EP0289776B1 - Vorrichtung zum Auf- und Abwickeln einer Materialbahn - Google Patents

Vorrichtung zum Auf- und Abwickeln einer Materialbahn Download PDF

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EP0289776B1
EP0289776B1 EP88104939A EP88104939A EP0289776B1 EP 0289776 B1 EP0289776 B1 EP 0289776B1 EP 88104939 A EP88104939 A EP 88104939A EP 88104939 A EP88104939 A EP 88104939A EP 0289776 B1 EP0289776 B1 EP 0289776B1
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EP
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roll
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winding
unwinding
supporting
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Peter Weiss
Knut Welkers
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Jagenberg AG
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    • B65H16/02—Supporting web roll
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    • B65H2301/40—Type of handling process
    • B65H2301/41—Winding, unwinding
    • B65H2301/413—Supporting web roll
    • B65H2301/4134—Both ends type arrangement
    • B65H2301/41342—Both ends type arrangement shaft transversing the roll

Definitions

  • the invention relates to a device for winding and unwinding a material web with two spaced-apart stands, in each of which a horizontal clamping head which can be moved into the winding tube is rotatably mounted.
  • Devices of this type in which the roll is clamped axially between the clamping heads during winding or unwinding and is held by these, are used in particular for winding and unwinding paper webs in the paper processing industry.
  • Such unwinding devices are e.g. described in DE-U 8511986 and in DE-A 29 51 336.
  • DE-A 33 08 271 shows winding devices with these features.
  • the invention has for its object to provide a device for the axleless winding or unwinding of rolls, which is able to process heavy rolls without the negative effects described above occur.
  • the load on the roll in the area of the clamping heads can be reduced in such a way that neither crepe folds nor tears occur during winding or unwinding.
  • the position of the support element can be adjusted with the feature of claim 3 depending on the changing diameter of the roll during winding or unwinding and the desired weight relief.
  • Claim 4 contains a structurally advantageous support device.
  • the load on the rollers in the area of the clamping heads can be kept constant during winding or unwinding.
  • claims 6 and 7 contain advantageous options for determining the weight on the clamping heads
  • claims 8 and 9 advantageously combine the roller changing device with the support device.
  • the unwinding device has two stands 1, 2 arranged at a distance from one another transversely to the web running direction, in each of which an angular gear 4, a coupling 5 and a brake generator 6 are fastened on a rolling stand 3.
  • an angular gear 4 On the horizontal shaft of the angular gear 4, a horizontal clamping head 7 for clamping the roll to be unwound (supply roll 8) is attached to the winding tube 9 on the inside in each case.
  • a holding brake 10 is located on the outside of the shaft.
  • the trestles 3 are mounted on a pipe guide 11 and a support roller 12 extending in the web running direction and movable transversely to the web running direction. The movement takes place via a rack and pinion drive 13.
  • a frame 15 which can be moved up and down with a drive in a recess 14 in the floor, in which two deflecting rollers 16 are freely supported transversely to the web running direction at the same distance from the axis of the clamped supply roll 8.
  • the deflection rollers 16 are encircled by an endless belt 17, the upper, horizontal run of which forms the support surface. It can be moved beyond the floor surface in the direction of the clamping heads 7 and lowered to below the floor surface.
  • two alignment rollers 18 are mounted on levers 19 on the two sides facing the stands 1, 2 and can be pivoted downward in the frame 15. In the swiveled-up position, the alignment rollers 18 are at an equidistant distance from the axis of the clamped supply roller 8, this distance is somewhat less than half the distance of the deflection rollers 16 from this axis.
  • a rigid prism can also be used to center a new supply roller 8. This prism would also have to be lowered by the supporting band 17 during weight relief.
  • a strain gauge On the axis of the support roller 12 of a stand 1 or 2, a strain gauge is attached, which emits an electrical voltage proportional to the deflection - and thus to the load - of the axis to a control device which determines the height of the frame 15 - and thus the height of the supporting band 17 - regulates. With the strain gauge the weight on the clamping heads 7 can be measured continuously.
  • This weight can also be determined using weighing devices which are integrated in the stands 1, 2. It is also possible to control the weight relief via a computer as a function of the specific weight of the supply roll 8, its diameter and its width. However, these solutions are more complex than the present regulation, which uses the deflection of the support roller axis as a controlled variable.
  • the two stands 1, 2 are moved apart until the distance between the clamping heads 7 is greater than the supply roll width.
  • the alignment rollers 18 are pivoted up and brought into a position approximately in alignment with the floor surface by moving the frame 15.
  • the roller 8 is then placed on the alignment rollers 18 and centered by them.
  • the roller 8 is then raised so far that the clamping heads 7 can be inserted into the sleeve 9.
  • the alignment rollers 18 are lowered, so that the upper limit of the frame 15 is formed by the belt 17 which rests on the underside of the supply roller 8.
  • the control device raises the frame 15 until the load on the clamping heads 7 is reduced to this value as a result of the weight being relieved by the belt 17.
  • the supporting belt 17 runs during unwinding, so that there is no relative speed between the belt 17 and the paper web. Since the underside of the supply roll 8 moves away from the belt 17 as a result of the decreasing roll diameter during the unwinding, the load increases again.
  • the measuring device registers this increasing load on the stands 1, 2, and the control device raises the frame 15 again until the load is reduced again to 30 kN. This automatic adjustment of the relief is carried out permanently until the total weight of the supply roll 8 falls below the value of 30 kN. Then, after a set waiting time, the frame 15 is lowered with the belt 17, and the unwinding process is completed without relief.
  • a winder support e.g. is described in DE-A 33 08 271, is constructed accordingly. There three rolls are wound up at three winding stations. Each of these winding stations has a support device. The height of the support elements is also regulated as a function of the load on the clamping heads measured in the respective bearing blocks. In this embodiment too, the device for changing the full roll can be combined with the support device.

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  • Replacement Of Web Rolls (AREA)
  • Winding Of Webs (AREA)
  • Unwinding Webs (AREA)
  • Saccharide Compounds (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
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  • Replacing, Conveying, And Pick-Finding For Filamentary Materials (AREA)
  • Unwinding Of Filamentary Materials (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Auf- und Abwickeln einer Materialbahn mit zwei im Abstand voneinander angeordneten Ständern, in denen jeweils ein horizontaler, in die Wickelhülse einfahrbarer Spannkopf drehbar gelagert ist.
  • Vorrichtung dieser Art, bei denen die Rolle während des Auf-oder Abwickelns achslos zwischen den Spannköpfen eingespannt ist und von diesen gehalten wird, dienen insbesondere zum Auf- und Abrollen von Papierbahnen in der papierverarbeitenden Industrie. Derartige Abwicklungsvorrichtungen sind z.B. in dem DE-U 8511986 und in der DE-A 29 51 336 beschrieben. Aufwickelvorrichtungen mit diesen Merkmalen zeigt die DE-A 33 08 271.
  • In der papierverarbeitenden Industrie ist man bestrebt, immer größere, und damit schwerere Rollen zu verarbeiten, um die bei einem Rollenwechsel auftretenden Stillstandszeiten zu verkürzen. Mit den bekannten Auf- und Abrollvorrichtungen lassen sich jedoch nur Rollen bis zum einem bestimmten Gewicht problemlos auf- oder abwickeln, da bei schwereren Rollen im Hülsenbereich Kreppfalten und Rißbildungen auftreten.
  • Diese nachteiligen Effekte treten gehäuft beim Abrollen von schwergewichtigen Rollen (60-70kN) aus dünnen Papieren unter Verwendung von Hülsen geringen Durchmessers auf und führen bei der nachfolgenden Bearbeitung der Papierbahnen, z.B. in Klinikrollern, zu einem vermehrten Ausschuß.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung für das achslose Auf- oder Abwickeln von Rollen zu schaffen, die in der Lage ist, schwergewichtige Rollen zu verarbeiten, ohne daß die vorhin beschriebenen negativen Effekte auftreten.
  • Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
  • Mit der Einrichtung zum Unterstützen der Rolle während des Abwickelns läßt sich die Belastung der Rolle im Bereich der Spannköpfe derart vermindern, daß weder Kreppfalten noch Risse beim Auf- oder Abwickeln auftreten.
  • Die Unteransprüche enthalten bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung.
  • Während das flächige Abstützen nach Patentanspruch 2 verhindert, daß sich durch das Abstützen Falten bilden, läßt sich mit dem Merkmal des Patentanspruchs 3 die Position des Stützelementes in Abhängigkeit von dem sich ändernden Durchmesser der Rolle während dem Auf- oder Abwickeln und der gewünschten Gewichtsentlastung anpassen.
  • Patentanspruch 4 enthält eine konstruktiv vorteilhafte Unterstützungseinrichtung.
  • Bei der Ausführungsform nach Patentanspruch 5 läßt sich die Belastung der Rollen im Bereich der Spannköpfe während des Auf-oder Abwickelns konstant halten.
  • Während die Patentansprüche 6 und 7 vorteilhafte Möglichkeiten zur Bestimmung des an den Spannköpfen lastenden Gewichts enthalten, sind nach den Patentansprüchen 8 und 9 die Rollenwechseleinrichtung mit der Unterstützungseinrichtung vorteilhaft kombiniert.
  • Die Zeichnungen dienen zur Erläuterung der Erfindung anhand eines vereinfacht dargestellten Ausführungsbeispiels.
    • Fig. 1
    zeigt einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Abwickelvorrichtung.
    Fig. 2
    zeigt eine Seitenansicht.
  • Die Abwickelvorrichtung nach den Zeichnungen weist zwei quer zur Bahnlaufrichtung im Abstand voneinander angeordnete Ständer 1,2 auf, bei denen jeweils auf einem Abrollbock 3 ein Winkelgetriebe 4, eine Kupplung 5 und ein Bremsgenerator 6 befestigt ist. Auf der horizontalen Welle des Winkelgetriebes 4 ist jeweils an der Innenseite ein horizontaler Spannkopf 7 zum Einspannen der abzuwickelnden Rolle (Vorratsrolle 8) an deren Wickelhülse 9 befestigt. An der Außenseite der Welle sitzt eine Haltebremse 10.
  • Die Abrollböcke 3 sind auf einer Rohrführung 11 und einer sich in Bahnlaufrichtung erstreckenden Stützrolle 12 quer zur Bahnlaufrichtung bewegbar gelagert. Die Bewegung erfolgt über einen Zahnstangenantrieb 13.
  • In der Mitte zwischen den Abrollböcken 3 befindet sich in einer Aussparung 14 des Bodens ein mit einem Antrieb auf- und abbewegbares Gestell 15, in dem zwei Umlenkrollen 16 quer zur Bahnlaufrichtung in gleichem Abstand zur Achse der eingespannten Vorratsrolle 8 freilaufend gelagert sind. Die Umlenkrollen 16 werden von einem endlosen Band 17 umlaufen, dessen oberer, waagerechter Trum die Stützfläche bildet. Er kann bis über die Bodenfläche hinaus in Richtung der Spannköpfe 7 bewegt und bis unterhalb der Bodenfläche abgesenkt werden.
  • Etwas oberhalb des unterstützenden Bandes 17 sind an den beiden, den Ständern 1,2 zugewandten Seiten jeweils zwei Ausrichtrollen 18 an Hebeln 19 nach unten wegschwenkbar im Gestell 15 gelagert. In hochgeschwenkter Position befinden sich die Ausrichtrollen 18 in einem äquidistanten Abstand zur Achse der eingespannten Vorratsrolle 8, dieser Abstand beträgt etwas weniger als die Hälfte des Abstandes der Umlenkrollen 16 von dieser Achse.
  • An Stelle der vier Ausrichtrollen 18 ist zum Zentrieren einer neuen Vorratsrolle 8 auch der Einsatz eines starren Prismas möglich. Dieses Prisma müßte ebenfalls während der Gewichtsentlastung durch das unterstützende Band 17 abgesenkt werden.
  • An der Achse der Stützrolle 12 eines Ständers 1 oder 2 ist ein Dehnmeßstreifen befestigt, der eine zur Durchbiegung - und damit zur Belastung - der Achse proportionale elektrische Spannung an eine Regelvorrichtung abgibt, die die Höhe des Gestells 15 - und damit die Höhe des abstützenden Bandes 17 - regelt. Mit dem Dehnmeßstreifen läßt sich das an den Spannköpfen 7 lastende Gewicht dauernd messen.
  • Dieses Gewicht kann auch mit Wiegeeinrichtungen, die in die Ständer 1,2 integriert sind, ermittelt werden. Ebenso ist es möglich, die Gewichtsentlastung über einen Rechner in Abhängigkeit vom spezifischen Gewicht der Vorratsrolle 8, ihrem Durchmesser und ihrer Breite zu steuern. Diese Lösungen sind jedoch aufwendiger als die vorliegende Regelung, die die Durchbiegung der Stützrollenachse als Regelgröße verwendet.
  • Zum Einlegen einer neuen Vorratsrolle 8 werden die beiden Ständer 1,2 auseinander gefahren, bis der Abstand der Spannköpfe 7 voneinander größer als die Vorratsrollenbreite ist. Die Ausrichtrollen 18 werden hochgeschwenkt und durch Bewegung des Gestells 15 in eine Position in etwa fluchtend zur Bodenfläche gebracht. Anschließend wird die Rolle 8 auf die Ausrichtrollen 18 aufgelegt und von diesen zentriert. Durch Aufwärtsbewegung des Gestells 15 wird die Rolle 8 danach soweit angehoben, daß die Spannköpfe 7 in die Hülse 9 eingefahren werden können. Nach dem die Rolle 8 zwischen den Spannköpfen 7 eingespannt wurde, werden die Ausrichtrollen 18 abgesenkt, so daß die obere Begrenzung des Gestells 15 von dem Band 17 gebildet wird, das an der Unterseite der Vorratsrolle 8 anliegt.
  • Falls die Wiegeeinrichtung ein Vorratsrollengewicht von mehr als 30 kN ermittelt, fährt die Regeleinrichtung das Gestell 15 soweit hoch, bis als Folge der Gewichtsentlastung durch das Band 17 die Belastung der Spannköpfe 7 auf diesen Wert abgesenkt wird. Das unterstützende Band 17 läuft während des Abwickelns mit, so daß keine Relativgeschwindigkeit zwischen Band 17 und Papierbahn auftritt. Da sich als Folge des sich verringernden Rollendurchmessers während der Abwicklung die Unterseite der Vorratsrolle 8 vom Band 17 wegbewegt, steigt die Belastung wieder an. Die Meßeinrichtung registriert diese steigende Belastung an den Ständern 1,2, und die Regeleinrichtung fährt das Gestell 15 wieder so weit hoch, bis die Belastung wieder auf 30 kN abgesenkt wird. Diese automatische Anpassung der Entlastung wird permanent so lange durchgeführt, bis das Gesamtgewicht der Vorratsrolle 8 den Wert von 30 kN unterschreitet. Dann wird nach einer eingestellten Wartezeit das Gestell 15 mit dem Band 17 abgesenkt, und der Abwickelvorgang wird ohne Entlastung zu Ende geführt.
  • Eine Unterstützungsvorrichtung für eine Aufwickelvorrichtung, wie sie z.B. in der DE-A 33 08 271 beschrieben ist, ist entsprechend aufgebaut. Dort werden drei Rollen an drei Wickelstellen aufgewickelt. Jede dieser Wickelstellen weist eine Unterstützungseinrichtung auf. Die Höhe der Stützelemente wird ebenso in Abhängigkeit von der in den jeweiligen Lagerböcken gemessenen Belastung der Spannköpfe geregelt. Auch bei dieser Ausführungsform kann die Vorrichtung zum Wechseln der vollen Rolle mit der Unterstützungsvorrichtung kombiniert sein.

Claims (9)

  1. Vorrichtung zum Auf- oder Abwickeln einer Materialbahn mit zwei im Abstand voneinander angeordneten Ständern (1,2), in denen jeweils ein horizontaler, in eine Wickelhülse (9) einfahrbarer Spannkopf (7) drehbar gelagert ist, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (15-17) zum Unterstützen der auf - bzw abzuwickelnden Rolle (8) an ihrer Unterseite während des Auf- und Abwickelns, die mit der Rolle (8) bewegbar ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterstützungseinrichtung (15-17) eine flächig an die Unterseite der Rolle (8) anlegbare Stützfläche aufweist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das an der Rolle (8) angreifende Element (17) der Unterstützungseinrichtung (15-17) höhenverstellbar ist.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterstützungseinrichtung aus einem in einem höhenverstellbaren Gestell (15) freilaufend gelagerten endlosen Band (17) besteht.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-4, gekennzeichnet durch Mittel zur Bestimmung des aktuellen, an den Spannköpfen (7) lastenden Gewichts der Rolle (8) und durch eine Regeleinrichtung, die Gewichtsentlastung in Abhängigkeit von diesem aktuellen Gewicht einstellt.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5, bei der zumindest ein Ständer auf einer Stützrolle quer zur Bahnlaufrichtung bewegbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinrichtung die Durchbiegung der Achse der Stützrolle (12) als Regelgröße verwendet.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch einen Dehnmeßstreifen zum Messen der Durchbiegung der Stützrollenachse.
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, gekennzeichnet durch eine abschwenkbare Einrichtung zum Ausrichten und Anheben der Rolle (8) zu den Spannköpfen (7), die gemeinsam mit der Stützelement (17) in einem höhenverstellbaren Gestell (15) befestigt ist.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 3 und 8, gekennzeichnet durch mehrere abschwenkbare Ausrichtrollen (18), die oberhalb der Stützfläche (17) im Abstand voneinander an beiden Seiten der Achse der eingespannten Rolle (8) achsparallel zu dieser angeordnet sind.
EP88104939A 1987-04-29 1988-03-26 Vorrichtung zum Auf- und Abwickeln einer Materialbahn Expired - Lifetime EP0289776B1 (de)

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