EP0792813A1 - Auspackmaschine für Rollen, insbes. Druckpapierrollen - Google Patents
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- EP0792813A1 EP0792813A1 EP97100871A EP97100871A EP0792813A1 EP 0792813 A1 EP0792813 A1 EP 0792813A1 EP 97100871 A EP97100871 A EP 97100871A EP 97100871 A EP97100871 A EP 97100871A EP 0792813 A1 EP0792813 A1 EP 0792813A1
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- EP
- European Patent Office
- Prior art keywords
- knife
- roller
- machine according
- unpacking machine
- rolls
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
- B65B69/00—Unpacking of articles or materials, not otherwise provided for
- B65B69/0033—Unpacking of articles or materials, not otherwise provided for by cutting
Definitions
- the invention relates to an unpacking machine for rolls, in particular printing paper rolls, which have a cover free of frontal covers, in particular packaging paper, according to the preamble of claim 1.
- Newsprint and other paper intended for printing on rotary machines is usually supplied in the form of packaged rolls.
- the packaging that has to be removed in the print shop usually consists of circular covers on both ends of each roll and a multi-layer wrapping of wrapping paper wrapped around the roll.
- Unpacking machines of the type mentioned are intended to undress rolls, which have already been freed from their front covers or have been supplied without such covers, from their essentially cylindrical cover.
- Such unpacking machines usually have a machine frame on which a radial slide can be adjusted according to the diameter of a roll to be unpacked.
- the roller is centered with respect to the machine frame, for example in that its outer surface has been placed on a pair of axially parallel rollers.
- the unpacking machine also includes a knife carriage that runs along a longitudinal guide Surface line of the roll is movable over its length.
- the longitudinal guide is supported on the radial slide, so it takes part in its radial adjustment movements.
- a knife is arranged on the knife carriage and can be inserted into the casing from one end face in order to cut it open from the inside.
- a state-of-the-art unpacking machine of the type mentioned is known from EP 0 634 329 A1.
- a gripper with two jaws arranged on the radial slide, which can be pressed essentially radially against the wrapping paper made of a roll to be unpacked and can then be moved in opposite directions essentially tangentially to one another in order to form a tunnel-like bulge in the wrapper.
- the knife is wedge-shaped or crescent-shaped and penetrates into the bulge when the knife carriage moves longitudinally in order to cut it open from the inside. In general, this also affects the top layer of usable, so-called "white" paper, which when the two gripper jaws move tangentially from the bottom layer of packing paper is dragged along and therefore forms part of the bulge.
- the invention has for its object to simplify the removal of defective white paper.
- the first one can be designed in a known, for example wedge-shaped or crescent-shaped, design for penetrating into a bulge of a wrapping paper previously formed by gripper jaws.
- the second knife which is arranged behind the first knife on the knife carriage, is intended to cut open one or more further turns of the roll, in particular consisting of white paper.
- the tandem arrangement of two knives according to the invention thus makes it possible to carry out two previously separate work steps during a single work cycle of the knife carriage. Normally both knives work in direct succession in the same working stroke; but it is also possible to control the second knife so that it remains idle during a forward stroke of the knife carriage and does its work only during the return stroke.
- an unpacking machine which, for cutting open a cylindrical casing, has a knife which can be moved along a surface line of the casing, which is arranged in the middle behind a pair of inclined castors and by a curved blade which is sharp on the top or by a circular knife and can be arranged between two skids lifting the sheath.
- the inclined rollers push the casing together in the area of the surface line along which it is to be cut open, in such a way that the casing forms a bulge which is underpinned by the curved blade or by the runners.
- an embodiment of this unpacking machine has two pairs of rollers inclined in opposite directions and two circular knives, of which only one circular knife is effective in each direction of movement.
- the item to be unpacked lies directly under the casing, for example a stack of can lids; it is not intended to cut open anything below the casing.
- the unpacking machine shown has a centering device 1, which is intended to arrange a roll R of packaged printing paper with a horizontal axis A in a vertical reference plane B, normal to a longitudinal center plane C of the unpacking machine.
- the roll R has a sleeve D, which consists for example of wrapping paper, and is to be removed.
- the centering device 1 is arranged below a portal-like front or starting area of a machine frame 2, which carries all the devices required for removing the casing D, namely a gripping device 3 for forming a bulge E in the casing D, a cutting device 4 for cutting open the casing D along one Surface line, so in a direction substantially parallel to the axis A, a peeling device 5 for peeling the cut cover D from the roll R, a winding device 6 for space-saving winding of the peeled cover D, a pivoting device 7 for pivoting the wound cover D into a position normal to the axis A.
- a squeezing device 8 for squeezing the wrapped sleeve D and finally a sorting device 9 for separately disposing of the sleeve D on the one hand and adjoining printing paper, so-called white paper, on the other hand.
- white paper in most cases, one or more layers of white paper must also be removed after the cover D before the roll R can be handed over to a rotary printing press or the like ready for use.
- the centering device 1 includes a pair of support rollers 10, which are mounted parallel to each other on both sides of a conveyor 11 in a common horizontal plane. At least one of the two support rollers 10 can be driven in rotation.
- a roller R can be conveyed in the direction of its axis A, while the support rollers 10 assume a lowered position indicated by dash-dotted lines in FIG.
- the two support rollers 10 can be raised together with the roller R into their operating position drawn with full lines in FIG. 1; the roller R is then rotatable about its axis A, which lies reliably in the reference plane B; this is the vertical center plane between the two support rollers 10.
- the machine frame 2 has, above the centering device 1, a horizontal support 12 which is parallel to the reference plane B and has an upwardly projecting support 13 attached to each of its two ends.
- a radial slide 14 is guided up and down in the reference plane B, that is to say radially to the roller R; for its radial movements, two mutually synchronized motors 15, for example electric motors, are arranged on each of the two supports 13.
- the radial slide 14 is frame-like and has an in the horizontal plane 16 lying on the reference plane B, on which a pliers slide 17 is guided horizontally and can be adjusted parallel to the axis A by means of a motor 18, for example a piston-cylinder unit.
- the pliers slide 17 is part of the gripping device 3; on it a pair of two-armed levers 19 are mounted, which together form a gripper 20 and each have a jaw 21 at their lower ends made of a material with a high coefficient of friction, for example made of polyurethane.
- the upper ends of the two levers 19 are connected by a toggle lever arrangement 22 to a motor 23, which can be a pneumatic piston-cylinder unit, for example.
- the cutting device 4 includes a longitudinal guide 24, which is also located in the reference plane B and normally extends essentially parallel to the axis A of the roller R.
- the longitudinal guide 24 is arranged essentially below the radial slide 14 and is pivotally mounted on the radial slide 14 at one of its ends, the left one in FIG. 4, by means of a pivot bearing 25 in the reference plane B.
- the longitudinal guide 24 is connected to the radial slide 14 by a servomotor 26, preferably a digitally controllable electric motor.
- the servomotor 26 is controlled by a sensor 27 which can be moved back and forth on the radial slide 14 by means of a motor 28 normally to the reference plane B and vertically by means of a motor 29.
- a knife carriage 30 can be moved back and forth by means of a motor 31 between an initial position drawn with full lines in FIG. 4 and an end position indicated with dashed lines.
- the path which the knife carriage 30 travels between these two positions, as shown in FIG. 4, is somewhat larger than the length of the longest occurring roll R.
- the knife carriage 30 has a first vertical guide 32 on which a first knife carrier 33 guided and is usually held by a locking device 34 in a central position with low holding force.
- the latching device 34 is formed, for example, by a spring-loaded ball guided in the knife carriage 30 and a pan incorporated into the vertical guide 32, into which the ball can latch.
- a cam follower 35 is arranged on one side of the knife carriage 30, for example a roller which can be rotated about an axis normal to the reference plane B.
- a return guide 36 is assigned to the cam follower 35, which is fastened in the start region of the longitudinal guide 24 on the right in FIG. 4 and left in FIG. 6 and centers the cam follower 35 each time the knife carriage 30 returns to its initial position. In this way, it is ensured that the first knife carrier 33 always comes into its latching position before the knife carriage 30 begins a work path, from right to left in FIG.
- a first knife 38 is mounted on the first knife carrier 33 by means of a joint 37, the axis of which extends normal to the reference plane B, the inclination of which can be adjusted with respect to the first knife carrier 33 by means of a pair of adjusting screws 39.
- the first knife 38 is substantially wedge-shaped, equipped with a slightly concave cutting edge 40 and carries a thin, flat guide blade 41 made of highly elastic material, for example hardened spring steel, which extends beyond the front end of the cutting edge 40 to such an extent that it is able to the forward movement of the knife carriage 30 to slide like a skid on the roller R and thereby determine the height of the first knife carrier 33 with respect to its guide 32.
- the mobility of the first knife carrier 33 with respect to the first vertical guide 32 downwards is limited by a stop 42.
- a second vertical guide 43 is arranged on the knife carriage 30, on which a motor 44, for example a pneumatic piston-cylinder unit, adjustable second knife carrier 45 is guided vertically.
- a motor 44 for example a pneumatic piston-cylinder unit, adjustable second knife carrier 45 is guided vertically.
- a second knife 48 designed as a circular knife and two impellers 49 are releasably clamped between two flanges 47.
- the two impellers 49 define an outer cylindrical surface over which the second knife 48 with its circular cutting edge protrudes slightly, for example by 0.1 mm.
- the second knife 48 can already be effective when its radius roughly corresponds to that of the two impellers 49, ie the circular cutting edge does not protrude appreciably beyond the cylindrical lateral surfaces of the impellers 49.
- the radial protrusion of the circular cutting edge over the lateral surfaces mentioned should generally not be more than 0.2 mm.
- the arrival of a roll R on the conveyor 11 is monitored as usual by sensors, not shown.
- the conveyor 11 is stopped as soon as the roller R has reached a position symmetrical with respect to the longitudinal center plane C, as indicated by dash-dotted lines in FIGS. 2 and 3, the two most distant vertical dash-dotted lines in FIG a roll R with the greatest possible length, and the two other vertical dash-dotted lines correspond to the two ends of a roll with the shortest possible length.
- 1 and 3 also show the extent to which the diameter of the rolls R which can be unpacked on the machine according to the invention can vary.
- the tong carriage 17 As soon as a roller R has reached its symmetrical position with respect to the longitudinal center plane C and while the roller R is also centered with respect to the reference plane B by lifting the support rollers 10, a further sensor, not shown, is provided Conventional design for the tong carriage 17 to be moved by its motor 18 into a position which is adapted to the length of the roll R to be unpacked.
- the jaws 21 of the gripper 20 are in an area adjacent to the plane of the front end face of the roller R on the right in FIGS. 3 and 4. From Figure 3 it can be seen that the jaws 21 have a length measured in the direction of the axis A, which is small in relation to the length of the roll R, even the shortest roll occurring. For example, the length of the jaws 21 is on the order of between about a fifth and about a tenth of the roll length.
- the two motors 15 of the radial slide 14 are switched on and lower it.
- the gripper 20 takes part in the downward movement of the radial slide 14 in the open state according to FIG.
- the two jaws 21 rest with a predetermined pressure on the front end region of the casing D and thereby generate a specific reaction torque on the motors 15, these are switched off.
- the motor 23 is then extended in accordance with FIG. 5 a, so that the gripper 20 closes.
- Its two jaws 21 create a tunnel-like bulge E in the shell D, since the jaws 21 push the generally multi-layer shell D together in the direction of the reference plane B. In general, this also affects the outermost layer of white paper on roll R, since it is taken away by friction from the wrapping paper lying on it and forming envelope D.
- the tunnel-like bulge E is only as long as or only less than the jaws 21; the tunnel-like bulge E thus does not extend by far over the entire length of the roll R. Therefore, the forces initially exerted by the jaws 21 essentially radially and then essentially tangentially on the sleeve D concentrate on the area which corresponds to the 3 and 4 right end face of the roller adjacent. Is in this area the tunnel-like bulge E is so pronounced in any case that it is easily and safely accessible for the guide blade 41.
- the sensor 27 is located by the sensor 27.
- the sensor 27 is brought by the motor 28 from its rest position laterally offset from the reference plane B into the reference plane and then slowly moved upwards by the motor 29 from a lower end position. This upward movement is followed by the longitudinal guide 24, since its servomotor 26 is switched so that it is dependent on the motor 29 of the sensor 27, expediently with a certain caster.
- the sensor 27 preferably working with a laser beam, has located the bulge E at the right end of the roller R in FIG. 4, it is certain that the first knife 38 assumes the height position in which its guide blade 41 can penetrate the bulge E.
- the motor 31 is switched on so that it moves the knife carriage 30 from its initial position into its end position, from right to left in FIG.
- the guide blade 41 penetrates into the bulge E and guides the first knife 38 within the bulge E over any irregularities in the roll R.
- the sleeve D and the outermost layer of white paper, which together with it forms the bulge E are reliably cut from the inside to the outside over the entire length of the sleeve D.
- the layer of white paper left at the top under the bulge E is cut radially by the second knife 48 from the outside inwards. This is generally necessary to ensure that the top layer of white paper, which has mostly become unusable due to gluing, is removed together with the sleeve D.
- the effect of the second knife 48 depends on whether, and if so to what extent, the motor 44 has a downward pressure on the second, that is to say radially inward, relative to the roller R. Knife carrier 45 exercises. The motor 44 is controlled so that it only exerts this pressure when the second knife 48 has reached the plane of the front end face of the roller R. The penetration depth of the second knife 48 is of course also dependent on the extent to which its circular cutting edge projects beyond the cylindrical outer surface of the two impellers 49.
- the knife carriage 30 can be brought back into its starting position and moved again over the roller R, whereby the first knife 38 no longer causes anything and only the second knife 48 cuts through other layers of paper, the number of which depends on the pressure that the pneumatic motor 44 exerts on the second knife carrier 45.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Control And Other Processes For Unpacking Of Materials (AREA)
Abstract
An einem über die Länge einer Rolle (R) bewegbaren Messerschlitten (30) ist ein Messer (38) angeordnet, das unter eine Hülle (D) einfühbar ist, um sie von innen her aufzuschneiden. Hinter dem Messer (38) ist am Messerschlitten (30) ein weiteres Messer (48) angeordnet, mit dem während des Aufschneidens der Hülle (D) eine oder mehrere an diese anschließende Windungen der Rolle (R) aufschneidbar sind. <IMAGE>
Description
- Die Erfindung betrifft eine Auspackmaschine für Rollen, insbes. Druckpapierrollen, die eine von stirnseitigen Abdeckungen freie Hülle, insbes. aus Packpapier aufweisen, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
- Zeitungspapier und anderes zum Bedrucken auf Rotationsmaschinen vorgesehenes Papier wird üblicherweise in Form verpackter Rollen geliefert. Die Verpackung, die in der Druckerei entfernt werden muß, besteht meist aus kreisförmigen Abdeckungen an beiden Stirnseiten jeder einzelnen Rolle sowie einer um die Rolle herumgewickelten, mehrlagigen Hülle aus Packpapier. Beim Auspacken werden zuerst die stirnseitigen Abdeckungen entfernt; dies geschieht von Hand oder mit bekannten Vorrichtungen und ist nicht Gegenstand dieser Erfindung. Auspackmaschinen der genannten Gattung sind dazu bestimmt, Rollen, die schon von ihren stirnseitigen Abdeckungen befreit oder ohne solche Abdeckungen geliefert worden sind, ihrer im wesentlichen zylindrischen Umhüllung zu entkleiden.
- Solche Auspackmaschinen haben üblicherweise ein Maschinengestell, an dem ein Radialschlitten entsprechend dem Durchmesser einer auszupackenden Rolle einstellbar geführt ist. Die Rolle ist in bezug auf das Maschinengestell zentriert, z.B. dadurch, daß sie mit ihrer Mantelfläche auf einem Paar achsparalleler Walzen abgesetzt worden ist. Zur Auspackmaschine gehört ferner ein Messerschlitten, der an einer Längsführung entlang einer Mantellinie der Rolle über deren Länge bewegbar ist. Die Längsführung ist am Radialschlitten abgestützt, nimmt also an dessen radialen Einstellbewegungen teil. Am Messerschlitten ist ein Messer angeordnet, das von einer Stirnseite her in die Hülle einführbar ist, um diese von innen her aufzuschneiden.
- Eine dem neuesten Stand der Technik entsprechende Auspackmaschine der genannten Gattung ist aus der EP 0 634 329 A1 bekannt. Dort ist am Radialschlitten ein Greifer mit zwei Backen angeordnet, die im wesentlichen radial gegen die aus Packpapier bestehende Hülle einer auszupackenden Rolle drückbar und dann gegensinnig im wesentlichen tangential zueinander hin bewegbar sind, um in der Hülle eine tunnelartige Ausbuchtung zu bilden. Das Messer ist keil- oder sichelförmig gestaltet und dringt bei der Längsbewegung des Messerschlittens in die Ausbuchtung ein, um diese von innen nach außen aufzuschneiden. Davon ist im allgemeinen auch die oberste Lage nutzbaren, sogenannten "weißen" Papiers betroffen, die beim tangentialen Zusammenbewegen der beiden Greiferbacken von der untersten Lage Packpapier durch Reibung mitgenommen wird und deshalb einen Bestandteil der Ausbuchtung bildet.
- Erfahrungsgemäß kommt es gelegentlich vor, daß nach dem Entfernen der Hülle und der obersten Lage weißen Papiers eine oder mehrere weitere Lagen weißen Papiers entfernt werden müssen, da nun erkennbar wird, daß sie beschädigt sind. Erst recht müssen von Rollen, die ohne Umhüllung aus Packpapier oder dgl. geliefert worden sind, meist mehrere Lagen weißen Papiers entfernt werden, die nicht zum Bedrucken geeignet sind. Solches Papier ist aber meist zu glatt und/oder zu straff gewickelt, als daß sich in der beschriebenen Weise mittels eines Greifers eine Ausbuchtung bilden ließe, die dann mit einem z.B. keil- oder sichelförmigen Messer von innen nach außen aufgeschnitten werden könnte. Das Entfernen beschädigten weißen Papiers hat deshalb bisher einen gesonderten Arbeitsgang, im allgemeinen auf einer gesonderten Maschine, erfordert.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Entfernen schadhaften weißen Papiers zu vereinfachen.
- Die Aufgabe ist erfindungsgemäß ausgehend von einer Auspackmaschine der genannten Gattung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
- Bei der erfindungsgemäßen Tandemanordnung von zwei Messern kann deren erstes in bekannter, beispielsweise keil- oder sichelförmiger Bauart zum Eindringen in eine zuvor von Greiferbacken gebildete Ausbuchtung einer Hülle aus Packpapier ausgebildet sein. Das hinter dem ersten Messer am Messerschlitten angeordnete zweite Messer ist dazu vorgesehen, eine oder mehrere weitere, insbesondere aus weißem Papier bestehende Windungen der Rolle aufzuschneiden. Die erfindungsgemäße Tandemanordnung zweier Messer ermöglicht es also, zwei bisher getrennte Arbeitsgänge während eines einzigen Arbeitszyklus des Messerschlittens auszuführen. Normalerweise arbeiten beide Messer unmittelbar hintereinander im selben Arbeitshub; es ist aber auch möglich, das zweite Messer so Zu steuern, daß es während eines Vorwärtshubes des Messerschlittens untätig bleibt und seine Arbeit erst während des Rückhubes verrichtet.
- Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen 2 bis 8.
- Aus der WO 94/11 254 A1 ist eine Auspackmaschine bekannt, die zum Aufschneiden einer zylindrischen Hülle ein entlang einer Mantellinie der Hülle bewegbares Messer aufweist, welches mittig hinter einem Paar schräggestellter Laufrollen angeordnet ist und von einer gekrümmten, an ihrer Oberseite scharfen Klinge oder von einem Kreismesser gebildet und zwischen Zwei die Hülle anhebenden Kufen angeordnet sein kann. Die schräggestellten Laufrollen schieben die Hülle im Bereich der Mantellinie, längs der sie aufgeschnitten werden soll, derart zusammen, daß die Hülle eine Ausbuchtung bildet, die von der gekrümmten Klinge bzw. von den Kufen unterfaßt wird. Damit die Hülle wahlweise bei einer Vorwärts- oder einer Rückwärtsbewegung aufgeschnitten werden kann, weist eine Ausführungsform dieser Auspackmaschine zwei Paar gegensinnig geneigte Laufrollen und zwei Kreismesser auf, von denen bei jeder Bewegungsrichtung nur ein Kreismesser wirksam wird. Unmittelbar unter der Hülle liegt das auszupackende Gut, z.B. ein Stapel Dosendeckel; es ist nicht vorgesehen, unterhalb der Hülle noch etwas aufzuschneiden.
- Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen mit weiteren Einzelheiten erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1
- eine Vorderansicht einer erfindungsgemäßen Auspackmaschine,
- Fig. 2
- die zugehörige Draufsicht,
- Fig. 3
- die Vorderansicht in Richtung des Pfeils III in Fig.2,
- Fig. 4
- Einzelheiten aus Fig.3 in größerem Maßstab,
- Fig. 5
- die Ansicht in Richtung des Pfeils V in Fig. 3,
- Fig. 5a
- die gleiche Ansicht, jedoch in anderer Betriebsstellung,
- Fig. 6
- die Teilansicht in Richtung des Pfeils VI in Fig.2,
- Fig. 7
- den Schnitt VII-VII in Fig.6,
- Fig. 8
- eine vergrößerte Teilansicht in Richtung des Pfeils VIII in Fig.7,
- Fig. 9
- die Ansicht in Richtung des Peils IX in Fig.8 und
- Fig.10
- eine stark vergrößerte Teilansicht in Richtung des Pfeils X in Fig.9.
- Die dargestellte Auspackmaschine hat eine Zentriervorrichtung 1, die dazu bestimmt ist, eine Rolle R aus verpacktem Druckpapier mit waagerecht liegender Achse A in einer senkrechten Bezugsebene B, normal zu einer Längsmittelebene C der Auspackmaschine anzuordnen. Die Rolle R hat eine Hülle D, die beispielsweise aus Packpapier besteht, und entfernt werden soll. Die Zentriervorrichtung 1 ist unterhalb eines portalartigen vorderen oder Anfangsbereichs eines Maschinengestells 2 angeordnet, das sämtliche zum Entfernen der Hülle D erforderlichen Vorrichtungen trägt, nämlich eine Greifvorrichtung 3 zum Bilden einer Ausbuchtung E in der Hülle D, eine Schneidvorrichtung 4 zum Aufschneiden der Hülle D längs einer Mantellinie, also in einer zur Achse A im wesentlichen parallelen Richtung, eine Schälvorrichtung 5 zum Abschälen der aufgeschnittenen Hülle D von der Rolle R, eine Aufwickelvorrichtung 6 zum platzsparenden Aufwickeln der abgeschälten Hülle D, eine Schwenkvorrichtung 7 zum Schwenken der aufgewickelten Hülle D in eine zur Achse A normale Lage, eine Quetschvorrichtung 8 zum Plattquetschen der aufgewickelten Hülle D und schließlich eine Sortiervorrichtung 9 zum getrennten Entsorgen der Hülle D einerseits und sich daran anschließenden Druckpapiers, sogenannten weißen Papiers, andererseits. In den meisten Fällen müssen nach der Hülle D auch eine oder mehrere Lagen weißen Papiers entfernt werden, ehe die Rolle R einsatzbereit an eine Rotationsdruckmaschine oder dgl. übergeben werden kann.
- Zur Zentriervorrichtung 1 gehört ein Paar Stützwalzen 10, die in einer gemeinsamen waagerechten Ebene parallel zueinander beiderseits eines Förderers 11 gelagert sind. Von den beiden Stützwalzen 10 ist mindestens eine drehantreibbar. Auf dem Förderer 11, der beispielsweise ein Rollenförderer ist, läßt sich jeweils eine Rolle R in Richtung ihrer Achse A heranfördern, während die Stützwalzen 10 eine in Fig.1 mit strichpunktierten Linien angedeutete abgesenkte Stellung einnehmen. Die beiden Stützwalzen 10 sind gemeinsam mit der Rolle R in ihre in Fig.1 mit vollen Linien gezeichnete Betriebsstellung anhebbar; die Rolle R ist dann um ihre Achse A drehbar, wobei diese zuverlässig in der Bezugsebene B liegt; dies ist die senkrechte Mittelebene zwischen den beiden Stützwalzen 10.
- Das Maschinengestell 2 hat oberhalb der Zentriervorrichtung 1 einen zur Bezugsebene B parallelen, waagerechten Träger 12, an dessen beiden Enden je eine nach oben ragende Stütze 13 befestigt ist. An den beiden Stützen 13 ist ein Radialschlitten 14 in der Bezugsebene B, also radial zur Rolle R, auf- und abbeweglich geführt; für seine radialen Bewegungen sorgen zwei miteinander synchronisierte Motoren 15, z.B. Elektromotoren, die an je einer der beiden Stützen 13 angeordnet sind. Der Radialschlitten 14 ist rahmenartig gestaltet und hat eine in der Bezugsebene B liegende waagerechte Führung 16, an der ein Zangenschlitten 17 waagerecht geführt und mittels eines Motors 18, beispielsweise einer Kolbenzylindereinheit, parallel zur Achse A verstellbar ist.
- Der Zangenschlitten 17 ist Bestandteil der Greifvorrichtung 3; an ihm ist ein Paar zweiarmige Hebel 19 gelagert, die zusammen einen Greifer 20 bilden und an ihren unteren Enden je einen Backen 21 aus einem Werkstoff mit hohem Reibungskoeffizienten, beispielsweise aus Polyurethan, tragen. Die oberen Enden der beiden Hebel 19 sind durch eine Kniehebelanordnung 22 mit einem Motor 23 verbunden, der beispielsweise eine pneumatische Kolbenzylindereinheit sein kann.
- Zur Schneidvorrichtung 4 gehört eine Längsführung 24, die ebenfalls in der Bezugsebene B liegt und sich normalerweise im wesentlichen parallel zur Achse A der Rolle R erstreckt. Die Längsführung 24 ist im wesentlichen unterhalb des Radialschlittens 14 angeordnet und an einem ihrer Enden, dem linken in Fig.4, mittels eines Schwenklagers 25 in der Bezugsebene B schwenkbar am Radialschlitten 14 gelagert. Am entgegengesetzten, in Fig.4 rechten Ende ist die Längsführung 24 durch einen Stellmotor 26, vorzugsweise einen digital steuerbaren Elektromotor, mit dem Radialschlitten 14 verbunden. Der Stellmotor 26 ist von einem Sensor 27 gesteuert, der am Radialschlitten 14 mittels eines Motors 28 normal zur Bezugsebene B hin- und herbweglich sowie mittels eines Motors 29 in der Senkrechten verstellbar ist.
- An der Längsführung 24 ist ein Messerschlitten 30 mittels eines Motors 31 zwischen einer in Fig.4 mit vollen Linien gezeichneten Anfangsstellung und einer mit gestrichelten Linien angedeuteten Endstellung hin- und herbewegbar. Der Weg, den der Messerschlitten 30 zwischen diesen beiden Stellungen zurücklegt, ist, wie Fig.4 zeigt, etwas größer als die Länge der längsten vorkommenden Rolle R. Der Messerschlitten 30 hat eine erste senkrechte Führung 32, an der ein erster Messerträger 33 geführt und normalerweise durch eine Rastvorrichtung 34 in einer Mittelstellung mit geringer Haltekraft festgehalten ist. Die Rastvorrichtung 34 ist beispielsweise gebildet von einer im Messerschlitten 30 geführten, federbelasteten Kugel und einer in die senkrechte Führung 32 eingearbeiteten Pfanne, in welche die Kugel einrasten kann. An einer Seite des Messerschlittens 30 ist gemäß Fig.6 und 7 ein Kurvenfolgeglied 35 angeordnet, beispielsweise eine Rolle, die um eine zur Bezugsebene B normale Achse drehbar ist. Dem Kurvenfolgeglied 35 ist eine Rückstellführung 36 zugeordnet, die im in Fig.4 rechten, in Fig.6 linken Anfangsbereich der Längsführung 24 befestigt ist und das Kurvenfolgeglied 35 jeweils bei der Rückkehr des Messerschlittens 30 in seine Anfangsstellung zentriert. Auf diese Weise ist dafür gesorgt, daß der erste Messerträger 33 immer in seine Raststellung gelangt, ehe der Messerschlitten 30 einen Arbeitsweg, in Fig.4 von rechts nach links, beginnt.
- Am ersten Messerträger 33 ist mittels eines Gelenks 37, dessen Achse sich normal zur Bezugsebene B erstreckt, ein erstes Messer 38 gelagert, dessen Neigung in bezug auf den ersten Messerträger 33 mittels eines Paars Einstellschrauben 39 einstellbar ist. Das erste Messer 38 ist im wesentlichen keilförmig, mit einer leicht konkaven Schneide 40 ausgestattet und trägt eine dünne, flache Führungsklinge 41 aus hochelastischem Material, beispielsweise gehärtetem Federstahl, die sich über das vordere Ende der Schneide 40 soweit hinauserstreckt, daß sie imstande ist, bei der Vorwärtsbewegung des Messerschlittens 30 kufenartig auf der Rolle R zu gleiten und dabei die Höhenlage des ersten Messerträgers 33 in bezug auf seine Führung 32 zu bestimmen. Die Beweglichkeit des ersten Messerträgers 33 in bezug auf die erste senkrechte Führung 32 nach unten ist durch einen Anschlag 42 begrenzt.
- Hinter der ersten senkrechten Führung 32, in Fig.4, 8 und 9 rechts davon, ist am Messerschlitten 30 eine zweite senkrechte Führung 43 angeordnet, an der ein mittels eines Motors 44, beispielsweise einer pneumatischen Kolbenzylindereinheit, verstellbarer zweiter Messerträger 45 senkrecht verschiebbar geführt ist. Auf einer Achse 46, die sich normal zur Bezugsebene B erstreckt und am zweiten Messerträger 45 drehbar gelagert ist, sind zwischen zwei Flanschen 47 ein als Kreismesser ausgeführtes zweites Messer 48 und zwei Laufräder 49 lösbar eingespannt. Die beiden Laufräder 49 definieren eine äußere Zylinderfläche, über die das zweite Messer 48 mit seiner kreisförmigen Schneide geringfügig, beispielsweise um 0,1mm, hinausragt. Bei genügend starkem Anpreßdruck kann das zweite Messer 48 schon dann wirksam sein, wenn sein Radius mit demjenigen der beiden Laufräder 49 ungefähr übereinstimmt, die kreisförmige Schneide also über die zylindrischen Mantelflächen der Laufräder 49 nicht nennenswert hinausragt. Der radiale Überstand der kreisförmigen Schneide über die genannten Mantelflächen soll im allgemeinen nicht mehr als 0,2mm betragen.
- Soweit die Auspackmaschine bisher beschrieben worden ist, arbeitet sie folgendermaßen:
- Die Ankunft einer Rolle R auf dem Förderer 11 wird wie üblich von nicht dargestellten Sensoren überwacht. Der Förderer 11 wird stillgesetzt, sobald die Rolle R eine bezüglich der Längsmittelebene C symmetrische Lage erreicht hat, wie in Fig.2 und 3 mit strichpunktierten Linien angedeutet, wobei in Fig.3 die beiden am weitesten voneinander entfernten senkrechten strichpunktierten Linien den beiden stirnseitigen Enden einer Rolle R mit der größtmöglichen Länge, und die beiden übrigen senkrechten strichpunktierten Linien den beiden Enden einer Rolle mit der kürzestmöglichen Länge entsprechen. Aus Fig.1 und 3 ist außerdem ersichtlich, in welchem Maß der Durchmesser der Rollen R, die sich auf der erfindungsgemäßen Maschine auspacken lassen, variieren kann.
- Sobald eine Rolle R ihre in bezug auf die Längsmittelebene C symmetrische Lage erreicht hat und während die Rolle R durch Anheben der Stützwalzen 10 auch bezüglich der Bezugsebene B zentriert wird, sorgt ein weiterer nicht dargestellter Sensor üblicher Bauart dafür, daß der Zangenschlitten 17 von seinem Motor 18 in eine Stellung bewegt wird, die der Länge der auszupackenden Rolle R angepaßt ist. Dabei stehen die Backen 21 des Greifers 20 in einem an die Ebene der vorderen, in Fig.3 und 4 rechten Stirnfläche der Rolle R angrenzenden Bereich. Aus Fig.3 ist ersichtlich, daß die Backen 21 eine in Richtung der Achse A gemessene Länge haben, die im Verhältnis zur Länge der Rolle R, selbst der kürzesten vorkommenden Rolle, gering ist. Beispielsweise liegt die Länge der Backen 21 in der Größenordnung zwischen etwa einem Fünftel und etwa einem Zehntel der Rollenlänge.
- Sobald die Backen 21 über dem vorderen Bereich der Hülle D angeordnet sind, werden die beiden Motoren 15 des Radialschlittens 14 eingeschaltet und senken diesen ab. An der Abwärtsbewegung des Radialschlittens 14 nimmt der Greifer 20 in gemäß Fig.5 geöffnetem Zustand teil. Sobald die beiden Backen 21 mit einem vorbestimmten Druck auf dem vorderen Endbereich der Hülle D aufliegen und dadurch ein bestimmtes Reaktionsdrehmoment an den Motoren 15 erzeugen, werden diese abgeschaltet. Daraufhin wird der Motor 23 gemäß Fig.5a ausgefahren, so daß sich der Greifer 20 schließt. Dabei erzeugen seine beiden Backen 21 in der Hülle D eine tunnelartige Ausbuchtung E, da die Backen 21 die im allgemeinen mehrlagige Hülle D in Richtung zur Bezugsebene B zusammenschieben. Davon ist im allgemeinen auch die äußerste Lage weißen Papiers der Rolle R betroffen, da sie durch Reibung von dem auf ihr liegenden, die Hülle D bildenden Packpapier mitgenommen wird.
- Gemessen in einer zur Achse A parallelen Richtung, also entlang einer Mantellinie, ist die tunnelartige Ausbuchtung E nur ebenso lang wie oder nur weniger länger als die Backen 21; die tunnelartige Ausbuchtung E erstreckt sich also bei weitem nicht über die gesamte Länge der Rolle R. Deshalb konzentrieren sich die von den Backen 21 zunächst im wesentlichen radial und dann zusätzlich im wesentlichen tangential auf die Hülle D ausgeübten Kräfte auf den Bereich, der an die gemäß Fig.3 und 4 rechte Stirnfläche der Rolle angrenzt. In diesem Bereich ist die tunnelartige Ausbuchtung E in jedem Fall so stark ausgeprägt, daß sie für die Führungsklinge 41 leicht und sicher zugänglich ist.
- Ehe jedoch die Führungsklinge 41 in die Ausbuchtung E eingeführt werden kann, wird deren vom Durchmesser der Rolle R abhängige Lage vom Sensor 27 geortet. Zu diesem Zweck wird der Sensor 27 vom Motor 28 aus seiner gegen die Bezugsebene B seitlich versetzten Ruhestellung in die Bezugsebene gebracht und anschließend vom Motor 29 aus einer unteren Endstellung langsam aufwärts bewegt. Dieser Aufwärtsbewegung folgt die Längsführung 24, da deren Stellmotor 26 so geschaltet ist, daß er vom Motor 29 des Sensors 27 abhängig ist, zweckmäßigerweise mit einem bestimmten Nachlauf. Sobald der vorzugsweise mit einem Laserstrahl arbeitende Sensor 27 die Ausbuchtung E am in Fig.4 rechten Ende der Rolle R geortet hat, steht fest, daß das erste Messer 38 die Höhenstellung einnimmt, in der seine Führungsklinge 41 in die Ausbuchtung E eindringen kann.
- Nun wird der Motor 31 eingeschaltet, so daß er den Messerschlitten 30 von seiner Ausgangsstellung in seine Endstellung, in Fig.4 von rechts nach links, bewegt. Dabei dringt die Führungsklinge 41 in die Ausbuchtung E ein und führt das erste Messer 38 innerhalb der Ausbuchtung E über etwaige Unregelmäßigkeiten der Rolle R hinweg. Infolgedessen werden die Hülle D und die im allgemeinen zusammen mit ihr die Ausbuchtung E bildende äusserste Lage weißen Papiers auf der gesamten Länge der Hülle D von innen nach außen zuverlässig aufgeschnitten. Unmittelbar dahinter wird die zu oberst unter der Ausbuchtung E liegengebliebene Lage weißen Papiers vom zweiten Messer 48 radial von außen nach innen aufgeschnitten. Dies ist im allgemeinen erforderlich, um sicherzustellen, daß zusammen mit der Hülle D auch die meist durch Klebungen unbrauchbar gewordene oberste Lage weißen Papiers entfernt wird.
- Die Wirkung des zweiten Messers 48 hängt davon ab, ob und ggf. in welchem Maß der Motor 44 einen nach unten, bezogen auf die Rolle R also radial nach innen, gerichteten Druck auf den zweiten Messerträger 45 ausübt. Der Motor 44 ist so gesteuert, daß er diesen Druck erst dann ausübt, wenn das zweite Messer 48 die Ebene der vorderen Stirnfläche der Rolle R erreicht hat. Die Eindringtiefe des zweiten Messers 48 ist natürlich auch davon abhängig, in welchem Maß seine kreisförmige Schneide über die zylindrische Mantelfläche der beiden Laufräder 49 hinausragt.
- Sollte sich nach dem Entfernen der Hülle D sowie einer oder mehrerer ursprünglich gleichzeitig mit dieser aufgeschnittener Lagen weißen Papiers herausstellen, daß weitere Lagen des weißen Papiers unbrauchbar sind, kann der Messerschlitten 30 in seine Ausgangsstellung zurückgeholt und erneut über die Rolle R hinwegbewegt werden, wobei das erste Messer 38 nichts mehr bewirkt und nur noch das zweite Messer 48 weitere Papierlagen durchtrennt, deren Anzahl von dem Druck abhängt, den der pneumatische Motor 44 auf den zweiten Messerträger 45 ausübt.
Claims (8)
- Auspackmaschine für Rollen, insbes. Druckpapierrollen, die eine von stirnseitigen Abdeckungen freie Hülle, insbes. aus Packpapier, aufweisen, mit- einem Messerschlitten (30), der über die Länge einer Rolle (R) bewegbar ist, und- einem Messer (38), das am Messerschlitten (30) angeordnet und unter die Hülle (D) einführbar ist, um sie von innen her aufzuschneiden,
dadurch gekennzeichnet, daß am Messerschlitten (30) hinter dem Messer (38) ein weiteres Messer (48) angeordnet ist, mit dem während des Aufschneidens der Hülle (D) eine oder mehrere an diese anschließende Windungen der Rolle (R) aufschneidbar sind. - Auspackmaschine nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß das weitere Messer (48) am Messerschlitten (30) ungefähr radial zur Rolle (R) einstellbar geführt ist. - Auspackmaschine nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß das weitere Messer (48) mit einer in bezug zur Rolle (R) ungefähr radialen Kraft belastbar ist, die einstellbar und während einer Bewegung entlang der Rolle (R) konstant ist. - Auspackmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß das weitere Messer ein Kreismesser (48) ist. - Auspackmaschine nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß dem Kreismesser (48) mindestens ein seine Eindringtiefe begrenzendes, an der Rolle (R) abwälzbares Laufrad (49) zugeordnet ist. - Auspackmaschine nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß das Kreismesser (48) zwischen zwei Laufrädern (49) angeordnet ist. - Auspackmaschine nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß das Kreismesser (48) und die beiden Laufräder (49) gleichachsig angeordnet sind. - Auspackmaschine nach Anspruch 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet, daß das Kreismesser (48) über eine gemeinsame Tagentialebene der beiden Laufräder (49) um nicht mehr als 0,2mm hinausragt.
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