Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bremsen von auf
einer Rollbahn abrollenden Rollen, insbesondere Papierrollen,
mit einem Kissen, das ein Fluid enthält und durch Einwirkung
einer Rolle gegen den Widerstand des Fluids verformbar ist.
In Papierfabriken werden Papierbahnen, die bis zu zehn Meter
breit sein können, auf von Kunden gewünschte Breiten geschnitten
und zu Rollen von gewünschtem Durchmesser aufgerollt.
Solche Rollen haben typischerweise Breiten von 200 mm
bis 4.000 mm und Durchmesser von 500 mm bis 1.500 mm. Zum
Schneiden der ursprünglichen Papierbahn und zum Bilden der
einzelnen Rollen werden üblicherweise Rollenschneider verwendet,
die jeweils angehalten und entladen werden, sobald ein
Wurf Rollen entstanden ist. Es sind zwei verschieden Arten
von Rollenschneidern bekannt, nämlich solche mit Doppeltragwalzen
und solche mit Einzeltragwalzen. Bei Rollenschneidern
mit Doppeltragwalzen werden sämtliche entstehenden Rollen von
zwei parallelen Walzen abgestützt; dabei haben sämtliche Rollen
in jedem Zeitpunkt eine gemeinsame geometrische Achse.
Bei Rollenschneidern mit Einzeltragwalzen stützen sich sämtliche
entstehenden Rollen auf nur einer gemeinsamen Walze ab
und sind zusätzlich auf Lagerzapfen derart gelagert, daß einander
benachbarte Rollen gegeneinander querversetzt sind.
Beim Doppeltragwalzen-Rollenschneider werden alle Rollen auf
der gleichen Seite entladen, während beim Einzeltragwalzen-Rollenschneider
die Rollen alternierend nach entgegengesetzten
Seiten entladen werden. In beiden Fällen geschieht das
Entladen typischerweise über eine leicht geneigte Rollbahn
mit etwa 1 bis 2% Gefälle. Im erstgenannten Fall müssen die
Rollen, ehe sie weiter transportiert werden können, vereinzelt
werden, indem jede zweite Rolle zunächst festgehalten
wird, während die übrigen Rollen in Richtung auf einen Förderer
entlassen werden. In jedem Fall müssen die Rollen einoder
mehrmals abgebremst werden, sei es zum Zwecke der Vereinzelung
oder zur Zentrierung in bezug auf den sie schließlich
weiterbewegenden Förderer.
Aus EP-A-0 705 783 ist eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen
Gattung bekannt, die zum Bremsen von Papierrollen
für jede von ihnen mindestens einen Hebel aufweist. Jeder
dieser Hebel hat an einem seiner beiden Enden einen quer zur
Bewegungsrichtung der Papierrollen angeordneten ersten Lagerzapfen,
der innerhalb einer Grube, einem Querförderer benachbart,
gegen eine elastische Rückstellkraft in Bewegungsrichtung
der Papierrollen begrenzt verschiebbar ist. Jeder dieser
Hebel ist in seinem mittleren Bereich mit einem Lenker gelenkig
verbunden, der in einem dem Querförderer benachbarten Bereich
der Grube um einen parallel zum ersten Lagerzapfen
ortsfest angeordneten zweiten Lagerzapfen schwenkbar ist und
sich an einem Luftkissen in Form eines Faltenbalges derart
abstützt, daß er den zugehörigen Hebel nach oben in eine
Bremsstellung drängt, wenn der Faltenbalg mit Druckluft gefüllt
ist. Das freie, der abzubremsenden Papierrolle entgegengerichtete
Ende jedes Hebels ist mit einer Walze versehen
und wird von der gegen diese Walze stoßenden Papierrolle, je
nach deren Bewegungsenergie, gegen den Widerstand des Faltenbalges
mehr oder weniger stark niedergedrückt, wobei die Papierrolle
gebremst wird. Die elastische Rückstellkraft des
Faltenbalges soll schließlich dafür sorgen, daß die Papierrolle
auf dem Querförderer zur Ruhe kommt.
Aus DE-A-33 29 066 ist eine Spulenabnahmevorrichtung für eine
automatische Wickelmaschine bekannt, bei der zum Anhalten von
Spulen, die auf einer geneigten Rollbahn in Richtung zu einem
Querförderer rollen, eine zu der Spulenachse parallele Speicherschiene
durch Betätigen eines Zylinders wahlweise in eine
Stellung, in der sie der Spule im Wege steht, und in eine angehobene
Stellung schwenkbar ist, in der sie der Spule den
Weg zum Querförderer freigibt. Entlang des Querförderers ist
auf dessen von der Rollbahn abgewandter Seite eine geländerartige
Führungsschiene derart befestigt, dass sie den Spulen
als Anschlag dient und sie daran hindert, über den Querförderer
hinweg zu rollen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung
der eingangs beschriebenen Gattung zu schaffen, die mit besonders
einfachen Mitteln ein schonenderes Abbremsen von Rollen,
insbesondere Papierrollen, ermöglicht.
Die Aufgabe ist erfindungsgemäß ausgehend von einer Vorrichtung
der eingangs beschriebenen Gattung dadurch gelöst, daß
- das Kissen auf der Rollbahn befestigt und von der Rolle
überrollbar ist,
- das Kissen von der es überrollenden Rolle durch deren Gewicht
in eine schon überrollte erste Kammer und eine noch
nicht überrollte zweite Kammer unterteilbar ist, und
- die zweite Kammer über einen Kanal, der eine Drosselstelle
enthält, von Fluid entlastbar ist.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus
den Unteransprüchen.
Anwendungsmöglichkeiten sowie Ausführungsbeispiele der Erfindung
werden im folgenden anhand schematischer Zeichnungen mit
weiteren Einzelheiten erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1
- eine Schrägansicht eines ansich bekannten Doppeltragwalzen-Rollenschneiders,
- Fig. 2
- eine Schrägansicht eines ansich bekannten Einzeltragwalzen-Rollenschneiders,
- Fig. 3
- eine Schrägansicht eines Sortierdecks mit zahlreichen
erfindungsgemäßen Vorrichtungen zum Bremsen von Rollen,
- Fig. 4
- einen vergrößerten Längsschnitt einer der in Fig.3
dargestellten erfindungsgemäßen Vorrichtungen im Zustand
des Überrolltwerdens,
- Fig. 5
- eine Variante zu Fig.4, jedoch in unbelastetem Zustand,
- Fig. 6
- einen Querschnitt der in Fig.4 dargestellten erfindungsgemäßen
Vorrichtung in unbelastetem Zustand,
- Fig. 7
- einen Querschnitt der in Fig.6 dargestellten Vorrichtung,
jedoch in durch eine Rolle belastetem Zustand,
- Fig. 8
- einen Querschnitt einer gegenüber Fig.6 weitergebildeten
erfindungsgemäßen Vorrichtung in unbelastetem Zu-Fig.
9 einen Querschnitt der in Fig.8 dargestellten
Vorrichtung in durch eine Rolle belastetem Zustand,
- Fig.10
- den Längsschnitt X-X in Fig.8,
- Fig.11
- einen Querschnitt einer anderen gegenüber Fig.6 weitergebildeten
Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung in unbelastetem Zustand,
- Fig.12
- einen Querschnitt der in Fig.11 dargestellten Vorrichtung
in durch eine Rolle belastetem Zustand,
- Fig.13
- eine schaltungstechnische Weiterbildung der in Fig.4
dargestellten erfindungsgemäßen Vorrichtung im Zustand
des Überrolltwerdens,
- Fig.14
- die schaltungstechnisch wie in Fig.13 ausgestattete
Vorrichtung nach dem Überrolltwerden,
- Fig.15
- eine schaltungstechnische Weiterbildung der in Fig.13
und 14 dargestellten Vorrichtung, im Zustand des Überrolltwerdens,
und
- Fig.16
- eine weitere Variante zu Fig. 13, ebenfalls im Zustand
des Überrolltwerdens.
In Fig.1 ist ein Rollenschneider 10 von bekannter Bauart mit
zwei Tragwalzen 12 dargestellt, die parallel zueinander in
einer gemeinsamen waagerechten Ebene angeordnete Drehachsen
haben, und denen Längsmesser 14 zum Zerteilen einer breiten
Papierbahn 16 vorgeschaltet sind. Die Längsmesser 14 sind wie
üblich als Schneidrollen ausgebildet, parallel zu den Achsen
der Tragwalzen 12 verstellbar sowie wegnehmbar und durch zusätzliche
gleichartige Längsmesser ergänzbar, so daß sie die
breite Papierbahn 16 in eine mehr oder weniger große Anzahl
einzelner Papierbahnen 18 zu zerschneiden vermögen. Die einzelnen
Papierbahnen 18 werden auf den Tragwalzen 12 zu je einer
Rolle 20 aufgewickelt und anschließend, beispielsweise
durch Absenken der Tragwalzen 12, an eine Rollbahn 22 abgegeben,
die durch einen Pfeil symbolisiert ist und 1 bis 2% Gefälle
in Richtung vom Rollenschneider 10 weg aufweist.
In Fig.2 ist ein Rollenschneider 10 von ebenfalls bekannter
Bauart dargestellt, der nur eine einzige Tragwalze 12 aufweist
und wiederum mit Längsmessern 14 zum Zerteilen einer
breiten Papierbahn 16 in einzelne Papierbahnen 18 ausgestattet
ist. Auch hier werden die einzelnen Papierbahnen 18 zu je
einer Rolle 20 aufgewickelt, wobei jedoch jeder Rolle ein
Paar nicht dargestellter, an ihr stirnseitig angreifender Lagerzapfen
derart zugeordnet ist, daß die Rollen 20 abwechselnd
nach einer und der anderen Seite der Tragwalze 12 gegeneinander
versetzt angeordnet sind. Hier schließt sich beiderseits
des Rollenschneiders 10 je eine Rollbahn 22 an, die
wiederum ein Gefälle von 1 bis 2% in Richtung vom Rollenschneider
weg aufweist.
In Fig.3 wird vorausgesetzt, der in Fig.1 dargestellte Rollenschneider
10 habe die breite Papierbahn 16 in acht einzelne
Papierbahnen 18 zerschnitten und diese zu je einer Rolle
20 aufgewickelt. Der so entstandene Wurf von insgesamt acht
Rollen ist zu einer ersten Rampe 24 der Rollbahn 22 gelangt
und dort zum Stillstand gebracht worden. In Fig.3 sind noch
drei Rollen 20 eines vorangegangenen Wurfs sichtbar; diese
drei Rollen 20 sind auf dem Weg von der ersten Rampe 24 zu
einer zweiten Rampe 26, die ebenfalls zur Rollbahn 22 gehört
und den Zweck hat, die Rollen 20 auf einem Förderer 28 zum
Stillstand zu bringen, der sie anschließend quer zu ihrer
bisherigen Bewegungsrichtung weiterfördert.
Jede der in Fig.3 dargestellten Rampen 24 und 26 hat ein Gefälle,
des demjenigen der Rollbahn 22 entgegengerichtet und
dem Betrag nach größer ist. Zumindest die Rampe 24 ist jedoch
derart verstellbar, daß ihr Gefälle mit demjenigen der Rollbahn
22 in Größe und Richtung übereinstimmt. Jede der Rampen
24 und 26 ist mit einer Vielzahl Vorrichtungen zum Bremsen
der Rollen 20 ausgestattet, die in gleichen Abständen nebeneinander
derart angeordnet sind, daß auf jede der Rollen 20,
je nach deren Länge, zwei oder mehr solche Vorrichtungen
bremsend einwirken können.
In Fig.4 ist das Gestaltungs- und Wirkungsprinzip einer solchen
Vorrichtung zum Bremsen von Rollen skizziert. Die Vorrichtung
weist ein Kissen 30 auf, das von einem Abschnitt eines
Schlauches, beispielsweise Feuerwehrschlauches, mit einer
Länge von ungefähr 400 bis 600 mm oder alternativ von zwei an
ihren Rändern zusammengeschweißten oder -vulkanisierten biegsamen
Platten aus Kunststoff oder Gummi gebildet sein kann.
Das Kissen 30 ist mindestens an seinen Rändern in einem wannenartigen
Einsatz 32 befestigt, der seinerseits in die Rollbahn
22 eingebettet ist, beispielsweise gemäß Fig.3 in eine
der zur Rollbahn 22 gehörigen Rampen 24 oder 26. Der Einsatz
32 weist, im Längsschnitt gemäß Fig.4, aber auch im Querschnitt
beispielsweise gemäß Fig.6 und 7 betrachtet, eine U-förmige
Vertiefung 34 auf, in die das Kissen 30 derart eingebettet
ist, das es selbst von den schwersten vorkommenden
Rollen 20, die über das Kissen hinwegrollen, nicht gequetscht
oder sonstwie beschädigt werden kann.
Das Kissen 30 ist mit einem Fluid, vorzugsweise Luft, unter
solchem Druck gefüllt, daß es von einer Rolle 20, die gemäß
Fig.4 in Richtung des Pfeils A über das Kissen hinwegrollt,
in zwei hermetisch voneinander getrennte Kammern unterteilt
wird, nämlich eine erste Kammer 36, die schon überrollt worden
ist, und eine zweite Kammer 38, die erst noch überrollt
werden wird. Die beiden Kammern 36 und 38 sind miteinander
durch einen Überströmkanal 40 verbunden, der eine von Hand
einstellbare oder automatisch regelbare Drosselstelle 42 enthält.
Zum Anschließen des Überströmkanals 40 ist das Kissen
30 in seinem bezüglich der Bewegungsrichtung A der Rolle 20
vorderen und hinteren Endbereich mit je einem Nippel 44 versehen.
Es sei angenommen, die Rolle 20 in Fig.4 sei eine der drei in
Fig.3 einzeln dargestellten Rollen, die in Fig.3 im Begriff
sind, sich dem Förderer 28 zu nähern. Die in Fig.4 abgebildete
Rolle 20 ist über den Förderer 28 hinweg auf die zweite
Rampe 26 hinaufgerollt, die ein Gefälle entgegen der bisherigen
Bewegungsrichtung dieser Rolle aufweist. Beim Hinaufrollen
auf die zweite Rampe 26, und somit auf das in Fig.4 abgebildete
Kissen 30, verdrängt die Rolle 20 Luft aus der vor
ihr liegenden zweiten Kammer 38, und diese Luft strömt durch
den Überströmkanal 40 und dessen Drosselstelle 42 in die erste
Kammer 36. Dabei wird Bewegungsenergie der Rolle 20 zunächst
in Strömungsenergie, und diese in Wärme verwandelt;
die Bewegung der Rolle 20 wird also je nach Einstellung der
Drosselstelle 42 mehr oder weniger stark gebremst. Diese
Bremsung kann beispielsweise so eingestellt werden, daß die
Rolle 20 zum Stillstand kommt, ehe sie das Kissen 30 in Richtung
von links nach rechts in Fig.4 vollständig überrollt
hat. Die Drosselung wird vorzugsweise so eingestellt, daß das
Gefälle der zweiten Rampe 26 gerade eben ausreicht, die Rolle
20, sobald ihre ursprüngliche Bewegung zum Stillstand gekommen
ist, langsam auf den Förderer 28 zurückrollen zu lassen.
Gemäß Fig.5 kann der in Fig.4 dargestellte wannenartige Einsatz
32 durch eine plattenförmige Unterlage 46 ersetzt sein,
die vorne und hinten leicht nach unten abgekantet ist; die
Nippel 44 sind im Bereich der Abkantungen angeordnet. Kissen
30 der in Fig.5 dargestellten Art können beispielsweise als
freitragende Brücken zwischen Widerlagern einer Tragkonstruktion
angeordnet sein.
In Fig.6 und 7 ist dargestellt, wie das hier schlauchförmige
Kissen 30 zweckmäßigerweise in bezug auf den Einsatz 32 mit
U-förmiger Vertiefung 34 bemessen ist. Das Kissen 30 hat gemäß
Fig.6 einen in unbelastetem Zustand kreisförmigen Querschnitt,
der gemäß Fig.7 von der über das Kissen hinwegrollenden
Rolle 20 vollständig flachgedrückt, jedoch durch die
Ränder des Einsatzes 32 davor geschützt ist, gequetscht zu
werden. In Fig.6 und 7 wird vorausgesetzt, daß das Kissen 30
im Bereich seines vorderen und seines hinteren Endes am Einsatz
32 befestigt ist, etwa so wie dies in Fig.4 dargestellt
ist.
Fig.8 bis 10 zeigen eine andere Befestigungsart eines wiederum
schlauchförmigen Kissens 30, das hier jedoch in seinem unteren
Bereich zwischen einer zweischichtigen Unterlage 46 in
der Art eines Klettverschlusses und einer plattenförmigen
Einlage 48 angeordnet ist. Die obere Schicht der Unterlage 46
und die Einlage 48 können beide an das Kissen 30 angeklebt
oder anvulkanisiert oder durch dessen unteren Bereich hindurch
miteinander vernietet oder verschraubt sein. Die untere
Schicht der Unterlage 46 ist hingegen am Boden der Vertiefung
34 des Einsatzes 32 befestigt, beispielsweise festgeklebt.
Wesentlich ist, daß die Einlage 48 im gemäß Fig.9 von einer
Rolle 20 zusammengedrückten Zustand des Kissens 30 interne
Überströmkanäle 40 freiläßt, in denen eine gedrosselte Fluidströmung
zwischen den beiden Kammern 36 und 38 möglich ist.
Wie aus Fig.9 ersichtlich ist, sind die beiden Längsränder
des Kissens 30 weniger stark als in Fig.7 flachgedrückt; dies
trägt dazu bei, daß das Kissen 30 bei der in Fig.8 bis 10
dargestellten Anordnung eine besonders lange Betriebslebensdauer
aufweist, d.h. besonders zahlreichen Überrollzyklen
stand hält.
Eine ähnliche Wirkung läßt sich gemäß Fig.11 und 12 auch ohne
plattenförmige Einlage erzielen, sofern eine an ihren Längsrändern
abgeflachte, z.B.abgeschrägte Unterlage 46 vorgesehen
ist. Beiden in Fig.8 bis 10 einerseits sowie in Fig.11 und 12
andererseits dargestellten Ausführungsformen ist ferner gemeinsam,
daß sie ohne äußeren Überströmkanal auskommen. Allerdings
muß die Unterlage 46 und/oder die Einlage 48 so bemessen
sein, daß die bei flachgedrücktem Kissen 30 verbleibenden
internen Überströmkanäle 40 eine dem jeweiligen Verwendungszweck
angepaßte Drosselwirkung haben.
Eine Möglichkeit, die Drosselwirkung von der Bewegungsrichtung
der Rolle 20 abhängig zu machen, ist in Fig.13 und 14
dargestellt. Dort ist wiederum ein externer Überströmkanal 40
vorgesehen, der jedoch im Gegensatz zu Fig.4 zwei Drosselstellen
42 und 42' aufweist, die hintereinander sowie parallel
zu je einem Rückschlagventil 50 bzw. 50' angeordnet sind.
Das Rückschlagventil 50 widersetzt sich einer Strömung von
rechts nach links, zwingt also bei einer Bewegung der Rolle
20 von links nach rechts das aus der zweiten Kammer 38 verdrängte
Fluid, durch die Drosselstelle 42 zu strömen. Das
Rückschlagventil 50' widersetzt sich hingegen einer Fluidströmung
von links nach rechts und zwingt somit das bei einer
Bewegung der Rolle 20 von rechts nach links aus der ersten
Kammer 36 verdrängte Fluid, durch die Drosselstelle 42' zu
strömen.
Bei der bevorzugten Verwendung von Luft als Fluid ist das
Kissen 30 ständig an eine Druckluftquelle 52 angeschlossen,
und zwar gemäß Fig.13 und 14 über den Überströmkanal 40, ein
Absperrventil 54 und ein Druckminderventil 56.
Gemäß Fig.15 ist an das Kissen 30 zusätzlich ein gesondertes
Entlastungsventil 58 angeschlossen, und zwischen dem Absperrventil
54 und dem Überströmkanal 40 ist ein Rückschlagventil
60 angeordnet. Je eine solche Schaltung kann beispielsweise
den Kissen 30 an der ersten Rampe 24 zugeordnet sein, um die
Möglichkeit zu schaffen, einzelne Rollen 20 eines Wurfs selektiv
weiter rollen zu lassen, nachdem zunächst der Wurf
insgesamt von der entgegen der Abrollrichtung geneigten ersten
Rampe 24 angehalten und diese Rampe dann soweit abgesenkt
worden ist, daß sich nur diejenigen Rollen 20 weiterbewegen
können, in deren Bewegungsbahn im wesentlichen widerstandslos
zusammendrückbare Kissen 30 liegen. Diejenigen Kissen 30, die
im aufgeblähten Zustand gegen eine stirnseitige Kante einer
Rolle 20 drücken würden und diese, wenn es sich z.B. um eine
Papierrolle handelt, beschädigen könnten, lassen sich durch
Öffnen des ihnen gemäß Fig.15 zugeordneten Entlastungsventils
58 oder, in der Schaltung gemäß Fig.13 und 14, durch die in
Fig. 14 abgebildete Stellung des Absperrventils 54 ständig
unwirksam machen.
In Fig.16 wird vorausgesetzt, das dort dargestellte Kissen 30
werde immer in Richtung von rechts nach links, in Richtung
des Pfeils A', überrollt und habe - zusammen mit weiteren, in
einer Reihe mit ihm angeordneten Kissen 30 - die Aufgabe, jeweils
eine von rechts kommende Rolle 20 derart abzubremsen,
daß sie auf dem Förderer 28 zum Stillstand kommt, diesen also
nicht erst überrollt.
Das Kissen 30 in Fig.16 ist als solches ebenso gestaltet, wie
das in Fig.4 dargestellte Kissen 30; in Fig.16 ist jedoch
aus dem genannten Grund die rechte Kammer des Kissens als
erste Kammer 36, und die linke als zweite Kammer 38, bezeichnet.
Ein wesentlicher Unterschied gegenüber den bisher beschriebenen
Ausführungsbeispielen besteht darin, daß gemäß
Fig.16 kein Überströmkanal 40 vorgesehen ist, weder ein externer
noch ein interner. Die zweite Kammer 38 ist an eine
Drosselstelle 42 in Gestalt eines einstellbaren Drosselventils
angeschlossen, über das von der Rolle 20 aus der zweiten
Kammer 38 verdrängte Luft ins Freie abgelassen wird. Die erste
Kammer 36 ist über eine Drosselstelle 42', ein Absperrventil
54 und ein Druckminderventil 56 an eine Druckluftquelle
52 angeschlossen, von der aus das Kissen 30 jeweils nachgefüllt
wird. Zwischen der Drosselstelle 42' und dem Absperrventil
54 ist ein Rückschlagventil 60 angeordnet, das ein
Ausströmen von Luft aus der ersten Kammer 36 verhindert.