Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Entfernen mindestens einer Lage eines
Wickels einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn von
einem Wickeltambour mittels einer Schneidvorrichtung.
Beim Herstellen einer Faserstoffbahn oder eines anderen wickelfähigen Gutes
besteht das Problem, dass zur Überprüfung der Qualität der Faserstoffbahn an
einem Wickel der Faserstoffbahn eine Probe in Form eines Querstreifens der
Faserstoffbahn oder mehrerer Querstreifen genommen werden muss.
Es sind bereits Schneidvorrichtungen bekannt, die in Papiermaschinen eingesetzt
werden, um den Streifenstauchwiderstand (SCT) in einer Lage eines Wickels einer
Papierbahn auf einer Wickeltrommel zu bestimmen. Durch die Fa. Lorenzen &
Wettre, München, wird eine derartige Einrichtung vertrieben, bei der ein vollautomatisches
Modul zur Messung des Streifenstauchwiderstands in Längs- und Querrichtung
vorhanden ist. Die Schneidvorrichtung umfasst einen zur Probennahme
längs der Wickeltrommel auf dem Boden der Werkshalle von Hand verfahrbaren
Profilschneider.
Der Nachteil der bekannten Schneidvorrichtung besteht darin, dass auf jeden Fall
der manuelle Eingriff des Bedienungspersonals erforderlich ist. Das Bedienungspersonal
muss sich zwischen Wickeltrommeln bewegen und manuell Streifen von
jedem einzelnen Wickeltambour abschneiden. Dabei muss oftmals auch der
Wickeltambour von Hand gedreht werden, um die Probe an der richtigen Position
des Wickeltambours zu erhalten. Aufgrund des manuellen Eingriffs ist es nicht
immer möglich, die gewünschte Position exakt zu treffen. Außerdem kommt es
durch den Eingriff des Personals zu Zeitverzögerungen oder zeitlichen Engpässen
während des Produktionsprozesses der Wickelrollen und zu einer zusätzlichen
Arbeitsbelastung für das Bedienpersonal. In einer automatisierten Schlussgruppenlogistik
einer Papiermaschine ist das manuelle Eingreifen und damit verbunden
das Betreten von Gefahrenzonen nur mit ausgeklügelten Sicherheitsvorkehrungen
möglich.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, auf einfache Weise von einer Wickeltrommel
wenigstens eine Lage oder eine Mehrzahl von Lagen des Wickelgutes, d. h. der
Faserstoffbahn, zu entfernen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Vorrichtung der eingangs genannten
Art dadurch gelöst, dass die Schneidvorrichtung und Fördermittel zum
Abtransportieren der mindestens einen Lage unterhalb des Wickeltambours angeordnet
sind. Durch den Einsatz der Erfindung wird die Entnahme von Proben auf
einem Wickeltambour automatisiert. Das Bedienpersonal muss sich nur noch im
sicheren Bereich der Produktion bewegen, ohne in die Nähe eines Wickeltambours
kommen zu müssen. Gemäß der Erfindung wird der Wickeltambour gezielt
abgerollt, und die Proben lassen sich immer an denselben vorbestimmten Positionen
entnehmen.
Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung
und den Zeichnungen.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass zwischen
dem Wickeltambour und der Schneidvorrichtung eine Förderwalze angeordnet ist.
Anstelle der Förderwalze kann auch ein Reibrad vorhanden sein, das sich auf der
Mantelfläche dreht und gleichzeitig gegen den Wickeltambour drückt, so dass es
diesen antreibt. Das Reibrad ist vorzugsweise auch mit einer Bremse ausgestattet,
um den Wickeltambour bei Bedarf wieder abzubremsen. Alternativ ist eine Bremse
beispielsweise an wenigstens einen der Wellenzapfen des Wickeltambours
anstellbar.
Eine weitere vorteilhafte Konstruktion im Rahmen der Erfindung besteht darin,
dass die Schneidvorrichtung oberhalb eines zu einem Auflöser (Pulper) führenden
Schachts und/oder schwenkbar bezüglich der Faserstoffbahn, die nach unten von
dem Wickeltambour heruntergeführt wird, angeordnet ist.
Eine der Schneidvorrichtung während des Schneidvorgangs auf der gegenüberliegenden
Seite an der Faserstoffbahn anliegende Platte bildet ein Gegendruckelement,
wenn die Schneidvorrichtung ein Stück aus der Faserstoffbahn herausschneidet.
Wenn die Platte anschließend in die waagrechte Position zurückgefahren
wird, liegt auf ihr das aus der Faserstoffbahn herausgeschnittene Stück.
Bevorzugt ist die Platte zusätzlich mit einer Saugeinrichtung ausgestattet, um zu
erreichen, dass der Streifen an ihr haften bleibt.
In einer Ausführungsform der Erfindung ist die Schneidvorrichtung innerhalb einer
Klemmvorrichtung angeordnet, durch die die Faserstoffbahn oberhalb und unterhalb
der Schneidvorrichtung fixiert ist. Zur Fixierung weist die Klemmvorrichtung,
bezogen auf die Laufrichtung der Faserstoffbahn, sowohl an ihrem oberen als
auch an ihrem unteren Ende Klemmbacken auf.
Außerdem ist die Klemmvorrichtung vorteilhafterweise auch bezüglich der Faserstoffbahn
schwenkbar angeordnet. Zusammen mit ihr ist eine Haltevorrichtung, die
beispielsweise als Plexiglasplatte oder als pneumatischer Greifer ausgebildet ist,
schwenkbar.
Damit die Faserstoffbahn insbesondere während des Schneidvorgangs straff gespannt
ist und sich gut schneiden lässt, wird die Faserstoffbahn in Laufrichtung
unterhalb der Schneidvorrichtung zwischen zwei Walzen oder zwischen einer
Walze und einem Förderband hindurchgeführt.
Mit Vorteil ist weiterhin vorgesehen, dass die Faserstoffbahn in einen Schacht
oder über ein Förderband abtransportiert wird. Von dort aus wird sie für die Wiederverwendung
im Produktionsprozess zur Herstellung einer Faserstoffbahn
einem Pulper zugeführt.
Ein sicheres Ablösen des äußeren Endes der Faserstoffbahn von dem sich
drehenden Wickeltambour wird gewährleistet, wenn an der Mantelseite des
Wickeltambours ein Blasrohr zur Führung der Faserstoffbahn angeordnet ist.
Die Erfindung bezieht sich außerdem auf ein Verfahren zum Schneiden der
Faserstoffbahn auf dem Wickeltambour mit der Schneidvorrichtung. Bei diesem
Verfahren wird unter gleichzeitiger Drehung des Wickeltambours eine dreieckoder
trapezförmige Spitze am vorderen Ende des Wickels der Faserstoffbahn erzeugt.
Durch dieses Verfahren wird der Wickeltambour für den Weitertransport zu
einer Rollenschneidemaschine vorbereitet.
Bevorzugt wird das vordere Ende mit der darunterliegenden Lage der Faserstoffbahn
durch einen Klebelement verbunden.
Nachstehend wird die Erfindung in Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1
- eine schematische Seitenansicht eines Wickeltambours mit einer unterhalb
des Wickeltambours angeordneten Schneidvorrichtung,
- Fig. 2
- eine schematische Draufsicht auf einen Wickeltambour,
- Fig. 3
- eine Seitenansicht einer ersten Variante zu Fig. 1,
- Fig. 4
- eine Draufsicht auf einen Wickeltambour mit einem Anfang einer Faserstoffbahn,
- Fig. 5
- eine Seitenansicht einer weiteren Variante zu Fig. 1 und
- Fig. 6
- eine Schneidvorrichtung aus Fig. 5 in vergrößerter Darstellung.
Ein Wickeltambour 1 (Fig. 1) ist mit einem Wickel einer Faserstoffbahn 2 bewickelt
und befindet sich beispielsweise in einer Wickelvorrichtung oder an einer anderen
Stelle in einer Maschine zur Herstellung oder zur Veredelung einer Faserstoffbahn
2. Der Wickeltambour 1 ist mit seinen Wellenzapfen 3 in einem Lagerstuhl drehbar
gelagert. Über die Wellenzapfen 3 wird der Wickeltambour 1 auch angetrieben.
Über eine an den Wellenzapfen 3 angreifende Bremse lässt sich der Wickeltambour
1 abbremsen. Der Wickeltambour 1 kann jedoch anstelle eines Antriebs über
die Wellenzapfen 3 durch einen auf seine äußere Mantelfläche angreifenden Riemenantrieb
angetrieben werden, über den er sich dann auch abbremsen lässt.
Alternativ oder zusätzlich ist auf der Unterseite des Wickeltambours 1 eine an
seinen Mantel angestellte oder anstellbare Walze 4 angeordnet, über die die auf
dem Wickeltambour 1 aufgewickelte Faserstoffbahn 2 nach unten abgeführt wird.
Sobald sich deren Ende in einer definierten Position auf dem Mantel des Wickeltambours
1 befindet, wird dieses durch einen von einem Blasrohr 5 erzeugten
Luftstrom von dem Wickeltambour 1 abgelöst und fällt über die Walze 3 nach
unten.
Die Faserstoffbahn 2 wird, um eine bestimmte Bahnspannung zu erzeugen, durch
einen Nip zwischen einer unterhalb der Walze 4 angeordneten weiteren Walze 6
und einem über Rollen 7, 8 laufenden Förderband 9 hindurchgeführt. Die Walze 6
und das Förderband 9 befinden sich unterhalb eines Bodens 10 in einem Schacht,
von dem aus die Faserstoffbahn 2 zu einem Pulper weitertransportiert wird. Beispielsweise
werden vor der Probennahme mehrere Lagen der Faserstoffbahn 2,
etwa vier oder fünf Lagen, oder im Fall einer Beschädigung der gesamte beschädigte
Anteil der Faserstoffbahn 2 in den Pulper abgeleitet.
Zwischen den Walzen 4 und 6 ist seitlich neben der nach unten laufenden Faserstoffbahn
2 eine Schneidvorrichtung 11 angebracht, die in Richtung eines Pfeils A
an die Faserstoffbahn 2 heranschwenkbar ist, um mittels zwei Trennmitteln 12, 13
die Faserstoffbahn 2 durchzuschneiden. Die Trennmittel 12,13 sind entweder
Schneidmesser oder Laserstrahlen, oder Hochdruck-Luftstrahlen oder Hochdruck-Wasserstrahlen.
Von der Schneidvorrichtung 11 wird ein aus der Faserstoffbahn 2
herausgetrennter Querstreifen 14 auf einem Probenaufnahmetisch 15 abgelegt,
der in einer senkrechten Position den Querstreifen 14 beispielsweise mittels eines
Unterdrucks oder durch elektrostatische Anziehung anzieht und festhält. Der von
dem Probenaufnahmetisch 15 auf die Faserstoffbahn 2 ausgeübte Unterdruck
kann in einer Ausführung der Erfindung bereits ausreichen, um diese durch die
Schneidvorrichtung 11 sicher zu trennen, ohne dass durch den Nip zwischen der
Walze 6 und dem Förderband 9 eine Bahnspannung aufgebaut werden muss. Aus
Sicherheitsgründen kann die Schneidvorrichtung 11 auch an einer Abdeckung des
Pulpers unterhalb des Bodens 10 angeordnet sein.
Anschließend wird der Probenaufnahmetisch 15 in Richtung eines Pfeils B in eine
waagrechte Position geschwenkt, von der aus der Querstreifen 14 zu einer Messstation
transportiert wird, in der die Eigenschaften des Querstreifens 14 untersucht
werden. Dabei wird der Querstreifen 14 entweder zusammen mit dem Probenaufnahmetisch
15 in den sicheren und damit für das Bedienpersonal zugänglichen
Bereich hinausgefahren und dort von Hand entnommen. Somit liegt der Querstreifen
14 dort im nicht aufgerollten Zustand vor; auf diese Weise wird insbesondere
bei Faserstoffbahnen mit einem Flächengewicht in der Größenordnung von
250 g/m2 oder mehr verfahren.
Alternativ wird der Querstreifen zu einer Rolle aufgerollt. Hierzu dient eine Aufrolleinrichtung
16 (Fig. 2), die sich zum Aufwickeln des Querstreifens in Richtung
eines Pfeils C auf einer Traverse 17 bewegt. Auf der Traverse 17 ist vorzugsweise
auch eine Schneidvorrichtung mit zwei Schneidmessern 18, 19 angebracht, die
gemeinsam mit der Aufrolleinrichtung 16 über die Traverse 17 bewegt wird, so
dass ein von den Schneidmessern 18, 19 geschnittener Querstreifen 14 auf eine
zu der Aufrolleinrichtung 16 gehörige Rolle aufgewickelt wird. Die Rolle wird anschließend
in einer bevorzugt auf der Führerseite angeordneten Ablagezone 20
seitlich des Wickeltambours 1 abgelegt, wozu die Aufrolleinrichtung 16 entgegen
der Richtung des Pfeils C zurückfährt; in der Ablagezone 20 kann die Rolle gefahrlos
vom Bedienungspersonal entnommen werden.
In einer weiteren Alternative werden Querstreifen 14 erzeugt und als solche, beispielsweise
über ein Förderband, das oberhalb des Bodens 10 verläuft, in einen
sicheren, auch für Bedienungspersonal zugänglichen Bereich befördert. Das Förderband
schließt sich in diesem Fall vorzugsweise an den Probenaufnahmetisch
15 an, der nach der Aufnahme eines Querstreifens 14 in der Schneidposition aus
dieser heraus so gekippt wird, dass der Querstreifen 14 auf das Förderband fällt.
In allen Alternativen ist vorzugsweise eine Anordnung 21 (Fig. 1) oder 22 (Fig. 2)
vorgesehen, aus der ein Klebeetikett auf den Querstreifen 14 aufgeklebt wird oder
eine Markierung mit Farbe aufgesprüht wird, um in der Station zur Untersuchung
der Proben der Faserstoffbahn 2 den Querstreifen 14 eindeutig einem bestimmten
Wickel oder einer bestimmten Lage zuordnen zu können. Alternativ kann auch
manuell eine Markierung vorgenommen werden.
In einer weiteren Ausführungsform (Fig. 3) der Erfindung wird die Faserstoffbahn 2
von einem mit einem Zentrumsantrieb ausgestatteten Wickeltambour 23 über ein
Blasrohr 24 zwischen eine Förderwalze 25 und ein Leitblech 26 zu einem Probentisch
27 weitergeleitet. Der Probentisch 27 ist vorzugsweise besaugt, um die
Faserstoffbahn 2 dort während des Schneidvorgangs festzuhalten, durch den aus
der Faserstoffbahn 2 ein Querstreifen mittels einer Schneidvorrichtung 28 ein
Querstreifen herausgeschnitten wird.
Anschließend wird der Querstreifen gesondert von der übrigen Faserstoffbahn 2
entfernt. Die Faserstoffbahn 2 wird über ein gebogenes Leitblech 29 zu einem
Förderband 30 geführt, an das zur Gewährleistung der gewünschten Papiervorspannung
eine Förderwalze 31 drückt. Auch die Weiterleitung der Faserstoffbahn
2 über das Leitblech wird durch ein vorzugsweise schwenkbares Blasrohr 32 unterstützt.
Von dem Förderband 30 wird die Faserstoffbahn 2 zu einem Pulper
weitergeleitet. Die Ausführungsform gemäß Fig. 3 unterscheidet sich von der gemäß
Fig. 1 im wesentlichen nur dadurch, dass der Probentisch 27 ortsfest in einer
waagrechten Position angebracht ist und dass dementsprechend die Schneidvorrichtung
28 ebenfalls in einer waagrechten Position angebracht ist. Dies hat den
Vorteil, dass der Probentisch 27 beliebig breit sein kann, beispielsweise 2 m breit;
er ist daher besondere für gestrichene Proben geeignet. Es ist auch möglich, den
Probentisch 27 schräg anzuordnen, um die Proben leichter abführen zu können.
Mit Vorteil wird auch vorgesehen, dass der Wickeltambour 23 für das automatische
Einführen und die Weiterverarbeitung der Faserstoffbahn 2 in einer Rollenschneidmaschine
oder einer Streichmaschine präpariert wird. Hierzu wird das vordere
Ende des Wickels durch die Schneidvorrichtung 15 so geschnitten, dass der
Wickel mindestens eine dreieckförmige oder trapezförmige Spitze 33 (Fig. 4) hat.
Um dies zu erreichen, bewegt sich die Schneidvorrichtung von einer Stirnseite des
Wickeltambours 23 auf der Traverse 17, während sich der Wickeltambour 23
etwas in Förderrichtung dreht. Dadurch wird eine schräge Linie 34 auf dem
Wickeltambour 23 erzeugt. Anschließend steht der Wickeltambour 23 kurz still,
während die Schneidvorrichtung über den mittleren Bereich hinwegfährt. Darauf
dreht sich der Wickeltambour 23 etwas rückwärts, so dass eine zweite schräge
Linie 35 erzeugt wird. Eine derartige Abfolge von Linien kann über die Breite des
Wickeltambours 23 auch mehrfach erzeugt werden, so dass insgesamt eine Zickzacklinie
entsteht. An den Spitzen wird jeweils ein Klebeelement 36 aufgebracht,
das das vordere Ende der Faserstoffbahn 2 auf dem Wickeltambour 23 fixiert und
geeignet ist, um an einer Rollenschneidmaschine oder einer Streichmaschine entgegengenommen
zu werden. Hierzu hat das Klebeelement 36 vorzugsweise auch
auf seiner Oberseite klebende Bereiche.
In einer weiteren auch zur Entfernung von Außenlagenausschuss geeigneten
Ausführungsvariante der Erfindung (Fig. 5) wird die Faserstoffbahn 2 von dem
Wickeltambour 1 abgerollt und im freien Zug durch eine Schneidvorrichtung 37
geschnitten. Der beispielsweise in einem Wickelaggregat befindliche Wickeltambour
1 wird durch ein Reibrad 38 angetrieben. An seinen Wellenzapfen 39 ist eine
Bremse 40 anstellbar. Durch diesen Antrieb lässt sich der Wickeltambour 1 solange
drehen, bis Außenlagenausschuss über einen in den Boden 10 eingebrachten
Schlitz 41 entsorgt und die gewünschte Stelle auf dem Wickel der Faserstoffbahn
2 erreicht ist.
Dann wird durch eine Schneidvorrichtung 42 ein Querstreifen aus der Faserstoffbahn
2 herausgeschnitten. Die Schneidvorrichtung 42 umfasst zwei schwenkbare
Elemente 43, 44, die zueinandergeschwenkt werden, um einen Querstreifen aus
der Faserstoffbahn 2 herauszuschneiden. Seitlich der Faserstoffbahn 2 angeordnete
Blasrohre 45, 46 dienen dazu, die Führung der Faserstoffbahn 2 in die
Schneidvorrichtung 42 zu unterstützen. Die Blasrohre 45, 46 sind vorzugsweise
auch schwenkbar angeordnet und sorgen auch dafür, dass der Ausschuss der
Faserstoffbahn durch den schmalen Schlitz 41 zu dem Pulper abgeführt wird.
Die Elemente 43, 44 bilden eine aufklappbare Klemmvorrichtung, in der Messerbalken
oder Messerschlitten integriert sind. Der Schnitt erfolgt vorzugsweise so
schnell, dass die durch die Rotation des Volltambours nachgeförderte Faserstoffbahn
2 sich nicht vor der Klemmvorrichtung aufstaut.
Im einzelnen umfassen die Elemente 43, 44 (Fig. 6) Klemmbacken 47, 48 in ihrem
oberen Bereich und Klemmbacken 49, 50 oder Rollen in ihrem unteren Bereich
zum Festhalten und Spannen der Faserstoffbahn 2 auf eine Spannung, bei der sie
sich leicht durch Trennmesser 51, 52 trennen lässt. Während die Trennmesser
51,52 die Faserstoffbahn 2 durchtrennen, sorgt die Haltevorrichtung 53 für die anschließende
räumliche Fixierung des abgetrennten Querstreifens. Die Haltevorrichtung
53 kann beispielsweise als bahnbreite, elektrostatisch aufgeladene Plexiglasplatte
ausgeführt werden oder als bahnbreite, geschlitzte, mit Unterdruck beaufschlagte
Leiste. Die Elemente 43, 44 sind über Gelenke 54, 55 schwenkbar
gelagert.
Nach erfolgter Probenahme wird der Wickeltambour 1 abgebremst. Das lose Ende
der Faserstoffbahn 2 kann nach der Probenahme automatisch mit Klebestreifen
oder Klebeelementen versehen werden, um es mit der äußeren Lage auf dem
Wickeltambour 1 zu verkleben. Hierzu wird der Wickeltambour 1 mittels des Reibrades
38 wieder zurückgedreht, bis das freie Ende der Faserstoffbahn 2 auf
seinem Mantel aufliegt, damit es dort verklebt werden kann. Die Klebestelle kann
mit einem bahnbreiten Anpresselement, das beispielsweise eine aus der EP 0 788
991 B1 oder der EP 0 741 373 B1 bekannte Luftabquetscheinrichtung ist, fixiert
werden.
Bezugszeichenliste
- 1
- Wickeltambour
- 2
- Faserstoffbahn
- 3
- Wellenzapfen
- 4
- Walze
- 5
- Blasrohr
- 6
- Walze
- 7
- Rolle
- 8
- Rolle
- 9
- Förderband
- 10
- Boden
- 11
- Schneidvorrichtung
- 12
- Trennmittel
- 13
- Trennmittel
- 14
- Querstreifen
- 15
- Probenaufnahmetisch
- 16
- Aufrolleinrichtung
- 17
- Traverse
- 18
- Schneidmesser
- 19
- Schneidmesser
- 20
- Ablagezone
- 21
- Anordnung
- 22
- Anordnung
- 23
- Wickeltambour (Fig. 3)
- 24
- Blasrohr
- 25
- Förderwalze
- 26
- Leitblech
- 27
- Probentisch
- 28
- Schneidvorrichtung
- 29
- Leitblech
- 30
- Förderband
- 31
- Förderwalze
- 32
- Blasrohr
- 33
- Spitze
- 34
- schräge Linie
- 35
- schräge Linie
- 36
- Klebeelement
- 37
- Schneidvorrichtung
- 38
- Reibrad
- 39
- Wellenzapfen
- 40
- Bremse
- 41
- Schlitz
- 42
- Schneidvorrichtung
- 43
- schwenkbares Element
- 44
- schwenkbares Element
- 45
- Blasrohr
- 46
- Blasrohr
- 47
- Klemmbacke
- 48
- Klemmbacke
- 49
- Klemmbacke
- 50
- Klemmbacke
- 51
- Trennmesser
- 52
- Trennmesser
- 53
- Haltevorrichtung
- 54
- Gelenk
- 55
- Gelenk