FI13099Y1 - Rullatarttuja sekä rullavarasto - Google Patents

Abstract

1. Rullatarttuja kuiturainarulliin/ rullanippuihin (1) tarttumiseksi, joka tarttuja käsittää: ripustuselimen (5) rullatarttujan kannattamiseksi nosturista, ylärungon (28) kuusi kannatinlaitetta (6), jotka on sisemmästä päästään kiinnitetty ylärunkoon (28), ja jotka on sovitetut sallimaan tartuntavarsien (2) poikkisuuntaisen liikkeen ylärungon suhteen, jolloin tartuntavarsien puristusleukojen (16, 17) keskinäiset etäisyydet asettuvat vastaamaan käsiteltävän kuiturainarullan (1) halkaisijaa. kuusi pitkänomaista tartuntavartta (2), jotka ulottuvat ylärungosta alaspäin ja joista kukin tartuntavarsi on varustettu kahdella puristusleualla (16, 17) ja siteen (18) tartuntavarsien liikuttamiseksi poikkisuuntaisesti ylärungon suhteen, tunnettu siitä, että tartuntavoiman aikaansaava voimalaite (21) on sijoitettu tartuntavarteen (2) ylärungon (28) alapuolelle. Lisäksi suojavaatimukset 2-6.

Description

RULLATARTTUJA JA RULLAVARASTO Keksinnön kohteena on rullatarttuja, joka toimii silta- tai pukkinosturin yhteydessä — kuiturainarullien, kuten paperi-, pehmopaperi- ja kartonkirullien pystyrullavarastossa. Keksinnön kohteena on myös rullavarasto, jossa nosturi tarttujineen toimii. Erityisesti keksintö on tarkoitettu rullanippujen käsittelyyn. Erilaisista paperi- ja kartonkilaaduista koostuvia kuiturainarullia siirretään silta- tai pukkinosturilla pystyrullavarastoon, mahdollisesti lajitellaan pystyrullavaraston sisällä ja lopuksi siirretään pystyrullavarastosta lähettämöön tai konvertointiin. Keksinnön kohteessa siirrot suoritetaan tarttumalla pyörähdysakseli pystysuorassa olevaan kuiturainarullaan tai rullanippuun, myöhemmässä lyhyesti rullaan, rullan vaippapinnalta mekaanisella pihtitarttujalla.

Alipainctarttujia on aicmmin käytetty yleisesti pystyrullavarastoissa. Nc ovat tunnettuja mm julkaisuista SE 454350, FI 971382 ja FI 96411. Niillä voidaan saavuttaa tihein gridi, jopa 100 mm pinoväli, mutta alipainetarttujat eivät sovellu pakattujen rullien eivätkä rullanippujen käsittelyyn. Painavilla rullilla tarttujan imupinta-ala ei aina riitä — tartuntavoiman aikaansaamiseen. Patenttijulkaisussa DE 19716747 A 1 on kuvattu pihtitarttuja, joka soveltuu vain pienille ja kevyille rullille. Kuvatun kaltaisella ratkaisulla, ilman kohtuutonta rakenteiden vahvistamista, ei voida käsitellä useita tonneja painavia rullia eikä — varsinkaan korkeita rullanippuja. S Yrityksen Demag esitteestä: Warehouses: Storage and Retrieval System / Mechanical 3 Gripper on tunnettu ratkaisu, joka perustuu kaksivartisiin vipuihin. Kyseinen tarttuja on N kookas ja painava. Koska vipusuhde on huomattava ja tarttuja on kolmileukainen, pitää z 30 — nivelen yläpuolella lyhyempään vipuun kohdistaa erittäin suuria voimia. Tämän o aikaansaamiseksi on käytetty hydrauliikkaa, joka taas aiheuttaa likaantumisongelmia ja S tulipalovaaran. Sähkökäytön soveltaminen kyseiseen ratkaisuun johtaa taas hitaisiin 5 liikenopeuksiin, taikka vaihtoehtoisesti voima ei riitä painavimpien rullien käsittelyyn.

Samojen keksijöiden aiempia tarttujakeksintöjä on kuvattu suomalaisissa julkaisuissa 20070030, 2007815, 8184 ja 8681 sekä PCT hakemuksessa WO 2008/084134. — Kyseisillä pihtitarttujilla voidaan käsitellä sekä rullia että rullanippuja ja ne soveltuvat halkaisijaltaan hyvinkin suurille rullille sekä leveille = korkeille rullille/rullanipuille. Mainituissa ratkaisuissa sovellettuun mekanismiin liittyy myös ongelmia. Leveälle rullalle / nipulle mitoitetulla tarttujalla, kun tartuntavoima synnytetään nipun alimman rullan kohdalla, voiman vaikutuskohta sijaitsee usein kolme, jopa neljä metriä — ylärungon alapuolella. Tartuntavarret liikkuvat säteittäissuunnassa ylärungon johteiden kannattamina ja niiden ohjauksessa. Ylärungon kelkan tukipyörien väli voi tilasyistä olla vain noin 350 mm. Tämä momenttivarsi, joka ottaa ylhäällä varsia taivuttavan momentin vastaan on vain kymmenesosa tartuntakohdan etäisyydestä kelkasta. Tartuttaessa kapeaan ja pienihalkaisijaiseen, yksittäiseen rullaan, nousevat siteen — muodostavan vipuketjun ylänivelet huomattavasti rullan yläpuolelle, ja nivelvarsien vetovoima pyrkii taivuttamaan tartuntavarsia, mistä seuraa vaikeuksia esimerkiksi törmäysanturoinnissa. Lisäksi suuri vipusuhde cdcllyttää kelkalta lähes kitkatonta liikettä, jotta vältyttäisiin ns piironginlaatikkoilmiöltä haitallisine seurannaisvaikutuksineen.

Keksinnön tarkoituksena on poistaa tunnettuja epäkohtia seuraavasti: Yksi epäkohdista on mekaanisten tarttujien pinontatiheyden eli gridin harventuminen tapauksissa, joissa rullien halkaisijoiden vaihtelualue yltää useisiin satoihin — millimetreihin. Tällä on suuri — taloudellinen — merkitys. — Nivelrakenteisen kannatinmekanismin ansiosta keksinnön mukaisesta tarttujasta ei ulotu säteittäisesti x ulkonevia johteita ja kannatinvarsiakin hyvin rajoitetusti. Näin yksi ja sama tarttuja N pystyy käsittelemään yleisimmät volyymikoot eli halkaisijat alueella 1250 — 1600 mm 3 niin, että kaikilla on oleellisesti sama pinonväli, kuten 200 mm. Saavutettavan N 30 — varastointikapasiteetin lisäyksen ansiosta suuressa varastossa voidaan säästää jopa z nosturien määrässä. 2 S Kun keksinnössä voimalaite on sijoitettu tartuntavarren keskiosuudelle, pienenee SE tilantarve — ylhäällä, ja rullan yläpuolinen rakenne voidaan toteuttaa hyvin > 35 — matalarakenteisena. Tunnettujen ratkaisujen 1.5 — 2 metrin sijasta riittää 0.7 metrin etäisyys rullasta köysipyörän keskiöön. Seurauksena laskee varastorakennuksen investointikustannus. — Voimalaitteen — edullisen — sijoituksen — ansiosta — saadaan voimansiirtoelimet pidettyä lyhyinä ja yksinkertaisina, mikä osaltaan tuo taloudellista — säästöä tunnettuun tekniikkaan nähden ja myös parantaa nostokomponenttien kuormituksen kestävyyttä. Mainitussa tunnetussa ratkaisussa side sijaitsee nipun alimman rullan kohdalla, mikä aiheuttaa epäedullisen voimien jakautumisen. Keksinnön mukaisessa ratkaisussa side — sekä tukivoimat sijaitsevat paremmin tasapainossa. Myös tartuttaessa yksittäiseen, kapeaan ja pienihalkaisijaiseen rullaan, vaikuttaa tartuntavoima edullisemmalla vipusuhteella ylärunkoon nähden kuin tunnetussa ratkaisussa, ja voimat kompensoivat toisensa rullan/ rullanipun alueella. Näin tartuntavarsien haitallinen kallistuminen jää vähäisemmäksi.

Internetissä kuvattu tarttuja painaa enemmän kuin käsiteltävän rullan/rullanipun paino. Kcksinnön mukaisen tarttujan paino jää alle puoleen käsiteltävän rullan/rullanipun painosta. Tällöin selvitään kevyempirakenteisemmalla nosturilla, joka on halvempi ia kuluttaa käytössä vähemmän energiaa. Kevyemmän rasituksen ansiosta kulutusosien, — kuten köysien, vaihtoväli pitenee. Keksinnön mukaiselle rullatarttujalle ja pystyrullavarastolle on tunnusomaista se, mitä on esitetty itsenäisten suojavaatimusten tunnusmerkkiosissa. —Keksinnön mukainen rullatarttuja toimii pystyrullavarastossa nosturiin kytkettynä ja käsittää: x — ripustuselimen rullatarttujan kannattamiseksi nosturista, N — ylärungon, 3 - kuusi kannatinlaitetta, jotka on sisemmästä päästään kiinnitetty ylärunkoon, ja N 30 jotka on sovitetut sallimaan tartuntavarsien poikkisuuntaisen liikkeen ylärungon z suhteen, jolloin tartuntavarsien puristusleukojen keskinäiset etäisyydet asettuvat o vastaamaan käsiteltävän kuiturainarullan halkaisijaa. S - kuusi pitkänomaista tartuntavartta, jotka ulottuvat ylärungosta alaspäin ja joista SE kukin tartuntavarsi on varustettu kahdella puristusleualla ja > 35 - siteen tartuntavarsien liikuttamiseksi poikkisuuntaisesti ylärungon suhteen, joka side sijaitsee alemman puristusleuan ja ylemmän puristusleuan välillä,

- ja tartuntavoiman aikaansaava voimalaite on sijoitettu tartuntavarteen ylärungon alapuolelle.

Voimalaitteen edullinen sijoitus mahdollistaa tarttujan kompaktin rakenteen.

Voimansiirron välittävä kuularuuvi on liitetty kytkimen välityksellä samalla linjalla sijaitsevaan voimalaitteeseen.

Kannatinlaite koostuu kahdesta sisemmästä kannatinvarresta ja kahdesta ulommasta kannatinvarresta, jotka on laakeroitu kääntyviksi vaakatasossa.

Tartuntavarsien — liikkuessa säteissuuntaisesti kannatinlaitteiden kannatinvarret kääntyvät vaakatasossa.

Kannatinlaitteen poikittaisliikkeen aikaansaavat liike-elimet sijaitsevat ylärunkoon nähden oleellisesti sisempien saranayksiköiden ulkopuolella.

Kannatinlaite koostuu kahdesta sisemmästä kannatinvarresta ja kahdesta ulommasta — kannatinvarresta, jotka on laakeroitu kääntyviksi vaakatasossa.

Kannatinlaitteen poikittaisliikkeen aikaansaavat liike-elimet sijaitsevat ylärunkoon nähden oleellisesti sisempien saranayksiköiden ulkopuolella.

Voimalaite siirtää liikkeen akselillaan sijaitsevaan kytkimeen, ja liike siirtyy edelleen — kytkimeen liittyvään kuularuuviin, joka liikuttaa kuulamutteria, joka vuorostaan kääntää kuulamutteriin liittyvää nivelvipua.

Siteen aikaansaaman tartuntavoiman ottavat vastaan vastavoimat, jotka vaikuttavat siteen alapuolella alemman puristusleuan kautta ja siteen yläpuolella ylemmän — puristusleuan kautta.

Voimat ovat tasapainossa jo nostovarren osuudella, eikä korkeilla rullilla/ rullanipuilla kannatinlaitteisiin siirry ollenkaan tartunnasta aiheutuvia voimia. x Käsiteltäessä yksittäisiä, kapeita rullia, ylemmän tartuntaleuan jäädessä ”tyhjän päälle”, N tartuntavartta taivuttamaan pyrkivä momentti otetaan vastaan estämällä tartuntavarren 3 yläpään liike.

Tartuntavarren yläpään liikkeen hallitsemiseksi ylärungon alapuolelle on N 30 — sijoitettu tartuntavarsiin kytketty synkromekanismi, jonka lukitsemiseksi tarttujassa on z räikkämekanismin kautta vaikuttava jarru.

Jarrun voimalaite on edullisimmin o paineilmasylinteri tai vastaava sähköinen toimilaite.

Jarrumekanismi voimalaitteineen S sekä räikkämekanismi on sijoitettu ylä- ja alalevyn väliseen tilaan.

Käsityökaluista SE tunnettua räikkämekanismia ei ole kuvattu.

Synkromekanismi on kuvattu aiemmissa > 35 — tekniikan tason julkaisuissa.

Rullia pinotaan varastossa useisiin pinoihin käyttäen vierekkäisten pinojen tavoitepinoväleinä oleellisesti 200 mm, ja käytetään samaa rullatarttujaa halkaisijaltaan 5 — oleellisesti 1250 — 1600 mm suuruisten rullien pinoamiseen oleellisesti mainitulla pinovälillä. Pinoväli oleellisesti 200 mm tarkoittaa sitä, että sen jälkeen kun rullapinojen sijoittelu on saatu suunniteltua ja rullarivien kokonaismäärä lyötyä lukkoon, yli tai ali jäävä tila tasataan, jolloin lopulliseksi pinoväliksi muodostuu hieman 200 mm:stä poikkeava mitta.

Keksinnön mukaiselle tarttujalle ja pystyrullavarastolle on tunnusomaista se, mitä on esitetty itsenäisten suojavaatimusten tunnusmerkkiosissa. Seuraavassa keksintöä kuvataan yksityiskohtaisesti viittaamalla oheisiin piirustuksiin.

Kuvio 1 esittää rullatarttujaa päältä katsottuna, D1 = 1250 mm halkaisijainen rulla otteessa ja samankokoiset rullapinot naapurcina. Pinonväli GAP = 200mm. Olccellisesti symmetrisestä tarttujasta on kuvattu runsas puolikas. Kuvio 2 esittää rullatarttujan sektorin yhtä kannatinlaitetta D2 = 1600mm halkaisijaisten rullien yhteydessä halkaisijaan D3 = 1850mm avautuneena. Pinoväli GAP = 200mm. Kuvio 3 esittää sivulta katsottuna yhtä tartuntavartta keskeltä leikattuna sekä — kannatinlaitetta ja ylärunkoa. x Tarttujan ylärunko koostuu alalevystä 4 ja ylälevystä 3. Ylälevyn keskelle on kiinnitetty N ripustuselin 5, joka yhdessä suoritusmuodossa koostuu kahdesta köysipyörästä ja näiden 3 välisestä vaakapalkista. Toisessa suoritusmuodossa kaksi köyttä kiinnittyy vaakapalkin N 30 — päihin. x a O Kuvioissa fig 1 ja fig 2 esitetyn mukaisesti ala- ja ylälevyn väliin, samalle kehälle S kiinnittyvät sisemmät saranayksiköt 7, 8, joihin sisemmästä päästään kiinnittyvät vasen SE sisempi kannatinvarsi 9 ja oikea sisempi kannatinvarsi 10. Sisempien kannatinvarsien > 35 — ulommat päät kiinnittyvät välisaranayksiköihin, vasempaan 11 ja oikeaan 12. Ulommat kannatusvarret, vasen 13 ja oikea 14 kiinnittyvät sisemmistd = päistään välisaranayksiköihin, vasempaan 11 ja oikeaan 12 sekä ulommista päistään ulompaan saranayksikköön 15.

Tarttujan kannatinvarsisto koostuu kuudesta kannatinlaitteesta 6, jotka sijaitsevat ylärungossa tasajaolla ja kääntyvät oleellisesti samassa vaakatasossa. Nostovarret 2 kiinnittyvät ulompiin saranayksiköihin 15. Sisemmän ja ulomman kannatinvarren yhdistelmän yksi suoritusmuoto on sinänsä tunnettu Scara — roboteista.

Kuviossa fig 3 on esitetty tartuntavarren rakenne. Tukirungon muodostavat oleellisesti tartuntavarren pituiset sisempi perusprofiili 19, edullisesti poikkileikkaukseltaan suorakaide ja ulompi tukiprofiili 20, edullisesti vahvaseinäinen kulmarauta. Profiilit on liitetty toisiinsa sivulevyillä, jotka on edullisimmin kiinnitetty ruuviliitoksilla. Siteen 18 — kohdalla ei ole sivulevyjä. Perusprofiilin 19 yläpäähän on kiinnitetty voimalaite 21, edullisesti vaihdemoottori tai vaihteella varustettu servomoottori. Voimalaitteeseen on kytkimen 22 välityksellä kytketty kuularuuvi 23, joka on alapäästään tucttu perusprofiiliin kiinnitetyllä painelaakerilla 26. Kuularuuvi liikuttaa kuulamutteria 24, joka liikkuu perusprofiiliin kiinnitetyn johteen 25 ohjauksessa. Päättymätön — nivelvipuketju 18 muodostaa kahdestatoista nivelvivusta koostuvan siteen, joka kytkee tartuntavarret toisiinsa. Kytköskohdat ovat nivelet kuulamutterissa 24 ja korvakkeessa 27, joka on kiinnitetty perusprofiiliin. Nivelvipuketjun ensimmäinen nivelvipu 18” kiinnittyy — yläpäästään kuulamutteriin ja alapäästään viereisen tartuntavarren korvakkeeseen. Nivelvipuketjun toinen nivelvipu 18” kiinnittyy alapäästään — korvakkeeseen ja yläpäästään viereisen tartuntavarren kuulamutteriin. Nivelvipuketjut ovat aikanaan tulleet tunnetuiksi esimerkiksi toimistopuhelinten kannatinrakenteina. x Perusprofiiliin rullan puoleiseen sivuun on kiinnitetty puristusleuat. Alemman N puristusleuan 16 korkeus on maksimissaan nipun kapeimman rullan mittainen ja se 3 sijaitsee siteen alapuolella. Ylempi puristusleuka 17 sijaitsee siteen yläpuolella. N 30 — Keksintö käsittää myös pystyrullavaraston, jossa toimii ainakin yhden suojavaatimuksen z 1 — 5 mukainen rullatarttuja. 2

S A Keksinnön muutkin suoritusmuodot ovat mahdollisia keksinnöllisen ajatuksen ja > 35 — oheisissa suojavaatimuksissa määritellyn suojapiirin puitteissa.

Claims (6)

SUOJAVAATIMUKSET

1. Rullatarttuja kuiturainarulliin/ rullanippuihin (1) tarttumiseksi, joka tarttuja käsittää: — ripustuselimen (5) rullatarttujan kannattamiseksi nosturista, — ylärungon (28) - kuusi kannatinlaitetta (6), jotka on sisemmästä päästään kiinnitetty ylärunkoon (28), ja jotka on sovitetut sallimaan tartuntavarsien (2) poikkisuuntaisen liikkeen ylärungon suhteen, jolloin tartuntavarsien puristusleukojen (16, 17) keskinäiset etäisyydet asettuvat vastaamaan käsiteltävän kuiturainarullan (1) halkaisijaa.

- kuusi pitkänomaista tartuntavartta (2), jotka ulottuvat ylärungosta alaspäin ja joista kukin tartuntavarsi on varustettu kahdella puristusleualla (16, 17) ja - siteen (18) tartuntavarsien liikuttamiseksi poikkisuuntaisesti ylärungon suhteen, tunnettu siitä, cttä tartuntavoiman aikaansaava voimalaite (21) on sijoitettu tartuntavarteen (2) ylärungon (28) alapuolelle.

2. Suojavaatimuksen 1 mukainen rullatarttuja, tunnettu siitä, että siteeseen (18) tartuntavoiman välittävä kuularuuvi (23) on liitetty kytkimen (22) välityksellä samalla linjalla sijaitsevaan voimalaitteeseen (21), joka on vaihdemoottori tai vaihteella varustettu servomoottori.

3. Jonkin edellisen suojavaatimuksen mukainen rullatarttuja, tunnettu siitä, että kannatinlaite (6) koostuu kahdesta sisemmästä kannatinvarresta (9, 10) ja x kahdesta ulommasta kannatinvarresta (13, 14), jotka kaikki kannatinvarret on N laakeroitu kääntyviksi vaakatasossa.

& N 30 4. Jonkin edellisen suojavaatimuksen mukainen rullatarttuja, tunnettu siitä, että z side (18 , 18") sijaitsee alemman puristusleuan (16) ja ylemmän puristusleuan > (17) välillä.

O N 5. Jonkin edellisen suojavaatimuksen mukainen rullatarttuja, tunnettu siitä, että 5 35 kannatinlaitteen (6) poikittaisliikkeen aikaansaavat liike-elimet sijaitsevat ylärunkoon nähden oleellisesti sisempien saranayksiköiden (7, 8) ulkopuolella.

6. Pystyrullavarasto, tunnettu siitä, että pystyrullavarastossa toimii ainakin yhden suojavaatimuksen 1 — 5 mukainen rullatarttuja.

N

O

N

LÖ <Q co 30

N

I Ac 2

O

O

O

N

O

N > 35