JP2006500293A - 圧縮された原材料梱からワイヤまたはテープを除去する方法および該方法を実施するためのワイヤ巻成装置 - Google Patents

Abstract

当該方法は、ワイヤまたはテープが少なくともそれぞれ１つの交差点（３，３´）を形成している、圧縮された原材料梱、例えばセルロース梱から、ワイヤ（２，２´）またはテープを除去するために用いられる。この場合、梱は梱位置決め装置（４）によってワイヤ取外し位置にもたらされ、ワイヤまたはテープが切断され、少なくとも１つのワイヤ巻成装置（７）によって梱（１）から除去される。本発明によれば、交差点（３，３´）の位置が、例えばインテリジェントなカメラ（５）によって自動式に確定され、機械制御装置（１０）に伝送される。この場合、ワイヤ巻成装置（７）を自動式に前記交差点（３）に案内することができ、１つの作業過程で２本のワイヤを同時に巻き取ることができ、除去することができる。このことによって、ワイヤ取外しステーションの、著しくより迅速なサイクル時間が達成可能となる。当該方法の実施にとって特別に有利であるワイヤ巻成装置も記載される。

Description

本発明は、請求項１の上位概念部に記載した形式の方法および請求項１０の上位概念部に記載した形式のワイヤ巻成装置に関する。

前記形式の方法および装置は例えば紙パルプ工業で使用される。すなわち、製紙のための原材料、つまりセルロースまたは古紙は、頻繁に、圧縮された梱（こおり）の形で納入され、この梱はワイヤまたはテープによって括束される。この場合、原材料が例えば材料離解機（パルパ）内で水性の懸濁液に加工される前に、前記のようなワイヤまたはテープは、通常、除去されなければならない。このことは手で行うこともできるが、危険であって手間および費用がかかる。したがって、ここに述べた形式の方法が開発されており、この方法によってワイヤおよびテープの除去を自動式に行うことができる。このような方法のために使用することができる巻成装置は、例えばドイツ連邦共和国特許第２８２１３３６号明細書に基づき公知である。このような方法に対する１つの重要な要求は、ワイヤ取外しに際してのできるだけ高いサイクル率（Taktrate）にあり、つまり、例えば１時間につきできるだけ多くの梱が処理されるようにすることにある。すなわち、多数の装置を備えたワイヤ取外しステーションは、極めて費用のかかるものであり、最適に利用され得るべきであろう。

したがって本発明の課題は、前記形式の方法を改良して、紙梱またはセルロース梱からのワイヤまたはテープの除去がさらに迅速に可能になる方法を提供することである。

この課題は請求項１の特徴部によって解決される。

請求項１０には、当該方法の実施に特別良好に適しているワイヤ巻成装置を記載してある。

当該方法の実施に際して、ワイヤ巻成装置を当てるためにワイヤもしくはテープの交差点を選択することができるので、同一のワイヤ巻成装置によるどのような巻成動作でも、２本のワイヤを同時に把持しかつ除去することが可能である。当該方法は自動化可能であり、したがって特別に経済的である。

当該方法およびその利点を図面に基づき説明する。

図１の図に依拠して、当該方法の実施に必要なステップを極めて簡単に説明することができる。技術上のエレメントは、任務および機能が説明され得るように図示してある。設計上の細部はこの図面には示していない。

図示の梱１は、垂直に立っている側面にはほぼ垂直なワイヤしか存在しないように位置決めされている。このことは、ここに図示した位置では梱の積層が水平であり、かつ圧縮方向が垂直であることを意味する。梱は搬送装置（図示せず）、例えばチェーンコンベヤ、ローラコンベヤまたはエプロンコンベヤ、プレートコンベヤもしくはプラットホームコンベヤ（Plattenbandfoerderer）によって、ワイヤ取外しステーション内に搬入され、ワイヤ２，２′の交差点３，３′が梱１の上面に存在する位置にもたらされる。次いで、前記上面は梱位置決め装置４（ダブルの持上げユニット；doppelte Hubeinheit）によって所定の高さにもたらされる。この所定の高さの上方で、入れ子式伸縮装置６とワイヤ巻成装置７とを備えた旋回アームが、ワイヤを除去するために作用位置へ旋回する。梱１の上面を探知するインテリジェントなカメラ５によって、ワイヤの位置が検知され、交差点３，３′が求められ、座標が機械制御装置１０に伝送される。この機械制御装置１０を介して、ワイヤ巻成装置７を交差点３，３′に向かって移動させる旋回装置８および入れ子式伸縮装置６のための駆動装置の制御が行われる。さらに、理想的な水平な平面からの梱表面の高さ偏差に相応して、位置が修正される。図２ａ〜図２ｃ、図３および図４に示した、後でさらに説明するワイヤ巻成装置が使用される場合、この装置の位置決めに際して、ステータ先端位置の修正が、旋回装置８の遂行された旋回角度に相応して行われる。これにより、ワイヤガイドスリット１７によって形成されたステータ先端が正確に、ワイヤによって交差点３，３′に形成されるセクタ（Sektoren）の上方に立つ。修正が行われた後、巻成ユニットは、ステータ先端が梱表面上に載置されるまで梱上へ沈降させられる。駆動装置としては、位置センサが装備されている回動駆動装置および／またはラック駆動装置および／またはハイドロリックシリンダが働くことができる。

同時に、−ここでは概略的にしか示さない−切断装置９，９′がやはり機械制御装置１０によって制御され、サーボ駆動装置が装備されていてよいリニア軸（Linearachse）によって、ワイヤ２，２′の切断が行われるそれぞれ１つの切断位置にもたらされる。ワイヤの切断箇所は、交差点３から見て両端部がほぼ同じ長さになるように選択される。この方式によっても、当該方法のサイクル率を高めることができる。切断装置を梱に当てることは、圧力制御されたハイドロリックシリンダによって行うことができる。

この図１には、所属の旋回アームと入れ子式伸縮装置６とを備えた唯一のワイヤ巻成装置７しか示していないとはいえ、複数のこのようなワイヤ巻成装置を設けることが有利である。当該装置は最も迅速にワイヤ取外しステーションで作業する。このワイヤ取外しステーションでは、ワイヤ巻成装置の数は、全てのワイヤを同時に把持するのに十分なものである。この場合、有利にプログラミングされた機械制御装置は、各ワイヤ巻成装置に、到達可能な交差点を割り当てるので、これらのワイヤ装置は同時に作業することができる。この場合、各ワイヤ巻成装置にとって、梱の１つの部分面が達成可能である。このような梱は、通常、１つの面に１つ〜４つの交差点を有している。この場合、有利には、梱位置決め装置４の両側で、入れ子式伸縮装置６を備えたそれぞれ１つの前記のような旋回アームが使用され得る。しかも、両旋回装置８は、対角線方向で互いに反対の側に位置する箇所に配置され得るであろう。

切断装置９，９′は、梱１と一緒に梱位置決め装置４によって鉛直に移動させられるように、組み付けられていてよい。どの側から切断装置が切断位置にもたらされるかは、空間的な状況に依存し、かつ場合によっては、切断に際して交差点に関してできるだけ同じ長さの端部を得たいという既述の希望に依存する。一般的には、切断装置は側方で、つまり梱・搬送方向（矢印１１）に対して平行な面に当てられるであろう。搬送方向（矢印１１）に対して垂直である面は、機械構造上の理由からあまり良好には適していない。このために、側方から把持不能なワイヤに対しては、大抵、切断装置は下方から梱に接近案内される。

全てのワイヤの除去後、梱１を例えばコンベヤベルト（ここでは図示せず）上へ沈降させることができ、搬送方向（矢印１１）にワイヤ取外しステーションから運び出すことができる。同時に、まだワイヤ締めされた（verdrahtet）新しい梱が後に続く。

図２ａ〜図２ｃには、本発明による方法の実施に特別良好に適したワイヤ巻成装置を示してある。このワイヤ巻成装置は、中央に配置された中空円筒形の巻成ロータ１２を有している。この巻成ロータ１２は、中空円筒の作業端部を起点とするつる巻線状の（schraubenlinienfoermig）、円筒壁を貫通している少なくとも２つのスリット（ここでは図示せず）を備えている。前記巻成ロータ１２はステータ１５によって包囲される。このステータ１５は、やはりその外側端部を起点とするつる巻線状の、巻成ロータのスリットに対して逆方向に延びている少なくとも２つの、有利には４つのワイヤガイドスリット（ここでは図示せず）を有している。中空円筒形の巻成ロータ１２は、中空軸として形成された駆動軸１３に続いている。この中空軸内にはワイヤ突出し器１４が存在する。図２ａには、巻成前の作業位置を示してあり、すなわち、ワイヤ突出し器１４は基本位置にある。ワイヤ把持後、巻成ロータ１２の回転によって、図２ｂに示すようにワイヤコイル１６がステータ１５内に形成される。この場合、非作用位置への旋回動作は、ワイヤが完全に巻き取られる前に既に始まっていてよく、このことによって時間が節約される。図２ｃには、回動防止装置を備えたハイドロリックシリンダまたはニューマチックシリンダ（図示せず）によって突出し器１４が移動させられ、ワイヤコイル１６を突き出した後の、突出し位置の終端位置におけるワイヤ突出し器１４を示してある。突出し動作と同時に、ワイヤコイル１６とステータ１５との間の摩擦を減少させるための巻成ロータ１２の回転運動が行われる。巻成されたワイヤをワイヤ巻成装置７から除去する可能な手段は、自体公知である。この場合、金属のワイヤであるかプラスチックテープであるかが区別されなければならない。金属ワイヤの場合、比較的にきつく巻成された、良好に搬送され得るコイルを形成することが有利である。このコイルは、比較的にきれいな原材料として問題なく、販売が可能な製品と見なすことができ、つまりリサイクルすることができる。

似たようなワイヤ巻成装置が、既述のドイツ連邦共和国特許第２８２１３３６号明細書に基づき公知である。この公知の装置は有利に改善されていて、ひいては当該方法に調和されており、この結果、ステータは、梱に掛けられているワイヤまたはテープを取り上げるために、所定の角度範囲内で有利には約３０°その軸線を中心として回動可能である。図３には、左側にステータ１５を示してあり、この右側に、駆動軸１３を備えた巻成ロータ１２を示してある。よりわかりやすくするために、これら両部材は、使用が可能な配置では示していない、つまり、差し込んで組み立てられた状態では示していない。ステータ１５において手前に位置するつる巻線状の、円筒壁を貫通しているワイヤガイドスリット１７が見て取れる。中空円筒形の巻成ロータ１２に形成された、手前に位置するスリット１８も記載してある。これら両構成部材におけるスリットの方向付けは逆方向である。これにより、ステータ１５の内側の中空円筒形の巻成ロータ１２を回転させることによって、ワイヤまたはテープを巻き取ることができる。ステータ１５は、制限された角度範囲内で回動可能であり、ひいてはワイヤを梱からワイヤガイドスリット１７内に引き込むので、巻成ロータ１２の作業端部とステータ１５の作業端部との間には、数ミリメートルの小さい間隔ａが設けられていてよい。このことも梱を損傷しないように働く。

図４によるステータ１５の周面の展開図は、全部で４つのワイヤガイドスリット１７が設けられていることを明確に示している。この場合、例えば作業端部の領域には、残りの領域における角度βよりも緩勾配であるスリット角度αを選択することができる。このことによってワイヤは、まず、特別に容易に取り上げられ、後で、本来の巻成動作に際して確実に上方へスリット底部内に案内される。ワイヤガイドスリット１７は、漸進的な勾配を備えて構成されていてもよい。

前記のようなワイヤ巻成装置によってワイヤコイル１６を形成することができ、この場合、梱の表面は格別損傷されることはない。後でさらに説明するように、このような損傷は、特に高価値のセルロース梱の場合には好ましくない。ワイヤ巻成装置７は「点正確に」（"punktgenau"）交差点に案内されるので、このワイヤ巻成装置は、交差点の全ての４つのワイヤ端部を確実に把持することができる。ステータ１５の回動運動性は比較的に僅かであってよい。通常は、ステータ１５は巻成動作の終了後、再び初期位置に戻し回動させられる。

記載の方法が原則的に、種々異なる原材料、例えば古紙、セルロース、リンタまたは綿を備えた梱のために使用可能であるとはいえ、当該装置はその利点を、特にセルロース梱のワイヤ取外しに際して発揮する。まず第一に、市販のセルロース梱は、市販の古紙梱よりも相当に小さい。つまり、同一の生産のためには、より多くのセルロース梱が開かれなければならず、このことによって、達成可能なサイクル率に対してより高い要求が生じる。しかしながらこれに劣らず重要であるのは、比較的高価値でかつ高価なセルロースが、製造された紙に対して特別に高い要求が突きつけられる場所で使用されることである。したがって、梱ワイヤの切断および巻取りによって梱の外層を汚すことまたは繊維を損傷することは、回避されなければならない。本発明による方法は、完全に特別な形式で、原材料を損傷しないように働く。なぜならば、ワイヤ巻成装置および切断装置は、意図的に数箇所で使用されるからである。セルロース梱がそのサイズおよびワイヤ締め形式に関して通常はより均等であるという事実も、当該方法の目的に合致し、つまり、迅速でかつ安価な方式でワイヤを発見しかつ除去するという当該方法の目的に合致する。

当該方法の実施に本質的に必要なエレメントを概略的に示す斜視図である。 図２ａ〜図２ｃは、特別に適したワイヤ巻成装置を３つの作業位置で示す図である。 図２ａ〜図２ｃによるワイヤ巻成装置の複数の部分を示す図である。 図３の外側円筒の巻取り部を示す図である。

Claims (15)

1. ワイヤ（２，２′）またはテープが、互いに反対の側に位置する少なくとも２つの梱面において少なくともそれぞれ１つの交差点（３，３′）を形成するように取り付けられている、圧縮された原材料梱から、ワイヤ（２，２′）またはテープを除去する方法であって、
   −その際、梱を梱位置決め装置（４）によってワイヤ取外し位置にもたらし、
   −ワイヤ探索器を用いて、ワイヤの位置を自動式に確定し、ワイヤ巻成装置（７）をワイヤの上方に位置決めし、
   −ワイヤまたはテープを切断し、
   −少なくとも１つのワイヤ巻成装置（７）によって、梱（１）から除去する方式のものにおいて、
   少なくとも１つの梱面において、交差点（３，３′）の位置を自動式に確定し、機械制御装置（１０）に伝送し、該機械制御装置（１０）によってワイヤ巻成装置（７）を前記交差点（３）に案内することを特徴とする、圧縮された原材料梱からワイヤまたはテープを除去する方法。
2. 交差点（３，３′）の位置を、梱（１）の対応する面を探知する自動式のカメラ（５）によって求める、請求項１記載の方法。
3. ワイヤ巻成装置（７）を入れ子式伸縮装置（６）に固定し、該入れ子式伸縮装置（６）および旋回装置（８）によって、機械制御装置（１０）により制御して移動させる、請求項１または２記載の方法。
4. 梱（１）の、上側に位置する面における交差点（３，３′）の位置を求める、請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。
5. ワイヤ（２，２′）またはテープを切断装置（９，９′）によって切断して解き、該切断装置（９，９′）を、交差点（３，３′）の確定された位置に依存して、切断位置に自動式に到達させる、請求項１から４までのいずれか１項記載の方法。
6. 切断位置を次のように定める、すなわち、機械制御装置（１０）により予め規定された巻成点を起点として、ワイヤまたはテープの長さがほぼ同じになるように定める、請求項５記載の方法。
7. ２つのワイヤ巻成装置（７）を使用し、両ワイヤ巻成装置（７）を次のように制御する、すなわち、両ワイヤ巻成装置（７）の位置決めされる梱の外面を２つの部分面に分割し、両部分面にそれぞれ一方のワイヤ巻成装置だけが到達できるように制御する、請求項１から６までのいずれか１項記載の方法。
8. 少なくとも１つの切断装置（９）を側面に作用させ、少なくとも１つの切断装置（９′）を、位置にもたらされた梱（１）の下方で作用させる、請求項５から７までのいずれか１項記載の方法。
9. セルロース梱からワイヤを取り外すために使用される、請求項１から８までのいずれか１項記載の方法。
10. 請求項１から９までのいずれか１項記載の方法を実施するためのワイヤ巻成装置、特に交差させられて位置する、切断して解かれた梱ワイヤを巻き取りかつ除去するためのワイヤ巻成装置であって、中央に配置された中空円筒形の巻成ロータ（１２）が設けられており、該巻成ロータ（１２）が、巻成ロータ（１２）の作業端部を起点とするつる巻線状の、円筒壁を貫通している少なくとも２つのスリット（１８）を有しており、さらに、前記巻成ロータ（１２）を包囲しているステータ（１５）が設けられており、該ステータ（１５）が、やはりその作業端部を起点とするつる巻き線状の、巻成ロータ（１２）のスリットに対して逆方向に延びている少なくとも２つのワイヤガイドスリット（１７）を有しており、この場合、巻成ロータ（１２）が、中空軸として形成された駆動軸（１３）に続いており、該駆動軸（１３）内にワイヤ突出し器（１４）が格納されている形式のものにおいて、
    ステータ（１５）が、周方向に均等に分配されている少なくとも４つのワイヤガイドスリット（１７）を備えていて、梱（１）に対して相対的に、少なくとも１０°〜最大９９°、有利には１０〜６０°の回動運動を行うことができるようになっており、この回動運動が、巻成ロータ（１２）の回転運動とは逆方向に行われ得るようになっていることを特徴とする、請求項１から９までのいずれか１項記載の方法を実施するためのワイヤ巻成装置。
11. ステータ（１５）が、厳密に４つのワイヤガイドスリット（１７）を有している、請求項１０記載のワイヤ巻成装置。
12. ワイヤガイドスリット（１７）が、ワイヤ受容部の領域に、スリットの残りの領域における角度βよりも緩勾配であるスリット角度αを有している、請求項１０または１１記載のワイヤ巻成装置。
13. ワイヤガイドスリット（１７）が、ワイヤ受容部側から見て漸進的な勾配を有している、請求項１０または１１記載のワイヤ巻成装置。
14. ワイヤガイドスリット（１７）が丸面取りされている、請求項１０、１１、１２または１３記載のワイヤ巻成装置。
15. 巻成ロータ（１２）のスリット（１８）が丸面取りされていない、請求項１０、１１、１２、１３または１４記載のワイヤ巻成装置。

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