NL1021166C2

NL1021166C2 - Device and method for unrolling a roll of plate-shaped material.

Info

Publication number: NL1021166C2
Application number: NL1021166A
Authority: NL
Inventors: Abram Paulus Johannes Fransen
Original assignee: Stork Fokker Aesp Bv
Priority date: 2002-07-26
Filing date: 2002-07-26
Publication date: 2004-01-27
Also published as: US20040084562A1; JP2004122232A; EP1384532A1

Description

Inrichting en werkwijze voor het afrollen van een rol plaatvormig materiaalDevice and method for unrolling a roll of plate-shaped material

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het afrollen van een elastisch plaatvormig materiaal van een wikkel, omvattende een gestel met een 5 opname voor een rol, alsmede een reeks wentelorganen waarvan de hartlijnen hoofdzakelijk evenwijdig zijn, welke reeks wentelorganen is opgesteld volgens een gekromde baan die is aangesloten op een afvoer zodanig dat de wikkel ondersteunbaar is door de reeks wentelorganen en het plaatvormige materiaal van de wikkel afrolbaar is via de afvoer.The present invention relates to a device for unrolling an elastic plate-shaped material from a winding, comprising a frame with a receptacle for a roll, as well as a series of rolling members whose axes are substantially parallel, which series of rolling members is arranged according to a curved path connected to a drain such that the wrapper can be supported by the series of rolling members and the plate-like material can be rolled off the wrapper via the drain.

10 Een dergelijke inrichting is bekend uit US-4,445,356-A.Such a device is known from US-4,445,356-A.

Dergelijke inrichtingen worden onder andere gebruikt om materiaal dat onder een buigvoorspanning op de wikkel is gewikkeld, en daardoor tracht om vanuit de opgerolde toestand terug te keren naar de gestrekte toestand, af te wikkelen. Als voorbeeld van een dergelijk materiaal kan plaatmetaal worden genoemd, in het 15 bijzonder aluminiumplaat zoals dat wordt toegepast voor de vervaardiging van huidpanelen in de lucht- en ruimtevaart. De aluminiumplaat kan daarbij gebruikt worden voor het vormen van een laminaat uit verscheidene aluminiumlagen die door een hechtend vezelmatrixmateriaal aan elkaar zijn verbonden. Dergelijke laminaten bezitten een laag gewicht in combinatie met uitstekende mechanische eigenschappen, 20 zoals een hoge stijfheid en sterkte, uitstekende vermoeiingseigenschappen en een hoge kerfweerstand tegen scheurvorming.Such devices are used, inter alia, to unwind material that has been wound onto the wrapper under a bending bias and thereby attempts to return from the rolled-up state to the stretched-out state. As an example of such a material, sheet metal can be mentioned, in particular aluminum sheet as used for the manufacture of skin panels in the aerospace industry. The aluminum plate can be used for forming a laminate from various aluminum layers that are connected to each other by an adhesive fiber matrix material. Such laminates have a low weight in combination with excellent mechanical properties, such as high rigidity and strength, excellent fatigue properties and a high notch resistance to cracking.

Veelal worden dergelijke laminaten uit meerdere lagen opgebouwd. Teneinde de dikte van het laminaat binnen bepaalde grenzen te houden, moet vrij dunne aluminiumplaat worden toegepast, bijvoorbeeld met een dikte liggend tussen 0,2 en 0,5 mm. Der-25 gelijke dunne aluminiumplaten zijn lastig te hanteren, ook al gezien het hiervoor aangestipte sterk elastische karakter daarvan. Bovendien mag de aluminiumplaat bij het verwerken niet worden beschadigd. Eventuele beschadigingen zouden de vermoeiingseigenschappen sterk aantasten. Dit is vooral bij toepassingen in de lucht- en ruimtevaart onaanvaardbaar.Such laminates are often built up from several layers. In order to keep the thickness of the laminate within certain limits, relatively thin aluminum sheet must be used, for example with a thickness ranging between 0.2 and 0.5 mm. Such thin aluminum sheets are difficult to handle, also in view of the highly elastic character thereof indicated above. Moreover, the aluminum plate must not be damaged during processing. Any damage would greatly affect the fatigue properties. This is particularly unacceptable for applications in the aerospace industry.

30 Bij de bouw van grotere vliegtuigen worden steeds grotere panelen voor de huid van de romp en de vleugels toegepast. Ook om die reden is steeds problematischer om de daarbij toegepaste, vrij dunne aluminiumplaten op een verantwoorde manier te hanteren. In US-A-4,445,356 wordt een opname voor een wikkel beschreven die door drie 1021166 2 rollen begrensd wordt. Daardoor vindt geleiding van de wikkel bij het afwikkelen plaats. Echter is gebleken dat tijdens het afwikkelen van bepaalde soorten materiaal problemen ontstaan. Deze problemen ontstaan in het bijzonder bij het afwikkelen van de laatste wikkeling van de wikkel.In the construction of larger aircraft, increasingly larger panels are used for the skin of the fuselage and the wings. For that reason too, it is becoming increasingly problematic to handle the relatively thin aluminum sheets used in a responsible manner. US-A-4,445,356 describes a take-up for a wrapper which is limited by three 1021166 2 rolls. As a result, the winding is guided during unwinding. However, it has been found that problems arise during the unwinding of certain types of material. These problems arise in particular in the unwinding of the last winding of the winding.

5 Doel van de uitvinding is daarom een oplossing te bieden voor de problemen die zich voordoen bij het hanteren van dunne platen metaal. Dat doel wordt bereikt door middel van een inrichting, zoals hierboven beschreven, waarbij opeenvolgende wentelorganen in de richting van hun hartlijn versprongen zijn ten opzichte van elkaar en dwars op hun hartlijn elkaar gedeeltelijk overlappen.The object of the invention is therefore to provide a solution for the problems which arise when handling thin sheets of metal. That object is achieved by means of a device as described above, in which successive rotating members are staggered in the direction of their axis and partially overlap each other transversely of their axis.

10 Door het op deze wijze opstellen wordt de wikkel in hoofdzaak op elk punt ondersteund tijdens het afwikkelen.By arranging in this way the wrapper is supported substantially at every point during the unwinding.

Afhankelijk van de diameter zal het aantal wentelorganen gekozen worden.The number of revolving members will be selected depending on the diameter.

De inrichting is in het bijzonder geschikt voor het hanteren van relatief dun breed plaatvormig elastisch materiaal.The device is particularly suitable for handling relatively thin wide plate-shaped elastic material.

15 Doordat opeenvolgende rollen in de richting van hun hartlijn versprongen zijn ten opzichte van elkaar, kunnen de rollen dwars op hun hartlijn elkaar overlappen.Because successive rollers are staggered relative to each other in the direction of their axis, the rollers can overlap each other transversely of their axis.

Daardoor wordt een uitstekende geleiding van de rol verkregen doordat de steekafstand van de onderling versprongen rollen relatief klein is.As a result, excellent guidance of the roller is obtained because the pitch of the mutually staggered rollers is relatively small.

De wikkel uit elastisch plaatvormig materiaal kan in nog ingeklemde toestand in 20 de inrichting volgens de uitvinding worden geplaatst. Vervolgens kan de inklemming van de wikkel worden opgeheven, wat tot gevolg heeft dat het plaatvormige materiaal zich onder invloed van zijn voorspanning gaat ontrollen. Dit proces van afwikkelen wordt echter gestuit zodra het plaatvormige materiaal de wentelorganen gaat raken. Het afwikkelen komt dan tot stilstand, waarna het materiaal gereed is om op geregelde 25 wijze afgevoerd te worden via de afvoer. Het materiaal wikkelt als gevolg van het afvoeren steeds verder af, waarbij dit stabiel ondersteund wordt door de meedraaiende wentelorganen. Bij voorkeur wordt het materiaal daarbij direct afgevoerd op een tafel voor het verder verwerken van het materiaal.The wrapper of elastic plate-shaped material can be placed in the device according to the invention in still clamped condition. Subsequently, the clamping of the wrapper can be released, which has the result that the plate-shaped material starts to unwind under the influence of its bias. However, this unwinding process is interrupted as soon as the plate-shaped material comes into contact with the rolling members. The unwinding then comes to a stop, after which the material is ready to be discharged in a controlled manner via the discharge. The material unwinds further and further as a result of the discharge, whereby it is stably supported by the co-rotating revolving members. The material is herein preferably directly discharged on a table for further processing of the material.

In verband met een betrouwbare ondersteuning strekt de door de wentelorganen 30 bepaalde, gekromde baan zich bij voorkeur uit over meer dan 180 graden. De reeks wentelorganen kan tenminste twee gedeelten omvatten die ten opzichte van elkaar verplaatsbaar zijn tussen een stand waarin de reeks regelmatig is gekromd, en een stand waarin de gedeelten op relatief grote afstand van elkaar liggen voor het tussen die ge- i i j 1 ' - : · 3 deelten opnemen van een wikkel. In dat geval is een gedeelte van de reeks vast ten opzichte van het gestel en een ander gedeelte verplaatsbaar. De reeks wentelorganen kan aldus geopend worden om de wikkel plaatvormig materiaal in de inrichting te plaatsen; vervolgens kan de inrichting worden gesloten teneinde de rol volledig rondom 5 te ondersteunen. De beste geleiding van de rol plaatvormig materiaal wordt verkregen indien de reeks wentelorganen is opgesteld volgens een kromming van in wezen 360 graden.In connection with reliable support, the curved path defined by the revolving members 30 preferably extends over more than 180 degrees. The series of revolving members may comprise at least two parts which are movable relative to each other between a position in which the series is regularly curved, and a position in which the parts are situated at a relatively large distance from each other for spacing between said area. Take up 3 parts of a wrap. In that case, a part of the series is fixed relative to the frame and another part is movable. The series of rolling members can thus be opened to place the wrap-plate material in the device; the device can then be closed in order to fully support the roll around it. The best guiding of the roll of plate-shaped material is obtained if the series of rolling members is arranged according to a curvature of essentially 360 degrees.

De afvoer is bepaald tussen twee opeenvolgende wentelorganen van de reeks die een onderling grotere hartafstand hebben dan de steekafstand tussen de overige wentel- 10 organen. Verder kan de afvoer een stel volgens een rechte baan geplaatste wentelorganen hebben, welk stel aansluit op de gekromde reeks.The discharge is determined between two successive revolving members of the series that have a mutual greater center distance than the pitch between the other revolving members. Furthermore, the discharge can have a set of rotating members arranged in a straight path, which set connects to the curved series.

De wentelorganen kunnen op allerlei verschillende manieren zijn uitgevoerd. Zij kunnen bijvoorbeeld een rol omvatten die door middel van een geschikte lagering draaibaar is ondersteund in het gestel.The revolving members can be designed in all kinds of different ways. They can for instance comprise a roller which is rotatably supported in the frame by means of a suitable bearing.

15 Vervolgens zal de uitvinding nader worden toegelicht aan de hand van enkele in de figuren weergegeven uitvoeringsvoorbeelden.The invention will be explained in more detail below with reference to a few exemplary embodiments shown in the figures.

Figuur 1 toont een schematische dwarsdoorsnede door een eerste uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding.Figure 1 shows a schematic cross-section through a first embodiment of the device according to the invention.

Figuur 2 toont een zij-aanzicht van een tweede uitvoeringsvorm, in gesloten toe- 20 stand.Figure 2 shows a side view of a second embodiment, in the closed state.

Figuur 3 toont een doorsnede volgens III-III van figuur 2.Figure 3 shows a section according to III-III of Figure 2.

De in figuur 1 schematisch weergegeven inrichting volgens de uitvinding omvat een gestel 1, waarin een reeks 2 uit wentelorganen 3 is opgenomen. De reeks 2 heeft vrijwel een volledige cirkelvorm, die slechts is onderbroken ter plaatse van de afvoer 4.The device according to the invention schematically shown in Figure 1 comprises a frame 1, in which a series 2 of rotating members 3 is included. The series 2 has almost a complete circle shape, which is only interrupted at the location of the outlet 4.

25 Deze afvoer 4 mondt uit op een volgens een rechte baan 5 geplaatst aantal wentelorganen.This outlet 4 opens out onto a number of revolving members placed along a straight path 5.

Zoals weergegeven omvat de reeks 2 een tweetal gedeelten 6, 7, die via een scharnier 8 aan elkaar zijn verbonden. Het gedeelte 6 kan daardoor, zoals met onderbroken lijnen weergegeven, worden opgeklapt ten opzichte van het tweede, vaste ge- 30 deelte 7 van de reeks 2. In die opgeklapte toestand kan een rol 9 uit elastisch plaatvormig materiaal tegen het tweede gedeelte 7 van de reeks 2 worden geplaatst. Daarna wordt het eerste gedeelte 6 van de reeks 2 teruggedraaid, waardoor de met getrokken lijnen weergegeven toestand wordt bereikt.As shown, the series 2 comprises two parts 6, 7 which are connected to each other via a hinge 8. As a result, as is shown in broken lines, the portion 6 can be folded up relative to the second, fixed portion 7 of the series 2. In that folded-up condition, a roll 9 of elastic plate-shaped material can be pressed against the second portion 7 of the series 2. The first part 6 of the series 2 is then turned back, whereby the state shown in solid lines is reached.

1021186 41021186 4

In deze laatste toestand is de rol 9 vrijwel geheel omhuld door wentelorganen 3. Bij het lossen van de rol 9, bijvoorbeeld door het daarvan verwijderen van banden die de opgerolde toestand verzekeren, zal het elastische plaatvormige materiaal 10 aanvankelijk ontrollen. Dit ontrollen wordt gestopt zodra contact gemaakt wordt met de wen-5 telorganen 3. In die toestand kan het voorste gedeelte van de rol worden afgerold tot een rechte strook 10. Deze rechte strook 10 kan vervolgens worden opgenomen op de volgens een rechte baan 5 geplaatste wentelorganen 3.In this latter state, the roller 9 is almost completely enveloped by rolling members 3. When releasing the roller 9, for example by removing tires therefrom which ensure the rolled-up condition, the elastic plate-shaped material 10 will initially unwind. This unrolling is stopped as soon as contact is made with the wen-5 counters 3. In that condition the front part of the roll can be unrolled into a straight strip 10. This straight strip 10 can then be received on the straight track 5 rolling elements 3.

Bij het aldus afrollen van de rol 9 wordt het dunne, kwetsbare plaatvormige materiaal goed beschermd tegen beschadigingen, waardoor op de rechte baan 5 een voor 10 verdere verwerking geschikt plaatmateriaal wordt verkregen.When the roll 9 is thus unrolled, the thin, vulnerable plate-shaped material is well protected against damage, so that a plate material suitable for further processing is obtained on the straight track 5.

De in figuur 1 weergegeven uitvoering toont slechts het principe van de inrichting volgens de uitvinding. In de figuren 2 en 3 is een verder uitgewerkt uitvoeringsvoor-beeld van die inrichting weergegeven. Die inrichting omvat de onder verwijzing naar figuur 1 reeds weergegeven onderdelen zoals een eerste, schamierbaar gedeelte 6 van 15 de reeks 2 en een tweede, vast gedeelte 7 van de reeks 2. Deze gedeelten zijn opgenomen op een gesteldeel 11 dat door middel van scharnier 12 is verbonden met een vast gesteldeel 13.The embodiment shown in Figure 1 only shows the principle of the device according to the invention. Figures 2 and 3 show a further elaborated exemplary embodiment of that device. This device comprises the parts already shown with reference to figure 1, such as a first, pivotable part 6 of the series 2 and a second, fixed part 7 of the series 2. These parts are mounted on a frame part 11 which is hinged by means of hinge 12 is connected to a fixed part 13.

In de uitvoeringsvorm van de figuren 2 en 3 zijn de wentelorganen 3 uitgevoerd als rollen 14, die elk zijn opgenomen op een as 15. Elke as 15 draagt een tweetal van 20 dergelijke rollen 14, die verschoven geplaatst zijn ten opzichte van de rollen 14 van de naast gelegen assen 15. De rollen 14 kunnen elkaar daardoor in omtreksrichting van de reeks 2 enigszins overlappen, waardoor een zeer goede ondersteuning van de te behandelen rol 9 is verzekerd.In the embodiment of Figs. 2 and 3, the rotating members 3 are designed as rollers 14, each of which is mounted on a shaft 15. Each shaft 15 carries a pair of such rollers 14, which are offset from the rollers 14 of the adjacent shafts 15. As a result, the rollers 14 can slightly overlap each other in the circumferential direction of the series 2, so that a very good support of the roller 9 to be treated is ensured.

Als voorbeeld van metalen waaruit het plaatmateriaal kan bestaan worden 25 genoemd: Al, Ti, Sc, Cu, Mg en Li.As an example of metals which the plate material can consist of are mentioned: Al, Ti, Sc, Cu, Mg and Li.

Claims

Device for unrolling an elastic plate-shaped material (10) of a wrapper (9), comprising a frame (1) with a receptacle for a wrapper, as well as a series (2) of rolling members (3) whose center lines are substantially parallel which series (2) are rolling members (3) arranged along a curved path connected to a drain (4) such that the winding (9) can be supported by the series (2) rolling members (3) and the plate-shaped material ( 10) of the winding (9) 10 is permeable through the outlet (4), characterized in that successive rotating members (14) are offset in the direction of their axis and partially overlap each other transversely of their axis.

2. Device as claimed in claim 1, wherein the curved path extends over more than 180 degrees.

Device as claimed in claim 1 or 2, wherein the series (2) comprises revolving members (3) at least two parts (6, 7) that are movable relative to each other between a position in which the series (2) is regularly curved, and a position in which the sections (6, 7) are at a relatively large distance from each other for receiving a wrapper (9) between those sections (6, 7).

Device according to claim 3, wherein a part (7) of the series (2) is fixed relative to the frame (1) and another part (6) is movable. 25

The device of claim 4, wherein a portion (6) of the array is hinged.

6. Device as claimed in any of the foregoing claims, wherein the series (2) is arranged according to a curvature of essentially 360 degrees.

The device of claim 6, wherein the array (2) comprises a lower portion (7) that is curved over more than 180 degrees.

Device as claimed in any of the foregoing claims, wherein the discharge (4) is determined between two successive rolling members (3) of the series (2) which have a mutual greater center-to-center distance than the pitch between the other rolling members (3). 5

Device as claimed in claim 8, wherein the discharge (4) has a set (5) of rotating elements (3) arranged along a straight path, which set (5) connects to the curved series (2).

Device as claimed in any of the foregoing claims, wherein the revolving members (3) each comprise a roller (14). 1021166