SE452739B - Sett och anordning att kontinuerligt rulla upp en materialbana - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 452 739 hantera. En nackdel hos befintliga system är även att de goda på- rullningsrcsultat, vilka i gynnsamma fall kan uppnås, i allmänhet är svåra att reproducera. Detta gäller i synnerhet om pårullnings- aggregatet skall användas för varierande kvaliteter av banmaterial.

REDoGöRELsE FÖR UPPFINNINGEN Ändamålet med föreliggande uppfinning är att erbjuda ett sätt och en anordning, som kan lösa ovan nämnda problem. I synnerhet är ett syfte att erbjuda ett sätt och enordning, vilken medger en konti- nuerlig och jämn upprullning. Speciellt är ett syfte att kunna undvika luft mellan skikten, så att man erhåller mycket kompakta rullar, genom att spänningar byggs in i rullen, vilka varierar på ett reglerat sätt från centrum och utåt, allt i ändamål att ge önskad hårdhet och jämhet i rullen.

Ett syfte är även att erbjuda ett sätt och en anordning med stor säkerhet och reproducerbarhet i funktionen, och som kan utnyttjas för olika pappers~ eller andra banmaterialkvaliteter.

Dessa och andra syften kan uppnås därigenom att uppfinningen känne- tecknas av vad som anges i efterföljande patentkrav.

Ytterligare kännetecken på samt fördelar med uppfinningen komer att framgå av följande beskrivning av en föredragen utföringsform.

KORT FIGURBESKRIVNING I den följande beskrivningen av en föredragen utföringsform hänvisas till bifogade figurer, av vilka Fig. 1 utgör en sidovy från höger av en anordning för pårullning av en materialbana, Fig. 2 illustrerar ett antal för uppfinningen särskilt utmärkande komponenter hos anordningen enligt Fig. 1 i ett läge, där pårullning på en spindel i pårullningsläge pågått så länge att rullens diameter uppnått en storlek motsvarande 10 15 20 25 30 35 1452 739 ungefär en tredjedel av dess slutliga diameter, Fig. 3 utgör en sidovy av samma anordning som i Fig. 1 men betrak- tad från vänster, Fig. 4 visar ett kombinerat organ för avskärning av materialbanan och överföring av den avskurna änden, som nu utgör banans främre ände, till en spindel i pårullningsläge, Fig. 5 visar en vy VI-VI i Fig. 4, och Fig. 6 visar en transmissionsanordning, delvis i sektion, som är anordnad att till spindlarna överföra vridningsrörelsen från en vardera spindeln tilldelad drivmotor.

BESKRIVNING AV FÖREDRAÉEN UTFÖRINGSFORM Den i Fig. 1-visade anordningen innefattar en kring en rotationsaxel 6 vridbar rullhållare 5 för två rullspndlar 3 och 4. Rullhållaren 5, Fig. 2, består av två sidogavlar 31, 31', som är inbördes förbundna medelst två rullar 13, vilka utgör brytrullar i aggregatet. Gavlarna 31, 31' hålls dessutom samman på i och för sig känt sätt av ett par icke visade stag som ger erforderlig styvhet åt rullhållaren.

Rullhållaren 5 med de två roterbara, drivna spindlarna 3 och 4, kan vridas runt en rotationsaxel 6 av en drivanordning, som medger vrid- ning av rullhållaren 5 i båda riktningarna för byte av spindelposi- tion. Vid en sådan vridning av rullhållaren 5 byter spindlarna 3 och 4 plats. De axlar som t-llhör spindlarna 3 och 4 samt vridnings- axeln 6 ligger i ett och samma plan. Vridningsaxeln 6 ligger dess- utom mitt emellan vridningsaxlarna till spindlarna 3 och 4.

Materialbanan har i Big. 1 betecknats 9. Den leds förbi en första brytvals 34, en andra brytvals 33 som samtidigt utgör mätvals, ytterligare brytvalsar 35, 36 och 11, en tryckvals 19 sam den övre brytvalsen 13, varefter banan rullas upp på den enligt Fig. 1 nästan färdigupprullade rullen 2, vilken är överförd till läget för den högra spindeln 3. 452 759 15 20 25 30 35 De tre brytvalsarna 35, 36 och 11 är lagrade i en växlingsarm 7, som i sin tur är vridbart lagrad i ett par gavlar 37 och 38, Fig. 1 och Fig.~3, till anordningen. Armens 7 vridningsaxel har betecknats 39.

Växlingsarmen 7 kan manövreras av en eller ett par cylindrar 8.

Växlingsarmen 7 uppbär vidare ett aggregat 10, som visas mer i detalj i Fig. 4. Det kombinerade aggregatet 10 är utrustat för avskärning av materialbanan och överföring av den avskurna främre änden av materialbanan på spindeln 4, som ligger i pårullningsläge.

En kapningskniv har betecknats 17. En borste 16 är anordnad bakom kniven 17 sett i materialbanans 9 rörelseriktning. Ännu något längre bak finns mottrycksrullen 19. Samtliga dessa tre delar, det vill säga kniven 17, borsten 16 och valsen 19 bärs upp av ett par armar 32, som kan vridas omkring en led 40 på växlingsarmen 7 medelst ett par cylindrar 18 mellan hållarens 32 bakre skänkel Ä1 och fästöron 42 på armen 7 medelst ett par cylindrar 18.

I Fig. 1 visas även en skäranordning 12, som kan skära materialbanan 9 i ett flertal bredvid varandra liggande uppskurna, parallella materialbanor, som upprullas samtidigt och parallellt efter upp- skärningen.

Det i figurerna visade aggregatet är utrustat med två elektriska drivmotorer 28 och 29, Fig. 3, som över en transmission är anordnade att överföra ett vridande moment till spindelaxlarna 3 och 4. Var och en av motorerna 28 och 29 är samankopplad med var sin spindel- axel 3 och 4. När således rullhållarna 5 vrids exempelvis ett halvt varv och spindlarna därmed byter läge, bibehåller spindlarna sin samankoppling med sin respektive drivmotor. Drivmotorerna är via tandade remtransmissioner förbundna med var sitt av ett par hjul 20 och 21, vilka visas i Fig. 6. Hjulet 21 är via en axel 22 förbundet med ett kuggdrev 24, som i sin tur via en kugghjulstransmission är förbundet med ett kugghjul 26, som via mellanhjul överför den ena motorns rotationsrörelse till en av spindlarna. Hjulet 20, som är förbundet med den andra motorn, överför sin rörelse och sitt moment via ett hylsformat kuggdrev 23 till ett kugghjul 27, som via mellan- hjul är förbundet med och överför moment och vridningsrörelse till 10 15 20 25 30 35 452 739 den andra spindeln. Kugghjulen 27 och 26 är anordnade i den vänstra gaveln 31' i den vridbara rullhållaren 5. De båda elektriska driv- motorerna 28 och 29 är fast monterade på den vänstra stativgaveln 38 och driver var sitt av hjulen 20 respektive 21 via direktmonterade, icke visade vinkelväxlar och de nämnda remtransmissionerna. Hjulen 20 och 21, axeln 22 och kuggdraven 23 och 24 är koaxiella med rull- hållarens vridaxel 6, vilken är lagrad i stativgaveln 37 på aggrega- tets motsatta sida och anordnad att vridas av nämnda drivanordning, som ej är visad i Fig. 1, men som också är monterad på nämnda högra gavel 37.

Med hänvisning åter till Fig. 6 betecknas ett växelhus med siffran 44. Växelhuset 44 är anordnat innanför de båda hjulen 20 och 21, vilka i sin tur är anordnade under den kåpa, vilken gemensamt med hela transmissionen betecknats 43 i Fig. 3. Växelhuset 44 är vidare fast monterat på rullhållarens 5 vänstra gavel 31' med ett antal bult 45. En i den vänstra stativgaveln 38 infälld stöd- och lager- fläns har betecknats 46. Denna är fästad i gaveln 38 med hjälp av ett antal bult 47. Växelhuset 44 är med en cylindrisk yta 48 glidbart lagrad i flänsen 46. De båda kugghjul 26 och 27, vilka är anordnade att driva de båda rullspindlarna 3 och 4 i fullhållaren 5, är lokali- serade till ett cylindriskt urtag 49 i rullhållargaveln 31'.

Systemets reglerfunktioner skall nu förklaras med hänvisning till Fig. 2. En schematiskt visad impulsgivare, betecknad 14, är förbunden med bryt- och mätvalsen 33. Impulsgivaren 14 är så konstruerad att den ger ett pulståg vars impulssekvens är proportionell mot_varvta1et hos bryt- och mätvalsen 33 och därmed även proportionell mot hastig- heten hos materialbanan 9. En impulsgivare 15 är även tilldelad den pårullande spindeln 4, och på motsvarande sätt är även en impuls- givare 15A ansluten till den andra spindeln 3. Impulsgivarna 15 och 15A avger pulståg, vilkas frekvenser är proportionella mot spindlarnas 4 respektive 3 varvtal. Pulstågen från impulsgivarna 14, 15 och 15A matas in till en dator, som är så programmerad att den avger styr- signaler till spindlarnas 4 och 3 drivmotorer 28 och 29, på så sätt att materialbanan 9 alltid erhåller önskad sträckning och den tomma 10 15 20 25 30 35 452 759 rullspindel som står i tur att överta främre änden på materialbanan, alltid har rätt varvtal i initialskedet. I datorn finns även lagrat information rörande olika materialkvaliteter för att till varje ban- material alltid'erbjuda adekvat sträckning i banan. Datorn, till vilken signalerna från impulsgivarna 14, 15 och 15A överförs, kan vara av i och för sig känt slag och har ej visats i ritníngsfigurerna.

Med kännedom om antalet pulsar per varv hos valsen 33, som impuls- givaren 14 avger, och diametern hos valsen 33, samt med kännedom om antalet pulsar per varv hos spindlarna 3 och 4, som impulsgivarna 15 och 15A avger, erbjuder det ingen svårighet att bygga upp och pro- grammera en mikrodator, som kalkylerar och styr drivmotorerna 28 och 29, så att dessa alltid ger erforderliga moment hos drivaxlarna till spindlarna 3 och 4 för att önskad sträckning skall erhållas i mate- rialbanan samt önskat varvtal på spindlarna oberoende av varandra och av den pårullade rullens diameter. Antalet pulsar per varv hos valsen 33, som impulsgivaren 14 avger, och antalet pulsar per varv hos spindlarna 3 och 4, som impulsgivarna 15 och ISA avger, är härvid så valda att man på en extremt kort sträcka förbipasserande materialbana kan erhålla nödvändig information, för att datorn skall kunna avge rätt styrvärde till drivenheterna, så att rätt moment och därmed alltid önskat varvtal och sträckning erhålls i materialbanan.

Arbetssättet hos den beskrivna anordningen skall nu närmare förklaras genom beskrivning av en arbetscykel. Utgångsläget kan härvid vara det läge som visas i Fig. 1. Rullen 2 har uppnått sin fulla diameter.

Banan 9 har just kapats av kniven 17 och endast den bakre änden 9' finns kvar att rulla upp på rullen 2. Den främre änden på den av- kapade banan 9 har av borsten 17 och tryckvalsen 19 förts mot den tomma rullspindeln 4, som har försetts med en vidhäftande beläggning.

Upprullningen fortsätter härefter på rullspindeln 4, under det att tryckvalsen 19 hela tiden ligger an mot banan 9 med rullspindeln 4 och den efter hand tillväxande nya rullen som mothåll. Valsen 19 fungerar således både som brytvals och tryckvals. Efter hand som rullen tillväxer i storlek, såsom rullen 1' i Fig. 2, trycker den "fiíllväxande rullen 1' växlingsarmen 7 uppåt bakåt under vridning om- kring axeln 37. Tryckvalsen 19 förblir under hela detta förlopp i 10 20 25 30 35 452 739 läge mot banan och mot rullen 1', 1, medan genom aggregatets 10 geometriska utformning, borsten 16 efter initialskedet släpper kon- takten mot rullen. Detta sker redan efter ett fåtal pårullade varv, motsvarande ett ca 10 m tjockt materiallager vid en tillverkad prototyp. Denna snabba reaktion har sin grund i den geometriska orienteringen av tryckvalsen 19 relativt rullspindeln 4. Som framgår av Fig. 1 befinner sig spindeln 4 i initialskedet framför och endast något lägre än valsen 19. Då den förra inte kan tryckas bakåt kommer därför även endast en liten ökning av rullens 4 diameter att i initialskedet resultera i en relativt kraftig höjning av valsen 19, så att armen 7 vrids omkring axeln 39 och borsten 16 går fri från den tillväxande rullen. Under pårullningsförloppet regleras sträck- ningen i banan 9 enligt det program, som inmatats i datorn, och med ledning av mätvärdena från impulsgivarna 14 och 15, såsom ovan beskrivits. Under tiden avlägsnas den nyss färdigrullade rullen 2, och insätts en tom rullspindel 3 i det högra läget i rullhållaren 5.

Då rullen 1 på spindeln 4, Fig. 1, har uppnått en diameter motsvarande i det närmaste rullens önskade slutdiameter fälls armen 7 upp av cylindern 8, armen 32 fälls uppåt, bakåt av cylindern 18 och överförs rullen, under fortsatt reglerad drivning av spindeln 4, genom att rullhållaren 5 vrids ett halvt varv från det vänstra "läget 4" till "läget 3" genom vridning omkring den i den högra statívgaveln 37 lagrade drivaxeln 6. Samtidigt vrids växelhuset 44, Fig. 5, omkring sin med drivaxeln 6 koaxiella centrumaxel 50. Växelhuset 44 glider härvid i stöd- och lagerflänsen 46 i den vänstra stativgaveln 38. Även de båda hjulen 20 och 21 medföljer i denna vridning omkring axeln 50, liksom naturligtvis de i rullhållarens vänstra gavel 31' infällda och med rullspindlarna 3 och 4 samverkande kuggdreven 26 och 27. Däremot förblir de på den vänstra stativgaveln 38 fast monterade drivmotorerna 28 och 29 i sina lägen.

När rullen 1 sålunda har överförts till det högra läget, "spindel- läge 3", och en tom spindel 4 har intagit det vänstra läget i anord- ningen, accelereras rullspindeln 4 med hjälp av sin drivmotor till 10 15 452 739 dess den får en periferihastighet, som överensstämmer med banans 9 hastighet. Dessförinnan har spindelns 4 yta försetts med en vid- häftande beläggning. Då rullen 2 har fullmatats sänks åter armen 7 ned av cylindern 8 och fälls aggregatets 10 armar 32 framåt nedåt med hjälp av cylindrarna 18 genom vridning omkring axeln 40. Sam- tidigt som kniven 17 skär igenom och kapar banan 9 trycker borsten 16 och tryckvalsen 19 den avklippta banan ned mot rullspindeln 4, som omedelbart börjar rulla upp banan på den nya rullen, varigenom arbetscykeln har fullbordats.

Claims (10)

10 15 20 25 30 35 452 739 PATENTKRAV

1. Sätt att kontinuerligt rulla upp en materialbana på rullspindlar och att i samband med rullspindelväxlingar kapa materialbanan, k ä n n e t e c k n a t av att under upprullningen av banan på en första rullspindel (4) banan (9) leds i banans riktning räknat förbi en kombinerad bryt-, tryck- och påförarvals (19), som är anordnad i en hållare (10), som är vridbart anordnad på ett par första armar, som kan vridas omkring en led (39), varvid den efterhand tillväxande rullen (1') via kontakt med nämnda kombinerade vals förskjuter nämnda första armar genom vridning omkring nämnda led (39), att den första rullspindeln härvid befinner sig i en första position i en rull- hållare (5) som kan vridas omkring en led (6), att nämnda första armar vrids bort från rullen (1) då denna uppnått i det närmaste önskad slutdíameter, att rullhållaren (5) därefter vrids omkring sin led (6), så att en andra, tom spindel, som förses med en vidhäftande beläggning, intar den första spindelns läge i nämnda första position, medan upprullningen på den första rullen fortsätter i en andra posi- tion för nämnda första rullspíndel, varvid banan leds genom kontakt med nämnda brytvalsar mellan nämnda första armar respektive den kombi- nerade valsen på nämda hållare (10), att den tomma rullen accelereras till en periferihastighet som motsvarar banhastigheten, att nämnda hållare (10) vrids så-att en i hållaren (10) anordnad kniv (17) kapar banan väsentligen samtidigt som den kombinerade valsen (19) och en borste (16) eller motsvarande eftergivligt element i hållaren i ut- rymmet mellan den kombinerade valsen (19) och kniven (17) trycker den avklippta banan mot den med en vidhäftande beläggning försedda nya spindeln, så att banans främre ände omedelbart börjar rullas upp på den nya spindeln till en ny rulle, medan den kapade slutänden rullas upp på den första rullen.

2. Sätt enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att borsten (16) släpper kontakten med den nya rullen (1, 1'), då rullen efter hand tíllväxer, genom vridning om nämnda första armar (7) omkring nämnda led (39). 452 739 10 15 20 25 30 10

3. Sätt enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a t av att den tillförda banans (9) hastighet och rullspindlarnas (4, 3) varvtal uppmäts, att mätvärdena i digitalform matas till en dator, och att rullspindlarna drivs av varsin elektrisk motor (28, 29), vars varvtal och vridmoment bestäms av nämnda mätvärden och i datorn lagrade bör- värden för banspänning under upprullning samt för varvtal på den tomma spindel som den avskurna, främre banänden skall rullas upp på.

4. Sätt enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a t av att mätvärdena erhålls från roterande pulsgivare (14, 15, 15a), som till datorn avger signaler i form av pulståg, vilkas avgivna impulsfrekvenser är pro- portionella mot den uppmätta banhastigheten respektive mot de uppmätta varvtalen.

5. Sätt enligt något av kraven 1-4, k ä n n e t e c k n a t av att rullspindlarna drivs av varsin elektrisk drivmotor (28, 29) via ett -kuggväxelaggregat i växelhus (44), att rullspindlarna är anordnade att växla positioner genom vridning av rullhållaren (5), i vilken rull- spindlarna är monterade, att vridningen av rullhållaren utförs genom vridning omkring nämnda axel (6), som är koaxiell med kuggväxelaggre- gatets centrumaxel (50), och att kuggväxelaggregatet nedbringas i rullhållarens vridningsrörelse genom vridning av växelhuset omkring nämnda axel i ett stativ (38) till rullhållaren, medan nämnda driv- motorer (28, 29) är förbundna med och orörliga relativt nämnda stativ (38).

6. Anordning för att kontinuerligt rulla upp en materialbana på rull- spindlar och att i samband med rullspindelväxlíngar kapa material- banan, innefattande en rullhållare (5) med två roterbara spindlar (3, 4) och drivorgan för att individuellt driva spindlarna, driv- organ för vridning av rullhållaren för byte av spindelpositioner, samt organ för att kapa bana och föra den kapade banans främre ände till kontakt med en tom rullspindel, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda organ innefattar en hållare (10) i vilken är monterad en avskärningskniv (17), en borste (16) eller motsvarande eftergivligt element och en kombinerad bryt- tryck- och påförarvals (19) sträck- 10 15 20 25 30 452 739 11 ande sig över banans (9) bredd, vilken hållare är anordnad att kunna vridas omkring en led (40), varvid hållaren (10) från nämnda led í banans rörelseriktning räknat i ordning upovisar nämnda kombinerade bryt- tryck- och påförarvals, nämnda borste eller motsvarande element och nämnda kniv.

7. Anordning enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a d av att kniven och nämnda kombinerade vals är placerad i hållaren (10) på sådant sätt att, när den kombinerade valsen anligger mot en tom rullspindel i upprullningsläge, kniven befinner sig väsentligen på motsatta sidan av rullspindeln (4).

8. Anordning enligt något av kraven 6 ocb 7 k ä n n e t e c k n a d av att nämnda hållare (10) är ledat fästad.vid ett par första armar (7), som i sin tur är ledat monterade i stativ (37, 38) genom en led (39), och att nämnda kombinerade vals är orienterad relativt nämnda första armar så att när rullen (1), 1' tillväxer i storlek, nämnda första armar (7) i initíalskedet av tillväxten genom en kraftig utväxling mellan rullen och nämnda kombinerade vals pressas uppåt, så att borsten eller motsvarande eftergivliga element går fri från rullen.

9. Anordning enligt något av kraven 5-8, k ä n n e t e c k n a d av att rullspindlarna (4, 3) är tilldelade varsin elektrisk drivmotor (28, 29), att en transmission är anordnad innefattande ett kuggväxel- aggregat i ett växelhus (44), som är lagrat i nämnda stativ (38), att växelhuset är fast förbundet med rullhållaren (5) och vridbart till- sammans med denna omkring en centrumaxel (50) som är koaxiell eller sammanfaller med rullhållarens vridningsaxel (6).

10. Anordning enligt krav 9, k ä n n e t e c k n a d av att de elek- triska drivmotorerna är monterade på samma stativgavel (38) som växel- huset (44) är lagrat i.