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BESCHREIBUNG zur Patentanmeldung von Anton Rombout wohnhaft Oosterbeek
(Niederlande) betreffend: Wellenlose Abwickelvorrichtung.
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Die Erfindung bezieht sich auf eine wellenlose Abwickelvorrichtung
mit einem Hubmechnismus für Rollen aus Papier oder anderem zu verarbeitenden bahnförmigen
Material, in welche Vorrichtung Rollen verschiedener Breite und verschiedenen Durchmessers
aufgenommen werden können, welche Rollen durch Spindeln, die mit einer Zentralhülse
der aufgenommenen Rolle in Eingriff gebracht werden können, getragen werden, wobei
mechanische, hydraulische und elektrische Mittel vorhanden sind, welche Abwickelvdrrichtung-
v-erehen ist mit zwei an einer horizontalen, parallel zu der Achse einer aufgenommenen
Rolle verlaufenden Bahn verschiebbaren Jochen mit je einem Querarm, an dessen freiem
Ende sich eine Spindel befindet, wobei eine parallel zu der genannten Bahn verlaufende
Stange angeordnet ist, die mit einem Kolben eines doppelwirkenden Kolben-Zylindersystems
versehen ist, dessen Zylinder ortsfest ist und der Kolben mittels einer Kolbenstange
mit
einem der Joche verbunden ist.
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Eine solche Abwickelvorrichtung ist bekannt.
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Eine vorkommende Unregelmässigkeit einer Papierrolle kann entstehen
durch Unregelmässigkeiten beim Aufwickeln der Papierrolle. Andere Nachteile der
bekannten Vorrichtung sind das Entstehen einer nichtachsialen Rollenlage beim Laden
der Vorrichtung mit einem konstanten Spindeldruck oder einer ortsfesten achsialen
Lage mit variierendem Spindeldruck. Weiter erfolgen die achsialen Rollenkorrektionen
mit gleitender Reibung.
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Zweck der Erfindung ist, diese Abwickelvorrichtung zu verbessern.
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Dazu ist die wellenlose Abwickelvorrichtung gemass der Erfindung
derart ausgebildet, dass eine Mutter mit dem anderen Joch verbunden ist und ein
Kolben eines zweiten doppelwirkenden Kolbenzylindersystems angeordnet ist, dessen
Zylinder ortsfest ist, wobei die Stange zwischen beiden Kolben einen Gewindeteil
aufweist, der in die genannte Mutter eingeschraubt ist, und wobei an beide Enden
jedes der Zylinder eine Flüssigkeitsleitung angeschlossen ist, die Kolben in die
eine oder die andere Richtung erregen zu können, alles das derart, dass bein Ausüben
von Flüssigkeitsdruck auf die gleichgerichteten Kolbenflächen, an deren einer Seite
die Joche mit den Spindeln im Relativsinne voneinander ab und bei Flüssigkeitsdruck
auf der anderen Seite der Kolben zueinander hin bewegt werden.
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Dadurch wird erreicht, dass auf rein hydraulischem Wege die Zentralhüise
einer abgewickelten Rolle gelöst und die Zentralhülse einer abzuwickelnden Rolle
gegriffen werden kann und dabei immer in diesselbe Achsiallage oder in eine andere
vorher bestimmte Lage gebracht werden kann. Auch kann von Hand eine Grobeinstellung
der Achsiallage der Rolle, oder in Zusammenarbeit mit einer Photozelle eine hydraulische
Einstellung, mittels des zweiten Kolbenzylindersystems, einer die Unregelmässigkeiten
der Rolle behebenden achsialen Rollenlage bewirkt werden.
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Dabei kann die wellenlose Abwickelvorrichtung gemäss der Erfindung
derart ausgebildet sein, dass durch Sperren der an den erstgenannten Zylinder angeschlossenen
Flüssigkeitsleitungen, der in diesem Zylinder vorhandene Kolben und das mit der
Mutter versehene Joch fixiert werden und das andere Joch dadurch zu dem ersten Joch
hinbewegt werden, dass die Spindeln zueinander hin Druck auf eine
ollenhülse
ausüben0 Dadurch wird erreicht, dass die Spindeln unter einem konstanten richtigen
Druck in die Zentralhülse einer Rolle greifen können und vermieden, dass die Rolle
sich löst und dass zu hohe Kraftwirkung auf die die Spindeln tragenden Querarme
entsteht.
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Weiter kann die erfindungsgemässe Vorrichtung derart ausgebildet
sein, dass in die Flüssigkeitsleitungen eine- elektromagnetische Umschaltvorrichtung
und eine elektrohydraulische Speisevorrichtung aufgenommen sind0 Dadurch wird erreicht,
dass im Prinzip das hydraulische System automatisch auf Abweichungen der in der
Abwicklung begriffenen Bahn reagieren und diese korrigieren kann.
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Dieses Korrigieren wird besonders dadurch bewirkt, dass in die Flüssigkeitsleitungen
nach jedem der Zylinder hinter der Speisevorrichtung ein Schieber aufgenommen ist,
der eine Sperrlage, eine ParalRe?sehaltlage und eine Kreuzschaltlage einnehmen kann,
wobei der Schieber des ersten Zylinders über einen elektrischen Verstärker durch
eine die Achsiallage einer aufgenommenen Rolle kontrollierende Photozelle betätigt
wird zur richtigen Einstellung der Rolle in Arbeitslage, während der zweite Schieber
in die Umschaltvorrichtung aufgenommen und von Hand betätigbar ist.
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Dabei kann bei gesperrter Flüssigkeitszufuhr des ersten Zylinders
die Korrektion mittels eines an der verlängerten Kolbenstange angeordneten Handrads
erfolgen.
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Die Erfindung wird nunmehr unter Hinweis auf die ein nicht beschränkendes
Ausführungsbeispiel wiedergebende Zeichnung mit einziger Figur näher erlautert.
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Es zeigen: Eine Papierrolle 1, getragen von zwei Spindeln 2, 3, die
in die Hohle Zentralhülse 4 der Rolle eingreifen. Jede Spindel ist versehen mit
einer Bremse und drehbar gelagert in einem Querarm 5 bzw. 6 eines Joches, das zwischen
zwei schematisch eingezeichnete parallel zu der Rollenhülselängsachse 9 verlaufende
Achse 7 bzw. 8 rollend geführt wird. Vorzugsweise werden dazu endlose Ketten 10
mit einer Reihe Rollen angewendet, die an sich bekannt sind. Die eine Achse in der
Fig. und zwar die Achse 7, ist in ortsfesten Lagern 11, 12 gelagert, während die
andere Achse 8 über die Joche um die erstgenannte kipp-oder schwenkbar ist, wozu
hydraulisch arbeitende Kolbenzylindersystut ungeordnet sind, deren Kolben 13 mit
ihren Stangen 14 auf die
Enden der Achse 8 eingreifen. Die Zylinder
15 sind derart an die Leitungen 16, 17 angeschlossen, dass die Systeme doppelwirkend
sind0 An der Stelle des mit den Jochen verbundenen Querarmendes ist in dem Joch
mit Arm 5 eine Mutter 18 angeordnet, in die eine Gewindestange 19 eingeschraubt
ist, die mit ihrem einen, gewindelosen Endteil 20 in einen ortsfesten Zylinder 21
ragt rund dort einen Kolben 22 trägt.
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Die Gewiniestange 19 hat noch einen gewindelosen Endteil 23, der
gleichfalls in einen Zylinder 24 ragt und sich bis zu einem Kolben 25 in diesem
Zylinder erstreckt. Der letztgenannte Zylinder ist mit dem Joch mit Arm 6 verbunden
und steht grösstenteils in die Richtung der Mutter 18 vor diesem vor.
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Die Zylinder 21 und 24 sind je in ein einziges kugelförmiges Lager
26 bzw. 27 aufgenommen und die Mutter 18 in ein doppel kugelförmiges Lager 28. Durch
diese Ausbildung wird erreicht, dass die Gewindestange 19 mit den damit verbundenen
Teilen niemals Biegebelastungen ausgesetzt ist, wodurch Schrägstellung und folglich
Verklemmung der Kolben 22 bzw. 25 in ihren Zylindern ausgeschlossen ist.
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Sowohl der Zylinder 21 wie der Zylinder 24 sind durch Leitungen 29,
30 bzw. 31, 32, die je in ein Zylinderende münden, mit einer elektromagnetischen
bekannten Umschaltvorrichtung und einer elektrohydraulischen Speisevorrichtung,
die als Ganzes mit 33 bzw. 34 bezeichnet werden, verbunden.
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In der Speisevorrichtung befindet sich ein Olbehälter 35, aus dem
eine durch einen Motor 36 angetriebene Pumpe 37 Ol aufsaugt und über ein Rückschlagventil
38 in die Pressleitung 39 des Führungskreises gepresst wird. Tritt Uberdruck auf,
so kann das 01 über ein Uberdruckventil 40 zurückströmen. Der Motor wird durch einen
Schalter 41 betätigt.
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Dieser Uberdruck tritt in der Arbeitslage auf. Dabei befindet sich
ein Regelschieber 42 in der Umschaltvorrichtung 33 in der eingezeichneten Lage,
mit Parallelweiterverbindung, angegeben durch Pfeile. Die Pressleitung 39 ist dann
mit den Leitungen 29 und 31 weiterverblrnden, wodurch die in der Zeichnung an ihrer
rechten Seite durch den Oldruck belasteten Holben 22 und 25 versuchen sich in dieselbe
E Richtungzu verschieben jedoch durch die Mutter 18 und die Gewindetange 19 über
die Endteile 20 und 23 gehemmt werden. In dieser Lage befindet s eh ein Regelschieber
43 in der Nähe des Zylinders 22 gleichfalls in Pa: eterverbindung. Damit sind die
Leitungen 30
und 32 über den Regelschieber 42 mit der Abfuhrleitung
43 nach dem Olbehälter 35 weiterverbunden und sind die Kolben 22 und 25 an ihrer
anderen Seite nicht belastet. Nun könnte der Zylinder 24, der mit der Spindel 3
verbunden ist, sich, in der Zeichnung nach rechts, verschieben, wenn die Papierrolle
sich nicht zwischen den Spindeln befindet.
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Die Spindeln 2, 3 klemmen nunmehr die Rolle fest, so dass diese achsial
fixiert ist und sich nur um die Spindeln drehen kann. Mit einem Handrad 44 kann
über die Gewindestange 19 und die Mutter 18 die richtige Lage der Spindel 2 eingestellt
werden, wenn der Regelschieber 43 sich in Sperrlage befindet.
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Muss nunmehr, nach dem Abwickeln die verbleibende Hülse 4 entfernt
und eine weitere Papierrolle angeordnet werden, so sollen die Spindeln 2 und 3 verhältnismässig
voneinander entfernt werden.
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Das erfolgt dadurch, dass die Regelschieber 42 und 43 beide in die
Lage der kreuzweisen Durchverbindung eingestellt werden. Durch den Oldruck wird
in dem festen Zylinder 21 der Kolben 22, in der Zeichnung nach rechts, und der Zylinder
24 in der Zeichnung nach links, verschoben, so dass die Spindeln sich voneinander
ab bewegen.
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Bevor eine weitere Rolle zwischen die Spindeln in Abwickellage gebracht
werden kann, soll diese zunächst von dem Boden aufgehoben werden. Dazu müssen die
Spindeln voneinander entfernt sein, und zwar in der Weise wie oben beschriebel.
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Durch die Kolbenzylindrsysteme 13, 14, 15 sollen die Joche und mit
diesen die Arme 5 und 6 soweit abwärts geschwenkt werden, dass die Spindeln auf
das Niveau der Hülse der aufzuwickelnden Papierrolle kommen. Diese wird soweit über
den Boden gerollt, dass die Hülsenachse mit den Spindelachsen zusammenfällt, worauf
die Spindeln verhältnismässig zueinander hin bewegt werden, wie gleichfalls oben
beschrieben worden ist.
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Das kann derart erfolgen, dass mit dem Regelschieber 43 der Kolben
22 in dem ortsfesten Zylinder 21 gesperrt wird und damit der Arm 5 mit seiner Spindel
fixiert wird, wodurch nur der Arm 6 verschiebbar wird.
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Durch einen zweiten Regelschieber 45 in der Umschaltvorrichtung 33
werden die Leitungen 16 und 17 mit der Pressleitung 39 und der Abfuhrleitung 43
verbunden, und zwar entweder in Parallelweiterverbindung oder in der kreuzweisen
Weiterverbindung je nach der Richtung,
ä welche die Joche um die
Welle 7 schwenken.
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Damit die Querbewegungen nicht zu schnell verlaufen, sind an verschiedenen
Stellen Drosselventile oder Drosseldurchgänge angeordnet.
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In den Leitungen 31 und 32 befinden sich diese in der Nähe des Zylinders
24 und werden sie mit 46 und 47 bezeichnet. In den Leitungen 16 und 17 befinden
sich in der Nähe jedes der Zylinder 15 Drosseldurchgänge 48 und 49.
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Alle Drosseldurchgänge sind regelbar und mit einer Umlaufleitung
mit Rückschlagventil 50 versehen.
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In der Umschaltvorrichtung befinden sich noch Rückschlagventil 51
und in der Leitung 29 zwei Rückschlagventile 52.
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Ausserdem sind Flüssigkeits-Gasakkumulatoren 53, 54 in der Umschaltvorrichtung
bzw. der Speisevorrichtung an die dazu in Betracht kommenden Leitungsteile angeschlossen.
Bei dem Akkumulator 53 befindet sich ein Manometer 55. Auch sind noch einige an
sich bekannte Zubehörteile 56 und 57 in der Umschaltvorrichtung vorhanden.
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Zur automatischen Korrektion der Rollenlage sind eine elektrische
Photozelle 58 und ein Verstärker 59 angeordnet, die den Regelschieber 43 betätigen.
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Beim Betrieb und in der richtigen Rollenlage befindet sich dieser
Schieber in Sperrlage und der Schieber 42 in der kreuzweisen Verbindungslage, so
dass der Arm 6 mit seiner Spindel an die Rollenhülse gepresst wird, dadurch dass
an der Stangenseite des Kolbens 25 Flüssigkeitsdruck herrscht, der den Zylinder
94 in die Richtung des Armes 5 zu bewegen versucht.
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Kurz gefasst wird im Nachstehenden der Gesamtarbeitszyklus der erfindungsgemässen
Vorrichtung wiedergegeben.
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enn angenommen wird, dass die Vorrichtung leer ist nach Abwickeln
einer Rolle, so soll wieder eine weitere Rolle aus Papier u.dgl. aufgenommen werden.
Die Spindeln 2 und 3 wurden auseinander geschoben beim Abnehmen der Hülse einer
vorhergehenden Rolle wozu der Kolben 22, in der Fig. der Zeichnung nach rechts,
und der Zylinder 24 nach links verschoben ist. Sodann werden die Arme über die Joche
unter Wirkung der Kolben 13 soweit abwärts geschwenkt, dass die Achsen der Spindeln
mit der Achse der Hülse der noch auf dem Bodem befindlichen Papierrolle zusammenfallen.
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Der Schieber 45 befindet sich in der Parallelverbindungslage.
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Darauf werden die Spindeln mit der Hülse in Eingriff gebracht wozu
die knifzber 42 und 43 beide in Parallelverbindungslage gebracht werden.
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Tst die Hülse eingeklemmt worden, so werden die Arme hochgeschwenkt,
ozu
der Schieber 45 in die Kreuzverbindungslage gebracht wird. Die Rolle wird nun in
die Arbeitslage gehoben, Wendiese Lage erreicht worden ist, wird der Schieber 45
in Sperrlage gebracht. Das erfolgt auch mit dem Schieber 43, wodurch der Kolben
22 fixiert wird, und damit der Arm 5. Der Oldruck - der Schieber 42 bleibt noch
in der genannten Lage stehen - bewirkt in dem Zylinderraum an der Stangenseite des
Kolbens 25 ein kontinuierliches Anpressen der Spindel 3 was möglich ist, weil die
Spindel 2 über den Kolben 22 fixiert ist.
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Die Rolle kann åetzt abgewickelt werden. Nach Beendigung muss die
abgewickelte Hülse entfernt werden. Dazu werden die Schieber 42 und 43 in Kreuzverbindungslage
gebracht, wodurch die Spindeln 2 und 3 voneinander geschoben werden, damit die abgewickelte
Hülse afgenommen werden kann. Hiermit wurde wieder der Anfangspunt des Zyklus erreicht.