DE69106338T2

DE69106338T2 - Verbesserung an Aufwicklern für blattartiges Material.

Info

Publication number: DE69106338T2
Application number: DE69106338T
Authority: DE
Inventors: Alberto Consani
Original assignee: Alberto Consani SpA
Current assignee: Alberto Consani SpA
Priority date: 1991-01-09
Filing date: 1991-10-22
Publication date: 1995-06-08
Anticipated expiration: 2011-10-23
Also published as: EP0498039A1; DE69106338D1; IT1246226B; ITMI910042A1; EP0498039B1; ATE116261T1; ITMI910042A0

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Verbesserungen an Umwickelmaschinen für Bogenmaterialien, insbesondere für Papier.
Wie bereits bekannt ist, ist es zum Beseitigen von Fehlern oder Ungenauigkeiten bei dem Herstellen von Rollen aus Bogenmaterial, zum Beispiel aus Papier, üblich, daß der Wickelvorgang auf den Wickelmaschinen ähnlichen Maschinen wiederholt wird, die üblicherweise kleiner sind und Umwickelmaschinen genannt werden.
Die Verbesserungen gemäß der Erfindung können, obwohl sie sich insbesondere auf Umwickelmaschinen beziehen, genausogut auf Wickelmaschinen im allgemeinen angewendet werden sowie auf Maschinen zur Herstellung von Rollen aus Bogenmaterial.
Bei diesem Maschinentyp wird die Rolle auf einen rohrförmigen Kern gewickelt, der frei, also ohne Tragfutter, zwischen einer Gruppe von drei Walzen gedreht wird, deren Geschwindigkeit im wesentlichen konstant gehalten oder in einer geeigneten Weise während eines Wickelzyklus geändert werden kann.
Die Gruppe der drei angetriebenen Walzen bildet einen Sitz oder ein Gestell mit veränderbaren Abmessungen, so daß die drei Walzen jederzeit die gerade entstehende Rolle berühren, wenn sich deren Durchmesser erhöht. Daher ist wenigstens eine der drei Walzen bewegbar, um die Vergrößerung des Durchmessers der Rolle sowie das Entnehmen der Rolle am Ende des Wickelns zu ermöglichen. Dieses wird mittels eines Hebelmechanismusses erzielt, der von einer Kurvenscheibe betätigt wird, die für jede gewickelte Rolle eine komplette Umdrehung ausführt und deren Profil den Durchmesser der Rolle bestimmt.
Bei bekannten Wickelmaschinen ist ein einziger Antrieb vorgesehen, der über geeignete Transmissionen alle Maschinenteile steuert, insbesondere die drei Wickelwalzen sowie die Kurvenscheibe, die den Durchmesser der zu erzeugenden Rolle bestimmt, und die Mittel zum Einbringen des Kerns zwischen die Walzen, usw.
Diese Lösung weist verschieden Nachteile auf, von denen der wichtigste darin besteht, daß der Maschine jegliche Flexibilität fehlt. Beispielsweise muß immer dann, wenn die Produktion geändert werden muß, selbst wenn nur eine kleine Veränderung an den Abmessungen der Rolle durchgeführt wird, die Kurvenscheibe durch eine andere mit einem geeigneten Profil ersetzt werden, und folglich muß die gesamte Maschine korrigiert werden. Dies beinhaltet einen längeren Maschinenstillstand (ungefähr 4-5 Stunden), was einen wesentlichen ökonomischen Verlust bedeutet (5-6 Tonnen des Produkts).
Außerdem kann das Material, da die verschiedenen Einstellungen nur mechanisch durchgeführt werden, während des Wickelns Druckstößen ausgesetzt werden, welche eine negative Auswirkung auf die Qualität des Endproduktes haben.
In der US-A-4 783 015 ist eine Umwickelmaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 beschrieben. Das Wickeln von Toilettenpapier wird mittels des Bereitstellens eines provisorischen Kernes erzielt, der in dem von den drei Walzen gebildeten Gestell angeordnet wird und um den eine sehr dicke und daher relativ starre Materialschicht gebildet ist, welche den Pappkern ersetzt. Die Rolle wird dann in ein zweites Gestell überführt, in der das Wickeln des Papiers in einer lockereren Weise durchgeführt wird. Die vollständige Rolle wird dann ausgeworfen, und der provisorische Kern wird entfernt. Es sind Druckzylinder zum Betätigen von verschiedenen Elementen vorgesehen, die zwischen zwei Stellungen bewegt werden müssen, ohne daß ein spezielles Bewegungsgesetz befolgt werden muß.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die obengenannten Nachteile durch das Schaffen einer extrem flexiblen Wickelmaschine zu beseitigen, in der eine Stillstandszeit während des Anpassens der Maschine an eine neue Produktion auf ein Minimum reduziert ist und welche bei dem Wickeln des Produktes das Erzielen eines hohen Gleichförmigkeitsgrades ermöglicht.
Dieses Ziel wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des kennzeichnenden Abschnittes des Patentanspruchs 1 erreicht. Insbesondere werden zwei der drei Wickelwalzen von dem allgemeinen Antrieb der Maschine betätigt, während ein getrennter Antrieb für die dritte Walze vorgesehen ist, die insbesondere die bewegliche Walze ist, sowie ein Antrieb zum Bestimmen der Bewegung dieser beweglichen Walze, ein Antrieb für die Mittel zum Einbringen der Kerne zwischen die Wickelwalzen und ein weiterer Antrieb zum Bewegen von einer der Wickelwalzen, um das Einbringen des Kernes zu ermöglichen.
Vorzugsweise sind die verschiedenen Antriebe durch bürstenlose Motoren gebildet, auf denen zum Steuern der Stellung Codiereinrichtungen angebracht sind, deren Phase bezüglich einer Referenz- oder Maschinen-Codiereinrichtung eingestellt ist, die auf einer der Wickelwalzen angebracht ist, die von dem allgemeinen Antrieb der Wickelmaschine angetrieben ist.
Die verschiedenen Antriebe sind abhängig von einer Steuereinheit geschaltet, welche automatisch das Arbeiten der Maschine an den zu wickelnden Rollentyp auf der Basis von eingegebenen Startdaten anpaßt, wie dem Durchmesser des Kerns, dem Enddurchmesser der Rolle und der Anzahl von zu wickelnden Metern des Bogenmaterials.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich deutlicher aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung, die sich auf eine der ausschließlich beispielhaften und daher nicht einschränkenden Ausführungsformen bezieht, die in der beigefügten Zeichnung erläutert ist, welche aus nur einer Figur besteht und eine schematische Ansicht eines Teils einer Umwickelmaschine darstellt.
Eine im wesentlichen an sich bekannte Umwickelmaschine umfaßt unter Bezugnahme auf die Zeichnung eine Zufuhrvorrichtung 1, die dafür geeignet ist, die Kerne 2, auf die das Bogenmaterial 3, insbesondere Papier, gewickelt werden muß, einer Beleimmaschine 4 zuzuführen, die eine Klebstoffschicht auf die Kerne aufbringt, die dann zu einer Fördervorrichtung 5 bewegt werden, durch welche die Kerne eine Wickeleinheit erreichen, die aus drei angetriebenen Walzen 6, 7, 8 besteht. Das Papier folgt dem in der Figur gezeigten Weg und läuft durch eine Reihe von Übertragungswalzen 9, 10, 11, ein Paar von Perforationswalzen 12, einer Zählwalze 13 und wird dann teilweise auf die angetriebene Walze 6 gerollt, gegen die eine Walze 14 wirkt, die eine einziehbare Schneidklinge 15 aufweist. Die Kerne 2 werden in den Raum zwischen den beiden angetriebenen Walzen 6, 7 mittels einer Reihe von mit Endstiften 17 versehenen Armen 16 eingebracht, wobei die Arme ihre Drehpunkte auf derselben Achse y haben, die senkrecht zur Ebene der Zeichnung ist, und miteinander durch eine Versteifungsstange 18 verbunden sind. Die angetriebene Walze 7 ist auf einem Arm 19 angebracht, dessen Drehpunkt sich auf einer Achse x befindet, die ebenfalls senkrecht zur Ebene der Zeichnung ist, so daß er in der Lage ist, den Mittenabstand zwischen den Walzen 6 und 7 zu dem Zeitpunkt zu erhöhen, zu dem ein Kern 2 zwischen die Walzen eingebracht wird. Schließlich ist die dritte angetriebene Walze 8 oder Druckwalze eine bewegbare Walze, welche bewegt wird, um ein Vergrößern des Durchmessers der Rolle 20, die erzeugt wird, sowie das Entnehmen der Rolle aus dem Wickelraum zu ermöglichen. Zu diesem Zweck ist die angetriebene Walze 8 von einem Arm 21 getragen, dessen Drehpunkt sich auf einer Achse z befindet, die senkrecht zur Ebene der Zeichnung ist.
Vorzugsweise drehen sich die drei angetriebenen Walzen 6, 7, 8 während des gesamten Wickelzyklus einer Rolle 20 einschließlich der Phasen des Einbringens eines Kernes 2 und des Entnehmens einer fertigen Rolle mit einer konstanten Geschwindigkeit, und diese Geschwindigkeit ist im wesentlichen die gleiche für die drei Walzen, wobei möglicherweise die Ausnahme besteht, daß die angetriebene Walze 7 sich mit einer geringfügig geringeren Geschwindigkeit dreht, zum Beispiel in der Größenordnung von 5 %.
In Übereinstimmung mit einer bevorzugten Ausführung der Erfindung sind die verschiedenen Maschinenteile mit einer Steuereinheit C abhängig geschaltet, welche automatisch das Arbeiten der Maschine auf der Basis von eingegebenen Daten wie dem Durchmesser des Kernes 2, dem Enddurchmesser der Rolle 20 und der Anzahl der zu wickelnden Meter von Papier anpaßt.
Ein solcher Grad an Flexibilität ist durch die angewendeten verschiedenen Antriebe möglich.
Neben dem (nicht dargestellten) allgemeinen Antrieb der Maschine, der auch die angetriebenen Walzen 6, 7 betätigt, sind nämlich ein Motor M1 zum Drehen der beweglichen Walze 8, ein Motor M2 zum Steuern der Bewegungen der beweglichen Walze 8, ein Motor M3 für die Bewegung der angetriebenen Walze 7 sowie ein Motor M4 zum Betätigen der die Stifte tragenden Arme 16 vorgesehen.
Insbesondere sind die Motoren M2-M4 zweckmäßigerweise Motoren mit einer hin- und hergehenden Bewegung, welche die zugehörigen Teile jeweils mittels des starren Arms b2, b3 bzw. b4 betätigen.
Auf den verschiedenen Motoren sind zum Steuern der Stellung jeweils Codiereinrichtungen angebracht, die mit einer Referenz- oder Maschinen-Codiereinrichtung in Phase gesetzt sind, die auf der angetriebenen Walze 6 angebracht ist, die von dem allgemeinen Antrieb betätigt ist.
In Abhängigkeit von dem gewünschten Produkt werden die Stellungen, in denen sich die Motoren M2, M3, M4 während des Produktionszyklus befinden müssen, automatisch auf der Basis der der Steuereinheit C eingegebenen Daten erfaßt.

Claims

1. Umwickelmaschine mit mehreren Walzen (9, 10, 11, 13) sowie einer Gruppe von drei angetriebenen Walzen (6, 7, 8), wobei die Umwickelmaschine dafür geeignet ist, ein Bogenmaterial (3) mit einer konstanten Geschwindigkeit der Gruppe der drei angetriebenen Walzen (6, 7, 8) zuzuführen, die einen Aufrollraum bestimmen, in den nacheinander Kerne (2) eingebracht werden, auf die das Bogenmaterial (3) aufgerollt wird, wobei wenigstens eine (8) der drei angetriebenen Walzen (6, 7, 8) bewegbar ist, um die Vergrößerung des Durchmessers der Rolle (20), die erzeugt wird, sowie deren Entnahine aus dem Raum zwischen den Walzen zu ermöglichen, wenn das Wickeln beendet ist, sowie ferner Mitteln (16), um die Kerne (2) in den Raum zwischen den angetriebenen Walzen (6, 7) einzubringen, dadurch gekennzeichnet, daß die Umwickelmaschine mit einem Motor (M1) versehen ist, der die bewegliche angetriebene Walze (8) in Drehung versetzt und von dem Motor verschieden ist, der die anderen beiden angetriebenen Walzen (6, 7) betreibt, sowie mit einem Motor (M2), der die Bewegungen der bewegbaren angetriebenen Walze (8) steuert, und mit einem Motor (M4), der das Mittel (16) zum Einbringen der Kerne (2) betätigt, wobei wenigstens die beiden letztgenannten Motoren (M2, M4) zum Steuern der Position mit Codiereinrichtungen versehen sind, die phasengleich mit einer Referenz-Codiereinrichtung eingestellt sind, die auf einer der angetriebenen Walzen (6 oder 7) angebracht ist und von dem allgemeinen Antrieb der Maschine betätigt ist.

2. Umwickelmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittenabstand zwischen den angetriebenen Walzen (6, 7) änderbar ist, um das Einbringen der Kerne (2) zu erleichtern und daß diese Änderung durch einen separaten Motor (M3) erzielt wird, der eine geringfügige Bewegung von einer (7) der beiden angetriebenen Walzen (6, 7) hervorruft, wobei der Motor (M3) zum Steuern seiner Stellung mit einer Codiereinrichtung versehen ist, die mit der Referenz-Codiereinrichtung phasengleich gesetzt ist.

3. Umwickelmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Motoren (M2, M3, M4) bürstenlose Motoren sind.

4. Umwickelmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Motoren (M2, M3, M4) mit einer hin- und hergehenden Drehbewegung arbeiten und die zugehörigen Teile jeweils mittels eines starren Armes (b2, b3, b4) zu steuern.

5. Umwickelmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Motoren (M1-M4) sowie der allgemeine Antrieb der Maschine von einer Steuereinheit (C) abhängig geschaltet sind, welche die Maschine automatisch einstellt und insbesondere die Nullstellung der Motoren (M2, M3, M4) auf der Basis von der Einheit eingegebenen Daten einstellt, wie dem Durchmesser der Kerne (2), dem Enddurchmesser der Rolle (20) sowie den Metern von Bogenmaterial, die auf jeden Kern (2) gewickelt werden sollen.