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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Entfernen mindestens einer
Lage eines Wickels einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen
Faserstoffbahn von einem Wickeltambour mittels einer Schneidvorrichtung.
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Beim
Herstellen einer Faserstoffbahn oder eines anderen wickelfähigen Gutes
besteht das Problem, dass zur Überprüfung der
Qualität
der Faserstoffbahn an einem Wickel der Faserstoffbahn eine Probe
in Form eines Querstreifens der Faserstoffbahn oder mehrerer Querstreifen
genommen werden muss.
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Es
sind bereits Schneidvorrichtungen bekannt, die in Papiermaschinen
eingesetzt werden, um den Streifenstauchwiderstand (SCT) in einer Lage
eines Wickels einer Papierbahn auf einer Wickeltrommel zu bestimmen.
Durch die Fa. Lorenzen & Wettre,
München,
wird eine derartige Einrichtung vertrieben, bei der ein vollautomatisches
Modul zur Messung des Streifenstauchwiderstands in Längs- und
Querrichtung vorhanden ist. Die Schneidvorrichtung umfasst einen
zur Probennahme längs
der Wickeltrommel auf dem Boden der Werkshalle von Hand verfahrbaren
Profilschneider.
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Der
Nachteil der bekannten Schneidvorrichtung besteht darin, dass auf
jeden Fall der manuelle Eingriff des Bedienungspersonals erforderlich
ist. Das Bedienungspersonal muss sich zwischen Wickeltrommeln bewegen
und manuell Streifen von jedem einzelnen Wickeltambour abschneiden.
Dabei muss oftmals auch der Wickeltambour von Hand gedreht werden,
um die Probe an der richtigen Position des Wickeltambours zu erhalten.
Aufgrund des manuellen Eingriffs ist es nicht immer möglich, die
gewünschte
Position exakt zu treffen. Außerdem
kommt es durch den Eingriff des Personals zu Zeitverzögerungen
oder zeitlichen Engpässen
während
des Produktionsprozesses der Wickelrollen und zu einer zusätzlichen
Arbeitsbelastung für
das Bedienpersonal. In einer automatisierten Schlussgruppenlogistik
einer Papiermaschine ist das manuelle Eingreifen und damit verbunden
das Betreten von Gefahrenzonen nur mit ausgeklügelten Sicherheitsvorkehrungen
möglich.
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Es
ist die Aufgabe der Erfindung, auf einfache Weise von einer Wickeltrommel
wenigstens eine Lage oder eine Mehrzahl von Lagen des Wickelgutes,
d. h. der Faserstoffbahn, zu entfernen.
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Erfindungsgemäß wird diese
Aufgabe bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass
die Schneidvorrichtung und Fördermittel zum
Abtransportieren der mindestens einen Lage unterhalb des Wickeltambours
angeordnet sind. Durch den Einsatz der Erfindung wird die Entnahme
von Proben auf einem Wickeltambour automatisiert. Das Bedienpersonal
muss sich nur noch im sicheren Bereich der Produktion bewegen, ohne
in die Nähe
eines Wickeltambours kommen zu müssen.
Gemäß der Erfindung
wird der Wickeltambour gezielt abgerollt, und die Proben lassen
sich immer an denselben vorbestimmten Positionen entnehmen.
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Vorteilhafte
Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den
Zeichnungen.
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In
einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen,
dass zwischen dem Wickeltambour und der Schneidvorrichtung eine
Förderwalze
angeordnet ist. Anstelle der Förderwalze
kann auch ein Reibrad vorhanden sein, das sich auf der Mantelfläche dreht
und gleichzeitig gegen den Wickeltambour drückt, so dass es diesen antreibt.
Das Reibrad ist vorzugsweise auch mit einer Bremse ausgestattet,
um den Wickeltambour bei Bedarf wieder abzubremsen. Alternativ ist
eine Bremse beispielsweise an wenigstens einen der Wellenzapfen
des Wickeltambours anstellbar.
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Eine
weitere vorteilhafte Konstruktion im Rahmen der Erfindung besteht
darin, dass die Schneidvorrichtung oberhalb eines zu einem Auflöser (Pulper)
führenden
Schachts und/oder schwenkbar bezüglich
der Faserstoffbahn, die nach unten von dem Wickeltambour heruntergeführt wird,
angeordnet ist.
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Eine
der Schneidvorrichtung während
des Schneidvorgangs auf der gegenüberliegenden Seite an der Faserstoffbahn
anliegende Platte bildet ein Gegendruckelement, wenn die Schneidvorrichtung ein
Stück aus
der Faserstoffbahn herausschneidet. Wenn die Platte anschließend in
die waagrechte Position zurückgefahren
wird, liegt auf ihr das aus der Faserstoffbahn herausgeschnittene
Stück.
Bevorzugt ist die Platte zusätzlich
mit einer Saugeinrichtung ausgestattet, um zu erreichen, dass der
Streifen an ihr haften bleibt.
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In
einer Ausführungsform
der Erfindung ist die Schneidvorrichtung innerhalb einer Klemmvorrichtung
angeordnet, durch die die Faserstoffbahn oberhalb und unterhalb
der Schneidvorrichtung fixiert ist. Zur Fixierung weist die Klemmvorrichtung,
bezogen auf die Laufrichtung der Faserstoffbahn, sowohl an ihrem
oberen als auch an ihrem unteren Ende Klemmbacken auf.
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Außerdem ist
die Klemmvorrichtung vorteilhafterweise auch bezüglich der Faserstoffbahn schwenkbar
angeordnet. Zusammen mit ihr ist eine Haltevorrichtung, die beispielsweise
als Plexiglasplatte oder als pneumatischer Greifer ausgebildet ist, schwenkbar.
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Damit
die Faserstoffbahn insbesondere während des Schneidvorgangs straft
gespannt ist und sich gut schneiden lässt, wird die Faserstoffbahn
in Laufrichtung unterhalb der Schneidvorrichtung zwischen zwei Walzen
oder zwischen einer Walze und einem Förderband hindurchgeführt.
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Mit
Vorteil ist weiterhin vorgesehen, dass die Faserstoffbahn in einen
Schacht oder über
ein Förderband
abtransportiert wird. Von dort aus wird sie für die Wiederverwendung im Produktionsprozess
zur Herstellung einer Faserstoffbahn einem Pulper zugeführt.
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Ein
sicheres Ablösen
des äußeren Endes
der Faserstoffbahn von dem sich drehenden Wickeltambour wird gewährleistet,
wenn an der Mantelseite des Wickeltambours ein Blasrohr zur Führung der
Faserstoffbahn angeordnet ist.
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Die
Erfindung bezieht sich außerdem
auf ein Verfahren zum Schneiden der Faserstoffbahn auf dem Wickeltambour
mit der Schneidvorrichtung. Bei diesem Verfahren wird unter gleichzeitiger
Drehung des Wickeltambours eine dreieck- oder trapezförmige Spitze am vorderen Ende
des Wickels der Faserstoffbahn erzeugt. Durch dieses Verfahren wird
der Wickeltambour für
den Weitertransport zu einer Rollenschneidemaschine vorbereitet.
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Bevorzugt
wird das vordere Ende mit der darunterliegenden Lage der Faserstoffbahn
durch einen Klebelement verbunden.
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Nachstehend
wird die Erfindung in Ausführungsbeispielen
näher erläutert. Es
zeigen:
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1 eine schematische Seitenansicht
eines Wickeltambours mit einer unterhalb des Wickeltambours angeordneten
Schneidvorrichtung,
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2 eine schematische Draufsicht
auf einen Wickeltambour,
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3 eine Seitenansicht einer
ersten Variante zu 1,
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4 eine Draufsicht auf einen
Wickeltambour mit einem Anfang einer Faserstoffbahn,
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5 eine Seitenansicht einer
weiteren Variante zu 1 und
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6 eine Schneidvorrichtung
aus 5 in vergrößerter Darstellung.
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Ein
Wickeltambour 1 (1)
ist mit einem Wickel einer Faserstoffbahn 2 bewickelt und
befindet sich beispielsweise in einer Wickelvorrichtung oder an
einer anderen Stelle in einer Maschine zur Herstellung oder zur
Veredelung einer Faserstoffbahn 2. Der Wickeltambour 1 ist
mit seinen Wellenzapfen 3 in einem Lagerstuhl drehbar gelagert. Über die
Wellenzapfen 3 wird der Wickeltambour 1 auch angetrieben. Über eine
an den Wellenzapfen 3 angreifende Bremse lässt sich
der Wickeltambour 1 abbremsen. Der Wickeltambour 1 kann
jedoch anstelle eines Antriebs über
die Wellenzapfen 3 durch einen auf seine äußere Mantelfläche angreifenden
Riemenantrieb angetrieben werden, über den er sich dann auch abbremsen
lässt.
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Alternativ
oder zusätzlich
ist auf der Unterseite des Wickeltambours 1 eine an seinen
Mantel angestellte oder anstellbare Walze 4 angeordnet, über die
die auf dem Wickeltambour 1 aufgewickelte Faserstoffbahn 2 nach
unten abgeführt
wird. Sobald sich deren Ende in einer definierten Position auf dem Mantel
des Wickeltambours 1 befindet, wird dieses durch einen
von einem Blasrohr 5 erzeugten Luftstrom von dem Wickeltambour 1 abgelöst und fällt über die
Walze 3 nach unten.
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Die
Faserstoffbahn 2 wird, um eine bestimmte Bahnspannung zu
erzeugen, durch einen Nip zwischen einer unterhalb der Walze 4 angeordneten weiteren
Walze 6 und einem über
Rollen 7, 8 laufenden Förderband 9 hindurchgeführt. Die
Walze 6 und das Förderband 9 befinden
sich unterhalb eines Bodens 10 in einem Schacht, von dem
aus die Faserstoffbahn 2 zu einem Pulper weitertransportiert
wird. Beispielsweise werden vor der Probennahme mehrere Lagen der
Faserstoffbahn 2, etwa vier oder fünf Lagen, oder im Fall einer
Beschädigung
der gesamte beschädigte
Anteil der Faserstoffbahn 2 in den Pulper abgeleitet.
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Zwischen
den Walzen 4 und 6 ist seitlich neben der nach
unten laufenden Faserstoffbahn 2 eine Schneidvorrichtung 11 angebracht,
die in Richtung eines Pfeils A an die Faserstoffbahn 2 heranschwenkbar
ist, um mittels zwei Trennmitteln 12, 13 die Faserstoffbahn 2 durchzuschneiden.
Die Trennmittel 12, 13 sind entweder Schneidmesser
oder Laserstrahlen, oder Hochdruck-Luftstrahlen oder Hochdruck-Wasserstrahlen. Von
der Schneidvorrichtung 11 wird ein aus der Faserstoffbahn 2 herausgetrennter
Querstreifen 14 auf einem Probenaufnahmetisch 15 abgelegt, der
in einer senkrechten Position den Querstreifen 14 beispielsweise
mittels eines Unterdrucks oder durch elektrostatische Anziehung
anzieht und festhält.
Der von dem Probenaufnahmetisch 15 auf die Faserstoffbahn 2 ausgeübte Unterdruck
kann in einer Ausführung
der Erfindung bereits ausreichen, um diese durch die Schneidvorrichtung 11 sicher
zu trennen, ohne dass durch den Nip zwischen der Walze 6 und
dem Förderband 9 eine
Bahnspannung aufgebaut werden muss. Aus Sicherheitsgründen kann
die Schneidvorrichtung 11 auch an einer Abdeckung des Pulpers
unterhalb des Bodens 10 angeordnet sein.
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Anschließend wird
der Probenaufnahmetisch 15 in Richtung eines Pfeils B in
eine waagrechte Position geschwenkt, von der aus der Querstreifen 14 zu
einer Messstation transportiert wird, in der die Eigenschaften des
Querstreifens 14 untersucht werden. Dabei wird der Querstreifen 14 entweder
zusammen mit dem Probenaufnahmetisch 15 in den sicheren
und damit für
das Bedienpersonal zugänglichen
Bereich hinausgefahren und dort von Hand entnommen. Somit liegt
der Querstreifen 14 dort im nicht aufgerollten Zustand
vor; auf diese Weise wird insbesondere bei Faserstoffbahnen mit
einem Flächengewicht
in der Größenordnung
von 250 g/m2 oder mehr verfahren.
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Alternativ
wird der Querstreifen zu einer Rolle aufgerollt. Hierzu dient eine
Aufrolleinrichtung 16 (2),
die sich zum Aufwickeln des Querstreifens in Richtung eines Pfeils
C auf einer Traverse 17 bewegt. Auf der Traverse 17 ist
vorzugsweise auch eine Schneidvorrichtung mit zwei Schneidmessern 18, 19 angebracht,
die gemeinsam mit der Aufrolleinrichtung 16 über die
Traverse 17 bewegt wird, so dass ein von den Schneidmessern 18, 19 geschnittener Querstreifen 14 auf
eine zu der Aufrolleinrichtung 16 gehörige Rolle aufgewickelt wird.
Die Rolle wird anschließend
in einer bevorzugt auf der Führerseite
angeordneten Ablagezone 20 seitlich des Wickeltambours 1 abgelegt,
wozu die Aufrolleinrichtung 16 entgegen der Richtung des
Pfeils C zurückfährt; in
der Ablagezone 20 kann die Rolle gefahrlos vom Bedienungspersonal
entnommen werden.
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In
einer weiteren Alternative werden Querstreifen 14 erzeugt
und als solche, bei spielsweise über
ein Förderband,
das oberhalb des Bodens 10 verläuft, in einen sicheren, auch
für Bedienungspersonal
zugänglichen
Bereich befördert.
Das Förderband
schließt
sich in diesem Fall vorzugsweise an den Probenaufnahmetisch 15 an,
der nach der Aufnahme eines Querstreifens 14 in der Schneidposition aus
dieser heraus so gekippt wird, dass der Querstreifen 14 auf
das Förderband
fällt.
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In
allen Alternativen ist vorzugsweise eine Anordnung 21 (1) oder 22 (2) vorgesehen, aus der ein
Klebeetikett auf den Querstreifen 14 aufgeklebt wird oder
eine Markierung mit Farbe aufgesprüht wird, um in der Station
zur Untersuchung der Proben der Faserstoffbahn 2 den Querstreifen 14 eindeutig
einem bestimmten Wickel oder einer bestimmten Lage zuordnen zu können. Alternativ
kann auch manuell eine Markierung vorgenommen werden.
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In
einer weiteren Ausführungsform
(3) der Erfindung wird
die Faserstoffbahn 2 von einem mit einem Zentrumsantrieb
ausgestatteten Wickeltambour 23 über ein Blasrohr 24 zwischen
eine Förderwalze 25 und
ein Leitblech 26 zu einem Probentisch 27 weitergeleitet.
Der Probentisch 27 ist vorzugsweise besaugt, um die Faserstoffbahn 2 dort während des
Schneidvorgangs festzuhalten, durch den aus der Faserstoffbahn 2 ein
Querstreifen mittels einer Schneidvorrichtung 28 ein Querstreifen
herausgeschnitten wird.
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Anschließend wird
der Querstreifen gesondert von der übrigen Faserstoffbahn 2 entfernt.
Die Faserstoffbahn 2 wird über ein gebogenes Leitblech 29 zu
einem Förderband 30 geführt, an
das zur Gewährleistung
der gewünschten
Papiervorspannung eine Förderwalze 31 drückt. Auch
die Weiterleitung der Faserstoffbahn 2 über das Leitblech wird durch ein
vorzugsweise schwenkbares Blasrohr 32 unterstützt. Von
dem Förderband 30 wird
die Faserstoffbahn 2 zu einem Pulper weitergeleitet. Die
Ausführungsform
gemäß 3 unterscheidet sich von
der gemäß 1 im wesentlichen nur dadurch,
dass der Probentisch 27 ortsfest in einer waagrechten Position angebracht
ist und dass dementsprechend die Schneidvorrichtung 28 ebenfalls
in einer waagrechten Position angebracht ist. Dies hat den Vorteil,
dass der Probentisch 27 beliebig breit sein kann, beispielsweise
2 m breit; er ist daher besondere für gestrichene Proben geeignet.
Es ist auch möglich,
den Probentisch 27 schräg
anzuordnen, um die Proben leichter abführen zu können.
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Mit
Vorteil wird auch vorgesehen, dass der Wickeltambour 23 für das automatische
Einführen und
die Weiterverarbeitung der Faserstoffbahn 2 in einer Rollenschneidmaschine
oder einer Streichmaschine präpariert
wird. Hierzu wird das vordere Ende des Wickels durch die Schneidvorrichtung 15 so
geschnitten, dass der Wickel mindestens eine dreieckförmige oder
trapezförmige
Spitze 33 (4)
hat. Um dies zu erreichen, bewegt sich die Schneidvorrichtung von
einer Stirnseite des Wickeltambours 23 auf der Traverse 17,
während
sich der Wickeltambour 23 etwas in Förderrichtung dreht. Dadurch
wird eine schräge
Linie 34 auf dem Wickeltambour 23 erzeugt. Anschließend steht
der Wickeltambour 23 kurz still, während die Schneidvorrichtung über den mittleren
Bereich hinwegfährt.
Darauf dreht sich der Wickeltambour 23 etwas rückwärts, so
dass eine zweite schräge
Linie 35 erzeugt wird. Eine derartige Abfolge von Linien
kann über
die Breite des Wickeltambours 23 auch mehrfach erzeugt
werden, so dass insgesamt eine Zickzacklinie entsteht. An den Spitzen
wird jeweils ein Klebeelement 36 aufgebracht, das das vordere
Ende der Faserstoffbahn 2 auf dem Wickeltambour 23 fixiert
und geeignet ist, um an einer Rollenschneidmaschine oder einer Streichmaschine
entgegengenommen zu werden. Hierzu hat das Klebeelement 36 vorzugsweise
auch auf seiner Oberseite klebende Bereiche.
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In
einer weiteren auch zur Entfernung von Außenlagenausschuss geeigneten
Ausführungsvariante
der Erfindung (5) wird
die Faserstoffbahn 2 von dem Wickeltambour 1 abgerollt
und im freien Zug durch eine Schneidvorrichtung 37 geschnitten.
Der beispielsweise in einem Wickelaggregat befindliche Wickeltambour 1 wird
durch ein Reibrad 38 angetrieben. An seinen Wellenzapfen 39 ist
eine Bremse 40 anstellbar. Durch diesen Antrieb lässt sich
der Wickeltambour 1 solange drehen, bis Außenlagenausschuss über einen
in den Boden 10 eingebrachten Schlitz 41 entsorgt
und die gewünschte
Stelle auf dem Wickel der Faserstoffbahn 2 erreicht ist.
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Dann
wird durch eine Schneidvorrichtung 42 ein Querstreifen
aus der Faserstoffbahn 2 herausgeschnitten. Die Schneidvorrichtung 42 umfasst
zwei schwenkbare Elemente 43, 44, die zueinandergeschwenkt
werden, um einen Querstreifen aus der Faserstoffbahn 2 herauszuschneiden.
Seitlich der Faserstoffbahn 2 angeordnete Blasrohre 45, 46 dienen dazu,
die Führung
der Faserstoffbahn 2 in die Schneidvorrichtung 42 zu
unterstützen.
Die Blasrohre 45, 46 sind vorzugsweise auch schwenkbar
angeordnet und sorgen auch dafür,
dass der Ausschuss der Faserstoffbahn durch den schmalen Schlitz 41 zu dem
Pulper abgeführt
wird.
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Die
Elemente 43, 44 bilden eine aufklappbare Klemmvorrichtung,
in der Messerbalken oder Messerschlitten integriert sind. Der Schnitt
erfolgt vorzugsweise so schnell, dass die durch die Rotation des
Volltambours nachgeförderte
Faserstoffbahn 2 sich nicht vor der Klemmvorrichtung aufstaut.
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Im
einzelnen umfassen die Elemente 43, 44 (6) Klemmbacken 47, 48 in
ihrem oberen Bereich und Klemmbacken 49, 50 oder
Rollen in ihrem unteren Bereich zum Festhalten und Spannen der Faserstoffbahn 2 auf
eine Spannung, bei der sie sich leicht durch Trennmesser 51, 52 trennen
lässt.
Während
die Trennmesser 51, 52 die Faserstoffbahn 2 durchtrennen,
sorgt die Haltevorrichtung 53 für die anschließende räumliche
Fixierung des abgetrennten Querstreifens. Die Haltevorrichtung 53 kann
beispielsweise als bahnbreite, elektrostatisch aufgeladene Plexiglasplatte
ausgeführt
werden oder als bahnbreite, geschlitzte, mit Unterdruck beaufschlagte
Leiste. Die Elemente 43, 44 sind über Gelenke 54, 55 schwenkbar
gelagert.
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Nach
erfolgter Probenahme wird der Wickeltambour
1 abgebremst.
Das lose Ende der Faserstoffbahn
2 kann nach der Probenahme
automatisch mit Klebestreifen oder Klebeelementen versehen werden,
um es mit der äußeren Lage
auf dem Wickeltambour
1 zu verkleben. Hierzu wird der Wickeltambour
1 mittels
des Reibrades
38 wieder zurückgedreht, bis das freie Ende
der Faserstoffbahn
2 auf seinem Mantel aufliegt, damit
es dort verklebt werden kann. Die Klebestelle kann mit einem bahnbreiten Anpresselement,
das beispielsweise eine aus der
EP 0 788 991 B1 oder der
EP 0 741 373 B1 bekannte Luftabquetscheinrichtung
ist, fixiert werden.
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- 1
- Wickeltambour
- 2
- Faserstoffbahn
- 3
- Wellenzapfen
- 4
- Walze
- 5
- Blasrohr
- 6
- Walze
- 7
- Rolle
- 8
- Rolle
- 9
- Förderband
- 10
- Boden
- 11
- Schneidvorrichtung
- 12
- Trennmittel
- 13
- Trennmittel
- 14
- Querstreifen
- 15
- Probenaufnahmetisch
- 16
- Aufrolleinrichtung
- 17
- Traverse
- 18
- Schneidmesser
- 19
- Schneidmesser
- 20
- Ablagezone
- 21
- Anordnung
- 22
- Anordnung
- 23
- Wickeltambour
(3)
- 24
- Blasrohr
- 25
- Förderwalze
- 26
- Leitblech
- 27
- Probentisch
- 28
- Schneidvorrichtung
- 29
- Leitblech
- 30
- Förderband
- 31
- Förderwalze
- 32
- Blasrohr
- 33
- Spitze
- 34
- schräge Linie
- 35
- schräge Linie
- 36
- Klebeelement
- 37
- Schneidvorrichtung
- 38
- Reibrad
- 39
- Wellenzapfen
- 40
- Bremse
- 41
- Schlitz
- 42
- Schneidvorrichtung
- 43
- schwenkbares
Element
- 44
- schwenkbares
Element
- 45
- Blasrohr
- 46
- Blasrohr
- 47
- Klemmbacke
- 48
- Klemmbacke
- 49
- Klemmbacke
- 50
- Klemmbacke
- 51
- Trennmesser
- 52
- Trennmesser
- 53
- Haltevorrichtung
- 54
- Gelenk
- 55
- Gelenk