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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Maschine für die Handhabung von
Rollen, Insbesondere für Papierproduktionslinien, und zwar des Typs, der im Vorwort
zu Anspruch 1 beschrieben wird. Es ist bekannt, daß bei Anlagen für die Herstellung
von Material in Bögen, Papier oder Wellpappe zum Beispiel, die Papier- oder
Papperollen von heruntergefahrenen Stellungen, die den Stellungen der Wagen
entsprechen, die gewöhnlich über Schienen gleiten, auf denen die genannten Rollen
angeordnet sind, zu höheren Betriebsstellungen bewegt werden müssen, und
umgekehrt von den zuletzt genannten zu den vorherigen Stellungen.
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Für diese Rollenhandhabungsarbeiten können Geräte verschiedener Art eingesetzt
werden, wie beispielsweise entweder allgemein verwendete und bewegliche wie
Hebewerke, oder spezifische und dedizierte Vorrichtungen wie Handhabungsarme, die
schwenkbar mit einer Basisstruktur verbunden sind.
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In der zuletzt genannten Lösung bestehen die Handhabungsarme praktisch aus
Hebeln, die aus einer Basisstruktur hervortreten und durch einen Abstand voneinander
distanziert sind, der sich proportional zu den Längsmaßen der Rollen verhält, die
herauf- oder heruntergefahren werden sollen.
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Diese Handhabungsarme haben freie Enden, die mit Greifelementen versehen sind,
welche in der Lage sind, die hohlen Kerne der Rollen an entgegengesetzten Seiten
einrasten zu lassen, weswegen diese Arme so beweglich sind, daß sie klammerartig
an den Endseiten der Rollen geschlossen werden oder sich zum Ausrücken öffnen.
Selbstverständlich müssen die hohlen Kerne der Rollen, die ergriffen werden sollen,
exakt mit den durch die Handhabungsarme gehaltenen Greifvorrichtungen ausgerichtet
sein, um die genannten Arme in die Lage zu versetzen, sich klammerartig zu
schließen.
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Zwecks Anhebung und Senkung der Rollen verfügen die Handhabungsarme über eine
Drehbewegung um eine horizontale Achse, weswegen die Greifvorrichtung eine Bahn
in Form eines Kreisbogens vollführt, der nur dann in der Lage ist, den hohlen Kern
einer auf einem Wagen angeordneten Rolle abzufangen, wenn dieser Kern sich auf
einer vorbestimmten festen Höhe befindet, die einer Rolle mit konstantem
Standarddurchmesser entspricht.
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Weicht der Durchmesser der Rollen jedoch von dem normalen ab, sind
Handverstellungen der Position des Wagens, auf dem die Rolle angeordnet ist, bzw.
Handverstellungen der Rollenposition am Wagen von Nöten, und zwar müssen sie auf
jeden Fall so vorgenommen werden, daß die Rollenmitte in die Lage versetzt wird, sich
mit der Bahn des Greifmittels zu schneiden. Zu diesem Zweck schlägt GB-A-3 217 690
einen Heber zum Anheben des Radwagens auf die Stellung vor, in der die Radachse
mit dem Greifmittel in der Lade- oder Entladestellung ausgerichtet ist.
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Auf jeden Fall müssen zusätzliche Justierungen für die Rollenauf- oder
Abladungsschritte vorgesehen werden, wenn die Rolle nicht dem erwarteten
Durchmesser entspricht, was zu Verlangsamungen der Produktionsgeschwindigkeit
führt und demzufolge eine entsprechende Kostensteigerung mit sich bringt.
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Diese Produktionsverlangsamungen und Kostensteigerungen können von größerem
Umfang sein, wenn das wiederholte Auf- und Abladen von kleineren Rollen mit
verschiedenen Durchmessern anfällt. Dabei sollte hervorgehoben werden, daß die
Häufigkeit der Auf- und Abladeprozeduren unter anderem auf die Notwendigkeit
zurückzuführen ist, die Produktion schnell den diversifizierten und fragmentarischen
Erfordernissen des Marktes anzupassen.
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Für die Handhabung von Rollen eines unterschiedlichen Durchmessers ist aus US-A-3
312 147 weiterhin die Verwendung einer Maschine für die Handhabung von Rollen
bekannt, die aus zwei Armabschnitten besteht, die gemäß Anspruch 1 drehbar
miteinander verbunden sind.
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Die Arme werden gesteuert, um die Rollen mit ihren Greifelementen in einer Stellung
außerhalb des Rollengestells abzufangen und die Rollen über den Boden in das
Rollengestell zu rollen, und zwar in einer Stellung, die das sichere Hochfahren der
Rollen in die Arbeitsstellung gestattet, ohne die Gefahr, das Rollengestell durch die
Größe und das Gewicht der Rollen zum Kippen zu bringen.
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Diese Maschine bedarf jedoch der manuellen Justierung der Arme jedesmal dann,
wenn Rollen verschiedener Größen oder Durchmesser gehandhabt werden sollen.
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Da manuelle Justierungseingriffe bei der bekannten Anwendung notwendig sind, ist ein
automatischer Betrieb der Maschine während der Auf- und Abladevorgänge nicht
möglich, was eine erhebliche Beschränkung für Papierproduktionslinien darstellt.
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Ebenfalls sollte darauf hingewiesen werden, daß, wenn die Handhabungsarme eine
Rolle anheben und die Arbeitsstellung erreichen, auf der die Rolle abgewickelt wird,
diese die genannte Rolle auf einer vorbestimmten festen Stellung halten, wobei die
Achse exakt horizontal und rechtwinklig zu der Abwicklungsrichtung verläuft. Diese
vorbestimmte Stellung ist nur dann optimal, wenn wohlgeformte Rollen mit Papier oder
ähnlichem Material mit einem einwandfrei gleichmäßigen Basisgewicht verarbeitet
werden.
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Bei ungleichmäßiger Wicklung oder Unregelmäßigkeiten des Grundgewichts des
Papiers kann es leicht vorkommen, daß während der Rollenabwicklung eine
Rollenseite und eine Seite des Papier- oder des Bands aus ähnlichem Material straffer
(gespannter) als die andere Seite ist. Mit dem Ergebnis, daß Störungen der gesamten
Betriebskette stromabwärts von den Rollen eintreten.
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Für die o. g. Nachteile gibt es keine wesentliche Abhilfe, wenn herkömmliche
Handhabungsarme verwendet werden, da es mit Sicherheit unmöglich ist, letztere mit
mehr Spiel oder größerer Toleranz zu versehen, um die Unregelmäßigkeiten der
Rollen auszugleichen: auf jeden Fall würde dadurch eine ungenaue und nicht sehr
stabile Stellung der Rollen erzielt.
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Ausgehend von diesem Sachverhalt ist es die technische Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, eine Maschine für die Handhabung von Rollen zu ersinnen, die in der Lage
ist, eine wesentliche Abhilfe für die oben beschriebenen Nachteile zu finden.
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Im Rahme dieser technischen Aufgabe ist es ein wichtiges Ziel der vorliegenden
Erfindung, eine Maschine zu ersinnen, mit Hilfe derer die Ab- und Aufladezeiten der
Rollen verkürzt werden können, und zwar sogar dann, wenn die Rollen erheblich
unterschiedliche Durchmesser aufweisen, während jeglicher manueller Eingriff
vermieden wird.
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Ein weiteres wichtiges Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung einer flexiblen und
justierbaren Maschine, die eine optimale Positionierung der Rollen ermöglicht, wenn
die genannte Rolle angehoben und abgewickelt wurde, so daß mögliche
Ungenauigkeiten derselben ausgeglichen werden, ohne deswegen jedoch unsichere
oder ungenaue Elemente bei der Rollenpositionierung einzuführen.
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Die angegebenen Zielsetzungen werden durch eine Rollenhandhabungsmaschine
erreicht, die insbesondere für Papierproduktionslinien geeignet ist, wie sie im
beiliegenden Anspruch 1 beschrieben wird.
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Die Eigenschaften und Vorteile der Erfindung werden in der folgenden ausführlichen
Beschreibung einer Rollenhandhabungsmaschine gemäß der Erfindung verdeutlicht,
die in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt wird, wobei:
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Abb. 1 eine vorderseitige Aufsicht der Maschine gemäß der Erfindung ist, die
mit zwei Armpaaren für die Handhabung der beiden Rollen ausgestattet ist;
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Abb. 2 ein Detail eines Endes des Handhabungsarms zeigt;
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Abb. 3 eine Rolle in einer perspektivischen Teilansicht zeigt, und die Enden der
beiden Arme eines Paars Handhabungsarme für die Bewegung der Rolle bestimmt
sind;
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Abb. 4 eine Aufsicht ähnlich wie die in Abb. 1 gezeigte ist, die einen Gesamt-
Funktionsplan der Maschine in einigen ihrer Betriebsstellungen zeigt;
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Abb. 5 eine schematische Schnittansicht eines teleskopischen
Handhabungsarms der Maschine zeigt;
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Abb. 6 der Abb. 5 ähnelt und eine alternative Darstellung des genannten Arms
zeigt;
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Abb. 7 eine Aufsicht ist, die die Struktur der Greifvorrichtung einer Rolle zeigt,
die am Ende des Handhabungsarms angeordnet ist; und
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Abb. 8 eine perspektivische Ansicht ist, die zeigt, wie die Handhabungsarme die
Arbeitsstellung einer Rolle ändern können.
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Bezugnehmend auf die Zeichnungen, wurde die Maschine gemäß der Erfindung im
allgemeinen durch die numerische Referenz 1 gekennzeichnet. Sie umfaßt, wie in den
Abb. 1 und 4 gezeigt wird, eine Basisstruktur 2, längsseits derer Schienen 2a
verlaufen, über die vorzugsweise maschinell angetriebene, rollentragende Wagen 2b
laufen.
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Die Basisstruktur 2 umfaßt mindestens eine Drehachse 4, die im wesentlichen
horizontal oder parallel zu der restlichen Oberfläche der Maschine 1 verläuft, entlang
derer eine sehr lange Welle 4a oder zwei zueinander koaxiale Wellen 4a angeordnet
sind.
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Verbunden mit der Basisstruktur 2 ist mindestens ein Paar Handhabungsarme 3, die in
der Folge der Einfachheit halber Arme 3 genannt werden. Zwei Paar Arme 3 werden in
den Abbildungen gezeigt, wobei jedes Paar unabhängig vom anderen Paar ist.
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Die Arme 3 jedes Paars sind Seite an Seite angeordnet und voneinander distanziert
und gleichzeitig mit mindestens zwei Bewegungen zu bewegen: einer Drehbewegung
um die Welle 4a, die koaxial zu der horizontalen Drehachse 4 ist, und einer
Translationsbewegung entlang Welle 4a und parallel zu Drehachse 4.
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Diese Translationsbewegung, die durch die Pfeile 6a in Abb. 3 gekennzeichnet wird,
versetzt die Arme jedes Armpaars in die Lage, sich jeweils einander zu nahem oder
voneinander zu entfernen, um den Abstand zwischen den genannten Armen 3 den
axialen Größen einer zu bewegenden Rolle 5 anzupassen.
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Die genannte Rolle 5 (Abb. 3) weist außen eine Oberfläche und zwei Endseiten 5a auf,
die im wesentlichen eben und parallel zueinander sind, und innen einen zylindrischen
und hohlen Kern 5b, der koaxial zur Mittelachse 6 verläuft. Der Schnittpunkt zwischen
der Mittelachse 6 und den beiden Endseiten 5a bestimmt zwei durch 5c
gekennzeichnete Zentren.
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Es wird darauf hingewiesen, daß jede Rolle 5 immer in expandierter Stellung auf- bzw.
abgeladen wird, das heißt bei ihrer im wesentlichen horizontalen Mittelachse 6, auf und
von einer entsprechenden Rollenhalterung, die durch den durch die Schienen 2a
geführten Wagen 2b gebildet wird, die sich parallel zu Drehachse 4 erstrecken. Daher
liegt die Mittelachse 6 in der Auf- oder Abladestellung, in der Aufsicht gesehen, immer
zentrisch über den Schienen 2a und einem entsprechenden Wagen 2b, und parallel zu
der Drehachse 4, unabhängig vom Durchmesser von Rolle 5.
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Die Drehbewegung verursacht die Verstellung jedes Arms 3 zwischen den
heruntergefahrenen Auf- und Abladestellungen einer Rolle 5 und einer oder mehreren
hochgefahrenen Arbeitsstellungen, um für die vorgesehenen Arbeitsgänge verwendet
zu werden, denen Rolle 5 unterworfen werden soll.
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Die Bewegungen der Arme 3 werden durch einen Antriebsmechanismus 7 gesteuert,
der anschließend beschrieben wird.
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Die Arme 3 umfassen jeweils Greifvorrichtungen, die aus Greifköpfen 8 bestehen, die
von den Armen 3 hervorstehen und in den Kern 5b eingepaßt werden können, wenn
die Arme 3 sich einander nahem.
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Wie in den Abb. 3 und 7 gezeigt ist, sind die Köpfe 8 mit einer Spindelgruppe 8a
ausgerüstet, die in Kern 5b eingebaut wird, einer Flanschgruppe 8b, die die
Spindelgruppe 8a trägt, und einer Steuereinheit 8c.
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Die Steuereinheit 8c steuert die Umdrehung der beiden oben genannten Baugruppen
8a und 8b und demzufolge der gesamten Rolle durch eine Klemmvorrichtung, die die
versehentliche Umdrehung von Rolle 5 verhindert.
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Die Spindel- und Flanschgruppen 8a und 8b sind einteilig miteinander und über eine
kurze Strecke in Richtung von Arm 3 schwenkbar, wenn die Flanschgruppe 8b dem
Druck einer Ecke von Kern 5b ausgesetzt wird. Diese Schwingbewegung betätigt eine
Vorrichtung innen in der Spindelgruppe 5a, die die Expansion der Federkeile 8d zur
Folge hat, welche sich auf der Spindelgruppe selbst befinden, so daß der Kern 5b von
innen verriegelt wird. Praktisch bilden die Spindel- und Flanschgruppen 8a und 8b eine
per se bekannte expandierende Spindel.
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Die Arme 3, die durch eine Vielzahl von Armabschnitten gebildet werden, die
gegenseitig bewegt werden können, um die Stellung jedes Arms 3 ständig ändern und
eine variierbare Einstellung zwischen einer kontrahierten Stellung, die die
Mindestlänge von Arm 3 darstellt, und einer expandierten Stellung einnehmen zu
können, die die Höchstlänge von Arm 3 darstellt.
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Im einzelnen umfaßt jeder Arm 3 einen starren ersten Armabschnitt 9, der sich um die
Drehachse 4 dreht, und einen starren zweiten Armabschnitt 10, der mit dem ersten
Abschnitt 9 verbunden ist und an Kopf 8 endet. Die ersten und zweiten Abschnitte 9
und 10 jedes Arms 3 rasten miteinander teleskopisch (Abb. 5, 6) oder in Form einer
offenen kinematischen Kette (Abb. 1, 2, 4) ein, und zwar durch Verbindungen, die die
genannten kontrahierten und expandierten Stellungen und eine Vielzahl von
Zwischenstellungen aktivieren.
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Sind die Abschnitte 9 und 10 teleskopisch ineinander eingerastet, wird der zweite
Abschnitt 10 veranlaßt, eine Verbindung einzugehen (Abb. 5, 6) die durch einen Stift
10a des zweiten Abschnitts 10 selbst gebildet wird, der axial im Verhältnis zum ersten
Abschnitt 9 verschoben werden kann.
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Sobald die Abschnitte 9 und 10 wie eine offene kinematische Kette ineinander
eingerastet sind, wird die Drehverbindung zwischen den Abschnitten 9, 10 (Abb. 1, 2,
4) durch einen Drehzapfen oder eine Scharnierachse 11 parallel zu Drehachse 4
gebildet.
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Die Größen der Abschnitte 9 und 10 und die Mindest- und Höchstabstände zwischen
den Köpfen 8 und der Drehachse 4 sind so gewählt, daß jeder Kopf 8 an jede Stelle
einer im wesentlichen geradlinigen und senkrechten Greifausdehnung 12 (Abb. 4)
positioniert werden kann, die mit den Stellungen der Zentren 5c und Achse 6 der auf
Wagen 2b angeordneten Rollen 5 eines unterschiedlichen Durchmessers
übereinstimmen oder dadurch gebildet werden.
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Insbesondere weist jeder Arm 3 in der genannten kontrahierten Stellung eine solche
Länge auf, daß sein Kopf 8 in einer Entfernung von seiner Drehachse 4 angeordnet
werden kann, die der Entfernung zwischen einer Mittellinie des Wagens 2b und der
Drehachse 4 selbst entspricht oder kürzer ist. In dieser genannten expandierten
Stellung hat jeder Arm 3 eine solche Länge, daß sein Kopf 8 in einem Abstand von
seiner Drehachse 4 angeordnet ist, der größer oder viel größer als der Abstand
zwischen einer Mittellinie von Wagen 2b und der Drehachse 4 selbst ist. Die oben
genannten verschiedenen Bewegungen der Arme 3, d. h. die Translationsbewegung
zur gegenseitigen Annäherung oder Entfernung und die Drehbewegung um die
Drehachse 4, und die Bewegungen zwischen den Abschnitten 9 und 10, um die
längenmäßige Expansion oder Kontraktion der Arme 3 zu veranlassen, werden durch
den Antriebsmechanismus 7 gesteuert.
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Insbesondere umfaßt der Antriebsmechanismus 7 für die Translationsbewegung
einschließlich gegenseitiger Annäherung oder Entfernung der Arme 3, parallel zu
Drehachse 4, per se bekannte Elemente, die nicht abgebildet sind, wie beispielsweise
Betriebsschrauben, die die Arme 3 entlang Welle 4a gleiten lassen.
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Für die Drehbewegung der Arme 3 um die Drehachse 4 und die genannten anderen
Bewegungen der genannten Arme im Fall einer offenen kinematischen Kette, wie in
Abb. 4 im Detail gezeigt wird, umfaßt der Antriebsmechanismus 7 eine Steuerzentrale
13, die in einer per se bekannten Weise hergestellt und entsprechend computerisiert
wird, mit der ein fluidbetriebener Schaltkreis 14 verbunden ist.
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Der fluidbetriebene Schaltkreis 14 umfaßt verschiedene Organe: mindestens 1 Pumpe
15, die an eine Speisequelle 15a angeschlossen ist, eine Vielzahl von Verteilersätzen
16, und eine Vielzahl von fluidbetriebenen Stellgliedern.
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Vorgesehen ist die gleiche Anzahl von Verteilersätzen 16 wie von Armen, und für jeden
Arm 3 bestehen die Stellglieder aus einem ersten fluidbetriebenen Zylinder 17, der
zwischen der Basisstruktur 2 und dem ersten Armabschnitt 9 für den Betrieb des
ersten Armabschnitts 9 angeordnet ist, der sich um die Drehachse 4 dreht, und aus
einem zweiten, fluidbetriebenen Zylinder 18, der zwischen dem ersten Armabschnitt 9
und dem zweiten Armabschnitt 10 für den Betrieb des zweiten Armabschnitts 10
angeordnet ist, der sich um die Scharnierachse 11 dreht.
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Die Kolbenstange des ersten Zylinders 17 rastet mit einem gebogenen Anhang 9a des
ersten Abschnitts 9 ein, so daß ein Arm gebildet wird, der sich in einem angemessenen
Abstand von Drehachse 4 befindet, um den Kraftaufwand zu reduzieren, der durch
Zylinder 17 ausgeübt wird, wobei das erzielte Drehmoment das gleiche ist.
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Die Steuerzentrale 13 ist für die Koordination der Winkelbewegung jedes ersten
Abschnitts 9 programmiert, die sich um die Drehachse 4 dreht und demzufolge die
Scharnierachse 11 entlang einer Bahn verschiebt, die die Form eines Kreisbogens 19
aufweist, wobei die Bewegung jedes zweiten Abschnitts 10 sich um die Scharnierachse
11 dreht.
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Diese Koordination ist geeignet, die Greifköpfe 8 in der Nähe der Greifausdehnung 12
zu positionieren, entlang derer die Zentren 5c und Achsen 6 der Rollen 5
unterschiedlichen Durchmessers, die von Wagen 2b getragen werden, angeordnet
sind, wenn die beiden Abschnitte 9 und 10 jedes Arms 3 teleskopisch miteinander
verbunden sind, wie in Abb. 5 schematisch dargestellt wird, wobei der
Antriebsmechanismus 7 im wesentlichen der gleiche bleibt und der zweite
fluidbetriebene Zylinder 18 eingreift, indem er den zweiten Abschnitt 10 vom ersten
Armabschnitt 9 in größerem oder geringerem Ausmaß vorstehen läßt, so daß Kopf 8
auf der Greifausdehnung 12 zu liegen kommt.
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Bezugnehmend auf Abb. 6 sollte ebenfalls hervorgehoben werden, daß die
teleskopische Einrastung zwischen den ersten und zweiten Abschnitten 9 und 10 es
einfach macht, den zweiten, fluidbetriebenen Zylinder 18 durch eine elektrische
Steuereinheit 26 zu ersetzen, bei der ein Getriebemotor 27 ein Zahnrad 28 über eine
Schneckenschraube 27a antreibt.
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Das Zahnrad 28 wird durch Klammem 29 an der Translation gehindert und ist
verschraubt und fest verbunden mit einer axial beweglichen Betriebs-
Schneckenschraube 30, deren Ende starr mit dem zweiten Abschnitt 10 von Arm 3
verbunden ist.
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Selbstverständlich sind, wenn ein fluidbetriebener Zylinder durch die Betriebseinheit 26
ersetzt wird, nur elektrische Verbindungen zwischen der Betriebseinheit 26 und der
Steuerzentrale 13 vorgesehen.
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Vorteilhafterweise ist ein Sensor 20 vorgesehen, der z. B. durch photoelektrische
Elemente gebildet wird, die in der Lage sind, die Größe einer Rolle 5 festzustellen, die
sich auf Wagen 2b befindet, sowie geeignet, der Steuerzentrale 13 ein entsprechendes
Signal zu liefern.
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Unter Zugrundlegung dieses Signals veranlaßt die Steuerzentrale die Einstellung der
Arme 3 und ordnet die Köpfe 8 entlang der Greifausdehnung 12 und ausgerichtet mit
der Mittelachse 6 von Rolle 5 an, die von Wagen 2b getragen wird.
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In den Abb. 2 und 4 wird eine photoelektrische Zelle anhand von Beispielen
gezeigt, die am zweiten starren Abschnitt 10 von Arm 3 angeordnet ist, und zwar
längsseits des jeweiligen Kopfs 8, an der Seite davon, die die erste ist, die sich Rolle 5
nähert, welche sich auf Wagen 2b befindet. Wenn Arm 3 sich nach unten dreht, meldet
die Photozelle, wo sich die äußere zylindrische Kante von Rolle 3 befindet. Diese
Anordnung hängt eindeutig mit dem Rollendurchmesser zusammen, und daher kann
die Steuerzentrale 13 die Köpfe 8 genau an Achse 6 der entsprechenden Rolle 5
positionieren. Der Sensor 20 kann axial in Bezug auf die Köpfe oder in einer anderen
Stellung angeordnet werden.
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Bezugnehmend auf die Abb. 4 und 8 wird darauf hingewiesen, daß die
Steuerzentrale 13 vorteilhafterweise separat in jeden der Arme 3 jedes einzelnen
Armpaars eingreifen kann, da zu jedem Arm 3 ein eigener Satz Verteiler 16 gehört, und
der Antriebsmechanismus 7, und insbesondere die Steuerzentrale 13, die durch die
Ziffern 13a und 13b angegebenen Verstellungsbefehle einschließt.
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Durch diese Verstellungsbefehle kann jeder der zwei Arme 3 oder nur einer von ihnen
in Bezug auf seine Position verstellt werden, und zwar insbesondere winklig im
Verhältnis zum anderen Arm 3, so daß der Parallelismus dadurch verlorengeht.
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Vorzugsweise findet die Verstellung in Bezug auf die angehobene Arbeitsstellung und
in der in Abb. 8 gezeigten Richtung statt, das heißt in der Richtung, die die Mittelachse
6 einer hochgefahrenen Rolle 5 in Arbeitsstellung dazu bringt, winklig in einer Ebene
21 zu schwingen, die im wesentlichen horizontal ist oder im wesentlichen parallel zu
der Drehachse 4 von Arm 3 verläuft.
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Durch eine wie in den Zeichnungen abgebildete Maschine wird praktisch eine kleine
Umdrehung eines einzelnen Arms 3 um die Drehachse 4 vollführt, wobei die
Umdrehung wahlweise in entgegengesetzten Richtungen erfolgen kann.
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Zum Beispiel ordnet der Verstellungsbefehl 13a jedesmal dann, wenn er gegeben wird,
eine Ein-Grad-Verstellung eines gegebenen Arms 3 in der Papierabwicklungsrichtung
an, wohingegen Befehl 13b in der entgegengesetzten Richtung am selben Arm 3 wirkt.
Abwechselnd mit oder zusätzlich zu den Verstellungsbefehlen 13a, 13b, umfaßt der
Antriebsmechanismus 7 ebenfalls ein Sensorgerät 22, das sich an Arm 3 oder
unmittelbar stromabwärts von Rolle 5 in Arbeitsstellung befindet und geeignet ist, die
Spannkraft festzustellen, die auf das abgewickelte Papier oder ähnliches Material an
der Seitenkante von Rolle 5 ausgeübt wird.
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Das Sensorgerät 22, das an die Steuerzentrale 13 angeschlossen ist, umfaßt eine
Hilfsrolle 23, die sich in der Nähe von Rolle 5 befindet und das Papier veranlaßt, eine
Ablenkung vorzunehmen, um Druck darauf auszuüben, sowie Sensoren oder
Ladezellen 24, die sich in Kontakt mit der Rolle 23 befinden und die Drücke an den
Enden dieser Hilfsrolle 23 feststellen können.
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Es wird betont, daß in Abb. 8 normale, mit der Ziffer 25 gekennzeichnete Förder-
und Führungsrollen für das Papier oder andere Material gezeigt werden, das von Rolle
5 abgewickelt wird.
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Die Maschine arbeitet folgendermaßen:
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Alle Arme 3 sind zunächst nach oben gerichtet und bei jedem Armpaar befinden sich
die Arme 3 auf dem höchsten Abstand zueinander, so daß der maschinell
angetriebene Wagen 2b, auf dem eine Rolle 5 liegt, problemlos zwischen sie gesetzt
werden kann.
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Erst nachdem ein Signal, das angibt, daß Wagen 2b korrekt zwischen ein Armpaar 3
an dessen Basis eingesetzt wurde, die Steuerzentrale 13 erreicht hat, erfolgt der
Abstieg der Arme 3. Außerdem werden zunächst die ersten und zweiten Armabschnitte
9 und 10 in einer kontrahiertem Stellung gehalten, wie in den Abb. 4, 5 und 6 gezeigt
wird, d. h. einer Stellung, in der die zweiten Abschnitte 10 gebogen oder oberhalb des
ersten Abschnitts 9 angeordnet werden.
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Die kontrahierte Stellung wird verlassen, wenn die Arme 3 sich zu drehen beginnen,
um die Köpfe 8 mit einem Male nahe an die senkrechte Greifausdehnung 12 zu
bringen und dann an ihr entlang zu laufen; vorzugsweise sollte die kontrahierte
Stellung, die weniger sperrig ist, nur dann auch verlassen werden, wenn Sensor 20
durch die Drehung der Arme 3 die Anwesenheit von Rolle 5 feststellt.
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Auf jeden Fall wird, wenn Sensor 20 die Anwesenheit von Rolle 5 feststellt, ein Signal
abgegeben; beruhend auf der Winkelstellung des ersten Abschnitts 9, setzt die
Steuerzentrale 13 den Durchmesser und die Stellung der Mittelachse 6 der Rolle fest,
und veranlaßt demzufolge die Abschnitte 9 und 10, ihre Endstellungen einzunehmen,
um die Köpfe 8 mit der Mittelachse 6 von Rolle 5 auszurichten.
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Ist diese Endposition erreicht, nähern die Arme 3 sich einander und schließen die Rolle
klammerartig, während die Spindelgruppen 8a in die Kerne 5b eingesetzt werden. Die
Flanschgruppen 8b werden gegen die Arme 3 gepreßt, was eine dementsprechende
Expansion der Federkeile 8d und eine Verriegelung von Rolle 5 zur Folge hat. Ist die
Rolle ergriffen worden, bewegen sich die Arme 3 nach oben und ordnen die genannte
Rolle in einer erhobenen Arbeitsstellung an, wo die Steuereinheiten 8c deren
Umdrehungen justieren und steuern.
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Weisen Rolle 5 und das gewickelte Papier einen beliebigen Fehler auf, der während
der Abwicklung von Rolle 5 zu einer größeren Spannung von deren Seite führt, kann
eine Justierung, die diesen Nachteil beseitigt, durchgeführt werden.
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In der Tat kann eine Winkelverstellung eines einzelnen Arms 3 und daher der
Mittelachse 6 über die Verstellungsbefehle 13a oder 13b vorgenommen werden.
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Diese Verstellung wird unter Zugrundelegung empirischer Kontrollen vorgenommen,
und zwar durch die Beobachtung, wie z. B. die Rollenabwicklung vor sich geht, oder auf
der Basis der Spannungsdaten, die vom Sensorgerät 22 aufgenommen werden.
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Das Sensorgerät 22 kann auch direkt eine Winkeljustierung eines Arms 3 und der
Mittelachse 6 vornehmen, um die Verstellung der letzteren zu erreichen, so daß die
Rollenkanten dieselbe Spannung aufweisen.
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Für den Abladezyklus werden die Arme 3 heruntergefahren, bis sie Rolle 5 auf Wagen
2b legen, wenn ein Teil von Rolle 3 zurücklaufen soll, oder bis zum Ende ihres Hubs,
wenn Kern 5b entladen werden soll. Dann werden die Arme 3 entfernt und angehoben,
bis sie die genannte Ausgangsposition erreicht haben.
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Wagen 2b kann gestartet werden, während die Maschine auf den Anfang eines neuen
Ladezyklus wartet.
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Die Erfindung weist erhebliche Vorteile auf.
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In der Tat eignet sich die Maschine für die Handhabung von Rollen jedes beliebigen
Durchmessers, ohne daß manuelle Eingriffe benötigt werden. Daher werden die
Zeiten, die für die Anordnung neuer oder teilweise verbrauchter Rollen in ihre
Arbeitsstellung und für die Zurückstellung der genannten Rollen, wenn sie teilweise
oder ganz verbraucht sind, stark verkürzt, was zu einer Reduzierung der
Produktionskosten führt, vor allem, wenn die Produktionsverfahren häufige
Rollenwechsel erfordern. Es wird besonders darauf hingewiesen, daß die Anpaßbarkeit
der Arme 3 an verschiedene Rollendurchmesser durch die Verwendung besonders
einfacher Strukturen für diese Arme erzielt wird, was zu einer Kostensenkung bei
Installation und Bedienung führt.
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Ferner ist die Maschine besonders flexibel und geeignet, ebenfalls automatisch
Rollenwicklungs-Unregeimäßigkeiten oder Abweichungen des Basisgewichts des
Papiers oder ähnlichen Materials auszugleichen, das auf die Rollen gewickelt wird.