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Aufrolleinrichtung für Rollenschneid- und sonstige Papierverarbeitungsmaschinen
Die Erfindung bezieht sich auf solche Rollenschneid- und sonstige Papierverarbeitungsmaschinen,
in denen die Wickelrolle ortsfest gelagert ist und unter der Wirkung einer beweglich
gelagerten Walze steht, die durch ein regelbares Druckmittel gegen den Umfang der
Wickelrolle gepreßt wird. Als Druckmittel dient vorzugsweise Luft oder eine Flüssigkeit,
die einem oder mehreren Zylindern zugeführt wird, dessen Kolben auf die beweglich
gelagerte Walze wirkt.
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Für die Steuerung des von dem Druckmittel auf die Tragwalzen ausgeübten
Druckes ist es an Doppeltragwalzenrollern bekannt, ein von einer Feder belastetes
Ventil zu benutzen. Hierbei ist es erforderlich, die Feder während des Wickelns
in steigendem Maß zu belasten, was mit Hilfe einer in Abhängigkeit von dem Wickdwellendurchmesser
geschwenkten Kurvenscheibe geschieht. Abgesehen davon, daß eine derartige Anordnung
an einem Tragwalzenroller sich nicht ohne weiteres auf die der Erfindung zugrunde
liegenden Maschinen mit ortsfest gelagerter Wickelrolle übertragen läßt, ist sie
kompliziert und deshalb nur für sehr große Maschinen anwendbar.
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Bei Doppeltragwalzenrollern ist es ferner bekannt, die von oben auf
die Wickelrolle wirkende Belastungswalze beiderseits in einem Zugmittel aufzuhängen,
das unter der Wirkung eines Druckmittels in einem Zylinder steht, und zwischen das
Zugmittel und die Belastungswalze eine Feder einzusetzen. Dadurch sollen Ungleichheiten
der Wickelrolle auf der linken und rechten Maschinenseite ausgeglichen werden.
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Schließlich ist es bei Aufwickeleinrichtungen mit ortsfest gelagerter
Wickelwelle bekannt, eine Andrückvorrichtung, vorzugsweise in Form einer Walze,
zum Verhindern des Lockerwerdens und Verrutschens der obersten Lagen einer auslaufenden
Wickelrolle zu benutzen. Diese Vorrichtung wird durch Federn gegen die Wickelrolle
gepreßt. Eine Regelung des Anpreßdruckes ist nicht vorgesehen, was wegen des beschränkten
Zweckes der Vorrichtung auch nicht nötig ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, an Rollenschneid- und sonstigen
Papierverarbeitungsmaschinen der eingangs genannten Art eine einwandfreie Steuerung
des Anpreßdruckes zwischen einer in Pendelarmen gelagerten Anpreßwalze und der ortsfest
gelagerten Wickelrolle zu erreichen. Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt gemäß der
Erfindung dadurch, daß eine Feder den Anpreßdruck von dem Druckmittel auf die Anpreßwalze
überträgt und dadurch sowohl ein stoßweises Arbeiten des Druckmittels ausgleicht
als auch als Meßglied dienend durch ihre bei Abweichungen vom Sollwert des Anpreßdruckes
her-
vorgerufenen Ausschläge ein elektrisches Schalt- und Abtastgerät verstellt,
das den Zu- und Abfluß des einem oder mehreren Zylindern zugeführten Druckmittels
steuert. Die Feder übt demnach eine Doppelfunktion aus, indem sie einerseits Stöße
des Druckmittels ausgleicht und andererseits als Meßglied dient.
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Es ist zweckmäßig, die Steuereinrichtung so auszubilden, daß das
elektrische Schalt- oder Abtastgerät ein elektrohydraulisches Ventil einstellt,
das den Zu-und Abfluß von Druckluft oder Druckflüssigkeit in einem oder mehreren
Zylindern steuert, deren Kolben die Anpreßwalze belasten.
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Die für das Abnehmen der Wickelrollen und für die Vorbereitungsarbeiten
erforderlichen Bewegungen können gleichfalls durch Betätigung des elektrohydraulischen
Ventils bewirkt werden. Es ist zweckmäßig, hierfür zwei von Hand zu bedienende Schalter
anzuordnen, bei deren Betätigung der eine die Einstellung des elektrohydraulischen
Ventils in seine eine Endlage und der andere in seine entgegengesetzte Endlage bewirkt.
Dadurch wirkt das Druckmedium entweder auf die eine Kolbenfläche oder auf die entgegengesetzte
Ikolbenfläche des Arbeitszylinders im Sinne einer Kolbenverstellung unter gleichzeitigem
Abfluß aus dem anderen Zylinderraum.
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Für die Unteransprüche wird nur im Zusammenhang mit dem Hauptanspruch
Schutz beansprucht.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgedankens
schematisch dargestellt.
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Die Wickelrolle 1 ist auf ihrer Wickelwelle 2 fest im Gestell 3 gelagert.
Dagegen ist die Anpreßwalze 4 beiderseits in Schwenkarmen 5 gelagert, die an der
Welle 6 befestigt sind. Die Welle 6 ist in festen Lagern am Gestell 3 gelagert.
Das Gewicht der Anpreßwalze 4 und der Arme 5 ist durch ein Gegengewicht so ausgeglichen,
daß die gemeinsame Schwerachse mit der Achse der Welle 6 zusammenfällt. Auf der
Welle
6 ist ferner ein Arm 7 schwenkbar gelagert, an den der Kopf 8 der Kolbenstange 9
angelenkt ist, deren Kolben 10 sich in dem Zylinder 11 befindet.
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Dieser ist um die feste Achse 12 schwenkbar.
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Die Druckfeder 13 ist an ihrem einen Ende an dem Arm7 und an ihrem
anderen Ende an einem der beiden Arme 5 befestigt. Sie kann jedoch auch an ihrem
einen Ende gegenüber dem Schwenkarm verstellbar sein, um die Vorspannung ändern
zu können.
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Eine Verlängerung des Armes 7 trägt das Kontakt-oder Abtastgerät 14,
das an dieser Verlängerung gegenüber dem Arm 5 einstellbar ist.
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Um den erforderlichen Anpreßdruck zwischen Anpreßwalze 4 und Wickelrolle
1 aufzubringen, wird Druckflüssigkeit, die von der Pumpe 15 gefördert wird, über
den Zylinder 16 des elektrohydraulischen Ventils und die Leitung 17 in den Zylinderraum
18 eingeführt. Der hierdurch auf den Kolben 10 ausgeübte Druck wird auf die von
dem Arm 7 geführte Feder 13 übertragen, die sich dabei zusammendrückt und die Kraft
auf den einen Arm 5 weiterleitet. Da sich die beiderseitigen Arme 5 infolge ihrer
Befestigung an der Welle 6 gemeinsam bewegen, wird hierdurch die Anpreßwalze 4 auf
ihrer ganzen Länge gegen die Wickelrolle gedrückt.
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Die Feder 13 drückt sich so lange zusammen, bis der Schaltstift des
am Arm 7 auf den gewünschten Anpreßdruck eingestellten Kontakt- oder Abtastgerätes
14 den Arm 5 oder einen daran befestigten Anschlag berührt. Durch diese Berührung
wird ein Schaltvorgang eingeleitet, der über das Gerät 19 den Steuerschieber 20
des Tauchspulengerätes 21,. der sich zunächst in seiner unteren Stellung befand,
etwas anhebt, wodurch dieser etwa in seine mittlere Stellung kommt, die in der Zeichnung
dargestellt ist. In dieser Stellung ist die Verbindung der von der Pumpe kommenden
Leitung 22 mit der Leitung 17 unterbrochen.
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Da die Pumpe 15 ständig läuft und deshalb bei dieser Ventilverstellung
in der Leitung 22 ein unzulässig hoher Druck entstehen könnte, ist in eine Zweigleitung
ein Überdruckventil 23 eingebaut.
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Infolge der Unterbrechung der Verbindung zwischen den Leitungen 22
und 17 bleibt der Kolben 10 stehen, und der bei dieser Stellung erreichte Anpreßdruck
zwischen der Anpreßwalze 4 und Wickelrolle 1 bleibt zunächst erhalten. Bei weiterem
Aufwickeln der über die Anpreßwalze 4 zulaufenden Bahn 24 vergrößert sich der Durchmesser
der Wickelrolle. Da diese infolge ihrer festen Lagerung nicht ausweichen kann, wird
die Anpreßwalze zurückgedrückt, wodurch der Stift des Gerätes 14 weiter nach innen
gedrückt wird. Dem folgt der Steuerschieber20, der dadurch noch weiter angehoben
wird. Dadurch entsteht eine Verbindung einerseits zwischen der Leitung 17 und der
Abflußleitung 25 und andererseits zwischen der Leitung26, die zu dem Zylinderraum
27 führt, und der Pumpenleitung 22. Dadurch wird Druckflüssigkeit von der Pumpe
15 in den Zylinderraum 27 gefördert und der Kolben 10 nach rechts gedrückt, wobei
Druckflüssigkeit aus dem Zylinderraum 18 entweichen kann. Der Bewegung des Kolbens
nach rechts folgt der Arm 7, wodurch die Feder 13 entlastet und der Anpreßdruck
der Anpreßwalze 4 verringert wird, die infolgedessen nach rechts ausweichen kann.
Die Entlastung der Feder 13 hat eine Relativbewegung zwischen den Armen 5 und 7
zur Folge, die sich auf den Schaltstift des Gerätes 14 auswirkt. Dadurch wird der
Steuerschieber wieder in seine
mittlere Lage abgesenkt, die einen abermaligen Stillstand
des Kolbens 10 bewirkt, wenn der ursprüngliche Anpreßdruck zwischen der Anpreßwalze
4 und der Wickelrolle 1 erreicht ist. Derselbe Vorgang wiederholt sich, nachdem
auf die Wickelrolle wieder einige Lagen der Bahn aufgewickelt sind Im allgemeinen
wird sich nach einigen Pendelbewegungen ein Gleichgewichtszustand in der Form einstellen,
daß sich der Schaltstift und ihm folgend der Steuerschieber 20 so einstellt, daß
gerade so viel Druckflüssigkeit aus dem Zylinderraum 18 entweicht und in den Zylinderraum
27 gefördert wird, daß ein kontinuierliches Ausweichen der Anpreßwalze 4 stattfindet.
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Durch Betätigung der Schalter 28 und 29 ist es möglich, Druckflüssigkeit
unabhängig von der selbsttätigen Regelung entweder dem Zylinderraum 18 oder dem
Zylinderraum 27 zuzuführen und dadurch die Anpreßwalze 4 entweder von der Wickelrolle
zu entfernen oder gegen diese zu bewegen, wobei gleichzeitig die selbsttätige Regelung
abgeschaltet wird.
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Die Einrichtung kann nicht nur für das Aufrollen, sondern auch für
das Abrollen benutzt werden. Der Arbeitsablauf ist dabei im wesentlichen der gleiche.
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Das Abtastgerät 14. wird dabei jedoch in umgekehrter Richtung tätig
und veranlaßt eine andersartige Bewegung des Steuerschiebers, wodurch, ähnlich wie
bei Betätigung des Schalters 29, Druckflüssigkeit dem Zylinderraum 18 zugeführt
und der Auslaß aus dem Zylinderraum 27 freigegeben wird. Auch das geschieht jeweils
nur kurzzeitig, wodurch der Anpreßdruck ebenfalls innerhalb enger Toleranzen konstant
bleibt.
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Bei der bisherigen Beschreibung war angenommen worden, daß sich an
dem Kontakt- oder Abtastgerät ein Potentiometer befindet, das entsprechend den Bewegungen
der Anpreßwalze eingestellt wird. An dessen Stelle kann aber auch ein anderes Abtastgerät
benutzt werden, beispielsweise eine Fotozelle, die durch eine Lichtquelle in bekannter
Weise in Abhängigkeit von diesen Bewegungen mehr oder weniger stark belichtet wird.
Die Fotozelle übt infolgedessen auf den Steuerschieber des angeschlossenen Tauchspulenreglers
einen Einfluß aus, der in beschriebener Weise zur Steuerung der Druckflüssigkeit
zu und von dem Druckzylinder benutzt werden kann.