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Mehrwalzenwickler zum kontinuierlichen Aufwickeln laufender Warenbahnen.
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Die Erfindung betrifft einen Mehrwalzenwickler zum kontinuierlichen
Aufwickeln laufender Warenbahnen, insbesondere Textilbahnen, auf Wickelkerne, die
durch eine Wickelkernzuführeinrichtung den angetriebenen Wickelwalzen zugeführt
werden und während des Wickelvorganges im Zwickel dieser Wickelwalzen liegen, mit
einer Hilfswalze für den Wickelwechsel, einer Wickelkernführung und einer Ablegevorrichtung
für den Wickel sowie einer Querschneidvorrichtung zum Trennen der Warenbahnen.
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Bei der Behandlung von laufenden Warenbahnen ist es zur Erlangung
gleichmäßiger Qualitäten heute mehr und mehr erforderlich, den Behandlungsablauf
ohne Unterbrechung durchführen zu können. Dazu sind letzten Endes Vorrichtungen
zum stillstandslosen Wickelwechsel erfrderlich, die die Warenbahn mit konstanter
Geschwindigkeit und Warenspannung
aufwickeln. Insbesondere bei
Gewirken machen sich unterschiedliche Warenspannungen durch einrollende Kanten oder
Breiteneinsprünge unangenehm bemerkbar. Je nach Warenart muß es möglich sein, sehr
feste oder, bei druckempfindlicher Ware, lockere Wickel herzustellen.
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Hierfür sind schon die verschiedensten Vorrichtungen bekanntgeworden.
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So ist eine Vorrichtung bekannt, bei der der Wickel nur durch eine
Walze angetrieben und der Wickelkern in einer schräg nach oben geneigten Wickelkernführung
geführt wird. Der fertige Wickel wird dann abgesenkt und über ein Magazin wird der
Antriebswalze ein neuer Wickelkern zugeführt. Nach dem Trennen der Warenbahn und
Herausnahme des fertigen Wickels übernimmt die Wickelkernführung dann den Wickelkern
mit dem neuen Wickel. Dieser Wickler besitzt den Nachteil, daß sich durch den Absenkvorgang
und durch die Verlagerung des neuen Wickels vom Magazin zur Wickelkernführung Spannungsänderungen
ergeben. Außerdem ist die Wickelfestigkeit bei einem Antrieb durch eine Walze nur
bedingt beeinflußbar.
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Bei einer anderen Vorrichtung wird auf einer Walze angewickelt, dann
wird der Wickel auf eine Fertigwickelwalze geschwenkt. Auch hier ergeben sich die
gleichen Nachteile wie oben.
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Weitere bekannte Vorrichtungen wickeln im Zwickel zweier Walzen, wobei
durch einstellbare Voreilung der zweiten Walze die Wickelfestigkeit in geeigneter
Weise beeinflußt werden kann. Der Anwickelvorgang erfolgt jedoch auch bei diesen
Vorrichtungen auf nur einer Walze. In einem Fall sind beide Walzen ortsfest; da
die Trennvorrichtung zwischen den beiden Walzen hindurchführt, ergibt sich ein Mindestabstand
zwischen
den Walzen, der die Herstellung kleiner Fertigwickel verhindert. Bei einer anderen
Vorrichtung wird dieser Nachteil dadurch ausgeglichen, daß die zweite Walze schwenkbar
gelagert ist. Nachteilig wirkt sich jedoch hier aus, daß durch das Schwenken in
die Schneidstellung eine erhebliche Warenlängung auftritt. Auch diese Vorrichtungen
arbeiten nicht mit konstanter Warenspannung, während des gesamten Wickelvorganges.
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Eine weitere Vorrichtung ist bekannt, bei der zunächst im Zwickel
einer Einzugswalze und einer Anwickelhilfswalze angewickelt wird. Beide sind in
einem gemeinsamen Schild schwenkbar gelagert. Durch einen Schwenkvorgang kommt der
Wickel in den Zwickel der Einzugswalzeund einer dritten, ortsfest gelagerten Abgabewalze
zu liegen und wird dort fertig gewickelt. Durch den Schwenkvorgang treten infolge
Warenlängung erhebliche Spannungsänderungen auf. Außerdem muß der Anfangswickel
eine bestimmte Mindestgröße haben - wofür eine Abtastvorrichtung erforderlich ist
- dyzu kleine Änfangswickel, insbesondere weiche Wickel bei voluminöser Ware, bei
der uebergabe zwischen Einzugswalze und Abgabewalse eingeklemmt werden, was eine
unzulässige Beanspruchung der Ware darstellt. Ein weiterer Nachteil ergibt sich
aus der Lage des Schwenkpunktes für die Wickelkernführung. In der Schneideinstellung
sind große Wickel soweit über die Abgabewalse ausgeschwenkt, daß sich weiche Wickel
unter der Führung herausarbeiten. Außerdem ist der steuerungstechnische Aufwand
sehr hoch, da sich in Abhängigkeit vom Fertigdurchmesser unterschiedliche Stellungen
für die Wickelkernführung ergeben, um den W&g- für die Trennvorrichtung freizumachen.
Da sowohl die Abgabewalze wie auch die Anwickelwalze gegenüber der Einzugswalze
mit
einstellbarer Voreilung angetrieben werden, ist auch der mechanische Aufwand für
den Antrieb relativ hoch.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Wickler zu schaffen,
der es ermöglicht, ohne hohen steuerungs- und antriebstechnischen Aufwand, Wickel
unterschiedlichster Festigkeit bei völlig gleichmäßiger Warenspannung herzustellen.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß bei einem Mehrwalzenwickler
zwei ortsfest gelagerte Wickelwalzen einen Wickelzwickel bilden und eine Hilfswalze
verschiebbar gelagert ist.
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In weiterer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Wickelvorrichtung
ist die hintere Wickelwalze gegenüber der vorderen mit einstellbarer Voreilung antreibbar.
Die Hilfswalze dreht sich synchron mit der hinteren Wickelwalze und ist derart mit
ihrem Antriebsrad in einem Kettentrieb angeordnet, daß sie durch die Schubbewegung
eine Relativdrehung entgegen der Warenlaufrichtung erfährt. Dadurch wird verhindert,
daß durch die Verlagerung des Wickels mit der Hilfswalze und das Zuführen des neuen
Wickelkerns in den Wickelzwickel eine Warenlängung und Spannungserhöhung auftritt.
Die Wickelkernführung ist etwa parallel zu der durch die beiden Wickelwalzen gebildeten
Ebene auf Führungsschienen verschiebbar, während die Führungsleisten senkrecht zu
dieser Bewegungsrichtung angeordnet sind. In der hinteren Endlage der Wickelkernführung
weisen die Führungsleisten auf den Mittelpunkt der Hilfswalze. Die jeweils eine
der beiden Führungsleisten ist über eine Verstelleinrichtung, wie beispielsweise
Zahnrad und Zahnstange oder Spindel und Mutter oder hydraulisch oder pneumatisch
betätigten Kolben und Zylinder verschwenkbar.
Die schwenkbaren Wickelkernzuführarme
sind in Schwenkpunktnähe derart ausgebildet oder abgewinkelt, daß sie jeweils nur
einen Wickelkern aufnehmen und nachfolgende Wickelkerne automatisch absperren und
an ihren, dem Wickelzwickel zugewandten Enden derart ausgebildet, daß ein zwangsfreies
Steigen des neuen Wickels möglich ist. Die Wickelkernführungen, die Wickelkernzuführarme
und die Betätigungshebel für die Hilfswalze sind durch ein Lenkersystem mit-einander
gekoppelt und gemeinsam durch eine weitere Verstelleinrichtung, wie beispielsweise
einen hydraulisch beaufschlagten Kolben und Zylinder bewegbar. Die Querschneidvorrichtung
ist-von unten zwischen der hinteren Wickelwalze und der verschiebbaren Hilfswalze
hindurch bewegbar. Als Querschneidvorrichtung wird beispielsweise eine schnellaufende
Messerkette in einer Spezial-Gleitführung verwendet. Hinter der Hilfswalze ist eine
Ablegevorrichtung, bestehend aus einer Abrollbahn und einem Auffangtisch,angeordnet,
wobei der Auffangtisch über eine weitere Verstelleinrichtung, wie beispielsweise
Kolben und Zylinder, verschwenkbar ist.
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Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist in der
Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.
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Die Figuren 1 bis 6 zeigen schematisch den erfindungsgemäßen Wickler
in den einzelnen Phasen des Wickel und Wickelwechselvorganges.
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In den Figuren ist mit 1 ein Ständer des erfindungsgemäßen Wicklers
bezeichnet. An den Ständern 1 sind die ortsfesten Wickelwalzen I und II, die verschiebbare
Hilfswalze III, die Querschneidvorrichtung 19, die Ablegevorrichtung 20, 21, 22,
die Schwenkachse A und die Stütz -traverse
B gelagert. Die Hilfswalze
III läuft auf Rollen 27 in den Führungsbahnen 23 und wird über Federn 24 ständig
in Richtung Wickelwalzen I und II gedrückt. Das Antriebsrad 26 der Hilfswalze III
ist im Kettentrieb 25 angeordnet. Die Ablegevorrichtung besteht aus der Abrollbahn
20, dem Auffangtisch 21 und den Verstelleinrichtungen 22.
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Diese können beispielsweise Zahnräder und Zahnstangen oder Spindeln
und Muttern oder hydraulisch oder pneumatisch beaufschlagte Kolben und Zylinder
sein. Gezeichnet sind in den Figuren jeweils Kolben und Zylinder. Die Hebel 12 sind
starr mit der Schwenkachse A verbunden und in Ständernähe angeordnet. Ebenfalls
in Ständernähe angeordnet sind die um den Punkt B schwenkbaren Betätigungshebel
13 für die Verschiebung der Hilfswalze III. Hebel 12 und Hebel 13 sind durch Lenker
14 miteinander gekoppelt. Die Schwenkbewegung der Schwenkachse A wird durch die
schwenkbar an den Ständern 1 gelagerten und mit den Hebeln 12 verbundenen Verstellvorrichtungen
wie z.B. Kolben und Zylindern 15 bewirkt. Auf der Schwenkachse A und der Stütztraverse
B sind axial verschiebbar die Platten 2 der Wickelkernzuführeinrichtung mit den
Abrollbahnen 3 gelagert. Am Auslaß der Abrollbahnen 3 sind die fest mit verbundenen
den Hebeln 5/Wickelkernzuführarme 4 schwenkbar angeordnet. Die Wickelkernführungen
7 mit den Führungsleisten 8 sowie den fest mit den Hebeln 10 verbundenen schwenkbaren
Führungsleisten 9 und den Verstellvorrichtungen wie z.B. Kolben und Zylindern 11
sind verfahr- oder veran schiebbar auf/den Platten 2 befestigten Führungsschienen
6 gelagert.
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Die Führungsschienen 6 sind etwa parallel zu der durch die Walzen
I und II gebildeten Ebene angeordnet. Die starr mit der Schwenkachse A und den Hebeln
12 verbundenen Schwenkhebel 16 sind unmittelbar neben den Platten 2 angeordnet und
mit diesen gemeinsam axial verschiebbar.
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Die Wickelkernführung 7 und die Wickelkernzuführarme 4 sind über die
Lenker 17 bzw. 18 mit den Schwenkhebeln 16 gekoppelt.
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Die eigentliche Wickelstellung ist in Fig. 1 dargestellt. Die Warenbahn
32 wird im Zwickel der Wickelwalzen I und II auf den Wickelkern 28 gewickelt. Der
Wickelkern 28 kann völlig frei zwischen den Führungsleisten 8 und 9 steigen. Die
Wickelwalze I läuft mit einer auf die vorhergehende Behandlungsstufe abgestimmten
Geschwindigkeit, die einstellbar ist. Die Wickelwalze II läuft gegenüber der Wickelwalze
I mit einer von Warenart und gewünschter Wickelfestigkeit abhängigen einstellbaren
Voreilung. Ein mit 30 bezeichneter Wickelkern liegt bereits in den in dieser Phase
hochgeschwenkten Wickelkernzuführarmen 4.
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Die Querschneidvorrichtung 19 befindet sich in Ruhelage, die Hilfswalze
III ist in der vorderen Endlage und der Auffangtisch 21 ist abgeschwenkt.
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Ist der gewünschte oder maximal mögliche Wickeldurchmesser erreicht,
wird der Wickel 29 durch die Wickelstabführung 7, die über Verstellvorrichtungen
wie z.B. Kolben und Zylinder 15, Hebel 12, Schwenkhebel 16 und Lenker 17 verfahren
wird, auf die Hilfswalze III gerollt, die mit gleicher Geschwindigkeit wie die Wickelwalze
II läuft (Fig. 2).
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Jetzt erst kommt das Langloch im Lenker 14 am gemeinsamen Gelenkpunkt
mit dem Betätigungshebel 13 für die Hilfswalze III zur Anlage. Die Wickelkernzuführarme
4 sind durch die Kopplung an die Schw-enkhebel 16 überLenker 18 soweit geschwenkt,
daß der Wickelkern 30 zwar noch nicht in den Wickelzwickel transportiert wird, die
nachfolgenden Wickelkerne 31 aber bereits abgesperrt sind. Gleichzeitig wird über
die Verstelleinrichtungen wie beispielsweise Kolben und Zylinder 22 der Auffangtisch
21
hochgeschwenkt. Mit dem Verfahren oder Verschieben der Wikkelst ab führung 7 bis
in die Endlage (Fig. 3) wird über Lenker 14 und die Betätigungshebel 13 jetzt auch
die Hilfswalze III verschoben. Der Wickelkern 30 rollt durch vollständiges Abschwenken
der Wickelkernzuführarme 4 in den Wickelzwickel. Durch das Verschieben des Antriebsrades
26 für die Hilfswalze III im Kettentrieb 25 erfolgt für die Hilfswalze III eine
Relativdrehung entgegen der Warenlaufrichtung, wodurch verhindert wird, daß durch
das gemeinsame Verschieben von Hilfswalze III mit dem Wickel 29 und das Zuführen
des Wickelkerns 30 eine Warenlängung und -spannungserhöhung auftritt. Als besonders
vorteilhaft erweist sich dabei, daß die Warenbahn 32 die Wickelwalze II vorher nur
tangiert (Fig. 2), und der Wickelkern 30 erst kurz vor Erreichen der Endlage zugeführt
wird. Die Endlage ist unabhängig vom Wikkeldurchmesser, sie wird allein durch die
Hublänge der Verstelleinrichtungen 15 bestimmt.
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Kurzzeitig wird der fertige Wickel 29 nur von der Hilfswalze III angetrieben,
dann fährt von unten zwischen Wickelwalze II und Hilfswalze III die Querschneidvorrichtung
19, vorzugsweise mit einer schnellaufenden Messerkette in einer Spezial-Gleitführung
oder anderen bekannten Schneideinrichtungen hindurch und trennt die Warenbahn (Fig.
4).
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Das Anlegen des neuen Warenbahnanfanges 33 kann in bekannter Weise
durch Umwicklung des Wickelkerns mit Klebeband oder durch Druckluft über ein perforiertes
Rohr an der Querschneidvorrichtung 19 erfolgen.
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Während die Querschneidvorrichtung 19 in ihre Ruhelage zurückfährt
und der neue Wickel 34 auf dem Wickelkern 30, geführt durch die Wickelkernzuführarme
4, im Zwickel der Wickelwalzen I und II angewickelt wird,
werden
die Führungsleisten 9 über die Verstelleinrichtungen, wie Kolben und Zylinder 11
und Hebel 10 ausgeschwenkt (Fig. 5). Der fertige Wickel 29 rollt stoßfrei von der
Hilfswalze III über die Abrollbahn 20 auf den Auffangtisch 21.
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Die Führungsleisten 9 werden nun wieder zurückgeschwenkt, die Wickelkernführung
7 wird in die Wickelstellung zurückgefahren und übernimmt den Wickelkern 30 mit
dem neuen Wickel 34 (Fig. 6). Gleichzeitig wird die Hilfswalze III durch die Federn
24 in ihre vordere Endlage zurückgeschoben; die Wickelkernzuführarme 4 werden hochgeschwenkt
und übernehmen den ersten der nachfolgenden Wickelkerne 31. Durch Absenken des Auffangtisches
21 kann der fertige Wickel 29 in einen bereitstehenden Wagen gerollt werden. Der
völlig abgeschwenkte Auffangtisch 21 dient als Berührungsschutz für die Schneidvorrichtung
19 und dient somit der Unfallverhütung. Damit ist ein vollständiger Wickel- und
Wechselvorgang beendet. Durch das Lenkersystem 16, 17, 5, 18, 14, 21 ist es auf
einfache Weise möglich, die Hauptbewegungsvorgänge durch nur zwei Verstelleinrichtungen
15 zu bewerkstelligen.
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Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung ist es also nunmehr bei der
Behandlung von laufenden Warenbahnen möglich, durch An- und Fertigwikkeln im gleichen
Wickelzwickel, spannungsfreie Übergabe auf eine Hilfswalze und stoßfreies Ablegen
auf eine Ablegevorrichtung stillstandslos Wickel zu erzeugen, die von Anfang bis
Ende mit gleichmäßiger Warenspannung gewickelt sind. Der steuerungs- und antriebstechnische
Aufwand der Vorrichtung ist gering, und die einstellbare Voreilung der Wickelwalze
II gegenüber der Wickelwalze 1 erlaubt die Herstellung unterschiedlich fester Wickel,