DE2539373C3 - Aufwickelvorrichtung für kontinuirlich angeliefertesbahnförmiges Gut, insbesondere Folienbahnen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Aufwickelvorrichtung für kontinuierlich angeliefertes, bahnförmiges Gut, insbesondere Folienbahnen, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Beim Aufwickeln von bahnförmigem Gut, insbesondere von extrudierten Folienbahnen, ist es zur Erzielung eines hohen Ausnutzungsgrades der Maschinenanlage unbedingt erforderlich, den Austauschvorgang eines vollen Wickels gegen eine leere Wickelhülse vollautomatisch durchzuführen. Hierfür sind unterschiedliche Vorrichtungen bekannt.

So wird z.B. in der DE-AS 19 48 453, von der der Patentanspruch 1 abgegrenzt ist, eine vollautomatisch arbeitende Wickelmaschine beschrieben. Diese hat jedoch den Nachteil, daß der Aufwickelvorgang während des Abrollens des vollen \Vickels in einer gegenüber der Waagrechten geneigten Zahnstangenführung durch Trennen der Folienbahn beendet wird. Nach dem Schneidvorgang hat der volle Wickel die Ablagestation der Wickelmaschine noch nicht erreicht. Der Wickel kann vielmehr seine Geschwindigkeit in der Schrägführung erhöhen, so daß er im vollen Lauf gegen einen gefederten Anschlagbock aufprallt. Bei den heute üblichen Wickelgrößen werden bei dem Aufprall Energien frei, deren Größenordnungen nicht mehr vernachlässigt werden dürfen. Ferner schlägt das abgetrennte Ende der Folienbahn während der weiteren Abwärtsbewegung entlang der geneigten Führungs

schiene frei um den Wickel. Dadurch kann sich die Dichte der letzten Wickellagen verringern. Ein weiterer Nachteil der bekannten Vorrichtung besteht in dem sehr komplizierten Aufbau der Wickelmaschine, da jedes Bauteil nur eine einzige Funktion ausübt. Die Koordinierung der einzelnen funktionen erfordert einen hohen steuerungs- und regelungstechnischen Aufwand.

Ferner ist aus der CH-PS 4 66 692 ein Umfangswickler zum Auf- und Umrollen von bahnförmigem Gut bekannt, der abwärts geneigt einstellbare Tragschienen aufweist, die eine Wickelwelle tragen, die von zwei Hebeln gegen die antreibenden Wickeltrommeln angedrückt wird. Die Hebel sind bei dieser Aufwickelvorrichtung unterhalb der Wickelstation schwenkbar befestigt. Bei dieser bekannten Aufwickelvorrichtung ist das in einem kontinuierlich ablaufenden Verfahren zur Herstellung von Folienbahnen oder ähnlichen bahnförmigen Gütern auftretende Problem des Wickelwechsels, d. h. des Austausches eines vollen Wickels gegen eine leere Wickelhülse ohne Produktionsunterbrechung, nicht angesprochen, da die Maschine beim Umrollen erforderlichenfalls einfach stillgesetzt werden kann.

Die Aufgabe der Erfindung besteht somit darin, eine Aufwickelvorrichtung für kontinuierlich angeliefertes bahnförmiges Gut zu schaffen, bei der die Wickelwelle während des Wickelvorganges sichpr in der Wickelstation festgelegt ist und bei der das Einlagen der neuen Wickelv. eile in und das Freigeben der fertig gewickelten Wickelwelle aus der Wickelstation selbsttätig erfolgt.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichenteil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Aufgrund dieser Anordnung läßt sich die Wickelwelle einfach und sicher in der Wickelstation arretieren. Durch die nach oben schwenkbaren Hebel wird der fertige Wickel gegenüber der geneigten Ablaufschiene freigegeben, ohne daß der Wickelvorgang unterbrochen wird. Ebenfalls läßt sich eine Wickelhülse bzw. Wickelweile selbsttätig in die Wickelstation einlegen, wenn sich die Hebel in ihrer untersten Abstützstellung befinden. Hierzu ist kurz vor ihrer Stirnseite auf ihrer Oberfläche eine kreisringförmige Vertiefung angeordnet. Dadurch braucht die leere Wickeiwelle bei hochgeschwenkten Hebeln nur in die beiden Vertiefungen eingelegt zu werden. Sie wird dann beim Absenken der Hebel in ihre Abstützstellung durch die ortsfest angebrachte Führung automatisch aus den Vertiefungen herausgehoben und in die Wickelstation eingelegt.

Durch die Anordnung einer antreibbaren Tragwalzenstation unterhalb der geneigten Ablaufschiene wird verhindert, daß die Folienband während des Abrollens des vollen Wickels in der Ablaufschiene schon abgetrennt werden muß, um die zum Trennen erforderliche Bahnspannung aufrecht zu erhalten. Vielmehr wird in der Tragwal/enstation die Folienbahn weiter unter Spannung gewickelt und anschließend getrennt. Aufgrund des Abrollens des vollen Wickels in der Ablaufschiene unter der Spannung der Folienbahn ist die Einlaufgeschwindigkeit des Wickels in die Tragwalzenstation so gering, daß kein Anschlagbock verwendet werden muß. um die Kräfte beim Eintreffen eines fertigen Wickels aufzunehmen.

Durch die Anordnung einer Eingabestelle für leert; Wickelwellen im Schwenkbereich der Hebel unterhalb der Schwenkachse wird die Vorrichtung in vorteilhafter Weise mit geringem baulichen Aufwand zu einer vollautomatisch arbeitenden Aufwickelvorrichtung weitergebildet. Dabei erfüllen die Hebel eine Vierfach-

funktion, nämlich das Holen der Wickelwelle, das Einlegen der leeren Wickelwelle in die Wickelstation, das Festlegen der Wickelwelle während des Wickelvorganges und das Freigeben des fertigen Wickels aus der Wickelstation. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Aufwickelvorrichtung wird nur ein geringer maschinentechnischer Aufwand btiiötigL Da für die Hebel nur eine Antriebseinrichtung notwendig ist, verringert sich ferner der regelungstechnische Aufwand auf ein Minimum, ohne daß die Qualität des Wickeigutes n> beeinträchtigt würde.

Für die Maßnahme nach Anspruch 4 wird ausschließlich um Patentschutz in Verbindung mit den vorangehenden Ansprüchen nachgesucht

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines li ausgewählten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es stellt dar

F i g. 1 -eine schematisierte Darstellung der Aufwickelvorrichtung gemäß der Erfindung;

F i g. 2 die schematisierte Arbeitsstellung der Aufwik- 2» ketvorrichtung am Ende eines Wickelvorganges;

F i g. 3 den schematisierten Einlegevorgang einer leeren Wickelwelle in die Wickelstation;

Fig.4 die in der Aufwickelvorrichtung zur Anwendunggelangende Wickelwelle. 2^r>

In der in Fig. 1 dargestellten Aufwickelvorrichtung sind nur die zum Verständnis unbedingt notwendigen Bauteile eingezeichnet.

Eine Folienbahn 1 wird über einen Vorabzug 2 um eine Auflagerolle 5 zu einem sich bildenden Wickel 6 J<) geführt. Die Auflagerolle 5 ist in einem Halterrm 3 drehbar gelagert und ist von einem Pneumatikzylinder 4 um ihren Drehpunkt 2.2 schwenkbar.

Die Enden einer Wickelwelle 7 sind als Zahnräder 7.1 und 7.2 ausgebildet. Fluchtend zu diesen Zahnrädern 7.1 !5 und 7,2 sind im Maschinengestell drehbar gelagerte Zahnräder 8.1, 8.2 befestigt, die von einem Elektromotor mit hyperbolischer Charakteristik angetrieben werden. Auf der Wickelwelle 7 ist eine Wickelhülse durch Hülsenspanner in bekannter Weise nicht drehbar 4ο befestigt.

In einer Wickelstalion 17 ist die Wickelwelle 7 in Art einer Dreipunktlagerung gelagert. Unterhalb ihres Drehpunktes wird sie von einer Ablaufschiene 9 gehalten. Oberhalb ihres Drehpunktes wird sie von den *ϊ Stirnseiten eines schwenkbaren Einlegehebels 11 gegen zwei zwischen den Zahnrädern 8.1 und 8.2 angeordnete Anschlagböcke 12 gedrückt. Die Anschlagböcke 12 sind so angeordnet, daß die Zahnräder 7.1 und 7.2 der Wickelwclle 7 mit den Zahnrädern 8.1 und 8.2 kämmen, w so daß eine formschlüssige Drehmomentübertragung gewahrleistet ist. An den Auflagestellen der Wickelwelle 7 sind auf ihrem Umfang Lager, beispielsweise Kugellager, angebracht, damit die Reibung der Wickelwelle 7 während des Wickelvorganges vernachlässigbar ">■> klein gehalten wird. Im vorderen Drehbereich des Einlegehebels 11 ist parallel zu der Ablaufschiene 9 eine Zahnstange 10 angeordnet. Der im Drehbereich des Einlegehebds Il liegende, obere Teil der Zahnstange 10 hat die gleiche Teilung wie die Zahnrader 7.1 und 7.2 der t>o Wickelwelle 7. Der Einlegehebel 11 weist in seinem vorderen Bereich eine kreisringförmige Vertiefung 11.1 auf, die zur Aufnahme einer leeren Wickelwelle 7.3 bestimmt ist. Die Vertiefung 11.1 ist derart angeordnet, daß in der Arbeitsstellung des Einlegehebels 11 die ·>"■ Zahnstange IO eine in dieser Vertiefung liegende Wickelwclle 7.3 abhebt Der Linlcgehubel 11 ist von einem I'la-umalik/yliiuk-i 14 schwenkbar (icringfügig unterhalb des Drehpunktes des Einlegehebels 11 ist im Maschinengestell ein Auflagebock 13 angeordnet, der zur Aufnahme einer leeren Wickelwelle 73 dient.

Die schräg nach unten gerichtete Ablaufschiene 9 und die zu ihr in einem Abstand parallel angeordnete Zahnslange 10 führen zu einer Tragwalzenstation 15, die aus zwei Paar auf gleicher Höhe angeordneten Tragwalzen besteht, wovon ein Paar antreibbar ist. Das antreibbare Treibwalzenpaar wird über eine schaltbare Kupplung von dem Vorabzug 2 angetrieben.

Die Folienbahn 1 wird von einem hier nicht dargestellten Extrusionswerkzeug über hier nicht näher beschriebene Ahzugsvorrichtungen dem Vorabzug 2 zugeführt. Dieser hat die Aufgabe, die Folienbahn bis zur Aufwicklung über die einzelnen Umlenkorgane zu ziehen. Dadurch wird vermieden, daß vom Wickler eine zu große Bahnspannung erzeugt wird. Der Vorabzug 2 wird von einem hier nicht da^rgestellten Elektromotor unter Zwischenschaltung eines »PIV«-Getriebes angetrieben und läuft mit konstanter Geschwindigkeit um. Von dem Vcrabzug 2 wird die Folienbahn 1 über die Auflagerolle 5 zu dem sich bildenden Wickel 6 geführt. Die Geschwindigkeit der Folienbahn 1 im Vorabzag 2 und die Umfangsgeschwindigkeit des sich bildenden Wickels 6 sind so aufeinander abgestimmt, daü die Bahnspannung zwischen Vorabzug und Auflagerolle 5 so weit reduziert w'rd, wie es zur Herstellung eines guten Wickels nötig i:.t. Die Auflagerolle 5 dient sowohl zur faltenfreien Führung der Folienbahn 1 zum Wickel, als auch zur Verhinderung des seitlichen Verschiebens von Bahnlagen bei Überschreiten eines bestimmten Drehmoments und zur Vermeidung von Luftblasen zwischen den einzelnen Bahnlagen.

Die Höhe der Anpreßkraft der Auflagerolle 5 wird von dem Pneurnat'kzylinder 4 eingestellt.

Ist der Wickel 6 zu seiner vorher bestimmten Größe gewachsen, so wird vollautomatisch der Wechselvorgang eingeleitet und durchgeführt. Die Einleitung des Wechselvorganges läßt sich beispielsweise durch Überschreiten des vorher bestimmten maximalen Schwenkwinkels des Haltearms 3 einleiten, da der Haltearm 3 mit wachsendem Wickeldurchmesser ausgelenkt werden muß. Zur Auslösung des Wechselvorganges ist neben einem fertig gewickelten Wickel 6 noch Voraussetzung, daß auf dem Auflagebock 13 eine leere Wickelwelle 7.3 vorhanden ist und daß in der Tragwalzenstation 15 keine volle Wickelwelle mehr liegt. Diese Voraussetzungen können durch hier nicht dargestellte Taster über eine geeignete Schaltung (»Und«-Schaltung) ermittelt werden. Die Einleitung des Wechselvorganges erfolgt durch Hochfahren des Haltearmes 3, indem der Kolben des Pneumatikzylinders 4 in seine oberste Endstellung gefahren wird (F- i g. 2). In dieser Stellung betätigt der Haltearm 3 einen hier nicht dargestellten Endschalter, wodurch der Pneumatikzylinder 14 mit Druck beaufschlagt wird, so daß der Einlegehebel U nach oben geschwenkt wird. Gleichzeitig wird von diesem Endschalter der Motor für die Zahnräder 8.1 und 8.2 stillgesetzt. Durch das Hochfahren des Einlegehebels 11 rollt die Wickelwclle 7 auf der schräg angeordneten Abiaufschiene 9 abwärts. Aufgrund der oberhalb der Ablaufschiene 9 angeordneten ZahnMangenfiihrung 10 dreht sich die Wickelwclle 7 in Aufwickelrichtung. Die ständig nachgeführte rollenbahn 1 hindert den vollen Wickel daran, mit hoher Geschwindigkeit in die fragwal/cnstation 15 eiii/ulaii fen. Vielmehr bestimmt die Zulaiifgeschwindigkon der Folienbahii 1 die Ablaufgeschwindigkcit der Wk krlvu'l

le 7, so daß die Folienbahn 1 aufgrund des Wickelgewichtes unter der notwendigen Zugspannung weiter aufgewickelt wird.

Kurz vor dem Erreichen der oberen Endlage des Einlegehebels 11 wird die auf dem Auflagebock 13 liegende leere Wickelwelle 7.3 angehoben. Der Einlegehebel 11 wird nur so weit hochgefahren, daß er in seiner obersten Endstellung noch eine leichte Schräglage hat. Dadurch läuft die leere Wickelwelle 7.3 auf dem Einlegehebel 11 bis zu der kreisförmigen Vertiefung 11.1 ab, in der sie liegen bleibt (F i g. 2).

Ist die volle Wickelwelle 7 in der Tragwalzenstation 15 angelangt, so wird ein weiterer, hier nicht dargestellter Endschalter betätigt, der eine schaltbare Kupplung zwischen dem »PIV«-Getriebe und der Tragwalzenstalion Ί5 betätig!, so daß die volle Wickelwelle 7 weiter im Aufwickelsinne angetrieben wird.

Gleichzeitig mit Einschalten des Tragwalzenantriebes wird der Einlegehebel Π wieder abgesenkt. Vor Erreichen der Arbeitsstellung des Einlegehebels 11 wird die leere Wickelwelle 7.3 von der Oberkante der Zahnstange 10 aus ihrer Vertiefung 11.1 angehoben. Aufgrund ihres Gewichtes fällt sie in die Wickelstation 17, wodurch gleichzeitig die Folienbahn 1 aus ihrer Laufrichtung ausgelenkt wird. Mit dem Einlegen der leeren Wickelwelle 7.3 in die Wickclstation 17 ist der Einlegehebcl 11 in seine Arbeitsstellung gefahren. Dadurch ist die leere Wickelwelle 7.3 in der Wickelstation 17 gehalten (Fi g. 3). Durch das Erreichen der Arbeitsstellung des Einlegehebels 11 wird ein weiterer, hier nicht dargestellter Endschalter betätigt, der den Motor für die Zahnräder 8.1 und 8.2 einschaltet und gleichzeitig das Absenken der Auflagerolle 5 bewirkt. Durch das Aufliegen der Auflagerolle 5 auf der leeren Wickelwelle 7.3 wird die Folienbahn 1 um einen großen Teil des Umfanges der Wickelwelle 7.3 geschlungen.

Die Auflagerolle 5 betätigt in ihrer untersten Stellung ein Zeitrelais, das eine Schneideinrichtung 16 einschaltet. Die Schneideinrichtung 16 durchtrennt die zu dem noch angetriebenen vollen Wickel € laufende Foücnbahn. Nach dem Durchtrennen der Folienbahn schaltet die Schneideinrichtung 16 über einen weiteren, hier nicht dargestellten, Endschalter eine in dem Tragwalzenantrieb angebrachte Kupplung aus, so daß der Tragwalzenantrieb stillgesetzt wird. Die neue Wickelwelle 7.3 übernimmt die Aufwicklung der angelieferten Folienbahn 1. Der fertig gewickelte Wickel 6 wird aus der Tragwalzenstation 15 entfernt. Wenn der neue Wickel fertig gewickelt ist, beginnt der oben beschriebene Arbeitszyklus von neuem.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

1. L Aufwickelvorrichtung für kontinuierlich angeliefertes bahnförmiges Gut, insbesondere Folienbahnen, mit an der Wickelstelle anschließenden, abfallend angeordneten Ablaufschienen, auf denen die Wickelwelle mit ihren Enden aufliegt und gegen die Ablaufrichtung von einem Hebelpaar abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Wickelwelle (7) im Bereich der Enden je eine Rollenlagerung aufweist, mit der sie in einem von einem Anschlagbock (12) und der Ablaufschiene (9) gebildeten Zwickel während des gesamten Wickelvorganges von den Hebeln (11) gehalten wird, und daß die Hebel (11) oberhalb der Ablaufschienen (17) im Maschinengestell schwenkbar gelagert sind, mit ihren Stirnenden an der Wickelwelle angreifen und kurz vor diesen Stirnenden zum Einlegen leerer Wickelhülsen eine kreisförmige Vertiefung (11.1) aufweisen, die während der Abstützstellung der Hebel (11) mittels einer über dem oberen Ende der Ablaufschiene (9) ortsfest angebrachten Führung (10) überdeckt ist.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Schwenkbereich der Hebel (11) unterhalb der Schwenkachse eine Eingabestelle für leere Wickelwellen (7.3) angeordnet ist.
3. 3 Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaufschiene (9) in eine antreibbare Tragwalzenstalion (15) mündet.
4. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die parallel zu der Ablaufschiene (9) ortsfest angebrachte Führung als Zahnstange (10) ausgebildet ist, in die ein am Stirnende der Wickelwelle (7) angeordnetes Zahnrad (7.1; 7.2) eingreift.