DE3216399A1

DE3216399A1 - Vorrichtung zum austauschen eines mit wickelgut bewickelten wickelkerns

Info

Publication number: DE3216399A1
Application number: DE19823216399
Authority: DE
Inventors: Klaus 8750 Aschaffenburg Kühn
Original assignee: EDELMANN MASCHF
Current assignee: EDELMANN MASCHF
Priority date: 1982-05-03
Filing date: 1982-05-03
Publication date: 1983-11-10
Also published as: EP0093301B1; EP0093301A1; DE3364872D1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Beim Aufwickeln von bahnförmigem Material, beispielsweise von Papier-, Stoff- oder Folienbahnen, stellt sich das Problem des Austausche eines voll bewickelten Wickelkerns gegen einen leeren Wickelkern, wenn das aufzuwickelnde Gut fortlaufend und mit hoher Geschwindigkeit zugeführt wird.

Man kann dieses Problem dadurch lösen, daß man einen Speicher vorsieht, in den das zu wickelnde Gut während des Austauschvorgangs einläuft. Ein solcher Speicher kann etwa durch eine oder mehrere Tänzerwalzen realisiert werden, die beim Auseinanderspreizen den Weg verlängern, den das Wickelgut durchlaufen muß und somit Speicherverhalten zeigen (vergl. z.B. DE-OS 27 51 829, Fig.l, Pos.16). Dies hat jedoch den Nachteil, daß man eine relativ teure und zusätzliche Tänzerwalzen-Einrichtung benötigt.

Es ist indessen auch bekannt, den Austausch der Wickelkerne ohne zusätzliche Speichereinrichtung durchzuführen. Bei einer solchen bekannten Vorrichtung wird der Wickelvorgang von einer Festrolle auf einen bereitgestellten, an einer Walze anliegenden neuen Wickelkern mit Hilfe einer Bahn-Auslenkvorrichtung übergeleitet (DE-OS 27 05 776). Diese Bahn-Auslenkvorrichtung weist hierbei ein Auslenkelement auf, das sich über die gesamte Bahnbreite erstreckt und zwischen der Walze und der Festrolle bewegbar ist und dabei die Bahn unter Bildung einer Bahnschleife auslenkt. Nachteilig ist hierbei jedoch - wie auch bei anderen ähnlichen Vorrichtungen, vergl. DE-AS 21 29 410 daß nach dem Durchtrennen des Endes der gerade gewickelten Bahnrolle zwischen deren Ende und dem nachfolgenden Anfang

der neu zu wickelnden Bahnrolle kein genügender Abstand besteht, so daß ein herkömmliches und störungsfreies Abtransportieren der fertig gewickelten Bahnrolle aus der Wickelstation nicht gewährleistet ist. Um diesen Nachteil zu beheben, ist eine Vorrichtung zum Wickeln langer Bahnabschnitte vorgeschlagen worden, bei der im Abstand des gewünschten Wiekeldurchmessers oberhalb eines Förderbands ein Kontaktband angeordnet ist, das entgegen dem Förderband läuft (DE-PS 20 02 725). Das zusätzliche Förderband ist indessen eine relativ teure und aufwendige Einrichtung.

Ednef andersartig aufgebaute Wickelmaschine, die nach Fertigstellen einer Aufwickelrolle und nach dem Abschneiden des Wickelguts beim Abtransport eine Verschlechterung oder Lockerung des Wickels verhindern soll, ist aus der DE-AS 1 948 453 bekannt. Hierbei sind zahnstangengeführte Schienen vorgesehen, auf denen die Lager von Haspeln laufen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 zu schaffen, bei welcher von der Eingabe eines leeren Wickelkerns bis zur Ausgabe des bewickelten Wickelkerns eine exakte Führung dieses Wickelkerns gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird gemäß den _Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Der mit der Erfindung erzielte Vorteil besteht insbesondere darin, daß das Einlegen von leeren Wickelkernen und das Entnehmen der bewickelten Wickelkerne vollautomatisch erfolgen kann. Außerdem wird ein sicheres Aufwickeln des Wickelguts gewährleistet, und zwar auch dann, wenn die

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aufzuwickelnde Bahn in mehrere Teilbahnen unterteilt ist, so daß gleichzeitig mehrere schmale Rollen gewickelt werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Es zeigen:

Fig. la eine Ansicht von oben auf einen bewickelten Wickelkern, der in eine Transportvorrichtung eingehängt ist; Fig. Ib eine Ansicht von oben wie in Fig.la, wo jedoch der Wickelkern in seine Abnahme-Stellung transportiert ist;

Fig. 2a eine Seitenansicht der in der Fig.la dargestellten Vorrichtung;

Fig. 2b eine Seitenansicht der in der Fig.Ib dargestellten Vorrichtung;
Fig. 3 eine Seitenansicht der kompletten erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig. 4 eine Variante der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit veränderter Anlege- und Anschlaggarnitur.

Die Fig.la zeigt in schematisierter Weise eine Draufsicht auf eine das Wickelgut enthaltende Walze 1, die sich auf' einem Wickelkern 2 befindet. Die beiden Enden 3,4 des Wickelkerns 2 sind in jeweils zwei kreisrunde Stangen 5,6 bzw. 7,8 eingefügt, die mittels eines umlaufenden Bandes 9,10, das beispielsweise durch eine-mmläüfenäe Kette gebildet sein kann, in Pfeilrichtung bewegt werden. Der Antrieb der Bänder 9,10 erfolgt mittels eines Elektromotors 11, der das Band 9 direkt und das Band 10 indirekt über eine Welle 12 antreibt. Durch geeignete Kopplung der Welle 12 mit dem Motor 11 über Kegelräder oder dergleichen wird erreicht, daß sich die beiden Bänder 9,10 synchron in Pfeilrichtung

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bewegen, wodurch der Wickelkern 2 exakt geführt wird.

Im Betriebszustand befindet sich der Wickelkern 2 in der Position, die in der Fig.la dargestellt ist, d.h.

in dieser Position wird das Wickelgut auf ihn aufgewickelt. Die verschiedenen kreisrunden Stangen 5,6; 14,15;18,19;22,23 bzw. 7,8;16,17;20,21;24,25 bleiben dabei in Ruhe und nehmen die in der Fig.la gezeigte Lage ein.

Zu Beginn des WiekelVorgangs befindet sich nur wenig Wickelgut auf dem Wickelkern 2, doch allmählich nimmt das Wickelgut und damit der Umfang der Walze 1 zu.

Bei einem bestimmten Umfang kann nun mit der Hand oder mittels eines automatischen Fühlers eine Signal ausgelöst werden, das bewirkt, daß der Motor 11 eingeschaltet wird. Die beiden Bänder 9,10 werden hierdurch gleichzeitig in Bewegung gesetzt, d.h. die voll bewickelte Walze 1 wird in Pfeilrichtung bewegt.

Ist die Walze 1 und mit ihr der Wickelkern 2 in die Position gelangt, die in der Fig.Ib dargestellt ist, so spreizen sich die Stangen 5,6 bzw. 7,8 aufgrund der Krümmung der Bahn, in die sie nun einlaufen, auseinander. Hierdurch ergibt sich die Möglichkeit, den Wickelkern und damit die Walze 1 herauszunehmen. Man könnte beispielsweise unter den in der Fig.Ib sichtbaren Teilen des Wickelkerns schräg angeordnete Bahnen vorsehen, auf denen der Wickelkern 2 in einen Speicher für fertig gewickelte Walzen 1 rollt.

Gleichzeitig mit der Abnahme der bewickelten Walze 1 kann auf der anderen Seite des Wickelkern-Antriebs ein unbewickelter Wickelkern 26 eingefügt werden,, wie es in der Fig. Ib gezeigt ist. Dies wird durch das Auseinanderspreizen der Stäbe 18,19 bzw. 20,21 ermöglicht, die sich gerade in der

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Bahnkrümmung befinden. Auch hier kann die Zuführung automatisch erfolgen, indem etwa eine Sperre freigegeben wird, welche die Wickelkerne in einem Wickelkern-Magazin 27 zurückhält. Es ist selbstverständlich auch möglich, die

O5 Zahl der kreisrunden Stäbe auf dem Umfang der Bänder 9,10 zu erhöhen, so daß praktisch zu jeder Zeit bei bewegten Bändern eine Eingabe von Wickelkernen möglich ist. Der neu eingelegte Wickelkern 26 wird nun an dieselbe Stelle gebracht, an der sich zuvor der Wickelkern 2 (Fig.la) befand. Er kann nun auf dieselbe Weise wie dieser bewickelt werden.

In ,der Fig.2a ist die Vorrichtung der Fig.la gemäß Schnitt A-A noch einmal von der Seite dargestellt. Mann erkennt hierbei wieder die Walze 1, die sich aus dem Wickelgut zusammensetzt. Diese Walze 1 wird durch das Ende 4 des Wickelkerns 2 in vertikaler Richtung geführt. Mit Hilfe des Bandes 10 und des Bandes 29 kann die Walze 1 nun nach rechts transportiert werden.

In der Fig.2b ist die Walze 1 in ihrer rechten Endposition dargestellt. Die Fig.2b entspricht somit dem Schnitt B -B der Fig.Ib, und zwar von der Seite gesehen. Es ist aus dieder Darstellung ersichtlich, daß nun die Walze 1 leicht abnehmbar ist, während man gleichzeitig den neuen Wickelkern 26 auf einfache Weise einlegen kann.

Die Figuren la,Ib,2a,2b zeigen lediglich das Prinzip der vertikalen und horizontalen Führung des Wickelkerns 2. In der Praxis sind selbstverständlich noch weitere Bauteile vorgesehen, die z.B. bewirken, daß der Wickelkern 2 nicht in dem Spalt zwischen den Stäben 7,8 herunterrutscht. Diese Bauteile sind z.T. in der nachfolgend beschriebenen Fig.3 dargestellt.

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In der Fig.3 ist eine vervollständigte Vorrichtung gezeigt, die prinzipiell den Vorrichtungen der Figuren 2a und 2b entspricht, und zwar in der Ansicht A¹-A¹ bzw. B'-B¹ (Fig.la, Fig.Ib). Die Welle 1 ist hier sowohl in ihrer Mittelstellung als auch in ihrer Endstellung dargestellt. Letztere ist mit I¹ bezeichnet und gestrichelt dargestellt.

Man erkennt bei der Darstellung der Fig.3, daß die Walze auf zwei Tragwalzen 30,31 ruht, welche die Walze 1 antreiben. Es handelt sich also gewissermaßen um einen Reibradantrieb. Die Walzen 30,31 werden ihrerseits durch den Motor 32 angetrieben, der sich unterhalb der Walzen 30,31 befindet. ..Auf der Walze 1 ruht eine Belastungswalze 33, die mit Hilfe eines Belastungsarms 34 gehoben und gesenkt werden kann. Das Heben und Senken des Belastungsarms 34 erfolgt mittels eines hydraulischen Antriebs 35, an dessen Kolbenstange 36 eine Umlenkrolle 37 vorgesehen ist, über die ein Seil 38 läuft, welches an seinem einen Ende an einem Vorsprung 39 oder dergleichen befestigt ist. Dieses Seil 38 ist über weitere Umlenkrollen 40,41,42 mit dem Belastungsarm 34 verbunden.

Das aufzuwickelnde bandförmige Gut 28 wird über eine erste Umlenkwalze 43 und eine zweite Umlenkwalze 44 auf die Tragwalze 30 gegeben, auf welcher die Walze 1 ruht. Zwischen den beiden Umlenkwalzen 43,44 befindet sich eine Tänzerung 45, deren Walze 46 verschiedene Positionen einnehmen kann, welche auf die Zugspannungen des bandförmigen Guts 28 hinweisen. Die Zugspannungen können dabei in bekannter Weise als Regelgröße für die Aufwickelgeschwindigkeit dienen, wobei die Regelgröße, z.B. eine elektrische Spannung, in einer besonderen Vorrichtung 47 erzeugt wird. Oberhalb des Wickelguts 28 befindet sich ein Wickelkernmagazin 48 mit den Wickelkernen 49,50. Aus diesem Wickel-

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kernmagazin 48 werden die leeren Wickelkerne zwischen die Führungsstäbe gebracht. Das Anlegen des Wickelguts 28 an einen neuen Wickelkern 51 erfolgt mit Hilfe einer Anlege- und Anschlaggarnitur 52. Diese enthält einen hydraulisch betätigbaren und schwenkbaren Arm 53, der durch die Rollen 30,31 hindurchgeführt werden kann. Die Endrolle 54 des Arms 53 ist in ihrer oberen Position mit 54' bezeichnet. Die Freigabe der neuen Wickelkerne kann, wie oben bereits erwähnt, automatisch erfolgen, indem eine Sperrklinke ΙΌ' entriegelt wird.

Die Bandübergabe von der bewickelten Walze 1 auf den leeren Wickelkern 51 erfolgt auf die Weise, daß der neue Wickelkern 51 zunächst auf die Walze 30 gelangt und dort das Wickelgut andrückt. Jetzt wird der Arm 5 3 mit der Endrolle 54 durch die Walzen 30,31 hindurchgeführt, und er nimmt das Wickelgut 28 in der Weise mit, daß es um den Wickelkern 51 geschlungen wird. Mit Hilfe einer nicht dargestellten Schere wird das Wickelgut 28 jetzt an der Stelle 55 durchtrennt, so daß die Walze 1 frei ist. Gleichzeitig wird das Wickelgut 28 voll von dem Wickelkern 51 erfaßt, der nun auf der wieder zurückgenommenen Endrolle 54 aufsitzt. Von oben drückt jetzt die Belastungswalze 53 auf den neuen Wickelkern 51.

In der Fig.4 ist eine Variante 60 der Anlege- und Abschlaggarnitur 52 dargestellt. Diese Variante 60 weist drei Tragwalzen 30,31,61 auf, wodurch darauf verzichtet werden kann, den Arm 53 durch die beiden Tragwalzen 30,31 hindurchzuführen. Ohne den Eingriff des Arms 62, der von einer Hydraulik 63 angetrieben wird, verläuft das Wickelgut 28 entlang der ausgezogenen Linie. Bei der Darstellung der Fig.4 ist die Walze 1 gerade von den Walzen 30,31 wegtransportiert und auf die Walze 61 gegeben worden. Greift

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nun der Arm 6 2 mit seiner Rolle 64 nach oben, so umschlingt er das Wickelgut 28' des neuen Wickelkerns 51 in der Weise, wie es gestrichelt dargestellt ist.In seiner Endstellung berühren sich das Wickelgut 28 und das gegenläufige Wickelgut im Punkt 65. Gleichzeitig wird das Wickelgut 28' z.B. im Punkt 66 durchtrennt, so daß die Walze 1 weggenommen werden kann und sich das Ende des Wickelguts 28' über den Wickelkern 51 schlingt.

Es versteht sich, daß die vorliegende'Erfindung nicht auf das in den Figuren gezeigte Ausführungsbeispiel beschränkt ist. So können auch andere Antriebe für den Transport des Wickelkerns 2 vorgesehen werden, wenn sie nur die Bedingung erfüllen, daß der Wickelkern exakt horizontal und vertikal geführt wird, ohne daß er sich verklemmt. Der.Wickelkern muß auch nicht in jedem Fall starr oder durchgehend ausgebildet sein. Vielmehr kann er z.B. Federn enthalten, die es gestatten, den Wickelkern in seiner Längsachse etwas zusammenzudrücken, so daß der Wickelkern auch in der Position eingeführt werden kann, die in der Fig.la gezeigt ist. Hierdurch wäre es möglich, den Wickelkern auch bei stillstehendem Antrieb einzuführen oder wegzunehmen.

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Claims

P 243-ΕΜ/82 VORRICHTUNG ZUM AUSTAUSCHEN EINES MIT WICKELGUT BEWICKELTEN WICKELKERNS Patentansprüche

1. Vorrichtung zum Austauschen eines mit Wickelgut bewickelten Wickelkerns gegen einen unbewickelten Wickelkern ohne Unterbrechung der Zuführung des Wickelguts, wobei eine Anlegevorrichtung vorgesehen ist, welche das Wickelgut dem neu eingegebenen Wickelkern zuführt und von dem bewickelten Wickelkern wegnimmt, und wobei eine Schneidevorrichtung vorgesehen ist, welche das Wickelgut zwischen dem bewickelten und dem unbewickelten Wickelkern durchschneidet, gekennzeichnet durch

a) eine vertikale Führung (5,6;7,8) des Wickelkerns (2);

b) eine Vorrichtung (9,10) für den horizontalen Transport der Führung (5,6;7, 8) des Wickelkerns (2);

c) eine Freigabe des Wickelkerns (2) in einer ersten Endposition der horizontal bewegten Führung {5, 6; 7, 8).

d) Eine Eingabe des Wickelkerns (2) in einer zweiten Endposition der horizontal bewegten Führung (5,6;7,8).

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2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vertikale Führung (5,6;7,8) zwei einander gegenüberliegende Führungsvorrichtungen (5,6 bzw. 7,8) aufweist.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die einander gegenüberliegenden Führungsvorrichtungen jeweils auf einer geradlinigen inneren Bahn über eine halbkreisförmige Strecke auf eine geradlinige äußere Bahn geführt sind, so daß sie sich auf einer geschlossenen Schleife bewegen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vertikale Führung zwei erste parallele Stäbe (5,6) und zwei zweite parallele Stäbe (7,8) aufweist, wobei der Zwischenraum zwischen den beiden ersten parallelen Stäben (5,6) für die Aufnahme des einen Endes (3) des Wickelkerns (2) und der Zwischenraum zwischen den zweiten parallelen Stäben (7,8) für die Aufnahme des anderen Endes (4) des Wickelkerns (2) vorgesehen sind.

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1,3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Freigabe des Wickelkerns (2) aufgrund des Auseinanderspreizens der parallelen Stäbe (5,6;7,8) an der Übergangsstelle zwischen der geradlinigen inneren Bahn und der anschließenden halbkreisförmigen Strecke erfolgt.

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1,3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingabe des Wickelkerns (2) aufgrund der Zusammenführung der parallelen Stäbe (5,6; 7,8) an der Übergangsstelle zwischen der halbkreisförmigen Strecke und der anschließenden inneren Bahn erfolgt.

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7. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere vertikale Führungen (5, 6;22, 23,-18,19; 14,15) vorgesehen sind, die sich auf einer ersten Schleife befinden, und daß mehrere vertikale Führungen (7, 8; 16,17; 21 20; 25,24) vorgesehen sind, die sich auf einer zweiten Schleife befinden.

8. Vorrichtung nach Ansoruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Schleife jeweils durch eine umlaufende Kette gebildet werden.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wickelkern (2) Enden (3,4) besitzt, welche im Querschnitt die Form eines Rechtecks mit zwei viertelkreisförmigen Aussparungen aufweisen.

10. Vorrichtung nach Anspruch -1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Wickelkernmagazin -(48) vorgesehen· ist, in dem sich mehrere Wickelkerne -(49,50) befinden, von denen jeweils ein Wickelkern einer vertikalen Führung zugeführt werden kann.

11. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Tragwalzen (30,31) und eine Belastungswalze (33) vorgesehen sind.

12. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß drei Tragwalzen (30,31,61) und eine Belastungswalze (33) vorgesehen sind.

13. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Belastungswalze (33) mit einem Fühler gekoppelt ist, der bei einem vorherbestimmten Durchmesser des aufgewickelten Guts bzw. bei einer vorherbestimmten Gesamtlänge des Guts einen Wechsel der Wickelkerne einleitet.

14. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Tänzerung (45) für das Wickelgut (28) vorgesehen ist, welche die Spannung des Wickelguts (28) feststellt und die Wickelgeschwindigkeit oder die Spannung des Wickelguts entsprechend regelt.

15. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlegevorrichtung (52) einen schwenkbaren Arm (53) aufweist, der an seinem Ende mit einer Walze (54) versehen ist, und daß diese Rolle (54) zwischen zwei Tragwalzen (30,31) hindurch auf das bewegte Wickelgut (28) gedrückt wird, so daß dieses um einen neu eingeführten Wickelkern (51) geschlungen wird.

16. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlegevorrichtung einen schwenkbaren Arm (62) aufweist, der an seinem einen Ende mit einer Walze (64) versehen ist, und daß diese Walze (64) zwischen der zweiten (31) und der dritten Tragwalze (61) hindurch auf das bewegte Wickelgut (28) gedrückt wird, so daß dieses sich um einen neu eingeführten Wickelkern (51) schlingt.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Walze (64) bis in die unmittelbare Nahe des über die Tragwalze (30) laufenden Wickelguts (28) geführt ist, so daß zwei gegenläufige Bereiche des Wickelguts (28) miteinander in Berührung kommen.

18. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zum horizontalen Transport der Führung des Wickelkerns zwei zwei Schleifen aufweist, die derart miteinander gekoppelt sind, daß sie stets gleiche Umlaufgeschwindigkeiten haben.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopplung mittels Kegelrädern und Wellen erfolgt.

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