DE3342143C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Auf- oder Abwickeln von Wickelrollen aus bahnförmigem Mate­ rial, bestehend aus einer Auflage für eine Wickelrolle und einer den Wickeldorn gegenüber der Auflage höhenverschiebbar aufnehmenden Halterung für den Wickeldorn, die vorzugsweise zwei höhenverstellbare Lager für den Wickeldorn und einen über eine Steuereinrichtung betätigbaren Stelltrieb für diese Lager aufweist.

Bei Vorrichtungen dieser Art weist die Halterung für den Wickeldorn im allgemeinen eine vertikale Führung für den Wickeldorn auf, der in dieser Führung frei beweglich gehal­ ten ist, so daß beim Abziehen der Bahn von der auf der Auf­ lage ruhenden Wickelrolle der Wickeldorn im Maße der Verrin­ gerung des Wickelradius gegen die Auflage hin absinken kann. Die abzuwickelnde Bahn wird dabei von der Wickelrolle gegen ein zwischen der Auflage und der Wickelrolle geführtes För­ derband, ein Trägergewebe, ein Filzband od. dgl. gedrückt und mit diesem weitergefördert, wobei über das Förderband, das Trägergewebe oder das Filzband die Wickelrolle in die zum Abwickeln der Bahn erforderliche Drehung versetzt wird. Die Abwickelgeschwindigkeit ist folglich unmittelbar auf die Laufgeschwindigkeit des Förderbandes od. dgl. bezogen. Nach­ teilig bei diesen bekannten Vorrichtungen ist allerdings, daß die abzuwickelnde Bahn mit dem jeweiligen Rollengewicht während des Abwickelvorganges belastet wird, was insbesondere bei höheren Rollengewichten zu Störungen in der Bahn führt, wenn diese Bahn druckempfindlich ist, wie dies bei Vliesen der Fall ist.

Um eine vorgegebene Lage für die von einer Geweberolle abzuwickelnde Bahn gegenüber einer Fördereinrichtung sicher­ zustellen, ist es bekannt (DE-B-16 35 428), den Wickeldorn mit zwei höhenverstellbaren Lagern zu halten, die mittels einer Kette an einem Stelltrieb angeschlossen sind und über eine Steuereinrichtung durch den Stelltrieb verstellt werden können, so daß bei einer Durchmesserverringerung der Gewebe­ rolle während des Abwickelvorganges der Wickeldorn entspre­ chend abgesenkt werden kann. Zu diesem Zweck ist ein Steuer­ schalter vorgesehen, der mit Hilfe eines von zwei Schwenkar­ men betätigt werden kann, die je eine Auflagerrolle für die abzuwickelnde Geweberolle tragen und über Federn abgestützt sind. Wird aufgrund des Abwickelns der Rollendurchmesser so weit vermindert, daß die federbelasteten Schwenkarme den Steuerschalter betätigen, so wird die Geweberolle abgesenkt, bis der Steuerschalter wieder freigegeben wird. Die Lage der Wickelrolle ist folglich vom Schaltweg des Steuerschalters und von der Trägheit des Stelltriebes abhängig, so daß sich trotz einer annähernd gleichbleibenden Lage der von der Ge­ weberolle abgewickelten Gewebebahn unterschiedliche Auflage­ drücke gegenüber einer unverstellbaren Auflage ergeben, was für Wickelrollen aus Vliesbahnen nachteilige Vliesbelastungen mit sich bringt.

Damit der Anpreßdruck zwischen einer Druckrolle und einer Aufwickelrolle durch eine Verstellung des Wickeldornes gegenüber der Druckrolle gleich gehalten werden kann, ist es außerdem bekannt (DE-A-20 37 979), die Druckrolle durch eine Halterung nahezu unverschiebbar abzustützen und den Anpreß­ druck zwischen der Druckrolle und der Aufwickelrolle pneuma­ tisch zu ermitteln. Zu diesem Zweck erfaßt ein pneumatischer Fühler die durch die Zunahme des Wickeldurchmessers bedingte Schwenkverstellung des durch eine äußerst starke Feder abge­ stützten Tragarmes für die Druckrolle, wobei zwangsläufig eine Vergrößerung der Druckbelastung der Wickelrolle im Aus­ maß der Vorspannung der Belastungsfeder des Tragarmes auf­ tritt. Der vergleichsweise hohe Anpreßdruck macht eine solche Aufwickeleinrichtung zum Wickeln von gegen Druckbelastungen sehr empfindlichen Vliesbahnen ungeeignet. Abgesehen davon kann diese bekannte Aufwickeleinrichtung nicht zum Abwickeln von Wickelrollen eingesetzt werden, weil der Anpreßdruck nur zufolge einer Durchmesserzunahme der Wickelrolle ermittelt werden kann.

Schließlich ist eine Steuereinrichtung für den An­ preßdruck einer Wickelrolle an eine Stützrolle bekanntge­ worden (US-A-41 50 797), wobei das Gewicht der Wickelrolle aus der Aufwickellänge der aufzuwickelnden Bahn berechnet und das Gewicht des die Wickelrolle tragenden Schwenkarmes durch die Bestimmung der jeweiligen Winkelstellung des Schwenkrmes berücksichtigt wird. Da keine Messung des An­ preßdruckes zwischen der Stützrolle und der Wickelrolle durchgeführt wird, hängt die Beaufschlagung des Zylinders zum Gewichtsausgleich der Wickelrolle von einer berechneten Größe ab, die von einer kreiszylindrischen Wickelrolle aus­ geht und eine allfällige gewichtsbedinge Verformung der Wickelrolle unberücksichtigt läßt, so daß auch eine solche Steuereinrichtung den besonderen Anforderungen hinsichtlich des Ab- bzw. Aufwickelns von Vliesbahnen nicht genügen kann.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Ab- oder Aufwickeln von Wickelrollen der ein­ gangs geschilderten Art zu schaffen, die durch ein Vermeiden unerwünschter Belastungen des zu wickelnden, bahnförmigen Materials, insbesondere zum Ab- oder Aufwickeln von druck­ empfindlichen Vliesen, geeignet ist und eine Verformungsge­ fahr für das auf- oder abzuwickelnde Material ausschließt.

Eine Lösung der gestellten Aufgabe besteht darin, daß die Auflage an einem Meßwertgeber für die Auflast der Auf­ lage abgestützt und der Meßwertgeber als Istwertgeber an die mit einem Sollwert beaufschlagte Steuereinrichtung ange­ schlossen ist, die den Stelltrieb in Abhängigkeit von einer Soll-Istwertdifferenz steuert.

Eine weitere, gleichgestellte Lösung ist dadurch ge­ kennzeichnet, daß ein Meßwertgeber für die Auflagerkraft der Wickeldornlager als Istwertgeber an die Steuereinrichtung angeschlossen ist, deren Sollwertgeber an einen Geber für die Länge der von der Wickelrolle abgewickelten bzw. auf diese aufgewickelten Bahn angeschlossen ist, und den vom jeweiligen Rollengewicht abhängigen Sollwert aus dem einge­ gebenen Rollenanfangsgewicht, dem Bahngewicht je Längenein­ heit und der gemessenen Wickellänge ermittelt.

Diesen beiden Lösungen ist gemeinsam, daß der Stell­ trieb für die Höhenverstellung der Lager für den Wickeldorn nicht in Abhängigkeit von der Lage der Wickelrolle gegen­ über einer Druckrolle od. dgl., sondern in Abhängigkeit von dem jeweiligen Auflagedruck der Wickelrolle gesteuert wird, so daß die für die Bahnförderung notwendige Auflast sicher­ gestellt werden kann, ohne eine Überlastungsgefahr für die Materialbahn befürchten zu müssen.

Die beiden nebeneinandergestellten Lösungen bieten unterschiedliche Möglichkeiten, die vom Auflagedruck der Wickelrolle abhängige Steuerung des Stelltriebes für die Lager des Wickeldornes zu verwirklichen. Im einen Fall wird die Auflage an einem Meßwertgeber für die Auflast der Auf­ lage abgestützt. Ist die gemessene Auflast in bezug auf den davon abhängigen Auflagedruck im Vergleich zu einem vorgege­ benen Sollwert zu groß, so wird der Stelltrieb über einen Soll-Istwertvergleich im Sinne einer Abstandsvergrößerung zwischen dem Wickeldorn und der Auflage betätigt, bis die Auflast entsprechend dem gewünschten Auflagedruck verringert ist. Bei einer zu geringen Auflast wird der Stelltrieb gegen­ sinnig angesteuert, so daß über die Messung der Auflast der Wickeldorn unter Wahrung eines gewünschten Auflagedruckes nachgeführt wird, und zwar unabhängig von der sich ergeben­ den geometrischen Form der Wickelrolle.

An Stelle eines Meßwertgebers für die Auflast der Auflage kann im Falle der anderen Lösungsmöglichkeit ein Meß­ wertgeber für die Auflagerkraft der Wickeldornlager vorge­ sehen werden, wenn zusätzlich das jeweilige Rollengewicht bestimmt wird, das sich als Differenz des Rollenanfangsge­ wichtes und der ermittelten Gewichtsabnahme darstellt. Wird von diesem Rollengewicht jener Anteil abgezogen, der für einen gewünschten Auflagedruck der Wickelrolle erforderlich ist, so erhält man einen Sollwert für die Auflagerkraft der Wickeldornlager, wobei über einen Soll-Istwertvergleich wie­ derum der Stelltrieb für die Lager gesteuert werden kann. Bei einem Soll-Istwertabgleich wird folglich stets jener Ge­ wichtsanteil über die Wickeldornlager abgetragen, der die für einen konstanten Auflagedruck notwendige Auflast der Auflage übersteigt. Somit ist wiederum ein konstanter Auflagedruck der Wickelrolle und damit eine gewünschte Belastung des Bahnmaterials gewährleistet.

Damit die Belastung des Bahnmaterials über die Bahn­ breite gleichmäßig erfolgt, muß der Wickeldorn parallel zur Auflage verstellt werden. Der Stelltrieb für die Lager des Wickeldorns muß folglich mit einer entsprechen­ den Gleichlaufsteuerung versehen sein. Um hierfür ein­ fache Verhältnisse zu schaffen, können der Stelltrieb für das eine Lager des Wickeldorns über die Steuerein­ richtung in Abhängigkeit vom Auflagedruck der Wickel­ rolle und der Stelltrieb für das andere Lager des Wickeldorns über einen Soll-Istwertregler in Abhängigkeit von der Stellung des auflagedruckabhängig gesteuerten Stelltriebes betätigbar sein. Der die Höhenlage des einen Lagers angebende Istwert wird dabei dem durch die Höhenlage des anderen Lagers bestimmten Sollwert nachge­ führt, so daß für eine gleiche Höhenlage beider Lager gesorgt ist.

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in einem Ausführungsbeispiel vereinfacht dargesellt. Es zeigt

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Abwickeln von Wickelrollen in einer Seitenansicht,

Fig. 2 die erfindungsgemäße Vorrichtung an einem schema­ tischen Blockschaltbild und

Fig. 3 das Blockschaltbild einer Konstruktionsvariante.

Wie der Fig. 1 entnommen werden kann, weist eine Vorrichtung zum Abwickeln von Wickelrollen der darge­ stellten Art eine aus einer Rolle bestehende Auflage 1 für die Wickelrolle 2 aus einem Vlies auf, die auf einem Wickeldorn 3 aufgewickelt und mit dem Wickeldorn 3 in zwei seit­ lichen Lagern 4a und 4b gehalten ist. Damit das Einstzen des Wickeldorns 3 in die Lager 4a und 4b einfach vor sich gehen kann, bestehen die Lager 4a und 4b jeweils aus einem Lagerkörper 5 mit zwei Lagerrollen 6, auf denen der Wickeldorn 3 mit dem Achsstummel 7 aufruht, so daß trotz des einfachen Einlegens die freie Drehbarkeit des Wickeldornes gewährleistet ist. Der Lagerkörper 5 ist auf einer vertikalen Führung 8 verschiebbar gelagert und kann mit Hilfe eines Stelltriebes 9 entlang der Führung 8 verstellt werden. Der Stelltrieb 9 besteht dabei gemäß dem Ausführungsbeispiel aus einem Spindeltrieb 10, der von einem Elektromotor 11 her angetrieben wird. Die Antriebsverbindung zwischen dem Spindeltrieb 10 und dem Lager 4a bzw. 4b wird nach Fig. 1 über ein Zug­ mittel 12, beispielsweise ein Seil oder eine Kette, sichergestellt, das einerseits an einem Gestell 13 an­ gelenkt und über eine mit dem Stelltrieb 9 verbundene Umlenkrolle 14 zum Lagerkörper 5 geführt ist.Mit einer Verstellung des Stelltriebes 9 wird daher das Lager 4a bzw. 4b entlang der vertikalen Führung 8 verschoben. Mit Hilfe der Höhenverstellbarkeit der Lager 4a und 4b kann der Auflagedruck der Wickelrolle 2 so beeinflußt werden, daß das von der Wickelrolle 2 im Bereich der Auflage 1 abgezogene Bahnmatrial trotz des sich ändernden Rollengewichtes gleichmäßig mit einer ver­ gleichsweise geringen Last belastet wird. Zu diesem Zweck wird der Stelltrieb 9 für die beiden Lager 4a und 4b in Abhängigkeit vom Auflagedruck der Wickelrolle 2 über eine Steuereinrichtung 15 betätigt.

Nach Fig. 2 wird dies dadurch erreicht, daß die Auflast der Auflage 1 über einen Meßwertgeber 16, über den die Auf­ lage abgestützt ist, erfaßt und als Istwert der Steuer­ einrichtung 15 zugeführt wird, der die für den gewünschten Auflagedruck erforderliche Auflast als Sollwert vorgegeben wurde, und zwar über eine Eingabe 17. In Abhängigkeit von einer Soll-Istwertdifferenz wird der Elektromotor 11 ange­ steuert, der den Spindeltrieb 10 solange verstellt, bis der gewünschte Auflagedruck bzw. die hierfür erforderliche Auf­ last für die Auflage 1 gegeben ist. Der die Auflast über­ steigende Gewichtsanteil der Wickelrolle 2 wird über die Lager 4a und 4b abgetragen. Dabei braucht wohl nicht besonders hervorgehoben zu werden, daß unter dem Rollengewicht die Summe aus dem Gewicht des aufgewickelten Bahnmaterials und des Wickeldornes zu verstehen ist.

Damit das von der Wickelrolle 2 abgewickelte Vlies über die Vliesbreite während des Abwickelns gleichmäßig belastet und daher gleichmäßig auf ein unter der Wickelrolle 2 vor­ beigezogenes Förderband 18 od. dgl. aufgebracht werden kann, muß der Wickeldorn 3 parallel zur Auflage 1 verstellt werden. Die hierfür notwendige Gleichlaufsteuerung wird über einen Soll-Istwertregler 19 erzielt, der über einen Geber 20 für die Stellung des von der Steuereinrichtung 15 beaufschlagten Stelltriebes 9 mit dem Sollwert und über einen Geber 21 für die Stellung des dem Lager 4b zugeordneten Stelltriebes 9 mit dem Istwert der Regelgröße versorgt wird, so daß der Elektromotor 11 des Stelltriebes für das Lager 4b dieses Lager dem Lager 4a nachführt, und zwar auf Grund der je­ weils festgestellen Soll-Istwertdifferenz.

Gemäß der Fig. 3 wird die Abhängigkeit der Steuerung vom Auflagedruck der Wickelrolle 2 auf einem anderen Weg sichergestellt. Diese Steuerung beruht darauf, daß das Rollengewicht mit Ausnahme des für den gewünschten Auflage­ druck notwendigen Anteils über die Lager 4a und 4b abge­ tragen werden muß, so daß der über die Lager 4a und 4b ab­ zutragende Gewichtsanteil über die Auflagerkräfte dieser Lager 4a und 4b erfaßt werden kann. Voraussetzung ist selbst­ verständlich, daß das jeweilige Rollengewicht bestimmt werden kann. Zu diesem Zweck wird über einen Geber 22 die Länge des von der Wickelrolle 2 abgewickelten Vlieses gemessen und mit diesem Meßwert im Zusammenhang mit dem vorgegebenen Vliesge­ wicht je Längeneinheit das Gewicht des bereits abgewickelten Vlieses bestimmt. Aus dem Rollenanfangsgewicht kann somit das jeweilige Gewicht der Wickelrolle errechnet werden. Wird von dem jeweiligen Rollengewicht der für den gewünschten Auflagedruck erforderliche Gewichtsanteil abgezogen, so er­ hält man den Sollwert für die Auflagerkräfte der Lager 4a und 4b. Die Steuereinrichtung 15 ist folglich gemäß Fig. 3 mit einem Sollwertgeber 23 verbunden, dem einerseits der Meßwert des Gebers 22 für die Länge des bereits abgewickelten Vlieses zugeführt wird und der anderseits eine Eingabe 24 für das Vliesgewicht je Längeneinheit und eine Eingabe 25 für das Rollenanfangsgewicht aufweist, so daß programmbe­ dingt der Sollwert für die Steuereinrichtung 15 ermittelt werden kann. Die gewünschten Auflagedrücke der Wickelrollen können dabei selbstverständlich verschieden gewählt und dem Sollwertgeber 23 vorgegeben werden. Zur Bestimmung des Ist­ wertes ist ein Meßwertgeber 26 für die Auflagerkraft des Wickeldornlagers 4a vorgesehen, über das die Hälfte des über die Lager 4a und 4b abzutragenden Gewichtes abgetragen wird. Der Meßwert des Meßwertgebers 26 kann somit als Ist­ wert der Steuereinrichtung 15 zugeführt werden, die in Ab­ hängigkeit von der festgestellten Soll-Istwertdifferenz den Stelltrieb 9 ansteuert, dem der Stelltrieb 9 für das andere Lager 4b über den Regler 19 nachgeführt wird. Der Meßwert­ geber 25 kann auch zur Bestimmung des Rollenanfangsgewichtes herangezogen werden, wenn dafür gesorgt wird, daß der Meß­ wert vor dem Aufsetzen der Wickelrolle 2 auf der Auflage 1 festgehalten wird. Dies kann in einer entsprechenden Ge­ wichtsanzeige 27 erfolgen, die unmittelbar an die Eingabe 25 des Sollwertgebers 23 angeschlossen sein könnte.

Wird gemäß Fig. 1 der Stelltrieb 9 für die Lager 4a und 4b über ein Zugmittel 12 mit diesen Lagern verbunden, so kann der Meßwertgeber 26 für die Auflagerkraft der Wickeldorn­ lager auch mit dem Zugmittel 12 verbunden werden, dessen Zug­ spannung ein Maß für die Auflagerkraft ist.

Es braucht wohl nicht näher ausgeführt zu werden, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung mit gleichem Erfolg eingesetzt werden kann, wenn der Wickeldorn nicht frei drehbar gelagert ist, sondern angetrieben wird. Die Vorteile der beschränkten Vliesbelastung werden selbstverständlich auch genützt, wenn ein Vlies nicht von einer Rolle abgewickelt, sondern zu einer Rolle aufgewickelt wird. Die vorgeschlagene Vorrichtung zum Abwickeln von Wickelrollen kann folglich auch zum Auf­ wickeln von Wickelrollen eingesetzt werden.

Claims (3)

1. Vorrichtung zum Auf- oder Abwickeln von Wickelrollen aus bahnförmigem Material, bestehend aus einer Auflage für eine Wickelrolle und einer den Wickeldorn gegenüber der Auf­ lage höhenverschiebbar aufnehmenden Halterung für den Wickel­ dorn, die vorzugsweise zwei höhenverstellbare Lager für den Wickeldorn und einen über eine Steuereinrichtung betätigba­ ren Stelltrieb für diese Lager aufweist, dadurch gekennzeich­ net, daß die Auflage (1) an einem Meßwertgeber (16) für die Auflast der Auflage (1) abgestützt und der Meßwertgeber (16) als Istwertgeber an die mit einem Sollwert beaufschlagte Steuereinrichtung (15) angeschlossen ist, die den Stelltrieb (9) in Abhängigkeit von einer Soll-Istwertdifferenz steuert.

2. Vorrichtung zum Auf- oder Abwickeln von Wickelrollen aus bahnförmigem Material, bestehend aus einer Auflage für eine Wickelrolle und einer den Wickeldorn gegenüber der Auf­ lage höhenverschiebbar aufnehmenden Halterung für den Wickel­ dorn, die vorzugsweise zwei höhenverstellbare Lager für den Wickeldorn und einen über eine Steuereinrichtung betätigba­ ren Stelltrieb für diese Lager aufweist, dadurch gekennzeich­ net, daß ein Meßwertgeber (26) für die Auflagerkraft der Wickeldornlager (4a, 4b) als Istwertgeber an die Steuerein­ richtung (15) angeschlossen ist, deren Sollwertgeber (23) an einem Geber (22) für die Länge der von der Wickelrolle (2) abgewickelten bzw. auf diese aufgewickelten Bahn angeschlos­ sen ist und den vom jeweiligen Rollengewicht abhängigen Soll­ wert aus dem eingegebenen Rollenanfangsgewicht, dem Bahnge­ wicht je Längeneinheit und der gemessenen Wickellänge ermit­ telt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Stelltrieb (9) für das eine Lager (4a) des Wickeldornes (3) über die Steuereinrichtung (15) in Abhängig­ keit vom Auflagedruck der Wickelrolle (2) und der Stelltrieb (9) für das andere Lager (4b) des Wickeldornes (3) über einen Soll-Istwertregler (19) in Abhängigkeit von der Stel­ lung des auflagedruckabhängig gesteuerten Stelltriebes (9) betätigbar sind.