DE3629217A1 - Vorrichtung zum aufwickeln einer warenbahn - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Auf­ wickeln einer breit geführten Warenbahn auf einen antreibbaren Wickelkern, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Eine solche Vorrichtung wird benutzt, um beispiels­ weise eine Warenbahn aus Textilmaterial, Papier, Kunststoffmaterial oder dergleichen auf einen Wickelkern zu einem Warenbahnwickel entsprechender Größe aufzuwickeln. Dazu kann die Wickelvorrichtung unmittelbar am Ende einer Warenbahn-Behandlungs­ maschine (z.B. Trocken- und Fixiermaschine) oder auch als gesonderte Vorrichtung für eine Umwickel­ einrichtung (Umwickeln von einem Wickel in einen neuen, gegebenenfalls bei zusätzlicher Zwischenbe­ handlung) verwendet werden. Bei dem Herstellen solcher Warenbahnwickel ist es nun wichtig, daß der Wickel eine der Warenbahnart angemessene Wickel­ härte erhält.

Aus der DE-AS 14 99 028 ist eine Wickelvorrichtung der im Oberbegriff des Anspruches 1 vorausgesetzten Art bekannt. Hierbei sind die die Andrückwalze tragenden Pendelarme als Doppelarme ausgebildet, die einerseits durch die Druckmittelzylinder elastisch nachgebbar abgestützt sind und zusätzlich noch Ge­ gengewichte für die Andrückwalze aufweisen. Der An­ drückwalze sind außerdem noch eine Expanderwalze und ein Klemmwalzenpaar für die herangeführte Wa­ renbahn vorgeschaltet. Bei dieser bekannten Aus­ führungsform wird die Andrückwalze während eines ganzen Wickelvorganges derart elastisch gegen den Wickelkern bzw. den sich bildenden Wickel gedrückt, daß sie bei zunehmendem Wickeldurchmesser gegen den Druck der Druckmittelzylinder nach unten gedrückt wird, um die Wickelspannung zu steuern. Nach Er­ reichen des vorgegebenen Wickeldurchmessers wird das Wickeltragarmpaar um etwa 180° um seine hori­ zontale Drehachse geschwenkt, so daß der volle bzw. fertige Wickel von der Andrückwalze wegbewegt und ein von den entgegengesetzten Enden der Wickeltrag­ arme gehalterter neuer Wickelkern auf die Andrück­ walze bewegt wird. Aufgrund der Anzahl der hier im Bereich vor der Andrückwalze vorgesehenen, ange­ triebenen Zubringerwalzen sowie aufgrund der Aus­ bildung und Funktion der Wickeltragarme ergibt sich bei dieser bekannten Ausführung ein relativ großer konstruktiver Aufwand.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vor­ richtung der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 vorausgesetzten Art in der Weise weiterzuentwickeln, daß sich bei verhältnismäßig niedrigem baulichen Aufwand eine äußerst zuverlässige Ausführung ergibt, durch die verschiedene Warenbahnen mit einer vorbe­ stimmbaren Wickelhärte auf Wickelkernen aufgewickelt werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Bei dieser erfindungsgemäßen Wickelvorrichtung kön­ nen die Pendelarme nur eine begrenzte Abwärtsbewe­ gung ausführen. Die unterste Stellung der Pendelar­ me, d. h. deren Abwärtsbewegung wird durch wenig­ stens einen Endschalter begrenzt, der mit einer Steuereinrichtung verbunden ist, die auch die Druck­ mittelzylinder der Pendelarme derart steuert, daß der Anpreßdruck der Andrückwalze an den Wickel ein­ gestellt werden kann. Von Bedeutung ist ferner, daß diese Steuereinrichtung so ausgebildet ist, daß bei einem Schließen des genannten Endschalters ein Druck­ mittelzylinderantrieb für die Schwenkbewegung eines den Wickel über die Wickeltragarme tragenden Schwenk­ gestelles im Sinne einer Entlastung der Andrückwalze betätigbar ist, indem der sich bildende Wickel um ein gewisses Maß von der Andrückwalze weggeschwenkt wird, so daß die Pendelarme und damit auch die An­ drückwalze der Wickelbewegung bis in die obere Aus­ gangsstellung von Pendelarmen und Andrückwalze nach­ geführt werden können. Während der Wickel gebildet wird, wiederholt sich dieses Spiel von begrenzter Abwärtsbewegung der Pendelarme mit Andrückwalze, be­ grenzter Wegschwenkbewegung des sich bildenden Wickels (und damit Entlastung der Andrückwalze) und Nachführbewegung der Pendelarme und Andrückwalze in ihre obere Ausgangsstellung, so daß stets mit einem gleichbleibenden Anpreßdruck und somit mit einer über den ganzen Wickeldurchmesser im wesentlichen gleich­ bleibenden, optimalen Wickelhärte gewickelt werden kann.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Ge­ genstand der Unteransprüche.

Im folgenden sei ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser Zeichnung zeigen

Fig. 1 eine vereinfachte Seitenansicht der Wickelvorrichtung;

Fig. 2 eine teilweise Endansicht (etwa linke Seite) gemäß Pfeil II in Fig. 1;

Fig. 3 eine schematische Seitenansicht mit angedeutetem Druckmittel-Steuerkreis.

Anhand der Fig. 1 und 2 sei zunächst der grundsätz­ liche Aufbau dieser Wickelvorrichtung beschrieben. Es sei dabei angenommen, daß die Wickelvorrichtung am Ende 1 einer an sich bekannten Spannmaschine zum Trocknen und/oder Fixieren von breit geführten Wa­ renbahnen angeordnet ist bzw. in dieses Maschinen­ ende 1 integriert ist. Hinter dem eigentlichen Ma­ schinenende 1 ist in einem zugeordneten Rahmenteil 2 das untere Ende eines in Richtung des Doppelpfei­ les 3 um eine horizontale Achse 4 schwenkbares Schwenkgestell 5 angeordnet. Am oberen Ende 5 a dieses Schwenkgestelles 5 sind zwei paarweise zu­ sammengeordnete Wickeltragarme 6 über eine hori­ zontale Drehachse 7 schwenkbar gelagert. Von diesen beiden Wickeltragarmen 6 ist in den Fig. 1 und 2 lediglich der eine, gemäß Fig. 2 beispielsweise der linke Wickeltragarm 6 veranschaulicht, während der andere, in diesem Falle also der rechte Wickeltrag­ arm spiegelbildlich zum anderen auf der gegenüber­ liegenden Seite des Schwenkgestelles 5 angeordnet und gehaltert ist (wie an sich bekannt). Jeder Wickeltragarm 6 ist nach Art eines Doppelhebelarmes ausgebildet (vergleiche Fig. 1), im Bereich seiner Längsmitte über die Drehachse 7 gelagert und kann um bis zu 360°, vorzugsweise um 180° im Sinne des Pfeiles 8 geschwenkt werden. An den entgegengesetz­ ten Enden 6 a und 6 b jedes Wickeltragarmes 6 sind in an sich bekannter und daher nicht näher erläuterter Weise Einrichtungen 9 zur drehbaren Halterung der axialen Enden 10 a eines Wickelkernes 10 vorgesehen (vergleiche auch Fig. 2). In der Darstellung gemäß Fig. 2 ist ferner angedeutet, daß am bzw. im Schwenk­ gestell 5 Hyperbelantriebe 11 (vorzugsweise auf jeder Seite des Gestelles) derart vorgesehen sind, daß die Halterungseinrichtungen 9 für die Wickelkerne 10 un­ abhängig voneinander und in gewünschter Weise an­ steuerbar angetrieben werden können.

Das Schwenken des Schwenkgestelles 5 in Richtung des Doppelpfeiles 3 folgt in gesteuerter Weise mit Hilfe eines Druckmittelzylinderantriebes 8, wie weiter un­ ten noch näher erläutert wird.

Am Spannmaschinenende 1 werden die Achsenden 12 einer antreibbaren Andrückwalze 13 von je einem zugeordne­ ten Pendelarm 14 drehbar getragen. Jeder dieser bei­ den paarweise zusammengeordneten Pendelarme 14 ist in Form einer einarmigen Schwinge ausgeführt, deren eines Ende 14 a auf der zugehörigen Maschinenseite in einem Maschinenrahmen 15 gelagert ist, während das entgegengesetzte freie Ende 14 b jedes Pendelarmes zum einen das zugehörige Achsende 12 der Andrück­ walze 13 lagert und zum andern von der Kolbenstan­ ge eines zugehörigen Druckmittelzylinders 17 ela­ stisch nachgiebig abgestützt wird, dessen unteres Ende 17 a ebenfalls am Maschinenrahmen 15 gehaltert ist.

Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel kann die An­ drückwalze 13 gleichzeitig die Abzugswalze der zu­ gehörigen Spannmaschine bilden, so daß diese Andrück­ walze 13 gleichzeitig als Zugwalze für eine aus der Spannmaschine kommende, breit geführte, aufzuwickeln­ de Warenbahn 18 und als Stützwalze für den sich bil­ denden Wickel 19 mit dem Wickelkern 10 dient. Diese Andrückwalze 13 wird daher auch vorzugsweise wie eine bekannte Zugwalze angetrieben (was daher nicht näher veranschaulicht ist).

Die Schemadarstellung in Fig. 3 zeigt die Wickelvor­ richtung gemäß Fig. 1 in vereinfachter Ausführung so­ wie während des Vorganges eines Wickelwechsels und insbesondere während des Querschneidens der Warenbahn 18 zwischen dem fertigen Wickel 19′′ und dem sich neu bildenden Wickel 19 (oberhalb der Andrückwalze 13).

Wie anhand dieser Schemadarstellung in Fig. 3 zu er­ kennen ist, ist den Pendelarmen 14 zumindest ein End­ schalter 20 zugeordnet, der die Abwärtsbewegung die­ ser Pendelarme 14 und somit auch die Abwärtsbewegung der Andrückwalze 13 begrenzt. Dieser Endschalter 20 steht mit einer an sich bekannten und daher nur ein­ fach angedeuteten Steuereinrichtung 21 in Verbindung, die derart ausgebildet ist, daß bei einem Schließen des Endschalters 20 (bzw. einem Schließen der End­ schalter 20, wenn jedem Pendelarm 14 ein solcher zu­ geordnet ist) über den Druckmittelzylinderantrieb 28 der sich bildende Wickel 19 um ein gewisses Maß weg­ geschwenkt bzw. angehoben wird und gleichzeitig die Druckmittelzylinder 17 die Andrückwalze 13 (über die Pendelarme 14) in Aufwärtsrichtung (Pfeil 22) nach­ führen, wie es in Fig. 1 zum Teil gestrichelte und strichpunktierte Linien angedeutet ist.

Bei den Druckmittelzylindern 17 und dem Druckmittel­ zylinderantrieb 28 kann es sich um pneumatisch oder um hydraulisch betreibbare Zylinder handeln. Die Steuereinrichtung 21, die Druckmittelzylinder 17 und der Druckmittelzylinderantrieb 28 gehören zu einem in Fig. 3 nur angedeuteten Druckmittelsteuer­ kreis 23 mit Manometer 24, Druckmittelbegrenzer (bzw. Feinregelventil) 25, wenigstens einem Ventil 26 so­ wie einer hydraulischen Antriebsverbindung 27 zum Druckmittelzylinderantrieb 28, um die Druckmittel­ zylinder 17 und den Druckmittelzylinderantrieb 28 in gewünschter Weise steuern bzw. mit Druckmittel beaufschlagen zu können.

Für das Aufwickeln der zulaufenden Warenbahn 18 auf einen sich am oberen Umfang der Andrückwalze 13 ab­ stützenden Wickelkern 10 sei vorausgeschickt, daß dieser Wickelkern 10 über seine zugehörige Halte­ rungseinrichtung 9 und den entsprechenden Hyperbel­ antrieb 11 in einer der Warenbahn-Behandlungsgeschwin­ digkeit angepaßten Weise angetrieben wird (wie an sich bekannt); in entsprechend angepaßter Weise wird auch die Andrückwalze 13 angetrieben, um die Waren­ bahn 18 in breit geführtem Zustand dem sich bilden­ den Wickel 19 zuzuführen.

Der in seinem Durchmesser wachsende Wickel 19 stützt sich - wie in Fig. 1 in einigen Phasen veranschau­ licht - am oberen Umfang der Andrückwalze 13 ab. Wenn der Wickel seinen größten Durchmesser erreicht hat (wie bei 19′ angedeutet), dann schwenkt das Schwenkgestell 5 gemäß Fig. 1 und 3 in Richtung des Pfeiles 3 so weit nach rechts, d. h. von der An­ drückwalze 13 weg, daß die beiden paarweise zusam­ mengeordneten Wickeltragarme 6 um etwa 180° in Rich­ tung des Pfeiles 8 schwenken, wodurch ein zuvor am entgegengesetzten Armende 6 a aufgenommener neuer Wickelkern 10 mit der aufzuwickelnden Warenbahn 18 in Berührung gebracht wird. Zu diesem Zeitpunkt, der etwa der Darstellung in Fig. 3 entspricht, wird die Warenbahn 18 im Bereich zwischen dem fertigen, weggeschwenkten Wickel 19′′ und dem neu zu bilden­ den Wickel 19 geschnitten, indem eine Gegenhalte­ einrichtung 29 nach unten geschwenkt und die damit zusammenwirkende Schneideinrichtung 30 nach oben ausgefahren wird, so daß die Warenbahn 18 in straff gespanntem Zustand sauber getrennt werden kann. Das maschinenseitige Ende der Warenbahn 18 schnellt dann gegen den auf der Andrückwalze 13 befindlichen Wickelkern 10 (eventuell unter Unterstützung einer an der Gegenhalteeinrichtung 29 befindlichen Blasdüse), so daß der neue Wickel 19 sauber und zuverlässig an­ gewickelt werden kann. Der nach hinten weggeschwenk­ te fertige Wickel 19′′ kann dann in an sich bekann­ ter und hier nicht näher veranschaulichter Weise abgelegt und abtransportiert werden.

Von besonderer Bedeutung bei diesem Aufwickeln der Warenbahn 18 ist nun jedoch, daß der sich bilden­ de Wickel 19 mit einer der Warenbahn 18 angepaßten, vorgegebenen Wickelhärte gewickelt wird. Zu diesem Zweck wird die Andrückwalze 13 mit konstanter Kraft durch die Druckmittelzylinder 17 (über die Pendel­ arme 14) gegen den sich bildenden Wickel 19 gedrückt. Die Andrückwalze 13 weicht dabei dem größer werden­ den Wickel 19 - bei gleichbleibender Andrückkraft durch die Druckmittelzylinder 17 - so weit nach un­ ten aus, bis die untere Endstellung der Pendelarme 14 erreicht ist und der die weitere Abwärtsbewegung be­ grenzende Endschalter 20 geschaltet wird. Hierdurch wird über die Steuereinrichtung 21 die Druckmittel­ zufuhr zum Druckmittelzylinderantrieb 28 derart ge­ steuert, daß dieser das Schwenkgestell 5 um ein ge­ wisses Maß wegschwenkt und damit auch der sich bil­ dende Wickel 19 um ein entsprechendes Maß nach oben verlagert wird, wodurch die Andrückwalze 13 entla­ stet und in ihre Ausgangsstellung aufwärts bewegt wird, was in an sich bekannter Weise noch durch Ge­ gengewichte an den Pendelarmen 14 oder durch eine ent­ sprechende Federbelastung unterstützt werden kann.

Die Andrückwalze 13 drückt dabei weiterhin mit kon­ stanter Kraft gegen den Wickel 19, wobei die ge­ wünschte Wickelhärte über die Andrückwalze 13 ein­ gestellt werden kann. Dies wird durch Justieren des Druckbegrenzers 25 zur Beeinflussung des Druckes in den Druckmittelzylindern 17 erreicht, die auf die Pendelarme 14 wirken. Dieses Spiel, d. h. dieses im­ pulsweise Höherdrücken bzw. Wegdrücken des sich bil­ denden Wickels 19 wiederholt sich dann so lange, bis der Wickel seinen gewünschten Durchmesser (vergleiche 19′ und 19′′ in Fig. 1) erreicht hat bzw. fertig ge­ wickelt ist. Diese Art des impulsweisen Wegdrückens des sich bildenden Wickels 19 und des Andrückens der Andrückwalze 13 mit konstanter, steuerbarer An­ drückkraft führt bei relativ geringem Raumbedarf und niedrigem Konstruktionsaufwand zu einer optimalen und gleichmäßigen Wickelhärte des fertigen Warenbahn­ wickels. Diese hervorragende Wickelqualität wird außerdem durch den Antrieb der Andrückwalze 13 so­ wie durch den Wickelkernantrieb (über die Hyperbel­ antriebe 11) besonders vorteilhaft unterstützt.

Es versteht sich von selbst, daß diese Wickelvorrich­ tung nicht nur - wie beschrieben - am Ende einer Wa­ renbahn-Spannmaschine angebaut bzw. integriert sein kann, sondern daß diese Wickelvorrichtung auch als eine gesonderte Einheit ausgebaut sein kann, wie es beispielsweise für Umwickelvorrichtungen benötigt wird.

Claims (5)

1. Vorrichtung zum Aufwickeln einer breit geführten Warenbahn auf einen antreibbaren Wickelkern, ent­ haltend

• - zwei paarweise zusammengeordnete Wickeltragar­ me, die an ihren beiden entgegengesetzten Enden Einrichtungen zur drehbaren Halterung der Wickel­ kernenden aufweisen und im Bereich ihrer Längs­ mitte um eine horizontale Drehachse bis zu 360° schwenkbar gelagert sind, sowie
• - eine gleichzeitig als Zugwalze für die aufzu­ wickelnde Warenbahn und als Stützwalze für den sich bildenden Warenbahnwickel dienende, antreib­ bare Andrückwalze mit Achsenden, die von Pendel­ armen drehbar getragen werden, die ihrerseits durch Druckmittelzylinder elastisch nachgebbar abgestützt sind,
  gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
• a) Den Pendelarmen (14) ist wenigstens ein deren Abwärtsbewegung begrenzender Endschalter (20) zugeordnet, der mit einer Steuereinrichtung (21) in Verbindung steht;
• b) diese Steuereinrichtung (21) ist mit den Druck­ mittelzylindern (17) der Pendelarme (14) der­ art verbunden, daß der Anpreßdruck der Andrück­ walze (13) an den Wickel (19) einstellbar ist;
• c) diese Steuereinrichtung (21) ist ferner so aus­ gebildet, daß bei einem Schließen des Endschal­ ters (20) ein Druckmittelzylinderantrieb (28) für die Schwenkbewegung (3) eines den Wickel (19) über die Wickeltragarme (6) tragenden Schwenkgestelles (5) im Sinne einer Entlastung der Andrückwalze (13) betätigbar ist, wobei die Pendelarme (14) mit der Andrückwalze (13) der Wickelbewegung bis in ihre obere Ausgangs­ stellung nachführbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Pendelarme (14) in Form von einar­ migen Schwingen ausgeführt sind, deren eine Enden (14 a) schwenkbar an einem Maschinenrahmen (15) der Vorrichtung gelagert sind und an deren ent­ gegengesetzten freien Enden (14 b) einerseits die Kolbenstangen (16) der Druckmittelzylinder (17) an­ greifen und andererseits die Achsenden (12) der Andrückwalze (13) gelagert sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Druckmittelzylinder (17) und der Druckmittelzylinderantrieb (28) pneumatisch oder hydraulisch antreibbar sind.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (21) in einem Druckmittelsteuerkreis (23) mit einem Druckmittelbegrenzer (25) für die Druckmittel­ zylinder (17) der Pendelarme (14) angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­ net, daß der Druckmittelzylinderantrieb (28) des Schwenkgestelles (5) ebenfalls mit dem Druckmit­ telsteuerkreis (23) der Steuereinrichtung (21) verbunden ist.