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Maschine zum Herstellen von Wattekugeln
Die Erfindung bezieht sich auf eine Maschine zum Herstellen von Wattekugeln aus einem aus einer Karde oder einem Behälter zugeführten Watteband, unter Verwendung von je einer von Antriebsmitteln angetriebenen, in bekannter Weise angeordneten Einzugvorrichtung und Reissvorrichtung, sowie einer Wickelvorrichtung.
Es sind bereits dem gleichen Zweck dienende Maschinen bekannt, bei denen das Watteband von einer Einzugvorrichtung aufgenommen und dann an eine Reissvorrichtung weitergegeben wird, die das Watteband in Stücke bestimmter Länge aufteilt, und diese Stücke einer Wickelvorrichtung zuführt. Die Wickelvorrichtung besteht normalerweise aus einem Rad, dessen Felge von einem Blechstreifen überdeckt ist. Zwischen diesem Blechstreifen und der Radfelge werden nun die Wattekörper gewickelt, wobei natürlich eher zylindrische als kugelförmige Wattekörper entstehen.
Um diesem Nachteil abzuhelfen, wurde versucht, in den Formkanal hineinragende Stifte anzuordnen, welche die Aufgabe hatten, die von der Reissvorrichtung abgetrennten Wattestücke auch quer zum Band in Drehung zu versetzen. Solche Stifte haben jedoch den Nachteil, dass das sehr leichte Material daran hängen bleibt, was natürlich zu Verstopfungen des Kanals und zu unangenehmen Betriebsunterbrechungen führt.
Ausserdem ist der Aufbau solcher Maschinen, angefangen bei dem kreisförmig verlaufenden Wickelkanal bis zu dem Getriebe für die verschiedenen am Wickelprozess beteiligten Vorrichtungen, sehr kompliziert und daher störungsanfällig.
Weiter ist eine Vorrichtung bekannt, welche zur Herstellung einer fortlaufenden zylindrischen Wattetamponschnur mit einem endlosen Transportband arbeitet. Dieses Band dient dabei lediglich dazu, die von einer Karde abgenommene Watteflorbahn der aus mehreren schräg zur Bahn angeordneten Walzen bestehenden Rollvorrichtung zuzuführen. Eine auch nur einigermassen wirtschaftliche Herstellung von Wattekugeln ist mit dieser Vorrichtung nicht denkbar.
Es ist nun ein Zweck der Erfindung, eine Maschine zu schaffen, die einfach im Aufbau ist und durch die besondere Ausbildung der Wickelvorrichtung auch die übrigen vorgenannten Nachteile vermeidet.
Insbesondere soll diese Maschine Wattebandstücke in wirtschaftlicher Weise derart bearbeiten bzw. verformen, dass daraus die gewünschten Wattekugeln entstehen. Dies konnte von den bisherigen Maschinen nur in ungenügender Weise erzielt werden.
Die erfindungsgemässe Maschine zum Herstellen von Wattekugeln zeichnet sich dadurch aus, dass die Wickelvorrichtung ein endloses Transportband aufweist, von welchem wenigstens das obere Trumm von einem quer zum Band gewölbten Führungsblech überdeckt ist, um zusammen mit dem Band einen tunnelförmigen Kanal zu bilden, wobei die Innenwand des Führungsbleches in Längs-und Querrichtung versetzt angeordnete rauhe Abschnitte in Form von länglichen Belägen besitzt, deren Länge mit zunehmender Entfernung vom Eingang des Formkanals abnimmt.
Das untere Trumm des vorteilhaft horizontal angeordneten Transportbandes kann von einem weiteren quer zum Band gewölbten Führungsblech überdeckt sein, um so einen Kanal zum Glätten und Kalibrieren der im ersten Kanal geformten Wattekugeln zu bilden.
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Einzug- und Reissvorrichtung, die je vier paarweise zusammenwirkende Walzen umfassen können, werden zweckmässig zusammen mit der Wickelvorrichtung von einem gemeinsamen Motorangetrieben.
Besonders günstig ist dabei die Anordnung, bei welcher der gemeinsame Motor über einen Keilrie- men-Wechselumformer eine Vorgelegewelle antreibt, von welcher aus einerseits die beiden Walzenpaareder Einzugvorrichtung angetrieben sind, u. zw. das zweite Walzenpaar zur Erzielung eines Verzuges des eingezogenen Wattebandes mit einer grösseren Anfangsgeschwindigkeit über ein Wechselradgetriebe, und anderseits über einen zwischengeschalteten zweiten Keilriemen-Wechselumformer das Band, welches seinerseits die beiden Walzenpaare der Reissvorrichtung antreibt. Zur kurzzeitigen Stillsetzung des ersten Walzenpaares der Reissvorrichtung ist zweckmässig eine von einem Taktgeber gesteuerte Magnetkupplung vorgesehen.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt : Fig. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemässen Maschine zum Herstellen von Wattekugeln ; Fig. l eine Ansicht von oben auf die Maschine nach Fig. l, bei abgenommenem Deckel und Führungsblechen für die Watte ; Fig. 3 einen Schnitt durch das Getriebe der Reissvorrichtung, entlang der Linie III-III in Fig. 2, in grösserem Massstab ; Fig. 4 einen Vertikalschnitt durch die Wickelvorrichtung, entlang der Linie IV-IV in Fig. 1 ; Fig. 5 einen Teil des Formkanals der Maschine nach Fig. 1 im Längsschnitt, in grösserem Massstab, und Fig. 6 das Teilstück des Formkanalsnach Fig. 5 von oben.
Die in Fig. 1 gezeigte Maschine besteht aus einem unteren Gehäuseteil 1, in welchem zur Hauptsache Antriebsorgane untergebracht sind, und einem oberen Gehäuseteil, dem sogenannten Wikkelkopf 2.
Das direkt von einer Karde oder aus Behältern gelieferte Watteband 3 kommt zuerst durch eine Einzugdüse 4 in die Einzugvorrichtung 5, welche aus dem eigentlichen Einzugwalzenpaar 6, 6' und dem diesem nachgeschalteten Verzugwalzenpaar 7, 7' besteht. Über die Wirkungsweise der Einzugvorrichtung wird weiter unten noch näher gesprochen.
Über die leer laufenden Führungsrollen oder Umlenkbolzen 8, 9 gelangt das Watteband 3 in einen von einer Blechschiene 10 gebildeten, im Profil U- förmigen sogenannten Wattekanal, und durch die Zuführdüse 11 in die Reissvorrichtung 12. Diese Vorrichtung besteht zur Hauptsache aus dem Vorschubwalzenpaar 13, 13' und dem Reisswalzenpaar 14, 14'. Auch die genaue Arbeitsweise dieser Reissvorrichtung sei weiter unten näher erläutert. Im Augenblick genügt es zu wissen, dass das Watteband 3 in dieser Vorrichtung in Stücke bestimmter Länge aufgeteilt wird.
Das Reisswalzenpaar 14, 14' befindet sich unmittelbar über einem auf zwei Riemenscheiben 15, 16 gelagerten endlosen Transportband 17. Das obere Trumm 17a des sich inpfeilrichtung bewegenden Bandes 17 ist von einem Führungsblech 18 überdeckt, das zusammen mit dem Band 17 einen tunnelförmigen Formkanal 19 bildet (s. Fig. 4). Auf der Innenwand des Füh- rungsbleches 18 sind in Längs- und Querrichtung versetzt angeordnete rauhe Abschnitte 20, 21, 22 usw. vorgesehen (s. Fig. 5 und 6), welche die der Wickelvorrichtung von der Reissvorrichtung 12 zugeführten, wie bereits erwähnt von letzterer auf bestimmte Längen abgetrennten Wattebandstücke 23 abwechslungsweise in verschiedenen Richtungen in Drehung versetzen und diese dabei zu Kugeln 24 formen.
Die genannten rauhen Abschnitte 20, 21, 22 sind normalerweise auf geeignete Weise auf der Innenwand des Bleches 18 befestigte (z. B. aufgeklebt) längliche Beläge, deren Länge mit zunehmender Entfernung vom Eingang des Formkanals 19 abnimmt. Am Eingang des Formkanals 19, der über seine ganze Länge einen konstanten Querschnitt aufweist, ist eine den Wickelvorgang einleitende, sich federnd gegen das Transportband 17 anlegende Klappe oder Zunge 25 vorgesehen (s. Fig. 5).
Ein bogenförmiges Leitblech 26 verbindet den Formkanal 19 mit einem zwischen der Aussenfläche des unteren Trumms 17b des Bandes 17 und einem direkt darunter angeordneten weiteren Führungsblech 27 gebildeten Kanal 28. Dieser Kanal 28 dient dem Glätten und Kalibrieren der im Kanal 19 geformten Wattekugeln 24. Er besitzt einen über seine ganze Länge ebenfalls kon- stanten Querschnitt.
Die Bleche 18, 26 und 27 können beispielsweise ein halbkreisförmiges Profil aufweisen. Sie sind mittels Stützen 29 auf der Vorderseite des Wickelkopfes 2 lösbar befestigt (z. B. mittels Schrauben), und innerhalb kürzester Zeit gegen andere, beliebig quer zum Band gewölbte Bleche auswechselbar.
Übrigens befinden sich auch die andern vorgenannten Teile, wie z. B. Einzugvorrichtung 5, Wattekanal 10, Reissvorrichtung 12 und natürlich auch das Transportband 17 ausserhalb des
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Maschinengehäuses 1, 2, u. zw. ebenfalls auf dessen Vorderseite.
Der Glätte- und Kalibrierkanal 28 mündet in eine Auswerfeinrichtung ein, die im wesentlichen aus einem in zwei verschiedene Stellungen schwenkbaren Auslauftrichter 30 besteht. Die fertiggestellten Wattekugeln werden automatisch gezählt, wobei nach Erreichen einer beliebig einstellbaren Stückzahl der Trichter 30 über den Magnet 32 und die Stange 33 geschwenkt wird, um die Wattekugeln 24 einem andern auf dem Tisch 34 abgestellten Behälter (nicht dargestellt) zuzuführen. Der Tisch 34 ist auf verschiedene Höhen einstellbar (z. B. mittels Klemmvorrichtung35), damit verschieden grosse Behälter berücksichtigt werden können.
Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass die Maschine normalerweise als Zwillingsmaschine gebaut wird, d. h. es werden zwei unabhängig voneinander arbeitende Wickelköpfe 2 und Gehäuse 1 zu einer Einheit vereinigt, die zweckmässig mit Laufrollen 36 versehen wird, damit sie mühelos an einen beliebigen Arbeitsplatz gebracht werden kann.
Zum Antrieb der Maschine sei folgendes gesagt (s. Fig. 1, 2 und 3).
Von einem gemeinsamen Elektromotor 37, auf dessen Welle ein Keilriemen-Wechselumfor- mer 38 sitzt, wird über einen Keilriemen 39 eine Vorgelegewelle 40 angetrieben. Von dieser Vorgelegewelle 40 aus wird mittels Riemen 41 die Welle 42 angetrieben, auf welcher die untere Einzugwalze 6 sitzt. Der Antrieb der oberen Einzugwalze 6'erfolgt über ein Zahngetriebe von der Welle 42 aus. Über ein weiteres Zahngetriebe, das Wechselräder umfasst, werden die beiden Verzugwalzen 7, 7' angetrieben, wobei die Umfangsgeschwindigkeit der Walzen 7, 7' etwas grösser gewählt wird als jene der Einzugwalzen 6, 6', damit das eingezogene Watteband 3 etwas "verzogen" werden kann. Durch geeignete Wahl des Wechselrades 43 kann die Drehzahl, bzw.
Umfangsgeschwindigkeit der Verzugwalzen 7, 7' den besonderen Bedürfnissen angepasst werden. Die obere Einzugwalze 6'und die obere Verzugwalze 7'sind gefedert gelagert, um verschiedene Dicken des Wattebandes 3 zu berücksichtigen. Über das Handrad 44, die Kardanwelle 45, die Verstellschnecke 46 und das Verstellsegment 47 wird der Motor 37 um die Achse 48 verschwenkt und dabei der Variator 38 gesteuert, was einer stufenlosen Regulierung der Einzuggeschwindigkeit gleichkommt (z. B. zwecks Anpassung an die Karde).
VonderVorgelegewelle 40 aus wird über ein im Schwenkarm 49 untergebrachtes Zahngetriebe die Welle 50 und der auf dieser sitzende zweite Keilriemen- Wechselumformer 51 angetrieben.
Von diesem aus erfolgt mittels Keilriemen 52 der Antrieb der Welle 53, auf welcher die Antriebsscheibe 15 für das Transportband 17 sitzt.
Dieses Band 17 dient einerseits, wie bereits erwähnt, dem Wickeln der Wattekugeln 24, und anderseits der Leistungsübertragung von der Welle 53 auf die am andern Ende des Bandes 17 liegende Welle 54. Diese Welle 54 dient ihrerseits dem Antrieb der Reissvorrichtung 12.
In diesem Zusammenhang sei erwähnt, dass das Auftrennen des Wattebandes 3 in einzelne Wattewickel 23 dadurch erfolgt, dass die Vorschubwalzen 13, 13' gegenüber den Reisswalzen 14, 14' in regelmässigen Zeitabständen kurzzeitig stillgelegt werden und so das Watteband 3 zurückhalten, während die Reisswalzen 14, 14' ihre Drehbewegung fortsetzen und damit das Band 3 trennen.
Der Antrieb der ständig laufenden Reisswalzen 14, 14' erfolgt von der Welle 54 aus, über die Zahnräder 55-59.
Von der Welle 54 mit Zahnrad 55 wird über ein Zwischenrad 60 eine Magnetkupplung 61 angetrieben. Bei dieser Magnetkupplung 61 ist eine elektromagnetische Kupplung mit einer elektro- magnetischen Bremse zu einer Einheit zusammengebaut.
Die Vorschubwalzen 13, 13' werden mittels Zahnriemen 62 von der Abtriebsseite der Magnetkupplung 61 angetrieben, wobei die Zahnräder 63-66 zum Einsatz kommen.
Zur Steuerung der Magnetkupplung ist eine elektrische, transistorisierte Schaltung vorgesehen. Da solche Steuerungen dem Fachmann an sich bekannt sind, sei dazu lediglich folgendes gesagt : Es ist ein Kontaktgeber mit verstellbarer Impuls- und Pausenlänge vorgesehen. Die Impulslänge bestimmt die Zeit, während der das Wickelband 3 von den Vorschubwalzen 13, 13' vorgeschoben wird, und ist somit massgebend für die Kugelgrösse. Die Impulslänge, bzw. Kugelgrösse lässt sich beispielsweise mit einem Potentiometer einstellen. Die Pausenlänge dagegen bestimmt die zeitliche Folge der Kugeln und damit auch die Fabrikationsgeschwindigkeit. Diese Pausenlänge.. bzw. zeitliche Kugelfolge ist mittels eines Wählschalters einstellbar.
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14'sindschlag).
Es könnte natürlich auch ein elektro-mechanischer Taktgeber vorgesehen werden, da er z. B. von
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einem Nocken auf einer der drehenden Wellen betätigt würde, dann allerdings von der Motordrehzahl abhängig wäre. Auch müsste dann zum Verändern vonimpuls-und Pausenlänge der Nocken ausgewechselt oder zumindest verschoben werden, was gegenüber einem rein elektrischen Taktgeber natürlich viel umständlicher wäre.
Es sei an dieser Stelle noch darauf hingewiesen, dass auch das Zählwerk (nicht dargestellt) für die fertigen Wattekugeln zweckmässig voll transistorisiert ist. Die Impulse für den Zählvorgang werden ebenfalls vom Taktgeber geliefert.
Die Wattekugeln könnten natürlich auch durch eine im oberen Teil 31 des Schwenktrichters untergebrachte Photozelle gezählt werden.
Obwohl die Geschwindigkeit des Bandes 17 und damit auch die Arbeitsgeschwindigkeit der Reissvorrichtung 12, da sie von der Vorgelegewelle 40 aus angetrieben werden, grundsätzlich von der Motordrehzahl abhängen, können diese Geschwindigkeiten unabhängig von der Motordrehzahl oder der
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aus über die Kardanwelle 68, die Verstellschnecke 69 und das Verstellsegment 70.
Das heisst nun aber nicht, dass die Geschwindigkeit mit welcher das Watteband 3 in die Reissvorrichtung 12 eingeführt wird, unabhängig von der Einzuggeschwindigkeit bzw. von der Umfangsgeschwindigkeit der Verzugwalzen 7, 7' sei, denn das von der Einzugvorrichtung 5 weitergegebene Watteband 3 muss ja immer von der Reissvorrichtung aufgenommen werden können, u. zw. ohne das Band 3 aufstauen zu lassen oder noch weiter zu verziehen.
Bei gegebener Umfangsgeschwindigkeit Vl der Verzugwalzen 7, 7' gilt, um einen reibungslosen Betrieb zu gewährleisten, V2 für die Umfangsgeschwindigkeit der Vorschubwalzen 13, 13' (und somit natürlich auch für jene der Reisswalzen 14, 14 folgende Bedingung :
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wobei hier At, eine Pausenlänge darstellt, also die Zeit, während der die Vorschubwalzen 13, 13'
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somit über das den Variator 51 steuernde Handrad 67 die Reissvorrichtung 12 genau auf die Einzugvorrichtung 5 abgestimmt werden.
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