[0001] Die Erfindung bezieht sich auf einen Riemen für eine Wickelvorrichtung zur Erzeugung eines Wattewickels nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
[0002] In der Veröffentlichung der DE-A1-19 539 365 ist eine derartige Wickelvorrichtung zur Herstellung eines Wattewickels beschrieben und gezeigt, wobei der Wattewickel unter Verwendung eines Flachriemens gebildet wird. Dabei ist um eine Hülse, die auf einer stationären Achse drehbar gelagert ist, eine Schlaufe des Riemens gelegt, die sich mit grösser werdendem Wickeldurchmesser in ihrer Grösse anpasst und den Wattewickel am Ende des Wickelvorganges fast vollständig umschlingt.
Zur Bildung des Wattewickels wird eine Wattebahn zwischen zwei Umlenkrollen in die Riemenschlaufe eingeführt und an die Hülsenoberfläche übergeben.
[0003] Zur Führung der Seitenränder der Wattebahn beim Aufwickelvorgang ist jeweils koaxial zur Hülse eine Wickelscheibe angeordnet, welche die Seitenränder der Wattebahn beim Aufwickeln abstützt und zur Bildung von sauberen Stirnflächen des fertigen Wattewickels beiträgt.
[0004] Der zwischen den Wickelscheiben geführte Riemen weist einen Abstand zu den inneren Stirnflächen dieser Wickelscheiben auf. Um das Einklemmen von Fasern aus dem Randbereich der Wattebahn im Spalt zwischen den Riemenrändern und der Wickelscheibe zu verhindern, wurde in der veröffentlichten EP-878 568 vorgeschlagen, die seitliche Verschiebung des Riemens während des Wickelvorganges einzuschränken.
Dabei wurde vorgeschlagen, den Riemen auf der Seite, welche den Oberflächen der Umlenkrollen zugeneigt ist, mit einer Profilierung (Zahnsegment) zu versehen, welche in Längsrichtung des Riemens verläuft. Diese Profilierung greift dann in ein entsprechendes Gegenprofil der Umlenkrollen ein und verhindert somit eine seitliche Verschiebung des Riemens.
[0005] Mit dieser Massnahme wurde erreicht, dass weniger Fasern aus den Randbereichen der Wattebahn herausgezogen wurden, wodurch auch die Verschmutzung des Riemens insbesondere im Randbereich herabgesetzt wurde.
[0006] Es hat sich jedoch gezeigt, dass diese Massnahme zwar eine Verbesserung erbrachte, jedoch noch nicht befriedigend war.
Da der Riemen bei der Herstellung aus einer grossflächigen Bahn herausgeschnitten wird, entstehen dabei relativ scharfe Kanten beim Übergang von den Seitenrändern zu der Oberfläche des Riemens, auf welcher die Wattebahn beim Aufwickelvorgang geführt wird. Sobald die äusseren Enden der Wattebahn in den Bereich der seitlichen Wickelscheiben zwischen den Spalt von der jeweiligen Wickelscheibe und dem Seitenrand des Riemens gelangt, wirkt diese scharfe Kante des Riemens als Schnittkante und übt eine Scherwirkung auf die Fasern im Randbereich der Wattebahn aus. Dadurch werden teilweise Fasern aus der Wattebahn herausgezogen bzw. Fasersegmente herausgeschnitten. Die Folge davon ist die Bildung eines Wattewickels, der über die gesamte Seitenfläche ausgefranste und unsaubere Ränder der aufgewickelten Watte aufweist.
Dies führt einerseits zu Qualitätseinbussen im nachfolgenden Verarbeitungsprozess und erhöht andererseits den Faserflug, was wiederum zur Verschmutzung der Maschine führt. D.h. die Wartungsintervalle zur Reinigung der Maschine müssen in kürzeren Abständen bzw. häufiger durchgeführt werden.
[0007] Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, einen Riemen für eine Wickelvorrichtung zur Bildung eines Wattewickels bereitzustellen, welcher diese Nachteile vermeidet und die Bildung eines qualitativ hochwertigen Wattewickels gewährleistet.
[0008] Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, indem die Kanten des Riemens beim Übergang von den Seitenrändern zu der, die Watte führende Oberfläche, gebrochen sind.
D.h. der Übergang zwischen der beschriebenen Oberfläche und den Seitenrändern des Riemens ist geometrisch so ausgebildet, dass keine scharfen Kanten mehr vorhanden sind. Daraus resultiert, dass der Riemen nach dem Schneiden auf seine Breite im Bereich dieser Kanten nachbearbeitet werden muss, um die scharfen Kanten zu brechen beziehungsweise zu beseitigen.
Dadurch wird gewährleistet, dass in diesen Randbereichen des Riemens keine Scherwirkung durch die Kanten des Riemens auf die Fasern der Seitenränder der Wattebahn ausgeübt wird, wodurch die zuvor beschriebenen Nachteile vermieden werden.
Vorzugsweise wird ein Riemen vorgeschlagen, der - im Querschnitt gesehen - mehrere Schichten aufweist und die Seitenkanten der Oberfläche derjenigen Schicht, auf welcher die Watte beim Wickelvorgang geführt wird, mit einer Anfasung versehen ist.
Diese Anfasung kann z.B.
aus einer Fase bestehen, deren Oberfläche unter einem Winkel zur Oberfläche der Schicht des Riemens verläuft, auf welcher die Wattebahn beim Wickelvorgang geführt wird. Eine derartige Ausführung einer Fase ist natürlich auch bei einem Riemen anwendbar, welcher nur aus einer Schicht besteht.
[0009] Die Fase kann vorzugsweise in einem Abstand von 0,2 mm bis 1,0 mm zum jeweiligen Seitenrand des Riemens beginnen. Die Schrägstellung der Fase kann zwischen 30 deg. und 60 , vorzugsweise unter 45 , zur Oberfläche des Riemens verlaufen. Es sind jedoch auch noch andere Winkelstellungen der Fase denkbar.
Die Riemenschicht, welche der Wattebahn gegenübersteht, kann vorzugsweise aus einer Kunststoffschicht gebildet sein, welche z.B. aus mehreren miteinander verbundenen Polyamidschichten besteht.
Es ist auch möglich, anstelle einer ebenflächigen Fase eine Abrundung der Kanten vorzusehen. Dabei kann vorzugsweise der Radius der Abrundung zwischen 0,2 und 1,0 mm betragen. Es sind auch Kombinationen zwischen ebener Fläche und Rundung in der Ausbildung der Fase möglich.
Die Fase bzw. die Abrundung der Riemenkanten kann z.B. durch Schleifen der Kanten des Riemens erzeugt werden. Es ist jedoch auch möglich, bei der Herstellung der Kunststoffschicht des Riemens bereits eine solche Fase bzw. Abrundung vorzusehen, bevor diese Schicht mit weiteren Schichten zur Bildung des Riemens verbunden wird.
In diesem Fall ist ein anderes Herstellungsverfahren für den Riemen notwendig, da er dann nicht mehr durch Schneiden aus einer breiten Bahn hergestellt werden kann. Das heisst, der Riemen muss individuell hergestellt werden. Weitere Vorteile der Erfindung werden anhand nachfolgender Ausführungsbeispiele näher aufgezeigt und beschrieben. Es zeigen:
<tb>Fig. 1<sep>eine schematische Seitenansicht einer Wickelvorrichtung mit dem erfindungsgemäss ausgeführten Riemen;
<tb>Fig. 2<sep>eine Schnittdarstellung X-X gemäss Fig. 1;
<tb>Fig. 3<sep>eine vergrösserte Teilansicht des Riemenquerschnitts nach Fig. 2 mit einer Fase;
<tb>Fig. 4<sep>eine vergrösserte Teilansicht des Riemenquerschnitts nach Fig. 2 eines weiteren Ausführungsbeispiels des Riemens mit einer Abrundung.
[0010] Fig. 1 zeigt eine Wickelvorrichtung 1, mit einem Flachriemen 5, der über mehrere Umlenkrollen R1 bis R5 geführt wird. Der Riemen 5 bildet zwischen den Umlenkrollen R1 und R2 eine Schlaufe S, in welcher ein Wickel 3 gebildet wird. Dabei wird während dem Wickelvorgang die über Kalanderwalzen KW in die Schlaufe zugeführte Wattebahn 4 (kurz Watte genannt) auf eine Hülse 10 aufgewickelt. Die Hülse 10 ist stationär zwischen zwei seitlichen Wickelscheiben 7, 8 über Aufnahmen 12 und 13 (siehe Fig. 2) um die Drehachse D, D1 drehbar gelagert.
Bei grösser werdendem Wickel 3 vergrössert sich auch die Schlaufe S.
Um den Riemen 5 zu spannen bzw. die Riemenverlagerung bei grösser werdender Schlaufe S auszugleichen ist eine Spannvorrichtung 14 vorgesehen. Dabei ist die Rolle R5 über einen Arm 15 um eine Schwenkachse schwenkbar gelagert.
Sobald der Wickel 3 seine Endgrösse erreicht hat (über Sensoren ermittelt und überwacht), wird durch Stoppen des Antriebes der Kalanderwalzen KW die Watte 4 im Bereich der Zuführung getrennt. Nach Stillsetzen des Riemenantriebes (eine der Umlenkrollen R1, R4 oder R3 ist mit einem nicht gezeigten Antrieb verbunden) wird die Rolle R2 über den Schwenkarm 9 nach rechts in Pfeilrichtung verschwenkt und im Zusammenwirken mit der Spannvorrichtung nach aussen an eine nicht gezeigte Aufnahme abgegeben.
Anschliessend wird nach Zuführung einer neuen Hülse (nicht gezeigt) und Zurückschwenken der Rolle R2 in die in Fig. 1 gezeigte Stellung ein neuer Wickelvorgang gestartet. Weitere Details über den Ablauf der Wickelbildung können auch aus der bereits veröffentlichten DE-A1-19 539 365 entnommen werden.
[0011] Fig. 2 zeigt einen Schnitt X-X nach Fig. 1 der Wickelvorrichtung 1 mit der Umlenkrolle R1, von welcher aus sich die Riemenschlaufe S zur Wickelbildung nach unten erstreckt. Auf dem über die Rolle R1 nach unten umgeleiteten Riemen 5 wird die schematisch angedeutete Watte 4 in den Umfangsbereich der Hülse 10 überführt. Die Hülse 10 ist an ihrem Aussenumfang mit nicht näher gezeigten Öffnungen versehen, welche mit dem Innenraum der Hülse verbunden sind, an welchen beim Anwickelvorgang ein Unterdruck angelegt (nicht gezeigt) wird.
Die Hülse 10 ist über die Aufnahmen 12 und 13 in stationär gelagerten und horizontal verschiebbare Wickelscheiben 7 und 8 geklemmt. Die Wickelscheiben 7, 8 sind über die Achsen D, D1 drehbar gelagert. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, wurde bereits eine Wattebahn 4 zur Bildung eines Wattewickels 3 auf die Hülse 10 aufgewickelt. Der Riemen 5 kann (nicht gezeigt) auf der von dem Wickel 3 abgewandten Seite z.B. mit einem Zahnprofil versehen sein, welches in ein entsprechendes Profil der Umlenkrolle R1 eingreift, so dass die seitliche Führung des Riemens 5 in Bezug auf die Wickelwalzen 7, 8 gewährleistet ist. Dies ist z.B. aus den Ausführungen der veröffentlichten EP-878 568 zu entnehmen.
Dadurch wird im Wesentlichen gewährleistet, dass der vorgesehene Abstand a von den Seitenrändern des Riemens 5 zu den Stirnseiten der Wickelscheiben 7, 8 während des Wickelvorganges konstant bleibt. Lediglich die Breite B der Wattebahn 4 vergrössert sich durch die aufgebrachte Anpresskraft über den Riemen 5, so dass die äusseren Kanten der Wattebahn 4 etwa zur Anlage an die inneren Stirnflächen der Wickelscheiben 7, 8 und somit auch in den Bereich der äusseren Kanten des Riemens 5 kommen.
[0012] Um einen sauberen Wickel 3, insbesondere im Bereich seiner Stirnflächen, zu bilden, ist es notwendig, die Abstände a möglichst klein zu halten.
Sobald die Wattebahn 4 in den Bereich der Riemenkanten des Riemens 5 gelangt, würde diese bei einer herkömmlichen und üblichen Ausführung aufgrund der vorhandenen Scherwirkung Fasern aus dem Faserverband der Watte 4 herausreissen bzw. herausschneiden. Deshalb wurden diese Riemenkanten, welche während dem Wickelvorgang mit der Watte 4 in Berührung kommen, entsprechend den Ausführungen ausgebildet, wie sie in vergrösserter Ansicht in den Fig. 3 und 4 gezeigt sind.
[0013] In Fig. 3 sind zusätzlich schematisch die Lage der Hülse 10 und zwei Lagen der bereits aufgewickelten Wattebahn 4 angedeutet. Der Riemen 5 ist hierbei mehrschichtig ausgebildet und weist eine Zugschicht 16 auf, über welche auf die Watte 4 bei der Wickelbildung ein Anpressdruck ausgeübt wird. Die Zugschicht 16 kann z.B. aus mehreren übereinanderliegenden Kunststoffschichten (z.B.
Polyamid) bestehen, die fest miteinander verbunden bzw. verschweisst sind. Unterhalb der Schicht 16 ist im vorliegenden Beispiel eine Gewebeschicht 17 angebracht, die insbesondere zur Quersteifigkeit des Riemens vorgesehen ist. Der Abstand dieser Gewebeschicht zur Oberfläche O des Riemens 5, auf welcher die Watte 4 geführt wird, sollte so gross sein, dass die Watte während des Wickelvorganges nicht in den Bereich dieser Gewebeschicht gelangt. Dadurch wird gewährleistet, dass eventuell noch seitlich über den Riemenrand herausragende Fadenenden des Gewebes nicht mit der Watte in Berührung kommen. Damit wird gewährleistet, dass die eventuell noch vorhandenen überstehenden Enden der Gewebeschicht keine Beschädigung in den Watterändern durch Herauslösen von Fasern hervorrufen.
Es wäre denkbar, beim Schleifen der Kanten auch die Seitenränder der Riemen zu überschleifen, um eventuell noch überstehende Faserenden zu beseitigen.
Unterhalb der Gewebeschicht 17 ist eine mit dieser verbundene elastische Schicht 20 aus Gummi angebracht bzw. aufvulkanisiert. Diese Gummischicht 20 hat aufgrund ihrer Elastizität die Aufgabe, dass der Riemen 5 bei den Umlenkrollen während der Umlenkung gut anliegt und kein Schlupf entsteht.
Zur Erhöhung der Abriebsfestigkeit und als Schutzschicht für den Gummi ist unterhalb der Gummischicht 20 eine weitere Gewebeschicht 21 vorgesehen. Die Oberfläche dieser Gewebeschicht 21 ist dabei entsprechend versiegelt beziehungsweise behandelt, so dass diese faserhaftfrei ausgebildet ist.
Es wäre auch denkbar, auch auf den Seitenrändern 6 des Riemens 5 eine Beschichtung anzubringen, um diese vollständig faserhaftfrei auszubilden.
Beim Übergang von der Oberfläche O zu den Seitenrändern 6 des Riemens 5 ist eine Fase 11 angebracht, welche als schräge Fläche unter einem Winkel a ausgebildet ist. Der Abstand c, bis zu welchem sich die Fase vom Seitenrand 6 nach innen erstreckt, kann zwischen 0,2 und 1,0 mm betragen. Die gezeigte Anordnung wurde im Verhältnis zur Grösse des Riemens absichtlich nicht massstäblich gezeichnet, um sie besser darstellen zu können. Durch diese Fase 11 wurde der sonst übliche scharfkantige Übergang zwischen dem Seitenrand 6 und der Oberfläche O beseitigt, wodurch die zuvor beschriebene Gefahr von Beschädigungen der Watteränder ausgeschlossen wird.
Die im Bereich der Fase 11 noch verbleibenden Kanten verlaufen in einem stumpfen Winkel (grösser als 120 deg. ) zueinander und sind somit nicht scharfkantig.
[0014] In Fig. 4 wird eine weitere Ausführung gezeigt, wobei anstelle der Fase 11 eine Rundung 22 mit einem Radius r angebracht ist. Der übrige Aufbau des Riemens 5 entspricht dem Aufbau des Ausführungsbeispieles nach Fig. 3, weshalb dieser hier nicht nochmals beschrieben wird. Bei dieser Ausführung mit der Rundung 22 verbleiben keine Kanten mehr in diesem Übergangsbereich, wodurch diese noch schonender auf die Ränder der Watte einwirkt. Die Herstellung einer solchen Rundung 22 ist jedoch unter Umständen in Bezug auf die Herstellung etwas aufwendiger.
Wie zuvor beschrieben, können die Fasen 11 bzw. die Rundungen 22 durch Schleifen erzeugt werden oder bereits mit berücksichtigt werden bei der Anfertigung der Zugschicht 16.
Die Erfindung beschränkt sich nicht nur auf den in den Ausführungsbeispielen gezeigten Riemenaufbau, sondern es sind auch alle anderen Möglichkeiten eines Riemenaufbaus mit eingeschlossen. Wesentlich dabei ist, dass die Kanten beim Übergang von der Oberfläche O zu den Seitenrändern 6 gebrochen bzw. angefast sind.