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Die Erfindung betrifft Pneumatikzylinder für Vlieswickler und damit ausgestattete Vlieswickler.
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Vlieswickler an sich sind bekannt. Sie dienen dazu, ein beispielsweise aus einer Karde herauskommendes Vlies auf eine Wickelwelle aufzuwickeln. Dazu werden leere Wickelwellen in einem Magazin des Vlieswicklers eingelegt und nach und nach zunächst in eine Warteposition gebracht. Die Warteposition dient dazu, die Wickelwelle zum einen von den anderen Wickelwellen zu separieren und zum anderen vor dem Beginn des eigentlichen Wickelvorgangs in Rotation zu versetzen.
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Bei Vlieswicklern gibt es an mehreren Stellen pneumatische Antriebe unter anderem für:
- - die Bewegung einer Wickelwelle vom Vlieswickler-Magazin zu einem Warteabschnitt, in dem sich die jeweilige Wickelwelle in Warteposition befindet,
- - eine Verriegelung, um die sich im Warteabschnitt befindliche Wickelwalze beiderends zu greifen,
- - eine Linearführung, die dazu dient, die Verriegelung translatorisch hin- und her zu bewegen,
- - eine Schneidvorrichtung, um das ankommende Vlies zu zerschneiden, damit eine neue Wickelwelle bewickelt werden kann, und
- - Anlegearme, die die aktuell zu bewickelnde Wickelwelle gegen eine rotierende Kontaktwalze mit Vlies drücken und ggf. nach dem Bewickeln von der Kontaktwalze weg in eine Ausschubposition bewegen.
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Problem ist, dass die für diese Antriebe vorgesehenen Pneumatikschaltungen unsichere Betriebszustände hervorrufen können. Um diesem Problem zu begegnen, sind an die Druckluftanschlüsse der Pneumatikzylinder Ventile angeschlossen, die die vorgenannten Gefahren in gewisser Weise verringern können. Dies führt aber dazu, dass nun zwischen Pneumatikzylinder und jeweils angeschlossenem Ventil ein Druckluftschlauch vorhanden ist, der beispielsweise platzen oder ein Leck haben bzw. hervorrufen könnte. Aufgrund dessen fällt die Analyse, wo sich gegebenenfalls ein Leck befindet, schwerer, da mehr Stellen in der Pneumatikschaltung dafür infrage kommen können.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, diesem Problem zu begegnen.
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Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der Ansprüche 1 und 14 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Ein erfindungsgemäßer Pneumatikzylinder ist gestaltet, so in einen Vlieswickler integriert zu werden, dass er in der Lage ist, bei Beaufschlagung mit Luftdruck ein zugeordnetes bewegbares Teil des Vlieswicklers translatorisch oder rotatorisch hin- und her zu bewegen. Er weist ein Gehäuse mit einem nach außen pneumatisch abgeschlossenen Innenraum auf. In diesem Innenraum ist ein Kolben so angeordnet, dass er den Innenraum in zwei voneinander pneumatisch getrennte Druckluftkammern aufteilt. Ab einem vorbestimmten pneumatischen Druckunterschied zwischen den beiden Kammern wird der Kolben in Richtung der Kammer mit dem geringeren pneumatischen Druck gedrängt. Der Kolben ragt mit einem Ende aus dem Gehäuse das Gehäuse an dieser Stelle pneumatisch abdichtend heraus. Dieses Ende ist gestaltet, an einem zugehörigen Antriebsabschnitt des bewegbaren Teils diesen mitnehmend angebracht zu werden.
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Der Pneumatikzylinder umfasst ferner ein Ventil. Dieses ist auf einer Außenseite des Gehäuses dieses an der jeweiligen Stelle pneumatisch abdichtend so angebracht, dass ein vorzugsweise Auslassanschluss dieses Ventils mit einer zugeordneten der zwei Kammern pneumatisch verbunden ist. D. h. das Ventil ist integraler Bestandteil des Pneumatikzylinders. Dies führt dazu, dass zwischen Ventil und zugehöriger Kammer des Pneumatikzylinders kein Druckabfall aufgrund einer beschädigten Druckluftleitung mehr auftreten kann. Dies erhöht zum Einen die Betriebssicherheit insbesondere bei einem Druckabfall außerhalb des so gebildeten Zylinder-Ventil-Moduls und führt zum anderen nicht dazu, dass mehr Stellen im pneumatischen Schaltkreis einen Druckverlust aufweisen können.
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Das Gehäuse weist vorzugsweise einen Auslass-Luftführungskanal auf. Dieser mündet einerends in die zugeordnete der zwei Kammern und anderenends in den angeschlossenen Anschluss des zumindest einen Ventils. Damit ist es möglich, das Ventil an einer Stelle des Gehäuses anbringen zu können, die aus Platzgründen am Vlieswickler günstiger ist als eine unmittelbar im Bereich dieser Kammer angeordnete Anbringung.
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Bei jedem der vorgenannten Pneumatikzylinder kann das Ventil als entsperrbares Rückschlagventil ausgebildet sein. Dies ermöglicht weitere Freiheiten in der Erhöhung der Sicherheit, da solche Ventile auch in Sperrrichtung freigegeben werden können, wenn erforderlich. Solch ein Entsperren kann beispielsweise sinnvoll sein, um im Normalbetrieb Druckluft aus dem Pneumatikzylinder ablassen zu können, im Fall eines Druckabfalls aber zu sperren, damit der Kolben in die der Sperrrichtung des Rückschlagventils entsprechende Richtung nicht weiterbewegt werden kann. Es erhöht sich mithin die Betriebssicherheit.
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Dabei kann das Gehäuse einen Steuer-Luftführungskanal aufweisen. Dieser ist so ausgebildet, dass er mit einem Steueranschluss des zumindest einen Rückschlagventils, das zum Entsperren des Rückschlagventils dient, pneumatisch verbunden ist und von außen in Bezug auf das Gehäuse zugänglich ist, eine Steuer-Druckluftleitung pneumatisch an den einen Steuer-Luftführungskanal anzuschließen. Dies ermöglicht, die Steuer-Druckluftleitung nicht direkt am Rückschlagventil sondern an einer anderen, in Bezug auf den Vlieswickler günstigeren Stelle anschließen und somit beispielsweise einfacher verlegen zu können.
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Jedes der vorgenannten Gehäuse kann zudem einen Einlass-Luftführungskanal aufweisen, der analog dem Steuer-Luftführkanal einerends in einen Einlassanschluss des zumindest einen Ventils mündet und anderenends in Bezug auf das Gehäuse zugänglich ist, eine Druckluftleitung anzuschließen, verbunden mit den gleichen Vorteilen.
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Der Einlass-Luftführungskanal umfasst vorzugsweise einen ersten und einen zweiten Teil derart, dass ein Ende des ersten Teils in den Einlassanschluss des zumindest einen Ventils mündet. Ein anderes Ende des ersten Teils ist ausgebildet, in einen Druckluftanschluss eines zusätzlichen Ventils zu münden. Ein Ende des zweiten Teils mündet in den Einlassanschluss des zusätzlichen Ventils, und ein anderes Ende des zweiten Teils ist von außen in Bezug auf den Pneumatikzylinder zugänglich, die Druckluftleitung anzuschließen. Dies ermöglicht, zwei Ventile in Reihe hintereinander schalten zu können, wobei beide Ventile in das Gehäuse integriert sind. Demzufolge kann eine Druckluftleitung nur außerhalb dieser Anordnung Gehäuse - Ventile erfolgen, was der Betriebssicherheit zugute kommt.
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Dabei sind das Gehäuse, das andere Ende des ersten Teils und das eine Ende des zweiten Teils des Einlass-Luftführungskanals ausgebildet, das zusätzliche Ventil so an dem Gehäuse anzubringen, dass ein Druckluftanschluss des zusätzlichen Ventils in den ersten Teil des Einlass-Luftführungskanals mündet. D. h. nur das in Bezug auf das Gehäuse schaltungstechnisch entfernte Ventil muss an eine Druckluftleitung angeschlossen werden. Ansonsten sind beide Ventile in das Gehäuse integriert.
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Dabei können das Gehäuse, das andere Ende des ersten Teils und das eine Ende des zweiten Teils des Einlass-Luftführungskanals ausgebildet sein, das zusätzliche Ventil so an dem Gehäuse anzubringen, dass ein Druckluftanschluss des zusätzlichen Ventils in den zweiten Teil des Einlass-Luftführungskanals mündet, verbunden mit ähnlichen Vorteilen. D. h. hier wird die Druckluftleitung nicht an dem Einlassanschluss des zusätzlichen Ventils sondern wieder an dem Gehäuse angeschlossen, verbunden mit den Vorteilen hinsichtlich des Verlegens dieser Druckluftleitung in Bezug auf den Vlieswickler.
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Vorzugsweise kann jedes der vorgenannten zusätzlichen Ventile als Drosselventil ausgebildet sein. Damit ist möglich, den Druckluftstrom in seiner Stärke zu begrenzen, was der Betriebssicherheit zugute kommt, da sich das an den Kolben angeschlossene Element nicht mit unkontrollierter Geschwindigkeit bewegen kann, auch wenn ein Druckabfall vorliegt.
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Ist das zumindest eine Ventil als entsperrbares Rückschlagventil ausgebildet, weist der Pneumatikzylinder vorzugsweise ferner ein ebenfalls als entsperrbares Rückschlagventil ausgebildetes Zusatzventil auf. Ein Einlassanschluss des Zusatzventils ist mit dem Einlassanschluss des zumindest einen Rückschlagventils pneumatisch verbunden, und ein Auslassanschluss eines zusätzlichen Ventils mit dem Einlassanschluss des zumindest einen Rückschlagventils pneumatisch verbunden. Dies ermöglicht, eine Kraft des Kolbens gegen ein Element des Vlieswicklers aufrecht erhalten zu können, auch wenn sich die Position des Pneumatikzylinders in Bezug auf den Vlieswickler ändern sollte. Dies ist beispielsweise im Wickelabschnitt der Fall, wo ein pneumatisch angetriebenes Druckelement eine zu bewickelnde Wickelwelle gegen eine rotierende Kontaktwalze des Vlieswicklers mit Vlies drückt.
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Alternativ dazu kann im Falle des zweigeteilten Luftführungskanals der Pneumatikzylinder zumindest ein Paar von entsperrbaren Rückschlagventilen aufweisen. Das Gehäuse weist dabei für jedes Rückschlagventil des zumindest einen Paares einen zugehörigen Steuer-Luftführungskanal auf.
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Der Steuer-Luftführungskanal für ein Rückschlagventil des zumindest einen Paares ist mit dem Einlass-Luftführkanal für das andere Rückschlagventil des zumindest einen Paares pneumatisch verbunden. Dies ermöglicht eine weitere Verringerung der Gefahr eines Druckabfalls hier zwischen den zwei Rückschlagventilen und zudem eine sichere Steuerung des Luftstroms durch beide Rückschlagventile.
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Alternativ dazu kann der Steuer-Luftführungskanal für ein Rückschlagventil des zumindest einen Paares mit dem Steuer-Luftführungskanal für das andere Rückschlagventil des zumindest einen Paares pneumatisch verbunden ist. Dies ermöglicht eine gleichzeitige Ansteuerung beider Steueranschlüsse der Rückschlagventile.
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Bei der letztgenannten Variante kann der Pneumatikzylinder ferner für zumindest des zumindest einen Paares von Rückschlagventilen eine Abluftdrossel aufweisen. Diese ist derart in das Gehäuse integriert oder an dem Gehäuse angebracht, dass sie einlassseitig mit einem Einlassanschluss des Zusatzventils pneumatisch verbunden ist und auslassseitig in der Lage ist, Luft in die Umgebung in Bezug auf das Gehäuse abzulassen. Das Gehäuse weist für jedes Zusatzventil einen Kombinations-Luftführkanal auf. Dieser ist jeweils ausgebildet, mit einem ersten Ende in den Steueranschluss eines der Zusatzventile zu münden, das mit einem des zumindest einen Paars von Rückschlagventilen pneumatisch verbunden ist. Mit einem zweiten Ende mündet der Kombinations-Luftführkanal in den Steueranschluss des zusätzlichen Ventils, das mit dem anderen des zumindest einen Paars von Rückschlagventilen pneumatisch verbunden ist. Mit einem dritten Ende ist der Kombinations-Luftführkanal von außen in Bezug auf das Gehäuse zugänglich, eine zugehörige Kombinations-Druckluftleitung pneumatisch an den Kombinations-Luftführkanal anzuschließen. Dies ermöglicht, die Gefahr eines Druckabfalls nunmehr auch zwischen der Abluftdrossel und dem bzw. den unmittelbar angeschlossenen Ventilen auf ein Minimum zu reduzieren.
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Ein erfindungsgemäßer Vlieswickler weist zumindest ein translatorisch oder rotatorisch hin- und her bewegbar angeordnetes Antriebselement und für zumindest eines des zumindest einen Antriebselements, einen der vorgenannten Pneumatikzylinder auf. Der Antriebsabschnitt des Pneumatikzylinders ist derart an dem Antriebselement angebracht, dass eine Hin- und Herbewegung des Kolbens die Hin- und Herbewegung des Antriebselements bewirkt. D. h. der Pneumatikzylinder kann einfach einen bereits vorhandenen Pneumatikzylinder am Vlieswickler ersetzen, sodass auch eine Nachrüstung möglich ist.
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Das zumindest eine Antriebselement ist vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe:
- - Wickelwellen-Aufnahmehebel,
- - Wickelwellen-Verriegelungshebel,
- - Verriegelungs-Führungsabschnitt,
- - Wickelwellen-Kontaktarm und
- - Andrehrad-Schwenkhebel.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen. Es zeigen:
- 1 einen Vlieswickler gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,
- 2 an dem Vlieswickler von 1 vorgesehene Pneumatikzylinder,
- 3 pneumatische Schaltungen in verschiedenen Ausführungen,
- 4 Pneumatikzylinder gemäß verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung in mehreren Darstellungen und
- 5 schematische Darstellungen von Abwandlungen des Pneumatikzylinders von 4.
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1 zeigt einen Vlieswickler 1 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Die für die Erfindung unwesentlichen Bestandteile sind nicht weiter erläutert.
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Der Vlieswickler 1 umfasst im Wesentlichen zwei Gestellwände 7, die über nicht bezeichnete Verbinder zu einem Gestell zusammengefasst sind, das alle anderen Funktionselemente des Vlieswicklers 1 aufnimmt bzw. hält.
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Die Gestellwände 7 weisen in einem rechten Bereich ein Magazin 2 auf, in dem sich nicht bezeichnete Wickelwellen (hier: zwei) befinden.
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Weiterhin umfasst der Vlieswickler 1 an jeder Gestellwand 7 eine Ausnehmung, die eine Warteposition 3 für eine Wickelwelle definiert. Da die Wickelwellen beidseitig von einer jeweiligen Gestellwand 7 gehalten werden, wird somit eine Warteposition 3 mittels der beiden Gestellwände 7 realisiert.
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In der Warteposition 3 wird die darin angeordnete Wickelwelle mittels eines Andrehabschnitts 60 in Rotation versetzt. Der Andrehabschnitt 60 kontaktiert dabei den Bereich der Wickelwelle, der der Aufnahme von Vlies dient. D. h. nicht die gesamte Wickelwelle wird in Rotation versetzt sondern nur der hier mittig angeordnete somit Wickelabschnitt der Wickelwelle, der umfangsseitig die eigentliche Wickelfläche bildet.
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Um eine Wickelwelle vom Magazin 2 in die Warteposition 3 zu überführen, ist ein Transportabschnitt 10 vorgesehen.
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Ferner weist der Vlieswickler 1 eine Anwickelposition 4 auf, die sich in einem Knickbereich zwischen Gestellwand 7 und einer Kontaktwalze 8 des Vlieswicklers 1 befindet. Die Kontaktwalze 8 führt in bekannter Weise das hereinkommende Vlies an die zu bewickelnde Wickelwelle heran.
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Zum automatischen Wechseln des Vlieses von einer Wickelwelle auf die nächste ist ein Trennabschnitt 50 vorgesehen, der einen hier nicht weiter bezeichneten Schneidabschnitt umfasst.
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Ferner weist der Vlieswickler 1 eine Wickelposition 5 auf, die mittels eines hier links angeordneten Abschnitts zwischen Gestellwand 7 und Kontaktwalze 8 realisiert ist. In dieser Position 5 wird die entsprechende Wickelwelle, die bereits Vlies in der Anwickelposition 4 aufgenommen hat, endgültig bewickelt.
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Zum Transportieren einer jeweiligen Wickelwelle von der Warteposition 3 über die Anwickelposition 4 zur Wickelposition 5 wird ein Verriegelungs- und Bewegungsabschnitt 20 genutzt.
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Nach dem Bewickeln der jeweiligen Wickelwelle wird das Vlies mittels des Trennabschnitts 50 getrennt, und die bewickelte Wickelwelle wird mittels eines Wickel- und Ausschubabschnitts 40 in eine Ausschubposition 6 des Vlieswicklers 1 bewegt. Der Wickel- und Ausschubabschnitt 40 sorgt also dafür, dass die zu bewickelnde Wickelwelle bis zum Ende des Wickelvorgangs in Kontakt mit der Kontaktwalze 8 gehalten wird und nach dem Ende des Bewickelns in die Ausschubposition 6 bewegt wird.
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2 zeigt Antriebsmittel in Form von Pneumatikzylindern 11, 21, 22, 41, 51, 61 der Abschnitte 10 - 60 von 1. Die Pneumatikzylinder 11, 21, 22, 41 und 51 sind vorzugsweise doppelt vorgesehen, und zwar im Bereich einer jeweiligen der Gestellwände 7.
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Der Pneumatikzylinder 11 dient dazu, einen Schwenkhebel in bekannter Weise so hin- und herzuschwenken, dass eine Wickelwelle aus dem Magazin 2 angehoben und in die Warteposition 3 befördert wird.
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Der Pneumatikzylinder 21 dient dazu, mittels Verschwenkens eines korrespondierenden Verriegelungshebels die sich in Warteposition 3 befindliche Wickelwelle an einem Ende zu ergreifen und im Greifzustand zu verriegeln, sodass die Wickelwelle herausfallsicher gegriffen ist.
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Der Pneumatikzylinder 22 dient dazu, mittels translatorischen Bewegens eines Schlittens die Anordnung, umfassend den Pneumatikzylinder 21, den damit verschwenkbaren Verriegelungshebel und die gegriffene Wickelwelle, translatorisch hin- und herbewegen zu können. Der so gebildete kombinierte Bewegungs- und Verriegelungsabschnitt 20 ist in bekannter Weise motorisch schwenkbar so angeordnet, dass damit die verriegelte Wickelwelle zunächst von der Warteposition 3 in die Anwickelposition 4 bewegt werden kann. In der Anwickelposition 4 wird die Wickelwelle mit dem sich auf der Kontaktwalze 8 befindlichen Vlies in bekannter Weise angewickelt. Nach dem Anwickeln wird der Bewegungs- und Verriegelungsabschnitt 20 weiter verschwenkt bzw. rotiert, bis die Wickelwelle die Wickelposition 5 erreicht hat.
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Der Pneumatikzylinder 61 des Andrehabschnitts 60 ist vorgesehen, die sich in Warteposition 3 befindliche Wickelwelle bzw. deren das von der Kontaktwalze 8 her kommende Vlies aufnehmenden Wickelabschnitt anzudrehen bzw. in Rotation zu versetzen.
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Dabei ist der Pneumatikzylinder 61 in der Lage, ein motorisch angetriebenes Reibrad in Richtung Kontaktwalze 8 und damit in Richtung in der Warteposition 3 befindlicher Wickelwelle zu verschwenken. Kontaktiert das Reibrad die Wickelwelle, wird diese aufgrund eines motorischen Antriebs des Andrehabschnitts 60 in Rotation versetzt und dreht damit den Wickelabschnitt dieser Wickelwelle an.
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Danach wird das Reibrad mittels des Pneumatikzylinders 61 wieder von der Wickelwelle weg bewegt.
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Der Pneumatikzylinder 51 des Trennabschnitts 50 ist eingerichtet, einen Schneidabschnitt in Richtung nach außen in Bezug auf den Trennabschnitt 50 vorzugsweise zu verschwenken. Damit ragt eine Schneide aus dem sonstigen Trennabschnitt 50 hervor und ist damit in der Lage, das darüber befindliche Vlies zu trennen. Ist das Vlies getrennt, wird der Schneidabschnitt wieder zurückbewegt. Das Trennen erfolgt, wenn sich eine Wickelwelle in der Anwickelposition 4 befindet, und sorgt dafür, dass das Vlies von einer (sich in der Wickelposition 5 befindlichen) Wickelwelle auf eine andere (sich in der Anwickelposition 4 befindliche) Wickelwelle wechseln kann.
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Befindet sich die von der Anwickelposition 4 her kommende Wickelwelle in Wickelposition 5, wird sie vom Wickel- und Ausschubabschnitt 40 übernommen. Dabei ist der Pneumatikzylinder 41 vorgesehen, die zu bewickelnde Wickelwelle in Richtung hier nicht dargestellter Kontaktwalze 8 zu drücken und, nach dem Bewickeln, entlang eines jeweiligen, in 1 linksseitig der Kontaktwalze 8 befindlichen oberen Rands der Gestellwand 7 in Richtung Ausschubposition 6 zu bewegen.
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Allen Pneumatikzylindern 11, 21, 22, 41, 51, 61 ist gemein, dass sie in Schaltungen integriert sind, die in der Regel auch sicherheitsrelevante Aspekte berücksichtigen.
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Der Abschnitt 60 weist die einfachste Pneumatik-Schaltung auf. Daher wird mit dieser begonnen. 3a zeigt eine für dessen Zylinder 61 geeignete Schaltung 100.
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Die Schaltung 100 weist eine an einem ersten Anschluss des Pneumatikzylinders 61 angeschlossene Reihenschaltung, umfassend ein Drosselventil 111 und ein entsperrbares Rückschlagventil 120, auf. Das Rückschlagventil 120 ist in Durchlassrichtung an den Pneumatikzylinder 61 angeschlossen. Eine gleichartige Reihenschaltung, umfassend Drosselventil 112 und entsperrbares Rückschlagventil 121, ist an den anderen Anschluss des Pneumatikzylinders 61 angeschlossen. Eine Anschlussleitung 101 ist an den freien Anschluss des Drosselventils 111 und über eine Steuerleitung 104 an den Steueranschluss des Ventils 121 angeschlossen. Die durchgezogene und die gestrichelte Linie sollen jeweils lediglich die unterschiedlichen Funktionen der Leitungen darstellen. Konstruktiv kann es sich um ein und dieselbe Leitung handeln. Eine zweite Leitung 102 ist an dem freien Anschluss des Drosselventils 112 und über eine Steuerleitung 103 an dem Steueranschluss des Rückschlagventils 120 angeschlossen.
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Die Drosselventile 111, 112 können auch entfallen.
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Ist einer der Pneumatikzylinder 11, 21, 22, 41, 51 jeweils nur einmal am Vlieswickler 1 vorhanden, kann jedes Mal die Schaltung 100 gemäß 3a vorgesehen werden.
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In der Regel sind aber jeweils zwei Pneumatikzylinder 11, 21, 22, 41, 51 also doppelt vorgesehen. Dies ist dadurch bedingt, dass beispielsweise der Transportabschnitt 10 die jeweilige Wickelwelle an beiden Enden ergreift. Vorzugsweise ist dazu eine Verbindungswelle vorhanden, die dessen zwei Schwenkhebel miteinander rotationswirkverbindet.
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Zu diesem Zweck ist eine in 3b gezeigte Schaltung 100 vorsehbar. Sie zeigt exemplarisch zwei Pneumatikzylinder 11, die analog 3a mit einer jeweiligen Reihenschaltung versehen sind, jeweils umfassend Drosselventil 111, 112 und Rückschlagventil 120, 121. Beide Drosselventile 111, 111 sind an die Leitung 101 angeschlossen, und die Drosselventile 112, 112 an die Leitung 102. Ferner sind die Steueranschlüsse der Rückschlagventile 120, 120 über Leitungen 103 an die Leitung 102 angeschlossen, und die Steueranschlüsse der Rückschlagventile 121, 121 über Leitungen 104 an die Leitung 101.
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In Verbindung mit 3a ergibt sich dabei, dass mittels der Schaltung 100 gemäß 3b beide Zylinder 11, 11 zugleich in ihrer jeweiligen Position gesichert werden können, sobald an einer der Leitungen 101, 102 ein Druckverlust auftritt.
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Die in 3a bzw. 3b vorgesehene Schaltung 100 ist vorteilhafterweise auch für die Pneumatikzylinder 21 und 22 vorgesehen. Dies hat den Grund, dass die zu bewegende Wickelwelle automatisch in ihrer aktuellen Position verriegelt wird, sobald ein Druckverlust auftritt. Die Wickelwelle kann sich nicht unkontrolliert in irgendeine Richtung bewegen.
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3c zeigt eine Schaltung 100, die vorzugsweise für den Wickel- und Ausschubabschnitt 40 vorgesehen ist.
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Auch hier sind exemplarisch zwei Pneumatikzylinder 41 vorgesehen.
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Im Gegensatz zu den vorherigen Schaltungen 100 umfasst diese Schaltung 100 jeweils einen Pneumatikzylinder 41 mit zugehöriger Teilschaltung. An jedem Anschluss des Pneumatikzylinders 41 ist eine Schaltung vorgesehen, die drei entsperrbare Rückschlagventile 121, 123, 125; 120 , 122, 124 und eine Abluftdrossel 141 bzw. 140 umfasst. An jedem Rückschlagventil 122, 123 liegt auslassseitig über eine Leitung 105 Druck an, oder eben kein Druck.
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Die Steueranschlüsse der Ventile 122, 125 sind an eine eigene Leitung 106 angeschlossen. Das Gleiche gilt für die Ventile 120, 121 in Bezug auf eine Leitung 107 sowie für die Ventile 123, 124 in Bezug auf eine Leitung 108.
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3d zeigt eine Schaltung 100 für den Trennabschnitt 50.
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Die hier unteren Anschlüsse der Pneumatikzylinder 51 sind exemplarisch direkt mit der Leitung 101 verbunden. Die Leitung 102 ist über Drosselventile 112 mit dem jeweils anderen, hier oberen Anschluss der Pneumatikzylinder 61 verbunden.
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Die Leitungen 101, 102 sind überdies mit einer Zwischenschaltung verbunden. Abgehend von der Leitung 101 ist ein Rückschlagventil 151 in Reihe geschaltet, und zwar in Durchlassrichtung. An den Auslassanschluss des Ventils 151 ist ein entsperrbares Rückschlagventil 126 in Sperrrichtung angeschlossen. Der Steueranschluss des Ventils 126 ist über eine Leitung 110 mit einer Sensorleitung 109 gekoppelt. Der Einlassanschluss des Rückschlagventils 126 ist einerseits über ein Rückschlagventil 152 in Sperrrichtung mit der Leitung 102 verbunden und andererseits mit einem Einlassanschluss E2 eines Mehrwegeventils 9 (3d) bzw. nach einem Umschalten des Mehrwegeventils 9 mit dessen Einlassanschluss E3 gekoppelt.
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Das Mehrwegeventil 9 ist als 5/2-Wegeventil ausgestaltet. Es weist vier intern miteinander verbundene Anschlusspaare E1/A1, E2 /A2, E3/A3 und E4/A4 auf. Die Einlassanschlüsse E5 und E6 sind blind.
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Zwei Luftablassventile 131, 132 sind so angeordnet, dass sie in jeder Schaltstellung des Ventils 9 mit einem dem Einlassanschluss E2 bzw. E3 unmittelbar benachbarten Einlassanschluss E1 bzw. E5 (3d) oder, nach dem Umschalten des Ventils 9, mit den Einlassanschlüssen E6 bzw. E4 gekoppelt sind.
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Auslassseitig sind die Sensorleitung 109 und ein entsperrbares Rückschlagventil 127 in Sperrrichtung so angeordnet, dass sie je nach Schaltstellung des Ventils 9 mit einem Auslassanschluss A1 bzw. A2 (3d) oder A3 bzw. A4 des Mehrwegeventils 9 gekoppelt sind.
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Das Ventil 127 ist einlassseitig mit einem Luftablassventil 130 gekoppelt, und dessen Steueranschluss über eine Steuerleitung 103 mit der Leitung 102.
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Die Sensorleitung 109 ist mit einem Drucksensor 113 gekoppelt, der außerhalb des Trennabschnitts 50 vorzugsweise ortsfest in Bezug auf den Vlieswickler 1 bzw. dessen Gestellwände 7 angeordnet ist.
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An die hier unteren Anschlüssen der Pneumatikzylinder 51 können ebenfalls entsperrbare Rückschlagventile mit ihren Auslassanschlüssen angeschlossen sein. Deren Steueranschlüsse sind vorzugsweise an die Leitung 102 angeschlossen.
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4a zeigt exemplarisch den Pneumatikzylinder 21 gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung.
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Der Pneumatikzylinder 21 umfasst ein Gehäuse 23, in dem ein Kolben 24 translatorisch hin- und herbewegbar angeordnet ist. Dazu weist das Gehäuse 23 an beiden Enden (hier rechts und links) zwei pneumatische Anschlüsse auf. An jeden ist mittels Befestigens am Gehäuse 23 ein gemäß der Schaltung von 3b vorgesehenes Rückschlagventil 120 bzw. 121 mit seinem Auslassanschluss angeschlossen. D. h. mittels einfachen Befestigens des jeweiligen Ventils 120, 121 kann der pneumatische Anschluss an den Pneumatikzylinder 22 erfolgen.
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Die Einlassanschlüsse der Ventile 120, 121 sind gemäß der Schaltung von 3b mit einem jeweiligen Anschluss eines zugehörigen Drosselventils 111, 112 gekoppelt. Dies erfolgt vorzugsweise unmittelbar mittels Aneinanderanbringens und/oder Befestigens am Gehäuse 23 bzw., wie hier dargestellt, zusätzlich oder alternativ am jeweiligen Ventil 120, 121.
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An den vorzugsweise einander zugewandten Enden der Drosselventile 111, 112 sind pneumatische Anschlüsse 25, 26 vorgesehen, die den Anschluss pneumatischer Leitungen ermöglichen (hier der pneumatischen Leitungen 101 bzw. 102).
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Der Steueranschluss des jeweiligen Rückschlagventils 120, 121 ist vorzugsweise mittels eines jeweiligen, im Inneren des Gehäuses 23 ausgebildeten Kanals mit dem pneumatischen Anschluss 26 bzw. 25 pneumatisch verbunden.
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Damit ist ein Modul gebildet, das gemäß 3d nur noch an die Leitungen 101, 102 angeschlossen werden muss. Dies bietet die größtmögliche Sicherheit vor pneumatischen Lecks im System, da dieses nur noch außerhalb des Moduls auftreten kann. Dessen Suche bzw. Beheben wird somit enorm erleichtert.
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Alternativ ist diese pneumatische Verbindung extern in Bezug auf den Zylinder 21 ausgebildet. Dies ist zwar weniger sicher, aber das Gehäuse 23 benötigt keine kostenintensiv herzustellenden Kanalstrukturen. Vorteilhafterweise bilden das jeweilige Paar Ventile 120, 111; 121, 112 eine bauliche Einheit, die an dem Gehäuse 23 angebracht wird. Dies vereinfacht die Montage.
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Das jeweilige Ventil 120, 121 ist vorzugsweise mit einem Anschluss direkt mit dem zugeordneten Ende des Pneumatikzylinder-Innenraums verbunden. Es kann auch über eine Kanalstruktur vorzugsweise im Gehäuse 23 mit diesem Ende pneumatisch verbunden sein.
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Die notwendige(n) Kanalstruktur(en) kann bzw. können teilweise oder insgesamt mittels am Gehäuse 23 angebrachter Kanalelemente gebildet sein, sodass sie nicht umständlich im Gehäuse 23 ausgebildet werden müssen.
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Insgesamt bilden der Pneumatikzylinder 21, die Ventile 111, 112, 120, 121 und die Anschlüsse 25, 26 ein Modul, das so in den Vlieswickler 1 eingebaut bzw. eingesetzt werden kann.
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4b zeigt den Pneumatikzylinder 22, der ebenfalls exemplarisch mit Ventilen 120, 11; 121, 112 versehen ist.
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4c zeigt das in 4a bzw. 4b gezeigte Zylinder-Ventil-Modul (gekennzeichnet mittels der rechteckigen Umrandungslinie) schematisch in Form einer Schaltung.
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Vorzugsweise ist zwischen dem Gehäuse 23 des Pneumatikzylinders 21, 22 und den Ventilen 120, 121, zwischen diesen und den Ventilen 111, 112 sowie zwischen nun diesen und den Anschlüssen 25, 26 vorzugsweise jeweils ein Kanalabschnitt 70 - 73, 76, 77 ausgebildet. Ferner ist exemplarisch zwischen dem Steueranschluss des jeweiligen Ventils 120, 121 und dem Kanalabschnitt 76, 77 bzw. dem daran angeschlossenen Anschluss 26, 25 jeweils ein Kanalabschnitt 75, 74 vorgesehen. Die Kanalabschnitte 71 - 77 können im Gehäuse 23 ausgebildet sein. Als Alternative bietet sich ein jeweils auf dem Gehäuse 23 angeordnetes Kanal(abdeck)element an. Die Kanalabschnitte 70 - 73, 76, 77 müssen konstruktiv nicht vorhanden sein, wenn die daran in 4b jeweils angeschlossenen Elemente 22, 25, 26, 111, 112, 120, 121 direkt aneinander angeschlossen sind.
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5a zeigt eine Abwandlung der Pneumatikzylinder 21, 22 von 4a bzw. 4b. Die Kanalabschnitte 74, 75 sind nach außen in Bezug auf das Gehäuse 23 geführt und haben im Gehäuse 23 keine Verbindung zum jeweiligen Kanalabschnitt 77, 76. Damit umfasst der Pneumatikzylinder vier pneumatische Anschlüsse 25 - 28.
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Die Kanalabschnitte 74, 75 können auch entfallen, sodass die Steueranschlüsse der Ventile 120, 121 selbst von außen zugänglich sind.
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5b zeigt den Fall, dass nur ein Anschluss des Pneumatikzylinders 21, 22 mit einem hier entsperrbaren Rückschlagventil 120 gekoppelt ist. Der Kanalabschnitt 71 mündet direkt in den Anschluss 25. Die Steuer- und Einlassanschlüsse des Ventils 120 sind über Kanalabschnitte 72, 74 mit von außen zugänglichen Anschlüssen 26, 27 gekoppelt bzw. bilden diese.
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5c zeigt den Fall, dass nur ein Anschluss des Pneumatikzylinders 21, 22 hier mit einem Drosselventil 111 gekoppelt ist. Dessen anderer Anschluss ist über einen Kanalabschnitt 76 mit dem Anschluss 26 gekoppelt bzw. bildet diesen. Der andere Anschluss des Pneumatikzylinders 21, 22 mündet in den Anschluss 25.
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5d zeigt den Fall, dass die in 4b gezeigten Drosselventile 111, 112 jeweils durch eine Luftablassschaltung ersetzt sind. Diese Verschaltung ist insbesondere für den Pneumatikzylinder 41 sinnvoll, da dieser seine Betriebsstellung beim Bewickeln der jeweiligen Wickelwelle kontinuierlich anpassen können muss. Vorzugsweise sind sowohl das jeweilige entsperrbare Rückschlagventil 120, 121 sowie die daran hier über Kanalabschnitte 72, 73 angeschlossenen Schaltungen, hier bestehend aus Ventilen 122, 124 bzw. 123, 125, und Abluftdrosseln 140, 141, einzeln oder als bauliche Einheit insgesamt am Pneumatikzylinder 41 so angebracht, dass die Auslassanschlüsse der Ventile 122, 123 hier über Kanalabschnitte 77, 76 mit dem jeweiligen Anschluss 25, 26 des Pneumatikzylinders 41 gekoppelt sind.
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Die Steueranschlüsse der Rückschlagventile 120 - 125 und die Auslassanschlüsse der Ventile 122, 123 sind exemplarisch über Kanalabschnitte 74, 75, 78 - 81 mit von außen zugänglichen Anschlüssen 27 - 32 verbunden.
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5e zeigt eine Abwandlung, bei der die interne Verschaltung der Ventile 120 - 125 untereinander mittels des Pneumatikzylinders 41 realisiert ist. D. h. hier gibt es nur vier externe Anschlüsse 25 - 28.
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Die Erfindung ist nicht auf die vorgenannten Ausführungsformen beschränkt. Sie können insgesamt oder teilweise gegeneinander ausgetauscht oder miteinander kombiniert werden.
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Beispielsweise kann bei dem in 5c gezeigten Modul am unteren Anschluss des Pneumatikzylinders 22 ein entsperrbares Rückschlagventil vorgesehen sein.
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Die an den Anschlüssen der Pneumatikzylinder vorgesehenen pneumatischen Elemente hier in Form von Ventilen können frei miteinander kombiniert und gegeneinander ausgetauscht werden.
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Als im Gehäuse 23 realisierte Kanalstrukturen kommen nutenartige Ausnehmungen infrage, die von den jeweils angebrachten Elementen wie Ventilen und/oder Kanalabdeckungen nach außen pneumatisch abgedichtet werden.
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Alternativ oder zusätzlich können im Gehäuse 23 von diesem umschlossene Kanäle ausgebildet sein. Dies ist insbesondere dann sinnvoll, wenn sich Kanalstrukturen gemäß 4b und 5e kreuzen aber im Kreuzungsbereich nicht pneumatisch miteinander verbunden sein dürfen.
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Um die Ventile anbringen zu können, bietet sich jede Art der Befestigung beispielsweise mittels Verrastens, Verklemmens, Verschraubens und dergleichen an.
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Vorzugsweise gelangt das jeweilige Ventil beim Anbringen am Gehäuse 23 mit dem jeweils zugehörigen Kanalabschnitt oder dem pneumatisch zu verbindenden Anschluss bzw. Element pneumatisch in Verbindung.
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Die Bestandteile des in 4a gezeigten Pneumatikzylinders können an jedem anderen Pneumatikzylinder 11, 21, 41, 51, 61 vorgesehen sein.
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Anstelle von Nuten 33, 34 können beispielsweise Schraublöcher vorgesehen sein.
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Im Ergebnis schafft die Erfindung eine sehr einfache Möglichkeit, pneumatische Schaltungen an einem Vlieswickler 1 hinsichtlich der Sicherheit zu verbessern und die Möglichkeiten von Betriebsstörungen aufgrund von Druckverlusten zu verringern bzw. deren Analyse zu vereinfachen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Vlieswickler
- 2
- Magazin
- 3
- Warteposition
- 4
- Anwickelposition
- 5
- Wickelposition
- 6
- Ausschubposition
- 7
- Gestellwand
- 8
- Kontaktwalze
- 9
- Mehrwegeventil
- 10
- Transportabschnitt
- 11
- Pneumatikzylinder
- 20
- Verriegelungs- und Bewegungsabschnitt
- 21, 22
- Pneumatikzylinder
- 23
- Gehäuse
- 24
- Kolben
- 25 - 32
- pneumatischer Anschluss
- 33, 34
- Nut
- 40
- Wickel- und Ausschubabschnitt
- 41
- Pneumatikzylinder
- 50
- Trennabschnitt
- 51
- Pneumatikzylinder
- 60
- Andrehabschnitt
- 61
- Pneumatikzylinder
- 70 - 81
- Kanalabschnitt
- 100
- Schaltung
- 101 -110
- Leitung
- 111, 112
- Drosselventil
- 113
- Drucksensor
- 120 - 127
- entsperrbares Rückschlagventil
- 130 - 132
- Luftablassventil
- 140,141
- Drossel
- 151, 152
- Rückschlagventil
- Ai; i ∈ N
- Auslassanschluss
- Ei; i ∈ N
- Einlassanschluss
