DE102018118743A1

DE102018118743A1 - Vorrichtung zum Zwischenspeichern großer Mengen von bandförmigem Gut.

Info

Publication number: DE102018118743A1
Application number: DE102018118743.2A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2018-08-01
Filing date: 2018-08-01
Publication date: 2019-02-14

Abstract

Spiralspeicher für intervallförmige Bandzu- und Bandabfuhr werden mit geringen Windungszahlen betrieben, da diese Verfahren zum Entspannen einer zugezogenen Spirale so ausgelegt sind, daß die vorherrschende Reibung zwischen den Bandoberflächen durch „Einschieben“ von Band überwunden wird. Darum sind diese Ausführungsformen empfindlich gegenüber Knicken des Bandes da, je nach Windungsanzahl, hohe Druckkräfte im nicht sehr knicksicheren Band vorherrschen.
Um sehr große Mengen Band in einem Wickel aufnehmen und diesen prozessicher, also ohne Gefahr von Knicken durch auftretende Druckkräfte im Band, wieder auffüllen zu können, bedarf es anderer Verfahren.
Die vorliegende Erfindung löst dieses Problem und stellt ein solches Verfahren zur Verfügung, indem das Band (8) zwischen einer unteren Rolle (7) und der innersten Windung des Wickels (10a)
nahezu kraftlos eingeführt wird. Dabei wird die Position der innersten Windung mit einer Tastrolle (9a) erfasst, dessen Position und Bewegungsrichtung Rückschlüsse auf den Füllzustand des Wickels (10a) geben. Desweiteren wird durch das Umschlingen der äußersten Wicklung (4) oder Wicklungen um die obere Rolle (3), die Möglichkeit geschaffen, einerseits die äußeren Abmaße des Wickels (10a) durch den Wickel selbst, genauer, mit Hilfe seiner äußersten Windung vorzugeben und andererseits durch Drehen der oberen Rolle (3) die äußerste Wicklung (4) oder Wicklungen vergrößern und somit dem Wickel (10a) auf einfachste Weise einen größeren Außendurchmesser vorzugeben.
Anwendungsbereiche sind überall dort, wo durch ein Coilwechsel Stillstandszeiten der nachgeschalteten Maschinen drohen. Beispielweise beim Umreifen von Gütern in einer Fertigungsstraße, wo ein Coilwechsel die gesamte Fertigungslinie zum Stillstand bringen könnte.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung, welche bandförmiges Gut, in einem Wickel (10a) konstanter Windungsanzahl zwischenspeichern und wieder abgeben kann.
Der Verwendungsbereich erstreckt sich auf alle Anwendungen, bei denen Maschinen, während eines Coilwechsel, weiterhin mit Band bedient werden müssen.
Bandspeicher, welche bandförmiges Gut, in einem Wickel mit konstanter Windungszahl, speichern, um es dann in Intervallen wieder abzugeben, gibt es in verschiedensten Ausführungen. Siehe hierzu DE19917788A1 , DE2532522A1 und DE3335964A1 .
Diese verwendeten Verfahren haben als Gemeinsamkeit, daß der Wickel nur eine kleine Anzahl von Windungen aufweist, da das eingeführte Band den Wickel auseinandertreiben muss und somit der Gefahr des Knickens ausgesetzt ist. Aus diesem Grund reichen die Speicherkapazitäten dieser für einen Coilwechsel nicht.
Sog. Schlingenturmspeicher, welche verglichen reibungsarm betrieben werden können, haben den Nachteil, daß diese enormen Platz- und Raumbedarf benötigen.
Es werden auch zwei Abroller benutzt, damit, nach Aufbrauchen eines benutzten Coils, ein bestücktes Coil bereit steht. Dies wird auch oft kombiniert mit sog. Jumbo-Coils, welche zwei aneinandergeschweißte Coils zu einem großen Jumbo-Coil sind. Diese reduzieren Stillstandszeiten nochmals um die Hälfte, doch keine der vorhandenen Lösungen, weder einzeln, noch in Kombination miteinander, kann Stillstandszeiten komplett eliminieren.
Der vorliegenden Erfindung liegt das Problem zugrunde, maximal mögliche Mengen an Band in einem Wickel (10a) mit konstanter Windungszahl zu speichern, um so Rüstzeiten und die damit verbundenen Stillstandszeiten der nachfolgenden Maschinen komplett zu eliminieren.
Dieses Problem wird, nach dieser Erfindung, durch die Aufhängung des Wickels (10a) an seine äußerste Windung gelöst. Dies vereinfacht die Handhabung eines Wickels mit sehr vielen Windungen ganz erheblich und ermöglicht viele Betriebsweisen.
Die äußerste Windung (4) des Wickels (10a) wird hierbei über die obere Rolle (3) gelegt, so daß der vollständige Wickel (10a) einerseits an der oberen Rolle hängt und andererseits mit der Innenseite des Wickels (10a) auf der unteren Rolle (7) aufliegen kann. Die äußeren Abmaße des Wickels (10a) werden zudem, ohne zusätzliche Bauteile, durch die äußerste Windung (4) bestimmt.
Die Position des Wickels (10a) wird durch Begrenzungsrollen (6) und der unteren Rolle (7) bestimmt.
Bei der erstmaligen Inbetriebnahme, wird der Wickel (10a) aufgefüllt, bis er eine vorgegebene Windungsanzahl erreicht. Danach hat die Windung, welche unmittelbar unter den Begrenzungsrollen (6) liegt, einen vordefinierten Freiraum (11), der benötigt wird, damit sich der Wickel (10a) von der unteren Rolle (7) abheben kann. Beim vollständig gefüllten Bandspeicher nimmt der Wickel (10a) die maximale Ausdehnung an. Wird nun am Bandanfang (2) Band entnommen, dreht sich die äußerste Windung (4) des Wickels (10a) mit der Geschwindigkeit, mit der das Band entnommen wird. Die innerste Windung des Wickels (10a) steht dabei still. Mit zunehmender Bandentnahme verkleinert sich der Wickel (10a) zusehends und hebt sich von der unteren Rolle (7) ab und stößt gegen die Begrenzungsrollen (6), die ein weiteres Anheben des Wickels (10a) unterbinden. Es kann nun so viel Band entnommen werden, bis der Wickel (10a) einen zuvor bestimmten Innendurchmesser erreicht. Siehe kleiner Wickel (10). Dieser Innendurchmesser kann durch Ermitteln der Position des untersten Bereichs der innersten Windung bestimmt werden. In 1 dient dazu eine Rolle (9a), die vertikal beweglich angeordnet ist und dessen Position signaltechnisch erfasst werden kann. Hat der Wickel (10a) die kleinstmöglichen Abmaße erreicht, hat er sich komplett von der unteren Rolle (7) abgehoben und hängt nur noch an seiner äußersten Windung (4) an der oberen Rolle (3). Es darf dann kein weiteres Band mehr entnommen werden.
Der Speicher muss erst wieder befüllt werden.
Dies geschieht folgendermaßen: Die Rücklaufsperre (1) klemmt den Bandanfang (2), so daß entnommenes Band nicht versehentlich zurück in den Speicher gelangen kann. Die obere Rolle (3) dreht sich in Bandablaufrichtung, hier im Gegenuhrzeigersinn, wobei der kleine Wickel (10) sich nach unten bewegt, bis er komplett auf der unteren Rolle (7) aufliegt. Sobald dies geschehen ist, wird die äußerste Windung (4) nicht mehr durch die Gewichtskraft des kleinen Wickels (10) belastet, so daß der kippbare Taster (5) die äußerste Windung (4) auslenken kann. Nach einer vordefinierten Auslenkung, kehrt der kippbare Taster (5) in seine Ausgangsposition und gibt Signal, die Bandzufuhr (8) und Drehung der unteren Rolle (7) auszulösen. Die Umfangsgeschwindigkeit der Auflagefläche der unteren Rolle (7) ist gleich oder geringfügig größer, als die Geschwindigkeit, mit der Band zugeführt wird. Da der kleine Wickel (10) komplett auf der unteren Rolle (7) aufliegt, beginnt er sich mitzudrehen. Das zugeführte Band (8), welches sich nun zwischen dem kleinen Wickel (10) und untere Rolle (7) befindet, wird ohne Relativbewegung zu der ihr aufliegenden Bandoberfläche, im Inneren des kleinen Wickels (10) aufgenommen. Da das eingeführte Band (8) die Windungen des kleinen Wickels nicht zu größeren Durchmessern drücken muss, verkantet oder wechselt das Band nicht das Vorzeichen seiner vorgegebenen Krümmung. Die äußerste Wicklung (4) ist durch den kippbaren Taster (5) bereits so vergrößert worden, daß die nächstgelegene Windung sich an die äußerste Windung (4) oder die äußersten Windungen anlegt. Dabei entsteht temporär ein äußerer Wickel, der durch einen umlaufenden Spalt, vom kleinen Wickel (10), deutlich zu unterscheiden ist. Mit fortlaufender Bandzufuhr (8) und Drehung der unteren Rolle (7) gibt der Wickel (10) alle Windungen von außen nach innen an den neu entstehenden äußeren Wickel ab. Zum Ende der Bandzufuhr liegt ein Wickel vor, dessen äußeres Abmaß einen größeren Durchmesser vorweist, als zum Zeitpunkt vor dem Auslenken des äußersten Windung (4) durch den kippbaren Taster (5). Während des Auffüllens hat sich also der Außendurchmesser des neu entstandenen Wickels vergrößert, während sich der Innendurchmesser mit fortlaufender Bandzufuhr verkleinert hat. Dies kann man durch die Aufwärtsbewegung des Tastrolle (9a) signaltechnisch erfassen.
Zum Ende des Auffüllvorgangs übertreffen die elastischen Rückstellkräfte, aufgrund gegebener Biegefestigkeit des gespeicherten Bandes, die Reibungskräfte der aufliegenden Flächen der verbliebenen Windungen des kleinen Wickels (10), und die verbliebenen Windungen des kleinen Wickels (10) entspannen sich und die Tastrolle (9) beginnt sich nach unten zu bewegen. Sobald signaltechnisch die Vorzeichenumkehr der Bewegungsrichtung der Tastrolle (9) erfasst wird, wird die Geschwindigkeit der Bandzufuhr (8) verringert, um anschließendes abruptes Bremsen der Bandzufuhr (8) zu vermeiden. Der restliche Bandauffüllvorgang findet nun stark verlangsamt statt, bis die innerste oder die innersten Windungen ihren größtmöglichen Durchmesser angenommen haben. In Zustand der vollständigen Füllung des Bandspeichers, nimmt der kleine Wickel (10) die größtmöglichen Abmaße des großen Wickels (10a) an.
Der Vorgang des Auffüllens kann und sollte in Intervallen ausgeführt werden, indem die äußerste Windung nicht sofort den maximal möglich Außendurchmesser annimmt. Dadurch erreicht man die Möglichkeit, zwischen den Taktzeiten der nachfolgenden Maschine Band nachfüllen zu können und nicht auf den Abschluss des gesamten Füllvorgangs warten zu müssen. Desweiteren ermöglicht ein Auffüllen in Intervallen die Möglichkeit, auch während des Auffüllens, Band entnehmen zu können.
Durch erweiterte signaltechnische Erfassung, kann die Bandentnahme (2) auch ohne Reibung, also ohne Relativbewegung der Bandflächen zueinander, ausgeführt werden.
Das Aufhängen eines Wickels an seine äußerste Windung ermöglich eine beträchtliche Vereinfachung der notwendigen Vorrichtung, sowie sehr vorteilhafte Betriebsweisen für das Auffüllen und das Abgeben großer Mengen Band.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 19917788 A1 [0002]
DE 2532522 A1 [0002]
DE 3335964 A1 [0002]

Claims

- Vorrichtung zum Zwischenspeichern von bandförmigem Gut, insbesondere Metall- oder Kunststoffband, bei welchem das aufzunehmende Band zu einem Wickel (10a) mit horizontaler Drehachse und konstanter Wicklungsanzahl geformt ist, das Band von innen zugeführt und von außen abgeführt wird, gekennzeichnet dadurch, daß sie eine oder mehrere obere Rollen (3) aufweist, auf die die äußerste Windung (4) oder die äußersten Windungen des Wickels (10a) gelegt werden.
- Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß sie eine oder mehrere untere Rollen (7) aufweist, auf die sich der Wickel (10a), abhängig vom Betriebszustand, mit der oben liegenden Innenseite auflegt.