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Vorrichtung zum Ein- oder Auswickeln von von zugfesten Zwischenbahnen
getragenen zugempfindlichen Bahnen aus Kautschuk oder gleichartigen Werkstoffen
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Ein- oder Auswickeln von von
zugfesten Zwischenbahnen getragenen zugempfindlichen Bahnen aus Kautschuk oder gleichartigen
Werkstoffen, insbesondere Bahnen mit Verstärkungseinlagen, mit einer Wickeltrommel
für beide Bahnen und einer Trommel für die Zwischenbahn, die durch Zugkräfte mittels
zwischen den Trommeln angeordneter Triebwalzen bewegbar ist, für eine vor- oder
nachgeordnete Zuführungs- oder Verarbeitungseinrichtung.
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In der gummi- und kunststoffverarbeitenden Industrie ergibt sich
häufig die Aufgabe, zugempfindliche flexible Werkstoffbahnen, wie beispielsweise
Kautschuk- und Kunststoffolien oder in Kautschuk gebettete Cordgewebe, mit anderen
Werkstoffbahnen zusammenzusetzen oder zu dublieren oder auch mit einer bestimmten
Vorschubgeschwindigkeit ablaufenden Verarbeitungsvorgängen zuzuführen. Da die Werkstofibahnen
häufig sehr klebefreudig sind, werden sie auf Rollen zusammen mit einem Zwischenleinen
gewickelt, das gleichzeitig auch zum Tragen und zum Aufnehmen der Zugkräfte beim
Ein- und Auswickeln dient.
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Die einwandfreie Durchführung der Dublier- oder anderer Arbeitsvorgänge
erfordert die Einhaltung ganz bestimmter Bahngeschwindigkeiten im Gleichlauf zueinander
unter Vermeidung von Verformungen durch Zerrungen des zugempfindlichen Werkstoffes.
So werden beispielsweise für den Aufbau von Fahrzeugluftreifen Einlagen aus in Kautschuk
gebetteten Cordgewebebahnen mit zur Bahnkante schrägverlaufenden Cordfäden verwendet,
auf die andere Bahnen aufdubliert werden. Dabei ist es wichtig, daß der Winkel der
zueinander parallelen Cordfäden gegen die Bahnkante während des Dubliervorganges
nicht verändert wird, da die Maßgröße dieses Fadenwinkels in der Berechnung des
endgültigen Reifenquerschnittes einen bestimmenden Faktor darstellt. Die Einhaltung
des gewünschten Fadenwinkels gelingt aber nur in dem Maße, wie es gelingt, die Transportgeschwindigkeit
der Bahnen beim Dublieren einander anzugleichen. Aber auch schon das einfache Ein-
oder Auswickeln der zugempfindlichen Bahnen zusammen mit den Zwischenbahnen im Gleichlauf
mit einer vor- oder nachgeschalteten Zuführungs- oder Verarbeitungseinrichtung bereitet
Schwierigkeiten, weil die zur Erzielung der beabsichtigten Schutzwirkung im Vergleich
zu der Bahn stets größere Breite der Zwischenbahn eine Abtastung und Steuerung der
Bahnkanten bisher unmöglich machte. Weiterhin führt die größere Länge der Zwischenbahn
beim Wechselbetrieb zweier
Wickelstellen zu unerwünschten Verzögerungen des Arbeitsaublaufes,
da die aufliegenden Bahnen nicht unmittelbar aufeinanderfolgen können, sondern erst
die nachlaufende Zwischenbahn der vorhergehenden Rolle und die vorlaufende Zwischenbahn
der folgenden Rolle auf- bzw. abgewickelt werden müssen.
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Es ist bekannt, für Wickelvorrichtungen mit unabhängig von der Zuführungsgeschwindigkeit
der Warenbahn reibschlüssig angetriebenen Aufwickeltrommeln fliegend gelagerte Ausgleichs-
und Tänzerwalzen vorzusehen, um unerwünschte Zerrungen und Stauchungen in der Warenbahn
zu vermeiden.
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Neben dem großen Platzbedarf und dem durch die Bewegungen der Steuerschleife
verursachten unruhigen Lauf der Warenbahn ist damit jedoch der Nachteil verbunden,
daß nur vergleichsweise feste Werkstoffbahnen auf solchen Vorrichtungen gewickelt
werden können. Leichte und dünne Werkstoffe wie beispielsweise unvulkanisierte Bahnen
in üblichen Stärken von wenigen zehntel Millimetern verformen sich dabei oder machen
eine Schleifenbildung von vornherein unmöglich, während eingebettete Gewebefäden
sich in unzulässiger Weise verzerren.
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Bei einer anderen bekannten Wickelvorrichtung wird auf besondere
Triebwalzen ganz verzichtet und stattdessen die die zugfeste Zwischenbahn aufnehmende
Trommel durch einen von der nachgeschalteten Bearbeitungseinrichtung abgegriffenen
Antrieb reibschlüssig angetrieben. Mit dieser Anordnung wird der geforderte Gleichlauf
zwischen Transportgeschwindigkeit der Warenbahn und Umfangsgeschwindigkeit der Wickeltrommel
aber nur mit einer
nicht für alle Fälle ausreichenden Annäherung
erreicht. Zu der Aufwendigkeit und unvermeidlichen Störanfälligkeit der bekannten
Vorrichtung kommt noch hinzu, daß die Kraftübertragung durch Druckrollen, die keineswegs
schlupffrei ist, ungünstige Walkbewegurzen und mögliche Beschädigungen des Wi!;-kelgutes
verursacht, was wiederum zu einem ungenauen Abgriff des Wickeldurchmessers führen
muß.
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Die wegen der Empfindlichkeit des Wickelgutes verhältnismäßig lockeren
Wickel weisen nicht die geometrisch exakte Spiralform der einzelnen Lagen auf, so
daß der Abgriff der Druckrollen zwangläufig von dem idealen Durchmesser abweicht.
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Ferner ist vorgeschlagen worden, zum Beschicken von Reifenaufbaumaschinen
mit in Kautschuk eingebetteten Geweben von Vorratsrollen mittels zugfester Zwischenbahnen
die letzteren durch Zugkräfte über zwischen den Trommeln angeordnete Triebwalzen
zu bewegen. Die Herstellung einer Abhängigkeit von der nachgeschalteten Aufbaumaschine
für den Antrieb der Triebwalzen ist jedoch nicht Gegenstand dieser Vorrichtung.
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Für die eingangs genannte Vorrichtung ist erfindungsgemäß vorgesehen,
daß die Triebwalze bzw. die Triebwalzen mittels der vor- oder nachgeordneten Einrichtung
zur Erzielung einer der Transportgeschwindigkeit der Bahn entsprechend gleichen
Umfangsgeschwindigkeit formschlüssig antreibbar sind.
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Durch den formschlüssigen Antrieb der Triebwalze bzw. Walzen mittels
der vor- oder nachgeschalteten Einrichtungen wird eine genaue und praktisch schlupffreie
Angleichung der Bahngeschwindigkeit an jeden mit einer bestimmten Fortschrittsgeschwindigkeit
ablaufenden Fertigungsprozesse oder an andere bewegte Bahnen unabhängig von auftretenden
Geschwindigkeitsänderungen bei einer auch für hochempfindliche Bahnen geeigneten
störungsfreien, schonenden Führung des Wickelgutes ermöglicht.
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Gegenüber den mit Steuerungsimpulsen arbeitenden bekannten Vorrichtungen
weist die eingangs genannte Vorrichtung eine wesentlich ruhigere Laufcharakteristik
auf, woraus sich wiederum eine schonende Führung und dementsprechend längere Lebensdauer
auch der Zwischenbahn ergibt.
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Vorteilhafterweise ist die den Triebwalzen zugeordnete Wickeltrommel
bzw. die zugeordnete Trommel für die Zwischenbahn gegenüber der Antriebswirkung
der Triebwalzen abbremsbar und die Trommel für die Zwischenbahn bzw. die Wickeltrommel
entsprechend mit Voreilung gegenüber den Triebwalzen schlupffähig oder drehmomentabhängig
antreibbar.
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Zur Erzielung einer praktisch schlupffreien Über tragung der Umfangskraft
der Triebwalzen auf die Zwischenbahn liegt der Umschlingungswinkel vorteilhaft in
der Größenordnung von 1800. Zweckmäßig weisen die Triebwalzen eine aufgerauhte Umfangsfläche
oder reibungserhöhende Überzüge auf.
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Zweckmäßigerweise ist zwischen der vor- oder nachgeordneten Einrichtung
und der Wickeltrommel zum kantengenauen Steuern der zu behandelnden Bahn eine Tastvorrichtung
angeordnet.
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Der Ausdruck »Trommel« ist in dem vorliegenden Zusammenhang im weitesten
Sinne zu verstehen und kann auch auf die Antriebswellen aufschiebbare einfache Hülsen
oder Wickelkerne oder die Wellen selbst einschließen.
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In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Vorrichtung in schematischer
Vereinfachung dargestellt. Es zeigt Fig. 1 die Vorrichtung in Verbindung mit einer
nachgeschalteten Verarbeitungseinrichtung als Auswickelvorrichtung, F i g. 2 die
Anordnung zweier Vorrichtungen gemäß F i g. 1 hintereinander und Fig. 3 die Vorrichtung
in Verbindung mit einer vorgeschalteten Zuführungseinrichtung als Einwickelvorrichtung.
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In der Zeichnung ist mit 1 die Wickeltrommel bezeichnet, von der
die Zwischenbahn 2 und die auszuwickelnde Bahn 3 abgewickelt werden. Die Bahn 3,
die beispielsweise eine in Kautschuk gebettete Gewebebahn sein kann, wird über eine
Führungsrolle 7 und eine Gleitbahnführung 10 der weiterverarbeitenden nachgeordneten
Einrichtung 9, in der gezeichneten Darstellung der Trommel 8 einer Konfektionierungsmaschine,
zugeführt, während die aus Leinen bestehende Zwischenbahn 2 auf die schlupffähig
angetriebene Trommel aufgewickelt wird. Zwischen den Trommeln 1 und 5 sind zwei
Triebwalzen 4 vorgesehen, um die das Zwischenleinen 2 vor dem Auflaufen auf die
Trommel 5 geschlungen ist und die so gegeneinander versetzt angeordnet sind, daß
ein möglichst großer Umschlingungswinkel - etwa in der Größenordnung von 1800 -
erreicht wird.
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Um hohe Zugkräfte auf das Zwischenleinen übertragen zu können, ist
die Oberfläche der Triebwalzen 4 zweckmäßig aufgerauht, beispielsweise geriffelt
oder gerändelt, oder mit einem reibungserhöhenden Überzug aus Gummi versehen.
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Der Antrieb der Triebwalzen 4 wird von dem Antrieb der Trommel 8
der nachgeordneten Einrichtung 9 über eine schematisch angedeutete Schaltkupplung
6 abgezweigt. Da das Aufwickeln der Wickelrolle auf der Trommel in jedem Augenblick
synchron mit dem Arbeitsablauf in der Einrichtung 9 erfolgen muß, finden als Antriebselemente
nur formschlüssig wirkende Getriebeteile Verwendung, beispielsweise Zahnrad- oder
Kettentriebe 15. Die Übersetzungen sind so gewählt, daß die Triebwalzen 4 mit der
von der Einrichtung 9 bestimmten Arbeitsgeschwindigkeit als Umfangsgeschwindigkeit
umlaufen. Der nicht weiter dargestellte Antrieb der Trommel 5 kann ebenfalls für
eine solche Trommelumfangsgeschwindigkeit ausgelegt sein; er ist jedoch vorzugsweise
etwas höher übersetzt, so daß die Trommel 5 schon vom Beginn des Wickelvorganges
an das Zwischenleinen mit höherer Geschwindigkeit aufzuwickeln sucht als dieses
von den etwas langsamer umlaufenden Triebwalzen 4 zugeführt wird.
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Die rechnerisch vorhandene Geschwindigkeitsdifferenz, die im Hinblick
auf ein strammes Aufwickeln des Zwischenleinens erwünscht ist und die mit fortschreitender
Bewicklung der Vorratstrommel 5 größer wird, findet ihren Ausgleich in einer mechanisch,
elektrisch oder hydraulisch wirkenden Rutschkupplung. Es kann stattdessen aber auch
ein drehmomentabhängig gesteuerter besonderer Antrieb vorgesehen werden.
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Eine lichtelektrische oder pneumatische Tastvorrichtung 13 tastet
die Kante der auf der Gleitbandführung 10 umlaufenden Bahn 3 ab und gibt beim Schieflaufen
der Bahn entsprechende Impulse auf einen Stellmotor, der durch Seitwärtsverschieben
der Wickeltrommel 1 die Richtungsabweichung korrigiert.
Dieser Mechanismus
ist von anderen Einrichtungen bekannt und daher nicht weiter dargestellt.
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Es kann beispielsweise als Stellmotor ein Elektromotor verwendet werden,
der über einen Kettentrieb eine mit der Lagerung der Wickeltrommel 1 zusammenhängende
Gewindespindel in dem gewünschten Sinne verdreht.
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Zum Abwickeln der Wickeltrommel 1 wird der Anfang der Zwischenbahn
2 um die Triebwalzen 4 und die Trommel 5 geschlungen und darauf über die Schaltkupplung
6 der Antrieb eingeschaltet. Die Bahn 3, die nach dem Vorwickeln der Zwischenbahn
2 aus der Rolle erscheint, wird über die Führungsrolle 7 der Gleitlrandführung 10
zugeführt und läuft, von der Tastvorrichtung 13 kantengenau gesteuert, mit der gewünschten
Geschwindigkeit der nachgeordneten Einrichtung 9 zu. Dabei werden die zum Auswickeln
aufzubringenden Zugkräfte von der Zwischenbahn 2 aufgenommen, die infolge der starren
Kupplung der Triebwalzen 4 stets synchron mit der Einrichtung 9 von der Wickeltrommel
1 abgezogen wird. Die antriebslos gelagerte Wickeltrommel 1 wird zweckmäßig durch
eine nicht gezeichnete einstellbare Bremse leicht abgebremst.
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In der Darstellung gemäß F i g. 2 ist die beschriebene Vorrichtung
in zweifacher Ausführung in Tandemlage hintereinander über einer als Förderband
ausgebildeten nachgeordneten Einrichtung 11 angeordnet. In dieser Zusammenstellung
dient die Vorrichtung beispielsweise zum Dublieren der ausgewickelten Bahn 3 auf
eine zweite gleichartige Bahn 12, die von dem Förderband unter den Auswickelvorrichtungen
hindurchgeführt wird. Zur Einhaltung genauen Gleichlaufs beider Bahnen 3, 12 wird
auch das Förderband formschlüssig von einem gemeinsamen Antrieb, zweckmäßig über
eine gemeinsame Schaltkupplung 6 angetrieben. Die Anordnung und Wirkungsweise der
Vorrichtung im einzelnen ist die gleiche wie im Zusammenhang mit F i g. 1 beschrieben.
In dem vorliegende Falle ist jedoch an Stelle der Gleitbandführung 10 jeweils ein
kurzes Förderband 1(>' vorgesehen.
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Die gezeichnete Tandemanordnung zweier Auswickelvorrichtungen ermöglicht
eine kontinuierliche Arbeitsweise, da jeweils die Zeiten für das Aus- und Einwickeln
der vor- bzw. nachlaufenden Zwischenbahnen der einen Wickelvorrichtung in den Auswickelvorgang
der anderen Wickelvorrichtung verlegt werden können. Es kann also in der ersten
Vorrichtung schon die Zwischenbahn bis zum Erscheinen der Bahn 3 aus der Wickeltrommel
1 vorgewickelt werden, während in der zweiten Vorrichtung noch die Bahn abläuft,
so daß Anfang und Ende der auf die Bahn 12 auf dem Förderband aufdublierten Bahnen
3 sich unmittelbar aneinander anschließen.
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In F i g. 3 ist in kinematischer Umkehrung der Wickelvorrichtungen
gemäß F i g. 1 und 2 eine Vorrichtung zum Einwickeln der von einer als Förderband
ausgebildeten vorgeordneten Einrichtung 14 zugeführten Bahn 3 zusammen mit der Zwischenbahn
2 auf der Wickeltrommel 1 dargestellt. Die Zwischenbahn 2 läuft bei dieser Anordnung
von der
antriebslosen, zweckmäßig leicht abgebremsten Trommel 5 über die Triebwalzen
4 und vermittelt der schlupffähig oder drehmomentabhängig angetriebenen Wickeltrommel
1 die gewünschte Umfangsgeschwindigkeit im Gleichlauf mit dem Förderband.
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Sowohl das Förderband als auch die Triebwalzen 4 werden von einem
durch die Schaltkupplung 6 sinnbildlich angedeuteten gemeinsamen Antrieb aus angetrieben,
so daß die Bahn 3 zugspannungsfrei und durch die Tastvorrichtung 13 kantengenau
gesteuert in die Wickeltrommel 1 einläuft.