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Vorrichtung zum Aufwickeln von bahnförmigem Material Die Erfindung
betrifft eine Vorrichtung zum Aufwickeln von bahnförmigem Material, insbesondere
Papierbahnen.
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Es sind bereits verschiedene Wickelvorrichtungen bekannt, bei denen
das bahnförmige Material zur Bildung eines Wickels auf ein endloses, eine Anzahl
von Führungswalzen umschlingendes Band geleitet wird (z. B. deutsche Patentschrift
675 979 und britische Patentschrift 417 769), und es ist dabei gleichfalls bekannt,
daß das endlose Band im Bereich zwischen zwei Führungswalzen eine lockere Bandschlaufe
zur Aufnahme eines Wickelkernes bildet und in einem weiteren Bereich gespannt gehalten
wird (z. B. deutsche Patentschrift 962 220).
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Den bekannten Vorrichtungen ist gemeinsam, daß der Wickel in einem
Bereich des endlosen Bandes geformt wird, der zwischen zwei als Stützwalzen ausgebildeten
Führungswalzen liegt. Dabei wird jeweils so vorgegangen, daß bei Anwachsen des Wickeldurchmesser,
d. h. also bei zunehmendem Gewicht, die Last des Wickels in steigendem Maße vom
Band auf die Stützwalzen übergeht und sich praktisch schon der zu etwa t/3 fertig
geformte Wickel im wesentlichen auf den Stützwalzen abstützt.
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Grundsätzlich soll eine Wickelvorrichtung die Materialbahn, ohne
ihr Schaden zuzufügen, exakt führen und gut aufrollen. Bei Papier z. B. wird verlangt,
daß die Bahn ohne Verzerrungen geführt und straff und gleichmäßig gewickelt wird.
Handelt es sich um nachgiebigere Materialien, z. B. Gewebe, Krepppapier, Gummi,
Folien usw., so ist das verzerrungsfreie Wickeln von noch größerer Bedeutung. Um
jede Veränderung der Stoffe zu vermeiden, muß mit einer geringen, gleichbleibenden
Spannung über die Breite der Bahn und in radialer Richtung über die Länge der Bahn
gearbeitet werden.
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Es ist offensichtlich, daß diese Erfordernisse von den bisher bekannten
Vorrichtungn nicht erfüllt werden können. Geht nämlich die Last des Wickels mit
zunehmenden Gewicht auf die Stützwalzen über, so fungiert das Band lediglich noch
als Zwischenlage, und es entsteht an den Abstützkanten eine so hohe Flächenpressung,
daß eine Auswalzung des Materials unvermeidbar ist.
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Um die unerwünschte Flächenpressung an den Abstützkanten zu vermeiden,
ist es zweckmäßig, den Wickel bis zu seiner Fertigstellung in einer losen Bandschlaufe
hängend zu formen, wobei die Last des Wickels über das Bad auf die beiden die Bandschlaufe
begrenzenden Führungswalzen übergeht.
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Durch diese lose Führung des Bandes in Form einer Bandschlaufe bedingt,
steht jedoch im ver-
stärkten Maße das Problem der absoluten Geradlaufführung des
Bandes im Vordergrund. Wird das Band nicht exakt geführt, so werden die solchermaßen
zwangsweise hervorgerufenen Längenänderungen z. B. bei unnachgiebigen Materialien
immer zu Rissen in den Randzonen der Stoffbahn führen, während bei nachgiebigen
Materialien sich die Längenänderung in der Breite wieder ausgleicht. Dadurch entstehen
Wellen in den Wickeln, die eine Weiterverarbeitung unmöglich machen.
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Wegen der lockeren Bandschlaufe ist es bei Wickelvorrichtungen bislang
ziemlich schwierig gewesen, das endlose Band im richtigen Geradlauf zu halten, d.
h. ein seitliches Auswandern des Bandes auf den Führungswalzen zu verhindern. Soweit
ersichtlich, haben die erwähnten Patentschriften überhaupt keine Mittel zur Steuerung
des Bandgeradlaufes offenbart, und andere Versuche, zur Führung eines losen Bandes
Seitenführungsscheiben vorzusehen, haben dazu geführt, daß das Band häufig zerstört
wurde und repariert oder ersetzt werden mußte.
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Mit der Erfindung soll diese Schwierigkeit vermieden werden. Dazu
wird, ausgehend von einer Wickelvorrichtung, bei der das endlose Band im Bereich
zwischen zwei Führungswalzen eine lockere Bandschlaufe zur Aufnahme eines Wickelkernes
bildet
und in einem weiteren Bereich gespannt gehalten wird, erfindungsgemäß
vorgeschlagen, daß dem gespannt gehaltenen Bereich des Bandes eine an sich bekannte
Einrichtung zur Steuerung des Bandgeradlaufes zugeordnet ist.
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Steuereinrichtungen zur Steuerung des Geradlaufes von Bändern sind
an sich in verschiedenen Arten bekannt. Insbesondere ist es auch (z. B. analog der
deutschen Auslegeschrift 1 080477) bekannt, die Steuerung - entsprechend einer bevorzugten
Ausführungsform der Erfindung - mittels einer in ihrer Achslage verstellbaren Steuerwalze
durchzuführen, deren Verstellung entsprechend einer mechanisch oder auch kontaktlos
(z. B. optisch) abgetasteten Auswanderung des zu steuernden Bandes derart erfolgt,
daß dieser Auswanderung entgegengewirkt wird. Die Anwendung einer solchen Bandlaufsteuerung
ist jedoch bei den endlosen Bändern von Wickelvorrichtungen bislang nicht möglich
gewesen, weil das Band wegen der lockeren Schlaufe nicht genug Spannung besitzt,
um in der notwendigen Weise auf die Steuereinrichtung ansprechen zu können. Diesem
Übelstand begegnet die Erfindung sehr einfach, zugleich aber auch sehr wirkungsvoll
dadurch, daß die Steuereinrichtung auf einen absichtlich nur zu diesem stark gespannten
Bereich des Bandes angesetzt wird.
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Der Vorschlag der Erfindung gestattet es, die Wickelbedingungen,
nämlich die Einhaltung einer konstanten Spannung sowohl über die Breite der aufzuwickelnden
Bahn als auch in radialer Richtung über die Länge der Bahn, optimal zu erfüllen,
und zwar auf Grund der Tatsache, daß infolge des exakten Bandgeradlaufes das verzerrungsfreie
Wickeln über die Bandbreite erreicht und gleichzeitig der Wickel hängend in einer
Bandschlaufe geformt werden kann, also nicht mehr auf besonderen Stützwalzen abgestützt
zu werden braucht.
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Gleichzeitig ergibt sich aber durch die exakte Führung des Bandes
nun die Möglichkeit, im Bereich des spannungslos gehaltenen Bandes, also der Bandschlaufe,
zusätzlich Vorrichtungen vorzusehen, die das spannungsgleiche Wickeln auch in radialer
Richtung über die Länge der Bahn noch verbessern, ohne dabei befürchten zu müssen,
daß diese zusätzlichen Vorrichtungen ein seitliches Ablaufen des Bandes von den
Führungswalzen verursachen.
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So kann z. B. das Band im Bereich der losen Bandschlaufe über eine
zusätzliche in schwenkbaren Ständerarmen gelagerte Wiegenrolle geführt werden, wobei
mit den Ständerarmen eine Druckvorrichtung verbunden ist, die mit ansteigendem Durchmesser
des Wickels einen zunehmenden Druck in Richtung auf den Wickel ausübt. Dadurch ist
bei Zunahme des Wickeldurchmessers eine im Verhältnis annähernd gleichbleibende
Auflagefläche des Bandes an den Wickel gegeben, die das Wickeln unter annähernd
gleicher Spannung auch in radialer Richtung über die Länge der Bahn ermöglicht.
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Eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist als Beispiel
in den Zeichnungen veranschaulicht. Dabei stellt dar Fig. 1 eine Seitenansicht der
Wickelvorrichtung, F i g. 2 eine Ansicht auf das Ende der Wickelvorrichtung, F i
g. 3 eine Seitenansicht eines Teils der Wickelvorrichtung auf der in F i g. 1 abgelegenen
Seite der Vorrichtung,
Fig. 4 eine Stirnansicht des Endes der Wiegenrolle im vergrößerten
Maßstab, Fig. 5 eine Seitenansicht längs der Linie 5-5 der Fig. 1, F i g. 6 eine
schematische Darstellung der Vorrichtung zur Steuerung des Bandgeradlaufes, F i
g. 7 eine Schnittdarstellung des Steuerventils in F i g. 6 im vergrößerten Maßstab,
F i g. 8 eine schematische Darstellung der pneumatischen Steuervorrichtung für die
Wickelvorrichtung, Fig. 9 eine Teilansicht der in Fig.8 gezeigten Vorrichtung, F
i g. 10 eine Teilansicht der Vorrichtung nach Fig. 9.
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Die Wickelvorrichtung umfaßt ein endloses Band 10, das in Form einer
Schleife vermittels einer Führungswalze 11, einer angetriebenen Walzel2, einer Wiegenrollel3,
einer Führungswalze 14, einer Andruckrolle 15, einer Spannrolle 16, einer Steuerwalze
17 und einer Führungswalze 18 gehalten wird. Das Band 10 kann aus irgendeinem geeigneten
Gewebe, beispielsweise Leinwand, bestehen. Die Walze 12 ist in einer Lagervorrichtung
19 gelagert, die wiederum in einem Maschinenrahmen 20 gelagert ist. Die Walze wird
durch irgendeine geeignete Kraftquelle, die mit 21 bezeichnet ist, angetrieben.
Der Rahmen 20 ist in einem horizontalen Träger 22 gelagert. Die Walze 11 ist ebenfalls
am Maschinenrahmen 20 auf einer Seite des Rahmens vermittels einer Lagervorrichtung
23 befestigt.
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Die Wiegenrolle 13 wird von zwei Ständerarmen 24 gehalten, die durch
eine Welle 25 verbunden und in den Lagern 26 abgestützt sind. Die Lager 26 sind
in Bettungen 27 befestigt, die auf einem horizontalen Träger 28 liegen.
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Die Führungswalze 14 und die Andruckrolle 15 liegen parallel aneinander
und bilden dadurch eine Klemmvorrichtung, wobei die AndruckrollelS von Lagern 29
gehalten wird, von denen jedes auf dem horizontalen Träger 22 liegt. Die Walze 14
ruht an dem einen Ende in einer Lagervorrichtung 30, die auf einem Hebel 31 liegt,
der um eine Halterung 32 des horizontalen Trägers 22 verschwenkbar ist. Das andere
Ende der Walze ist in einem Lager 33 auf dem Träger 22 fest angeordnet. Ein druckmittelbetriebener
Motor 34 liegt zwischen dem Ende des Armes 31 und dem horizontalen Träger 22.
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Die Spannrolle 16 ist vermittels einer Einstelleinrichtung, die die
Lager 35 erfaßt, welche die gegenüberliegenden Enden der Rolle 16 tragen, beweglich
gelagert und in Schienen 36, die auf Bettungsplatten 27 liegen, verschieblich. Schraubenspindeln
37 an Ständern 38, die mit den Bettungsplatten 27 verbunden sind, erfassen mit dem
Gewinde die Lager 35.
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Ein Kegelzahnrad 39 an jeder Gewindespindel 37 und ein Zahnrad 40,
das mit den Zahnrädern 39 kämmt, ist auf einer Welle 41, die in Ständern 42 der
Bettungsplatten 27 liegt, verbunden. Die Schraubenspindeln 37 können vermittels
der Zahnräder 39 und 40 und der Welle 41 gedreht werden, so daß die Lager 35 auf
den Schienen 36 bewegt werden, wodurch die Lage der Spannrolle 16 verändert wird,
so daß das Band 10 gelöst oder gespannt werden kann bzw. die richtige Spannung aufrechterhalten
wird.
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Die Steuerwalze 17 ist an einem Ende durch ein geeignetes festes
Lager gehalten und ist am anderen Ende in einer kraftbetätigten beweglichen Lagervorrichtung43
gelagert, das auf der Bettungsplatte27
liegt. Die Lagervorrichtung
43 besteht aus dem Lager 44 zur Aufnahme des einen Achsendes der Walze 17, das mit
Hilfe eines Armes 45, der von einem Ständer 46 getragen wird, und mit Hilfe der
Lenker 47 und 48 verschwenkbar ist. Der Ständer 46 ist mit der Platte 27 verbunden.
Ein Druckmittelmotor 49 an dem Ständer 46 greift mit seiner Kolbenstange S0 an dem
Lenker 47 an, wodurch das Lager 44 und das entsprechende Ende der Rolle 17 verstellt
werden kann.
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Ein Fühler S1 ist beweglich an einem Ständer 52 gelagert, der auf
der Bettungsplatte 27 befestigt ist, und gleitet an der Kante des Bandes 10. Der
Fühler 51 und der Druckmittelmotor 49 sind betrieblich so miteinander verbunden,
daß, wenn das Ende der Steuerwalze 17, welches in dem Lager 44 liegt, bewegt wird,
durch eine Schwenkbewegung der Lenker 47 und 48 das Band 10 zwar auf im wesentlichen
dem gleichen Weg um die Führungswalzen herumläuft, dabei sich jedoch kaum merklich
nach der einen oder der anderen Seite bewegt, ohne daß die Gefahr besteht, daß er
von den Walzen herunterläuft.
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Die Führungswalze 18 liegt in Lagern 53, die auf der Platte 27 befestigt
sind.
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Die Ständerarme 24 verschwenken in ihren Lagern 26 unter der Einwirkung
der Druckmittelmotoren 54.
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Die Bewegung der Arme 24 wird durch Kinken 55, die sich um die entsprechenden
Arme 24 herumlegen, begrenzt. Die Klinken sind schwenkbar auf Bolzen 56 gelagert,
die auf der unteren Fläche der Doppel-T-Träger 57, die für den Träger 22 vorgesehen
sind, befestigt sind. Ein Druckmittelmotor 58 ist mit einem Ende einer jeden Klinke
55 verbunden.
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Für die Wiegenrolle 13 ist eine Bremse 59 vorgesehen, die aus einer
Schale 60, die an der Rolle 13 befestigt ist, und einem Reibband 61 besteht, das
die innere Oberfläche der Schale 60 erfaßt und an einem Stator 62 befestigt ist.
Der Stator 62 besteht aus einem hohlen, flexiblen, aufblasbaren Teil63, dem Luft
unter Druck zugeführt werden kann, so daß sich das Band 61 ausdehnt und die innere
Oberfläche der Schale 60 mit variablen Drücken beaufschlagt, wodurch die Bremsung
der Rolle 13 geregelt wird.
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Die Antriebsverbindung zwischen der angetriebenen Walze 12 und der
Führungswalze 14 umfaßt eine Antriebskette 64, die über ein Kettenrad 65 läuft,
das an der Walze 12 befestigt ist und mit dieser umläuft. Ein Kettenrad 16 liegt
koaxial zur Führungswalze 14. Eine Kupplung 67 ist für das Kettenrad 66 vorgesehen
und besteht aus einer kreisringförmigen Platte 68, die auf einer Seite des Kettenrades
auf der Welle 14 a befestigt ist, so daß sie sich mit der Walze 14 dreht. Eine axial
bewegliche Andruckplatte 69 liegt auf der anderen Seite des Kettenrades 66 der Welle
14 a. Auf der Welle 14 a der Walze 14 ist ein Ringflansch 70 befestigt, zwischen
dem und der Andruckplatte 69 eine Feder 71 gelagert ist, so daß das Kettenrad 66
zwischen den Platten 68 und 69 erfaßt wird, wodurch eine nachgiebige Kupplung zwischen
dem Kettenrad 66 und der Walze 14 gebildet wird.
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Das Steuersystem für die Steuerwalze 17 umfaßt ein Ventil 72, das
von dem Fühler 51 betätigt wird.
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Das Ventil 72 besteht aus einem hohlen, konischen Teil 73 und einem
massiven konischen Ventilkern 74, der in das Teil 73 hineinpaßt. Der Fühler 51 ist
an einem Arm 75 befestigt, und der Arm 75 ist über
einen Lenker 76 mit dem konischen
Teil 73 verbunden.
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Der Arm 75 ist schwenkbar mit dem Ventilkern 74 verbunden und eine
Zugfeder 77 liegt zwischen dem Ende des Armes 75 und dem konischen Teil 73. Der
Motor 49 enthält eine Membran 78, die mit der Kolbenstange 50 verbunden ist, und
eine Luftleitung 79, die mit einer Seite der Membran in Verbindung steht. Eine Luftleitung
80 führt zum Ventil 72. Beide Leitungen 79 und 80 sind mit einer Luftversorgungsleitung
81. verbunden. Ein Druckregelventil 82 liegt in der Leitung 81, und ein Meßinstrument
83 zeigt in der Nähe des Druckregelventils 82 den Druck der Leitung 81 an. Ein Entlastungs-
oder Nadelventil 84 liegt in der Leitung 81 zwischen dem Meßinstrument 83 und der
Anschlußstelle der Leitungen 79 und 80 an der Leitung 81.
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Jeder Motor 54 (Fig. 1 und 8) für den Ständerarm 24 besteht aus einem
Kolben 85, der in einem Zylinder 86 gleitet. Eine Leitung 87 ist mit dem einen Ende
der zwei Motoren, von denen in F i g. 8 der Einfachheit halber nur ein Motor dargestellt
ist, verbunden. Eine Druckluftquelle (AP = Air Pressure), die durch das Ventil 88
geregelt wird, ist mit der Leitung 87 verbunden. Ein Entlastungsventil 89 ist ebenfalls
mit der Leitung 87 verbunden. Eine Leitung 90 ist mit dem anderen Ende der Zylinder
86 beider Motoren verbunden. Eine Druckluftquelle ist mit der Leitung 90 über ein
Ventil 91 verbunden, und ein Entlastungsventil 92 ist ebenfalls in der Leitung 90
angeordnet. In dieser Leitung 90 liegt auch eine Druckregelvorrichtung 93 hinter
einem Absperr ventil 94. Jeder Motor 54 ist an einem Ende befestigt, und jeder Kolben
85 ist über seine Kolbenstange 95 mit dem entsprechenden Arm 24 verbunden.
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Die Druckregelvorrichtung 93 kann irgendeine geeignete Konstruktion
zur Erzeugung eines Luftdruckes sein, der zunimmt, sobald sich der Arm 24 entsprechend
F i g. 1 und 8 im Gegenuhrzeigersinn bewegt. Die Vorrichtung 93, wie in Fig. 9 gezeigt,
umfaßt einen schwenkbaren Betätigungshebel 96, der mit einer Welle 97 verbunden
ist. Eine Kurvenscheibe 98 wird von einem der Arme 24 vermittels eines Zahnrades
99 angetrieben, welches sich mit dem Arm 24 bewegt, und mit dem Zahnrad 100 kämmt.
Das Zahnrad 99 ist hinsichtlich der Kurvenscheibe 98 festgelegt, und der Betätigungshebel
96 liegt auf der Kurvenscheibe 98 auf. Die Welle 97 ist mechanisch mit einer flexiblen
Kammer 101 verbunden, die ein Federstück enthält, das zurückgebogen ist und eine
Kugelspitze 102 trägt. Die Kugelspitze 102 liegt gegen eine Zunge 103, die das Ende
einer Luftdüse 104 verschließen kann. Die Zunge 103 ist auf einer Feder 105 befestigt,
so daß sie elastisch gegen die Luftdüse drücken kann und auch bei einer Rotation
der Teile 96, 97 und 101 von der Luftdüse abgehoben werden kann.
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Ein Balg 106 ist mit einem nach unten ragenden Teil der Klammer 101
über eine Übertragungsstange 107 verbunden. Die Zunge 103 und die Düse 104 sind
auf einer Scheibe 108 befestigt, die zur Eichung der Vorrichtung verdreht werden
kann.
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Ein Relais 109 ist sowohl mit der Düse 104 als auch mit dem Balg
106 verbunden. Das Relais besteht aus einem GehäusellO (s. Fig. 10) und enthält
eine Membran, die über einen Ventilschaft 112 und eine Kugel 113 betätigt wird.
Die Kugel 113 liegt in einem Sitz 114, und der Schaft 112, der ein
kegelförmiges
Teil 115 besitzt, dichtet an dem Sitz 116 ab. Eine Blattfeder 117 drückt die Kugel
113 gegen den Ventilschaft 112.
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Eine Druckluftleitung 118 ist mit einer Kammer 119, die unten im
Gehäuse 110 liegt, verbunden und über eine Verengung 120 mit der Düse 104. Eine
Druckausgangsleitung 121 ist mit dem Ventil 94 verbunden und mit der Bohrung in
dem Gehäuse 110 zur Aufnahme des Ventilschaftes 112. Die Bohrung besitzt an gegenüberliegenden
Enden die Ventilsitze 114 und 116. Eine Zweigleitung 122 verbindet den Balg 106
mit der Ausgangsleitung 121, und eine Zweigleitung 123 verbindet die obere Kammer
124 in dem Gehäuse 110 mit der Düse 104.
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Der Motor 58 für jede Klinke 55 enthält einen Kolben 125 in einem
Zylinder 126. Eine Druckluftquelle ist mit einem Ende beider Motoren 58, von denen
nur einer in Fig. 8 dargestellt ist, über ein Ventil 127 und eine Leitung 128 verbunden.
Die Leitung 128 ist auch mit einem Entlüftungsventill29 versehen. Eine Druckluftquelle
steht in Verbindung mit einem Ende des Zylinders 126 über ein Ventil 130 und eine
Leitung 131. Ein Entlüftungsventil 132 ist auch an die Leitung 131 angeschlossen.
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Der Motor 34 enthält einen Kolben 133, der in dem Zylinder 134 gleitet.
Eine Leitung 135 ist mit dem unteren Ende des Motors 34 verbunden, und die Druckluftquelle
ist mit der Leitung 135 über ein Ventil 136 verbunden.
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Für den Motor 34 ist noch eine weitere Druckluftquelle vorgesehen,
die über ein Absperrventil 138 über die Leitung 135 zu einem automatischen Ventil
137 führt. Das Ventil 137 kann irgendeine Konstruktion sein und z. B. einen Kolben
139 in einem Gehäuser40 enthalten. Das Gehäuse 140 hat an der einen Seite eine Entlastungsöffnung
141 und eine Öffnung 142, die mit einer Druckluftquelle verbunden ist. Auf der anderen
Seite des Gehäuses ist eine langgestreckte Offnung 143 vorgesehen, die mit dem Ventil
138 verbunden ist. Der Kolben 139 besitzt eine Ringnut 144, die entweder die Öffnung
141 oder die Öffnung 142 mit der ) Öffnung 143 verbindet, je nachdem, welche Stellung
der Kolben einnimmt.
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Ein Solenoid 145 dient zur Betätigung des Ventils 137. Das Solenoid
besteht aus einem Kern 146, der mit dem Kolben 139 verbunden ist, und einer Spule
146, die den Kern anzieht. Eine Batterie 148, die mit einem Pol geerdet ist, ist
mit dem anderen Pol an das eine Ende der Spule 147 angeschlossen, während das andere
Ende der Spule über einen Schalter 149 ebenfalls geerdet ist. Der Schalter 149 ist
durch einen Regler 150 betätigbar, durch den ein Kontaktmetalll51-bewegt wird. Der
Regler kann igrendeinem bekannten Typ angehören und umfaßt eine Welle 152 mit zwei
Fliehgewichten 153 an Lenkern 154 und wird zusammen mit dem Motor 21 und der Walze
12 angetrieben. Ein Flansch 155 ist gleitbar auf der Wele 152 angeordnet und vermittels
zweier Lenker 156 mit den Fliehgewichten 153 verbunden und trägt das Kontaktmetall
151.
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Im Betrieb steht der Motor 21 zunächst still, und die Arme 24 befinden
sich, wie in F i g. 1 gezeigt, in ihren vertikalen Stellungen. Die Klinken 55 sind
in ihren betrieblichen Stellungen und fassen um die Arme 24 herum, so daß eine Bewegung
der Arme 24 in Uhrzeigerrichtung in ihren unteren Lagern 26 begrenzt ist. Das Ventil
127 wird geöffnet, so daß Luft anter Druck der Leitung 128 zugeführt wird und zu
den
rechten Seiten der Kolben 125 in den Zylindern 126 gelangen kann. Das Entlüftungsventil
132 ist offen, damit die Klinken 55 in der Betriebsstellung gehalten werden. Durch
Öffnen des Ventils 91 wird Druckluft den linken Seiten der Kolben 85 zugeführt,
und die Ventile 92 und 94 werden geschlossen, so daß die Arme 24 in Verbindung mit
den Klinken 55 gehalten werden. Zwischen der Wiegenrolle 13 und der Walze 12 läuft
eine Bandschlaufe 10a des Bandes 10. Ein Wickelkern 157 wird in die Schlaufe eingelegt,
und das Ende einer Papierbahn A oder eines anderen Materials, das aufzuwickeln ist,
wird auf dem Kern 157 befestigt. Daraufhin wird das Ventil 91 geschlossen und das
Ventil 94 geöffnet, so daß die Einrichtung 93 in Betrieb gesetzt wird und Druckluft
den linken Seiten der Kolben 85, was im nachfolgenden ausführlicher beschrieben
werden wird, zugeführt wird. Die Klinken 55 werden außer Eingriff mit den Armen
24 durch Öffnen des Ventils 130 gebracht, indem Druckluft den linken Seiten der
Kolben 125 zugeführt wird. Das Ventil 127 ist geschlossen, und das Entlüftungsventil
129 ist geöffnet. Die Motoren 58 treten dann in Tätigkeit und heben die Klinken
55 von den Armen 24 ab (wie in Fig. 5 gezeigt), so daß sich die Arme 24 im Gegenuhrzeigersinn
bewegen können, wobei der Kern 157 von der Bandschlaufe 10 a, die auf diese Weise
um den Kern herumgespannt worden ist, erfaßt wird.
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Daraufhin wird der Motor 21 in Betrieb genommen, wodurch sich nun
das Band 10 in eine Richtung bewegt, die durch die Pfeile 158 angedeutet ist, und
dabei um die Führungswalzen 11 bis 18 läuft, die das Band 10 in Form einer Schleife
halten. Der Kern 157 wird durch die Bandschleife 10a, die den Kern umfaßt, in Rotation
versetzt, so daß die Bahn A auf dem Kern zu einem Wickel 159 aufgewickelt wird.
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Die Druckregelvorrichtung 93 liefert einen kontinuierlichen Luftdruck
den linken Seiten der Kolben 85, wie in Fig. 8 gezeigt, so daß die Arme 24 an einer
Bewegung im Gegenuhrzeigersinn um die unteren Lager 26 gehindert werden. Der Wickel
159 nimmt bei zunehmender Aufwicklung im Durchmesser zu und wirkt dieser Neigung
entgegen, wobei den Armen 24 eine Bewegung gegeben wird, die der Bewegung der Wiegenrolle
13 entspricht. Der Luftdruck auf den linken Seiten der Kolben 85 wird durch die
Vorrichtung 93 reguliert, wobei der Luftdruck bei einer Bewegung der Arme 24 im
Gegenuhrzeigersinn (Fig. 1 und 8) zunimmt, so daß der Wickel 159 insgesamt mit ungefähr
der gleichen Spannung gewickelt wird. Der Betätigungshebel 96 steht in Berührung
und wird geführt durch die Kurvenscheibe98, die sich synchron mit den Ständerarmen
24 bewegt. Bei einer Gegenuhrzeigerbewegung der Ständerarme 24 bewegt sich der Betätigungshebel
96 entsprechend der Kurvenscheibe 98 nach unten.
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Mit zunehmender Kraft der Zunge 103, die auf dem Ende der Düse 104
aufliegt, liefert die Druckregelvorrichtung 93 einen zunehmenden Luftdruck in der
Ausgangsleitung 121, die mit dem Zylinder 86 durch das Ventil 94 und die Leitung
90 verbunden ist. Wenn sich der Betätigungshebel 96 bei einer Gegenuhrzeigerbewegung
der Ständerarme 24, wie in F i g. 1 und 8 gezeigt, bewegt, wird die flexible Klammer
101 im Gegenuhrzeigersinn, wie in F i g. 9 gezeigt, verschwenkt, wodurch die Feder
105, die die Zunge 103 trägt, veranlaßt wird, diese mit einer größeren Kraft gegen
die Düse 104 zu drücken.
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Die Leitung 118 ist mit einer Druckluftquelle verbunden, und der
Druck in der Leitung 123 mit der Düse 104 nimmt mit zunehmender Andruckstärke der
Zunge 103 gegen das Ende der Düse zu, weil zwischen der Leitung 118 und der Düse
eine Verengung 120 liegt. Der Druck in der Leitung 123 wird der oberen Seite einer
Membran 111 in dem Relais 109 zugeführt, und dieser vergrößerte Druck auf der Membran
versucht, die Kugel 113 von ihrem Sitz 114 gegen die Wirkung der Blattfeder 117
abzuheben, so daß Druckluft aus der Leitung 118 und der Kammer 119 in die Leitung
121 ausströmen kann, die die Ausgangsleitung ist, welche mit dem Zylinder 86 über
die Leitungen 90 und 121 verbunden ist.
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Die Druckzunahme bei einer Abwärtsbewegung des Betätigungshebels
96 wird auf einen vorbestimmten Wert begrenzt, der der tatsächlichen Abwärtsbewegung
des Hebels 96 entspricht, die auf die Wirkung des Balges 106 zurückgeht. Der erhöhte
Druck in der Leitung 121 betätigt über eine Abzweigleitung 122 den Balg 106, der
durch die Stange 107 versucht, die flexible Klammer 101 gegen ihre eigene elastische
Unterlage in sich zu verbiegen, so daß die Zunge etwa die gleiche Stellung und den
gleichen Schließeffekt auf die Düse 104 ausübt wie vor der Abwärtsbewegung des Betätigungshebels
96.
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Der letztere Effekt beruht auf der Tatsache, daß die Zunge 103 sich
unter einem Winkel zur Achse der Stangen 107 und 97 erstreckt, so daß die Kugelspitze
102 die Zunge 103 von der Düse 104 abhebt, wobei die Verbiegung der Klammer 101
in sich selbst erfolgt. Die Relativbewegung des Hebels 96 bei der Verschwenkung
der Klammer 101 zur Erhöhung des Druckes in der Leitung 121 und des Balges 106,
der die Klammer 101 verbiegt, um den Druck in der Leitung 121 zu begrenzen, kann
durch Verdrehen der Scheibe 108 justiert werden, wodurch der Winkel der Zunge 103
in bezug auf die Achsen des Balges 106 und der Stange 107 und der Welle 97 verändert
wird.
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Eine weitere Abwärtsbewegung des Hebels 96 bei zunehmender Gegenuhrzeigerbewegung
des Ständerarmes 24 ergibt eine noch weitere Druckzunahme in der Leitung 121. Somit
wird, da der Druck, geregelt durch die Vorrichtung 93, der linken Seite der Kolben
85 entsprechend F i g. 8 zugeführt wird, die Spannung der Bandschlaufe 10 a um den
Winkel 159 erhöht, wenn der Durchmesser des Wickels zunimmt, so daß die Bahn A auf
die Rolle mit im wesentlichen der gleichen Spannung aufgewickelt wird.
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Wenn der Wickel 159 den gewünschten Durchmesser erreicht, wird der
Motor 21 stromlos, und die Bewegung des Bandes 10 hört auf. In diesem Augenblick
wird das Ventil 94 geschlossen und das Entlüftungsventil 92 geöffnet. Das Ventil
88 wird geöffnet, damit Druckluft den rechten Seiten der Kolben 85 zugeführt werden
kann, damit sich die Ständerarme 24 und die Wiegenrolle 13 zur Grenze ihrer Bewegungen
im Gegenuhrzeigersinn, wie in Fig. 1 und 8 dargestellt, bewegen, die durch die Länge
des Bandes 10 bestimmt wird. Die Bahn A wird dann von dem fertigen Wickel 159 abgeschnitten,
und der Wickel wird dann auf den Teil des Bandes 10 zwischen der angetriebenen Walze
12 und der Wiegenrolle 13 abgesenkt, damit sie dem weiteren Verwendungszweck oder
der Lagerung zugeführt werden kann. Vor Beginn der Herstellung eines weiteren Wickels
159 werden die Ständerarme 24 zurück in
ihre ursprünglichen vertikalen Stellungen
bewegt, dadadurch, daß das Ventil 92 geschlossen und das Ventil 91 geöffnet wird,
damit Druckluft den linken Seiten der Kolben 85 zugeführt wird. Die Klinken 55 werden
vorher in ihre Betriebsstellungen durch Anlegen von Druckluft an die linken Seiten
der Kolben 125, d. h. durch Öffnen des Ventils 127 und Schließen des Ventils 129,
gebracht.
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Die Ingangsetzung der Bremse 59 stellt sicher, daß die Schlaufe 10
a des Bandes 10 zwischen der angetriebenen Walze 12 und der Wiegenrolle 13 vorhanden
ist und nicht zwischen irgendwelchen anderen Führungswalzen. Die Bremse 59 setzt
der Bewegung der Wiegenrolle 13 einen Widerstand entgegen, so daß sie bei einer
Bewegung der Ständerarme 24 im Uhrzeigersinn (Fig. 1 und 8), also in Richtung auf
die Walze 12 zu, dazu neigt, das Band 10 zwischen der Wiegenrolle 13 und der Führungswalze
14 zu spannen, so daß sich die Bandschlaufe 10a zwischen der angetriebenen Walze
12 und der Wiegenrolle 13 bildet. Die Bremse 59 kann in geeigneter Weise durch Anlegen
von Druckluft an den aufblasbaren Statorteil 63 geregelt werden.
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Die Steuerwalze 17 dient dazu, das Band 10 bei seiner Bewegung im
wesentlichen auf dem gleichen Wege über die Walzen zu führen, die das'Band in der
schleifenförmigen Bahn halten. Wenn das Band dazu neigt, in der einen Richtung von
dem Wege abzuweichen, bewegt sich der Fühler 51 zusammen mit dem Band unter der
Einwirkung der Feder 77, so daß sich der Ventilkern 74 aus dem konischen Teil 73
herausbewegt und das Ventil 72 in größerem Maße öffnet. Der Druck auf die Membran
78 in dem Motor 49 wird dann verringert, so daß sich das Lager 44 der Steuerwalze
17 in eine bestimmte Richtung bewegt, wodurch das Band auf seinen ursprünglichen
Weg zurückgeführt wird. Versucht das Band, in der anderen Richtung abzuwandern,
wird das Ventil 72 stärker geschlossen, so daß der Luftdruck auf die Membran 78
zunimmt und das Lager in die andere Richtung bewegt wird, wodurch wiederum das Band
auf seinen ursprünglichen Weg zurückgebracht wird.
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Die Antriebsverbindung zwischen der Walze 12 und der Führungswalze
14 enthält die Kupplung 67 und die Antriebskette 64, die bewirkt, daß der Fühler
51 und die Steuerwalze 17 immer auf dem gespannten Teil des Bandes 10 arbeiten.
Die Größen der Kettenräder 65 und 66 entsprechen denen der Walzen 12 und 14, und
zwar derart, daß die Führungswalze 14 mit einer langsameren Umfangsgeschwindigkeit
arbeitet als die angetriebene Walze 12.
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Das untere Trumm des Bandes 10, geführt durch die Walzen 16, 17, 18,
11 und 12, ist dadurch gespannt, und das obere Trumm zwischen den Walzen 12 und
14 und auf der Wiegenrollel3 ist verhältnismäßig lose, so daß der Wickel 159, selbst
wenn er vollständig gewickelt ist, immer zu einem bestimmten Betrag von der Bandschlaufe
10a umfaßt wird.
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Das Antriebsmoment, daß die Führungswalze 14 mit der langsameren
Umfangsgeschwindigkeit antreibt, wird über die Kupplung 67, die auf Rutschen eingestellt
werden kann, übertragen, so daß das Band 10 nicht reißen kann. Die richtige Kupplungseinstellung
kann durch Justieren der Feder 71 erfolgen, die auf eine bewegliche Platte 69 der
Kupplung wirkt.
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Damit die Antriebsverbindung zwischen den Walzen 12 und 14 richtig
wirkt und damit die Bremse 59
an der Wiegenrolle 13 die anfängliche
SchlaufelOa in dem Band 10 bilden kann, sind die Walzen 12, 14 und die Wiegenrolle
13 vorzugsweise mit einem rutschfesten Belag versehen. Der rutschfeste Belag kann
gummiartigen Charakter haben und soll eine genügende Haftung zwischen der entsprechenden
Walze und dem Band 10 geben.
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Es ist wünschenswert, die Führungswalze 14 und die Andruckrolle 15
während des Betriebes voneinander zu trennen, damit eine Faltenbildung und ungleichmäßige
und übermäßige Abnutzung des Bandes 10 während des Betriebes verhindert wird. Diese
Funktion wird durch den Regler 150, das Solenoid 145 und das Ventil 137 in Verbindung
mit dem Motor 34 ausgeübt. In dem Maße, wie das Band 10 und die angetriebene Walze
12 an Geschwindigkeit zunehmen, nimmt auch die Welle 152 des Reglers an Geschwindigkeit
zu, und schließlich bewegen sich die Fliehgewichte 153 ausreichend weit nach außen,
so daß das Kontaktmetall 151, das an dem Flansch 155 befestigt ist, in eine Stellung
gelangt, in der der Schalter 149 geschlossen wird. Der Schalter vervollständigt
dann einen elektrischen Kreis, in welchem die Batterie 148 und die Spule 147 liegen,
so daß diese mit Strom versorgt wird, wodurch der Solenoidkern 146 nach oben gezogen
wird. Der Ventilkolben 139 ist mit dem Kern 146 verbunden und bewegt sich mit dem
Kern nach oben, so daß die Öffnungen 142, die mit Druckluft versorgt werden, mit
der Öffnung 143 vermittels der Ringnutl44 in dem Kolben verbunden werden. Dadurch
wird die Druckluft von dem Ventil 137 über die Leitungl35 und das Ventil 138 der
unteren Fläche des Kolbens 133 des Motors 34 zugeführt, so daß das Ende des Hebels
31 und das Lager 30 der Walze 14 angehoben werden. Die Führungswalze 14 hebt sich
dadurch bei einer bestimmten Geschwindigkeit der angetriebenen Walze 12 von der
Andruckrolle 15 ab.
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Wenn der Antrieb gestoppt ist, kehren die Fliehgewichtel53 in ihre
ursprünglichen Stellungen zurück, und das Kontaktmetall 151 öffnet den Schalter
149. Dadurch wird der Stromkreis durch die Spule 147 unterbrochen, und der Ventilkolben
139 bewegt sich in seine ursprüngliche Stellung zurück, in der er die Öffnung 143
mit der Entlüftungsöffnung 141 verbindet. Die Walze 14 bewegt sich jetzt in die
Andruckstellung auf die Rolle 15 zu, wobei das Band 10 zwischen Führungswalze 14
und Andruckrolle 15 eingeklemmt wird. Das bewirkt, daß die untere Bahn des Bandes
über die Walzen 16, 17, 18 und 11 gespannt gehalten wird, während das obere Teil
zwischen den Walzen 12 und 14 und über die Rolle 13 hingegen lose gehalten wird,
so daß der obere Teil des Bandes bewegt werden kann, um den fertigen Wickel zu entladen
und eine Schlaufe 10a zur Aufnahme bzw. zum Herstellen eines neuen Wickels zu bilden.
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Obgleich die Führungswalze 14 und die Andruckrolle 15 zusammengebracht
werden, um ein Rutschen des Bandes 10 an der Führungswalze zu verhindern, damit
ein Teil des Bandes gespannt und der andere lose gehalten werden kann, ist es nicht
unbedingt erforderlich, eine entsprechende Andruckrolle für die
Antriebswalze 12
vorzusehen, weil die Walze 12 einerseits einen verhältnismäßig großen Durchmesser
hat und dieser zum großen Teil von dem Band 10 umschlungen ist und andererseits
die Walze 12 außerdem auf ihrer Oberfläche einen rutschfesten Belag besitzt.
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Die Größe der Schlaufe 10 a kann durch Verschiebung der Spannrolle
16 verändert werden. Die Lagervorrichtung 35 und die Spannrolle 16 lassen sich durch
die Schraubenspindeln 37 vermittels der Zahnräder 39 und 40 und der Welle 41 verstellen.
Eine Kompensation der Dehnung des Bandes kann ebenfalls durch Verstellen der Rolle
16 nach links vorge nommen werden (F i g. 1).