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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abwickeln aufgespulter
Bahnen, bestehend aus einem Revolverteller mit darauf angebrachten drehbaren, zum
Aufsetzen von Spulen geeigneten Spindeln, Führungsrollen sowie Spannrollen, die
von der von der Spule ablaufenden Bahn getragen werden können, einer Schaltvorrichtung
zum Drehen des Revolvertellers und zum Einbringen einer neuen Spule in die für das
Abwickeln geeignete Lage, wobei diese Schaltvorrichtung durch Aggregate betätigt
wird, die das Leerlaufen der verbrauchten Spule aufzeigen, und Rollengruppen, von
denen die eine eine neu eingelegte Bahn und die andere eine gerade ablaufende Bahn
zu einer außerhalb des Revolvertellers liegenden Spleißstelle führt.
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Bei der Herstellung lichtempfindlichen Filmmaterials ist es erwünscht,
den noch unfertigen Film auf Spulen aufzuwickeln, bevor die abschließende Endbehandlung
stattfindet. Dabei ist es wichtig, daß der das Aufspulen vornehmende Apparat so
aufgebaut ist, daß er ohne Unterbrechung mit großer Geschwindigkeit in nahezu vollständiger
Dunkelheit arbeiten kann. Um das kontinuierliche Arbeiten zu ermöglichen, ist es
erforderlich, zwei Filmenden miteinander zu verspleißen, wenn eine Spule leergelaufen
ist.
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Es sind Vorrichtungen zum Verspleißen von Geweben oder Folien bekannt,
die aber nicht kontinuierlich spleißen und die das zu spleißende Material in einer
Weise berühren, die bei der Behandlung lichtempfindlichen Films die Oberfläche verkratzen
oder zerstören würde. In dem deutschen Gebrauchsmuster 1. 749 744 ist eine Vorrichtung
zum Herstellen endloser Warenbahnen aus mehreren aufgewickelten Einzelbahnen beschrieben,
bei der die abzuwickelnden Vorratsrollen auf einem Schwenkarm drehbar befestigt
sind. Von den Vorratsrollen ist jeweils eine in einer Abwickelposition, und sobald
sie leergespult ist, wird durch Drehen des Schwenkarmes eine andere Vorratsspule
in die Abwickelposition gebracht. Die neue Vorratsrolle wird selbsttätig auf die
erforderliche Umfangsgeschwindigkeit beschleunigt, und das Verspleißen des Endes
der abgelaufenen Rolle mit dem Anfang der neuen Rolle erfolgt selbsttätig unter
Zuhilfenahme eines Klebemittels mit einer Andruckwalze. Nachteilig ist an einer
derartigen Vorrichtung, daß sie die beiden Bahnenenden nicht in der Weise selbsttätig
miteinander verbindet, so daß der ununterbrochene Betrieb beibehalten werden könnte.
Ein anderer Nachteil besteht darin, daß diese Vorrichtung im Dunkeln nicht betrieben
werden kann. Ferner entsteht beim Spleißen jeweils eine beträchtliche Menge an Materialverlust,
indem noch Material auf der Abwickelspule verbleibt.
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In der deutschen Auslegeschrift 1047 795 ist eine weitere Vorrichtung
zum Verspleißen beschrieben, die ebenfalls die Spleißverbindung nicht selbsttätig
durchführt und bei der der Spleißvorgang direkt an der Abwickelspule stattfindet.
Bei dieser Vorrichtung wird ferner das Material zum Antrieb in einer Weise an seiner
Oberfläche erfaßt, die sich bei der Verarbeitung lichtempfindlichen Films nicht
anwenden läßt, und schließlich entsteht bei einer hier durchgeführten »fliegenden
Spleißung« eine ungenügend ausgerichtete Spleißstelle.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Nachteile der bekannten
Vorrichtungen zu vermeiden und eine Vorrichtung zur Abwicklung aufgespulter Bahnen
der eingangs genannten Art zu schaffen, die sich insbesondere zur Verarbeitung oberflächenempfindlicher
Schichten, wie z. B. von Filmmaterial in kontinuierlichem Betrieb eignen. Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch um 180° versetzte Spannrollenpaare gelöst, die
sich abwechselnd bei jeder Drehung des Revolvertellers in die neu eingelegte Bahn
senken und mit den festen Rollen zusammenarbeiten, sowie durch Vorrichtungen, die
die Spannrollenpaare auf die Bahngeschwindigkeit beschleunigen, bevor sie mit der
Bahn in Berührung kommen.
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Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Figuren an einem Ausführungsbeispiel
näher erläutert. F i g. 1 zeigt schematisch eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung; F i g. 2 ist eine vergrößerte Teilansicht des Revolvertellers und der
zugehörigen Bauteile im Bereich der Klebevorrichtung, F i g. 3 eine vergrößerte
Draufsicht auf die Nockenoberfläche 86 und die zugehörige Rolle 85, und F i g. 4
zeigt als Draufsicht eine Teilansicht längs der Linie 11-11 der F i g. 2.
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Wie in F i g. 2 bis 4 dargestellt, besteht der Spannrollenmechanismus
13 aus einem Arm 72, der auf einer Welle 73 verkeilt ist, die in geeigneter Weise
im Revolverteller 10 gelagert ist. An der Rückseite des Revolvertellers 10
ist die Welle 73 mit einer Kurvenscheibe 74 verkeilt, die mit dem Hebel 75 eines
Mikroschalters 76 zusammenwirkt. Am Ende des Arms 72 ist . eine Rolle 77 drehbar
gelagert. Diese Rolle berührt die Bahn 78 während des Betriebes. Während eines normalen
Abwickelvorgangs wird die Rolle 77 von einer Schleife der Bahn getragen, wie in
F i g. 2 dargestellt. Wenn jedoch das Ende einer Filmrolle erreicht ist oder die
Bahn 78 aus irgendeinem Grunde reißt (wodurch keine Spannung mehr vorhanden ist),
fallen der Arm 72 und die Spannrolle 77 in die gestrichelt dargestellte Stellung
72', und der Mikroschalter 76 wird durch die Kurvenscheibe 74 und den Hebel 75 betätigt.
Dieser Vorgang löst andere Wirkungen aus, auf die später eingegangen wird.
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Gemäß F i g. 2, 3 und 4 ist eine Bahnführungsrolle 79 vorhanden, die
in geeigneten Antifriktionslagern 150 am Hauptmaschinengestell unmittelbar rechts
vorn Revolverteller 10 drehbar gelagert ist. Die Rolle 79 und ihre Anbringung sind
in F i g. 4 dargestellt, aus der ersichtlich ist, daß am hinteren Ende der Welle
152 zwei Antifriktionslager 151 angebracht sind, auf denen eine Scheibe 153 befestigt
ist. Auf der Riemenscheibe 153 liegt ein gezahnter Riemen 83, der ebenfalls um eine
verstellbare Riemenscheibe 85 läuft (die eine Leerlaufscheibe ist) sowie über die
Riemenscheibe 174 auf der Welle 155. Von der Scheibe 154 erhält der Riemen 83 seine
Antriebskraft.
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Aus F i g. 4 ist ferner ersichtlich, daß der rückwärtige Teil 79 a
der Rolle 79 einen größeren Durchmesser hat als der vordere Teil, über den die Bahn
78 läuft. Ebenso hat die Spannrolle 77 einen Teil 77a mit größerem Durchmesser
hinter dem Teil, der die Bahn berührt. Diese vergrößerten Teile 77 a und 79 a an
den Rollen kommen während der Zeit, in der die Revolverplatte 10 gedreht, d. h.
von einer Stellung in die andere gebracht wird, miteinander in Berührung. Wenn dies
stattfindet, steht der Spannrollenmechanismus praktisch waagerecht, und die Rolle
77 wird durch den rollenden Kontakt zwischen den Rollenteilen 77a und 79a beschleunigt.
Die Lager 151 wurden vorstehend als Antifriktionslager
bezeichnet.
Obwohl diese Lager auf Kugeln laufen, ist jedoch eine geringe Reibung vorhanden.
Wenn also die Riemenscheibe 153 (durch den Riemen 83) gedreht wird, werden die äußeren
Laufringe der Lager 151 gedreht, und dann werden durch Reibung auch die inneren
Laufringe gedreht. Auf diese Weise wird Kraft auf die Rolle 79 übertragen, die mit
der gewünschten Bahngeschwindigkeit gedreht wird. Diese Konstruktionsart hat den
Vorteil, daß bei einer Beschleunigung der Bahn aus irgendwelchen anderen Gründen
die Rolle 79 in der Lage ist, der Änderung der Bahngeschwindigkeit zu folgen. Das
durch die Bahn auf die Rolle ausgeübte Drehmoment ist jedoch gering, und damit ist
die Möglichkeit einer Beschädigung der Bahnoberfläche (z. B. durch relativen Schlupf)
erheblich geringer.
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Die Rolle 80 ist auf der Welle 81 befestigt, die in Antifriktionslagern
im Revolverteller 10 gelagert ist. Jede Rolle 80 gehört zu einem Spannrollenmechanismus
13 und liegt dicht bei der Rolle 77. Auf der Rückseite des Revolvertellers ist die
Welle 81 mit einer zylindrischen Scheibe 82 versehen, die bei einer Verstellung
des Revolvertellers 10 durch Reibungskontakt mit dem Außenumfang des laufenden Riemens
83 in dem im allgemeinen senkrechten Abschnitt des Riemens 83, der sich von
der Riemenscheibe 85 zur Riemenscheibe 153 erstreckt, gedreht wird, wodurch die
Scheibe 82, die Welle 81 und die Rolle 80 beschleunigt werden.
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Wie aus F i g. 2, 3 und 4 ersichtlich, ist ein keilförmiger Nocken
86 am Hauptmaschinengestell 17 unmittelbar rechts vom Revolverteller 10 und oberhalb
der Rolle 79 starr befestigt. Dieser feststehende Nocken 86 dient als Auflage
für den Spannrollenmechanismus 13, wenn der Revolverteller 10 verstellt wird. Der
Nocken 87 hinter der Rolle 77 berührt die geneigte Oberfläche des Nockens 86 nur
während eines Teils der Zeit, während der der Revolverteller 10 in Bewegung
ist. Während dieser Zeit läuft der Nocken 87 weiter die Neigung am Nocken 86 hinab,
bis er schließlich abfällt. In diesem Augenblick kommt der größere Teil 77 a der
Rolle 77 mit dem größeren Teil 79 a der Rolle 79 in Berührung. Durch weitere Drehungen
des Tellers 10 kann sich die Rolle 77 zwischen den Rollen 79 und 80 unter Bildung
der Schleife in der Bahn 78 hindurchbewegen. Hierauf wird später eingegangen.
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Gemäß F i g. 4 ist die Rolle 84 auf Antifriktionslagern 156
befestigt, die ihrerseits an der Welle 155 angebracht sind. Diese Welle 155 wird
von der Scheibe 157 über den Riemen 158 zwangsgetrieben. Die Rolle 84 wird
durch Lagerreibung, wie vorstehend für die Rolle 79 beschrieben, mit der Bahngeschwindigkeit
gedreht, wobei sich der gleiche Vorteil ergibt.
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Die Rollen 84 und 88 (F i g. 2) sind mit einer Bahnklebevorrichtung
verbunden, die als Wischerrollen-Klebevorrichtung bekannt ist. Auf Grund ihrer sanften
Beschleunigungseigenschaften bildet diese Bahnklebevorrichtung zusammen mit der
hier beschriebenen Vorrichtung eine bevorzugte Ausführungsform, jedoch können auch
andere Bahnklebevorrichtungen verwendet werden. Es ist darauf zu verweisen, daß
die Art der Arbeitsgänge, die in Bewegungsrichtung der Bahn nach der Abwickelvorrichtung
und der Klebevorrichtung ausgeführt werden, derart ist, daß es möglich ist, die
Maschine augenblicklich zu stoppen, wenn eine Vorratsspule leer ist, um Zeit zum
Verkleben des Schlußendes der leer werdenden Spule mit dem Anfangsende einer Rolle
zur Verfügung zu stellen. Eine Bahnklebemaschine, die die Klebverbindung an der
laufenden Bahn vornehmen kann, ist also hier nicht erforderlich. Im allgemeinen
könnte jeder Typ einer Bahnklebevorrichtung, die die Enden von zwei stehenden Bahnen
zu verbinden vermag, verwendet werden. Zur Verwendung im Rahmen der Erfindung wird
die genannte Klebevorrichtung mit der in F i g. 2 gezeigten Scheibe 159 geliefert,
die den Durchhang der Bahn aufnimmt und durch einen nicht dargestellten Mechanismus
im Verhältnis 1:1 synchron mit der Wischerrolle 97 der Klebevorrichtung angetrieben
werden kann. Die Rolle 159 dreht sich im Uhrzeigersinne, wenn die Wischerrolle 97
und die Bahn sich nach links bewegen. Sie trägt somit dazu bei, die Bahn nach links
zu drängen.
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Unter Bezugnahme auf F i g. 1 sei angenommen, daß während des Betriebs
der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine Bahn 78 von der unteren Spindel 11
b abgewickelt wird. Die Bahn 78 läuft von der Unterseite der Filmrolle 90
b aufwärts unter Rolle 80 hinweg, über Rolle 79, unter Rolle
77 des Spannrollenmechanismus 13, über die Rolle 84, um die
Rolle 88 und von dort abwärts zu den Rollen 91 und 92 und in irgendeine (nicht
dargestellte) Vorrichtung, in der die Bahn mit praktisch konstanter Geschwindigkeit
von beispielsweise etwa 300 m/min verbraucht wird. Wie bereits erwähnt, wird die
Bahn durch eine (nicht dargestellte) Abwickelvorrichtung angetrieben, die die Hauptzugkraft
auf die Bahn 78 ausübt. Dem Fachmann dürften viele geeignete Vorrichtungen zur Ausübung
dieser Kraft bekannt sein. Die Bahn 78
wird von dem Spindelmechanismus
11 b abgezogen, während der Spindelmechanismus 11 a im oberen Teil des Revolvertellers
stillsteht und durch einen Kupplungs-Brems-Mechanismus im gebremsten Zustand gehalten
wird.
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Das Anfangsende der neuen Rolle 90 a wird von Hand von der
Rolle hinweggezogen, und die neue Bahn 78' wird über die Führungsrolle 95, unter
Rolle 96, unter die den Durchhang aufnehmende Rolle 159 und von dort auf die Oberseite
der Rolle 97 geführt, wo sie von Hand mit einem Stück eines druckempfindlichen Klebstreifens
befestigt wird. In dieser Phase läßt man die neue Rolle 90 a und die neue Bahn
78' im Ruhezustand, bis die Filmrolle 90 b leer ist.
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Während des Abwickelns der Bahn 78 wird der Durchmesser der Rolle
90 b kleiner. Hierdurch ändert sich der Belastungsbedarf an dem die Gegenspannung
aufbringenden Drehmomentmotor. Um diese Änderung so auszugleichen, daß die Bahn
78 unter einer konstanten Spannung von etwa 450 g bleibt, überwacht der Schalthebelmechanismus
12 den Nenndurchmesser der Rolle 90 b. Mit kleiner werdendem Durchmesser
schwenkt der Hebel des Mechanismus 12 nach unten und verschiebt ein Gestänge, das
seinerseits die Spannungseinstellung des den Drehmomentmotor steuernden Transformators
verändert.
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Wenn das Schlußende der Bahn 78 den Kern 63 am Spindelmechanismus
11 b verläßt, geht die Spannung der Bahn verloren, und der Spannrollenmechanismus
13 fällt nach unten. Hierdurch dreht sich die Kurvenscheibe 74, die den Schalter
76 betätigt, wodurch die Maschine zum Stillstand gebracht und wiederum der Kupplungs-Brems-Mechanismus
am unteren
Spindelmechanismus 11 b betätigt wird, d. h., die Bremse
zieht an und die Kupplung wird ausgerückt, während gleichzeitig die Klebevorrichtung
in Tätigkeit gesetzt wird. Das Messer an dieser Vorrichtung durchtrennt die Bahn
78 zwischen den Rollen 84 und 88. In dem Augenblick, in dem dieser Schnitt erfolgt
ist, wird ein Hubmagnet erregt und der Revolverteller entriegelt. Gleichzeitig beginnt
der Revolverteller 10
sich im Uhrzeigersinn um 180° zu drehen, und der Kupplungs-Brems-Mechanismus
am oberen Spindelmechanismus 11 a erhält Strom. Das abgeschnittene Schlußende
der Bahn 78, das zu diesem Zeitpunkt zwischen den Rollen 80 und 77 eingeklemmt ist,
wird auf diese Weise, also durch die Drehung des Revolvertellers, vom linken Teil
der Klebevorrichtung hinweggezogen. Gleichzeitig wird die Klebevorrichtung betätigt,
wodurch die Bahnenden miteinander verbunden werden. Während des Klebvorganges ergibt
sich ein Durchhang in der Bahn. Dieser Durchhang wird durch die »umgekehrte« Bewegung
des Spindelmotors beseitigt. Nach Abschluß des Klebvorganges beginnt der Zugmechanismus
der (nicht dargestellten) Maschine, der die Bahn zugeführt wird, die zusammengeklebte
Bahn 78 vom Abwickelmechanismus abzuziehen, und beschleunigt die Bahn auf volle
Geschwindigkeit. Während dieser Zeit setzt der Revolverteller 10 seine Drehung
fort. Nachdem die Drehung um 180° erfolgt ist, kommen der Spannrollenmechanismus
und die Rolle 80 in die Nähe der Rolle 79. Die Rolle 80 bewegt sich links an der
Rolle 79 vorbei, während der Arm 72 der Spannrolle durch den feststehenden Nocken
86 so festgehalten wird, daß er sich schließlich rechts an der Rolle 79 vorbeibewegt.
In dem Augenblick, indem diese beiden Bauteile sich an der Rolle 79 hinter der Maschine
vorbeibewegen, wird die Rolle 80 durch den Riemen 83 auf die Bahngeschwindigkeit
gebracht, und die Rolle 77a wird durch Berührung mit der Rolle 79a ebenfalls auf
die Bahngeschwindigkeit gebracht. An diesem Punkt läuft die Bahn von der Oberseite
der Rolle 79 zur Oberseite der Rolle 84, ohne daß sie abgelenkt wird. Während die
Drehung der Revolverplatte über diesen Punkt hinaus weiter vonstatten geht, wird
die Bahn 78 durch die Rolle 80 nach unten abgelenkt, und wenn die Rolle 77 (auf
dem Spannrollenmechanismus) vom Nocken 86 und dann von der Rolle 79 freigegeben
wird und sich zwischen den Rollen 79 und 84 hindurchbewegt, wird die Bahn 78 automatisch
unter Rolle 77 zu der in F i g. 1 dargestellten Stellung eingezogen. Die Spindel
11 b befindet sich nunmehr in der oberen Stellung am Revolverteller 10, und
der leere Spulenkern kann von Hand entfernt und eine neue Vorratsrolle aufgesetzt
und zum Ankleben auf die beschriebene Weise vorbereitet werden. Wenn der Revolverteller
10 die Drehung um 180° vollendet hat, wird er durch einen Stift wieder in
dieser Stellung arretiert.