DE1499028A1 - Maschine zum fortlaufenden Abwickeln einer Bahn - Google Patents

Description

P U 99 028.4

F.W. Egan & Company

Unser Zeichen: E 608

Maschine zum fortlaufenden Aufwickeln einer Bahn

Die Erfindung bezieht sich auf eine Maschine zum fortlaufenden Aufwickeln einer Bahn, mit einem Rahmen mit
einem drehbaren Arm, der Spulen zum Aufwickeln der Bahn trägt, und einer gegen die sich aufwickelnde Rolle pressenden Zubringerrolle. Eine derartige Maschine ermöglicht es, die sich bewegende Bahn von einer vollaufgewickelten Rolle auf eine neue Spule zu übertragen ohne die Notwendigkeit, den Arbeitsgang anzuhalten oder zu verlangsamen. Sie ist besonders geeignet zum Aufwickeln von Bahnen aus thermoplastischen Folien, die die Eigenschaft der Weichheit oder Schlappheit aufweisen, und zum Aufwickeln dieser Kunststoffe in Bahnen mit großer Breite; die bisher schwierig oder unmöglich in fortlaufender Weise aufgewickelt werden konnten.

Bei vielen Aufwickelvorgängen erfordert die endgültige
Verwendung des Produktes, daß die gewickelten Rollen

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einen vergleichsweise geringen Durohmesser aufweisen. Die Kosten der Pappspulen, auf die die Rollen aufgewickelt werden, bilden daher einen bedeutenden Teil der Gesamtkosten der aufgewickelten !Folienrolle, so daß aus Gründen der Wirtschaftlichkeit die verwendeten Spulen einen geringen Durchmesser und eine geringe Wanddicke aufweisen. Viele dieser Spulen können einen Durchmesser von weniger als 50 mm und eine Wanddicke von weniger als 3 mm aufweisen, und es wird offensichtlich, daß eine Pappspule von diesen Abmessungen, auf die ein Band von 3 oder 4 Meter Breite aufgewickelt werden soll, sich kaum selbst abstützen kann, wenn sie an beiden Enden eingespannt wird, geschweige denn, daß sie die Starrheit hat, um unter der Wickelspannung und dem Gewicht der Folie gerade zu bleiben. Es wird wenig gewonnen durch die Verwendung einer Stahlwelle als Kern für die Spule, da die Welle im Durchmesser klein genug sein muß, um in die Spule hineinzupassen, wodurch die Welle einen Durchmesser von 45 mm oder weniger aufweist, und eine Welle mit dieser Abmessung in einer Länge von 3 oder 4 Meter wird infolge ihres Eigengewichtes eine beträchtliche Durchbiegung aufweisen. Die Verwendung eines Kernes erfordert zusätzliche Arbeit, um den Kern einzusetzen und ihn aus den Spulen herauszunehmen, was zu den Kosten der fertigen Rolle hinzukommt, insbesondere wenn viele Rollen mit kleinem Durchmesser gewickelt werden.

Eine bekannte Maschine verwendet zum Abstützen der Spule · bereits eine Zubringerrolle, die gegen den Umfang der sich auf die Spule aufwickelnden Bolle drückt. Diese Zubringerrolle steht jedoch außer mit der sich aufwickeln-

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den Rolle auch mit einer unter ihr angeordneten Vorzugwalze in Berührung und ist daher nicht zur elastischen Bewegung gegen die sich aufwickelnde Rolle geeignet. Es ist daher notwendig, daß der die Spulen tragende Arm mit der sich aufwickelnden Rolle sich frei von der Zubringerrolle fortschwenken kann. Außerdem ist es wichtig, daß die Abstützung der Spule im wesentlichen während des gesamten Aufwickelvorganges erfolgt. In der bekannten Maschine ist es jedoch erforderlich, daß während eines Teils der Schwenkbewegung des Arms bei der Übertragung der Bahn von der vollen auf eine leere Spule die Zubringerrolle auf diese Spule nach unten drückt. Dadurch wird jedoch die Verbiegung der Spule, die durch ihr eigenes Gewicht und duroh den Zug auf der aufzuwickelnden Bahn hervorgerufen wird, noch verstärkt und somit eine Faltenbildung begünstigt.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, die eingangs erwähnte Maschine so auszugestalten, daß die Zubringerrolle in ständiger Berührung mit der sich aufwickelnden Rolle bleibt und sich nicht unter dem Gewicht derselben sondern infolge ihres wachsenden Durchmessers elastisch nach unten bewegt und daß sie dadurch die sich aufwickelnde Rolle ständig abstützt.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Zubringerrolle zur elastischen Bewegung durch den zunehmenden Durchmesser der sich aufwickelnden Rolle in der Maschine derart getragen wird, daß sie die sich aufwickelnde Rolle von einem Zeitpunkt, an dem die Bahn die sich aufwickelnde Rolle berührt, bis kurz vor dem Zeit-

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punkt abstützt, an dem die Bahn auf eine nachfolgende Spule übertragen wird.

Eine besonders zweckmäßige Ausgestaltung der Maschine ergibt sich dadurch, daß die Zubrihgerrolle an einem Ende eines Paares im Abstand voneinander angeordneter Arme getragen wird, die koaxial'schwenkbar zwischen ihren Enden in dem Rahmen befestigt sind, während ein Gegengewicht für die Zubringerrolle an dem anderen Ende der Arme vorgesehen ist, und daß Druckmittelkolben- und -zylindervorrichtungen zwischen den Armen und dem Rahmen verbunden sind, um die Zubringerrolle in Berührung mit der sich aufwickelnden Rolle zu halten.

Eine bevorzugte Ausführungform der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Darin zeigen:

Fig. 1 einen Vertikalschnitt entlang der Linie 1-1 in Fig. 2 durch die Maschine gemäß der vorliegenden Erfindung,

Fig. 2 eine Oberansicht der Maschine,

Fig. 3, 4, 5 lind 6 schematische Seitenansichten, die die Stellungen der Hauptelemente der Maschine während des Arbeitsspieles zeigen.

Gemäß den Fig. 1 und 2 besteht der Wickler aus Seitenrahmen 10 und 11, die im Abstand voneinander durch Querstücke 12 und 13 miteinander verbunden sind. An dem Rahmen 11 ist in einem Lager 15 ein Zahnrad 14 drehbar an-

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geordnet, an dem ein Arm 16 befestigt ist und sich mit ihm dreht, an dessen beiden Enden je eine Spulenklemme 17 gleitend befestigt ist, die zur Mitte der Maschine hin durch Federn 18 belastet und um ihre Wellen 19 frei drehbar sind. Auf ähnliche Weise ist an der gegenüberliegenden Seite des Wicklers ein Arm 22 an einem Zahnrad 21 befestigt, das sich in einem von dem Rahmen 10 getragenen Lager 20 dreht, Klemmen 23 sind an Wellen 25 befestigt, die mit Wicklerantriebsmotoren 24a und 24b gekuppelt sind. Die Zahnräder 14 und 21 werden mittels Vorgelegen aus Zahnrädern 26, 27, 28 und 29 gedreht, und die Zahnräder 27 und 29 sind auf eine gewöhnliche Querwelle 30 aufgekeilt, die wiederum durch ein Ritzel 32 an einem Getriebemotor 31 angetrieben wird. Durch diese Mittel werden die Arme 16 und 22 gezwungen, sich im Gleichlauf zu drehen. Im Betrieb werden neue Spulen zwischen den Klemmen 17 und 23 eingeklemmt, durch die Kraft der Federn 18 in ihrer lage gehalten und durch die Motoren 24a und 24b gedreht.

Der bisher beschriebene !eil der Erfindung ist allgemein als Revolverwiekler bekannt und kann als solcher in verschiedenen Ausführungen konstruiert werden, die im einzelnen von der hier gezeigten bevorzugten Ausführungsform abweichen. Z. B. kanndie Feder 18 durch pneumatische oder hydraulische Zylinder ersetzt werden, die Motoren können außerhalb der Rahmen liegen und die Klemmen über ein Riemen- oder Kettensystem antreiben» oder die Klemmen selbst können durch Mittel zum Festhalten einer Spulenkernwelle zwischen den Armen ersetzt werden, wenn diese verwendet werden. Es sollte jjedoch- beachtet werden,

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daß in der bevorzugten Ausführungsform keine mittlere Welle duroh die Drehachse G der Arme 16 und 22 zwischen den Armen hindurchgeht.

In lagern in den Rahmen 10 und 11 ist eine Rolle 33 gelagert, die über Riemenscheiben 34 und 35 und Riemen 36 mittels eines Motors 37 angetrieben wird, der durch bekannte Mittel gesteuert wird, um die Rolle 33 mit der Geschwindigkeit des sich bewegenden Bandes zu drehen. Andere bekannte Mittel als der Motor 37 können verwendet werden, um dieses zu erreichen, z, B. kann eine Antriebswelle, die die Bearbeitungsmaschine vor dem Wickler antreibt, bis zu dem Wickler ausgedehnt werden und die Rolle 33 durch geeignete mechanische Antriebe treiben. Über der Rolle 33 ist eine nachgiebige Rolle 38 in Lagern auf Armen 39 und 40 gelagert, die an festen Stützen 41 und 42 schwenkbar befestigt sind. Druckmittelzylinder 43 und 44 betätigen die Arme 39 und 40, um die Rolle 38 außer Berührung mit der Rolle 33 zu bringen, um das Einfädeln des Bandes durch die Maschine beim Anlauf zu erleichtern. In der unteren Stellung bildet die Rolle 38 mit der Rolle 33 einen Spalt, um das Band aus der vorgeschalteten Maschine herauszuziehen und dann in den Wikkelabschnitt einzuführen.

Ebenfalls in Iiagern an den Rahmen 10 und 11 ist eine drehbare Querwelle 45 gelagert, an der Arme 46 und 47 frei angelenkt sind· Zwiachen.diesen Armen ist eine Zubringerrolle 48 in Iiagern an den Armen drehbar gelagert, und an den entgegengesetzten Enden der Arme ist ein Gegengewicht 49 "befestigt, das das Gewicht der Zubringer-

rolle 48 ausgleicht. Durokmittelzylinder 50 und 51 sind mit den Armen 46 bzw. 47 verbunden und bewirken eine Drehung der Arme um die Welle 45 über den Kreisbogen BAO, wobei diese Punkte verschiedene Stellungen des Mittelpunktes der Rolle 48 darstellen. Zwischen der Welle 45 und der Rolle 48 ist in Lagern an den Armen 46 und 47 eine Expanderrolle 52 gelagert, die vorzugsweise von der Art ist, wie sie als "Vari-Bow" bekannt ist, und von der Mt. Hope Machinery Oo. hergestellt wird. Die Zubringerrolle 48 und die Expanderrolle 52 werden beide von derselben Kraftquelle angetrieben, wie die Spaltrolle 53 durch Mittel, die es ermöglichen, die Geschwindigkeiten der Zubringerrolle und der Expanderrolle unabhängig im Verhältnis zu der Spaltrqlle 33 zu verändern. Eine Kegelscheibe 53 ist auf die Spaltrolle 33 aufgekeilt und in der Nähe der Antriebsrolle 34 angeordnet und treibt eine Welle 56 über einen Riemen 55 und eine Kegelscheibe 54» die auf der Welle 56 befestigt ist. Dieser Kegelscheibenantrieb bildet ein Mittel zum Verändern der Geschwindigkeit der Welle 56 in Beziehung zu der Rolle 33· Jedooh ist es möglich, den Kegelseheibenantrieb durch eine oder viele bekannte Geschwindigkeitsänderungsvorrichtungen zu ersetzen, um die gewünschten Ergebnisse zu erreichen. Die Welle 56 ist in dem Rahmen 10 gelagert, und an ihrem inneren Ende ist ein Zahnrad 57 aufgekeilt, das mit einem auf einer Querwelle 45 frei drehbar befestigten Zahnrad 58 kämmt. An dem Zahnrad 58 ist eine sich mit ihm drehende Scheibe 59 befestigt, die die Zubringerrolle 48 über einen Riemen 60 und eine auf die Zubringerrolle 48 aufgekeilte Scheibe 61 antreibt. Auf der Welle 45 ist außerdem eine sich mit dem Zahnrad

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58 und der Scheibe 59 über eine Hälse 63 drehende einstellbare Stufenscheibe 62 befestigt, die die Expanderrolle 52 aber einen Riemen 64 und eine auf die Expanderrolle aufgekeilte Scheibe 65 antreibt.. Somit ist zu sehen, daß ein Wechsel der GeschwindigkeitSeinsteilung des Kegelsoheibenantriebes einen Geschwindigkeitsweehsel sowohl der Zubringerrolle als auch* der Expanderrolle in Beziehung zu der Spaltrolle bewirkt, während ein Wechsel in der Geschwindigkeitseinstellung der einstellbaren Scheibe 62 einen Geschwindigkeitswechsel der Expanderrolle in Beziehung zur Zubringerrolle bewirkt.

Die Wirkungsweise des Wicklers kann am besten durch Bezugnahme auf die Fig. 3 bis 6 im Zusammenhang mit den Fig. 1 und 2 verstanden werden. Fig. 3 stellt den Wickeltakt zu einer Zeit dar, kurz nachdem das Band, beispielsweise nach Trennung durch ein Trennmesser 118, zum Aufwickeln auf eine neue Spule angelaufen ist. Das Band 152, das von einem vorhergehenden Arbeitsgang kommt, läuft durch den Spalt zwischen den Rollen 33 und 38, dann unter der Expanderrolle 52 entlang, dann unter und teilweise um die Zubringerrolle 48, durch den Spalt zwischen der Rolle 48 und der neuen Spule und wird auf der neuen Spule, die von dem Wickelmotor 24b angetrieben wird, zu einer Rolle 150 aufgewickelt. Die Zubringerrolle 48 wird nach oben gegen die Wickelrolle 150 durch Druckmitteldruck in den Zylindern 50 und 51 gepreßt, die die Spule und die Rolle über ihre gesamte Länge tragen. Wenn der Wickelvorgang weitergeht, wächst der Durchmesser der Rolle 150 und zwingt die Zubringerrolle gegen den Druck der Luftzylinder nach unten, bis die in Fig. 4 gezeigte

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Stellung erreicht wird. Zu diesem Zeitpunkt ist die Rolle 150 "bis kurz vor den erforderlichen Bnddurohmeaser aufgewickelt, und die Zubringerrolle 48 ist in oder nahe \ der Stellung B. Zu diesem Zeitpunkt wird der Wickelmotor 24a eingeschaltet, um eine neue Spule 151 anzutreiben, und die Revolverarme werden langsam im Uhrzeigersinn gedreht. Wenn sich die Wickelrolle 150 infolge dieser Drehung nach oben bewegt, bewegt sich die Zubringerrolle mit ihr nach oben und bleibt mit der Wickelrolle in Berührung, bis die in Fig. 5 gezeigte Stellung erreicht ist. An dieser Stelle bewegt sich die vorher ein- j gespannte neue Spule 151 in Berührung mit dem Band auf j der Zubringerrolle. Wenn der Revolverarm sich weiter dreht, j wird die Zubringerrolle durch die neue Spule I5I wieder nach unten gepreßt, bis der Revolverarm eine Drehung von 180° durchgeführt hat und die in Fig. 6 gezeigte Stellung erreicht ist. In dieser Stellung lauft nun das Band ,

durch den Spalt zwischen der Zubringerrolle und der neuen Spule 151» wickelt sich ein kurzes Stück um die neue Spule und läuft weiter auf die Wickelrolle 150, wo es dem j Bandweg 152a folgt. :

Die Aufgabe der Expanderrolle 52 ist es, das Band zu ] glätten und Falten vor dem Aufwickeln zu entfernen. Wenn . j es gewünscht ist, das Band in mehrere Streifen zu spal- j ten, können Streifenschneider, wie in Fig. 1 gezeigt, an den Stellen 153a oder 153b eingesetzt werden, wobei ; diese Streifenschneider in der Art von Rasierklingen oder in jeder anderen in der Industrie bekannten Art ausgebildet sein können. Die bevorzugte lage der Streifenschneider wird hauptsächlich, durch die Art des ge-

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wickelten Bandes bestimmt, und im allgemeinen wird Stellung 1531a für eine relativ nioht nachgiebige Art von Band, wie z. B. Polypropylen, vorgezogen, während die Stellung 153a für eine relativ nachgiebige Bandart, wie z. B. Polyäthylen, vorgezogen wird. Im ersten Fall wirkt die Expanderrolle, um die gespaltenen Bahnen voneinander zu trennen, um ein Überdecken an der Wickelstelle zu verhindern, während die Expanderrolle im letzteren Fall eine geringfügige Anfangsauerstreckung auf das Band ausübt» die sich in einer Trennung der Bahnen auswirkt, wenn sie anschließend geschlitzt worden sind, um dasselbe Ergebnis zu erzielen.

Es ist zu ersehen, daß dieser Wickler eine Abstützung der Spule und der Wickelrolle mittels der nach oben gerichteten Kraft der Zubringerrolle 48 schafft und daß diese Abstützung während des gesamten Wickelvorganges beibehalten wird mit Ausnahme einer sehr kurzen Zeit während des " Überganges, wenn die voll aufgewickelte Bolle nioht abgestützt ist. Die von der Zubringerrolle aufgebrachte Stützkraft kann zum Verändern der Bedingungen durch Einstellen des Druckes in den Zylindern 50 und 51 leicht eingestellt werden.

Die zum Aufwickeln der Rollen erforderliche Kraft wird durch Wiokelmotoren 24a und 24b zugeführt, die von einer der zahlreichen Motorentypen sind, die ausdrücklich zum Zentrierwidkeln konstruiert und gesteuert sind, und außerdem werden die Rollen durch Berührung mit der angetriebenen Zubringerrolle 48 an der Oberfläche angetrieben. Über vorher beschriebene Mittel kann die Ge-

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schwindigkeit der Zubringerrolle verändert werden, um mehr oder weniger Antriebskraft auf die Wickelrolle
auszuüben, und durch diese Mittel kann die Wickelspannung genau gesteuert werden.

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Claims (2)

Patentansprüche :

1. Maschine zum fortlaufenden Aufwickeln einer Bahn, . mit einem Rahmen mit einem drehbaren Arm, der Spulen zum Aufwickeln d.er Bahn trägt, und einer gegen die sich aufwickelnde Rolle pressenden Zubringerrolle, dadurch gekennzBiehnet*, daß die Zubringerrolle (48) zur elastischen Bewegung durch den zunehmenden Durchmesser der sich aufwickelnden Rolle (150) in der Maschine derart getragen wird, daß sie die sich aufwickelnde Rolle (150) von einem

Zeitpunkt, an dem die Bahn (152) die sich aufwikkelnde Rolle berührt, bis kurz vor dem Zeitpunkt abstützt, an dem die Bahn (152) auf eine nachfolgende Spule übertragen wird.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zubringerrolle (48) an einem Ende eines Paares im Abstand voneinander angeordneter Arme (46, 47) getragen wird, die koaxial schwenkbar zwischen ihren Enden in dem Rahmen (10, 11) befestigt sind, während ein Gegengewicht (49) für die Zubringerrolle (48) an dem anderen Ende der Arme (46, 47) vorgesehen ist, und daß Druckmittelkolben- und -Zylindervorrichtungen (50, 51) zwischen den Armen (46, 47) und dem Rahmen (10, 11) verbunden sind, um die Zubringerrolle in Berührung mit der sich aufwickelnden Rolle zu halten.

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