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"Aufwickelvorrichtung für endlose Warenbahnen mit Schneideinrichtung"
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Die Neuerung betrifft eine Aufwickelvorrichtung mit Schneideinrichtung
für endlose, auf eine Trägerbahn aufgeklebte oder trägerlos dünne Folienbahnen aus
thermoplastischem Kunststoff, Solche Vorrichtungen dienen dazu, die von einer Bearbeitungsmaschine
stetig ankommende Warenbahn in Einzelbahnen vorgegebener Länge zu zerschneiden und
jede Einzelbahn auf einem auswechselbarren. als Rolle. Welle, Hülse oder Trommel
ausgebildeten Warenbaum aufzuwickeln.
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Es besteht die Aufgabe, das Zerschneiden der Warenbahn und den Rollenwechsel,
d. h. den Ersatz eines voll bewickelten Warenbaums durch einen leeren Warenbaum
in der Weise vorzunehmen, daß während dieser Arbeitsvorgänge weder die Aufwickelvorrichtung
noch die Bearbeitungsmaschine stillgesetzt zu werden braucht. Zu diesem Zweck sieht
man an der Aufwickelvorrichtung einen gesteuerten Schwenkarm, der mit-lagerungen
und Antriebselementen für wenigstens zwei Warenbäume versehen ist. sowie eine gesteuerte
Einrichtung zum Zerschneiden der Warenbahn vor, wobei die Antriebe des Schwenkarms
und der Schneideinrichtung durch einen gemeinsamen Steuermechanismus betätigt werden.
In der Regel bringt der Schwenkarm kurz vor Beendigung eines Aufwickelvorganges
den betreffenden vollen Warenbaum in Ruhestellung und einen leeren Warenbaum in
Arbeitsstellung. Während oder nach
Beendigung dieses Vorganges wird
die Warenbahn zerschnitten und der Anfang des neuen Teilstückes der Bahn dem leeren
Warenbaum zugeführt.
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Die bekannten stetig und selbsttätig arbeitenden Aufwickelvorrichtungen
mit Schneideinrichtung sind jedoch entweder von sehr verwickelter Bauart und infolgedessen
recht störungsanfällig oder aber sie vermögen bei vergleichsweise einfacher und
robuster Bauart den Rollenwechsel oder das Zerschneiden der garenbahn nicht durchzuführen,
ohne daß ruckartige zusätzliche Zugspannungen in der ankommenden endlosen Warenbahn
auftreten.
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Zum Ausgleich dieser Zusatzspannung schaltet man zwar in der Regel
der Aufwickelvorrichtung eine Tänzerwalze, vorf die in eine Schleide der endlosen
Warenbahn eingehängt ist. Die Tänzerwalze besitzt aber erhebliche Massenträgheit
und vermag daher sich ruckartig einstellende Zusatzspannungen nicht schnell genug
auszugleichen. Außerdem erfolgt bei den bekannten selbst. tätig arbeitenden Aufwickelvorrichtungen
mit Schneideinrichtung der Schnitt durch die ankommende endlose Warenbahn fast ausnahmslos
in der Weise, daß die Warenbahn dabei in ihrer Bewegungrichtung gehemmt wird. Insbesondere
bei dünnen Folienbahnen erhält man dann keinen glatten Schnitte sondern die Warenbahn
staut sich vor dem Messer und wird mehr gerissen als geschnitten.
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Die Neuerung bezweckt. diese Übelstände der selbsttätig arbeitenden
Aufwickelvorrichtungen mit Schneideinrichtung in einfacher und betriebssicherer
Weise zu beseitigen. Sie verwendet einen gesteuerten, mit Lagerungen und Antriebselementen
für wenigstens zwei Warenbäume versehenen Schwenkarm, der kurz vor Ablauf eines
Wickelvorganges durch eine entsprechende Schwenkbewegung den vollen Warenbaum in
Ruhestellung und an dessen Stelle einen leeren Baum in Arbeitslage zu bringen vermag.
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Neuerungsgemäß soll jedes Antrie-bselement des Schwenkarmes mit dem
zugehörigen Warenbaum kuppelbar sowie über ein mit Freilauf und Getriebebremse ausgerüstetes
Übersetzungsgetriebe mit einem gemeinsam gesteuerten Antriebsaggregat verbunden
sein.
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Ferner soll die Schneideinrichtung aus einem gesteuerten und exzentrisch
zum ersten Schwenkarm gelagerten zweiten Schwenkarm
bestehen, an
dem ein gesteuerter Messerschlitten oder-wagen in Querrichtung zur Warenbahn verschiebbar
angeordnet ist.
Der Einfachheit halber seien im folgenden die Wirkungsweise und die Vorzüge der
Neuerung für eine Aufwickelvorrichtung erläutert, die jeweils nur einen in Arbeitsstellung,
d. h. im Aufwickelvorgang und einen in Ruhestellung befindlichen Warenbaum aufzunehmen
vermag.
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Wenn der gesteuerte erste Schwenkarm neuerungsgemäß durch Schwenken
um 180° kurz vor Beendigung eines Aufwickelvorganges die beiden Warenbäume in ihren
gegenseitigen Stellungen vertauscht, kann dies so langsam und schonend erfolgen,
daß die vorgeschaltete Tänzerwalze das sich dabei ergebende Straff-oder Losewerden
der endlosen Warenbahn ohne weiteres auszugleichen vermag und von dem in der Bearbeitungsmaschine
befindlichen Teil der Warenbahn jede Änderung der eingestellten Zugspannung fernhält.
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Während sich der den Messerschlitten oder-wagen tragende Schwenkarm
in Arbeitsstellung bewegte wird der leere Warenbaum in Drehung versetzt, und zwar
soll der leere Warenbaum eine solche Umfangsgeschwindigkeit erhalten, daß die Tangentialgeschwindigkeit
seiner Mantelfläche mit der linearen Bewegungsgeschwindigkeit der ankommenden Warenbahn
übereinstimmt.
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Nachdem der in Ruhelage befindliche nahezu volle Warenbaum mit einer
Einzelbahn vorgegebener Länge bewickelt worden ist tritt die Schneideinrichtung
in Tätigkeit, wobei der Messerschlitten oder-wagen quer zur Warenbahn in dem zweiten
Schwenkarm verschoben wird. Das Messer trennt daher die Warenbahn von einer Seitenkante
her auf und es ergibt sich ein glatter Schrägschnitt. Der zipfelartige Anfang der
neuen Einzelbahn kann ohne weiteres auf den leeren Warenbaum geleitet werden, ohne
daß während des Zerschneiden irgendwelche Zugspannungen
in der Warenbahn
auftreten. Ist der Schnitt beendet, so. wird der vorher leere Warenbaum weiter angetrieben,
während der voll bewickelte und in Ruhelage befindliche Warenbaum vom Antrieb abgekuppelt
und dann in beliebiger Weise zum Stillstand gebracht wird. Man kann infolgedessen
den vollen Warenbaum ohne eine Unterbrechung oder Störung des Aufwickelvorgangeß
des anderen Warenbaums zu beliebiger Zeit von dem Schwenkarm entfernen und durch
einen neuen leeren Warenbaum ersetzen.
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Weitere Einzelheiten der Neuerung seien an Hand des in der Zeichnung
veranschaulichten Ausführungsbeispiels einer selbsttätig, und stetig arbeitenden
Aufwickelvorrichtung mit Schneideinrichtung für endlose Warenbahnen näher erläutert.
Es zeigen, teilweise in vereinfachter oder schematischer Darstellung : Figo 1 und
2 die Aufwickelvorrichtung in Seitenansicht bzw. in Draufsicht, Fig. 3 bis 6 die
Stellung ihrer in Betracht kommenden Teile während eines Rollenwechsel,
Figo 7 den Antrieb für die in der Aufwickelvorrichtung |
Fig. 7 den Antri |
eingelagerten Warenbäume, ferner in vergrößertem Maßstabe Fig. 8 einen Teilausschnitt
aus Big. 15
einen Hesserwagen nebst Führung und Antrieb in |
einer Stirnansicht bzw. einer teilweise im Schnitt |
gehaltenen Seitenansicht und Fig. 11 die Lagerung eines in die Vorrichtung eingelegten
Wärenbaumes.
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Die in der Zeichnung dargestellte Aufwickelvorrichtung enthält Gestellwangen
1 mit ortsfesten Leitwalzen 2 für eine endlose, einer stetigen Bearbeitungsmaschine
zulaufende Warenbahn 3, die zwischen den Leitwalzen 2 durch Einhängen einer Tänzerwalse
4 eine Warenschleife 3a bildet. An den durch Querverbindungen 1a starr miteinander
verbundenen Gestellwangen lagert eine
durch einen periodisch gesteuerten
Antrieb jeweils in eine halbe Umdrehung zu versetzende Welle 6, auf der zwei seitlich
neben der Warenbahn 3 liegende, als Schwenkarm dienende Doppelhebel 7 sitzen. Ferner
führt sich an den Gestellwangen 1 ein durch einen gesteuerten Antrieb 8 in waagerechter
Richtung verschiebbaren Schlitten 9 mit einer Leitwalze 10 für die Warenbahn 3.
An dem Schlitten 9 sitzt ein gesteuerter Antrieb 11 für eine Schwenkwelle 12, die
gabelförmig gekrümmte und seitlich heben der Warenbahn 3 liegendes einen zweiten
Schwenkarm bildende Hebel 13 trägt und mit Hilfe von gesteuerten Arbeitszylindern
14 höhenverstellbar an dem Schlitten 9 angeordnet ist.
Wie insbesondere oligo 11 erkennen läßt, tragen die Enden der |
Doppelhebel 7 drehbar angeordnete Lagerstücke 15 zur Aufnahme eines Warenbaumes
16, wobei axial verschiebbare Muffen 17 oder dgl. ein Herausfallen des eingelegten
Warenbaums vermeiden.
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An jedem Ende eines der Doppelhebel 7 ist das zugehörige Lagerstück
15 nach aussengezogen und trägt dort e-i-ne Bremstrommel 18. Im gegenüberliegenden
Hebelarm ist das Lagerstück 15 nach
innen gezogen und trägt dort als Antriebselement ein Ketten- |
rad 19 o. dgl. |
Es sei angenommen daß einer der beiden in den Schwenkarm 7 |
eingelegten und mit den drehbaren Lagerstücken 15 gekuppelten |
Warenbäume 16 noch leer und der andere nahezu vollständig mit der ankommenden Warenbahn
bewickelt ist, d. h. nahezu eine Warenrolle 20 bildet. Das Antriebselement 19 der
Warenrolle 20 steht mit einer in Verlängerung der Welle 6 liegenden Getriebewelle
21 in Verbindung und das Antriebselement 19 des leeren Warenbaum 16 mit einer-die
Welle 21 koaxial umschließenden Hohlwelle 22 (Fig. 7). Jede der Wellen 21 und 22
wird durch ein besonderes Zwischengetriebe 23 bzw. 24 mit Freilauf 25 bzw.
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26 und @etriebebremse 27 bzw. 28 über ein gemeinsames Differentialgetriebe
29 von einem-gesteuerten Aggregat 30 aus angetrieben. Zur Betätigung jeder Getriebsbremse
27 bzw. 23 dient ein gesteuerter Arbeitszylinder 31.
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Der von dem Aggregat 30 kommende Kraftfluß wird je nach Anziehen oder
Lösen der Bremsen 27 und 28 über das Differentialgetriebe 29 in regelbaren durch
das Verhältnis der Warenbaumdurchmesser 16 und 20 bestimmten Teilmengen auf die
Wellen 21 und 22 und damit auf die Warenrolle 20 bzw. den leeren Warenbaum 16 verteilt.
Wenn beispielsweise das Zwischengetriebe 23 durch Anzeichen der Bremse 27 völlig
von dem Kraftfluß des Aggregates 30 abgeschaltet ist9 vermag sich-wegen des Freilaufes
25 trotzdem die Welle 21 und damit das mit dieser verbundene Antriebselement 19
der Warenrolle 20 ungestört weiter zu
drehen « Dieses Antriebselement kann durch eine an dem zugehö- |
rigen Doppelhebel 7 angeordnete Handbremse 38 (Fig. 11) beliebig stillgesetzt werden.
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Beim Aufwickeln der ankommenden endlosen Warenbahn 3 auf die Warenrolle
20 (Fig. 3) muß diese Rolle mit gleichbleibender Umfangsgeschwindigkeit umlaufen.
Das wird durch entsprechende Steuerung des Aggregates 30 über die Tänzerwalze 4
erreicht.
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Soll der leere Warenbaum 16 beim Rollenwechsel i11 Drehung versetzt
werden5 so geschieht das durch Lösen der Getriebsbremse 28. Die Umfangsgeschwindigkeit
des leeren arenbaumes passt sich dabei selbständig der Warenbahngeschwindigkeit
an.
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Nunmehr wird der Schwenkarm 7 mit Hilfe des auf die Welle 6 einwirkenden
Antriebes 5 in Richtung des Pfeiles A langsam um 1800 geschwenkte wobei die Warenrolle
20 und der leere warenbaum 16 ihre Stellungen miteinander vertauschen (Fig. 3 u.
4).
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Unmittelbar nach der Schwenkbewegung des Ar@es 7 wird der Schlitten
9 durch den hydraulischen oder pneumatischen Antrieb 8 in Richtung auf den Arm 7
hin verschoben, wobei die Leitwalze 10 unmittelbar vor den leeren Warenbaum 16 gelangt
und die Warenbahn 3 über diesen Warenbaum führt, der dank des Freilaufes 26 die
Geschwindigkeit der Uarenbahn annimmt.
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In Fig. 10 ist der Seilzug 41, der in Wirklichkeit den Messer- |
wagen 35 über die ganze Breite der durchlaufenden Warenbahn
quer |
zu deren Bewegungsrichtung zu ziehen vermag, wesentlich verkürzt gezeichnet. In
Ruhelage befindet sich der Messerwagen 35 mitsamt dem Messer 40 seitlich neben der
über die Leisten 39 laufenden Warenbahn. Wenn der entsprechend beaufschlagte pneumatische
Steuerzylinder 43 den Messerwagen 35 über den Seilzug 41 seitlich zwischen den Leisten
33 verschiebt, laufen die Rollen 37 über die Warenbahn 3 und halten diese glatt
auf den oberen Flächen 33a der Leisten 33. Die Warenbahn 3 kann daher dem mit seiner
schrägen Schneide 40a von einer Seite her in sie eindringenden Nesser 40, nicht
ausweichen und wird5 trend sie ungehindert zu dem Warenbaum 20 weiterläuft, glatt
zerschnitten.
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Der dabei entstehende zipfelartige Anfang eines neuen Teilstücks der
Warenbahn 3 wird von dem leeren Warenbaum 16 mitgenommen und wickelt sich mehr und
mehr auf diesen aufs bis der Schrägschnitt durch die Warenbahn vollendet ist. Um
mit völliger Sicherheit ein Anhaften dieses Anfanges an dem Warenbaum 16 zu erreichen,
befindet sich in der Nähe der Führungsleisten 33 und des Warenbaums 16 ein mit Druckluft
gespeistes Düsenrohr 45 (Fig. 8), dessen Düsen so gerichtet sind, daß die ausströmende
Druckluft den Anfang der neuen Einzelbahnfest auf die Kantelflächen des Warenbaums
16 drückt. Das Düsenrohr 45 kann zweckmäßig mit der Druckluftableitung des pneumatischen
Steuerzylinders 43 in Verbindung stehen, sodaß die Abluft dieses Zylinders voll
ausgenutzt wird.
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Ist die Warenbahn 3 vollkommen zerschnitten, so wird der Steuerzylinder
43 auf der anderen Seite seines Kolbens 42 beaufschlagt und dieser zieht den Messenvagen
35 wieder in die seitliche Ruhelage zurück. Danach wird die Welle 12 durch die Arbeitszylinder
14 wieder abgesenkt und der Arm 13 in Ruhestellung
zurückgeschwenkt. Die Warenbahn 3 wickelt sich dabei ungestört |
weiter auf den Warenbaum 16 auf (Fig. 6). Gleichzeitig wird der Antrieb der vollgewickelten
Warenrolle 20 durch Anziehen der zugehörigen Getriebsbremse 27 stillgesetzt.
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Infolge der Anordnung des Freilaufes 25 kann die Warenrolle 20 selbst
allmählich auslaufen oder durch die@Handbremse 32 zum Stillstand gebracht, sodaß
von dem zugehörigen Antriebselement 19 abgekuppelt und aus dem Schwenkarm 7 ausgehoben
werden@Danach wird ein neuer leerer Warenbaum 16 in diesen Arm eingelegt und mit
dem Antriebselement 19 gekuppelte Damit ist ein Arbeitsspiel der Vorrichtung beendet,
die wieder im Normalbetrieb gemäß Fig. 1 arbeitete Nur liegt jetzt der Warenbaum
16 links und wird bew@ckelt, während sich an seiner Stelle der neue leere Warenbaum
16' befindet.
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Durch den pneumatischen Antrieb des Messerwagens 35 erreicht man,
daß dieser mit großer Geschwindigkeit seitlich vorschiesst und das Messer 40 einen
glatten Schnitt durch die Warenbahn 3 legt.
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Infolge der federnden Anordnung der als Messerhalter dienenden Gabel
35 b wird vermieden, daß die Laufrollen 37 die warenbahn während des Schnittes zu
stark auf die oberen Gleitflächen 33a der Leisten 33 aufdrückt.