DE1901377A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Aufwickeln von Baendern - Google Patents

Description

• Verfahren und Vorrichtung zum Aufwickeln vcn Bändern Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aufwickeln von Bändern, d.h. länglichen Streifen, relativ schmalen, flachen Materials, insbesondere Stoffbändern.
• Zur Zeit werden Verfahren angewandt, die eine einfache flache Spule verwenden. Die hat den Nachteil, daß nur relativ kurze Längen von etwa 100 m aufgewickelt werden können, bevor die Rolle seitlich zusammenfällt.
• Bei einem anderen Verfahren wird das Band gekreuzt bzw.
• quer bewegt, während ea auf einem lern aufgewickelt wird, an dessen Enden Scheiben angeordnet sind, um zu verhindern, daß das Band von den Enden abfällt. Dies hat den Nachteil, daß die Spule teuer ist, leicht beschädigt werden kann und sperrig zu transportieren ist, wodurch diose gerne nicht erneut vetwendet werden können.
• Ein Band kann auf ein Rohr mittels Masohinen aufgewiokelt werden, die zum Aufwickeln von Fäden oder Garnen benutzt werden.
• Hier wird die Länge der Querbewegung am Ende jedes Querganges reduziert, jedoch bleibt die Zahl der Windungen des Bandes bei Jedem Quergang die gleiche, so daß, da Jede Lage des Bandes bei derselben Anzahl von Windungen kurzer wird, die Überlappung des Bandes größer wird. Da der Durchmesser an einem Rand des überlappten Bandes geringer als der Durchmesser des anderen Bandrandes ist, wird auf das Band eine Spannung ausgeübt.
• Dies ist in vielen Industrießweigen nicht annehmbar.
• Das Verfahren der Erfindung zur aufwioklung eines Bandes auf einem ZentralstUek in Form mehrerer Lagen, von denen Jede mehrere Windungen enthält, besteht darin, daß das Zentralstück gedreht wird, um das Band darauf aufsuwickeln, dem Band und dem Zentralstuck eine relative Querbewegung während des Aufwickelns gegeben wird, um eo die Mehrzahl an Windungen zu schaffen, die Länge der Querbewegung verringert wird, während das Aufwickeln der Lagen fortschreitet, um eo eine Rolle mit verjüngten bonden su schaften und die Steigung der Windungen während des gesamten Aufwickelvorganges konstant gehalten wird.
• Das Zentralstück kann zum beispiel eine Spindel, ein Rohr oder dergl. sein. Da die Steigung des aufgewickelten Bandes konatant bleibt, wird das Band ohne Überlappung flach' bleiben.
• Dia Vorrichtung gemäß der Erfindung zum Aufwickeln eines Bandes auf einem Zeutralstllck in Form mehrerer Lagen, die je mehrere Windungen enthalten, besteht darin, daß eine Einrichtung zur Drehung des Zentralsttickes, eine Bandführung, eine Einrichtung für die relative hin- und hergehende Querbewegung des ZentralBtüekes und der Bandfillirung in axialer Richtung des Zentralstückes während der Drehung des Zentralstuckes vorgesehen sind, wobei diese Bewegung mit einer Geschwindigkeit erfolgt, die ein im wesentlichen konstantes Verhältnis zur Drehgeschwindigkeit des Zentralattickes hat, und daß eine Einrichtung zur automatischen progressiven Verringerung der Länge dieser Bewegung mit dem Fortschreiten des AufwickeLns vorgesehen ist.
• Gemäß einer bevorzugten Ausfuhrungsform der Erfindung weist die Vorrichtung eine Einrichtung zum Drehen des Zentralstükkes auf und hat eine Bandführung, die in axialer Richtung des Zentralstückes hin- und hergeht, um das Band wWhrend des Aufwickelns des Bandes querzubewegen. Weiterhin ist eine Einrichtung vorgesehen, die das Rin- und Rergehen der Querbewegung der PShrung mit einer Geschwindigkeit bewirkt, die ein im wesentlichen konstantes Verhältnis zur Größe der Drehbewegung des Zentralstuckes hat, wobei eine Einrichtung zur automatischen Herabsetzung des durch die Führung bewegten Abstandes während deren Hin- und Herbewegung, und zwar progressiv vorgesehen ist, während der Wickelvorgang stattfindet. Solange die Quergeschwindigkeit ein im wesentlichen konstantes Verhältnis zur Dreheschwindigkeit hat wind das Band mit kontanter Steigung aufgewickelt. Dieses Verhältnis kann veränderbar sein, um der Einrichtung zu ermöglichen, mit verschiedenen Steigungen aufzuwickeln, um somit Bäuder verschiedener Breiten erwenden zu können.
• Die notwendigs Kosntanz dieses Verhältnisses während des Aufwiekelns kann dadurch sichergastellt werden, daß für die Wickel-Dreh-Bewegung und die hin- undhergehende Querbewegung ein gemeinsamer Antrieb benutzt wird.
• Die automatische Herabsetzung de3 Querganges kann auf verschiedene Weise erreicht werden, nämlich durch Veränderung der Betriebsweise eines Umkehrmechanismus, der automatisch auf die hin- und hergeherds Bewegung an vorgegebenen Punkten anspricht und diese Bewegung umsteuert, d.h. Punkten, die die Enden der Querbewegung darstellen, so daß der umkehrmechanismus in einem früheren Stadium des Querganges bei aufeinanderfolgenden Quergängen betätigt wird.
• Anhand der Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel zeigt, sei die Erfindung näher erläutert, Es zeigen: Fig. 1 eineschematische Ansicht einer Maschine zum Aufwikkeln eines Bandes, Fig. 2 einen Querschnitt längs der Linie II-II der Figur 1, Fig. 3 eine Spule, die auf der Maschine gemäß Figur 1 aufgewickelt worden ist und Fig. 4 bis 8 im gegensatz zur Erfindung mittels herkömmlicher Verfahren aufgewickelte Bänder.
• In der dargestellten Maschine wird eine Wickelwelle 1 durch eine Scheibe 51 und einen Riemen 50 von einem Motor 45 in Richtung des Pfeiles 43 angetrieben. Ein Rohr 2 dreht sich mit der Welle 1, um so auf dem Rohr ein Band 44 aufzuwickeln, das durch eine Führung 7 hindurchgeht, die von einer Schiene 17 getragen wird. Eine Scheibe A, die an der Welle 1 befestigt ist, treibt einen im Querscilnitt runden Riemen 5 an, der wiederuin in entgegengesetzten richtungen die Scheiben 6 und 7 dreht, die frei auf einer Welle 8 drehbar gelagert sind. Mit 9 ist eine Hilfsscheibe fär den Riemen 5 bezeichnet. Die Welle 8 dreht sich frei in festen Lagern 10.
• An einem 1hae der Welle 8 befinden sich zwei Drucklager 11, die an der Welle befestigt sind, wobei sich ein Joch 52 zwischen ihnen befindet und am Kolben 49 eines stationären luftbetätigten Zylinders 12 angebracht ist, welcher mit Luftzu-und -abfuhrrohren 29 und 30 an seinen Enden versehen ist. An der Welle 8 ist eine Kupplungsscheibe 1 angebracht, die entweder gegen die Scheibe 7 gezogen wird, wie dies in Pigur 1 gezeigt ist oder gegen die Scheibe 6 mittels des Kolbens 49 des Druckluftzylinders 12 gedrückt wird, so daß die Drehrichtung der Welle 8 durch Betätigung dvs Druckluftzylinders 12 umgekehrt werden kann. in Figur 1 wird der kolben 49 unter den Luftdruck zurückgezogen, der den Zylinder 12 durch die Leitung 29 von einem Verteilerventil 27 zugeführt wird, dessen Schieber 28 von Sevoventilen 25, 26 gesteuert wird.
• An der Welle 8 ist eine Scheibe 14 befestigt, di eine Scheibe 15 und damit ein Ritzel 16 antreibt, welches a-n derselben Welle wie die cIie.ibe 15 be estigt ist.
• Das Ritzel 16 treibt die Zahnstange 17 an, die sich in Figur 1 in Richtung des Pfeiles 13 nach links bewegt. Die Zahnstange ist in zwei Führengen 19 gelagert. An der Zahnstange 17 befinden sich zwei Stifte 20A und 2013, zwischen denen ein Hebel 21 angeordnet ist, der an einem Schwenkhebel 22 und einer Welle 23 befestigt ist, die wiederum in einem beweglichen Lager 24 frei drehbar ist.
• Wenn die Zahnstange 18 sich nach links bewegt, wird der Stift 20A den Hebel 21 nach links stoßen und damit den Hebel 22 ver - Anlassen, den federbetätigten Kolben 25' eines Servoventils 25, das im zu Schnitt dargestellt ist, nach unten / drücken, um so Druckluft vom Einlaß 47 in das Verteilventil 27 gelangen zu lassen, wodurch das Ventilglied 28 den Ventils 27 datk der Druckluft nach rechts gedrückt wird, so daß die Druckluftzufuhr 48 von der Leitung 29 abgesperrt und mit der Leitung 30 verbunden wird. Dadurch wird der Kolben 49 des Druckluftzylinders 12 nach außen bewegt und die Kupplungsscheibe 13 von der Scheibe 7 weg und in Berührung mit der Scheibe 6 gedrückt, mit dem Ergebnis, daß die Drehrichtung der Welle 8 umgekehrt wird und die Zahnstange 17 sich nach rechts bewegt. Wenn der Stift 20B anschließend den Hebel 21 nach rechts drückt und der Hebel 22 das servoventil 26 betätigt, wird das Ventilglied 28 zurück-@@@@@@@@@@@@@@@@@@ die Leitung 30 zu schließen und die Leitung 29 @@ öff@@@@@ @@@ch der Kolben 4° wieder zurü@@gezogen und @ie @@@@@@@@@@@@@@ die Zahnstange 17 in ihren Bewegungen umgekeb@@t @@@@de. @@@ Führung 3 wird so hin- und h@@bewegt und @ewi@@@@ daß Band glatt über die Länge des sich drehenden @@@res @ querbewegt wird.
• Eine Welle 31 ist frei drehbar gelagert und ein Hebel 32 ist frei schwenkbar auf ihr oberhalb der Zahnstange 17 angebracht.
• Wend die Zahnstange 17 sich von links nach rechts bewegt, verschwen@@ in Nocken 33, der auf ihr befestigt ist, in einfach@@er Weise den Hebel 32 um die Welle 31. Wenn der Hocken @@ sich von rechts nach links bewegt, erfaßt der @ebal 32 @inen Ansatz 34, den an der Welle 31 befestigt @@@ und dreht @iese somit, An der Welle 31 ist weiterhin ein @ebel 35 bef@@tigt, an dessen anderem @nde eine Klinde @@ ergelenkt ist, die auf einem Klinkenrad37 roht, das aneinem decken 58 mittels eines Lagers 39 befestigt ist. Das Klinken@@d 37, der Nocken 38 und das Lager 39 sind auf der Welle 31 frei drehbar.
• Wenn der Hebel 32 die Welle 31 und damit den Hebel 35 dreht, dreht auch die Klinke 36 das Klinkenrad 37, das Lager 38 und den Nocken 38.
• Eine andere Klinke 40, die an einem festen Lager angebracht ist, verhindert die Rückdrehung des Klinkenrades 37, wenn der Hebel 32 über den Nocken 33 gelangt ist und in seine Vertikalstellung zurückfällt.
• Fin Schieber 41 kann in einem festen Lager 42 gleiten, sich jedoch nicht drehen. Am Schieber ist das Lager 24 befestigt.
• Das obere Ende des schiebers 41 wird mittels einer Feder 46 mit dem Nocken 38 in Berührung gehalten. Der Nocken 38 ist so geformt, daß er bei Drehung in Richtung des Pfeiles 53 den Schieber 41 und das Lager 24 niederdrückt. Dies bringt den Hebel 22 dichter an die Servoventile 25 und 26 heran, so das der TTebel 21 nicht 30 weit verschwenkt, bevor er die Servoventile betätigt, um die Bewegung der Zahnstange 17 umzukehren. Weil der Nocken 38 den Schieber jedes Mal niederdrückt, wenn er vom Hebel 32 betätigt wird, wird die Länge der Querbewegung der Zahnstange 17 bei jedem Quergang verringert, mit dem Ergebnis, daß das Band auf dem Rohr in der in Figur 3 veranschaulichten Weise aufgewickelt wird, so die Enden der Spule eine Neigung haber, so daß die Bandwindungen nicht abfallen können, weil jeder Quergang kürzer als der vorhergehende ist; da aber die Geschwindigkeit des Querganges mit Bezug auf die Geschwindigkeit der Drehung des Rohres 2 konstant bleiht, ergibt sich keine Zunahme in den Überlappungen. Die Beziehung zwischen der Geschwindigkeit der Querbewiegung und der Geschwindigkeit der Drehung des Rohres 2 ist notwendigerweise konstant, weil diese beiden Bewegungen von einem gemeinsamen Antrieb 45 erhalten werden und die Zahnstangenquerbewegung von der Drehung der Wickelwelle abgeleitet ist.
• Die beschriebene Maschine wird druckluftbetätigt, kann jedoch auch hydraulisch betätigt werden oder auch elektrisch arbeiten, wenn die Ventile 25 und 26 Schalter sind, das Ventil 27 ei elektromaguetbetätigter Schalter ist und die Welle 8 elektromagnetisch oder durch Magnetkupplungen betätigt wird. Die Riementriebe können durch Ketten oder Getriebe ersetzt werden.
• Das Rohr 2 oder ein anderer Kern kann anstatt der Bandführung oder zusätzlich ur Bandführung in Querrichtung bewegt werden. Figur 4 zeigt im Gegensatz ein Band, das mittels einer herkömmlichen Fedenwickelmaschine gewickelt worden ist. Die Spulenform ist ähnlich derJenigen gemäß Figur 3, doch obwohl die innerste Bandschicht flach liegt (Fig. 5), weisen die äußeren Schichten ffberlappungen auf, so daß der Durchmesser x eines Bandrandes oder einer Bandkante merklich kleiner als der Durchmesser y des anderen Bandrandes bzw. der anderen Band kante (Fig. 6) sein kann. Figur 7 zeigt ein Band, das auf ein Rohr mit Endsoheiben aufgewickelt ist und Figur 8 veranschanlicht eine einfach flache Rolle.

Claims (8)

Ansprüche

1. Verfahren zum Aufwickeln eines Bandes auf einen Kern in mehreren Lagen mit je mehreren Windungen, bei dem für eine relative Querbewegung zwischen Band und Kern während der Drehung des Kerns zur Erzeugung der Windungen gesorgt wird, d ad u r c h ge e k e n n z e i c h n e t , dal3 litze @ Strecke dor Querbewegung mit fortschreitendem Aufwickeln der Lagen zur Herstellung von gewickelten Spulen mit verjüngten Enden verringert wird, und daß die Steigung der Windungen während des gesamten Aufwickelvorganges konstant gehalten wird.

2. Vorrichtung zur Durchfürung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einem Drehantrieb für den Kern, einer Bandführung und einer Antriebseinrichtung für hin- und hergehende relative Querbewegung zwischen Kern und Bandführung in axialer Flchtung des Kerns während dessen Drehung, d a d u r @ h g e k e n n -z e i c h n e t, daß die in Querrichtung erfolgende, axiale relative Geschwindigkeit zwischen Bandführung (3) und Kern (2) in einem im wesentlichen kosntanten Verhältnis zur Drehzahl des Kerns steht, und daß eine Steuereinrichtung (31-42) zur selbsttätigen Verringerung der Qeurbewegungsstrecke mit fortschreitendem Aufwickeln vorgesehen ist.

@. Vorrichtung nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Verhältnis @@@ axial@@ @elativgeschwirdigkeit zwischen @@@@ (2) @@@ @@ndführung (3) zur Drehzahl des Kerns (2) einstell@@@ ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß @@@ @@- und hergehende axiale Relativbewegung und die Drehbewegung des Kerns (2) von demselben Antrieb (45, 50) abgeleitet sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 - 4, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß eine auf die axiale Relativbewegung zwischen bandführung (3) und Kern (2) ausprechende Umstauereinrichtung (6, 7, 12, 13, 20A, 20B, 21-30) vorgesehen ist, die an vorgekehr bewi@@@, und daß die Stenereinrichtung (31-12) der Abstand zwischen diesen Endpungten mit fortschweiterden Aufwickeln vorringert und die Umsteuereiurichtung mit jedem Hin-und Hergang früher betätigt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Umsteuereinrichtung (6, 7, 12, 13, 20A, 20B, 21-30) zwei Steuerorgane (25, 260 aufweist, die je abwechaelnd von einem Schwinghebel (22) an den Endpunkten der Hin- und Herbewegung betätigbar sind, und daß der Abstand des Schwinghebels (22) von den beiden Steuerorganen (25, 26) veränderbar ist, derart, daß mit fortschreitendem Aufwickeln des 3andos auf den Eern (2) der Schwinghebel (22) allmählich näher am die Umsteuerorgane (25, 26) gelangt und sein Schwenkwinkel bis zur Jeweiligen Betätigung der Umsteuerorgane allmählich kleiner wird.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwinghebel (22) in einem bewegbaren Lager (24) gelagert ist, das mit einem Nocken (38) in Verbindung steht, der durch die Hin- und Herbewegung der Bandfürung (3) fortschreitend verstellt wird und das Lager (24) In Richtung der Steuerorgane (25, 26) bewegt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 'I, dadurch gekennzeichnet, daß der Nocken (38) mittels eines Elinkenradantrlebes (36, 57) Stufenweise vorgerückt wird.

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