DE1948453A1

DE1948453A1 - Automatische Wickelmaschine,insbesondere fuer extrudierte Kunststoffbaender

Info

Publication number: DE1948453A1
Application number: DE19691948453
Authority: DE
Inventors: Alessandro Castello
Original assignee: Castello S A S
Current assignee: Castello S A S
Priority date: 1968-10-04
Filing date: 1969-09-25
Publication date: 1970-11-12
Also published as: FR2019873A1; DE1948453B2

Description

PATENTANWÄLTE DR.-ING. VON KREISLER DR.-ING. SCHON WALD DR.-ING. TH. MEYER DR. FUES DlPL.-CHEM. ALEK VON KREISLER DIPL.-CHEM. CAROLA KELLER DR.-ING. KLOPSCH KÖLN 1, DEICHMANNHAUS

24. September 1969

Anmelderin; Castello S.A.S. BIAS30N0 / Italien

Bezeichnung: Automatische Wickelmaschine, insbesondere für extrudierte Kunststoffbänder

Die Erfindung betrifft eine automatische Wickelmaschine zum Aufwickeln von Bändern aus extrudiertem Kunststoff oder einem anderen Werkstoff, bei der alle Arbeitsvorgänge, nämlich das Einsetzen einer leeren Haspel, das b Abschneiden des extrudierten Bandes oder der extrudierten Bahn und die Wegführung der fertig gewickelten Rolle automatisch nach einem vorher festgelegten Programm ablaufen.

Die Wickelmaschine gemäß der Erfindung ist außerdem mit einer Vorrichtung versehen, die in der Lage ist, den Druck zwischen der sich bildenden Wickelrolle und ihrer Antriebswalze, der sogenannten Wickelwalze, gleichmäßig zu machen und konstant zu halten.

Bei den derzeit benutzten Wickelmaschinen bewegt sich die Haspel, auf die man das extrudierte Kunststoffband aufwickelt, in dem Maße, wie die Wickelrolle dicker wird, entlang einer nach oben geneigten Zahnstangen-009846/0949

laufbahn derart, daß das Gewicht der Wickelrolle selbst den erforderlichen Druck zwischen den einander uaiihrenden Oberflächen der Wickelrolle und der Antriekswalze erzeugt. Wenn die Neigung dieser Laufbahn konstant bleibt, während die Abmessungen und folglich das Gewicht der Wickelrolle zunehmen, ändert sich der :,erührungsdruck mit der Antriebswalze und infolgedessen ändert sich der auf die Kunststoffbahn ausgeübte Zug, was zur Folge hat, daß man mangelhafte Wickelrollen erhält und der Ausschuß größer wird. Man hat versucht, diesen llachteil dadurch zu beseitigen, daß man der Haspellaufbahn einen etwa elliptischen Verlauf gegeben hat, um so einen praktisch konstanten Druck zwischen der Wickelrolle und der Antriebswalze zu erhalten.

Diese Lösung hat jedoch auch Nachteile, weil es unter diesen Umständen nicht mehr möglich ist, den Berührungsdruck zu regulieren.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine automatische Wickelmaschine zu schaffen, bei der die ο Den erwähnten Nachteile nicht auftreten und bei der die Haspel einem ersten, waagerechten Laufbahnabschnitt folgt, so daß das Gewicht der Wickelrolle den Berührungsdruck zwischen der Wickelrolle und der Antriebsrolle nicht beeinflußt, bei der vielmehr der Berührungsdruck regulierbar von einem mechanischen Schwenkarmsystem geliefert wird.

Die Wickelmaschine gemäß der Erfindung ist außerdem mit einer Vorrichtung zur automatischen Zufuhr leerer Haspeln und mit einer Einrichtung versehen, mit der man den Zug im sich aufwickelnden Kunststoffband konstant halten kann.

Weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen sowie aus der folgenden Beschreibung eines der Erläuterung und nicht etwa der Abgrenzung des Erfindungsgedankens dienenden Ausfüh-

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ruiigsbeispiels, wobei auf die beiliegenden Zeichnungen Bezug genommen wird. In den Zeichnungen zeigt:

Fig. 1 einen senkrechten Längsschnitt durch eine Wickelmaschine gemäß der Erfindung und

Pig· 2 im Detail die Art der Halterung dee Kartonkerns auf den Haspeln.

Aus Fig. 1 ist zu ersehen, daß die Maschine gemäß der Erfindung zum Aufwickeln von extrudiertem Kunststoff im wesentlichen aus einer Trag- oder Lagerkonstruktion 1 besteht, die den unteren Teil eines Führungsgestells für das Kunststoffmaterial bildet, das von einer Spritzdüsengruppe extrudiert wird, die, da sie keinen wesentlichen Teil der Erfindung bildet, selbst nicht dargestellt ist.

Auf dem Fiihrungsgestell, dessen unteren Teil die Lagerkonstruktion 1 bildet, sind nicht dargestellte Antriebswalzen sowie Führungswalzen für das Band aus extrudiertem Kunststoff gelagert, wobei in Fig. 1 einige dieser Führungswalzen bei 2 dargestellt sind.

Auf der Lagerkonstruktion 1 der Wickelmaschine ist eine Wickelwalze 4 gelagert, die zweckmäßig mit einer Beschichtung aus Gummi oder dergleichen Werkstoff versehen ist und die von einem Motor 5 mit konstanter Geschwindigkeit gedreht wird, wobei der Motor 5 mit der Wickelwalze 4 über eine Transmission b verbunden ist.

Bekanntlich muß die Umfangsgeschwindigkeit der Wickelwalze 4 gleich der Umfangsgeschwindigkeit der Antriebswalzen sein, wenn ein konstanter Zug auf das extrudierte Band 3 wirken soll. Es kommt jedoch leicht zu Geschwindigkeitsänderungen der Wickelwalze 4, durch die der auf das Band 3 wirkende Zug verändert wird, so daß

die Wickelrolle, auf die sich das Band 3 aufwickelt, 009846/0949

ungleichmäßig gebildet wird. Zur Vermeidung dieses Nachteils ist bei der Wickelmaschine gemäß der Erfindung eine mechanische Vorrichtung vorgesehen, die für die Aufrechterhaltung eines konstanten Zuges sorgt, ί? Diese mechanische Vorrichtung besteht aus einer Synchronisationsgabel, die im wesentlichen von zwei Armen 7 gebildet wird, welche um eine zwischen den Seitenwangen der Tragkonstruktion 1 angeordnete Achse 8 schwenkbar montiert sind. An den Vorderenden der Arme 7 ist eine Walze 9 gelagert, unter der das Kunststoffband 5 hindurchläuft und dabei seine Laufrichtung um etwa 180° umkehrt.

Am hinteren Ende jedes Armes 7 ist ein Gegengewicht 10 befestigt, das entsprechend dem Zug berechnet ist, den man auf das Kunststoffband 3 ausüben will.

Wenn man will, kann man einen Teil des Gegengewichtes 10 regulierbar machen, um so den auf das Band 3 ausgeübten Zug verändern zu können. Mit einem der Arme 7 ist außerdem der Schieber eines nicht dargestellten Schieberwiderstandes verbunden, welcher den Elektromotor 5 zum Antrieb der Wickelwalze 4 steuert, um dessen Geschwindigkeit auf einen bestimmten Wert zu brin-, gen.

Wenn daher die Drehgeschwindigkeit der Wickelwalze 4 beispielsweise ansteigt, wird durch die augenblickliche Erhöhung der auf das Band 3 wirkenden Zugspannung die Synchronisationsgabel nach oben verschwenkt, so daß deren Arme 7 eine andere Stellung einnehmen, beispielsweise die in Fig. 1 in gestrichelten Linien dargestellte Stellung. Diese Verschwenkung der Synchronisationsgabel verhindert das Ansteigen der Zugspannung im Band 3 und bewirkt zugleich eine Verringerung der Geschwindigkeit der Walze 4, wodurch die Zugspannung wieder auf ihren ursprünglichen Wert gebracht wird.

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An der Seite der Wickelwalze 4 sind zwei Arme 11 angeordnet (von denen in Pig. 1 nur einer dargestellt ist), die mit einem Ende auf der Achse 12 der Walze 4 montiert und am anderen Ende durch einen Querstab 13 fest miteinander verbunden sind, auf dem eine Schneidklinge 14 befestigt ist, deren Funktion weiter unten noch erläutert wird. Die Arme 11 sind durch einen Druckluftzylinder 15 zwischen zwei Endstellungen verschwenkbar, die in Pig. 1 einmal in ausgezogenen Linien und zum anderen in strichpunktierten Linien dargestellt sind; der Durckluftzylinder 15 ist bei 16 an der Lagerkonstruktion 1 schwenkbar gelagert, während er bei 17 an einem der zwei Arme 11 angelenkt ist. Der Druckluftzylinder 15 wird von einer nicht dargestellten Druckluftquelle in geeigneter Weise gespeist.

Auf den zwei Wangen der Lagerkonstruktion 1 sind Zahnstangenführungen vorgesehen, die einen ersten, waagerechten Abschnitt 18 und einen an diesen waagerechten Abschnitt 18 anschließenden, nach unten geneigten, zweiten Abschnitt 18" aufweisen. Die Zahnstangenführungen 18 und 18' dienen zur Führung einer Haspel 19» cLie einen zum Aufwickeln·des extrudierten Kunststoffbandes 3 bestimmten Kern 20 tragen.

Aus Fig. 2 ist deutliche zu erkennen, daß der Kern 20 der Wickelrolle von der Haspel 19 mit zwei Kegelstümpfen 21 getragen wird, von denen einer frei drehbar auf der Haspel 19 angeordnet ist, während der andere Kegelstumpf sich aus Gründen, die weiter unten noch erläutert werden, nur in einer Richtung drehen kann.

Die beiden Enden der Haspel 19 sitzen in einer entsprechenden Gabel 22, die dank eines von einer nicht dargestellten Druckluftquelle in geeigneter Weise gespeisten DruckluftZylinders 24 in Längsrichtung eines Schwenkarmes 23 gleiten kann. Die zwei Schwenkarme 23

35. sind durch ein Rohr 25 zur gemeinsamen Bewegung mit-

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einander verbunden, wobei dieses Rohr 25 am unteren Ende der Arme 23 angeordnet ist und zugleich die Schwenkachse der Arme 23 bildet. Ein von einer nicht dargestellten DruckluftcLuelle in geeigneter Weise be- b tätigter Druckluftzylinder 2o ist mit einem Ende 27 schwenkbar an der Lagerkonstruktion 1 und mit seinem anderen Ende bei 28 gelenkig an einem der Arme 23 befestigt. Auf diese Weise werden die Arme 23 gleichzeitig um ihre gemeinsame Achse verschwenkt.

Die automatische Wickelmaschine gemäß der Erfindung weist außerdem eine automatische Vorrichtung zum Einführen leerer Haspeln auf. Diese automatische Beschikkungsvorrichtung besteht im wesentlichen aus zwei geneigten, seitlichen Führungen 29, in die die beiden Enden der entleerten Haspeln 19 eingreifen, welche bereits mit einem Kern 20 versehen sind, wobei auf diesem Kern 20 nicht dargestellte Klebebänder zur Lefesti-• gung des abgeschnittenen Endes des Kunststoffbandes angeordnet sind, so daß keinerlei Handarbeit zum AnIegen oder Befestigen des Kunststoffbandes am Kern 20 erforderlich ist.

Die automatische Vorrichtung zum Einsetzen der Haspeln besteht außerdem aus einer profilierten Schwenkplatte 30, die um eine an der Lagerkonstruktion 1 befestigte Achse 31 schwenkbar ist und unter der Wirkung eines Druckluftzylinders 32 nach vorne verschwenkt werden kann; der Druckluftzylinder 32 ist bei 33 schwenkbar an- der Lagerkonstruktion 1 und bei 34 gelenkig am oberen Ende der Platte 30 befestigt.

Die Schwenkplatte 30 ist auf ihrer Vorderseite derart profiliert, daß sie etwa in Höhe der Achse 31 eine Haltenase 35 und daran anschließend einen eingezogenen Teil 36 aufweist, der zur Führung der Haspel 19 in der Gabel 22 dient, wenn diese sich in der in i*ig. 1 in ausgezogenen Linien dargestellten Stellung befindet.

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ORIGINAL

Die Unterseite 37 der Schwenkplatte 30 ist konvex und liegt, wenn die Schwenkplatte 30 sich in der in Fig. 1 in strichpunktierten Linien dargestellten Stellung befindet, tangential über der in die Gabeln 22 eingesetzte ten Haspel 19» so daß sie zu Beginn der Bildung einer Wickelrolle eine Bewegung der Haspel nach oben verhindert.

Die Wickelmaschine gemäß der Erfindung ist außerdem mit nicht dargestellten elektrischen Einrichtungen l-j versehen, die die verschiedenen Bewegungen der mechanischen Teile auf die nachfolgend beschriebene Weise koordinieren.

Die Wickelmaschine gemäß der Erfindung arbeitet folgendermaßen:

Nachdem das Kunststoffband 3 um die Führungswalzen 2, die Walze 9 der Synchronisationsgabel, eine Anpreßwalze 38 und die Wickelwalze 4 herumgelaufen ist, rollt es sich auf den Kartonkern 20 auf, um eine Kunststoffbandrolle zu bilden. Während des normalen Betriebes der Wickelmaschine wird die Anpreßwalze 38 durch zwei bei 40 auf der Lagerkonstruktion 1 gelagerte und der Wirkung eines Druckluftzylinders 41 ausgesetzte Seitenarme 39 (von denen nur einer in Fig. 1 dargestellt ist) in der in Fig. 1 in ausgezogenen Linien dargestellten Stellung gehalten, so daß die Walze 38 als Führungswalze wirkt. Nur in derjenigen Phase, in der das Kunststoffband zerschnitten wird, senkt sich die Anpreßwalze 38 auf die Wickelwalze 4 ab, um das Band 3 gegen die Wickelwalze 4 zu pressen, wie es weiter unten noch erläutert wird.

Zu Beginn der Bildung einer Wickelrolle aus Kunststoffband befinden sich die Gabeln 22, das Messer 14 und die Anpreßwalze 38 in der in Fig. 1 in ausgezogenen Linien dargestellten Stellung, während die Schwenkplatte 30 sich in der in gestrichelten Linien dargestellten

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- 8 Stellung befindet.

In dieser Stellung stützen sich die Enden der Haspel 19 noch nicht auf der Zahnstangenführung 18 ab und werden daher von den Gabeln 22 getragen, die über die Arme 23 b und den Druckluftzylinder 26 nach rechts gezogen werden, um die zu bildende Bandrolle gegen die Wickelrolle 4 zu ziehen und so den erforderlichen Antriebsdruck zu erzeugen.

Wenn der Durchmesser der Wickelrolle eine gewisse Größe erreicht hat, kommen die Zähne 42, mit denen gemäß der Darstellung in Fig. 2 die Enden der Haspel 19 versehen sind, mit den entsprechenden Zahnstangenführungen 18 in Eingriff, die dann das ganze Gewicht der sich bildenden Wickelrolle tragen.

Wenn die Wickelrolle fertig gewickelt ist, haben die Haspel 19 und die Schwenkarme 23 die in Pig. 1 in gestrichelten Linien dargestellte Stellung erreicht, in der die Haspel„sich am Ende des waagerechten Abschnittes 18 und am Beginn des nach unten geneigten Abschnittes 18* der Zahnstangenführung befindet.

In dieser Stellung schlägt einer der Schwenkarme 23 gegen einen nicht dargestellten Mikroschalter, der ein nicht dargestelltes Elektromagnetventil betätigt und so die Druckmittelzufuhr zum Zylinder 26 umkehrt, so daß die Arme 23, die nun in der der bisherigen Richtung entgegengesetzten Richtung gedrückt werden, die Haspel 19 in den geneigten Abschnitt 18· der Zahnstangenführung drücken. Nachdem die Arme 23 die Haspel 19 in den Zahnstangenführungsabschnitt 18* geführt haben, werden die Pührungsgabeln 22 von den Zylindern 24 nach unten gezogen und die Arme 23 in die in Pig. 1 in ausgezogenen linien dargestellte Ausgangsstellung zurückgeführt.

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Inzwischen hat der Mikroschalter eine nicht dargestellte Schaltuhr eingeschaltet, die auf eine nachfolgend noch zu beschreibende Weise die Schneidklinge 14 mit einer solchen Verzögerung betätigt, daß im Augenblick der Betätigung der Schneidklinge 14 die Wickelrolle ganz aus der in Pig. 1 in gestrichelten Linien dargestellten Schneidstellung der Schneidklinge 14 entfernt ist.

Bei ihrer Abwärtsbewegung betätigt eine der Haspelführungsgabeln 22 einen zweiten, nicht dargestellten Mikroschalter, der den Austritt einer bewickelten Haspel und die Einleitung des nächsten Wickelvorganges bestimmt. Dieser zweite Mikroschalter betätigt den Druckluftzylinder 32, der die Schwenkplatte 30 in die in ausgezogenen Linien dargestellte Stellung verschwenkt, in der die mit der gekrümmten Seite 3b der Schwenkplatte 30 in Berührung befindliche Haspel 19 nach unten rutschen kann, während sich zugleich die Haltenase 35 unter die anderen, darüberliegenden Haspeln schiebt, damit diese nicht nachrutschen können; anschließend führt der Zylinder 32' die Schwenkplatte 30 in ihre Ausgangsstellung zurück.

Wenn die Arme 23 in ihre Ausgangsstellung zurückgekehrt sind, wird ein dritter, nicht dargestellter Mikroschalter betätigt, der bewirkt, daß die Gabeln 22 wieder nach oben geschoben werden und die Enden der soeben durch die Führungen 29 herabgeglittenen Haspel 19 aufnehmen; inzwischen senkt der Zylinder 41 die Anpreßwalze 38 auf die Wickelwalze 4, um das Band 3 während des Abschneidena festzuhalten.

Nachdem alle diese Vorgänge vollzogen sind, betätigt die oben erwähnte Schaltuhr den Druckluftzylinder 15, ·' . der die Schneidklinge 14 nach oben treibt, so daß diese

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das Band'3 durchschneidet; das Band 3 klebt sich an die auf dem Kern 20 angeordneten Klebebänder an und es beginnt die Aufwickelung des Bandes auf. den Kern 20. Die bereits fertige Wickelrolle, die nicht mehr zurückgeb halten wird, rollt nach unten und bleibt am Ende der geneigten Zahnstangenführung Ιό' stehen, wobei sie auf Dämpfungselemente auf trifft. liach dem Abschneiden des Bandes 3 wird die Anpreßwalze 3B wieder angehoben.

Nun beginnt der Arbeitszyklus der Wickelmaschine von neuem und es laufen nacheinander wieder alle die beschriebenen Arbeitsvorgänge ab.

Man erkennt, daß die Erfindung eine konstruktiv überaus einfache und vollkommen automatisch arbeitende Wickelmaschine liefert; selbstverständlich dienen die obige Beschreibung und die beiliegenden Zeichnungen ausschließlich zur Erläuterung und nicht etwa zur Abgrenzung des Erfindungsgedankens, da das dargestellte Ausführungsbeispiel in verschiedener Hinsicht abgewandelt werden kann, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

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Claims

ANSPRÜCHE

1. Automatische Wickelmaschine, insbesondere für extrudierte Kunststoffbänder mit Führungsrollen für das zu wickelnde Band aus Kunststoff oder einem anderen Material, mit einem Zahnstangensystem zum Führen der haspel, auf die das Band zur Bildung einer Wickelrolle aufgewickelt werden soll, und mit einer automatischen dehneidvorrichtung zum Abschneiden des Bandes nach Fertigstellung der Wickelrolle, dadurch gekennzeichnet, aaß das Zahnstangensysten einen ersten, waagerechten Abschnitt (18) und einen an den ersten Abschnitt anschlipßenden und nach unten geneigten zweiten Abschnitt (16·) aufweist, daß ferner eine Einrichtung (22-28) zur Ausübung eines konstanten Wickeldruckes zwischen der Bandrolle und der Wickelwalze (A) vorgesehen ist, daß eine Einrichtung (29-37) zur automatischen Zuführung leerer Haspeln (19) vorgesehen ist und daß eine Einrichtung (7-10) zur Aufrechterhaltung eines konstanten Zuges im aufzuwickelnden Band (3) vorgesehen ist.

2. Wickelmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Ausübung eines konstanten Wickeldruckes aus zwei miteinander verbundenen, an ihrem unteren Ende (25) um eine gemeinsame Achse schwenkbar gelagerten Armen (23) besteht, die beide mit einer längs des Armes (23) beweglichen Führungsgabel (22) für die Haspel (19) versehen sind, wobei diese Gabeln mit den entsprechenden Enden der Haspel (19) zusammenwirken, auf die sich das Kunststoffband (3) aufwickelt.

3. Wickelmaschine nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Zuführung leerer Haspeln (19) aus zwei schräg nach unten

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verlaufenden, seitlichen Führungen (29) besteht, in denen die leeren Haspeln (19) angeordnet sind, und aus zwei Schwenkplatten (30), die jeweils vor diesen Führungen (29) angeordnet und derart ausgebildet sind und. betätigt werden, daß sie jeweils nur eine leere Haspel nach unten hindurchtreten lassen,

4. Wickelmaschine nach den Ansprüchen 1, 2·oder 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Aufrechterhaltung eJLnes konstanten Bandzuges aus einer Synchronisationsgabel besteht, die von zwei seitlich angeordneten Schwenkarmen (7)gebildet wird, an deren vorderem Ende eine Walze (9) gelagert ist, um die das B_and (3) läuft, und an deren anderem Ende einstellbare Gegengewichte (10) angeordnet sind.

i>. Wickelmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Synchronisationsgabel Einrichtungen zur Konstanthaltung der Drehgeschwindigkeit der Wickelwalze (4) aufweist, wobei diese Einrichtungen aus einem Stellwiderstand bestehen dessen Schieber von der Synchronisationsgabel bewegt wird, und daß dieser Stellwiderstand die Drehgeschwindigkeit des die Wickelwalze (4) antreibenden Elektromotors (5) regelt.

6. Wickelmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Haspeln (19) zum Aufwickeln des Bandes (3) mit seitlich angeordneten Kegelstümpfen (21.) zur Halterung eines Pappwickelkerns (20) zum Aufwickeln des Bandes versehen sind, wobei diese Kegelstümpfe sich in der Aufwickeldrehrichtung drehen können und wenigstens ein Kegelstumpf sich nicht in entgegengesetzter Richtung drehen kann.

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