DE19504170A1 - Vorrichtung zum Aufwickeln von Faservliesen auf Wickeldorne - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Aufwickeln von Faservliesen auf Wickeldorne, mit minde­ stens einer Wickelwalze, mit einer Vlieszuführung, die mindestens ein Kalanderwalzenpaar besitzt, mit einem Speicher für leere Wickeldorne, die nacheinander, einzeln in die Wickelposition an einer Wickelwalze bringbar sind, mit einer Anordnung zum Abnehmen voller Wickel und mit Mitteln zum Anlegen des Vliesanfanges an den neu in die Wickelposition gebrachten Wickeldorn, wobei die Wickeldorne mit einem Überzug versehen sind.

Vorrichtungen der genannten Art sind u. a. durch die DD 2 76 667 bekannt.

Bei dieser Vorrichtung sind zwei Wickelwalzen mit relativ großem Durchmesser horizontal und vertikal zueinander versetzt angeordnet.

Das Faservlies wird über eine Zuführanordnung mit Kalanderwalzen von oben in die Wickelzone geführt.

Ein um die Achse der unteren Wickelwalze schwenkbarer Greifer erfaßt einen Wickeldorn aus einem Speicher für leere Wickeldorne und schwenkt diesen in die Wickelzo­ ne.

Der Greifer ist im Kontaktbereich zum Wickeldorn mit drei Führungsrollen ausgestattet, die bei Wicklungs­ beginn den Anfang des Vlieses an der Oberfläche des Wickeldornes halten bis er sich an der Oberseite des Wickeldornes durch sein Eigengewicht selbständig an den Wickeldorn anlegt und vom nachfolgend auflaufenden Faservlies fixiert wird.

Eine so gestaltete Vorrichtung ist praktisch, bezogen auf die Gestaltung des Greifers, nicht realisiert worden.

Die Führungsrollen verschmutzten vor allem in den Zeiträumen, in denen sie nicht im Einsatz waren.

In diesen relativ langen Zeiträumen setzte sich Staub und Faserflug auf diesen Rollen ab, der vor jedem Ein­ satz durch die üblichen Reinigungsmittel nicht restlos beseitigt werden konnte.

Kleinste Rückstände auf der Oberfläche dieser Führungs­ rollen führten dazu, daß das neuangelegte Vlies daran kleben blieb und der Wicklungsanfang nur fehlerhaft oder überhaupt nicht zustande kam.

Aus diesem Grunde verzichtete man bisher auf die Anwen­ dung zusätzlicher Andrückmittel für den Vliesanfang.

Man überzog die Wickelwalzen dafür mit einer textilen Schicht, insbesondere mit einem Gewebeschlauch.

Durch diese Maßnahme erreichte man, daß ein neueinge­ setzter Wickeldorn mit einem solchen Gewebeschlauch zuverlässig im automatischen Betrieb den Wickelanfang hielt und so eine automatische Arbeitsweise garantier­ te.

Mit zunehmender Nutzungsdauer setzten sich jedoch Staub und andere, adhäsiv wirkende Teilchen an der Oberfläche des Gewebeschlauches fest und bildeten dort bald eine feste, glatte Schicht.

Diese glatte und feste Schicht war nicht mehr in der Lage, den Vliesanfang gegen die Wirkung der Schwerkraft und gegen die Wirkung der Fliehkraft an der Oberfläche des Wickeldornes zu halten.

Mit zunehmender Nutzungsdauer der Wickel wurden die Fehlerzahlen beim Anlegen des Vlieses größer. Die Fehlerquote wuchs schnell über 50 Prozent.

Auf den Einsatz von Arbeitskräften zur manuellen Kon­ trolle und der manuellen Unterstützung des Anlegevor­ ganges konnte man deshalb bisher nicht verzichten.

Diesem genannten Nachteil versuchte man durch unter­ schiedliche Gestaltung der Wickelrolle zu begegnen.

So belegte man die Wickelrolle bzw. den Wickeldorn mit einem Gummibelag. Diesen Gummibelag feuchtete man unmittelbar vor Beginn des Anlegevorganges an und hoffte darauf, daß das Vlies ausreichend lange und sicher am Umfang des Wickeldornes gehalten wird.

Trotz dieser Maßnahmen war bisher auch bei dieser Ausführung keine dauerhafte Funktionssicherheit gewähr­ leistet.

Auch auf dem Gummibelag bildete sich nach kurzer Zeit eine harte Schicht, die den Fasern des Vlieses keinen Halt bot. Durch das Anfeuchten der Oberfläche wurde der Prozeß der Schichtbildung zusätzlich gefördert.

Man hat auch versucht, die Wickeldorne als Hohlkörper auszubilden und über radiale Bohrungen zumindest partiell einen Unterdruck im Oberflächenbereich des Wickeldornes zu erzeugen. Damit wollte man den Anfang des Faservlieses solange an der Oberfläche halten, bis die folgende Wickelschicht den Vliesanfang geklemmt und eingeschlossen hat. Auch diese Ausführung brachte nicht den gewünschten Erfolg.

Die Kosten für die Wickeldorne wurden extrem hoch. Das Anschließen der Wickeldorne an ein Unterdrucksystem erforderte zusätzliche automatische Operationen, die die Kosten für eine solche Vorrichtung erheblich steigerte.

Trotz dieses hohen Aufwandes gab es auch bei diesen Vorrichtungen bei längerem Einsatz der Wickeldorne Probleme. Die radialen Bohrungen setzten sich durch den Unterdruck schnell mit Staub und Trash zu.

Eine ständige, aufwendige Wartung dieser Wickeldorne war deshalb nicht zu vermeiden.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrich­ tung für das Anlegen des Vliesanfanges an einen Wickel­ dorn vorzuschlagen, die bei vertretbar niedrigem Wartungsaufwand eine hohe Funktionssicherheit des automatisierten Vorganges über lange Zeiträume gewähr­ leistet.

Diese Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 definierte Vorrichtung auf überraschende Weise gelöst.

Diese differenzierte Führung von Druckluft auf die einzelnen Oberflächenbereiche der Wickelwalze hat sehr unterschiedliche Wirkungen.

Die dosiert, direkt auf den Wickeldorn gerichtete Luft bewirkt dann, wenn der Vliesanfang diesen Bereich noch nicht erreicht hat, ein zusätzliches Reinigen der Oberfläche des Wickeldornes von Staub und Faserteil­ chen.

Gelangt der Anfang der Faservlieses in den Wirkungsbe­ reich dieser dosierten Luftströmung, wird er sicher an der Oberfläche desselben gehalten, ohne, daß sich das Faservlies dabei auflöst.

In dem nach oben folgenden Bereich wird dann die Luft wirksam, die in der zweiten Ebene abgestrahlt wird.

Die seitlich abgelenkten Teile dieses Luftstrahles bilden zusammen mit der Luft aus der ersten Ebene eine resultierende Luftströmung an der Oberbfläche des Wickeldornes und halten den Vliesanfang solange an dessen Oberfläche, bis zunächst die Schwerkraft und dann die folgende Lage des Vlieses den Vliesanfang zuverlässig an der Oberfläche des Wickeldornes halten und einschließen.

Die begrenzte Wirkungsdauer dieses dosierten Druckluft­ stromes vermeidet das ständige Aufwirbeln von Staub und Trash und ermöglicht einen ungestörten Wickelvorgang.

Die Verschmutzung der im Speicher der Wickeldorne auftreten könnte, wird vor dem Wickelvorgang auf ein Minimum reduziert.

Die Ansprüche an das Haftvermögen des Vlieses an der Oberfläche der Wickeldorne werden auf ein sehr nied­ riges Niveau reduziert.

Die Zeitabstände bis zum notwendigen Austausch der textilen Schicht auf den Wickeldornen, werden erheblich vergrößert.

Die Ausgestaltung des Raumes zwischen der ersten Ebene der Luftaustrittsöffnungen und dem Umfang der benach­ barten Wickelwalze nach Anspruch 2 gewährleistet den Aufbau einer Zone höheren Druckes im Zwickel zwischen Wickelwalze und Wickeldorn. Dadurch wird das Vlies bereits unmittelbar nach dem Klemmspalt zwischen diesen beiden Walzen sicher an der Oberfläche des Wickeldornes gehalten. Die Nutzungsdauer für einen Wickeldorn wird zusätzlich vergrößert.

Mit den Maßnahmen und Anordnungen nach Anspruch 3 kann man einerseits gewährleisten, daß man über einen aus­ reichend langen Zeitraum (knapp eine Umdrehung des Wickeldornes) einen dosierten, gleichmäßigen Luftstrahl zur Verfügung hat, um die beschriebenen Funktionen auszuführen.

Die Erfindung soll nachfolgend an einem Ausführungsbei­ spiel näher erläutert werden. In den dazugehörigen Zeichnungen zeigen,

Fig. 1 eine schematische Gesamtdarstellung der Wickelvorrichtung und der Elemente für die gesteuerte Luftzuführung und

Fig. 2 eine Prinzipdarstellung der Elemente in der Wickelzone und ihres gegenseitigen Zusammenwirkens.

Die Vorrichtung zum Aufwickeln eines Faservlieses besteht aus zwei rotierend angetriebenen Wickelwalzen 1 und 2.

Diese beiden Wickelwalzen 1, 2 sind in der Regel lage­ stabil im Gestell der Wickelmaschine angeordnet. Die Wickelzone befindet sich vorzugsweise im oberen Zwickel dieser beiden Wickelwalzen 1, 2.

Mit größer werdendem Wickeldurchmesser wandert die Achse des Wickels in Fig. 1 nach links oben.

Oberhalb der Wickelzone, im Umfangsbereich der Wickel­ walze 1, befindet sich die Vlieszuführung 7, der vor­ zugsweise mindestens ein Kalanderwalzenpaar 71 zugeord­ net ist.

Dieses Kalanderwalzenpaar 71 hat die Aufgabe, das Faservlies 6 möglichst so zu verdichten, daß es in voneinander trennbaren Lagen auf dem Wickel gespeichert und problemlos von dort wieder abgezogen werden kann.

Auf der der ersten Wickelwalze 1 abgewandten Seite der Wickelzone befinden sich die Vorrichtungen zum Abführen der vollen Wickel, die Vorrichtung zum Zuführen neuer Wickeldorne und die Vorrichtung für das Anlegen des Vliesanfanges an 61 einen neuen Wickeldorn 3.

Die Vorrichtung zum Abnehmen des Vlieswickels ist hier nicht dargestellt. In diesem Zusammenhang soll auf das DD-Patent 276 667 hingewiesen werden.

Auch der Speicher für die leeren Wickeldorne und die Zuführung eines Wickeldornes in die Wickelzone soll hier nicht dargestellt und beschrieben werden, weil dieselben einerseits allgemein bekannt sind und in den unterschiedlichsten Formen eingesetzt werden können.

In der Regel unterhalb der genannten Vorrichtungen, nahe der Wickelzone und in unmittelbarer Nähe der unteren Wickelwalze 2, befindet sich die Vorrichtung zur Sicherung des Anlegens des Vliesanfanges 61 an einen neuen Wickeldorn 3.

Diese Vorrichtung besitzt nahe am Umfang der Wickelwal­ ze 2 und nahe der Wickelzone einen Luftführungskanal 4. Dieser Luftführungskanal 4 erstreckt sich parallel zur Achse des in Wickelposition befindlichen Wickeldornes 3.

Der Luftführungskanal 4 hat in mindestens zwei Ebenen A,B die vertikal zueinander versetzt sind, Luftaus­ trittsöffnungen 41, 42.

Die Luftaustrittsöffnungen 41 in der ersten Ebene A sind etwa rechtwinklig auf die Oberfläche des leeren Wickeldornes 3 gerichtet.

Die Luftaustrittsöffnungen 42 der zweiten Ebene B sind etwa in einem Winkel zwischen 20 und 50° zur Horizonta­ len so ausgerichtet, daß das Zentrum ihrer Strahlen den Umfang des leeren Wickeldornes 3 an dessen oberer Seite mit geringem Abstand tangiert.

Die Luftaustrittsöffnungen 41, 42 sind in jeder Ebene A, B durch eine Reihe von Bohrungen gebildet, die parallel zur Achse des Luftführungskanales über die gesamte Breite des zu wickelnden Faservlieses 6 ange­ ordnet sind.

Die aus den Luftaustrittsöffnungen 41 austretende Luft ist, wie bereits erwähnt, etwa senkrecht auf die Ober­ fläche der leeren Wickelwalze 3 gerichtet.

Die Streuung des Strahles erfolgt sowohl nach unten als auch nach oben, in Drehrichtung des Wickeldornes 3. Die nach unten abgelenkte Luft bildet in dem Zwickel zwischen der Wickelwalze 2, dem Wickeldorn 3 und dem Wandelement 45 eine Zone höheren Luftdruckes, durch die der aus dem Klemmspalt austretende Vliesanfang 61, der noch von der Struktur des textilen Belages 31 auf der Oberfläche des Wickeldornes 3 gehalten wird, zusätzlich an die Oberfläche des Wickeldornes 3 gepreßt wird.

Durch diese Gestaltung und den dort etwas erhöhten Druck braucht die Haftfähigkeit des Faservlieses 61 am Belag 31 des Wickeldornes 3 nur wenig größer sein, als die Haftfähigkeit des Faservlieses 61 an der Wickelwal­ ze 2.

So gehalten, bleibt der Anfang des Faservlieses 61 bei der weiteren Rotation des Wickeldornes 61 an der Ober­ fläche dieser Walze und wird dort zunächst durch die Luft aus den Luftaustrittsöffnungen 41 gehalten.

Im folgenden Umfangsbereich des Wickeldornes 3 gelangt dann auch Streuluft aus den Strahlen der Luftaustritts­ öffnungen 42 in den Oberflächenbereich des Wickeldornes 3.

Die dadurch entstehende resultierende Luftströmung hat Komponenten, die gegen die Oberfläche des Wickeldornes 3 gerichtet sind und solche, die parallel zu derselben in Drehrichtung ausgerichtet sind.

Diese resultierende Luftströmung hält den Vliesanfang 61 sicher in der Oberfläche des Wickeldornes 3, bis dann im oberen Bereich die Schwerkraft des Vlieses die Anlage zusätzlich sichert.

Im weiteren Verlauf der Rotation des Wickeldornes 3 legt sich dann im Bereich der anderen Wickelwalze 1 die nächste zulaufende Vliesschicht 6 auf den Vliesanfang 61. Dieser wird dadurch geklemmt und eingeschlossen.

Bei entsprechend dosierter Luftmenge pro Zeiteinheit wird eine Zerstörung des Vliesanfanges durch turbulente Luftströme mit hoher Sicherheit vermieden.

Wie wir aus der Darstellung entnehmen können, ist die Sicherheit des Anlegevorganges an sich nur noch im geringen Maße von der Struktur 31 der Oberfläche des Wickeldornes 3 abhängig.

Wichtig ist jedoch, daß der Vliesanfang nach dem Ver­ lassen der Klemmzone mit der unteren Wickelwalze 2 noch über einen kleinen Betrag des Weges an der Oberfläche (31) des Wickeldornes 3 gehalten werden muß.

Für diesen Zweck eignen sich entweder die allgemein bekannten Überzüge aus Gewebe oder aus anderen textilen Stoffen. Die Überzüge aus textilen Flächengebilden 31, die man am Umfang des Wickeldornes 3 lösbar befestigt, eignen sich deshalb besonders, weil man sie nach einer angemessenen Nutzungsdauer austauschen kann, ohne den Wickeldorn zu erneuern oder einer Bearbeitung zu unter­ ziehen.

Zur Steuerung der Luftzuführung 5 zum Luftführungskanal 4 ist in Fig. 1 eine Anordnung aus an sich bekannten Steuerungselementen dargestellt.

Das Regelventil 51 dient der endgültigen Einstellung der Luftaustrittsgeschwindigkeit aus den Luftaustritts­ öffnungen 41 und 42.

Das Steuerventil 52 hat die Aufgabe, den Steuerbefehl einer zentralen Steuerung für die Ausführung des Anle­ gevorganges umzusetzen.

Der Speicher 53 dient dazu, in den Pausen zwischen zwei Anlegevorgängen genügend Luft bereitzustellen, um den Anlegevorgang sicher und zuverlässig zu bewirken.

Ein Stellventil 54 und ein Manometer 55 gewährleisten die Bereitstellung der Druckluft von einer Druckluft­ quelle 56 mit dem jeweils notwendigen Druck.

Bezugszeichenliste

1 Wickelwalze
2 Wickelwalze
3 Wickeldorn
31 - Belag, Oberflächenstruktur
4 Luftführungskanal
41 Luftaustragsöffnung
42 Luftaustragsöffnung
43 Zuleitung
44 Verteiler
45 Wandelement
5 Luftzuführung
51 Regelventil
52 Steuerventil
53 Speicher
54 Stellventil (Speicherdruck)
55 Manometer
56 Druckluftquelle
6 Faservlies
61 Vliesanfang
7 Vlieszuführung
71 Kalanderwalzenpaar
A erste Ebene
B zweite Ebene

Claims (5)

1. Vorrichtung zum Aufwickeln von Faservliesen auf Wickeldorne

• - mit mindestens einer Wickelwalze,
• - mit einer Vlieszuführung, die mindestens ein Kalanderwalzenpaar besitzt,
• - mit einem Speicher für leere Wickeldorne,
• - die nacheinander, einzeln in die Wickelposition an einer Wickelwalze bringbar sind,
• - mit einer Anordnung zum Abnehmen voller Wickel und
• - mit Mitteln zum Anlegen des Vliesanfanges an den neu in die Wickelposition gebrachten Wickeldorn,
• - wobei die Wickeldorne mit einem Überzug versehen sind, dadurch gekennzeichnet,

daß die Mittel zum Anlegen des Anfanges des Faser­ vlieses bestehen

• - aus einem Luftführungskanal (4) parallel zur Wickelzone mit Luftaustrittsöffnungen (41, 42) in mindestens zwei vertikal übereinander liegenden Ebenen (A,B), wobei
• - die Luftaustrittsöffnungen (41) der ersten Ebene (A) etwa auf die Achse des leeren Wickeldornes (3) gerichtet sind,
• - die Luftaustrittsöffnungen (42) der zweiten Ebene (B) über der ersten Ebene (A), zum Wickeldorn in ansteigender Richtung etwa tangential auf die Oberkante des leeren Wickeldornes (3) gerichtet sind und

daß der Luftzuführung (5) für den Luftführungskanal (4) mindestens ein nach Programm steuerbares Ventil (52) zugeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der freie Raum zwischen dem Luftführungskanal (4) und dem Umfang der treibenden Wickelwalze (2) unterhalb der Luftaustrittsöffnungen (41) der ersten Ebene durch Wandelemente (45) überwiegend verschlossen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß in der Zuführleitung (5) für den Luftführungskanal (4) mindestens

• - ein einstellbares Regelventil (51),
• - ein zusätzlicher Druckluftspeicher (53) und
• - ein Manometer (55) angeordnet ist.