DE1977660U - Vorrichtung zur erzielung von wickeln mit gerader kante, insbesondere bei harten und steifen warenbahnen. - Google Patents

Description

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Rudolf Busselmeier , Augsburg, den 2. Oktober I967

Patentanwalt . Augsburg · Rehlingenstraße β '

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Gebrauchsmusteranme!dung

Firma Erhardt & Leimer oHG., 89OO Augsburg, Leitershofer Str. 80

Vorrichtung zur Erzielung von Wickeln mit gerader Kante, insbesonder bei harten und steifen Warenbahnen.

Wird die einem Wickel zulaufende Bahn durch geeignete Apparate genau gerade geführt und einem Wickel zugesteuert, so erreicht man nur bei weichen, z.B. textilartigen Warenbahnen Wickel mit sauber gerader Kante; werden aber harte Warenbahnen, wie z.B. Papier, Pappe, lackierte oder kaschierte (z.B. mit Metallfolien belegte) oder schwere Papiere, Metallfolienbahnen oder strukturell ähnliche Warenqualitäten auf diese Art in gerader Richtung einem Wickel zugesteuert , so treten erhebliche Störungen durch Faltenbildung und verstärkte seitliche Auswanderungen der

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Bahn am Wickel auf. Aus diesem Grunde wird in solchen Fällen der Wickel seitlich entsprechend der Wanderung der Warenbahn nachgeführt bzw.· nachgesteuert. ; i

In Fig. 1 ist eine solche bekannte Anordnung dar-

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gestellt. Der Fühler 9 bildet mit dem Widelstab 2 eine starre Einheit, die über Gleitflächen, Rollen etc. seitlich also· quer zur Bahnlaufrichtung verschoben werden kann. Der Fühler 9 tastet die Kante la der Warenbahn 1 auf ihre seitliche Abwanderung ab und stellt den Wickel über den Verstellantrieb 8 stetig so sein, daß Übereinstimmung^ der Kante la mit dem Kantentaster 9 und der Wickeikante k am Wickel 3 besteht , wobei aber ein präzises Fluchten der Kanten la und k nicht erzielbar ist, weil notwendxgerwexse mehr oder weniger große Winkel zwischen den Richtungen la und 4 auftreten; der Wickelstab 2 bewegt sich nämlich dabei in der Geraden C-D. Mit dieser Maßnahme.erreicht man einigermaßen kantengerade, aber keine harten Wickel, denn die Anordnung nimmt keine Rücksicht auf gleichmäßige Verteilung der Spannung in der dem Wickel zulaufenden Bahn; diese Vergleichmäßigkeiten resultieren aus den genannten Winkeln. Deshalb wird, wenn ein harter Wickel gewünscht wird, auf eine automatische Steuerung zur Erreichung eines kantengeraden Wickels verzichtet und der Wickelstab seitlich mit einer Verstellspindel versehen, die es gestattet, von Hand - den Wickel in seiner Winkellage zur zulaufenden Bahn, wie in Fig. 2 dargestellt, gemäß Pfeilen E-F um den Drehpunkt G zu verstellen, so daß eine annähernd gerade Wickelkante dadurch entsteht^ daß -der Wickel zur Zulaufrichtung der Warenbahn so geschwenkt wird, daß die Warenbahn in winkelgerader Richtung dem Wickel zuläuft ("Winkelgerade" ist so zu verstehen,

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daß die Mettellinie der Bahn möglichst einen rechten Winkel zur Wickelachse bildet.) Die Warenbahn 1 -I läuft also im rechten Winkel dem Wickel 3 zu. Die Bedingung zum Entstehen eines harten Wickels mit gerader Kante ist somit dann erfüllt, wenn sich in diesem Zustand auch eine gleichmäßige Wickelspannuhg einstellen kann. Da die Warenbahnen aber immer Unreglemäßig- ·«.- ^ keiten aufweisen, tritt eine gewisse stetige Wanderung

auf, die erst dann zur Ruhe kommt, wenn sich e"ine

<·' · gleichmäßige Spannung in der zulaufenden Bahn wieder

eingestellt hat, und damit entsteht nur ein annähernd gerader Wickel. Es liegt deshalb nahe, diese stetigen Wariderungen durch ein automatisches und stetes Verstellen der Schräglage des Wickels gemäß Pfeilen E-F auszuschalten.

Die automatische Nachsteuerung der Schräglage des Wickels 3 gemäß E-F macht aber erhebliche Schwierigkeiten, denn die Warenbahn 1 wandert solange seitlich aus, bis sich über die ganze Breite hinweg eine gleichmäßige Flächenspannung in der dem Wickel 3 zulaufenden Bahn 1 ausbildet. Die Warenbahn 1 läuft dem Wickel 3 dann schräg zu und wickelt sich spiralförmig auf dem Wickel auf. Damit wandert die dem Wickel 3 zulaufende Bahn 1 noch mehr seitlich ab und es entsteht ein trichterförmiger Wickel. Die Warenbahnkante 4a ist durch das schräge Zulaufen demnach am Abtastpunkt der Kantentastung 9 nicht immer in Übereinstimmung mit der geraden Fluchtlinie

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der Wickelkante 4, wenn ein kantengeraden Wickel entstehen soll, denn der Wickel muß ständig in seiner Schräglage in Richtung E oder F um den Drehpunkt Q so verstellt werden,, daß die Wickelkante 4.genau mit der Warenbahnkante 4a der zulaufenden Warenbahn 1 fluchtet. Daraus ist zu schließen, daß auch der Abtastpunkt bei 9 standig seine Lage seitlich verändern muß, und dadurch ist es unmöglich, die dem Wickel zulaufende Warenbahn 1 in ihrer Lage abzutasten und danach den Wickel 3 automatisch in den Richtungen E und F zu steuern. Eine automatische Steuerung der Anordnung nach Fig. 2 (es ist der Anmelderin nicht bekannt, ob diese Steuerung vorveröffentlicht ist) ■ hat sich deshalb bisher noch nicht durchsetzen können, obwohl damit einige Bedingungen fur das Entstehen eines kantengeraden Wickels erfüllt werden.

Eine genaue Wickelkante kann also insbesonder bei harten Warenqualitäten nur dann erreicht werden, wenn die Richtung der Wickalwelle 2 immer so steht, daß die Warenbahn 1 genau im Winkel von 90 dem Wickel 3 zuläuft. Treten wie fast immer Längen- oder Dickenänderungen in der zulaufenden Warenbahn 1 und damit innere Bahn-Verspannungen (ungleichmäßige lokale Spannungen in der vor dem Wickel laufenden Bahn) auf, so versucht sich die Warenbahn 1 durch seitliches Abwandern am Wickel 3 wiederum auf gleichmäßige Spannung innerhalb der zulaufenden Fläche der Warenbahn 1 einzustellen, d.h. die Warenbahn 1 wandert seitlich

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ab und verläßt damit den 90 -Winkel,· und somit wird auch keine gerade Wickelkante 4 mehr entstehen. Es muß also die automatische Nachführung in jedem Betriebszustand sicherstellen, daß die zulaufende Warenbahn genau im 90 -Winkel zum Wickelstab 2 steht und zwar unter Fluchten der Kanten 4a und 4 (Fig. 2) Diese Bedingungen erfüllt die Anordnung gemäß der Neuerung in sehr vollkommener und gleichzeitig ein-• fächer Art.

In Fig. 3 ist eine solche Anordnung dargestellt.

Die Warenbahn 1 kommt z.B. aus der Walzenanordnung einer beliebigen Maschine und läuft direkt dem Wickelstab 2 zu. Allmählich vergrößert sich der Durchmesser des Wickels 3i dabei wandert die dem Wickel 3 zulaufende Bahn 1 solange nach einer Seite ab, bis eine möglichst genau gleiche Spannung überall innerhalb der Fläche der Warenbahn 1 sich einstellt. Diese Erscheinung beeinflußt natürlich auch die gesamte zulaufende Warenbahn 1 in ihrer Laufrichtung. Am Wickel 3 entsteht an Kante 4 z.B. eine turmförmige Ausbuchtung und an Kante 5 entsprechend eine trichterförmige Vertiefung oder umgekehrt. Die Erscheinung kann standig wechseln, so daß eine vollkommen wellenförmige Wickelkante entsteht. Die automatische Nachfährung der richtigen Winkellage, die allein einen entsprechend harten und genau kantengeraden Wickel garantiert, wird dann neuerungsgemäß wie folgt er-

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reicht: Der Kantentaster 9 ist über den Montagearm 11 oder in anderer Weise in starrer Verbindung mit' dem Wickelstab 2„ und tastet die Warenbahnkante 5a bereits vor dem Auflaufen auf den Wickel 3 ab. Wickelstab 2 mit Wickel 3 und der Kantentaster 9 lassen sich z.B. durch Verschieben des Gleitstück 10 oder dgl. auf dem Verstellgerät 6 in Richtung zwischen F und E um den Drehpunkt 7 schwenken. Der Kantentaster macht also jede Schwenkung des Widel stabs mit. Der Wickelstab 2 mit Wickel 3 verändert dann seine Schräglage während der Kantentaster 9 einen Kreisbogen von A nach B oder von B nach A um den Drehpunkt 7 beschreibt. Dabei ist die damit erreicht Bewegungsrichtung quer zur Warenbahnkante 5^a besonders wichtig. Wandert nämlich die Warenbahn 1· auf dem Wickel 3 und damit auch wieder erneut die dem Wickel zulaufende Warenbahn 1 seitlich ab, so verläßt die Warenbahnkante 5a die Übereinstimmung mit dem Kantentaster 9 und demzufolge gibt der Kantentaster 9 ein entsprechendes Signal an ein nibht dargestelltes Steuergerät, das dann die entsprechende Änderung der Schräglage des Wickelstabs 2 durch den Verstellmotor 8 solange bewirkt, bis wieder völlige Übereinstimmung des Kantenfühlers 9 mit der Lage der Kante 5a herrscht.

Die Schwenkung des Wickelstabes 2 um den Drehpunkt erzeugt dabei auch eine kreisfömige Bewegung der Wickelkanten 5 und 4 und damit ändert sich zusätzlich die

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Lage der zulaufenden Warenbahn 1 mit ihrer Kante 5a. Die neue Lage wird dadurch laufend berücksichtigt, daß der Kantentaster 9i mit dem Wickelstab 2 starr verbunden, eine Bewegung entsprechend der Bewegung des Wickelstabes ausführt und sich dabei stets quer zur Warenbahnkante 5^a bewegt. Ein geringes Verlaufen der Warenbahn auf dem Wickel bringt also stets eine entsprechende Wanderung der zulaufenden Warenbahn mit sich, die stetig ausgeglichen wird j denn der Kantentaster 9 stellt sich immer entsprechend der Kante 5^a ein.und bringt damit ' den Wickelstab 2 mit dem Wickel 3 stets in eine Winkellage von 90 zur zulaufenden Warenbahn i. Ist die genaue 90- Winkellage der zulaufenden Bahn 1 zum Wickelstab 2 erreicht, so ist gleiche Spannung überall innerhalb der dem Wickel 3 zulaufenden Fläche der Warenbahn eingetreten und die seitlichen Wanderungskräfte sind wieder auf Null zurückgeführt. Es herrrscht also stets fluchtende Übereinstimmung der Warenbahnkante 5^a zur Wickelkante 5· Die Übereinstimmung einer geraden Wickelkante bei stets gleicher Spannung der dem Wickel zulaufenden Warenbahn 1 erzeugt dann auch eine maximale Härte der Wickellagen bei genau gerader Wickelkante.

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Wird der Drehpunkt von Stell 7 ^auf 7^a oder ¹Jh oder einen Zwischenwert verlagert,>wie es Fig. 4 zeigt, so ist gleiche Funktionsweise gegeben, denn,- der Wickel verändert auch in diesem Fall im wesentlichen.seine

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Schräglage, und in starrer Verbindung und· entsprechender Bewegung mit dem Wickelstab beschreibt der Kantentaster 9 einen Kreisbogen, der wie gefordert möglichst quer zur Warenbahnkante liegt (der Winkel zwischen der Kreisbogentangente im Schnittpunkt Kante 5^a und Kreisbogen ist also möglichst kein extrem spitzer Winkel). ^; ■ *~

- Schutzansprüche-

Claims (11)

2652/105 TU Bu/Wa - 9 - " 2, Oktober I967 RA. 65-8 6^9*18.17.67 Schutzansprüche · -

1. Anordnung zur Erzielung eines Is^mtengeraden Wickels, wobei im Bereiche mindestens einer Kante der dem Wickel zulaufenden Warenbahn ein Kantentaster angeordnet ist und wobei der Wickelstab bzw. die Wickelachse schwenkbar angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Kantentaster beweglich und insbesonder schwenkbar angeordnet ist und daß die Bewegung und vornehmlich die Verschwenkung des Kantentasters gekoppelt ist an die Bewegung und insbesondere Verschwenkung"des Wickel-· stabes.

2. Anordnung nach Anspruch' 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kantentaster um den gleichen Drehpunkt (7) schwenkbar ist wie der Wickelstab (2).

3« Anordnung nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch ge-, kennz e i chne t, daß eine starre, gegebenenfalls jedoch einstellbare Verbindung zwischen Wickelstab und Kantentaster vorgesehen ist.

4. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehpunkt (7) des Wickelstabs und des Kantentasters in der Wickelachse liegt. , " .■ :

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5· Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis"3» dadurch gekennzeichnet, daß der Drehpunkt, beispielsweise (7b) des Wickelstabes und des Kantentasters außerhalb der Wickelachse angeordnet ist.

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6. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1

,_v . bis 5, dadurch gekennzeichnet, . daß

der Drehpunkt (z.B.7a,7b) im Bereiche zwischen den { Warenbahnkanten (4a5a) bzw. den Wickelkanten; (4,5)

vor, im oder hinter dem Wickel liegt.

7· Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch g ekennz e i chne t, daß zum Bewegen und insbesondere Verschwenken des Wickelstabes ein vom Kantentaster beeinflußtes Steuergerät vorgesehen ist, das den am Wickelstab (2) angreifenden Verstellantrieb (8) steuert.

8. Anordnung zur Erzielung eines kantengeraden Wickels, wobei mindestens eine der beiden Kanten sich stets genau im Winkel von.90 zur Richtung der .Wickelwelle einstellt und diese Bedingung dadurch er- - reicht wird, daß die Wickelwelle über einen Drehpunkt in stetiger Regelung so verstellt wird, daß die zulaufende Warenbahn, d.h. mindestens eine Kante derselben, sich stets genau im Winkel von

90 zur Wickelwelie verhält und das Signal zur '

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automatischen Nachführung dieser Bewegung wiederum

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durch einen Kantentaster ausgelöst bzw. gesteuert wird, der die zulaufende Warenbahn in einem gewissen Abstand vor der Wickelwelle abtastet, jedoch mit der Wickelwelle selbst eine starre bzw.' eine ge-i koppelte Verbindung hat, wobei sich dann der Zustand ergibt, daß wenn die Warenbahnkante die Abtasteinrichtung verläßt, sich die Wickelwelle solange verstellen muß, bis die Abtastvorrichtung, durch ihre z.B. kreisförmige Bewegung quer zur Waren-· bahnkante wiederum der Warenbahnkante nachgelaufen, genaue Übereinstimmung zwischen Warenbahnkante und ■"· Abtastgerät eingetreten und dadurch dann stetig' wieder die Bedingung erfüllt ist, daß sich die' Wickelwelle genau im Winkel von 90 zur zulaufenden Warenbahn befinden muß, derart, daß die Warenbahnkante mit der zugeordneten Wickelkante geradlinig fluchtet. '

9. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch g e k. e η η zeichnet, daß der Drehpunkt des Wickelstabes an beliebiger Stelle sein kann, wenn noch die Bedingung erreicht ist, daß der Wickel im wesentlichen seine Schräglage ändert und im starren bzw. gekoppelten Verhältnis dazu der Kantentaster eine Bewegungsrichtung quer bzw. schräg zur Warenbahnkante beschreibt. -

10. Anordnung nach Anspruch, 8 und/oder 9»- dadurch g'- e kennzeichne t, daß beliebige Betriebs-

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mittel zur Abtastung der Kante und'zur Nachführung des Wickels verwendet werden können, umstetige Übereinstimmung der genauen Fluchtung der Wickelkante mit der zulaufenden Warenbahnkantenrxchtuiig und dem 90 -Winkel zur Wickelwelle zu erreichen.

11. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche _s 1 bis 10, dadurch g e. k ennzeichriet,

. daß die Koppelung zwischen der Bewegung des Wickelstabes un der Bewegung des Kantentasters o' ausgestaltet ist, daß der Kantentaster sich auf. einer zur abgetasteten Warenbahnkante senkrechten oder etwa senkrechten Linie bewegt. .-