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Die Erfindung bezieht sich auf eine
Wickelvorrichtung für
eine Materialbahn mit mindestens einer Wickelstelle, bei der eine
Wickelrolle auf einem angetriebenen, mit einer Spannvorrichtung
versehenen, endlosen Tragband unterhalb zweier Leitwalzen, zwischen
denen die Bahn zugeführt
wird, erzeugt wird, wobei das Tragband die Wickelrolle im wesentlichen
vollständig
umschlingt sowie über
die eine Leitwalze nach außen
geführt,
mittels einer Umlenkvorrichtung mit Abstand außen um die von ihm umschlungene
Wickelrolle geleitet und über
die andere Leitwalze wieder nach innen geführt ist.
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Eine derartige Wickelvorrichtung
ist aus DE-PS 910 754 bekannt. Diese Wickelvorrichtung ist einer
Textilmaschine nachgeschaltet. Sie dient dazu, ein Vlies, einen
Flor oder Watte aus Fasermaterial zu einem Wickel aufzurollen, bevor
die Fasern einer weiteren Behandlung in anderen Arbeitsverfahren unterzogen
werden.
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Bei einer weiteren bekannten Wickelvorrichtung
(
DE-OS 2 060 757 )
wird die Wickelrolle von unten gegen die beiden Leitwalzen, die
angetrieben sind, gedrückt,
und zwar bei kleinem Durchmesser der Wickelrolle mittels einer Stützrolle
und bei größerem Durchmesser
mittels des oberen Trums eines Tragbandes. Dieses ist um eine Antriebsrolle
und eine Führungsrolle
gelegt, die sich unterhalb der beiden Leitwalzen befinden. Der Anpreßdruck zwischen Wickelrolle
und Leitwalzen wird mit Hilfe der Spannvorrichtung für das Tragband
festgelegt. Die Wickelhärte
ist daher nicht vom Gewicht der Wickelrolle, das mit zunehmendem
Durchmesser anwächst,
abhängig.
Um eine gewünschte
Wickelhärte
zu erreichen, ist allerdings eine so große Mindest-Druckspannung im
Spalt zwischen der Wickelrolle und den Leitwalzen erforderlich,
daß sich
häufig
eine Verformung der jeweils letzten Wickellagen und damit eine Störung des
Wickelaufbaus ergibt.
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US
2 367 777 zeigt eine Wickelvorrichtung zum Abwickeln eines
Papierwickels und dessen Aufwicklung. Beim Abwikkeln ist der Papierwickel
auf einem Band abgestützt,
während
er beim Aufwickeln auf zwei Tragwalzen aufliegt. Weder die Breite
der Bahn noch die Wickelhärte
können
berücksichtigt werden.
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DE 29 17 769 A1 zeigt eine Vorrichtung zum Aufrollen
von bahnförmigem
Material, z.B. Teppichen. Hierzu sind zwei Walzen vorgesehen, die
mit Verzahnungen versehen sind. Diese Verzahnungen wirken mit gezahnten
Bändern
oder Ketten zusammen. Die Bänder
oder Ketten haben in Axialrichtung der Walzen teilweise einen erheblichen
Abstand.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
Wickelvorrichtung der eingangs beschriebenen Art anzugeben, mit
der Bahnen aus Papier oder ähnlichem
Material unterschiedlicher Breite und gewünschter Wickelhärte, aber
ohne zu hohe Spaltbelastung sicher gewickelt werden können.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
daß zum
Wickeln eine Materialbahn aus Papier oder ähnlichem Material das einer
Wickelstelle zugeordnete Tragband aus mehreren Einzeltragbändern besteht,
denen je eine individuelle Spannvorrichtung zugeordnet ist.
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Bei dieser Konstruktion wird die
zulaufende Bahn nicht. nur durch die beiden Leitwalzen, sondern vor
allem durch das die Wickelrolle nahezu vollständig umschlingende Tragband
an die bereits erzeugte Wickelrolle angepreßt. In den Spalten sind daher
keine hohen Druckspannungen erforderlich. Vielmehr greift das Tragband über eine
so große
Fläche
an der Wickelrolle an, daß die
gewünschte
Wickelhärte
mit vergleichsweise kleinen Druckspannungen erzielt werden kann.
Da das einer Wikkelstelle zugeordnete Tragband aus mehreren Einzelbändern besteht,
denen je eine individuelle Spannvorrichtung zugeordnet ist, ist
eine einfache Anpassung an Wickelrollen mit unterschiedlicher Breite
möglich.
Ferner läßt sich
die Wickelhärte
zonenweise beeinflussen.
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Es lassen sich hohe Wickelgeschwindigkeiten
erzielen, da mit Hilfe des Tragbandes große Drehmomente auf die Wickelrolle
aufgebracht werden können.
Die Umschlingung der Wickelrolle stellt auch sicher, daß keine
Luft mit eingewickelt wird.
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Das Tragband umschlingt die Wickelrolle und
wird durch die Umlenkvorrichtung außen um die Wickelrolle geleitet.
Die Wickelrolle ist daher zweifach vom Tragband umgeben, so daß eine hohe
Sicherheit gegen ein "kick
out" der Wickelrolle
gegeben ist.
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Zweckmäßigerweise ist wenigstens eine
der Leitwalzen angetrieben und treibt auf diese Weise das Tragband
an. Dies führt
zu einem besonders einfachen Aufbau.
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Günstig
ist es auch, daß die
Spannvorrichtung für
das Tragband mindestens einer Spannwalze aufweist, die zwischen
zwei fest gelagerten Umlenkwalzen angeordnet und durch die Kolbenstange
eines Spannzylinders verlagerbar ist. Eine solche Spannvorrichtung
berücksichtigt
die großen
Unterschiede der wirksamen Tragbandlänge zwischen Wickelbeginn und
Wickelende.
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Von Vorteil ist es, daß die Weite
des Spaltes zwischen den beiden Leitwalzen von einem Wert, der kleiner
als der Durchmesser einer Wickelhülse ist, auf einen den Durchmesser übersteigenden
Wert vergrößerbar ist.
Die Zufuhr der Wickelhülse
kann daher auf einfache Weise durch den vergrößerten Spalt erfolgen.
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Zweckmäßigerweise ist eine angetriebene Leitwalze
ortsfest und eine nicht-angetriebene Leitwalze verstellbar gelagert.
Auf diese Weise läßt sich der
Antrieb leicht verwirklichen.
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Vorzugsweise ist eine Leitwalze an
Hebeln gelagert und aus einer Stellung nahe der anderen Leitwalze
so weit absenkbar, daß die
Wickelrolle auf einer Stützfläche zur
Auflage kommt. Von hier aus ist das Ausrollen oder Abnehmen der
fertigen Wickelrolle leicht zu bewerkstelligen.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung
ist dafür
gesorgt, daß ein
Gestell mindestens zwei axial nebeneinander angeordnete Wickelstellen
aufweist, deren Leitwalzenpaare zu beiden Seiten einer Mittelebene
angeordnet sind und deren Umlenkvorrichtungen die Tragbänder mit
Abstand außen
um die Projektion beider Wickelrollen leiten. Eine solche Konstruktion
eignet sich insbesondere für
eine Kombination mit einem Rollenschneider, der eine breite Materialbahn
in schmale Streifen schneidet, die dann gleichzeitig einzeln aufgewickelt
werden.
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Konstruktiv empfiehlt es sich hierbei,
daß das
Gestell eine feststehende Traverse, an der die angetriebenen Leitwalzen
gelagert sind, und zwei an Hebeln angebrachte schwenkbare Traversen,
an denen die anderen Leitwalzen gelagert sind, aufweist. Es ergibt
sich insgesamt eine sehr kompakte Wickelvorrichtung.
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Für
die Kombination mit einem Rollenschneider ist es ferner von Interesse,
daß die
in Axialrichtung aufeinander folgenden Wickelstellen abwechselnd
links und rechts der Mittelebene angeordnet sind. Da die einzelnen
Wickelrollen versetzt zueinander angeordnet sind, gibt es zwischen
ihnen keine Reibung oder sonstige Behinderung.
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Mit Vorteil haben alle Tragbänder oder
Einzeltragbänder
einen inaktiven Verlauf, in welchem sie den Spalt zwischen den beiden
Leitwalzen an der Außenseite überdekken.
Inaktiv haben die Tragbänder keine
Wickelfunktion. Dies erlaubt eine Anpassung an die Breite der zugeführten Bahn.
Lediglich durch Einführen
einer Wickelhülse
durch den Spalt zwischen den beiden Leitwalzen unter Mitnahme des Tragbandes
ergibt sich der aktive Verlauf.
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Bei einer Wickelvorrichtung mit zwei
Leitwalzenpaaren empfiehlt es sich, daß alle Tragbänder oder
Einzeltragbänder
im inaktiven Verlauf die Spalte zwischen den Leitwalzen beider Leitwalzenpaare
an der Außenseite überdecken.
Hierbei können
alle Tragbänder
einander gleich ausgebildet und geführt sein. Allein durch Einführen einer
Wickelhülse
in einen der Spalte wird festgelegt, welche Wickelstelle aktiviert
wird.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand
von Ausführungsbeispielen
in Verbindung mit der Zeichnung näher beschrieben. Hierin zeigen:
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1 die
schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Wickelvorrichtung bei Wickelbeginn,
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2 eine
Darstellung ähnlich 1 nahe dem Wikkelende,
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3 eine
Seitenansicht einer Wickelvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform,
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4 eine
Vorderansicht der Wickelvorrichtung der 3,
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5 die
Wickelvorrichtung der 3 vor Wickelbeginn,
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6 die
Vorrichtung der 3 nach
Wickelbeginn und
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7 die
Vorrichtung der 3 beim
Ausrollen.
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Bei der Wickelvorrichtung gemäß den 1 und 2 gibt es eine angetriebene Leitwalze 1 und
eine zweite Leitwalze 2, zwischen denen ein Spalt 3 vorgesehen
ist, durch den eine Materialbahn 4 aus Papier, Pappe, Kunststoff-
oder Metallfolie o.dgl. zugeführt
wird. Die Weite des Spaltes 3 ist etwas geringer als der
Durchmesser einer Wickelhülse 5,
auf der eine Wickelrolle 6 aufgebaut wird.
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Ein endloses Tragband 7,
das mit Hilfe der Leitwalze 1 in Richtung der Pfeile angetrieben
wird, umschlingt die Wickelhülse 5 bzw.
die Wickelrolle 6 mit ihrem Abschnitt 8 im wesentlichen
vollständig. Das
Tragband 7 wird über
die Leitwalze 1 aus dem Spalt 3 herausgeführt und
mit ihrem Abschnitt 9 an der Außenseite mit Abstand um die
umschlungene Wickelrolle 6 herum geleitet. Dies geschieht
mit Hilfe einer Umlenkvorrichtung 10, die eine Vielzahl
von feststehenden Umlenkwalzen 11 bis 16 aufweist.
Alsdann wird das Tragband 7 durch den Spalt 3 über die Leitwalze 2 zum
Umfang der Wickelrolle 6 nach innen geführt.
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Eine Spannvorrichtung 17 weist
einen Spannzylinder 18 mit einer Kolbenstange 19 auf,
die eine Spannwalze 20 trägt. Diese Spannvorrichtung 17 übt eine
geregelte Spannkraft auf das Tragband 7 aus, wobei die
mit dem Durchmesser der Wickelrolle 6 ansteigende Tragbandlänge dadurch
ausgeglichen wird, daß die
Spannwalze 20 relativ zu den beiden festen Umlenkwalzen 13 und 14 bewegt
wird. Insbesondere kann die Spannkraft unabhängig vom Durchmesser so eingestellt
werden, daß sich
der gewünschte
Härteverlauf
in der Wickelrolle 6 ergibt.
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Bei der Ausführungsform der 3 bis 7 handelt
es sich um eine Wickelvorrichtung, die einem Rollenschneider nachgeschaltet
ist und daher mehrere nebeneinander angeordnete Wickelrollen erzeugen
kann.
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Ein erstes Paar, das aus einer angetriebenen Leitwalze 101 und
einer nicht angetriebenen Leitwalze 102 besteht, bildet
einen Spalt 103, durch den eine Materialbahn 104 zugeführt wird,
die zu einer Wickelrolle 106 aufgewickelt wird. Seitlich
daneben gibt es ein zweites Paar, bestehend aus einer angetriebenen
Leitwalze 201 und einer nicht angetriebenen Leitwalze 202,
die einen Spalt 203 zwischen sich bilden, über den
eine Materialbahn 204 zugeführt wird, die zu einer Wickelrolle 206 aufgewickelt
werden soll.
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Die Leitwalzen 101, 102, 201 und 202 erstrecken
sich über
die gesamte Länge
der Wickelvorrichtung. Die angetriebenen Leitwalzen 101 und 201 sind an
einer gestellfesten Traverse 21 befestigt, welche zwei
Seitenteile 22 und 23 eines Gestells 24 miteinander
verbindet. Die Leitwalzen 102 und 202 sind an Traversen 25 bzw. 26 befestigt,
die von Hebeln 27 bzw. 28 getragen sind. Diese
Hebel sind mit Hilfe von Stellvorrichtungen 29 bzw. 30,
hier in der Form von hydraulischen Kolben-Zylinder-Einheiten, um eine gemeinsame
Achse 31 schwenkbar.
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In 3 sind
zwei Wickelstellen 32 und 33 dargestellt, die
sich zu beiden Seiten einer Mittelebene befinden. 4 läßt erkennen,
daß diese
Wickelstellen axial gegeneinander versetzt sind. Zur Wickelstelle 32 gehört daher
ein Tragband 107, das hier aus vier Einzeltragbändern 107a, 107b, 107c und 107d besteht.
Zur Wickelstelle 33 gehört
ein Tragband 207, das aus drei Einzeltragbändern 207a, 207b und 207c besteht.
Eine Umlenkvorrichtung 110 ist bezüglich der Umlenkwalzen 111 bis 116 allen Tragbändern gemeinsam.
Dies gilt auch für
eine weitere feststehende Umlenkwalze 113a. Dagegen ist die
Spannvorrichtung 117 individuell ausgelegt. Jedes Einzeltragband
wird über
zwei Spannwalzen 120 und 120a geführt, die
an der Kolbenstange 119 eines Spannzylinders 120 angebracht
sind. Die vier Einzeltragbänder 107a bis 107d werden
daher durch vier Spannvorrichtungen 117a, 117b, 117c und 117d und die
drei Einzeltragbänder 207a bis 207c durch
drei individuelle Spannvorrichtungen 117e, 117f und 1178 belastet.
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Die Einzeltragbänder sind auf den glatten Umlenkwalzen
frei verschiebbar, so daß eine
genaue Anpassung an die Breite der geschnittenen Materialbahnen
möglich
ist. Auch die zugehörigen
individuellen Spannvorrichtungen lassen sich in Achsrichtung verschieben.
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In 4 ist
ferner gezeigt, daß es
zwei Einzeltragbänder 307a und 307b gibt,
die einen inaktiven Verlauf haben, sich also an einer Stelle befinden, an
der kein Wickel erzeugt wird. Sie überbrücken dabei die Spalte 103 und 203 zwischen
den Leitwalzen 101 und 102 und zwischen Leitwalzen 201 und 202.
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In den 5 bis 7 sind drei verschiedene
Betriebsstellungen veranschaulicht, wobei der untere Teil mit den
Spannvorrichtungen nicht mehr dargestellt ist. Gemäß 5 wird eine Wickelhülse 105 bzw. 205 durch
den Spalt 103 bzw. 203 hindurch an ihren Einsatzort
gebracht. Zu diesem Zweck muß der Spalt
mit Hilfe der Stellvorrichtung 29 bzw. 30 geringfügig erweitert
werden. Die Wickelhülse
nimmt dabei das Tragband 107 bzw. 207, das in 5 in seinem inaktiven Zustand
veranschaulicht ist, mit. Alsbald werden die Spalte 103 und 203 wieder
enger gestellt und eine Papierbahn 104 bzw. 204 zugeführt. Diese wird
auf den Wickelhülsen 105 bzw. 205 mit
Hilfe der Tragbänder 107 bzw. 207 gewickelt.
Dieser Wickelvorgang führt
zur Bildung der Wickelrollen 106 und 206, wie
sie in 3 veranschaulicht
sind. Sobald der Enddurchmesser erreicht ist werden die Hebel 27 und 28 mit
Hilfe der Stellvorrichtungen 29 und 30 in den 7 veranschaulichte Lage
geschwenkt, in der die Wickelrollen auf einer Stützfläche 34 zur Auflage kommen.
Aus dieser Stellung können
sie entweder weiter gerollt oder mit Hilfe eines Krans abtransportiert
werden. Da die Stirnseiten frei liegen, kann eine Verpakkungsvorrichtung,
die mit Stirndeckeln arbeitet, unmittelbar anschließen.
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Beim Wickelvorgang sind die Wickelrollen zweifach
von den Tragbändern 109 und 209 umschlungen.
Daher ist die Gefahr eines "kick
out" der Wickelrolle,
wie sie bei anderen Wickelvorrichtungen auftritt, ohne zusätzliche
Sicherheitsmaßnahmen
gebannt.