DE19853928C2 - Wendewickelvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Wendewickelvorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei einer bekannten Wendewickelvorrichtung dieser Art (DE 36 36 685 C2) sind zwei Wickelwellen auf einem als Schwenk­ scheibenpaar ausgebildeten Trägerelement quer zur Achse der Schwenkscheiben verschieblich geführt. Der Zulauf der Wa­ renbahn erfolgt zu einer ersten Wickelwelle, deren Wickel­ lagen während des Wickelvorgangs an einer Andruckwalze an­ liegen. Mit zunehmendem Wickeldurchmesser wandert der Wic­ kel in Richtung auf das Zentrum des Trägers. Die Andruck­ walze ist ortsfest. Nach Erreichen des vorgesehenen Wickel­ durchmessers wird dieser ohne Kontakt mit der Andruckwalze in das Zentrum des Trägerelements verfahren. An dem Trä­ gerelement ist dabei in einer der vorherigen Zulaufstelle gegenüberliegenden Position eine Wickelwelle mit leerer Hülse angeordnet. Wenn der nahezu volle Wickel in das Zen­ trum des Trägerelements verfahren ist, verschwenkt das Trä­ gerelement, das als Wendescheibenpaar ausgebildet ist, um die mit der Wickelachse des vollen Wickels zusammenfallende Schwenkachse und bewegt die Wickelwelle mit der zunächst leeren Hülse auf einem gleichbleibenden Schwenkradius in die gegenüberliegende Ausgangsposition, in der auch der Wickelvorgang der nun im Zentrum liegenden befüllten Hülse begonnen hat. Bei der bekannten Hülse erweist sich die sta­ tionäre Anordnung der Andruckwalze als nachteilig. Der Wic­ kel kann deshalb nicht vollständig im Kontakt mit der An­ druckwalze gewickelt werden, sondern nach Bewicklung ist ein erheblicher Verschiebeweg bis zur zentralen Entnahme­ stelle zurückzulegen, in der kein Andruck erfolgt.

Weiterhin ist es nachteilig, daß bei der bekannten Vorrich­ tung eine Verlagerung der leeren Wickelhülse aus der ur­ sprünglichen Bereitstellungsposition in die tatsächliche Wickelposition erst nach vollständigem Abschluß des voran­ gehenden Wickelvorgangs erfolgen kann und über eine große Wegstrecke, nämlich über einen in einem Zug zu durchlaufen­ den Schwenkwinkel von 180° erfolgen muß. Ein weiterer Nach­ teil der bekannten Vorrichtung liegt darin, daß die lineare Führung der zunächst leeren Wickelhülse während des Bewick­ lungsvorgangs, der im Zentrum des Wendescheibenpaars been­ det und darüber hinaus bis zur Entnahme des vollen Wickels fortgesetzt wird, mit Hilfe von Linearführungen erzielt wird. Derartige Linearführungen sind aufwendig und bergen die Gefahr einer ungleichmäßigen Linearbewegung (stick- slip-effect). Eine ungleichmäßige Vorschubbewegung ist bei Wickelvorrichtungen jedoch besonders problematisch, insb. bei Wickelvorrichtungen für dünnwandiges Wickelgut, weil daraus unzureichende Wicklungsergebnisse resultieren kön­ nen.

Bei einer anderen bekannten Wendewickelvorrichtung sind zwei rotierend antreibbare Wickeldorne an einem Träger an­ geordnet, der um eine zentrale, ortsfeste Achse verschwenk­ bar ist. Beide Wickeldorne tragen Wickelhülsen. Während des Wickelvorgangs dreht sich die bewickelte Wickelhülse um ei­ ne ortsfeste Achse. Das Wickelgut wird der Wickelhülse über eine Umlenkwalze zugeführt, die benachbart zur Wickelhülse angeordnet ist. Beim Wendevorgang wird die nahezu vollstän­ dig bewickelte Wickelhülse ohne Unterbrechung des Wickel­ vorgangs aus ihrer ortsfesten Wickelposition auf einer Sei­ te der Wendewickelvorrichtung auf einem Kreisbogen um 180° in die diametral gegenüberliegende Entnahmeposition ver­ schwenkt, während eine leere Wickelhülse gleichzeitig in die ortsfeste Wickelposition gelangt. Durch die Verlagerung der Wickelhülse in der Endphase der Bewicklung von der eigentlichen Wickelposition in die Entnahmeposition entfernt sich der Wickel sehr weit von der Umlenkwalze und es entsteht damit zwischen Umlenkwalze und Wickel ein großer, freihängender Bereich der Warenbahn. Die Verlagerung der bewickelten Wickelhülse von der ursprünglichen Wickelposition in die Entnahmeposition und die sich daraus ergebenden zusätzlichen Förderwege erfordern eine Reduzierung der Wickelgeschwindigkeit während des Wendevorgangs. Die beim Stand der Technik beim Wenden auftretenden Erscheinungen führen zu ungünstigen Führungsverhältnissen, ungünstigen Umlenkwinkeln und sich stark ändernden Zuführrichtungen der Warenbahn. Dies verhindert eine gleichmäßige Wicklung, speziell während des Wendevorgangs.

Bei den zuletzt genannten Wendewickelvorrichtungen ist auch schon eine Nachführung der Anlenkwalze von der Wickelposi­ tion bis in die Entnahmeposition bekannt. Eine solche Nach­ führung ist technisch problematisch, sie reduziert ledig­ lich die beim Wendevorgang andernfalls entstehenden großen ungeführten Warenbahnlängen. Die sich aus der Wegänderung ergebenden übrigen Probleme bleiben jedoch unverändert be­ stehen.

Ausgehend von dem vorstehend geschilderten Stand der Tech­ nik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Wende­ wickelvorrichtung der im Oberbegriff als bekannt vorausge­ setzten Art so auszubilden, daß sie einfach ausgebildet ist und auch bei kritischem Wickelmaterial einwandfreie Wick­ lungsergebnisse liefert. Außerdem soll es möglich sein, daß im Bedarfsfall jeweils eine Leit- oder Andruckwalze über den gesamten Wickelvorgang nachführbar ist.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit den Merkmalen des Pa­ tentanspruchs 1.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die erfindungsgemäße Wendewickelvorrichtung schafft beson­ ders gleichmäßige Wicklungsverhältnisse über den gesamten Wickelvorgang. Sie ermöglicht, daß der Einfluß des Wechsel­ vorgangs auf den Warenbahnlauf und die Wickelverhältnisse extrem gering gehalten wird. Bei der erfindungsgemäßen Wen­ dewickelvorrichtung kann jeder Wickel von Anfang bis Ende in perfekter Qualität bewickelt werden. Durch die Führung der Wickeldorne ausschließlich über Drehlagerstellen und unter Verzicht auf Längsführungen ergibt sich ein extrem gleichmäßiges Wickelverhalten, das die erfindungsgemäße Wendewickelvorrichtung auch für das Wickeln von besonders dünnwandigem Wickelmaterial geeignet macht.

Nachstehend wird eine Ausführungsform der Erfin­ dung anhand der Zeichnung im einzelnen beschrieben. Es zei­ gen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht der Wende­ wickelvorrichtung in schematischer Dar­ stellung;

Fig. 2a-2f schematische Seitenansichten der wesent­ lichen Funktionsteile gemäß Fig. 1 in Richtung des Pfeils II in Fig. 1 während des von 2a bis 2f fortschreitenden Wic­ kel- und Wendevorgangs.

Ein nicht näher dargestelltes Maschinengestell besitzt zwei Seitenwände 1, in denen Schwenkscheiben 2d einer Schwenk­ vorrichtung 2 gelagert sind. Die Schwenkscheiben 2d sind um eine zentrale, ortsfeste Achse 2a verschwenkbar. Der An­ trieb der Schwenkschweiben 2d erfolgt über Antriebsräder 2b, die durch eine gemeinsame Welle 2f miteinander verbun­ den sind. Der Antrieb ist nicht dargestellt. Die Antriebs­ räder 2b greifen am Außenumfang der Schwenkscheiben 2d an.

An den beiden, parallel zueinander verlaufenden Schwenk­ scheiben 2d der Schwenkvorrichtung ist ein Trägerelement 3 drehbar um dessen zentrale Achse 3a gelagert. Das Träger­ element 3 weist zwei zueinander parallele Scheiben 3e auf. Das Trägerelement 3 wird über ein Antriebsrad 3b angetrie­ ben.

Zwischen den beiden zueinander parallel verlaufenden Schei­ ben 3e des Trägerelements 3 erstrecken sich Wickeldorne 6 und 7, die rotierend angetrieben sind. Auf den Wickeldorn 6 ist eine erste Hülse 4 aufgesteckt, auf den zweiten Wickel­ dorn 7 eine zweite Hülse 5. Mit 4a ist die Achse des ersten Wickeldorns bezeichnet, mit 5a die Achse des zweiten Wic­ keldorns.

In der Darstellung gemäß Fig. 1 wird eine Warenbahn 10 über eine Umlenkwalze 8 der ersten Hülse 4 zur Bildung des Wic­ kels 9 zugeführt.

Der Ablauf des Wickelvorgangs ergibt sich aus den schemati­ schen Darstellungen gemäß Fig. 2a bis 2f:
In den Zeichnungsfiguren 2a bis 2f ist die Umlenkwalze 8 nicht dargestellt. Diese Umlenkwalze kann auch als Andruck­ walze ausgebildet sein. Sie wird dem Wickeldurchmesser nachgeführt.

In Fig. 2a befinden sich der Wickeldorn 6 mit der noch kaum bewickelten ersten Hülse 4 in der am weitesten außen lie­ genden Wickelposition. Die zentrale Achse 3a und die orts­ feste Achse 2a liegen in einer gemeinsamen horizontalen Ebene, in der auch die erste Achse 4a und die zweite Achse 5a liegen. Die zweite Achse 5a fällt mit der ortsfesten Achse 2a zusammen.

Nach dem Start des Wickelvorgangs dreht sich mit zunehmen­ dem Durchmesser des Wickels 9 die Schwenkvorrichtung 2 in Richtung des Pfeils 2c. Gleichzeitig dreht sich das Trä­ gerelement 3 in Gegenrichtung, nämlich in Richtung des Pfeils 3c. Die Achse 4a wandert in Richtung des Pfeils 6a in einer geraden Ebene in Richtung auf die ortsfeste Achse 2a. Die Wanderungsbewegung des Wickeldorns 6 und damit der Achse 4a ist in Fig. 1 durch Darstellung der Stirnflächen des Wickeldorns 6 symbolisiert.

Während die Achse 4a auf einer horizontalen Ebene von der außen liegenden Position in Richtung auf die ortsfeste Ach­ se 2a wandert, steigt der Wickeldorn 7 mit der leeren zwei­ ten Hülse 5 in einer senkrechten, vertikalen Ebene an. Der Wickeldorn 7 mit der leeren zweiten Hülse 5 erreicht seine höchste Position, wenn die zentrale Achse 3a in einer ver­ tikalen Ebene über der ortsfesten Achse 2a steht, und die Achse 4a der bewickelten ersten Hülse 4, die der Achse des Wickeldorns 6 entspricht, mit der ortsfesten Achse 2a zu­ sammenfällt.

Beim weiteren Ablauf behält das Trägerelement 3 seine Dreh­ richtung gemäß Pfeil 3c bei, während die Schwenkvorrichtung 2 ihre Schwenkrichtung in dieser Situation umkehrt in Rich­ tung des Pfeils 2e (Fig. 2d). Die Drehrichtungen des Trä­ gerelements 3 und der Schwenkvorrichtung 2 fallen jetzt zu­ sammen, so daß der leere zweite Wickeldorn 7 schnell in die äußere Wickelposition geschwenkt wird, in der der neue Wic­ kelvorgang beginnt. Sobald der Wickeldorn 7 mit der zweiten Hülse 5 die in Fig. 2f dargestellte, außenliegende Anfangs­ position erreicht hat, wird die Warenbahn getrennt und es beginnt ein neuer Wickelvorgang.

Es ist die Umlenkwalze 8 nicht dargestellt, über die die Warenbahn 10 in Richtung des Pfeils 8a (Fig. 1) zugeführt wird. Diese Umlenkwalze 8, die auch als Andruckwalze ausge­ bildet sein kann, wird dem Außendurchmesser des ständig im Umfang wachsenden Wickels 9 nachgeführt. Bevor die zweite Wickelhülse 5 aus der in Fig. 2e dargestellten Position in die in Fig. 2f dargestellte Position gelangen kann, muß die Umlenkwalze 8, die nur in Fig. 1 dargestellt ist, gemäß Fig. 2e so weit radial auswärts verfahren werden, bei­ spielsweise auf einer horizontalen Ebene, daß sie beim Ein­ schwenken der zweiten Hülse 5 in die Wickelposition gemäß Fig. 2f einen größeren Abstand von der ortsfesten Achse 2a hat als die leere zweite Hülse 5.

Claims (7)

1. Wendewickelvorrichtung mit um eine Achse (3a) bewegbarem Trägerelement (3), an dem ein erster Wickeldorn (6) und ein zweiter Wickeldorn (7) zur Aufnahme von Hülsen (4; 5) rotierend antreibbar gelagert sind, deren Achsen (4a; 5a) parallel zur zentralen Achse (3a) des Trägerelements (3) angeordnet sind, wobei der erste Wickeldorn (6) beim Bewickeln seiner Hülse (4) von einer äußeren Wickelposi­ tion quer zu seiner Achse geradlinig bis zu einer inne­ ren Wickelposition verfährt und der jeweils unbewickelte zweite Wickeldorn (7) von einer Einsetzposition in die außenliegende Anfangsposition des ersten Wickeldorn (6) verfahren wird, wenn dieser die innere Wickelposition erreicht hat, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse (3a) des Trägerelements (3) derart ver­ fahrbar ist, daß der während der Bewicklung des ersten Wickeldorns (6) jeweils unbewickelte zweite Wickeldorn (7) von der vorher eingenommenen inneren Wickelposition quer zu seiner Achse auswärts verfährt, und daß das Trä­ gerelement (3) um die zentral angeordnete Achse (3a) verschwenkbar ist, und daß die zentrale Achse (3a) ih­ rerseits um eine von ihr beabstandete, ortsfeste, paral­ lele Achse (2a) verschwenkbar ist, und daß die Achse des ersten Wickeldorns (6) in der inneren Wickelposition mit der ortsfesten Achse (2a) zusammenfällt, daß die ortsfe­ ste Achse (2a) die Schwenkachse einer Schwenkvorrichtung (2) ist, um die das Trägerelement (3) verschwenkbar ist, daß die Schwenkvorrichtung (2) zwei zueinander parallel verlaufende, stirnseitige Schwenkscheiben (2d)aufweist.

2. Wendewickelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerelement (3) für einen kontinuierlichen Um­ lauf um seine zentrale Achse (3a) ausgebildet ist.

3. Wendewickelvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zentrale Achse (3a) des Trägerelements (3) über einen Winkel von 90° hin und zurück pendelnd um die ortsfeste Achse (2a) verschwenkbar ist.

4. Wendewickelvorrichtung nach einem oder mehreren der An­ sprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen der Wickeldorne (6; 7) und die zentrale Achse (3a) in einer gemeinsamen Ebene liegen.

5. Wendewickelvorrichtung nach einem oder mehreren der An­ sprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die gemeinsame Ebene um 90° geschwenkt wird, während die zentrale Achse (3a) ihrerseits über 90° um die orts­ feste Achse (2a) verschwenkt, wobei der Abstand der zen­ tralen Achse (3a) von der ortsfesten Achse (2a) dem hal­ ben Abstand der Achsen der Wickeldorne (6; 7) voneinan­ der entspricht.

6. Wendewickelvorrichtung nach einem oder mehreren der An­ sprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung des Trägerelements (3) um deren zen­ trale Achse (3a) synchron mit der pendelnden Schwenkbe­ wegung der zentralen Achse (3a) erfolgt.

7. Wendewickelvorrichtung nach einem oder mehreren der An­ sprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der bewickelten Hülse (4) eine Umlenkwalze (8) nach­ geführt wird.