DE2016588A1 - Wickelvorrichtung - Google Patents

Description

• Wickelvorrichtung Die Erfindung batrifft eine Wickalvorrichtung für bandförmiges Material, mit einem Umfangs-Antrieb, wobei eine antriebzwalze mit einer im Auf- oder Abwickeln begriffenen Spule kraftübertragend in Anlage gehalten ist.
• Die Erfindung ermöglicht daß Auf- und Abwickeln von Bandmaterial, insbesondere von empfindlichem Material wie Aluminiumfolie, Filmstreifen od. dergl., daß im Anschluß an eine Dahandlung, beispielsweise Dedurcken, Verbinden oder Beschichten, oder auch im Anschluß an die Herstellung selost auf Spulen aufgewickelt oder das zum Zwock einer solchen Behandlung von Spulen abgewickelt werden soll.
• Insbesondere boim Aufwickeln bzw. Abwickel von empfindlichem Material empfiehlt sich ein Umfangs-Antrieb, der darin bestcht, das dandförmige Material der dem Aufwickeln dienenden Spule bzw. von der im Abwickeln begriffenen Spule über eine unter vorbestimmtom Druck an der Spule anliegende und dieser eins Drehbeuegung arteilende Antriebswalze zu- bzw.
• abzuleiten. webei. der Antriebswalze gleichzeitig ein antreibendes oder bremsendes Monont erteilt wird, welcher, das Bandmsterial unter der erforderlichen Spannung hält.
• Bei bekannten Vorrichtungen dieser Art läßt der Umfangs-Antrieb jedoch einen Schnellwechsel der Spulen, wenn diese beim Aufwickeln voll bzw. beim Abwickeln leer sind, nicht zu und erfordert statt dessen das Auswschseln der Spulen in einem langwierigen Vorgang, dessen Ergebnis darüber hinaus von der Geschicklichkeit der Bedienungsperson abhängig ist.
• Es ist daher ein wichtiges Ziel der Erfindung, den Schnellwechsal der Spulen bei einer Auf- und Abwickelvorrichtung mit peripharem Antrieb zu ermöglichen, und zwar unabhängig von der Geschicklichkeit der Bedienungsperson.
• Dies wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art orfindungsgemäß dadurch erreicht, daß sie eine einen zur Aufmnhme von wanigstens zwei Spulen eingerichteten Spulenhalter aufweist, dessen@eine Spule sioh Jeweils inArbeitsetellung befindet und dessen andere Spule um Auswechseln gegen die erste Spule nach Beendigung des Auf- oder bbwickelns derselben bestimmt ist und daß sie mit Führungseinrichtungen für die Antriebswalze und die Spulenhalter-Anordnung versehen ist, die eine Drehung des Spulenhalters zum Stellungswechael der Spulen sovio ein relative Ttrans-Iationsbewegung zwischen der Spulenhalter-Anordnung und dar Antriebswaize zur gegenseitigen Annäherung oder Entfernung dieser Teile zulassen und da@it den Spulenwachsel während des Betriebes chne desson Verlangsamung und mit zuverlässiger @@aführung ermöglichen.
• Weitere Vorteile und Merkmale der Krfindung ergeben sich aus der nachstehenden Deschreibung eines Ausführungsbeispieles der Erfindung enhand der Zeichnung. In dieser ist: Fig. 1 eine schematisierte S@itensnsicht der erfindungs gemäßen Wickelvorrichtung in normaler Betriebsstellung, Fig. 2 bis 5 je ein Schema aufeinanderfolgender Betriebs zustände der Vorrichtung beim Wechseln einer Spule während des Aufwickelns und Fig. 6 bis 9 Je ein Schema aufeinanderfolgonder Betriebszustände der Vorrichtung bei: Wechseln einer Spule während des Abwickelns.
• Die in Fig. 1 dargestellte erfindungsgemäße Vorrichtung hat einen Rahmen 1, der eine mit an sich bekannten Einrichtungen 3 zur Erteilung eines treibenden oder bremsenden Moments verbundene Antriebswalze 2 trägt, um die mit einem bsstimmten Unschlingungswinkel ein Band 4 geführt ist, welches, unter Umlenkung mittels einer Rolle 5, von irgendeiner Behandlungsvorrichtung her zugsführt bzw. nach einer solchen hin abgeführt wird. Weiterbin sind am Rahmen 1 Schienen 6 angeordnet, auf denen ein mit Einrichtungen zur Führung entlang der Schienen 6 verbundener Wagen 7 zu fahren vermag. Die Führungseinrichtungen bestehen bei dem Aus führungsbeispiel aus einem am Rahmen 1 angelenkten und einer eine Gelenkstange 9 mit dem Wagen verbundenen Hebel 8 und sus einem ebenfalls am Rahmen 1 angelenkten, durch ein Druckmittel betätigten Zylinder 10 mit einem darin angeordneten Kolben, dessen Kolbenstange en dem Hebel 8 anlenkt ist.
• Auf dem Wagen 7 ist um eine Achse 12 drehbar ein Spulenhalter gelagert, mit einem kreuzförmigen, Achsen 14 und 15 zur Aufnahme der Spulen 16 und 17 aufweisenden Träger 13, an dem zusätzlich Umlenkrollen 18 und 19 angeordnet sind. Die Achsen 14 und 15 stehen sich in Bezug auf die Achse 12 des Trägers 13 diametral gegenüber, und die einander in Bezug auf die Achse 12 gleichfalls diametral gegendberstehenden Umlenkrollen 18 und 19 sind gegenüber den zur Aufnahme der Spulen bestimmten Achson 14, 15 um beispielsweise 90° versetzt angeordnet. Der Wagen 7 hat Antriebseinrichtungen 20 zur Drehung des Trägers 13 us die Achse 12, und der Träger 13 weist Antriebseinrichtungen 21, 22 für den Antrieb der zur Aufnahme der len 16, 17 bestimmten Achzen 14, 15 auf.
• Schließlich ist am Rahmen 1, vorzugsweise um die Achse der Antriebswelle 2 schwenkbar, eine an zich bekznnte Schneid- bzw. Kappeinrichtung 23 angeordnet. Die Bcbienen 6 verlaufen nahezu waagrecht, weison jedoch vorzugsweise gegenüber der Horizontalen 0 eine geringe Neigung auf.
• welche entweder durch leicht geneigtem Anbau der Schienen 6 am Halmen 1 oder durch leicht geneigte Aufstellung der gesamten Vorrichtung erzielbar ist. Der Zweck einer solchen positiven Neigung (Anstieg) nit dem Winkel a oder einer negativen Neigung (Abfall) mit dem Winkel b (Fig. 1) wird in folgenden ersichtlich.
• Aln Fig. 1 ist die Vorrichtung in der nonalen Arbeitß stellung beim Aufwickeln in Richtung des Pfeiles A oder Abwickeln in Richtung des Pfeiles S eines aus einer einzigen Br@ite oder mehreren nebeneinanderliegenden breiten Bandes 4 enif die Spule 16 dargestellt, wobei die leere Spule 17 auf der Achse 15 durch Stillegung der Antriebseinrichtung 22 ohne Bewegung in Vorbereitung entweder eines schnellen Austausches gegan die volle Spule 16 beim Aufwickeln oder beim Abwickeln eines Austausche@ von Hand gegen eine volle Spule, wolche darauf ihrerseits in einam Schnellwechsel gegen die leere Spule 16 au£e;etauocht wird, gehalten ist Während des Bstaiebes erteilen die AzLtriebseinrichtungen 3 der Walze 2 beim Aufwickeln ein geeignetes Antriebsmoment bzw.
• beim Abwickeln ein gewisses bremsendes Moment, welches durch dan Reibungsschluß zwischen der Antriebswalze 2 und der Ilinfangsfläche der Spule 16 unter Zwischenlage des Bandes 4 den Antrieb der Spule bewirkt. Zweckmäßig erteil@en jedoch während das Wickelns die Antriebseinrichtung 21 der Spule 16 einen An'tri von solcher Stärke, daß die Spule nahezu mit der erforderlichen Drehzahl rotiert, wodurch die Belastung der Antriebswalze 2 vermindert wird.
• na@@stehend folgt eine Beschreibung eines Schnellwechsels der Spulen während des Aufwickelns. Wenn beim Aufwickeln die Spule 16 den gewünschten Druchmesser erreicht hat, nehmen der Spulenhalter und die Antriebswalze die in Fig. 2 schematisch dargestellte Stellung zueinander ein. Während des voraufgegangen en Aufwickelns ist in den Spulenhalter die £ir den Austausch gegen die Spule 16 zur Fortsetzung des Aufwickelns bestimmte und in bekannter Weise mit Klebstreifen oder einer Klebstoffb-eschichtung zum Ergreifen des 3sndes 4 beim Schnellwechselvorgang versehene Leerspule 17 eingesetzt worden. In Vorbereitun des Schnellwechsels wird die Leerspule 17 mittels der Antriebseinrichtung 22 bis au einer der Geschwindigkeit des Bandes 4 entsprochenden Umfangsgeschwindigkeit beschleunigt.
• Ans der in Fig. 2 dargestellten Stellung und möglicherweise n@ch dem lediglich der Erleichterung des Wechselvorgange diezenden, jedoch nicht unerläßlichen, Abrücken der Spulenhalter-Anordrung von der Antriebswalze 2, wobei der Wagen 7 entlang den Schienen 6 fährt, wird der kreuzförmige Träger-Halter 13 durch Betätigung der Antriebseinrichtung 20 soweit gedrcht, bis die Leerspule 17 in der für das Überwechseln erfordarlichen Stellung ist. Bei Erreichen dieser Stellung (Fig. 3) hat der Träger 13 eine Drahung um etwa 189° durchlaufen. lm Vorlauf dieser Drehung ist die Umlenkrolle 18 zur Anlage am Band 4 gekommen, das unter Umlenkung durch die Rolle 18 woiterhin auf die nunmehr lediglich durch die Autriebseinrichtung 21 angetriebene Spule 16 aufgewickelt wird.
• Hierauf wird der kreuzförmige Träger bzw. Malter 13 der Antriebswalze 2 soweit angenähert (Fig. 4), daß die Leerspule 17 das Band 4 nahezu berührt, jedoch nicht in Lage an die Walze 2 kommt.
• In diessi Stellung (Fig. 4) wird die Schneid- bzw. Kappeinrichtung 23 betätigt, die in an sich bekannter Weise gummierte Walzen z Übertragung des Banden 4 auf die Leerspule 17 und eine Klinge zum Abschneiden oder mappen des Bandes hinter der Leerspule 17 enthält ttels des Klebstreifens bzw. der Klebstoffbeschichtung der Spule 17 wird das Bond 4 erfaßt. Es beginnt nun, sich auf die Spule 17 aufzuwickein, während das Ende 4' des Bandes auf die Spule 16 aufgewickelt und diese durch Stillegung der Antriebseinrichtung 21 angehalten wird Die Kappeinrichtung 23 kehrt nun in die Ruhelage zurück und der Spulenträger 13 wird in eine gegenüber der Ausgangsstellung (Fig. 2) um 1800 gedrehte Stellung gebracht und darauf durch Vorschieben des Wagens 7 auf den Schienen 6 der Antriebswalze 2 soweit angenähert, daß die neue Spule 17 kraftübertragend daran anliegt (Fig. 5), somit einen weiteren Aufwickelvorgang mit Umfangs-Antrieb einleitend, während dessen die volle Spule 16 von Hand genen eine Leorspule 16' ausgetauscht wird, die beim nächsten Schnellwechsel gegen die inzwischen vollgewickelte Spule 17 auszutauschen ist.
• Durch die beim Aufwickeln eintretende Zunahme des Durchmenscrs der Spule 16 bzw. 17 stößt sich diese langsam von der Antriebswalzo 2 ab und verschiebt den Wagen 7 auf den Schienen 6 gegen die Wirkung der Zylinderanordnung 10, 11. Dabei bewirkt der Widerstand der Zylinderanordnung 10, 11 den erforderlichen Andruck der Im Aufwickelu begriffonen Spule an der Ant@@iebswelie 2. Dar auf diess Weiso hergestellte Andruck wird @@@@@ durch die bai der Rückwärtsbewegung des Wagens 7 auftretende Reibung beeinflußt. Dieser Einfluß kann erforderlichenfalls dadurch kompensiert werden, daß die Schienen G gegenüber der Ho.rizontalen 0 um einen Winkel geneigt angeordnet werden, welcher dem Reibungswinkel bzw. koeffizienten des Wagens 7 nahezu entspricht, so daß der Reibungswiderstand durch eine an der Spulenhalter-Anordnung und den Spulen angreifende Schwerkraftkomponente ständig ausgeglichen i5t4 Auf diese Weise läßt sich verhindern, daß der Reibungswiderstand, welcher beim Aufwickeln durch die Gewichtszunahme der Spule gleichmäßig ansteigt, die Einhaltung des erforderlichen Andrucks zwischen der Spule und der Antriebswalze 2 beeinträchtigt.
• Bei Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Abwickeln von Bandmaterial von einer Spule erfolgt der Schnell wechsel in der nachstehend beschriebenen Weise. In den schematisierten Darstellungen in Fig 6 bis 9 sind die gummierten Walzen der Xappeinrichtung weggelassen, da sie beim Abwickeln nicht in Tätigkeit treten und bei einer ausseliließiich für das Abwickeln verwendeten Vorrichtung ganz iehlen können.
• Wenn beim Abwickeln die Spule 16 nahezu leer ist, nehmen die spulenhalter-Anordnung und die Antriebswalze die sche-I-atisch in Fig. 6 dargestellte Lage zueinander ein. Während des voraufgegangenen Abwickelns ist in den Spulenträger 13 eine für das Auswechseln gegen die Spule 16 zur Fortsetzung des Abwickelns bestimmte und in bekannter Weise mit einem Elebstre.ifen oder einer Klebstoffbeschichtung 24 zur Verbindung des darauf gewickelten Bandes mit dem im Abwickeln begriffenen Band während des Schnellwechsels versehene volle Spule 17 eingesetzt worden. In Vorbereitung des Wechselvorganges wird die neue Spule 17 mittels der Antriebseinrichtung 22 auf eine der Geschwindigkeit des Bandes 4 entsprechende Umfangsgeschwindigkeit beschleunigt.
• Aus der in Fig. 6 dargestellten Stellung und nach dom Abrücken der Spulenhalteranordnung von der Antriebswalze 2 durch Verschiebung des Wagens 7 auf den Schienen 6 zur Ermöglichung des Durchgangs der Umlenkrolle 18 wird der kreuz förmi ge Spulenträger 13 der Spulenhalter-Anordnung durch Betätigung der Antriebseinrichtung 20 so weit um die Achse 12 gedreht, daß die Spule 17 in der zum Überwechsel erforderlichen Stellung ist. Dabei durchläuft der Träger 13 oine Drehung um etwa 1350 (Fig. 7). Während dieser Drehung ist die Umlenkrolle 18 zur Anlage an dem Brizid 4 gekommen, welches unter Umlenkung durch die Rolle 18 reiter von der nunmehr allein durch die Antriebseinrichtung 21 angetriebenen Spule 16 abgewickelt wird. Anschließend wird der kreuzförmige er 13 der Antriebswalze 2 so weit genähert (Fig. 8), baß die neue Spule 17 unter Druck und mit Zwischenlage des weiter von der Spule 16 ablaufenden Bandes 4 zur lage an der Antriebswalze 2 kommt.
• BRi Durchgang rrcr mit dem Klebstreifen bzw. der Klebstoffboschichtung rsehenon Stelle 24 klebt diene auf dem Band 4 fest, so daß das Band der Spule 17 dadurch mitgenommen und das Abwickeln dieasr Spule eingeleitet wird. Unmittelbar darauf wird die Schaeid- bzw. Kappvorrichtung 23 in die Betätigungsstellung bewegt, wobei in diesem Fall nur die Klinge in Tätigkeit tri';t bzw. überhaupt vorhanden ist und das Band 4 zwischen der Umlenkrolle 18 und der Antriebswalze 2 kappt, so daß dna freie Ende des Bandes 4' an der Spule 16 verbleibt, deren Antriebseinrichtung 21 darauf stillgelegt oder abgebremst wird.
• Die Kappeinrichtung 23 kehrt darauf in die Ruhelage zurück und der Spulenhalter 13 wird in eine gegend her der Ausgangsstellung (Fig. 6) um 1800 gedrehte Stellun gebracht, wobei die Spule 17 durch entsprechende Bewegung des Wagens 7 auf den Schienen 6 ständig in Berührung mit der Antriebswalze 2 gehalten wird (Fig. 9). Anschließend setzt sich der so eingeleitete Abwickelvorgang mit Umfangs-Bremsung fort, während inzwischen die Leerspule 16 von Hand gegen eine neue. volle Spule ausgetausche wird, welche beim nächsten Schnellwechselvorgang durch die dann leere Spule 17 ersetat wird.
• infolge der, Verringerung des Durchmesser der Spule 16 oder 17 beim Abwickeln nähert sich deren Achse gleichmäßig der Antriebswalze 2, mit der die Umfangsfläche der Spule in Berührung steht.
• Dabei bewirkt die druckmittelbetätigte Zylinderanordnung 10, 11 das Vorrücken des Wagens 7 auf den Schienen 6 und erhält damit den erforderlichen Andruck der im Abwickeln begriffon Spule 16, 17 gegen die Walze 2 aufrecht. Wie vorstehand bereits erläutert, wird der auf diese Weise erzeugte Andruck jedoch durch den Reibungswiderstand des Uage'ris 7 auf den Schienen 6 beeinflußt. Dieser Einfluß ist durch eine Schwerkraftkomponente kompensiert, wenn die Schienen 6 gegenüber der Horizontalen 0 um einen dem Reibangswinkel bzw. -koeffizienten des Wagens 7 auf den Schienen 6 entsprechenden Winkel b geneigt angeordnet sind.
• Vorstehend ist die Spulenhalter-Anordnung, die bei der Anwendung der erfindungagemäßen Grundsätze für zweifache Bewegung eingerichtet ist, nämlich für eine Drehbewegung und sine Translationsbewegung in Bezug auf die Antriebswalze, dahiagehend beschrieben, daß sie für sich selbst wirklich für Drehbewegung und für Translationsbewegung in Bezug auf den die Achse der Antriebswalze 2 in einer festen Stellung enthaltenden Rahmen 1 eingerichtet ist. Es ist aber offensichtlich auch möglich, die Spulenhalter-Anordnung um eine auf dem @ahmen 1 feste achse drchbar einzurichten und die Antriebswalze 2 die Translationsbewegung ausführen zu lassen, ohne die Arbeitsweise der Vorrichtung dadurch zu verändern. Die Wahl der einen oder anderen konstruktiven Lösung hängt allein von den gegebenen P1'glichkeiten des Aufbaues und der Installation ab und die unter Anwendung einer dieser Möglichkeiten geschaffenen Vorrichtungen sind technisch äquivalent.

Claims (9)

P a t e n t a n s p r ü c h e

1. Wickelvorrichtung für bandförmiges Material, mit einem Umfange-Antrieß, wobei eins Antriebswalze mit einer im Auf- oder Abwickeln begriffenen Bpule kraftübertragend in Anlage gehalten ist, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t, daß sie einen zur Aufnahme von wenigstens zwei Spulen (16, 17) eingerichteten Spulenbalter (13) aufweist, den eine Spule sich Jeweils in Arbeitsstellung befinde2; und dessen andere Spule zum Auswechseln gegen die erste Spule nach Beendigung des Auf- bzw. Abwickelns derselben bestimmt ist, und daß sie mit Führungseinrichtungen (1) für die Antriebswalze (2) und die Spulenhalter-Anodnung versehen ist, die eine Drehung des Spulenhalters zum Stellungswechsel der Spulen sone eine relative Translationabewegung zwißchen der Spulenhalter-Anordnung und der Antriebswalze zur gegenseitigen Annäherung oder Entfernung dieser Teile zulassen und damit den Spulenwechsel während des Betriebes ohne dessen Verlangsamung und mit zuverlässiger Ausführung ermöglichen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n s t, daß zum Erzielen der relativen Bewegung ein Rahmen (1) vorgesehen ist, an dem die Antriebswalze (2) in him und her bewegbaren Einrichtungen gelagert und der Spulenhalter (13) drehbar angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n nz e i c r n e t, daß zum Erzielen der relativen Bewegung ein Rahmon (1) vorgesehen ist, in dem die Achae der Antriebswalze (2) fest angeordnet ist und an dem ein Wagen (7), auf welchem der Spulenhalter (13) drehbar gelagert ist, hin und her bewegbar geführt ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t, daß der Rahmen ( nahezu waagrecht angeordnete Schienen (6) auiist, auf denen der den Spulenhalter (13) drehbar enthaltende Wagen (7) beweglich geführt ist.

5. Vorrichtung weinigstens uach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Schienen (6) gegenüber der Morizontalen (0) in eineme dem Reibungswinkel bzw. koeffizienten des Wagens auf den Schienen nahezu entsprechenden Winkel (a, b) in der Richtung der Bewegung der Wagens während des Betriebs geneigt angeordnet sind.

6. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 3 bis 5, d d d u r r e e h g e k e n fl n z e i c h n e t, daß sie zur Herbeiführung einer relativen Translationsbewegung des Wagens (7) druckmittelbetätigbare Einrichtungen (10, 11) enthali;

7. Vorrichtang nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n nz o i c h n n e t, daß die Einrichtungen zur Herbeiführung der Ber@gung des Wagens (7) aus einer am Rahmen (1) angelenkten Anordnung von Zylinder (10) und Kolben mit einer @@lbanstange (11) und einem am Rabmen angelenkten und mit den beweglichen Wagen (7) verbundenen Hebel (8) gebil@et sind.

8. Vorrichtung nach wenigetens einem der Ansprüche 1 bis 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß sie eine Schneid- bzw. Kappeinrichtungn (23) mit gummierten Walzen zum Übertragen eines im Aufwickeln auf eine Spule (16) begriffenen Bandes (4) auf eine andere, mit Haftmitteln verschene und zur Fortführung des Aufwickelns im Ans@@lu@ at die erste vorgesehene zweite Spule (17) @nd mit einor Klinge zum Kappen des Bandes (4') zwischen den beiden Sp@len enthält.

9. Vorrichtung nach nigstens einem der vorhergehenden Anaprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß ein Spulenwechsel während des Abwickelns die Jeweilige neue, @elle Spule (17), deren darauf gewickeltes Band an seinem Ende mit einem Haftmittel (24) versehen ist, unter Zwischenlage des von der leeren Spule (16) ablaufenden Bandes (4) an die Antriebswalze 92) enlegbar ist.