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"Vorrichtung zum kontinuierlichen Aufwickeln einer Bahn, ins-
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besondere einer Papierbahn.auf nacheinander zu bewickelnde angetriebene
Tamboure.
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum kontinuierlichen
Aufwickeln einer Bahn, insbesondere einer Papierbahn, auf nacheinander zu bewickelnde,
angetriebene Tamboure, mit einer gegen den Wickel eines Tambours anliegenden, an
einem Schwenkarm gelagerten Andrückrolle.
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Unter den Vorrkhtungen zum Aufwickeln einer Bahn auf angetriebene
Tambure sind die sog. Umfangswickler und die Zentrumswickler zu unterscheiden. Während
die Umfangswickler ihre Drehenergie durch Anlage einer angetriebenen Rolle am Umfang
des Wicklers erfahren, wird der Zentrumswickler durch einen Antrieb seines Tambours
in Drehung versetzt. Der Nachteil der Umfangswickler,der aus der Ungleichheit der
Oberfläche des Wickels und der mit dieser zusammenwirkenden Walze oder Rolle resultiert,
wird bei den Zentrumswicklern vermieden; zu diesen zählt der Erfindungsgegenstand.
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Durch die US-PS 2.914.267 ist ein Zentrumswickler der eingangs beschriebenen
Gattung bekannt, bei dem der eine zu bewickelnde
Tambour am freien
Ende eines Schwenkarmes und der zweite zu bewickelnde Tambour in einem verstellbaren
Schlitten des Vorrichtungsrahmens gelagert ist. Jedem Tambour bzw. dem auf ihn aufzuwickelnden
Wickel ist eine Andrückrolle zugeordnet. Das Aufwickeln der kontinuierlich zugeführten
Bahn, insbesondere einer Papierbahn, erfolgt in der Weise, dass die Papierbahn zunächst
teilweise auf den ersten, an dem schwenkbaren Arm zeitweilig gelagerten Tambour
aufgewickelt wird und während dieses Wickelvorganges die entsprechende Andrückrolle
gegen den Wickel anliegt. Nach einer Anzahl Wicklungen auf diesem Tambour wird dieser
mit Hilfe des Schwenkarmes an den verstellbaren Schlitten übergeben, aus dem der
vorgängige endgültig vollgewickelte Wickel mittels eines Kranes herausgehoben wurde.
Während des endgültigen Vollwickelvorganges des Tambours in dessen zweiter Stellung
wird die zweite Andrückrolle wirksam und der Schwenkarm in seine Ausgangsstellung
zurückgeschwenkt, wo er einen weiteren leeren Tambour aufnimmt,auf dem, nachdem
die Warenbahn zwischen beiden Tambouren von Hand oder in anderer Weise durchtrennt
worden ist, nunmehr der Kopfabschnitt der Warenbahn und damit der Anfang eines neuen
Wickels aufgebracht wird.
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Diese bekannte Vorrichtung hat in Nachteil, dass ein teilweise vollgewickelter
Tambour durch einen Schwenkarm in eine zweite Stellung bewegt werden muß, was einen
mechanischen Aufwand für dieGesamtvorrichtung bedeutet. Darüberhinaus ist bei der
übergabe des teilweise bewickelten Tambours von dem Schwenkarm in
das
Lager des verstellbaren Schlittens des Rahmens kein Andruck der Andrückwalze gegen
den Wickel zu verzeichnen und der Antrieb des Tambours unterbrochen. (Zugspannungsschwankungen).
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der
eingangs genannten Gattung zu schaffen, bei der der zu bewickelnde Tambour vor und
während des Wickelvorganges seine Lage in der Vorrichtung beibehält und mit gleichbleibender
Umfangsgeschwindigkeit ununterbrochen angetrieben ist. Während des gesamten Wickelvorganges
soll die Andrückrolle am Umfang des Wickels anliegen, um ein teleskopartiges seitliches
Verschieben der aufzuwickelnden Bahn auf den Wickel zu verhindern und einen gleichmäßigen
Andruck während der ganzen Wickelzeit zu erreichen.
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Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, dass die beiden
Tamboure unbeweglich in dem Vorrichtungsrahmen drehbar gelagert sind und der eine
gemeinsame Andrückrolle für beide Tamboure tragende Schwenkarm mit seinem Drehpunkt
an dem Rahmen verstellbar ist.
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Die zu bewickelnden Tamboure werden in offene Lagerstellen des Rahmens
eingesetzt und verbleiben dort bis der Wickel vollständig auf den Tambouren aufgewickelt
ist. Die Wickel mit ihren Tambouren sind aus dem Rahmen in bekannter Weise mittels
eines Kranes heraushebbar oder in anderer Weise aus dem Rahmen entfernbar.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Schwenkarm als Doppelarm
aus zwei parallelen Armteilen gebildet,zwischen denen die einzige Andrückrolle unverstellbar
angeordnet ist.-Vorzugsweise ist der Schwenkarm an einem, an den Rahmenwänden geführten
Schlitten schwenkbar gelagert, der von Hand oder in Abhängigkeit von dem Wickelfortschritt
auf einem der Tamboure verstellbar ist.- Um das Aufwickeln auf einen der beiden
Tamboure zu gewährleisten, ist eine weitere auf dem Schwenkarm verstellbare Rolle
gegen die Andrückrolle andrückbar.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung trägt der Schwenkarm in seinem
mittleren Abschnitt einen schwenkbaren Halbarm, an dem eine luftdurchl3ssige käfigartige
Leitschale angeordnet ist, die in einer gegenüber ihrem Schwenkarm verschwenkten
Stellung einzel oder beide Tamboure teilweise im Abstand umschließt.- Diese Leitschale
ist keine Tragschale wie bei bekannten Ausführungsformen von Auf- und Abwickelvonichtungen,
in der der Tambour bzw. die Achsen des Tambours Aufnahme finden und die durch einen
Riegelverschluß verschlossen werden, um die Tambourachsen in der Tragschale zu halten
(vgl. hierzu die US-PS 2.914.267). Beim Erfindungsgegenstand dient die luftdurchlässige
Leitschale zur Führung des jeweiligen Anfangs der Bahn beim anfänglichen Umschlingen
des Tambours.- Um dieses Umschlingen des leeren Tambours mit dem Bahnanfang zu unterstützen,
ist der Halbarm mit der luftdurchlässigen Leitschale benachbarten Blasdüsen versehen,
deren Luftstrom durch die Leitschale hindurch/gegen den Tambour gerichtet ist, auf
dem der Wickelanfang tangent ial
aufgebracht wird. Diesem Aufbringen
des Wickelanfangs auf den leeren Tambour dient auch das weitere Merkmal, wonach
der Schwenkarm an seiner Spitze eine Blasdüse trägt, deren Luftstrom gegen den von
der Leitschale teilweise umschlossenen Tambour gerichtet ist.- Auch der mittlere
Abschnitt des Schwenkarmes trägt mindestens eine Blasdüse, deren Luftstrom zwischen
beide Tamboure gerichtet ist.- Die Anordnung der Blasdüsen ist derart gewählt, dass
der Luftstrom der Blasdüsen des Schwenkarmes mindestens teilweise tangential zu
dem einen oder dem anderen der beiden Tamboure gerichtet ist.
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Die Anwendung von Blasdüsen für das Bilden einer sackähnlichen Schleife
in der Bahn ist bei Wickeleinrichtungen bekannt. Bei einem dieser als Pope-Wickler
bekannten Umfangswickler erfolgt das Trennen der Warenbahn durch einen Luftstrom,
der zwischen die Antriebswalze und den von dieser abzuschwenkenden Wickel gerichtet
ist. Insofern wird mit den vorbeschriebenen Merkmalen nur Sch-utz für die besondere
Anordnung und Ausbildung der Blasdüsen sowie für die Leitschale begehrt.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass
der den Schwenkarm tragende Schlitten parallel oder annähernd parallel zur Verbindungsebene
der Achslager beider Tamboure verstellbar ist. Da diese Verbindungsebene im allgemeinen
horizontal gelegen ist, ist somit auch der Schlitten für den Schwenkarm horizontal
an dem Vorrichtungsrahmen zu bewegen.
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Der Schwenkweg des Schwenkarmes ist klein, so dass die Anstellung
der Andrückrolle gegen den leeren Tambour schnell vor sich gehen kann, andererseits
aber auch die Bauhöhe der Vorrichtung hierdurch gering gehalten werden kann.
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Die Tamboure 9nd in ihrer Drehzahl unabhängig voneinander stufenlos
verstellbar; für dieses Merkmal wird kein selbstständiger Schutz in Anspruch genommen.
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Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Vorrichtung dargestellt und zwar zeigen die Fig. 1 und 2 die beiden Extremstellungen
des Schlittens mit seinem Schwenkarm und dessen Andrückrolle in ihren beiden Ausgangs
stellungen in Anlage an dem jeweils leeren Tambour und Fig. 3 eine Einzelheit des
Schlittens und seines Schwenkarmes.
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In den beiden vertikalen, im Abstand voneinander angeordneten parallelen
Wänden 1 der Vorrichtung sind nach oben offene Lagerausnehmungen 2, 3 vorgesehen,
in welche die nicht dargestellten Lager an den Achsenden der Tamboure 4, 5 einlegbar
sind.
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Die beiden Tambourachsen liegen in einer gemeinsamen horizontalen
Ebene E.- An der Innenseite der beiden Wände 1 und damit sich zugekehrt, sind zwei
paarweise übereinander angeordnete
Führungsschienen 6, 6a angebracht,
durch die die Seiten eines Schlittens 7 geführt sind, der aus einer Stellung 7 seine
Stellung 7' und umgekehrt durch nicht dargestellte Verstellmittel, wie z.B. einen
Ketten -trieb oder ein Zylinder-Kolbenaggregat parallel zur horizontalen Verbindungsebene
E der beiden Tamboure 4, 5 verstellbar ist. Der Schlitten trägt die Drehzapfen oder
die Drehachse 8 eines Schwenkarmes 9 , der aus seiner Stellung in ausgezogener Linie
in Fig. 1 und 2 bis in die Stellung 9' und zurück verschwenkt werden kann.
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Der Schwenkarm 9 ist vorzugsweise aus zwei parallelen und im Abstand
voneinander gehaltenen Armteilen gebildet, zwischen denen im oberen Abschnitt des
Schwenkarmes eine vorzugsweise gummibezogene Andrückrolle 10 frei drehbar angeordnet
ist, der eine weitere in Richtung des Pfeiles 12 auf die Andrückrolle und von dieser
fort verstellbare weitere Rolle 11 benachbart ist.
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In der Mitte des Schwenkarmes 9 ist bei 14 en schwenkbarer Halbarm
13 gelagert, der durch ein Zylinder-Kolbenaggregat aus der in Fig. 1 in ausgezogener
Linie wiedergegebenen Ruhestellung in eine Lage 13' bzw, in eine Stellung nach Fig.
2 und zurück schwenkbar ist. Dieser Halbarm weist in der Nähe seines freien Endes
eine Leitschale 15 auf, die parallel zu den Tambouren 4, 5 und den Rollen 1o, 11
gelegen ist und die aus einem Gitter, einem Rost oder einer luftdurchlässigen gebogenen
Platte besteht.
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An der Außenseite der Leitschale 15 sind zwei oder mehrere Blasdüsen
16,
17 angeordnet, deren Luftstrom, wie in Fig. 2 zu erkennen ist, durch die Leitschale
15 hindurchzutreten vermag.
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heitere Blasdüsen 18, 19 trägt die eine Kante des Armes 13, wobei
der Luftstrom dieser Blasdüsen zwischen die beiden Tamboure 4, 5 gerichtet ist.-
Letztlich trägt der Schwenkarm 9 oberhalb der Rolle 12 eine weitere Blasdüse 21,
deren Luftstrom, wie Fig. 2 erkennen läßt, gegen den Tambour 5 in der Ausnehmung
3 des Vorrichtungsrahmens gerichtet ist.
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Die auf die Tamboure 4,5 abwechselnd in noch zu erläuternder Art aufzuwickelnde
Warenbahn B wird über eine Einführrolle 24 in Richtung der Pfeile F in die Vorrichtung
kontinuierlich eingeführt.- Der wechselseitige Aufwickelvorgang der Bahn B auf die
beiden Tamboure 4, 5 vollzieht sich wie folgt: Für den Wechsel der Bewicklung von
dem auf den Tambour 5 vollständig aufgewickelten Wickel 25 auf den leeren Tambour
4 wird der diesem zugeordnete Elektroantrieb an der Achse dieses Tambours angekuppelt
und dieser auf eine Drehzahl gebracht, die der Bahngeschwindigkeit entspricht. Der
Schlitten 7 steht noch in seiner Stellung 7' und die Rolle 1o liegt an dem Wickel
25 an. Hat dieser seinen gewünschten Durchmesser erreicht, so wird der Schwenkarm
9 in die Stellung 9' (Fig. 2)abwärts geschwenkt, wozu ein Zylinder-Kolbenaggregat
dient, dessen Zylinder 27 bei 28 schwenkbar an dem Schlitten 7 angeordnet ist und
dessen Kolbenstange 29 bei 30 an dem Schwenkarm 9 angreift.
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Nachdem die Rolle 1o abwärts bewegt worden ist, wird der Schlitten
7 aus seiner Stellung 7' in seine in Fig. 1 in ausgezogener Linie gezeigten Lage
verfahren, wobei die Warenbahn zuspannungsgeregelt über die Role24 und die Andrückrolle
1o läuft. Hat der Schlitten 7 seine linke Stellung in Fig. 1 erreicht, so wird der
Arm 9 derart im Uhrzeigersinn verschwenkt, dass die Andrückrolle 1o unter Zwischenlage
der Warenbahn an dem leeren, sich drehenden Tambour zur Anlage kommt. Der Tambour
4 und die Rolle 1o bilden einen Einzugsspalt 31, durch welchen die Warenbahn B in
Richtung des Pfeiles 20 gezogen wird, Hiernach wird d' Antrieb des Tambours 5 verlangsamt,
so dass die Warenbahn B aus dem Spalt 31 zwischen dem Tambour 4 und der Rolle 1o
mit höherer Geschwindigkeit austritt, als sie auf den Wickel 25 des Tambours 5 aufgewickelt
wird. Mit Hilfe des Luftstromes aus den Düsen 18, 19 entsteht hierdurch eine sackartige
Schlaufe S in der Bahn, deren einer Abschnitt S' tangential zu dem angetriebenen
Tambour 4 gelegen ist, dessen Umfang für eine Haftung der Bahn befeuchtet sein kann.
Wie Fig. 1 erkennen läßt, umschlingt die Bahn den Tambour 4 zunächst über 1800,
um dann in den Spalt 31 zwischen dem Tambour 4 und der Rolle 1o eingezogen zu werden,
wodurch die Warenbahn schlupffrei von dem Tambour 4 in Drehrichtung 4a mitgenommen
wird. Hierdurch wird auf die beiden Abschnitte S' und S'' der Schlaufe S ein Zug
in entgegengesetzter Richtung ausgeübt, so dass die Bahn bei S'' reißt und der Anfang
des neuen Wickels 26 auf dem Tambour 4 aufgewickelt wird, wobei die Andruckwalze
1o mit Hilfe des Zylinder-Kolbenaggregats 27, 29 sofort einen variablen Andruck
an den zentrumsangetriebenen Wickel 26 ausübt. Das Bahnende wird von dem Wickel
25 aufgenommen.
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Hat der Wickel 26 auf dem Tambour 4 seinerseits den gewünschten Durchmesser
erreicht, so wird der Hebelarm 9 wieder nach unten verschwenkt, bzw, das Zylinder-Kolbenaggregat
27, 29 drucklos gemacht:, so dass der Schwenkarm 9 aufgrund seines Eigengewichtes
entgegen dem Uhrzeigersinn um seinen Drehzapfen oder seine Drehachse 8 in seine
untere Ruhestellung gelangt, wonach der Schlitten 7 in seine Position 7' verfahren
wird, in der die Bahn B über die Rolle 11 läuft, die zunächst keine Anlage an der
Andrückrolle lo bsitzt. Vor oder geichzeitig mit dem Verfahren des Schlittens 7
tst der Tambour 5 in seine in Fig. 2 wiedergegebene Lage gebracht worden und der
dazugehörige Elektroantrieb angekuppelt, wobei jedoch dieser Antrieb zunächst noch
ausgeschaltet bleibt und somit der Tambour 5 noch keine Drehbewegung vollführt.
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Hat der Schlitten 7 seine neue Position erreicht und ist der Tambour
5 in seiner neuen Lage mit seinem Antrieb verbunden worden, so wird der Schwenkarm
9 derart engen dem Uhrzeigersinn verschwenkt, dass die Andrückrolle 1o mit dem noch
stehenden leeren Tambour 5 zur Anlage kommt und einen Einzugsspalt 32 bildet. Hiernach
wird der Antrieb des angekuppelten Tambours 5 einauch geschaltet, wodurch/die Andrückwalze
1o in eine Drehung versetzt wird, die der Bahngeschwindigkeit entspricht. Gleichzeitig
wird auch durch das nicht dargestellte Zylinderkolbenaggregat der Halbarm 13 in
seine in Fig. 2 wiedergegebene Stellung verschwenkt, wobei die luftdurchlässige
Leitschale 15 den Tambour 5 im Abstand
konzentrisch umgibt. Hiernach
wird die Rolle 11 in Richtung des Pfeiles 12 auf die in Drehung versetzte Andrückrolle
1o zu verstellt oder verschwenkt, so dass die Warenbahn B durch die Andrückrolle
1o weiter befördert wird.
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Nunmehr wird der Antrieb des Tambours 4 verlangsamt, so dass sich
unterstützt durch den Luftstrom 34 aus der Düse 21 zwischen den beiden Rolen 1o,
11 einerseits und dem Wickel 26 andererseits eine Schlaufe K bildet. Durch den Luftstrom
34 wird die Bahnschlaufe K in den Spalt 32 zwischen den Tambour 5 und der Andrückrolle
1o gedrückt. Um ein Umlegen der so gebildeten Schlaufe um den ebenfalls befeuchteten
Tambour 5 mit Sicherheit zu gewährreisten, wird der Luftstrom aus den Düsen 16,
17 durch die Halbschale 15 hindurch tmantal auf den Tambour gerichtet.
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An dem Tambour 5 haftet daher der entsprechende Abschnitt der Schlaufe
K an und wird von dem Tambour in den Spalt 32 mitgenommen. Durch die schlagartig
gegenläufige Zugbeanspruchung der Warenbahn B zwischen dem Tambour 5 und der Rolle
1o einerseits und dem Wickel 26 andererseits, reißt die Bahn zwischen diesen Teilen,
so dass das Ende der Bahn auf dem Wickel 26 und der Kopfabschnitt der Bahn B als
erste Windung eines neuen Wickels 25 auf dem Tambour 5 aufgewickelt werden.
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Nach dem vorbeschriebenen Wechselvorgang schwenkt der Halbarm 13 sofortwieder
in seine Ausgangslage an dem Schwenkarm 9 zurück, so dass die Warenbahn nunmehr
auf den Tambour 5 aufgewickelt werden kann, wobei wiederum die Andrückrolle 10 gegen
den Wickel 25
wirksam wird. Die Blasdüsen können abgestellt werden
und die Rolle 11 wieder in ihre Ausgangslage zurückverstellt werden, in der sie
einen offenen Spalt mit der Andrückrolle 1o bildet.
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Der Halbarm 13 ist derart gestaltet und an dem Schwenkarm 9 angeordnet,
dass die Leitschale 15 auch den Tambour 4 in einer Stellung 13' in Fig. 1 umschließt,
wie sie dies mit dem Tambour 5 tut. Hierfür kann der Halbarm 13 noch weitere Blasdüsen
35, 36 tragen, deren Luftstrom radial gegen den Tambour 5 oder auch gegen den Tambour
4 gerichtet ist.- Somit kann die Leitschale 15 das Umschlingen des jeweiligen Wickelanfanges
um jeden der beiden Tamboure 4, 5 unterstützen.
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Der Schlitten 7 und der Arm 9 vollführen eine zu den beiden Tambouren
symmetrische Bewegung. Der Weg W des Schlittens 7 entspricht dem Abstand A der Tamboure,
so dass für beide Wickel 25, 26 sich die gleichen Andruckbedingungen der Rolle 1o
ergeben.
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Vorstehendes läßt erkennen, dass die Aufwickelvorrichtung der Bahn
B auf beide Tamboure 4,5 bzw. Wickel 25,26 immer dieselbe ist; vgl. die Pfeile M
und N in Fig. 1 und 2.