-
Einrichtung zum Aufwickeln von Bahnen aus
-
Papier, Zellstoff oder dgl.
-
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Aufwickeln von Bahnen
aus Papier, Zellstoff oder dgl., mit den im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen
Merkmalen.
-
Eine derartige Einrichtung ist beispielsweise in der DT-PS 1 017 017
beschrieben. Bei dieser bekannten Einrichtung wird die Bahn über die Mantelfläche
der als umlaufende Trommel ausgebildeten Abstützwalze zugeführt, vor deren Mantelfläche
drei Wickelwalzen in Umfangsrichtung der Abstützwalze hintereinander angeordnet
sind. Die Wickelkerne werden zunächst einem ersten Wickelraum, der durch die beiden
ersten Wickelwalzen und die Abstützwalze gebildet ist, zugeführt und dabei auf die
auf der Abstützwalze liegenden Bahn aufgesetzt, Sie berühren die Bahn dabei im wesentlichen
längs einer Mantellinie. Die Bahn wird sodann durch einen in der Bahnebene wirkenden
Luftstrahl durchgetrennt, wobei dieser Luftstrahl gleichzeitig ein Anlegen des freien
Endes des Bahnanfanges um den Wickelkern bewirken soll. Während des folgenden Aufwickelvorganges
wird die Wickelrolle zwischen der mittleren der Wickelwalzen und der Abstützwalze
hindurchgeführt und gelangt in den Wickelraum, der aus der zweiten und dritten Wickelwalze
zusammen mit der Abstützwalze gebildet ist. Dort wird der Wickelvorgang abgeschlossen
und die Wickelrolle einer Abführungsvorrichtung zuqeführt, nachdem bereits ein weiterer
Wickelkern dem ersten Wickelraum zugeführt ist und die Bahn erneut durchgetrennt
worden ist.
-
Es hat sich gezeigt, daß die erreichbaren Wickelgeschwindigkeiten
bei den bekannten Einrichtungen begrenzt sind, da ein sicheres Herumführen des Bahnanfanges
um den Wickelkern nicht sichergestellt und damit ein sttörungsfreier Beginn des
Aufwickelvorganges nicht gewährleistet ist. Dabei ergab sich,
daß
ddie Wickelkerne,um einen sicheren Beginn des Aufwickelns zu erreichen, beleimt
werden müssen, was aber wieder andere Nachteile mit sich bringt So muß in diesem
Fall beispielsweise die Bahn durchgetrennt werden, bevor die Beleimung durchgeführt
werden kann, was wiederum zu einer Verzögerung im Aufwickelvorgang führt. Weiterhin
läßt sich ein Spritzen des Leimes nicht immer vermeiden und dies führt wiederum
zu Störungen beim Wickeln. Weiterhin ist bei der bekannten Vorrichtung durch die
erforderlichen großen Schwenkbewegungen der einzelnen Wickelwalzen die Taktzahl
begrenzt.
-
Aus dem DT-Gbm 66 Ol 235 ist eine Einrichtung zur kontinuierlichen
Herstellung von Rollen aus dünnen, bandförmigen Materialien bekannt, bei der insgesamt
sechs Wickelwalzen an einer rotierenden Trommel gleichabständig angeordnet sind.
Die Wickelkerne werden von außen jeweils zwischen zwei benachbarte Wickelwalzen
gebracht und dort durch besondere Halterungsvorrichtungen festgehalten. Die Bahn
wird, ebenfalls von außen, direkt an einen Wickelkern herangeführt und hinter der
Zuführungsstelle durchgetrennt. Durch Anblasen mit Luft von außen soll dann erreicht
werden, daß sich der Bahnanfang um den Wickel kern herumschlingt. Nach dem Weiterdrehen
der Trommel erfolgt dann der Aufwickelvorgang, bei der die Wickelrolle von außen
durch ein umlaufendes Band gehalten wird. Während des Aufwickelvorganges wird die
Bahn bereits über einen nächsten zwischen dem nachfolgenden Walzenpaar angeordneten
Wickelkern geführt, um den sich nach dem erneuten Durchtrennen der Bahn der Bahnanfang
herumlegen soll. Auch mit dieser bekannten Einrichtung ist ein störungsfreier Beginn
des Aufwickelvorganges nicht sichergestellt. Außerdem sind aufwendige Maßnahmen
zum Festhalten der Wickelkerne bzw. Wickelrollen zwischen den Walzenpaaren erforderlich,
die weitere Störungen verursachen können.
-
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe bestand darin, eine Einrichtung
gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 zu schaffen, mit der ein besonders
störungsfreier Beginn des
Aufwickelvorganges erreicht werden kann,
ohne daß ein Beleimen der Wickelkerne erforderlich ist und mit der eine besonders
hohe Taktzahl beim Aufwickeln erreicht werden kann.
-
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den Merkmalen,
die im Kennzeichen des Patentanspruches 1 aufgeführt sind.
-
Wie weiter unten näher erläutert, wird durch das Aufsetzen des Wickelkernes
auf eine Stelle, an der die Bahn nicht direkt abgestützt ist, und das Hineindrücken
von Wickelkern und Bahn in den Wickelraum erreicht, daß der Wickelkern bereits vor
dem Durchtrennen der Bahn auf einen beträchtlichen Teil seines Umfanges von der
Bahn umschlungen ist. Damit ist ein besonders sicherer Beginn des Aufwickelvorganges
ohne Beleimung des Wickelkernes sichergestellt. Die Wickelwalzenpaare werden während
des Aufwickelvorganges um die Abstützwalze herumgeführt, so daß jede Wickelrolle
einem bestimmten Wickelwalzenpaar zugeordnet bleibt. Die Wickelrolle wird dann an
einer der Vorrichtungen zum Zuführen der Wickelkerne in etwa gegenüberliegenden
Stellen der Abstützwalze der Vorrichtungen zum Abführen der Wickelrollen zugeführt.
Das freie Wickelwalzenpaar wandert dann zurück zur Zuführungsstelle für die Wickelkerne.
-
Verschiedene vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen
Einrichtung sind möglich und Gegenstand der Unteransprüche.
-
Im folgenden wird anhand der Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel einer
Einrichtung nach der Erfindung näher erläutert.
-
Fig. 1 zeigt in stark schematisierter Darstellung den Aufbau einer
Einrichtung zum Aufwickeln von Bahnen in Seitenansicht in einer Position kurz nach
Zuführung eines Wickelkernes.
-
Fig. 2 zeigt in einer Darstellung analog Fig. 1 die Einrichtung in
einer Position kurz nach Durchtrennung der Bahn.
-
Fig. 3 zeigt die Einrichtung nach den Fig. 1 und 2 in einer Position
kurz nach dem Ausstoß der fertigen Wickelrolle.
-
In den Fig. 1 bis 3 ist eine Einrichtung zum Aufwickeln kontinuierlich
zugeführter, flexibler Bahnen dargestellt, die insbesondere zum Aufwickeln von ein
oder mehrlagigem Tissue- oder Hygiene-Kreppapier für die Herstellung von Haushalts-
und Toilettenrollen geeignet ist.
-
Es sind jeweils nur die Einzelheiten dargestellt, die für das Verständnis
der Funktionsweise notwendig sind. Andere Einzelheiten, insbesondere die des Maschinenständers,
sind der Übersichtlichkeit wegen nicht dargestellt.
-
Die Einrichtung weist ein Walzensystem auf, das aus einer zentral
angeordneten, um eine Achse 1 drehbaren Abstützwalze 2 und drei Paaren von Wickelwalzen
3a-4a, 3b-4b, 3c-4c besteht, wobei die Wickelwalzenpaare um den Umfang der Abstützwalze
2 herum angeordnet und längs einer Kreisbahn K um die Abstützwalze 2 herum schwenkbar
sind. Selbstverständlich können auch mehr als drei Paare von Wickelwalzen vorhanden
sein. Bei drei Paaren beträgt der gegenseitige Abstand der Wickelwalzenpaare im
wesentlichen 1200, bei mehreren Paaren ist er entsprechend kleiner. In diesem festen
Winkelabstand voneinander befinden sich jeweils die Walzen 3a, 3b, 3c jedes Wickelwalzenpaares.
-
Die Walzen 4a, 4b, 4c sind dagegen schwenkbar gelagert, so daß der
Abstand zwischen den beiden Walzen eines Paares veränderbar ist. In dem dargestellten
Ausführungsbeispiel sind die Wickelwalzen 4a, 4b, 4c über jeweils einen Schwenkarm
7 mit einem Schwenkpunkt verbunden, der auf der Drehachse 1 der Abstützwize 2 liegt.
Selbstverständlich können die Schwenkpunkte auch gegen die Mittelachse versetzt
angeordnet sein. Im letzteren Falle besäße jedweder Walzen 4a, 4b, 4c ihren eigenen
Schwenkpunkt. Das An- und Abschwenken der Walzen 4a, 4b, 4c wird festgelegt durch
eine am Maschinenständer angeordnete, in den
Figuren nur abschnittsweise
dargestellte, geschlossene Steuerkurve 8, in der Führungsrollt 18 laufen, die über
Verbindungsglieder 17 jeweils mit einem der Schwenkarme 7 verbunden sind.
-
Auf diese Weise können die Schwenkarme 7 in Richtung der Pfeile S
hin- und hergeschwenkt werden und damit'der Abstand der beiden Walzen eines Wickelwalzenpaares
in Abhängigkeit vom Wickelkern- bzw. Wickelrollendurchmesser gesteuert werden. Diese
Steuerbewegungen werden bei Verwendung einer Steuerkurve mit nur einer Außenbahn
durch Luftzylinder mit Regeleinheiten zur Kontrolle der gleichmäßigen Wicklung unterstützt.
Die Wickelwalzen 3a, 3b, 3c sind angetrieben und ihre Oberfläche bewegt sich mit
Bahngeschwindigkeit.
-
Die Wickelkerne werden der Einrichtung, wie aus den Fig. 1 bis 3 ersichtlich,
von oben zugeführt. Die Vorrichtung zur Zuführung der Wickelkerne weist ein Magazin
11 auf, aus dem die Wickelkerne 14 einer Halterung 5 zugeführt werden, die an den
Kontaktstellen mit den Wickelkernen Rollelemente aufweist, so daß die freie Drehbarkeit
der Wickelkerne in der Halterung 5 gewähreleistet ist. Die Halterung 5 ist mittels
eines Druckluftzylinders 10 in einer Richtung, die im wesentlichen auf die Drehachse
1 der Abstützwalze 2 zu verläuft, bewegbar.
-
Die Papierbahn 19 wird von einer nicht dargestellten Vorratsrolle
kommend, zunächst einer Speichervorrichtung 16 zugeführt, die eine pendelnd angeordnete
Speicherwalze 16a aufweist, durch deren Auslenkung der Bahnweg zur eigentlichen
Wickeleinrichtung verkürzt oder verlängert werden kann. Die Bewegung der Speicherwalze
16a kann durch die Bahnspannung selbst oder durch Steuerorgane in Verbindung mit
einem vorgegebenen Programm bewirkt werden.
-
Von der Speichervorrichtung 16 wird die Bahn 19 dem ersten Wickelwalzenpaar
3a, 4a in seiner Stellung unmittelbar vor der Zuführungsvorrichtung 5, 10, 11 für
die Wickelkerne 14 zugeführt und läuft über die der Abstützwalze 2 abgewandte Außenseite
dieses Walzenpaares. Sie wird dann (s. Fig. 1) weitergeführt zu dem, in Bewegungsrichtung
D der Abstützwalze 2
gesehen, nächsten Wickelwalzenpaar 3b, 4b,
wobei sie über die Außenseite der Wickelwalze 4b dem durch die Walzen 4b, 3b und
2 begrenzten Wickelraum zugeführt wird. In diesem Wickelraum erfolgt das vollständige
Aufwickeln der Wickelrolle 15.
-
Unmittelbar im Anschluß an die Vorrichtung zur Zuführung der Wickelkerne
ist eine Vorrichtung zum Durchtrennen der Bahn angeordnet. Sie weist einen bewegbaren
Messerbalken 13 mit einem Messer 13a auf, der über einen Druckluftzylinder 12 betätigbar
ist. Weiterhin ist in jeder der Wickelwalzen 3a, 3b, 3c im Mantel ein Gegenmesser
9 angeordnet, das mindestens 0,1 mm am zylindrischen Umfang der Walze vorsteht.
Zum Durchtrennen der Bahn wird der Messerbalken 13 in einem Augenblick betätigt,
in dem sich eine Walze 3a, 3b, 3c, in Fig. 1 beispielsweise die 3a, unmittelbar
vor dem Messerbalken 13 und das Gegenmesser 9 direkt vor dem Messer 13a befindet.
-
Zur Abführung der fertigen Wickelrollen 15 dient eine unterhalb der
Abstützwalze 2 angeordnete Transportvorrichtung 6, in die die fertige Wickelrolle
bei entsprechender Stellung eines Walzenpaares hSineinfällt.
-
Die Wirkungsweise der oben beschriebenen Einrichtung ist folgende:
Auf die sich bewegende Bahn 19 wird mittels der Halterung 5 ein Wickelkern 14 im
Bereich zwischen den Wickelwalzen 3a und 4a aufgesetzt und zwischen diese Wickelwalzen
bis in den Wickelraum der durch die Walzen 3a, 4a, 2 begrenzt ist, gedrückt. Die
hierbei notwendige Verlängerung der Bahn wird durch entsprechende Bewegung der Speicherwalze
16a bewirkt. Durch Zurückziehen der Halterung 5 bei gleichzeitigem Zusammenschwenken
der beiden Wickelwalzen 3a und 4a wird der Wickelkern im Wickelraum eingeklemmt
und zwangsweise angetrieben. In dieser Phase wirkt der Wickelkern 14 lediglich als
Umlenkwalze und hat keinerlei weiteren Einfluß auf den Bahnverlauf. Dieser Zustand
ist in Fig. 1 dargestellt.
-
Während des Zuführens des Wickelkernes 14 zum Wickelwalzenpaar 3a,
4a wird die Wickelrolle 15 durch das Wickelwalzenpaar 4b, 3b fertig gewickelt. Dann
erfolgt mittels einer Bewegung des Messerbalkens 13 ein Durch trennen der Bahn.
Der Augenblick unmittelbar nach dem Durchtrennen der Bahn ist in Fig. 2 dargestellt.
Wie ersichtlich, läuft das freie Ende des abgetrennten Teils der Bahn weiter auf
die Wickelrolle 15, wobei es durch eine an der Außenseite der Wickelwalze 4b anliegende
Bürste 20 geführt ist.
-
-tätig Der Anfang der Bahn 19 wickelt sich selbst um den Wickelkern
14. Dieses Aufwickeln des Bahnanfangs kann durch zwischen dem Messerbalken 13 und
der Halterung 5 in der Position nach Fig. 1 und 2 vor der Oberfläche der Wickelwalze
3a angeordnete Luftdüsen 21 unterstützt werden. Es wird hier eine saubere und faltenarme
Bahnübernahme erreicht. Eine Beleimung des Wickelkernes 14 ist nicht erforderlich.
-
Daß aus den Wickelwalzen 3a-4a, 3b-4b, 3c-4c bestehende System schwenkt
nun, wie aus Fig. 3 ersichtlich, in Richtung des Pfeiles D um die Achse 1 weiter
bis das Walzenpaar 3c, 4c in die Position zur Aufnahme eines weiteren Wickelkernes
14 kommt.
-
Auf diesem Weg wird die zwischen dem Walzenpaar 3a und 4a entstehende
Wickelrolle weiter aufgewickelt und die zwischen dem Walzenpaar 3b, 4b bereits fertig
gewordene Rolle wird beim Vorbeigang dieser Wickelwalzen an der Vorrichtung zur
Abführung der Wickelrollen durch Ausschwenken der Wickelwalze 4b freigegeben und
fällt (s. Fig. 3) durch ihr Eigengewicht in die Fangbleche dieser Transportvorrichtung.
-
Die Bewegung des aus den Wickelwalzen 3a, 4a, 3b, 4b, 3c, 4c bestehenden
Walzensystems erfolgt getaktet und langsam kreisend, so daß jeweils ein Wickelwalzenpaar
den Aufwickelvorgang vornimmt, während die beiden anderen Paare an der Vorrichtung
zur Zuführung der Wickelkerne bzw. an der Vorrichtung zur Abführung der Wickelrollen
vorbeigeführt wird. Es ist somit ein kontinuierlicher Betrieb sichergestellt.