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Vorrichtung zum kernlosen Wickeln streifenförmiger
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Materialbahnen.
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum kernlosen Wickeln
mindestens einer streifenförmigen Materialbahn, insbesondere selbstklebend ausgerUsteter
Schaumstoffbahnen, mit einem aus einzelnen Segmenten gebildeten Wickeldorn, dessen
Segmente in Wickelstellung in ihrer Lage mit größtem Wickelumfang angeordnet sind.
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Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf eine Vorrichtung zum kernlosen
Wickeln einer oder gleichzeitig mehrerer streifenförmiger Materialbahnen, vorzugsweise
selbstklebend ausgerüsteter Schaumstoffbahnen.
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Bekannt ist ein Wickelkopf zum kernlosen Aufwickeln streifenförmiger
Materialbahnen, bei welchem der Streifenanfang durch eine entsprechende Klemmeinrichtung
am Wickelkopf befestigt wird. Nach dem Wickelvorgang wird der Wickelkopf
mit
den gewickelten Rollen von der Bedienungsperson aus der Maschinenhalterung gelöst
und von der Maschine weg an einen Packplatz getragen. Die Klemmvorrichtung wird
manuell gelöst, und die gewickelten Rollen werden durch axiales Drucken geben die
Rollen vom Wickelkopf abgestreift. Anschließend wird der Wickelkopf manuell wieder
in die Maschinenhalterung eingelegt und der Streifenanfang der zu wickelnden Materialstreifen
am Wickelkopf durch manuelle Betätigung der Klemmeinrichtung befestigt.
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Der Nachteil dieses Wickelkopfes besteht darin, daß die Handreichungen
für das Abnehmen der gewickelten Rollen und Wiedereinlegen des Wickelkopfes in die
Maschinenhalterung sehr umständlich und damit sehr zeitaufwendig sind.
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Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß die unter einer gewissen
Wlckeispannung gewickelten Rollen dem Abstreifen vom Wickelkopf schon oftmals aufgrund
ihrer materialspezifischen hohen Heftreibungswerte gegenUber dem Wickeldorn einen
entsprechenden Widerstand entgegensetzen, so daß die gewickelten Rollen -vor allem
beim Aufwickeln relativ schmaler filaterialbreiten- das Best t haben, teleskopartig
auseinanderzufallen, wonach die Rollen von der ¢-7ie2:1ungsperson einzeln wieder
durch Klopfen auf die Schnittkanten rnit der Hand ausgerichtet werden müssen.
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Es ist ein spreizbarer Wickeldorn bekannt (DE-PS 813933), wobei die
einzelnen Lamellen des Wickeldorns in ihrem Wickelumfang vergrößert oder verkleinert
werden können. Hierzu wird ein Verschlußkopf verwendet, der auf das freie Ende der
Lamellen gesteckt wird und diese daher auseinanderb spreizt. In dieser Lage kann
der Wickelvorgang durchgefUhrt werden, und nach Beendigung des Wickelvorgangs wird
der Verschlußkopf entfernt, so daß die Lamellen nach innen fallen und der hergestellte
Wickel von den Lamellen entnommen
werden kann. Nachteilig ist hierbei
jedoch, daß die Lamellen tatsächlich keine reine radiale Bewegung, sondern einen
Schtuenlcvorgang um ihre feste Einspannstelle durchfUhren.
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Dies bedeutet wiederum, daß beim Entfernen des erzeugten Wickels das
befürchtete teleskopartige Auseinanderfallen der einzelnen Lagen eintritt, da der
eine Rand der untersten Lage noch relativ fest auf den Lamellen des Wickeldorns
ruht, während die gegenüberliegende Seite bereits einen Abstand von den Lamellen
aufweist.
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Zweck der Erfindung ist es, einen Wickelkopf zu schaffen, mit welchem
der Streifenanfang einer oder gleichzeitig mehrerer Materis istreifen, vorzugsweise
selbstklebend ausgerüsteter Schaumstoffatreifen, automatisch erfaßt und anschließend
zu einer oder mehreren Rollen gleichzeitig gewickelt werden, wobei die durch die
Wickelspannung beim Wickeln der Rolle entstehende Haftreibung zwischen dem Wickelkopf
und der ersten inneren Wickellage der Rolle automatisch aufgehoben wird und die
gewickelten Rollen, auch die Rollen mit relativ schmalen Materialbreiten, störungsfrei
vom Wickelkopf abgestreift werden, ohne hierbei teleskopartig auseinanderzufallen.
Hierbei soll die Zeitdauer fUr den Rollenwechsel so klein wie möglich gehalten werden.
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Insbesondere soll durch die Erfindung ein Wickeldorn gebildet werden,
bei dem die Segmente insbesondere beim Entfernen des aufgewickelten Materials solche
Bewegungen ausführen, die die Form des Wickels nicht beeinträchtigen.
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Dies wird erfindungsgemäß gelöst durch einen automatischen Wickelkopf,
welcher vor dem Wickelvorgang axial in die Arbeitsebene hinein und nach dem Wickelvorgang
axial aus der Arbeitsebene heraus bewegbar angeordnet ist. Nach Eintritt des Wickeldorns
in die Arbeitsstellung wird der
äußere Durchmesser des aus mehreren
Segmenten bestehenden Wickeldorns automatisch vergrößert, so daß der in Bereitschaft
liegende Streifenanfang der zu wickelnden Materialstreifen nach der axialen Bewegung
des Wickeldorns z.B. nach oben in eine beirn Aufspreizen der Segmente entstehende
Schlitzöffnung zu liegen kommt. Nach dem Wickeln der Rollen wird nach dem Durchtrennen
der Materialstreifen mittels einer entsprechenden Trenneinrichtung der Wickeldorn
in seinem äußeren Durchmesser automatisch verkleinert, wobei die beim Wickelvorgang
entstandene Wickelspannung und damit die Haftreibung zwischen der ersten Wickellage
und dem Wickeldorn aufgehoben wird, womit erreicht wird, daß die Rollen beim Abstreifen
vom Wickeldorn nicht teleskopartig auseinanderfallen, und anschließend axial nach
unten gefUhrt, wobei die gewickelten Rollen durch eine z.B. kreuzförmig ausgebildete
Abstreifeinrichtung am Wickelteller von den Segmenten des Wickeldorns automatisch
entfernt werden, so daß die gewickelten Rollen von dem fest mit dem Wickelkopf verbundenen
Wickel teller wie von einem Tablett von der Bedienungsperson weggenommen und anschließend
in die Verpackung eingelegt werden können.
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Mit Hilfe des Innenkonus, der durch die Lamellen gebildet wird, und
des Außenkonus am Spreizdorn, der im Innenkonus in Berührungslage angeordnet ist,
kann erreicht werden, daß die Lamellen zunächst eine rein axiale Bewegung ausrühren.
Die die Lamellen umgebende Feder wirkt nämlich einer radialen Bewegung der Segmente
entgegen. Gelangen Jedoch die Segmente an den Axialanlageteil, so können sie keine
weitere axiale Bewegung durchführen. Da der Spreizdorn jedoch seine axiale Bewegung
weiterhin durchfÜhrt, können die Segmente nur noch entgegen der Wirkung der Feder
rein radiale Bewegungen ausführen. Entsprechendes gilt für den umgekehrten Vorgang,
und
in diesem Zusammenhang ist bedeutsam, daß der Wickeldorn so von dem erzeugten Wickel
entfernt wird, daß die Segmente des Wickeldorns rein radiale Bewegungen durchführen,
Durch eine derartige Bewegung kann die Form des erzeugten Wickels nicht verändert,
insbesondere nicht verschlechtert werden.
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Einzelheiten und Ausgestaltung der Erfindung sind folgender Beschreibung
za entnehmen.
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Es zeigen: Fig.l einen automatischen Wickelkopf gemäß einem Ausführungsbeispiel
vorliegender Erfindung in abgesenkter Stellung im Längsschnitt entsprechend der
Schnittlinie I....I in Fig.).
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Fig.2 den in Fig.l dargestellten automatischen Wickelkopf in Wickelstellung
im Längsschnitt entsprechend der Schnittlinie I I in Fig.3.
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Fig.3 eine Draufsicht des automatischen Wickelkopfes.
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In Fig.l ist ein automatischer Wickelkopf dargestellt, und zwar in
abgesenkter Stellung.
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An einer mit einem Rahmengestell fest verbundenen Gestellwand 4 ist
ein Lagerflansch 7 verschraubt. In dem Lagerflansch 7 sind zwei Radiallager 13 mit
ihren Außenringen angeordnet, während die Innenringe der beiden Radiallager 13 auf
der äußeren Zylinderfläche eines FUhrungslagers 6 befestigt sind.
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Die Radiallager 13 werden durch zwei Lagerdeckel 16 an der axialen
Verschiebung im Lagerflansch 7 gehindert.
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Die Radiallager 13 werden durch Distanzbuchsen 14, 15 auf Abstand
gehalten. Das Führungslager 6 trägt im unteren Bereich zwei zylindrische selbstschmierende
Sinterlager 17, in welchen ein Spreizdorn 11 axial bewegbar angeordnet ist.
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Der mit dem Führungslager 6 fest verbundene Führungsflansch 1 ist
nach oben hin mit dem Wickelteller 2 fest verschraubt.
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Der Führungsflansch 1 ist mit vier um 90°versetzt angeordneten Nuten
versehen, in welchen Je eine Paßfeder 12 in Achsrichtung verschiebbar gelagert ist,
welche mit einem aus vier Segmenten bQstehenden Wickeldorn 5 fest verschraubt sind.
Der Spreizdorn 11 besteht aus einer zylindrischen Stange, und im oberen Bereich
verdickt sich diese Stange zu einem zylindrischen Kopf, welcher sich nach oben hin
durch einen Konus in einen zylindrischen Absatz verjüngt. In dem zylindrischen Kopf
des Spreizdorns 11 sind vier Zylinderstifte 10 um 90° versetzt angeordnet, welche
in den Nuten der vier Führungssegmente 3 gelagert sind. Die Segmente des Wickeldorn.
5 sind nach unten hin mit konischen Flächen versehen, welche mit dem Konus des Spreizdorns
11 in BerUhrung stehen. Die vier FUhrungssegmente 3 sind mit den Segmenten des'Wickeldorns
5 fest verschraubt.
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Um die Segmente des Wickeldorns 5 ist in einer Radialnut eine Spiralfeder
9 und um die vier FUhrungssegmente 3 in einer zweiten Radialnut eine weitere Spiralfeder
8 gelegt.
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Die Spiralfedern 8, 9 drücken die Segmente nach innen zusammen. Ein
mit dem FUhrungsClansch 1 fest verschraubter Wickelteller 2 trägt vier dem Außenumfang
der Segmente des Wickeldornsfentsprechende viertelkreisbogenförmige Aussparungen.
Die Begreniungslinien dieser Aussparungen bilden im Wickelteller 2 ein kreuzförmiges
Steggebilde, welches bei der Abwärtsbewegung des Wickeldorns 5 die Funktion einer
Abstreifeinrichtung übernimmt. Am Führungslager 6 ist im
unteren
Bereich koaxial zu diesem eine Friktionsscheibe 18 befestigt, welche eine kreisförmige
Nut aufweist, in welche ein kreisförmiger Friktionsbelag 19 eingeklebt ist. Auf
dem unten a15 zylindrischer Hohlkörper ausgebildeten Teil des FUhrungslagers 6 und
koaxial zu diesem drehbar angeordneten Gegenscheibe 20 befindet sich fest mit dieser
verschraubt ein Kettenrad 21. Die Gegenscheibe 20 ist mit einem Bundlager versehen.
Unterhalb der Gegenscheibe 20 ist das Führungslager 6 mit einem Außengewinde versehen,
auf welches eine Rändelmutter 25 aufgeschraubt ist. Zwischen dem Bundlager der Gegenscheibe
20 und Rändelmutter 25 sind zwei Scheiben 24 und zwei Tellerfedern 23 aufgereiht.
Der Spreizdorn 11 trägt im untersten Bereich einen fest mit diesem verbundenen Lagerkörper
26, in welchem der Außenring eines Radiallagers 27 eingepreßt ist. Gegen axiale
Verschiebung ist das Radiallager 27 durch einen Sicherungsring 29 gesichert und
auf einem zylindrischen Verbindungsstück 28 angeordnet, welches mit einem Innengewinde
ausgestattet ist.In dieses Innengewinde ist eine Kolbenstange eines Preßluftzylinders
70 oder der bewegliche Teil eines elektromagnetischen Antriebs eingeschraubt. Der
Preßluftzylinder 30 ist mit einer ortsfesten Gestellplatte 31 fest verschraubt.
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In Fig.2 ist der automatische Wickelkopf in Wickelstellung dargestellt.
Der Wickeldorn 5 steht in seiner oberen Stellung. Die Segmente des Wickeldorns 5
sind radial nach außen bewegt. Der Konus des Spreizdorns 11 steht zu den Konusflächen
des Wickeldorns 5 nach oben versetzt. Die im Konus des Spreizdorns 11 befestigten
Zylinderstifte 10 liegen an der oberen Begrenzungsfläche der Nuten in den vier Führungssegmenten
3 an. Die Spiralfedern 8, 9 sind gespannt.
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Die vier Segmente des Wickeldorns 5 liegen mit ihrem
Außendurchmesser
gegen die Innenflächen des FUhrungslagers 6 an.
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In Fig.3 ist die Draufsicht des Wickelkopfes und im einzelnen das
kreuzförmige Steggebilde 32 des Wickeltellers 2 zu erkennen.
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T)er Arbeitstakt beginnt, wie aus Fig.l und 2 ersichtlich, mit einer
vertikalen Kolbenbewegung des Preßluftzylinders 30 nach oben. Hierbei wird der Spreizdorn
11 nach oben bewegt Über den Konus des Spreizdorns 11 werden die vier Segmente des
Wickeldorns 5 nach Erreichen der unteren Kante des Wickeltellers 2 nach außen bewegt,
wobei diese Kante als Umschlag für die Begrenzung der axialen Bewegung der Segmente
des Wickeldorns 5 dient. Hiernach wird der Durchmesser der vier Segmente des Wickeldorns
5 vergrößert und der Spalt zwischen den Segmenten erweitert. Nach Einlegen des Materialstreifenanfangs
wird über das Kettenrad 21, Gegenscheibe 20 und Friktionsscheibe 18 sowie Uber das
FUhrungslager 6, den FUhrungsflansch 1 und Paßfeder 12 der Wickeldorn 5 in Drehbewegung
versetzt, wobei die Materialstreifen zu einer oder mehreren Rollen gewickelt werden.
Nach Beendigung des Wickelvorgangs werden die Streifen mittels einer nicht dargestellten
Schneideinrichtung durchgetrennt. Der Kolben des Preßluftzylinders 30 geht nach
unten zurück. Hierbei gehen die vier Segmente des Wickeldorns 5 zunächst nach innen,
wobei die Wickelspannung aufgehoben wird und anschließend nach unten. Die gewickelten
Rollen können vom Wickelteller wie von einem Tablett genommen und verpackt werden.