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Wickelvorrichtung mit Mehrfach-Spindeldrehkopf
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Wickelvorrichtung gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1, mit der folienähnliches Material sicher abgeschnitten werden kann,
wenn es um ein Kernrohr gewickelt wurde und mit der das folienähnliche Material
zum Aufwickeln um ein nächstes Kernrohr einem nächsten Kernrohr zugeführt werden
kann.
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Eine automatische Wickelvorrichtung ist für die Massenherstellung
von Folien für verschiedene Verpackungszwecke geeignet und wird in hohem Maße eingesetzt,
wobei folienähnliches Material, wie z. B.
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eine relativ feste Kunststoffolie oder eine dicke Folie um ein Kernrohr
gewickelt wird und dann abgeschnitten wird, wenn die Wicklung vollendet ist und
gleichzeitig um ein nächstes Kernrohr zum Aufwickeln
geführt wird.
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Eine typische gewöhnliche Wickelvorrichtung dieser Art ist schematisch
in Fig. 8 dargestellt. Bei dieser Wickelvorrichtung wird ein folienähnliches Material
10 kontinuierlich aus einer Folienzuführvorrichtung ausgegeben und an der ersten
Wic'kelstation 5 um ein Kernrohr 3 gewickelt. Wenn die Wickelung fertig ist, wird
die fertiggewickelte.> Rolle 12 mittels der Drehbewegung des Drehkopfes 1 der
zweiten Wickelstation 6 zugeführt, während die erste Wickelstation 5 mit einem nächsten
Kernrohr 3 versehen wird.Das folienähnliche Material 10, das sich dabei zwischen
der gewickelten Rolle 12 und der Folienzuführvorrichtung erstreckt,wird mit dem
Umfang des Kernrohres 3 an der ersten Wickelstaiton 5 über mehr als die Hälfte des
Durchmessers des Kernrohres mittels der Betätigung der Folienwickelvorrichtung 14'
in Berührung gebracht und dann in voller Breite auf einmal mittels Betätigung der
Folienschneidvorrichtung 15' abgetrennt. Gleichzeitig mit dem Abtrennen wird das
abgeschnittene Ende der Folie rund um das nächste Kernrohr 3 gewickelt. Diese in
der oben genannten Figur gezeigte. Wickelvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet,
daß das folienähnliche Material in Laufrichtung der Folie unterhalb des Berührungspunktes
b zwischen dem Kernrohr 3 der ersten Wickelstation 5 und der Berührungsrolle 13
mit dem Umfang des Kernrohres in Berührung gebracht wird.
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Auf diese Weise wird das abgeschnittene Ende des folienähnlichen Materials
10 auf einfache Weise während des Befestigens an dem Kernrohr 3 zu dem Berührungspunkt
b überführt, sodaß in vorteilhafter Weise irgendein Hilfsmaterial zum Umwickeln
des abgeschnittenen Endes um das nächste Kernrohr, wie
z.B. ein
Klebeband, nicht notwendig ist. Diese Wickelvorrichtung hat jedoch die folgenden
Nachteile: a) Da die zum Schneiden des folienähnlichen Materials erforderliche Schneidvorrichtung
15.'-sich zwischen dem Kernrohr 3 und der Umlenkwalze 20 mit der Schneidklinge 21,
die gegen den Berührungspunkt b bewegt wird, erstreckt, kann sie nicht getrennt
außerhalb der Bewegungszone der Folienwickelvorrichtung 14' angeordnet werden. Dies
führt dazu, daß die Schneidvorrichtung 15' nicht innerhalb des Dreharms 30', der
einenGrundrahmen der Folienwickelvorrichtung 14 darstellt,angeordnet werden kann,
wodurch die beiden Vorrichtungen 14',15', integriert ausgeführt sind. Auf diese
Weise wird die Konstruktion der Wickelvorrichtung in nachteiliger Weise äußerst
aufwendig, sodaß die Wickelvorrichtung nicht kompakt ausgeführt werden Eann.
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b) Da die Folienwickelvorrichtung 14' so bewegbar ausgeführt ist,
daß sie das sich zwischen der ersten Wickelstation 5 und der zweiten Wickelstation
6 erstreckende folienähnliche Material 10 mit dem Kernrohr 3 an der ersten Wickelstation
5 in Berührung bringen kann, muß eine derartige Bewegungszone sichergestellt sein,
daß die Folienwickelvorrichtung nicht mit der fertiggewickelten Rolle 12 an der
zweiten Wickelstation 6 in Berührung kommt. Entsprechend ist der Zwischenraum zwischen
den beiden Wickelstationen 5 ausgebildet, d. h.,der Radius des Drehkopfes 1 muß
entsprechend groß sein, was wiederum zu einer großen Baugröße der Wickelvorri-chtung
führt.
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c) Die Schneidklinge 21 ist nur in der Zone bewegbar, in der sich
das folienähnliche Material 10
von dem Berührungspunkt b des Kernrohres
3 über die Umlenkwalze 20 zur Führungswalze 19 erstreckt, sodaß die Schneidlänge
begrenzt ist. Weiter ist, auf Grund der Notwendigkeit einer kompakten Konstruktion,
die Schneidklinge 21 leicht ausgebildet, sodaß keine Beschleunigung aufgebracht
werden kann, wodurch kein scharfer Schnitt durchgeführt werden kann. Beispielsweise
kann eine feste Plastikfolie gewöhnlich mit einer Dicke von 0,1 mm und höchstens
0,5 mm geschnitten werden.
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d) Der Antrieb zur Betätigung der Schneidklinge 21 wird einstückig
mit der Folienwickelvorrichtung 14 wiederholt gedreht, wodurch die Versorgungseinrichtung
für ein Hydraulikfluid äußerst aufwendig wird.
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Auf Grund der Tatsache, daß die gewöhnliche Wickelvorrichtung die
oben beschriebenen verschiedenen Nachteile für den praktischen Gebrauch aufweist,
ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Wickelvorrichtung der eingangs genannten
Art zu schaffen, die diese Nachteile behebt.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale
des Anspruchs 1 gelöst. D.h.,es wird eine Wickelvorrichtung geschaffen, beibeider
das folienähnliche Material oberhalb eines Berührungspunktes zwischen einem Kernrohr
an einer ersten Wickelstation und einer Berührungswalze aufgewickelt wird. Die Folienwickelvorrichtung
und die Folienschneidvorrichtung sind so aufgebaut, daß sie unabhängig und getrennt
voneinander bewegbar sind, wodurch die Schneidklingeder Folienschneidvorrichtung
über eine ausreichende Schnittlänge ohne irgend eine äußere Begrenzung und mit einem
schweren Gewicht arbeiten kann, sodaß ein sicherer Schneidvorgang gewährleistet
ist.
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Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß eine Folienspanneinrichtung
vorgesehen ist, die das folienähnliche Material an dem sich vor und hinter der Schneidstelle
erstreckenden Teil spannt, und die mit dem Betrieb der.Folienschneidvorrichtung
zusammenwirkt, wodurch die verschiedenen nachteiligen Einflüsse ausgeschlossen werden,
die für das Aufbringen einer übermäßigen Spannung auf das folienähnliche Material,
im aufgewickelten Zustand an der Folienzuführstation und der zweiten Wickelstation
verantwortlich sind.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt
und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Ansicht
der gesamten Konstruktion der Wickelvorrichtung; Fig. 2 eine Seitenansicht der wesentlichen
Konstruktion der Wickelvorrichtung von Fig. 1; Fig. 3 eine Aufsicht der Wickelvorrichtung
von Fig. 1; Fig. 4 eine Seitenansicht im Querschnitt des wesenlichen Teils der Schneidvorrichtung
von Fig. 1; Fig. 5 bis Fig. 7 schematisch die Arbeitsweise der Folienwickelvorrichtung
von Fig. 1; und Fig. 8 eine schematische Seitenansicht einer bekannten Wickelvorrichtung.
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In den Figuren 1 bis 3 ist der Aufbau der Wickelvorrichtung im einzelnen
dargestellt, wobei die Wickelvorrichtung mit einem gewöhnlichen Zweispindeldrehkopf
arbeitet.
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D. h., es sind zwei Drehköpfe 1,1 schwenkbar an den beiden
Enden
einer Welle 2 vorgesehen, sodaß sie einander gegenüberliegend angeordnet sind.
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Ein Kernrohrhalteelement mit einem drehbaren Spannfutter (nicht gezeigt)
zum Halten eines Kernrohres 3 und ein Folienführungselement mit einer daran gelagerten
Walze 4 sind in jedem der Drehköpfe 1 an jedem Viertel des Umfangs des Drehkopfes
versetzt angeordnet und in bezug auf die beiden Drehköpfe symetrisch vorgesehen.
Die Einspannvorrichtung des das Kernrohr haltenden Halteelements der einander gegenüberliegenden
Drehköpfe kann die beiden Endabschnitte des Kernrohres 3 erfassen und einklemmen,
um es zu einer ersten Wickelstation 5 und einer zweiten Wickelstation 6 zu überführen,
wobei das Folienführungselement das Wellenende der Walze 4 lagert und die Überführung
der Walze 4 zu einer Folienführungsstation 7 zwischen den beiden Wickelstationen
5, 6 unterstützt.
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An der Folienzuführstation sind eine Zuführwalze 8 auf der Antriebsseite
und eine Zuführwalze 9 auf einer Mitnehmerseite angeordnet, die parallel zueinander
verlaufen und an der Folienzuführstation miteinander in Druckberührung stehen.
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Ein folienähnliches Material 10 wird durch die beiden Walzen 8,9 ausgegeben
und über eine Führungswalze 11, die schräg oben vor der ersten Wickelstation 5 angeordnet
ist, dem Kernrohr 3 zugeführt , das an der ersten Wickelstation 5 mittels der Einspannvorrichtunggehalien~und
mlt eine« Wickeldrehmoment versehen wird, wodurch das folienähnliche Material aufgewickelt
wird.
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Kurz bevor das folienähnliche Materil 10, im folgenden als Folie bezeichnet,
vollständig bis zu einer gewünschten Länge an der ersten Wickelstation 5 aufgewickelt
ist,
werden die Drehköpfe 1 um 1800 in Richtung des Pfeils a in Fig. 1 gedreht, wodurch
die aufgewickelte Rolle 12 der Folie zur zweiten Wickelstation 6 überführt wird.
Dort wird die Wicklung. vollendet, wobei ein nächstes Kernrohr 3, das der ersten
Wickelstation 5 zugeführt wurde, mit der sich zwischen der Führungswalze 11 und
der Walze 4 erstreckenden Folie in Berührung gebracht wird. Darauf wird die aufgewickelte
Rolle abgetrennt und das abgetrennte Ende um das nächste, wie oben beschrieben,
angeordnete Kernrohr gewickelt.
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Wenn der Schneid- und Umwickelungsvorgang beendet sind,und die Wicklung
an der zweiten Wickelungsstation beendet ist, wird die aufgewickelte Rolle mittels
einer geeigneten Vorrichtung aufgegeben.
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Ein weiteres Kernrohr 3 wird zu einer Wartestellung geführt und für
den Wechsel der nächsten Rolle vorbereitet. Auf diese Weise wird ein Wickelvorgang
und der nächste Kernrohrwechselvorgang automatisch in der oben beschriebenen Reihenfolge
bewirkt.
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Die Wickelvorrichtung zur Durchführungdieser Betriebsabläufe umfaßt
eine Berührungswalze 13, eine Folienwickelvorrichtung 14, eine Folienschneidvorrichtung
15 und eine Folienspannvorrichtung 16, die miteinander, zeitlich aufeinander abgestimmt,arbeiten
und das Umwickeln des nächsten Kernrohres und das Abtrennen bewirken.
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Diese Einrichtungen werden einzeln im folgenden beschrieben.
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1. Berührungswalze 13 Die Berührungswalze 13 ist schwenkbar ausgebildet,
sodaß
sie die Folie 10 an der Wickelstation 5 gegen das Kernrohr 3 drücken kann.
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Die Führungswalze 11 ist seitlich befestigt und zwischen dem Maschinenr.ahien
25 so angelenkt, daß sie frei um eine Welle 26, an der die Basisenden eines Paares
von Armen 27 angelenkt sind, drehbar ist. Zwischen den Armen 27,27 ist seitlich
eine Welle 28 befestigt, die durch die Berührungswalze 13 verläuft, sodaß die Walze
frei drehbar ist. Die Arme 27,27 können mittels eines pneumatischen Zylinders 29
geschwenkt werden.
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Die Berührungswalze 13 ist, wie in Fig. 1 gezeigt, so schwenkbar,
daß sie in Richtung des Kernrohres 3 an der ersten Wickelstation 5 von der Folienzuführseite
oder von dem Kernrohr 3 an der ersten Wickelstation 5 in Richtung der Folienzuführseite
entsprechend dem Ausfahren oder Einfahren der Kolbenstange des pneumatischen Zylinders
29 bewegbar ist. Wenn die Folie 10 abgetrennt und um ein nächstes Kernrohr gewickelt
wird, wird die Berührungswalze gegen das Kernrohr gedrückt. Wenn es erforderlich
ist, kann die Berührungswalze 13 ebenfalls während des Wickelvorgangs gegen das
Kernrohr gedrückt werden.
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Folienwickelvorrichtung 1 4 Die Folienwickelvorrichtung 14 umfaßt
eine Führungswalze 19 und eine Umlenkwalze 20. Ein Paar C-förmiger Wickelarme sind
an der Welle 28 befestigt. Ein Wickelarm 30 steht mit der Kolbenstange eines pneumatischen
Zylinders 31, der an dem Basisende des Armes 27 mit seinem Ende befestigt ist, in
Eingriff. Zwischen den Wickelarmen 30,30 sind an deren Mitte oder Ende die Führungswalze
19 und die Umlenkwalze 20 seitlich befestigt bzw. angelenkt, sodaß sie frei drehbar
sind,
wodurch die Folienwickelvorrichtung 14 ausgebildet wird.
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Die Folienwickelvorrichtung 14 muß mindestens zwei Walzen, nämlich
die Führungswalze 19 und die Umkehrwalze 20 aufweisen, kann jedoch wahlweise eine
weitere Führungswalze besitzen. Beide Walzen 19,20 sind integral rund um die Berührungswalze
13 vor dem Berührungspunkt gesehen in Laufrichtung der Folie, zwischen der Berührungswalze
13 und dem Kernrohr 3, schwenkbar.
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Bei der anfänglichen Wartestellung ist die Wickelvorrichtung 14 an
der Folienzuführseite so an geordnet, daß beide Walzen 19,20 nicht mit der Seite
c der laufenden Folie die sich zwischen der Führungswalze 11 und der Walze 4 erstreckt,
während des normalen Aufwickelns in Berührung kommen. Andererseits ist die Folienwickelvorrichtung
14 beim Schneidvorgang und Umwickelvorgang so angeordnet, daß die Walzen 19,20 das
Kernrohr 3 an der ersten Wickelstation 5 im Zusammenwirken mit der Berührungswalze
13 umgeben. D. h., wenn der Schneidvorgang und Umwickelvorgang um das nächste Kernrohr
durchgeführt wird, werden die Führungswalze 1 9 und die Umlenkwalze 20 verschoben,
wobei sie gegen die Fläche c der laufenden Folie 10 gebracht werden, die sich vor
dem Berührungspunkt b zur Stelle erstreckt, wo sie das Kernrohr 3 an der ersten
Wickelstation 5 umgeben. In dieser Stellung wird die Folie so überführt, daß sie
nicht mittels der Führungswalze 19 mit dem Kernrohr 3 in Berührung kommt und wird
zu einer Haarnadelkurve mittels der Umlenkwalze 20 umgelenkt und wird dann durch
den Berührungspunkt b auf die Seite der Walze 4 geführt, während sie an das Kernrohr
3 angebracht wird.
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Dieser Umwickelzustand ist in den Fig. 5 bis 7 dargestellt.
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Auf diese Weise wird die Folie 10 an dem sich vor dem Berührungspunkt
b erstreckenden Abschnitt halb bis ganz um das Kernrohr 3 an der ersten Wickelstation
5 angebracht.
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Folienschneidvorrichtung 15 In der Nähe des Kernrohres 3 ist eine
gezahnte Schneidklinge 21 vorgesehen, um die Laufebene c der sich von dem Berührungspunkt
b von der Walze erstreckenden Folie zu schneiden. Sie ist in einer Zone unabhängig
von der Bewegungszone der Folienwickelvorrichtung 14 und der Drehbewegung des Drehkopfes
1 angeordnet.
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Die Folienschneidvorrichtung 15 besteht aus der Schneidklinge 21,
einem pneumatischen Zylinder 32 zum Schneiden und einem Lagerelement 22, um die
Schneidklinge 21 mit der Oberseite der Kolbenstange des Zylinders in Eingriff zu
bringen. Bei dieser Vorrichtung wird eine Schneidbewegung zum Vorwärtsbewegen der
Schneidklinge 21 zu der mittels ausgezogenen Linie in Fig. 2 gezeigten Stellung
mittels der Vorwärtsbewegung der Kolbenstange des pneumatischen Zylinders 32 bewirkt,
während eine Rückführung zur Rückbewegung der Klinge 21 zu der mittels gestrichelten
Linien in Fig. 2 gezeigten Stellung mittels der Rückwärtsbewegung der Kolbenstange
des Zylinders bewirkt wird.
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Wenn die Folie 10 über die gesamte Breite mittels der Schneidklinge
21 abgetrennt ist, wird das abgeschnittene Ende durch einen schmalen Spalt zwischen
dem Kernrohr 3 und der Schneidklinge 21 fortbewegt und um den Umfang des Kernrohres
3 zum Bewirken des
Umwickelns des Kernrohres herumgewunden.
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Um das Umwickeln sicherzustellen ist die Zone 23 des Lagerelements
22, die dem Kernrohr 3 gegenüberliegt, entsprechend der Umfangsfläche des Kernrohres
kreisbogenförmig ausgebildet, wie dies in Fig. 4 im einzelnen dargestellt ist. Die
Fläche 23 ist somit ähnlich der Kernrohrfläche ausgebildet und nähert sich beim
Schneidvorgang dem Umfang des Kernrohres 3, um dem Kernrohr gegenüberzuliegen, wodurch
sie als Führungsfläche für das abgeschnittene Ende der Folie 10 wirkt.
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Zu diesem Zweck ist es weiter von Vorteil, das Lagerelement 22 mit
einer Hülse 24 zu versehen, um Druckluft gegen die Kante der Schneidklinge 21 in
ihrem Inneren zu blasen, wodurch das abgeschnittene Ende der Folie 10 zu diesem
tangentialen Punkt d der Folienwickelvorrichtung geführt wird, wo die laufende Folie
10 mittels der aus Hülse 24 ausgeblasenen Druckluft tangential an das Kern rohr
3 gebracht wird.
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Entweder die Fläche 23, die dem Kernrohr gegenüberliegt oder die Hülse
24 können für die Folienschnedvorrichtung 15 vorgesehen sein.
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Folienpannvorrichtung 16 Die Foltenspannvorrichtung 16 besteht aus
4 Walzen, d. h. aus der Walze 4, der Führungswalze 11, einer Walze 17 und einer
Walze 18.
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Die Walze 17 ist drehbar seitlich zwischen einem Paar Armen 33,33
befestigt, die schwenkbar und zu der Führungswalze 11 hin- oder von ihr wegbewegbar
sind,
wobei die Walze 18 seitlich zwischen einem Paar Armen 34 drehbar befestigt ist,
die schwenkbar und zu der Walze 4 hin- oder von ihr wegbewegbar sind, wobei die
Walze 4 zur Führung der Folie 10 dient, die sich zwischen dem Kernrohr an der ersten
Wickelstation 5 und der aufgewickelten Rolle 12 an der zweiten Wickelstation 6 erstreckt.
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Beiden Walzen 17 und 18 wird ein Drehmoment eines Linearmotors 35
über Rutschkupplungen 38 bzw. 39 erteilt (siehe Fig. 1). Wenn die das Drehmoment
übertragende Kraft der Kupplungen 38,39 auf einen geeigneten Wert eingestellt wird,
dienen sie zum Spannen und örtlichen Halten der Folie 10, die sich unmittelbar vor
oder hinter dem Kernrohr 3 an der ersten Wickelstation 5 erstreckt.
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Es ist möglich, einfach die Spannfähigkeit und Halte fähigkeit durch
geeignetes Regeln der Eingriffskraft der Rutschkupplungen 39, z. B. einer elektromagnetischen
Kupplung, relativ zu der Walze 18 mittels einer Spannungsregeleinrichtung 40 zu
steuern.
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Bisher wurde die Wickelvorrichtung hinsichtlich ihrer mechanischen
Konstruktion beschrieben und soll nun unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 7 zusammen
mit dem in Fig. 1 gezeigten elektrischen Schaltkreis in ihrer Betriebsweise erläutert
werden.
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A)Normaler Wickelbetrieb Die zwischen den Zuführwalzen 8,9 ausgegebene
Folie wird über die Führungswalze 11 überführt und um das Kernrohr 3 an der ersten
Wickelstation unter einer konstanten Spannung aufgewickelt.
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Während des Aufwickelns befinden sich die Berührungswalze 13, die
Führungswalze 19 und die Umlenkwalze 20 in der in Fig. 5 gezeigten Stellung, während
sich die Walzen 17,18 in der in gestrichelten Linien in Fig. 1 gezeigten Stellung
befinden.
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Die Zuführwalze 8, die als Antrieb dient, wird mittels des Linearmotors
35 angetrieben, der einen gesteuerten Ausgang von einem Regler 43 erhält, dem ein
Befehl einer Geschwindigkeitseinstellvorrichtung 41 und ein tatsächlicher Wert eines
Rotationsgenerators 42 zusammen zugeführt wird, sodaß er sich mit einer vorher eingestellten
Geschwindigkeit dreht. Somit wird die Folie 10 mit einer konstanten Geschwindigkeit
zugeführt.
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An der sich drehenden, das Kernrohr 3 an der ersten Wickelstation
haltenden Einspannvorrichtung ist ein Motor 37 zum Aufwickeln angelenkt, bei dem
eine konstante Drehmomentregelung stattfindet. Die sich drehende Einspannvorrichtung,
der ein Drehmoment von Motor 37 zum Aufwickeln zugeführt wird, vermindert fortlaufend
automatisch die Umdrehungsgeschwindigkeit, wenn der Aufwickelradius des Kernrohres
3 zunimmt. Auf diese Weise wird die Folie 10 mit einer konstanten Spannung aufgewickelt,
die für ihre. Art und Eigenschaften geeignet trat.
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Ein Beispiel eines Regelkreises,in dem der Motor 37 zum Aufwickeln
und der andere Motor 36 zum Wechseln für das nächste Aufwickeln mit einer anderen
drehbaren Einspannvorrichtung verbunden ist, ist in Fig. 1 gezeigt, wobei die Motoren
mit einer konstanten Drehmomentregelung betrieben werden. Der Regelkreis ist ein
geschlossener Regelkreis und umfaßt Befehlselemente einer Spannungseinstellvorrichtung
44, eine
mechanische Verlusteinstellvorrichtung 45, Rückführelemente
eines elektrischen Stromdetektors 47, einen mit den Motoren 36 oder 37 verbundenen
Rotationsgenerator und den vorher genannten mit dem Linearmotor 35 verbundenen Rotationsgenerator
42. Jeder der Motoren 36 oder 37 ist mittels eines Thyristorwandlers 48, der die
Befehlselemente und Rückführelemente zur Ausgabe eines geregelten Ausgangs aufnimmt,
geschwindigkeitsgeregelt.
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Die Wickelgeschwindigkeitsregelung wird im folgenden im einzelnen
beschrieben.
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Ein Inkrement des augenblicklichen Wickelradius zu dem anfänglichen
Wickelradius, nämlich dem Radius des Kernrohres 3,wird mittels Berechnung des Verhältnisses
einer Ausgangsspannung des Rotationsgenerators 42 entsprechend einer Laufgeschwindigkeit
einer Folie in der Zuführleitung zu eine Ausgangs spannung des Rotationsgenerators
46 entsprechend einer Wickelgeschwindigkeit des Kernrohres 3 mittels einer Divisionseinrichtung
49 bestimmt. Der Wert dieses Inkrements und der eingestellten Spannung der Spannungseinstellvorrichtung
44 werden überlagert, wodurch ein Befehl entsprechend einer Netzspannungskomponente
der Motoren 36,37, der sich in Abhängigkeit von dem Wickelradius ändert,ausgegeben
wird.
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Dieser Befehl der Netzspannungskomponente und ein Befehl der mechnanischen
Verlustkomponenteneinstellvorrichtung 45 , die zum Einstellen der Veränderung eines
mechanischen Verlustes der Wickelvorrichtung dient, der sich proportional zur Ceschwindigkeit
mittels Multiplikation einer Ausgangsspannung des Rotationsgenerators 46 um ein
bestimmtes Verhältnis ändert, werden kombiniert. Weiter werden eine Spannung
des
Rotationsgenerators 42, eine Spannung des Rotationsgenerators 46 und eine mittels
des elektrischen Stromdetektors 47 abgetastete Spannung, die dem elektrischen Strom
der Motoren 36 oder 37 entspricht, kombiniert. Diese werden insgesamt als Eingang
dem Thyristorwandler 48 zugeführt, wodurch der Motor 36 oder 37 automatisch und
angleichend eine konstante Drehmomentenregelung erfährt, d. h. eine Umdrehungsregelung
unter Berücksichtigung einer konstanten auf die Folie aufgebrachten Spannung.
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Auf diese Weise wird das Aufwickeln unter Berücksichtigung einer konstanten
Spannung kurz bevor eine erforderliche Länge aufgewickelt ist, beendet und zum nächsten
Wickelvorgang umgeschaltet.
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B) Kernrohrwechselvorgang-Umwickelung Während das restliche Auivickeln,
bis die erforderliche Länge erreicht sit, weiter durchgeführt wird, wird der Drehkopf
in Richtung des Pfeils a um 1800 gedreht, um die aufgewickelte Rolle 12 zur zweiten
Wickelstation 6 zu überführen, wird gleichzeitig das nächste Kernrohr zum Ersetzen
der ersten Wickelstation 5 zugeführt, wo es symetrisch relativ zur Welle 2 angeordnet
und mittels einer drehbaren bewegbaren Einspannvorrichtung gehalten wird. Darauf
wird der Arm 27 durch das Vorwärtsbewegen der Kolbenstange des pneumatischen Zylinders
29 geschwenkt, um die Berührungswalze gegen das Kernrohr zu drücken und entsprechend
die Folie 10 an der Stellung des Berührungspunktes b einzuklemmen.
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Dieser Zustand ist in Fig. 6 gezeigt. Darauffolgend wird die Kolbenstange
des pneumatischen Zylinders 31 zurückbewegt, um die Folienwickelvorrichtung 14 zu
betätigen. Die Führungsrolle 19 und die UmlenkrolLe 20 werden in die in Fig. 1 mittels
aufgezogener Linien oder
die in Fig. 7 gezeigte Stellung bewegt,
wodurch sich die Folie 10, die sich vor dem Berührungspunkt b befindet, mit dem
Kernrohr über mehr als die Hälfte seines Umfangs in Berührung gebracht wird.
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Zu der Zeit , bei der der Betrieb der Folienwickelvorrichtung 14 vollendet
ist, bewegt sich die Kolbenstange des pneumatischen Zylinders 32 nach vorne, um
die Folienschneidvorrichtung 15 zu betreiben.
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Auf diese Weise wird die Folie 10 gleichzeitig über die volle Breite
an einer Stelle unterhalb des Berührungspunktes 5 durchgeschnitten, und das abgeschnittene
Ende in Richtung des Tangentenpunktes d der Folienwicklung bewegt und glatt um das
Kernrohr gewickelt.
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Wenn die Folie 10 relativ fest ist, erreicht das abgeschnittene Ende
leicht den Tangentenpunkt d der Wickelung durch Zusammenwirken mit der Kraft der
Berührungswalze 13, die in Ausführrichtung wirktrund die Bewegung der Schneidklinge
21, sodaß ein sicheres Umwickeln bewirkt wird.
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Wenn andererseits die Folie relativ weich ist, dienen die Zone 23
des dem Kernrohr gegenüberliegend geformten Lagerelements 22 und/oder die Düse 24
zum glatten Zuführen des abgeschnittenen Endes um den Umfang des Kernrohres, sodaß
auf ähnliche Weise ein Umwickeln sichergestellt ist.
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Folienspannwirkung nach dem Wechseln zum Aufwickeln um ein nächstes
Kernrohr Wenn auf die Folie 10 eine die Schneidspannung aufnehmende Spannkraft aufgebracht
wird und die Spannkraft
keinen Einfluß auf die Qualität der Folie
hat, ist die im vorangegangenen Abschnitt B beschriebene Arbeitsweise beim Wechseln
des Kernrohres und beim Umwickeln ausreichend.
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Wenn andererseits die Schneidspannung größer als die Spannung während
des Wickelns ist, muß irgendeine Maßnahme zur Ste-igerung der Spannung unternommen
werden, wie z. B. das Aufbringen einer übermäßigen Spannung auf die aufgewickelte
Rolle 12. Andererseits kann die Folie nicht sicher geschnitten werden. Eine derartige
spannungssteigernde Maßnahme kann jedoch eine nachteilige Wirkung auf die Qualität
der Folie haben.
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In Anbetracht dieser Tatsache wirkt die Folienspannvorrichtung 16
mit der Schneidvorrichtung 15 zusammen.
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D. h., wenn die Walzen 17,18 mittels der Rutschkupplungen 38,39 angetrieben
werden, während sie gegen die Führungswalze 11 bzw. die Walze 4 gedrückt werden,
wird auf die Folie 10 eine Spannung in Abhängigkeit von der Schneidspannung nur-an
dem Teil aufgebracht, der sich zwischen der Zone vor und hinter der ersten Wickelstation
erstreckt, nämlich der Teil, der sich zwischen den Walzen 11,4 erstreckt. Dabei
wird auf die aufgewickelte Rolle 12 während des Wickelns und auf die Folie, die
sich auf der Zuführseite erstreckt, keine übermäßige Spannung aufgebracht. Entsprechend
wird das Problem der Verschlechterung der Folienqualität gelöst, wobei der Schneidvorgang
sicher bewirkt wird.
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Wenn der Kernrohrwechsel und das Umwickeln auf diese Weise beendet
sind, wird die Schneidklinge 21 in ihre Anfangsstellung zurückbewegt. Die Führungswalze
19 und die Umlenkwalze 20 werden ebenfalls in ihre Anfangsstellung
zurückbewegt.
Die Berührungswalze 13 wird gegen das nächste Kernrohr 3 gepresst, bis einige Lagen
um das Kernrohr gewickelt sind, sodaß kein Gleiten der Wickelung mehr auftritt (siehe
Fig. 6), worauf es dann in die in Fig. 5 gezeigte Anfangsstellung zurückbewegt wird.
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Wenn das Abtrennen der aufgewickelten Rolle und das Umwickeln des
nächsten Kernrohres in der oben beschriebenen Reihenfolge beendet ist, wird der
normale Wickelbetrieb aufgenommen. Das Aufwickeln und Umwickeln für die nächste
Wickelung werden dann automatisch durch Wiederholung dieser Arbeitsfolge durchgeführt.
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Die Wickelvorrichtung hat die folgenden Merkmale und Vorteile.
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Da die Folienwickelvorrichtung 14 so aufgebaut ist, daß die Folie
10 mit dem Kernrohr 3 an einer Stelle vor dem Berührungspunkt b zwischen der Berührungswalze
13 und dem Kernrohr 3 (gesehen in Laufrichtung der Folie) in Berührung gebracht
wird, ist es möglich, die Bewegungszone der Vorrichtung 14 unabhängig und getrennt
von der Drehzone des Drehkopfes 1 einzustellen.
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Auf diese Weise kann die Konstruktion der Wickelvorrichtung 14 vereinfacht
und der Drehkopf 1 kleiner ausgeführt werden, indem der Zwischenraum zwischen dem
Kernrohrhalteelement der Wickelvorrichtung so klein wie möglich gemacht wird. Da
die Folienwickelvorrichtung 14 entsprechnd der oben beschriebenen Weise konstruiert
ist, kann die Folienschneidvorrichtung 15 als unabhängige Einrichtung in einem breiten
Raum von der Bewegungszone des Drehkopfes 1 und der Folienwickelvorrichtung entfernt
angeordnet werden. Somit ist eine große Beschleunigungsgeschwindigkeit beim Schneiden
möglich, da ein ausreichender - Schneidweg durchgeführt
werden
kann, wobei eine schwere Schneidklinge 21 verwendet werden kann, sodaß eine relativ
harte und dicke Folie kraftvoll und sicher in Folge der großen Auftreffkraft abgetrennt
werden kann. Die Foleinschneidvorrichtung 15 einschließlich ihres Antriebs können
vereinfacht werden.
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In Folge der Tatsache, daß die Folienspannvorrichtung 16 beim Schneiden
und Umwickeln des nächsten Kernrohres betätigt wird, sodaß eine örtliche Spannung
auf die Folie unterhalb und oberhalb der Schneidstelle aufgebracht wird, kann das
Schneiden auf sicherere Weise durchgeführt werden. Dabei wird eine übermäßige Spannung
auf die aufgewickelte Rolle 12 während des Aufwickelns vermieden, sodaß eine Wellenbildung
oder andere Nachteile in Folge eines zu festen Aufwickelns verhindert werden.
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Zusammenfassend ist festzustellen, daß die Wickelvorrichtung besser
als eine gewöhnliche Wickelvorrichtung, bei der die Folienwickelvorrichtung integral
mit einer Folienschneidvorrichtung ausgebildet ist, arbeitet.
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Es wird eine Wickelvorrichtung mit Mehrfachspindel-Drehkopf beschrieben,
bei der eine Folie 10 um einen Kern 3 an einer ersten Wickelstation 5 gewickelt
wird und bei der kurz bevor die Wicklung beendet ist, die gewickelte Rolle 12 zu
einer zweiten Wickelstation 6 mittels Drehen eines Drehkopfes 1 überführt wird,
während die erste Wickelstation mit einem nächsten Kern versehen wird und die fertiggewickelte
Rolle getrennt und gleichzeitig das abgeschnittene Ende um den nächsten Kern gewickelt
wird. Die Wickelvorrichtung ist mit einer Folienwickelvorrichtung 14 ausgestattet,
die eine Berührungswalze 13, eine Führungswalze 19 und eine Uinlenkwalze 20 aufweist,
die schwenkbar um die
Berührungswalze in einer Zone vor einem Berührungspunkt
b zwischen der Berührungswalze und dem Kern sind. Es ist weiter eine Folienschneidvorrichtung
15 mit einer Schneidklinge 21 vorgesehen, die unabhängig von der Bewegungszone der
Folienwickelvorrichtung angeordnet und so hin- und herbewegbar ist, daß sie die
Fläche c der laufenden Folie, die sich unterhalb des Berührungspunktes erstreckt,durchqueren
kann.
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Die Wickelvorrichtung kann weiter eine Folienspannvorrichtung 16 aufweisen,
die einander gegenüberliegende Walzen 11,17 und 4,8 umfaßt, sodaß die Vorrichtung
die Folie beim Schneiden spannen und zwischen sich einklemmen und halten kann und
zwar örtlich an Stellen oberhalb und unterhalb der ersten Wickelstation.
L
e e r s e i t e