DE3332827C2 - Wickelvorrichtung für eine Materialbahn - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Wickelvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine derartige Wickelvorrichtung ist in der US-PS 34 78 975 beschrieben, gemäß welcher Hilfsandrückwalzen vorgesehen sind, von denen jeweils eine pro Spindel bzw. Kern an dem Drehkopf montiert ist und dazu dient, während des Zeitintervalls, in dem eine nicht an dem Drehkopf, sondern am Ständer montierte Anlage- und Hauptandrückwalze abgeschwenkt ist, weil der Drehkopf gedreht wird, das Eindringen von Luft zwischen die einzelnen Lagen des aufzuwickelnden Materials zu verhindern. Die Hilfsandrückwalzen sind dabei jedoch nicht voll wirksam, da ihr Kontaktbereich an der Rolle weit hinter dem Punkt liegt, an dem die Materialbahn der Rolle zugeführt wird. Die bereits bis dahin zwischen die Rolle und die Materialbahn gelangte Luft muß folglich entgegen der Spannung in der Materialbahn längs des Umfangs der Rolle zurückgedrückt werden, damit sie entweichen kann. Es besteht daher eine erhöhte Gefahr, daß letztlich doch Luft zwischen den einzelnen Lagen der Materialbahn verbleibt. Außerdem führen die Hilfsandrückwalzen und ihre Halterungen zu einer zusätzlichen Gewichtsbelastung des Drehkopfes in den verschiedenen Winkelstellungen desselben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannte Wickelvorrichtung dahingehend zu verbessern, daß Lufteinschlüsse auch während des Schwenkens des Drehkopfes und danach vermieden werden.

Diese Aufgabe wird bei einer Wickelvorrichtung der eingangs angegebenen Art gemäß der Erfindung durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 gelöst.

Bezüglich dieser Lösung der gestellten Aufgabe wird darauf hingewiesen, daß bereits gemäß dem Stande der Technik Versuche unternommen wurden, während des Schwenkens des Drehkopfes ein Andrücken des aufzuwickelnden Materials aufrechtzuerhalten. Zu diesem Zweck wird gemäß US-PS 32 79 716 ein umlaufendes, endloses, angetriebenes Andrückband verwendet, während gemäß DE-GM 82 04 500 eine mit einem Stellzylinder verbundene Andrückwalze eingesetzt und so gesteuert wird, daß sie der Bewegung des Wickels bzw. der Rolle in der Weise folgt, daß ein als günstig ermittelter Umschlingungswinkel aufrechterhalten wird. Dabei ergibt sich aber das Problem, daß für die Erreichung der dort angestrebten Ziele jeweils eine komplizierte elektronische Steuerung bzw. Regelung mit Sensoren und empfindlichen Stelleinrichtungen erforderlich ist.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform einer Wickelvorrichtung gemäß der Erfindung ist ferner eine Linearführung für die Andrück- und Anlegewalze vorgesehen - Patentanspruch 2 - deren besonders vorteilhafte Ausgestaltung Gegenstand des Patentanspruchs 3 ist. In diesem Zusammenhang wird auf die DE-OS 18 16 870 verwiesen, welche die prinzipielle Möglichkeit für eine lineare Verstellung einer Wickelrolle bezüglich einer Andrückwalze in Abhängigkeit von einer Zunahme des Rollen- bzw. Wickeldurchmessers bereits beschreibt.

In weiterer, vorteilhafter Ausgestaltung der Wickelvorrichtung gemäß der Erfindung ist die Andrück- und Anlegewalze mittels eines Schwenkhebels schwenkbar gehaltert - Patentanspruch 4 - und dabei vorzugsweise mit einer Lenkwalze zu einer Baueinheit zusammengefaßt - Patentanspruch 5. Bezüglich dieser bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird auf die US-PS 36 30 462 verwiesen, aus der eine schwenkbare Halterung einer Andrückwalze mit in Laufrichtung des Materials stromaufwärts davon zugeordneter Lenkwalze an sich bereits bekannt ist.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Wickelvorrichtung gemäß der Erfindung sind die Andrück- und Anlegewalze einerseits und die zugeordnete Lenkwalze andererseits an Schwenkhebeln gelagert, die über ein Verbindungselement so verbunden sind, daß die Lenkwalze in allen Stellungen des Drehkopfes als Gegengewicht für die Anlegewalze wirkt - Patentanspruch 6. Bezüglich dieser bevorzugten Ausgestaltung einer Wickelvorrichtung gemäß der Erfindung wird noch einmal auf die bereits erwähnte US-PS 34 78 975 hingewiesen, aus der es an sich bereits bekannt ist, für eine Hilfsandrückwalze einen Gegengewichtsausgleich durchzuführen.

Zusammenfassend läßt sich feststellen, daß durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung einer Wickelvorrichtung eine Reihe von Vorteilen erreichbar ist. Insbesondere kann nahezu verhindert werden, daß Luft zwischen die Materialschichten der zu wickelnden Rolle gelangt, da die Anlegewalzen derart angeordnet sind, daß sie während des gesamten Wickel- und Drehvorgangs in Kontakt mit der zu wickelnden Rolle bleiben und sich dabei stets im Bereich des Materialzulaufs an der Wickelrolle befinden. Weiterhin kann durch die Andrückwalzen während des gesamten Wickelvorgangs ein relativ konstanter Druck auf die Materialbahn und auf die daraus gewickelte Rolle im Bereich des Materialzulaufes ausgeübt werden.

Weiterhin ist es ein Vorteil der erfindungsgemäßen Wickelvorrichtung, daß die Anlegeeinrichtungen mit den Andrück- und Anlegewalzen derart ausgebildet werden können, daß der Winkel, unter dem das aufzuwickelnde Material an die daraus zu wickelnde Rolle herangeführt wird, während des gesamten Wickelvorgangs relativ konstant gehalten werden kann.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden nachstehend anhand von Zeichnungen noch näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Vorderansicht einer Wickelvorrichtung gemäß der Erfindung, welche mit an dem Drehkopf angeordneten Andruck- und Anlegewalzen ausgestattet ist;

Fig. 2A eine vergrößerte Teil-Vorderansicht eines Drehkopfes der Wickelvorrichtung gemäß Fig. 1;

Fig. 2B eine vergrößerte Teil-Vorderansicht eines weiteren Teils eines Drehkopfes der Wickelvorrichtung gemäß Fig. 1;

Fig. 3 einen Querschnitt durch die Wickelvorrichtung gemäß Fig. 1 längs der Linie 3-3 in Fig. 2A;

Fig. 4 eine schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform einer Steuerung für die Andruck- und Anlegewalzenanordnung einer Wickelvorrichtung gemäß der Erfindung;

Fig. 5 eine Vorderansicht einer abgewandelten Ausführungsform einer Wickelvorrichtung gemäß der Erfindung und

Fig. 6 eine weitere Ansicht der Wickelvorrichtung gemäß Fig. 5.

Im einzelnen zeigt Fig. 1 eine kontinuierlich arbeitende Wickelvorrichtung 10 gemäß der Erfindung mit einer auf einem Boden 14 stehenden Basis 12 und mit einem Ständer 16, welcher geeignet ist, einen Revolver bzw. Drehkopf 18 drehbar zu haltern. Der Drehkopf 18 trägt zwei Spindeln 20, 22, welche mittels Motoren (nicht dargestellt) im Gegenuhrzeigersinn antreibbar sind. Die Spindeln 20, 22 dienen dazu, Hülsen bzw. Kerne 24 bzw. 26 aufzunehmen, auf die eine Materialbahn 28 aufgewickelt wird und die die aus der Materialbahn gewickelte fertige Rolle tragen, wenn diese von der zugehörigen Spindel abgenommen wird. In Fig. 1 befindet sich die Spindel 22 in ihrer unteren bzw. ihrer Wickelposition, in der auch die vollen Rollen abgenommen werden, während sich die Spindel 20 in einer oberen Position befindet, die auch als Übergabe- bzw. Übernahmeposition bezeichnet wird und in der die Anwicklung des neuen Kerns 24 vorgenommen wird.

Der Drehkopf 18 kann über seine zentral angeordnete Achse 32 von einem an der Basis 12 montierten Motor 30 über einen Riemen oder eine Kette 34 zu einer Drehbewegung angetrieben werden. Während des Betriebes der Wickelvorrichtung 10 wird die Materialbahn 28 auf den in der Wickelstellung befindlichen Kern 26 aufgewickelt. Wenn der Kern 26 nahezu fertig bewickelt ist, wird die Materialbahn 28 an den in der Übergabestellung befindlichen Kern 24 mittels einer Walzenanordnung 36 herangeführt, auf den die Bahn 28 dann an- und aufgewickelt wird. Nach der Anwicklung wird die volle Rolle mit dem Kern 26 abgezogen. Ferner wird der Drehkopf 18 angetrieben, bis der neue Kern 24 aus der Übergabestellung in die Wickelstellung gelangt ist. Die Spindel 22 wird anschließend von der vollen Rolle getrennt, mit einem neuen Kern versehen und in der Übergabestellung wieder in den Drehkopf 18 eingesetzt, womit ein neuer Wickel-Zyklus vorbereitet ist.

Erfindungsgemäß sind den Spindeln 20 und 22 Walzenanordnungen 36, 38 zugeordnet. Die Walzenanordnung 36, welche ebenso aufgebaut ist wie die Walzenanordnung 38, wird nachstehend anhand von Fig. 2A, 2B und 3 beschrieben. Wie aus diesen Figuren deutlich wird, umfaßt die Walzenanordnung 36 zwei im Abstand voneinander angeordnete, parallel zueinander ausgerichtete Rahmenelemente 40 und 42, die über Streben 44 miteinander verbunden sind. Halterungen 50 und 52, die an den Rahmenelementen 40 bzw. 42 mittels Schrauben 54 befestigt sind, dienen der Halterung einer stationären Achse 48, auf der zwischen den Rahmenelementen 40, 42 schwenkbar ein kurzer Arm 46 (Schwenkhebel) angeordnet ist. Ein äußeres Teilstück der Achse 48, welches nach außen über das Rahmenelement 42 vorsteht, trägt ein oder mehrere Lager 58, durch die eine Lenkwalze 56 drehbar gehaltert ist, die gewährleistet, daß der Winkel zwischen der Materialbahn 28 und dem Kern 24 während der Drehung des Drehknopfes 18 und während des gesamten Wickelvorgangs innerhalb eines akzeptablen Bereichs bleibt.

Der Arm 46 trägt eine Achse 60, welche einen Schlitz 62 im Rahmenelement 42 durchgreift. Lager 66 auf der Achse 60 dienen der drehbaren Halterung einer Andrück- bzw. Anlegewalze 64, welche längs einer Berührungslinie mit einem konstanten Druck an der Bahn 28 im Bereich des Materialzulaufes an der Wickelrolle anliegt und verhindert, daß beim Aufwickeln Luft zwischen den einzelnen Lagen der Bahn 28 eingeschlossen wird. Der konstante Druck wird mittels eines Kolben/Zylinder-Aggregats 68 erzeugt, dessen Kolbenstange 70 mit dem Arm 46 mittels eines Zapfens 72 verbunden ist. Das Aggregat 68 trägt Lagerrollen 74, die von den Rahmenelementen 40 und 42 aufgenommen werden, um das Aggregat 68 schwenkbar zwischen diesen Elementen zu haltern.

Die Öffnung 62 gestattet eine begrenzte Schwenkbewegung des kurzen Arms 46 um die Achse 48. Diese Schwenkbewegung entspricht der Bewegung der gleichzeitig als Anlegewalze dienenden Andruckwalze 64 zwischen einer voll ausgefahrenen Lage und einer voll zurückgezogenen Lage. Dem Zylinder des Aggregats 68 kann ein Druckmittel über ein Ventil 76 zugeführt werden, um die Walze 64 aus der zurückgezogenen Stellung in die ausgefahrene Stellung zu bewegen, in der sie in Kontakt mit der Rolle steht, die gerade gewickelt wird, und um den Anpreßdruck der Walze 64 aufrechtzuerhalten, wenn der Durchmesser der Rolle allmählich zunimmt.

An dem von der Anpreßwalze 64 abgewandten Ende des Arms 46 ist ein Ausgleichsgewicht 78 montiert, um sicherzustellen, daß der Anpreßdruck während der Drehung des Drehknopfes 18 konstant bleibt. Ferner sind die Walzen 56 und 64 mit Nuten 80 und 82 zur Aufnahme eines endlosen Riemens 84 versehen, der trotz des auf die Anpreßwalze 64 ausgeübten Drucks eine synchrone Drehbewegung der Walzen 56 und 64 gewährleistet. Durch diese Maßnahme wird ein Ausbeulen der Materialbahn 28 zwischen den beiden Walzen 56 und 64 verhindert.

Die Walzenanordnung 36 trägt außerdem eine Messeranordnung 86 zum Durchtrennen der Materialbahn 28 beim Anwickel- bzw. Übergabevorgang. Die Messeranordnung 86 umfaßt eine stationäre Haupttragachse 88, die von den Rahmenelementen 40 und 42 getragen wird und ihrerseits drehbar eine Buchse 90 mit zwei im Abstand voneinander angeordneten Armen 92 haltert. Die Arme 92 haltern eine Messerhalterung 94, die ihrerseits der Halterung einer Klinge 96 dient. Eine Stange 102, die an beiden Armen 92 befestigt ist, durchgreift einen Schlitz 104, der am Rand des Elementes 42 an einer Stelle vorgesehen ist, an der eine Kolbenstange 98 eines Kolben/Zylinder-Aggregats 100 mit der Stange 102 verbunden ist. Das Aggregat 100 ist an den Elementen 40 und 42 mit Hilfe von Lagern 106, 108 schwenkbar gelagert. Die Druckmittelzufuhr zum Aggregat 100 erfolgt zur Betätigung der Klinge 96 über ein Ventil 110.

Die beiden Walzenanordnungen 36 und 38 sind an dem Drehkopf 18 derart montiert, daß sie geradlinig auf den zugeordneten Kern 24, 26 bzw. auf die zugeordnete Rolle zu und von diesem bzw. dieser weg bewegbar sind. Im einzelnen sind an der Walzenanordnung 36 zwei Kugellagerbuchsen 114, 116 vorgesehen, die mit zwei länglichen Schienen 120 (Linearführung) zusammenwirken, die ein im wesentlichen zylindrisches Teilstück aufweisen und am Drehkopf 18 beispielsweise mittels Schrauben 122 befestigt sind. Die Kugellagerbuchsen 114, 116 umfassen Gleitstücke, die zur Aufnahme der Schienenköpfe jeweils mit einer zylindrischen Aussparung versehen und beispielsweise mittels Schrauben 126 an dem Rahmenelement 40 befestigt sind.

Eine Kolbenstange 128 eines Kolben/Zylinder-Aggregats 130 ist mittels eines Zapfens 118 an dem Rahmenelement 40 angelenkt. Das Aggregat 130 ist über ein Ventil 132 mit einer hydraulischen Druckmittelquelle oder mit einer Ablaßleitung verbindbar.

Wie Fig. 4 zeigt, ist das Ventil 132 ein Drei-Wege- Ventil mit einem Ventilkörper 133, welcher normalerweise mittels zweier Federn 134, 135 in einer Mittelstellung gehalten wird, in der er sowohl eine Einlaßöffnung P, die mit einer Druckmittelquelle verbunden ist, als auch eine Entleerungsöffnung E, die mit einer Ablaßleitung verbunden ist, blockiert, so daß keine Verbindung zwischen einer dieser Öffnungen P, E und einer Auslaßöffnung O des Ventils besteht.

Durch Betätigen einer Drucktaste PB kann eine Relaiswicklung 1R mit einer Spannungsquelle 136 verbunden werden, so daß sie zwei Schalter 1R1 und 1R2 schließt. Der Schalter 1R1 liegt dabei im Haltekreis der Wicklung 1R in Serie zu einem normalerweise geschlossenen Endschalter LS. Der Schalter 1R2 dient dem Schließen eines Stromkreises für einen Elektromagneten S, der mit dem Ventilkörper 133 verbunden ist. Wenn die Wicklung S des Elektromagneten von einem Strom durchflossen wird, dann wird der Ventilkörper 133 nach rechts gezogen - Fig. 4 - so daß die Öffnung P mit der Öffnung O verbunden wird und dem Zylinderaggregat 130 Hydraulikflüssigkeit zugeführt werden kann, wodurch die zugehörige Walzenanordnung 36 in Fig. 2A nach rechts bewegt wird. Wenn die Walzenanordnung 36 dabei in die Stellung gelangt ist, in der sich die Andrück- und Anlegewalze 64 am dichtesten an dem Kern 24 befindet, dann öffnet der Endschalter LS, wodurch das Relais 1R abfällt und den Stromkreis für die Wicklung S unterbricht, so daß der Ventilkörper 133 in seine neutrale Stellung zurückkehren kann. Man erkennt, daß der durch die Drucktaste betätigte Schaltkreis auch direkt zur Steuerung einer Pumpe statt zur Steuerung des Elektromagneten verwendet werden könnte.

Ein pneumatisches Kolben/Zylinder-Aggregat 138 dient zur Steuerung des Ventils 132, wenn das Druckmittel aus dem Zylinder des Aggregats 130 bei zunehmendem Durchmesser der Rolle 24 abgelassen werden soll. Das Aggregat 138 umfaßt einen Kolben 140, welcher normalerweise mittels einer Feder 142 nach links - in Fig. 4 - gedrückt wird. Außerdem ist ein Betätigungselement 144 vorgesehen, welches dem Aggregat 138 normalerweise genügend Druckluft aus einer Leitung 146 zuführt, um den Kolben 140 entgegen der Federkraft der Feder 142 nach rechts zu drücken. Wenn jedoch der Durchmesser der Materialrolle auf dem Kern 24 zunimmt, dann schwenkt der Arm 46 im Uhrzeigersinn um die Achse 48 entgegen dem Druckmitteldruck im Zylinder 68 nach oben, wobei schließlich eine Fahne 150 an dem Arm 46 den Luftstrom im Spalt des Betätigungselementes 144 unterbricht. Wenn dies eintritt, bewegt die Feder 142 den Kolben 140 nach links. Der Kolben 140 ist mit dem Ventilelement 133 des Ventils 132 verbunden, so daß dieses sich ebenfalls nach links bewegt und eine Verbindung zwischen der Auslaßöffnung O und der Entleerungsöffnung E des Ventils 132 herstellt. Unter diesen Bedingungen bewirkt der Druck im Zylinder des Aggregats 68, daß sich die Walzenanordnung nach links zurückbewegt - in Fig. 2A - wobei das Druckmittel aus dem Zylinder des Aggregats 130 herausgedrückt wird. Wenn die Fahne 150 sich schließlich wieder aus dem Spalt des Elements 144 herausbewegt, dann wird das Ventilelement 133 wieder in seine neutrale Stellung zurückgeführt. Man sieht, daß der vorstehend beschriebene Vorgang sich über die gesamte Dauer des Aufbaus der Rolle erstreckt und daß die bewegliche Walzenanordnung 36 dabei aus ihrer voll ausgefahrenen Stellung, die in Fig. 2A gezeigt ist, in ihre voll zurückgezogene Stellung bewegt wird, die in Fig. 1 gezeigt ist.

Um zu verhindern, daß die Walzenanordnung 36, 38 häufig kleinere Bewegung ausführt, wird das Ventil 132 derart ausgeführt, daß das Ablassen von Druckmittel aus dem Aggregat 130, nachdem es einmal eingeleitet wurde, fortgesetzt wird, bis sich die Anordnung 36 um eine vorgegebene Strecke bewegt hat. Weiterhin ist die Möglichkeit in Betracht zu ziehen, die Position der Anpreßwalze 64 mit Hilfe eines Proportionalreglers zu erfassen, der für eine kontinuierliche Bewegung der Anordnung 36 mit relativ konstanter Geschwindigkeit sorgt, um eine Anpassung an die Geschwindigkeit der Zunahme des Durchmessers der Rolle zu erreichen. Außerdem kann für die Fälle, in denen es erwünscht ist, die Anpreßwalze 64 möglichst dicht am Zulaufpunkt der Materialbahn dicht an die Rolle heranzuführen, ohne in direkten Kontakt mit der Rolle zu gelangen, ein Annäherungssensor verwendet werden, um die Bewegung der Walzenanordnung 36 entweder in Form inkrementeller Schritte oder in Form einer konstanten zur Durchmesserzunahme proportionalen Bewegung zu steuern.

Wie Fig. 1 zeigt, wird die Materialbahn 28 während des Betriebes der Wickelvorrichtung 10 an den Kern 26 aufgewickelt, der auf der Spindel 22 montiert ist, die sich in der Wickelstellung befindet. Dabei ist die Walzenanordnung 36 mit ihrer Anlege- bzw. Andrückwalze 64 voll in ihre eine Endstellung zurückgefahren, wobei die Walze 56 als Führungswalze für die Materialbahn zwischen einer äußeren Führungswalze 152, die außerhalb des Drehkopfes 18 angeordnet ist, und einer inneren Führungswalze 154, die auf dem Drehkopf 18 montiert ist, dient. Die Materialbahn läuft dann hinter der Führungswalze 154 über eine Walze 156 und unter einer Andrück- und Anlegewalze 158 hindurch, die beide zu der Walzenanordnung 38 gehören, und wird auf den Kern 26 aufgewickelt. Während der Durchmesser der Rolle auf dem Kern 28 zunimmt, verbleibt die Walzenanordnung 38 bezüglich der Rolle in einer tangentialen Lage, wie dies für die Anordnung 36 beschrieben wurde, wobei sie sich allmählich in ihre voll zurückgezogene Stellung bewegt, wie es in Fig. 2A und 2B gezeigt ist. Sobald die Anordnung 38 diese Endstellung erreicht, wird das Ventil 132 betätigt, um dem Aggregat 130 Druckmittel zuzuführen, wodurch die Walzenanordnung 36 zur Vorbereitung der Anwicklung an dem neuen Kern 24 in ihre voll ausgefahrene Stellung gebracht wird - Fig. 2A und 2B. Wenn die Rolle auf dem Kern 26 schließlich ihren maximalen Durchmesser erreicht, wird der Spindelantriebsmotor für den in der Übernahmestellung auf der Spindel 20 montierten Kern 24 eingeschaltet, um den Kern 24 so weit zu beschleunigen, daß seine Umfangsgeschwindigkeit an die Laufgeschwindigkeit der Bahn 28 angepaßt ist.

Anschließend wird das Ventil 76 betätigt, um dem Aggregat 68 Druckmittel zuzuführen, wodurch der Arm 46 in seine voll ausgefahrene Stellung bewegt wird und die Walze 64 in Kontakt mit der Materialbahn bringt, die hierdurch in Kontakt mit dem Kern 24 gelangt. Danach wird das Ventil 110 betätigt, so daß dem Aggregat 100 Druckmittel zugeführt wird, wodurch die Klinge 96 derart betätigt wird, daß sie die Materialbahn 28 durchtrennt, wie dies in Fig. 2A gezeigt ist. Das vordere Ende der durchtrennten Bahn verbleibt dabei an dem neuen Kern 24, der mit derselben Geschwindigkeit läuft wie die Bahn 28, so daß das Wickeln einer neuen Rolle begonnen wird.

Wenn die volle Rolle anhält, werden die Walze 158 und die Walzenanordnung 38 in ihre voll zurückgezogene Stellung bewegt, und die Rolle wird zusammen mit der Spindel 22 und dem Kern 26 von dem Drehkopf 18 abgenommen. Die Spindel 22 wird dann von dem Kern 26 gelöst, der in der vollen Rolle verbleibt, um diese zu stützen. Anschließend wird der Motor 30 eingeschaltet und dreht den Drehkopf 18 im Uhrzeigersinn, um die neue Rolle, die auf den Kern 24 gewickelt wird und die Walzenanordnung 36 in die Wickelposition zu bringen, während die Walzenanordnung 38 in die obere Stellung bzw. die Übernahmestellung bewegt wird. Die der Anordnung 38 zugeordnete Rolle 156 und eine weitere, am Drehkopf 18 montierte Führungswalze 160 dienen als Führungsrollen für die Bahn 28, wenn diese an dem in der Wickelstellung befindlichen Kern 24 aufgewickelt wird. Die Spindel 22 wird, nachdem sie zur Vorbereitung der Übernahme der Materialbahn mit einem neuen Kern versehen ist, wieder in der Übernahmestellung in den Drehkopf 18 eingesetzt, so daß die vorstehend beschriebene Folge erneut beginnen kann.

Aus der vorstehenden Beschreibung wird deutlich, daß die Andrück- und Anlegewalzen 64 und 158 zunächst als Anlegewalzen dienen, welche den Anwickelvorgang bewirken, während sie anschließend als Andrückwalzen dazu dienen, zu verhindern, daß Luft zwichen die einzelnen Lagen der gewickelten Rollen gelangt, und zwar in sämtlichen Stellungen des Drehkopfes 18. Außerdem sind die Anpreßwalzen bezüglich der zu wickelnden Rollen derart angeordnet, daß der Kontaktpunkt stets an einer Stelle liegt, an der die Materialbahn zuerst an der Rolle aufläuft. Die Lenkwalzen 56 und 156 halten dagegen den Winkel, unter dem die Materialbahn zu der zu wickelnden Rolle läuft, bei allen Lagen des Drehkopfes in einem vorgegebenen Winkelbereich, so daß der von den Anpreßwalzen ausgeübte Druck relativ konstant gehalten werden kann, was zur Vermeidung von Schäden an der Materialbahn wünschenswert ist.

In Fig. 5 und 6 ist gemäß einem abgewandelten Ausführungsbeispiel der Erfindung eine Übergabewagenanordnung 200 gezeigt, die zur Verwendung in Verbindung mit einer Wickelvorrichtung des in der US-PS 41 02 511 beschriebenen Typs geeignet ist. Eine derartige Wickelvorrichtung umfaßt eine Querwelle 202, die mittels eines Motors (nicht dargestellt) antreibbar ist. Die Querwelle 202 trägt zwei Paare von Walzenhaltearmen, welche geeignet sind, zwei Spindeln 204 und 206 zu haltern, die einander diametral gegenüberliegend parallel zu der Querwelle 202 verlaufen. Während des Betriebes der Wickelvorrichtung trägt die Spindel 206 eine Rolle, welche gerade gewickelt wird, während auf der Spindel 204 ein neuer Kern 208 sitzt, auf den dann die nächste Rolle gewickelt wird.

Die Querwelle 202 trägt eine Anzahl von Kragen 210, die längs der Querwelle 202 befestigt, beispielsweise angeschweißt sind. Mit Hilfe von Bolzen 212 sind vier längliche Stangen 214, 216, 218 und 220 in Sitzen 222 an den Kragen 210 gesichert. Die Stangen 214 bis 220 reichen dabei von der Nähe des einen Endes der Welle 202 bis in die Nähe des anderen Endes derselben.

Die Übergabewagenanordnung 200 weist seitliche Rahmen 224 und 225 auf, von denen jeder in der Mitte mit einer im wesentlichen rechteckigen Öffnung 226 ausgebildet ist. Da die Stützkonstruktion für die beiden seitlichen Rahmen identisch ist, wird nachstehend nur die Stützkonstruktion für den Rahmen 224 detailliert erläutert. Beim Ausführungsbeispiel ist oben und unten an der Öffnung 226 des Rahmens 224 jeweils ein Haltebügel 230 bzw. 232, beispielsweise mittels Schrauben 228, befestigt. Dabei ist der Bügel 230 mit Aussparungen 234 zur Aufnahme von Rollenlagern 236 und 238 versehen, während der Bügel 232 mit Aussparungen 240 zur Aufnahme von Rollenlagern 242 und 244 versehen ist. Jedes der Lager 236, 238, 242 und 244 umfaßt eine Element 246 mit einem zylindrischen Mittelstück und halbkugelförmigen Endbereichen, wobei das Mittelstück denselben Radius wie die Stangen 214 bis 220 hat. Jedes der Elemente 246 nimmt eine endlose Kette mit einer Anzahl von Rollen 248 auf, die in ihrer Kontur an die zylindrische Oberfläche des Mittelstücks angepaßt sind. Die Elemente 246 sind in den Aussparungen 234 und 240 mit Bolzen 250 gesichert, um die Lager 236 bis 244 zu positionieren. Aufgrund dieser Anordnung können die Rahmen 224 und 225 in axialer Richtung längs der Querwelle 202 bewegt werden. Die beschriebene Ausgestaltung gestattet es also, die Rahmen aufeinander zu und voneinander weg zu bewegen, so daß zwischen ihnen Kerne unterschiedlicher Länge angeordnet werden können. Ferner können die beiden Rahmen gemeinsam je nach Wunsch nach links oder nach rechts verschoben werden. Aufgrund der beschriebenen Konstruktion wird gleichzeitig erreicht, daß die Wagenanordnung 200 sich gemeinsam mit der Querwelle 202 dreht, wenn diese zu einer Drehbewegung um ihre Längsachse angetrieben wird.

Die Rahmen 224 und 225 tragen zwei Walzenanordnungen 252 und 254, von denen jede jeweils einer der Spindeln 204 bzw. 206 zugeordnet ist. Die Walzenanordnungen 252, 254 dienen für die Durchführung eines Anwickelvorgangs und sorgen dafür, daß während des gesamten Wickelvorgangs einer Rolle eine Andruck- und Anlegewalze für die Materialbahn zur Verfügung steht. In der Zeichnung sind die Walzenanordnungen in den Positionen dargestellt, die sie im Augenblick des Wickelrollenwechsels und der Anwicklung der Materialbahn an einen neuen Kern einnehmen, wobei die Walzenanordnung 254 das Anpressen der Materialbahn an der vollen Rolle zur Vermeidung von Lufteinschlüssen durchführt, während die Walzenanordnung 252 den Anwickelvorgang an dem frischen Kern 208 bewirkt.

Da die Walzenanordnungen 252 und 254 im wesentlichen identisch sind, wird nachstehend nur die Walzenanordnung 252 detailliert beschrieben. Die Walzenanordnung 252 umfaßt zwei seitliche Träger bzw. Rahmenelemente 256 und 258, die über eine Querstrebe 260 miteinander verbunden sind. An jedem der Rahmenelemente 256, 258 sind in senkrechtem Abstand voneinander Gleitstücke 262, 264 montiert. Die Gleitstücke 262, 264 nehmen zugeordnete Führungsschienen (Liniearführungen) 270 bzw. 272 auf, die an den Rahmen 224 bzw. 225 befestigt sind. Auf diese Weise ist die Walzenanordnung 252 gleitverschieblich an dem Rahmen 224, 225 montiert. Mit Hilfe eines Motors 274 kann eine Schnecke 276 angetrieben werden, die ein Zahnrad 278 auf der Eingangsseite eines Getriebes 280 antreibt, welches eine erste abgehende Welle besitzt, die koaxial zur Eingangswelle angeordnet ist und dazu dient, eine Leitspindel 282 anzutreiben. Das Getriebe 280 besitzt ferner eine zweite abgehende Welle, die rechtwinklig zu der ersten abgehenden Welle zu einer An­ triebswelle 284 führt, die als Eingangswelle für ein Getriebe 286 dient, welches eine Ausgangswelle aufweist, welche rechtwinklig zu dessen Eingangswelle orientiert ist und dazu dient, eine Leitspindel 288 anzutreiben. Auf den Leitspindeln 282 und 288 sitzen Spindelmuttern 290 bzw. 291, die an den betreffenden Rahmenelementen 256 bzw. 258 befestigt sind und der linearen Verstellung der Walzenanordnung 252 dienen.

Die seitlich angeordneten Rahmenelemente 256 und 258 dienen weiterhin der Halterung von Schwenkachsen 292 für Arme (Schwenkhebel) 296, in denen die Achse einer Walze 300 drehbar gelagert ist. Schwenkachsen 294 an den Rahmenelementen 256, 258 tragen außerdem Schwenkhebel 298, deren eines Ende jeweils der drehbaren Halterung einer Andrück- und Anlegewalze 302 dient. Zugeordnete einstellbare Verbindungsstücke 304 verbinden die an den anderen Enden der Hebel 298 angeordneten Zapfen 308 mit den Zapfen 306 an den jeweiligen Enden der Arme 296. Ein Kolben/Zylinder- Aggregat 310, welches in Lagern 316 gehaltert ist, weist eine Kolbenstange 312 auf, die mit dem Hebel 298 über einen Zapfen 314 verbunden ist. Über ein Ventil 318 kann dem Aggregat 310 Druckmittel zugeführt werden, so daß die Andrück- und Anlegewalze 302 mit einem vorgegebenen Druck gegen die zugeordnete Rolle aus der aufgewickelten Materialbahn gedrückt wird. Man erkennt, daß die beschriebene Anordnung der Arme 296, der Hebel 298 und der Verbindungsstücke 304 die Möglichkeit eröffnet, daß die Walze 300, die im wesentlichen ebenso ausgebildet ist wie die Walze 302, in allen Stellungen der Walzenanordnung als Ausgleichsgewicht wirkt.

Die vorstehende Beschreibung macht deutlich, daß die Walze 300 als Führungswalze bzw. als Lenkwalze und als Gegengewicht dient, während die Walze 302 als Führungswalze, Ablenkwalze und Andrück- und Anlegewalze dient. Während des Wickelbetriebes und wenn die Walzenanordnung 252 und die Walzen 300 und 302 ihre zurückgezogene Stellung einnehmen, die in strichpunktierten Linien eingezeichnet ist, dienen die Walzen 300 und 302 als Führungsrollen bzw. Walzen für die Bahn 320 (strichpunktiert eingezeichnet). Während des Anwickelvorgangs, d. h. wenn der Motor 274 eingeschaltet ist, um die Walzenanordnung 252 in ihre ausgefahrene Stellung zu bewegen und wenn das Aggregat 310 betätigt wird, um die Walzen 300 und 302 in ihre ausgefahrene Stellung zu bewegen, wirkt die Walze 302 als Anlegewalze, welche die Materialbahn 320 in Kontakt mit dem vorbereiteten Kern 208 bringt. Gleichzeitig dient die Walze 300 als Lenkwalze, die während der gesamten Drehung der Übergabewagenanordnung 200 einen relativ konstanten Kontaktwinkel zwischen der Materialbahn 320 und der beim Wickeln erzeugten Rollen aufrechterhält. Nach Abschluß des Anwickelvorgangs dient die Walze 302 dann als Andrückwalze, welche verhindert, daß Luft zwischen die einzelnen Lagen der Rolle gelangt, während die Walze 300 weiterhin als Lenkwalze und als Ausgleichsgewicht wirkt, welches sicherstellt, daß der Kontaktdruck, der von der Anpreßwalze 302 auf die Rolle ausgeübt wird, während der Drehung der Anordnung 200 konstant bleibt.

Wenn er Wickelvorgang fortgesetzt wird und der Durchmesser der gewickelten Rolle zunimmt, wird die bewegliche Anpreßwalze 302 entgegen der Wirkung des Kolben/Zylinder- Aggregats 310 in Richtung auf ihre zurückgezogene Stellung bewegt. Dabei wird es zur Verhinderung eines übermäßigen Druckes und einer Beschädigung der Walze erforderlich, die Walzenanordnung 252 nach Erreichen eines gewissen Rollendurchmessers von der Rolle weg zu bewegen. Zu diesem Zweck ist an dem Rahmenelement 256 ein konventioneller Endschalter oder ein Positionssensor LSI montiert, der beispielsweise die Bewegung des Arms 298 erfaßt. In an sich bekannter Weise liefert der Schalter bzw. der Sensor bei Erreichen eines gewissen Rollendurchmessers ein Signal, welches benutzt wird, um den Motor 274 einzuschalten, der nunmehr die Walzenanordnung 252 von der Rolle weg bewegt. Dabei wird die Walze 302 durch das Aggregat 310 ausgefahren und der Sensor beendet die Abgabe des Signals, um die Bewegung der Walzenanordnung 252 zu beenden.

Die Walzenanordnung 252 ist ferner mit einer konventionellen Schneidvorrichtung versehen, welche in an sich bekannter Weise die Bahn 320 durchtrennen kann.

Während des Betriebes wird die Bahn 320 an dem Kern auf der in der Wickel- und Entladestellung befindlichen Spindel 206 aufgewickelt. Die Walzenanordnung 252 und die zugehörigen Walzen 300 und 302 sind voll zurückgezogen (wie dies mit strichpunktierten Linien eingezeichnet ist) und die Walzen dienen als Führungsrollen für die Bahn 320 zwischen zwei inneren Führungsrollen 324 und 326, die an dem Rahmen 224 montiert sind. Hinter den genannten Führungsrollen läuft die Bahn 320 über die Lenkrolle 328 und die Andrück- und Anlegerolle 330 der Walzenanordnung 254 wird auf den auf der Spindel 206 befindlichen Kern aufgewickelt. Während der Durchmesser der Rolle auf der Spindel 206 zunimmt, bewegt sich die Walzenanordnung 254 stetig in ihre zurückgezogene Stellung, und zwar in derselben Weise, wie dies für die Walzenanordnung 252 beschrieben wurde. Wenn die Rolle auf der Spindel 206 dann ihren maximalen Durchmesser erreicht, wird der Motor 274 eingeschaltet, um die Walzenanordnung 252 in ihre voll ausgefahrene Übernahmeposition zu bringen, während der auf der Spindel 204 montierte neue Kern 208 mit Hilfe eines nicht gezeigten Motors auf die Geschwindigkeit der Materialbahn 320 beschleunigt wird.

Anschließend wird das Ventil 318 betätigt, um dem Aggregat 310 Druckmittel zuzuführen, wodurch die Walze 302 in Kontakt mit der Bahn 320 gebracht wird und wodurch die Bahn 320 in Kontakt mit dem vorbereiteten Kern 208 auf der Spindel 204 gebracht wird. Nunmehr wird die Messeranordnung 322 betätigt, um die Bahn 320 an dem Kern 208 abzutrennen, woraufhin das Wickeln der neuen Rolle beginnt. Die fertige Rolle wird zusammen mit der Spindel 206 von der Wickelvorrichtung abgenommen und die Querwelle 202 wird im Uhrzeigersinn gedreht, um die neue Rolle auf der Spindel 204 in die Wickelstellung zu bringen, wo die Rolle dann bis zum Erreichen ihres maximalen Durchmessers fertiggewickelt wird. Währenddessen wird die Spindel 206 von der fertigen Rolle gelöst und mit einem neuen Kern versehen und in der unteren Stellung wieder mit der Wickelvorrichtung verbunden, so daß ein neuer Arbeitszyklus vorbereitet ist.

Man sieht, daß die Anpreßwalze 302 bzw. 330 für den Übergabevorgang als Anlegewalze dient und dann als Anpreß- bzw. Andrückwalze weiterarbeitet, um zu verhindern, daß Luft zwischen die einzelnen Lagen der Rolle gelangt, bis diese fertiggestellt ist. Die Lenkrollen 300 bzw. 328 sorgen für einen relativ konstanten Kontaktwinkel zwischen der Materialbahn 320 und der Rolle, und zwar auch bei der Drehung der Wagenanordnung 200. Hierdurch und wegen der Tatsache, daß die Walzen 300, 328 als Ausgleichsgewichte wirken, kann der von den Anpreßwalzen 302, 330 ausgeübte Druck relativ konstant gehalten werden.

Aus der vorstehenden Beschreibung wird deutlich, daß erfindungsgemäß an dem Drehkopf angeordnete Anlegeeinrichtungen mit Andrück- und Anlegewalzen entwickelt wurden, welche dafür sorgen, daß keine Luft zwischen die Lagen des Materials auf der gewickelten Rolle gelangt. Die Andrück- und Anlegewalzen bleiben erfindungsgemäß während des gesamten Wickelvorgangs in Kontakt mit den gewickelten Rollen und befinden sich stets an dem Punkt, an dem die Materialbahn an der zu wickelnden Rolle aufläuft. Außerdem üben die Andrück- und Anlegewalzen der erfindungsgemäßen Wickelvorrichtung einen relativ konstanten Kontaktdruck auf die Materialbahn aus und sorgen in Verbindung mit Lenkwalzen dafür, daß die Materialbahn der gewickelten Rolle während des gesamten Wickelvorgangs stets unter einem konstanten Winkel zugeführt wird.

Claims (6)

1. Wickelvorrichtung zum Wickeln einer Rolle eines aufwickelbaren Materials, insbesondere einer dünnen Materialbahn, auf einen drehbar an einem Drehkopf gehalterten Kern, welcher durch Verdrehen des Drehkopfes in eine Übergabestellung bewegbar ist, in der ein Anwickelvorgang für das aufwickelbare Material an dem neuen Kern durch Betätigung einer Anlegewalze mittels eines Anlegeantriebs eingeleitet wird, wobei die Anlegewalze in eine erste Stellung bringbar ist, in der sie in Eingriff mit dem Material auf dem Kern steht, sowie in eine zweite Stellung, in der sie nicht in Eingriff mit dem Material auf dem Kern steht, sowie in eine Endstellung, in der eine volle, auf dem Kern gewickelte Rolle des aufwickelbaren Materials von dem Drehkopf abgenommen wird, und mit mindestens einer an dem Drehkopf montierten, mit einem Anpreßdruck beaufschlagbaren Andrückwalze, wobei diese nach dem Anwickelvorgang an den angewickelten Kern herangeschwenkt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Anlegeantrieb (36, 38, 68; 252, 254, 310) der Andrückwalze (64, 158, 302, 330) zugeordnet und gemeinsam mit der Andrückwalze derart an dem Drehkopf (18) angeordnet ist, daß die Andrückwalze auch als Anlegewalze einsetzbar ist, bzw. daß der Anlegeantrieb und die Walze derart ausgebildet sind, daß die als Andrück- und Anlegewalze dienende Walze (64; 158; 302, 330) während des ganzen Wickelvorgangs direkt an der Stelle des Materialzulaufs anliegt.

2. Wickelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Andrück- und Anlegewalze (64, 158; 302, 330) eine Linearführung (36, 38, 120; 270, 272, 252, 254) vorgesehen ist.

3. Wickelvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Linearführung einen Wagen (36, 38; 252, 254) umfaßt, an dem die Andrück- und Anlegewalze (64, 158; 302, 330) derart montiert ist, daß sie geradlinig auf den zu bewickelnden Kern (24; 26) zu und von diesem weg bewegbar ist, daß an ihm Anpreßmittel (68, 70; 310, 312) vorgesehen sind, mit deren Hilfe die Andrück- und Anlegewalze (64, 158; 302, 330) mit dem gewünschten Anpreßdruck an das Material auf den Kern anpreßbar ist, daß Verstelleinrichtungen (144, 150, 130, 132, 138; 278 bis 291) vorgesehen sind, mit deren Hilfe der Wagen (36, 38; 252, 254) in Abhängigkeit von einer durch die Zunahme des Rollendurchmessers bewirkten Auswärtsbewegung der Anlegewalze (64, 158; 302, 330) von dem Kern (24; 26; 206; 208) wegbewegbar ist.

4. Wickelvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Andrück- und Anlegewalze (64; 158; 302, 330) mittels eines Schwenkhebels (46) schwenkbar an dem Wagen (36, 38; 252, 254) gehaltert ist.

5. Wickelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Schwenkachse (48) des Schwenkhebels (46) eine Lenkwalze (56, 156; 300, 328) angeordnet ist, welche der Führung des zu der Andrück- und Anlegewalze (64, 158; 302, 330) laufenden Materials (28; 320) dient und daß Antriebseinrichtungen (84) vorgesehen sind, durch die die Lenkwalze (56, 156; 300, 328) synchron zu der Andrück- und Anlegewalze (64, 158; 302, 330) antreibbar ist.

6. Wickelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Andrück- und Anlegewalze (302, 330) an einem ersten zweiarmigen Schwenkhebel (298) gelagert ist, daß die Lenkwalze (300) an einem zweiten einarmigen Schwenkhebel (296) gelagert ist und daß die beiden Hebel (296, 298) über ein Verbindungselement (304) derart miteinander verbunden sind, daß die Lenkwalze (300) in allen Stellungen des Drehkopfes (224, 225) als Gegengewicht für die Andrück- und Anlegewalze (302, 330) wirkt.