DE3522271A1

DE3522271A1 - Vorrichtung zum aufwickeln einer gutbahn

Info

Publication number: DE3522271A1
Application number: DE19853522271
Authority: DE
Inventors: Harvey James Green Bay Wis. Spencer
Original assignee: Paper Converting Machine Co
Current assignee: Paper Converting Machine Co
Priority date: 1984-06-29
Filing date: 1985-06-21
Publication date: 1986-01-09
Also published as: SE8503065D0; GB2161148A; AU4441485A; US4588138A; BE902781A; AU564297B2; JPS6118656A; GB8515443D0; FR2566754A1; IT8548275A0; BR8502896A; IT1181973B; SE8503065L

Description

Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Bandaufwickelmaschine, insbesondere auf einen Oberflächenwickler, bei welchem eine c Bobine und ein auf dieser entstehender Bandwickel in Anlage an angetriebenen Tragwalzen gehalten sind.

Für das Aufwickeln eines Bandmaterials auf eine Bobine gibt es grundsätzlich zwei allgemein bekannte Verfahren, nämlich .das Zentralwickelverfahren und das Oberflächenwickelverfahren. Beim Zentralwickelverfahren wird eine Bobine auf einen angetriebenen Dorn gesteckt, oder zwei angetriebene Dorne werden in die Enden einer Bobine eingeführt. Der Dorn bzw. die Dorne versetzen die Bobine in Drehung, um ein Band oder eine Gutbahn auf diese aufzuwickeln. Eine automatische Aufwickelmaschine mit einem mehrere Dorne tragenden Revolver, welcher schrittweise von einer Arbeitsstellung in die nächste fortgedreht wird, ist in der US-PS 2 611 552 beschrieben. Für einen kontinuierlichen Betrieb mit höheren Arbeitsgeschwindigkeiten kann ein kontinuierlich angetriebener Revolver verwendet werden, wie in der US-PS 2 769 600 beschrieben.

Bei einer Zentralwickelrnaschine muß die Drehzahl der Dorne mit zunehmendem Durchmesser des Wickels verringert werden. Die US-PS 2 995 314 beschreibt eine mechanisch oder elektrisch arbeitende Einrichtung zum gesteuerten Verringern der Drehzahl der Dorne in Abhängigkeit von der Vergrößerung des entstehenden Wickels.

Zum gegenwärtigen Stand der Technik gehören ZentralwickeloO

maschinen mit kontinuierlich angetriebenem Revolver und mit variablen Drehzahlen angetriebenen Dornen für Aufwickelgeschwindigkeiten von bis zu ca. 760 m/min. Da die Dorne mit einer gesteuerten Drehzahl angetrieben sind und außerhalb der Vorrichtung keinerlei Walzen, Riemen oder sonstige 35

Einrichtungen vorhanden sind, welche an der äußeren Oberfläche des entstehenden Wickels angreifen, weist das Zentralwickelverfahren beim Aufwickeln von relativ bauschigem

1 oder oder ein stark ausgeprägtes Reliefmuster aufweisendem Bandmaterial deutliche Vorteile auf, da keine übermäßigen Außendrücke auf das Bandmaterial einwirken und es kalandern bzw. das Reliefmuster flachwalzen.

Das Aufsetzen der Bobinen auf die Dorne und das Abnehmen der fertigen Wickel von den Dornen ist jedoch ziemlich zeitraubend und beeinträchtigt somit die Produktionsleistung der mit hoher Geschwindigkeit arbeitenden Maschinen. Dies trifft insbesondere dann zu, wenn auf die Bobinen jeweils nur eine relativ kurze Bandlänge aufgewickelt muß, da die fertigen Wickel dann häufiger von den Dornen abgenommen werden müssen. Auch bei einer größeren Breite der Maschinen ist zum Abnehmen der fertigen Wickel eine längere Zeit er-

.,. forderlich, wodurch die Arbeitsgeschwindigkeit insgesamt lb

ebenfalls herabgesetzt werden kann. Ferner können an mit hohen Drehzahlen angetriebenen, relativ dünnen Dornen schwingungen auftreten, welche die Arbeitsgeschwindigkeit der Maschine begrenzen. Darüber hinaus gibt es praktische

Grenzen für die Länge eines Dorns relativ zu einem sinnest)

vollen Durchmesser einer Bobine, wobei dieser durch wirtschaftliche und verfahrenstechnische Erwägungen vorgegeben ist. Schließlich ist die praktische Begrenzung der Breite einer Zentralwickelmaschine von Einfluß auf die Froduk-

__ tionsleistung.
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Das zweite allgemein bekannte Aufwickelverfahren ist das Oberflächenwickelverfahren, bei welchem eine Bobine und/oder das auf diese aufgewickelte Material durch Kontakt mit Riemen, rotierenden Walzen od. dergl. angetrieben wird, welche °0 mit einer nahe der Bandgeschwindigkeit liegenden Geschwindigkeit arbeiten. Für die Durchführung dieses Aufwickelverfahrens gibt es ebenfalls zahlreiche Ausführungsformen von Oberflächenwicklern.

Zum Aufwickeln von schmaleren Bändern oder Gutbahnen können die verwendeten Bobinen in einem Dreiwalzenkäfig gehalten oder von einem oder beiden Enden her angetrieben sein. Bei einer Breite des Bandmaterials von mehr als etwa 1 m sind

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besondere Niederhalteinrichtungen notwendig, um die breite Bobine bzw. das breite Band in Kontakt mit den angetriebenen Walzen zu halten.

g Die Verwendung eienr Trommel oder eines Revolvers mit drei oder mehr Walzenpaaren für die Abstützung und den Antrieb einer Bobine und/oder eiens Wickels ist allgemein bekannt. In einigen Fällen, wie z.B. in der US-PS 2 385 691 beschrieben, ist die Bobine bzw. der entstehende Wickel zwischen zwei Tragwalzen und einer damit zusammenwirkenden Oberwalze oder zwischen einer in einem Revolver gelagerten Walze, einer Oberwalze und einer dritten Niederhaltwalze gehalten. Der Revolver wird intermittierend fortgedreht, um die Bobine und den entstehenden Wickel von eienr ersten Wickelstation

zu einer zweiten Wickelstation für die Fertigstellung des 15

Wickels zu bewegen. Die US-PS 2 984 426 beschreibt einen drehbaren Revolver mit sechs Tragwalzen, bei welchem eine Bobine bzw. ein entstehender Wickel jeweils zwischen zwei Tragwalzen und einer damit zusammenwirkenden Oberwalze oder einer aufschwenkbaren Niederhaltwalze gehalten ist.

Eine in der US-PS 4 327 877 beschriebene Abwandlung dieses Systems arbeitet mit eienr Trommel anstelle von einem Revolver. Der entstehende Wickel ist zwischen einer Aufwickeltrommel, einer unterhalb der ersten Trommel gelager-

^° ten zweiten Aufwickeltrommel und einer aufschwenkbaren Niederhaltwalze gehalten. Die Beförderung des entstehenden Wickels von einer ersten zu einer zweiten Aufwickelstation erfolgt hier dadurch, daß die beiden Aufwickeltrommeln zeitweilig mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten angetrieben

^werden. Dabei muß die zur Bildung einer Dreiwalzenkäfigs einwärts geschwenkte Niederhaltwalze zur Freigabe des Wikkels ausgeschwenkt werden, so daß das Aufwickeln über eine bestimmte Zeitspanne ohne Festhaltung des Wickels zwischen drei Walzen"bzw. Trommeln erfolgt. Dabei sind dann die Dichte und der Durchmesser des Wickels nicht mehr sicher unter Kontrolle. Darüber hinaus ergeben sich durch das Verschwenken der Niederhaltwalze gewisse Nachteile aufgrund der bei hohen Arbeitsgeschwindigkeiten von beispielsweise 15 oder

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20 Wickeln/min auftretenden beträchtlichen Trägheitsbelastumgen.

Bei Verwendung eines Revolvers für die Lagerung der Tragic walzen ist an der Wickelstation eine Dreipunkt-Festhaltung notwendig. Ein intermittierendes Fortdrehen des Revolvers wirkt sich wegen der großen Masse des Revolvers und der beim Fortdrehen desselben auftretenden Trägheitskräfte geschwindigkeitsbegrenzend aus. Darüber hinaus sind Einrichtungen zum Kompensieren der Schrittdrehung an dem Bandmaterial notwendig,.um ein Abreißen des Bandmaterials insbesondere bei hohen Fortdrehgeschwindigkeiten zu vermeiden.

Gemäß US-PS 4 327 877 und US-PS 4 133 495 wird das Bandmaterial durch Unterdruck an der Bobine festgehalter, bzw. daran angelegt. Der Unterdruck wirkt allein auf das Bandmaterial ein und trägt nicht dazu bei, die Bobine auf den Trag- oder Antriebswalzen zu halten.

Zum Stand der Technik gehören ferner schrittweise fortdrehbare Haspeln mit paarweise frei drehbar darin gelagerten Walzen, welche zur Bildung einer Dreiwalzen-Festhaltung mit außerhalb angeordneten Einrichtungen zusammenwirken.

Die außerhalb angeordneten Einrichtungen sidn beispielsweise aufschwenkbare Walzen, aufschwenkbare Riementriebe oder auch feststehende Riementriebe, wie sie beispielsweise in der US-PS 3 087 687 und US-PS 3 734 423 beschrieben sind.

Auch hier wird ein intermittierender Antrieb des Revolvers . bzw. der Haspel angewendet, um die Bobine und den zunächst noch einen kleinen Durchmesser aufweisenden Wickel in eine zweite Wickelposition zu üebrführen, in welcher der Wickel fertiggestellt wird.

Die Erfindung schafft eine Oberflächenwickelmaschine, bei welcher eine Bobine durch in dem Zwischenraum zwischen zwei

angetriebenen Tragwalzen wirksamen Unterdruck in Anlage an 35

den Tragwalzen gehalten wird. Die Tragwalzen versetzen die Bobine mit einer nahe der Bandgeschwindigkeit liegenden Geschwindigkeit in Drehung, wobei der dabei entstehende

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Wickel durch derr Unterdruck in Anlage an den Tragwalzen gehalten wird. Zum Austragen des fertigen Wickels aus der Maschine braucht dann lediglich der Unterdruck abgesperrt zu werden.

Die Tragwalzen sind vorzugsweise zusammen mit anderen Tragwalzenpaaren in einem drehbaren Revolver gelagert. !Der Revolver dreht die Tragwalzenpaare an einer Bobinen-Aufgabestation, eine Band-Anlegestation udn einer Austragsstation vorüebr, an welch letzterer der Unterdruck abgesperrt wird. Das Band wird, auf die in Drehung versetzte Bobine aufgewickelt, während der Revolver das betreffende Tragrollenpaar zur Austragsstation hin bewegt, an welcher der fertige Wickel dann durch sein Eigengewicht von den

"_ Tragwalzen abfällt.
Ib

Jeweils eine Tragwalze jedes Paares ist vorzugsweise verschwenkbar am Revolver gelagert, so daß sich der Abstand zwischen den beiden Tragwalzen entsprechend der Zunahme des Durchmessers des Wickels vergrößern läßt. Durch die Vergrö-^AU ßerung des Abstands vergrößert sich auch die dem Unterdruck ausgesetzte Fläche des Wickels und damit die durch den Unterdruck ausgeübte Haltekraft.

Ein Hauptziel der Erfindung ist somit die Schaffung einer Oberflächenwickelvorrichtung, bei welcher eine Bobine oder ein entstehender Wickel allein zwischen zwei Tragwalzen festgehalten ist und die Tragwalzen kontinuierlich umlaufen, um eine hohe Produktionsleistung zu erzielen.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer 30

Vorrichtung der genannten Art, bei welcher die Bobine und/ /oder der entstehende Wickel durch Unterdruck in Anlage an den beiden Tragwalzen gehalten ist, so daß eine außerhalb des Revolvers angeordnete Niederhalteinrichtung entfallen kann.

Noch ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung eienr Vorrichtung der genannten Art mit Einrichtungen zum Variieren der Dichte der entstehenden Wickel bei kontinu-

ierlicher Drehung des Revolvers und ohne die notwendigkeit von besonderen Schwenk- oder Schrittschaltbewegungen.

Ferner bezweckt die Erfindung die Schaffung einer Verfahrens und einer Vorrichtung, bei welchem bzw. welcher die üblichen Begrenzungen in bezug auf die Breite der Maschine entfallen.

Weiterhin bezweckt die Erfindung die Schaffung eines Verfahrens und einer Vorrichtung, bei welchem bzw. welcher eine Begrenzung der Arbeitsgeschwindigkeit nicht von den bei einer Schrittdrehung oder intermittierender Schwenkbewegung zusätzlicher Einrichtungen auftretenden dynamischen Begrenzungen abhängig ist.

Schließlich bezeckt die Erfindung, die zum Festhalten eines entstehenden Wickels zwischen den Tragwalzen bisher notwendige dritte Kontaktfläche zu erübrigen und damit die von einer solchen dritten Kontaktfläche hervorgerufene Pressung des entstehenden Wickels zu vermeiden.

Diese und andere Ziele für die Schaffung eines Verfahrens und einer Vorrichtung zum Aufwickeln einer Gutbahn mit hoher Geschwindigkeit und mit einer der beim Zentralwickelverfahren Erzielter, angenäherten Schonung des Materials und Dichte des Wickels, jedoch ohne die Verwendung eines Antriebsdorns, sowie die Herstellung des fertigen Produkts mit hoher Ausstoßrate, ausgedrückt in Wickel pro Minute, in Verbindung mit mechanischen und elektrischen Vereinfachungen, sind nachstehend anhand der Zeichnung in Form

von Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigen: 30

Fig. 1 eine teilweise im Schnitt dargestellte Schrägansicht eines Oberflächenwicklers in eienr Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 2 eine schematisierte Seitenansicht zur Darstellung 35

der Führung eines Bandmaterials durch die Vorrichtung,

Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung eines in Fig. 2 gezeigten Revolvers,

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Fig. 4 eine Teilansicht im Schnitt entlang der Linie 4-4 in Fig. 3,

Fig. 5 eine Fig. 3 entsprechende Ansicht im Schnitt entlang

der Linie 5-5 in Fig. 4,
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Fig. 6 eine Ansicht im Schnitt entlang der Linie 6-6 in Fig. 4,

Fig. 7 eine Ansicht einer Unterdruck-Schieberanordnung in Richtung der Pfeile 7-7 in Fig. 4,

Fig. 8 eine Ansicht im Schnitt entlang der Linie 8-8 in Fig. 7,

Fig. 9 eine Teilansicht im Schnitt entlang der Linie 9-9 in Fig. 4 und

Fig. 10 eine Vorderansicht einer Tragwalze eines für die Abstützung einer Bobine und eines entstehenden Wikkels bestimmten Tragwalzenpaares.

Eine in Fig. 1 dargestellte Aufwickelmaschine 10 hat einen Revolver 11, welcher drehbar zwischen Seitenrahmen 12, 13 gelagert ist. Die Lagerung des Revolvers 11 ist durch eine Hohlwelle 14 bewerkstelligt, welche über ein Zahnrad 15

antreibbar ist. Eine mit dem Revolver 11 zusammenwirkende, sich schneller als dieser drehende Oberwalze 16 dient der _-_ Zufuhr einer Gutbahn W zu eienr Bobine 17 (Fig. 2).

Die Hohlwelle 14 des Revolvers trägt drei Paare von Aufwikkel- oder Tragwalzen 18, 19, welche um parallel zur Achse der Hohlwelle verlaufende Achsen drehbar gelagert sind (Fig. 2 und 3). Die Tragwalzen werden mit dem Revolver in 3® Umlauf versetzt und während des Umlaufs mittels eines endlosen Riemens 20, welcher von einem eine konstante oder veränderliche Drehzahl aufweisenden Antrieb 21 angetrieben ist, in Drehung versetzt.

Zu der Aufwickelmaschine gehören ferner herkömmliche Einrichtungen wie ein Perforierkopf 22, eine damit zusammenwirkende Perforierwalze 23 und ein drehzahlvariabler Riementrieb 24 für Zugwalzen. Fertiggewickelte Rollen oder Wickel

25 fallen in einen Trog 26 und werden von einem Austragsförderer 27 abgefördert.

In der üblichen Verwendung arbeitet die Aufwickelmaschine c zusammen mit anderen herkömmlichen Vorrichtungen, z.B. einem Abrollgestell und Druck- oder Prägevorrichtungen, welche in der Zeichnung nicht dargestellt sind und in Fig. 1 zur Linken der Aufwickelmaschine angeordnet wären. Der Austragsförderer 27 führt die fertigen Wickel beispielsj₀ weise eienr herkömmlichen Schneidvorrichtung zu, welche die fertigen Wickel auf die für den Endverbrauch bestimmte Rollengröße zuschneidet.

Wie man in Fig. 2 erkennt, umschlingt die Gutbahn W ein Paar Zugwalzen 29 und läuft dann zwischen dem Perforierkopf 22 und der Perforierwalze 23 hindurch, welche die Gutbahn W mit einer quer verlaufenden Perforation 30 versehen (Fig. 1). Die perforierte Gutbahn verläuft dann um eine Walze 31 herum zur Oberwalze 16. Diese kann in der in der US-Reissue-PS 28 353 beschriebenen Weise ausgeführt

^u sein und weist eine Anordnung von Schubfingern auf, welche das vollaufende Ende der Gutbahn in Anlage an eine vorgeleimte Bobine 17 bringen, welche in der Zwölf-Uhrstellung auf einer, Tragwalzenpaar 18a, 19a ruht (Fig. 2). Die beider; anderen Tragwalzenpaare I8b, 19b und i8c, 19c befinden sich *° dabei in der Vieruhr- bzw. der Achtuhr-Stellung.

Die Tragwalzen werden gemeinsam von einem Riemen 20 in Drehung versetzt, welcher dazu über auf den Wellen aller Walzen befestigte Riemenscheiben läuft. Der Riemen 20 ist über Umlenkscheiben 33, 34 und 35 geführt und über eine Antriebsriemenscheibe des Motors 21 angetrieben (Fig. 1). Gleichzeitig mit der über den Riemen 20 erzeugten Drehung um ihre eigenen Achsen werden die Tragwalzen von der Hohlwelle 14 des Revolvers aus im Uhrzeigersinn in Umlauf versetzt.

Wie nachstehend im einzelnen erläutert, wird in dem Raum zwischen den Tragwalzen i8a und 19a ein Unterdruck erzeugt,

um die Bobine 17 in Anlage an den Walzen zu halten. Unter dem Antrieb des Riemens 20 drehen sich die Tragwalzen etwa mit der gleichen Geschwindigkeit, mit welcher die Gutbahn der Oberwalze 16 zuläuft, wobei die Bobine aufgrund ihrer Berührung mit den Tragwalzen im wesentlichen mit der gleichen Geschwindigkeit in Drehung versetzt wird.

Bei ihrem Umlauf im Uhrzeigersinn passieren die Tragwalzen eine Bobinen-Aufgabestation 17a (Fig. 2), an welcher je-

•jQ weils eine Bobine zwischen zwei Tragwalzen eingelegt wird. Vor der Überführung auf die Tragwalzen kann jede Bobine 17 mit axial beabstandeten, sich in Umfangsrichtung erstrekenden Leimspuren versehen werden.Erreichen die betreffenden Tragwalzen dann die Zwölfuhr-Stellung (Fig. 2), dann wird das vorlaufende Ende der Gutbahn an die vorgeleimte Bobine angelegt, worauf die Gutbahn auf die rotierende Bobine aufgewickelt wird, während diese weiter mit dem Revolver umläuft. In Fig. 2 hat sich der Wickel 36 auf den Tragwalzen I8b und 19b bis zur Vieruhr-Stellung bewegt, worauf die Gutbahn abgeschnitten und auf die nächste in der Zwölfuhr-Stellung befindliche Bobine überführt wird.

Das Abschneiden der Gutbahn erfolgt mittels einer mit einem Messer 3S bestückten Messerwalze 3". Nach dem Durchgang der jeweils gewünschten Länge der Gutbahn versetzt eine

herkömmliche Zeitsteuerung die Messerwalze in Drehung, so daß das Messer zwischen zwei in die Oberwalze 16 eingesetzte Gegenklingen eindringt. Das nachlaufende Ende des abgeschnittenen Stücks der Gutbahn läuft über eine Führungswalze 39 und über die in Fig. 2 in der Vieruhr-Stel-

lung befindliche Tragwalze I8b und wird auf den Wickel 36 aufgewickelt. Ist dann der Wickel vollständig fertiggewickelt, wird der den Wickel haltende Unterdruck zwischen den Tragwalzen abgestellt, so daß der fertige Wickel unter seinem Eigengewicht in den Trog 26 fällt und über den Austragsförderer 27 abgeführt werden kann.

Wie man in Fig. U erkennt ist die Hohlwelle 14 des Revolvers mittels in ihre beiden Enden eingeführter Achsbolzen

drehbar gelagert. Jeder Achsbolzen 42 hat ein verstärktes inneres Endstück 43, mit welchem er in der Hohlwelle befestigt ist, und einen Lagerzapfen 44, welcher drehbar in einer Wand 45 des Rahmens gelagert ist.

Die Tragwalze 18a ist an beiden Enden mittels jeweils einer Lagerstütze 46 in einer festen Stellung an der Hohlwelle 14 gelagert. Die Lagerstütze 46 ist auf einer ebenen Fläche 47 am Umfang der Hohlwelle befestigt und trägt ein Lager 48, in welchem eine aus der Tragwalze hervorstehende Welle 49 drehbar gelagert ist. Eine auf dem Ende der Welle 49 sitzende Riemenscheibe 50 dient dem Antrieb durch den Riemen 20.

Ein die Tragwalze 19b in Fig. 4 tragender Schwenkarm 52 ist mittels eines Lagerbolzens 53 verschwenkbar in einem Lagerbock 54 gelagert, welcher auf einer ebenen Fläche am Umfang der Hohlwelle 14 befestigt ist. Am anderen Ende trägt der Lagerbolzen 53 einen Hebelarm 55, an dessen Ende eine Rolle 56 gelagert ist. Der Schwenkarm 52 trägt ein Lager 57, in *® welchem eine Welle 58 der Tragwalze 19b gelagert ist. Die Welle 58 trägt ihrerseits eine durch den Riemen 20 angetriebene Riemenscheibe 59.

Wie man in Fig. 5 erkennt, sind die Tragwalzen i8b und 18c in der gleichen Weise wie die Tragwalze 18a an der Hohlwelle 14 des Revolvers gelagert, und die Tragwalzen 19a und 19c sind in gleicher Weise wie die Tragwalze 19b verschwenkbar gehaltert.

Die an dem Hebelarm 55 gelagerte Rolle 56 läuft in einer 30

Nut 60 einer feststehend angeordneten Steuerscheibe 61 (Fig. 4). Diese ist den Achsbolzen 44 des Revolvers umgebend an einer an der Wand 45 des Rahmens angebrachten Buchse 62 befestigt. Bei der Bewegung entlang der Nut 60

wird die Rolle 56 radial einwärts und auswärts bewegt, wo-35

durch die Tragwalze 19b über den Hebelarm 55, den Lagerbolzen 53 und den Schwenkarm 52 hin und her verschwenkt wird.

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Der Verlauf der Nut 60 ist in Fig. 5 gestrichelt.angedeutet Die Nut 60 ist so gestaltet, daß sich die verschwenkbare Tragwalze jedes Tragwalzenpaares bei der Bewegung desselben von der Zwölfuhr-Stellung in die Vieruhr-Stellung von der feststehenden Tragwalze des betreffenden Paares wegbewegt. Der sich vergrößernde Abstand zwischen den beiden Tragwalzen dient der Anpassung an den zunehmenden Durchmesser des entstehenden Wickels und bewirkt eine Vergrößerung der vom Unterdruck beaufschlagten Oberfläche des Wickels, um damit die den entstehenden Wickel festhaltende Kraft zu vergrößern. Beim weiteren Umlauf der Tragwalzen über die Austragsstation hinaus bewegt sich die verschwenkbare Tragwalze dann wieder auf die feststehende Tragwalze zu, um an der ■Bobinen-Aufgabestation 17a eine neue Bobine übernehmen zu können.

Die Hohlwelle 14 des Revolvers trägt ein Paar Endscheiben 63, welche sich radial auswärts bis über die Wellen 49, 58 der drei Tragwalzenpaare hinaus erstrecken. Wie man in Fig. 9 erkennt, hat jede Endscheibe drei kreisförmige Öffnungen für die Wellen 49 und drei bogenförmige Schlitze 64 für die verschwenkbaren Wellen 58.

Zwischen einander benachbarten Tr'agwalzenpaaren trägt die Hohlwelle 14 des Revolvers jeweils eine Trennwand 65. Die drei Trennwände 65 erstrecken sich über die gesamte Länge der Tragwalzen zwischen den beiden Endscheiben 63 und haben jeweils ein im Uhrzeigersinn gekrümmtes Endstück 66 sowie ein im Gegenzeigersinn gekrümmtes Ansatzstück 67. Die äußeren. Endstücke 66 reichen jeweils bis unmittelbar an eine

der feststehenden Tragwalzen 18 heran. Die Ansatzstücke 67 verlaufen jeweils unterhalb einer der verschwenkbaren Tragwalzen 19 und haben eine solche Kontur, daß zwischen ihnen und der jeweiligen Tragwalze 19 bei deren Schwenkbewegung um den Lagerbolzen 53 herum nur ein enger Spalt vorhanden

ist. Am inneren Ende haben die Trennwände 65 jeweils einen abgewinkelten Rand 68, mit welchem sie an der Hohlwelle 14 befestigt sind.

Der durch die Hohlwelle 14, die beiden Endscheiben 63, jeweils zwei Trennwände 65 und ein Tragwalzenpaar umgrenzte Raum bildet eine Unterdruckkammer für das jeweilige Tragwalzenpaar. Die Erzeugung des Unterdrucks in den Unterdruckkammern erfolgt über wenigstens eine der Endscheiben 63 durchsetzende Rohrstücke 70a, 70b, 70c, welche in öffnungen 70 einer Scheibe 71 eingesetzt sind und über eine bogenförmige öffnung 74 in eienr Wand 73 zeitweilig mit einer unterdruckgespeisten Haube 75 in Strömungsverbindung stehen (Fig. 4, 8). Die Rohrstücke 70 ragen vorzugsweise jeweils bis zur halben Länge der Tragwalzen in die Unterdruckkammern hinein, so daß ihre Saugwirkung etwa in der Mitte der Unterdruckkammer anstatt an den Enden derselben wirksam ist.

Die Scheibe 71, in deren Öffnungen die Rohrstücke 70 sitzen, ist gemeinsam mit dem Revolver drehbar (Fig. 4, 7, 8). Sie ist mitteis Halteprofilen 12 an den die feststehenden Tragwalzen 18 tragenden Lagerstützen 46 befestigt. Die relativ zu der drehbaren Scheibe 71 feststehende Wand 63 ist auf

der Buchse 62 befestigt und hat eine sich über einen Kreisbogen von etwa 18O° erstreckedne Öffnung 74. Die unterdruckgespeiste Haube 75 ist derart an der Außenseite der Wand 63 befestigt, daß sie deren Öffnung 74 abdeckt. Über eine Saugleitung 77 ist die Haube 75 mit einer herkömmlichen

Luftpumpe 76 verbunden (Fig. 1).

Die Scheibe 71, die Wand 73 und die Haube 75 bilden zusammen einen Schieber für die Steuerung des Unterdrucks. Bei der Drehung des Revolvers kommen die Rohrstücke 70 nacheinander in Strömungsverbindung mit der die feststehende Wand 73 durchsetzenden Öffnung 74, wodurch die zugeordnete Unterdruckkammer dann mit der Luftpumpe verbunden ist, welche darin einen Unterdruck erzeugt. Tritt das betreffende Rohrstück 70 dann aus dem Bereich der Öffnung 74 aus, so wird der Unterdruck unterbrochen, und die Kammer füllt sich wieder mit atmosphärischem Druck. Somit steht jede Unterdruckkammer während etwa einer halben Umdrehung des Revolvers unter Unterdruck.

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Die Ausrichtung der kreisbogenförmigen Öffnung 74 sowie die Bogenlänge derselben sind so gewählt, daß jede Unterdruckkammer mit der Luftpumpe verbunden ist oder wird, wenn die zugeordneten Tragwalzen auf ihrem Umlauf die Bobinen-Aufgabestation 17a passieren. Der Luftdruck innerhalb der jeweiligen Unterdruckkammer wird durch die Luftpumpe verringert, so daß zunächst Außenluft durch den Zwischenraum zwischen den beiden Tragwalzen angesaugt wird. Bei der Aufgabe einer Bobine auf die Tragwalzen wird die Bobine dann durch den Unterdruck in Anlage an den Tragwalzen gehalten und durch diese in Drehung versetzt.

Die Bobine bleibt unter der Wirkung des Unterdrucks, während die sie tragenden Tragwalzen die Zwölfuhr-Stellung passieren, in welcher die Gutbahn an die Bobine angelegt wird.. 15

Während des weiteren Umlaufs der Tragwalzen 18, 19 bis zu der in der Vieruhr-Stellung befindlichen Austragsstation wird die Gutbahn auf die Bobine gewickelt. Beim Eintreffen der Tragwalzen 18, 19 an der Austragsstation passiert das

zugeordnete Rohrstück 70 das Ende der bogenförmigen öff-20

nung 74, so daß die Verbindung der betreffenden Unterdruckkammer mit der Luftpumpe nun unterbrochen ist. Damit kann der fertige Wickel 36 nun -von den Tragwalzen herab in den Trog. 26 fallen (Fig. 1).

Fig. 6 zeigt den Revolver in eienr Stellung kurz bevor der fertige Wickel 36 die Austragsstation erreicht. Die den Tragwalzenpaaren 18a, 19a und 18b, 19b zugeordneten Druckkammern stehen in dieser Stellung in Verbindung mit der Luftpumpe, wie durch quer verlaufende bzw. senkrechte Schraffierung angedeutet. In der den Tragwalzen 18c, 19c zugeordneten Druckkkammer herrscht dagegen atmosphärischer Druck.

Während die Tragwalzen kontinuierlich angetrieben sind, verlaufen die Trennwände 65 in unmittelbarer Nähe der Tragwalzen und/oder befinden sich in abdichtender Berührung damit. Falls erwünscht.können an den Trennwänden Dichtungen, z.B. Filzstreifen od. dergl. angebracht sein, um den Durch-

tritt von Luft zwischen den Trennwänden und den Tragwalzen zu verringern. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß der von einem herkömmlichen Sauggebläse angesaugte Luftstrom ungeachtet des Durchtritts von Luft zwischen den Tragwalzen und den Trennwänden zum Festhalten der Bobine und des entstehenden Wickels auf den Tragwalzen ausreicht. An den Enden der Tragwalzen treten auch gewisse Luftmengen zwischen den Enden der Bobine und .den Endscheiben 63 hindurch. Auch dieser Luftdurchtritt ist jedoch nicht ausreichend, um die Festhaltung der Bobine auf den Tragwalzen zu beeinträchtigen.

Bei eienr Aufwickelmaschine für Toilettenpapier reicht ein Unterdruck von nur etwa 50 bis 75 mm Hg in der Unterdruckkammer aus, die Bobine und den entstehenden Wickel in An-15

lage an den Tragwalzen zu halten. Die Bestimmung des Unterdrucks bezieht sich auf eine Skala, welche von 0 mm bei atmosphärischem Druck bis ca. 762 mm bei perfektem Vakuum reicht.

^¹In einer speziellen Ausführungsform einer Aufwickelmaschine für Toilettenpapier haben die Tragwalzen einen Durchmesser von ca. 114,3 mm bei einer Länge von ca. 2590 mm. Die Tragwalzen hai: en jeweils eir.e Anzahl ve η axial teabstandeter., sich in Umfangsrichtung erstreckenden Nuten 78 mit einer Tiefe von ca. 0,4 mm und einer axialen Breite von ca. 19mm (Fig. 10). Die Nuten dienen der Aufnahme der auf die Bobinen aufgebrachten Leimspuren und verhindern somit, daß der Leim auf den Oberflächen der Tragwalzen verschmiert wird. Die Bobinen haben einen Durchmesser von ca. 38 mm bei einer

^O Länge von ca. 2588 mm. Bei der Aufgabe der Bobinen beträgt der Abstand zwischen den Tragwalzen eines Paares ca. 6,35mm und vergrößert sich während des Bewickeins der Bobine auf ca. 31,75 mm. Das Gewicht der Bobine beträgt ca. 227 g, und bei einem in der Unterdruckkammer herrschenden Unterdruck von ca. 50 bis 75 mm Hg ist eine im mittleren Bereich konzentrierte Kraft von ca. 4,54 kg erforderlich, um die noch nicht bewickelte Bobine von den Tragwalzen abzuheben. Das Gewicht eiens fertigen Wickel beträgt etwa 3,18 kg, und

2utn Abheben des fertigen Wickels von den Tragwalzen ist eine in der Mitte konzentrierte Kraft von ca. 5,44 kg erforderlich, wenn sich die Tragwalzen in einer Stellung befinden, in welcher die zum Abheben des fertigen Wickels notwendige Kraft nicht von der Schwerkraft beeinflußt ist.

Im Rahmen der Erfindung ist es möglich, die Tragwalzen 18, 19 mit der Oberflächengeschwindigkeit der Oberwalze 16 gleichen Geschwindigkeiten, mit einer von der der Oberwalze .«verschiedenen Geschwindigkeit oder auch mit untereinander verschiedenen Geschwindigkeiten anzutreiben. In der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform sind die über den Riemen 20 angetriebenen Riemenscheiben 50 und 59 an derselben Seite der Tragwalzen angeordnet. Gegebenenfalls

_ könnten auch allein die feststehenden Tragwalzen 18 mit 15

Riemenscheiben versehen sein, wobei dann die verschwenkbaren Tragwalzen 19 frei drehbar sind. Anderenfalls könnten Riemenscheiben für den Antrieb der verschwenkbaren Tragwalzen 19 an den anderen Enden der Walzen angeordnet und

über einen eigenen Treibriemen mit einer von der der fest-20

stehenden Tragwalzen 18 verschiedenen Geschwindigkeit angetrieben sein. Der Antrieb für den Treibriemen 20 kann geschwindigkeitsvariabel sein, so daß sich die Urr.fangsgeschwinrigkeit der Tragwalzen während gewisser Phasen

__ eines Arbeitsspiels der Umfangsgeschwindigkeit der Ober-25

walze anpassen läßt.

Sämtliche aus der Beschreibung, den Ansprüchen und der Zeichnung hervorgehedne Merkmale und Vorteile der Erfindung, einschließlich konstruktiver Einzelheiten, räumlicher

^ow Anordnungen und Verfahrensschritten, können sowohl für sich als auch in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.

Claims

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Green Bay, Wisconsin 54307-9005

U. S. A.

Vorrichtung zum Aufwickeln einer Gutbahn Patentansprüche

1. Vorrichtung zum Aufwickeln einer Gutbahn zur Form einer Rolle auf einer Bobine, mit einem Rahmen und einem Paar in gegenseitigem Abstand im Rahmen gelagerter Walzen, gekennzeichnet durch eine innerhalb des Rahmens (12, 13) ausgebildete und mit einem Zwischenraum zwischen den beiden Wälzen (18, 19) strömungsverbundene Unterdruckkammer und durch eine Einrichtung (70 bis 76) zum Verringern des Luftdrucks in der Unterdruckkammer, wodurch eine Bobine (17) zum Aufwickeln der Gutbahn (W) mittels der Walzen in Drehung versetzbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, g e k e η η 35

zeichnet durch einen drehbar im Rahmen (12,13)* gelagerten Revolver (11), in welchem das Walzenpaar (18, 19) drehbar gelagert ist und welcher zum Bewegen des Walzen-

paars 'von einer Bobinen-Aufgabestation (17a) zu einer Aistragsstation (26, 27) drehbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch g e k e η η ^zeichnet, daß eine Walze (19) auf die andere Walze

(18) zu und von ihr weg bewegbar im Revolver (11) gelagert ist,, so daß der Zwischenraum zwischen den Walzen beim Aufwickeln der Gutbahn (W) auf die Bobine (17) vergrößerbar ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Revolver (11) eine drehbar im Rahmen (12, 13) gelagerte Welle (14) hat und daß die Unterdruckkammer ein Paar Trennwände (65 bis 68) aufweist, welche sich von der Welle radial auswärts bis nahe an die Oberflächen der Walzen (18, 19) erstrecken.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Revolver (11) eine drehbar im Rahmen (12, 13)" gelagerte Welle (14) und ein Paar sich von der Welle zu den Walzen (18, 19) erstreckender Endscheiben (63) aufweist, daß wenigstens eine Endscheibe eine Öffnung hat, welche zur Erzeugung eines Unterdrucks in der Unterdruck_ kammer mit dieser strömungsverbunden ist, daii eine zunächst der einen Endscheibe feststehend am Rahmen gehalterte Wand

(73) eine mit einer Einrichtung (76) zum Erzeugen von Unterdruck strömungsverbundene Öffnung (74) aufweist, welche während wenigstens eines Teils jeder Umdrehung des Revolvers mit der öffnung der einen Endscheibe strömungsverbunden ist, so daß in der Unterdruckkammer ein verringerter Luftdruck herrscht, solange die Öffnung der einen Endscheibe mit der Öffnung der feststehenden Wand strömungsverbunden ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine gemeinsam mit dem Revolver

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(11) drehbar zunächst der feststehenden Wand (73) am Revolver befestigte Wand (71), welche eine Öffnung aufweist, und durch die Öffnung der drehbaren Wand mit der öffnung der

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einen Endscheibe (63) verbindende Einrichtungen (70), über welche die öffnung (74) der feststehenden Wand (73) mit der öffnung der einen Endscheibe strömungsverbünden ist, wenn die Öffnung der drehbaren Wand mit der öffnung der feststehenden Wand fluchtet.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine drehbar im Rahmen (12, 13) gelagerte Oberwalze (16) zum Heranführen der Gutbahn (W) "an die Walzen (18, 19) und durch Einrichtungen (20, 21) für den Drehantrieb der Walzen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Rahmen (12, 13) ein Revolver (11) sowie eine Oberwalze (16) drehbar gelagert sind, daß der Oberwalze Einrichtungen (31, 37, 38, 39) zum Abschneiden der Gutbahn (W) und zum Zubringen des freien Endes derselben zum Revolver zugeordnet sind, daß der Revolver mehrere Paare von Walzen (18, 19) trägt, welche um zur Drehachse des Revolvers parallele Achsen drehbar gelagert sind,

*® und daß der Revolver für jedes Walzenpaar eine Unterdruckkammer aufweist, welche mit dem Zwischenraum zwischen den Walzen des jeweiligen Paares strömungsverbünden ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t, daß der Revolver (11) eine drehbar im Rahmen (12, 13) gelagerte Welle (14) hat und daß jede Unterdruckkammer eine erste Trennwand (65 bis 68), welche an der Revolverwelle befestigt ist und sich nahe bis an die Oberfläche einer Walze (18) eines Paares erstreckt, und eine zweite Trennwand (65 bis 68) aufweist, welche an der Revolverwelle befestigt ist und sich bis nahe an die andere Walze des betreffenden Paares erstreckt.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Revolver (11) zwei Endscheiben (63)

aufweist, welche an entgegengesetzten Enden der Walzen (18,

19) von der Revolverwelle (14) abstehen, daß wenigstens eine Endscheibe für jede Unterdruckkammer eine öffnung zum

/ 1 Verringern des Luftdrucks in der betreffenden Unterdruckkammer aufweist und daß mittels Absperreinrichtungen (71 bis 77) während wenigstens eines Teils jeder Umdrehung des Revolvers eine Strömungsverbindung zwischen einem Unterdruck-5 erzeuger (76) und jeder Unterdruckkammer herstellbar ist.

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