DE3608779C1 - Aufwickelmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Aufwickelmaschine mit einer schwenk­ baren Traverse, mit auf Führungsbahnen der Traverse verschiebbaren, paarweise zusammengehörigen, je einen Winkel aufnehmenden Wickelarmen sowie mit einer parallel zur Schwenkachse der Traverse ausgerichteten Antriebswelle, von der der Wickelantrieb für mehrere Wickelarme ge­ meinsam abgenommen wird.

Eine Aufwickelmaschine der genannten Art ist aus der DE-PS 32 15 204 bekannt. Dort reicht eine Antriebswelle durch die gesamte Traverse hindurch. Die Antriebswelle treibt jeweils ein Reibrad inner­ halb des jeweiligen Wickelarmes an. Von dem Reibrad wird jeweils der Wickelantrieb abgenommen. Ein derartiger Reibantrieb ist in seiner Leistungsfähigkeit begrenzt, da infolge der Erwärmung und des Ver­ schleißes keine hohe Leistung übertragen werden kann.

Eine Aufwickelmaschine mit einem Einzelantrieb für die einzelnen Wickelarme ist in der EP-B1 00 97 730 beschrieben. Dort kann jeder Wickelarm mit Antriebsmotoren ausgestattet werden. An jedes Paar von Wickelarmen können bis zu vier Antriebsmotoren angesetzt werden, so daß in einem weiten Bereich eine Abstufung der Antriebsleistung mög­ lich ist. Bei besonders dicken Folien kommt man jedoch an eine Gren­ ze, da auch mit vier Antriebsmotoren die erforderliche Leistung nicht mehr aufgebracht werden kann. Andererseits ergeben sich Einschränkun­ gen bei sehr schmalen Wicklungen, da dann für die Anordnung der Ein­ zelmotoren nicht genügend Platz ist.

Es ist auch die Verwendung von Hydraulikmotoren für die einzel­ nen Wickelantriebe bekannt. Hier bringt die ungenügende Regelbarkeit der Hydraulikmotoren Schwierigkeiten mit sich. Außerdem kann ein Aus­ lecken der Hydraulikflüssigkeit zu unzuträglichen Verschmutzungen des Wickelgutes führen.

Bei allen beschriebenen Antriebssystemen ergeben sich somit Schwierigkeiten bei hohen Wickelgeschwindigkeiten und dicken Folien, da dann ein großer Leistungsbedarf vorhanden ist, sowie andererseits bei schmalen Wicklungen aus räumlichen Gründen.

Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung eines Antriebs für eine Wickelmaschine der eingangs beschriebenen Art, wobei keinerlei Leistungsbegrenzungen oder Raumbegrenzungen für den einzelnen Antrieb auftreten.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß inner­ halb der Traverse eine der Anzahl der Paare von Wickelarmen entspre­ chende Anzahl von Antriebswellen angeordnet ist, daß jeweils eine An­ triebswelle innerhalb eines Paares von Wickelarmen formschlüssig mit dem Wickelantrieb gekoppelt ist und daß an mindestens einem Stirnende der Traverse die Antriebsmotoren entsprechend der Anzahl der Antriebs­ wellen angeordnet sind.

Die Erfindung unterscheidet sich insofern vom Stand der Technik, als für jedes Paar von Wickelarmen eine gesonderte Antriebswelle vor­ gesehen ist. Im Bereich der Wickelarme sind keine Antriebsmotoren vor­ handen. Auf der Traverse sind ein ganzen Bündel von Antriebswellen entsprechend der Anzahl der Wickelarmpaare vorgesehen. Am Stirnende der Traverse sind die Antriebsmotoren angeordnet. Jeweils ein An­ triebsmotor ist mit einer Antriebswelle gekoppelt. Man kann so eine beliebig große Leistung in die einzelne Antriebswelle und von dort in das zugeordnete Wickelarmpaar einspeisen, da die Größe der Antriebsmo­ toren praktisch unbegrenzt ist, so daß auch dickes Material ohne Schwierigkeiten gewickelt werden kann. Außerdem ist eine individuelle Regelung der einzelnen Antriebswelle möglich. Die Anordnung der Paare von Wickelarmen ist nur durch den Aufbau der Wickelarme bestimmt. Man kann also auch einen minimalen Abstand der Wickelarme für extrem schmale Wicklungen vorsehen.

Damit die Antriebsmotoren nicht auf dem geringen Achsabstand der Antriebswelle festgelegt sind, wird vorgeschlagen, daß die Antriebsmo­ toren jeweils über ein Getriebe mit der zugehörigen Antriebswelle ge­ koppelt sind. Hierdurch ist es möglich, für die Antriebswellen einen außerordentlich geringen Achsabstand beizubehalten, damit für die Un­ terbringung innerhalb der Traverse keine Schwierigkeiten auftreten. Die Antriebsmotoren selbst können entsprechend ihrem jeweiligen Platz­ bedarf angeordnet werden.

Eine besonders günstige Anordnung für die Antriebsmotoren ergibt sich durch deren sternförmige und achsparallele Anordnung zu den An­ triebswellen.

Eine vorteilhafte Anordnung ist dadurch sichergestellt, daß die Antriebsmotoren mit der Traverse schwenkbar angeordnte sind. Dadurch erreicht man in allen Stellungen der Traverse einen verwindungsfreien Antrieb.

Eine Verschiebbarkeit der Wickelarme über die gesamte Arbeits­ breite und in ständigem Eingriff mit der Antriebswelle, erhält man da­ durch, daß jede Antriebswelle als Vielkeilwelle ausgebildet ist und daß innerhalb jedes Wickelarmes ein Antriebsrad mit einem Vielkeil­ durchgang in die zugeordnete Vielkeilwelle eingreift.

Zur Stabilisierung der vergleichsweise dünnen und langen An­ triebswellen ist vorgesehen, daß innerhalb jedes Wickelarmes die nicht formschlüssig gekoppelten Antriebswellen in einem Lager geführt sind.

Eine enge Zusammenstellung der Wickelarme eines Paares für schma­ le Wicklungen ist dadurch ermöglicht, daß vier Führungsbahnen auf der Traverse angeordnet sind und daß jeder Wickelarm eines Paares zwei ge­ geneinander versetzte und kammartig ineinander eingreifende Schlitten aufweist, die jeweils auf zwei Führungsbahnen geführt sind.

Eine reproduzierbare Vorstellung der Schlitten ist dadurch gesi­ chert, daß über die gesamte Länge der Traverse reichende Zustellstan­ gen mit einem Zahnprofil vorgesehen sind und daß innerhalb jedes Wickelarmes ein Zahnrad in das betreffende Zahnprofil eingreift.

Die Festspannung der Wickelhülsen oder Wickelkerne erreicht man dadurch, daß jedem Wickelarm benachbart und zugeordnet ein Festhalter auf der Zustellstange geführt und festklemmbar ist und daß der Fest­ halter mittels einer in axialer Richtung der Traverse wirksamen Zylin­ dereinheit mit dem betreffenden Wickelarm gekoppelt ist, so daß die Zylindereinheit eine axiale Verschiebung der Wickelarme und damit eine Festspannung der betreffenden Wickelhülse ermöglicht. So kann man auf eine besondere Spannvorrichtung verzichten.

Eine Ausführungsform der Aufwickelmaschine nach der Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert, in denen darstellt

Fig. 1 eine Gesamtansicht einer Aufwickelmaschine nach der Erfindung,

Fig. 2 eine Draufsicht zu Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III in Fig. 1,

Fig. 4 eine vergrößerte Teilansicht der Führungsbahnen einer Traverse mit einem Wickelarm und

Fig. 5 eine Umklappung zu Fig. 4.

Die Fig. 1 und 2 zeigen eine Traverse 1, die zwischen zwei Sei­ tenrahmen 2 auf Schwenkzapfen 3 schwenkbar angeordnet ist. Die Traver­ se ist eine stabile, verwindungssteife Konstruktion. Die Verschwen­ kung der Traverse erfolgt mittels einer Schwenkeinheit 4.

Die Traverse besitzt Führungsbahnen 5, auf denen Paare von Wickelarmen 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13 in Längsrichtung der Traverse verschiebbar angeordnet sind. Jedes Paar von Wickelarmen nimmt auf einer Wickelachse 14 eine Wickelhülse auf, was im einzelnen nicht dargestellt ist. Die Paare von Wickelarmen sind in Längsrichtung der Traverse auf eine bestimmte Wickelbreite einstellbar. Die einzelnen Wickelbahnen kommen von einer Rollenschneidmaschine. Einer Rollen­ schneidmaschine sind bekanntlich zwei oder mehr Aufwickelmaschinen der beschriebenen Art nachgeordnet. Diese können symmetrisch zu bei­ den Seiten der Trennwalze der Rollenschneidmaschine, übereinander oder in anderer räumlicher Anordnung vorgesehen sein.

Jeder Wickelarm sitzt auf einem Führungsschlitten 15, 16. Jeder Führungsschlitten hat zwei Füße 17, 18, wie man besonders deutlich der Fig. 2 entnimmt. Die Füße 17, 18 sind mit Kugellienearführungen auf den Führungsbahnen 5 geführt. Die Füße 17 des jeweils linken Führungsschlittens 15 sind gegenüber den Füßen 18 des jeweils rechten Führungsschlittens 16 versetzt, so daß die Füße kammartig ineinander­ greifen. Die Füße 17 wirken mit zwei der Führungsbahnen 5, die Füße 18 mit den anderen zwei Führungsbahnen 5 zusammen, so daß die rechten und linken Führungsschlitten jeweils mit der ersten und dritten bzw. der zweiten und vierten Führungsbahn zusammenwirken. Durch die kamm­ artige Anordnung ist in Längsrichtung der Traverse eine große Füh­ rungslänge sichergestellt, um die erforderlichen Kippmomente aufzuneh­ men. Trotzdem lassen sich die Wickelarme sehr eng zusammenfahren, da die Füße 17 und 18 kammartig ineinandergreifen. Diese ist in Fig. 2 für die Wickelarme 8 und 9 dargestellt.

Über die gesamte Länge der Traverse reichen Antriebswellen 19, 20, 21, 22, die parallel zueinander angeordnet sind und die einen ver­ gleichsweise geringen Achsabstand haben. Diese Antriebswellen sind in Schildplatten 23 und 24 der Traverse gelagert und reichen durch alle Wickelarme hindurch. Die Antriebswellen 19, 20, 21, 22 sind als Viel­ keilwellen ausgebildet. Die Keilprofile erstrecken sind über die ge­ samte Länge der Antriebswelle. Die Antriebswellen reichen jeweils durch Durchgänge der Wickelarme 6 . . . 13 hindurch. Die Antriebswelle 19 greift in einen Vielkeildurchgang eines Antriebsrades 25 in den Wickelarmen 6 und 7 ein. Diese Antriebsräder 25 sind mit dem Wickel­ antrieb 26 für die Wickelachse gekoppelt. Die Antriebswelle 19 ist durch die übrigen Wickelarme 8, 9, 10, 11, 12, 13 ohne Antriebsverbin­ dung hindurchgeführt. Zur Führung der Antriebswelle kann man Lagerele­ mente 27 vorsehen. Die Antriebswelle 20 ist mit dem Wickelantrieb der Wickelarme 8 und 9 gekoppelt. Die Antriebswelle 21 ist mit dem Wickel­ antrieb der Wickelarme 10 und 11 gekoppelt. Die Antriebswelle 22 ist mit den Antriebsrädern 25 der Wickelarme 12 und 13 gekoppelt, wie dies in Fig. 5 dargestellt ist. Durch diese Anordnung ist also jede Wickelwelle mit einem Paar von Wickelarmen formschlüssig gekoppelt. Die Wickelarme lassen sich für die Einstellung auf die jeweilige Wickelbreite in Längsrichtung der Traverse 1 verschieben, weil einer­ seits die nicht für den Antrieb des jeweiligen Wickelarms vorgesehe­ nen Antriebswellen frei durch die Wickelarme hindurchgeführt sind und weil andererseits die Antriebsräder jeweils mit einem Vielkeildurch­ gang über das Vielkeilprofil der Antriebswelle greifen und sich so frei in Längsrichtung der Traverse 1 verschieben lassen.

Der Achsabstand der Antriebswelle 20 ist möglichst klein, um den Raumbedarf auf der Traverse 1 gering zu halten. Damit der Achsabstand der Antriebswellen an den größeren Achsabstand von Antriebsmotoren 28, 29, 30, 31 angepaßt werden kann, ist ein Getriebekasten 32 vorge­ sehen, in den sowohl die Antriebswellen 19, 20, 21, 22 als auch die Antriebsräder der Antriebsmotoren 28, 29, 30, 31 eingeführt sind. Jede Antriebswelle 19, 20, 21, 22 ist über eine Räderkette 51 mit dem jeweiligen Antriebsmotor 28, 29, 30, 31 gekoppelt. Die Antriebsmoto­ ren 28, 29, 30, 31 sind so sternförmig und gleichachsig mit den An­ triebswellen angeordnet. Der Achsabstand der Antriebsmotoren ist we­ sentlich größer als der Achsabstand der Antriebswellen, so daß An­ triebsmotoren der erforderlichen Leistung eingesetzt werden können.

Das Ausführungsbeispiel zeigt vier Paare von Wickelarmen auf einer Traverse 1. Bei einer anderen Anzahl von Wickelpaaren muß eine entsprechende Anzahl von Antriebswellen mit jeweiligen Antriebsmoto­ ren eingesetzt werden. Diese ist ohne weiteres möglich. Die darge­ stellte Kopplung der Antriebsmotoren mit den Antriebswellen über Rä­ derketten kann auch über andere Getriebe erfolgen, z. B. über Winkelge­ triebe. Wichtig ist im Rahmen der Erfindung, daß die Antriebsmotoren außerhalb der Arbeitsbreite der Wickeltraverse an die Antriebswellen angesetzt werden können und daß durch die entsprechende Kopplung der Antriebsmotoren ein genügender Raum für den Einsatz großer und lei­ stungsstarker Antriebsmotoren sichergestellt ist. Es kann so eine für praktische Zwecke beliebig große Antriebsleistung zu jedem Paar von Wickelarmen übertragen werden. Infolgedessen kann man auch dicke und steife Bahnen aufwickeln. Andererseits kann man die Wickelarme eines Paares für schmale Wicklungen sehr eng zusammenstellen, da im Bereich der Wickelarme kein Raum für Antriebsmotoren benötigt wird. Die An­ triebsleistung wird durch die jeweilige Antriebswelle zugeführt. Außerhalb der Wickeltraverse hat man genügend Raum, um Antriebsmoto­ ren in praktisch beliebiger Anzahl und Größe unterzubringen. Die An­ triebsleistung wird formschlüssig übertragen, so daß nur vernachläs­ sigbare Reibungsverluste auftreten. Die Antriebsmotoren können an einem oder an beiden Enden der Traverse angeordnet sein. Wichtig ist, daß die Antriebsmotoren und die Antriebe gemeinsam mit der Traverse geschwenkt werden, so daß innerhalb der Antriebsverbindung keine Verwindungen auftreten können.

Die Einstellung der Wickelarme 6 . . . 13 in Längsrichtung der Tra­ verse und die Festspannung der Wickelarme wird im folgenden beschrie­ ben. Über die gesamte Breite der Traverse reichen zwei Zustellstangen 33, die jeweils auf einem Umfangsabschnitt ein Zahnprofil 34 aufwei­ sen. Innerhalb des jeweiligen Wickelarms ist ein Zahnrad 35 mit einem Antriebsprofil 36 gelagert. Auf das Antriebsprofil 36 kann z. B. eine Antriebskurbel aufgesteckt werden. Dieses ist in Fig. 5 in Einzelhei­ ten für den Wickelarm 13 dargestellt. Mit Hilfe dieses Zahnrades 35 kann der jeweilige Wickelarm in Längsrichtung der Traverse 1 einge­ stellt werden. Jedem Wickelarm benachbart ist ein Festhalter 37 vorge­ sehen, der die Zustellstange 33 maulartig umschließt. Der Festhalter 37 kann mit Hilfe von Schrauben 38 auf der Zustellstange 33 festge­ spannt werden. Der Festhalter 37 ist mit einer Kolbenstange 39 einer Zylindereinheit 40 verbunden. Die Zylindereinheit 40 ist in dem Wickelarm 13 angeordnet. Durch Betätigung der Zylindereinheit 40 kann so der jeweilige Wickelarm 13 gegenüber seinem Festhalten 37 verscho­ ben werden. Dadurch kann man die beiden Wickelarme eines Paares von­ einander wegbewegen, um die Wickelhülse des jeweiligen Wickels auszu­ tauschen. Nach Einsetzen einer leeren Wickelhülse werden die Wickelar­ me eines jeden Paares wieder gegeneinander bewegt, so daß die leere Wickelhülse auf der Wickelachse 14 festgespannt ist.

Claims (9)

1. Aufwickelmaschine mit einer schwenkbaren Traverse, mit auf Führungsbahnen der Traverse verschiebbaren, paarweise zusammengehöri­ gen, je einen Wickel aufnehmenden Wickelarmen sowie mit einer paral­ lel zur Schwenkachse der Taverse ausgerichteten Antriebswelle, von der der Wickelantrieb für mehrere Wickelarme gemeinsam abgenommen wird, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zur Traverse (1) eine der Anzahl der Paare von Wickelarmen (6, 7; 8, 9; 10, 11; 12, 13) entspre­ chende Anzahl von Antriebswellen (19, 20, 21, 22) angeordnet ist, daß jeweils eine Antriebswelle innerhalb eines Paares von Wickelarmen formschlüssig mit dem Wickelantrieb (26) gekoppelt ist und daß an min­ destens einem Stirnende der Traverse (1) die Antriebsmotoren (28, 29, 30, 31) entsprechend der Anzahl der Antriebswellen (19, 20, 21, 22) angeordnet sind.

2. Aufwickelmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsmotoren (28, 29, 30, 31) jeweils über ein Getriebe mit der zugehörigen Antriebswelle (19, 20, 21, 22) gekoppelt sind.

3. Aufwickelmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsmotoren sternförmig und achsparallel zu den Antriebs­ wellen angeordnet sind.

4. Aufwickelmaschine nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die Antriebsmotoren mit der Traverse schwenkbar angeordnet sind.

5. Aufwickelmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede Antriebswelle (19, 20, 21, 22) als Vielkeil­ welle ausgebildet ist und daß innerhalb jedes Wickelarmes ein An­ triebsrad (25) mit einem Vielkeildurchgang in die zugeordnete Viel­ keilwelle eingreift.

6. Aufwickelmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb jedes Wickelarmes die nicht formschlüs­ sig gekoppelten Antriebswellen in einem Lager geführt sind.

7. Aufwickelmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß vier Führungsbahnen (5) auf der Traverse (1) ange­ ordnet sind und daß jeder Wickelarm (6, 7; 8, 9; 10, 11; 12, 13) eines Paares zwei gegeneinander versetzte und kammartig ineinander eingreifende Füße (17, 18) aufweist, die jeweils auf zwei Führungsbah­ nen geführt sind.

8. Aufwickelmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß über die gesamte Länge der Traverse (1) reichende Zustellstangen (33) mit einem Zahnprofil (31) vorgesehen sind und daß innerhalb jedes Wickelarmes ein Zahnrad (35) in das betreffende Zahn­ profil eingreift.

9. Aufwickelmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Wickelarm benachbart und zugeordnet ein Festhalter (37) auf der Zustellstange (33) geführt und festklemmbar ist und daß der Fest­ halter (37) mittels einer in axialer Richtung der Traverse (1) wirksa­ men Zylindereinheit (40) mit dem betreffenden Wickelarm gekoppelt ist, so daß die Zylindereinheit eine axiale Verschiebung der Wickel­ arme und damit eine Festspannung der betreffenden Wickelhülse ermöglicht.