DE3634824A1 - Baeummaschine mit wenigstens einer presswalze - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Bäummaschine mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.

Bekanntlich wird beim Bäumen ein Kettfadenverband auf einen leeren Kettbaum aufgewickelt.

Die Bedienungsperson, welche diesen Vorgang steuert und überwacht, ist stark unfallgefährdet, z. B. dadurch, dass lose Kleiderteile von der zum Kettbaum laufenden Fadenschar mitgenommen und aufgewickelt werden, oder dadurch, dass beim Hantieren an der Bäummaschine im Betrieb derselben Kleider oder Glieder von schnelldrehenden Teilen erfasst und mitgetrissen werden.

Die Unfälle verlaufen nicht selten tödlich oder haben zumindest schwere Verstümmelungen zur Folge. Besondere Gefahrenstellen sind dabei die Berührungsstellen zwischen gegenläufig rotierenden Walzen oder Trommeln. Solche finden sich im Bereich der Presseinrichtung mit ihren zur Glättung und/oder Verdichtung des beim Wickelvorgang entstehenden Wickels auf den Rollen von am Ende von schwenkbaren Presshebeln angeordneten Rollenwippen gelagerten Presswalzen, die während des Wickelvorganges an den entstehenden Wickel angepresst werden, wobei sie von der Wickeldrehung in eine zur Wickeldrehrichtung gegenläufige Drehung versetzt werden. Angesichts der bereits sehr hohen Geschwindigkeit der Wickeltrommeln und des gegenüber demjenigen des Wickels erheblich kleineren Durchmessers der Presswalzen, rotieren diese Presswalzen mit extrem hoher Geschwindigkeit, sodass mitgerissene Kleider oder Glieder blitzschnell in die Pressfuge geführt werden, wobei selbst dann noch Unfälle entstehen können, wenn die Maschine notfallmässig stillgesetzt wurde, weil angesichts der grossen bewegten Massen eine gewisse Auslaufdrehung nach dem Stoppbefehl nicht völlig vermieden werden kann. Von den Unfallverhütungs- und Versicherungsanstalten werden daher hohe Anforderungen an entsprechende Unfallschutzeinrichtungen gestellt und es sind daher eine grosse Zahl von Schutzeinrichtungen bekannt, mit dem Ziel einerseits den Forderungen des Unfallschutzes gerecht zu werden und anderseits die Arbeit der Bedienungsperson möglichst wenig zu behindern um zu vermeiden, dass die Bedienungsperson dazu verleitet wird, die Schutzeinrichtungen auf irgendeine Weise zu überbrücken. In der Tat kommen viele Unfälle gerade dadurch zustande, dass das Bedienungspersonal versucht ist, bestehende Sicherheitsvorrichtungen zu umgehen, um zur Aufrechterhaltung der Kontinuität des Arbeitsganges bei mit Betriebsgeschwindigkeit laufender Bäummaschine nicht ordnungsgemäss laufende Kettfäden auszurichten oder andere Manipulationen am entstehenden Wickel vorzunehmen.

Eine aus der CH-PS 6 51 599 bekannte Unfallschutzvorrichtung sieht spezifisch zur Vermeidung von Unfällen bei der Klemmstelle zwischen Wickel und Presswalzen vor, die oder jede Presswalze mindestens über einen Teil ihrer Länge und über mehr als die Hälfte ihres Umfanges von einem Schutzmantel zu umhüllen, in welchen sie drehbar gelagert und gehalten ist und den sie mindestens bei Drehung unter der Wirkung von Reibung mit einem vorstehenden, gegen den entstehenden Wickel gerichteten Teil an diesen andrückt und dadurch die Pressfuge zwischen Wickel und zugehöriger Presswalze abdeckt. Diese bekannte Vorrichtung hat den Vorteil, dass sie unmittelbar an einer besonders gefährlichen Stelle angreift, sie ist aber aufwendig und nicht in der Lage andere Unfallherde abzudecken.

Weitere bekannte Sicherheitsvorrichtungen sind bestrebt, die Bedienungsperson in einem Sicherheitsabstand von der Bäummaschine fernzuhalten und bei Unterschreiten dieses Sicherheitsabstandes die Maschine durch einen Notstopp stillzusetzen. Solche Sicherheitsvorrichtungen bestehen aus Trittkontakten, Schutzbügeln (z. B. CH-PS 5 86 765), Lichtschranken und dgl. Sie vermögen das Bedienungspersonal nicht daran zu hindern, sie zu überbrücken, um unumgänglich scheinende Manipulationen während des Normalbetriebs der Maschine vorzunehmen.

Anderseits ist das Bedienungspersonal in der Tat in gewissen Fällen gezwungen Manipulationen vorzunehmen, die bei mit Betriebsgeschwindigkeit laufender Maschine sehr gefährlich sind aber bei stillstehender Maschine nicht den gewünschten Effekt bewirken. Für solche Manipulationen wird daher das Bedienungspersonal regelmässig dazu verleitet, die bei einer Auslösung die Maschine notstoppartig stillsetzenden bekannten Sicherheitsvorrichtungen zu umgehen und sich der Gefahr schwerer Unfälle auszusetzen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde eine Bäummaschine der genannten Gattung so auszugestalten, dass der Anlass für unfallträchtige Handlungen durch Umgehung der vorhandenen Sicherheitsvorrichtungen wegfällt und so die Unfallgefahr weiter erheblich herabgesetzt werden kann, ohne dass die Qualität der erzeugten Kettbäume darunter leiden muss.

Diese Aufgabe wird durch eine Bäummaschine mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst.

Die Möglichkeit der Wahl unterschiedlicher Anpressdrücke erlaubt es, den Anpressdruck so zu regeln, dass er beim Eindringen eines Fremdkörpers, z. B. eines Körper- oder Bekleidungsteils einer Bedienungsperson in vorgegebene Gefahrenbereiche auf Werte reduziert wird, die eine Gefährdung weitgehend ausschliessen. Selbst eine zwischen Pressrollen und Kettbaumwickel eingeklemmte Hand würde nicht verletzt. Ein verringerter Anpressdruck bietet auch beim Zustellen der Presswalzen an den Wickel, beim Stillstand der Maschine und beim sogenannten Kriechgang Vorteile. Durch den verringerten Druck erfolgt die Zustellung der Presswalzen so langsam, dass ein Verwerfen der Anpresswalzen vermieden ist. Beim Stillstand erfolgt kein Einpressen der Presswalzen in den Wickel. Von besonderer Bedeutung ist aber, dass die erfindungsgemässe Bäummaschine gefahrlos, nämlich bei Kriechganggeschwindigkeit, die Durchführung der vorgenannten Manipulationen erlaubt, die bei Stillstand der Maschine nicht den gewünschten Effekt bewirken und bei mit Normalgeschwindigkeit laufender Maschine besonders gefahrenträchtig sind.

In Weiterbildung der Erfindung sind über die Einstellvorrichtung der der gewünschten Baumhärte entsprechende Anpressdruck und ein Anlegepressdruck, der die Anpresswalze im wesentlichen nur an den Baum anlegt, einstellbar. Bei so ausgewählten Drücken arbeitet die erfindungsgemässe Bäummaschine gefahrenfrei für das Bedienungspersonal und ermöglicht die Herstellung sehr guter Wickelbäume.

Um eine einfache und sinngerechte Einstellung der unterschiedlichen Anpressdrücke zu ermöglichen, wird vorteilhafterweise die Steuervorrichtung durch die jeweilige Betriebsart der Bäummaschine beeinflusst, wobei zweckmässig dabei den Betriebsarten "Stillstand" und/oder "Kriechgang" der Anlegepressdruck zuortenbar ist. Das Bedienungspersonal ist dann von Ueberlegungsarbeit entlastet, da sich die richtigen Anpressdrücke selbsttätig aus der Maschinensteuerung ergeben.

Diese Zuordnung lässt sich am einfachsten verwirklichen, wenn die Steuervorrichtung mit dem Betriebsartenschalter gekoppelt wird.

Vorteilhaft weist die Pressvorrichtung einen Presszylinder und wenigstens zwei, unterschiedliche Drücke steuernde Ventile auf, die von der Steuervorrichtung anwählbar sind. Derartige Einrichtungen sind leicht steuerbar und gestatten, die vorgewählten Drücke genau einzustellen und schnell zu ändern.

Als Ventil für den Anlegepressdruck wird vorteilhafterweise ein einstellbares, an- und abschaltbares Sicherheitsventil verwendet, das über einen Elektromagnetschieber betätigt wird.

Der Elektromagnetschieber kann dabei entweder vom Betriebsartenschalter, einem Totmannschalter oder einem an der Bäummaschine vorgesehenen Sicherheitsschalter, z. B. einer Sicherheitslichtschranke, steuerbar sein.

In der Zeichnung ist schematisch ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Bäummaschine dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 in einer Seitenansicht eine Schärmaschine und eine zugehörige Bäummaschine mit Presswalzen;

Fig. 2a schematisch ein Pneumatik-Schaltbild zur Zustellung der Presswalzen;

Fig. 2b ein entsprechendes Pneumatik-Schaltbild zur Presswalzenbeaufschlagung bei Maschinenstillstand oder im Kriechgang, und

Fig. 2c ein entsprechendes Pneumatik-Schaltbild zur Presswalzenbeaufschlagung beim Wickeln.

In Fig. 1 ist mit 1 allgemein eine Schärmaschine bezeichnet, deren Schärtrommel 2 in einem nicht näher dargestellten Maschinengestell 3 antreibbar und drehbar gelagert ist. Im ebenfalls zur Schärmaschine 1 gehörenden Bäumgestell 3 a ist der Kettbaum 4 eingespannt und so angetrieben, dass die auf der Schärtrommel 2 in Sektionen aufgewundenen Schärbänder 5 als Kettfadenverband 6 in Form eines Kettbaumwickels 7 aufgewickelt werden können. Zum Glätten und/oder Verdichten des Kettfadenverbandes 6 auf dem Kettbaum 4 dient eine Pressvorrichtung 8. Diese weist ein Verbindungsrohr 9 auf, an dem in den Endbereichen des Kettbaumwickels 7 zwei Pressarme 10 verschiebbar gelagert sind, welche den beweglich aufgehängten Presswalzenschuh 11 tragen. In den Presswalzenschuh sind frei drehbar Rollen 12 eingesetzt, auf welche Presswalzen 13 a und 13 b aufgelegt sind. Der bewegliche Schuh 11 sorgt dafür, dass unabhängig von der Grösse des Kettbaumwickels 7 immer beide Presswalzen 13 a und 13 b am Kettbaumwickel 7 anliegen. Ebenfalls mit dem Verbindungsrohr 9 ist ein einarmiger Hebel 14 verbunden, mit dem ein hydraulischer oder pneumatischer Presszylinder 15 zusammenwirkt. Mittels des Zylinders 15 werden über den einarmigen Hebel 14, die Pressarme 10, den Presswalzenschuh 11 und die Rollen 12 die Presswalzen 13 a und 13 b mit der gewünschten Presskraft an den Kettbaumwickel 7 angepresst. Der Presszylinder 15 ist in einem separaten Presswalzengestell 16 untergebracht, welches auch das Verbindungsrohr 9 lagert. Zur Führung bzw. Umlenkung des Kettfadenverbandes 6 dient eine Umlenkwalze 17, die ebenfalls im Gestell 16 gelagert ist und die neben der Umlenkung noch andere, hier nicht weiter beschriebene Funktionen übernehmen kann (z. B. Wachsen).

Zum Schutz des Bedienungspersonals bei der Herstellung des Kettbaumwickels 7 sind Fotozellen 18 a, 18 b und 18 c vorgesehen, die ein Signal zum Stillsetzen des Kettbaumwickels erzeugen können. Die Fotozelle 18 a spricht bei einem Uebergreifen des Schutzbügels 19 an, die Fotozelle 18 b bei einem "Arbeiten" zwischen dem Kettbaum 4 bzw. dem entstehenden Kettbaumwickel 7 und dem Schutzbügel 19 und die Fotozelle 18 c bei einem Eindringen in den Wickelbereich 20 in der Nähe des Fussbodens 21. Beim bewussten oder zufälligen Betätigen des Schutzbügels 19 in Pfeilrichtung 22 nach unten oder oben wird der Maschinenlauf bzw. der Wickelvorgang sofort unterbrochen. Dasselbe geschieht auch, wenn der Lichtstrahlengang einer der Fotozellen 18 a bis 18 c, z. B. durch die Bedienungsperson unterbrochen wird.

Um die speziell zu Beginn des Wickelprozesses immer wieder vorzunehmenden Handarbeiten im Bereich des Kettbaumwickels 7 und vor allem auch im Kettfadenverband 6 zu ermöglichen, kann der Schutzbügel 19 in eine aufgeklappte Stellung 19 a gebracht werden, so dass die Bedienungsperson in die unmittelbare Nähe des Kettbaumwickels 7 treten kann. Da in diesem Bereich eine erhöhte Unfallgefahr besteht, ist bei aufgeklapptem Schutzbügel 19 a nur ein Wickeln im sogenannten Kriechgang möglich. Zusätzlich ist der Kriechgang durch ein Totmannpedal 23 abgesichert, so dass beim Eintreten einer Gefahrensituation über das Totmannpedal 23 der Wickelprozess sofort bewusst oder unbewusst unterbrochen wird.

In den Fig. 2a bis 2c sind vereinfacht die pneumatischen Schaltbilder für die Steuerung des Presszylinders 15 dargestellt. Die Arbeitsweise der Vorrichtung ist wie folgt: Beim Beginn des Wickelprozesses wird gemäss Fig. 2a der Schieber 24 mittels des Druckknopfs 24 a betätigt, der mit dem Betriebsartenschalter verbunden sein kann. Dies bewirkt, dass der im Druckreduzierventil 25 eingestellte und am Manometer 25 a angezeigte Druck über den Schieber 24 zum Schieber 26 gelangen kann und dabei einerseits den Presszylinder 15 beaufschlagt und andererseits einen weiteren Schieber 27, der mit einem Sicherheitsventil 28 verbunden ist. Das Sicherheitsventil 28 ist so eingestellt, dass auf diese Weise im Presszylinder 15 nur ein geringer Druck erzeugt werden kann. Die Presswalzenarme 10 mit den Presswalzen 13 a und 13 b werden dadurch langsam zugestellt. Gegenüber dem Beaufschlagen des Presszylinders 15 mit dem für das Glätten bzw. Verdichten erforderlichen Anpressdruck ergibt sich der Vorteil, dass ein unfallträchtiges rasches Anheben der Presswalzen 10 und auch Markierungen im Kettbaumwickel 7 vermieden werden. Auch ist die Gefahr beseitigt, dass die lose aufliegenden Presswalzen 13 a und 13 b durch einen zu raschen Bewegungsablauf verworfen werden. Der im Sicherheitsventil 28 eingestellte Druck entspricht der Grösse eines Presswalzenanlegedruckes, der keine Verletzungen, insbesondere Quetschungen der Hand oder der Finger der Bedienungsperson ergeben kann, wenn diese zwischen den Presswalzen 13 a und 13 b und dem Kettbaumwickel 7 eingeklemmt würden. Der im Druckreduzierventil 25 eingestellte Anpressdruck kann in der Stellung nach Fig. 2a im Presszylinder 15 nicht erzeugt werden, da der Differenzdruck zwischen eingestelltem Pressdruck und Anlagedruck über das Sicherheitsventil 28 abgebaut wird.

Nach dem Loslassen des Druckknopfes 24 a bzw. beim Hochfahren auf Betriebsgeschwindigkeit und beim Fahren mit Kriechganggeschwindigkeit ist der Zustand gemäss Fig. 2b gegeben. Der im Druckreduzierventil 25 eingestellte Druck wird über den umgeschalteten Schieber 24 direkt in die Zuleitung des Presszylinders 15 eingespeist und dieser, da der Schieber 26 seine Stellung beibehält, über den Schieber 27 mit dem am Sicherheitsventil 28 eingestellten Sicherheitsdruck beaufschlagt. Diese Stellung der Schieber kann man als Kriechgangstellung bezeichnen, da die Presswalze mit verminderter Kraft bei der Kriechganggeschwindigkeit angedrückt wird. Ein Einklemmen eines Körperteils, z. B. der Hand oder der Bekleidung der Bedienungsperson wird durch die Kompression die bei der dabei erfolgende Abhebung der Presswalzen 13 a und 13 b vom Kettbaumwickel 7 entsteht erkannt und diese wird durch das Sicherheitsventil sofort abgebaut. Eine allenfalls eingeklemmte Hand wird dadurch nicht verletzt.

Wird der Wickelprozess von Kriechgang auf Normalbetrieb umgeschaltet, wird beim Betätigen der entsprechenden Starttaste des Betriebsartenschalters zusätzlich auch die Magnetspule 27 a des Schiebers 27 erregt, der Presszylinder 15 direkt über die Schieber 26, 27 mit dem Druckreduzierventil 25 verbunden und mit dem gewünschten Pressdruck beaufschlagt. In dieser Stellung ist das Sicherheitsventil 28 ausser Funktion.

Wird aus dem Normalbetrieb heraus (Fig. 2c) die Maschine stillgesetzt, dann wird die Pneumatikanlage auf die Funktion gemäss Fig. 2b umgeschaltet, und der Presszylinder 15 erhält wieder den im Sicherheitsventil 28 vorgewählten reduzierten Druck. Dieser reduzierte Druck erfüllt neben der Schutzfunktion für die Bedienungsperson auch die Aufgabe, im Stillstand der Anlage den Wickel stets mit leichtem Druck zu berühren, so dass bei einem nachfolgenden Anfahren mit Kriechgang unter Normalbetrieb sofort mit der dafür vorgesehenen Schaltung gefahren werden kann.

Man erkennt, dass die erfindungsgemässe Bäummaschine sich von bekannten Bäummaschinen, die auch während des Kriechgangs den vollen Anpressdruck aufrechterhalten, durch eine erheblich verminderte Unfallgefahr unterscheidet. Gegenüber den bekannten Bäummaschinen, die beim Kriechgang ohne zugestellte Presswalzen arbeiten, hat die erfindungsgemässe Bäummaschine den Vorteil, dass ein immer gleichmässig gepresster Kettbaumwickel erzeugt wird.

Die Erfindung ist bei allen Bäummaschinen, (z. B. an Schär-, Zettel- und Schlichtmaschinen) anwendbar, bei denen ein Baumwickel entsteht und bei denen eine Unfallgefahr durch das Vorhandensein von Presswalzen gegeben ist.

Claims (10)

1. Bäummaschine mit wenigstens einer Presswalze zum Glätten und/oder Verdichten des entstehenden Wickels und mit einer Pressvorrichtung, mittels welcher der Anpressdruck der Presswalze an den Wickel einstellbar ist, sowie mit Sicherheitsvorrichtungen zur Beeinflussung der Wickelgeschwindigkeit beim Eindringen eines Fremdkörpers in Gefahrenbereiche, dadurch gekennzeichnet, dass die Pressvorrichtung (8) zur Erzeugung unterschiedlicher Anpressdrücke für das Wickeln eines Baumes (7) regelbar ist und eine Steuervorrichtung (24...28) zur wahlweisen Anwendung der unterschiedlichen Anpressdrücke vorgesehen ist.

2. Bäummaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass über die Pressvorrichtung (8) der der gewünschten Baumhärte entsprechende Anpressdruck und ein Anlagepressdruck, der die Presswalze (13) im wesentlichen nur an den Baum (7) anlegt, einstellbar sind.

3. Bäummaschine nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung (24...28) durch die jeweilige Betriebsart der Bäummaschine beeinflussbar ist.

4. Bäummaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Anlegepressdruck der Maschinenbetriebsart "Stillstand" und/oder "Kriechgang" zugeordnet ist.

5. Bäummaschine nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung (24...28) mit dem Betriebsartenschalter koppelbar ist.

6. Bäummaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Pressvorrichtung (8) einen Presszylinder (15) und wenigstens zwei, unterschiedliche Drücke steuernde Ventile (25, 28) aufweist, die von der Steuervorrichtung anwählbar sind.

7. Bäummaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (28) für den Anlagepressdruck ein einstellbares, an- und abschaltbares Sicherheitsventil ist.

8. Bäummaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die An- und Abschaltung des Sicherheitsventils (28) über einen Elektromagnetschieber (27) erfolgt.

9. Bäummaschine nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitsventil (28) über den Elektromagnetschieber (27) von dem Betriebsartenschalter abschaltbar ist.

10. Bäummaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung (24...28) durch einen Totmannschalter (23) und/oder durch wenigstens eine Sicherheitslichtschranke (18 a, 18 b, 18 c) steuerbar ist.