DE3637634A1 - Verfahren und vorrichtung zum wickeln von materialbahnen zu wicklungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Wickeln von Material­ bahnen zu Wicklungen, indem während des Wickelns einer Wicklung die Wickelwelle für die nachfolgende Wicklung in Rotation ver­ setzt und beim Durchschneiden der Materialbahn zur Übernahme des gebildeten neuen Bahnanfganges ihre Drehzahl so gesteuert wird, daß bei Übernahme des neuen Bahnanfganges die Umfangsge­ schwindigkeit der Wickelwelle bzw. ihrer Hülse mit der Geschwin­ digkeit der Materialbahn übereinstimmt, sowie eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens.

Unter Materialbahnen sind im Sinne der Erfindung Papierbahnen, nicht gewebte Stoffbahnen, Textilbahnen, Folienbahnen aus Kunst­ stoffmaterial, z.B. aus thermoplastischem Material, sowie Metallfolienbahnen, wie z.B. aus Aluminium, zu verstehen, weiter­ hin auch bahnförmiges Verbundmaterial, wie z.B. beschichtete Papierbahnen, mehrschichtige Kunststoffbahnen, die Schichten aus verschiedenen thermoplastischem Material aufweisen.

Wickler bzw. Wickelvorrichtungen dienen dazu, um Wicklungen von großem Durchmesser zu Wicklungen von kleinerem Durchmesser und kleinerer Breite umzuwickeln, sie dienen weiterhin als Arbeits­ station in Anlagen, die Breitschlitzdüsen zum Extrudieren von plastifiziertem thermopiastischen Material zu Kunststoffbahnen aufweisen, die anschließend gewickelt werden.

Eines der Probleme besteht bei Wicklern darin, die Betriebsunter­ brechnungen beim Wickeln der aufeinanderfolgenden Wicklungen möglichst gering zu halten bzw. die Wickler so auszubilden, daß sie kontinuierlich arbeiten.

Die Wickler weisen Wickelwellen auf, auf die die Materialbahnen aufgewickelt werden.

Zum kontinuierlichen Betrieb sind Wendewickler bekannt, die nach dem Prinzip des Drehkreuzes angeordnete Wickelwellen aufweisen. Darüber hinaus sind aufwendige Zusatzeinrichtungen erforderlich, damit der kontinuierliche Betrieb störungsfrei abläuft.

Es sind weiterhin Wickler mit mindestens einem Führungsrahmen bekannt, der Schiebelager für die Wickelwellen in einer ge­ schlossenen Führungsbahn führt (Europäische Patentschrift 01 45 029). Die geschlossene Führungsbahn wird von einem Außen­ rahmen und einem Innenrahmen begrenzt, die den Führungsrahmen bilden.

Die einen Endabschnitte der Wickelwellen sind in den Schiebe­ lagern drehbar angeordnet.

Im Einlaufbereich der Materialbahnen werden die anderen End­ abschnitte der Wickelwellen, die Hülsen für die aufzuwickelnden Wicklungen aufweisen, mit einem weiteren Schiebelager gekoppelt, auf die entsprechende Rotationsgeschwindigkeit gebracht und an­ schließend in die Arbeitsstellung verfahren, in der eine neue Wicklung gewickelt wird. Im einfachsten Falle weist die Vorrich­ tung auf der den Führungsrahmen gegenüberliegenden Seite der einlaufenden Materialbahn eine vertikal ausgerichtete Säule mit einem höhenverstellbaren Schiebelager auf, das in seiner obersten Stellung jeweils mit dem freien Endabschnitt einer Wickelwelle gekuppelt wird und dann mit dem im Führungsrahmen geführten Schiebelager in seine unterste Stellung, die gleichzeitig die Arbeitsstellung für die Wickelwelle zum Wickeln der Wicklung ist, verfahren wird.

Um Probleme bei Wicklern mit einem Führungsrahmen zu vermeiden, die dann auftreten können, wenn die Taktzeiten, d.h. die Wickel­ zeiten für die einzelnen Wicklungen sehr kurz werden, ist es be­ kannt, zwei Führungsrahmen vorzusehen und jeweils den Innen­ rahmen zu dem Außenrahmen verschiebbar anzuordnen, so daß je­ weils der eine der beiden vertikalen Führungsabschnitte ge­ schlossen ist (Patentanmeldung P 36 33 897.4).

Unabhängig davon, ob Wendewickler oder Wickler mit Führungs­ rahmen zum Einsatz kommen, ergeben sich jedoch bei hohen Bahn­ geschwindigkeiten erhebliche Probleme.

Bei der Übernahme des neuen Bahnanfanfangs einer Materialbahn nach dem Fertigstellen einer Wicklung kontaktiert die zum Ein­ satz kommende Wicklung bzw. die auf ihr aufgeschobene Hülse die Materialbahn mit einer Drehzahl, daß die Umfangsge­ schwindigkeit der Wickelwelle bzw. der auf ihr aufgeschobenen Hülse gleich der Geschwindigkeit der Materialbahn ist.

Die Wickelwellen sind generell aus ihrer Ruhestellung (Winkel­ geschwindigkeit=Null Umdrehungen pro Minute) auf die ent­ sprechende Umfangsgeschwindigkeit zu beschleunigen.

Bei sehr hohen Bahngeschwindigkeiten, die im praktischen Betrieb bei einigen hundert Metern pro Minute liegen, insbesondere dann, wenn die Materialbahnen extrudiert werden, ergeben sich je nach der Konstruktion der Wickelwellen kritische Drehzahlbereiche, in denen die Wickelwellen in radialer Richtung schwingen und bei weiterer Steigerung der Drehzahl die Amplituden dieser Schwin­ gungen wieder abnehmen. In der Praxis tritt häufig der Fall ein, daß Wickelwellen mehrere kritische Drehzahlbereiche aufweisen.

Unter kritischen Drehzahlbereichen der Wickelwellen ist im Sinne der Erfindung zu verstehen, daß in diesen Drehzahlbereichen die Amplituden der radialen Schwingungen der Wickelwellen hinsicht­ lich eines störungsfreien Betriebes nicht mehr vernachlässigbar klein sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Wickeln von Materialbahnen der eingangs erwähnten Art zu schaf­ fen, so daß auch bei extrem hohen Bahngeschwindigkeiten in die­ sen krtischen Drehzahlbereichen ein sicherer Betrieb der Wickler gewährleistet ist und u.a. ein Bruch der Wickelwellen daher sicher vermieden wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß vor Er­ reichen der (des) kritischen Drehzahlbereiche(s) die Wickel­ welle mit Stützwalzen in Kontakt gebracht wird, nach Durchfahren der (des) kritischen Drehzahlbereiche(s) die Stützwalzen die Wickelwelle freigeben und die Wickelwelle den gebildeten neuen Bahnanfang der Materialbahn übernimmt.

Erfindungsgemäß können die Stützwalzen so ausgelegt und ange­ ordnet sein, daß sie Zwangsführungen für die Wickelwellen bilden und in den kritischen Drehzahlbereichen mit dem Wickler die Reaktionskräfte zum Abfangen der radialen Schwingungen der Wickelwellen aufbringen.

Erfindungsgemäß sind gemäß einem zweiten Ausführungsprinzip die Stützwalzen so ausgelegt und angeordnet, daß sie mit dem Wickler und den Wickelwellen ein gedämpftes schwingungsfähiges System bilden, das in den kritischen Drehzahlbereichen eine ex­ trem hohe Dämpfung hat, so daß die Amplituden der radialen Schwin­ gungen der Wickelwellen in den kritischen Drehzahlbereichen prak­ tisch vernachlässigbar sind.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die Stützwal­ zen als Dämpfungsglieder ausgebildet, indem sie zum Beispiel nach dem Prinzip der gummigefederten Schienenräder ausgebildet sind.

Gemäß einen bevorzugten Ausführungsbeispiel weisen die Stütz­ walzen eine Beschichtung aus Dämpfungsmaterial zum Beispiel aus Gummi auf.

Die Erfindung ist in der Zeichnung anhand von Ausführungs­ beispielen erläutert:

Es zeigen:

Fig. 1a schematisch und in perspektivischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel mit zwei Führungsrahmen,

Fig. 1b das Ausführungsbeispiel in Fig. 1 in der gleichen Dar­ stellung unter Weglassung der Einrichtung mit den Stütz­ walzen,

Fig. 1c einen Schnitt senkrecht zur Achse durch die Einrichtung mit den Stützwalzen in schematischer Darstellung,

Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel der Schiebelager mit einer Kupplung,

Fig. 3 u. 4 die Seitenansichten des einen Führungsrahmens der Fig. 1a-1c in den beiden Anlagestellun­ gen des Innenrahmens am Außenrahmen,

Fig. 5 u. 6 die Seitenansichten des anderen Führungsrahmens der Fig. 1a u. 1c in den beiden Anlagestellungen des Innenrahmens am Außenrahmen,

Fig. 7 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Stützwalze im Schnitt senkrecht zur Achse,

Fig. 8 in der Darstellung der Fig. 7 ein zweites Ausführungs­ beispiel einer Stützwalze,

Fig. 9 ein drittes Ausführungsbeispiel der Stützwalzen in perspektivischer Darstellung,

Fig. 10 in schematischer Darstellung ein weiteres Ausführungs­ beispiel einer Einrichtung mit Stützwalzen,

Fig. 11 schematisch und in Seitenansicht eine Wickelwelle und zwei Schiebelager,

Fig. 12 schematisch und in perspektivischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel eines Schiebelagers,

Fig. 13 einen Schnitt durch das Schiebelager der Fig. 12,

Fig. 14 in der Darstellung der Fig. 13 ein weiteres Aus­ führungsbeispiel eines Schiebelagers,

Fig. 15 einen Ausschnitt des Führungsrahmens der Fig. 1 im Einlaufbereich,

Fig. 16 in der Darstellung der Fig. 15 ein weiteres Aus­ führungsprinzip für das Verschieben des Außen­ rahmens und

Fig. 17 einen Schnitt gemäß XVII und XVII der Fig. 16.

Die Fig. 1a-c zeigt das Ausführungsbeispiel der Vorrichtung von Materialbahnen zu Wicklungen. Sie kann auch ohne weiteres zum Umwickeln von Wicklungen eingesetzt werden.

Fig. 1a zeigt den Wickler mit der Einrichtung mit den Stütz­ walzen, Fig. 1b der besseren Übersicht halber den Wickler nach Fig. 1a ohne die Einrichung und die Stützwalzen und Fig. 1c einen Schnitt durch die Einrichtung senkrecht durch die Achse der Stützwalzen und in schematischer Darstellung. Gleiche teile sind mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.

Die Vorrichtung weist im Einlaufbereich A der zu Wicklungen auf­ zuwickelnden Materialbahn B an der einen Seite der Materialbahn einen ersten Führungsrahmen 1 und an der anderen Seite einen zweiten Führungsrahmen 2 auf. Ein Pfeil zeigt die Transportrich­ tung der Materialbahn an. Der Entnahmebereich der Wicklungen D ist mit C bezeichnet.

Der Führungsrahmen 1 besteht aus einem feststehenden Außenrahmen 3 und einem in der Ebene des Führungsrahmens in dem Außenrahmen verschiebbar angeordneten Innenrahmen 4, die beide eine geschlos­ sene Führungsbahn 5 für die Schiebelager 6.1, 6.2, 6.3 und 6.4 begrenzen.

In den Schiebelagern 6. a (a=1 bis 4) ist jeweils eine Wickel­ welle 7 mit ihrem einen Endabschnitt frei drehbar gelagert.

Der Führungsrahmen 2 weist einen Außenrahmen 3′ und einen Innen­ rahmen 4′ auf, der die Abmessungen des Innenrahmens 4 hat und mit diesem synchron aus der Anlagestellung im Einlaufbereich der Materialbahn in die Anlagestellung im Entnahmebereich der fertigen Wicklungen gebracht wird.

Der feststehende Außenrahmen 3′ und der in der Ebene des Führungs­ rahmens 2 in dem Außenrahmen verschiebbar angeordnete Innen­ rahmen 4′ begrenzen eine geschlossene Führungsbahn 5′ für Schiebelager 6.1′, 6.2′, 6.3′ und 6.4′.

Diese Schiebelager 6′a (a=1 bis 4) weisen gemäß Fig. 2 jeweils einen Elektromotor 8 auf, dessen Antriebswelle 9 über eine Kupp­ lung 10 mit dem anderen Endabschnitt der Wickelwellen 7 kuppel­ bar ist. Der Führungsrahmen 2 weist weiterhin eine Führungs­ schiene 11 auf, die bis in die Ebene der Stirnfläche 3′′ des Außenrahmens 3 reicht.

Die beiden feststehenden Außenrahmen 3 und 3′ weisen jeweils einen Lagerbock 60 und 60′ auf, in denen eine Welle 61 frei drehbar gelagert ist. Mit der Welle sind zwei Schwingen 62 und 63 verbunden, in deren abgekröpften Endabschnitten die beiden Stützwalzen 64 und 65 frei drehbar gelagert sind.

Die beiden Schwingungen sind an nicht dargestellte hydraulische Arbeitszylinder angelenkt, so daß sie in Richtung des gekrümmten Doppelpfeils verschwenkt werden können (Fig. 1c).

Die beiden verschiebbaren Innenrahmen weisen im Bereich der einlaufenden Materialbahn eine gemeinsame Stützwalze 77 auf, die ebenfalls frei drehbar gelagert ist.

Die Wickelwellen sind nach dem Prinzip der Spannwellen bzw. Spanndorne ausgebildet, so daß auf sie aufgeschobene Hülsen verspannt werden können, auf die die umlaufende Materialbahn zu Wicklungen gewickelt wird.

Die Fig. 3 und 4 zeigen jeweils eine Seitenansicht des Führungsrahmens 1 der Fig. 1, in den beiden Anlagestellun­ gen des Innenrahmens am Außenrahmen.

Die Führungsbahn 5 des Führungsrahmens 1 weist die beiden zu­ einander distanzierten, parallelen, horizontalen Führungsab­ schnitte 13 und 14 und die beiden zueinander distanzierten, parallelen, lotrechten Führungsbahnabschnitte 15 (Fig. 3) und 16 (Fig. 4) auf und ist in den Zwischenstellungen zwischen den beiden Anlagestellungen des Innenrahmens am Außenrahmen in sich geschlossen.

In Fig. 3 ist der lotrechte Führungsabschnitt 16 im Ent­ nahmebereich C geschlossen, so daß die Führungsbahn zum Ver­ schieben bzw. Transportieren der Schiebelager aus den Führungs­ bahnabschnitten 13, 14 und 15 besteht, während in Fig. 4 der Führungsbahnabschnitt 15 im Einlaufbereich geschlossen ist und die Führungsbahn aus den aus den Führungsabschnitten 13, 14 und 16 gebildet ist. Die Stützwalzen 64 und 65 sowie 66 stehen gegen die Wickelwelle im Führungsbahnabschnitt 15 an.

Die Fig. 5 und 6 zeigen die Projektionen des Führungsrahmens 2 und seiner Schiebelager 6.1′, 6.2′, 6.3′ und 6.4′ in die Ebene E _o gemäß Fig. 4 in Pfeilrichtung.

Zur Vereinfachung der Darstellung bewegen sich die Schiebelager 6.1 und 6.1′, 6.2 und 6.2′, 6.3 und 6.3′ sowie 6.4 und 6.4′ gemäß den Fig. 3 bis 6, so als ob sie alle über die ent­ sprechende Kupplunge 10 miteinander gekuppelt wären.

Tatsächlich ist dies nur für die Schiebelager vom Einlaufbereich der Bahn bis zum Entnahmebereich der fertigen Wicklung der Fall.

Die Führungsbahn 5′ weist gemäß den Fig. 1, 5 und 6 die beiden zueinander distanzierten, parallelen, horizontalen Führungsabschnitte 13′ und 14′ und die beiden zueinander distanzierten, parallelen, lotrechten Führungsbahnabschnitte 15′ (Fig. 5) und 16′ (Fig. 6) auf und ist in den Zwischen­ stellungen zwischen den beiden Anlagestellungen des Innenrahmens am Außenrahmen in sich geschlossen.

In Fig. 5 ist der lotrechte Führungsbahnabschnitt 16′ im Ent­ nahmebereich C geschlossen, so daß die Führungsbahn zum Ver­ schieben bzw. Transportieren der Schiebelager aus den Führungs­ bahnabschnitten 13′, 14′ und 15′ besteht, während in Fig. 6 der Führungsbahnabschnitt 15′ im Einlaufbereich geschlossen ist und die Führungsbahn aus den Führungsbahnabschnitten 13′, 14′ und 16′ gebildet ist.

Gemäß den Fig. 3 und 5 weisen die Schiebelager 6.3 und 6.3′ eine fertiggewickelte Wicklung auf, während die einlaufende Materialbahn auf der Hülse der Schiebelager 6.2 und 6.2′ bereits die ersten Lagen der neuen Wicklung bildet.

Die Schiebelager 6.3 und 6.3′ befanden sich zu Beginn des Wickelns der auf ihr befindlichen Rolle in der Position der Schiebelager 6.2 und 6.2′ der Fig. 3 und 5, wobei der freie Endabschnitt ihrer Wickelwelle mit dem Elektromotor der Schiebe­ lager 6.3′ gekuppelt und seine Winkelgeschwindigkeit bei kon­ stanter Zugspannung der einlaufenden Materialbahn geregelt wurde.

Während des Wickelns der Wicklung auf der Wickelwelle der Schie­ belager 6.3 und 6.3′ bewegen sich die Schiebelager aus der Po­ sition der Schiebelager 6.2 und 6.2′ aus in die in den Fig. 3 und 5 dargestellte Position in den Führungsbahnabschnitten 14 bzw. 14′.

Nach dem Durchschneiden der Materialbahn werden die Schiebelager 6.3 und 6.3′ mit der fertiggewickelten Wicklung weiter längs der Führungsbahnabschnitte 14 bzw. 14′ in Pfeilrichtung in den Entnahmebereich bis zum Anschlag des Schiebelagers 6.3′ am Außenrahmen 3′ transportiert bzw. geschoben.

In dieser aus den Fig. 3 und 5 ersichtlichen Position der Schiebelager 6.3 und 6.3′ für die Schiebelager 6.3 und 6.3′ wird die Wickelwelle von dem Schiebelager 6.3′ entkuppelt und der freie Endabschnitt der Wickelwelle von dem Führungs­ profil 17 übernommen.

Anschließend wird die fertige Wicklung in den Entnahmebereich bis zum Anschlag des Schiebelagers 6.3 am Außenrahmen 3 transportiert und mit einem Hubtisch entnommen, der mit 23 bezeichnet ist, hochfährt und die Wicklung aufnimmt. Durch Verfahren des Hubtisches in Achsenrichtung der Wickelwelle wird die fertige Wickelwelle abgezogen.

Das Schiebelager bewegt sich mit seiner Wickelwelle anschlies­ send in die dem Schiebelager 6.4 entsprechende Position (vgl. Fig. 5).

Während der Zeit, in der das Schiebelager 6.3 sich im Führungs­ bahnabschnitt 20 bewegt, haben die Schiebelager 6.2 und 6.2′ die vertikalen Führungsbahnabschnitte 15 bzw. 15′ aus den Positionen in den Fig. 3 und 5 verlassen und bewegen sich in den horizontalen Führungsbahnabschnitten 14 bzw. 14′. In dieser Zeit werden die Innenrahmen in ihre aus den Fig. 4 und 6 ersichtliche Anlagestellung im Einlaufbereich A am Außenrahmen gebracht.

Die beiden Schiebelager 6.3 und 6.3′ werden aus ihrer den Schiebelagern 6.4 und 6.4′ entsprechende Position in den Fig. 3 und 5 entlang den vertikalen Führungsbahnab­ schnitten 16 bzw. 16′ in die Führungsbahnabschnitte 13 und 13′ transportiert (vgl. die Position der Schiebelager 6.4 und 6.4′ in den Fig. 4 und 6), wo nach dem Aufspannen einer Hülse auf die Spannwelle der freie Endabschnitt der Spannwelle mit der Abtriebswelle des Motors im Schiebelager 6.3′ gekoppelt wird.

Die Schiebelager 6.3 und 6.3′ werden in die Position der Schie­ belager 6.4 und 6.4′ nach den Fig. 3 und 5 gebracht. Während auf der Wickelwelle der Schiebelager 6.2 und 6.2′ die neue Wicklung weiter gewickelt wird, bewegen sich die Schiebelager 6.2 und 6.2′ in Pfeilrichtung in den Führungsbahnabschnitten 14 bzw. 14′.

Die Innenrahmen 4 und 4′ werden zur Anlage an ihrem Außen­ rahmen im Entnahmebereich für die Wickelwellen gebracht und die Führungsbahnabschnitte 15 und 15′ (vgl. Fig. 3 und 5) freigegeben.

Die Bewegung der Schiebelager 6.1 und 6.1 in den vertikalen Führungsbahnabschnitten 15 bzw. 15′ wird derart gesteuert und die Elektromotoren 6 werden derart in Abhängigkeit der Geschwin­ digkeit der Materialbahn geregelt, daß nach dem Herstellen der Wicklung auf der Wickelwelle der Schiebelager 6.2 und 6.2′ die auf der Wickelwelle der Schiebelager 6.1 und 6.1′ befind­ liche Hülse eine Umfangsgeschwindigkeit hat, die der Bahn­ geschwindigkeit der einlaufenden Materialbahn hat, diese wird durchschnitten und der gebildete neue Anfang der Materialbahn ohne Betriebsunterbrechungen d.h. im fliegenden Wechsel der Wickelwelle der Schiebelager 6.1 und 6.1′ zum Wickeln einer neuen Wicklung zugeführt.

Während die Umdrehungsgeschwindigkeit der Wickelwellen hoch­ gefahren wird, wird mindestens ein kritischer Drehzahlbereich durchfahren. Um nun in diesem (diesen) kritischen Drehzahlbe­ reich (Drehzahlbereichen) die radialen Schwingungen der Wickelwellen abzufangen bzw. ihre Amplituden auf einen für den praktischen Betrieb vernachlässigbaren Wert zu dämpfen, werden die Schiebelager 6.2 und 6.2′ in die aus den Fig. 3 und 5 ersichtliche und strichliert mit bezeichnete Position gebracht, in der die Stützwalze 66 die Hülse auf der in den Schiebelagern 6.2 und 6.2′ gelagerten Wickelwelle kon­ taktiert. Anschließend werden die Stützwalzen 64 und 65 an die Wickelwelle bzw. auf an die auf sie aufgespannte Hülse heran­ geschwenkt, so daß die Wickelwelle durch die Stützwalzen und ihre Schiebelager zentriert ist. In dieser Stellung der Schiebe­ lager und Stützwalzen wird die Wickelwelle mit ihrer Hülse auf eine Umdrehungsgeschwindigkeit beschleunigt und diese so gere­ gelt, daß die Umfangsgeschwindigkeit der Hülse mit der Bahn­ geschwindigkeit übereinstimmt.

Während des Beschleunigens auf die Umdrehungsgeschwindigkeit wird (werden) der kritische(n) Drehzahlbereich(e) durchfahren. Durch die von den Stützwalzen aufgebrachten Reaktionskräfte werden die Amplituden der radialen Schwingungen der Wickelwellen auf einen für einen störungsfreien Betrieb vernachlässigbaren Wert redu­ ziert. Es zeigte sich, daß die Wickelwellen so ausgelegt werden können, daß die jeweils in Betracht kommenden Umfangsgeschwindig­ keiten für die Übernahme des gebildeten neuen Anfangs der Mate­ rialbahn außerhalb des bzw. der kritischen Drehzahlbereiches bzw. der kritischen Drehzahlbereiche liegen. Aus diesem Grund ist es möglich, sobald die betreffende Umfangsgeschwindigkeit erreicht ist, die beiden Stützwalzen 64 und 65 aus ihrer aus den Fig. 3 und 5 ersichtlichen Position in die aus den Fig. 4 und 6 ersicht­ liche Position zu verschwenken, so daß die Schiebelager 6.2 und 6.2′ mit der Wickelwelle aus der Position 6.2* bzw. 6.2′* ein die Position der Fig. 3 und 5 transportiert werden können, wobei die Umfangsgeschwindigkeit der Wickelwelle mit ihrer Hülse so geregelt wird, daß sie bei der Übernahme des neuen Bahnanfangs mit der Bahngeschwindigkeit der Materialbahn übereinstimmt.

In den Fig. 3 bis 6 sind die Lagerböcke und die Schwingen für die Stützwalzen der besseren Übersicht halber nicht einge­ zeichnet.

Die Fig. 7 zeigt einen Schnitt durch ein Ausführungsbeispiel einer Stützwalze 64 bzw. 65 bzw. 66. Die Stützwalzen weisen ge­ mäß diesem Ausführungsbeispiel eine Achse 67 auf, zu der distanziert unter Ausbildung eines Ringraumes der als Hohlzylin­ der ausgebildete Mantel 68 der betreffenden Stützwalze angeord­ net ist.

In dem von der Achse und dem Mantel begrenzten Ringraum sind distanziert zueinander in Umfangsrichtung und auch in axialer Richtung der Stützwalzen mit 69 bezeichnete Gummikörper angeord­ net, die die Funktion von Dämpfungsgliedern haben, ein Dämpfungs­ prinzip, das bei gummigefederten Schienenrädern und Straßenbahn­ rädern bekannt ist.

Die Fig. 8 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Stützwal­ zen, gemäß dem auf dem hohlzylinderförmigen Mantel 70 ein Hohl­ zylinder 71 aus stark dämpfenden Material z.B. aus Gummi aufge­ schrumpft ist. Die Achse ist ebenfalls mit 67 bezeichnet. Die Fig. 9 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel für die Stütz­ walzen in einer perspektivischen Darstellung.

Auf der ebenfalls mit 67 bezeichneten Achse der Stützwalzen ist ein Hohlzylinder 72 aus einem stark dämpfenden Material beispiels­ weise ebenfalls aus vulkanisiertem Gummi aufgeschrumpft. Auf die­ sem Hohlzylinder aus stark dämpfenden Material sind in axialer Richtung nebeneinander und distanziert zueinander Hohlzylinder 73 aus Metall aufgeschrumpft, die an die Stelle des hohlzylinder­ förmigen Außenmantels in Fig. 7 bzw. 8 treten.

Diese einzelnen metallischen Hohlzylinder 73 sind gegeneinander entkoppelt und über den Hohlzylinder aus dämpfendem Material mit der Welle 67 gekoppelt. Es zeigte sich im praktischen Be­ trieb, daß mit Stützwalzen dieser Art für die kritischen Dreh­ zahlbereiche der Stützwalzen ein stark gedämpftes akkustisches schwingungsfähiges System geschaffen ist.

Im einfachsten Falle sind die Stützwalzen Vollzylinder aus Metall, die mit entsprechenden stirnseitigen Lagerzapfen in den Schwin­ gen 62 und 63 bzw. in den verschiebbaren Rahmen 4 und 4′ frei drehbar gelagert sind.

Die Fig. 10 zeigt im Schnitt senkrecht zur Achsenrichtung der Stützwalzen ein weiteres Ausführungsbeispiel für die Stützwalzen 64 und 65. Sie sind in den freien Enden der Kolbenstangen von hydraulischen Arbeitszylindern 74 und 75 gelagert, deren mit hydraulischer Flüssigkeit beaufschlagbaren Zylinderräume 76 und 77 ein von dem Zylinder und der hydraulischen Flüssigkeit abgesperrtes Gas bzw. Luftpolster 78 bzw. 79 aufweisen. Mit diesen hydraulischen Arbeitszylindern werden in der Position der Wickelwellen nach den Fig. 5 und 7 (Position 2 bzw. 2′) die Arbeitszylinder derart beaufschlagt, daß die Stützwalzen die Wickelwellen kontaktieren. Die eingesperrten Luftpolster 78 und 79 haben die Funktion von Dämpfungsgliedern. Der hydraulische Druck in den Arbeitszylindern wird durch entsprechende Sensoren (nicht dargestellt) in den Mantelflächen der Stützwalzen derart gesteuert, daß in den kritischen Drehzahlbereichen die Amplitu­ den der radialen Schwingungen der Stützwalzen praktisch Null sind.

Fig. 11 zeigt eine Ansicht in radialer Richtung auf eine Wickel­ welle 7 mit zwei Schiebelagern, die allgemein mit 6 a und 6 .a′ bezeichnet sind (a=1, 2, 3 oder 4).

Im Schiebelager 6. a ist die Wickelwelle frei drehbar gelagert. Auf ihr ist eine Hülse 7′ angeordnet, auf der eine Wicklung D gewickelt wird. Der freie Endabschnitt der Wickelwelle ist als Zapfen 33 mit einer stirnseitigen Kreisscheibe 34 mit einem größeren Durchmesser als die Wickelwelle ausgebildet. Im Gehäuse 35 des Schiebelagers ist eine axial ausrückbare Kupp­ lung 36 angeordnet, deren Kupplungsbacken 37 und 38 die Kreis­ scheibe 34 im gekuppelten Zustand hintergreifen.

Nach Lösen der Kupplungsbacken wird der freie Endabschnitt bzw. Zapfen 33 von der Führungsschiene 12 bzw. dem Führungs­ profil 11 (Fig. 1) übernommen.

Die Fig. 12 zeigt ein Ausführungsbeispiel für ein Schiebe­ lager 6 a bzw. 6 a′. Es weist ein Gehäuse 39 auf, in dem frei drehbar die Wickelwelle 7 gelagert ist, und weiterhin auf der Oberseite, in Richtung zum Außenrahmen, eine Antriebsrolle 40 und auf der Unterseite, in Richtung zum Innenrahmen, eine entsprechende nicht dargestellte Antriebsrolle. Beide An­ triebsrollen sind als Ritzel ausgebildet und stehen mit den als Zahnstangen ausgebildeten Führungsabschnitten 13 bzw. 14 bzw. 13′ bzw. 14′ in Eingriff.

Zum Führen der Schiebelager in den Führungsbahnabschnitten 15, 16 bzw. 15′, 16′ sind im Einlaufbereich bzw. Entnahmebereich unterhalb des Außenrahmens hydraulische bzw. pneumatische Ar­ beitszylinder angeordnet, die nicht dargestellt sind und die mit ihren Kolbenstangen die Außenrahmen über Durchbrüche durchfahren und die Schiebelager anheben bzw. absenken.

Fig. 13 zeigt einen Schnitt durch das Schiebelager 6 a bzw. 6. a′. Es weist einen Elektromotor auf, dessen mit 41 bezeich­ netes Abtriebsritzel mit der oberen Transportrolle 40 und der unteren Transportrolle 42 in Eingriff steht.

Fig. 14 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Schiebe­ lagers 6. a bzw. 6. a′.

Es weist zusätzliche Rollen 43 und 44 auf, die als Ritzel ausgebildet sind und mit den ebenfalls nach dem Zahnstangen­ prinzip ausgebildeten vertikalen Führungsbahnabschnitten 15 bzw. 16 bzw. 15′ bzw. 16′ in Eingriff stehen.

Fig. 15 zeigt in der Darstellung der Fig. 1 bzw. 4 den Führungsrahmen 1 im Ausschnitt und in vergrößerter Darstellung im Einlaufbereich der Materialbahn B. Die Ausbildung der Führungsbahnabschnitte nach dem Zahnstangenprinzip ist für den Führungsbahnabschnitt 14 durch die Zahnung des Bodens 45 der Führungsnut 47 dargestellt. Sowohl die Außen­ rahmen als auch die Innenrahmen weisen derartige Führungsnuten mit einer Zahnung auf.

In Abwandlung der in den Fig. 11, 12 und 13 dargestellten Ausführungsbeispiele für die Schiebelager 6. a und 6. a′ weisen die Schiebelager 6.1, 6.2 und die nicht dargestellten Schiebe­ lager 6.3 und 6.4 zusätzlich Elektroantriebe 48 auf, mit deren Abtriebswellen die Wickelwellen 7 verbunden sind. Die nicht dargestellten Schiebelager 6. a′ weisen für die freien Endabschnitte der Wickelwellen lediglich Kupplungen auf, sowie gegebenenfalls zusätzliche Antriebe mit Abtriebsritzel 41 (Fig. 14) für Antriebsrollen.

Zum Verschieben der Innenrahmen in die beiden Anlagestellungen in dem zugeordneten Außenrahmen weisen die Außenrahmen ange­ flanschte hydraulische bzw. pneumatische Arbeitszylinder 49 auf, die während des Verschiebens mit ihren Kolbenstangen 50 Durchbrüche der Außenrahmen durchfahren und gegen die Innen­ rahmen wechselweise anstehen (Fig. 1, 2 bis 6). Diese Arbeits­ zylinder bilden mit ihrer nicht dargestellten Steuerung eine Wechselvorrichtung.

An die Stelle der Arbeitszylinder können auch Rollenkeile treten, die in entsprechende Sacklöcher der Innenrahmen während des jeweiligen Verschiebens der Innenrahmen treten.

In Fig. 15 ist ein derartiger Rollenkeil schematisch darge­ stellt und mit 51 bezeichnet. Das eine sichtbare Sackloch ist mit 52 bezeichnet.

Fig. 16 zeigt in der Darstellung der Fig. 15 ein weiteres Ausführungsbeispiel für das Verschieben des Innenrahmens. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet. An die Stelle der mit dem Außenrahmen verbundenen Wechselvor­ richtung treten die Schiebelager, die zusätzlich die Funktion einer Wechselvorrichtung übernehmen.

Der verschiebbare geführte Innenrahmen weist im Bereich der Führungsbahnabschnitte 13 und 14 jeweils eine Nut 53 bzw. 54 auf, deren Boden eine Zahnung aufweist, die mit 55 bezeichnet ist. Die Schiebelager weisen, wie dies für das Schiebelager 6.1 dargestellt ist, als Verriegelungselement einen höhenver­ stellbaren Bolzen 57 auf, der in ein Sackloch 58 (vgl. Fig. 17) während des Verschiebens des Innenrahmens eintaucht und das betreffende Schiebelager am Außenrahmen verriegelt.

Die Schiebelager weisen gemäß Fig. 17 weiterhin einen nicht dargestellten Antrieb mit einem Abtriebsritzel 59 auf, das mit der Zahnung 55 der betreffenden Nut in Eingriff steht.

Zum Verschieben des Innenrahmens aus der in Fig. 17 darge­ stellten Position in die andere Position am Außenrahmen werden die betreffenden Schiebelager in den Führungsabschnitten 13 und 14 so verschoben, daß die Verriegelungsbolzen in die Sacklöcher eintauchen können.

Durch Ansteuern der nicht dargestellten Antriebe werden die Abtriebsritzel beaufschlagt, die nach dem Zahnstangenprinzip mit der Zahnung der Boden der Nuten 53 bzw. 54 in Eingriff stehen und den Innenrahmen in die andere Endstellung verschie­ ben.

Anschließend werden die Antriebe der Abtriebsritzel 59 abge­ schaltet und die Arretierbolzen in die Ruhestellung ver­ bracht. Die Schiebelager werden dann - wie oben beschrieben - weiter transportiert.

Claims (5)

1. Verfahren und Vorrichtung zum Wickeln von Materialbahnen zu Wicklungen, indem während des Wickelns einer Wicklung die Wickelwelle für die nachfolgende Wicklung in Rotation versetzt und beim Durchschneiden der Materialbahn zur Über­ nahme des gebildeten neuen Bahnanfanges ihre Drehzahl so ge­ steuert bzw. geregelt wird, daß bei der Übernahme des neuen Bahnanfanges die Umfangsgeschwindigkeit der Wickelwelle bzw. ihrer Hülse mit der Geschwindigkeit der Materialbahn über­ einstimmt, dadurch gekennzeichnet, daß vor Erreichen der (des) kritischen Drehzahlbereiche(s) die Wickelwelle mit Stützwalzen in Kontakt gebracht wird, nach Durchfahren der (des) kritischen Drehzahlbereiche(s) die Stützwalzen die Wickelwelle freigeben und die Wickelwelle den gebildeten neuen Bahnanfang der Materialbahn übernimmt.

2. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützwalzen (64, 65, 66) Zwangsführungen für die Wickelwellen (7) bilden und in den kritischen Drehzahlbe­ reichen mit dem Wickler die Reaktionskräfte zum Abfangen der radialen Schwingungen der Wickelwellen aufbringen.

3. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützwalzen, die Wickler und die Wickelwellen ein gedämpftes schwingungsfähiges System bilden, das in den kri­ tischen Drehzahlbereichen eine hohe Dämpfung aufweist und die Amplituden der radialen Schwingungen auf praktisch ver­ nachlässigbare Werte dämpft.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützwalzen als Dämpfungsglieder ausgebildet sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützwalzen eine Beschichtung (71) aus Dämpfungs­ material aufweisen.