Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einbringen ei
ner Wickelhülse in eine Wickelmaschine mit mindestens einer
Stützwalze und mindestens zwei Aufwickelböcken mit einander
gegenüberliegenden, die Wickelhülse aufnehmenden Dornen, an
den Aufwickelböcken gelagerten Wickelhülsengreifern sowie
gegebenenfalls mit einer oberhalb einer Stützwalze im Be
reich der Wickelhülsenaufnahmestellung der Wickelhülsengrei
fer angeordneten Hülsenrinne.
Eine derartige Vorrichtung ist in der nachveröffentlichten
deutschen Patentschrift 35 40 490 beschrieben. Diese Vor
richtung weist drei parallelachsig im Maschinengestell ne
beneinander angeordnete Tragwalzen auf, von denen je zwei
benachbarte Tragwalzen im oberen Zwickel ein Wickelbett
bilden, in das die Bahnschleifen abwechselnd einlaufen.
Über der mittleren Tragwalze sind Wickelhülsengreifer aus
Schwenkhebeln mit zangenförmigen Klammern angeordnet, die
an parallel zu den Tragwalzen längsverfahrbaren Wickel
böcken gelagert sind und sich bei einem Rollenwechsel in
das jeweilige Wickelbett bewegen lassen, um eine Wickel
hülse von einer Aufnahmestellung in eine Abgabestellung zu
bewegen. Im Bereich der Aufnahmestellung ist eine Hülsen
rinne angeordnet, in die die Wickelhülsen eingelegt werden.
Da sich die Hülsenrinne über die gesamte Länge der Stützwal
zen erstreckt und nur außerhalb der Stützwalzen abgestützt
ist, ist sie oberseitig an einem biegesteifen Träger ange
ordnet, der aufgrund des großen Stützabstandes ein hohes
Biegewiderstandsmoment in Richtung der senkrechten Längsmit
telebene der Wickelmaschine besitzen muß und dementspre
chend einen verhältnismäßig großen Querschnitt aufweist.
Die bei der bekannten Maschine an den Aufwickelböcken gela
gerten Wickelhülsengreifer sind so gestaltet, daß deren
Schwenkhebel am jeweiligen Wickelbock nahe dem Scheitel der
Größen in der Maschine befindlichen Wickelrolle gelagert
sind und eine dem Umfang dieser Rolle mit Abstand folgende
Krümmung besitzen. Dementsprechend sind die Schwenkhebel
sehr lang und platzbeanspruchend; sie erfordern zudem eine
aufwendige Betätigung. Aufgrund ihrer großen Länge lassen
sich die Schwenkhebel mit den Wickelhülsengreifern nicht
bis in den Bereich des Zwickels zwischen den Tragwalzen
bewegen, so daß die Wickelhülsen von Spannköpfen in einer
Zwischenstellung übernommen werden müssen. Dies erfordert
zusätzliche von Hand oder automisch gesteuerte Bewegungs
folgen beim Einlegen von neuen Wickelhülsen und ist aufwen
dig.
Bei einer in der deutschen Patentschrift 31 02 894 beschrie
benen Wickelmaschine zum getrennten Aufwickeln längsgeteil
ter Bahnen auf mindestens zwei auf der oberen Umfangshälfte
einer einzigen Tragwalze abwechselnd auf der einen und der
anderen Seite einer durch die Achse der Tragwalze gehenden
Vertikalebene aufliegenden Wickelrollen, an deren Achsen je
ein in Abhängigkeit vom jeweiligen Durchmesser der Wickel
rolle krafteinstellbare Gewichtsentlastung angreift, die an
entlang einer Traverse längsverschiebbaren und dabei je
weils zu zweit auf die Breite von aufzuwickelnden Bahnen
streifen einstellbaren und damit in Linie zu den Schnitt
stellen ausrichtbaren Wickelschlitten, die mit einander ge
genüberliegenden, die Wickelhülse aufnehmende Dornen ange
ordnet ist, werden die Wickelhülsen von Hand zwischen die
Dorne eingesetzt, was zeitraubend und nicht ungefährlich
ist.
Bei einer in der französischen Patentschrift 1 407 836
beschriebenen Vorrichtung werden verhältnismäßig lange
Wickelhülsen auf Dorne axial aufgeschoben, wonach die Dorne
mit den Wickelhülsen um 90° verschwenkt werden, um in eine
Aufwickelposition zu gelangen. Nach Fertigstellen einer
Wickelrolle werden die Dorne mit der Wickelhülse und dem
Papierwickel erneut um 90° verschwenkt, um in dieser Stel
lung von den Dornen abgeschoben zu werden. Danach gelangen
die Papierwickel in eine Trennstation, wo die Papierwickel
in kürzere Abschnitte geteilt werden.
Bei einer Vorrichtung gemäß der US-Patentschrift 4 370 193
ist ein Auswerfbalken an einem Schwenkhebel gelagert, der
sich um die Drehachse der Stützwalze verschwenken läßt. Der
Auswerfbalken trägt einen Wickelhülsengreifer, der dazu
dient, eine Wickelhülse positionsgenau in den Zwickel zwi
schen den Stützwalzen zu legen. Diese Vorrichtung läßt sich
nur in Verbindung mit einer Wickelvorrichtung mit doppelten
Stützwalzen verwenden und ist aufwendig, da der Auswerfbal
ken, an dem der Wickelhülsengreifer angeordnet ist, entspre
chend dem Gewicht der fertiggewickelten Rolle bemessen sein
muß.
Zwar weist die Vorrichtung gemäß der deutschen Patent
schrift 32 43 994 einen Schlitten auf, der axial verschieb
bar auf einem Ausstoßbalken, der mittels Schwenkhebeln in
der Drehachse der mittleren Stützwalze gelagert ist. Der
Schlitten wird axial aus der Wickelmaschine herausgefahren,
um Kernrohre einzulegen, die zwischen Spannspratzen positi
onsgenau festgehalten werden. Nachdem eine fertige Wickel
rolle mittels des Ausstoßbalkens ausgestoßen ist, werden
zum Einlegen der Kernrohre Führungsschienen aus Haltevor
richtungen ausgefahren, auf denen die Kernrohre abrollen,
bis sie vor die Spannköpfe gelangen. Diese Vorrichtung ist
kompliziert, da im Bereich der Schlitten Spannspratzen vor
handen sein müssen und zum Einlegen der Kernrohre die
Führungsschienen ausgefahren werden müssen, die nachdem die
Kernrohre bis in den Bereich der Spannköpfe abgerollt sind,
wieder eingefahren werden müssen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache
Vorrichtung zum Einbringen von Wickelhülsen in eine Wickel
maschine zu schaffen, die ein genaues, von den übrigen
Bewegungs- und Funktionsabläufen der Wickelmaschine unab
hängiges Positionieren der leeren Wickelhülsen ermöglicht,
um das Einlegen zu vereinfachen, zu beschleunigen und weit
gehend automatisch ablaufen zu lassen. Die dazu erforder
lichen Bauteile sollen einfach und raumsparend gebaut und
dementsprechend kostengünstig herstellbar sein.
Ausgehend von dieser Aufgabenstellung wird bei einer Vor
richtung der eingangs erwähnten Art vorgeschlagen, die Hül
senrinne erfindungsgemäß an den Aufwickelböcken zu lagern.
Auf diese Weise kann sich die Hülsenrinne über die ganze
Länge der Wickelmaschine an jedem Aufwickelbock abstützen
und daher entsprechend diesen Stützabständen dimensioniert
werden. Die Hülsenrinne kann daher verhältnismäßig leicht
gebaut sein und geringe Abmessungen aufweisen, obwohl sie
sich vorzugsweise über die Länge der Stützwalze erstreckt.
Auf diese Hülsenrinne lassen sich die Wickelhülsen von
einem Ende der Stützwalze her, mit ihren Stirnseiten anein
anderstoßend aufschieben, bis sich im Bereich jeder Wickel
station eine Wickelhülse befindet.
Da die Aufwickelböcke in der Wickelmaschine häufig ver
schiebbar gelagert sind, um unterschiedlich breite Wickel
rollen herstellen zu können, kann die Hülsenrinne an den
Aufwickelböcken beweglich gelagert sein; so kann die Hülsen
rinne mittels Führungsschienen auf an den Aufwickelböcken
angeordneten Trägern verschiebbar gelagert sein, so daß sie
sich in Achsrichtung der Stützwalze aus der Wickelmaschine
herausziehen und mit Wickelhülsen belegen läßt. Vorzugs
weise sind die Träger als Rollen ausgebildet. Zusätzlich kann
die Hülsenrinne höhenverstellbar ausgebildet sein, um sie
in der Wickelhülsenaufnahmestellung in den Bereich der
Wickelhülsengreifer zu bringen.
Die Hülsenzangen können an den Enden von als Schwenkhebel
ausgebildeten Wickelhülsengreifern oberhalb der Hülsenrinne
angeordnet sein. Auf diese Weise lassen sich die Schwenk
hebel raumsparend und mit geringer Länge so anordnen, daß
sie sich mit ihren Hülsenzangen problemlos in den Bereich
der die Wickelhülsen aufnehmenden Dorne bewegen lassen und
in der Wickelhülsenaufnahmestellung in den Bereich der Hül
senrinne gelangen.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung des
näheren erläutert. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Wickelma
schine mit einem Wickelhülsengreifer, jedoch ohne
Darstellung der Hülsenrinne;
Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung des Wickelhülsengrei
fers aus Fig. 1 in Seitenansicht,
Fig. 3 eine schematische Draufsicht auf eine Wickelma
schine,
Fig. 4 eine ausschnittsweise Vergrößerung einer Wickel
maschine in der Draufsicht,
Fig. 5 eine ausschnittsweise Ansicht einer Wickelma
schine mit einem Wickelhülsengreifer und einer
Hülsenrinne.
Zur besseren Übersicht sind von der Wickelmaschine in den
Fig. 1 bis 4 zunächst nur die Teile ohne Hülsenrinne
dargestellt, die zum Verständnis des Aufbaus der Wickelma
schine wichtig sind.
Eine Warenbahn 1, beispielsweise eine Papierbahn, wird über
eine Führungswalze 2 und eine Umlenkwalze 3 mehreren, je
weils aus einem Obermesser 4 und einem Untermesser 5
bestehenden Längsschneidern zugeführt und in eine Reihe von
schmaleren Papierbahnen unterteilt, die in der Wickelma
schine zu Rollen gewickelt werden. Über eine Leitwalze 13
gelangen die Papierbahnen zu einer als Saugwalze ausgebil
deten Stützwalze 6, die die Wickelrollen abstützt und beim
Aufrollen in Drehung versetzt.
Im dargestellten Beispiel (Fig. 3) sind fünf Wickelstati
onen 7 bis 11 oberhalb der Stützwalze 6, aber seitlich von
der senkrechten Längsmittelebene der Stützwalze 6 angeord
net. Der Wickelkern der Rollen besteht aus Wickelhülsen 12.
Die Wickelhülsen 12 sind mittels Dornen 17 in paarweise
abwechselnd auf der einen und auf der anderen Seite der
Längsmittelebene der Stützwalze 6 angeordneten Aufwickel
böcken 14 geführt.
Um sich dem zunehmenden Durchmesser der Wickelrollen 7 bis
11 anpassen zu können, sind an den Aufwickelböcken 14
Aufrollschlitten 15 angeordnet, die mittels Hydraulik- oder
Pneumatik- Kolben-Zylinder-Einheiten 18 entlang einer Füh
rung an den Aufwickelböcken 14 verfahrbar sind. Die Dorne
17 lassen sich mittels eines an jedem Aufrollschlitten 15
angeordneten Verfahrmotors 16 axial verschieben, um die
Wickelhülsen 12 freizugeben oder aufzunehmen.
Die Aufwickelböcke 14 sind in Führungen 19 an einer in Achs
richtung der Stützwalze 6 verlaufenden Führungstraverse 21
verschiebbar gelagert und lassen sich mittels eines Ver
fahrmotors 20 auf die erforderliche Wickelbreite einstel
len. Die Führungstraverse 21 ist an von Ständern 23 getrage
nen Querträgern 22 befestigt.
Bei der dargestellten Wickelmaschine wird bei Wickelbeginn
auf die zunächst noch nachgiebige Wickelhülse während der
ersten Wicklungen ein zusätzlicher Druck ausgeübt. Dies
wird durch auf einer höhenverfahrbaren Druckrollentraverse
24 angeordnete Druckrollenschwingen 27 mit Druckrollen 30
erreicht. Die Druckrollenschwingen 27 werden mittels einer
Kolben-Zylinder-Einheit 28 verschwenkt und sind auf einem
Schlitten 26 gelagert, der in Führungen 29 auf der Druckrol
lentraverse 24 bewegbar ist.
Ein Wickelhülsengreifer 33 ist oberhalb der Stützwalze 6 im
Freiraum zwischen den Wickelrollen 7 bis 11 angeordnet. Zu
diesem Zweck verläuft unterhalb der Führungstraverse 21 ein
Führungsträger 32 (Fig. 2), der sich über die Länge der
Stützwalze 6 erstreckt. Der Wickelhülsengreifer 33 besteht aus einem
Träger 31, der an dem Führungsträger 32 verfahrbar ist, auf
dem ein in senkrechter Richtung verschiebbarer Schlitten
34 geführt ist. An dem Schlitten 34 ist ein Hülsenzangenhal
ter 35 in einer Schwenkachse 36 angelenkt. Der Schlitten 34
wird mittels einer Kolben-Zylinder-Einheit 37 verschoben,
während der Hülsenzangenhalter 35 mittels einer Kolben-Zy
linder-Einheit 38 verschwenkt wird. Am freien, der Stützwal
ze 6 zugekehrten Ende des Hülsenzangenhalters 35 ist eine
aus zwei Backen bestehende Hülsenzange 39 angeordnet. Die
Wickelhülse 12 wird in der Hülsenzange 39 mittels Zan
genrollen 40 gehalten.
Nachdem die Rollen fertig gewickelt sind, werden sie von
der Wickelmaschine abgenommen, und es müssen leere Wickel
hülsen 12 in die Wickelstationen 7 bis 11 eingelegt werden.
Zu diesem Zweck werden zunächst die Kolben-Zylinder-Einhei
ten 38 zum Verschwenken der Hülsenzangenhalter 35 betätigt,
und anschließend wird der Schlitten 34 mit Hilfe der Kol
ben-Zylinder-Einheit 37 abgesenkt. Hierdurch gelangen die
Wickelhülsen 12 in den Bereich der Dorne 17 an den Aufroll
schlitten 15. Die Dorne 17 werden mit Hilfe der Verfahrmoto
ren 16 in die Wickelhülsen 12 hineingefahren, und die
Wickelhülsengreifer 33 werden in ihre ursprüngliche Stel
lung zurückgebracht, wobei die Wickelhülsen 12 von den
Hülsenzangen 39 freigegeben werden. Jetzt werden die durch
die Dorne 17 an den Aufrollschlitten 15 gehaltenen Hülsen
12 gegen die Stützwalze 6 gefahren, die Druckrollenschwin
gen 27 mit den Rollen 30 auf die Wickelhülsen 12 abgesenkt,
und das Wickeln kann beginnen.
Während in Fig. 2 der Führungsträger 32 als T-Träger ausge
bildet ist, sind in den Fig. 3, 4 und 5 parallele Führungs
stangen 41 dargestellt, auf denen Schlitten 42 verschiebbar
angeordnet sind. Diese Schlitten 42 lassen sich jeweils an
der Führungstraverse 21 arretieren, wenn sie die richtige
Position im Verhältnis zu den Wickelstationen 7 bis 11
eingenommen haben.
An jedem Schlitten 42 (Fig. 3 und 4) sind zwei in entgegen
gesetzter Richtung schwenkbare Wickelhülsengreifer 33 ange
lenkt, und zwischen den einzelnen Schlitten 42 sind Ab
standshalter 44 befestigt, so daß Längentoleranzen bei den
Wickelhülsen 12 keinen Einfluß auf deren Lage in bezug auf
die Wickelstationen 7 bis 11 haben.
Wie in Fig. 5 dargestellt, ist eine Hülsenrinne 62 in der
Längsmittelebene oberhalb der Stützwalze 6 angeordnet. Die
se Hülsenrinne 62 kann mit Führungsschienen 63 ortsfest auf
Rollen 64 der Aufwickelböcke 14 ruhen, so daß die Aufwickel
böcke 14 zur Formatänderung verfahrbar bleiben, ohne daß
sich die Hülsenrinne 62 bewegt.
Die Wickelhülsen 12 werden auf der Hülsenrinne 62 in die
Wickelmaschine hineingeschoben und befinden sich, nachdem
die vorderste gegen einen Anschlag gestoßen ist, in der
Wickelhülsenaufnahmestellung im Bereich der einzelnen
Wickelstationen 7 bis 11.
Des weiteren ist es auch möglich, die Hülsenrinne 62 auf
den Rollen 64 verschiebbar anzuordnen, um sie aus dem
Bereich oberhalb der Stützwalze 6 herausfahren und außer
halb der Stützwalze 6 mit Wickelhülsen 12 belegen zu kön
nen. Anschließend wird die Hülsenrinne 62 wieder in die
Wickelmaschine hineingeschoben, bis die Wickelhülsen 12 in
ihre Aufnahmestellungen gelangt sind.
Werden die Wickelhülsen 12 mittels der Hülsenrinne 62 in
die Wickelhülsenaufnahmestellung gebracht, ist es nicht er
forderlich, die Wickelhülsengreifer 33 unabhängig von den
Aufwickelböcken 14 zu verschieben, so daß sich diese Auf
wickelböcke 14 als Träger für die Wickelhülsengreifer 33
heranziehen lassen. In Fig. 5 ist ein derartiger Wickelhül
sengreifer 33 dargestellt. Er besteht aus dem Schlitten 42,
der parallel zur Stützwalzenachse auf den an der Führungs
traverse 21 gelagerten Führungsstangen verschiebbar ist. Die
Längsverschiebung des Wickelhülsengreifers 33 in bezug auf
den Aufwickelbock 14 wird durch eine Kolben-Zylinder-Ein
heit 83 gesteuert, die den Aufwickelbock 14 und den Schlit
ten 42 miteinander verbindet.
In einer Schwenkachse 136 am Schlitten 42 ist ein Schwenk
halter 145 mit einer Schlittenführung 45 angeordnet, an der
ein aus einem oberen Schlittenteil 50 und einem unteren
Schlittenteil 51 bestehender zweiteiliger Schlitten geführt
ist. Zwischen dem oberen Schlittenteil 50 und einer seitli
chen Verlängerung 85 des Schlittens 42 ist ein Lenker 49
angeordnet, während an einer Verlängerung 86 am unteren
Schlittenteil 51 eine weitere Schlittenführung 52 für einen
als Schlitten ausgebildeten Hülsenzangenhalter 46 angeord
net ist. Eine Kolben-Zylinder-Einheit 47 ist an dem Schwenk
halter 145 und am unteren Schlittenteil 51 sowie eine
weitere Kolben-Zylinder-Einheit 48 an dem unteren Schlit
tenteil 51 und einem Schließhebel 80 für die Hülsenzange 39
angelenkt. Zwischen dem oberen Schlittenteil 50 und dem
unteren Schlittenteil 51 ist eine Zugfeder 58 und zwischen
der Verlängerung 86 am unteren Schlittenteil 51 und dem
Hülsenzangenhalter 46 eine Druckfeder 59 angeordnet.
Der freie Weg des oberen Schlittenteils 50 wird durch an
dem Schwenkhalter 145 befestigte einstellbare Anschläge 53,
54, der freie Weg des zweiten Schlittenteils 51 durch einen
am oberen Schlittenteil 50 angeordneten einstellbaren An
schlag 55 und einen an der Schlittenführung 45 angeordneten
einstellbaren weiteren Anschlag 56 begrenzt. Der Weg des
Hülsenzangenhalters 46 wird hingegen durch einen mit der
Schlittenführung 52 zusammenwirkenden einstellbaren An
schlag 57 bestimmt.
Ein Riegel 61 ist an der Schlittenführung 52 angelenkt und
weist an seinem einen freien Ende eine Rastnase 66 auf, die
mit einem Vorsprung 67 am Hülsenzangenhalter 46 zusam
menwirkt. Das andere freie Ende des Riegels 61 wirkt mit
einem an der Verlängerung des Schlittens 42 angeordneten
Stößel 84 derart zusammen, daß in der dargestellten senk
rechten Stellung des Schwenkhalters 145 eine Entriegelung
stattfindet.
In der in Fig. 5 dargestellten Stellung befindet sich der
Wickelhülsengreifer 33 in der Wickelhülsenaufnahmestellung.
Die Kolben-Zylinder-Einheit 47 ist ganz eingefahren, so daß
der obere Schlittenteil 50 am Anschlag 53 und der untere
Schlittenteil 51 am Anschlag 55 anliegt. Der Lenker 49 hält
dadurch die Schlittenführung 45 in der dargestellten senk
rechten Stellung fest. Die Kolben-Zylinder-Einheit 48 ist
von ihrer ganz ausgefahrenen Stellung schon ein gewisses
Stück zurückgefahren, so daß die Hülsenzange 39 über der
Wickelhülse 12 geschlossen ist.
Um eine gleichmäßige Bewegung der beiden Schenkel der Hül
senzange 39 zu erreichen, sind diese, wie schon beschrie
ben, über eine Verzahnung 60 miteinander gekoppelt. Die
Kolbenstange der Kolben-Zylinder-Einheit 48 greift an der
Hülsenzange 39 über den Schließhebel 80 an. Mittels der
Druckfeder 59 wird der Hülsenzangenhalter 46 in die darge
stellte Endstellung geschoben, da der Riegel 61 in der
Offenstellung ist. Fährt nun die Kolben-Zylinder-Einheit 48
weiter ein, wird der Hülsenzangenhalter 46 mit der Hülsen
zange 39 und der Wickelhülse 12 angehoben, so daß sich der
Wickelhülsengreifer 33 aus der Wickelhülsenaufnahmestellung
in die Wickelhülsenabgabestellung verschwenken läßt. Dies
geschieht dadurch, daß die Kolben-Zylinder-Einheit 47 ausge
fahren wird. Der untere Schlittenteil 51 verschiebt sich
nach unten und nimmt den oberen Schlittenteil 50 über die
Zugfeder 58 mit, wodurch der Lenker 49 der Schwenkhalter
145 mit der Schlittenführung 45 in die ausgelenkte Stellung
(strichpunktiert dargestellt) drückt. Dabei legt sich die
Rastnase 66 hinter den Vorsprung 67. Sobald der obere
Schlittenteil 50 auf den Anschlag 54 trifft, bleibt er
stehen und nur der untere Schlittenteil 51 bewegt sich wei
ter, so daß sich der Wickelhülsengreifer 33 bis in seine
Wickelhülsenabgabestellung verlängert.
Um die Hülsenzange 39 zu öffnen, wird die Kolben-Zylinder-
Einheit 48 erneut ausgefahren. Da der Riegel 61 mit seiner
Rastnase 66 inzwischen hinter dem Vorsprung 67 liegt, ver
schiebt sich der Hülsenzangenhalter 46 nicht, sondern die
Hülsenzange 39 öffnet sich unmittelbar. Nach Übernahme der
Wickelhülse 12 durch die Dorne 17 an zwei benachbarten Auf
wickelböcken 14 werden die Kolben-Zylinder-Einheiten 47, 48
erneut so betätigt, daß der Wickelhülsengreifer 33 in die
Wickelhülsenaufnahmestellung zurückgelangt.
Allen Ausführungsbeispielen der erfindungsgemäßen Wickel
hülsengreifer ist gemeinsam, daß sie sich ohne Schwierig
keiten mit einer üblichen Wickelmaschine kombinieren las
sen, ohne daß hierzu aufwendige Umbauarbeiten erforderlich
sind. Die erfindungsgemäße Vorrichtung läßt sich somit auch
nachträglich in vorhandene Wickelmaschinen einbauen; sie
erleichtert und beschleunigt den Betrieb dieser Wickelma
schinen ganz erheblich.