EP3211127B1 - Wickelmaschine zum aufwickeln von wattebändern zu wattewickeln - Google Patents

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EP3211127B1
EP3211127B1 EP16205320.1A EP16205320A EP3211127B1 EP 3211127 B1 EP3211127 B1 EP 3211127B1 EP 16205320 A EP16205320 A EP 16205320A EP 3211127 B1 EP3211127 B1 EP 3211127B1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
belt
lap
belts
winding
deflections
Prior art date
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Active
Application number
EP16205320.1A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP3211127A1 (de
Inventor
Heinrich Trützschler
Thomas Schmitz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Truetzschler GmbH and Co KG
Original Assignee
Truetzschler GmbH and Co KG
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Publication date
Application filed by Truetzschler GmbH and Co KG filed Critical Truetzschler GmbH and Co KG
Publication of EP3211127A1 publication Critical patent/EP3211127A1/de
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01G—PRELIMINARY TREATMENT OF FIBRES, e.g. FOR SPINNING
    • D01G27/00—Lap- or sliver-winding devices, e.g. for products of cotton scutchers, jute cards, or worsted gill boxes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H18/00—Winding webs
    • B65H18/08—Web-winding mechanisms
    • B65H18/14—Mechanisms in which power is applied to web roll, e.g. to effect continuous advancement of web
    • B65H18/22—Mechanisms in which power is applied to web roll, e.g. to effect continuous advancement of web by friction band
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2701/00—Handled material; Storage means
    • B65H2701/10—Handled articles or webs
    • B65H2701/17—Nature of material
    • B65H2701/177—Fibrous or compressible material

Definitions

  • the invention relates to a winding machine for winding fiber tapes made of wadding onto a tube.
  • Winding machines are known for the production of a lap roll, in which the lap roll is pressed against the winding rollers with a high force of up to 15,000 N during the winding process.
  • This high force is necessary in order to compress the wadding to such an extent that a winding length of 300 m can be wound up into a wadding roll with a diameter of around 550 mm.
  • the disadvantage is that the resulting high force pulls the lap lap into the gusset between the rigid winding rollers and is permanently deformed in the process.
  • the compressive force on the wad of cotton and the deformation cause the wad to heat up to 40 ° - 60 ° C and thus sticky substances in the cotton lead to the fiber layers sticking together, which leads to increased hairiness when unrolled.
  • a reduction in the winding force, depending on the fibers used, can lead to air being entrained during the winding process, which creates air bubbles between the fiber layers that lead to warping and make the lap unusable for the further combing process. This can essentially only be compensated by a lower winding speed, which reduces combing productivity.
  • the ribbon winding technology represents a further development of the classic winding process using winding rollers ( DE 19630923 A1 ), in which a winding belt is used instead of the two winding rollers.
  • the wrapping tape encloses the lap roll on its outer circumference at an angle of 155 ° to 270 °, depending on the embodiment.
  • the tensile force acting on the wrapping tape acts as a winding force that is distributed over the circumference of the wrap.
  • the deformation of the lap is reduced to a minimum by the wrapping tape, since the wrapping tape absorbs possible deformations. This has the disadvantage that, due to this load, the wrapping tapes have to be replaced after a few months in operation, which is very expensive.
  • the tape Since the length of the tape has to cover the circumference of a full lap and the opening to remove the lap, the tape is designed to be significantly longer than is required for the pure winding process. Therefore, guiding the tape and keeping the winding tape under constant tension is extremely complex in terms of design, which can only be compensated to a limited extent by the higher winding speed.
  • the CN 1161677 A discloses a winding device for packaging insulation material, which is wound around a mandrel between two horizontally arranged belts and laterally ejected again.
  • the WO 85/01278 describes a wrapping device for piece goods that are wrapped by a belt by means of film.
  • a winding device which winds fiber material made of fiberglass by means of three belts.
  • the winding tube and the fibers are fed in via a horizontal feed belt.
  • the object of the invention is to develop a winding machine for winding fiber ribbons from wadding, which has a high productivity, can be produced inexpensively and has a low maintenance requirement.
  • the invention includes the technical teaching that the wadding is guided to the sleeve by a first endless revolving belt, and that a second endless revolving belt guides the wadding around the sleeve.
  • a delay can be set due to different speeds, whereby the hardness of the roll can be adjusted.
  • each belt has a separate drive.
  • the delay can be in the range of a speed difference between the belts of 0.5 to 5%, preferably 2%.
  • each of the two belts wraps around the sleeve or the lap roll by 50 ° to 120 ° during the winding process. This ensures sufficient contact between the belts and the wadding, with which the entrained air is pressed out through the wadding.
  • the belts and the associated deflections are arranged symmetrically to the sleeve or to the lap roll. Each belt is guided around at least two deflections, the winding being formed in the area between the deflections.
  • At least one deflection is designed to be movable in such a way that a sleeve can be fed between the belts or the lap roll can be removed from the winding machine. Both deflections are preferably designed to be movable apart.
  • Each belt advantageously has a separate tensioning device with which the tension of each individual belt can be individually adjusted.
  • the wadding 2 is guided around the sleeve 4 by approx. 50 ° to 120 ° by the first belt 6 and is transferred to the second belt 7 through the adhesion to the sleeve 4 in the gusset between the deflections 10, 11.
  • This second belt 7 also guides the wadding around the sleeve 4 by approx. 50 ° to 120 ° until a new layer of wadding covers the first layer of wadding.
  • the sleeve 4 rotates with the lap roll 5 counterclockwise.
  • the belts 6, 7 are each guided around an upper deflection 8, 9 and a lower deflection 10, 11.
  • the belts 6, 7 are each guided and deflected around a tensioning device 12, 13 with which the belt tension is generated for the winding operation and for the subsequent functions (tube feeding and winding ejection).
  • This embodiment requires an approximately symmetrical arrangement of the belts 6, 7 and their deflection 8, 9, 10, 11.
  • a belt (6 or 7) can wrap a lap of cotton wool by approx. 50 ° to 180 °.
  • the belt 6, 7 can be driven via a driven deflection 10, 11 or 8, 9, the deflection 10, 11 being more suitable for reasons of the structural arrangement.
  • the belts 6, 7 can also be driven by the rollers of the tensioning device 12, 13, which thus assume several functions at the same time.
  • one or more nozzles can be provided in the gusset between or below the deflections 10, 11, which briefly press the beginning of the wadding 2 against the sleeve 4 with air until the beginning of the wadding 2 is carried along by the belt 7 becomes.
  • the lap roll 5 can at least partially rest on the deflections 10, 11, which can depend, among other things, on the distances between the deflections 8 and 10 or 9 and 11.
  • deflectors 10, 11 Resting on the deflectors 10, 11 can have the advantage that the tension and thus the load on the belts 6, 7 can be reduced, which extends their service life. This assumes that when the wadding roll is guided sideways through the side plates, these can move flexibly in height.
  • the device according to the invention has the advantage that the belt guide can be implemented more easily due to the shorter belt and the associated absolute belt elongation, since the belt tension can be compensated for over a shorter travel distance.
  • Another significant advantage over the one-belt solution according to the prior art is the setting of a delay between the two belts 6 and 7, via which the hardness of the lap 4 can be adjusted. It has been found that the open gap or gusset between the deflections 10 and 11 has no influence on the quality of the lap or any possible entrainment of air.
  • FIG 2 it is shown how the upper deflections 8, 9 were moved outwards in order to create space for the supply of a new sleeve 4.
  • the cotton roll 5 with the sleeve 4 from Figure 1 is shown in dash-dotted lines for comparison.
  • the new tube 4 can be thrown vertically from above into the gap between the belts 6, 7, or fed horizontally.
  • the sleeve 4 is laterally chambered and guided at its end faces by winding disks (not shown). After the new sleeve 4 has been fed in, the deflections 8 and 9 are accordingly returned to their starting position Figure 1 proceed.
  • the mobility of the rollers of the tensioning device 12, 13 is not shown for the sake of simplicity.
  • the wadding 3 is carried along by the belt 6 after the last pressure roller 3 d and fed to the sleeve 4. Due to the smaller diameter of the sleeve 4 compared to the finished lap roll 5, the wadding 2 is only guided over a circumference of approximately 70 ° around the sleeve 4, the circumference increasing to approximately 120 ° as the diameter of the lap roll 4 increases.
  • the sleeve 4 moves vertically upwards with the sleeve plates on the side.
  • the movable arrangement of the deflector 8, 9 can take place by means of horizontally arranged guides. But you can also downwards at an angle take place, this movement can also take place on a straight guide or by means of a swivel joint.
  • the finished lap 5 from the winding machine 1 is placed on a transport device 14.
  • the transport device 14 can be designed as a carriage or as a conveyor belt. Before that, however, the wadding between the pressure rollers 3c and 3d, or 3b and 3c, or between the pressure rollers 3a and 3b, is torn off, with a pressure roller 3a or 3b or 3c being stopped while the pressure roller 3b, 3c or 3d which is at the front in the transport direction continues to run.
  • At least one of the deflections 10 and 11 must move apart in order to create space for the lap 5 to pass through. Depending on the structural implementation, this moving apart could be sufficient to transfer the lap roll 5 down to a transport device 14. It can be useful to move the deflection rollers 8 and 9 apart so that when the lap roll 5 is moved down, it is not damaged by the belts 6, 7 on its outside. In this embodiment, both deflections 10, 11 move outwards and create space for the removal of the lap 5. In the case of an unsymmetrical arrangement of the belts and the deflections not according to the invention, it may be sufficient if only one of the deflections (10 or 11) can be moved outwards is.
  • the rollers of the tensioning devices 12, 13 can also be moved apart so that the belts 6, 7 are guided further in the lateral guides and the belts 6, 7 have a minimum voltage.
  • the deflections 10, 11 first move back to their original position Position to accordingly Figure 2 pick up and hold the empty case.
  • the tensioning devices 12, 13 re-establish the tension of the belts 6, 7 and the belts are set in motion to form a new roll.
  • the sleeve 4 rests on the deflections 10, 11, which can relieve the belt 6, 7 for the winding process.
  • the sleeve 4 can also adjust itself centrally between the deflections 8 and 10 or 9 and 11 and not rest on the deflections.
  • the side plates are preferably positioned in a stationary manner.
  • the winding machine according to the invention has the advantage that, through the use of two belts 6, 7, a delay can be built up in that the belts 6, 7 are operated at different speeds. In this way, the winding quality can be influenced by winding the wadding harder or softer depending on the fibers used.
  • the use of two separate belts 6, 7 results in a structurally simpler guidance and the build-up of the belt tension due to the absolutely lower elongation is easier and more precise to implement.
  • Another significant advantage is that an empty tube 4 is fed from one side between the belts 6, 7 (here in the exemplary embodiment above) and the finished lap 5 is removed from the other side between the belts 6, 7 (here in the exemplary embodiment from below) can. The idle time for the change can thus be significantly reduced.
  • the invention also provides a control for the belt tension, which can preferably take place as a function of the wound and measured lap length or lap length, the lap quality, the elastic behavior of the lap 5, for example due to the moisture of the lap, in the control With can be taken into account.
  • the current diameter of the lap roll 5 is interpolated via the winding length and the aforementioned parameters, so that the tensioning device 12, 13 releases or tightens the belts 6, 7 via the control so that the lap roll 5 is wrapped around both of them with the largest possible angle of wrap Belt 6, 7 is wound.
  • a lateral belt guide can preferably be integrated into the deflections 8-11.
  • a lateral belt guide can also be arranged between the deflections 8-11 within the winding machine.
  • the belts 6, 7 can preferably be designed as flat belts.
  • the flat belts can have many small holes with a diameter of 0.5 mm to 5 mm in order to discharge the air entrained in the wadding 2, that is to say have a perforation.
  • the belts 6, 7 can have a multilayer structure, an inner layer being designed in such a way that it has high strength and low elongation.
  • an outer layer which comes into contact with the wadding 2 should preferably have an acceptable friction without the wadding tending to stick to this layer.
  • the belt 17 can have at least one wedge shape, preferably several wedge shapes, on its rear side, which engage in corresponding grooves in the deflections 8-11 and in the tensioning device 12, 13.
  • the wedges arranged on the back of the belt ensure that the belt guide is integrated into the revolving rollers 8-13.
  • each belt 6, 7 can be designed as belt strips spaced apart from one another. In this way, on the one hand, the air carried along by the wadding can also be discharged.
  • each belt strip can vary in terms of its tension in a predetermined range, whereby the winding quality can be adapted over the winding width.
  • broad belt strips are preferably used at the edge of the lap 5, which can become narrower towards the center of the lap 5.
  • These belt strips can each have at least one wedge on their rear side which engages in a corresponding groove in the deflections 8-11 or the tensioning device 12-13. This also ensures that the belt is guided on the side.
  • the arrangement of the winding machine 1 according to the Figures 1 to 3 shows a vertical arrangement in which the tube is fed in from above or from the side and the finished lap is transferred to a transport device 14 at the bottom.
  • the course of the belts 6, 7 also takes place in a vertical orientation.
  • a horizontal arrangement of the winding machine is also conceivable, in which the device according to the Figures 1 to 3 is pivoted by 90 °, so that the cotton wool is guided approximately horizontally from the pressure roller 3 d over the belt 6 to the sleeve 4.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Preliminary Treatment Of Fibers (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Wickelmaschine zum Wickeln von Faserbändern aus Watte auf eine Hülse.
  • Für die Herstellung eines Wattewickels sind Wickelmaschinen bekannt, bei denen der Wattewickel während des Wickelvorganges mit einer hohen Kraft von bis zu 15.000 N gegen die Wickelwalzen gedrückt wird. Diese hohe Kraft ist notwendig, um die Watte soweit zu verdichten, dass 300 m Wickellänge zu einem Wattewickel mit etwa 550 mm Durchmesser aufgewickelt werden können. Nachteilig ist, dass durch diese hohe Kraft der entstehende Wattewickel in den Zwickel zwischen die starren Wickelwalzen gezogen wird und sich dabei permanent verformt. Die Druckkraft auf den Wattewickel und die Verformung bewirken, dass sich der Wattewickel auf 40° - 60° C erwärmt und dadurch klebebehaftete Substanzen in der Baumwolle zu einem Verkleben der Faserlagen führen, was bei einem Abrollen zu einer verstärkten Haarigkeit führt. Eine Reduzierung der Wickelkraft kann in Abhängigkeit der verwendeten Fasern dazu führen, dass während des Wickelvorganges Luft mitgeschleppt wird, wodurch zwischen den Faserlagen Luftblasen entstehen, die zu Verwerfungen führen und den Wickel für den weiteren Kämmprozess unbrauchbar machen. Das kann im Wesentlichen nur durch eine geringere Wickelgeschwindigkeit kompensiert werden, wodurch die Produktivität der Kämmerei sinkt.
  • Eine Weiterentwicklung des klassischen Wickelprozesses mittels Wickelwalzen stellt die Bandwickeltechnologie dar ( DE 19630923 A1 ), bei der statt der beiden Wickelwalzen ein Wickelband verwendet wird. Das Wickelband umschließt den Wattewickel auf seinem Außenumfang je nach Ausführungsform in einem Winkel von 155° bis 270°. Die auf das Wickelband einwirkende Zugkraft wirkt als Wickelkraft, die sich auf den Umfang der Umschlingung verteilt. Durch das Wickelband wird die Deformation der Wattewickel auf ein Minimum reduziert, da das Wickelband mögliche Deformationen aufnimmt. Damit ist der Nachteil verbunden, dass die Wickelbänder aufgrund dieser Belastung schon nach wenigen Monaten im Betrieb ausgetauscht werden müssen, was sehr teuer ist. Da das Band von seiner Länge her den Wickelumfang eines vollen Wattewickels wie auch das Öffnen zum Herausnehmen des Wattewickels abdecken muss, ist das Band deutlich länger ausgelegt, als für den reinen Wickelprozess benötigt. Daher ist die Führung des Bandes und das konstante Spannung halten des Wickelbandes konstruktiv äußerst aufwendig, was durch die höhere Wickelgeschwindigkeit nur bedingt kompensiert werden kann.
  • Die CN 1161677 A offenbart eine Wickelvorrichtung zur Verpackung von Isolationsmaterial, das um einen Dorn zwischen zwei horizontal angeordneten Riemen gewickelt und seitlich wieder ausgestossen wird.
  • Die WO 85/01278 beschreibt eine Wickelvorrichtung für Stückgüter, die mittels Folie von einem Riemen eingewickelt werden.
  • In der CA 2475484 A1 ist eine Wickelvorrichtung offenbart, die mittels drei Riemen Fasermaterial aus Fiberglass aufwickelt. Die Zuführung der Wickelhülse und der Fasern erfolgt über ein horizontales Zuführband.
  • Aufgabe der Erfindung ist die Weiterbildung einer Wickelmaschine zum Wickeln von Faserbändern aus Watte, die eine hohe Produktivität aufweist, preiswert herstellbar ist und einen geringen Wartungsbedarf aufweist.
  • Diese Aufgabe wird gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 und mit den jeweils kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
  • Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass die Watte von einem ersten endlosen umlaufenden Riemen zu der Hülse geführt wird, und dass ein zweiter endloser umlaufender Riemen die Watte um die Hülse führt.
  • Im Gegensatz zum Stand der Technik, bei dem der Wattewickel durch einen einzigen umlaufenden Riemen gebildet wird, kann beim Wickeln zwischen zwei Riemen ein Verzug aufgrund unterschiedlicher Geschwindigkeit eingestellt werden, wodurch die Härte des Wickels einstellbar ist. Das setzt vorzugsweise voraus, dass jeder Riemen einen separaten Antrieb aufweist. Der Verzug kann im Bereich einer Geschwindigkeitsdifferenz der Riemen von 0,5 bis 5 % liegen, vorzugsweise bei 2%.
  • Durch die Verwendung von zwei getrennten Riemen ergibt sich eine konstruktiv einfachere Führung und der Aufbau der Riemenspannung aufgrund der absolut geringeren Dehnung ist einfacher und genauer zu realisieren. Ein weiterer wesentlicher Vorteil ist, dass eine leere Hülse von einer Seite zwischen den Riemen (hier im Ausführungsbeispiel oben) zugeführt und der fertige Wattewickel auf der anderen Seite zwischen den Riemen (hier im Ausführungsbeispiel von unten) abgeführt werden kann. Die Leerlaufzeit für den Wechsel kann damit deutlich reduziert werden.
  • Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel umschlingt jeder der zwei Riemen die Hülse bzw. den Wattewickel während des Wickelvorganges um 50° bis 120°. Damit ist eine ausreichende Anlage der Riemen an den Wattewickel gewährleistet, mit der die mitgeschleppte Luft durch die Watte heraus gedrückt wird. Dabei sind die Riemen und die zugehörigen Umlenkungen symmetrisch zur Hülse bzw. zum Wattewickel angeordnet. Jeder Riemen wird um mindestens zwei Umlenkungen geführt, wobei der Wickel in dem Bereich zwischen den Umlenkungen gebildet wird.
  • Erfindungsgemäß, ist zumindest eine Umlenkung derart verfahrbar ausgebildet, dass eine Hülse zwischen die Riemen zuführbar ist, bzw. der Wattewickel aus der Wickelmaschine abführbar ist. Vorzugsweise sind beide Umlenkungen auseinanderfahrbar ausgebildet.
  • Vorteilhafterweise weist jeder Riemen eine separate Spannvorrichtung auf, mit der die Spannung jedes einzelnen Riemens individuell einstellbar ist.
  • Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine erfindungsgemäße Wickelmaschine in schematischer Darstellung;
    Fig. 2
    eine weitere schematische Darstellung der Wickelmaschine für die Hülsenzuführung;
    Fig. 3
    eine schematische Darstellung der Wickelmaschine zum Abtransport der Wattewickel.
  • In dem Ausführungsbeispiel der Figur 1 laufen jeweils 24 bis 32 Faserbänder aus nicht dargestellten Kannen in ein oder zwei nicht dargestellte Streckwerke, werden dort verstreckt und in einem nachfolgenden Tischkalander zusammen doubliert, so dass die entstehende Watte 2 aus insgesamt 24 bis 32 Faserbändern bestehen kann, bevor sie aufgewickelt wird. Im Einlaufbereich einer Wickelmaschine 1 läuft die Watte 2 in Materialflussrichtung (Pfeil) zu den Druckwalzen 3a - 3d. Die Watte 2 umläuft zumindest teilweise nacheinander die Druckwalzen 3a, 3b, 3c und 3d, zwischen denen sie verstreckt wird, bis sie zwischen der Druckwalze 3d und der Umlenkung 8 von dem ersten Riemen 6 erfasst wird und der Hülse 4 zugeführt und aufgewickelt wird. Die Hülse 4 kann dabei an ihren Stirnseiten mittels Teller geklemmt und/oder geführt werden, wodurch auch gleichzeitig die Watte 3 eine seitliche Führung für den Wickelvorgang erfährt.
  • Die Watte 2 wird durch den ersten Riemen 6 um ca. 50° bis 120° um die Hülse 4 geführt und durch die Adhäsion an der Hülse 4 im Zwickel zwischen den Umlenkungen 10, 11 an den zweiten Riemen 7 übergeben.
  • Auch dieser zweite Riemen 7 führt die Watte um ca. 50° bis 120° um die Hülse 4, bis eine neue Lage Watte die erste Lage Watte abdeckt. In diesem Ausführungsbeispiel dreht sich die Hülse 4 mit dem Wattewickel 5 im Gegenuhrzeigersinn. Die Riemen 6, 7 werden um jeweils eine obere Umlenkung 8, 9 und eine untere Umlenkung 10, 11 geführt. Weiterhin werden die Riemen 6, 7 um jeweils eine Spannvorrichtung 12,13 geführt und umgelenkt, mit der die Riemenspannung für den Wickelbetrieb und für die nachfolgenden Funktionen (Hülsenzuführung und Wickelauswurf) erzeugt wird. Diese Ausführung setzt eine annähernd symmetrische Anordnung der Riemen 6, 7 und deren Umlenkung 8, 9, 10, 11 voraus. Bei einer unsymmetrischen Anordnung ist eine Umschlingung eines Wattewickels durch einen Riemen (6 oder 7) um ca. 50° bis 180° möglich.
  • Der Antrieb der Riemen 6, 7 kann über eine angetriebene Umlenkung 10, 11 oder 8, 9 erfolgen, wobei aus Gründen der konstruktiven Anordnung die Umlenkung 10, 11 besser geeignet ist. Alternativ kann der Antrieb der Riemen 6, 7 auch durch die Rollen der Spannvorrichtung 12, 13 erfolgen, die damit gleichzeitig mehrere Funktionen übernehmen. Für den Vorgang des Anwickeln kann im Zwickel zwischen bzw. unterhalb der Umlenkungen 10, 11 eine oder mehrere Düsen vorgesehen sein, die kurzzeitig mit Luft den Anfang der Watte 2 an die Hülse 4 drücken, bis der Anfang der Watte 2 von dem Riemen 7 mitgenommen wird. Während des Wickelvorganges kann der Wattewickel 5 zumindest teilweise auf den Umlenkungen 10, 11 aufliegen, was unter anderem von den Abständen zwischen den Umlenkungen 8 und 10 bzw. 9 und 11 abhängen kann. Ein Aufliegen auf den Umlenkungen 10, 11 kann den Vorteil haben, dass die Spannung und damit die Belastung auf die Riemen 6, 7 reduziert werden kann, was deren Lebensdauer verlängert. Das setzt voraus, dass bei einer seitlichen Führung des Wattewickels durch die Seitenteller diese flexibel in der Höhe verfahren können.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat im Gegensatz zum Stand der Technik den Vorteil, dass die Riemenführung aufgrund der kürzeren Riemen und der damit verbundenen absoluten Riemendehnung einfacher realisiert werden kann, da der Ausgleich der Riemenspannung über einen kürzeren Verfahrweg realisierbar ist. Ein weiterer wesentlicher Vorteil gegenüber der Ein-Riemen-Lösung nach dem Stand der Technik ist die Einstellung eines Verzuges zwischen den beiden Riemen 6 und 7, worüber die Härte des Wattewickels 4 einstellbar ist. Dabei hat sich herausgestellt, dass der offene Spalt bzw. Zwickel zwischen den Umlenkungen 10 und 11 keinen Einfluss auf die Wickelqualität oder ein mögliches Mitschleppen von Luft hat.
  • In Figur 2 ist dargestellt, wie die oberen Umlenkungen 8, 9 nach außen verfahren wurden, um Platz für die Zuführung einer neuen Hülse 4 zu schaffen. Der Wattewickel 5 mit der Hülse 4 aus Figur 1 ist zum Vergleich strichpunktiert dargestellt. Die neue Hülse 4 kann vertikal von oben in den Spalt zwischen die Riemen 6, 7 eingeworfen werden, oder horizontal zugeführt werden. Die Hülse 4 wird seitlich an ihren Stirnseiten von nicht dargestellten Wickeltellern gekammert und geführt. Nach dem Zuführen der neuen Hülse 4 werden die Umlenkungen 8 und 9 wieder in ihre Ausgangslage entsprechend Figur 1 verfahren. Die Verfahrbarkeit der Rollen der Spannvorrichtung 12, 13 ist aus Gründen der Vereinfachung nicht dargestellt. Die Watte 3 wird nach der letzten Druckwalze 3d von dem Riemen 6 mitgenommen und der Hülse 4 zugeführt. Aufgrund des geringeren Durchmessers der Hülse 4 im Vergleich zum fertigen Wattewickel 5 wird die Watte 2 nur über einen Umfang von jeweils ca. 70° um die Hülse 4 geführt, wobei der Umfang mit zunehmendem Durchmesser des Wattewickels 4 auf ca. 120° ansteigt. Dabei wandert die Hülse 4 mit den seitlichen Hülsentellern vertikal nach oben. Die bewegbare Anordnung der Umlenkung 8, 9 kann mittels horizontal angeordneter Führungen erfolgen. Sie kann aber auch nach schräg unten erfolgen, wobei diese Bewegung ebenfalls auf einer geraden Führung oder mittels Schwenkgelenk erfolgen kann.
  • In Figur 3 wird der fertige Wattewickel 5 aus der Wickelmaschine 1 auf eine Transportvorrichtung 14 abgelegt. Die Transportvorrichtung 14 kann als ein Wagen oder als ein Transportband ausgebildet sein. Vorher wird jedoch die Watte zwischen den Druckwalzen 3c und 3d, oder 3b und 3c, oder zwischen den Druckwalzen 3a und 3b abgerissen, wobei eine Druckwalze 3a oder 3b oder 3c gestoppt wird, während die in Transportrichtung vordere Druckwalze 3b, 3c oder 3d weiterläuft.
  • Für die Ausgabe des fertigen Wattewickels 5 aus der Wickelmaschine 1 muss mindestens eine der Umlenkungen 10 und 11 auseinander fahren, um Platz für den Durchtritt des Wattewickels 5 zu schaffen. Dieses Auseinanderfahren könnte je nach konstruktiver Umsetzung ausreichend sein, um den Wattewickel 5 nach unten auf eine Transportvorrichtung 14 zu übergeben. Es kann sinnvoll sein, auch die Umlenkrollen 8 und 9 auseinander zu fahren, damit beim Runterfahren des Wattewickels 5 diese nicht durch die Riemen 6, 7 auf seiner Außenseite beschädigt wird. In diesem Ausführungsbeispiel verfahren beide Umlenkungen 10, 11 nach außen und schaffen Platz für den Abtransport des Wattewickels 5. Bei einer nicht erfindungsgemäßenen unsymmetrischen Anordnung der Riemen sowie der Umlenkungen kann es ausreichend sein, wenn nur eine der Umlenkungen (10 oder 11) nach außen verfahrbar ist.
  • Damit in dieser geöffneten Position der Wickelmaschine 1 die Riemen 6, 7 mit ausreichend Spannung belegt sind, können auch die Rollen der Spannvorrichtungen 12, 13 auseinander verfahren werden, damit die Riemen 6, 7 weiter in den seitlichen Führungen geführt werden und die Riemen 6, 7 eine Mindestspannung aufweisen.
  • Nachdem der Wattewickel 5 aus der Wickelmaschine 1 ausgegeben wird, fahren zuerst die Umlenkungen 10, 11 wieder in ihre ursprüngliche Position, um entsprechend Figur 2 die leere Hülse aufzunehmen und zu halten. Nachdem dann auch wieder die Umlenkungen 8, 9 in ihre ursprüngliche Position verfahren wurden, werden über die Spannvorrichtungen 12, 13 die Spannung der Riemen 6, 7 wieder aufgebaut und die Riemen zur Bildung eines neuen Wickels in Bewegung gesetzt. In diesem Ausführungsbeispiel liegt die Hülse 4 auf den Umlenkungen 10, 11 auf, was für den Wickelvorgang eine Entlastung der Riemen 6, 7 sein kann. Je nach Riemenspannung kann die Hülse 4 sich aber auch mittig zwischen den Umlenkungen 8 und 10 bzw. 9 und 11 einjustieren und nicht auf den Umlenkungen aufliegen. Dazu sind vorzugsweise die Seitenteller ortsfest positioniert.
  • Die erfindungsgemäße Wickelmaschine hat den Vorteil, dass durch die Verwendung von zwei Riemen 6, 7 ein Verzug aufgebaut werden kann, indem die Riemen 6, 7 mit einer unterschiedlichen Geschwindigkeit betrieben werden. Damit kann die Wickelqualität beeinflusst werden, indem der Wattewickel in Abhängigkeit der verwendeten Fasern härter oder weicher gewickelt wird. Durch die Verwendung von zwei getrennten Riemen 6, 7 ergibt sich eine konstruktiv einfachere Führung und der Aufbau der Riemenspannung aufgrund der absolut geringeren Dehnung ist einfacher und genauer zu realisieren. Ein weiterer wesentlicher Vorteil ist, dass eine leere Hülse 4 von einer Seite zwischen den Riemen 6, 7 (hier im Ausführungsbeispiel oben) zugeführt und der fertige Wattewickel 5 der anderen Seite zwischen den Riemen 6, 7 (hier im Ausführungsbeispiel von unten) abgeführt werden kann. Die Leerlaufzeit für den Wechsel kann damit deutlich reduziert werden.
  • Die Erfindung sieht weiterhin eine Steuerung für die Riemenspannung vor, die vorzugsweise in Abhängigkeit von der gewickelten und gemessenen Wattenlänge bzw. Wickellänge erfolgen kann, wobei die Wattenqualität, das elastische Verhalten des Wattewickels 5, beispielsweise unter anderem aufgrund der Feuchtigkeit der Watte, in der Steuerung mit berücksichtigt werden kann. Dabei wird über die Wickellänge und die zuvor genannten Parameter der aktuelle Durchmesser des Wattewickels 5 interpoliert, so dass über die Steuerung die Spannvorrichtung 12, 13 die Riemen 6, 7 soweit frei gibt oder anspannt, dass der Wattewickel 5 mit einem möglichst großen Umschlingungswinkel durch beide Riemen 6, 7 gewickelt wird.
  • Vorzugsweise kann eine seitliche Riemenführung in die Umlenkungen 8 - 11 integriert werden. Alternativ oder ergänzend kann eine seitliche Riemenführung auch zwischen den Umlenkungen 8 - 11 innerhalb der Wickelmaschine angeordnet sein.
  • Die Riemen 6, 7 können vorzugsweise als Flachriemen ausgebildet sein. In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform können die Flachriemen viele kleine Löcher mit einem Durchmesser von 0,5 mm bis 5 mm aufweisen, um die in der Watte 2 mitgeschleppte Luft abzuführen, also eine Perforierung aufweisen. In einer weiteren Ausgestaltung können die Riemen 6, 7 mehrschichtig aufgebaut sein, wobei eine innere Schicht so ausgebildet ist, dass sie eine hohe Festigkeit und geringe Dehnung aufweist. Eine äußere Schicht hingegen, die mit der Watte 2 in Kontakt kommt, soll vorzugsweise eine annehmbare Reibung aufweisen, ohne dass die Watte an dieser Schicht zum Kleben neigt.
  • Alternativ zur Ausgestaltung als Flachriemen kann der Riemen 17 auf seiner Rückseite mindestens eine Keilform, vorzugsweise mehrere Keilformen aufweisen, die in korrespondierende Nuten der Umlenkungen 8 - 11 sowie der Spannvorrichtung 12, 13 eingreifen. Mit den auf der Rückseite des Riemens angeordneten Keilen ist eine Integration der Riemenführung in die umlaufenden Rollen 8 - 13 sichergestellt.
  • Alternativ kann jeder Riemen 6, 7 als nebeneinander beabstandeter Riemenstreifen ausgebildet sein. Damit kann einerseits ebenfalls die durch die Watte mitgeführte Luft abgeleitet werden. Ein weiterer Vorteil dieser Lösung ist, dass jeder Riemenstreifen hinsichtlich seiner Spannung in einem vorbestimmten Bereich variieren kann, wodurch die Wickelqualität über die Wickelbreite anpassbar ist. Dabei werden vorzugsweise zum Rand des Wattewickels 5 breite Riemenstreifen verwendet, die zur Mitte des Wattewickels 5 schmaler werden können. Auch diese Riemenstreifen können auf ihrer Rückseite jeweils mindestens einen Keil aufweisen, der bzw. die in eine korrespondierende Nut der Umlenkungen 8 - 11 bzw. der Spannvorrichtung 12 - 13 eingreifen. Hiermit wird ebenfalls eine seitliche Riemenführung sichergestellt.
  • Die Anordnung der Wickelmaschine 1 nach den Figuren 1 bis 3 zeigt eine vertikale Anordnung, bei der die Hülse von oben oder seitlich zugeführt wird und der fertige Wattewickel unten auf eine Transportvorrichtung 14 übergeben wird. Der Verlauf der Riemen 6, 7 erfolgt dabei ebenfalls in vertikaler Ausrichtung.
  • Denkbar ist ebenfalls eine horizontale Anordnung der Wickelmaschine, bei der die Vorrichtung nach den Figuren 1 bis 3 um 90° verschwenkt ist, so dass die Watte von der Druckwalze 3d annähernd horizontal über den Riemen 6 zur Hülse 4 geführt wird.
  • Wie zuvor aufgeführt ist auch eine unsymmetrische Anordnung der Riemen 6, 7 und Umlenkungen 8 - 11 möglich, wobei ein Riemen (6 oder 7) die Hülse 4 und den Wattewickel 5 um ca. 50° bis 180° umschlingen kann. Dabei ist grundsätzlich denkbar, dass nur ein Riemen (6 oder 7) mit den zugehörigen Umlenkungen zur Aufnahme der Hülse 4 und zum Abtransport des Wattewickels 5 verstellbar angeordnet ist, während der andere Riemen ortsfest angeordnet ist.
    • Bezugszeichen
    • 1
    Wickelmaschine
    2
    Watte
    3a, 3b, 3c, 3d
    Druckwalze
    4
    Hülse
    5
    Wattewickel
    6
    Riemen
    7
    Riemen
    8
    Umlenkung
    9
    Umlenkung
    10
    Umlenkung
    11
    Umlenkung
    12
    Spannvorrichtung
    13
    Spannvorrichtung
    14
    Transportvorrichtung

Claims (8)

  1. Wickelmaschine zum Wickeln von Faserbändern aus Watte (2) auf einer Hülse (4) zu einem Wattewickel (5), bei der 24 bis 36 Faserbänder in die Wickelmaschine geführt und zu einer Watte (2) doubliert wird, mittels Druckwalzen (3a -3d) die Watte (2) verstreckt und von einem ersten endlosen umlaufenden Riemen (6) zu der Hülse (4) geführt wird, wobei ein zweiter endloser umlaufender Riemen (7) die Watte (2) um die Hülse (4) führt, und wobei jeder Riemen (6, 7) um mindestens drei Umlenkungen (8, 10, 12; 9, 11, 13) geführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Riemen (6, 7) und die zugehörigen Umlenkungen (8, 10, 12; 9, 11, 13) symmetrisch zur Hülse bzw. zum Wattewickel angeordnet sind, wobei mindestens eine obere Umlenkung (8 und/oder 9) eines oder beider Riemen (6, 7) derart auseinander verfahrbar ausgebildet ist, dass eine Hülse (4) zwischen den Riemen (6, 7) zuführbar ist, wobei der Wattewickel (5) im Bereich zwischen den oberen Umlenkungen (8, 9) und den unteren Umlenkungen (10, 11) der Riemen (6, 7) gebildet wird und dass der Wattewickel (5) beim Wickeln auf den unteren Umlenkungen (10, 11) der Riemen (6, 7) aufliegt, und dass die unteren Umlenkungen (10, 11) derart auseinander verfahrbar ausgebildet sind, dass ein Wattewickel (5) zwischen den Riemen (6, 7) abführbar ist.
  2. Wickelmachine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Riemen (6, 7) die Hülse (4) bzw. den Wattewickel (5) während des Wickelvorganges um 50° bis 120° umschlingt, oder dass mindestens ein Riemen (6 oder 7) die Hülse (4) bzw. den Wattewickel (5) um 50° bis 180° umschlingt.
  3. Wickelmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Riemen (6, 7) eine separate Spannvorrichtung (12, 13) aufweist.
  4. Wickelmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Riemen (6, 7) eine separate Antriebsvorrichtung aufweist.
  5. Wickelmaschine nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorrichtung zur seitlichen Führung der Riemen (6, 7) an oder zwischen die Umlenkungen (8, 9, 10, 11) angeordnet ist.
  6. Wickelmaschine nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Riemen (6, 7) im Bereich der Umlenkung (10, 11) einen offenen Zwickel bilden.
  7. Wickelmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb des Zwickels mindestens eine Düse zur Erzeugung eines Luftstromes angeordnet ist.
  8. Wickelmaschine nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuerung die Riemenspannung in Abhängigkeit der gewickelten Wattenlänge steuert.
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