EP4296413A1 - Verfahren zum wechseln eines wattewickels - Google Patents

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EP4296413A1
EP4296413A1 EP23177594.1A EP23177594A EP4296413A1 EP 4296413 A1 EP4296413 A1 EP 4296413A1 EP 23177594 A EP23177594 A EP 23177594A EP 4296413 A1 EP4296413 A1 EP 4296413A1
Authority
EP
European Patent Office
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roller
belt
ejection
cotton roll
movement
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP23177594.1A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Alexander Schmid
Ueli Stutz
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.)
RIETER AG
Original Assignee
Maschinenfabrik Rieter AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Maschinenfabrik Rieter AG filed Critical Maschinenfabrik Rieter AG
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Pending legal-status Critical Current

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Definitions

  • the invention relates to a device and a method for changing a cotton wrap in a cotton wrap producing device.
  • a generic device is, for example, from CH 695 692 A5 known.
  • the device is used to roll up a fleece, a pile or cotton wool made of fiber material into a cotton roll before the fiber material is subjected to further treatment.
  • the device can be used in a combing plant to receive a fleece coming from a drafting unit outlet and fed via sweeping plates, calender rollers and/or the like, with the cotton roll produced then being presented to a combing machine.
  • a loop is formed by an endless belt between two pulleys. A core is inserted into this loop.
  • a cotton sheet is guided to the core by guide elements and formed into a cotton wrap.
  • the belt forming the loop is guided around the deflection rollers as well as a tension roller and another guide roller.
  • the tension roller is loosened to relieve the load on the belt and thus also on the deflection rollers.
  • one of the deflection rollers is then guided around the roll so that it is free to be removed from the device.
  • the device has a core held in a winding axis between two winding disks with a cotton roll held on the core Cotton roll diameter and an endless belt that at least partially wraps around the cotton roll, the belt rotating around a stationary deflection roller, a subsequent opener roller, an ejection roller and a tension roller.
  • the opening roller is rotatably mounted on a pivoting opening arm held in the winding axis.
  • the ejection roller is rotatably mounted on a pivotable ejection arm and the tension roller is rotatably mounted on a tensioning device.
  • the core for receiving the cotton roll is wrapped by a loop of the belt formed between the deflection roller and the opening roller, which becomes larger as the diameter of the cotton roll increases.
  • the loop of the belt is opened by an opening movement of the opening arm and at the same time an ejection movement of the ejection arm takes place, the belt remaining tensioned by adjusting the tensioning device while the loop is being opened and then a release movement when the tensioning device reaches an end position Winding discs take place and the cotton roll is ejected via the opener roller.
  • the loop of the belt opens the opening movement so far that the opening roller comes to rest below the winding axis and allows the cotton roll to be ejected over the opening roller. As a result, after the release movement of the winding disks, the cotton roll can be ejected without any additional aids by changing the belt tension through the ejection movement.
  • one of the rollers for example the deflection roller, is provided with an electric drive. Due to the maintenance of the tension of the belt while winding the cotton roll, the holding forces of the opener arm must be greater than the tension force introduced into the belt using the tensioning device. In return, this simultaneous movement of the opener arm, ejector arm and tensioning device enables the loop to be opened quickly, as there is no need to wait for the belt to relax before the opener movement occurs. In addition, the belt remains exactly in its axial position due to the prevailing tension. Likewise, when returning to the winding position, the belt is already tensioned before the opener arm is in an end position intended for winding.
  • the release movement of the winding disks begins.
  • the ejection movement and the release movement of the winding disks do not wait for the end position of the opener arm to be reached, since continuing the opener movement after the tension roller has reached the end position leads to a relaxation of the belt and this relaxation can be used for the release movement of the winding disks.
  • the cotton wrap is ejected.
  • the return of the ejection arm can begin while a new core is being inserted.
  • the cotton roll is lifted by the belt by moving the ejection roller and the opening roller with the deflection roller stationary and runs out of the winding axis due to gravity.
  • the ejection movement leads to a tightening of the belt between the deflection roller and the opening roller. Because the cotton roll with its core is no longer held in the winding axis after the winding disks have been opened, the cotton roll is lifted by the tightening of the belt.
  • the belt in the open state, is guided over a stationary first guide roller and a stationary second guide roller between the ejection roller and the tension roller, the first guide roller and the second guide roller being arranged outside the rotating belt.
  • the second guide roller is used to ensure the largest possible wrap angle of the belt in order to maintain the tension roller in every operating case. This ensures that the belt is evenly tensioned.
  • the first guide roller prevents the belt from sagging when the belt is relaxed and thereby prevents the belt from slipping in the direction of the winding axis. After the cotton wrap is ejected, the belt is briefly relaxed until a new core is inserted.
  • the ejection arm is moved about an axis of the first guide roller by a pneumatic cylinder.
  • the guide roller can be arranged accordingly a distance to be covered by the ejection roller results in a favorable ratio of lever length and angle of rotation, which results in a cheap and simple design of the ejection arm.
  • the movements necessary to change the cotton wrap are carried out in three phases.
  • a first phase begins with the opening movement and the ejecting movement with a simultaneous tensioning movement to maintain tension in the belt.
  • the first phase ends with the tensioning roller reaching an end position which corresponds to the greatest possible deflection of the tensioning device.
  • the ejection movement is completed by the ejection roller, during which the opener movement also ends and the cotton roll is ejected.
  • the tensioning roller is moved by the tensioning device in such a way that the belt remains tensioned for as long as possible during the opener movement. As soon as the opener arm begins to open the loop, the tension roller is also moved accordingly.
  • the opening movement means that a distance formed by the rollers and around which the belt runs is shortened. This circumstance is counteracted by the movement of the tension roller. As soon as the tension roller has reached its end position, the ejection roller takes over the function of belt tension. The ejection movement ensures that the belt is tensioned so that the cotton roll is lifted and ejected.
  • the release movement of the winding disks is carried out in the second phase of the opener movement.
  • the opener arm and the ejector arm are returned to a winding position and at the same time the belt is tensioned by the tensioning device.
  • the ejection movement, the opener movement and the movement of the tension roller can take place at the same time.
  • the third phase of changing the cotton roll is completed by reaching the end positions of the opener arm and the ejector arm. The ejector roll and the opener roll are in their winding position and a new winding of a cotton roll can begin.
  • the reversal of the ejection movement begins in the second phase.
  • the return of the ejection arm can begin. Since the belt is still without tension, the insertion of a new core is not disturbed by the start of the return of the ejection arm.
  • a force acting on the belt through the opener arm is greater than a force acting through the tensioning device.
  • the drives of the clamping device and the ejection arm must be designed accordingly.
  • a predetermined tension of the belt, which is introduced by the tensioning device, is reduced during the process of changing the cotton roll.
  • the clamping device advantageously comprises a clamping lever and a pneumatic cylinder.
  • the arrangement of a tensioning lever rotating around a pivot point has the advantage that the tensioning lever and the tensioning roller can be easily stored.
  • the arrangement of the pneumatic cylinder due to the arrangement of the pneumatic cylinder, a high clamping force can be achieved via a lever effect with a small cylinder.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a device for producing a cotton roll 18 according to the invention in the state at the beginning of a winding; only the essential components of the device are shown. It goes without saying that all elements shown are held in a machine frame, even if this is not shown.
  • a core 4 is rotatably held in a stationary winding axis 3.
  • the core 4 is set in rotation in a direction of rotation 5 by a belt 6.
  • the belt 6 is driven by a drive (not shown) in a running direction 7 and rotates around a deflection roller 8, an opening roller 9, an ejection roller 12 and a tension roller 17.
  • the belt 6 forms a loop 11 in between the deflection roller 8 and the opening roller 9 which the winding axis 3 and thus also the core 4 are arranged.
  • the opening roller 9 is attached to an opening arm 10, the opening arm 10 being pivotally mounted in the winding axis 3 with its end opposite the opening roller 9.
  • the ejection roller 12 is rotatably held on an ejection arm 13, the ejection arm 13 being pivotally mounted in a pivot point 14 at its end opposite the ejection roller 12.
  • the tension roller 17 is held in a tensioning device 18 in a displaceable or pivotable manner.
  • the tensioning device 18 is not shown in more detail.
  • the prior art includes linear or pivoting ones Clamping device loaded by springs or drives is well known.
  • a first guide roller 15 and a second guide roller 16 are arranged outside the belt 6.
  • the second guide roller 16 is arranged relative to the tension roller 17 in such a way that the belt 6 wraps around the tension roller 17 as much as possible.
  • the first guide roller 15 serves to guide the belt 6 during a lap change when the ejection arm 13 with the ejection roller 12 is swung out (see Figure 4 ).
  • a cotton web 1 is fed to the device in a running direction 2.
  • the cotton web 1 passes between the belt 6 and the core 4 and is subsequently wound onto the core 4, which leads to the formation of a cotton roll.
  • FIG. 2 shows a schematic representation of the device Figure 1 in the state at the end of a winding and Figure 3 shows a schematic representation in direction X of the device according to Figure 2 .
  • a cotton roll 19 with a cotton roll diameter 20 is shown at the end of the winding.
  • the cotton roll 19 is held with the core 4 in the winding axis 3 between a left winding disk 27 and a right winding disk 28, the winding disks 27 and 28 rotate with the cotton roll 19 in the direction of rotation 5 of the core 4.
  • the left winding disk 27 is rotatably and axially displaceably mounted in a left side plate 25 and the right winding disk 28 in a right side plate 26.
  • the opening arm 10 is also pivotally held in the winding axis.
  • the winding disks 27 and 28 By means of an axial release movement 29, the winding disks 27 and 28 can be pushed apart in the winding axis 3 and the core 4 with the cotton roll 19 can thus be released.
  • the core 4 is held in a rotationally fixed manner between the winding disks 27 and 28 during winding, so that when the core 4 or the cotton roll 19 is driven by the belt 6, the winding disks 27 and 28 are taken along.
  • the tension roller 17 is opposite its position in the Figure 1 shifted by the tensioning device 18 in accordance with the change in the cotton roll diameter 20 and the associated enlargement of the loop 11.
  • FIG 4 shows a schematic representation of the device Figure 1 in the state of ejection of the cotton roll 19.
  • the opening roller 9 is through an opening movement 21, which corresponds to a pivoting movement of the opening arm 10 about the winding axis 3, moved around the cotton roll 19 and the loop 11 of the belt 6 was thus opened.
  • the tensioning roller 17 has been displaced by the tensioning device 18 with a tensioning movement 23 in order to maintain tension on the belt 6 during the opening movement 21.
  • the belt 6 was tensioned between the deflection roller 8 and the opening roller 9 by an ejection movement 22 of the ejection roller 12, which corresponds to a pivoting movement of the ejection arm 13 about the pivot point 14. This subsequently leads to the cotton roll 19 being lifted in an ejection direction 24.
  • FIG. 5 shows a schematic representation of the movement sequences in a diagram. Shown are the sequences of the opening movement 21 of the opening roller 9, the ejection movement 22 of the ejection roller 12, the tensioning movement 23 of the tensioning roller 17 and the release movement 29 of the winding disks 28 and 29. Until the start 30 of changing the cotton roll 19, the opening roller 19, the winding disks 28 and 29 as well as the ejection roller 12 in a winding position. A tensioning movement 23 only takes place due to the increase in the cotton roll diameter 20. From the start 30 of changing the cotton roll 19, a first phase 31 begins, in which the opening movement 21 begins and a tensioning movement 23 is carried out in order to maintain the tension in the belt 6.
  • the ejection movement 22 of the ejection roller 12 begins.
  • This first phase 31 is completed by the tension roller 17 reaching an end position.
  • a subsequent second phase 32 the opening movement 21 and the ejection movement 2 are completed and the release movement 29 is carried out.
  • the transition from the first phase 31 to the second phase 32 is determined by the reaching of an end position of the tension roller 17 in its tensioning movement 23.
  • the cotton roll 19 is ejected by the ejection movement 22.
  • a new core 4 is then inserted and clamped between the winding disks 27 and 28 by reversing the release movement 29.
  • FIG. 6 shows a schematic representation of a further embodiment of the invention.
  • the belt 6 runs around the rollers in the same way as in the previous figures.
  • the ejection roller 12 is rotatably mounted at one end of the opener arm 13 to carry out the ejection movement 22.
  • An end of the opening arm 13 opposite the ejection roller 12 is pivotally attached to an axis of the first guide roller 15.
  • the axis of the first guide roller 15 thus corresponds to the pivot point 14 of the opening arm 13.
  • the tension roller 17 is rotatably mounted on a tension lever 35.
  • the tensioning lever 35 is held pivotably at its end opposite the tensioning roller 17 in a pivot point 37 in the machine frame (not shown).
  • a pneumatic cylinder 36 is attached to the clamping lever 35, with the help of which the clamping movement 23 is carried out.
  • the clamping device 18 includes the clamping lever 35 and the pneumatic cylinder 36.

Landscapes

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

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Wechseln eines Wattewickels (19) in einer Wattewickel (19) herstellenden Vorrichtung. Die Vorrichtung weist einen in einer Wickelachse (3) zwischen zwei Wickelscheiben (27, 28) gehaltenen Kern (4) mit einem auf dem Kern (4) gehaltenen Wattewickel (19) mit einem Wattewickeldurchmesser (20) und einen den Wattewickel (19) zumindest teilweise umschlingenden endlosen Riemen (6) auf, wobei der Riemen (6) um eine ortsfeste Umlenkrolle (8), eine nachfolgende Öffnerrolle (9), eine Auswurfrolle (12) und eine Spannrolle (17) umläuft, und wobei die Öffnerrolle (9) an einem schwenkbaren in der Wickelachse (3) gehaltenen Öffnerarm (10) und die Auswurfrolle (12) an einem schwenkbaren Auswurfarm (13) und die Spannrolle (17) an einer Spannvorrichtung (18) drehbar gelagert werden. Der Kern (4) zur Aufnahme des Wattewickels (19) wird von einer zwischen der Umlenkrolle (8) und der Öffnerrolle (9) gebildeten, mit einem zunehmendem Wattewickeldurchmesser (20) grösser werdenden Schlaufe (11) des Riemens (6) umschlungen. Bei Erreichen eines bestimmten Wattewickeldurchmessers (20) wird die Schlaufe (11) des Riemens (6) durch eine Öffnerbewegung (21) des Öffnerarms (10) geöffnet und durch eine Auswurfbewegung (22) des Auswurfarmes (13) gleichzeitig mit einer Freigabebewegung (29) der Wickelscheiben (27, 28) wird der Wattewickel (19) über die Öffnerrolle (9) ausgestossen, wobei während des Öffnens der Schlaufe (11) der Riemen (6) durch Verstellen der Spannvorrichtung (18) gespannt bleibt.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Wechseln eines Wattewickels in einer Wattewickel herstellenden Vorrichtung.
  • Eine gattungsgemässe Vorrichtung ist beispielsweise aus der CH 695 692 A5 bekannt. Die Vorrichtung dient dazu ein Vlies, einen Flor oder Watte aus Fasermaterial zu einem Wattewickel aufzurollen, bevor das Fasermaterial einer weiteren Behandlung unterzogen wird. So kann die Vorrichtung beispielsweise in einer Kämmerei zur Aufnahme eines aus einem Streckwerkauslauf stammenden, über Kehrbleche, Kalanderwalzen und/oder dergleichen zugeführten Vlieses dienen, wobei der erzeugte Wattewickel anschliessend einer Kämmmaschine vorgelegt wird. Im Folgenden ist im Zusammenhang mit dem zugeführten Fasermaterial der Einfachheit halber lediglich von einer Wattebahn die Rede, was nicht in einschränkendem Sinne zu verstehen ist. Dabei wird durch einen endlosen Riemen zwischen zwei Umlenkrollen eine Schlaufe gebildet. In diese Schlaufe wird ein Kern eingelegt. Eine Wattebahn wird durch Führungselemente an den Kern herangeführt und zu einem Wattewickel geformt. Der die Schlaufe bildende Riemen wird dabei um die Umlenkrollen sowie um eine Spannrolle und eine weitere Führungsrolle geführt. Wenn der Wattewickel fertig ist, wird die Spannrolle gelöst, um den Riemen und damit auch die Umlenkrollen zu entlasten. Anschliessend wird eine der Umlenkrollen nach Lösen einer Verriegelung der Umlenkrolle und um den Wickel herumgeführt, sodass dieser frei ist, um aus der Vorrichtung entnommen zu werden. Nachteilig an der offenbarten Konstruktion und dem daraus resultierenden Verfahren ist, dass ein Wechsel des Wattewickels viel Zeit in Anspruch nimmt und dadurch die Produktivität auch bei hohen Wickelgeschwindigkeiten gering ist.
  • Es ist deshalb die Aufgabe der Erfindung ein Verfahren und eine zugehörige Vorrichtung vorzuschlagen, die einen schnellen Wechsel des Wattewickels ermöglicht.
  • Zur Lösung der Aufgabe wird ein Verfahren zum Wechseln eines Wattewickels in einer Wattewickel herstellenden Vorrichtung sowie die zugehörige Vorrichtung vorgeschlagen. Die Vorrichtung weist einen in einer Wickelachse zwischen zwei Wickelscheiben gehaltenen Kern mit einem auf dem Kern gehaltenen Wattewickel mit einem Wattewickeldurchmesser und einen den Wattewickel zumindest teilweise umschlingenden endlosen Riemen auf, wobei der Riemen um eine ortsfeste Umlenkrolle, eine nachfolgende Öffnerrolle, eine Auswurfrolle und eine Spannrolle umläuft. Die Öffnerrolle ist an einem schwenkbaren in der Wickelachse gehaltenen Öffnerarm drehbar gelagert. Die Auswurfrolle ist an einem schwenkbaren Auswurfarm drehbar gelagert und die Spannrolle ist an einer Spannvorrichtung drehbar gelagert. Der Kern zur Aufnahme des Wattewickels wird von einer zwischen der Umlenkrolle und der Öffnerrolle gebildeten, mit einem zunehmendem Wattewickeldurchmesser grösser werdenden Schlaufe des Riemens umschlungen. Bei Erreichen eines bestimmten Wattewickeldurchmessers wird die Schlaufe des Riemens durch eine Öffnerbewegung des Öffnerarms geöffnet und gleichzeitig eine Auswurfbewegung des Auswurfarmes erfolgt, wobei während des Öffnens der Schlaufe der Riemen durch Verstellen der Spannvorrichtung gespannt bleibt und anschliessend an ein Erreichen einer Endstellung der Spannvorrichtung eine Freigabebewegung der Wickelscheiben erfolgt und der Wattewickel über die Öffnerrolle ausgestossen wird. Die Schlaufe des Riemens wird die Öffnerbewegung so weit geöffnet, dass die Öffnerrolle unterhalb der Wickelachse zu liegen kommt und ein Ausstossen des Wattewickels über die Öffnerrolle hinweg ermöglicht wird. Dadurch kann nach der Freigabebewegung der Wickelscheiben der Wattewickel durch eine Änderung der Riemenspannung durch die Auswurfbewegung ohne weitere Hilfsmittel ausgeworfen werden.
  • Für den Antrieb des Riemens ist eine der Rollen, beispielsweise die Umlenkrolle mit einem elektrischen Antrieb versehen. Bedingt durch die Aufrechterhaltung der Spannung des Riemens während des Wickelns des Wattewickels müssen die Haltekräfte des Öffnerarms grösser sein als die mit Hilfe der Spannvorrichtung in den Riemen eingebrachte Spannkraft. Im Gegenzug ermöglicht diese gleichzeitige Bewegung von Öffnerarm, Auswurfarm und Spannvorrichtung eine rasche Öffnung der Schlaufe, da mit der Öffnerbewegung nicht auf eine Entspannung des Riemens gewartet werden muss. Zudem verbleibt der Riemen aufgrund der vorherrschenden Spannung exakt in seiner axialen Position. Ebenfalls ist bei einer Rückführung in die Wickelposition der Riemen bereits gespannt bevor der Öffnerarm in einer für die Wicklung bestimmten Endstellung ist.
  • Sobald die Spannrolle ihre Endstellung erreicht hat, setzt die Freigabebewegung der Wickelscheiben ein. Dabei wird mit der Auswurfbewegung und der Freigabebewegung der Wickelscheiben nicht auf ein Erreichen der Endstellung des Öffnerarmes gewartet, da ein Weiterführen der Öffnerbewegung nach einem Erreichen der Endstellung der Spannrolle zu einem Entspannen des Riemens führt und diese Entspannung für die Freigabebewegung der Wickelscheiben genutzt werden kann. Nach einem Abschluss der Auswurfbewegung ist der Wattewickel ausgestossen. Vorteilhafterweise kann bereits während des Einsetzens eines neuen Kerns mit der Rückführung des Auswurfarmes begonnen werden.
  • Bevorzugterweise wird der Wattewickel durch eine Verlagerung der Auswurfrolle und der Öffnerrolle bei ortsfester Umlenkrolle vom Riemen angehoben und läuft aufgrund der Schwerkraft aus der Wickelachse hinaus. Die Auswurfbewegung führt zu einer Straffung des Riemenverlaufs zwischen der Umlenkrolle und der Öffnerrolle. Dadurch dass der Wattewickel mit seinem Kern nach der Öffnung der Wickelscheiben nicht mehr in der Wickelachse gehalten ist, wird der Wattewickel durch die Straffung des Riemens angehoben.
  • Vorteilhafterweise wird im geöffneten Zustand der Riemen über eine ortsfeste erste Führungsrolle und eine ortsfeste zweite Führungsrolle zwischen der Auswurfrolle und der Spannrolle geführt, wobei die erste Führungsrolle und die zweite Führungsrolle ausserhalb des umlaufenden Riemens angeordnet sind. Die zweite Führungsrolle wird dazu genutzt einen möglichst grossen Umschlingungswinkel des Riemens, um die Spannrolle in jedem Betriebsfall aufrecht zu erhalten. Damit wird eine gleichmässige Spannung des Riemens erreicht. Die erste Führungsrolle verhindert ein Durchhängen des Riemens im entspannten Zustand des Riemens und dadurch ein Verrutschen des Riemens in Richtung der Wickelachse. Nach dem Ausstossen des Wattewickels ist der Riemen kurzzeitig entspannt, bis ein neuer Kern eingesetzt ist.
  • Alternativ wird der Auswurfarm durch einen Pneumatikzylinder um eine Achse der ersten Führungsrolle bewegt. Durch die Bewegung eines Hebels um die Achse der ersten Führungsrolle kann sich bei einer entsprechenden Anordnung der Führungsrolle ein für eine zu leistende Wegstrecke der Auswurfrolle günstiges Verhältnis von Hebellänge und Drehwinkel ergeben, was eine günstige und einfache Konstruktion des Auswurfarmes ergibt.
  • Bevorzugterweise werden die notwendigen Bewegungen zum Wechsel des Wattewickels in drei Phasen ausgeführt. Eine erste Phase beginnt mit der Öffnerbewegung und der Auswurfbewegung mit einer gleichzeitigen Spannbewegung zur Aufrechterhaltung der Spannung im Riemen. Die erste Phase endet damit, dass die Spannrolle eine Endposition erreicht, welche einer grösstmöglichen Auslenkung der Spannvorrichtung entspricht. In einer anschliessend beginnenden zweiten Phase wird die Auswurfbewegung durch die Auswurfrolle zu Ende geführt, währenddessen auch die Öffnerbewegung beendet und der Wattewickel ausgestossen wird. In der ersten Phase, welche nach Beenden eines Wickelvorganges beginnt, wird die Spannrolle durch die Spannvorrichtung derart bewegt, dass der Riemen, während der Öffnerbewegung, so lange als möglich gespannt bleibt. Sobald der Öffnerarm beginnt die Schlaufe zu öffnen, wird auch die Spannrolle entsprechend bewegt. Die Öffnerbewegung hat zur Folge, dass eine Wegstrecke, welche durch die Rollen gebildet wird und die der Riemen umläuft, verkürzt wird. Diesem Umstand wird durch die Bewegung der Spannrolle entgegengewirkt. Sobald die Spannrolle ihre Endstellung erreicht hat, übernimmt die Auswurfrolle die Funktion der Riemenspannung. Durch die Auswurfbewegung wird erreicht, dass der Riemen derart gespannt ist, dass der Wattewickel angehoben und ausgestossen wird.
  • Bevorzugterweise wird die Freigabebewegung der Wickelscheiben in der zweiten Phase der Öffnerbewegung ausgeführt. Eine Öffnung der Wickelscheiben, durch die Freigabebewegung, und damit eine Öffnung einer Halterung des Wattewickels, ohne auf einen Abschluss der Öffnerbewegung und der Auswurfbewegung zu warten, führt zu einem Zeitgewinn für den gesamten Vorgang des Wechsels des Wattewickels. Auch wird ein Verklemmen des Kerns in seinen Halterungen vermieden, da ein Anheben des Wattewickels nach dem Erreichen der Endposition der Spannrolle und der Freigabebewegung erfolgt.
  • Nach dem Ausstossen des Wattewickels wird ein neuer Kern in die Wickelachse eingebracht und die Wickelscheiben werden geschlossen, womit die zweite Phase des Wattewickelwechsels endet. In der darauffolgenden dritten Phase werden der Öffnerarm und der Auswurfarm in eine Wickelstellung zurückgeführt und gleichzeitig der Riemen durch die Spannvorrichtung gespannt. Sobald der Kern eingesetzt ist und die Freigabebewegung der Wickelscheiben rückgängig gemacht und damit der neue Kern in der Wickelachse eingespannt ist, können die Auswurfbewegung, die Öffnerbewegung und die Bewegung der Spannrolle gleichzeitig erfolgen. Die dritte Phase des Wattewickelwechsels wird durch ein Erreichen der Endstellungen des Öffnerarmes und des Auswurfarmes abgeschlossen. Die Auswurfrolle und die Öffnerrolle sind in Ihrer Wickelposition und eine neue Wicklung eines Wattewickels kann beginnen.
  • In einer bevorzugten Ausführung des Wattewickelwechsels wird mit der Umkehrung der Auswurfbewegung bereits in der zweiten Phase begonnen. Sobald der Auswurfarm eine Endstellung erreicht hat und der Wattewickel ausgestossen ist, kann bereits mit der Rückführung des Auswurfarmes begonnen werden. Dadurch dass der Riemen noch spannungslos ist, wird das Einsetzen eines neuen Kerns durch einen Beginn der Rückführung des Auswurfarmes nicht gestört.
  • Vorteilhafterweise ist eine durch den Öffnerarm auf den Riemen wirkende Kraft grösser ist als eine durch die Spannvorrichtung wirkende Kraft. Dazu sind die Antriebe der Spannvorrichtung und des Auswurfsarms entsprechend auszulegen. Bevorzugterweise wird eine vorgegebene Spannung des Riemens, welche durch die Spannvorrichtung eingebracht wird, während des Vorganges des Wechsels des Wattewickels reduziert.
  • Vorteilhafterweise umfasst die Spannvorrichtung einen Spannhebel und einen Pneumatikzylinder. Gegenüber linear arbeitenden Spannvorrichtungen hat die Anordnung eines um einen Drehpunkt rotierenden Spannhebels den Vorteil, dass eine einfache Lagerung des Spannhebels wie auch der Spannrolle möglich ist. Zudem kann aufgrund der Anordnung des Pneumatikzylinders über eine Hebelwirkung mit einem kleinen Zylinder eine hohe Spannkraft erreicht werden.
  • Weitere Vorteile der Erfindung werden in nachfolgenden Ausführungsbeispielen näher aufgezeigt und beschrieben. Es zeigen
    • Figur 1
    eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Herstellung eines Wattewickels nach der Erfindung im Zustand am Beginn einer Wicklung;
    Figur 2
    eine schematische Darstellung der Vorrichtung nach Figur 1 im Zustand am Ende einer Wicklung;
    Figur 3
    eine schematische Darstellung in Richtung X der Vorrichtung nach der Figur 2;
    Figur 4
    eine schematische Darstellung der Vorrichtung nach Figur 1 im Zustand des Ausstossens des Wattewickels;
    Figur 5
    eine schematische Darstellung der Bewegungsabläufe in einem Diagramm und
    Figur 6
    eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.
  • Figur 1 zeigt in einer schematischen Darstellung eine Vorrichtung zur Herstellung eines Wattewickels 18 nach der Erfindung im Zustand am Beginn einer Wicklung, dabei sind nur die wesentlichen Bestandteile der Vorrichtung gezeigt. Es ist selbstverständlich, dass sämtliche gezeigten Elemente in einem Maschinengestell gehalten sind, auch wenn dies nicht gezeigt ist. In einer ortsfest angeordneten Wickelachse 3 ist ein Kern 4 drehbar gehalten. Der Kern 4 wird durch einen Riemen 6 in einer Drehrichtung 5 in Rotation versetzt. Der Riemen 6 wird durch einen Antrieb (nicht gezeigt) in einer Laufrichtung 7 angetrieben und umläuft eine Umlenkrolle 8, eine Öffnerrolle 9, eine Auswurfrolle 12 sowie eine Spannrolle 17. Der Riemen 6 bildet zwischen der Umlenkrolle 8 und der Öffnerrolle 9 eine Schlaufe 11 in welcher die Wickelachse 3 und damit auch der Kern 4 angeordnet sind. Die Öffnerrolle 9 ist an einem Öffnerarm 10 befestigt, wobei der Öffnerarm 10 mit seinem der Öffnerrolle 9 entgegengesetzten Ende in der Wickelachse 3 schwenkbar gelagert ist. Die Auswurfrolle 12 ist an einem Auswurfarm 13 drehbar gehalten, wobei der Auswurfarm 13 an seinem der Auswurfrolle 12 entgegengesetzten Ende in einem Drehpunkt 14 schwenkbar gelagert ist. Die Spannrolle 17 ist in einer Spannvorrichtung 18 verschieblich oder schwenkbar gehalten. Die Spannvorrichtung 18 ist nicht näher gezeigt. Aus dem Stand der Technik sind lineare oder schwenkbare durch Federn oder Antriebe belastete Spannvorrichtung hinlänglich bekannt. Zur Stützung und Führung des Riemens 6 sind ausserhalb des Riemens 6 eine erste Führungsrolle 15 und eine zweite Führungsrolle 16 angeordnet. Die zweite Führungsrolle 16 ist relativ zur Spannrolle 17 derart angeordnet, dass sich eine möglichst grosse Umschlingung der Spannrolle 17 durch den Riemen 6 ergibt. Die erste Führungsrolle 15 dient der Führung des Riemens 6 bei einem Wickelwechsel, wenn der Auswurfarm 13 mit der Auswurfrolle 12 ausgeschwenkt ist (siehe Figur 4). Der Vorrichtung wird eine Wattebahn 1 in einer Laufrichtung 2 zugeführt. Dabei gelangt die Wattebahn 1 zwischen den Riemen 6 und den Kern 4 und wird in der Folge auf den Kern 4 aufgewickelt, was zur Bildung eines Wattewickels führt.
  • Figur 2 zeigt eine schematische Darstellung der Vorrichtung nach Figur 1 im Zustand am Ende einer Wicklung und Figur 3 zeigt eine schematische Darstellung in Richtung X der Vorrichtung nach der Figur 2. Im Unterschied zum Beginn der Wicklung ist am Ende der Wicklung ein Wattewickel 19 mit einem Wattewickeldurchmesser 20 dargestellt. Der Wattewickel 19 ist mit dem Kern 4 in der Wickelachse 3 zwischen einer linken Wickelscheibe 27 und einer rechten Wickelscheibe 28 gehalten, dabei drehen die Wickelscheiben 27 und 28 mit dem Wattewickel 19 in der Drehrichtung 5 des Kerns 4 mit. Die linke Wickelscheibe 27 ist in einem linken Seitenschild 25 und die rechte Wickelscheibe 28 in einem rechten Seitenschild 26 jeweils drehbar und axial verschieblich gelagert. Ebenfalls in der Wickelachse ist der Öffnerarm 10 schwenkbar gehalten Durch eine axiale Freigabebewegung 29 können die Wickelscheiben 27 und 28 in der Wickelachse 3 auseinandergeschoben und damit der Kern 4 mit dem Wattewickel 19 freigegeben werden. Entsprechend wird der Kern 4 während einer Wicklung zwischen den Wickelscheiben 27 und 28 drehfest gehalten, sodass bei einem Antrieb des Kerns4 respektive des Wattewickels 19 durch den Riemen 6 die Wickelscheiben 27 und 28 mitgenommen werden. Die Spannrolle 17 ist gegenüber ihrer Position in der Figur 1 durch die Spannvorrichtung 18 entsprechend der Veränderung des Wattewickeldurchmessers 20 und der damit einhergehenden Vergrösserung der Schlaufe 11 verschoben.
  • Figur 4 zeigt eine schematische Darstellung der Vorrichtung nach Figur 1 im Zustand des Ausstossens des Wattewickels 19. Die Öffnerrolle 9 ist durch eine Öffnerbewegung 21, was einer Schwenkbewegung des Öffnerarms 10 um die Wickelachse 3 entspricht, um den Wattewickel 19 herum verfahren und damit die Schlaufe 11 des Riemens 6 geöffnet worden. Ebenfalls ist die Spannrolle 17 durch die Spannvorrichtung 18 mit einer Spannbewegung 23 verschoben worden, um eine Spannung des Riemens 6 während der Öffnerbewegung 21 aufrecht zu halten. Weiter wurde durch eine Auswurfbewegung 22 der Auswurfrolle 12, was einer Schwenkbewegung des Auswurfarms 13 um den Drehpunkt 14 entspricht, der Riemen 6 zwischen der Umlenkrolle 8 und der Öffnerrolle 9 gespannt. Dies führt in der Folge zu einem Anheben des Wattewickels 19 in einer Auswurfrichtung 24.
  • Figur 5 zeigt eine schematische Darstellung der Bewegungsabläufe in einem Diagramm. Gezeigt sind die Abläufe der Öffnerbewegung 21 der Öffnerrolle 9, der Auswurfbewegung 22 der Auswurfrolle 12, der Spannbewegung 23 der Spannrolle 17 und der Freigabebewegung 29 der Wickelscheiben 28 und 29. Bis zum Start 30 des Wechsels des Wattewickels 19 sind die Öffnerrolle 19, die Wickelscheiben 28 und 29 sowie die Auswurfrolle 12 in einer Wickelposition. Es findet einzig eine Spannbewegung 23 statt aufgrund der Zunahme des Wattewickeldurchmessers 20. Ab dem Start 30 des Wechsels des Wattewickels 19 beginnt eine erste Phase 31, in welcher die Öffnerbewegung 21 beginnt und entsprechend zur Aufrechterhaltung der Spannung im Riemen 6 eine Spannbewegung 23 ausgeführt wird. Gleichzeitig beginnt die Auswurfbewegung 22 der Auswurfrolle 12. Diese erste Phase 31 wird abgeschlossen durch ein Erreichen einer Endstellung der Spannrolle 17. In einer darauffolgenden zweiten Phase 32 werden die Öffnerbewegung 21 und die Auswurfbewegung 2 zu Ende geführt sowie die Freigabebewegung 29 ausgeführt. Der Übergang von der ersten Phase 31 in die zweite Phase 32 ist bestimmt durch das Erreichen einer Endstellung der Spannrolle 17 in ihrer Spannbewegung 23. In der zweiten Phase 32 wird der Wattewickel 19 durch die Auswurfbewegung 22 ausgestossen. Anschliessend wird ein neuer Kern 4 eingelegt und durch eine Reversierung der Freigabebewegung 29 zwischen den Wickelscheiben 27 und 28 eingespannt. Dadurch endet die zweite Phase 32 und die Auswurfbewegung 22 und die Öffnerbewegung 21 werden in einer dritten Phase 33 rückgängig gemacht, wobei ein Rückgängigmachen der Auswurfbewegung 22 bereits in der zweiten Phase 32 beginnen kann. Sobald die Auswurfrolle 12 ihre Endstellung erreicht hat, kann die Auswurfbewegung 22 rückgängig gemacht werden. Nach Beenden der Rückgängigmachung der Auswurfbewegung 22 wird die Spannbewegung 23 aktiviert und der Riemen 6 um den neu eingelegten Kern 4 gespannt. Sobald die Öffnerbewegung 21 und die Auswurfbewegung 22 ihre ursprüngliche Stellung wieder erreicht haben, ist das Ende 34 des Wechsels des Wattewickels 19 erreicht und ein neuer Wickelvorgang kann gestartet werden. Die Darstellung der Bewegungen ist schematisch und zeigt keine Relationen zu einer Geschwindigkeit der verschiedenen Bewegungen.
  • Figur 6 zeigt eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform der Erfindung. In der Figur 6 ist nur der untere Teil der Vorrichtung gezeigt mit der Auswurfrolle 12, der ersten Führungsrolle 15 und der zweiten Führungsrolle 16 sowie der Spannrolle 17. Der Riemen 6 umläuft die Rollen in derselben Art wie in den vorherigen Figuren. Die Auswurfrolle 12 ist zur Ausführung der Auswurfbewegung 22 an einem Ende des Öffnerarms 13 drehbar gelagert. Ein der Auswurfrolle 12 gegenüberliegendes Ende des Öffnerarmes 13 ist in einer Achse der ersten Führungsrolle 15 schwenkbar befestigt. Damit entspricht die Achse der ersten Führungsrolle 15 dem Drehpunkt 14 des Öffnerarmes 13. Die Spannrolle 17 ist auf einem Spannhebel 35 drehbar gelagert. Der Spannhebel 35 ist an seinem der Spannrolle 17 gegenüberliegenden Ende in einem Drehpunkt 37 im Maschinengestell (nicht gezeigt) schwenkbar gehalten. Am Spannhebel 35 ist ein Pneumatikzylinder 36 befestigt, mit dessen Hilfe die Spannbewegung 23 ausgeführt wird. In der gezeigten Ausführung umfasst die Spannvorrichtung 18 den Spannhebel 35 und den Pneumatikzylinder 36.
  • Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Abwandlungen im Rahmen der Patentansprüche sind ebenso möglich wie eine Kombination der Merkmale, auch wenn diese in unterschiedlichen Ausführungsbeispielen dargestellt und beschrieben sind.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Wattebahn
    2
    Laufrichtung Wattebahn
    3
    Wickelachse
    4
    Kern
    5
    Drehrichtung Kern
    6
    Riemen
    7
    Laufrichtung Riemen
    8
    Umlenkrolle
    9
    Öffnerrolle
    10
    Öffnerarm
    11
    Schlaufe
    12
    Auswurfrolle
    13
    Auswurfarm
    14
    Drehpunkt Auswurfarm
    15
    Erste Führungsrolle
    16
    Zweite Führungsrolle
    17
    Spannrolle
    18
    Spannvorrichtung
    19
    Wattewickel
    20
    Wattewickeldurchmesser
    21
    Öffnerbewegung
    22
    Auswurfbewegung
    23
    Spannbewegung
    24
    Auswurfrichtung
    25
    Linker Seitenschild
    26
    Rechter Seitenschild
    27
    Linke Wickelscheibe
    28
    Rechte Wickelscheibe
    29
    Freigabebewegung
    30
    Start Wechsel Wattewickel
    31
    Erste Phase
    32
    Zweite Phase
    33
    Dritte Phase
    34
    Ende Wechsel Wattewickel
    35
    Spannhebel
    36
    Pneumatikzylinder
    37
    Drehpunkt Spannhebel

Claims (12)

  1. Verfahren zum Wechseln eines Wattewickels (19) in einer Wattewickel (19) herstellenden Vorrichtung, wobei die Vorrichtung einen in einer Wickelachse (3) zwischen zwei Wickelscheiben (27, 28) gehaltenen Kern (4) mit einem auf dem Kern (4) gehaltenen Wattewickel (19) mit einem Wattewickeldurchmesser (20) und einen den Wattewickel (19) zumindest teilweise umschlingenden endlosen Riemen (6) aufweist, und wobei der Riemen (6) um eine ortsfeste Umlenkrolle (8), eine nachfolgende Öffnerrolle (9), eine Auswurfrolle (12) und eine Spannrolle (17) umläuft, und wobei die Öffnerrolle (9) an einem schwenkbaren in der Wickelachse (3) gehaltenen Öffnerarm (10) und die Auswurfrolle (12) an einem schwenkbaren Auswurfarm (13) und die Spannrolle (17) an einer Spannvorrichtung (18) drehbar gelagert werden, und wobei der Kern (4) zur Aufnahme des Wattewickels (19) von einer zwischen der Umlenkrolle (8) und der Öffnerrolle (9) gebildeten, mit einem zunehmendem Wattewickeldurchmesser (20) grösser werdenden Schlaufe (11) des Riemens (6) umschlungen wird, dadurch gekennzeichnet, dass bei Erreichen eines bestimmten Wattewickeldurchmessers (20) die Schlaufe (11) des Riemens (6) durch eine Öffnerbewegung (21) des Öffnerarms (10) geöffnet wird und gleichzeitig eine Auswurfbewegung (22) des Auswurfarmes (13) erfolgt, wobei während des Öffnens der Schlaufe (11) der Riemen (6) durch Verstellen der Spannvorrichtung (18) gespannt bleibt und anschliessend an ein Erreichen einer Endstellung der Spannvorrichtung (18) eine Freigabebewegung (29) der Wickelscheiben (27, 28) erfolgt und der Wattewickel (19) über die Öffnerrolle (9) ausgestossen wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Wattewickel (19) durch eine Verlagerung der Auswurfrolle (12) und der Öffnerrolle (9) bei ortsfester Umlenkrolle (8) vom Riemen (6) angehoben wird und aufgrund der Schwerkraft aus der Wickelachse (3) hinausläuft.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im geöffneten Zustand der Riemen (6) über eine ortsfeste erste Führungsrolle (15) und eine ortsfeste zweite Führungsrolle (16) zwischen der Auswurfrolle (12) und der Spannrolle (17) geführt wird, wobei die erste Führungsrolle (15) und die zweite Führungsrolle (16) ausserhalb des umlaufenden Riemens (6) angeordnet sind.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Auswurfarm (13) durch einen Pneumatikzylinder um eine Achse der ersten Führungsrolle (15) bewegt wird.
  5. Verfahren nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannrolle (17) durch die Spannvorrichtung (18) derart bewegt wird, dass der Riemen (6) in einer ersten Phase der Öffnerbewegung (21) gespannt bleibt.
  6. Verfahren nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswurfbewegung (22) in einer ersten Phase der Öffnerbewegung (21) einsetzt, wobei die erste Phase der Öffnerbewegung (21) damit endet, dass die Spannrolle (17) eine Endstellung in der Spannvorrichtung (18) erreicht.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Freigabebewegung (29) der Wickelscheiben (27, 28) in der zweiten Phase der Öffnerbewegung (21) ausgeführt wird.
  8. Verfahren nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Ausstossen des Wattewickels (19) ein neuer Kern (4) in die Wickelachse (3) eingebracht wird und der Öffnerarm (10) und der Auswurfarm (13) in eine Wickelstellung zurückgeführt werden und gleichzeitig der Riemen (6) durch die Spannvorrichtung (18) gespannt wird.
  9. Verfahren nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine durch den Öffnerarm (10) auf den Riemen (6) wirkende Kraft grösser ist als eine durch die Spannvorrichtung (18) wirkende Kraft.
  10. Vorrichtung zum Wechseln eines Wattewickels (19) mit einem in einer Wickelachse (3) zwischen zwei Wickelscheiben (27, 28) gehaltenen Kern (4) und mit einem auf dem Kern (4) gehaltenen Wattewickel (19) mit einem Wattewickeldurchmesser (20) und einen den Wattewickel (19) zumindest teilweise umschlingenden endlosen Riemen (6), wobei der Riemen (6) um eine ortsfeste Umlenkrolle (8), eine nachfolgende Öffnerrolle (9), eine Auswurfrolle (12) und eine Spannrolle (17) aufgespannt ist, und wobei die Öffnerrolle (9) an einem schwenkbaren in der Wickelachse (3) gehaltenen Öffnerarm (10) und die Auswurfrolle (12) an einem schwenkbaren Auswurfarm (13) und die Spannrolle (17) an einer Spannvorrichtung (18) drehbar gelagert sind, und wobei der Kern (4) zur Aufnahme des Wattewickels (19) von einer zwischen der Umlenkrolle (8) und der Öffnerrolle (9) gebildeten, mit einem zunehmendem Wattewickeldurchmesser (20) grösser werdenden Schlaufe (11) des Riemens (6) umschlungen ist, dadurch gekennzeichnet, dass bei Erreichen eines bestimmten Wattewickeldurchmessers (20) eine Öffnung der Schlaufe (11) des Riemens (6) durch eine Öffnerbewegung (21) des Öffnerarms (10) und durch eine gleichzeitige Auswurfbewegung (22) des Auswurfarmes (13) bei einer Beibehaltung einer Spannung des Riemens (6) durch Verstellen der Spannvorrichtung (18) vorgesehen ist, wobei ein Ausstossen des Wattewickels (19) nach einer Freigabebewegung (29) der Wickelscheiben (27, 28) vorgesehen ist.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Führungsrolle (15) und eine zweite Führungsrolle (16) zur Führung des Riemens (6) im geöffneten Zustand der Schlaufe (11) ausserhalb des Riemens (6) angeordnet sind.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannvorrichtung (18) einen Spannhebel (35) und einen Pneumatikzylinder (36) umfasst.
EP23177594.1A 2022-06-20 2023-06-06 Verfahren zum wechseln eines wattewickels Pending EP4296413A1 (de)

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