WO1981003480A1

WO1981003480A1 - Unwinding device for sheet bands,particularly plastic sheets

Info

Publication number: WO1981003480A1
Application number: PCT/EP1981/000062
Authority: WO
Inventors: A Hutzenlaub
Original assignee: Kampf Maschf Erwin; Kampf Berta & Co Verwaltung; A Hutzenlaub
Priority date: 1980-06-07
Filing date: 1981-06-04
Publication date: 1981-12-10
Also published as: GB2090439B; JPS57500781A; JPH0157017B2; US4461432A; GB2090439A; DE3021532C1

Description

Abwickelvorrichtung für Warenbahnen, insbesondere Kunststoffolien

Beschreibung

Tecnnisches Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Abwickelvorrichtung für Warenbahnen, insbesondere Kunststoffolien, mit einer durch einen Motor-Generator angetriebenen Abwickelwelle, mit einer Umlenkfuhrung, deren unter Überdruck stehender Innenraum ein Luftkissen speist, und mit einer an getriebenen Umlenkwalze.

Stand derTechnik Kunststoffolien werden an einer Herstellungsanlage im Anschluß an eine Reckstrecke oder dergleichen in mehr oder weniger warmen Zustand aufgewickelt. Jedenfalls treten noch nach dem Aufwickeln Al terungserscheinungen, Schrumpfungserscheinungen, Kristallisationserscheinungen und dergleichen auf, die die Folienlänge verkürzen. Damit die aufgewickelte Kunststoffolie durch diese Vorgänge, die sich insgesamt als Schrumpfung auswirken, nicht leidet, muß eine sehr weiche Wicklung erfolgen, damit ein Schrumpfen der Kunststoffolie mög lieh ist. Bei der Lagerung solcher weicher Wickel bilden sich Unrund heiten und sonstige Verformungen aus. Die Wicklung wird unrund und hängt in einem sogenannten Hängebauch durch.

Beirr Abwickeln eines derart deformierten Wickels in einer Verarbeitungsanlage treten sogenannte Pulsationεn auf, die sich in sprung haften Änderungen der Spannung der Bahn bzw. des Wickelzuges äußern. Solche Pulsationen erschweren die nachfolgende Bearbeitung, insbesondere das Längsschneiden und das daran anschließende Aufwickeln. Durch diese Pulsationen wird vor allem die Verarbeitungsgeschwindigkeit beeinträchtigt. Versuche zur Ausschaltung dieser Pulsationen durch eine Anpassung der Abwickeldrehzahl erweisen sich als nutzlos, weil bei der großen Masse des abzuwickelnden Wickels eine kurzperiodige Nachführung der Abwickeldrehzahl technisch nicht möglich ist. Es ist dabei zu berücksichtigen, daß die Breite eines Wickels mehrere Heter betra gen kann.

Aus der US-PS 2 945 637 ist eine Umlenkfuhrung bekannt, bei der die Warenbahn auf einem Luftkissen schwimmt:. Dadurch wird eine nahezu trägheitslose Kompensation von Pulsationen in einer Bandzugregelung einer Papierverarbeitungsiaaschine angestrebt, wobei der mit der Abwickelrolle verbundene Motor-Generator durch den das Luftkissen erzeugenden Überdruck im Innenraum der Umlenkführung geregelt wird. Die Warenbalm wird um etwa 90° umgelenkt und tu eine nicht angetriebene Leitwalze geführt. Wie die Versuche gezeigt haben, reicht bei der Abwicklung von Kunststoffolien eine Umschlingung von nur 90° nicht aus, um die möglichen Unrundheiten der Abrollung vollständig zu kompensieren. Auch hat sich gezeigt, daß eine nur 90º umschlungene und nicht angetriebene Leitwalze nicht ausreicht, um die restliche Pulsation von der nachfolgenden Verarbeitungsstrecke zu isolieren.

Auch die in der US-PS 2 945 637 beschriebene Regelung der Abwicklung unter Ausnutzung des das Luftkissen speisenden Überdrucks hat sich für Kunststoffolien nicht bewährt. Die Ursache ist darin zu sehen, daß zur Erzeugung eines gleichmäßigen Luftkissendruckes ein großer Druckverlust an den Luftaustrittsöffnungen zwischen Umlenkfuhrung und Luftkissen vorgesehen werden muß, so daß der Speisedruck für den Druck im Luftkissen nicht repräsentativ ist. Zusammenfassung der Erfindung

Die Aufgabe der Erfindung ist eine solche Ausbildung einer Abwickelvorrichtung, daß auch beim Abwickeln empfindlicher Kunststoffolien von einem weichen Wickel Pulsationen vollständig vermieden werden.

Diese Aufgabe wird durch die Kombination folgender Merkmale gelöst: a) der Umschlingungswinkel der Warenbahn an der Umlenkführung ist größer als 140°; b) der Luftdruck im Innenraum der Umlenkführung ist mindestens dreimal größer als der Druck im Luftkissen; c) zur ilessung des Druckes im Luftkissen ist eine Druckmeßvor richtung vorgesehen, deren Λusgangssignal zur Regelung des

Motor-Generators herangezogen wird.

Eine große Umschlingung an der Umlenkfuhrung hat sich als wirksam erwiesen. Außerdem muß der Druck im Innern der Umlenkfuhrung mindestens dreimal größer sein als der Druck im Luftkissen. Dadurch er reicht man eine sichere Speisung des Luftkissens, aucn bei Pulsationen. Der Druck im Luftkissen selbst, der proportional zur Bandspannung ist, wird als Regelgröße für den Motor-Generator benutzt. Im einzelnen wird das Luftkissen-Drucksignal in einen Umformer direkt in ein elektrisches proportionales Signal umgewandelt und dem Regler zugeleitet. Zusammen mit einer Ausgangsleitung eines Sollwertgebers wird ein vergleichender Schaltkreis beaufschlagt, dessen Ausgangsleitung die Regelgröße für den Motor-Generator führt. Diese Regelung gewährleistet eine Abwicklung mit konstanter Drehzahl. Bei einer Veränderung des durchschnittlichen Luftdruckes im Luftkissen wird der Regler einseitig verändert und die Drehzahl des MotorGenerators korrigiert. Dieser Vorgang geschieht sehr allmählich mit der Abnahme des Durchmessers der Abwickelrolle. Das in der US-PS 2 945 637 dargestellte aufwendige Boostersystem und die antriebsmäßige Kopplung zur Aufwicklung entfallen hierbei vollkommen.

Die das Luftkissen bildende Luft strömt an den Hantellinien und an den stirnseitigen Kreisringsegmenten in die Umgebung ab. Hierdurch entsteht die Gefahr, daß die Folie zum Flattern angeregt wird. Damit die Folie ruhig geführt wird und damit die Luft aus dem Luftkissen möglichst gleichmäßig abströmt, ist auf der EinlaufSeite und/oder der Ablaufseite der Umlenkfuhrung etwa parallel zur Folienbahn eine Abströmwand in Form eines Lochbleches angeordnet. Durch die Löcher dieses Lochbleches wird von der abströmenden Luft Umgebungsluft angesaugt, so daß dadurch eine Beruhigung der Strömung und eine Unterdrückung von Turbulenz gewährleistet ist.

In weiterer Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Länge der gemeinsamen Tangente der Umlenkführung und der nächstfolgenden angetriebenen Walze kleiner als 150 mm ist. Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, die nächstfolgende angetriebene Walze möglichst nahe an die Luftkissenumlenkführung heranzubringen, um die Kunststoffolie auf möglichst kurzem Wege von dieser angetriebenen Walze übernehmen zu lassen.

Kurzbeschreibung der Zeichnung Eine Ausführungsform der Erfindung wird im folgenden unter Bezugnähme auf die anliegende Zeichnung erläutert, deren eine Figur eine teilweise schematische Gesamtansicht der Abwickelvorrichtung gemäß der Erfindung darstellt.

Ausführungsbeispiel Die Abwickelvorrichtung umfaßt eine Tragvorrichtung 1 für eine Abwickelwelle 2 mit einem abzuwickelnden Wickel 3 einer Kunststoffolie. Die Abwickelwelle 2 ist von einem Motor-Generator 4 angetrieben. Von dem Wickel 3 läuft die Kunststoffolie 5 unmittelbar zu einer Umlenkfuhrung 6, die eine sich mindestens über einen Winkel von 140° erstreckende Zylinderwandung 7 in Form eines Lochbleches aufweist. Im Innenraum 17 der Umlenkfuhrung 6 wird durch ein Gebläse 8 ein Überdruck erzeugt, damit Luft durch die Löcher des Lochbleches abströmt. Diese Luft erzeugt zwischen der Umlenkführung 6 und der Kunststoffolie 5 ein Luftkissen 20. Die Anordnung ist so getroffen, daß der Druck im Innenraum 17 2,5- bis 4-mal größer als der Druck des Luftkissens ist. Dieser Druck im Innenraum 17 muß mindestens dreimal größer als der Druck im Luftkissen sein, damit eine gleichmäßige Speisung des Luftkissens möglich ist, die zur Absorption von Pulsationen ausreicht. Im Anschluß an die Umlenkführung wird die Kunststoffolie 5 von einer angetriebenen Umlenkwalze 9 übernommen. Etwa parallel zum Weg der Folienbahn ist eine Abströmwand 10 in Form eines Lochbleches angeordnet.

Der Anlagedruck der Kunststoffolie an der Umlenkführung und damit der für das Luftkissen erforderliche Druck errechnet sich nach der bekannten Formel zu:

Mit als der spezifische AbwickelSpannung, die etwa 2 bis 3 N/mm² beträgt, s als Foliendicke in Millimeter und D als Durchmesser der Zylinderwandung der Umlenkfuhrung in Millimeter. Es ergibt sich also, daß mit zunehmendem Durchmesser der Umlenkführung der Druck kleiner wird. Dieses ist günstig, da ein kleinerer Druck weniger Turbulenzen und damit weniger Lärmbelästigung bedeutet. Die obige Formel zeigt auch, daß der Druck proportional zur Foliendicke ist, so daß in Abhängigkeit von der Foliendicke der Druck des Luftkissens voreingestellt werden kann.

Das Luftkissen 20, das durch die aus der Umlenkführung 6 durch das Lochblech 7 ausströmende Luft erzeugt wird, absorbiert Pulsationen der Folienbahn nahezu trägheitslos. Denn die rlasse des Luftkissens und der darüberlaufenden Folienbahn ist sehr gering. Die Luft des Luftkissens strömt hauptsächlich in Umfangsrichtung ab. Der in axialer Richtung abströmende Luftanteil ist vergleichsweise gering und führt zu keiner Beeinträchtigung des Luftkissens. Die Abströmwand 10 dient zur Luftansaugung im Bereich der abströmenden Luft. Dadurch wird die Bildung von Turbulenzen im Abströiabereich verhindert, so daß eine gleichmäßige Ahströmung erzielt wird.

Zweckmäßigerweise wird die angetriebene Umlenkwalze 9 möglichst nahe an die Umlenkführung 6 herangesetzt, so daß die gemeinsame Tangente der Umlenkfuhrung und der nächstfolgenden Antriebswalze eine Länge von weniger als 150 am hat.

Die Erfindung ermöglicht eine Regelung der Abwickeldrehzahl und damit eine gleichmäßige Abwicklung. Ein Druckmeßrohr 11 ist im Bereich einer Abströmöffnung des Lochbleches 7 angeordnet, so daß durch dieses Druckmeßrohr der Druck im Luftkissen 20 gemessen werden kann. Dieser Druck wird in einem Wandler 12 in einen Stromwert umgewandelt, der nach Verstärkung in einem Verstärker 13 in einen Vergleicherkreis 14 eingegeben wird. Der andere Eingang des Vergleicherkreises ist an die Ausgangsleitung eines Sollwertgebers 15 angeschlossen. Der Vergleicherkreis 14 gibt auf seiner Ausgangsleitung eine Regelspannung ab, die in einem Verstärker 16 verstärkt wird. Die verstärkte Regelspannung wird dem Motor-Generator 4 zugeführt und regelt die Drehzahl dieses Motor-Generators 4 und damit die Drehzahl der Abwickelwelle 2 so, daß der Druck innerhalb des Luftkissens 20 einen konstanten Wert behält, der durch den Sollwertgeber 15 vorgegeben ist. Ein konstanter Druck innerhalb des Luftkissens bedeutet einen konstanten Wert für den Bandzug der Abwicklung. Damit kann im Rahmen der Erfindung die Drehzahl der Abwicklung in einfacher Weise geregelt werden.

Claims

Abwickelvorrichtung für Warenbahnen, insbesondere KunststoffolienPatentansprüche

1. Abwickelvorrichtung für Warenbahnen, insbesondere Kunststoffolien, mit einer durch einen Motor-Generator angetriebenen Abwickelwelle, mit einer Umlenkführung, deren unter Überdruck stehender Innenraum ein Luftkissen speist, und mit einer angetriebenen Umlenkwalze, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: a) der Umschlingungswinkel der Warenbahn an der Umlenkführung (6) ist größer als 140º; b) der Luftdruck im Innenraum (17) der Umlenkführung ist mindestens dreimal größer als der Druck im Luftkissen (20); c) zur Messung des Druckes im Luftkissen (20) ist eine Druckmeßvorrichtung (11) vorgesehen, deren Ausgangssignal zur Regelung des Motor- Generators (4) herangezogen wird.

2. Abwickelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die angetriebene Ucilenkwalze (9) der Umlenkführung (6) unmitte -bar folgt.

3. Abwickelvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die angetriebene Umlenkwalze (9) mindestens 140° oder mehr umschlungen ist und eine guifimierte Umfangsschicht aufweist..

4. Abwickelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der gemeinsamen Tangente der Uialenkführung (6) und der Umlenkwalze (9) kleiner als 150 mm ist.

5. Abwickelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,- dadurch gekennzeichnet, daß auf der Einlaufseite und/oder der Ablaufseite der Umlenkführung (6) etwa parallel zur Folienbahn eine Abströmwand (10) in Form eines Lochbleches angeordnet ist.