Abrollvorrichtung und Verfahren zum Abrollen für hochelastische Materialien

Abstract

 Eine Abrollvorrichtung für hochelastische Materialien ist aufgebaut aus einer Antriebseinheit (2,3,4), die mit einer Antriebsregelung (5) verbunden ist, und einer Lageregelungseinheit mit zwei Umlenkrollen (6,7), einem dazwischen angeordneten Weggeber (8) und einer mit dem Weggeber verbundenen Lageregelung (9), die mit der Antriebsregelung (5) gekoppelt ist.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Abrollvorrichtung für hochelastische Bänder oder Fäden, die aus einer Antriebseinheit zum geregelten Abrollen des hochelastischen Materials und einer Lagerregelungseinheit, umfassend einen Weggeber für die Bänder oder Fäden, mit dessen Hilfe über die Lageregelung und der damit gekoppelten Antriebsregelung die Abrollgeschwindigkeit der Bänder oder Fäden geregelt wird und ein Verfahren zum Abrollen für hochelastische Materialien.

[0002] Es besteht ein Bedarf für Vorrichtungen zum Abrollen von hochelastischen Materialien, insbesondere hochelastischen Bändern oder Fäden mit einer möglichst zugfreien geregelten Geschwindigkeit, vorzugsweise gleich der Verarbeitungsgeschwindigkeit der hochelastischen Materialien, um deren Überdehnen zu vermeiden. Weiterhin sollte die Vorrichtung keine mechanische oder elektrische Verbindung mit der Verarbeitungsmaschine des elastischen Materials aufweisen, um unabhängig von mechanischen und elektrischen Anpaßarbeiten eine sofort funktionsfähige Abrollvorrichtung zur Verfügung zu haben.

[0003] Erfindungsgemäß ist eine Abrollvorrichtungfür hochelastische Materialien, vorzugsweise Bänder oder Fäden aus elastomeren Kunststoffen dadurch gekennzeichnet, daß sie aufgebaut ist aus

1. einer Antriebseinheit, bestehend aus der Rolle (1) mit aufgewickeltem elastischen Material (la), die mit ihrem Eigengewicht minus einem einstellbaren Gegengewicht auf der Antriebsrolle (2), vorzugsweise Al-Rolle, liegt, die über ein Getriebe (4) und einem drehzahlveränderbaren Motor (3) mit einer die - durch den Sollwert vorgegebene - Antriebsgeschwindigkeit regelnde Antriebsregelung (5) verbunden ist, und

2. einer Lageregelungseinheit, bestehend aus zwei Umlenkrollen (6 und 7), einem dazwischen angeordneten Weggeber (8) und einem dazwischen angeordneten Führungsröllchen (8b) zur Führung des elastischen Materials, wobei das Rollchen (8b) in einer vorgegebenen Stellung einer möglichen Wegstrecke angeordnet ist, und einer mit dem Weggeber verbundenen Lageregelung (9), die mit der Antriebsregelung gekoppelt ist.

[0004] Gegenstand der Erfindung ist weiterhin ein Verfahren zum Abrollen für hochelastische Materialien, vorzugsweise Bänder oder Fäden aus elastomeren Kunststoffe, dadurch gekennzeichnet, daß eine erfindungsgemäße Abrollrichtung verwendet wird.

In Figur 1 ist die erfindungsgemäße Abrollvorrichtung schematisch dargestellt.

In Figur 2 ist die Antriebseinheit, in Figur 3 die Lageregelungseinheit mit induktivem Weggeber und in Fig. 4 die Lageregelungseinheit mit optischem Weggeber dargestellt.

[0005] In Figur 1 wird im einzelnen dargelegt, wie die Antriebsrolle mit Hilfe einer Antriebsregelung (5), die mit entsprechend bekannten Regelkreisen ausgerüstet ist, (wie z.B. einen Gleichstromantrieb oder einen drehzahlveränderbaren Drehstromantrieb mit 2 Dreh- wie auch Momentenrichtungen) umfassend einen drehzahlveränderbaren Motor (3) und ein angebautes Getriebe (4), an das die Antriebsrolle (2) angekoppelt ist, die die Rolle (1), mit dem abzurollenden hochelastischen Material antreibt. Diese Materialrolle ist auf einer klappbaren, einseitig gelagerten Achse (1b) aufgeklemmt und liegt mit ihrem Eigengewicht minus einem einstellbaren Gegengewicht auf der Antriebsrolle (2). Diese Antriebsrolle wird mit Hilfe der Antriebsregelung auf eine durch den Sollwert vorgegebene Geschwindigkeit, die der Verarbeitungsgeschwindigkeit entspricht, gehalten. Damit das Abrollen des elastischen Materials möglichst ohne Überdehnung, d.h. möglichst zugfrei, erfolgt, und damit die Abrollgeschwindigkeit gleich der Verarbeitungsgeschwindigkeit gehalten werden kann, wird das elastische Material (la) über die Umlenkrolle (6) und über das Führungsröllchen (8b) eines vorzugsweise induktiven Weggebers geführt, bevor es über die Umlenkrolle (7) von den Einzugsrollen (10a, lOb) zu der Verarbeitungsmaschine weiterbefördert wird. Dieser vorzugsweise verwendete induktive Weggeber besteht aus einem Zylinder (8c) und einem Tauchanker (8a), der an seinem oberen Ende ein kleines Kunststoffröllchen (8b) als Führungsröllchen trägt, über das das elastische Bändchen oder der Faden geführt wird. Mit Hilfe der Lageregelung (9) wird nun das Röllchen, und
damit das elastische Material, vorzugsweise in der Mitte einer möglichen Wegstrecke (der sogenannten Nullage) gehalten. Diese Nulllage wird mit dem Potentiometer (9a) festgelegt. Zu Beginn wird das Bändchen manuell von der Rolle (1) über die Umlenkrolle (6) und der Weggeberrolle (8b) über die zweite Umlenkrolle (7) in die Verarbeitungsmaschine geführt wird. Dabei bringt das zwar geringe, aber ausreichende Gesamtgewicht des gegebenenfalls vorhandenen Tauchankers-und des Röllchens (8b) den zum Abrollen des elastischen Materials notwendigen Zug, d.h. genügend Zug zum fortwährenden Ablösen von der Rolle auf. Dieser Wert des Weggebers in der Nullage wird über der Lageregelung als Sollwert an die damit gekoppelte Antriebsregelung weitergegeben. Um nun eine konstante Verarbeitungsgeschwindigkeit weitgehend zugfrei ; zu ereichen und jede Überdehnung des elastischen Materials durch eine plötzliche Erhöhung der Verarbeitsgeschwindigkeit zu vermeiden, wird jede Änderung der Lage des Weggebers aus der Nullage als Änderung des Sollwertes von der Lageregelung sofort auf die gekoppelte Antriebsregelung weitergegeben, die - entsprechend der Änderung - die Antriebsgeschwindigkeit der Antriebsrolle und damit die Abrollgesehwindigkeit des elastischen Materials entsprechend der Verarbeitungsgeschwindigkeit regelt, so daß der Weggeber wieder in die Nulllage zurückkehrt. Das geringe Gewicht des Weggebers hat außerdem den Vorteil, daß jede plötzliche Änderung der Verarbeitungsgeschwindigkeit zu keiner Uberdehnung des zu verarbeitenden Materials führt, da der Weggeber wegen seines geringen Gewichtes leicht aus der Nullage heraus beschleunigt werden kann, bevor eine irreversible Dehnung des Materials eintritt.

[0006] In Figur 2 ist detailliert die Antriebseinheit, bestehend aus der Rolle (1) mit dem abzurollenden elastischen Material (la) die auf einer klappbaren, einseitig gelagerten Achse (1b) aufgeklemmt ist, und der Antriebsrolle (2), die mit einem angebauten Getriebe (4) und einen damit verbundenen drehzahlveränderbaren Motor (3) und einem Tacho (3a) verbunden ist, dargestellt. Die Antriebsvorrichtung ruht auf der Grundplatte (14). Bei ungünstigen Stabilitätsverhältnissen, gegebenenfalls bedingt durch eine stark schwankende Verarbeitungsgeschwindigkeit, kann ein Grundsollwert für die Abrollregelung mit Hilfe des Anlegetachos (11) von der Verarbeitungsmaschine mit Hilfe der Anlegewalze (13), der Getriebekupplung (12) über dem Anlegetacho (11) - angelegt an eine Einziehrolle der Verarbeitungsmaschine - vorgegeben werden. Die Feinregelung erfolgt dann über die Lageregelung.

[0007] Figur 3 stellt den Weggeber (8) als induktiven Weggeber und die Umlenkrollen (6) und (7) dar. Der induktive Weggeben setzt sich aus dem Tauchanker (8a), an dessen Ende sich das Kunstsloffröllchen (8b) als Führungsröllchen mit dem darübergeführten elastischen Material (la) befindet, und dem Zylinder (8c) zusammen. Die ganze Anordnung ist mit Hilfe von Klemmbalken (15) auf einen Ständer (16) auf einer Grundplatte (14) befestigt.

[0008] Die Lageregelung (9) erfolgt mit Hilfe bekannter Regelkreise.

[0009] Es ist auch möglich, die Lage des Führungsröllchens im Weggeber mit Hilfe einer optischen Einrichtung zu kontrollieren.

[0010] Figur 4 stellt den Weggeber (8) und die Umlenkrollen (6) und (7) als optischen Weggeber dar. Es besteht der optische Geber aus einem Lichtsender (8e) und einem Lichtempfänger (8f). Zwischen dem Sender (8e) und Empfänger (8f) befindet sich ein Licht-Strahlenfeld (8g) sowie das Führungsröllchen (8b) mit dem darübergeführten elastischen Material (la). Sender (8e) und Empfänger (8f) sind mit Befestigungswinkeln (17) auf einer Grundplatte (14) montiert. Die Umlenkrollen (6) und (7) sind auf einer Halteplatte (18), die wiederum an einen Ständer (16) geklemmt ist, befestigt. Auch bei dieser Art des Weggebers wird die Lage des Führungsröllchens (8b) mit Hilfe der Lageregelung in der Mitte einer möglichen Wegstrecke der sogenannten Nullage gehalten.

[0011] Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Abrollen von hochelastischen Fäden oder Bändern hat nicht nur den Vorteil, daß das Material mit einem geringen definierten Zug ohne Gefahr von Uberdehnungen abgerollt werden kann, sondern daß sie auch ohne irgendeine mechanische oder elektrische Verbindung zu nachfolgenden Verarbeitungsmaschinen betrieben werden kann. Die Vorrichtung ist eine kompakte Einheit, die leicht transportierbar und über einen elektrischen Stock-Anschluß jederzeit betriebsbereit ist.

Ansprüche

1. Abrollvorrichtung für hochelastische Materialien, vorzugsweise Bänder oder Fäden aus elastomeren Kunststoffen, dadurch gekennzeichnet, daß sie aufgebaut ist aus

1. einer Antriebseinheit, bestehend aus der Rolle (1) mit aufgewickeltem elastischen Material (la), die mit ihrem Eigengewicht minus einem einstellbaren Gegengewicht auf der Antriebsrolle (2), liegt, die über ein Getriebe (4) und einem drehzahlveränderbaren Motor (3) mit einer die -durch den Sollwert vorgegebene - Antriebsgeschwindigkeit regelnde Antriebsregelung (5) verbunden ist, und

2. einer Lageregelungseinheit, bestehend aus zwei Umlenkrollen (6 und 7), einem dazwischen angeordneten Weggeber (8) und einem dazwischen angeordneten Führungsröllchen (8b) für das elastische Material (la), wobei das Röllchen (8b) in einer vorgegebenen Stellung einer möglichen Wegstrecke angeordnet ist, und einer mit dem Weggeber verbundenen Lageregelung (9), die mit der Antriebsregelung gekoppelt ist.

2. Abrollvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Weggeber ein induktiver oder optischer Weggeber verwendet wird.

3. Verfahren zum Abrollen für hochelastische Materialien, dadurch gekennzeichnet, daß eine Abrollvorrichtung gemäß wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche verwendet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als hochelastische Materialien Bänder oder Fäden aus elastomeren Kunststoffen verwendet werden.

Zeichnung