Vorrichtung zum Aufwickeln von Warenbahnen

Abstract

 Bei einer Vorrichtung zum Aufwickeln von Warenbahnen (1), bei der der Wickel von drei umgebenden Walzen (3, 6, 7) gehalten wird, sollen die Berührungslinien mit sich veränderndem Wickeldurchmesser möglichst nicht entlang des Wickelumfangs wandern, weil hierdurch unzureichende Wickelqualitäten entstehen. Es wird die Andruckkraft der dritten, oben liegenden Walze (7) entsprechend dem zunehmenden Wickeldurchmesser verringert und die zweite Walze (6) bewegt sich entlang einer geradlinigen Führungsbahn. Dabei bilden die durch die Wickelachse und die Berührungslinien zwischen Wickel und Walzen verlaufenden Ebenen über den gesamten Wickeldurchmesser zumindest annähernd gleiche Winkel zueinander. Die Lagerung der zweiten Walze (6) ist auf einem ortsfesten Schwenkarm (13) angeordnet, auf dem sie mittels Stellmotor (11) verschiebbar ist. Die erste Walze (3) ist ortsfest gelagert.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufwickeln insbesondere von mit Klebstoff beschichteten Warenbahnen auf einen Wickelkern, mit einer ortsfest gelagerten ersten Walze, über die die Warenbahn zuläuft und auf deren Umfang sich der Wickel entlang einer ersten Berührungslinie abstützt, ferner mit einer zweiten Walze, auf deren Umfang sich der Wickel entlang einer zweiten Berührungslinie abstützt und mit einer dritten, entlang einer dritten Berührungslinie auf dem Wickel aufliegenden Walze, wobei die Lage der zweiten und dritten Walze in Abhängigkeit vom Wickeldurchmesser verstellbar ist.

[0002] Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art (DE-OS 25 22 011) ist unterhalb der ersten und zweiten Walze noch eine vierte Walze angeordnet. Mit zunehmendem Wickeldurchmesser entfernt sich die zweite Walze von der ersten Walze und es entsteht zwischen diesen beiden Walzen ein sich ständig vergrößernder Durchtrittsspalt. Der größer werdende Wickel wird mit Hilfe der dritten Walze nach unten gedrückt und wandert durch den Durchtrittsraum hindurch, bis er mit seiner Unterseite auf der schwenkbar angeordneten vierten Walze aufsitzt.

[0003] Der geschilderte Bewegungsablauf der verschiedenen Walzen wird über Kurvenscheiben gesteuert.

[0004] Die bekannte Vorrichtung ist zum Wickeln von problematischen Warenbahnen, insbesondere zum Wickeln von mit Klebstoff beschichteten Warenbahnen nicht geeignet. Bei problematisch zu wickelnden Warenbahnen muß nämlich angestrebt werden, daß sich die Berührungslinien des Wickels mit den erwähnten drei Walzen über den gesamten Walzendurchmesser möglichst nicht am Umfang verlagern. Die besten Wickelergebnisse werden erzielt, wenn die von der Wickelachse und den Berührungslinien des Wickelkerns mit den drei Walzen bestimmten Ebenen während des gesamten Wickelvorgangs gleichbleibende Winkel miteinander einschließen. Diese anzustrebende Bedingung ist in der Praxis nur unzureichend erfüllbar, weil sich für eine Verwirklichung dieser Forderung der Abstand der drei verschiedenen Walzen während des gesamten Wickelvorgangs stets im gleichen Maß ändern müßte. Eine solche theoretisch günstige Konstruktion erfordert jedoch einen sehr hohen konstruktiven Aufwand. Bei der bekannten Lösung (DE-OS 25 22 011) ist die Erfüllung der theoretisch einzuhaltenden Forderung völlig ausgeschlossen. Durch die geschilderte Konstruktion erfolgt die Verlagerung der Berührungslinien zwischen den Walzen und dem Wickel im Verlauf des Wickelvorgangs um einen besonders großen Betrag. Mit einer derartigen Vorrichtung könnte man demzufolge ohne unerwünschte Faltenbildung, Lufteinschlüsse oder andere Unzuträglichkeiten jedenfalls mit Klebstoff beschichtete Warenbahnen nicht ordnungsgemäß wickeln.

[0005] Es sind ferner auch Wickelvorrichtungen bekannt, bei denen statt der zweiten Walze ein umlaufendes Band vorgesehen ist. Auch bei dieser Konstruktion tritt ein unerwünschtes Wandern der Berührungslinien im Verlauf des Wickelvorgangs ein. Bei dieser bekannten Konstruktion ist es ferner nachteilig, daß mit größer werdendem Wickeldurchmesser die Berührungslinie zwischen dem Wickel und dem Wickelband ständig weiter in den freien, nicht von der Umlenkrolle unterstützten Bereich des Wickeltuchs wandert. Hierdurch entstehen nicht genau definierte Wickelverhältnisse.

[0006] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art so auszubilden, daß sie mit verringertem Aufwand die möglichst weitgehende Einhaltung der Forderung ermöglicht, daß die Berührungslinien zwischen Wickel und Walzen sich mit zunehmendem Wickeldurchmesser in einem nur unschädlichen Maße verlagern. Außerdem soll die an den Berührungslinien der ersten und zweiten Walze übertragene Andruckkraft möglichst während des gesamten Wickelvorgangs annähernd gleich bleiben.

[0007] Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß dadurch, daß die Andruckkraft der dritten Walze entsprechend dem zunehmenden Wickeldurchmesser verringert wird und sich die zweite Walze entlang einer geradlinigen Führungsbahn bewegt, wobei die durch die Wickelachse und die Berührungslinien verlaufenden Ebenen über den gesamten Wickeldurchmesser zumindest annähernd gleiche Winkel zueinander bilden und die Lagerung der zweiten Walze auf einem Schwenkarm angeordnet ist, auf dem sie mittels Stellmotor verschiebbar ist.

[0008] Mit einer derartigen Vorrichtung wird erreicht, daß während des gesamten Wickelvorgangs zwei Einflußfaktoren, nämlich die Lage der Berührungslinie und der Kontaktliniendruck praktisch unverändert bleiben. Hierdurch wird eine faltenfreie Führung der Materialbahn und das Vermeiden von Lufteinschlüssen an der Schneidwalze ermöglicht.

[0009] Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben. Nachstehend wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung anhand der Zeichnung im einzelnen erläutert. Es zeigen:

Figur 1 - eine schematische Darstellung der Vorrichtung in Seitenansicht in einer ersten Betriebsstellung mit noch unbewickeltem Wickelkern,

Figur 2 - die Vorrichtung gemäß Figur 1 mit fast fertig gewickeltem Wickel und bereits abgeschnittener Warenbahn,

Figur 3 - die Vorrichtung in einer Lage, in der der fertige Wickel auf eine Ablage fällt.

[0010] Eine Warenbahn 1 läuft über ein Saugband 4 und über eine erste Walze 3 auf einen Wickelkern 2. Oberhalb der ersten Walze 3 ist ein Querschneider 5 angeordnet, der von einem nicht dargestellten Längenzähler geschaltet wird und die Warenbahn nach Erreichen des vorgegebenen Wickeldurchmessers trennt. Der nicht dargestellte Längenzähler gibt gleichzeitig ein Signal zum Stopp des Saugbandes 4. Die durch den Stopp des Saugbandes 4 entstehende Schlaufe der Warenbahn 1 wird beispielsweise über eine nicht dargestellte Pendelwalze gespeichert. Der Umlauf der ersten Walze 3 wird durch den _Ab-schneidevorgang nicht beeinflußt.

[0011] Der Wickelkern 2 stützt sich entlang dreier Berührungslinien an der ersten Walze 3, der zweiten Walze 6 und der dritten Walze 7 ab. Die dritte Walze 7 ist als Andruckwalze ausgebildet, deren Lage über Hebel 8 mittels eines Stellmotors 9 verstellbar ist. Der Stellmotor ist in der Praxis meistens eine pneumatische Kolben-Zylinder-Einheit.

[0012] Die zweite Walze 6 ist beidseitig in einem spitzwinklig geneigt geführten Lagerschild 10 gelagert. Die Führung des Lagerschilds 10 und damit die Bewegungsbahn des Lagerschilds 10 verläuft etwa unter 30⁰ zur Horizontalen. Das Lagerschild 10 wird mittels eines Stellmotors 11 verstellt.

[0013] Die Parallelführung der zweiten Walze 6 erfolgt über beidseitig vorgesehene Zahnstangen, die auf ebenfalls beidseitig angeordneten Schwenkarmen 13 vorgesehen sind. Die beidseitigen Lagerschilde 10 tragen miteinander gekoppelte Zahnräder 12a, die auf den zugehörigen Zahnstangen 12 ablaufen. Die Lagerschilde 10 werden zusätzlich in nicht dargestellten Kugelbuchsen geführt.

[0014] Die Schwenkarme 13 sind um die Achse 13a verschwenkbar gelagert und können mit Hilfe des Stellmotors 14, der am fest mit dem Schwenkarm 13 verbundenen Hebel 13a angreift, verschwenkt werden.

[0015] Die Lage der Lagerschilde 10 und damit die Lage der zweiten Walze 6 wird in Richtung auf die erste Walze 3 über unterschiedlich lange Anschlagbolzen 15 begrenzt, die auf einer verdrehbaren Anschlagscheibe sitzen. Die unterschiedlich langen Abschlagbolzen 15 sind für unterschiedliche Hülsendurchmesser vorgesehen.

[0016] Eine Fotozelle 17 ist in einer nur schematisch angedeuteten, am Schwenkarm 13 festen Geradeführung 22 geführt. Die Fotozelle 17 wird von einer Gabel 21 mitgenommen, die um das Lager 25 am Schwenkarm 13 verschwenkt wird. Die Mitnahme der Gabel erfolgt durch einen Ansatz oder eine Führungsnut an der Achse der zweiten Walze 6. Die Fotozelle 17 tastet den Wickeldurchmesser ab und gibt über nicht dargestellte Verstärker ein Stellsignal an den Stellmotor 11, der das Lagerschild 10 und damit die zweite Walze 6 entsprechend der Durchmesserzunahme des Wickels 20 verstellt.

[0017] Oberhalb der dritten Walze befindet sich ein Hülsenmagazin 18 mit den bereitliegenden Wickelkernen 2a für einen Rollenwechsel. Unterhalb der Walzen und des Schwenkarms befindet sich ein Ablageblech 19, welches die fertigen Wickel 20 aufnimmt.

[0018] In Figur 2 ist ein Wickel 20 dargestellt, der bis auf den Restbereich 19, welcher vom Querschneider 5 von der Warenbahn 1 getrennt wurde, fertig gewickelt ist. Aus Figur 2 ist ferner ersichtlich, daß die Fotozelle 17 mit der schwenkbaren Gabel 21 in eine dem Wickeldurchmesser entsprechende Stellung gewandert ist.

[0019] Zur Bestimmung des gewünschten Andrucks an den Wickel 20 mittels der dritten Walze 3 ist ein pneumatischer, kurvengesteuerter Feindruckregler 23 vorgesehen, der den Druck des Stellmotors 9 beeinflußt.

[0020] Figur 3 zeigt den freigegebenen Wickel im Fall auf das Ablageblech, ferner den zurückgeschwenkten Schwenkarm 13, die hochgeschwenkte dritte Walze 7 und den Anlauf des neuen Anfangs der Warenbahn 1. Ein neuer Wickelkern 2a liegt in Bereitstellungslage. Nach Ablage des Wickels 20 wird der neue Wickelkern 2a vom Hülsenmagazin 18 freigegeben und der Schwenkarm 13 mit der Steuerwalze 6 sowie die dritte Walze 7 schwenken nacheinander in die Ausgangspositionen gemäß Figur 1 zur Aufnahme des leeren Wickelkerns 2a.

Ansprüche

1. Vorrichtung zum Aufwickeln insbesondere von mit Klebstoff beschichteten Warenbahnen auf einen Wickelkern, mit einer ersten ortsfest gelagerten Walze, über die die Warenbahn zuläuft, auf deren Umfang sich der Wickel entlang einer ersten Berührungslinie abstützt, mit einer zweiten Walze, auf deren Umfang sich der Wickel entlang einer zweiten Berührungslinie abstützt und mit einer dritten entlang einer dritten Berührungslinie auf dem Wickel aufliegenden Walze, wobei die Lage der zweiten und dritten Walze in Abhängigkeit vom Wickeldurchmesser verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Andruckkraft der dritten Walze (7) entsprechend dem zunehmenden Wickeldurchmesser verringert wird und sich die zweite Walze (6) entlang einer geradlinigen Führungsbahn bewegt, wobei die durch die Wickelachse und die Berührungslinien verlaufenden Ebenen über den gesamten Wickeldurchmesser zumindest annähernd gleiche Winkel zueinander bilden und die Lagerung der zweiten Walze (6) auf einem Schwenkarm (13) angeordnet ist, auf dem sie mittels Stellmotor (11) verschiebbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die zweite Walze (6) mittels zweier an den Schwenkarmen (13) angeordneter Zahnstangen (12), auf denen Zahnräder (12a) ablaufen, die an den Lagerschilden (10) befestigt sind, welche die Lager der zweiten Walze (6) tragen, parallel geführt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Stellmotor (11) zwischen Lagerschild (10) und Schwenkarm (13) angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß in einer zumindest im wesentlichen radial durch die Achse des Wickelkerns (2) verlaufenden Geradeführung (22) eine Fotozelle für ein Abtasten des Durchmessers des Wickels (20) verschiebbar gelagert ist, die ein Stellsignal an den Verstellantrieb der zweiten Walze (6) gibt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Fotozelle (17) oder ein damit verbundener Bereich in einer schwenkbar am Lagerschild (10) gelagerten Gabel (21), an der ein mit der Wickelachse verbundener Bereich angreift, verschiebbar ist.

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Auflagedruck der dritten Walze (7) von einem pneumatischen, kurvengesteuerten Feindruckregler (23) verstellt wird, der den Stellmotor (9) für die Halterung (8) der dritten Walze (7) verstellt.

7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein elektronischer Rechner ein Stellsignal an den Stellmotor für die dritte Walze (7) und ein Stellsignal an den Stellmotor (11) für die zweite Walze (6) in Abhängigkeit vom Wickeldurchmesser gibt.

Zeichnung