Mehrfach-Wickelwendemaschine

Abstract

 Bei einer Mehrfach-Wickelwendemaschine mit einer Andruckwalze (9) wird während des Wickelvorgangs die zulaufende Warenbahn (16) in Abhängigkeit von der Schwenklage des Wickelsterns (4) nachgeführt. Dabei ist die Verstellung der Stellmotoren (13) in Abhängigkeit vom Durchmesser des Wickels (17) in der Weise regelbar, daß der Umschlingungswinkel der Warenbahn (16) von der Andruckwalze (9) zumindest im wesentlichen stets gleich bleibt. Hierdurch wird eine einwandfreie Wickelqualität ohne Verzug und Faltenbildung sichergestellt.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Mehrfach-Wickelwendemaschine mit einem Wickelstern und einer Andruckwalze, mit der die zulaufende Warenbahn während des Wickelvorgangs gegen den Wickel gedrückt wird und die während des Wendevorgangs mittels Stellmotoren in Abhängigkeit von der Schwenklage des Wickelsterns nachgeführt wird.

[0002] Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art (DE-GM 77 28 223) ist die Andruckwalze auf einem Kniehebelpaar gelagert und über eine Kupplung mit dem Antrieb des Wickelsterns verbunden. Wenn der volle Wickel in seine Abnahmeposition verschwenkt wird, nimmt der Wickelsternantrieb die dann eingekuppelte Schwenkwelle mit. Nach Erreichen der Endposition des geschwenkten vollen Wickels wird die Kupplung getrennt und anschließend das Kniehebelpaar mittels eines pneumatischen Stellzylinders wieder in die Andruckposition für den neuen leeren Wickel verschwenkt.

[0003] Bei einer anderen bekannten Vorrichtung der eingangs erwähnten Art (DE-GM 81 24 903) sind am Wickelstern Mitnehmer angeordnet, die zur Anlage an Mitnehmerbereiche des Kniehebelpaars ausgebildet sind und das Andruckwalzensystem an der Wickelrolle beim Wendevorgang mitführen.

[0004] Beide bekannten Vorrichtungen haben den Nachteil, daß sich beim Wendevorgang der Umschlingungswinkel der Warenbahn auf der Andruckwalze ständig verändert. Dies ist in beiden Fällen eine Folge der zwangsweise erfolgenden Kopplung zwischen der Bewegung des Wickelsterns und der Bewegung der Andruckwalze. Die ständige Veränderung des Umschlingungswinkels der Warenbahn an der Andruckwalze ist die Ursache für störende Lufteinschlüsse zwischen den Lagen der Wickelrolle sowie für Störungen im Warenbahnzulauf durch Faltenbildung und Bahnverlauf.

[0005] Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Mehrfach-Wickelwendemaschine der bekannten Art so auszubilden, daß ein gleichmäßiger Warenbahnzulauf und ein einwandfreies Wickeln auch während des Wendevorgangs sichergestellt ist.

[0006] Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß dadurch, daß die Verstellung der Verstellmotoren in Abhängigkeit vom Durchmesser des Wickels in der Weise regelbar ist, daß der Umschlingungswinkel der Warenbahn auf der Andruckwalze zumindest im wesentlichen gleich bleibt.

[0007] Bei einer praktischen Ausführungsform wird die Relativlage von Andruckwalze zu Wickel mittels einer Abtasteinrichtung für den Wickeldurchmesser und einer Abtasteinrichtung für dessen Schwenkposition ermittelt und die ermittelten Werte über entsprechende Signalgeber einem Funktionsgeber oder Rechner zugeführt, dessen Ausgangsinformation gemeinsam mit der von einem Positionsmelder der Andruckwalze oder eines damit verbundenen Elements stammenden Ist-Wert-Information einem Lageregler zur Erzeugung eines Stellsignals für mindestens einen Stellmotor zugeführt.

[0008] Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, daß ein Stellmotor für die Lageveränderung der Andruckwalze schwenkbar um eine zur Wickelachse parallele Achse gelagert ist.

[0009] Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der erste Stellmotor bzw. die damit verbundene erste Stelleinrichtung mittels eines zweiten Stellmotors verschwenkbar.

[0010] Als besonders zweckmäßig hat es sich erwiesen, daß der erste Stellmotor aus einem Elektromotor mit Spindel und Spindelmutter besteht und die Spindelmutter mit der Lagerung für die Andruckwalze verbunden ist.

[0011] Der zweite Stellmotor ist zweckmäßigerweise eine pneumatische Kolben-Zylinder-Einheit.

[0012] Ferner kann nach einem weiteren Merkmal der Erfindung mindestens der zweite Stellmotor eine hydraulische Kolben-Zylinder-Einheit sein.

[0013] Schließlich hat es sich als zweckmäßig erwiesen, daß der elektrische Stellmotor ein Gleichstrommotor ist.

[0014] Anstelle einer analogen Regelung kann auch eine digitale Regelung mit Hilfe von Mikroprozessoren verwendet werden.

[0015] Nachstehend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung im einzelnen beschrieben. Es zeigen

Figur 1 - eine schematische Seitenansicht der Wickelmaschine mit dem Andruckwalzensystem in der Wickelstellung,

Figur 2 - die Wickelmaschine mit dem Andruckwalzensystem in unterschiedlichen Positionen,

Figur 3 - eine Vorderansicht der Wickelmaschine mit Andruckwalzensystem,

Figur 4 - das Blockschaltbild eines Systems für die vorgesehene Regelung.

[0016] Ein insgesamt mit 4 bezeichneter Wickelstern ist mit drei Wickelstellen 1, 2 und 3 versehen und wird beim Rollenwechsel von einem nicht dargestellten Wendemotor angetrieben. Unter dem Wickelstern 4 ist ein Schwenkrahmen 5 vorgesehen, auf dem seitlich parallel zueinander verlaufende Spindeln 6 und 7 drehbar gelagert sind. Die Spindel 6 wird von einem Elektromotor 13 gedreht, der über ein Antriebselement, beispielsweise eine Antriebskette 14 die Spindel 7 mit gleicher Drehzahl antreibt.

[0017] Die Spindeln 6 und 7 wirken zusammen mit Spindelmuttern 6a und 7a, welche an einem Ende eines Rahmens 8 vorgesehen sind. Der Rahmen 8 trägt an dem den Spindelmuttern 6a und 7a gegenüberliegenden Ende eine frei drehbare Andruckwalze 9.

[0018] Der Schwenkrahmen 5 ist verschwenkbar um die Längsachse der ortsfest angeordneten Welle 12 gelagert. Es ist demzufolge auch der Rahmen 8 mit Andruckwalze um die gleiche Längsachse verschwenkbar. Am Schwenkrahmen 5 ist beidseitig je ein Pneumatikzylinder 10 bzw. 11 angebracht. Die beiden Pneumatikzylinder dienen zur Erzeugung des Anpreßdrucks der Andruckwalze 9 an den Wickel.

[0019] Die Warenbahn 16 wird dem Wickel 17 in der Wickelstellung über eine horizontale, verfahrbare und bei Zunahme des Wickels ausweichende Kontaktwalze 18 zugeführt. Die Kontaktwalze 18 liegt unmittelbar an der Auflaufstelle der Warenbahn 16 auf den Wickel 17 an diesem an und verhindert das Einwickeln von Luft. Die in der Nähe der Kontaktwalze 18 an dem Wickel 17 anliegende Andruckwalze 9 wird mittels der Pneumatikzylinder 10 und 11 mit einem konstanten oder programmiert steuerbaren Anpreßdruck an den Wickel 17 angedrückt.

[0020] Kurz bevor der Wickel 17 seinen endgültigen Durchmesser erreicht hat, wird der Wendevorgang des Wickelsterns 4 eingeleitet. Dabei dreht sich der Wickelstern 4 entgegen dem Uhrzeigersinn in die Abnahmestellung, die in Figur 2 durchgehend gezeichnet dargestellt ist. Während dieses Vorgangs schiebt sich die Andruckwalze 9 in einem vorprogrammierten Ablauf zwischen die Kontaktwalze 18 und den Wickel 17 und bleibt auch dabei stets an den Wickel 17 angelegt. Die Andruckwalze 9 wird in eine für die Führung der Warenbahn während des Wendevorgangs günstigste Position geschoben, bei der sie einen als günstig ermittelten UmschlingungswinkelCK einnimmt. Beim Wendevorgang wird der ursprünglich eingenommene Umschlingungswinkel α stets unverändert gehalten, und zwar unter ständiger Auflage der Andruckwalze 9 am Wickel 17. Durch den gleichbleibenden Umschlingungswinkel α und die ständige Auflage der Andruckwalze 9 während der Verschwenkbewegung des Wickelsterns wird sichergestellt, daß in dieser Phase weder Lufteinschlüsse noch Faltenbildung oder Lagenverschiebung der Warenbahn 16 auftreten können.

[0021] Der gleichbleibende Umschlingungswinkel der Warenbahn 16 auf der Andruckwalze 9 wird erreicht durch die elektronisch geregelte Verstellung des Elektromotors 13. Der Durchmesser des Wickels 17 wird mittels einer Abtasteinrichtung 19 ermittelt, nämlich dadurch, daß eine charakteristische Distanz zwischen dem Wickel 17 und der Kontaktwalze 18 gemessen wird. Ferner wird die Schwenkposition des Wickelsterns von einer entsprechenden Abtasteinrichtung, nämlich einem Wendepotentiometer 20 ermittelt. Sowohl der Meßwert für den Wickeldurchmesser als auch der Meßwert für die Schwenkposition des Wickelsterns werden über entsprechende Signalgeber einem Funktionsgeber oder Rechner 21 zugeführt. Der Rechner 21 ermittelt die jeweils richtige Sollstellung der Andruckwalze 9 und speist ein Signal an den Lageregler 22 ein. Der Lageregler 22 erhält ferner noch eine Ist-Wert-Information über die Position der Andruckwalze von einem Positionsmelder 15 und der Lageregler 22 kann nach Vergleich der in ihn eingespeisten Informationen den Elektromotor 13 so steuern, daß die Andruckwalze 9 stets die richtige Position einnimmt und der Umschlingungswinkel α stets gleich gehalten wird.

[0022] Sobald der Wickel 17 die Abnahmestellung erreicht hat, wird der Wickelstern 4 stillgesetzt. Mittels eines nicht dargestellten automatischen Wechselsystems wird die Warenbahn 16 von dem vollen Wickel 17 getrennt und an die leere Wickelstelle 3 angelegt und weitergewickelt.

[0023] Die Stellzylinder 10 und 11 schwenken den Schwenkrahmen 5 in die Ausgangsstellung gemäß Figur 1 zurück, während der Elektromotor 13 die Andruckwalze 9 ebenfalls in die Ausgangsstellung gemäß Figur 1 zurückverstellt. In dieser Ausgangsstellung kommt die Andruckwalze 9 in der Wickelstellung zur Anlage mit dem neuen Wickel.

Ansprüche

1. Mehrfach-Wickelwendemaschine mit einem Wickelstern und einer Andruckwalze, mit der die zulaufende Warenbahn während des Wickelvorgangs mittels Stellmotoren in Abhängigkeit von der Schwenklage des Wickelsterns nachgeführt wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Verstellung der Stellmotoren (13) in Abhängigkeit vom Durchmesser des Wickels (17) in der Weise regelbar ist, daß der Umschlingungswinkel (oG) der Warenbahn (16) auf der Andruckwalze (9) zumindest im wesentlichen stets gleich bleibt.

2. Mehrfach-Wickelwendemaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichent, daß die Relativlage von Andruckwalze (9) zu Wickel mittels einer Abtasteinrichtung (19) für den Wickeldurchmesser und einer Abtasteinrichtung (20) für dessen Schwenkposition ermittelt und über entsprechende Signalgeber einem Funktionsgeber oder Rechner (21) zugeführt wird, dessen Ausgangsinformation gemeinsam mit der Ist-Wert-Information von einem Positionsmelder (15) der Andruckwalze (9) oder eines damit verbundenen Elements (8) einem Lageregler (22) zur Erzeugung eines Stellsignals für mindestens einen Stellmotor (13) zugeführt wird.

3. Mehrfach-Wickelwendemaschine nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Stellmotor (13) für die Lageveränderung der Andruckwalze (9) schwenkbar um eine zur Wickelachse parallele Achse (12) gelagert ist.

4. Mehrfach-Wickelwendemaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß der erste Stellmotor (13) bzw. die damit verbundene erste Stelleinrichtung mittels eines zweiten Stellmotors (10) verschwenkbar ist.

5. Mehrfach-Wickelwendemaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß der erste Stellmotor (13) aus einem Elektromotor (13) mit Spindel (6) und Spindelmutter (6a) besteht und die Spindelmutter (6a) mit der Lagerung für die Andruckwalze (9) verbunden ist.

6. Mehrfach-Wickelwendemaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß der zweite Stellmotor (10) eine pneumatische Kolben-Zylinder-Einheit ist.

7. Mehrfach-Wickelwendemaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens der zweite Stellmotor (10) eine hydraulische Kolben-Zylinder-Einheit ist.

8. Mehrfach-Wickelwendemaschine nach einem oder
mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
daß der elektrische Stellmotor (13) ein Gleichstrommotor ist.

Zeichnung