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Title:
DEVICE FOR WINDING MATERIAL WEBS ONTO WINDING SHAFTS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2003/033383
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a device for winding material webs onto winding shafts. Said device consists of a mobile bearing, which retains the winding shaft during the winding operation, is used to position the roll that is forming against a contact roller (7) that is equipped with a drive and can be displaced into a position at a distance from the roller for removing the finished wound roll. A new winding shaft that is to be accelerated to approximately the same speed as the web can be placed in the mobile bearing and the start of the web that has been formed by a severance cut can be wound onto said shaft. The contact roller comprises a respective roller (7) forming part of a star arrangement of contact rollers consisting of several rollers (7). The rollers of the contact-roller star arrangement are rotatably mounted on a frame, equidistant to the axis thereof, said frame in turn being rotatably mounted on a machine frame (1).

Inventors:
KAMMANN ROLF (DE)
Application Number:
PCT/EP2002/010395
Publication Date:
April 24, 2003
Filing Date:
September 13, 2002
Export Citation:
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Assignee:
WINDMOELLER & HOELSCHER (DE)
KAMMANN ROLF (DE)
International Classes:
B65H19/22; B65H19/26; (IPC1-7): B65H19/22; B65H19/26
Domestic Patent References:
WO1994024033A11994-10-27
Foreign References:
DE19710406A11998-09-17
DE4200478A11993-04-29
Other References:
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 009, no. 155 (M - 392) 29 June 1985 (1985-06-29)
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 012, no. 195 (M - 705) 7 June 1988 (1988-06-07)
Attorney, Agent or Firm:
WINDMÖLLER & HÖLSCHER KG (Münsterstrasse 50 Lengerich, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Vorrichtung zum Aufwickeln von Materialbahnen (41) auf Wickelwellen (27, 28) mit einem die Wickelwelle (27) während des Aufwickelns halternden bewegli chen Lager, über das die sich bildende Wickelrolle (40) an eine mit einem An trieb versehene Kontaktwalze (9) anstellbar und das in eine von dieser abge rückten Stellung zur Entnahme der fertig gewickelten Wickelrolle bewegbar ist, mit einer Einrichtung zum Einlegen einer neuen, etwa auf Bahngeschwindig keit beschleunigten Wickelwelle, auf die der durch einen Trennschnitt gebil dete Anfang der Bahn aufwickelbar ist, in das bewegliche Lager und mit einem die Bahn durchtrennenden Messer (37), dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktwalze (9) jeweils eine Walze eines aus mehreren Walzen be stehenden Kontaktwalzensterns ist und daß die Walzen (9) des Kontaktwalzensterns in einem in einem Maschinenge stell (1) drehbar gelagerten Gestell (5,6, 7) mit gleichem Abstand von dessen Drehachse drehbar gelagert sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Walzen (9) des Kontaktwalzensterns mit gleichen Winkelabständen in dem Gestell (5,6, 7) gelagert sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kon taktwalzenstern aus vier Walzen (9) besteht.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktwalzen des Kontaktwalzensterns durch einen Zahnriemen, eine Kette oder Zahnräder angetrieben sind.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch'gekennzeichnet, daß das Gestell des Kontaktwalzensterns auf einer im Maschinengestell (1) gela gerten Welle (2) gelagert ist, von der der Drehantrieb der Walzen (9) abgelei tet ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführungseinrichtung für jeweils eine neue Wickelhülse oder einen neuen Wickelkern auf einem Träger (21) angeordnet ist, der mit gleicher Drehachse wie das die Kontaktwalzen (9) lagernde Gestell (67) drehbar im Maschinenge stell (1) gelagert und mit diesem Gestell verriegelbar ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Messer (37) zwischen zwei Rollen (9', 9") des Kontaktrollensterns ein fahrbar ist.
Description:
Vorrichtung zum Aufwickeln von Materialbahnen auf Wickelwellen Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufwickeln von Materialbahnen auf Wik- kelwellen mit einem die Wickelwelle während des Aufwickelns halternden bewegli- chen Lager, über das die sich bildende Wickelrolle an eine mit einem Antrieb ver- sehene Kontaktwalze anstellbar und das in eine von dieser abgerückten Stellung zur Entnahme der fertig gewickelten Wickelwelle bewegbar ist, mit einer Einrichtung zum Einlegen einer neuen, etwa auf Bahngeschwindigkeit beschleunigten Wickel- welle, auf die der durch einen Trennschnitt gebildete Anfang der Bahn aufwickelbar ist, in das bewegliche Lager und mit einem die Bahn durchtrennenden Messer.

Aus DE 42 00 478 A1 ist eine Vorrichtung zum Aufwickeln von Materialbahnen die- ser Art bekannt, bei der die an die sich bildende Wickelrolle angestellte Kontaktwal- ze einen verhältnismäßig großen Durchmesser hat. Besitzt jedoch die Kontaktwalze einen großen Durchmesser, ist zwischen dieser und der sich bildenden Wickelrolle ein verhältnismäßig schlanker Einlaufkeil vorhanden, der dazu führt, daß mitgeris- sene Luft zwischen die aufgewickelten Lagen der Wickelrolle geraten kann und gleichsam mit in die Rolle eingewickelt wird. Große Kontaktwalzen werden jedoch bei bekannten Aufwickelvorrichtungen verwendet, da diese es ermöglichen, die zum Wechsel der Wickelrollen erforderlichen Einrichtungen räumlich unterzubrin- gen.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung der eingangs angegebenen Art zu schaffen, bei der das Einziehen von Luft beim Wickeln in die Wickelrolle vermieden oder zumindest verringert ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Kontaktwalze jeweils eine Walze eines aus mehreren Walzen bestehenden Kontaktwalzensterns ist, und daß die Walzen des Kontaktwalzensterns in einem in einem Maschinengestell drehbar gelagerten Gestell mit gleichem Abstand von dessen Drehachse drehbar gelagert sind.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht es, die Wickelrolle mit jeweils einer Kontaktwalze des Kontaktwalzensterns zu wickeln, die einen beliebig kleinen Durchmesser aufweisen kann. Der erfindungsgemäß verkleinerte Durchmesser der Kontaktwalze bildet mit der Wickelrolle einen stumpfen Einlaufkeil, so daß das Ein- ziehen von Luft in die sich bildende Wickelrolle verhindert oder zumindest stark ver- ringert wird. Da die jeweils an die Wickelrolle angestellte Kontaktwalze eine Walze eines Walzensterns ist, kann dieser Walzenstern etwa den Durchmesser der be- kannten großen Wickelrolle aufweisen, so daß sich die zum Rollenwechsel not- wendigen Einrichtungen räumlich in gleicher Weise unterbringen lassen, wie dies bei einer Kontaktwalze mit großem Durchmesser möglich ist. Die erfindungsgemäß im Durchmesser verkleinerte Kontaktwalze läßt sich mit einem schmaleren Berüh- rungsstreifen an die sich bildende Wickelrolle anstellen, so daß die Kontaktwalze mit höherer Flächenpressung an der sich bildenden Wickelrolle anliegt, und da- durch das Eindringen von Luft verhindert oder verringert und das Wickeln von Wik- kelrollen mit der erforderlichen Festigkeit ermöglicht. Da die erfindungsgemäß in ihrem Durchmesser verkleinerte Kontaktwalze einerseits einen stumpfen Einlaufkeil bildet und andererseits aufgrund der vergrößerten Flächenpressung das Eindringen von Luft durch Abquetschen verhindert, lassen sich feste Wickelrollen guter Qualität herstellen.

Zweckmäßigerweise sind die Walzen des Kontaktwalzensterns mit gleichen Win- kelabständen in dem Gestell gelagert. Der Kontaktwalzenstern kann beispielsweise aus vier Walzen bestehen.

Die Kontaktwalzen des Kontaktwalzensterns können durch einen Zahnriemen, eine Kette oder aber auch durch Zahnräder angetrieben sein.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß das Gestell des Kontaktwalzensterns auf einer im Maschinengestell gelagerten Welle gelagert ist, von der der Drehantrieb der Walze abgeleitet ist.

Zweckmäßigerweise ist die Zuführungseinrichtung für jeweils eine neue Wickelhül- se oder einen neuen Wickelkern auf einem Träger angeordnet, der mit gleicher Drehachse wie das die Kontaktwalzen lagernde Gestell drehbar im Maschinenge- stell gelagert und mit diesem Gestell verriegelbar ist.

Bei der bekannten Wickelvorrichtung ist es erforderlich, zum Durchtrennen der Materialbahn eine schwenkbare Rolle vorzusehen, der die Bahn von der Kontakt- walze abhebt. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung hingegen ist es möglich, daß das Messer zwischen zwei Rollen des Rollensterns einfährt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen Fig. 1 bis 4 schematische Seitenansichten einer Wickelvorrich- tung mit unterschiedlichen Stellungen der die neue Wickelwelle bildenden Wickelhülse und Fig. 5 einen Schnitt durch den Kontaktwalzenstern mit neu anzuwickelnder Wickelwelle der Wickelvorrichtung nach Fig. 1.

Aus Fig. 1 ist ein hinteres Seitenteil 1 eines Maschinengestells ersichtlich, dessen vorderes Seitenteil aus Gründen der vereinfachten Darstellung entfernt ist. Zwi- schen den Seitenteilen 1 ist eine Welle 2 gelagert, auf deren das Seitenteil 1 über- ragenden Wellenzapfen ein Zahnrad 3 aufgekeilt ist, das von einem nicht darge- stellten Motor über einen Zahnriemen 4 angetrieben wird. Auf der Welle 2 ist über Wälzlager die Lagerbuchse 5 eines Gestells 6 drehbar gelagert, das mit vier gleiche Wickelabstände voneinander aufweisenden Armen 7 versehen ist. Das Gestell 5,6 ist spiegelbildlich zueinander auf den beiden Endbereichen der Welle 2 gelagert.

Die radialen Arme 7 des Gestells sind durch zu der Welle 2 parallele Stangen 8 miteinander verbunden. Auf den Stangen 8 sind über Wälzlager die Kontaktwalzen 9 drehbar gelagert. Mindestens an einem Ende sind die Kontaktwalzen 9 mit ver- zahnten Zahnrädern 10 versehen, über die ein Zahnriemen 11 läuft. Der in Fig. 4 strichpunktierte Zahnriemen 11 läuft über sämtliche Zahnräder 10 der vier Kontakt- walzen 9 und umschlingt zwischen zwei Kontaktwalzen ein auf die Welle 2 aufge- keiltes Zahnrad 12 schlaufenartig, das somit die vier Kontaktwalzen 9 antreibt. Die die Kontaktwalzen lagernden Arme 7 des Kontaktwalzensterns sind an ihren äuße- ren Enden mit Bohrungen 13 versehen, in die im Wechsel den Kontaktwalzenstern gegenüber dem Maschinengestell fixierende Bolzen 14 oder den Kontaktwalzen- stern mitnehmende Bolzen 15 greifen.

In dem Seitenteil 1 ist eine Buchse 16 befestigt, in der der arretierende Bolzen 14 in Richtung des Doppelpfeils A durch eine Druckmittel-Kolben-Zylindereinheit 17 hin- und herbeweglich ist, so daß in der aus Fig. 5 ersichtlichen Stellung der Kontakt- walzenstern gegenüber dem Maschinengestell undrehbar festgelegt ist.

Konzentrisch zu der Welle 2 ist über einen mit dem Seitenteil 1 verbundenen Flansch 18 ein Rohrstück 19 mit dem Seitenteil 1 verbunden. Auf diesem Rohrstück 19 ist über eine Buchse 20 durch Wälzlager eine Platte 21 drehbar gelagert, die mit einem nicht näher dargestellten Drehantrieb versehen ist. Auf der Platte 21 ist eine den Verriegelungsbolzen 15 in Richtung des Doppelpfeils B bewegender Antrieb 22 befestigt, der den Verriegelungsbolzen 15 in und außer Eingriff mit den Verriege- lungsbohrungen 13 der Arme 7 des Kontaktwalzensterns zu bringen vermag.

In Führungen der Platte 21 ist eine Stange oder ein Profil 25 längs verschieblich geführt, das an seinem Ende eine Aufnahme 26 für eine neu anzuwickelnde Wik- kelwelle 27 bzw. eine Wickelhülse 28 trägt. Die Aufnahme 26 ist durch die Kolben- stange 29 einer Druckmittel-Kolben-Zylindereinheit 30 hin-und herverschieblich, deren Zylinder auf einem Zapfen 31 der Platte 21 schwenkbar gelagert ist. Zur Festlegung der Wickelwelle 27 in den beiden Aufnahmen 26, von denen in Fig. 5 nur eine dargestellt ist, ist die Platte 21 mit einem Widerlager 32 versehen.

In dem Seitenteil 1 ist ein zweiarmiger Hebel 35 schwenkbar um den Achszapfen 36 gelagert, dessen äußeres Ende ein Trennmesser 37 trägt, das durch eine Druckmittel-Kolben-Zylindereinheit 38, deren Zylinder gelenkig mit dem Seitenteil 1 und dessen Kolbenstange mit dem inneren Arm des zweiarmigen Hebels 35 gelen- kig verbunden sind, in der aus Fig. 3 ersichtlichen Stellung zwischen die an die Wickelrolle 40 angestellte Kontaktwalze 9'und die entgegen der Laufrichtung der aufzuwickelnden Bahn 41 folgende Kontaktwalze 9"die Bahn 41 durchtrennt.

Beim Wickeln der Wickelrolle 40 läuft die auf die Wickelrolle 40 aufzuwickelnde Bahn 41 über die drei Kontaktwalzen 9', 9"und 9"', wobei allerdings nur die an die Wickelrolle 40 angestellte Kontaktwalze 9'momentan die Funktion einer Kontakt- walze hat, während die anderen beiden Walzen 9"und 9"'nur die Funktion von Zuführungswalzen haben.

Ist in der aus Fig. 3 ersichtlichen Weise die aufzuwickelnde Bahn 41 durch das Trennmesser 37 getrennt worden, wird das Bahnende auf die fertig gewickelte Wik- kelrolle 40 aufgewickelt und die Wickelrolle 40 zum Zwecke des Rollenwechsels abgeschwenkt.

Der durch den Trennschnitt gebildete Bahnanfang wird sodann auf die Wickelwelle 27 bzw. Wickelhülse 28 aufgewickelt, die sich in den Fig. 1 und 2 noch in ihrer Be- reitschaftsstellung und in Fig. 3 in ihrer Anwickelstellung befindet. Das Anwickeln der Bahn kann dabei dadurch erfolgen, daß die Wickelhülse mit einem Klebstoff- auftrag versehen oder aber besondere Anwickelvorrichtungen vorgesehen sind.

Eine Vorrichtung zum Zuführen der Wickelhülsen zu der Wickelvorrichtung ist bei- spielsweise aus DE 39 03 270 C2 bekannt, auf die bezug benommen wird.

Nachdem die Wickelwelle aus ihrer Bereitschaftsstellung durch entsprechende Be- tätigung der Druckmittel-Zylinder-Kolbeneinheit 20 in ihre aus Fig. 3 ersichtliche Anwickelstellung bewegt worden ist, in der die neue Wickelhülse 28 an der Kon- taktwalze 9"anliegt, wird die Blockade des Wickelsterns gegenüber dem Gestell durch Ziehen des Verriegelungsbolzens 14 gelöst und der Mitnahmebolzen 15 in eine Bohrung 13 des Walzensterns eingefahren, so daß der Kontaktwalzenstern durch Drehen der Platte 21 über deren Antrieb um 90° in die aus Fig. 4 ersichtliche Stellung gedreht wird, in der sich die angewickelte Wickelhülse nunmehr in ihrer endgültigen Wickelstellung befindet, in der die Wickelrolle von den Schwenk-und Tragarmen der Wickelrolle übernommen und entsprechend der Zunahme des Durchmessers der Wickelrolle von der Kontaktwalze unter Aufrechterhaltung des notwendigen Drucks abgeschwenkt wird.

Die Kontaktwalzen werden in der aus Fig. 5 ersichtlichen Weise über die Welle 2, das Zahnrad 3 und den Zahnriemen 4 von einem nicht dargestellten Antrieb ange- trieben.

Selbstverständlich kann zusätzlich auch die sich bildende Wickelrolle mit einem Antrieb versehen sein.

Das Wickeln der Wickelrolle erfolgt grundsätzlich in der aus DE 42 00 478 A1 be- kannten Art, jedoch mit dem Unterschied, daß statt einer großen Kontaktwalze 4 vier kleine Kontaktwalzen vorgesehen sind, die im Wechsel die Funktion der an die Wickelrolle angestellten Kontaktwalze übernehmen.




 
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