Beschreibung

Tecnnisches Gebiet der Erfindung

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

Stand derTechnik Kunststoffolien werden an einer iierstellungsanlage im Anschluß an eine Jleckstrecke oder dergleichen in mehr oder weniger warmen Zu¬ stand aufgewickelt. Jedenfalls treten noch nach dem Aufwickeln Al- terungserscheinungen, Schrumpfungserscheinungen, Kristallisations¬ erscheinungen und dergleichen auf, die die Folienlänge verkürzen. Damit die auf ewickelte Kunststoffolie durch* diese Vorgänge, die sich insgesamt als Schrumpfung auswirken, nicht leidet, muß eine sehr wei¬ che 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.

3eirr_ Abwickeln eines derart deformierten Wickels in einer Verar¬ beitungsanlage treten sogenannte Pulsationεn auf, die sich in sprung- haften Änderungen der Spannung der Bahn bzw. des Wickelzuges äußern. Solche Pulsationen erschweren die nachfolgende Bearbeitung, insbeson¬ dere das Längsschneiden und das daran anschließende Aufwickeln. Durch diese Pulsationen wird vor allem die Verarbeitungsgeschwindigkeit beeinträchtigt. Versuche zur Ausschaltung dieser Pulsationen durch eine Anpas¬ sung der Abwickeldrehzahl erweisen sich als nutzlos, weil bei der großen Masse des abzuwickelnden Wickels eine kurzperiodige achfüh¬ rung der Abwickeldrehzahl technisch nicht möglich ist. Es ist dabei zu berücksichtigen, daß die Breite eines Wickels mehrere -eter 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 Ab¬ wickelrolle verbundene Uotor-Generator durch den das Luftkissen erzeu¬ genden Überdruck im Innenraum der Umlenkführung geregelt wird. Die Wa- renbal 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 mög¬ lichen Unrundheiten der Abrollung vollständig zu kompensieren. Auch hat sich gezeigt, daß eine nur 90" umschlungene und nicht angetriebe¬ ne Leitwalze nicht ausreicht, um die restliche Pulsation von der nach- folgenden Verarbeitungsstrecke zu isolieren.

Auch die in der ÜS-PS 2 945 637 beschriebene Regelung der Abwick¬ lung unter Ausnutzung des das Luftkissen speisenden Überdrucks hat sich für Kunststoffolien nicht bewährt. Die Ursache ist darin zu se¬ hen, daß zur Erzeugung eines gleichmäßigen Luftkissendruckes ein gro- ßer Druckverlust an den Luftaustrittsöffnungen zwischen Umlenkfuh¬ rung 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 Ab- Wickelvorrichtung, daß auch beim Abwickeln empfindlicher Kunststoffo¬ lien von einem weichen Wickel Pulsationen vollständig vermieden wer¬ den.

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 Druck eßvor- richtung vorgesehen, deren Λusgangssignal zur ?>.egelung des

Motor-Generators herangezogen wird.

Eine große Umschlingung an der Umlenkfuhrung hat sich als wirk¬ sam erwiesen. Außerdem muß der Druck im Innern der Umlenkfuhrung min¬ destens dreimal größer sein als der Druck im Luftkissen. Dadurch er-

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reicht man eine sichere Speisung des Luftkissens, aucn bei Pulsatio¬ nen. Der Druck im Luftkissen selbst, der proportional zur Bandspan¬ nung ist, wird als Regelgröße für den Ilotor-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 Sollwert¬ gebers wird ein vergleichender Schaltkreis beaufschlagt, dessen Aus¬ gangsleitung die Regelgröße für den Ϊϊotor-Generator führt. Diese Rege¬ lung gewährleistet eine Abwicklung mit konstanter Drehzahl. Bei einer Veränderung des durchschnittlichen Luftdruckes im Luftkissen wird der Regler einseitig verändert und die Drehzahl des HotorGenerators korri¬ giert. Dieser Vorgang geschieht sehr allmählich mit der Abnahme des Durchmessers der Abwickelrolle. Das in der US-PS 2 945 637 darge¬ stellte aufwendige Boostersystem und die antriebsmäßige Kopplung zur AufWicklung entfallen hierbei vollkommen.

Die das Luftkissen bildende Luft strömt an den Hantellinien und an den stirnsεitigen 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 Ab¬ strömwand in Form eines Lochbleches angeordnet. Durch die Löcher die¬ ses Lochbleches wird von der abströmenden Luft Umgebungsluft ange¬ saugt, so daß dadurch eine Beruhigung der Strömung und eine Unter- drückung von Turbulenz gewährleistet ist.

In weiterer Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Länge der gemeinsamen Tangente der Umlenkführung und der nächstfolgen¬ den angetriebenen Walze kleiner als 150 mm ist. Es hat sich als zweck¬ mäßig 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 Bezug- nähme 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

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Abwickelwelle 2 mit einem abzuwickelnden Wickel 3 einer Kunststoffo¬ lie. Die Abwickelwelle 2 ist von einem Uotor-Generator 4 angetrieben. Von dem Wickel 3 läuft die Kunststoffolie 5 unmittelbar zu einer Um¬ lenkfuhrung 6, die eine sich mindestens über einen Winkel von 140° er- streckende Zylinderwandung 7 in Foπa eines Lochbleches aufweist. Im Innenraum 17 der Umlenkfuhrung 6 wird durch ein Gebläse 8 ein Über¬ druck erzeugt, damit Luft durch die Löcher des Lochbleches abströmt. Diese Luft erzeugt zwischen der Umlenkführung 6 und der Kunststoffo¬ lie 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 Luft¬ kissens ist. Dieser Druck im Innenraum 17 muß mindestens dreimal grö¬ ßer als der Druck im Luftkissen sein, damit eine gleichmäßige Spei¬ sung 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 an¬ geordnet.

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

2 . . s

P = D

Mit als der spezifische AbwickelSpannung, die etwa 2 bis 3 IT/mm' ¹ ' 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 Ab¬ hängigkeit von der Foliendicke der Druck des Luftkissens voreinge¬ stellt werden kann.

Das Luftkissen 20, das durch die aus der Umlenkführung 6 durch das Lochblech 7 ausströmende Luft erzeugt wird, absorbiert Pulsatio- nen der Folienbahn nahezu trägheitslos. Denn die rlasse des Luftkis¬ sens und der darüberlaufenden Folienbahn ist sehr gering. Die Luft des Luftkissens strömt hauptsächlich in U fangsrichtung 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 Λöströiabereich verhindert, so daß eine gleichmäßige Ahs römung erzielt wird.

Zweckmäßigerweise wird die angetriebene Umlenkwalze 9 möglichst nahe an die Umlenkführung 6 herangesetzt, so daß die gemeinsame Tan¬ gente 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 Be- reich einer Abströmöffnung des LocliDleches 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 Ausgangsleituπg eines Sollwertgebers 15 angeschlossen. Der Ver¬ gleicherkreis 14 gibt auf seiner Ausgangsleitung eine Regelspannung ab, die in einem Verstärker 16 verstärkt wird. Die verstärkte Regel¬ spannung wird dem Hotor-Generator 4 zugeführt und regelt die Drehzahl • dieses iiotor-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.