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Einrichtung zum fortlaufenden Herstellen von mit vorgefaltetem Einschlagpapier
umhüllten Rollen eines Wickelgutes Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung
zum fortlaufenden Herstellen von mit parallel zur Achsrichtung vorgefaltetem Einschlagpapier
umhüllten ringförmigen Rollen eines Wickelgutes. Es ist bekannt, daß z. B. Drähte,
Kabel und anderes Wickelgut imHandel inRollenform geliefert werden. Diese ringförmigen
Rollen werden im allgemeinen an verschiedenen Stellen mitBindfaden verschnürt und
mit einem überlappt um die Rolle gewickelten Band, beispielsweise aus Kreppapier,
als Schutzumhüllung versehen.
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Die Verschnürung sowie die Schutzumhüllung werden dabei von Hand angebracht.
Diese an sich bekannte Verpackungsmethode hat den Nachteil, daß die volle Leistung
der Maschine, welche das Wickeln derDrähte bzw. Kabel bewerkstelligt, durch bedeutende
Verlustzeiten infolge der durch die manuelle Betätigung bewirkten dauernden Unterbrechungen
nicht nutzbar gemacht werden kann. Dadurch wird der Selbstkostenpreis des Endproduktes
bedeutend erhöht.
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Es ist ferner ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Umhüllen von
Felgen, Reifen u. dgl. bekanntgeworden, bei welchem das geriffelte Einschlagmaterial
den sich drehenden Felgen in Umfangsrichtung der Länge nach zugeführt wird. Dabei
werden die seitlichen Randstreifen des Umhüllungsmaterials um die genannten Gegenstände
derart herumgeklappt, daß diese von dem Einschlagmaterial vollständig eingeschlossen
werden.
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Auch ist es nicht mehr neu, eine aus Kunststoffolie bestehende allseitig
geschlossene Umhüllung eines Ringkörpers, beispielsweise einer elektrischen Spule,
zu fertigen. Hierbei besteht die Umhüllung aus einem einzigen Stück Schlauch aus
thermoplastischem Kunststoff, dessen Länge etwa dem Umfang des Ringkörpers in axialer
Richtung entspricht, wobei der mittlere Teil der Verkleidung der inneren Ringkörperfläche
und der Stirnfläche des Ringkörpers bildet. Die Enden des Ringkörpers bilden dabei
durch Umstülpen, Überlappen und Verkleben bzw. Verschweißen die Verkleidung der
äußeren Ringkörperflächen.
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Ferner ist ein Verfahren zum Verpacken ringförmiger Gegenstände,
beispielsweise Autoreifen, bekanntgeworden. Bei dieser bekannten Methode wird ein
vorgefalzter Papierstreifen auf die der Radfelge zugekehrte Innenseite des Reifens
aufgebracht, wobei die über diesem Reifenteil hinausragenden Teile des Streifens
mit Hilfe einer Vorrichtung gegen die Seitenflächen bzw. die Lauffläche des Reifens
angepreßt werden. Die Verbindung der auf der Lauffläche des Reifens liegenden Ränder
des Papierstreifens erfolgt mit Hilfe eines Klebebandes, welches mittels einer Vorrichtung
angefeuchtet und anschließend aufgebracht wird. Schließlich ist ein Verfahren bzw.
eine Vorrichtung zum Einhüllen von ringförmigen Gegen-
ständen in vorgefalztes Papier
bekanntgeworden, welches sich dadurch kennzeichnet, daß dasEinschlagmaterial in
einer Art Matrize entsprechend den Umrissen des zu verpackenden Gegenstandes geformt
und anschließend auf diesen aufgebracht wird.
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Der Erfinder hat sich die Aufgabe gestellt, eine Einrichtung zu schaffen,
welche die Herstellung von Rollen eines Wickelgutes und die Verpackung derselben
mit vorgefalztem Papier selbsttätig bewerkstelligt. Erfindungsgemäß wird dies durch
die nachstehend gekennzeichnete Kombination mehrerer für sich und teilweise auch
in Unterkombination bekannter Merkmale erreicht, welche jedoch in dieser Zusammenfassung
neu sind.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Vereinigung folgender
Merkmale gelöst: a) eine aus zwei koaxial und fluchtend verlaufenden, voneinander
etwa entsprechend der Breite der zu wickelnden Rolle entfernt liegenden Hohlwellen
sowie einer längs der einen Hohlwelle gleitend gelagerten, mit Längsschlitzen versehenen
und das eine äußere Ende des Wickelgutes festklemmenden Hülse bestehende angetriebene
Halterung, b) eine Beschickungsvorrichtung, welche das vorgefaltete, nicht dehnbare
Einschlagpapier der Hülse etwa tangential zuführt, c) Mittel zur Aufrichtung der
Ränder des auf der Halterung aufgewickelten vorgefalteten Einschlagpapiers in radialer
Richtung nach dem Aufwickeln der ersten Lage des Wickelgutes,
d)
Mittel zum Umlegen der äußeren Enden der in radialer Richtung verlaufenden Ränder
des vorgefalteten Einschlagpapiers in Richtung auf die Außenoberfläche der aus einer
bestimmten Anzahl von Schichten bestehenden Rolle des Wickelgutes, e) eine Vorrichtung
zum Aufbringen eines Klebebandes auf die umgelegten äußeren Ränder des Einschlagpapiers.
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Vorteilhaft ist die Papierbeschickungsvorrichtung auf einer zur drehbaren
Halterung achsparallelen, schwenkbaren Schwinge befestigt, wobei die Falzräder sowie
die glatte Rolle während der Bewegung der Schwinge in Richtung der angetriebenen
Halterung mit Hilfe eines auf der Schwinge angeordneten und mit einer festen Zahnstange
zusammen arbeitenden Freilaufrades in Drehbewegung versetzt werden.
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In weiterer Ausgestaltung des Grundgedankens der Erfindung bestehen
die Mittel zum Aufrichten in radialer Richtung sowie zum Umklappen der Ränder des
gefalteten Einschlagpapiers aus in den Längsschlitzen der Hülse liegenden Armen,
welche über Lenker mittels einer in der Hohlwelle geführten Steuerstange bewegt
werden, wobei die Enden der Arme Schraubenfedern aufweisen, welche in der Betriebsstellung
der Arme über eine ebenfalls in der Hohlwelle geführte Steuerschubstange sowie über
Arme parallel zur Achse der Hülse umgelegt werden können.
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Die Erfindung ist nachstehend an Hand der Zeichnung in Form eines
Ausführungsbeispieis in rein schematischer Weise noch etwas näher erläutert. In
der Zeichnung zeigt Fig. 1 eine schematische Seitenansicht der Einrichtung gemäß
der Erfindung, Fig. 2 die Halterung, auf welcher eine Rolle des Wickelgutes gewickelt
und mit vorgefalztem Papier umhüllt wird, Fig. 3 einen senkrechten Schnitt durch
die Halterung gemäß Fig. 2, Fig. 4 die Antriebsorgane für die Halterung gemäß Fig.
2, Fig. 5 bis 12 Ansichten der gleichenTeile wie Fig. 1 bis 4 sowie die aufeinanderfolgenden
Herstellungsstufen für eine mit der Schutzumhüllung versehene Drahtrolle; Fig. 13
ist ein Ausschnitt aus der Anordnung gemäß Fig. 1.
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Aus Fig. ist zu ersehen, daß die Einrichtung im wesentlichen vier
Baugruppen hat, die zweckmäßigerweise in einem gemeinsamen Aufriß dargestellt sind
und deren Bewegungen durch entsprechende Einrichtung einander zugeordnet sind. Die
Baugruppe A umfaßt die Abwickelvorrichtung des zu Rollen zu verarbeitenden Wickelgutes.
Die Baugruppe B umfaßt die Abwickelvorrichtung und die Bearbeitungsvorrichtung für
das Einschlagpapier, mit welchem die Baugruppe C beschickt wird. In der Baugruppe
D erfolgt der sichere Verschluß der Schutzumhüllung für eine fertige Rolle.
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Baugruppe A (Fig. 1). Der aufzuwickelnde Draht 1 läuft aus einer
Vorratstrommel 2 durch eine Verzugs-und Spanneinrichtung, die aus einer gekerbten
Rolle3 besteht; der Draht wird gegen die Rillen der Rolle 3 von einem endlosen Riemen
4 gedrückt. Die Rolle 3 kann durch eine doppeltwirkende Zahnstange 5, deren hin-
und hergehende Bewegung durch einen Preßluftkolben 7 bewirkt wird, unter Anwendung
von Freilaufrädern 6 angetrieben werden. Danach Ytrird der Draht unter Ausnutzung
seines Eigengewichtes in ein
Leitrohr 8 eingeführt und durchläuft dabei eine Schneideinrichtung,
z. B. eine Metallschere 9, die durch einen Kolben betätigt wird. Eine Meßeinrichtung
10, die mit der Rolle 3 verbunden ist, erlaubt die Kontrolle der zum Aufwickeln
gewünschten Länge des Drahtes. Die Gruppe der Spanneinrichtung und das Führungsrohr
8 wird hin- und hergehend parallel zur Achse der Rolle 3 angetrieben, um das Verlegen
des Drahtes in sicherer Weise vorzunehmen. Diese Gruppe kann ferner um die Achse
der Rolle 3 schwingend gelagert sein.
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BaugruppeB (Fig. 1). Die Vorrichtung zur Beschickung der Einrichtung
mit vorgefaltetem Einschlagpapier 11 für die Schutzumhüllung setzt sich aus einer
Papiervorratsrolle 12, aus zwei mit sägezahnartigen Zähnen versehenen Falzräder
13, einer Transportrolle 14, einem Querschneider 15, der durch einen Kolben 16 gesteuert
wird, sowie einer Papierführung in Form eines Mundstückes 17 zusammen, wobei die
ganze Gruppe auf einer Schwinge 18 montiert ist, welche schwenkbar um die Achse
19 gelagert ist. Eines der gezahnten Falzräder 13 besitzt ein Freilaufrad 20, das
mit einem festen Zahnsegment 21 kämmt, wodurch das Vorschieben des Papiers im Augenblick
der Vorwärtsbewegung der Schwinge 18 erfolgt. Beim Rückschwingen wird das Papier
jedoch nicht mitgenommen. Diese Bewegung wird durch einen Preßluftkolben 22 gesteuert.
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BaugruppeC (Fig. 2, 3 und 4). Sie besteht aus zwei koaxial und fluchtend
verlaufenden Hohlwellen 23, 24, welche entsprechend der Breite der herzustellenden
Rolle voneinander entfernt liegen. Die beiden Hohlwellen 23, 24 werden gleichzeitig
von einer Zwischenwelle 25 angetrieben. Auf dem einen Wellenteil 23 gleitet eine
mit Längsschlitzen versehene Hülse 26, deren Stirnfläche Spitzen aufweist. Das Gleiten
der Hülse 26 wird z. B. durch einen Preßluftkolben 27 (Fig. 4) über eine Mitnehmerklaue
28 bewirkt. Die Spitzen der Hülse 26 fügen sich bei Bewegung gegen den anderen Wellenteil
in dessen Vertiefungen ein (Fig. 2, Stellung a2).
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Die zwei Hohlwellen23 und 24 tragen auf ihren Enden eine Anzahl von
Armen 29, deren Enden Schraubenfedern 30 aufweisen. Die Arme 29 liegen in den Längsschlitzen
der Hülse 26 und werden in senkrecht nach oben in die Betriebsstellung geschwenkt
Dieser Lagewechsel der Arme 29 wird durch eine in der Mitte der Hohlwelle gleitende
Steuerschubstange 31 bewerkstelligt, die mit den Armen 29 über Lenker 32 verbunden
ist.
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Die Enden der Federn 30 sind durch Arme 33 mit einer weiteren Steuerschubstange
verbunden, welche beweglich auf der Schubstange 31 sitzt. Die äußeren Teile der
Steuerschubstangen 31, 34 tragen Mitnehmerklauen, mit denen man die Bewegungen z.
B. mittels Preßluftkolben 35 und 36 in die verschiedenen Stellungen steuern kann
(Fig. 2, Stellungen bp b2 und Ct, C2, C3 bezüglich der Schubstangen 31 bzw. 34).
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Wie man in Fig. 1, 9 und 11 erkennt, sind in Höhe der aufgewickelten
Rolle zu beiden Seiten zwei schwingende Leitbleche 37 angebracht, die durch einen
Kolben 38 betrieben werden.
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Baugruppe D (Fig. 1). Diese Gruppe ist für die Bewicklung einer fertiggestellten
und einer mit Einschlagpapier versehenen Rolle mit Klebeband 60 vorgesehen. Diese
Gruppe weist einen Flachriemen 39 auf, der durch eine Feder 40 zwischen Rollen 41
und 42 gespannt wird. Auf diesen Riemen stützt sich ein anderer, kürzerer Riemen
43 ab, welcher über Rollen 44 und 45 gespannt ist. Das von der Vorratsrolle 46
kommende
Klebeband 60 läuft durch zwei Transportrollen 47 und 48 hindurch, vor denen ein
durch Kolben 50 betãtigter Querschneider 49 liegt. Das Klebeband durchläuft eine
Führung 51, deren Ausgang sich nahe der Stelle befindet, an welcher sich die beiden
Riemen 39 und 43 berühren. Die Achse der Rolle 45 (Fig. 13) hat an ihren Enden zwei
Scheiben 52, die durch einen gegenlaufenden und in ein Wasserbecken 54 hineinragenden
Rollensatz 53 angefeuchtet werden.
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Die Gruppe D ist auf einer schwenkbaren Wippe 55 mit Drehpunkt um
eine Achse 56 gelagert und wird durch einen Kolben 57 gesteuert. Beim Schwenken
dieser Wippe 55 betreibt ein Zahnsegment 58 die eine Transportrolle 47 mit Hilfe
eines Freilaufrades 59 wodurch das Klebeband 60 in Richtung der Führung 51 so weit
vorgezogen wird, bis es beim Austritt aus derselben durch die beiden Riemen 39 und
43 ergriffen wird. Wenn die Wippe 55 zurückschwingt, wird das Klebeband 60 durch
das Freilaufrad 59 nicht wieder zurückgezogen.
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Die Wirkungsweise der beschriebenen Einrichtung ist folgende: Wenn
eine Drahtrolle fertiggestellt ist (Fig. 5), verändert die Hülse 26 ihre Lage nach
rechts mittels ihrer Steuerklaue, welche aus der Lage a2 in die Stellung a1 (Fig.
2) gebracht wird. Die fertiggestellte Rolle fällt durch Eigengewicht von selbst
aus.
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Die Hülse 26 geht dann durch Verschiebung der Steuerklaue nach Position
a2 nach links zurück und erfaßt den Anfang des Drahtes 1, welcher bereits in Höhe
der Hülse 26 bereitliegt. Die Hohlwellen 23 und 24 setzen dann ihre Drehbewegung
fort. Gleichzeitig wird durch den Steuerkolben 22 (Fig. 6) die Halterung der Baugruppe
B gegen die Hülse 26 geschwenkt.
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Bei dieser Bewegung wenden die gezahnten Räder 13 mitgenommen, wobei
sie das Papier 11 in Querfalten legen und es zwischen die Rolle 14 und die Papierführung
17 derart weitergeben, daß die Rolle 14 gegen die untere Seite des gebremsten Papiers
und das Mundstück 17 gegen die obere Seite gepreßt wird und dadurch die vollständige
Querfaltung erzeugt. Das so gefaltete Papier wird anschließend durch das Mundstück
17 hindurchges choben und verläßt dieses am äußeren Ende. Die Länge des Mundstückes
17 stimmt mit dem Umfang der Hülse 26 überein, zusätzlich eines gewissen Übermaßes
für die Überlappung. Wenn die Hülse 26 eine Viertelumdrehung gemacht hat, gelangt
das gefaltete Papier 11 tangential an den Draht 1 und wird durch diesen sowie die
Hülse 26 festgeklemmt. Der Draht 1 ergreift dann das Papier 11, während der durch
Kolben 16 betätigte Querschneider das gefaltete Papier auf die gewünschte Länge
abschneidet. Das vorgefaltete Papier wird dann um die Hülse 26 herumgerollt (Fig.
7 und 8). Die Schwinge 18 der Baugruppe B bewegt sich dann in die Ruhelage zurück.
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Wenn die erste Drahtlage aufgewickelt ist (Fig. 8), werden durch
die Steuerschubstange 312 deren Steuerklaue von Position b, nach Position b2 rückt
(Fig. 2), sämtliche Arme 29 Iderart aus .der' Ruhelage herausgeschoben, daß das
Papier 11 radial hochgestellt wird (Fig. 9, deren linke Seite eine Zwischenstellung
der Arme zeigt). Leitbleche 37, bewegt durch einen Kolben 38> werden in Arbeitsstellung
gebracht und schieben die vom Papier 11 gebildeten Flächen von der Stelle weg, wo
der Draht 1 läuft, um zu verhüten, daß die Falten des Papier.s am Draht 1 hängenbleiben
(Fig. 9). Die Aufwicklung des Drahtes geschieht dann mit erhöhter Geschwindigkeit
bis zur völligen Aufwicklung der gewünschten Drahtlänge, z. B. 100 m (Fig. 10).
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Sobald die gewünschte Drahtlänge aufgerollt ist, wird die Steuerschubstange
34 mittels des Kolbens 36 (Fig. 4) über die Steuerklaue, die dann von c2 nach ca,
geht (Fig. 2), bewegt. Dadurch verschieben die Arme 33 die Schraubenfedern 30 derart,
daß sie eine Stellung parallel zur Achse der Hülse 26 einnehmen und somit,das gefaltete
Papier um die äußere Partie der gewickelten Rolle umlegen (Fig. 11). Das Leitrohr
8 wird durch die Leitbleche 37 gleichzeitig in die Mitte der Rolle zurückgeführt,
wodurch beim Rücklauf ein Knick gebildet wird (Fig. 11 und 12). Die Wippe 55 schwingt
aus, um den Flachriemen 39 gegen die Rolle anzulegen, die dann den Riemen mitnimmt.
Das auf den seitlichen Partien durch die Scheiben 53 und den Rollensatz 53 angefeuchtete
Klebeband 60 wird zwischen den beiden Riemen 39 und 43 vorgezogen und dabei zwischen
den Flachriemen und dem gefalteten Papier auf die umgelegten äußeren Enden des Einschlagpapiers
11 gelegt. Dadurch, daß nur die äußeren Partien des Klebebandes 60 angefeuchtet
worden sind, klebt das Band nur an seinen Rändern und verbindet somit die beiden
Ränder des Einschlagpapiers, so daß dadurch die Rolle völlig mit Papier umschlossen
wird.
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Die innere, trocken gebliebene Partie des Klebebandes 60 klebt somit
nicht an die gewickelte Drahtrolle an.
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Man kann auch Klebebänder verwenden, die nicht angefeuchtet werden
müssen.
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Zur gleichen Zeit wie das Klebeband, das durch den Querschneider
49 auf eine dem Umfang der gewickelten Drahtrolle entsprechende Länge einschließlich
einem gewissen Überstand abgeschnitten wird, wird die letzte Windung des Drahtes
aufgerollt, wobei sich die Drahtführung in der Mitte der gewickelten Rolle befindet.
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Gleichzeitig wird der Draht automatisch durch die Schneidvorrichtung
9 auf die gewünschte Länge abgeschnitten. Die Wickelvorrichtung kommt zum Stillstand,
sobald das Ende des Drahtes das Leitrohr 8 verläßt. Das Ende des Klebebandes 60
läßt das letzte Stück des Drahtes hervorschauen. Die Wippe 55 schwenkt darauf in
ihre Ruhestellung zurück. Die Hülse 26 wind dann zurückgezogen und die fertige,
mit Einschlagpapier versehene Rolle fällt über eine Gleitbahn 61 aus. Dann wiederholt
sich der Ablauf erneut in gleicher Weise.
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Zur einwandfreien Steuerung aller Bewegungen mit festgelegten Geschwindigkeiten
kann man bekannte Anlagen, z. B. Nockenwellen, verwenden, die diese Bewegungen entweder
direkt oder mittels elektrischer Kontakte, Ventile, Motoren, Elektromagneten, pneumatischer
oder hydraulischer Apparate oder aller anderen Einrichtungen einleiten.
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Wenn die beschriebene Wickelmaschine zusammen mit einer Maschine,
welche den Draht endlos herstellt, auf Serie arbeitet, dann müßte man eine Einrichtung
zur Drahtbevorratung vorsehen, in der der Draht während der Stillstandszeiten der
Wickelmaschine aufgenommen wird.