DE1574325C - Maschine zum Wickeln dunner, schma ler Streifen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrilTt eine Maschine zum Wickeln dünner, schmaler Streifen, z. B. Tonbänder, mit einem parallel zur Wickelebene schwenkbar gelagerten Arm, an dem ein rohrförmigen Unilcnkteil angeordnet ist, über den der Streifen einer am freien Ende des Schwenkarms frei drehbar gelagerten, während des Wickeins auf die Umfangsllüche der gewickelten Rolle drückenden Andrückrolle zugeführt wird.

Bei Vorrichtungen der Art, in denen die Erfindung bevorzugt angewandt werden soll, wird eine verhältnismäßig breite Bahn dünnen Materials in mehrere schmale Streifen geschlitzt und zu Rollen auf einzelne Kerne gewickelt. Ein veränderlicher, das Wickeln der Rollen beeinflussender Faktor ist die normale Stärkenabweichung des besonderen Materials. Demgemäß ist es üblich, die Kerne auf einem gemeinsamen Dorn derart anzuordnen, daß jeder Kern unabhängig von den anderen auf dem Dorn in einem Ausmaß schlüpfen kann, welches der Spannung des darauf gewickelten Slreifenmatcrials entspricht. Im allgemeinen wird dies dadurch bewerkstelligt, daß auf dem Dorn jeweils zwischen den benachbarten Kernen Abstandsringe angeordnet werden. Diese Abstandsringe sind jeder für sich auf dem Dorn verkeilt, und die Anordnung der Kerne und Abstandsringe wird axial durch geeignete Spannvorrichtungen, die auf jedem Ende des Dorns angeordnet sind, zusammengeklemmt. Auf diese Weise werden die Abstandsringe vom Dorn zwangläufig angetrieben, während jeder Kern frei gegenüber dem Dorn schlüpfen kann, wenn die Spannung des betreffenden Streifens die auf die Kernenden durch die benachbarten Abstandsringe ausgeübte Reibungskraft überschreitet. Diese Anordnung wird allgemein als Differentialwickeln bezeichnet.

Bei einer bekannten Vorrichtung der eingangs erwähnten Art zum Wickeln fortlaufender Materialbahnen nach der deutschen Auslegeschrift 1 205 356 werden diese Materialbahnen am Umfang der gewickelten Rolle über eine Andrückrolle geführt, die schwenkbar zur gewickelten Rolle an einem Schwenkarm gelagert ist. Dieser ist auf einer stationären Achse über ein Freilaufgesperre gelagert, so daß eine Schwenkbewegung nur im Sinne eines zunehmenden Durchmessers der gewickelten Rolle erfolgen kann. Dabei dienen Teile des Freilaufgespcrres als Um-Icnkelemente für die Materialbahn. Die Schwenkachse und die damit übereinstimmende Achse der Umlenkelemcntc haben beträchtlichen Abstand von der Andrückrolle. Damit lassen sich nicht dünne, schmale Streifen mit hoher Geschwindigkeit wickeln, weil ein Auswandern der Streifen beim Aufwickeln nicht verhindert werden könnte. Es entstünde eine Rolle, deren Windungen nicht in einer Ebene liegen wurden. In den weiterhin bekannten Wickelvorrichtungen nach den deutschen Patentschriften 550 155 und 637 117 sowie 844 530 sind zwar Unilcnkelement und Andrückrolle nahe beieinander angeordnet, aber auch damit wird ein Auswandern schmaler, dünner Streifen bei hohen Geschwindigkeiten nicht in ausreichendem Maße verhindert.

Dieser Nachteil läßt sich bei der bekannten Ausführung auch nicht einfach dadurch behüben, daß gemäß der vorveröffenllichten deutschen Auslegeschrift 1 072 OHO und dem vorbekannten deutschen Gebrauchsmuster I 859 883 der Innenraum der Umlunkelemente mit einer Druckluftquelle verbunden wird, um ein Luftkissenlager für die Materialbahn zu bilden. Abgesehen davon liegt den beiden zuletzt genannten Druckschriften auch nicht die Aufgabe zugrunde, die vorstellend im Zusammenhang mit.

der deutschen Auslegeschrift 1 205 356 genannten Nachteile beim Wickeln dünner, schmaler Streifen zu beheben. Bei der deutschen Auslegeschrift 1 072 080 soll durch die luftdurchlässigen Rollen der gewichts- und fertigungsmäßige Anteil des Gesamtaufwandes der Maschine herabgesetzt werden, weiterhin sollen umfangreiche Bearbeitungsmaßnahmen, Auswuchten und eine kostspielige Lagerung vermieden werden. Diese luftdurchlässigen Walzen werden vor allem für große Materialbreiten vorgeschlagen, bei denen die nach dieser Druckschrift angestrebten Vorteile erst ihre besondere Bedeutung erhalten.

Dem deutschen Gebrauchsmuster 1 859 883 liegt die allgemeine Aufgabe zugrunde, die Reibung zwischen einem feststehenden schrägen Umlenkstab und

ao einer Materialbahn herabzusetzen, wobei es sich ebenfalls um breite Materialbahnen handelt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Wickelmaschine der eingangs genannten Art zu schaffen, die in der Lage ist, Rollen mit gleichförmiger Spannung zu wickeln, bei denen die Seitenkanten aller Windungen in einer gemeinsamen Ebene liegen. Hierbei entsteht ein besonderes Problem, wenn die zu wickelnden Streifen aus einem dünnen, schmalen Film, beispielsweise einem Tonband, bestehen und der Wickelvorgang mit hoher Geschwindigkeit durchgeführt wird, da der Einschluß von Luft zwischen der äußersten Windung und dem auflaufenden Streifen bewirkt, daß der Streifen trotz der Tatsache, daß er unter einer gewissen Spannung steht, wandert. Es wird darauf hingewiesen, daß dieses Problem beim Wickeln breiter Materialbahnen, wie beispielsweise Papier und Filme größerer Breite od. dgl., nicht besteht, da diese Materialarten eine größere seitliche Stabilität haben.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß am freien Ende des Schwenkarmes wenigstens ein rohrförmiger, aus gesintertem Material bestehender, eine luftdurchlässige Zylinderwand aufweisender und an eine Druckluftquelle angeschlossener Umlenkteil angeordnet ist, an welchem ein Flansch angeordnet ist, dessen Außendurchmesser größer als der des Umlenkteils ist, wobei Streifen und Flansch zueinander seitlich verstellbar sind. Mit der erfindungsgemäß ausgebildeten Maschine können Rollen dünner, schmaler Streifen mit hoher Geschwindigkeit in einwandfreier Weise gewickelt werden, wobei die Rollen glatte Seiten aufweisen.

Die crfindiingsgemäße Maschine erzeugt glatt gewickelte Rollen verhältnismäßig schmaler Streifen aus dünnem Film mit einer Geschwindigkeit von etwa 330 m je Minute. Obwohl die Vorrichtung allgemein auf diesem Gebiet verwendbar ist, ist sie insbesondere zum Wickeln von Filmstreifen geeignet, die eine Stärke in der Größenordnung von 0,006 mm haben, der in schmale Bänder mit einer Breite von etwa 3 bis 25 mm geschlitzt worden ist.

Hierbei bildet die poröse Wandung, in der die

Luftdurchgänge sehr eng beieinander liegen, ein Luftlager mit außerordentlich günstigen Eigenschaften.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung trägt der Schwenkarm einen zweiten, an die Drucklufti|uelle angeschlossenen, übereinstimmend

i 574 02b

mit dem ersten ausgebildeten Uinlenkteil, wobei der Streifen über beide Umlenkteile der Andrüekrolle zugeführt ist. Zweckmäßig ist jeder Umlenkteil lösbar mit einem am Schwenkarm befestigten Zapfen verbunden, der einen Flansch aufweist.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist eine zwischen dem Schwenkarm und einem Stützteil wirksame, selbsttätig einrastende und von Hand lösbare Verriegelungsvorrichtung vorgesehen,

zugeordneten Kerne auszuüben und aufrechtzuerhalten. Dies bewirkt einen Schlupf der Kerne gegenüber dem Dorn. Mit zunehmendem Rollendurch-, messer nimmt der Schlupf ties Kerns zu. Dieser jeweilige Kernschlupf gleicht die normalen Slärkenunterschiede des jeweiligen Streifenmaterials aus, so daß die Windungen der einzelnen Rollen im wesentlichen eine gleichmäßige Spannung aufweisen.

Zusätzlich zu dem Wickein einer jeden Rolle mit

die den Schwenkarm in einer Stellung hält, in der io gleichmäßiger Spannung ist es erwünscht, eine Rolle das freie Ende desselben einen vorbestimmten Ab- zu erzeugen, die glatte Seitenflächen hat, d. h., daß stand von der Achse der gewickelten Rolle aufweist. die Seitenränder einer jeden Windung in einer ge-Durch die Erfindung werden neuartige, jedem meinsamen Ebene liegen. Hierdurch entsteht ein Kern zugeordnete Führungen geschaffen, die den Problem, wenn das Material ein dünner, schmaler Streifen beim Wickeln führen, um dadurch gewik- 15 Film ist und der Wickelvorgang mit hoher Gekelte Rollen herzustellen, deren Windungskanten schwindigkeit durchgeführt wird, da der Einschluß

von Luft zwischen der äußersten Windung und dem ankommenden Streifen bewirkt, daß dieser trotz der Tatsache, daß er unter einer' gewissen Spannung steht, auswandert. Dieses Problem wird mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung gelöst.

Jedem Kern ist ein Schwenkarm 24 zugeordnet, dessen eines Ende schwenkbar mit einem U-förmigen Stützteil 25 mittels eines Gelenkstiftes 26 verbunden

Fig. 3 einen Querschnitt nach Linie III-III der 25 ist. Das Stützteil weist ein unteres gegabeltes Ende Fig. 2, auf, das eine_vSchiene 27 übergreift, die fest an der

Fig. 4 eine Seitenansicht des freien Endes des Maschine angeordnet ist und sich parallel zum Dorn Schwenkarms, 20 erstreckt. Eine Stellschraube 28 dient zur Be-

Fig. 5 einen Querschnitt nach der Linie V-V der festigung des Stützteils an der Schiene, nachdem der F i g. 2 in vergrößertem Maßstab, und 30 Schwenkarm 24 ordnungsgemäß mit dem zugeord-

Fig. 6 eine Teilansicht ähnlich der Fig. 2, wo- neten Dorn 20 ausgerichtet worden ist. Am freien bei jedoch zwei luftdurchlässige Umlenkteile vom Ende des Schwenkarms ist ein luftdurchlässiger Um-Schwenkarm getragen werden. lenkteil 29 und eine Andrückrolle 30 vorgesehen,

Es wird nunmehr auf Fig. 1 Bezug genommen, deren Konstruktion nachfolgend beschrieben werden in der verhältnismäßig schmale Streifen aus dünnem 35 soll. Einstweilen wird darauf hingewiesen, daß ein Material, wie beispielsweise Tonbänder, mit 10 be- biegsames Rohr, das als Druckluftquelle 31 für das zeichnet sind. Diese Streifen sind aus einer breiten Umlenkteil 29 dient, am Schwenkarm mittels einer Materialbahn durch einen üblichen fortlaufenden geeigneten Klemme 32 befestigt ist und mit einem Schneidvorgang hergestellt und laufen über eine Ende in das Umlenkteil hineinragt, während das Leerlauf rolle Il und eine mit konstanter Geschwin- 40 andere Ende mit einem Luftverteilungsrohr 33 mitdigkeit angetriebene Zugrolle 12. Benachbarte Strei- tels einer üblichen Kupplung 34 verbunden ist, wobei

innerhalb enger Toleranzen ausgerichtet sind.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand von Ausführungsbeispielen erläutert, die in der Zeichnung dargestellt sind. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Wickelvorrichtung,

Fig. 2 eine Seitenansicht des Schwenkarmes mit den zugeordneten Teilen,

fen werden mit Abstand zueinander angeordneten Wickelstationen der Maschine zugeführt und zu einzelnen Rollen gewickelt. Im einzelnen werden die mit den ungeraden Bezugsziffern 13 bezeichneten 4: Streifen über die Leerlaufrollen 14 und 15 einer ersten Wickelstation zugeführt, während die mit den geraden Bezugsziffern 16 bezeichneten Streifen über die Leerlaufrollen 17 und 18 einer zweiten Wickelsich das Luftverteilungsrohr entlang der Schiene 27 erstreckt und daran befestigt ist. Unter Druck gehaltene Luft innerhalb des Luftverteilungsrohres strömt durch die Wand des Umlenkteils 29, so daß der Streifen 13 auf einem Luftfilm abgestützt ist, wenn er zur Andrückrolle 30 läuft. Der Schwenkarm 24 ist um den Gelenkstift 26 frei schwenkbar gelagert, und die Spannung des Streifens drückt die Andrück

station zugeführt werden. In der ersten Wickelstation 50 rolle 30 in die Anlage an die gewickelte Rolle 22.

ist ein Dorn 20 angeordnet, der mehrere Kerne trägt, Die gestrichelten und die vollen Linien zeigen die

von denen der am Ende befindliche Kern 21 in die- Stellungen des Schwenkarms bei Beginn und am

scr besonderen Ansicht sichtbar ist. Die Kerne sind Ende des Wickelvorgangs. In Fig. 1 wird die Rt)IIe

mit einem Abstand zueinander angeordnet, der der im Uhrzeigersinne gewickelt. Falls erwünscht, kann

Breite der geschnittenen Streifen entspricht, und zwar 55 die Rolle in umgekehrter Richtung gewickelt werden,

durch einzelne Abstandsringe, die jeweils mit dem indem der Streifen über die rechte Seite der An-

Dorn verkeilt sind. Diese Zusammenstellung der drückrolle anstatt über die linke Seite, wie gezeigt,

Kerne und Abstaiulsringe wird axial durch an jedem P.iidc des Doms angeordnete geeignete Mittel zugeführt wird.

Die Konstruktion und Zusammenstellung ck-s

sammengeklebt, wobei die Stirnflächen der Kerne in 60 Sehwenkarnis, der den !undurchlässigen IJnilenktdl

Reibungsaiilage an die Stirnflächen der .Abstandsringe in üblicher Weise gedrückt werden.

Bevor der Wickclvorgang beginnt, werden die Finden des Streifenmaterials mittels Klebstreifen an

29 trägt, soll nunmehr unter Bezugnahme auf die F i j». 2 bis 5 beschrieben werden. Der Schwenkarm 24 ist frei schwenkbar tun den Gelenkstift 26 angeordnet, der einen Preßsitz in ausgerichteten Löchern

den zugeordneten Kernen befestigt. Der von einem 65 aufweist, die in den mit Abstand angeordneten Sehengesonderten Motor angetriebene Dorn 20 wird dann kein des Stützteils 25 vorgesehen sind. Ein Hebe! 36 mit einer Drehzahl angetrieben, um eine vorbe- ist zwischen den Abstand zueinander aufweisenden stimmte Spannung der Streifen beim Wickeln auf die Schenkeln angeordnet und schwenkbar auf einem

Stift 27« gelagert, der in miteinander fluchtenden, in den oberen Verlängerungen der Schenkel vorgesehenen Löchern einen Preßsitz aufweist. Der untere Abschnitt dieses Hebels wird durch eine Feder 38 gegen die bogenförmige Endfläche des Schwenkarms gedrückt, in der eine Ausnehmung 39 vorgesehen ist. Der Hebel 36 und die Feder 38 bilden zusammen mit der Ausnehmung 39 die Verriegelungsvorrichtung. Während des normalen BelricbsbcrcichsdcsSchwenkarnis, d. h. von Anfang bis linde des Wickclvorgangs, liegt der Hebel gleitend an dem bogenförmigen Ende des Schwcnkarms an. Hei Beendigung des Wickelvorgangs wird der Schwenkarm von der Bedienungsper- ;;on entgegen dem Uhrzeigersinne verschwenkt, bis das untere linde des Hebels in die Ausnehmung 39 einfällt, so daß der Schwenkarm dann in der angehobenen Stellung gehalten wird, um die Abnahme der gewickelten Rolle vom Dorn, das Aufsetzen eines neuen Kerns darauf und die Befestigung des Streifenendes an dem neuen Kern zu erleichtern. Danach wird das vorstehende linde des Hebels verschwenkt, um das untere linde aus der Ausnehmung zu lösen, wobei der Schwenkarm von Hand abgesenkt wird, um die Andrückrolle 30 in Anlage an den Kern zu bringen.

Es wird insbesondere auf Fig. 5, die einen vergrößerten Querschnitt nach Linie V-V der Fig. 2 zeigt, Bezug genommen. Das luftdurchlässige Um-Icnkteil 29 ist ein poröses, rohrförmiges Teil aus gesintertem Metall mit einem abgeschrägten Senkloch in der Stirnwand. Ein Buchscnlagcr besitzt einen Zapfen 40, der in ein im Schwenkarm 24 vorgesehenes Loch mit Preßsitz eingesetzt ist, wobei ein Flansch 41 zum Teil innerhalb einer im Schwenkarm vorgesehenen Ausbohrung angeordnet ist und ein axialer Abschnitt 42 eine darin vorgesehene Gewindebohrung aufweist. Eine Senkkopfschraube 43 dient zur Befestigung des rohrförmigen Umlenkteils 29 an dem Buchsenlager. Das Ende des die Druckluftquelle bildenden biegsamen Rohres erstreckt sich durch ein radiales, im Zapfen 40 des Buchsenlagcrs vorgesehenes Loch und ist durch Kleben darin befestigt. Das 'offene Ende dieses Rohres steht mit einem Loch 44 in Verbindung, das in dem Buchscnlagcr ausgebildet ist und an der Oberfläche des Flansches 41 mündet. Auf diese Weise ist ein Luftkanal zwischen dem linde des biegsamen Rohrs und der Innenwand de;; luftdurchlässigen rohrförmigen Umlenktcils 29 geschaffen. Bei Aufrcchtcrliallung eines geeigneten Luftdrucks innerhalb des biegsamen Rohres strömt Luft ununterbrochen durch die in der Wand des rohrförmigen Umlenkleits gebildeten-Poren'. Demgemäß wird der über das rohrförmigc Umlenkteil hinweglaufendc Abschnitt des Streifens 13' auf diesem mittels eines Luftfilms abgestützt. Das Umlcnktcil hat eine axiale Li'ui".e, die etwas größer als die Breite des Streifens 23 ist, und kann leicht durch ein Umlenkteil geringerer oder größerer Länge ersetzt werden, wenn ein Streifen anderer Breite in Rollcnform gewickelt werden soll.

Wie aus F i g. 5 ersichtlich, weist die Andrückrolle einen aus weichem elastischem Material, z. B. weichem Gummi, bestehenden Überzug 46 auf, der auf einen Melallrirtg 47 geklebt ist. Zwei' Kugellager 48 sind mit ihren inneren Laufringen auf einen Zapfen 49und mit ihren äußeren Laufringen in den Ring 47 mit Pießsilz'eingesetzt'. Der Führuiiusarm 24^: istrriit einem Loch zur Aufnahme des Zapfens 49 versehen.

das von einem Schlitz 50 (siehe F i g. 2 und 4) geschnitten wird, so daß der Zapfen am Führungsarm mittels einer Schraube 51 befestigt werden kann. Die Rolle ist um ihre Lager frei drehbar und mit dem luftdurchlässigen Umlcnkteil 29 ausgerichtet. Bei Anbringung an der Maschine wird der Schwenkarm 24 so eingestellt, daß er in einer Ebene mit der Seitenkante des ankommenden Streifens 13 liegt, der Streifen zwangläiifig in Anlage am Flansch 41 der.

Buchsenlagcrs gehalten wird. Da der Streifen an dieser Stelle von einem Luftfilm gelragen wird, stellt der wirksame Druck des Streifens gegen den Flansch während des Wicklungsvorgangs einen Minimumwert dar, wodurch ein Umrollen der Streifenkantc

,₅ oder eine Verzerrung des Streifens auf Grund ungleichmäßiger darauf ausgeübter Spannung vermieden wird. Auf diese Weise hält das im wesentlichen vondcm luftdurchlässigen Umlcnkteil 29 und dem Flansch 41 gebildete Luftlager den Streifen in einer genauen Bewegungsbahn, wenn er über die nächste Andrückrolle und auf den Kern läuft. Da die Andrückrolle unter Druck an der äußersten Windung der Rolle angreift, werden Lufteinschlüssc vermieden. Weiterhin werden durch das schwimmende Luftlager zur Aufrechlerhaltung der Ausrichtung des Streifens und die Verwendung einer weichen Andrückrolle Beschädigungen des Streifens, wie beispielsweise Kratzer auf der Oberfläche, vermieden. Es ist deshalb möglich, dünne Filmstreifen, die überzogene Oberflächen, wie beispielsweise Überzüge aus Klebstoff, Oxyd usw. haben, mit hohen Geschwindigkeiten zu glatten RoI- ■ lcn aufzuwickeln.

Bei bestimmten Materialien ist es vorteilhaft, daß sich eine wesentliche Länge des Streifens der Rolle in einer tangentialcn Ebene nähert. Eine derartige Wickclanordnung ist in der Tcilscitenansicht der F i g. 6 gezeigt. Hier trägt der Schwenkarm 24' zwei luftdurchlässige Umlenkteile 29, 29', denen Druckluft unmittelbar durch die biegsamen Rohre 55 und 56 zugeführt wird, die mittels geeigneter T-Anschlußstücke 57 mit der Druckluftqucllc 31 verbunden sind.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Maschine zum Wickeln dünner, schmaler Streifen, z. B. Tonbänder, mit einem parallel zur Wickclcbene schwenkbar gelagerten Arm, an dem ein rohrförmigcr Umlcnktcil angeordnet ist, über den der Streifen einer am freien Ende des Schwenkarms frei drehbar gelagerten, während des Wickclns auf die Umfangsflächc der gewickelten Rolle drückenden Andrückrolle zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß am freien Ende des Schwcnkarms wenigstens ein rohrförmigen aus gesintertem Material bestehender, eine luftdurchlässige Zylinderwand aufweisender und an eine Druckluftquclle (31)¹ angeschlossener Umlcnktcil (29, 29') angeordnet ist, an welchem ein Flansch (4i) angeordnet ist, dessen Außendurchmesscr größer als der des Umlenktcils (29, 29') ist, wobei Streifen und Flansch zueinander seitlich verstellbar sind.

2. "Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkarm (24') einen zweiten, an die Druckluftquelle änucschlosscnen.

übereinstimmend mit dem erstcrt (29) ausgebildeten Umlcnktcil (29') trägt, und daß der Streifen überbcide Umlcnktcilc (29^!ιιιηΙ 29') der Andrückrolle (30) zugeführt ist.

3. Maschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Umlenkteil (29, 29') lösbar mit einem am Schwenkarm (24, 24') befestigten Zapfen (40) verbunden ist, der den Flansch (41) aufweist.

4. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine zwischen

dem Schwenkarm (24, 24') und einem Stützteil (25) wirksame, selbständig einrastende und von Hand lösbare Verriegelungsvorrichtung (36, 38, 39) vorgesehen ist, die den Schwenkarm in einer Stellung hält, in der das freie Ende desselben einen vorbestimmten Abstand von der Achse der gewickelten Rolle (22) aufweist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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