DE3733780A1 - Vorrichtung zum aufwickeln von materialbahnen auf vorratsrollen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufwickeln von Materialbahnen auf Vorratsrollen mit im wesentlichen gleicher Bahnspannung mit einer im Maschinengestell gelagerten und von einem Elektromotor angetriebenen Wickelwelle, mit einer im Maschinengestell gelagerten wippenartigen Schwinge, zwischen deren einander gegenüberliegenden frei auskragenden Armen end­ seitig frei drehbare Pendelwalzen gelagert sind, und mit einer deren Auslenkung aus ihrer waagerechten Normalstellung erfassenden Einrichtung.

Eine aus der DE-OS 15 74 466 bekannte Vorrichtung dieser Art dient dem Aufwickeln nur einer Materialbahn zu einer Vorrats­ rolle und ist mit einer wippenartigen Schwinge versehen, die die Bahn zwischen diese einfassenden gestellfesten Umlenk­ rollen zu einer U-förmigen Schlaufe auszieht und deren die Pendelwalzen tragenden, in einer Ebene liegenden Arme unter­ schiedliche Längen aufweisen, so daß nur das sich aus der Dif­ ferenz der einander entgegen gerichteten, durch die an den Armen wirkenden Bahnzugkräfte erzeugten Drehmomente ergeben­ de Drehmoment durch ein Gewicht ausgeglichen werden muß, das auf einem an der Welle der Schwinge befestigten Hebel angeord­ net ist. Diese bekannte Vorrichtung vermeidet es, daß nur eine Pendelwalze zwischen sich lagernde einarmige Schwenkhe­ belpaare, auf die die doppelte Bahnzugkraft wirkt, mit ent­ sprechend großen Gegenmomenten beaufschlagt werden müssen.

Sollen beispielsweise im Doppelnutzen hergestellte, nebenein­ ander geförderte Bahnen, beispielsweise Abreißbeutelbahnen, zu Vorratsrollen aufgewickelt werden, müssen üblicherweise zwei Wickelvorrichtungen vorgesehen werden, die jeweils mit einer Bahnspannungsregeleinrichtung versehen sind, die den Antrieb jeder Wickelvorrichtung derart steuert, daß die Bahnen mit im wesentlichen gleicher Bahnspannung aufgewickelt werden. Die Einrichtung zweier Wickelvorrichtungen mit eige­ nen Bahnspannungsregeleinrichtungen bedeutet jedoch einen erhöhten, die Anlage steuernden Aufwand.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung der ein­ gangs angegebenen Art zu schaffen, mit der sich bei verringer­ tem Aufwand gleichzeitig zwei Materialbahnen zu Vorratsrollen aufwickeln lassen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Vorrichtung der gattungsgemäßen Art dadurch gelöst, daß zwei Wickelwellen vor­ gesehen sind, von denen die erste über ein Getriebe von dem Elektromotor und die zweite durch ein Differentialgetriebe, deren erster Eingang mit der ersten Wickelwelle gekuppelt ist, und weitere Getriebemittel angetrieben ist, daß die Pen­ delwalzen zwischen den Armen der Schwinge entsprechend dem Seitenabstand der beiden aufzuwickelnden Bahnen relativ zuein­ ander in axialer Richtung versetzt gelagert sind und über jede der Pendelwalzen und diese jeweils zwischen sich einfas­ sende gestellfeste Umlenk- oder Leitwalzen je eine der beiden Bahnen geführt ist und daß die die Auslenkung der Schwinge erfassende Einrichtung über eine Steuereinrichtung und einen Servomotor in den zweiten Eingang des Differentialgetriebes in dieses einen zusätzlichen Antrieb einspeist, der die zweite Wickelwelle entsprechend der Auslenkung mit größerer oder kleinerer Drehzahl antreibt.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die beiden Wickel­ wellen für die beiden zu bildenden Vorratsrollen grundsätz­ lich nur von einem einzigen Elektromotor angetrieben, wobei die beiden Wickelwellen durch ein Differentialgetriebe mit­ einander gekoppelt sind und in den zweiten Eingang dieses Dif­ ferentialgetriebes entsprechend einer unterschiedlichen Bahn­ spannung eine Zusatzdrehzahl eingespeist wird, so daß trotz des gemeinsamen Antriebs beider Wickelwellen unterschiedliche Bahnspannungen der aufzuwickelnden Materialbahnen schnell und einfach ausgeglichen werden können. Eventuelle unterschied­ liche Bahnspannungen werden feinfühlig von den Pendelwalzen der wippenartigen Schwinge erfaßt, weil die gleichsam die Arme eines Waagebalkens bildenden Arme aus ihrer waagerechten Stellung ausgelenkt werden, wenn auf die zwischen diesen gela­ gerten Pendelwalzen unterschiedliche Bahnzugkräfte wirken. Sobald Fühleinrichtungen eine Auslenkung der Schwinge aus ihrer waagerechten Stellung melden, speist der in beide Rich­ tungen antreibbare Servomotor eine zusätzliche Antriebsdreh­ zahl in das Differentialgetriebe ein, so daß durch entspre­ chende Spannungserhöhung oder Spannungserniedrigung der auf die zweite Wickelwelle augewickelten Bahn ein die Schwinge in ihre waagerechte Stellung zurückführender Spannungsaus­ gleich stattfindet.

Die Wickelwellen können gleichachsig im Gestell gelagert sein. Zweckmäßigerweise sind sie jedoch ungleichachsig im Gestell gelagert, was den Austausch der Wickelrollen erleich­ tert. Fertig gewickelte Rollen können leichter abgenommen und beispielsweise gegen neue Wickelhülsen ausgetauscht werden.

Zweckmäßigerweise ist mit der Welle der Schwinge eine frei auskragende Fahne verbunden, die mit gestellfesten Signal­ gebern zusammenwirkt, die bei Drehung der Schwinge in beide Richtungen Signale erzeugen. Je nach Drehrichtung der Fahne wird ein Signalgeber aktiviert oder initiiert, der über die Steuereinrichtung dem Servomotor eine positive oder negative Drehzahl erteilt. In der waagerechten Null-Stellung befindet sich der Servomotor in Ruhe, so daß keine zusätzliche An­ triebsdrehzahl in das Differentialgetriebe eingespeist wird.

Nach einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgese­ hen, daß mit der Welle der Schwinge oder den Schwingenarmen kurven- oder keilförmige Bleche oder Fahnen verbunden sind, die mit gestellfesten Signalgebern in der Weise zusammenwir­ ken, daß der durch diese abgedeckten oder von diesen überfah­ renen Fläche der flächenförmigen Fühler der Signalgeber ent­ sprechende oder proportionale Signale erzeugt werden, die den in seiner Geschwindigkeit steuerbaren Servomotor mit einer den Signalen entsprechenden Geschwindigkeit antreiben. Diese Ausgestaltung ermöglicht es, über den Servo-Motor in das Dif­ ferentialgetriebe stufenlos eine positive oder negative Dreh­ zahl einzuspeisen. Diese Art der Steuerung des Servo-Motors gestattet es, den Motor bei großen Rollen, bei denen zum Regeln nur wenige Umdrehungen benötigt werden, langsam und bei kleinen Wickelrollen entsprechend scheller laufen zu lassen. Der regelbare Servomotor kann aus einem Gleichstrom- Motor oder einem frequenzgesteuerten Motor bestehen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht der Vorrichtung zum gleichzeitigen Aufwickeln zweier neben­ einander geförderter Materialbahnen,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Vorrichtung nach Fig. 1,

Fig. 3 eine Seitenansicht des linken Teils der Vorrichtung nach Fig. 1,

Fig. 4 eine Draufsicht auf die wippenartige Schwinge in vergrößerter Darstellung,

Fig. 5 eine Seitenansicht einer anderen Ausfüh­ rungsform der wippenartigen Schwinge mit kurvenförmigen mit Signalgebern zusammen­ wirkenden Fahnen und

Fig. 6 eine vergrößerte Darstellung einer den flächenförmigen Fühler eines Signalgebers abdeckenden Fahne.

Die Materialbahnen 1, 2 beispielsweise von einer Beutelher­ stellungsmaschine hergestellte, in Bahnen zusammenhängende sogenannte Abreißbeutel, die jeweils über Abreißperforations­ linien zusammenhängen, werden über den Bahnspeicher 3 der wip­ penartigen Schwinge 4 zugeführt, zwischen deren an der Schwenkwelle 5 in einer Ebene befestigten, paarweise auskra­ genden Armen 6, 7 die Pendelwalzen 8, 9 gelagert sind. Von diesen Pendelwalzen 8, 9 laufen die Materialbahnen 1, 2 über Leitrollen einer Brücke 10 zu auf den Wickelwellen 11, 12 ge­ bildeten Wickelrollen 13, 14.

Die Wickelwelle 12 wird unmittelbar von dem Elektromotor 15 über den Ketten- oder Zahnriemenantrieb 16, 17, 18 angetrieben. Die Wickelwelle 12 ist mit der Eingangswelle des Differential­ getriebes 19 verbunden. Auf die Ausgangswelle 20 des Dif­ ferentialgetriebes 19 ist ein Zahnrad 21 aufgekeilt, das über die Kette oder den Zahnriementrieb 23 und das Zahnrad 22 die Transmissionswelle 26 antreibt. Die Transmisionswelle 26 steht über den Ketten- oder Zahnriementrieb 27 mit der Wickel­ welle 11 in Verbindung.

Im folgenden werden die einzelnen Teile der Vorrichtung näher beschrieben.

Der Bahnspeicher 3 besteht aus in dem Gestell 30 etwa in einer waagerechten Ebene frei drehbar gelagerten ortsfesten Leitwalzen 31 mit einer diesen vorgeschalteten, ebenfalls ge­ stellfesten Leitwalze 32. Auf vertikalen gestellfesten Füh­ rungsstangen 34 sind Gleitbuchsen 35 längsverschieblich ge­ führt, die sogenannte Hubrechen 36 tragen, zwischen deren zinkenartig nach oben ragenden Stegen Spannwalzen 38 frei drehbar gelagert sind. Durch die Spannwalzen 38 werden die Materialbahnen 1, 2 in der aus den Fig. 1 und 3 ersichtlichen Weise zieharmonikaartig in Schlaufen gezogen. Zum Einfädeln der Bahn läßt sich der Hubrechen nach oben schieben, so daß die Spannwalzen 38 oberhalb der Leitwalzen 31 liegen und die Bahnen 1, 2 zum Einfädeln frei zwischen den Walzen hindurch­ geführt werden können, bevor diese durch Absenken des Hubre­ chens unter dessen Gewicht in Schlaufen ausgezogen werden.

Über die letzten Leitwalzen 31 des Bahnspeichers 3 laufen die Bahnen 1, 2 zu den Pendelwalzen 8, 9. Die zentrale Welle 5, an der die Arme 6, 7 der wippenartigen Schwinge 4 befestigt sind, ist in dem Gestell 30 frei drehbar gelagert. Die Bahn 1 wird von der Pendelwalze 9 zwischen den gestellfesten Umlenk­ walzen 31, 40 zu einer Schlaufe und die Bahn 2 zwischen den gestellfesten Umlenkwalzen 41, 42 von der Pendelwalze 8 zu einer Schlaufe ausgezogen.

Der Arm 6 der Schwinge 4 ist mit einer diesen verlängernden Blechfahne 45 versehen, die mit im Seitengestell befestigten Fühlern oder Initiatoren 46, 47, 48 zusammenwirkt. In der waagerechten Normalstellung initiiert die Blechfahne 45 in dem Fühler 47 ein Signal, während bei Drehung der Schwinge 4 aus ihrer Normalstellung im Uhrzeigersinne der Fühler 48 ein Signal und bei Drehung entgegen dem Uhrzeigersinne der Fühler 46 ein Signal erzeugt.

Die von den Initiatoren 46 bis 48 im Zusammenwirken mit der Blechfahne 45 erzeugten Signale werden der mit einem Verstär­ ker versehenen Steuereinheit 50 durch Leitungen 51 zugeführt. Die Steuereinheit 50 versorgt über die Leitungen 52 einen mit dem Differentialgetriebe 19 verbundenen Servomotor mit Strom, der entsprechend der Stellung der Fahne 45 in das Differen­ tialgetriebe 19 über dessen zweiten Eingang eine zusätzliche Antriebsdrehzahl einspeist.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 5 und 6 sind die die Pendelwalzen 8′, 9′ tragenden Schwingenarme der Schwinge 4′ mit Fahnen in Form von geschwungenen Keilen versehen. Diese Fahnen wirken mit den gestellfesten flächenförmigen Füh­ lern 46′, 47′, 48′ der Signalgeber in der Weise zusammen, daß der überdeckten Fläche proportionale Signale abgegeben werden. Aus Fig. 6 ist ersichtlich, daß mit zunehmender Aus­ schwenkung der Schwingenarme eine zunehmend größere Fläche des Fühlers 48′ des Signalgebers überfahren wird. Entspre­ chend der überfahrenen Fläche wird durch eine nicht darge­ stellte Regeleinrichtung der Servomotor des Differentialge­ triebes mit einer zunehmend größeren Drehzahl angetrieben, wobei die Drehrichtung von der Schwenkrichtung der Schwingen­ arme abhängt.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Wickelwel­ len 11, 12 mit ihren äußeren Enden an den Seitenteilen des Maschinengestells und mit ihren inneren Enden in voneinander unabhängigen Lagern gelagert, die an einem Träger 55 angeord­ net sind. Die Wickelwellen 11, 12 können auch ungleichachsig und/oder fliegend gelagert sein, so daß diese zum Rollenwech­ sel bzw. Aufstecken neuer Wickelhülsen nach der Abnahme der fertig gewickelten Rollen besser zugänglich sind.

Werden mit der vorstehend beschriebenen Vorrichtung beispiels­ weise Bahnen aus sogenannten Abreißbeuteln gewickelt, kann die Bahnspannung durch entsprechende Drehzahl der Wickelwel­ len immer auf den erforderlichen Wert eingeregelt werden, der einerseits die erforderliche Wickelspannung aufrechterhält und andererseits ein Abreißen der Perforationen verhindert.

Claims (5)

1. Vorrichtung zum Aufwickeln von Materialbahnen auf Vor­ ratsrollen mit im wesentlichen gleicher Bahnspannung

• mit einer im Maschinengestell gelagerten und von einem Elektromotor angetriebenen Wickelwel­ le,
• mit einer im Maschinengestell gelagerten wip­ penartigen Schwinge, zwischen deren einander gegenüberliegenden und frei auskragenden Armen endseitig frei drehbare Pendelwalzen gelagert sind, und
• mit einer die Auslenkung der Arme aus ihrer waagerechten Normalstellung erfassenden Einrichtung,

dadurch gekennzeichnet,
daß zwei Wickelwellen (11, 12) vorgesehen sind, von denen die erste über ein Getriebe (16, 17, 18) von dem Elektromotor (15) und die zweite durch ein Differen­ tialgetriebe (19), deren erster Eingang mit der ersten Wickelwelle (12) gekuppelt ist, und weitere Getriebe­ mittel (21, 22, 23, 26, 27) angetrieben ist,
daß die Pendelwalzen (8, 9) zwischen den Armen (6, 7) der Schwinge (4) entsprechend dem Sei­ tenabstand der beiden aufzuwickelnden Bahnen (1, 2) relativ zueinander in axialer Richtung versetzt gelagert sind und über jede der Pen­ delwalzen (8, 9) und diese jeweils zwischen sich einfassenden gestellfesten Umlenk- oder Leitwalzen (31, 40; 41; 42) je eine der beiden Bahnen (1, 2) geführt ist und
daß die die Auslenkung der Schwinge (4) erfas­ sende Einrichtung (45-48) über eine Steuer­ einrichtung (50) und einen Servomotor in den zweiten Eingang des Differentialgetriebes (19) in dieses einen zusätzlichen Antrieb ein­ speist, der die zweite Wickelwelle (11) ent­ sprechend der Auslenkung mit größerer oder kleinerer Drehzahl antreibt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wickelwellen ungleichachsig im Gestell gela­ gert sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß mit der Welle (5) der Schwinge (4) eine frei auskragende Fahne (45) verbunden ist, die mit gestellfesten Signalgebern (46, 47, 48) zusammen­ wirkt, die bei Drehung der Schwinge in beiden Richtun­ gen Signale erzeugen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß mit der Welle der Schwinge (4′) oder den Schwingenarmen kurven- oder keilförmige Bleche oder Fahnen verbunden sind, die mit gestellfesten Si­ gnalgebern (46′, 47′, 48′) in der Weise zusammenwirken, daß der durch diese abgedeckten oder von diesen über­ fahrenen Flächen der flächenförmigen Fühler der Signal­ geber entsprechende oder proportionale Signale erzeugt werden, die den in seiner Geschwindigkeit steuerbaren Servomotor mit einer den Signalen entsprechenden Ge­ schwindigkeit antreiben.