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Umrollmaschine für Werkstoffbahnen aus Papier o. dgl. Die üblichen
Umrollmaschinen, bei denen die aufwickelnde Rolle von zwei Stützwalzen getragen
wird, neigen dazu, Rollen zu bilden, deren Härte nach dein Rollenumfang zu größer
wird. Diese Erscheinung wird durch die während des Umrollvorganges sich ergebende
Gewichtsänderung der aufwickelnden Rolle hervorgerufen.
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Das Gewicht der Rolle bzw. der Aufwickelwelle ist zu Beginn des Aufwickelvorganges
klein. Infolgedessen ist auch die zwischen der aufwickelnden Rolle und den Stützwalzen
auftretende Reibungskraft, die die aufwikkelnde Rolle in Umdrehung versetzt, klein.
Aus diesem Grunde kann die Werkstoffbahn zu Beginn des Umwickelvorganges nur schwach
gebremst werden, was die Entstehung eines verhältnismäßig weichen Anfangsteils der
aufwickelnden Rolle zur Folge hat.
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Wenn der Durchmesser der aufwickelnden Rolle zunimmt, wächst das Rollengewicht
und damit der Druck, mit dem die Rolle an den Stützwalzen anliegt. Damit steigt
auch die Wickelhärte. Das wieder hat zur Folge, daß der Druck der äußeren Lagen
der aufwickelnden Rolle auf die inneren Lagen der Rolle zunimmt, was unter Umständen
dazu führt, daß der Kern der Rolle in sich zusammenbricht. Das Papier erfährt an
den Bruchstellen eine bleibende Formveränderung, die es für viele Zwecke unbrauchbar
macht.
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Man hat diesem Übelstande dadurch zu begegnen versucht, daß man die
aufwickelnde Rolle zu Beginn des Aufwickelvorganges mit einer zusätzlichen Kraft,
beispielsweise durch Auflegen einer Belastungswalze, an die Stützwalzen angedrückt
hat. Zu einem vollen Erfolg führt dieses Mittel aber nicht. Es gelingt nämlich nur,
selten, die Größe des Anpreßdruckes unverändert zu erhalten, weil die Aufwickelkerne
nie vollständig zentrisch laufen und häufig auch unrund sind. jedes Zurückgehen
des Anpreßdruckes bewirkt aber ein Verzögern der Drehgeschwindigkeit der aufwickelnden
Rolle und damit eine Verkleinerung der Spannung der Werkstoffbahn. Nachlassen der
Werkstoffbahn aber bedeutet weiche Wicklung.
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Es ist auch bereits bekannt, außer den Stützwalzen auch noch die Aufwickelwelle
anzutreiben. Wenn die Werkstoffbahn in diesem Fall auch durch die unmittelbar angetriebene
Aufwickelwelle eine gewisse, die Härte der aufwickelnden Rolle vermehrende Vorspähnung
erhält, so ist die gesamte Spannung der Werkstoffbahn durch die oben geschilderten
Verhältnisse gewissen Schwankungen unterworfen, die verhindern, daß die aufwickelnde
Rolle in ihren inneren Lagen die angestrebte Härte erhält.
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Die Erfindung schafft hier Abhilfe. Die den Gegenstand der Erfindung
bildende Umrollmaschine für Werkstoffbahnen aus Papier o. dgl., 'bei der die aufwickelnde
Rolle von zwei Stützwalzen getragen wird, und bei der sowohl die Stützwalzen als
auch die Aufwickelwelle j e eine Antriebsvorrichtung besitzen, zeichnet sich durch
an sich bekannte
Motorschalter, mechanische Kupplungen o. dgl. zum
Abschalten des Antriebs der Auf-. Wickelwelle und gleichzeitigen Einschalten des
Antriebs-der Stützwalzen aus.
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Die unmittelbar angetriebene Aufwickexwelle übt auf die Werkstoffbahn
einen starken, mit größer werdender Rolle zunehmen= den Zug aus, der deshalb besonders
groß ist, weil die Werkstoffbahn nun ihrerseits die beiden Stützwalzen antreiben
muß. Die aufwickelnde Rolle erhält auf diese Weise einen einwandfrei harten Kern,
der dem nach dem Umschalten auf den Stützwalzenantrieb mit zunehmendem Rollendurchmesser
auf ihn ausgeübten Druck gut standhält.
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In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele für den Gegenstand
der Erfindung schematisch veranschaulicht, und zwar stellen dar: die Abb. i und
2 eine Umrollmaschine, bei der die Antriebsvorrichtung für die Aufwickelwelle aus
rein mechanischen Mitteln zusammengesetzt ist und ihre Bewegung von der Antriebsvorrichtung
für die Stützwalzen erhält, die Abb. 3 und 4 eine Umrollmaschine mit durch einen
Hilfsmotor angetriebener Aufwickelwelle.
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Es sei zuerst die Maschine nach den Abb. i und 2 beschrieben. Die
Werkstoffbahn i wird auf der Wickelwelle :2 zur Rolle 3 aufgewikkelt, die auf den
Stützwalzen 4 und 5 aufliegt. Auf dem verlängerten Wellenende 6 der hinteren Stützwalze
5 ist die Hauptantriebsscheibe 7 zwischen den Stellringen 8 und 9 lose laufend angeordnet.
Sie wird durch den Riemen io beispielsweise von einem auf der Zeichnung nicht dargestellten
Elektromotor angetrieben und trägt zwei auf beide Seiten ihres Steges verteilte,
zur Scheibenachse konzentrische, konische Kupplungsflächen, nämlich eine Fläche
i i von kleinem Durchmesser und eine Fläche 12 von großem Durchmesser. Mit diesen
beiden Kegelflächen arbeiten zwei Kegelscheiben 13 und 14 zusammen.
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Die Kegelscheibe 13, die auf der Welle 6 lose läuft, trägt ein Kettenrad
i5, das durch die Kette 16 mit dem auf der Achse 17 lose laufenden Kettenrad i8
verbunden ist. Mit dem Kettenrad 18 ist ein Zahnrad ig verschraubt, das mit einem
auf der Achse 2o lose laufenden Zahnrad 21 kämmt. Mit dem Zahnrad 2i ist das Kettenrad
22 fest verbunden, von dem eine Kette 23 nach dem auf der Achse 24 lose laufenden
Kettenrad 25 führt. Die über die ganze Länge der Maschine sich erstreckende Achse
24 wird von zwei'Lagerarmen 26 getragen, die auf der im Maschinengestell 27 befestigten
Achse 2o schwenkbar gelagert sind. Von der Achse 24 führen zwei Arme 28 zu den Zapfen
der Aufwickelwelle 2. Wenn sich - die Aufwickelwelle mit wachsendem Durchmesser
der aufwickelnden Rolle hebt, wobei die Wickelwellenlager 29 längs lotrechter Führungsbahnen
der Maschinengestellwände 27 emporsteigen, bewegen sich die Arme 28 um die Achse
24, während die Arme 26 eine Schwenkbewegung um die Achse 2o ausführen.
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Das Kettenrad 25 ist mit dem auf der gleichen Achse angeordneten Kettenrad
30 fest verbunden, von dem eine Kette 31 zum Kettenrad 32 führt, das auf
dem in der Verlängerung der Aufwickelwelle 2 angeordneten, ebenfalls im Lager 29
laufenden Zapfen des Mitnehmers 33 für die Aufwickelwelle 2 lose drehbar angebracht
ist. Das Kettenrad 32 enthält eine Mitnehmerklinke 34, die in das auf dem Mitnehmer
33 befestigte Steigrad 35 eingreift.
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Durch die eben beschriebene Kettenverbindung wird die Aufwickelwelle
2 im Sinne des Pfeiles 36 angetrieben, -wenn die Kegelscheibe 13 mit der in der
Richtung des Pfeiles 37 umlaufenden Hauptantriebsscheibe 7 gekuppelt ist. In diesem
Falle zieht die auf die Aufwickelwelle auflaufende Werkstoffbahn i die ganze Maschine
und damit auch die Stützwalzen 4 und 5. Diese Antriebsart wird im Sinne der Erfindung
zu Beginn des Umroll,-vorganges gewählt.
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Das Einrücken der Kegelscheibe 13 erfolgt durch Niederdrücken
des Fußhebels 38. Dieser Fußhebel ist auf der Achse 39 befestigt, die eine Scheibe
40 trägt, die durch die Kette 41 mit dem auf der Welle 6 lose drehbar angeordneten
Ring 42 fest verbunden ist, der auf seiner linken Seite eine oder mehrere in der
Achsrichtung ansteigende Flächen hat. Im Maschinengeste1127 ist ein mit Gegenflächen
ausgestatteter Ring 43 befestigt. Eine Feder 44 versucht, den Ring 42 dauernd im
Sinne des Pfeiles 45 zu drehen.
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Wird der Fußhebel 38 nach unten gedrückt, so dreht sich der Ring 42
unter Überwindung der Spannung der Feder 44 in der dem Pfeil 45 entgegengesetzten
Richtung. Gleichzeitig verschiebt er sich dank der kraftschlüssigen Verbindung mit
dem Ring 43 in axialer Richtung nach rechts, wobei er die ihm vorgelagerte Kegelscheibe
13 unter Überwindung der Spannung der -Feder 46 ebenfalls nach rechts bewegt -und
mit der Riemenscheibe 7 kuppelt. Ein auf eine Rast des Armes 47 des Fußhebels 38
auffallender Hebel 48 hält den Fußhebel in seiner Lage fest.
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Am Hebel 48 greift eine am Maschinengestell 27 lotrecht geführte Stange
49 an, die mit einem verstellbaren Anschlag 5o versehen ist. Dieser Anschlag wird
durch einen am Wickelwellenlager 29 vorhandenen Fortsatz 51 angehoben, wenn der
Durchmesser der aufwickelnden
Rolle eine gewisse einstellbare Größe
erreicht hat. Die mit dem Anschlag 50 emporsteigende Stange 49 gibt den Fußhebel
38 und damit den Ring 42 frei. Der Fußhebel bewegt sich nach oben, der Ring 42 dreht
sich im Sinne des Pfeiles 45 in die Ausgangsstellung zurück, wobei die Feder 46
die Kegelscheibe 13 von der Riemenscheibe 7 abdrückt und damit entkuppelt.
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Der Fußhebel 38 durcheilt nun eine Mittelstellung, bei der sowohl
der Wickelwellenantrieb als auch der Stützwalzenantrieb abgeschaltet ist. Auf seinem
weiteren Weg nach oben kuppelt er unter dem Zuge der Feder 4.4 mit Hilfe einer Einrückvorrichtung,
die der eben beschriebenen gleich ist, die Kegelscheibe 14 mit der Riemenscheibe
7. Da die Kegelscheibe 14 auf der Welle 6 aufgekeilt ist, wird die Umrollmaschine
nun über die durch Zahnräder o. dgl. miteinander verbundenen Stützwalzen 4 und 5
angetrieben, während der Wickelwellenantrieb ausgeschaltet ist.
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Bei der Umrollmaschine nach den Abb. 3 und 4 wird sowohl die Stützwalzengruppe
als auch die A@fwickelwelle 2 durch je einen Elektromotor angetrieben. Der Elektromotor
52 ist mit der Stützwalze 5 unmittelbar gekuppelt. Der Motor 53 für den Antrieb
der Aufwickelwelle 2 ist auf einem der beiden Wickelwellenlager 29 untergebracht.
Er versetzt über das Vorgelege 54 den Hebel 55 in Umdrehung, an dessen freiem Ende
wieder eine Mitnehmerklinke 34 angeordnet ist, die die Aufwickelwelle 2 in der gleichen
Weise und mit den gleichen Mitteln antreibt wie die oben beschriebene und in den
Abb. i und 2 wiedergegebene Klinke 34.
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Auf dem Wickelwellenlager 29, das sich wieder auf lotrechten Flächen
der Maschinengestellwände 27 führt, sind zwei verstellbare Anschläge 56 und 57 angebracht.
Der Anschlag 56 wirkt auf den elektrischen Schalter 58, während der Anschlag 57
den Schalter 59 betätigt.
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Zu Beginn des Umrollvorgangs läuft nur der Wickelwellenmotor 53. Wenn
der Durchmesser der aufwickelnden Rolle eine bestimmte, beliebig zu wählende Größe
erreicht hat, wird durch den entsprechend eingestellten Anschlag 57 der Motor 52,
der die Stützwalzen antreibt, eingeschaltet, während der Wickelwellenmotor 53 durch
den entsprechend eingestellten Anschlag 56 abgeschaltet wird.
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Für viele Fälle wird es sich als zweckmäßig erweisen, den Wickelwellenmotor
53 erst abzuschalten, wenn der Stützwalzenmotor bereits eingeschaltet ist. In diesem
Falle wirkt der Schaltzahn 34 und das Steigrad 35 als Überholungskupplung, sobald
der Wickelwellenmotor 53 abgeschaltet wird, oder wenn man das Übersetzungsverhältnis
so wählt, daß die Stützwalzen die Werkstoffbahn mit größerer Geschwindigkeit antreiben
als der Wickelwellenmotor.
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Man kann die beiden Schalter 58 und 59 oder ihnen entsprechende, auf
der Zeichnung nicht wiedergegebene, an anderer Stelle angebrachte Schalter natürlich
auch willkürlich betätigen und ist dann von der- Stellung der Anschläge 56 und 57
unabhängig.