Wickelvorrichtung
Die Erfindung betrifft eine verbesserte Vorrichtung zum Aufwickeln eines endlosen Materials mit ganz bestimmter Stärke.
Bisher wurden Gummifäden hergestellt, indem eine Gummiplatte oder ein Stapel von Gummiplatten zerschnitten wurden, um eine Vielzahl von Fäden mit rechteckigem Querschnitt zu erzeugen, die hierauf zum Zwecke des Transportes zu einem Band geformt wurden. Hierbei traten grosse Schwierigkeiten mit ungleichmässigen oder schadhaften Bändern auf. Diese Schwierigkeiten sind besonders gross, wenn Gummifäden aus einem Stapel von Gummiplatten ausgeschnitten werden. Sie können jedoch auch bei anderen Fäden, die ein Band bilden, auftreten, z. B. bei Fäden, die aus extrudiertem Kautschuk erzeugt werden, bei Spandexfäden und dergleichen. Da die Probleme bei Gummifäden, die aus einem Stapel von Gummiplatten herausgeschnitten werden, besonders akut sind, sollen die auftretenden Schwierigkeiten und deren Lösung in Zusammenhang mit einem Band aus Gummifäden beschrieben werden.
Es wird jedoch hervorgehoben, dass die Erfindung nicht auf Gummi- oder Kautschukfäden beschränkt ist und dass sie vielmehr auch auf die Wahrnehmung und Verhinderung von schadhaften Bändern, die aus anderem Fadenmaterial hergestellt sind, in gleicher Weise geeignet ist.
Wenn ein Band aus einem Stapel von Gummioder Kautschukplatten, z. B. 40 Platten, geschnitten wird, geschieht dies üblicherweise durch ein umlaufendes Schneiderädchen oder Messer, das in der Mitte der Platten zu schneiden beginnt und eine Spirale bis zu den Rändern derselben ausschneidet.
Ein Band entsteht dadurch, dass die Gummifäden lose miteinander durch die natürlichen Verbindungen der Substanz verbunden sind. Ein Plattenstapel von nur einem geringen Durchmesser, beispielsweise einigen Dezimetern, ergibt ein Gummiband, dessen Fäden in Abhängigkeit von den gewünschten Abmessungen derselben viele Tausend Dezimeter lang sein können. Die Schneidevorrichtungen werden mit einer beträchtlichen Geschwindigkeit vorgeschoben, und manchmal kann sich das Schneiderad etwas lockern oder kann erschüttert werden, so dass es nicht immer genau in der vorgeschriebenen Weise schneidet, das heisst im rechten Winkel zu der Oberfläche der aufgestapelten Platten.
Wenn dies eintrifft, wird eine auf einer Seite des Bandes verdickte Stelle entstehen, der auf der anderen Seite des Schnittes eine dünne Stelle entspricht, welche Fehlstellen natürlich an ganz verschiedenen Stellen des Bandes später zu liegen kommen. Eine beträchtliche Ungleichförmigkeit der Bandstärke zwischen den Flachseiten des Bandes ist natürlich unerwünscht, jedoch die schwachen Stellen wirken sich noch wesentlich nachteiliger aus, wenn das Band zur Herstellung von elastischen Geweben oder dergleichen verwendet wird, wobei die Fäden normalerweise voneinander getrennt werden. Das Band selbst wird lediglich gebildet, um lange Fäden in geeigneter und sehr wirtschaftlicher Weise zu befördern.
Es ist üblich, das Band aufzuwickeln, wobei es zwischen Führungsrollen auf Trommeln aufgegeben und von diesen auf Spulen zurückgespult oder in Kartonagen verpackt wird, um transportiert zu werden. Während des Aufwickelns gleitet das Band zwischen Daumen und Finger einer Bedienungsperson hindurch. Diese Bedienungsperson muss Verdickungen oder dünne Stellen des Bandes, wenn es zwischen ihren Fingern hindurchgleitet, wahrnehmen und die Aufwickelmaschine anhalten sowie den schadhaften Abschnitt, wenn ein solcher vorliegt, beseitigen. Dies verursacht grosse Schwierigkeiten bei der Herstellung.
Die Genauigkeit der Bestimmung der Ungleichförmigkeit des Bandes ist oftmals ungenügend. Eine hervor ragende Fachkraft führt diese Tätigkeit am Morgen, wenn sie ausgeruht ist, zur Zufriedenheit aus. Im Lauf des Tages jedoch wird die Empfindlichkeit der manuellen Abtastung verbraucht und nimmt dementsprechend stark ab. Diese Fehlerquelle kann sich durch die verschiedenen physischen Konditionen von Bedienungspersonen noch mehr auswirken, beispielsweise wenn diese Person schneller müde wird als üblicherweise für eine ausreichende Empfindlichkeit in Ansatz gebracht wird, ist die Zeit, in der die Messung zufriedenstellend ausgeführt wird, noch kürzer. Im Ergebnis passieren schadhafte Bandabschnitte manchmal den Ort der Inspektion.
Dies wirkt sich sehr nachteilig aus, da ein Band mit einer schadhaften Stelle beim Endverbrauch grosse Störungen verursachen kann, und das Ausscheiden und Wiederverbinden einer schadhaften Stelle ist beim Endverbrauch des Bandes wesentlich schwieriger, zeitraubender und kostspieliger als in der Bandform selbst.
Trotz der menschlichen Unzulänglichkeit, die in manchen Fällen zu schadhaften Bändern führt, ist die geschilderte Verfahrensweise die einzige, die bisher in Gebrauch war. Die mit schadhaften Bändern verbundenen Kosten wurden als unvermeidbarer Nachteil hingenommen.
Es wurde daher der Versuch gemacht, eine Präzisionsvorrichtung anstelle der menschlichen Finger zu setzen. Diese Vorrichtung wird weder müde noch kann sie ihre Empfindlichkeit einbüssen, so dass die Verfrachtung von Bändern mit schadhaften Teilen vermieden werden kann. Als zum ersten Male versucht wurde, eine solche Vorrichtung zu konstruieren oder genauer ausgedrückt, als der Versuch gemacht wurde, an einer Wickelmaschine ein gewöhnliches Mikrometer anzubringen, dessen Backen durch Anschweissen von Armen verlängert waren, so dass diese auf Bänder der gewünschten Breite eingestellt werden konnten, und das Mikrometer an einem schwenkbaren Teil befestigt wurde, der, wenn er hinreichend weit verschwenkt wurde, einen kleinen Schalter betätigte, welcher über eine Relaissteuerung die Maschine zum Halten brachte, schien das Problem gelöst zu sein,
da die Maschine zunächst zur vollen Zufriedenheit arbeitete. Nach kurzer Zeit jedoch versagte die Vorrichtung. Nach einer kurzen Arbeitszeit wurde festgestellt, dass sich die Vorrichtung irrte und unzuverlässig arbeitete. Es wurde nach langen Versuchen festgestellt, dass die Fehler daraus resultierten, dass sich zwischen den Backen des Mikrometers ein zu grosses Spiel ausbildete. Es ist natürlich selbstverständlich, dass es wesentlich ist, dass die Backen parallel bleiben und dass sie genau eingestellt werden, so dass das richtige Mass an Reibung vorhanden ist und/oder eine Verklemmung auftritt, wenn eine Verdickung auf dem Band durch die Backen gleitet. Die Backen wurden etwas weiter als die Banddicke voneinander angeordnet, z.
B 25 a, jedoch wenn sich mit der Zeit ein toter Gang der Backen ausbildete, konnten diese nicht mehr auf diese genaue Abmessung eingestellt werden. Die Vorrichtung arbeitete dann fehlerhaft und war aus diesem Grund nicht besser als die Aufsichtsperson, die sie ersetzte.
Da sich herausgestellt hat, dass die Fehler auf die Ausbildung eines toten Ganges der Mikrometerbacken zurückzuführen sind, schien es, dass diese Schwierigkeit beseitigt werden konnte, indem sehr stark überdimensionierte Backen verwendet werden.
Dies ist jedoch praktisch unmöglich, da eine sehr feine Messung nötig ist und deshalb eine verhältnismässig kleine Reibungskraft das Mikrometer und dessen Gestell verschwenken und den Schalter betätigen muss. Wenn die Mikrometerbacken sehr stark überdimensioniert sind, beispielsweise das 4- bis 8fache des erforderlichen Gewichtes besitzen, wird das Gewicht des gesamten Instrumentes so gross, dass die Genauigkeit der Messung verloren geht.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabenstellung war daher, für eine Vorrichtung zum Aufwickeln eines endlosen Materials mit ganz bestimmter Stärke eine Messvorrichtung zu schaffen, die einerseits nicht in so kurzer Zeit wie die genannte Versuchsmessvorrichtung abgenutzt ist und anderseits trotzdem ein genügend geringes Gewicht hat, dass die erforderliche Messgenauigkeit erzielt werden kann.
Erfindungsgemäss wird das bei einer Vorrichtung zum Aufwickeln eines endlosen Materials mit ganz bestimmter Stärke dadurch erreicht, dass ein Messelement an der Wickelvorrichtung befestigt ist, das mit einem Mikrometer verstellbare Backen aufweist, zwischen denen das Material vorgeschoben wird, dass relativ breite Platten vorgesehen sind, um jeden der Backen mit den Einstellvorrichtungen des Mikrometers zu verbinden, dass zwei relativ breite, jedoch dünne Platten, die einen Führungsschlitz begrenzen, mit ihren breiten Abmessungen im rechten Winkel zu den Platten, die die Backen mit dem Mikrometer verbinden, angeordnet sind, dass die letztgenannten Platten in dem Führungsschlitz, der durch die beiden Platten gebildet wird, gleiten, dass Schwenkeinrichtungen vorgesehen sind, um zu ermöglichen, dass das Messinstrument in einem Kreis verschwenkt wird, wenn die Reibung des Materials,
das durch die Backen vorgeschoben wird, einen vorbestimmten Wert übersteigt, und dass Schalteinrichtungen vorgesehen sind, um die Wickelmaschine anzuhalten, welche Einrichtungen durch Verschwenkung des Messinstrumentes betätigt werden.
Diese Ausbildung des Messelementes bei der vorliegenden Vorrichtung ergibt eine Steifheit, die gleich oder grösser ist als die, welche mit einem Mikrometer von sehr grossem Querschnitt erhalten werden kann, welches viel zu schwer für den praktischen Gebrauch ist. Die im rechten Winkel zueinander orientierten Platten und Führungen lösen das Problem vollständig und das Messgerät arbeitet zuverlässig und kontinuierlich über lange Zeiten. Zugleich sind keine grö sseren Abmessungen und aus diesem Grund kein grösseres Gewicht der Mikrometerschraube erforderlich, so dass mit maximaler Empfindlichkeit gearbeitet werden kann.
Die Möglichkeit einer genauen Messung, die über viele Monate zuverlässig durchgeführt werden kann, wird durch einen weiteren Vorteil der vorliegenden Vorrichtung ergänzt, der darin besteht, dass die Platten und Führungen eine einfache mechanische Konstruktion ergeben, die mit sehr geringen Kosten hergestellt werden kann. Tatsächlich kosten die Messgeräte, welche bei der vorliegenden Vorrichtung verwendet werden, nur wenig mehr als die Messgeräte, welche nur einen oder zwei Monate arbeiten und dann versagen.
Oftmals lässt sich eine Verbesserung nur mit beträchtlichen zusätzlichen Konstruktionskosten erreichen, und in dieser Hinsicht macht gerade die vorliegende Vorrichtung eine bemerkenswerte Ausnahme, indem eine grosse Verbesserung ohne zusätzliche Kosten geschaffen wird.
Ein anderer Vorteil der vorliegenden Vorrichtung besteht darin, dass es nicht nötig ist, Mikrometer von besonderer Bauart zu verwenden. Es können handels übliche Mikrometer benützt werden, an die leicht die Platten und Führungen angeschweisst oder angelötet werden können. Damit ist es möglich, bereits zur Verfügung stehende und relativ billige Elemente zu verwenden.
Anhand der Figur ist die Erfindung im folgenden an einem Ausführungsbeispiel beispielsweise näher erläutert. Die Figur zeigt eine perspektivische Ansicht des Messelementes für die vorliegende Vorrichtung.
Das Messelement ist an dem Gestell einer üblichen Bandwickelmaschine befestigt, und da der übrige Teil dieser Maschine in keiner Weise verändert ist, ist er nicht dargestellt. Das Band aus geschnittenen Gummifäden ist mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet und bewegt sich im allgemeinen von links nach rechts in Richtung des eingezeichneten Pfeils. Es wird durch zwei verlängerte Backen 2 und 3 geführt, deren Abstand voneinander etwas grösser als die Bandstärke ist, so dass das Band in der richtigen Grösse mit vernachlässigbarer Reibung durch die Backen gleiten kann. In die beiden Backen sind flache Platten 11 eingeschweisst, über die die Backen mit einem üblichen Mikrometer 4 verbunden sind. Dieses Mikrometer ist einerseits fest mit einem Teil 5 verbunden, der in einem Gestell 6 drehbar gelagert ist. Das Gestell 6 ist an der Wickelmaschine befestigt.
Eine Schiene 7 ist in dem Teil 5 eingespannt und endigt in einem Polschuh 8. Dieser Polschuh drückt auf einen Schaltkolben 9 eines Mikroschalters 10. Die flachen Platten 11 werden von der Mikrometerschraube in einem Führungsschlitz verschoben, der sich zwischen zwei Platten 12 befindet, die ihrerseits mit einem Teil des Teiles 5, der das Mikrometer umgibt, verbunden sind.
Wenn im Betrieb die Backen genau auf den gewünschten Abstand eingestellt sind, erzeugt das durchlaufende Band nicht genug Reibung, um auf die Backen eine Kraft zu übertragen, so dass der Teil 5 in seiner vertikalen Stellung verbleibt. Der mit einer Feder vorgespannte Kolben 9 wird in den Schalter 10 gedrückt und dieser ist deshalb geschlossen. Wenn eine Verdickung in dem Band vorliegt, nimmt die Reibung stark zu, die Backen bewegen sich nach rechts und dadurch wird der Teil 5 um seinen Drehpunkt in Richtung des gekrümmten Pfeiles 13 - ge- dreht. Dadurch wird der Kontaktschuh 8 angehoben, bis er den Kolben 9 freigibt, der dann von seiner Feder nach aussen gedrückt wird, wodurch der Schalter 10 geöffnet und die Maschine angehalten wird.
Der Arbeiter prüft dann das Band und schneidet die Verdickung und, im Fall von spiralförmig geschnittenen Bändern, die dünne Stelle, welche einen Dezimeter oder mehr lang sein kann, aus. Die Bandenden werden dann zusammengeschweisst oder auf andere Weise miteinander verbunden, das Mikrometer und die Backen 2 und 3 wieder in die Stellung verschwenkt, in der der Teil 5 sich in seiner vertikalen Stellung befindet, wodurch der Schalter 10 geschlossen wird und die Maschine zu laufen beginnt. Die Bedienungsperson muss nun nicht mehr ständig das Band mit ihren Fingern abtasten, sondern dieses nur für kurze Zeit prüfen, wenn das Mikrometer verschwenkt und die Maschine angehalten wurde. Eine vollkommene Zuverlässigkeit wird erreicht, und es ist für eine Bedienungsperson möglich, mehr als eine Wickelmaschine zu beaufsichtigen, wodurch Kosten eingespart werden können.
Der Teil 5 besitzt Ansätze 14 und 15, welche unter Verwendung einer üblichen Schraube 16 an das Mikrometer angeschraubt sind. Es ist deshalb möglich, handelsübliche Mikrometer zu verwenden, und wenn nach langem Gebrauch das Mikrometer einen toten Gang bekommt, kann es leicht durch ein neues ersetzt werden.
Manchmal ist es erforderlich, die Reibungskraft, mit der der Teil 5 verschwenkt wird, zu verändern.
Dies kann leicht geschehen, indem eine Reihe von Schwenkpunkten in dem Gestell 6 vorgesehen sind und indem die Schiene 7, welche durch den Teil 5 geführt ist und mit einer Schraube 17 festgehalten wird, verschoben wird. Auf diese Weise wird der Hebel, der von der Schiene und dem Schuh 8 gebildet wird, verändert und die Vorrichtung kann auf verschiedene Grössen der Reibungskraft eingestellt werden. Noch einfacher kann die Verstellung erfolgen, indem die Schwenkung immer um denselben Punkt erfolgt und mehrere Schienen 7 mit verschiedenen Gewichten an ihren Enden verwendet werden. Ein solches Gewicht ist bei 18 dargestellt, das auf der Schiene 7 durch eine Niete oder Schraube 19 festgehalten wird.
Diese Möglichkeit des Variierens der Reibungskraft, bei der die Messeinrichtung die Wickelmaschine abschaltet, ist zwar kein wesentlicher Teil der Erfindung, jedoch eine vorteilhafte Ausbildung der erfindungsgemässen Vorrichtung.