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PATENTANSPRÜCHE
1. Schneid-Wickelmaschine zur Herstellung von Bandrollen, insbesondere Magnetbandrollen, aus einer Bandmaterialbahn, mit einer sich quer über die Breite der von einer Vorratsrolle abgegebenen Materialbahn erstreckenden Schneideinrichtung zum Zerschneiden der Materialbahn in parallele Bänder, die durch Trennglieder aufgefächert und über eine Anpresswalze geführt auf die auf einer Wickelwelle aufgereihten Wickelkerne zu durch Trennspalte voneinander getrennte Rollen aufgewickelt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Manteloberfläche (31a) der Anpresswalze (26; 26a;
26b) ringsumlaufende Ringe (33) aufweist, die zur Walzen-Drehachse (32) senkrechte Seitenflächen (33a) mit einem der Band-Schneidbreite entsprechenden lichten Abstand voneinander haben, deren Breite mehrere Banddicken umfasst und deren Höhe gleich der Weite der Trennspalte bei den Rollen auf der Wickelwelle (19) ist, dass die geschnittenen Bänder (18) in Omegaumschlingung um die Anpresswalze (26; 26a; 26b) herum zu den Wickelkernen (20) geführt sind, wobei die Ringe (33) im Anlegebereich (34) der Bänder (18) an die Anpresswalze (26; 26a; 26b) als Trennglieder dienen und die ankommenden Bänder auffächern, und dass die Anpresswalze (26; 26a;
26b) und die die Wickelkerne (20) tragende Wickelwelle (19) durch die beim Aufwickeln der Bänder (18) auf die Wickelkerne (20) grösser verdenden Bandrollen (36) gegen eine Andruckkraft (A) voneinander spreizbar sind, wobei die Ringe (33) mit ihren Seitenflächen (33a) stets seitlich an den jeweils zu oberst liegenden Bandwindungen der Bandrollen (36) anliegen und die Bänder (18) beim Auflegen auf die bereits aufgewickelten Bandrollen (36) führen.
2. Schneid-Wickelmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anpress-Führungswalze (26; 26a; 26b) in einer Pendelwippe (21) drehbar gelagert und die Wickelwelle (19) mit den Wickelkernen (20) beim Aufwickeln der Bänder (18) auf die Wickelkerne (20) ortsfest am Maschinengestell (2) angeordnet ist.
3. Schneid-Wickelmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zylindrische Wickelfläche (20a) der Wickelkerne (20) breiter als die Band-Schneidbreite und die Höhe jedes Ringes (33) gleich der Differenz von Wickelflächenbreite und Band-Schneidbreite ist und dass in Ruhestellung vor dem Aufwickeln die Anpress-Führungswalze (26; 26a) in bezug auf die ohne Zwischenraum zwischen den einzelnen Wickelflächen (20a) auf der Wickelwelle (19) aufgereihten Wickelkerne (20) in axialer Richtung so ausgerichtet ist, dass jeder Ring (33) auf der Stossstelle (20b) von zwei benachbarten Wickelflächen (20a) liegt.
4. Schneid-Wickelmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zylindrische Wickelfläche (20a) der Wickelkerne (20') gleich der Band-Schneidbreite ist und bei den auf der Wickelwelle (19) aufgereihten Wickelkernen (20') zwischen den einzelnen Wickelflächen ringsumlaufende radiale Spalte (40) vorhanden sind, deren Weite der Höhe der Ringe (33) entspricht, wobei in Ruhestellung vor dem Aufwickeln die Anpress-Führungswalze in axialer Richtung so ausgerichtet ist, dass jeder Ring (33) in einen Spalt (40) eintaucht.
5. Schneid-Wickelmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Spalte (40) zwischen den Wickelflächen der auf der Wickelwelle (19) aufgereihten Wickelkerne (20') mindestens so tief wie die Ringe (33) breit sind und in Ruhestellung vor dem Aufwickeln der Walzenmantel (31a) zwischen zwei Ringen (33) auf der zwischen diesen liegenden Wickelfläche aufliegt.
6. Schneid-Wickelmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anpress Führungswalze (26; 26a; 26b) einen auf einer Welle (27) befestigten Hohlzylinder (30) aufweist, der einen Walzenmantel (31; 41) mit den von dessen zylindrischen Oberfläche (31a) abstehenden Ringen (33) trägt.
7. Schneid-Wickelmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Walzenmantel (31) mit den Ringen (33) einstückig ist.
8. Schneid-Wickelmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Walzenmantel aus aneinandergereihten Mantel-Ringen (41) zusammengesetzt ist und zwischen den einzelnen Mantel-Ringen (41) Ringscheiben (42) grösseren Aussendurchmessers angeordnet sind, deren über die Walzenmanteloberfläche (31a) vorstehenden Ränder die Ringe (33) zum Auffächern und Führen der Bänder (18) sind.
Die Erfindung betrifft eine Schneid-Wickelmaschine zur Herstellung von Bandrollen, insbesondere Magnetbandrollen, aus einer Bandmaterialbahn, mit einer sich quer über die Breite der von einer Vorratsralle abgegebenen Materialbahn erstreckenden Schneideinrichtung zum Zerschneiden der Ma terialbahn in parallele Bänder, die durch Trennglieder aufgefächert und über eine Anpresswalze geführt auf die auf einer Wickelwelle aufgereihten Wickelkerne zu durch Trenn- spalte voneinander getrennten Rollen aufgewickelt werden.
Bei bekannten Schneid-Wickelmaschinen sind lamellenartige Trennglieder auf einem Balken angeordnet der am Maschinengestell den Vorschubweg der Materialbahn an einer Stelle zwischen Schnendeinrichtung und Andruckwalze quer überspannend befestigt ist. Die Trennlamellen liegen so in den Schlitzen der von der Schneideinrichtung zu Bändern zerschnittenen Materialbahn, dass die Bänder entsprechend der Anordnung Wickelkerne auf der Wickelwelle aufgefächert und über die Andruckwalze, die sie in einer Art Omegaumschlingung umschlingen, zu den Wickelkernen geführt sind.
Für Bandrollen grösseren Durchmessers werden flanschlose Wickelkerne verwendet, da die gewöhnlich verhältnismässig dünnen Flansche bei solchen Grössen wegen des bei grösseren Drehgeschwindigkeiten auftretenden Schwingens oder Flatterns eine Band-Schnellaufwicklung gar nicht zulassen würden. Auf den flanschlosen Wickelkern wird das Band unter verhältnismässig starkem Andruck aufgewickelt, um eine freitragende und in sich ausreichend steife Bandrolle zu erhalten, die ohne Gefahr auseinanderzufallen gehandhabt werden kann.
Bei Magnetbandrollen ist von besonderer Bedeutung, dass die Seitenflächen der Bandwicklung auf dem Wickelkern völlig eben und glatt sind und keine spiraligen Rillen und Erhebungen aufweisen, in bzw. an denen sich leicht Staub absetzen kann, der vor Gebrauch des Magnetbandes nur schwer zu entfernen wäre. Solche Rillen und Erhebungen in den Seitenflächen der Bandwicklung entstehen immer dann, wenn sich beim Wickeln das Band auch nur etwas seitlich verschiebt und so die Bandkanten einzelner Windungen nicht genau genug übereinander liegen, und können wegen der vorgesehenen Wickelhärte nach dem Wickeln auch nicht mehr ausgeglichen werden. Magnetbandrollen mit zufriedenstellend glatten Seitenflächen können daher nur über eine exakte Bandführung beim Wickeln erhalten werden.
Die vorstehend angegebenen bekannten Schneid-Wickelmaschinen, bei denen, wie erwähnt, die Bänder mit Hilfe von stationären Trenngliedern aufgefächert und anschliessend unter Umlenkung über eine Andruckwalze geführt werden, ergeben keine solche exakte Bandführung, so dass auf einer derartigen Maschine Magnetbandrollen einiger
massen befriedigender Qualität, wenn überhaupt, dann nur in einer verhältnismässig geringen Stückzahl auf einmal aus einer entsprechend schmalen Materialbahn mit verhältnismässig geringer Wickelgeschwindigkeit hergestellt werden können, wobei zudem noch mit einem gewissen Ausschuss, d.h. weniger glatt gewickelten Magnetbandrollen zu rechnen wäre. Sind die Trennspalte zwischen den einzelnen Bandwickeln auf der Wickelwelle eng gewählt, um eine möglichst geringe Bandauffächerung und über diese eine verbesserte Bandführung zu erhalten, so besteht die Gefahr, dass beim Wickeln Bänder von ihren Rollen auf daneben liegende Rollen übergehen und es zu einer Bandverkettung oder Bandverschlingung kommt, durch die u.U. die ganze Charge Bandrollen unbrauchbar wird.
Für eine wirtschaftliche Herstellung von Magnetbandrollen wäre es jedoch erwünscht, die Magnetbänder, z.B.
3,5 mm breite Magnetbänder, aus einer möglichst breiten, z.B. 70 cm breiten Materialbahn schneiden und die, im vorstehenden Beispiel etwa 200 Magnetbänder, gleichzeitig auf eine entsprechende Anzahl von Wickelkernen schnell und exakt aufwickeln zu können.
Es war daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schneid-Wickelmaschine der eingangs genannten Art mit verbesserter Bandauffächerung und Bandführung zu schaffen, die auch breite Materialbahnen in insbesondere schmale
Bänder zerschneidet und alle diese Bänden auf flanschlose Wickelkerne einer gemeinsamen Wickelwelle schnell und zu verlässig zu Bandrollen mit glatten Seitenflächen aufwickelt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die im An spruch 1 gekennzeichnete Schneid-Wickelmaschine gelöst.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbe sondere darin, dass alle aus der Materialbahnbreite geschnit tenen Bänder sofort nach der Auffächerung in definierten
Führungen zu den Auflagestellen an den Wickelkernen geführt werden und jedes einzelne Band von seiner Anheft stelle am Wickelkern an in einer sich über einen ausreichend weiten Bogen des Rollenumfangs erstreckenden und eine genügende Anzahl der jeweils obersten aufeinanderliegenden Bandwindungen umfassenden Führung aufgewickelt wird, die ebene und glatte Seitenflächen der Bandrolle erzeugt.
Eine solche genaue und zuverlässige Bandführung beim Aufwickeln gestattet es, die Trennspalte zwischen den einzelnen Bandrollen auf der Wickelwelle sehr eng zu wählen, was der Bandauffächerung zugute kommt, so dass auf der erfindungsgemässen Schneid-Wickelmaschine verhältnismässig breite Materialbahnen verarbeitet werden können.
Die Kombination von Trenn- und Führungsgliedern in Form von auf der Anpresswalze angeordneten schmalen Ringen verursacht gegenüber einer herkömmlichen Schneid-Wickelmaschine mit separatem Trenngliedbalken und separater Andruckwalze praktisch keinen bedeutenderen Mehraufwand und damit auch keine spürbaren Mehrkosten.
Vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 8 gekennzeichnet.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert, auf welcher zeigen:
Fig. 1 in schematischer Darstellung eine Ansicht einer Schneid-Wickelmaschine nach der Erfindung,
Fig. 2 eine zum Teil aufgeschnittene Anpress-Führungswalze,
Fig. 3 einen Querschnitt durch die Anpress-Führungswalze der Fig. 2 im Zustand beim Aufwickeln eines Bandes auf einen flanschlosen Wickelkern,
Fig. 4 in vergrösserter Darstellung einen Teilschnitt durch die Anpress-Führungswalze und Wickelkerne längs der Linie IV-IV in Fig. 3 und
Fig. 5 einen Längsschnitt durch ein Endstück einer Anpress-Führungswalze in einer anderen Ausführung mit zugeordneten Wickelkernen.
Wie in schematischer Darstellung in Fig. 1 gezeigt ist, weist eine bevorzugte Ausführung der Schneid- und Wickelmaschine nach der Erfindung ein quaderförmiges Maschinengestell 1 von etwa 330 cm Länge, 150 cm Breite und 250 cm Höhe auf, bei dem zwei verhältnismässig schmale Seitenkörper 2,3 oben miteinander durch zwei Traversen 4,5 verbunden sind, so dass ein freier Mittelraum für die Bedienungsperson vorhanden ist. Der eine breitere Seitenkörper 2 hat einen Unterteil 2a mit einer äusseren Haltevorrichtung 6, die im wesentlichen zwei von der Maschinengestell-Schmalseite abstehende Tragarme umfasst und eingerichtet ist, um eine Materialbahn-Vorratsrolle 7 in horizontaler Lage drehbar zu halten.
Der Unterteil 2a enthält den Antriebsmotor 9 der Maschine und trägt einen pultartigen Konfektioniertisch 2b mit einer vom Mittelraum des Maschinengestelles 1 zugänglichen schräggestellten Tischplatte 2c, an deren unterem und oberen Ende je eine Umlenkwalze 12 bzw. 13 so angeordnet ist, dass die Materialbahn 8 von der Vorratsrolle 7 über die Tischplatte 2c geführt ist und konfektioniert werden kann, wobei unter Konfektionieren hier im wesentlichen das Einsetzen von Klebestreifen in die Materialbahn zu verstehen ist, die sich quer über die Breite der Materialbahn erstrecken und nach dem Zerschneiden der Materialbahn in Bänder dazu dienen, den Bandanfang an einen Wickelkern und das Bandende an die fest aufgewickelte Bandrolle anzukleben, wie es üblich ist.
Der Konfektioniertisch 2b geht nach oben in einen Oberteil 2d über, in welchem die vom Motor 9 angetriebene Hauptantriebswalze 10 untergebracht ist. Die Hauptantriebswalze 10 nimmt die von der oberen Umlenkwalze 13 des Konfektioniertisches 2b abgegebene Materialbahn 8 von einer weiteren Umlenkwalze 14 auf und führt sie weiter nach oben zu zwischen den beiden Traversen 4 und 5 angeordneten Walzen 15, von denen in Fig. 1 nur einige gezeigt sind. Die Hauptantriebswalze 10 treibt weitere Walzen der Schneid Wickelmaschine an, was, da für die Erfindung unwesentlich, jedoch nicht näher dargestellt sondern lediglich durch eine von der Hauptantriebswalze 10 abgehende Transmission 11 angedeutet ist.
In Nähe des anderen, schmäleren Seitenkörpeis 3 ist zwischen den Traversen 4,5 eine Band-Schneideinrichtung 16 angeordnet, mit der die zugeführte Materialbahn 8 bei ihrem Durchlauf durch die Schneideinrichtung in zueinander parallele Längsbänder 18 zerschnitten wird. Es kann jede für diesen Zweck geeignete bekannte Schneideinrichtung verwendet werden. Vorzugsweise ist jedoch eine mit Rollenmesser 17 ausgerüstete Schneideinrichtung vorgesehen, da Rollenmesser glattere Schnittkanten als Messerklingen ergeben und bei unsauberen Schnittkanten eine genaue achsparallele Ausrichtung der Windungen in der gewickelten Bandrolle nicht gewährleistet ist. Die Schneideinrichtung 16 ist in den Traversen 4,5 schwenkbar gelagert und kann ein verstellbares Gewicht 16a zum Einstellen des richtigen Andrucks aufweisen.
Anstelle einer Rollenmesser-Schneideinrichtung könnte auch eine Laser-Schneideinrichtung verwendet werden, doch sind letztere im allgemeinen zu kostenaufwendig.
Der schmälere Seitenkörper 3 ist in Fig. 1 im Vertikalschnitt dargestellt, wobei nur die rückwärtige Hälfte von innen sichtbar ist. Auf der Innenseite des Seitenkörpers 3 ist etwa in Tischhöhe ortsfest eine horizontale Wickelwelle 19 angeordnet, so dass die auf ihr aufgereihten Wickelkerne 20 vom Mittelraum des Maschinengestelles zugänglich sind.
Anstelle nur einer einzelnen Wickelwelle können in bekannter Weise auch ein Wendewickler oder ein Wendewickler paar verwendet werden. Der Seitenkörper 3 enthält eine Pendelwippe 21, deren beiden vertikalen Wippenarme 22 (von denen nur eine dargestellt ist) oben in Nähe der Traversen 4,5 um eine horizontale Drehachse 23 schwenkbar sind und nach unten bis zur Wickelwelle 19 hin reichen. In der Pendelwippe 21 sind oben eine mit der Wippen-Drehachse 23 koaxiale Umlenkwalze 24, am unteren Wippenende eine Anpress-Führungswalze 26 und zwischen diesen beiden eine weitere Umlenkwalze 25 angeordnet. Mit 27 ist ein Ausgleichsgewicht der Pendelwippe bezeichnet.
Die an die Wickelkerne 20 der Wickelwelle 19 angedrückte Anpress Führungswalze 26 wird vom Motor 9 über die Hauptantriebswalze 10 angetrieben und dient dazu, die von der Schneideinrichtung 16 geschnittenen und über die Umlenkwalzen 24 und 25 geführten Bänder 18 in der Breitenausdehnung der Materialbahn aufzufächern und auf die Wikkelkerne 20 zu führen. Der Betrieb der Maschine kann von einem Steuerpult 28 aus gesteuert werden.
Mit Ausnahme der Anpress-Führungswalze 26 entsprechen Aufbau und Betriebsweise den bekannten Schneid-Wikkelmaschinen, so dass sich ein Beschreiben weiterer bekannten Einzelheiten erübrigt.
Erfindungswesentlich ist die Anpress-Führungswalze 26 und deren Zusammenwirken mit den Wickelkernen 20, was nun mit Bezug auf die Figuren 2,3 und 4 näher erläutert wird.
Eine Ausführungsform einer Anpress-Führungswalze 26a ist, zum Teil aufgeschnitten, in Fig. 2 dargestellt. Auf der Walzenwelle 27, die drehbar in den beiden Armen 22 der Pendelwippe 21 gelagert und mit einer Scheibe 28 für den Antrieb ausgerüstet ist, ist mittels Endstücke 29 ein Hohlzylinder 30 befestigt. Soweit entspricht der Aufbau dem von herkömmlichen Andruckwalzen, so dass zur Herstellung einer Anpress-Führungswalze nach der Erfindung eine solche Andruckwalze verwendet werden kann. Auf dem Hohlzylinder 30 ist ein Walzenmantel 31 z.B. aus Stahl aufgeschoben und befestigt. Die Oberfläche des Walzenmantels 31 ist glatt und weist eine Vielzahl von abstehenden Ringen 33 mit parallelen und zur Walzendrehachse 32 senkrechten, glatten Seitenflächen 33a (Fig. 4) auf.
Die axiale lichte Weite zwischen den Ringen 33 ist gleich der Band-Schneidbreite, so dass ein zwischen zwei Ringen liegendes Band praktisch kein axiales Spiel hat. Die Ringbreite entspricht einem kleinen Vielfachen der Banddicke und liegt in der Grössenordnung von Millimetern. Wegen der geringen Ringrbreite kann die Ringhöhe sehr klein gewählt werden und in der Grössenordnung von Zehntel-Millimeter liegen ohne Gefahr, dass sich die Ringe während des Betriebes durch auf sie einwirkende axiale Kräfte von zu erwartender Stärke deformieren. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Walzenmantel 31 mit den Ringen 33 einstückig ausgeführt. Wie in Fig. 1 und Fig. 3 zu sehen ist sind die von oben über die Umlenkwalze 25 in eng nebeneinander liegender Formation ankommenden geschnittenen Bänder 18 in Omegaumschlingung um die untere Hälfte der Anpress-Führungswalze 26 bzw. 26a herumgeführt.
Beim seitlich von aussen her erfolgenden Anlegen der Bänder 18 an die Anpress-Führungswalze, wird, wie in Fig. 2 veranschaulicht ist, die enge Bandformation durch die Ringe 33 aufgefächert, wobei die Ringe 33 an dieser Stelle als Trennglieder dienen. Im unteren Umfangsbereich der Anpress-Führungswalze 26a (Fig.
3), d.h. von der Anlegestelle 34 jedes Bandes 18 an den Walzenmantel 31 bis hin zur Kontaktstelle 35, in welcher die Anpress-Führungswalze 26a an den Wickelkernen 20 bzw.
an die auf den Wickelkernen 20 beim Aufwickeln bereits aufgebrachten Bandrollen 36 unter dem in Richtung des Pfeiles A wirkenden Andruck anliegt, ist jedes Band 18 zwischen zwei Ringen 33 exakt geführt und die Ringe 33 dienen in diesem Bereich als Führungsringe.
In Fig. 4 sind beispielsweise Wickelkerne 20 dargestellt, deren Wickelfläche 20a etwas breiter als die Bandbreite ist, so dass die Wickelflächen 20a der auf der Wickelwelle 19 aufgereihten Wickelkerne 20 ohne Zwischenraum direkt aneinanderstossen. Vor dem Wickeln liegt die Anpress-Führungswalze 26a mit ihren Ringen 33 an den Wickelkernen 20 an und ist bezüglich diesen so ausgerichtet, dass die Ringe 33 auf den Stosskanten 20b der Wickelflächen 20a liegen, wie es in Fig. 4 für den obersten Ring 33' durch strichlierte Linien angedeutet ist. Beim Aufwickeln wird mit zunehmendem Durchmesser der Bandrollen 36 die Anpress-Führungswalze 26a gegen die Andruckkraft von den Wickelkernen 20 weggedrückt, wobei die Ringe 33 mit ihren glatten Seitenflächen 33a auf den Seitenflächen 36b der Bandrollen 36 gleiten.
Im Auflegebereich, in welchem die Bänder 18 von der Anpress-Führungswalze 26a auf die Wickelkerne 20 bzw. auf die bereits aufgewickelten Bandrollen 36 übergehen, wird so für jedes Band 18 eine ringsum geschlossene Führungskammer 37 (Fig. 4) gebildet, die in axialer Richtung durch die einander zugekehrten Seitenflächen 33a zweier benachbarter Ringe 33 und in radialer Richtung auf der einen Seite durch einen Bereich der glatten Walzenmanteloberfläche 3 1a und auf der gegenüberliegenden Seite durch einen Bereich der Wickelfläche 20a bzw. der zu oberst liegenden Bandwindung 36a der Bandrolle 36 begrenzt ist, so dass sich das Band 18 innerhalb der Führungskammer 37 allenfalls in radialer Richtung bewegen nicht aber in axialer Richtung verschieben kann.
Beim Aufwickeln der ersten Bandwindung auf Wickelkerne 20 der in Fig. 4 gezeigten Art, wobei, wie erwähnt, die Ringe 33 an den Wickelflächen 20a der Wickelkerne 20 anliegen, liegt, wie es aus Fig. 3 ohne weiteres verständlich ist, die Auflagestelle des Bandes 18 am Wickelkern 20 ausserhalb des Umfanges der Ringe 33 und auf dem Bandabschnitt zwischen dieser Auflagestelle und der Bandabgabestelle, an welcher sich das Band von der Manteloberfläche 31a der Anpress Führungswalze 26a abhebt, ist das Band 18 in axialer Richtung nur in dem von den Ringseitenflächen 33a überdeckten Bereich und in radialer Richtung überhaupt nicht geführt.
Auf das exakte Wickeln der Bandrollen hat dies in der Praxis jedoch keine nachteilige Folgen, da die Bänder unter Zug auf die Wickelkerne aufgewickelt werden und jedes Band so zwischen der Auflagestelle am Wickelkern und der Abgabestelle an der Anpress-Führungswalze 26a ausgespannt ist und zudem der Abstand dieser beiden Stellen voneinander mit zunehmender Bandwindungszahl immer kleiner wird und die Auflagestelle mit der Abgabestelle bereits zusammenfällt, sobald die aufgewickelte Bandrolle 36 eine der Ringbreite gleiche Dicke erreicht hat. Beim Aufwickeln der ersten Bandwindungen auf den Wickelkern 20 wandert demnach die Bandauflagestelle zur Anpress-Führungswalze 26a hin und wird schon nach einigen wenigen Windungen den Aussenumfang der Ringe 33 passieren.
Bei allen weiteren Windungen ist dann das Band 18 auch nach dem Auflegen auf die bereits aufgewickelte Bandrolle 36 noch durch die Ringe 33 geführt und zwar längs des von der Auflagestelle 35 (Fig. 3) bis zu der Stelle 38, an der die eben aufgelegte Bandwindung den Aussenumfang der Ringe 33 verlässt, reichenden Abschnittes, wobei die Bogenlänge dieses unter axialer Führung stehenden Bandabschnittes 35-38 mit zunehmendem Rollendurchmesser zunimmt, was für ein genaues Auflegen der aufeinanderfolgenden Bandwindungen vorteilhaft ist.
Bei dem in Fig. 5 gezeigten Ausführungsbeispiel sind Wickelkerne 20' vorgesehen, bei denen die Breite der Auflagefläche 20a gleich der Bandbreite ist. Diese Wickelkerne 20' sind auf der Wickelwelle 19 unter Zwischelage von Distanzscheiben 39 aufgereiht. Die Dicke dieser Distanzscheiben 39 entspricht der Höhe der Ringe 33 auf der Manteloberfläche 31 a der Anpress-Führungswalze 26 und ihr Aussendurchmesser ist so gewählt, dass zwischen den Auflageflächen 20'a der Wickelkerne 20' Spalte 40 vorhanden sind, in die die Ringe 33 über ihre ganze Breite eintauchen können, wenn vor dem Wickeln die Anpress-Führungswalze an den Wickelkernen 20' anliegt.
Eine solche Ausführungsform hat den Vorteil, dass schon die erste Bandwindung unter vollständiger Führung auf den Wickelkern aufgelegt wird, da hier vom Anfang an die Stelle der Bandabgabe von der Walzenmanteloberfläche 3 1a und die Stelle der Bandauf lage auf den Wickelkern zusammenfallen und das Band stets von der Anpress-Führungswalze direkt auf den Wickelkern aufgelegt wird.
In Fig. 5 ist auch eine andere Ausführungsform einer Anpress-Führungswalze nach der Erfindung dargestellt. Bei dieser Anpress-Führungswalze 26b ist, wie bei der in Fig. 2 dargestellten Walze 26a auf einer Walzenwelle 27 mittels Endstücke 29 (von denen in Fig. 5 nur eines gezeigt ist) ein Hohlzylinder 30 befestigt. Auf den Hohlzylinder 30 sind Ringe 41 und Ringscheiben 42 in einander abwechselnder Folge aufgeschoben, wobei die Ringe 41 den Walzenmantel und die über dessen Oberfläche 31 a vorstehenden ringförmigen Bereiche der Ringscheiben 42 die Ringe 33 der Anpress-Führungswalze bilden.
Dieser Stapel aus Ringen 41 und Ringscheiben 42 stösst am einen (in Fig. 5 nicht dargestellten) Walzenende gegen ein Widerlager am Hohlzylinder 30 und wird, gegebenenfalls unter Zwischenlage eines Zwischenringes 43 durch einen auf ein Aussengewinde 45 am Hohlzylinder 30 aufgeschrauben Spannring 44 zusammengepresst und am Hohlzylinder 30 festgehalten. Diese Zusammenstellung von Mantel-Ringen 41 und Ringscheiben 42 hat den Vorteil, dass eine Anpress-Führungswalze für verschiedene Bandbreiten verwendet werden kann, wobei jeweils nur die Mantel-Ringe 41 gegen andere, entsprechend dimensionierte ausgetauscht werden brauchen, und dass bei einer Beschädigung der Anpress-Führungswalze durch unvorsichtiges Handhaben sich Führungsringe 33 leicht gegen intakte auswechseln lassen.
Es hat sich gezeigt, dass sich auf einer Schneid-Wickelmaschine nach der Erfindung bis zu etwa 70 cm breite Materialbahnen zu Bandrollen von bis etwa 30 cm Durchmesser verarbeiten lassen, wobei die Bandbreite nur etwa 0,35 cm betragen kann und das Aufwickeln der Rollen mit einer Geschwindigkeit von etwa 150 m/min stattfinden kann. Die erhaltenen Bandrollen weisen befriedigend glatte Seitenflächen auf und sind in sich ausreichend fest. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass herkömmliche Schneid-Wickelmaschinen ohne grosse Schwierigkeiten mit Anpress-Führungswalzen der vorstehend beschriebenen Art ausgerüstet werden können.
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PATENT CLAIMS
1.Cutting / winding machine for the production of tape rolls, in particular magnetic tape rolls, from a tape material web, with a cutting device which extends across the width of the material web delivered from a supply roll for cutting the material web into parallel tapes, which are fanned out by separating members and guided over a pressure roller the winding cores lined up on a winding shaft are wound up into rolls separated from one another by separating gaps, characterized in that the jacket surface (31a) of the pressure roller (26; 26a;
26b) has circumferential rings (33) which have side faces (33a) perpendicular to the axis of rotation of the roll (32) with a clear spacing from one another corresponding to the strip cutting width, the width of which comprises several strip thicknesses and the height of which corresponds to the width of the separation gap in the rolls on the winding shaft (19) is that the cut strips (18) are guided in omega loop around the pressure roller (26; 26a; 26b) to the winding cores (20), the rings (33) in the application area (34) of the strips (18) on the pressure roller (26; 26a; 26b) serve as separating members and fan out the incoming tapes, and that the pressure roller (26; 26a;
26b) and the winding shaft (19) carrying the winding cores (20) can be spread apart from each other against a pressing force (A) by means of the band rollers (36), which larger in size when the strips (18) are wound onto the winding cores (20), the rings (33 ) always lie with their side surfaces (33a) laterally against the uppermost band windings of the band rolls (36) and guide the bands (18) when they are placed on the band rolls (36) that have already been wound up.
2. Cutting winding machine according to claim 1, characterized in that the pressure guide roller (26; 26a; 26b) is rotatably mounted in a pendulum rocker (21) and the winding shaft (19) with the winding cores (20) when winding the tapes (18 ) is arranged on the winding cores (20) stationary on the machine frame (2).
3. Cutting winding machine according to claim 1 or 2, characterized in that the cylindrical winding surface (20a) of the winding cores (20) is wider than the band cutting width and the height of each ring (33) is equal to the difference between the winding surface width and the band cutting width and that in the rest position before winding, the pressing guide roller (26; 26a) is aligned in the axial direction with respect to the winding cores (20) lined up on the winding shaft (19) without any space between the individual winding surfaces (20) such that each ring (33) on the joint (20b) of two adjacent winding surfaces (20a).
4. Cutting winding machine according to claim 1 or 2, characterized in that the cylindrical winding surface (20a) of the winding cores (20 ') is equal to the tape cutting width and in the case of the winding cores (20') lined up on the winding shaft (19) between the individual winding surfaces are provided with circumferential radial gaps (40), the width of which corresponds to the height of the rings (33), with the pressure guide roller being aligned in the axial direction in the rest position before winding up, so that each ring (33) fits into a gap (40 ) immersed.
5. Cutting-winding machine according to claim 4, characterized in that the gap (40) between the winding surfaces of the winding cores (19) lined up on the winding cores (20 ') are at least as deep as the rings (33) wide and in the rest position before Winding up the roller jacket (31a) between two rings (33) rests on the winding surface lying between them.
6. Cutting-winding machine according to one of the preceding claims, characterized in that the pressure guide roller (26; 26a; 26b) has a hollow cylinder (30) fastened on a shaft (27), which has a roller jacket (31; 41) with the whose cylindrical surface (31a) carries protruding rings (33).
7. Cutting winding machine according to claim 6, characterized in that the roller shell (31) with the rings (33) is in one piece.
8. Cutting-winding machine according to claim 6, characterized in that the roller jacket is composed of strings of rings (41) lined up and ring disks (42) of larger outside diameter are arranged between the individual jacket rings (41), the surface of which over the roller jacket (31a ) projecting edges are the rings (33) for fanning out and guiding the bands (18).
The invention relates to a cutting-winding machine for the production of tape reels, in particular magnetic tape reels, from a web of strip material, with a cutting device extending across the width of the material web delivered from a supply bar for cutting the material web into parallel bands, which are fanned out by separating members and via a The pressure roller is guided onto the winding cores, which are lined up on a winding shaft, to form rolls separated from one another by separation gaps.
In known cutting-winding machines, lamella-like separating members are arranged on a beam which is fastened transversely spanning the feed path of the material web at a point between the cutting device and the pressure roller on the machine frame. The separating lamellae lie in the slots of the material web cut into strips by the cutting device in such a way that the strips are fanned out in accordance with the arrangement of the winding cores on the winding shaft and are guided to the winding cores via the pressure roller which they wrap in a kind of omega loop.
Flange-less winding cores are used for tape rolls of larger diameter, since the usually relatively thin flanges of such sizes would not permit rapid tape winding due to the oscillation or fluttering occurring at higher speeds of rotation. The tape is wound onto the flangeless winding core under relatively strong pressure in order to obtain a self-supporting and sufficiently rigid tape roll which can be handled without danger of falling apart.
With magnetic tape reels it is particularly important that the side surfaces of the tape winding on the winding core are completely flat and smooth and have no spiral grooves and elevations in or on which dust can easily settle, which would be difficult to remove before using the magnetic tape. Such grooves and elevations in the side surfaces of the tape winding always occur when the tape is even slightly shifted laterally during winding and the tape edges of individual windings are not overlapping one another precisely enough, and can no longer be compensated for due to the intended winding hardness after winding . Magnetic tape rolls with a satisfactorily smooth side surface can therefore only be obtained through exact tape guidance during winding.
The known cutting-winding machines specified above, in which, as mentioned, the tapes are fanned out with the aid of stationary separating members and then guided over a pressure roller with deflection, do not result in such exact tape guidance, so that magnetic tape rolls of some are used on such a machine
of satisfactory quality, if at all, can then only be produced in a relatively small number at once from a correspondingly narrow material web with a relatively low winding speed, with a certain reject, i.e. less smoothly wound magnetic tape rolls would be expected. If the separating gaps between the individual tape windings on the winding shaft are chosen to be as narrow as possible, so that the tape is fanned out as little as possible and there is an improved tape guidance, there is a risk that during the winding process tapes will pass from their roles to adjacent roles and lead to tape interlinking or Band entanglement may come through the whole batch of tape rolls becomes unusable.
However, for the economical production of magnetic tape rolls, it would be desirable to use the magnetic tapes, e.g.
3.5 mm wide magnetic tapes, made from the widest possible, e.g. Cut the 70 cm wide material web and, in the above example, around 200 magnetic tapes, can be quickly and precisely wound onto a corresponding number of winding cores.
It was therefore an object of the present invention to provide a cutting-winding machine of the type mentioned at the outset with improved band fanning and band guiding, which also has wide webs of material in particular narrow
Cut tapes and quickly and reliably wind all of these tapes onto flangeless winding cores of a common winding shaft to form tape rolls with smooth side surfaces.
This object is achieved according to the invention by the cutting winding machine characterized in claim 1.
The advantages achieved by the invention are, in particular, that all tapes cut from the width of the material web are defined immediately after fanning out
Guides to the support points on the winding cores are guided and each individual tape from its attachment point on the winding core is wound in a guide that extends over a sufficiently wide arc of the roll circumference and includes a sufficient number of the uppermost superposed tape turns, the flat and smooth side surfaces the tape roll generated.
Such precise and reliable tape guidance during winding allows the separation gaps between the individual tape rolls on the winding shaft to be selected very narrowly, which benefits the tape fanning out, so that relatively wide material webs can be processed on the cutting-winding machine according to the invention.
The combination of separating and guide elements in the form of narrow rings arranged on the pressure roller causes practically no significant additional effort and therefore no noticeable additional costs compared to a conventional cutting / winding machine with a separate separating element bar and a separate pressure roller.
Advantageous embodiments of the invention are characterized in the dependent claims 2 to 8.
The invention is explained in more detail below on the basis of exemplary embodiments with reference to the accompanying drawing, in which:
1 is a schematic view of a cutting winding machine according to the invention,
2 shows a partially cut-on pressure guide roller,
3 shows a cross section through the pressure guide roller of FIG. 2 in the state when winding a tape onto a flangeless winding core,
Fig. 4 is an enlarged view of a partial section through the pressure guide roller and winding cores along the line IV-IV in Fig. 3 and
Fig. 5 shows a longitudinal section through an end piece of a pressure guide roller in another embodiment with associated winding cores.
As shown in a schematic representation in FIG. 1, a preferred embodiment of the cutting and winding machine according to the invention has a cuboid machine frame 1 of approximately 330 cm in length, 150 cm in width and 250 cm in height, in which two relatively narrow side bodies 2, 3 are connected to one another at the top by two cross members 4, 5, so that there is a free central space for the operator. The one broader side body 2 has a lower part 2a with an outer holding device 6, which essentially comprises two support arms projecting from the narrow side of the machine frame and is designed to rotatably hold a material web supply roll 7 in a horizontal position.
The lower part 2a contains the drive motor 9 of the machine and carries a desk-like assembly table 2b with an inclined table top 2c accessible from the center of the machine frame 1, at the lower and upper ends of which a deflecting roller 12 or 13 is arranged in such a way that the material web 8 of the Supply roll 7 is guided over the table top 2c and can be assembled, whereby assembly here essentially means the insertion of adhesive strips into the material web, which extend across the width of the material web and, after the material web has been cut into strips, serve to Glue the beginning of the tape to a winding core and the end of the tape to the tightly wound tape roll, as is usual.
The assembly table 2b merges into an upper part 2d, in which the main drive roller 10 driven by the motor 9 is accommodated. The main drive roller 10 picks up the material web 8 discharged from the upper deflection roller 13 of the finishing table 2b from a further deflection roller 14 and leads it further up to rollers 15 arranged between the two cross members 4 and 5, only a few of which are shown in FIG. 1 . The main drive roller 10 drives further rollers of the cutting winding machine, which, since it is insignificant for the invention, but is not shown in detail, but is only indicated by a transmission 11 coming from the main drive roller 10.
In the vicinity of the other, narrower side body 3, a band cutting device 16 is arranged between the cross members 4, 5, by means of which the material web 8 fed in is cut into parallel longitudinal bands 18 as they pass through the cutting device. Any known cutting device suitable for this purpose can be used. However, a cutting device equipped with roller knives 17 is preferably provided, since roller knives produce smoother cutting edges than knife blades and, in the case of unclean cutting edges, an exact, axially parallel alignment of the windings in the wound strip reel cannot be guaranteed. The cutting device 16 is pivotally mounted in the cross members 4, 5 and can have an adjustable weight 16 a for setting the correct pressure.
A laser cutter could be used instead of a roller knife cutter, but the latter are generally too expensive.
The narrower side body 3 is shown in vertical section in FIG. 1, only the rear half being visible from the inside. On the inside of the side body 3, a horizontal winding shaft 19 is arranged in a fixed position approximately at the table height, so that the winding cores 20 lined up on it are accessible from the center of the machine frame.
Instead of just a single winding shaft, a turret winder or a turret winder pair can also be used in a known manner. The side body 3 contains a pendulum rocker 21, the two vertical rocker arms 22 (only one of which is shown) can be pivoted above a horizontal axis of rotation 23 in the vicinity of the cross members 4, 5 and extend down to the winding shaft 19. Arranged in the pendulum rocker 21 are a deflection roller 24 coaxial with the rocker axis of rotation 23, a pressure guide roller 26 at the lower end of the rocker and a further deflection roller 25 between these two. With 27 a counterweight of the rocker is designated.
The pressing guide roller 26 pressed against the winding cores 20 of the winding shaft 19 is driven by the motor 9 via the main drive roller 10 and serves to fan out the strips 18 cut by the cutting device 16 and guided over the deflection rollers 24 and 25 in the width dimension of the material web and onto them Lead cores 20. The operation of the machine can be controlled from a control panel 28.
With the exception of the pressure guide roller 26, the structure and mode of operation correspond to the known cutting winding machines, so that there is no need to describe further known details.
The contact guide roller 26 and its interaction with the winding cores 20 is essential to the invention, which will now be explained in more detail with reference to FIGS. 2, 3 and 4.
An embodiment of a pressure guide roller 26a is shown in part in section in FIG. 2. A hollow cylinder 30 is fastened by means of end pieces 29 on the roller shaft 27, which is rotatably mounted in the two arms 22 of the pendulum rocker 21 and is equipped with a disk 28 for the drive. So far the structure corresponds to that of conventional pressure rollers, so that such a pressure roller can be used to produce a pressure guide roller according to the invention. On the hollow cylinder 30, a roller jacket 31 is e.g. slid on and fastened from steel. The surface of the roll shell 31 is smooth and has a multiplicity of protruding rings 33 with smooth side surfaces 33a (FIG. 4) that are parallel and perpendicular to the roll axis of rotation 32.
The axial clear width between the rings 33 is equal to the band cutting width, so that a band lying between two rings has practically no axial play. The ring width corresponds to a small multiple of the band thickness and is of the order of millimeters. Because of the small ring width, the ring height can be chosen to be very small and in the order of magnitude of tenths of a millimeter there is no risk that the rings will deform during operation due to axial forces of the expected strength acting on them. In this embodiment, the roller shell 31 is made in one piece with the rings 33. As can be seen in FIGS. 1 and 3, the cut strips 18 arriving from above via the deflecting roller 25 in closely adjacent formation are guided in omega-loop around the lower half of the pressure guide roller 26 or 26a.
When the belts 18 are applied laterally from the outside to the pressure guide roller, the narrow band formation is fanned out by the rings 33, as illustrated in FIG. 2, the rings 33 serving as separating members at this point. In the lower peripheral region of the pressure guide roller 26a (Fig.
3), i.e. from the contact point 34 of each belt 18 to the roller jacket 31 to the contact point 35, in which the pressure guide roller 26a on the winding cores 20 or
to the tape rolls 36 already applied to the winding cores 20 during winding under the pressure acting in the direction of arrow A, each tape 18 is guided exactly between two rings 33 and the rings 33 serve as guide rings in this area.
4, for example, winding cores 20 are shown, the winding surface 20 a of which is somewhat wider than the bandwidth, so that the winding surfaces 20 a of the winding cores 20 lined up on the winding shaft 19 directly abut one another without a space. Before the winding, the pressure guide roller 26a rests with its rings 33 on the winding cores 20 and is aligned with respect to these so that the rings 33 lie on the abutting edges 20b of the winding surfaces 20a, as is shown in FIG. 4 for the uppermost ring 33 ' is indicated by dashed lines. During winding, the pressure guide roller 26a is pressed away from the winding cores 20 against the pressing force with increasing diameter of the tape rolls 36, the rings 33 sliding with their smooth side faces 33a on the side faces 36b of the tape rolls 36.
In the lay-up area, in which the tapes 18 pass from the pressure guide roller 26a to the winding cores 20 or to the already wound tape rolls 36, an all-round closed guide chamber 37 (FIG. 4) is formed for each tape 18, which is in the axial direction is limited by the mutually facing side surfaces 33a of two adjacent rings 33 and in the radial direction on the one hand by a region of the smooth roll shell surface 3a and on the opposite side by a region of the winding surface 20a or the uppermost band winding 36a of the band roll 36 , so that the band 18 can move within the guide chamber 37 at most in the radial direction but not in the axial direction.
When winding the first band winding onto winding cores 20 of the type shown in FIG. 4, wherein, as mentioned, the rings 33 bear against the winding surfaces 20a of the winding cores 20, the contact point of the band lies, as is readily understood from FIG. 3 18 on the winding core 20 outside the circumference of the rings 33 and on the band section between this support point and the band dispensing point, at which the band is lifted from the jacket surface 31a of the pressure guide roller 26a, the band 18 is in the axial direction only in that of the ring side surfaces 33a covered area and not at all in the radial direction.
In practice, however, this does not have any disadvantageous consequences for the exact winding of the tape rolls, since the tapes are wound onto the winding cores under tension and each tape is thus stretched between the contact point on the winding core and the delivery point on the pressure guide roller 26a, as well as the distance of these two points from each other becomes smaller and smaller as the number of strip turns increases and the support point already coincides with the delivery point as soon as the wound strip roll 36 has reached a thickness equal to the ring width. When the first band windings are wound onto the winding core 20, the band support point accordingly moves to the pressure guide roller 26a and will pass the outer circumference of the rings 33 after a few windings.
For all other turns, the tape 18 is still guided through the rings 33 even after being placed on the already wound tape roll 36, namely along the from the support point 35 (FIG. 3) to the point 38 at which the just wound tape turn leaves the outer circumference of the rings 33, reaching section, the arc length of this axially guided band section 35-38 increases with increasing roll diameter, which is advantageous for an exact placement of the successive band windings.
In the exemplary embodiment shown in FIG. 5, winding cores 20 'are provided in which the width of the contact surface 20a is equal to the bandwidth. These winding cores 20 'are lined up on the winding shaft 19 with the interposition of spacers 39. The thickness of these spacers 39 corresponds to the height of the rings 33 on the outer surface 31a of the pressure guide roller 26 and their outer diameter is selected such that there are gaps 40 between the bearing surfaces 20'a of the winding cores 20 'into which the rings 33 pass their entire width can be immersed if the pressure guide roller bears against the winding cores 20 'before winding.
Such an embodiment has the advantage that the first tape winding is placed on the winding core with full guidance, since here from the beginning the location of the tape dispensing from the roll shell surface 3 1a and the location of the tape on the winding core coincide and the tape always from the pressure guide roller is placed directly on the winding core.
5 shows another embodiment of a pressure guide roller according to the invention. In this press-on guide roller 26b, as in the roller 26a shown in FIG. 2, a hollow cylinder 30 is fastened on a roller shaft 27 by means of end pieces 29 (only one of which is shown in FIG. 5). Rings 41 and annular disks 42 are pushed onto the hollow cylinder 30 in an alternating sequence, the rings 41 forming the roller shell and the annular regions of the annular disks 42 projecting over its surface 31a forming the rings 33 of the pressure guide roller.
This stack of rings 41 and washers 42 abuts at one end of the roller (not shown in FIG. 5) against an abutment on the hollow cylinder 30 and is pressed together, optionally with the interposition of an intermediate ring 43, by a clamping ring 44 screwed onto an external thread 45 on the hollow cylinder 30 and on Hollow cylinder 30 held. This combination of jacket rings 41 and ring disks 42 has the advantage that a pressure guide roller can be used for different bandwidths, only the jacket rings 41 needing to be exchanged for other suitably dimensioned ones, and that if the pressure is damaged - Guide roller 33 can be easily replaced with intact ones by careless handling.
It has been shown that up to about 70 cm wide material webs can be processed to tape rolls of up to about 30 cm in diameter on a cutting-winding machine according to the invention, the bandwidth being only about 0.35 cm and the winding of the rolls with a speed of about 150 m / min can take place. The tape rolls obtained have satisfactorily smooth side surfaces and are sufficiently strong in themselves. Another advantage is that conventional cutting-winding machines can be equipped with pressing guide rollers of the type described above without great difficulty.