DD262645A5

DD262645A5 - Bahntrenn- und umwickelmaschine

Info

Publication number: DD262645A5
Application number: DD87308358A
Authority: DD
Inventors: Hiroshi Kataoka
Original assignee: ��@��@�K�K�Kk��
Priority date: 1987-09-07
Filing date: 1987-10-28
Publication date: 1988-12-07
Also published as: GB2209519B; NL8702803A; IN168945B; GB2209519A; TR28581A; GB8724841D0; DE3805950A1; NL191987B; BR8706442A; AR243473A1; KR880003823A; FR2620117A1; CN1031819A; AU7971587A; KR950002513B1; JPS6464948A; NL191987C; FI874890A; AU588489B2; FR2620117B1

Abstract

Die Erfindung ist anwendbar an Umwickelmaschinen zum Trennen von relativ breitem, duennen Bahnmaterial, beispielsweise Plaste oder Papier, in eine Vielzahl von Laengsstreifen oder Teilbahnen der gewuenschten Breiten sowie fuer deren Aufwicklung auf Umspulwalzen. Sie ist auch zur Bearbeitung des Bahnmaterials in einer Anlage, wie beispielsweise einer Laminierungs- und Beschichtungsanlage, einsetzbar. Die Bahntrenn- und -umwickelmaschine besteht aus einer vorderen und einer hinteren Sektion, gleicher Bauweise und gleicher Arbeitsweise sowie aus Laengsschneidelementen, die zwischen der vorderen und der hinteren Sektion angeordnet sind. Zu jeder Sektion gehoeren eine Fuehrungswalze und ein Walzenkernauflageelement fuer eine Aufspulwarenrolle. Zwischen der Fuehrungswalze und der Aufspulwarenrolle wird staendig ein Kontaktdruck aufrechterhalten. Die Aufspulwarenrolle wird so gesteuert, dass sie sich in Abhaengigkeit von Stufen des Aufbaus der Warenrolle in Laengsrichtung der auf den Kern aufzuwickelnden Teilbahn bewegt. Fig. 6

Description

Hierzu 8 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Bahntrenn- und -umwickelmaschine, bestehend aus einer Vielzahl von Führungswalzen zum Führen einer breiten Zuführbahn zu einer Längsschneidvorrichtung zum Trennen der genannten Bahn in längs verlaufende, schmale Teilbahnen, einer vorderen Sektion und einer hinteren Sektion, die einander gegenüber angeordnet sind, um die genannten schmalen Bahnen als Aufspulwarenrollen auf entsprechende Kerne zu wickeln, und einer Vorrichtung zur Zuführung der Teilbahnen abwechselnd zu der genannten vorderen und der hinteren Sektion. Sie bezieht sich insbesondere auf Umwickelmaschinen, die zum Trennen von relativ breitem, dünnen Bahnmaterial, beispielsweise Plaste oder Papier, in eine Vielzahl von Längsstreifen oder Teilbahnen der gewünschten Breiten, zum Wiederaufwickeln der einzelnen Teilbahnen auf eine gesonderte Umspulwalze sowie zum Heraustransportieren der Umspulwalzen aus der Maschine geeignet sind. Die Maschine der vorliegenden Erfindung kann nicht nur mit einer Abwickeleinheit einer Zuführwalze, in einer Längsschneid-/ Aufwickeleinheit, kombiniert werden, sondern sie kann auch mit einer Maschine zur Bearbeitung des Bahnmaterials mit einer gewünschten Bahnbearbeitungsanlage, beispielsweise einer Laminierungs- und Beschichtungsanlage, kombiniert werden.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Die JP-Patentschrift 45-20644 (entspricht US-PS 3291 412) offenbart eine der typischen Umwickelmaschinen. Die in dieser Veröffentlichung gezeigte Umwickelmaschine hat eine Vielzahl Paare von Umwickelarmen, die gelenkig an ihren inneren Enden befestigt sind, eine Vielzahl von Aufspulwalzen, die an den äußeren Enden der Arme getragen werden, um eine Teilbahn des aufzuwickelnden Folien materials aufzunehmen. Sie hat weiterhin Führungswaizenan jeder der Aufspulwalzen, eine Vorrichtung zur Befestigung der Führungswalzen, mit der die Führungswalzen gelenkig in eine Richtung bewegbar sind, so daß sie sich an den Umfang jeder der Aufspulwalzen anlegen. Sie besitzt ferner die Vorrichtung zur Steuerung des Kontaktdrucks zwischen der Führungswalze und der Aufspulwalze. Die Umwickelmaschine der genannten Publikation ist durch die Vorrichtungen zur

Befestigung der Führungswalzen gekennzeichnet, mit der erreicht werden soll, daß der Umfangskontakt mit der Rolle der Teilbahn erhalten bleibt. Dabei ist das Steuerungselement mit einer Vorrichtung zur Steuerung der Elemente versehen, die an jedem der Befestigungselemente zur Steuerung des Kontaktdrucks zwischen der Führungswalze und der Aufspulwalze angebracht sind.

Die oben genannte Umwickelmaschine hat die folgenden Nachteile:

Erstens ist die Halte- oder Zapfenwelle, die den Umwickelarm trägt, gelenkig am Hauptrahmen befestigt, beispielsweise durch ein Lagerpaar, das an den gegenüberliegenden Enden der Welle befestigt ist. Der Hauptteil der Umwickelmaschine ist nicht in angemessener Weise an der Basis oder dem Rahmen befestigt, so daß die Maschine während der Arbeit leicht vibrieren kann.

Wenn die Maschine große Abmessungen hat, erhöht sich der Abstand zwischen den Auflageenden der Wellen, und die Umwickelarme zum Halten einer schweren Warenrolle müssen auf begrenztem Raum auf einer langen Welle angebracht werden. Es ist daher schwierig, die Festigkeit der Maschine zu verbessern und die mechanische Vibration während des Betriebs zu vermeiden.

Zweitens ändert jeder der Umwickelarme seine Position in Abhängigkeit von der Breite der zu trennenden Bahn und der Änderung des Gewichts der Waren rolle. Auch das Gewicht der Aufspulwarenrolle ändert sich mit der Änderung ihres Durchmessers und des Gewichts der Bahn. Außerdem ist der Abschnitt des Umwickelarmes, welcher die Last der Aufspulwarenrolle trägt, nicht fest gelagert, und die Umwickelmaschine vibriert sehr schnell während des Betriebs.

Der Umwickelarm bewegt sich in einem Bogen, und der Schwerpunkt des Gelenks des Armes verändert seine Position, so daß eine Vibration der Umwickelmaschine ausgelöst wird.

Nicht nur die Lager der Welle, sondern auch eine Reihe der Walzen zum Führen des Streifens sind am Rahmen befestigt, so daß die Vibration des Rahmens, die aus der sehr schnellen Rotation der Führungswalzen resultiert, auf die Stützarme, die Umwickelarme und Walzen übertragen und durch die Weiterleitung verstärkt werden kann.

Um die Antriebskraft eines Hydraulikzylinders auf den Umwickelarm übertragen zu können, ist die Länge eines Bügels, vom Gelenk bis zu seinem äußeren Ende kürzer als die Länge des Umwickelarmes. Daher kann das äußerste Ende des Umwickelarmes stark verschoben werden, auch wenn sich das Ende des Bügels nur geringfügig verschiebt. Wenn also ein Verbindungsabschnitt des Hydraulikzylinders mit einer Klammer, bzw. ein Verbindungsabschnitt des Bügels mit dem Hydraulikzylinder oder der Gelenkzapfen des Umwickelarmes verschlissen sind, vibriert der Umwickelarm während der Arbeit.

Bei Umwickelmaschinen nach der oben genannten Veröffentlichung ist es nicht möglich, den Kontaktdruck zwischen der Aufspulwaren rolle und der Führungswalze präzise zu kontrollieren.

In der genannten Publikation wird ausdrücklich darauf verwiesen, daß sich der Kontaktdruck zwischen der Führungswalze und der Aufspulwarenrolle während des Umwickelvorgangs ändert, auch wenn die auf die beiden einwirkende Kraft konstant gehalten wird.

Bei der herkömmlichen Umwickelmaschine ändert sich während des Umwickelvorgangs der Kontaktdruck zwischen der Aufspulwarenrolle und der Führungswalze, daß die Zuführungsrichtung des Streifens zur Führungswalze nicht parallel zur Zuführungsrichtung des Streifens auf die Aufspulwarenrolle gehalten werden kann.

Außerdem ist die Verbindungslinie, welche die Mitte der Führungswalze mit der Mitte des Gelenks des Armes verbindet, gegenüber der vertikalen Position geneigt. Dabei unterscheidet sich der Neigungswinkel der vorderen Führungswalze von dem der hinteren Führungswalze. Folglich ändert sich der Kontaktdruck, wenn sich die Breite des zu trennenden Streifens ändert.

Angesichts des oben Ausgeführten ist es unmöglich, den Kontaktdruck genau zu steuern.

Die japanische Patentveröffentlichung 55-293 vom 7. Januar 1980 offenbart eine Bahnumwickelmaschine, bei der eine Walze auf den Stützarm gelagert ist und gelenkig in Reaktion auf das Bewickelnder Aufspulwarenrolle bewegt wird. Dabei wird die Bewegung der Aufspulwarenrolle festgestellt und die Stützarme werden in einer senkrechten Position gehalten.

Nach der oben genannten zweiten Veröffentlichung wird eine Vielzahl von Aufspulwarenrollen, die jeweils von einem selbständigen Stützarm getragen werden, mit einer gemeinsamen Führungswalze durch eine Druckzuführvorrichtung in Kontakt gebracht, die am Stützarm angebracht ist. Dabei werden die Walze und/oder die Kontaktwalze angetrieben, um den durch einen Längsschneider getrennten Streifen auf den Kern der Aufspulwarenrolle aufzuwickeln. Jeder der Stützarme ist gelenkig an einem gemeinsamen Auflageelement befestigt, so daß sie innerhalb eines bestimmten Bereichs kleiner Winkel, im Verhältnis zu ihrer senkrechten Position, gegen die gemeinsame Führungswalze schwingen. Die Verschiebung jedes Stützarmes, die entsprechend dem Zuwachs auf der Aufspulwarenrolle erfolgt, wird festgestellt. Das gemeinsame Stützelement wird in horizontaler Richtung durch ein automatisches Steuerelement gestützt. Diese Maschine hat aber den Nachteil, daß sie während des Betriebes zur Vibration neigt.

Die in der genannten zweiten Publikation beschriebene Umwickelmaschine wird bei ihrem Betrieb leicht vibrieren, da der Stützarm am unteren Ende gelenkig befestigt ist und die Aufspulwarenrolle am oberen Ende des Stützarmes gedreht wird. Es ist unmöglich, die Vibration zu unterdrücken.

Die oben genannte zweite Publikation führt aus, daß es zur Verhinderung der Vibration des Stützarmes möglich ist.

Vorrichtungen zur Dämpfung der Vibration, beispielsweise einen Öldämpfer, vorzusehen. Um jedoch den Kontaktdruck zwischen der Aufspulwaren rolle und der Führungswalze mit hoher Genauigkeit bei einem relativ niedrigen Wert zu halten, muß der Widerstand des Stützarmes am Öldämpfer verringert werden. Wenn aber der Widerstand gegen die Bewegung des Umwickelarmes verringert wird, geht die Wirkung der Unterdrückung der Vibration im Stützarm verloren.

Bei der in der zweiten genannten Publikation verschriebenen Maschine werden beide Enden des Trägers zur Aufnahme des Kernhalteelementes in einer erhöhten Position gelagert, und die Kernhalteelemente werden im Winkel bewegt, um die Aufspulwarenrolle von der Maschine nehmen zu können.

Außerdem ist es sehr schwierig, den Kontaktdruck zwischen der Führungswalze und der Aufspulwarenrolle genau zu kontrollieren. Das heißt, bei dieser Maschine ist der Stützarm in einem kleinen Winkel zu seiner senkrechten Position geneigt.

Zwischen dem Stützarm und einem Stützelement ist ein Federnpaar angeordnet, um die Änderung des Kontaktdrucks zwischen der Aufspulwarenrolle und der Kontaktwalze zu kompensieren, wenn der Stützarm gegenüber seiner senkrechten Position geneigt ist. In der geneigten Position nimmt der Stützarm das Gewicht der Aufspulwarenrolle und das des Stützarmes auf, wodurch sich der Neigungswinkel erhöht.

Bei dieser Maschine variiert der Kontaktdruck zwischen der Aufspulerwarenrolle und der Führungswalze mit der Kraft, die während des Aufwickeins von der Aufspulwarenrolle auf die Führungswalze ausgeübt wird.

Andererseits wird die auf die Feder ausgeübte Kraft konstant gehalten, wenn der Stützarm geneigt wird. Folglich ist es unmöglich, den Kontaktdruck zwischen der Aufspulwarenrolle und der Führungswalze mittels der Feder genau zu steuern.

Für den Fall, daß eine schwere Aufspulwarenrolle von beispielsweise 10kg oder 20kg hergestellt wird, ändert sich das Gewicht der Aufspulwarenrolle mit zunehmender Aufwicklung auf die Aufspulwarenrolle. Entsprechend verändert sich der Kontaktdruck.

Es ist daher schwierig, die Vibration der Stützelemente zu unterdrücken und den Kontaktdruck zwischen der Aufspulwarenrolle und der Führungswalze wirksam zu steuern.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht in der Schaffung einer Umwickelmaschine, die eine Aufspulwarenrolle von hoher Qualität, bei Papier oder Plastfolienmaterial mit hohem Schlupf, in großer Geschwindigkeit, herstellen, breites Bandmaterial mit hoher Geschwindigkeit umwickeln und eine Aufspulwarenrolle großer Breite mit großem Durchmesser herstellen kann.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Umwickelmaschine, bestehend aus einer Vielzahl von Führungswalzen zum Führen einer breiten Zuführbahn zu einer Längsschneidvorrichtung zum Trennen der genannten Bahn in längs verlaufende, schmale Teilbahnen, einer vorderen Sektion und einer hinteren Sektion, die einander gegenüber angeordnet sind, um die genannten schmalen Bahnen als Aufspulwaren rollen auf entsprechende Kerne zu wickeln, und einer Vorrichtung zur Zuführung der Teilbahnen abwechselnd zu der genannten vorderen und der hinteren Sektion zu schaffen, bei weicher die Kernstützvorrichtung im wesentlichen ohne Vibration arbeitet und der Kontaktdruck zwischen der Führungswalze und der Aufspulwarenrolle während des Betriebes genau steuerbar ist.

Erfindungsgemäß besteht die Bahntrenn- und -umwickelmaschine aus nachstehenden Elementen:

einem Kernaufnahmeelement, das jeweils in der genannten vorderen und hinteren Sektion vorhanden ist; Kontaktwalzen, die gegenüber den genannten Kernaufnahmeelementen angebracht sind, um den Kontakt zu der Aufspulwarenrolle mit einem gewünschten Druck herzustellen;

Abstandsregelelementen, die parallel zur Längsachse der Aufspulwarenrolle entsprechend der Breite der Teilbahn angeordnet

einer Vorrichtung zur Bewegung der Kernaufnahmeelemente zusammen mit dem Abstandsregelelement nur in der Längsrichtung der Teilbahn und einer Vorrichtung zur Steuerung der Antriebsvorrichtung in Reaktion auf die Zunahme des Durchmessers der Aufspulwarenrolle.

Die Erfindung ermöglicht es, eine Aufspulwarenrolle mit hoher Qualität bei dem Umwickelvorgang herzustellen. Ein Problem ergab sich daraus, daß die Bahn von einer Zuführwalze beim Umwickelvorgang gedehnt, gefaltet oder eingerissen werden kann, so daß eine auf dem Markt absetzbare Zuführwarenrolle zu einer nicht-absetzbaren Aufspulwarenrolle werden kann. Es war daher notwendig, eine verkaufbare Aufspulwarenrolle herzustellen. Die Qualität der Aufspulwarenrolle ist vom Kontaktdruck zwischen der Führungs- oder Berührungswalze und der Aufspulwarenrolle sowie von der Spannung abhängig, die während des Aufwickeins durch den Antrieb der Führungswalze auf die Bahn, auf die Aufspulrolle mit ihrem Kern oder auf beide ausgeübt

Nach der vorliegenden Erfindung kann der Kontaktdruck zwischen der Führungswalze und der Aufspulwarenrolle genau gesteuert werden. Um den Kontaktdruck zwischen der Führungswalze und der Aufspulwarenrolle zu stabilisieren, war es wesentlich, die nachteiligen Wirkungen der mechanischen Vibration der Umwickelmaschine zu vermeiden.

Die Erfindung geht weiterhin von der Erkenntnis aus, wenn der Kontaktdruck ausreichend gesteuert wird, kann keine Luft zwischen die Oberflächen der aufzuwickelnden Bahnen gelangen. Folglich kann eine Aufspulwarenrolle von hoher Qualität hergestellt werden, die straff gewickelt ist.

Um eine straff gewickelte Aufspulwarenrolle herstellen zu können, muß das Verhältnis zwischen Gewicht der Aufspulwarenrolle und deren Volumen in Abhängigkeit vom Durchmesser der Aufspulwarenrolle oder der Länge der Bahn bei einem gewünschten Wert kontrolliert werden. Nach den experimentellen Daten wurde festgestellt, daß es wünschenswert ist, einen 8 bis 14μηι starken Polyesterfilm mit einem spezifischen Gewicht von etwa 1,4 mit einer Wickeldichte von etwa 1,35 bis 13,6 auf die Aufspulwarenrolle zu wickeln. .

Der Schlupf der Bahn auf dem Kern ist vom Zustand der Oberfläche der Bahn aus Folienmaterial abhängig. Wenn der Reibungskoeffizient der Bahn gering ist, wie beispielsweise bei einem siliziumbeschichteten Film, tritt zwischen den Kontaktflächen Schlupf auf. Andererseits tritt selbst bei einem großen Reibungskoeffizienten der Bahn, wie beispielsweise einem Grundfilm aus Magnetband, leicht Schlupf zwischen den kontaktierenden Oberflächen der Bahn auf, wenn Luft zwischen diese gelangt.

Die Erfindung geht weiterhin davon aus, wenn ein Hauptabschnitt der Umwickelmaschine während des Betriebes vibriert, werden dadurch die Führungswalze und die Aufspulwarenrolle beeinträchtigt. In Reaktion auf das Vibrieren der Maschine wird die Führungswalze wiederholt die Aufspulwaren rolle berühren und sich wieder von ihre lösen, wodurch Luft zwischen die Oberflächen oder Lagen der aufzuwickelnden Bahn gelangt. Auf diese Weise tritt Schlupf zwischen den einander berührenden Oberflächen der Bahn auf. Wenn die Bahn in einer Querrichtung gleitet, werden beide Seiten der Aufspulwarenrolle verformt.

Gleitet die Bahn dagegen in Längsrichtung, wird die Aufspulwarenrolle locker. Der Schlupf zwischen einander berührenden Oberflächen der Bahn führt zur Bildung von Rissen und Falten, die so hergestellte Aufspulwarenrolle ist somit nicht absetzbar.

In jüngster Zeit wurde die Forderung nach einer Maschine zum Umwickeln von Bahnmaterial mit starkem Schlupf und einer hohen Geschwindigkeit erhoben.

Andererseits verlangt der Nutzer auch große DuVchmesser der Aufspulwarenrollen. Durch die Erfindung wurde die Umwickelmaschine zur Erfüllung dieser Anforderungen so konstruiert und hergestellt, daß die nachteiligen Wirkungen der mechanischen Vibration während des Betriebes ausgeschlossen wurden.

Die Produktionskapazität der Aufspulwarenrollen ist von der Arbeitsweise der Umwickelmaschine abhängig. Um die

Produktionskapazität steigern zu können, ermöglicht es die Erfindung, die hergestellten Aufspulwarenrollen so schnell wie möglich aus der Maschine zu transportieren.

Eine weitere Ausbildung der Erfindung kennzeichnet sich dadurch, daß eine Vielzahl von Kontaktwalzen entsprechend jeweils einer Aufspulwarenrolle jeder der genannten Teilbahnen zugeordnet wird, wobei der Kontaktdruck zwischen jeder der Kontaktwalzen und jeder der Aufspulwarenrollen steuerbar ist.

Eine erfindungsgemäße Ausgestaltung kennzeichnet sich dadurch, daß die Kontaktwalze in ihrer Position fixiert ist und der Kontaktdruck zwischen der Kontaktwalze und der Aufspulwarenrolle durch die Kleinbewegung des Kernaufnahmeelementes steuerbar ist. Zur Aufnahme des Kerns der Aufspulwarenrolle steht gemäß einer erfindungsgemäßen Ausbildung der obere Abschnitt des Kernaufnahmeelementes nach innen vor.

Schließlich besteht eine Ausgestaltung der Erfindung darin, daß eine Vorrichtung für den Transport der Aufspulwaren-rolle aus der Maschine in dem Raum zwischen der vorderern Sektion und der hinteren Sektion vorhanden ist.

Ausführungsbeispiel

An Hand von Ausführungsbeispielen soll die Erfindung näher erläutert werden. In den dazugehörigen Zeichnungen zeigen:

Fig. 1: die erste Ausführungsform der Erfindung in einer schematisch dargestellten Vorderansicht; Fig. 2: die Ausführungsform gem. Fig. 1 in einer schematisch dargestellten Draufsicht; Fig. 3: in Blockdarstellung die Aufspulwarenrolle mit einer Führungswalze sowie die Regelelemente für die Entfernung und den Kontaktdruck zwischen Aufspulwarenrolle und Führungswalze;

Fig.4: in schematischer Darstellung, die Beziehung zwischen einer Führungswalze und einer Aufspulwarenrolle; Fig. 5: in schematischer Darstellung die Beziehungen zwischen einer Führungswalze und einer Aufspulwarenrolle einer

herkömmlichen Umwickelmaschine; Fig. 6: ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung, dargestellt in einer Vorderansicht, die sich aus der Ebene entlang der Linie Vl-Vl der Fig. 7 ergibt;

Fig.7: eine teilweise geschnittene Draufsicht der in Fig. 6 gezeigten Maschine; Fig. 8: ein drittes Ausführungsbeispiel in schematisch dargestellter Draufsicht; Fig. 9: in schematischer Blockdarstellung das Regelelement für den Kontaktdruck zwischen der Aufspulwarenrolle und der Führungswalze sowie das Antriebselement des Abstandsregelelementes.

Zunächst wird das erste Ausführungsbeispiel an Hand der Fig. 1 beschrieben.

Eine Bahntrenn-und-umwickelmaschine 10 hat eine vordere Sektion 12 und eine hintere Sektion 14, die von gleicher Bauweise sind und in gleicherweise arbeiten. Eine relativ breite Beschickungsbahn W aus Folienmaterial wird von einer Zuführwalze (nicht gezeigt) über eine Vielzahl von Führungswalzen 16 einer Vielzahl von Längsschneidevorrichtungen 18 zugeführt, die zwischen der vorderen Sektion 12 und der hinteren Sektion 14 angeordnet sind.

Die Längsschneidvorrichtung 18 ist allgemein bekannt. Zu jeder Längsschneidvorrichtung 18 gehören eine Walze 20 mit Rillen und eine Schneidklinge21,diegleitbarauf einem Führungsträger22 angeordnet sind, der parallel zu einer LängsachsederWalze 20 verläuft. Die Schneidklinge 21 kann in Abhängigkeit von der Stärke oder der Art der Beschickungsbahn W selektiv eingesetzt werden.

Um die Beschickungsbahn W aus Folienmaterial in zwei oder mehrere Teilbahnen CW₁, CW₂,...CW_n von gleicher oder unterschiedlicher Breite zu trennen oder zu schneiden, können die Schneidklingen 21 einzeln auf die gewünschten oder unterschiedlichen Teilbahnbreiten eingestellt werden.

Nebeneinanderliegende Teilbahnen CW₁, CW₂...CW_n werden wechselweise um die entsprechenden Führungswalzen 24 der vorderen Sektion 12 und der hinteren Sektion 14geführt.

Zu jeder vorderen Sektion 12 und hinteren Sektion 14 gehören eine Kontaktwalze 26 und ein Kernaufnahmeelement 30, in welchen der Kern 28 gelagert ist, auf den die Teilbahn CW gewickelt wird. Die Axiallänge der Kontaktwalze 26 kann so gewählt werden, daß sie der Breite der Teilbahn CW entspricht. Die Längsachse der Kontaktwalze 26 ist zwischen einem Paar von Kontaktwalzenstützarmen 32 so angeordnet, daß die Längsachse der Kontaktwalze 26 parallel zur Längsachse des Kerns 28 ausgerichtet ist. Da jeweils ein Ende jedes der Kontaktrollenstützarme 32 gelenkig an einer beweglichen Halterung 34 angebracht ist und die Längsachse der Kontaktwalze 26, die an den anderen Enden jeweils eines Paares von Kontaktwalzenstützarmen 32 befestigt ist, parallel zur Längsachse des Kerns 28 positioniert ist, kann die Kontaktwalze 26 mit der Aufspulwarenrolle R durch ein geeignetes Element, beispielsweise einem Hydraulikzylinder 58, unter einem kontrollierten Druck in Kontakt gebracht werden.

Um eine gewünschte Axiallänge der Kontaktwalze 26 zwischen einem Paar von Kontaktwalzenstützarmen 32 befestigen zu können, kann die Halterung 34 der Kontaktwalzenstützarme 32 auf der Längsachse eines Führungsträgers 36 gleitend bewegt werden. Beide Enden des Führungsträgers 36 sind am Rahmen der Maschine (nicht gezeigt) befestigt. Die Halterung 34 kann in einer gewünschten Position befestigt werden.

Das Kernaufnahmeelement 30 ist mit einer Klammer oder einem Spannfutter (nicht gezeigt) versehen, um darauf den Kern 28 abnehmbar anbringen zu können. Es ist natürlich auch möglich, eine andere geeignete Vorrichtung aus der Vielzahl der bekannten Typen auszuwählen. Das Kernaufnahmeelement 30 kann parallel zur Längsachse des Kerns 28 bewegt werden, so daß der Kern 28, dessen Länge die jeweils aufzuwickelnde Teilbahn CW aufnehmen kann, zwischen einem Paar von Kernaufnahmeelementen 30 befestigt werden kann. Eine Basis 40 des Kernaufnahmeelementes 30 kann über ein Abstandsregelelement 42 gleiten und in einer gewünschten Position fest an diesem befestigt werden. Um den Kern 28 zum Aufwickeln der Teil bahn CW zu drehen, ist das Kernaufnahmeelement 30 mit einer geeigneten Antriebsvorrichtung 44 versehen.

Dies ist beispielsweise ein Elektromotor, dessen Antriebswelle durch geeignete Kraftübertragungselemente mit dem Kern 28 verbunden ist.

Während des Betriebes der beschriebenen Bahntrenn- und -umwickelmaschine bewegt sich das Kernaufnahmeelement 30, wenn sich der Durchmesser der Aufspulwarenrolie R vergrößert, in Abhängigkeit der Durchmesservergrößerung an der

Aufspulwarenrolle R, in der Richtung des Pfeils A, in der Abb. 1. Die Kontaktwalze 26 wird mit der Aufspulwarenrolle R ohne Veränderung der Position mit dem gewünschten Druck in Kontakt gebracht.

Zu diesem Zweck kann eine Basis 46, an welcher das Abstandsregeielement 42 befestigt ist, auf einem Paar oder einer Vielzahl von Schienen 48 bewegt werden, die auf dem Boden oder der Fundamentstruktur 50 verlegt sind.

Die Basis 46, die eine schwere Last trägt, wird ständig in Richtung des Pfeiles A (Abb. 1) bewegt. Damit verändert sich ständig die ursprüngliche Wickelposition, in der sich der Kern 28 mit der Kontaktwalze 26 in Kontaktwalze 26 in Kontakt befindet, entsprechend der Durchmesservergrößerung der Aufspulwarenrolle R, in Folge des Aufwickeins derTeilbahn CW auf den Kern 28.

Das Kernaufnahmeelement 30 hat keine Gelenkelemente. Durch die Drehung der Aufspulwarenrolle R wird keine Vibration verursacht.

Die Fundamentstruktur 50, aufweiche die Schienen 48 verlegt werden, kann aus einem Stahlblock, einer einzelnen dicken Platte oder einer Struktur bestehen, die aus einer Kombination mehrerer Rahmenelemente gebildet werden. Dabei sind die Installationsarbeiten für die Maschine und die Methoden der Führung der Beschickungsbahn W zu berücksichtigen.

Die Basis 46 ist mit einer Vielzahl von Eingriffselementen oder Schuhen 52 versehen, die so konstruiert sind, daß sie die Basis ruhig, ohne Vibrationen auslösen, auf der Schiene 48 gleiten oder bewegen lassen. Zu diesem Zweck können herkömmliche Gleitelemente, Geradführungen und ähnliches benutzt werden. Natürlich können zum Tragen einer schweren Last durch Eingriffs- oder Mitnehmerelemente Räder verwendet werden. Wenn das gewünscht wird, kann der Schuh 52 an der Fundamentstruktur 50 befestigt werden, während die Schiene 48 amAbstandsregelelement 42 angebracht wird.

Wie in der Abb. 2 gezeigt wird, trägt ein Paar der Schienen 48 die vordere und die hintere Sektion 12 und 14.

Erfahrungsgemäß kann ein Paar Schienen 48 die Umwickelmaschine für die Bearbeitung einer Bahn von 2 m Breite ausreichend tragen, drei Schienen 48 sind für eine Bahn von 4m Breite ausreichend, und vier Schienen 48 können eine Bahn von 6m Breite tragen, ohne daß Vibrationen ausgelöst werden.

Vorhanden sind weiterhin Antriebselemente 54 zur Bewegung der Basis 46 in der Richtung des Pfeiles A (Abb. 1) auf der Fundamentstruktur 50. Als Antriebselemente 54 können eine mit Schraubengewinde versehene Welle und ein Elektro- oder Hydraulikmotor zum Antrieb der Welle eingesetzt werden.

Für die Bewegung des Abstandsregelelementes 42 ist es ratsam, mit herkömmlichen Paralleibewegungselementen zu arbeiten.

Die Bahntrenn-und -umwickelmaschine nach der vorliegenden Erfindung ist folgendermaßen aufgebaut:

Das Kernaufnahmeelement 30 ist starr befestigt, so daß es bei der Arbeit nicht zu Vibrationen führt.

Die Position des Kernaufnahmeelementes 30 kann entsprechend der Breite der Teilbahn CW eingestellt werden, und das Gewicht der Aufspulwarenrolle R kann anhand deren Durchmesser und des Gewichts der Beschickungsbahn W bestimmt werden.

Die Abschnitte zum Tragen einer variablen Last werden fest gehalten, wodurch die Umwickelmaschine keine Vibrationen auslöst. Die Maschine kann das Gewicht der Aufspulwarenrolle R entsprechend der Gewichtsänderung der Beschickungsbahn W verteilen.

Wenn sich der Durchmesser der Aufspulwarenrolle R vergrößert, werden die Kernaufnahmeelemente 30 nicht gedreht oder geneigt, so daß keine Vibration ausgelöst wird. Die Aufspulwarenrolle R kann in geringerer Höhe ind der Maschine angebracht werden.

Der Rahmen der vorderen Sektion 12 und hinteren Sektion 14 sowie die Struktur, welche die Bahnführungswalzen aufnimmt, können getrennt ausgeführt werden.

Bei der herkömmlichen Umwickelmaschine sind wenigstens drei mit Gelenken versehene Abschnitte vorhanden, die zur Verbindung eines Hydraulikzylinders mit einer Klammer, eines Armes mit dem Hydraulikzylinder und des Kernaufnahmeelementes mit dem Rahmen dienen. Die vorliegende Erfindung dagegen hat keine mit Gelenk versehenen Abschnitte oder Elemente.

Demzufolge kann die vorliegende Erfindung die Nachteile beseitigen, die in Verbindung mit der oben genannten JP Patentschrift 45-20644 genannt wurden. Außerdem kann die vorliegende Erfindung die Nachteile vermeiden, die durch die stärker werdende Aufspulwarenrolle R am oberen Ende des Stützarmes verursacht werden, der im Winkel um einen Drehzapfen am unteren Ende gedreht wird. Dies ist ebenfalls in der oben genannten JP Patentschrift 55293 beschrieben.

Nach den erfahrungsgemäßen experimentellen Daten aus der Arbeitsweise der Bahntrenn- und -umwickelmaschine der vorliegenden Erfindung ist es möglich, eine 12 μηη starke Bahn aus Plastmaterial mit einer Geschwindigkeit von 600 U/min ohne Vibrationen nach allen Richtungen umzuwickeln.

Es ist sehr wichtig, die Vibration des Kernaufnahmeelementes 30 zu unterdrücken, um die Bahn effektiv auf den Kern 28 aufwickeln zu können. Außerdem ist es notwendig, den Kontakt zwischen der Kontaktwalze 26 und der Aufspulwarenrolle R präzise zu kontrollieren.

Bei der vorliegenden Erfindung werden, wie oben ausgeführt wurde. Vibrationen vermieden und die Kontrolle des Kontaktdrucks zwischen der Aufspulwarenrolle R und der Kontaktwalze 26 bei der Arbeit der Anlage erreicht.

Wie in der Abb. 3 gezeigt wird, arbeitet der Kontaktwalzenstützarm 32, um die Kontaktwalze 26 an den Kern 28 oder die Aufspulwalzenrolle R mit dem gewünschten Druck zu drücken, mit einem Stab 56 zusammen, der durch einen Kolben 60 des Hydraulikzylinders 58 betätigt wird. Die Arbeit des Kolbens 60 wird im Kurztakt durch die Ausgangssignale von einer Steuereinheit 62 gesteuert.

Es ist vorteilhaft, das Kernaufnahmeelement 30 zusammen mit dem Abstandsregeielement 42 ständig in der Richtung des Pfeiles A in der Abb. 3 durch das Antriebselement 54 zu bewegen. Dabei wird das Antriebselement 54 durch Ausgangssignale von der Steuereinheit 62 betätigt. Zu diesem Zweck kann die Bewegung des Abstandsregelelementes 42 durch Steuersignale erreicht werden, die entsprechend der Durchmesservergrößerung der Aufspuiwarenrolle R erzeugt werden.

Wenn es gewünscht wird, die Kontaktwalze 26 stufenweise bei Feststellung von Kleinbewegungen zu betätigen, ist es vorteilhaft, die Kontaktwalze 26 so wenig wie möglich zu bewegen. Die Steuerung kann durch ein Digital- oder Analogrechnersystem erfolgen.

Wie oben ausgeführt wurde, können die Kontaktwalze 26 und die Aufspulwarenrolle R linear in Abhängigkeit von der Durchmesservergrößerung der Aufspulwarenrolle R bewegt werden. Folglich wird bei der vorliegenden Erfindung die Steuerung des Kontaktdrucks zwischen der Kontaktwalze 26 und der Aufspulwarenrolle R nicht durch das Aufwickeln auf dieser

beeinflußt. Bei den bekannten technischen Lösungen ist es schwierig, den Kontaktdruck zu steuern, da die Aufspulwarenrolle R mit dem Stützarm 32 gelenkig bewegt oder einzeln gedreht wird.

Bei der vorliegenden Erfindung ist, wie in der Abb. 4 gezeigt wird, die Richtung der der Kontaktwalze 26 zugeführten Teilbahn CW immer parallel zur Richtung der der Aufspulwarenrolle R zuzuführenden Teilbahn CW. Die Mitte der Kontaktwalze 26 und die Mitte der Aufspulwarenrolle R werden in derselben horizontalen Ebene gehalten. Folglich wird der auf die Kontaktwalze 26 auszuübende Druck nicht durch die Druckänderung beeinflußt, die auf Grund der Änderung der Spannung der Teilbahn CW auf die Kontaktwalze 26 ausgeübt wird. Außerdem kann, da die Kontaktwalzenstützarme 32 zum Halten der Kontaktwalze 26 in vertikaler Position gehalten werden, die Gewichtsänderung der Kontaktwalze 26 ignoriert werden.

Dagegen verläuft bei der herkömmlichen Umwickelmaschine beispielsweise in der japanischen Patenschrift 45-20664

beschrieben und in der Abb. 5 gezeigt wird, die Richtung dereiner Kontaktwalze Tzuzuführenden Teilbahn CW nicht parallel zur Richtung der Teilbahn CW, die der Aufspulwarenrolle R zugeführt wird. Selbst wenn ihre Laufrichtungen zu Beginn der Arbeit parallel sind, ist es unmöglich, den Kontaktdruck während der Arbeit konstant zu halten, da die Aufspulwarenrolle Rum den Zapfen P der Auflage S gedreht wird.

Nach der vorliegenden Erfindung können die Bewegungen der Kontaktwalze 26 und des Kemaufnahmeelementes 30 getrennt gesteuert werden.

Es ist möglich, den Hydraulikzylinder 58 mit einem Lastdetektor oder einer Lastzelle 64zu verbinden, um ein elektrisches Signal zu erhalten, das den tatsächlichen Kontaktdruck zwischen der Kontaktwalze 26 und der Aufspulerwarenrolle R anzeigt. Das Signal kann zur Steuereinheit 62 zurückgeführt werden, um die Stabilität der Arbeitsweise zu verbessern.

Bei einem Test wurde ein Bahn aus Plastfolienmaterial von 12 pm Stärke auf der Bahntrenn- und -umwickelmaschine der vorliegenden Erfindung mit einer Geschwindigkeit von 600U je min bei einem Kontaktdruck von 30 kg/m zwischen der Kontaktwalze 26 und der Aufspulwarenrolle R aufgewickelt. Dabei änderte sich der Kontaktdruck in einem Bereich von etwa 1/100 kg oder weniger als 10g je Einheit. Bei der herkömmlichen Umwickelmaschine dagegen ändert sich der Kontaktdruck um 500g bis 1 kg. Dementsprechend kann die vorliegende Erfindung eine Umwickelmaschine mit hohem Leistungsvermögen schaffen.

Ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung soll an Hand der Fig. 6 beschrieben werden.

In der Bahntrenn- und -umwickelmaschine 100 (Fig.6) sind die Führungswalzen 16 für die Beschickungsbahn W und die Längsschneidvorrichtungen 18 jeweils im oberen Abschnitt der Maschine angeordnet. Die Beschickungsbahn W wird den Schneidvorrichtungen 18 über die Führungswalzen 16 an der Oberseite der Maschine zugeführt. Diese Ausführung ist vorteilhaft für eine staubfreie Arbeitsweise. Die Basis 46 und ein Rahmen 102, der als Arbeitstisch dient, sind durch Verschweißung, Verschraubung oder ähnliches starr am Abstandsregelelement 42 befestigt. Diese Elemente können das Gewicht, das auf das Abstandsregelelement 42 einwirkt, vergrößern und nocht weiter dazu beitragen, Vibrationen zu verhindern. Erhöhtes Gewicht und robuste Ausführung dienen ebenso zur Verhinderung von Vibrationen.

Wie in der Fig. 7 gezeigt wird, wird das Abstandsregelelement 42 in Längsrichtung der Beschickungsbahn W auf vier Reihen Schienen 48 bewegt, um die auf das Abstandsregelelement 42 ausgeübte Kraft auf jede dieser Schienen 48 zu verteilen. Das Abstandsregelelement 42 kann somit nur ruhig in Längsrichtung der Beschickungsbahn W unter Beschränkung jeder anderen Bewegung verschoben werden. Nach der vorliegenden Erfindung ist es möglich, die Maschine dem Gewicht und der Breite der Bahn entsprechend aufzubauen.

Beim zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sind die Antriebsmechanismen 144 zur Hin- und Herbewegung des Abstandsregelelementes 42 in Längsrichtung der Beschickungsbahn W, an einem Ende der Schiene 48 gelagert, welche die Basis 46 und das Abstandsregelelement 42 tragen. Zu den Antriebsmechanismen 144 gehören eine Schraubenwelle 106, die in einen Schuh 104 eingreift, der am Abstandsregelelement 42 angebracht ist, ein Servomotor 108, der die Schraubenwellen mit geringer Drehzahl dreht. Des weiteren gehören dazu ein Motor 110, der die Schraubenwelle 106 mit hoher Drehzahl dreht, um die Bewegung des Abstandsregelelementes 42 bei der Vorbereitung auf den Betrieb der Maschine oder beim Herausführen der Aufspulwarenrolle R aus der Maschine zu erleichtern, Differentialgetriebe 112, Übertragungswellen 114 und Kegelräder 116.

Ein Paar der Schraubenwellen 106 wird simultan angetrieben. Das Abstandsregelelement 42 und der Kern 28 können zu der Konaktwalze 26 hin oder von dieser weg bewegt werden.

Bei der Bahntrenn- und -umwickelmaschine 100 des zweiten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung kann die Aufspulwarenrolle R in kurzer Zeit leicht automatisch aus der Maschine herausgeführt werden.

Bei der herkömmlichen Umwickelmaschine wird die Aufspulwarenrolle R zusammen mit den Kernhaltearmen geneigt, um die Aufspulwarenrolle R auf dem Arbeitstisch abzusetzen oder diese durch eine Hängevorrichtung anzuheben.

Dagegen bleibt bei diesem Ausführungsbeispiel ein Raum zwischen der Kontaktwalze 26 und der vorderen Sektion 12 oder der hinteren Sektion 14. In diesem Raum kann eine Weiterleitungsvorrichtung 150 zur Entnahme oder Weiterleitung der Aufspulwarenrolle R in Axialrichtung angeordnet werden.

Zur Weiterleitungsvorrichtung 150 gehören ein Bandförderer 152, der durch eine Antriebsvorrichtung (nicht gezeigt) betätigt wird, ein Aufzug 154 und eine Antriebsvorrichtung 156. Wenn das gewünscht wird, kann der Aufzug 154 durch geeignete Mittel (nicht gezeigt) in einer Querrichtung zur Achse der Aufspulwarenrolle R bewegt werden. Beim Umwickelvorgang durch die vordere Sektion 12 und die hintere Sektion 14 der Umwickelmaschine 100 wird die Weiterleitungsvorrichtung 150 aus ihrer Arbeitsposition versetzt. Wenn der Umwickelvorgang abgeschlossen ist, wird der Bandförderer 152 betätigt, um die Aufspulwarenrolle R aus der Maschine herauszuführen.

Beim zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist es vorteilhaft, den oberen Abschnitt 130 des Kemaufnahmeelementes 30 nach innen vorspringend zu führen, um den Bandförderer 152 in einer zentralen Position der Maschine installieren zu können. Auf Wunsch können als Weiterleitungsvorrichtung 150 auch ein Karren oder ein Wagen verwendet werden.

In einem nachstehend beschriebenen dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung (Fig.8) ist es möglich, die Kontaktwalze 226 zu fixieren und die Aufspulwarenrolle R gegen die Kontaktwalze 226 zu pressen.

Beim ersten und zweiten Ausführungsbeispiel nach der vorliegenden Erfindung sind die Kontaktwalzen 26 jeweils den Kernen 28 der Aufspulwarenrollen R zugeordnet.

Beim dritten Ausführungsbeispiel dagegen ist, wie in der Fig. 8 gezeigt wird, eine einzelne Kontaktwalze 226, ungeachtet der Anzahl der Aufspulwarenrollen R jeweils an der vorderen Sektion 12 und der hinteren Sektion 14 angebracht.

Um die Kontaktwalze 226 mit einem konstanten Druck gegen eine Vielzahl von Aufspulwarenrollen R zu drücken, können die Kernaufnahmeelemente 30 längs der Basis 240 gleiten, ohne Vibration an der Basis 240 auszulösen.

Bei diesem Ausführungsbeispiel ist, wie in der Fig. 9 gezeigt wird, ein Steuerelement 260 vorhanden, um den Kontaktdruck zwischen der Aufspulwarenrolle R und der Kontaktwalze 226 zu steuern. Des weiteren ist eine Vorrichtung 262 zur Steuerung der Bewegung des Abstandsregelelementes 42 vorhanden.

Das heißt, das Steuersignal von der Steuereinheit 260 wird einem Drucksteuereiement 238 zugeführt, um das Kernaufnahmeelement 30 mit dem gewünschten Druck gegen die Kontaktwalze 226 zu drücken. In Abhängigkeit von der Durchmesservergrößerung auf der Aufspuiwarenrolle R wird das Abstandsregelelement 42 durch das Steuerelement 260 betätigt, um dieses in die Position zu bewegen, welche für die Positionierung des Kernaufnahmeelementes 30 auf der Basis erforderlich ist.

Beim dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist es möglich, die Weiterleitungsvorrichtung 150 im Raum zwischen der vorderen Sektion 12 und der hinteren Sektion 14 zu verschieben.

Die Erfindung wurde zwar unter Bezugnahme auf ihre bevorzugten Ausführungsbeispiele beschrieben, Fachleuten dürfte aber offensichtlicht sein, daß andere Änderungen in Form und Details möglich sind, ohne vom Geist und Rahmen der Erfindung abzuweichen.

Claims

1. Bahntrenn- und -umwickelmaschine, bestehend aus einer Vielzahl von Führungswalzen zum Führen einer breiten Zuführbahn zu einer Längsschneidvorrichtung zum Trennen der genannten Bahn in längs verlaufende, schmale Teilbahnen, einer vorderen Sektion und einer hinteren Sektion, die einander gegenüber angeordnet sind um die genannten schmalen Bahnen als Aufspulwarenrollen auf entsprechende Kerne zu wickeln, und einer Vorrichtung zur Zuführung der Teilbahnen abwechseln zu der genannten vorderen und der hinteren Sektion, dadurch gekennzeichnet, daß die Maschine außerdem besteht aus:

einem Kernaufnahmeelement (30), das jeweils in der genannten vorderen und hinteren Sektion (12;

14) vorhanden ist;

Kontaktwalzen (26; 226), die gegenüber den genannten Kernaufnahmeelmenten (30) angebracht sind, um den Kontakt zu der Aufspulwarenrolle (R) mit einem gewünschten Druck herzustellen; Abstandsregelelementen (42), die parallel zur Längsachse der Aufspulwarenrolle (R) entsprechend der Breite der Teilbahn (W) angeordnet sind;

eine Vorrichtung zur Bewegung der Kernaufnahmeelemente (30) zusammen mit dem Abstandsregelelement (42) nur in der Längsrichtung der Teiibahn (W) und einer Vorrichtung (62; 64; 262) zur Steuerung der Antriebsvorrichtung (54; 144) in Reaktion auf die Zunahme des Durchmessers der Aufspulerwarenrolle (R).

2. Bahntrenn- und -umwickelmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Kontaktwalzen (26; 226) entsprechend jeweils einer Aufspulwarenroile (R) jeder der genannten Teilbahnen (CW) zugeordnet sind, wobei der Kontaktdruck zwischen jeder der Kontaktwalzen (26; 226) und jeder der Aufspulwarenrollen (R) steuerbar ist.

3. Bahntrenn- und umwickelmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Kontaktwalze (226) in ihrer Position fixiert ist und der Kontaktdruck zwischen der Kontaktwalze (226) und der Aufspulwarenrolle (R) durch die Kleinbewegung des Kernaufnahmeelementes (30) steuerbar ist.

4. Bahntrenn- und -umwickelmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Abschnitt (130) des Kernaufnahmeelementes (30) nach innen vorsteht, um darauf den Kern (28) der Aufspulwarenrolle (R) anbringen zu können.

5. Bahntrenn- und -umwickelmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung (150) für den Transport der Aufspulwarenrollen (R) aus der Maschine, in dem Raum zwischen der vorderen Sektion (12) und der hinteren Sektion (14) vorhanden ist.