DE10015181A1

DE10015181A1 - Roll cutting and winding machine

Info

Publication number: DE10015181A1
Application number: DE10015181A
Authority: DE
Inventors: Helmut Baum; Dietmar Kunkel; Armin Hutzenlaub
Original assignee: Kampf GmbH and Co Maschinenfabrik
Current assignee: Kampf GmbH and Co Maschinenfabrik
Priority date: 1999-08-24
Filing date: 2000-03-27
Publication date: 2001-03-01
Also published as: DE50015240D1

Abstract

The invention relates to a slitter-winder for material webs, comprising the following: a slitting device (6) for dividing the material web (4) into strips (7), an expansion device (8) for separating the strips (7) in such a way that their longitudinal edges run parallel at a distance from one another and a winding device for winding each strip (7) onto a core. The winding device comprises only one winding station, provided with a single winding shaft (12) which is designed as a friction winding shaft and which consists of a central drive shaft (20) and a multitude of annular friction elements (21), arranged adjacent to one another on the drive shaft (20). Each friction element (21) has a friction body (22) which can be frictionally-engaged and driven by the drive shaft (20) and external clamping bodies (25) which are connected to the mandrel (11) in a force-fit. The clamping bodies (25) transmit no effective force to a core (11) as they do not extend for a sufficient distance in the direction of the winding shaft (12) axis.

Description

Die Erfindung betrifft eine Rollenschneid- und Wickelmaschine für Materialbahnen aus Papier, Kunststoff oder Verbundmaterialien, mit einer Längsschneidevorrichtung zum Aufteilen der Materialbahn in Streifen und einer Wickelvorrichtung, in der die Streifen auf Wickelhülsen gewickelt werden.The invention relates to a roll cutting and winding machine for material webs Paper, plastic or composite materials, with a slitter for Divide the material web into strips and a winding device in which the strips on Winding cores are wound.

Zum Aufwickeln mehrerer, durch Längsschneiden aus einer Materialbahn erzeugter Materialstreifen nebeneinander sind Rollenschneid- und Wickelmaschinen mit Wickelwellen bekannt, über die die Wickelhülsen zum Aufwickeln geschoben werden. Über die mit einem Drehantrieb verbundenen Wickelwellen werden die Wickelrollen beim Aufwickeln angetrieben.For winding several, produced by slitting from a material web Strips of material next to each other are slitting and winding machines Winding shafts are known, over which the winding tubes are pushed for winding. Via the winding shafts connected to a rotary drive, the winding rollers are at Winding driven.

Es sind Maschinen mit nur einer einzigen Wickelwelle bekannt, auf der sämtliche Wickelrollen unmittelbar nebeneinander angeordnet aufgewickelt werden. Um die zum Aufwickeln erforderlichen Drehmomente übertragen zu können, werden die Wickelhülsen entweder axial oder über radial expandierende Wickelwellen zu einer starren Einheit verspannt. Aufgrund der Verspannung aller Wickelhülsen zu einer starren Einheit können die einzelnen Wickelrollen nicht individuell rotieren. Aus Dickenschwankungen der Materialbahn resultierende Durchmesserunterschiede in den Wickelrollen können nicht ausgeglichen werden. Derartige Wickelmaschinen können somit nur zum Aufwickeln sehr gleichmäßig dicker Materialbahnen verwendet werden.Machines with only a single winding shaft are known, on which all Winding rolls are arranged immediately next to each other. To the for The winding sleeves are able to transmit the required torques either axially or via radially expanding winding shafts to form a rigid unit tense. Due to the bracing of all winding cores to a rigid unit do not rotate the individual winding rolls individually. From fluctuations in thickness Material web resulting diameter differences in the winding rolls can not be balanced. Such winding machines can therefore only be used for winding very much uniformly thick material webs are used.

Zum Aufwickeln von Materialbahnen mit schwankender Dicke sind Rollenschneid- und Wickelmaschinen mit zwei Wickelwellen bekannt, denen die Streifen wechselweise zugeführt werden. Jeweils zwei benachbarte Streifen werden verschiedenen Wickelwellen zugeführt, so daß zwischen zwei Wickelrollen auf einer Wickelwelle ein Abstand entsprechend der Breite des benachbarten, auf der anderen Wickelwelle gewickelten Streifens vorliegt. Die Wickelwellen sind als sogenannte Friktionswickelwellen gestaltet, die für jede einzelne Wickelrolle auch bei unterschiedlichem Durchmesser die Zugspannung beim Aufwickeln konstant halten. Die Friktionswellen weisen eine zentrale Antriebswelle und eine Vielzahl auf dieser angeordnete, ringförmige Friktionselemente auf, die über Reibschluß von der Antriebswelle gedreht werden. Jedes Friktionselement enthält einen ringförmigen Friktionskörper und außen auf diesem angeordnete, radial nach außen drückbare Klemmkörper, die den Friktionskörper kraftschlüssig mit dem Innern einer Wickelhülse verbinden. Eine Rollenschneid- und Wickelmaschine mit zwei Friktionswickelwellen ist in dem US-Patent 4,431,142 beschrieben.For the winding of material webs with fluctuating thickness, roll cutting and Winding machines with two winding shafts known to which the strips alternately be fed. Two adjacent strips each become different winding shafts supplied so that a distance between two winding rollers on a winding shaft according to the width of the adjacent one, wound on the other winding shaft Strip is present. The winding shafts are designed as so-called friction winding shafts, that for each individual winding roll even with different diameters Keep tension constant during winding. The friction waves have a central one Drive shaft and a plurality of annular friction elements arranged thereon on, which are rotated by friction from the drive shaft. Every friction element contains an annular friction body and radially arranged on the outside of this Clamping body which can be pressed outwards and which frictionally connects the friction body with the Connect inside a winding tube. A slitter-winder with two Friction winding shafts are described in U.S. Patent 4,431,142.

Maschinen mit nur einer Wickelwelle bieten gegenüber Maschinen mit zwei Wickelwellen mehrere Vorteile:
Machines with only one winding shaft offer several advantages over machines with two winding shafts:

- The cutting knives of the slitter are more accessible. The Accessibility is particularly difficult in machines with two winding shafts, if, due to the large winding roll diameter, the two winding shafts no longer one above the other, but must be arranged one behind the other.
- If the winding shaft is in a turning system for a quick winding roll change the so-called single-spindle rewinder is special space-saving and inexpensive, since only one turning system is required. in the Turning system there is a second winding shaft. This will alternate with the first winding shaft used for unloading and winding the winding rolls. It Never wind two winding shafts at the same time.
- The removal aids for the finished rolls are only required once.

Trotz dieser Vorteile können die bekannten Einspindelwickelmaschinen nur begrenzt bei bestimmten Anwendungen eingesetzt werden, da aus Dickenschwankungen der Materialbahn resultierende Durchmesserunterschiede in den Wickelrollen nicht ausgeglichen werden können.Despite these advantages, the known single-spindle winding machines can only be used to a limited extent certain applications are used because of fluctuations in thickness Material web resulting diameter differences in the winding rolls not can be compensated.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Rollenschneid- und Wickelmaschine zu schaffen, die eine uneingeschränkte Rotierbarkeit jeder Wickelrolle für eine individuelle Durchmesseranpassung unter Einsatz von nur einer Wickelwelle ermöglicht.The invention has for its object to a slitter winder create an unrestricted rotatability of each winding roll for an individual Diameter adjustment possible using only one winding shaft.

Diese Aufgabe wird durch die Kombination der Merkmale gemäß dem Patentanspruch 1 gelöst. This object is achieved by combining the features according to claim 1 solved.

Die aus der Längsschneidevorrichtung auslaufenden Streifen werden zunächst mittels einer Spreizvorrichtung auseinandergeführt, so daß sie in einem Anstand von 0,5-1,5 Millimeter laufen. Aufgrund des Abstands können sich später die Wickelrollen beim Aufwickeln nicht mit ihren Stirnflächen berühren.The strips running out of the longitudinal cutting device are first of all by means of a spreading device so that they are at a distance from Run 0.5-1.5 millimeters. Due to the distance, the winding rollers can later do not touch their end faces when winding.

Anschließend werden die Streifen auf Wickelhülsen aufgewickelt, die auf der einzigen Wickelwelle auf einzeln rotierbaren Friktionselementen mit einem Abstand aufgespannt sind, der dem Abstand der Streifen voneinander entspricht. Die Friktionselemente sind so gestaltet, daß ihre Klemmkörper, selbst wenn sie sich genau in Grenzbereich zweier benachbarter Hülsen befinden, keine verbindende Wirkung zwischen den benachbarten Hülsen hervorrufen. Eine verbindende Wirkung würde die freie Rotierbarkeit einer Wickelrolle verhindern. Um dies zu gewährleisten, haben die Klemmkörper keine für eine Kraftübertragung auf die Wickelhülse wirksame Ausdehnung in Achsrichtung der Wickelwelle. Besonders geeignet sind Kugeln als Klemmkörper, die nur eine punktförmige Klemmfläche aufweisen.The strips are then wound onto winding tubes on the single one Winding shaft clamped on individually rotatable friction elements with a distance which corresponds to the distance between the strips. The friction elements are like this designed that their sprags, even if they are exactly in the limit of two adjacent sleeves are located, no connecting effect between the adjacent Cause pods. A unifying effect would be the free rotation of a Prevent winding roll. To ensure this, the sprags have none for one Power transmission to the winding tube effective expansion in the axial direction Winding shaft. Balls are particularly suitable as clamping bodies which have only one have punctiform clamping surface.

Eine weitere Aufgabe besteht darin, eine Rollenschneid- und Wickelmaschine mit einer Wickelwelle so zu verbessern, daß Wickelrollen mit größerem Gewicht bei sehr geringer Durchbiegung der Wickelwelle aufgewickelt werden können.Another task is to use a slitter winder with a To improve winding shaft so that winding rollers with greater weight at a very low Deflection of the winding shaft can be wound up.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Patentanspruches 13 gelöst.This object is achieved with the features of claim 13.

Die erfindungsgemäße Lagerung für die Wickelwelle läßt sich besonders vorteilhaft bei einer Wickelmaschine gemäß den Patentansprüchen 1 bis 12 einsetzen, da diese nur eine Wickelwelle enthält. Diese Wickelwelle muß somit das Gewicht aller Wickelrollen tragen.The storage for the winding shaft according to the invention can be particularly advantageous use a winding machine according to claims 1 to 12, since this only contains a winding shaft. This winding shaft must therefore be the weight of all winding rolls wear.

Die Zeichnung dient zur Erläuterung der Erfindung anhand vereinfacht dargestellter Ausführungsbeispiele.The drawing serves to explain the invention with reference to a simplified representation Embodiments.

Es zeigenShow it

Fig. 1 die Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Rollenschneid- und Wickelmaschine, Fig. 1 is a side view of a slitting and winding machine according to the invention,

Fig. 2 ausschnittsweise einen Längsschnitt durch die Wickelwelle, und Fig. 2 shows a detail of a longitudinal section through the winding shaft, and

Fig. 3 einen Querschnitt durch ein Friktionselement, Fig. 3 shows a cross section through a friction element,

Fig. 4 eine Draufsicht auf eine alternative Ausführungsform, Fig. 4 is a plan view of an alternative embodiment,

Fig. 5 einen Schnitt durch ein Lager für die Wickelwelle. Fig. 5 shows a section through a bearing for the winding shaft.

Die in Fig. 1 dargestellte Rollenschneid- und Wickelmaschine dient zur Verarbeitung von relativ dicken, da aus mindestens zwei Schichten aufgebauten Materialbahnen, insbesondere auf Basis von Papier. Derartige Materialbahnen weisen Dickenschwankungen auf, die nicht beim Aufwickeln über ihre Elastizität in dem für die Wickelqualität erforderlichen Maße ausgeglichen werden können. Jede Wickelrolle muß daher für eine individuelle Durchmesseranpassung frei rotieren können.The roll cutting and winding machine shown in FIG. 1 is used to process relatively thick material webs, made up of at least two layers, in particular based on paper. Such webs of material have fluctuations in thickness that cannot be compensated for when they are wound up by their elasticity to the extent necessary for the winding quality. Each winding roll must therefore be able to rotate freely for individual diameter adjustment.

Vor der Rollenschneid- und Wickelmaschine ist eine Abwickelvorrichtung angeordnet, in der eine Vorratsrolle zwischen Tragarmen aufgehängt wird. Die Folie 4 wird von der Vorratsrolle abgezogen und von Leitwalzen 5 einer Längsschneidevorrichtung 6 zugeführt. In der Längsschneidevorrichtung 6 wird die Folie 4 durch Längsschnitte in einzelne Streifen 7 unterteilt. Im Anschluß an die Längsschneidevorrichtung 6 folgt eine Spreizvorrichtung 8, mittels der die Streifen 7 auseinandergeführt werden, so daß anschließend die Längskanten der Streifen 7 parallel mit einem Abstand von mindestens 0,5 mm, bevorzugt zwischen 0,8 mm und 1,5 mm, laufen. Bevorzugt wird als Spreizvorrichtung 8 ein sogenannter "Dual-Spreader" eingesetzt, wie er beispielsweise in der DE-AS 20 07 569 oder in der DE-OS 15 61 710 beschrieben ist. Derartige Dual- Spreader enthalten zwei hintereinander angeordnete Umlenkwalzen 9, 10 oder Umlenkleisten, die sich mit einer Krümmung quer über die Arbeitsbreite erstrecken. Die Krümmung der einlaufseitigen Umlenkwalze 9 bewirkt, daß die Streifen 7 auf der Strecke zur auslaufseitigen Umlenkwalze 10 auseinandergespreizt laufen. Die Krümmung der auslaufseitigen Umlenkwalze 10 bewirkt, daß die auseinandergeführten Streifen 7 anschließend parallel zueinander verlaufen, wobei der durch die Spreizung erzielte Abstand zwischen zwei Streifen 7 erhalten bleibt. Die so mit einem Abstand voneinander parallel verlaufenden Streifen 7 werden der nachfolgend angeordneten Wickelvorrichtung zugeführt, wo sie auf Hülsen 11 aufgewickelt werden.An unwinding device is arranged in front of the roll cutting and winding machine, in which a supply roll is suspended between support arms. The film 4 is pulled off the supply roll and fed by guide rollers 5 to a slitter 6 . In the slitter 6 , the film 4 is divided into individual strips 7 by slitting. Following the longitudinal cutting device 6 is a spreading device 8 , by means of which the strips 7 are brought apart, so that the longitudinal edges of the strips 7 are then parallel with a distance of at least 0.5 mm, preferably between 0.8 mm and 1.5 mm, to run. A so-called "dual spreader" is preferably used as the spreading device 8 , as described for example in DE-AS 20 07 569 or in DE-OS 15 61 710. Such dual spreaders contain two deflecting rollers 9 , 10 or deflecting strips arranged one behind the other, which extend across the working width with a curvature. The curvature of the deflection roller 9 on the inlet side causes the strips 7 to spread apart on the route to the deflection roller 10 on the outlet side. The curvature of the deflection roller 10 on the outlet side causes the strips 7 which are brought apart to subsequently run parallel to one another, the distance between two strips 7 achieved by the spreading being retained. The strips 7 which run parallel to one another in this way are fed to the subsequently arranged winding device, where they are wound onto sleeves 11 .

Die Wickelvorrichtung enthält zumindest eine sich über die Arbeitsbreite erstreckende Wickelwelle 12, die mit ihren Enden an beiden Maschinenseiten gelagert ist. Bevorzugt ist die Wickelvorrichtung eine sogenannte Zweifach-Wendeaufwicklung mit zwei Wickelwellen 12, die jeweils an ihren Enden in Schwenkelementen gelagert sind. Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 sind an jeder Maschinenseite zwei Schwenkarmpaare 13, 14 angeordnet, die um 180° zueinander versetzt sind. Die beiden Schwenkarmpaare 13, 14 sind im Maschinengestell um eine zentrale Achse 15 schwenkbar, so daß sie wechselweise aus der Wickelposition in der Wickelstation (Fig. 1 rechts) in eine Entladeposition geschwenkt werden können. In der Entladeposition können die seitlichen Lager der Wickelwellen 12 zumindest an einer Seite geöffnet werden, um die fertigen Wickelrollen 16 von der Wickelwelle 12 abzuziehen. Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform verläuft die Schwenkachse 15 innerhalb einer feststehenden Quertraverse 28, an deren beiden Enden jeweils ein Schwenkarm eines Schwenkarmpaares 14, 15 gelagert ist.The winding device contains at least one winding shaft 12 which extends over the working width and is supported with its ends on both machine sides. The winding device is preferably a so-called double-turn winding with two winding shafts 12 , which are each mounted at their ends in pivoting elements. In the exemplary embodiment according to FIG. 1, two pairs of swivel arms 13 , 14 are arranged on each machine side, which are offset from one another by 180 °. The two pairs of pivot arms 13 , 14 are pivotable in the machine frame about a central axis 15 , so that they can be pivoted alternately from the winding position in the winding station ( Fig. 1 right) into an unloading position. In the unloading position, the lateral bearings of the winding shafts 12 can be opened at least on one side in order to pull the finished winding rollers 16 off the winding shaft 12 . In the embodiment shown in FIG. 1, the pivot axis 15 runs within a fixed crossmember 28 , on the two ends of which a pivot arm of a pair of pivot arms 14 , 15 is mounted.

In Fig. 4 (Draufsicht) ist die bevorzugte Ausführungsform ohne eine zentrale Quertraverse zwischen der Wickelposition und der Entladeposition dargestellt. Diese Ausführungsform ist bedienungsfreundlich, da sie einer Bedienungsperson im Falle einer Störung einen ungehinderten Zugang zu der Wickelstation und einen ungehinderten Zugriff auf die Wickelrollen ermöglicht. FIG. 4 (top view) shows the preferred embodiment without a central crossbar between the winding position and the unloading position. This embodiment is user-friendly since it enables an operator unhindered access to the winding station and unhindered access to the winding rollers in the event of a fault.

Um den Zugang einer Bedienungsperson von der Bedienungsseite (In Fig. 4 rechts) zu ermöglichen, enthält die Wickelvorrichtung keine Quertraverse zwischen der Wickelposition und der Entladeposition. Die beiden Schwenkarme sind an dieser Seite durch einen um die zentrale Schwenkachse 15 schwenkbaren zweiarmigen Schwenkhebel 29 ersetzt. Am freien Ende jeden Arms des Schwenkhebels 29 befindet sich jeweils eine gabelförmige Aufnahme, in der das Ende einer Wickelwelle 12 lösbar gelagert ist. Der Schwenkhebel 29 ist mit einem eigenen Schwenkantriebsmotor 30 verbunden. Der Schwenkantriebsmotor 30 dient zum einen dazu, eine Wickelwelle 12 mit fertig gewickelten Wickelrollen 16 von der Wickelstation in die Entladeposition zu bewegen, zum anderen kann der Schwenkhebel 29 ohne eine Wickelwelle 12 in eine senkrechte Position gestellt werden, die einer Bedienungsperson den Zutritt in den Bereich zwischen den beiden Wickelwellen 12 ermöglicht, um eine Störung an den Wickelrollen 17 zu beheben. Der Schwenkhebel 29 ist somit unabhängig von anderen Elementen schwenkbar. Beim Aufwickeln wird die Wickelwelle 12 an der Bedienungsseite nicht von dem Schwenkhebel 29, sondern von einem ausrückbaren Festlager 31 gehalten, das im Maschinengestell ortsfest angeordnet ist. Der Aufbau der bevorzugten Ausführungsform des Lagers 31 ist in Fig. 5 vergrößert dargestellt.In order to allow an operator access from the operator side (right in Fig. 4), the winding device does not contain a cross-beam between the winding position and the unloading position. The two swivel arms are replaced on this side by a two-arm swivel lever 29 which can swivel about the central swivel axis 15 . At the free end of each arm of the pivot lever 29 there is a fork-shaped receptacle in which the end of a winding shaft 12 is detachably mounted. The pivot lever 29 is connected to its own pivot drive motor 30 . The swivel drive motor 30 serves, on the one hand, to move a winding shaft 12 with completely wound winding rollers 16 from the winding station into the unloading position, and, on the other hand, the swiveling lever 29 can be put into a vertical position without a winding shaft 12 , which gives an operator access to the area between the two winding shafts 12 allows to remedy a malfunction on the winding rollers 17 . The pivot lever 29 can thus be pivoted independently of other elements. When winding, the winding shaft 12 is held on the operating side not by the pivot lever 29 , but by a disengageable fixed bearing 31 , which is arranged in a stationary manner in the machine frame. The structure of the preferred embodiment of the bearing 31 is shown enlarged in FIG. 5.

An der Antriebsseite (in Fig. 4 links) sind die beiden Wickelwellen 12 in einer Wendescheibe 32 gelagert, die mittels eines eigenen Schwenkantriebsmotors 33 um die zentrale Achse 15 schwenkbar im Maschinengestell gelagert ist. Die Lagerung der Wickelwellen 12 in der Wendescheibe 32 ist so stabil, das die Wickelwellen 12 ohne Abstützung an der anderen Seite durch den Schwenkhebel 29 oder das Festlager 31 in waagerechter Lage gehalten werden. Nach vorheriger Unterstützung der Wickelrollen durch einen Entnahmewagen können die fertigen Wickelrollen 16 so in der Entladeposition an der Bedienungsseite von einer Wickelwelle 12 abgezogen werden. Als Wickelantriebe sind an der Antriebsseite außen an der Wendescheibe 32 zwei Elektromotoren 46 befestigt, die jeweils eine Wickelwelle 12 drehen und mit dieser von der Wickelposition in die Entladeposition geschwenkt werden.On the drive side (on the left in FIG. 4), the two winding shafts 12 are mounted in a turning disk 32 which is mounted in the machine frame so as to be pivotable about the central axis 15 by means of its own swivel drive motor 33 . The mounting of the winding shafts 12 in the turning disc 32 is so stable that the winding shafts 12 are held in a horizontal position without support on the other side by the pivot lever 29 or the fixed bearing 31 . After prior support of the winding rolls by a removal carriage, the finished winding rolls 16 can be pulled off a winding shaft 12 in the unloading position on the operating side. As electric drives, two electric motors 46 are fastened on the drive side on the outside of the turning disc 32 , each rotating a winding shaft 12 and being pivoted with it from the winding position into the unloading position.

Die Schwenkbewegung des Schwenkhebels 29 ist mit der Schwenkbewegung der Wendescheibe 32 elektrisch synchronisierbar, damit eine Wickelrolle 12 ohne an einer Seite zu verkannten gleichmäßig von der Wickelposition in die Entladeposition und zurück bewegt werden kann. Zusätzlich kann der Schwenkhebel 29 an der Bedienseite unabhängig von der Wendescheibe 32 verschwenkt werden, um ihn ohne Wickelwellen in eine senkrechte Position zu stellen. Bevorzugt wird jede Wickelwelle 12 in der Wickelposition an ihrer Nichtantriebsseite - also der Bedienseite - von einem als Lagerpaar ausgestalteten Lager 31 abgestützt, das um eine horizontal und quer zur Wickelachse verlaufende Achse 34 um einen Winkel schwenkbar ist. Ein schwenkbares Lager 31 ermöglicht es, die Durchbiegung der Wickelwelle 12 infolge des Wickelrollengewichts zu reduzieren. Dazu wird die Wickelwelle 12 gegen die Richtung der Gewichtsbiegung durch Verschwenken des Lagers 31 um die Achse 34 nach oben elastisch gegengebogen.The swiveling movement of the swiveling lever 29 can be electrically synchronized with the swiveling movement of the turning disc 32 , so that a winding roll 12 can be moved uniformly from the winding position into the unloading position and back without being misaligned on one side. In addition, the swivel lever 29 on the operating side can be swiveled independently of the turning disk 32 in order to place it in a vertical position without winding shafts. Each winding shaft 12 is preferably supported in the winding position on its non-drive side - that is to say the operator side - by a bearing 31 designed as a pair of bearings, which can be pivoted through an angle about an axis 34 running horizontally and transversely to the winding axis. A pivotable bearing 31 makes it possible to reduce the deflection of the winding shaft 12 due to the weight of the winding roll. For this purpose, the winding shaft 12 is elastically counter-bent against the direction of the weight bending by pivoting the bearing 31 about the axis 34 .

In Fig. 5 ist eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung eines Lagers 31 dargestellt, daß in Richtung des Pfeils 35 verschwenkbar ist und in dem das Ende der Wickelwelle 12 lösbar befestigt ist. Dieses Lager 31 läßt sich nicht nur bei den in den Fig. 1 und 4 dargestellten Zweifach-Wendeaufwicklungen einsetzen, sondern in jeder Wickelmaschine mit einer Wickelwelle, die infolge des Wickelrollengewichts zum Durchbiegen neigt.In Fig. 5, a particularly advantageous embodiment of a bearing 31 is shown that 35 is pivoted in the direction of the arrow and in which the end of the winding shaft is detachably fastened 12th This bearing 31 can be used not only in the double reversing windings shown in FIGS . 1 and 4, but in each winding machine with a winding shaft which tends to sag due to the weight of the winding rolls.

Das Lager 31 hat ein Lagergehäuse 36, das um die horizontal und senkrecht zur Achse der Wickelwelle 12 verlaufende Achse 34 schwenkbar und zugleich in und gegen die Achsrichtung der Wickelwelle 12 verschiebbar im Maschinengestell der Wickelvorrichtung gelagert ist. Innerhalb des Lagergehäuses 36 ist eine Spannvorrichtung angeordnet, in der das Ende der Wickelwelle 12 lösbar festspannbar ist. Die Spannvorrichtung enthält einen Spannzylinder 37, der mittels zweier Wälzlager 38, 39 um die Drehachse der Wickelwelle 12 drehbar gelagert ist. Das vordere Wälzlager 38 ist so angeordnet, daß seine Drehebene durch die Drehachse 34 verläuft. Das hintere Wälzlager 39 ist mit Abstand von dem vorderen Wälzlager 37 angeordnet, so das beim Verschwenken des Lagergehäuses 36 ein ausreichend großes Drehmoment auf den Spannzylinder 37 übertragen wird. Der Spannzylinder 37 hat an seiner der Wickelwelle 12 zugewandten Seite eine kegelförmige Öffnung, in die das passend kegelstumpfförmig geformte Ende 39 der Wickelwelle 12 eingeführt werden kann. Am Ende der Wickelwelle 12 ist ein Zapfen 40 befestigt, dessen Ende wulstartig verbreitert ist. Das entgegengesetzte Ende des Spannzylinders 37 weist eine Bohrung auf, in der ein Spannkolben 41 axial verschiebbar gelagert ist. Der Spannkolben 41 weist an seinem inneren Ende Spannzangen 42 auf, die über den Wulst des Zapfens 40 der Wickelwelle 12 greifen. Das andere, aus dem Spannzylinder 37 herausragende Ende des Spannkolbens 41 wird mittels einer Druckfeder 42 nach außen gedrückt, so daß die Spannzangen 42 in Achsrichtung an der Wickelwelle 12 ziehen und so diese unter Zugspannung halten. Zum Lösen der Spannzangen 42 ist auf der Außenseite des Lagergehäuses 36 eine hydraulische Kolben-Zylinder-Einheit 44 befestigt, deren Kolben 45 den Spannkolben 41 gegen die Kraft der Feder 43 in Richtung zur Wickelwelle 12 drückt. Dabei öffnen sich die Spannzangen 42 und das Lagergehäuse 36 mit allen daran befestigten Elementen kann von dem Ende 39 der Wickelwelle 12 abgezogen werden.The bearing 31 has a bearing housing 36 which is pivotable about the axis 34 running horizontally and perpendicular to the axis of the winding shaft 12 and at the same time is displaceable in and against the axial direction of the winding shaft 12 in the machine frame of the winding device. A tensioning device is arranged within the bearing housing 36 , in which the end of the winding shaft 12 can be releasably tightened. The tensioning device contains a tensioning cylinder 37 which is rotatably mounted about the axis of rotation of the winding shaft 12 by means of two roller bearings 38 , 39 . The front roller bearing 38 is arranged so that its plane of rotation runs through the axis of rotation 34 . The rear roller bearing 39 is arranged at a distance from the front roller bearing 37 , so that when the bearing housing 36 is pivoted, a sufficiently large torque is transmitted to the clamping cylinder 37 . The tensioning cylinder 37 has on its side facing the winding shaft 12 a conical opening into which the appropriately frustoconical end 39 of the winding shaft 12 can be inserted. At the end of the winding shaft 12 , a pin 40 is attached, the end of which is widened in a bead-like manner. The opposite end of the clamping cylinder 37 has a bore in which a clamping piston 41 is axially displaceably mounted. The tensioning piston 41 has at its inner end collets 42 which engage over the bead of the pin 40 of the winding shaft 12 . The other end of the tensioning piston 41 protruding from the tensioning cylinder 37 is pressed outwards by means of a compression spring 42 , so that the collets 42 pull in the axial direction on the winding shaft 12 and thus hold it under tension. To release the collets 42 , a hydraulic piston-cylinder unit 44 is fastened on the outside of the bearing housing 36 , the piston 45 of which presses the clamping piston 41 against the force of the spring 43 in the direction of the winding shaft 12 . The collets 42 open and the bearing housing 36 with all the elements attached to it can be pulled off the end 39 of the winding shaft 12 .

Um das Lagergehäuse 36 um die Achse 34 schwenken zu können, ist an beiden Seiten jeweils ein Zapfen befestigt, die im Maschinengestell drehbar gelagert sind. Damit bei einem Abwärtsschwenken des Lagergehäuses 36 in Richtung des Pfeils 35 einer nach oben gerichtete Biegungskraft in der Wickelwelle 12 auftritt, befindet sich die Drehachse 34 in der zur Wickelwellenachse senkrechten Ebene durch das vordere Lager 38.In order to be able to pivot the bearing housing 36 about the axis 34 , a pin is fastened on both sides, which are rotatably mounted in the machine frame. So that when the bearing housing 36 swivels downward in the direction of the arrow 35, an upward bending force occurs in the winding shaft 12 , the axis of rotation 34 is located in the plane perpendicular to the axis of the winding shaft through the front bearing 38 .

Die biegungserzeugende Schwenkung des Lagergehäuses 36 wird in Abhängigkeit vom aktuellen Wickelrollengewicht oder vom aktuellen Wickelrollendurchmesser automatisch über einen Aktuator nachgestellt. Der an dem Lagergehäuse 36 angreifende Aktuator führt die Schwenkbewegung entweder positionsbestimmt oder kraftbestimmt aus. Als die Position bestimmender Aktuator wird entweder eine Gewindespindel oder ein Hydraulikzylinder eingesetzt. Falls die Schwenkbewegung kraftbestimmt durchgeführt wird, wird bevorzugt eine pneumatische Kolben-Zylinder-Einheit als Aktuator eingesetzt.The bend-producing pivoting of the bearing housing 36 is automatically adjusted via an actuator depending on the current winding roll weight or the current winding roll diameter. The actuator acting on the bearing housing 36 carries out the pivoting movement either in a position-specific or force-determined manner. Either a threaded spindle or a hydraulic cylinder is used as the position determining actuator. If the swiveling movement is carried out in a force-determined manner, a pneumatic piston-cylinder unit is preferably used as the actuator.

Falls nur geringe Durchbiegungskräfte auftreten, kann es zur Vermeidung von durch Biegungen der Wickelwelle 12 ausreichend sein, daß Lagergehäuse 36 auch einen mittleren Schwenkwinkel fest einzustellen. Die so vorgespannte Wickelwelle 12 kann ohne Durchbiegung größere Wickelrollengewichte aufnehmen. If only small deflection forces occur, it may be sufficient to prevent the bearing housing 36 from also setting a mean swivel angle to prevent bending of the winding shaft 12 . The pre-tensioned winding shaft 12 can take up larger winding reel weights without bending.

In der Wickelposition werden die Streifen 7 den auf einer einzigen Wickelwelle 12 angeordneten Wickelrollen 17 über eine Kontaktwalze 18 zugeführt, die gegen den Umfang der Wickelrollen 17 andrückbar in einem verfahrbaren Wagen 19 gelagert ist. In dem Wagen 19 sind auch die Längsschneidevorrichtung 6, die Spreizvorrichtung 8 und die Bahntransporteinrichtungen gelagert. Mit zunehmendem Wickelrollendurchmesser wird der Wagen mit den daran befestigten Einrichtungen in Richtung zur Abwickelvorrichtung 1 verfahren, wobei die Kontaktrolle 18 jeweils mit dem erforderlichen Anpreßdruck an den Wickelrollen 17 anliegt. Der verfahrbare Wagen 9 ermöglicht es, die Position der Wickelwelle 12 während des Aufwickelns ortsfest zu halten.In the winding position, the strips 7 are fed to the winding rollers 17 arranged on a single winding shaft 12 via a contact roller 18 , which is supported in a movable carriage 19 against the circumference of the winding rollers 17 . The longitudinal cutting device 6 , the spreading device 8 and the web transport devices are also stored in the carriage 19 . As the winding roll diameter increases, the carriage with the devices attached to it is moved in the direction of the unwinding device 1 , the contact roll 18 abutting the winding rolls 17 with the required contact pressure. The movable carriage 9 makes it possible to keep the position of the winding shaft 12 stationary during the winding.

Die Wickelrollen 17 werden auf Hülsen 11 aufgewickelt, die nur auf die in der Wickelstation befindliche Wickelwelle 12 aufgezogen sind. Die in Fig. 2 vergrößert dargestellte Wickelwelle 12 ist als sogenannte Friktionswickelwelle gestaltet. Sie weist eine zentrale Antriebswelle 20 auf, die an einer Maschinenseite mit einem Drehantrieb verbunden ist. Über die gesamte Arbeitsbreite sind auf der Antriebswelle 20 eine Vielzahl von ringförmigen Friktionselementen 21 nebeneinander angeordnet, deren Aufbau in den Fig. 2 und 3 dargestellt ist. Jedes Friktionselement 21 besteht aus einem ringförmigen Friktionskörper 22, dessen innere Fläche über die Mantelfläche der Antriebswelle 20 gleiten kann. Die Friktionskörper 22 werden über einen Reibschluß von der Antriebswelle 20 angetrieben. Die Reibungskraft läßt sich mittels Druckschläuchen 23 einstellen, die in Axialnuten der Antriebswelle 20 angeordnet sind. Zwischen einem Druckschlauch 23 und dem Friktionskörper 22 ist jeweils eine Gleitleiste 24 in der Axialnut angeordnet, die von dem Druckschlauch 23 nach außen gegen den Friktionskörper 23 gedrückt wird.The winding rolls 17 are wound on sleeves 11 , which are only wound onto the winding shaft 12 located in the winding station. The winding shaft 12 shown enlarged in FIG. 2 is designed as a so-called friction winding shaft. It has a central drive shaft 20 which is connected to a rotary drive on one machine side. A large number of annular friction elements 21 , the structure of which is shown in FIGS. 2 and 3, are arranged next to one another over the entire working width on the drive shaft 20 . Each friction element 21 consists of an annular friction body 22 , the inner surface of which can slide over the outer surface of the drive shaft 20 . The friction bodies 22 are driven by the drive shaft 20 via a frictional connection. The frictional force can be adjusted by means of pressure hoses 23 , which are arranged in axial grooves of the drive shaft 20 . Between a pressure hose 23 and the Friktionskörper 22 a sliding bar 24 is respectively disposed in the axial groove, which is pressed by the pressure hose 23 outwardly against the Friktionskörper 23rd

In die äußere Mantelfläche jedes Friktionskörpers 22 sind eine Reihe von radial nach außen verlaufenden Rampen eingearbeitet, die als Führungsfläche für jeweils eine Kugel 25 dienen. Im Ausführungsbeispiel sind sechs Kugeln auf der entsprechenden Anzahl von Rampen über den Umfang gleich verteilt in einer zur Wickelwellenachse senkrechten Ebene angeordnet. Die Kugeln 25 werden von einem ringförmigen Käfig 26 gehalten. Sie können durch Öffnungen im Käfig 26 mittels der Rampen umfänglich aus dem Käfig 26 heraus gegen die Innenfläche einer Hülse 11 bewegt werden und wirken so als Klemmkörper, die den Friktionskörper 22 kraftschlüssig mit einer Hülse 11 verbinden. Eine derart aufgebaute Friktionswickelwelle ist in der DE-OS 195 15 723 beschrieben.A series of radially outward ramps are incorporated into the outer circumferential surface of each friction body 22 , which serve as a guide surface for one ball 25 each. In the exemplary embodiment, six balls are arranged on the corresponding number of ramps evenly distributed over the circumference in a plane perpendicular to the winding shaft axis. The balls 25 are held by an annular cage 26 . They can be moved circumferentially out of the cage 26 against the inner surface of a sleeve 11 through openings in the cage 26 by means of the ramps and thus act as clamping bodies which non-positively connect the friction body 22 to a sleeve 11 . A friction winding shaft constructed in this way is described in DE-OS 195 15 723.

Wesentlich für die Erfindung ist, daß die Klemmkörper (im Ausführungsbeispiel die Kugeln 25) keine für eine Kraftübertragung auf eine Hülse 11 wirksame Ausdehnung in Achsrichtung der Wickelwelle 12 aufweisen. Dies verhindert, daß zwei benachbarte Hülsen 11 über ein Friktionselement 21 kraftschlüssig verbunden werden. In Fig. 2 ist der Extremfall dargestellt, daß sich die Kugeln 25 eines Friktionselements 21 exakt unterhalb der Trennlinie zwischen zwei Hülsen 11 befinden. Selbst in diesem Fall findet keine Kraftübertragung von einer Hülse 11 auf die benachbarte Hülse 11 statt, da die Kugeln 25 als Klemmkörper nicht in der Lage sind, mit beiden Wickelhülsen 11 ausreichend große Kraftübertragungsflächen zu bilden.It is essential for the invention that the clamping bodies (in the exemplary embodiment, the balls 25 ) have no effective expansion in the axial direction of the winding shaft 12 for a force transmission to a sleeve 11 . This prevents two adjacent sleeves 11 from being non-positively connected via a friction element 21 . In Fig. 2 the extreme case is shown that the balls 25 of a friction element 21 are located exactly below the dividing line between two sleeves 11 . Even in this case, there is no transmission of force from one sleeve 11 to the adjacent sleeve 11 , since the balls 25 as clamping bodies are not able to form sufficiently large force transmission surfaces with both winding sleeves 11 .

Die in Achsrichtung der Wickelwelle 12 gemessene Breite eines Friktionselementes beträgt zwischen 20 mm und 50 mm, bevorzugt ca. 25 mm. Damit in Umfangsrichtung ausreichend große Drehmomente von der Antriebswelle 20 übertragen werden können, wird jede Hülse 11 beim Aufwickeln mit mindestens zwei Friktionselementen 21 gehalten.The width of a friction element measured in the axial direction of the winding shaft 12 is between 20 mm and 50 mm, preferably approximately 25 mm. So that sufficiently large torques can be transmitted in the circumferential direction from the drive shaft 20 , each sleeve 11 is held with at least two friction elements 21 during winding.

Alternativ zu Kugeln 25 mit einer punktförmigen Klemmfläche können als Klemmkörper auch Ringsegmente oder andere Elemente eingesetzt werden, deren Außenfläche so gestaltet ist, daß keine Kraftübertragung zwischen zwei benachbarten Hülsen 11 möglich ist. Diese Klemmkörper haben daher ebenfalls keine wirksame Ausdehnung in Achsrichtung der Wickelwelle 12.As an alternative to balls 25 with a punctiform clamping surface, ring segments or other elements can also be used as clamping bodies, the outer surface of which is designed in such a way that no force transmission between two adjacent sleeves 11 is possible. These clamping bodies therefore also have no effective expansion in the axial direction of the winding shaft 12 .

Um sehr schwere Wickelrollen 17 mit großem Durchmesser aufwickeln zu können, ist in der Wickelstation eine Wickelrollenunterstützungsvorrichtung 27 angeordnet. Die von unten gegen die Unterseite der Wickelrollen 17 bewegbare Unterstützungsvorrichtung 27 verhindert, daß sich die Wickelwelle 12 beim Aufwickeln aufgrund des Wickelrollengewichts verbiegt. Bevorzugt besteht die Unterstützungsvorrichtung 27 aus einer Mehrzahl einzelner Stützelemente, wie zum Beispiel schmale Einzelriemen oder einzelne Stützrollen 28 mit weichem Belag. Alle Stützelemente sind auf einem Balken 29 befestigt, der in Abhängigkeit vom Rollendurchmesser in vertikaler Richtung nachgesteuert wird. Zum Ausgleich von unterschiedlichen Durchmessern der Wickelrollen 17 sind die einzelnen Stützelemente zusätzlich individuell in vertikaler Richtung bewegbar gelagert. Die Unterstützungsvorrichtung 27 kann zusätzlich oder alternativ zu einem schwenkbar ausgestalteten Lager 31 der Wickelwelle 12 eingesetzt werden.In order to be able to wind very heavy winding rolls 17 with a large diameter, a winding roll support device 27 is arranged in the winding station. The support device 27 , which is movable from below against the underside of the winding rollers 17, prevents the winding shaft 12 from bending during winding due to the weight of the winding rollers. The support device 27 preferably consists of a plurality of individual support elements, such as narrow individual belts or individual support rollers 28 with a soft covering. All support elements are attached to a bar 29 , which is readjusted in the vertical direction depending on the roll diameter. In order to compensate for different diameters of the winding rolls 17 , the individual support elements are additionally mounted so as to be movable individually in the vertical direction. The support device 27 can be used additionally or alternatively to a pivotable bearing 31 of the winding shaft 12 .

Claims

1. Roll cutting and winding machine for material webs with

- a longitudinal cutting device ( 6 ) for dividing the material web ( 4 ) into strips ( 7 ),
- A spreading device ( 8 ) for spreading the strips ( 7 ) so that their longitudinal edges run parallel at a distance from each other, and
- With a winding device for winding each strip ( 7 ) onto a sleeve ( 11 ) which contains only one winding station with a single winding shaft ( 12 ) designed as a friction winding shaft, which consists of a central drive shaft ( 20 ) and a plurality on the drive shaft ( 20 ) arranged next to each other, annular friction elements ( 21 ), wherein
- Each friction element ( 21 ) via a frictional engagement of the drive shaft ( 20 ) drivable friction body ( 22 ) and outer clamping body ( 25 ) for a positive connection with a sleeve ( 11 ), and the clamping body ( 25 ) none for a power transmission to one Have sleeve ( 11 ) effective expansion in the axial direction of the winding shaft ( 12 ).

2. Roll cutting and winding machine according to claim 1, characterized in that the clamping elements ( 25 ) have a punctiform clamping surface, in particular are designed as balls.

3. Roll cutting and winding machine according to claim 1 or 2, characterized in that the clamping bodies ( 25 ) on the friction body ( 22 ) are arranged in a plane perpendicular to the winding shaft axis.

4. Roll cutting and winding machine according to one of claims 1 to 4, characterized in that the measured in the axial direction of the winding shaft ( 12 ) width of a friction element ( 21 ) is between 20 mm and 50 mm, preferably about 25 mm.

5. Roll cutting and winding machine according to one of claims 1 to 4, characterized in that the spreading device ( 8 ) is designed so that the longitudinal edges of the strips ( 7 ) at a distance of at least 0.5 mm, preferably between 0.8 mm and 1.5 mm.

6. Roll cutting and winding machine according to one of claims 1 to 5, characterized in that a dual spreader is used as a spreading device ( 8 ) with two successively arranged, with a curvature extending across the working width deflection elements ( 9 , 10 ).

7. Roll cutting and winding machine according to one of claims 1 to 6, characterized in that the position of the winding shaft ( 12 ) is stationary during winding and that the longitudinal cutting device ( 6 ) and the spreading device ( 8 ) in a movable carriage ( 19 ) are stored.

8. Roll cutting and winding machine according to one of claims 1 to 7, characterized in that in the winding station from below against the underside of the winding rollers ( 17 ) movable support device ( 27 ) is arranged.

9. Roll cutting and winding machine according to one of claims 1 to 8, characterized in that the winding device contains two winding shafts ( 12 ), each at its ends on a central pivot axis ( 15 ) pivotable pivot elements ( 13 , 14 , 29 , 32nd ) are stored, from which they are pivoted alternately from a winding position to an unloading position.

10. Roll cutting and winding machine according to claim 9, characterized in that the winding device between the winding position and the unloading position does not contain a cross-beam and that the swivel elements ( 29 , 32 ) each have their own swivel drive ( 30 , 33 ) on each machine side.

11. Roll cutting and winding machine according to claim 10, characterized in that the pivoting movement of the pivoting elements ( 29 ) on one machine side with the pivoting movement of the pivoting elements ( 32 ) on the other machine side can be electrically synchronized.

12. Roll cutting and winding machine according to claim 11, characterized in that the pivoting element ( 29 ) on the operating side is additionally pivotable independently of the pivoting element ( 32 ) on the other side of the machine.

13. Roll cutting and winding machine for material webs with

- A longitudinal cutting device ( 6 ) for dividing the material web ( 4 ) into strips ( 7 ), and
a winding device for winding each strip ( 7 ) onto a sleeve ( 11 ) which contains a winding station with a winding shaft ( 12 ) which is rotatably supported at both ends in the machine frame,

in particular according to one of the claims 1 to 12,
characterized in that the winding shaft ( 12 ) is mounted on a machine side in a bearing ( 31 ) which can be pivoted about an axis ( 34 ) running horizontally and transversely to the winding shaft axis.

14. Roll cutting and winding machine according to claim 13, characterized in that the bearing ( 31 ) contains a tensioning device ( 41 , 42 , 43 ) in which the end ( 39 ) of the winding shaft ( 12 ) is releasably clamped under tension acting in the axial direction .

15. Roll cutting and winding machine according to claim 13 or 14, characterized in that the pivoting of the bearing ( 31 ) takes place in a position-dependent or force-dependent manner depending on the weight of the winding roll.