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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Durchtrennen einer zu einer
angetriebenen Wickelrolle laufenden Materialbahn und zum Festlegen des nachlaufenden
Bahnanfangs auf einem Wickelkern oder einer Wickelhülse mit einer die Bahn zu
der Wickelrolle führenden Wickelwalze, an die eine Wickelhülse anstellbar ist, mit
einem die Bahn durchtrennenden Messer und mit Mitteln zum Umleiten des
Bahnanfangs von der Wickelwalze auf die angetriebene Wickelhülse.
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Kontinuierlich hergestellte Materialbahnen, beispielsweise in einer Blasfolienanlage
hergestellte flachliegende Schlauchbahnen oder einlagige Bahnen aus
thermoplastischem Kunststoff, müssen zur Speicherung und Handhabung zu Wickelrollen
aufgewickelt werden. Hierbei muß die jeweils zu einer Wickelrolle laufenden Bahn
nach dem Fertigwickeln einer Wickelrolle durchtrennt und der Bahnanfang der
nachlaufenden Bahn zum Anwickeln auf einen Wickelkern oder einer Wickelhülse
festgelegt werden, um den Wickelvorgang ohne Störung oder Umleitung der
kontinuierlich zugeführten Bahn fortsetzen zu können.
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Es ist bekannt, den Anfang einer zu einer Wickelrolle aufzuwickelnden Bahn auf
eine Wickelhülse aufzuwickeln, die zum Festlegen des Bahnanfangs mit einem
Klebstoffauftrag versehen ist.
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Um diesen mit einem zusätzlichen Aufwand aufzubringenden Klebstoffauftrag zu
vermeiden, sind auch Vorrichtungen zum kleberlosen Anwickeln von Bahnen auf
Wickelhülsen bekannt. Eine bekannte Vorrichtung zum kleberlosen Anwickeln eines
Bahnanfangs auf einen Wickelkern oder eine Wickelhülse besteht aus einer an eine
mit Saugbohrungen in ihrem Mantel versehene Zuführungswalze angestellte
Wikkelhülse, auf die nach dem Durchtrennen der Bahn der dadurch gebildete
Bahnanfang dadurch aufgewickelt wird, daß in den Walzenspalt zwischen der
Zuführungswalze und der Wickelhülse ein Saugkasten eingefahren wird, der an einer
verlängerten Kante mit einem die Bahn durchtrennenden Messer und anschließend an
das Messer mit einer schalenförmig gekrümmten Wand versehen ist, die mit einem
Bereich des Umfangs der Wickelhülse einen schalenförmig gekrümmten Kanal
bildet, an dessen vorderem Ende im Bereich des Walzenspalts durch den Saugkasten
Luft in der Weise angesaugt wird, daß der Bahnanfang in den Führungskanal
hineingesaugt, und dadurch an der Wickelhülse festgelegt wird, daß der Bahnanfang
in den Spalt zwischen der Zuführungswalze und der Wickelhülse einläuft, in der er
von der nachlaufenden Bahn überdeckt wird, so daß der Bahnanfang nach einer
Windung auf der Wickelhülse festgelegt ist.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs angegebenen Art zu
schaffen, die in baulich einfacherer Weise ohne einen Klebstoffauftrag das
Anwickeln eines freigeschnittenen Bahnanfangs auf eine Wickelhülse ermöglicht.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Vorrichtung der eingangs
angegebenen Art dadurch gelöst, daß in die Walzenspalte zwischen der Wickelwalze und
der an diese angestellten Wickelhülse zangenartig an Trägern gelagerte
Umlenkrollen einfahrbar sind, über die mindestens ein endloses Band läuft, das beim
Einfahren der Umlenkwalzen in den Walzenspalt den von der Wickelwalze
abgewandten Teil der Wickelhülse umspannt, und daß die Wickelwalze mit einem aus
einem auf einer Mantellinie liegenden Schlitz ausfahrbaren Trennmesser und in
Drehrichtung hinter dem Trennmesser mit einer den durch den Trennschnitt
gebildeten Bahnanfang in den Spalt zwischen der Wickelhülse und dem über die
Umlenkrolle laufenden Band einleitenden Einrichtung versehen ist. In der
erfindungsgemäßen Vorrichtung drückt das die Wickelhülse umspannende Band oder die
diese umspannenden Bänder den Bahnanfang fest auf den Umfang der Wickelhülse
an, wobei der aus dem anderen Spalt zwischen der Wickelhülse und dem über die
andere Umlenkrolle laufenden Band austretende Bahnanfang in den Spalt
zwischen der Wickelhülse und dem auf diese auflaufenden Materialbahn eingeführt
wird, so daß der Bahnanfang auf der Wickelhülse nach einer Umschlingung
festgelegt ist.
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Ein besonderes Problem bei der Anwicklung von Wickelkernen oder Wickelhülsen
mit einem Bahnanfang besteht jedoch darin, daß die zu Wickelrollen
aufzuwickelnden Bahnen asymmetrisch sind, was bedeutet, daß sie Seiten mit unterschiedlichen
Eigenschaften besitzen. Je nach der Weiterverarbeitung der zu Wickelrollen
aufgewickelten Bahnen ist es daher erwünscht, daß die eine oder die andere Seite auf
der Wickelrolle außen liegt. Um Wickelrollen herstellen zu können, auf denen die
Bahnen mit wechselnden Außenseiten, also einmal mit der einen und zum anderen
mit der anderen außen liegenden Seite aufgewickelt werden, ist es erforderlich, die
Zuführungswalze und den Wickelkern oder die Wickelhülse mit entgegengesetzten
Drehrichtungen anzutreiben, was es erforderlich macht, den durch Trennung der
Bahn gebildeten Bahnanfang der Wickelhülse je nach Drehrichtung aus einander
entgegengesetzten Richtungen von der Zuführungswalze zuzuführen. Eine
derartige Zuführung des Bahnanfangs zu der Wickelhülse aus einander
entgegengesetzten Richtungen ist bei der bekannten Vorrichtung nicht möglich.
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Um es zu ermöglichen, den Bahnanfang einer zu einer Wickelrolle aufzuwickelnden
Bahn zu einem Wickelkern oder einer Wickelhülse in der Weise je nach
Drehrichtung etwa tangential zuzuführen, daß die Bahn wahlweise mit der einen oder der
anderen Seite ausliegend zu einer Wickelrolle aufgewickelt werden kann, ist in
weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß die Wickelwalze und die
Wickelhülse oder der Wickelkern zum Wickeln der Bahn mit wechselnden
Außenseiten auf die Wickelhülse mit entgegengesetzten Förderrichtungen antreibbar sind
und daß beidseits des Trennmessers den durch den Trennschnitt gebildeten
Bahnanfang in den Walzenspalt zwischen der Wickelhülse und dem über die
Umlenkrolle auf die Wickelhülse laufenden Band einleitende Einrichtungen vorgesehen
sind.
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Zweckmäßigerweise sind die die Umlenkrollen lagernden Träger an einem
Traggestell, das in Richtung auf die Wickelwalze und in Gegenrichtung verfahrbar ist,
schwenkbar gelagerte zangenartige Arme, die durch einen Antrieb in Richtung
aufeinander zu und voneinander weg verschwenkbar sind. Auf diese Weise läßt sich
die jeweils neu anzuwickelnde Wickelhülse durch bekannte Einrichtungen in Anlage
an die Wickelrolle bringen und anschließend von dem diese umschlingenden Band
einfassen.
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Das Traggestell ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung mit Umlenkrollen und
Spannrollen für die endlosen Bänder versehen.
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Zweckmäßigerweise sind die Arme abgewinkelt und in den Winkelbereichen sind
Umlenkrollen gelagert, über die die endlosen Bänder laufen.
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Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß die den Bahnanfang
in den Walzenspalt einleitende Einrichtung aus in dem Mantel der Wickelwalze
angeordneten Blasdüsen besteht. Sobald das Trennmesser auf der Wickelwalze den
den neuen Bahnanfang bildenden Trennschnitt ausgeführt hat, werden die
Blasdüsen mit Blasluft beaufschlagt, die durch eine Drehdurchführung zugeführt werden
kann, so daß die Blasluft den freigeschnittenen Bahnanfang in den Zwickelspalt
zwischen der Wickelhülse und dem über die Umlenkrollen der einen Seite auf die
Wickelhülse auflaufenden Wand einleitet.
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Um sicherzustellen, daß der freigeschnittene Bahnanfang vor Erreichen des
Zwickelspalts nicht von der Wickelwalze abgezogen wird, ist in weiterer Ausgestaltung
der Erfindung eine Einrichtung zur Beaufschlagung der Blasluftdüsen mit Saugluft
vorgesehen, die durch eine entsprechende Steuerung schlagartig auf Blasluft
umgeschaltet wird, wenn der freigeschnittene Bahnanfang in den Zwickelspalt
einzuführen ist.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnung
näher erläutert. In dieser zeigt
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Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung zum
Aufwickeln von Bahnen zu Wickelrollen mit der
erfindungsgemäßen Anwickelvorrichtung in schematischer
Darstellung,
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Fig. 2 einen Schnitt durch die Wickelwalze nach Fig. 1 mit
einer an diese angestellten Wickelhülse,
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Fig. 3 eine der Fig. 2 entsprechende Darstellung unmittelbar
vor Durchführung des Trennschnitts an der über die
Wickelwalze laufenden Materialbahn,
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Fig. 4 eine der Fig. 3 entsprechende Darstellung nach
Durchführung des Trennschnitts und Umleitung des
freigeschnittenen Bahnanfangs auf die Wickelhülse,
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Fig. 5 eine der Fig. 4 entsprechende Darstellung, in der der
Bahnanfang die Wickelhülse nahezu einmal
umschlungen hat,
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Fig. 6 eine der Fig. 5 entsprechende Darstellung, in der der
Anwickelvorgang der Wickelhülse beendet ist,
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Fig. 7 eine der Fig. 6 entsprechende Darstellung während des
Abfahrens des die Wickelhülse teilweise
umschlingenden Bandes,
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Fig. 8 eine der Fig. 7 entsprechende Darstellung, in der die die
Wickelhülse umschlingenden Bänder tragende
Einrichtung von der Wickelhülse abgefahren ist, und
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Fig. 9 eine Seitenansicht der die Wickelhülse umschlingenden
Bänder tragenden Einrichtung in ihrer Anwickelstellung.
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Aus Fig. 1 ist die perspektivische Darstellung einer Vorrichtung 1 zum Aufwickeln
von Materialbahnen, beispielsweise Folienbahnen, zu Wickelrollen 2 in
schematischer Form ersichtlich. Die in Fig. 1 nicht dargestellte Materialbahn wird über nicht
dargestellte Führungs- und Umlenkwalzen über die Wickelwalze 3 der Wickelrolle 2
zugeführt. Die Wickelwalze 3 ist als Saug-, Blas- und Messerzylinder ausgeführt,
wie sie nachstehend noch näher beschrieben wird. In der aus Fig. 1 ersichtlichen
Darstellung ist die Wickelrolle 2 nahezu fertiggewickelt, so daß ein Rollenwechsel
bevorsteht, der dadurch vorgenommen wird, daß die zu der Wickelrolle 2 laufende
Bahn durchtrennt, der durch den Trennschnitt gebildete Bahnanfang auf die in ihrer
Bereitschaftsstellung befindliche Wickelhülse 4 angewickelt, die fertig gewickelte
Wickelrolle durch Verschwenken der die Wickelrolle tragenden Schwenkarme 5 aus
ihrer Wickelstellung herausbewegt und abgefördert und sodann die angewickelte
Wickelhülse 4 in ihre Wickelstellung überführt wird, in der sie zwischen den
zurückgeschwenkten Tragarmen 5 gelagert ist.
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Die Zuführung der Wickelhülsen 4 aus dem Magazin 6 (s. Fig. 8) für Wickelhülsen
in ihre aus Fig. 1 ersichtliche, an die Wickelwalze 3 angestellten Wickelstellung, die
Überführung der angewickelten Wickelhülsen 4 in ihre Wickelstellung zwischen den
Tragarmen 5 und der Abtransport der fertiggewickelten Wickelrollen vollzieht sich in
bekannter Weise, die beispielsweise in DE 39 03 270 C2 beschrieben ist und hier
nicht näher beschrieben wird, weil sie nicht zu der vorliegenden Erfindung gehört.
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Die kontinuierlich zugeführte Materialbahn 8, die der Wickelwalze 3 durch Leit- und
Umlenkwalzen zugeführt wird, läuft über diese auf die Wickelrolle 2 auf, wobei der
Wickelkern oder die Wickelhülse und die sich auf dieser bildende Wickelrolle zu
ihrem Antrieb unmittelbar an die Wickelwalze 3 angestellt sein kann. Wird die sich
bildende Wickelrolle unmittelbar von der Wickelwalze 3 angetrieben, handelt es
sich um einen sogenannten Kontaktwickler. Die Wickelrolle kann aber auch durch
einen sogenannten Spalt-Wickler gebildet werden, bei dem die Wickelrolle oder
deren Wickelkern oder die Wickelhülse mit einem eigenen Antrieb versehen ist.
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Die Wickelwalze 3 ist in der dargestellten Weise in Seitenteilen 7 des Gestells
gelagert. Die die Wickelhülse 4 lagernden Einrichtungen sind bekannter Art und daher
nicht dargestellt.
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Aus Fig. 2 ist die die Wickelwalze 3 angestellte Wickelhülse 4 ersichtlich, und zwar
zu einem Zeitpunkt, zu dem die Materialbahn 8 noch über die Wickelwalze 3 zu der
Wickelrolle 2 läuft. Die Wickelhülse 4 ist von einer Schar von endlosen
Anwickelbändern 9 teilweise umschlungen, die in einem Gestell 10 über Umlenkrollen 11,
Spannrollen 12 und schwenkbare Umlenkrollen 13 laufen. Das Gestell 10 besteht
aus parallel zur Achse der Wickelwalze 3 verlaufenden Trägern, die durch
Tragplatten 14 miteinander verbunden sind, auf denen Umlenkrollen 11 für die endlosen
Anwickelbänder 9 gelagert sind. Weiterhin sind an den Tragplatten 14 um zu der
Achse der Wickelrolle 3 parallele Schwenkachsen 15 zangenartig gegensinnig
verschwenkbare abgewinkelte Arme 16 gelagert, die mit nach innen hin abgewinkelten
Endstücken 17 versehen sind, an deren freien Enden die schwenkbaren
Umlenkrollen 13 gelagert sind. In dem Winkelbereich zwischen den Armen 16 und den
Endstücken 17 sind weitere Umlenkrollen 18 für die endlosen Anwickelbänder 9
gelagert. Jede Tragplatte 14 ist mit einem Pneumatikzylinder 19 verbunden, deren
Kolbenstange 20 eine Platte 21 trägt, auf der in einem Lagerbock 22 die Spannrolle
12 gelagert ist. Bei dem Pneumatikzylinder 19 handelt es sich vorzugsweise um
einen einseitig druckluftbeaufschlagten Pneumatikzylinder. Der Pneumatikzylinder
wird aktiv mit Druckluft beaufschlagt, um die erforderliche Vorspannung an den
Wickelbändern zu erzeugen.
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Die Platte 21 trägt seitliche Führungsstangen 23, die in mit der Tragplatte 14
verbundenen Führungsbuchsen 24 geführt sind. In Fig. 9 ist die Spannrolle 12 in einer
ausgefahrenen Stellung gezeigt, die beispielsweise der Stellung der Arme 16 nach
Fig. 8 entspricht, in der die endlosen Anwickelbänder 9 die Wickelhülse 4 nicht
umschlingen.
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Das Gestell 10 ist in dem Wicklergestell, von dem nur die Seitenteile 7 dargestellt
sind, parallel zu sich selbst längsverschieblich geführt, und zwar in der Weise, daß
die Verschiebung in der Mittelebene 26 des Gestells 10 erfolgt, die durch die
Durchmesserebenen der Wickelhülse 4 in ihrer Anwickelstellung und der
Wickelrolle 3 verläuft.
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Zur synchronen gegensinnigen Verschwenkung der Schwenkarme 16 sind diese
unterhalb ihrer Gelenke 15 mit Koppelstangen 28 gelenkig verbunden, deren
inneren Enden an einem drehbar gelagerten Doppelhebel oder einem Drehteller 29
angelenkt sind. Der Drehteller 29 ist mit einem federnden Element oder einem Antrieb
versehen, der bestrebt ist, die Arme 13 nachgiebig nach außen zu verschwenken.
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Die als Saug-, Blas- und Messerzylinder ausgebildete Wickelwalze 3 ist in ihrem
Inneren mit einem nicht dargestellten radial ausfahrbaren, vorzugsweise mit einer
gezackten Schneide versehenen Trennmesser versehen, das zum Durchtrennen
der über die Wickelwalze 3 laufenden Materialbahn einen durchgehenden oder
unterbrochenen Schlitz 30 in dem Mantel der Wickelwalze durchsetzt. In
Drehrichtung A der Wickelwalze 3 sind in dem Mantel der Wickelwalze 3 hinter den
Messerschlitzen 30 mehrere Reihen von Bohrungen 31 angebracht, die in einen Kasten 32
münden, der mit einem Anschluß 33 für Saugluft und einem Anschluß 34 für
Blasluft versehen ist.
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Ein Rollenwechsel vollzieht sich mit der erfindungsgemäßen
Rollenwechselvorrichtung folgendermaßen:
Vor dem Rollenwechsel befindet sich das Gestell 10 in seiner aus Fig. 8
ersichtlichen Bereitschaftsstellung oberhalb der in ihre Anwickelstellung verfahrene
Wickelhülse 4. Zur Vorbereitung des Rollenwechsels wird sodann das Gestell 10 aus
seiner aus Fig. 8 ersichtlichen Stellung in seine aus Fig. 2 ersichtliche Stellung
verfahren. Bei diesem Vorgang stützt sich die Schar der Anwickelbänder 9 auf der
Wickelhülse 4 ab, so daß diese die Wickelhülse 4 bei ihrem Verfahren aus der aus Fig.
8 ersichtlichen Stellung in die aus Fig. 2 ersichtliche Stellung umschlingen. Bei
dieser Umschlingung werden die schwenkbaren Umlenkrollen 13 mit den Armen 16
gegen die Kraft des Drehtellers 29 zunächst nach außen geschwenkt, bevor sie
unter Absenkung des Gestells 10 nach innen hin zusammenfahren, wie es aus
Fig. 2 ersichtlich ist. Der Drehteller 29 wird durch einen gesteuerten Motor, einen
Drehzylinder oder eine andere geeignete Antriebseinrichtung in kontrollierter Weise
bewegt. Bei diesem Vorgang werden die Anwickelbänder 9 durch die Spannrollen
12 dadurch unter Spannung gehalten, daß auf diese die Pneumatikzylinder 19 die
erforderliche Spannkraft ausüben. Bei diesem Vorgang verfahren die Spannrollen
12 aus ihrer aus Fig. 9 ersichtlichen oberen Stellung 12'.
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Sobald die verschwenkbaren Umlenkrollen ihre aus Fig. 2 ersichtliche Stellung in
den Zwickelspalten zwischen der Wickelrolle 3 und der Wickelhülse 4 erreicht hat,
erfolgt bei dem nächsten Durchlauf des Messerspalts 30 oder einem der nächsten
Durchläufe des Messerspalts 30 der Trennschnitt durch Ausfahren des Messers
über den Spalt hinaus durch eine nicht dargestellte Steuerung, und zwar in dem
Bereich zwischen dem Kontakt oder der größten Annäherung der Wickelhülse 4 an
die Wickelwalze 3.
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Aus Fig. 3 ist die Stellung des Messerspalts 30 unmittelbar vor der Ausführung des
Trennschnitts ersichtlich, der erfolgt, bevor der Messerspalt 30 unter der
verschwenkbaren Umlenkrolle 13 hindurchgelaufen ist.
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In der aus Fig. 4 ersichtlichen Stellung des Messerspalts 30 unter der
verschwenkbaren Umlenkrolle 13 ist der Trendschnitt bereits ausgeführt und der durch den
Trennschnitt gebildete neue Bahnanfang 32 ist bereits in den Zwickelspalt zwischen
der Wickelhülse 4 und den von der schwenkbaren Umlenkrolle 13 ablaufenden
Wickelbändern 9 eingetreten. Die Einführung in diesen Wickelspalt erfolgt dadurch,
daß durch den Stutzen 34 dem Kasten 32 in dem Moment in Richtung der aus
Fig. 4 ersichtlichen Pfeile Blasluft zugeführt wird, in dem der Messerspalt 30 die
Stelle der größten Annäherung der Wickelhülse 4 an die Wickelwalze 3 durchlaufen
hat. In diesem Moment erfolgt durch eine Steuerung schlagartig die Umsteuerung
von Saugluft auf Blasluft, so daß der freigeschnittene Bahnanfang 32 der
Materialbahn 8 von dem Umfang der Wickelwalze 3 abgehoben und in den Zwickelspalt
eingeführt wird. Die vor der Beaufschlagung des Kastens 32 mit Blasluft an diesen
angelegt Saugluft sorgt dafür, daß der Bahnanfang bei vorzeitigem Trennschnitt
nicht von der Wickelwalze abgezogen wird.
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Aus Fig. 5 ist die Situation ersichtlich, in der der Bahnanfang 32 die Wickelhülse 4
nahezu einmal vollständig umschlungen hat, so daß der Bahnanfang 32 in den
Zwickelspalt zwischen der Wickelwalze 3 und der Wickelhülse 4 einläuft und
dadurch durch Überlagerung der nächsten gewickelten Lage festgelegt wird.
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Aus Fig. 6 ist die Situation ersichtlich, in der die Wickelhülse 4 durch mehrere
Umschlingungen des Bahnanfangs angewickelt ist, so daß die Arme 16 und das diese
tragende Gestell 10 durch Spreizen der Arme und Abfahren des Gestells 10 nach
oben hin entfernt werden kann.
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Die aus Fig. 7 ersichtliche Stellung des Gestells 10 entspricht der aus Fig. 6
ersichtlichen.
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In der aus Fig. 8 ersichtlichen Stellung ist das Gestell 10 nach oben hin in seine
Bereitschaftsstellung verfahren, in der es bis zum dem nächsten Anwickelvorgang
verharrt. Aus der Fig. 8 heraus wird sodann die angewickelte Wickelhülse 4 in
bekannter Weise an die Arme 5 des Wickelgestells übergeben, in denen sodann der
Folienwickel 2 fertiggewickelt wird.
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Soll die Vorrichtung in der Weise betrieben werden, daß wahlweise ein Links- oder
Rechtswickeln mit wechselnden Außenseiten der Materialbahn 8 stattfindet, ist
etwa spiegelbildlich zu dem Messerspalt 30 ein zweiter Kasten 32 mit Anschlüssen
für Blas- und Saugluft vorgesehen, wobei dann die Steuerung dieser Saug- und
Blasluft in der Weise erfolgt, daß nach Umkehr der Drehrichtungen der Wickelwalze
und der Wickelhülse 4 der freigeschnittene Bahnanfang in den anderen Wickelspalt
eingeführt wird.