DE102019129489A1 - Contact roller - Google Patents

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Abstract

Wickelmaschine zum Aufwickeln von dünnen Folien, insbesondere Kunststofffolien, mit einer Wickelwalze, auf der die Folie aufgewickelt wird, und einer Kontaktwalze, die die aufgewickelte Folie an die Wickelwalze drückt, wobei Maßnahmen vorgesehen sind, mit denen im Bereich der Nipfläche, in der eine Berührung zwischen der Wickelwalze und der Kontaktwalze und der dazwischenliegenden Folie erfolgt, der Kontaktdruck gegenüber bekannten Kontaktdrücken deutlich erhöht ist, wobei dies durch eine Verstärkung der eingesetzten Bauteile, insbesondere der Wickelhebel, oder einer Verdopplung der Wickelhebel und der zugeordneten Aktoren zur Verstellung der Kontaktwalze bzw. der Wickelwalze erfolgt.Winding machine for winding thin foils, in particular plastic foils, with a winding roller on which the foil is wound and a contact roller that presses the wound foil against the winding roller, measures being provided in the area of the nip surface in which a contact occurs between the winding roller and the contact roller and the film in between, the contact pressure is significantly increased compared to known contact pressures, this being done by reinforcing the components used, in particular the winding lever, or doubling the winding lever and the associated actuators for adjusting the contact roller or the Winding roller takes place.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kontaktwalze für eine Wickelmaschinen zum Aufwickeln von dünnen Folien, insbesondere von dünnen Kunststofffolien.The invention relates to a contact roller for a winding machine for winding thin films, in particular thin plastic films.

Wickelmaschinen zum Aufwickeln von dünnen Folien, wobei in diesen Maschinen Kontaktwalzen Anwendung finden, sind beispielsweise aus der DE 41 15 863 A1 , DE 43 00 686 A1 , WO 2005/082753 A1 oder WO 2011 /157314 A1 bekannt.Winding machines for winding thin foils, contact rollers being used in these machines are, for example, from the DE 41 15 863 A1 , DE 43 00 686 A1 , WO 2005/082753 A1 or WO 2011/157314 A1 known.

Die Kontaktwalze dient dem Zweck, die Luft, die beim Aufwickeln der Folie auf der Wickelwalze mit eingesogen wird, herauszurücken, damit die aufgewickelten Schichten der Folie idealer Weise ohne Lufteinschluss aufeinander zu liegen kommen.The contact roller serves the purpose of pushing out the air which is also sucked in when the film is wound on the winding roller, so that the wound layers of the film ideally come to lie on one another without the inclusion of air.

Allerdings ist bei dem Betrieb solcher Wickelmaschinen mit Kontaktwalzen der Effekt zu beobachten, dass über die Länge der Wickelwalze betrachtet es zu Wellenformen der aufgewickelten Folie kommt, sogenanntes Tin Canning. Dieser Effekt tritt in der Praxis bei größeren Breiten der Folien auf, etwa ab 2 Meter Folienbreite. Dieser nachteilige Effekt wird dadurch noch verstärkt, dass die aufzuwickelnde Folie über die Fläche betrachtet unterschiedliche Dicken aufweist, die von der Nenndicke abweichen und die herstellungsbedingt sind.However, when operating such winding machines with contact rollers, the effect can be observed that, viewed over the length of the winding roller, there is waveforms in the wound film, so-called tin canning. In practice, this effect occurs with larger widths of the foils, for example from a foil width of 2 meters. This disadvantageous effect is exacerbated by the fact that the film to be wound has different thicknesses when viewed over the surface, which differ from the nominal thickness and which are due to the production process.

Um die eingesogene Luft herauszurücken, könnte daran gedacht werden, den gesamten Wickelvorgang in einem Vakuum (oder nahezu Vakuum) durchzuführen, wobei sich dies in der Praxis hinsichtlich der Produktionskosten nicht realisieren lässt.In order to move out the sucked-in air, one could think of carrying out the entire winding process in a vacuum (or almost vacuum), although this cannot be achieved in practice with regard to the production costs.

Daher ist schon daran gedacht worden, die Kontaktwalze bewegbar auf die rotierende, aber ortsfest angeordnete Wickelwalze (auch nur Wickel oder Nutzen genannt) anzudrücken (oder umgekehrt). Unabhängig davon, welche Walze ortsfest und welche Walze verschwenkbar in der Wickelmaschine angeordnet ist, ist es erforderlich, in der Berührungsfläche (sogenannte Nipfläche) zwischen der Wickelwalze und der Kontaktwalze einen maximalen Kontaktdruck, idealerweise einen unendlich hohen Kontaktdruck, aufzubringen, der jedoch in der Praxis nicht aufzubringen ist und in nachteiliger Weise auch das Wickelmaterial schädigen würde.It has therefore already been thought of to press the contact roller movably onto the rotating, but fixedly arranged winding roller (also simply called a winding or a blank) (or vice versa). Regardless of which roller is stationary and which roller is pivotably arranged in the winding machine, it is necessary to apply a maximum contact pressure, ideally an infinitely high contact pressure, in the contact area (so-called nip area) between the winding roller and the contact roller, but this is in practice is not applicable and would also disadvantageously damage the wrapping material.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, in der Nipfläche den Kontaktdruck über die bisher bekannten Kontaktdrücke zu erhöhen.The invention is therefore based on the object of increasing the contact pressure in the nip surface above the previously known contact pressures.

Nach der Erfindung ist vorgesehen, dass die Wickelhebel (auch Wickelböcke genannt), in denen die Kontaktwalze (wenn diese verschwenkbar ist) oder die Wickelwalze (wenn dieser verschwenkbar ist) durch geeignete Mittel, wie zum Beispiel Verstrebungen, Materialverdickungen oder dergleichen, zu verstärken.According to the invention, it is provided that the winding levers (also called winding stands) in which the contact roller (if it can be pivoted) or the winding roller (if it can be pivoted) are reinforced by suitable means, such as struts, material thickening or the like.

In an sich bekannter Weise wird jeder Wickelhebel von einem Aktor, zum Beispiel einem Pneumatikzylinder, bewegt.In a manner known per se, each winding lever is moved by an actuator, for example a pneumatic cylinder.

Nach der Erfindung ist vorgesehen, je Wickelhebel nicht nur einen Aktor, sondern zumindest zwei Aktoren vorzusehen. Somit ist an jedem Ende der Kontaktwalze und/oder der Wickelwalze (je nachdem, welche der beiden Walzen verschwenkbar ausgeführt sind) jeweils ein Wickelhebel mit zumindest zwei Aktoren zur Erhöhung der Andruckkraft vorgesehen ist.According to the invention, not only one actuator, but at least two actuators is provided for each winding lever. A winding lever with at least two actuators for increasing the pressing force is thus provided at each end of the contact roller and / or the winding roller (depending on which of the two rollers are designed to be pivotable).

In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass an jedem Ende der Kontaktwalze und/oder der Wickelwalze zumindest zwei Wickelhebel mit jeweils einem zugeordneten Aktor zur Erhöhung der Andruckkraft vorgesehen sind. Das bedeutet, dass an jedem Ende der Kontaktwalze bzw. der Wickelwalze nicht nur ein Wickelhebel mit einem zugeordneten Aktor vorgesehen ist, sondern an jedem Ende der Kontaktwalze und/oder der Wickelwalze sind zwei Wickelhebel mit jeweils einem zugeordneten Aktor (d. h. insgesamt vier Wickelhebel mit vier Aktoren) vorgesehen.In a further development of the invention it is provided that at least two winding levers, each with an associated actuator, are provided at each end of the contact roller and / or the winding roller to increase the pressing force. This means that not only one winding lever with an assigned actuator is provided at each end of the contact roller or the winding roller, but at each end of the contact roller and / or the winding roller there are two winding levers, each with an assigned actuator (i.e. a total of four winding levers with four Actuators).

Zwecks weiterer Steigerung der Andruckkraft sind bei der letztgenannten Ausführung je Wickelhebel zumindest zwei Aktoren vorgesehen.In order to further increase the pressing force, at least two actuators are provided per winding lever in the latter embodiment.

Durch die vorstehend genannten Maßnahmen, jeweils alleine oder in Kombination, kann der Kontaktdruck in der Nipfläche deutlich erhöht werden.The measures mentioned above, each alone or in combination, can significantly increase the contact pressure in the nip area.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird der Kontaktdruck indirekt gemessen, da eine direkte Erfassung des Kontaktdruckes in der Nipfläche nicht möglich ist. Das bedeutet, dass zumindest ein Sensor vorgesehen ist, mit dem der Kontaktdruck indirekt gemessen wird. Diese Erfassung des Kontaktdruckes erfolgt durch einen Betriebsparameter des jeweiligen Aktors, beispielsweise die von dem Pneumatikzylinder aufgebrachte Kraft auf den Wickelhebel.In a further embodiment of the invention, the contact pressure is measured indirectly, since a direct detection of the contact pressure in the nip area is not possible. This means that at least one sensor is provided with which the contact pressure is measured indirectly. This contact pressure is detected by an operating parameter of the respective actuator, for example the force exerted by the pneumatic cylinder on the winding lever.

In Ergänzung dazu sind Sensoren vorgesehen, die direkt oder indirekt die Oberfläche der auf der Wickelwalze aufgewickelten Folie erfassen. Eine direkte Erfassung der Oberfläche der aufgewickelten Folie kann zum Beispiel durch eine Bilderfassung mit einer Kamera erfolgen. Eine indirekte Erfassung der Oberfläche der aufgewickelten Folie erfolgt durch eine Messung und Auswertung des zumindest einen Betriebsparameters des Aktors, insbesondere der Kraft des Pneumatikzylinders.In addition, sensors are provided which directly or indirectly detect the surface of the film wound on the winding roller. The surface of the wound film can be captured directly, for example, by image capture with a camera. The surface of the wound film is acquired indirectly by measuring and evaluating the at least one operating parameter of the actuator, in particular the force of the pneumatic cylinder.

Es versteht sich von selbst, dass eine Steuer- und Auswerteeinrichtung vorgesehen ist, der die mittels der Sensoren erfassten Parameter zugeführt werden. In dieser Einrichtung werden die erfassten Parameter, insbesondere die direkt und/oder indirekt erfassten Parameter, die die Oberfläche der aufgewickelten Folie repräsentieren, ausgewertet und nach einem hinterlegten Algorithmus der zumindest eine Aktor entsprechend angesteuert, um dem entstehenden Tin-Canning-Effekt direkt entgegenwirken zu können. It goes without saying that a control and evaluation device is provided, to which the parameters detected by the sensors are supplied. In this device, the detected parameters, in particular the directly and / or indirectly detected parameters, which represent the surface of the wound film, are evaluated and, according to a stored algorithm, the at least one actuator is controlled accordingly in order to directly counteract the tin-canning effect that arises can.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Claims (10)

Wickelmaschine zum Aufwickeln von dünnen Folien, insbesondere Kunststofffolien, mit einer Wickelwalze, auf der die Folie aufgewickelt wird, und einer Kontaktwalze, die die aufgewickelte Folie an die Wickelwalze drückt, wobei Maßnahmen vorgesehen sind, mit denen im Bereich der Nipfläche, in der eine Berührung zwischen der Wickelwalze und der Kontaktwalze und der dazwischenliegenden Folie erfolgt, der Kontaktdruck gegenüber bekannten Kontaktdrücken deutlich erhöht ist, wobei dies durch eine Verstärkung der eingesetzten Bauteile, insbesondere der Wickelhebel, oder einer Verdopplung der Wickelhebel und der zugeordneten Aktoren zur Verstellung der Kontaktwalze bzw. der Wickelwalze erfolgt.Winding machine for winding thin foils, in particular plastic foils, with a winding roller on which the foil is wound and a contact roller that presses the wound foil against the winding roller, measures being provided with which in the area of the nip surface in which a contact occurs between the winding roller and the contact roller and the film in between, the contact pressure is significantly increased compared to known contact pressures, this being achieved by strengthening the components used, in particular the winding lever, or doubling the winding lever and the associated actuators for adjusting the contact roller or the Winding roller takes place. Wickelmaschine zum Aufwickeln von dünnen Folien, mit zumindest einer Wickelstation bestehend aus zwei mittels jeweils eines Aktors bewegbaren Wickelhebeln, zwischen denen eine Wickelwalze beim Aufwickeln aufgehängt ist, und mit einer Kontaktwalze, die beim Aufwickeln umfänglich an der Wickelwalze unter Druck anliegt, wobei die Wickelhebel zur Anpassung an den Wickelwalzendurchmesser zumindest im Bereich des Wickelwalzenzentrums in Richtung der Kontaktwalze und zurück bewegbar gelagert sind und dass die Kontaktwalze an ihren Enden jeweils in einem ortsfesten Halter so gelagert ist, dass sie linear und in Richtung zum Wickelwalzenzentrum beweglich und von der Wickelwalze gegen eine elastische Gegenkraft wegdrückbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Wickelhebel, in denen die Kontaktwalze und/oder die Wickelwalze gelagert sind, durch geeignete Mittel, wie zum Beispiel Verstrebungen, Materialverdickungen oder dergleichen, verstärkt sind.Winding machine for winding thin foils, with at least one winding station consisting of two winding levers, each of which can be moved by means of an actuator, between which a winding roller is suspended during winding, and with a contact roller, which, when wound up, lies against the winding roller under pressure, the winding levers for Adaptation to the winding roller diameter, at least in the region of the winding roller center, is mounted such that it can be moved in the direction of the contact roller and back, and that the contact roller is mounted at its ends in a stationary holder in such a way that it can move linearly and in the direction of the winding roller center and against an elastic one by the winding roller Counterforce can be pushed away, characterized in that the winding levers in which the contact roller and / or the winding roller are mounted are reinforced by suitable means, such as struts, material thickening or the like. Wickelmaschine zum Aufwickeln von dünnen Folien, mit zumindest einer Wickelstation bestehend aus zwei mittels jeweils eines Aktors bewegbaren Wickelhebeln, zwischen denen eine Wickelwalze beim Aufwickeln aufgehängt ist, und mit einer Kontaktwalze, die beim Aufwickeln umfänglich an der Wickelwalze unter Druck anliegt, wobei die Wickelhebel zur Anpassung an den Wickelwalzendurchmesser zumindest im Bereich des Wickelwalzenzentrums in Richtung der Kontaktwalze und zurück bewegbar gelagert sind und dass die Kontaktwalze an ihren Enden jeweils in einem ortsfesten Halter so gelagert ist, dass sie linear und in Richtung zum Wickelwalzenzentrum beweglich und von der Wickelwalze gegen eine elastische Gegenkraft wegdrückbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass an jedem Ende der Kontaktwalze und/oder der Wickelwalze jeweils ein Wickelhebel mit zumindest zwei Aktoren vorgesehen ist.Winding machine for winding thin foils, with at least one winding station consisting of two winding levers, each of which can be moved by means of an actuator, between which a winding roller is suspended during winding, and with a contact roller, which, when wound up, lies against the winding roller under pressure, the winding levers for Adaptation to the winding roller diameter, at least in the region of the winding roller center, is mounted such that it can be moved in the direction of the contact roller and back, and that the contact roller is mounted at its ends in a stationary holder in such a way that it can move linearly and in the direction of the winding roller center and against an elastic one by the winding roller Counterforce can be pushed away, characterized in that a winding lever with at least two actuators is provided at each end of the contact roller and / or the winding roller. Wickelmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass an jedem Ende der Kontaktwalze und/oder der Wickelwalze zumindest zwei Wickelhebel mit jeweils einem zugeordneten Aktor vorgesehen sind.Winding machine after Claim 2 , characterized in that at least two winding levers, each with an associated actuator, are provided at each end of the contact roller and / or the winding roller. Wickelmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass je Wickelhebel zumindest zwei Aktoren vorgesehen sind.Winding machine after Claim 4 , characterized in that at least two actuators are provided per winding lever. Wickelmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Sensor vorgesehen ist, mit dem der Kontaktdruck indirekt dadurch gemessen wird, dass ein Betriebsparameter des jeweiligen Aktors erfasst wird.Winding machine according to one of the preceding claims, characterized in that at least one sensor is provided with which the contact pressure is measured indirectly by detecting an operating parameter of the respective actuator. Wickelmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Sensor vorgesehen ist, der direkt die Oberfläche der auf der Wickelwalze aufgewickelten Folie erfasstWinding machine according to one of the preceding claims, characterized in that at least one sensor is provided which directly detects the surface of the film wound on the winding roller Wickelmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Sensor als Kamera zur Bilderfassung ausgebildet ist.Winding machine after Claim 7 , characterized in that the at least one sensor is designed as a camera for image acquisition. Wickelmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Sensor vorgesehen ist, der indirekt die Oberfläche der auf der Wickelwalze aufgewickelten Folie erfasst.Winding machine according to one of the preceding claims, characterized in that at least one sensor is provided which indirectly detects the surface of the film wound on the winding roller. Wickelmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Sensor zur Messung von zumindest einem Betriebsparameter des Aktors, insbesondere der Kraft eines Pneumatikzylinders, ausgebildet ist.Winding machine after Claim 9 , characterized in that the at least one sensor is designed to measure at least one operating parameter of the actuator, in particular the force of a pneumatic cylinder.
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