DE10321778A1

DE10321778A1 - Schneid- und Transportwalze in einer Wickelvorrichtung zum Aufwickeln von Materialbahnen

Info

Publication number: DE10321778A1
Application number: DE2003121778
Authority: DE
Inventors: Oliver Koser; Rolf Kammann; Thomas Altesellmeier; Werner Decker
Original assignee: Windmoeller and Hoelscher KG
Current assignee: Windmoeller and Hoelscher KG
Priority date: 2003-05-14
Filing date: 2003-05-14
Publication date: 2005-01-05
Anticipated expiration: 2023-05-15
Also published as: DE10321778B4; EP1654097B1; DE502004012444D1; ATE507041T1; EP1654097A1; US20070022850A1; US7967176B2; WO2004101237A1

Abstract

Schneid- und Transportwalze (1) für Materialbahnen, DOLLAR A - welche über Medienaustrittsöffnungen (14) in ihrer Umfangsfläche (7) verfügt, durch deren Beaufschlagung mit unterschiedlichem Druck das Auflageverhalten der Materialbahn auf der Umfangsfläche (7) der Walze (1) beeinflussbar ist und DOLLAR A - welche über ein Druckzuleitungssystem (3, 4, 5, 11, 12, 13) verfügt, über welches die Medienaustrittsöffnungen (14) mit Mitteln zum Bereitstellen von Medien unterschiedlichen Drucks verbunden sind. DOLLAR A Die Erfindung hebt sich vom Stand der Technik ab durch DOLLAR A zumindest ein Druckreservoir (3, 4), DOLLAR A - welches (3, 4) Teil des Druckzuleitungssystems (3, 4, 5, 11, 12, 13) ist und DOLLAR A - welches durch ein Ventil mit zumindest einem Teil der Medienaustrittsöffnungen verbindbar ist. DOLLAR A Es wird auch ein Verfahren zur Beeinflussung des Auflageverhaltens einer Materialbahn auf der Umfangsfläche einer Schneid- und Transportwalze (1), welches sich mit der erfindungsgemäßen Walze (1) durchführen lässt, vorgestellt und beansprucht.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schneid- und Transportwalze nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zur Beeinflussung des Auflageverhaltens einer Materialbahn auf der Umfangsfläche der Walze nach dem Oberbegriff des Anspruchs 6.

Eine derartige Schneid- und Transportwalze ist aus der EP 0 698 671 A1 bekannt. Die dort beschriebene Walze weist einen inneren Hohlraum auf, in den ein Trennkörper eingesetzt ist. Dieser Trennkörper und die Außenhülle der Walze begrenzen Druckräume. Die Druckräume stehen mit der Umgebung über Durchtrittsbohrung in der Umfangsfläche der Walze in Kontakt. Die Druckräume sind über Druckmedienleitungen mit außerhalb der Walze angeordneten Überdruck- oder Unterdruckquellen verbindbar, so dass bei Bedarf in den Druckräumen ein Unterdruck oder ein Überdruck erzeugt wird, der auf die auf der Umfangsfläche der Walze laufenden Materialbahn wirkt. Dadurch wird die Materialbahn auf der Walze festgehalten (Unterdruck) oder von dieser abgestoßen (Überdruck).

Die beschriebene Walze wird gewöhnlich in Wickelvorrichtungen zum Aufwickeln der Materialbahnen eingesetzt. In einer solchen Vorrichtung muss die Materialbahn nach Bildung eines vollständigen Wickels durchtrennt und der neue Bahnanfang auf eine neue Wickelhülse aufgebracht werden. Zum Schneiden der Bahn dienen Trennvorrichtungen; welche in neueren Wickelvorrichtungen ebenfalls in der Walze integriert sind. Eine solche Trennvorrichtung ist beispielsweise in der DE 100 47 545 A1 beschrieben. Die Trennelemente dieser Trennvorrichtungen treten kurzzeitig durch die Umfangsfläche der Walze hindurch und durchschneiden so die Materialbahn. Im gleichen Moment werden die Druckräume mit einem Unterdruck beaufschlagt, so dass die Materialbahn an der Walze gehalten wird. Erreicht der Bahnanfang nun die neue Wickelhülse, so werden die Druckräume mit Überdruck beaufschlagt. Die Materialbahn wird nun von der Walze weg und auf die Wickelhülse gedrückt. Dieser Vorgang wird als Anwickelvorgang bezeichnet.

Die in der EP 0698 671 A1 beschriebene Schneid- und Transportwalze besitzt voluminöse Hohlräume in ihrem Inneren, durch welche die Druck vermittelnden Medien – selbstverständlich in der Regel Luft – den Medienaustrittsöffnungen zugeführt werden. Hierbei werden diese Medien von sogenannten „Druckquellen" also irgendwelchen Pumpen, welche sich außerhalb der Walze befinden, der Walze zugeführt.

In der Praxis hat sich gezeigt, dass das Festlegen und/oder Abstoßen der Materialbahn bei hohen Umfangsgeschwindigkeiten mit der beschriebenen Vorrichtung lediglich unzuverlässig erfolgt.

Daher besteht das Ziel der vorliegenden Erfindung darin, eine Schneid und Transportwalze vorzuschlagen mit der sich das Festlegen und/oder Abstoßen der Materialbahn auch bei hohen Umfangsgeschwindigkeiten zuverlässiger bewerkstelligen lässt.

Diese Aufgabe wird durch den kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst.

Durch das erfindungsgemäße Druckreservoir können die Medienaustrittsöftnungen quasi instantan mit dem gewünschten Druck beaufschlagt werden. Pumpen benötigen dazu in jedem Fall eine Vorlaufzeit.

Vorteilhaft ist es hierbei, wenn das Ventil, welches das Druckreservoir abgrenzt, möglichst nahe an den Medienaustrittsöffnunger angebracht ist. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn voluminöse Kammern als Druckzuleitungen vorgesehen sind wie bei der EP 0698 671 A1

Ein solches Ventil kann als Wechselschalter ausgeführt sein, mit dem zwischen den verschiedenen Drücken hin- und her geschaltet werden kann. Es können jedoch auch mehrere Ventile vorgesehen sein, welche als Ausschalter betätigt werden können. Vorteilhaft ist bei beiden Ausführungsbeispielen, dass bereits einseitig ein Über- oder Unterdruck an den Ventilen anliegt und bei Betätigung des Ventils in kürzester Zeit eine Druckänderung an den Medienaustrittsöffnungen eintritt. Auf diese Weise kann das Auflageverhalten der Materialbahn auf der Umfangsfläche der Walze zeitlich wesentlich präziser als beim beschriebenen Stand der Technik beeinflusst werden. Bevorzugt wird Luft hierzu als Medien verwendet.

In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Schneid- und Transportwalze ein Druckreservoir, welches in der Walze angeordnet ist und dessen Verbindung mit den Medienaustrittsöffnungen mit dem zumindest einen Ventil unterbrechbar ist. Bevorzugt werden zwei Druckreservoirs, jeweils für Über- und Unterdruck eingesetzt. Auf diese Weise steht sowohl der Über- oder Unterdruck unmittelbar bei Bedarf zur Verfügung. Eine Anordnung innerhalb der Walze bietet zudem den Vorteil, dass das Medienzuleitungssystem keine Drehdurchführungen umfasst, die zu einem Medienverlust führen können. Dadurch können auch höhere Drücke bereitgestellt werden.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das zumindest eine Druckreservoir als Medientank ausgebildet, welcher als separates Bauteil in die Walze eingebracht ist. Ein solcher Walzenaufbau minimiert den Fertigungsaufwand erheblich.

Vorteilhafterweise berühren die Wandungen der Walze und die Wandungen des Medientanks sich maximal an einer Linie. Die Medientanks können dabei beispielsweise als Zylinder ausgebildet sein.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform verfügen die Walze und die Druckreservoirs über unabhängige Wandungen. So können die Medientanks so angeordnet sein, dass deren Hauptträgheitsachsen mit der Drehachse der Walze zusammenfallen. Die Druckmedientanks können dann über Rohrleitungen von außen mit den Druckmedien unterschiedlicher Drücke beaufschlagt werden. Dieser Vorgang kann auch zu einem Zeitpunkt erfolgen, an dem die Medien nicht aus den Medienreservoirs abgerufen werden. Dabei spielt es dann auch wesentliche keine Rolle, wenn Medien durch die notwendigen Drehdurchführungen verloren geht.

Die Erfindung umfasst weiterhin ein Verfahren zur Beeinflussung des Auflageverhaltens einer Materialbahn auf der Umfangsfläche einer Schneid- und Transportwalze. Dieses Verfahren dient in der Regel zur Durchführung des bereits in der Einleitung beschriebenen Anwickelvorgangs, um diesen zeitlich präziser und damit insbesondere bei hohen Geschwindigkeiten zuverlässiger als mit dem oben diskutierten bekannten Verfahren nach der EP 0698 571 A1 . Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird in Bestandteilen des Druckzuleitungssystems von den Mitteln zum Bereitstellen von Medien unterschiedlichen Drucks zunächst ein statischer Druck aufgebaut und die Medienaustrittsöffnungen werden durch das Öffnen von Ventilen mit diesem Druck beaufschlagt.

Es wird also zunächst ein Druck aufgebaut, der später durch das Öffnen der Ventile unmittelbar an den Medienaustrittsöffnungen zur Verfügung steht. Die Druckdifferenzbereitstellungszeiten sind bei dem erfindungsgemäßen Verfahren sehr klein und können sie bei einem eventuellen Einsatzes eines Steuergerätes vernachlässigt werden.

Vorteilhaft ist es dabei, wenn die Mittel zum Bereitstellen der Medien unterschiedlichen Drucks auch dann weiterarbeiten, wenn die Ventile geöffnet sind. Dadurch kann der Druck an den Medienaustrittsöffnungen auch über einen längeren Zeitraum konstant gehalten werden.

Besonders vorteilhaft ist es zudem, wenn die Mittel zum Bereitstellen von Medien unterschiedlichen Drucks bei geschlossenen Ventilen so lange weiterarbeiten, bis ein vorbestimmter Druck erreicht ist.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung geht aus der gegenständlichen Beschreibung und der Zeichnung hervor. Deren einzige Figur zeigt eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Schneid- und Transportwalze.
1 zeigt eine Schneid- und Transportwalze 1, deren Enden Lagerzapfen 2 aufweisen. Zwischen den beiden Lagerzapfen 2 befinden sich zwei Medientanks 3, 4, die zusammen mit den Lagerzapfen 2 Bestandteile der Achse der Schneid- und Transportwalze 1 darstellen. Die Lagerzapfen 2 sind in axialer Richtung mit Rohrdurchführungen 5 durchsetzt, über welche die Medienstanks 3, 4 mit Medien beaufschlagt werden können. Auf die Medientanks 3, 4 sind kreisscheibenförmige Stegplatten 6 aufgeschoben, welche den Außenmantel 7 der Walze tragen. Die Stegplatten 6 weisen Abflachungen 8 auf, auf welchen eine nicht dargestellte Wartungsklappe befestigt werden kann. Die Stegplatten 6 tragen weiterhin die Schneidvorrichtung 9, von der exemplarisch einige Schneidklingen 10 dargestellt werden. Für eine detailliertere Beschreibung der Schneidvorrichtung wird auf die DE 100 47 545 A1 verwiesen.
Unterhalb des Außenmantels 7 sind beidseitig der Schneidvorrichtung 9 zwei Ventile 11 angeordnet, welche jeweils mit beiden Medientanks 3, 4 über Leitungen 12 verbunden sind. Über diese Ventile 11 sind also die Medien aus beiden Medientanks 3, 4 an die Medienaustrittsöffnungen 14 weitergeleitet werden. Eine Anordnung von Ventilen 11 beidseits der Schneidvorrichtung 11 ermöglicht den Betrieb der Schneid- und Transportwalze in beiden Drehrichtungen. Die Ventile 11 leiten die Medien, wie bereits erwähnt, an die Medienaustrittsöffnungen 14, welche als radiale Bohrungen in die Medienleisten 13, welche als Hohlkörper ausgebildet sein können, eingebracht sind.

Claims

Schneid- und Transportwalze (1) für Materialbahnen, – welche über Medienaustrittsöffnungen (14) in ihrer Umfangsfläche (7) verfügt, durch deren Beaufschlagung mit unterschiedlichem Druck das Auflageverhalten der Materialbahn auf der Umfangsfläche (7) der Walze (1) beeinflussbar ist und – welche über ein Druckzuleitungssystem (3, 4, 5, 11, 12, 13) verfügt, über welches die Medienaustrittsöffnungen (14) mit Mitteln zum Bereitstellen von Medien unterschiedlichen Drucks verbunden ist gekennzeichnet durch zumindest ein Druckreservoir (3, 4), – welches (3, 4) Teil des Druckzuleitungssystems (3, 4, 5, 11, 12, 13) ist und – welches durch ein Ventil mit zumindest einem Teil der Medienaustrittsöffnungen verbindbar ist.
Schneid- und Transportwalze (1) nach dem vorstehenden Anspruch dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Ventil (11), – mit welchem die Verbindung der Medienaustrittsöffnungen (14) mit dem Druckreservoir unterbrechbar ist, – innerhalb der Walze (1) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche gekennzeichnet durch zumindest ein Druckreservoir (3, 4), welches in der Walze (1) angeordnet ist.
Vorrichtung nach dem vorstehenden Anspruch dadurch gekennzeichnet dass das zumindest eine Druckreservoir als Drucklufttank (3, 4) ausgebildet ist, welcher als separates Bauteil in die Walze (1) eingebracht ist.
Vorrichtung nach dem vorstehenden Anspruch dadurch gekennzeichnet, dass die Wandungen der Walze (1) und die Wandungen des Drucklufttanks (3, 4) sich maximal an einer Linie berühren.
Vorrichtung nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, dass die Walze (1) und das Druckreservoir (3, 4) über voneinander unabhängige Wandungen verfügen.
Verfahren zur Beeinflussung des Auflageverhaltens einer Materialbahn auf der Umfangsfläche einer Schneid- und Transportwalze (1) – bei dem Medienaustrittsöffnungen (14) in der Umfangsfläche (7) der Walze (1) zeitweise mit Medien unterschiedlichen Drucks beaufschlagt und die Materialbahn wahlweise abgehoben oder auf der Umfangsfläche (7) festgelegt wird und – bei dem das oder die Medien mit Mitteln zum Bereitstellen von Medien unterschiedlichen Drucks bereitgestellt und – den Medienaustrittsöffnungen (14) über ein Druckzuleitungssystem (3, 4, 5, 11, 12, 13) zugeführt wird dadurch gekennzeichnet, dass – in Bestandteilen des Druckzuleitungssystems (3, 4, 5, 11, 12, 13) von den Mitteln zum Bereitstellen von Medien unterschiedlichen Drucks zunächst ein statischer Druck aufgebaut wird, – und dass die Medienaustrittsöffnungen (14) durch das Öffnen von Ventilen (11) mit diesem Druck beaufschlagt werden.
Verfahren nach dem vorstehenden Anspruch dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Bereitstellen von Medien unterschiedlichen Drucks auch dann weiterarbeiten, wenn die Ventile (11) geöffnet sind.
Verfahren nach einem der beiden vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Bereitstellen von Medien unterschiedlichen Drucks bei geschlossenen Ventilen (11) solange weiterarbeiten, bis ein vorbestimmter Druck erreicht ist.
Vorrichtung zum Aufwickeln von bahnförmigem Material gekennzeichnet durch eine Schneid- und Transportwalze (1) nach Anspruch 1