DE19507800C2 - Vorrichtung und Verfahren zum kontinuierlichen Aufwickeln von bahnförmigem Wickelgut - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum kontinuier­ lichen Aufwickeln von bahnförmigem, von einer Mutter­ rolle abgewickelten Wickelgut nacheinander auf mehrere Wickelhülsen mit einer Einrichtung zum Überleiten des Wickelguts von einer fertig bewickelten Wickelhülse auf eine neue Wickelhülse und mit einer Trenneinrichtung zum Durchtrennen des Wickelguts zwischen den beiden Wickelhülsen, die eine Vielzahl von dicht nebeneinander angeordneten spitzen Nadeln aufweist, und einer Bahn­ spannungsbeeinflussungsvorrichtung sowie ein entspre­ chendes Verfahren.

Mit derartigen "Kleinrollen-Wickelautomaten" werden Aluminium- oder Kunststoffolien, Backpapier oder Haus­ haltspapiere von einer Mutterrolle, die im allgemeinen einen Durchmesser von 1 m oder größer hat, auf kleinere Rollen mit einem Durchmesser von 40 mm bis 100 mm auf­ gewickelt.

Die Arbeitsweise derartiger Wickelautomaten ist be­ kannt. Die Materialbahn wird an einer Wickelhülse zur Anlage gebracht. Die an der Wickelhülse anhaftende Ma­ terialbahn wird dann mit der gewünschten Länge aufge­ wickelt. Ist eine Wickelhülse fertig bewickelt, so lei­ tet eine Einrichtung zum Überleiten des Wickelgutes, das kann beispielsweise ein die Wickelhülse aufnehmen­ der Träger sein, das Wickelgut auf eine neue Wickelhül­ se über. Nachdem die Materialbahn mit einer neuen Wickel­ hülse in Berührung gebracht wurde, wird sie zwischen den beiden Wickelhülsen mit Hilfe der Trenneinrichtung durchtrennt. Die Länge der fertig aufgewickelten Mate­ rialbahn reicht von ca. 1 m bis mehrere hundert Meter. Bei den gebräuchlichen Trenneinrichtungen handelt es sich um geschliffene Stahlmesser mit dreieckförmigen Zähnen, die eine Zahnteilung von mehreren Millimetern aufweisen. Es hat sich gezeigt, daß diese Stahlmesser bei höheren Wickelgeschwindigkeiten unsaubere Schnitt­ kanten erzeugen. Beim Trennvorgang entstehen mit stei­ gender Winkelgeschwindigkeit immer länger werdende zahnförmige Zipfel, die dem Verbraucher das Öffnen der Rollen erschweren oder unmöglich machen, da die Materi­ albahn beim Öffnen häufig zwischen den Zipfeln der Schnittkante einreißt und sich dann nur partiell und nicht über ihre gesamte Breite abwickeln läßt. Dies verursacht große Verluste und unbrauchbare Folien.

DE-OS 25 58 424 zeigt eine Wickelkern-Wechselvorrich­ tung für eine Aufwickelmaschine. Diese Vorrichtung weist zwei Aufwickelpositionen auf, die an den beiden Enden eines Hebels angeordnet sind, der um eine mittige Achse verschwenkbar ist. Damit läßt sich eine voll be­ wickelte Materialbahnrolle aus der eigentlichen Wickel­ position herausschwenken und ein neuer Wickelkern in diese Position hineinschwenken. Auf dem Hebel sind zwei Trennglieder vorgesehen, die dazu dienen, die Material­ bahn abzuschneiden, welche auf die volle Rolle aufge­ wickelt wird. Die Trennglieder können hierbei entweder als grobgezackte Leiste, als feingezackte Leiste oder als Nadelleiste ausgebildet sein. Sie werden in den Lauf der Bahn hineingeschwenkt. Dort müssen sie mehr oder weniger lang verweilen, um die Trennung zu bewerk­ stelligen. Bei höheren Geschwindigkeiten ergeben sich hierbei aber längere Zipfel, die später das Öffnen der Rolle erschweren. Beim Wickeln wird die Materialbahn durch Bremsrollen gebremst, die notwendig sind, um eine gewisse Wickelspannung aufrechtzuerhalten.

DE 24 23 318 C2 zeigt eine Wickelvorrichtung zum kon­ tinuierlichen Aufwickeln von bahnförmigem Wickelgut, bei der das Wickelgut ebenfalls von einer voll bewickel­ ten Rolle auf einen neuen Wickelkern übergeleitet werden kann. Die Trennung zwischen den beiden Rollen erfolgt dabei durch ein Messer, das mit hoher Geschwin­ digkeit gegen das Wickelgut geschleudert wird. Damit soll sich ein schlagartiges Trennen ergeben.

Aus DE 94 07 262 U1 ist eine Rollenwickelvorrichtung für Papierbahnen bekannt, bei der ebenfalls ein Schlag­ messer in die Bahn eingefahren wird. Hierbei wird die Materialbahnspannung so gesteuert, daß das zulaufende Ende der Materialbahn quasi peitschenartig auf die neue Wickelhülse zurückschnellt und dadurch auf sie überge­ leitet wird.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Aufwickeln anzugeben, mit deren Hilfe das Durchtrennen der Bahn auf eine Weise geschieht, daß der Verbraucher die Fertigrolle besser öffnen kann.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die zwischen der Wickelstation und einer nachgeordneten Station befind­ liche Trenneinrichtung so ausgerichtet ist, daß die Nadeln nahezu senkrecht auf die zu trennende Bahn zei­ gen und die Bahnspannungsbeeinflussungseinrichtung der­ art mit der Trenneinrichtung zusammenwirkt, daß sie die Spannung des Wickelguts zumindest im Moment des Tren­ nens oder kurz davor kurzzeitig über das Niveau hinaus erhöht, das ausreichen würde, um bei der Bahnschwächung die Bahn abreißen zu lassen, so daß die noch nicht kom­ plett durchtrennte, perforierte Materialbahn von selbst mit einer relativ glatten Materialbahnkante reißt.

Im Gegensatz zum vollständigen Durchschneiden der Mate­ rialbahn im herkömmlichen Sinn perforieren die spitzen Nadeln die zu durchtrennende Materialbahn in kurzen Abständen. Diese Lochung reicht aus, um bei der beim Aufwickeln herrschenden Bahnspannung die Materialbahn zu durchtrennen. Dabei entstehen kurze, zahnförmige Zipfel, die ein einwandfreies Öffnen der Fertigrolle ermöglichen. Das Ende der Materialbahn wird glatter. Durch das Zusammenwirken der Erhöhung der Material­ bahnspannung und dem Einsatz der ultraspitzen Nadeln werden optimale Materialbahnkanten erzeugt, die ein problemloses Öffnen der Fertigrollen garantieren. Tau­ chen die ultraspitzen Nadeln in die gespannte Material­ bahn ein, erfolgt die Durchtrennung der Materialbahn praktisch von selbst und erzeugt dabei einen sauberen Abriß mit einer glatten Materialbahnkante ohne daß da­ bei geschnitten wird.

In einer bevorzugten Ausführungsform sieht die Erfin­ dung vor, daß die Nadeln einen Spitzenabstand d von weniger als 1 mm aufweisen. Dieser Spitzenabstand der Nadeln wird bei einer Wickelgeschwindigkeit der Materi­ albahn von ca. 350 m pro Minute oder mehr erfolgreich eingesetzt. Die spitzen Nadeln perforieren beim Trenn­ vorgang die Materialbahn und erzeugen selbst bei dieser hohen Wickelgeschwindigkeit eine relativ glatte Materi­ albahnkante mit relativ kurzen, zahnförmigen Zipfeln, die ein einwandfreies Öffnen der Fertigrolle ermögli­ chen.

Es hat sich als besonders optimal erwiesen, daß die Nadeln einen Spitzenabstand d von ca. 0,5 mm aufweisen. Diese Nadeln erzeugen eine äußerst feine Perforation in der Materialbahn. Sie werden bevorzugt bei Wickelge­ schwindigkeiten der Materialbahn von 600 m pro Minute eingesetzt und erzeugen bei diesen hohen Wickelge­ schwindigkeiten beim Trennvorgang eine relativ glatte Materialbahnkante.

Die Aufgabe wird bei einem Verfahren zum kontinuierli­ chen Aufwickeln von bahnförmigem, von einer Mutterrolle abgewickelten Wickelgut nacheinander auf mehrere Wickel­ hülsen dadurch gelöst, daß die Spannung des Wickel­ guts zumindest im Moment des Trennens oder kurz davor kurzzeitig über das Niveau hinaus erhöht wird, daß aus­ reichen würde, um bei der Bahnschwächung die Bahn ab­ reißen zu lassen, so daß bei der Bahnschwächung durch die nahezu senkrecht in die Materialbahn eindringenden Nadeln die Materialbahn von selbst mit einer relativ glatten Materialbahnkante reißt.

Die Materialbahn wird an einer neuen Wickelhülse zur Anlage gebracht. Die an der Wickelhülse anhaftende Ma­ terialbahn wird dann mit der gewünschten Länge aufge­ wickelt. Ist eine Wickelhülse fertig gewickelt, so lei­ tet eine Einrichtung zum Überleiten des Wickelguts bei­ spielsweise ein die Wickelhülsen aufnehmender Träger, das Wickelgut auf die neue Wickelhülse über. Nunmehr wird die Materialbahn durchtrennt, aber nicht wie das bisher bekannt war, durch einen Schnitt, sondern durch ein Perforieren mit Hilfe von dicht nebeneinander an­ geordneten spitzen oder ultraspitzen Nadeln. Diese Per­ foration führt bei der beim Wickeln herrschenden Bahn­ spannung zu einem sauberen Abriß. Wenn die Spannung der Materialbahn zumindest im Moment des Trennens oder kurz davor kurzzeitig erhöht wird, ergibt sich zusammen mit der Perforation ein fast schlagartiger Abriß mit rela­ tiv glatter Kante.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeich­ nung beschrieben. Hierin zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Vorrichtung zum Aufwickeln von bahnförmigem Wickelgut und

Fig. 2 eine schematische Ansicht einer Trennleiste.

Eine Wickelvorrichtung 1 weist einen Träger 2 auf, der von einem Motor 3 über eine Kette oder einen Riemen 4 taktweise gedreht werden kann. Auf dem Träger 2 sind acht Wickelpinolen 5-12 angeordnet. Jede Wickelpinole trägt eine Wickelhülse 24.

Um den Träger 2 herum sind mehrere Stationen angeord­ net, die von den einzelnen Wickelpinolen 5-12 der Reihe nach im Uhrzeigersinn durchlaufen werden. Dies sind eine Wickelstation 13, eine Verschließstation 14, eine Ausschleusstation 15, eine Zuführstation 16 und eine Leimauftragstation 17.

Eine leere Wickelhülse wird aus einem Hülsenmagazin 27 in der Zuführstation 16 auf der Wickelpinole 10 aufge­ nommen. Wenn der Träger 2 im Uhrzeigersinn weiterge­ dreht wird, gelangt die leere Wickelhülse in die Leim­ auftragsstation 17, wo auf ihre Oberfläche Leim aufge­ tragen wird. Dargestellt ist die Wickelpinole 12 in dieser Leimauftragsstation. Wenn der Träger 2 eine Po­ sition weitergedreht wird, gelangt die leere Wickelhül­ se 24 in die Wickelstation 13, wo sie mit einer Materi­ albahn 25 bewickelt wird. Mit Hilfe einer Bahnspan­ nungsbeeinflussungseinrichtung 22, die eine Walze 21 aufweist, kann die Wickelspannung der Materialbahn be­ einflußt werden. Wenn die gewünschte Länge auf der Wickel­ hülse 24 aufgewickelt ist, wird der Träger 2 erneut um eine Position weitergedreht. Die vollbewickelte Wickelhülse 35 befindet sich dann in der Verschließsta­ tion 14. Sie kann dann später in der Ausschleusstation 15 vom Träger entfernt werden.

Zwischen der Wickelstation 13 und der Verschließstation 14 ist eine Trenneinrichtung 18 angeordnet. Die Trenn­ einrichtung 18 weist eine Trennleiste 19 auf, die von der Trenneinrichtung 18 in Richtung des Doppelpfeiles 23 bewegt werden kann und zum Durchtrennen der Materi­ albahn in die Materialbahn eingefahren wird.

Eine derartige Trennleiste ist in Fig. 2 dargestellt. Sie besteht nicht mehr, wie bisher üblich, aus einem geschliffenen Stahlmesser mit dreieckförmigen Zacken, sondern aus einer Vielzahl von dicht nebeneinander an­ geordneten sehr spitzen Nadeln, die einen Spitzenab­ stand d von weniger als 1 mm, vorzugsweise etwa 0,5 mm, aufweisen. Die Nadeln 20 können beispielsweise an einem gemeinsamen Träger befestigt sein. Wenn nun die Trenn­ leiste 19 mit den Spitzen der Nadeln 20 in die Materi­ albahn eintaucht, wird diese perforiert und reißt in­ folge der beim Wickeln herrschenden Bahnspannung ent­ lang der Perforationslinie ab. Hierbei ergibt sich eine relativ saubere Kante, die zwar nicht geradlinig ver­ läuft, aber nur relativ kurze Zacken aufweist. Dadurch wird ein einwandfreies Öffnen der Fertigrolle durch den Verbraucher garantiert.

Um die Trennung zu verbessern kann man in dem Augen­ blick, in dem die Trennleiste 19 in die Materialbahn einfährt kurzzeitig die Spannung der Materialbahn erhö­ hen, wozu beispielsweise die Walze 21 der Bahnspan­ nungsbeeinflussungseinrichtung 22 abgebremst werden kann.

Claims (4)

1. Vorrichtung zum kontinuierlichen Aufwickeln von bahnförmigem, von einer Mutterrolle abgewickelten Wickelgut nacheinander auf mehrere Wickelhülsen mit einer Einrichtung zum Überleiten des Wickelguts von einer fertig bewickelten Wickelhülse auf eine neue Wickelhülse und mit einer Trenneinrichtung zum Durchtrennen des Wickelguts zwischen den beiden Wickelhülsen, die eine Vielzahl von dicht nebenein­ ander angeordneten spitzen Nadeln aufweist, und einer Bahnspannungsbeeinflussungsvorrichtung, da­ durch gekennzeichnet, daß die zwischen der Wickel­ station (13) und einer nachgeordneten Station (14) befindliche Trenneinrichtung (18) so ausgerichtet ist, daß die Nadeln (20) nahezu senkrecht auf die zu trennende Bahn (25) zeigen und die Bahnspan­ nungsbeeinflussungseinrichtung (22) derart mit der Trenneinrichtung (18) zusammenwirkt, daß sie die Spannung des Wickelguts zumindest im Moment des Trennens oder kurz davor kurzzeitig über das Niveau hinaus erhöht, das ausreichen würde, um bei der Bahnschwächung die Bahn abreißen zu lassen, so daß die noch nicht komplett durchtrennte, perforierte Materialbahn (25) von selbst mit einer relativ glatten Materialbahnkante reißt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Nadeln (20) einen Spitzenabstand d von weniger als 1 mm aufweisen.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß die Nadeln (20) einen Spitzenabstand d von ca. 0,5 mm aufweisen.

4. Verfahren zum kontinuierlichen Aufwickeln von bahn­ förmigem, von einer Mutterrolle abgewickelten Wickel­ gut nacheinander auf mehrere Wickelhülsen, wobei das Wickelgut von einer fertig bewickelten Wickel­ hülse auf eine neue Wickelhülse übergeleitet und zwischen den beiden Wickelhülsen mit einer Trenn­ einrichtung durchtrennt wird, indem das Wickelgut mit Hilfe einer Vielzahl von dicht nebeneinander angeordneten spitzen Nadeln perforiert wird, da­ durch gekennzeichnet, daß die Spannung des Wickel­ guts zumindest im Moment des Trennens oder kurz davor kurzzeitig über das Niveau hinaus erhöht wird, daß ausreichen würde, um bei der Bahnschwä­ chung die Bahn abreißen zu lassen, so daß bei der Bahnschwächung durch die nahezu senkrecht in die Materialbahn eindringenden Nadeln die Materialbahn von selbst mit einer relativ glatten Materialbahn­ kante reißt.