DE19726153A1

DE19726153A1 - Parting rolls of film or foil wound on sectional core using high pressure water jet

Info

Publication number: DE19726153A1
Application number: DE1997126153
Authority: DE
Inventors: Marcus Weis
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-06-20
Filing date: 1997-06-20
Publication date: 1998-12-24

Abstract

A new method parts rolls of plastic films or metal foil (hereafter also referred to as film). These are wound on a core. Novelty lies in use of a high pressure water jet. The film is wound on a multi-section core and the jet direction is offset from the core axis. The cut proceeds inwardly through the windings.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Zerteilen von Folienwickeln, bestehend aus einer auf einem Wickelkern aufgewickelten Folie.The invention relates to a method for cutting film coils, consisting of a film wound on a winding core.

Folien bezeichnen flächige Gebilde mit einer weitgehend homogenen Oberfläche. Diese können aus verschiedensten Materialien bestehen, wie z. B. aus Metallen oder Kunststoffen. Das Spektrum an Folien ist vielfältig und die Anwendungsgebiete breit gefächert. Folien werden in der Praxis in breiten Bahnen hergestellt und auf Wickelkerne gewickelt. Im Anschluß werden sie durch Schneiden auf geringere Breiten konfektioniert. Eine Problematik bei der Verarbeitung von Folien besteht im Schneiden einer auf einem Wickelkern aufgewickelten Folie, einem sogenannten Wickel in schmalere Wickel. Sollen Kunststoffolienwickel zu kleineren Wickeln verarbeitet werden, so ist dies im aufgerollten Zustand in der Regel nicht möglich, da es bei der Verwendung mechanischer Werkzeuge zum einen zu einer hohen Krafteinleitung in axialer Richtung kommt, was den Wickelaufbau verschiebt zum anderen kommt es in der Regel zu einer starken Erwärmung von Schnittgut und Werkzeug, was vornehmlich bei Kunststoffolien zu einer Verschweißung der Folien an den Rändern führen kann. Daher erfolgt die Zerteilung breiter Folienwickel in der Praxis normalerweise in Verbindung mit einem Umspulvorgang. In vielen Fällen sind sogar mehreren Umspulvorgänge notwendig, da ein großer Wickel pro Umspulvorgang nur in eine begrenzte Anzahl schmalerer Wickel unterteilt werden kann. Durch das häufige Umspulen kommt es neben den hohen Kosten, den der Umspulvorgang bewirkt, verstärkt zu Wickelfehlern und somit zu höherem Ausschuß.Foils refer to flat structures with a largely homogeneous surface. These can consist of different materials, such as. B. from metals or Plastics. The spectrum of films is diverse and the areas of application are wide fanned out. In practice, films are produced and applied in wide webs Wound cores. They are then cut to a smaller size Assembled widths. One problem with the processing of foils is Cutting a film, so-called, wound on a winding core Wrap in narrower wraps. Should plastic film wraps to smaller wraps processed, this is usually not possible when rolled up, because it too high when using mechanical tools Force is applied in the axial direction, which shifts the winding structure to others, as a rule, the clippings and Tool, which is mainly used to weld the foils with plastic foils can lead to the edges. Therefore, the wrap of wide foils takes place in the Practice usually in connection with a rewinding process. In many cases even several rewinding operations are necessary, since there is a large reel per rewinding operation can only be divided into a limited number of narrower windings. By the Frequent rewinding comes along with the high cost of rewinding causes increased winding errors and thus to higher rejects.

Die Aufgabe stellt sich somit darin, wie eine auf einen Wickelkern aufgewickelte Folie in einzelne Segmente zerteilt werden kann, ohne daß der Wickel umgespult werden muß und es weiterhin zu keiner unerwünschten Schädigung der Folie durch z. B. Verschweißen der Folienlagen untereinander kommt. The task thus arises, like a film wound on a winding core can be divided into individual segments without the reel being rewound must and there is still no undesirable damage to the film by z. B. Welding of the film layers comes together.

Der Einsatz von Hochdruckwasserstrahlen zum Zerschneiden von harten Materialien wie z. B. Eisen oder Stein, wie auch von Lebensmitteln wie z. B. Kuchen und thermisch empfindlichen Gütern wie z. B. Kunststoffen ist Stand der Technik. Versuche, mit Hilfe von Hochdruckwasserstrahlen Folienwickel ohne Umspulvorgang zu zerschneiden, wobei der Wickelkern nicht zerstört wird, sind bisher nicht bekannt.The use of high pressure water jets for cutting hard materials such as B. iron or stone, as well as food such. B. cakes and thermal sensitive goods such as B. Plastics is state of the art. Try using high-pressure water jets to cut film wraps without rewinding, whereby the winding core is not destroyed are not yet known.

Die Verwendung von Hochdruckwasserstrahlen hat im wesentlichen folgende Vorteile:
The main advantages of using high pressure water jets are:

1. Due to the use of a water jet as a cutting tool no strong heating of the material to be cut (limited to one in water Maximum of 100 ° C). The melting or adhesive temperature is thus at the most plastic films are not reached, causing the edges of the film to weld together can be largely excluded from each other.
2. A certain threshold pressure must be used to destroy different materials can be achieved. So you can look at the property of high pressure water jets, operate selectively. It is possible when using one, in comparison to set the film harder core material so that the film is cut, but the material of the winding body is not.
3. Because a cut with high pressure water jets on the principle of material removal based on the direction of action of the beam, with a meaningful guidance of the Jet (there should be no water build-up, i.e. the jet should if possible not directly into a hole without an exit, but immediately together with the removed material in a free jet can only come out again) only very low forces are introduced into the material in the transverse direction to the cutting beam. This allows the individual film windings to be moved laterally among themselves are minimized.

Beim Schneidvorgang selbst ist es daher sinnvoll den Schnitt von der Außenseite her zu beginnen, um sich dann in Richtung Kern vorzuarbeiten. Durch eine, gleichzeitig mit dem Schneidvorgang erfolgende Drehung des Wickels um seine eigene Achse kann mit Hilfe der Parameter Vorschub und Drehgeschwindigkeit die effektiv wirkende Dicke des zu durchtrennenden Wickelpaketes eingestellt werden (vgl. Bild 1). Dies hat zum einen den Vorteil, daß der Strahl auch bei dicken zu schneidenden Folienwickeln immer ins Freie austreten kann. Zum anderen weiten sich Hochdruckwasserstrahlen mit zunehmender Schnittiefe auf, was sich in einem ungleichmäßigerem Schnittverlauf ausdrückt. Durch eine geringere effektiv zu durchtrennende Materialdicke kann somit die Qualität des Schnittkantenverlaufes verbessert werden.During the cutting process itself, it makes sense to start the cut from the outside and then work towards the core. By rotating the winding around its own axis at the same time as the cutting process, the effective thickness of the winding package to be cut can be set with the aid of the feed and rotation speed parameters (see Fig . 1). On the one hand, this has the advantage that the jet can always escape outdoors, even with thick film wraps to be cut. On the other hand, high-pressure water jets expand with increasing depth of cut, which is expressed in a more uneven cut. The quality of the cut edge course can thus be improved by a smaller material thickness which can be cut effectively.

Um die einzelnen Wickel voneinander zu trennen, kann der Wickelkern theoretisch beim Schneidvorgang mit zerteilt werden. Da die Wickelkerne in der Praxis aber oft wiederverwendet werden, ist es sinnvoll, diese aus einzelnen Segmenten, entsprechend der gewünschten Breite der Wickel so zu gestaltet, daß sie einfach über ein Schraub- oder Stecksystem miteinander verbunden und wieder voneinander getrennt werden können. Dabei ist es notwendig, daß die zwischen den Kernsegmenten zwangsläufig entstehenden Spalte möglichst gering sind und es auch die möglichst keine Kanten vorhanden sind. Die maximal zulässigen Größenordnungen für die Unterbrechungen durch Spalten oder Kanten hängen von der zu wickelnden Folie und den Wickelparametern ab und sollten nicht größer als die Dicke des zu wickelnden Folienmaterials sein.In order to separate the individual windings from each other, the winding core can theoretically be cut during the cutting process. Since the winding cores are often used in practice to be reused, it makes sense to separate them from individual segments accordingly the desired width of the winding so that it can easily be screwed or plug-in system can be connected and separated from each other again can. It is necessary that inevitably between the core segments resulting gaps are as small as possible and there are as few edges as possible available. The maximum allowable sizes for the breaks through gaps or edges depend on the film to be wrapped and the Winding parameters and should not be greater than the thickness of the winding Be foil material.

Um eine Trennung zweier oder mehrerer Wickelkerne zu ermöglichen, gibt es zwei Möglichkeiten. Entweder der Schnitt mit einer einstellbaren Schnittbreite bedingt durch die Düse (durch eine oszillierende Bewegung des Strahles kann die Schnittfuge gegebenenfalls noch vergrößert werden) wird genau auf den Berührungskanten zwischen zwei Kernabschnitten gelegt, oder es werden links und rechts von den Berührungskanten zweier Kernabschnitte zwei Schnitte gelegt und das dazwischen entstehende Wickelpaket kann nach dem Auseinanderziehen der beiden Kerne entfernt werden oder wird gegebenenfalls durch einen oder mehrere achsparallele Schnitte zerteilt und abgelöst. Dieses Vorgehen ist sinnvoll, wenn der Kern über den Folienrand hinausragen soll, oder die Genauigkeit der Schnittpositionierung nur schwierig zu realisieren ist. There are two to enable separation of two or more winding cores Options. Either the cut requires an adjustable cutting width through the nozzle (through an oscillating movement of the jet, the kerf can if necessary be enlarged) will be exactly on the contact edges between two core sections, or left and right of the Touching edges of two core sections, two cuts placed in between emerging winding package can be removed after pulling the two cores apart be or will be through one or more axially parallel cuts divided and detached. This procedure makes sense if the core is over the edge of the film should protrude, or the accuracy of the cutting positioning difficult is to be realized.

Um eine Zerstörung des Wickelkerns zu verhindern kann der Druck des Wasserstrahles so gewählt werden, daß der für eine Materialzerstörung maßgebliche Schwellendruck in bezug auf die Folie überschritten wird, (was für einen Schneidvorgang notwendig ist) dieser Druck aber unter dem Schwellendruck für das ausgewählte Wickelkernmaterial liegt. Gegebenenfalls kann der Druck auch erst bei den letzten kernnahen Wicklungen heruntergeregelt werden, um insgesamt höhere Schnittleistungen zu erreichen.The pressure of the water jet can be used to prevent the winding core from being destroyed be chosen so that the threshold pressure relevant for material destruction in relation to the film is exceeded (which is necessary for a cutting process but this pressure is below the threshold pressure for the selected one Winding core material lies. If necessary, the pressure can only be applied to the last close to the core windings to be higher overall To achieve cutting performance.

Als weitere Möglichkeit kann zwischen dem segmentierten Wickelkern und der Folie noch eine Zwischenlage angebracht werden, die beim Schneidvorgang teilweise oder vollständig mit durchschnitten wird, um zu gewährleisten, daß alle Folienlagen durchtrennt sind, der Strahl den Kern aber nicht an einer Stelle angreift, die bei einer Wiederverwendung stören könnte. Dies läßt auch zu, daß nur an speziell ausgeformten Enden der Wickelkernsegmente Vertiefungen für die Aufnahme solcher Zwischenlagen als Einsätze vorhanden sind.Another option is to use the segmented winding core and the film an intermediate layer can be attached, which partially or during the cutting process is cut completely to ensure that all layers of film are severed, but the beam does not attack the core at a point that is at a Could interfere with reuse. This also allows only specially shaped ones Ends of the winding core segments recesses for receiving such Liners are available as inserts.

Claims

1. A method for dividing film windings, consisting of a film wound on a winding core, characterized in that

- High pressure water jets are used for cutting
- The film to be cut is wound on a multi-part core
- The beam direction is skewed to the winding axis
- The cut is made from the outer to the inner windings.

2. A method for dividing film windings, consisting of a film wound on a winding core, according to claim 1, characterized in that

- The material thickness to be cut is controlled by the continuous rotation of the winding around its own axis and the choice of a certain feed during the cutting process.

3. A method for cutting film coils, consisting of a film wound on a winding core, according to claim 1, 2, characterized in that

- The cut gap of the film either comes to lie directly over the edge between two segments of the winding core, or is attached to the left and right next to the edges between two core segments and the film section lying between the cuts is removed after the two core segments have been pulled apart.

4. A method for dividing film rolls, consisting of a film wound on a winding core, according to claim 1, characterized in that

- The winding core consists of several parts that can be connected to each other by a screw, bayonet or plug connection, or are fixed on an internal guide core in such a way that gaps of at most 0.2 mm remain between the individual segments.

5. A method for cutting film coils, consisting of a film wound on a winding core, according to claim 1 and 4, characterized in that

- The winding core consists of a harder material than the film itself and by setting a certain water pressure to cut through the winding directly against the core, the threshold pressure that is necessary for the destruction of the winding core material is not exceeded.

6. A method for dividing film windings, consisting of a film wound on a winding core, according to claim 1, characterized in that

- Between the actual winding core and the film to be cut, an intermediate layer can be introduced, which can be completely or partially cut during the cutting process.

7. A method for cutting film coils, consisting of a film wound on a winding core, according to claim 1, characterized in that

- To minimize the penetration of water between the individual layers of the film, the water is blown off with compressed air directly after the cutting process.