DE3024426A1

DE3024426A1 - Vorrichtung zum kontinuierlichen ab- oder aufwickeln einer warenbahn, insbesondere aus hartem material

Info

Publication number: DE3024426A1
Application number: DE19803024426
Authority: DE
Inventors: Hilmar 5672 Leichlingen Vits
Original assignee: Vits Maschinenbau GmbH
Current assignee: Vits Maschinenbau GmbH
Priority date: 1980-06-28
Filing date: 1980-06-28
Publication date: 1982-01-21
Also published as: DE3024426C2

Description

Vorrichtung zum kontinuierlichen Ab- oder
Aufwickeln einer Warenbahn, insbesondere aus hartem Material Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Ab- oder Aufwickeln einer Warenbahn, insbesondere aus hartem Material, mit zwei insbesondere in einem Ständer um eine gemeinsame Achse verschwenkbaren Wickelhülsen, einem Andrückelement für den Warenbahnanfang und einer im Bereich der frei geführten Warenbahn angeordneten Trennvorrichtung.
Bei einer bekannten Vorrichtung zum kontinuierlichen Aufwickeln einer Warenbahn ist die Trennvorrichtung als ein sich über die gesamte Warenbahnbreite erstreckendes Messer mit einer sägezahnartigen Schneide ausgebildet, während das Andrückelement als Bürste ausgebildet ist. Das Messer und die Bürste sind in einem gemeinsamen Schwenkglied angeordnet, das schlagartig in Richtung der Warenbahn bewegt werden kann, so daß das Messer die Warenbahn im frei geführten Bereich zwischen den beiden Hülsen durchtrennt und das Andrückelement den neuen Bahnanfang auf die leere Aufwickelhülse drückt, wo es mit Klebewirkung gehalten wird.
Eine solche Vorrichtung eignet sich für Bahnmaterial, dessen Wickelspannung bzw. Bahnspannung im Verhältnis zur Einreißspannung groß ist. Unter dieser Bedingung brauchen die Spitzen des Messers die Warenbahn nur zu durchstehen. Die Warenbahn reißt dann infolge der Bahnspannung ganz durch. Problemlos ist bei solchen Materialien auch das Aufwickeln auf die leere Hülse, da das Material sich satt an die klebfähige Oberfläche der leeren Wickelhülse anlegt.
Sobald jedoch steife und/oder harte Materialien, wie Karton, Vulkanfiber, Schleifband aber auch Folien aus Kunststoff, Textil, Metall und Stahl abgewickelt werden sollen, entstehen erhebliche Schwierigkeiten. Solche Materialien lassen sich mit einem schlagartig wirkenden Messer mit sägezahnartiger Schneide nicht durchtrennen.
Auch wenn die Spitzen das Material durchdringen, durchreißt die Warenbahn nicht, weil die Reißfestigkeit erheblich höher als die Wickel- bzw. Bahnspannung ist. Darüber hinaus wirkt dieses Material wie ein Stoßdämpfer, so daß das Schlagmesser aufgefangen wird, ohne das Material zu durchtrennen. Schließlich bereitet der Anschluß des neuen Warenbahnanfangs an die leere Aufwickelhülse beim Aufwickeln oder an das Bahnende beim Abwickeln Schwierigkeiten, weil der für die Klebwirkung erforderliche Kontaktdruck nicht aufgebracht werden kann und/oder die vorgesehene Klebfläche nicht voll wirksam werden kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Ab- oder Aufwickeln zu schaffen, die eine sichere Durchtrennung der Warenbahn gewährleistet, ohne daß die für den Schneidvorgang geforderten Kräfte eine besonders starke Dimensionierung der Vorrichtung erfordern.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Trennvorrichtung aus einem einen Scherenschnitt ausführenden Kreismesserpaar besteht, dessen beide Kreismesser auf einer Führung quer zur Warenbahnlaufrichtung gemeinsam verfahrbar sind und mit der Warenbahnlaufrichtung einen Winkel einschließen, dessen Tangens gleich dem Geschwindigkeitsverhältnis der Bewegungen des Messerpaares quer zur Warenbahnlaufrichtung und der Warenbahn ist.
Bei der Erfindung bereitet das Durchtrennen selbst harter oder elastischer Warenbahnen keine Schwierigkeiten, da die Warenbahn von dem Kreismesserpaar beidseitig erfaßt und im Scherenschnitt durchtrennt wird. Die Vorrichtung selbst wird dabei weniger belastet als bei einem Schlagmesser.
Es ist zwar bekannt, mittels eines Kreismessers im Schrägschnitt eine Warenbahn zu durchtrennen (DE-AS 1 935 583), doch ist diese Vorrichtung nicht für das Durch trennen harter Warenbahnen geeignet, weil das Kreismesser mit einer Gegenwalze zusammenarbeitet, über die die Warenbahn geführt wird.
Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist das Kreismesserpaar dem Andrückelement in Warenbahnlaufrichtung vorgeordnet. Dieser Ausgestaltung kommt besondere Bedeutung beim Aufwickeln einer Warenbahn zu, weil der freie Zipfel der noch nicht vollständig durchtrennten Warenbahn an die leere Aufwickelhülse angeheftet werden kann, ohne daß dieser angeheftete Bereich auf Zug belastet wird. Die Zugspannung der Warenbahn wird in diesem Fall von dem noch nicht durchtrennten Teil der Warenbahn übernommen.
Dieser Teil sorgt auch dafür, daß die Warenbahn glatt gehalten wird und damit die Spitze einwandfrei auf die leere Wickelhülse läuft. Da die Spitze von Zugspannung frei gehalten wird, reicht die Klebekraft aus, um auch unter sonst ungünstigen Bedingungen (Eigensteifigkeit der Warenbahn, rauhe Oberfläche) die Warenbahnäuf der-Oberfläche der Hülse zu halten. Nach einer Umschlingung und vollständiger Durchtrennung der Warenbahn wird der Bahnzug ausgenutzt, die Spitze fest auf die Hülse zu drücken. Da die Spitze der neuen Warenbahn bereits einige Umschlingungen mehr hat als die übrige Bahn, entsteht für die Spitze eine besonders starke Anpreßkraft.
Für einen sauberen Schnitt ist von Vorteil, wenn mindestens ein Kreismesser motorisch angetrieben ist Damit bei einer zum Aufwickeln ausgebildeten Vorrichtung die Kreismesser nach Durchtrennung der Warenbahn in ihre Ausgangslage zurückgefahren werden können, ist die Führung für jedes Kreismesser separat ausgebildet, wobei ein Kreismesser von dem anderen Kreismesser abschwenkbar ist.
Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Verfahren zum Aufwickeln einer Warenbahn, bei dem die Warenbahn während ihres Aufwickelns auf eine erste Hülse an einer zweiten leeren Hülse vorbeigeführt und nach Durchtrennen der neue Anfang mit Klebekraft an der zweiten Hülse angeheftet wird.
Dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß die Warenbahn auf der Einlaufseite der zweiten Hülse in einem schräg geführten Scherenschnitt, ausgehend von einem Längsrand, durchtrennt wird und mit dem Längsrand des neuen Bahnanfangs an einen Klebering der zweiten Hülse geheftet wird, solange der Trennvorgang noch nicht abgeschlossen ist. Bei diesem Verfahren ist von Vorteil, wenn der Schnitt derart schräg geführt wird, daß die Warenbahn mit ihrem angehefteten Rand die Hülse bei Abschluß des Trennvorganges mehr als einmal umschlingt.
Ein solches Verfahren hat den Vorteil, daß die Beanspruchung der Klebverbindung klein gehalten wird. Die Zugspannung der Warenbahn wird von dem Bereich der bereits abgetrennten Spitze ferngehalten, so daß die Klebkraft vollständig für die Haftung an der Oberfläche der Hülse zur Verfügung steht. Sobald im Randbereich die Spitze mehr als einmal die Hülse umschlungen hat und die Warenbahn durchtrennt worden ist, wird zusätzlich die Zugspannung wirksam und preßt die Warenbahn auf die Hülse. Wegen der mehrfachen Umschlingung im Bereich der Spitze der Warenbahn im Vergleich zu dem übrigen Bereich der Warenbahn wird die Warenbahn gerade im Klebebereich fester an die Hülse gedrückt als im übrigen Bereich.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer zwei Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung näher erläutert.
Im einzelnen zeigen Fig. 1 eine Vorrichtung zum Abwickeln einer Warenbahn in Seitenansicht und schematischer Darstellung, Fig. 2 eine Trennvorrichtung in der Vorrichtung zum Abwickeln gemäß Fig. 1 in Aufsicht, Fig. 3 die Trennvorrichtung gemäß Fig. 2 im Schnitt nach der Linie z - I der Fig. 2, Fig. 4 eine Vorrichtung zum Aufwickeln einer Warenbahn in Seitenansicht und schematischer Darstellung und Fig. 5 eine Schneidvorrichtung in der Vorrichtung zum Aufwickeln einer Warenbahn gemäß Fig. 4 im Schnitt nach der Linie II -II.
Die in Fig. 1 und 4 gezeigte Vorrichtung zum Ab- bzw. Aus wickeln von Warenbahnen weist einen Ständer 1, 2 auf, in dem um eine Achse 3, 4 ein Rahmen 5, 6 verschwenkbar ge--lagert ist. Der Rahmen 5, 6 trägt an seinen gegenüberliegenden Enden drehbar gelagerte Wickelhülsen 7, 8, 9, 10, die motorisch angetrieben werden. Im Falle der Ausbildung als Abwickelvorrichtung können sie mit einem Bremsmotor oder einer anderen Bremse ausgestattet sein. Der Rahmen 5, 6 trägt ferner in kreuzweiser Anordnung zu den Wickelhülsen 7 bis 10 drehbar gelagerte Führungsrollen 11, 12, 13, 14.
Der Wickelvorrichtung ist ein Halter 15, 16 für eine Trennvorrichtung 17, 18 und ein als drehbare Rolle ausgebildetes Andrückelement 19,20 zugeordnet. Der Halter 15, 16 kann durch eine Zylinderkolbenanordnung 21, 22 aus der gezeichneten strichpunktierten Stellung in die ausgezogene Stellung um eine Achse 23, 24 verschwenkt werden.
Die Trennvorrichtung 17, 18 besteht aus zwei Kreismessern 25, 26, 27, 28, von denen das obere Kreismesser 25, 28 durch einen Motor 29, 30 antreibbar ist.
Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1 bilden die beiden Kreismesser 25, 26 eine Baueinheit und sind als solche in einer Führung 31 des Halters 15 quer zur Warenbahnlaufrichtung L verfahrbar. Der Antrieb erfolgt mittels einer ein Teil der Führung 31 bildenden Antriebsspindel 31'. Die Andrückrolle 19 kann mittels eines Hilfszylinders 32 selbständig um eine Achse 33 im Halter 15 verschwenkt werden.
Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 4 sind für das Ober- und Untermesser jeweils eine eigene Führung 34, 35 vorgesehen, die jeweils eine Antriebsspindel 35' aufweisen, die zum Zwecke der gemeinsamen Verfahrbarkeit von Ober- und Untermesser 27, 28 synchron angetrieben werden. Im Unterschied zum Ausführungsbeispiel der Fig. 1 ist das Obermesser 28 mit seiner Führung 34 mittels einer Zylinderkolbenanordnung 36 vom Untermesser 27 wegschwenkbar.
Bei beiden Ausführungsbeispielen sind weitere drehbare Führungsrollen 37, 38, 39 für die aufzuwickelnde Warenbahn W vorgesehen und beide Kreismesserpaare 25, 26, 27, 28 schließen mit der Warenbahn W einen Winkel & ein, der gleich dem Tangens des Geschwindigkeitsverhältnisses der Bewegungen der Kreismesser 25 bis 28 quer zr Laufrichtung der Warenbahn W und der Warenbahn W-;selbst ist.
Fig. 1 zeigt die Vorrichtung zum Abwickeln unmittelbar vor dem Ende der Warenbahn auf der Hülse 7. Der Wickel auf der Hülse 8 ist in diesem Betriebszustand schon auf synchrone Warenbahngeschwindigkeit beschleunigt. Der Halter 15 ist aus der strichpunktierten Stellung in die ausgezogene Bereitschaftsstellung verschwenkt, in der die Andrückrolle 19 die Warenbahn W noch nicht gegen den vollen Wickel auf der Hülse 8 drückt. Der Vorschub der Trennvorrichtung 17 wird in Gang gesetzt und die Warenbahn W im Schrägschnitt durchtrennt. Sobald der klebfähige Warenbahnanfang 40 auf der vollen Hülse 8 die Andrückrolle 19 passiert, wird das Warenbahnende bei Beaufschiagen des einen Hilfszylinders 32 durch die im Halter 15 verschwenkbare Andrückrolle 19 gegen den klebfähigen Warenbahnanfang 40 gedrückt,- so daß das Ende der von der Hülse 7 abgewickelten Warenbahn und der Anfang der auf der Hülse 8 noch aufgewickelten Warenbahn miteinander verbunden werden.
Der Rand der abgeschnittenen Warenbahn der Hülse 7 wird beim Trennvorgang durch einen Abweiser 41 nach unten geleitet. Nach erfolgter Durchtrennung kann die jetzt insgesamt unterhalb der Warenbahnführung liegende Trennvorrichtung 25, 26 in ihre Ausgangslage zurückgefahren werden.
Bei der Vorrichtung zum Aufwickeln gemäß Fig. 4 erfolgt der Trennvorgang auf ähnliche Art und Weise. Sobald die Hülse 10 voll ist, wird der Halter 16 in Richtung der leeren Hülse 9 verschwenkt, bis daß die Andrückrolle 20 die Warenbahn gegen die neue Hülse 9 drückt. Die Trennvorrichtung 18 wird in Gang gesetzt und trennt die Warenbahn im Schrägschnitt durch. Die freie Spitze wird in den Zwickel von Hülse 9 und Andrückrolle 20 geleitet.
Die Andrückrolle 20 drückt dabei die Spitze mit ihrem Rand auf einen umlaufenden Klebering auf der Oberfläche der Hülse 9. Die Spitze wird also mit Klebekraft gehalten, während der noch nicht durchtrennte Bahnbereich noch weiterläuft und dazu den gesamten Bahnzug übernimmt.
Vorzugsweise wird der Schnitt so schräg geführt, daß vor vollendeter Durch trennung der Warenbahn die Warenbahnspitze die Hülse 9 mindestens einmal umschlungen hat.
Sobald die Warenbahn durchtrennt ist, wird das obere Kreismesser 28 hochgeschwenkt, so daß die Kreismesser 27, 28 in ihre Ausgangsposition zurückgefahren werden können.

Claims

Ansprüche: 1. Vorrichtung zum kontinuierlichen Ab- oder Aufwickeln einer Warenbahn mit zwei insbesondere in einem Ständer um eine gemeinsame Achse verschwenkbaren Wickelhülsen, einem Andrückelement für den Warenbahnanfang und einer im Bereich der frei geführten Warenbahn angeordneten Trennvorrichtung, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Trennvorrichtung (17,18) aus einem einen Scherenschnitt ausführenden Kreismesserpaar (25,26,27,28) besteht, dessen beide Kreismesser (25,26,27,28) auf einer Führung (31,34,35) quer zur Warenbahnlaufrichtung (L) gemeinsam verfahrbar sind und mit der Warenbahnlaufrichtung (L) einen Winkel(«9 einschließen, dessen Tangens gleich dem Geschwindigkeitsverhältnis der Bewegungen des Messerpaares (25,26,27,28) quer zur Warenbahnlaufrichtung (L) und der Warenbahn (W) ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß das Kreismesserpaar (25,26,27,28) dem Andrückelement (19,20) in Warenbahn laufrichtung (L) vorgeordnet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß mindestens ein Kreismesser (25,28) motorisch angetrieben ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Andrückelement (19,20) und das Kreismesserpaar (25,26, 27,28) in einem gemeinsamen, verschwenkbaren Halter (15,16) angeordnet sind.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Führung (32,33) für jedes Kreismesser (27,28) separat ausgebildet ist und ein Kreismesser (28) von dem anderen Kreismesser (27) abschwenkbar ist.
6. Verfahren zum Aufwickeln einer Warenbahn, bei dem die Warenbahn während ihres Aufwickelns auf eine erste Hülse an einer zweiten leeren Hülse vorbeigeführt und nach Durchtrennen der neue Anfang mit Klebekraft an der zweiten Hülse angeheftet wird, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Warenbahn auf der Einlaufseite der zweiten Hülse in einem schräg geführten Scherenschnitt, ausgehend von einem Längsrand, durchtrennt wird und dieser Längsrand des neuen Bahnanfangs an einen Klebering auf der zweitenHülse geheftet wird, solange der Trennvorgang noch nicht abgeschlossen ist.
7. Verfahren nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß der Scherenschnitt derart schräg zur Warenbahnlaufrichtung geführt wird, daß der angeheftete Rand die Hülse bei Abschluß des Trennvorganges mehr als einmal umschlingt.