DE3611895C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum automatischen Trennen und Anwickeln einer Warenbahn bei Wickelmaschinen mit wenigstens einer Unterdruck-Stützwalze, bei dem die Warenbahn im Anlagebereich an der unterdruckbeaufschlagten Stützwalze vor Erreichen der Wickelrolle durchtrennt, mit einer Leimspur versehen und der auflaufende Bahnanfang mit der neuen Wickelhülse verleimt wird.

Ein derartiges Verfahren ist aus der deutschen Offenlegungsschrift 29 20 707 für eine Doppeltragwalzen-Wickelmaschine bekannt. Die Warenbahn wird im angesaugten Zustand auf einer Tragwalze mittels eines beweglichen Messers durchtrennt. Durch Weiterdrehen des Tragwalzenpaares wird dann das Ende der Warenbahn auf den fertigen Wickel aufgelegt, und gleichzeitig kommt der beim Durchtrennen der Warenbahn entstehende neue Warenbahnanfang in den Bereich des oberen Zwickels zwischen den Tragwalzen. In dieser Stellung wird die Tragwalze durch Eintreten eines Stifts festgehalten, und der fertige Wickel wird vom Tragwalzenpaar abgenommen. Anschließend wird eine neue Wickelhülse in den oberen Zwickel zwischen dem Tragwalzenpaar eingelegt. Dies kann mit einer schwenkbaren Klemmvorrichtung geschehen. Nach Wegschwenken der Klemmvorrichtung wird die Druckwalze auf die Hülse aufgelegt, worauf das Evakuieren des Innenraums der Tragwalze beendet werden kann, da jetzt der Anfang der Warenbahn zwischen der Oberfläche der Tragwalze und der Hülse festgeklemmt ist. Beim Weiterdrehen des Tragwalzenpaares nach dem Lösen des Arretierstiftes wird der Anfang der Warenbahn an die Hülse angeklebt und die Hülse be­ wickelt sich nach und nach mit der Warenbahn. Hierfür muß die Maschine stillgesetzt und anschließend absatzweise weiterbewegt werden. Es ist auch ein kontinuierlicher Betrieb der Maschine möglich, wenn vor dem Durchtrennen der Warenbahn eine neue Hülse von der Seite her in den Zwickel eingebracht wird und das Durchtrennen der Warenbahn auf der langsamer drehenden Tragwalze erfolgt.

Dieses Verfahren ist für Doppeltragwalzen-Wickelmaschinen besonders geeignet, erfordert jedoch kurze Stillstandszeiten oder zumindest ein Verlangsamen der Tragwalzen und in diesem Falle ein sich mit den Tragwalzen bewegendes fliegendes Trennmesser.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Trennverfahren und eine Wickelmaschine zu schaffen, die für das Trennen ohne ein Verlangsamen oder gar Stillsetzen auskommen, dennoch ein sicheres und sauberes Durchtrennen der Warenbahn in einem festgelegten Bahnabschnitt und das Befestigen der Bahnenden an der Wickelrolle und der Wickelhülse gewährleisten, und dabei ein unbeabsichtigtes Reißen der Warenbahn vermeiden.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß bei einem Verfahren der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß die Warenbahn bei sich weiterdrehender Stützwalze und Wickelrolle getrennt und gleichzeitig die zulaufende Warenbahn bis zum Absenken der fertigen Wickelrolle und dem Einlegen einer neuen Wickelhülse abgebremst wird.

Die freien Enden der Warenbahn bleiben dabei auf der unterdruckbeaufschlagten Stützwalze haften, bis das ablaufende Bahnende mit der fertigen Wickelrolle verleimt ist. Der auflaufende Bahnanfang wird an die neu eingelegte Wickelhülse geleimt.

Da die Warenbahn bei noch auf der sich weiterdrehenden Stützwalze liegender fertiger Wickelrolle durchtrennt wird, kann es nicht zu einem unkontrollierten Durchreißen der Warenbahn kommen. Da sich ferner alle Vorgänge wie das Durchtrennen der Warenbahn, das Auftragen des Klebemittels, das Wegschwenken der fertigen Wickelrolle und das Einlegen der Wickelhülse, das Ankleben des Bahnanfanges an die neue Wickelhülse und das Ankleben des Bahnendes an die fertige Wickelrolle automatisch steuern lassen, werden die Totzeiten der Wickelmaschine beim Umrüsten erheblich verkürzt.

Bei einer bevorzugten Ausführung wird die Warenbahn vor Erreichen der Stützwalze zunächst geschwächt, beiderseits der Schwächung je eine Leimspur aufgetragen und die Waren­ bahn durch Abbremsen durchtrennt.

Um ein unbeabsichtigtes Reißen der Warenbahn beim Schwächen zu vermeiden, wird der Bahnzug vorteilhafterweise vor dem Schwächen vermindert. Die Regelung des Bahnzuges kann über eine Bahnzugmeßeinrichtung in Verbindung mit einem Bremsgenerator oder einer mechanischen Abrollbremse erfolgen.

Hinsichtlich des Aufbringens der Leimspuren ergeben sich keine Probleme aus den baulichen Verhältnissen, da sie sowohl vor, nach als auch gleichzeitig mit dem Schwächen aufgetragen werden können.

Das Schwächen kann durch Perforieren, Einschneiden, Einstechen, oder Quetschen mittels Gas- oder Flüssigkeitsstrahlen, Laser oder durch Glühen geschehen; entscheidend ist dabei allein eine lokale Verringerung der Reißfestigkeit, die ein Trennen unter Zugbelastung erlaubt.

Eine erfindungsgemäße Wickelmaschine für Warenbahnen weist wenigstens eine, an ihrem Umfang mit Saugöffnungen versehene, von der Warenbahn teilweise umschlungene Stützwalze und eine im Bereich der Stützwalze angeordnete Vorrichtung zum Schwächen der Warenbahn sowie eine an der Warenbahn angreifende Haltevorrichtung auf, die als Bremse ausgebildet ist und an der Warenbahn in Laufrichtung vor der Stützwalze angreift. Auf diese Weise kann zunächst die Warenbahn geschwächt und anschließend durch Betätigen der Bremse unter erhöhter Zugspannung getrennt werden. Die Trennvorrichtung ist vorzugsweise an eine automatische Wickelmaschinensteuerung angeschlossen, so daß der Ablauf vollautomatisch ist.

Um die Vorrichtung zum Schwächen der Warenbahn jeweils zum richtigen Zeitpunkt betätigen zu können, ist sie vorzugsweise in Arbeitsstellung schwenkbar gelagert. Die Vorrichtung kann aus einer mit Messern bestückten Walze bestehen, die vorzugsweise gegenläufig zur Warenbahn angetrieben ist.

Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausführung kann die Vor­ richtung zum Schwächen aus einer mit einem Kamm bestückten Perforationswalze und einer mit einem elastischen Mantel versehenen Gegenwalze bestehen. In diesem Falle weist die mit dem Perforationskamm bestückte Walze ein ihr etwa diame­ tral gegenüberliegendes Klemmsegment für die Warenbahn auf und ist mit einem Antrieb sowie einer Bremse versehen. Wird die Walze angetrieben, unterstützt das Klemmsegment den Bahntransport, während es beim Bremsen die Bahn einklemmt, so daß durch die sich weiter drehende Stützwalze eine Abreißspannung in der Warenbahn aufgebaut wird, die zum Reißen längs der Schwächungslinie führt.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführung, die sowohl für ein vollständiges Durchtrennen der Warenbahn als auch zum Schwächen geeignet ist, greift die Trennvorrichtung an der auf der Stützwalze laufenden Warenbahn an und ist auf einem beweglichen Träger angeordnet. Dabei kann auf dem Träger ein in den Bereich der Warenbahn schwenkbarer Trennschaber angeordnet sein, der vorzugsweise mit einem in einer zur Stützwalze achsparallelen Richtung beweglichen Antrieb ver­ bunden ist.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn der auf dem Träger ange­ ordnete Trennschaber mit einer Absenkvorrichtung für die fertige Wickelrolle verbunden ist, so daß die Entnahme der fertigen Wickelrolle mit dem Durchtrennen der Warenbahn gleichzeitig ablaufen kann.

Des weiteren kann die Trennvorrichtung auch aus einer zwi­ schen mit der Stützwalze verbundenen Hebeln gespannten Säge oder einem Glühdraht bestehen bzw. einem in den Walzenman­ tel fest eingebetteten Glühdraht.

Die Säge oder der Glühdraht werden entweder nur in dem Mo­ ment zwischen der Stützwalze und der Warenbahn mit Hilfe der Hebel bewegt, wenn die Warenbahn durchtrennt werden soll, oder sie laufen ständig mit der Trag- bzw. Stützwalze um und sind so mit der Maschinensteuerung verbunden, daß sie zum Durchtrennen der Warenbahn in einer achsparallelen und/oder radialen Richtung betätigt werden.

Die Erfindung wird nachstehend anhand vier verschiedener in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele des nähe­ ren erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Wickelmaschi­ ne nach der Erfindung

Fig. 2 eine schematische Teilansicht einer Wickelmaschi­ ne mit einer anderen Trennvorrichtung,

Fig. 3 eine schematische Teilansicht einer Wickelmaschi­ ne mit einer weiteren Trennvorrichtung und

Fig. 4 eine schematische Teilansicht einer Wickelmaschi­ ne mit einer anderen Trennvorrichtung.

Der nur in Fig. 1 schematisch dargestellte Stützwalzenrol­ ler weist nur eine Stützwalze auf, jedoch läßt sich das erfindungsgemäße Verfahren auch auf einen Doppeltragwalzen­ roller anwenden.

Von einer Abwickelrolle 1 mit einer Bremse 2 wird eine Warenbahn 3 über an einem Träger 5 angeordneten Leitwalzen 4 sowie einen Längsschneider in Form eines rotierenden Ober­ messers 6 und eines damit zusammenwirkenden Untermessers 7 zu einer an ihrem Umfang mit Saugöffnungen 14 versehenen Stützwalze 13 geführt, auf der eine Wickelhülse 17 als Wickelkern für die Warenbahn 3 ruht. Die Warenbahn 3 wird so lange abgewickelt, bis der gewünschte Durchmesser der Wickelrolle 16 erreicht ist.

Am Träger 5 ist mittels eines Schwenkarms 10 eine mit einem Messer 9 bestückte Walze 8 angelenkt. Die Messerwalze 8 läßt sich mit Hilfe eines Schwenk-Zylinders 11 in bzw. aus dem Bereich der Warenbahn 3 bewegen und ist mit einem nicht dargestellten Antrieb versehen, der die Walze 8 in eine zur Bewegung der Warenbahn 3 gegenläufige Drehung versetzt. Im Bereich zwischen der Walze 8 und der Stützwalze 13 sind Leimsprühdüsen 12 angeordnet. Des weiteren dient zum Weg­ schwenken der fertigen Wickelrolle 16 eine Absenkvorrich­ tung 15.

Ist eine Rolle 16 fertig gewickelt, wird durch Verringern des durch die Bremse 2 erzeugten Bremsmomentes der Zug auf die Warenbahn 3 vermindert. Dann wird die Messerwalze 8 mit Hilfe der Schwenk-Zylinder 11 gegen die Warenbahn 3 ge­ schwenkt und mittels des Antriebes in eine zur Bewegung der Warenbahn 3 gegensinnige Drehung versetzt. Gleichzeitig wer­ den die über die gesamte Breite der Warenbahn 3 angeordne­ ten Leimsprühdüsen 12 betätigt und erzeugen eine quer über die Warenbahn 3 verlaufende Leimspur. Beim Drehen der Walze 8 mit den Messern 9 entstehen in der Warenbahn 3 Einschnit­ te, die hier zu einer Schwächung führen. Nachdem die Schwächungszone bis in den Bereich der Stützwalze 13 ge­ langt ist, werden die Leimsprühdüsen 12 erneut betätigt, so daß eine weitere, quer über die Warenbahn 3 verlaufende Leimspur entsteht.

Durch Betätigen der Bremse 2 der Abwickelrolle 1 wird die Warenbahn 3 im Bereich der Schwächungszone ruckartig ge­ trennt. Die Bahnenden haften jedoch aufgrund des in der Stützwalze 13 herrschenden Unterdrucks an deren Oberfläche, bis das Bahnende die Wickelrolle 16 erreicht und mit dieser verklebt.

Der nachfolgende Bahnanfang von der Abrollung bleibt ge­ bremst, und die Stützwalze 13 dreht unter den angesaugten Bahnen durch. Nach dem Entladen der Fertigrollen 16 und Lösen der Bremse 2 wird der geleimte Bahnanfang von der Stützwal­ ze 13 zu den leeren Wickelhülsen 17 transportiert und angeklebt.

Selbstverständlich lassen sich auch zwei parallele Reihen von gleichzeitig betätigbaren Leimsprühdüsen 12 vor der Warenbahn 3 anordnen, so daß die beiden Leimspuren beider­ seits des Schwächungsbereichs der Warenbahn 3 in einem Arbeitsgang entstehen.

Die Trennvorrichtung gemäß Fig. 2 besteht aus einer Perfora­ tionswalze 20 mit einem Kamm 21 und einer Gegenwalze 18 mit einem elastischen Mantel 19. Die Perforationswalze 20 ist mit einem Klemmsegment 22 versehen, das etwa diametral gegen­ über zum Perforationskamm 21 angeordnet ist; sie ist mit einem nicht dargestellten Antrieb und einer Bremse verbun­ den.

Um die Warenbahn 3 mit einer Schwächungszone zu versehen, wird die Perforationswalze 20, deren Kamm 21 in der Ruhe­ stellung so verdreht ist, daß er die Warenbahn 3 nicht berührt. Der Kamm 21 läuft mit der Warenbahn 3 über die Gegenwalze 18 und erzeugt eine Perforationslinie. Danach wird die Perforationswalze 20 abgebremst, bevor das Klemm­ segment 22 mit der Warenbahn 3 und der Gegenwalze 18 in Berührung kommt. Nachdem die Perforation der Warenbahn 3 soweit vorgerückt ist, daß sie sich auf der Stützwalze 13 befindet, wird die Perforationswalze 20 beschleunigt und in dem Moment, in dem das Klemmsegment 22 die Warenbahn 3 zwischen sich und der Gegenwalze 18 einklemmt, wieder abge­ bremst, während sich die Stützwalze 13 weiterdreht. Hier­ durch baut sich eine Abreißspannung zwischen der Wickelrol­ le 16 und der Leitwalze 18 auf, die die durch die Perfora­ tion geschwächte Warenbahn 3 trennt.

Danach wird die Perforationswalze 20 erneut so lange ange­ trieben, wie das Klemmsegment 2 mit der Gegenwalze 18 in Berührung ist, um auf diese Weise den Bahntransport beim Wiederanlauf zu unterstützen.

Die Trennvorrichtung gemäß Fig. 3 besteht aus einem auf einem Träger 23 schwenkbar angeordneten Trennschaber 24. Der Träger 23 ist vorteilhafterweise mit der in Fig. 1 schematisch dargestellten Absenkvorrichtung 15 verbunden und läßt sich mit dieser in den Bereich der Stützwalze 13 bewegen. Mittels einer Kolben-Zylinder-Einheit 25 läßt sich der Trennschaber 24 gegen die Warenbahn 3 bewegen und durchtrennt sie in der dargestellten Weise. Gleichzeitig werden zwei Reihen von Leimsprühdüsen 12 in Tätigkeit ver­ setzt, so daß auf dem ablaufenden Bahnende und dem auflau­ fenden Bahnanfang je eine Leimspur entsteht.

Um das Durchtrennen der Warenbahn 3 zu unterstützen, be­ steht ein Antrieb 26 für den Trennschaber 24 aus einer zur Stützwalze 13 achsparallelen Kolben-Zylinder-Einheit. Die­ ser Antrieb 26 setzt den Trennschaber 24 quer zur Laufrich­ tung der Warenbahn 3 in Bewegung und erzeugt, wenn die Schnittkante des Trennschabers 24 als Säge ausgebildet ist, einen Sägeschnitt.

Mittels des Trennschabers 24 kann die Warenbahn 3 vollstän­ dig durchtrennt werden, so daß das Betätigen der in Fig. 1 dargestellten Bremse 2 nur zu einem Auseinanderziehen der Warenbahnenden führt. Vorzugsweise wird die Warenbahn 3 durch den Trennschaber 24 jedoch nur geschwächt und durch das Abbremsen endgültig getrennt, um Beschädigungen der Stütz­ walze 13 zu vermeiden.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4 sind beiderseits an der Stützwalze 13 Hebel 27 angeordnet, zwischen denen ein Sägedraht 28 oder ein Glühdraht gespannt ist.

Der Sägedraht 28 ist mit einem nicht dargestellten Antrieb verbunden, durch den sich sowohl in einer Richtung, die achsparallel zur Stützwalze 13 als auch radial dazu ver­ läuft, bewegen läßt. Dieser Antrieb wird eingeschaltet, nachdem der Sägedraht 28 mit den Hebeln 27 zwischen der Warenbahn 3 und der Stützwalze 13 mitgelaufen sind und etwa den halben Weg bis zur fertigen Wickelrolle 16 zurückgelegt haben. In diesem Moment wird die Warenbahn 3 durchtrennt, jedoch bleiben die Warenbahnenden auf der mit Unterdruck beaufschlagten Stützrolle 13 haften.

Nach dem Durchtrennen der Warenbahn 3 wird die fertige Wickelrolle 16 mit dem daran verleimten Warenbahnende abge­ senkt, eine neue Wickelhülse 17 aufgelegt, mit dem Waren­ bahnanfang verklebt und die Hebel 27 mit dem dazwischen gespannten Sägedraht 28 laufen mit der Stützrolle 13 weiter um, bis die in Fig. 4 dargestellte Lage erreicht ist. In dieser Lage verharren sie, bis die Warenbahn 3 erneut durchtrennt wird.

Der Sägedraht 28 läßt sich durch einen elektrischen Glüh­ draht ersetzen, der von Strom durchflossen und damit zum Erglühen gebracht wird, so daß die Warenbahn 3 durchbrennt. Ist der Draht in einer Vertiefung der Stützrolle 13 angeord­ net, kann er mit den Hebeln 27 auf der Stützrolle 13 ständig umlaufen.

Auch die in Fig. 4 dargestellte Trennvorrichtung ist dazu geeignet, die Warenbahn 3 entweder vollständig zu durchtren­ nen oder nur zu schwächen, so daß die Warenbahn 3 durch Betätigen der in Fig. 1 dargestellten Bremse 2 durchtrennt wird.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist ein Stillsetzen der Maschine nur noch zum Entnehmen der fertigen Rolle und zum Einlegen einer neuen Hülse erforderlich, während das Tren­ nen und Beleimen bei laufender Maschine geschieht.

Claims (20)

1. Verfahren zum automatischen Trennen und Anwickeln ei­ ner Warenbahn bei Wickelmaschinen mit wenigstens einer Unterdruck-Stützwalze, bei dem die Warenbahn im Anlage­ bereich an der unterdruckbeaufschlagten Stützwalze vor Erreichen der Wickelrolle durchtrennt, mit einer Leimspur versehen und der auflaufende Bahnanfang mit der neuen Wickelhülse verleimt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die zulaufende Warenbahn (3) bei sich weiterdrehender Stützwalze (13) und Wickelrolle (16) gleichzeitig mit dem Trennvorgang bis zum Absenken der fertigen Wickelrolle (16) und dem Einlegen einer neuen Wickelhülse (18) abgebremst wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Warenbahn (3) vor Erreichen der Stützwalze (13) quer ge­ schwächt, beiderseits der Schwächung je eine Leimspur aufgetragen und die Warenbahn durch kurzzeitiges Ab­ bremsen durchtrennt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Bahnzug vor dem Schwächen vermindert wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Leimspuren nach dem Schwächen aufge­ tragen werden.

5. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Leimspuren gleichzeitig mit dem Tren­ nen oder Schwächen aufgetragen werden.

6. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Leimspuren vor dem Trennen oder Schwächen aufgetragen werden.

7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Trennen oder Schwä­ chen durch Perforieren, Einschneiden, Stechen, Quet­ schen, mittels Gas- oder Flüssigkeitsstrahlen, Laser oder durch Hitze erfolgt.

8. Wickelmaschine für Warenbahnen mit wenigstens einer, an ihrem Umfang mit Saugöffnungen versehenen, von der Warenbahn teilweise umschlungenen Stützwalze und einer im Bereich der Stützwalze angeordneten Vorrichtung zum Schwächen der Warenbahn sowie einer an der Warenbahn angreifenden Haltevorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die als Bremse (2; 22) ausgebildete Haltevorrichtung an der Warenbahn (3) in Laufrichtung vor der Stützwalze (13) angreift.

9. Wickelmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich­ net, daß die Vorrichtung (8, 9, 10, 11) zum Schwächen schwenkbar gelagert ist.

10. Wickelmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich­ net, daß die Vorrichtung (8, 9, 10, 11) zum Schwächen eine in Bahnlaufrichtung vor der Stützwalze (13) ange­ ordnete, mit Messern (9) bestückte Walze (8) aufweist.

11. Wickelmaschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich­ net, daß die Walze (8) gegenläufig zur Warenbahn (3) angetrieben ist.

12. Wickelmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich­ net, daß die Vorrichtung (18, 19, 20, 21) zum Schwä­ chen eine in Bahnlaufrichtung vor der Stützwalze (13) angeordnete, mit einem Perforationskamm (21) bestückte Perforationswalze (20) und eine Gegenwalze (18) mit elastischem Mantel (19) aufweist.

13. Wickelmaschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeich­ net, daß die Perforationswalze (18) ein Klemmsegment (22) für die Warenbahn (3) aufweist und mit einem Antrieb und einer Bremse versehen ist.

14. Wickelmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet daß auf einem beweglichen Träger (23) ein in den Bereich der Warenbahn (3) schwenkbarer Trennschaber (24) oder ein Glühdraht angeordnet ist.

15. Wickelmaschine nach Anspruch 14, dadurch gekennzeich­ net, daß der Trennschaber (24) mit einem zur Stützwalze (13) achsparallelen Richtung beweglichen Antrieb (26) verbunden ist.

16. Wickelmaschine nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (23) an einer Absenkvorrichtung (15) für die fertige Wickelrolle (16) angeordnet ist.

17. Wickelmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennvorrichtung aus auf der Achse der Stützwalze (13) gelagerten Hebeln (27) und einer Säge (28) zwischen den Hebeln besteht.

18. Wickelmaschine nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Säge (28) mit einem zur Stützwalze (13) achsparallelen und/oder radialen Richtung beweglichen, von außen steuerbaren Antrieb verbunden ist.

19. Wickelmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennvorrichtung aus auf der der Achse der Stützwalze (13) gelagerten Hebeln (27) und mit einem zwischen den Hebeln gespannten Glühdraht (28) besteht.

20. Wickelmaschine nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Säge oder der Glühdraht (28) mit der Stützwalze (13) ständig umlaufend gelagert ist.