DE3635197C1 - Winding machine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Wickelmaschine, insbesondere zum Aufwickeln von Folien, gemäß Gattungsbegriff des Patent­ anspruches 1. Bei Wickelmaschinen der in Frage stehenden Art unterscheidet man bislang zwei Maschinentypen, und zwar einerseits Kontaktwickler und andererseits Wendewickler. Bei den Kontaktwicklern ist eine angetriebene Kontaktwalze vorgesehen, der eine Anlegegabel zugeordnet ist, die für den automatischen Wechsel der Wickelwalze die neue Wickel­ achse trägt, auf der bei den Kontaktwicklern zur Festlegung des Folienanfanges eine mit Klebestreifen präparierte Wickel­ hülse angeordnet ist. Zu der Wechseleinrichtung gehört dabei neben der Anlegegabel auch noch eine Schneideinrichtung, die ein quer über die Folienbahn verfahrbares Messer beinhaltet, mit dem unter Berücksichtigung der kontinuierlichen Lauf­ bewegung der Folienbahn ein schräger Folienschnitt in der Wechselphase erfolgt. Bei den Kontaktwicklern liegt die Kontaktwalze am Umfang der sich auf der Wickelwalze aufbauenden Folienbewicklung an. Die Wickelwalze ist lediglich drehbar ge­ lagert. Für die Relativbewegung zwischen Kontaktwalze und Wickel­ walze im Hinblick auf die sich aufbauende Bewicklung ist bei den bekannten Kontaktwicklern die Wickelwalze beweglich, beispiels­ weise auf einem Schlitten, gelagert. Nach Vollendung der Bewick­ lung einer Wickelwalze wird diese aus der Maschine genommen, während die Anlegegabel mit der neuen Wickelachse mit der Anfangs­ bewicklung auf der präparierten Wickelhülse aus der ursprünglichen Bereitstellungslage in eine Übergabelage verschwenkt, in der dann die Übernahme in die Drehlagerung auf dem Schlitten erfolgt.

Ein wesentlicher Nachteil derartiger Kontaktwickler ist der Folienschrägschnitt beim Wechsel, der aber bei diesem System notwendig ist, weil eine plötzliche, schlagartige und recht­ winklig verlaufende Folienbahndurchtrennung bei diesem einfachen System abgesehen von der Gefahr eines Folienbahnstaues auch zu einem ungezielten Bewegen des neuen Folienbahnanfanges führen würde, der insbesondere nicht in der erforderlichen Weise ziel­ gerecht auf die neue präparierte Wickelhülse zu bringen wäre. Mit dem Schrägschnitt dagegen kann während des Schneidens kontinuierlich jeweils schon ein Teil der Folienbahnbreite auf die präparierte Hülse gezogen und gewickelt werden. Der Bereich des Schrägschnittes ist als Abfall anzusehen. Dies ist bei teuren, hochwertigen Folien ein erheblicher Nachteil. Störend ist bei den Kontaktwicklern auch, daß eine sinnvolle Bahnspannungskontrolle praktisch nicht möglich ist. Es hat sich nämlich gezeigt, daß man zu einer sinnvollen Bahnspannungskontrolle praktisch nur dann kommt, wenn man die Wickelwalze selbst zentral antreibt und diesen Antrieb steuert. Selbst wenn man dies täte, käme man aber bei dem Kontaktwickler nicht zu brauchbaren Steuerungsergebnissen, da die systemimmanent angetriebene Kontaktwalze mit ihrer Beeinflussung der Folienbahn die exakte Steuerung stören würde.

Problematisch ist weiterhin, daß sich manche Folien aufgrund ihrer Eigenschaften für die hier mit dem Kontaktwickler erfolgende Umfangsbewicklung, im Gegensatz zur Zentralbewicklung mit einem zentralen Wickelachsenantrieb der Wickelwalze bzw. -rolle, wenig eignen.

Von Vorteil ist bei den Kontaktwicklern, daß insbesondere in der Wechselphase relativ wenig Massen zu bewegen sind und die Bewe­ gungswege insgesamt relativ klein sind, so daß das Aufwickeln der Folien zu relativ großen Rollen möglich ist.

Es ist schließlich bei derartigen Kontaktwicklern auch schon bekannt, die in der Anlegegabel befindliche neue Wickelachse mit der präparierten Wickelhülse auch selbst anzutreiben, so daß für die Anfangsphase der neuen Bewicklung zusätzlich eine sogenannte zentrale Bewicklung mit entsprechend festem Zug des Anfangsbereiches der neuen Bewicklung um die Wickelhülse herum möglich ist. Dies ist allerdings bei der bekannten Aus­ gestaltung insoweit noch problematisch, als für diese Antriebs­ phase eine Druckentlastung nicht möglich ist, also die neue Wickelachse mit dem Bewicklungsanfang auf die Kontaktwalze drückt, was zu einer nachteiligen Beeinflussung sowohl der Kontaktwalze wie auch des neuen Bewicklungsbeginnes führt, da sich bei letzterem der neue Bahnanfang und gegebenenfalls auch die Klebestreifen auf der präparierten Hülse als Markierungen durchdrücken.

Insgesamt kann gesagt werden, daß die bekannten Kontaktwickler für das Aufwickeln dickerer, wenig teuerer Folien zu relativ großen Rollen und ohne Ansprüche an eine gute Bahnspannungs­ kontrolle eingesetzt werden können, Folien, bei denen auch der Verlust im Bereich des Schrägschnittes nicht sehr zum Tragen kommt. Für empfindlichere dünne Feinfolien sind der­ artige Kontaktwickler jedoch aufgrund der aufgezeigten Nach­ teile wenig geeignet.

Bei den bekannten Wendewicklern dagegen sind auf einem zwei­ armigen Schwenkarm oder einer großen Drehscheibe zwei oder mehr Wickelstationen vorgesehen, wobei zunächst in einer ersten Wickelstation die Bewicklung auf einer zentral selbst angetriebenen Wickelrolle erfolgt. Die nicht angetriebene Kontaktwalze liegt außen an der sich aufbauenden Bewicklung an und ist relativ beweglich zur Wickelwalze im Hinblick auf den kontinuierlichen Aufbau der Bewicklung gehalten. Die Wende­ wickler haben eine besondere Schneideinrichtung, die im wesentlichen aus einem schlagartig vortreibbaren Trennmesser für einen rechtwinkligen Folienschnitt sowie aus Leitwalzen besteht. Die Einrichtung ist insgesamt auf einem Schwenkarm gelagert. In der Wechselphase wird bei kontinuierlichem Weiterlauf der Folienbahn die fast volle Wickelwalze aus einer vorderen Lage in eine rückwärtige Entnahmelage ver­ schwenkt, wobei eine neue Wickelstation dann in die ent­ sprechende vordere Bewicklungslage gelangt und hier eine neue Wickelwalze mit unpräparierter Hülse bereitgestellt wird. Dabei schwenkt dann auch die geschilderte Schneideinrichtung in die Folienbahn ein. Deren Umschlingungswalzen geben der Folienbahn dann einen solchen Verlauf, daß sie die Wickel­ hülse auf der neuen Wickelachse sehr weitgehend umschlingen kann. Gleichzeitig trennt schlagartig das Trennmesser die Folienbahn durch, so daß sich kontinuierlich die neue Bewick­ lung aufbauen kann.

Vorteile des Wendewicklers liegen im rechtwinkligen Folien­ schnitt, so daß hier praktisch kein Abfall entsteht. Die Zentral­ bewicklung durch den zentralen Antrieb der Wickelwalze ist für manche Folien von Vorteil und ermöglicht auch mit einer entspre­ chenden Meßwalze eine gute Bahnspannungskontrolle, wie sie zahl­ reiche Qualitätsfolien für die Bewicklung erfordern.

Ein erheblicher Nachteil der Wendewickler ist jedoch das Erfor­ dernis, in der Endphase der Bewicklung, beim Wechsel, ganz erhebliche Massen bewegen zu müssen, die ja die fast volle Wickel­ walze verschwenkt werden muß.

Es kommt in dieser Phase auch zu erheblichen Wegveränderungen, schon durch den großen Schwenkradius bei der Verschwenkung der fast vollen Wickelwalze. Dehnungsempfindliche Folien können dabei durchaus zu Schaden kommen. Es ist im Grunde genommen auch nur im Hinblick auf diese Problematik eine relativ geringe Bewicklungsstärke möglich.

Somit kann der Wendewickler zwar wiederum einen gewissen Bereich insbesondere von relativ dünnen Qualitätsfolien mit guter Bahn­ spannungskontrolle aufwickeln, und zwar auch praktisch abfallfrei, dies jedoch nur zu relativ geringer Bewicklungsstärke. Für dehnungsempfindliche dünne, hochwertige Folien ist auch der bekannte Wendewickler wenig geeignet, da in der Wendephase der Wickelwalze eine Konstanthaltung der Bahnspannung nicht sinn­ voll möglich ist.

Der Erfindung liegt von daher die Aufgabe zugrunde, eine Wickelmaschine der gattungsgemäßen Art zu schaffen, die praktisch universell für das ganze breite Spektrum von Folien gut eingesetzt werden kann.

Die erfindungsgemäße Lösung ergibt sich aus dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1. Bei dieser Ausgestaltung ist der vom Kontakt­ wickler her bekannten antreibbaren Kontaktwalze mit ihrem Wechsel­ system zusätzlich die im Prinzip vom Wechselwickler her bekannte Schneideinrichtung für den rechtwinkligen Folienschnitt zugeordnet. Grundsätzlich neu gegenüber den bisherigen Wicklertypen ist dabei, daß eine, und zwar eine ortsfeste Wickelstation vorgesehen ist, in der die Wickelwalze gehalten und ihrerseits selbst angetrieben ist, wobei nunmehr die Kontaktwalze samt Anlegegabel und samt beiden Schneideinrichtungen relativ zur Wickelwalze, beispielsweise durch Anordnung der gesamten Baugruppe auf einem Schlitten, verlager­ bar ist.

Bei dieser neuen Wickelmaschinenkonzeption sind nicht nur die bisher schon bekannten Vorteile des Kontaktwicklers und des Wendewicklers unter Vermeidung der wesentlichen Nachteile dieser bekannten Wickelmaschinentypen vereinigt, die erfin­ dungsgemäß Wickelmaschine bietet darüber hinaus auch Vorteile auf Aufwickelmöglichkeiten für Folien, die bei den bislang bekannten Wickelmaschinentypen nicht vorhanden waren.

Aufgrund der antreibbaren Kontaktwalzen mit zugeordneter Anlege­ gabel und Schneideinrichtung für den Folienschrägschnitt kann die Maschine im Sinne des üblichen Kontaktwicklers arbeiten, diesem gegenüber aber mit ganz erheblichen Vorteilen, weil durch den vorhandenen Antrieb sowohl für die in der Anlagegabel befind­ liche neue Wickelachse sowie durch den vorhandenen Antrieb für die in der ortsfesten Wickelstation befindliche Wickelwalze, die Wickelkraftverhältnisse je nach Größe und Schwere der Folie und nach Größe der Bewicklung viel besser aufgeteilt werden können, man also antriebsmäßig beispielsweise eine Aufteilung auf die Kontaktwalze einerseits und die neue Wickelachse anderer­ seits mit einer kleinen Anfangsbewicklung aufteilen kann und man später erhebliche Wickelkräfte einerseits auf die Kontakt­ walze und andererseits auf die dann in der ortsfesten Wickel­ station liegende Wickelwalze aufteilen kann. Es ist dabei unter Beibehalt des Prinzipes der Umfangswicklung auch möglich, kurz­ fristig in kritischen Phasen die Kontaktwalze abzuschalten oder auszukuppeln und eine einwandfreie Bahnspannungskontrolle, die dann auf den in dieser Phase eingeschalteten zentralen Wickel­ achsenantrieb wirkt, durchzuführen. Im Gegensatz zum üblichen Kontaktwickler bewegt sich dabei hier jetzt nicht die Wickel­ walze von der Kontaktwalze fort, sondern entsprechend der Zunahme der Bewicklung die Kontaktwalze mit den Wechsel- und Schneidsystemen von der ortsfest angeordneten und antreibbaren Wickelwalze, wodurch noch weniger Massen zu bewegen sind und der Einfluß der Bewegung auf die Folienbahn noch geringer wird.

Die erfindungsgemäße Maschine ermöglicht ferner in sehr vorteil­ hafter Weise den vom Wendewickler her bekannten verlustfreien rechtwinkligen Folienschnitt für die Verarbeitung hochwertiger, teurer Qualitätsfolien und ermöglicht, bei Ausschaltung des Antriebes der Kontaktwalze, auch eine sehr gute Bahnspannungs­ kontrolle bei zentralem Achsantrieb der Wickelwalze in der orts­ festen Station, vermeidet aber die Nachteile des bekannten Wendewicklers dadurch, daß das Wenden der fast vollen Wickel­ walze hier entfällt. Im Gegensatz zum bekannten Wendewickler lassen sich hierdurch bei einem Minimum an Bewegungseinfluß auf die Folienbahn in der Wechselphase auch dünne Qualitätsfolien, die stark dehnungsempfindlich sind, problemlos aufwickeln. Die neue Wickelachse mit Wickelhülse und Anfangsbewicklung kann unmittelbar nach dem Rollenwechsel in die ortsfeste Wickel­ station übergeben werden, in der sie dann auch unverrückbar verbleibt, was ein Aufwickeln der Materialbahn mit bester Wickelqualität bis zum letzten Meter zur Folge hat. Aufgrund der hier geschaffenen Verhältnisse sind auch deutlich kürzere Takt­ zeiten als beim bekannten Wendewickler zu erreichen. Von beson­ derem Vorteil ist ferner, daß aufgrund der ortsfesten Wickel­ station problemlos gesteuerte Friktionswickelwellen eingesetzt werden können, die für zahlreiche Anwendungsfälle besonders geeignet sind. Auch läßt sich aufgrund der ortsfesten Wickel­ station problemlos für den zentralen Wickelwalzenantrieb mit den bekannten Pinolenantrieben arbeiten, mit denen besonders hohe Drehmomente erzeugt und übertragen werden können.

Insgesamt eignet sich die neue Wickelmaschine somit zur Aufwicklung praktisch des gesamten vorhandenen Breitenspektrums unterschiedlichster Folien jeweils bei optimaler Anpassung der Regelbereiche nicht nur an die Art der Folie sondern auch an die einzelnen Phasen der Bewicklung einschließlich der Wechsel­ phase.

Hervorzuheben ist schließlich, daß aufgrund des Vorhandenseins des zentralen Wickelachsen- bzw. Wickelwalzenantriebes in jeder Bewicklungsphase bei ausgeschaltetem Kontaktwalzenantrieb auch ohne weiteres eine sogenannte Spaltbewicklung durchzuführen ist, wie sie für einige Folien zweckmäßig ist, und bei der die Kontakt­ walze nicht anliegend an die sich aufbauende Bewicklung sondern in einem kleinen Spaltabstand zu ihr gehalten wird.

Bevorzugte weitere Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet. Besonders hervorzuheben ist hier das Antriebssystem für die in der Anlegegabel befindliche neue Wickelwalze mit Druck­ entlastungsmöglichkeit, so daß in dieser Wickelphase nun nicht mehr die neue Wickelwalze mit dem in der Anfangsphase befindlichen Bewicklungsaufbau auf die Kontaktwalze drückt.

Ein Ausführungsbeispiel einer Wickelmaschine gemäß der Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine Wickelmaschine gemäß der Erfindung in stark schema­ tisierter Seitenansicht mit Illustration der Wechselphase bei einer Bewicklung nach dem Kontaktwicklerprinzip,

Fig. 2 die Wickelmaschine nach Fig. 1 mit Illustration der Wechselphase mit Hilfe der vom Wechselwickler her be­ kannten Schneideinrichtung mit rechtwinkligem Folien­ schnitt,

Fig. 3 eine teilweise schematisierte Schnittdarstellung des Antriebssystemes für die Kontaktwalze, die in der Anlegegabel befindliche Wickelachse sowie für die Schwenkbewegung der Anlegegabel einer Wickelmaschine gemäß der Erfindung.

Die Wickelmaschine beinhaltet eine Kontaktwalze 1, die mittels eines eigenen Antriebes, im dargestellten Ausführungsbeispiel bestehend aus einem Motor 2 und einem Zahnriementrieb 3, rotierend antreibbar ist. Sie beinhaltet ferner eine ortsfeste Wickelstation 4, in der durch entsprechende Halter und Lager (nicht dargestellt) während des überwiegenden Teiles der Bewick­ lungsphase eine Wickelwalze 5, auf der sich die Bewicklung aufbaut, angeordnet ist, die eine Wickelachse 6 hat, auf der sich eine je nach Betriebsweise umpräparierte oder mit Klebe­ streifen präparierte Wickelhülse 7 befindet. Die Wickelwalze 5 hat einen der ortsfesten Wickelstation 4 zugeordneten eigenen Antrieb, der beispielsweise wiederum aus einem Motor 8 mit Zahnriementrieb 9, wie in den Fig. 2 und 3 dargestellt, bestehen kann, wobei hier aber die Anordnung der Wickelwalze 5 in einer ortsfesten Wickelstation auch den Einsatz eines soge­ nannten Pinolenantriebes begünstigt, wie er in Fig. 1, nur zur Illustration, im Zusammenhang mit der dort gezeigten Wickelachse 6, angedeutet ist. Ein derartiger Pinolenantrieb greift mit einem motorisch angetriebenen Spannkopf 10 mit verzahntem Innenkegel auf das am Außenende entsprechend kegelig verzahnte Ende der Wickel­ achse 6. Dies kann im Bedarfsfall ohne weiteres auf beiden Seiten der Wickelachse 6 geschehen. Es ergibt sich eine sehr große Kraft­ übersetzung und die Möglichkeit, auf diese Weise im Bedarfsfall sehr hohe Drehmomente auf die Wickelwalze 5 zu übertragen, die auf diese Weise durch ihren auf die Achse gehenden zentralen Antrieb eine sogenannte Zentralbewicklung ermöglicht.

Die Wickelachse der Wickelwalze 5 kann im Bedarfsfall auch als Friktionswickelwelle ausgebildet sein, die mit expandierbaren Reibhülsen bestückt ist, die ihrerseits eine Auftrennung der Bewicklung in Unterbreiten schon gleich auf der Friktionswickel­ welle ermöglicht, da sich die bei Friktionswickelwellen erfor­ derliche seitliche Luftbeschickung in der ortsfesten Wickelstation bequem und einfach durchführen läßt.

Der ortsfesten Wickelstation 4 ist schließlich noch eine verschwenk­ bar angetriebene Entnahmegabel 11 zugeordnet, mit der sich in der Wechselphase die voll bewickelte Wickelwalze 5 schnell aus der orts­ festen Wickelstation 4 herausführen läßt.

Die Wickelmaschine beinhaltet ferner eine der Kontaktwalze 1 zuge­ ordnete Wechseleinrichtung für das automatische Einwechseln einer neuen mit einer Wickelhülse 7 bestückten Wickelachse 6 einschließ­ lich Durchtrennung der Folienbahn und Anbringung des neuen Folien­ bahnanfangsstückes auf der Wickelhülse 7 der neuen Wickelachse 6. Die Wickelmaschine hat im Rahmen der Wechseleinrichtung eine zweck­ mäßig auf der gleichen Achse wie die Kontaktwalze 1 drehbar gela­ gerte, zweiteilige und die beiden Enden der neuen Wickelachse 6 aufnehmende Anlegegabel 12, die in einer ersten, oberen Schwenk­ stellung die einzuwechselnde Wickelachse 6 oberhalb der Kontakt­ walze 1 bereithält, und zwar außerhalb der Wechselphase mit einem kleinen Abstand zu dieser und die in eine zweite Übergabestellung verschwenkbar ist, in der sie dann etwa seitlich neben der Kontaktwalze liegt, und zwar auf der der Wickelwalze 5 zugewandten Seite. Hierzu ist ein Positionierantrieb vorgesehen, der im dar­ gestellten Ausführungsbeispiel aus einem Motor 13 mit nachgeord­ netem Getriebezug 14 besteht, der auf einen Führungsrahmen 15 der Anlegegabeln 12 wirkt, in denen Stellstangen 16 geführt sind, die an ihrem oberen Ende jeweils die eigentlichen Gabelstücke 17 der Anlegegabel 12 tragen und die an ihrem unteren Ende fest mit dem Zylinder 18 eines pneumatischen Stelltriebes verbunden sind, dessen Kolbenstange 19 an dem Führungsrahmen 15 festgesetzt ist. Die besondere Bedeutung dieser Ausgestaltung im Sinne der Druck­ entlastung der Kontaktwalze 1 in der Anfangsphase einer neuen Bewicklung wird später im Zusammenhang der Gesamtfunktionsbeschrei­ bung näher erläutert.

Bei dieser Wickelmaschine ist ferner auch ein eigenständiger Antrieb für die neue, in der Anlegegabel 12 bereitgehaltene Wickelachse 6 vorgesehen, der in spezieller Funktionsanpassung darauf ausgelegt ist, nicht nur unter Beibehalt der kontinu­ ierlichen Antriebsmöglichkeit die Verschwenkbewegung der Anlege­ gabel 12 in die Übergabestellung mitmachen zu können, sondern der insbesondere auch darauf ausgelegt ist, unter Beibehalt der kontinuierlichen Antriebsmöglichkeit durch den Stelltrieb 18, 19 bewirkte Hubbewegungen der neuen Wickelachse 6 mitmachen zu können. Dieser Antrieb beinhaltet einen Motor 20, der über einen Zahnriementrieb 21 einen Zahnradzug 22, 23, 24 treibt, dessen An­ triebsrad ein auf der neuen Wickelachse angeordnetes Zahnrad 25 treibt. Das von dem Zahnriementrieb 21 angetriebene Zahnrad 22 ist frei drehbar auf der Achse der Kontaktwalze 1 gelagert. Das Zahn­ rad 23 ist drehbar auf einem Tragbolzen 26 gelagert, der in einem ersten, auf der Achse der Kontaktwalze 1 drehbar gelagerten Gelenk­ hebel 27 sitzt. Das Zahnrad 24 ist drehbar auf einem weiteren Trag­ bolzen 28 gelagert, der einerseits in einem weiteren, gelenkig mit dem Gelenkhebel 27 verbundenen Gelenkhebel 29 angeordnet ist und der ferner in einem Teil der Anlegegabel 12 festgesetzt ist und somit an deren Bewegungen teilhat. Hieraus resultiert eine Art Kniehebel- Planetentrieb dergestalt, daß der Antriebszug zusammen mit der Anlegegabel unter Beibehalt des Eingriffes der Zahnräder den Schwenkbewegungen der Anlegegabel 12 folgen kann, der aber auch unter Beibehalt des Eingriffes der Zahnräder, wobei sich das Knie­ hebelgestänge dann ein wenig streckt und das Zahnrad 23 ein wenig wie ein Planetenrad um das Zahnrad 22 wandert, den von dem Stell­ trieb 18, 19 erzeugten Hubbewegungen innerhalb der Anlegegabel 12 folgen kann.

Dem das jeweilige Ende der neuen Wickelachse 6 tragenden Gabel­ stück 17 der Anlegegabel 12 ist noch eine drehbar an ihm gelagerte Sperrklinke 30 zugeordnet, die über einen Stellzylinder 31 betätig­ bar ist und mit deren Hilfe die Wickelachse 6, bis zum Augenblick ihrer Übergabe in die ortsfeste Wickelstation 4, unverlierbar in dem Gabelstück 17 gehalten wird. Die Sperrklinke 30 wirkt dabei auf den Außenring eines an der entsprechenden Stelle auf der Wickelachse 6 vorgesehenen Kugellagers, so daß die Rotation der Wickelachse nicht beeinträchtigt wird.

Die Wechseleinrichtung beinhaltet eine erste Schneideinrichtung 32, die nach dem vom Kontaktwickler her bekannten Trennprinzip arbeitet und ein Schneidmesser 33 beinhaltet, das in der Wechsel­ phase einen Schrägschnitt durch die kontinuierlich weiterlaufende Folienbahn 34 zieht, wobei diese Schneideinrichtung 32 möglichst nah an der in der oberen Bereitstellungslage in der Anlegegabel 12 gehaltenen neuen Wickelwalze 6 angeordnet ist.

Die Wechseleinrichtung dieser Maschine beinhaltet nun aber auch ferner eine zweite Schneideinrichtung 35, wie sie vom Wechsel­ wickler her bekannt ist. Die Schneideinrichtung 35 beinhaltet einen gebogenen Schwenkarm 36, der an seinem freien Ende eine Umschlingungswalze 37 trägt und auf einem drehbaren pneumatisch betätigbarem Trennmesser 38 gelagert ist, das schlagartig im Sinne eines rechtwinkligen Durchtrennens der Folienbahn 34 in diese eintreibbar ist. Diese zweite Schneideinrichtung 35 ist so etwas seitlich unterhalb der Kontaktwalze angeordnet, daß der Schwenkarm 36 in der Wechselphase hinter die mittels der Anlegegabel 12 dann in die Übergabestellung verschwenkte neue Wickelachse 6 verschwenkt werden kann, und zwar unter entspre­ chender Weitermitnahme der Folienbahn 34 durch die Umschlingungs­ walze 37.

Wesentlich ist nun bei dieser Maschine, daß die Gesamtanordnung aus Kontaktwalze 1 samt Antrieb, Anlegegabeln 12 samt Antrieb sowie mit den beiden Schneideinrichtungen 32 und 35 relativ beweglich zu der in der ortsfesten Wickelstation 4 befindlichen Wickelwalze 5 gehalten ist und sich somit die erforderliche Relativbewegung zwischen der Kontaktwalze 1 und der Wickelwalze 5 während des Aufbaus der Bewicklung eben aus der Bewegung der ge­ nannten Gesamtanordnung ergibt. Im dargestellten Ausführungs­ beispiel sind die genannten Elemente einschließlich ihrer Antriebe auf einem Schlitten 39 montiert, der beispielsweise mit Kugel­ hülsen oder dergleichen auf Führungsstangen 40 läuft.

Auf dem Schlitten 39 ist ferner, kurz vor der Kontaktwalze 1, noch eine Meßwalze 41 angeordnet, die eine Folienbahnspannungskontrolle ermöglicht, wobei die gemessenen Werte zur Steuerung insbesondere des Antriebes der in der ortsfesten Wickelstation 4 befindlichen Wickelwalze 5 benutzt werden.

Die universelle, an alle Erfordernisse bei der Aufwicklung auch sehr unterschiedlicher Folien anpaßbare Betriebsweise dieser Maschine sei nachfolgend im Zusammenhang geschildert.

Ausgegangen sei von dem Fall einer Aufwicklung einer relativ dicken, preiswerten und zu großer Rollengröße aufzuwickelnden Folie. In diesem Fall läßt man diese Wickelmaschine vergleichbar einem bekann­ ten Kontaktwickler mit der sogenannten Umfangsbewicklung arbeiten. Die Kontaktwalze wird in jedem Fall angetrieben. Sie liegt am Außenumfang der sich auf der in der ortsfesten Wickelstation 4 befindlichen Wickelwalze 5 aufbauenden Bewicklung an, wobei diese Maschine die Möglichkeit bietet, im Bedarfsfall, unter Beibehalt des Prinzipes der Umfangsbewicklung mittels angetriebener Kontakt­ walze, zusätzlich auch noch die Wickelwalze 5 selbst anzutreiben, was sich insbesondere im Hinblick auf die dann aufzubringenden Kräfte gegen Ende der Bewicklung einer großen Rolle empfiehlt.

Für den automatischen Wechsel wird bei dieser Betriebsweise die mittels der Anlegegabel 12 in der oberen Bereitstellungslage gehaltene neue Wickelwalze 6 mit einer mit Klebestreifen präparierten Wickelhülse 7 bestückt. Zum entsprechenden Zeit­ punkt vollführt die Schneideinrichtung 32 mit dem Messer 33 einen schräg über die Folienbahn verlaufenden Schnitt, so daß hierdurch durch den Weiterlauf eines Teiles der noch nicht durchtrennten Folienbahnbreite der schon durchtrennte Anfangs­ zwickel sicher und sich kontinuierlich über die Folienbahnbreite dann fortsetzend auf die Klebestreifen der Wickelhülse 7 gelangt. Hierzu ist die neue Wickelwalze 6 auch aus ihrer geringen Abstands­ lage zur Kontaktwalze 1 auf diese abgesenkt. Die Maschine bietet dabei die Möglichkeit, im Bedarfsfall und in sehr zweckmäßiger Weise für eine besonders sichere Anfangsbewicklung zusätzlich zur Kontaktwalze 1 auch über den geschilderten Antrieb die neue Wickelwalze 6 während ihrer Lage in der Anlegegabel 12 anzutreiben. In dem Maße, in dem die fertig bewickelte Wickelwalze 5 aus der ortsfesten Wickelstation abgeführt wird, kann man schon den Schlitten 39 auf die ortsfeste Wickelstation zu verfahren und dabei gleichzeitig auch schon die Anlegegabel 12 aus ihrer oberen Bereitstellungslage in ihre Übergabestellung abschwenken, wie sie in Fig. 2 illustriert ist. Während der ganzen Zeit findet schon die Bewicklung auf der neuen Wickelachse 6 statt. Die Wechsel­ taktzeit ist insgesamt ausgesprochen gering, auch unter Berück­ sichtigung der relativ geringen zurückzulegenden Wege. Es sind auch relativ wenig Massen zu bewegen, so daß von daher eine ungünstige Beeinflussung der Folienbahn nicht stattfindet. Die Bahnspannung kann über die Meßwalze 41 kontrolliert werden. Man kann dabei sogar bei dieser Betriebsweise steuernd auf die Bahnspannung ein­ wirken, wenn man zur Exaktmessung die Kontaktwalze 1 kurzzeitig abschaltet und über die Meßwerte dann regelnd auf den in diesem Fall laufenden Wickelwalzenantrieb einwirkt.

Sehr wichtig ist hier die Möglichkeit, die sich aufbauende Anfangs­ bewicklung auf der neuen Wickelachse 6, während sie sich noch in ihrer oberen Bereitstellungslage oberhalb der Kontaktwalze 1 befindet, in einem dem Anwachsen der Bewicklung entsprechenden Ausmaß über den Stelltrieb 17, 18 anheben zu können, so daß es zu einer Druck­ entlastung der recht empfindlichen Kontaktwalze 1 kommt und sich insbesondere auch Markierungen, wie sie auf den Klebebändern auf der Wickelhülse 7 und aus dem schräg verlaufenden Anfangsschnitt resultieren können, sich praktisch nicht in die sich aufbauende Bewegung hinein fortsetzen und durchdrücken. Dies ist dank der geschilderten Antriebsausgestaltung selbst dann möglich, wenn man dabei die neue Wicklungsachse 6 in dieser Lage antreibt.

Sollen mit dieser Maschine dünnere, hochwertige Folien aufge­ wickelt werden, wird mit der sogenannten Zentralbewicklung gearbeitet, bei der man mit dem geschilderten Antrieb die in der ortsfesten Wickelstation 4 befindliche Wickelwalze 5 zentral über ihre Achse antreibt, während normalerweise die Kontaktwalze 1 unangetrieben ist und lose am Außenumfang der sich aufbauenden Bewicklung anliegend mitläuft. Da die nicht angetriebene Kontaktwalze 1 praktisch keinen Einfluß auf die Bahnspannung ausübt, ergibt sich über die Meßwalze 41 eine hochexakte, unmittelbar auf den Antrieb der Wickelwalze 5 ein­ wirkende Steuerungsmöglichkeit. Für den Wechsel benutzt man bei dieser Betriebsweise nun die Schneideinrichtung 35. Man kann jetzt die neue Wickelachse 6 mit einer unpräparierten Wickelhülse 7 bestücken. Bei dieser Art Wechsel wird nun zunächst die neue Wickelachse 6 aus ihrer oberen Bereit­ stellungslage mit der Anlegegabel 12 in die in Fig. 3 gezeigte Übergabestellung abgeschwenkt. Man trägt dann dafür Sorge, daß der Schlitten 39 ein wenig zurückfährt, so daß der Schwenkarm 36 hinter die in der Übergabestellung befindliche neue Wickel­ achse 6 eingeschwenkt werden kann, wie in Fig. 3 illustriert.

Dies geschieht unter Mitnahme der Folienbahn durch die Umschlingungs­ walze 37. Letztere bewirkt, daß, wie dargestellt, die Folienbahn die neue Wickelachse 6 schon sehr weitgehend umschlingt, so daß man nun mit dem Trennmesser 38 in einem rechtwinkligen Schnitt die Folien­ bahn durchtrennen kann. Der neue Folienbahnanfang verbleibt auf der neuen Wickelachse 6 und die neue Bewicklung beginnt hier, was durch bekannte und aus Vereinfachungsgründen nicht dargestellte Nietehalter noch unterstützt werden kann. In dieser Phase kann mit dieser Maschine die neue Wickelachse 6 bereits kontinuierlich ange­ trieben werden. In dem Maße, in dem man die volle Wickelwalze 5 aus der ortsfesten Wickelstation 4 abführt, kann man den Schlitten 39 mit der Kontaktwalze 1 und der neuen Wickelachse 6 mit der sich darauf bereits aufbauenden neuen Bewicklung an die ortsfeste Wickelstation 4 heranfahren, so daß sich auch hier insgesamt eine sehr kurze Wechsel­ taktzeit ergibt. Auch hier ergibt sich eine gute Aufteilung des Kraftregelbereiches, da für die Anfangsphase der Bewicklung ein anderer Antrieb zur Verfügung steht als für die in der ortsfesten Wickelstation 4 geschehene Endbewicklung mit entsprechend höherem Kraftbedarf. Hervorzuheben ist insbesondere, daß bei dieser Art der Aufwicklung feiner und qualitativ hochwertiger Folien durch die zurückzulegenden sehr geringen Wegstrecken in der Wechsel­ phase im Gegensatz zum bekannten Wechselwickler mit seiner erheb­ lichen Massenbewegung auf großem Wendekreis praktisch keine schlagartige und negative Beeinflussung der Folienbahnspannung erfolgt, so daß auf diese Weise nicht nur feine hochwertige Folien, sondern auch dehnungsempfindliche Folien problemlos aufgewickelt werden können.

Mit der Maschine lassen sich problemlos auch solche Folien auf­ wickeln, für die eine sogenannte Spaltbewicklung zweckmäßig ist, bei der konstant während der Bewicklung die Kontaktwalze 1 und die Wickelwalze 5 in einem kleinen Spaltabstand zueinander gehalten werden. Dies wird dadurch möglich, daß sowohl für die Wickelwalze 5 wie auch für die Kontaktwalze 1 eigene Antriebe zur Verfügung stehen.

Begünstigt wird dabei die Einhaltung des Spaltes dadurch, daß hier im Verhältnis etwa zu einer Beweglichkeit der Wickelwalze 5 mit ihren zumindest in der Endphase erheblichen Massen der Schlitten 39 mit den genannten Bauelementen mit demgegenüber deutlich geringerer Masse beweglich gehalten ist.

In allen geschilderten Betriebsfällen wird im Augenblick der Über­ gabe der neuen Wickelachse 6 in die ortsfeste Wickelstation 4 die Wickelachse 6 durch Betätigung der Sperrklinke 30 entriegelt und damit freigegeben.

Claims (9)

1. Wickelmaschine, insbesondere zum Aufwickeln von Folienbahnen, mit einer antreibbaren Kontaktwalze, der eine Wechseleinrich­ tung zugeordnet ist, die eine zwischen einer Bereitstellungs­ lage und einer Übergabelage verschwenkbare Anlegegabel mit einer Aufnahme für eine in der Anlegegabel antreibbare, neue, mit einer Wickelhülse bestückte Wickelachse aufweist, vor der eine Schneideinrichtung für einen Folienschrägschnitt angeordnet ist, und mit einer drehbar gelagerten, die Bewick­ lung aufnehmenden Wickelwalze, wobei die Kontaktwalze und die Wickelwalze im Hinblick auf das Anwachsen der Bewicklung relativ zueinander beweglich gehalten sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktwalze (1), der Anlegegabel (12) und der Schneideinrichtung (32) eine weitere Schneideinrichtung (35) für einen rechtwinkligen Folien­ schnitt mit Anlegung an eine unpräparierte Wickelhülse (7) zugeordnet ist, die hinter die in die Übergabelage abge­ schwenkte Anlegegabel (12) verschwenkbar ist, wobei diese Gesamtanordnung relativ beweglich zu der in einer ortsfesten Wickelstation (4) angeordneten und hier antreibbaren Wickel­ walze (5) gehalten ist.

2. Wickelmaschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die neue Wickelachse (6) in der Anlegegabel (12) mittels eines der Anlegegabel (2) zugeordneten Hubwerkes (15, 16, 17, 18) druckentlastbar gehalten ist, wobei der hier vorgesehene Wickelachsenantrieb dieser Hubbewegung folgen kann.

3. Wickelmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die die Enden der neuen Wickelachse (6) tragenden Gabelstücke (17) der Anlegegabel (12) auf den oberen Enden von Stell­ stangen (16) befestigt sind, die in einem Führungsrahmen (15) geführt und an ihrem anderen Ende mit einem Stelltrieb (17, 18) verbunden sind, wobei der Führungsrahmen (15) für die Ver­ schwenkbewegung rotierend um die Achse der Kontaktwalze (1) antreibbar ist.

4. Wickelmaschine nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb für die neue Wickelachse (6) einen kombinierten Planeten-Kniehebelgetriebezug (22 bis 29) aufweist, der mit der Anlegegabel (12) in Mitnahmeverbindung steht.

5. Wickelmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der kombinierte Planeten-Kniehebelgetriebezug ein auf der Achse der Kontaktwalze (1) drehbar gelagertes, antreibbares Zahnrad (22) aufweist, das mit einem weiteren Zahnrad (23) in Eingriff steht, das drehbar an einem ersten, ebenfalls auf der Achse der Kontaktwalze (1) gelagerten Gelenkhebel (27) gelagert ist, mit dem ein weiterer Gelenkhebel (29) verbunden ist, in dem ein Tragbolzen (28) drehbar gelagert ist, der einerseits ein weiteres, mit dem Zahnrad (23) in Eingriff stehendes und ein auf der neuen Wickelachse (6) angeordnetes Zahnrad (25) trei­ bendes Zahnrad (24) trägt und andererseits mit der Anlege­ gabel (12) fest verbunden ist.

6. Wickelmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Gesamtanordnung auf einem Schlitten (39) ange­ ordnet ist, der mittels Kugelhülsen auf zu der ortsfesten Wickelstation (4) führenden Führungsstangen (40) verfahrbar ist.

7. Wickelmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder beide Enden der Wickelachse der in der ortsfesten Wickelstation (4) befindlichen Wickelwalze (5) mit einem Pinolenantrieb (10) antreibbar sind.

8. Wickelmaschine nach Anspruch 1 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Wickelachse (6) als Friktionswickelwelle ausgebildet ist.

9. Wickelmaschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Folienbahn (34) vor Erreichen der Kontaktwalze (1) über eine Meßwalze (41) für die Bahnspannungskontrolle geführt ist.