DE3703599A1 - Umwickelautomat fuer folien - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Umwickelautomaten für Folien zu Verpackungszwecken oder dergleichen, mit dem von einer großen aufgewickelten sogenannten Mutterrolle gleichzeitig eine Vielzahl von Folienkleinrollen auf Kernpapphülsen aufgewickelt werden, der nur mit der Mutterrolle und Papp­ kernhülsen zum Aufwickeln in etwas größerer Länge, als es der Breite ersterer entspricht, zu beschicken ist.

Auf den Mutterrollen sind Folien der verschiedensten Arten, meist für Verpackungszwecke, wie z. B. Kunststoff­ folien, auch mit Hafteffekt, Alu-, Papierfolien oder dergleichen, in großer Breite von z. B. 1,5 m, meist so, wie sie hergestellt werden, und großer Länge wie z. B. 10 000 m, aufgewickelt. Das Umwickeln auf Kleinrollen in Breiten von z. B. 30 cm und einer Länge von 10 m ist erforderlich, um die Folien zum Verkauf als Verpackungs­ material für den Geschäfts- und Haushaltsbedarf oder zur Verwendung bei Verpackungsmaschinen oder dergleichen in den gewünschten Abmessungen und Mengen zur Verfügung zu haben. Hierbei wird die Kleinrolle auf eine Kernpapphülse, in der Regel aus Pappe, aufgewickelt.

Um das bislang übliche Zwischenumwickeln, nämlich von breiten Mutterrollen auf schmale mit großer Folienlänge, zu vermeiden, sind auch schon Umwickelautomaten, die di­ rekt von der Mutterrolle gleichzeitig eine Vielzahl von Kleinrollen erzeugen, bekanntgeworden, bei denen alle Kleinrollen während des Umwickelvorganges auf einer Achse liegen, wodurch jedoch die Außenkanten unter Druck anein­ anderstoßen und sich aufbauen.

Dies ist zudem wegen der hierbei nicht vergrößerbaren Gesamtbrei­ te und somit der Entfernung der einzelnen Bahnen zueinander mit weiteren größeren Nachteilen behaftet. Alle Kernpapprollen müssen in einer sehr genauen Länge, entsprechend der Breite der aufzuwickelnden Kleinrollen hergestellt sein, damit beim Aneinanderreihen der Vielzahl dieser Kernpapprollen auf der einen Achse keine axiale Lagedifferenz zu den ankommenden Einzelfolien vorliegt. Dies verteuert die erforderlichen Kern­ papprollen, die ein in großen Stückzahlen benötigtes Wegwerf­ teil sind, sehr. Auch können alle auf der einen Achse befind­ lichen Kleinrollen untereinander nur mit gleicher Drehzahl angetrieben werden, weshalb die Papprollen auch in ihrem Um­ fang ganz genau übereinanderstimmen sollten, was aber in der Praxis im erforderlichen Maße nicht möglich ist. Bereits hierdurch ergeben sich beim Aufwickeln mit gleicher Drehzahl bei den einzelnen Kleinrollen untereinander Längen- und somit Wickelspanndifferenzen, die noch dadurch erhöht werden können, weil die Folien innerhalb ihrer großen Breite auch keine gleiche Dicke aufweisen und die Elastizität ebenfalls Schwankungen unterworfen ist. Die Folge ist, daß hierdurch Unterschiede in den Wickelspannungen von Klein­ rolle zu Kleinrolle vorliegen, eine oder einige sehr oder zu stramm, andere wieder zu lose gewickelt sind und oft hierdurch Falten aufweisen, was eine Qualitätsminderung bedeutet, bzw. je nach dem Verwendungszweck sind solche Folien, z. B. mit Falten, auf Kleinrollen unbrauchbar.

Insbesondere bei Kunststoffolien mit Hafteffekt entstehen hierbei starke unterschiedliche Bahnwickelspannungen bei den einzelnen Kleinrollen, und durch die Unterschiede in Dicke und Elastizität des Materials liegt auch das Bestreben vor, seitlich auszuwandern, wodurch ein Kantenaufbau entsteht bzw. seitlich außen ein Aufeinanderlaufen eintritt, so daß solche Kleinrollen Qualitätseinbußen erleiden und oft nicht verwendbar bzw. unverkäuflich sind.

Bei Metallfolien, wie aus Aluminium, die nur geringe Elastizität aufweisen und gegen Druck besonders empfind­ lich sind, wirkt sich der Kantenaufbau bereits bei geringen Seitenabweichungen noch ungünstiger aus, es ist dann, von der Beschädigung abgesehen, durch das Ineinandergreifen der einzelnen Bahnen auch kein störungsfreies Abwickeln möglich. Insbesondere läßt sich die Kantenbeschädigung deshalb nicht vermeiden, weil die Kernpapprollen dem Wickel gegenüber nicht, wie es in der Regel bei Einzelaufwicklung der Fall ist, überstehen können und hierdurch Schutz und eine Aus­ gleichsmöglichkeit gegeben wäre. Bei umzuwickelnden Papieren, insbesondere bei Fein- und Glattpapieren, liegen beim Umwickeln direkt von der Mutterrolle auf Kleinrollen bei den bekannten Automaten die gleichen Schwierigkeiten vor, sie wirken sich bei der Empfind­ lichkeit des Materials und der Verwendung desselben zu Drucksachen oder dergleichen aber noch nachteili­ ger aus.

Durch die DE-OS 28 25 154 ist ein Kleinrollenwickel­ automat zur Erzeugung von gleichzeitig nur einer Klein­ rolle, ausgehend von einer gleich breiten Großrolle, bekanntgeworden, dessen einzelne Merkmale bei der Aus­ stattung der einzelnen Wickelstationen der Erfindung angewendet werden können.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Automaten zum Um­ wickeln der Folien von einer großen, breiten Mutter­ rolle direkt auf eine Vielzahl von in der Breite und Länge entsprechend verminderte Kleinrollen in Vor­ schlag zu bringen, bei dem all diese Nachteile nicht vorliegen, sonderen daß er ein Umwickeln ermöglicht, bei dem in Längsrichtung der Kleinrollen diese sich gegenseitig nicht behindern, die Kernpapprollen etwas länger, als es der Wickelbreite der Kleinrollen ent­ spricht, angewandt werden können, und daß die Wickel­ spannung bei jeder Rolle optimal eingestellt werden kann sowie Vorkehrungen getroffen sind, daß Falten­ bildungen bei den Kleinrollen vermieden werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die aus der Breitfolie geschnittenen und nebeneinander­ liegenden schmalen Folienbahnen durch Richt- und Umlenk­ rollen in unterschiedliche Ebenen geleitet werden, an­ schließend entsprechenden, in der Höhe versetzt liegen­ den Tänzerschwingeneinrichtungen und Wickelstationen zugeführt werden und daß etwas längere Kernpapphülsen, als es der Breite der schmalen Folienbahnen entspricht, angewandt werden.

Weitere Ausgestaltungen und Merkmale der Erfindung sind durch die Patent-Unteransprüche gekennzeichnet.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen ins­ besondere darin, daß beim Umwickeln von Folien verschie­ dener Materialien, wie Aluminium, Papier, Kunststoff oder dergleichen, von einer großen, z. B. 1,5 m breiten Mutter­ rolle auf eine Vielzahl schmaler Kleinrollen, z. B. in einer Breite von 300 mm bei kurzer Aufwickellänge von z. B. 10 m auf Kernpapphülsen mit etwas größerer Länge, als es der Breite der Kleinrollen entspricht, die schma­ len Folienbahnen faltenfrei und mit nicht aufgeworfenen äußeren Kanten vollautomatisch in einem Arbeitsgang auf­ gewickelt werden. Hierdurch ergibt sich der weitere Vor­ teil, daß von einer geringeren Anzahl langer Kernpapp­ hülsen minderer Qualität, und somit niedriger im Preis liegend, ausgegangen werden kann, was bei den hohen Ver­ brauchszahlen derselben im Einweg-Verwendungssystem von besonderer Bedeutung ist. Das Überstehen der Kernpapphülsen schützt die Außenpartien der aufgewickelten Folien vor Be­ schädigungen. Das System der Einzelspanneinstellung je Bahn ermöglicht die Verarbeitung empfindlicher Sorten, wie Fein- und Glattpapiere, in einwandfreier Weise, wobei bei allen Fo­ lienqualitäten die Durchmesser preiswerter Kernpapphülsen schwanken können.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt, es zeigt

Fig. 1 eine Seiten-Schnittdarstellung gemäß der Linie A-A nach Fig. 2,

Fig. 2 eine Vorderansicht gemäß Pfeilrichtung Z nach Fig. 1,

Fig. 3 eine Schnittdarstellung gemäß der Linie B-B nach Fig. 1,

Fig. 4 eine Ansicht, teils im Schnitt dargestellt, auf die Pappkernhülsen-Zuführung und Schneid­ einrichtung,

Fig. 5 eine Schnittdarstellung gemäß der Linie C-C nach Fig. 4 und die

Fig. 6 und 7 eine Pappkernhülsen-Schneideinrichtung in ge­ öffneter und geschlossener Stellung als Einzelheit im vergrößerten Maßstab.

Der Umwickelautomat 1 weist ein Hauptrahmengestell 2 auf, an dem die einzelnen Baugruppen und Antriebsaggre­ gate angeordnet sind. Vor dem Umwickelautomaten 1 wird die Mutterrolle 3 der Breitfolie 5 im Anlieferungszu­ stand über eine Schwinge 4 drehbar und an die mit ent­ sprechend regulierbarer Drehzahl angetriebene Kontakt­ walze 6 anlehnbar gelagert, womit die Mutterrolle mit entsprechender Drehzahl angetrieben wird.

Von der Kontaktwalze 6 wird die Breitfolie 5 über die ortsfest vorgesehene drehbar gelagerte durchgehende Umlenkrolle 7 auf die Spannrolle 8 geleitet, die um das Zentrum der Umlenkrolle 7 schwenkbar mittels der Arme 10 der Schwinge 11 angeordnet ist. An letzterer sind eben­ falls Arme 12 vorgesehen, über deren Bolzen 13 eine entsprechende Vielzahl von Schneidscheibenmessern 15 gelagert sind, die mit den entsprechend ortsfest an­ geordneten, drehbar gelagerten Gegen-Schneidscheiben­ messern 16 die Breitfolie 5 in die gewünschte Anzahl schmaler Folienbahnen 19 trennen. Von hier aus werden diese schmalen Folienbahnen durch die Umlenkrolle 17 nach oben geleitet und hierbei die jeweils benachbarten schmalen Folienbahnen 19 von den Richt- und Umlenkrollen 20 in verschiedene Ebenen 9 a, 9 b, 9 c gebracht. Hierbei üben die einzelnen Richt- und Umlenkrollen 20 einen all­ gemeinen Glätteeffekt auf die schmalen Folienbahnen 19 aus, der insbesondere auf die Schneidkanten derselben und die anschließenden Bereiche wirksam wird.

Von der durchgehenden Umlenkrolle 17 und den Richt- und Umlenkrollen 20 werden die schmalen Folienbahnen 19 über die in verschiedenen Höhenlagen ortsfest angeordneten Umlenkrollen 14 und 21 und anschließend durch die an den Tänzerschwingen 30 schwenkbar gelagerten Einzel-Umlenk­ rollen 23 den Wickelstationen 24 zugeführt.

Die jeweils benachbarten Wickelstationen 24 sind stets in anderen Höhenlagen angeordnet, so daß sie mit ihren zugehörigen Einrichtungen, wie z. B. den Umlenkrollen 14 und 21 sowie Tänzerschwingeneinrichtungen 22, einschließ­ lich ihrer Lagerungen und Halterungen nicht kollidieren.

Die in Revolverkopf-Ausführung vorgesehenen Wickelstatio­ nen 24 mit den mit ihnen zusammenwirkenden Einrichtungen können denen entsprechen, wie sie nach der DE-OS 28 25 154 bekanntgeworden sind, einschließlich der Antriebe für sie sowie der Hülsenaufnahmedorne und Vacuumeinrichtungen.

Die langen Pappkernhülsen 32, die im Anlieferungszustand je eine kurze Pappkernhülse 31 für die schmalen Folien­ bahnen 19 aller vorgesehenen Wickelstationen enthalten, sind um so viel länger ausgeführt, als es der Breite aller schmalen Folienbahnen 19 zuzüglich der Überstände der kurzen Pappkernhülsen 31 entspricht. Sie werden in das Magazin 33 eingebracht, von dem sie der revolverkopf­ artigen Pappkernhülsen-Zuführungs- und -Schneideinrichtung 34 zugeführt werden. Hierzu sind in bekannter Weise nicht dar­ gestellte Zuführstößel in Betracht zu ziehen.

Wie aus den Fig. 4 und 5 ersichtlich ist, weist die Pappkernhülsen-Zuführungs- und -Schneideinrichtung 34 drei Dorne 38 für seine drei Revolverkopf-Stationen auf, wobei jeweils ein Dorn 38 beim Beginn der Aufnahme der langen Pappkernhülsen 32 vor der Position 35 steht und anschließend durch den kolbenstangenlosen Luftbeweger 41 in diese Hülse eingesteckt wird; hierbei erfährt die konische Spitze 42 des Dornes 38 durch das Eindringen in das ent­ sprechend ausgebildete Gegenlager 52 der Platte 53 ihren Halt.

Von der Position 35 wird die lange Pappkernhülse 32 durch einen Schalttakt in die Position 43 gebracht, in der sie auf die Längen der kurzen Pappkernhülsen 31 geschnitten wird. Wie es zusätzlich die Fig. 6 und 7 zeigen, sind sowohl Schneidmesser 44 als auch die zum Abfangen des Schneiddruckes vorgesehenen Druckrollenpaare 45 ein- und ausschwenkbar angeordnet, damit sie durch Ausweichen der Pappkernhülsen-Zuführungs- und -Schneideinrichtung 34 bei deren Verschwenken in die einzelnen Taktpositionen den erforderlichen Freigang geben. Hierfür ist das Schneid­ messer 44 an einem Arm 46 gelagert und dieser um die Achse 47 schwenkbar angeordnet, wobei anderendig ein Luft­ beweger 48 zur Durchführung des Verschwenkens und des Schneidvorganges anschließt. Ebenso sind die Druckrollen­ paare 45 an einem Arm 50 gelagert, der um eine Achse 66 verschwenkbar angeordnet ist und entsprechend von einem Luftbeweger 48 verschwenkt und gegen einen Anschlag 51 anliegend begrenzt wird.

Nach dem Schneidvorgang werden die einzelnen kurzen Papp­ kernhülsen 31 durch weiteres Takten der Pappkernhülsen- Zuführungs- und Schneideinrichtung 34 in die Position 54 gebracht, in der sie nach dem Herausziehen des Dornes 38 auf den Schalenstücken 55 aufliegen. Von hier aus be­ fördern in den entsprechenden Taktzeiten Tragschalen 56 einer umlaufenden Kette 57 die kurzen Pappkernhülsen 31 in die jeweilige Einführposition 58, von der aus über einen Stößel 60 eines Luftbewegers 59 dieselben in die Aufnahmeposition 61 der Wickelstationen 24 gebracht werden. Anschließend wird der Wickelprozeß durchgeführt, wie er in der DE-OS 28 25 154 erläutert ist.

Die fertig aufgewickelten Folien-Kleinrollen 62 werden von Kettentransporteinrichtungen 63 übernommen und von ihr abtransportiert. In der Zwischenposition 67 werden durch Lochwerkzeuge 64 in die kurzen Pappkernhülsen 31 Löcher zur Mitnahme der Folien auf ihnen beim Aufwickeln der­ selben gestanzt, durch die in bekannter Weise das erzeug­ te Vacuum wirksam wird.

Zum Einziehen einer neuen Breitfolie 5 wird die Spann­ rolle 8 in die gestrichelt dargestellte Position 18 ver­ schwenkt. Zum Einleiten des Umwickelvorganges nach er­ folgtem Einziehen ist die über einen Motor 69 und einen Trieb 70 angetriebene Walze 71 vorgesehen, wobei dieser Antrieb dem Antrieb der Mutterrolle 3 durch die Kontaktwalze 6 eine nachgebende Voreilung aufweist, damit eine ständig wirk­ same Zugspannung auf die Breitfolie 5 einwirkt, deren Wirkung durch entsprechende Ausführung des Motors 69 einschließlich seiner Schaltung auf ein wünschenswertes Maß einstellbar ist. An diese Walze 71 wird die neue Breit­ folie 5 z. B. durch Ankleben befestigt, wobei sich die Schneid­ scheibeneinrichtung 7 bis 16 in der Position 18 befindet, die nach Einschalten des Antriebes für die Kontaktwalze und an­ schließend des Motors 69 in die dargestellte Arbeitsposition verschwenkt wird. Anschließend werden die durch das Schneiden erzeugten schmalen Folienbahnen 19 manuell abgetrennt und in die zugehörigen Wickelstationen 24 eingesetzt.

Hierbei erfolgt der Antrieb für die Kontaktwalze 6 von dem drehzahlgesteuerten Motor 28. Zum häufig erforder­ lichen Anlaufenlassen und wieder Stillsetzen dieses Mo­ tors 28, z. B. beim Einziehen einer neuen Breitfolie 5, dient die über die Breite des Umwickelautomaten 1 vorge­ sehene, mit dem Fuß bedienbare Schaltleiste 65, so daß die Bedienungsperson von jeder Stelle in der Breite des Automaten 1 aus den Motor 28 ein- und ausschalten kann.

Claims (5)

1. Umwickelautomat für Folien zu Verpackungszwecken oder dergleichen, mit dem von einer großen aufgewickelten sogenannten Mutterrolle gleichzeitig eine Vielzahl von Folienkleinrollen auf Kernpapphülsen aufgewickelt wer­ den, der nur mit der Mutterrolle und Pappkernhülsen zum Aufwickeln in etwas größerer Länge, als es der Breite ersterer entspricht, zu beschicken ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die aus der Breitfolie (5) geschnittenen nebeneinanderliegenden schmalen Folienbahnen (19) durch Richt- und Umlenkrollen (20, 14) in unterschiedliche Ebenen (25, 26, 27) geleitet werden, anschließend ent­ sprechenden, in der Höhe zu den Ebenen (25, 26, 27) an­ geordneten Tänzerschwingeneinrichtungen (22) und Wickel­ stationen (24) zugeführt werden und daß etwas den schma­ len Folienbahnen (19) auf beiden Seiten überstehende kurze Kernpapphülsen (31) angewandt werden.

2. Umwickelautomat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugspannung jeder einzelnen schmalen Folienbahn (19) durch jeweils zugeordnete Tänzerschwingeneinrich­ tungen (22) selbsttätig ständig auf einen der Folien­ ausführung angepaßten Wert eingestellt wird.

3. Umwickelautomat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ihm (1) in ein Magazin (33) lange Kernpapphülsen (32) in Länge der Breite der Breitfolie (5), verlängert um erwünschte Überstände aller kurzen Pappkernhülsen zu den schmalen Folienbahnen (19) einer Arbeitsbreite, einge­ geben werden und diese langen Kernpapphülsen (32) von einer Pappkernhülsenzuführungs- und schneideinrichtung (34) einstellbar auf die gewünschten Längen der kurzen Pappkernhülsen (31) und lagemäßig einjustiert auf die senkrechten Ebenen der Wickelstation (24) geschnitten werden.

4. Umwickelautomat nach Anspruch 1 und folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß in Zwischenpositionen (67) die kurzen Pappkernhülsen (31) mittels Lochwerkzeugen (64) mit Löchern zur Vakuumerzeugung versehen werden.

5. Umwickelautomat nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zum Einziehen der Breitfolie (5) zunächst die Spannrolle (8) in eine Position (18) verschwenkt wird und die Breitfolie (5) von einer Umlenkrolle (17) an einer über einen Motor (69) antreibbaren Walze (71) angebracht wird, z. B. durch Kleben oder Klemmen, wo­ bei der Antrieb gegenüber dem Antrieb der Mutterrolle (3) mit einer nachgebenden Voreile betrieben wird, und daß nach Einschwenken der Spannrolle (8) in die Position zum Schneiden der Breitfolie (5) zu schmalen Folienbahnen (19) letztere manuell den Wickelstationen (24) zugeführt werden.