DE4115863A1 - Mehrfach-wendewickelmaschine zum aufwickeln von warenbahnen, insbesondere folien o. dgl. - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Mehrfach-Wendewickelmaschine zum Aufwickeln von Warenbahnen, insbesondere Folien oder dgl., mit einer Trenneinrichtung und einem Wickelstern und einer Kontaktwalze, die in Abhängigkeit vom Wickeldurchmesser beweglich geführt ist.

Bekanntlich ist es relativ schwierig, eine gleichmäßige Windungs­ dichte in einer Wickelrolle, vor allen Dingen bei dünnen Folien zu erreichen. Die Windungsdichte hängt von Lufteinschlüssen zwischen den einzelnen Lagen ab, ferner von der Bahngeschwindigkeit und der Oberflächenrauhigkeit der Warenbahn. Ein zusätzliches Problem liegt darin, daß viele Warenbahnen die Eigenschaft besitzen, sich in verschiedenen Richtungen physikalisch unterschiedlich zu verhalten. Dies führt dazu, daß beim Wickeln viele Fehler in einer gewickelten Wickelrolle auftreten können, beispielsweise das sogenannte Teleskopieren, die Faltenbildung oder die Unrundheit. Solche Fehler können sich unter Umständen auch erst nach einer längeren Lagerungszeit bemerkbar machen.

Die zum Ausgleich vorgesehene Kontaktwalze führt bei bekannten Wendewicklern dazu, daß beim Wechseln der Wickelstelle, also nach dem Fertigwickeln einer Wickelrolle und dem Zuführen einer leeren Wickelhülse in die Wickelposition der Kontakt zwischen der Kontaktwalze und dem Wickel unterbrochen wird. Mit der Folge, daß es hier zu einem Warenbahnverlauf kommt.

In der Praxis hat man sich damit beholfen, daß man Hilfskontakt­ walzen vorgesehen hat, die entweder im Drehkreuz angeordnet sind oder aber an außenliegender Stelle als sogenannte Nachlaufsysteme eingerichtet sind. Abgesehen davon, daß solche Anordnungen recht bauaufwendig sind, ist eine solche Kontaktanlage mit zwei verschiedenen Systemen noch nicht zufriedenstellend, da durch die während des Wickelvorgangs erfolgende Kontaktanlage in bezug auf den Wickelprozeß eine Störgröße hervorgerufen werden kann.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Mehrfach- Wendewickelmaschine der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der ein Verlauf der Warenbahn, insbesondere beim Wickelstellen­ wechsel mit Sicherheit vermieden wird und zwar vornehmlich auch bei solchen Wendewickelmaschinen, die im Inline-Verfahren zum gleichzeitigen Aufwickeln von mehreren Warenbahnen auf Friktionshülsen mit tragender Achse betrieben werden. Das Inline-Verfahren eignet sich vor allem für kratzempfindliche Filme, bei denen ein mehrfaches Auf- und Abwickeln unerwünscht ist. Solche Warenbahnen werden unmittelbar, nachdem sie aus der Produktionsmaschine kommen entsprechend der gewünschten Konfektionierung in mehrere nebeneinander liegende Bahnen längsgeschnitten und auf dem Mehrfach-Wendewickler mit durchgehender Achse und entsprechend angepaßten Leerhülsen aufgewickelt.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kontaktwalze bei einem Wendewickelsystem mit mindestens zwei unabhängig zueinander drehbaren Wickelstellen in zwei im wesentlichen rechtwinklig zueinander verlaufenden Richtungen beweglich gelagert und an den Warenbahnwickel andrückbar ist und vom Beginn der Wicklung bis zum Ende der Wicklung mit der Wickelrolle der in Wickelposition befindlichen Wickelstelle in ständigem Kontakt bleibt.

Mit den Mitteln nach der Erfindung kommt man zu einer Mehrfach- Wendewickelmaschine, bei der aufaufwendige Hilfskontaktwalzen verzichtet werden kann und dennoch ein ständiger Kontakt der Kontaktwalze mit der jeweils in Wickelposition befindlichen Wickelstelle sicher erreicht wird. Somit werden Störgrößen infolge Anstellen einer zusätzlichen Hilfskontaktwalze oder infolge Abstellen der Wickelrolle von der Hauptkontaktwalze vermieden. Dieses Ziel läßt sich insbesondere dann gut verwirklichen, wenn es sich um eine Mehrfach-Wendewickelmaschine handelt, bei der die einzelnen Wickelstellen unabhängig voneinander verschwenkbar sind. In diesem Fall können die Wickelstellen relativ nahe beieinander so angeordnet werden, daß die Kontaktwalze gleichzeitig mit der weitgehend fertiggewickelten Wickelrolle als auch mit der in Warteposition befindlichen leeren Hülse der nachfolgenden Wickelstelle in Kontakt gebracht werden kann.

Zu diesem Zweck ist es erforderlich, daß die Kontaktwalze beim Übergang zum Aufwickeln der Warenbahn an der nachfolgenden, in Warteposition befindlichen Wickelstelle einen zunächst vorhandenen geringen Abstand überbrückt, beispielsweise dadurch, daß entweder die in Warteposition befindliche Leerhülse in Richtung auf die Kontaktwalze verschwenkt oder aber die Kontaktwalze in Richtung auf diese Leerhülse verstellt wird. In diesem Zustand weist die Kontaktwalze eine Doppelfunktion auf, da sie die nach dem Querschneiden noch ablaufende Bahn am Fertigwickel andrückt und auch den neu einlauf enden Zipfel der nachfolgenden Warenbahn unmittelbar an der neuen leeren Wickelhülse zur Anlage bringt. Um dieses Anlegen zu unterstützen, kann die Warenbahn elektrostatisch aufgeladen werden. Ebenso ist es für diesen Zweck vorteilhaft, wenn für den Abschneide- und Anlegevorgang durch Anheben einer vorzugsweise mit einer Zugmeßeinrichtung versehenen Umlenkwalze eine gewisse Vorumschlingung an der leeren Hülse erzielt wird. Ferner trägt dazu bei, wenn mit der Querschneidbewegung ein Kleber bzw. ein Klebepunkt auf den neu einlaufenden Zipfel der nachfolgenden Warenbahn aufgebracht wird.

Damit die Bewegung der Kontaktwalze nicht schlagartig ist, erfolgt die Überbrückung des Abstandes bzw. die Annäherungsbewegung der Kontaktwalze an die in Warteposition befindliche Wickelstelle durch eine Verstelleinrichtung im Zusammenhang mit der steuerbaren Höhenposition von Anschlägen. Diese können beispielsweise von in Richtung der Achse der Kontaktwalze paarweise angeordneten Keilen gebildet sein. Selbstverständlich kommen aber ebenso auch Exzenter, Gewindespindel oder dgl. Bauelemente in Frage. Eine besonders vorteilhafte Verstelleinrichtung ist mit den Merkmalen des Anspruchs 7 näher gekennzeichnet.

Für die Erfindung ist besonders wichtig, daß die Verstellein­ richtung mit der Kontaktwalze auf einem quer zur Richtung der Drehachse des Wickelsterns verfahrbaren Wagen angeordnet ist. Dieser Wagen führt beim Wechsel von der Anwickelposition in die Hauptwickelposition des Wickelarms eine mit der Wickelarmbe­ wegung überlagerte Bewegung durch. Dabei kann die relative Pendelbewegung der Kontaktwalze gegenüber dem Wagen als Steuergröße zur Wagenbewegung herangezogen werden. Somit hat die Kontaktwalze auch insofern eine Doppelfunktion, als zum Beispiel die Mittenposition der pendelnd aufgehängten Kontaktwalze für die Steuerung des Wagens und in der Hauptwickelposition für die Steuerung des Wickelarms genutzt werden kann.

Im übrigen ist eine Mehrfach-Wendewickelmaschine mit unabhängig voneinander verschwenkbaren Wickelstellen insofern von Vorteil, als dies zu einer vergleichsweise geringen Baulänge der Einrichtung führt, vor allen Dingen dann, wenn das Wickeln im unteren Bereich erfolgt und dabei der Wagen nur eine vergleichs­ weise geringe Bewegung vollführen muß. Selbstverständlich kann das gleiche aber auch erreicht werden, wenn anstatt eines Pendelarms zur Aufnahme der Kontaktwalze eine Horizontalbewegung vorgesehen ist.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert.

Es zeigen in jeweils schematischer Darstellung:

Fig. 1 eine Mehrfach-Wendewickelmaschine mit in Wartestellung befindlicher Leerhülse und einem Querschneidmesser in Ruheposition,

Fig. 2 eine Darstellung mit anliegender Kontaktwalze an der Leerhülse und mit in Schneidstellung befindlichem Querschneidmesser,

Fig. 3 eine Zwischenstellung eines die Wickelstellen auf nehmenden Wickelsterns und eines die Kontaktwalze tragenden Wagens,

Fig. 4 eine Einzelheit einer Verstelleinrichtung der Kontaktwalze,

Fig. 5 einen Teil der Seitenansicht der Verstelleinrichtung und

Fig. 6 den Wickelstern mit zwei unabhängig voneinander schwenkbaren Wickelstellen im Querschnitt.

In Fig. 1 ist eine von einer nicht dargestellten Produktionsmaschine kommende Warenbahn 1, zum Beispiel eine dünne Kunststoffolie durch eine Längsschneideinrichtung 2 in mehrere nebeneinanderliegende Bahnen längsgeteilt. Etwaige Reststreifen bzw. Randstreifen werden über eine Absaugeinrichtung 3 abgesaugt. Die Warenbahn ist über Umlenkwalzen 4 und 5 sowie eine Tänzerwalze 6 einer weiteren Umlenkwalze 7 zugeführt, von der die Warenbahn zwischen einer Kontaktwalze 8 einer Wickelstelle I zugeführt ist, wo die Warenbahn zu einer Wickelrolle 9 aufgewickelt wird. Die Wickelstelle I ist auf einem Wickelstern 11 einer im einzelnen nicht dargestellten Mehrfach-Wendewickel­ maschine angeordnet. Auf dem Wickelstern 11 ist eine weitere Wickelposition 2 vorgesehen, die gegenüber der Wickelstelle I unabhängig verschwenkbar ist. Während in der Wickelstelle I eine weitgehend fertiggewickelte Wickelrolle 9 dargestellt ist, befindet sich in der Wickelstelle 11 eine Leerhülse 12, auf die in bekannter Weise weitergewickelt wird, wenn die Wickelrolle 9 aus der Wickelposition ausgeschwenkt wird.

Die Tänzerwalze 6 ist auf einem schwenkbeweglich gelagerten Arm 13 angeordnet. Ebenso die Kontaktwalze 8, dessen Pendelarm ist mit 14 bezeichnet. Der Pendelarm 14 ist an einem Lenker 15 angeschlossen, der an einem Gestellrahmen 16 sitzt. Dieser Gestellrahmen ist Teil einer Verstelleinrichtung 17, die weiter unten näher erläutert wird. Die Verstelleinrichtung sitzt auf einem Wagen 18, der gleichzeitig Träger eines Schwenkarms 19 einer Trenneinrichtung 21 ist. Diese Trenneinrichtung besitzt eine Querschneideinrichtung 22 mit einem Scherenschnittmesser, das über eine im einzelnen nicht dargestellte Schlittenführung quer zur Warenbahn verstellt bzw. bewegt werden kann, so daß sich bei laufender Warenbahn ein von der Warenbahn- und Messergeschwindigkeit abhängiger Schnittver­ lauf mit zipfelartigem Bahnanfang ergibt. In der Schneidposition befinden sich die als Rundmesser ausgebildeten Schneidmesser der Schneideinrichtung 22 in der in Fig. 2 dargestellten Lage. Dieser Schneideinrichtung 22 ist eine Anlegevorrichtung 23 zugeordnet. Hierbei kann es sich um eine Klebeeinrichtung, beispielsweise einen Klebebanddispenser handeln, der in Verbindung mit einer elektrostatischen Aufladevorrichtung das Anlegen eines neuen Warenbahnzipfels an die Leerhülse ermöglicht. Da bei einer durchgehenden, wiederverwendbaren Achse für die Leerhülsen wegen der Verschmutzung ein Kleben nicht immer erwünscht ist, kann das Anlegen auch durch eine andere Einrichtung, wie beispielsweise Luftdüse, Schwenkhebel oder dgl. unterstützt werden.

Zur exakten Steuerung der Tänzerwalze über den Bandzug ist in der Umlenkwalze 7 eine Bandzugmeßeinrichtung 24 angeordnet. Wie in Fig. 1 angedeutet, kann die Umlenkwalze 7 in vertikaler Richtung 25 so positioniert werden, daß das Anlegen der Warenbahn 1 schon mit einer gewissen Vorumschlingung an der leeren Wickelhülse 12 erfolgt.

Der Pendelarm 14 kann in Richtung des Pfeils 10 verschwenkt werden und in Richtung des Pfeils 10′ nach oben bewegt werden. Diese doppelte Bewegung wird weiter unten näher erläutert.

In Fig. 4 ist die Einzelheit der Verstelleinrichtung 17 gezeigt. An dem im wesentlichen L-förmig ausgebildeten Gestellrahmen 16 ist der Lenker 15 etwa im mittleren Teil des einen Schenkels gelenkig angeordnet. Am anderen Ende des Schenkels ist der Pendelarm 14 gelenkig angeschlossen, der wiederum die Kontaktwalze 8 trägt. Zwischen dem Pendelarm 14 und dem Gestellrahmen 16 ist ein erster pneumatischer Druckzylinder 26 angeordnet, während ein zweiter pneumatischer Druckzylinder 27 zwischen dem anderen Schenkel des Gestellrahmens 16 und dem Lenker 15 angeordnet ist. Während durch den ersten Druckzylinder 26 die Schwenkbewegung des Pendelarms ausgeführt wird, dient der zweite Druckzylinder 27 zur im wesentlichen vertikal erfolgenden Bewegung des Pendelarms 14. Oberhalb des Lenkers 15 sind Anschläge in Gestalt von paarweise angeordneten Keilen 28 vorgesehen, die eine stufenlos gesteuerte Bewegung des Pendelarms 14 ermöglichen. Wie aus Fig. 5 hervorgeht, sind die paarweise angeordneten Keile 28 über eine gemeinsame Verstellstange 29 miteinander verbunden. Über diese kann die Anschlaghöhe graduell verändert werden und damit die Aufwärtsbewegung des Pendelarms 14 stufenlos und sanft gesteuert werden. Ebenso kann auf diese Weise die Bewegung des Pendelarms 14 in die umgekehrte Richtung bewerkstelligt werden.

Der Wickelstern 11 der Wendewickelmaschine ist in Fig. 6 im Querschnitt gezeigt. Wie daraus hervorgeht, ist auf einer Lagerwelle 31 ein Wickelarmpaar 32 der einen Wickelstelle angeordnet. Die Wickelarme 32 dienen zur Lagerung einer durchgehenden tragenden Achse 34, auf der über Friktionshülsen 35 die nebeneinanderliegenden Warenbahnen zu einzelnen Wickeln aufgewickelt werden.

Die andere Wickelstelle ist ähnlich aufgebaut. Da diese unabhängig von der ersten Wickelstelle dreht, ist über einen separaten Antrieb 36 und eine entsprechende Lagerhülse 37 ein entsprechendes Wickelarmpaar 38 zur Aufnahme einer eigenen Lagerachse 34 vorgesehen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung arbeitet wie folgt: In der in Fig. 1 dargestellten Stellung befindet sich die Wickelstelle I mit der Wickelrolle 9 in einer Position, in der die noch zulaufende Warenbahn auf die Wickelrolle 9 aufgewickelt wird. Die neue Leerhülse 12 in der Wickelstelle II befindet sich in Wartestellung. Die Querschneideeinrichtung befindet sich in ihrer Ruheposition. Gemäß Fig. 2 wird die Trenneinrichtung mit der Querschneideeinrichtung in die Schneidstellung gebracht. Noch vor dem Trennen wird die Kontaktwalze über ihre Verstelleinrichtung nach oben bewegt und zwar derart, daß die Kontaktwalze 8 mit der leeren Wickelhülse 12 in Berührung gelangt. Die Warenbahn wird somit gegen die Wickelrolle 9 der Wickelstelle I und gegen die Leerhülse 12 der Wickelstelle 2 gedrückt. Danach erfolgt der Schneid- und Anlegevorgang mit dem Querschneiden der Warenbahn, dem Aufbringen eines Klebepunktes und ggf. zusätzlicher elektro­ statischer Aufladung der Warenbahn sowie Hochschwenken der Umlenkwalze 25 um einen besseren Anlegewinkel mit Vorumschlingung der Warenbahn an der leeren Hülse 12 zu erreichen.

Aus Fig. 3 ist eine Zwischenstellung ersichtlich, in der die Querschneideinrichtung sich wieder in Ruheposition befindet. Die neue Wickelhülse ist auf dem Weg zur Wickelposition. Dabei muß sie an der Kontaktwalze 8 vorbeigeführt werden. Damit dies einwandfrei geschehen kann, muß die Kontaktwalze 8 ausweichen können. Dies geschieht durch Verfahren des Wagens 18 in Richtung des Pfeils 39. Es versteht sich, daß die Steuerbewegungen der Wickelarme der Wickelposition II, die Pendelbewegung der Kontaktwalze 8 und die Wagenbewegung 39 genau aufeinander abgestimmt werden müssen, was beispielsweise durch eine angeschlossene, nicht dargestellte Rechnersteuerung geschieht. Die Stellung des Pendelarms kann dabei als Steuergröße für die Wagenbewegung ausgenutzt werden kann. Schließlich kann die volle Wickelrolle 9 in die in Fig. 3 strichpunktiert dargestellte Ablegeposition zu einem Ablegetisch oder dgl. gebracht werden. Das Einlegen einer neuen Wickelhülse kann entweder an der Ablagestelle der vollen Wickelrolle erfolgen oder aber auch an einer separaten Stelle. Dies ist in Fig. 3 mit strichpunktierten Linien angedeutet. Eine solche unabhängige Einführung neuer Wickelhülsen macht ein solches Wickelsystem flexibel. Wenn sich dann schließlich die Wickelstelle II in der Wickelposition befindet, wird die danach folgende Wickelstelle wieder in Warteposition gebracht.

Das gesamte System eignet sich insbesondere für Schneidwickler zum gleichzeitigen Aufwickeln mehrerer Bahnen, insbesondere im Inline-Verfahren für kratzempfindliche Filme. Außer als Wende­ wickelsystem für Wendewickelmaschinen ist sein Einsatz auch als Bestandteil von Rollenschneid- und Wickelmaschinen denkbar.

Claims (14)

1. Mehrfach-Wendewickelmaschine zum Aufwickeln von Warenbahnen, insbesondere Folien oder dergleichen, mit einer Trenneinrichtung und einem Wickelstern und einer Kontaktwalze, die in Abhängigkeit vom Wickeldurchmesser beweglich geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktwalze (8) bei einem Wendewickelsystem mit mindestens zwei unabhängig zueinander drehbaren Wickelstellen (I, II) in zwei im wesentlichen rechtwinklig zueinander verlaufenden Richtungen beweglich gelagert und an den Warenbahnwickel andrückbar ist und vom Beginn der Wicklung bis zum Ende der Wicklung mit der Wickelrolle (9) der in Wickelposition befindlichen Wickelstelle (I) in ständigem Kontakt bleibt.

2. Mehrfach-Wendewickelmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktwalze (8) beim Übergang zum Aufwickeln der Warenbahn (1) an der nachfolgenden, in Warteposition befindlichen Wickelstelle (II) einen geringen Abstand aufweist, der vor dem Trennen der Warenbahn (1) zu überbrücken ist.

3. Mehrfach-Wendewickelmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Überbrückung des Abstandes zwischen der Kontaktwalze (8) und der in Warteposition befindlichen Wickelstelle die Leerhülse (12) in Richtung auf die Kontaktwalze (8) schwenkbar angeordnet ist.

4. Mehrfach-Wendewickelmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Überbrückung des Abstandes zwischen der Kontaktwalze (8) und der in Warteposition befindlichen Wickelstelle (II) durch Anstellen der Kontaktwalze (8) erfolgt.

5. Mehrfach-Wendewickelmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Überbrückung des Abstandes bzw. die Annäherungsbewegung der Kontaktwalze (8) zu der in Warteposition befindlichen Wickelstelle (II) in Zusammenhang mit der steuerbaren Höhenposition von Anschlägen (28) erfolgt.

6. Mehrfach-Wendewickelmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschläge von in Richtung der Achse der Kontaktwalze (8) paarweise angeordneten Keilen (28) oder dgl. Elementen, wie Exzenter, Gewindespindel usw. gebildet sind.

7. Mehrfach-Wendewickelmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstelleinrichtung (17) einen im wesentlichen L-förmigen Gestellrahmen (16) aufweist, an dem über einen Lenker (15) ein die Kontaktwalze (8) tragender Pendelarm (14) angelenkt ist, der durch einen am Gestellrahmen (16) angelenkten, pneumatisch wirkenden Druckzylinder (26) verschwenkbar ist, während die zweite Bewegung der Kontaktwalze (8) durch einen zweiten pneumatischen Druckzylinder (27) erfolgt, der zwischen dem Gestellrahmen (16) und dem mit den Anschlägen (28) zusammenwirkenden Lenker (15) gelenkig angeschlossen ist.

8. Mehrfach-Wendewickelmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstelleinrichtung (17) mit der Kontaktwalze (8) auf einem quer zur Richtung der Drehachse des Wickelsterns verfahrbaren Wagen (18) angeordnet ist.

9. Mehrfach-Wendewickelmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Wagen (18) beim Wechsel von der Anwickelposition in die Hauptwickelposition des Wickelarms eine mit der Wickelarmbewegung überlagerte Bewegung vollführt.

10. Mehrfach-Wendewickelmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die relative Pendelbewegung der Kontaktwalze (8) gegenüber dem Wagen (18) als Steuergröße zur Wagenbewegung herangezogen wird.

11. Mehrfach-Wendewickelmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Anlegen der Warenbahn an die leere Wickelhülse (12) durch elektrostatische Aufladung unterstützt wird.

12. Mehrfach-Wendewickelmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß für den Abschneid- und Anlegevorgang durch Anheben einer vorzugsweise mit einer Zugmeßeinrichtung (24) versehenen Umlenkwalze (7) eine gewisse Vorumschlingung der Warenbahn an der leeren Hülse (12) erreicht wird.

13. Mehrfach-Wendewickelmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß gekoppelt mit der Querschneidbewegung ein Kleber bzw. ein Klebepunkt auf die Warenbahn (1) aufgebracht wird.

14. Mehrfach-Wendewickelmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13, gekennzeichnet durch einen Schneidwickler zum gleichzeitigen Aufwickeln mehrerer Warenbahnen auf Friktionshülsen (35) mit tragender Achse (34).