DE4300686A1 - Vorrichtung zum Auseinanderwickeln und getrennten Aufwickeln von gegebenenfalls längsgeschnittenen mehrlagigen Folienbahnen, insbesondere Aluminiumfolien und dünne Aluminiumbänder - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Auseinanderwickeln und getrennten Aufwickeln von gegebenenfalls längsgeschnittenen mehrlagigen Folienbahnen, insbesondere Aluminiumfolien und dünne Aluminiumbänder, mit im Trennbereich angeordneten Separierwalzen und mit im Bereich jeder Aufwickelstation in Bahnlaufrichtung hinter den Separierwalzen angeordneter Umlenkwalze (Schweißwalze) sowie einer Leitwalze und Kontaktwalze, die beide in Abhängigkeit vom sich beim Aufwickeln der Folienbahnen verändernden Wickeldurchmesser zwischen einer Anfangsposition und Endposition durch eine Antriebseinrichtung und ein Antriebsübertragungsorgan verstellbar sind.

Die Antriebseinrichtung und das Antriebsübertragungsorgan für die Leitwalze und die Kontaktwalze dienen dazu, die beiden Walzen entsprechend des sich beim Aufwickeln ändernden Wickeldurchmessers derart zu verstellen, daß die jeweilige Länge der Folienbahn zwischen der Umlenk- bzw. Schweißwalze und der Leit- bzw. Kontaktwalze relativ kurz ist, da andernfalls, also bei zu langer Wegstrecke, die Aufwicklung ungünstig beeinflußt wird.

Bei bekannten Vorrichtungen sind die Leitwalze und die Kontaktwalze in einem gemeinsamen Schlitten gelagert. Sie bewegen sich somit gemeinsam im Verhältnis der Radienzunahme beim Wickelvorgang. Beim Anwickeln, wenn also der Wickeldurchmesser noch sehr klein ist, entsteht zwischen der Schweißwalze und der Leitwalze ein relativ langer ungestützter Materialweg. Die Situation verbessert sich erst allmählich mit zunehmendem Rollendurchmesser.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine zum Auseinanderwickeln und getrennten Aufwickeln von gegebenenfalls längsgeschnittenen mehrlagigen Folienbahnen, insbesondere Aluminiumfolien und dünne Aluminiumbänder geeignete Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die sich durch eine wesentlich bessere Beherrschung der Umschlingungs- und Führungsverhältnisse der Folienbahn zwischen der Schweiß-, Leit- und Kontaktwalze auszeichnet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Leitwalze getrennt von der Kontaktwalze eine eigene Linearbewegung auszuführen vermag. Ein solcher Linearantrieb läßt sich sehr einfach verwirklichen, beispielsweise in Form eines Zahnstangenantriebs. Dabei kann dieser eine mit einem Gestell der Vorrichtung fest verbundene Zahnstange und eine mit dieser über ein Zwischenzahnrad mit frei verschiebbarer Achse zusammenwirkende verstellbare Zahnstange aufweisen. Letztere ist an einem die Kontaktwalze tragenden Schlitten befestigt. Ein der Leitwalze zugeordneter Schlitten führt exakt die halbe Bewegung des Schlittens der Kontaktwalze aus.

Der vorzugsweise durch eine Zylinder-Kolben-Einheit verstellbare Schlitten der Kontaktwalze weist einen über Lagerelemente auf einer Führungsschiene verschiebbaren Führungsteil und einen damit verbundenen, an seiner Außenseite die eine Zahnstange tragenden Halteteil auf.

Eine vorteilhafte Lösung der Erfindung besteht darin, dem Schlitten der Leitwalze einen unanhängigen Antrieb zuzuordnen. Für die Erfindung ist besonders wesentlich, daß bei bestimmter Ausbildung des Antriebsübertragungsorgans das Verhältnis zwischen den Verstellbewegungen der Kontaktwalze und der jeweils zugehörigen Leitwalze veränderbar ist.

Dies läßt sich beispielsweise einfach dadurch erreichen, daß der Linear­ antrieb als Schraubgetriebe ausgebildet ist.

Vorzugsweise weist das Schraubgetriebe eine im wesentlichen parallel zur Bewegungsrichtung der verstellbaren Kontaktwalze und Leitwalze angeordnete, drehbar angetriebene Gewindespindel auf.

Zweckmäßigerweise ist die Gewindespindel im Bereich der Leitwalze angeordnet sowie nahe ihrem der Leitwalze zugewandten Ende mit einem in einem festen Führungselement gleitbeweglich gelagerten Tragkörper verbunden und an ihrem der Leitwalze abgewandten Ende mit einem Antriebsmotor versehen. Letzterer ist zweckmäßigerweise über einen elektrischen Regelkreis mit der Kontaktwalze gekoppelt. Dadurch ist es möglich, sofern man die Verstellbewegung der Kontaktwalze mit einem Huberfassungselement koppelt und mit einem entsprechenden Regler versieht, in einem gewünschten frei wählbaren Verhältnis die Hubbewegung der Leitwalze zu beeinflussen.

Schließlich bleibt auch noch die Möglichkeit, den Linearantrieb als einen unmittelbar am Zwischenzahnrad angreifenden Motorantrieb auszubilden, so daß man gewissermaßen zu einem Kletterantrieb gelangt. Auch in diesem Fall läßt sich durch eine entsprechende Steuerung des beispielsweise als Servomotor oder Schrittmotor ausgebildeten Antriebsmotors eine gewünschte Hubbewegung der Leitwalze erreichen.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Auseinander­ wickeln und getrennten Aufwickeln von Folienbahnen, insbesondere Aluminiumfolien und dünnen Aluminiumbändern.

Fig. 2 eine schematische Draufsicht auf die Separiervorrichtung in ver­ größertem Maßstab,

Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Linearantriebs für die Leitwalze in Form einer motorangetriebenen Gewindespindel mit zugehörigem Regelkreis.

Von einer im einzelnen nicht dargestellten Abwicklung wird eine doppellagige Folienbahn 1 über mehrere Umlenkwalzen 2 einer in Fig. 1 schematisch dargestellten Vorrichtung zum Auseinanderwickeln und getrennten Aufwickeln der separierten Folienbahnen, insbesondere Aluminiumfolien und dünne Aluminiumbänder abgewickelt. Das Gestell der Vorrichtung ist mit 3 bezeichnet. Die Vorrichtung weist eine Schneidvorrichtung 4 auf, mittels der die von der Abwicklung kommende breite Folienbahn in mehrere schmalere Folienbahnen längsgeschnitten wird. Die geschnittenen Folienbahnen gelangen zu zwei miteinander zusammenwirkenden Separierwalzen 5, durch die die aufgetrennten Folienbahnen zu je einer Wickelstation 6 geführt werden.

Die Wickelstationen 6 sind identisch ausgebildet, so daß im folgenden die Erfindung im wesentlichen anhand einer Wickelstation erläutert wird.

Hinter der Separierwalze 5 ist die Folienbahn 1 um eine angetriebene Schweißwalze 7 umgelenkt, die in hier nicht interessierender Weise bei Bahnriß mit einer Schweißeinrichtung 8 zusammenarbeitet. Von der Schweißwalze 7 aus ist die Folienbahn einer nicht angetriebenen Leitwalze 9 und anschließend einer gleichfalls nicht angetriebenen Kontaktwalze 11 zugeführt, die ihrerseits in einer Anfangsposition an einer Wickelhülse 12 und in einer Endposition am Außendurchmesser eines fertigen Wickels 13 anliegt. Mit 14 ist eine ständig am Außendurchmesser des Wickels 13 anliegende Druckwalze bezeichnet, die jedoch im vorliegenden Fall nicht von Interesse ist.

Im Bereich der Leitwalze 9 ist ein Zwischenzahnrad 15 angeordnet, das mit zwei mit Abstand zueinander angeordneten Zahnstangen 16, 17 kämmt, wobei die Zahn­ stange 16 am Gestell 3 der Vorrichtung fest angeordnet ist, während die Zahnstange 17 an einem verstellbaren Schlitten 18 befestigt ist. Zum Antrieb des Schlittens 18 dient eine Zylinder-Kolben-Einheit 19. Die Kontaktwalze 11 läßt sich im wesentlichen in vertikaler Richtung über den Hub H verstellen, während die Leitwalze 9 aufgrund des sich durch den Zahnstangenantrieb ergebenden Verhältnisses über den Hub h verstellen läßt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel entspricht die Verstellbewegung h der Leitwalze 9 dem halben Abstand der Verstellbewegung H der Kontaktwalze 11.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, besteht der Schlitten 18 für die Kontaktwalze 11 aus einem Führungsteil 21 sowie einem Halteteil 22. Der Führungsteil 21 ist über Lagerelemente 23 auf einer am Gestell 3 befestigten Führungsschiene 24 linear verstellbar und zwar über den Verstellhub H. Im Halteteil 22 des Schlittens 18 ist über Lagerelemente 25 ein Lagerzapfen 26 der Kontaktwalze 11 geführt. Auf der Außenseite des Halteteils 22 des Schlittens 18 ist die zusammen mit dem Schlitten 18 verstellbare Zahnstange 17 angeordnet, die mit dem Zwischenzahnrad 15 kämmt. Das Zwischenzahnrad 15 selbst sitzt über Lagerelemente 27 auf einem Halteteil 28 eines der Leitwalze 9 zugeordneten Schlittens 29, dessen Führungsteil 31 gleichfalls auf einer am Gestell 3 befestigten Führungsschiene 32 unter Zwischenschaltung von Lagerelementen 33 gleitbeweglich gelagert ist. Das Halteelement 28 des Schlittens 29 nimmt unter Zwischenschaltung von Lagerelementen 34 einen Lagerzapfen 35 der Leitwalze 9 auf.

Fig. 2 stellt eine Draufsicht auf die Vorrichtung dar, so daß die Schlitten 18, 29 senkrecht zur Papierebene auf und ab bewegt werden können, was im Bereich des Führungsteils 22 bzw. 28 entsprechend markiert ist. Die Hubbewegung der Kontaktwalze erfolgt dabei über den vollen Hub H, während die Leitwalze eine Bewegung 1/2 H = h vollführt.

Sofern eine Änderung des Verhältnisses zwischen den Verstellbewegungen der Kontaktwalze 11 und der zugehörigen Leitwalze 9 erwünscht ist, kann beispielsweise der Linearantrieb als Schraubgetriebe 36 ausgebildet sein, so wie er in Fig. 3 dargestellt ist. Das Schraubgetriebe besteht im dargestellten Ausführungsbeispiel aus einer im wesentlichen parallel zur Bewegungsrichtung der verstellbaren Kontakt- und Leitwalze angeordneten, drehbar angetriebenen Gewindespindel 37. Die Gewindespindel 37 ist im Bereich der Leitwalze 9 angeordnet und besitzt im Bereich der Leitwalze einen Tragkörper 38, der unter Zwischenschaltung von Lagerelementen 39 in einem festen Führungselement 41 gleitbeweglich geführt ist. Im übrigen ist die Gewindespindel unmittelbar mit einem Antriebsmotor 42 verbunden, der über einen Regelkreis 43 mit einem einen Verteiler aufweisenden Regler 44 über ein Huberfassungselement 45 für die Verstellbewegung H der Kontaktwalze 11 mit dieser in Verbindung steht. Durch eine Steuersignalverarbeitungsanlage (Rechner) kann gegebenenfalls über nicht dargestellte Servoverstärker der Antriebsmotor 42 zum Antrieb der Gewindespindel gesteuert werden. Über einen nicht dargestellten Sollwertgeber können auch die gewünschten Sollwerte für die Verstellbewegung h eingegeben werden.

Im übrigen ist die Erfindung nicht nur auf die dargestellten Ausführungs­ beispiele beschränkt, sondern der Linearantrieb läßt sich auch auf andere Weise verwirklichen. So kann beispielsweise der Linearantrieb einen unmittelbar am Zwischenzahnrad 15 angreifenden Motorantrieb aufweisen, so daß man gewissermaßen zu einem Kletterantrieb gelangt. Auch hierdurch läßt sich eine Hubbewegung der Kontaktwalze und der Leitwalze mit sich verändernden Verhältnissen erzielen.

Claims (14)

1. Vorrichtung zum Auseinanderwickeln und getrennten Aufwickeln von gegebenen­ falls längsgeschnittenen mehrlagigen Folienbahnen, insbesondere Aluminium­ folien und dünne Aluminiumbänder, mit im Trennbereich angeordneten Separierwalzen und mit im Bereich jeder Aufwickelstation in Bahnlaufrichtung hinter den Separierwalzen angeordneter Umlenkwalze (Schweißwalze) sowie einer Leitwalze und Kontaktwalze, die beide in Abhängigkeit vom sich beim Aufwickeln der Folienbahn verändernden Wickeldurchmesser zwischen einer Anfangsposition und Endposition durch eine Antriebseinrichtung und ein Antriebsübertragungs­ organ verstellbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitwalze (9) getrennt von der Kontaktwalze (11) eine eigene Linearbewegung auszuführen vermag.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb für die Linearbewegung als Zahnstangenantrieb (15, 16, 17) ausgebildet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zahnstangenantrieb eine mit einem Gestell (3) der Vorrichtung fest verbundene Zahnstange (16) und eine mit dieser über ein Zwischenzahnrad (15) mit frei verschiebbarer Achse zusammenwirkende verstellbare Zahnstange (17) aufweist.

4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die im wesentlichen parallel zur Verstell­ bewegung der Leitwalze (9) und Kontaktwalze (11) verstellbare Zahnstange (17) an einem Schlitten (18) befestigt ist, der durch die Antriebseinrichtung (19) entlang einer am Gestell (3) angeordneten Führungsschiene (24) über eine Strecke (H) entsprechend dem Abstand zwischen der Anfangsposition und Endposition der Kontaktwalze (11) linear verstellbar ist.

5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung für den verstellbaren Schlitten (18) der Kontaktwalze (11) in an sich bekannter Weise als Zylinder-Kolben-Einheit (19) ausgebildet ist.

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitten (18) der Kontaktwalze (11) einen über Lagerelemente (23) auf der Führungsschiene (24) verschiebbar gelagerten Führungsteil (21) und einen damit verbundenen, an seiner Außenseite die eine Zahnstange (17) tragenden Halteteil (22) aufweist.

7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Halteteil (22) des Schlittens (18) der Kontaktwalze (11) über Lagerelemente (25) ein Lagerzapfen (26) der Kontaktwalze (11) geführt ist und daß der Leitwalze (9) gleichfalls ein Schlitten (29) mit einem in einer Führungsschiene (32) verschiebbaren Führungsteil (31) und einem über Lagerelemente (27) das Zwischenzahnrad (15) tragenden Halteteil (28) zugeordnet ist und daß der Schlitten (29) der Leitwalze (9) die halbe Bewegung des Schlittens (18) der Kontaktwalze (11) ausführt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis zwischen den Verstellbewegungen der Kontaktwalze (11) und der jeweils zugehörigen Leitwalze (9) veränderbar ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 8, dadurch gekennzeich­ net, daß der Linearantrieb als Schraubgetriebe (36) ausgebildet ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1 sowie 8 und 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Schraubgetriebe eine im wesentlichen parallel zur Bewegungsrichtung der verstellbaren Leitwalze (9) angeordnete und drehbar angetriebene Gewindespindel (37) aufweist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindespindel (37) im Bereich der Leitwalze (9) angeordnet ist sowie nahe ihrem der Leitwalze (9) zugewandten Ende einen in einem festen Führungs­ element (41) über Lagerelemente (39) gleitbeweglich gelagerten Tragkörper (38) aufweist und an ihrem der Leitwalze (9) abgewandten Ende mit einem Antriebsmotor (42) verbunden ist.

12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor (42) über einen elektrischen Regelkreis (43) mit der Kontaktwalze (11) gekoppelt ist.

13. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Regelkreis (43) einen Regler mit Verteiler und ein der Kontaktwalze (11) zugeordnetes Huberfassungselement (45) aufweist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 und 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Linearantrieb einen unmittelbar am Zwischenzahn­ rad (15) angreifenden Motorantrieb aufweist.