DE4414003C2 - Vorrichtung zum Aufwickeln von Warenbahnen, insbesondere Kunststoffolien in einer zwei Drehscheiben aufweisenden Mehrfach-Wendewickelmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine zum Aufwickeln von Warenbahnen, insbesondere Kunststoffolienbahnen geeignete Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Beim Aufwickeln von Warenbahnen, insbesondere Kunststoffolien läßt es sich nicht vermeiden, daß in der Warenbahn befindliche Dickstellen, die beim Herstellungsprozeß der Warenbahn entstehen, zu ungleichmäßigen Wickelrollen führen. Dies ist darauf zurückzuführen, daß die Dickstellen jeder Windung über derjenigen der vorhergehenden Wickellage aufgewickelt werden, so daß der Durchmesser des betreffenden Wickelteils größer wird als der übrige Teil. Dadurch wird beim Aufwickeln eine Längung der Warenbahn hervorgerufen, so daß sich bei einem Abwickeln dieser Warenbahn durchhängende Teile ergeben. Außerdem wird in den übrigen, von Dickstellen freien Bereichen der Warenbahn, zwischen den einzelnen Wickellagen Luft eingeschlossen, die zu einem Schlupf der Bahn während des Aufwickelns führt. Dabei ergibt ein Querschlupf unregelmäßige Kanten, während ein Längsschlupf ein Pressen bzw. Quetschen beim Aufwickeln bewirkt, so daß die Qualität des Wickels erheblich beeinträchtigt wird.

Um das Aufeinanderwickeln von Dickstellen der einzelnen Lagen der Warenbahn zu vermeiden, ist es bekannt, die Warenbahn in Querrichtung lagsam oszillierend aufzuwickeln. Zu diesem Zweck wird die gesamte Maschine auf einen vergleichsweise schweren Grundrahmen gestellt, der durch einen geeigneten Antrieb in eine ozillierende Bewegung versetzt wird. Lediglich zur Entnahme einer fertigen Wickelrolle wird die Oszillation aufgehoben. Angesehen davon, daß eine solche Anordnung, nämlich eine Ozillationbewegung der gesamten Maschine mittels eines innerhalb einer Grube viel Bauraum benötigenden Grundrahmens sehr bauaufwendig ist kommt hinzu, daß eine solche Ausbildung sehr kostenaufwendig ist.

Aus der US-Patentschrift 2,672,198 gehen ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Behandlung von Bahnenmaterial mit einer oszillierenden Bewegung einer Wickelwelle hervor. Die oszillierende Bewegung der Wickelwelle soll dabei in der Weise erfolgen, daß zumindest eine Kante der Warenbahn bei allen Wickellagen der Wickelrolle fluchtend ist.

Die deutsche Patentanmeldung A22852Ib/7b zeigt eine Einrichtung zum axialen Einstellen eines Wickelbundes bei einer Wickelvorrichtung für bandartiges Gut. Bei dieser bekannten Einrichtung geht es gleichfalls um ein kantengerades Aufwickeln der Bänder. Dies wird dadurch ermöglicht, daß entsprechende Liniarantriebe direkt an beiden Seiten einer Spannwelle bzw. den Pinolen eines Spannkopfsystems angreifen und gemeinsam oszillierend verstellbar sind. Die Liniarantriebe sind dabei in direkter Verlängerung der Spannwelle bzw. den Pinolen am Wickelstellenhalter angeordnet.

Eine ähnlich aufgebaute Vorrichtung geht schließlich aus der britischen Patentschrift 1381634 hervor.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die durch einen speziellen konstruktiven Aufbau während des Aufwickelns der Warenbahn eine oszillierende Bewegung der Aufwickelstelle ermöglicht und sich zugleich durch einen geringen Bau- und Kostenaufwand auszeichnet.

Diese Aufgabe wird durch kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Mit den Mitteln nach der Erfindung kommt man zu einer Aufwickelvorrichtung, deren Vorteile insbesondere bei einer Mehrfach-Wendewickelmaschine zum Tragen kommen. Gerade bei Mehrfach-Wendewickelmaschinen mit drehbaren Drehscheiben kommt es auf einen Verstell- bzw. Drehantrieb an, der sich auf vergleichsweise engem Bauraum anordnen läßt. Bei einem versetzt neben der Spannwelle bzw. Pinole angeordneten Liniarantrieb ist es wichtig, daß dieser sowohl an der Drehscheibe als auch an einem Lagerelement befestigt ist, da anderenfalls Kippmomente auftreten und dadurch eine nicht sachgemäße Betätigung der Pinolen verursacht wird. Um dem zu begegnen, ist der Liniarantrieb an zwei Stützpunkten befestigt was insgesamt zu einer stabileren Baueinheit des Liniarantriebs führt. Für die Anordnung und Abstützung des Liniarantriebs sind keine teueren und umständlichen Maßnahmen an der Drehscheibe erforderlich, vielmehr reicht es aus, das Lagerelement entsprechend vorzubereiten, so daß dieses schließlich noch in eine entsprechende Ausnehmung in die Drehscheibe eingesetzt zu werden braucht, was eine einfache und billige Maßnahme darstellt.

In zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung ist der Liniarbetätiger als Motor- Gewindespindel-Kombination ausgebildet, die auf beiden Seiten jeder Wickelstelle einen Elektromotor mit einer als Gewindespindel ausgebildeten Ausgangswelle sowie eine damit zusammenwirkende und mit der jeweils zugehörigen Pinole über ein Verbindungsstück und Lager in Axialrichtung fest fixierte Gewindmutter auf.

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

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Mehrfach-Wendewickelmaschine,

Fig. 2 die zugehörige Aufsicht in teilweiser Schnittdarstellung in vergrößertem Maß­ stab und

Fig. 3 eine Einzelheit einer Wickelstelle mit einem Verstellantrieb.

Wie aus den Fig. 1 und 2 hervorgeht, weist die dort dargestellte Mehrfach-Wende­ wickelmaschine einen Wickelstellenhalter 1 auf, der zwei in Drehscheiben 2 des Wickelstellenhalters 1 angeordnete Wickelstellen 3, 3' aufweist. Die mit Abstand zueinander angeordneten Drehscheiben 2 sind über eine Welle 4 miteinander ver­ bunden und können über einen im einzelnen nicht dargestellten Antrieb derart ange­ trieben werden, daß die um 180° zueinander versetzt angeordneten Wickelstellen 3, 3' wechselweise in die eine oder andere Wickelstellung verstellt werden können.

Zur Zuführung der Warenbahn 5, beispielsweise einer Kunststoffolie aus einer nicht dargestellten, vorgeordneten Produktionsmaschine sind in einem in Pfeilrichtung 6 verstellbaren Wagen 7 eine Umlenkrolle 8 und eine Kontaktwalze 9 vorgesehen, die zusammen mit den über Führungen 11 auf einer Führungsschiene 12 verschiebbaren Wagen 7 mit zunehmendem Wickeldurchmesser in Richtung des Pfeils 6 ausweichen können. Ein fertige Wickelrolle wird in der Wickelstelle 3' entnommen, sobald vorher mittels einer Querschneideinrichtung 13 die Warenbahn 5 durchtrennt worden ist. Der neue Warenbahnanfang wird auf eine vorher eingesetzte leere Wickelhülse 14 in der Wickelstelle 3 angewickelt. Das Anwickeln einer neuen leeren Wickelhülse und die Entnahme einer fertigen Wickelrolle bei Mehrfach-Wendewickelmaschinen ist bekannt und nicht Gegenstand dieser Erfindung.

Bei der Produktion von Warenbahnen 5, insbesondere Kunststoffolien, läßt es sich aus produktionstechnischen Gründen nicht vermeiden, daß im Material geringfügige Dickstellen entstehen, die aufgrund der Herstellungsart einer solchen Warenbahn fortlaufend an der gleichen Stelle entstehen. Das hat zur Folge, daß diese Dickstellen beim Aufwickeln der Warenbahn immer übereinander zu liegen kommen, so daß an dieser Stelle der Wickel dicker wird als an anderen Stellen. Um eine statistisch gleichmäßige Verteilung dieser Dickstellen zu erreichen, wird bei der Mehrfach- Wendewickelmaschine jeweils die wirksame Wickelstelle oszillierend in Richtung der Umlaufachse 15 der Wickelhülse 14 verstellt. Zu diesem Zweck ist ein Verstellantrieb 16 vorgesehen, der gleichzeitig dazu dient, Spannköpfe 17 beim Aufwickeln des Wickels in die Wickelhülse 14 einzufahren bzw. zur Entnahme einer fertigen Wickel­ rolle aus der Wickelhülse herauszufahren. Die Spannköpfe 17 bilden bzw. sitzen an Pinolen 18 (Fig. 3), die über eine vorzugsweise als Kugelführung 19 ausgebildete Axialführung in einer Antriebshülse 21 axial beweglich gelagert sind, jedoch mit dieser Antriebshülse über eine Keilnutverbindung 22 formschlüssig verbunden sind. Die Antriebshülse 21 ist ihrerseits über ein Antriebsritzel 23 mit einem an der Dreh­ scheibe 2 sitzenden Antriebsmotor 24 antriebsmäßig verbunden. Die Antriebshülse 21 sitzt ihrerseits über Lager 25 in einem Lagerelement 26, das seinerseits gleichfalls in der Drehscheibe 2 angeordnet ist. Das Lagerelement 26 weist einen Flansch 27 auf, in dem über ein Lager 28 eine als Gewindespindel 29 ausgebildete Ausgangs­ welle eines Elektromotors 31 gelagert ist, der seinerseits gleichfalls an der Dreh­ scheibe 2 befestigt ist. Die Gewindespindel 29 wirkt mit einer Gewindemutter 32 zu­ sammen, die ihrerseits über ein Verbindungsstück 33 und ein Lager 34 mit der Pinole 18 (Spannkopfwelle 18) in Verbindung steht. Zwischen der Antriebswelle 26 und dem Spannkopf 17 der Pinole 18 ist ein in Richtung des Lösehubs des Spannkopfes wirkender Begrenzungsanschlag 35 angeordnet. Dieser stellt mechanisch sicher, daß bei einer Störung ein unkontrolliertes Herauslaufen des Spannkopfes 17 aus der Wickelhülse 14 bzw. aus der Wickelrolle verhindert wird.

Mit Hilfe des Verstellantriebs 16 werden durch entsprechendes Betätigen der Elektromotoren 31 die Pinolen 18 zur Aufnahme einer neuen Wickelhülse 14 nach innen gefahren, während bei entsprechend umgekehrter Betätigung die Pinolen nach außen gefahren werden, um beispielsweise eine fertige Wickelrolle aus der Wickel­ stelle entnehmen zu können.

Gleichzeitig dient dieser Verstellantrieb 16 dazu, bei jeweils einer Wickelstelle 3, 3' eine oszillierende Bewegung der Wickelstelle zu erreichen. Zu diesem Zweck werden die Elektromotoren 31 über eine nicht dargestellte Steuerung derart beaufschlagt, daß über die Gewindespindeln 29 und die damit zusammenwirkenden Gewindemut­ tern 32 und die Verbindungsstücke 33 eine gleichsinnige axiale Verstellbewegung auf die beiden Pinolen 18 der einen Wickelstelle ausgeübt wird. Dadurch wird die ge­ wünschte oszillierende Bewegung erreicht, durch welche eine statistisch gleichmä­ ßige Verteilung der in der Warenbahn vorhandenen Dickstellen sichergestellt wird.

Claims (7)

1. Vorrichtung zum Aufwickeln von Warenbahnen, insbesondere Kunststoffolien, in einer zwei Drehscheiben aufweisenden Mehrfach-Wendewickelmaschine mit wenigstens zwei an den verdrehbar gelagerten Wickelstellenhaltern (Drehscheiben) angeordneten Wickelstellen mit jeweils zwei durch eine Antriebseinrichtung umlaufend angetriebenen und zum Spannen und Lösen von zur Aufnahme von Wickelhülsen dienenden Spannköpfen sowie einer Verstelleinrichtung, durch die die Wickelstellen in Richtung der Umlaufachse der Spannköpfe zwecks weitgehend gleichmäßiger Verteilung von produktionsbedingten Dickestellen in der Warenbahn über deren Breite oszillierend hin- und herbewegbar sind, dadurch gezeichnet, daß die Verstelleinrichtung einen jedem Spannkopf (17) zugeordneten Verstellantrieb (16) aufweist, der jeweils von einem achsparallel zur Spannwelle bzw. Pinole (18) versetzt an der Spannwelle bzw. Pinole (18) jedes Spannkopfes (17) angreifenden Liniarantrieb (29, 31) gebildet ist, wobei die Liniarantriebe jeweils einer Wickelstelle (3) bzw. (3') gemeinsam oszillierend verstellbar ausgebildet sind, daß in der Drehscheibe (2) für jede Spannwelle bzw. Pinole (18) ein hülsenförmiges Lagerelement (26) angeordnet ist, daß an dem Lagerelement (26) und der Drehscheibe (2) des Liniarantriebs (29, 31) befestigt ist, mit dem (29, 31) wiederum die Spannwelle bzw. Pinole (18) drehbar, jedoch in deren Achsrichtung starr verbunden ist und daß die Spannwelle bzw. Pinole (18) mit einer Lagerhülse bzw. Antriebshülse (21) der Antriebseinrichtung drehfest, jedoch in Achsrichtung der Spannwelle bzw. Pinole (18) in dieser verschiebbar verbunden ist, daß die Lagehülse bzw. Antriebshülse (21) drehbar, aber ortsfest in dem Lagerelement (26) gelagert ist und daß ferner sowohl der Liniarantrieb (29, 31) als auch die Lagerhülse bzw. Antriebshülse (21) mit der Drehscheibe (2) im Bereich der Spannwelle bzw. Pinole (18) axial ortsfest verbunden sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Liniarbetätiger als Motor-Gewindespindel-Kombination (29, 31) ausgebildet ist, die auf beiden Seiten jeder Wickelstelle (3 bzw. 3') einen Elektromotor (31) mit einer als Gewindespindel (29) ausgebildeten Ausgangswelle sowie eine damit zusammenwirkende und mit der jeweils zugehörigen Pinole (18) über ein Verbindungsstück (33) und Lager (34) in Axialrichtung fest fixierte Gewindemutter (32) aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebshülse (21) über ein Antriebsritzel (23) von einem an der Drehscheibe (2) sitzenden Antriebsmotor (24) umlaufend antreibbar ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindespindel (29) über ein Lager (28) in einem Flansch (27) des Lagerelements (26) drehbar gelagert ist.

5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Pinole (18) in der jeweils zugehörigen Antriebshülse (21) über eine als Kugelführung (19) ausgebildete Axialführung axial verschieblich gelagert und über einen Fortsatz der Antriebshülse (21) mit dieser drehfest verbunden ist.

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Pinole in der jeweils zugehörigen Antriebshülse (21) über eine als Gleitbuchse ausgebildete Axialführung axial verschieblich gelagert und über einen Fortsatz der Antriebshülse (21) mit dieser drehfest verbunden ist.

7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß der Lösehub des Spannkopfes (17) durch einen in dem Bereich zwischen dem Spannkopf (17) und der Antriebshülse (21) bewegbaren Begrenzungsanschlag (35) begrenzbar ist.