DE4425201C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Trennen einer Kunststoffwarenbahn in einer Rollenschneid- und Wickelmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich zunächst auf ein Verfahren zum Trennen einer Kunst­ stoffwarenbahn in einer Rollenschneid- und Wickelmaschine, in der die Kunststoff­ warenbahn von einem Ablaufwickel (Mutterrolle) über eine einer Wickelrolle benach­ bart angeordnete Walze geführt und mittels eines sich quer zur Wickelrichtung erstreckenden Glühdrahtes oder dergleichen durch dessen Einfahren in die Waren­ bahnebene quergetrennt wird.

Hinsichtlich des Quertrennens von Kunststoffwarenbahn in Rollenschneid- und Wickelmaschinen gibt es verschiedene Lösungen. So ist aus einer speziellen Aus­ führungsvariante (Fig. 4) der deutschen Patentschrift 36 11 895 ein Verfahren zum Durchtrennen einer Warenbahn mittels eines Glühdrahtes bekanntgeworden, wobei sich ein Antrieb des Glühdrahtes sowohl in einer achsparallel zu einer Stützwalze als auch radial dazu verlaufenden Richtung bewegen läßt. Dieser Antrieb wird dann eingeschaltet, wenn der Glühdraht mit Schwenkhebeln zwischen der Warenbahn und der Stützwalze mitgelaufen ist und etwa den halben Weg bis zur fertigen Wickelrolle zurückgelegt hat. Diese Art des Durchtrennens mittels des Glühdrahtes ist recht aufwendig, da außer einer Schwenkbewegung zusätzlich eine Radialbewegung erforderlich ist. Infolge des Hindurchlaufens des Glühdrahtes zwischen der Waren­ bahn und der Stützwalze kann der Draht erst dann zum Erglühen gebracht werden, wenn er sich im Bereich der Schneidstelle befindet, da andernfalls die Warenbahn in unkontrollierter Weise durchtrennt würde. Schließlich muß bei dieser Verfahrensweise in jedem Fall eine Saugwalze oder eine entsprechend ähnliche Einrichtung vorhanden sein, damit das freie Ende nicht unkontrolliert in der Rollenschneid- und Wickel­ maschine durchhängt. Das Restende muß festgehalten und bis zur festliegenden Wic­ kelstelle, in der eine neue Wickelhülse eingesetzt wird, transportiert werden.

Eine ähnliche Vorrichtung ergibt sich aus der deutschen Offenlegungsschrift 40 06 412. Hier weist die zur Führung der Kunststoffwarenbahn dienende Walze an ihrem Umfang einen Längsschlitz auf, durch den ein Glühdraht aus dem Walzen­ inneren in radialer Richtung über die Walzenoberfläche hinaus und wieder zurück verstellt werden kann. Der nach dem Durchtrennen entstehende Warenbahnanfang kann anschließend durch einen mit Hilfe eines Rollenträgers gegen die Walze gedrück­ ten Kern erfaßt werden, welcher dann in die festliegende Wickelposition verstellt werden kann. Auch diese Vorrichtung ist recht aufwendig, da zur radialen Bewegung des Glühdrahtes eine Steuervorrichtung erforderlich ist, die sowohl eine rotierende Luftkupplung als beispielsweise auch eine rotierende Stromkupplung zur Übertragung von Steuersignalen zur Steuervorrichtung erforderlich macht.

Es gibt zwar Verfahren und Vorrichtungen zum Trennen von Kunststoffwarenbahnen mittels Glühdraht, die vom Aufbau her einfacher sind. Bei diesen wird beispielsweise der quer zur Warenbahn verlaufende Glühdraht durch die Warenbahn hindurch­ bewegt. Der Glühdraht sitzt, wie dies beispielsweise aus der US-Patentschrift 3,091,411 hervorgeht, am freien Ende eines schwenkbar gelagerten und unter Federwirkung stehenden Hebelmechanismus, der eine sich an einem umlaufend angetriebenen Nockenelement abstützende Querstange aufweist. Aufgrund dieser speziellen Abstützung der Trennvorrichtung erfolgt das Durchtrennen der Warenbahn immer an der gleichen Stelle, unabhängig davon, welchen Durchmesser die Wickelrol­ le aufweist.

Nach einem ähnlichen Verfahren erfolgt das Durchtrennen einer Warenbahn bei einer Vorrichtung nach der US-Patentschrift 3,055,251. Diese ist jedoch insofern weit aufwendiger, als dort der zum Durchtrennen vorgesehene Glühdraht an den freien Enden von nach innen in Richtung auf die Warenbahn schwenkbar gehaltenen Haltearmen geführt ist, wobei die freien Enden im Bereich der Haltearme jeweils über Federelemente gehalten sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein zum Trennen einer Kunststoffwaren­ bahn in einer Rollenschneid- und -wickelmaschine geeignetes Verfahren der eingangs genannten Art vorzuschlagen, durch das auf besonders einfache Weise ein schnelles und flexibles Trennen einer Kunststoffwarenbahn ermöglicht wird. Ferner soll eine Vorrichtung geschaffen werden, die mit besonders geringem Aufwand und bei geringstem Raumbedarf ein flexibles Durchtrennen der Kunststoffwarenbahn mit frei wählbarer Restlänge gewährleistet.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird in verfahrensmäßiger Hinsicht gemäß dem kennzeichnenden Teils gelöst.

Mit den Mitteln nach der Erfindung kann eine Kunststoffmaterialbahn z. B. beim Mutterrollenwechsel oder im Bereich zwischen einer der Wickelrolle benachbarten Walze und der Einlaufstelle an der Wickelrolle nicht nur unabhängig vom Durchmesser der Wickelrolle mit gleichbleibender Restlänge schnell und gut durchtrennt werden, sondern die bis zur Walze verbleibende Anfangslänge der Warenbahn kann auch so verändert werden, daß die Restlänge bezogen auf die Fertigrolle konstant bleibt, auch wenn der Durchmesser der Wickelrolle unterschiedlich ist. Damit hat man es in der Hand, sowohl das anfängliche Aufwickeln auf eine neue Wickelhülse stets unter gleichen Bedingungen durchzuführen als auch, je nach Art des aufzuwickelnden Gutes die Anfangslänge zu verändern, um ein optimales Anlegen zu erreichen. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird somit nicht nur das Trennen, sondern zugleich auch das Anlegen der Warenbahn an eine neue Wickelhülse begünstigt. Die erfindungsgemäße Lösung ist äußert raumsparend und preisgünstig und sie bietet die Möglichkeit, den Glühdraht oder dergleichen ähnlich einem Radienstahl ein- und auszufahren, mit dem Ziel den Schneidradius variabel zu halten und damit zur gewünschten Flexibilität bezüglich des Trennens auszunutzen.

Die Führungsbewegung des Glühdrahtes oder dergleichen auf beiden Seiten der Kunststoffwarenbahn kann unsymmetrisch erfolgen, nämlich mit einer Phasenverschiebung. Hierdurch kann die Linienschneidkraft des Glühdrahtes oder dergleichen in die eines über die Warenbahnbreite laufenden Punktes verwandelt werden, wodurch sich geringere Schneidkräfte ergeben.

Eine Vorrichtung zum Trennen einer Kunststoffwarenbahn in einer Rollenschneid- und Wickelmaschine mit einer sich quer zur Wickelrichtung erstreckenden, der Auf­ wickelstelle benachbart angeordneten Walze sowie einer Trenneinrichtung mit einem sich zwischen verstellbaren Haltearmen erstreckenden Glühdraht oder dergleichen, zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, daß zur Veränderung der Schnittstelle und zur wahlweisen Anwendung einer Linien- bzw. Punktschneidkraft auf die Warenbahn die Befestigungselemente des Glühdrahtes oder dergleichen an den Haltearmen gemeinsam verstellbar ausgebildet sind und ohne oder mit Phasenverschiebung zueinander mittels Haltearme durch die Bahn bewegt werden.

Auf diese Weise kann mit besonders einfachen baulichen Mitteln, die gewünschte Veränderung der Schnittstellenposition bzw. des Schwenkradius erreicht werden.

Zur Verstellung der Befestigungsstellen des Glühdrahtes oder dergleichen eignet sich besonders eine an jedem Haltearm angeordnete kolbenstangenlose Zylinder-Kolben- Einheit, deren Zylinder ein mit einem über einen abdichtbaren Längsschlitz mit einem durch ein Druckmedium im Zylinder hin- und herbewegbaren Kolben verbundenes Kraftübertragungselement trägt, an dem jeweils die Befestigungsstelle für den Glühdraht oder dergleichen angeordnet ist.

Die asymmetrische Verstellung des Glühdrahtes auf beiden Seiten der Warenbahn, aber auch aufgrund der Tatsache, daß beim Erwärmen des Glühdrahtes oder der­ gleichen eine nicht vermeidbare Längenausdehnung des Glühdrahtes eintritt, die bei mehreren Metern Drahtlänge bis zu mehreren Zentimetern Dehnungslänge betragen kann, ist in vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung zumindest an einer Seite des Glühdrahtes eine druckluftbeaufschlagte Zylinder-Kolben-Einheit zwischengeschaltet. Im Gegensatz zu einer Feder gibt eine solche Zylinder-Kolben-Einheit an jeder Stelle die gleiche Kraft ab und ist somit ein ausgezeichnetes Mittel, um die Längenausdehnung des Glühdrahtes oder dergleichen optimal auszuglei­ chen.

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

Fig. 1 in schematischer Darstellung eine Teilansicht einer Rollenschneid- und Wickelmaschine mit einer erfindungsgemäß ausgebildeten Trenneinrich­ tung,

Fig. 2 eine konkrete Ausführungsform der Trenneinrichtung und

Fig. 3 eine weitere Einzelheit der Trenneinrichtung.

Eine Fig. 1 schematisch angedeutete Rollenschneid- und Wickelmaschine besitzt Umlenkwalzen 1, 2, über die von einem nicht dargestellten Ablaufwickel (Mutterrolle) kommend eine aufzuwickelnde Kunststoffwarenbahn 3 geführt ist. Zwischen der Um­ lenkwalze 2 und der eigentlichen Wickelstelle 4 ist an einem Halter 5 eine Walze 6 angeordnet, über die die Kunststoffwarenbahn 3 von oben her herumgeführt ist. Diese Walze 6 kann je nach Art der Rollenschneid- und Wickelmaschine als Füh­ rungswalze, Umlenkwalze, Kontaktwalze, Anlagewalze oder dergleichen ausgebildet sein. Im Bereich der Wickelstelle 4 befindet sich ein Wickelhalter mit einem Paar Wickelarmen 7, von denen jedoch nur einer gezeigt ist. Die Wickelarme 7 können über ein Übertragungselement 8 von einer Zylinder-Kolben-Einheit 9 entlang des bogenförmigen Schwenkweges 11 bewegt werden. In der gezeigten Stellung befinden sich die Wickelarme 7 in einer Zwischenstellung. Ausgehend von dieser können die Wickelarme 7 nach links in die eigentliche Wickelstellung 4 und nach rechts in eine Ablagestellung bewegt werden, in welcher eine auf einer Wickelhülse 13 sitzende fertige Wickelrolle 14 auf einem Ablagetisch 12 abgelegt werden kann.

Wie in Fig. 1 schematisch angedeutet, können je nach Bedarf im Durchmesser unterschiedlich große Wickelrollen 14 gewickelt werden, die nach ihrer Fertigstellung von der Kunststoffwarenbahn 3 abgetrennt werden müssen. Zum Trennen ist eine Trenneinrichtung 15 vorgesehen, die zwei etwas oberhalb der Walze 6 schwenkbe­ weglich gelagerte Haltearme 16 und einen entlang eines Schwenkkreises 17 beweg­ baren Glühdraht 18 aufweist. Die Haltearme 16 können durch einen schematisch angedeuteten Schwenkantrieb, beispielsweise einen Drehzylinder 19, bewegt werden. Wie aus Fig. 1 weiterhin hervorgeht, sind aus den Schnittpunkten des Schwenkkreises 17 und des sich zwischen der Wickelrolle 14 und der Walze 6 erstreckenden Bahnteils 22 der Kunststoffwarenbahn 3 ergebenden Schneidpunkte mit 21 bezeichnet. Unabhängig vom Durchmesser der fertigen Wickelrolle 14 liegen bei der in Fig. 1 schematisch dargestellten Trenneinrichtung die Schneidpunkte 21 so, daß die auf der Seite der Walze 6 verbleibende Restlänge der Kunststoffwaren­ bahn im wesentlichen gleich lang bleibt.

Dies ist besonders wichtig für das Aufwickeln des Warenbahnanfangs auf eine neue Wickelhülse 13, die nach Abgabe einer fertigen Wickelrolle mit den Wickelarmen 7 in den Bereich der Wickelstelle 4 gebracht wird.

Bei der in Fig. 2 dargestellten konkreten Ausführungsform der Trenneinrichtung 15 ist jeder Haltearm 16 mit einer kolbenstangenlosen Zylinder-Kolben-Einheit 23 ausgerü­ stet, die Anschlüsse 24′ für ein Druckmedium aufweist. Im Inneren des Zylinders 24 der Zylinder-Kolben-Einheit 23 ist ein Kolben 25 angeordnet, der je nach Zuschaltung des Druckmediums im Zylinder 24 hin- und herbewegt werden kann und sich über die Strecke a bewegen läßt. Der Kolben 25 ist über einen Längsschlitz 26 im Zylinder 24 mit einem Kraftübertragungselement 27 verbunden, an dem der Glühdraht 18 oder dergleichen befestigt ist. Durch entsprechendes Beaufschlagen des Kolbens läßt sich mithin der Glühdraht 18 oder dergleichen ähnlich einem Radienstrahl am Haltearm 16 auf- und abfahren, so daß der Schneidradius variabel wird, mit dem Ziel, entweder die zur Walze 6 verbleibende Restlänge der Warenbahn in ihrer Länge zu verändern oder aber bei unterschiedlichen Durchmessern der fertigen Wickelrollen die Restlänge bezogen auf die fertige Wickelrolle konstant zu halten. Die Schwenkbewegung des Haltearms 16 erfolgt durch eine Zylinder-Kolben-Einheit 28.

In Fig. 3 ist der Glühdraht 18 oder dergleichen an seiner einen Seite am Haltearm 16 angelenkt, während er auf seiner anderen Seite an einer am Haltearm 16 befestigten Zylinder-Kolben-Einheit 31 befestigt ist. Diese Zylinder-Kolben-Einheit 31 dient zum Ausgleich der Längenausdehnung, die beim Erwärmen des Glühdrahtes oder der­ gleichen eintritt. So wurde festgestellt, daß beispielsweise ein 8 m langer Draht eine Erwärmungsausdehnung von ca. 66 mm erreicht.

Anstelle eines Glühdrahtes können grundsätzlich auch schmale Streifen, Litzen, Seile und dergleichen eingesetzt werden. Schließlich ist die Erfindung auch im Bereich einer Abrollung einsetzbar, z. B. wenn für einen beabsichtigten Mutterrollenwechsel die Kunststoffwarenbahn durchtrennt werden muß.

Claims (4)

1. Verfahren zum Trennen einer Kunststoffwarenbahn (3) in einer Rollenschneid- und Wickelmaschine, in der die Kunstoffwarenbahn von einem Ablaufwickel (Mutter­ rolle) über eine einer Wickelrolle (14) benachbart angeordnete Walze (6) geführt und mittels eines sich quer zur Wickelrichtung erstreckenden Glühdrahtes (18) oder dergleichen durch dessen Einfahren in die Warenbahnebene quergetrennt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungselemente (27) des Glühdrahtes (18) oder dergleichen in bezug auf die Lage des durchzutrennenden Bahnteils der Kunststoffwarenbahn (3) derart an der Trenneinrichtung (15) positionierbar sind, daß die Kunststoffwarenbahn (3) wahlweise an unterschiedlich weit von der Walze (6) entfernt liegenden Schnittstellen durchtrennt wird und beim Trennvorgang die Führungsbewegung der Befestigungselemente (27) des Glühdrahtes (18) oder dergleichen auf der einen und anderen Seite der Kunststoffwarenbahn (3) ohne bzw. mit einer Phasenverschiebung zueinander einsetzt, sodaß wahlweise eine Linien- bzw. Punktschneidkraft auf die Warenbahn einwirkt.

2. Vorrichtung zum Trennen einer Kunststoffwarenbahn (3) in einer Rollenschneid- und Wickelmaschine, mit einer sich quer zur Wickelrichtung erstreckenden, der Aufwickelstelle benachbart liegenden Walze (6) sowie einer Trenneinrichtung (15) mit einem sich zwischen verstellbaren Haltearmen (16) erstreckenden Glühdraht (18) oder dergleichen, dadurch gekennzeichnet, daß zur Veränderung der Schnittstelle und zur wahlweisen Anwendung einer Linien- bzw. Punktschneidkraft auf die Warenbahn die Befestigungselemente (27) des Glühdrahtes (18) oder dergleichen an den Haltearmen (16) gemeinsam verstellbar ausgebildet sind und ohne oder mit Phasenverschiebung zueinander mittels der Haltearme durch die Bahn (3) bewegt werden.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Haltearm (16) mit einer kolbenstangenlosen Zylinder-Kolben-Einheit (23) ausgestattet ist, deren Zylinder (24) einen jeweils die Befestigungsstelle für den Glühdraht (18) oder dergleichen aufnehmendes Kraftübertragungselement (27) trägt, das mit einem über einen abdichtbaren Längsschlitz (26) mit einem durch einen ein Druckmedium im Zylinder (24) hin- und herbewegbaren Kolben (25) verbunden ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest am einen Ende des Glühdrahtes (18) oder dergleichen eine druckluft­ beaufschlagte Zylinder-Kolben-Einheit (31) zwischengeschaltet ist.