EP0805773B1

EP0805773B1 - Vorrichtung zum anlegen einer warenbahn an eine wickelhülse

Info

Publication number: EP0805773B1
Application number: EP96902924A
Authority: EP
Inventors: Armin Hutzenlaub; Dieter DÜPPENGIESSER
Original assignee: Kampf GmbH and Co Maschinenfabrik
Current assignee: Kampf GmbH and Co Maschinenfabrik
Priority date: 1995-01-30
Filing date: 1996-01-26
Publication date: 1999-04-14
Anticipated expiration: 2016-01-26
Also published as: JP2895241B2; EP0805773A1; WO1996023720A1; DE19502769C2; DE19502769A1; US5813623A; JPH10502896A; DE59601663D1

Description

Technisches Gebiet

Die Erfindung bezieht sich auf eine zum kleberfreien Anlegen von Warenbahnen in einer Wickelmaschine, vorzugsweise einer Mehrfachwickelmaschine geeignete Vorrichtung der im Oberbegriff des neuen Anspruchs 1 genannten Art.

Stand der Technik

Eine solche Vorrichtung geht aus der US-Patentschrift 3,482,793 hervor. Bei dieser bekannten Vorrichtung erfolgt das Durchtrennen der Warenbahn im Non-Stop-Betrieb mittels eines als Zahnmesser ausgebildeten Abschneidmessers, das mittels eines Balkens, an dem zugleich eine Anlegebürste bzw. Gummilippe zum Anlegen der Materialbahn an eine neue Wickelhülse befestigt ist, eine Schwenkbewegung vollführt. Bei einem solchen Schneidvorgang ist die Abschneidstelle an der Warenbahn nicht exakt definiert, da diese unter anderem von der Materialart, von der Bahnspannung und der Zahnform des Schneidmessers abhängt. Somit kann eine genau definierbare Warenbahnanfangslänge nicht eingehalten werden. Auch läßt sich keine flexible Handhabung beim Durchtrennen und Anlegen der Warenbahn erreichen, da das Abschneidmesser und das Anlegeelement am gleichen verschwenkbaren Balken befestigt sind. Vor allem läßt sich ein derartiges Anlegeelement nicht bei hochempfindlichen Kunststoffolien, wie sie insbesondere für fotografische Zwecke verwendet werden, einsetzen, da durch die Anlegebürste bzw. die Gummilippe die hochempfindliche Oberfläche der Emulsion der Kunststoffolie beschädigt würde. Auch läßt sich mit der bekannten Vorrichtung keine feinfühlige Einstellung der Anpreßkraft zwischen den Andrückelementen der Warenbahn und der Wickelhülse einstellen.

Schließlich kann eine Anpassung an unterschiedlich große Wickelhülsen durch eine geringfügige Verstellmöglichkeit nur im beschränkten Umfang erreicht werden und außerdem läßt sich diese auch nur sehr aufwendig durchführen.

Eine nach dem gleichen Prinzip arbeitende Wickelmaschine mit Anlegevorrichtung geht aus der US-PS 3,908,924 hervor. Dort ist an dem Trägerelement des Schneidelementes gleichfalls ein Anlegeelement in Form einer Bürste angebracht, mit deren Hilfe der Anfangsteil der durchgeschnittenen Warenbahn an die Wickelhülse angelegt werden kann. Zusätzlich erfolgt eine Durckluftunterstützung, um die Warenbahn an der Wickelwelle zu halten. Da das Schneidelement und das Anlegeelement am gleichen Trägerelement befestigt sind, ist eine individuelle Anpassung an unterschiedliche Bahnmateriallien, Spannungen und Wickelkerndurchmesser nicht ohne weiteres möglich. Insbesondere ist durch die Verwendung einer Bürste diese Anlegevorrichtung nicht zum Einsatz bei hochempfindlichen Kunststoffolien geeignet.

Nach einem anderen Prinzip arbeitet eine durch die EP-A-0 183 135 bekannt gewordene Anlegevorrichtung, die sich der Hilfe von elektrostatischer Aufladung des Bahnmaterials bedient, um auf diese Weise ein Anlegen des Warenbahnabschnittes an die Umfangsfläche einer neuen Wickelhülse zu verbessern. Abgesehen davon, daß auch hier wiederum die Warenbahn im Non-Stop-Betrieb geschnitten und der Anfangsteils an die neue Wickelhülse angelegt wird, muß bezweifelt werden, ob das elektrostatische Aufladen des Materialstreifens bei sehr hoch empfindlichen Kunststoffolien überhaupt möglich ist.

Darstellung der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine zum kleberfreien Anlegen von Warenbahnen in einer Wickelmaschine, vorzugsweise einer Mehrfachwickelmaschine geeignete Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mittels der sich bei Stillstand der Wickelmaschine eine hochempfindliche Kunststoffolienbahn einwandfrei, insbesondere ohne Beschädigung der hochempfindlichen Oberfläche der Kunststoffolienbahn und mit genau definierbarer Warenbahnanfangslänge feinfühlig an Wickelhülsen anlegen läßt.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Mit den Mitteln nach der Erfindung kommt man zu einer Anlegevorrichtung, die sich in besonderer Weise zum Durchtrennen und einwandfreien Anlegen von besonders hochempfindlichen Kunststoffolienbahnen, wie sie z. B. in der Fotoindustrie eingesetzt werden, eignet, ohne daß beim Anlegen die Gefahr einer Beschädigung oder sonstigen Beeinträchtigung des Warenbahnanfangs zu befürchten ist. Dazu trägt bei, daß die Anlegeelemente des Anlegesystems an einem unabhängig vom Quertrennsystem verschwenkbar gelagerten Tragarm gehalten sind. Hierdurch wird eine flexiblere Handhabung beim Durchtrennen der Kunststoffolienbahn einerseits und beim Anlegen des Warenbahnanfangs andererseits ermöglicht. Ferner ist wichtig, daß der Abstand zwischen der Kontaktstelle der Andrückelemente an der Wickelhülse und der Schnittstelle des Schneidmessers des Quertrennsystems so ausgewählt wird, daß die Anfangslänge der Kunststoffolienbahn im wesentlichen dem restlichen Umfang der Wickelhülse zwischen der anfänglichen Berührungsstelle der Andrückelemente an der Wickelhülse und der Kontaktstelle zwischen der Kontaktwalze und der Wickelhülse entspricht. Durch das konzentrische Verschwenken der Verbindungsstange um die Längsachse der Wickelwelle wird ein faltenfreies und stauloses Anlegen des Warenbahnanfangs an die Wickelhülsen gewährleistet, da der Warenbahnanfang einwandfrei bis in den Einlaufspalt geführt wird. Das einwandfreie bzw. beschädigungsfreie Anlegen der Kunststoffolienbahn wird weiterhin dadurch begünstigt, daß die Andrückelemente von Andrückrollen gebildet und an den freien Enden einzeln an der Verbindungsstange befestigter Federzungen drehbar gelagert sind. Es hat sich herausgestellt, daß ausschließlich durch solche Federzungen in Verbindung mit relativ kleinen Andrückrollen ein sauberes und beschädigungsfreies Anlegen von hochempfindlichen Warenbahnen erreicht wird. Eine feinfühlige Einstellung des Anlegemechanismus wird schließlich auch durch die Verschwenkung der Verbindungsstange um ihre Eigenachse erreicht und schließlich auch durch die spezielle Art des Antriebs des Verschwenkmechanismus unter Verwendung von zwei Zahnrädern, die derart an dem verschwenkbaren Tragarm gelagert sind, daß während der Verschwenkbewegung der einen Ringscheibe zumindest immer ein Zahnrad im Eingriff mit der Verzahnung der verdrehbaren Ringscheibe verbleibt. Durch diese Ausgestaltung des Antriebsmechanismus können die geschlitzten Öffnungen in den Ringscheiben auch nacheinander über die Antriebszahnräder laufen, was zugleich bedeutet, daß die Lage des Tragarms und ein beliebiger Schwenkwinkel gewählt werden können, d. h. man kommt mit verhältnismäßig einfachen Mitteln zu einem Rundumantrieb, der beispielsweise durch den Einsatz eines Druckluftzylinders bewerkstelligt werden kann.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

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

Fig. 1 bis 6: in schematischer Darstellung den Anlegevorgang eines neuen Warenbahnanfangs gemäß der Erfindung,
Fig.7: einen Teil des Anlegesystems in vergrößertem Maßstab,
Fig.8: einen Schnitt entlang der Linie VIII-VIII der Fig. 7
Fig.9: in schematischer vergrößerter Darstellung den Beginn des Anlegevorgangs und
Fig.10: das Ende des Anlegevorgangs.

Weg zur Ausführung der Erfindung

In den Figuren 1 bis 6 ist in schematischer Seitenansicht eine Zweifachwickelmaschine mit den Vorrichtungen zum Quertrennen und Anlegen der Warenbahn 1, beispielsweise einer hochempflindlichen Kunststoffolie dargestellt. Die Warenbahn 1 ist um eine Umlenkrolle 2 und eine Kontaktwalze 3 herumgeführt, wonach in bekannter Weise die Warenbahn auf eine Wickelrolle 4 aufgewickelt wird. Diametral gegenüberliegend der Wickelrolle 4 läßt sich während des Wickelvorgangs eine sich über die Maschinenbreite erstreckende Wickelwelle 10 mit Wickelhülsen 5 bestücken.

Die Wickelwelle kann in weiter unten näher beschriebener Weise durch Verdrehen eines Wendekreuzes der Zweifachwickelmaschine in die Stellung der jetzigen Wickelrolle 4 verschwenkt werden. Zur Zweifachwickelmaschine gehört in dem hier interessierenden Umfang ferner ein Anlegesystem 6 sowie ein Quertrennsystem 7 für die Warenbahn. Das Quertrennsystem 7 weist zwei zangenartig aufeinander zu bzw. auseinanderbewegbare Traghebel 8 auf, an deren freien Enden Schneidmesser 9 sitzen. Beide Traghebel sind um eine gemeinsame Schwenkachse 11 verschwenkbar. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist um diese Schwenkachse 11 auch ein Tragarm 12 des Anlegesystems 6 verschwenkbar. Am bzw. nahe dem freien Ende weist der Tragarm 12 ein Anlegeelement 13 und einen Verschwenkmechanismus 14 auf, die beide weiter unten näher erläutert werden.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines Anlegeelementes 13 sowie eines Verschwenkmechanismus 14 ist in den Figuren 7 und 8 dargestellt. Das Anlegeelement 13 weist eine konzentrisch um die Achse 15 der Wickelwelle 10 verschwenkbare

Verbindungsstange 16 auf, die sich über die Arbeitsbreite der Wickelmaschine erstreckt und an der federnd ausgebildete Andrückelernente 17 in Form von federnden Halteblechen bzw. Zungen frei abstehend befestigt sind. An den vorderen Enden der Zungen 17 sind Andrückrollen 18 drehbar gelagert, die in weiter unten näher beschriebener Weise mit der Warenbahn zur Anlage gelangen und das Anlegen eines neuen Warenbahnanfangs um die Wickelhülse 5 bewirken.

An jedem Ende der Verbindungsstange 16 ist der oben bereits erwähnte Verschwenkmechanismus 14 angeordnet. Dieser Verschwenkmechanismus besteht im einzelnen aus zwei, jeweils mit einem Schlitz 20 versehenen, im wesentlichen C-förmig ausgebildeten Ringscheiben 19, 21, von denen die zuerst genannte Ringscheibe 19 über einen Hebel 22 mit der Verbindungsstange 16 verbunden ist, während die andere Ringscheibe 21 an dem Tragarm 12 des Anlegesystems befestigt ist. Die Ringscheibe 19 ist gegenüber der fest am Tragarm 12 angeordneten Ringscheibe 21 relativ verdrehbar. Zu diesem Zweck ist die Ringscheibe 19 an einem Zwischenring 23 befestigt, der an seiner Außenseite 24 eine Verzahnung aufweist und der mit zwei Zahnrädern 25, 26 im Verzahnungseingriff steht. Die Zahnräder 25, 26 sitzen jeweils auf einem Achsstummel 27, der über Wälzlager 28 in einer Bohrung 29 des Traghebels 12 drehbar gelagert ist. Entsprechend den Zahnrädern 25, 26 sitzen auf der gegenüberliegenden Seite des Tragarms 12 auf dem Achsstummel 27 Antriebszahnräder 31, über welche sowie nicht dargestellte Zahnriemen oder dergleichen und eine gleichfalls nicht dargestellte Verbindungswelle ein synchroner Antrieb der beiden verdrehbaren Ringscheiben 19 gewährleistet wird. Der Abstand der Zahnräder 25, 26 zueinander ist derart gewählt, daß der Verschwenkantrieb der Ringscheibe 19 durch eines der Zahnräder 25 bzw. 26 auch dann aufrechterhalten wird, wenn das andere Zahnrad in den Bereich des Schlitzes 20 der Ringscheibe gelangt.

Die erfindungsgemäß ausgebildete Vorrichtung zum Quertrennen und Anlegen einer Warenbahn erfolgt in der folgenden Weise:

Ausgehend von der in Fig. 1 dargestellten Anordnung wird, sobald die Wickelrolle 4 ihren gewünschten Umfang erreicht hat, diese in die in Fig. 2 gezeigte Lage verschwenkt. Bei dieser Bewegung gelangt die vorher vorbereitete Wickelwelle 10 mit den darauf sitzenden Wickelhülsen 5 in die gleichfalls in Fig. 2 gezeigte Stellung. Die Warenbahn 1 erstreckt sich somit von den Wickelhülsen 5 bis zur Wickelrolle 4. Vorher ist die Kontaktwalze 3 über ihren Schwenkarm 3' bis auf die Wickelhülsen 5 verschwenkt worden, so daß zwischen diesen die Warenbahn einwandfrei geführt und eingeklemmt wird. Wie aus Fig. 3 ersichtlich, wird nun der gestrichelt dargestellte Tragarm 12 soweit nach oben verschwenkt, daß die Schwenkmechanismen 14 die Wickelwelle 10 von unten her umgreifen können, und zwar außerhalb der eigentlichen Arbeitsbreite, so daß die Warenbahn nach wie vor von den auf der Wickelachse sitzenden Wickelhülsen zu der Wickelrolle 4 verläuft. In dieser Stellung liegen die Andrückrollen 18 unter leichten Druck an der um die Wickelhülse 5 herumgeführten Warenbahn an, so wie das deutlicher in Fig. 9 gezeigt ist.

Entsprechend Fig. 4 werden nun die Traghebel 8 des Quertrennsystems 7 zangenartig aufeinander zubewegt, so daß durch die daran sitzenden Schneidmesser 9 die Warenbahn durchtrennt wird. Der Abstand zwischen den Andrückrollen 18 bis zu den Schneidmessern 9 entspricht in etwa dem Restumfang von der anfänglichen Berührungsstelle der Andrückrollen 18 an der Wickelhülse bis zu der Kontaktstelle zwischen der Kontaktwalze 3 und der Wickelhülse 5. Nach dem Durchtrennen der Warenbahn wird durch den oben beschriebenen Verschwenkmechanismus 14 über die drehbare Ringscheibe 19 sowie den Hebel 22 die Verbindungsstange 16 auf einem konzentrischen Kreis 20 bewegt, so wie das aus Fig. 9 ersichtlich ist und zwar solange und so weit, bis die Andrückrollen 18 kurz vor Erreichen der Kontaktstelle zwischen der Andrückwalze 3 und der Wickelhülse 5 zum Stehen kommen. Durch diese Schwenkbewegung der Verbindungsstange 16 und der Andrückelemente wird der Warenbahnanfang einwandfrei und ohne Falten sowie ohne Verwendung von Klebstoff sicher um die Wickelhülse 5 herumgelegt. Die Endstellung der Verbindungsstange 16 und der daran befestigten Andrückrollen 18 ist in Fig. 10 mit ausgezogenen Linien dargestellt. Nach dem Anwickeln von einigen Windungen der Warenbahn wird über den Verschwenkmechanismus 14 die Ringscheibe 19 so verdreht, daß der Verschwenkmechanismus von der Wickelwelle wieder frei kommt, so daß dann über den Tragarm 12 der Anlegemechanismus wieder in seine in Fig. 6 bzw. 1 dargestellte Ausgangslage zurückverschwenkt werden kann. Das gleiche gilt sinngemäß auch für das Quertrennsystem 7.

Claims

Vorrichtung zum kleberfreien Anlegen von Warenbahnen (1) in einer Wickelmaschine, vorzugsweise einer Mehrfachwickelmaschine, mit in die jeweilige Wickelstellung verschwenkbarer Wickelwelle (10) zur Aufnahme von Wickelhülsen (15), einer damit zusammenwirkenden Kontaktwalze (3) und einem Quertrennsystem (7) zum Quertrennen der Warenbahn (1) sowie einem Anlegesystem (16) mit einem an jeder Seite der Wickelmaschine angeordneten, den Warenbahnanfang an die Wickelhülsen (5) andrückenden Anlegeelement (13), das eine um die die Längsachse (15) Wickelwelle (10) verschwenkbare, sich über die Arbeitsbreite der Maschine erstreckende Verbindungsstange (16) und daran befestigte Andrückelemente (17) aufweist sowie ferner einem jeweils an den Enden der Verbindungsstange (16) angeordneten, auf das jeweils zugehörige Anlegeelement (13) einwirkenden Verschwenkmechanismus (14), der jeweils eine an einem verschwenkbaren Tragarm (12) des Anlegesystem (6) sitzende, aufgeschlitzte erste Ringscheibe (21) und eine mit der Verbindungsstange (16) verbundene und gegenüber der ersten Ringscheibe (21) relativ verschwenkbare, aufgeschlitzte zweite Ringscheibe (19) aufweist, deren gemeinsamer gedachter Mittelpunkt in der Anlegestellung des Anlegesystems (6) mit der Längsachse der Wickelwelle (10) zusammenfällt, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlegeelemente (13) an dem unabhängig vom Quertrennsystem (7) verschwenkbar gelagerten Tragarm (12) gehalten sind sowie bei unterbrochener Warenbahnzufuhr der Abstand zwischen der anfänglichen Kontaktstelle der Andrückelemente (18) an den Wickelhülsen (15) und der Schnittstelle eines Schneidmessers (9) des Quertrennsystems (7) derart gewählt ist, daß die nach dem Quertrennen der Kunststoffolienbahn (1) verbleibende Materialstrecke zwischen der anfänglichen Anlegestellung der Andrückelemente (18) und dem Schneidmesser (9) des Quertrennsystems (7) im wesentlichen dem restlichen Umfang der Wickelhülse (5) zwischen der anfänglichen Berührungsstelle der Andrückelemente (18) an der Wickelhülse (5) und der Kontaktstelle zwischen der Kontaktwalze (3) und der Wickelhülse (5) entspricht und daß ferner die Andrückelemente (18) von an den freien Enden einzeln an der konzentrisch um die Längsachse der Wickelwelle (10) bis unmittelbar zur Kontaktstelle zwischen der Kontaktwalze (3) und der Wickelhülse (5) verschwenkbaren Verbindungsstange (16) befestigter Federzungen (17) drehbar gelagerten und die Kunststoffolienbahn (1) unter leichter Vorspannung an die Wickelhülsen (5) andrückenden Andrückrollen (18) gebildet sind und schließlich die Verbindungsstange (16) zum feinfühligen Einstellen der Anpreßkraft der Andrückelemente (17, 18) und zum Anpassen an unterschiedliche Hülsendurchmesser um ihre Eigenachse verschwenkbar und in einer entsprechenden Stellung feststellbar ist sowie zum Antrieb der verdrehbaren Ringscheibe (19) des Verschwenkmechanismus (14) wenigstens zwei in eine Verzahnung am Umfang der verdrehbaren Ringscheibe (19) bzw. einer damit fest verbundenen Zwischenscheibe (23) eingreifende, mit Abstand zueinander angeordnete Zahnräder (25, 26) vorgesehen sind, von denen während der Verschwenkbewegung zumindest eines immer im Eingriff mit der Verzahnung der drehbaren Ringscheibe (19) bzw. der Zwischenscheibe (23) steht.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum synchronen Antrieb der beiden über jeweils einen Hebel (22) mit den Enden der Verbindungsstange (16) verbundenen verdrehbaren Ringscheiben (19) Zahnräder (31), Zahnriemen oder dergleichen und eine Verbindungswelle vorgesehen sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerachse des Tragarms (12), der die nicht verschwenkbare Ringscheibe (21) aufnimmt, mit der gemeinsamen Schwenkachse (11) zweier zangenartig verschwenkbarer Traghebel (8) des Quertrennsystems (7) zusammenfällt.