EP1413536A2 - Verfahren und Vorrichtung zum Aufwickeln einer Warenbahn, insbesondere einer Kunststoff-Folienbahn - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Aufwickeln einer Warenbahn, insbesondere einer Kunststoff-Folienbahn Download PDF

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EP1413536A2
EP1413536A2 EP03022594A EP03022594A EP1413536A2 EP 1413536 A2 EP1413536 A2 EP 1413536A2 EP 03022594 A EP03022594 A EP 03022594A EP 03022594 A EP03022594 A EP 03022594A EP 1413536 A2 EP1413536 A2 EP 1413536A2
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EP
European Patent Office
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spindle
support elements
winding
tube
roller
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP03022594A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP1413536A3 (de
Inventor
Günter Crass
Gottfried Dr. Hilkert
Martin Dr. Müller-Roosen
Thomas Dr. Molz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Polyester Film GmbH
Original Assignee
Mitsubishi Polyester Film GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Polyester Film GmbH filed Critical Mitsubishi Polyester Film GmbH
Publication of EP1413536A2 publication Critical patent/EP1413536A2/de
Publication of EP1413536A3 publication Critical patent/EP1413536A3/de
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    • B65H2701/175—Plastic
    • B65H2701/1752—Polymer film

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for winding up a web of material, in particular a plastic film web, with a rotating contact roller which bears against a winding on a driven winding roller, a pressing device which, depending on the winding diameter and / or the winding speed, radially contacts the contact roller shifted to the winding in a controlled manner, the contact roller being a double tube roller with internally arranged support elements for supporting an outer tube of the double tube roller.
  • contact rollers are generally used, over which the film web runs and is wound on a winding roll to form a winding.
  • a winding roll In order to achieve a wrinkle-free winding and a uniform winding density in the winding roll, it is necessary to press the film web as evenly as possible across the width in order to avoid air pockets if possible.
  • the winding density depends on the elasticity of the film web to be wound, the web speed, the surface roughness and the width of the film web.
  • so-called double-tube rollers are used as contact rollers, which have an M-shaped bending line
  • cylindrical single-tube rollers have a U-shaped bending line
  • the contact pressure in the middle of the roll is very low and therefore more air is drawn into the winding gap in the middle than at the edges. From the center, however, it is very difficult for the air to escape from the roll later, since the high contact pressure in the edge area of the roll keeps the air trapped in the roll.
  • the two-point bearing is shifted from the ends of the roller towards the center.
  • the free, unsupported lengths of the double tube roller are significantly smaller.
  • the deflection of the double tube roller has the M-shaped shape mentioned above.
  • the deflection of double tube rolls is reduced in the middle by a factor of 8-10 compared to a single tube roller.
  • the air entrapment that occurs is evened out in a winding in such a way that the pressure roller is supported by a centrally arranged, non-rotatable cross member and a bearing rotatably mounted thereon and in one between the bearings extending area is formed without bending supported hollow roller. It is essential that an arrangement between the internal crossmember and the external rotatable hollow roller provides support such that the area between the bearings has a deflection equal to 0.
  • the cross member is formed by an inner tube and the bearings used to support the hollow roller on the inner tube are roller bearings.
  • the bearings are adjustable with the interposition of a clamping device parallel to the longitudinal axis of the inner tube or the hollow roller and can be clamped in a preselectable position.
  • the bearings can thus be precisely adjusted to the respective need. However, they cannot be adjusted during the winding process; an adjustment can only be made when the device is at a standstill.
  • a roller which consists of a roller tube supported exclusively in an axially central region on a continuous roller carrier in the radial direction, which outside of this central region has a distance from the roller carrier which allows the roller tube to bend relative to the roller carrier.
  • the rigidity of the roller tube is reduced in such a way that the load due to the weight of the roller tube and the external operating load result in the bending line of the roller tube being as constant as possible.
  • the wall thickness of the roller tube decreases continuously from the end of the middle region to the ends of the roller tube.
  • the roller tube is mechanically firmly connected to the roller carrier and the roller carrier is rotatably mounted in a roller frame.
  • the roller tube can be rotatably mounted on the roller carrier in the central area.
  • DE 201 03 183 U1 relates to a pressure roller with a fixed, non-rotating axis, on which bearings are formed and supported at suitable points.
  • the pressure roller also has a hollow cylindrical roller shell, which is designed in a single-shell construction with bearings within the outer shell.
  • the roller shell is made of a soft metal.
  • the thickness of the roller tube is thicker in the area between the two bearings than in the section projecting outward beyond the bearings toward the front end. A coating of elastomeric material is applied to the roller tube.
  • the object of the invention is to ensure that the contact roller is pressed onto a roll of a web as evenly as possible during the entire winding length of the web, ie. H. to achieve with increasing winding diameter.
  • This object is achieved by a method in such a way that the contact pressure is applied uniformly to the winding over a predetermined pressure path and that the length of the pressure path is selected to be variable.
  • An outer tube runs for this the contact roller at the rotational speed of the winding roller and furthermore a spindle of the contact roller rotates at a speed which is set slower, the same speed or faster than the speed of the outer tube.
  • a device of the type described in the introduction in which the support points of the outer tube, formed by the support elements, can be variably adjusted. By adjusting the spacing of the support elements, an optimal, uniform pressure of the contact roller is achieved over the entire length of the web or winding web.
  • the contact roller has a spindle, which is concentrically surrounded by a support tube and the outer tube, and axial openings are provided in the support tube, through which the support elements extend, each of which is equipped with a thread in its bottom surface, which in the Engagement with a left-hand or right-hand thread of the spindle.
  • the individual support element expediently has a T-cross section, the bottom surface and a top surface of the support element having the same curvature as the spindle or the outer tube.
  • the support elements are pneumatically adjustable perpendicular to the support tube and that four to eight support elements are arranged along the support tube.
  • the individual support element expediently surrounds the support tube of the contact roller in a ring and lies with its top surface against the inside of the outer tube.
  • the average distance between two groups of support elements is advantageously between 0.20 and 0.85 bale lengths.
  • a first embodiment of the device according to the invention is shown in section in FIG. 1.
  • a contact roller 10 bears against a winding 24 of a driven winding roller 21.
  • the winding roll 21 is a so-called customer roll, ie a roll that is manufactured by assembling a wide machine roll.
  • the width of such customer rolls is 300 to 3000 mm, predominantly 500 to 2500 mm.
  • the contact roller 10 is designed as a double tube roller and consists of a spindle 1, a support tube 6 and an outer tube 12.
  • the support tube 6 and the outer tube 12 surround the spindle 1 concentrically.
  • Support elements 5 are arranged inside the double tube roller for supporting the outer tube 12. As will be described in the following, the support elements 5 can be variably adjusted along the spindle 1.
  • the individual support element 5 has a T-cross section, which has a bottom surface 27 and a top surface 28. Both the bottom surface 27 and the top surface 28 of the individual support element 5 are curved and have the same curvature as the outer tube 12.
  • the top surfaces 28 of the support elements 5 engage in the grooves 13 and are slidably guided in the grooves 13 during the displacement of the support elements 5.
  • the spindle 1 is equipped with a left-hand thread 2 and a right-hand thread 3 and there is a thread-free zone 4 between these two threads.
  • Each support element 5 has a thread 26 in its bottom surface 27 which, depending on the position of the individual support element 5, with the left ( 2) - or right-hand thread 3 of the spindle 1 is engaged.
  • An adjustment drive drives the spindle 1 via a coupling 11.
  • the adjustment drive 15 is connected via a gear 16 or a belt to a motor (not shown) and, when the clutch 11 is closed, drives the spindle 1 at an adjustable speed which can be selected such that the spindle is slower, faster or as fast as the outer tube 12 runs around.
  • the outer tube 12 itself rotates at the rotational speed of the driven winding roll 21.
  • the clutch 11 is, for example, a magnetic powder clutch with plates 14.
  • the ends of the support tube 6 are supported on bearings 7 which rest on the spindle 1 and are sealed against the interior of the spindle 1.
  • the bearings 7 are roller or ball bearings which rotatably support the support tube 6 on the spindle or relative to the spindle.
  • the bearings 8 are also roller or ball bearings.
  • a pressure element 23 bears against the holder 9, which ensures that the contact roller 10 is displaced radially to the winding 24 in a controlled manner as a function of the winding diameter and / or the winding speed.
  • the adjusting drive 15 When the clutch 11 is open, the adjusting drive 15 is not connected to the spindle 1.
  • the spindle 1 then rotates at the rotational speed of the contact roller 10, as do the support elements 5, which remain unchanged in their positions on the spindle 1.
  • the spindle 1 is accelerated or braked with respect to the outer tube 12, so that there is a difference in the rotational speeds of the spindle 1 and the outer tube 12. This results in a frictional connection between the threads 26 of the bottom surfaces 27 of the support elements 5 and the left-hand thread 2 or the right-hand thread 3 of the spindle 1, so that the support elements 5 move from their previous positions into new positions.
  • the support elements 5 come to a stop. In this way, the support elements 5 can be variably adjusted along the spindle 1, so that the contact pressure between the contact roller 10 and the winding 24 can always be kept uniform over the film width during the winding process of a film roll and thus always in an optimal operating range or optimum operating point is worked.
  • the support elements 5 are arranged radially over the circumference of the spindle 1.
  • Three support elements 5 form a group and are evenly distributed over the circumference of the spindle 1.
  • the associated support elements 5 of a group lie in the same, perpendicular to the spindle 1 Level. 2, the curvature of the bottom surfaces 27 and the top surfaces 29 can clearly be seen.
  • the three support elements 5 of a group can, for example, also be offset from one another in the axial direction by up to 10 mm. In the normal case, as already mentioned above, the three support elements 5 of a group are in the same plane.
  • the contact roller 10 consists of a support tube 6 and an outer tube 12.
  • Four pneumatic support elements 19 are shown in FIG. 3, but up to eight support elements 19 can be seated on the support tube 6 of the contact roller 10.
  • the individual support element 19 surrounds the support tube 6 in a ring and lies with its top surface 28 on the inside of the outer tube 12.
  • the support tube 6 extends beyond the end faces of the outer tube 12 and is mounted on both sides in a bearing 20, which contains a roller or ball bearing in which the contact roller is rotatably mounted.
  • the two bearings 20 are part of a pressure device 25, which comprises a pressure element 23 and a cylinder 22, which presses the pressure element 23 against the bearing 20 or displaces the bearing 20 with increasing diameter of the winding 24 and thus the contact roller 10 downwards.
  • the support elements 19 are pneumatically adjustable perpendicular to the outer tube 12. In Fig. 3 four support elements 19 are shown along the support tube 6, however, as already mentioned, up to eight such support elements can be provided.
  • a pneumatic control unit 18 is connected to each of the pneumatic support elements 19 via a multi-way insertion 29. Such multi-way entries are used wherever several lines with different media, pressures or flow rates are to be connected to a rotating part. Through the multi-way introduction, separate lines are routed to the pneumatic support elements 18.

Landscapes

  • Winding Of Webs (AREA)

Abstract

Beim Aufwickeln einer Warenbahn zu einem Wickel 24 übt eine Kontaktwalze 10 auf den Wickeln in Abhängigkeit von Wickeldurchmesser und/oder der Wickelgeschwindigkeit einen gleichmäßigen Anpressdruck über eine vorgegebene Länge einer Druckstrecke aus, die variabel einstellbar ist. Eine Vorrichtung zum Aufwickeln einer Warenbahn, insbesondere einer Kunststoff-Folienbahn besteht aus der Kontaktwalze 10, die an dem Wickel 24 auf einer angetriebenen Wickelrolle 21 anliegt. Die Kontaktwalze 10 umfasst eine Spindel 1, ein Tragrohr 6 und ein Außenrohr 12. Das Tragrohr 6 und das Außenrohr 12 umgeben die Spindel 1 konzentrisch. Im Tragrohr 6 sind axiale Durchbrüche 17 vorhanden, durch die sich Stützelemente 5 erstrecken, von denen jedes mit einem Gewinde 26 in seiner Bodenflächen 27 ausgerüstet ist. Die Spindel 1 weist ein Linksgewinde 2 und ein Rechtsgewinde 3 auf und dazwischen befindet sich eine gewindefreie Zone 4. Die Stützelemente 5 sind mit ihren Gewinden 26 im Eingriff mit dem Links- bzw. dem Rechtsgewinde. <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aufwickeln einer Warenbahn, insbesondere einer Kunststoff-Folienbahn, mit einer umlaufenden Kontaktwalze, die an einem Wickel auf einer angetriebenen Wickelrolle anliegt, einer Andrückeinrichtung, die in Abhängigkeit vom Wickeldurchmesser und/oder der Wickelgeschwindigkeit die Kontaktwalze radial zum Wickel gesteuert verlagert, wobei die Kontaktwalze eine Doppelrohrwalze mit innen angeordneten Stützelemente zum Abstützen eines Außenrohres der Doppelrohrwalze ist.
  • Für das Aufwickeln von Warenbahnen, insbesondere von Kunststoff-Folienbahnen, werden im Allgemeinen Kontaktwalzen eingesetzt, über die die Folienbahn läuft und auf einer Wickelrolle zu einem Wickel aufgewickelt wird. Um eine faltenfreie Wicklung und eine gleichmäßige Windungsdichte in der Wickelrolle zu erzielen ist es notwendig, die Folienbahn möglichst gleichmäßig über die Breite hinweg anzudrücken, um nach Möglichkeit Lufteinschlüsse zu vermeiden. Die Wicklungsdichte hängt neben den Lufteinschlüssen von der Elastizität der zu wickelnden Folienbahn, der Bahngeschwindigkeit, der Oberflächenrauigkeit und der Breite der Folienbahn ab.
  • Bei einem ungleichmäßigen Andruck an den Wickel wird Luft in den Wickel mit eingezogen, was primär zu Faltenbildungen führt. Daneben kann es zu einer Unrundheit des Wickels und zum Teleskopieren kommen.
  • Im Stand der Technik werden sogenannte Doppelrohrwalzen als Kontaktwalzen eingesetzt, die eine M-förmige Biegelinie aufweisen, während im Vergleich hiermit zylindrische Einfachrohrwalzen eine U-förmige Biegelinie besitzen, d. h. den klassischen Belastungsfall eines an beiden Enden aufliegenden Balkens mit einer gleichmäßig über die Breite verteilten Belastung darstellen. Bei den Einfachrohrwalzen ergibt sich eine parabelförmige Durchbiegung der Walze, was bedeutet, dass der Kontaktdruck in der Walzenmitte nur sehr gering ist und daher in der Mitte mehr Luft in den Wickelspalt eingezogen wird als an den Rändern. Von der Mitte aus kann jedoch die Luft später nur sehr schwer aus dem Wickel entweichen, da durch den hohen Kontaktdruck im Randbereich des Wickels die Luft im Wickel eingeschlossen bleibt. Bei den Doppelrohrwalzen ist die Zweipunktlagerung von den Enden der Walze in Richtung Mitte verschoben. Dadurch werden die freien, ungelagerten Längen der Doppelrohrwalze wesentlich kleiner. Die Durchbiegung der Doppelrohrwalze weist die schon zuvor erwähnte M-förmige Gestalt auf. Die Durchbiegung von Doppelrohrwalzen vermindert sich in der Mitte um etwa den Faktor 8 - 10 gegenüber einer Einfachrohrwalze.
  • Bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art gemäß der deutschen Offenlegungsschrift 44 08 863 wird der auftretende Lufteinschluss in einem Wickel in der Weise vergleichmäßigt, dass die Andruckwalze von einem zentrisch angeordneten, unverdrehbaren Querträger und einer darauf über Lager verdrehbar gelagerten und in einem sich zwischen den Lagern erstreckenden Bereich verbiegungsfrei abgestützten Hohlwalze gebildet ist. Dabei ist wesentlich, dass durch eine Anordnung zwischen dem innenliegenden Querträger und der außenliegenden drehbaren Hohlwalze eine Abstützung in der Weise erfolgt, dass der Bereich zwischen den Lagern eine Durchbiegung gleich 0 aufweist. Der Querträger ist von einem Innenrohr gebildet und die zur Abstützung der Hohlwalze auf dem Innenrohr dienenden Lager sind Wälzlager. Die Lager sind unter Zwischenschaltung einer Einspanneinrichtung parallel zur Längsachse des Innenrohrs bzw. der Hohlwalze verstellbar und an einer vorauswählbaren Stellung festspannbar. Die Lager sind somit auf den jeweiligen Bedarfsfall exakt einstellbar. Während des Wickelvorgangs sind sie jedoch nicht verstellbar, eine Verstellung kann stets nur im Stillstand der Vorrichtung vorgenommen werden.
  • Aus der EP 0 890 674 A2 ist eine Walze bekannt, die aus einem ausschließlich in einem axialmittleren Bereich auf einem durchgehenden Walzenträger in radialer Richtung abgestützten Walzenrohr besteht, welches außerhalb dieses mittleren Bereiches einen eine Biegung des Walzenrohres relativ zum Walzenträger erlaubenden Abstand zum Walzenträger aufweist. Die Steifigkeit des Walzenrohres ist ausgehend von dem mittleren Bereich zu den Enden des Walzenrohres so verringert, dass die Belastung durch das Eigengewicht des Walzenrohres sowie die äußere Betriebsbelastung zu einer möglichst konstanten Krümmung der Biegelinie des Walzenrohres führt. Hierzu verringert sich die Wandstärke des Walzenrohres ausgehend vom Ende des mittleren Bereiches zu den Enden des Walzenrohres hin kontinuierlich. Im mittleren Bereich ist das Walzenrohr mechanisch fest mit dem Walzenträger verbunden und der Walzenträger ist drehbar in einer Walzenstuhlung gelagert. Ebenso kann das Walzenrohr im mittleren Bereich rotierbar auf dem Walzenträger gelagert sein.
  • Die DE 201 03 183 U1 betrifft eine Anpresswalze mit einer feststehenden, nicht drehenden Achse, auf der an geeigneten Stellen Lager ausgebildet und getragen sind. Die Anpresswalze weist des Weiteren einen hohlzylinderförmigen Walzenmantel auf, der in einschaliger Bauweise mit Lagern innerhalb des Außenmantels ausgebildet ist. Der Walzenmantel ist aus einem Weichmetall gefertigt. Die Dicke des Walzenrohres ist in dem Bereich zwischen den beiden Lagern dicker als in dem über die Lager zum stirnseitigen Ende nach außen überstehenden Abschnitt. Auf dem Walzenrohr ist ein Überzug aus elastomerem Material aufgebracht.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, einen möglichst gleichmäßigen Andruck einer Kontaktwalze auf einen Wickel einer Warenbahn während der gesamten Aufwickellänge der Warenbahn, d. h. bei zunehmendem Wickeldurchmesser, zu erreichen.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren in der Weise gelöst, dass der Anpressdruck über eine vorgegebene Druckstrecke auf den Wickel gleichmäßig aufgebracht wird und dass die Länge der Druckstrecke variabel gewählt wird. Hierzu läuft ein Außenrohr der Kontaktwalze mit der Umlaufgeschwindigkeit der Wickelrolle um und des Weiteren läuft eine Spindel der Kontaktwalze mit einer Geschwindigkeit um, die langsamer, gleich schnell oder schneller als die Geschwindigkeit des Außenrohres eingestellt wird.
  • Im Rahmen der Aufgabe wird eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art geschaffen, bei der Abstützpunkte des Außenrohres, gebildet durch die Stützelemente, variabel einstellbar sind. Durch die Verstellung des Abstandes der Stützelemente wird ein optimaler gleichmäßiger Andruck der Kontaktwalze über die gesamte Lauflänge der Warenbahn bzw. der Wickelbahn erreicht.
  • In Ausgestaltung der Erfindung weist die Kontaktwalze eine Spindel auf, die konzentrisch von einem Tragrohr und dem Außenrohr umgeben ist und sind im Tragrohr axiale Durchbrüche vorhanden, durch die sich die Stützelemente erstrecken, von denen jedes mit einem Gewinde in seiner Bodenfläche ausgerüstet ist, das im Eingriff mit einem Links- bzw. einem Rechtsgewinde der Spindel ist.
  • Zweckmäßigerweise besitzt das einzelne Stützelement einen T-Querschnitt, wobei die Bodenfläche und eine Deckfläche des Stützelementes die gleiche Krümmung wie die Spindel bzw. das Außenrohr haben.
  • In Weitergestaltung der Erfindung befinden sich in der Innenseite des Außenrohrs axial verlaufende Nuten, in welche die Stützelemente mit ihren Deckflächen eingreifen und während ihrer gegenseitigen Verschiebung gleitend geführt sind.
  • Die weitere Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich aus den Merkmalen der Patentansprüche 7 bis 15.
  • Eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass die Stützelemente senkrecht zu dem Tragrohr pneumatisch verstellbar sind und dass vier bis acht Stützelemente entlang dem Tragrohr angeordnet sind. Hierzu ist eine Pneumatiksteuereinheit mit jedem der Stützelemente über eine Mehrwege-Einführung verbunden, bilden je zwei Stützelemente eine mit dem gleichen Druck beaufschlagte Gruppe und ist diese Gruppe mit gleich großem Anpressdruck gegen das Außenrohr der Kontaktwalze andrückbar. Zweckmäßigerweise umschließt das einzelne Stützelement ringförmig das Tragrohr der Kontaktwalze und liegt mit seiner Deckfläche an der Innenseite des Außenrohres an. Der mittlere Abstand zwischen zwei Gruppen von Stützelementen beträgt zweckmäßigerweise zwischen 0,20 bis 0,85 Ballenlängen.
  • Die Erfindung wird im Folgenden an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
    • Figur 1
    eine schematische Schnittansicht einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
    Figur 2
    im Detail einen Schnitt entlang der Linie AA der Fig. 1, und
    Figur 3
    einen schematischen Schnitt durch eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
  • Eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist im Schnitt in Fig. 1 dargestellt. Eine Kontaktwalze 10 liegt an einem Wickel 24 einer angetriebenen Wickelrolle 21 an. Bei der Wickelrolle 21 handelt es sich um eine sogenannte Kundenrolle, d. h. um eine Rolle, die durch Konfektionierung einer breiten Maschinenrolle gefertigt wird. Die Breiten solcher Kundenrollen betragen 300 bis 3000 mm, überwiegend 500 bis 2500 mm. Die Kontaktwalze 10 ist als Doppelrohrwalze ausgebildet und besteht aus einer Spindel 1, einem Tragrohr 6 und einem Außenrohr 12. Das Tragrohr 6 und das Außenrohr 12 umgeben konzentrisch die Spindel 1. Im Inneren der Doppelrohrwalze sind Stützelemente 5 zum Abstützen des Außenrohres 12 angeordnet. Die Stützelemente 5 sind, wie im Folgenden beschrieben werden wird, entlang der Spindel 1 variabel einstellbar. Hierzu sind im Tragrohr 6 axiale Durchbrüche 17 vorhanden, durch die sich die Stützelemente 5 erstrecken. Das einzelne Stützelement 5 besitzt einen T-Querschnitt, der eine Bodenfläche 27 und eine Deckfläche 28 aufweist. Sowohl die Bodenfläche 27 als auch die Deckfläche 28 des einzelnen Stützelements 5 sind gekrümmt und haben die gleiche Krümmung wie das Außenrohr 12. In der Innenseite des Außenrohres 12 befinden sich Nuten 13, die axial, d. h. parallel zu der Spindelachse, verlaufen. Die Deckflächen 28 der Stützelemente 5 greifen in die Nuten 13 ein und werden während der Verschiebung der Stützelemente 5 in den Nuten 13 gleitend geführt. Die Spindel 1 ist mit einem Linksgewinde 2 und einem Rechtsgewinde 3 ausgestattet und zwischen diesen beiden Gewinden befindet sich eine gewindefreie Zone 4. Jedes Stützelement 5 hat in seiner Bodenfläche 27 ein Gewinde 26, das je nach der Lage des einzelnen Stützelements 5 mit dem Links(2)- bzw. Rechtsgewinde 3 der Spindel 1 im Eingriff ist.
  • Ein Verstellantrieb treibt über eine Kupplung 11 die Spindel 1 an. Der Verstellantrieb 15 ist über ein Getriebe 16 oder einen Riemen mit einem nicht gezeigten Motor verbunden und treibt bei geschlossener Kupplung 11 die Spindel 1 mit einer einstellbaren Geschwindigkeit an, die so gewählt werden kann, dass die Spindel langsamer, schneller oder gleich schnell wie das Außenrohr 12 um läuft. Das Außenrohr 12 selbst läuft mit der Umlaufgeschwindigkeit der angetriebenen Wickelrolle 21 um.
  • Die Kupplung 11 ist beispielsweise eine Magnetpulverkupplung mit Lamellen 14.
  • Das Tragrohr 6 ist mit seinen Enden auf Lagern 7 gelagert, die auf der Spindel 1 aufsitzen und gegen das Innere der Spindel 1 abgedichtet sind. Die Lager 7 sind Wälzoder Kugellager, die das Tragrohr 6 drehbar auf der Spindel bzw. gegenüber der Spindel lagern. Auf der Außenseite des Tragrohres 6 nahe deren Rohrenden sitzen weitere Lager 8 auf, die eine Halterung 9 der Kontaktwalze 10 abstützen. Die Lager 8 sind gleichfalls Wälz- oder Kugellager. Gegen die Halterung 9 liegt ein Andruckelement 23 an, das dafür sorgt, dass die Kontaktwalze 10 in Abhängigkeit vom Wickeldurchmesser und/oder der Wickelgeschwindigkeit radial zum Wickel 24 gesteuert verlagert wird.
  • Bei geöffneter Kupplung 11 ist der Verstellantrieb 15 nicht mit der Spindel 1 verbunden. Die Spindel 1 läuft dann mit der Umlaufgeschwindigkeit der Kontaktwalze 10 um, ebenso die Stützelemente 5, die in ihren Positionen auf der Spindel 1 unverändert verbleiben. Sobald die Kupplung 11 geschlossen wird, wird die Spindel 1 gegenüber dem Außenrohr 12 beschleunigt oder abgebremst, so dass eine Differenz in den Umlaufgeschwindigkeiten von Spindel 1 und dem Außenrohr 12 entsteht. Dadurch kommt es zum Kraftschluss zwischen den Gewinden 26 der Bodenflächen 27 der Stütz-elemente 5 und dem Linksgewinde 2 bzw. dem Rechtsgewinde 3 der Spindel 1, so dass sich die Stützelemente 5 aus ihren bisherigen Positionen in neue Positionen bewegen. Dabei bewegen sich die Stützelemente 5, die mit dem Linksgewinde 2 im Eingriff sind, entweder von den Stützelementen 5, die mit dem Rechtsgewinde 3 im Eingriff sind, weg oder auf diese zu, je nach dem, ob die Umlaufgeschwindigkeit des Außenrohres 12 größer oder kleiner als die Umlaufgeschwindigkeit der Spindel 1 ist. Sowie die Kupplung 11 geöffnet wird, kommen die Stützelemente 5 zum Stehen. Auf diese Weise sind die Stützelemente 5 entlang der Spindel 1 variabel einstellbar, so dass während des Aufwickelvorganges einer Folienrolle der Kontaktdruck zwischen der Kontaktwalze 10 und dem Wickel 24 über die Folienbreite stets gleichmäßig gehalten werden kann und somit immer in einem optimalen Betriebsbereich bzw. optimalen Betriebspunkt gearbeitet wird. Dabei zeigt sich, dass der mittlere Abstand zwischen zwei zusammengehörenden Gruppen von Stützelementen 5 ein Optimum bei einem Verhältnis von mittlerer Abstand / Ballenlänge (= Folienbreite) im Bereich von 0,20 bis 0,65, bevorzugt jedoch 0,35 bis 0,50 hat. Dieser Abstand verhindert eine Faltenbildung sowohl im mittleren Bereich als auch in den Randbereichen der Wickelrolle.
  • Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, sind die Stützelemente 5 radial über den Umfang der Spindel 1 angeordnet. Dabei bilden drei Stützelemente 5 eine Gruppe und sind gleichmäßig über den Umfang der Spindel 1 verteilt. Die zusammengehörenden Stützelemente 5 einer Gruppe liegen in der gleichen, senkrecht zu der Spindel 1 verlaufenden Ebene. In Fig. 2 ist deutlich die Krümmung der Bodenflächen 27 und der Deckflächen 29 zu sehen.
  • Die drei Stützelemente 5 einer Gruppe können beispielsweise auch in axialer Richtung um bis zu 10 mm gegeneinander versetzt sein. Im Normalfall, wie schon zuvor erwähnt, befinden sich die drei Stützelemente 5 einer Gruppe in der gleichen Ebene.
  • In Fig.3 ist eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung zum Aufwickeln einer Warenbahn dargestellt. Die Kontaktwalze 10 besteht aus einem Tragrohr 6 und einem Außenrohr 12. In Fig. 3 sind vier Pneumatik-Stützelemente 19 dargestellt, jedoch können bis zu acht Stützelemente 19 auf dem Tragrohr 6 der Kontaktwalze 10 aufsitzen. Das einzelne Stützelement 19 umschließt das Tragrohr 6 ringförmig und liegt mit seiner Deckfläche 28 an der Innenseite des Außenrohres 12 an. Das Tragrohr 6 erstreckt sich über die Stirnflächen des Außenrohres 12 hinaus und ist an beiden Seiten in je einer Lagerung 20 gelagert, die ein Wälz- oder Kugellager enthält, in dem die Kontaktwalze drehbar gelagert ist. Die beiden Lagerungen 20 sind Bestandteil einer Andrückeinrichtung 25, die ein Andruckelement 23 und einen Zylinder 22 umfasst, der das Andruckelement 23 gegen die Lagerung 20 drückt bzw. die Lagerung 20 mit wachsendem Durchmesser des Wickels 24 und somit die Kontaktwalze 10 nach unten verschiebt. Die Stützelemente 19 sind senkrecht zu dem Außenrohr 12 pneumatisch verstellbar. In Fig. 3 sind vier Stützelemente 19 entlang dem Tragrohr 6 dargestellt, jedoch können wie schon erwähnt bis zu acht derartige Stützelemente vorgesehen werden. Eine Pneumatiksteuereinheit 18 ist jeweils über eine Mehrwege-Einführung 29 mit jedem der Pneumatik-Stützelemente 19 verbunden. Solche Mehrwege-Einführungen finden überall dort Anwendung, wo mehrere mit unterschiedlichen Medien, Drücken oder Durchflußmengen beaufschlagte Leitungen mit einem drehenden Teil verbunden werden sollen. Durch die Mehrwege-Einführung sind jeweils separate Leitungen zu den Pneumatik-Stützelementen 18 hindurchgeführt. Solche Mehrwege-Einführungen liefert beispielsweise die Deublin GmbH, 65719 Hofheim-Wallau, Deutschland. Je zwei Stützelemente bilden eine Gruppe und werden mit dem gleichen Pneumatikdruck über die Leitungen 29 beaufschlagt, so dass sie mit gleich großem Anpressdruck gegen das Außenrohr 12 der Kontaktwalze drücken. Während des Wickelvorgangs, d. h. mit wachsendem Durchmesser des Wickels 24 der Wickelrolle 21, werden nach Bedarf je zwei oder mehrere der Pneumatik-Stützelemente 19 mit dem gleichen Pneumatikdruck beaufschlagt. Dadurch ist es möglich, einen optimalen gleichmäßigen Andruck der Kontaktwalze 10 auf den Wickel 24 über die gesamte Lauflänge der Folienbahn zu erreichen. Ebenso wie bei der ersten Ausführungsform der Vorrichtung gilt für die in Fig. 3 gezeigte Ausführungsform, dass der mittlere Abstand zwischen zwei Gruppen von Stützelemente 19, wobei jede Gruppe mit einem gleich großen Druck beaufschlagt wird, zwischen 0,20 bis 0,85 Ballenlängen (= Folienbreite) beträgt, bevorzugt jedoch 0,35 bis 0,50

Claims (19)

  1. Verfahren zum Aufwickeln einer Warenbahn, insbesondere einer Kunststoff-Folienbahn zu einem Wickel auf einer Wickelrolle, wobei von einer Kontaktwalze ein Anpressdruck auf den Wickel in Abhängigkeit vom Wickeldurchmesser und/oder der Wickelgeschwindigkeit ausgeübt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Anpressdruck über eine vorgegebene Druckstrecke auf den Wickel gleichmäßig aufgebracht wird und dass die Länge der Druckstrecke variabel gewählt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Außenrohr der Kontaktwalze mit der Umlaufgeschwindigkeit der Wickelrolle umläuft und dass eine Spindel der Kontaktwalze mit einer Geschwindigkeit umläuft, die langsamer, gleich schnell oder schneller als die Geschwindigkeit des Außenrohres eingestellt wird.
  3. Vorrichtung zum Aufwickeln einer Warenbahn, insbesondere einer Kunststoff-Folienbahn, mit einer umlaufenden Kontaktwalze (10), die an einem Wickel (24) auf einer angetriebenen Wickelrolle (21) anliegt, einer Andrückeinrichtung (25), die in Abhängigkeit vom Wickeldurchmesser und/oder der Wickelgeschwindigkeit die Kontaktwalze radial zum Wickel gesteuert verlagert, wobei die Kontaktwalze (10) eine Doppelrohrwalze mit innen angeordneten Stützelementen (5; 19) zum Abstützen eines Außenrohres (12) der Dopppelrohrwalze ist, dadurch gekennzeichnet, dass Abstützpunkte des Außenrohres (12), gebilder durch die Stützelemente (5 bzw. 19) variabel einstellbar sind.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktwalze (10) eine Spindel (1) aufweist, die konzentrisch von einem Tragrohr (6) und dem Außenrohr (12) umgeben ist und dass im Tragrohr (6) axiale Durchbrüche (17) vorhanden sind, durch die sich die Stützelemente (5) erstrecken, von denen jedes mit einem Gewinde (26) in seiner Bodenfläche (27) ausgerüstet ist, das im Eingriff mit einem Links- bzw. einem Rechtsgewinde (2; 3) der Spindel (1) ist.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das einzelne Stützelement (5) einen T-Querschnitt besitzt, wobei die Bodenfläche (27) und eine Deckfläche (28) des Stützelementes die gleiche Krümmung wie die Spindel (1) bzw. das Außenrohr (12) haben.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich in der Innenseite des Außenrohres (12) axial verlaufende Nuten (13) befinden, in welche die Stützelemente (5) mit ihren Deckflächen (28) eingreifen und während ihrer Verschiebung gleitend geführt sind.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Linksgewinde (2) und dem Rechtsgewinde (3) der Spindel (1) eine gewindefreie Zone (4) vorhanden ist.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützelemente (5) radial über den Umfang der Spindel (1) angeordnet sind und zusammengehörende Stützelemente in der gleichen, senkrecht zu der Spindel (1) verlaufenden Ebene liegen.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass drei Stützelemente (5) eine Gruppe bilden und gleichmäßig über den Umfang der Spindel (1) verteilt sind.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zusammengehörende Stützelemente (5) einer Gruppe gleichmäßig radial über den Umfang der Spindel (1) angeordnet und in axialer Richtung der Spindel (1) gegeneinander versetzt sind.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass drei Stützelemente (5) eine Gruppe bilden und gegeneinander in axialer Richtung um bis zu 10 mm versetzt sind.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Tragrohr (6) auf Lager (7), die auf der Spindel (1) aufsitzen, drehbar gelagert ist und dass über weitere Lager (8) eine Halterung (9) der Kontaktwalze (10) drehbar gelagert ist, wobei die Lager (8) auf dem Tragrohr (6) aufsitzen.
  13. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kupplung (11) die Spindel (1) mit einem Verstellantrieb (15) verbindet, dessen Antriebsgeschwindigkeit unterschiedlich einstellbar ist, so dass die Spindel (1) langsamer oder schneller als oder gleich schnell wie das Außenrohr (12) umläuft.
  14. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindel (1) schneller oder langsamer drehend als der Außenrohr (12) angetrieben ist, so dass die Stützelemente (5) zweier sich gegenüberliegender Gruppen, von denen eine Gruppe mit dem Linksgewinde (2) und die andere Gruppe mit dem Rechtsgewinde (3) der Spindel (1) im Eingriff steht, sich voneinander weg oder aufeinander zu bewegen.
  15. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Lager (7, 8) Wälz- oder Kugellager sind.
  16. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützelemente (19) senkrecht zu dem Außenrohr (12) pneumatisch verstellbar sind und dass vier bis acht Stützelemente (19) entlang dem Tragrohr (6) angeordnet sind.
  17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass eine Pneumatiksteuereinheit (18) mit jedem der Stützelemente (19) über eine Mehrwege-Einführung (29) verbunden ist, je zwei Stützelemente eine mit dem gleichen Druck beaufschlagte Gruppe bilden und diese Gruppe mit gleich großem Anpressdruck gegen das Außenrohr (12) der Kontaktwalze (10) andrückbar ist.
  18. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das einzelne Stützelement (19) ringförmig das Tragrohr (6) der Kontaktwalze (10) umschließt und mit seiner Deckfläche (28) an der Innenseite des Außenrohres (12) anliegt.
  19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 11 oder Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der mittlere Abstand zwischen zwei Gruppen von Stützelemente (5; 19) zwischen 0,20 bis 0,85 Ballenlängen beträgt, bevorzugt 0,35 bis 0,50.
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