EP1438249B1 - Vorrichtung zum aufwickeln von materialbahnen auf wickelwellen - Google Patents

Vorrichtung zum aufwickeln von materialbahnen auf wickelwellen Download PDF

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EP1438249B1
EP1438249B1 EP02801291A EP02801291A EP1438249B1 EP 1438249 B1 EP1438249 B1 EP 1438249B1 EP 02801291 A EP02801291 A EP 02801291A EP 02801291 A EP02801291 A EP 02801291A EP 1438249 B1 EP1438249 B1 EP 1438249B1
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winding
rollers
contact roller
contact
frame
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Rolf Kammann
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Windmoeller and Hoelscher KG
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Windmoeller and Hoelscher KG
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    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H19/00Changing the web roll
    • B65H19/22Changing the web roll in winding mechanisms or in connection with winding operations
    • B65H19/26Cutting-off the web running to the wound web roll
    • B65H19/265Cutting-off the web running to the wound web roll using a cutting member moving linearly in a plane parallel to the surface of the web and along a direction crossing the web
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B65H19/22Changing the web roll in winding mechanisms or in connection with winding operations
    • B65H19/2238The web roll being driven by a winding mechanism of the nip or tangential drive type
    • B65H19/2253The web roll being driven by a winding mechanism of the nip or tangential drive type and the roll being displaced during the winding operation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2301/00Handling processes for sheets or webs
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    • B65H2301/41Winding, unwinding
    • B65H2301/417Handling or changing web rolls
    • B65H2301/4187Relative movement of core or web roll in respect of mandrel
    • B65H2301/4189Cutting
    • B65H2301/41894Cutting knife moving on circular or acuate path, e.g. pivoting around winding roller
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2408/00Specific machines
    • B65H2408/20Specific machines for handling web(s)
    • B65H2408/23Winding machines
    • B65H2408/236Pope-winders with first winding on an arc of circle and secondary winding along rails

Definitions

  • the invention relates to a device for winding webs of material on Wikkelwellen with a winding shaft during winding halternden movable bearing, on which the forming winding roll to a contact roller provided with a drive adjustable and in a position withdrawn from this position for removing the finished wound winding shaft is movable, with a device for inserting a new, accelerated approximately at web speed winding shaft on which the formed by a separating cut the beginning of the web is wound up, in the movable bearing and with a web-cutting knife.
  • the object of the invention is therefore to provide a device of the type specified, in which the intake of air during winding in the winding roll is avoided or at least reduced.
  • this object is achieved in that the contact roller is in each case a roller of a multi-roll contact roller star, and that the rollers of the contact roller star are rotatably mounted in a rotatably mounted in a machine frame frame with the same distance from the axis of rotation.
  • the device according to the invention makes it possible to wind the winding roll with in each case one contact roll of the contact roll star, which may have an arbitrarily small diameter.
  • the inventively reduced diameter of the contact roller forms with the winding roller a blunt inlet wedge so that the intake of air in the forming winding roll is prevented or at least greatly reduced. Since the respective employed to the winding roll contact roller is a roll of a roll star, this roll star can have approximately the diameter of the known large winding roll, so that can accommodate the necessary equipment for changing roles spatially in the same way as possible with a contact roll with a large diameter is.
  • the present invention reduced in diameter contact roller can be with a narrower contact strip to the forming winding roll so that the contact roller with higher surface pressure is applied to the forming winding roll, and thereby prevents or reduce the ingress of air and the winding of Wikkelrollen with the required Strength allows. Since the contact roll according to the invention reduced in diameter on the one hand forms a blunt inlet wedge and on the other hand prevents the penetration of air by squeezing due to the increased surface pressure, solid rolls of good quality can be produced.
  • the rollers of the contact roller star are mounted at equal angular intervals in the frame.
  • the contact roller star can for example consist of four rollers.
  • the contact rollers of the contact roller star can be driven by a toothed belt, a chain or even by gears.
  • the frame of the contact roller star is mounted on a shaft mounted in the machine frame, from which the rotary drive of the roller is derived.
  • the feed device for each new winding tube or a new winding core is arranged on a support which is rotatably mounted in the machine frame with the same axis of rotation as the contact rollers overlapping frame and lockable with this frame.
  • Fig. 1 is a rear side part 1 of a machine frame visible, the front side part is removed for the sake of simplified illustration.
  • a shaft 2 is mounted, on whose side part 1 superior shaft journal, a gear 3 is keyed, which is driven by a motor, not shown via a toothed belt 4.
  • the bearing bush 5 of a frame 6 is rotatably supported by rolling bearings, which is provided with four equal winding spacings from each other having arms 7.
  • the frame 5, 6 is mounted in mirror image to each other on the two end portions of the shaft 2.
  • the radial arms 7 of the frame are connected to each other by parallel to the shaft 2 rods 8.
  • the contact rollers 9 are rotatably mounted on roller bearings.
  • the contact rollers 9 are provided with toothed gears 10, over which a toothed belt 11 runs.
  • the in Fig. 4 dot-dashed timing belt 11 runs over all gears 10 of the four contact rollers 9 and wraps between two contact rollers on the shaft 2 splined gear 12 loop-like, which thus drives the four contact rollers 9.
  • the contact rollers stored arms 7 of the contact roller star are provided at their outer ends with holes 13, in the change in the contact roller star relative to the machine frame fixing bolts 14 or the contact roller star-engaging pins 15 engage.
  • a bushing 16 is fixed, in which the locking bolt 14 in the direction of the double arrow A by a pressure medium-piston-cylinder unit 17 back and forth, so that in the off Fig. 5 apparent position of the contact roller star relative to the machine frame is fixed non-rotatably.
  • a pipe section 19 is connected to the side part 1 via a flange 18 connected to the side part 1.
  • a plate 21 is rotatably supported via a bushing 20 by roller bearings, which is provided with a rotary drive, not shown.
  • a locking bolt 15 in the direction of the double arrow B moving drive 22nd fastened, which is able to bring the locking pin 15 into and out of engagement with the locking holes 13 of the arms 7 of the contact roller star.
  • a rod or a profile 25 is guided longitudinally displaceable, which carries at its end a receptacle 26 for a newly wound Wikkelwelle 27 and a winding tube 28.
  • the receptacle 26 is back and forth by the piston rod 29 of a pressure medium-piston-cylinder unit 30, whose cylinder is pivotally mounted on a pin 31 of the plate 21.
  • the plate 21 is provided with an abutment 32.
  • a two-armed lever 35 is pivotally mounted about the journal 36, whose outer end carries a cutting knife 37, the cylinder by a pressure medium-piston-cylinder unit 38, the cylinder articulated to the side part 1 and the piston rod with the inner arm of the two-armed Levers 35 are hinged in the out Fig. 3 apparent position between the employed to the winding roller 40 contact roller 9 'and the counter to the direction of the wound web 41 following contact roller 9 "the web 41 severed.
  • the web 41 to be wound has been separated by the separating knife 37, the web end is wound onto the finished wound Wikkelrolle 40 and the winding roll 40 swung for the purpose of roll change.
  • the web beginning formed by the separating cut is then wound on the winding shaft 27 or winding tube 28, which are in the Fig. 1 and 2 still in their ready position and in Fig. 3 is in its Anwickelgna.
  • the Anwickeln the web can be done in that the winding tube provided with an adhesive or special Anwickelvoriquesen are provided.
  • a device for feeding the cores to the winding device is for example off DE 39 03 270 C2 to which reference is made.
  • the contact rollers are in the Fig. 5 apparent manner on the shaft 2, the gear 3 and the toothed belt 4 driven by a drive, not shown.
  • the forming winding roll can be provided with a drive.
  • the winding of the winding roll takes place basically in the DE 42 00 478 A1 known type, but with the difference that instead of a large contact roller 4 four small contact rollers are provided which take over the function of the employee employed on the winding roller contact roller in turn.

Landscapes

  • Replacement Of Web Rolls (AREA)
  • Winding Of Webs (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufwickeln von Materialbahnen auf Wikkelwellen mit einem die Wickelwelle während des Aufwickelns halternden beweglichen Lager, über das die sich bildende Wickelrolle an eine mit einem Antrieb versehene Kontaktwalze anstellbar und das in eine von dieser abgerückten Stellung zur Entnahme der fertig gewickelten Wickelwelle bewegbar ist, mit einer Einrichtung zum Einlegen einer neuen, etwa auf Bahngeschwindigkeit beschleunigten Wickelwelle, auf die der durch einen Trennschnitt gebildete Anfang der Bahn aufwickelbar ist, in das bewegliche Lager und mit einem die Bahn durchtrennenden Messer.
  • Aus DE 42 00 478 A1 ist eine Vorrichtung zum Aufwickeln von Materialbahnen dieser Art bekannt, bei der die an die sich bildende Wickelrolle angestellte Kontaktwalze einen verhältnismäßig großen Durchmesser hat. Besitzt jedoch die Kontaktwalze einen großen Durchmesser, ist zwischen dieser und der sich bildenden Wickelrolle ein verhältnismäßig schlanker Einlaufkeil vorhanden, der dazu führt, daß mitgerissene Luft zwischen die aufgewickelten Lagen der Wickelrolle geraten kann und gleichsam mit in die Rolle eingewickelt wird. Große Kontaktwalzen werden jedoch bei bekannten Aufwickelvorrichtungen verwendet, da diese es ermöglichen, die zum Wechsel der Wickelrollen erforderlichen Einrichtungen räumlich unterzubringen.
  • Eine ähnliche Vorrichtung, die als nächster Stand der Technik anzusehen, ist, wird in WO 94/24033 offenbart.
  • Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung der eingangs angegebenen Art zu schaffen, bei der das Einziehen von Luft beim Wickeln in die Wickelrolle vermieden oder zumindest verringert ist.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Kontaktwalze jeweils eine Walze eines aus mehreren Walzen bestehenden Kontaktwalzensterns ist, und daß die Walzen des Kontaktwalzensterns in einem in einem Maschinengestell drehbar gelagerten Gestell mit gleichem Abstand von dessen Drehachse drehbar gelagert sind.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht es, die Wickelrolle mit jeweils einer Kontaktwalze des Kontaktwalzensterns zu wickeln, die einen beliebig kleinen Durchmesser aufweisen kann. Der erfindungsgemäß verkleinerte Durchmesser der Kontaktwalze bildet mit der Wickelrolle einen stumpfen Einlaufkeil, so daß das Einziehen von Luft in die sich bildende Wickelrolle verhindert oder zumindest stark verringert wird. Da die jeweils an die Wickelrolle angestellte Kontaktwalze eine Walze eines Walzensterns ist, kann dieser Walzenstern etwa den Durchmesser der bekannten großen Wickelrolle aufweisen, so daß sich die zum Rollenwechsel notwendigen Einrichtungen räumlich in gleicher Weise unterbringen lassen, wie dies bei einer Kontaktwalze mit großem Durchmesser möglich ist. Die erfindungsgemäß im Durchmesser verkleinerte Kontaktwalze läßt sich mit einem schmaleren Berührungsstreifen an die sich bildende Wickelrolle anstellen, so daß die Kontaktwalze mit höherer Flächenpressung an der sich bildenden Wickelrolle anliegt, und dadurch das Eindringen von Luft verhindert oder verringert und das Wickeln von Wikkelrollen mit der erforderlichen Festigkeit ermöglicht. Da die erfindungsgemäß in ihrem Durchmesser verkleinerte Kontaktwalze einerseits einen stumpfen Einlaufkeil bildet und andererseits aufgrund der vergrößerten Flächenpressung das Eindringen von Luft durch Abquetschen verhindert, lassen sich feste Wickelrollen guter Qualität herstellen.
  • Zweckmäßigerweise sind die Walzen des Kontaktwalzensterns mit gleichen Winkelabständen in dem Gestell gelagert. Der Kontaktwalzenstern kann beispielsweise aus vier Walzen bestehen.
  • Die Kontaktwalzen des Kontaktwalzensterns können durch einen Zahnriemen, eine Kette oder aber auch durch Zahnräder angetrieben sein.
  • Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß das Gestell des Kontaktwalzensterns auf einer im Maschinengestell gelagerten Welle gelagert ist, von der der Drehantrieb der Walze abgeleitet ist.
  • Zweckmäßigerweise ist die Zuführungseinrichtung für jeweils eine neue Wickelhülse oder einen neuen Wickelkern auf einem Träger angeordnet, der mit gleicher Drehachse wie das die Kontaktwalzen lagernde Gestell drehbar im Maschinengestell gelagert und mit diesem Gestell verriegelbar ist.
  • Bei der bekannten Wickelvorrichtung ist es erforderlich, zum Durchtrennen der Materialbahn eine schwenkbare Rolle vorzusehen, der die Bahn von der Kontaktwalze abhebt. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung hingegen ist es möglich, daß das Messer zwischen zwei Rollen des Rollensterns einfährt.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen
  • Fig. 1 bis 4
    schematische Seitenansichten einer Wickelvorrichtung mit unterschiedlichen Stellungen der die neue Wickelwelle bildenden Wickelhülse und
    Fig. 5
    einen Schnitt durch den Kontaktwalzenstern mit neu anzuwickelnder Wickelwelle der Wickelvorrichtung nach Fig. 1.
  • Aus Fig. 1 ist ein hinteres Seitenteil 1 eines Maschinengestells ersichtlich, dessen vorderes Seitenteil aus Gründen der vereinfachten Darstellung entfernt ist. Zwischen den Seitenteilen 1 ist eine Welle 2 gelagert, auf deren das Seitenteil 1 überragenden Wellenzapfen ein Zahnrad 3 aufgekeilt ist, das von einem nicht dargestellten Motor über einen Zahnriemen 4 angetrieben wird. Auf der Welle 2 ist über Wälzlager die Lagerbuchse 5 eines Gestells 6 drehbar gelagert, das mit vier gleiche Wickelabstände voneinander aufweisenden Armen 7 versehen ist. Das Gestell 5, 6 ist spiegelbildlich zueinander auf den beiden Endbereichen der Welle 2 gelagert. Die radialen Arme 7 des Gestells sind durch zu der Welle 2 parallele Stangen 8 miteinander verbunden. Auf den Stangen 8 sind über Wälzlager die Kontaktwalzen 9 drehbar gelagert. Mindestens an einem Ende sind die Kontaktwalzen 9 mit verzahnten Zahnrädern 10 versehen, über die ein Zahnriemen 11 läuft. Der in Fig. 4 strichpunktierte Zahnriemen 11 läuft über sämtliche Zahnräder 10 der vier Kontaktwalzen 9 und umschlingt zwischen zwei Kontaktwalzen ein auf die Welle 2 aufgekeiltes Zahnrad 12 schlaufenartig, das somit die vier Kontaktwalzen 9 antreibt. Die die Kontaktwalzen lagernden Arme 7 des Kontaktwalzensterns sind an ihren äußeren Enden mit Bohrungen 13 versehen, in die im Wechsel den Kontaktwalzenstern gegenüber dem Maschinengestell fixierende Bolzen 14 oder den Kontaktwalzenstern mitnehmende Bolzen 15 greifen.
  • In dem Seitenteil 1 ist eine Buchse 16 befestigt, in der der arretierende Bolzen 14 in Richtung des Doppelpfeils A durch eine Druckmittel-Kolben-Zylindereinheit 17 hin- und herbeweglich ist, so daß in der aus Fig. 5 ersichtlichen Stellung der Kontaktwalzenstern gegenüber dem Maschinengestell undrehbar festgelegt ist.
  • Konzentrisch zu der Welle 2 ist über einen mit dem Seitenteil 1 verbundenen Flansch 18 ein Rohrstück 19 mit dem Seitenteil 1 verbunden. Auf diesem Rohrstück 19 ist über eine Buchse 20 durch Wälzlager eine Platte 21 drehbar gelagert, die mit einem nicht näher dargestellten Drehantrieb versehen ist. Auf der Platte 21 ist eine den Verriegelungsbolzen 15 in Richtung des Doppelpfeils B bewegender Antrieb 22 befestigt, der den Verriegelungsbolzen 15 in und außer Eingriff mit den Verriegelungsbohrungen 13 der Arme 7 des Kontaktwalzensterns zu bringen vermag.
  • In Führungen der Platte 21 ist eine Stange oder ein Profil 25 längs verschieblich geführt, das an seinem Ende eine Aufnahme 26 für eine neu anzuwickelnde Wikkelwelle 27 bzw. eine Wickelhülse 28 trägt. Die Aufnahme 26 ist durch die Kolbenstange 29 einer Druckmittel-Kolben-Zylindereinheit 30 hin- und herverschieblich, deren Zylinder auf einem Zapfen 31 der Platte 21 schwenkbar gelagert ist. Zur Festlegung der Wickelwelle 27 in den beiden Aufnahmen 26, von denen in Fig. 5 nur eine dargestellt ist, ist die Platte 21 mit einem Widerlager 32 versehen.
  • In dem Seitenteil 1 ist ein zweiarmiger Hebel 35 schwenkbar um den Achszapfen 36 gelagert, dessen äußeres Ende ein Trennmesser 37 trägt, das durch eine Druckmittel-Kolben-Zylindereinheit 38, deren Zylinder gelenkig mit dem Seitenteil 1 und dessen Kolbenstange mit dem inneren Arm des zweiarmigen Hebels 35 gelenkig verbunden sind, in der aus Fig. 3 ersichtlichen Stellung zwischen die an die Wickelrolle 40 angestellte Kontaktwalze 9' und die entgegen der Laufrichtung der aufzuwickelnden Bahn 41 folgende Kontaktwalze 9" die Bahn 41 durchtrennt.
  • Beim Wickeln der Wickelrolle 40 läuft die auf die Wickelrolle 40 aufzuwickelnde Bahn 41 über die drei Kontaktwalzen 9', 9" und 9"', wobei allerdings nur die an die Wickelrolle 40 angestellte Kontaktwalze 9' momentan die Funktion einer Kontaktwalze hat, während die anderen beiden Walzen 9" und 9'" nur die Funktion von Zuführungswalzen haben.
  • Ist in der aus Fig. 3 ersichtlichen Weise die aufzuwickelnde Bahn 41 durch das Trennmesser 37 getrennt worden, wird das Bahnende auf die fertig gewickelte Wikkelrolle 40 aufgewickelt und die Wickelrolle 40 zum Zwecke des Rollenwechsels abgeschwenkt.
  • Der durch den Trennschnitt gebildete Bahnanfang wird sodann auf die Wickelwelle 27 bzw. Wickelhülse 28 aufgewickelt, die sich in den Fig. 1 und 2 noch in ihrer Bereitschaftsstellung und in Fig. 3 in ihrer Anwickelstellung befindet. Das Anwickeln der Bahn kann dabei dadurch erfolgen, daß die Wickelhülse mit einem Klebstoffauftrag versehen oder aber besondere Anwickelvorrichtungen vorgesehen sind. Eine Vorrichtung zum Zuführen der Wickelhülsen zu der Wickelvorrichtung ist beispielsweise aus DE 39 03 270 C2 bekannt, auf die bezug benommen wird.
  • Nachdem die Wickelwelle aus ihrer Bereitschaftsstellung durch entsprechende Betätigung der Druckmittel-Zylinder-Kolbeneinheit 20 in ihre aus Fig. 3 ersichtliche Anwickelstellung bewegt worden ist, in der die neue Wickelhülse 28 an der Kontaktwalze 9" anliegt, wird die Blockade des Wickelsterns gegenüber dem Gestell durch Ziehen des Verriegelungsbolzens 14 gelöst und der Mitnahmebolzen 15 in eine Bohrung 13 des Walzensterns eingefahren, so daß der Kontaktwalzenstern durch Drehen der Platte 21 über deren Antrieb um 90° in die aus Fig. 4 ersichtliche Stellung gedreht wird, in der sich die angewickelte Wickelhülse nunmehr in ihrer endgültigen Wickelstellung befindet, in der die Wickelrolle von den Schwenk- und Tragarmen der Wickelrolle übernommen und entsprechend der Zunahme des Durchmessers der Wickelrolle von der Kontaktwalze unter Aufrechterhaltung des notwendigen Drucks abgeschwenkt wird.
  • Die Kontaktwalzen werden in der aus Fig. 5 ersichtlichen Weise über die Welle 2, das Zahnrad 3 und den Zahnriemen 4 von einem nicht dargestellten Antrieb angetrieben.
  • Selbstverständlich kann zusätzlich auch die sich bildende Wickelrolle mit einem Antrieb versehen sein.
  • Das Wickeln der Wickelrolle erfolgt grundsätzlich in der aus DE 42 00 478 A1 bekannten Art, jedoch mit dem Unterschied, daß statt einer großen Kontaktwalze 4 vier kleine Kontaktwalzen vorgesehen sind, die im Wechsel die Funktion der an die Wickelrolle angestellten Kontaktwalze übernehmen.

Claims (7)

  1. Vorrichtung zum Aufwickeln von Materialbahnen (41) auf Wickelwellen (27, 28)
    mit einem die Wickelwelle (27) während des Aufwickelns halternden beweglichen Lager, über das die sich bildende Wickelrolle (40) an eine mit einem Antrieb versehene Kontaktwalze (9) anstellbar und das in eine von dieser abgerückten Stellung zur Entnahme der fertig gewickelten Wickelrolle bewegbar ist,
    mit einer Einrichtung zum Einlegen einer neuen, etwa auf Bahngeschwindigkeit beschleunigten Wickelwelle, auf die der durch einen Trennschnitt gebildete Anfang der Bahn aufwickelbar ist, in das bewegliche Lager und
    mit einem die Bahn durchtrennenden Messer (37),
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Kontaktwalze (9) jeweils eine Walze eines aus mehreren Walzen bestehenden Kontaktwalzensterns ist und
    daß die Walzen (9) des Kontaktwalzensterns in einem in einem Maschinengestell (1) drehbar gelagerten Gestell (5, 6, 7) mit gleichem Abstand von dessen Drehachse drehbar gelagert sind.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Walzen (9) des Kontaktwalzensterns mit gleichen Winkelabständen in dem Gestell (5, 6, 7) gelagert sind.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktwalzenstern aus vier Walzen (9) besteht.
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktwalzen des Kontaktwalzensterns durch einen Zahnriemen, eine Kette oder Zahnräder angetrieben sind.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gestell des Kontaktwalzensterns auf einer im Maschinengestell (1) gelagerten Welle (2) gelagert ist, von der der Drehantrieb der Walzen (9) abgeleitet ist.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführungseinrichtung für jeweils eine neue Wickelhülse oder einen neuen Wickelkern auf einem Träger (21) angeordnet ist, der mit gleicher Drehachse wie das die Kontaktwalzen (9) lagernde Gestell (67) drehbar im Maschinengestell (1) gelagert und mit diesem Gestell verriegelbar ist.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Messer (37) zwischen zwei Rollen (9', 9") des Kontaktrollensterns einfahrbar ist.
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