EP1453750A1 - Vorrichtung zur herstellung von folienrollen - Google Patents

Vorrichtung zur herstellung von folienrollen

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EP1453750A1
EP1453750A1 EP02787851A EP02787851A EP1453750A1 EP 1453750 A1 EP1453750 A1 EP 1453750A1 EP 02787851 A EP02787851 A EP 02787851A EP 02787851 A EP02787851 A EP 02787851A EP 1453750 A1 EP1453750 A1 EP 1453750A1
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EP
European Patent Office
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winding mandrel
mandrel
winding
film
station
Prior art date
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EP02787851A
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English (en)
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Gerd Heikaus
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Illinois Tool Works Inc
Original Assignee
HEIKAUS UNTERNEHMENSBETEILIGUN
Heikaus Unternehmensbeteiligungen und Verwaltung GmbH
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Publication date
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    • B65H2408/231—Turret winders
    • B65H2408/2315—Turret winders specified by number of arms
    • B65H2408/23157—Turret winders specified by number of arms with more than three arms

Definitions

  • the invention relates to a device for producing film rolls.
  • coreless film rolls can be produced with the device, i.e. Foil rolls that have no cardboard core or the like.
  • the device is particularly suitable for producing pre-stretched or stretched film webs.
  • a device for producing coreless film rolls is known from WO 99/06312.
  • the device described herein has a roll holder, from which a film roll is received, which has a film web to be unwound. It is an undrawn film web.
  • the film web is unwound from this film roll, stretched with the aid of several rolls and wound onto a winding mandrel.
  • At least one of the deflection rollers is embossed to stretch the film.
  • the speed of rotation of the individual idler pulleys can be varied, so that stretching also takes place as a result.
  • the film web is wound onto the winding mandrel by a control device in such a way that the first layers are undrawn or wound with a low tension and only the subsequent layers of the film web are pre-stretched. This makes it possible to produce a coreless film roll that can be removed from the winding mandrel.
  • winding mandrels which have a plurality of segments or holding elements which run in the longitudinal direction and are displaceable in the radial direction.
  • the Moving is done by pneumatics. With the help of pneumatics, it is thus possible to change the circumference of the winding mandrel, ie the common circumference, of the segments arranged on a cylindrical surface.
  • the object of the invention is to further automate the manufacturing process of film rolls, in particular of pre-stretched film rolls without a core.
  • the device for producing film rolls has a delivery station for the automatic delivery of the wound film roll from the winding mandrel.
  • the delivery station comprises a displacement device for displacing the holding elements of the winding mandrel.
  • the holding elements of the winding mandrel which are preferably displaceable radially to the longitudinal direction of the winding mandrel, serve to vary the outside diameter of the winding mandrel.
  • the holding elements are shifted into a delivery position by the shifting device according to the invention. In the delivery position, the holding elements of the winding mandrel are at a smaller distance from one another. The circumference of the winding mandrel is thus reduced in the delivery position. Since the winding mandrel in the delivery station according to the invention is preferably vertical is arranged, the wound film roll can slide down after the actuation of the displacement device from the winding mandrel due to gravity.
  • a stripping device is preferably provided for stripping the film roll from the winding mandrel.
  • the stripping device is preferably a plunger which can be displaced in the longitudinal direction of the winding mandrel.
  • the ram can be operated hydraulically and / or pneumatically.
  • a tubular plunger surrounding the winding mandrel can be provided as the plunger, so that when the film roll is stripped from the winding mandrel, canting and thereby possibly causing damage to the inner layer of the film roll is avoided. It is also possible to provide a tappet arranged next to the winding mandrel.
  • the holding elements of the winding mandrel can be transferred from a delivery position into a receiving position and vice versa by springs or a spreading device.
  • the holding elements have a smaller distance in the delivery position, so that the winding mandrel has a smaller diameter than the inside diameter of the film roll.
  • the holding elements of the mandrel in the receiving position in which the film strip is wound onto the mandrel, preferably for producing a coreless film roll are at a greater distance, so that the winding mandrel has a larger diameter substantially corresponding to the inside diameter of the film roll.
  • To move the Holding elements can, for example, be a spreading device, as described in the post-published German utility model DE 201 15 648.
  • the holding elements can preferably be actuated hydraulically and / or pneumatically, since the hydraulic and / or pneumatic actuation of the holding elements entails less maintenance and is easier to automate.
  • the displacement device preferably has a relaxation device.
  • the holding elements are relaxed by the decocking device, so that they are automatically transferred to the dispensing position.
  • springs by which the holding elements are biased into the receiving position can be released.
  • the holding elements are preferably pre-tensioned pneumatically and / or hydraulically, so that the expansion device is preferably designed in such a way that it reduces pressure.
  • the winding mandrel preferably has a valve which is automatically revealed by the relaxation device. Opening the valve reduces the pressure and thus relaxes the holding elements.
  • the holding elements are preferably connected to a return device such as a spring. The return device is used so that the holding elements cannot get jammed in the receiving position, but are always brought back into the delivery position as soon as the pressure is reduced.
  • the device preferably has a transport device.
  • the transport device With the transport device, the winding mandrels, after the preferably pre-stretched film web has been wound on them, are transported from a winding station to the delivery station.
  • the transport device preferably has a plurality of mandrel holders.
  • the winding mandrels provided with the wound film roll are removed from the winding station and transferred to the transport device or the mandrel holders of the transport devices. You can do this Separate handling devices are provided at the transfer station, by means of which the winding mandrels provided with the film roll are automatically transferred.
  • the winding mandrels are preferably arranged in the winding station between two holders.
  • the brackets can also be used to drive the winding mandrel to wind the film tape on the winding mandrel.
  • the holders are preferably connected to a displaceable or pivotable holding arm in order to remove the winding mandrel together with the wound film roll at the transfer station from the winding station and to transfer it to the transport device.
  • the mandrel holders of the transport device are preferably designed such that the mandrels are arranged vertically in the mandrel holders.
  • the mandrels are suspended in the mandrel holders.
  • the mandrels preferably have a suitable head-like enlargement which can be placed on essentially U-shaped horizontally arranged mandrel holders. The mandrels can be inserted or removed in such a U-shaped mandrel holder in the horizontal direction.
  • the winding mandrels are tensioned again.
  • the holding elements of the mandrels are brought into their receiving position, in which they serve to receive the film strip in the winding station.
  • a roll core such as a cardboard core, on which the film is then wound can be received in the receiving position. It is thus possible to wind a film web on such winding mandrels as described above in such a way that coreless film rolls can be produced.
  • the holding elements are pretensioned in the tensioning station by an increase in pressure in the winding mandrel, by means of which the holding elements are displaced in the radial direction.
  • a preferably displaceable feed head which is connected to a pneumatic or hydraulic device, is provided at the tensioning station. By moving this head, the valve, which is also opened to reduce pressure in the delivery station, is preferably opened and compressed air is preferably fed to the winding mandrel.
  • the delivery station and the tensioning station are a common station.
  • the transport device is preferably designed as an endless transport device.
  • the winding mandrels are thus taken over at the transfer station together with the film roll wound on the winding mandrel and are automatically transported to the delivery station. After the film roll has been released, the winding mandrels are then possibly transported to the tensioning station. From this there is an automatic transport to the transfer station, at which a winding mandrel with holding elements in the receiving position is now transferred to the winding station.
  • a transport device for example, a chain can be provided with winding mandrel holders arranged in particular at regular intervals.
  • the transport device is preferably in the form of a wheel or a plate, the mandrel holders being arranged radially and being moved on a circular line.
  • FIG. 2 is a schematic front view of a mandrel holder of the transport device
  • FIG. 3 is a schematic, partially sectioned top view of the mandrel holder
  • FIGS. 4 and 5 are schematic front views of the delivery station.
  • Fig. 6 is a schematic front view of the tensioning station.
  • the device according to the invention for producing film rolls has a roll holder 10 in accordance with the basic structure shown in FIG. 1.
  • a film roll 12 with generally unstretched film is carried by the roll holder 10.
  • a film strip 14 is unwound from the film roll 12 and guided over a plurality of deflection rolls 16, 18.
  • Devices of this type usually have a multiplicity of rollers 16, 18, some of them with one Drive device are connected, wherein the rotational speed of the individual rollers 16, 18 can vary. This allows the film web 14 to be stretched.
  • one or more rolls of the rolls 16, 18 can be embossed in order to support the stretching of the film web 14.
  • the film web 14 is wound on a winding mandrel 20 after passing through the deflection rollers 16, 18. After a predetermined length of the film web 14 has been wound onto the winding mandrel 20, the film web 14 is severed by means of a separating device 22, which has, for example, a knife.
  • the winding mandrel 20 with the wound film i.e. removed together with the film roll 24 produced and a new winding mandrel 20 inserted into the device.
  • the handling device e.g. an arm with a gripper attached to the front end. With the aid of the gripper, the winding mandrel 20 is removed from the device together with the film roll 24 wound thereon.
  • the handling device can be designed in such a way that it also carries and, if necessary, drives the winding mandrel 20 while the film web 14 is being wound onto the winding mandrel.
  • the winding mandrel 20 has, for example, conical recesses 22 (FIG. 4) on the two opposite end faces, into which corresponding tips engage.
  • the two opposite tips can be attached to a common arm and pivoted by means of this. By pivoting the arm, the winding mandrel 20 is pivoted from the winding station 26 in the direction of a winding mandrel holder 28 into the transfer station 30.
  • the transport device 32 which is designed as a plate or wheel in the exemplary embodiment shown, is then rotated one station further in the direction of arrow 34.
  • the mandrel holder 28 is rotated clockwise to the next position. After the transport device has been rotated, the mandrel holder 28 with the empty mandrel 20 is located in the transfer station 30. Here, the mandrel 20 is gripped into the conical recesses 22 by moving the tips and pivoted in such a way that it reaches the winding station 26.
  • the next piece of film web 14 is now wound onto the winding mandrel 20 inserted into the winding station 26, which in turn is unwound from the film roll 12 on which a considerably longer film web is wound, so that a large number of film rolls 24 can be produced.
  • the winding mandrel holder 28 is U-shaped in cross section and has two mutually opposite, essentially parallel arms 36.
  • the winding mandrel holder is open in the radial direction with respect to the plate-shaped transport device 32, so that winding mandrels 20 can be removed from the winding mandrel holder or inserted into the latter in the direction of an arrow 38 (FIG. 3).
  • two holding or securing devices 40 are preferably provided in at least one of the two arms 36.
  • the securing devices are a ball 44 preloaded with a spring 42.
  • the winding mandrel 20 When the winding mandrel 20 is removed or inserted into the winding mandrel holder 28 in the direction of arrow 38, the ball 44 is pressed into the arm 36 against the spring force. This prevents the mandrel 20 from slipping out of the mandrel holder 28.
  • a single mandrel holder 28 is provided for each mandrel 20, in which the mandrel 20 is suspended vertically.
  • the winding mandrel 20 has a disk-shaped head 44 (FIG. 4) which rests on an upper side of the arms 36.
  • the transport device 32 (FIG. 1) has 12 mandrel holders 28 in the exemplary embodiment shown. After nine transport steps, a film web 14 wound on the winding mandrel 20 in the winding station 26, after being transferred to the transport device 32 in the transfer station 30, arrives at a delivery station 46 pre-stretched film. This calming section or calming phase is necessary in order to be able to strip the film roll produced in the exemplary embodiment shown as a coreless film roll 24 from the winding mandrel 20.
  • the dispensing station 46 (FIGS. 4 and 5) has a displacement device 48 for stripping the film roll 24 from the winding mandrel 20.
  • the shifting device 48 serves to shift holding segments 50 extending in the longitudinal direction of the winding mandrel 20.
  • the holding segments 50 can be displaced pneumatically in the radial direction of the winding mandrel 20 in the exemplary embodiment shown.
  • the diameter of the winding mandrel 20 can be varied by moving the holding elements 50 in the radial direction.
  • the displacement device 48 is moved in the direction of an arrow 52. As a result, a tip 54 presses on a valve 56 and opens it.
  • the air present in the winding mandrel can escape through a channel 58.
  • the holding elements 50 are displaced radially inward in the direction of the winding mandrel 20 into a delivery position, the outer diameter of the winding mandrel 20 being reduced.
  • a spring element or the like can be provided in the winding mandrel 20, through which the holding elements 50 are pulled inwards.
  • the outer diameter of the winding mandrel 20 is less than the inner diameter of the film roll 24 after the air has been released.
  • the film roll 24 can now due to the gravity of the winding mandrel 20 or the holding elements 50 Slip winding mandrel 20 and fall onto a conveyor belt 60 (FIG. 1).
  • the conveyor belt 60 then conveys the individual film rolls 24, for example, to a further processing device such as a packaging device.
  • a stripping device 62 is provided in order to support the stripping of the film roll 24 from the winding mandrel 20, a stripping device 62 is provided.
  • the stripping device 62 is a plunger 64 which can be displaced in the direction of an arrow 66. The plunger 64 is arranged next to the winding mandrel 20 and presses on one side surface of the film roll 24, so that the latter is pushed off the winding mandrel 20 in the longitudinal direction.
  • the next piece of film 14 is wound up in the winding station 26 onto the winding mandrel 20 located in the winding station.
  • the transport device becomes 32 rotated again by a further transport step in the direction of arrow 34.
  • the winding mandrel 20 passes from the discharge station 46 into a tensioning station 68 (FIGS.
  • the holding elements 50 of the winding mandrel 20 are tensioned again in the tensioning station, ie the The outer diameter of the winding mandrel 20 is increased again, so that the holding elements 50 are again in the receiving position, ie a film web 14 can be wound up again on the winding mandrel 20.
  • air is pumped into the winding mandrel 20 via a pneumatic head 70.
  • the pneumatic head 70 is connected to a pressure generating device via a hose 72.
  • the pneumatic head 70 is moved in the direction of an arrow 74, so that an extension 76 opens the valve 56 and air can be pumped through the channel 58 into the winding mandrel 20.
  • the holding elements 50 are displaced or biased radially outward.
  • the newly pretensioned winding mandrel 20 is transferred back to the winding station 26 in the transfer station 30.

Description

Vorrichtung zur Herstellung von Folienrollen
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von Folienrollen. Insbesondere können mit der Vorrichtung kernlose Folienrollen hergestellt werden, d.h. Folienrollen, die keinen Pappkern oder dergleichen aufweisen. Besonders geeignet ist die Vorrichtung zur Herstellung vorgestreckter bzw. gereckter Folienbahnen.
Eine Vorrichtung zum Herstellen kernloser Folienrollen ist aus WO 99/06312 bekannt. Die hierin beschriebene Vorrichtung weist eine Rollenhalterung auf, von der eine Folienrolle aufgenommen wird, die eine abzuwickelnde Folienbahn aufweist. Es handelt sich hierbei um eine ungestreckte Folienbahn. Die Folienbahn wird von dieser Folienrolle abgewickelt, mit Hilfe mehrerer Rollen gestreckt und auf einen Wickeldorn aufgewickelt. Zum Strecken der Folie ist mindestens eine der Umlenkrollen geprägt. Ferner kann die Drehgeschwindigkeit der einzelnen Um-Ienkrollen variiert werden, so dass auch hierdurch ein Strecken erfolgt. Durch eine Steuereinrichtung wird die Folienbahn auf den Wickeldorn derart aufgewickelt, dass die ersten Lagen ungestreckt oder mit einer geringen Spannung aufgewickelt werden und erst die darauffolgenden Lagen der Folienbahn vorgestreckt sind. Hierdurch ist es möglich, eine kernlose Folienrolle herzustellen, die von dem Wickeldorn wieder abgenommen werden kann.
Um die kernlose Folienrolle von dem Wickeldorn abnehmen zu können, sind Wickeldorne bekannt, die mehrere in Längsrichtung verlaufende Segmente bzw. Halteelemente aufweisen, die in radialer Richtung verschiebbar sind. Das Verschieben erfolgt durch eine Pneumatik. Mit Hilfe der Pneumatik ist es somit möglich, den Umfang des Wickeldorns, d.h. den gemeinsamen Umfang, der auf einer Zylindermantelfläche angeordneten Segmente zu verändern.
Das Herstellen von kernlosen Folienrollen mit der aus WO 90/06312 bekannten Vorrichtung weist den Nachteil auf, dass, der Wickeldorn zusammen mit der auf den Wickeldorn aufgewickelten Folienbahn aus der Maschine manuell entnommen werden muss, da sich die vorgestreckte Folienbahn beruhigen muss, bevor der Wickeldorn entfernt werden kann. Es muss somit vor dem Entfernen des Wickeldorns ein Setzen der Folie über einen gewissen Zeitraum ermöglicht werden. Die erforderliche manuelle Tätigkeit erhöht die Herstellungskosten für insbesondere vorgestreckte Folienrollen.
Aufgabe der Erfindung ist es, den Herstellungsprozess von Folienrollen, insbesondere von vorgestreckten Folienrollen ohne Kern, weiter zu automatisieren.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1.
Erfindungsgemäß weist die Vorrichtung zur Herstellung von Folienrollen eine Abgabestation zur automatischen Abgabe der aufgewickelten Folienrolle von dem Wickeldorn auf. Hierzu umfasst die Abgabestation eine Verschiebeeinrichtung zum Verschieben der Halteelemente des Wickeldorns. Die Halteelemente des Wickeldorns, die vorzugsweise radial zur Längsrichtung des Wickeldorns verschiebbar sind, dienen zur Variierung des Außendurchmessers des Wickeldorns. Durch die erfindungsgemäße Verschiebeeinrichtung werden die Halteelemente in eine Abgabestellung verschoben. In der Abgabestellung weisen die Halteelemente des Wickeldorns einen geringeren Abstand zueinander auf. Der Umfang des Wickeldorns ist somit in der Abgabestellung verringert. Da der Wickeldorn in der Abgabestation erfindungsgemäß vorzugsweise vertikal angeordnet ist, kann die aufgewickelte Folienrolle nach dem Betätigen der Verschiebeeinrichtung von dem Wickeldorn auch auf Grund der Schwerkraft herunterrutschen.
Auf Grund des automatischen Abnehmens bzw. Entfernens der aufgewickelten Folienrolle von dem Wickeldom entfällt ein bisher manuell von Bedienpersonal auszuführender Arbeitsschritt. Durch die erfindungsgemäße Erhöhung des Automatisierungsgrades der Vorrichtung zur Herstellung von Folienrollen ist eine erhebliche Kostenreduzierung erreicht.
Zur Unterstützung der Abgabe der Folienrolle von dem Wickeldorn ist vorzugsweise eine Abstreifeinrichtung zum Abstreifen der Folienrolle von dem Wickeldorn vorgesehen. Vorzugsweise handelt es sich bei der Abstreifeinrichtung um einen in Längsrichtung des Wickeldorns verschiebbaren Stößel. Der Stößel kann hydraulisch und/ oder pneumatisch betätigbar sein. Als Stößel kann beispielsweise ein den Wickeldorn umgebender rohrförmiger Stößel vorgesehen sein, so dass beim Abstreifen der Folienrolle von dem Wickeldorn ein Verkanten und hierdurch ggf. hervorgerufenes Beschädigen der inneren Lage der Folienrolle vermieden ist. Es ist ferner möglich, einen seitlichen neben dem Wickeldorn angeordneten Stößel vorzusehen.
Die Halteelemente des Wickeldorns können durch Federn oder eine Spreizvorrichtung von einer Abgabestellung in eine Aufnahmestellung und umgekehrt überführt werden. Hierbei weisen die Halteelemente in der Abgabestellung einen geringeren Abstand auf, so dass der Wickeldorn einen kleineren Durchmesser als der Innendurchmesser der Folienrolle aufweist. Dem gegenüber weisen die Halteelemente des Wickeldorns in der Aufnahmestellung in der das Folienband auf den Wickeldorn, vorzugsweise zum Herstellen einer kernlosen Folienrolle aufgewickelt wird, einen größeren Abstand auf, so dass der Wickeldorn einen größeren im Wesentlichen dem Innendurchmesser der Folienrolle entsprechenden Durchmesser aufweist. Zum Verschieben der Halteelemente kann beispielsweise eine Spreizvorrichtung, wie in dem nachveröffentlichten Deutschen Gebrauchsmuster DE 201 15 648 beschrieben vorgesehen sein. Vorzugsweise sind die Halteelemente hydraulisch und/ oder pneumatisch betätigbar, da das hydraulische und/ oder pneumatische Betätigen der Halteelemente weniger Wartungsaufwand mit sich bringt und einfacher automatisierbar ist.
Vorzugsweise weist die Verschiebeeinrichtung eine Entspannvorrichtung auf. Durch die Entspannvorrichtung werden die Halteelemente entspannt, so dass sie automatisch in die Abgabestellung übergeführt werden. Beispielsweise können Federn, durch die die Halteelemente in die Aufnahmestellung vorgespannt sind, gelöst werden. Vorzugsweise erfolgt das Vorspannen der Halteelemente pneumatisch und/ oder hydraulisch, so dass die Entspannvorrichtung vorzugsweise derart ausgebildet ist, dass durch sie eine Druckreduzierung erfolgt. Hierzu weist der Wickeldorn vorzugsweise ein Ventil auf, das durch die Entspannvorrichtung automatisch offenbar ist. Durch Öffnen des Ventils erfolgt eine Druckreduzierung und somit ein Entspannen der Halteelemente. Vorzugsweise sind die Halteelemente mit einer Rückholeinrichtung wie einer Feder verbunden. Die Rückholeinrichtung dient dazu, dass sich die Halteelemente nicht in der Aufnahmestellung verklemmen können, sondern stets in die Abgabestellung zurückgebracht werden, sobald der Druck reduziert wird.
Zur weiteren Erhöhung des Automatisierungsgrades der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist diese vorzugsweise eine Transporteinrichtung auf. Mit der Transporteinrichtung werden die Wickeldorne nach dem auf ihnen die vorzugsweise vorgestreckte Folienbahn aufgewickelt wurde, von einer Aufwickelstation zu der Abgabestation transportiert. Hierzu weist die Transporteinrichtung vorzugsweise mehrere Wickeldorn-Halterungen auf. Die mit der aufgewickelten Folienrolle versehenen Wickeldorne werden aus der Aufwickelstation entnommen und an die Transporteinrichtung bzw. die Wickeldorn-Halterungen der Transporteinrichtungen übergeben. Hierzu können an der Übergabestation gesonderte Handlingeinrichtungen vorgesehen sein, durch die eine automatische Übergabe der mit der Folienrolle versehenen Wickeldorne erfolgt. Vorzugsweise sind die Wickeldorne in der Aufwickelstation zwischen zwei Halterungen angeordnet. Die Halterungen können auch zum Antrieb des Wickeldorns zum Aufwickeln des Folienbandes auf dem Wickeldorn genutzt werden. Vorzugsweise sind die Halterungen mit einem verschieb- oder verschwenkbaren Haltearm verbunden, um den Wickeldorn zusammen mit der aufgewickelten Folienrolle an der Übergabestation aus der Aufwickelstation zu entnehmen und an die Transporteinrichtung zu übergeben.
Die Wickeldorn-Halterungen der Transporteinrichtung sind vorzugsweise derart ausgebildet, dass die Wickeldorne in den Wickeldorn-Halterungen vertikal angeordnet sind. Insbesondere sind die Wickeldorne in die Wickeldornhalterungen eingehängt. Hierzu weisen die Wickeldorne vorzugsweise eine geeignete kopfartige Vergrößerung auf, die auf im wesentlichen U-förmige horizontal angeordnete Wickeldorn-Halterungen auflegbar ist. Die Wickeldorne können in derartige U-förmige Wickeldorn-Halterungen in horizontale Richtung eingesetzt bzw. herausgenommen werden.
Nach dem Entspannen der Halteelemente der Wickeldorne in der Verschiebeeinrichtung, d.h. nachdem die Folienrolle von dem Wickeldorn ggf. mit Unterstützung der Abstreifeinrichtung entnommen wurden, erfolgt ein erneutes Spannen der Wickeldorne. Hierbei werden die Halteelemente der Wickeldorne in ihre Aufnahmestellung, in der sie in der Aufwickelstation zur Aufnahme des Folienbandes dienen gebracht. Hierbei kann in der Aufnahmestellung ein Rollenkern wie beispielsweise ein Pappkern aufgenommen werden, auf den sodann die Folie aufgewickelt ist. So ist es möglich, auf derartige Wickeldorne wie vorstehend beschrieben eine Folienbahn derart aufzuwickeln, dass kernlose Folienrollen hergestellt werden können. Bei dem bevorzugten Verwenden von pneumatisch oder hydraulisch verschiebbaren Halteelemente der Wickeldorne erfolgt das Vorspannen der Halteelemente in der Spannstation durch eine Druckerhöhung im Wickeldorn, durch die die Halteelemente in radialer Richtung verschoben werden. Hierzu ist an der Spannstation ein vorzugsweise verschiebbarer Zuführkopf, der mit einer Pneumatik-/ oder Hydraulikvorrichtung verbunden ist, vorgesehen. Durch das Verschieben dieses Kopfes wird vorzugsweise das Ventil, das auch zur Druckreduzierung in der Abgabestation geöffnet wird, geöffnet und vorzugsweise Druckluft dem Wickeldorn zugeführt.
Es ist ebenso möglich, die Abgabestation und die Spannstation als eine gemeinsame Station auszubilden. Dies hat den Vorteil, dass die Entspannvorrichtung, durch die die Druckreduzierung erfolgt, derart ausgebildet sein kann, dass unmittelbar nach der Druckreduzierung und dem Abstreifen der Folienrolle von dem Wickeldorn der Druck wieder erhöht und die Halteelemente wieder in die Aufnahmestellung gebracht werden können.
Zur weiteren Erhöhung des Automatisierungsgrades ist die Transporteinrichtung vorzugsweise als Endlos-Transporteinrichtung ausgebildet. Durch die Transporteinrichtung werden die Wickeldorne somit an der Übergabestation zusammen mit der auf den Wickeldorn aufgewickelten Folienrolle übernommen und automatisch zu der Abgabestation transportiert. Nach dem Abgeben der Folienrolle werden die Wickeldorne sodann ggf. zu der Spannstation transportiert. Von dieser erfolgt ein automatischer Transport zu der Übergabestation, an der nunmehr ein Wickeldorn mit in Aufnahmestellung befindlichen Halteelementen an die Aufwickelstation übergeben wird. Insbesondere ist es vorteilhaft, die Transporteinrichtung derart auszugestalten, dass die Wickeldorne zusammen mit der aufgewickelten Folienrolle über eine vorgegebene Mindest-Zeitspanne zwischen der Übergabestation und der Abgabestation transportiert werden. Hierdurch ist gewährleistet, dass sich bei vorgestreckter Folie diese ausreichend setzt, so dass ein einfaches Abgeben bzw. Abstreifen der Folienrolle von dem Wickeldorn möglich ist. Durch eine derartige Beruhigungsstrecke wird das Auftreten von Störungen verringert. Als Transporteinrichtung kann beispielsweise eine Kette mit insbesondere in regelmäßigen Abständen angeordneten Wickeldorn-Halterungen vorgesehen sein. Vorzugsweise ist die Transporteinrichtung rad- oder tellerförmig, wobei die Wickeldorn-Halterungen radial angeordnet sind und auf einer Kreislinie bewegt werden.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Draufsicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
Fig. 2 eine schematische Vorderansicht einer Wickeldorn-Halterung der Transporteinrichtung,
Fig. 3 eine schematische teilweise geschnittene Draufsicht der Wickeldorn- Halterung,
Fign. 4 und 5 schematische Vorderansichten der Abgabestation und
Fig. 6 eine schematische Vorderansicht der Spannstation.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Herstellung von Folienrollen weist gemäß des in Fig. 1 dargestellten prinzipiellen Aufbaus eine Rollenhalterung 10 auf. Von der Rollenhalterung 10 wird eine Folienrolle 12 mit im allgemeinen ungestreckter Folie getragen. Ein Folienband 14 wird von der Folienrolle 12 abgewickelt und über mehrere Umlenkrollen 16, 18 geführt. Üblicherweise haben derartige Vorrichtungen eine Vielzahl von Rollen 16, 18, die teilweise mit einer Antriebseinrichtung verbunden sind, wobei die Rotationsgeschwindigkeit der einzelnen Rollen 16, 18 variieren kann. Hierdurch kann ein Strecken der Folienbahn 14 erfolgen. Insbesondere kann eine oder mehrere Rollen der Rollen 16, 18 geprägt sein, um das Strecken der Folienbahn 14 zu unterstützen.
Die Folienbahn 14 wird nach dem Durchlaufen der Umlenkrollen 16, 18 auf einen Wickeldorn 20 aufgewickelt. Nach dem Aufwickeln einer vorbestimmten Länge der Folienbahn 14 auf den Wickeldorn 20 erfolgt ein Durchtrennen der Folienbahn 14 mittels einer Trenneinrichtung 22, die beispielsweise ein Messer aufweist.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel wird mit Hilfe einer automatischen, nicht dargestellten Handling-Einrichtung der Wickeldorn 20 mit der aufgewickelten Folie, d.h. zusammen mit der hergestellten Folienrolle 24 entnommen und ein neuer Wickeldorn 20 in die Vorrichtung eingesetzt. Hierzu weist die Handling- Einrichtung z.B. einen Arm auf, an dessen vorderem Ende ein Greifer befestigt ist. Mit Hilfe des Greifers wird der Wickeldorn 20 zusammen mit der auf diesen aufgewickelten Folienrolle 24 der Vorrichtung entnommen.
Nach der Entnahme des die Folienrolle 26 aufweisenden Wickeldorns 20 aus der Vorrichtung erfolgt das Einsetzen eines neuen Wickeldorns 20 in die Vorrichtung mit Hilfe der Handling-Einrichtung.
Die Handling-Einrichtung kann derart ausgebildet sein, dass sie den Wickeldorn 20 auch während des Aufwickeins der Folienbahn 14 auf den Wickeldorn trägt und ggf. antreibt. Hierzu weist der Wickeldorn 20 beispielsweise an den beiden einander gegenüberliegenden Stirnseiten kegelförmige Ausnehmungen 22 (Fig. 4) auf, in die entsprechende Spitzen eingreifen. Die beiden einander gegenüberliegenden Spitzen können an einem gemeinsamen Arm befestigt und mittels diesem schwenkbar sein. Durch Schwenken des Arms wird der Wickeldorn 20 aus der Aufwickelstation 26 in Richtung einer Wickeldornhalterung 28 in die Übergabestation 30 geschwenkt. Anschließend wird die im dargestellten Ausführungsbeispiel als Teller oder Rad ausgebildete Transporteinrichtung 32 in Richtung des Pfeils 34 um eine Station weiter gedreht. Hierbei wird die Wickeldorn-Halterung 28 im Uhrzeigersinn in die nächste Position gedreht. Nach dem Drehen der Transporteinrichtung befindet sich die Wickeldorn-Halterung 28 mit dem leeren Wickeldorn 20 in der Übergabestation 30. Hier wird der Wickeldorn 20 durch Verfahren der Spitzen in die kegelförmigen Ausnehmungen 22 gegriffen und derart geschwenkt, dass er in die Aufwickelstation 26 gelangt.
Auf den neu in die Aufwickelstation 26 eingesetzten Wickeldorn 20 wird nun das nächste Stück Folienbahn 14 aufgewickelt, das wiederum von der Folienrolle 12 abgewickelt wird, auf der eine erheblich längere Folienbahn aufgewickelt ist, so dass eine Vielzahl von Folienrollen 24 hergestellt werden können.
Die Wickeldorn-Halterung 28 ist im Querschnitt U-förmig und weist zwei einander gegenüberliegende im wesentlichen parallel verlaufende Arme 36 auf. Die Wickeldorn-Halterung ist im Bezug auf die tellerförmige Transporteinrichtung 32 in radialer Richtung geöffnet, so dass Wickeldorne 20 in Richtung eines Pfeils 38 (Fig. 3) aus der Wickeldorn-Halterung entnommen bzw. in diese eingesetzt werden können. Um ein Herausrutschen des Wickeldorns 20 aus der Wickeldornhalterung 28 zu vermeiden, sind zumindest in einem der beiden Arme 36 vorzugsweise zwei Halte- oder Sicherungseinrichtungen 40 vorgesehen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich bei den Sicherungsvorrichtungen um eine mit einer Feder 42 vorgespannten Kugel 44. Beim Herausnehmen oder Einsetzen des Wickeldorns 20 in die Wickeldorn- Halterung 28 in Richtung des Pfeils 38 wird die Kugel 44 gegen die Federkraft in den Arm 36 hineingedrückt. Hierdurch ist ein Herausrutschen des Wickeldorns 20 aus der Wickeldornhalterung 28 verhindert. Je Wickeldorn 20 ist eine einzige Wickeldorn-Halterung 28 vorgesehen, in der der Wickeldorn 20 vertikal eingehängt ist. Hierzu weist der Wickeldorn 20 einen scheibenförmigen Kopf 44 (Fig. 4) auf, der auf einer Oberseite der Arme 36 aufliegt.
Die Transporteinrichtung 32 (Fig. 1) weist im dargestellten Ausführungsbeispiel 12 Wickeldorn-Halterungen 28 auf. Nach neun Transport-Schritten gelangt eine in der Aufwickelstation 26 auf den Wickeldorn 20 aufgewickelte Folienbahn 14 nach der Übergabe an die Transporteinrichtung 32 in der Übergabestation 30 in eine Abgabestation 46. Während des Transports der Folienrolle 24 von der Übergabestation 46 erfolgt ein Beruhigen oder Setzen der vorgestreckten Folie. Diese Beruhigungsstrecke bzw. Beruhigungsphase ist erforderlich, um die im dargestellten Ausführungsbeispiel als kernlose Folienrolle 24 hergestellten Folienrolle von dem Wickeldorn 20 abstreifen zu können.
Zum Abstreifen der Folienrolle 24 von den Wickeldorn 20 weist die Abgabestation 46 (Fig. 4 und 5) eine Verschiebeeinrichtung 48 auf. Die Verschiebeeinrichtung 48 dient zum Verschieben von in Längsrichtung des Wickeldorns 20 verlaufenden Haltesegmenten 50. Die Haltesegmente 50 sind im dargestellten Ausführungsbeispiel pneumatisch in radiale Richtung des Wickeldorns 20 verschiebbar. Durch das Verschieben der Halteelemente 50 in radiale Richtung kann der Durchmesser des Wickeldorns 20 variiert werden. Zum Abstreifen der Folienrolle 24 von dem Wickeldorn 20 bzw. den Halteelementen 50 des Wickeldorns 20 wird die Verschiebeeinrichtung 48 in Richtung eines Pfeils 52 verfahren. Hierdurch drückt eine Spitze 54 auf ein Ventil 56 und öffnet dieses. Hierdurch kann die in dem Wickeldorn vorhandene Luft durch einen Kanal 58 entweichen. Dies führt dazu, dass die Halteelemente 50 radial in Richtung des Wickeldorns 20 nach innen in eine Abgabestellung verschoben werden, wobei sich der Außendurchmesser des Wickeldorns 20 verringert. Hierzu kann beispielsweise ein Federelement oder dergleichen in dem Wickeldorn 20 vorgesehen sein, durch das die Halteelemente 50 nach innen gezogen werden. Der Außendurchmesser des Wickeldorns 20 ist nach dem Ablassen der Luft geringer als der Innendurchmesser der Folienrolle 24. Da der Wickeldorn 20 vertikal in der Wickeldorn-Halterung 28 hängt, kann die Folienrolle 24 nunmehr aufgrund der Schwerkraft von dem Wickeldorn 20 bzw. den Halteelementen 50 des Wickeldorns 20 abrutschen und auf ein Transportband 60 (Fig. 1) fallen. Das Transportband 60 fördert die einzelnen Folienrollen 24 sodann beispielsweise zu einer Weiterverarbeitungseinrichtung wie einer Verpackungseinrichtung.
Da die Innenlagen der Folienrolle 24 ggf. an den Halteelementen 50 des Wickeldorns 20 haften, reicht die Schwerkraft bisweilen nicht aus, so dass die Folienrolle 24 nicht automatisch nach dem Reduzieren des Drucks in dem Wickeldorn, d.h. dem Verringern des Durchmessers des Wickeldorns, von diesem herunterzurutschen. Um das Abstreifen der Folienrolle 24 von dem Wickeldorn 20 zu unterstützen, ist eine Abstreifeinrichtung 62 vorgesehen. Bei der Abstreifeinrichtung 62 handelt es sich im dargestellten Ausführungsbeispiel um einen Stößel 64 der in Richtung eines Pfeils 66 verschiebbar ist. Der Stößel 64 ist neben dem Wickeldorn 20 angeordnet und drückt auf eine Seitenfläche der Folienrolle 24, so dass diese in Längsrichtung des Wickeldorns 20 von diesem heruntergeschoben wird.
Während des Abstreifens der Folienrolle 24 von dem Wickeldorn 20 in der Abgabestation 46 (Fig. 1) wird das nächste Folienstück 14 in der Aufwickelstation 26 auf den in der Aufwickelstation befindlichen Wickeldorn 20 aufgewickelt. Sobald das Abstreifen der Folienrolle 24 in der Abgabestation 46, das Aufwickeln des nächsten Folienbahnstücks 14 auf den Wickeldorn 20 in der Aufwickelstation 26 sowie das Übergeben des nun mit einer Folienrolle 24 versehenen Wickeldorns an die Transporteinrichtung 32 in der Übergabestation 30 erfolgt ist, wird die Transporteinrichtung 32 wieder um einen weiteren Transportschritt in Richtung des Pfeils 34 gedreht. Hierdurch gelangt der Wickeldorn 20 aus der Abgabestation 46 in eine Spannstation 68 (Fig. 1 und 5). In der Spannstation werden die Halteelemente 50 des Wickeldorns 20 wieder gespannt, d.h. der Außendurchmesser des Wickeldorns 20 wird wieder vergrößert, so dass sich die Halteelemeπte 50 wieder in Aufnahmestellung befinden, d.h. auf dem Wickeldorn 20 wieder eine Folienbahn 14 aufgewickelt werden kann. Hierzu wird über einem Pneumatikkopf 70 Luft in den Wickeldorn 20 gepumpt. Der Pneumatikkopf 70 ist über einen Schlauch 72 mit einer Druckerzeugungseinrichtung verbunden. Zum Verschieben der Halteelemente 50 wird der Pneumatikkopf 70 in Richtung eines Pfeils 74 verschoben, so dass ein Ansatz 76 das Ventil 56 öffnet und Luft durch den Kanal 58 in den Wickeldorn 20 gepumpt werden kann. Hierdurch werden die Halteelemente 50 radial nach außen verschoben bzw. vorgespannt. Der neu vorgespannte Wickeldorn 20 wird nach zwei weitem Transportschritten der Transporteinrichtung 32 in Richtung des Pfeils 34 (Fig. 1) in der Übergabestation 30 wieder in die Aufwickelstation 26 übergeben.

Claims

Ansprüche
1. Vorrichtung zur Herstellung von Folienrollen (24), insbesondere kernlosen Folienrollen, mit
einer Rollenhalterung (10) zur Aufnahme einer eine abzuwickelnde Folienbahn (14) aufweisenden Folienrolle (12),
einem Wickeldorn (20) auf den die Folienbahn (14) zum Herstellen der Folienrolle (24) aufwickelbar ist,
wobei der Wickeldorn (20) mehrere in Längsrichtung des Wickeldorns (20) angeordnete, verschiebbare Halteelemente (50) zur Veränderung der Außenabmessungen aufweist, und
eine Abgabestation (46) zur automatischen Abgabe der aufgewickelten Folienrolle (24) von dem Wickeldorn (20),
wobei die Abgabestation eine Verschiebeeinrichtung (48) zum Verschieben der Halteelemente (50) in eine Abgabestellung aufweist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschiebeeinrichtung eine Entspannvorrichtung (48) zum Entspannen der Halteelemente (50) aufweist.
3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteelemente (50) hydraulisch und/ oder pneumatisch in einer Aufnahmestellung vorgespannt sind und die Entspannvorrichtung (48) die Halteelemente (50) durch Druckreduzierung in die Abgabestellung überführt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Wickeldorn (20) ein zur Druckreduzierung offenbares Ventil (56) aufweist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 4, gekennzeichnet durch eine Abstreifeinrichtung (62) zum Abstreifen der Folienrolle (24) von dem Wickeldorn (20).
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstreifeinrichtung (62) einen in Längsrichtung des Wickeldorns (20) verschiebbaren Stößel (64) aufweist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 6, gekennzeichnet durch eine Transporteinrichtung (32) zum Transport des Wickeldorns (20) von einer Aufwickelstation (26) zu der Abgabestation (46).
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Transporteinrichtung (32) mehrere Wickeldorn-Halterungen (28) zum vorzugsweise vertikalen Halten von Wickeldornen (20) aufweist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Wickeldorn-Halterung (28) derart ausgebildet ist, dass der Wickeldorn (20) einhängbar ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 9, gekennzeichnet durch eine Spannstation (68) zum Überführen der Halteelemente (50) in eine Aufnahmestellung.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 10, gekennzeichnet durch eine Übergabestation (30) zur Übergabe des Wickeldorns von der Transporteinrichtung (32) zur Aufwickelstation (26).
2. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 - 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Transporteinrichtung (32) als Endlos-Transporteinrichtung ausgebildet ist.
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