EP2952459B1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung einer anzahl aufgewickelter folienrollen - Google Patents

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EP2952459B1
EP2952459B1 EP15001274.8A EP15001274A EP2952459B1 EP 2952459 B1 EP2952459 B1 EP 2952459B1 EP 15001274 A EP15001274 A EP 15001274A EP 2952459 B1 EP2952459 B1 EP 2952459B1
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EP
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folding
foil
conveying direction
film
sections
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    • B65H2701/175—Plastic
    • B65H2701/1752—Polymer film

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a number of wound film rolls, wherein the films are reinforced in their edge region by folding. Furthermore, the invention relates to a device for producing a number of wound film rolls.
  • plastic films In the production and winding of plastic films, it is a known solution to supply the plastic film from a film production line, for example an extruder, to a winding device in order to prepare it for further handling and in particular for transport.
  • a film production line for example an extruder
  • edges are reinforced, ie doubled or folded, a thickening in the edge region ("dog bone") arises, as already mentioned, since the film is doubled in thickness in the region of the application and builds up correspondingly strong here.
  • This also results in further processing disadvantages, such as increased outer dimensions of the wound film, which disadvantageously, for example, a larger packaging volume, blocking of the film or a high pressure on the winding tube result.
  • a second, downstream process for oscillation of the film necessary.
  • the invention is therefore an object of the invention to provide a method of the type mentioned above and a corresponding device, with which or with which it is possible to wind in a very flexible manner arbitrarily wide sections of film in a favorable manner.
  • a compact winding is to be provided directly from the film production process, which is characterized by easy adjustment both for the width of the film sections ("usefulness") and for the degree of folding of the film in the lateral edge region.
  • the process should be feasible directly from the production process of the film, ie inline, with multiple partial benefits in any setting.
  • the synchronization means are preferably formed by a pin arranged on the folding device, which engages in a recess in the oscillation drive.
  • each Umfaltelement be associated with a role over which the film to be folded is performed.
  • the axes of the rollers encloses to the direction transverse to the conveying direction preferably an angle, wherein the angle is preferably between 1 ° and 30 °.
  • the two Umfaltiata, the two rollers and the pin of the synchronization means and preferably a centering cone are preferably arranged on a common carrier plate.
  • the support plate is preferably arranged pivotable about an axis which is arranged parallel to the direction transverse to the conveying direction, wherein for an embodiment of the pivoting movement, in particular an actuator is present.
  • the present invention provides a way to "inline" a film to the desired utility width, i. H. produce several film sections ("benefits") in the desired width in one operation and to wind advantageous.
  • the proposed concept makes it possible to reinforce the edges of the film or the film areas by folding the edge inwards or outwards.
  • the folding device can oscillate back and forth transversely to the direction of production (conveying direction of the film) in order to lay the reinforced edge regions for the winding process and thus to achieve less buildup in the side region of the film roll.
  • An essential aspect of the present invention is accordingly that in the case of several "partial benefits" of the film, a synchronization takes place between knife and folding device, ie. H. These assemblies both oscillate with respect to the film or the winding devices oscillatory in the transverse direction to the conveying direction.
  • the blades of the film longitudinal section for the individual part benefits and the entire edge enhancement device (i.e., crimping devices) will move in the film transverse direction relative to that reference system.
  • Both the knife and the Umfalt Nurs, the knife and the Umfalt willen move accordingly synchronized with the winding devices.
  • a particularly simple and cost-saving solution is that the knives and the folding device are coupled by means of a driving pin or via a separate connection and thus both can be moved (moved across) with a single drive unit.
  • the gain, d. H. to easily and flexibly change the size of the folded portion of the film.
  • Each Umfalt issued can itself or all existing Umfalt prepared can be moved back and forth together to the To lay reinforced edges for the winding process.
  • a variable setting can be made.
  • the reinforced edges increase the robustness and use of the finished product. For example, the roll can fall to the floor once and still be reused.
  • the edge reinforcement further improves the mechanical properties of the film. So you may need less film than unfolded film. With conventional film, the film usually tears at the edge first. Due to the reinforcement (refolding) this is largely prevented.
  • Fig. 1 and Fig. 2 is a device for producing a number of wound film rolls to see, the film rolls are formed by each cut a film portion of defined width from a film web with a total width and wound up.
  • the device shown in the conveying direction F is preceded by a film 17 is a feeding device, not shown, for the film 17, for example, an outlet from an extruder, in which the film 17 is produced.
  • Downstream of the illustrated device is a number (not shown) winding devices for winding foil sections ("benefits"). In this case, what is preferred, also be provided that several film sections are wound on the same winding device.
  • the feeding device is just as well known as the winding devices as such, with express reference to the above-mentioned prior art.
  • FIGS. 1 and 2 Is essential to the invention rather in the FIGS. 1 and 2 illustrated arrangement. Their detailed structure goes in particular in the synopsis with the others FIGS. 3 to 6 out.
  • FIGS. 7 and 8 are finished wound film roll 1 to see.
  • This roll is a wound film section 5 which has been cut out of a wider fed film having an overall width and then wound up.
  • Fig. 8 it can be seen that the film section 5 wound up into the film roll 1 has a fold 3 in its two edge regions 2, ie a folded-over section 7 is folded over by 180 ° and applied to the remainder of the film section.
  • This refolding 3 results in a much higher mechanical stability of the edge region of the film and insensitivity of the edge region during unwinding of the roll as well as with regard to mechanical damage (if the roll falls once on the ground).
  • the supplied film is then cut into "utility", i. H. There is a cutting of the film in the conveying direction F by means of a number of knives 4, so that a plurality of extending in the conveying direction F film sections 5 arise.
  • an oscillation drive 8 is used.
  • the folding takes place so that the folding device 6, the lateral end portions of two juxtaposed film sections 5 by means of two adjacent Umfaltopathy 11 and 12 folds, wherein the folding is also supported and stabilized by the rollers 13, 14 and a centering cone 22 ,
  • the film section 5 is therefore first cut by means of the knife 4 and pre-oriented on the rollers 13, 14 by 90 °.
  • the folding of the film edges in the respective direction takes place, in which case by means of the Zentrierkegels 22 a second fixation takes place and a stabilization for the subsequent winding.
  • the film section 5 to be folded over in the edge region is thus preoriented by means of the rollers 13, 14 for folding (bending by about 90 °), wherein the fold-over elements 11, 12 following in the conveying direction F complete the folding (by 180 °).
  • the centering cone 22 fixes the reinforced edge and stabilizes the folded film section; Furthermore, the centering cone 22 leads the folded-over film section 5 to the winding device.
  • rollers 13 and 14 are arranged symmetrically to a center plane.
  • the rollers 13, 14 each have an axis a, which encloses a small angle ⁇ to the direction Q transverse to the conveying direction F. This one is in Fig. 6 to recognize and is usually between 1 ° and 30 °.
  • the conveying direction F lies in this middle plane.
  • the two Umfaltium 11 and 12 are equally arranged symmetrically to said center plane.
  • the angle ⁇ is in Fig. 5 registered; it is preferably between 15 ° and 40 °.
  • a centering cone 22 is arranged on a support arm, which is arranged in the center plane and the edges of the expiring and refolded film sections 5 again fixed and stabilized.
  • an essential aspect of the invention is that, during the reeling of the film sections 5 on the winding devices (not shown), both the knives 4 and the folding devices 6 oscillate in the direction Q transverse to the conveying direction F relative to the winding devices and to be moved.
  • 6 synchronization means 9, 10, 20 are present between the knives 4 or these supporting devices and the Umfalt wornen.
  • These synchronization means are in the embodiment of the FIGS. 1 . 2 . 3 . 5 and 6 from a pin 9, which is fixed on the support plate 15, and the connecting element 20, which is connected to the knife 4.
  • the carrier plates 15 are connected to the oscillation drive 8 via the rail 9 '.
  • the pin 9 engages in recesses 10 of the connecting parts 20, which are arranged on the knives 4.
  • the oscillation drive 8 has a motor which oscillates a rail 9 'extending in the direction Q; on the rail 9 ', the support plates 15 are arranged.
  • the pins 9 engage in the recesses 10 of the connecting parts 20, which are arranged on the knives 4. By the engagement of the pins 9 in the recesses 10 in the connecting part 20, the synchronization with the knives is made.
  • a connecting rail 10 ' is provided, which extends transversely to the conveying direction F and which is connected to all knives 4.
  • the support plate 15 of the folding device 6 is connected to the rail 9 '.
  • the rail 9 ' is also coupled to the oscillation drive 8. Accordingly, here in the same way an oscillation of the Umfalt wornen, accomplished in coupling with the blades 4, transversely to the conveying direction F.
  • an actuator 16 is present, with which all folding devices 6, which are mounted on a support member 21, pivoted into engagement or disengaged can be.
  • Fig. 1 are the Umfalt Roaden 6 in operation, in Fig. 2 they are panned out to a non-operating position.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Anzahl aufgewickelter Folienrollen, wobei die Folien in ihrem Randbereich durch Umfalten verstärkt sind. Des weiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Herstellung einer Anzahl aufgewickelter Folienrollen.
  • Bei der Herstellung und Aufwicklung von Kunststofffolien ist es eine bekannte Lösung, die von einer Folienherstellungsanlage, beispielsweise einem Extruder, kommende Kunststofffolie einer Wickelvorrichtung zuzuführen, um sie für die weitere Handhabung und insbesondere für den Transport vorzubereiten.
  • Dabei ist es beispielsweise aus der DE 600 15 903 T2 oder aus der EP 0 638 505 B1 bekannt geworden, das Aufwickeln derart vorzunehmen, dass beim Aufwickeln die seitlichen Endbereiche der Folie umgefaltet werden. Damit kann erreicht werden, dass die empfindlichen Seitenbereiche der Folie mechanisch sehr viel stabiler sind, als es bei einer nicht umgefalteten Folie der Fall ist.
  • Damit sich bei umgefaltetem Seitenbereich die gewickelte Folie in den beiden Seitenbereichen nicht zu stark aufbaut, ist es weiterhin bekannt geworden, beim Wickelvorgang der Wickelvorrichtung eine oszillierende Querbewegung zu überlagern (Changieren der Wickelvorrichtung). Eine solche Lösung zeigt beispielsweise die EP 0 878 425 B1 .
  • Weiterhin ist es auch bekannt, aus einer zugeführten Folie, die sich über eine Gesamtbreite erstreckt, mehrere streifenförmige Teil-Folien (Folienabschnitt bzw. "Nutzen") zu schneiden, wobei die einzelnen Folienabschnitte dann entsprechend aufgewickelt werden. Dies offenbart beispielsweise die US 8 221 298 B2 .
  • Weitere Lösungen zu den genannten Verfahrensweisen zeigen die US 8 100 356 B2 , die US 5 531 393 , die WO 2015/055726 A1 , die US 3 536 273 A , die US 3 801 036 A und die US 2010/012764 A1 .
  • Nachteilig ist bei einigen der vorbekannten Lösungen, dass es nicht möglich ist, direkt im inline-Prozess, d. h. vom Extruder kommend, mehrere Teilnutzen, d. h. Folienabschnitte, flexibel zu schneiden und zu wickeln. Es ist hier vielmehr vorgesehen, dass das Wickeln in einem nachgeschalteten Prozess (also offline) erfolgt. Es handelt sich insoweit um Verfahren und Vorrichtungen, die nur auf eine "einnutzig" zugeschnittene Folie abstellen.
  • Werden die Kanten verstärkt, d. h. verdoppelt bzw. umgelegt, entsteht wie bereits erwähnt eine Verdickung im Randbereich ("Hundeknochen"), da die Folie im Bereich der Umlegung dickenmäßig verdoppelt wird und hier entsprechend stark aufbaut. Dadurch ergeben sich auch bei der Weiterverarbeitung Nachteile, wie erhöhte Außenabmessungen der gewickelten Folie, was nachteilig beispielsweise ein größeres Verpackungsvolumen, eine Verblockung der Folie bzw. einen hohen Druck auf die Wickelhülse zur Folge hat. Um die verstärkten Kanten besser zu wickeln, ist daher in der Regel ein zweiter, nachgeschalteter Prozess zur Oszillation der Folie notwendig.
  • Allen vorbekannten Lösungen ist es gemein, dass die Breite der Folienabschnitte nur sehr schwer oder gar nicht verändert werden kann. Weiterhin ist es kaum möglich, den Umfang der Kantenverstärkung, d. h. den umgefalteten Bereich, zu verändern.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art sowie eine entsprechende Vorrichtung zu schaffen, mit dem bzw. mit der es möglich ist, in sehr flexibler Weise beliebig breite Folienabschnitte in günstiger Weise aufzuwickeln. Es soll insbesondere eine kompakte Wicklung direkt aus dem Folien-Herstellungsprozess heraus bereit gestellt werden, der sich durch eine leichte Einstellmöglichkeit sowohl für die Breite der Folienabschnitte ("Nutzen") also auch für das Maß der Umfaltung der Folie im seitlichen Randbereich auszeichnet. Somit soll der Prozess direkt aus dem Herstellprozess der Folie, also inline, mit mehreren Teilnutzen in beliebiger Einstellung durchführbar sein.
  • Die Lösung dieser Aufgabe durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren die Schritte aufweist:
    1. a) Zuführen einer sich über eine Gesamtbreite erstreckenden Folie in eine Förderrichtung zu einer Anzahl Wickelvorrichtungen;
    2. b) Schneiden der Folie in Förderrichtung mittels mindestens eines Messers, so dass mindestens zwei sich in Förderrichtung erstreckende Folienabschnitte ("Nutzen") entstehen;
    3. c) Umfalten zumindest einer Anzahl der durch einen Schnitt mit einem Messer entstandenen Randbereiche der Folienabschnitte mittels mindestens einer Umfalteinrichtung und Übereinanderlegen der umgefalteten Abschnitte und des nicht umgefalteten, verbleibenden Teils des Folienabschnitts;
    4. d) Aufrollen eines jeden Folienabschnitts auf einer oder auf mehreren Wickelvorrichtungen;
    wobei während des Aufrollens der Folienabschnitte auf den Wickelvorrichtungen das mindestens eine Messer und die mindestens eine Umfalteinrichtung in eine Richtung quer zur Förderrichtung relativ zu den Wickelvorrichtungen simultan oszillierend hin und her bewegt werden, um die Folienabschnitte infolge der oszillierenden Bewegung mit sich veränderndem axialen Versatz auf den Wickelvorrichtungen aufzuwickeln, wobei das Umfalten nach Schritt c) so erfolgt, dass die Umfalteinrichtung die seitlichen Endabschnitte zweier nebeneinander angeordneter Folienabschnitte mittels zweier benachbarter Umfaltelemente umfaltet.
  • Zum Umfalten von je zwei benachbarten Folienabschnitten dienen hier insbesondere auch die nachfolgend erwähnten Rollen und Zentrierkegel.
  • Die Vorrichtung zur Herstellung einer Anzahl aufgewickelter Folienrollen, wobei die Folien in ihrem Randbereich durch Umfalten verstärkt sind, umfasst erfindungsgemäß:
    • eine Zuführeinrichtung zum Zuführen einer sich über eine Gesamtbreite erstreckenden Folie in eine Förderrichtung und eine Anzahl Wickelvorrichtungen,
    • mindestens ein Messer zum Schneiden der Folie entlang der Förderrichtung,
    • mindestens eine Umfalteinrichtung zum Umfalten zumindest einer Anzahl der durch einen Schnitt mit einem Messer entstandenen Randbereiche der Folienabschnitte und zum Übereinanderlegen der umgefalteten Abschnitte und des nicht umgefalteten, verbleibenden Teils des Folienabschnitts,
    • einen Oszillationsantrieb, der ausgebildet ist, sowohl das mindestens eine Messer als auch die mindestens eine Umfalteinrichtung in eine Richtung quer zur Förderrichtung oszillierend zu bewegen,
    wobei Synchronisationsmittel vorhanden sind, um die Oszillationsbewegung des mindestens einen Messers und der mindestens einen Umfalteinrichtung zu synchronisieren und wobei zumindest eine Anzahl der vorhandenen Umfalteinrichtungen zwei benachbarte Umfaltelemente aufweist, die zwei benachbarte Seitenbereiche zweier nebeneinander angeordneter Folienabschnitte umfalten können.
  • Hierbei ist bevorzugt vorgesehen, dass die beiden Umfaltelemente gesehen in eine Richtung, die senkrecht auf der Förderrichtung und senkrecht auf der Richtung quer zur Förderrichtung steht, einen V-förmig ausgebildeten Anlaufbereich für zwei benachbarte
    Seitenbereiche zweier nebeneinander angeordneter Folienabschnitte bilden, wobei der Winkel der V-förmigen Struktur zwischen 5° und 60° beträgt.
  • Die Synchronisationsmittel werden bevorzugt durch einen an der Umfalteinrichtung angeordneten Stift gebildet, der in eine Ausnehmung im Oszillationsantrieb eingreift. Dabei kann jedem Umfaltelement eine Rolle zugeordnet sein, über die die umzufaltende Folie geführt wird. Die Achsen der Rollen schließt dabei zur Richtung quer zur Förderrichtung bevorzugt einen Winkel ein, wobei der Winkel vorzugsweise zwischen 1° und 30° beträgt. Die zwei Umfaltelemente, die beiden Rollen und der Stift der Synchronisationsmittel sowie vorzugsweise ein Zentrierkegel sind bevorzugt auf einer gemeinsamen Trägerplatte angeordnet. Die Trägerplatte ist dabei bevorzugt um eine Achse schwenkbar angeordnet, die parallel zur Richtung quer zur Förderrichtung angeordnet ist, wobei für eine Ausführung der Schwenkbewegung insbesondere ein Aktuator vorhanden ist.
  • Demgemäß stellt die vorliegende Idee eine Möglichkeit zur Verfügung, eine Folie "inline" auf die gewünschte Nutzenbreite zu schneiden, d. h. mehrere Folienabschnitte ("Nutzen") in gewünschter Breite in einem Arbeitsgang herzustellen und vorteilhaft zu wickeln.
  • Das vorgeschlagene Konzept ermöglicht es, die Kanten der Folie bzw. der Folienbereiche zu verstärken, indem die Kante nach innen oder nach außen geklappt wird.
  • Dabei kann sich die Umfalteinrichtung quer zur Produktionsrichtung (Förderrichtung der Folie) oszillatorisch hin und her bewegen, um die verstärkten Kantenbereiche für den Wickelprozess zu verlegen und so weniger Aufbau im Seitenbereich der Folienrolle zu erreichen. Durch die Hin- und Herbewegung der gesamten Einheit bestehend aus Umfalteinrichtung und Messer erfährt die Folie keine Winkelveränderung. Dadurch wird die Folie weniger beansprucht und das Wickelergebnis ist wesentlich stabiler als bei vorbekannten Lösungen.
  • Ein wesentlicher Aspekt der vorliegenden Erfindung ist demgemäß, dass bei mehreren "Teilnutzen" der Folie eine Synchronisation zwischen Messer und Umfalteinrichtung erfolgt, d. h. diese Baugruppen bewegen sich beide gegenüber der Folie bzw. den Wickelvorrichtungen oszillatorisch in Querrichtung zur Förderrichtung.
  • Demgemäß gilt, dass - wenn die Wickelvorrichtung als (ortsfestes) Bezugssystem angenommen wird - sich die Messer des Folienlängsschnitts für die einzelnen Teilnutzen und die gesamte Vorrichtung zur Verstärkung der Kanten (d. h. die Umfalteinrichtungen) in Folienquerrichtung relativ zu diesem Bezugssystem bewegen. Sowohl das Messer als auch die Umfalteinrichtungen bewegen sich demgemäß synchronisiert gegenüber den Wickelvorrichtungen.
  • Bei allen vorbekannten Systemen ist entweder der Teilnutzen selber bewegt und die Umfalteinrichtung ortsfest oder der Teilnutzenschnitt (Messer) und die Umlenkung (Umfalteinrichtung) sind ortsfest und die Folie wird mit einer nachgeschalteten Vorrichtung querbewegt bzw. oszilliert oder die Umfalteinrichtung ist ortsfest und der Teilnutzenschnitt (Messer) bewegt sich gegenüber der Wickelvorrichtung.
  • Für die Synchronisation der Bewegung von Teilnutzenlängsschnitt (Messer) und Faltrollen (Umfalteinrichtung) gibt es eine Vielzahl von Möglichkeiten. Jede dieser Einheiten kann zum Beispiel mittels eines eigenen Motors hin und her bewegt werden. Die Geschwindigkeit dieser Motoren kann elektronisch synchronisiert werden.
  • Eine besonders einfache und kostensparende Lösung ist indes, dass die Messer und die Umfaltvorrichtung mittels eines Mitnehmerstiftes bzw. über eine getrennte Verbindung gekoppelt sind und so beide mit einer einzigen Antriebseinheit changiert (querbewegt) werden können.
  • Demgemäß ergeben sich folgende Vorteile durch die vorgeschlagene Lösung:
    • Die Vorrichtung kann während der normalen Standardproduktion ein- und ausgeschwenkt werden, ohne das die Gesamtanlage abgestellt werden muss. Dadurch kann ohne Produktionsstopp mit oder ohne verstärkte (umgefaltete) Kanten produziert werden.
  • Es wird ermöglicht, die Endproduktbreite bzw. Teilnutzenbreite (d. h. die Breite der Folienabschnitte) inline und ohne Abstellen der Extrusionsanlage zu ändern. D. h. die vorgeschlagene Vorgehensweise ermöglicht es, unterschiedlich breite Endprodukte (Folienabschnitte) inline herzustellen.
  • Es wird weiter möglich, die Verstärkung, d. h. die Größe des umgefalteten Bereichs der Folie leicht und flexibel zu verändern.
  • Es ist weiter möglich, einen Folienstreifen (Mittelschnitt) herauszuschneiden, um das Maß (d. h. die Breite) der Verstärkung (Umfaltung) zu ändern.
  • Jede Umfalteinrichtung kann für sich oder alle vorhandenen Umfalteinrichtungen können zusammen hin und her bewegt werden, um die verstärkten Kanten für den Wickelprozess zu verlegen. Hierbei kann eine variable Einstellung vorgenommen werden.
  • Die verstärkten Kanten erhöhen die Robustheit und Nutzung des fertigen Produktes. Beispielsweise kann die Rolle auch einmal auf den Boden fallen und dennoch wieder verwendet werden. Durch die Kantenverstärkung werden weiterhin die mechanischen Eigenschaften der Folie verbessert. Es wird also unter Umständen weniger Folie benötigt, als bei nicht umgefalteter Folie. Bei üblicher Folie reißt normalerweise die Folie stets an der Kante zuerst ein. Durch die Verstärkung (Umfaltung) wird das weitgehend verhindert.
  • Es entsteht somit ein weiches Endprodukt, das sehr gut von der Rolle abgerollt werden kann.
  • In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen:
    • Fig. 1
    in der Seitenansicht eine Vorrichtung zur Herstellung einer Anzahl aufgewickelter Folienrollen, die aus einer Folienbahn ausgeschnitten und nach Kantenverstärkung durch Umfalten (Umlegen) aufgewickelt werden, wobei die Arbeitsposition dargestellt ist,
    Fig. 2
    die Darstellung gemäß Fig. 1, wobei eine Position dargestellt ist, in der eine Umfalteinrichtung nicht in Betrieb ist,
    Fig. 3
    in perspektivischer Darstellung die Vorrichtung zur Herstellung einer Anzahl aufgewickelter Folienrollen,
    Fig. 4
    die Darstellung gemäß Fig. 3, wobei die Kopplung der Umfalteinrichtungen mit einem Oszillationsantrieb anders als in Fig. 3 ausgeführt ist,
    Fig. 5
    in perspektivischer Darstellung eine Umfalteinrichtung zum Umfalten der Randbereiche zweier benachbarter Folienabschnitte,
    Fig. 6
    die Umfalteinrichtung gemäß Fig. 5, gesehen entgegen der Förderrichtung der zugeführten Folienbahn,
    Fig. 7
    schematisch eine aufgewickelte Folienrolle und
    Fig. 8
    den Schnitt durch den Randbereich der aufgewickelten Folie.
  • In Fig. 1 und Fig. 2 ist eine Vorrichtung zur Herstellung einer Anzahl aufgewickelter Folienrollen zu sehen, wobei die Folienrollen entstehen, indem jeweils ein Folienabschnitt definierter Breite aus einer Folienbahn mit einer Gesamtbreite ausgeschnitten und aufgewickelt wird. Der dargestellten Vorrichtung in Förderrichtung F einer Folie 17 vorgelagert ist eine nicht dargestellte Zuführvorrichtung für die Folie 17, beispielsweise ein Auslauf aus einem Extruder, in dem die Folie 17 hergestellt wird. Nachgelagert ist der dargestellten Vorrichtung eine Anzahl (nicht dargestellter) Wickelvorrichtungen zum Aufwickeln von Folienabschnitten ("Nutzen"). Dabei kann, was bevorzugt ist, auch vorgesehen werden, dass mehrere Folienabschnitte auf derselben Wickelvorrichtung aufgewickelt werden. Die Zuführvorrichtung ist dabei genauso wie die Wickelvorrichtungen als solche hinlänglich vorbekannt, wobei ausdrücklich auf den oben genannten Stand der Technik Bezug genommen wird.
  • Erfindungswesentlich ist vielmehr die in den Figuren 1 und 2 dargestellte Anordnung. Deren detaillierter Aufbau geht insbesondere in der Zusammenschau mit den weiteren Figuren 3 bis 6 hervor.
  • In den Figuren 7 und 8 ist eine fertig gewickelte Folienrolle 1 zu sehen. Diese Rolle ist ein aufgewickelter Folienabschnitt 5, der aus einer breiteren zugeführten Folie mit einer Gesamtbreite ausgeschnitten und dann aufgewickelt wurde. Zu erwähnen ist und in Fig. 8 zu sehen, dass der zur Folienrolle 1 aufgewickelte Folienabschnitt 5 in seinen beiden Randbereichen 2 eine Umfaltung 3 aufweist, d. h. ein umgefalteter Abschnitt 7 ist um 180° umgefaltet und an den Rest des Folienabschnitts angelegt. Durch diese Umfaltung 3 ergeben sich eine wesentlich höhere mechanische Stabilität des Randbereichs der Folie sowie eine Unempfindlichkeit des Randbereichs beim Abrollen der Rolle sowie hinsichtlich mechanischer Beschädigungen (falls die Rolle einmal auf den Boden fällt).
  • Bei der Herstellung der Folienrollen 1 mit seitlicher Umfaltung 3 wird nun so vorgegangen, dass zunächst die sich über eine Gesamtbreite erstreckende Folie (vom Extruder) in Förderrichtung F zugeführt wird und letztlich zu den Wickelvorrichtungen gelangt. Zwischen der Zuführeinrichtung und den Wickelvorrichtungen befindet sich die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung.
  • Die zugeführte Folie wird dann in "Nutzen" geschnitten, d. h. es erfolgt ein Schneiden der Folie in Förderrichtung F mittels einer Anzahl Messer 4, so dass mehrere sich in Förderrichtung F erstreckende Folienabschnitte 5 entstehen.
  • Anschließend erfolgt das Umfalten der Randbereiche 2 der Folienabschnitte 5 mittels einer Anzahl Umfalteinrichtungen 6. Eine einzelne dieser Umfalteinrichtungen ist in den Figuren 5 und 6 näher dargestellt. Mit ihnen erfolgt ein Übereinanderlegen der umgefalteten Abschnitte 7 und des verbleibenden Teils des Folienabschnitts 5.
  • Schließlich erfolgt - was nicht mehr dargestellt ist - ein Aufrollen eines jeden Folienabschnitts 5 auf einer oder auf mehreren Wickelvorrichtungen an sich bekannter Art (s. hierzu den oben genannten Stand der Technik).
  • Wesentlich ist dabei, dass während des Aufrollens der Folienabschnitte 5 auf die Wickelvorrichtungen die Messer 4 und die Umfalteinrichtungen 6 in eine Richtung quer Q zur Förderrichtung F relativ zu den Wickelvorrichtungen simultan oszillierend hin und her bewegt werden. Hierzu dient ein Oszillationsantrieb 8.
  • Wie am besten aus Fig. 5 gesehen werden kann, erfolgt das Umfalten dabei so, dass die Umfalteinrichtung 6 die seitlichen Endabschnitte zweier nebeneinander angeordneter Folienabschnitte 5 mittels je zweier benachbarter Umfaltelemente 11 und 12 umfaltet, wobei das Umfalten auch durch die Rollen 13, 14 und einen Zentrierkegel 22 unterstützt und stabilisiert wird. Der Folienabschnitt 5 wird also zunächst mittels des Messers 4 geschnitten und an den Rollen 13, 14 um 90° vororientiert. Mittels der Umfaltelemente 11, 12 erfolgt das Umklappen der Folienränder in die jeweilige Richtung, wobei dann mittels des Zentrierkegels 22 eine nochmalige Fixierung erfolgt sowie eine Stabilisierung für das sich anschließende Aufwickeln.
  • Der im Randbereich umzufaltende Folienabschnitt 5 wird also mittels der Rollen 13, 14 für das Umfalten vororientiert (Umbiegen um ca. 90°), wobei die in Förderrichtung F nachfolgenden Umfaltelemente 11, 12 das Umfalten (um 180°) vollenden. Der Zentrierkegel 22 fixiert die verstärkte Kante und stabilisiert den umgefalteten Folienabschnitt; ferner führt der Zentrierkegel 22 den umgefalteten Folienabschnitt 5 zur Wickelvorrichtung.
  • Bezüglich des Aufbaus der vorgeschlagenen Vorrichtung wird zunächst auf die Figuren 5 und 6 Bezug genommen. Auf einer Trägerplatte 15 sind zwei Rollen 13 und 14 symmetrisch zu einer Mittenebene angeordnet. Die Rollen 13, 14 haben je eine Achse a, die zur Richtung Q quer zur Förderrichtung F einen kleinen Winkel β einschließt. Dieser ist in Fig. 6 zu erkennen und liegt meist zwischen 1° und 30°.
  • Die Förderrichtung F liegt in dieser Mittenebene. Die beiden Umfaltelemente 11 und 12 sind gleichermaßen symmetrisch zu der genannten Mittenebene angeordnet. Betrachtet man die beiden Umfaltelemente 11, 12, die je aus einem gebogenen Blech bestehen und auf der Trägerplatte 15 angeschraubt sind, in einer Richtung N, die senkrecht zur Förderrichtung F und senkrecht aus einer Richtung Q quer zur Förderrichtung steht, wird eine V-förmige Kontur der Faltkanten der Umfaltelemente 11, 12 sichtbar. Der Winkel α ist in Fig. 5 eingetragen; er liegt bevorzugt zwischen 15° und 40°.
  • Auf der Trägerplatte 15 ist über einen Haltearm noch der Zentrierkegel 22 angeordnet, der in der Mittenebene angeordnet ist und die Ränder der auslaufenden und umgefalteten Folienabschnitte 5 nochmals fixiert und stabilisiert.
  • Es wurde bereits ausgeführt, dass ein wesentlicher Aspekt der Erfindung ist, dass während des Aufrollens der Folienabschnitte 5 auf den (nicht dargestellten) Wickelvorrichtungen sowohl die Messer 4 als auch die Umfalteinrichtungen 6 in Richtung Q quer zur Förderrichtung F relativ zu den Wickelvorrichtungen simultan oszillierend hin und her bewegt werden. Hierfür sind zwischen den Messern 4 bzw. den diese tragenden Vorrichtungen und den Umfalteinrichtungen 6 Synchronisationsmittel 9, 10, 20 vorhanden. Diese Synchronisationsmittel bestehen im Ausführungsbeispiel nach den Figuren 1, 2, 3, 5 und 6 aus einem Stift 9, der auf der Trägerplatte 15 befestigt ist, und dem Verbindungselement 20, das mit dem Messer 4 verbunden ist. Die Trägerplatten 15 sind über die Schiene 9' mit dem Oszillationsantrieb 8 verbunden. Der Stift 9 greift in Ausnehmungen 10 der Verbindungsteile 20 ein, welche auf den Messern 4 angeordnet sind. Dies wird in der Zusammenschau der Figuren 1 und 3 ersichtlich. Hier ist zu sehen, dass der Oszillationsantrieb 8 einen Motor aufweist, der eine sich in Richtung Q erstreckende Schiene 9' oszillierend antreibt; auf der Schiene 9' sind die Trägerplatten 15 angeordnet. Die Stifte 9 greifen in die Ausnehmungen 10 der Verbindungsteile 20 ein, welche auf den Messern 4 angeordnet sind. Durch das Eingreifen der Stifte 9 in die Ausnehmungen 10 im Verbindungsteil 20 wird die Synchronisation mit den Messern hergestellt.
  • Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 sind die Synchronisationsmittel 9, 10, 20 etwas anders ausgebildet. Hier ist eine Verbindungsschiene 10' vorgesehen, die sich quer zur Förderrichtung F erstreckt und die mit allen Messern 4 verbunden ist. Die Verbindungsschiene 10' stellt eine Kopplung mit dem Oszillationsantrieb 8 her. Die Trägerplatte 15 der Umfalteinrichtung 6 ist mit der Schiene 9' verbunden. Die Schiene 9' ist ebenfalls mit dem Oszillationsantrieb 8 gekoppelt. Demgemäß wird hier in gleicher Weise eine Oszillation der Umfalteinrichtungen, in Kopplung mit den Messern 4, quer zur Förderrichtung F bewerkstelligt.
  • Wie weiter in den Figuren 1 bis 4 gesehen werden kann, ist ein Aktuator 16 vorhanden, mit dem sämtliche Umfalteinrichtungen 6, die auf einem Tragelement 21 befestigt sind, in Eingriff oder außer Eingriff geschwenkt werden können. In Fig. 1 befinden sich die Umfalteinrichtungen 6 im Betrieb, in Fig. 2 sind sie in eine Nicht-Betriebsposition heraus geschwenkt.
    • Bezugszeichenliste:
    • 1
    Folienrolle
    2
    Randbereich der Folienrolle
    3
    Umfaltung
    4
    Messer
    5
    Folienabschnitt
    6
    Umfalteinrichtung
    7
    umgefalteter Abschnitt
    8
    Oszillationsantrieb
    9, 10
    Synchronisationsmittel
    9
    Stift
    9'
    Schiene
    10
    Ausnehmung
    10'
    Verbindungsschiene
    11
    Umfaltelement
    12
    Umfaltelement
    13
    Rolle
    14
    Rolle
    15
    Trägerplatte
    16
    Aktuator
    17
    Folie
    18
    Halterung
    19
    Träger
    20
    Verbindungsteil (Teil der Synchronisationsmittel)
    21
    Tragelement
    22
    Zentrierkegel
    F
    Förderrichtung
    Q
    Richtung quer zur Förderrichtung (Horizontale)
    N
    Richtung senkrecht auf der Förderrichtung und senkrecht auf der Richtung quer zur Förderrichtung
    a
    Achse der Rolle
    α
    Winkel
    β
    Winkel

Claims (8)

  1. Verfahren zur Herstellung einer Anzahl aufgewickelter Folienrollen (1), wobei die Folien in ihrem Randbereich (2) durch Umfalten (3) verstärkt sind, wobei das Verfahren die Schritte aufweist:
    a) Zuführen einer sich über eine Gesamtbreite erstreckenden Folie in eine Förderrichtung (F) zu einer Anzahl Wickelvorrichtungen;
    b) Schneiden der Folie in Förderrichtung (F) mittels mindestens eines Messers (4), so dass mindestens zwei sich in Förderrichtung (F) erstreckende Folienabschnitte (5) entstehen;
    c) Umfalten (3) der Randbereiche (2) der Folienabschnitte (5) mittels mindestens einer Umfalteinrichtung (6) und Übereinanderlegen der umgefalteten Abschnitte (7) und des verbleibenden Teils des Folienabschnitts (5);
    d) Aufrollen eines jeden Folienabschnitts (5) auf einer oder auf mehreren Wickelvorrichtungen;
    wobei während des Aufrollens der Folienabschnitte (5) auf den Wickelvorrichtungen das mindestens eine Messer (4) und die mindestens eine Umfalteinrichtung (6) in eine Richtung quer (Q) zur Förderrichtung (F) relativ zu den Wickelvorrichtungen simultan oszillierend hin und her bewegt werden und
    wobei das Umfalten nach Schritt c) so erfolgt, dass die Umfalteinrichtung (6) die seitlichen Endabschnitte zweier nebeneinander angeordneter Folienabschnitte (5) mittels zweier benachbarter Umfaltelemente (11, 12) umfaltet.
  2. Vorrichtung zur Herstellung einer Anzahl aufgewickelter Folienrollen (1), wobei die Folien in ihrem Randbereich (2) durch Umfalten (3) verstärkt sind, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, wobei die Vorrichtung umfasst:
    - eine Zuführeinrichtung zum Zuführen einer sich über eine Gesamtbreite erstreckenden Folie in eine Förderrichtung (F) und eine Anzahl Wickelvorrichtungen,
    - mindestens ein Messer (4) zum Schneiden der Folie entlang der Förderrichtung (F),
    - mindestens eine Umfalteinrichtung (6) zum Umfalten (3) der Randbereiche (2) der Folienabschnitte (5) und zum Übereinanderlegen der umgefalteten Abschnitte (7) und des verbleibenden Teils des Folienabschnitts (5),
    - einen Oszillationsantrieb (8), der ausgebildet ist, sowohl das mindestens eine Messer (4) als auch die mindestens eine Umfalteinrichtung (6) in eine Richtung quer (Q) zur Förderrichtung (F) oszillierend zu bewegen,
    wobei Synchronisationsmittel (9, 9', 10, 10') vorhanden sind, um die Oszillationsbewegung des mindestens einen Messers (4) und der mindestens einen Umfalteinrichtung (6) zu synchronisieren und
    wobei zumindest eine Anzahl der vorhandenen Umfalteinrichtungen (6) zwei benachbarte Umfaltelemente (11, 12) aufweist, die zwei benachbarte Seitenbereiche zweier nebeneinander angeordneter Folienabschnitte (5) umfalten können.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Umfaltelemente (11, 12) gesehen in eine Richtung (N), die senkrecht auf der Förderrichtung (F) und senkrecht auf der Richtung quer (Q) zur Förderrichtung (F) steht, einen V-förmig ausgebildeten Anlaufbereich für zwei benachbarte Seitenbereiche zweier nebeneinander angeordneter Folienabschnitte (5) bilden, wobei der Winkel (α) der V-förmigen Struktur zwischen 5° und 60° beträgt.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Synchronisationsmittel (9, 10) durch einen an der Umfalteinrichtung (6) angeordneten Stift (9) gebildet werden, der in eine Ausnehmung (10) im Oszillationsantrieb (8) eingreift.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Umfaltelement (11, 12) eine Rolle (13, 14) zugeordnet ist, über die die umzufaltende Folie geführt wird.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Achsen (a) der Rollen (13, 14) zur Richtung quer (Q) zur Förderrichtung (F) einen Winkel (β) einschließen, wobei der Winkel (β) vorzugsweise zwischen 1° und 30° beträgt.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Umfaltelemente (11, 12), die beiden Rollen (13, 14) und der Stift (9) der Synchronisationsmittel (9, 10) sowie vorzugsweise ein Zentrierkegel (22) auf einer gemeinsamen Trägerplatte (15) angeordnet sind.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerplatte (15) um eine Achse schwenkbar angeordnet ist, die parallel zur Richtung quer (Q) zur Förderrichtung (F) angeordnet ist, wobei für eine Ausführung der Schwenkbewegung insbesondere ein Aktuator (16) vorhanden ist.
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