EP3728090A1 - Wendewickler und verfahren zum betreiben eines wendewicklers - Google Patents

Wendewickler und verfahren zum betreiben eines wendewicklers

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EP3728090A1
EP3728090A1 EP18825668.9A EP18825668A EP3728090A1 EP 3728090 A1 EP3728090 A1 EP 3728090A1 EP 18825668 A EP18825668 A EP 18825668A EP 3728090 A1 EP3728090 A1 EP 3728090A1
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EP
European Patent Office
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winding
transmitter
winding shaft
receiver
turret
Prior art date
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EP18825668.9A
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EP3728090B1 (de
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Viktor SPETTER
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Windmoeller and Hoelscher KG
Original Assignee
Windmoeller and Hoelscher KG
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Publication date
Application filed by Windmoeller and Hoelscher KG filed Critical Windmoeller and Hoelscher KG
Publication of EP3728090A1 publication Critical patent/EP3728090A1/de
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Publication of EP3728090B1 publication Critical patent/EP3728090B1/de
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    • B65H26/00Warning or safety devices, e.g. automatic fault detectors, stop-motions, for web-advancing mechanisms
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B65H18/00Winding webs
    • B65H18/08Web-winding mechanisms
    • B65H18/14Mechanisms in which power is applied to web roll, e.g. to effect continuous advancement of web
    • B65H18/16Mechanisms in which power is applied to web roll, e.g. to effect continuous advancement of web by friction roller
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B65H2402/30Supports; Subassemblies; Mountings thereof
    • B65H2402/35Supports; Subassemblies; Mountings thereof rotating around an axis
    • B65H2402/352Turrets
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    • B65H2553/40Sensing or detecting means using optical, e.g. photographic, elements
    • B65H2553/41Photoelectric detectors

Definitions

  • the invention relates to a turret winder for successively winding a web on a plurality of rollers according to the preamble of claim 1 and a method for operating a turret winder according to the preamble of claim 8.
  • Wendewicklem With Wendewicklem it is possible to wind a web, in particular a printed in a printing machine substrate, on several individual winding.
  • a first winding shaft and at least a second winding shaft are provided.
  • Each winding shaft is arranged with its ends in each case a rotary device and preferably rotatably mounted there.
  • On a winding shaft is usually at least one winding sleeve rotatably disposed, on which the web is wound up or is wound up and so forms a winding.
  • the winding hardness is determined by the amount of air trapped between the individual layers of the roll.
  • a pressure roller is now usually provided, which is movable relative to all windings.
  • a movement device arranged on at least one rotation device is provided, in which the pressure roller is mounted with one of its ends.
  • Object of the present invention is therefore to meet the aforementioned requirements.
  • the element arranged on the at least one movement device is preferably a planar element, that is to say its extension in two mutually orthogonal spatial directions is substantially greater than the extent in the third spatial direction orthogonal to the two other spatial directions.
  • This element is according to the invention plate, grid or net-shaped, which depends on the function and not on the physical Ausgestattung. Other, similar embodiments that fulfill the same function are also conceivable here.
  • this element may be equipped with a support frame or support strips for supporting the plate, grid or network structure.
  • the movement device can be a linear guide which extends along an imaginary line which connects the first winding shaft and the second winding shaft with each other.
  • the element On the carriage on which the pressure roller is arranged, and the element may be attached. Further attachment of one of the rotating devices is not necessary, but advantageous. This further attachment may also comprise a carriage running on linear guides, or a pivot bearing as shown in DE 10 2014 214 335 A1, in which case the element must have a telescopic displacement capability.
  • the pressure roller is fixed in one end of a pivot arm, wherein the second end of the pivot arm is pivotally mounted in at least one rotary device.
  • each pivot arm is associated with one of the rotating devices.
  • the at least one swivel arm is drivable by means of a drive, preferably by means of a pneumatic cylinder, which is able to provide a constant force.
  • At least one transmitter and / or one receiver are arranged for transmitting and / or receiving at least one of the rotary devices electromagnetic radiation.
  • Transmitter and / or receiver can also be arranged on components connected to the turntable or the turntables, for example on traverses or on the abovementioned pivot bearing or the pivot bearings.
  • This makes it possible to provide a second protection device, which for the most part does not comprise any mechanical elements and which therefore makes it possible to provide clearance.
  • the turret winder can react, for example, by reducing the contact pressure of the pressure roller. This can be achieved, for example, by depressurizing the pneumatic cylinder.
  • the winding process can be stopped, that is, the rotating winding stopped.
  • the transmitter is preferably a light source which emits in particular laser light.
  • Light is understood to mean not only that electromagnetic radiation that is visible to the human eye. Nevertheless, this is an advantage so that an operator can access the danger area as well can recognize.
  • the use of laser light is advantageous because it is very well focused.
  • the receiver is a building block that converts the electromagnetic radiation into electrical signals, based on the photoelectric effect.
  • the transmitter and / or the receiver have an elongated shape.
  • this catfish can be made a flat cover, so that the operator can not reach the nip by the electromagnetic radiation to the nip.
  • both the transmitter and the receiver are elongate, so that a plurality of preferably parallel beams of electromagnetic radiation can be generated.
  • the term "elongate shape" may in particular mean that one or more light emitters are arranged along a line, such an arrangement may then also be provided for the receiver, so that it can be said that a light grating is built up.
  • the plate, grid or net-shaped element lies on one side and the transmitter and / or receiver on the other side of an imaginary, spanned by the first and the second winding shaft plane.
  • transmitters and / or receivers are located above and the plate-like, grid-shaped or net-shaped element below the winding shafts, or vice versa, it being assumed that the plane spanned by the winding shafts is arranged horizontally.
  • the mechanical protection device is located on one side of the winding shafts and the electromagnetic protection on the other side of the winding shafts.
  • a pivot bearing is provided as a movement device, wherein the pivot bearing and the transmitter and / or the receiver lie on a plane which is orthogonal to the plane defined by the first and the second winding shaft plane and parallel to the first and the second Winding shaft runs. That way, one becomes achieved symmetrical arrangement of the aforementioned features, which facilitates the installation and also the operation of the turret winder.
  • the transmitter is arranged on one of the rotation devices and the receiver on the other rotation device, so that both rotate with the rotation of the rotation device and therefore remain in a fixed position relative to the winding shafts.
  • at least one further transmitter and / or receiver for transmitting and / or receiving electromagnetic radiation is arranged on a machine frame in which the rotation means are rotatably mounted.
  • Such another transmitter and / or receiver may serve to detect the presence of a sufficiently large coil. It is then possible to switch off the first transmitter and / or receiver. Is a sufficiently large winding finished wound, but not yet removed from the turret, so this serves as protection for an operator, so that the protection by the first transmitter and / or receiver is not needed at this moment.
  • a nip is covered with a plate-like, glued or net-shaped element arranged on the at least one pivoting arm and with at least one transmitter and / or receiver arranged for transmission at least on one of the rotating devices / or receiving electromagnetic radiation optionally the nip is additionally monitored.
  • FIG. 1 section through a winder according to the invention
  • FIG. 2 view as in Fig. 1, but after a first roll change
  • Fig. 1 shows a section through a turret 101 according to the invention, wherein important features of the invention are shown.
  • Recognizable are first the first winding shaft 102 and the second winding shaft 103, which are each rotatably mounted in a rotary element 104 designed as a rotary member and are optionally navantrelbbar.
  • suitable rotary drives preferably electric motors, are available.
  • Each of the winding shafts 102 and 103 can each be covered with one or more winding tubes 105, 106, to which the web can be wound undivided or with longitudinal cuts, so that windings can form, of which the winding 107 is just formed.
  • the winding 107 is formed by feeding a web 108, which is guided or guided at least via a roller.
  • this roller is designed as a contact roller 109, ie, it applies the path 108 directly to the outer circumference of the coil 107.
  • this is movably mounted relative to the winding.
  • the contact roller is displaceable along linear guides 110, which can be arranged on the machine frame 111. Instead of linear guides and any other mechanical elements may be provided which fulfill the said function, namely the relative movement of the contact roller to the winding.
  • the directions of rotation of the coil 107 and the contact roller 109 are indicated by the arrows W and K.
  • the directions of rotation can also be reversed, so that alternatively, the outside of the coil can form the inside.
  • the turntable 104 may also be rotatably mounted the guide rollers 110 and 111, which serve to guide the web 108 when the hub 104 is rotated for the purpose of changing the roll.
  • a pressure roller 112 is provided, which is rotatable and movably mounted relative to the winding.
  • the direction of rotation of the pressure roller which runs in opposite directions to the direction of rotation W of the roll is indicated by the arrow A.
  • the pressure roller 12 is rotatably mounted in the present embodiment at one end of a pivot arm 113.
  • the second end of the pivot arm 113 is mounted by means of a pivot bearing 114 in the hub 104, wherein the pressure roller is movable relative to the hub 104 and thus relative to the winding 107.
  • a drive is provided which is formed in the present embodiment as a piston stroke cylinder 114 which is operable for example with compressed air.
  • the piston of Kolbenhubzyllnders is by means of a pivot bearing rotatably struck on the pivot arm 113, while the cylinder, also by means of a pivot bearing, is rotatably mounted on the hub 104.
  • a protection 115 is further arranged, which extends parallel to the pressure roller 112.
  • This protection may comprise a planar extending element, in particular a net, a grid, a plate or the like, wherein it can be prevented that an object or even a body part of a person penetrates into the nip 120 produced by the winding 107 and the pressure roller 112 ,
  • the hub 104 carries a further protective device, which is designed as a transmitter 116 and / or receiver for electro-optical radiation.
  • electromagnetic radiation is provided by the transmitter 116, which is receivable by a receiver, wherein the receiver is preferably used to measure the intensity of the receiving radiation.
  • the receiver can be arranged on the second, not shown turntable 104 '. However, it is also conceivable that only one or more reflectors are arranged on the second rotary disk 104 ', so that the electromagnetic radiation emitted by the transmitter is reflected back. In this case, a receiver can be arranged directly next to, above and / or below the transmitter 116 on the hub 104, which reduces the effort for the cabling of transmitter and receiver.
  • the receiver registers a reduced intensity of the electromagnetic radiation.
  • This information is evaluated by a control device, not shown, and further processed.
  • This further processing can be expressed, for example, in that the winding process in the turret winder is stopped.
  • the pressure roller 112 can be removed from the winding 107, so that the danger point of the winding nip is no longer present. This can the on the pressure applied to the piston-cylinder unit, ie the cylinder is switched without pressure or switched in the opposite direction. A penetrated into the nip object is no longer squeezed in the nip or transported in this further.
  • FIG. 1 shows that the winding 107 is wound while the sleeve 106 has already been pushed onto the winding shaft 103 for the following winding change.
  • the loading and / or the insertion of the winding shaft 103 is usually carried out at least in part by manual intervention by the operator.
  • An operator is usually on the work platform 117 during the preparation of the new sleeve 106, so that there is a source of danger for that operator with the ongoing winding process.
  • various security scenarios and security features are provided by the present invention, which are explained in more detail below with reference to the figures.
  • the transmitter and / or receiver may remain off. This is even to be regarded as advantageous, since it may happen during the preparation of new wraps that the operator breaks through the light beam.
  • the transmitter is switched on, for example, the current winding process would then be stopped, even though there was no acute danger to the operator. It can be provided that when the winding 107 has crossed a limit diameter in the course of the diameter growth, the transmitter and / or receiver is switched on.
  • the control device can observe the current winding diameter, for example by evaluating the measuring sensor, and / or calculate on the basis of the already wound run length of the web and the thickness of the web. If the limit diameter is reached then the control device switches on the transmitter and / or receiver. But it can also be provided that the Completion of the preparatory work with respect to the new winding tube 106 must be confirmed by the operator. For this purpose, the completion of the preparation can be notified by pressing a button or a button of the control device. If the limit diameter has passed, but this confirmation has not yet taken place, then it can be provided that the winding process is stopped for safety reasons, without the transmitter and / or receiver being switched on. This approach may be beneficial in the context of the following issue.
  • a sensor 121 (shown in FIG. 1) may be provided, which is arranged, for example, in the machine frame 122 of the turret winder. This sensor 121 may be a so-called one-way photoelectric sensor. If there is now a winding in the detection range of the sensor, as shown in FIG. 3, this information is made available to the control device.
  • the controller then suspends the activation of the transmitter 116 and / or the receiver, even if the new coil has exceeded the limit diameter. Only when the sensor 121 recognizes that the detection area is free again and the control device receives corresponding information, does the control device suspend the suspension of the activation of the transmitter 116 and / or the receiver.
  • FIG. 2 now shows a situation after a winding change and a far advanced winding process.
  • the winding shaft 103 with the winding sleeve 106 which together form the new winding 123, is now located at the location of the winding 107 in FIG.
  • This arrangement is achieved starting from the arrangement shown in Figure 1 in that the hub is rotated in the direction of arrow D, preferably at an angle of 180 °, so that the winding shaft 102, the position of the winding shaft 103rd occupies and vice versa.
  • the Wlckelvon continues, wherein the pressure roller 112 continues to abut the winding 107.
  • the web 108 is additionally guided by the guide roller 110 to prevent the web 108 touches other components of the turret winder, such as the pressure roller 112.
  • the winding tube 106 passes with the web 108 in touching contact.
  • a cut of the web 108 by a separating device, not shown, so that the newly created web start by adhesive forces acting between the new sleeve 106 and the web 108, taken along.
  • adhesive forces can be provided for example by double-sided adhesive strips, by applied adhesive or by electrostatic charging.
  • the pivot arm 113 pivots to the new winding 123, so that even in this new winding, the upper web layer is pressed in each case.
  • the pivot arm 113 is now in a suspended position, in which the mounting of the pivot arm 113 is disposed above the storage of the pressure roller 112 in the pivot arm 113.
  • An operator engages usually above the dome 103 in the winder, so that it is sufficient if only the protection 115 shields the control room against the new winding 123.
  • in a suspended position of the pivot arm of the transmitter 116 is turned off. This, in turn, offers advantages, as otherwise, for example, could possibly fall through falling or hanging objects such as the free tail in the range of action of the transmitter and so unjustifiably trigger a stop the winder.
  • FIG. 2 shows the winding shaft 102, which is already equipped with a new, empty winding tube 105.
  • FIG. 3 shows the situation after a repeated roll change, which is carried out in the same way as the roll change, which was explained on the basis of the transition from FIG. 1 to FIG.
  • the winding 123 is here in a position in which he by the operator from the Winding device can be removed. However, this winding 123 covers the sensor 121 shown in FIG. 1. This means that this sensor detects the presence of a coil and signals this to the control device. With the control device, the transmitter 116 is now deactivated or the deactivation maintained as long as the winding is in the detection region of the coil 123. Only when the winding has been removed, this is detected by the sensor 121, so that the transmitter 116 is activated. Since this is done automatically, ie without any control by the operator, the transmitter .116 is active when the operator loads the winding shaft with a new, empty winding tube 106.

Landscapes

  • Replacement Of Web Rolls (AREA)
  • Winding Of Webs (AREA)
  • Replacing, Conveying, And Pick-Finding For Filamentary Materials (AREA)

Abstract

Die Erfindung beschreibt einen Wendewickler (101) zum aufeinanderfolgenden Wickeln einer Bahn (108) auf mehrere Rollen, bei dem eine erste Wickelwelle (102) und zumindest eine zweite Wickelwelle (103) vorgesehen sind, wobei die erste (102) und die zweite (103) Wickelwelle mit ihren Enden von zwei Rotationseinrichtungen (104) getragen werden, und wobei eine Andrückwalze (112) mit zumindest einem ihrer Enden in wenigstens einer Bewegungseinrichtung gelagert ist, mit welcher die Andrückwalze (112) relativ zu der ersten (102) und der zumindest zweiten (103) Wickelwelle bewegbar ist, wobei die Bewegungseinrichtung an einer der Rotationseinrichtungen (104) angeordnet ist. Neu und erfinderisch ist, dass an der zumindest einen Bewegungseinrichtung ein platten-, gitter- oder netzförmiges Element angeordnet ist und dass an zumindest einer der Rotationseinrichtungen (104) zumindest ein Sender (116) und/oder zumindest ein Empfänger zum Senden und/oder Empfangen elektromagnetischer Strahlung angeordnet ist.

Description

Wendewickter und Verfahren zum Betreiben eines Wendewicklers
Die Erfindung betrifft einen Wendewickler zum aufeinanderfolgenden Wickeln einer Bahn auf mehrere Rollen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zum Betreiben eines Wendewicklers nach dem Oberbegriff des Anspruchs 8.
Mit Wendewicklem ist es möglich, eine Bahn, insbesondere eine in einer Druckmaschine bedruckte Bedruckstoffbahn, auf mehrere einzelne Wickel aufzuwickeln. Um jedoch bei einem anstehenden Wickelwechsel den Antransport der Bahn nicht stoppen zu müssen, wird bereits seit geraumer Zeit auf Wendewickler zurückgegriffen, bei denen eine erste Wickelwelle und zumindest eine zweite Wickelwelle vorgesehen sind. Jede Wickelwelle Ist mit ihren Enden in jeweils einer Rotationseinrichtung angeordnet und vorzugsweise dort jeweils drehbar gelagert. Auf einer Wickelwelle Ist gewöhnlich zumindest eine Wickelhülse drehfest angeordnet, auf welcher die Bahn aufwickelbar ist beziehungsweise aufgewickelt wird und so einen Wickel bildet. Es ist jedoch auch üblich, mehrere Teilbahnen auf mehrere nebeneinander auf einer Wickelwelle angeordneten Wickelhülsen aufzuwickeln, so dass mehrere Wickel parallel entstehen. Hat nun ein Wickel den Sollumfang erreicht oder nahezu erreicht, werden die Rotationseinrichtungen simultan gedreht, so dass der zumindest eine zweite Wickel auf die Bahn geführt werden kann und mit dieser in berührenden Kontakt tritt. Im Wesentlichen gleichzeitig mit der Berührung wird die Bahn durchtrennt, so dass ein neuer Bahnanfang entsteht, der nun auf dem noch leeren, zweiten Wickel mitgenommen wird. Damit kann das Aufwickeln ohne Unterbrechung fortgesetzt werden. Um nun die Bahn mit einer bestimmten Wickelhärte auf den Wickel aufwickeln zu können, ist wenigstens eine Andrückwalze vorgesehen. Dfe Wickelhärte wird bestimmt durch die Luftmenge, die zwischen den einzelnen Lagen des Wickels eingeschlossen wird. Da jedoch stets nur ein Wickel gewickelt wird, ist In der Regel nun eine Andrückwalze vorgesehen, welche relativ zu allen Wickeln bewegbar ist. Zu diesem Zweck ist eine an zumindest einer Rotationseinrichtung angeordnete Bewegungseinrichtung vorgesehen, in der die Andrückwalze mit einem ihrer Enden gelagert ist. Während nun der zweite Wickel bewickelt wird, ist es oft notwendig, dass sich eine Bedienperson dem ersten, sich noch im Wendewickler befindlichen Wickel nähert und verschiedene Arbeiten ausführt, zu denen auch das Herausnehmen des Wickels gehören kann. Die an dem neuen Wickel anliegende Andrückwalze bildet zusammen mit dem Wickel einen Walzenspalt, der eine potentielle Gefahrenstelle für die Bedienperson darstellt. Die Bedienperson muss daher davon abgehalten werden, in den Walzenspalt zu gelangen. Gleichzeitig ist es aber auch erforderlich, dass, insbesondere beim Wickelwechsel, eine etwaige Schutzvorrichtung keine Störungen des Wickelbetriebes oder des Wickelwechsels hervorruft. Die DE 10 2014 214 335 A1 zeigt einen solchen Wendewickler, bei dem allerdings eine Bedienperson nicht ausreichend Freiraum vorfindet, um alle notwendigen Arbeiten durchzuführen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die vorgenannten Erfordernisse zu erfüllen.
Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1. Demnach ist bei einem vorstehend beschriebenen Wendewickler vorgesehen, dass an der zumindest einen Bewegungseinrichtung ein platten-, gitter- oder netzförmiges Element angeordnet ist und
dass an zumindest einer der Rotationseinrichtungen zumindest ein Sender und/oder zumindest ein Empfänger zum Senden und/oder Empfangen elektromagnetischer Strahlung mittelbar oder unmittelbar angeordnet ist. Das an der zumindest einen Bewegungseinrichtung angeordnete Element ist vorzugsweise ein flächiges Element, das heißt seine Erstreckung in zwei zueinander orthogonalen Raumrichtungen ist wesentlich größer als die Erstreckung In der dritten, zu den beiden anderen Raumrichtungen orthogonalen Raumrichtung. Dieses Element ist erfindungsgemäß platten-, gitter- oder netzförmig ausgebildet, wobei es hier auf die Funktion ankommt und nicht auf die körperliche Ausgestattung. Andere, ähnliche Ausgestaltungen, die die gleiche Funktion erfüllen, sind hier ebenfalls denkbar. Weiterhin kann dieses Element mit einem Tragrahmen oder Tragleisten ausgestattet sein zum Tragen der Platten-, Gitter- oder Netzstruktur.
Die Bewegungseinrichtung kann dabei eine Linearführung sein, welche sich entlang einer gedachten Linie erstreckt, welche die erste Wickeiwelle und die zweite Wickeiwelle miteinander verbindet. An dem Schlitten, an dem die Andrückwalze angeordnet ist, kann auch das Element befestigt sein. Eine weitere Befestigung einer der Rotationseinrichtungen ist nicht notwendig, jedoch vorteilhaft. Diese weitere Befestigung kann ebenfalls einen Schlitten, der auf Linearführungen läuft, umfassen oder aus einem Schwenklager, wie es in der DE 10 2014 214 335 A1 gezeigt ist, wobei in diesem Fall das Element eine teleskopartige Verschiebemöglichkeit aufweisen muss.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist jedoch die Andrückwalze in einem Ende eines Schwenkarms befestigt, wobei das zweite Ende des Schwenkarms schwenkbar in zumindest einer Rotationseinrichtung gelagert ist. Aus Stabilitätsgründen empfiehlt es sich, jedes Ende der Andrückwalze in jeweils einem Schwenkarm zu lagern, wobei jeder Schwenkarm einer der Rotationseinrichtungen zugeordnet ist. Der zumindest eine Schwenkarm Ist mittels eines Antriebs antreibbar, vorzugsweise mittels eines Pneumatikzylinders, welcher in der Lage ist, eine konstante Kraft bereitzustellen.
Erfindungsgemäß ist neben der soeben beschriebenen mechanischen Schutzeinrichtung an zumindest einer der Rotationseinrichtung zumindest ein Sender und/oder ein Empfänger angeordnet zum Senden und/oder empfangen elektromagnetischer Strahlung. Sender und/oder Empfänger können auch an mit der Drehscheibe oder den Drehscheiben verbundenen Bauteilen angeordnet sein, beispielsweise an Traversen oder an dem vorgenannten Schwenklager oder den Schwenklagern. Damit wird es ermöglicht, eine zweite Schutzeinrichtung zur Verfügung zu stellen, welche größtenteils keine mechanischen Elemente umfasst und welche daher ermöglicht, Freiraum bereitzustellen. Zu diesem Zweck ist es vorgesehen, die elektromagnetische Strahlung fakultativ zu verwenden, diese also an- und abschaltbar auszugestalten. Ein Abschatten dieser Strahlung ermöglicht es der Bedienperson in den Wendewickler einzugreifen, ohne dass die elektromagnetische Strahlung unbeabsichtigt unterbrochen wird. Dies ist möglich, wenn der weiter oben beschriebene Walzenspalt weit genug von dem Bereich entfernt ist, in dem die Bedienperson arbeitet. Dies ist vor allem kurz nach dem Wickelwechsel der Fall, wenn der neue Wickel noch klein ist. Ist die elektromagnetische Strahlung eingeschaltet und wird, beispielsweise durch eine Bewegung der Bedienperson, die elektromagnetische Strahlung unterbrochen, so kann der Wendewickler beispielsweise dadurch reagieren, dass die Anstellkraft der Andrückwalze reduziert wird. Dies kann etwa dadurch erreicht werden, dass der Pneumatikzylinder drucklos geschaltet wird. Zusätzlich kann der Wickelprozess gestoppt werden, d.h. der sich drehende Wickel angehalten werden.
Durch das Zusammenwirken eines festen, aber aufgrund der Anordnung an der Bewegungseinrichtung relativ zum Wickel beweglichen Elements und der Überwachung einer Fläche oder eines Raumes mittels elektromagnetischer Strahlung, wobei die Überwachung fakultativ erfolgt, kann sichergestellt werden, dass die Bedienperson keiner Verletzungsgefahr ausgesetzt ist, aber auch durch bedarfsweises Abschalten der elektromagnetischen Strahlung keine Störungen beim Wickelwechsel auftreten können.
Der Sender ist dabei bevorzugt eine Lichtquelle, die insbesondere Laserlicht emittiert. Unter Licht wird dabei nicht nur diejenige elektromagnetische Strahlung verstanden, die für das menschliche Auge sichtbar Ist. Dennoch ist dieses von Vorteil, damit eine Bedienperson den Gefahrenbereich auch erkennen kann. Die Verwendung von Laserlicht ist vorteilhaft, da dieses sehr gut fokussiert ist. Der Empfänger ist dabei ein Baustein, der die elektromagnetische Strahlung in elektrische Signale umsetzt, wobei der Fotoeffekt zugrunde liegt.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass der Sender und/oder der Empfänger eine langgestreckte Form aufweisen. Auf diese Welse kann eine flächige Abdeckung erfolgen, so dass die Bedienperson nicht an der elektromagnetischen Strahlung vorbei den Walzenspalt erreichen kann. Bevorzugt sind sowohl der Sender als auch der Empfänger langgestreckt, so dass eine Mehrzahl bevorzugt parallel verlaufender Strahlen aus elektromagnetischer Strahlung erzeugbar ist. Der Begriff„langgestreckte Form" kann dabei insbesondere bedeuten, dass ein oder mehrere Lichtsender entlang einer Linie angeordnet sind. Eine solche Anordnung kann dann auch für den Empfänger vorgesehen sein. Man kann also davon sprechen, dass ein Lichtgitter aufgebaut wird.
In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass das platten-, gitter- oder netzförmiges Element auf einer Seite und der Sender und/oder Empfänger auf der anderen Seite einer gedachten, von der ersten und der zweiten Wickelwelle aufgespannten Ebene liegt. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass Sender und/oder Empfänger oberhalb und das platten-, gitter- oder netzförmiges Element unterhalb der Wickelwellen liegen, bzw. umgekehrt, wobei angenommen wird, dass die durch die Wickelwellen aufgespannte Ebene horizontal angeordnet ist. Einfach dargestellt befindet sich die mechanische Schutzeinrichtung auf einer Seite der Wickelwellen und der elektromagnetische Schutz auf der anderen Seite der Wickelwellen.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist als Bewegungseinrichtung ein Schwenklager vorgesehen, wobei das Schwenklager und der Sender und/oder der Empfänger auf einer Ebene liegen, die orthogonal zu der von der ersten und der zweiten Wickelwelle aufgespannten Ebene liegt und parallel zu der ersten und der zweiten Wickelwelle verläuft. Auf diese Weise wird eine symmetrische Anordnung der zuvor genannten Merkmale erreicht, was die Montage und auch die Bedienung des Wendewicklers erleichtert.
Zusätzlich ist es vorteilhaft, wenn der Sender an einer der Rotationseinrichtungen und der Empfänger an der anderen Rotationseinrichtung angeordnet ist, so dass beide mit der Drehung der Rotationseinrichtung mitdrehen und daher in fester Position relativ zu den Wickelwellen verbleiben. In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass an einem Maschinengestell, in welchem die Rotationseinrichtungen rotierbar gelagert sind, zumindest ein weiterer Sender und/oder Empfänger zum Senden und/oder Empfangen elektromagnetischer Strahlung angeordnet ist. Ein solcher weiterer Sender und/oder Empfänger kann dazu dienen, die Anwesenheit eines ausreichend großen Wickels zu detektieren. Daraufhin ist es möglich, den ersten Sender und/oder Empfänger abzuschalten. Ist ein ausreichend großer Wickel fertig gewickelt, aber noch nicht aus dem Wendewickler entfernt worden, so dient dieser als Schutz für eine Bedienperson, so dass der Schutz durch den ersten Sender und/oder Empfänger in diesem Moment nicht benötigt wird.
Erfindungsgemäß wird die weiter oben beschriebene Aufgabe auch durch sämtliche Merkmale des Anspruchs 8 gelöst. Demnach ist bei einem Verfahren zum Betreiben eines Wendewicklers vorgesehen, dass mit einem an dem zumindest einen Schwenkarm angeordneten platten-, gltter- oder netzförmigen Element ein Walzenspalt abgedeckt wird und mit wenigstens einem zumindest an einer der Rotationseinrichtungen angeordneten Sender und/oder Empfänger zum Senden und/oder Empfangen elektromagnetischer Strahlung fakultativ der Walzenspalt zusätzlich überwacht wird.
Die damit erzielbaren Vorteile sind die gleichen, die mit einem erfindungsgemäßen Wendewickler erzielbar sind. Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung hervor, in der unter Bezugnahme auf die Figuren verschiedene Ausführungsbeispiele im Einzelnen erläutert sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder beliebige Kombinationen erwähnter Merkmale erfindungswesentlich sein. Im Rahmen der gesamten Offenbarung gelten Merkmale und Einzelheiten, die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Wendewickler und Jeweils umgekehrt, so dass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Aspekten der Erfindung stets wechselseitig Bezug genommen wird beziehungsweise werden kann. Auch Merkmale, die im Zusammenhang mit anderen Merkmalen beschrieben worden sind, können unabhängigen von diesen anderen Merkmalen mit beliebigen weiteren Merkmalen dieser Offenbarung zu neuen Merkmalskombinationen verbunden werden, auch wenn diese Merkmalskombinationen nicht separat erwähnt worden sind. Die einzelnen Figuren zeigen:
Fig. 1 Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Wickler
Fig. 2 Ansicht wie in Fig. 1 , jedoch nach einem ersten Wickelwechsel
Fig. 3 Ansicht wie in Fig. 1 , jedoch nach einem weiteren Wickelwechsel Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Wendewickler 101, wobei wichtige Merkmale der Erfindung dargestellt sind. Erkennbar sind zunächst die erste Wickelwelle 102 und die zweite Wickelwelle 103, welche jeweils in einem als Drehscheibe 104 ausgebildeten Rotationselement drehbar gelagert sind und optional drehantrelbbar sind. Hierzu können geeignete Drehantriebe, vorzugsweise Elektromotoren, zur Verfügung stehen. Jede der Wickelwellen 102 und 103 können jeweils mit einer oder mit mehreren Wickelhülsen 105, 106 belegt werden, auf welche die Bahn ungeteilt oder mit Längsschnitten aufwickelbar sind, so dass Wickel entstehen können, von denen der Wickel 107 gerade gebildet wird. Der Wickel 107 wird gebildet durch Zuführung einer Bahn 108, die zumindest über eine Walze führbar ist bzw. geführt wird. Diese Walze Ist im Ausführungsbeispiel der Figur 1 als Kontaktwalze 109 ausgebildet, d.h. sie legt die Bahn 108 direkt auf den Außenumfang des Wickels 107 auf. Um die Kontaktwalze auf konstantem Abstand relativ zum wachsenden Außenumfang des Wickels halten zu können, ist diese beweglich relativ zum Wickel gelagert. Im gezeigten Beispiel ist die Kontaktwalze entlang von Linearführungen 110 verschiebbar, welche an dem Maschinengestell 111 angeordnet sein können. Anstelle von Linearführungen können auch beliebige andere mechanische Elemente vorgesehen sein, die die genannte Funktion, nämlich die Relativbewegung der Kontaktwalze zum Wickel, erfüllen.
Die Drehrichtungen des Wickels 107 und der Kontaktwalze 109 sind durch die Pfeile W und K angegeben. Die Drehrichtungen können aber auch umgekehrt sein, so dass alternativ auch die Außenseite des Wickels die Innenseite bilden kann. In der Drehscheibe 104 können ebenfalls rotierend gelagert sein die Leitwalzen 110 und 111 , welche der Führung der Bahn 108 dienen, wenn die Drehscheibe 104 zum Zwecke des Wickelwechsels gedreht wird. Um die äußere Bahnlage des Wickels 107 weiter an den Wickel andrücken zu können, insbesondere auch während des Wickelwechsels, ist eine Andrückwalze 112 vorgesehen, welche rotierbar und relativ zum Wickel beweglich gelagert ist. Die Drehrichtung der Andrückwalze, die gegenläufig zur Drehrichtung W des Wickels läuft, ist durch den Pfeil A angegeben. Zum Ermöglichen der Relativbewegung der Andrückwalze 112 zum Wickel 107 ist die Andrückwalze 12 im vorliegenden Ausführungsbeispiel an einem Ende eines Schwenkarms 113 rotierbar gelagert. Das zweite Ende des Schwenkarms 113 ist mittels eines Schwenklagers 114 in der Drehscheibe 104 gelagert, wobei die Andrückwalze relativ zur Drehscheibe 104 und damit relativ zum Wickel 107 bewegbar ist. Um diese Bewegung vollführen zu können, ist ein Antrieb vorgesehen, der im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Kolbenhubzylinder 114 ausgebildet ist, der beispielsweise mit Druckluft betreibbar ist. Der Kolben des Kolbenhubzyllnders ist mittels eines Drehlagers drehbar am Schwenkarm 113 angeschlagen, während der Zylinder, ebenfalls mittels eines Drehlagers, drehbar an der Drehscheibe 104 angeordnet ist.
An dem Schwenkarm 113 ist weiterhin ein Schutz 115 angeordnet, welcher sich parallel zur Andrückwalze 112 erstreckt. Dieser Schutz kann ein sich flächig erstreckendes Element, insbesondere ein Netz, ein Gitter, eine Platte oder dergleichen, umfassen, wobei verhinderbar ist, dass ein Gegenstand oder gar ein Körperteil einer Person in den durch den Wickel 107 und die Andrückwalze 112 erzeugten Walzenspalt 120 eindringt.
Die Drehscheibe 104 trägt eine weitere Schutzeinrichtung, die als Sender 116 und/oder Empfänger für elektrooptische Strahlung ausgebildet Ist. Bei dieser Schutzeinrichtung wird durch den Sender 116 elektromagnetische Strahlung bereitgestellt, die durch einen Empfänger empfangbar ist, wobei der Empfänger vorzugsweise der Messung der Intensität der empfangenden Strahlung dient. Der Empfänger kann an der zweiten, nicht dargestellten Drehscheibe 104' angeordnet sein. Jedoch ist auch denkbar, dass an der zweiten Drehscheibe 104' lediglich ein oder mehrere Reflektoren angeordnet sind, so dass die vom Sender ausgesendete elektromagnetische Strahlung zurück reflektiert wird. In diesem Fall kann ein Empfänger direkt neben, oberhalb und/oder unterhalb des Senders 116 an der Drehscheibe 104 angeordnet werden, was den Aufwand für die Verkabelung von Sender und Empfänger reduziert. Es ist darauf hinzuweisen, dass anstelle von nur einem Sender und/oder Empfänger auch mehrere Sender und/oder Empfänger vorgesehen sein können. Gelangt nun bei vorhandener elektromagnetischer Strahlung (im Folgenden auch als Lichtstrahl bezeichnet), also bei eingeschaltetem Sender, ein Gegenstand oder ein Körperteil des Bedieners in den Strahlengang der elektromagnetischen Strahlung, so ist registriert der Empfänger eine reduzierte Intensität der elektromagnetischen Strahlung. Diese Information wird durch eine nicht gezeigte Steuereinrichtung ausgewertet und weiterverarbeitet werden. Diese Weiterverarbeitung kann sich beispielsweise darin äußern, dass der Wickelprozess in dem Wendewickler gestoppt wird. Ebenso kann die Andrückwalze 112 von dem Wickel 107 entfernt werden, so dass die Gefahrenstelle des Wickelspalts nicht mehr vorhanden ist. Dazu kann der an der Kolbenzylindereinheit anliegende Druck weggenommen werden, d.h. der Zylinder wird drucklos geschaltet bzw. in Gegenrichtung geschaltet. Ein in den Walzenspalt eingedrungener Gegenstand wird nun nicht mehr Im Walzenspalt gequetscht oder in diesem weiter transportiert.
In der Figur 1 ist dargestellt, dass der Wickel 107 bewickelt wird, während die Hülse 106 bereits für den folgenden Wickelwechsel auf die Wickelwelle 103 aufgeschoben wurde. Das Bestücken und/oder das Einsetzen der Wickelwelle 103 erfolgt in der Regel zumindest zum Teil durch händischen Eingriff durch den Bediener. Ein Bediener steht während der Vorbereitung der neuen Hülse 106 in der Regel auf der Arbeltsplattform 117, so dass für diesen Bediener mit dem laufenden Wickelprozess eine Gefahrenquelle vorhanden ist. In verschiedenen Stadien des laufenden Wickelprozesses beziehungsweise des zuvor erfolgten oder des noch folgenden Hülsen- und Wickelwechsels werden durch die vorliegende Erfindung verschiedene Sicherheitsszenarien und Sicherheitsmerkmale zur Verfügung gestellt, die im Folgenden anhand der Figuren näher erläutert werden.
In dem Zeitraum, in dem der Wickel 107 noch einen kleinen Durchmesser aufweist, besteht für den Bediener aufgrund der Entfernung zwischen der Position der Wickelwelle 103 und dem Walzenspalt 120 keine Gefahr. Aus diesem Grund kann der Sender und/oder Empfänger ausgeschaltet bleiben bzw. werden. Dieses ist sogar als vorteilhaft anzusehen, da es während der Vorbereitung der neuen Wickel vorkommen kann, dass der Bediener den Lichtstrahl durchbricht. Bei eingeschaltetem Sender würde dann beispielsweise der laufende Wickelvorgang gestoppt, obwohl keine akute Gefahr für den Bediener bestanden hat. Es kann vorgesehen sein, dass wenn der Wickel 107 im Laufe des Durchmesserwachstums einen Grenzdurchmesser durchschritten hat, der Sender und/oder Empfänger eingeschaltet wird. Dazu kann die Steuereinrichtung den aktuellen Wickeldurchmesser beobachten, beispielsweise durch Auswertung des Messsensors, und/oder berechnen auf Basis der bereits aufgewickelten Lauflänge der Bahn und der Dicke der Bahn. Ist der Grenzdurchmesser dann erreicht, so schaltet die Steuereinrichtung den Sender und/oder Empfänger ein. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass der Abschluss der Vorbereitungsarbeiten in Bezug auf die neue Wickelhülse 106 durch den Bediener bestätigt werden muss. Dazu kann durch Betätigung einer Taste oder eines Tasters der Steuereinrichtung der Abschluss der Vorbereitung mitgeteilt werden. Ist der Grenzdurchmesser durchschritten, aber diese Bestätigung noch nicht erfolgt, so kann vorgesehen sein, dass der Wickelprozess aus Sicherheitsgründen gestoppt wird, ohne dass der Sender und/oder Empfänger eingeschaltet wird. Diese Vorgehensweise kann im Zusammenhang mit dem folgenden Sachverhalt vorteilhaft sein. Nach dem Wechsel des Wickels kann der zuletzt vollständig bewickelte Wickel noch in der Entnahmeposition sich befinden, die mit der Vorbereitungsposition identisch ist (dargestellt in Figur 3). Sollte nun die Entnahme dieses vollständig bewickelten Wickels noch nicht erfolgt sein, so besteht für den Bediener keine Gefährdung durch den Wickelspalt 120, auch wenn der Grenzdurchmesser noch nicht durchschritten ist. Um nun ein Aktivieren des Senders und/oder des Empfängers durch die Steuereinrichtung zu verhindern, kann ein Sensor 121 (in Figur 1 gezeigt) vorgesehen sein, der beispielsweise im Maschinengestell 122 des Wendewicklers angeordnet ist. Dieser Sensor 121 kann eine so genannte Einweg-Lichtschranke sein. Befindet sich nun, wie es in der Figur 3 gezeigt Ist, ein Wickel im Detektionsbereich des Sensors, so wird der Steuereinrichtung diese Information zur Verfügung gestellt. Die Steuereinrichtung setzt daraufhin die Aktivierung des Senders 116 und/oder des Empfängers aus, auch wenn der neue Wickel den Grenzdurchmesser überschritten hat. Erst wenn der Sensor 121 erkennt, dass der Detektionsbereich wieder frei ist und die Steuereinrichtung eine entsprechende Information erhält, hebt die Steuereinrichtung die Aussetzung der Aktivierung des Senders 116 und/oder des Empfängers wieder auf.
Die Figur 2 zeigt nun eine Situation nach einem Wickelwechsel und einem weit fortgeschrittenen Wickelvorgang. An der Stelle des Wickels 107 in der Figur 1 befindet sich in Figur 2 nun die Wickelwelle 103 mit der Wickelhülse 106, die zusammen den neuen Wickel 123 bilden. Diese Anordnung wird ausgehend von der in der Figur 1 dargestellten Anordnung dadurch erreicht, dass die Drehscheibe in Richtung des Pfeiles D rotiert wird, vorzugsweise um einen Winkel von 180°, so dass die Wickelwelle 102 die Position der Wickelwelle 103 einnimmt und umgekehrt. Während dieses Vorgangs läuft der Wlckelprozess weiter, wobei die Andrückwalze 112 weiterhin an dem Wickel 107 anliegt. Ab einem relativen Rotationswinkel von ungefähr 90° wird die Bahn 108 zusätzlich durch die Leitwalze 110 geführt, um zu verhindern, dass die Bahn 108 andere Bauteile des Wendewicklers berührt wie beispielsweise die Andrückwalze 112. Im weiteren Verlauf der Rotation der Drehscheibe 104 gelangt die Wickelhülse 106 mit der Bahn 108 in berührenden Kontakt. Zeitgleich erfolgt ein Schnitt der Bahn 108 durch eine nicht gezeigte Trenneinrichtung, so dass der neu entstandene Bahnanfang durch Klebekräfte, die zwischen der neuen Hülse 106 und der Bahn 108 wirken, mitgenommen wird. Diese Klebekräfte können beispielsweise durch doppelseitige Klebestreifen, durch aufgetragenen Klebstoff oder auch durch elektrostatische Aufladung bereitgestellt werden. Nachdem der Bahnanfang auf diese Welse auf die neue Hülse 106 festgelegt wurde, schwenkt der Schwenkarm 113 an den neuen Wickel 123 an, so dass auch bei diesem neuen Wickel die obere Bahnlage jeweils angedrückt wird. Der Schwenkarm 113 befindet sich nun in einer hängenden Position, in der die Lagerung des Schwenkarms 113 oberhalb der Lagerung der Andrückwalze 112 in dem Schwenkarm 113 angeordnet ist. Eine Bedienperson greift In der Regel oberhalb des Doms 103 in den Wickler ein, so dass es ausreichend ist, wenn ausschließlich der Schutz 115 den Bedienraum gegen den neuen Wickel 123 abschirmt. Mit anderen Worten ist bei einer hängenden Position des Schwenkarms der Sender 116 ausgeschaltet. Dieses bietet wiederum Vorteile, da sonst möglicherweise beispielsweise durch herabfallende oder herabhängende Gegenstände wie etwa das freie Bahnende in den Wirkbereich des Sender gelangen und so einen Stopp der Wickeleinrichtung ungerechtfertigterweise auslösen könnten.
Die Darstellung der Figur 2 zeigt nun die Wickelwelle 102, die bereits mit einer neuen, leeren Wickelhülse 105 bestückt ist.
Die Figur 3 zeigt die Situation nach einem abermaligen Wickelwechsel, der auf gleiche Weise vollzogen wird wie der Wickelwechsel, der anhand des Übergangs von der Figur 1 zur Figur 2 erläutert wurde. Der Wickel 123 befindet sich hier in einer Position, in der er durch das Bedienpersonal aus der Wickelvorrichtung herausgenommen werden kann. Jedoch überdeckt dieser Wickel 123 den in der Figur 1 dargestellten Sensor 121. Das bedeutet, dass dieser Sensor das Vorhandensein eines Wickels detektiert und der Steuereinrichtung dieses signalisiert. Mit der Steuervorrichtung wird nun der Sender 116 deaktiviert bzw. die Deaktivlerung beibehalten, solange sich der Wickel im Erkennungsbereich des Wickels 123 befindet. Erst wenn der Wickel entfernt worden ist, wird dies vom Sensor 121 erkannt, so dass der Sender 116 aktiviert wird. Da dies automatisch, also ohne eine Steuerung durch den Bediener erfolgt, ist der Sender .116 aktiv, wenn der Bediener die Wickelwelle mit einer neuen, leeren Wickelhülse 106 bestückt.

Claims

Patentansprüche 1. Wendewickler zum aufeinanderfolgenden Wickeln einer Bahn auf mehrere Rollen, bei dem eine erste Wickelwelle und zumindest eine zweite Wickelwelle vorgesehen sind,
wobei die erste und die zweite Wickelwelle mit ihren Enden von zwei Rotationseinrichtungen getragen werden,
wobei eine Andrückwalze mit zumindest einem ihrer Ende in wenigstens einer Bewegungseinrichtung gelagert ist, mit welcher die Andrückwalze relativ zu der ersten und der zumindest zweiten Wickelwelle bewegbar ist, wobei die Bewegungseinrichtung an einer der Rotationseinrichtungen angeordnet ist
dadurch gekennzeichnet,
dass an der zumindest einen Bewegungseinrichtung ein platten-, gitter- oder netzförmiges Element angeordnet ist und
dass an zumindest einer der Rotationseinrichtungen zumindest ein Sender und/oder zumindest ein Empfänger zum Senden und/oder Empfangen elektromagnetischer Strahlung mittelbar oder unmittelbar angeordnet ist. 2. Wendewickler nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
mit dem platten-, gitter- oder netzförmigen Element und mit der fakultativ vorhandenen elektromagnetischen Strahlung der Raum zwischen der ersten Wickelwelle und der zweiten Wickelwelle zur Verhinderung eines Durchgriffs einer Person oder eines Gegenstandes abschirmbar ist. 3. Wendewickler nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Sender und/oder der Empfänger eine langgestreckte Form aufweist. 4. Wendewickler nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das platten-, gitter- oder netzförmiges Element auf einer Seite und der Sender und/oder Empfänger auf der anderen Seite einer gedachten, von der ersten und der zweiten Wickelwelle aufgespannten Ebene liegt. 5. Wendewickler einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
als Bewegungseinrichtung ein Schwenklager vorgesehen ist, wobei das Schwenklager und der Sender und/oder der Empfänger auf einer Ebene liegen, die orthogonal zu der von der ersten und der zweiten Wickelwelle aufgespannten Ebene liegt und parallel zu der ersten und der zweiten Wickelwelle verläuft. 6. Wendewickler einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Sender an einer der Rotationseinrichtungen angeordnet ist und dass der Empfänger an der anderen der Rotationseinrichtungen angeordnet ist. 7. Wendewickler einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
an einem Maschinengestell, in welchem die Rotationseinrichtungen rotierbar gelagert sind, zumindest ein weiterer Sender und/oder Empfänger zum Senden und/oder Empfangen elektromagnetischer Strahlung angeordnet ist. 8. Verfahren zum Betreiben eines Wendewicklers nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, dass dass mit einem an dem zumindest einen Schwenkarm angeordneten platten-, gitter- oder netzförmigen Eiement ein Walzenspalt abgedeckt wird und dass mit wenigstens einem zumindest an einer der Rotationseinrichtungen angeordneten Sender und/oder Empfänger zum Senden und/oder Empfangen elektromagnetischer Strahlung fakultativ der Walzenspalt zusätzlich überwacht wird.
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