EP4377247A1 - Wickler zum wickeln einer materialbahn - Google Patents

Wickler zum wickeln einer materialbahn

Info

Publication number
EP4377247A1
EP4377247A1 EP22751110.2A EP22751110A EP4377247A1 EP 4377247 A1 EP4377247 A1 EP 4377247A1 EP 22751110 A EP22751110 A EP 22751110A EP 4377247 A1 EP4377247 A1 EP 4377247A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
winding
material web
winder
station
film
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP22751110.2A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Thomas Sehlleier
Sebastian MARTINEK
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Windmoeller and Hoelscher KG
Original Assignee
Windmoeller and Hoelscher KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Windmoeller and Hoelscher KG filed Critical Windmoeller and Hoelscher KG
Publication of EP4377247A1 publication Critical patent/EP4377247A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H19/00—Changing the web roll
    • B65H19/22—Changing the web roll in winding mechanisms or in connection with winding operations
    • B65H19/2284—Simultaneous winding at several stations, e.g. slitter-rewinders
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H19/00—Changing the web roll
    • B65H19/22—Changing the web roll in winding mechanisms or in connection with winding operations
    • B65H19/26—Cutting-off the web running to the wound web roll
    • B65H19/265—Cutting-off the web running to the wound web roll using a cutting member moving linearly in a plane parallel to the surface of the web and along a direction crossing the web
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H19/00—Changing the web roll
    • B65H19/22—Changing the web roll in winding mechanisms or in connection with winding operations
    • B65H19/28—Attaching the leading end of the web to the replacement web-roll core or spindle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2301/00—Handling processes for sheets or webs
    • B65H2301/40—Type of handling process
    • B65H2301/41—Winding, unwinding
    • B65H2301/414—Winding
    • B65H2301/41419—Starting winding process
    • B65H2301/41425—Starting winding process involving blowing means, e.g. air blast
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2301/00—Handling processes for sheets or webs
    • B65H2301/50—Auxiliary process performed during handling process
    • B65H2301/51—Modifying a characteristic of handled material
    • B65H2301/515—Cutting handled material
    • B65H2301/5153—Details of cutting means
    • B65H2301/51532—Blade cutter, e.g. single blade cutter
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2403/00—Power transmission; Driving means
    • B65H2403/90—Machine drive
    • B65H2403/94—Other features of machine drive
    • B65H2403/942—Bidirectional powered handling device
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2406/00—Means using fluid
    • B65H2406/10—Means using fluid made only for exhausting gaseous medium
    • B65H2406/12—Means using fluid made only for exhausting gaseous medium producing gas blast
    • B65H2406/122—Nozzles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2701/00—Handled material; Storage means
    • B65H2701/10—Handled articles or webs
    • B65H2701/17—Nature of material
    • B65H2701/175—Plastic
    • B65H2701/1752—Polymer film

Definitions

  • the invention relates to a winder for winding a web of material.
  • winding up the film web is a complicated process step, since plastic films are produced in a large variety with very different properties.
  • the winding behavior is influenced in many ways, so that a corresponding winder must be able to be flexibly adapted to the behavior of the material web to be wound.
  • plastic films Typical processing speeds in the production of plastic films range from 2 to 1000 m/min, while the finished film rolls can usually have a diameter of 50 to 2000 mm and a width of 10 to 6000 mm.
  • the thickness of the plastic films can range from a few micrometers to the millimeter range.
  • the formulation of plastic films is based, for example, on polyolefins (such as PE polyethylene or PP polypropylene) and ranges from mono-extruded films consisting of a single layer to co-extruded multi-layer films with three, five or more layers.
  • fluff hard paper, plastic, steel
  • winding cores Different types of fluff (hard paper, plastic, steel) are used as winding cores.
  • coreless winding is also carried out onto a steel shaft, which can then be removed after the winding process.
  • the finished film rolls are usually removed from the winder without interrupting the film production process using special roll changing systems.
  • the finished rolls of film are then delivered, for example, to end users (e.g. for processing as packaging material) or are fed to further processing, e.g. B. in coating and stretching systems or in printing machines.
  • a winder for winding a material web usually consists of a feed station for conveying the material web into the winder, a winding station for winding the material web conveyed from the feed station onto a film roll, a changing station for carrying out a flying change of the material web from the finished film roll a new winding sleeve and a transfer station in which the finished film roll can be removed from the winder for further processing.
  • the processes in the feed station, the winding station, the changing station and the transfer station are controlled by one or more control units.
  • the film web is regularly guided over a deflection roller and then wound onto a film roll.
  • a deflection roller In the winding process used in the winding station, the film web is regularly guided over a deflection roller and then wound onto a film roll.
  • the contact central winding is a combination of contact winding and central winding, so that now both the deflection roller and the film roll are driven.
  • This method a wide variety of film types can be accommodated by adjusting the web tension and contact forces. Winding with a defined winding gap or the application of a contact force regulated within narrow limits are also possible.
  • the central contact winding thus allows a winder to be operated with maximum flexibility.
  • the film roll is held in a frame-fixed rotating arm, which swings away from the contact roller as the roll diameter increases.
  • the roll weight can be used in contact winding mode to generate the contact pressure.
  • the contact roller can be mounted so that it can move horizontally in order to enable sensitively adjustable contact pressures.
  • a central contact winding is also possible with a second drive. After wrapping is complete, the rotary arm is still used to transfer the finished roll of film from the wrapping station to the transfer station.
  • Turret winder In the turret winder, two winding shafts are arranged on a rotating turning disk. Once the desired roll diameter has been reached for the film roll, the turntable pivots through 180° during the ongoing winding process and brings an empty winding tube into the winding position. The film web is automatically cut off and the beginning of the film web is wound onto the new fluff. The finished film roll is removed from the pivoted winding position.
  • Turret winders usually work according to the central winding method. In addition to winders with two winding positions on the turntable, turret winders with up to four winding positions are also used for high-speed applications (e.g. short stretch film rolls).
  • a winding shaft is held on a circular turning disc.
  • a second winding shaft is held in a rotary arm that can be pivoted independently of the turning disc.
  • Another parameter for achieving a high winding quality can be the film side or the direction of rotation with which the film web is wound onto the film roll, since multi-layer films can also have different film properties on the different film sides.
  • VSK rollers are used in the changing station (VSK stands for the abbreviation of "vacuum cutting contact roller”).
  • VSK stands for the abbreviation of "vacuum cutting contact roller”
  • the film is cut out of the roller when using the VSK roller. This enables a right-angled cut and a production-safe, turn-free winding onto the new winding core, regardless of the direction of rotation. Because the film is sucked in across the entire width of the roller shortly before the cut, the film can also be safely picked up by the new winding core without any creases forming.
  • VSK rolls are relatively expensive in terms of costs and maintenance.
  • the object of the invention is therefore to provide a cost-effective winder for winding a material web with an optional direction of rotation. This object is solved by the features of patent claim 1. Further preferred embodiments result from the dependent claims.
  • the winder according to the invention for winding a material web comprises a feed station for conveying the material web into the winder, a winding station for winding the material web conveyed from the feed station onto a film roll, a changing station for carrying out a flying change of the material web from the finished film roll to a new winding core, and a transfer station in which the finished roll of film can be removed from the winder for further processing, with the changing station having a deflection roller and an axially displaceable scraper for separating the material web at the moment of the change, and with the material web being able to be fed to the deflection roller with two different directions of rotation is, so that as a result the material web can also be picked up from the new winding core with two different directions of rotation, the transport of the material web between the deflection roller and the new winding core being at least in one direction of rotation is supported by means for applying an electrostatic charge to the material web.
  • the means for applying an electrostatic charge to the material web consist of an electrode arrangement.
  • the means for applying an electrostatic charge to the material web can also consist of a brush arrangement.
  • the web of material consists of a plastic film.
  • FIG. 1 shows a schematic side view of a double mounting rail winder of a blown film extrusion system
  • Fig. 2 shows a first view of the winding station and the changing station of the left support rail winder according to Fig. 1,
  • FIG. 3 shows a second view of the winding station and the changing station of the left mounting rail winder according to FIG. 1, and
  • FIG. 4 shows a schematic view of the electrode arrangement according to FIGS. 2 and 3.
  • FIG. 1 shows a schematic side view of a double support rail winder of a blown film extrusion plant.
  • the upstream blown film extrusion system supplies a film tube 101, which is guided over a web center control 102 and then passes through a pretreatment 103 to increase the surface tension.
  • the preference 104 conveys the film tube to the longitudinal cutting device 105, where the film tube is slit and divided into two material webs 122, 123.
  • further operation then proceeds symmetrically, i. That is, the first material web 122 is fed to the left support rail winder 131 and the second material web 123 is fed to the right support rail winder 132 .
  • the support rail winders 131, 132 consist of a feed station 133, 134 for conveying the material web into the winder, a winding station 135, 136 for winding the material web conveyed from the feed station onto a film roll, a changing station 139, 140 for carrying out a flying Changing the web of material from the finished roll of film to a new winding sleeve and a transfer station 137, 138 in which the finished roll of film can be removed from the winder for further processing.
  • the control unit calculates the required drive values in the mounting rail winder 131, 132 in order to regulate the web tension to a predetermined desired value.
  • the control unit can also, for example
  • Longitudinal cutting devices 108, 109 may be provided with spreader Rollers work together to divide and finish the material web into several parallel panels.
  • the core of the winding station 135, 136 is formed by the deflection roller 112, 113 and the film roll 114, 115.
  • the film roll 114, 115 can be displaced along a horizontal guide rail depending on the roll diameter.
  • a changing station 139, 140 with functions for automated roll changing is also provided directly at the winding station 135, 136.
  • This also includes, in particular, an axially displaceable scraper blade, which cuts through the material web when it reaches the diameter of the finished film roll.
  • the end of the film produced by the cut is automatically wound onto the new core using suitable winding mechanisms.
  • new cores are held in stock together with the winding shafts in the magazine 110, 111 and brought into the winding position fully automatically when the roll is changed.
  • the transfer station 137, 138 is responsible for transporting away the finished film rolls 116, 117, which often weigh several tons.
  • placement arms 118, 119 and crane systems 120, 121 are provided, for example.
  • the crane systems 120, 121 are also used to store new sleeves in the magazine 110, 111 for renewed use.
  • FIG. 2 shows a first view of the winding station and the changing station of the left mounting rail winder according to FIG. 1.
  • the winding station 135 consists in detail of the guide roller 201, the deflection roller 112 and the film roll 114.
  • the changing station 139 consists of the new winding core 203, the scraper 206 that can be moved along the beam 205, and the lifting roller 204.
  • the changing station also includes 139 an electrode arrangement 202, which, however, only comes into action in the second view according to FIG. 3, so that reference is made to the description according to FIG.
  • the lifting roller is shifted from the position shown in dashed lines along the arrow 207 to the position 204'.
  • the material web 122 is lifted off the guide roller 112 in order and brought into the cutting path of the scraper 206 .
  • the scraper 206 is moved along the arrow 208, as a result of which the web of material is severed.
  • the loose end of the web is then picked up by the new winding core 203, with which the change on the fly is completed.
  • the finished film roll 114 is shifted to the transfer station 118 for further processing and the new winding sleeve 203 is then pivoted to the position of the former film roll.
  • the lifting roller 204' is moved back to the position 204 again.
  • Fig. 3 shows a second view of the winding station and the changing station of the left support rail winder according to Fig. 1.
  • Corresponding components from Fig. 1 and Fig. 2 are denoted by the same reference numbers, so that the description according to Fig. 1 and is referenced.
  • the difference from the first view according to FIG. 2 is that the material web 122 is now fed to the winding station 135 and the changing station 139 with the opposite side and direction of rotation.
  • a special feature of the invention is that the positions of the individual rollers of the winding station 135 and the changing station 139 remain unchanged and accordingly perform the same functions. This enables a very cost-effective construction with the simultaneous advantage of flexibility with regard to the winding direction.
  • the flow of the change on the fly is analogous to the first view according to FIG. 2, so that reference is made to the description according to FIG.
  • the first difference is that the scraper 206 is additionally shifted in the direction of the arrow 301 at the moment of the on-the-fly change, in order to compensate for the changed angle of the material web 122.
  • the second difference is that the electrode arrangement 202 is activated at the moment of the flying change, so that the loose end of the severed material web 122 adheres to the deflection roller 112 and can be picked up by the new winding sleeve 203.
  • FIG. 4 shows a schematic view of the electrode arrangement 202 according to FIG. 2 and FIG. 3.
  • the electrode arrangement 202 is only activated in the view according to FIG. 3 at the moment of the flying change.
  • the function is based on the principle of displacement polarization.
  • shift polarization If you bring a non-conductive material (“dielectric”) without electric dipoles into a homogeneous electric field, the charge centers in all atoms are slightly shifted and each atomic nucleus gets slightly out of the center of its electron shell. All atoms thus become electric dipoles, even if they originally did not have a dipole character. This form of polarization is called shift polarization.
  • the electrode arrangement 202 is now, for example, subjected to a positive potential and the deflection roller is subjected to a negative potential.
  • this creates an approximately homogeneous electric field through which the material web 122 is guided, which in this case acts as a dielectric.
  • the displacement polarization does not disappear again immediately, but continues, so that the material web 122 adheres to the negatively charged deflection roller 112 due to its dipole character and can therefore be safely guided to the new winding sleeve 203 at the moment of the flying change.

Landscapes

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

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Wickler zum Wickeln einer Materialbahn, mit einer Zuführstation zur Förderung der Materialbahn in den Wickler, mit einer Wickelstation zur Wicklung der von der Zuführstation geförderten Materialbahn auf eine Folienrolle, mit einer Wechselstation zur Durchführung eines fliegenden Wechsels der Materialbahn von der fertigen Folienrolle auf eine neue Wickelhülse, und mit einer Übergabestation, in der die fertige Folienrolle zur Weiterverarbeitung aus dem Wickler entnehmbar ist. Um einen möglichst kostengünstigen Wickler zum Wickeln einer Materialbahn mit wahlweiser Drehrichtung bereitzustellen, weist die die Wechselstation eine Umlenkwalze und eine axial verschiebbare Ziehklinge zum Trennen der Materialbahn im Moment des Wechsels auf, wobei der Transport der Materialbahn zwischen der Umlenkwalze und der neuen Wickelhülse zumindest in einer Drehrichtung durch Mittel zum Beaufschlagen der Materialbahn mit einer elektrostatischen Ladung unterstützt wird.

Description

Wickler zum Wickeln einer Materialbahn
Die Erfindung betrifft einen Wickler zum Wickeln einer Materialbahn. Insbesondere bei der Produktion von Kunststofffolien ist das Aufwickeln der Folienbahn ein komplizierter Prozessschritt, da Kunststofffolien in einer großen Vielfalt mit sehr unterschiedlichen Eigenschaften hergestellt werden. Hierdurch wird das Wickelverhalten vielfältig beeinflusst, sodass ein entsprechender Wickler flexibel auf das Verhalten der zu wickelnden Materialbahn anpassbar sein muss.
Typische Verarbeitungsgeschwindigkeiten bei der Produktion von Kunststofffolien reichen von 2 bis 1000 m/min, während die fertigen Folienrollen üblicherweise einen Durchmesser von 50 bis 2000 mm und eine Breite von 10 bis 6000 mm besitzen können. Die Dicken der Kunststofffolien können von wenigen Mikrometern bis in den Millimeterbereich reichen. Die Rezeptur von Kunststofffolien basiert beispielsweise auf Polyolefinen (wie PE Polyethylen oder PP Polypropylene) und reicht von der monoextrudierten Folie, bestehend aus einer einzigen Schicht, bis zur coextrudierten Mehrschichtfolie mit drei, fünf oder mehr Lagen.
In Abhängigkeit von der Produktionstechnik ist außerdem zwischen Flach- und Schlauchfolienbahnen zu unterscheiden. Flachfolienbahnen entstehen bei der Gießfolien-Extrusion, während Schlauchfolienbahnen bei der Blasfolien- Extrusion verarbeitet werden müssen. Schließlich unterliegt die herzustellende Folienrolle auch noch weiteren Anforderungen bei der Weiterverarbeitung. Je nach Anforderung werden entweder große Rohrollen, sogenannte Mutterrollen, hergestellt, oder die Folienbahn wird in dem Wickler direkt in mehrere Einzelbahnen geschnitten, die zu schmaleren Folienrollen, sogenannten Nutzen, aufgewickelt werden.
Als Wickelkerne kommen unterschiedliche Flülsenarten (Hartpapier, Kunststoff, Stahl) zum Einsatz. Bei speziellen Anwendungen wird auch hülsenlos auf eine Stahlwelle aufgewickelt, die nach dem Wickelprozess dann entfernt werden kann. Die Entnahme der fertigen Folienrollen aus dem Wickler erfolgt üblicherweise ohne Unterbrechung des Folienproduktionsprozesses mit Hilfe spezieller Rollenwechselsysteme. Die fertigen Folienrollen werden danach beispielsweise an Endverbraucher geliefert (z. B. zur Verarbeitung als Verpackungsmaterial) oder werden einer Weiterverarbeitung zugeführt, z. B. in Beschichtungs- und Verstreckungsanlagen oder in Druckmaschinen.
Insgesamt besteht ein Wickler zum Wickeln einer Materialbahn in der Regel aus einer Zuführstation zur Förderung der Materialbahn in den Wickler, einer Wickelstation zur Wicklung der von der Zuführstation geförderten Materialbahn auf eine Folienrolle, einer Wechselstation zur Durchführung eines fliegenden Wechsels der Materialbahn von der fertigen Folienrolle auf eine neue Wickelhülse und einer Übergabestation, in der die fertige Folienrolle zur Weiterverarbeitung aus dem Wickler entnehmbar ist. Die Prozesse in der Zuführstation, der Wickelstation, der Wechselstation und der Übergabestation werden dabei von einer Steuereinheit bzw. von mehreren Steuereinheiten gesteuert.
Bei dem in der Wickelstation eingesetzten Wickelverfahren wird regelmäßig die Folienbahn über eine Umlenkwalze geführt und dann auf eine Folienrolle aufgewickelt. Hinsichtlich des Zusammenspiels zwischen Umlenkwalze und Folienrolle ist dabei zwischen den folgenden drei Verfahren zu unterscheiden:
• Kontaktwicklung,
• Zentralwicklung und
• Kontakt-Zentralwicklung. Bei der Kontaktwicklung wird nur die Um lenkwalze angetrieben, wobei die Um lenkwalze dabei als Kontaktwalze arbeitet und gegen die Folienrolle gepresst wird. Der Kontaktdruck muss derart gewählt werden, dass der Folienwickel in Drehung versetzt wird und gleichzeitig ein Schlupf sicher vermieden wird. Außerdem wird über den Kontaktdruck auch die Flärte des Folienwickels beeinflusst. Die Kontaktwicklung ist somit ein einfaches Verfahren für unempfindliche Folien. Bei der Zentralwicklung wird im Gegensatz zur Kontaktwicklung die Folienrolle angetrieben. Die Umlenkwalze wird in der Regel nicht gegen die Folienrolle angestellt, sondern wird im Abstand zur Folienrolle mit einem definierten Wickelspalt betrieben. In diesem Fall wird deshalb auch von "Spaltwicklung" gesprochen. Die Zentralwicklung ist vor allem für empfindliche und weich zu wickelnde Folien geeignet, für die eine Kontaktwicklung nicht in Betracht kommt.
Bei der Kontakt-Zentralwicklung handelt es sich um eine Kombination aus Kontaktwicklung und Zentralwicklung, sodass nunmehr sowohl die Umlenkwalze als auch die Folienrolle angetrieben werden. Mit diesem Verfahren kann den unterschiedlichsten Folienarten über die Einstellung von Bahnzug- und Kontaktkräften Rechnung getragen werden. Auch das Wickeln mit einem definierten Wickelspalt oder das Aufbringen einer in engen Grenzen geregelten Kontaktkraft sind möglich. Die Kontakt-Zentralwicklung erlaubt es somit, einen Wickler mit maximaler Flexibilität zu betreiben.
Ein weiterer wichtiger Maschinenparameter in der Wickelstation ist die Lagerung der Folienrolle gegenüber dem Maschinenrahmen. Hierbei sind regelmäßig die folgenden vier Maschinenkonzepte zu unterscheiden: · Tragschienenwickler
• Schwenkarmwickler
• Wendewickler
• Dreharmwickler Beim Tragschienenwickler verschiebt sich der Mittelpunkt der Folienrolle mit zunehmendem Rollendurchmesser entlang einer horizontalen Führungsschiene. Tragschienenwickler arbeiten häufig mit dem Verfahren der Kontaktwicklung, allerdings können je nach Maschinenausstattung auch die Zentralwicklung oder die Kontakt-Zentralwicklung zum Einsatz kommen. Der Tragschienenwickler basiert auf einem einfachen Prinzip und ist daher als Wickler weit verbreitet.
Im Schwenkarmwickler wird die Folienrolle in einem gestellfesten Dreharm aufgenommen, der mit zunehmendem Rollendurchmesser von der Kontaktwalze abschwenkt. Bei entsprechender Maschinengestaltung kann das Rollengewicht im Kontaktwickelmodus zur Erzeugung des Kontaktdrucks genutzt werden. Darüber hinaus kann die Kontaktwalze horizontal beweglich gelagert werden, um feinfühlig einstellbare Kontaktdrücke zu ermöglichen. Mit einem zweiten Antrieb ist auch eine Kontakt-Zentralwicklung möglich. Nachdem die Wicklung abgeschlossen ist, wird der Dreharm weiterhin dazu verwendet, um die fertige Folienrolle von der Wickelstation in die Übergabestation abzulegen.
Beim Wendewickler sind zwei Wickelwellen auf einer drehbaren Wendescheibe angeordnet. Ist der gewünschte Rollendurchmesser bei der Folienrolle erreicht, schwenkt die Wendescheibe während des laufenden Wickelvorgangs um 180 ° und bringt eine leere Wickelhülse in die Anwickelposition. Die Folienbahn wird automatisch abgetrennt, und der Anfang der Folienbahn wird auf die neue Flülse angewickelt. Aus der abgeschwenkten Wickelposition wird die fertige Folienrolle entnommen. Wendewickler arbeiten üblicherweise nach dem Verfahren der Zentralwicklung. Neben Wicklern mit zwei Wickelpositionen auf der Wendescheibe kommen bei schnell laufenden Anwendungen (z. B. Stretchfolien-Kurzrollen) auch Wendewickler mit bis zu vier Wickelpositionen zum Einsatz.
Beim Dreharmwickler wird eine Wickelwelle auf einer kreisringförmigen Wendescheibe aufgenommen. Eine zweite Wickelwelle wird in einem Dreharm gehalten, der unabhängig von der Wendescheibe geschwenkt werden kann. Mit Dreharmwicklern können auf diese Weise die bei Wendewicklern im Wendevorgang auftretenden Bahnlängenänderungen und die damit zwangsläufig verbundenen Prozessbeeinflussungen reduziert werden.
Bei der Wicklung einer Kunststofffolie fließen sämtliche der oben genannten Parameter in die Qualität der hergestellten Folienrolle ein. Nur eine qualitativ hochwertig gewickelte Folienrolle ermöglicht den reibungslosen Ablauf von den nachfolgenden Verarbeitungsprozessen, wie Kaschierung, Bedruckung oder Konfektionierung. Neben allgemeinen Kenngrößen wie Rollenbreite, Gewicht, Außendurchmesser, Kerndurchmesser und Lauflänge sind Kantengeradheit, saubere Kantenverlegung, Rundheit, Auswuchtung und Transparenz bzw. Opazität der Folienrolle wichtige Qualitätskriterien.
Ein weiterer Parameter zur Erreichung einer hohen Wickelqualität kann die Folienseite bzw. die Drehrichtung sein, mit der die Folienbahn auf die Folienrolle aufgewickelt wird, da mehrschichtige Folien auf den verschiedenen Folienseiten auch verschiedene Folieneigenschaften haben können.
Um eine Folie wahlweise mit unterschiedlichen Drehrichtungen aufwickeln zu können, werden in der Wechselstation sogenannte VSK-Walzen eingesetzt (VSK steht für die Abkürzung von "Vakuum-Schneid-Kontakt-Walze"). Durch die Integration des Schneidmesser in der Um lenkwalze bzw. der Kontaktwalze wird die Folie bei Einsatz der VSK-Walze aus der Walze herausgeschnitten. Dies ermöglicht einen rechtwinkeligen Schnitt und ein produktionssicheres, umschlagfreies Anwickeln auf der neuen Wickelhülse unabhängig von der Drehrichtung. Durch das kurz vor dem Schnitt über die gesamte Breite der Walze erfolgende Ansaugen der Folie kann die Folie zudem sicher von der neuen Wickelhülse ohne Faltenbildung aufgenommen werden.
VSK-Walzen sind jedoch verhältnismäßig aufwendig hinsichtlich Kosten und Wartung.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen kostengünstigen Wickler zum Wickeln einer Materialbahn mit wahlweiser Drehrichtung bereitzustellen. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Der erfindungsgemäße Wickler zum Wickeln einer Materialbahn umfasst eine Zuführstation zur Förderung der Materialbahn in den Wickler, eine Wickelstation zur Wicklung der von der Zuführstation geförderten Materialbahn auf eine Folienrolle, eine Wechselstation zur Durchführung eines fliegenden Wechsels der Materialbahn von der fertigen Folienrolle auf eine neue Wickelhülse, und eine Übergabestation, in der die fertige Folienrolle zur Weiterverarbeitung aus dem Wickler entnehmbar ist, wobei die Wechselstation eine Umlenkwalze und eine axial verschiebbare Ziehklinge zum Trennen der Materialbahn im Moment des Wechsels aufweist, und wobei die Materialbahn der Um lenkwalze wahlweise mit zwei unterschiedlichen Drehrichtungen zuführbar ist, sodass in der Folge die Materialbahn von der neuen Wickelhülse ebenso wahlweise mit zwei unterschiedlichen Drehrichtungen aufnehmbar ist, wobei der Transport der Materialbahn zwischen der Umlenkwalze und der neuen Wickelhülse zumindest in einer Drehrichtung durch Mittel zum Beaufschlagen der Materialbahn mit einer elektrostatischen Ladung unterstützt wird.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform bestehen die Mittel zum Beaufschlagen der Materialbahn mit einer elektrostatischen Ladung aus einer Elektrodenanordnung. Alternativ oder zusätzlich können die Mittel zum Beaufschlagen der Materialbahn mit einer elektrostatischen Ladung auch aus einer Bürstenanordnung bestehen.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Materialbahn aus einer Kunststofffolie besteht.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben. In diesen zeigen:
Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines Doppel-Tragschienenwicklers einer Blasfolien-Extrusionsanlage, Fig. 2 eine erste Ansicht der Wickelstation und der Wechselstation des linken Tragschienenwicklers gemäß Fig. 1,
Fig. 3 eine zweite Ansicht der Wickelstation und der Wechselstation des linken Tragschienenwicklers gemäß Fig. 1, und Fig. 4 eine schematische Ansicht der Elektrodenanordnung gemäß Fig. 2 und Fig. 3.
Fig. 1 zeigt eine schematische Seitenansicht eines Doppel- Tragschienenwicklers einer Blasfolien-Extrusionsanlage. Die vorgeschaltete Blasfolien-Extrusionsanlage liefert einen Folienschlauch 101, der über eine Bahnmittenregelung 102 geführt wird und im Anschluss daran eine Vorbehandlung 103 zur Erhöhung der Oberflächenspannung passiert. Danach fördert der Vorzug 104 den Folienschlauch zu der Längsschneide-Einrichtung 105, wo der Folienschlauch aufgeschlitzt und in zwei Materialbahnen 122, 123 aufgeteilt wird. Der weitere Betrieb läuft dann im Prinzip symmetrisch ab, d. h., die erste Materialbahn 122 wird dem linken Tragschienenwickler 131 zugeführt und die zweite Materialbahn 123 wird dem rechten Tragschienenwickler 132 zugeführt. Ihrem grundsätzlichen Aufbau nach bestehen die Tragschienenwickler 131, 132 aus einer Zuführstation 133, 134 zur Förderung der Materialbahn in den Wickler, einer Wickelstation 135, 136 zur Wicklung der von der Zuführstation geförderten Materialbahn auf eine Folienrolle, einer Wechselstation 139, 140 zur Durchführung eines fliegenden Wechsels der Materialbahn von der fertigen Folienrolle auf eine neue Wickelhülse und einer Übergabestation 137, 138, in der die fertige Folienrolle zur Weiterverarbeitung aus dem Wickler entnehmbar ist.
In der Zuführstation 133, 134 befinden sich Pendelwalzen 106, 107, die die Bahnspannung messen. Mit diesen Messwerten errechnet die Steuereinheit (nicht näher dargestellt) die benötigten Antriebswerte im Tragschienenwickler 131, 132, um die Bahnspannung auf einen vorgegebenen Sollwert zu regeln. In der Zuführstation 133, 134 können sich außerdem beispielsweise
Längsschneidevorrichtungen 108, 109 vorgesehen sein, die mit Breitstreck- Walzen Zusammenwirken, um die Materialbahn in mehrere parallele Nutzen aufzuteilen und zu konfektionieren.
Das Kernstück der Wickelstation 135, 136 bilden die Um lenkwalze 112, 113 sowie die Folienrolle 114, 115. Die Folienrolle 114, 115 ist dabei entlang einer horizontalen Führungsschiene in Abhängigkeit vom Rollendurchmesser verschiebbar. Direkt an der Wickelstation 135, 136 ist außerdem jeweils eine Wechselstation 139, 140 mit Funktionen zum automatisierten Rollenwechsel vorgesehen. Dazu gehört insbesondere auch eine axial verschiebbare Ziehklinge, die die Materialbahn bei Erreichen des Durchmessers der fertigen Folienrolle durchtrennt. Über geeignete Anwickelmechanismen wird das durch den Schnitt erzeugte Folienende automatisch auf die neue Wickelhülse angewickelt. Flierzu werden neue Hülsen zusammen mit Wickelwellen in dem Magazin 110, 111 vorgehalten und beim Rollenwechsel vollautomatisch in die Anwickelposition gebracht.
Die Übergabestation 137, 138 ist schließlich für den Abtransport der häufig mehrere Tonnen schweren fertigen Folienrollen 116, 117 verantwortlich. Hierzu sind beispielsweise Ablegearme 118, 119 und Kransysteme 120, 121 vorgesehen. Die Kransysteme 120, 121 dienen außerdem dazu, um neue Hülsen in dem Magazin 110, 111 zur neuerlichen Verwendung abzulegen.
Fig. 2 zeigt eine erste Ansicht der Wickelstation und der Wechselstation des linken Tragschienenwicklers gemäß Fig. 1. Entsprechende Komponenten aus Fig. 1 sind dabei mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet, sodass insofern auf die Beschreibung gemäß Fig. 1 verwiesen wird. Die Wickelstation 135 besteht im Einzelnen aus der Führungswalze 201, der Umlenkwalze 112 und der Folienrolle 114. Darüber hinaus besteht die Wechselstation 139 aus der neuen Wickelhülse 203, der entlang des Balkens 205 verschieblich geführten Ziehklinge 206 sowie der Abhebewalze 204. Außerdem umfasst die Wechselstation 139 eine Elektrodenanordnung 202, die allerdings erst in der zweiten Ansicht gemäß Fig. 3 in Aktion tritt, sodass insoweit auf die Beschreibung gemäß Fig. 3 verwiesen wird. Zur Durchführung eines fliegenden Wechsels wird die Abhebewalze von der gestrichelt gezeichneten Position entlang des Pfeils 207 zu der Position 204' verschoben. Dadurch wird die Materialbahn 122 von der Um lenkwalze 112 abgehoben und in die Schneidbahn der Ziehklinge 206 gebracht. Im nächsten Schritt wird die Ziehklinge 206 entlang des Pfeils 208 verschoben, wodurch die Materialbahn durchtrennt wird. Das lose Bahnende wird sodann von der neuen Wickelhülse 203 aufgenommen, womit der fliegende Wechsel vollzogen ist. In einem letzten Schritt wird die fertige Folienrolle 114 zur Weiterverarbeitung in die Übergabestation 118 verschoben und die neue Wickelhülse 203 sodann auf die Position der vormaligen Folienrolle geschwenkt. Gleichzeitig wird die Abhebewalze 204' wieder zurück auf die Position 204 verfahren.
Fig. 3 zeigt eine zweite Ansicht der Wickelstation und der Wechselstation des linken Tragschienenwicklers gemäß Fig. 1. Entsprechende Komponenten aus Fig. 1 und Fig. 2 sind dabei mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet, sodass insofern auf die Beschreibung gemäß Fig. 1 und Fig. 2 verwiesen wird. Der Unterschied zu der ersten Ansicht gemäß Fig. 2 besteht darin, dass die Materialbahn 122 nunmehr mit der entgegengesetzten Seite und Drehrichtung der Wickelstation 135 und der Wechselstation 139 zugeführt wird. Eine Besonderheit der Erfindung besteht hierbei darin, dass die Positionen der einzelnen Walzen der Wickelstation 135 und der Wechselstation 139 unverändert bleiben und dementsprechend die gleichen Funktionen ausführen. Dies ermöglicht einen sehr kostengünstigen Aufbau mit dem gleichzeitigen Vorteil der Flexibilität hinsichtlich der Wickelrichtung.
Der Ablauf des fliegenden Wechsels läuft im Prinzip analog zu der ersten Ansicht gemäß Fig. 2 ab, sodass insoweit auf die Beschreibung gemäß Fig. 2 verwiesen wird. Es gibt lediglich 2 Unterschiede: Der erste Unterschied besteht darin, dass die Ziehklinge 206 im Moment des fliegenden Wechsels zusätzlich noch in Richtung des Pfeils 301 verschoben wird, um den geänderten Winkel der Materialbahn 122 auszugleichen. Der zweite Unterschied besteht darin, dass die Elektrodenanordnung 202 im Moment des fliegenden Wechsels aktiviert wird, sodass das lose Ende der durchtrennten Materialbahn 122 an der Umlenkwalze 112 haftet und von der neuen Wickelhülse 203 aufgenommen werden kann.
Fig. 4 zeigt eine schematische Ansicht der Elektrodenanordnung 202 gemäß Fig. 2 und Fig. 3. Wie bereits erwähnt, wird die Elektrodenanordnung 202 nur in der Ansicht gemäß Fig. 3 im Moment des fliegenden Wechsels aktiviert. Die Funktion basiert dabei auf dem Prinzip der Verschiebungspolarisation.
Bringt man ein nichtleitendes Material („Dielektrikum“) ohne elektrische Dipole in ein homogenes elektrisches Feld ein, so werden die Ladungsschwerpunkte in allen Atomen leicht verschoben und jeder Atomkern gerät etwas aus dem Zentrum seiner Elektronenhülle. Alle Atome werden somit zu elektrischen Dipolen, auch wenn sie ursprünglich keinen Dipolcharakter besessen haben. Diese Form der Polarisation wird Verschiebungspolarisation genannt.
Aufgrund dieses Prinzips wird nunmehr die Elektrodenanordnung 202 beispielsweise mit einem positiven Potenzial und die Umlenkwalze mit einem negativen Potenzial beaufschlagt. In dem Raum zwischen der Elektrodenanordnung 202 und der Umlenkwalze 112 entsteht dadurch ein annähernd homogenes elektrisches Feld, durch das die Materialbahn 122 geführt wird, die hierbei als Dielektrikum wirkt. Bei Austritt aus der Elektrodenanordnung 202 verschwindet die Verschiebungspolarisation nicht sofort wieder, sondern hält weiter an, sodass Materialbahn 122 aufgrund des Dipolcharakters an der negativ geladenen Umlenkwalze 112 haftet und damit im Moment des fliegenden Wechsels sicher zu der neuen Wickelhülse 203 geführt werden kann.

Claims

Patentansprüche
1. Wickler zum Wickeln einer Materialbahn, mit einer Zuführstation zur Förderung der Materialbahn in den Wickler, mit einer Wickelstation zur Wicklung der von der Zuführstation geförderten Materialbahn auf eine Folienrolle, mit einer Wechselstation zur Durchführung eines fliegenden Wechsels der Ma terialbahn von der fertigen Folienrolle auf eine neue Wickelhülse, und mit einer Übergabestation, in der die fertige Folienrolle zur Weiterverarbeitung aus dem Wickler entnehmbar ist, wobei die Wechselstation eine Um lenkwalze und eine axial verschiebbare Ziehklinge zum Trennen der Materialbahn im Moment des Wechsels aufweist, und wobei die Materialbahn der Um lenkwalze wahlweise mit zwei unterschied lichen Drehrichtungen zuführbar ist, sodass in der Folge die Materialbahn von der neuen Wickelhülse ebenso wahlweise mit zwei unterschiedlichen Dreh richtungen aufnehmbar ist, wobei der Transport der Materialbahn zwischen der Um lenkwalze und der neuen Wickelhülse zumindest in einer Drehrichtung durch Mittel zum Beauf schlagen der Materialbahn mit einer elektrostatischen Ladung unterstützt wird.
2. Wickler nach Anspruch 1, wobei die Mittel zum Beaufschlagen der Material bahn mit einer elektrostatischen Ladung aus einer Elektrodenanordnung be stehen.
3. Wickler nach einem der Ansprüche 1 - 2, wobei die Mittel zum Beaufschlagen der Materialbahn mit einer elektrostatischen Ladung aus einer Bürstenanord nung bestehen.
4. Wickler nach einem der Ansprüche 1 - 6, wobei die Materialbahn aus einer Kunststofffolie besteht.
EP22751110.2A 2021-07-30 2022-07-27 Wickler zum wickeln einer materialbahn Pending EP4377247A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021119893.3A DE102021119893A1 (de) 2021-07-30 2021-07-30 Wickler zum Wickeln einer Materialbahn
PCT/EP2022/071038 WO2023006802A1 (de) 2021-07-30 2022-07-27 Wickler zum wickeln einer materialbahn

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP4377247A1 true EP4377247A1 (de) 2024-06-05

Family

ID=82799968

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP22751110.2A Pending EP4377247A1 (de) 2021-07-30 2022-07-27 Wickler zum wickeln einer materialbahn

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP4377247A1 (de)
DE (1) DE102021119893A1 (de)
WO (1) WO2023006802A1 (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN118419661B (zh) * 2024-07-05 2024-08-27 常州树杰塑业有限公司 一种具有水汽阻隔功能pe薄膜生产用收卷装置

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4115863A1 (de) * 1991-05-15 1992-11-19 Kampf Gmbh & Co Maschf Mehrfach-wendewickelmaschine zum aufwickeln von warenbahnen, insbesondere folien o. dgl.
ES2280473T3 (es) * 2002-10-25 2007-09-16 REIFENHAUSER GMBH & CO. MASCHINENFABRIK Dispositivo de arrollamiento y procedimiento para realizar un cambio de casquillos de arrollamiento en un dispositivo de arrollamiento.
JP5833065B2 (ja) * 2013-08-22 2015-12-16 富士フイルム株式会社 ウエブ切断方法、及びウエブ切断装置
DE202014009285U1 (de) * 2014-11-22 2015-02-05 Heino Sommer Duales Wickel- u. autom. Kombi- Rollenwechsel-System

Also Published As

Publication number Publication date
WO2023006802A1 (de) 2023-02-02
DE102021119893A1 (de) 2023-02-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1433730B1 (de) Wickeleinrichtung sowie Verfahren zur Durchführung eines Wickelhülsenwechsels in einer Wickeleinrichtung
EP3038962B1 (de) Vorrichtung zum automatischen abwickeln von bahnförmigen materialien und verfahren zum betreiben einer derartigen vorrichtung
CH678419A5 (de)
EP4377247A1 (de) Wickler zum wickeln einer materialbahn
EP2079654B1 (de) Schwenkbare anlegewalze im wendewickler
EP0999991B1 (de) Wickelverfahren, bahntrennvorrichtung und bahnwickler
WO2019211157A1 (de) Herstellung von strängen der tabak verarbeitenden industrie, insbesondere von hohlsträngen
DE202014103124U1 (de) Slitter zum Schneiden eines Cordbandes
DE69804349T2 (de) Wickelmaschine für bahnen, zum wickeln von rollen
EP1657194B1 (de) Rollenwickelvorrichtung und Verfahren zum Erzeugen von Wickelrollen
DE102014226859B4 (de) Rollenentnahmeeinrichtung, Wickeleinrichtung und Verfahren zum Abtransport von mehreren fertig gewickelten Rollen
EP1657193B1 (de) Rollenwickelvorrichtung und Verfahren zum Erzeugen von Wickelrollen
WO2020099238A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum sukzessiven aufwickeln einer folienbahn sowie folienrolle
EP2965896B1 (de) Slitter zum schneiden eines cordbandes
EP3536643B1 (de) Wendewickelmaschine mit elektrostatischer fixierung des bahnanfangs
WO2023006804A1 (de) Wickler zum wickeln einer materialbahn
DE102013209559B4 (de) Vorrichtung zum Aufrollen einer Materialbahn zu einer Rolle und Verfahren zur Verwendung dieser Vorrichtung
EP3458396B1 (de) Wickeleinrichtung und verfahren zum aufwickeln von bahnförmigen materialien
DE102017105298B4 (de) Konfektionierungsanlage
EP2098470A1 (de) Wickelvorrichtung zum Wickeln eines bandförmigen Materials
DE19720172C2 (de) Rollenschneidevorrichtung
DE102005004762A1 (de) Verfahren zur Trennung von Folien bei linksdrehenden Kontaktfolienwicklern
DE102006027059A1 (de) Anordnung zur elektrischen Entladung von Kunststofffolien im Vakuum beim Ab- und Aufwickeln von oder auf Rollen

Legal Events

Date Code Title Description
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: UNKNOWN

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20240229

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR