EP4377248A1 - Wickler zum wickeln einer materialbahn - Google Patents

Wickler zum wickeln einer materialbahn

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Publication number
EP4377248A1
EP4377248A1 EP22751111.0A EP22751111A EP4377248A1 EP 4377248 A1 EP4377248 A1 EP 4377248A1 EP 22751111 A EP22751111 A EP 22751111A EP 4377248 A1 EP4377248 A1 EP 4377248A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
winding
winder
film
station
roll
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
EP22751111.0A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Christian OSTENDORF
Christian Heumann
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 EP4377248A1 publication Critical patent/EP4377248A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • 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
    • B65H19/30—Lifting, transporting, or removing the web roll; Inserting core
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • 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
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    • B65H2301/00—Handling processes for sheets or webs
    • B65H2301/40—Type of handling process
    • B65H2301/41—Winding, unwinding
    • B65H2301/414—Winding
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    • B65H2301/4173—Handling web roll by central portion, e.g. gripping central portion
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B65H2408/23—Winding machines
    • B65H2408/236—Pope-winders with first winding on an arc of circle and secondary winding along rails
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • 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 weaving 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 winding device must be able to be flexibly adapted to the behavior of the material web to be wound.
  • plastic films typically 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. Depending on the production technology, a distinction must also be made between flat and tubular film webs.
  • Different core types hard paper, plastic, steel
  • winding cores For special applications, it is also wound onto a steel shaft without a sleeve, 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 weaving a web of material usually consists of a feed station for conveying the web of material into the winder, a winding station for winding the web of material conveyed from the feed station onto a roll of film, a changing station for changing the web of material on the fly from the finished roll of film a new wrapping sleeve and a transfer station in which the finished roll of film can be removed from the wrapper for further processing.
  • the processes in the feed station, the spooling 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.
  • contact winding With contact winding, only the deflection roller is driven, with the deflection roller working as a contact roller and being pressed against the film roll.
  • the contact pressure must be selected in such a way that the film roll is set in rotation and at the same time slippage is reliably avoided.
  • the hardness of the film roll is also influenced by the contact pressure.
  • Contact winding is therefore a simple process for insensitive foils.
  • With central winding in contrast to contact winding, the film roll is driven. As a rule, the deflection roller is not set against the film roll, but is operated at a distance from the film roll with a defined winding gap. In this case, the term "gap winding" is also used.
  • the central winding is particularly suitable for sensitive foils that are to be wound softly and for which contact winding is out of the question.
  • the contact center winding is a combination of contact winding and center 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 center of the film roll shifts along a horizontal guide rail as the roll diameter increases.
  • DIN rail winders often work with the method of contact winding, but depending on the machine equipment, central winding or contact-central winding can also be used.
  • the DIN rail winder is based on a simple principle and is therefore widely used as a winder.
  • 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 deposit 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 disc. 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 core into the winding position. The film web is automatically cut off and the beginning of the film web is wound onto the new core. The finished roll of film is removed from the swung away winding position.
  • Turret winders usually work according to the central winding method. In addition to winders with two winding positions on the turning disc, 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 which can be pivoted independently of the turning disc.
  • the object of the invention is therefore to provide a winder in which safe transport of the film roll can be guaranteed in the transfer station.
  • 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 sleeve, and a transfer station in which the finished roll of film can be removed from the winder for further processing, the transfer station having a hoist that is connected to at least one flat belt for raising or lowering the finished roll of film.
  • the hoist consists of several load hooks, each with an eyelet into which one end of the winding sleeve can be latched.
  • a driven winding pulley is provided for each flat belt.
  • Wobble disk can be driven by a servomotor.
  • Material web 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 is a schematic view of a load hook of the right
  • FIG. 3 shows a schematic view of the flat belt for driving the load hook according to FIG.
  • 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. Thereafter, the preference 104 promotes the film tube to the
  • the carrier 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 material web from the finished film roll to a new winding sleeve and a transfer station 137, 138 in which the finished film roll 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.
  • longitudinal cutting devices 108, 109 can be provided in the feed station 133, 134, which interact with spreader rollers in order to divide the material web into a plurality of parallel panels and to finish them.
  • 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 is along a horizontal line Guide rail adjustable 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. For this purpose, new sleeves are held in stock together with 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 are provided in addition to the crane systems 120, 121 according to the invention.
  • the crane systems 120, 121 according to the invention are also used to store new sleeves in the magazine 110, 111 for renewed use. A detailed description of the crane systems 120, 121 according to the invention is given with reference to FIGS. 2 and 3.
  • FIG. 2 shows a schematic view of a load hook 121 of the right carrier rail winder 132 according to FIG.
  • the load hook 212 hangs on a flat belt 205 which can be wound onto a winding pulley 204 .
  • the winding disk 204 can be driven via the shaft 203 via a servo motor 202 .
  • a rotary encoder (not shown in detail) is integrated in the servo motor 202, via which the absolute angle of rotation of the winding disk 204 and thus also the absolute vertical position of the load hook 121 can be determined.
  • Servo motor 202 can thus move the load hook 121 in the direction of arrow 206 to any desired position.
  • the servo motor 202 with the winding disc 204 is mounted on a traverse 201 and can be moved by a drive, not shown, in the direction of the
  • the traverse 201 thus extends in the axial direction of the roll of film in question.
  • the traverse 201 is in turn movably mounted on the frame of the support rail winder 132 and can be moved to a desired position by a drive, which is also not shown in detail, in the direction of the arrow 208 .
  • FIG. 3 shows a schematic view of the flat belt 205 for driving the load hook 121 according to FIG. 2.
  • the outer material 301 of the flat belt 205 consists of an abrasion-resistant and durable material such as polyurethane.
  • Polyurethanes are plastics that result from the polyaddition reaction of dialcohols (diols) or polyols with polyisocyanates.
  • the urethane group (-NH-CO-O-) is characteristic of polyurethanes.
  • a compact steel cable strand construction 302 is embedded in the outer material 301. With this construction, the flat belt 205 has a small bending radius with high tensile strength and at the same time is very low-corrosion and practically maintenance-free.

Landscapes

  • Replacement Of Web Rolls (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Wickler zum Wickeln einer Materialbahn (122, 123). Um einen Wickler bereitzustellen, bei dem in der Übergabestation (137, 138) ein sicherer Transport der Folienrolle (116, 117) gewährleistet werden kann, umfasst der erfindungsgemäße Wickler eine Zuführstation (133, 134) zur Förderung der Materialbahn in den Wickler, eine Wickelstation (135, 136) zur Wicklung der von der Zuführstation geförderten Materialbahn auf eine Folienrolle, eine Wechselstation (139, 140) zur Durchführung eines fliegenden Wechsels der Materialbahn von der fertigen Folienrolle auf eine neue Wickelhülse, und eine Übergabestation (137, 138), in der die fertige Folienrolle zur Weiterverarbeitung aus dem Wickler entnehmbar ist, wobei die Übergabestation ein Hebezeug (120, 121) aufweist, das zum Anheben oder Absenken der fertigen Folienrolle mit mindestens einem Flachriemen (205) verbunden ist.

Description

Wickler zum Wickeln einer Materialbahn
Die Erfindung betrifft einen Wickler zum Wekeln 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 Wckelverhalten vielfältig beeinflusst, sodass ein entsprechender Wckler 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 Gießfolienextrusion, während Schlauchfolienbahnen bei der Blasfolienextrusion 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 Wckler direkt in mehrere Einzelbahnen geschnitten, die zu schmaleren Folienrollen, sogenannten Nutzen, aufgewickelt werden.
Als Wickelkerne kommen unterschiedliche Hülsenarten (Hartpapier, Kunststoff, Stahl) zum Einsatz. Bei speziellen Anwendungen wird auch hülsenlos auf eine Stahlwelle aufgewickelt, die nach dem Wckelprozess dann entfernt werden kann. Die Entnahme der fertigen Folienrollen aus dem Wckler 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 Wckler zum Wekeln einer Materialbahn in der Regel aus einer Zuführstation zur Förderung der Materialbahn in den Wckler, einer Wckelstation zur Wcklung 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 Wckelhülse und einer Übergabestation, in der die fertige Folienrolle zur Weiterverarbeitung aus dem Wckler entnehmbar ist. Die Prozesse in der Zuführstation, der Wckelstation, der Wechselstation und der Übergabestation werden dabei von einer Steuereinheit bzw. von mehreren Steuereinheiten gesteuert.
Bei dem in der Wckelstation eingesetzten Wckelverfahren 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 Umlenkwalze angetrieben, wobei die Umlenkwalze 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 Härte 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 Kontaktzentralwicklung 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 Kontaktzentralwicklung möglich. Nachdem die Wicklung abgeschlossen ist, wird der Dreharm weiterhin dazu verwendet, um die fertige Folienrolle von der Wckelstation in die Übergabestation abzulegen.
Beim Wendewickler sind zwei Wckelwellen auf einer drehbaren Wendescheibe angeordnet. Ist der gewünschte Rollendurchmesser bei der Folienrolle erreicht, schwenkt die Wendescheibe während des laufenden Wckelvorgangs um 180° und bringt eine leere Wckelhülse in die Anwickelposition. Die Folienbahn wird automatisch abgetrennt, und der Anfang der Folienbahn wird auf die neue Hülse angewickelt. Aus der abgeschwenkten Wckelposition wird die fertige Folienrolle entnommen. Wendewickler arbeiten üblicherweise nach dem Verfahren der Zentralwicklung. Neben Wcklern mit zwei Wckelpositionen auf der Wendescheibe kommen bei schnell laufenden Anwendungen (z. B. Stretchfolienkurzrollen) auch Wendewickler mit bis zu vier Wckelpositionen zum Einsatz.
Beim Dreharmwickler wird eine Wckelwelle auf einer kreisringförmigen Wendescheibe aufgenommen. Eine zweite Wckelwelle 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 Wcklung 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 Aspekt bei der Fertigung qualitativ hochwertiger Folienrollen ist der Abtransport der Folienrolle aus dem Wickler. Wenn die fertige Folienrolle in der Übergabestation zur Weiterverarbeitung aus dem Wckler entnommen wird, muss darauf geachtet werden, dass die Kanten der Folienrolle nicht beschädigt werden. So wurde beispielsweise bei der Verarbeitung mit einem Elektrokettenzug festgestellt, dass die Folienrolle aufgrund des Polygon-Effekts sich zu Schwingungen aufschaukeln und mit angrenzenden Teilen kollidieren kann.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Wckler bereitzustellen, bei dem in der Übergabestation ein sicherer Transport der Folienrolle gewährleistet werden kann.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Der erfindungsgemäße Wckler zum Wekeln einer Materialbahn umfasst eine Zuführstation zur Förderung der Materialbahn in den Wckler, eine Wckelstation 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 Wckelhülse, und eine Übergabestation, in der die fertige Folienrolle zur Weiterverarbeitung aus dem Wckler entnehmbar ist, wobei die Übergabestation ein Hebezeug aufweist, das zum Anheben oder Absenken der fertigen Folienrolle mit mindestens einem Flachriemen verbunden ist.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform besteht das Hebezeug aus mehreren Lasthaken mit jeweils einer Öse, in die ein Wckelhülsenende eingeklinkt werden kann.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist für jeden Flachriemen eine angetriebene Wickelscheibe vorgesehen.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die
Wckelscheibe von einem Servomotor antreibbar ist.
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 Blasfolienextrusionsanlage,
Fig. 2 eine schematische Ansicht eines Lasthakens des rechten
Tragschienenwicklers gemäß Fig. 1, und
Fig. 3 eine schematische Ansicht des Flachriemens zum Antreiben des Lasthakens gemäß Fig. 2.
Fig. 1 zeigt eine schematische Seitenansicht eines Doppel-Tragschienenwicklers einer Blasfolienextrusionsanlage. Die vorgeschaltete Blasfolienextrusionsanlage 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
Längsschneideeinrichtung 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 Wckelstation 135, 136 zur Wcklung 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 Wckelhülse und einer Übergabestation 137, 138, in der die fertige Folienrolle zur Weiterverarbeitung aus dem Wckler 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 Breitstreckwalzen Zusammenwirken, um die Materialbahn in mehrere parallele Nutzen aufzuteilen und zu konfektionieren.
Das Kernstück der Wckelstation 135, 136 bilden die Umlenkwalze 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 Wckelhülse angewickelt. Hierzu werden neue Hülsen zusammen mit Wckelwellen 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 neben den erfindungsgemäßen Kransystemen 120, 121 beispielsweise Ablegearme 118, 119 vorgesehen. Die erfindungsgemäßen Kransysteme 120, 121 dienen außerdem dazu, um neue Hülsen in dem Magazin 110, 111 zur neuerlichen Verwendung abzulegen. Eine detaillierte Beschreibung der erfindungsgemäßen Kransysteme 120, 121 erfolgt anhand von Fig. 2 und Fig. 3.
Fig. 2 zeigt eine schematische Ansicht eines Lasthakens 121 des rechten Tragschienenwicklers 132 gemäß Fig. 1. Der Lasthaken 121 weist an seinem unteren Ende eine Öse auf, in die ein Wckelhülsenende der Folienrolle 115 bzw. der fertigen Folienrolle 117 eingeklinkt werden kann. Tatsächlich sind also für einen Tragschinenwickler zwei baugleiche Lasthaken für jedes der beiden Wckelhülsenenden vorgesehen, wobei aus Gründen der Einfachheit die Beschreibung gemäß Fig. 2 auf nur einen Lasthaken beschränkt ist. Der Lasthaken 212 hängt an einem Flachriemen 205, der auf eine Wckelscheibe 204 aufwickelbar ist. die Wckelscheibe 204 ist über die Welle 203 über einen Servomotor 202 antreibbar. In dem Servomotor 202 ist ein nicht näher dargestellter Drehwertgeber integriert, über den der absolute Drehwinkel der Wckelscheibe 204 und damit auch die absolute vertikale Position des Lasthakens 121 bestimmbar ist. Durch Ansteuerung des
Servomotors 202 lässt sich somit der Lasthaken 121 in Richtung des Pfeils 206 in jede gewünschte Position verfahren.
Der Servomotor 202 mit der Wickelscheibe 204 ist auf einer T raverse 201 verschieblich gelagert und lässt sich durch einen nicht näher dargestellten Antrieb in Richtung des
Pfeils 207 in eine gewünschte Position verfahren. Mit Bezug auf Fig. 1 erstreckt sich die Traverse 201 somit in axialer Richtung der betreffenden Folienrolle. Die Traverse 201 ist wiederum auf dem Gestell des Tragschienenwicklers 132 verschieblich gelagert und lässt sich durch einen ebenfalls nicht näher dargestellten Antrieb in Richtung des Pfeils 208 in eine gewünschte Position verfahren.
Insgesamt lässt sich somit der Lasthaken 121 über die Antriebe gemäß den Pfeilen 206, 207 und 208 in jede gewünschte Raumposition verfahren. Das Anheben und Absenken der fertigen Folienrolle 117 erfolgt ohne den Polygoneffekt, der bei kettengetriebenen Hebezeugen mitunter zu beobachten ist. Ein selbstständiges Aufschwingen der fertigen Folienrolle 117 während des Verfahrens kann somit auf einfache Weise in alle drei Raumrichtungen gemäß den Pfeilen 206, 207 und 208 vermieden werden. Gleichzeitig kann mit den Drehwertgebern der jeweiligen Servomotoren die genaue Position des Lasthakens 121 im Raum bestimmt werden. Fig. 3 zeigt eine schematische Ansicht des Flachriemens 205 zum Antreiben des Lasthakens 121 gemäß Fig. 2. Das Außenmaterial 301 des Flachriemens 205 besteht aus einem abriebfesten und langlebigen Material, wie beispielsweise Polyurethan. Polyurethane (abgekürzt im Allgemeinen als PU) sind Kunststoffe, die aus der Polyadditionsreaktion von Dialkoholen (Diolen) beziehungsweise Polyolen mit Polyisocyanaten entstehen. Charakteristisch für Polyurethane ist die Urethan-Gruppe (- NH-CO-O-). Im Außenmaterial 301 eingebettet befindet sich eine kompakte Stahlseil- Litzenkonstruktion 302. Der Flachriemen 205 weist mit dieser Konstruktion einen kleinen Biegeradius bei hoher Zugfestigkeit auf und ist gleichzeitig sehr korrosionsarm und praktisch wartungsfrei.

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 geförder ten 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 Weiterverar beitung aus dem Wickler entnehmbar ist, wobei die Übergabestation ein Flebezeug aufweist, das zum Anheben oder Absenken der fertigen Folienrolle mit mindestens einem Flachrie men verbunden ist.
2. Wickler nach Anspruch 2, wobei das Flebezeug aus mehreren Lasthaken mit jeweils einer Öse besteht, in die ein Wickelhülsenende eingeklinkt werden kann.
3. Wickler nach einem der Ansprüche 1 - 2, wobei für jeden Flachriemen eine angetriebene Wickelscheibe vorgesehen ist.
4. Wickler nach Anspruch 3, wobei die Wickelscheibe von einem Servomo tor antreibbar ist.
5. Wickler nach einem der Ansprüche 1 - 4, wobei die Materialbahn aus einer Kunststofffolie besteht.
EP22751111.0A 2021-07-30 2022-07-27 Wickler zum wickeln einer materialbahn Pending EP4377248A1 (de)

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