WO2002012101A1 - Verfahren und vorrichtung zum durchtrennen einer laufenden materialbahn und zum festlegen des nachlaufenden bahnanfangs auf einer wickelhülse - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum durchtrennen einer laufenden materialbahn und zum festlegen des nachlaufenden bahnanfangs auf einer wickelhülse Download PDF

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WO2002012101A1
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winding
web
suction
roller
separating
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PCT/EP2001/008869
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Fritz Achelpohl
Gottlieb Looser
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Windmöller & Hölscher Kg
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Definitions

  • the invention relates to a method for severing a web of material running to a driven winding roll and for determining the trailing beginning of the web on a winding core or a winding tube according to the preamble of claim 1 and a device for performing this method.
  • Continuously produced material webs for example flat-lying tubular webs produced in a blown film line or single-layer webs made of thermoplastic material, must be wound up into winding rolls for storage and handling.
  • the web running to a winding roll must be cut after the winding of a winding roll has been finished and the beginning of the web of the trailing web must be set for winding on a winding core or a winding tube in order to be able to continue the winding process without disturbing or redirecting the continuously fed web.
  • a known device for adhesive-free winding of a beginning of a web on a winding core or a winding tube consists of a winding tube attached to a feed roller provided with suction bores in its jacket, onto which, after the web has been severed, the beginning of the web thus formed is wound up by the fact that in the nip a suction box is inserted between the feed roller and the winding tube, which is provided on an extended edge with a knife that cuts the web and then on the blade with a shell-shaped curved wall that forms a shell-shaped curved channel with a region of the circumference of the winding tube whose front end in the area of the nip is sucked in air by the suction box in such a way that the beginning of the web is sucked into the guide channel, and thereby the winder is fixed so that the beginning of the web is in the gap between the feed roller and
  • a particular problem with the winding of winding cores or winding cores with a start of the web is, however, that the webs to be wound into winding rolls are asymmetrical, which means that they have sides with different properties. Depending on the further processing of the webs wound into winding rolls, it is therefore desirable for one or the other side to be on the outside of the winding roll.
  • it is necessary to drive the feed roller and the winding core or the winding core in opposite directions of rotation which is what it is requires by separating the Web formed beginning of the winding tube depending on the direction of rotation from opposite directions to feed from the feed roller. Such a supply of the beginning of the web to the winding tube from opposite directions is not possible in the known device.
  • the object of the invention is therefore to provide a method of the type mentioned, which makes it possible to feed the beginning of the web approximately tangentially to a winding core or a winding tube in such a way depending on the direction of rotation that the web is optionally with the one or the other side can be wound on the outside to form a winding roll.
  • this object is achieved in a method of the type specified at the outset by the features of claim 1 or claim 18.
  • the winding tube is characterized in that the guide device for winding the web with alternating outer sides can be driven on the winding tube and the winding tube or the winding core opposing conveyor devices.
  • the device According to this first embodiment of the device according to the invention, it is therefore only necessary to feed the web on one or the other side to the outside of the guide device, preferably a feed roller, reversing the direction of conveyance or rotation, so that the web with one or the other Side is wound on the outside of the winding core or the winding tube.
  • the winding core or the winding tube must be provided in both directions of rotation starting from the point of introduction of the start of the web with guide channels which place the beginning of the web around the winding core or the winding tube, that it is determined after a turn by the incoming overlapping path.
  • the guide device consists of a driven suction roller with a separating knife which can be extended from an axially extending gap of the jacket and on both sides of the gap consists of pivotably arranged jacket shells which, depending on the direction of travel of the web, move the beginning of the web lifted out of the enveloping cylinder around the guide channel. So in order to be able to wind a web with the desired side on the outside to form a winding roll, it is only necessary to place the web with the desired side on the suction roll and then to wind the web with left or right rotation on the winding core or the winding tube and then finish wrapping.
  • the winding tube is enclosed concentrically and with the formation of the guide channel consisting of its annular space by a cylindrical housing which is provided with an axial inlet gap for the start of the web.
  • the cylindrical housing expediently consists of two pivotably mounted housing shells which, in the pivoted-out state, release the winding tube. In this way, the winding tube can be easily inserted into and released from the cylindrical housing.
  • the winding tube itself is provided with a drive in a known manner so that it rotates at the same peripheral speed as the feed roller.
  • the swiveling jacket shells consist of a comb-like grate, the fingers of which run freely in the circumferential direction toward the gap in the swung-out state are arranged in a correspondingly offset manner finger enforce that form the edge area of the inlet gap of the housing on both sides.
  • the interdigitated fingers of the front edges of the swiveling jacket shells and the front edges of the cylindrical housing on both sides of the inlet nip lift it from the feed roller when passing through the beginning of the web and guide it into the guide channel consisting of an annular space, so that the beginning of the web around the winding tube is diverted until it is covered by the trailing web and clamped.
  • the housing is pivotally mounted about the central axis of the winding tube for the displacement of the inlet gap.
  • one or the other edge bordering the inlet gap of the housing which is preferably formed by fingers arranged in a rust-like manner, can be aligned with the feed roller or the jacket shell pivoted out of it in such a way that the beginning of the web is lifted off the feed roller and for wrapping the winding tube into the surrounding guide channel.
  • a swivel drive is expediently provided for the housing shells, by means of which they can be swiveled between their open and their closed positions.
  • the swivel drive can consist of links connected to the housing shells with their one ends, to the other end of which is articulated a pneumatic cylinder is articulated.
  • each of the housing shells can be provided with suction nozzles at a suitable point.
  • the air sucked in by the suction nozzles supports the wrapping of the beginning of the web around the winding tube and the entry of the beginning of the web into the gusset formed by the trailing web with it.
  • the housing shells are provided with blowing air nozzles, which are approximately tangential in the direction of the feed Blow air into the guide channel at the beginning of the web and stretch the leading end of the web around the winding tube until it is clamped by the overlapping web.
  • the blown air avoids problems that can arise with the suction air by stopping the web at the suction nozzles.
  • the drives which pivot the jacket shells out of the feed cylinder can consist of pneumatic cylinders.
  • the knife consists of individual knives fastened at equal intervals to a knife bar and that the knife bar in axial guides of the roller is guided such that it extends the knives radially, moves in the axial direction and retracts radially.
  • the axial movement of the knives in their extended state must be at least as large as the distance between the knives.
  • the cutter bar is expediently provided in the region of its ends with pairs of rollers which run in trapezoidal guides of the feed roller.
  • the cut can be disrupted if material accumulations are present in the web to be cut.
  • Such accumulations of material can result in sheets of plastic film, for example from thick spots or the folded edges of side gussets.
  • material accumulations for the knives form, as it were, butt edges that hinder a clean execution of the cut.
  • the radial and axial movements of the knives overlap one another.
  • This overlap means that the knives move during the cutting in the plane of the web to be cut and additionally one of these Perform motion superimposed motion that is perpendicular to the plane. Since the knives make cutting movements in the plane of the web and perpendicular to it, a clean cut is guaranteed even if the knives encounter material accumulations.
  • the knife bar is expediently guided in curved guides, for example circular guides, of the suction and knife cylinders.
  • the knife bar is mounted on parallel swivel drives provided with a swivel drive, which pivot the knives on an arc-shaped path.
  • the invention also relates in particular to the winding of continuously running material webs, preferably film webs based on synthetic or semisynthetic polymers, onto a sequence of winding tubes with the aid of a winding device which has a winding roller, at least one deflection roller and at least one separating device.
  • the winding of the empty sleeves requires a secure connection of the sleeve to the front end of a new section of the material web which, when the web is cross-separated, forms together with the rear end of the preceding web section which runs onto the full roll.
  • This is not a trivial task and causes problems because the process is very quick and with great certainty must be done.
  • Various methods are known for this, for example applying and adhering the film web to adhesive areas on the winding tube, tack-free electrostatic application and tack-free application with the aid of a compressed air stream.
  • the inventor has described a method and a device in WO 9906313 in which the winding is achieved with a slot-shaped opening that extends across the width of the web with an arcuate suction air flow, which brings about the required contact of the front end of the new web section with the fresh winding tube, and enables a tack-free connection of the film web to the winding tube.
  • this known device cannot readily be used for winders in which a given web of material is optionally clockwise and counterclockwise, i.e. "bi-directional" onto which the winding roller can be guided.
  • a winder that enables such bi-directional winding is required in particular for the winding of film webs that have a different nature on their two sides, e.g. B. are coated only on one side or on both sides differently.
  • the customers wish that one or the other side of the film roll lies on the outside of the film roll.
  • a further object of the invention is therefore to provide a bi-directional winding method and a device suitable for carrying out this method, the winding also being able to be carried out using the suction air flow method known in principle from WO 9906313.
  • this object is achieved by a web winding method, ie by a method for winding a continuously running material web onto a sequence of winding tubes by means of a winding device which has a winding roller, at least one deflection roller and at least one separating device; this is done when the separation direction formed front end of the running material web wound by a suction air stream on the winding tube; for the operation of the winding device according to the invention as a bi-directional winder, a bell comprising this winding tube is used for winding each winding tube, which bell is formed by two elongated shells which are movably connected to each other to close and open the bell; each of the shells has, near its movable end, a suction slot which extends at least approximately over the length of the winding tube, and only one of the two suction slots, preferably the suction slot located downstream in the direction of rotation of the winding roller, is actuated for winding; the at least one separating device is arranged
  • Such a separating device which is arranged in the interior of a winding roller and which enables smooth and safe web separation even at high working speeds of a few hundred meters per minute, typically in the range up to about 10 m / sec, is not known to the inventor's knowledge.
  • the invention therefore relates in a second embodiment to a web separating device, ie a separating device for use in a web winding device of the type just described, the separating device being arranged in the interior of the winding roller on a slot of the jacket of the winding roller which extends over the working width, and a plurality of mutually connected pointed separation elements, which are designed to effect the separation process by the jacket of the winding roller in the radial direction outwards and at least approximately parallel to the axis of the winding roller in the axial direction, the length of the movement of each separating element in the axial direction is chosen that the material web is cut transversely throughout.
  • the invention relates to a web winder, i.e. a
  • the winding device for winding a continuously running web of material onto a sequence of winding tubes with a winding roller, at least one deflecting roller, at least one separating device and a device for winding the front end of the running material web formed when the separating device is actuated by a suction air stream on the winding tube;
  • the winding device according to the invention suitable for bidirectional operation has a bell comprising the winding sleeve to be wound in each case and formed by two elongated shells, each of the shells near its free, i.e.
  • the bell also has means for actuating one of the two suction slots, preferably the suction slot located downstream in the direction of rotation of the winding roller, and the separating device is located inside the winding roller.
  • the invention is basically suitable for the continuous winding of webs of different materials, such as paper, textile material and metal foils, but is used in particular in the course of the production and / or processing of endless foils or tapes based on synthetic or semi-synthetic polymers, such as the known ones endless film webs based on cellulose and cellulose derivatives, polyalkylenes, polyesters, polyethers, polyurethanes, polyamides and the like, especially if these films have a different surface finish on both sides.
  • synthetic or semi-synthetic polymers such as the known ones endless film webs based on cellulose and cellulose derivatives, polyalkylenes, polyesters, polyethers, polyurethanes, polyamides and the like, especially if these films have a different surface finish on both sides.
  • the material web is expediently held in contact with the winding roller by a negative pressure present in the inside of the winding roller, the jacket of which is provided with openings in a manner known per se, has a relatively non-slip surface and can, for example, wear a rubber covering.
  • the method according to the invention can be operated at web speeds in a typical range of approximately 30-400 meters per minute or more. It is advantageous if the speed of the air flow at the suction slit actuated in each case is at least twice and preferably at least three times higher than the running speed of the material web.
  • the suction air stream is preferably directed such that it flows around at least about 3/4 of the circumference of the winding tube (ie at least 270 °).
  • the material web when the separating device is actuated, lies on at least approximately half of the circumference of the winding roller, i.e. comprises at least approximately 180 ° of the winding roller.
  • the separating device located inside the winding roller can lie in a chamber which is closed off from the inside of the winding roller, can practically only be connected to the ambient air via a corresponding slot and, if necessary, suitable perforations in the wall of the winding roller.
  • the chamber can be supplied with compressed air in order to at least remove the adhesion of the web to the winding roller or to accelerate the web ends formed during the cutting process in a radial direction to the outside.
  • the supply of the winding device with fresh winding cores from a magazine is state of the art, as is the arrangement of the cores on a winding core and the transfer of the cores and cores from the magazine into the positions for winding and finished winding.
  • the winding sleeve abutting the winding roller or the core carrying it is driven centrally in a manner known per se and with means known per se in a direction opposite to the working direction of the winding roller.
  • the bell is connected to a source of negative pressure, also called “vacuum source”, and to moving means for opening and closing.
  • Suitable vacuum sources for example vacuum pumps, are just as much a part of the prior art here as the necessary movement means and do not require a more detailed description here.
  • the applied negative pressure is typically in the range from approximately minus 250 to approximately minus 900 mbar.
  • the suction air flow generated under the effect of this negative pressure inside the bell can also be supported in the manner known from WO 9906313 mentioned above by lateral inflows of ambient air.
  • the shape of the shells forming the bell is generally designed according to the invention in such a way that an annular gap for the passage of the suction air stream is formed between the inner walls of the shells and the fresh winding tube.
  • the suction air flow in this gap has a flow velocity at the respective negative pressure that is typically at least about twice as high as the running speed of the film web.
  • the suction slits are arranged at the end of this annular suction air duct, the front end which arises when the web is separated can be guided by the suction air flow around almost the entire circumference of the winding sleeve, preferably by at least about 270 ° of this circumference.
  • the bell or each bell is normally movable between a rest position and a working position, which can be accomplished with means known per se for this purpose.
  • the movement sequences required to carry out the method according to the invention or the operation of the device can be carried out in a manner known per se using conventional pneumatically, hydraulically or electrically actuated movement means. This is in the professional field and does not require any special explanation here Embodiments of the invention are explained below with reference to the drawing. In this shows
  • FIG. 1 is an end view of a schematically illustrated device for continuously winding a running material web into winding rolls, on which the web is optionally wound with one side or the other on the outside, in a state in which a winding roll is almost completely wound,
  • FIG. 2 shows the device according to FIG. 1, in which a winding tube with the web start wound has moved from its winding position into its position to finish winding the winding roll,
  • FIG. 3 shows a cross section through the suction and knife cylinder feeding the web with a winding tube located in its winding position in a state in which the web running over the cylinder is provided with a cross cutting cut
  • FIG. 4 shows a representation corresponding to FIG. 3, in which a swivel-out casing shell has lifted the trailing start of the web for insertion into the guide channel surrounding the winding tube,
  • FIGS. 3 and 4 are a representation corresponding to FIGS. 3 and 4, in which the beginning of the web is introduced into the guide channel surrounding the winding tube, 6 shows a longitudinal section through the suction and knife cylinder, from which the knife bar carrying the knife can be seen,
  • FIG. 7 shows an enlarged detail from FIG. 6,
  • FIG. 8 shows an axial section through the suction and knife cylinder with winding sleeve in the raised state of the fingers of a knife bowl according to FIG. 4,
  • FIG. 9 shows an enlarged detail from FIG. 8,
  • FIGS. 6 and 7 show a longitudinal section corresponding to FIGS. 6 and 7 through the suction and knife cylinder, which is provided with circular-arc-shaped guides for knife bars,
  • FIG. 11 shows a longitudinal section corresponding to FIG. 10, in which the cutter bar can be pivoted by means of parallel links at the ends,
  • FIG. 12 shows a schematic illustration of a second winding method according to the invention with a winding device according to the invention in a first winding direction, the winding bell being in the rest position and open;
  • FIG. 13 shows a representation similar to that in FIG. 12, but during operation in a second winding direction, the winding bell being in the working position and the shells being closed around a fresh winding tube
  • Fig. 14 the winding bell in a schematic representation with open shells
  • FIG. 16 shows the semi-schematic representation of an example of a web separating device according to the invention.
  • the continuously fed material web 4 is fed to the suction and knife cylinder 1 via the deflection roller 5. It then runs approximately over half the circumference of the suction and knife cylinder 1 and is then wound up to form the winding roll 3, the winding core or the winding tube and the winding roll forming on this being driven directly to the circumference of the suction and knife cylinder to drive it can. If the winding roll that forms is driven directly by the suction and knife cylinder 1, it is a so-called contact winder.
  • the winding roll can also be formed by a so-called gap winder, in which the winding roll or its winding core or winding tube is provided with its own drive.
  • the stand, not shown, of the winding roll 3 is guided over guides 6 on rods or rails 7 fixed to the frame in such a way that the winding roll 3 moves away from the suction and knife cylinder 1 in accordance with the increase in its diameter.
  • the web 4 runs from the deflection roll 5 in the direction of the arrow A via the further deflection roller 8 onto the suction and knife cylinder 1 while reversing the direction of rotation, the corresponding path being shown in broken lines.
  • FIG. 2 shows the state in which the continuously fed web is provided with a transverse separating cut and the web start formed thereby is wound onto the winding tube 2, which is then visible from its winding position shown in FIG. 1 into its winding position shown in FIG. 2 Position has been moved along the curved path 9, in which it is located in a winding frame for the finished winding.
  • the winding tube 2 is surrounded by a housing 10 consisting of two foldable housing shells 11, 12, which surrounds the winding tube 2 concentrically to form a guide channel 13. Between the end edges of the housing shells 11, 12, which are closed to form a housing 13, an inlet gap 14 is formed, into which the beginning of the path formed by a cross-cutting cut enters from the left or from the right, depending on the direction of rotation.
  • the edge of the inlet gap 14 lifting the beginning of the web from the suction and knife cylinder is pivoted into a diameter plane 15 of the suction and knife cylinder, in which the edge is most closely approximated to the jacket of the suction and knife cylinder.
  • the winding core or the winding tube 2 is mounted with its shaft journals in a bearing shell 16 and is provided with a drive in a known and not shown manner.
  • 3 shows the suction and knife cylinder 1 and the winding tube 2 with the housing 3 enclosing them in the position shown in FIG. 1, in which the web 4 is already separated by a cross-cut and the winding tube 2 is in its winding position located.
  • the suction and knife cylinder 1 has a steel jacket 20, which is closed by end disks 21, which supports the shaft journals 22 which support and drive the suction and knife cylinder.
  • the steel jacket 20 is provided with suction air bores 23 in axially extending rows.
  • the interior of the suction and measuring serzylinders 1 is connected by a line and a rotary union in a known manner to a source of suction air.
  • the jacket 20 of the suction and knife cylinder 1 is provided with a preferably vulcanized coating 24, which the suction bores 23 also pass through, made of rubber or another elastomeric material.
  • the steel jacket 20, including the coating 24 surrounding it, is provided with an axially extending slot 25, through which the knife 26 penetrates to cut the web 4.
  • the slot 25 is delimited by edges of the steel jacket, which are provided at equal intervals with recesses 28 that run freely in the circumferential direction.
  • recesses 28 there are finger-like plates 29 which are curved in accordance with the radius of the suction and knife cylinders and which close the recesses 28 in the pivoted-in state.
  • the plates 29 are also covered by the vulcanized rubber layer 24, which, however, is aligned with the side edges of the plates 29 with circumferential separating cuts, so that the plates 29 are pivotally connected to the steel jacket 20 at their inner ends only by the rubber layer 24 ,
  • the swing-out plates 29 are provided with welded plungers 30 which are connected to one another by an axially extending rod 31.
  • the piston rod 32 of a pneumatic cylinder 33 is pivotally connected, which is articulated to a tab 34 which is welded to the inner portion 35 of the shaft journal 22. Compressed air is supplied to the pneumatic cylinder 33 via rotary unions, not shown, for its actuation.
  • the pneumatic cylinders 33 are duplicated, specifically for swiveling the finger-like plates 29 out and in on both sides of the slot 25.
  • the legs 41, 42 of a U-shaped profile 43, in which a knife bar 44 is guided, are welded to the rust-like webs 40 enclosing the finger-like plates 29, the end faces of which delimit the gap 25.
  • the knife bar 44 is at equal intervals with knives 45 with a triangular shape Provide cutting 46, which are used for the transverse separation of the web 4.
  • the cutter bar 44 is provided on both sides in the region of its front and rear end with rollers 47 which are guided in trapezoidal guide grooves 48 which are incorporated into the inner flanks of the legs 41, 42 of the profile 43.
  • the cutter bar 44 is articulated by a connecting rod 50 to a lever 51 pivotably mounted on the end wall 21 of the suction and knife cylinder 1, which in turn is articulated to the piston rod 54 of a pneumatic cylinder 53 for pivoting back and forth, which is in a sleeve 55 is pivotally mounted, which is welded into the end wall 21.
  • the cutters 45 are lifted out of the gap 25, moved in the axial direction and retracted into the gap 25 in such a way that the rollers 47 run up the run-on bevels of the trapezoidal guides 48, over which straight running middle section are moved in the axial direction and then retracted by running on the other inclined flank.
  • the central sections of the guides 48 which run parallel to the axis of the suction and knife cylinders, are made at least as long as the distance of the knives 45 from one another.
  • the shells 11, 12 of the housing 10 enclosing the winding tube 2 are pivotally mounted about a common axis 60, which are connected to support plates 61 which are pivotally mounted concentrically to the central axis 62 of the winding tube 2. To pivot the support plates 1, they are guided via guide rollers 63 in a fixed guide 64 which is curved concentrically to the axis 62.
  • the shells 11, 12 are articulated on their outer sides with links 66, 67, the other ends of which are articulated with one another and about the common pivot axis 68 are pivotally connected to the piston rod of a pneumatic cylinder 69, which is pivotally connected to the support plates 61.
  • a pneumatic cylinder 29 By actuating the pneumatic cylinder 29 accordingly, the housing shells 11, 12 can be hand out the winding sleeve 2 and swivel in to form the annular guide channel.
  • the housing shells 11, 12 are each provided in rows with suction air nozzles 70, 71, through which air is sucked in depending on the direction of rotation of the suction and knife cylinders and the winding tube, in order to support the wrapping around the beginning of the path in the guide channel around the winding tube 2.
  • the dashed-line blowing air nozzles 72, 73 can also be provided, through which blowing air can be blown into the annular guide channel in order to wrap the beginning of the web around the winding sleeve 2 in a corresponding manner.
  • FIG 3 shows the state in which the separating knives 26 have cut the web 4 by moving in the axial direction in the slot 25, the end of the web to be wound up and the beginning of the web formed by the separating cut on the suction and knife cylinder by the Suction bores 23 is held.
  • the finger-like plates 29 lift the beginning of the path out of the enveloping cylinder of the suction and knife cylinder by swiveling out correspondingly through the pneumatic cylinder, so that it is taken over by the fingers of one edge of the inlet slot of the housing and into the annular guide channel 13 is initiated.
  • the cutter bar 44 is guided by the rollers 47 in circular guides 48 a, which are incorporated into the inner flanks of the legs 41, 42 of the profile 43.
  • the cutter bar 44 and thus also the knife 45 during the cut an arcuate movement, which has the result that the cutting movement in the plane of the web to be separated is superimposed on a cutting movement transverse to this.
  • the cutting knives move in the plane of the web in the direction of the axis of the cutting cylinder, which is at least as large as the distance of the individual knives 45 from one another.
  • the cutter bar 44 is supported at its ends on parallel core 80, the other ends of which are supported on brackets 81 which are welded to the end disks 21 of the cutter cylinder.
  • the length of the handlebars is such that they give the cutter bar a curve movement, through which the cutters 45 are guided through the path to be cut in such a way that a transverse movement is superimposed on the cutting movement in the plane of the path.
  • the curve movement of the knife bar is aligned such that the knives reach the apex of the circular movement in the middle of their reciprocating movement.
  • the piston rod of a pneumatic cylinder 82 is articulated on a parallel link, which in turn is pivotally mounted in a holder of the knife cylinder.
  • FIGS. 12 and 13 the diagram of the winding and finish winding shown therein is not critical for the invention insofar as it concerns the feeding of the winding cores and their transfer from a first to a second winding stage.
  • essential for the invention are the winding with the help of negative pressure in bi-directional operation and the web separation.
  • the web B which is, for example, an endless plastic film, runs in the direction of and around the deflection roller 114, which can be displaced horizontally in the manner known per se for regulating the web tension in the direction of the dashed double arrow.
  • the track runs up and around a second Steering roller 115 and from there to the winding roller 112, which is driven by a drive, not shown, in the direction of arrow R, ie counterclockwise, at the desired working speed.
  • Two separating devices 116, 116a are arranged in the interior of the winding roller 112.
  • the use of two separators which are peripherally opposite one another is not critical. Rather, it is also possible to work with a single separating device or with a plurality of winding rollers evenly distributed around the circumference of the winding roller, which not least also depends on the circumference of the winding roller and its working speed.
  • the first swivel arm 115 receives a fresh winding sleeve 111, which has a winding core in a manner known per se and is inserted from a magazine (not shown) with a conveyor device (not shown) into the end of the swivel arm 115' becomes.
  • the winding tube comes into contact with the winding roller 112 or very close to it and is driven by the latter and / or its own (not shown) central drive of the tube or its core in Fig. 1 in the opposite direction to the winding roller, i.e. clockwise, rotated. This is referred to as the "first winding station or phase".
  • the bell 19 is still in the rest state in the representation of Fig. 1, i.e. it is removed from the winding roller 12 and its shells are open.
  • the web B runs from the winding roller 112 onto the almost full film winding 113 in the "second winding station or phase".
  • the film roll 113 is also connected to a central drive (not shown) and rotates in the direction of the arrow R, i.e. clockwise.
  • the second winding station in FIGS. 12 and 13 is represented by a swivel arm 117, 127 in order to make it easy to understand the finishing winding taking place there and the delivery of the full film roll, but that the arm 117, 127 is of course also through a Known carriage can be replaced, which brings the holder for the film roll 113, 123 into the required position by means of a movement device, for the takeover of the wound-on winding sleeve 111, 121 and for the preferably adjustable contact pressure when winding the film roll on the winding roller and finally is necessary to discharge the finished film roll.
  • Fig. 13 again shows a web B, which is on and around the first deflecting roller 124, but not on and around the open-drawn deflection roller 125, which is not in operation here, but rather directly in the direction of the solid part of the arrow R, ie here in Clockwise, rotating winding roller 122 runs, in the interior of which two mutually opposite separating devices 126, 126a are also arranged.
  • the winding direction is also reversible if the web B is always in the same direction in the film winder arrives, ie in Figs. 12 and 13 equally "from the bottom left".
  • the swivel arm 125 is now in a position between 1 a.m. and 2 a.m. and the winding tube guided by it is enclosed by the bell 129 in the working position.
  • actuation of the separating device 126 or 126a now separates the web section still running onto the film roll 123 and the resulting front end of the subsequent web section in the bell 129 on the fresh winding sleeve 111 inside the bell 129 initially wound.
  • the finished film roll 123 can now be moved into the openwork position 127b, i.e. brought into the unloading position 123a and transported away.
  • the swivel arm 127 then moves from the broken position 127b to the likewise broken position 127a and is now ready to take over the winding tube wound in the bell 129.
  • the bell 129 In order to initiate the transfer of the wound winding tube from the first to the second winding phase, the bell 129 must be opened and the swivel arm 125 must be brought into the open position 125a. After the wrapped film tube has been dispensed, the swivel arm 125 returns to the vertical position shown in FIG. 12 before it picks up the next fresh winding tube.
  • FIG. 14 shows the diagram of the winding bell 119 already indicated in FIG. 12 in the open state.
  • Your two shells 131, 132 are hinged to the carrier 133, for example with hinges 331, 332.
  • Each shell has a substantially closed interior space 310, 320, which is enclosed by an outer wall 311, 321, an inner wall 312, 322, a connecting wall 313, 323 that is adapted to the shape of the winding roller, ie, correspondingly curved, and two side walls.
  • the side walls (of which only the walls 318, 328 lying at the rear as viewed by the viewer are shown) each have a wall continuation with one Approximately semicircular recess, which corresponds to the shape of the winding tube and encloses it so that with an interior 310, 320 connected to the vacuum source and the negative pressure then prevailing in it, a lateral inflow of air is minimized.
  • Suction slots 319, 329 are arranged near the free lower ends E1.E2 of the shells 131, 132, and each cavity 310, 320 has a passage 324, 325 at the upper end for connection to the interior 330 of the support tube 133.
  • the support for the bell does not necessarily have to serve as a connection to the vacuum source.
  • This connection can also be accomplished by a separate and, for example, flexible line, which is optionally connected to the means (omitted to simplify the illustration in the figures) for moving the bell from the working position to the rest position and for opening and closing the shells.
  • the devices for moving the bell from a "rest position" into a working position are preferred but not critical to the invention.
  • the ability of the shells to open and close the bell is essential because this involves the introduction of the fresh winding tube into the first winding station (or “winding station”) and the transfer of the wound winding tube from the first to the second winding station (or “finishing winding station”). is required.
  • suction slits are understood to mean both continuous and discontinuous openings, i.e. the “suction slot” can also be a series of holes with the same effect.
  • a slide 334 is arranged in the carrier 133 to control the suction air flow, in order to block the connection to the vacuum source either for both shells 131, 132 (when the bell is in the rest position or on the way from or to its working position), or (in the working position according to FIG. 14) to establish the connection of the vacuum source with only one of the two cavities 310, 320.
  • FIG. 15 shows the bell 129 from FIG. 14 in the working position on the winding roller. It goes without saying that the bell only closes when the fresh winding tube 121 with its core 121a has been transferred from the magazine into the winding position according to FIG. 15 by a swivel arm according to FIG. 12 or an equivalent mechanism and held in this position becomes.
  • FIG. 15 is provided with a plurality of openings 341, which are preferably distributed approximately uniformly on the surface of the winding roller, around the film web B in a manner known per se to hold the effect of the negative pressure prevailing inside the winding roller firmly on the winding roller.
  • the film web B is separated in a manner which will be explained in more detail below by a continuous cut running transversely to the direction of movement (counterclockwise, arrow R).
  • a plurality of separating elements 364 are arranged to be movable together in the direction of the double arrow in and through the slot 360.
  • the separating elements for effecting the web separation are moved both radially (i.e. in the direction of the double arrow) outwards and axially (i.e. in the direction perpendicular to the plane of the drawing).
  • the length of movement in the axial direction is dimensioned such that each separating element travels at least the distance to the adjacent separating element.
  • the combination of a movement in the radial and axial directions is essential for a smooth web separation in the processing of film webs because these generally have a certain elasticity and have a tendency to move away from a blade acting on them without supporting the film. This tendency is less pronounced compared to sharp separating elements, ie perforation is easier, but not yet sufficient for a quick and smooth web separation.
  • the additional separation effect required is due to the axial movement the preferably provided with sharp side edges pointed separating elements, as explained in more detail below.
  • the separating cut forms the rear end of the preceding film section, which is drawn past the winding bell 129 and runs onto the finished film roll (not shown here). At the same time, the cut creates the front end of the subsequent web section which is to be wound on the winding sleeve 121.
  • the respective "downstream” shell ie in FIG. 15 the shell 131 lying “behind” in the direction of movement R of the web B, and not the shell 132 lying “upstream” or more “forward” in the direction of movement is actuated.
  • This actuation takes place in that the respective interior of the corresponding chamber is connected to the vacuum sources, here, for example, by actuation of the slide 334, so that the opening 335 in the slide corresponds to the opening 325 at the upper end of the shell 131 and thereby the interior 310 the shell 131 is connected to the vacuum source via the interior 330 of the carrier 133.
  • the suction air flow guided through the channels 136, 137 when the shell 131 is actuated surrounds the winding tube to almost the same extent.
  • each subsequent layer of the film web B that runs onto the winding sleeve 121 fixes the layers already on it, so that a tensile connection between the film web B and the winding sleeve 121 takes place, i.e. the critical part of the winding process has been completed and the sleeve 121 wound with several layers of the film web can be transferred from the first to the second winding station as explained above.
  • the winding process proceeds in an analogous manner, that is to say the front end of the web B is wound up with the aid of the suction air stream, which in turn is sucked through the gaps 351, 352, but this time by actuating the shell 132, by connecting the associated interior 320 to the vacuum source via the slide 334, which has been switched over to release the 324, and the resulting suction air flow first into the duct 137, then the duct 136 and finally through the suction gap 329 at the free lower end E2 of the shell 132 runs.
  • the separating process is effected by the separating device, which next approaches the gap 352.
  • a web cutting device 140 is essentially based on the fact that several, e.g. Via a slide 142, movement-related pointed separating elements 141 are guided in the radial direction (ie the directions of the double arrow MR) through the slot (not shown in FIG. 16 in the jacket of the winding drum) and perforate the web B accordingly, and also in in the axial direction (ie in the direction of the double arrow MA) at least to such an extent that each of the elements 141 covers at least one path of length L corresponding to the distance between two adjacent elements 141.
  • the separating elements 141 are arranged on the slide 142 which is designed as a guide link and is guided in a manner (not shown) in such a way that it is separated from the recesses 143 and the fixed guide bolts 144 each time the drive 148 is actuated in the direction of the double arrow MA, it is first brought out in the radial direction to bring all the pointed separating elements 141 into contact with the film web, then moved laterally in the axial direction and finally inwards again in the radial direction.
  • the pointed separating elements 141 initially cause perforation and then immediately cut through the film web thanks to the axial movement by means of the cutting edges 411, 412. The further movement of the sliding block 142 until the pin 144 stops at the opposite end of the recess 143 the cutting elements 141 finally withdrawn again so far that the film web B does not come into contact with the separating elements 141.
  • the limitation of the movement in the axial direction defined by the openings 143 may well be greater than the distance between two adjacent separating elements 141, in particular if this ensures the safety and completeness of the web separation.
  • the movement of the separating elements in the axial direction need not necessarily be linear but can e.g. wave-shaped zigzag, with appropriate adjustment of the passage openings for the separating elements in the jacket of the winding roller.
  • the drive 148 preferably produces an abrupt movement which is completed in fractions of a second, typically less than 0.1 sec. This determines the duration of the cutting process, which in turn can be adapted to the web running speed.

Landscapes

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

Abstract

Zum Aufwickeln einer Materialbahn auf einer angetriebenen Wickelrolle (113) wird diese nach dem Fertigwickeln einer Wickelrolle durchtrennt und der nachlaufende Bahnanfang auf einem Wickelkern (111) festgelegt. Die Bahn wird in der Wickelrolle über eine vorzugsweise aus einer Wickelwalze (112) bestehenden Führungseinrichtung zugeführt und nach ihrem Durchtrennen in einem Führungskanal in die Wickelhülse (111) herumgelegt. Um die Bahn mit wechselnden Außenseiten zu einer Wickelrolle (113) aufwickeln zu können, wird die Bahn je nach gewünschter Außenseite beim Aufwickeln in der Wickelhülse (111) von links oder rechts zugeführt. Die Wickelhülse wird mit einer entsprechenden, jeweils einander entgegengesetzten Drehrichtung angetrieben.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Durchtrennen einer laufenden Materialbahn und zum Festlegen des nachlaufenden Bahnanfangs auf einer Wickelhülse
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Durchtrennen einer zu einer angetriebenen Wickelrolle laufenden Materialbahn und zum Festlegen des nachlaufenden Bahnanfangs auf einem Wickelkern oder einer Wickelhülse nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
Kontinuierlich hergestellte Materialbahnen, beispielsweise in einer Blasfolienanlage hergestellte flachliegende Schlauchbahnen oder einlagige Bahnen aus thermoplastischem Kunststoff, müssen zur Speicherung und Handhabung zu Wickelrollen aufgewickelt werden. Hierbei muß die jeweils zu einer Wickelrolle laufenden Bahn nach dem Fertigwickeln einer Wickelrolle durchtrennt und der Bahnanfang der nachlaufenden Bahn zum Anwickeln auf einen Wickelkern oder einer Wickelhülse festgelegt werden, um den Wickelvorgang ohne Störung oder Umleitung der kontinuierlich zugeführten Bahn fortsetzen zu können. Es ist bekannt, den Anfang einer zu einer Wickelrolle aufzuwickelnden Bahn auf eine Wickelhülse aufzuwickeln, die zum Festlegen des Bahnanfangs mit einem Klebstoffauftrag versehen ist.
Um diesen mit einem zusätzlichen Aufwand aufzubringenden Klebstoffauftrag zu vermeiden, sind auch Vorrichtungen zum kleberlosen Anwickeln von Bahnen auf Wickelhülsen bekannt. Eine bekannte Vorrichtung zum kleberlosen Anwickeln eines Bahnanfangs auf einen Wickelkern oder eine Wickelhülse besteht aus einer an eine mit Saugbohrungen in ihrem Mantel versehene Zuführungswalze angestellte Wik- kelhülse, auf die nach dem Durchtrennen der Bahn der dadurch gebildete Bahnanfang dadurch aufgewickelt wird, daß in den Walzenspalt zwischen der Zuführungswalze und der Wickelhülse ein Saugkasten eingefahren wird, der an einer verlängerten Kante mit einem die Bahn durchtrennenden Messer und anschließend an das Messer mit einer schalenförmig gekrümmten Wand versehen ist, die mit einem Bereich des Umfangs der Wickelhülse einen schalenförmig gekrümmten Kanal bildet, an dessen vorderem Ende im Bereich des Walzenspalts durch den Saugkasten Luft in der Weise angesaugt wird, daß der Bahnanfang in den Führungskanal hineingesaugt wird, und dadurch an der Wickelhülse festgelegt wird, daß der Bahnanfang in den Spalt zwischen der Zuführungswalze und der Wickelhülse einläuft, in der er von der nachlaufenden Bahn überdeckt wird, so daß der Bahnanfang nach einer Windung auf der Wickelhülse festgelegt ist.
Ein besonderes Problem bei der Anwicklung von Wickelkernen oder Wickelhülsen mit einem Bahnanfang besteht jedoch darin, daß die zu Wickelrollen aufzuwickelnden Bahnen asymmetrisch sind, was bedeutet, daß sie Seiten mit unterschiedlichen Eigenschaften besitzen. Je nach der Weiterverarbeitung der zu Wickelrollen aufgewickelten Bahnen ist es daher erwünscht, daß die eine oder die andere Seite auf der Wickelrolle außen liegt. Um Wickelrollen herstellen zu können, auf denen die Bahnen mit wechselnden Außenseiten, also einmal mit der einen und zum anderen mit der anderen außen liegenden Seite aufgewickelt werden, ist es erforderlich, die Zuführungswalze und den Wickelkern oder die Wickelhülse mit entgegengesetzten Drehrichtungen anzutreiben, was es erforderlich macht, den durch Trennung der Bahn gebildeten Bahnanfang der Wickelhülse je nach Drehrichtung aus einander entgegengesetzten Richtungen von der Zuführungswalze zuzuführen. Eine derartige Zuführung des Bahnanfangs zu der Wickelhülse aus einander entgegengesetzten Richtungen ist bei der bekannten Vorrichtung nicht möglich.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren der eingangs angegebenen Art zu schaffen, die es ermöglicht, den Bahnanfang einer zu einer Wickelrolle aufzuwickelnden Bahn zu einem Wickelkern oder einer Wickelhülse in der Weise je nach Drehrichtung etwa tangential zuzuführen, daß die Bahn wahlweise mit der einen oder der anderen Seite außenliegend zu einer Wickelrolle aufgewickelt werden kann.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Verfahren der eingangs angegebenen Art durch die Merkmale des Anspruchs 1 oder Anspruchs 18 gelöst.
Eine erste Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einer die Bahn zu der Wickelrolle führenden Führungseinrichtung, mit einem die Bahn durchtrennenden Messer und mit Mitteln zum Umleiten des Bahnanfangs von der Führungseinrichtung auf die angetriebene Wickelhülse und mit einem Führungskanal zum Herumlegen der Bahn um die Wickelhülse zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, daß die Führungseinrichtung zum Wickeln der Bahn mit wechselnden Außenseiten auf die Wickelhülse und die Wickelhülse oder der Wickelkern miteinander entgegengesetzten Födereinrichtungen antreibbar sind. Nach dieser ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es somit nur nötig, die Bahn mit der einen oder der anderen Seite außenliegend der Führungseinrichtung, vorzugsweise einer Zuführungswalze, unter Umkehrung der Förder- bzw. Drehrichtung zuzuführen, so daß die Bahn mit der einen oder der anderen Seite außenliegend auf den Wickelkern oder die Wickelhülse aufgewickelt wird. Dabei ist der Wickelkern oder die Wickelhülse in beiden Drehrichtungen ausgehend von der Einleitungsstelle des Bahnanfangs mit Führungskanälen zu versehen, die den Bahnanfang in der Weise um den Wickelkern oder die Wickelhülse herumlegen, daß er nach einer Windung von der einlaufenden überdeckenden Bahn festgelegt wird.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Führungseinrichtung aus einer angetriebenen Saugwalze mit einem aus einem axial verlaufenden Spalt des Mantels ausfahrbaren Trennmesser und beidseits des Spalts aus schwenkbar angeordneten Mantelschalen besteht, die den aus dem Hüllzylinder ausgehobenen Bahnanfang je nach Laufrichtung der Bahn links oder rechts herum in den Führungskanal einleiten. Um also eine Bahn mit der gewünschten Seite außenliegend zu einer Wickelrolle aufwickeln zu können, ist es nur erforderlich, die Bahn mit der gewünschten Seite auf die Saugwalze aufzugeben und die Bahn sodann mit Links- oder Rechtsdrehung auf den Wickelkern oder der Wickelhülse an- zuwickeln und anschließend fertigzuwickeln.
Nach einer Weiterentwicklung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Wickelhülse konzentrisch und unter Bildung des aus seinem Ringraum bestehenden Führungskanals von einem zylindrischen Gehäuse eingefaßt ist, das mit einem axialen Einlaufspalt für den Bahnanfang versehen ist.
Zweckmäßigerweise besteht das zylindrische Gehäuse aus zwei schwenkbar gelagerten Gehäuseschalen, die im ausgeschwenkten Zustand die Wickelhülse freigeben. Auf diese Weise läßt sich die Wickelhülse einfach in das zylindrische Gehäuse einführen und von diesem auch wieder freigeben.
Die Wickelhülse selbst wird in bekannter Weise mit einem Antrieb versehen, so daß sie mit derselben Umfangsgeschwindigkeit rotiert wie die Zuführungswalze.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform, für die als Vorrichtung zum Umleiten des vorderen Endes einer Materialbahn selbständiger Schutz beansprucht wird, ist vorgesehen, daß die schwenkbaren Mantelschalen aus einem kammartigen Rost bestehen, dessen in Umfangsrichtung zum Spalt hin frei auslaufenden Finger im ausgeschwenkten Zustand entsprechend versetzt angeordnete Finger durchsetzen, die beidseits die Kantenbereich des Einlaufspalts des Gehäuses bilden. Die einander kammartig durchsetzenden Finger der vorderen Kanten der schwenkbaren Mantelschalen und der vorderen Kanten des zylindrischen Gehäuses beidseits des Einlaufspalts heben beim Durchlauf des Bahnanfangs diesen von der Zuführungswalze ab und leiten diesen in den aus einem Ringraum bestehenden Führungskanal ein, so daß der Bahnanfang um die Wickelhülse herumgeleitet wird, bis er von der nachlaufenden Bahn überdeckt und festgeklemmt wird.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß zur Verlagerung des Einlaufspalts das Gehäuse um die Mittelachse der Wickelhülse schwenkbar gelagert ist. Durch entsprechende Verschwenkung des Gehäuses kann jeweils die eine oder die andere den Einlaufspalt des Gehäuses begrenzende Kante, die vorzugsweise durch rostartig angeordnete Finger gebildet ist, derart zur Zuführungswalze bzw. der jeweils aus dieser ausgeschwenkten Mantelschale ausgerichtet werden, daß der Bahnanfang von der Zuführungswalze abgehoben und zur Umschlingung der Wickelhülse in den diese umgebenden Führungskanal eingeleitet wird.
Zweckmäßigerweise ist ein Schwenkantrieb für die Gehäuseschalen vorgesehen, durch den diese zwischen ihrer geöffneten und ihrer geschlossenen Stellung verschwenkbar sind. Der Schwenkantrieb kann aus mit ihren einen Enden an den Gehäuseschalen angelenkten Lenkern bestehen, an deren gelenkig miteinander verbundenen anderen Ende ein Pneumatikzylinder angelenkt ist.
Um die Anlage des Bahnanfangs in dem Führungskanal um die Gehülse herum zu verbessern, kann jede der Gehäuseschalen an einer geeigneten Stelle mit Saugdüsen versehen sein. Die von den Saugdüsen angesaugte Luft unterstützt das Herumlegen des Bahnanfangs um die Wickelhülse und den Einlauf des Bahnanfangs in den durch die nachlaufende Bahn mit dieser gebildeten Zwickel.
Nach einer anderen Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Gehäuseschalen mit Blasluftdüsen versehen sind, die etwa tangential in Laufrichtung des zugeführten Bahnanfangs Blasluft in den Führungskanal einblasen und das vorauslaufende Bahnende gestreckt um die Wickelhülse herumführen, bis es von der überdeckenden Bahn festgeklemmt wird. Die Blasluft vermeidet Probleme, die bei der Saugluft dadurch entstehen können, daß die Bahn an den Saugdüsen gestoppt wird.
Die die Mantelschalen aus dem Zuführungszylinder herausschwenkenden Antriebe können aus Pneumatikzylindern bestehen.
Nach einer erfinderischen Weiterbildung, für die als Vorrichtung zum Trennen einer laufenden Bahn durch einen quer verlaufenden Schnitt selbständiger Schutz beansprucht wird, ist vorgesehen, daß das Messer aus einzelnen in gleichen Abständen an einem Messerbalken befestigten Messern besteht und daß der Messerbalken in axialen Führungen der Walze derart geführt ist, daß er die Messer radial ausfährt, in axialer Richtung bewegt und wieder radial einfährt. Um einen sauberen Schnitt zu gewährleisten, muß dabei die axiale Bewegung der Messer in ihrem ausgefahrenen Zustand mindestens so groß sein, wie der gegenseitige Abstand der Messer.
Zweckmäßigerweise ist der Messerbalken im Bereich seiner Enden mit Rollenpaaren versehen, die in trapezförmigen Führungen der Zuführungswalze laufen.
Werden die Messer jedoch bei dem Ausführen des Trennschnitts parallel zu der Achse des Messerzylinders geführt, kann es zu Störungen bei dem Schnitt kommen, wenn in der zu schneidenden Bahn Materialanhäufungen vorhanden sind. Derartige Materialanhäufungen können sich in Bahnen aus Kunststoffolie beispielsweise aus Dickstellen oder den Faltkanten von Seitenfalten ergeben. In Bahnen aus beliebigem Material bilden Materialanhäufungen für die Messer gleichsam Stoßkanten, die eine saubere Ausführung des Schnitts behindern. Um auch dann einen sauberen Trennschnitt ausführen zu können, wenn die Messer beim Schneiden der Bahn auf Materialanhäufungen stoßen, ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß sich die Radial- und Axialbewegungen der Messer einander überlagern. Diese Überlagerung führt dazu, daß die Messer beim Schneiden eine Bewegung in der Ebene der zu schneidenden Bahn und zusätzlich eine dieser Bewegung überlagerte Bewegung ausführen, die senkrecht zu der Ebene ist. Da also die Messer Schnittbewegungen in der Ebene der Bahn und quer zu dieser ausführen, ist ein sauberer Schnitt auch dann gewährleistet, wenn die Messer auf Materialanhäufungen stoßen.
Zweckmäßigerweise ist der Messerbalken in Kurvenführungen, beispielsweise kreisbogenförmigen Führungen, des Saug- und Messerzylinders geführt.
Nach einer anderen Ausgestaltung ist vorgesehen, daß der Messerbalken an mit einem Schwenkantrieb versehenen Parallellenkern gelagert ist, die Messer auf einer kreisbogenförmigen Bahn verschwenken.
Die Erfindung betrifft insbesondere auch das Wickeln kontinuierlich laufender Materialbahnen, vorzugsweise Folienbahnen auf Basis von synthetischen oder halbsynthetischen Polymeren, auf eine Folge von Wickelhülsen mit Hilfe einer Wickelvorrichtung, die eine Wickelwalze, mindestens eine Umlenkwalze und mindestens eine Trennvor-richtung besitzt.
Für einen kontinuierlichen Betrieb ist es erforderlich, daß das Auswechseln der fertig bewickelten Hülsen durch frische Hülsen ohne Unterbrechung des Vorlaufs der oft mit hohen Geschwindigkeiten von einigen hundert Metern pro Minute laufenden Materialbahn erfolgt. Solche Materialbahnen werden z. B. von kontinuierlich arbeitenden Folienherstellungs- oder/und Folienbeschichtungsmaschinen ausgestoßen und müssen dementsprechend kontinuierlich auf eine Folge von Folienwickeln gewickelt werden. Hierzu sind verschiedene Systeme bekannt, siehe z. B. EP 0 017 277 (US 4 191 341), US 4 693 157 und EP 0 394 197 (US 4 852 820)
Das Anwickeln der leeren Hülsen erfordert eine sichere Verbindung der Hülse mit dem vorderen Endes eines neuen Abschnitts der Materialbahn, das sich bei Quertrennung der Bahn zusammen mit dem auf den vollen Wickel auflaufenden hinteren Endes des vorangehenden Bahnabschnitts bildet. Dies ist keine triviale Aufgabe und verursacht Probleme, weil der Vorgang sehr rasch und mit großer Sicherheit erfolgen muß. Hierzu sind verschiedene Methoden bekannt, z.B. das Anlegen und Ankleben der Folienbahn an Klebstoffbereichen auf der Wickelhülse, das klebfreie elektrostatische Anlegen und das klebfreie Anlegen mit Hilfe eines Druckluftstro- mes.
Vom Erfinder wurde hierzu in WO 9906313 ein Verfahren und eine Vorrichtung beschrieben, bei der das Anwickeln mit einer schlitzförmig sich über die Bahnbreite erstreckenden Öffnung mit einem bogenförmigen Saugluftstrom erzielt wird, der den erforderlichen Kontakt des vorderen Endes des neuen Bahnabschnittes mit der frischen Wickelhülse bewirkt und eine klebfreie Verbindung der Folienbahn mit der Wickelhülse ermöglicht .
Diese bekannte Vorrichtung kann aber nicht ohne weiteres für Wickler verwendet werden, bei denen eine gegebene Materialbahn wahlweise im Uhrzeigersinn und entgegen dem Uhrzeigersinn, d.h. "bi-direktional", auf die Wickelwalze geführt werden kann. Ein Wickler, der ein solches bi-direktionales Wickeln ermöglicht, wird insbesondere für das Wickeln von Folienbahnen benötigt, die auf ihren beiden Seiten eine unterschiedliche Beschaffenheit haben, z. B. nur einseitig oder auf beiden Seiten unterschiedlich beschichtet sind. Je nach Art der Verwendung und/oder Weiterverarbeitung wünschen die Abnehmer, daß bei den Folienwickel jeweils die eine oder die andere Seite an der Außenseite der Folienwickel liegt.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein bi-direktionales Wickelverfahren und eine zur Durchführung dieses Verfahrens geeignete Vorrichtung anzugeben, wobei das Anwickeln ebenfalls mit der grundsätzlich aus WO 9906313 bekannten Saugluftstrommethode bewerkstelligt werden kann.
Diese Aufgabe wird gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung durch ein Bahnwickelverfahren gelöst, d.h. durch ein Verfahren zum Aufwickeln einer kontinuierlich laufenden Materialbahn auf eine Folge von Wickelhülsen mittels einer Wickelvorrichtung, die eine Wickelwalze, mindestens eine Umlenkwalze und mindestens eine Trennvorrichtung besitzt; dabei wird das bei Betätigung der Trennvor- richtung gebildete vordere Ende der laufenden Materialbahn durch einen Saugluftstrom an der Wickelhülse angewickelt; zum erfindungsgemäßen Betrieb der Wik- kelvorrichtung als bi-direktionaler Wickler wird für das Anwickeln jeder Wickelhülse eine diese Wickelhülse umfassende Glocke verwendet, die von zwei länglichen Schalen gebildet wird, die zum Schließen und Öffnen der Glocke beweglich miteinander verbunden sind; jede der Schalen besitzt nahe ihrem beweglichen Ende einen sich mindestens annährend über die Länge der Wickelhülse erstreckenden Saugschlitz, und es wird jeweils nur einer der beiden Saugschlitze, vorzugsweise der in Drehrichtung der Wickelwalze stromabwärts liegende Saugschlitz, zum Anwickeln betätigt; die mindestens eine Trennvorrichtung ist im Inneren der Wickelwalze angeordnet.
Eine solche, im Inneren einer Wickelwalze angeordnete Trennvorrichtung, die eine glatte und sichere Bahntrennung auch bei hohen Arbeitsgeschwindigkeiten von einigen hundert Metern pro Minute, typisch im Bereich bis etwa 10 m/sec, ermöglicht, ist nach Wissen des Erfinders bisher nicht bekannt.
Daher betrifft die Erfindung in einer zweiten Ausführungsform eine Bahntrennvorrichtung, d.h. eine Trennvorrichtung zur Verwendung in einer Bahnwickelvorrichtung der eben umschriebenen Art, wobei die Trenneinrichtung im Inneren der Wik- kelwalze an einem über die Arbeitsbreite sich erstreckenden Schlitz des Mantels der Wickelwalze angeordnet ist und eine Mehrzahl von miteinander in Bewegungsverbindung stehenden spitzen Trennelementen besitzt, die zum Bewirken des Trennvorgangs durch den Mantel der Wickelwalze in radialer Richtung nach außen und mindestens annähernd parallel zur Achse der Wickelwalze in axialer Richtung beweglich ausgebildet sind, wobei die Länge der Bewegung jedes Trennelementes in axialer Richtung so gewählt ist, daß die Materialbahn durchgehend quer zertrennt wird. Mit einer solchen Trennvorrichtung ist eine glatte und sichere Quertrennung der Bahn auch bei Bahnlaufgeschwindigkeiten von bis etwa 10 m/sec oder unter Umständen sogar mehr möglich. Bahntrennvorrichtungen mit einer Mehrzahl von spitzen Trennelementen sind an sich bekannt, z.B. aus der oben genannten Patentschrift US 4 852 820, bewirken den Trennvorgang aber nicht durch eine zweidimensionale Bewegung sondern nur durch eine radiale Bewegung. Die dort beschriebene Ausbildung der Spitzen und Schneiden bevorzugter Trennelemente ist jedoch auch für die vorliegende Erfindung geeignet, weshalb diesbezüglich auf die eben genannte Schrift verwiesen wird.
Gemäß einer dritten Ausführungsform betrifft die Erfindung einen Bahnwickler, d.h. eine
Vorrichtung zum Aufwickeln einer kontinuierlich laufenden Materialbahn auf eine Folge von Wickelhülsen mit einer Wickelwalze, mindestens einer Umlenkwalze, mindestens einer Trennvorrichtung und einer Einrichtung, um das bei Betätigung der Trennvorrichtung gebildete vordere Ende der laufenden Materialbahn durch einen Saugluftstrom an der Wickelhülse anzuwickeln; die erfindungsgemäß für bidirektionalen Betrieb geeignete Wickelvorrichtung besitzt eine die jeweils anzuwik- kelnde Wickelhülse umfassende und von zwei länglichen Schalen gebildete Glocke, wobei jede der Schalen nahe ihrem freien, d.h. nicht mit der anderen Schale verbundenen Ende, einen sich mindestens annährend über die Länge der Wickelhülse erstreckenden Saugschlitz hat; die Glocke besitzt ferner Einrichtungen, um einen der beiden Saugschlitze, vorzugsweise den jeweils in Drehrichtung der Wickelwalze stromabwärts liegenden Saugschlitz, zum Anwickeln zu betätigen und die Trennvorrichtung liegt im Inneren der Wickelwalze.
Die Erfindung ist grundsätzlich für das kontinuierliche Wickeln von Bahnen aus unterschiedlichen Werkstoffen, wie Papier Textilmaterial und Metallfolien, geeignet, wird aber insbesondere im Zuge der Herstellung und/oder Verarbeitung von endlosen Folien oder Bändern auf Grundlage von synthetischen oder halbsynthetischen Polymeren verwendet, wie den bekannten endlosen Folienbahnen auf Basis von Cellulose und Cellulosederivaten, Polyalkylenen, Polyestern, Polyäthem, Polyurethanen, Polyamiden und dergleichen, insbesondere wenn diese Folien Auf ihren beiden Seiten eine unterschiedliche Oberflächenbeschaffenheit haben. Zweckmäßigerweise wird die Materialbahn durch einen im Innern der Wickelwalze anliegenden Unterdruck in Kontakt mit der Wickelwalze gehalten wird, deren Mantel in an sich bekannter Weise mit Durchbrechungen versehen ist, eine relativ rutschfeste Oberfläche hat und z.B. einen Gummibelag tragen kann. Das erfindungsgemäße Verfahren kann mit Bahnlaufgeschwindigkeiten in einem typischen Bereich von etwa 30 - 400 Meter pro Minute oder mehr betrieben werden. Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Geschwindigkeit des Luftstroms am jeweils betätigten Saugschlitz mindestens zweimal und vorzugsweise mindestens dreimal höher ist, als die Laufgeschwindigkeit der Materialbahn. Vorzugsweise wird der Saugluftstrom dabei so gelenkt, daß er mindestens etwa 3/4 des Umfangs der Wickelhülse (d.h. mindestens 270°) umströmt.
Ferner ist es zweckmäßig, wenn die Materialbahn bei Betätigung der Trenneinrichtung an mindestens etwa über die Hälfte des Umfangs der Wickelwalze an dieser anliegt, d.h. mindestens annähernd 180° der Wickelwalze umfaßt. Gegebenenfalls kann die innen in der Wickelwalze liegende Trenneinrichtung in einer Kammer liegen, die gegen das Innere der Wickelwalze abgeschlossen ist, praktisch nur über einen entsprechenden Schlitz und bei Bedarf geeignete Durchbrtechungen in der Wand der Wickelwalze mit der Umgebungsluft in Verbindung stehen kann. Bei Einleitung eines Bahntrennvorgangs kann die Kammer mit mit Druckluft versorgt werden, um die Haftung der Bahn an der Wickelwalze mindestens aufzuheben bzw. die beim Trennvorgang gebildeten Bahnenden in radialer Richtung nach außen zu beschleunigen.
Die Versorgung der Wickelvorrichtung mit frischen Wickelhülsen aus einem Magazin ist Stand der Technik, ebenso die Anordnung der Hülsen auf einem Wickelkern und die Überführung der Hülsen und Kerne aus dem Magazin in die Positionen für das Anwickeln und Fertigwickeln. Zweckmäßigerweise wird die jeweils an der Wik- kelwalze anliegende Wickelhülse bzw. der sie tragende Kern in an sich bekannter Weise und mit an sich bekannten Mitteln zentral in einer Richtung angetrieben, die der Arbeitsrichtung der Wickelwalze entgegengesetzt ist. Die Glocke ist mit einer Quelle für Unterdruck, auch "Vakuumquelle" genannt, und mit Bewegungsmitteln zum Öffnen und Schließen verbunden. Geeignete Vakuumquellen, z.B. Vakuumpumpen, gehören hier ebenso zum Stand der Technik, wie die erforderlichen Bewegungsmittel und bedürfen hier keiner eingehenderen Beschreibung. Der anliegend Unterdruck liegt typisch im Bereich von etwa minus 250 bis etwa minus 900 mBar.
Der unter der Wirkung dieses Unterdrucks im Inneren der Glocke erzeugte Saug- luftstrom kann ferner in der aus der oben genannten WO 9906313 bekannten Weise durch seitliche Zuströme von Umgebungsluft unterstützt werden. Die Form der die Glocke bildenden Schalen ist erfindungsgemäß generell so ausgebildet, daß zwischen den Innenwänden der Schalen und der frischen Wickelhülse ein ringförmiger Spalt für den Durchgang des Saugluftstromes entsteht. Allgemein hat der Saugluftstrom in diesem Spalt beim jeweils anliegenden Unterdruck eine Strömungsgeschwindigkeit, die im typischen Fall mindestens etwa doppelt so groß ist, wie die Laufgeschwindigkeit der Folienbahn. Bei Anordnung der Saugschlitze am Ende dieses ringförmigen Saugluftkanals kann das bei Bahntrennung entstehende vordere Ende von dem Saugluftstrom um nahezu den gesamten Umfang der Wik- kelhülse geführt werden, vorzugsweise um mindestens etwa 270° dieses Umfangs.
Es ist an sich möglich, mit mehr als nur einer Glocke für das Anwickeln zu arbeiten, doch wird in der Regel aus Gründen der konstruktiven Einfachheit die Verwendung einer einzigen Glocke bevorzugt. Die Glocke bzw. jede Glocke ist dabei normalerweise zwischen einer Ruhestellung und einer Arbeitsstellung beweglich, was mit hierzu an sich bekannten Mitteln bewerkstelligt werden kann. Ferner können die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. die zum Betrieb der Vorrichtung erforderlichen Bewegungsabläufe in an sich bekannter Weise mit üblichen pneumatisch, hydraulisch oder elektrisch betätigten Bewegungsmitteln durchgeführt werden. Dies liegt im Bereich des Fachmännischen und bedarf hier keiner besonderen Erläuterung Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigt
Fig. 1 eine Stirnansicht einer schematisch dargestellten Vorrichtung zum kontinuierlichen Aufwickeln einer laufenden Materialbahn zu Wickelrollen, auf die die Bahn wahlweise mit der einen oder der anderen Seite außenliegend aufgewickelt wird, in einem Zustand, in dem eine Wickelrolle nahezu fertig gewickelt ist,
Fig. 2 die Vorrichtung nach Fig. 1 , in der eine Wickelhülse mit angewickeltem Bahnanfang aus ihrer Anwickelstellung in ihre Stellung zum Fertigwickeln der Wickelrolle verfahren ist,
Fig. 3 einen Querschnitt durch den die Bahn zuführenden Saug- und Messerzylinder mit einer in ihrer Anwickelstellung befindlichen Wickelhülse in einem Zustand, in dem die über den Zylinder laufende Bahn mit einem Quertrennschnitt versehen ist,
Fig. 4 eine der Fig. 3 entsprechende Darstellung, in der eine ausschwenkbare Mantelschale den nachlaufenden Bahnanfang zur Einführung in den die Wickelhülse umgebenden Führungskanal ausgehoben hat,
Fig. 5 eine den Fig. 3 und 4 entsprechende Darstellung, in der der Bahnanfang in den die Wickelhülse umgebenden Führungskanal eingeführt ist, Fig. 6 einen Längsschnitt durch den Saug- und Messerzylinder, aus der der die Messer tragende Messerbalken ersichtlich ist,
Fig. 7 einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 6,
Fig. 8 einen Axialschnitt durch den Saug- und Messerzylinder mit Wickelhülse im ausgehobenen Zustand der Finger einer Messerschale nach Fig. 4 ,
Fig. 9 einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 8,
Fig. 10 einen den Fig. 6 und 7 entsprechenden Längsschnitt durch den Saug- und Messerzylinder, der mit kreisbogenförmigen Führungen für Messerbalken versehen ist,
Fig. 11 einen der Fig. 10 entsprechenden Längsschnitt, bei dem der Messerbalken durch endseitige Parallellenker verschwenkbar ist,
Fig. 12 eine schematische Darstellung eines zweiten erfindungsgemäßen Wickelverfahrens mit einer erfindungsgemäßen Wickelvorrichtung in einer ersten Wickelrichtung, wobei sich die Anwickelglocke in Ruhestellung befindet und geöffnet ist,
Fig. 13 eine ähnliche Darstellung wie in Fig.12, jedoch bei Betrieb in einer zweiten Wickelrichtung, wobei sich die Anwickelglocke in Arbeitsstellung befindet und die Schalen um eine frische Wickelhülse geschlossen sind, Fig. 14 die Anwickelglocke in schematischer Darstellung mit geöffneten Schalen und
Fig. 15 die Anwickelglocke von Fig. 14 mit einer von den Schalen umschlossenen und an der Wickelwalze anliegenden frischen Wickehülse,
und
Fig. 16 die halbschematische Darstellung eines Beispiels einer erfindungsgemäßen Bahntrenntrenneinrichtung.
Aus Fig. 1 sind Stirnansichten des Saug- und Messerzylinders 1 , der in ihrer An- wickelstellung befindlichen Wickelhülse 2 und der nahezu fertig gewickelten Wickelrolle 3 ersichtlich. Die kontinuierlich zugeführte Materialbahn 4 wird dem Saug- und Messerzylinder 1 über die Umlenkwalze 5 zugeführt. Sie läuft sodann etwa über den halben Umfang des Saug- und Messerzylinders 1 und wird dann zu der Wickelrolle 3 aufgewickelt, wobei der Wickelkern oder die Wickelhülse und die sich auf dieser bildende Wickelrolle zu ihrem Antrieb unmittelbar an dem Umfang des Saug- und Messerzylinders angestellt sein kann. Wird die sich bildende Wickelrolle unmittelbar von dem Saug- und Messerzylinder 1 angetrieben, handelt es sich um einen sogenannten Kontaktwickler. Die Wickelrolle kann aber auch durch einen sogenannten Spalt-Wickler gebildet werden, bei dem die Wickelrolle oder deren Wickelkern oder Wickelhülse mit einem eigenen Antrieb versehen ist.
Der nicht dargestellte Ständer der Wickelrolle 3 wird über Führungen 6 auf gestellfesten Stangen oder Schienen 7 in der Weise geführt, daß sich die Wickelrolle 3 entsprechend der Zunahme ihres Durchmessers von dem Saug- und Messerzylinder 1 entfernt.
Soll die Bahn zu einer Wickelrolle 3 aufgewickelt werden, in der die andere Bahnseite außen liegt, läuft die Bahn 4 von der Umlenkrolle 5 in Richtung des Pfeils A über die weitere Umlenkrolle 8 auf den Saug- und Messerzylinder 1 unter Umkehr der Drehrichtung auf, wobei der entsprechende Bahnverlauf gestrichelt eingezeichnet ist.
Aus Fig. 2 ist der Zustand ersichtlich, in dem die kontinuierlich zugeführte Bahn mit einem quer verlaufenden Trennschnitt versehen und der dadurch gebildete Bahnanfang auf die Wickelhülse 2 angewickelt ist, die sodann aus ihrer aus Fig. 1 ersichtlichen Anwickelstellung in ihre aus Fig. 2 ersichtliche Stellung längs der gekrümmten Bahn 9 verfahren worden ist, in der sie sich in einem Wickelgestell zur Fertigwicklung befindet.
In Fig. 1 ist die Wickelhülse 2 von einem aus zwei klappbaren Gehäuseschalen 11 , 12 bestehenden Gehäuse 10 eingefaßt, das die Wickelhülse 2 unter Bildung eines Führungskanals 13 konzentrisch umgibt. Zwischen den Stirnkanten der zu einem Gehäuse 13 geschlossenen Gehäuseschalen 11 , 12 ist ein Einlaufspalt 14 gebildet, in den der durch einen Quertrennschnitt gebildete Bahnanfang je nach Drehrichtung von links oder von rechts kommend einläuft. Dabei wird die jeweils den Bahnanfang von dem Saug- und Messerzylinder abhebende Kante des Einlaufspalts 14 in eine Durchmesserebene 15 des Saug- und Messerzylinders verschwenkt, in der die Kante dem Mantel des Saug- und Messerzylinders am stärksten angenähert ist.
Der Wickelkern oder die Wickelhülse 2 ist mit ihren Wellenzapfen in einer Lagerschale 16 gelagert und in bekannter und nicht dargestellter Weise mit einem Antrieb versehen. Aus Fig. 3 sind der Saug- und Messerzylinder 1 und die Wickelhülse 2 mit dem diese einfassenden Gehäuse 3 in der aus Fig. 1 ersichtlichen Stellung ersichtlich, in der die Bahn 4 durch einen Quertrennschnitt bereits getrennt ist und sich die Wickelhülse 2 in ihrer Anwickelstellung befindet.
Der Saug- und Messerzylinder 1 besitzt einen Stahlmantel 20, der durch Stirnscheiben 21 geschlossen ist, der die den Saug- und Messerzylinder lagernden und antreibenden Wellenzapfen 22 trägt. Der Stahlmantel 20 ist in axial verlaufenden Reihen mit Saugluftbohrungen 23 versehen. Der Innenraum des Saug- und Mes- serzylinders 1 ist durch eine Leitung und eine Drehdurchführung in bekannter Weise an eine Saugluftquelle angeschlossen.
Der Mantel 20 des Saug- und Messerzylinders 1 ist mit einem vorzugsweise aufvulkanisiertem Überzug 24, den die Saugbohrungen 23 ebenfalls durchsetzen, aus Gummi oder einem anderen elastomeren Material versehen.
Der Stahlmantel 20 einschließlich der diesen einfassenden Beschichtung 24 ist mit einem axial verlaufenden Schlitz 25 versehen, den Messer 26 zum Durchtrennen der Bahn 4 durchsetzen. Der Schlitz 25 ist von Kanten des Stahlmantels begrenzt, die in gleichen Abständen mit in Umfangsrichtung frei auslaufenden Aussparungen 28 versehen sind. In diesen Aussparungen 28 liegen entsprechend dem Radius des Saug- und Messerzylinders gekrümmte fingerartige Platten 29, die im eingeschwenkten Zustand die Aussparungen 28 verschließen. Die Platten 29 sind ebenfalls von der aufvulkanisierten Gummischicht 24 überdeckt, die aber mit den Seitenkanten der Platten 29 fluchtend mit in Umfangsrichtung verlaufenden Trennschnitten versehen ist, so daß die Platten 29 an ihren inneren Enden nur durch die Gummischicht 24 schwenkbar mit dem Stahlmantel 20 verbunden sind. Die ausschwenkbaren Platten 29 sind mit angeschweißten Stößeln 30 versehen, die durch eine axial verlaufende Stange 31 miteinander verbunden sind. Mit der Stange 31 ist die Kolbenstange 32 eines Pneumatikzylinders 33 schwenkbar verbunden, der an eine Lasche 34 angelenkt ist, die mit dem inneren Abschnitt 35 des Wellenzapfens 22 verschweißt ist. Dem Pneumatikzylinder 33 wird über nicht dargestellte Drehdurchführungen zu seiner Betätigung Druckluft zugeführt.
Die Pneumatikzylinder 33 sind doppelt vorhanden, und zwar zum Aus- und Einschwenken der fingerartigen Platten 29 beidseits des Schlitzes 25.
Mit den die fingerartigen Platten 29 einfassenden rostartig angeordneten Stegen 40, deren Stirnseiten den Spalt 25 begrenzen, sind die Schenkel 41 , 42 eines U-förmigen Profils 43 verschweißt, in dem ein Messerbalken 44 geführt ist. Der Messerbalken 44 ist in gleichen Abständen mit Messern 45 mit dreieckförmigen Schneiden 46 versehen, die der Quertrennung der Bahn 4 dienen. Der Messerbalken 44 ist im Bereich seines vorderen und hinteren Endes beidseits mit Rollen 47 versehen, die in trapezförmigen Führungsnuten 48 geführt sind, die in die inneren Flanken der Schenkel 41 , 42 des Profils 43 eingearbeitet sind. Der Messerbalken 44 ist durch einen Lenker 50 pleuelartig an einen an der Stirnwand 21 des Saug- und Messerzylinders 1 schwenkbar gelagerten Hebel 51 angelenkt, der zu seiner hin- und hergehenden Verschwenkung seinerseits an die Kolbenstange 54 eines Pneumatikzylinders 53 angelenkt ist, der in einer Hülse 55 schwenkbar gelagert ist, die in die Stirnwand 21 eingeschweißt ist.
Durch entsprechende Axialverschiebung des Messerbalkens 44 über den Antrieb 50 bis 55 werden die Messer 45 dadurch aus dem Spalt 25 ausgehoben, in axialer Richtung verfahren und wieder in den Spalt 25 eingefahren, daß die Rollen 47 die Anlaufschrägen der trapezförmigen Führungen 48 hochlaufen, über den gerade verlaufenden mittleren Abschnitt in axialer Richtung verfahren werden und sodann durch Ablauf auf der anderen schrägen Flanke wieder eingezogen werden. Um einen durchgehenden Schnitt auszuführen, sind die mittleren zu der Achse des Saug- und Messerzylinders parallel verlaufende Abschnitte der Führungen 48 mindestens so lang ausgeführt wie der Abstand der Messer 45 voneinander.
Die Schalen 11 , 12 des die Wickelhülse 2 einfassenden Gehäuses 10 sind um eine gemeinsame Achse 60 schwenkbar gelagert, die mit Tragplatten 61 verbunden sind, die konzentrisch zu der Mittelachse 62 der Wickelhülse 2 schwenkbar gelagert sind. Zur Verschwenkung der Tragplatten 1 sind diese über Führungsrollen 63 in einer stellfesten Führung 64 geführt, die konzentrisch zu der Achse 62 gekrümmt ist. Zur Verschwenkung der Schalen 11 , 12 aus ihren in durchgezogenen Linien dargestellten Stellungen in die gestrichelten Stellungen 11', 12' sind die Schalen 11 , 12 an ihren Außenseiten mit Lenkern 66, 67 gelenkig verbunden, deren anderen Enden gelenkig miteinander und um die gemeinsame Schwenkachse 68 schwenkbar mit der Kolbenstange eines Pneumatikzylinders 69 verbunden sind, der gelenkig mit den Tragplatten 61 verbunden ist. Durch entsprechende Betätigung des Pneumatikzylinders 29 lassen sich die Gehäuseschalen 11 , 12 zur Frei- gabe der Wickelhülse 2 ausschwenken und zur Bildung des ringförmigen Führungskanals einschwenken.
Die Gehäuseschalen 11 , 12 sind jeweils in Reihen mit Saugluftstutzen 70, 71 versehen, durch die je nach Drehrichtung des Saug- und Messerzylinders und der Wickelhülse Luft angesaugt wird, um das umschlingende Herumlegen des Bahnanfangs in dem Führungskanal um die Wickelhülse 2 herum zu unterstützen.
Statt der Saugluftstutzen 70, 71 können auch die gestrichelten in Reihen angeordneten Blasiuftdüsen 72, 73 vorgesehen werden, durch die in den ringförmigen Führungskanal Blasluft eingeblasen werden kann, um in entsprechender Weise den Bahnanfang umschlingend um die Wickelhulse 2 herumzuführen.
Aus Fig. 3 ist der Zustand ersichtlich, in dem die Trennmesser 26 durch Verfahren in axialer Richtung in dem Schlitz 25 die Bahn 4 durchtrennt haben, wobei das Ende der aufzuwickelnden Bahn und der durch den Trennschnitt gebildete Bahnanfang auf dem Saug- und Messerzylinder durch die Saugbohrungen 23 festgehalten wird.
Wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, heben die fingerartigen Platten 29 durch entsprechendes Ausschwenken durch die Pneumatikzylinder den Bahnanfang aus dem Hüllzylinder des Saug- und Messerzylinders aus, so daß dieser von den Fingern der einen Kante des Einlaufschlitzes des Gehäuses übernommen und in den ringförmigen Führungskanal 13 eingeleitet wird.
Aus Fig. 5 ist die Situation ersichtlich, in der das Bahnende der fertig gewickelten Wickelrolle zugeführt und der Bahnanfang die anzuwickelnde Wickelhülse 2 weitgehend umschlungen hat.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 10 ist der Messerbalken 44 durch die Rollen 47 in kreisbogenförmigen Führungen 48 a geführt, die in die inneren Flanken der Schenkel 41 , 42 des Profils 43 eingearbeitet sind. Durch diese Art der Führung führen der Messerbalken 44 und somit auch die Messer 45 während des Schnitts eine kreisbogenförmige Bewegung aus, die zur Folge hat, daß der Schneidbewegung in der Ebene der zu trennenden Bahn eine Schneidbewegung quer zu dieser überlagert ist. Um die Bahn mit einem durchgehenden Trennschnitt zu versehen, führen die Schneidmesser in der Ebene der Bahn eine Bewegung in Richtung der Achse des Schneidzylinders aus, die mindestens so groß ist wie der Abstand der einzelnen Messer 45 voneinander.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 11 ist der Messerbalken 44 an seinen Enden an Parallellenkern 80 gelagert, deren anderen Enden an Konsolen 81 gelagert sind, die mit den Stirnscheiben 21 des Messerzylinders verschweißt sind. Die Länge der Lenker ist so bemessen, daß diese dem Messerbalken eine Kurvenbewegung erteilen, durch die die Messer 45 durch die zu schneidende Bahn in der Weise geführt werden, daß der Schnittbewegung in der Ebene der Bahn eine Querbewegung überlagert ist. Die Kurven beweg ung des Messerbalkens ist dabei derart ausgerichtet, daß die Messer in der Mitte ihrer hin- und hergehenden Bewegung den Scheitelpunkt der kreisbogenförmigen Bewegung erreichen. Zur Verschwenkung der Parallellenker 80 ist an einem Parallellenker die Kolbenstange eines Pneumatikzylinders 82 angelenkt, der seinerseits schwenkbar in einer Halterung des Messerzylinders gelagert ist.
Vorausschickend ist zu den Fig. 12 und 13 zu betonen, daß das darin dargestellte Schema des Anwickelns und Fertigwickeins für die Erfindung insofern nicht kritisch ist, als es sich um die Zuführung der Wickelhülsen und deren Überführung aus einem ersten in ein zweites Wickelstadium handelt. Wesentlich für die Erfindung sind hingegen das Anwickeln mit Hilfe von Unterdruck bei bi-direktionalem Betrieb und die Bahntrennung.
Gemäß dem in Fig. 12 dargestellten Schema läuft die Bahn B, die z.B. eine endlose Kunststoff-Folie ist, in Richtung auf und um die Umlenkwalze 114, die in an sich bekannter Art zur Regelung des Bahnzuges in Richtung des gestrichelten Doppelpfeils horizontal verschiebbar ist. Dann läuft die Bahn auf und um eine zweite Um- lenkwalze 115 und von dort auf die Wickelwalze 112, die von einem nicht dargestellten Antrieb in Richtung des Pfeils R, d.h. entgegen dem Uhrzeigersinn, mit der gewünschten Arbeitsgeschwindigkeit rotierend angetrieben wird. Im Inneren der Wickelwalze 112 sind zwei Trenneinrichtungen 116, 116a angeordnet. Die Verwendung von zwei Trenneinrichtungen einander peripher gegenüberliegenden Trenneinrichtungen ist jedoch nicht kritisch. Vielmehr kann auch mit einer einzigen Trenneinrichtung oder mit mehreren, um den Umfang der Wickelwalze gleichmäßig verteilten Wickelwalzen gearbeitet werden, was nicht zuletzt auch vom Umfang der Wickelwalze und deren Arbeitsgeschwindigkeit abhängt.
Zur Einleitung des Anwickelns nimmt der erste Schwenkarm 115' eine frische Wik- kelhülse 111 auf, die in an sich bekannter Weise einen Wickelkern besitzt und aus einem (nicht dargestellten) Magazin mit einer (nicht dargestellten) Fördereinrichtung in das Ende des Schwenkarmes 115' eingelegt wird. Die Wickelhülse kommt dabei in Kontakt mit der Wickelwalze 112 oder sehr nahe an diese und wird von dieser und/oder einem eigenen (nicht dargestellten) Zentralantrieb der Hülse bzw. deren Kern in Fig. 1 gegenläufig zur Wickelwalze, d.h. im Uhrzeigersinn, in Drehung versetzt. Dies wird als "erste Wickelstation oder -phase" bezeichnet. Die Glocke 19 befindet sich bei der Darstellung von Fig. 1 noch im Ruhezustand, d.h. sie ist von der Wickelwalze 12 entfernt und ihre Schalen sind geöffnet.
Da in dem in Fig. 12 dargestellten Stadium des Hülsenwechsels noch keine der Trenneinrichtungen 116, 116a betätigt worden ist, läuft die Bahn B von der Wickelwalze 112 auf den nahezu vollen Folienwickel 113 in der "zweiten Wickelstation oder -phase". Der Folienwickel 113 ist ebenfalls mit einem (nicht dargestellten) Zentralantrieb verbunden und rotiert in Richtung des Pfeils R, d.h. im Uhrzeigersinn.
Es ist zu betonen, daß die zweite Wickelstation in den Figuren 12 und 13 zwar durch einen Schwenkarm 117, 127 dargestellt ist, um das dort ablaufende Fertigwickeln sowie die Abgabe des vollen Folienwickels in einfacher Weise verständlich zu machen, daß der Arm 117, 127 aber natürlich auch durch einen an sich be- kannten Schlitten ersetzt werden kann, der die Halterung für den Folienwickel 113, 123 mittels einer Bewegungseinrichtung in die jeweils erforderliche Position bringt, die für die Übernahme der angewickelten Wickelhülse 111 , 121 sowie für den vorzugsweise einstellbaren Anpreßdruck beim Fertigwickeln des Folienwickels an der Wickelwalze und schließlich für das Austragen des fertigen Folienwickels erforderlich ist.
Ebenso ist es bei der Durchführung der vorliegenden Erfindung möglich, die Wik- kelwalze auf einem Schlitten zu führen und den Folienwickel in der zweiten Wickelstation stationär zu halten, wie dies in der Patentschrift US 5 275 348 beschrieben ist.
Die Vorteile der Einstellbarkeit des Druckes (Lineardruck, z.B. in kg/m), mit dem der Folienwickel 112, 123 in der zweiten Wickelstation an der Wickelwalze 112, 122 anliegt, auf einen Wert zwischen Null und einigen hundert kg sind in der oben genannten Patentschrift US 4 191 341 ausführlich beschrieben, auf die hierzu ausdrücklich Bezug genommen wird und deren Steuerung des Drucks zwischen Wik- kelwalze und Folienwickel in der zweiten Wickelstation vorzugsweise auch bei der vorliegenden Erfindung zur Anwendung kommt.
Die ebenfalls für die vorliegende Erfindung bevorzugte Steuerung des Wickelzuges und die hierzu geeigneten apparativen Maßnahmen sind in der oben erwähnten Patentschrift US 5 275 348 beschrieben, auf die ebenfalls zur weiteren Erläuterung verwiesen wird.
Fig. 13 zeigt wiederum eine Bahn B, die auf und um die erste Umlenkwalze 124, aber nicht auf und um die durchbrochen gezeichnete und hier nicht in Betrieb befindliche Umlenkwalze 125 sondern direkt auf die in Richtung des durchgezogenen Teils des Pfeils R, d.h. hier im Uhrzeigersinn, rotierende Wickelwalze 122 läuft, in deren Innerem ebenfalls zwei einander peripher gegenüberliegende Trenneinrichtungen 126, 126a angeordnet sind. Die Wickelrichtung ist mit anderen Worten auch dann umkehrbar, wenn die Bahn B stets in gleicher Richtung in den Folienwickler einläuft, d.h. in den Fig. 12 und 13 gleichermaßen "von links unten". Der Schwenkarm 125 befindet sich nunmehr in einer Stellung zwischen 1 Uhr und 2 Uhr und die von ihm geführte Wickelhülse wird von der in Arbeitsstellung befindlichen Glocke 129 umschlossen.
Wie weiter unten noch eingehender erläutert, wird nun durch Betätigung der einen Trenneinrichtung 126 bzw. 126a der noch auf den Folienwickel 123 auflaufende Bahnabschnitt abgetrennt und das dabei entstehende vordere Ende des nachfolgenden Bahnabschnitts in der Glocke 129 an der frischen Wickelhülse 111 im Inneren der Glocke 129 angewickelt.
Nunmehr kann der fertige Folienwickel 123 durch Betätigung des Schwenkarmes 127 in die durchbrochen gezeichnete Position 127b, d.h. in die Entladeposition 123a, gebracht und abtransportiert werden. Der Schwenkarm 127 bewegt sich dann aus der durchbrochen eingezeichneten Position 127b in die ebenfalls durchbrochen gezeichnete Position 127a und ist nun zur Übernahme der in der Glocke 129 angewickelten Wickelhülse bereit.
Zur Einleitung der Überführung der angewickelten Wickelhülse aus der ersten in die zweite Wickelphase muß die Glocke 129 geöffnet und der Schwenkarm 125 in die durchbrochen gezeichnete Position 125a gebracht werden. Nach der Abgabe der angewickelten Folienhülse kehrt der Schwenkarm 125 wieder in die senkrechte Position gemäß Fig. 12 zurück, bevor er die nächste frische Wickelhülse aufnimmt.
Fig. 14 zeigt das Schema der bereits in Fig. 12 angedeuteten Anwickelglocke 119 in geöffnetem Zustand. Ihre beiden Schalen 131 , 132 sind z.B. mit Scharnieren 331 ,332 am Träger 133 angelenkt. Jede Schale hat einen im wesentlichen geschlossenen Innenraum 310, 320, der von einer Außenwand 311 , 321 , einer Inn- wand 312, 322, einer der Form der Wickelwalze angepaßten, d.h. entsprechend gewölbten Verbindungswand 313,323 und zwei Seitenwänden umschlossen ist. Die Seitenwände (von denen nur die vom Betrachter aus gesehen hinten liegende Wände 318, 328 dargestellt sind) haben jeweils eine Wandfortsetzung mit einer etwa halbkreisförmigen Ausnehmung, die der Form der Wickelhülse entspricht und diese so umschließt, daß bei einem im jeweils mit der Vakuumquelle verbundenen Innenraum 310, 320 und dem dann darin herrschenden Unterdruck ein seitliches Einströmen von Luft zu minimieren.
Nahe den freien unteren Enden E1.E2 der Schalen 131 , 132 sind die Saugschlitze 319,329 angeordnet, und jeder Hohlraum 310,320 hat am oberen Ende einen Durchgang 324, 325 zur Verbindung mit dem Innenraum 330 des Trägerrohres 133. Es versteht sich, daß der Träger für die Glocke nicht notwendigerweise auch als Verbindung mit der Vakuumquelle dienen muß. Diese Verbindung kann auch durch eine separate und beispielsweise flexible Leitung bewerkstelligt werden, die gegebenenfalls mit den (zur Vereinfachung der Darstellung in den Figuren weggelassenen) Mitteln zur Bewegung der Glocke von Arbeitstellung in Ruhestellung und zum Öffnen und Schließen der Schalen verbunden ist. Die Einrichtungen für die Bewegung der Glocke von einer "Ruhestellung" in eine Arbeitstellung ist für die Erfindung bevorzugt aber nicht kritisch. Hingegen ist die Fähigkeit der Schalen zum Öffnen und Schließen der Glocke wesentlich, weil dies die Einführung der frischen Wickelhülse in die erste Wickelstation (oder "Anwickelstation") und die Überführung der angewickelten Wickelhülse aus der ersten in die zweite Wickelstation (oder "Fertigwickelstation") erforderlich ist.
Als "Saugschlitze" werden hier sowohl kontinuierliche als auch diskontiunierliche Durchbrechungen verstanden, d.h. der "Saugschlitz" kann auch eine gleichwirkende Lochreihe sein.
Zur Steuerung des Saugluftstromes ist im vorliegenden Beispiel im Träger 133 ein Schieber 334 angeordnet, um die Verbindung mit der Vakuumquelle entweder für beide Schalen 131, 132 zu sperren (wenn sich die Glocke in Ruhestellung oder auf dem Weg von oder zu ihrer Arbeitsstellung befindet), oder (in Arbeitsstellung gemäß Fig. 14) die Verbindung der Vakuumquelle mit nur einer der beiden Hohlräume 310, 320 herzustellen. Fig. 15 zeigt die Glocke 129 von Fig. 14 nunmehr in Arbeitsstellung an der Wickelwalze. Es versteht sich, daß sich die Glocke erst dann schließt, wenn die frische Wickelhülse 121 mit ihrem Kern 121a von einem Schwenkarm gemäß Fig. 12 oder einem gleichwirkenden Mechanismus aus dem Magazin in die Anwickelposition gemäß Fig. 15 überführt worden ist und in dieser Position gehalten wird.
Von der Wickelwalze ist in Fig. 15 zur einfacheren Darstellung nur ein Teil des Mantels der Wickelwalze 134 dargestellt, der mit einer Mehrzahl von vorzugsweise etwa gleichmäßig auf dem Mantel der Wickelwalze verteilten Durchbrechungen 341 versehen ist, um die Folienbahn B in an sich bekannter Weise unter der Wirkung des im Inneren der Wickelwalze herrschenden Unterdrucks fest an der Wickelwalze zu halten.
Bei Betätigung der Schneideinrichtung 136 wird in einer unten noch genauer erläuterten Weise die Folienbahn B durch einen quer zur Bewegungsrichtung (entgegen dem Uhrzeigersinn, Pfeil R) verlaufenden zusammenhängenden Schnitt getrennt. Hierzu ist eine Mehrzahl von Trennelementen 364 gemeinsam in Richtung des Doppelpfeils in und durch den Schlitz 360 beweglich angeordnet. Zur Erzeugung des zusammenhängenden und quer über die Bahn verlaufenden Schnittes werden die Trennelemente zum Bewirken der Bahntrennung sowohl radial (d.h. in Richtung des Doppelpfeils) nach außen als auch axial (d.h. in Richtung senkrecht zur Zeichenebene) bewegt. Die Bewegungslänge in axialer Richtung ist so bemessen, daß jedes Trennelement mindestens den Abstand zum benachbarten Trennelement durchwandert.
Die Kombination einer Bewegung in radialer und axialer Richtung ist für eine glatte Bahntrennung bei der Verarbeitung von Folienbahnen wesentlich, weil diese in der Regel eine gewisse Dehnbarkeit besitzen und eine Tendenz haben, von einer auf sie ohne Abstützung der Folie einwirkenden Klinge auszuweichen. Gegenüber spitzen Trennelementen ist diese Neigung weniger ausgeprägt, d.h. eine Perforation ist problemloser, für eine rasche und glatte Bahntrennung aber noch nicht ausreichend. Die erforderliche zusätzliche Trennwirkung wird durch die axiale Bewegung der vorzugsweise mit scharfen Seitenkanten versehenen spitzen Trennelemente bewirkt, wie weiter unten noch eingehender erläutert.
Durch denn Trennschnitt wird das hinteres Ende des vorangehenden Folienabschnitts gebildet, das an der Anwickelglocke 129 vorbeigezogen wird und auf den (hier nicht dargestellten) fertigen Folienwickel aufläuft. Gleichzeitig entsteht durch den Schnitt das vordere Ende des nachfolgenden Bahnabschnitts, der auf der Wik- kelhülse 121 angewickelt werden soll.
Es liegt im Rahmen der Erfindung, in einer die Schneideinrichtung 136 umgebenden Kammer 361 einen Überdruck zu erzeugen, um das vordere Ende der nachfolgenden Materialbahn in radialer Richtung nach außen zu beschleunigen um die Haftung an der Wickelwalze mindestens zu verringern. Kritisch ist diese Maßnahme jedoch nicht.
Wesentlich ist, daß das bei der Bahntrennung gebildete vordere Ende der nachfolgenden Materialbahn B im Bereich der Glocke 129 durch lokalen Unterdruck zwischen Wickelhülse 121 und dem vorderen Ende der Bahn B an der Wickelhülse angelegt und angewickelt wird, und zwar erfindungsgemäß auch bei bidirektionalem Betreib der Wickelvorrichtung.
Im allgemeinen wird hierzu die jeweils "abstromseitige" d.h. in Fig. 15 die in der Bewegungsrichtung R der Bahn B "hinten" liegende Schale 131 und nicht die in Bewegungsrichtung "aufstromseitig" oder mehr "vorne" liegende Schale 132 betätigt. Diese Betätigung erfolgt dadurch, daß der jeweilige Innenraum der entsprechenden Kammer mit der Vakuumquellen verbunden wird, hier z.B. durch Betätigung des Schiebers 334 übereinstimmt sodaß die Öffnung 335 im Schieber mit der Öffnung 325 am oberen Ende der Schale 131 übereinstimmt und dadurch der Inn- raum 310 der Schale 131 über den Innenraum 330 des Trägers 133 mit der Vakuumquelle verbunden wird. Als Folge des so im Innenraum 330 der Schale 131 erzeugten Unterdrucks wird Umgebungsluft durch die Spalte 351 , 352 zwischen der Bahn B auf der Wickelwalze 134 angesogen und erzeugt in den Kanälen 136, 137 einen durch den Saugschlitz 319 der Schale 131 gehenden Saugluftstrom. Bei einer Luftströmungsgeschwindigkeit, die wie bereits angedeutet vorzugsweise mindestens doppelt so groß ist, wie die Laufgeschwindigkeit der Bahn, wird das abgetrennte vordere Ende des nachfolgenden Bahnabschnitts in den Kanal 136 und durch den Kanal 137 gezogen und legt sich bei fortlaufender Drehung der Wickelhülse 121 an diese. Allgemein ist die gemeinsame Länge der Kanäle 136, 137 so bemessen, daß sie mindestens 270° des Umfangs der Wickelhülse umfassen. Durch Anordnung des Saugspalts 319 der Schale 131 nahe an deren unterem Ende E1 (Fig. 14) umgibt der bei Betätigung der Schale 131 durch die Kanäle 136, 137 geführte Saugluftstrom die Wickelhülse in nahezu gleichem Masse.
Durch die fortgesetzte Drehung der Wickelhülse 121 fixiert jede nachfolgende Lage der Folienbahn B, die auf die Wickelhülse 121 aufläuft, die bereits darauf befindlichen Lagen, so daß eine zugfeste Verbindung zwischen der Folienbahn B und der Wickelhülse 121 zustande kommt, d.h. der kritische Teil des Anwickelvorgangs abgeschlossen ist und die mit mehreren Lagen der Foliebahn angewickelte Hülse 121 wie oben erläutert aus der ersten in die zweite Wickelstation überführt werden kann.
Bei umgekehrter Drehrichtung der Wickelwalze 134 (d.h. im Uhrzeigersinn und entgegen der Richtung R) verläuft der Anwickelvorgang in analoger Weise, d.h. das vordere Ende der Bahn B wird mit Hilfe des Saugluftstromes angewickelt, der wiederum durch die Spalte 351, 352 angesogen wird, diesmal aber durch Betätigung der Schale 132, indem der zugehörige Innenraum 320 über den zur Freigabe der 324 umgestellten Schieber 334 mit der Vakuumquelle verbunden wird und der dadurch entstehende Saugluftstrom zuerst in den Kanal 137, dann den Kanal 136 und schliesslich durch den Saugspalt 329 am freien unteren Ende E2 der Schale 132 verläuft. Der Trennvorgang wird dabei von der Trenneinrichtung bewirkt, die als nächste auf den Spalt 352 zuläuft. Fig. 16 erläutert das Prinzip einer bevorzugten Bahntrennvorrichtung 140 gemäß der Erfindung, die nicht nur für das hier beschriebene Bahnwickelverfahren bzw. die hier beschriebene neue Bahnwickelvorrichtung sondern auch für andere Zwecke verwendbar ist, die ein rasches, sicheres und glattes Trennen einer Materialbahn, insbesondere Polymerfolienbahn, erfordern.
Die Wirkung einer erfindungsgemässen Bahntrennvorrichtung 140 beruht im wesentlichen darauf, daß mehrere, z.B. über einen Schieber 142 bewegungsverbun- dene spitze Trennelemente 141 in radialer Richtung (d.h. die Richtungen des Doppelpfeils MR) durch den (in Fig. 16 nicht dargestellten Schlitz im Mantel der Wickeltrommel nach außen geführt werden und die Bahn B dabei entsprechend perforieren, und außerdem in axialer Richtung (d.h. in Richtung des Doppelpfeils MA) mindestens soweit bewegt werden, daß jedes der Elemente 141 mindestens einen Weg der Länge L entsprechend dem Abstand zwischen zwei benachbarten Elementen 141 zurücklegt. Dadurch wird die anfängliche Perforation der Bahn B mit Hilfe der scharfen Seitenkanten 411 , 412 in einen durchgehenden Schnitt verwandelt. Diese Trenntechnik ist wie bereits angedeutet für die Bahntrennung der in der Regel dehnbaren Polymerfolien vorteilhaft.
Dies kann in einer konstruktiv einfachen und deswegen bevorzugten Weise dadurch erreicht werden, daß die Trennelemente 141 auf dem als Führungskulisse ausgebildeten Schieber 142 angeordnet sind, der in (nicht dargestellter Weise) so geführt ist, daß er von den Ausnehmungen 143 und den festen Führungsbolzen 144 bei jeder Betätigung des Antriebs 148 in Richtung des Doppelpfeils MA zunächst in radialer Richtung nach außen zum Kontakt aller spitzen Trennelemente 141 mit der Folienbahn gebracht, dann in axialer Richtung seitlich und schließlich wieder in radialer Richtung nach innen bewegt wird. Die spitzen Trennelemente 141 bewirken hierbei zunächst eine Perforierung und unmittelbar anschließen dank der axialen Bewegung mittels der Schneidkanten 411 , 412 eine Durchschneiden der Folienbahn. Durch die weitere Bewegung des Kulissenschiebers 142 bis zum Anschlag des Stiftes 144 am entgegengesetzten Ende der Ausnehmung 143 werden die Schneidelemente 141 schließlich wieder soweit zurückgezogen, daß die Folienbahn B mit den Trennelementen 141 nicht in Berührung kommt.
Wie aus Fig. 16 zu ersehen, kann die durch die Öffnungen 143 definierte Begrenzung der Bewegung in axialer Richtung durchaus größer sein, als der Abstand zwischen zwei benachbarten Trennelementen 141 , insbesondere, wenn dadurch die Sicherheit und Vollständigkeit der Bahntrennung gewährleistet wird. Außerdem muß die Bewegung der Trennelemente in axialer Richtung nicht notwendigerweise linear sein sondern kann z.B. wellen- der zickzackförmig verlaufen, unter entsprechender Anpassung der Durchtrittsöffnungen für die Trennelemente im Mantel der Wickelwalze.
Es versteht sich, daß der Antrieb 148 vorzugsweise eine schlagartige Bewegung erzeugt, die in Sekundenbruchteilen, typisch weniger als 0,1 sec, abgeschlossen ist. Dies bestimmt die Dauer des Trennvorgangs, der wiederum der Bahnlaufgeschwindigkeit angepaßt werden kann.
Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß die obige Beschreibung spezieller bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung von Fachleuten in verschiedener Hinsicht modifiziert werden kann. Der Anwendungs- und Geltungsbereich der Erfindung bestimmt sich daher durch die fachgerechte Auslegung der nachfolgenden Ansprüche.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Durchtrennen einer zu einer angetriebenen Wickelrolle laufenden Materialbahn (4) und zum Festlegen des nachlaufenden Bahnanfangs auf einem Wickelkern oder einer Wickelhülse (2),
bei dem die Bahn (4) zu der Wickelrolle (3, 113, 123) über eine vorzugsweise aus einer Wickelwalze (1) bestehenden Führungseinrichtung geführt und
nach ihrem Durchtrennen in einem Führungskanal (13; 136, 137) um die Wik- kelhülse herumgelegt wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Bahn je nach gewünschter Außenseite beim Aufwickeln von links oder rechts der Wickelhülse zugeführt und die Wickelhülse oder der Wickelkern mit einer entsprechenden, jeweils einander entgegengesetzten Drehrichtung angetrieben wird.
2. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1 mit
einer die Bahn (4) zu der Wickelrolle (3) führenden Führungseinrichtung (1 ), mit
einem die Bahn (4) durchtrennenden Messer (45) und mit
Mitteln zum Umleiten des Bahnanfangs von der Führungseinrichtung auf die angetriebene Wickelhülse (2) und mit
einem Führungskanal (13) zum Herumlegen der Bahn (4) um die Wickelhülse (2), dadurch gekennzeichnet,
daß die Führungseinrichtung zum Wickeln der Bahn mit wechselnden Außenseiten auf die Wickelhülse (2) und die Wickelhülse oder der Wickelkern mit einander entgegengesetzten Förderrichtungen antreibbar sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungseinrichtung aus einer angetriebenen Saugwalze (1 ) mit einem aus einem axial verlaufenden Spalt (25) des Mantels ausfahrbaren Trennmesser (26, 45) und beidseits des Spalts (25) aus schwenkbar angeordneten Mantelschalen (29) besteht, die den aus dem Hüllzylinder ausgehobenen Bahnanfang je nach Laufrichtung der Bahn (4) links- oder rechtsherum den Führungskanal (13) einleiten.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wik- kelhülse (2) konzentrisch unter Bildung des aus einem Ringraum bestehenden Führungskanals (13) von einem zylindrischen Gehäuse (10) eingefaßt ist, das mit einem axialen Einlaufspalt (14) zu dem Bahnanfang versehen ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das zylindrische Gehäuse (10) aus zwei schwenkbar gelagerten Gehäuseschalen (11 , 12) besteht, die im ausgeschwenkten Zustand die Wickelhülse (2) freigeben.
6. Vorrichtung zum Umleiten des vorderen Endes einer Materialbahn, vorzugsweise Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die schwenkbaren Mantelschalen aus einem kammarigen Rost oder fingerartigen Platten (29) bestehen, die oder dessen die Umfangsrichtung zum Spalt (25) hin frei auslaufenden Finger im ausgeschwenkten Zustand entsprechend versetzt angeordnete Finger durchsetzen, die beidseits die Kantenbereiche des Einlaufspalts (14) des Gehäuses (10) bilden.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verlagerung des Einlaufspalts (14) das Gehäuse (10) um die Mittelachse (62) der Wickelhülse (2) schwenkbar gelagert ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schwenkantrieb (66 bis 69) für die Gehäuseschalen (11 , 12) vorgesehen ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkantrieb aus mit ihren einen Enden an den Gehäuseschalen (11 , 12) angelenkten Lenkern (66, 67) besteht, an deren gelenkig miteinander verbundenen anderen Enden ein Pneumatikzylinder (69) angelenkt ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Gehäuseschalen (11 , 12) mit Saugluftdüsen (70, 71 ) versehen ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Gehäuseschalen mit Blasluftdüsen (72, 73) versehen ist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, daß die Mantelschalen (29) mit aus Pneumatikzylindern (33) bestehenden Schwenkantrieben versehen sind.
13. Vorrichtung zum Durchtrennen einer laufenden Bahn durch einen quer verlaufenden Trennschnitt, vorzugsweise Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Messer (26) aus einzelnen in gleichen Abständen an einem Messerbalken (24) befestigen Messern (45, 46) besteht und daß der Messerbalken (44) in Führungen (48) des Saug- und Messerzylinders (1 ) derart geführt ist, daß er die Messer (45) radial ausfährt, in axialer Richtung bewegt und wieder radial einfährt.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Messerbalken (44) im Bereich seiner Enden mit Rollen (47) versehen ist, die in trapezförmigen Führungen (48) laufen.
15. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Radial- und Axialbewegungen der Messer (45) einander überlagern.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Messerbalken (44) in Kurvenführungen, z.B. kreisbogenförmigen Führungen (48a), des Saug- und Messerzylinders (1) geführt ist.
17. Vorrichtung zum Durchtrennen einer laufenden Bahn durch einen querverlaufenden Trennschnitt, vorzugsweise Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Messer aus einzelnen in gleichen Abständen an einem Messerbalken (24) befestigten Messern (45, 46) besteht und daß der Messerbalken (44) an mit einem Schwenkantrieb (82) versehenen Parallellenkern (80) gelagert ist, die die Messer (45) auf einer kreisbogenförmigen Bahn verschwenken.
18. Verfahren zum Aufwickeln einer kontinuierlich laufenden Materialbahn (B) auf eine Folge von Wickelhülsen (111) mittels einer Wickelvorrichtung (101), nach Anspruch 1 mit einer Wickelwalze (112), mindestens einer Umlenkwalze (114) und mindestens einer Trennvorrichtung (116),
wobei das bei Betätigung der Trennvorrichtung gebildete vordere Ende der laufenden Materialbahn durch einen Saugluftstrom an der Wickelhülse (111 ) angewickelt wird,
dadurch gekennzeichnet, daß zum Betrieb der Wickelvorrichtung (101 ) als bidirektionaler Wickler zum Anwickeln jeder Wickelhülse (111 ) eine diese Wik- kelhülse umfassende Glocke (119, 129) verwendet wird, die von zwei länglichen Schalen (131 , 132) gebildet wird, die zum Schließen und Öffnen der Glocke (119, 129) beweglich miteinander verbunden sind,
wobei jede der Schalen (131 , 132) nahe ihrem beweglichen Ende (E1 , E2) einen sich mindestens annährend über die Länge der Wickelhülse erstreckenden Saugschlitz (319, 329) aufweist und jeweils nur einer der beiden Saugschlitze, vorzugsweise der in Drehrichtung (R) der Wickelwalze (112, 134) stromabwärts liegende Saugschlitz (319), zum Anwickeln betätigt wird, und
daß die mindestens eine Trennvorrichtung (116; 136) im Inneren der Wickelwalze (112; 134) angeordnet ist.
19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die im Inneren der Wickelwalze (112) angeordnete Trennvorrichtung (116) mehrere spitze Trennelemente (141 ) mit seitlichen Schneidkanten (411 , 412) besitzt, die zum Bewirken des Trennvorgangs durch den Mantel (149) der Wickelwalze nach außen in radialer Richtung (MR) und sowie mindestens annähernd parallel zur Achse der Wickelwalze in axialer Richtung (MA) beweglich ausgebildet sind, wobei die Länge der Bewegung jedes Trennelementes (141 ) in axialer Richtung (MA) in achsparalleler Richtung so gewählt ist, daß die Materialbahn (B) durchgehend quer zertrennt wird.
20. Verfahren nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Materialbahn (B) durch einen im Innern der Wickelwalze (112) anliegenden Unterdruck in Kontakt mit der Wickelwalze gehalten wird.
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß das Bahnmaterial (B) vorzugsweise eine Kunststoff-Folie ist und mit einer Laufgeschwindigkeit von etwa 30 - 400 m/min auf die Wickelhülsen (11) aufgewickelt wird.
22. Verfahren nach Anspruch 21 , dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeit des Luftstroms am Saugschlitz (319, 329) bei dessen Betätigung mindestens zweimal und vorzugsweise mindestens dreimal höher ist, als die Laufgeschwindigkeit der Materialbahn, und der Saugluftstrom um mindestens etwa 270° des Umfangs der Wickelhülse geführt wird.
23. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Materialbahn (B) bei Betätigung der Trenneinrichtung (116; 140) mindestens etwa über die Hälfte des Umfangs der Wickelwalze an dieser anliegt.
24. Trennvorrichtung (116; 140) zur Verwendung in einer Bahnwickelvorrichtung (101 ) mit einer Wickelwalze (112) und Einrichtungen (119,129) zum Anwickeln und Fertigwickeln einer kontinuierlich laufenden Materialbahn (B) auf eine Folge von Wickelhülsen (111 ),
dadurch gekennzeichnet, daß die Trennvorrichtung (116; 140) im Inneren der Wickelwalze (112) an einem über die Arbeitsbreite sich erstreckenden Schlitz (360) des Mantel (134) angeordnet ist und daß die Trennvorrichtung (116; 140) eine Mehrzahl von miteinander in Bewegungsverbindung (142) stehenden spitzen Trennelementen (141) besitzt, die zum Bewirken des Trennvorgangs durch den Mantel (134) der Wickelwalze (112) in radialer Richtung (MR) nach außen und mindestens annähernd parallel zur Achse der Wickelwalze (112) in axialer Richtung (MA) beweglich ausgebildet sind, wobei die Länge (L) der Bewegung jedes Trennelementes in axialer Richtung so gewählt ist, daß die Materialbahn durchgehend quer zertrennt wird.
25. Vorrichtung (101 ) zum Aufwickeln einer kontinuierlich laufenden Materialbahn (B) auf eine Folge von Wickelhülsen (111 ) mit einer Wickelwalze (112), mindestens einer Umlenkwalze (114), mindestens einer Trenn Vorrichtung (116) und einer Einrichtung, um ein bei Betätigung der Trennvorrichtung gebildetes vorderes Ende der laufenden Materialbahn (B) durch einen Saugluftstrom an der Wickelhülse (111 ) anzuwickeln, dadurch gekennzeichnet, daß die Wickel- Vorrichtung (101 ) zum bi-direktionalen Betrieb für das Anwickeln als Einrichtung für das Anwickeln eine die jeweils anzuwickelnde Wickelhülse (111) umfassende und von zwei länglichen Schalen (131 , 132) gebildete Glocke (119, 129) besitzt,
wobei jede der Schalen (131 , 132) nahe ihrem jeweiligen freien Ende (E1 , E2) einen sich mindestens annährend über die Länge der Wickelhülse (111 ) erstreckenden Saugschlitz (319, 329) aufweist
und die Glocke (119, 129) Einrichtungen (311 , 312; 320, 321 ; 325; 334; 130) besitzt, um jeweils einen der Saugschlitze, vorzugsweise den jeweils in Drehrichtung (R) der Wickelwalze (112) stromabwärts liegenden Saugschlitz (319), zum Anwickeln zu betätigen;
und wobei die Trennvorrichtung (116) im Inneren der Wickelwalze (112) angeordnet ist.
26. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Wickelwalze (112, 134) eine Mehrzahl Durchbrechungen (341 ) besitzt und mit einer Quelle für Unterdruck verbunden ist, um eine an der Wickelwalze (112, 134) anliegende Materialbahn (B) in festem Kontakt mit der Wickelwalze (112) zu halten.
27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalen (131 , 132) im geschlossenem Zustand der Glocke (129) gemeinsam mit einer von der Glocke (129) umschlossenen Wickelhülse (111 ) einen annähernd ringförmigen Kanal für die Führung eines Saugluftstromes um die Wickelhülse (111) bilden, um den Saugluftstrom um mindestens etwa 270° des Umfangs der Wickelhülse (111) zu führen.
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