WO2003033383A1 - Vorrichtung zum aufwickeln von materialbahnen auf wickelwellen - Google Patents

Vorrichtung zum aufwickeln von materialbahnen auf wickelwellen Download PDF

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WO2003033383A1
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Rolf Kammann
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Windmöller & Hölscher Kg
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Definitions

  • the invention relates to a device for winding material webs on winding shafts with a movable bearing holding the winding shaft during winding, by means of which the winding roll that forms can be set against a contact roller provided with a drive, and into a position remote from this for removal of the finished wound winding shaft is movable, with a device for inserting a new winding shaft, accelerated to approximately the web speed, onto which the beginning of the web formed by a separating cut can be wound, into the movable bearing and with a knife severing the web.
  • a device for winding material webs of this type in which the contact roller attached to the winding roll that is formed has a relatively large diameter.
  • the contact roller has a large diameter, a relatively slender inlet wedge is present between it and the winding roller that forms, which means that entrained air can get between the wound layers of the winding roller and, as it were, is wrapped in the roller.
  • large contact rollers are used in known winding devices, since they make it possible to accommodate the necessary facilities for changing the winding rolls.
  • the object of the invention is therefore to provide a device of the type specified in the introduction in which the drawing in of air during winding into the winding roll is avoided or at least reduced.
  • the contact roller is in each case a roller of a contact roller star consisting of a plurality of rollers, and in that the rollers of the contact roller star are rotatably mounted in a frame rotatably mounted in a machine frame at the same distance from its axis of rotation.
  • the device according to the invention makes it possible to wind the winding roll with a contact roller of the contact roller star, which can have an arbitrarily small diameter.
  • the reduced diameter of the contact roller according to the invention forms a blunt inlet wedge with the winding roller, so that the drawing in of air into the winding roller that is formed is prevented or at least greatly reduced. Since the contact roller in each case placed on the winding roller is a roller of a roller star, this roller star can have approximately the diameter of the known large winding roller, so that the facilities necessary for changing the rollers can be accommodated spatially in the same way as is possible with a contact roller with a large diameter is.
  • the contact roller which is reduced in diameter according to the invention, can be positioned with a narrower contact strip on the winding roller that is being formed, so that the contact roller is in contact with the winding roller that is being formed with higher surface pressure, thereby preventing or reducing the penetration of air and the winding of winding rollers the required strength. Since the contact roller, which is reduced in diameter according to the invention, on the one hand forms a blunt inlet wedge and, on the other hand, prevents the ingress of air by squeezing due to the increased surface pressure, solid winding rolls of good quality can be produced.
  • the rollers of the contact roller star are expediently mounted in the frame at equal angular intervals.
  • the contact roller star can consist of four rollers, for example.
  • the contact rollers of the contact roller star can be driven by a toothed belt, a chain or else by gear wheels.
  • the frame of the contact roller star is mounted on a shaft mounted in the machine frame, from which the rotary drive of the roller is derived.
  • the feed device for a new winding tube or a new winding core is expediently arranged on a carrier which is rotatably mounted in the machine frame with the same axis of rotation as the frame supporting the contact rollers and can be locked with this frame.
  • 1 to 4 are schematic side views of a winding device with different positions of the winding tube forming the new winding shaft and
  • FIG. 5 shows a section through the contact roller star with the winding shaft of the winding device according to FIG. 1 to be newly wound.
  • 1 shows a rear side part 1 of a machine frame, the front side part of which has been removed for the sake of the simplified illustration.
  • a shaft 2 is mounted, on the shaft pin projecting from the side part 1, a gear 3 is wedged, which is driven by a motor, not shown, via a toothed belt 4.
  • the bearing bush 5 of a frame 6 is rotatably supported by roller bearings, which is provided with four arms 7 having the same winding spacing from one another.
  • the frame 5, 6 is mounted as a mirror image of one another on the two end regions of the shaft 2.
  • the radial arms 7 of the frame are connected to one another by rods 8 parallel to the shaft 2.
  • the contact rollers 9 are rotatably mounted on the rods 8 via roller bearings. At least at one end, the contact rollers 9 are provided with toothed gear wheels 10, over which a toothed belt 11 runs. 4 dash-dotted belt 11 runs over all the gears 10 of the four contact rollers 9 and loops between two contact rollers a gear wheel 12 wedged onto the shaft 2, which thus drives the four contact rollers 9.
  • the arms 7 of the contact roller star which support the contact rollers, are provided at their outer ends with bores 13, in which, alternately, bolts 14 which fix the contact roller star with respect to the machine frame or bolts 15 which take the contact roller star engage.
  • a bushing 16 is fastened, in which the locking bolt 14 can be moved back and forth in the direction of the double arrow A by a pressure medium-piston-cylinder unit 17, so that the contact roller star shown in FIG. 5 with respect to the machine frame is rotatably fixed.
  • a pipe section 19 is connected to the side part 1 concentrically with the shaft 2 via a flange 18 connected to the side part 1.
  • a plate 21 is rotatably supported via a bushing 20 by roller bearings, which plate is provided with a rotary drive, not shown.
  • a drive 22 which moves the locking bolt 15 in the direction of the double arrow B. attached, which is able to bring the locking bolt 15 into and out of engagement with the locking bores 13 of the arms 7 of the contact roller star.
  • a rod or a profile 25 is guided so as to be longitudinally displaceable, which carries at its end a receptacle 26 for a winding shaft 27 to be rewound or a winding tube 28.
  • the receptacle 26 can be pushed back and forth by the piston rod 29 of a pressure medium-piston-cylinder unit 30, the cylinder of which is pivotably mounted on a pin 31 of the plate 21.
  • the plate 21 is provided with an abutment 32.
  • a two-armed lever 35 is pivotally mounted about the axle journal 36, the outer end of which carries a separating knife 37 which is passed through a pressure-piston-cylinder unit 38, the cylinder of which is articulated with the side part 1 and the piston rod with the inner arm of the two-armed 3 are hingedly connected, in the position shown in FIG. 3 between the contact roller 9 'placed on the winding roller 40 and the contact roller 9 "following against the direction of travel of the web 41 to be wound, the web 41 is severed.
  • the web 41 to be wound up has been separated by the separating knife 37, the end of the web is wound up on the completely wound winding roll 40 and the winding roll 40 is pivoted down for the purpose of changing the roll.
  • the beginning of the path formed by the separating cut is then wound onto the winding shaft 27 or winding tube 28, which is still shown in FIGS. riding position and in Fig. 3 is in its winding position.
  • the web can be wound in that the winding tube is provided with an adhesive application or special winding devices are provided.
  • a device for feeding the winding tubes to the winding device is known, for example, from DE 39 03 270 C2, to which reference is made.
  • the contact rollers are driven in the manner shown in FIG. 5 via the shaft 2, the gear 3 and the toothed belt 4 by a drive, not shown.
  • winding roll that forms can also be provided with a drive.
  • the winding roll is basically wound in the manner known from DE 42 00 478 A1, but with the difference that four small contact rolls are provided instead of a large contact roll, which alternately take over the function of the contact roll placed on the winding roll.

Landscapes

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

Abstract

Eine Vorrichtung zum Aufwickeln von Materialbahnen auf Wickelwellen besteht aus einem die Wickelwelle während des Aufwickelns halternden beweglichen Lager, über das die sich bildende Wickelrolle an eine mit einem Antrieb versehene Kontaktwalze (7) anstellbar und das in eine von dieser abgerückten Stellung zur Entnahme der fertig gewickelten Wickelrolle bewegbar ist. In das bewegliche Lager ist eine neue, etwa auf Bahngeschwindigkeit zu beschleunigende Wickelwelle einlegbar, auf die der durch einen Trennschnitt gebildete Anfang der Bahn aufwickelbar ist. Die Kontaktwalze besteht jeweils aus einer Walze (7) eines aus mehreren Walzen (7) bestehenden Kontaktwalzensterns. Die Walzen des Kontaktwalzensterns sind in einem in einem Maschinengestell (1) drehbar gelagerten Gestell mit gleichem Abstand von dessen Drehachse drehbar gelagert.

Description

Vorrichtung zum Aufwickeln von Materialbahnen auf Wickelwellen
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufwickeln von Materialbahnen auf Wik- kelwellen mit einem die Wickelwelle während des Aufwickeins halternden beweglichen Lager, über das die sich bildende Wickelrolle an eine mit einem Antrieb versehene Kontaktwalze anstellbar und das in eine von dieser abgerückten Stellung zur Entnahme der fertig gewickelten Wickelwelle bewegbar ist, mit einer Einrichtung zum Einlegen einer neuen, etwa auf Bahngeschwindigkeit beschleunigten Wickelwelle, auf die der durch einen Trennschnitt gebildete Anfang der Bahn aufwickelbar ist, in das bewegliche Lager und mit einem die Bahn durchtrennenden Messer.
Aus DE 42 00 478 A1 ist eine Vorrichtung zum Aufwickeln von Materialbahnen dieser Art bekannt, bei der die an die sich bildende Wickelrolle angestellte Kontaktwalze einen verhältnismäßig großen Durchmesser hat. Besitzt jedoch die Kontaktwalze einen großen Durchmesser, ist zwischen dieser und der sich bildenden Wickelrolle ein verhältnismäßig schlanker Einlaufkeil vorhanden, der dazu führt, daß mitgerissene Luft zwischen die aufgewickelten Lagen der Wickelrolle geraten kann und gleichsam mit in die Rolle eingewickelt wird. Große Kontaktwalzen werden jedoch bei bekannten Aufwickelvorrichtungen verwendet, da diese es ermöglichen, die zum Wechsel der Wickelrollen erforderlichen Einrichtungen räumlich unterzubringen.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung der eingangs angegebenen Art zu schaffen, bei der das Einziehen von Luft beim Wickeln in die Wickelrolle vermieden oder zumindest verringert ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Kontaktwalze jeweils eine Walze eines aus mehreren Walzen bestehenden Kontaktwalzensterns ist, und daß die Walzen des Kontaktwalzensterns in einem in einem Maschinengestell drehbar gelagerten Gestell mit gleichem Abstand von dessen Drehachse drehbar gelagert sind.
Die er indungsgemäße Vorrichtung ermöglicht es, die Wickelrolle mit jeweils einer Kontaktwalze des Kontaktwalzensterns zu wickeln, die einen beliebig kleinen Durchmesser aufweisen kann. Der erfindungsgemäß verkleinerte Durchmesser der Kontaktwalze bildet mit der Wickelrolle einen stumpfen Einlaufkeil, so daß das Einziehen von Luft in die sich bildende Wickelrolle verhindert oder zumindest stark verringert wird. Da die jeweils an die Wickelrolle angestellte Kontaktwalze eine Walze eines Walzensterns ist, kann dieser Walzenstern etwa den Durchmesser der bekannten großen Wickelrolle aufweisen, so daß sich die zum Rollenwechsel notwendigen Einrichtungen räumlich in gleicher Weise unterbringen lassen, wie dies bei einer Kontaktwalze mit großem Durchmesser möglich ist. Die erfindungsgemäß im Durchmesser verkleinerte Kontaktwalze läßt sich mit einem schmaleren Berührungsstreifen an die sich bildende Wickelrolle anstellen, so daß die Kontaktwalze mit höherer Flächenpressung an der sich bildenden Wickelrolle anliegt, und dadurch das Eindringen von Luft verhindert oder verringert und das Wickeln von Wik- kelrollen mit der erforderlichen Festigkeit ermöglicht. Da die erfindungsgemäß in ihrem Durchmesser verkleinerte Kontaktwalze einerseits einen stumpfen Einlaufkeil bildet und andererseits aufgrund der vergrößerten Flächenpressung das Eindringen von Luft durch Abquetschen verhindert, lassen sich feste Wickelrollen guter Qualität herstellen. Zweckmäßigerweise sind die Walzen des Kontaktwalzensterns mit gleichen Winkelabständen in dem Gestell gelagert. Der Kontaktwalzenstern kann beispielsweise aus vier Walzen bestehen.
Die Kontaktwalzen des Kontaktwalzensterns können durch einen Zahnriemen, eine Kette oder aber auch durch Zahnräder angetrieben sein.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß das Gestell des Kontaktwalzensterns auf einer im Maschinengestell gelagerten Welle gelagert ist, von der der Drehantrieb der Walze abgeleitet ist.
Zweckmäßigerweise ist die Zuführungseinrichtung für jeweils eine neue Wickelhülse oder einen neuen Wickelkern auf einem Träger angeordnet, der mit gleicher Drehachse wie das die Kontaktwalzen lagernde Gestell drehbar im Maschinengestell gelagert und mit diesem Gestell verriegelbar ist.
Bei der bekannten Wickelvorrichtung ist es erforderlich, zum Durchtrennen der Materialbahn eine schwenkbare Rolle vorzusehen, der die Bahn von der Kontaktwalze abhebt. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung hingegen ist es möglich, daß das Messer zwischen zwei Rollen des Rollensterns einfährt.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen
Fig. 1 bis 4 schematische Seitenansichten einer Wickelvorrichtung mit unterschiedlichen Stellungen der die neue Wickelwelle bildenden Wickelhülse und
Fig. 5 einen Schnitt durch den Kontaktwalzenstern mit neu anzuwickelnder Wickelwelle der Wickelvorrichtung nach Fig. 1. Aus Fig. 1 ist ein hinteres Seitenteil 1 eines Maschinengestells ersichtlich, dessen vorderes Seitenteil aus Gründen der vereinfachten Darstellung entfernt ist. Zwischen den Seitenteilen 1 ist eine Welle 2 gelagert, auf deren das Seitenteil 1 überragenden Wellenzapfen ein Zahnrad 3 aufgekeilt ist, das von einem nicht dargestellten Motor über einen Zahnriemen 4 angetrieben wird. Auf der Welle 2 ist über Wälzlager die Lagerbuchse 5 eines Gestells 6 drehbar gelagert, das mit vier gleiche Wickelabstände voneinander aufweisenden Armen 7 versehen ist. Das Gestell 5, 6 ist spiegelbildlich zueinander auf den beiden Endbereichen der Welle 2 gelagert. Die radialen Arme 7 des Gestells sind durch zu der Welle 2 parallele Stangen 8 miteinander verbunden. Auf den Stangen 8 sind über Wälzlager die Kontaktwalzen 9 drehbar gelagert. Mindestens an einem Ende sind die Kontaktwalzen 9 mit verzahnten Zahnrädern 10 versehen, über die ein Zahnriemen 11 läuft. Der in Fig. 4 strichpunktierte Zahnriemen 11 läuft über sämtliche Zahnräder 10 der vier Kontaktwalzen 9 und umschlingt zwischen zwei Kontaktwalzen ein auf die Welle 2 aufgekeiltes Zahnrad 12 schlaufenartig, das somit die vier Kontaktwalzen 9 antreibt. Die die Kontaktwalzen lagernden Arme 7 des Kontaktwalzensterns sind an ihren äußeren Enden mit Bohrungen 13 versehen, in die im Wechsel den Kontaktwalzenstern gegenüber dem Maschinengestell fixierende Bolzen 14 oder den Kontaktwalzenstern mitnehmende Bolzen 15 greifen.
In dem Seitenteil 1 ist eine Buchse 16 befestigt, in der der arretierende Bolzen 14 in Richtung des Doppelpfeils A durch eine Druckmittel-Kolben-Zylindereinheit 17 hin- und herbeweglich ist, so daß in der aus Fig. 5 ersichtlichen Stellung der Kontaktwalzenstern gegenüber dem Maschinengestell undrehbar festgelegt ist.
Konzentrisch zu der Welle 2 ist über einen mit dem Seitenteil 1 verbundenen Flansch 18 ein Rohrstück 19 mit dem Seitenteil 1 verbunden. Auf diesem Rohrstück 19 ist über eine Buchse 20 durch Wälzlager eine Platte 21 drehbar gelagert, die mit einem nicht näher dargestellten Drehantrieb versehen ist. Auf der Platte 21 ist eine den Verriegelungsbolzen 15 in Richtung des Doppelpfeils B bewegender Antrieb 22 befestigt, der den Verriegelungsbolzen 15 in und außer Eingriff mit den Verriegelungsbohrungen 13 der Arme 7 des Kontaktwalzensterns zu bringen vermag.
In Führungen der Platte 21 ist eine Stange oder ein Profil 25 längs verschieblich geführt, das an seinem Ende eine Aufnahme 26 für eine neu anzuwickelnde Wik- kelwelle 27 bzw. eine Wickelhülse 28 trägt. Die Aufnahme 26 ist durch die Kolbenstange 29 einer Druckmittel-Kolben-Zylindereinheit 30 hin- und herverschieblich, deren Zylinder auf einem Zapfen 31 der Platte 21 schwenkbar gelagert ist. Zur Festlegung der Wickelwelle 27 in den beiden Aufnahmen 26, von denen in Fig. 5 nur eine dargestellt ist, ist die Platte 21 mit einem Widerlager 32 versehen.
In dem Seitenteil 1 ist ein zweiarmiger Hebel 35 schwenkbar um den Achszapfen 36 gelagert, dessen äußeres Ende ein Trennmesser 37 trägt, das durch eine Druckmittel-Kolben-Zylindereinheit 38, deren Zylinder gelenkig mit dem Seitenteil 1 und dessen Kolbenstange mit dem inneren Arm des zweiarmigen Hebels 35 gelenkig verbunden sind, in der aus Fig. 3 ersichtlichen Stellung zwischen die an die Wickelrolle 40 angestellte Kontaktwalze 9' und die entgegen der Laufrichtung der aufzuwickelnden Bahn 41 folgende Kontaktwalze 9" die Bahn 41 durchtrennt.
Beim Wickeln der Wickelrolle 40 läuft die auf die Wickelrolle 40 aufzuwickelnde Bahn 41 über die drei Kontaktwalzen 9', 9" und 9'", wobei allerdings nur die an die Wickelrolle 40 angestellte Kontaktwalze 9' momentan die Funktion einer Kontaktwalze hat, während die anderen beiden Walzen 9" und 9'" nur die Funktion von Zuführungswalzen haben.
Ist in der aus Fig. 3 ersichtlichen Weise die aufzuwickelnde Bahn 41 durch das Trennmesser 37 getrennt worden, wird das Bahnende auf die fertig gewickelte Wik- kelrolle 40 aufgewickelt und die Wickelrolle 40 zum Zwecke des Rollenwechsels abgeschwenkt.
Der durch den Trennschnitt gebildete Bahnanfang wird sodann auf die Wickelwelle 27 bzw. Wickelhülse 28 aufgewickelt, die sich in den Fig. 1 und 2 noch in ihrer Be- reitschaftsstellung und in Fig. 3 in ihrer Anwickelstellung befindet. Das Anwickeln der Bahn kann dabei dadurch erfolgen, daß die Wickelhülse mit einem Klebstoff- auftrag versehen oder aber besondere Anwickelvorrichtungen vorgesehen sind. Eine Vorrichtung zum Zuführen der Wickelhülsen zu der Wickelvorrichtung ist beispielsweise aus DE 39 03 270 C2 bekannt, auf die bezug benommen wird.
Nachdem die Wickelwelle aus ihrer Bereitschaftsstellung durch entsprechende Betätigung der Druckmittel-Zylinder-Kolbeneinheit 20 in ihre aus Fig. 3 ersichtliche Anwickelstellung bewegt worden ist, in der die neue Wickelhülse 28 an der Kontaktwalze 9" anliegt, wird die Blockade des Wickelsterns gegenüber dem Gestell durch Ziehen des Verriegelungsbolzens 14 gelöst und der Mitnahmebolzen 15 in eine Bohrung 13 des Walzenstems eingefahren, so daß der Kontaktwalzenstern durch Drehen der Platte 21 über deren Antrieb um 90° in die aus Fig. 4 ersichtliche Stellung gedreht wird, in der sich die angewickelte Wickelhülse nunmehr in ihrer endgültigen Wickelstellung befindet, in der die Wickelrolle von den Schwenk- und Tragarmen der Wickelrolle übernommen und entsprechend der Zunahme des Durchmessers der Wickelrolle von der Kontaktwalze unter Aufrechterhaltung des notwendigen Drucks abgeschwenkt wird.
Die Kontaktwalzen werden in der aus Fig. 5 ersichtlichen Weise über die Welle 2, das Zahnrad 3 und den Zahnriemen 4 von einem nicht dargestellten Antrieb angetrieben.
Selbstverständlich kann zusätzlich auch die sich bildende Wickelrolle mit einem Antrieb versehen sein.
Das Wickeln der Wickelrolle erfolgt grundsätzlich in der aus DE 42 00 478 A1 bekannten Art, jedoch mit dem Unterschied, daß statt einer großen Kontaktwalze 4 vier kleine Kontaktwalzen vorgesehen sind, die im Wechsel die Funktion der an die Wickelrolle angestellten Kontaktwalze übernehmen.

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zum Aufwickeln von Materialbahnen (41) auf Wickelwellen (27, 28)
mit einem die Wickelwelle (27) während des Aufwickeins halternden beweglichen Lager, über das die sich bildende Wickelrolle (40) an eine mit einem Antrieb versehene Kontaktwalze (9) anstellbar und das in eine von dieser abgerückten Stellung zur Entnahme der fertig gewickelten Wickelrolle bewegbar ist,
mit einer Einrichtung zum Einlegen einer neuen, etwa auf Bahngeschwindigkeit beschleunigten Wickelwelle, auf die der durch einen Trennschnitt gebildete Anfang der Bahn aufwickelbar ist, in das bewegliche Lager und
mit einem die Bahn durchtrennenden Messer (37), dadurch gekennzeichnet,
daß die Kontaktwalze (9) jeweils eine Walze eines aus mehreren Walzen bestehenden Kontaktwalzensterns ist und
daß die Walzen (9) des Kontaktwalzensterns in einem in einem Maschinengestell (1 ) drehbar gelagerten Gestell (5, 6, 7) mit gleichem Abstand von dessen Drehachse drehbar gelagert sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Walzen (9) des Kontaktwalzensterns mit gleichen Winkelabständen in dem Gestell (5, 6, 7) gelagert sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktwalzenstern aus vier Walzen (9) besteht.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktwalzen des Kontaktwalzensterns durch einen Zahnriemen, eine Kette oder Zahnräder angetrieben sind.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gestell des Kontaktwalzensterns auf einer im Maschinengestell (1 ) gelagerten Welle (2) gelagert ist, von der der Drehantrieb der Walzen (9) abgeleitet ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführungseinrichtung für jeweils eine neue Wickelhülse oder einen neuen Wickelkern auf einem Träger (21 ) angeordnet ist, der mit gleicher Drehachse wie das die Kontaktwalzen (9) lagernde Gestell (67) drehbar im Maschinengestell (1 ) gelagert und mit diesem Gestell verriegelbar ist. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Messer (37) zwischen zwei Rollen (9', 9") des Kontaktrollensterns einfahrbar ist.
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