DE10202462A1

DE10202462A1 - Vorrichtung zum kontinuierlichen Aufwickeln von Bahnen

Info

Publication number: DE10202462A1
Application number: DE10202462A
Authority: DE
Inventors: Thomas Hawighorst; Rolf Kammann; Juergen Linkies
Original assignee: Windmoeller and Hoelscher KG
Current assignee: Windmoeller and Hoelscher KG
Priority date: 2001-10-24
Filing date: 2002-01-23
Publication date: 2003-05-15
Anticipated expiration: 2022-01-24
Also published as: DE10202462B4

Abstract

Eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Aufwickeln von Bahnen auf Wickelwellen zu Wickelrollen besteht aus die Wickelwelle lagernden Armen, einer an die Wickelwelle oder Wickelhülse anstellbaren Andrückwalze, einem die Bahn beim Rollenwechsel durchtrennenden Trennmesser und aus einer den Bahnanfang mit einer elektrostatischen Ladung versehenden Aufladeelektrode, die den durch den Trennschnitt gebildeten neuen Bahnanfang auf der Wickelwelle festlegt. Um die Aufladeelektrode immer in dem richtigen gleichen Abstand zu der mit der Ladung versehenen Bahn zu halten, ist diese derart nachgeführt, daß der Abstand der Aufladeelektrode zu der Bahn unabhängig von dem Durchmesser der Wickelwelle konstant bleibt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Aufwickeln von Bahnen, vorzugsweise von Bahnen aus thermoplastischem Kunststoff, auf Wickelwellen oder Wickelhülsen zu Wickelrollen, mit die vorzugsweise mit einem Antrieb versehene Wickelwelle lagernden Armen, mit einer an die Wickelwelle oder Wickelhülse anstellbaren Andrückwalze, mit einem die Bahn bei einem Rollenwechsel durchtrennenden Trennmesser und mit einer Einrichtung zum Anwickeln des durch den Trennschnitt gebildeten neuen Bahnanfangs auf die Wickelwelle oder Wickelhülse.
Ein besonderes Problem bei Vorrichtungen dieser Art besteht darin, den beim Rollenwechsel durch den Trennschnitt gebildeten neuen Bahnanfang auf eine neue Wickelwelle oder Wickelhülse anzuwickeln. Es ist bekannt, zum Anwickeln des Bahnanfangs der mit gleichbleibender Geschwindigkeit zugeführten Bahn die Wickelhülse oder den Wickelkern mit einem klebrigen Auftrag zu versehen, an dem der Bahnanfang der auf Bahngeschwindigkeit beschleunigten Wickelwelle oder Wickelhülse haftet. Die Handhabung von mit klebrigen Aufträgen versehenen Wickelhülsen oder Wickelwellen ist jedoch aufwendig und schwierig. Weiterhin ist es bekannt, Bahnanfänge durch ringförmige Saugkanäle oder besondere ringförmige Führungskanäle mit Einführungskeilen um die Wickelhülse oder die Wickelwelle herumzulegen, bis die zweite Umschlingung den Bahnanfang auf der Wickelhülse festlegt. Auch derartige Einrichtungen sind verhältnismäßig kompliziert und aufwendig.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs angegebenen Art zu schaffen, die unabhängig von dem jeweiligen Durchmesser der Wickelwelle oder der Wickelhülse ein einfaches Anwickeln der beim Rollenwechsel durch Trennschnitte gebildeten Bahnanfänge auf den Wickelwellen oder Wickelhülsen ermöglicht.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Einrichtung zum Anwickeln aus einer den Bahnanfang mit einer elektrostatischen Ladung versehenden Aufladeelektrode besteht, die einem vorbestimmten Abstand zu der Bahn angeordnet und derart über Getriebemittel mit der verfahrbaren Andrückwalze gekoppelt ist, daß deren Abstand zu der Bahn unabhängig von dem Durchmesser der Wickelwelle oder Wickelhülse konstant bleibt.

Aus der US-PS 4 852 820 ist es bekannt, den durch einen Trennschnitt einer kontinuierlich zugeführten Folienbahn gebildeten Bahnanfang dadurch in anhaftenden Kontakt mit einem Wickelkern oder einer Wickelhülse zu bringen, daß der Bahnanfang durch eine Elektrode mit einer elektrostatischen Aufladung versehen wird, die diese Anhaftung bewirkt. Vor dem Trennschnitt kann jedoch dem durch den Trennschnitt gebildeten Bahnanfang nur dann in optimaler Weise die erforderliche elektrostatische Aufladung erteilt werden, wenn die Aufladeelektrode den richtigen vorbestimmten Abstand zu der Bahn aufweist. Auf Wickelvorrichtungen werden üblicherweise Bahnen und vorzugsweise Folienbahnen auf Wickelhülsen oder Wickelkerne unterschiedlicher Durchmesser aufgewickelt, so daß die Einhaltung des richtigen vorbestimmten Abstands der Aufladeelektrode zu der Bahn problematisch ist. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung stellt sich die Aufladeelektrode immer dadurch auf den richtigen vorbestimmten Abstand zu der Bahn ein, daß sie durch Nachführungseinrichtungen in der Weise nachgeführt wird, daß der Abstand zu der Bahn unabhängig von dem Durchmesser der Wickelwelle oder Wickelhülse konstant bleibt.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Andrückwalze in einem in einem Maschinengestell verfahrbaren Schlitten gelagert und die sich über die Breite der Bahn erstreckende Aufladeelektrode zwischen den Armen von zweiarmigen Hebeln, die an Seitenteilen oder Schlitten schwenkbar gelagert sind, gehalten ist und daß die anderen Arme zweiarmigen Hebel Gleitsteine oder Rollen tragen, die in Führungen der Seitenteile des Gestells laufen, die entsprechend der erforderlichen Nachführungsbewegung der Aufladeelektrode ausgelegt sind.

Zweckmäßigerweise ist der Schlitten in oder parallel zu einer Ebene verfahrbar, die durch die Achsen der Wickelwelle und der Andrückwalze aufgespannt ist.

Der Schlitten kann in dem Maschinengestell durch einen Getriebemotor verfahrbar sein, dessen Ritzel mit einer Zahnstange des Schlittens kämmt. Die Steuerung des Getriebemotors kann durch einen Rechner erfolgen.

Zweckmäßigerweise ist das Trennmesser an dem die Aufladeelektrode tragenden Träger gehalten. Nach einer einfachen Ausführungsform ist vorgesehen, daß das Trennmesser von einem kolbenstangenlosen Pneumatikzylinder quer zu der Bahn bewegbar ist.

Um ein Links-Rechts Anwickeln zu ermöglichen, sind nach einer bevorzugten Ausführungsform spiegelbildlich zu der Ebene, die durch die Achsen der Wickelwelle und der Andrückrolle aufgespannt ist, eine zweite nachführbare Aufladeelektrode mit Trennmesser angeordnet.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigt
Fig. 1 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Wickelvorrichtung mit entfernter vorderer Seitenwand des Gestells,
Fig. 2 die aus der Fig. 1 herausgezogene Einrichtung zur Einstellung eines von dem Durchmesser der Wickelwelle unabhängigen konstanten Abstands der Aufladeelektrode zu dem neu anzuwickelnden Bahnanfang zum Zeitpunkt des Durchtrennens der Bahn beim Rollenwechsel,
Fig. 3-6 die unterschiedlichen Stellungen der Aufladeelektrode zu den Wickelhülsen unterschiedlicher Durchmesser gemäß Fig. 2 und
Fig. 7 eine Draufsicht auf die Einrichtung nach den Fig. 2 bis 6.
Aus Fig. 1 ist ein hinteres plattenförmiges Seitenteil 1 ersichtlich, das Teil eines Maschinengestells ist. Das vordere Seitenteil ist entfernt, um die zwischen den Seitenteilen angeordneten Einrichtungen besser sichtbar zu machen.
Zwischen den Seitenteilen 1 ist ein Schlitten horizontal verfahrbar geführt. Von dem Schlitten ist ebenfalls nur die hintere Seitenwand 2 dargestellt, da die vordere Seitenwand wiederum aus Gründen der besseren Darstellung entfernt ist. Die Seitenwände 1 des Schlittens sind durch nicht dargestellte Quertraversen miteinander verbunden. Die Seitenwände 2 sind in gestrichelt dargestellten Führungen 3 der Seitenteile 1 verschieblich geführt. An ihrer oberen Seitenkante ist mindestens die Seitenwand 2 mit einer Zahnstange 4 versehen, die mit dem Ritzel 5 eines Getriebemotors 6 kämmt, der zum Verfahren des Schlitten mit den Seitenwänden 2 von der elektronischen Maschinensteuerung gesteuert ist.
Auf einer zwischen den Seitenwänden 2 gelagerten Welle 7 sind beidseits zweiarmige Hebel 8 schwenkbar gelagert, deren in Richtung der Wickelhülse 9 weisenden Arme 10 die sich über die Breite der Bahn 11 erstreckende Aufladeelektrode 12 tragen. Die inneren Arme 13 des zweiarmigen Hebels 8 sind mit Achszapfen 14 versehen, auf denen Rollen 15 gelagert sind, die in aus Langlöchern bestehenden Führungen 16 der Seitenteile 1 des Gestells geführt sind. Die Führungen 16bestehen aus einem schräg verlaufenden Abschnitt 17 und einen an diesen anschließenden parallel zu der Führung 3 verlaufenden Abschnitt 18.
An den nach außen weisenden Armen 10 der zweiarmigen Hebel 8 ist nicht nur die Elektrode 12, sondern zusätzlich auch eine Lineareinheit, beispielsweise ein kolbenstangenloser Pneumatikzylinder, befestigt, der zum Zwecke des Durchtrennens der Bahn 11 ein Trennmesser 19 über die Breite der Bahn 11 verfährt.
Beidseits der Welle 7 sind auf den Innenseiten der Seitenwände 2 des Schlittens Schwingen 20 schwenkbar gelagert, die durch Pneumatikzylinder 23 verschwenkbar sind, deren Kolbenstangen 21 auf Zapfen 22 der Schwingen 20 schwenkbar gelagert sind. Die Zylinder 23 sind auf Zapfen 24 der Seitenwände 2 der Schlitten schwenkbar gelagert.
Unterhalb des Pneumatikzylinders 23 ist parallel zu diesem Zugfedern 25 angeordnet, deren Enden auf Zapfen 26 der Schwinge 20 und Zapfen 27 der Seitenwand 2 eingehängt sind.
Die Schwingen 20 tragen oberhalb des Pneumatikzylinders 23 Achszapfen 30, auf denen Koppelglieder 31 gelagert sind. Die Koppelglieder 31 sind an ihren hinteren Enden gelenkig in den Gelenkpunkten 33 mit Lenkern 32 verbunden, deren oberen Enden auf Achszapfen 34 der Seitenwände 2 schwenkbar gelagert sind. Die Koppelglieder 31 überragen die Schwingen 20 in Richtung auf die Wickelhülse 9. Zwischen den freien Enden der Koppelstangen 31 ist die Andrückwalze 38 gelagert.
Die Elektrode 12 kann aus einer Reihe von Nadeln bestehen und ist seitlich von Leisten eingefaßt, die diese schützend abdecken.
Die Anordnung des Messers 19 mit Zylinder auf dem Träger der Elektroden 12 führt bei der Aktivierung des Trennmessers zu einem Durchtrennen dicht oberhalb des Walzenspalts zwischen der Wickelhülse 9 und der Andrückwalze 38, so daß ein Bahnanfang mit kurzer Fahne entsteht.
Die Bahn 11 läuft in Richtung des Pfeils A und wird der Andrückwalze 38 durch eine Leitwalze 39 zugeführt, die beispielsweise zwischen den Seitenwänden 2 des Schlittens gelagert sein kann.
Die zweiarmigen Hebel 8 mit Elektroden 12 und Schneidmessern 19 sowie die Führungen 16 für die Rollen 15 der inneren Arme der zweiarmigen Hebel 8 sind spiegelbildlich zu einer Mittelebene 40 angeordnet, die durch die Achsen der Wickelhülse 9 und der Andrückwalze 38 verläuft. Auf diese Weise ist eine einfache Umstellung der Wickelvorrichtung auf Links-Rechts-Wickeln möglich.
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird diese nun anhand der Fig. 4 bis 7 nochmals beschrieben, die aus der Fig. 1 herausgezogene Einzelteile und Baugruppen zeigen.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, können in die Wickelvorrichtung Wickelhülsen oder Wickelwellen 9, 9', 9", 9''' unterschiedlicher Durchmesser eingelegt werden. An jeder Wickelhülse oder Wickelwelle wird durch Verfahren des Schlittens 2 und Andrücken der Andrückrolle 38 durch den Pneumatikzylinder 23 diese an die jeweils eingelegte Wickelhülse angedrückt. Durch entsprechendes Verfahren des Schlittens 2 in Richtung des Pfeils B wird der zweiarmige Hebel 8 durch entsprechendes Verfahren der Rollen 15 in den geneigten Langlöchern 16 in einer Weise verschwenkt, daß die Elektroden 12 unabhängig von dem Durchmesser der Wickelhülsen 9, 9', 9", 9''' immer den gleichen Abstand zu der von Wickelhülsen ablaufenden Bahn 11 aufweisen.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, läuft die Bahn 11 über eine Leitrolle 41 zu der Wickelrolle 42, die zwischen den anderen Armen des Wendewicklers nahezu fertig gewickelt ist.
Aus den Fig. 3 bis 6 sind die einzeln die Wickelwellen oder Wickelhülsen 9, 9'. 9", 9''' ersichtlich, an die die Andrückwalze 38 angestellt ist. Aufgrund der Charakteristik der Neigung der Führungsbahn 16 und der Gestaltung des zweiarmigen Hebels 8 ist sichergestellt, daß sich durch entsprechendes Verfahren des Schlittens 2 die Elektrode 12 immer auf den richtigen Abstand A zu der von der Wickelwelle oder Wickelhülse ablaufenden Bahn 11 einstellt.
Aus Fig. 7 ist eine Draufsicht auf Teile der Wickelvorrichtung, teilweise im Schnitt, ersichtlich. Die Seitenwand 1 des Maschinengestells ist mit einem eine Führung bildenden Langloch 16 versehen, in dem die Laufrolle 15 geführt ist, die an dem nach innen weisenden Hebelarm 13 des zweiarmigen Hebels 8 gelagert ist. Der zweiarmige Hebel 8 ist durch den Achszapfen 7 an der Seitenwand 2 des Schlittens gelagert, der über Führungsstücke 44 in Richtung des Doppelpfeils C auf Führungen 3 des Gestells geführt ist. Der in Richtung auf die Wickelhülse 9 weisende Arm 10 des zweiarmigen Hebels 8 trägt die Elektrode 12, die beim Rollenwechsel die von der Wickelhülse 9 ablaufende Bahn 11 vor Ausführung des Trennschnitts mit einer elektrostatischen Aufladung versieht. Diese Aufladung erfolgt in bekannter Weise, wobei die Wickelwelle das Gegenpotential zu der Aufladeelektrode 12 aufweisen kann.

Claims

1. Vorrichtung zum kontinuierlichen Aufwickeln von Bahnen, vorzugsweise von Bahnen aus thermoplastischer Kunststoffolie, auf Wickelwellen oder Wickelhülsen zu Wickelrollen,
mit die vorzugsweise mit einem Antrieb versehene Wickelwelle lagernden Armen,
mit einer an die Wickelwelle oder Wickelhülse anstellbaren Andrückwalze,
mit einem die Bahn beim Rollenwechsel durchtrennenden Trennmesser und
mit einer Einrichtung zum Anwickeln des durch den Trennschnitt gebildeten neuen Bahnanfangs auf die Wickelwelle oder Wickelhülse,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Einrichtung zum Anwickeln aus einer den Bahnanfang mit mindestens einer elektrostatischen Ladung versehenen Aufladeelektrode besteht, die in einem vorbestimmten Abstand zu der Bahn angeordnet und derart über Nachführeinrichtungen der Wickelwelle oder Wickelhülse nachgeführt ist, daß der Abstand der Aufladeelektrode zu der Bahn unabhängig von dem Durchmesser der Wickelwelle und der Wickelhülse konstant bleibt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Anwickeln aus einer den Bahnanfang mit einer elektrostatischen Ladung versehenen Aufladeelektrode besteht, die in einem vorbestimmten Abstand zu der Bahn angeordnet und derart über Getriebemittel mit der verfahrbaren Andrückwalze gekuppelt ist, daß der Abstand der Aufladeelektrode zu der Bahn unabhängig von dem Durchmesser der Wickelwelle und der Wickelhülse konstant bleibt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Andrückwalze in einem mit einem Maschinengestell verfahrbaren Schlitten gelagert und die sich über die Breite der Bahn erstreckende Aufladeelektrode zwischen den Armen von zweiarmigen Hebeln, die an Seitenteilen der Schlitten schwenkbar angeordnet sind, gehalten ist und daß die anderen Arme der zweiarmigen Hebel Gleitsteine oder Rollen tragen, die in Führungen der Seitenteile des Gestells laufen, die entsprechend der erforderlichen Nachführungsbewegung der Aufladeelektrode ausgelegt sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitten in oder parallel zu einer Ebene verfahrbar ist, die durch die Achsen der Wickelwelle und der Andrückwalze aufgespannt ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitten in dem Maschinengestell durch einen Getriebemotor verfahrbar ist, dessen Ritzel mit einer Zahnstange des Schlittens kämmt.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Trennmesser an dem die Aufladeelektrode tragenden Träger gehalten ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Trennmesser von einem kolbenstangenlosen Pneumatikzylinder quer zur Bahn bewegbar ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß spiegelbildlich zu der durch die Achsen der Wickelwelle und der Andrückwalze aufgespannten Ebene eine zweite nachführbare Aufladeelektrode mit Trennmesser angeordnet ist.