DE2301392A1

DE2301392A1 - Vorrichtung zur herstellung von zu rollen gewickelter folien

Info

Publication number: DE2301392A1
Application number: DE2301392A
Authority: DE
Inventors: Marinus Johannes Van Schijndel
Original assignee: NEDAL NV
Current assignee: NEDAL NV
Priority date: 1972-01-15
Filing date: 1973-01-12
Publication date: 1973-07-19
Also published as: US3848824A; FR2168046A5; NL7200619A; SE399237B; GB1415251A

Description

DR-INQ. DIPI—ΙΝΘ.Μ. SC. DIPL.-PHYS. DR. DIPL.-PHVS. .

HÖGER- STELLRECHT- GRIESSBACH -HAECKER

PATENTANWÄLTE IN STUTTGART

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lO.Oan. 1973

N.V. NEDAL Groenewoudsedijk .1

UTRECHT, Niederlande

Vorrichtung zur Herstellung von zu Rollen gewickelter Folien

DIo Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von zu Rollen gewickelter Folien, bestehend aus einem Wickelkern und einar vorgegebenen Länge einer darauf gewickelten Meteillfolie, vorzugsweise Aluminiumfolie für häusliche Zwecke.

Tatsächlich gibt es schon eine beträchtliche Anzahl von Vorrichtungen und Anordnungen zur Aufwicklung von dünnen, blatt- oder streifenähnlichen Materialien auf Rollen, sämtliche dieser Vorrichtungen sind so ausgelegt, daß sie Streifen oder Gewebe aus Papier, textlien Materialien und Kunststoff sehr geringer Diolen aufarbeiten können.

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Obwohl man versucht ist/ Metallfolien ohne Schwierigkeiten den obigen Gruppen von Materialbahnen hinzuzurechnen, hat doch die Erfahrung gezeigt, daß ein solches Material, nämlich eine Metallfolie eine Vielzahl von Eigenschaften aufweist, aufgrund welcher ein Aufarbeiten und insbesondere ein Aufarbeiten eines solchen Materials, zu kleinen Rollen in der Massenproduktion mit den üblichen Vorrichtungen und Apparaten unmöglich ist. Die Probleme und Schwierigkeiten, die bei der Aufarbeitung von Metallfolien in solchen Apparaten auftreten sind so groß, daß eine Massenproduktion vollkommen außer Frage steht,und zwar aufgrund des Auftreten_g einer großen Anzahl von Fehlern oder eines bestimmtem Fehlverhaltens, was unter anderem auf die Weichheit des Materials und der starken Neigung des Materials zurückzuführen ist, unzählige Falten und Fältelungen in dem Material zu bilden, d.h. zu zerknittern und sich zu verziehen. Darüberhinaus ist eine Metallfolie, obwohl sie begründetermaßen über eine große Zugfestigkeit verfügt, mit Bezug auf die Bildung von Bruchstellen, Knicken oder Rissen extrem verwundbar. Deshalb ist es bisher noch nicht geglückt, eine Vorrichtung zu schaffen, die in der Lage wäre^ohne Schwierigkeiten und mit sehr hohen Geschwindigkeiten einwandfreie Metallfolienrollen herzustellen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung zu schaffen, die in der Lage ist,unter Beobachtung der Grundsätze einer Massenproduktion einwandfreie Metallfolienrollen herzustellen, ohne daß ständig Unterbrechungen wegen Störungen notwendig sind.

Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung aus von einer Vorrichtung der eingangs genannten Art und besteht erfindungsgemäß darin, daß eine Folienzuführung zur kontinuierlichen

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Zuführung eines Folienstreifens von einem Vorrat zu Wickelstationen und eine Anordnung zur Speicherung und Zuführung von leeren, länglichen Wickelkernen vorgesehen sind, mit einem Rahmen, mit Anordnungen (drehendes Element) zur Beförderung eines Wickelkerns zu einer ersten und dann zu einer zweiten Wickelstation und mit einer Austragsvorrichtung für vollständig gewickelte Folienrollen, daß an mindestens einer der Wickelstationen Antriebsanordnungen zur kontinuierlichen Drehung der Wickelkerne vorgesehen sind, bestehend aus einem Satz in axialer Richtung hin- und herbeweglicher Wickelkernlagerungen, zwischen denen die Enden der Wickelkerne zur Durchführung einer Drehbewegung eingespannt sind und daß zur Aufwicklung des führenden Endes des Folienstreifens auf einen leeren Wicklungskern eine Folienwlcklungsanordnung vorgesehen ist, bestehend aus einer Blasdüse für ein gasförmiges Druckmittel und aus umfangsmäßigen, sich mindestens teilweise um den leeren, sich in der ersten Wickelstation befindlichen Wicklungskern erstreckenden Führungselementen, die in ihrer aktiven Position mit der äußeren ümfangsflache des Wickelkerns einen sich verengenden Schlitz in Drehrichtung des Wickelkerns bilden, derart, daß in zeitlichem Zusammenwirken mit dem Druckmittel der Blasdüse das führende Ende des kontinuierlich zugeführten Folienstreifens auf den Aufwickelkern aufwickelbar ist.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung beseitigt daher Schwierigkeiten und Probleme, die bisher bei der Herstellung von Metallfolienrollen bestanden haben und ermöglicht eine störungsfreie Massenproduktion von Metallfolienrollen mit hoher Geschwindigkeit. Dabei 1st die Folienlänge für jede Rolle einstellbar.

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Ein Merkmal äer vorliegenden Erfindung ist es, daß die die Wickelkerne befördernde Anordnung, welche aufeinanderfolgende Kerne einer ersten und dann einer zweiten Wickelstation zuführt, verschiedene Bewegungsarten durchführen kann, beispielsweise geradlinige,, bogenförmige oder Kombinationen solcher Bewegungsarten, wobei jedoch gemäß dem bevorzugten Merkmal der Erfindung und zum Erlangen einer kompakten Bauform die Beförderungsanordnung aus einem schrittweise drehbarenund in einem Rahmen aufgehängten Element besteht, welches mit einer vorgegebenen Anzahl von Sätzen von Wickelkernlagerungen versehen ist, die in Drehrichtung über den Umfang des drehbaren Elementes in gleichen Abständen verteilt sind; gleichzeitig sind auf dem drehbaren Element noch ein Teil der urafangsmäßigen Führungselemente befestigt, die zur Führung des jeweiligen Endes des Folienstreifens dienen, wenn ein neuer Wicklungsbeginn erfolgen muß. Diese Führungselemente sind im Bereich jeder Wickelkernlagerung angebracht.

Ein weiteres wesentliches Merkmal der Erfindung, welches auch zu einem kompakten Aufbau beiträgt, ist in dem Umstand zu sehen, daß die während einer Ruheposfcion des schrittweise sich drehenden Elementes gebildete erste Wickelstation aus den Folienwicke Ivor richtung en, den Folien-abschneidvorrichtungen und einem Satz von Wickelkernlagerungen besteht, und daß die zweite Wickelstation gebildet ist von einem Satz Wickelkernlagerungen und der Austragsvorrichtung für die vollständig aufgewickelte Follenrolle.

Eine besonders bevorzugte Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird erreicht, wenn gemäß einem weiteren kennzeichnenden Merkmal der Erfindung das schrittweise sich drehende Element mindestens drei Ruhepositionen während einer Umdrehung aufweist, wobei in jeder dieser Positionen immer ein

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erster Satz an Wickelkernlagerungen zusammenarbeiten kann mit den Speicher- und Zufuhrungsanordnungen für die aufeinanderfolgende Zuführung und Einspannung eines leeren Wickelkerns zwischen den Wickelkernlagerungen, ein zweiter Satz an Wickelkernlagerungen in der ersten Wickelstation befindlich ist, wobei in dieser Station die Wickelkernlagerungen den Wickelkern einspannen und in Umdrehung versetzen und ihm eine solche Position verleihen, daß der Folienstreifen abgetrennt und das gewonnene freie Ende des zugeführten Folienstreifens um den leeren Wickelkern geblasen werden kann, derart, daß ein Aufwickeln der Folie auf den Wickelkern bis zu einem vorgegebenen überwachten Prozentsatz der gesamt beabsichtigten Wickelmenge erfolgen kann und daß ein dritter Satz an Wickelkernlagerungen zur gleichen Zeit in der zweiten Wickelstation befindlich ist, winkelmäßig getrennt um einen v/eiteren Schritt des drehbaren Elementes, wobei in dieser Wickelstation der Rest des Folienstreifens, der noch zu dem schon in der ersten Wickelstation aufgewickelten Streifen hinzukommt, aufgewickelt werden kann; in dieser Wikkelstatlon wird dann auch die vollständig aufgewickelte Wickelrolle in Zusammenwirken mit der Austragsvorrichtung und nach Abschneiden des Folienstreifens an der ersten Wickelstation und Zurückziehen der Wickelkernlagerunaen in axialer Richtung ausgeworfen.

Um beträchtlichen Unterbrechungen und Störungen während der Produktion vorzubeugen und um die Anzahl von Folienstreifenführungen zu begrenzen, umfaßt das schrittweise drehbare Elemente vorzugsweise vier Ruhepositionen, wobei in der zusätzlichen Ruheposition ein Satz an Wickelkernlagerurigen einen leeren Wickelkern in eine solche Position mit Bezug auf einen Sensor hält, beispielsweise mit Bezug auf einephotoelektrische Zelle hält, daß die Gegenwart eines leeren Wickelkerns überprüft v/erden

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kann und daß gegebenenfalls eine Unterbrechung im Betrieb der Vorrichtung dann erfolgen kann, wenn ein solcher Wickelkern an dieser abgetasteten Stelle fehlt.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung zur Erzielung einer zwar einfachen und preiswerten, jedoch sehr wirksam arbeitenden umfangsmäßigen Führung für aufzuwickelnde Folienenden besteht darin, daß der Teil der umfangsmäßigen Führungselemente, der an dem sich drehenden Element befindlich ist, gebildet ist von einem im wesentlichen bogenförmigen, plattenartigen Element, welches an der Stelle angebracht ist, an welchem sich auch die Sätze der WJ.ckelkernlagerungen an dem sich drehenden Element befinden; das bogenförmige Element, im folgenden als bogenförmige Platte bezeichnet, ist dann im wesentlichen konzentrisch mit Bezug auf den zeitweilig zwischen den Wickelkernlagerungen eingespannten Wickelkern angeordnet und zu dem Kern in einem Abstand gehalten, der größer ist als die maximale Dicke der Gesamtmenge der auf den Wickelkern aufgewickelten Folie. Ein anderer Teil der umfangsmäßigen Führungselemente ist an dem Rahmen der erfindungsgemäßen Vorrichtung befestigt und besteht aus einer beweglichen Platte, die im Bereich der arsten Wickelstation angeordnet ist und von einer Ruheposition in eine aktive Position gebracht werden kann; in dieser aktiven Position bildet diese bewegliche Platte, und zwar zusammen mit der bogenförmigen Platte, die an dem sich drehenden Element befestigt ist und daher nur zeitweilig im Bereich der ersten Wickelstation anwesend ist und zusammen mit dem sich drehenden Kern zwischen den WJ.ckelkernlagerungen, einen sich verengenden Schlitz für die Führung des freien Folienendes um den Umfang des leeren Wickelkerns, wodurch ein Aufwickeln des jeweils neu gebildeten freien Folienendes bei

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Abschneiden auf den dann dort anwesenden freien Wicklungskern erfolgen kann.

Zum problemfreien Abschneiden des Folienstreifens sind Schneideanordnungen vorgesehen, die gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel aus einem an dem Rahmen befestigten Folienschneider bestehen, der in Richtung auf den Folienstreifen bewegbar und von diesem wieder entfernbar ist und zwar in Querrichtung zur Hauptachse des Folienstreifens; mit diesem beweglichen Folienschneider steht ein stationärer Folienschneider in Wirkverbindung, der fest an dem sich drehenden Element befestigt ist und der gemäß einem bevorzugten Merkmal der Erfindung gebildet ist von einer Längskante der jeweiligen, dort vorhandenen bogenförmigen Platte. Diese Platte dient daher neben ihrer Aufgabe einer Führung des freien Folienendes auch als Gegenschneidelement. Die Anordnung der beiden Folienschneider ist dabei so getroffen, daß der Schneidvorgang zwischen der ersten und der zweiten Wickelstation erfolgt.

Es versteht sich jedoch, daß ein Abschneiden lediglich mit einem einzigen beweglichen Messer ohne einem stationären Gegenschneidelement ebenfalls im erfindungsgemäßen Rahmen liegt, wobei jedoch die soeben beschriebene Anordnung mit Bezug auf bestimmte Materialien und/oder bestimmte Materialdicken als bevorzugt anzusehen ist.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung besteht darin, daß die Austragsvorrichtung für vollständig aufgewickelte Folienrollen ein Kontaktelement umfaßt, welches überkippt, d.h. weggekippt werden kann und welches während des Aufwickelvorganges des restlichen Folienteils in der zweiten Wickelstation sanft gegen die sich aufwickelnde Rolle ge-

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preßt.1st; beim Abschwenken nimmt dann dieses Kontaktelement die fertiggewickelte Folienrolle mit sich und übergibt sie einer Austragsrlnne. Aufgrund eines solchen Merkmals können die Rollen sehr weich und sauber gewickelt werden, auch ist das Auswerfen der gewickelten Rollen durch einen einzigen einfachen Mechanismus möglich, ohne daß Folien oder Folienrollen beschädigt werden.

Als zusätzliches Merkmal verfügt dann noch die Folienwickelvorrichtung über ein Druckelement, welches ebenfalls in eine und aus einer aktiven Position herausbewegbar ist und welches in seiner aktiven Position vor und während des Abschneidvorgangs des Folienstreifens und während des nachfolgenden Aufwickeins des freien Endes auf den leeren Wickelkern den zugeführten Folienstreifen gegen den sich drehenden Wickelkern gepreßt hält; dieses Preßelement besteht aus einer Andruckrolle.

Eine weitere Vereinfachung der Führungsanordnungen für den zugeführten Folienstreifen ist darin zu sehen, daß gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung Folienzuführ- und Wickelkernlagerungen so angeordnet sind, daß der in der ersten Wickelstation zur Zeit des Aufwickeins des verbleibenden Folienstreifenanteils auf den Wickelkern in der zweiten Wickelstation befindliche leere Wickelkern als Führungsrolle für den zugeführten und durchlaufenden Folienstreifen dient.

Wird ein vollständig hohler Wickelkern verwendet oder werden Wickelkerne verwendet, deren Endbereiche hohl sind, dann ist es zweckmäßig, gemäß einem weiteren vorteilhaften Erfindungsmerkmal, die Wickelkernlagerungen axial hin- und herführbar in Form von Wellenstoppel auszubilden, die unter Reibungs-•druck in die hohlen Wickelkernenden eingepreßt werden können

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und die unter Mitwirkung von mechanischen Anschlägen, die verhindern, daß der so gelagerte Wickelkern den Bewegungen der WeIlenstummel in axialer Richtung folgt, wieder aus diesen zurückgezogen werden können.

Vorteilliafterweise erfolgt eine Betätigung der einzelnen beweglichen Komponenten der erfindungsgemäßen Vorrichtung durch eine Kopplung derselben mit hydraulischen oder pneumatischen Zylindern, die in Abhängigkeit von dem gewünschten Betätigungsablauf und der notwendigen Bewegung in bekannter Weise und vorzugsweise mittels eines Reglers erregt werden.

In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, daß solche hydraulischen oder pneumatischen Systeme, wie sie auch bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden, sowie die diese steuernden Regelsysteme zur Bewirkung einer Erregung derselben und zur übertragung von Signalen nicht Teil der vorliegenden Erfindung sind, so daß ein weiteres Eingehen auf diese Anordnungen im folgenden nicht notwendig sein dürfte.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche und in diesen niedergelegt.

auf

Im folgenden werden/Aufbau und Wirkungsweise eines Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren im einzelnen näher eingegangen. Dabei zeigen:

Fig. 1 in schematlscher Darstellung ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Herstellung von zu Rollen gewickelter Folien in einer Position, in welcher ein Wickelkern in einer ersten Wickel-

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station bewickelt und ein leerer Wickelkern dem sich drehenden Element zugeführt und eine vollständig gewickelte Folienrolle ausgeworfen wird,

Fig. 2 zeigt in schematischer Darstellung das gleiche Ausführungsbeispiel wie in Figur 1 gezeigt, jedoch während"eines späteren Verfahrensabschnittes in einer Position, die unmittelbar vor dem Abschneiden des kontinuierlich zugeführten Folienstreifens liegt, während die

Fig. 3 in einem Teilausschnitt entlang der Linie 3-3 der Figur 2 im einzelnen die Wickelkernlagerungen auf dem sich drehbaren Element zeigt.

Figur 1 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung in schematischer Darstellung, wobei sich bestimmte Teilkomponenten in einer vorgegebenen bestimmten Position befinden. Zu der erfindungsgemäßen Vorrichtung gehört ein Rahmen 2, an welchem eine Lagerung 3 für eine Vorratsrolle befestigt ist, auf der Vorratsrolle 4 befindet sich ein Äluminlumstreifen in Form der üblichen, in Haushalten zu verwendenden Aluminiumfolj.en. Von der Vorratsrolle läuft die Aluminiumfolie 5 zunächst zu einer ersten Aufwickelstation 9, und zwar über einen Vorschubmechanismus 6, der aus einer Antriebsrolle und einer Führungsrolle 7 besteht. Weiterhin sind für die Zuführung von leeren, länglichen Wickelkernen 10, auf welche die Aluminiumfolie gewickelt v/erden soll, Speicher- und Zuführungsanordnungen am Rahmen 2 befestigt, die unter anderem aus einem Speicherbehälter 11 und aus Verteileranordnungen 12 und 13 bestehen. Diese

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Verteileranordnungen sind beim Ausführungsbeispiel so ausgebildet, daß sie pneumatisch zu betätigende Platten darstellen, die in der Lage sind, die Zuführung leerer Wickelkerne zum richtigen Zeitpunkt vorzunehmen. Wie Figur 1 zeigt, ist ein Wickelkern 14 von den Verteileranordnungen gerade freigegeben worden. Weiterhin sind in dem Rahmen Austragaanordnungen 15 angebracht zur Freigabe der vollständig aufgewickelten Aluminiumrollen. Diese Austragsanordnungen bestehen aus einem Kontaktelement 16, welches weggekippt werden kann und schwenkbar mit einer pneumatisch hin- und herbewegbaren Platte 17 und einer Stange i8 verbunden ist. Dabei ist weiterhin ein Anschlag 19 vorgesehen, um die Kippbewegung des umlegbaren Kontaktelementes 16 während der .nach unten gerichteten Bewegung der Platte 17 einzuleiten. Während dieser Kippbewegung wird eine vollständig mit Aluminiumfolie bewickelte Rolle 20, die von dem Kontaktelement gelagert ist, in einen Auslaßteil, beim Ausführungsbeispiel in eine . Auslaßrinne 21 abgekippt.

Darüberhinaus verfügt die erfindungsgemäße Vorrichtung noch über eine Beförderungsanordnung, die aus einem stufenweise sich drehenden Element 22 besteht, welches drehbar in dem Rahmen 2 gelagert ist. An "dem sich drehenden Element 22 sind Antriebsmittel für die Wickelkerne befestigt, diese Antriebsmittel bestehen aus einem Satz von Wickelkernlagerungen 23 und 24, die in ihren axialen Richtungen hin- und herbewegbar sind. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind vier Sätze von Wickelkernlagerungen an dem drehbaren Element befestigt und gegenseitig in gleichen Abständen zueinander angeordnet, d.h. jeweils in einem Winkelabstand von 90°. Das drehbare Element 22 wird stufenweise, also mit Unterbrechungen angetrieben und verfügt über vier Ruhepositionen, während welcher Ruhepositionen die Wickelkernanlagerungen die durch die A,B,C und D in den Figuren 1 und 2

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bezeichneten Positionen einnehmen. Obwohl es möglich ist, daß das drehbare Element auch nur drei Sätze von Kernlagerungen oder, wenn erwünscht, nur zwei Kernlagerungen aufweist, was bedeuten würde, daß in diesen Fällen das drehbare Element auch nur über drei bzw.zwei Ruhepositionen verfügen würde, immer während einer vollständigen Umdrehung, so weist doch das dargestellte Ausführungsbeispiel mit vier Sätzen von Kernlagerungen und vier Ruhepositionen eine Vielzahl von zusätzlichen Vorteilen auf. So kann ein leerer, zu einem vorgegebenen Zeitpunkt in der ersten Wickelstation während der Arbeitsweise der Vorrichtung vorhandener Wickelkern als Führungsrolle für den Folienstreifen wirken. (Figur 2). Darüberhinaus ist es bei dem dargestellten Ausfülirungsbeispiel möglich, einen Sensor 25 an einer Stelle, die leicht erreicht werden kann, anzubringen, wobei der Sensor in der Lage ist, die An- oder Abwesenheit von leeren Wickelkernen festzustellen. Dies wird beim Ausführungsbeispiel in der Position B durchgeführt. Es versteht sich jedoch, daß die Erfindung nicht speziell auf diesen Sensor noch seine Wirkungsweise gerichtet ist, da ähnliche Anordnungen im Stand der Technik ausreichend bekannt sind.

Darüberhinaus umfaßt die erfindungsgemäße Vorrichtung umfangsmäßige Führungsanordnungen, wobei bestimmte Elemente derselben an dem drehbaren Element 22 und andere Teile am Rahmen befestigt sind. Die an dem drehbaren Element 22 befestigten Teile bestehen im wesentlichen aus bogenförmigen Platten 26, die im Bereich der Wickelkernlagerungen konzentrisch mit Bezug auf die Wikkelkerne angeordnet sind, die*zeitweilig zwischen diesen Kernlagerungen befindlich sind. (Bezüglich der Kernlagerungen selbst siehe auch Figur 3}. Die inneren Seiten dieser Platten sind in einem Abstand von der Außenseite der Wickelkerne angeordnet, die größer ist als die Dicke der auf die Wickelkerne aufzuwickelnden Aluminiumfolie, so daß eine vollständig aufgewickelte Aluminiumrolle die bogenförmigen Platten 26 nicht berühren

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kann. Die andere Komponente der umfangsmäßigen Führungselemente besteht aus einer bogenförmigen bzw. winkelmäßigen Führungsplatte 27, die nach oben und unten bewegt werden kann und an einem Punkt oberhalb der ersten WickeIstatlon am Rahmen befestigt ist. Diese Führungsplatte 27 weist eine aktive Position dann auf, wenn sie eine der bogenförmigen Platten 26 berührt, die sich zu diesem Moment an der ersten Wicrcelstation befindet. Auf dieses Merkmal wird jedoch welter unten noch genauer eingegangen.

Rechts unterhalb der ersten Wickelstation sind Folienschneidelemente angeordnet, die aus einem Foliensclmeider 28 bestehen, der quer zur Folienstruktur hin- und herbeweglich ist und mit einem Schneidmesser, welches eine Sägestruktur aufweisen kann, ausgerüstet ist. Zusammen mit einem Schneidelement, welches während dem Schneidvorgang stationär ist, bildet dieser hin- und herbewegliche Folienschneider die erwähnten Folienschneidelemente aus. Das stationäre Folienschneidelement ist von einer Längskante jeweils einer der bogenförmigen Platten 26 der umfangsmäßigen Führungselemente gebildet. Diese Längskante ist so zu-

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geschliffen, daß sicli/Gegenmesser 30 ergibt, welches ebenfalls sägezahnförmig ausgebildet sein kann. Darüberhinaus verfügt die erfindungsgemäße Vorrichtung noch über eine blasende Düse 31, die quer zum Folienstreifen gerichtet ist und die zusammen mit den umf angsmäßijen Führungselementen die Folienwickelanordnung bildet. Diese blasende Düse kann als hin- und hergehender Teil ausgebildet sein und ist vorzugsv/eise, wie in den Seichnungen dargestellt, mit dem hin- und herl:>ewegbaren Folienschneider gekoppelt.

Zusammen mit den FoHenschneldeelemGnten ist die Blasdüse 31 mit dem Abschneiden des Folienstreifens am Ort der ersten Wickelstation beschäftigt und die Blasdüse führt auch das freie Ende

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des zugeführten Folienstreifens um den dort anwesenden, sich drehenden leeren Wicklungskern, und zwar im Hinblick auf das Aufwickeln einer neuen Aluminiumrolle. Mittels einer unter Druck stehenden Röhre 32 ist die Blasdüse 31 mit einem Drucksystem zur Zuführung eines unter Druck stehenden, gasförmigen

Luft,
Druckmittels, beispielsweise/verbunden. Diese Luft kann der Blasdüse im Moment des Abschneidens desWickels zugeführt werden und während des nachfolgenden Aufwickeins des freien Endes auf den leeren Wicklungskern. Die Art, in w^el^cher hier eine zeitlich unterbrochene Luft- oder Druckmittelzufuhr erreicht wird, ist jedoch nicht Teil der vorliegenden Erfindung und wird daher auch nicht weiter erläutert.

Ein weiteres Element der Folienwickelanordnung besteht aus einem Druckteil in Form einer Druckrolle 33, die in eine aktive Position und aus einer aktiven Position bewegt werden kann. Diese Druckrolle kann mittels eines Hebelsystems 34 oder in anderer Weise so bewegt werden, daß der Folienstreifen unter Aufrechterhaltung eines Drucks gegen den sich drehenden Wicklungskern in der ersten Wickelstation während des Abschneidens und dem Beginn des Wickelvorganges von der Druckrolle gepreßt wird.

Figur 3 zeigt genauer die Anordnung der Antriebselemente für den Wicklungskern und die Kerniagerüngen, die aufeinander zu und voneinander wegbewegt werden können, um so einen Kernlagerungssatz zu bilden. Das drehbare Element ist auf einer Welle montiert, welche drehbar in dem Rahmen 2 aufgehängt ist. Weiterhin sind zwei Stummelwellen 23 und 24 vorgesehen, die eine gemeinsame Achse aufweisen und beide axial verschiebbar in dem drehbaren Element 22 angeordnet sind. Obwohl die beiden Stummelwellen auch andere Formen und Arbeitsweisen auf v/ei sen können, sind sie gemäß dem vorliegenden Ausführunqsbeispiel in ihrem äußeren Teil in etwa konisch bzw. bogenförmig ausgebildet und

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weisen einen äußeren Durchmesser auf, der etwas größer ist als der innere Durchmesser der leeren Wickelkerne. Beim Ausführungsbeispiel werden die axialen Bewegungen der beiden WeI-lenstummel bewirkt durch Druckfedern 36 für eine nach innen gerichtete Bewegung und durch pneumatische Zylinder 37 fft_r eine nach außen gerichtete Bewegung. Es versteht sich, daß es innerhalb des erfindungsgemäßen Rahmens liegt, diese nach außen und nach innen gerichteten Bewegungen der Stummelwellen auch in anderer Weise durchzuführen. Die Figur 3 zeigt, daß die Stummelwellen um einen geringen Abstand in die äußeren Teile des leeren Wicklungskerns 14 eingedrungen sind und diesen festspannen. Seitlich zu den Stummelwellen sind Anschläge 38 angeordnet, die bei der Freigabeposition der vollständig aufgewickelten Folienrolle dann, wenn die Stummelwellen zurückgezogen werden, den Wicklungskern stoppen und festhalten, so daß die Folienrolle von den Wickelkernlagerungen vollständig freikommt. Um eine Drehbewegung des Wickelkerns zu bewirken, und zwar mindestens während der Verweilzeit in den Wickelstationen, können beliebige Antriebsmittel, die bekannt sind, verwendet werden. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein Riemen 39 vorgesehen, der für den dargestellten Zweck, beispielsweise von einem Zahnradgetriebe 40 angetrieben sein kann. Der Antrieb des drehbaren Elementes 22 ist nicht gezeigt, denn tatsächlich gehört ein stufenweise arbeitender Antrieb für sich gesehen nicht zum erfindungsgemäßen Rahmen und braucht daher auch nicht genauer erläutert zu werden, kann im übrigen für jeden Fachmann ersichtlich ausgestaltet sein. Der Antrieb für die Kernwickelelemente erfolgt über eine Rutschkupplung 41 oder eine ähnliche Verbindung, die zu große Spannungen in dem Folienstreifen verhindert. Wie in den Zeichnungen gezeigt, ist nur der linke angeordnete Wellenstummel angetrieben. Es ist aber auch ein bilateraler Antrieb möglich.

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Die Betätigung und Arbeitsweise sämtlicher beweglicher Teile der unterschiedlichen Elemente, wie soeben erläuert, erfolgt dann gemäß dem gewünschten Behandlungsablauf. Zu diesem Zweck werden die Einzelelemente der erfindungsgemäßen Vorrichtung von pneumatischen Zylindern 37 und 42 betätigt, die Teil eines pneumatischen Betätigungssystems bilden, zu welchem auch ein Verteilerkasten 43· und ein entsprechendes Röhrensystem gehören. Die Arbeitsweise des Verteilerkastens 43 kann auf verschiedene Weise betrieben und geregelt werden. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein elektronischer Regler 44 vorgesehen, der schematisch dargestellt ist und der in Abhängigkeit von Signalen, die von Sensoren abgeleitet sind, wobei lediglich der Sensor 25, wie schon weiter vorn erwähnt, dargestellt ist, die Funktion des pneumatischen Systems veranlaßt. Regler und das pneumatische'System selbst bilden nicht Teil der eigentlichen Erfindung und sind daher auch nur kurz erwähnt und schematisch dargestellt.

Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung sei nun mit Bezug auf die Figuren 1 und 2 genauer erläutert. In die Figuren 1 und 2 sind die vier von den Kernlagerungen eingenommenen Ruhepositionen des drehbaren Elementes 22 durch die Großbuchstaben A, B, C und D dargestellt. In Figur 1 befindet sich in der Position A ein leerer Wicklungskern 14 auf seinem Weg zu dem Behälter zu der Stelle, an weicherer von den Kernlagerungen 23 und 24 eingespannt wird. ^In Position B wird die Überprüfung der Anwesenheit eines leeren Wicklungskernes zwischen den Kernlagerungen. von dem abtastenden Sensor 25 durchgeführt. In Position C an der Stelle der ersten Wicklungsstation 9, befindet sich die Führungsplatte 27 in einer nichtaktiven Position, das gleiche trifft für den beweglichen EJjLienschneider 28 und die Druckrolle 33 zu. An dieser ersten Wickel-

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station wird der Folienstreifen 5 auf den sich drehenden Wicklungskern aufgewickelt, der an dieser Stelle von den Kernlagerungen angetrieben wird. In Position D ist soeben eine mit Folie bewickelte Rolle 20 in die Austragrinne 21 gebracht worden, indem das Austragelement 18 für die vollständig aufgewickelten Folienrollen gexippt worden ist.

Figur 2 zeigt die gesamte Situation der Figur 1 noch einmal, nachdem sich das drehende Element 22 um einen Schritt weiter in Richtung des Pfeils gedreht hat. Selbstverständlich sind bei der Darstellung der Figur 2 die Wirkungsvorgänge, die bei dieser darauf folgenden Ruheposition stattfinden, zu einem bestimmten Zeitpunkt festgehalten worden. Während der Verschiebung des sich drehenden Elementes aus seiner vorhergehenden Ruheposition und nachdem nur ein bestimmter Prozentsatz der auf den Wicklungskern aufzuwickelnden Aluminiumfolie in der ersten Wickelstation auf den iftcklungskern aufgewickelt worden ist, wird diese teilweise mit Folie bewickelte Rolle in die Position D gebracht, und zwar durch das Weiterdrehen des drehbaren Elementes 22. In dieser Position B wird dann der veüeibende, aufzuwickelnde Anteil der Folie aufgewickelt. In der Zwischenzeit ist das Austragkontaktelement 16 aufgrund einer nach oben gerichteten Bewegung der unteren Platte 17 durch Erregung des pneumatischen Zylinders 42 in seine Ausgangsposition zurückgekippt worden, wobei dieses Austragselement 16 dann in die weiter vollständig aufwickelnde Rolle gepreßt ist. Auf diese Weise erreicht man einen weichen und glättungsfreien Wicklungsvorgang, auch wird nach dem darauffolgenden Abschneiden des Folienstreifens das letzte freie Folienende sauber und weich auf die Rolle aufgewickelt. Während der darauffolgenden nach unten gerichteten Bewegung der unte-

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ren Platte 17 erfolgt dann das Abkippen des Austragelementes 16 und die Übergabe der vollständig aufgewickelten Rolle 20 in die Austragsrinne 21 automatisch, wie in Figur 1 dargestellt.

Während des Aufwickeins in dieser zweiten Wickelstätion in Position D ist die Führungsplatte 27 in eine aktive Position gebracht worden. Diese Führungsplatte trifft sich dann mit der bogenförmigen Platte 26 des drehbaren Elementes in der ersten Wickelstation und diese beiden Platten bilden dann zusammen mit dem dort schon vorhandenen leeren Wicklungskern einen Schlitz, der sich in Wicklungsrichtung des Wicklungskerns verengt. Zur gleichen Zeit ist auch die Druckrolle 33 auf den leeren, sich drehenden Wicklungskern bewegt worden und der Folienstreifen zwischen dieser Rolle und dem Wicklungskern wird gegen den leeren Wi cjc lungs kern gepreßt.

Zu einem Zeitpunkt, an welchem die genaue Menge an Aluminiumfolie auf den Wicklungskern in Position D aufgewickelt worden ist, werden der Folienschneider 28 mit dem Schneidmesser 29 und die Blasdüse 31 durch Erregung des zugehörigen pneumatischen Zylinders auf den Folienstreifen zu bewegt, woraufhin dann der Folienstreifen durch Zusammenwirken des beweglichen Messers und des stationären Messerendes 30 der bogenförmigen Platte 26 abgeschnitten wird. Während dieses SchneidVorganges wird komprimierte Luft durch die Blasdüse 33. in Richtung auf den zwischen dem Wickelkern in der ersten Wickelstation und der zugehörigen bogenförmigen Platte 26 gebildeten Schlitz geblasen. Unmittelbar nach dem Schneidvorgang wird das lose Ende des Folienstreifens in diesen Schlitz und in Richtung auf die Verengung geblasen, wobei das lose Ende von dem in dem sich verengenden Teil vorhandem und sich aufbauendem Luftdruck in den verengenden Teil zwischen dem leeren Wicklungskern und dem Teil des dort

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vorhandenen FolienStreifens eingebracht wird. Auf diese Weise wird dieses Ende zwischen dem sich drehenden Kern und dem Teil des FolienstreJJens festgeklemmt und eingespannt und das Aufwickeln der Folie auf den leeren Wicklungskern beginnt. Daraufhin werden die Führungsplatte 27, die Druckrolle 33 und die Kombination Blasdüse 31 und Folienschneider 38 zurückgezogen in ihre jeweiligen nichtaktiven Positionen und die Situation der Figur 1 ist wieder hergestellt. Das Ausgeben der vollständig aufgewickelten Rolle in Position D erfolgt durch Erregung des pneumatischen Zylinders 37, wodurch die Stummelwellen 23 und 24 von dem Wicklungsxern zurückgezogen 'werden, woraufhin aufgrund Erregung des zugehörigen pneumatischen Zylinders 42 die untere Platte 17 der Austragsanordnung nach unten bewegt wird - dieser Bewegungsablauf ist den Figuren 1 und 2 zu entnehmen - , und der vorspringende Teil des Austragselement 16 den Anschlag 19 berührt, was eine Kippbewegung des Austragselementes 16 hervorruft, wodurch die Aluminiumrolle 20/ die aufgrund der ScLwerkrafteinwirkung auf dem Auftragselement 16 ruht, sich zusammen mit diesem Auftragselement 16 bewegt und dann in die Austragsrinne 21 gleitet.

Die Erregung der Zuführplatte 12 und 13 durch die zugehörigen pneumatischen Zylinder 42 erfolgt (in Position A) in einer solchen Weise, daß die leeren Wicklungskerne in Wicklungskernlagerungen nacheinander und zum richtigen Zeitpunkt zugeführt werden. Obwohl bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ein sich drehendes Element verwendet wird und auch weitere detaillierte Komponenten beschrieben sind, versteht es sich, daß auch andere Ausführungsbeispiele und äquivalente Lösungen innerhalb des erfindungsgemäßen Rahmens fallen, beispielsweise

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die Möglichkeit, den Folienstreifen durch ein einziges, bewegliches Messer abzuschneiden oder den Umstand, daß das Andrudcelement nicht als sich frei bewegliche Druckrolle ausgeführt ist.

Die vorliegende Erfindung ergibt nicht nur eine Lösung für Probleme, die einem einwandfreien Aufwickeln abgeschnittener Enden eines Folienstreifens innewohnen, wobei ein weiches Aufarbeiten und Aufwickeln des Folienmaterials erfolgt, sondern erlaubt auch eine sehr hohe Produktionsrate, da Folienzuführgeschwindigkeiten mit über 200 m pro Minute realisiert v/erden können, also Geschwindigkeiten, die bisher bei der Herstellung von Aluminiumroilen, vorzugsweise für häusliche Zwecke, nicht erreicht werden konnten.

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Claims

A 39 925 m a - 123 10. Jan. 1973 Patentansprüche

1. ,/Vorrichtung zur Herstellung von zu Rollen gewickelter Folien, bestehend aus einem Wickelkern und einer vorgegebenen Länge einer darauf gewickelten Metallfolie, vorzugsweise Aluminiumfolie für häusliche Zwecke, dadurch gekennzeichnet, daß eine Folienzuführung (7, 8) zur kontinuierlichen Zuführung eines Folienstreifens von einem Vorrat (4) zu Wickelstationen (C,D) und eine Anordnung (11, 12,13) zur Speicherung und Zuführung von leeren, länglichen Wickelkernen (10) vorgesehen sind, mit einem Rahmen (2) mit Anordnungen (drehendes Element 22) zur Beförderung eines Wickelkerns (10) zu einer ersteh (C) und dann zu einer zweiten Wickelstation (D) und mit einer Austragsvorrichtung (15) für vollständig gewickelte Folienrollen (20), daß an mindestens einer der Wickelstationen (C,D) Antriebsanordnungen zur kontinuierlichen Drehung der Wickelkerne (10) vorgesehen sind, bestehend aus einem Satz in axialer Richtung hin- und herbeweglicher Wickelkernlagerungen (23, 24), zwischen denen die Enden der Wickelkerne (10) zur Durchführung einer Drehbewegung eingespannt sind und daß zur Aufwicklung des führenden Endes des Folienstreifens auf einen leeren Wicklungskern (10) eine Folienwicklungsanordnung vorgesehen ist, bestellend aus einer Blasdüse (31) für ein gasförmiges Druckmittel und aus umfangsmäßigen, sich mindestens teilweise um den leeren, sich in der ersten Wicklungsstation (C) befindlichen Wicklungskerns erstreckenden Führungselementen (26,27), die in ihrer aktiven Position mit der äußeren Umfangsfläche des Wicklungskerns (10)

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einen sich verengenden Schlitz in Drehrichtung des WiJcklungskerns (10) bilden, derart, daß in zeitlichem Zusammenwirken mit dem Druckmittel der Blasdüse (31) das führende Ende des kontinuierlich zugeführten Folienstreifens auf dem Wicklungskern (10) aufwickelbar ist..

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Wickelkernlagerungen (23, 24) über eine Rutschkupplung (41) kontinuierlich antreibbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Beförderungsanordnungen für die Wickelkerne (10) aus einem sich schrittweise drehendem und drehbar in dem Rahmen (2) gelagerten Element bestehen, dem in gleichen Abständen in Drehrichtung die Wickelkernlagerungen (23, 24) zugeordnet sind und daß an dem drehenden Element (22) auch ein Teil der umfangsmäßigen Führungselemente (bogenförmige Platte 26) im Bereich der Wickelkernlagerungen (23, 24) befestigt ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Folienschneideanordnungen (28, 30) zwischen den aufeinanderfolgenden Wickelstationen (C,D) angeordnet sind.

5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Wickelstation (C) während einer Ruheposition des schrittweise fortschaltenden, drehbaren Elementes (22). gebildet ist von der Folienwicklungs anordnung, der Folienschneideanordnung und einem Satz von Wickelkernlagerungen (23, 24) und daß die zweite Wickel-

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station (D) dann gebildet ist von einem Satz der Wickelkernlagerungen (23, 24) und der Austragsanordnung (15) für vollständig gewickelte Folienrollen (20).

6. Vorrichtung nach einem odepfnehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das schrittweise sich drehende Element (22) während einer Umdrehung mindestens drei Ruhepositionen (A, B, C, D) aufweist, wobei in jeder dieser Ruhepositionen mindestens ein erster Satz von Wickelkernlagerungen (23, 24) mit der Anordnung (11, 12, 13) zur Speicherung und Zuführung von leeren Wickelkernen (10) und zum Einspannen eines leeren Wickelkerns zwischen die Wickelkernlagerungen (23, 24) in Wirkverbindung steht, daß ein zweiter Satz an Wickelkernlagerungen (23, 24) in der ersten Wickelstation (C) befindlich ist, wobei ihm bei kontinuierlicher Umdrehung eine Position verleihbar ist, in welcher der Folienstreifen abschneidbar und das gewonnene freie Ende des zugeführten Streifens um den leeren Wickelkern (10) blasbar und ein vorgegebener Prozentsatz der gesamten Wickelmenge auf den Wickelkern (10) aufwickelbar ist und daß ein dritter Satz an Wickellagerungen (23,24) in der zweiten, um einen weiteren Schaltschritt des drehbaren Elementes (22) winkelmäßig im Abstand gehaltenen Wlckelstation (D) befindlicl· ist, wobei in dieser Wickelstation (D) der restliche Folienstreifenanteil auf den sich vorher in der ersten Wickelstation (C) befindlichen Wickelkern (10) aufwickelbar ist und wobei die vollständig aufgewickelte Folj.enrolle (20) dann in Zusammenwirken mit der Austragsvorrichtung (15) nach Abschneiden des Folienstreifens im Bereich der ersten Wickelstation (C) und Einziehen der Wickelkernlagerungen (23, 24) auswerfbar ist.

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7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß dem drehbaren Element (22) insgesamt vier Ruhepositionen (A, B, C, D) zugeordnet sind, wobei in der zusätzlichen Ruheposition (B) ein Satz an Wickelkernlagerungen (23, 24) einen leeren Wickelkern (10) in den Bereich eines Sensors (Photozelle 25) hält zur Überprüfung auf Vorhandensein eines Wickelkerns (10) und gegebenenfalls Abschaltung der •Vorrichtung bei leerer Wickelkernlagerung (23, 24).

8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeich.net, daß der auf dem drehbaren Element (22) befestigte Teil der uinfangsir.äßigen Führungselemente aus einer im wesentlichen bogenförmig ausgebildeten Platte im Bereich jedes Satzes an Wickelkernlagerungen (23, 24) besteht, daß die bogenförmigen Platten (26) mit Bezug auf den zeitweilig in den Wickelkernlagerungen (23, 24) eingespannten Wickelkern (10) konzentrisch und in einem Abstand zu diesem angeordnet sind, der größer ist als die maximale Dicke der auf den Nickelkern gewickelten Folienrolle und daß ein anderer Teil der umfangsmäßigen Führungselemente am Rahmen (2) befestigt ist und aus einer beweglichen Platte (27) besteht, die im Bereich der ersten Wickelstntion (C) angeordnet ist und von einer Ruhe- in-eine aktive Position bringbar ist, in welcher Position diese Platte (27) zusammen mit der bogenförmigen Platte (26) an dem drehbaren Element (22.) und dem zeitv;eilig dort befindlichen Wickelkern (10) einen sich verengenden Schlitz zur Führung des freien Folieristreifenendes auf den Umfang des leeren Wickelkerns bildet.

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9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Folienschneideanordnung aus einem am Rahmen (2) und auf den Folienstreifen zu und von diesem wegbewegbarem, in Querrichtung zum Folienstreifen angeordneten Folienschneider (28) besteht, sowie aus einem stationären und fest an dem sich drehenden Element (22) befestigtem Gegenschneidelement (30), welches gebildet ist von dem in Längsrichtung verlaufenden Endbereich der bogenförmigen Platte (26), wobei die Folienschneidelemente (28, 26, 30) so angeordnet sind, daß der Schnitt zwischen der ersten (C) und der zweiten Wickelstation (D) erfolgt.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, die Austragsvorrichtungen (5, 10) aus einem abkippbarem AustragskontaKtelement (16) besteht, welches während des restlichen Aufwickelvorganges in der zweiten Wickelstation (D) leicht gegen die sich aufwickelnde Rolle anpreßbar ist, und bei Beendigung des Wickelvorganges unter Mitnahme der aufgewiekelten Folienrolle (20) abschwenkbar ist.

11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine in eine aktive Position bewegbare Andrückrolle (33) vorgesehen ist, die vor und während des Abschneidens des Folienstreifens in die aktive Position bringbar ist und während des nachfolgenden Aufwickeins des Folienstreifens auf den leeren Wickelkern (10) die Folie gegen diesen Kern gepreßt hält.

12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Folienzuführung (Walzen 7

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3. — 1.23

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und 8) und die Wickelkernlagerungen (23, 24) auf dem sich drehenden Element (22) derart angeordnet sind, daß der in der ersten Wickelstation (C) befindliche leere Wickelkern (10) als Führungsrolle für den der zweiten Wickelstation (D) zugeführten R&'Stfolienstreifens während des restlichen Aufwickeins dient.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch ge- - kennzeichnet, daß die Wickelkernlagerungen (23, 24) als axial hin- und herbewegliche Wellenstummel ausgebildet sind, die unter Reibungseingriff in die hohlen Wickelkernenden einpreßbar und unter Mitwirkung von mechanischen Anschlägen (38) für die Wicjcelkernenden aus diesen zurückziehbar sind.

14. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die veischiedenen beweglichen Komponenten in Abhängigkeit und als Folge des vorgegebenen Handlungsablauf von unter der Steuerung eines Reglers stehenden pneumatischen oder hydraulischen Zylindern (42,33) betätigbar sind.

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