DE3629216C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Wickeln und Querschneiden einer Warenbahn - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Wickeln und Querschneiden einer fortlaufend transportierten, breit geführten Warenbahn am auslaufseitigen Ende einer Wa­ renbahn-Behandlungsmaschine, gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1. Ferner befaßt sich die Erfindung mit ei­ ner Wickelvorrichtung zur Durchführung dieses Verfah­ rens, entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 7.

Es ist allgemein bekannt, breit geführte Warenbahnen nach einem Behandlungsvorgang oder nach ihrer Fertigbe­ handlung in breitem Zustand auf Wickelkernen zu einem Warenbahnwickel aufzuwickeln. Wenn der Wickel einen vorgegebenen Durchmesser aufweist oder eine gewünschte Warenmenge enthält, wird er durch ein Wenden der ihn halternden Tragarme von der ihn abstützenden Andrück­ walze weggeschwenkt, wobei gleichzeitig ein an den Ar­ men der Tragarme angeordneter neuer Wickelkern im Be­ reich der Andrückwalze bereitgestellt wird. Die Waren­ bahn wird dann im Bereich zwischen dem fertigen Wickel und dem bereitgestellten neuen Wickelkern quer durchge­ schnitten, worauf der fertige Wickel abgelegt und der neue Wickelkern auf der Andrückwalze angewickelt und weitergewickelt wird.

Bei diesen allgemein bekannten Verfahren und Vorrich­ tungen haben sich in der Praxis immer wieder Schwierig­ keiten bei einem Wickelwechsel und dem damit verbun­ denen Querschneiden gezeigt, wobei sich insbesondere ungenaue und unsaubere Schnittstellen ergeben.

So ist aus der US-PS 41 71 780 ein Verfahren entspre­ chend dem Oberbegriff des Anspruches 1 bekannt. Hier­ durch sollen Warenbahnen insbesondere im Anschluß an eine Druckmaschine, ggf. aber auch an ähnliche Maschi­ nen zum Farbauftrag oder dgl. aufgewickelt und querge­ schnitten werden. Bei dieser bekannten Ausführung wird die eigentliche Wickelvorrichtung auf Schienen horizon­ tal so gegen die letzte Walze bzw. Abzugswalze der Druckmaschine verfahren, daß der sich bildende Wickel bzw. ein neuer Wickelkern horizontal gegen diese Ab­ zugswalze gedrückt werden kann. Nachdem ein nahezu vol­ ler Wickel von der Abzugswalze weggeschwenkt worden ist, wird die ganze Wickelvorrichtung so weit gegen die Druckmaschine horizontal verfahren, bis der neue Wic­ kelkern an der Abzugswalze zur Anlage kommt. In dieser Stellung schwenkt dann der jeweilige Halterungsarm zunächst zwei Umlenkwalzen so weit herum, daß die noch immer auf den nahezu vollen Wickel auflaufende Warenbahn den neuen Wickelkern um etwas mehr als den halben Umfang um­ schlingt. An diesen Halterungsarmen befindet sich au­ ßerdem eine hebelartig schwenkbar gehalterte Schneid­ einrichtung mit einem Schneidmesser, das sich in der Schneidbereitschaftsstellung etwa in dem über die Um­ lenkwalzen umgelenkten Abschnitt der Warenbahn befin­ det. Das Schneidmesser wird dann gegen einen zwischen dem neuen Kern und der ersten Umlenkwalze gebildeten Abschnitt der Warenbahn geführt, um diese quer durch­ zutrennen. Diese Art des Querschneidens mag für leicht durchzutrennende Warenbahnen, wie z. B. Papier oder dgl., ausreichend sein; bei einem Querschneiden von schwieriger durchzutrennenden Warenbahnen, wie z. B. Textilbahnen oder dgl., ergibt sich ein völlig unsaube­ rer, z. B. fransiger Schnitt. An diesem Sachverhalt än­ dert sich auch dadurch nichts, wenn das Wickeln und Querschneiden mit einer - wie allgemein üblich - gleichbleibenden straffen Grundspannung durchgeführt wird.

Aus der DE-OS 34 20 767 ist ferner eine Bahnwickelma­ schine bekannt, in der ein automatisches Wickelwechseln und Querschneiden einer Warenbahn, insbesondere Textil­ bahn, mit hoher Warenbahn-Geschwindigkeit durchgeführt werden soll, wobei der neue Bahnanfang fehlerfrei an einen leeren Wickelkern angelegt werden soll. Bei der Durchführung eines Wickelwechsels und Querschneidens wird die Warenbahn stets bei einer Geschwindigkeit ge­ schnitten, mit der die Warenbahn auch während des ge­ samten normalen Wickelvorganges läuft. Die mit Schnei­ den ausgestattete Schneideinrichtung ist hierbei orts­ fest angeordnet, wobei ein U-schienenartiges Zuführele­ ment mit hoher Geschwindigkeit die zu schneidende Wa­ renbahn gegen die Schneideinrichtung drückt. Die Praxis hat aber gezeigt, daß gerade bei sehr hohen Geschwin­ digkeiten und schwieriger zu schneidenden Warenbahnen ein zuverlässig sauberer Schnitt im allgemeinen nicht gewährleistet werden kann.

Aus der DE-OS 24 18 409 läßt sich ferner entnehmen, daß die dort aufzuwickelnde und zu schneidende Warenbahn, insbesondere dünne Polyester-Folien für Tonbänder, mit sehr hoher Geschwindigkeit (bis 400 m/min) laufen kann.

Aus der DE-PS 31 09 587 ist ferner eine Vorrichtung zum Trennen einer Warenbahn in einer Doppeltragwalzen-Wic­ kelmaschine bekannt, bei der die Warenbahn an einer von zwei Tragwalzen festgehalten und mittels einer Abreiß­ klinge eines gegen diese Walze schwenkbaren Klingenträ­ gers quer durchgetrennt werden kann. Diese Festhalte­ einrichtung drückt gegen die eine Walze und enthält mehrere verteilt angeordnete Bolzen mit an den Bolzen­ enden angebrachten Filzstücken. Abgesehen davon, daß auf diese Weise nur ein unzureichendes Festklemmen der Warenbahn erreicht werden kann, läßt sich durch ein solches punktweises Andrücken der Warenbahn ebenfalls kein stets sauberer Schnitt erzielen, weil es zumindest bei empfindlichen Warenbahnen zu einem unerwünschten Verzerren kommt.

Aus der DE-OS 32 04 049 sind ferner ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Trennen einer Kunststoffolienbahn bei einer Wickelmaschine bekannt. Hierbei wird die transportierte Folienbahn mittels einer Kontaktwalze gegen eine Wickelhülse gedrückt. Die sich über die ganze Folienbahnbreite erstreckende Schneideinrichtung enthält einen mit einer Klinge ausgestatteten Messer­ träger und ein zwei mit Abstand voneinander angeordnete Anschlagleisten aufweisendes Gegenelement, wobei wäh­ rend des Querschneidvorganges das Gegenelement gegen die laufende Folienbahn bewegt und mitsamt der Folien­ bahn so gegen die Klinge bewegt wird, daß diese zwi­ schen die beiden Anschlagleisten des Gegenelements dringt und dadurch das Querschneiden ausführt.

Die EP-B-0 191 809 betrifft eine reine Aufwickelvor­ richtung für eine irgendwie und irgendwoher zugeführte Warenbahn. Diese bekannte Vorrichtung enthält eine Fer­ tigwickelwalze und eine Anwickelwalze, die einen Ab­ stand voneinander aufweisen, der von einem zugeführten Warenbahnabschnitt, dem sog. Funktionsabschnitt, über­ spannt wird, unter dem ein auf- und abbewegbarer Mes­ serapparat angeordnet ist. Ein neu anzuwickelnder Wickelkern wird der Anwickelwalze zugeführt und dort mit Hilfe von mehreren in verschiedenen Bügeln zusammengeordneten Führungs- bzw. Umschlingungswalzen angewickelt, während der Warenbahnwickel sich auf der Fertigwickelwalze abstützt. Während zwei Anlagerollen - unter Zwischenlage der Warenbahn - auf dem Umfang des neuen Wickelkerns aufliegen, fährt der Messerapparat nach oben in seine Schneidstellung und zerschneidet dabei den Funktionsabschnitt, d. h. den zwischen beiden Wickelwalzen befindlichen Warenbahnabschnitt.

Auch die EP-B-0 100 462 betrifft eine reine Wickelvor­ richtung für Warenbahnen ohne irgendeinen direkten Be­ zug zu einer vorhergehenden Maschine oder Vorrichtung. Bei dieser bekannten Wickelvorrichtung sind zwei Wick­ ler vorgesehen, wobei im Zwischenbereich unterhalb die­ ser beiden Wickler eine Trennvorrichtung auf- und ab­ bewegbar angeordnet ist, um einen Warenbahnabschnitt zwischen den beiden Wicklern durchschneiden zu können, während die Warenbahn gespannt zwischen den Wickelhal­ tern des in Wartestellung befindlichen Wicklers hin­ durch an den in Wickelstellung befindlichen Wickler ge­ führt wird. Gemäß dem Kennzeichen des Anspruches 1 die­ ser Druckschrift geht es hier insbesondere um die Aus­ bildung eines Wickelhalters mit einem Spannkopf, in dem ein oder mehrere Spannzangen aufspreizbar und schließ­ bar gelagert sind.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Ver­ fahren der im Oberbegriff des Anspruches 1 vorausge­ setzten Art (sowie eine zu dessen Durchführung ge­ eignete Wickelvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des An­ spruches 7) weiterzubilden, so daß mit relativ geringem baulichem Aufwand ein verzugsfreies, sauberes und ge­ zieltes Abschneiden von vorbestimmten Warenbahnlängen sowie ein zuverlässiges Anwickeln eines neuen Wickel­ kernes ermöglicht wird, und zwar soll dies auch dann möglich sein, wenn die Transportgeschwindigkeit während der Produktion und Behandlung der Warenbahn besonders hoch ist (z. B. 80 m/min und höher).

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine sinnvolle Kombination der im Oberbegriff des Anspruches 1 voraus­ gesetzten Verfahrensschritte mit den Verfahrensmerkma­ len nach dem Kennzeichen des Anspruches 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Bei diesem erfindungsgemäßen Verfahren wird nach dem Einleiten des Wickelwechsel- und Querschneidvorganges die Warenbahn im Bereich zwischen dem in seine Bereit­ stellungslage auf der Andrückwalze geschwenkten neuen Wickelkern und dem fertigen Wickel zwischen zwei in Bahnlaufrichtung vor der Schneideinrichtung angeordne­ ten, gegen die beiden entgegengesetzten Warenbahnseiten bewegten Elementen kurzzeitig festgeklemmt und dadurch besonders straff gespannt, wobei das Querschneiden der Warenbahn und der Wickelwechsel in einem Geschwindig­ keitsbereich der Bahn von etwa 10 bis 60 m/min durchge­ führt und die insbesondere dicht hinter dem gebildeten Einlaufzwickel zwischen Andrückwalze und neuem Wickel­ kern straff gespannte Warenbahn im Bereich der Fest­ klemmstelle geschnitten wird.

Bei diesem erfindungsgemäßen Verfahren wird somit die Warenbahn für das Querschneiden besonders straff ge­ spannt, wobei der Wickelwechsel und das Querschneiden in einem ganz genau definierten Geschwindigkeitsbe­ reich, nämlich von etwa 10 bis 60 m/min durchgeführt wird. Hierbei wird die Warenbahn insbesondere dicht hinter dem gebildeten Einlaufzwickel zwischen Andrück­ walze und neuem Wickelkern straff gespannt und im Be­ reich der Festklemmstelle geschnitten. Durch diese Maß­ nahmen kann ein gezieltes Abschneiden von vorbestimmten Warenbahnlängen bei einem verzugsfreien Schnitt und bei äußerst sauberen Schnittkanten durchgeführt werden. Dieser definierte Geschwindigkeitsbereich begünstigt außerdem auch den Wickelwechsel, und zwar insbesondere das Anwickeln eines neuen Wickelkernes.

Bei den der Erfindung zugrundeliegenden Versuchen hat es sich ferner als vorteilhaft erwiesen, wenn das Querschneiden der Waren­ bahn bei einer von zwei vorgegebenen, den Wickel­ kerntypen und/oder Warenbahnarten angepaßten Grenz­ geschwindigkeiten der Warenbahn durchgeführt wird. Die bevorzugten Grenzgeschwindigkeiten betragen da­ bei etwa 30 m/min und 60 m/min. Hierbei ist es ferner vorteilhaft, für unterschiedliche Wickelkern­ typen, insbesondere unterschiedliche Wickelkern­ durchmesser, eine angepaßte Grenzgeschwindigkeit beim Wickelwechsel vorzuwählen.

Durch die Möglichkeit, das Querschneiden der Waren­ bahn bei einer von zwei vorgegebenen Grenzgeschwin­ digkeiten durchzuführen, wird das gewünschte saubere und verzugsfreie Schneiden auch bei relativ unter­ schiedlichen Warenbahnarten äußerst zuverlässig ver­ wirklicht. Als besonders vorteilhaft wirkt sich die Wahl der jeweiligen Grenzgeschwindigkeit für unter­ schiedliche Wickelkerntypen aus. So kann beispiels­ weise für einen Wickelkern mit relativ geringem Durchmesser die niedrigere Grenzgeschwindigkeit und für einen Wickelkern mit relativ großem Durchmesser die größere Grenzgeschwindigkeit vorgewählt werden, wobei dieses Vorwählen zweckmäßig beim Einlegen des neuen Wickelkernes in die Tragarme erfolgt. Hier­ durch wird in äußerst vorteilhafter Weise die Ver­ wendung unterschiedlicher Wickelkerne (in beliebi­ gem Wechsel der Wickelkerne) ermöglicht. In der be­ trieblichen Praxis ist es nämlich von großem Vorteil, wenn Wickelkerne unterschiedlichen Durchmessers in beliebiger Folge verwendet werden können. Der jewei­ lige Wickelkerntyp (insbesondere Wickelkerndurch­ messer) kann dabei durch einen Wahlschalter einge­ stellt werden, womit dann eine bestimmte Wende- und Wickelgeschwindigkeit dem jeweiligen Wickelkern zu­ geordnet ist. Diese Zuordnung garantiert kürzeste Wende- bzw. Wickelwechsel- und Anlege-/Anwickelzeiten. Als geläufige unterschiedliche Wickelkerntypen sind zu nennen:
Papphülsenkerne mit 50 und 70 mm Durchmesser, Kaulen mit 200 mm Durchmesser sowie Färbebäume mit 400 oder 500 mm Durchmesser.

Bei diesem erfindungsgemäßen Verfahren ist es ferner von Bedeutung, daß die Warenbahn-Transportgeschwin­ digkeit bei normalen Behandlungs- und Wickelgeschwin­ digkeiten von oberhalb etwa 60 m/min beim Ein­ leiten des Wickelwechsels auf eine der beiden vorge­ gebenen Grenzgeschwindigkeiten reduziert werden kann. Dies bedeutet, daß Warenbahnen, die mit einer Trans­ portgeschwindigkeit von zwischen etwa 10 und 60 m/min aus der Behandlungsmaschine ankommen, auch grund­ sätzlich bei dieser Geschwindigkeit bzw. einer der beiden vorgegebenen Grenzgeschwindigkeiten geschnit­ ten werden können. Nun gibt es jedoch Warenbahnarten, die eine maximale Schneidgeschwindigkeit von etwa 30 m/min bzw. etwa 60 m/min zulassen, obwohl die Transportgeschwindigkeit während der Produktion bzw. Behandlung deutlich über 60 m/min (z. B. 80 m/min, 100 m/min oder noch höher) liegt. In diesen Fällen ist es dann von Vorteil, wenn die Warenbahnen in ihrer Transportgeschwindigkeit vor dem Wickelwechsel- und Schneidvorgang auf eine der vorgegebenen Grenz­ geschwindigkeiten heruntergefahren werden kann.

Erfindungsgemäß kann ferner der Wickelwechsel- und Querschneidvorgang von Hand oder in geeigneter Weise (wie noch näher erläutert wird) automatisch einge­ leitet werden.

Eine Wickelvorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens ist erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruches 7 angegebenen Merkmale ausgeführt.

Die Erfindung sei im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine ganz schematisch gehaltene Sei­ tenansicht des auslaufseitigen Endes einer Warenbahn-Behandlungsmaschine mit Wickel­ vorrichtung;

Fig. 2 eine Stirnansicht der Wickelvorrichtung, bei einer Blickrichtung etwa entsprechend Pfeil II in Fig. 1;

Fig. 3 eine teilweise Stirnansicht des Messer­ balkens mit Polygonmesserscheiben;

Fig. 4A bis 4G ähnliche schematische Seitenan­ sichten wie Fig. 1 zur Erläuterung der wesentlichen Verfahrensschritte beim Wickelwechsel und Querschneiden.

Anhand der Fig. 1 und 2 sei zunächst der zur Erläu­ terung der vorliegenden Erfindung wesentliche Auf­ bau einer zur Durchführung des Verfahrens geeigneten Wickelvorrichtung erläutert. Bei dieser Wickelvorrichtung sei angenommen, daß sie einer Spannmaschine zum Trocknen und/oder Fixieren von fortlaufend transportierten, breit geführten Warenbahnen (textile Warenbahnen, Kunststoffbahnen, Papierbahnen und dergleichen) unmittelbar nachgeordnet ist. Von dieser Spannmaschine ist in Fig. 1 lediglich ihr auslaufseitige Ende 1 veranschaulicht. Hierbei sind noch die Warenbahn-Abgabeenden einer beispielsweise als an sich bekannte Spannketten ausgebildeten Trans­ porteinrichtung 2 für die Warenbahn 3 angedeutet, die in Bahnlaufrichtung 4 fortlaufend transpor­ tiert wird.

An diesem Ende 1 der Spannmaschine ist die Wickel­ vorrichtung (zum kombinierten Wickeln und Schneiden) vorgesehen (angebaut oder integriert). Diese Wickelvorrich­ tung enthält eine Andrückwalze 5 die gleichzeitig als Abzugswalze der Warenbahn 3 aus der Spannmaschine und als Abstützwalze für einen sich bildenden Wickel dient. Diese Andrückwalze 5 wird in an sich bekannter und daher nicht näher veranschaulichter Weise (bei­ spielsweise gleichzeitig mit der Transporteinrichtung 2) drehbeweglich angetrieben.

In Bahnlaufrichtung 4 hinter der Andrückwalze 5 ist in einem hinteren Rahmenteil oder gesonderten Rahmen 6 (ver­ gleiche auch Fig. 2) ein Schwenkgestell 7 mit seinem unteren Ende 7a in Richtung eines Doppelpfeiles 8 um eine horizontale Schwenkachse 9 schwenkbeweglich ge­ lagert, wobei diesem Schwenkgestell 7 ein vorzugs­ weise druckmittelbetriebener Schwenkantrieb 10 zuge­ ordnet ist.

Das Schwenkgestell 7 trägt an seinem oberen Ende über eine Drehachse 11 zwei paarweise zusammengeord­ nete, im Wendebetrieb arbeitende Tragarme 12, die sich auf beiden Seiten des Spann-Maschinenendes 1 bei spie­ gelbildlicher Anordnung, ansonsten jedoch gleicher Ausführung gegenüberliegen. Die beiden einander ent­ gegengesetzten Enden 12a bzw. 12b der zweiarmig aus­ gebildeten Tragarme weisen Halterungen 13 zur dreh­ baren Aufnahme und Lagerung je eines Wickelkernes 14 auf, auf dem - bei entsprechender Anordnung der An­ drückwalze 5 - die von der Spannmaschine kommende Warenbahn 3 zu einem Wickel aufgewickelt wird. Die Halterungen 13 können dabei so ausgebildet sein, daß sie für unterschiedliche Wickelkerntypen (wie weiter oben näher erläutert) geeignet sind. Im oder am Schwenkgestell 7 sind ferner an sich bekannte Hyper­ belantriebe, wie bei 15 angedeutet, derart vorge­ sehen, daß sie gesondert und wahlweise die Hal­ terungen 13 und somit die zwischen ihnen gehalterten Wickelkerne 14 mit einstellbaren Drehgeschwindig­ keiten antreiben können.

Eine hier nicht näher veranschaulichte Steuerein­ richtung für die Spannmaschine und insbesondere für diese Wickelvorrichtung ist mit den Hyperbelantrieben 15 zum Antreiben der Wickelkerne 14 steuerungsmäßig verbunden, wobei in der Spannmaschine ferner Tachometereinrichtungen für die Überwachung der Warenbahntransportgeschwindigkeit vorgesehen sind. Durch die Steuereinrichtung kann die normale Behandlungs- und Wickelgeschwindigkeit der Warenbahn 3 eingestellt und gesteuert werden, und ferner dient diese Steuereinrichtung zum Einleiten und zur Durchführung des noch zu erläuternden Wickelwechsel- und Querschneidvorganges. Die Drehgeschwindigkeit der Wickelkerne 14 kann über die zugeordneten Hyperbel­ antriebe 15, die Steuereinrichtung sowie über die Tachometereinrichtung automatisch derart an die Warenbahn-Transportgeschwindigkeit der Spann­ maschine angepaßt werden, daß die Warenbahn-Zug­ spannung stets konstant gehalten wird.

Für den weiter oben angedeuteten Wendebetrieb sind die Tragarme 12 im Bereich ihrer Drehachse 11 in Rich­ tung eines Pfeiles 16 drehbar am oberen Ende 7b des Schwenkgestelles 7 gelagert.

Im Bereich unterhalb sowie - in Bahnlauf­ richtung (Pfeil 4) betrachtet - hinter der Andrück­ walze (5) ist eine Schneideinrichtung 17 angeordnet, die einen Messerbalken 18 mit einem Mehrfach-Schneidelement 19 und einer in Bahnlaufrichtung vor diesem Schneidelement 19 ange­ ordneten Klemmleiste 20 enthält. Der Messerbalken 18 wird von mehreren, vorzugsweise etwa vier über die Maschinenbreite verteilten Zylinder-Kolben-Einheiten 21 derart getragen, daß er in gesteuerter Weise ge­ gen die untere Seite der Warenbahn 3 bewegt und von dort wieder zurückbewegt werden kann, entsprechend Doppelpfeil 22.

Das Mehrfach-Schneidelement 19 ist vorzugsweise durch eine Gruppe von quer zur Warenbahn 3 auf dem Messerbal­ ken 18 angeordneten Polygon-Messerscheiben 19a ge­ bildet, die in ihrer gruppenweisen Zusammenordnung auf dem Messerbalken 18 in der Teilansicht gemäß Fig. 3 näher veranschaulicht sind. Diese Polygon-Messer­ scheiben 19a werden während des Querschneidvorganges drehbeweglich angetrieben, beispielsweise über einen gemeinsamen Riemen- oder Kettenantrieb, wie er in Fig. 3 bei 23 angedeutet ist.

Im Bereich oberhalb der Andrückwalze 5 ist eine Ge­ genhalteeinrichtung 24 vorgesehen, die auf beiden Längsseiten der Maschine je einen einarmigen Schwenk­ bügel 25 enthält. Die einen Enden dieser Schwenkbügel 25 sind im Bereich oberhalb der Andrückwalze 5 um eine horizontale Schwenkachse 26 drehbeweglich gela­ gert, während die freien Enden 25a dieser Schwenkbü­ gel 25 ein Warenbahn-Leitelement in Form eines Warenbahnleitbleches 27 sowie in Bahnlaufrichtung gesehen wenigstens eine mit Ab­ stand dahinter angeordnete Warenbahn-Stützwalze 28 tragen. Diese Gegenhalteeinrichtung 24 kann um die Schwenkachse 26 in Richtung eines Doppelpfeiles 29 aus ihrer in Fig. 1 gestrichelt angedeuteten oberen Ruhelage in ihre in ausgezogenen Linien dargestellte untere Betriebslage geschwenkt werden. Für den noch näher zu erläuternden Wickelwechsel- und Querschneid­ vorgang wird die Schneideinrichtung 17 in ihre obere Betriebsbereitschaftsstellung gefahren, während gleich­ zeitig die Gegenhalteeinrichtung 24 in ihre untere Be­ triebsstellung geschwenkt wird, und zwar derart, daß beim Querschneidvorgang die Klemmleiste 20 der Schneidein­ richtung 17 und das Warenbahnleitblech 27 der Gegenhalte­ einrichtung 24 sich auf entgegengesetzten Seiten der Warenbahn 3 gegenüberliegen und diese Warenbahn 3 un­ mittelbar in Bahnlaufrichtung gesehen vor dem Schneidelement 19 kurzzeitig zwi­ schen sich festklemmen.

Darüber hinaus ist von der Gegenhalteeinrichtung 24 zumindest die Warenbahn-Stützwalze 28 an den freien Schwenkbügelenden 25a mit Hilfe von druckmittelbetrie­ benen Zylindern 30 derart gehaltert, daß sie während des Querschneidvorganges zusätzlich gegen die zu schnei­ dende Warenbahn 3 ausfahrbar ist (vergleiche Doppel­ pfeil 30a), um gegen diese Warenbahn 3 zu drücken und sie straff zu spannen.

Besonders vorteilhaft ist es ferner, wenn das Warenbahn­ leitblech 27 - wie in Fig. 1 angedeutet - in Form einer gegen die Oberseite der Andrückwalze 5 (insbe­ sondere in dem Bereich des Einlaufzwickels zwischen dieser Andrückwalze 5 und einem darauf angeordneten, neu anzuwickelnden Wickelkern 14) gerichteten Luft­ blasdüse ausgebildet ist. Hierdurch wird nach dem Querschneiden der Warenbahn das maschinenseitige Warenbahnende zuverlässig in den Einlaufzwickel zwi­ schen Andrückwalze 5 und dem darüber bereitgestellten neuen Wickelkern 14 eingeführt, um ein rasches An­ wickeln dieses neuen Wickelkernes sicherzustellen.

Zur Durchführung dieses Verfahrens, insbesondere des Wickelns und Querschneidens der Warenbahn 3 am auslaufseitigen Ende der Spannmaschine sei zunächst auf die einleitenden diesbezüglichen Erläuterungen verwiesen. Das Herstellen eines Warenbahnwickels, der Wickelwechsel und das Querschneiden lassen sich darüber hinaus auch der Reihe nach aus den weiter stark schematisierten Darstellungen in den Fig. 4A bis 4G entnehmen, wobei die dort gezeigten Maschi­ nen- und Vorrichtungsteile - soweit sie zur Erläu­ terung notwendig sind - mit denselben Bezugszeichen versehen sind wie in Fig. 1.

Der grundsätzliche Verfahrensablauf beginnt mit dem in Fig. 4A dargestellten Anwickeln eines neuen Wickelkernes 14 auf der Andrückwalze 5, wobei die Schneideinrichtung 17 und die Gegenhalteeinrichtung 24 sich in ihren zurückgezogenen bzw. zurückge­ schwenkten Ruhestellungen befinden.

In Fig. 4B hat der Wickel 31 nahezu seine volle Größe erreicht, wobei er sich jedoch immer noch auf der Andrückwalze 5 abstützt und wobei das Schwenk­ gestell 7 durch den im Durchmesser größer gewordenen Wickel 31 um ein entsprechendes Maß nach rechts (von der Andrückwalze 5 weg) geschwenkt ist. In­ zwischen ist in die gerade hinten befindlichen Enden 12b der Tragarme 12 ein neuer Wickelkern 14 eingelegt worden.

In der Stellung gemäß Fig. 4C hat der Wickel 31 seine volle Größe erreicht bzw. ist die vorgewählte Waren­ bahn-Länge bzw. -Partie aufgewickelt bzw. nahezu auf­ gewickelt, so daß das Schwenkgestell 7 soweit nach rechts (von der Andrückwalze 5 weg) verschwenkt wird, daß - wie in Fig. 4D dargestellt - das Wenden des Trag­ armpaares erfolgen kann, wodurch das Tragarmpaar simultan um die horizontale Drehachse 11 um etwa 180° derart geschwenkt wird, daß sich nun der fertige Wickel 31 hinten und der neue Wickelkern 14 vorne (der Andrück­ walze 5 zugewandt) befinden. Nach diesem Wenden wird das Schwenkgestell 7 wieder so weit gegen die An­ drückwalze 5 geschwenkt, daß der neue Wickelkern 14 in seine Bereitstellungslage auf der Andrückwalze 5 kommt und dabei von der noch zum fertigen Wickel 31 laufenden Warenbahn 3 teilweise umschlungen wird. Dieses teilweise neue Anlegen der Warenbahn zeigt Fig. 4E.

Sofort nach dem Anlegen des neuen Wickelkernes 14 auf der Andrückwalze 5 wird die Gegenhalteeinrichtung 24 in Richtung des Pfeiles 28 in ihre Betriebsstellung nach unten geschwenkt, und zwar derart, daß das Wa­ renbahnleitblech 27 und die Warenbahn-Stützwalze 28 mit der Warenbahn 3 in Kontakt gebracht werden und die Warenbahn 3 dadurch den bereitgestellten neuen Wic­ kelkern 14, nahezu vollkommen umschlingt, wobei je­ doch zu dieser Zeit die Warenbahn 3 noch weiterhin auf den fertigen Wickel 31 aufgewickelt wird (ver­ gleiche Fig. 4F). Inzwischen ist auch die Schneid­ einrichtung 17 in ihre obere Bereitschaftsstellung unmittelbar vor der Berührung mit der Warenbahn 3 bewegt worden. Da die Warenbahn 3 nun im Bereich zwischen dem neuen Wickelkern 14 und dem fertigen Wickel 31, und zwar insbesondere - in Bahnlaufrichtung betrachtet - dicht hinter dem ge­ bildeten Einlaufzwickel zwischen Andrückwalze 5 und neuem Wickelkern 14 durch das Ausfahren der Warenbahn-Stützwalze 28 der Gegenhaltevorrichtung 24 straff gespannt ist, kann nun das Querschneiden der Warenbahn 3, also das Durchtrennen im Bereich zwischen neuem Wickelkern 14 und fertigem Wickel 31 erfolgen (vergleiche Fig. 4G). Bei diesem Querschneiden wird zuerst der Messerbalken 18 noch weiter nach oben bewegt (Pfeil 22), so daß zunächst die Warenbahn links neben dem Schneidelement 19 (vergleiche auch Fig. 1) zwi­ schen der Klemmleiste 20 und dem Warenbahnleitblech 27 kurzzeitig festgeklemmt und dabei von den rotierenden Polygonal-Messerscheiben 19a verzugsfrei und äußerst sauber durchgeschnitten wird. Da die Warenbahn 3 bei diesem Querschneidvorgang besonders straff ge­ spannt war, schnellt das maschinenseitige Ende der Warenbahn 3 gegen den Einlaufzwickel zwischen Andrück­ walze 5 und neuem Wickelkern 14 zurück, wobei dies noch durch das Aufblasen von Luft durch das gleich­ zeitig als Luftaufblasdüse ausgebildete Warenbahnleit­ blech 27 unterstützt wird. Die Schneideinrichtung 17 und die Gegenhalteeinrichtung 24 können dann in ihre Ausgangsstellungen zurückbewegt werden, so daß sich der gleiche Zustand wie in Fig. 4A ergibt und der neue Wickel gebildet werden kann.

Die vorhergehenden Erläuterungen des allgemeinen Verfahrensablaufes anhand der Fig. 4A bis 4G sind nun selbstverständlich mit den in der Beschreibungs­ einleitung erläuterten Verfahrensmerkmalen verbunden, d. h. insbesondere werden der Wickelwechsel und das Querschneiden bei einer Geschwindigkeit zwischen etwa 10 und 60 m/min, vorzugsweise bei einer von zwei vorgegebenen, den Wickelkerntypen und/oder Wa­ renbahnarten angepaßten Grenzgeschwindigkeiten von etwa 30 m/min oder 60 m/min durchgeführt. Selbstver­ ständlich könnte generell auch bei einer beliebigen Geschwindigkeit zwischen 10 und 60 m/min geschnitten werden; bei zwei vorgegebenen und vorwählbaren Grenzgeschwindigkeiten lassen sich die einzelnen Verfahrensabläufe jedoch besonders günstig und ein­ fach steuern. Wenn die Warenbahn-Transportgeschwin­ digkeit während des normalen Wickelns - in Anpassung an die Warenbahn-Behandlungsgeschwindigkeit - über der maximal möglichen Geschwindigkeit für den Wickel­ wechsel und das Querschneiden liegt, dann muß die Geschwindigkeit der Warenbahn vorübergehend, d. h. für den Wickelwechsel- und Querschneidvorgang, auf die vorgegebene Grenzgeschwindigkeit zurückgefahren werden. Wichtig ist daher, daß der Wickelwechsel- und Querschneidvorgang rechtzeitig eingeleitet wer­ den. Hierbei ist zu berücksichtigen, daß für einen kompletten Wickelwechsel- und Querschneidvorgang ein bestimmter Zeitabschnitt erforderlich ist, so daß entsprechend der vorgewählten Geschwindigkeit während dieses Vorganges auch ein entsprechend langer Warenbahnabschnitt noch dem abzutrennenden fertigen Wickel zugeführt werden muß.

Wenn das beschriebene Verfahren bzw. die zu dessen Durchführung geeignete Behandlungsmaschine mit einer Handsteuerung versehen ist, dann werden der Wickel­ vorgang sowie der Wickelwechsel- und Querschneidvor­ gang zwar weitgehend automatisch ablaufen, das Ein­ leiten des Wickelwechsel- und Querschneidvorganges wird dann jedoch durch Betätigen eines entsprechen­ den Schalters vorgenommen.

Das Aufwickeln von Warenbahnen sowie das erläuterte Wickelwechseln und Querschneiden können jedoch ebenfalls automa­ tisch gesteuert werden. Dieses automatische Steuern kann beispielsweise mit Hilfe eines an sich bekann­ ten Partievorwahlzählers gesteuert werden, indem also beispielsweise die gewünschten Warenlängen vor­ eingestellt und dann automatisch aufgewickelt und abgeschnitten werden können. Hierbei werden das normale Aufwickeln der Warenbahn sowie der Wickel­ wechsel und das Querschneiden durch das Vorwählen der gewünschten Partie bzw. Warenbahnlänge vorein­ gestellt, wobei der Wickelwechsel- und Querschneid­ vorgang durch einen Vorkontakt (der beispielsweise) bei einer bestimmten, fest einstellbaren Meterzahl vor Null anspricht) eingeleitet werden, wobei dann auch die Produktionsgeschwindigkeit (gleich Transportgeschwindigkeit) der Maschine zu­ rückgeregelt wird, falls sie über 60 m/min liegt.

Eine weitere Möglichkeit der vollautomatischen Steuerung kann mit Hilfe einer sogenannten "Naht­ meldung" erfolgen. Der Verfahrensablauf ist dabei weitgehend gleichartig wie bei der Verwendung eines Vorwahlzählers, wobei jedoch der Wickelwechsel- und Querschneidvorgang durch einen Vorkontakt eingeleitet wird, wenn dieser das Passieren einer Naht in der Warenbahn meldet, so daß die Warenbahn dann exakt an der Naht mit einer ebenso hohen Schnittqualität geschnitten werden kann.

Der Steuerung insbesondere der Wickelvor­ richtung kann darüberhinaus ein erstes Zugspannungs-Potentiometer zur Überwachung und Steuerung der Warenbahn-Zugspannung dieser Vorrich­ tung zugeordnet sein, bzw. es kann ein zweites Potentio­ meter in der Weise vorgesehen ist, daß das erste Potentiometer zur Erhöhung des Wickel-Drehmoments während des Querschneidvorganges durch dieses zweite Potentiometer kurzzeitig überlagert wird. Hierdurch wird die Warenbahn-Spannung während des Querschneidvor­ ganges in besonders günstiger Weise erhöht, so daß vor allem im Zusammenwirken mit den rotierenden Po­ lygon-Messerscheiben 19a der Schneideinrichtung 17 sowie der Klemmleiste 20 und der Gegenhalteeinrichtung 24 ein besonders sauberes und weitgehend fransenfreies Querschneiden ermöglicht wird. Diese Gegenhalteeinrich­ tung 24 kann im übrigen auch so ausgestaltet werden, daß sie zwei parallel nebeneinander liegende Warenbahn- Stützwalzen 28 aufweist und daß für den Schneidvor­ gang nicht nur die Stützwalze bzw. Stützwalzen 28, sondern auch das Warenbahnleitblech 27 mit Hilfe von Druckmittelzylindern bzw. die Gegenhalteeinrichtung 24 insgesamt zusätzlich gegen die Warenbahn 3 aus­ fahrbar ist.

Bei dieser erfindungsgemäßen Ausführung ist die mehrfach geschilderte automatische Geschwindigkeits­ anpassung während des Querschneid- und Anwickelvorganges von besonderer Bedeutung im Hinblick auf eine ver­ zugsarme und schonende Behandlung der Warenbahn. Dies sowie eine exakte Dosierung der Wickelhärte über den gesamten Wickelbereich wird unterstützt durch die Ein­ stellung der Zugsspannung (nahezu gleichbleibend über den gesamten Wickeldurchmesser), durch Einstellung des Gegendruckes über die Andrückwalze 5 sowie durch die automatische Anpassung der Warenbahngeschwindig­ keit an den Querschneid- und Anwickelvorgang. Ferner ist bei dieser Art des automatischen Anwickelns der nach dem Querschneiden ankommenden Warenbahn an den neuen Wickelkern keinerlei Verwendung von Hilfsstof­ fen (wie z. B. Klebemittel oder dergleichen) erfor­ derlich.

Claims (13)

1. Verfahren zum Wickeln und Querschneiden einer fortlaufend transportierten, breit geführten Waren­ bahn (3) am auslaufseitigen Ende einer Warenbahn- Behandlungsmaschine, mit den Verfahrensschritten:

• a) Aufwickeln der Warenbahn (3) auf einen neuen Wickelkern (14), wobei der sich bildende Waren­ bahnwickel am Umfang einer als Stützwalze die­ nenden Andrückwalze (5) der Behandlungsmaschine abgestützt wird,
• b) Wickelwechsel durch Wegschwenken eines nahezu vollen Wickels (31) von der Andrückwalze (5) und Bereitstellen eines neuen Wickelkernes (14) im Bereich der Andrückwalze,
• c) Querschneiden der gespannt geführten Warenbahn (3) im Bereich zwischen dem fertigen Wickel (31) und dem an der Andrückwalze abgestützten neuen Wickelkern (14),
• d) Einführen des maschinenseitigen Warenbahnendes in den Zwickel zwischen Andrückwalze (5) und neuem Wickelkern (14), Anwickeln des Warenbahn­ endes an den neuen Wickelkern sowie Ablegen des fertigen Wickels (31),
  gekennzeichnet durch die Kombination mit folgenden Verfahrensmerkmalen:
• e) nach dem Einleiten des Wickelwechsel- und Quer­ schneidvorganges wird die Warenbahn (3) im Be­ reich zwischen dem in seine Bereitstellungslage auf der Andrückwalze (5) geschwenkten neuen Wic­ kelkern (14) und dem fertigen Wickel (31) zwi­ schen zwei in Bahnlaufrichtung vor der Schneid­ einrichtung angeordneten, gegen die beiden ent­ gegengesetzten Warenbahnseiten bewegten Elemen­ ten (20, 27) kurzzeitig festgeklemmt und dadurch besonders straff gespannt, wobei
• - das Querschneiden der Warenbahn (3) und der Wickelwechsel in einem Geschwindigkeitsbe­ reich der Bahn von etwa 10 bis 60 m/min durchgeführt und
• - die insbesondere dicht hinter dem gebildeten Einlaufzwickel zwischen Andrückwalze (5) und neuem Wickelkern (14) straff gespannte Waren­ bahn (3) im Bereich der Festklemmstelle ge­ schnitten wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Querschneiden der Warenbahn bei einer von zwei vorgegebenen, den Wickelkerntypen und/oder Wa­ renbahnarten angepaßten Grenzgeschwindigkeiten der Warenbahn durchgeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Grenzgeschwindigkeiten etwa 30 m/min und 60 m/min betragen.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Warenbahn-Transportgeschwindigkeit bei normalen Behandlungs- und Wickelgeschwindigkei­ ten von oberhalb etwa 60 m/min beim Einleiten des Wickelwechsels auf eine der beiden vorgegebenen Grenzgeschwindigkeiten reduziert wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Wickelwechsel- und Querschneidvorgang von Hand eingeleitet wird.

6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Wickelwechsel- und Querschneidvorgang durch Vorwählen einer vorbestimmten Warenbahnlänge oder über eine Naht-Vormeldung an einer Nahtstelle auto­ matisch eingeleitet wird.

7. Wickelvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, enthal­ tend eine am Auslaufende der vorgeschalteten Behand­ lungsmaschine angeordnete kombinierte Wickel- und Schneidvorrichtung mit einer den sich bildenden Wa­ renbahnwickel abstützenden Andrückwalze, zwei paar­ weise angeordneten, im Wendebetrieb arbeitenden Tragarmen zur drehbaren Halterung eines zu bewic­ kelnden und eines bereitzustellenden Wickelkernes sowie mit einer Schneideinrichtung, die während des Schneidvorganges im Bereich zwischen den beiden Wic­ kelkernen gegen die eine Seite der Warenbahn beweg­ bar ist, wobei eine mit der Schneideinrichtung zu­ sammenwirkende Gegenhalteeinrichtung gegen die ge­ genüberliegende Warenbahnseite bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenhalteeinrichtung (24) ein mit der Wa­ renbahn (3) in Kontakt bringbares Warenbahn-Leitele­ ment (27) und in Bahnlaufrichtung wenigstens eine mit Abstand dahinter angeordnete Warenbahn- Stützwalze (28) aufweist und daß die Schneideinrich­ tung (17) mit einem Mehrfach-Schneidelement (19) so­ wie einer in Bahnlaufrichtung vor diesem Schneidele­ ment angeordneten, dem Warenbahn-Leitelement (27) der Gegenhalteeinrichtung gegenüberliegenden Klemm­ leiste (20) ausgestattet ist, wobei Schneideinrich­ tung (17) und Gegenhalteeinrichtung (24) beim Ein­ leiten des Schneidvorganges in ihre Bereitschafts­ stellung auf gegenüberliegenden Seiten der Warenbahn (3) bewegbar sind.

8. Wickelvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schneideinrichtung (17) als Mehr­ fach-Schneidelement (19) eine Gruppe von quer zur Wa­ renbahn (3) auf einem Messerbalken (18) angeordne­ ten, drehbeweglich angetriebenen Polygon-Messer­ scheiben (19a) aufweist.

9. Wickelvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der die Polygon-Messerscheiben (19a) und die davor angeordnete Klemmleiste (20) tragende Messerbalken (18) im Bereich unterhalb sowie - in Bahnlaufrichtung (4) betrachtet - hinter der An­ drückwalze (5) angeordnet und durch einen Druckmit­ telantrieb (21) gegen die Warenbahn (3) auf- und ab­ bewegbar ist.

10. Wickelvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Gegenhalteeinrichtung (24) zwei im Bereich oberhalb der Andrückwalze (5) drehbeweglich gehalterte, einarmige Schwenkbügel (25) aufweist, an deren freiem Ende (25a) das Warenbahn-Leitelement (27) in Form eines Warenleitbleches (27) sowie die Warenbahn-Abstützwalze (28) angeordnet sind.

11. Wickelvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Warenleitblech (27) als eine gegen die Oberseite der Andrückwalze (5) gerichtete Luft­ blasdüse ausgebildet ist.

12. Wickelvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß von der Gegenhalteeinrichtung (24) zu­ mindest die Warenbahn-Stützwalze (28) mit Hilfe ei­ nes Druckmittelantriebes (30) zusätzlich gegen die zu schneidende Warenbahn (3) ausfahrbar und andrück­ bar ist.

13. Wickelvorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine Steuereinrichtung zum Einstellen der nor­ malen Wickelgeschwindigkeit der Warenbahn 83) für das Einleiten und die Durchführung des Wickelwech­ sel- und Schneidvorganges.