DE4121944A1 - Vorrichtung und verfahren zum aufwickeln und querschneiden einer laufenden materialbahn - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zum Aufwickeln und Querschneiden einer laufenden Material­ bahn, die solange auf eine Wickelhülse gewickelt wird, bis ein bestimmter Wickeldurchmesser erreicht ist, wobei eine Kontaktwalze die Materialbahn an die Wickelhülse andruckt und wobei, bevor eine noch unbewickelte Wickelhülse in die Wickelposition überführt wird, ein Schneidorgan die Mate­ rialbahn zwischen der bewickelten und der noch unbewickel­ ten Wickelhülse senkrecht zur Laufrichtung durchtrennt.

Derartige, meistens vollautomatisch ablaufende Vorrichtungen sind aus zahlreichen Veröffentlichungen bekannt, beispiels­ weise aus dem US-Patent 39 18 654, der EP 03 95 830 sowie der deutschen Anmeldung Aktenzeichen P 41 07 127. Die Materialbahn kann beispielsweise eine Papierbahn, eine Filmbahn oder eine mit einer magnetischen Beschichtung versehene Kunststoffbahn sein. Bei den beschriebenen Vorrichtungen besteht die Aufgabe, die auf einer Wickelhülse aufgewickelte Materialbahn nach Erreichen eines bestimmten Wickeldurch­ messers mit, einem Trennmesser abzutrennen und den entstan­ denen neuen Materialbahnanfang auf eine leere Wickelhülse aufzuwickeln, während der volle Wickel abgenommen und durch eine leere Wickelhülse ersetzt wird. Zu diesem Zweck verläßt die fast vollständig bewickelte Wickelhülse ihre Aufwickel­ position. An ihre Stelle tritt eine neu zu bewickelnde Hülse. Die laufende Bahn wird zwischen neuer und bewickelter Wickel­ hülse gekappt und legt sich an die neue Hülse an, worauf der eben genannte Vorgang von neuem beginnt.

Nach dem Trennvorgang läuft der fertige Wickel aus, um ab­ genommen werden zu können. Dabei hat es sich gezeigt, daß sich besonders das äußerste Wickellagenpaket oft gegenüber dem restlichen Wickel axial verschiebt beziehungsweise ver­ schiebbar ist, besonders bei glatten Materialbahnen und bei hohen Maschinengeschwindigkeiten im Bereich von 300 m/min. Dieses Teleskopieren des Wickels, das heißt Abweichungen vom kantengleichen Wickeln, können Teile des Wickels durch Deformationen beschädigen.

Untersuchungen der Anmelderin haben gezeigt, daß es beson­ ders für empfindliche Materialbahnen wie Magnetbänder von großer Wichtigkeit ist, den gefüllten Wickel nach dem Trenn­ vorgang stabil zu halten, da ja jetzt infolge der getrennten Materialbahn der Wickelzug fehlt.

Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, eine Stabilisierung des Wickelbildes beim Abbremsen der vollen Wickelrolle bis zum Stillstand zu erreichen, wobei zusätzlich die Auslauf­ zeit des Wickels herabgesetzt werden soll, um einen schnellen Rollenwechsel bei einer Wendewicklervorrichtung zu erreichen.

Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe gelöst mit einer Vorrich­ tung sowie mit einem Verfahren gemäß dem kennzeichnenden Teil der Ansprüche. Die Erfindung wird nun im Folgenden näher erläutert, wobei auf die Zeichnung Bezug genommen wird. Selbstverständlich ist der Erfindungsgedanke nicht auf den im folgenden konkret beschriebenen Wendewickler und das beschriebene Wickelgut beschränkt, sondern ist auch bei anderen Wickelvorrichtungen und Materialbahnen im glei­ chen Umfang anwendbar.

Eine von einer (nicht gezeichneten) Beschichtungsvorrich­ tung kommende Materialbahn (2) läuft über Umlenkwalzen (1, 3, 4) an die Aufwickel- und Querschneidevorrichtung ein. Eine Kontaktwalze (5) legt die Materialbahn (2) an den Wickel (6) an. Eine zweite Kontaktwalze (7), die an einem Arm (17) drehbar gelagert ist, stabilisiert den Wickel. Eine bau­ gleiche Vorrichtung, nämlich Kontaktwalze (12) und Arm (16) ist in analoger Weise für den neu zu bewickelnden Wickel­ kern (11) vorhanden.

Ist nun der annähernd volle Wickeldurchmesser erreicht, wird die Gesamtvorrichtung (18) gewendet, so daß der skizzier­ te Zustand erreicht wird. Dann wird durch eine nicht näher bezeichnete Querschneideeinrichtung (15) die Materialbahn zwischen der leeren Wickelhülse (6) und der Umlenkrolle (8) getrennt und gleichzeitig der neu entstandene Bahnanfang an die Wickelhülse (6) angelegt. Daraufhin wird der auf der Wickelhülse (11) aufgewickelte volle Wickel von außen durch die gebremste Kontaktwalze bis zum Stillstand abge­ bremst. Die Kontaktwalze bleibt eine zu wählende Zeit am Wickel angepreßt, bis sie zum Wechsel des gefüllten Wickels gegen eine leere Wickelhülse abgeschwenkt wird. Der Wickler verbleibt in dieser Position bis der Wickelkern (6) annähernd gefüllt ist und der beschriebene Wendevorgang von neuem beginnt.

Das Wesen der Erfindung besteht nun darin, daß jede der Wickelhülsen antreibbar und bremsbar gestaltet ist und daß die zusätzlich zu der üblichen Kontaktwalze wie in der be­ reits erwähnten deutschen Anmeldung 41 07 127 vorhandenen Kontaktwalzen (7, 12) bremsbar sind. Bei Durchführung des beschriebenen Trennvorganges wird die am vollen Wickel wir­ kende Kontaktwalze (12) mit einem Bremsmoment gebremst, welches geeignet ist, das Teleskopieren des Wickels zu ver­ hindern. Die Größe des zu wählenden Bremsmoments hängt ab vom Trägheitsmoment des Wickels und des immer an der Wickel­ hülse wirkenden Moments, das sich ergibt aus der Lagerrei­ bung der Hülsenlagerung, die Reibung im Antriebsmotor und des Übertragungsgetriebes.

Bei hohem inneren Reibmoment und Wickeln sehr glatter Bahnen, ist es notwendig, das innere Moment dadurch zu verringern, daß die Wickelhülse durch eine Kupplung von ihrem Antrieb nach dem Kappen der Bahn getrennt wird. Dabei ist es zweck­ mäßig, unmittelbar vor dem Trennvorgang oder spätestens gleichzeitig mit dem Trennvorgang das Bremsmoment über die Kontaktwalze (11) einzuleiten, weil der vorher auf dem Wickel lastende Bandzug durch den Trennvorgang beendet wor­ den ist. Eine Erhöhung des Andrucks der Kontaktwalze macht diesen Vorgang effektiver. Außerdem ist es zweckmäßig, nach dem Stillstand des Wickels die Kontaktwalze noch eine ge­ wisse Zeit am Bahnwickel andrücken zu lassen, damit die eingeschlossene Luft entweichen kann.

In einem Beispiel wurde eine cirka 70 cm breite Kunststoff­ bahn bestehend aus 15 µ dickem Polyethylenterephthalat, welche mit einer 3 um dicken magnetischen Beschichtung ver­ sehen war, mit einer Geschwindigkeit von 500 m/min. auf­ gewickelt. Mittels der vorstehend beschriebenen Vorrich­ tung konnte die genannte Bahn, die eine Länge von 10 000 m hatte, innerhalb von 5 Sekunden zum Stillstand gebracht werden, ohne daß ein Verschwimmen der äußersten Wickellagen festzustellen war. Das Wickelverhalten war ausgezeichnet, die Bahn wies auch an den-äußeren Lagen nach dem Abzug der Klebestelle beziehungsweise Bahnende und -anfang keinerlei Verkratzungen oder Beschädigungen auf.

Claims (5)

1. Vorrichtung zum Aufwickeln und Querschneiden einer lau­ fenden Materialbahn (2), die solange auf eine Wickel­ hülse (6, 11) aufgewickelt wird, bis ein bestimmter Wickeldurchmesser erreicht ist, wobei eine Kontaktwalze (7, 12) die Materialbahn an die Wickelhülse andrückt und wobei, bevor eine noch unbewickelte, über einen Teil ihres Umfangs von der Materialbahn umschlungene nach­ folgende Wickelhülse (6, 11) in die Wickelposition über­ führt wird, ein Schneidorgang (15) die Materialbahn (2) zwischen der bewickelten (6, 11) und der noch unbewickel­ ten Wickelhülse (6, 11) senkrecht zur Laufrichtung durch­ trennt, dadurch gekennzeichnet, daß die Wickelhülse (6, 11) antreibbar und bremsbar ist und daß die Kontaktwalze (7, 12) bremsbar ist.

2. Verfahren zum Aufwickeln und Querschneiden einer laufen­ den Materialbahn gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß beim Durchführen, bevorzugt jedoch kurz vor Einleitung des Trennvorgangs, die Kontaktwalze (12), die auf den gefüllten Wickel wirkt, mit einem Bremsmoment gebremst wird, welches gleich oder größer ist als das resultierende Moment aus Trägheitsmoment des Wickels und dem Moment aus Reibkräften des Wickelantriebs.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß spätestens zum Zeitpunkt des Trennvorganges der Andruck der Kontaktwalze (12) an die auf der Wickelhülse (11) aufgewickelte Materialbahn (2) erhöht wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Andruck der Kontaktwalze (12) eine gewisse Zeit über den Stillstand des Wickels (11) hinaus aufrecht erhalten wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wickelhülse (6, 11) nach dem Kappvorgang durch eine Kupplung von ihrem Antrieb getrennt wird.