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