EP1886951B1 - Wickelmaschine zum Aufwickeln einer Materialbahn - Google Patents

Wickelmaschine zum Aufwickeln einer Materialbahn Download PDF

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EP1886951B1
EP1886951B1 EP06016789.7A EP06016789A EP1886951B1 EP 1886951 B1 EP1886951 B1 EP 1886951B1 EP 06016789 A EP06016789 A EP 06016789A EP 1886951 B1 EP1886951 B1 EP 1886951B1
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winding
support
supporting
machine
winding shaft
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Werner Müller
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Kampf GmbH and Co Maschinenfabrik
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Kampf GmbH and Co Maschinenfabrik
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    • B65H18/00—Winding webs
    • B65H18/02—Supporting web roll
    • B65H18/021—Multiple web roll supports
    • B65H18/0212—Turrets
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    • B65H19/00—Changing the web roll
    • B65H19/22—Changing the web roll in winding mechanisms or in connection with winding operations
    • B65H19/2207—Changing the web roll in winding mechanisms or in connection with winding operations the web roll being driven by a winding mechanism of the centre or core drive type
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    • B65H19/22—Changing the web roll in winding mechanisms or in connection with winding operations
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    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
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    • B65H2301/00—Handling processes for sheets or webs
    • B65H2301/40—Type of handling process
    • B65H2301/41—Winding, unwinding
    • B65H2301/414—Winding
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    • B65H2408/00—Specific machines
    • B65H2408/20—Specific machines for handling web(s)
    • B65H2408/23—Winding machines
    • B65H2408/231—Turret winders
    • B65H2408/2315—Turret winders specified by number of arms
    • B65H2408/23152—Turret winders specified by number of arms with two arms

Definitions

  • the invention relates to a winding machine for winding a divided by longitudinal sections in strips of material web, in particular a paper web, plastic or metal foil, with two extending transversely across the machine width winding shafts for moving from a winding position to an unloading position and back to a machine side in one are mounted pivotable turning device.
  • the support is provided either by a moving under the winding rollers lifting table, which takes over the winding roll weight, or by an auxiliary rod which is coaxially docked to the stripping end of the winding shaft to support the winding shaft and at the same time to take the stripped winding rollers.
  • winding machines which have two winding shafts which are mounted in a pivotable turning device, so that they can be moved from a winding position in an unloading position. It is thus possible, during winding on a winding shaft to remove the finished wound reel from the other winding shaft and to equip them with new cores. It is necessary that the winding shaft with ready-wound bobbins on its way from the winding position to the unloading position at both ends is constantly supported, so no damage due to the winding roll weight occur.
  • a known winding machine is arranged on the opposite side to the turning device a pivotable turning arm, in which the two ends of the winding shafts are mounted and which pivots synchronously with the rotational movement of the turning device.
  • This solution requires the rotational movement of synchronizing shafts between the turning device, for example a turning disc, and the supporting pivoting arm on the other side of the machine.
  • Such additional cross connections interfere with the accessibility of the winding area, or complex constructions with various deflection gears are required in order to connect the turning device to the support arm around the winding area.
  • the invention is therefore an object of the invention to provide a winding machine of the generic type, which works reliably with little design effort.
  • a support device is arranged with a support member which is vertically movable by means of a drive or according to a vertical component of motion of the turning device and the end of a winding shaft on the way of the Wrapping position supported in the unloading position.
  • the support device is supported directly or indirectly on the ground.
  • the support device is arranged stationary and as a support member includes a vertically movable support rail which extends horizontally from the unloading position to the winding position of a winding shaft.
  • the support device consists of a horizontally movable carriage, on which a by means of a drive exclusively vertically movable support member is attached.
  • the supporting device contains as a support element a motor-extendable support which is mounted as a rocker in a rotary joint.
  • the support member is thus pivotable from the winding position to the unloading position, wherein the pivoting is effected by means of an actuator.
  • the winding device shown only schematically in the figures is used for winding a divided by longitudinal sections into strips of material web, in particular a paper web, plastic or metal foil. It contains in known manner two winding shafts 2, 3, on which the winding rollers 4 are wound up during winding.
  • the winding shafts 2, 3 are mounted on one side of the machine each with its end in a turning device 5. By means of the turning device 5, the winding shafts 2, 3 from a winding position (in the figures each right) in an unloading position (in the figures on the left) and move back.
  • the turning device 5 is in each case a turning disk pivotable about a central axis 6, in which the winding shafts 2, 3 are mounted offset by 180 ° at a distance from the pivot axis 6, so that upon a rotation of the turning device 5 through 180 °, the winding shafts 2 , 3 change their positions from the winding position to the unloading position.
  • a supporting device 8 supported on the ground which contains a support element that supports the ends of a winding shaft 2, 3 on the way from the winding position into the unloading position.
  • the support element is vertically movable by means of a drive. By the vertical mobility of the support member this can be moved according to the vertical component of movement of the circular movement of the turning device 5 to support a winding shaft 2, 3 in any position on their way from the winding position to the unloading position.
  • the supporting device 8 as a supporting element comprises a support rail 9, which extends horizontally from the winding position to the unloading position.
  • the support rail is secured to the upper end of a support 10 which is vertically movable by means of a drive.
  • the support 10 is movable high and low by means of a drive, for example, it is attached to the piston of a hydraulic piston-cylinder unit.
  • the supported point of a winding shaft 2, 3 is equipped with a ball bearing, which rolls on the support rail 9 according to the horizontal movement component from the circular movement of the turning device 5 back and forth.
  • the outer diameter of the ball bearing is smaller than the inner diameter of the cores. This makes it possible to subtract the bobbins 4 from the respective winding shaft 2, 3.
  • the winding shaft 3 is moved by rotation of the turning device 5 in the direction of the arrow 7 in its unloading position.
  • FIG. 1b an intermediate position during the downward movement of the winding shaft 3 with the winding rollers 4 is shown.
  • the winding shaft 3 is supported at its end by the support rail 9, which is also moved in this phase down.
  • the winding shaft 3 is moved with the winding rollers 4 upwards, as in Figure 1 c is shown.
  • the winding shaft 3 is supported by the support rail 9, which is moved to the corresponding vertical component to the top.
  • the end position of the movement, in which the winding shaft 3 is located with the winding rollers 4 in the unloading position, is in Figure 1d shown.
  • the load of the winding rollers 4 is either from a lifting table taken, which is moved under the winding rollers 4, or it is an auxiliary rod to the winding shaft 3 is docked to support the winding shaft 3.
  • the support rail 9 can be lowered to strip the bobbins 4 of the winding shaft 3.
  • the stripping position for the winding roll 4 is in Figure 1e shown.
  • During the unloading of the winding roll 4 can already be wound on the winding shafts located on the winding shaft 2 in the winding position.
  • the role change ends with the fact that 3 new cores are wound on the winding shaft.
  • FIG. 2 another embodiment of a support device is shown, which includes a horizontally movable carriage 11, on which a by means of a drive exclusively vertically movable support member is attached.
  • a vertically motor-driven support 12 is fixed to the carriage, the end of which is designed as a fork-shaped receiving element 13.
  • the fork-shaped receiving element 13 supports and includes the end of a winding shaft 3.
  • the carriage 11 moves according to the horizontal movement component (double arrow 14) of the circular movement of the turning device 5.
  • the vertical movement of the support 12 is corresponding to the vertical component (double arrow 19) Circular movement of the turning device 5 controlled.
  • FIG. 3 a further embodiment of the invention is shown in which the support device as a support member includes a motor extendable support 15 which is mounted as a rocker in a supported on the ground pivot 16. Also in this embodiment, the free end of the support 15 is fork-shaped as a receiving element 17. The fork-shaped receiving element 17 surrounds the winding shaft 3 and supports it.
  • the so pivotally mounted support 15 is pivoted by a second motor actuator 18. In this case, the extension movement of the support 15 and its pivotal movement by means of the actuator 18 are coordinated so that the support center in the receiving element 17 describes a circular path that exactly corresponds to the circular path of the turning device 5.
  • the winding shaft 3 is supported on the support 15 over its entire path from the winding position to the unloading position.

Landscapes

  • Replacement Of Web Rolls (AREA)
  • Winding Of Webs (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Wickelmaschine zum Aufwickeln einer durch Längsschnitte in Streifen unterteilten Materialbahn, insbesondere einer Papierbahn, Kunststoff- oder Metallfolie, mit zwei sich quer über die Maschinenbreite erstreckenden Wickelwellen, die zum Bewegen von einer Wickelposition zu einer Entladeposition und zurück an einer Maschinenseite in einer schwenkbaren Wendeeinrichtung gelagert sind.
  • Bei derartigen, als Wendewickler bezeichneten Wickelmaschinen werden die Wickelhülsen, auf die die Streifen aufgewickelt werden, auf die Wickelwellen aufgeschoben. Die Wickelwellen tragen somit beim Aufwickeln die entstehenden Wickelrollen. Zur Entnahme der fertig gewickelten Wickelrollen werden diese von der Wickelrolle zu einem Ende hin abgestreift. Dazu muss die an diesem Ende die die Wickelwelle beim Aufwickeln stützende Lagerstelle vorübergehend entfernt werden. Da eine nur einseitig gelagerte Wickelwelle durch das Wickelrollengewicht beschädigt würde, wird die stützende Lagerstelle am Abstreifende der Wickelwelle erst entfernt, wenn die Wickelwelle mit den Wickelrollen anderweitig unterstützt ist. Die Unterstützung erfolgt entweder durch einen unter die Wickelrollen bewegten Hubtisch, der das Wickelrollengewicht übernimmt, oder durch eine Hilfsstange, die koaxial an das Abstreifende der Wickelwelle angedockt wird, um die Wickelwelle zu stützen und zugleich die abgestreiften Wickelrollen aufzunehmen. Das Abstreifen der Wickelrollen und das anschließende Aufschieben neuer leerer Wickelhülsen erfolgt bei stillstehender Maschine.
  • Um die Stillstandszeit für einen Wickelrollenwechsel zu verkürzen, sind Wickelmaschinen bekannt, die zwei Wickelwellen aufweisen, die in einer schwenkbaren Wendeeinrichtung gelagert sind, damit sie von einer Wickelposition in einer Entladeposition bewegt werden können. Es ist somit möglich, während des Aufwickelns auf einer Wickelwelle die fertig gewickelten Wickelrolle von der anderen Wickelwelle zu entfernen und diese mit neuen Wickelhülsen zu bestücken. Dabei ist es erforderlich, dass die Wickelwelle mit fertig gewickelten Wickelrollen auf ihrem Weg von der Wickelposition in die Entladeposition an beiden Enden ständig unterstützt wird, damit keine Beschädigungen durch das Wickelrollengewicht auftreten. Bei der aus der DE 102 53 518 A bekannten Wickelmaschine ist dazu an der zur Wendeeinrichtung entgegengesetzten Maschinenseite ein schwenkbarer Wendearm angeordnet, in dem die beiden Enden der Wickelwellen gelagert sind und der synchron mit der Drehbewegung der Wendeeinrichtung schwenkt. Diese Lösung erfordert die Drehbewegung synchronisierender Wellen zwischen der Wendeeinrichtung, zum Beispiel einer Wendescheibe, und dem unterstützenden schwenkbaren Arm an der anderen Maschinenseite. Derartige zusätzliche Querverbindungen stören die Zugriffsmöglichkeit auf den Wickelbereich, oder es sind aufwendige Konstruktionen mit diversen Umlenkgetrieben erforderlich, um die Wendeinrichtung mit dem Stützarm um den Wickelbereich herum miteinander zu verbinden.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Wickelmaschine der gattungsgemäßen Art zu schaffen, die mit geringem konstruktivem Aufwand betriebssicher arbeitet.
  • Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, dass an der zur Wendeinrichtung entgegengesetzten Maschinenseite eine Stützvorrichtung mit einem Stützelement angeordnet ist, das mittels eines Antriebs vertikal oder entsprechend einer vertikalen Bewegungskomponente einer Kreisbewegung der Wendeeinrichtung bewegbar ist und das Ende einer Wickelwelle auf dem Weg von der Wickelposition in die Entladeposition unterstützt. Die Stützvorrichtung ist direkt oder indirekt am Boden abgestützt.
  • Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist die Stützvorrichtung ortsfest angeordnet und enthält als Stützelement eine vertikal bewegbare Stützschiene, die sich horizontal von der Entladeposition bis in die Wickelposition einer Wickelwelle erstreckt.
  • Nach einer anderen Ausführungsform besteht die Stützvorrichtung aus einem horizontal verfahrbaren Wagen, auf dem ein mittels eines Antriebs ausschließlich vertikal bewegbares Stützelement befestigt ist.
  • Nach einer weiteren Ausführungsform enthält die Stützvorrichtung als Stützelement eine motorisch ausfahrbare Stütze, die als Schwinge in einem Drehgelenk gelagert ist. Das Stützelement ist so von der Wickelposition in die Entladeposition schwenkbar, wobei das Schwenken mittels eines Aktuators erfolgt.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand von vereinfacht dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
    • Figur 1
    zeigt eine Ausführungsform mit einer horizontalen Stützschiene, wobei die
    Figuren 1 a-1 e
    die von der Position der Wendeeinrichtung abhängigen Positionen der Stützschiene darstellen.
    Figur 2
    zeigt eine Stützvorrichtung mit einem Stützelement, dass auf einem verfahrbaren Wagen befestigt ist.
    Figur 3
    zeigt eine weitere Ausführungsform mit einem motorisch ausfahrbaren Stützelement, das als Schwinge gestaltet in einem Drehgelenk gelagert ist.
  • Die in den Figuren nur schematisch dargestellte Wickelvorrichtung dient zum Aufwickeln einer durch Längsschnitte in Streifen unterteilten Materialbahn, insbesondere einer Papierbahn, Kunststoff- oder Metallfolie. Sie enthält auf bekannte Weise zwei Wickelwellen 2, 3, auf die die Wickelrollen 4 beim Aufwickeln aufgezogen sind. Die Wickelwellen 2, 3 sind an einer Maschinenseite mit ihrem Ende jeweils in einer Wendeeinrichtung 5 gelagert. Mittels der Wendeeinrichtung 5 lassen sich die Wickelwellen 2, 3 von einer Wickelposition (in den Figuren jeweils rechts) in eine Entladeposition (in den Figuren jeweils links) und zurück bewegen. In den Ausführungsbeispielen ist die Wendeinrichtung 5 jeweils eine um eine zentrale Achse 6 schwenkbare Wendescheibe, in denen die Wickelwellen 2, 3 um 180° versetzt mit Abstand zur Schwenkachse 6 gelagert sind, so dass bei einer Drehung der Wendeeinrichtung 5 um 180° die Wickelwellen 2, 3 ihre Positionen von der Wickelposition in die Entladeposition wechseln.
  • An der zur Wendeinrichtung 5 gegenüberliegenden Maschinenseite ist eine am Boden abgestützte Stützvorrichtung 8 angeordnet, die ein Stützelement enthält, dass die Enden einer Wickelwelle 2, 3 auf dem Weg von der Wickelposition in die Entladeposition unterstützt. Dazu ist das Stützelement, mittels einer Antriebs vertikal bewegbar. Durch die vertikale Bewegbarkeit des Stützelements kann dieses entsprechend der vertikalen Bewegungskomponente der Kreisbewegung der Wendeeinrichtung 5 bewegt werden, um eine Wickelwelle 2, 3 in jeder Position auf ihren Weg von der Wickelposition in die Entladeposition zu unterstützen.
  • Bei der Ausführungsform nach Figur 1 enthält die Stützvorrichtung 8 als Stützelement eine Stützschiene 9, die sich horizontal von der Wickelposition bis zur Entladeposition erstreckt. Die Stützschiene ist am oberen Ende einer mittels eines Antriebs vertikal bewegbare Stütze 10 befestigt. Die Stütze 10 ist mittels eines Antriebs hoch und nieder bewegbar, beispielsweise ist sie am Kolben einer hydraulischen KolbenZylindereinheit befestigt.
  • Die gestützte Stelle einer Wickelwelle 2, 3 ist mit einem Kugellager ausgerüstet, das auf der Stützschiene 9 entsprechend der horizontalen Bewegungskomponente aus der Kreisbewegung der Wendeinrichtung 5 hin und her rollt. Der Außendurchmesser des Kugellagers ist kleiner als der Innendurchmesser der Wickelhülsen. Dies ermöglicht es, die Wickelrollen 4 von der jeweiligen Wickelwelle 2, 3 abzuziehen.
  • Die Figuren 1a-1e zeigen verschiedene Stellungen der Wendeeinrichtung 5 und die daraus resultierende unterschiedliche vertikale Position der Stützschiene 9:
    • In Figur 1a ist die Ausgangsposition dargestellt, bei der die von der Wickelwelle 3 gehaltenen Wickelrollen 4 soeben fertig gewickelt wurden. Die Wickelwelle 3 befindet sich daher noch in ihrer Wickelposition. Die Stützschiene 9 wurde bereits vertikal nach oben bewegt, so dass das Ende der Wickelwelle 3 von ihr gestützt wird. Die dieses Ende beim Aufwickeln stützende Lagerstelle im Maschinengestell kann nun entfernt werden, ohne dass die Wickelwelle 3 durch das Wickelrollengewicht beschädigt wird.
  • Anschließend wird die Wickelwelle 3 durch eine Drehung der Wendeeinrichtung 5 in Richtung des Pfeils 7 in ihrer Entladeposition bewegt. In Figur 1b ist eine Zwischenposition während der Abwärtsbewegung der Wickelwelle 3 mit den Wickelrollen 4 dargestellt. Bei der Bewegung wird die Wickelwelle 3 an ihrem Ende von der Stützschiene 9 gestützt, die dazu in dieser Phase ebenfalls nach unten bewegt wird. Nach dem Durchgang durch den tiefsten Punkt wird die Wickelwelle 3 mit den Wickelrollen 4 aufwärts bewegt, wie in Figur 1 c dargestellt ist. Auch in dieser Bewegungsphase wird die Wickelwelle 3 von der Stützschiene 9 gestützt, die dazu mit der entsprechenden vertikalen Komponente nach oben bewegt wird.
  • Die Endposition der Bewegung, in der sich die Wickelwelle 3 mit den Wickelrollen 4 in der Entladeposition befindet, ist in Figur 1d dargestellt. In dieser Position hat die mit neuen Wickelhülsen bestückte Wickelwelle 2 die Wickelposition erreicht. In der Entladeposition wird die Last der Wickelrollen 4 entweder von einem Hubtisch übernommen, der unter die Wickelrollen 4 bewegt wird, oder es wird eine Hilfstange an die Wickelwelle 3 angedockt, um die Wickelwelle 3 zu stützen. Anschließend kann die Stützschiene 9 abgesenkt werden, um die Wickelrollen 4 von der Wickelwelle 3 abzustreifen. Die Abstreifposition für die Wickelrolle 4 ist in Figur 1e dargestellt. Während des Entladens der Wickelrolle 4 kann bereits auf die auf der Wickelwelle 2 in der Wickelposition befindlichen Wickelhülsen aufgewickelt werden. Der Rollenwechsel endet damit, dass auf die Wickelwelle 3 neue Wickelhülsen aufgezogen werden.
  • In Figur 2 ist eine andere Ausführungsform einer Stützvorrichtung dargestellt, die einen horizontal verfahrbaren Wagen 11 enthält, auf dem ein mittels eines Antriebs ausschließlich vertikal bewegbares Stützelement befestigt ist. Dazu ist auf dem Wagen eine vertikal motorisch bewegbare Stütze 12 befestigt, deren Ende als gabelförmiges Aufnahmeelement 13 ausgestaltet ist. Das gabelförmige Aufnahmeelement 13 unterstützt und umfasst das Ende einer Wickelwelle 3. Bei dieser Ausführungsform verfährt der Wagen 11 entsprechend der horizontalen Bewegungskomponente (Doppelpfeil 14) der Kreisbewegung der Wendeeinrichtung 5. Die vertikale Bewegung der Stütze 12 wird entsprechend der vertikalen Komponente (Doppelpfeil 19) der Kreisbewegung der Wendeeinrichtung 5 gesteuert. Durch diese beiden Bewegungen wird sichergestellt, dass das Ende der Wickelwelle 3 auf dem Weg von der Wickelposition in die Entladeposition permanent ausreichend unterstützt wird.
  • In Figur 3 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung dargestellt, bei der die Stützvorrichtung als Stützelement eine motorisch ausfahrbare Stütze 15 enthält, die als Schwinge in einem am Boden abgestützten Drehgelenk 16 gelagert ist. Auch bei dieser Ausführungsform ist das freie Ende der Stütze 15 gabelförmig als Aufnahmeelement 17 gestaltet. Das gabelförmige Aufnahmeelement 17 umgreift die Wickelwelle 3 und unterstützt diese. Die so schwenkbar gelagerte Stütze 15 wird durch einen zweiten motorischen Aktuator 18 geschwenkt. Dabei sind die Ausfahrbewegung der Stütze 15 und ihre Schwenkbewegung mittels des Aktuators 18 regelungstechnisch so aufeinander abgestimmt, dass der Stützmittelpunkt in dem Aufnahmeelement 17 eine Kreisbahn beschreibt, die exakt der Kreisbahn der Wendeeinrichtung 5 entspricht. Die Wickelwelle 3 wird so auf ihrem gesamten Weg von der Wickelposition in die Entladeposition von der Stütze 15 unterstützt. Diese Lösung hat gegenüber der Lösung nach Figur 2 den Vorteil, dass sie weniger Platz benötigt. Sie ist jedoch regelungstechnisch aufwändiger zu realisieren.

Claims (5)

  1. Wickelmaschine zum Aufwickeln einer durch Längsschnitte in Steifen (1) unterteilten Materialbahn, insbesondere einer Papierbahn, Kunststoff- oder Metallfolie, mit zwei sich quer über die Maschinenbreite erstreckenden Wickelwellen (2, 3), die zum Bewegen von einer Wickelposition zu einer Entladeposition und zurück an einer Maschinenseite in einer schwenkbaren Wendeeinrichtung (5) gelagert sind, dadurch gekennzeichnet, dass an der zur Wendeeinrichtung (5) entgegengesetzten Maschinenseite eine Stützvorrichtung (8) mit einem Stützelement (9, 13, 17) angeordnet ist, das mittels eines Antriebs vertikal oder entsprechend einer vertikalen Bewegungskomponente einer Kreisbewegung der Wendeeinrichtung (5) bewegbar ist und das Ende einer Wickelwelle (3) auf dem Weg von der Wickelposition in die Entladeposition unterstützt.
  2. Wickelmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützvorrichtung (8) ortsfest angeordnet ist und als Stützelement eine vertikal bewegbare Stützschiene (9) enthält, die sich horizontal von der Entladeposition bis in die Wickelposition einer Wickelwelle (2, 3) erstreckt.
  3. Wickelmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die gestützte Stelle einer Wickelwelle (2, 3) mit einem Kugellager ausgerüstet ist, das auf der Stützschiene (9) hin und her rollt und dessen Außendurchmesser kleiner ist als der Innendurchmesser der Wickelhülsen.
  4. Wickelmaschinen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützvorrichtung aus einem horizontal verfahrbaren Wagen (11) besteht, auf dem ein mittels eines Antriebs ausschließlich vertikal bewegbares Stützelement (13) befestigt ist.
  5. Wickelmaschinen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützvorrichtung als Stützelement eine motorisch ausfahrbare Stütze (15) enthält, die als Schwinge in einem am Boden abgestützten Drehgelenk (16) gelagert ist, wobei die Stütze (15) mittels eines zusätzlichen Antriebs (18) schwenkbar ist.
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