EP0595229B1 - Vorrichtung zum Aufwickeln einer kontinuierlich zugeführten Materialbahn auf eine Anzahl von Wickelkernen - Google Patents

Vorrichtung zum Aufwickeln einer kontinuierlich zugeführten Materialbahn auf eine Anzahl von Wickelkernen Download PDF

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EP0595229B1
EP0595229B1 EP93117238A EP93117238A EP0595229B1 EP 0595229 B1 EP0595229 B1 EP 0595229B1 EP 93117238 A EP93117238 A EP 93117238A EP 93117238 A EP93117238 A EP 93117238A EP 0595229 B1 EP0595229 B1 EP 0595229B1
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EP
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winding
winding core
material web
arrangement
core
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Definitions

  • the present invention relates to a device for Winding up a continuously fed material web to a number of winding cores according to the preamble of Claim 1.
  • a device of this type is known from DE-A-32 12 960 known, in the two lateral, pivoted Holding arms for holding a winding core and for Transfer of the same from an auxiliary winding station to one Main winding station are available.
  • a drive unit which is a pair of Swivel arms, each with a rotatably mounted has driven friction wheel.
  • the winding core lies on the pair of friction wheels and is by the latter in the Waiting position held and also in sync with the Speed of the material web driven.
  • the Place the winding core on a contact roller takes place by swiveling the Pair of swivel arms. After putting on the The winding core on the contact roller becomes the winding core no longer from the friction wheel pair, but from the contact roller driven.
  • the present invention is based on the object to create a device of the type mentioned at the outset, which allows material webs with the most varied Material properties for high quality rolls wind up.
  • a winding drum 2 is rotatably mounted.
  • This winding drum is on, not shown known way in the direction of arrow D around its axis 2a driven.
  • the latter is a pair of support arms 3 downstream, of which only one support arm is visible.
  • Each support arm 3 is about an axis 3a in the direction of Arrow A pivotally mounted in frame 1.
  • On the support arms 3 engages a swivel drive 4 only indicated in FIG.
  • a fluid-operated piston-cylinder unit not shown has, such as from the US-A-4,191,341 and CH-A-666,014 (or the corresponding US-A-4,552,317) is known per se.
  • Everyone Bearing arm 3 has a bearing 5 at its free end Recording of the winding shaft from winding cores. In the in Figure 1 shown position of the support arms 3 put this with a free end 6 a main winding.
  • a feeder 7 is located above the winding drum 2 for empty winding cores 8.
  • This feed 7 has holder 9 on, rotating around two in the direction of arrow B.
  • drivable chains 10 are attached, of which in Figure 1 only one chain is visible.
  • the winding cores 8 lie with the ends of its winding shaft 11 on these holders 9 on.
  • On the winding shaft 11 is a sleeve 12 (or several sleeves) pushed on.
  • Rotating arms 13 are on the frame 1 on both sides of the winding drum 2 arranged, of which only one rotary arm in Figure 1 is visible. These pivot arms are about the axis of rotation 2a Winding drum 2 rotatably mounted. The rotary arms 13 are by means of a drive, not shown, still closed descriptive pivoted about the axis of rotation 2a.
  • winding device shown corresponds to Principle known winding devices, such as those e.g. are known from US-A-4,191,341.
  • FIG 2 is the construction of the rotary arms 13, which for Serve each take up a winding core 8, more clearly shown.
  • Each pivot arm 13 has at its free end a receiving opening 14 to receive the Winding shaft 11 of a winding core 8 is used.
  • Receiving opening 14 protrudes against spring force retractable hold-down device 15 which serves to the winding shaft 11 in its position in the receiving opening 14 to keep and thus prevent the Winding shaft 11 during its rotation in the receiving opening 14 can move.
  • This Drive mechanism 16 has a swivel arm 17 which by means of a projecting hollow shaft 17a via a bearing 18 is rotatably mounted in a holding plate 19 ( Figure 3).
  • This holding plate 19 is on fasteners 20 on Base frame 1 attached.
  • the arrangement is like this hit that the pivot axis 17 'of the pivot arm 17th aligned with the axis of rotation 2a of the winding drum 2.
  • Drive 21 At the end one part of the two-armed swivel arm 17 engages Drive 21 on, as a pneumatic piston-cylinder unit is trained.
  • the cylinder 22 of this drive 21 is on its end 22a pivotally attached to the base frame 1.
  • the Piston rod 23 of the drive 21 is at its end 23a articulated to the swivel arm 17.
  • pivotable Coupling arm 24 arranged.
  • a bearing part 25 on the swivel arm 17 provided ( Figure 3) in which a shaft 26 is rotatable is arranged.
  • the coupling arm 24 is rotatable on this Shaft 26 mounted.
  • the coupling arm 24 has one Extension part 27 on which the piston rod 28 one pneumatic piston-cylinder unit 29 attacks.
  • This piston-cylinder unit 29 is another pneumatic piston-cylinder unit 30 connected. Towards that are the cylinders of these two piston-cylinder units 29, 30 firmly connected with their bottoms.
  • the Piston rod 31 of the second piston-cylinder unit 30 engages adjacent to the end 23a of the piston rod 23 of the Drive 21 at one end of the swivel arm 17, like that is apparent from Figures 1 and 3.
  • a pulley 36 is arranged on this shaft 33, which via a belt 37 with a second belt wheel 38 is connected to one end of the shaft 26 on this is attached.
  • another pulley 39 attached, which has a belt 40 is connected to a pulley 41 which on a Shaft 42 sits, which inside the hollow shaft 17a of the Swivel arm 17 is rotatably mounted.
  • a second pulley 43 is arranged, which over a Belt 44 is connected to a pulley 45 which on the Shaft 46a of a drive motor 46 is seated.
  • This engine 46 is attached to the frame 1, like that of Figures 1 and 3 emerges.
  • a holding part 47 in which a clamping bolt 48 slidably mounted in the direction of arrow C (Fig. 4) is.
  • This clamping bolt 48 is one on the piston rod 49 pneumatic piston-cylinder unit 50 which arranged is attached to this holding part 47.
  • coupling arm 24 With himself in his Coupling position located coupling arm 24 is used extended bolt 48 to the outer ring of a ball or To clamp roller bearing 51, which on the end 11a the winding shaft 11 is applied (see in particular the Figures 4 and 5).
  • the holding part 47 is a cylindrical Counter surface 52 (FIG. 4) formed, the clamping bolt 48th opposite and on which the outer ring of the ball or Roller bearing 51 comes to rest, as shown in FIGS. 4 and 5 emerges.
  • FIGS Winding device explained in more detail, the in these Figures used reference numerals to those of Figure 1 correspond.
  • Figure 6 shows the drive device in its Home position, which they usually, i.e. during the Formation of a role at the main winding position 6.
  • 6 is continuous in the direction E. fed and running over the winding drum 2
  • Material web e.g. a plastic film
  • Direction of the arrow F rotating roller 55 is on known manner with or without driving the in the Bear 5 of the support arms 3 mounted winding shaft.
  • the winding shaft mounted in the support arms 3 by means of a Drive not shown, is driven like that from the previously mentioned US-A-4,191,341 is known.
  • FIG. 7 is a point in time shortly before completion the roller 55 shown.
  • the feed 7 is briefly in Movement has been set and has the winding core 8 from the in Figure 6 shown position in the waiting position 57th lowered.
  • this waiting position 57 the Winding core 8 running over the winding roller 2 Material web 54 not yet.
  • the winding shaft 11 is with the Receiving opening 14 of the rotating arms 13 aligned in the In the meantime from their basic position towards the Arrow G into the takeover position shown in FIG. 7 have been shot.
  • the parts of the drive mechanism 16 take the one described with reference to FIG. 6 Home position. As FIG. 7 further shows, it is now running the material web 54 via the separating device 56.
  • the Drive mechanism 16 with the waiting position 57th located winding core 8 coupled For this, the piston-cylinder unit 30 activated and the piston rod 31 extended.
  • the clutch arm 24 turns in clockwise pivoted the operative position in which the gear 34 with the Gear 35 to be engaged on the winding shaft 11 comes and the counter surface 52 of the holding part 47 on the outer ring of the ball or roller bearing 51 on the Winding shaft 11 comes to rest.
  • the piston-cylinder unit 50 activated and the clamping bolt 48 extended as shown in Figures 3-5.
  • the winding core 8 is now fixed to the drive mechanism coupled.
  • the drive motor 46 is turned on and the Winding shaft 11 and thus the winding core 8 is in Counterclockwise driven, with one Peripheral speed, the speed of movement corresponds to the material web 54.
  • the winding core 8 brought to sync speed before hitting the Winding roller 2 is placed.
  • the piston-cylinder units 21, 29 and 30 switched off, i.e. the piston rods 23, 28 and 31 can the movements of the swivel arm 17 and Join the clutch arm 24 practically without resistance.
  • an auxiliary winding station 58 becomes a new role 59 formed.
  • the rotary arms 13 are again in their basic position (Fig. 6) rotated. Likewise, by activating the Piston-cylinder unit 21 of the swivel arm 17 in the Home position swiveled back.
  • Coupling the coupling arm 24 to the winding shaft 11 in the radial direction has the advantage of being better Adaptation to the diameter of the winding core 8 forming role 59 is possible and that no axial forces occur. But it is also conceivable that Drive mechanism 16 in the axial direction to the To couple winding shaft 11, both on the front side the winding shaft 11 as well as on the drive mechanism 16 Appropriate coupling parts are to be provided.
  • the winding device described can also be used Winding of material webs, i.e. Plastic sheeting, be used on which no pressure is exerted should.
  • material webs i.e. Plastic sheeting
  • the winding takes place at the main winding point 6 on the roll 55 as such known so that between the roller 55 and the Winding drum 2 there is always a gap (so-called. Slit winding).
  • the driven Winding core 8 from the waiting position 57 only lowered to the extent that between the winding core 8 and the winding drum 2 running material web 54 there is a gap.
  • a gap is then maintained.
  • the material web 54 is thus also during the Never change the roll against the winding drum 2.

Landscapes

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

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufwickeln einer kontinuierlich zugeführten Materialbahn auf eine Anzahl von Wickelkernen gemäss Oberbegriff des Anspruches 1.
Eine Vorrichtung dieser Art ist aus der DE-A-32 12 960 bekannt, bei der zwei seitliche, schwenkbar gelagerte Aufnahmearme zur Aufnahme eines Wickelkernes und zum Ueberführen desselben von einer Hilfswickelstelle zu einer Hauptwickelstelle vorhanden sind. Zum Antreiben des sich in einer Wartestellung befindlichen, leeren Wickelkernes ist eine Antriebseinheit vorhanden, die ein Paar von Schwenkarmen mit je einem darin drehbar gelagerten, angetriebenen Reibrad aufweist. Der Wickelkern liegt auf dem Reibradpaar auf und wird durch letzteres in der Wartestellung gehalten und zudem synchron mit der Geschwindkigkeit der Materialbahn angetrieben. Das Aufsetzen des Wickelkernes auf eine Kontaktwalze (Wickeltrommel) erfolgt durch Verschwenken des Schwenkarmpaares. Nach erfolgtem Aufsetzen des Wickelkernes auf die Kontaktwalze wird der Wickelkern nicht mehr vom Reibradpaar, sondern von der Kontaktwalze angetrieben.
Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die es erlaubt, Materialbahnen mit den unterschiedlichsten Materialeigenschaften zu qualitativ hochstehenden Rollen aufzuwickeln.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss mit einer Vorrichtung gemäss Anspruch 1 gelöst.
Durch das Antreiben der leeren Wickelkerne sowohl vor dem Aufsetzen auf die über die Wickeltrommel laufende Materialbahn wie auch während des nachfolgenden Aufwickelns der Materialbahn und Ueberfülhrens des Wickelkernes von der Hilfswickelstelle zur Hauptwickelstelle mittels einer nachführbaren Antriebseinheit lassen sich Rollen oder Wickel von ausgezeichneter Qualität bilden, und zwar aus Materialbahnen mit den unterschiedlichsten Materialeigenschaften. Dabei ist auch von Wichtigkeit, dass das Durchschneiden der Materialbahn in deren Bewegungsrichtung gesehen hinter der Hilfswickelstelle erfolgt. Mit dieser Massnahme werden die Materialverluste herabgesetzt und höhere Wickelgeschwindigkeiten ermöglicht.
Im folgenden wird anhand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes näher erläutert. Es zeigen rein schematisch:
Fig. 1
in Seitenansicht eine Aufwickelvorrichtung der erfindungsgemässen Art,
Fig. 2
in Seitenansicht einen Teil der Vorrichtung gemäss Figur 1,
Fig. 3
einen Schnitt entlang der Linie A-A in Figur 1,
Fig. 4
einen Schnitt entlang der Linie B-B in Figur 3
Fig. 5
einen Schnitt entlang der Linie C-C in Figur 4, und
Fig. 6-12
in einer der Figur 1 entsprechenden Seitenansicht die Aufwickelvorrichtung in verschiedenen Zeitpunkten des Aufwickelvorganges.
Anhand der Figuren 1-5 wird nachfolgend der Aufbau einer bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemässen Aufwickelvorrichtung beschrieben.
In einem Maschinenrahmen 1, der in Figur 1 nur teilweise dargestellt ist, ist drehbar eine Wickeltrommel 2 gelagert. Diese Wickeltrommel wird auf nicht näher dargestellte, an sich bekannte Weise in Richtung des Pfeiles D um ihre Achse 2a angetrieben. In dieser Drehrichtung D der Wickeltrommel 2 gesehen ist letzterer ein Paar von Tragarmen 3 nachgeschaltet, von denen nur ein Tragarm sichtbar ist. Jeder Tragarm 3 ist um eine Achse 3a in Richtung des Pfeiles A schwenkbar im Rahmen 1 gelagert. An den Tragarmen 3 greift ein in Figur 1 nur angedeuteter Schwenkantrieb 4 an, der eine nicht gezeigte, fluidbetätigte Kolben-Zylindereinheit aufweist, wie das beispielsweise aus der US-A-4,191,341 und der CH-A-666,014 (bzw. der entsprechenden US-A-4,552,317) an sich bekannt ist. Jeder Lagerarm 3 weist an seinem freien Ende ein Lager 5 zur Aufnahme der Wickelwelle von Wickelkernen auf. In der in Figur 1 dargestellten Lage der Tragarme 3 legen diese mit ihrem freien Ende eine Hauptwickelstelle 6 fest.
Oberhalb der Wickeltrommel 2 befindet sich eine Zuführung 7 für leere Wickelkerne 8. Diese Zuführung 7 weist Halter 9 auf, die an zwei in Richtung des Pfeiles B umlaufend antreibbaren Ketten 10 befestigt sind, von denen in Figur 1 nur die eine Kette sichtbar ist. Die Wickelkerne 8 liegen mit den Enden ihrer Wickelwelle 11 auf diesen Haltern 9 auf. Auf die Wickelwelle 11 ist eine Hülse 12 (oder auch mehrere Hülsen) aufgeschoben.
Beidseits der Wickeltrommel 2 sind am Rahmen 1 Dreharme 13 angeordnet, von denen in Figur 1 ebenfalls nur ein Dreharm sichtbar ist. Diese Dreharme sind um die Drehachse 2a der Wickeltrommel 2 drehbar gelagert. Die Dreharme 13 werden mittels eines nicht dargestellten Antriebes auf noch zu beschreibende Weise um die Drehachse 2a verschwenkt.
Soweit entspricht die dargestellte Aufwickelvorrichtung vom Prinzip her bekannten Aufwickelvorrichtungen, wie sie z.B. aus der US-A-4,191,341 bekannt sind.
In Figur 2 ist die Konstruktion der Dreharme 13, die zur Aufnahme jeweils eines Wickelkernes 8 dienen, deutlicher dargestellt. Jeder Dreharm 13 weist an seinem freien Ende eine Aufnahmeöffnung 14 auf, die zur Aufnahme der Wickelwelle 11 eines Wickelkernes 8 dient. In diese Aufnahmeöffnung 14 ragt ein gegen Federkraft zurückdrängbarer Niederhalter 15 hinein, der dazu dient, die Wickelwelle 11 in ihrer Lage in der Aufnahmeöffnung 14 zu halten und damit zu verhindern, dass sich die Wickelwelle 11 während ihrer Drehung in der Aufnahmeöffnung 14 verschieben kann.
Zum Antreiben der Wickelkerne 8 ist ein allgemein mit 16 bezeichneter Antriebsmechanismus vorhanden, dessen genauer Aufbau aus den Figuren 3-5 ersichtlich ist. Dieser Antriebsmechanismus 16 weist einen Schwenkarm 17 auf, der mittels einer vorstehenden Hohlwelle 17a über ein Lager 18 drehbar in einer Halteplatte 19 gelagert ist (Figur 3). Diese Halteplatte 19 ist über Befestigungselemente 20 am Grundrahmen 1 befestigt. Dabei ist die Anordnung so getroffen, dass die Schwenkachse 17' des Schwenkarmes 17 mit der Drehachse 2a der Wickeltrommel 2 fluchtet. Am Ende des einen Teils des zweiarmigen Schwenkarmes 17 greift ein Antrieb 21 an, der als pneumatische Kolben-Zylindereinheit ausgebildet ist. Der Zylinder 22 dieses Antriebes 21 ist an seinem Ende 22a schwenkbar am Grundrahmen 1 befestigt. Die Kolbenstange 23 des Antriebes 21 ist an ihrem Ende 23a gelenkig mit dem Schwenkarm 17 verbunden. Am Ende des anderen Teiles des Schwenkarmes 17 ist schwenkbar ein Kupplungsarm 24 angeordnet. Zur Lagerung dieses Kupplungsarmes 24 ist am Schwenkarm 17 ein Lagerteil 25 vorgesehen (Figur 3), in dem drehbar eine Welle 26 angeordnet ist. Der Kupplungsarm 24 ist drehbar auf dieser Welle 26 gelagert. Der Kupplungsarm 24 weist einen Verlängerungsteil 27 auf, an dem die Kolbenstange 28 einer pneumatischen Kolben-Zylindereinheit 29 angreift. Mit dieser Kolben-Zylindereinheit 29 ist eine weitere pneumatische Kolben-Zylindereinheit 30 verbunden. Hiezu sind die Zylinder dieser beiden Kolben-Zylindereinheiten 29, 30 mit ihren Böden fest miteinander verbunden. Die Kolbenstange 31 der zweiten Kolben-Zylindereinheit 30 greift benachbart zum Ende 23a der Kolbenstange 23 des Antriebes 21 am einen Ende des Schwenkarmes 17 an, wie das aus den Figuren 1 und 3 hervorgeht.
Wie aus den Figuren 3 und 5 hervorgeht, ist am Kupplungsarm 24 an seinem dem Verlängerungsteil 27 gegenüberliegenden Ende ein Lagerteil 32 angeordnet. Im Innern dieses Lagerteiles 32 ist drehbar eine Welle 33 gelagert, auf die ein Zahnrad 34 aufgekeilt ist. Dieses Zahnrad 34 dient dazu, mit einem weitern Zahnrad 35 in Eingriff zu kommen, das auf dem Ende 11a der Wickelwellen 11 sitzt. In den Figuren 3-5 ist der Kupplungsarm 24 in seiner eingekuppelten Stellung gezeigt, in der die Zahnräder 34 und 35 miteinander in Eingriff stehen.
Zum Antreiben der Welle 33 und somit des Zahnrades 34 ist auf dieser Welle 33 ein Riemenrad 36 angeordnet, welches über einen Riemen 37 mit einem zweiten Riemenrad 38 verbunden ist, das an einem Ende der Welle 26 auf dieser befestigt ist. Am gegenüberliegenden Ende der Welle 26 ist ein weiteres Riemenrad 39 angebracht, das über einen Riemen 40 mit einem Riemenrad 41 verbunden ist, das auf einer Welle 42 sitzt, welche im Innern der Hohlwelle 17a des Schwenkarmes 17 drehbar gelagert ist. Auf dieser Welle 42 ist ein zweites Riemenrad 43 angeordnet, das über einen Riemen 44 mit einem Riemenrad 45 verbunden ist, das auf der Welle 46a eines Antriebsmotors 46 sitzt. Dieser Motor 46 ist am Rahmen 1 befestigt, wie das aus den Figuren 1 und 3 hervorgeht.
An seinem den Lagerteil 32 aufweisenden Ende trägt der Kupplungsarm 24 einen Halteteil 47, in dem ein Klemmbolzen 48 in Richtung des Pfeiles C (Fig. 4) verschiebbar gelagert ist. Dieser Klemmbolzen 48 ist an der Kolbenstange 49 einer pneumatischen Kolben-Zylindereinheit 50 angeordnet, welche an diesem Halteteil 47 befestigt ist. Bei sich in seiner Kupplungsstellung befindlichem Kupplungsarm 24 dient der ausgefahrene Bolzen 48 dazu, den äusseren Ring eines Kugel- oder Rollenlagers 51 festzuklemmen, das auf das Ende 11a der Wickelwelle 11 aufgebracht ist (siehe insbesondere die Figuren 4 und 5). Im Halteteil 47 ist eine zylindrische Gegenfläche 52 (Fig. 4) ausgebildet, die dem Klemmbolzen 48 gegenüberliegt und an der der äussere Ring des Kugel- oder Rollenlagers 51 zur Anlage kommt, wie das aus den Figuren 4 und 5 hervorgeht. Bei ausgefahrenem Klemmbolzen 48 wird somit der äussere Ring dieses Kugel- oder Rollenlagers 51 zwischen diesem Klemmbolzen 48 und der erwähnten Gegenfläche 52 festgeklemmt.
Auf dem Ende 11a der Wickelwelle 11 sitzt ein weiteres Kugel- oder Rollenlager 53 (Fig. 5), das in die Aufnahmeöffnung 14 eines Dreharmes 13 zu liegen kommt.
Anhand der Figuren 6-12 wird nun die Funktionsweise der Aufwickelvorrichtung näher erläutert, wobei die in diesen Figuren verwendeten Bezugszeichen denjenigen der Figur 1 entsprechen.
Figur 6 zeigt die Antriebsvorrichtung in ihrer Grundstellung, die sie üblicherweise, d.h. während der Bildung einer Rolle an der Hauptwickelstelle 6, einnimmt. In dieser Figur 6 ist die in Richtung E kontinuierlich zugeführte und über die Aufwickeltrommel 2 laufende Materialbahn (z.B. eine Kunststoffolie) mit 54 und die sich in der Hauptwickelstelle 6 bildende Rolle mit 55 bezeichnet. Das Aufwickeln der Materialbahn 54 zur sich in Richtung des Pfeiles F drehenden Rolle 55 erfolgt auf an sich bekannte Weise mit oder ohne Antreiben der in den Lagern 5 der Tragarme 3 gelagerten Wickelwelle. Bei der nachfolgenden Beschreibung wird nun davon ausgegangen, dass die in den Tragarmen 3 gelagerte Wickelwelle mittels eines nicht dargestellten Antriebes angetrieben wird, wie das an sich aus der bereits früher erwähnten US-A-4,191,341 bekannt ist.
In dieser Grundstellung der Antriebseinrichtung 16 ist die Kolbenstange 23 des Antriebes 21 voll ausgefahren. Der Schwenkarm 17 befindet sich in seiner hintern Endstellung. Die Kolbenstangen 28 und 31 der Kolben-Zylindereinheiten 29, 30 sind demgegenüber voll eingefahren, was bedeutet, dass der Kupplungsarm 24 in seiner rückwärtigen Endstellung gehalten ist. Der Antriebsmotor 46 ist stillgesetzt. Die Dreharme 13 befinden sich ebenfalls in ihrer Grundstellung (6-Uhr-Position). In Figur 6 (und auch in den nachfolgenden Figuren 7-12) ist noch die mit den Dreharmen 13 verbundene Trennvorrichtung 56 für die Materialbahn gezeigt, die auch von bekannter Bauart ist.
In Figur 7 ist ein Zeitpunkt kurz vor der Fertigstellung der Rolle 55 gezeigt. Die Zuführung 7 ist kurzzeitig in Bewegung gesetzt worden und hat den Wickelkern 8 aus der in Figur 6 gezeigten Position in die Wartestellung 57 abgesenkt. In dieser Wartestellung 57 berührt der Wickelkern 8 die über die Wickelwalze 2 laufende Materialbahn 54 noch nicht. Die Wickelwelle 11 ist mit der Aufnahmeöffnung 14 der Dreharme 13 ausgerichtet, die in der Zwischenzeit aus ihrer Grundstellung in Richtung des Pfeiles G in die in Figur 7 gezeigte Uebernahmestellung gedreht worden sind. Die Teile des Antriebsmechanismus 16 nehmen noch ihre anhand der Figur 6 geschilderte Grundstellung ein. Wie die Figur 7 weiter zeigt, läuft nun die Materialbahn 54 über die Trennvorrichtung 56.
Nun wird, wie in Figur 8 dargestellt, der Antriebsmechanismus 16 mit dem sich in Wartestellung 57 befindlichen Wickelkern 8 gekoppelt. Hiezu wird die Kolben-Zylindereinheit 30 aktiviert und deren Kolbenstange 31 ausgefahren. Der Kupplungsarm 24 wird im Uhrzeigersinn in die Wirkposition verschwenkt, in der das Zahnrad 34 mit dem Zahnrad 35 auf der Wickelwelle 11 in Eingriff zu stehen kommt und die Gegenfläche 52 des Halteteils 47 auf dem äusseren Ring des Kugel- oder Rollenlagers 51 auf der Wickelwelle 11 zur Auflage kommt. Dann wird die Kolben-Zylindereinheit 50 aktiviert und der Klemmbolzen 48 ausgefahren, wie das in den Figuren 3-5 gezeigt ist. Die Wickelwelle 11 des sich in Wartestellung 57 befindlichen Wickelkernes 8 ist nun fest mit dem Antriebsmechanismus gekoppelt. Der Antriebsmotor 46 wird eingeschaltet und die Wickelwelle 11 und damit der Wickelkern 8 wird im Gegenuhrzeigersinn angetrieben, und zwar mit einer Umfangsgeschwindigkeit, die der Bewegungsgeschwindigkeit der Materialbahn 54 entspricht. Somit wird der Wickelkern 8 auf Synchrongeschwindigkeit gebracht, bevor er auf die Wickelwalze 2 aufgesetzt wird.
Nach dem Ankoppeln des Kupplungsarmes 24 an die Wickelwelle 11 werden die Kolben-Zylindereinheiten 21, 29 und 30 drucklos geschaltet, d.h. die Kolbenstangen 23, 28 und 31 können die Bewegungen des Schwenkarmes 17 und des Kupplungsarmes 24 praktisch widerstandslos mitmachen.
Nun wird der angetriebene Wickelkern 8 aus der Wartestellung 57 abgesenkt und in Berührung mit der über die Wickeltrommel 2 laufende Materialbahn 54 gebracht. Dieses Absenken des angetriebenen Wickelkernes erfolgt einerseits unter der Wirkung der Schwerkraft und andererseits mittels der erneut in Bewegung gesetzten Zuführung 7 (Fig. 9). Unmittelbar vor dem Auflegen des Wickelkernes 8 auf die Materialbahn 54 wird letztere mittels der Trennvorrichtung 56 durchgetrennt. Das in Bewegungsrichtung der Materialbahn 54 gesehen hinter der Trennvorrichtung 56 liegende Ende 54' der Materialbahn 54 wird noch auf die Rolle 55 aufgewickelt, während der nachfolgende Teil an einer in Figur 9 mit 58 bezeichneten Hilfswickelstelle auf den weiterhin angetriebenen Wickelkern 8 aufgewickelt wird.
Anschliessend werden die Tragarme 3 mit der fertigen Rolle 55 in Richtung des Pfeiles A von der Hauptwickelstelle 6 weggeschwenkt, wie das in Figur 10 dargestellt ist. Die fertige Rolle 55 wird nun den Tragarmen 3 entnommen und weggeführt. Anschliessend werden die Tragarme 3 wieder in die Wickelposition zurückverschwenkt.
In der Zwischenzeit wird in der Hilfswickelstelle 58 eine neue Rolle 59 gebildet.
Jetzt werden die Dreharme 13 aus der Uebernahmestellung in Richtung des Pfeiles G (Uhrzeigersinn) verdreht, wobei der Wickelkern 8 bzw. der neue Wickel 59 aus der Hilfswickelstelle 58 zur Hauptwickelstelle 6 verbracht wird (Fig. 11). Während dieser Schwenkbewegung wird der Wickelkern 8 weiterhin angetrieben. Da wie erwähnt die Kolben-Zylindereinheit 21 drucklos ist, kann der Schwenkarm 17 die Schwenkbewegung mitmachen. Der Kupplungsarm 24 ist ebenfalls frei, dem wachsenden Durchmesser der neuen Rolle 59 entsprechend sich zu verschwenken. Haben die Dreharme 13 die in Figur 11 gezeigte Uebergabestellung erreicht, so erfolgt die Uebergabe des Wickelkernes 8 bzw. der neuen Rolle 59 von den Dreharmen 13 an die Tragarme 3. Nach erfolgter Uebergabe des Wickelkernes 8 an die Tragarme 3 wird der den Tragarmen 3 zugeordnete Antrieb für die Wickelwelle 11 in Gang gesetzt und der Antriebsmechanismus 16 ausgekuppelt (Fig. 12). Letzteres geschieht durch Zurückziehen des Klemmbolzens 48 in die eingefahrene Stellung und Hochschwenken des Kupplungsarmes 24 mittels der aktivierten Zylinder-Kolbeneinheit 30.
Die Dreharme 13 werden wieder in ihre Grundstellung (Fig. 6) gedreht. Desgleichen wird durch Aktivieren der Kolben-Zylindereinheit 21 der Schwenkarm 17 in die Grundstellung zurückgeschwenkt.
An der Hauptwickelstelle 6 wird nun die nächste Rolle 59 wie bereits erwähnt fertig gewickelt. Kurz bevor die Rolle 59 ihre gegebene Grösse erreicht hat, wird wie vorstehend anhand der Figuren 7-12 erläutert der nächste Rollenwechsel eingeleitet und durchgeführt.
Dadurch, dass bei einem Rollenwechsel der leere Wickelkern 8 vor dem Aufsetzen auf die über die Wickeltrommel 2 laufende Materialbahn 54 angetrieben wird und während der ganzen Phase des Rollenwechsels angetrieben bleibt ist es möglich, auch bei Materialien, die sich nur mit Schwierigkeiten aufwickeln lassen, Rollen sehr hoher Qualität zu erhalten.
Nachfolgend werden noch kurz einige Varianten zum gezeigten Ausführungsbeispiel beschrieben.
Vorzugsweise werden für die Kolben-Zylindereinheiten 21, 29 und 30 pneumatische Einheiten verwendet, was gegenüber Lösungen mit andern Druckmedien den Vorteil hat, dass die Uebergabe der Wickelkerne 8 an die Dreharme 13 sowie von letzteren an die Tragarme 3 unabhängig vom Zug in der Materialbahn 54 erfolgen kann.
Statt der zwei miteinander verbundenen Kolben-Zylindereinheiten 29, 30 kann auch eine einzige Kolben-Zylindereinheit verwendet werden, was jedoch eine aufwendigere Steuerung erforderlich macht, da der Kolben nicht nur in den Endstellungen gehalten werden muss, sondern auch in Zwischenstellungen.
Das Ankuppeln des Kupplungsarmes 24 an die Wickelwelle 11 in radialer Richtung hat den Vorteil, dass eine bessere Anpassung an den Durchmesser der sich auf dem Wickelkern 8 bildenden Rolle 59 möglich ist und dass keine Axialkräfte auftreten. Es ist aber auch denkbar, den Antriebsmechanismus 16 in axialer Richtung an die Wickelwelle 11 anzukuppeln, wozu sowohl an der Stirnseite der Wickelwelle 11 wie auch am Antriebsmechanismus 16 entsprechende Kupplungsteile vorzusehen sind.
Die anhand der Figuren 3-5 beschriebene Konstruktion des Antriebsmechanismus 16 ermöglicht es, diesen als separate Baueinheit auszubilden, die auch nachträglich an bereits bestehende Aufwickelvorrichtungen angebaut werden kann. Durch die beschriebene Kraftübertragung vom Antriebsmotor 46 auf das Zahnrad 34 mittels eines Riementriebes kann der Antriebsmotor 46 stationär am Grundrahmen 1 angeordnet werden.
Die beschriebene Aufwickelvorrichtung kann auch zum Aufwickeln von Materialbahnen, d.h. Kunststoffolienbahnen, verwendet werden, auf die kein Druck ausgeübt werden sollte. Bei solchen Materialbahnen erfolgt das Aufwickeln an der Hauptwickelstelle 6 auf die Rolle 55 wie an sich bekannt so, dass zwischen der Rolle 55 und der Wickeltrommel 2 immer ein Spalt besteht (sog. Spaltwickeln). In einem solchen Fall wird der angetriebene Wickelkern 8 aus der Wartestellung 57 nur soweit abgesenkt, dass zwischen Wickelkern 8 und der über die Wickeltrommel 2 laufende Materialbahn 54 ein Spalt besteht. Während der Bewegung des Wickelkernes 8 von der Hilfswickelstelle 58 zur Hauptwickelstelle 6, d.h. während der Drehung der Dreharme 13 von der Uebernahmestellung in die Uebergabestellung, wird dann ein Spalt aufrechterhalten. Die Materialbahn 54 wird damit auch während dem Rollenwechsel nie gegen die Aufwickeltrommel 2 gedrückt.

Claims (13)

  1. Vorrichtung zum Aufwickeln einer kontinuierlich zugeführten Materialbahn auf eine Anzahl von Wickelkernen, mit einer um eine ortsfeste Achse (2a) drehbar gelagerten Wickeltrommel (2), über die die Materialbahn (54) geführt ist, mit einer Lageranordnung (13) zur Aufnahme eines Wickelkerns (8) und Überführen desselben von einer Hilfswickelstelle (58) zu einer letzteren in Bewegungsrichtung (E) der Materialbahn (54) gesehen nachgeschalteten Hauptwickelstelle (6), in der die Materialbahn (54) auf den Wickelkern (8) zu einer Rolle (55) gegebener Grösse aufgewickelt wird, mit Mitteln (7, 16) zum Zuführen jeweils eines leeren Wickelkernes (8) aus einer Wartestellung (57) zur Hilfswickelstelle (58), in der der leere Wickelkern (8) mit der über die Wickeltrommel (2) laufenden Materialbahn (54) in Berührung gebracht wird und zum drehbaren Antreiben jeweils eines leeren Wickelkernes (8), wobei diese Mittel (7,16) eine zu- und wegschaltbare Kupplungsanordnung (24) umfassen, die am einen Ende eines Schwenkarmes (17), der mittels einer ersten Antriebsanordnung (21), vorzugsweise einer Zylinder-Kolbeneinheit, um eine ortsfeste Achse (17') verschwenkbar ist, angeordnet ist und ein von einem stationären Antriebsmotor (46) her antreibbares Kupplungselement (34) aufweist, das an einen sich in der Wartestellung (57) befindlichen leeren Wickelkern (8) ankoppelbar und von diesem wieder lösbar ist, und mit einer Trenneinrichtung (56) zum Trennen der Materialbahn (54) bei sich in der Hilfswickelstelle (58) befindlichem leeren Wickelkern (8), dadurch gekennzeichnet, dass die Trenneinrichtung (56) zwischen der Hilfswickelstelle (58) und der Hauptwickelstelle (6) angeordnet ist, dass der Schwenkarm (17) aus dem Bereich der Hilfswickelstelle (58) zur Hauptwickelstelle (6) hin und zurück verschwenkbar ist, dass die Kupplungsanordnung (24) schwenkbar am Schwenkarm (17) gelagert ist und mittels einer am Schwenkarm (17) angeordneten, zweiten Antriebsanordnung (29, 30), vorzugsweise mindestens einer Kolben-Zylindereinheit, verschwenkbar ist, und dass das Kupplungselement (34) mit dem Wickelkern (8) während dessen Bewegung aus der Hilfswickelstelle (58) zur Hauptwickelstelle (6) in Antriebsverbindung steht.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwenkarm (17) so am Rahmen (1) der Aufwickelvorrichtung befestigt ist, dass die Drehachse (171) des Schwenkarmes (17) mit der Drehachse (2a) der Wickeltrommel (2) fluchtet.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Kupplungselement (34) der Kupplungsanordnung (24) mit einem weiteren Kupplungselement (35) am Wickelkern (8) lösbar in Eingriff bringbar ist.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsanordnung (24) von einer Ruhestellung in eine Antriebsstellung verschwenkbar ist, in der deren Kupplungselement (34) mit dem weiteren Kupplungselement (35) am Wickelkern (8) in Eingriff steht.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Kupplungselemente (34, 35) Zahnräder sind.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 - 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsanordnung (24) eine Klemmanordnung(47, 52, 48) aufweist, mittels der bei miteinander in Eingriff stehenden Kupplungselementen (34, 35) der Aussenring eines auf der Welle (11) des Wickelkernes (8) sitzenden Kugel- oder Rollenlagers (51) festklemmbar ist.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Lageranordnung zwei Dreharme (13) zur Aufnahme von leeren Wickelkernen (8) aufweist, die um die Drehachse (2a) der Wickeltrommel (2) schwenkbar beidseits der Wickeltrommel (2) angeordnet sind.
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Lageranordnung (13) zwischen einer Uebernahmestellung und einer Uebergabestellung bewegbar ist, in der eine Uebergabe des Wickelkernes (8) an eine zweite Lageranordnung (3) erfolgt, die in Bewegungsrichtung (E) der Materialbahn (54) gesehen der Wickeltrommel (2) nachgeschaltet ist und jeweils einen Wickelkern (8) freigebbar lagert, wobei das Kupplungselement (34) der Kupplungsanordnung (24) nach Uebergabe des Wickelkernes (8) von der ersten Lageranordnung (13) an die zweite Lageranordnung (3) vom Wickelkern (8) abgekoppelt wird.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Lageranordnung zwei schwenkbar gelagerte Tragarme (3) aufweist, die zur Aufnahme der Wickelkerne (8) dienen.
  10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 9, gekennzeichnet durch eine Zuführeinrichtung (7) zum Zuführen jeweils eines leeren Wickelkernes (8) aus einer Wartestellung zur Hilfswickelstelle (58).
  11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 10, dadurch gekennzeichnet, dass der leere Wickelkern (8) an der Hilf wickelstelle (58) auf die auf der Wickeltrommel (2) aufliegende Materialbahn (54) aufgelegt wird.
  12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 10, dadurch gekennzeichnet, dass der leere Wickelkern (8) an der Hilfswickelstelle (58) sowie während seiner Bewegung von der Hilfswickelstelle (58) zur Hauptwickelstelle (6) in einem Abstand von der auf der Wickeltrommel (2) aufliegenden Materialbahn (54) gehalten ist.
  13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 12, dadurch gekennzeichnet, dass die den Schwenkarm (17), die diesem zugeordnete Antriebsanordnung (21) und die Kupplungsanordnung (24) umfassende Antriebseinheit (16) als Baueinheit ausgebildet ist.
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