EP0657374B1

EP0657374B1 - Tragwalzenwickler

Info

Publication number: EP0657374B1
Application number: EP94118806A
Authority: EP
Inventors: Reiner Schulze; Günter Aster; Hans-Jürgen Bradersen
Original assignee: Beiersdorf AG
Current assignee: Beiersdorf AG
Priority date: 1993-12-11
Filing date: 1994-11-30
Publication date: 1997-05-02
Anticipated expiration: 2014-11-30
Also published as: DE4342277A1; CN1054826C; JPH07206231A; DE59402600D1; EP0657374A1; US5695149A; DE4342277C2; JP3542839B2; SG49200A1; TW265318B; CN1109838A

Description

Die Erfindung betrifft einen Tragwalzenwickler oder auch Stangenwickler für kontinuierliches Hochleistungswickeln von Bahnen auf Kerne.
Bekannt sind Tragwalzenwickler, bei denen zum Zweck des Abschneidens und Rollenwechselns die Bahn angehalten werden muß. Dabei muß das ankommende Material für eine kurze Zeit gespeichert werden, während der Wechsel erfolgt.
Diese diskontinuierliche Verfahrensweise hat Nachteile. So ist die Bahngeschwindigkeit eingeschränkt und das Bahnmaterial wird stark beansprucht durch Anhalten und Wiederanfahren mit den dabei zwangsläufig auftretenden Spannungen und Fehlerquellen.
Um diese Probleme in einem ersten Schritt zu verringern, wird in der US-Patentschrift 29 70 786 eine Maschine vorgestellt, die ein kontinuierliches Wickeln von Bahnen auf Kerne ermöglicht. Diese Maschine besitzt drei Wickelstationen, die symmetrisch und um eine Achse drehbar angeordnet sind. In der ersten Station erfolgt das Aufwickeln der Warenbahn, in der zweiten wird der fertige Wickel entfernt, während die dritte Station mit einer neuen Hülse versorgt wird. Ist die Wicklung eines Wickels abgeschlossen, erfolgt mit Hilfe eines Messers ein Hackschnitt zum Durchtrennen der Warenbahn. Das Ende der Bahn wird auf den vollen Wickel aufgewickelt, wohingegen der entstehende Anfang der Bahn in die nächste Wickelstation derart eingeführt wird, daß ein kontinuierliches Wickeln ermöglicht wird.
Aber auch diese Maschine besitzt schwerwiegende Nachteile. Das Durchtrennen der Bahn mittels eines Hackschnitts führt nicht zu einem glatten Bahnende, das für ein problemloses und fehlerfreies Weiterwickeln der Bahn unbedingt notwendig ist. Probleme bringt auch die Tatsache mit sich, daß die Bahn nicht über die Führungswalzen zwangsgeführt wird. Weiterhin ist anzumerken, daß durch den in der Patentschrift beschriebenen Aufbau des Tragwalzenwicklers in der einzelnen Wickelstation kein konstanter Druck, der für ein gleichmäßiges Aufwickeln der Bahn auf den Kern Voraussetzung ist, mittels der vorhandenen Druckwalze auf die jeweiligen Wickel realisiert werden kann. Die eventuelle Regelung der Druckwalze, um den gewünschten konstanten Druck auf den Wickel zu erzielen, erfordert einen erheblichen regelungstechnischen Aufwand.
Aufgabe der Erfindung war es, hier Abhilfe zu schaffen, insbesondere einen Hochleistungswickler zu schaffen, der die geschilderten Nachteile nicht oder zumindest nicht in dem Ausmaß aufweist.
Die Erfindung betrifft demgemäß einen Tragwalzenwickler, wie er im einzelnen in den Ansprüchen näher gekennzeichnet ist.
Dieser Wickler gestattet in überraschend einfacher Weise und ohne großen technischen Aufwand das schnelle Wickeln, insbesondere mit Bahngeschwindigkeiten von über 100 m/min, und ohne jeden Stopp oder langsamere Gangart der Warenbahn beim Rollenwechsel. Damit wird also ein gleichmäßiges und kontinuierliches Hochleistungswickeln ermöglicht, das vor allem bei kurzen Rollenlängen und hohen Bahngeschwindigkeiten seine Vorzüge zeigt.
Ermöglicht wird das Hochleistungswickeln zum einen durch den glatten Schnitt, der mit einer Messerwalze gesetzt wird und der die Voraussetzung für einen glatten Bahnanfang ist, wobei ein problemloses Anwickeln des neuen Wickels durch einen glatten Bahnanfang bedingt wird, und zum anderen durch die erzwungene Führung des Bahnendes bzw. Bahnanfangs nach dem Schnitt durch die Ausführung der Schneid- und Führungswalze als Saugwalze. Die waagerechte Anordnung der Schneid- und Führungswalze und der Tragwalze erlaubt mit Hilfe einer Druckwalze, einen konstanten Druck ohne aufwendige Regelung auf den im Wicklungsprozeß befindlichen Wickel auszuüben. Somit wird eine gleichmäßige Wicklung garantiert, die eine Voraussetzung für das Hochleistungswickeln ist.
Ganz besonders geeignet ist der erfindungsgemäße Tragwalzenwickler zum Wickeln von einseitig selbstklebenden Materialien, insbesondere zum Wickeln von Klebebandrollen auf Kerne, wie dies großtechnisch und in erheblichem Umfang in der oben beschriebenen vorbekannten Weise durchgeführt wird.
Besonders von Vorteil ist dabei, daß damit ein kontinuierliches Wickeln ohne die Gefahr einer Faltenbildung im Rollenmaterial möglich ist, ohne jeden Halt beim Rollenwechsel. Auch auf einen Speicher in der Warenbahn kann verzichtet werden, mit allen seinen Nachteilen und seinem Aufwand. Zudem besteht die Möglichkeit, im kontinuierlichen Wickelprozess zunächst einen glatten Schnitt am Rollenende zu setzen und, wenn erwünscht, zugleich einen Anfasser, eine Chargenkennung oder dergleichen aufzulegen. Dabei kann der Rollenwechsel bei sehr hohen Geschwindigkeiten erfolgen, auch bei kurzen Rollenlängen. Der Antrieb des Wickels kann dabei über das Tragwalzensystem auch ohne Wickelwelle erfolgen. Auch kleine Losgrößen lassen sich so in wirtschaftlicher Weise herstellen. Und auch verschiedene Kerngrößen lassen sich problemlos einwechseln, ohne den kontinuierlichen Schnellauf unterbrechen oder abbremsen zu müssen.
Die Bauart solcher erfindungsgemäßer Tragwalzenwickler soll im folgenden anhand der Figuren näher erläutert werden, ohne damit die Erfindung unnötig einschränken zu wollen. Im einzelnen zeigen:

Fig. 1: ein System mit fünf Wickelstationen,
Fig. 2.1 bis Fig. 2.6: den beispielhaften Bewegungsablauf an einem System mit zwei Wickelstationen in sechs Schritten. Im einzelnen:
Fig. 2.1: linke Station: Schnitt und anschließendes Anwickeln der neuen Rolle rechte Station: Bahnende wird aufgewickelt, dann stoppt Station.
Fig. 2.2: linke Station: wickelt, Messer schwenkt zurück rechte Station: Entsorgung.
Fig. 2.3: linke Station: wickelt rechte Station: Beschickung
Fig. 2.4: Wendevorgang
Fig. 2.5: Wendevorgang, wobei die untere Station auf Bahngeschwindigkeit beschleunigt.
Fig. 2.6: Messer schwenkt ein und Ausgangsstellung ist erreicht.

Das in Fig. 1 dargestellte System mit 5 Wickelstationen weist jeweils eine Trag-, Schneid- und Führungswalze 1 bzw. 1' auf, mit jeweils einer Tragwalze 2 und einer Andruckwalze 3. Ein Anfasserstreifen 4 ist vorgesehen, um mit dem Schneiden der Bahn 5 auf diese aufgebracht zu werden, wobei die Bahn 5 auf ihrer der Trag-, Schneid- und Führungswalze 1 bzw. 1' abgewendeten Seite selbstklebend ausgerüstet sein kann. In der Station 1' befindet sich ein leerer Wickelkern 6, bereit zum Aufwickeln der Bahn 5 sobald diese geschnitten wird, während der entsprechende Wickelkern 6 in der rechts daneben dargestellten Station bereits zu einer dickeren Rolle 7 gewickelt ist, bezeichnet mit Station II. In der im Uhrzeigersinn darunter befindlichen Station III ist die Andruckwalze 3 ausgeschwenkt und die gewickelte Rolle 7 wird entsorgt, während in der anschließenden Station IV ein neuer, leerer Wickelkern 6 beschickt wird. In der folgenden Station V ist die Andruckwalze 3 an den Wickelkern 6 herangefahren, und in der Station I wird die Bahn 5 so über die Trag-, Schneid- und Führungswalze 1' geführt, daß bei einem Schnitt der Bahn 5 gegen diese Walze 1' das Bahnende weiterhin in der Station II aufgewickelt wird, der Bahnanfang aber in der Station I auf deren leeren Wickelkern 6 gewickelt wird.
Um die Führung der Bahn zu sichern, sind die Trag-, Schneid- und Führungswalzen 1 bzw. 1' vorteilhaft als Saugwalzen ausgeführt, die mit geringem Unterdruck betrieben werden können.
Schließlich läßt sich das gesamte System so im Uhrzeigersinn verschwenken, daß die Station I in die Position der rechts neben ihr dargestellten Station II, II in III, III in IV usw. kommt. In II wird gewickelt, in III entsorgt, in IV mit einem leeren Wickelkern 6 beschickt, der in V gehalten wird. Dort wird die Schneid- und Führungswalze 1 vorteilhaft vor einem weiteren Verschwenken in Position I auf Bahngeschwindigkeit gebracht, so daß die Geschwindigkeit der Bahn 5 unverändert bleibt und die Bahn 5 spannungsfrei und ohne Beanspruchung schnell und voll kontinuierlich gewickelt und geschnitten werden kann.
Soll eine nicht klebende Bahn 5 gewickelt werden, so kann insbesondere beim Scheiden ein Streifen eines doppelseitig klebenden Bandes aufgelegt werden (hinter dem Messer), um das Aufwickeln auf den neuen, leeren Kern 6 bzw. 6' zu erleichtern.
In den Fig. 2.1 bis 2.6 wird ein System mit zwei Wickelstationen in den einzelnen Phasen des Bewegungsablaufs beschrieben. In Fig. 2.1 wird im rechten Wickelstation gewickelt zur Rolle 7. Dabei läuft die Bahn 5 zunächst über die linke Trag-, Schneid- und Führungswalze 1' und dann über die rechte Trag-, Schneid- und Führungswalze 1 zur Rolle 7, die von der Tragwalze 2 gestützt und von der Andruckwalze 3 gehalten wird. In der links dargestellten Wickelstation stützt eine Tragwalze 2 entweder einen kleinen Kern (z.B. ein Zoll) 6 oder einen größeren Kern 6' (z.B. drei Zoll), beide insbesondere aus Pappe, ggf. aber auch aus Kunststoff oder dergleichen. Durch den gewählten Aufbau mit zwei waagerechten Walzen wird das zunehmende Gewicht des Wickels auf die Tragwalze 2 und die Trag-, Schneid- und Führungswalze 1 übertragen. Mit Hilfe der Druckwalze 3 ist nun möglich, einen konstanten Druck auf den Wickel auszuüben. Dies ermöglicht die sehr gleichmäßige Aufwicklung der Bahn 5 insbesondere bei hohen Bahngeschwindigkeiten. Ist genug von der Bahn 5 auf die Rolle 7 gewickelt, so erfolgt ein Schnitt mittels der Messerwalze 8, die an die Trag-, Schneid- und Führungswalze 1' herangeführt wird. Dann wird das Ende der Bahn 5 auf die Rolle 7 gewickelt, während der neue Anfang der Bahn 5 auf den Kern 6 bzw. 6' der linken Wickelstation gewickelt wird. Dies erfolgt hier wie in allen anderen Fällen insbesondere bei einseitig selbstklebend ausgerüsteten Bahnen 5 insbesondere dadurch problemlos, indem diese Bahn 5 dann am Kern 6 bzw. 6' haftet und sich auf diesen wickelt.
In den Fig. 2.2 bis 2.6 vollzieht sich der dargestellte Ablauf, ohne daß es dazu noch besonderer Erläuterungen bedürfte, wobei die Wickelstationen im Uhrzeigersinn um die Achse A geschwenkt werden. Dazu wird wiederum Bezug genommen auf das zu Fig. 1 Gesagte.

Claims

Tragwalzenwickler mit mindestens zwei Wickelstationen, wobei jede Wickelstation eine Trag-, Schneid- und Führungwalze (1, 1'), eine Tragwalze (2) und eine Andruckwalze (3) aufweist, und wobei in der ersten Wickelstation in an sich bekannter Weise eine Bahn auf einen Kern gewickelt wird, während eine zweite Wickelstation der ersten vorgeschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest im Zeitpunkt eines Schnittes der Bahn diese so über eine Trag-, Schneid- und Führungwalze (1') der zweiten Station geführt wird, wobei die Trag-, Schneid- und Führungwalze (1') als Saugwalze ausgebildet ist, daß nach erfolgtem Schnitt einerseits das Bahnende über eine Trag-, Schneid- und Führungswalze (1) der ersten Wickelstation, die ebenfalls als Saugwalze ausgeführt ist, aufgewickelt wird, und andererseits der Bahnanfang von der Trag-, Schneid- und Führungswalze (1') der zweiten Station zu deren Aufwickelbereich geführt wird, worauf die erste Wickelstation aus ihrer Position entfernt wird und die zweite Wickelstation in die Position der ersten Wickelstation gebracht wird, während sie wickelt, und eine leere, zum Wickeln vorbereitete Wickelstation, die auch wiederum die erste, entleerte sein kann, in die Position der ursprünglich zweiten Wickelstation gebracht wird, wobei sich dabei jede der Wickelstationen so verschwenken läßt, daß sich die Achse der Trag-, Schneid- und Führungswalze (1) und die Achse der Tragwalze (2) der gerade wickelnden Station in einer gemeinsamen, waagerechten Ebene befinden.
Tragwalzenwickler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragwalzenwickler aus zwei bis sechs Wickelstationen besteht.
Tragwalzenwickler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Wickelgut mit mindestens einer Andruckwalze (3) gehalten wird.
Tragwalzenwickler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das gesamte, mindenstens zwei Wickelstationen umfassende System um eine Achse (A) drehbar angeordnet ist.
Tragwalzenwickler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Schneiden auf der Schneid- und Führungswalze (1') ein Anfasserstreifen (4) oder eine Chargenkennung auflegbar ist.
Tragwalzenwickler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Wickelstationen, die nicht direkt am Wickelvorgang beteiligt sind, stillgesetzt, entleert, beschickt und wieder auf Bahngeschwindigkeit beschleunigt werden können.
Verfahren zum Wickeln von Bahnen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Tragwalzenwickler gemäß einem der Ansprüche 1 - 6 verwendet wird, insbesondere zum kontinuierlichen Wickeln auf Kerne und ganz besonders zum Wickeln einseitig selbstklebend ausgerüsteter Bahnen.