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EP2313335B1 - Vorrichtung und verfahren zum auf- und/oder abwickeln von materialbahnen - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zum auf- und/oder abwickeln von materialbahnen Download PDF

Info

Publication number
EP2313335B1
EP2313335B1 EP09780511.3A EP09780511A EP2313335B1 EP 2313335 B1 EP2313335 B1 EP 2313335B1 EP 09780511 A EP09780511 A EP 09780511A EP 2313335 B1 EP2313335 B1 EP 2313335B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
winding
contact roller
web
positioning
angular position
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Not-in-force
Application number
EP09780511.3A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP2313335A1 (de
Inventor
Werner Beckonert
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Windmoeller and Hoelscher KG
Original Assignee
Windmoeller and Hoelscher KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Windmoeller and Hoelscher KG filed Critical Windmoeller and Hoelscher KG
Publication of EP2313335A1 publication Critical patent/EP2313335A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2313335B1 publication Critical patent/EP2313335B1/de
Not-in-force legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H19/00—Changing the web roll
    • B65H19/22—Changing the web roll in winding mechanisms or in connection with winding operations
    • B65H19/2238—The web roll being driven by a winding mechanism of the nip or tangential drive type
    • B65H19/2253—The web roll being driven by a winding mechanism of the nip or tangential drive type and the roll being displaced during the winding operation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2301/00—Handling processes for sheets or webs
    • B65H2301/40—Type of handling process
    • B65H2301/41—Winding, unwinding
    • B65H2301/417—Handling or changing web rolls
    • B65H2301/4187—Relative movement of core or web roll in respect of mandrel
    • B65H2301/4189—Cutting
    • B65H2301/41892—Cutting knife located in winding or guiding roller and protruding therefrom

Definitions

  • the invention relates to a device and a method for winding and unwinding webs.
  • Devices for winding and unwinding webs are known. Often a distinction is made between turret winder and contact winder. Among other things in the EP 1 897 830 A2 is shown a turret winder. The EP 0 270 498 B1 shows a contact winder.
  • Silk winder types have advantages and disadvantages, of which only a few are listed here. Thus, the construction of a Weridewicklers requires considerable mechanical effort, since full winding shafts, which have a considerable mass, must be swiveled. The disadvantages of the contact winders include a long cycle time when changing rolls.
  • the US 5,346,150 B shows a winder with two in the circumferential direction of the contact roller stationary winding shafts. Such a winder, the winding shafts must be removed at various sampling points.
  • a second winding nip can be formed in a winding device, which may otherwise largely correspond to a contact winder, for example, the second winding or the second winding may be used during the winding change
  • Winding shaft are made to the contact roller, while the first (old) winding still winding. This is especially true when the angular positions of the Anwickelspalte differ during Anwickelns. This way you can To make sure that an old and a new reel are not in each other's way. It is possible to dispense with its own drive of the winding shafts and to accelerate the second (new) winding shaft only "at rest" by the employment of the rotating contact roller.
  • one or two driven winding shaft axes make sense, inter alia, if the contact winding principle often negatively striking Einkupplungs- and synchronization errors are to be avoided permanently.
  • Another advantage of the invention is that the winding parameters can be kept very constant when changing.
  • two different adjusting devices can be provided. These can be designed so that they can move their associated winding completely independently.
  • one of these adjusting devices can each be associated with a winding nip or an angular region of the contact roller in which a winding nip can be formed. These angular ranges can be separate from each other, but they can also overlap.
  • an XY traversing unit can advantageously be used in or the Anstellein noise.
  • rollers which have a cutting tool in their outer surface, such as a knife. This engages in the cutting movement on the lateral surface of the roller and cuts through the web.
  • the at least one contact roller is equipped such that it can hold or fix at least parts of the track guided on its circumferential surface. This can be done by applying vacuum to openings in the roll surface, by electrical or electromagnetic forces, or the like.
  • the DE 103 21 778 B4 shows a roller that can hold both a web on parts of its surface, as well as on a Cutting tool that can cut the web orthogonal to its transport direction.
  • the passages of DE 103 21 778 B4 which relate to the maintenance of the web on the roll surface, technical details of the device and process components that cause the holding, as well as the cutting device and its details, are important to the understanding of the present document and are included in the Offenbahrungsgehalt the same.
  • a transport device for the removal of finished coils and / or winding tubes which can be brought into operative connection with the adjusting devices that they can take over winding of at least two of these Anstellvorraumen and / or can transfer cores to this. This can be done in a common (for the at least two adjusting devices) angular range of the contact roller. It is advantageous if the first and second winding nips lie on opposite sides of the contact roller. Then the two or more winding processes are as little as possible in the way. A certain or even an absolute symmetry (eg with respect to a line through the center of the contact roller) has further advantages (eg use of the same components on both sides of the contact roller).
  • a wander of one or more winding nips over the circumference of the contact roller during winding is advantageous.
  • the winding can change its angular position continuously and optionally during the entire winding.
  • This end position may include fixed constraints. Later, the winding can be removed at this end position. In this way, the movement of large (winding) masses can be restricted.
  • two or more winding nips are formed on a winding device, preferably during winding, it is advantageous to move the associated winding to a removal position during the respective winding process.
  • This one removal position can also cover an angular range of the contact roller of 20 °, 30 ° or 45 °.
  • FIG. 1 shows a side view of a winding device according to the invention from its operating side. Therefore, of a part of the device components, only the operation side part can be seen.
  • the device works in FIG. 1 in normal winding operation, which means here that the second web wrap 21 is in an angular position 22 of the contact roller 1, which corresponds to its 21 removal position.
  • the second web wrap 21 is supported by a second winding shaft 5, which is supported by a lower xy adjustment 4.
  • This 4 is articulated as well as the upper xy adjustment 2 on the machine frame, the operator-side shoulder 15 is shown by dashed lines. In this way, it is clarified that this shoulder 15 must be made transparent in order to reveal the view of a large part of the device components shown.
  • the upper xy adjustment 2 carries in turn the in FIG. 1 inactive first winding shaft 3.
  • 5 is in FIG. 1 not shown that they are normally applied in the winding operation with winding tubes 17, on which the webs 6 are wound.
  • the contact roller 1 is articulated via a pendulum holder 11 to the linkage 9 at this shoulder 15 of the machine frame.
  • the pendulum holder 11 can be acted upon by the lifting cylinder 10 with a force which, together with the force of the lower xy adjustment 4, the pressure in the second winding nip 23 between the second web winding 21 and the contact roller. 1 certainly.
  • the position of the lifting cylinder 10 can be arbitrarily set along the pendulum holder 11.
  • the possibly swing-out pinch roller 7 is articulated to the machine frame (linkage 9).
  • the web 6 runs in this embodiment of the invention via a series of guide and spreader rollers, not shown, via the pinch roller 7 to the contact roller 1, which is in the form of a vacuum suction-cutting roller.
  • FIGS. 2 to 15 illustrate some more work cycles on the same device from the same point of view.
  • FIG. 2 is opposite FIG. 1 merely additionally shown that the knife 25 from the interior of the contact roller 1 extends beyond the circumference of the contact roller 1 and in this case the web 6 severed.
  • the rear tail 27 runs on the second winding 21 which is finished with it.
  • the front end of the web 26 is transported through the winding nip 23 to the first winding shaft 3, which has meanwhile been placed against the contact roller 1.
  • FIG. 3 shown.
  • the web located on the winding shaft 3 is in FIG. 3 and dashed lines in some other figures to illustrate that it is at least partially behind the upper xy adjustment 2 on the operator side.
  • the finished second web wrap 21 is already parked by the contact roller 1, while the first winding shaft 3 is employed against the contact roller and forms the first winding nip 29 with this 1.
  • FIG. 4 It shows how a finished wrap can be removed.
  • the second web wrap 21 has already been lowered from the lower xy adjustment on the roller removal carriage 8.
  • the service-side part of the lower The xy adjustment 4 has been moved away to the right, wherein the (here only indicated catching bearing 30 has released the operating end of the second winding shaft 5.
  • the roller removal carriage 8 By moving the roller removal carriage 8 in the direction of the observer, the second winding 21 can now be removed.
  • the situation resulting from this measure is in FIG. 5 shown:
  • the winding 21 is removed.
  • the initially free second winding shaft 5 has already been provided with a new, still unwound winding tube 17.
  • FIG. 6 has the operator side 4 of the lower xy adjustment again the user-side end of the first winding shaft 3 in the fishing camp 30 - which is not shown here - added.
  • FIG. 7 is the resulting first web wrap 28 on its way from the angular position 31, which he or his winding shaft 3 held at his / her Anwickeln, to the angular position 22, in which he will be removed from the winding device. Meanwhile, the already prepared with the winding tube 17 second winding shaft 5 is spent in a "parking position", which is located near the angular position 32, in which later will be wound on it 5.
  • FIG. 8 has first Bruwickel 28 after his way from the angular position 31, which he had 28 or his winding shaft 3 at his Anwickeln held, the angular position 22, in which he 28 is removed from the winding device reached. In this position, the first web wrap 28 is finished wound. The sooner the first web wrap 28 reaches this "end position", the less mass must be moved in the movement of the roll 28. It is noticeable that the position in which the first web wrap 28 in FIG. 8 is the position corresponding to the second web wrap 21 in FIG. 1 held. In the illustrated embodiment, both web wraps 21, 28 in this end position, which has the same angular position 22 with respect to the contact roller 1 as the removal position of both rolls, finished wound.
  • the winding device is constructed substantially symmetrical to the symmetry line 16. Accordingly, the correspond in the FIGS. 9 to 14 described below processing steps in the FIGS. 2 to 7 already shown processing steps, wherein the rollers of the first and second web windings 28, 21 and the respective winding shafts 5, 3 are interchanged in these figures. So shows FIG. 9 the cross section of the web 6 with the knife 25. This processing step corresponds to the aforementioned limitations of in FIG. 2 illustrated situation. In FIG. 10 the web 6 is wound on the second winding shaft 5. This is equivalent to the winding of the first winding shaft 3 in FIG FIG. 3 ,
  • FIG. 11 the transfer of the second web winding 21 to the roller conveyor 8 is shown. It is also advantageous at this point to provide forks, to which the winding shaft 3, 5 is transferred.
  • FIG. 12 shows the equipping of the winding shaft 5 with the winding tube 17.
  • the drive side upper xy adjustment 12 to see, since the operator-side upper xy adjustment 2 has departed from the second winding shaft 5, wherein the backup bearing 30, the operating end of the winding shaft 5 released Has.
  • the release was of course before the removal of the second web wrap 21 and is already in FIG. 11 to announce. This release is a prerequisite for the removal of the second web winding 21 and the equipping of the second winding shaft 5 with the winding tube 17.
  • Die in FIG. 12 illustrated situation is equivalent to the situation in FIG. 5 ,
  • FIG. 13 is that in the Figures 11 and 12 free end of the winding shaft 5 is added again in the backup bearing 30, so that the upper control side xy adjustment 2 again covers the upper drive side xy adjustment 12.
  • FIG. 13 with the in FIG. 6 equivalent to.
  • FIG. 12 equipped with the winding tube 17 second winding shaft 5 can now be moved into a "parking position".
  • FIG. 14 has the winding shaft 5 this "parking position", which has the same angular position 31 as the second winding nip 29 when winding the second winding shaft 5, achieved.
  • the employment of the second winding shaft 5 to the contact roller 1 is of course not yet done, since it is still wound on the first winding shaft 3. This is on its way from its Anwickelposition, which is located in the angular position 31 of the contact roller 1, to the angular position 22 of the removal position. In this case also moves the second winding nip 29 between the contact roller 1 and the second web winding 21 in the direction of the angular position 22 of the removal position.
  • the arrangement of the winding shafts 3, 5 and xy-adjustments 2, 4 corresponds in mirror image (mirrored at the line of symmetry 16) again the situation in FIG. 7 ,
  • FIG. 15 is back in the FIG. 1 achieved starting situation.
  • the effective range of the upper xy adjustment (drive-side part 12, operating-side part 2) is mirror-inverted relative to the aforementioned line with respect to the symmetry line 16. It extends from the angular position 31 to the angular position 22.
  • the second web wrap 21 can be finished wound and a new lap and web wrap cycle can begin.
  • the whole winding and Bahnwickel pleczyklus shown can be carried out continuously and without interruptions with the device shown. Any weaknesses of the known winding methods can be eliminated in the manner outlined.
  • a winding core according to the present document is an arbitrarily shaped core of a web winding 21, 28.
  • a functional pair of a winding sleeve 17 and one of the winding shafts 3, 5 play the role of a winding core.
  • FIG. 16 the function of the xy adjustments is shown once again with reference to an enlarged section of the lower xy adjustment 4.
  • an xy-adjustment is a device that allows the transport or the adjustment of a machine component in a plane (which is spanned by the x and y coordinates).
  • "Xy-adjustment" is a functional term here.
  • FIG. 16 outlines the function of the xy adjustments shown in the embodiment.
  • the horizontal rail 34 is hinged in a manner to the operator side shoulder 15 of the machine frame, which permits movement of the horizontal rail 34 in the x direction.
  • the articulation can be accomplished with rollers or rails (straight guide) or in any other way.
  • a drive for the movement is an advantage.
  • the vertical rail 33 is articulated so that it can be moved relative to the horizontal rail in the y-direction, if necessary by a drive.
  • the operator-side xy-adjustments 2, 4 are connected by the winding shafts 3, 5 with the drive-side xy-adjustments 12, 14 and thus also coupled when the backup bearings 30 include the user-side ends of the winding shafts 3, 5.
  • the operator-side x-y adjustments can also be connected by coupling shafts with the drive-side x-y adjustments.
  • the coupling shafts can be engaged or released by couplings.
  • the x-y adjustments can be mechanically synchronously completely decoupled from one another by electric drives ("servo").
  • Two different winding gaps can be realized with the devices shown in the exemplary embodiments.
  • Two different winding nips in this context also means that the winding nips 23, 24 can assume different angular positions of the contact roller or that the winding nips cover different angular regions of the contact roller. In the present embodiment, these angular ranges overlap at least in the angular position 22 of the removal position. In the present exemplary embodiments, the at least two winding gaps 23, 24 can be formed simultaneously.

Landscapes

  • Replacement Of Web Rolls (AREA)
  • Winding Of Webs (AREA)
  • Winding, Rewinding, Material Storage Devices (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Auf- und Abwickeln von Bahnen.
    Vorrichtungen zum Auf- und Abwickeln von Bahnen sind bekannt. Oft wird zwischen Wendewicklern und Kontaktwicklern unterschieden. Unter anderem in der EP 1 897 830 A2 ist ein Wendewickler gezeigt. Die EP 0 270 498 B1 zeigt einen Kontaktwickler.
    Seide Wicklertypen haben Vor- und Nachteile, von denen hier zunächst nur einige aufgezählt sind. So erfordert der Bau eines Weridewicklers einen erheblichen mechanischen Aufwand, da volle Wickelwellen, die eine erhebliche Masse aufweisen, geschwenkt werden müssen.
    Zu den Nachteilen der Kontaktwickler gehört eine lange Zykluszeit beim Rollenwechsel. In dieser Zykluszeit kann es durch wechselnden Wickeldruck und die Änderung auch anderer Wickelparameter dazu kommen, dass Wickel eingeschränkter Qualität entstehen.
    Die US 5,346,150 B zeigt einen Wickler mit zwei in Umfangsrichtung der Kontaktwalze ortsfesten Wickelwellen. Einem solchen Wickler müssen die Wickelwellen an verschiedenen Entnahmestellen entnommen werden.
  • Daher besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, diesem Umstand abzuhelfen. Die Aufgabe wird durch die Ansprüche 1 und 8 gelöst.
  • Wenn bei einer Wickelvorrichtung - die ansonsten u. a. weitgehend einem Kontaktwickler entsprechen kann - ein zweiter Wickelspalt ausprägbar ist, so kann beim Wickelwechsel der zweite Wickel beziehungsweise die zweite Wickelwelle an die Kontaktwalze angestellt werden, während der erste (alte) Wickel noch wickelt. Dies gilt insbesondere, wenn sich die Winkelstellungen der Anwickelspalte während des Anwickelns unterscheiden. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass sich ein alter und ein neuer Wickel nicht gegenseitig im Wege sind. Es ist möglich, auf einen eigenen Antrieb der Wickelwellen zu verzichten und die zweite (neue) Wickelwelle erst "in Ruhe" durch die Anstellung an die rotierende Kontaktwalze zu beschleunigen. Auch ein oder zwei angetriebene Wickelwellenachsen machen jedoch unter anderem dann Sinn, wenn die beim Kontaktwicklerprinzip oft negativ auffallenden Einkupplungs- und Synchronisationsfehler nachhaltig vermieden werden sollen. Zu den weiteren Vorteilen der Erfindung gehört, dass die Wickelparameter beim Wechseln ausgesprochen konstant gehalten werden können.
    Zur Ausprägung der beiden Wickelspalte können vorteilhafterweise zwei unterschiedliche Anstellvorrichtungen vorgesehen sein. Diese können so gestaltet sein, dass sie die ihnen zugeordneten Wickel vollständig unabhängig voneinander bewegen können.
    Jeweils eine dieser Anstellvorrichtungen kann jeweils einem Wickelspalt beziehungsweise einem Winkelbereich der Kontaktwalze, in dem ein Wickelspalt ausgeprägt werden kann, zugeordnet sein. Diese Winkelbereiche können separat voneinander sein, sie können aber auch überlappen.
    Neben den bei Kontaktwicklern üblichen Anstelleinheiten kann eine X-Y-Verfahreinheit vorteilhafterweise in der oder den Anstelleinheiten zum Einsatz kommen.
  • Bei Vorrichtungen der beschriebenen Art ist die Verwendung einer Kontaktwalze, die über eine Vorrichtung zum Schneiden der Bahn verfügt, vorteilhaft. Besonders zu empfehlen sind in diesem Zusammenhang Walzen, die in ihrer Mantelfläche über ein Schneidwerkzeug - wie ein Messer - verfügen. Dieses greift bei der Schneidbewegung über die Mantelfläche der Walze hinaus und durchtrennt die Bahn.
  • Von Vorteil ist auch, wenn die zumindest eine Kontaktwalze so ausgestattet ist, dass sie zumindest Teile der auf ihrer Umfangsfläche geführten Bahn halten oder festlegen kann. Dies kann durch das Anlegen von Vakuum an Öffnungen in der Walzenoberfläche, durch elektrische oder elektromagnetische Kräfte oder Ähnliches geschehen. Die DE 103 21 778 B4 zeigt eine Walze, die sowohl eine Bahn auf Teilen ihrer Oberfläche halten kann, als auch über ein Schneidwerkzeug verfügt, das die Bahn orthogonal zu ihrer Transportrichtung schneiden kann. Die Passagen der DE 103 21 778 B4 , die das Halten der Bahn auf der Walzenfläche, technische Details der Vorrichtungs- und Verfahrensbestandteile, die das Halten bewirken, sowie die Schneidvorrichtung und ihre Details betreffen, sind für das Verständnis der vorliegenden Druckschrift wichtig und werden in den Offenbahrungsgehalt derselben einbezogen.
  • Von Vorteil ist, wenn eine Transportvorrichtung zum Abtransport von fertigen Wickeln und/oder von Wickelhülsen vorhanden ist, die derart in Wirkverbindung mit den Anstellvorrichtungen bringbar ist, dass sie Wickel von zumindest zwei dieser Anstellvorrichtungen übernehmen kann und/oder Wickelhülsen an diese übergeben kann. Dies kann in einem gemeinsamen (für die zumindest zwei Anstellvorrichtungen) Winkelbereich der Kontaktwalze geschehen.
    Es ist vorteilhaft, wenn der erste und zweite Wickelspalt auf einander gegenüberliegenden Seiten der Kontaktwalze liegen. Dann sind sich die zwei oder mehr Wickelprozesse möglichst wenig im Wege. Eine gewisse oder gar eine absolute Symmetrie (z. B. bezüglich einer Linie durch das Zentrum der Kontaktwalze) hat weitere Vorteile (Z. B. Verwendung gleicher Bauteile zu beiden Seiten der Kontaktwalze).
    Ein Wandern eines oder mehrerer Wickelspalte über den Umfang der Kontaktwalze während des Wickelns ist von Vorteil. Hierbei kann der Wickel kontinuierlich und gegebenenfalls während des gesamten Bewickelns seine Winkelposition ändern. Von Vorteil ist jedoch oft, den noch leichten Wickel relativ schnell in eine Endposition zu verbringen. Diese Endposition kann feste Auflagen umfassen. Später kann der Wickel an dieser Endposition entnommen werden. Auf diese Weise kann die Bewegung großer (Wickel)massen eingeschränkt werden.
    Werden an einer Wickelvorrichtung - vorzugsweise beim Anwickeln - zwei oder mehr Wickelspalte gebildet, so ist es von Vorteil, die zugehörigen Wickel während des jeweiligen Wickelvorganges auf eine Entnahmeposition hin zu bewegen. Diese eine Entnahmeposition kann auch einen Winkelbereich der Kontaktwalze von 20°, 30° oder 45° überstreichen.
  • Weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung gehen aus der gegenständlichen Beschreibung und den Ansprüchen hervor.
  • Die einzelnen Figuren zeigen:
    • Fig. 1
    Eine Seitenansicht einer Wickelvorrichtung bei normalem Wickelbetrieb (erster Betriebszustand)
    Fig. 2 bis 15
    Seitenansicht der Wickelvorrichtung auf Figur 1 bei einem zweiten bis fünfzehnten Betriebszustand
    Fig. 16
    Die untere x-y-Verstellung
  • Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Wickelvorrichtung von ihrer Bedienseite. Daher ist von einem Teil der Vorrichtungsbestandteile lediglich der bedienseitige Teil zu sehen.
    Die Vorrichtung arbeitet in Figur 1 in normalem Wickelbetrieb, was hier bedeutet, dass sich der zweite Bahnwickel 21 in einer Winkelposition 22 der Kontaktwalze 1 befindet, die seiner 21 Entnahmeposition entspricht. Der zweite Bahnwickel 21 wird von einer zweiten Wickelwelle 5 getragen, die von einer unteren x-y-Verstellung 4 getragen wird. Diese 4 ist wie auch die obere x-y-Verstellung 2 an dem Maschinengestell angelenkt, dessen bedienseitige Schulter 15 durch gestrichelte Linien dargestellt ist. Auf diese Weise wird verdeutlicht, dass diese Schulter 15 durchsichtig dargestellt werden muss, um den Blick auf einen großen Teil der gezeigten Vorrichtungsbestandteile freizugeben. Die obere x-y Verstellung 2 trägt ihrerseits die in Figur 1 inaktive erste Wickelwelle 3. Bei beiden Wickelwellen 3, 5 ist in Figur 1 nicht gezeigt, dass sie im Wickelbetrieb normalerweise mit Wickelhülsen 17 beaufschlagt sind, auf die die Bahnen 6 aufgewickelt werden.
  • Auch die Kontaktwalze 1 ist über einen Pendelhalter 11 an der Anlenkung 9 an dieser Schulter 15 des Maschinengestells angelenkt. Der Pendelhalter 11 kann von dem Hubzylinder 10 mit einer Kraft beaufschlagt werden, die zusammen mit der Kraft der unteren x-y-Verstellung 4 den Druck in dem zweiten Wickelspalt 23 zwischen dem zweiten Bahnwickel 21 und der Kontaktwalze 1 bestimmt. Die Position des Hubzylinders 10 kann entlang des Pendelhalters 11 beliebig festgelegt werden. Auch die ggf. ausschwenkbare Klemmwalze 7 ist an dem Maschinengestell angelenkt (Anlenkung 9). Die Bahn 6 läuft bei diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung über eine Reihe von nicht dargestellten Leit- und Breitstreckwalzen über die Klemmwalze 7 zu der als Vakuum-Saug-Schneid-Walze ausgeprägten Kontaktwalze 1.
    Auf dieser 1 wird sie weitergefördert und läuft durch den Wickelspalt 23 auf den zweiten Bahnwickel 21. Die Laufrichtung der Folie 6 ist durch die Pfeilspitzen 18 und 19 dargestellt, die Bewegungsmöglichkeiten der Bestandteile der x-y-Verstellung werden durch die Doppelpfeile 20 angedeutet.
  • Die weiteren Figuren 2 bis 15 verdeutlichen einige weitere Arbeitszyklen an derselben Vorrichtung aus demselben Blickwinkel. In Figur 2 wird gegenüber Figur 1 lediglich zusätzlich gezeigt, dass das Messer 25 aus dem Inneren der Kontaktwalze 1 über den Umfang der Kontaktwalze 1 hinausgreift und hierbei die Bahn 6 durchtrennt. Nach dem Querschnitt der Bahn 6 wirkt sich positiv aus, dass die Kontaktwalze 1 über die Fähigkeit verfügt, die Bahn 6 auf ihrer 1 Oberfläche zu halten. Das hintere Bahnende 27 läuft auf den zweiten Wickel 21 der damit fertig gewickelt ist. Das vordere Bahnende 26 wird durch den Wickelspalt 23 hindurch zu der inzwischen gegen die Kontaktwalze 1 angestellten ersten Wickelwelle 3 transportiert. Hier beginnt der Anwickelprozess auf der ersten Wickelwelle 3, der zur Erzeugung eines ersten Bahnwickels 28 führt. Dies ist in Figur 3 gezeigt. Die auf der Wickelwelle 3 befindliche Bahn ist in Figur 3 und in einigen anderen Figuren gestrichelt dargestellt, um zu verdeutlichen, dass sie sich zumindest teilweise hinter der oberen bedienseitigen x-y-Verstellung 2 befindet.
  • In Figur 3 ist der fertige zweite Bahnwickel 21 bereits von der Kontaktwalze 1 abgestellt, während die erste Wickelwelle 3 gegen die Kontaktwalze angestellt ist und den ersten Wickelspalt 29 mit dieser 1 bildet.
  • In Figur 4 wird gezeigt, wie ein fertiger Wickel abtransportiert werden kann. Der zweite Bahnwickel 21 ist bereits von der unteren x-y-Verstellung auf den Rollenentnahmewagen 8 abgesenkt worden. Der bedienseitige Teil der unteren x-y-Verstellung 4 ist nach rechts weggefahren worden, wobei das (hier nur angedeutete Fanglager 30 das bedienseitige Ende der zweiten Wickelwelle 5 freigegeben hat. Durch eine Bewegung des Rollenentnahmewagens 8 in Richtung auf den Betrachter kann nun der zweite Wickel 21 entnommen werden.
    Die nach dieser Maßnahme entstandene Situation ist in Figur 5 gezeigt: Der Wickel 21 ist entnommen. Die zunächst freie zweite Wickelwelle 5 wurde bereits mit einer neuen, noch unbewickelten Wickelhülse 17 versehen. In Figur 6 hat die Bedienseite 4 der unteren x-y-Verstellung bereits wieder das bedienseitige Ende der ersten Wickelwelle 3 in dem Fanglager 30 - das hier nicht näher dargestellt ist - aufgenommen.
  • In Figur 7 befindet sich der entstehende erste Bahnwickel 28 auf seinem Weg von der Winkellage 31, die er beziehungsweise seine Wickelwelle 3 bei seinem/ihrem Anwickeln innehatte, zu der Winkelposition 22, in der er der Wickelvorrichtung entnommen werden wird. Inzwischen wird die bereits mit der Wickelhülse 17 präparierte zweite Wickelwelle 5 in eine "Parkposition" verbracht, die sich nahe der Winkelposition 32 befindet, in der später auf sie 5 angewickelt werden wird.
  • In Figur 8 hat erste Bahnwickel 28 nach seinem Weg von der Winkellage 31, die er 28 beziehungsweise seine Wickelwelle 3 bei seinem Anwickeln inne hatte, die Winkelposition 22, in der er 28 der Wickelvorrichtung entnommen wird, erreicht. In dieser Position wird der erste Bahnwickel 28 fertig gewickelt. Je früher der erste Bahnwickel 28 diese "Endposition" erreicht, desto weniger Masse muss bei der Bewegung des Wickels 28 bewegt werden.
    Es fällt auf, dass die Position in der der erste Bahnwickel 28 in Figur 8 abgebildet ist, der Position entspricht, die der zweite Bahnwickel 21 in Figur 1 innehatte. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel werden beide Bahnwickel 21, 28 in dieser Endposition, die dieselbe Winkelposition 22 bezüglich der Kontaktwalze 1 aufweist wie die Entnahmeposition beider Walzen, fertig gewickelt.
  • Des Weiteren fällt auf, dass die Wickelvorrichtung weitgehend symmetrisch zu der Symmetrielinie 16 aufgebaut ist. Dementsprechend entsprechen die in den Figuren 9 bis 14 nachfolgend beschriebenen Bearbeitungsschritte den in den Figuren 2 bis 7 bereits dargestellten Bearbeitungsschritten, wobei die Rollen der ersten und zweiten Bahnwickel 28, 21 beziehungsweise der entsprechenden Wickelwellen 5, 3 in diesen Figuren jeweils vertauscht sind. So zeigt Figur 9 den Querschnitt der Bahn 6 mit dem Messer 25. Dieser Bearbeitungsschritt entspricht mit den vorgenannten Einschränkungen der in Figur 2 dargestellten Situation. In Figur 10 wird die Bahn 6 an die zweite Wickelwelle 5 angewickelt. Dies ist äquivalent zu der Anwicklung der ersten Wickelwelle 3 in Figur 3.
  • In Figur 11 wird die Übergabe des zweiten Bahnwickels 21 an den Rollentransportwagen 8 gezeigt. Vorteilhaft ist an dieser Stelle auch, Gabeln vorzusehen, denen die Wickelwelle 3, 5 übergeben wird.
  • Figur 12 zeigt das Rüsten der Wickelwelle 5 mit der Wickelhülse 17. Hier ist die antriebsseitige obere x-y-Verstellung 12 zu sehen, da die bedienseitige obere x-y-Verstellung 2 von der zweiten Wickelwelle 5 abgefahren ist, wobei das Fanglager 30 das bedienseitige Ende der Wickelwelle 5 freigegeben hat. Die Freigabe erfolgte natürlich vor der Entnahme des zweiten Bahnwickels 21 und ist schon in Figur 11 zu vermelden. Diese Freigabe ist Voraussetzung für die Entnahme des zweiten Bahnwickels 21 und das Rüsten der zweiten Wickelwelle 5 mit der Wickelhülse 17. Die in Figur 12 dargestellte Situation ist äquivalent zur der Situation in Figur 5.
  • In Figur 13 ist das in den Figuren 11 und 12 freie Ende der Wickelwelle 5 wieder in dem Fanglager 30 aufgenommen, so dass die obere bedienseitige x-y-Verstellung 2 wieder die obere antriebsseitige x-y-Verstellung 12 verdeckt. Damit ist die Situation in Figur 13 mit der in Figur 6 äquivalent. Die inzwischen (Figur 12) mit der Wickelhülse 17 gerüstete zweite Wickelwelle 5 kann nun in eine "Parkposition" verfahren werden.
  • In Figur 14 hat die Wickelwelle 5 diese "Parkposition", die dieselbe Winkelposition 31 aufweist wie der zweite Wickelspalt 29 beim Anwickeln der zweiten Wickelwelle 5, erreicht. Die Anstellung der zweiten Wickelwelle 5 an die Kontaktwalze 1 ist jedoch natürlich noch nicht erfolgt, da noch auf die erste Wickelwelle 3 gewickelt wird. Diese befindet sich auf ihrem Weg von ihrer Anwickelposition, die sich in der Winkellage 31 der Kontaktwalze 1 befindet, zu der Winkellage 22 der Entnahmeposition. Hierbei wandert auch der zweite Wickelspalt 29 zwischen der Kontaktwalze 1 und dem zweiten Bahnwickel 21 in Richtung auf die Winkellage 22 der Entnahmeposition.
    Die Anordnung der Wickelwellen 3, 5 und x-y-Verstellungen 2, 4 entspricht spiegelbildlich (gespiegelt an der Symmetrielinie 16) wieder der Situation in Figur 7.
  • In Figur 15 ist wieder die in Figur 1 gezeigte Ausgangssituation erreicht. Der Bereich in dem die obere untere x-y-Verstellung, die einen bedienseitigen 4 und einen antriebsseitigen 14 Teil umfasst, die Wickelwelle entlang der Umfangsfläche der Kontaktwalze verfährt, reicht also von der Winkellage 31 (Anwickelposition des ersten Bahnwickels 28) bis zu der Winkellage 22 (Entnahmeposition). Der Wirkbereich der oberen x-y-Verstellung (antriebsseitiger Teil 12, bedienseitiger Teil 2) verhält sich zu diesem vorgenannten Bereich bezüglich der Symmetrielinie 16 spiegelbildlich. Er reicht von der Winkellage 31 bis zu der Winkellage 22.
  • In der in Figur 15 dargestellten Situation kann der zweite Bahnwickel 21 fertig gewickelt werden und ein neuer Wickel- und Bahnwickelwechselzyklus kann beginnen. Der ganze gezeigte Wickel- und Bahnwickelwechselzyklus ist mit der gezeigten Vorrichtung kontinuierlich und ohne Unterbrechungen durchführbar. Allfällige Schwächen der bekannten Wickelverfahren sind in der dargelegten Weise beseitigbar.
  • So ist es in der offenbarten Weise möglich, im Vergleich zum Wendewickler,
    • eine ungenaue Bahnführung beim Rollenwechsel zu vermeiden,
    • während des gesamten Rollenwechsels Andruck (im Wickelspalt) zu gewährleisten (ggf. sogar für den alten und den neuen Bahnwickel 21, 28),
    • ein reines Kontaktwickeln "nur" mit einer angetriebenen Kontaktwalze 1 durchzuführen,
    • ohne Umschlagfalte anzuwickeln
    • den Bahnwickeldurchmesser quasi unbegrenzt anwachsen zu lassen (keine Begrenzung durch den Durchmesser des Wendekranzes)
    • und es ist möglich, den (mechanischen) Aufwand für das Wickelwellenhandling und die Rollenentsorgung in vernünftigen Grenzen zu halten.
  • In Vergleich zum einem normalen Kontaktwickler bietet die in den Figuren 1 bis 15 gezeigte Vorrichtung folgende Optionen:
    • Es ist möglich, zu vermeiden, dass zwei Antriebe (Hilfsantrieb und Hauptantrieb) während eines Wickelvorganges an einer Wickelwelle angreifen, was zu Lastwechseln und Aufwendungen beim Synchronisieren und Einkuppeln der Antriebe führt. Beim oben gezeigten Verfahren kann eine Wickelwelle mit einem Antrieb versehen sein, der permanent während des Wickelns antreibt. Es kann aber auch ein reiner Drehmomentübertrag durch die Kontaktwalze stattfinden. Hierzu kann die noch leere Wickelwelle 17 "frühzeitig" gegen die Kontaktwalze 1 angestellt und von dieser 1 beschleunigt werden, während die andere Wickelwelle noch bewickelt wird. Der Drehmomentübertrag kann während des gesamten Wickelvorganges aufrechterhalten werden.
    • Des Weiteren besteht die Möglichkeit zu vermeiden, dass es vor allen bei den Rollenwechseln zu einem ungenauen Andruck des Bahnwickels 21, 28 gegen die Kontaktwalze 1 kommt. Bei der oben beschriebenen Vorrichtung kann während des gesamten Wickelprozesses jedes Bahnwickels 21, 28 die geeignete - oft gleichmäßige Andruckkraft eingestellt werden.
    • Schließlich ist es auch möglich, zu vermeiden, dass lange Zykluszeiten entstehen, die unter Umständen sogar zu Unterbrechungen der Produktion bei vor- oder nach gelagerten Maschinen führen können.
  • An dieser Stelle wird noch vermerkt, dass auf die Darstellung von Antrieben, vorgelagerten Führungs- und Breitstreckwalzen und Ähnlichem verzichtet wurde. Es sei auch noch angemerkt, dass ein Wickelkern im Sinne der vorliegenden Druckschrift ein beliebig gestalteter Kern eines Bahnwickels 21, 28 ist. In der vorstehenden Beschreibung spielt ein Funktionspaar aus einer Wickelhülse 17 und einer der Wickelwellen 3, 5 die Rolle eines Wickelkerns.
  • In Figur 16 wird die Funktion der x-y-Verstellungen noch einmal anhand eines vergrößerten Ausschnitts der unteren x-y-Verstellung 4 dargestellt. Im Sinne dieser Druckschrift ist eine x-y-Verstellung eine Vorrichtung, die den Transport oder die Verstellung eines Maschinenbestandteils in einer Ebene (die durch die x und y Koordinaten aufgespannt ist) ermöglicht. "X-y-Verstellung" ist also hier ein funktionaler Begriff.
    Figur 16 skizziert die Funktion der in dem Ausführungsbeispiel dargestellten x-y-Verstellungen.
    Die horizontale Schiene 34 ist in einer Weise an der bedienseitigen Schulter 15 des Maschinengestells angelenkt, die eine Bewegung der horizontalen Schiene 34 in x-Richtung gestattet. Die Anlenkung kann mit Rollen oder Schienen (Geradführung) oder in sonstiger Weise bewerkstelligt werden. Ein Antrieb für die Bewegung ist von Vorteil. An der horizontalen Schiene 34 ist die vertikale Schiene 33 so angelenkt, dass sie gegenüber der horizontalen Schiene in y-Richtung ggf. durch einen Antrieb bewegt werden kann.
  • Die bedienseitigen x-y-Verstellungen 2, 4 sind durch die Wickelwellen 3, 5 mit den antriebseitigen x-y-Verstellungen 12, 14 verbunden und damit auch gekoppelt, wenn die Fanglager 30 die bedienseitigen Enden der Wickelwellen 3, 5 umfassen.
  • Die bedienseitigen x-y-Verstellungen können auch durch Koppelwellen mit den antriebsseitigen x-y-Verstellungen verbunden werden. In diesem Fall können die Koppelwellen durch Kupplungen eingekuppelt bzw. freigegeben werden. Auch ist es möglich, die x-y-Verstellungen durch elektrische Antriebe ("Servo") mechanisch völlig voneinander entkoppelt synchron zu bewegen.
  • Abschließend ist noch einmal zu betonen, dass mit den in den Ausführungsbeispielen dargestellten Vorrichtungen zwei unterschiedliche Wickelspalte realisierbar sind. Zwei unterschiedliche Wickelspalte heißt in diesem Zusammenhang auch, dass die Wickelspalte 23, 24 unterschiedliche Winkellagen der Kontaktwalze einnehmen können oder dass die Wickelspalte unterschiedliche Winkelbereiche der Kontaktwalze überstreichen. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel überlappen diese Winkelbereiche zumindest in der Winkellage 22 der Entnahmeposition. In den vorliegenden Ausführungsbeispielen sind die zumindest zwei Wickelspalte 23, 24 gleichzeitig ausbildbar.
    Bezugszeichenliste
    1 Vakuum-Saug-Schneid-Walze/Kontaktwalze
    2 Obere x-y Verstellung/erste Anstellvorrichtung (Bedienseite)
    3 Erste Wickelwelle
    4 Untere x-y-Verstellung/zweite Anstellvorrichtung (Bedienseite)
    5 Zweite Wickelwelle
    6 Bahn/Materialbahn
    7 Klemmwalze
    8 Rollenentnahmewagen/Transportvorrichtung
    9 Anlenkung des (Pendel)Halter 11 für Kontaktwalze (Bedienseite)
    10 Hubzylinder
    11 (Pendel)Halter für Kontaktwalze
    12 Obere x-y-Verstellung erste Anstellvorrichtung (Antriebsseite)
    13 Boden
    14 Untere x-y-Verstellung zweite Anstellvorrichtung (Antriebsseite)
    15 Schulter des Maschinengestells (Bedienseite)
    16 Symmetrielinie
    17 Wickelhülse
    18 Pfeilspitze in Bewegungsrichtung der Bahn 6
    19 Pfeilspitze in Bewegungsrichtung der Bahn 6
    20 Doppelpfeile zur Andeutung der Bewegungsrichtung der x-y Verstellung
    21 Zweiter Bahnwickel/zweiter Wickel
    22 Winkellage der Entnahmeposition
    23 Zweiter Wickelspalt
    24 Erster Wickelspalt
    25 Schneidmittel/Messer der Kontaktwalze 1
    26 Vorderes Bahnende
    27 Hinteres Bahnende
    28 Erster Bahnwickel/erster Wickel
    29 Zweiter Wickelspalt
    30 Fanglager
    31 Winkellage des Anwickelns des ersten Bahnwickels (bezüglich der Kontaktwalze 1)
    32 Winkellage des Anwickelns des zweiten Bahnwickels (bezüglich der Kontaktwalze 1)
    33 vertikale Schiene der unteren x-y-Verstellung 4
    34 horizontale Schiene der unteren x-y-Verstellung 4

Claims (13)

  1. Vorrichtung zum Auf und/oder Abwickeln von Materialbahnen, welche folgende Merkmale aufweist:
    - zumindest eine Kontaktwalze (1), über welche die Materialbahn (6) an einen Wickelkern (3, 5, 7) herangeführt wird,
    - zumindest eine erste Anstellvorrichtung (2, 12) zur Durchführung einer Relativbewegung zwischen einem Wickelkern (3. 17) und der Kontaktwalze (1), durch welche eine Anstellung dieser beiden Bauteile (1, 3, 5, 17) gegeneinander bewirkbar und ein erster Wickelspalt (24) - zumindest zum Anwickeln der Materialbahn (6) - in einer ersten Winkelposition (31) der Kontaktwalze (1) ausprägbar ist,
    - wobei ein zweiter Wickelspalt (23) - zumindest zum Anwickeln der Materialbahn (6) - in einer zweiten Winkelposition (32) der Kontaktwalze (1) ausprägbar ist
    - wobei zumindest eine zweite Anstellvonichtung (4, 14) zur Durchführung einer Relativbewegung zwischen einem Wickelkern (5, 17) und der Kontaktwalze (1) vorgesehen ist,
    - durch welche (4, 14) eine Anstellung dieser beiden Bauteile gegeneinander bewirkbar und der zweite Wickelspalt (23, 24) ausprägbar ist
    - wobei die beiden Anstellvorrichtungen (2, 4, 12, 14) unabhängig voneinander bewegbar sind
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die beiden Wickelspalte entlang des Umfanges der Kontaktwalze (1) bewegbar sind.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    - mit der ersten Anstellvorrichtung (2, 12) zur Durchführung einer Relativbewegung zwischen einem Wickelkern (3, 17) und der Kontaktwalze (1) der erste Wickelspalt (24) in der ersten Winkelposition (31) der Kontaktwalze (1) ausprägbar ist
    - und mit der zweiten Anstellvorrichtung (4, 14) zur Durchführung der Relativbewegung zwischen dem Wickelkern (5, 17) und der Kontaktwalze (1) der zweite Wickelspalt (23) in der zweiten Winkelposition (32) der Kontaktwalze (1) ausprägbar ist.
  3. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    zumindest die erste Anstellvorrichtung (2, 12), bevorzugt jedoch die erste (2, 12) und die zweite (4, 14) Anstellvorrichtung eine x-y-Verstelleinheit (2, 12, 4, 14) umfasst.
  4. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die zumindest eine Kontaktwalze (1) mit einer Schneidvorrichtung (25) zum Durchtrennen der Materialbahn (6) ausgestattet ist.
  5. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die zumindest eine Kontaktwalze (1) mit einer Einrichtung zum Halten der Materialbahn (6) auf ihrer (1) Oberfläche ausgestattet ist.
  6. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    gekennzeichnet durch
    eine Wickeltransportvorrichtung (8), zur Übernahme und/oder Abgabe von Bahnwickeln (21, 28) oder Wickelhülsen (17) an beziehungsweise von der ersten (2, 12) und zweiten (4, 14) Anstellvorrichtung.
  7. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die bedienseitigen Vorrichtungsbestandteile (2, 4) und die antriebsseitigen Vorrichtungsbestandteile (12, 14) zumindest einer der beiden Anstellvorrichtungen (2, 4, 12,14) unabhängig voneinander bewegbar sind.
  8. Verfahren zum Auf und/oder Abwickeln von Materialbahnen (6), welches folgende Verfahrensmerkmale aufweist:
    - die Materialbahn (6) wird über zumindest eine Kontaktwalze (1) an einen ersten Wickelkern (3, 17) herangeführt,
    - es wird ein erster Wickelspalt (24) zumindest zum Anwickeln der Materialbahn (6) durch eine Relativbewegung zwischen einem ersten Wickelkern (3, 17) und der Kontaktwalze (1) in einer ersten Winkelposition (31) der Kontaktwalze (1) hergestellt,
    - wobei zumindest zum Anwickeln der Materialbahn (6) auf einen zweiten Wickelkern (5, 17) ein zweiter Wickelspalt (23) in einer zweiten Winkelposition (32) der Kontaktwalze (1) hergestellt wird
    - wobei zumindest eine zweite Anstellvorrichtung (4, 14) zur Durchführung einer Relativbewegung zwischen einem Wickelkern (5, 17) und der Kontaktwalze (1) verwendet wird,
    - mit welcher (4, 14) diese beiden Bauteile gegeneinander angestellt werden, wobei der zweite Wickelspalt (23, 24) ausgeprägt wird,
    - wobei die beiden Anstellvorrichtungen (2, 4, 12, 14) im Laufe des Aufund/oder Abwickelwickelvorganges unabhängig voneinander bewegt werden
    dadurch gekennzeichnet, dass
    beide Wickelspalte (23,24) über den Umfang der Kontaktwalze (1) wandern.
  9. Verfahren nach dem vorstehenden Anspruch.
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der erste (24) und der zweite Wickelspalt (23) auf einander gegenüber liegenden Seiten der Kontaktwalze (1) liegen.
  10. Verfahren nach dem vorstehenden Anspruch,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der erste (24) und der zweite (23) Wickelspalt zumindest beim Anwickeln symmetrisch bezüglich einer Linie (16) durch das Zentrum der Kontaktwalze (1) liegen.
  11. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche.
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der erste (28) und der zweite (21) Bahnwickel mit derselben Transportvorrichtung (8) von der Vorrichtung zum auf und/oder Abwickeln von Materialbahnen (6) abtransportiert wird und/oder
    dass die Wickelhülse (12) für die erste (3) oder die zweite (5) Wickelwelle mit derselben Transportvorrichtung (8) an die Vorrichtung zum Auf und/oder Abwickeln von Materialbahnen (6) gebracht wird.
  12. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der erste (28) und/oder der zweite (21) Bahnwickel während seines jeweiligen Wickelvorganges auf die Übergabestelle (22) zu der Transportvorrichtung (8) zu bewegt wird.
  13. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Achse des ersten (28) und/oder des zweiten (21) Wickels während seines jeweiligen Wickelvorganges von einem Antrieb angetrieben werden.
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