Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Bilden von mehrlagigen Wickeln aus in Schuppenformation anfallenden flächigen, biegsamen Erzeugnissen, vorzugsweise Druckprodukten, gemäß Oberbegriff des Anspruches 1 bzw. des Anspruches 5.

Aus der DE-OS 31 23 888 ist eine Vorrichtung dieser Art bekannt, bei der die in Schuppenformation anfallenden Druckprodukte zusammen mit einem die aufzuwickelnde Schuppenformation untergreifenden und von einer Vorratsrolle abgezogenen Wickelband auf einen Wickelkern aufgewickelt werden. Am Ende des Wickelvorganges wird das Wickelband ein-oder mehrmals so um den fertigen Wickel geschlungen, daß jede neue Wickelbandlage auf der vorherigen Wickelbandlage zur Auflage kommt. Die Haftung zwischen den aufeinanderliegenden Wickelbandlagen genügt zum Zusammenhalten des Wickels.

Bekanntlich hängt nun bei gegebenem Durchmesser des Produktewickels die Länge der aufgewickelten Schuppenformation und somit die benötigte Wickelbandlänge von der Dicke der Produkte ab. Dies bedeutet, daß bei Produktewickeln immer desselben Durchmessers unterschiedliche Wickelbandlängen benötigt werden. Um in jedem Fall einen Wickel der gewünschten Größe bilden zu können, muß aus diesem Grund auf der Vorratsrolle immer genügend Wickelband vorhanden sein. Es kann deshalb vorkommen, daß nach Fertigstellung eines Wickels auf der Vorratsspule noch ein Wickelbandrest verbleibt. Für die Weiterverarbeitung dieses Restes stehen nun grundsätzlich verschiedene Möglichkeiten offen.

So kann beispielsweise die restliche Wickelbandlänge um den fertigen Wickel herumgewickelt werden. Dadurch wird jedoch die Fertigstellung des Wickels um eine von der Länge des Wickelbandrestes abhängige Zeitspanne verzögert. Zudem wird der Wickeldurchmesser um das Maß der zusätzlichen Wickelbandlagen größer.

Daneben ist es auch möglich, nach Fertigstellung des Wickels das Wickelband durchzutrennen und den Wickelbandrest auf der Vorratsrolle zu belassen. Bei einem solchen Vorgehen ergeben sich jedoch dann Probleme, wenn das Wickelband nach erfolgter Abwicklung der Produkte vom Wickelkern zur Bildung eines Wickels wieder verwendet werden soll. Aus den früher dargelegten Gründen kann es vorkommen, daß das vorgängig durch Wegschneiden eines Restes gekürzte Wickelband für die Bildung des neuen Wickels nicht mehr genügend lang ist, was ein zeitraubendes Ansetzen von Bandabschnitten erfordert.

Weiter ist es denkbar, den Rest des Wickelbandes auf der Vorratsrolle zu belassen und letztere mit dem zugehörigen fertigen Wickel mitzutransportieren und mitzulagern. Dies ist jedoch in der Handhabung ein sehr umständliches Vorgehen und erfordert zudem Handarbeit.

Zur Vermeidung dieses Nachteils ist nun schon vorgeschlagen worden, den Wickelkern und die Vorratsrolle für das Wickelband in einem gemeinsamen, mobilen Gestell zu lagern, in welchem sowohl Wickelkern wie Vorratsrolle verbleiben (DE-OS 32 36 866). Das Wickelband ist immer mit dem Wickelkern einerseits und der Vorratsrolle andererseits verbunden, was bedeutet, daß ein allenfalls vorhandener Wickelbandrest auf der Vorratsspule gespeichert bleibt. Vorausgesetzt, daß auf der Vorratsspule ein Wickelband von einer für den größten in Betracht kommenden Wickelbandverbrauch genügenden Länge aufgewickelt ist, lassen sich mit dieser bekannten Vorrichtung ohne Schwierigkeiten Wickel aus Druckprodukten unterschiedlicher Dicke herstellen. Doch ist hiefür ein ins Gewicht fallender konstruktiver Aufwand und ein genügend großer Vorrat an Wickelband, der in gewissen Fällen jedoch nicht in vollem Umfang benötigt wird, erforderlich.

Es ist weiter bekannt, die Vorratsspule für das Wickelband im Innern des Wickelkernes anzuordnen und vor dem Aufwickeln die für die Bildung des Produktewickels erforderliche Wickelbandlänge von der Vorratsspule abzuspulen und auf einer außerhalb des Wickelkernes angeordneten Speicherrolle aufzuwickeln (DE-OS 32 31 427). Bei dieser Ausführungsform steht somit jedesmal die richtige Wickelbandlänge zur Verfügung, doch ist hiefür ebenfalls ein erheblicher konstruktiver Aufwand und das Vorhandensein einer für alle Anwendungsfälle genügend großen gespeicherten Wickelbandlänge notwendig.

Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung zu schaffen, das bzw. die es erlaubt, aus Erzeugnissen unterschiedlicher Dicke Wickel eines gegebenen Durchmessers zu bilden, ohne daß hiefür ein großer Aufwand zum jeweiligen Bereitstellen einer genügend großen Wickelbandlänge erforderlich ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruches 1 bzw. des Anspruches 5 gelöst.

Durch das Einregulieren der Dicke der aufzuwickelnden Schuppenformation auf einen gegebenen Wert durch Aendern des Schuppenabstandes vor dem Aufwickeln wird nun erreicht, daß unabhängig von der Dicke der anfallenden Erzeugnisse jede Wicklungslage im wesentlichen dieselbe radiale Abmessung aufweist. Das bedeutet, daß mit immer derselben Wickelbandlänge aus Erzeugnissen unterschiedlicher Dicke Wickel eines gegebenen, immer gleichen Durchmessers gebildet werden können. Das Problem des Bereitstellens der auf die Dicke der anfallenden Erzeugnisse abgestimmten Wickelbandlänge bzw. der Verwendung eines allfälligen Wickelbandrestes tritt somit gar nicht mehr auf. Es kann ein für allemal die für den gewünschten Wickeldurchmesser erforderliche Wickelbandlänge bestimmt und bereitgestellt werden.

Das Bilden von Schuppenformationen gleicher Dicke vor dem Aufwickeln erfolgt vorzugsweise durch Vergrößern oder Verkleinern der Geschwindigkeit der auf den Wickel bzw. den Wickelkern zulaufenden Erzeugnisse gegenüber deren ursprünglichen Fördergeschwindigkeit.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen rein schematisch und in Seitenansicht:

• Fig. 1 und 2 eine Vorrichtung zur Bildung von Wickeln eines gegebenen Durchmessers aus Druckprodukten unterschiedlicher Dicke, und
• Fig. 3 eine Einrichtung zum Abwickeln der Schuppenformation von einem mittels der Einrichtung gemäß den Fig. 1 und 2 gebildeten Wickel.

Die in den Fig. 1 - 3 gezeigten Vorrichtungen entsprechen in ihrem Aufbau wie auch in ihrer Wirkungsweise grundsätzlich den in der DE-OS 31 23 888 bzw. der entsprechenden GB-OS 2 081 230 beschriebenen Vorrichtungen.

Bei der Vorrichtung zum Bilden eines Wickels gemäß den Fig. 1 und 2 ist ein zylindrischer Wickelkern 1 vorhanden, dessen Welle 2 über ein Wicklergetriebe 3 von einem Antriebsmotor in Richtung des Pfeiles A angetrieben ist. Dieses Wicklergetriebe 3 ist von bekannter Bauart und ist vorzugsweise ein Wicklergetriebe, wie es von der Firma P.I.V. Antrieb Werner Reimers KG vertrieben wird. Unterhalb des Wickelkernes 1 ist eine als Bandförderer ausgebildete Fördereinrichtung 5 angeordnet, die um eine Achse 5a schwenkbar gelagert ist. An dieser Fördereinrichtung 5 greift die federbelastete Druckstange 6a eines Andrückmechanismus 6 an, welcher die Fördereinrichtung 5 gegen den Wickelkern 1 bzw. den sich auf diesem bildenden Wickel 7 drückt. Die Fördereinrichtung 5 weist eine Antriebsrolle 8 auf, die mit dem Motor 4 in Antriebsverbindung steht und über die die Fördereinrichtung 5 durch den Motor 4 in Richtung des Pfeiles B mit der Geschwindigkeit V₁ angetrieben wird.

Über diese Antriebsrolle 8 ist ein Wickelband 9 geführt, das am einen Ende mit dem Wickelkern 1 verbunden ist und von einer Vorratsrolle 10 abgezogen wird, die um ihre Achse 10a frei drehbar gelagert ist. An dieser Vorratsrolle 10 greift eine nur schematisch dargestellte Bremseinrichtung 11 an, die beim gezeigten Ausführungsbeispiel als Backenbremse ausgebildet ist.

Der als Wippe ausgebildeten ersten Fördereinrichtung 5 ist eine zweite Fördereinrichtung 12 vorgeschaltet, die ebenfalls als Bandförderer ausgebildet ist. Die zweite Fördereinrichtung 12 weist eine Förderrichtung C auf, die mit der Förderrichtung B des ersten Förderers 5 übereinstimmt und wird auf nicht näher dargestellte Weise mit einer Geschwindigkeit v₂ angetrieben. Eine Umlenkrolle 13 des zweiten Förderers 12 steht mit einem Tachogenerator 14 in Verbindung, der seinerseits mit einer von Hand betätigbaren Regeleinrichtung 15 für den Antriebsmotor 4 verbunden ist.

Der zweite Förderer 12 dient zum Zubringen von in einer Schuppenformation S anfallenden und z.B. von einer Rotationsdruckmaschine ausgestoßenen Druckprodukten 16 mit der Geschwindigkeit v₂. In Förderrichtung C des Förderers 12 gesehen liegen die vorlaufenden Kanten 16a, die üblicherweise die Falzkanten sind, auf der Oberseite der Schuppenformation S. Der Schuppenabstand, d.h. der Abstand zwischen den Druckprodukten 16 innerhalb der zugeführten Schuppenformation S, ist mit a bezeichnet.

Mit der in den Fig. 1 und 2 gezeigten Vorrichtung soll nun ermöglicht werden, unabhängig von der Dicke der anfallenden Druckprodukte 16 mit immer derselben Wickelbandlänge Wickel 7 eines gegebenen Durchmessers, der ebenfalls immer gleich bleibt, zu bilden. Um dies zu erreichen, wird auf noch zu beschreibende Weise dafür gesorgt, daß die radiale Abmessung b der einzelnen Wicklungslagen 7a, die in den Fig. 1 und 2 schematisch angedeutet sind, bei jedem Aufwickelvorgang immer gleich bleibt und zwar unabhängig von der Dicke der Druckprodukte 16. Dies bedeutet, daß die Dicke d der auf den Wickelkern 1 bzw. den Wickel 7 zulaufenden Schuppenformation S, bzw. S₂ so einreguliert wird, daß sie während des ganzen Aufwickelvorganges im wesentlichen einen vorgegebenen Wert beibehält. Dies wird durch Verändern des Schuppenabstandes erreicht, wie das nun im folgenden anhand der Fig. 1 und 2 näher erläutert wird.

Wie bereits erwähnt, soll die Dicke der aufzuwickelnden Schuppenformation S₁ bzw. S₂ immer den Wert d aufweisen und zwar unabhängig von der Dicke d₁ bzw. d₂ der durch den zweiten Förderer 12 zugeführten Schuppenformation S. In Fig. 1 ist nun der Fall eines aus dünnen Druckprodukten 16 bestehenden Schuppenstromes S dargestellt, dessen Dicke d, kleiner ist als die erforderliche Dicke d. Um nun diese Dicke d zu erhalten, müßen die anfallenden Druckprodukte 16 zusammengeschoben werden, was bedeutet, daß der ursprüngliche Schuppenabstand a auf den Schuppenabstand a₁ verkleinert wird. Um eine solche Verkleinerung des Schuppenabstandes zu erhalten, wird die Fördereinrichtung 5 mit einer Geschwindigkeit _V1 angetrieben, die geringer ist als die Zuführgeschwindigkeit v₂ des vorgeschalteten Förderers 12. Das Verhältnis der Fördergeschwindigkeiten v_I und v₂ entspricht dabei dem Verhältnis der Dicken d und d_l.

In Fig. 2 ist der andere Fall beschrieben, in welchem der zugeführte Schuppenstrom S durch dicke Druckprodukte 16 gebildet wird, so daß die Dicke d₂ der zugeführten Schuppenformation S größer ist als die für das Aufwickeln erforderliche Dicke d. Das bedeutet, daß vor dem Aufwickeln die Druckprodukte 16 innerhalb ihres Schuppenverbandes auseinandergezogen werden müßen, was eine Vergrößerung des Schuppenabstandes von a auf a₂ mit sich bringt. Um eine solche Vergrößerung des Schuppenabstandes zu erhalten, wird die Fördereinrichtung 5 mit einer Geschwindigkeit v, angetrieben, die größer ist als die Fördergeschwindigkeit v₂ des vorgeschalteten Förderers 12. Auch in diesem Fall entsprechen sich die Verhältnisse der Fördergeschwindigkeit v, und _V2 und der Dicken d und d₂ der Schuppenformationen S und S₂ Es versteht sich, daß die Fördergeschwindigkeit v, der Fördereinrichtung der Zuführgeschwindigkeit v₂ der Schuppenformation S entsprechen muß, falls die Dicke der zugeführten Schuppenformation S bereits der Nenndicke d entspricht.

Das beschriebene Anpassen der Fördergeschwindigkeit v₁ der Fördereinrichtung 5 an die Dicke d, bzw. d₂ der anfallenden Schuppenformation S erfolgt durch eine entsprechende Aenderung der Antriebsdrehzahl des Antriebsmotors 4 mittels der Regeleinrichtung 15. Auf diese Weise wird die Antriebsdrehzahl der Antriebsrolle 8 und über das Wicklergetriebe 3 auch diejenige des Wickelkernes 1 geändert. Allfällige Aenderungen der Zuführgeschwindigkeit v₂ des Förderers 12, die eine entsprechende Anpassung der Antriebsdrehzahl des Motors 4 verlangen, werden durch den Tachogenerator 14 festgestellt und der Regeleinrichtung 15 eingegeben. Es versteht sich, daß das Einstellen der erforderlichen Fördergeschwindigkeit V₁ der Fördereinrichtung 5 statt von Hand auch automatisch erfolgen kann.

Die wie beschrieben eine gegebene Dicke d aufweisenden Schuppenformationen S, und S₂ werden mit den vorlaufenden Kanten 16a der Druckprodukte 16 dem Wickelkern 1 bzw. dem Wickel 7 zugekehrt diesem Wickelkern 1 bzw. dem Wickel 7 zugeführt und zusammen mit dem Wickelband 9 auf den durch den Antriebsmotor 4 angetriebenen Wickelkern 1 aufgewickelt, wie das in der bereits erwähnten DE-OS 31 23 888 bzw. der entsprechenden GB-OS 2 081 230 näher beschrieben ist. Dabei wird das Wickelband 9, das einerseits mit dem Wickelkern 1 verbunden ist und andererseits durch die Antriebsrolle 8 von der Vorratsrolle 10 abgezogen wird, unter Zugspannung versetzt. Durch die Bremsung dieser Vorratsrolle 10 wird sichergestellt, daß sich das Wickelband 9 satt an die Antriebsrolle 8 anlegt.

Durch das Aufwickeln der Schuppenformation S, und S₂ mit den vorlaufenden Kanten 16a der Druckprodukte 16 dem Wickel 7 bzw. dem Wickelkern 1 zugekehrt zusammen mit dem unter Zugspannung stehenden Wickelband 9 wird ein kompakter Wickel großen Durchmessers erhalten. Da auf die beschriebene Weise jede Wicklungslage 7a unabhängig von der Dicke der Druckprodukte 16 immer dieselbe radiale Abmessung b aufweist, wird für einen Wickel 7 gegebenen Durchmessers immer dieselbe Wickelbandlänge benötigt. Anders ausgedrückt ist es möglich, aus Schuppenformationen unterschiedlicher Dicke mit einer gegebenen Wickelbandlänge immer Wickel eines bestimmten Durchmessers zu bilden. Die 1 erforderliche Wickelbandlänge und auch der Durchmesser des Wickels ist in jedem Fall zum voraus bestimmt, so daß sich das Problem einer zu geringen Wickelbandlänge oder eines Wickelbandrestes nicht stellt.

In der Fig. 3 ist eine Vorrichtung zum Abwickeln der Druckprodukte 16 vom auf die anhand der Fig. 1 und 2 beschriebene Weise gebildeten Wickel 7 dargestellt. Diese Abwickelvorrichtung weist eine Aufwickelrolle 17 . für das Wickelband 9 auf, die um ihre Achse 17a drehbar gelagert ist und über ein Wicklergetriebe 18 mit einem Antriebsmotor 19 verbunden ist. Das Wicklergetriebe 18 entspricht dem Wicklergetriebe 3 der Vorrichtung gemäß den Fig. 1 und 2. Der Antriebsmotor 19 treibt weiter eine Antriebsrolle 20 einer als Bandförderer. ausgebildeten Fördereinrichtung 21 an, welche unterhalb des Wickelkernes 1 angeordnet ist und um eine Achse 21a schwenkbar ist. An dieser Fördereinrichtung 21 greift die federbelastete Druckstange 22a eines Andrückmechanismus 22 an, welcher die Fördereinrichtung 21 gegen den Wickel 7 drückt. Das Wickelband 9 ist über die Antriebsrolle 20 geführt, die über ein Antriebselement 23, z.B. eine Kette, eine Umlenkrolle 24 eines zweiten Förderers 25 antreibt, der ebenfalls als Bandförderer ausgebildet ist. Die Förderrichtung E dieses zweiten Bandförderers 25 entspricht der Förderrichtung D der vorgeschalteten Fördereinrichtung 21. An der Welle 2 des Wickelkernes 1 greift eine nur schematisch dargestellte Bremseinrichtung 26 an, die im vorliegenden Fall als Backenbremse bekannter Bauart ausgebildet ist.

Das Antreiben der Antriebsrolle 20 hat eine Drehung des Wickelkernes 1 in Richtung des Pfeiles F sowie ein Abwickeln der Druckprodukte 16 zur Folge, die durch die Fördereinrichtung 21 und 25 in Schuppenformation S₃ weggeführt werden. Das ebenfalls abgewickelte Wickelband 9 wird auf die angetriebene Aufwickelrolle 17 aufgewickelt. Der Antriebsmotor 19 treibt über das Wicklergetriebe 18 die Aufwickelrolle 17 sowie die Antriebsrolle 20 derart an, daß zusammen mit der Bremsung der Welle 2 des Wickelkernes 1 im Wickelband 9 eine Zugspannung erzeugt wird. Im übrigen erfolgt das Abwickeln auf die ebenfalls bereits in der DE-OS 31 23 888 bzw. der entsprechenden GB-OS 2 081 230 beschriebene Weise.

Bei der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform erfolgt beim Abwickeln keine Aenderung des Schuppenabstandes a', der somit dem Schuppenabstand a₁ bzw. a₂ entspricht, der auf die anhand der Fig. 1 und 2 beschriebene Weise einreguliert wurde. Dies bedeutet, daß im