[0001] Die Erfindung betrifft eine Schneide- und Wickelvorrichtung für Folienstreifen,
bei der im Anschluß an eine Längsschneide-Station zum Schneiden von Folienstreifen
aus einer Bahn die im wesentlichen in einer horizontalen Reihe angeordneten Folienstreifen
zu einer Aufspul- beziehungsweise Wickeleinheit geführt werden. Sie betrifft ferner
ein Verfahren zum Spulen- beziehungsweise Wickelkernwechsel beim Aufwickeln der Folienstreifen.
[0002] Bei den bekannten Anlagen zur Herstellung von Folienstreifen wird eine fortlaufende
Folienbahn von gleichbleibender Breite zu einzelnen Folienstreifen zerschnitten. Dies
geschieht mit Hilfe einer senkrecht zur Bahnlaufrichtung angeordneten Reihe ortsfester
Trennmesser, die zueinander gleichen Abstand haben und mit ihren gegen die Bahnbewegung
gerichteten Schneiden in die Bahn hineinragen. Die fertigen Folienstreifen werden
dann einzeln auf einer Aufspuleinheit auf Spulen oder flanschlose Wickelkerne aufgewickelt.
Dabei können die einzelnen Aufspuleinheiten in Laufrichtung der Folienstreifen in
einer Reihe hintereinander oder nebeneinander angeordnet oder bei einer größeren
Zahl aufzuwickelnder Folienstreifen können auch mehrere Reihen von Aufspuleinheiten
in Etagen übereinander angeordnet sein.
[0003] Wenn die Spulen beziehungsweise Bandwickel ihren vorgesehenen Durchmesser erreicht
haben, wird ein Spulenwechsel erforderlich. Hierzu werden die einzelnen Folienstreifen
von ihren jeweiligen Spulen abgetrennt. Dann wird die volle Spule abgenommen und ein
Leerkern aufgesteckt, worauf der jeweilige Folienstreifen zum weiteren Aufwickeln
wieder angelegt wird. Wesentliche Nachteile dieser Art des Spulenwechselvorganges
ist die dabei entstehende Abfallmenge sowie die erhebliche Umrüst- und Wechselzeit.
[0004] Aus zahlreichen Veröffentlichungen sind Verfahren beziehungsweise Vorrichtungen
bekannt, die diese Nachteile beseitigen sollen. So wird in der DE 34 14 636 ein Verfahren
zum Spulenwechsel beschrieben, bei dem die Abfallmenge, welche beim Aufspulen mehrerer
Reihen von Aufspuleinheiten, welche hintereinander angeordnet sind reduziert werden
soll. Aus der DE 34 18 741 ist eine Schneid- und Wickelvorrichtung bekannt, bei der
jeweils die getrennten Folienstreifen auf fest mit einer Wickelwelle verbundene Kerne
aufgewickelt werden und wobei jeweils vier Wickelwellen innerhalb eines Wickelsterns
vorhanden sind, welche axial verschiebbar sind und einer Entstückungs- sowie einer
Bestückungseinrichtung zugeführt werden können, welche gleichzeitig die Entstückung
einer Wickelwelle von Wickelkernen und die Bestückung einer anderen Welle mit neuen
Wickelkernen besorgt. Aus der DE 23 46 330 ist eine Rollenschneid- und Wickelmaschine
für Folienstreifen bekannt, bei der im Anschluß an eine Längsschneidestation zum
Schneiden von Bahnstreifen aus einer Bahn eine Trennstation zum Auseinanderführen
jeweils benachbarter Bahnstreifen zu gesonderten Wickelachsen vorgesehen ist, wobei
in Längsnuten jeder Wickelachse Ausrichtkämme mit radialen Ausrichtkanten verstellbar
angeordnet sind, welche die Wickelhülsen positionieren. Aus der DE 23 65 606 ist eine
entsprechende Vorrichtung bekannt, bei der im Anschluß an eine Längsschneidestation
zum Schneiden von Folienstreifen aus einer Bahn die Folien auf einzelne Wickelkerne
geführt werden und wobei jedem Wickelkern eine auf dem Umfang des Wickels aufliegende
Antriebsrolle zugeordnet ist.
[0005] Ferner sind Wickelvorrichtungen für geschnittene Bahnstreifen bekannt, bei denen
die Streifen über einen sogenannten Spreizkamm geführt werden, das sind Stifte, die
die Folienstreifen in verschiedene Richtungen ablenken und wobei die Streifen mit
einer Vorrichtung gemäß der oben genannten DE 23 65 606 aufgewickelt werden. Dies
bedingt, wie schon oben ausgeführt, einen umfangreichen Aufwand beim Spulenwechsel,
sobald der volle Wickelumfang erreicht ist. Wird beispielsweise eine 65 cm breite
Magnetbandbahn in 3,81 mm breite Streifen längs geschnitten, welche auf Wickelkerne
aufgewickelt werden, so müssen cirka 170 Bandwickel am Ende festgeklebt und von der
Wickelachse abgenommen werden, wonach diese Wickelachsen neu mit Kernen bestückt
werden, auf denen dann die Anfänge der Folienstreifen befestigt werden müssen. Dies
kann eine erhebliche Umrüstzeit bedeuten, die etwa so lang ist wie die Aufwickelzeit.
Ein weiterer Arbeitsgang entsteht dadurch, daß die fertigen Bandwickel zum Transport
gegebenenfalls mit Zwischenlagefolien versehen und aufeinander gestapelt in größeren
Gebinden verschickt werden müssen.
[0006] Außerdem beansprucht die oben beschriebene Vorrichtung einen erheblichen räumlichen
Umfang. Daher bestand die Aufgabe, eine Wickelvorrichtung der oben genannten gattungsmäßigen
Art zu finden, welche
- kompakt aufgebaut ist
- erheblich reduzierte Umrüstzeiten beim Wickelwechsel mit sich bringt
- bereits weitgehend versandfertige Wickelpakete liefert.
[0007] Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe gelöst mit einer Vorrichtung mit den im kennzeichnenden
Teil des Anspruchs 1 genannten Merkmalen sowie mit einem Verfahren zum Spulenwechsel
mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Weitere Einzelheiten der Erfindung gehen
aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen hervor. Anschließend
wird die Erfindung anhand der Figuren näher beschrieben und zwar zeigt
Figur 1 eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Ausführungsart
Figur 2 einen Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Führungs-Saugkamm
Figur 3 einen Längsschnitt eines Schneidtisches zum Querschneiden der Folienbahn
Figur 4 einen Längsschnitt durch eine Klebestelle, der mit der Vorrichtung gemäß Figur
3 geschnittenen Bahn
1. Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung
[0008] Figur 1 zeigt schematisch die Seitenansicht einer bevorzugten Ausführungsform der
erfindungsgemäßen Vorrichtung. Die von einer (nicht gezeichneten) Gieß- oder Extrusionseinrichtung
kommende Folienbahn (1) wird in Pfeilrichtung über eine weiter unten noch zu beschreibenden
Querschneideeinrichtung (2) sowie nachfolgend über einen Schleifenzieher (8) zum Ausgleich
von Bahn spannungsschwankungen geführt. Nachfolgend wird die Bahn mittels einer Trennmesseranordnung
(9), deren Achse senkrecht zur Folienbahnrichtung angeordnet ist oder eines Rollenschneiders
in schmale Streifen (4) längs geschnitten. Derartige Anordnungen sind aus zahlreichen
Veröffentlichungen bekannt, beispielsweise aus der DE 24 05 849 oder der DE 37 01
716 der Anmelderin, wo insbesondere Anordnungen zum Schneiden von Magnetbandbahnen
in Folienstreifen beschrieben sind.
[0009] Die geschnittenen Streifen werden zwischen einer anschwenkbaren Andruckwalze (6),
deren Breite mindestens so groß ist wie die gesamte Folienbahnbreite sowie einem Führungs-Saugkamm
(3) hindurchgeführt. Der Saugkamm besteht (Figur 2) aus einer Anzahl senkrecht angeordneter
Segmente (5), deren Zahl und Breite der Anzahl und Breite der Folienstreifen entspricht
und die mit Unterdruck beaufschlagbar sind. Die Segmente sind jeweils voneinander
im Abstand angeordnet. Der Saugkamm ist lateral in Folienlaufrichtung verschiebbeziehungsweise
schwenkbar.
[0010] Benachbart dem Saugkamm (3) befindet sich in Laufrichtung der Streifen ein vertikal
zur Folienebene sowie quer zur Laufrichtung verschiebbares Schneidrad (7) oder ein
querbewegtes Schneidmesser.
[0011] Die Aufwicklung der Folienstreifen (4) wird durch eine drehbare Aufwickelvorrichtung
(10) bewerkstelligt, bestehend aus mindestens zwei Armen (12, 12′) , an deren freien
Enden sich jeweils als Wickelachse eine antreibbare Welle (13, 13′) befindet. Auf
die Wickel wellen sind beispielsweise Flanschspulen oder flanschlose Wickelkerne
(14, 14′) aufspannbar. Bevorzugt zur Bewicklung gemäß der erfindungsgemäßen Vorrichtung
sind flanschlose Wickelkerne und besonders bevorzugt stapelbare Wickelkerne gemäß
DE 24 48 853, welche so aufeinander gestapelt auf eine Wickelwelle gespannt werden,
daß die Wickel beziehungsweise die Wickelflächen praktisch abstandslos aneinander
liegen. Zwischen den Wickelkernen können sich als Zwischenlagen dünne kreisförmige
Folien (21), bestehend aus Kunststoff, Pappe oder Papier befinden, deren Durchmesser
gleich oder vorzugsweise größer ist als der maximale Durchmesser der Bandwickel.
[0012] Die bereits genannte Querschneideeinrichtung (2) dient zur Herstellung einer definierten
Bandlänge, wobei eine Bandlänge mit der nachfolgenden mit einer bestimmten Klebestelle
versehen wird. Gemäß Figur 3 besteht diese Einrichtung in einer bevorzugten Ausführung
aus einem dreiteiligen Schneidtisch. Dieser besitzt zwei feste parallel angeordnete
Auflageschienen (16, 17) quer zur Folienlaufrichtung sowie eine dazwischen angeordnete
vertikal verschiebbare schmale Auflageschiene (18). Zwischen den beiden Spalten der
Schienen (16, 17) und der vertikal verschiebbaren Schiene (18) können zwei Schneidrädchen
(15, 15′) oder Schneidmesserklingen zum Querschneiden der Bahn (1) eintauchen. Als
Klebeband (22) zum Verbinden der beiden getrennten Bahnstücke wird vorzugsweise ein
mit einer Klebefläche versehenes Band verwendet, dessen beide seitliche Enden (19,
19′) von der Klebefläche (20) abgewandt unter stumpfem Winkel abgeknickt und klebstoffrei
sind (Figur 4).
[0013] In einer anderen Ausführung kann der Schneidetisch aus lediglich zwei Auflageschienen
bestehen, mit einem da zwischen befindlichen Spalt, wobei eine Schiene nach dem Trennen
der Bahn horizontel um die Breite der Schiene (18) verschoben wird und wobei nachfolgend
die Klebeverbindung hergestellt wird.
[0014] Ebenso kann das Klebeband (22) auch nur ein klebstofffreies abgeknicktes Ende besitzen.
2. Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Spulenwechsel
[0015] Auf der gerade zum Stillstand gekommenen Wickelwelle (13) befinden sich die auf den
Wickelkernen (14) aufgewickelten vollen Bandwickel (23) mit je einem Klebeband (22)
auf dem äußeren Umfang des Bandwickels. Daraufhin wird die Walze (6) an den Saugkamm
(3) angeschwenkt, dessen Segmente (5) mit Unterdruck beaufschlagt werden, so daß
sie die Folienstreifen (4) ansaugen. Die drehbare Walze (6) ist auf ihrer zylindrischen
Fläche (24) mit einer Flüssigkeit benetzt beispielsweise Wasser zum Anfeuchten der
Unterseite der Folienbahnstreifen. Nun wird das Schneidrad (7) auf die Folienebene
abgesenkt und quer zur Bahnrichtung werden die Folienstreifen (4) abgetrennt. Dabei
bleibt von der Klebestelle (22) bis zum Folienende ein Folienrest (4′) von 5 bis
20 cm übrig, von der Schnittstelle bis zum Beginn des Saugkamms (3) etwa 5 bis 10
cm.
[0016] Sind die Folienstreifen abgetrennt, so dreht sich die Wickelvorrichtung (10) um 180°,
so daß sich jetzt die auf der Wickelwelle (13′) bereits aufgesteckten unbewickelten
Kerne (14′) benachbart zum Saugkamm befinden. Die Walze (6) wird vom Saugkamm weggeschwenkt,
worauf dieser mit den festgehaltenen Streifenenden (4) an die Wickelwelle (13′) mit
den Kernen (14′) bis auf einen geringen Abstand angeschwenkt wird, so daß er in die
in Figur 1 gestrichelt gezeichnete Stellung gelangt. Auf den Wickelkernen (14′) kommen
jetzt die angefeuchteten Unterseiten der Enden der geschnittenen Streifen (4) zu liegen.
Ebenso können auch die Leerkerne (14′) vorher durch eine entsprechende Einrichtung
befeuchtet worden sein. Zur Erleichterung des eben beschriebenen Einfädelns kann die
äußere Peripherie der zwischen den Wickelkernen vorgesehenen Zwischenlagefolien (21)
in die offenen Spalten (25) zwischen den Segmenten (5) des Führungs-Saugkamms (3)
eintauchen. Dies kann erleichtert werden, indem die Wickelwelle (13′) zum Beispiel
kurz anläuft und damit die Zwischenlagen infolge Zentrifugalkraft gestrafft werden.
[0017] Jetzt wird die Wickelwelle (13′) erst langsam dann schneller angetrieben und der
Wickelvorgang beginnt, während gleichzeitig der Unterdruck von den Segmenten (5) weggenommen
wird. Der Saugkamm wird entweder plötzlich oder allmählich zunehmend mit dem Wickeldurchmesser
(23′) des neu entstehenden Bandwickels weggeschwenkt und gelangt wieder an seine ursprüngliche
Position (Figur 1). Während dieses Wickelvorgangs, der mit hoher Geschwindigkeit,
etwa bis 1000 m/min. erfolgen kann, können auf dem Arm (12) der Vorrichtung (10) alle
fertigen Bandwickel (23) komplett als Einheit abgenommen und versandfertig verpackt
werden, beispielsweise in einer Verpackungseinheit gemäß der DE-PS 26 55 254 oder
gemäß den DE-GM 87 16 579 und 87 16 580 oder 88 03 062 der Anmelderin. Daraufhin wird
die Welle (13) mit leeren Wickelkernen neu bestückt.
[0018] Zweckmäßigerweise wird eine definierte Bandlänge der Folienbahn durch die bereits
beschriebene Querschneideein richtung (2) hergestellt. Dies geschieht, indem in bestimmten
Abständen die Folienbahn auf dieser Einrichtung mit den Schneidrädchen (15, 15′) bei
stillstehender Bahn quergeschnitten wird, anschließend wird die Auflageschiene nach
unten verschoben und das auf ihr befindliche schmale Bandstück auf irgend eine Weise
entfernt. Dann wird ein Klebeband (22) aufgelegt und die beiden Bandenden werden durch
die Klebefläche (20) miteinander verbunden. Zwischen den Bandenden befindet sich ein
kurzer Abstand, der einige Millimeter bis einige Zentimeter betragen kann. Erreicht
diese Klebestelle den Bandwickel auf der Wickelwelle (13 oder 13′), haftet das Bandende
und der Wickelvorgang wird beendet. Er kann dann wie oben beschrieben in einem neuen
Zyklus fortgesetzt werden.
[0019] Aus dem vorstehend Beschriebenen ist zu ersehen, daß mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung
die Umrüstzeiten beim Wickelwechsel wesentlich verkürzt werden und daß gleichzeitig
jeweils ein komplettes versandfertiges Gebinde abgenommen werden kann. Auf diese Weise
ist es möglich, beispielsweise bei der Herstellung von magnetischen Aufzeichnungsträgern
durch Beguß einer magnetischen Dispersion auf einen unmagnetischen Schichtträger,
online nach dem Trocknen und Kalandrieren der begossenen Folienbahn diese in Längsstreifen
zu trennen und aufzuwickeln, zumal der kompakte Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung
diesem Arbeitsgang entgegenkommt.
[0020] Der Weiterverarbeiter kann dann beispielsweise zum Zweck des Loadens oder Windens
von Magnetband und Cassetten leicht die Klebestellen bei jedem Magnetbandwickel, dem
sogenannten Pancake an dem abstehenden Ende der Klebestelle öffnen, die kurzen Folienreste
(4′) entfernen und dann die Magnetbandstreifen in Loader oder Winder gemäß dem bekannten
Stand der Technik einführen.
1. Schneide- und Wickelvorrichtung für Folienstreifen, bei der im Anschluß an eine
Längsschneidestation (9) zum Schneiden von Folienstreifen (4) aus einer Folienbahn
(1) eine mit Wickelkernen bestückte Aufwickelvorrichtung (10) vorgesehen ist, gekennzeichnet
durch
- einen über den Folienstreifen (4), angeordneten in Folienlaufrichtung verschiebbaren
Saugkamm (3), bestehend aus mehreren voneinander beabstandeten mit Unterdruck beaufschlagbaren
senkrechten Segmenten (5) zum Ansaugen der Folienstreifen (4) wobei die Breite der
Segmente (5) ungefähr gleich der Streifenbreite ist und die Anzahl der Segmente gleich
der Anzahl der Folienstreifen ist
- eine von der Unterseite der Folienstreifen (4) her anschwenkbare zylindrische Walze
(6) deren Zylinderfläche (24) anfeuchtbar ist
- ein in Folienlaufrichtung benachbart dem Saugkamm (3) angeordnetes vertikal zur
Bahnebene sowie quer zur Folienlaufrichtung verschiebbares Schneidrad (7) zum Querschneiden
der Folienstreifen (4)
- eine mindestens 2armige drehbare Aufwickelvorrichtung (10), deren Arme (12, 12′)
an deren Enden je eine angetriebene Achse (13, 13′) enthalten, auf die Spulen oder
Wickelkerne (14, 14′) aufgespannt werden, zwischen denen sich kreisförmige Folien
oder Flansche (21) befinden können, zum Aufnehmen der durch das Schneidrad (7) abgeschnittenen
Enden der Folienstreifen (4) durch Anschwenken des Saugkamms (3) an die Aufwickelvorrichtung
und nachfolgendes Aufwickeln der Streifen (4) auf die Wickelkerne (14, 14′).
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei angeschwenktem Saugkamm
(3) die zwischen den Wickelkernen befindlichen Folien in die offenen Spalte (25) zwischen
den Segmenten (5) eintauchen.
3. Verfahren zum Schneiden und Aufwickeln von Folienstreifen mit einer Vorrichtung
nach den Ansprüchen 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Folienbahn (1) auf einem
dreiteiligen Schneidtisch (2) quergeschnitten wird, bestehend aus zwei festen (16,
17) und einer vertikal verschiebbaren (18) Schiene, wobei in die Spalte zwischen den
Schienen zwei Schneidräder (15, 15′) von oben eintauchen und die Folienbahn quer zur
Laufrichtung schneiden können, worauf das auf der Schiene (18) liegende abgeschnittene
Bahnstück entfernt wird, worauf von oben ein Klebestreifen (22) aufgebracht wird,
dessen beide seitliche Enden (19, 19′) abgeknickt und klebstoffrei sind.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mittels der
Querschneideeinrichtung (2) in Abständen, die der vorbestimmten Folienstreifenlänge
entsprechen, Klebestellen auf der Folienbahn (1) angebracht werden.
5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Herstellen
eines vollen Bandwickels (23) auf den Wickelkern (14) die Aufwickelvorrichtung (10)
um 180° geschwenkt wird, worauf die fertigen Wickel abgenommen und neue Wickelkerne
(14) aufgesteckt werden, während gleichzeitig die Wickelkerne (14′) neu bewickelt
werden, bis die Klebestelle (22) den Umfang des Bandwickels (23′) erreicht.
6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß online nach
dem Herstellen einer Folienbahn (1) beziehungsweise einer begossenen Folienbahn diese
in Folienstreifen (4) längsgeschnitten wird, worauf die Folienstreifen auf Wickelkerne
(14, 14′) online aufgewickelt werden.
7. Verfahren nach dem Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Wickelkerne (14,
14′) mit einer axialen kreisförmigen Bohrung versehen sind, wobei die Breite der
Wickelfläche des Wickelkerns gleich oder nur geringfügig größer ist als die Breite
der aufzuwickelnden Folienstreifen und daß an den Flächen zwischen Innen- und Außenumfang
des Wickelkerns oder am Innenumfang des Wickelkerns in axialer Richtung sich erstreckende
Verformungen vorgesehen sind, derart, daß diese Verformungen beim Übereinanderstapeln
mehrerer Wickelkerne jeweils formschlüssig ineinandergreifen, so daß beim Abnehmen
der bewickelten Stapelkerne von der Wickelwelle mehrere gestapelte Wickel mit oder
ohne Zwischenlagen (21) als Ganzes einer Verpackungseinheit zugeführt werden.