DE2101032B2

DE2101032B2 - Folientrenn- und aufwickelmaschine

Info

Publication number: DE2101032B2
Application number: DE19712101032
Authority: DE
Inventors: Charles West Caldwell; Mount Robert Edward Pine Brook; Degelleke Gerrit Parsippany; NJ. Aaron (V.StA.)
Original assignee: Midland-Ross Corp., Cleveland, Ohio (V.StA.)
Priority date: 1970-01-12
Filing date: 1971-01-11
Publication date: 1976-12-02
Also published as: CH531977A; DE2101032A1; FR2075388A5; CA939316A; BE761402A; JPS5114108B1; GB1300012A; US3680804A; DE2101032C3

Description

Die Erfindung betrifft eine Folientrenn- und Aufwikkelmaschine mit mindestens zwei Paaren von Aufwikkelwalzenarmen, die jeweils an einem Ende schwenkbar gelagert sind und am anderen Ende eine mit der vom Schichtmaterial abgetrennten Folie bewickelbare Aufwickelwalzenwelle tragen, wobei mindestens jeweils einer der Aufwickelwalzenarme mit einem Kolben-Zylinderaggregat zum Verschwenken während des Anwachsens der Bewicklung verbunden ist, sowie mit am Aufwickelwalzenumfang anliegenden Platt- und Glättwalzen, die jeweils in schwenkbar gelagerten Plättwalzenarmpaaren gelagert sind, deren Schwenkachse benachbart ein von ihr über einen Arm betätigbares Servoventil für die Steuerung der Verschwenkung der Aufwickelwalzenarme angeordnet ist, und ferner mit einer zwischen und benachbart den Aufwickelwalzenwellen angeordneten Folientrennwalze, wobei jede Platt- und Glattwalze zwischen der zugeordneten Aufwickelwalzenwelle und der Folientrennwalze angeordnet ist.

Bei einer bekannten Maschine dieser Art (DT-OS 99 004), die auf das Aufspulen von Kunststoffilmen und schlüpfrigen Papierfilmen ausgelegt ist, erfolgt die Retätieung des Servoventil über ein kompliziertes, vielteiliges Stellsystem. Abgesehen vom komplizierten Aufbau kann ein derartiges, zahlreiche Gelenkverbindungen aufweisendes Stellsystem nicht feinfühlig und exakt reagieren, da immer ein beträchthches Spiel insbesondere nach einer gewissen Betriebsdauer infolge Verschleißerscheinungen vorhanden ist. Die dort vorgesehene zusätzliche aufwendige Steuerung des SDaltdruckes zwischen den Glatt- und Plattwalzen und ίο den Aufwickelwalzen bringt dabei keine entscheidende Abhilfe Darüberhinaus sind bei der vorbekannten Maschine die die Enden der Plättwalzen tragenden Arme starr miteinander und auch starr mit der Schwenkachse verbunden. Dies bedeutet, daß die Bewsgung eines Endes der Plättwalze unabd.ngbar auch die Bewegung des anderen Endes der Plättwalze mit sich bringt Einerseits können bei einer derartigen Ausgestaltung nicht einwandfrei kreisrunde oder konzentrische Aufwickelwalzen nicht mehr einwandfrei μ aufgewickelt werden, andererseits führt das Mitabspmgen auch auf der Seite, auf der Unebenheuen nicht vorhanden sind, zu einem Schwingen, Stampfen oder Rütteln das einer einwandfreien Bewicklung wiederum entgegensteht, insbesondere auch im Hinblick auf eine einwandfreie Entfernung der Luft zwischen den benachbarten Schichtender Bewicklung.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine

Mas'-hiii«.· der gattungsgemäßen Art dahingehend

auszugestalten, daß mit ihr eine äußerst exakte

Aufwicklung von Folien selbst bei nicht einwandfrei

runden Aufwickelwalzen möglich ist.

Die Lösung besteht erfindungsgemäß dann, daß jeder

Plättwalzenarm eines Paares vom anderen unabhängig

verschwenkbar mit der Schwenkachse verbunden ist

und das Servoventil direkt mittels eines aul der

Schwenkachse befestigten Armes betätigbar ist.

Die direkte Betätigung des Servoventil führt dazu. daß dit Steuerung der Aufwickelwalzenarmbewegung im Laufe des Anwachsens der Bewicklung äußerst exakt und feinfühlig, da schnell reagierend, erfolgt. Auch der konstruktive Aufbau ist denkbar einfach. Ferner ist durch die unabhängig voneinander erfolgende Verschwenkung der Plättwalzenarme eines Paares erreicht. daß bei einer eintsprechend groben Unebenheit auf der einen Seite der Aufwickelwalze das andere Ende der Aufwickelwalze keineswegs abspringt und daß Ungleichmäßigkeiten auf jeder der beiden Seiten der Aufwickelwalze unabhängig voneinander ausgeglichen werden können. Hierdurch können Aufwickelwalzen bewickelt werden, die nicht einwandfrei kreisrund oder konzentrisch sind, und andererseits sind Schwingungsbewegungen, ein Stampfen oder Rütteln der Glattwalze praktisch nicht mehr möglich. Auch dies trägt zu der sehr hohen Qualität der Bewicklung entscheidend bei. Es hat sich ferner als besonderer Vorteil herausgestellt, daß durch die unabhängige Bewegbarkeit der Plättwalzenarme eines Paares sich Aufwickelwalzen mit Folien bewickeln lassen, und zwar bei allen Geschwindigkeiten, die gerade Seitenbegrenzungen haben. Die bislang schlechte Bahnkontrolle mit dem Ergebnis seitlicher Stufen bei der Bewicklung ist nämlich durch die unabhängige Bewegbarkeit entscheidend verbessert. Die hiermit ermöglichte seitliche gerade Begrenzung der Bewicklung ist ferner Voraussetzung für eine einwandfreie zwangsweise Steuerung des Spaltdruckes zwischen der Aufwickelwalze und Plättwalze und Voraussetzung für eine einwandfreie Entfernung der Luft zwischen den benachbarten Schichten der Bewick-

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|Hig. Hierdurch eignet sich die Maschine gemäß der jgiindung insbesondere für das Aufwickeln von Metallfolien, bei denen es bei der Weiterverarbeitung, beispielsweise einer Wärmebehandlung, entscheidend darauf ankommt, daß sich keine Luft mehr zwischen den benachbarten Schichten befindet.

Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes wird nachstehend unter Bezugnali/ne auf die Zeichnungen näher beschrieben.

Es zeigen

Fig. 1 eine vereinfachte Seitenansicht einer Maschiae gemäß der Erfindung,

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung einer Aufwikkelwalze mit zugeordneter Plättwalze,

Fig.3 eine Schnittdarstellung gemäß Schnittlinie 4-4 der F i g. 2.

Die dargestellte Folientrenn- und Aufwickelmaschine weist eine vordere und eine hintere Aufwickelstation 10 bzw. 12 auf. Eine mit einer zweilagigen Folienmatenalbahn 14 bewickelte Speicherwalze 16 gibt die jweilagige Materialbahn 14 ab. Diese läuft über Walzen 18 und 20 und von den über eine Tänzerwalze 22, die in horizontaler Ebene gegen ein Druckluftzylinder-Kolbenaggregat 24 bewegbar angeord net ist. Mit der Tänzerwalze 22 werden Stöße von der Speicherwalze 16 her abgelangen Durch die Bewegung der Tänzerwalze 22 kann ein Stößel um 1 elektrischen Steuerung (nicht dargestellt) betätigt werden, mit der die Steuerimpulse an einen Elektromotor 28. der die Speicherwalze 16 treibt, weitergegeben werden, um so die vorgegebene Materialbahnspannung aufrechtzuerhalten. Die Höhe der Spannung wird dabei vom Luftdruck des Kolben-Zylinderaggregat 24 \orgelioben. Von der Tänzerwalze werden sowohl eine Vor wie eine Rückbewegung angezeigt.

Nach Verlassen der Tänzerwalze 22 lauft die Materialbahn 14 über Walzen 30, 32 und 34, die mittels Messerklingen oder entsprechender Gegendruckrollen die Kanten der zweilagigen Materialbahn aufschlitzen können. Von ihnen läuft die Materialbahn zu einer Trennwalze 36. Die beiden Foliemnateriallagen werden hier voneinander getrennt. Die eine vereinzelte Folienbahn 38 läuft direkt zur vorderen Aufwickelstation 10, während die zweite vereinzelte Folienbahn 40 direkt zur rückwärtigen Aufwickelstation 12 läuft. Die Folienbahn 38 läuft dabei teilweise um eine Platt- und Glättwalze 42 und von dort auf eine Aufwickelwalze 44. Während die Folienbahn 40 teilweise um eine Platt- und Glättwalze 40 und von dort auf eine Aufwickelwalze 48 läuft. Um die Folienbahn einmal mit der einen Seite, einmal mit der anderen Seite nach außen liegend aufwickeln zu können, können die Aufwickelwalzen 44 lind 48 in beiden Drehrichtungen gedreht weiden. In Fig 1 ist mit Bezugsziffer 38' die von der Darstellung abweichende Wegbahn der Folienbahn bei der Aufwicklung mit der anderen Seite nach außen liegend angedeutet. Das gleiche gilt für die Bezugsziffer 40'.

Zur Herabsetzung der Reibkräfte haben die genannten Walzen 18, 20,30,32, und 36 einen Achsantrieb. Die Walzen haben ferner eine Chromplattierung auf einem Stahlkern.

Durch die Anordnung der rückwärtigen Aufwickelstation 12 oberhalb der vorderen Aufwickelslation 10 ist ausreichend Raum zur Anbringung einer üblichen Ultraschall-Schweiß- und Spleißeinrichtung (nicht dargestellt) geschaffen.

Da die vordere Aufwickelstaüon 10 und die rückwärtige Aufwickelstation 12 von ähnlichem konstruktiven Aufbau sind, wird nachstehend lediglich die Aufwickelstation 12 in ihren Einzelheiten beschrieben.

Die Aufwickelwalze 48 ist auf einer Aufwickelwalzenwelle 50 angeordnet, die in den Außenenden von Aufwickelarmen 42 abgestützt ist. Die Innenenden der Aufwickelarme 52 sind auf einer Aufwiekelarmschwenkwelle 54 gelagert, die ihrerseits im Maschinenrahmen 56 gelagert ist Der Aufwickelarm 53 ist um einen Schwenkarm 58 erweitert, an dem ein Kolben-Zylinderaggregat 60 gemäß Bezugsziffer 62 angelenkt ist, mit dem die Aufwickelwalze 48 im Uhrzeigersinn während der Zunahme der Bewicklung verschwenkt werden kann.

Die Platt- und Glättwalze 46 ist mit ihren Enden in Plättwalzenarmen 64 gelagert. Die inneren Enden der Plättwalzenarme 64 weisen dabei kragenförmige Ringe 68 auf, die für eine Schwenkbewegung auf einer Schwenkachse 70 der Plättwalzen angeordnet sind. Auf der Schwenkachse 70 ist ferner mittels eines Stiftes 74 ein weiterer Ring 72 befestigt. Dieser hat einen emporstehenden Vorsprung 7b, der mit einem Bolzen 78 zus.-.. nmenwirkt. der an dem Plänwalzenarm 64 befestigt ist An einem linde der Schwenkachse 70 befinden sich ferner em Ringkörper 80. der einen Arm 82 iiL-fvveJst. der mit einem .Serxoventil 84 zusammenwirkt, das gemäß Bezugsziffer 86 in Wirkverbindung nut dem Kolben-Zylinderaggregat 60 steht. Die geschilderte Ausgestaltung bewirkt, daß die jeweiligen Plättwalzenarme eines Armpaares voneinander unabhängig schwenkbar mit der Schwenkachse 70 verbunden sind.

Die unabhängige Verschwenkbarkeit führt zu einer gleichmäßigen Glättung und Planung und zu einem faltenfreien Arbeiten bei allen Aufwickelgeschwindigkeiten und bei gleichförmigen Druck über die ganze Bahnbreite. Nimmt die Bewicklung um einen vorbestimmten, infinitesimalen Betrag zu. wird über den Boi/en 78 des Platt walzenarmes 64 entweder auf das der rechten oder auf der linken Seite der Anordnung die Schwenkachse 70 gedreht und damit das Servoventil 84 direkt betätigt, um die Aufwickelwalzenarme 52 zu bewegen und die Aufwickelwalz.e 48 in Richtung von der Plättwalze 46 fort zu verschwenken.

Kurzfristige Momentanbewegungen der Plättwalze bei kleinen Unebenheiten bewirken dabei infolge fehlender Zeitdauer der Einwirkung keine Betätigung des Servoventil 84. Die Aufwickelwalze ist darin frei, sich ohne Betätigung des Servoventil 84 in Richtung auf die Aufwickelwalze 48 zu zu bewegen. Befindet sich aber auf einer Seite der Aufwickelwalze ein zu einem Ansprechen führender Buckel, wird nicht etwa die gesamte Plättwalze geschwenkt, da ja kein starrer Querträger vorhanden ist una der Träger auch keineswegs in Art einer Feder wirkt. Es springt somit keineswegs die eine Seite der Plättwalze zusammen mit der anderen ab. Die Ungleichmäßigkciten können auf jeder Seite unabhängig voneinander registriert und ausgeglichen werden.

Die Bewicklung kann zu großen Durchmessern durchgeführt werden. Die Bewicklung erfolgt praktisch faltenfrei, und zwar auch bei extrem dünnen Folien mit einer Stärke von beispielsweise 0,005 mm und bei Wickelgeschwindigkeiten von 610 m/Min.

Die Grunddruckhöhe läßt sich leicht auffinden, wenn die Folienbahnspannung und der gewünschte Spaltdruck für die entsprechende Folienbahn berücksichtigt werden. Die zwangsweise Kontrolle des Spaltendruckes zwischen der Aufwickelwalze 48 und der Plättwalze 46 ist dabei auf den genngstmöglichen Wert eingestellt, so

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daß jegliche Luft zwischen benachbarten Folienbahnschichten innerhalb der Bewicklung entfernt wird und auch ein Rutschen der Folienbahn verhindert wird. Die sich ergebende seitliche gerade Begrenzung der Bewicklung wirkt dann wieder zurück auf die einwandfreie zwangsweise Steuerung des Spaltdruckes zwischen der Aufwickelwalze und der Plättwalze. Die Entfernung der Luft ist dabei besonders für lienbahnen wichtig, die nach dem Aufwick Wärmebehandlung unterzogen werden, um weise Walzöle von den Oberflächen zu entfei nämlich der Spaltdruck bei der Bewicklung haften die Folienbahnlagen während der N handlung fest aneinander an.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

21 Ol 032 Patentansprüche:

1. Folientrenn- und Aufwickelmaschine mit mindestens zwei Paaren von Aufwickelwalzenarmen, die jeweils an einem Ende schwenkbar gelagert sind und am anderen Ende eine mit der vom Schichtmaterial abgetrennten Folie bewickelbare Aufwickelwalzenwelle tragen, wobei mindestens jeweils einer der Aufwickelwalzenarme mit einem Kolben-Zylinder Aggregat zum Verschwenken während des Anwachsens der Bewicklung verbunden ist, sowie mit am Aufwickelwalzenumfang anliegenden Platt- und Glättwalzen, die jeweils in schwenkbar gelagerten Plättwalzenarmpaaren gelagert sind, deren Schwenkachse benachbart ein von ihr über einen Arm betätigbares Servoventil für die Steuerung der Verschwenkung der Aufwickelwalzenarme angeordnet ist, und ferner mit einer zwischen und benachbart den Aufwickelwalzenwellen angeordneten Folientrennwalze, wobei jede Platt- und Glattwalze zwischen der zugeordneten Aufwickelwalzenwelle und der Folientrennwalze angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Plättwalzenarm eines Paares vom anderen unabhängig verschwenkbar mit der Schwenkachse (70) verbunden ist und das Servoventil (84) direkt mittels eines auf der Schwenkachse (70) befestigten Armes (82) betätigbar ist.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jed?r Plättwabenarm (64) einen drehbar auf der Schwenkachse (70) angeordneten äußeren Ring (68) trägt und unter diesem äußeren Ring (68) auf der Schwenkachse (70) ein innerer Ring (72) befestigt ist, die inneren Ringe (72) jeweils einen emporstehenden Vorsprung (76) aufweisen und die Plättwalzenarme (64) einen Bolzen (78) tragen, der mit dem Vorsprung (76) im Sinne der Verdrehung der Schwenkachse (70) beim Anwachsen der Bewicklung auf der Aufwickelachse (44 bzw. 48) zusammenwirkt.