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Title:
WINDER FOR AN ENDLESS MATERIAL WEB
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2013/075258
Kind Code:
A1
Abstract:
The present invention relates to a method and a device for producing a roll (18) made of a material web (5) of flexible material which is guided via a contact roller (19) of a winder and is wound in the said winder to form a roll (18), wherein the contact roller (19) maintains contact with the roll (18) during winding and the wrap angle (α) of the material web (5) passing over the contact roller (19), as the former is progressively wound, is maintained throughout at a variable reference value predetermined for each winding. In this way the wrap angle (α) for the winding can be adapted to the respective composition of the material web (5), which improves the quality of the winding.

Inventors:
MARTINEZ CARLOS (CH)
KAMMANN ROLF (DE)
JONES CARL (GB)
Application Number:
PCT/CH2012/000259
Publication Date:
May 30, 2013
Filing Date:
November 20, 2012
Export Citation:
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Assignee:
SWISS WINDING INVENTING AG (CH)
WINDMOELLER & HOELSCHER (DE)
International Classes:
B65H18/08; B65H23/195
Domestic Patent References:
WO2003106313A12003-12-24
Foreign References:
DE3600517A11987-07-16
US5655730A1997-08-12
GB1017687A1966-01-19
DE102009005355A12009-07-23
DE2423227A11975-11-27
JPH09315632A1997-12-09
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
STUMP, BEAT (CH)
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Claims:
Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung eines Wickels (18) aus einer Materialbahn (5) von flexiblem Material, das über eine Kontaktwalze (19) eines Wicklers geführt und in diesem zu einem Wickel (18) aufgewickelt wird, wobei die Kontaktwalze (19) während der Wicklung mit dem Wickel (18) Kontakt hält, dadurch gekennzeichnet, dass der Umschlingungswinkel (et) der über die Kontaktwalze (19) laufenden Materialbahn (5) während der fortschreitenden Wicklung fortlaufend auf einem veränderbaren, für die jeweilige Wicklung vorbestimmten Sollwert gehalten wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Sollwert des Umschlingungswinkels (et) während der fortschreitenden Wicklung mindestens teilweise konstant gehalten wird.

Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Sollwert des Umschlingungswinkels (a) während der fortschreitenden Wicklung bis hin zum fertigen Wickel auf 90° oder weniger gehalten wird.

Verfahren nach Anspruch 3, wobei der Sollwert des Umschlingungswinkels (et) während der fortschreitenden Wicklung bis hin zum fertigen Wickel auf 45° , oder weniger, bevorzugt auf 20° oder weniger, besonders bevorzugt auf 10° oder weniger gehalten wird.

Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Sollwert des Umschlingungswinkels (et) während der fortschreitenden Wicklung mindestens teilweise im Bereich von Null liegt.

Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Sollwert des Umschlingungswinkels (et) während der fortschreitenden Wicklung ändert.

Verfahren nach Anspruch 3, wobei mindestens über einen Bereich der Wicklung ein Umschlingungswinkel auf dem Wickel (18) vorgesehen wird.

Wickler zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einer Kontaktwalze (19) und einer Einrichtung zur Lagerung des zu wickelnden Wickels (18), wobei im Betrieb die Kontaktwalze (19) den Wickel (18) während der Wicklung berührt, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorgesehen sind, um während der fortschreitenden Wicklung des Wickels (18) einen veränderbaren, für die jeweilige Wicklung vorbestimmbaren Sollwert für den Umschlingungswinkel (et) der über die Kontaktwalze (19) laufenden Materialbahn (5) einzuhalten.

9. Wickler nach Anspruch 6, wobei die Mittel eine Hilfswalze (30) aufweisen, über die im Betrieb die Materialbahn geführt wird, und wobei die Hilfswalze (30) während der Wicklung zur Kontaktwalze (19) relativ beweglich angeordnet ist, derart, dass im Betrieb die von der Hilfswalze (30) ablaufende Materialbahn je nach der jeweiligen Stellung der Hilfswalze (30) am Ort einer anderen Kontaktlinie (41) auf die Kontaktwalze (19) aufläuft.

10. Wickler nach Anspruch 7, wobei die Hiifswaize (30) gegenüber der Kontaktwalze (19) stufenlos relativ bewegbar angeordnet ist.

11. Wickler nach Anspruch 7, wobei die die Hilfswalze (30) an weiteren Pendelarmen (31) gelagert ist, die ihrerseits zur Kontaktwalze (19) relativ bewegbar angeordnet sind.

12. Wickler nach Anspruch 7 oder 8, wobei die Kontaktwalze (19) an Pendelarmen (20) angeordnet ist die mit den weiteren Pendelarmen (31) der Hilfswalze (30) eine gemeinsame Verschwenk- achse (21) aufweisen.

13. Wickler nach Anspruch 10, wobei die Mittel zum Einhalten des Sollwerts für den Umschlin- gungswinkels (et) ein Getriebe (37) aufweisen, über welches die Pendelarme (20) und die weiteren Pendelarme (31) mit einander verbunden sind, wobei das Getriebe (37) bei einer Ver- schwenkung der Pendelarme (20) eine Verschwenkung der weiteren Pendelarme (31) erzeugt.

14. Wickler nach Anspruch 11, wobei das Getriebe eine Verschwenkung der Pendelarme (20) gegenüber den weiteren Pendelarmen (31) im Verhältnis 1 : 1,5 erzeugt.

15. Wickler nach Anspruch 6 oder 7, wobei die Kontaktwalze (19) an Pendelarmen (20) angeordnet ist und die Hilfswalze in diesen längsverschieblich gelagert ist.

16. Wickler nach Anspruch 6 oder 7, wobei die Hilfswalze (30) auf Schienen () gelagert ist.

17. Wickler nach Anspruch 6 oder 7, wobei die Kontaktwalze (19) und die Hilfswalze 30 an Pendelarmen (60) angeordnet sind, dabei die Hilfswalze 30 einem Abschnitt 61 der Pendelarme entlang vorbestimmt verschiebbar gelagert ist. Wickler nach einem der vorangehenden Ansprüche 6 bis 11, wobei die Mittel ausgebildet sind, mindestens währende einem Teil der Wicklung einen vorbestimmten Umschlingungswinkel der Materialbahn (5) auf dem in Wicklung befindenden Wickel (18) einzuhalten. 19. Wickler nach einem der Ansprüche 6 bis 12 mit einer Maschinensteuerung, die betriebsfähig mit den Mitteln zum Einhalten des Sollwerts des Umschlingungswinkels (a) verbunden und ausgebildet ist, diese während der Wicklung eines Wickels (18) derart anzusteuern, dass der Umschlingungswinkel (a) laufend den jeweiligen Sollwert aufweist.

20. Wickler nach einem der Ansprüche 8 bis 19, wobei die Mittel für einen Sollwert des Umschlingungswinkels (cx) über die ganze Wicklung eines Wickels bis hin zum fertigen Wickel von 90° oder weniger ausgebildet sind. 21. Wickler nach Anspruch 20, wobei die Mittel für einen Sollwert des Umschlingungswinkels (a) über die ganze Wicklung eines Wickels bis hin zum fertigen Wickel von 45° oder weniger, bevorzugt auf 20° oder weniger, besonders bevorzugt auf 10° oder weniger ausgebildet sind.

Description:
Wickler für eine endlose Materialbahn

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Wickels aus einer Materi- albahn von flexiblem Material gemäss dem Oberbegriff von Anspruch 1 und einen Wickler zur Ausführung dieses Verfahrens gemäss dem Oberbegriff von Anspruch 6.

Flexible, endlose Materialbahnen werden vorwiegend in Produktionslinien verarbeitet, bei welchem ein Extruder eine endlose Kunststoff - Folie erzeugt, die laufend und ohne Unterbrechung auf Wickelkerne zu wickeln ist.

Insbesondere Kunststoff-Folien werden in einer ausserordentlichen Vielfalt von Zusammensetzungen und entsprechend mit verschiedensten Eigenschaften hergestellt, die dann auch das Wickelverhalten beeinflussen und entsprechend bei der Wicklung berücksichtigt werden müs- sen. Ebenso sind die jeweilige Produktionsgeschwindigkeit sowie die in einem Produktionsdurchlauf herzustellende Anzahl an Wickeln Parameter, die für eine qualitativ genügende Produktion bei gleichzeitig vertretbaren Kosten berücksichtigt werden müssen.

Typische Verarbeitungsgeschwindigkeiten reichen von 2 bis 1000 m/min, während die fertigen Wickelballen einen Durchmesser von 50 bis 2000 mm bzw. eine Breite von 10 bis 6000 mm besitzen können. Die Dicken können von wenigen μπι bis in den Millimeterbereich reichen. Als Beispiel genannt werden können Folien mit einer Dicke von 8 pm bis 25 pm. Bevorzugt 15 pm bis 25 pm, die mit einer Geschwindigkeit von 100 m/min und einer Breite von ca. 300 mm bis 770 mm auf einer Wickelwelle mit 4-fach Nutzen gewickelt werden (d.h. auf einer Wickelwelle werden vier Wickelhülsen aufgesteckt und so vier Wickel parallel neben einander gewickelt).

Die Rezeptur von insbesondere Kunststofffolien aus Polyolefinen (wie PE Polyethylen oder PP Polypropylene) reicht von der monoextrudierten Folie, bestehend aus einer einzigen Schicht, bis zur coextrudierten Folie mit drei, fünf oder mehr Lagen, wobei in den Lagen beispielsweise Kle- ber verschiedenster Art vorgesehen werden können, so verschiedenste Mehrschichtfolien entstehen.

Heute sind im Bereich von Silage- und Stretch-Folien etwa vierzig bis fünfzig Rezepturen bekannt, die in der Anwendung die jeweils gewünschten unterschiedlichen Eigenschaften besitzen: in nördlichen Ländern etwa ist es in der Landwirtschaft erwünscht, dass die in Folie gewickelten Grasballen, die bis 500 kg wiegen können und auf dem Feld verbleiben sollen, auch schneebedeckt in Form bleiben, was eine Folie mit hoher Festigkeit voraussetzt. In anderen Ländern soll die Folie schwarz sein. Alternativ kann auch eine Folie mit einer bestimmten Farbe, z.B. aus opti- sehen Gründen grün, bevorzugt werden.

Wird ein Grasballen gewickelt, sorgt der zwischen den Kunststofflagen der Folien enthaltene Kleber dafür, dass die einzelnen Wicklungen um den Grasballen auf einander haften, so dass der Wickel Stabilität besitzt. Wird der Grasballen gebildet, entsteht beim Abwickeln der Folie vom Wickel ein typisches, kratzendes Geräusch, das je nach Kleber lauter oder leise ist. Verschiedene Landwirtschaftsbetriebe verlangen leise zu lösende Folien, was einen entsprechenden Einfluss auf die gesamte Rezeptur der Folie hat.

Ebenso im Bereich von beispielsweise Stretchfolien, die für die Verpackung von auf Palletten gestapelten Gütern, als Schutzfolien (beispielsweise in der Elektronik) oder als Lebensmittelfolien verwendet werden. So haftet die im Haushalt verwendete Lebensmittelfolie etwa am Tellerrand durch den am Ort der Umschlingung der Tellerkante aufgrund des dadurch erzeugten lokalen Drucks ausgeschieden Klebers. Auch hier sind die Rezepturen so zahlreich wie die Möglichkeiten der Verwendung der Folien und auf die jeweilige Verwendung abgestimmt.

Je nach Bedarf schwankt die Produktion zwischen der Herstellung von nur einigen wenigen gleichen Wickelballen für spezielle Anwendungen bis zur Massenproduktion von gleichen Wickelballen. Durch die verschiedenen Rezepturen besitzen die Folien selbst verschiedene Eigenschaften, die wiederum bei der Wicklung zum fehlerfreien Folienwickel berücksichtigt werden müssen, was an den Wickler besondere Anforderungen betreffend der Parameter wie Bahnzug, Wickeldruck, -geschwindigkeit und Foliendicke und Elastizität der Folie stellt. Fehlerfreie Wicklung unter Berücksichtigung der oben genannten Parameter ist auch darum wesentlich, weil bei verschiedenen Rezepturen die fertig gewickelte Folie (der Wickler ist in der Regel dem die Folie herstellenden Extruder unmittelbar nachgeschaltet) noch lebt, da sich die verschiedenen Kunststofflagen noch beruhigen und die zwischen den Lagen eingeschlossenen Luft oder eingebrachte Stoffe, häufig die Klebstoffe, sich verändern und auch durch die Schich- ten migrieren. Es ist mit anderen Worten so, dass der Herstellprozess der Folien nach der Wicklung noch nicht abgeschlossen ist. Durch nicht absolut einwandfreie Wicklung kann es deshalb geschehen, dass sich ein Wickel noch nachträglich, während der Lagerung, negativ verändert und unbrauchbar wird.

Figur la zeigt beispielhaft einen Wickler 1 gemäss dem Stand der Technik in einer Seitenansicht, die den Pfad der endlosen Materialbahn, hier einer Kunststofffolie 2, durch den Wickler 1 hindurch darstellt. Eine separate Wickeleinheit 3 für Ausschussfolie ist gefolgt von einer Schneideinheit 4, welche die endlose Folie 2 der Länge nach auftrennt, so dass zwei getrennte Folienbah- nen bzw. Folien 5 und 5' entstehen, wobei jede der Folien 5,5' für die Wicklung in eine zugeordnete Revolvereinheit 6,6' geführt wird. Die Revolvereinheiten 6,6' sind grundsätzlich gleich aufgebaut und besitzen in der dargestellten Ausführungsform jeweils drei Wickelwellen, nämlich eine erste Wickelwelle 10,10', eine zweite Wickelwelle 11,11' und eine dritte Wickelwelle 12,12'. Die Wickelwellen 10,10' bis 12,12' befinden sich in verschiedenen Arbeitsstationen, nämlich einer Ladestation 13,13', einer Wickelstation 14,14' und einer Entnahmestation 15,15'.

Die Revolvereinheiten 6,6' sind durch einen zur Entlastung der Figur weggelassenen Antrieb entsprechend der eingezeichneten Pfeile im Gegenuhrzeigersinn um ihre Längsachsen 16,16' schrittweise verdrehbar ausgebildet, derart, dass jede der Wickelwellen 10,10' bis 12,12' bei einem weiteren Drehschritt von ihrer vorherigen in ihre nächste Arbeitsstation gebracht wird. Die Revolvereinheiten 6,6' bilden damit eine Einrichtung zur Lagerung des zu wickelnden Wickels 18,18', hier wie folgt: Jede der Wickelwellen 10,10' bis 12,12' passiert im Zyklus die Ladestation 13,13', wo sie mit frischen Wickelhülsen beladen wird, gelangt durch einen weiteren Drehschritt der Revolvereinheiten 6,6' in die Wickelstation 14,14', wo die Wickelkerne 17 mit der Folie 2 zu einem Wickel 18 bewickelt werden und von dort in die Entnahmestation 15,15', wo die Wickel 18 aus der Revolvereinheit 6,6' entnommen werden.

Die Figur zeigt einen fertigen Wickel 18 in der Wickelstation 14 und einen gerade erst angewickelten Wickel 18' in der Wickelstation 18'. Eine Kontaktwalze 19,19' berührt den Wickel 18,18' und sorgt in der Wickelstation 14,14" für den der jeweiligen Rezeptur der Folie entsprechenden Anpressdruck. In der dargestellten, bewährten (aber nicht einzigen) Ausführung gemäss dem Stand der Technik ist die Kontaktwalze 19,19' an Pendelarmen 20,20' aufgehängt, was ermöglicht, die Kontaktwalze 19,19' dem Wickel- fortschritt des stationär gewickelten Wickels 18,18' entsprechend zu verschieben.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines gemäss Figur la ausgebildeten Wicklers beschrieben. Die Erfindung ist jedoch nicht auf solche Wickler (hier: mit Revolvereinheiten, wobei die Kontaktwalze an Pendelarmen gelagert ist) beschränkt. Die Erfindung ist anwendbar bei grossen oder kleinen Wicklern, die einen Einfach-Nutzen oder einen Mehrfach-Nutzen aufweisen,

Figur lb zeigt einen Ausschnitt aus dem Wickler 1, nämlich die Wickelstation 14 sowie die Kontaktwalze 19 einschliesslich deren Lagerung, wiederum von der Seite her gesehen.

Dargestellt ist, dass die Kontaktwalze 19 an zwei seitlich angreifenden Pendelarmen 20 aufgehängt und so um eine Verschwenkachse 21 verschwenkbar ist. Durch die Ansicht von der Seite her ist in der Figur nur der eine Pendelarm 20 sichtbar, da dieser den anderen Pendelarm (der am anderen Ende der Kontaktwalze 19 angreift) verdeckt. Die Pendelarme 20 ermöglichen der Kontaktwalze 19 eine Bewegung in Richtung der eingezeichneten Pfeile, so dass sie stets mit dem wachsenden Durchmesser des Wickels 18 mitwandern kann (in der vorliegenden Anordnung ist der Wickelkern, auf den die Folie 5 gewickelt wird, fest gelagert). Eine Anpresseinheit, hier eine Kolbenanordnung 23 sorgt für den der Rezeptur entsprechenden Anpressdruck der Kontaktwalze 19 an den Wickel 18.

Die Folie 5 läuft im Betrieb des Wicklers 1 über eine Hilfswalze 25 und von dieser auf die Kontaktwalze 19, wo sie in der Kontaktlinie 26 an den Wickel 18 angepresst und auf diesen aufgewickelt wird. Damit wird erreicht, dass die Folie 5 zwischen der Hilfswalze 25 und der Kontaktwalze 19 nur über eine kurze Strecke 27 frei läuft, was vorteilhaft ist: die teilweise recht schnell lau- fende (s. oben zu den Vorschubgeschwindigkeiten) Folie 5 beruhigt sich dadurch bereits bevor sie am Ort der Kontaktlinie 28 auf die Kontaktwalze 19 aufläuft, was eine fehlerfreien Wicklung unterstützt. Wie bereits erwähnt zeigen die Figuren la und lb eine Anordnung des Stands der Technik, die dem Fachmann bekannt ist.

Es ist nun die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Wickler für eine endlose Materialbahn weiter zu verbessern, um insbesondere auch schwierig wickelbare Rezepturen optimal wickeln zu können.

Zur Lösung dieser Aufgabe weist das erfindungsgemässe Verfahren die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 und der erfindungsgemässe Wickler die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 6 auf.

Dadurch, dass das erfindungsgemässe Verfahren bzw. die erfindungsgemässe Vorrichtung vorsieht, den Umschlingungswinkel der über die Kontaktwalze laufenden Materialbahn während der fortschreitenden Wicklung auf einem veränderbaren, vorbestimmten Sollwert zu halten, kann ein Verzug der gewickelten Materialbahn bzw. Folie am Ort der Kontaktlinie 26 zwischen der Kontaktwalze 19 und dem Wickel 18 unterdrückt oder verringert werden. Solch ein Verzug führt schon bei mittel empfindlichen Rezepturen zu einem optisch sichtbaren Muster in der aufgewickelten Folie, und im ungünstigen Fall zur Faltenbildung. Beides bedeutet Ausschussproduktion.

Die Erfindung wird nachstehend noch näher erläutert. Es zeigt:

Figur la schematisch einen Wickler gemäss dem Stand der Technik von der Seite her gesehen Figur lb einen detaillierten Ausschnitt von Figur la mit der Kontaktwalze,

Figur 2 eine dreidimensionale Ansicht auf einen Teil der Wickelstation, wobei die Anordnung der Kontaktwalze und der Hilfswalze gemäss der vorliegenden Erfindung dargestellt ist, Figur 3 schematisch die Anordnung von Figur 2, wobei zugleich der Unterschied zum Stand der Technik dargestellt ist,

Figuren 4a bis 4e schematisch eine Sequenz, welche den erfindungsgemässen Wicklungsvorgang darstellt, Figuren 5a und 5b schematisch eine weitere Ausführungsform gemäss der vorliegenden Erfindung, bei welcher die Hilfswalze auf einer Schiene gelagert ist, und die Figur 6 schematisch eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Figur 2a zeigt eine dreidimensionale Ansicht auf die Innenseite des einen Pendelarms 20 in einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei welcher die Kontaktwalze 19 an Pendelarmen 20 aufgehängt ist, wie dies anhand der Figur lb beschrieben ist. Ersichtlich ist die Kolbenanordnung 23 zur Verschwenkung der Pendelarme 20 um die Verschwenkachse 21. Ebenfalls ersichtlich ist eine Hilfswalze 30, die jedoch nicht an den Pendelarmen 20 festgelegt, sondern ihrerseits an weiteren Pendelarmen 31 angeordnet ist.

Die weiteren Pendelarme 31 für die Hilfswalze 30 werden bei der gezeigten Ausführungsform über ein Zahnradgetriebe 33 verschwenkt, welches seinerseits einen zur Entlastung der Figur nicht dargestellten Antrieb besitzt. Damit kann die Verschwenkung der Pendelarme 20 und der weiteren Pendelarme 31 unabhängig voneinander erfolgen, und damit auch die Bewegung der Hilfswalze 30 unabhängig von der Bewegung der Kontaktwalze 19. Die Pendelarme 20,31 verschwenken um die ihnen gemeinsame Verschwenkachse 21. Bevorzugt sind die beiden Pendelarme 20 über ein Rohr 35 und die beiden weiteren Pendelarme 31 über ein Rohr 36 mit einander verbunden, was deren synchrone Bewegung sicherstellt. In der gezeigten Ausführungsform sind die Rohre 35,36 koaxial zueinander und auch zur Verschwenkachse 21 angeordnet. Zur Entlastung der Figur ebenfalls weggelassen ist eine Masch inensteue- rung, welche die Antriebe für die Pendelarme für die Kontaktwalze 19 und die weiteren Pendelarme 31 für die Hilfswalze 30 betriebsfähig ansteuert.

Figur 2b zeigt eine gegenüber der Figur 2a modifizierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Dargestellt ist eine dreidimensionale Ansicht auf die Aussenseite des einen, in der Figur 2a dargestellten Pendelarms 20, hier mit einem Getriebe 37, das den Pendelarm 20 und den weiteren Pendelarm 31 mit einander verbindet. Beide Pendelarme 20, 31 besitzen die gemeinsame Verschwenkachse 21, wobei in der Figur das Rohr 36 dargestellt ist, welches den sichtbaren weiteren Pendelarm 31 mit dem zweiten, zur Entlastung der Figur weggelassenen und damit nicht sichtbaren weiteren Pendelarm verbindet. Das Rohr 35 gemäss Figur 2a, welches den Pen- delarm 20 mit dem ihm gegenüberliegenden (in der Figur nicht ersichtlichen) Pendelarm verbindet, würde das Rohr 36 verdecken und ist deshalb ebenfalls zur Entlastung der Figur weggelassen. Die Kontaktwalze 19 ist zwischen dem Pendelarm 20 und dem nicht sichtbaren Pendelarm, die Hilfswalze 30 ist zwischen dem weiteren Pendelarm 31 und dem nicht sichtbaren weiteren Pendelarm gelagert.

Am Pendelarm 31 ist ein Zahnrad 38 festgelegt, das sich im Betrieb mit dem Pendelarm 31 um die Verschwenkachse 21 dreht (der Pendelarm 31 ist hier ebenfalls von einer Zylinderanordnung angetrieben, s. die Zylinderanordnung 23 von Figur 2a). Dadurch dreht auch das mit dem Zahnrad 38 im Eingriff stehende Zahnrad 38', welches über eine Welle 38" das Zahnrad 38"' antreibt, das seinerseits mit dem Zahnrad 38 IV im Eingriff steht. Die Welle 38" ist in geeigneter Form am Rahmen des Wicklers gelagert, s. die schematisch in der Figur eingetragene Lagerung 39, folgt der Verschwenkung des Pendelarms 31 also nicht.

Schliesslich ist das Zahnrad 38 ,v mit dem Rohr 36 verbunden, so dass sich der weitere Pendelarm 31 der Drehung des Zahrads 38 ,v entsprechend verschwenkt. Es ergibt sich, dass der Pendelarm 20 und der weitere Pendelarm 31 mit einander verbunden sind, wobei das Getriebe 37 bei einer Verschwenkung des Pendelarms 20 (beispielsweise durch die Zylinderanordnung 23 von Figur 2a) eine Verschwenkung des weiteren Pendelarms 31 erzeugt. Damit wiederum kann, je nach dem Übersetzungsverhältnis des Getriebes 37, im Betrieb die Hilfswalze laufend so positioniert werden, dass der Umschlingungswinkel α einer über die Kontaktwalze 19 laufenden Folie konstant ist oder vorbestimmt ändert, s. dazu Figur 3.

Wird das Übersetzungsverhältnis z.B. im Bereich 1 : 1,5, rechnerisch genau 1 : 1,51, gewählt, bleibt der Umschlingungswinkel α für eine Länge des Pendelarms 20 von 600 mm , einer Länge des weiteren Pendelarms 31 von 400 mm , einem Durchmesser der Kontaktwalze 19 von 230 mm und einem Durchmesser der Hilfswalze von 150 mm, konstant.

Figur 3 zeigt schematisch einen Vergleich zwischen der in Figur 3 dargestellten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und einer Anordnung gemäss dem Stand der Technik nach Figur lb. In der Figur ersichtlich ist ein frisch angewickelter Wickel 18, der noch einen kleinen Durchmesser besitzt. Entsprechend sind die Pendelarme 20 nach rechts ausgelenkt, wobei die Kontaktwalze 19 den Wickel 18 entlang der Kontaktlinie 26 berührt. Ebenfalls nach rechts ausgelenkt sind die erfindungsgemässen weiteren Pendelarme 31, so dass sich die Hilfswalze 30 mit nach rechts verschoben hat. Die Folie 5 läuft auf die Hilfswalze 30 auf und von dieser an der Linie 40 wieder ab, läuft weiter an der Linie 41 auf die Kontaktwalze auf, umschlingt die Kontaktwalze 19 bis zur Kontaktlinie 26, läuft dort von der Kontaktwalze 19 wieder ab und gleichzeitig auf den Wickel 18 auf. Die Linien 41, 26 bestimmen den Umschlingungswinkel et der Folie 5 auf der Kontaktwalze 19 gemäss der erfindungsgemässen Anordnung.

In der Figur gestrichelt dargestellt ist eine fiktive Hilfswalze 30* gemäss dem Stand der Technik, d.h. angeordnet an einem fixen Ort in den Pendelarmen 20. Der Pfad 5* der dann konventionell über die Hilfswalze 30* laufenden Folie 5* ist ein anderer: eine im Pfad 5* laufende Folie läuft an der Linie 41* auf die Kontaktwalze 19 auf und natürlich an der Linie 26 von der Kontaktwalze wieder ab.

Die Linien 41*, 26 bestimmen den Umschlingungswinkel ß einer im Pfad 5* laufenden Folie auf der Kontaktwalze 19, wie dies in einer Anordnung gemäss dem Stand der Technik der Fall ist.

Es ergibt sich, dass der Umschlingungswinkel α gemäss der erfindungsgemässen Anordnung kleiner ist als der Umschlingungswinkel ß gemäss der im Stand der Technik bekannten Anordnung.

Nach den Erkenntnissen der Anmelderin wird während der Wicklung der Folie 5 durch deren Vorschub mitgerissene Luft in den Spalt vor der Linie 41 (bzw. der Linie 41*) eingebracht und gelangt dann in den Umschlingungsbereich. Im Umschlingungsbereich, vor allem am Ort der Kontaktlinie 26 wird diese Luft komprimiert und dadurch rückwärts (d.h; gegen die Vorschub- richtung der Folie 5) wieder ausgepresst. Damit baut sich im Bereich des Umschlingungswinkels ein Luftkissen auf, das einem Gleichgewichtszustand entspricht zwischen der ständig durch die durchlaufende Folie 5 nachgeförderten und dann vor der Kontaktlinie 26 zurückgepressten Luft. Ami Ort der Kontaktlinie 26 herrscht durch den Druck der Kontaktwalze 19 erhöhter Druck. Die damit gegen die Kontaktlinie 26 hin zunehmend komprimierte Luft übt auf die Folie 5 erhebliche zusätzliche Kräfte aus.

Diese Kräfte können die Folie lokal verziehen, zugleich kann sich die Folie durch entstehende lokale Blasen aus komprimierter Luft verwerfen, bis hin zur Bildung von kleinen Lufttaschen. Solche Verwerfungen werden dann entlang der Kontaktlinie 26 flach gepresst und bilden ein Muster oder Falten.

Mit anderen Worten ist es so, dass die Folie 5 nicht glatt auf dem Wickel aufgewickelt werden kann, sondern zerknittert auf den Wickel 18 gelangt.

Ein verkleinerter Umschlingungswinkel α ermöglicht nun, dass die rückwärts ausgepresste Luft leichter entweicht, so dass sich die Menge an Luft, die bis in den Kontaktbereich am Ort der Kontaktlinie 26 zwischen der Kontaktwalze 19 und dem Wickel 18 gelangt, verringert, womit die Gefahr des Knitterns abnimmt.

Durch die erfindungsgemässe Anordnung lässt sich der Umschlingungswinkel α gegenüber dem konventionell auftretenden Umschlingungswinkel ß verkleinern, was die verbesserte Wicklung erlaubt. An dieser Stelle sei erwähnt, dass erfindungsgemäss - d.h. unabhängig von der jeweili- gen Ausführungsform der Erfindung, ein Umschlingungswinkel α von 10° oder weniger besonders orteilhaft ist und auch erreicht werden kann.

Zudem lässt sich durch die erfindungsgemässe Anordnung der Umschlingungswinkel ot auch anpassen, wie dies nachstehend beschrieben ist.

Der oben beschriebene Eintrag von Luft in den Bereich der Kontaktlinie 26 hängt u.a. von der Vorschubgeschwindigkeit und der Oberflächenbeschaffenheit der Folie 5 ab, d.h. auch von deren Rezeptur. Dann hängt von der Rezeptur weiter ab, welches die Auswirkungen der eingebrachten Luft sind, d.h. wie weit ein unerwünschter Verzug der Folie und das darauf beruhende Knittern auftritt.

Entsprechend ist es vorteilhaft, für ganz empfindliche Folien wenigstens über einen Bereich der Wicklung einen Sollwert für den Umschlingungswinkel im Bereich von 0° vorzusehen (d.h. auch: diesen konstant zu halten), obschon dann eine weitere Beruhigung der Folie durch einen auf der Kontaktwalze aufliegenden Abschnitt der durchlaufenden Folie 5 entfällt. Bei einem Umschlin- gungswinkel von 0° ergibt sich ein minimaler Widerstand für die rückwärts auszupressende Luft.

Andererseits kann es vorteilhaft sein je nach der vorliegenden Rezeptur (beispielsweise bei kleb- rigen Folien) gewisse Mengen an Luft im Spalt zwischen der Kontaktwalze 19 und dem Wickel 18 zuzulassen und einen Umschlingungswinkel α mit einem vorbestimmten Sollwert zuzulassen. Wiederum kann dieser Sollwert konstant sein, wenigstens über einen Teilbereich der Wicklung, und/oder sich während der fortschreitenden Wicklung vorbestimmt verändern. Der entstehende Wickel 18 verhärtet dann weniger und lässt sich besser abwickeln.

Es ergibt sich, dass der optimale Umschlingungswinkel α von verschiedenen Faktoren wie beispielsweise der Rezeptur der Folie 5, der Vorschubgeschwindigkeit der Folie 5, dem Anpressdruck der Kontaktwalze 19 an den Wickel 18 etc. abhängt, zu denen auch der Wickelfortschritt eines Wickels gehören kann. Der Fachmann kann beispielsweise durch einfache Versuche fest- stellen, wie der Umschlingungswinkel für eine gegebene Rezeptur in Verbindung mit weiteren Parametern wie die Vorschubgeschwindigkeit einzustellen ist. Eine generelle Regel lässt sich angesichts der Vielzahl an Rezepturen nicht geben.

Auf jeden Fall ist es erfindungsgemäss, den Sollwert des des Umschlingungswinkels (a) während der fortschreitenden Wicklung bis hin zum fertigen Wickel auf 90° oder weniger zu halten, was erlaubt, alle heute bekannten Folien optimal zu wickeln.

Je nach der Art der Folie wird der Sollwert des Umschlingungswinkels (et) während der fortschreitenden Wicklung bis hin zum fertigen Wickel auf 45° , oder weniger, bevorzugt auf 20° oder weniger, besonders bevorzugt auf 10° oder weniger gehalten.

Nach der Erfahrung der Anmelderinnen ist ein Bereich des Sollwertes von 10° oder weniger für viele Folien optimal und deshalb von besonderer Bedeutung. Natürlich können diese Sollwerte im jeweiligen Bereich jeden beliebigen Wert annehmen.

Zusammenfassend besteht das erfindungsgemässe Verfahren darin, einen Wickel aus einer Materialbahn von flexiblem Material herzustellen, bei dem das flexible Material über eine Kontaktwalze eines Wicklers geführt und in diesem zu einem Wickel aufgewickelt wird, wobei die Kon- taktwalze während der Wicklung mit dem Wickel Kontakt hält, und wobei der Umschlingungs- winkel der über die Kontaktwalze laufenden Material bahn während der fortschreitenden Wicklung fortlaufend auf einem veränderbaren, für die jeweilige Wicklung vorbestimmten Sollwert gehalten wird.

Bevorzugt wird dabei der Sollwert wie oben erwähnt auf 10° oder weniger gehalten.

Bei einer erfindungsgemässen Vorrichtung sind Mittel vorgesehen (bei der in Figur 2 gezeigten Ausführungsform die weiteren Pendelarme 31 mit ihrem Antrieb 33), um während der fort- schreitenden Wicklung eines Wickels 18 einen veränderbaren, für die jeweilige Wicklung vorbestimmbaren Sollwert für den Umschlingungswinkel et der über die Kontaktwalze 30 laufenden Materialbahn einzuhalten.

Bevorzugt sind die Mittel für einen Sollwert des Umschlingungswinkels (et) über die ganze Wick- lung eines Wickels bis hin zum fertigen Wickel von 90° oder weniger ausgebildet. Weiter bevorzugt sind Mittel für einen Sollwert des Umschlingungswinkels (et) über die ganze Wicklung eines Wickels bis hin zum fertigen Wickel von 45° oder weniger, bevorzugt auf 20° oder weniger, besonders bevorzugt auf 10° oder weniger ausgebildet. Dabei sind die Mittel erfindungsgemäss derart ausgebildet, dass der Sollwert in einem der genannten Bereiche frei wählbar ist, die Wahl also keiner Einschränkung durch die konkrete Ausbildung dieser Mittel unterliegt.

Weiter bevorzugt weisen dabei die Mittel eine Hilfswalze auf, über die im Betrieb die Material- bahn geführt wird, wobei die Hilfswalze gegenüber der Kontaktwalze während der Wicklung relativ beweglich angeordnet ist, derart, dass im Betrieb die von der Hilfswalze ablaufende Materialbahn je nach der jeweiligen Stellung der Hilfswalze an einem anderen Ort auf die Kontaktwalze aufläuft. Weiter bevorzugt erfolgt die Relativbewegung der Hilfswalze gegenüber der Kontaktwalze stufenlos, kann jedoch beispielsweise bei einer einfachen, kostengünstigen Ausführungsform auch schrittweise erfolgen, wenn eine gewisse Variation des Umschlingungswinkels während der Wicklung in Kauf genommen werden darf. Wie oben in der Beschreibung zu Figur 2 erwähnt wird bevorzugt eine Maschinensteuerung vorgesehen, welche die Verschwenkantriebe für die Pendelarme 20 bzw. die weiteren Pendelarme 31 betriebsfähig ansteuert. In einem Speicher der Maschinensteuerung können dann Sollwerte für den Umschlingungswinkel α abgelegt werden, die wie oben beschrieben in Abhängigkeit vom Wickelfortschritt, von der Rezeptur, von anderen Parametern oder in einer Kombination davon bestimmt worden sind.

Die Figuren 4a bis 4e zeigen in einer Sequenz die Wicklung eines Wickels 18 vom Beginn der Wicklung an (Fig. 4a) bis zum fertigen Wickel (Fig. 4e). Die weiteren Pendelarme 31, welche die Hilfswalze 30 tragen, sind in den Figuren der besseren Übersicht halber schematisiert als Strich dargestellt.

In den Figuren ist ersichtlich, wie zu Beginn der Wicklung die Pendelarme 20 nach rechts ausgelenkt sind, und mit zunehmendem Wickelfortschritt nach links verschwenkt werden, da der Durchmesser des Wickels 18 ansteigt. Ebenfalls ist ersichtlich, dass zu Beginn der Wicklung die schematisch durch einen Strich dargestellten weiteren Pendelarme 31 gegenüber den Pendelarmen 20 ebenfalls nach rechts verschwenkt und damit relativ zur Kontaktwalze 19 bewegt worden sind, mit der Folge, dass der Umschlingungswinkel et (Figur 3) der Folie 5 auf der Kontaktwalze 19 klein ist. Im Verlauf der Wicklung werden die weiteren Pendelarme 31 gegenüber den Pendelarmen 20 nach links verschwenkt, mit der Folge, dass hier der Umschlingungswinkel et im Wesentlichen konstant klein bleibt.

Aus dieser Sequenz kann auch abgeleitet werden, dass im Fall einer konventionell in den Pendelarmen 20 fest angeordneten Hilfswalze 30* (Figur 3) der Umschlingungswinkel ß (Figur 3) zu Beginn der Wicklung (Figur 4a) unvermeidbar gross und am Ende der Wicklung (Figur 4e) unvermeidbar kleiner wäre. Diese Differenz kann leicht 10° oder mehr erreichen. Sie wird erfin- dungsgemäss nicht nur vermieden, sondern der Umschlingungswinkel α ist darüber hinaus während der ganzen Wicklung laufend für ein optimales Wickelresultat anpassbar. Figur 5a und 5 b zeigen schematisch eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Dargestellt ist eine Wickelstation 14 (Figur 1) eines Wicklers, mit einer Wickelwelle 11 und einer Kontaktwalze 19, die jedoch nicht an Pendelarmen, sondern hier an einer Mehrgelenk- Aufhängung 50 gelagert ist, die an Gelenken 51 gelagerte Hebel 52 besitzt, die ihrerseits über Gelenke 53 Tragarme 54 tragen, an welchen die Kontaktwalze 19 gelagert ist. Die dargestellte Anordnung erlaubt, die Kontaktwalze im Betrieb des Wicklers einer Horizontalen entlang zu verschieben, was wiederum den Verschiebeantrieb für die Hilfswalze 55, bzw. dessen Ansteue- rung vereinfacht, da die Kontaktwalze 19 linear und nicht mehr auf einem Bogen läuft. Die Hilfswalze 30 ist über einen Wagen 56 auf Schienen 57 horizontal verschiebbar angeordnet. Je nach der Position der Hilfswalze 19 gegenüber der Kontaktwalze 30 ergibt sich ein entsprechender Umschlingungswinkel α der Folie 5 auf der Kontaktwalze.

Figur 6 zeigt schematisch eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wiederum ist die Kontaktwalze 19 an schematisch durch einen verdickten Strich angedeuteten Pendelarmen 60 aufgehängt, wobei die Pendelarme 60 um eine Verschwenkachse 61 verschwenkbar sind. Die Hilfswalze 30 ist einem Abschnitt 62 der Pendelarme 60 entlang verschiebbar gelagert. Die Pendelarme 60 selbst sind vorzugsweise doppelt gekröpft ausgebildet, derart, dass der Abschnitt 60 nicht in der Verbindungslinie 63 zwischen der Verschwenkachse 61 und der Achse 64 der Kontaktwalze 19 liegt, sondern geneigt zu dieser. Wird die Hilfswalze dem eingezeichneten Doppelpfeil 65 entsprechend verschoben, ändert die Lage der Kontaktlinie 41 und damit der Umschlingungswinkel ct. Der Fachmann kann die Kröpfung und einen geeigneten Antrieb für die Verschiebung der Hilfswalze 30 dem Abschnitt 62 entlang bestimmen und betriebsfähig mit einer entsprechenden Maschinensteuerung verbinden, derart, dass im Betrieb ein auf den je- weiligen Wickel abgestimmter und wenn gewünscht auf den Wicklungsfortschritt abgestimmter Umschlingungswinkel α eingehalten werden kann.

Erfindungsgemäss ist ebenfalls, die Hilfswalze gerade ausgebildeten Pendelarmen entlang zu verschieben, beispielsweise dann, wenn nur ein kleiner Betriebsbereich des Umschlingungswin- kels α als notwendig erachtet wird.

An dieser Stelle sei angemerkt, dass der oben beschriebene Lufteintrag nicht nur im Bereich des Umschlingungswinkels α der Folie 5 auf der Kontaktwalze stattfindet, sondern grundsätzlich auch im Wickel 18 selbst. In den in den Figuren 3 bis 6 dargestellten Ausführungsformen ist der Umschlingungswinkel α auf dem Wickel 18 stets etwas grösser als 0°. Gegebenenfalls, je nach den Verhältnissen im Wickel 18, kann der Fachmann aber auch vorsehen, die Hilfswalze während der Wicklung derart zu positionieren, dass ein Umschlingungswinkel auf dem Wickel 18 entsteht (und nicht mehr auf der Kontaktwalze 19), um dann auf dem Wickel 18 einen kontrollierten Lufteintrag zu erzeugen.