DE10021376A1 - Verfahren zum Aufwickeln einer Materialbahn und Wickelvorrichtung - Google Patents

Abstract

Es wird eine Wickelvorrichtung und Verfahren zum Aufwickeln einer Materialbahn (7) zu einer Rolle angegeben. Die Rolle liegt hierbei an mindestens einer Kontaktwalze (2, 3) an und wird zumindest über einen Teil des Wickelvorganges von einer Belastungswalze (9) an die Kontaktwalze (2) angedrückt. Ein Klebemittelspender ist vorgesehen, um nach Erreichen eines vorbestimmten Rollendurchmessers der Rolle (1) das Ende der durchtrennten Materialbahn (7) an der Rolle (1) und den Anfang der Materialbahn (7) an einer neuen Wickelhülse zu befestigen. DOLLAR A Hierbei möchte man den Rollenwechsel vereinfachen können. DOLLAR A Dazu ist der Klebemittelspender (12) an der Traverse (10) angeordnet.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufwickeln ei­ ner Materialbahn zu einer Rolle, die an einer Kontakt­ walze anliegt und zumindest über einen Teil des Wickel­ vorganges von einer Belastungswalze an die Kontaktwalze angedrückt wird, bei der die Materialbahn bei Erreichen eines vorbestimmten Rollendurchmessers durchtrennt wird, und das Ende der Materialbahn auf der Rolle und der Anfang der Materialbahn auf einer neuen Wickelhülse festgeklebt wird. Ferner betrifft die Erfindung eine Wickelvorrichtung zum Aufwickeln einer Materialbahn zu einer Rolle mit mindestens einer Kontaktwalze, einer Belastungswalze, die an einer in Bezug auf die Kontakt­ walze verlagerbaren Traverse angeordnet ist und einem Klebemittelspender.

Die Erfindung wird im folgenden anhand einer Papierbahn als Beispiel für eine Materialbahn beschrieben. Sie ist aber nicht darauf beschränkt, sondern kann auch bei an­ deren Materialbahnen verwendet werden, die auf ähnliche Weise wie eine Papierbahn aufgewickelt werden müssen.

Papierbahnen werden in einem der letzten Herstellungs­ schritte zu Rollen aufgewickelt, die transportiert und gehandhabt werden können. Derartige Rollen haben dann beispielsweise eine Breite zwischen 0,3 und 3,8 m und ein Durchmesser im Bereich von etwa 0,8 bis 2,5 m. Ge­ gebenenfalls ist zur Erzeugung der richtigen Bahnbreite noch ein Längsschneidevorgang erforderlich, der übli­ cherweise in einem sogenannten Rollenschneider durchge­ führt wird.

Während die Papiermaschine die Papierbahn praktisch endlos produziert, ist die Aufnahmefähigkeit einer Rol­ le begrenzt. Es ist daher von Zeit zu Zeit notwendig, einen Rollenwechsel vorzunehmen, d. h. die Rolle nach Erreichen eines vorbestimmten Durchmessers aus der Wic­ kelvorrichtung zu entfernen und eine neue Rolle zu be­ ginnen. Damit die fertige Rolle sich nicht abwickelt, wird das Ende der Papierbahn auf dem Umfang der Rolle festgeklebt. In ähnlicher Weise wird der Anfang der Pa­ pierbahn auf der neuen Wickelhülse festgeklebt, damit man durch Drehen der Wickelhülse die Papierbahn aufzie­ hen kann und nachfolgend die Rolle weiterwickeln kann. Insbesondere zu Beginn eines Wickelvorgangs verwendet man vielfach eine sogenannte Belastungswalze, die die Wickelhülse und die sich bildende Rolle gegen die Kon­ taktwalze drückt, um vor allem zu Beginn des Wickelvor­ ganges eine möglichst große Wickelhärte zu erzeugen. Die Wickelhärte soll dann im Verlauf des Wickelvorgan­ ges abnehmen, so daß ab einem vorbestimmten Rollen­ durchmesser eine Belastung mit der Belastungswalze nicht mehr nötig ist.

Ein begrenzender Faktor bei der Auslastung der Wickel­ vorrichtungen ist die Zeit, die man zum Rollenwechseln benötigt. Diese Stillstandszeiten können durchaus 30 bis 40% der Wickelzeiten ausmachen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, den Rollenwechsel zu vereinfachen.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs ge­ nannten Art dadurch gelöst, daß ein Klebstoffstreifen in der Nähe der Belastungswalze auf die Rolle aufge­ bracht wird, die Rolle weitergedreht und danach ausge­ stoßen wird, eine neue Wickelhülse eingelegt wird und die Belastungswalze auf die Wickelhülse abgesenkt wird, wobei ein Klebstoffstreifen auf die Wickelhülse in der Nähe der Belastungswalze aufgebracht wird.

Diese Vorgehensweise hat eine Reihe von Vorteilen. Der zum Auftragen des Klebstoffstreifens benötigte Klebe­ mittelspender kann in der Nähe der Belastungswalze be­ reitgehalten werden, er stört also den Wickelvorgang nicht, ist aber beim Aufbringen des Klebstoffstreifens bereits an der richtigen Stelle. Man benötigt also kei­ ne zusätzliche Zeit, in der der Klebemittelspender an die richtige Position verbracht wird. Die Belastungs­ walze befindet sich in der Regel auf der der Kontakt­ walze gegenüberliegenden Seite der Rolle. Dementspre­ chend ist der aufgebrachte Klebstoffstreifen in der Zeit, in der sich die Rolle etwa ein halbes Mal dreht, dem Luftsauerstoff ausgesetzt, was in vielen Fällen zu einer Verstärkung der Klebrigkeit des Klebstoffstrei­ fens führt. Wenn dann der Klebstoffstreifen in dem Nip zwischen Rolle und Kontaktwalze von innen an die äußer­ ste Lage der Materialbahn gedrückt wird, erhält man mit hoher Zuverlässigkeit ein gutes Klebeergebnis für die Endblattverklebung. Bei der Endblattverklebung ist dies besonders wichtig, weil diese Klebestelle zumindest so­ lange, bis eine Umfangsverpackung aufgebracht worden ist, der einzige "Halt" ist, denn die Materialbahn an der Rolle hat. Die Belastungswalze muß ohnehin auf die Kontaktwalze zugefahren werden, um beim nachfolgenden Beginnen des Wickelvorganges die Wickelhülse gegen die Kontaktwalze zu drücken. Da der Klebemittelspender hier mitbewegt wird, benötigt man keine zusätzliche Zeit, um auch die Wickelhülse mit Klebstoff zu versorgen, d. h. den Klebemittelspender in die richtige Position zu bringen. Hier steht dann zwar eine kürzere Zeit zur Verfügung, um die Klebekraft des Klebstoffs zu stei­ gern. Dies ist bei der Anfangsverklebung aber auch we­ niger kritisch, weil die Materialbahn nach einigen Um­ drehungen auch durch den eigenen Bahnzug zuverlässig an der Wickelhülse festgehalten wird.

Hierbei ist bevorzugt, daß der Klebstoff immer auf der gleichen Seite der Belastungswalze aufgebracht wird und zwar auf der Seite, auf der die Materialbahn auf die Rolle aufläuft. Damit kommt der Klebstoff nicht mit der Belastungswalze in Kontakt, sondern die Belastungswalze läuft immer auf einem Umfangsabschnitt der Rolle bzw. der Wickelhülse, der frei von Klebstoff ist bzw. in der der Klebstoff von der Materialbahn abgedeckt ist.

Vorzugsweise wird der Klebstoff über die gesamte Länge der Rolle gleichzeitig aufgebracht. Man benötigt also keine Zeit, um einen Klebemittelspender über die Rolle traversieren zu lassen. Darüber hinaus hat diese Ausge­ staltung den Vorteil, daß der Klebstoffstreifen über die gesamte axiale Länge der Rolle im wesentlich eine gleichmäßige Klebekraft hat. Dies ergibt eine bessere Wickelqualität bzw. eine verbesserte Haltbarkeit des Materialbahnendes auf dem Umfang der Rolle.

Auch ist bevorzugt, daß der Klebstoff aufgesprüht wird. Mit dem Aufsprühen erhält man besonders schnell eine hohe Anfangs-Klebekraft, was insbesondere beim Herstel­ len der Endblattverklebung wünschenswert ist. Darüber hinaus kann der Klebemittelverbrauch hier klein gehal­ ten werden.

Die Aufgabe wird bei einer Wickelvorrichtung der ein­ gangs genannten Art dadurch gelöst, daß der Klebemit­ telspender an der Traverse angeordnet ist.

Wie oben im Zusammenhang mit dem Verfahren erläutert, ist der Klebemittelspender damit so angeordnet, daß er einerseits beim Wickeln nicht stört, andererseits zum Aufbringen des Klebstoffstreifens immer an der richti­ gen Position ist. Er wird mit der Bewegung der Bela­ stungswalze, die zum Anpassen der Situation an sich beim Rollenwechsel verändernde Durchmesser ohnehin not­ wendig ist, automatisch nachgeführt, so daß weder zu­ sätzliche Zeit noch zusätzliche Steuermittel erforder­ lich sind, etwa zusätzliche Antriebe und deren Steue­ rung, so daß der Rollenwechsel auch kostengünstig durchgeführt werden kann.

Vorzugsweise läuft die Materialbahn über die Kontakt­ walze zu und der Klebemittelspender ist auf der Seite der Belastungswalze angeordnet, von der die Material­ bahn auf die Rolle zu läuft. Damit ist der Klebemit­ telspender immer so angeordnet, daß die Belastungswalze auf den Umfang der Rolle bzw. der Wickelhülse aufge­ setzt werden kann, ohne daß die Gefahr besteht, daß der Klebstoff selbst mit der Belastungswalze in Kontakt kommt. Dennoch steht eine ausreichende Zeit zur Verfü­ gung, in der der auf den Umfang der Rolle aufgebrachte Klebstoff seine Klebefähigkeit steigern kann, um eine besonders gute Anfangs-Klebekraft zu erzielen.

Vorzugsweise weist der Klebemittelspender die gleiche Breite wie die Traverse auf. Damit ist es möglich, die gesamte axiale Länge einer Rolle gleichzeitig mit Kleb­ stoff zu versehen, so daß sich die Klebekraft über die axiale Länge der Rolle gleichmäßig ausbilden kann. Dies verbessert die Qualität insbesondere der Endblattver­ klebung.

Vorzugsweise ist der Klebemittelspender als Klebemit­ telsprüheinrichtung ausgebildet. Wenn der Klebstoff oder das Klebemittel auf die Rolle aufgesprüht wird, dann entfaltet er in der Regel relativ schnell die hohe Anfangsklebekraft, möglicherweise deswegen, weil er in­ tensiv mit dem Luftsauerstoff in Verbindung kommt. Das Aufsprühen läßt sich leicht steuern. Man kann mit einem Sprühvorgang auch eine gewisse Breite beaufschlagen, so daß insgesamt die Klebefläche leichter an die Klebeer­ fordernisse angepaßt werden kann.

Vorzugsweise wirkt der Klebemittelspender auf einen Be­ reich in der Nachbarschaft eines Auflagenips der Bela­ stungswalze. Damit hat man die Möglichkeit, sowohl den Umfang der Rolle, die ihren größten Durchmesser er­ reicht hat, zu beaufschlagen, als auch eine Wickelhülse mit wesentlichem kleineren Durchmesser. Zwar wird der Klebstoff nicht unmittelbar zwischen der Belastungswal­ ze und der Rolle bzw. der Wickelhülse aufgetragen wer­ den, weil in diesem Fall die Gefahr besteht, daß die Belastungswalze verschmutzt wird. Man wird den Kleb­ stoffauftrag aber relativ dicht an den Bereich anschließen können, in dem die Belastungswalze auf der Rolle bzw. der Wickelhülse aufliegt.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzug­ ten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeich­ nung näher beschrieben. Hierin zeigen:

Fig. 1 einen Klebstoffauftrag bei einer fertigen Rolle und

Fig. 2 den Klebstoffauftrag auf einer Wickelhülse.

Fig. 1 zeigt eine Wickelrolle 1, die in einem Wickel­ bett 4 ruht, das durch zwei Tragwalzen 2, 3 gebildet ist. Durch Antrieb der Tragwalze 2 in Richtung eines Pfeiles 5 wird die Wickelrolle 1 in Richtung eines Pfeiles 6 angetrieben. Auch die Tragwalze 3 kann ange­ trieben sein. Anstelle des dargestellten Tragwalzen­ wicklers kann auch ein sogenannter Stützwalzen- oder Kontaktwalzenwickler verwendet werden, bei dem die Rol­ le 1 zentrisch gehalten wird und unter einem vorbe­ stimmten und gegebenenfalls einstellbaren Druck an ei­ ner Kontaktwalze anliegt.

Eine Materialbahn 7, die auf der Wickelrolle aufgewic­ kelt wird, umschlingt die Tragwalze 2 von oben, bevor sie durch einen Nip 8 zwischen der Rolle 1 und der Tragwalze 2 läuft und dann auf die Rolle 1 gezogen wird. Diese Seite der Rolle 1, d. h. die Hälfte auf der in Fig. 1 linken Seite einer vertikalen Ebene durch die Achse der Rolle 1 wird im folgenden als "Einlaufseite" bezeichnet.

Vertikal oberhalb des Wickelbetts 4 ist eine Bela­ stungswalze 9 an einer Traverse 10 angeordnet, die mit nicht näher dargestellten, aber an sich bekannten Mit­ teln in Richtung des Doppelpfeiles 11 bewegt werden kann, also auf das Wickelbett 4 abgesenkt oder, mit zu­ nehmendem Rollendurchmesser der Rolle 1, vom Wickelbett nach oben abgehoben werden kann. Die Belastungswalze 9 dient vor allem zu Beginn eines Wickelvorgangs dazu, die sich bildende Roll 1 in das Wickelbett 4 hineinzu­ drücken, um am Anfang des Wickelvorganges eine mög­ lichst große Wickelhärte zu erzeugen. Die Belastungs­ walze 9 kann hierbei in Axialrichtung mehrfach unter­ teilt sein, um über die Länge der Traverse 10 eine mög­ lichst gleichmäßige Abstützung zu gewährleisten.

An der Traverse 10 ist ein Klebemittelspender 12 ange­ ordnet und zwar auf der Einlaufseite. Der Klebemit­ telspender 12 ist als Klebstoffsprüheinrichtung ausge­ bildet, die sich über die gesamte Länge der Traverse 10 erstreckt. Die Klebstoffsprüheinrichtung 12 ist daher in der Lage, gleichzeitig über die gesamte Länge der Rolle 1 Klebstoff in Form einer Leimraupe 13 auf die Oberfläche der Rolle 1 zu sprühen. Hierbei reicht einer relativ kurzer Druckstoß aus. Der Klebemittelspender 12 kann auch in einzelne Zonen unterteilt sein, die ein­ zeln ansteuerbar sind, so daß er an wechselnden Rollen­ breiten angepaßt werden kann.

Wenn sich die Rolle 1 dann weiter in Richtung des Pfei­ les 6 dreht, kommt die Leimraupe 13 in den Nip 8, so daß die zulaufende Materialbahn 7 auf der Rolle 1 fest­ gelegt wird. In der Zeit, in der sich die Leimraupe von der dargestellten Auftragsposition in den Nip 8 bewegt, ist der Klebstoff dem Luftsauerstoff ausgesetzt. Zusam­ men mit der Sprühtechnik beim Auftragen, bei der auch schon eine relativ gute Verbindung mit dem Luftsauer­ stoff erfolgt, kann der Klebstoff 13 eine relativ gute Anfangsklebekraft entfalten. Damit ist eine Endblatt­ verklebung von hoher Güte gewährleistet, die zudem ohne größeren Zeitaufwand erzeugt werden kann.

Wenn die Leimraupe 13 den Nip 8 passiert hat, dann kann die Materialbahn durchtrennt werden, wie es allgemein bekannt ist. Gegebenenfalls kann die Trennung auch schon früher erfolgen, wenn auf irgendeine Art und Wei­ se sichergestellt ist, daß die Materialbahn 7 im Wic­ kelbett 4 endet. Diese Situation ist in Fig. 2 darge­ stellt.

Nachdem die Rolle 1 aus dem Wickelbett 4 ausgestoßen worden ist, wird eine neue Wickelhülse 14, beispiels­ weise ein Kartonrohr, in das Wickelbett 4 eingelegt. Die Traverse 10 wird abgesenkt mit dem Ziel, die Bela­ stungswalze 9 auf die Wickelhülse 14 aufzusetzen. Der Klebemittelspender 12 tritt erneut in Aktion und sprüht eine weitere Leimraupe 13' auf die Wickelhülse 14. Wenn nun die Tragwalzen 2, 3 gedreht werden und die Bela­ stungswalze 9 die Wickelhülse 14 in das Wickelbett 4 drückt, in dem sich das vordere Ende 15 der Material­ bahn 7 befindet, dann haftet nach einer kurzen Umdre­ hung die Materialbahn 7 an der Wickelhülse 14 an. Hier steht zwar eine etwas geringere Zeit zur Verfügung, um die Klebrigkeit des Klebstoffs 13' zu erhöhen. Dies ist aber unkritisch, weil die Materialbahn 7 nach wenigen Umdrehungen der Wickelhülse 14 nicht nur vom Klebstoff 13' gehalten wird, sondern auch durch den Bahnzug.

Der Klebemittelspender 12 sprüht den Klebstoff 13, 13' immer so auf die Rolle 1 bzw. die Wickelhülse 14, daß die Belastungswalze 9 nicht mit Klebstoff verschmutzt wird, sondern der Klebstoff 13, 13' zuerst von der zu­ laufenden Materialbahn 2 abgedeckt wird, bevor der Klebstoff 13, 13' unter der Belastungswalze 9 hindurch­ geführt wird.

Claims (9)

1. Verfahren zum Aufwickeln einer Materialbahn zu ei­ ner Rolle, die an einer Kontaktwalze anliegt und zumindest über einen Teil des Wickelvorganges von einer Belastungswalze an die Kontaktwalze ange­ drückt wird, bei der die Materialbahn bei Erreichen eines vorbestimmten Rollendurchmessers durchtrennt wird, und das Ende der Materialbahn auf der Rolle und der Anfang der Materialbahn auf einer neuen Wickelhülse festgeklebt wird, dadurch gekennzeich­ net, daß ein Klebstoffstreifen in der Nähe der Be­ lastungswalze auf die Rolle aufgebracht wird, die Rolle weitergedreht und danach ausgestoßen wird, eine neue Wickelhülse eingelegt wird und die Bela­ stungswalze auf die Wickelhülse abgesenkt wird, wo­ bei ein Klebstoffstreifen auf die Wickelhülse in der Nähe der Belastungswalze aufgebracht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Klebstoff immer auf der gleichen Seite der Belastungswalze aufgebracht wird und zwar auf der Seite, auf der die Materialbahn auf die Rolle auf­ läuft.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Klebstoff über die gesamte Länge der Rolle gleichzeitig aufgebracht wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Klebstoff aufgesprüht wird.

5. Wickelvorrichtung zum Aufwickeln einer Materialbahn zu einer Rolle mit mindestens einer Kontaktwalze, einer Belastungswalze, die an einer in Bezug auf die Kontaktwalze verlagerbaren Traverse angeordnet ist und einem Klebemittelspender, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Klebemittelspender (12) an der Traverse (10) angeordnet ist.

6. Wickelvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Materialbahn (7) über die Kon­ taktwalze (2) zuläuft und der Klebemittelspender (12) auf der Seite der Belastungswalze (9) angeord­ net ist, von der die Materialbahn (7) auf die Rolle zuläuft.

7. Wickelvorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Klebemittelspender (12) die gleiche Breite wie die Traverse (10) aufweist.

8. Wickelvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Klebemittelspender (12) als Klebemittelsprüheinrichtung ausgebildet ist.

9. Wickelvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Klebemittelspender (12) auf einen Bereich in der Nachbarschaft eines Auflagenips der Belastungswalze (9) wirkt.