DE10148502A1

DE10148502A1 - Vorrichtung zum Aufwickeln einer Materialbahn

Info

Publication number: DE10148502A1
Application number: DE10148502A
Authority: DE
Inventors: Andreas Roesch; Josef Olbort
Original assignee: Koenig and Bauer AG
Current assignee: Koenig and Bauer AG
Priority date: 2001-10-01
Filing date: 2001-10-01
Publication date: 2003-04-17
Anticipated expiration: 2021-10-02
Also published as: WO2003031306A2; US20050011985A1; DE50205536D1; US7080803B2; ATE314999T1; WO2003031306A3; DE10148502B4; EP1436223B1; WO2003031306B1; EP1436223A2; WO2003031306A8

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufwickeln einer Materialbahn, insbesondere einer Papierbahn, mit einem Wickelkörper, an dem der Bahnanfang der Materialbahn befestigbar ist, wobei die Materialbahn durch rotatorischen Antrieb des Wickelkörpers aufgewickelt werden kann. Der Wickelkörper weist dabei zwei Klemmelemente auf, die gegeneinander verstellt werden können, wobei zwischen den beiden Klemmelementen ein Klemmspalt gebildet wird, in den der Bahnanfang einführbar und dadurch befestigbar ist, dass die Klemmelemente unter Beklemmung des Bahnanfangs gegeneinander gedrückt werden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufwickeln einer Materialbahn gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Vorrichtungen zum Aufwickeln werden beispielsweise, jedoch keineswegs ausschließlich, beim Auspacken von Materialrollen verwendet, um die auf der Rolle aufgespulte Materialbahn, beispielsweise eine Papierbahn, anschließend in einer Rollenrotationsdruckmaschine bedrucken zu können. Aufgabe der Vorrichtung ist es dabei insbesondere, die äußersten Schichten der Materialrolle, die sogenannte Makulatur, unter Bildung eines Wickelkörpers aufzuwickeln und dadurch zu entfernen. Daneben ist es auch denkbar, die Umfangsverpackung von der Materialrolle mit Vorrichtungen aufzuwickeln und dadurch zu entfernen.
Um die Materialbahn auf dem Wickelkörper aufspulen zu können, muss der Bahnanfang der Materialbahn zuverlässig am Wickelkörper befestigt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Aufwickeln einer Materialbahn zu schaffen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, dass am Wickelköper zwei Klemmelemente vorgesehen sind, die gegeneinander verstellt werden können. Durch die Klemmelemente wird ein Klemmspalt gebildet, in den der Bahnanfang der Materialbahn einführbar ist. Durch entsprechend geeignete Verstellung zumindest eines der Klemmelemente werden diese gegeneinander gedrückt, wobei der Bahnanfang zwischen den Klemmelementen beklemmt wird. Aufgrund dieser kraftschlüssigen Fixierung des Bahnanfangs zwischen den Klemmelementen ist eine zuverlässige Befestigung der Materialbahn am Wickelkörper gegeben. Außerdem ist zuverlässig gewährleistet, dass beim rotatorischen Antrieb des Wickelkörpers die Materialbahnen eng anliegend aufgewickelt wird, so dass ein fest aufgespulter Wickel entsteht. Soll der auf den Wickelkörper aufgespulte Wickel anschließend entfernt werden, wird dazu das Klemmelement unter Öffnung des Klemmspaltes verstellt, um den Bahnanfang frei zu geben. Die aufgewickelte Materialbahn kann dann einfach seitlich vom Wickelkörper abgezogen werden.

Wird die Materialbahn zur Bildung eines festen Wickels unter Spannung auf den Wickelkörper aufgespult, so folgt daraus, dass die aufgespulte Materialbahn unter Spannung am Wickelkörper anliegt und aufgrund der zwischen Wickelkörper und innerster Lage der Materialbahn wirkenden Reibungskräfte nur noch schwer bzw. gar nicht mehr vom Wickelkörper abgezogen werden kann. Dieses Problem kann dadurch gelöst werden, dass die Breite des Klemmspaltes am Außenumfang des Wickelkörpers veränderbar ist. Denn durch Öffnen des am Außenumfang des Wickelkörpers angeordneten Klemmspaltes kann der effektive Durchmesser des Wickelkörpers, der von der Materialbahn umschlungen werden muss, verändert werden. Aus der Öffnung des Klemmspaltes folgt dabei eine Verringerung des effektiven Durchmessers, so dass die auf den Wickelkörper aufgewickelte Materialbahn entspannt wird und somit leicht vom Wickelkörper abgezogen werden kann.

In welcher Art und Weise die Klemmelemente konstruktiv ausgebildet sind, ist grundsätzlich beliebig. Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Klemmelemente in der Art von dem wesentlichen koaxial angeordneten Schalen ausgebildet, auf deren gemeinsam gebildeten Umfangsfläche die Materialbahn aufwickelbar ist. Das bedeutet mit anderen Worten, dass die Klemmelemente selbst, nämlich die Schalen, den Wickelkörper bilden. Die beiden Schalen sind dabei derart ausgebildet, dass der Klemmspalt zur Befestigung des Bahnanfangs der Materialbahn von zwei einander gegenüberliegenden Kanten der Schalen gebildet wird. Die koaxial angeordneten Schalen können gegeneinander verdreht werden, so dass sich die entsprechenden Kanten der Schalen relativ zueinander verstellen lassen, wodurch der Klemmspalt geöffnet bzw. geschlossen werden kann.

Um die Anlagefläche an den Schalen, in denen die Reibkräfte zwischen dem Bahnanfang der Materialbahn und den Schalen übertragen werden, zu vergrößern, können an den Kanten der beiden Schalen, die den Klemmspalt bilden, Nasen angeformt sein. Diese Nasen erstrecken sich ausgehend vom Umfang des Wickelkörpers ins Innere des Wickelkörpers, so dass die Materialbahn eine großflächige Anlagefläche erhält.

Um ein möglichst einfaches Einführen des Bahnanfangs im Klemmspalt zu ermöglichen, ist es besonders vorteilhaft, wenn an einer der Nasen ein Anschlag angeformt ist, an der die Vorderkante der Materialbahn beim Einführen des Bahnanfangs im Klemmspalt zur Anlage bringbar ist. Dadurch ist insbesondere auch gewährleistet, dass die Materialbahn vor Schließen des Klemmspaltes ausreichend tief in den Klemmspalt eingeführt ist, so dass sich eine ausreichend große Anlagefläche zwischen den Klemmelementen und dem Bahnanfang ergibt.

In welcher Weise der Antrieb des Wickelkörpers realisiert ist, ist grundsätzlich beliebig. Nach einer bevorzugten Ausführungsform kann die eine Schale des Wickelkörpers, insbesondere die innere Schale, mit einer Antriebseinrichtung rotatorisch angetrieben werden. Durch den rotatorischen Antrieb kann einerseits der Klemmspalt geöffnet bzw. geschlossen werden und anderseits die beim Aufwickeln der Makulatur erforderliche Antriebsbewegung realisiert werden.

Die andere zweite Schale kann frei drehbar gelagert werden. In diesem Fall wird sie nur passiv von der anderen Schale mitangetrieben.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist der Drehwiderstand der frei drehbaren Schale einstellbar. Durch Wahl eines ausreichend hohen Drehwiderstandes kann gewährleistet werden, dass die rotatorisch antreibbare Schale gegen die frei drehbar gelagerte Schale gefahren werden kann und sich dabei eine ausreichend hohe Klemmkraft im Klemmspalt zwischen den beiden Schalen ergibt.

Eine Einstellung des Drehwiderstandes ist insbesondere auch beim Öffnen des Klammspaltes von Vorteil. Beim Öffnen des Klemmspaltes muss die angetriebene Schale in Gegenrichtung angetrieben werden, wobei sich die frei drehbare Schale nicht mitdrehen darf, da ansonsten der Klemmspalt geschlossen bleibt. Um ein Öffnen auch bei entsprechend hohen Spannungen der aufgewickelten Materialbahn realisieren zu können, ist es deshalb besonders vorteilhaft, wenn die frei drehbare Schale mit einer Bremseinrichtung wahlweise abgebremst bzw. festgestellt werden kann. Im Ergebnis kann dann die frei drehbar gelagerte Schale so festgelegt werden, dass die antreibbare Schale sich relativ dazu bewegen kann und dadurch der Klemmspalt geöffnet wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Auswickelstation mit Materialrollen mit einer Vorrichtung in perspektivischer Ansicht;
Fig. 2 die Vorrichtung gemäß Fig. 1 in einem vergrößerten Ausschnitt.
Zur Vorbereitung von Materialrollen 01, auf denen eine Materialbahn, nämlich eine Papierbahn aufgespult ist, für den Druck in einer Rollenrotationsdruckmaschine, müssen die Materialrollen 01 von der für den Transport erforderlichen Umfangsverpackung befreit werden. Außerdem müssen zur Vermeidung von Störungen in der Druckmaschine die ersten Lagen der Materialrollen 01, die sogenannte Makulatur, vor Einbringung in die Druckmaschine abgespult und entfernt werden.
Das Entfernen der Umverpackung und der Makulatur wird in der in Fig. 1 dargestellten Auspackstation mit einer Vorrichtung 02 realisiert. Die Vorrichtung 02 ist in Fig. 2 vergrößert dargestellt.
An der Vorrichtung 02 sind zwei koaxial angeordnete Schalen 03; 04 vorgesehen, die gemeinsam den Umfang eines Wickelkörpers bilden, auf dem die Umfangsverpackung der Materialrollen 01 bzw. die Makulatur aufgespult werden kann. Beim Auspacken einer Materialrolle 01 wird die Vorrichtung 02 derart über der Materialrolle 01 angeordnet, dass eine in der Art eines Leitblechs 06 ausgebildete Leiteinrichtung 06 auf dem Umfang der Materialrolle 01 zur Anlage kommt. Mittels des Leitelements 06 kann der Bahnanfang der Materialrolle 01 zur Vorrichtung 02 geführt werden.
An den beiden Klemmelementen 03; 04, z. B. Schalen 03; 04 sind zwei einander gegenüberliegende Kanten 07; 08 vorgesehen, die gemeinsam einen am Umfang des Wickelkörpers angeordneten Klemmspalt 09 bilden. In diesen Klemmspalt 09 wird der Bahnanfang der Materialbahn am Leitelement 06 eingeführt. Die innere Schale 04 wird anschließend durch Antrieb mittels einer im Gehäuse 11 angeordneten Antriebseinrichtung im Uhrzeigersinn angetrieben. Zugleich wird die frei drehbar gelagerte äußere Schale 03 mittels einer im Gehäuse 11 angeordneten Bremseinrichtung unter Einhaltung eines bestimmten Drehwiderstandes derart abgebremst, dass die beiden Schalen 03; 04 gegeneinander verdreht werden. Im Ergebnis schließt sich dadurch der Klemmspalt 09, wodurch der Bahnanfang der Materialbahn zwischen den Kanten 07; 08 beklemmt wird.
Zur Vergrößerung der Anlageflächen an den Kanten 07; 08 sind an beiden Kanten 07; 08 jeweils sich ins Innere des Wickelkörpers erstreckende Nasen 12 bzw. 13 angeformt. Die Nase 12 erstreckt sich dabei weiter ins Innere des von den Schalen 03; 04 gebildeten Wickelkörper, so dass an der inneren Kante der Nase 12 ein Anschlag 14 vorgesehen werden kann, an der die Vorderkante der Materialbahn beim Einführen des Bahnanfangs in den Klemmspalt 09 zur Anlage bringbar ist.
Sobald der Bahnanfang der Materialbahn zwischen den beiden Schalen 03; 04 beklemmt ist, wird die Materialbahn durch Antrieb der inneren Schale 04 und Lösen der Bremseinrichtung an der äußeren Schale 03 auf den von den Schalen 03; 04 gebildeten Wickelkörper aufgewickelt. Die Bremse ist so ausgeführt, dass sie zu jeder Zeit mit einem einstellbaren, geringen Bremsmoment die äußere Schale 03 abbremst, ansonsten wäre die Klemmkraft zu gering bei der ersten Umdrehung. Ist eine ausreichende Menge von Makulatur von der Materialrolle 01 entfernt, wird die Materialbahn von Hand durchtrennt und am Ende der Makulatur mittels der Klebeeinrichtung 16 ein Klebeband angebracht. Durch dieses Klebeband kann das Bahnende am Umfang der auf den Schalen 03; 04 aufgewickelten Materialbahn fixiert werden, so dass ein unerwünschtes Abwickeln der Materialbahn ausgeschlossen ist.
Zum Abnehmen der auf die Schalen 03; 04 aufgewickelten Materialbahn wird die äußere Schale 03 durch Eingriff der im Gehäuse 11 angeordneten Bremseinrichtung festgestellt und die innere Schale 04 entgegen dem Uhrzeigersinn relativ zur äußeren Schale 03 verdreht. Dadurch öffnet sich der Klemmspalt 09 und gibt den Bahnanfang der aufgewickelten Materialbahn frei. Außerdem verkleinert sich durch Öffnen des am Umfang des Wickelkörpers angeordneten Klemmspalts 09 die effektive Umfangslänge, so dass die auf die Schalen 03; 04 aufgewickelte Materialbahn entspannt wird und einfach zur Seite abgezogen werden kann.
Die Vorrichtung 02 ist, wie in Fig. 1 erkennbar, mittels einer Drehscheibe in einer Horizontalebene schwenkbar an einem Traggestell 17 befestigt und kann an der Decke eines Gebäudes angeordnet werden. Durch horizontale Verschwenkung der Vorrichtung 02 kann diese in Richtung eines Makulaturbehälters geschwenkt werden, so dass die auf die Schalen 03; 04 aufgewickelte Makulatur nach dem Abziehen in den darunter angeordneten Makulaturbehälter fällt. Bezugszeichenliste 01 Materialrolle
02 Vorrichtung
03 Klemmelement, Schale, äußere
04 Klemmelement, Schale, innere
05 -
06 Leitelement, Leitblech
07 Kante (04)
08 Kante (03)
09 Klemmspalt
10 -
11 Gehäuse
12 Nase (04)
13 Nase (03)
14 Anschlag
15 -
16 Klebeeinrichtung
17 Traggestell

Claims

1. Vorrichtung zum Aufwickeln einer Materialbahn, insbesondere einer Papierbahn, mit einem Wickelkörper, an dem der Bahnanfang der Materialbahn befestigbar ist, wobei die Materialbahn durch rotatorischen Antrieb des Wickelkörpers aufgewickelt werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass der Wickelkörper zwei Klemmelemente (03; 04) aufweist, die gegeneinander verstellt werden können, wobei zwischen den beiden Klemmelementen (03; 04) ein Klemmspalt (09) gebildet wird, in den der Bahnanfang einführbar und dadurch befestigbar ist, dass die Klemmelemente (03; 04) unter Beklemmung des Bahnanfangs gegeneinander gedrückt werden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite des Klemmspalts (09) am Außenumfang des Wickelkörpers veränderbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmelemente (03; 04) in der Art von im wesentlichen koaxial angeordneten Schalen (03; 04) ausgebildet sind, auf deren gemeinsam gebildeten Umfangsfläche die Materialbahn aufwickelbar ist, wobei der Klemmspalt (09) von zwei einander gegenüberliegenden Kanten (07; 08) der Schalen (03; 04) gebildet wird und die Breite des Klemmspalts (09) dadurch veränderbar ist, dass die Schalen (03; 04) gegeneinander verdreht werden.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass an zumindest einer der Kanten (07; 08) der beiden Schalen (03; 04), die den Klemmspalt (09) bilden, eine Nase (12; 13) angeformt ist, die sich ausgehend von der Kante (07; 08) am Umfang des Wickelkörpers ins Innere des Wickelkörpers erstreckt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass an zumindest an einer der Nasen (12; 13) ein Anschlag (14) angeformt ist, an der die Vorderkante der Materialbahn beim Einführen des Bahnanfangs in den Klemmspalt (09) zur Anlage bringbar ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Schale (04) zum Aufwickeln der Materialbahn mit einer Antriebseinrichtung rotatorisch antreibbar ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schale (03) frei drehbar gelagert ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehwiderstand der frei drehbar gelagerten Schale (03) einstellbar ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehwiderstand der frei drehbar gelagerten Schale (03) durch Eingriff einer Bremseinrichtung variabel verändert werden kann.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass an der Vorrichtung (02) eine Klebeeinrichtung (16) zur Anbringung eines Befestigungselements, insbesondere eines Klebebandes, am Bahnende der aufgewickelten Materialbahn vorgesehen ist, so dass das Bahnende der aufgewickelten Materialbahn mit dem Befestigungselements am Umfang fixierbar ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass an der Vorrichtung (02) ein Leitelement (06), insbesondere ein Leitblech (06), vorgesehen ist, mit dem der Bahnanfang der Materialbahn zum Klemmspalt (09) geführt werden kann.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (02) in einer Auswickelstation für Materialrollen (01), insbesondere Papierrollen, angeordnet ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (02) zwischen einer ersten Funktionsstellung, in der ein Teil der Materialbahn auf den Wickelkörper aufgewickelt werden kann, und zumindest einer zweiten Funktionsstellung, in der die auf den Wickelkörper aufgewickelte Materialbahn abgenommen werden kann, verstellbar ist.