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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Rollenwechsel in einer Rollenwickelvorrichtung,
bei dem gegen Ende einer Wickelsequenz eine mit einer Materialbahn
zu einer Wickelrolle bewickelte und in einem von zwei achsparallelen
Tragwalzen gebildeten Wickelbett gelagerte Wickelhülse gegen
eine leere Wickelhülse
ausgewechselt wird, wobei die Materialbahn über eine dem Wickelbett abgewandte
Teilumfangsfläche
einer ersten Tragwalze geführt
wird und wobei gegen Ende der Wickelsequenz die Materialbahn bei
Ausbildung eines Materialbahnendes und eines Materialbahnanfangs
durchtrennt wird, das Materialbahnende anschließend auf die Wickelrolle aufgewickelt
wird, danach die Wickelrolle aus dem von zwei achsparallelen Tragwalzen
gebildeten Wickelbett ausgebracht wird, hernach die leere Wickelhülse in das
Wickelbett eingebracht wird und anschließend der Materialbahnanfang
und die anhängende
Materialbahn auf die leere Wickelhülse zu einer Wickelrolle aufgewickelt
werden.
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Weiterhin
betrifft die Erfindung eine Rollenwickelvorrichtung zur Aufwicklung
einer Materialbahn auf zumindest eine Wickelhülse zu wenigstens einer Wickelrolle,
die in einem von einer ersten und einer zweiten achsparallelen Tragwalze
gebildeten Wickelbett gelagert ist, wobei die Materialbahn über eine dem
Wickelbett abgewandte Teilumfangsfläche der ersten Tragwalze läuft und
wobei ein zumindest zeitweise aktivierbares Trennmittel zur bahnbreiten Durchtrennung
der Materialbahn im Bereich der Teilumfangsfläche bei Ausbildung eines Materialbahnendes
und eines Materialbahnanfangs vorgesehen ist. Die erfindungsgemäße Rollenwickelvorrichtung
eignet sich insbesondere zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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Eine
Materialbahn, beispielsweise in Form einer Papier- oder Kartonbahn,
wird in relativ großer Breite
von derzeit bis zu 12 m und quasi endlos hergestellt. Um für einen
späteren
Verbraucher, beispielsweise eine Druckerei, verwendbar zu sein, muss
die Materialbahn in schmalere Bahnen, so genannte Materialteilbahnen,
unterteilt werden. Diese schmaleren Materialbahnen müssen dann
zu Wickelrollen aufgewickelt werden. Hierzu wird eine Rollenwickelvorrichtung
verwendet.
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Die
Erfindung ist auch bei anderen Materialbahnen, die ebenfalls zu
Wickelrollen aufgewickelt und auf ähnliche Weise gehandhabt werden
müssen, wie
beispielsweise Bahnen aus Karton, Kunststoff- oder Metallfolie,
entsprechend anwendbar.
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Nach
dem Fertigwickeln eines Rollensatzes in der Aufrollung einer Rollenwickelvorrichtung
wird die über
eine Teilumfangsfläche
der Tragwalze laufende Materialbahn mittels einer dem Fachmann bekannten
Abschlagvorrichtung, beispielsweise in der Ausführung eines traversierenden
Trennmessers, eines maschinenbreiten Abschlagmessers oder eines maschinenbreiten
Abschlagseils, auf der Umfangsfläche
der Trag- bzw. Stützwalze
maschinenbreit getrennt.
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Die
Tragwalze ist gewöhnlich
mit gegen ihre Umfangsfläche
hin offenen Ausnehmungen, so genannten Luftabführnuten, versehen. Diese Ausnehmungen
verhindern, insbesondere bei hohen Grammaturen, ein sicheres Trennen
der Materialbahn. Beispielsweise bleiben an genuteten Stellen gerne
Stege stehen.
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Um
dieses Problem zu vermeiden, wird heutzutage eine maschinenbreite
Schneidunterlage zwischen der Umfangsfläche der Tragwalze und der zu trennenden
Materialbahn eingebracht. Der Trennvorgang erfolgt dann auf der
Schneidunterlage, die abschließend
wieder gezielt erfasst werden muss.
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Weiterhin
wird die Materialbahn während
ihrer Trennung mittels Unterdruck auf der Umfangsfläche der
Tragwalze gehalten, um dadurch den Materialbahnanfang dem Wickelhülsensatz
für den
nächsten
aufzuwickelnden Rollensatz sicher zuzuführen. Der Unterdruck für die über ihren
gesamten Walzenmantel hinweg ge lochte Tragwalze wird mit einem Unterdruckventilator
erzeugt. Da die Materialbahn aber nur einen Teil der gelochten Walze
abdeckt, reduziert sich der erzielbare Unterdruck derart, dass Grammaturen ≥ 150 g/m2 nicht mehr sicher gehalten werden. Zudem
wird ein Übermaß an Falschluft
bei Verursachung erhöhter
Betriebskosten in das Unterdrucksystem eingezogen.
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Hinsichtlich
der verbesserten Sicherung des Materialbahnanfangs wird auch der
Einsatz einer in der Tragwalze integrierten Saugzone vorgesehen. Der
die Saugzone ausbildende und im Innenbereich der Tragwalze angeordnete
Saugkasten benötigt
jedoch ein aufwendiges Versorgungs- und Steuerungs-/Regelungssystem. Überdies
müssen
bei dessen Verwendung verschiedene Wuchtmaßnahmen erfolgen, damit die
Rollenwickelmaschinen auch bei höheren
Maschinengeschwindigkeiten noch effizient und sicher betrieben werden
können.
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Es
ist die Aufgabe der Erfindung, sowohl ein Verfahren als auch eine
Rollenwickelvorrichtung der eingangs genannten Arten bereitzustellen,
mit denen ein prozessmäßig verbessertes,
insbesondere zeitlich verkürztes
Trennen einer Materialbahn, insbesondere auch einer Materialbahn
mit einer hohen Grammatur erfolgen kann.
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Diese
Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß durch
die nachfolgenden Verfahrensschritte gelöst. Die Rollenwickelvorrichtung
wird gegen Ende der Wickelsequenz aus ihrer Maschinengeschwindigkeit
heraus verzögert.
Danach wird ein während
der Wickelsequenz in einer Grundstellung gelagerter Gegenhalter mit
der ersten Tragwalze mechanisch gekuppelt, von dieser folglich mitgenommen
und zwischen ihre von der Materialbahn berührte Teilumfangsfläche und
die Materialbahn eingebracht. Eine während der Wickelsequenz in
einer Grundstellung gelagerte Trenn-/Klebeeinrichtung wird anschließend über der
Materialbahn auf den Gegenhalter aufgebracht und zeitgleich, zumindest
zeitlich überdeckend
oder danach die Rollenwickelvorrichtung derart zum vollständigen Stillstand
gebracht, so dass der Gegenhalter und die Trenn-/Klebeeinrichtung im Bereich der Teilumfangsfläche der
ersten Tragwalze ruhen.
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Die
Materialbahn wird durch ein Trennmittel der Trenn-/Klebeeinrichtung
bei Ausbildung eines Materialbahnendes und eines Materialbahnanfangs durchtrennt
und sowohl auf dem Materialbahnende als auch auf dem Materialbahnanfang
jeweils mindestens ein Klebemittel durch die Trenn-/Klebeeinrichtung
aufgebracht. Vor, während
oder nach der Durchtrennung der Materialbahn wird ferner mindestens
ein Bahnhalter zur zeitweisen Halterung des Materialbahnanfangs
aktiviert. Hernach wird das mit mindestens einem Klebemittel versehene
Materialbahnende bei Ausbildung einer Endblattverklebung auf die
Wickelrolle aufgewickelt, so dass eine fertige Wickelrolle entsteht.
Der Gegenhalter wird von der ersten Tragwalze entkuppelt, vorzugsweise
direkt in seine Grundstellung gebracht und während dieser Bringung der Materialbahnanfang
von der Trenn-/Klebeeinrichtung gehalten. Die Trenn-/Klebeeinrichtung
wird vorzugsweise direkt in ihre Grundstellung gebracht und während dieser
Bringung der Materialbahnanfang von der ersten Tragwalze gehalten.
Vor, während
oder nach den beiden Bringungen des Gegenhalters und der Trenn-/Klebeeinrichtung wird
die Wickelrolle aus dem von den zwei achsparallelen Tragwalzen gebildeten
Wickelbett ausgebracht und die leere Wickelhülse in das Wickelbett eingebracht.
Anschließend
werden der Materialbahnanfang und die anhängende Materialbahn bei Ausbildung
einer Anfangsblattverklebung auf die leere Wickelhülse zu einer
Wickelrolle aufgewickelt. Die Wickelsequenz kann nunmehr wieder
mit der gewünschten
Maschinengeschwindigkeit fortgeführt werden.
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Es
liegt im Wissensbereich des Fachmanns, dass die erwähnten erfindungsgemäßen Verfahrensschritte
teilweise auch wenigstens zeitlich mehr oder weniger überdeckend
ausgeführt
werden können. Diese
Ausgestaltungsmöglichkeiten
liegen dementsprechend im Schutzbereich des unabhängigen Verfahrensanspruchs.
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Die
erfindungsgemäße Verfahrensaufgabe wird
auf diese Weise vollkommen gelöst.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
zum Rollenwechsel in einer Rollenwickelvorrichtung zeichnet sich
insbesondere durch schnelle Wechselzeiten aus, da die Trennung und
die Beklebungen der beiden Materialbahntrume während des Verzögerungsvorgangs
ablaufen können.
Zudem eignet sich das erfindungsgemäße Verfahren für alle Materialbahnsorten,
also auch für
Materialbahnen mit höheren Grammaturen.
Auch wird durch das erfindungsgemäße Verfahren eine sichere und
optimale Anfangs- und Endverklebung der beiden Materialbahntrume
sichergestellt. Und letztlich kann die Trenn-/Klebeeinrichtung auch
für den
einen Splice nach einem Abriss der Materialbahn verwendet werden.
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Die
Rollenwickelvorrichtung wird vor der mechanischen Kupplung des vorzugsweise
um die erste Tragwalze schwenkbar gelagerten Gegenhalters mit der
ersten Tragwalze bevorzugt auf eine Geschwindigkeit im Bereich von
5 bis 60 m/min, vorzugsweise von 8 bis 30 m/min verzögert. Innerhalb
dieses Geschwindigkeitsbereichs sind einerseits keine Beschädigungen
zu erwarten, andererseits begünstigt
er die gewünschten
schnellen Wechselzeiten.
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Im
Hinblick auf eine einfache konstruktive und dynamische Lösung wird
die in ihrer Grundstellung gelagerte und vorzugsweise um die erste
Tragwalze schwenkbar gelagerte Trenn-/Klebeeinrichtung von dem bewegten
Gegenhalter bis zum Stillstand der Rollenwickelvorrichtung mitgenommen.
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Damit
möglichst
wenige und gegebenenfalls schwer zu steuernde/regelnde Relativgeschwindigkeiten
im Bereich der Rollenwickelvorrichtung vorliegen, werden die erste
Tragwalze, die Materialbahn, der mit der ersten Tragwalze gekuppelte
Gegenhalter und die von dem Gegenhalter mitgenommene Trenn-/Klebeeinrichtung
zumindest zeitweise mit der gleichen Geschwindigkeit bewegt. Die
gleichen Geschwindigkeiten erlauben zudem die Erreichung einer erhöhten Prozesssicherheit.
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Die
Materialbahn wird in bevorzugter Ausführungsform durch ein in Richtung
des Mittelpunkts der ersten Tragwalze verlagerbares Trennmittel,
insbesondere Trennmesser, durchtrennt. Dabei kann das Trennmesser
in seiner Arbeitsposition bahnbreit oder über die Bahnbreite traversierend
wirken.
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Weiterhin
klemmt der mindestens eine Bahnhalter zur Halterung des Materialbahnanfangs
während
seiner Aktivierung den Materialbahnanfang oder die anhängende Materialbahn
mit mindestens einem weiteren Element, vorzugsweise einer der ersten Tragwalze
in Laufrichtung der Materialbahn vorgeordneten Walze. Dies reduziert
aufgrund der Nutzung eines bereits vorhandenen Elements die Komplexität der Klemmung
bei einer verringerten Anzahl von Baugruppen und – teilen
bei einem reduzierten Steuerungs-/Regelungsaufwand.
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Unter
technologischen Aspekten weist das jeweils mindestens eine auf das
Materialbahnende als auch auf den Materialbahnanfang durch die Trenn-/Klebeeinrichtung
aufgebrachte Klebemittel, insbesondere doppelseitige Klebeband,
eine Klebekraft auf, die auf den beiden Materialbahntrumen größer ist
als auf der Trenn-/Klebeeinrichtung. Somit wird eine problemlose
und damit prozesssichere Einbringung der Klebemittel in die Rollenwickelvorrichtung
erreicht.
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Der
von der ersten Tragwalze entkuppelte Gegenhalter kann in einer ersten
Ausführung
im Uhrzeigersinn in seine Grundstellung gebracht werden. In einer
zweiten Ausführung
kann er nach der Ausbringung der Wickelrolle und vor der Einbringung
der leeren Wickelhülse
entgegen dem Uhrzeigersinn in seine Grundstellung gebracht werden.
Beide Ausführungen
sind durch ihre Praxisnähe
geprägt,
wobei die Bringung im Uhrzeigersinn bei Berücksichtigung zeitlicher Aspekte
jedoch vorteilhafter sein dürfte.
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Ferner
wird der Materialbahnanfang von der ersten Tragwalze während der
vorzugsweise direkten Bringung der Trenn-/Klebeeinrichtung in ihre Grundstellung
bevorzugt durch eine Klebekraft oder durch ein vorzugsweise steuer-/regelbares
Vakuum gehalten. Das vorzugsweise steuer-/regelbare Vakuum würde in praktischer
Weise im Innern der ersten Tragwalze im Bereich des auf der Tragwalze
aufliegenden Materialbahnanfangs angelegt werden.
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Damit
der nächste
Rollenwechsel zeitminimiert durchgeführt werden kann, wird in bevorzugter Weise
während
der Wickelsequenz die End- und Anfangsblattverkle bung für den nächsten Rollenwechsel
vorbereitet. Dabei kann die Vorbereitung auch ein Schwenken der
Trenn-/Klebeeinrichtung und ein Bestücken derselben mit Klebemitteln
vorsehen.
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Die
erfindungsgemäße Aufgabe
wird bei einer Rollenwickelvorrichtung der eingangs genannten Art
erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
dass erstens ein während
der Wickelsequenz in einer Grundstellung gelagerter Gegenhalter
vorgesehen ist, der gegen Ende einer Wickelsequenz mit der ersten
Tragwalze derart mechanisch kuppelbar ist, dass er von dieser mitgenommen
wird und zwischen ihre von der Materialbahn berührte Teilumfangsfläche und
die Materialbahn einbringbar ist. Weiterhin ist eine während der
Wickelsequenz in einer Grundstellung gelagerte Trenn-/Klebeeinrichtung
vorgesehen, die gegen Ende einer Wickelsequenz über der Materialbahn auf den
Gegenhalter aufbringbar ist, die das zumindest zeitweise aktivierbare
Trennmittel zur bahnbreiten Durchtrennung der Materialbahn im Bereich der
Teilumfangsfläche
bei Ausbildung eines Materialbahnendes und eines Materialbahnanfangs
aufweist und die mindestens jeweils ein Mittel zur Aufbringung mindestens
eines Klebemittels auf das Materialbahnende und den Materialbahnanfang
aufweist. Und letztlich ist mindestens ein Bahnhalter zur zeitweisen Halterung
des Materialbahnanfangs vorgesehen.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtungsaufgabe wird
auf diese Weise vollkommen gelöst.
Dabei ergeben sich die bereits genannten erfindungsgemäßen Vorteile.
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Der
um die erste Tragwalze schwenkbar gelagerte Gegenhalter weist bevorzugt
eine U-förmige Grundstruktur
mit zwei beabstandeten Lagerschenkeln und einem dazwischen liegenden
Halterungsteil auf. Somit kann die Lagerung der ersten Tragwalze auch
zur Lagerung des Gegenhalters verwendet werden.
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Das
Halterungsteil des Gegenhalters weist bevorzugt eine gekrümmte Querschnittsform
auf, wobei der Innenradius der Krümmung im Wesentlichen dem Radius
der ersten Tragwalze entspricht. Somit ist eine optimale Anlegung
des Gegenhalters an die erste Tragwalze bei möglichst kleiner Bauform gegeben.
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Weiterhin
weist das Halterungsteil in praktischer Ausführungsform eine vorzugsweise
mittig der Querschnittsform angebrachte Nut auf, die eine Aufnahme
des zumindest zeitweise aktivierbaren Trennmittels der Trenn-/Klebeeinrichtung
erlaubt. Somit kann eine eine Bahnspannung aufweisende und über den
Gegenhalter geführte
Materialbahn schnell, kostengünstig
und prozesssicher durchtrennt werden.
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In
Anlehnung an die Ausgestaltung des Gegenhalters weist auch die um
die erste Tragwalze schwenkbar gelagerte Trenn-/Klebeeinrichtung
bevorzugt eine U-förmige
Grundstruktur mit zwei beabstandeten Lagerschenkeln und einem dazwischen liegenden
Grundteil auf. Somit kann die Lagerung der ersten Tragwalze neben
der Lagerung des Gegenhalters auch zur Lagerung der Trenn-/Klebeeinrichtung
verwendet werden.
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Das
Grundteil der Trenn-/Klebeeinrichtung weist bevorzugt eine gekrümmte Querschnittsform auf,
wobei der Innenradius der Krümmung
im Wesentlichen dem äußeren Radius
des Halterungsteils des Gegenhalters entspricht. Somit ist eine
optimale Anlegung der Trenn-/Klebeeinrichtung an den Gegenhalter
bei möglichst
kleiner Bauform gegeben.
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Weiterhin
umfasst das Grundteil bevorzugt wenigstens drei in Laufrichtung
der Materialbahn angeordnete Bereiche, wobei der erste Bereich das
Mittel zur Aufbringung mindestens eines Klebemittels auf das Materialbahnende
aufweist, der in Laufrichtung der Materialbahn folgende zweite Bereich
das zumindest zeitweise aktivierbare Trennmittel zur bahnbreiten
Durchtrennung der Materialbahn im Bereich der Teilumfangsfläche bei
Ausbildung eines Materialbahnendes und eines Materialbahnanfangs aufweist
und der in Laufrichtung der Materialbahn folgende dritte Bereich
das Mittel zur Aufbringung mindestens eines Klebemittels auf den
Materialbahnanfang aufweist. Diese Anordnung der drei notwendigen
Bereiche beansprucht einen geringst möglichen Bauraum bei gegebener
Funktionalität
der Trenn-/Klebevorrichtung.
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Das
zumindest zeitweise aktivierbare Trennmittel zur bahnbreiten Durchtrennung
der Materialbahn ist bevorzugt ein bahnbreites oder ein über die Bahnbreite
traversierendes Trennmesser. Ein derartiges Trennmesser ist günstig in
den Anschaffungs- und Betriebskosten und gewährleistet fortwährend die
erforderliche Schnittqualität
des Trennmittels.
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Weiterhin
ist auch die Trenn-/Klebeeinrichtung bevorzugt mit dem Gegenhalter
derart mechanisch kuppelbar, dass sie von diesem zumindest zeitweise
mitgenommen wird. Dies erlaubt eine verringerte Anzahl von Baugruppen
und -teilen bei einem reduzierten Steuerungs-/Regelungsaufwand für die Rollenwickelvorrichtung.
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Damit
der nächste
Rollenwechsel zeitminimiert durchgeführt werden kann, ist die Trenn-/Klebeeinrichtung
in ihrer Grundstellung bevorzugt schwenkbar gelagert. Somit kann
sie bereits während
der Wickelsequenz mit Klebemitteln bestückt werden.
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Ferner
ist der mindestens eine Bahnhalter zur Halterung des Materialbahnanfangs
in günstiger Ausführungsform
derart ausgebildet und angeordnet, dass er während seiner Aktivierung den
Materialbahnanfang oder die anhängende
Materialbahn mit mindestens einem weiteren Element, vorzugsweise einer
der ersten Tragwalze in Laufrichtung der Materialbahn vorgeordneten
Walze, klemmt. Dies reduziert aufgrund der Nutzung eines bereits
vorhandenen Elements die Komplexität der Klemmung bei einer verringerten
Anzahl von Baugruppen und -teilen bei einem reduzierten Steuerungs-/Regelungsaufwand.
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Zur örtlichen
Fixierung des losen Materialbahnanfangs ist im Innern der ersten
Tragwalze im Bereich des auf der ihr aufliegenden Materialbahnanfangs
bevorzugt ein vorzugsweise steuer-/regelbares Vakuum zumindest zeitweise
anlegbar.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele
unter Bezugnahme auf die Zeichnung.
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Es
zeigen
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1 bis 7 schematische Verfahrensstadien des erfindungsgemäßen Verfahrens
zum Rollenwechsel in einer Rollenwickelvorrichtung.
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Die 1 zeigt
in schematischer Darstellung eine Rollenwickelvorrichtung 1 zum
Aufwickeln einer Materialbahn 2, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel
als Doppeltragwalzen-Wickelmaschine ausgeführt ist. Die Materialbahn 2 kann
gegebenenfalls auch eine Materialteilbahn sein. Die Rollenwickelvorrichtung 1 weist
dementsprechend eine erste achsparallele Tragwalze 3 und
eine zweite achsparallele Tragwalze 4 auf, die zwischen
sich ein Wickelbett 5 bilden, in dem eine angedeutete Wickelrolle 6 angeordnet
ist. Die angedeutete Wickelrolle 6 ist hier mit unterschiedlich
großen
Durchmessern dargestellt, um den Fortschritt, also die Durchmesserzunahme,
beim Wickeln sichtbar zu machen.
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Die
Materialbahn 2 läuft über eine
dem Wickelbett 5 abgewandte Teilumfangsfläche 7 der
ersten Tragwalze 3 und wird danach auf die Wickelhülse 16 zu
einer Wickelrolle 6 aufgewickelt. Diese Art der Bahnführung wird
in Fachkreisen als „obere
Bahnführung" bezeichnet. Die
Teilumfangsfläche 7 der ersten
Tragwalze 3 ist per Definition die Fläche H, welche zwischen dem
Auflaufpunkt A der Materialbahn 2 auf die erste Tragwalze 3 und
dem Ablaufpunkt B der Materialbahn 2 von der ersten Tragwalze 3 und
der entsprechenden Breite der Materialbahn 2 ausgebildet
wird.
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Nicht
dargestellt ist eine Vorratsstation, von der die Materialbahn 2 abgezogen
wird. Dieses Element ist bei einer Rollenwickelvorrichtung an sich
bekannt.
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Abweichend
von der Ausgestaltung der 1 kann die
nachfolgend erläuterte
Idee auch bei einer so genannten Stütz- oder Kontaktwalzen-Wickelmaschine
verwendet werden, bei der die Wickelrolle 6 jeweils nur
an einer Walze anliegt, im übrigen aber
zentrisch gehalten wird.
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Bei
der in der 1 dargestellten Rollenwickelvorrichtung
können
in Axialrichtung der beiden Tragwalzen 3, 4 gesehen
mehrere Wickelrollen 6 axial hintereinander im Wickelbett 5 angeordnet
sein. Bei einem Stütz-
oder Kontaktwalzenwickler werden zweckmäßigerweise die einzelnen Wickelrollen 6 dann
auf beiden Seiten der entsprechenden Walze verteilt.
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Üblicherweise
ist eine derartige Rollenwickelvorrichtung 1 auch noch
mit einer Längsschneideinrichtung
versehen, die die zulaufende Materialbahn 2 in mehrere
parallel zueinander laufende Teilbahnen unterteilt. Die Teilbahnen
können
eine Breite im Bereich von etwa 0,3 bis 4,8 m aufweisen.
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Nähere Einzelheiten
einer Rollenwickelvorrichtung, wie beispielsweise eine Stützwalze,
die auch als Reiter- oder Belastungswalze bezeichnet wird, oder
Antriebsmotoren für
die Tragwalzen 3, 4 sind hier nicht dargestellt.
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An
der Rollenwickelvorrichtung 1 ist ein während der Wickelsequenz in
einer Grundstellung C1 (Pfeil) gelagerter Gegenhalter 8 vorgesehen,
der gegen Ende einer Wickelsequenz mit der ersten Tragwalze 3 derart
mechanisch kuppelbar ist, dass er von dieser mitgenommen wird und
zwischen ihre von der Materialbahn 2 berührte Teilumfangsfläche 7 und
die Materialbahn 2 einbringbar ist. Der Gegenhalter 8 kann
alternativ auch separat angetrieben werden, wobei er dann natürlich mit
der Tragwalze 3 in bekannter Weise elektrisch synchronisiert
werden müsste.
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Weiterhin
ist an der Rollenwickelvorrichtung 1 eine während der
Wickelsequenz in einer Grundstellung D1 (Pfeil) gelagerte Trenn-/Klebeeinrichtung 9 vorgesehen.
Sie ist gegen Ende einer Wickelsequenz über der Materialbahn 2 auf
den Gegenhalter 8 aufbringbar und sie weist ein zumindest
zeitweise aktivierbares Trennmittel 10 zur bahnbreiten
Durchtrennung der Materialbahn 2 im Bereich der Teilumfangsfläche 7 der
ersten Tragwalze 3 bei Ausbildung eines Materialbahnendes 2.E und
eines Materialbahnanfangs 2.A auf (vgl. 3).
Ferner weist sie mindestens jeweils ein Mittel 11.E, 11.A zur
Aufbringung mindestens eines Klebemittels 12.E, 12.A auf das
Materialbahnende 2.E und den Materialbahnanfang 2.A auf
(vgl. wiederum 3).
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Ferner
ist an der Rollenwickelvorrichtung 1 mindestens ein Bahnhalter 13 zur
zeitweisen Halterung des Materialbahnanfangs 2.A vorgesehen.
Dabei ist der bewegbare Bahnhalter 13 derart angeordnet,
dass er während
seiner Aktivierung den Materialbahnanfang 2.A oder die
anhängende
Materialbahn 2 mit mindestens einem weiteren Element 14, vorzugsweise
einer der ersten Tragwalze 3 in Laufrichtung L (Pfeil)
der Materialbahn 2 vorgeordneten Walze 15 klemmt.
Der Bahnhalter 13 kann beispielsweise als eine dargestellte
Walze 13.1 zur linienförmigen
Klemmung oder als ein nicht dargestelltes Element mit einer planen
Fläche
zur flächenförmigen Klemmung
ausgebildet sein. Die Walze 15 kann in einfachster Ausführung auch
die Tragwalze 3 selbst sein, so dass auch eine separate „vorgeordnete
Walze 15" verzichtet
werden könnte.
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Die 1 zeigt überdies
das erste Verfahrensstadium des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Rollenwechsel
in einer Rollenwickelvorrichtung 1.
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Die
Rollenwickelvorrichtung 1 wird gegen Ende der Wickelsequenz
auf eine Geschwindigkeit v (Pfeil) im Bereich von 5 bis 60 m/min,
vorzugsweise von 8 bis 30 m/min verzögert. Danach wird der während der
Wickelsequenz in der Grundstellung C1 (Pfeil) gelagerte Gegenhalter 8 mit
der ersten Tragwalze 3 mechanisch gekuppelt, von dieser
folglich mitgenommen und zwischen ihre von der Materialbahn 2 berührte Teilumfangsfläche 7 und
die Materialbahn 2 eingebracht (vgl. 2).
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Die 2 zeigt
das nächste
Verfahrensstadium des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Rollenwechsel
in einer Rollenwickelvorrichtung 1.
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Anschließend wird
die während
der Wickelsequenz in der Grundstellung D1 (Pfeil) gelagerte Trenn-/Klebeeinrichtung 9 über der
Materialbahn 2 auf den Gegenhalter 8 aufgebracht
und von ihm bis zum Stillstand der Rollenwickelvorrichtung 1 mitgenommen.
Die Grundstellung D1 (Pfeil) der Trenn-/Klebeeinrichtung 9 kann
beispielsweise in der Horizontalen Z (Doppelpfeil) liegen.
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Dabei
werden die erste Tragwalze 3, die Materialbahn 2,
der mit der ersten Tragwalze 3 gekuppelte Gegenhalter 8 und
die von dem Gegenhalter 8 mitgenommene Trenn-/Klebeeinrichtung 9 zumindest
zeitweise mit der gleichen Geschwindigkeit v (Pfeil) bewegt (vgl. 3).
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Die 3 zeigt
das dritte Verfahrensstadium des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Rollenwechsel
in einer Rollenwickelvorrichtung 1.
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Die
Rollenwickelvorrichtung 1 wird nun derart zum Stillstand
gebracht, dass der Gegenhalter 8 und die Trenn-/Klebeeinrichtung 9 im
Bereich der Teilumfangsfläche 7 der
ersten Tragwalze 3 ruhen. Diese Ruheposition stellt die
Arbeitsstellung C2 (Pfeil) für
den Gegenhalter 8 und die Arbeitsstellung D2 (Pfeil) für die Trenn-/Klebeeinrichtung 9 dar.
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Danach
wird die Materialbahn 2 durch das zumindest zeitweise aktivierbare
Trennmittel 10 der Trenn-/Klebeeinrichtung 9 bei
Ausbildung des Materialbahnendes 2.E und des Materialbahnanfangs 2.A durchtrennt.
Das Trennmittel 10 ist dabei aus einer Grundstellung E1
(Pfeil) (vgl. 2) heraus in Richtung des Mittelpunkts
M der ersten Tragwalze 3 in eine Arbeitsstellung E2 (Pfeil)
verlagerbar. Ferner ist das Trennmittel 10 in der Darstellung
als ein bahnbreites oder ein über
die Bahnbreite traversierendes Trennmesser 10.1 ausgeführt.
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Sowohl
auf dem Materialbahnende 2.E als auch auf dem Materialbahnanfang 2.A wird
jeweils mindestens ein Klebemittel 12.E, 12.A durch
jeweils ein an der Trenn-/Klebeeinrichtung 9 angebrachtes Mittel 11.E, 11.A aufgebracht.
Das jeweils mindestens eine auf das Materialbahnende 2.E als
auch auf den Materialbahnanfang 2.A durch die Trenn-/Klebeeinrichtung 9 aufgebrachte
Klebemittel 12.E, 12.A, insbesondere doppelseitige
Klebeband, weist eine Klebekraft auf, die auf den beiden Materialbahntrumen 2.E, 2.A größer ist
als auf der Trenn-/Klebeeinrichtung 9.
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Die 4 zeigt
das folgende Verfahrensstadium des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Rollenwechsel
in einer Rollenwickelvorrichtung 1.
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Vor,
während
oder nach der Durchtrennung der Materialbahn 2 wird der
Bahnhalter 13 zur zeitweisen Halterung des Materialbahnanfangs 2.A aktiviert.
Dabei wird er aus einer Grundposition F1 (Pfeil) (vgl. 1)
heraus in eine Arbeitsposition F2 (Pfeil) verfahren, so dass er
den Materialbahnanfang 2.A oder die anhängende Materialbahn 2 mit
der der ersten Tragwalze 3 in Laufrichtung L (Pfeil) der
Materialbahn 2 vorgeordneten Walze 15 linienförmig klemmt.
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Hernach
wird das mit dem Klebemittel 12.E versehene Materialbahnende 2.E bei
Ausbildung einer Endblattverklebung auf die Wickelrolle 6 aufgewickelt.
Der Gegenhalter 8 und die Trenn-/Klebeeinrichtung 9 samt
Materialbahnanfang 2.A bleiben in ihren Arbeitspositionen
C2 (Pfeil), D2 (Pfeil).
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Die 5 zeigt das fünfte Verfahrensstadium des
erfindungsgemäßen Verfahrens
zum Rollenwechsel in einer Rollenwickelvorrichtung 1.
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Der
Gegenhalter 8 wird von der ersten Tragwalze 3 entkuppelt
und vorzugsweise direkt im Uhrzeigersinn in seine Grundstellung
C1 (Pfeil) gebracht (Bewegungspfeil J). Der von der ersten Tragwalze 3 entkuppelte
Gegenhalter 8 kann auch nach der Ausbringung der Wickelrolle 6 aus
dem Wickelbett 5 (vgl. 1) und vor
der Einbringung der leeren Wickelhülse 16.1 (vgl. 6) entgegen dem Uhrzeigersinn in seine
Grundstellung C1 (Pfeil) gebracht werden (gestrichelter Bewegungspfeil
K).
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Während dieser
Bringung wird der Materialbahnanfang 2.A von der Trenn-/Klebeeinrichtung 9 gehalten.
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Die 6 zeigt das folgende Verfahrensstadium
des erfindungsgemäßen Verfahrens
zum Rollenwechsel in einer Rollenwickelvorrichtung 1.
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Die
Trenn-/Klebeeinrichtung 9 wird vorzugsweise direkt in ihre
Grundstellung D1 (Pfeil) gebracht (Bewegungspfeil N) und während dieser
Bringung wird der Materialbahnanfang 2.A von der ersten Tragwalze 3 gehalten.
Der Materialbahnanfang 2.A wird von der ersten Tragwalze 3 durch
ein vorzugsweise steuer-/regelbares Vakuum V gehalten, welches im
Innern der ersten Tragwalze 3 im Bereich des auf der Tragwalze 3 aufliegenden
Materialbahnanfangs 2.A angelegt wird. Alternativ oder
ergänzend kann
der Materialbahnanfang 2.A auch durch eine Klebekraft gehalten
werden.
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Ferner
wird vor, während
oder nach den beiden Bringungen des Gegenhalters 8 und
der Trenn-/Klebeeinrichtung 9 die Wickelrolle 6 (vgl. 1)
aus dem von den zwei achsparallelen Tragwalzen 3, 4 gebildeten
Wickelbett 5 ausgebracht und die leere Wickelhülse 16.1 in
das Wickelbett 5 eingebracht. Die Ausbringung der Wickelrolle 6 erfolgt
in einer dem Fachmann bekannten Weise, so dass die entsprechenden
Vorrichtungsteile der Übersichtlichkeit
halber nicht explizit dargestellt sind.
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Und
die 7 zeigt das siebte Verfahrensstadium
des erfindungsgemäßen Verfahrens
zum Rollenwechsel in einer Rollenwickelvorrichtung 1.
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Der
Materialbahnanfang 2.A und die anhängende Materialbahn 2 werden
bei Ausbildung einer Anfangsblattverklebung auf die leere Wickelhülse 16.1 zu
einer Wickelrolle 6 aufgewickelt. Die Wickelsequenz der
Rollenwickelvorrichtung 1 kann nunmehr wieder mit der gewünschten
Maschinengeschwindigkeit fortgeführt
werden.
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Während der
Wickelsequenz kann die End- und Anfangsblattverklebung für den nächsten Rollenwechsel
vorbereitet werden. Dabei kann die Vorbereitung auch ein Schwenken
(Bewegungspfeil G) der Trenn-/Klebeeinrichtung 9 und ein
Bestücken
derselben mit Klebemitteln 12.E, 12.A vorsehen.
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Der
in der 1 dargestellte Gegenhalter 8 der Rollenwickelvorrichtung 1 besitzt
eine U-förmige Grundstruktur 17 mit
zwei beabstandeten Lagerschenkeln 18.1, 18.2 und
einem dazwischen liegenden Halterungsteil 19. Das Halterungsteil 19 weist eine
gekrümmte
Querschnittsform Q.19 auf, wobei der Innenradius R.20 der Krümmung 20 im
Wesentlichen dem Radius R.3 der ersten Tragwalze 3 entspricht.
Ferner verfügt
das Halterungsteil 19 über eine
vorzugsweise mittig der Querschnittsform Q.19 angebrachte Nut 21,
die eine Aufnahme des zumindest zeitweise aktivierbaren Trennmittels 10 der Trenn-/Klebeeinrichtung 9 erlaubt
(vgl. 3).
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Weiterhin
besitzt die in der 1 dargestellte Trenn-/Klebeeinrichtung 9 der
Rollenwickelvorrichtung 1 eine U-förmige Grundstruktur 22 mit
zwei beabstandeten Lagerschenkeln 23.1, 23.2 und
einem dazwischen liegenden Grundteil 24. Das Grundteil 24 weist
wiederum eine gekrümmte
Querschnittsform Q.24 auf, wobei der Innenradius R.25 der Krümmung 25 im
Wesentlichen dem äußeren Radius
R.19 des Halterungsteils 19 des Gegenhalters 8 entspricht.
-
Das
Grundteil 24 umfasst wenigstens drei in Laufrichtung L
(Pfeil) der Materialbahn 2 angeordnete Bereiche I, II,
III. Der erste Bereich I weist das Mittel 11.E zur Aufbringung
mindestens eines Klebemittels 12.E auf das Materialbahnende 2.E auf.
Der in Laufrichtung L (Pfeil) der Materialbahn 2 folgende zweite
Bereich II weist das zumindest zeitweise aktivierbare Trennmittel 10 zur
bahnbreiten Durchtrennung der Materialbahn 2 im Bereich
der Teilumfangsfläche 7 bei
Ausbildung eines Materialbahnendes 2.E und eines Materialbahnanfangs 2.A auf.
Und der in Laufrichtung L (Pfeil) der Materialbahn 2 folgende dritte
Bereich III weist das Mittel 11.A zur Aufbringung mindestens
eines Klebemittels 12.A1 auf den Materialbahnanfang 2.A auf.
-
Weiterhin
ist die Trenn-/Klebeeinrichtung 9 mit dem Gegenhalter 8 derart
mechanisch kuppelbar, dass sie von diesem zumindest zeitweise mitgenommen
wird.
-
Wie
bereits angeführt,
liegt es im Wissensbereich des Fachmanns, dass die erwähnten erfindungsgemäßen Verfahrensschritte
teilweise auch wenigstens zeitlich mehr oder weniger überdeckend ausgeführt werden
können.
-
Zusammenfassend
ist festzuhalten, dass durch die Erfindung sowohl ein Verfahren
als auch eine Rollenwickelvorrichtung der eingangs genannten Arten
geschaffen werden, mit denen ein prozessmäßig verbessertes, insbesondere
zeitlich verkürztes
Trennen einer Materialbahn, insbesondere auch einer Materialbahn
mit einer hohen Grammatur erfolgen kann.
-
- 1
- Rollenwickelvorrichtung
- 2
- Materialbahn
- 2.A
- Materialbahnanfang
- 2.E
- Materialbahnende
- 3
- Erste
achsparallele Tragwalze
- 4
- Zweite
achsparallele Tragwalze
- 5
- Wickelbett
- 6
- Wickelrolle
- 7
- Teilumfangsfläche
- 8
- Gegenhalter
- 9
- Trenn-/Klebeeinrichtung
- 10
- Trennmittel
- 10.1
- Trennmesser
- 11.A
- Mittel
- 11.E
- Mittel
- 12.A
- Klebemittel
- 12.E
- Klebemittel
- 13
- Bahnhalter
- 13.1
- Walze
- 14
- Element
- 15
- Walze
- 16
- Bewickelte
Wickelhülse
- 16.1
- Leere
Wickelhülse
- 17
- Grundstruktur
- 18.1
- Lagerschenkel
- 18.2
- Lagerschenkel
- 19
- Halterungsteil
- 20
- Krümmung
- 21
- Nut
- 22
- Grundstruktur
- 23.1
- Lagerschenkel
- 23.2
- Lagerschenkel
- 24
- Grundteil
- 25
- Krümmung
- A
- Auflaufpunkt
- B
- Ablaufpunkt
- C1
- Grundstellung
des Gegenhalters (Pfeil)
- C2
- Arbeitsstellung
des Gegenhalters (Pfeil)
- D1
- Grundstellung
der Trenn-/Klebeeinrichtung (Pfeil)
- D2
- Arbeitsstellung
der Trenn-/Klebeeinrichtung (Pfeil)
- E1
- Grundstellung
des Trennmittels (Pfeil)
- E2
- Arbeitsstellung
des Trennmittels (Pfeil)
- F1
- Grundstellung
des Bahnhalters (Pfeil)
- F2
- Arbeitsstellung
des Bahnhalters (Pfeil)
- G
- Bewegungspfeil
- H
- Fläche
- I
- Erster
Bereich
- II
- Zweiter
Bereich
- III
- Dritter
Bereich
- J
- Bewegungspfeil
- K
- Bewegungspfeil
- L
- Laufrichtung
(Pfeil)
- M
- Mittelpunkt
- N
- Bewegungspfeil
- Q.19
- Querschnittsform
- Q.24
- Querschnittsform
- R.3
- Radius
- R.19
- Radius
- R.20
- Innenradius
- R.25
- Innenradius
- V
- Vakuum
- v
- Geschwindigkeit
(Pfeil)
- Z
- Horizontale
(Doppelpfeil)