DE102008009958B3

DE102008009958B3 - Vorrichtung und Verfahren zum Sichern eines Bahnendes auf einem Tambour

Info

Publication number: DE102008009958B3
Application number: DE102008009958A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Kowalewski; Roman Caspar
Original assignee: Paprima Industries Inc
Current assignee: Paprima Industries Inc
Priority date: 2008-02-20
Filing date: 2008-02-20
Publication date: 2009-05-14
Anticipated expiration: 2028-02-21
Also published as: US9878865B2; WO2009115915A3; EP2257488B1; WO2009115915A2; US20110083795A1; JP5363510B2; EP2257488A2; CN103264915A; CN103264915B; CN101970322A; US10604368B2; US20180222711A1; JP2011512311A; EP2257488A4

Abstract

Verfahren und Vorrichtung zum Verkleben eines Bahnendes auf einem Tambour, wobei das Bahnende zwischen einem Poperoller und einem zweiten Tambour hindurchläuft, auf einen ersten Tambour aufgewickelt wird und mit Klebstoff versehen wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Sichern eines Bahnendes auf einem Tambour. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Sicherung eines freien Bahnendes bei einem Tambourwechsel.
In der Papierindustrie werden Papierbahnen auf einen Tambour aufgerollt und so gespeichert. Dabei ergibt sich das Problem, dass Bahnenden sich insbesondere bei einem Tambourwechsel frei bewegen, sich dadurch losreißen können und möglicherweise Schäden verursachen. Beispielsweise können die Bahnenden unbeabsichtigt mit einer anderen Papierbahn auf einen anderen Tambour aufwickelt werden und dort zu Ausschussproduktion führen.
In der DE 100 85 234 T1 wird ein Verfahren und eine Vorrichtung für einen Wickelwechsel beschrieben, bei dem eine auf einen Spulenkern aufzuwickelnde Papierbahn zur Bildung eines Wickels durch zumindestens die Drehkraft des Wickelzylinders und die Spaltlast bewegt wird, wobei in Zusammenhang mit dem Wickelwechsel ein neuer Spulenkern oberhalb des Wickelzylinders zusammen mit einer Wechselvorrichtung mit dem Wickelzylinder in Spalt-Kontakt gebracht wird.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung und ein Verfahren bereitzustellen, die ein Ablösen von Bahnenden verhindern.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren und eine Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 4
Durch das Aufbringen des Klebstoffs wird vorzugsweise ein Lösen der bestehenden Zugspannung der Papierbahn nach dem Trennen und ein seitliches Verschieben der obersten Papierbahnlagen verhindert.
Ein Bahnende ist vorzugsweise das Ende einer Stoffbahn, einer Pappbahn oder einer Kunststoffbahn, besonders bevorzugt das Ende einer Papierbahn.
Ein Klebstoff ist ein Mittel, das geeignet ist, Papierbahnen miteinander zu verkleben. Vorzugsweise umfasst der Klebstoff modifizierte Stärke. Vorzugsweise ist der Klebstoff im Stoffauflöser wieder auflösbar. Vorzugsweise ist der Klebstoff wasserlöslich. Vorzugsweise ist der Klebstoff geeignet, Papierbahnen rasch, und mit langfristigem Memory Effekt gegeneinander fest zu verkleben.
Vorzugsweise wird der Klebstoff auf einen Bereich des Bahnendes aufgebracht, der einen Nip zwischen dem Poperoller und dem zweiten Tambour durchlaufen hat. Dadurch wird der Klebstoff so aufgebracht, dass ein Anhaften des Klebstoffes an dem Poperoller vermieden wird.
Vorzugsweise wird der Klebstoff auf einen Bereich des Bahndendes aufgebracht, der sich auf einem abwärtsdrehenden Bereich des Poperollers befindet. Dadurch wird der Klebstoff derart auf das Bahnende aufgebracht, dass er bis zum Verkleben des Bahnendes auf dem zweiten Tambour eine kleine Strecke zurücklegt. Mögliche Verunreinigungen werden dadurch minimiert.
Vorzugsweise wird der Klebstoff auf einen Bereich des Bahnendes aufgebracht wird, der sich zwischen dem ersten und dem zweiten Tambour und/oder auf dem ersten Tambour befindet. Dadurch ist es möglich, eine Klebstoffaufbringeinrichtung in vielen verschiedenen Bereichen anzuordnen, so dass eine große Freiheit in Bezug auf die Ausnutzung des Bauraums besteht.
Vorzugsweise wird das Bahnende mittels Durchtrennen einer Bahn erzeugt, umfasst das Durchtrennen der Bahn das Einbringen einer ersten Trennstelle und einer zweiten Trennstelle, wobei die erste Trennstelle von einem mittleren Bereich zu einer ersten Außenkante der Bahn verläuft und die zweite Trennstelle von dem mittleren Bereich zu einer zweiten Außenkante der Bahn verläuft. Dadurch ist es möglich, die Bahn so zu durchtrennen, dass geringe zugspannungsunterschiede auftreten.
Vorzugsweise wird das Durchtrennen der Bahn mit dem Aufbringen des Klebstoffs synchronisiert. Vorzugsweise wird das Durchtrennen der Bahn mit dem Aufbringen des Klebstoffs zeitlich synchronisiert. Dadurch ist es möglich, den Klebstoff nur dann aufzubringen, wenn er benötigt wird. Es ist möglich, den Klebstoff nur auf das Bahnende aufzubringen. Vorzugsweise wird das Durchtrennen der Bahn mit dem Aufbringen des Klebstoffs räumlich synchronisiert. Dadurch ist es möglich, den Klebstoff genau an den Stellen anzubringen, an denen er benötigt wird.
Vorzugsweise wird der Klebstoff entlang einer Außenkante und/oder einer Innenkante und/oder einem Trennverlauf aufgebracht. Besonders bevorzugt wird der Klebstoff entlang und beabstandet zu einer Außenkante und/oder einer Innenkante und/oder einem Trennverlauf aufgebracht. Der Trennverlauf umfasst vorzugsweise eine gerade Trennungskante, besonders bevorzugt eine gebogene Trennungskante.
Die Aufgabe wird auch gelöst durch eine Vorrichtung umfassend einen ersten Tambour, einen zweiten Tambour, einen Poperoller, und mindestens eine Klebstoffaufbringeinrichtung wobei der zweite Tambour und der Poperoller einen Nip bilden und die Klebstoffaufbringeinrichtung in Förderrichtung des Poperollers und des zweiten Tambours hinter dem Nip angeordnet ist. Dadurch ist es möglich, den Klebstoff auf einfache Weise aufzubringen.
Eine Klebstoffaufbringeinrichtung ist eine Einrichtung, die geeignet ist, Klebstoff auf die Papierbahn aufzubringen.
Vorzugsweise weist die Aufbringeinrichtung eine mechanische, besonders bevorzugt eine pneumatische Vorrichtung auf. Vorzugsweise weist die Aufbringeinrichtung eine Spritz- oder Sprühvorrichtung auf. Besonders bevorzugt weist die Aufbringeinrichtung eine Düse auf.
Vorzugsweise umfasst die Vorrichtung, eine Trenneinrichtung. Die Trenneinrichtung ist vorzugsweise eingerichtet, einen Trennverlauf zu erzeugen, der die Bahn durchtrennt und dadurch ein Bahnende erzeugt. Dadurch ist es möglich, das Bahnende in einer Vorrichtung sowohl zu erzeugen als auch an dem zweiten Tambour zu verkleben.
Die Trenneinrichtung umfasst vorzugsweise ein Messer, einen Laserstrahl oder einen Luftstrahl, besonders bevorzugt einen Wasserstrahl.
Vorzugsweise ist die Klebstoffaufbringeinrichtung eingerichtet, Klebstoff auf einen Klebebereich des Bahnendes aufzubringen, der an einer Außenkante und/oder einer Innenkante des Bahnendes entlang verläuft.
Besonders bevorzugt ist die Klebstoffaufbringeinrichtung eingerichtet, Klebstoff auf einen Klebebereich des Bahnendes aufzubringen, der an einem Trennverlauf entlang verläuft. Dadurch ist es möglich, den Klebstoff genau an den Stellen einzusetzen, an denen er benötigt wird. Besonders bevorzugt ist der Klebebereich von dem Trennverlauf beabstandet. Dadurch ist es möglich, zu verhindern, dass Klebstoff neben dem Bahnende aufgebracht wird, oder beim Aufbringen des Bahnendes auf den zweiten Tambour neben dem Bahnende hervorquillt.
Vorzugsweise ist die Klebstoffaufbringeinrichtung eingerichtet, Klebstoff auf einen Bereich der Bahn oder des Bahnendes aufzubringen, der einen Nip zwischen dem zweiten Tambour und dem Poperoller zu dem gleichen Zeitpunkt passieren wird, wie ein Bereich des Trennverlaufs, der zum gleichen Zeitpunkt von der Trenneinrichtung getrennt wird. Dadurch ist es auf einfache Weise möglich, das Aufbringen von Klebstoff an den Trennverlauf anzupassen.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der in der Zeichnungen näher erläutert.
1 zeigt einen teilweisen Querschnitt durch eine Vorrichtung zum Verkleben eines Bahnendes auf einem Tambour mit einer Klebstoffsprühbaugruppe.
2 zeigt eine teilweise Draufsicht auf die Anordnung gemäß 1.
3a–3e zeigen einen teilweisen Querschnitt in schematischer Darstellung und eine teilweise Draufsicht auf eine Vorrichtung zum Verkleben eines Bahnendes auf einem Tambour und stellen verschiedene Varianten für das Aufbringen des Klebstoffs dar.
4a, 4b zeigen Varianten für die Ausführung des Trennverlaufs.
5a–5e zeigen weitere Varianten für das Aufbringen des Klebstoffs.
Die 1 zeigt einen teilweisen Querschnitt durch eine Vorrichtung zum Verkleben eines Bahnendes auf einem Tambour. Eine Papierbahn 20 läuft über einen Poperoller 10 auf einen ersten Tambour 11.
Vor dem Nip zwischen dem Poperoller 10 und einem zweiten Tambour 12 ist eine Trennvorrichtung 50 mit zwei Wasserstrahldüsen 52 und einer dritten Wasserstrahldüse 51 angeordnet. Die Wasserstrahldüsen 52 sind quer zur Laufrichtung der Papierbahn beweglich.
Hinter dem Nip zwischen dem Poperoller 10 und dem zweiten Tambour 12 ist eine Klebstoffsprühbaugruppe 33 angeordnet. Die Klebstoffsprühbaugruppe 33 ist auf einen Bereich der Papierbahn 20 gerichtet, der sich auf einem abwärtsdrehenden Bereich des Poperollers 10 befindet.
Wenn die Papierbahn 20 von der Trennvorrichtung 50 so getrennt wird, dass ein Bahnende 23 entsteht, wird mit der Klebstoffsprühbaugruppe 33 ein Klebstoff 2 auf das Bahnende 23 gesprüht, so dass dieses die Bahnenden 23 beim Aufwickeln auf den ersten Tambour 11 mit dem Tambour 11 verklebt.
2 zeigt, wie die Papierbahn 20 in Form eines Trennverlaufs 22, der zunächst einen schmalen Führungsstreifen 21 in der Mitte der Papierbahn 20 bildet, der im weiteren Verlauf des Trennprozesses symmetrisch zu den Kanten der Papierbahn 20 aufgeweitet wird, getrennt wird. Beim Aufweiten des Führungsstreifens 21 bildet der Trennverlauf 22 zwei Geraden, die jeweils von den Seiten des Führungsstreifens 21 zu den Kanten der Papierbahn 20 verlaufen. Der Führungsstreifen 21 ist hier teilweise auf den zweiten Tambour 12 aufgewickelt. Daher fehlt der Führungsstreifen 21 auf dem ersten Tambour.
Der Trennverlauf 22 wird mittels zweier Wasserstrahlen 53', 53'' (hier in der Seitenansicht als ein Wasserstrahl 53 zu sehen) der Trennvorrichtung 50, wie in 1 gezeigt, erzeugt. Dabei werden die beiden Wasserstrahlen 53' und 53'' zunächst in einem geringen Abstand voneinander gehalten, um den Führungsstreifen 21 zu erzeugen. Nachdem der Führungsstreifen 21 erzeugt worden ist, wird der Abstand zwischen den beiden Wasserstrahlen 53' und 53'' vergrößert, bis diese zu den Kanten der Papierbahn 20 geführt worden sind und die Papierbahn 20 auf diese Weise vollständig durchtrennt haben. Dadurch entsteht ein zweiteiliges Bahnende 23. Wenn der Führungsstreifen 21 durchtrennt wird, entstehen zwei Teile des Führungsstreifens 21. Einer der beiden Teile liegt auf der Seite des ersten Tambours, der zweite Teil des Führungsstreifens 21 liegt auf der Seite des zweiten Tambours. Wenn sich die Drehung des ersten Tambours 11 verlangsamt, können das Bahnende 23 und der Teil des Führungsstreifens 21, der auf der Seite des ersten Tambours 11 liegt, die Papierbahn 20 beschädigen oder Reste durch die Fliehkräfte reißen und in den Nip des zweiten Tambour 12 gelangen. Um dies zu verhindern, werden das Bahnende 23 und der Teil des Führungsstreifens 21, der auf der Seite des ersten Tambours 11 liegt, durch die in 1 gezeigte Klebstoffsprühbaugruppe 33 mit Klebstoff 2 festgeklebt.
Die 3a–3e zeigen links einen teilweisen Querschnitt in schematischer Darstellung und rechts eine teilweise Draufsicht auf eine Vorrichtung zum Verkleben eines Bahnendes auf einem Tambour und stellen verschiedene Varianten für das Aufbringen des Klebstoffs dar.
Die 3a zeigt eine schematische Querschnittsansicht der Vorrichtung zum Verkleben eines Bahnendes auf einem Tambour mit Klebstoffsprühbaugruppen 32' und 32''. Die Klebstoffsprühbaugruppen 32' und 32'' sind an dem ersten Tambour 11 unterhalb des Poperollers 10 im abwärtsdrehenden Bereich angeordnet. Der Klebstoff 2 wird in einem Abstand zu dem Spalt des ersten Tambours 11 hinzugefügt, der dem Abstand von dem Hochdruck-Wasserschneidstrahl (der dem zweiten Tambour 12 am nächsten ist) zu dem Spalt des ersten Tambours 11 entspricht. Beim Wechseln der Papierbahn 20 auf den zweiten Tambour 12 entsteht ein zweiteiliges Bahnende 23.
Durch das Aufbringen des Klebstoffs 2 auf den ersten Tambour 11 wird sichergestellt, dass die Bahnenden 23 glatt auf den ersten Tambour 11 aufgewickelt werden.
Der Klebstoff ist ein wasserlöslicher, schnellwirkender Klebstoff mit hoher Klebkraft um das zweiteilige Bahnende 23 bei niedriger Dosierung am ersten Tambour 11 festzuhalten. Dieser Klebstoff ist im Stoffauflöser auflösbar. Der Klebstoff wird mit der Zeit nicht angereichert. Der Klebstoff hinterlässt keine Flecken oder Makel auf dem Papier. Das klebstoffbasierte Festhaltesystem ist kostengünstiger als mechanische Systeme, die die Bahn mit Rollen oder Bürsten bei der Drehung des ersten Tambours glätten um ein Eindringen von Luft zu verhindern.
3b zeigt in einer schematischen Draufsicht der in 3a gezeigten Vorrichtung zum Verkleben eines Bahnendes auf einem Tambour eine Möglichkeit, den Klebstoff 2 auf das zweiteilige Bahnende 23 aufzubringen. Der Klebstoff 2 wird hier benachbart zu den beiden Kanten der Papierbahn 20 auf das zweiteilige Bahnende 23 aufgebracht.
Dadurch kann das Bahnende 23 besonders effektiv mit dem ersten Tambour 11 verklebt werden, da auf diese Weise eine optimale Menge an Klebstoff 2 eingesetzt wird.
3c zeigt in einer schematischen Draufsicht der in 3a gezeigten Vorrichtung zum Verkleben eines Bahnendes auf einem Tambour eine weitere Möglichkeit, den Klebstoff 2 auf das Bahnende aufzubringen. Der Klebstoff 2 wird hier flächig nahezu auf das gesamte Bahnende 23 aufgebracht. Dadurch wird das Bahnende 23 besonders sicher mit dem ersten Tambour 11 verklebt. Das Aufsprühen des Klebstoffs 2 wird an die Form des schmaler werdenden Bahnendes 23 angepasst. Dadurch wird ein Überschuss von Klebstoff 2 vermieden, um die freiwerdende Oberfläche des Poperollers 10 nicht zu berühren.
3d zeigt eine schematische Querschnittsansicht der Vorrichtung zum Verkleben eines Bahnendes auf einem Tambour mit Klebstoffsprühbaugruppen 32' und 32''. Die Klebstoffsprühbaugruppen 32' und 32'' sind an dem ersten Tambour 11 oberhalb des Poperollers 10 angeordnet. Sie sind auf einen abwärtsdrehenden Bereich des ersten Tambours 11 gerichtet. Dadurch ist es möglich, Klebstoff 2 derart auf die Papierbahn 20 aufzubringen, dass dieser sofort von der Papierbahn 20 überdeckt wird.
3e zeigt in einer schematischen Draufsicht der in 3d gezeigten Vorrichtung zum Verkleben eines Bahnendes auf einem Tambour eine weitere Möglichkeit, den Klebstoff 2 auf das Bahnende 23 aufzubringen. Der Klebstoff wird hier benachbart zu den Außenkanten der Papierbahn 20 auf das Bahnende 23 aufgebracht.
4a, 4b zeigen Varianten für die Ausführung der Trennkante 26.
In 4a ist eine Trennkante 26 gezeigt, die dadurch erzeugt worden ist, dass die Wasserstrahldüsen 52 zunächst schnell und dann langsamer werdend nach außen geführt worden sind.
In 4b ist eine Trennkante 26 gezeigt, die dadurch erzeugt worden ist, dass die Wasserstrahldüsen 52 zunächst nicht, danach langsam und danach schneller werdend nach außen geführt worden sind.
5a–5d zeigen weitere Varianten für das Aufbringen des Klebstoffs 2. Es ist jeweils ein zweiteiliges Bahnende 23' und 23'' gezeigt, auf die ein Klebstoff 2 aufgebracht worden ist. Das zweiteilige Bahnende 23' und 23'' umfasst zueinander symmetrische Streifen. Das zweiteilige Bahnende 23' und 23'' weist zwei Außenkanten 24, zwei Innenkanten 25 und zwei Trennungskanten 26 auf, die sich schräg von der jeweiligen Innenkante 25 zu der jeweiligen Außenkante 24 erstreckt. Dabei verlaufen die Trennungskanten 26 derart, dass sie mit den Außenkanten 24 einen spitzen Winkel und mit den Innenkanten 25 einen stumpfen Winkel bilden.
In 5a ist der Klebstoff 2 auf dem zweiteiligen Bahnende 23' und 23'' jeweils in Form einer Linie parallel zu den Trennungskanten 26 aufgebracht. Dabei ist der Klebstoff sowohl von den Trennungskanten 26 als auch von den Außenkanten 24 und den Innenkanten 25 beabstandet.
Dadurch, dass der Klebstoff 2 parallel zu den Trennungskanten 26 aufgebracht ist, hat die Klebstelle die Form einer Spirale und verklebt das zweiteilige Bahnende 23' und 23'' zu jedem Zeitpunkt des Verklebens in dem jeweils kritischen Bereich, der sich lösen könnte. Dadurch, dass der Klebstoff 2 sowohl von den Trennungskanten 26 als auch von den Außenkanten 24 und den Innenkanten 25 beabstandet aufgebracht ist, wird verhindert, dass das Klebstoff 2 auf Bauteile oder Bereiche der Papierbahn 20 gelangt, auf denen es nicht erwünscht ist.
In 5b ist der Klebstoff 2 auf dem zweiteiligen Bahnende 23' und 23'' jeweils in Form einer Linie parallel zu den Außenkanten 24 aufgebracht.
Dadurch, dass der Klebstoff 2 in Form einer Linie parallel zu den Außenkanten 24 aufgebracht ist, wird ein seitliches Verschieben des zweiteiligen Bahnendes 23' und 23'' wirksam verhindert.
In 5c ist der Klebstoff 2 auf dem zweiteiligen Bahnende 23' und 23'' jeweils in Form einer Linie parallel zu den Innnenkanten 25 und den Trennungskanten 26 aufgebracht.
Dadurch, dass der Klebstoff 2 zusätzlich zu dem in 5a beschriebenen Bereich parallel zu den Innenkanten 25 aufgebracht ist, wird ein seitliches Verschieben des zweiteiligen Bahnendes 23' und 23'' noch besser verhindert.
In 5d ist der Klebstoff 2 auf dem zweiteiligen Bahnende 23' und 23'' jeweils in Form einer Linie parallel zu den Innnenkanten 25, den Außenkanten 24 und den Trennungskanten 26 aufgebracht.
Dadurch, dass der Klebstoff 2 parallel sowohl zu den Trennungskanten 26 als auch zu den Innnenkanten 25 und den Außenkanten 24 aufgebracht wird, wird ein Verrutschen des zweiteiligen Bahnendes 23' und 23'' besonders sicher verhindert.
In 5e ist der Klebstoff 2 auf dem zweiteiligen Bahnende 23' und 23'' jeweils in Form einer Linie parallel zu den Innnenkanten 25 aufgebracht. Dabei ist der Klebstoff 2 sowohl von den Außenkanten 24 als auch von den Trennungskanten 26 und den Innenkanten 25 beabstandet aufgebracht.
In 5e ist zusätzlich der Führungsstreifen 21 gezeigt. Dieser liegt zwischen den Innenkanten 25 und den Trennungskanten 26 des zweiteiligen Bahnendes 23' und 23''.

2: Klebstoff
10: Poperoller
11: Erster Tambour (Mutterrolle)
12: Zweiter Tambour
20: Papierbahn
21: Führungsstreifen
22: Trennverlauf
23: Bahnende
24: Außenkante
25: Innenkante
26: Trennungskante
32: Klebstoffsprühbaugruppe
33: Klebstoffsprühbaugruppe
50: Trennvorrichtung
51: Dritte Wasserstrahldüse
52: Wasserstrahldüse
53: Wasserstrahl, Strahl

Claims

Verfahren zum Sichern eines Bahnendes (23) einer Papierbahn auf einem ersten Tambour (11) bei einem Tambourwechsel von einem ersten Tambour (11) auf einen zweiten Tambour (12), wobei das Bahnende (23) zwischen einem Poperoller (10) und dem zweiten Tambour (12) hindurchläuft, mit Klebstoff (2) versehen wird und auf den ersten Tambour (11) aufgewickelt wird, wobei der Klebstoff (2) auf einen Bereich des Bahnendes (23) aufgebracht wird, der einen Nip zwischen dem Poperoller (10) und dem zweiten Tambour (12) durchlaufen hat und der sich auf einem abwärtsdrehenden Bereich des Poperollers (10) befindet.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Bahnende (23) mittels Durchtrennen einer Bahn erzeugt wird, das Durchtrennen der Bahn das Einbringen einer ersten Trennstelle (26) und einer zweiten Trennstelle (26') umfasst, wobei die erste Trennstelle (26) von einem mittleren Bereich zu einer ersten Außenkante (24) der Bahn verläuft und die zweite Trennstelle (26') von dem mittleren Bereich zu einer zweiten Außenkante (24') der Bahn verläuft.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Durchtrennen der Bahn mit dem Aufbringen des Klebstoffs (2) synchronisiert wird.
Vorrichtung umfassend einen ersten Tambour (11), einen zweiten Tambour (12), einen Poperoller (10), und mindestens eine Klebstoffaufbringeinrichtung (32) wobei der zweite Tambour (12) und der Poperoller (10) einen Nip bilden und die Klebstoffaufbringeinrichtung (32) in Förderrichtung des Poperollers (10) und des zweiten Tambours (12) hinter dem Nip angeordnet ist und auf einen Bereich einer durchlaufenden Papierbahn (20) gerichtet ist, der sich auf einem abwärtsdrehenden Bereich des Poperollers (10) befindet.
Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Vorrichtung eine Trenneinrichtung (50) umfasst.