DE102011111376B3

DE102011111376B3 - Mobiler Spulenbandabwickler

Info

Publication number: DE102011111376B3
Application number: DE201110111376
Authority: DE
Inventors: Leonhard Crasser; Jens Lenk
Original assignee: Lohmann GmbH and Co KG
Current assignee: Lohmann GmbH and Co KG
Priority date: 2011-08-29
Filing date: 2011-08-29
Publication date: 2013-02-07
Anticipated expiration: 2031-08-30
Also published as: WO2013029597A3; DE112012003588A5; WO2013029597A2

Abstract

Insbesondere mobiler und damit als Handarbeitsplatz nutzbarer Bandabwickler für Klebebänder von einer kreuzgewickelten Spule, bei dem eine Segmentachse mit kleinteiligen Lagerelementen den knickfreien Abzugs des Bandes gewährleistet, welches dann aus dem Kreismittelpunkt der Segmentachse und damit auch mittig der Lauffläche der zumindest einen Umlenk- bzw. Abziehwalze heraus über eine Bandrolle weitergeführt wird, die so drehend aufgenommen ist, dass eine virtuelle Achse von dieser Bandrolle aus längs der Bandmitte den Kreismittelpunkt der Segmentebene schneidet, wodurch das weiterführende Band nur noch leicht verdrehend belastet wird. Der Abzug des Bandes erfolgt schließlich über einen Tensor manuell oder mit zwischenliegender, motorisch angetriebener Abzugsrolle.

Description

Es handelt sich bei der vorliegenden Erfindung um einen mobilen Bandabwickler für Bänder auf einer kreuzgewickelten Spule.
Solche Bandabwickler sind von ihrem Grundsatz her bekannt, sie werden eingesetzt insbesondere im Rahmen der Konfektionierung von Klebebändern und auch in der Patentliteratur sind solche Bandabwickler mehrfach beschrieben, so z. B. auch in einfacher Form in DE 10 2009 003 550 A1 im Zusammenhang mit einem Verfahren und einer Vorrichtung zum Bekleben des Randes eines flächigen Objekts.
Eine Kombination eines Spulenabwicklers mit einem Handabroller ist in DE 20 2010 004 493 U1 der Anmelderin beansprucht. Bis dahin war es zumeist so, dass bei solchen Handabrollern das Klebeband in Form einer Rollenware im Gehäuse des Abrollers selbst untergebracht war, weil Klebeband in gespulter Form als zu schwer und unhandlich angesehen wurde, um es per Hand zu verkleben. Dies bedeutete häufig notwendigen Rollenwechsel, damit Arbeitsunterbrechung und in der Folge höhere Kosten eines solchen Applikationsprozesses. Durch den Einsatz eines speziellen Spulenabwicklers mit Schlaufenbremse sowie eines neuen, modifizierten Handapplikators mit Klebebandrücklaufsperre war es fortan möglich, Klebeband auch linear als Spulenware je nach Bedarf in unterschiedlichen Längen ohne Dehnung oder Verformung des Bandes als Folge der Größe und des Gewichts der Spule zu verarbeiten.
FR 2549456 A1 beschreibt eine Vorrichtung zum Querauseinanderziehen einer laufenden Papierbahn zur Beseitigung eventueller Falten bzw. dem seitlichen Auseinanderziehen verschiedener Streifen einer durch ein Schlitzmesser aufgeteilten Bahn zur weiteren Behandlung, wobei die Abstützung des Auseinanderziehteils beweglich und das Abstützteil mittels Einstellgliedern für die Einstellung einer zweiten Krümmung der Auseinanderzieheinrichtung unabhängig von der voreingestellten Krümmung ablenkbar ist. Dieses Schutzrecht betrifft also zum einen keine kreuzgewickelten Spulen und im Gegensatz zur beschriebenen Technologie des Querauseinanderziehens erfolgt die Abwicklung eines kreuzgewickelten Bandes mit dem vorliegenden Spulenabwickler automatisch faltenfrei, es sind dazu also keinerlei spezielle Einstellungen am Spulenabwickler notwendig.
Ein erfindungsgemäßer mobiler und damit als Handarbeitsplatz nutzbarer Bandabwickler ist dagegen weder in der Praxis noch in der einschlägigen Literatur bekannt, er ist insbesondere durch folgende Merkmale gekennzeichnet:
Die kreuzgewickelte Klebebandspule mit einem doppelseitig klebenden und durch einen Liner abgedeckten Klebeband ist nicht auf einen Dorn aufgebracht, sondern wird in ein Walzenbett eingelegt. Dadurch wird ein Spulenwechsel vereinfacht. Die Einlegehöhe sollte aus ergonomischen Gründen bei ca. 1,20 m liegen.
Die Walzen sind so angeordnet, dass mindestens zwei Walzen die Spule aufnehmen und frei drehend lagern, was günstige Abrollkräfte zur Folge hat.
Die zumindest eine als Umlenk- bzw. Abziehwalze dienende Walze erzwingt den tangentialen Abzug bzw. die Abrollung des Bandes über den definierten Durchmesser dieser Walze. Dadurch ist kein Knicken des Bandes über die Banddicke möglich.
Mindestens eine dieser beiden aufnehmenden Walzen ist elektrisch leitend, so dass Reibungsladung beim Abwickeln abgeführt werden kann.
Radial zum Wickelkern der Spule sind auf jeder Seite der Spulenstirn zwei Walzen angebracht, die Kontakt zum Papp-Wickelkern haben und axiale Kräfte beim Abwickeln der Spule frei gelagert aufnehmen, so dass lediglich geringe Abrollkräfte notwendig sind. Eine fakultative mobile Adaptervorrichtung ermöglicht die Verarbeitung verschiedener Spulenbreiten.
Die frei gelagerte Spule wird mit einer Reibungsbremse gebremst. Diese kann im Wickelkern, außen am Wickelkern oder auf der Bandoberfläche der Bandspule angebracht werden und wirkt hauptsächlich über den Spulenmittelpunkt gegen die Aufnahmewalzen.
Um den in der Bandbreite knickfreien Abzug des Bandes zu gewährleisten, wird das Band über eine Segmentachse mit kleinteiligen Lagerelementen geführt, was wiederum geringere Abzugskräfte notwendig macht.
Die Segmentachse ist als Kreissegment so gewählt, dass über die Sehnenbreite und den Kreisausschnittwinkel das Band auf den Kreismittelpunkt der Segmentachse geführt wird. Die Segmentachsenebene steht dabei genau oder annähernd senkrecht zur tangentialen Abwickelebene der Spulenwalzen.
Im Kreismittelpunkt des Kreissegmentes lenkt eine Bandrolle das Band in die gewünschte Bahnebene zur weiteren Beförderung des Bandes. Diese Bandrolle ist befestigt an einer in der Seitwärtsbewegung frei beweglichen Bandrollenschwinge, an der wiederum ein Wuchtgewicht befestigt ist, welches dafür sorgt, dass die weiteren Rollen rund laufen. Dabei ist die weiterführende Bandrichtung mit Bandmitte genau oder annähernd im Kreismittelpunkt der Segmentachse, also mittig der Lauffläche der Umlenkrolle. Diese ist so drehend aufgenommen, dass diese virtuelle Achse längs der Bandmitte den Kreismittelpunkt der Segmentebene schneidet. Das weiterführende Band wird nur noch leicht verdrehend belastet.
Anschließend erfolgt der Abzug des Bandes über einen Tensor, wahlweise manuell oder mit zwischenliegender, motorisch angetriebener Abzugsrolle. Der Tensor läuft auf einen Hebelschalter, der federbelastet rückgestellt wird. Um beim manuellen Einfädeln des Bandes nicht mit der Hand mit dem Klebstoff auf der offenen, nicht abgedeckten Seite des Bandes in Berührung zu kommen, ist eine klebstoffabweisende Einfädelhilfe vorgesehen.
Die letzte Spenderrolle ist nach demselben Prinzip der Bandrollenschwinge mit Bandrolle, allerdings richtungskonträr und in der Höhe verstellbar aufgebaut. Dadurch ist die Abzugsrichtung in drei Ebenen knickfrei sichergestellt.
Alle Rollen sollten generell klebstoffabweisend ausgerüstet sein, ebenso wie Flächen, an denen das Band mit der Klebeseite anschlagen kann. Des Weiteren sind die Ablageflächen und die Flächen unterhalb der Bandspule mit Pyramidengummi belegt. Somit ist eine ungewollte Anhaftung des Bandes auf seinem Weg zur Weiterverarbeitung weitestgehend ausgeschlossen.
Die Rollen sind stirnseitig, also von der Bedienseite her, gekennzeichnet: Jede Rolle, welche mit der Linerseite berührt wird, ist mit einer bestimmten Farbe und jede Rolle, die mit der Kleberseite in Berührung kommt, ist mit einer anderen Farbe gekennzeichnet. Zusätzlich haben alle Rollen, die mit der Liner-Seite berührt werden, im Uhrzeigersinn weisende Pfeile aufgedruckt und alle Rollen, die mit der Klebstoff-Seite in Berührung kommen, Pfeile entgegen dem Uhrzeigersinn. Damit ist der Einfädelvorgang in den Bandabzug wesentlich erleichtert, die weitere Bandführung ist eindeutig und sprachenunabhängig definiert.
Bei motorischem Abzug des Bandes wird an der Ausgabestation ein Motor eingesetzt, der in diesem Falle nicht über FU oder intelligente und damit aber auch kostenintensive Ansteuerung funktioniert – was grundsätzlich auch möglich wäre – sondern mittels eines Ein/Aus-Schalters, der durch den Tensor aktiviert wird. Der Abwickler ist mit einem „NOT-HALT”-Schalter nahe der Abzugsrolle ausgerüstet. Durch „Drücken” kann der Motor stromlos gemacht werden und durch „Ziehen” wird er dann wieder gestartet. Die Aufnahmekapazität des Tensor-Band-Speichers und die Lage des Schalters werden so gewählt, dass die Abzugsgeschwindigkeit des Motors jederzeit ausreicht, bei maximaler Abzugsgeschwindigkeit die permanente Austragsleistung sicherzustellen. Ist die gewünschte Bandlänge erreicht, so wird sie vom Rest des Bandes mittels einer Schneideinrichtung abgetrennt, im einfachsten Fall mittels einer Schere. Zu diesem Zweck ist an der Bandausgabestation eine Ablagefläche angebracht z. B. für eine Schere oder für eine eventuelle Einfädelhilfe zum Einfädeln des nächsten Bandanfangs in die Abzugsvorrichtung oder aber auch für einen Bandapplikator zur weiteren Verarbeitung des Klebebandes. Unterhalb dieser Ablagefläche ist dann noch ausreichend Platz zur Lagerung mindestens einer weiteren Klebebandspule. Eine Rücklaufstoprolle unmittelbar vor der Ausgabestation nach Abzug der gewünschten Bandlänge verhindert einen Rücklauf des Bandes. Auf diese Weise kann das Bandende schnell wieder in die motorische Abzugseinrichtung eingefädelt, die gewünschte Bandlänge abgezogen und wieder abgeschnitten werden.
Wird also das abgezogene Band z. B. in einem Bandapplikator weiterverarbeitet, so ist dennoch keine spezielle Synchronisierung zwischen Applikator und Abwickler notwendig, da bei bestimmungsgemäßem Gebrauch (d. h. bei Nicht-Überschreiten der maximalen Abzugsgeschwindigkeit) der Abwickler lediglich nachfördert und durch den Zug des Applikators gesteuert wird mit einer Pufferung durch die Länge des Tenorbandes. Die Einfädelhöhe des Bandes in den Applikator sollte aus ergonomischen Gründen ca. zwischen 1,10 m und 1,60 m liegen. In diesem Falle würde die Bandbremse zweckmäßigerweise als von oben auf die Spule eingreifende, an einem Hebel befestigte Bürste ausgebildet.
Alternativ zum geschilderten Bandabwickler ist es auch durchaus vorstellbar, die Abwickeleinrichtung entgegengesetzt zur oben geschilderten Abwickeleinrichtung vorzunehmen, also zunächst einmal in die der Abnahmestation entgegengesetzte Richtung.
Dies hätte den Vorteil, dass der Liner bis zur Abnahmestation über die Umlenkrollen laufen würde, das Band also an keiner Stelle in sich verdreht würde. Ein weiterer Vorteil wäre der, dass statt der bei oben geschildertem System notwendigen Anzahl von zehn Rollen lediglich noch acht benötig würden.
Die Vorteile und Merkmale der Erfindung werden durch die anliegenden Skizzen 1–3 näher erläutert:
Skizzen 1 und 1a zeigen, wie die Bandspule (1) frei drehbar in ein Walzenbett (2) gelegt wird, die Spule wird dabei axial durch zwei Anlaufrollen (3) in der Abroll-Lage begrenzt. Eine Bremse (4), die an beliebiger Stelle an der Spule oder am Wickelkern radial oder axial angreift, verhindert ein Nachlaufen der Spule.
Das abzuspulende Band (11) wird tangential über mindestens eine Walzenbettrolle (2) abgeführt, umgelenkt und unter der Segmentachse (5) nahezu waagerecht hindurch geführt. Dazwischen wird das Band (11) nahezu rechtwinklig zur Bandspulenachse abgespult und von der Mitte der Segmentachse (5) aus verdreht, wobei diese Verdrehung zum Spulenrand hin immer stärker erfolgt.
Rollbuchsen (6) auf der Segmentachse (5) erlauben ein weitgehend reibungsfreies Abrollen des Bandes.
Die Segmentachse (5) ist als Kreisausschnitt (7) ausgeführt. Die Sehnenbreite dieses Kreisausschnitts entspricht mindestens der Spulenbreite (1).
Der Mittelpunkt des Kreisausschnitts (7) hat zu jeder Rollbuchse (6) den gleichen Abstand und er liegt auf der Drehachse (8) der Bandrollenschwinge (21).
Die Drehachse (8) der Bandrollenschwinge (21) ist so gewählt, dass diese in der Mitte des Bandquerschnitts des ablaufenden Bandes (11) liegt, mithin am Rollradius der Bandrolle (9) plus halbe Bandstärke.
Die Bandrollenschwinge (21) samt Bandrolle (9) wird mit dem Wuchtgewicht (10) zumindest statisch gewuchtet, um ein Drehmoment durch das Eigengewicht auszugleichen. Auf diese Weise richtet sich die Bandrolle (9) automatisch im richtigen Schwenkwinkel aus.
Das ablaufende Band (11) läuft nun in einer definierten Bandrichtung ab und ist lediglich – entsprechend dem Kreisausschnittwinkel – längs verdreht.
Skizze 2 stellt dar, wie das abgezogene Band (11) über eine erste Umlenkrolle (12) geführt und von einer motorbetriebenen Antriebsrolle (13) weiter gefördert wird.
Über weitere Umlenkrollen (12) läuft das Band in eine Tensorvorrichtung ein. Über die Tensorrolle (14) wird ein Schaltnocken (15) auf den Motorschalter (16) gefahren und schaltet den Motor bei einer Abwärtsbewegung des Schaltnockens (15) aus. Kraftbelastet schaltet der Motorschalter (16) ein, wenn der Nocken (15) den Schalter (16) nach oben wieder frei gibt. Das abgezogene Band (17) muss dabei lediglich mit halbem Tensorgewicht (14, 15) abgezogen werden.
Skizze 3 schließlich beschreibt noch, wie das abzuziehende Band (11) über eine Umlenkrolle (18) geführt und verdreht (19) über die Abzugsbandrolle (20) gezogen wird.
Die Drehachse der Bandrollenschwinge (21) ist so gewählt, dass diese in der Mitte des Bandquerschnitts des zulaufenden Bandes (19) liegt, also am Rollradius der Bandrolle (9) plus der halben Bandstärke.
Die Bandrollenschwinge (21) samt Bandrolle (20) wird mit dem Wuchtgewicht (22) zumindest statisch gewuchtet, um ein Drehmoment durch das Eigengewicht auszugleichen. So richtet sich die Bandrolle (20) innerhalb des Abzugsbereiches (24) je nach Abzugsrichtung des Bandes (25) selbständig auf.
Bezugszeichenliste

1: Bandspule
2: Walzenbett
3: Anlaufrollen
4: Bremse
5: Segmentachse
6: Rollbuchsen
7: Kreissegment
8: Drehachse
9: Bandrolle
10: Wuchtgewicht
11: Ablaufendes Band
12: Umlenkrolle
13: Antriebsrolle
14: Tensorrolle
15: Schaltnocken
16: Motorschalter EIN/AUS
17: Band zum Abzug
18: Umlenkrolle
19: Band 90° gedreht
20: Bandrolle Abzug
21: Bandrollenschwinge
22: Wuchtgewicht
23: Drehachse
24: kegelförmiger Abzugsbereich
25: Bandabzug (maschinell oder manuell)

Claims

Mobiler Abwickler für Bänder auf kreuzgewickelter Spule, dadurch gekennzeichnet, dass der Abwickler aus folgenden Baugruppen besteht: – einem Walzenbett aus mindestens zwei Walzen (2) – einer in Form eines Kreissegments vorliegenden und vor dem Walzenbett angeordneten Segmentachse (5), wobei die Segmentachse (5) als Kreissegment (7) so gestaltet ist, dass über Sehnenbreite und Kreisausschnittwinkel das Band (11) aus dem Walzenbett (2) auf den Kreismittelpunkt dieser Segmentachse (5) geführt wird und – einer über dem Walzenbett angeordneten drehbaren Bandrolle (9), wodurch eine tangentiale, knickfreie und lediglich geringe Abrollkräfte erfordernde Abrollung der Bänder (11) von der kreuzgewickelten Spule (1) ermöglicht wird.
Mobiler Abwickler für Bänder auf kreuzgewickelter Spule gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spule (1) in dem Walzenbett (2) frei gelagert ist, wobei zumindest eine der mindestens zwei Walzen (2) gleichzeitig als Umlenk- bzw. Abziehwalze dient, über deren definierten Durchmesser die Bänder (11) abgerollt werden.
Mobiler Abwickler für Bänder auf kreuzgewickelter Spule gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Band (11) aus dem Kreismittelpunkt der Segmentachse (5) über eine Bandrolle (9) weiter geführt wird, die in der Weise drehend aufgenommen ist, dass eine virtuelle Achse von dieser Bandrolle (9) aus längs der Bandmitte den Kreismittelpunkt der Segmentebene schneidet, wodurch das weiterführende Band (11) nur leicht verdrehend belastet wird.
Mobiler Abwickler für Bänder auf kreuzgewickelter Spule gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass radial zum Wickelkern der Spule (1) an jeder Seite der Spulenstirn mindestens zwei Walzen (2) angebracht sind, die die axialen Kräfte beim Abwickeln der Spule (1) frei gelagert aufnehmen.
Mobiler Abwickler für Bänder auf kreuzgewickelter Spule gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Walzenbettwalzen, vorzugsweise die Umlenk- und Abziehwalze (2), elektrisch leitend ausgerüstet ist.
Mobiler Abwickler für Bänder auf kreuzgewickelter Spule gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die frei gelagerte Spule mit einer Reibungsbremse (4) gebremst wird, welche im Wickelkern, außen am Wickelkern oder auf der Bandoberfläche der Spule (1) angebracht sein kann und dabei so ausgerichtet ist, dass sie hauptsächlich über den Spulenmittelpunkt gegen die Aufnahmewalzen wirkt.
Mobiler Abwickler für Bänder auf kreuzgewickelter Spule gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Segmentachse (5) mit kleinteiligen Lagerelementen (6) zur Gewährleistung des knickfreien Abzugs des Bandes (11) ausgerüstet ist.
Mobiler Abwickler für Bänder auf kreuzgewickelter Spule gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Segmentachsenebene genau oder annähernd senkrecht zur tangentialen Abwickelebene der Walzen (2) steht.
Mobiler Abwickler für Bänder auf kreuzgewickelter Spule gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass weitere Umlenkrollen (12) bis zur Ausgabestation das Band (11) in der Art und Weise verdrehen, dass es schließlich in einen Band-Applikator oder in sonstiger Weiterverarbeitungsvorrichtung aufgenommen und entsprechend weiterverarbeitet werden kann.
Mobiler Abwickler für Bänder auf kreuzgewickelter Spule gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abzug des Bandes (17) über einen Tensor (14) manuell oder mit zwischenliegender, motorisch angetriebener Abzugsrolle (20) erfolgt.
Mobiler Abwickler für Bänder auf kreuzgewickelter Spule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abwicklung zunächst in die der Abnahmestation entgegengesetzte Richtung erfolgt, wobei das Klebeband dann über acht Rollen immer auf dem Liner laufend ohne innere Verdrehung zur Abnahmestation geführt wird.