-
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abwickeln einer Materialbahn, insbesondere Papier- oder Kartonbahn, für eine nachfolgende Maschineneinheit zur Bearbeitung der Materialbahn, mit einer Abrollstation, die eine Primär-Abrolleinrichtung, zumindest eine Sekundär-Abrolleinrichtung sowie wenigstens eine Klebe- und Trennvorrichtung umfasst, wobei die Wickelrolle zuerst in der Primär-Abrolleinrichtung und nach ihrer Überführung in einer Sekundär-Abrolleinrichtung weiter abgewickelt und eine neue Wickelrolle in die Primär-Abrolleinrichtung eingelegt wird und die Klebe- und Trennvorrichtung bei einem Rollenwechsel die Materialbahn der Sekundär-Abrolleinrichtung mit der Materialbahn der neuen Wickelrolle verbindet und die von der Sekundär-Abrolleinrichtung zur Klebstelle laufende Materialbahn durchtrennt.
-
Die Erfindung betrifft ebenso eine Abrollstation zum Abwickeln einer Materialbahn, insbesondere Papier- oder Kartonbahn für eine nachfolgende Maschineneinheit zur Bearbeitung der Materialbahn mit einer Primär-Abrolleinrichtung, zumindest einer Sekundär-Abrolleinrichtung sowie wenigstens einer Klebe- und Trennvorrichtung, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens.
-
Abrollstationen der hier angesprochenen Art sind bekannt. Sie dienen zum kontinuierlichen Abwickeln einer Materialbahn von einer Wickelrolle und werden einer Maschine zur Bearbeitung der Materialbahn, beispielsweise einer Streichmaschine oder einem Kalander, vorgeordnet.
Eine bekannte Abrollstation umfasst eine Primär- und eine Sekundär-Abrolleinrichtung, die zum Führen einer Wickelrolle dienen. Eine volle Wickelrolle wird zunächst von der Primär-Abrolleinrichtung während des Abwickelns der Materialbahn geführt. Ab einem gewünschten Durchmesser der Wickelrolle wird diese von der Primär- zu der Sekundär-Abrolleinrichtung überführt.
-
Anschließend wird der Primär-Abrolleinrichtung eine neue, volle Wickelrolle zugeführt und die darauf aufgewickelte Materialbahn mit der von der Sekundär-Abrolleinrichtung geführten Wickelrolle ablaufenden Materialbahn verbunden, bevor diese vollständig abgewickelt ist. Hierfür ist eine Klebe- und Trennvorrichtung vorgesehen.
-
Aus der
EP 0 462 157-B1 ist eine Vorrichtung bekannt, die eine Einrichtung zum Durchtrennen und Halten der ablaufenden Bahn aufweist. Die Halteeinrichtung für die ablaufende Bahn ist schwenkbar gelagert, um diese gegen eine eingewechselte volle Wickelrolle zu drücken, an deren Bahnanfang ein Klebestreifen angebracht ist. Es wird so eine Verbindung hergestellt, bei der das Ende der auslaufenden Bahn mit dem Bahnanfang der neuen Wickelrolle an der Splicestelle überlappt.
Dieses Splice-Verfahren erfolgt in der Regel bei rotierender neuer Wickelrolle und wird Flying-Splice genannt.
-
Im Unterschied hierzu beschreiben die
DE 43 25 944 A1 sowie die
EP 1163178 A1 eine Splice-Vorrichtung mit einer Halteeinrichtung zum Halten des Endes der auslaufenden Bahn, die feststehend an einer Bahnseite der ablaufenden Bahn angeordnet ist und zwei Halteelemente aufweist, die in Bahnlaufrichtung mit Abstand voneinander angeordnet sind. Eine Bahntransporteinrichtung dient zum Aufnehmen des Bahnanfangs einer vollen Wickelrolle an deren Umfang und zum Transport des Bahnanfangs bis hinter den Bereich der Haltevorrichtung. Zum Durchtrennen der Bahn ist ein Trennmesser in einer Nut der Halteeinrichtung zwischen den beiden Halteelementen angeordnet. An der anderen Bahnseite ist ein auf- und abbewegbarer Streifengeber angeordnet, mit dem sich ein klebender Verbindungsstreifen gegen die Bahnen bewegen lässt. Bei der Bewegung eines Druckstücks gegen das Halteelement werden die ablaufenden Bahn und der Anfang der neuen Bahn gemeinsam durchgetrennt. Dadurch liegen das neue Bahnende und der neue Bahnanfang unmittelbar nebeneinander und können so lückenlos miteinander verbunden werden.
Eine derartige, als Buttsplice bezeichnete Verbindung ohne Überlappung der beiden Bahnen hat den Vorteil, dass die Verbindungsstelle nicht die doppelte Bahndicke aufweist und auch kein stufenförmiger Absatz (Stoß) an der Splicestelle entsteht. Ein Stoß an der Splicestelle kann in nachfolgenden Verarbeitungsmaschinen zu Störungen führen.
-
Allerdings werden beim Butt-Splice-Verfahren üblicherweise die Abwickelvorrichtung und die nachfolgende Verarbeitungsmaschine stillgesetzt.
-
Die Aufgabe der Erfindung ist es die Einsatzmöglichkeiten bei möglichst geringem Mehraufwand und hoher Betriebssicherheit zu steigern.
-
Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe hinsichtlich des Verfahrens dadurch gelöst, dass die einzige Sekundär-Abrolleinrichtung zwischen der Primär-Abrolleinrichtung und der folgenden Maschineneinheit angeordnet ist und mehrere, insbesondere zwei Klebe- und Trennvorrichtungen wahlweise unterschiedliche Splice-Verfahren zum Verbinden des Endes der auslaufenden Materialbahn der Sekundär-Abrolleinrichtung mit dem Bahnanfang der neuen Wickelrolle der Primär-Abrolleinrichtung ermöglichen.
-
Der Einsatz nur einer Sekundär-Abrolleinrichtung vermindert den Aufwand erheblich. Außerdem behindert diese wegen ihrer Anordnung zwischen Primär-Abrolleinrichtung und folgender Maschineneinheit nicht die Zuführung einer neuen vollen Wickelrolle zur Primär-Abrolleinrichtung.
Die Lage der abgewickelten Materialbahn wird hierbei von der Wahl der Rotationsrichtung der Wickelrolle in der Primär-Abrolleinrichtung bestimmt.
Dies bedeutet, dass die Verbindung des Bahnendes der Sekundär-Abrolleinrichtung mit dem Bahnende der vollen Wickelrolle der Primär-Abrolleinrichtung mit Vorteil unabhängig von der aktuellen bzw. beabsichtigten Rotationsrichtung der Primär-Abrolleinrichtung möglich sein sollte.
-
Hinzu kommt, dass über die unterschiedlichen Splice-Verfahren eine Anpassung an die speziellen Einsatzbedingungen möglich wird.
-
Daher sollte mittels zumindest einer Klebe- und Trennvorrichtung ein Splice-Verfahren bei Rotation der neunen Wickelrolle, insbesondere nach dem Flying-Splice-Prinzip realisierbar sein. Dies ermöglicht einen schnellen Wickelrollenwechsel und ist besonders für leichtgewichtige Materialbahnen geeignet.
-
Ergänzend oder alternativ sollte mittels wenigstens einer Klebe- und Trennvorrichtung ein Splice-Verfahren bei Stillstand der neunen Wickelrolle, insbesondere nach dem Butt-Splice-Prinzip realisierbar sein.
-
Bezüglich der Abrollstation ist wesentlich, dass die einzige Sekundär-Abrolleinrichtung zwischen der Primär-Abrolleinrichtung und der folgenden Maschineneinheit angeordnet ist und mehrere, insbesondere zwei Halterungen für unterschiedliche Klebe- und Trennvorrichtungen vorhanden sind.
-
Das Vorhandensein mehrerer Halterungen für unterschiedliche Klebe- und Trennvorrichtungen bedeutet zwar einen geringen Mehraufwand, erweitert aber die Einsatzmöglichkeiten der Abrollstation erheblich.
Außerdem erlaubt dies die Inbetriebnahme der Abrollstation mit nur einer bevorzugten Klebe- und Trennvorrichtung und gegebenenfalls die Nachrüstung einer oder mehrerer weiterer.
Hinzu kommt, dass bei Ausfall einer Klebe- und Trennvorrichtung eine andere in Betrieb genommen werden kann, was die Ausfallzeiten der Abrollstation wesentlich vermindert.
-
Um die Wartung der einzelnen Klebe- und Trennvorrichtungen außerhalb der Maschine, insbesondere auch bei laufendem Betrieb zu ermöglichen, sollte zumindest eine, vorzugsweise alle Klebe- und Trennvorrichtungen axial aus ihrer Halterung verfahrbar und/oder zumindest eine, vorzugsweise alle Klebe- und Trennvorrichtungen über Schnell-Verschlüsse von ihrer Halterung lösbar sein.
-
Im Interesse einer Vielzahl von Einsatzmöglichkeiten ist es ebenso vorteilhaft, wenn wenigstens eine Halterung eine Klebe- und Trennvorrichtung zur Umsetzung des Flying-Splice-Prinzips und/oder wenigstens eine Halterung eine Klebe- und Trennvorrichtung zur Umsetzung des Butt-Splice-Prinzips trägt.
-
Da es bei Vorhandensein mehrerer Klebe- und Trennvorrichtungen leicht zu Platzproblemen kommen kann, sollten mehrere Klebe- und Trennvorrichtungen wenigstens eine, vorzugsweise mehrere Umlenkwalzen gemeinsam zur Bahnführung nutzen.
-
Die Herstellung einer Verbindung zwischen den Materialbahnen wird außerdem erleichtert, wenn die Primär-Abrolleinrichtung feststeht und die Sekundär Abrolleinrichtung zwecks Übernahme einer Wickelrolle zur Primär-Abrolleinrichtung hin verschiebbar gelagert ist.
-
In Fällen mit Bahnspannungsverlust, insbesondere bei nach unten weisender Oberseite der Materialbahn ist es von Vorteil, wenn der Materialbahn nach der Primär-Abrolleinrichtung wenigstens eine Bahnspanneinrichtung zugeordnet ist.
-
Diese Bahnspanneinrichtung sollte vorzugsweise als Blaselement, insbesondere als Blaskasten oder Blasrohr und/oder als Spannwalze ausgebildet sein.
-
Besondere Vorteile ergeben sich, wenn die nachfolgende Maschineneinheit als Glättvorrichtung oder als Streichmaschine oder insbesondere als Rollschneidmaschine ausgebildet ist.
-
Nachfolgend soll die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der beigefügten Zeichnung zeigt:
- 1: einen schematischen Teilquerschnitt durch eine Abrollstation,
- 2: die Abrollstation beim Rollenwechsel nach dem Butt-Splice-Prinzip und
- 3: die Abrollstation beim Rollenwechsel nach dem Flying-Splice-Prinzip.
-
Die im Folgenden beschriebene Abrollstation ist insbesondere im Zusammenhang mit einer Rollenschneidmaschine oder dergleichen als nachfolgende Maschineneinheit 9 einsetzbar.
-
In der Abrollstation werden auf Tamboure zu Wickelrollen 7 aufgewickelte Materialbahnen 1 miteinander verbunden, also endlos gemacht, so dass ein kontinuierlicher Verarbeitungsbetrieb in einer der Abrollstation - in Laufrichtung der Materialbahn 1 gesehen - nachgeordneten Rollenschneidmaschine möglich ist.
-
Hierzu besitzt die Abrollstation eine Primär-Abrolleinrichtung 2 mit einem Wickelrollen-Antrieb, nur eine Sekundär-Abrolleinrichtung 3 mit einem Wickelrollen-Antrieb sowie zwei verschiedene Klebe- und Trennvorrichtung 5,6. Dabei befindet sich die Arbeitsposition der Sekundär-Abrolleinrichtung 3 zwischen der Primär-Abrolleinrichtung 2 und der in Bahnlaufrichtung 8 nachfolgenden Maschineneinheit 9, d.h. der Rollenschneidmaschine.
-
Die Abwicklung beginnt in der Primär-Abrolleinrichtung 2, der die volle Wickelrolle 7 zugeführt wird. Auf dem Tambour ist dabei eine Wickelrolle 7 aufgewickelt, die einen Durchmesser von beispielsweise 3500 mm und darüber aufweisen kann.
-
Die Primär-Abrolleinrichtung 2 und die Sekundär-Abrolleinrichtung 3 sind über eine Führungseinrichtung miteinander verbunden, welche zwei parallel zueinander und horizontal verlaufende Laufschienen umfasst.
-
Während die Primär-Abrolleinrichtung 2 feststeht, ist die Sekundär-Abrolleinrichtung 3 gemeinsam mit ihrem Antrieb zwecks Übernahme der bereits überwiegend abgewickelten Wickelrolle 7 entlang der Führungseinrichtung von ihrer Arbeitsposition zur Primär-Abrolleinrichtung 2 hin und wieder zurück verschiebbar gelagert.
-
Dabei werden die an ihren Enden mit Lagerzapfen versehenen Tamboure in je einer Aufnahmegabel der Sekundär-Abrolleinrichtung 3 gelagert.
-
2 und 3 zeigen die Abrollstation nach Übernahme der Wickelrolle 7 durch die Sekundär-Abrollstation 3 und anschließender Übernahme einer neuen, vollen Wickelrolle 7 durch die Primär-Abrollstation 2. Die volle Wickelrolle 7 kann dabei ohne eine meist übliche zweite Sekundär-Abrolleinrichtung 3 überwinden zu müssen zur Primär-Abrolleinrichtung 3 transportiert werden.
-
Dabei kann die Rotationsrichtung der Wickelrolle 7 in der Primär- 2 und damit auch der Sekundär-Abrolleinrichtung 3 so gewählt werden, dass die Oberseite der Materialbahn 1 bei Zuführung zur nachfolgenden Maschineneinheit 9 nach unten oder nach oben weist. Die Oberseite der Materialbahn 1 bezieht sich hierbei immer auf die Wickelrolle 7. Die Lage der Materialbahn 1 bei der nachfolgenden Maschineneinheit 9 ist insbesondere dann von Bedeutung, wenn beide Seiten unterschiedliche Materialeigenschaften aufweisen und die Lage der Seite bei der weiteren Verarbeitung eine Rolle spielt.
-
Im Unterschied zu bekannten Lösungen wird dies hier bei nur einer Sekundär-Abrolleinrichtung 3 ermöglicht, was den Aufwand erheblich reduziert.
-
Befindet sich die nachfolgende Maschineneinheit 9, wie in den Figuren dargestellt, links der Sekundär-Abrolleinrichtung 3, so führt eine Abwicklung im Uhrzeigersinn dazu, dass die Oberseite der Materialbahn 1 beim Erreichen der nachfolgenden Maschineneinheit 9 nach unten zeigt. Bei der Abwicklung entgegen dem Uhrzeigersinn weist die Materialbahn 1 nach oben.
-
Der Durchmesser der Wickelrolle 7 und damit der Umfang der Abrollung werden von einem Abstandssensor erfasst.
-
Erreichen die Abrollung und damit der Durchmesser der Wickelrolle 7 der Sekundär-Abrolleinrichtung 3 einen vorgegebenen Wert, so wird die von der Sekundär-Abrolleinrichtung 3 kommende Materialbahn 1 über eine der Klebe- und Trennvorrichtungen 5,6 mit der Materialbahn 1 der neuen, vollen Wickelrolle 7 der Primär-Abrolleinrichtung 2 in Verbindung gebracht und verklebt.
Darüber hinaus trennt diese Klebe- und Trennvorrichtung 5,6 die von der Sekundär-Abrolleinrichtung 3 kommende Materialbahn 1 vor der Verbindungsstelle.
Zum Einwickeln der nach dem Abtrennen des ablaufenden Bahnendes überhängenden Papierfahne treibt der Antrieb der Sekundär-Abrolleinrichtung 3 die Wickelrolle 7 dann kurzzeitig entgegen der Abrollrichtung an.
-
Die für sich allein bekannten und für das Verbinden der Bahnenden verantwortlichen Klebe- und Trennvorrichtungen 5,6 befinden sich unterhalb der Primär-Abrolleinrichtung 2 und können zwecks Anpassung an sich ändernde Durchmesser voller Wickelrollen 7 vertikal verstellbar sein.
-
Über die beiden Klebe- und Trennvorrichtungen 5,6 können wahlweise unterschiedliche Splice-Verfahren zum Verbinden des Endes der auslaufenden Materialbahn 1 der Sekundär-Abrolleinrichtung 3 mit dem Bahnanfang der neuen Wickelrolle 7 der Primär-Abrolleinrichtung 2 realisiert werden.
-
Hierzu zeigt 2 die für das Butt-Slice-Verfahren verantwortliche Klebe- und Trennvorrichtung 5, welche insbesondere bei schweren Papierbahnen zum Einsatz kommt und bei einem Wickelrollenwechsel das Ende der auslaufenden Materialbahn 1 mit dem Bahnanfang einer neuen Wickelrolle 7 stoßfrei, also ohne Überlappung der beiden Materialbahnen 1 verbindet.
-
Diese (Butt-Splice) Klebe- und Trennvorrichtung 5 umfasst gemäß 1 und 2 als wesentlichen Bestandteil eine feststehend angeordnete Bahnhalteeinrichtung mit zwei Halteelementen 13,14, die in Bahnlaufrichtung 8 mit einem Abstand von ca. 50 mm voneinander angeordnet sind. Jedes Halteelement 13,14 weist eine sich parallel zur Materialbahn 1 quer über die maximale Bahnbreite erstreckende Haltefläche auf, mit der die Materialbahn 1 festgehalten werden kann.
Bevorzugt sind die beiden Halteelemente 13,14 mit Unterdruck beaufschlagbare Saugkästen, deren der Materialbahn 1 zugewandte Wand als Haltefläche Saugöffnungen aufweist, um die Materialbahn 1 anzusaugen und so zu halten.
Im Bereich der Bahnhalteeinrichtung ist auf der anderen Seite der Materialbahn 1 ein Trenn- und Klebeelement 4 angeordnet, welches gegen die Bahnhalteeinrichtung schwenkbar gelagert ist. Über einen quer zur Bahnlaufrichtung 8 verfahrbaren Wagen des Klebe- und Trennelementes 4 kann die Materialbahn 1 mittels Kreismesser getrennt und über ein Klebeband verklebt werden.
Bevorzugt ist im Zwischenraum zwischen den beiden Halteelementen 13,14 ein zweites Klebebandauftragsgerät angeordnet, das an einem quer über die Arbeitsbreite bewegbar gelagerten Wagen befestigt ist. So kann das Bahnende mit dem Bahnanfang einer neuen Wickelrolle doppelseitig, also auf beiden Bahnseiten verklebt werden.
Nicht dargestellt ist ein weiteres Element, welches insbesondere in Form eines Saugrohres den Bahnanfang von der vollen Wickelrolle 7 an deren Umfang aufnimmt und bis hinter den Bereich der Bahnhalteeinrichtung transportiert.
Das Butt-Splice-Verfahren erfolgt im Wesentlichen bei Stillstand der vollen Wickelrolle 7 und ist unabhängig von der beabsichtigten Abrollrichtung der Wickelrolle 7 möglich.
-
Im Unterschied hierzu ist in 1 und 3 die für das Flying-Splice-Verfahren verantwortliche Klebe- und Trennvorrichtung 6 dargestellt.
Diese (Flying-Splice) Klebe- und Trennvorrichtung 6 der Abrollstation umfasst einen Klebewagen, der die Klebewalze hält.
An dem Klebewagen ist auch eine Schneideinrichtung angebracht, die ein vorzugsweise mit Zacken versehenes Abschlagmesser aufweist.
Zum Verbinden der beiden Bahnenden wird, wie in 3 angedeutet, ein Klebmittel auf die volle und rotierende Wickelrolle 7 aufgetragen, die Materialbahn 1 der Sekundär-Abrolleinrichtung 3 gegen die volle Wickelrolle 7 gedrückt und die Materialbahn 1 zwischen Klebstelle und Sekundär-Abrolleinrichtung 3 getrennt.
-
3 zeigt die bevorzugte Abrollung bei nach oben weisender Oberseite der Materialbahn 1. Da hier keine zusätzlichen Bahnspannungsprobleme zu erwarten sind, kann das Splice-Verfahren bei einer Rotationsgeschwindigkeit der vollen Wickelrolle 7 der Primär-Abrolleinrichtung 2 zwischen 0,1 und 4 m/s erfolgen.
Um beide Splice-Verfahren zu ermöglichen, besitzt die Abrollstation, wie in 1 gezeigt, eine Halterung 10 für die Aufnahme der Klebe- und Trennvorrichtung 5 zur Umsetzung des Butt-Splice-Prinzips sowie eine zweite Halterung 11 für die Aufnahme der Klebe- und Trennvorrichtung 6 zur Umsetzung des Flying-Splice-Prinzips.
-
Die erfindungsgemäße Abrollstation erlaubt somit die Auswahl des für die Maschine und/oder die Materialbahn 1 geeignetsten Splice-Verfahrens.
-
Außerdem können so auch die Inbetriebnahme mit nur einer Klebe- und Trennvorrichtung 5,6 und die Nachrüstung später erfolgen.
Hinzu kommt, dass bei Ausfall oder Wartung einer Klebe- und Trennvorrichtung 5,6 die jeweils andere eingesetzt werden kann, was die Stillstandzeiten erheblich reduziert.
-
Um Wartung und Reparatur einer Klebe- und Trennvorrichtung 5,6 zu erleichtern und sogar bei Maschinenbetrieb zu ermöglichen, sind zumindest wesentliche Elemente beider Klebe- und Trennvorrichtungen 5,6 axial aus ihrer Halterung 10,11 verfahrbar.
-
Zur Minimierung des Aufwandes nutzen beide Klebe- und Trennvorrichtungen 5,6 mehrere Umlenkwalze 12 gemeinsam zur Bahnführung.
-
Zwecks Vereinfachung der Übergabe der bereits überwiegend abgewickelten Wickelrolle 7 an die Sekundär-Abrolleinrichtung 3 sind die beiden Wickelrollen-Antriebe auf unterschiedlichen Seiten der Maschine angeordnet. Konkret befindet sich der größere Antrieb der Primär-Abrolleinrichtung 2 für die volle Wickelrolle 7 auf der Maschinenseite und der kleinere Antrieb für die überwiegend abgewickelte Wickelrolle 7 der Sekundär-Abrolleinrichtung 3 auf der, für den Bediener zugänglichen Führerseite der Maschine.
Wesentlich ist dabei, dass der Antrieb der Sekundär-Abrolleinrichtung 3 nach der Übernahme bis zum Ende der Abwicklung mit der Wickelrolle 7 gekoppelt bleibt, d.h. die Abrollstation mit zwei Antrieben auskommt. Außerdem ist der größere Antrieb der Primär-Abrolleinrichtung 2 feststehend und nur der kleinere Antrieb verschiebbar, was die Konstruktion vereinfacht.
-
Während des gesamten Prozesses wird der Bahnzug geregelt, was Wickelfehlern entgegenwirkt.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- EP 0462157 B1 [0005]
- DE 4325944 A1 [0006]
- EP 1163178 A1 [0006]
