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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ausrüsten eines Bandes mit einem Klebeband und zum Konfektionieren.
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Aus dem Stand der Technik sind unterschiedliche Verfahren und Vorrichtungen (Wickelmaschinen) zum Abwickeln von größeren Rollen und Konfektionieren kleinerer Rollen bekannt. So werden beispielsweise in der Papierindustrie über 100 Tonnen schwere Papierwickel für die Druckindustrie in kleinere Rollen auf Papphülsen umkonfektioniert. Hier ist beispielhaft die Schrift
DE 196 36 894 A1 zu nennen. Diesen Wickelmaschinen ist aber gemein, dass die großen Bahnen zugleich auch in Längsrichtung geteilt werden, so dass eine Vielzahl von Teilbahnen entsteht. Ferner ist es dort üblich, dass die Papphülsen bzw. die Wickel entweder in einem V-förmigen Spalt zwischen zwei Walzen oder an beiden Enden der Papphülsen geführt werden. Für ein Führen der Papierwickel auf einer Spannwelle sind diese Papierwickel zu schwer.
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In der Schrift
DE 693 05 151 T1 wird eine Mehrzweckmaschine zum Kalandern, Schneiden und Wiederaufwickeln von klebenden oder nicht klebenden Filmen aus Papier oder Kunststoff beschrieben, welche unter anderem eine Zuführeinrichtung für Bögen und sowohl einen Längsschneider als auch einen Querschneider aufweist. Von diesem Stand der Technik unterscheidet sich die vorliegende Erfindung jedoch grundlegend dadurch, dass sie nicht dem Trennen einer Bahn, sondern u. a. dem Verbinden zweier Bahnen miteinander dient, wofür es eines Längsschneiders nicht bedarf.
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Für die vorliegende Erfindung stellte sich aus der Praxis die Aufgabe, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu finden, mit welchen ein schmales Kunststoff-Band von einem großen Wickel in kleinere Wickel abgelängt werden kann. Ferner sollte zudem das Band mit einer Klebeschicht versehen werden, ein sogenanntes Kombi-Band, wobei die Klebeschicht auf einem Trägerband angeordnet ist und dieses Trägerband auch zugleich die Klebeschicht am Verkleben mit der Nachbaroberfläche der nächsten Bandwindung hindern soll. Da das Kunststoff-Band relativ starr ist, muss es am Abgleiten vom ringförmigen Wickelkern und am Abrollen gehindert werden.
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Diese Anforderungen werden mit den Ansprüchen 1 und 3 gegenüber dem Stand der Technik verbessert erfüllt. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen. Da die Lösungen auch auf andere Materialien übertragbar sind, wird nachfolgend nicht von Kunststoff-Bändern, sondern allgemein von Bändern gesprochen.
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Eine erste wichtige Lösung liegt in der Verwendung von zwei motorischen Einzügen für das Kombi-Band. Eine andere Lösung liegt in dem Anheften des Kombi-Band-Anfangs an dem Wickelkern und dem Fixieren des Kombi-Band-Endes auf der äußersten Bandwindung mittels je eines Klebestreifens, damit der Bandwickel kompakt bleibt, anstatt sich unbeabsichtigt aufzudrehen. Da beim Ablängen (Quertrennen) des Kombi-Bandes auch die Klebeschicht durchschnitten wird, kann das entsprechende Schneidwerkzeug mit Kleberesten verunreinigt werden. Ein erfinderisches Merkmal besteht darin, dass das Obermesser nach dem Durchtrennen des Kombi-Bandes in eine Flüssigkeit eintaucht, die die Klebereste ablöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich auch aus der Figurenbeschreibung.
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Nachfolgend soll die Erfindung anhand der Figuren näher erläutert werden. Es zeigen:
- 1a eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
- 1b eine Ansicht Z aus der Seitenansicht;
- 2 ein Detail aus der 1a um die Spannwelle herum;
- 3a eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Gleitschuhs, der ein unteres Band mit einem oberen Klebeband zusammenführt;
- 3b eine Draufsicht ergänzend zur 3a.
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Zunächst soll vorausgeschickt werden, dass Begriffe wie „links“, „rechts“, „oben“ oder „unten“ sich lediglich auf die Darstellung in den Figuren beziehen, aber von der tatsächlichen Anordnung in der Praxis abweichen können. Weiterhin soll darauf hingewiesen werden, dass die Figuren keine rein technischen Zeichnungen sind, weshalb teilweise Schraffuren und Abbruchlinien fehlen. Auch können die relativen Dimensionen von der Wirklichkeit abweichen. In der Beschreibung nicht erwähnte Bezugszeichen werden durch die Bezugszeichenliste definiert. Die Bezugszeichen haben in allen Figuren die gleiche Bedeutung.
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In der 1 ist eine Vorrichtung zu sehen, die an einer Frontplatte und/oder einer Rahmenkonstruktion montiert ist. Da die Frontplatte und/oder Rahmenkonstruktion für die Erfindungen unwesentlich sind, wurden sie in dieser Darstellung weggelassen. Hier wird von einer Bandspule 1 ein unteres Band 32 über eine Lichtschranke 4 und eine Umlenkrolle 3 zu einem Gleitschuh 6 geführt. Das Band ist hier zwar flach dargestellt, aber in einer speziellen Ausgestaltung der Erfindung kann dieses Band später zum Beispiel eine Kunststoff-Sockelleiste sein. Deshalb kann das Band im Randbereich eine Längssicke aufweisen, um später für den waagerechten Schenkel einer Sockelleiste leichter L-förmig abgewinkelt werden zu können.
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Von einer Klebebandspule 2 wird ein Klebeband 37 ebenfalls über eine Lichtschranke und eine Umlenkrolle zu dem Gleitschuh 6 geführt. Das Klebeband besteht aus einer Trägerschicht und einem Sekundenkleber. Am Ausgang des Gleitschuhs 6 ist eine Andrückbürste 45 angeordnet (noch besser zu sehen in den 3a und 3b), die beide Bänder zusammenstreicht und zusammendrückt. Vorteilhaft ist hierbei zusätzlich, dass die Andrückbürste 45 Kleberfäden aufnehmen und abwischen kann. Durch dieses Zusammenfügen der Bänder 32, 37 entsteht das Kombi-Band 32+37.
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Direkt nach dem Ausgang des Gleitschuhs 6 folgt ein Pressspalt zwischen einer Widerlagerrolle 7 (mit einem zusätzlichen Gewicht versehen) und einem ersten Einzug 8, der mit einem nicht dargestellten Antrieb versehen ist. Dieser erste Einzug dient allein dem Zweck, das Kombi-Band 32+37 bis zu einer Spannwelle 28 zu transportieren. Wenn später die Spannwelle 28 den Einzug übernimmt, ist der erste Einzug 8 ohne Antrieb und sein integrierter Freilauf lässt das Kombi-Band 32+37 passieren.
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In dem Spalt zwischen einer Widerlagerrolle 7 und einem Drehwinkelgeber (bzw. Encoder) können nicht nur Drehwinkel, sondern - in Verbindung mit der Kenntnis des Raddurchmessers - auch der zurückgelegte Weg des Kombi-Bandes 32+37 insgesamt und auch der Vorschub zur Spannwelle 28 gemessen werden. Dieser Vorschub ist insofern wichtig, als zum Ankleben des Kombi-Band-Anfanges an einen Wickelkern 25 der Kombi-Band-Anfang in eine genaue Position bei der Spannwelle 28 gebracht werden muss.
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Um den Bandanfang an den Wickelkern anzukleben, wird eine Klebestreifen-Einheit an die Spannwelle 28 geschwenkt. Die Klebestreifen sind auf einem Trägerband, etwa einem handelsüblichen Etikettenband, angeordnet. Um einen Klebestreifen für die Anklebung vorzubereiten, wird - gesteuert über eine Lichtschranke 21 - das Trägerband so weit über einen engen Radius vorwärtsbewegt, bis ein Klebestreifen 42 sich circa zur Hälfte von seinem Trägerband abgelöst hat und an die Klebestelle herangeführt werden kann. Details hierzu werden in Verbindung mit der 2 näher erläutert.
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Wie in der 1 a gezeigt, sind der Abroller für das Etikettenband, der Aufroller für das geleerte Etikettenband und eine Andrückrolle 23 auf einer Traverse 19 montiert. Diese Traverse 19 ist um ein Schwenklager 15 herum schwenkbar angeordnet. Die Schwenkbewegung wird mittels eines Zylinders 22 bewerkstelligt.
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In der 1b - also der Ansicht Z aus der 1a - wird das Wesentliche der Wickelkern-Positionierung gezeigt. Das Magazin 27 für die Wickelkerne 25 ist axial zwischen der Spannwelle 28 und einem Bestückungszylinder 29 angeordnet. Am unteren Ende des Magazins ist eine nicht näher gezeigte Vereinzelungseinrichtung angeordnet, die für jeden neu zu erstellenden Wickel jeweils immer nur einen Wickelkern 25 für den Bestückungszylinder 29 bereithält. Wenn bei einer leeren Spannwelle 28 der Bestückungszylinder 29 vorfährt, also hier in der Darstellung nach links, dann nimmt er einen Wickelkern am Magazin 27 auf. Der Bestückungszylinder 29 kommt vor der Spannwelle 28 zum Stehen. Dann schiebt ein Hilfszylinder des Bestückungszylinders 29 den Wickelkern 25 vollends auf die als Dorn fungierende Spannwelle 28. Radial ausfahrbare „Rippen“ der Spannwelle 28 klemmen sodann den Wickelkern 25 fest.
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In Verbindung mit dem Magazin ist ein Wickelkern-Separator 43 (2) vorgesehen. Er soll den Wickelkern-Vorrat auflockern, um Betriebsstörungen zu verhindern, die dadurch verursacht werden, dass die Wickelkerne sich aufgrund ihrer Oberflächenrauigkeit im Magazin gegenseitig verklemmen können und infolgedessen kein Wickelkern 25 den Bestückungszylinder 29 und die Spannwelle 28 erreicht. Der Wickelkern-Separator 43 besteht im Wesentlichen aus einer Leiste auf der schrägen Unterseite des Magazins 27. Ein Zylinder 26 kann intermittierend angesteuert werden, um die vorgenannte Leiste im Wickelkern-Separator 43 immer wieder einmal anzuheben und wieder abzusetzen, damit die Wickelkerne 25 durch ihr Eigengewicht in das untere Ende des Magazins fallen.
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2 zeigt wichtige Details der Erfindung. Das Leitblech mit dem darauf befindlichen Kombi-Band 32+37 ist angehoben, so dass sich das rechte Ende des Kombi-Bandes 32+37 unterhalb der Spannwelle 28, beziehungsweise unterhalb des darauf befindlichen Wickelkerns 25, befindet. Das Etikettenband ist über die Lichtschranke 21 gesteuert (siehe 1a) so weit vorgefahren, dass ein Etikett 42 sich teilweise vom Trägerband abgelöst hat. Wenn nun die Etikettenkleber-Einheit gegen die Spannwelle 28 schwenkt, drücken die Bürste 46 und die Andrückrolle 23 das Etikett 42 hälftig auf den Wickelkern 25 und mit der anderen Etikettenhälfte auf den Anfang des zugeführten Kombi-Bandes, um den Bandanfang für den Wickelvorgang auf dem Wickelkern 25 zu befestigen. Nun kann der Antrieb 30 des zweiten Einzuges starten und das Kombi-Band auf den Wickelkern 25 wickeln. Damit das Wickeln nicht behindert wird, schwenken sowohl das Leitblech 14 als auch die Etikettenkleber-Einheit von der Spannwelle 28 ab.
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Ist die gewünschte Länge Kombi-Band auf dem Wickelkern 25 aufgewickelt, so stoppt der Einzug 30, ein vertikal bewegliches Obermesser 10 fährt herab und durchtrennt in Verbindung mit einem festen Untermesser 11 das Kombi-Band 32+37.
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Unterhalb des Untermessers 11 befindet sich eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung: Das Obermesser 10 taucht nach dem Schnitt unter Fortsetzung der Schneidbewegung weiter in einen flüssigkeitsdichten Behälter 12 unterhalb des Untermessers 11 ein, wo es mit einer Flüssigkeit benetzt wird, welche Kleberreste ablöst. Hierbei hat sich das im Handel erhältliche „Ballistol“ als vorteilhaft erwiesen.
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Damit sich der nach dem vollständigen Aufwickeln des abgelängten Bandabschnitts entstandene Fertigwickel nicht unbeabsichtigt wieder von selbst entrollen kann, wird das äußere Bandende des Wickels auf der darunterliegenden Wickellage mit einem Klebestreifen oder Etikett fixiert, wobei das Etikett über seine Fixierungsfunktion hinaus vorteilhafterweise zugleich auch den Zweck der Produktkennzeichnung erfüllen kann, wenn es schon mit den Herstellungsdaten bedruckt ist.
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Hierzu dreht der Einzug 30 den Wickel noch mit geringer Geschwindigkeit, bis sich das auf dem Wickel aufliegende Ende des Kombi-Bandes an der für die Beklebung erforderlichen Position befindet. Sodann wird wieder die Etiketten-Einheit - und über eine Kulisse 33 damit auch wieder das Leitblech 14 - an die Wickelrolle angedrückt. Vorher war schon ein halb abgelöstes Etikett 42 vorbereitet worden. Nach erneutem Absenken der Etiketten-Einheit und des Leitbleches 14 kann der konfektionierte Fertigwickel 31 nach Entspannen der Spannwelle 28 und dem Betätigen des Auswerfers 24 ausgeworfen werden (siehe 1b).
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In einem Störungsfall, bei dem das Befestigen des Anfangs des Kombi-Bandes auf dem Wickelkern 25 fehlschlägt, zum Beispiel weil der Wickelkern 25 beschädigt ist oder das Etikett auf dem Kern nicht haftet, würde dieser auf der Spannwelle 28 schon befindliche Wickelkern die automatische Zuführung eines neuen Wickelkerns 25 blockieren und muss daher ausgeworfen werden, damit der Verarbeitungsprozess ohne menschliches Eingreifen mit der Routine für die Konfektionierung eines neuen Wickels automatisch fortgesetzt werden kann.
Der flächige Auswerfer 24 ist jedoch für das Auswerfen eines defekten Wickelkerns 25 ungeeignet, weil er mit dem Durchbruch 34 versehen ist, der deutlich größer ist als der Außendurchmesser einen unbelegten Wickelkerns 25, und daher einen bloßen Wickelkern ohne Wickel nicht erfassen kann.
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Dem Auswerfen eines bloßen Wickelkerns 25 dienen vielmehr in den Durchbruch 34 hineinragende Bürsten als Bürstenabstreifer 35, wobei diese Bürsten mit dem Auswerfer 24 verbunden sind. Anders als der Auswerfer selbst sind sie geeignet, einen unbelegten Wickelkern 25 von der Spannwelle 28 abzustreifen, um die Spannwelle für die Beschickung mit einem neuen Wickelkern freizumachen.
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Das Leitblech 14 beinhaltet eine kleine, aber wichtige Besonderheit: Bei Versuchen wurde wiederholt festgestellt, dass das Ende des Kombi-Bandes spiralförmig auf den Wickel gelangte. Der Führungsstift 36 an der gezeigten Position auf dem Leitblech 14 gewährleistet, dass beim Aufwickeln die Wickellage ohne seitliche Verschiebung genau über der darunterliegenden Wickellage platziert wird.
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Mit den 3a und 3b wird der Gleitschuh 6 deutlicher als in der 1a gezeigt. Durch die Aussparungen für die Bänder 32 und 37 ist ihre Lage zueinander eindeutig definiert. Die Andrückbürste 45 ist nur symbolisch gezeichnet. Diese Andrückbürste ist aber erfindungswesentlich, weil sie sowohl das Klebeband auf das andere Band drückt als auch lästige Kleberfäden abstreift, wodurch insgesamt eine saubere Zusammenführung beider Bänder zustande kommt.
Ein großer Vorteil in der Konstruktion des Gleitschuhs 6 besteht ferner darin, dass nur mit dem Lösen bzw. Anziehen einer einzigen Schraube 39 der Gleitschuh gegen einen anderen ausgetauscht werden kann.
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Obwohl nicht ausdrücklich erwähnt, ist eine elektrische oder elektronische Steuerung der erfinderischen Vorrichtung vorgesehen.
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Es versteht sich, dass die vorstehend genannten Merkmale der Erfindung nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Bandspule
- 2
- Klebebandspule
- 3
- Umlenkrolle
- 4
- Lichtschranke für Bandspule
- 5
- Lichtschranke für Klebebandspule
- 6
- Gleitschuh (mit Andrückbürste am Ausgang)
- 7
- Widerlagerrolle
- 8
- erster Einzug (mit Freilauf)
- 9
- Drehwinkelgeber/Encoder
- 10
- Obermesser
- 11
- Untermesser
- 12
- Behälter mit Trennmittelbad
- 13
- Schwenklager für Leitblech
- 14
- Leitblech
- 15
- Schwenklager für Etikettenkleber-Einheit
- 16
- Abroller für Etikettenband
- 17
- Aufroller für geleertes Etikettenband
- 18
- Rollensicherung
- 19
- Traverse der Etikettenkleber-Einheit
- 20
- Etikettenseite
- 21
- Lichtschranke
- 22
- Zylinder für Etikettenkleber-Einheit
- 23
- Andrückrolle
- 24
- Auswerfer
- 25
- Wickelkern
- 26
- Zylinder für Wickelkern-Separator
- 27
- Magazin
- 28
- Spannwelle
- 29
- Bestückungszylinder
- 30
- Antrieb für Spannwelle (zweiter Einzug)
- 31
- Fertigwickel (fertig konfektioniert)
- 32
- Band
- 33
- Kulisse
- 34
- Durchbruch
- 35
- Bürstenabstreifer
- 36
- Führungsstift
- 37
- Klebeband
- 38
- Schraube
- 39
- Schraube
- 40
- Sockel
- 41
- Etikett
- 42
- teilweise vom Etikettenband abgelöstes Etikett
- 43
- Wickelkern-Separator
- 44
- Abbruchkante
- 45
- Andrückbürste
- 46
- Bürste
