DE102019219465A1

DE102019219465A1 - Anlage für eine Materialbahn

Info

Publication number: DE102019219465A1
Application number: DE102019219465.6A
Authority: DE
Inventors: Thomas Meenken; Günther Huber
Original assignee: BHS Corrugated Maschinen und Anlagenbau GmbH
Current assignee: BHS Corrugated Maschinen und Anlagenbau GmbH
Priority date: 2019-12-12
Filing date: 2019-12-12
Publication date: 2021-06-17
Also published as: WO2021115981A1; US20220411217A1; EP4072982A1; CN115087615A

Abstract

Eine Anlage umfasst eine Führungsanordnung zum Führen einer Materialbahn (1), eine Fördergeschwindigkeits-Erfassungseinrichtung (10) zum Erfassen einer Fördergeschwindigkeit der geförderten Materialbahn (1) und eine der Fördergeschwindigkeiten-Erfassungseinrichtung (10) nachgeordnete Wickelanordnung (11). Die Wickelanordnung umfasst eine drehbar gelagerte Wickeleinrichtung (13) zum Aufwickeln der Materialbahn (1), wobei die Wickeleinrichtung (13) zumindest in einem Materialbahn-Aufwickelbereich (15) im Querschnitt unrund zum Falzen der Materialbahn (1) ausgebildet ist. Die Wickelanordnung hat ferner einen mit der Wickeleinrichtung (13) in Antriebsverbindung stehenden Drehantrieb (25) zum Drehantreiben der Wickeleinrichtung (13). Außerdem weist die Anlage eine Betätigungseinrichtung (22) auf, die mit der Fördergeschwindigkeits-Erfassungseinrichtung (10) zum Empfangen von die jeweilige Fördergeschwindigkeit der Materialbahn (1) charakterisierenden Fördergeschwindigkeitssignalen von derselben zumindest zeitweise in Signalverbindung steht und mit dem Drehantrieb (25) zum Betätigen desselben unter Falzung der Materialbahn (1) in Abhängigkeit der Fördergeschwindigkeitssignale zumindest zeitweise in Signalverbindung steht.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anlage für eine, beispielsweise endlose, Materialbahn, insbesondere Wellpappebahn, zum Handhaben bzw. Falzen derselben. Ferner richtet sich die Erfindung auf ein Verfahren zum Handhaben bzw. Falzen einer Materialbahn, insbesondere einer Wellpappebahn.
Aus dem Stand der Technik ist es durch offenkundige Vorbenutzung allgemein bekannt, Materialbahnen zu falzen und zu stapeln. Der Transport der gefalzten Materialbahn bzw. der Stapel ist oftmals mit nicht unerheblichem Aufwand verbunden. Ferner kann es vorkommen, dass die Materialbahn unsauber gefalzt bzw. gestapelt wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Probleme des Stands der Technik zu überwinden. Insbesondere soll eine Anlage zum Handhaben einer Materialbahn bereitgestellt werden, die im Stande ist, die Materialbahn äußerst sauber und schnell zu falzen bzw. aufzuwickeln. Die gefalzte bzw. aufgewickelte Materialbahn soll besonders einfach handhabbar bzw. transportierbar sein. Ein entsprechendes Verfahren soll außerdem geliefert werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die in den unabhängigen Ansprüchen 1 und 17 angegebenen Merkmale gelöst. Der Kern der Erfindung liegt in der Wickelanordnung, die im Stande ist, eine Materialbahn unter Bildung von Falzen, Falzungen bzw. Falten, bevorzugt kontinuierlich, aufzuwickeln. Durch das Aufwickeln bzw. jeweilige Umlegen der Materialbahn hat diese beispielsweise zusammenhängende Abschnitte bzw. Bereiche, die schräg bzw. unter einem Winkel zueinander verlaufen und zum Beispiel einen Innenwinkel zwischen 45° und 120° einschließen sowie bevorzugt eben sind. Alternativ hat die aufgewickelte Materialbahn zum Beispiel gekrümmte Abschnitte bzw. Bereiche. Die in der Materialbahn erzeugten Falze verlaufen bevorzugt parallel zueinander. Sie bilden Parallelfalze. Es ist zweckmäßig, wenn sich die Falze senkrecht zu der Förderrichtung der Materialbahn erstrecken und beabstandet zueinander angeordnet sind. Die aufgewickelte Materialbahn hat eine Kontur, die prinzipiell der Außenkontur des Materialbahn-Aufwickelbereichs entspricht.
Die Führungsanordnung sorgt insbesondere für eine sichere und exakte Führung der Materialbahn, insbesondere zu der Wickelanordnung, und bevorzugt für ein funktionssicheres und exaktes Aufwickeln der Materialbahn. Sie umfasst beispielsweise eine Führungstischanordnung mit mindestens einer Gleitfläche für die Materialbahn und/oder mindestens eine Führungsrolle zum Führen der Materialbahn.
Die Fördergeschwindigkeit-Erfassungseinrichtung ist vorzugsweise als optische Fördergeschwindigkeit-Erfassungseinrichtung ausgebildet. Sie arbeitet bevorzugt berührungslos. Es ist zweckmäßig, wenn die Fördergeschwindigkeit-Erfassungseinrichtung mit elektromagnetischer Strahlung, wie Licht bzw. Laserstrahlung, arbeitet. Sie misst günstigerweise die Fördergeschwindigkeit der Materialbahn. Bevorzugt umfasst die Fördergeschwindigkeits-Erfassungseinrichtung mindestens einen Fördergeschwindigkeits-Erfassungssensor oder eine -Erfassungskamera. Alternativ nutzt die Fördergeschwindigkeits-Erfassungseinrichtung beispielsweise entsprechende bekannte Prozessparameter der Anlage, sodass eine eigenständige Messung ausbleibt.
Die Wickeleinrichtung bildet vorzugsweise einen Kern für die aufgewickelte bzw. aufzuwickelnde Materialbahn. Es ist zweckmäßig, wenn die Wickeleinrichtung in dem Materialbahn-Aufwickelbereich einen konstanten Querschnitt aufweist. Die aufgewickelte Materialbahn umgibt bzw. umläuft den Materialbahn-Aufwickelbereich und liegt anfangs außen eng an diesem an. Eine axiale Breite der Wickeleinrichtung entspricht mindestens der Breite der Materialbahn in deren Querrichtung. Es ist zweckmäßig, wenn die Wickeleinrichtung bezüglich mindestens einer Symmetrieebene im Querschnitt symmetrisch ausgeführt ist.
Der Drehantrieb ist beispielsweise als Elektroantrieb ausgebildet. Die Wickeleinrichtung ist durch den Drehantrieb drehantreibbar. Eine Drehachse der Wickeleinrichtung geht bevorzugt durch ein Zentrum, einen Mittelpunkt bzw. Schwerpunkt des Querschnitts der Wickeleinrichtung bei deren Materialbahn-Aufwickelbereich bzw. eines Wickelkerns der Wickeleinrichtung.
Die Betätigungseinrichtung ist vorzugsweise elektrischer, bevorzugt elektronischer, Art. Sie steht mit der Fördergeschwindigkeit-Erfassungseinrichtung zumindest zeitweise in drahtgebundener bzw. drahtloser Signalverbindung. Fördergeschwindigkeitssignale der Fördergeschwindigkeits-Erfassungseinrichtung, die die aktuelle Fördergeschwindigkeit der Materialbahn charakterisieren bzw. betreffen, sind so von der Betätigungseinrichtung empfangbar. Der Drehantrieb und die Betätigungseinrichtung stehen bevorzugt in drahtgebundener bzw. drahtloser Signalverbindung. Die Betätigungseinrichtung ist so im Stande, dem Drehantrieb entsprechende Betätigungssignale zuzusenden bzw. zu übermitteln. Die Betätigungseinrichtung ist beispielsweise als Steuer- und/oder Regeleinrichtung ausgeführt.
Die Materialbahn ist beispielsweise mehrlagig. Insbesondere ist die Materialbahn als Wellpappebahn ausgebildet. Es ist zweckmäßig, wenn die Wellpappebahn einseitig oder beidseitig kaschiert ist. Sie umfasst dann mindestens zwei fest miteinander verbundene, übereinander angeordnete Lagen bzw. Schichten, wie mindestens eine Wellbahn und Deckbahn.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Das Vieleck gemäß dem Unteranspruch 2 ist vorzugsweise gleichseitig und gleichwinklig. Es ist vorzugsweise ein regelmäßiges bzw. reguläres, insbesondere konvexes, bzw. gleichseitiges Vieleck. Die Wickeleinrichtung ist bevorzug zumindest in dem Materialbahn-Aufwickelbereich als, insbesondere gerades, Prisma ausgebildet, das ein entsprechendes Vieleck als Grundfläche hat. Eine derartige Wickeleinrichtung führt zu einem besonders sauberen Falzen, Umlegen bzw. Aufwickeln der Materialbahn und hat, insbesondere gerade verlaufende, Knickbereiche bzw. Falzbereiche, insbesondere -kanten. Die Ecken des Vielecks sind beispielsweise scharfkantig. Scharfe Knickkanten bzw. Falzlinien sind so in der Materialbahn erzeugbar. Alternativ sind diese beispielsweise abgerundet. Die in der Materialbahn ausgebildeten Knickkanten bzw. Falzlinien sind dann nicht besonders stark ausgeprägt und eher schwach.
Die Ausgestaltung gemäß dem Unteranspruch 3 vermeidet beispielsweise scharfe, definierte Knickkanten in der Materialbahn. Bei, insbesondere zwei, bevorzugt spitzen, Scheitelpunkten der Wickeleinrichtung erfolgt das Falzen bzw. Umlegen der Materialbahn. Bei den Scheitelpunkten hat die Wickeleinrichtung bzw. deren Wickelkern, insbesondere gerade verlaufende, Knickbereiche bzw. Falzbereiche, insbesondere -kanten, die beispielsweise scharfkantig oder abgerundet sind. Die Wickeleinrichtung ist in ihrem Materialbahn-Aufwickelbereich bzw. ist deren Wickelkern vorzugsweise im Querschnitt bezüglich einer Hauptebene und Nebenebene symmetrisch.
Gemäß dem Unteranspruch 4 betätigt die Betätigungseinrichtung den Drehantrieb in Abhängigkeit einer vorhandenen Anzahl von Lagen der Materialbahn auf der Wickeleinrichtung unterschiedlich. Es ist zweckmäßig, wenn dazu die Betätigungseinrichtung die vorhandene Anzahl der Lagen der Materialbahn auf der Wickeleinrichtung bzw. eine Gesamtlänge der aufgewickelten Materialbahn kennt. Der Drehantrieb ist dafür bevorzugt mit unterschiedlichen Winkelgeschwindigkeiten drehantreibbar. Es ist so beispielsweise ein Zuwachs der Längen der Lagen der Materialbahn auf der Wickeleinrichtung mit steigender Anzahl der Lagen auf der Wickeleinrichtung ausgleichbar. Dieser Zuwachs ist auf die wachsende Dicke der auf die Wickeleinrichtung aufgewickelten Materialbahn zurückzuführen.
Gemäß den Unteransprüchen 5, 6 sinkt die Winkelgeschwindigkeit der Wickeleinrichtung mit zunehmender Wickelzahl, also Anzahl der Lagen auf der Wickeleinrichtung.
Durch die Ausführung gemäß dem Unteranspruch 7 ist die Betätigungseinrichtung im Stande, aufgrund des unrunden Querschnitts des Materialbahn-Aufwickelbereichs unterschiedliche Abstände zwischen einer Drehachse der Wickeleinrichtung und einer äußeren Aufwickel- bzw. Aufnahmefläche der Wickeleinrichtung beim Aufwickeln bzw. Aufnehmen der Materialbahn auszugleichen. Bei den im Querschnitt vorliegenden Ecken bzw. Scheitelpunkten der Wickeleinrichtung ist der Abstand zwischen der Aufwickel- bzw. Aufnahmefläche und der Drehachse der Wickeleinrichtung am größten. Zwischen den im Querschnitt vorliegenden Ecken bzw. Scheitelpunkten, also beabstandet zu diesen, ist der Abstand zwischen der Aufwickel- bzw. Aufnahmefläche und der Drehachse der Wickeleinrichtung kleiner.
Auch bei den Unteransprüchen 8, 9 berücksichtigt die Betätigungseinrichtung unterschiedliche Abstände zwischen einer Drehachse der Wickeleinrichtung und einer äußeren Aufwickel- bzw. Aufnahmefläche der Wickeleinrichtung beim Aufwickeln bzw. Aufnehmen der Materialbahn.
Die Materialbahn-Schwächungsvorrichtung gemäß dem Unteranspruch 10 erzeugt vorzugsweise Sollknickstellen in der Materialbahn. Sie ist beispielsweise als Quetschvorrichtung, Schneidvorrichtung und/oder Perforiervorrichtung ausgebildet. Es ist zweckmäßig, wenn die Materialbahn-Schwächungsvorrichtung mindestens eine Schwächungseinrichtung, insbesondere Schwächungswalze, aufweist. Günstigerweise hat die Materialbahn-Schwächungsvorrichtung eine der mindestens einen Schwächungseinrichtung vorgeordnete Einführeinrichtung, die beispielsweise mindestens eine Einführwalze und/oder einen Einführtisch umfasst. Es ist von Vorteil, wenn die Materialbahn-Schwächungsvorrichtung eine der mindestens einen Schwächungseinrichtung nachgeordnete Auslasseinrichtung aufweist, die beispielsweise mindestens eine Auslasswalze und/oder einen Auslasstisch hat.
Die Sollknickstellen-Abstands-Erfassungseinrichtung gemäß dem Unteranspruch 11 ist vorzugsweise optischer Art. Sie arbeitet bevorzugt berührungslos, beispielsweise mit elektromagnetischer Strahlung, wie Licht bzw. Laserstrahlung. Die Sollknickstellen-Abstands-Erfassungseinrichtung ist im Stande, die Sollknickstellen in der Materialbahn zu erfassen. Die Betätigungseinrichtung und/oder und die Sollknickstellen-Abstands-Erfassungseinrichtung ist/sind im Stande, die Abstände aufeinanderfolgender Sollknickstellen in der Materialbahn zu erfassen bzw. zu berechnen. Die Fördergeschwindigkeit-Erfassungseinrichtung und die Betätigungseinrichtung sind beispielsweise zu einer Einheit zusammengefasst. Alternativ sind diese bevorzugt separat zueinander ausgebildet bzw. angeordnet.
Die Anlage gemäß dem Unteranspruch 12 ist besonders störungsunanfällig und effizient. Die Materialbahn ist so in der Anlage mit konstanter Fördergeschwindigkeit produzierbar bzw. förderbar.
Die Ausgestaltung gemäß dem Unteranspruch 13 erlaubt einen einfachen Transport der Einheit aus Wickeleinrichtung und Materialbahn, beispielsweise zu einem Kunden oder zu einer entfernten oder nachgeordneten Bearbeitungs- bzw. Verarbeitungsanordnung. Eine transportable Lösung für die Materialbahn ist so geschaffen. Prozesszeiten gegenüber dem Stand der Technik sind so verkürzbar.
Die Anlage gemäß dem Unteranspruch 14 ist wieder äußerst effizient. Die mindestens eine Spliceanordnung ist im Stande, aus jeweils zwei endlichen Materialbahnen eine endlose Materialbahn zu erzeugen. Die mindestens eine Spliceanordnung umfasst zum Abrollen einer endlichen ersten Materialbahn von einer ersten Materialbahnrolle eine erste Abrolleinrichtung und zum Abrollen einer endlichen zweiten Materialbahn von einer zweiten Materialbahnrolle eine zweite Abrolleinrichtung. Die endliche erste und zweite Materialbahn werden zum Bereitstellen einer endlosen Materialbahn mittels einer Verbinde- und Schneideinrichtung der mindestens einen Spliceanordnung miteinander verbunden. Die Speichereinrichtung ist beispielsweise durch eine verlagerbare Walzenanordnung gebildet, die für die Speicherung der Materialbahn und/oder einen Abbau der gespeicherten Materialbahn verlagert wird.
Die Informationseinheit gemäß dem Unteranspruch 15 ist beispielsweise automatisch und/oder berührungslos identifizierbar bzw. mittels einer Leseeinrichtung auslesbar. Es ist zweckmäßig, wenn sie mindestens einen kennzeichnenden Code enthält, der für einen Kunden und/oder eine folgende Bearbeitung bzw. Verarbeitung aufschlussreiche Informationen, wie Länge, Dicke, Breite, Anzahl der Lagen und/oder Riffelung der Materialbahn und/oder Anzahl der Lagen auf der Wickeleinrichtung, enthält. Die Informationseinheit ist vorzugsweise fester Bestandteil der Wickeleinrichtung oder austauschbar.
Die Unteransprüche 2 bis 16 betreffen auch bevorzugte Ausgestaltungen des Verfahrens gemäß dem unabhängigen Anspruch 17.
Nachfolgend werden unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beispielhaft beschrieben. Dabei zeigen:

1 eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Anlage,
2 eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Wickelanordnung gemäß einer alternativen Ausführungsform der in 1 veranschaulichten Anlage,
3, 4 eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Wickelanordnung gemäß einer weiteren Ausführungsform der in 1 dargestellten Anlage, und
5 bis 10 Seitenansichten bzw. Querschnitte von alternativen Wickeleinrichtungen in deren Materialbahn-Aufwickelbereich bzw. von Wickelkernen der in 1 veranschaulichten Anlage.

Eine in 1 gezeigte Anlage zum Falzen bzw. Aufwickeln einer, insbesondere endlosen, mehrlagigen Wellpappebahn 1 umfasst eine Wellpappeanordnung 2 zum Erzeugen der Wellpappebahn 1. Eine derartige Wellpappeanordnung 2 ist beispielsweise aus der DE 103 12 600 A1 bekannt, auf die hiermit verwiesen wird. Die Wellpappebahn 1 wird in einer Förderrichtung 3 mit einer gleichbleibenden bzw. konstanten Fördergeschwindigkeit v gefördert bzw. produziert.
Der Wellpappeanordnung 2 ist in der Förderrichtung 3 der Wellpappebahn 1 eine Wellpappebahn-Schwächungsvorrichtung 4 nachgeordnet, die als Quetschvorrichtung ausgebildet ist. Die Quetschvorrichtung 4 umfasst ein Paar Prägewalzen 5, welche jeweils drehbar um horizontale Prägewalzen-Achsen gelagert sind. Die Prägewalzen-Achsen verlaufen parallel zueinander und senkrecht zu der Förderrichtung 3. Die Prägewalzen 5 sind vertikal übereinander angeordnet. Der Abstand der Prägewalzen 5 zueinander ist einstellbar. Zwischen den Prägewalzen 5 ist ein Prägewalzen-Spalt 6 ausgebildet.
Auf ihrer Oberfläche bzw. Mantelfläche weist jede Prägewalze 5 mindestens ein Prägeelement 7 auf, das balkenförmig und stumpf ist. Es hat eine Erstreckung in radialer Richtung, das heißt senkrecht zu der Oberfläche der jeweiligen Prägewalze 5, die kleiner als die Hälfte des Abstands der Prägewalzen 5 zueinander ist.
Die Prägewalzen 5 sind mittels einer Prägewalzen-Antriebseinrichtung 8 drehantreibbar, die mit den Prägewalzen 5 in Antriebsverbindung, beispielsweise über eine Kupplung oder ein Getriebe, steht.
Die Prägeelemente 7 sind derart auf dem Umfang der Prägewalzen 5 angeordnet bzw. im Betrieb drehangetrieben, dass sie bei Drehantrieb der Prägewalzen 5 um die jeweilige Prägewalzen-Achse aufeinander treffen. Beim Aufeinandertreffen der Prägeelemente 7 wird der Prägewalzen-Spalt 6 auf einen Wert reduziert, welcher kleiner als eine Dicke der Wellpappebahn 1 ist. Die Wellpappebahn 1 wird so mittels der Prägeelemente 7 linienartig gequetscht, bleibt aber zusammenhängend.
Die Prägeelemente 7 sind parallel zu den Prägewalzen-Achsen ausgerichtet, um Falze bzw. Sollknickstellen in die Wellpappebahn 1 zu prägen, welche senkrecht zu der Förderrichtung 3 verlaufen und in der Förderrichtung 3 bzw. Längserstreckung der Wellpappebahn 1 beabstandet zueinander angeordnet sind. In 1 sind beispielhaft zwei Falz- bzw. Sollknickbereiche 9 der Wellpappebahn 1 gekennzeichnet, die jeweils einen Falz bzw. eine Sollknickstelle aufweisen. Die Falze haben in der Förderrichtung 3 bzw. Längsrichtung der Wellpappebahn 1 einen Abstand d zueinander und bilden Sollknickstellen in der Wellpappebahn 1, entlang welcher diese besonders einfach und kontrolliert falzbar bzw. faltbar ist. Die Wellpappebahn 1 ist bei den Falzen bzw. Sollknickstellen geschwächt und weist dort eine vergleichsweise niedrige Biegefestigkeit auf.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform weist jede Prägewalze 5 mindestens zwei Prägeelemente 7 auf, die in Umfangsrichtung der jeweiligen Prägewalze 5 gleichmäßig beabstandet zueinander verteilt an der jeweiligen Prägewalze 5 angeordnet sind.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform weist nur genau eine Prägewalze 5 mindestens ein Prägeelement 7 auf. Die andere Walze bildet dann eine Gegenwalze.
Der Quetschvorrichtung 4 ist in der Förderrichtung 3 eine optische Erfassungseinrichtung 10 nachgeordnet, die der Wellpappebahn 1 zugeordnet ist. Die Erfassungseinrichtung 10 ist im Stande, die dort tatsächlich vorliegende Fördergeschwindigkeit v der Wellpappebahn 1 in der Förderrichtung 3 zu erfassen. Ferner ist die Erfassungseinrichtung 10 im Stande, den tatsächlichen jeweiligen Abstand d der Falze bzw. Sollknickstellen in der Wellpappebahn 1 in der Förderrichtung 3 bzw. der Längserstreckung der Wellpappebahn 1 zu erfassen. Die Erfassungseinrichtung 10 hat dazu beispielsweise einen Fördergeschwindigkeits-Erfassungssensor und einen Falz- bzw. Sollknickstellen-Erfassungssensor.
Der Erfassungseinrichtung 10 ist in der Förderrichtung 3 der Wellpappebahn 1 eine Wickelanordnung 11 nachgeordnet.
Die Wickelanordnung 11 umfasst ein Traggestell 12, das gegenüber einem Boden abgestützt ist. Das Traggestell 12 trägt eine Aufnahmeeinrichtung, die mindestens ein erstes Trag- bzw. Lagermittel aufweist.
Die Wickelanordnung 11 hat außerdem eine Wickeleinrichtung 13, die in zusammengesetztem Zustand der Wickelanordnung 11 in der Aufnahmeeinrichtung drehbar bzw. drehantreibbar aufgenommen ist und sich horizontal erstreckt. Dazu hat die Wickeleinrichtung 13 mindestens ein zweites Trag- bzw. Lagermittel, das mit dem mindestens einen ersten Tragmittel entsprechend wechselwirkt bzw. in Verbindung steht. Wenn das mindestens eine erste Tragmittel beispielsweise durch mindestens einen hohlen Kern bzw. eine Öffnung gebildet ist, ist das mindestens eine zweite Tragmittel beispielsweise durch einen entsprechenden Dorn, Zapfen oder dergleichen gebildet. Wenn das mindestens eine erste Tragmittel zum Beispiel durch einen Zapfen, Dorn oder dergleichen gebildet ist, weist das mindestens eine zweite Tragmittel beispielsweise mindestens eine entsprechende Öffnung, Aussparung oder dergleichen auf. Die Wickeleinrichtung 13 ist beispielsweise an einer Aufhängung angebracht.
Außerdem weist die Wickeleinrichtung 13 einen Wickelkern 14 auf, der einen quadratischen Querschnitt bzw. im Querschnitt eine quadratische Außenkontur hat und für die Wellpappebahn 1 einen Aufwickelbereich 15 ausbildet. Der Wickelkern 14 ist quaderförmig. Der Aufwickelbereich 15 ist durch rechtwinklig zueinander stehende, ebene Seitenflächen 16 gebildet, die in Umfangsrichtung aufeinander folgend angeordnet und durch vier parallel zueinander verlaufende Kanten 17 voneinander getrennt sind. Die Kanten 17 erstrecken sich senkrecht zu der Förderrichtung 3 der Wellpappebahn 1. Im Querschnitt hat der Wickelkern 14 vier rechtwinklige Ecken 18, die Enden der Kanten 17 sind. Der Wickelkern 14 ist formstabil.
Der Wickelkern 14 hat außerdem zwei einander gegenüberliegende Stirnflächen 19, die zentral das mindestens eine zweite Tragmittel tragen.
Die Wickelanordnung 11 umfasst außerdem einen Drehantrieb 25, der mit der Wickeleinrichtung 13 in Antriebsverbindung steht und im Stande ist, diese in einer Drehrichtung 20 bzw. deren Umfangsrichtung um deren zentrale horizontal verlaufende Längsmittelachse 21 drehanzutreiben.
Ferner hat die Anlage eine Betätigungseinrichtung 22 mit einer Quetschvorrichtungs-Betätigungseinheit 23. Die Quetschvorrichtungs-Betätigungseinheit 23 steht zumindest zeitweise mit der Prägewalzen-Antriebseinrichtung 8 zum Betätigen bzw. Ansteuern derselben in Signalverbindung. Diese Signalverbindung kann drahtlos oder drahtgebunden sein.
Die Betätigungseinrichtung 22 weist außerdem eine Wickeleinrichtungs-Betätigungseinheit 24 auf, die zumindest zeitweise mit dem Drehantrieb 25 in Signalverbindung steht, um diesen zu betätigen bzw. anzusteuern. Diese Signalverbindung kann drahtlos oder drahtgebunden sein.
Die Betätigungseinrichtung 22 hat außerdem eine Empfangseinheit 26, die zumindest zeitweise mit der Erfassungseinrichtung 10 in Signalverbindung steht und im Stande ist, die aktuell tatsächlich vorherrschende Fördergeschwindigkeit v der Wellpappebahn 1 und die Abstände d aufeinander folgender Falze betreffende Signale zu empfangen. Diese Signalverbindung kann drahtlos oder drahtgebunden sein.
Nachfolgend wird der Betrieb bzw. die Funktion der Anlage näher beschrieben. Die Wellpappeanordnung 2 erzeugt die Wellpappebahn 1 und fördert diese in der Förderrichtung 3 mit konstanter Fördergeschwindigkeit v. Die Wellpappebahn 1 durchsetzt den Prägewalzen-Spalt 6 und passiert die Erfassungseinrichtung 10. Die Wellpappebahn 1 wird auf den Wickelkern 14 aufgewickelt, der dazu durch den Drehantrieb 25 drehangetrieben ist. Die Winkelgeschwindigkeit des Wickelkerns 14 ist von der Fördergeschwindigkeit der Wellpappebahn 1 und der Querabmessung des Wickelkerns 14 abhängig. Die Drehrichtung des Wickelkerns 14 bleibt gleich. In einem Wellpappebahn-Aufnahmebereich der Wickelanordnung 11 sind die Förderrichtung 3 der Wellpappebahn 1 und die Drehrichtung 20 der Wickeleinrichtung 13 im Wesentlichen identisch. Es ist zweckmäßig, wenn die Wellpappebahn 1 beim Aufwickeln unter Spannung bzw. Zug steht.
Die Wellpappebahn 1 liegt anfangs eng außenseitig an dem Aufwickelbereich 15 des Wickelkerns 14 an. Ein Anfang der Wellpappebahn 1 ist beispielsweise an dem Wickelkern 14 örtlich festlegbar. Jede neu auf den Wickelkern 14 aufgewickelte Lage der Wellpappebahn 1 liegt außenseitig eng an der darunterliegenden Lage der aufgewickelten Wellpappebahn 1 an. Die Kanten 17 bzw. Ecken 18 des Wickelkerns 14 falten bzw. falzen dabei direkt oder indirekt die Wellpappebahn 1 um 90° um. Sie greifen an der Wellpappebahn 1 im Bereich deren Falze bzw. Sollknickstellen an. Die je Lage aufwickelbare Länge der Wellpappebahn 1 ist abhängig von dem Umfang des Wickelkerns 14 und der Anzahl der Lagen der bereits aufgewickelten Wellpappebahn 1.
Mit jeder auf den Wickelkern 14 aufgewickelten Lage der Wellpappebahn 1 nimmt die Länge der jeweiligen neu auf den Wickelkern 14 aufgewickelten Lage der Wellpappebahn 1 zu. Die sich benachbart zu jeder Seitenfläche 16 des Walzenkerns 14 erstreckenden geraden Bereiche der Wellpappebahn 1 werden je Lage entsprechend länger. Die Länge der Lagen der aufgewickelten Wellpappebahn 1 ist auch abhängig von der Dicke der Wellpappebahn 1.
Die Quetschvorrichtungs-Betätigungseinheit 23 betätigt die Prägeelemente 7 derart, dass die Falze bzw. Sollknickstellen stets benachbart zu den Kanten 17 bzw. Ecken 18 des Wickelkerns 14 bzw. zu darunter liegenden Falzen der Wellpappebahn 1 zu liegen kommen. Die Falze in jeder Lage liegen über den Falzen der darunter angeordneten Lage. Mit jeder auf den Wickelkern 14 aufgewickelten Lage der Wellpappebahn 1 wird somit der Abstand d aufeinander folgender Falze vergrößert. Der Abstand d ist dabei abhängig von der Anzahl der Lagen und der damit aufgewickelten Wellpappebahn 1. Er nimmt zu.
Die Erfassungseinrichtung 10 erfasst dabei den aktuellen Abstand d aufeinanderfolgender Falze und die aktuelle Fördergeschwindigkeit v der Wellpappebahn 1 in der Förderrichtung 3.
Nachdem der Wickelkern 14 unrund ausgeführt ist, betätigt die Wickeleinrichtungs-Betätigungseinheit 24 den Drehantrieb 25 in Abhängigkeit eines Falzvorschritts bzw. einer jeweiligen Stellung des Wickelkerns 14 zu der ankommenden Wellpappebahn 1. Da die Kanten 17 bzw. Ecken 18 einen größeren Abstand zu der Längsmittelachse 21 als zum Beispiel ein zwischen sich benachbarten Kanten 17 erstreckender mittlerer Bereich einer Seitenfläche 16 haben, wird der Wickelkern 14 derart drehangetrieben, dass die Wellpappebahn 1 mit konstanter Fördergeschwindigkeit förderbar ist. Die Aufwickelgeschwindigkeit der Wickelanordnung 11 wird bevorzugt dynamisch angepasst. Es liegt eine nichtlineare Winkelgeschwindigkeitskurve des Wickelkerns 14 bzw. der Wickeleinrichtung 13 vor. Die Betätigungseinrichtung 22 steuert den Drehantrieb 25 entsprechend an.
Ein freies Falten wird vermieden. Ein kontinuierliches Aufwickeln ist möglich.
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf 2 eine bevorzugte Ausführungsform der Wickelanordnung 11 beschrieben. Mit dem Wickelkern 14 ist im Vergleich mit der vorherigen Ausführungsform eine Informationseinheit 27 fest verbunden. Sie ist an einem Trag- bzw. Lagermittel der Wickeleinrichtung 13 angeordnet und als RFID-Tag ausgebildet.
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die 3, 4 eine weitere bevorzugte Ausführungsform beschrieben. Bei dieser Ausführungsform ist die Wickeleinrichtung 13 von dem Traggestell 12 lösbar. Die Wickeleinrichtung 13 ist so transportierbar und von einem weiteren Traggestell 28 aufnehmbar. Für den Abtransport wird die Wellpappebahn 1 abgetrennt. Die Wickeleinrichtung 13 wird von der aufstromseitigen Wellpappebahn 1 separiert. Das Ende der Wellpappebahn 1 wird vorzugsweise an der darunterliegenden Lage der aufgewickeltem Wellpappebahn 1 fixiert.
Alternativ kommt die Anlage ohne die Quetschvorrichtung 4 aus. Die Kanten bzw. Ecken des Wickelkerns sind dann derart ausgebildet, dass diese selbst Sollknickstellen in der Wellpappebahn ausbilden. Sie sind scharfkantig.
5 zeigt einen Wickelkern 14, der den Querschnitt eines gleichseitigen Dreiecks aufweist bzw. im Querschnitt die Außenkontur eines gleichseitigen Dreiecks hat. Der Aufwickelbereich 15 ist durch schräg zueinander stehende, ebene Flächen 16 gebildet, die in Umfangsrichtung aufeinander folgend angeordnet und durch drei parallel zueinander verlaufende Kanten 17 voneinander getrennt sind. Die Kanten 17 erstrecken sich senkrecht zu der Förderrichtung 3 der Wellpappebahn 1. Im Querschnitt hat der Wickelkern 14 drei Ecken 18, die Enden der Kanten 17 sind und einen Winkel von 60° jeweils haben. Der Wickelkern 14 ist drehantreibbar in seinem Schwerpunkt bzw. Zentrum gelagert. Ansonsten wird bezüglich der Ausgestaltung der Winkelanordnung 11 bzw. bezüglich der Funktion der Anlage auf die vorherigen Ausführungen verwiesen.
Die 6 bis 9 zeigen weitere alternativ einsetzbare Wickelkerne 14, die im Querschnitt als gleichseitiges bzw. regelmäßiges Fünfeck (6), Sechseck (7), Siebeneck (8) bzw. Achteck (9) ausgeführt sind. Bezüglich der konkreten Ausgestaltung der Wickelanordnung 11 und der Funktion der Anlage wird auf die vorherigen Ausführungen explizit verwiesen.
10 zeigt einen alternativ einsetzbaren Wickelkern 14, der im Querschnitt im Wesentlichen als Ellipse ausgebildet ist. Der Wickelkern 14 hat bei zwei auf einer Hauptachse der Ellipse liegenden Scheitelpunkten parallel zueinander verlaufende Kanten 17, die in einer gemeinsamen Hauptebene des Wickelkerns 14 liegen und parallel zueinander verlaufen. Dort liegt jeweils bei dem Wickelkern 14 im Wesentlichen ein spitzer Winkel unter Bilder der Kanten 17 vor. Zwischen den Kanten 17 ist der Wickelkern 14 nach außen gekrümmt. Bezüglich der Ausgestaltung der Wickeleinrichtung 13 und der Funktion der Anlage wird auf die bisherigen Ausführungen verwiesen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 10312600 A1 [0026]

Claims

Anlage für eine Materialbahn (1), insbesondere Wellpappebahn, umfassend a) eine Führungsanordnung zum Führen der Materialbahn (1), b) eine Fördergeschwindigkeits-Erfassungseinrichtung (10) zum Erfassen einer Fördergeschwindigkeit der in einer Förderrichtung (3) geförderten Materialbahn (1), c) eine der Fördergeschwindigkeiten-Erfassungseinrichtung (10) in der Förderrichtung (3) nachgeordnete Wickelanordnung (11), die umfasst i) eine drehbar gelagerte Wickeleinrichtung (13) zum Aufwickeln der Materialbahn (1), wobei die Wickeleinrichtung (13) zumindest in einem Materialbahn-Aufwickelbereich (15) im Querschnitt unrund zum Falzen der Materialbahn (1) ausgebildet ist, und ii) einen mit der Wickeleinrichtung (13) in Antriebsverbindung stehenden Drehantrieb (25) zum Drehantreiben der Wickeleinrichtung (13), und d) eine Betätigungseinrichtung (22), die i) mit der Fördergeschwindigkeits-Erfassungseinrichtung (10) zum Empfangen von die jeweilige Fördergeschwindigkeit der Materialbahn (1) charakterisierenden Fördergeschwindigkeitssignalen von derselben zumindest zeitweise in Signalverbindung steht, und ii) mit dem Drehantrieb (25) zum Betätigen desselben unter Falzung der Materialbahn (1) in Abhängigkeit der Fördergeschwindigkeitssignale zumindest zeitweise in Signalverbindung steht.
Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wickeleinrichtung (13) zumindest in dem Materialbahn-Aufwickelbereich (15) im Querschnitt als Vieleck ausgebildet ist und vorzugsweise im Querschnitt zwischen drei und acht, bevorzugt zwischen drei und sechs, Ecken (17) aufweist.
Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wickeleinrichtung (13) zumindest in dem Materialbahn-Aufwickelbereich (15) im Querschnitt als Ellipse oder im Wesentlichen als Ellipse ausgebildet ist.
Anlage nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung (22) den Drehantrieb (25) in Abhängigkeit einer vorhandenen Anzahl von Lagen der Materialbahn (1) auf der Wickeleinrichtung (13) unterschiedlich betätigt.
Anlage nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine maximale Winkelgeschwindigkeit der Wickeleinrichtung (13) beim Aufwickeln der Materialbahn (1) mit Zunahme von Lagen der Materialbahn (1) auf der Wickeleinrichtung (13) abnimmt.
Anlage nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine minimale Winkelgeschwindigkeit der Wickeleinrichtung (13) beim Aufwickeln der Materialbahn (1) mit Zunahme von Lagen der Materialbahn (1) auf der Wickeleinrichtung (13) abnimmt.
Anlage nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung (22) den Drehantrieb (25) in Abhängigkeit eines Falzfortschritts unterschiedlich betätigt.
Anlage nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Wickeleinrichtung (13) bei Erzeugung von Falzen in der Materialbahn (1) am langsamsten dreht.
Anlage nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Wickeleinrichtung (13) bei einer Aufnahme der Materialbahn (1) auf der Wickeleinrichtung (13) schneller als bei der Erzeugung von Falzen dreht.
Anlage nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch eine der Wickelanordnung (11) in der Förderrichtung (3) vorgeordnete Materialbahn-Schwächungsvorrichtung (4) zum Erzeugen von Sollknickstellen in der Materialbahn (1).
Anlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Wickelanordnung (11) und der Materialbahn-Schwächungsvorrichtung (4) eine Sollknickstellen-Abstands-Erfassungseinrichtung (10) zum Erfassen von Abständen (d) zwischen aufeinanderfolgenden Sollknickstellen in der Materialbahn (1) angeordnet ist, wobei die Betätigungseinrichtung (22) zumindest zeitweise mit der Sollknickstellen-Abstands-Erfassungseinrichtung (10) zum Erfassen eines jeweiligen Abstands zwischen aufeinanderfolgenden Sollknickstellen in der Materialbahn (1) in Signalverbindung steht und die Materialbahn-Schwächungsvorrichtung (4) in Abhängigkeit einer vorhandenen Anzahl von Lagen der Materialbahn (1) auf der Wickeleinrichtung (13) betätigt.
Anlage nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung (22) den Drehantrieb (25) derart betätigt, dass die Fördergeschwindigkeit der Materialbahn (1) konstant bleibt.
Anlage nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wickeleinrichtung (13) samt aufgewickelter Materialbahn (1) austauschbar ist.
Anlage nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch mindestens eine Spliceanordnung zum Erzeugen einer endlosen Materialbahn (1) oder Teilbahn derselben, wobei die mindestens eine Spliceanordnung einer Speichereinrichtung zum Speichern der Materialbahn (1) oder Teilbahn derselben und unterbrechungsfreien Fördern der Materialbahn (1) bei einem Austausch der Wickeleinrichtung (13) aufweist.
Anlage nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wickeleinrichtung (13) eine Informationseinheit (27) mit veränderbaren Informationen zu der Materialbahn (1) und/oder Wickelung umfasst.
Anlage nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch eine der Führungsanordnung in der Förderrichtung (3) der Materialbahn (1) vorgeordnete Wellpappeanordnung (2) zur Erzeugung einer Wellpappebahn, die die Materialbahn (1) bildet.
Verfahren, umfassend - Führen einer Materialbahn (1) mittels einer Führungsanordnung, - Erfassen einer Fördergeschwindigkeit der in einer Förderrichtung (3) geförderten Materialbahn (1) mittels einer Fördergeschwindigkeits-Erfassungseinrichtung (10), - Aufwickeln der Materialbahn (1) mittels einer drehbar gelagerten Wickeleinrichtung (13) einer der Fördergeschwindigkeits-Erfassungseinrichtung (10) in der Förderrichtung (3) nachgeordneten Wickelanordnung (11), wobei die Wickeleinrichtung (13) zumindest in einem Materialbahn-Aufwickelbereich (15) im Querschnitt unrund zum Falzen der Materialbahn (1) ausgebildet ist, - Drehantreiben der Wickeleinrichtung (13) mittels eines Drehantriebs (25) der Wickelanordnung (11), der mit der Wickeleinrichtung (13) in Antriebsverbindung steht, - Empfangen von die jeweilige Fördergeschwindigkeit der Materialbahn (1) charakterisierenden Fördergeschwindigkeitssignalen von der Fördergeschwindigkeits-Erfassungseinrichtung (10), die zumindest zeitweise mit einer Betätigungseinrichtung (22) in Signalverbindung steht, und - Betätigen des Drehantriebs (25) unter Falzung der Materialbahn (1) in Abhängigkeit der Fördergeschwindigkeitssignale mittels der Betätigungseinrichtung (22), wobei der Drehantrieb (25) dazu mit der Betätigungseinrichtung (22) zumindest zeitweise in Signalverbindung steht.