DE102021125511A1 - Wickelmaschine und Verfahren zur Aufwicklung einer Materialbahn umfassend mindestens eine Klebevorrichtung zur Endblattverklebung auf eine Wickelrolle - Google Patents

Wickelmaschine und Verfahren zur Aufwicklung einer Materialbahn umfassend mindestens eine Klebevorrichtung zur Endblattverklebung auf eine Wickelrolle Download PDF

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Matthias Wohlfahrt
David Beron
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Malte Mueller
Florian Fuchs
Patrick Bühler
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Wickelmaschine (1) und ein Verfahren zum Aufwickeln einer Materialbahn (2), insbesondere Papier-, Karton- oder Tissuebahn, bei der die Materialbahn (2) einem Tambour (3, 3') über eine Tragtrommel (5) zugeführt wird und auf den Tambouren (3, 3') nacheinander eine Wickelrolle (4) gebildet werden kann, wobei die Wickelmaschine (1) weiter, eine Trennvorrichtung (8) zum Trennen der Materialbahn (2) während des Wechsels der Wickelrolle (4) unter freiem Zug, und eine Luftabquetschvorrichtung (10) umfasst, wobei die Luftabquetschvorrichtung (10) in Kontakt mit der Wickelrolle (4) stehen kann und mit einer Befestigungstraverse (9) verbunden ist und unterhalb der zu bildenden Wickelrolle (4) angeordnet ist, und die Wickelmaschine (1) mindestens eine Klebevorrichtung (20) zur Verklebung einer Endlage der Wickelrolle (4) mit einem Klebemittel (21) umfasst und sich auszeichnet dadurch, dass die mindestens eine Klebevorrichtung (20) an der Befestigungstraverse (9) der Luftabquetschvorrichtung (10) starr befestigt ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Wickelmaschine zum Aufwickeln einer Materialbahn, insbesondere Papier-, Karton- oder Tissuebahn, bei der die Materialbahn einem Tambour über eine Tragtrommel zugeführt wird und auf den Tambouren nacheinander eine Wickelrolle gebildet werden kann, wobei die Wickelmaschine weiter, eine Trennvorrichtung zum Trennen der Materialbahn während des Wechsels der Wickelrolle unter freiem Zug, und eine Luftabquetschvorrichtung umfasst, wobei die Luftabquetschvorrichtung in Kontakt mit der Wickelrolle stehen kann und mit einer Befestigungstraverse verbunden ist und unterhalb der zu bildenden Wickelrolle angeordnet ist, und die Wickelmaschine mindestens eine Klebevorrichtung zur Verklebung einer Endlage der Wickelrolle mit einem Klebemittel umfasst.
  • Die Erfindung betrifft ebenso ein Verfahren zur zum Aufwickeln einer Materialbahn mit der erfindungsgemäßen Wickelmaschine.
  • Wickelmaschinen der zuvor genannten Art sind beispielsweise aus den Druckschriften der Anmelderin EP2100838 A1 bekannt.
  • Im Dokument EP2250110 A1 sind eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Durchtrennen einer laufenden Materialbahn offenbart. Bei diesem Verfahren kann eine Schnittlinie erzeugt werden, die schräg zur Laufrichtung der Materialbahn verläuft. Ebenso lassen sich auch zwei Schnittlinien in einander entgegengesetzten Richtungen herstellen.
  • Im Dokument DE10343448 A1 , wird die vorteilhafte Ausführung eines Verfahrens zum Vorbereiten eines Wickels für die Weiterverarbeitung offenbart. Bei diesem Verfahren wird unmittelbar im Anschluss an das Trennen der aufzuwickelnden Materialbahn ein Klebestreifen auf die Außenseite Materialbahn oder eine flüssiges Klebemittel auf der Innenseite der Materialbahn aufgebracht.
  • Nachteilig hat sich, insbesondere bei hohen Arbeitsgeschwindigkeiten der Wickelmaschine, bei denen sich die Materialbahn mit mehr als 800m/min bewegt, eine Verwendung von nicht flüssigen Klebemitteln, insbesondere eines Klebebandes, gezeigt. Eine Applikation, beispielsweise eines Klebebandes, ist technisch sehr komplex und aufwändig. Zudem sind die Materialkosten für beispielsweise ein Klebeband im Vergleich zu flüssigen Klebemitteln, vorzugsweise Kalt- oder Heißleim, deutlich teurer und damit aus wirtschaftlicher Sicht deutlich nachteilig.
  • Nachteilig hat sich, insbesondere bei einem unter freien Materialbahnzug ausgeführten Wickelrollenwechsel gezeigt, dass die Klebevorrichtung für die Applikation eines flüssigen Klebemittels auf der Innenseite der Materialbahn mit einer Bewegungseinrichtung zum Verfahren der Klebevorrichtungen versehen werden muss. Dies ist notwendig, da die Wickelrolle nicht nur gewünschte unterschiedliche Durchmesser aufweisen kann, sondern auch während des Wickelvorganges in ihrer Position verfahren wird, insbesondere beim Wechsel der Wickelrolle, was ohne Bewegung der Klebevorrichtung zu einer Kollision mit der Wickelrolle führen kann. Die notwendige Bewegungseinrichtung der Klebevorrichtung ist üblicherweise komplex und zugleich schwer zu warten. Weiterhin sind die Kosten der Bewegungseinrichtung hoch.
  • Ein weiterer nachteiliger Aspekt bei einer Klebevorrichtung mit einer Bewegungseinrichtung ist die mögliche Kollisionsgefahr mit anderen bewegten Teilen der Wickelmaschine, welche durch entsprechende aufwendige Absicherungen in der Steuerung und/oder auch durch mechanische Begrenzungen angebracht werden müssen.
  • In einer alternativen Ausführungsvariante ohne Bewegungseinrichtung und mit flüssigen Klebemitteln haben sich bei einem Auftrag des Klebemittels aus einer festen Position der Klebevorrichtung von außerhalb oder seitlich zur Wickelrolle auf die Innen- oder Außenseite der Materialbahn, Nachteile in Bezug auf die Verschmutzung der Umgebung und Fehleranfälligkeit des Klebemittelauftrages gezeigt. Das Klebemittel muss dabei eine lange freie Strecke zurücklegen und ist dabei den in der Wickelmaschine üblicherweise vorkommenden Luftturbulenzen somit über eine längere Zeit ausgesetzt.
  • Erhöhte Verschmutzungen können dabei auftreten, wenn die in der Wickelmaschine vorherrschenden Luftturbulenzen durch die schnelle Materialbahngeschwindigkeit das Klebemittel verwirbeln und auf die in der Nähe liegenden Bauteile wie die Linearführung der Wickelrolle und/oder die Luftabquetschvorrichtung abgelenkt werden. Die Luftturbulenzen sind insbesondere vor der Luftabquetscheinrichtung zwischen Materialbahn und der Wickelrolle am stärksten, da hier zusätzlich zur mitgebrachten Grenzschichtluft, die herausgequetschte Luft zwischen den Lagen entgegen der Materialbahnlaufrichtung herausgeschleudert wird. Auch kann eine nachteilige Ablenkung auf die Stirnseite der fast fertig gewickelten Wickelrolle vorkommen wie auch durch eine Fehlfunktion der Steuerung oder Mechanik oder einer Fehlfunktion durch eine Verschmutzung der Austrittsdüsen der Klebevorrichtung, welche dazu führen können, dass das Klebemittel unbeabsichtigt auf die Stirnseite der fast fertig gewickelten Wickelrolle aufgetragen wird.
    Dies führt dann zu einem erheblichen Produktionsausfall, da üblicherweise die Wickelrolle dann als Ausschuss zu bewerten ist und/oder die Reinigung- und Wartung einen längeren Stillstand der Wickelmaschine bedeutet.
  • Weiterhin ist an einer festen Position von außerhalb nachteilig, dass ein Klebemittelauftrag nur wirksam auf die Randbereiche aufgebracht werden kann und ein Auftrag in der Mitte der Materialbahn schwer umzusetzen ist.
  • In einer solchen Konfiguration sind auch üblicherweise die Bauräume begrenzt und die Zugänglichkeit für Reinigungs- und Wartungszwecke schlecht.
  • Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine verbesserte und wirtschaftlichere Wickelmaschine sowie ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, welche es ermöglicht eine Endlage einer Wickelrolle zuverlässig und kosteneffizient mit der aufgewickelten Wickelrolle zu verkleben oder zu verbinden. Dabei soll mit minimalem baulichem Aufwand eine leicht zugängliche neue Anordnung der Klebevorrichtung und der Wickelmaschine angegeben und ein einfaches und sicheres Verfahren gewährleistet werden, welches zudem beste Voraussetzungen für eine optimale Runnability und günstige Investitions- und Verfahrenskosten gibt.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Ausführung entsprechend der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung finden sich in den Unteransprüchen.
  • Erfindungsgemäß zeichnet sich die Wickelmaschine dadurch aus, dass mindestens eine Klebevorrichtung an der Befestigungstraverse der Luftabquetschvorrichtung starr befestigt ist.
  • Diese Position galt lange als nachteilig, da der Klebeauftrag in einem zuvor als schwer umzusetzenden Bereich durchgeführt wird, weil der Bereich als problematisch wegen der Gefahr der Abschleuderung bzw. Abprallens des aufzubringenden Klebemittels von der Wickelrolle galt.
    Die vorgeschlagene Konfiguration und Einstellung ermöglicht es jetzt mehrere Vorteile miteinander zu kombinieren und die zuvor als nachteilig geltende Position zu entkräften.
    Der Bereich nach der Luftabquetschvorrichtung zeichnet sich vorteilhaft durch geringere Luftturbulenzen durch die sich bewegende Materialbahn und Wickelrolle aus als in dem Bereich vor der Luftabquetschvorrichtung. Die Befestigungstraverse und die daran befestigte Luftabquetschvorrichtung üben zusätzlich einen abschattenden Effekt auf die Klebevorrichtung aus.
    Die Position der Klebevorrichtung zeigt sich weiterhin vorteilhaft, da eine komplexe und aufwändige eigene Bewegungsvorrichtung entfällt und durch die feste Verbindung an eine stabil ausgeführte Befestigungstraverse und die notwendige daran befindliche deutlich größer dimensionierte Bewegungsvorrichtung geringe bis keine Ausfälle hat. Die Mitnutzung der vorhandenen Bewegungseinrichtung ermöglicht deutliche Synergieeffekte und reduziert die Kosten und Ausfallwahrscheinlichkeit.
  • In einer alternativen Ausführungsform zeichnet sich die Wickelmaschine dadurch aus, dass, die mindestens eine Klebevorrichtung im rechten unteren Quadranten der Wickelrolle angebracht ist und geeignet ist auf eine äußere Lage der Wickelrolle von unten das Klebemittel aufzubringen.
    Vorteilhafterweise ist die Gefahr von einer getrennten Materialbahn oder evtl. ablösenden Materialbahnfetzen in Kontakt mit der Klebevorrichtung zukommen zusätzlich minimiert.
    Vorteilhaft zeigt sich, das ein Auftrag in diesem gewählten Bereich ein evtl. nicht auf die ankommendes oder auch ein abtropfendes Klebemittel aus der Klebevorrichtung nicht die Wickelrolle treffen kann, und sich allein durch die Schwerkraft in einem klar definierten und leicht zu erreichenden und reinigenden Bereich sammeln wird. Vorteilhaft zeigen sich auch die Steuerungstechnischen Aspekte, die Steuerung der Klebevorrichtung ist an die Bewegung der Wickelrolle und der Befestigungstraverse mit der Luftabquetschvorrichtung gekoppelt und ermöglicht klar definierte und reproduzierbare Randbedingungen für den Auftrag des Klebemittels.
  • In einer alternativen Ausführungsform zeichnet sich die Wickelmaschine dadurch aus, dass, die mindestens eine Klebevorrichtung mindestens ein Klebeventil und eine Austrittsdüse umfasst.
  • In einer alternativen Ausführungsform zeichnet sich die Wickelmaschine dadurch aus, dass die mindestens eine Klebevorrichtung mindestens zwei Klebeventile und je eine Austrittsdüse umfasst.
    Vorteilhafterweise ermöglichen zwei Klebeventile je Klebevorrichtung einen vergrößerten Auftragsfläche und Redundanz mit reduzierter Ausfallwahrscheinlichkeit mit geringen Mehrkosten für die Investition.
  • In einer alternativen Ausführungsform zeichnet sich die Wickelmaschine dadurch aus, dass mindestens zwei Klebevorrichtungen an der Befestigungstraverse in Querrichtung hintereinander verteilt, vorzugsweise je in einem Randbereich der Wickelrolle, befestigt sind.
  • In einer alternativen Ausführungsform zeichnet sich die Wickelmaschine dadurch aus, dass mindestens drei Klebevorrichtungen an der Befestigungstraverse in Querrichtung hintereinander verteilt, vorzugsweise in je einem Randbereich und im Wesentlichen mittig in Querrichtung der Wickelrolle, befestig sind.
    Vorteilhafterweise kann in einer alternativen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Wickelmaschine die Befestigungstraverse mit mehreren Klebevorrichtungen ausgeführt werden. Dies bedeutet es kann sehr einfach eine Klebevorrichtung auch in der Mitte der Wickelrolle, welche bis zu 10m Breite aufweisen können, ohne Schwierigkeiten bzgl. Bauraum oder Zugänglichkeit über eine komplexe Bewegungsvorrichtung umgesetzt werden, welche zuvor üblicherweise auf die Verklebung nur der Randbereiche und/oder der über die Bewegungsvorrichtung erreichbaren Bereiche beschränkt war.
  • In einer alternativen Ausführungsform zeichnet sich die Wickelmaschine dadurch aus, dass die Austrittsdüsen beim Auftrag des Klebemittels mit einem Auftragswinkel größer gleich 30° und kleiner gleich 80°, vorzugsweise größer gleich 45°, insbesondere vorzugsweise kleiner gleich 75°, auf die Wickelrolle ausgerichtet sind.
    Vorteilhaft hat sich in dieser Auftragswinkel bzgl. der reduzierten Gefahr der Abschleuderung des aufgebrachten Klebemittels von der äußeren Lage der Wickelrolle gezeigt, zusätzlich wird durch den minimale Ausrichtung ein Rückschleudern und eine Selbstverschmutzung der in der Klebevorrichtung umfassten Klebeventile und derer Austrittsdüsen verhindert.
  • In einer alternativen Ausführungsform zeichnet sich die Wickelmaschine dadurch aus, dass die Austrittsdüsen beim Auftrag des Klebemittels mit einem Abstand von größer gleich 50mm und kleiner gleich 1500mm, vorzugsweise größer gleich 250mm, insbesondere vorzugsweise kleiner gleich 1000mm, angebracht sind.
    Vorteilhaft hat sich weiterhin herausgestellt, dass in der Position der Klebevorrichtung unterhalb der Wickelrolle und an der Befestigungstraverse durch bessere Umgebungsbedingungen, beispielsweise den Luftturbulenzen, sehr große Distanzen problemlos überwinden lassen.
    Gleichzeitig lassen sich auch vorteilhaft durch die geeignete Wahl der Parameter Auftragswinkel und Abstand zusätzlich zu großen Distanzen sowohl sehr kurze Distanzen noch mit einem ausreichend breiten Auftragsfläche, vorteilhaft ohne oder mit minimalen Nacheinstellungen der Klebeventile, erreichen.
  • In einer alternativen Ausführungsform zeichnet sich die Wickelmaschine dadurch aus, dass das Klebemittel flüssig ist und zum Austritt aus der Austrittsdüse mit Luft vermischt ist.
    Es werden vorteilhaft zur Kostenreduzierung die in der Wickelmaschine vorhanden Medien eingesetzt.
  • In einer alternativen Ausführungsform zeichnet sich die Wickelmaschine dadurch aus, dass die mindestens eine Klebevorrichtung die Austrittsdüse in Form einer Rundstrahldüse umfasst und das andere mindestens eine Klebeventil eine Austrittsdüse in Form einer Flachstrahldüse umfasst.
    Vorteilhafterweise lassen sich in dieser alternativen Ausführungsform die Synergieeffekte nutzen, welche aus den bekannten Düsenformen bei einer gleichzeitigen Installation in einer Klebevorrichtung ergeben. Die gleichzeitige Installation von zwei unterschiedlichen Austrittsdüsenformen ermöglicht durch geringe Mehrkosten eine Redundanz beim Ausfall eines Klebeventils und der jeweiligen Düse. Weiterhin ermöglicht der gleichzeitige Einbau einer Flach- und Rundstrahldüse, welche im Betrieb gleichzeitig und/oder einzeln betrieben werden können, eine deutliche Erweiterung des Betriebsbereiches, da sich durch die Düsenform damit unterschiedliche Distanzen und eine deutliche erweiterte Betriebsbereich bezogen auf Materialbahneigenschaften und gewünschte Wickelrollendurchmesser ergeben, welche eine unterschiedliche Verklebung erfordern kann.
  • In einer alternativen Ausführungsform zeichnet sich die Wickelmaschine dadurch aus, dass das Klebemittel ein Kaltleim oder ein Heißleim ist.
    Vorteilhafterweise sind die Betriebskosten und die Applikation von Leim, anstatt anderen Klebemitteln.
  • In einer alternativen Ausführungsform zeichnet sich die Wickelmaschine dadurch aus, dass das mindestens eine Klebeventil geeignet ist, pneumatisch und/oder elektrisch gesteuert zu werden.
    Es werden vorteilhaft zur Kostenreduzierung die in der Wickelmaschine vorhanden Medien eingesetzt, auch sind pneumatisch und/oder elektrisch betriebene Klebeventile robust und die Ausfallwahrscheinlichkeit wird reduziert und die Reinigung vereinfacht.
  • In einer alternativen Ausführungsform zeichnet sich die Wickelmaschine dadurch aus, dass die Halterung des mindestens einen Klebeventils in z-CD Ebene und z-MD Ebene im Winkel und/oder translatorisch einstellbar ist.
    Vorteilhafterweise ist die Halterung der Klebeventile mit einer Verstellung ausgeführt, welche die Einstellung oder Nachjustierung der Klebeventile ermöglicht, dies ermöglicht dem Betreiber die Wickelmaschine in einem sehr breiten Einsatzbereich einzusetzen, eine ideale, exakte Einstellung auf die vorherrschenden Einsatzbereich zur alternativ notwendigen Fertigung neuer Halterungen.
    Vorteilhafterweise ermöglicht die Halterung auch eine Entkopplung von Vibrationen der rotierenden und bewegenden Bauteile wie beispielsweise der Wickelrolle und in einer alternativen Ausführung der Luftabquetschvorrichtung, welche hier als angetriebene, rotierende und gerillte Walze ausgeführt werden kann, um einen exakten Klebemittelauftrag zu erreichen.
  • In einer alternativen Ausführungsform zeichnet sich die Wickelmaschine dadurch aus, dass die mindestens eine Klebevorrichtung das mindestens eine Klebeventil durch ein Schutzgehäuse mit Öffnung für den mindestens einen Klebeauftragsstrahl umgeben ist.
    Als weitere Verbesserung und Reduzierung der Verschmutzungsneigung wird die Klebevorrichtung mit einem Schutzgehäuse mit Öffnungen für die Klebemittelauftragsstrahlen ausgestattet. Auch hier können sich Synergieeffekte zeigen, da die Schutzabdeckung sehr einfach auf weitere empfindliche Bauteile, beispielsweise die Antriebseinheit der Luftabquetscheinrichtung und/oder Führungsschienen und/oder Lager erweitert werden können.
    In einer alternativen Ausführungsform zeichnet sich die Wickelmaschine dadurch aus, dass die Trennvorrichtung mindestens eine Schneideeinrichtung, vorzugsweise zwei separate Schneideeinrichtungen, umfasst.
  • Ein erfindungsgemäßes Verfahren, insbesondere zur Verwendung mit der erfindungsgemäßen Wickelmaschine zeichnet sich dadurch aus, dass vor Ende eines Aufwickelvorgang:
    1. a. ein Auftrag des Klebemittels auf die äußere Lage der Wickelrolle mit der Klebevorrichtung erfolgt,
    2. b. nachfolgend eine Reinigung eines, in dem mindestens einen Klebeventil und der Austrittsdüse, verbliebenen Rests des Klebemittels mit einem Reinigungsmedium, vorzugsweise einem Wasser-Luftgemisch, erfolgt, und auf die äußere Lage aufgetragen wird, und
    3. c. nachfolgend das verbliebene Reinigungsmedium mit Luft aus der Klebevorrichtung ausgeblasen und auf die äußere Lage aufgetragen wird und wobei die Endlage das aufgetragene Klebemittel, das aufgetragene Klebemittel-Reinigungsmedium-Gemisch und das Reinigungsmedium auf der vorhergehenden Lage vollständig überdeckt.
  • Vorteilhafterweise hat sich das oben beschriebene Reinigungsverfahren gezeigt, dieses kann nach jedem, insbesondere nach jedem zweiten oder den Klebemittelanforderungen individueller Anzahl, Auftrag von Klebemittel durchgeführt werden. Dieses automatische Verfahren ermöglicht eine deutliche Reduktion von verschmutzungsbedingten Ausfällen, beispielsweise verstopften Austrittsdüsen.
  • Weiterhin wird das ökologische Reinigungsmedium durch die in den Klebeventilen vorhandene Betriebsmedien zugeführt, vorzugsweise Wasser.
    Das Reinigungsverfahren wird vorteilhaft direkt nach dem Klebemittelauftrag ausgeführt und noch als abgeschwächtes Klebemittel mit an das Ende der Auftragsfläche auf der äußeren Lage der Wickelrolle mit aufgebracht, ebenso das ausgeblasene Reinigungsmedium. Die Endlage überdeckt die gesamte Auftragsfläche aus Klebemittel, Klebemittel-Reinigungsmedium-Gemisch und evtl. Reinigungsmedium. Somit wird die zur Weiterverarbeitung üblicherweise nicht mehr verwendete Endlage und vorhergehende Lage vorteilhaft zur Abfuhr des Reinigungsmedium und überschüssigen Klebemittels genutzt, welches ansonsten unvorteilhafter Weise in der Wickelmaschine zurückbleibt und beseitigt werden muss.
  • Die Erfindung erstreckt sich ausdrücklich auch auf solche Ausführungsformen, welche nicht durch Merkmalskombinationen aus expliziten Rückbezügen der Ansprüche gegeben sind, womit die offenbarten Merkmale der Erfindung - soweit dies technisch sinnvoll ist- miteinander kombiniert sein können.
  • Korrespondierende Elemente der Ausführungsbeispiele in den Figuren sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Die Funktionen solcher Elemente in den einzelnen Figuren entsprechen einander, sofern nichts anderes beschrieben ist und es nicht zu Widersprüchen führt. Auf eine wiederholte Beschreibung wird daher verzichtet.
    Es wird auch darauf hingewiesen, dass die sich unterscheidenden Merkmale der gezeigten Ausführungsbeispiele gegeneinander ausgetauscht und miteinander kombiniert werden können. Die Erfindung ist daher nicht auf die gezeigten Merkmalskombinationen der gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnungen.
  • Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Figuren erläutert. Die Figuren zeigen im Einzelnen:
    • 1 a Seitenansicht Wickelmaschine kurz vor Ende des Wickelvorgangs
    • 1b Seitenansicht Ausschnitt der Wickelmaschine und Wickelrolle aus 1a mit abgetrennter Materialbahn am Ende des Wickelvorgangs
    • 1c Seitenansicht vergrößertes Detail Wickelrolle beim Auftrag des Klebemittels
    • 2a Ansicht entgegen der Maschinenlaufrichtung der Wickelmaschine mit einer alternativen Ausführung mit zwei Klebevorrichtungen im Randbereich der Wickelrolle
    • 2b Ansicht entgegen der Maschinenlaufrichtung der Wickelmaschine in einer alternativen Ausführung mit drei Klebevorrichtungen und je zwei Klebeventilen
    • 3 Ablaufdiagramm der Verklebungsschritte über die Zeit des Wickelvorgangs
  • 1 a bis 2b beziehen sich auf ein gemeinsames Koordinatensystem, wobei MD die Maschinenrichtung bzw. die Hauptbewegungsrichtung der Materialbahn 2 angibt, CD die Querrichtung der Materialbahn bzw. Maschine angibt und z die z-Orientierung. Weitere Pfeile an Bauteilen geben als Information die mögliche Bewegungsrichtung und/oder die Rotationsrichtung an.
  • 1a zeigt eine Seitenansicht auf eine Wickelmaschine 1 in einer beispielhaften Ausführungsform kurz vor Ende des Wickelvorgangs der Wickelrolle 4. Ein Wechsel der Wickelrolle 4 oder des Tambours 3 durch den neuen Tambour 3' ist eingeleitet worden. Dies wurde durch ein translatorische Bewegung oder Verfahren der Wickelrolle 4 in Maschinenlaufrichtung MD weg von der Tragtrommel 5 schon umgesetzt.
    Die Tragtrommel 5 und der neue, noch leere Tambour 3` rotieren in die angegebene Pfeilrichtung und stehen in Kontakt zueinander. Die aufzuwickelnde Materialbahn 2 wird noch über die in Pfeilrichtung rotierende Tragtrommel 5 zur in Pfeilrichtung rotierenden, fast fertig gewickelten Wickelrolle 4 geführt. Die aufgewickelte Materialbahn 2 wird in zahlreichen, abhängig von der Materialbahndicke, Materialbahnlagen oder Lagen, zu der Wickelrolle 4 zu einem gewünschten Wickelrollendurchmesser aufgewickelt. Die Materialbahn 2 wird durch eine Luftabquetschvorrichtung 10 an die Wickelrolle über den Wickelvorgang angepresst und ermöglicht somit vorteilhafterweise eine Aufwicklung mit keinen oder sehr geringen Lufteinschlüssen zwischen den einzelnen Lagen 30, 31 der Materialbahn 2. Die Luftabquetschvorrichtung 10 ist vorteilhafterweise mit einer in z-Richtung translatorisch bewegbaren Pfeilrichtung Befestigungstraverse 9 fest verbunden, vorzugsweise zueinander ortsfest und drehbar gelagert verbunden. Die Befestigungstraverse 9 kann durch die translatorische Bewegung in z-Richtung Doppelpfeil den veränderlichen Durchmesser der Wickelrolle 4 ausgleichen. Weiterhin ist die Befestigungstraverse 9 translatorisch in Maschinenrichtung MD mit der Bewegung der Wickelrolle 4 Pfeilrichtung gekoppelt und somit zeitgleich bewegbar oder verfahrbar. Die Tragtrommel 5, der neue Tambour 3`, die auf dem Tambour 3 aufgewickelte Wickelrolle 4 und die Luftabquetscheinrichtung 10 sind in dieser beispielhaften Ausführungsform alle mit einem Antrieb angetrieben. Die Luftabquetscheinrichtung 10 ist in dieser Ausführungsform vorzugsweise als eine, mit der Wickelrolle 4, rotierenden Walze ausgeführt, vorzugsweise ist die Walze an ihrer Oberfläche strukturiert, insbesondere gerillt, ausgeführt. Die Luftabquetscheinrichtung 10 kann auch in einer alternativen Ausführungsvariante als stehendes Element, vorzugsweise einer Bürste, ausgeführt sein. In der starren Ausführungsform als Bürste besitzt die Luftabquetscheinrichtung 10 keinen Antrieb.
  • Die Tragtrommel 5, der neue Tambour 3 und, der Tambour 3 mit der aufgewickelten Wickelrolle 4, befinden sich mit den Rotationsmittelpunkten in einer gedachten, im Wesentlichen waagrechten MD-CD Ebene 40. Die Darstellung zeigt keine vorhandenen Ausführungen der Lagerungen und Führungen, welche im Wesentlichen dem Stand der Technik entsprechen. In der in 1a beispielhaft dargestellten Ausführungsform besitzen die Tragtrommel 5, der noch leere Tambour 3` und der Tambour 3 mit der aufgewickelten Wickelrolle 4 einen Rotationsfreiheitsgrad Pfeilrichtung und einen Freiheitsgrad in Maschinenrichtung MD Doppelpfeil mit welchem diese entlang der Ebene 40 translatorisch verfahrbar und entsprechend gelagert sind.
  • Die mindestens eine Klebevorrichtung 20 ist fest an der translatorisch bewegbaren Befestigungstraverse 9 verbunden. Dabei umfasst die Klebevorrichtung 20 mindestens ein Klebeventil 24 und das Klebeventil 24 umfasst eine Austrittsdüse 25 aus dieser das Klebemittel 21 in Form eines Klebemittelstrahls 21 austreten kann. Zur besseren Einstellbarkeit ist das mindestens eine Klebeventil 24 über eine einstellbare Halterung 23 an der Befestigungstraverse 9 verbunden und ermöglicht eine Einstellung der Klebeventile in einem Winkelbereich zwischen -45° und 45° zur Senkrechten in z-Richtung bezogen auf den Befestigungspunkt der Klebeventile 24 an der Halterung 23 in der gedachten Ebene MD-z 41 und/oder der Ebene CD-z 42. Weiterhin ist eine translatorische Einstellung der Klebeventile 24 in Maschinenlaufrichtung MD und/oder in Querrichtung CD zwischen -150mm und 150mm möglich. Diese Einstellungen werden händisch durch das Bedienerpersonal, vorzugsweise bei der Inbetriebnahme oder Wartung oder dem Wechsel der Materialbahnsorten durchgeführt. In einer alternativen Ausführungsform kann mit Verstell-Aktuatoren, die üblicherweise selten ausgeführte Einstellung voll automatisch in die Steuerung der Wickelmaschine 1 eingebunden sein. Üblicherweise ist nach einer erstmaligen, gewünschten Einstellung nur selten eine Nacheinstellung nötig.
  • In einer alternativen Ausführungsform umfasst die Klebevorrichtung 20 ein Schutzgehäuse 26. Dieses Schutzgehäuse 26 ermöglicht einen Schutz der Klebeventile 24 und derer Austrittsdüsen 25 gegen äußere Einflüsse, wie beispielsweise mechanische Krafteinwirkung durch die getrennte Materialbahn 2, welche vorteilhaft einen weiteren Schutz, zu der vorteilhaften Befestigungsposition ermöglicht und eine unbeabsichtigte Verstellung der Einstellung der Klebeventile 24 und weiterhin eine stärkere Verschmutzung durch schon geringere Luftturbulenzen im erfindungsgemäßen Befestigungsbereich der Klebevorrichtung 20 verhindert. Das Schutzgehäuse 26 kann in einer alternativen Ausführungsform auch vorteilhaft größer ausgeführt werden und weitere Bauteile, wie beispielsweise auf Antriebseite der Wickelmaschine 1 den Antrieb einer rotierenden Luftabquetscheinrichtung 10 mit schützen. Die Klebeeinrichtung 20 ist in Maschinenrichtung MD vorteilhaft nach der Luftabquetscheinrichtung 10 und der Befestigungstraverse 9 angeordnet und trägt das Klebemittel 21 auf der Außenseite der laufenden Materialbahn 2 oder der außen liegenden Lage 31 der Wickelrolle 4 nach dem Tiefpunkt des Durchmessers der Wickelrolle 4 in z-Richtung und der maximalen Ausdehnung der Wickelrolle 4 in Maschinenrichtung MD auf. Anders ausgedrückt, in den dargestellten, durch die gedachte Ebene MD-CD Richtung 40 und die gedachte Ebene CD-z Richtung 42 aufgeteilten Wickelrolle 4 in vier Quadranten, ist die Klebevorrichtung 20 innerhalb des unteren, rechten Quadranten der Wickelrolle 4 an der Befestigungstraverse 9 befestigt. Das aus der Austrittsdüse 25 der Klebeventile 24 austretenden Klebemittel 21 bildet einen Klebemittelauftragsstrahl 21, welcher das Klebemittel 21 über eine freie Strecke zur äußeren Lage 31 der rotierenden Wickelrolle 4 transferiert und dadurch das Klebemittel 21 aufgetragen wird und einen Auftragsfläche 22 oder Klebestreifen 22 auf der äußeren Lage 31 ausbildet.
  • Die Materialbahn 2 wird an der Luftabquetschvorrichtung 10, welche an einer Befestigungstraverse 9 zueinander ortsfest befestigt ist, an die Wickelrolle 4 angedrückt. Und mit der mindestens einen Klebevorrichtung 20 mindestens eine Lage, vorzugsweise die Endlage 30, der Wickelrolle 4 mit einer jeweils vorhergehenden Lage 31 der fertig gebildeten Wickelrolle 4 verklebt wird und mit einer Trennvorrichtung 8 während des Wechsels der Wickelrolle 4 getrennt wird. Das Klebemittel 21 wird durch die mindestens eine Klebevorrichtung 20 nach der Luftabquetschvorrichtung 10 und nach der Befestigungstraverse 9 im unteren, rechten Quadranten auf die Außenseite der vorhergehenden Lage 31 der Wickelrolle 4 aufgebracht.
    Die Wickelmaschine 1 umfasst weiterhin mindestens eine, vorzugsweise nach dem Verfahren in EP2250110 A1 funktionierende, Trennvorrichtung 8 mit der die Materialbahn 2 nach Erreichen eines gewünschten Durchmessers der Wickelrolle 4, so getrennt werden kann, dass ein Überführstreifen aus der laufenden Materialbahn 2 getrennt wird und die Materialbahn 2 zuverlässig auf den neuen Tambour 3` überführt wird. Die Trennvorrichtung 8 umfasst dabei üblicherweise mindestens zwei in Querrichtung CD bewegliche Schneideinrichtungen, welche aus der im Wesentlichen Mitte der Materialbahn 2 in Querrichtung CD hin zu den Materialbahnrändern schneiden. In Kombination mit der laufenden Materialbahn 2, führt dies zu einem in 2b angedeuteten Verlaufs der Schnittkanten 32 und einer im Wesentlichen umgedrehten V-Form. Der herausgetrennte Überführstreifen besitzt die entsprechende komplementäre Form der umgedrehten V-Form der auf der Wickelrolle 4 verbleibenden Endlage 30 und wird auf den neuen Tambour 3` weiter aufgewickelt. Die in 2b dargestellter Form der Endlage 30 wird üblicherweise auch als „Hosenbein“ bezeichnet und läuft in seiner Breite zum Materialbahnrand in Querrichtung CD gegen null, wie in 2b exemplarisch dargestellt. Die Darstellung der Schnittkante 32 ist der besseren Verdeutlichung in Umfangsrichtung der Wickelrolle in 2b verkürzt dargestellt, die Schnittkante 32 kann sich auch über eine oder mehrere Umfangslängen der Wickelrolle ausdehnen, es wird auf eine solche Darstellung verzichtet.
    Das Trennen der Materialbahn 2 erfolgt durch die Trennvorrichtung 8, welche mindestens eine Schneideeinrichtung, vorzugsweise zwei separate, getrennt voneinander ansteuerbare Schneideeinrichtungen, umfasst. Das Trennen der Materialbahn 2 durch die Trennvorrichtung 8 mit zwei separaten Schneideinrichtungen erfolgt ausgehend von der Mitte der Materialbahn 2 gleichzeitig hin zu den Rändern der Materialbahn 2 und bildet mindestens eine Schnittkante 32 der Endlage 30 aus.
  • 1b zeigt eine Seitenansicht auf einen Ausschnitt der Wickelmaschine 1 und die Wickelrolle 4 aus 1a mit abgetrennter Materialbahn 2 am Ende des Wickelvorgangs der Wickelrolle 4 in einer beispielhaften Ausführungsform. Die Unterschiede zu 1 a sind die durch die Trennvorrichtung 8 getrennte Materialbahn 2, welche nun ein Ende oder eine Schnittkante 32 aufweist. Das Klebemittel 21 ist in die Auftragsfläche 22 auf der vorhergehenden Lage 31 der Wickelrolle 4 aufgetragen und bildet einen Anfang der Auftragsfläche 33 und ein Ende der Auftragsfläche 34. Die Schnittkante 32 der Endlage 30 liegt beim Durchgang an der Luftabquetscheinrichtung 10 wie angedeutet in der gedachten Pfeilrichtung 45 am Umfang der Wickelrolle 4 an. Die Endlage 30 überdeckt die Auftragsfläche 22 des Klebemittels 21 vollständig. Der Auftrag des Klebemittels 21 erfolgt mit der Steuerung der Wickelmaschine 1 so, dass die Schnittkante 32 der Endlage 30 einem Abstand 35 von mindestens 0,3m zu dem Ende der Auftragsfläche 34 ausbildet. Dabei ist der Abstand 35 die Länge der nicht verklebten Endlage 30 am Umfang der Wickelrolle 4 zwischen dem Ende 34 der Auftragsfläche 22 des Klebemittels 21 und der Schnittkante 32 oder dem Ende der Endlage 30.
    Das Klebemittel 21 wird vorteilhaft so auf die vorhergehende Lage 31 aufgetragen, dass die Endlage 30 der Wickelrolle 4 das aufgetragene Klebemittel 21 vollständig überdeckt. Das Ende 34 der Auftragsfläche 22 auf der vorhergehende Lage 31 weißt vorteilhafterweise mindestens einen Abstand 35 von 0,3m, vorzugsweise mindestens 1,2m und maximal 3,5m, von mindestens einer Schnittkante 32 der aufgewickelten Endlage 30 auf. Der Auftrag des Klebemittels 21 wird durch die Geschwindigkeit der Materialbahn 2 und den Durchmesser der Wickelrolle 4 und die Länge der Materialbahn 2 zwischen der Trennvorrichtung 8 und der Klebevorrichtung 20 bestimmt.
    Das Klebemittel 21 wird vorzugsweise während des Wechsels der Wickelrolle 4, vorzugsweise und vor oder während des Trennens der Materialbahn 2 durch die Trennvorrichtung 8, aufgetragen.
    In einer alternativen Ausführungsform wird vor Beendigung des Trennens der Materialbahn 2 durch die Trennvorrichtung 8, vorzugsweise zwischen 0,1 und 1 Sekunde, der Auftrag des Klebemittels 21 beendet.
    Das Klebemittel 21 wird vorteilhafterweise für eine kurze Zeitdauer zwischen 0,05 und 2 Sekunden, vorzugsweise 0,2 und 0,8 Sekunden, aufgetragen, um eine maximale Wirkung zu entfalten.
  • 1c zeigt eine vergrößerte Seitenansicht auf einen Ausschnitt einer Wickelmaschine 1 in einer beispielhaften Ausführungsform kurz vor Ende des Wickelvorgangs der Wickelrolle 4 beim Auftrag des Klebemittels 21. Die Wickelrolle 4 oder der Tambour 3 ist zur besseren Darstellung der Klebevorrichtung 20 nur teilweise bis zur gedachten Ebene 40 dargestellt. Das Klebemittel 21 wird wie in 1a beschrieben durch das umfasste Klebeventil 24 und die umfasste Austrittsdüse 25 auf die vorhergehende Lage 31 oder die Außenseite der Materialbahn 2 oder der Wickelrolle 4 nach der Luftabquetschvorrichtung 10 und der Befestigungstraverse 9 aufgetragen. In der dargestellten Ausführungsform ist auf die Anbringung eines Schutzgehäuses 26 1a und 1b verzichtet worden. Das Klebemittel 21 bildet nach dem Austritt aus der Austrittsdüse 25 und dem Klebeventil 24 einen entsprechenden Klebemittelauftragsstrahl 21 aus. Der Klebemittelauftragstrahl 21 ist gekennzeichnet, dadurch dass er eine freie Strecke oder einen Abstand 28 von der Austrittsdüse 25 bis zur äußeren Lage 31 der Wickelrolle 4 zurücklegt. Weiterhin ist der Klebemittelauftragstrahl 21 gekennzeichnet, dadurch dass er einen Auftragswinkel 27, zwischen dem Klebemittelauftragsstrahl 21 und der gedachten Tangente 43 an den Umfang der Wickelrolle 4, beim Auftreffpunkt des Klebemittelauftragsstrahl 21 und der äußeren Lage 31 der Wickelrolle 4 ausbildet. Der Auftragswinkel 27 und der Abstand 28 sind über den Wickelvorgang der Wickelrolle 4 veränderliche Größen.
    Das Klebemittel oder der Klebemittelauftragsstrahl 21 wird mit einem Auftragswinkel 27 größer gleich 30° und kleiner gleich 80°, vorzugsweise größer gleich 45°, insbesondere vorzugsweise kleiner gleich 75°, auf die Wickelrolle 4 aufgetragen.
    Die Austrittsdüsen 25 tragen das Klebemittel 21 aus einem Abstand 28 von größer gleich 50mm und kleiner gleich 1500mm, vorzugsweise größer gleich 250mm, insbesondere vorzugsweise kleiner gleich 1000mm, auf.
  • Das Klebemittel 21 ist flüssig und wird zum Auftragen in dem Klebeventil 24 mit Luft vermischt und beim Austritt aus der Austrittsdüse 25 zerstäubt wird. 1. Das Klebemittel 21 ist ein Kaltleim und tritt vorzugsweise mit einem Druck zwischen 2 bar und 6 bar aus der Austrittsdüse 25 des Klebeventils 24 aus oder in einer alternativen Ausführungsform ist das Klebemittel 21 ein Heißleim und wird vorzugsweise mit einem Druck größer als 6 bar aus der Austrittsdüse 25 des Klebeventils 24 aufgetragen.
  • 2a und 2b zeigen in je einer Ansicht entgegen der Maschinenlaufrichtung MD die Wickelmaschine 1, die fast fertig gewickelte Wickelrolle 4 oder den Tambour 3 mit der zugehörigen Rotationsachse, in der MD-CD Ebene 40. Die Luftabquetschvorrichtung 10 drückt in z-Richtung an die Wickelrolle 4 und ist an der Befestigungstraverse 9 befestigt.
  • 2a zeigt in einer beispielhaften Darstellung eine Ausführungsform mit zwei Klebevorrichtungen 20, welche je ein Klebeventil 24 mit einer entsprechenden Austrittsdüse umfassen. Die Klebevorrichtungen 20 sind fest an der Befestigungstraverse 9 befestigt. Die Klebevorrichtungen 20 tragen im Wesentlichen zeitgleich im Randbereich 44 der Wickelrolle 4 auf die vorhergehende Lage 31, vorzugsweise die vorletzte Lage der Wickelrolle 4, das Klebemittel 21 auf und erzeugen damit eine Auftragsfläche 22, welche mit Klebemittel 21 bedeckt ist. Das Klebemittel 21 wird durch mindestens zwei Klebevorrichtungen 20, vorzugsweise in mindestens einem Randbereich 44 der Wickelrolle 4, aufgetragen. Unter „Randbereich“ wird der Bereich mit einem Abstand vom Materialbahnrand zwischen 50mm und 300mm, vorzugsweise zwischen 150mm und 200mm, verstanden.
    Die Abmessung der Auftragsfläche 22 und die Menge des Klebemittels 21 wird durch die Einstellungen in der Wickelmaschine 1 und der Steuerung bestimmt. Die Abmessung der Auftragsfläche 22 und die Menge des Klebemittels 21 sind dabei abhängig von Parametern der aufzuwickelnden Materialbahn 2, vorzugsweise Papier-Karton- und Tissuebahnen. Dabei können die Eigenschaften des Klebemittels 21 selbst, beispielsweise die Adhäsionskraft und die Viskosität und auch beispielsweise Materialbahnparameter wie die Aufnahmefähigkeit, die Reißfestigkeit und die Flächengewichte eine entscheidende Rolle spielen. Dabei können beispielsweise bei schwereren Flächengewichten oder niedrigen Reißfestigkeiten die Breite und die Länge der Auftragsfläche größer gewählt werden und je nach Aufnahmefähigkeit größere Mengen an Klebemittel 21 aufgetragen werden um eine höhere und/oder großflächigere Haftwirkung zu erzielen. Das Klebemittel 21 auf der vorhergehenden Lage 31 der Wickelrolle 4 bildet eine Auftragsfläche 22 mit einer Länge zwischen 3m und 10m, vorzugsweise zwischen 4m und 8m, und einer Breite zwischen 2cm und 30cm, vorzugsweise zwischen 8cm und 15cm, und deckt damit den gesamten Anforderungsbereich der Papiersorten ab
    Eine gedachte MD-z Ebene 41 schneidet die Mitte der Materialbahn 2 oder der Wickelrolle 4.
  • 2b zeigt in einer beispielhaften Darstellung eine Ausführungsform mit drei Klebevorrichtungen 20, welche je zwei Klebeventile 24 mit einer entsprechenden Austrittsdüse umfassen. Die Klebevorrichtungen 20 sind fest an der Befestigungstraverse 9 befestigt. Die Klebevorrichtungen 20 sind nach einem Auftrag von Klebemittel 21 dargestellt und die Wickelrolle 4 ist fertig gewickelt und zeigt die verklebte Endlage 30 mit der vorhergehenden Lage 31. Das Klebemittel 21 wird durch mindestens drei Klebevorrichtungen 20, vorzugsweise in je einem Randbereich 44 und im Wesentlichen mittig in Querrichtung CD der Wickelrolle 4, aufgetragen. Weiterhin sind die Auftragsflächen 22 der durch die Klebevorrichtungen 20 während des Wickelvorgangs aufgetragenes Klebemittel 21 zwischen der Endlage 30 und der vorhergehenden Lage 31 angedeutet. Weiterhin ist die Schnittkante 32 der Endlage 30 angedeutet, welche durch die eingangs beschriebene Trennvorrichtung 8 in 1a üblicherweise erzeugt wird. Der notwendige Abstand 36 der Schnittkante 32 oder dem Ende der Materialbahn 2 von der Auftragsfläche 22 ist entsprechend gewählt, so dass die Endlage 30 das aufgetragene Klebemittel 21 in der Auftragsfläche 22 auf der vorhergehenden Lage 31 überdeckt und somit einen Kontakt der Auftragsfläche 22 mit der Luftabquetscheinrichtung 10 vermeidet und vorteilhaft ein Verschmutzung verhindert.
  • Mindestens eine Klebevorrichtung 20, kann in dieser alternativen Ausführungsform mindestens zwei Klebeventile 24 umfassen, wobei das Klebeventil 24 mindestens je eine Austrittsdüse 25 umfasst. Das Klebemittel 21 kann dann wahlweise durch mindestens ein Klebeventil 24 umfassend eine Austrittsdüse 25 in Form einer Rundstrahldüse oder mindestens ein Klebeventil 24 umfassend eine Austrittsdüse 25 in Form einer Flachstrahldüse, aufgetragen werden. Vorzugsweise erfolgt der Auftrag je nach Anforderung an der Materialbahn 2 jeweils aus den Klebeventilen 24 mit gleicher Form der Austrittsdüse 25.
  • 3 zeigt beispielhaft und schematisch in einem Diagramm den Ablauf der einzelnen Schritte des Verfahrens und der Verklebung über der Zeit oder der Dauer des Wickelvorgangs 50 der Wickelrolle 4. Das Klebemittelauftrag 51 erfolgt vor Ende des Wickelvorganges 54 über einen definierten Zeitraum, der Trennvorgang 55 durch die Trennvorrichtung kann beispielhaft dargestellt während des Klebemittelauftrags 51 und/oder auch nach dem Klebemittelauftrag 51 erfolgen. Dem Klebemittelauftrag 51 folgt direkt im Anschluss oder mit kurzer Verzögerung eine Reinigung 52 der Klebeventile und Austrittsdüsen mit einem Reinigungsmedium, vorzugsweise mit einem Wasser-Luft Gemisch, und ein Entfernen 53 des restlichen, in den Klebeventilen 24 und den Austrittsdüsen 25 verbliebenem Reinigungsmedium durch eine Applikation von Luft ausgetragen. In jedem Schritt wird das Klebemittel, das Klebemittel-Reinigungsmedium-Gemisch und das Reinigungsmedium auf die vorhergehende Lage 31 der Wickelrolle 4 aufgetragen und von der Endlage 30 vollständig überdeckt. Das Klebemittel 21 wird während des Wechsels der Wickelrolle 4, vorzugsweise und vor oder während des Trennens der Materialbahn 2 durch die Trennvorrichtung 8, aufgetragen.
  • Mindestens ein Klebeventil 24 wird dabei pneumatisch oder elektrisch gesteuert, um eine exakte Impulsdauer und Impulshöhe des jeweiligen Schrittes zu erreichen. Alle benötigten Verbrauchsmedien, vorzugsweise Klebemittel 21, Mischluft, Wasser und Steuermedien Luft und/oder Elektrik sind für die Versorgung der Klebevorrichtung 20 an jedem Klebeventil 24 verfügbar.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Wickelmaschine
    2
    Materialbahn
    3
    Tambour
    3`
    Zweiter Tambour
    4
    Wickelrolle
    5
    Tragtrommel
    8
    Trenneinrichtung
    9
    Befestigungstraverse für die Luftabquetschvorrichtung
    10
    Luftabquetschvorrichtung
    20
    Klebevorrichtung
    21
    Klebemittel, Klebemittelauftragsstrahl
    22
    Auftragsfläche Klebemittel
    23
    Halterung Klebeventil
    24
    Klebeventil für Klebemittel
    25
    Austrittsdüse Klebeventil
    26
    Schutzgehäuse der Klebevorrichtung
    27
    Auftragswinkel zwischen Klebemittelauftragsstrahl und Wickelrolle
    28
    Abstand zwischen Austrittsdüse Klebeventil und Außenlage Wickelrolle
    30
    Lage, Endlage, Hosenbein der aufgewickelten Materialbahn auf der Wickelrolle
    31
    Vorhergehende Lage, Äußere Lage der Wickelrolle
    32
    Schnittkante Endlage, Ende der abgetrennten Materialbahn
    33
    Anfang der Auftragsfläche des Klebemittels
    34
    Ende der Auftragsfläche des Klebemittels
    35
    Abstand Schnittkante Endlage zum Ende der Auftragsfläche des Klebemittels
    40
    Ebene in MD-CD - Richtung durch die Rotationsachse der Wickelrolle
    41
    Ebene in MD-z - Richtung in der Mitte der Wickelrolle
    42
    Ebene in CD-z Richtung durch die Rotationsachse der Wickelrolle
    43
    Tangente an den Umfang Wickelrolle
    44
    Randbereich der Materialbahn
    45
    Anlegepunkt der Schnittkante der Materialbahn am Umfang der Wickelrolle
    50
    Dauer Aufwickelvorgang
    51
    Zeitpunkt und Dauer Klebemittelauftrag 21
    52
    Zeitpunkt und Dauer Reinigung Klebeventil 24 und Austrittsdüse 25
    53
    Zeitpunkt und Dauer Entfernen Reinigungsmedium aus dem Klebeventil 24
    54
    Ende Aufwickelvorgang
    55
    Zeitpunkt des Trennens der Materialbahn durch die Trennvorrichtung
    MD
    Maschinenrichtung
    CD
    Querrichtung
    z
    z-Richtung
  • 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 2100838 A1 [0003]
    • EP 2250110 A1 [0004, 0042]
    • DE 10343448 A1 [0005]

Claims (15)

  1. Wickelmaschine (1) zum Aufwickeln einer Materialbahn (2), insbesondere Papier-, Karton- oder Tissuebahn, bei der die Materialbahn (2) einem Tambour (3, 3') über eine Tragtrommel (5) zugeführt wird und auf den Tambouren (3, 3`) nacheinander eine Wickelrolle (4) gebildet werden kann, wobei die Wickelmaschine (1) weiter umfasst: - eine Trennvorrichtung (8) zum Trennen der Materialbahn (2) während des Wechsels der Wickelrolle (4) unter freiem Zug, und - eine Luftabquetschvorrichtung (10), wobei die Luftabquetschvorrichtung (10) in Kontakt mit der Wickelrolle (4) stehen kann und mit einer Befestigungstraverse (9) verbunden ist und unterhalb der zu bildenden Wickelrolle (4) angeordnet ist, und - mindestens eine Klebevorrichtung (20) zur Verklebung einer Endlage (30) der Wickelrolle (4) mit einem Klebemittel (21), dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Klebevorrichtung (20) an der Befestigungstraverse (9) der Luftabquetschvorrichtung (10) starr befestigt ist.
  2. Wickelmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Klebevorrichtung (20) im rechten unteren Quadranten der Wickelrolle (4) angebracht ist und geeignet ist auf eine äußere Lage (31) der Wickelrolle (4) von unten das Klebemittel (21) aufzubringen.
  3. Wickelmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Klebevorrichtung (20) mindestens ein Klebeventil (24) und eine Austrittsdüse (25) umfasst.
  4. Wickelmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Klebevorrichtung (20) mindestens zwei Klebeventile (24) und je eine Austrittsdüse (25) umfasst.
  5. Wickelmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Klebevorrichtungen (20) an der Befestigungstraverse (9) in Querrichtung (CD) hintereinander verteilt, vorzugsweise je in einem Randbereich (44) der Wickelrolle (4), befestigt sind.
  6. Wickelmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens drei Klebevorrichtungen (20) an der Befestigungstraverse (9) in Querrichtung (CD) hintereinander verteilt, vorzugsweise in je einem Randbereich (44) und im Wesentlichen mittig in Querrichtung (CD) der Wickelrolle (4), befestig sind.
  7. Wickelmaschine nach Anspruch 3 oder 4 dadurch gekennzeichnet, dass die Austrittsdüsen (25) beim Auftrag des Klebemittels (21) mit einem Auftragswinkel (27) größer gleich 30° und kleiner gleich 80°, vorzugsweise größer gleich 45°, insbesondere vorzugsweise kleiner gleich 75°, auf die Wickelrolle (4) ausgerichtet sind.
  8. Wickelmaschine nach Anspruch 3 oder 4 dadurch gekennzeichnet, dass die Austrittsdüsen (25) beim Auftrag des Klebemittels (21) mit einem Abstand (28) von größer gleich 50mm und kleiner gleich 1500mm, vorzugsweise größer gleich 250mm, insbesondere vorzugsweise kleiner gleich 1000mm, angebracht sind.
  9. Wickelmaschine nach Anspruch 3 oder 4 dadurch gekennzeichnet, dass das Klebemittel (21) flüssig ist und zum Austritt aus der Austrittsdüse (25) mit Luft vermischt ist.
  10. Wickelmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Klebevorrichtung (20) die Austrittsdüse (25) in Form einer Rundstrahldüse umfasst und das andere mindestens eine Klebeventil (24) eine Austrittsdüse (25) in Form einer Flachstrahldüse umfasst.
  11. Wickelmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Klebeventil (24) geeignet ist, pneumatisch und/oder elektrisch gesteuert zu werden.
  12. Wickelmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterung (23) des mindestens einen Klebeventils (24) in z-CD Ebene (46) und z-MD Ebene (47) im Winkel und/oder translatorisch einstellbar ist.
  13. Wickelmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Klebevorrichtung (20) das mindestens eine Klebeventil (24) durch ein Schutzgehäuse (26) mit Öffnung für den mindestens einen Klebeauftragsstrahl (21) umgeben ist.
  14. Wickelmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennvorrichtung (8) mindestens eine Schneideeinrichtung, vorzugsweise zwei separate Schneideeinrichtungen, umfasst.
  15. Verfahren, insbesondere zur Verwendung mit der erfindungsgemäßen Wickelmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor Ende eines Aufwickelvorgang (50): a. ein Auftrag (51) des Klebemittels (21) auf die äußere Lage (31) der Wickelrolle (4) mit der Klebevorrichtung (20) erfolgt, b. nachfolgend eine Reinigung (52) eines, in dem mindestens einen Klebeventil (24) und der Austrittsdüse (25), verbliebenen Rests des Klebemittels (21) mit einem Reinigungsmedium, vorzugsweise einem Wasser-Luftgemisch, erfolgt, und auf die äußere Lage (31) aufgetragen wird, und c. nachfolgend das verbliebene Reinigungsmedium mit Luft aus der Klebevorrichtung (20) ausgeblasen und auf die äußere Lage (31) aufgetragen wird und wobei die Endlage (30) das aufgetragene Klebemittel, das aufgetragene Klebemittel-Reinigungsmedium-Gemisch und das Reinigungsmedium auf der vorhergehenden Lage (31) vollständig überdeckt.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE10343448A1 (de) 2003-09-19 2005-04-14 Voith Paper Patent Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Vorbereitung eines Wickels einer Materialbahn auf einem Wickeltambour für die Weiterverarbeitung
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