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Maschine für automatischen Rollenwechael mit Herstellung iner exakten
Verklebung der hierbei ablaufenden mit der neuen Papierbahn an papierverarbeitenden
Maschinen, vornehmlich an Wellpappenerzeugungamaschinen Die Erfindung begrifft ein
Verfahren und die dazu erforderlichen Vorrichtungen, den Bollenwechsel an papierverarbeitenden
Maschinen, welche kontinuierlich mehrere Papierbahnen durch Aufeinanderkleben zu
einer neuen Materialbahnt vornehmlich Wellpappe, herstellen, weitgehendst zu automatisieren
und dabei gleichzeitig das ablaufende Bahnende einer leerwerdecden Rolle mit dem
Anfang einer neuen Baba so exakt zu verkleben, daß diese Klebestelle in der weiteren
Verarbeitung nicht mehr ale AusschuB erscheint und Störungen verursacht oder aussortiert
werden muß.
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Bisher war es an Wellpappenerzeugungsmaschinen üblich, die neu einzulegende
Papierrolle auf eine Wickelstange durch Festkeilen aufzuziehen. Diese Wickelstange
mit der Papierrolle legte sich dann in einen einfachen Abrollständer ein. Beim Einführen
der neuen Papierbahn tords deren Anfang auf die ablaufends Bahn aufgelegt und die
neue Papierrrolle mit der Hand in Bewegung gesetzt, bis der Bahnanfang von der Erzeugungsmaschine
erfaßt worden war.
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Diese Art des Rollenwechsels ist nur möglich bei langsam laufenden
Erzeugungsmaschinen. Bei höheren Erzeugungsgeschwindigkeiten muß aber bei Rollenwechsel
die Geschwindigkeit für kurze Zeit reduziert werden, um diese Manipulation durchführen
zu können, besondders dadurch bedingt, daß ein einfaches Anlegan nicht mehr genügt
und der Bahnanfang der neuen Bolle an die ablaufende Papierbahn angeklebt oder eingefaltet
werden muß.
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Bei dieser Handhabung des Rollenwechsels ergeben die angeklebten Ecken
oder die eingefaltetea Stellen Ausschuß. Diese Portion Bussen aus dem Produktionsvorgang
herausgenommen oder später aussortiert werden und gehen als Altpapier wleder in
eine Papierfabrik.
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Es sind 2war besondere Abrollvornichtongen gebaut worden in Form von
Wagon, welche die achsloaen Bollen zwischen Dornen spannen und sou der Seite her
in die Bahnrichtung einfahren oder auch in Fora ton Schwenkarmen, die ebenso die
Bollen zwischen Dornen einspannen und schwenkend die neue Rolle gegen die ablaufende
austauschen.
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Die8* Vorrichtungen erleikhterten nur die körperlich sehr schwere
Arbeit beim Einziehen der Wickelstangenn in die Hülsen.
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Die Abrollvorrmnchtung mit den Schwenkarmen hat noch eine Weiterentwicklung
für einige Zweige der papiervorarbeitemden Industrie erfab, die nach einer green
Automatisierung strebt. Sie ist bekannt als Autopaster (Selbstkleber).
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Hier wird die neu anzulegende Eolle beim Anklebevorgang durch Bander,
die auf dem Umfang der Rolle reiben, angetrieben und auf die gleiche Umfangsgeschwindigkeit
gebracht,
wie die Laufgeaohwindigkeit der majschine. let völliger
Gleichauf erreicht, wird die neue Rolle an die ablaufende Bahn angedrückt, wobei
ein vorher aufgetragener Kleber die neue Bahn en die ablaufende Bahn anklebt und
die Klebung, die den Bahnanfang während des Beschleunigungsvorganges an der Role
festhält, wird abgerissen.
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Das Gelingen dieser Klebung ist abhängig von der Art des Klebstoffes
und dem Verhältnis der Klebeflächen zueinander.
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Es handelt sich bei dem bisher@ @ Verfahren nicht um eine Materialt
die im Endprodukt nicht mehr als Ausschuß erscheint, aondern Sur um eine Anheftung
der beiden Materialbahnen zum Einziehen in die Erzeugungsmaschine ohne Kinbuße an
Geschwindigkeit.
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Ba liegt also die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrichtung zu schaffen,
um Papierrollen achslos abrollen zu lassen und den Anfang einer neu aufgelegten
Papierbahn mit dem Ende der ablaufenden Papierbahn durch Klebung so zu verbinden,
daß eine genau begrenzte Klebefläche erreicht wird, die keine überstehenden Leimflächen
oder frein Bahnenden aufweist und auch die Oberfläche der neuen Papierrolle e durch
keine Klebestellen verunreinigt ist, al tat, alao eine Verbiodunß hergestellt wird,
welche in der weiteren Verarbeitung nicht mehr als Ausschuß in Erscheinung tritt
und Störungen verursacht oder aussortiert werden muß.
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Dabei ist erforderlich, daß die Anklebung unter Beibehaltung der vollen
Maschinengeschwindigkeit vor sich gehen muß und daß das Aufbringen des Klebstoffes
und das Geradeschneiden des Anfanges der neuen Papierbahn und das Abschneiden des
Endstückes der ablaufenden Papierbahn selbsttätig erfolgt zu einem eingestellten
Zeitpunkt ohne besondere Wartung.
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Erfindungsgemäß wird beim Rollenwechsel so verfahren, daß die neu
aufzulegende Papierrolle zuerst auf eine Abrollvorrichtung R egt wird, die aus Tragtronmeln
bestaht und für den Klebeprozeß vorbereitet wird, also rechtwinklig beschnitten
und nachfolgend kurs vor dem Start zum Ankleben eine bestimmte Fläche
mit
Elebsteff bestrieben wird.
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Die neue Papierbahn leigt alse vor dem Start in Ruhe und wird dann
beim Ankleben an die ablaufende Bahn von dieser mitgezogen. Die neue Paierrolle,
die auch in Ruhe lag, muß hierbei in Drehung g vorsetzt auf die gleiche Umfangsgeschwindigkeit
gebracht warden, wie die Laufgeachwindigkeit der Erzeugungsmachine.
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Us fOx die Zeitspanne dieser Beschleunigungsvorgangee die e erforderliche
freie Papierbahn zur Verfügung zu haben, ist diese Bahnlänge als Schlaufe ausgelegt
und gibt beim r des Anklebens genügend fast zugfreies Material her, bis die neue
Papierrolle die erforderliche Drehzahl erreicht hat.
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Nach dom Anklebevorgang folgt unmittelbar das Abtrennen dee Enlox
der ablaufendenn Papierbahn. Die Abtrennung muß genau mit dem Ende e der Klebefläche
zusammentreffen. Um das Abtrennen des Papierbahnendes durchführen zu können, läuft
die Papierbahn boia Ablaufen über eine Walzer in welcher ein sägenförmiges Messer
eingebaut iat und das sich beim Schnitt aus dem Umfang d Walre herausschiebt und
dabei die unter Spannung autliegende Papierbahn durchschneidet. Die Klebestelle
wird über geheizte es geführt, um eine exakte Klebung zu erreichen.
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Die leare Hülse der abgelaufenem Relle wird aus den Halterungen herauagenommeno
Die Halterungen werden dann in auseinpandergefahrenen Zustand zu der auf den Tragwalnen
abrollenden neuen Papierrelle bewegt. Die neue Rolle wird in der Hül se erfaßt,
von den Tragwalzen abgehobon und in die Ablaufstellung gebracht. Dabei umschlingt
die nous Papierbahs wieder die Walze mit dem eingebauten Meser.
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Die Halterungen senken sich während des Abrollvorganges ent sprechend
des sich verringernden Durchmessers der Papierrolle.
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Zizi Erfindung wird nachstehend an einem AuaführungabeiBpiel mäher
erläutert. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen Figur 1t Schema dea Bollenwechsele
Figur 2 : Seitenansicht der Vorrichtung (mit Schneid- und Klebevorrichtung im Schnitt)
Figur 3 : Aufsicht der Vorrichtung
J.'ie Rollen werden auf eine
geneigte Ebene gelegt, von Verpackung oder Deckbogen befreit und der froid Bahnanfang
durch einen gefalteten Abriß ungefähr begradigte Durch Betätigung der Einlaufvorrichtung
senken sich die Sperrmocken 1 und die neue Rolle rollt durch die inzwischen angehobene
Ablogeplatte 2 gedämpft auf die Tragtrommeln 3 und 4. Die Einlegoplatte senkt sich
weiter ab und die Sperrnocken 1 gehen wieder in ihre Anfangsstellung und sparren
den Zulau weiterer Rollen abo Die Tragtrommoin 3 und 4 drehou nun die aufliegende
Rolle in Reehtsdrohung bia der freie Bahnanfang über die Tragtrommel 4 hineinragt
und sieh auf das feststehende Überleitstück 5 auflegt.
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Der TRansporttisch 6, der an seinem beweglichen Teil 7 das Gegemmesser
B trägt, ist an das Überleitstück herangefahren worden und die Beschneid- und Beleimvorriohtung
ist hochgefahren. Es befindet sich also das Messer 9 und die Leimwalze 10 über dem
TRansporttisch 6 und 7* Dite r ; drehev nun die Mollo in linksrichtung, so daß der
freie Bahnanfang sich über den Transporttisch hinwegschiebt, bis er das Gegenmesser
8 so weit überragt, daß ein glatter Schnitt gewährleistet ist.
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Die Rolle kann durch seitlichen Verschieben @er Tragtrommeln aufihrenAchsengenaw.aufMittederBseugogMaeehine<n<
gerichtet werden.
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Leitrollen 12, beiderseits ausgelegt, verhindernn ein Verlaufen der
roule.
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Nechanisch oder nagnetisch betätigt, klappen jetzt die Klemmen 13
über die Bänder der Papierbahnt 4*ron surs fläche mit Gummi belegt ist. Durch diese
wird die Papierbahn auf don Transporttiseh festgehalten und fährt suF untp der hochgefahrenem
Schneid- und Klebevorrichtung 9, 10 hinwog, bits das Gegenmesser des Tisches in
die Stellung 11 gelangt ist.
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Die Tragtrommeln drehen dabei die Rolle mit gleicher Umfangsgeschwindigkeit
in Idnksrichtung.
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Int der Tranaporttiach in Stellung 11 angelangb, verharrt er, und
die Schwenkwalzen 14 und 15 bewegea sich so aus ihrer Ruhestellung nach oben, daß
sich die Papierb in eine Schlaufe lest, welche durch die feststehende Walze 16 so
abgelenkt wird, daß keine Reibung der Papierbahnen gegeneinander erfolgt. Die Schwenkwalzo
15 bewegt sich dabei mit der doppelten Geschwindigkeit wie die Mchwenkwalze 14.
In don.
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Stellungen 17 und 18 bleiben sie stehem bis kur@ vor dem Start zum
Ankleben.
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Die mit der Papierbahn gebildete Schlaufe hat den Zweck, für die Zeit,
die erforderlich ist, die Papierrolle beim Start sum Anklebos vou 0 m/min auf 100
m/min gleich 1,70 m/m Umfangsgeschwindigkeit zu bringen, ausreichend zugfreie Papierbahn
zu speicherm. Schlaufenlänge und die bei der Beschlounigung sich abwickelnde Bahnlänge
reichem aus für eine Zoit von 11 bis 12 8ekunden. Das rgibt sine gleichmäßige Beschleunigung
von ca. 14 os in der Sekunde der Umfangsgesohwindigkeit.
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Die tau eingelegte Rolle ist nun sue Start bereite Wenn die sich im
Ablaufen befindende Rolle sich ihrem Ende nähert, senkt sich die Schneid- und Klebevorrichtung
und die Leimwalze legt sich auf die Papierbahz, die nun mit dem Transporttisch darunter
weggeführt wird in die Anfangsstellung wie in Abbildung 1 gezeichnet.
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Dbi wird die Fapierbahm auf ihrer ganzen Breite vom Aufsetzen der
Leimwalze bis zur Schneide des Gegennessers beleimt und die Schneid- und Klebevorrichtung
senkt sich weiter ab.
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Dan obero Messer schneidet dabe1 oin glati Untoo Der Transporttisch
fährt nun über die inzwischen abgezenkts Schneid- und Klebevorrichtung hinweg nach
rechts, und zwar soweit, daß die Tragflächem 19 des festen Teiles unber die Andrückwalze
25 reichem. Dabei bleibt der bewegliche Teil duo$ Transporttisches mit dem Gegenmesser
in Stellung 11 zurück, entweder durch Betätigung einen Anhebevorrichtung 21 oder,
wie im
Abbildung 2 gezeichnet, durch Vertiefungen 22 der Fahrschienen,
die bewirken. daß der bewegliche Teil sich absenkt, während die Tragflächen 19 darüber
hinwegfahren.
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Igt die ablaufende Rolle fast zu Ende, wird der Start auzge-18st,
entweder automatisch durch einen Abtaster oder von Hand durch Betätigung aines Druckschalters.
Die Auslösung wird automatisch songe aufgespeichert, bis dich die Messerwalze 20
in eider bestimmten Stellung @@@indet.
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Dann wird das Ausrücksegment 25 mit den eingebauten und angetriebenen
Walzen 32 hochgeschwenkt und drückt dabei den freiliegenden Bahnanfang der neuen
Rolle mit seiner beleimtem Flache gegen die Andrückwalze 25, die von der ablaufenden
Bahn der fast 1 « rn Rolle umschlungen wird.
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Neue und abgelaufene Bahn sind jetzt zusammengeklebt und werden gleichmäßig
durch Andrückwalze 25 und Walzenn 32 weiterbwegt) Zu gleichen Zeitpunkt wird das
Messer 24, welches in der Messerwalze eingebeut ist, in Tätigkeit gesetzt. Dieses
Messer hat die Form eines Sägeblattes mit allseitigem Schliff.
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Es schneidet mit ruckartiger Bewegung zur Seite und sich anhebend
die Papierbahn von unten her durch.
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Die loere Hülse wird abgebremst.
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Der Zeitpunkt des Abschneidens ist so gewählt, daß die Schnittkanto
mit dem Ende der Leimfläche zusammenfällt.
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Tor ae Start sitd die Klemmen 13 angehoben wordem, so daß nunnahrdieSchlaufenogfeidurchdieWalneaucddieMlwn
32, gemeinsam mit dem Ende der abgelaufenen rolle erfaßt, durchgezogen vira. Die
Andrückwalze bewirkt eine noch@@lige Pressung. Dan Andrücksegment drückt mit seiner
bogenförmigen Gleitbahn, die an sich grade lanfende Papierbabs dor ablaufenden Rolle
ein und bewirkt damit ein Zusammenpressem der beiden Papierbahnen auf don Wege von
der Messerwalze bis zur Andrückwalze.
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Messerwal ze 20, Andrücksegment 23, Andrückwalze 25 und die Va den
Vorheizers 260 27 und 28 sind geheist, Dadurch werden bei Einsetzen des Kelbevorganges
die Stärketeilchem des Leimes aufgeschlossen, und es wird eine einwandfreis X1vbung
erreicht, die sofert durch die @@chfolgenden Vorheiz-
DieVorhaiwalzandienengleichzeitiglsZuoranenddie
Die Vorheizwalzen dienem gleichzeitig als Zugergane und die Leitwalze 29 kann den
Umschlingunswinkel vergrößerz oder verkleinorno Die ablaufende Rolle wurde während
dieser Zeit durch Dorne 30 gehlaten. Diese Dorne sind gelagert in Gleitstücke 31,
die in einem Abrollständer 37 geSEhRt werden.
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Beia Abrollen bewegen sich diese Gleitstücke, durch Spindeln beiderseits
geführt langsam nach unten, so daß, wenn die Rülse nur noch wenige Windungen trägt,
die unterste Stellung 35 erreicht iat, wie in Abb. 1 dargestellt. Die Dorne werden
gemein sam totorisch bewegt durch die Schneckentriebe 380 Während nun die neue Bahn
toh deraRolle die noch von den Tragtrommeln getragen und in Bewegung gehalten wird,
abläuft, wird die leere Aulne hochgefahren und herausgenommenf, wobei die Dorne
auseinander bewegt wordene Par Abrollständer fährt nun über die Mitte der beiden
Tragtrommeln Die Gleitstücke cerdan soweit abgesenkte daß die Dorne in die sich
drehende Hülse langsam eingefahren werden können.
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Beim Hochfahren der Gleitstücke wird die neue Rolle von den Tragwalzen
abgehoben und der Abrollständer bringt die Rolle in die Ahrolißtellung und überfährt
dabei die Messerwalze.
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Die Tragdorne können in den Gleitstücken rechtwinklig zur MaschinenrichtungnmeinigeZentimeterhinund
her bewegt merder und as bietet sich so nochmals die Möglichkeit, die Laufrichtung
der Bahm zu korrigieren. Hierzu dienen die beiderseitig gemeinsam Angetriebenen
Schneckentriebe 33.
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Die Gleitstücke 31 werden durch Spindeln 34 gemeinsam bewegt.
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Die ie Antriebe sind untergebracht in dem Kopfstück des Ablaufständers.
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Alle Bewegungen des Abrollständers, der Gleitstücke, der Schwenkwelzen,
der Schneid- und Klebevorrichtung und dos TRansporttisches sind an keine Zeit gebunden
und daher langsano Alle Vorgänge ab dem Umlegen der Klemmen auf die eingelegte Papierbahm
vollziehen sich automatisch, bis zum Herausnehmen d@@ leeren Hülse.
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Pite Zubx-ingung der neuen Papierrollen kann auch von der Seite her
erfolgen, über Bahmen von Transportwalzen.
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Hierbei werden die Sperrnocken durch eine Kippvorrichtung orvet6
welche die nous Rollo jeweils auf die Tragtrommsln kippto Die Erfindung bietet eine
weitgehende Automatisierung des Rollenweohsele an und ermöglicht einen kontinuierlichem
Produktionsfluß, unter Vermeidung von Ausschußstellen.