DE19841609A1 - Haftelement oder -streifen für Fliegenden Rollenwechsel - Google Patents

Abstract

Es wird ein Haftelement oder ein Haftstreifen für einen Fliegenden Rollenwechsel von auf Rollen aufgewickeltem Flachbahnmaterial, z. B. Papierbahnmaterial für die Druckindustrie, vorgeschlagen. Dieses Haftelement (oder Haftstreifen) weist ein mittels einer unteren Klebeschicht (32) auf eine Rolle (18) aufklebbares Basiselement (30) auf, das im Gebrauchszustand mit einem Deckelement (31) wenigstens teilweise überdeckt ist, wobei das Deckelement (31) über wenigstens ein Klebeschichtelement (33) mit dem Basiselement (30) verbunden ist und an seiner gegenüberliegenden Oberseite eine über eine Teilfläche mit dem Endbereich der obersten Windung (17) des Flachbahnmaterials verbindbare Klebeschicht (34) besitzt. Dabei besteht das Basiselement (30) aus einem sich bei Normalkraftbeanspruchung zwischen Ober- und Unterseite auftrennenden Material. Durch dieses Haftelement wird zum einen während des Transports und der Lagerung die oberste Windung (17) des Flachbahnmaterials an der Rolle gehalten, und zum anderen kann durch dieses Haftelement in einfacher und kostengünstiger Weise ein Fliegender Rollenwechsel beispielsweise in einer Druckmaschine realisiert werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Haftelement oder einen Haftstrei­ fen für einen sogenannten Fliegenden Rollenwechsel von auf Rollen aufgewickeltem Flachbahnmaterial, insbesondere Papier­ bahnmaterial für die Druckindustrie.

In Produktionsanlagen, die Rollenmaterial verarbeiten, z. B. in Druckmaschinen, zur Herstellung von Druckerzeugnissen, wie Zeitschriften, Prospekten, Broschüren, Etiketten od. dgl., wird das zu verarbeitende Flachbahnmaterial, das im allgemei­ nen ein Papierbahnmaterial ist, in großen Rollen bereitge­ stellt. Im Einzelfall kann dieses Flachbahnmaterial auch eine Kunststoff- oder Metallbahn oder eine kombinierte Bahn sein. Eine solche Rolle wird in die Maschine eingesetzt und das Flachbahnmaterial zum Verarbeiten abgewickelt und der Maschi­ ne zugeführt. Dabei können Bahngeschwindigkeiten von bei­ spielsweise 15 m/s oder auch bis zu 30 m/s auftreten.

Wenn eine Rolle abgewickelt ist, muß sie durch eine neue Rol­ le ersetzt werden.

Zur Vermeidung von Stillstandszeiten können ablaufende und neue Rolle "fliegend" gewechselt werden. Zu diesem Zweck wird die neue Rolle so beschleunigt, daß ihre Umfangsgeschwindig­ keit mit der Geschwindigkeit der von der ablaufenden Rolle kommenden Materialbahn übereinstimmt. In diesem Zustand wird mit Hilfe einer entsprechenden Vorrichtung in der Maschine der automatische Rollenwechsel ausgeführt und dabei die Bahn der neuen Rolle an die Bahn der alten Rolle angeklebt. Um diesen Vorgang funktionssicher ablaufen zu lassen, werden die neuen Rollen vor ihrem Einsatz in die Maschine mit speziellen Haftelementen verschlossen.

Es sind bereits Haftelemente für den Fliegenden Rollenwechsel bekannt, die mit einer perforierten Trennlinie versehen sind, damit sich das mittels solcher Haftelemente an der Rolle be­ festigte Bahnende durch Reißen der Perforation von der Rolle lösen kann. Um ein sicheres Lösen zu gewährleisten, muß die Perforation schon bei relativ geringem Kraftaufwand reißen. Dies hat andererseits den Nachteil, daß schon bei der Befe­ stigung des Bahnendes an der Rolle oder beim Transport der Rolle die Perforation reißen kann.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein verbessertes Haftelement (oder Haftstreifen) für den Fliegen­ den Rollenwechsel zu schaffen, durch das ein sicheres Ver­ schließen der neuen Rolle beim Beschleunigen auf Bahnge­ schwindigkeit, ein leichtes Öffnen dieses Verschlusses mit geringen Kräften und ein zuverlässiges Verbinden mit der ab­ laufenden, alten Bahn gewährleistet wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Haftelemente oder einen Haftstreifen für einen Fliegenden Rollenwechsel von auf Rollen aufgewickeltem Flachbahnmaterial, z. B. Papier­ bahnmaterial für die Druckindustrie, gelöst, das ein mittels einer unteren Klebeschicht auf eine Rolle aufklebbares Basi­ selement besitzt, welches im Gebrauchszustand mit einem Deck­ element wenigstens teilweise überdeckt ist, wobei das Decke­ lement über wenigstens ein Klebeschichtelement mit dem Basi­ selement verbunden ist und an seiner gegenüberliegenden Ober­ seite eine über eine Teilfläche mit dem Endbereich der ober­ sten Windung des Flachbahnmaterials verbindbare Klebeschicht besitzt, wobei das Basiselement aus einem sich bei Normal­ kraft-Beanspruchung zwischen Ober- und Unterseite auftrennen­ den Material besteht.

Das erfindungsgemäße Haftelement (oder Haftstreifen) verbes­ sert in vorteilhafter Weise mehrere Funktionen. Zum einen hält es beim Transport und bei der Lagerang die oberste Win­ dung des Flachbahnmaterials fest und sicher an der Rolle, da eine leicht reißende Perforation nicht mehr erforderlich ist. Beim Fliegenden Rollenwechsel in einer Maschine wird die mit wenigstens einem solchen Haftelement gesicherte Rolle kurz vor dem Ende des Bahnmaterials der vorherigen Rolle auf die Rotationsgeschwindigkeit dieser vorherigen Rolle beschleu­ nigt. Am Ende der Materialbahn der vorherigen Rolle wird die­ se oder die vorherige Rolle an die Nachfolgerolle angedrückt. Durch die Klebeschicht an der Oberseite des Deckelements ver­ klebt die oberste Windung der neuen Rolle fest mit dem Bah­ nende der vorherigen Rolle. Da sich die Bahn der vorherigen Rolle linear fortbewegt, die oberste Windung der neuen Rolle jedoch zunächst im Umfangskreis der Rolle rotiert, erfolgt eine Normalkraft-Beanspruchung zwischen Ober- und Unterseite des Basiselements, da die Oberseite über das Deckelement mit der Bahn der alten Rolle verbunden ist, während die Untersei­ te mit der neuen Rolle verklebt ist. Schon bei relativ gerin­ gen Kräften erfolgt hierdurch eine Auftrennung des Materials des Basiselements, so daß der Endbereich der obersten Windung der neuen Rolle der Bahn der alten Rolle folgt.

Die maximal zum Öffnen der verschlossenen neuen Rolle erfor­ derliche Normalkraft ist je nach Applikation frei einstell­ bar, und zwar durch Wahl von Summe und Struktur der partiel­ len Klebeschichtelemente. Die übertragbaren Scherkräfte sind dabei um ein vielfaches höher als die zum Öffnen erforderli­ chen Normalkräfte. Zusätzlich ist die übertragbare Bahnspan­ nung durch Auswahl des entsprechenden Deckelements in weiten Grenzen frei einstellbar. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß keine den Bahndurchlauf störenden Kleberrückstände auf­ treten können, da nur aus dem Basiselement herausgerissene Bereiche an der Oberfläche liegen können. Die Konstruktion stellt absolut sicher, daß die Auftrennung der Verklebung zwischen Basiselement und Deckelement immer zuverlässig an derselben Stelle erfolgt. Nur das Haftelement oder der Haft­ streifen selbst ist beim Öffnungs- bzw. Trennvorgang betei­ ligt, nicht das Rollenmaterial der Bahn, das unberührt bleibt. Das oder die hierfür erforderlichen Haftelemente oder -streifen sind einfach und kostengünstig herstellbar und ebenso einfach auf der Rolle anbringbar.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im An­ spruch 1 angegebenen Haftelements oder -streifens möglich.

In vorteilhafter Weise sind zwei Teilflächen der Klebeschicht an der Oberseite des Deckelements im Lieferzustand durch eine abziehbare, zweiteilige oder entsprechend trennbare einteili­ ge Schutzfolie abgedeckt, die auch überstehen kann. Dabei dient die erste Teilfläche der Klebeschicht zweckmäßigerweise zur Verbindung mit dem Endbereich der obersten Windung des Flachbahnmaterials und die zweite Teilfläche zur Verbindung mit dem Endbereich des Flachbahnmaterials einer Vorrolle. Nach dem Aufkleben des Basiselements auf der Rolle wird zu­ nächst die erste Teilfläche durch Abziehen der entsprechenden Schutzfolie oder des entsprechenden Schutzfolienbereichs ab­ gedeckt und mit dem Endbereich der obersten Windung des Flachbahnmaterials verklebt. Erst vor dem Rollenwechsel wird dann noch die zweite Schutzfolie bzw. der zweite Schutzfoli­ enbereich abgezogen, um die zweite Teilfläche freizugeben, die zur Verbindung mit dem Endbereich des Flachbahnmaterials der Vorrolle vorgesehen ist.

Das Deckelement ist mit dem Basiselement über eine Vielzahl von Klebeschichtelementen verbunden, deren Gesamtfläche we­ sentlich geringer ist als die sich gegenüberstehenden Flächen des Deckelements und des Basiselements. Die Normalkräfte kön­ nen durch Variation der Zahl, Gestalt, Fläche und Struktur der Klebeschichtelemente praktisch beliebig eingestellt wer­ den. Dabei können die Klebeschichtelemente zweckmäßigerweise punkt- oder gitterartig ausgebildet sein, jedoch prinzipiell eine beliebige Gestalt aufweisen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher er­ läutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Haftelements als Ausfüh­ rungsbeispiel der Erfindung im Gebrauchszustand an einer Rolle und

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht des in Fig. 1 darge­ stellten, auf der Rolle aufgeklebten Haftelements.

Das in den Fig. 1 und 2 dargestellte Haftelement besteht im wesentlichen aus einem ungefähr rechteckförmigen Basisele­ ment 30, das jedoch selbstverständlich auch eine andere Form aufweisen könnte, und einem Deckelement 31, das auf das Basi­ selement 30 aufgeklebt ist und eine entsprechende Gestalt aufweist, die auch abweichen kann. Die Unterseite des Basise­ lements 30 ist vollflächig mit einer ersten Klebeschicht 32 versehen, während das Deckelement 31 mit dem Basiselement 30 über eine Vielzahl von Klebeschichtelementen 33 verbunden ist. Diese Klebeschichtelemente 33 können punkt- oder gitter­ artig ausgebildet sein, jedoch prinzipiell eine beliebige Ge­ stalt aufweisen. Die Gesamtfläche dieser Klebeschichtelemente 33 ist geringer als die sich gegenüberstehenden Flächen des Deckelements 31 und des Basiselements 30. Diese Klebeschicht­ elemente 33 bilden praktisch eine nicht vollflächige Klebe­ schicht zwischen dem Deckelement 31 und dem Basiselement 30.

Die Oberseite des Deckelements 31 ist mit einer dritten Kle­ beschicht 34 versehen. Diese dritte Klebeschicht 34 ist mit einer abziehbaren Schutzfolie 35 abgedeckt, die ungefähr mit­ tig eine Trennstelle besitzt. Diese Trennstelle kann bei­ spielsweise als Perforation oder Einschnitt ausgebildet sein, oder aber die Schutzfolie 35 ist von vornherein zweiteilig ausgebildet, wobei die beiden Teile aneinanderstoßen. Die Schutzfolie 35 kann auch über das Deckelement 31 überstehen, d. h. größer sein als dieses.

Das erfindungsgemäße Haftelement dient zunächst zur Befesti­ gung des Endbereichs der obersten Bahn bzw. Windung 17 eines zu einer Rolle 18 aufgewickelten Flachbahnmaterials an dieser Rolle bzw. an der zweitobersten Windung 19. Im Ausführungs­ beispiel gemäß Fig. 2 ist ein einziges solches Haftelement dargestellt, das gegenüber den tatsächlichen Verhältnissen vergrößert ist. In der Praxis können mehrere solcher Haftele­ mente nebeneinander angeordnet werden, je nach Breite der Bahn.

Eine weitere alternative Möglichkeit besteht darin, anstelle eines Haftelements oder mehrerer Haftelemente einen Haft­ streifen zu verwenden, der beispielsweise in einer endlosen Ausführung auf einer Rolle aufgewickelt ist. Von diesem Haft­ streifen lassen sich nun Haftelemente in beliebiger gewünsch­ ter Breite abschneiden oder abreißen. Bei einer solchen Aus­ führung tritt sinngemäß anstelle eines Basiselements 30 ein Basisstreifen und anstelle eines Deckelements 31 ein Deck­ streifen. Eine Schutzfolie 35 ist dabei ebenfalls streifenar­ tig ausgebildet und besitzt eine beispielsweise mittige Trennstelle oder Trennlinie. Mit Hilfe eines solchen Haft­ streifens kann beispielsweise der Endbereich der obersten Windung des Flachbahnmaterials über seine gesamte Breite mit der zweitobersten Windung verbunden werden.

In der Anwendung wird das Basiselement 30 zunächst mit Hilfe der als selbstklebende Schicht ausgebildeten ersten Klebe­ schicht 32 so mit der obersten bzw. zweitobersten Windung 19 der Rolle 18 verklebt, daß der Endbereich der obersten Win­ dung 17 so über das Haftelement gelegt werden kann, daß es dieses ungefähr zur Hälfte überlappt. Nun wird der linke Teilbereich 35a der Schutzfolie 35 abgezogen, und der Endbe­ reich der obersten Windung 17 wird gespannt und mit der frei­ gewordenen Teilfläche der Klebeschicht 34 verklebt.

Alternativ hierzu kann auch zuerst der linke Teilbereich 35a der Schutzfolie 35 abgezogen und dann der Endbereich der obersten Windung 17 über die dadurch freigewordene Teilfläche der dritten Klebeschicht 34 mit dem Deckelement 31 verklebt werden. Anschließend wird dann die oberste mit dem Haftele­ ment jetzt verbundene Windung 17 des Flachbahnmaterials ge­ spannt, und das Haftelement wird mittels der ersten Klebe­ schicht 32 auf die zweitoberste Windung 19 geklebt. Diese er­ ste Klebeschicht 32 kann zuvor mit einer Schutzfolie überzo­ gen gewesen sein, oder aber das Haftelement befand sich auf einer dehäsiven streifen- oder bandartigen Trägerbahn zusam­ men mit einer Vielzahl anderer Haftelemente.

Das in der beschriebenen Weise an einer Flachbahnmaterial- Rolle angebrachte Haftelement (oder mehrere Haftelemente oder der Haftstreifen) kann für den Fliegenden Rollenwechsel bei­ spielsweise in einer Druckmaschine eingesetzt werden. Hierzu besitzt diese Maschine zwei Aufnahmevorrichtungen für solche Rollen. Während das Flachbahnmaterial von der einen Rolle zur Verarbeitung in der Maschine abgewickelt wird, wird eine neue Rolle in die andere Aufnahmevorrichtung eingesetzt. Nun wird der rechte Teilbereich 35b der Schutzfolie 35 abgezogen, so daß die oberste dritte Klebeschicht 34 auf diesem rechten Be­ reich frei wird. Kurz vor dem Abwickelende des Abwickelvor­ gangs des Flachbahnmaterials der sich drehenden Rolle wird die neue Rolle in Rotation versetzt und in an sich bekannter Weise an die Bahngeschwindigkeit des Flachbahnmaterials der vorherigen Rolle angepaßt. Bevor die vorherige Rolle voll­ ständig abgewickelt ist, werden entweder die beiden Rollen gegeneinandergedrückt, oder die Bahn des sich abwickelnden Flachbahnmaterials der vorherigen Rolle wird kurzzeitig gegen die neue Rolle gedrückt. Dabei verklebt sich der Endbereich dieses Flachbahnmaterials mittels der dritten Klebeschicht 34 mit dem Deckelement 31. Da sich das Flachbahnmaterial der vorherigen Rolle, das nunmehr mit dem Deckelement 31 der neu­ en Rolle verklebt ist, linear von der neuen Rolle wegbewegt, entsteht eine Normalkraft-Beanspruchung zwischen der Ober- und Unterseite des Basiselements 30, das mit seiner Untersei­ te mit der zweitobersten Windung 19 verklebt ist. Dieses Ba­ siselement 30 besteht aus einem Material, das sich bei einer solchen Normalkraft-Beanspruchung zwischen Ober- und Unter­ seite auftrennt. Die Trennlinien 41 sind in Fig. 1 gestri­ chelt dargestellt. Sie verlaufen jeweils um den Bereich eines Klebeschichtelements 33 herum. Somit bewegt sich das Deckele­ ment 31 zusammen mit den abgetrennten, z. B. abgerissenen bzw. abgespalteten Bereichen des Basiselements 30 und dem Endbe­ reich der obersten Windung 17 zusammen mit der Bahn des Flachbahnmaterials 22 linear von der neuen Rolle weg, während der auf der zweitobersten Windung 19 verbleibende Bereich des Basiselements 30 noch eine Umdrehung der Rolle 18 mitmacht und dann ebenfalls der Linearbewegung folgt, so daß das Bahn­ material der neuen Rolle 18 automatisch dem Ende des Flach­ bahnmaterials 22 der vorherigen Rolle folgt und dem Bearbei­ tungsprozess in der Druckmaschine zugeführt wird.

Die Klebeschichtelemente 33 sind dabei mit abgetrenntem Mate­ rial des Basiselements 30 überdeckt, so daß keine Klebeberei­ che mehr offen sind, die den Bahndurchlauf stören könnten. Zur Vereinfachung der Darstellung wurde in Fig. 1 nur ein Teilbereich der obersten Windung 17 und der zweitobersten Windung 19 dargestellt. Auf die Darstellung der übrigen Win­ dungen sowie auf die an sich vorhandene Krümmung dieser Win­ dungen wurde zur Vereinfachung der Darstellung ebenfalls ver­ zichtet.

Der in die Umdrehungsrichtung A gerichtete Endbereich des Deckelements 31 kann zum Ende hin verjüngt sein oder spitz zulaufen, um die Normalkräfte noch weiter zu reduzieren, die erforderlich sind, um den Trennvorgang des Basiselements 30 einzuleiten. Hierbei kann das Basiselement 30 immer noch re­ lativ große Scherkräfte aufnehmen, die einen sicheren Halt des Endbereichs der obersten Windung 17 an der Rolle bei­ spielsweise während des Transports gewährleistet. Für die Zugbeanspruchung zwischen der alten und neuen Rolle ist das Material des Deckelements 31 maßgeblich mit bestimmend. Das Material kann entsprechend den erforderlichen Zugkräften ge­ wählt werden, beispielsweise PET-Folie.

Claims (9)

1. Haftelement oder -streifen für einen Fliegenden Rollen­ wechsel von auf Rollen aufgewickeltem Flachbahnmaterial, z. B. Papierbahnmaterial für die Druckindustrie, mit einem mittels einer unteren Klebeschicht (32) auf eine Rolle (18) aufkleb­ barem Basiselement (30), das im Gebrauchszustand mit einem Deckelement (31) wenigstens teilweise überdeckt ist, wobei das Deckelement (31) über wenigstens ein Klebeschichtelement (33) mit dem Basiselement (30) verbunden ist und an seiner gegenüberliegenden Oberseite eine über eine Teilfläche mit dem Endbereich der obersten Windung (17) des Flachbahnmateri­ als verbindbare Klebeschicht (34) besitzt, wobei das Basise­ lement (30) aus einem sich bei Normalkraftbeanspruchung zwi­ schen Ober- und Unterseite auftrennendem Material besteht.

2. Haftelement oder -streifen nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zwei Teilflächen der Klebeschicht (34) an der Oberseite des Deckelements (31) im Lieferzustand durch eine abziehbare, zweiteilige oder entsprechend trennbare ein­ teilige Schutzfolie (35) abgedeckt ist.

3. Haftelement oder -streifen nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die erste Teilfläche der Klebeschicht (34) zur Verbindung mit dem Endbereich der obersten Windung (17) des Flachbahnmaterials und die zweite Teilfläche zur Verbin­ dung mit dem Endbereich des Flachbahnmaterials einer Vorrolle ausgebildet ist.

4. Haftelement oder -streifen nach Anspruch 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die beiden Teilflächen der Klebeschicht (34) durch eine zweiteilige oder entsprechend auftrennbare Schutzfolie (35) abgedeckt ist.

5. Haftelement oder -streifen nach Anspruch 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Schutzfolie (35) entlang einer perfo­ rierten oder vorgestanzten oder in der Materialstärke redu­ zierten Trennlinie auftrennbar ist.

6. Haftelement oder -streifen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Deckelement (31) mit dem Basiselement (30) über eine Vielzahl von Klebeschich­ telementen (33) verbunden ist, deren Gesamtfläche wesentlich geringer als die sich gegenüberstehenden Flächen des Deckele­ ments (31) und des Basiselements (30) ist.

7. Haftelement oder -streifen nach Anspruch 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Klebeschichtelemente (33) punkt- oder gitterartig ausgebildet sind.

8. Haftelement oder -streifen nach einem der vorherigen An­ sprüche, gekennzeichnet durch die Ausbildung als beliebig ab­ längbarer Haftstreifen.

9. Haftelement oder -streifen nach Anspruch 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Basiselement als Basisstreifen und das Deckelement als Deckstreifen ausgebildet ist.