DE2756239A1

DE2756239A1 - Verfahren und vorrichtung zum verbinden von papierbahnen

Info

Publication number: DE2756239A1
Application number: DE19772756239
Authority: DE
Inventors: Masateru Tokuno
Original assignee: Simon Container Machinery Ltd; Rengo Co Ltd
Current assignee: Simon Container Machinery Ltd; Rengo Co Ltd
Priority date: 1976-12-16
Filing date: 1977-12-16
Publication date: 1978-07-06
Also published as: GB1567286A; AT364795B; NL180573C; SE444803B; US4169752A; SE7714089L; ATA874177A; AU3072377A; AU514245B2; CA1073882A; NL7714008A; FR2374242A1; FR2374242B1; DE2756239C2; NZ185992A; IT1090714B; CH615883A5

Description

Rengo Kabushiki Kaisha/Japan, Simon Container Machinery Limited/England

Verfahren und Vorrichtung zum Verbinden von Papierbahnen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verbinden von kontinuierlich zügeführten Papierbahnen, wobei nur ein minimaler Materialverlust entsteht und die Arbeitsgeschwindigkeit der Maschine nicht herabgesetzt werden

muß.

Bei der Herstellung von Wellpappe miß das von einer Papierrolle gelieferte Papier ("Liner-Paper"), unmittelbar bevor es zu Ende geht, mit den neuen Papier einer anderen Papierrolle verbunden werden, damit aan kontinuierlich arbeiten kann. Wenn bei der bekannten Verbindungs- bzw. Spleißmaschine das Verbinden der Papierbahnen bei laufender Maschine erfolgt,

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überlappt das neue Papier das alte nach dem Verbinden auf einer ziemlichen Länge, so daß ein erheblicher Materialverlust ent-· steht. Diesen Materialverlust könnte man zwar durch Stillsetzen oder Herabsetzen der Arbeitsgeschwindigkeit der Maschine vermeiden, wodurch aber wiederum die Produktion beeinträchtigt würde. Außerdem kann es zu Verfärbungen oder einem Werfen der Wellpappe kommen, wenn das zugeführte Papier ("Liner-Paper") zu lange auf der Heizplatte liegt.

Durch das Verfahren und die Vorrichtung gemäß der Erfindung zum Verbinden von Papierbahnen werden diese Nachteile vermieden, wobei der Papierverlust minimal ist und die Maschine nicht angehalten werden muß.

Die ausführliche Erläuterung der Erfindung erfolgt unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Darin zeigtt

Fig. 1 eine Frontansicht der Verbindungs- bzw. Spleißvorrichtung gemäß der Erfindung,

Fig. 2 eine teilweise geschnittene Frontansicht eines Teiles der Vorrichtung nach Fig. 1,

Fig. 3 eine vertikale und geschnittene Seitenansicht des Teiles nach Fig. 2,

Fig. k eine vertikale und geschnittene Frontansicht, die zeigt, wie das verbundene Papier geschnitten wird,

Fig. 5 und 6 Draufsichten auf die Anordnung der Klingenplatten,

Fig. 7-10 Darstellungen des Verbindene und Schneidens der Papierbahnen,

Fig. 11 und 12 perspektivische Ansichten zur Anbringung der beweglichen Klinge, '

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Fig. 13 einen vertikalen Schnitt durch das verbundene und zugeschnittene Papier und

Fig. 14 eine perspektivische Ansicht einer anderen Ausführungsform der Halteeinrichtung.

Gemäß der Zeichnung befindet sich auf jeder Seite der dargestellten Spleiß- oder Verbindemaschine eine horizontale Führungsschiene 1, auf der ein Schlitten 3 mit Bädern 2 beweglich ist. Der Schlitten 3 hängt an einer endlosen Kette 5» die über ein Kettenrad 4 an jedem Ende der Führungsschiene 1 läuft. Eines der Kettenräder 4 wird von einem Motor angetrieben, damit man den Schlitten 3 in jede Stellung bringen kann.

Auf den Schlitten 3 sind 2 gegenüberliegende Spleißrollen 6, 7 montiert, deren horizontale Achse gegeneinander beweglich ist. Die Spleißrollen sind mit einer Kolbenstange 9 verbunden, die aus einem auf dem Schlitten gelagerten Zylinder 8 herausragt.

In der Mitte der Führungsschiene 1 sind 2 horizontale Führungsrollen Io und 11 seitlich angebracht. Eine dritte Führungsrolle 12 mit horizontaler Achse befindet sich außerhalb eines Endes (des Papierzuführungsendes) der Führungsschiene I₁ während eine vierte Führungsrolle 14 über und etwas außerhalb von der dritten Führungsrolle 12 liegt.

Zwischen den Enden der Führungeschiene 1 ist eine Sammelrolle beweglich angeordnet, die an jedem Ende durch ein Gleitstück 19 drehbar gelagert ist, das unter der Spannung der Papierbahn auf einer Führungsschiene 15 entlang der Führungsschiene 1 verschiebbar ist. An entgegengesetzten Enden des Gleitstückes 19 sind die Enden einer Kette 18 festgemacht, die um zwei Kettenräder 17 an jedem Ende eines Rahmens 16 läuft, der über der Führungsschiene angeordnet ist. Über eine nicht gezeigte Magnetpulverkupplung ist ein Motor 2o mit der Achse des Kettenzahnrades 17 verbunden.

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Das Drehmoment der Magnetpulverkupplung wird etwas größer eingestellt, ale die normalerweise auf die Papierbahn übertragene Spannung. Nur wenn der Motor 2o eingeschaltet ist, läuft das Gleitstück 19 in Fig. 1 nach rechts, d.h. zum anderen Ende der Führungsschiene 1. Sobald das Gleitstück 19 einen Endschalter 21 am entsprechenden Ende der Führungsschiene 15 erreicht, wird der Motor 2o abgeschaltet.

Zwei Anschläge 22 nach Fig. 3 verhindern ein Drehen der Spleißrollen 6 und 7 während der Vorbereitung einer Verbindung. Jeder Anschlag umfaßt eine Kolbenstange 24 eines Zylinders 23 auf dem Schlitten 3, wobei die Kolbenstange so ausgeführt ist, daß sie zum Stillsetzen der Spleißrolle gegen deren Stirnseite gedrückt werden kann.

In jeder Spleißrolle sind mehrere Permanentmagnete 25 im entsprechenden Abstand am Umfang angeordnet und in achsialer Richtung ausgerichtet. Die Permanentmagnete in der einen Spleißrolle sind jedoch gegenüber denjenigen in der anderen Spleißrolle achsial verschoben (Fig. 5)·

Zwei gegenüberliegende Klingenplatten 26 sind auf einem Rahmen 27 des Schlittens 3 über den Spleißrollen horizontal gelagert. Die Klingenkanten der Klingenplatten 26 liegen sich innen gegenüber. Im Ausführungsbeispiel ist die Kante in der Ebene V-förmig, sie kann jedoch auch als einfache Abechrägung oder als Bogen ausgeführt sein.

An jeder Maschinenseite, zwischen den Klingenplatten 26, befindet sich eine Führungsplatte 28, die von jedem Ende zur Mitte ansteigt. Eine über jeder Klingenplatte 26 angeordnete Platte 29 verhindert, daß die erwähnte, bewegliche Klinge 31 unter der Spannung sum Papier ansteigt. Eine Aufnahmebox 3o unter jeder Klingenplatte 26 nimmt die benutzte und bewegliche Klinge 31 auf.

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Zur Herausnahme der Klingen und zur Wiederverwendung kann aie geöffnet werden.

Mittels der Zylinder 8 lassen sieh die SpleiOrollen 6 und 7 gegeneinander bewegen. Jede Spleißrolle ist mit einem Rad 32 und mit einem Ritzel 34 am Ende versehen, wobei das Rad auf einer Schiene 33 rollt und das Ritzel zur weichen Bewegung der Spleißrolle in eine Zahnstange 35 greift.

Eine Einrichtung J6, die zur Verbindung das Papier von einer neuen Papierrolle zuführt, umfaßt einen Bandförderer 38, der schwenkbar gegenüber der Papierrolle angebracht ist, und einen Zylinder 4o, dessen Kolbenstange 41 mit einem Vorsprung 39 einer von einem Motor angetriebenen Riemenscheibe 37 des Förderers in Verbindung steht. Bei Betätigung des Zylinders schwenkt der Bandförderer 38, so daß seine Vorderseite gegen den äußeren Umfang der Papierrolle gedrückt wird.

Ein Bremsbügel 42 befindet sich unterhalb zwischen den Spleiß— rollen 6 und 7 und bremst die Papierzufuhr ab, wenn eine Spleiß» rolle während des Verbindungevorganges mit dem dazwischen eingeklemmten Papier gegen die andere gedrückt wird. Er wird durch eine Membran 43 gegen die Spleißrolle 6 (oder 7) geschoben, die von einer Halterung 44 des Schlittens 3 getragen wird.

Im folgenden wird die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Spleißoder Verbindemaschine erläutert.

Zunächst werden zwei Papierrollen A* und B* auf zwei (nicht gezeigte) Rollenhalter gesetzt. Das vordere End· des Papieres B' wird von einer Papierrolle abgezogen, wobei der Schlitten 3 genau über der anderen Papierrolle steht, um die Spleißrolle 7 geführt, zvisehen den beiden Führungsrollen Io und 11 durch, um die dritte Führungsrolle 12, die Sammelrolle 13 und die vierte Führungsrolle 14 zu einer Wellpappenmaschine 45 (Fig. l).

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Dann vird das vordere Ende des Papieres A von der anderen Papierrolle abgezogen. Auf seine Innenseite oder Spleißseite entlang der Vorderkante wird ein schmales, auf beiden Seiten klebendes Band C gebracht, wobei eine plattenförmige und bewegliche Metallklinge 31» die langer ist als das Papier in seitlicher Richtung, aber genau innerhalb der vorderen Kante des Papieres gehalten wird, wobei sich der hintere Teil des Klebebandes C in der Lage gemäß Fig. 11 befindet.

Das Ende des Papieres A geht mit der beweglichen Klinge zum Umfang der Spleißrolle 6, wobei die Klinge von den Permanentmagneten 25 angezogen wird. Das Papierende wird nun auf der Rolle 6 festgehalten, wobei das Klebeband C auf die andere Spleißrolle 7 gerichtet ist. Durch den Anschlag 22 wird die Spleißrolle 6 gegen Drehung und in ihrer Lage festgehalten. Dagegen ist der Anschlag für die andere Rolle 7 frei, so daß sich diese drehen kann.

In diesem Zustand gelangt das Papier von der Rolle B* kontinuierlich zur Wellpappenmaschine 45. Sobald das Papier der Rolle B¹ knapp wird, bewegt sich die Spleißrolle 7 gegen die Rolle 6 in eine Bereitschaftsposition in geringem Abstand von letzterer, betätigt durch den Zylinder 8. Außerdem wird der Zylinder 4o betätigt, der den Bandförderer 38 für die Papierrolle A¹ in Vorbereitung auf den Verbindungsvorgang mit dem Umfang in Kontakt bringt.

Für den Spleiß- oder Verbindungsvorgang wird der Zylinder 8 betätigt, der die Spleißrolle 7 gegen den Umfang der Spleißrolle 6 drückt, wodurch das neue Papier A mit dem zugeführten Papier B verbunden wird, wobei gemäß Fig. 8 der Klebstreifen C dazwischen liegt. Zuvor wurde der Anschlag 22 für die Rolle 6 beseitigt.

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Jetzt läuft das alte Papier B zusammen mit dem damit verbundenen neuen Papier A. Die Schaltung ist so getroffen, daß gleichzeitig mit dem Spleißvorgang der Bandförderer 38 für die Papierrolle A* eingeschaltet wird und das Papier A praktisch mit der gleichen Geschwindigkeit zuführt, mit der auch das Papier B über die vierte Führungsrolle 14 läuft.

Die bewegliche Klinge 31, die mit einem Teil des Klebstreifens C auf die gegenüberliegende Fläche des Papieres B geklebt wurde, bewegt sich gegen die Klingenplatte 26, am Verbindungspunkt sandwichartig zwischen den beiden Papieren. Während des Laufes dienen die Führungsplatten 28 zum Niederhalten der beweglichen Klinge 31 (Fig. 9)· Wenn das zusammengeklebte Papier die Klingenplatte 26 passiert, während die bewegliche Klinge 31 an der Unterseite vorbeigeht, schneidet die Klingenkante der Klingenplatte 26 das Papier B und den Klebstreifen C unmittelbar hinter der Verklebung«- oder Verbindungsstelle ab, wie Fig. 4° zeigt.

Das neue Papier von der Rolle A* wird jetzt kontinuierlich zugeführt. Der abgeschnittene Teil des Papieres B fällt zusammen mit der beweglichen Klinge 31 und einem Teil des Klebstreifens C in die Box 3o.

Während des Verbindungsvorganges drückt der Bremsbügel 42 die Spleißrolle 7 gemäß Fig. 8 nach oben, wobei das Papier B dazwischen liegt, so daß die Zuführungsgeschwindigkeit des Papieres nur zwischen der zuführenden Papierrolle und der vierten Führungsrolle 14 zur Erzielung einer glatten Verbindungsstelle herabgesetzt wird. Ab der vierten Führungsrolle 14 läuft jedoch das Papier mit der normalen Arbeitsgeschwindigkeit der Maschine. Zum Ausgleich der Verzögerung gleitet die Sammelrolle 13 unter der erhöhten Spannung des Papieres auf den Führungsschienen 15 nach links (in Fig. l). Nach dem Spleiß- oder Ver-

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bindungevorgang verläßt die Spleißrolle 7 die Rolle 6 und den Bremsbügel 42, so daß die Spannung abnimmt und die Sammelrolle 13 durch das vom Motor 2o über die Magnetpulverkupplung übertragene Drehmoment in ihre ursprüngliche Ausgangsstellung zurückkehrt. Damit ist gewährleistet, daß das Papier weder reissen noch lose durchhängen kann.

Gemäß der Erfindung wird das alte Papier mit minimaler Überlappung abgeschnitten, wobei das alte Papier B nicht aus dem hinteren Ende des Klebstreifens C nach hinten herausragt (Fig. 13). Die Möglichkeit, daß schadhafte Wellpappe hergestellt wird, reduziert sich somit ganz beträchtlich. Außerdem wird die Abschaltzeit der Maschine minimal, da der Spleißoder Verbindungsvorgang weder ein Abschalten der Maschine noch eine Verringerung der Arbeitsgeschwindigkeit der Maschine erfordert.

Im bevorzugten Ausführungsbeispiel deckt der Klebstreifen C mit seinem hinteren Teil die bewegliche Klinge 31 ab. Man kann jedoch auch einen getrennten, doppelseitigen Klebstreifen C gemäß Fig. 12 auf die Klinge aufbringen, der dann auf der gegenüberliegenden Fläche des zugeführten, alten Papieres haftet.

Ferner wird im Ausführungsbeispiel die bewegliche Klinge durch Permanentmagnete an der Spleißrolle gehalten. Sie kann jedoch auch durch eine Saugkraft gehalten werden, die durch eine Reihe von Saugöffnungen 46 in der Spleißrolle wirkt, so daß die Permanentmagnete entfallen können, und die über eine zentrale Bohrung 47 der Spleißrolle und einen Durchlaß 48 in der Montageachse der Spleißrolle mit einer Vakuumquelle gemäß Fig. 14 in Verbindung steht.

Alternativ kann die bewegliche Klinge auch durch eine Klammer an jedem Ende der Spleißrolle leicht gehalten werden, wozu jede Spleißrolle an den Enden mit einer Ringnut für die Klammer versehen wird.

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Eine weitere Alternative ist die Verwendung getrennter, doppelseitiger Klebstreifen mit unterschiedlicher Klebkraft nicht nur zwischen der beweglichen Klinge und den alten Papier B, sondern auch zwischen der Spleißrolle und dem neuen Papier A und zwischen letzterem und der beweglichen Klinge, so daß zunächst das neue Papier A von der Spleißrolle freikommt und dann die bewegliche Klinge vom neuen Papier. Ebenso kann man anstelle von Klebstreifen sogenannte "Magic-Tapes" verwenden.

Alternativ kann die bewegliche Klinge auch durch eine Kombination von zwei oder mehreren der oben genannten Mittel gehalten werden.

Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Schlitten 3 beweglich und die Klingenplatte und die zugehörigen Teile sind paarweise auf den beiden Seiten angeordnet, so daß das Verbinden des Papieres von einer Papierrolle auf beiden Seiten erfolgen kann. Der Schlitten kann alternativ jedoch auch feststehen und die Klingenplatte und die zugehörigen Teile können lediglich auf einer Seite vorhanden sein, in dem man einen Rollenhalter verwendet, auf dem zwei darauf angeordnete Papierrollen um 18o ° schwenkbar sind.

Ebenso muß das alte Papier nicht unbedingt abgeschnitten werden, wenn die verklebten Papiere sich in einer horizontalen Ebene bewegen, sondern das Abschneiden kann auch erfolgen, wenn das Papier in einer vertikalen Ebene läuft.

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Claims

Patentansprüche

.j Verfahren zum Verbinden von zwei Papierbahnen, wobei ein erstes Papier von einer Vorratspapierrolle und ein zweites Papier von einer zweiten Papierrolle geliefert wird, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Verbindunssseite des ersten Papieres entlang der Vorderkante und in geringem Abstand von dieser eine bewegliche Klinge gelegt wird, daß ebenfalls auf diese Seite entlang der Vorderkante Klebstoff aufgebracht wird, ein Teil davon auf die bewegliche Klinge, daß das vordere Ende des ersten Papieres in der richtigen Lage zum Verbinden gehalten wird, daß zum Verbinden der beiden Papiere das erste Papier gegen die gegenüberliegende Seite des zweiten Papieres gedrückt wird, wobei sich der Klebstoff und die bewegliche Klinge zwischen den beiden Papieren befinden, und daß die so verbundenen Papiere eine Seite einer Klingenplatte passieren, von der eine Klingenkante entgegen der Papierbewegungsrichtung zeigt, so daß das zweite Papier unmittelbar hinter dem Verbindungspunkt von der beweglichen Klinge abgeschnitten wird, die mit der Klingenkante zusammen wirkt, wenn erstere die andere Seite der Klingenplatte passiert.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegliche Klinge mit einem getrennten Klebemittel an das zweite Papier geklebt wird.
3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch gekennzeichnet durch eine bewegliche Klinge, die auf das erste Papier entlang der Vorderkante und im geringen Abstand von dieser legbar ist, durch auf diese Seite des ersten Papieres entlang der Vorderkante und teilweise auf die bewegliche Klinge aufbringbare Klebemittel, durch Mittel, die das

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vordere Ende des ersten Papieres solange in der Stellung ium Verbinden halten, bis dieses gegen die gegenüberliegende Seite des zweiten Papieres gedrückt ist, so daß die beiden Papiere mit dem Klebemittel verklebt sind, und durch eine entlang der Bahn des zusammengeklebten Papieres angeordnete Klingenplatte, die mit einer Klingenkante entgegen der Papierbewegungerichtung zeigt, wobei die Klingenkante mit der beweglichen Klingen zusammen wirkt und das zweite Papier unmittelbar hinter dem Verbindungs- oder Verklebungspunkt abschneidet, wenn die bewegliche Klinge die Klingenplatte passiert, der Seite gegenüberliegend, auf der das zusammengeklebte Papier läuft.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die bewegliche Klinge am zweiten Papier durch ein getrenntes Klebemittel haftet.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, gekennzeichnet durch eine Klingenführung für die bewegliche Klinge, so daß diese die Klingenplatte auf der Seite passiert, die der Seite gegenüberliegt, in der die zusammengeklebten Papiere laufen.

Patentanwalt« DIpI. - mg. jÖ Dipl.-Ing. K. Mhleschko

8 München -w. cJMt

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