DE3039716A1

DE3039716A1 - Vorrichtung zum versiegeln der endstuecke von zu rollen gewickelten bahnen

Info

Publication number: DE3039716A1
Application number: DE19803039716
Authority: DE
Inventors: John Robert Green Bay Wis. Merkatoris; William Paul Niedermeyer
Original assignee: Paper Converting Machine Co
Current assignee: Paper Converting Machine Co
Priority date: 1979-10-26
Filing date: 1980-10-21
Publication date: 1981-05-07
Also published as: FR2474005A1; SE8007399L; IT8049977A0; BR8006846A; GB2061234B; AU6354580A; JPS5665748A; NL8005877A; GB2061234A; IT1146217B; BE885886A

Description

_ 4 Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Versiegeln der Endstücke von zu Rollen aufgewickelten Bahnen , insbesondere Rollen aus bahnförmigem Material, wie Toilettenpapier und Handtücher. Bei der Herstellung von gewickelten Papierrollen, wie Toilettenpapier, wird seit langer Zeit für notwendig gehalten, das Endstück der Rolle an der darunter liegenden Wicklung zu befestigen, um insbesondere bei der nachfolgenden Verpackung die Handhabung zu erleichtern. Damit ist jedoch das Problem verbunden, dass je fester die Klebstoffverbindung zwischen Endstück und Rest der Rolle (zur leichteren Verpackung) ist, umso schwieriger es für den Endverbraucher wird, das Endstück zum Abwickeln der Rolle zu lösen.

Eine für diesen Zweck speziell ausgelegte Vorrichtung wurde erstmalig im Jahre 1960 in der US-Patentschrift 3 044 532 und nachfolgend, in der US-Patentschrift 3 393 105 veröffentlicht. Bei jeder dieser bekannten Vorrichtungen dient eine Luftausblaseinrichtung dazu, die Rolle teilweise abzuwickeln (um ein Endstück zu bilden), wonach auf das Endstück der Klebstoff aufgetragen wird und das Endstück erneut auf die Rolle aufgewickelt wird. Die US-Patentschrift 3 393 105 stellt dabei eine Verbesserung gegenüber der Vorrichtung nach der US-Patentschrift 3 044 532 dar, indem der Klebstoff auf das Endstück aufgetragen wird, während sich das Endstück in Bewegung befindet.

Das Versiegeln der Endstücke von Wickelrollenerzeugnissen vor der Verpackung ist nur praktikabel, bevor eine Vielzahl von Rollen aus jedem gewickelten Block abgeschnitten wird, wobei die Blöcke eine Länge von 1,65 bis 2,54 m haben. Um das Endstück für die Versiegelung freizulegen, müssen Teile der äusseren Wicklung (das Endstück) abgefaltet werden, solange sich der Block in einer Richtung parallel zu seiner Achse bewegt,oder besagte Teile der äusseren Wicklung müssen

130019/0776

abgewickelt werden, wenn sich der Block um seine Achse dreht - diese Möglichkeiten sind bekannt und werden in zahlreichen unterschiedlichen Konstruktionsvarianten für Vorrichtungen der genannten Art praktiziert. Sobald das Endstück freigelegt ist, kann irgendeine der bekannten Methoden zum Auftragen des Klebstoffes verwendet werden, wobei die am weitest verbreitete Methode darin besteht, den Klebstoff in zerstäubter Form aufzusprühen. Die Sprühversiegelung ergibt ein ausreichend versiegeltes Endstück an einem einlagigen Erzeugnis, oder bei Verwendung eines Klebstoffes mit entsprechendem Eindringvermögen an einem zweilagigen Erzeugnis. Schwierig ist es jedoch, die Klebstoffkonsistenz zu steuern und die Klebs'toffverbindung so vorzusehen, dass zwar das Endstück fixiert, jedoch nicht eine Verklebung von zwei oder drei unterliegenden Wicklungen stattfindet. Im Gegensatz zu dem Sprühauftrag ergibt die erfindungsgemässe Endstückversiegelungsvorrichtung eine dünne druckgesteuerte Klebstofflinie, die nahe dem Ende des Endstückes aufgetragen wird und die Neigung zum Eindringen in die obere Lage aufweist. Die Vorrichtung bewirkt eine engere Verbindung der beiden Lagen vor dem erneuten Aufwickeln des Endstückes und dessen Verklebung mit dem Block. Diese Verbindung zwischen den Lagen ist sehr erwünscht, da sie ein zufälliges Abwickeln einer einzelnen Lageverhindert, wenn die Rolle erstmalig bewegt wird. Aus ästhetischen und anderen Gründen kann die Endstückversiegelung in Form einer dünnen Klebstofflinie auch für einlagige Wickelrollenerzeugnisse bevorzugt sein.

Obgleich eine linienförmige Klebstoffversiegelung bei vielen Produkten Vorteile bietet, ist ihre Anwendung auf zwei Möglichkeiten begrenzt: die eine Möglichkeit besteht darin, einen Teil der äusseren Wicklung abzunehmen und die Klebstofflinie von einer stationären Abgabeeinrichtung aufzugeben, während sich der Block in Bewegung befindet. Die andere Möglichkeit sieht das Abwickeln eines Abschnittes der äusseren Wicklung vor und die Bewegung einer Düse quer

130019/0776

über die Bahn bei stationär gehaltenem Endstück. Die letztgenannte Vorgehensweise wird bevorzugt, da das Endresultat weniger Falten aufweist und eine bessere Steuerung der Klebstofflinie in Bezug auf das Ende des Endstückes möglich ist. Allerdings ist der Stillstand der Bahnbewegung bei jedem Block zeitaufwendig und produktionsbeschränkend.

Bei der Erfindung wird demgegenüber eine dünne sorgfältig gesteuerte Klebstofflinie quer auf das Endstück abgelegt, während sich die Bahn in Aufwickelrichtung in Bewegung befindet, so dass kein Stillstand der Bahn vorliegt und damit der Endstückversiegelungsvorgang mit hoher Produktionsgeschwindigkeit stattfindet. *

Zusammengefasst wird durch die Erfindung eine Vorrichtung zum Versiegeln der Endstücke von rollenförmig aufgewickelten Bahnen geschaffen, die ein Paar Rollen zum kontinuierlichen Drehen einer Bahn umfasst, um das Endstück wieder aufzuwickeln. Eine fotoelektrische Anordnung erfasst das Endstück. Eine Anordnung zur Bewegung einer klebstoffabgebenden Düse über das sich bewegende Endstück ist vorgesehen, um eine Klebstofflinie senkrecht zum Bewegungsweg des Endstückes aufzugeben.

Eine Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Vorderansicht einer erfindungsgemäss aufge-. bauten Endstückversiegelungsvörrichtung,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Vorrichtung nach Fig. T, und

Fig. 3 eine teilweise weggeschnittene Endansicht längs der Linie 3-3 in Fig..2.

1 30019/0776.

In Fig. 1 trägt der Rahmen der erfindungsgemässen Endstückversiegelungsvorrichtung das allgemeine Bezugszeichen 10. Der Rahmen 10 weist ein Paar Seitenelemente 11 und 12, eine obere Tragstange 13 und eine Bahnauflageplatte 14 auf, wobei die Teile 13 und 14 die Elemente 11 und 12 miteinander verbinden.

Ein nur in Fig. 3 insgesamt gezeigter Schwenkarm oder eine Stossanordnung 15 ist horizontal auf einer Schwenkwelle 16 zwischen den Seitenelementen 11 und 12 gehalten. Der Schwenkarm 15 ist in Fig. 1 teilweise gestrichelt gezeigt. Der Schwenkarm 15 dreht sich unter der Kraft eines Zylinders um eine aufgewickelte Bahn auf ein Paar Auflagerollen 17 und 18 zu schieben oder zu drücken, die drehbar von Lagern 19 in den Seitenelementen 11 und 12 gehalten werden. Die beiden Rollen stützen die Rolle A mit der aufgewickelten Bahn ab und versetzen sie durch einen nicht gezeigten geeigneten Antrieb in Drehbewegung; hierzu erstreckt sich die Welle der angetriebenen Rolle 17 durch das rechtsseitige Lager 19 (vgl. Fig. 2). Der Antriebsmechanismus bewirkt eine Drehung der Rolle 17 in Uhrzeigerrichtung um ihre Achse (vgl. Fig. 3). Wenn eine Rolle A mit der aufgewickelten Bahn auf dem Paar Rollen 17 und 18 liegt, bewirkt die Bewegung der angetriebenen Rolle 17 in Uhrzeigerrichtung eine Drehung der Rolle A in Gegenuhrzeigerrichtung und danach eine Drehung der freilaufenden Rolle 18 in Uhrzeigerrichtung.

Ein Luftausblasverteiler 20 ist horizontal von den Seitenelementen 11 und 12 etwas rechts oberhalb der aufgewickelten Bahn A gemäss Fig. 3 gehalten. Eine Vielzahl von Schlitzen 21 ist längs der Oberfläche des Verteilers unter einem Winkel von etwa 45° zur aufgewickelten Bahn A vorgesehen. Die Schlitze ermöglichen den Austritt von Druckluft aus dem Verteiler 20, um das Endstück T der aufgewickelten Bahn A nach links auf die Auflageplatte 14 bei der Drehung der aufgewickelten Bahn um ihre Achse zu blasen, vgl. Bezugszeichen T_ in der ge-

TäO019/0776

strichelten Darstellung in Fig. 3. Danach wird das Endstück T„ bei weiterer Drehung der Bahnrolle A in Gegenuhrzeigerrichtung wieder aufgewickelt.

Ein fotoelektrisches Auge 22 ist in der Auflageplatte 14 befestigt, um das Endstück zu erfassen und Steuerschaltungen rückzustellen, wenn das Endstück abgewickelt wird. Das fotoelektrische Auge wirkt wie ein Auslöser, sobald das sich wieder aufwickelnde Ende des Endstückes an dem fotoelektrischen Auge vorbeiläuft und das Bild des fotoelektrischen Auges von einem in geeigneter Weise am Rahmen

10 befestigten Spiegel 23 reflektiert wird.

Eine Schiene 24 erstreckt sich zwischen den Seitenelementen

11 und 12 und weist einen umgekehrt T-förmigen Querschnitt gemäss Fig. 3 auf. Die Schiene befindet sich parallel unterhalb der Tragstange 13. Eine Konsole 25 (vgl. linker Teil der Fig. 1) ist inseitig des Seitenrahmenelementes 11 durch Schrauben 26 befestigt und hält bzw. verbindet die linken Enden von Tragstange 13 und Schiene 24 durch Schrauben 27 miteinander. In gleicher Weise hält und verbindet eine inseitig des Seitenrahmenelementes 12 durch Schrauben 29 befestigte Konsole 28 die rechten Enden von Tragstange und Schiene 24 durch- Schrauben 30. Darüberhinaus wird die Schiene 24 durch Verbindungsbolzen 31 weiter stabilisiert und mit der Tragstange 13 verbunden. Sowohl Tragstange 13 als auch Schiene 24 liegen leicht schräg in AufStromrichtung gegenüber der Senkrechten zur Endstückbewegungsrichtung bei dem erneuten Aufwickeln des Endstückes T.

Ein Schlittenelement 32 (vgl. insbesondere rechter Teil von Fig. 2) ist gleitbar an der T-förmigen Schiene 24 befestigt und kann sich längs der Schiene über eine bestimmte Wegstrecke zwischen Anschlägen 33 bewegen» Eine Seite des Schlittenelementes 32 trägt eine daran befestigte Halterung

1300 19/07 76

303371S

Eine Sprühdüse 35 ist vertikal an der Halterung befestigt, so dass der Auslass der Düse nach unten weist. Die Düse 35 ist mit einem Ende von einem gewundenen Klebstoffzufuhrschlauch 36 verbunden. Das andere Ende des Schlauches 36 steht mit einem Ventil 37 in Verbindung, das an einer V-förmlgen Traganordnung 3 8, die an der Tragstange 13 befestigt ist, angebracht ist. Das Ventil 37 ist mit einem nicht gezeigten Klebstoffvorrat verbunden. Wenn daher das Schlittenelement 32 über das Endstück T von der Stelle 33- zur Stelle 33 läuft, während das Endstück in Richtung T wieder aufgewickelt wird, erfolgt ein Zufluss des Klebstoffes durch das Steuerventil 37 und wird eine Klebstofflinie durch die Düse 35 auf das Endstück <D abgelegt. Diese Linie liegt dabei parallel zum Ende T„ des Endstückes infolge der Schräglage der Schiene 24.

Für die Querbewegung des Schlittenelementes 32 ist ein Motor 39 im Seitenelement 12 befestigt und mit einer horizontal liegenden Treibscheibe 4 0 verbunden. Im Seitenelement 11 ist eine freilaufende Scheibe 41 an der Konsole 25 horizontal befestigt. Ein Kabel 42 erstreckt sich zwischen den Seitenelementen 11 und 12 und ura die Scheiben 40 und 41. Der Laufweg des Kabels zwischen den beiden Seitenelementen liegt ebenfalls leicht aufstromseitig schräg gegenüber ein^r Senkrechten zur Bewegungsrichtung des Endstückes und damit parallel zur Tragstange 13 und Schiene 24. Das Kabel 42 ist an der Unterseite des Schlittenelementes 32 befestigt. Wenn daher der Motor 39 durch das fotoelektrische Auge 22 beaufschlagt wird, bewegt sich das Schlittenelement 32 längs der Schiene 24.

Fotoelektrische Augen 43 und 44 sind in betreffenden Halterungen 45 und 46 angebracht und durch Schrauben 47 und 48 an der Tragstange 13 befestigt. Die fotoelektrischen Augen 43 und sind so angeordnet, dass sie zu den longitudinalen Seitenkanten des Endstückes T ausgerichtet sind, und haben die Aufgabe, den Durchgang des Schlittenelementes 32 zu erfassen.

1 30019/0776

Sowohl die fotoelektrischen Augen 43 und 44 als auch das fotoelektrische Auge 22 sind elektrisch mit einer nicht gezeigten Digitalschaltung verbunden, die den Motor und anschliessend die Endstückversiegelungsvorrichtung in der nachfolgend beschriebenen Weise betätigt.

Eine gewickelte Bahnrolle A wird auf einer Riemenfördereinrichtung B zugeführt, bis sie in einer ausgerichteten Lage zu den Auflagerollen 17 und 18 zu liegen kommt. Dann schwenkt der Schwenkarm 15 um die Welle 16 aus und schiebt die Bahnrolle A auf die Rollen 17 und 18. Danach beginnt sich die angetriebene Rolle 17 in Uhrzeigerrichtung gemäss Fig. 3 zu drehen , so dass die Baiin A eine Bewegung in Gegenuhrzeigerrichtung erfährt. Wenn das Endstück T der Bahnrolle A dem vom Verteiler 20 ausgegebenen Luftstrom ausgesetzt wird, wickelt sich das Endstück T nach links ab und durchläuft dabei die verschiedenen mit T , T , T und T_ß angedeuteten Lagen , bis es auf der Auflageplatte 14, wie bei T_F angedeutet, ausgestreckt zu liegen kommt. Ein herkömmlicher Mechanismus zur Betätigung des Schwenkarmes 15 und zum Vorsehen des Luftstromes können verwendet werden, so dass auf derartige Einrichtungen in der Zeichnung aus Gründen der Übersichtlichkeit verzichtet wurde.

Bei weiterer Drehung der angetriebenen Rolle 17 in Ohrzeigerrichtung beginnt sich das Endstück T (in Richtung T nach Fig. 2) auf die Bahnrolle A wieder aufzuwickeln. Wenn das Ende T^, des Endstückes an dem fotoelektrischen Auge vorbeiläuft, ergibt der Spiegel 23 eine Reflexion,um den Motor 39 in Betrieb zu setzen. Die Anfangsstellung des Schlittenelementes 32 und der Sprühdüse 34 ist in Fig. 2 bei 32' gestrichelt angedeutet. Sobald der Motor 39 läuft, dreht sich die Scheibe 4 0 und beschleunigt das Schlittenelement auf eine gewünschte Geschwindigkeit; diese Geschwindigkeit wird erreicht, wenn die Düse über der rechten longitudinalen Kante des Endstückes T zu liegen kommt. Diese Stellung des Schlittenelementes 32 wird von dem foto-

1 30019/0778

_ -1-1

elektrischen Auge 44 erfasst. Danach bewegen sich Schlittenelement 32 und Düse 34 mit konstanter Geschwindigkeit über das Endstück. Wenn das Schlittenelement 32 das fotoelektrische Auge 44 passiert, öffnet sich das Ventil 37, so dass von der Düse bei der Bewegung des Schlittenelementes über das Endstück T eine dünne Klebstofflinie abgegeben werden kann. Dies erfolgt solange, bis das Schlittenelement 32 von dem anderen fotoelektrisch^^ an der anderen longitudinalen Kante des Endstückes T angeordneten Auge erfasst wird, welches ein Signal zum Schliessen des Ventiles 37 und damit für die Beendigung der Klebstoffabgabe liefert. Der Motor 39 verlangsamt dann die Geschwindigkeit des Schlittenelementes 32, bis dieses zum vollständigen Stillstand kommt. Danach kehren Schlittenelement 32 und Düse 34 in ihre Ausgangsstellungen zurück, wobei sie erneut längs der Schiene laufen. Die Richtung der Schiene liegt leicht schräg, so dass sich die abgesprühte Klebstofflinie senkrecht zur Bahnlängserstreckung erstreckt, d.h. quer zur Bahn, wenn das Endstück wieder vollständig auf die Bahn aufgewickelt ist. Der Klebstoff verbindet sich mit der zuvor aufgewickelten Lage, so dass sich eine vollständige Versiegelung der Bahn ergibt. Die versiegelte aufgewickelte Bahn (oder der Block) wird von der Endstückversiegelungsvorrichtung ausgestossen, wenn eine andere aufgewickelte Bahn auf die Rollen 16 und 17 aufgegeben wird. Wenn der Schwenkarm 17 die neue Bahn (oder den Block) auf die Rollen 16 und 17 schiebt, wird die versiegelte Bahn (oder der Block) auf die Auflageplatte 14 gedrückt und danach entfernt.

Vorausgehend wurde die Endstückversiegelungsvorrichtung in Form einer unabhängigen freistehenden Einheit abstromseitig von der Aufwickelstelle beschrieben. Die Vorrichtung erhält daher voll aufgewickelte Blöcke oder Rollen von dem Wickler (entsprechend Stelle B), um den Endstückversiegelungsvorgang vorzunehmen. Es versteht sich jedoch, dass eine ähnliche Endstückversiegelungsvorrichtung direkt am Wickler vorgesehen und zwischen den Hauptwicklerrahmen angebracht sein kann. Eine solche Vorrichtung umfasst Luftausblasrohre,

130019/0776

fotoelektrische Erfassungsaugen, wenigstens eine sich drehende Rolle oder Walze, die die aussere Oberfläche der aufgewickelten Bahn berührt und diese zu einer Drehbewegung in eine. Richtung veranlasst, die zu einem erneuten Aufwickeln des abgenommenen Endstückes führt, und die zugehörige Klebstoff auftragseinrichtung mit einer schräg liegenden Schienenhai terung, die die Bewegung der Bahn während des Laufes der Klebstoffdüse quer über die Bahn kompensiert, so dass sich eine Klebstofflinie ergibt, die parallel zum Ende T des Endstückes an der mit dem aufgewickelten Endstück versehenen und versiegelten Rolle liegt.

1 3001 9/077S

Leerseite

Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Vorrichtung zum Versiegeln der Endstücke von zu Rollen gewickelten Bahnen, mit einem Rahmen, einer am Rahmen angeordneten Einrichtung zur Drehung eines Blockes aus dem gewickelten Material und zur Bildung eines sich bewegenden Endstückesaus dem Material und einer Einrichtung am Rahmen zur Erfassung des sich bewegenden Endstückes, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (24, 32, 39, 42) am Rahmen, die auf die Erfassungseinrichtung (22) anspricht, um eine leichte Düse (35) zur Abgabe eines Klebstoffes quer über die Bahn nahe deren sich bewegenden Endstück zu bewegen und eine dünne sorgfältig gesteuerte

130019/0776

TELEFON (O8S)

TELEX Ο5-2Θ38Ο

TELEGRAMMS MONAPAT

TELEKOPIERE«

Klebstofflinie senkrecht zur Bewegungsrichtung des Endstückes aufzugeben, wobei die Bewegungseinrichtung ein einen Bewegungsweg schaffendes Element (24) aufweist, das unter einem geringen spitzen Winkel gegenüber der Senkrechten schräg liegt und wobei die ansprechende Einrichtung einen Mechanismus zur Bewegung der Düse nach folgendem Programm aufweist: Beschleunigung der Düse von einer Ausgangsstelle an einer Seite des Endstückes bis zum Endstück, Bev/egung der Düse mit konstanter Geschwindigkeit längs der Breite des Endstückes, Verlangsamung der Düse an der anderen Seite des Endstückes und Umkehr der Bewegungsrichtung, um die Düse zur Ausgangsstelle zurückzubringen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass die Erfassungseinrichtung eine Anordnung mit einem fotoelektrischen Auge (22) umfasst, das das Endstück nach dessen Bildung und anschliessend das Ende des Endstückes bei dessen erneutem Aufwickeln erfasst.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , dass die Einrichtung zur Bewegung der Düse (35) über die Bahn aufweist: eine umgekehrt T-förmige Schiene (24), die horizontal zwischen einem ersten und zweiten Seitenelement (11, 12) des Rahmens gehalten ist, eine Schlitteneinrichtung (32), die gleitbar an der Schiene gehalten und an der die Düse nach unten weisend befestigt ist, eine Antriebseinrichtung (39, 42), die mit der Schlitteneinrichtung verbunden ist, um die Sprühdüse quer über das Endstück und dann wieder in ihre Ausgangsstellung zu bewegen, eine Einrichtung zur Inbetriebsetzung der Antriebseinrichtung, wenn die das fotoelektrische Auge (22) aufweisende Anordnung das Ende des Endstückes erfasst hat und. eine Einrichtung zur Beaufschlagung der den Klebstoff abgebenden Düse von einer Seite des Endstückes zu dessen anderen Seite bei der Bewegung der Düse quer über das Endstück.

130019/0776

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , dass die Antriebseinrichtung einen Motor (39) in Verbindung mit einer Anordnung (40, 41, 42), bestehend aus einem Antriebskabel und Scheiben, umfasst, wobei die Anordnung parallel zur Schiene (24) liegt und das Kabel der Anordnung an der Schlitteneinrichtung (32) befestigt ist.

1 30019/0776