DE4003504A1 - Verfahren und vorrichtung zum automatischen wechseln einer vollen wickelrolle gegen eine neue wickelhuelse - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zum automatischen wechseln einer vollen wickelrolle gegen eine neue wickelhuelseInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum automatischen Wechseln
einer vollen Wickelrolle gegen eine neue Wickelhülse bei
Tragwalzen-Wickelmaschinen und eine Tragwalzen-Wickelmaschine zur
Durchführung des Verfahrens.
Bei Wickelmaschinen zum Aufwickeln von Materialbahnen,
insbesondere von Papier- oder Kartonbahnen, ist man bestrebt, die
durch einen Rollenwechsel bedingten Maschinenstillstandszeiten
möglichst gering zu halten. Dabei muß gewährleistet sein, daß der
beim Durchtrennen geschaffene neue Bahnanfang sicher an der neuen
Wickelhülse befestigt wird.
Für einen automatisierten Rollenwechsel bei Tragwalzen-Wickel
maschinen ist aus der DE-OS 29 20 707 ein Verfahren bekannt, bei
dem die zwischen den Tragwalzen hindurchgeführte Warenbahn während
des Trennens durch Unterdruck an dem Umfang einer Tragwalze
angesaugt wird. Das Durchtrennen der Bahn erfolgt mittels einer
durch den Tragwalzenspalt hochfahrenden Trenneinrichtung, an deren
Abreißklinge die Bahn beim Ausstoßen der vollen Wickelrolle
abreißt. Dieses Verfahren ist nur bei leichten Papiersorten (bis
ca. 120 g/m2) problemlos einsetzbar, bei schwereren Papiersorten
bereitet das Durchtrennen der Bahn mit dem inaktiven Trennmesser
und das Festhalten durch Unterdruck an der Tragwalze Probleme.
An Tragwalzen-Wickelmaschinen für schwerere Papiersorten ist aus
der DE-OS 31 51 256 eine Vorrichtung bekannt, die aus einer um die
Achse einer der Tragwalzen mittels Schwenkhebeln schwenkbaren
baulichen Einheit aus einer Heft- und Schneidvorrichtung besteht.
Die Schneidvorrichtung ist ein aktives, über die Bahnbreite
bewegbares Messer, das die Bahn auf der Wickelhülse
durchschneidet, wobei der neugebildete Warenbahnanfang an der
Wickelhülse festgeheftet oder festgeklebt wird. Die Vorrichtung
zum Durchschneiden und Anheften der Bahn ist konstruktiv sehr
aufwendig und benötigt relativ viel Zeit.
Die DE-OS 36 11 895 beschreibt ein gattungsgemäßes Verfahren bei
einer Stützwalzen-Wickelmaschine, bei dem die Warenbahn vor
Erreichen der Stützwalze zunächst geschwächt, beiderseits der
Schwächung je eine Leimspur aufgetragen und die Warenbahn durch
Abbremsen auf der Stützwalze getrennt wird. Die Bahnenden haften
aufgrund des in der Stützwalze herrschenden Unterdrucks an deren
Oberfläche bis sie die Wickelrolle erreicht haben und mit dieser
verkleben. Die neugeschaffenen Bahnanfänge bleiben bei dieser
Bewegung gebremst, so daß die Stützwalze unter dem angesaugten
Bahnanfang durchdreht bis nach dem Entladen der Fertigrollen und
Lösen der Bremse der geleimte Bahnanfang von der Stützwalze zu den
Hülsen transportiert und angeklebt wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes
Verfahren so zu verbessern, daß es bei Tragwalzen-Wickel
maschinen auch beim Aufwickeln von schweren Papiersorten (größer
120 g/m2) für einen möglichst schnellen und zuverlässigen
Rollenwechsel eingesetzt werden kann.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Als wesentlicher weiterer Vorteil tritt hinzu, daß es möglich ist,
Tragwalzen-Wickelmaschine mit Rollenwechselvorrichtungen für
leichte Papiersorten - wie in der DE-OS 29 20 707 und
DE-OS 29 48 877 beschrieben - so aus- oder nachzurüsten, daß sie
zusätzlich schwere Papiersorten verarbeiten können. Die so aus-
oder nachgerüsteten Tragwalzen-Wickelmaschinen können somit
Papier- oder Kartonbahnen des gesamten Flächengewichtsbereichs
verarbeiten, wobei auch bei der Verarbeitung von schweren
Papiersorten die bekannt kürzeren Rollenwechselzeiten von leichten
Papiersorten annähernd erreicht werden.
Während Patentanspruch 1 eine besonders vorteilhafte Variante
eines Verfahrens nach Anspruch 1 enthält, sind in den Ansprüchen 3
bis 5 Tragwalzen-Wickelmaschinen zur Durchführung eines
erfindungsgemäßen Verfahrens beansprucht.
Die besonders vorteilhafte Ausgestaltung nach Anspruch 5
ermöglicht die Verarbeitung von Papier- oder Kartonbahnen des
gesamten Flächengewichtsbereichs bei sehr geringen
Stillstandszeiten für einen Rollenwechsel.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines vereinfacht
dargestellten Ausführungsbeispiels einer Tragwalzen-Wickel
maschine beschrieben.
Fig. 1 zeigt grob schematisch eine Seitenansicht einer
Tragwalzen-Wickelmaschine, wobei der Rollenwechsel bei
schweren Papiersorten durchgezogen, bei leichten
Papiersorten gestrichelt gezeichnet ist.
Die Tragwalzen-Wickelmaschine weist zwei angetriebene Tragwalzen
1, 2 auf, zwischen denen ein Walzenbett 3 ausgebildet ist, in dem
die Wickelrollen 4 während des Aufwickelns auf den Tragwalzen 1, 2
aufliegen. Die in Längsrichtung in Einzelbahnen aufgeteilte
Materialbahn 5, vorzugsweise eine Papier- oder Kartonbahn, wird
von unten, von der Tragwalze 1 umgelenkt, zwischen den
Tragwalzen 1, 2 in das Walzenbett 3 geführt und auf fluchtend
aufgereihte Hülsen gewickelt. Derartige Doppeltragwalzen-Wickel
maschinen sind vielfach bekannt und z. B. in der DE-OS 32 07 461
beschrieben, so daß auf Einzelteile, soweit sie nicht die
Erfindung betreffen, nicht eingegangen wird.
Die umschlungene Tragwalze 1 ist als Saugwalze ausgebildet, sie
kann zum Festhalten der Bahn 5 mit Unterdruck beaufschlagt werden.
Im Bereich zwischen den beiden Tragwalzen 1, 2 ist eine
maschinenbreite heb- und senkbare Stütze 6 angeordnet, die an
ihrem oberen Ende ein in Richtung zur Tragwalze 1 klappbares, sich
über die gesamte Arbeitsbreite erstreckendes Trennmesser 7 trägt,
das so durch den Spalt zwischen den Tragwalzen 1, 2 bis in den
oberen Zwickel zwischen den beiden Tragwalzen 1, 2 (Walzenbett 3)
bewegt und zugleich in eine das Aufwickeln nicht störende Position
abgesenkt werden kann. Unterhalb des Gelenks des Trennmessers 7
sind an der Stütze 6 über die Arbeitsbreite eine Vielzahl Rollen 8
freidrehend und federnd so gelagert, daß sie in einer Position
etwas oberhalb der engsten Stelle zwischen den beiden Tragwalzen
1, 2 am Umfang der Tragwalze 1 anliegen.
An der Einlaufseite, kurz bevor die Bahn 5 die Tragwalze 1
berührt, sind eine Perforiereinrichtung 10 und beidseits von
dieser zwei Klebebandspender 11, 12 angeordnet. Die
Perforiereinrichtung 10 besteht aus einem gezahnten, sich über die
Arbeitsbreite erstreckenden Messer, das in die Nut eines auf der
anderen Bahnseite angeordneten Gegenhalters 13 einfahrbar ist. Der
Gegenhalter 13 weist neben der Nut Abstützflächen für die Bahn 5
auf, damit diese beim Perforieren und Auftragen der doppelseitig
klebenden Klebebänder nicht ausweichen kann. Im vorliegenden
Ausführungsbeispiel sind zu beiden Seiten der
Perforiereinrichtung 10 Klebebandspender 11, 12 für schmale
Klebebänder, die quer über die Bahn 5 geklebt werden, angeordnet.
Alternativ dazu ist es ebenfalls möglich, ein breites,
doppelseitig klebendes Klebeband zunächst aufzutragen und
anschließend die Bahn 5 mittels der Perforiereinrichtung 10 durch
das breite Klebeband hindurch zu schwächen.
Nach einer anderen Ausführungsform (- in Fig. 1 gestrichelt
gezeichnet -) sind quer über die Arbeitsbreite eine Vielzahl von
Klebebandspendern 11.1 angeordnet, die ihre Klebebänder in
Bahnlaufrichtung abgeben. Dies hat den Vorteil, daß das Anbringen
der Klebebänder mittels der bewegten Bahn erfolgen kann. Die
Stillstandszeit der Wickelmaschine läßt sich so weiter verkürzen,
falls der Klebebandauftrag beim Wiederanfahren der Maschine nach
dem Perforieren durchgeführt wird.
Zum Ausstoßen der vollen Wickelrollen 4 dient ein um die
Tragwalze 1 schwenkbare Ausstoßrolle 14, die an seitlichen, um die
Achse der Tragwalze 1 schwenkbaren Schwenkarmen 14.1 frei drehbar
gelagert ist. Auf bekannte Weise ist an den Schwenkarmen im
Bereich zwischen Ausstoßrolle 14 und Tragwalze 1 eine Hülsenein
legeeinrichtung 15 befestigt, z. B. eine Hülsenzange oder eine
Hülsenrinne, mit der ein Satz neuer Hülsen 16 in das Walzenbett 3
eingelegt werden kann. Alternativ kann die
Hülseneinlegeeinrichtung 17 auch auf bekannte Weise getrennt von
der Ausstoßrolle 14 an um die Tragwalze 2 schwenkbaren
Schwenkarmen 17.1 befestigt sein, um einen Satz neuer Hülsen 16
über die Tragwalze 2 in das Walzenbett 3 einzulegen. Ebenso ist es
möglich, eine Wickelmaschine mit beiden Hülseneinlegeeinrichtungen
15, 17 zu versehen. Dann dient die um die Tragwalze 1 schwenkende
Einrichtung 15 zum Einlegen von Hülsen mit kleinem Durchmesser,
die Einrichtung 17 zum Einlegen von Hülsen mit großem Durchmesser.
Beim Aufwickeln von schweren Papiersorten wird der Rollenwechsel
wie folgt durchgeführt:
Wenn die Wickelrolle 4 eine vorgegebene Bahnlänge oder einen
vorgegebenen Durchmesser erreicht hat, wird die Tragwalzen-
Wickelmaschine angehalten; d. h. die Antriebe der Tragwalzen 1, 2
werden abgebremst. Die Bahn 5 kommt durch die Bremskraft, die von
der nicht dargestellten Abrolleinrichtung aufgebracht wird, unter
Bahnzug zum Stehen. Im Bereich vor der umschlungenen Tragwalze 1
werden nun quer über die Breite der Bahn 5 zwei
nebeneinanderliegende doppelseitig klebende Klebebänder von den
Klebebandspendern 11, 12 aufgebracht. Gleichzeitig oder direkt
anschließend wird die Materialbahn 5 mit der Perforiereinrichtung
10 über ihre gesamte Breite geschwächt. Der Grad der Schwächung
wird in Abhängigkeit von der Materialsorte eingestellt, so daß die
benötigte Kraft zum Trennen der Bahn 5 unabhängig von der
Materialsorte immer annähernd gleich groß ist. Anschließend wird
die Maschine wieder gestartet, bis die geschwächte Bahnstelle mit
den beiden Klebstreifen 18, 19 sich im Walzenbett 3, jedoch noch
unterhalb der Berührungslinie der noch einzulegenden neuen
Hülsen 16 an der Tragwalze 1 befindet. Dort wird die Bahn 5 wieder
abgestoppt und die Bremse an der Abrollvorrichtung wird arretiert,
so daß die Bahn 5 mit maximaler Kraft zurückgehalten wird.
Gleichfalls wird die Stütze 6 hochgefahren, so daß die Rollen 8
die Bahn 5 mit kurzem Abstand unterhalb der geschwächten Stelle
auf der Tragwalze 1 festklemmen. Bei dieser Verfahrensweise wird
das Trennmesser 7 nicht benutzt, daher auch nicht in Richtung zur
Tragwalze 1 geklappt. Falls erforderlich, kann das Halten der
Bahn 5 auf der Tragwalze 1 durch Beaufschlagen mit Unterdruck
unterstützt werden.
Anschließend wird die volle Wickelrolle 4 mit der Ausstoßrolle 14
etwas angehoben und die Tragwalze 2 in Richtung des Pfeils 20
gegen den Uhrzeigersinn angetrieben. Sie dreht die Rolle 4 somit
im Uhrzeigersinn (Pfeil 21), es wird so auf die geschwächte
Bahnstelle ein Zug ausgeübt, der zum Durchtrennen der Bahn 5 an
dieser Stelle führt. Die Wickelrolle 4 wird solange gedreht, bis
das sich am Bahnende befindliche Klebeband 18 durch den Spalt
zwischen der Ausstoßrolle 14 und der Wickelrolle 4 gezwängt wurde,
so daß das Ende der Bahn 5 fest mit der Wickelrolle 4 verbunden
ist. Anschließend wird die Ausstoßrolle 14 weiter in Richtung zur
Tragwalze 2 geschwenkt und so die volle Wickelrolle 4 aus dem
Walzenbett 3 ausgestoßen. Entweder gleichzeitig - mittels der
Hülseneinlegevorrichtung 15 - oder anschließend - mittels der
Hülseneinlegevorrichtung 17 - wird ein Satz neuer Hülsen 16 in das
Walzenbett 3 eingelegt. Nach dem Auflegen der Druckwalze 22 werden
die Tragwalzen 1, 2 erneut in Bewegung gesetzt, um den
neugeschaffenen Bahnanfang mit dem Klebestreifen 19 in Kontakt mit
den Hülsen 16 zu bringen. Nachdem der Bahnanfang mit dem Klebeband
19 den Spalt zwischen den Hülsen 16 und der Tragwalze 1
durchlaufen hat und so eine haltbare Klebeverbindung der Bahn 5
mit den Hülsen 16 hergestellt wurde, wird die Stütze 6 mit der
Rolle 8 in eine nicht störende Position abgesenkt und die
Tragwalzen-Wickelmaschine kann auf volle Wickelgeschwindigkeit
beschleunigt werden.
Es ist auch möglich, vor dem Ausstoßen der vollen Rolle 4 ohne
Anheben der Wickelrolle 4 zum Durchtrennen der Bahn beide
Tragwalzen 1, 2 anzutreiben. Die Klebeverbindung des Endes der
Bahn 5 mit der Wickelrolle 4 wird dann beim Durchlauf des
Klebebandes 18 durch den Spalt zwischen der Tragwalze 1 und der
Wickelrolle 4 erzeugt. Diese Verfahrensweise hat jedoch den
Nachteil, daß sich die Tragwalze 1 unter der von den Rollen 8
festgeklemmten Bahn 5 durchdrehen muß und ein Zeitverlust durch
ein zusätzliches Starten der Maschine auftritt.
Beim Aufwickeln von leichten Papiersorten wird ein Rollenwechsel
entsprechend, jedoch mit folgenden Änderungen durchgeführt:
Da bei leichten Papiersorten eine Schwächung der Bahn 5 nicht
erforderlich ist, bleibt die Perforiereinrichtung 10 inaktiv.
Falls das Bahnende an der vollen Wickelrolle 4 angeklebt werden
soll, kann mit den Klebebandspendern 11 oder 12 ein Klebeband 18.1
angebracht werden. Dies erfolgt vorteilhafterweise während des
Auslaufens der Maschine, während sie für den Trennvorgang
abgestoppt wird. Der Bremsvorgang ist so gesteuert, daß sich nach
dem Anhalten das Klebeband 18.1 im Walzenbett 3 oberhalb der
Arbeitsposition 7.1 des Trennmessers 7 befindet. Zum Durchtrennen
der Bahn wird die Stütze 6 soweit durch den Spalt zwischen den
beiden Tragwalzen 1, 2 hochgefahren, daß sich nach dem Trennen ein
ausreichend langer Bahnanfang im Tragwalzenbett 3 befindet, um den
Satz neuer Hülsen 16 problemlos anzuwickeln. Die Stütze 6 wird
dabei soweit hochgefahren, daß die Rollen 8 die Tragwalze 1 nicht
mehr berühren. Die Bahn 5 wird ausschließlich von dem Unterdruck
in der Tragwalze 1 auf deren Oberfläche gehalten. Zum Trennen der
Bahn schwenkt das Messer 7 in Richtung zur Tragwalze 1, wobei um
Beschädigungen zu vermeiden, ein geringer Abstand eingehalten
wird. Das Durchtrennen der Bahn 5 erfolgt durch Ausstoßen der
vollen Wickelrolle 4 über die Tragwalze 2 mittels der
Ausstoßrolle 14, dabei wirkt das Trennmesser 7 als passive
Abreißkante.
Nach dem Ausstoßen der vollen Wickelrolle 4 wird die Stütze 6 mit
dem Trennmesser 7 wieder abgesenkt und ein Satz neuer Hülsen 16
eingelegt. An den Hülsen 16 sind auf bekannte Weise Klebebänder
oder Leimspuren angebracht, um den neugeschaffenen Bahnanfang an
ihnen zu befestigen. Das Anwickeln des Bahnanfangs an den
Hülsen 16 erfolgt nach Aufsetzen der Druckwalze 22 automatisch
beim Wiederanfahren der Tragwalzenmaschine durch Drehung der
beiden Tragwalzen 1, 2.
Claims (6)
1. Verfahren zum automatischen Wechseln einer vollen Wickelrolle (4)
gegen eine neue Wickelhülse (16) bei Tragwalzen-Wickelmaschine
mit zwei angetriebenen Tragwalzen (1, 2) für Materialbahnen (5),
bei dem
- - die Materialbahn (5) im Bereich vor der Tragwalze (1) geschwächt und beiderseits der Schwächung ein Klebemittel aufgetragen wird,
- - die Materialbahn (5) auf der Tragwalze (1) durch Erhöhung des Bahnzugs durchgetrennt und
- - anschließend das Bahnende an die volle Wickelrolle (4) und der neue Bahnanfang nach Einlegen einer neuen Wickelhülse (16) an diese angeklebt wird,
dadurch gekennzeichnet, daß die Bahn (5) von
einer Tragwalze (1) umgelenkt von unten durch den Tragwalzenspalt
in das Walzenbett (3) geführt ist und der Rollenwechsel mit
folgenden Schritten durchgeführt wird:
- - Zum Schwächen wird die Bahn (5) angehalten,
- - anschließend wird die geschwächte Stelle in das Walzenbett (3) bewegt und dort unterhalb der Berührungslinie der leeren Wickelhülse (16) an der Tragwalze (1) angehalten,
- - der neuzuschaffende Bahnanfang wird an der umschlungenen Tragwalze (1) festgehalten,
- - anschließend wird durch Drehen der vollen Wickelrolle (4) mittels der nichtumschlungenen Tragwalze (2) gegen eine Bremskraft die Bahn (5) durchgetrennt und das Bahnende an der vollen Rolle (4) festgeklebt,
- - danach die volle Wickelrolle (4) aus dem Wickelbett (3) entfernt, und
- - nach Einlegen einer neuen Wickelhülse (16) diese durch Drehen der beiden Tragwalzen (1, 2) mit dem neuen Bahnanfang verklebt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß vor dem Durchtrennen der Bahn (5) die volle
Wickelrolle (4) mittels einer Ausstoßrolle (14) von der
umschlungenen Tragwalze (1) angehoben und nach Durchlauf des
Bahnendes durch den Spalt zwischen Wickelrolle (4) und
Ausstoßrolle (14) von dieser über die nichtumschlungene
Tragwalze (2) aus dem Wickelbett ausgestoßen wird.
3. Tragwalzen-Wickelmaschine zur Durchführung eines Verfahrens nach
Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch
- - zwei angetriebene Tragwalzen (1, 2), zwischen denen ein Walzenbett (3) ausgebildet ist, wobei die Materialbahn (5) von der ersten Tragwalze (1) umgelenkt von unten durch den Spalt zwischen den beiden Tragwalzen (1, 2) geführt wird,
- - eine Ausstoßvorrichtung (Ausstoßrolle 14) zum Anheben und Ausstoßen der vollen Wickelrollen (4) aus dem Walzenbett (3),
- - eine Perforiervorrichtung (10), die vor der ersten Tragwalze (1) angeordnet ist, und eine Einrichtung zum Auftragen eines Klebemittels (Klebebandspender 11, 12),
- - eine Einrichtung zum Festklemmen der Bahn (Rollen 8) auf der Tragwalze (1) im umschlungenen Bereich, und
- - eine Einrichtung (15 bzw. 17) zum Einlegen neuer Hülsen (16) in das Walzenbett (3).
4. Tragwalzen-Wickelmaschine nach Anspruch 3, gekennzeich
net durch an einer Stütze (6) federnd und frei drehbar
gelagerte Rollen (8) als Klemmeinrichtung, die durch den Spalt
zwischen den Tragwalzen (1, 2) in den Bereich des Walzenbetts (3)
hochbewegbar sind.
5. Tragwalzen-Wickelmaschine nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die umschlungene Tragwalze (1)
als Saugwalze ausgebildet ist und daß an der Stütze (6) oberhalb
der Rollen (8) ein in Richtung zur Tragwalze (1) klappbares
Trennmesser (7) angelenkt ist, das als Abreißkante für die
Materialbahn (5) dient.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: JAGENBERG PAPIERTECHNIK GMBH, 41468 NEUSS, DE |
|
8141 | Disposal/no request for examination |