DE4029914A1 - Tragwalzen-wickelmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Tragwalzen-Wickelmaschine zum Aufwickeln von Materialbahnen, insbesondere Papier- oder Kartonbahnen, auf Hülsen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Um bei derartigen Wickelmaschinen die durch einen Rollenwechsel bedingten Maschinenstillstandszeiten möglichst gering zu halten, ist es aus der DE-OS 29 20 707 bekannt, die Materialbahn im Walzenbett mittels einer durch den Tragwalzenspalt hochfahrbaren Trenneinrichtung mit einer Abreißklinge beim Ausstoßen der vollen Wickelrollen durchzutrennen. Der beim Durchtrennen neu geschaffene Bahnanfang wird dabei durch Unterdruck auf der umschlungenen Tragwalze festgehalten, bis ein Satz neuer Hülsen eingelegt ist.

Aus der noch unveröffentlichten deutschen Patentanmeldung 40 03 504 ist eine gattungsgemäße Tragwalzen-Wickelmaschine bekannt, bei der an einer durch den Spalt zwischen den Tragwalzen in den Bereich des Walzenbetts hochbewegbaren Stütze Rollen federnd und frei drehbar gelagert sind, die den neuen Bahnanfang an der umschlungenen Tragwalze festklemmen. Das Durchtrennen der Bahn erfolgt entweder mittels eines am oberen Ende der Stütze oberhalb der Rollen befestigten Trennmessers, das beim Ausstoßen der vollen Wickelrollen als Abreißkante für die Bahn wirkt, oder mittels einer vor der ersten Tragwalze angeordneten Perforiervorrichtung, die die Bahn schwächt, so daß sie beim Drehen der vollen Wickelrolle gegen eine Bremskraft durchreißt.

Bei beiden Systemen muß die Lage der Trennlinie im Walzenbett so gewählt sein, daß die neu eingelegten Hülsen bei jedem verwendeten Hülsendurchmesser den neuen Bahnanfang vor dem Anwickeln einklemmen. Die Trennlinie wird unabhängig vom Hülsendurchmesser so weit oben im Walzenbett positioniert, daß Hülsen mit dem größten Durchmesser das Bahnende noch sicher einklemmen. Beim Einsatz von Hülsen mit kleinem Durchmesser muß somit ein längeres, überhängendes Bahnstück angewickelt werden, das sich unerwünschterweise als Falte um die Hülse legen kann.

Eine weitere Schwierigkeit bildet das Ankleben des neuen Bahnanfangs an den Hülsen. Versieht man die Hülsen mit einer Klebemittelspur, so müssen diese beim Einlegen mit hohem technischen Aufwand so positioniert werden, daß die Klebemittelspur beim Anwickeln nur mit dem neuen Bahnanfang in Kontakt tritt, nicht aber die von der Bahn unbedeckten Tragwalzen verschmutzt (DE-OS 35 27 377). Um diese Probleme zu vermeiden, wird nach der eingangs erwähnten deutschen Patentanmeldung 40 03 504 das Klebemittel auf die Bahn aufgebracht. Bei Verwendung von Hülsen mit unterschiedlichem Durchmesser ist es dann erforderlich, vor dem Einlegen neuer Hülsen die Position des mit Klebstreifen versehenen Bahnanfangs dem jeweiligen Hülsendurchmesser anzupassen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Tragwalzen-Wickelmaschine so zu verbessern, daß bei einem Rollenwechsel der neu geschaffenen Bahnanfang auch bei Hülsen mit unterschiedlichem Durchmesser möglichst schnell und sicher angeklebt werden kann.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Nach der Erfindung läßt sich die Trennlinie unabhängig vom Hülsendurchmesser an einer Stelle im Walzenbett unterhalb der Kontaktlinie von Hülsen mit kleinstem Durchmesser an der umschlungenen Tragwalze festlegen. Bei Wickelbeginn wird der mit Klebemittel versehene Bahnanfang der Kontaktlinie sicher und unter Spannung zugeführt. Dazu werden die Riemen flächig an die Bahn im Umschlingungsbereich der Tragwalze angelegt, um die noch nicht von der Hülse an der Tragwalze festgeklemmten Bahnanfänge zu halten. Durch Drehen der umschlungenen Tragwalze wird der Bahnanfang anschließend unter Spannung und faltenfrei zu der Kontaktlinie transportiert und an den Hülsen festgeklebt.

Die Unteransprüche enthalten bevorzugte, da besonders vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung:

Mehrere mit Abstand voneinander über die Arbeitsbreite angeordnete Riemen nach Anspruch 2 ermöglichen den Auftrag von Klebemittelstreifen in Laufrichtung der Bahn in den Zwischenräumen zwischen den Riemen. So wird ein Kontakt der Klebemittelstreifen mit den Riemen vermieden.

Während sich mit dem Merkmal des Anspruchs 3 die Riemenspannung der jeweiligen Materialsorte anpassen läßt, ermöglicht das oberhalb der oberen Umlenkrollen befestigte Trennmesser nach Anspruch 4 ein Durchtrennen von leichten Materialsorten beim Ausstoßen der vollen Wickelrollen.

Mit den Klebebandspendern nach Anspruch 5 lassen sich Klebemittelstreifen sowohl auf den neu zu schaffenden Bahnanfang als auch auf das Bahnende auftragen, während bei auslaufender Maschine die Trennlinie im Walzenbett positioniert wird. Der Klebemittelauftrag kann dabei einstufig, also mit sich in Laufrichtung über die Trennlinie erstreckenden Klebemittelstreifen, oder in zwei Stufen erfolgen, wobei zunächst Klebestreifen zum Befestigen des Bahnendes an der fertigen Wickelrolle, anschließend Klebestreifen zum Befestigen des Bahnanfangs an den Hülsen aufgetragen werden.

Die Perforiereinrichtung nach Anspruch 6 ermöglicht das Schwächen der Bahn bei schweren Materialsorten. Die geschwächte Stelle wird anschließend in das Walzenbett bewegt und dort die Bahn durch Erhöhung des Bahnzugs durchgerissen.

Die Zeichnungen dienen zur Erläuterung der Erfindung anhand eines vereinfacht ausgeführten Ausführungsbeispiels.

Fig. 1 zeigt in Seitenansicht einen Ausschnitt einer erfindungsgemäßen Tragwalzen-Wickelmaschine während des Aufwickelns.

Fig. 2 zeigt die Tragwalzen-Wickelmaschine bei einem Rollenwechsel.

Fig. 3 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt von Fig. 2.

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 unterteilte Materialbahn 5 - im Beispiel eine Papier- oder Kartonbahn - wird von der Tragwalze 1 umgelenkt von unten durch den Spalt zwischen den Tragwalzen 1, 2 in das Walzenbett 3 geführt und dort auf fluchtend aufgereihte Hülsen gewickelt. Zum Ausstoßen einer vollen Wickelrolle 4 über die Tragwalze 2 dient ein über die Tragwalze 1 schwenkbarer Ausstoßbalken 26 der an seitlichen Schwenkhebeln 6 befestigt ist, deren Schwenkachse koaxial zur Tragwalze 1 verläuft. Eine über die Tragwalze 2 in Richtung zum Walzenbett 3 schwenkbare Hülsenrinne 7 dient zum Einlegen neuer Hülsen 8, 9 mit unterschiedlich großem Durchmesser. Die Hülsenrinne 7 ist am Ende von seitlichen Schwenkhebeln 10 mit koaxial zur Tragwalze 2 verlaufender Schwenkachse befestigt. Im Bereich unterhalb des Spalts zwischen den Tragwalzen 1, 2 ist eine Vorrichtung zum Halten und Führen des bei einem Wickelrollenwechsel nach dem Durchtrennen der Bahn 5 vorliegenden neuen Bahnanfangs angeordnet, die in Fig. 3 vergrößert dargestellt ist.

An einer höhenverfahrbaren maschinenbreiten Traverse 11 ist eine ebenfalls maschinenbreite, flache Stütze 12 in etwa senkrecht befestigt. An ihrem oberen Ende weist die Stütze 12 über die gesamte Arbeitsbreite mehrere, mit Abstand voneinander angeordnete laschenförmige Verlängerungen 13 auf, an deren Ende jeweils eine Umlenkrolle 14 in einer Mulde heraushebbar, gelagert ist. Die Dicke zumindest des oberen Teils der Stütze 12 und der Verlängerungen 13, sowie der Durchmesser der Umlenkrollen 14 sind geringer als der Abstand zwischen den Tragwalzen 1, 2, so daß es möglich ist, die Umlenkrollen 14 von einer abgesenkten Ruheposition (Fig. 1) durch den Spalt zwischen den Tragwalzen 1, 2 bis in eine Arbeitsposition oberhalb der engsten Stelle des Tragwalzenspalts hochzubewegen (Fig. 2, 3). Am unteren Ende der Stütze 12 sind an der der umschlungenen Tragwalze 1 quer über die Arbeitsbreite mit regelmäßigen Abständen Vorsprünge 15 mit einem Zapfen befestigt, auf denen jeweils eine Umlenkrolle 16 mit der zugehörigen oberen Rolle 14 fluchtend und frei drehbar fliegend gelagert ist. Die Umlenkrollen 16 weisen einen erheblich größeren Durchmesser als die oberen Umlenkrollen 14 auf. Bei hochgefahrener Stütze 12, also in Arbeitsposition, reichen sie bis nahe an die Tragwalze 1. Zwischen jeder oberen Rolle 14 und der zugehörigen unteren Rolle 16 ist jeweils ein umlaufender elastischer Riemen 17 gespannt. Zur Einstellung der Riemenspannung sind die Vorsprünge 15 mit den unteren Umlenkrollen 16 an der Stütze 12 verschiebbar befestigt. Der Durchmesser der unteren Umlenkrollen 16 und ihr Abstand von der Stütze 12 ist so gewählt, daß sich in hochgefahrener Arbeitsposition der benachbarte Trum 17.1 jedes Riemens 17 in einem möglichst großen Bereich an die auf der Tragwalze 1 liegende Bahn 5 anlegt und der entfernte Trum 17.2 nicht an der Bahn 5 anliegt. Die über die gesamte Arbeitsbreite mit Abstand voneinander angeordneten Riemen 17 sind so in der Lage, einen Bahnanfang an der Tragwalze 1 zu halten und während des Transports nach oben zu führen. Jeder Riemen 17 läßt sich erforderlichenfalls durch Herausheben der oberen Rolle 14 und seitliches Abziehen von der unteren Rolle 16 schnell wechseln.

Bei der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform ist am oberen Ende der Verlängerungen 13 der Stütze 12 ein sich über die Arbeitsbreite erstreckendes passives Trennmesser 18 befestigt, z. B. eine gezahnte Abreißklinge, die beim Ausstoßen einer vollen Wickelrolle 4 über die Tragwalze 2 die Bahn 5 durchtrennt. Alternativ oder zusätzlich ist bei der Ausführungsform nach den Fig. 1 und 2 an der Einlaufseite vor der Tragwalze 1 eine Perforiereinrichtung 19 angeordnet. Sie enthält eine in die Bahn 5 bewegbare gezahnte Perforierklinge 20, um schwerere Papiersorten, z. B. Karton, entlang einer Schwächungslinie zu schwächen. Die Bahn 5 wird dann - wie später näher beschrieben wird - durch Erhöhung des Bahnzugs entlang der Schwächungslinie durchgerissen, sobald sich die Schwächungslinie an der gewünschten Position im Walzenbett 3 befindet. Die Bahnzugerhöhung erfolgt dabei durch Drehen der vollen Wickelrolle 4 mittels einer Tragwalze 1, 2 gegen eine Bremskraft, die z. B. von der nicht dargestellten Abrollung aufgebracht wird. Unterhalb der umschlungenen Tragwalze 1 - bei vorhandener Perforiereinrichtung 19 in Bahnlaufrichtung hinter dieser - sind über die Arbeitsbreite mehrere Klebebandspender 21 angeordnet, die jeweils mittels einer gegen die Tragwalze 1 andrückbaren Andrückrolle 22 doppelseitig klebende Klebestreifen 23 auf die Bahn 5 auftragen. Die Klebestreifen 23 weisen eine geringere Breite als die Lücke zwischen zwei Riemen 17 auf, und jeweils ein Klebebandspender 21 ist fluchtend mit einer dieser Lücken ausgerichtet, so daß die auf die Bahn 5 aufgetragenen Klebestreifen nicht in Kontakt mit den Riemen 17 treten, wenn sie auf der Bahn 5 klebend in das Walzenbett 3 bewegt werden.

Zur Einführung einer neuen Bahn 5 beim Wechsel der Vorratsrolle ist unterhalb der Tragwalze 1 in Bahnlaufrichtung vor den Riemen 17 eine gegen die Tragwalze 1 schwenkbare Bänderschwinge 24 angeordnet. Um den Anfang der Bahn 5 bis zu den Riemen 17 zu führen, sind die hinteren Umlenkrollen der Bänderschwinge 24 koaxial zu den unteren Umlenkrollen 16 für die Riemen 17 an der Stütze 12 gelagert. Das Anschwenken an die Tragwalze 1 erfolgt mittels einer Kolben-Zylinder-Einheit 25, die an einer sich nach unten erstreckenden Verlängerung der Traverse 11 angelenkt ist.

Während des Aufwickelns ist die Traverse 11 mit den Riemen 17 und der Bänderschwinge 24 in eine nicht störende Ruheposition abgesenkt (Fig. 1). Wenn die Wickelrollen 4 vollgewickelt sind, wird die Tragwalzen-Wickelmaschine angehalten, so daß die Bahn 5 unter Bahnzug zum Stillstand kommt. Bei schwereren Papiersorten, z. B. Karton, die sich nicht problemlos mit dem passiven Trennmesser 18 beim Ausstoßen der vollen Wickelrollen 4 durchtrennen lassen, wird die stillstehende Bahn 5 mit der Perforiereinrichtung 19 in Abhängigkeit von der Materialsorte so weit geschwächt, daß sie sich später durch Erhöhung des Bahnzugs durchreißen läßt. Die Schwächungslinie wird dann durch erneutes Starten der Tragwalzen-Wickelmaschine bei geringerer Geschwindigkeit in das Walzenbett 3 bis unterhalb der Kontaktlinie der Hülsen 8 mit kleinstem Durchmesser an der Tragwalze 1 bewegt. Während dieser Bewegung wird die Andrückrolle 22 des Klebebandspenders 21 gegen die Bahn 5 gedrückt, so daß über die Arbeitsbreite beidseits der Schwächungslinie doppelseitig klebende Klebestreifen auf die Bahn 5 aufgetragen werden.

Wenn die Schwächungslinie die gewünschte Position erreicht hat, wird die Maschine erneut abgestoppt und die Stütze 12 mit den Riemen 17 hochgefahren. Die Trums 17.1 der Riemen 17 legen sich unter Spannung in den Zwischenräumen zwischen den Klebestreifen an die Bahn 5 an und halten so den neu zu schaffenden Bahnanfang an der Tragwalze 1 fest. Anschließend wird durch Drehen der Wickelrollen 4 gegen eine Rückhaltekraft, die z. B. durch eine Bremse in der Abrollung der Vorratsrolle aufgebracht wird, die Zugspannung so weit erhöht, daß die Bahn 5 an der geschwächten Linie durchreißt. Bei festgehaltenem Bahnanfang - die Tragwalze 1 dreht sich dabei unter der Bahn 5 durch - wird das Bahnende mit den Klebestreifen durch die Kontaktlinie zwischen den vollen Wickelrollen 4 und der Tragwalze 1 hindurchbewegt, so daß das Bahnende an den vollen Wickelrollen festklebt. Anschließend werden die vollen Wickelrollen 4 über die Tragwalze 3 mit dem Ausstoßbalken 26 ausgestoßen und neue Hülsen 8 bzw. 9 werden in das Walzenbett eingelegt. Unabhängig vom Durchmesser der Hülsen 8, 9 befindet sich der mit Klebestreifen versehene Bahnanfang noch unterhalb der Kontaktlinie der Hülsen 8, 9 an der Tragwalze 1. Um den Bahnanfang mit den Hülsen 8 bzw. 9 zu verkleben, wird anschließend die Bahn 5 bei gelöster Bremse durch Drehen der Tragwalze 1 nach oben bewegt, bis die Klebestreifen die Kontaktlinie der Hülsen 8 bzw. 9 an der Tragwalze 1 durchlaufen haben. Der Bahnanfang wird dabei von den freilaufenden Riemen 17 sicher und faltenfrei bis an die Kontaktlinie geführt. Wenn der neue Bahnanfang an den Hülsen 8 bzw. 9 festgeklebt ist, wird die Stütze 12 abgesenkt und die Maschine kann auf volle Wickelgeschwindigkeit beschleunigt werden.

Um den Rollenwechsel zu beschleunigen, kann die Stütze 12 mit dem Riemen 17 bereits beim Stillstand während des Perforierens hochgefahren werden, um die Riemen 17 an die von der Tragwalze 1 umschlungene Bahn 5 anzulegen. Wenn die Schwächungslinie die gewünschte Position erreicht hat, wird die Bahn 5 durch Erhöhung des Bahnzugs durchgetrennt. Dies kann bei langsam laufender Maschine, also ohne Stillstand, erfolgen. Ein zusätzliches Anhalten der Maschine, um die Riemen 17 an die Bahn 5 anzulegen, ist nicht erforderlich.

Eine weitere Verkürzung der Rollenwechselzeiten wird erreicht, wenn anstelle des Ausstoßbalkens 26 eine frei drehbare Ausstoßrolle eingesetzt wird, mit der die vollen Wickelrollen 4 vor dem Durchtrennen der Bahn 5 etwas von der Tragwalze 1 angehoben werden. Die Erhöhung der Zugspannung zum Durchtrennen erfolgt dann durch eine beschleunigte Drehung der Tragwalze 2, ohne daß sich die Tragwalze 1 unter dem zurückgehaltenen Bahnanfang durchdrehen muß. Das Verkleben des Bahnendes mit den vollen Wickelrollen 4 erfolgt beim Durchlauf der Klebestreifen durch Kontaktlinie zwischen den Wickelrollen 4 und der Ausstoßrolle.

Beim Einsatz des Trennmessers 18 werden bei auslaufender Maschine zunächst Klebestreifen beidseits der späteren Trennlinie auf die Bahn aufgebracht. Die das Bahnende an den Wickelrollen 4 fest­ klebenden Klebestreifen sind dabei so weit von der Trennlinie entfernt, daß sie beim Anhalten der Bahn 5 bereits die Kontaktlinie zwischen den Wickelrollen 4 und der Tragwalze 1 durchlaufen haben. Das Durchtrennen der Bahn 5 erfolgt durch Ausstoßen der Wickelrollen 4 über die Tragwalze 2, wobei das Trennmesser 18 als Abreißkante wirkt. Auch bei dieser Verfahrensweise wird die Bahn 5 im Walzenbett 3 unterhalb der Kontaktlinie der Hülse 8 mit kleinstem Durchmesser an der Tragwalze 1 durchgetrennt. Die Befestigung des neuen Bahnanfangs an den Hülsen 8 bzw. 9 erfolgt nach Ausstoßen der vollen Wickelrollen 4 auf die vorhin beschriebene Weise.

Claims (6)

1. Tragwalzen-Wickelmaschine zum Aufwickeln von Materialbahnen (5) insbesondere Papier- oder Kartonbahnen, auf Hülsen (8, 9)

• - mit zwei Tragwalzen (1, 2) zwischen denen ein Walzenbett (3) ausgebildet ist, wobei die Materialbahn (5) von einer Tragwalze (1) umgelenkt von unten durch den Spalt zwischen den Tragwalzen (1, 2) geführt wird,
• - mit einer Einrichtung (Trennmesser 18, Perforiereinrichtung 19) zum Trennen der Bahn (5) bei einem Wickelrollenwechsel und
• - mit einer Einrichtung zum Halten der Bahn (5), die in den Spalt zwischen den Tragwalzen (1, 2) hochbewegbar und an die umschlungene Tragwalze (1) anlegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb des Tragwalzenspalts eine heb- und senkbare, sich über die Arbeitsbreite erstreckende Stütze (12) angeordnet ist, die an ihrem oberen und unteren Ende jeweils frei drehbare Umlenkrollen (14, 16) für zumindest einen umlaufenden elastischen Riemen (17) trägt, wobei der Durchmesser der oberen Umlenkrollen (14) geringer als der Abstand zwischen den Tragwalzen (1, 2) ist und die unteren Umlenkrollen (16) umfänglich in Richtung zur umschlungenen Tragwalze (1) versetzt sind, so daß sich ein Trum (17.1) des Riemens (17) beim Anheben der Stütze (12) flächig an die von der Bahn (5) umschlungene Tragwalze (1) anlegt.

2. Tragwalzen-Wickelmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß über die Arbeitsbreite mehrere Riemen (17) jeweils mit Abstand voneinander angeordnet sind.

3. Tragwalzen-Wickelmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die unteren Umlenkrollen (16) zur Einstellung der Riemenspannung an der Stütze (12) verschiebbar gelagert sind.

4. Tragwalzen-Wickelmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß am oberen Ende der Stütze (12) oberhalb der oberen Umlenkrollen (14) ein sich quer über die Arbeitsbreite erstreckendes Trennmesser (18) befestigt ist.

5. Tragwalzen-Wickelmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb der umschlungenen Tragwalze (1) ein oder mehrere Klebebandspender (21) zum Auftragen von doppelseitig klebenden Klebestreifen auf die Bahn (5) angeordnet sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß einlaufseitig vor der umschlungenen Tragwalze (1) eine Perforiereinrichtung (19) angeordnet ist.