DE4222880C2 - Splicevorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verbinden des Endes einer von einer ersten Wickelrolle ablaufenden Materialbahn mit dem Bahnanfang einer gegen die erste Wickelrolle eingewechselten neuen Wickelrolle an einer Abwickelvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei Abwickelvorrichtungen für Wickelrollen aus Materialbahnen, z. B. Papier- oder Kartonbahnen sind Splicevorrichtungen bekannt, die das Ende der zu einer Verarbeitungsmaschine ablaufenden Materialbahn mit dem Bahnanfang einer neuen Rolle verbinden. Falls die Haltevorrichtungen für die Wickelrolle ortsfest sind, wird bei Stillstand der nachfolgenden Verarbeitungsmaschine die Restrolle abgetrennt, das abgetrennte Ende der ablaufenden Bahn festgehalten und, nachdem die abgetrennte Restrolle entfernt und eine neue Wickelrolle eingesetzt wurde, an der neuen Wickelrolle befestigt, z. B. angeklebt.

Um den Splicevorgang zu automatisieren, ist aus der WO 90/10591 eine gattungsgemäße Vorrichtung bekannt, die als Spliceelement ein drehbares, sich über die Arbeitsbreite erstreckendes Rohr enthält, das an die ablaufende Bahn anlegbar, außerhalb des Bereichs einer vollen Wickelrolle bewegbar und an deren Außenumfang andrückbar ist. Das Rohr enthält eine axiale Nut, in der als Trennelement ein Schneidmesser angeordnet ist, und beidseits des Trennelements sind Saugzonen angeordnet, um nach dem Durchtrennen das Bahnende zu halten.

Damit auch bei einem Wechsel der Abrollrichtung ein Splice durchgeführt werden kann, ist nach einer Ausführungsform in der Nut zwischen den beiden Saugzonen ein Klemmelement angeordnet, von dem das neugeschaffene Bahnende gehalten wird. Das Klemmelement besteht aus einem schwenkbar gelagerten Drahtseil, das an die Nutinnenwände schwenkbar ist.

Nachteilig an dieser Lösung ist, daß die Spannung des Drahts zum Einklemmen eines Bahnendes sehr hoch sein muß und so die Gefahr besteht, daß eine Papierbahn beim Wechsel der Abrollrichtung ein- oder durchreißt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Vorrichtung zu schaffen, bei der mit möglichst geringem konstruktiven Aufwand ein Splice bei einem Wechsel der Abrollrichtung ohne die Gefahr von Bahnrissen durchgeführt werden kann.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Die Unteransprüche enthalten bevorzugte, besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.

Die Zeichnung dient zur Erläuterung der Erfindung anhand eines vereinfacht dargestellten Ausführungsbeispiels.

Fig. 1 und 2 zeigen in Seitenansicht eine Abwickelvorrichtung mit einem erfindungsgemäßen Spliceelement, wobei Fig. 1 die Arbeitsweise bei Bahnabzug von oben und Fig. 2 bei Bahnabzug von unten darstellt.

Fig. 3 zeigt in perspektivischer Darstellung einen Ausschnitt des Spliceelements mit den Saugkästen in Ruheposition,

Fig. 4 zeigt die Saugkästen in Klemmposition, und die

Fig. 5 bis 10 zeigen die Arbeitsweise des Spliceelements bei einem Wechsel der Abrollrichtung der Vorratsrolle.

Die Abwickelvorrichtung nach den Fig. 1 und 2 dient zum Abwickeln von Papierrollen 1, die auf durchgehende Metallachsen (i. e. Tamboure) aufgewickelt sind und bei einer Bahnbreite von 8 m und mehr ein Gewicht von über 50 t aufweisen können. Die Wickelrolle 1 ist mit ihrem Tambour 2 in einem Abwickelgestell mit zwei seitlichen Ständern 3 eingehängt. An den Tambour 2 greift seitlich ein Bremsgenerator an, der sowohl die Wickelrolle 1 im generatorischen Betrieb abbremsen als auch im motorischen Betrieb antreiben kann. Er ist in der vereinfachten Zeichnung nicht dargestellt. Die Papierbahn 4 in Fig. 1 wird von oben, in Fig. 2 von unten abgezogen und von einer Leitwalze 5 umgelenkt zu einer nachfolgenden Rollenschneid- und wickelmaschine geführt, wo sie in Einzelbahnen längsgeteilt und zu kleineren Wickelrollen wieder aufgewickelt wird.

Wenn die Wickelrolle 1 bis auf einen Rest (Restrolle 6) abgewickelt ist, muß die ablaufende Bahn 4 durchgetrennt und das dabei geschaffene Bahnende mit dem Anfang einer gegen die Restrolle 6 eingewechselten neuen vollen Wickelrolle 1 verbunden werden. Dies wird mit einem Spliceelement 7 durchgeführt, das an die ablaufende Bahn 4 anlegbar, außerhalb des Bereichs einer vollen Wickelrolle 1 bewegbar und an deren Außenumfang andrückbar ist.

Das Spliceelement 7 besteht aus einem sich über die gesamte Arbeitsbreite erstreckenden Rohr 8 mit elastischer, z. B. gummierter, Oberfläche 9, das an zwei seitlichen Hebeln 10 in deren Längsrichtung verstellbar befestigt ist. Das Rohr 8 ist in beide Richtungen mittels eines nicht dargestellten Drehantriebs drehbar, das Drehmoment des Drehantriebs ist einstellbar. Die Hebel 10 sind an auf dem Boden befestigten Lagerböcken 11 um eine Achse 12 mittels eines Schwenkantriebs 13 schwenkbar angelenkt. Ihre Länge und der Verstellweg des Spliceelements 7 ist so gewählt, daß bei einer Schwenkposition außerhalb des Bereichs einer vollen Rolle 1 das Spliceelement 7 sowohl bis oberhalb des Verlaufs der Bahn 4 bei Bahnabzug von oben (Position A in Fig. 1) als auch bis unterhalb des Verlaufs der Bahn 4 bei Bahnabzug von unten (Position A' in Fig. 2) bewegt werden kann. Durch die Schwenkmöglichkeit der Hebel 10 kann das Spliceelement 7 zugleich an den Außenumfang einer vollen Rolle 1 bewegt werden (Position C in Fig. 1, Position C' in Fig. 2).

Das Rohr 8 weist an seiner Außenfläche eine sich axial über seine gesamte Länge, i. e. die Arbeitsbreite, erstreckende Nut 14 auf, in der ein quer über die Arbeitsbreite bewegbares Trennmesser 15 und zwei schwenkbar gelagerte Saugkästen 16, 17 angeordnet sind. Die Nut 14 mit den darin angeordneten Elementen ist in den Fig. 3 und 4 vergrößert dargestellt.

Am Nutboden ist eine sich über die Länge des Rohrs 8 erstreckende Führungs­ schiene 18 befestigt, auf der das in Fig. 3 und 4 nicht dargestellte Trennmesser 15 motorisch verschiebbar gelagert ist. Seine Schneidklinge reicht radial aus der Nut 14 hinaus, um eine umfänglich am Rohr 8 anliegende Bahn 1 durchtrennen zu können. An beiden Enden des Rohres 8 sind an jeder Nutwand nach innen weisende Lagerarme 19, 20 befestigt, an denen die in Segmente unterteilten Saugkästen 16, 17 schwenkbar aufgehängt sind. Jeweils ein Saugkasten 16, 17 erstreckt sich so über die gesamte Arbeitsbreite innerhalb der Nut 14 an jeder Seite der Führungsschiene 18 und ist mittels eines Schwenkantriebs um eine Achse 21, 22 schwenkbar, die parallel zu der Achse 23 des Rohres 8 im oberen Teil der Nut 14 mit Abstand von den Nutwänden, vorzugsweise nahe der Nutmitte, verläuft. Diese Lage der Schwenkachsen 21, 22 ermöglicht es, die beiden Saugkästen 16, 17 zum Halten eines Bahnendes gegeneinander zu schwenken. An dem axialen Ende jedes Saugkastens 16, 17 ist eine Saugleitung 24, 25 angeschlossen, um im Innern einen Unterdruck zu erzeugen, mit dem eine an ihren äußeren Saugflächen 26, 27 anliegende Bahn 4 gehalten werden kann. Die Saugflächen 26, 27 verlaufen in der in Fig. 2 gezeigten Ruheposition der Saugkästen 16, 17 in etwa parallel zu der Mantelfläche des Rohrs 8 und erstrecken sich in Umfangsrichtung jeweils von einer Nutwand bis in den Bereich der Führungsschiene 18. Sie decken so in der in Fig. 3 gezeigten Ruheposition die Nut 14 bis auf einen Spalt 28 ab, durch den die Schneidklinge des Trennmessers 15 bewegt werden kann. Bevorzugt sind in den Saugkästen 16, 17 radial nach außen weisende Saugnäpfe angeordnet, deren Saugöffnungen die Saugflächen 26, 27 bilden.

Die Saugkästen 16, 17 können so um die Achsen 21, 22 in Richtung zur Nutmitte geschwenkt werden, daß sich die Saugfläche 26 bzw. 27 gegen die innere Längs­ kante des jeweils anderen Saugkastens 16, 17, anlegt, während dieser sich in Ruheposition befindet. In Fig. 4 ist der linke Saugkasten 16 so nach innen geschwenkt, daß sich seine Saugfläche 26 klemmend an den sich in Ruheposition befindlichen Saugkasten 17 anlegt. So läßt sich ein im Spalt 28 befindliches Bahnende sowohl durch Schwenken des Saugkastens 16 gegen den Saugkasten 17 als auch durch Schwenken des Saugkastens 17 gegen den Saugkasten 16 festklemmen.

Ein Festklemmen des Bahnendes ist nicht unbedingt erforderlich, da durch das Verschwenken des haltenden Saugkastens 16 bzw. 17 beim anschließenden Drehen des Rohres 8 ein Abschälen des Bahnendes von der Saugfläche 26 bzw. 27 verhindert wird. Das Bahnende bleibt an den Saugflächen 26 bzw. 27 festgesaugt. Das zusätzliche Festklemmen ermöglicht es, die Bahnzugspannung weiter zu erhöhen, ohne daß sich das Bahnende von den Saugflächen löst; z. B. beim Aufwickeln auf das Rohr 8.

Für einen Rollenwechsel bei Bahnabzug von oben (Fig. 1) wird die Restrolle 6 bis auf Stillstand abgebremst. Kurz vor dem Stillstand wird die Spliceeinrichtung 7 aus Position A nach unten gegen die straffe Papierbahn 4 bewegt, so daß beim Stillstand die Saugfläche 16 flächig an der Bahn 4 anliegt und die Saugöffnungen ausreichend überdeckt sind (Position B). Das Rohr 8 wurde so gedreht, daß in der eingeschwenkten Position auch der Spalt 28 von der Bahn 4 überdeckt ist. Anschließend wird mit einem Sauggebläse ein Unterdruck in dem Saugkasten 16 erzeugt, so daß die Bahn 4 an den Saugflächen 16 haftet. Danach wird mit dem Trennmesser 15 die Bahn 4 quer durchgetrennt, die Restrolle 6 aus dem Ständer 3 ausgehängt und eine neue Wickelrolle 1 eingehängt. Das Rohr 8 fährt wieder hoch und wird dabei im Uhrzeigersinn gedreht, so daß aufgrund der Drehbewegung der Saugfläche 26 gegen die Bahnlaufrichtung die Bahn straff gehalten wird. Die Bahnspannung wird dabei über das Drehmoment des Drehantriebs des Rohres 8 eingestellt und im wesentlichen konstant gehalten.

Am Bahnanfang der neuen Wickelrolle 1 wurde vor dem Einhängen eine Klebenaht 29 angebracht, z. B. ein doppelseitiger Klebestreifen oder eine Leimspur. Die Klebenaht 29 befindet sich nach dem Einhängen der Wickelrolle 1 in einem Abstand von der Andrückstelle 30 des Rohrs 8, der kürzer ist, als der auf dem Rohr 8 gehaltene Bahnrest. Zum Verbinden des Endes der ablaufenden Bahn 4 mit dem Bahnanfang der Rolle 1 wird das Rohr 8 gegen die volle Rolle 1 bewegt und liegt unter Druck an (Position C). Durch Einschalten der Vorzugseinrichtungen für die Bahn 4. z. B. der nachfolgenden Aufwickelmaschine, wird sowohl das Rohr 8 als auch die unter Reibung anliegende Wickelrolle 1 in eine Drehbewegung versetzt. Die Klebenaht 29 bewegt sich unter Druck durch den Walzenspalt an der Andrückstelle 30, so wird eine haltbare Klebeverbindung zwischen dem Rest der Bahn 4 und dem Bahnanfang der Wickelrolle 1 hergestellt.

Falls - wie in Fig. 2 dargestellt - beim Abwickeln der Bahnabzug von unten erfolgt, also die Wickelrolle 1 beim Abwickeln gegen den Uhrzeigersinn dreht, erfolgt die Verbindung des ablaufenden Bahnendes mit dem Bahnanfang einer neuen Wickelrolle auf analoge Weise. Das Rohr 8 wird dann von unten aus der Position A' gegen die ablaufende Bahn 4 bewegt (Position B'), wobei dann die Saugfläche 17 das abgetrennte Bahnende hält. Da die Wickelrolle 1 beim Abwickeln in die andere Richtung dreht, wird auch zum Zwischenspeichern des Bahnendes und zu seiner Befestigung an dem Bahnanfang der neuen Wickelrolle 1 in Position C' das Rohr 8 in jeweils entgegengesetzte Richtung gedreht.

In den Fig. 5 bis 10 ist die Arbeitsweise bei einem Wechsel der Abroll­ richtung dargestellt. Die Abzugsrichtung der Bahn 4 wechselt dabei von oben nach unten, die Abrollrichtung der Wickelrolle 1 von der Richtung im Uhrzeigersinn nach Fig. 1 zu der Richtung gegen den Uhrzeigersinn nach Fig. 2.

Bei einem Bahnabzug von oben hält die in Bahnlaufrichtung vordere Saugfläche 26 des Saugkastens 16 die Bahn 4 beim Durchtrennen an der mit den Pfeilen 31 gekennzeichneten Trennstelle (Fig. 5). Anschließend wird das Rohr 8 zur Lockerung der Bahnspannung etwas gegen den Uhrzeigersinn gedreht und der Saugkasten 16 so nach innen geschwenkt, daß das Bahnende zwischen seiner Saugfläche 26 und der längskante des Saugkastens 17 festgeklemmt wird (Fig. 6). Das Rohr 8 wird anschließend weiter gegen den Uhrzeigersinn gedreht (Fig. 7) bis sich die Bahn 4 an der Saugfläche 27 des anderen Saugkastens 17 anlegt (Fig. 8) und wieder straff das Rohr 8 umschlingt (Fig. 9). Anschließend wird im Saugkasten 17 ein Unterdruck erzeugt, so daß seine Saugfläche 27 nun das Bahnende hält. Nachdem der Unterdruck im Saugkasten 16 abgeschaltet wurde, wird er wieder in seine Ruhelage zurückgeschwenkt, dabei löst sich das Bahnende von seiner Saugfläche 26 (Fig. 10). Das Rohr 8 mit dem von ihm gehaltenen Bahnende kann nun gegen den Außenumfang einer Wickelrolle 1 bewegt werden, die beim Abwickeln gegen den Uhrzeigersinn gedreht wird, um eine Verbindung mit dem Bahnanfang herzustellen, wie es in Fig. 2 (Position C') dargestellt ist.

Bei einem entgegengesetzten Wechsel der Abrollrichtung von Bahnabzug oben nach Bahnabzug unten wird das Bahnende entsprechend von der Saugfläche 27 der Saugfläche 26 übergeben, wobei das Rohr 8 in die andere Richtung, also im Uhrzeigersinn, gedreht wird. Dabei wird zum Festklemmen des Bahnendes der Saugkasten 17 gegen den sich in Ruhestellung befindlichen Saugkasten 16 geschwenkt.

Claims (5)

1. Vorrichtung zum Verbinden des Endes einer von einer ersten Wickelrolle (6) ablaufenden Materialbahn (4) mit dem Bahnanfang einer gegen die erste Wickelrol­ le (6) eingewechselten neuen Wickelrolle (1) an ei­ ner Abwickelvorrichtung, mit einer Einrichtung (15) zum Durchtrennen der ablaufenden Bahn (4) und einem an die ablaufende Bahn (4) anlegbaren, außerhalb des Bereichs einer vollen Wickelrolle (1) bewegba­ ren und an deren Außenumfang andrückbaren Splice­ element (7), das aus einem drehbaren, sich über die Arbeitsbreite erstreckenden Rohr (8) mit zwei axial verlaufenden Saugflächen (26, 27) zum Halten eines Bahnendes besteht, zwischen denen sich eine Axial­ nut (14) über die Länge des Rohrs (8) erstreckt, dadurch gekennzeichnet, daß in der sich über die Länge des Rohrs (8) erstreckenden Axialnut (14) zwei um eine Achse (21, 22) parallel zur Rohrachse (23) schwenkbare Saugkästen (16, 17) angeordnet sind, deren Saugflächen (26, 27) in Ruheposition in etwa parallel zur Mantelfläche des Rohrs (8) ver­ laufen und dabei ein Spalt (28) zwischen den Saug­ flächen (26, 27) vorhanden ist, durch den eine Schneidklinge der Einrichtung (15) zum Durchtrennen der ablaufenden Bahn (4) bewegt werden kann, wobei jeder Saugkasten (16, 17) gegen den jeweils anderen Saugkasten (16, 17) geschwenkt werden kann, um ein Bahnende zu halten.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß in Ruheposition der Schwenkkästen (16, 17) durch den Spalt (28) zwischen den Saugflächen (26, 27) die Schneidklinge eines in der Nut (14) gela­ gerten Trennmessers (15) bewegt werden kann.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Trennmesser (15) auf einer Führungsschiene (18) quer über die Arbeitsbreite motorisch verschiebbar gelagert ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die Schwenkachsen (21, 22) der Saugkästen (16, 17) parallel zur Rohrachse (23) im oberen Teil der Nut (14) nahe dem Spalt (28) verlaufen.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch einen Drehantrieb mit einstellbarem Drehmoment für das Rohr (8).