DE60119302T2

DE60119302T2 - Wickler zum formen von rollen aus aufgewickeltem material und dazugehöriges verfahren

Info

Publication number: DE60119302T2
Application number: DE60119302T
Authority: DE
Inventors: Giulio Betti; Angelo Benvenuti; Roberto Morelli
Original assignee: Fabio Perini SpA
Current assignee: Fabio Perini SpA
Priority date: 2000-03-03
Filing date: 2001-02-27
Publication date: 2007-02-22
Anticipated expiration: 2021-02-28
Also published as: CN1447770A; ITFI20000054A0; US20030001042A1; AU4104001A; ITFI20000054A1; JP2003525185A; IT1314581B1; EP1276690B1; DE60119302D1; CN1253364C; WO2001064563A3; ATE325068T1; BR0108858B1; BR0108858A; ES2262634T3; WO2001064563A2; EP1276690A2; CA2401701C; CA2401701A1

Description

Technischer Bereich
Die Erfindung beschäftigt sich mit einer Wickelmaschine für die Herstellung von Rollen aus aufgewickeltem Bahnmaterial, beispielsweise von Rollen, die für die Herstellung kleiner Rollen aus Toilettenpapier, Küchentüchern und dergleichen vorgesehen sind.
Insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, beschäftigt sich die Erfindung mit einer Wickelmaschine vom peripheren oder Oberflächentyp, das heißt mit einer solchen, bei der die zu bildende Rolle oder der Stamm in einem Aufwickelrahmen mittels Aufwickelteilen in Rotation gehalten wird, die mit der zu bildenden Rolle über ihre Peripherie in Kontakt stehen und auf diese die Aufwickelbewegung übertragen.
Die Erfindung beschäftigt sich auch mit einem Wickelverfahren, welches in der erwähnten Wickelmaschine verwirklicht werden kann.
Stand der Technik
In der Papierbearbeitungsindustrie werden häufig Maschinen benutzt, die als Wickelmaschinen bekannt sind, welche ein Bahnmaterial aufnehmen, welches von einer Mutterspule oder mehreren Mutterspulen her kommt, um es in der Form von Rollen oder Stämmen von einem Durchmesser aufzuwickeln, der gleich dem Durchmesser des Fertigproduktes und großer Länge ist. Diese Rollen oder Stämme werden danach quer geschnitten zur Bildung kleiner Rollen von Toilettenpapier, Küchentüchern und dergleichen.
Maschinen dieser Art mit dem peripheren Aufwickeln sind beschrieben in den Dokumenten US-A-4 723 724, US-A-4 856 725, US-A-4 828 195, US-A-4 962 897, US-A-4 487 377, US-A-4 931 130, US-A-5 248 106, US-A-5 368 252, GB-A-2 105 688, WO-A-94/21 545. Maschinen mit zentralem Aufwickelverfahren sind bekannt aus US-Re-28 353, US-A-3 532 572, US-A-3 552 670, US-A-3 567 552 und US-A-3 734 423.
Die Wickelmaschinen sind normalerweise in großem Maßstab ausgelegt und arbeiten mit sehr hohen Geschwindigkeiten. Der gegenwärtige Trend geht insbesondere zur Herstellung von Wickelmaschinen, mit denen bahnartiges Material von stets zunehmender Breite verarbeitet werden kann.
In einigen Fällen wäre es jedoch angemessen, Wickelmaschinen von mäßiger Größe zur Verfügung zu haben, insbesondere um die Bedürfnisse junger Märkte zu befriedigen, bei denen hohe Produktionsgeschwindigkeiten nicht notwendig sind.
Um diese Bedürfnisse zu befriedigen, ist eine Wickelmaschine von besonders mäßiger Größe entwickelt und in dem Dokument WO-A-97/32 804 beschreiben worden. Diese Wickelmaschine arbeitet mit einem speziellen Aufwickelsystem mit Mitteln zum Ankleben der freien Endkante der Rolle, die sich abstromseitig zu dem Wickelrahmen befindet. Normalerweise erfordert die Ausgabe des fertigen Stammes und sein Ankleben ein zyklisches Verlangsamen der Produktionslinie, um ein korrektes Positionieren der freien Kante des Bahnmaterials zu erhalten, die zum Verschließen der Rolle angeklebt werden muss.
Das Dokument US-A-5,092,533 beschreibt eine Wickelmaschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. In dieser bekannten Vorrichtung wird der Klebstoff zum Verschließen des rückwärtigen Endes jeder Rolle durch eine querlaufende Düse aufgebracht. Die Bahn wird am Ende jedes Wickelzyklus angehalten, um zu ermöglichen, dass der Klebstoff aufgetragen und die Bahn geschnitten wird.
Aufgaben und kurze Beschreibung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Wickelmaschine anzugeben, die speziell, jedoch nicht ausschließlich vom peripheren Typ ist und mäßige Größe besitzt und daher besonders leicht transportiert werden kann und im Betrieb nur wenig Raum einnimmt.
Nach einem besonderen Aspekt ist die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe auch darin zu sehen, eine kompakte Maschine zu schaffen, bei der die Zufuhrgeschwindigkeit des bahnartigen Materials am Ende jedes Aufwickelzyklus nicht reduziert werden muss.
Im Wesentlichen werden diese und andere Aufgaben und Vorteile, die dem Fachmann aus dem nachfolgenden Text deutlich werden, in einer Wickelmaschine erreicht, die mit einem peripheren Aufwickelsystem entsprechend Anspruch 1 ausgerüstet ist. Die Maschine umfasst ein System zum Trennen des bahnartigen Materials am Ende jedes Aufwickelzyklus, um eine Endkante und eine Anfangskante zu erzeugen, und weist einen Klebstoffspender auf, der den Klebstoff auf die freie Endkante jeder Rolle in einer Position aufträgt, die sich aufstromseitig der Rolle in der Endphase des Aufwickelns in dem Aufwickelsystem befindet, ohne die Geschwindigkeit der Bahn zu reduzieren.
Normalerweise und im Gegensatz zu demjenigen, was von der Erfindung vorgeschlagen wird, wird der Klebstoff zum Verschließen der freien Kante auf die Endkante der Rolle abstromseitig zu dem Aufwickelsystem aufgebracht, wenn die Rolle aus dem System frei gegeben wird. Dazu sind gewöhnlich Klebstoffmaschinen vorgesehen, die in Linie mit der Wickelmaschine angeordnet sind, wahlweise mit dem Zwischenschalten einer Speichereinheit. Dies macht die Produktionslinie kompliziert und groß.
Nach dem Stand der Technik wird das Auftragen von Klebstoff auf das Bahnmaterial während der letzten Aufwickelphase in Verbindung mit Start-Stop-Maschinen ausgeführt, wie das in den Schriften US-A-5,413,656 und US-A-5,092,533 wie erwähnt beschrieben ist. In diesen bekannten Maschinen wird das Bahnmaterial vor dem Klebstoffauftrag auf dessen Endkante angehalten.
Im Gegensatz dazu wird erfindungsgemäß der Klebstoff auf einen Endabschnitt des Bahnmaterials aufgetragen, ehe letzterer auf die Rolle aufgewickelt wird und ehe die Rolle aus dem Aufwickelsystem ausgegeben wird, ohne jedoch die Vorschubgeschwindigkeit der Bahn zu reduzieren. Dies macht die Maschine kompakter und schafft weitere Vorteile, die noch deutlich werden.
Das Dokument US-A-4,487,377 beschreibt ein System, gemäß welchem der Klebstoff auf die Endkante des Bahnmaterials vor Vervollständigung der Rolle aufgetragen wird. In diesem Fall wird der Klebstoff jedoch nicht durch einen Spender direkt auf das Bahnmaterial aufgebracht. Im Gegensatz wird er auf einen Wickelkern abgegeben und der letztere, wenn er in das Aufwickelsystem eingefügt worden ist, übertragt einigen des aufgetragenen Klebstoffes auf die Endkante, um deren Versiegeln zu ermöglichen. Diese bekannte Lösung hat jedoch signifikante Beschränkungen.
Speziell ist sie nur mit speziellen Aufwickelsystemen und nur mit gewissen Systemen zum Trennen des Bahnmaterials und Einfügen neuer Wickelkerne anwendbar. Weiter ist es in solchen Fällen nicht anwendbar, bei denen das Aufwickeln ohne zentralen Kern stattfindet. Man möge sich ferner vergegenwärtigen, dass es nicht stets möglich oder empfehlenswert ist, den gleichen Klebstoff für die freie Endkante einer Rolle und zum Verankern der freien Anfangskante auf den Wickelkern zu verwenden, um das Aufwickeln der nachfolgenden Rolle zu beginnen.
Diese Beschränkungen werden durch die Erfindung überwunden.
Nach einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird der Klebstoff auf das Bahnmaterial aufgetragen, ehe das letztere geschnitten, gerissen oder in anderer Weise durch das Trennsystem getrennt wird. Dies kann beispielsweise dadurch ausgeführt werden, dass der Klebstoffspender auf der Aufstromseite des Trennsystems angeordnet wird. Jedoch würde es prinzipiell auch möglich sein, den Klebstoffspender abstromseitig des Bereiches vorzusehen, in welchem das Trennsystem wirkt, oder auf dem Trennsystem selbst.
Der Klebstoffspender kann aufstromseitig zum Wickelrahmen angeordnet werden, indem er beispielsweise auf eine der Aufwickelrollen zuweist, die einen Teil des Rahmens bilden.
Durch Vergleich mit der kompakteren Wickelmaschine gemäß WO-A-97/32 804 ergibt sich, dass die Erfindung die Möglichkeit für eine weitere Reduktion der Größe der Maschine und die Möglichkeit schafft, eine außerordentliche Zuverlässigkeit und Präzision im Ankleben zu erreichen, selbst ohne vorübergehende Reduktionen in der Zufuhrgeschwindigkeit des Bahnmaterials.
Weiterhin ist es möglich, selbst Rollen mit großem Durchmesser aufzuwickeln. Dies wird möglich, weil dann, wenn der Klebstoff aufgetragen worden ist, ehe das Aufwickeln der freien Endkante der Rolle abgeschlossen ist, die letztere eine Drehung in dem Aufwickelrahmen und danach auf einer Ausgabefläche ausführt, um Druck auf die freie Endkante auszuüben und die letztere für das Ankleben der letzten Windung der Rolle zu stabilisieren. In der Praxis kann die Rolle auch eine vollständige Umdrehung in dem Wickelrahmen ausführen, ehe sie ausgegeben wird, so dass im Zeitpunkt der Ausgabe die freie Endkante bereits gegen die letzte Windung der Rolle angepresst worden ist.
In den traditionellen Systemen erfordert im Gegensatz diese Operation – speziell im Fall von Rollen großen Durchmessers – sehr lange Rollflächen, um sicherzustellen, dass Druck stets auf die freie Endkante ausgeübt wird, und erfordert daher eine große Größe.
Der Klebstoffspender umfasst Düsen, die nebeneinander angeordnet sind, um die notwendige Dosis an Klebstoff auf das Bahnmaterial zu sprühen. Die Verwendung von Düsen ist vorteilhaft, weil sie einfacher in der Auslegung sind und sich leichter warten lassen, flexibler sind und leichter zurüsten lassen.
In einer praktischen Ausführungsform der Erfindung kann der Wickelrahmen ein Wickelsystem besitzen, welches eine erste Wickelwalze und wahlweise eine zweite und eine dritte Wickelwalze aufweist, entsprechend der an sich bekannten Technologie, obgleich die Möglichkeit einer anderen Konfiguration des Wickelrahmens nicht ausgeschlossen ist.
Wenn wenigstens eine erste Wickelwalze vorgesehen ist, sind die Sprühdüse oder die Sprühdüsen, die den Klebstoff zum Versiegeln der freien Kante des Bahnmaterials relativ zur ersten Wickelwalze in einer Weise angeordnet, dass sie den Klebstoff auf das Bahnmaterial sprühen, wenn letzteres unterstützt ist durch die Wickelwalze und um sie herum bewegt ist. Die Trennmittel des Bahnmaterials sind vorteilhafterweise abstromseitig in Bewegungsrichtung des Bahnmaterials relativ zur Position der Sprühdüsen, die den Klebstoff auftragen, angeordnet.
Die Wickelmaschine kann von der Art sein, die auf tubusförmige Kerne aufwickelt, jedoch ist die Möglichkeit nicht ausgeschlossen, das gleiche Kriterium auf Wickelmaschinen anzuwenden, die Rollen von Bahnmaterial ohne Aufwickelkern produzieren, wobei bekannte Techniken zum Einsatz kommen, beispielsweise gemäß EP-A-0 580 561 und EP-A-0 611 723.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine spezielle Konfiguration einer Präge- und Laminiereinheit vorgeschlagen, die von spezieller Kompaktheit und geeignet ist, in eine Wickelmaschine mäßiger Größe eingefügt zu werden. Nach diesem Aspekt der Erfindung besitzt die Prägeeinheit einen ersten und einen zweiten Prägezylinder und eine erste sowie eine zweite Pressrolle, wobei die Prägezylinder und die Pressrollen von den Seitenrahmen getragen werden, die auch die Perforiereinheit und den Wickelrahmen der Aufwickelmaschine tragen, wodurch eine spezielle Kompaktheit erreicht wird.
In der praktischen Ausführungsform kann eine Minderung der Größe vorteilhafterweise dadurch erhalten werden, dass die Prägezylinder vertikal übereinander in solcher Weise platziert werden, dass der erste Prägezylinder über dem zweiten Prägezylinder lokalisiert ist, wobei beispielsweise und vorteilhafterweise (jedoch nicht notwendigerweise) die Achsen eine über der anderen in einer vertikalen Ebene platziert sind. In diesem Fall ist die erste Druckrolle über dem ersten Prägezylinder positioniert, während die zweite Druckrolle unterhalb des zweiten Prägezylinders, jedoch seitlich versetzt relativ zu der Ebene angeordnet ist, die die Achsen der Prägezylinder enthält, welche Ebene vorteilhafterweise und bevorzugterweise (jedoch nicht notwendigerweise) ungefähr vertikal sich erstreckt. In dieser Konfiguration ist der Wickelrahmen relativ zu der Ebene, in der die Achsen der Rotation der Prägezylinder liegen, auf der Seite angeordnet, die gegenüber derjenigen ist, auf welcher die zweite Druckrolle lokalisiert ist. Auf diese Weise, wie sich aus der nachfolgenden ins Einzelne gehenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung klar ergibt, wird eine Konfiguration von speziell reduzierter Größe erreicht.
Ein System zum Verbinden der Bogen, die das Bahnmaterial bilden, kann der Prägeeinheit zugeordnet werden. Beispielsweise kann eine Bogenverbindungs-Einheit vorgesehen werden. In einer alternativen Ausführungsform kann ein Klebstoffspender vorgesehen werden, der in an sich bekannter Weise einen Klebstoff auf einen der beiden Bogen des Bahnmaterials aufbringt, nachdem der Bogen geprägt worden ist. In diesem Fall ist der Klebstoffspender vorteilhafterweise über der zweiten Druckrolle angeordnet, wieder um eine sehr kompakte Konfiguration zu erzielen. Diese Möglichkeit der Anordnung sowohl eines Klebstoffspenders und einer Bogenverbindungseinheit in der gleichen Maschine, um es dem Benutzer zu ermöglichen, beide Verfahren durchzuführen, ist nicht ausgeschlossen.
Die Erfindung beschäftigt sich auch mit einem Wickelverfahren zur Herstellung von Rollen aus Bahnmaterial entsprechend Anspruch 14.
Weitere vorteilhafte Merkmale der Maschine und des Verfahrens entsprechend der Erfindung sind in den beigefügten Ansprüchen angegeben.
Kurze Angabe der Zeichnungen
Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf die beigefügte weitere Beschreibung und Zeichnung besser verstanden werden, die ein praktisches, nicht beschränkendes Beispiel der Erfindung erläutern. Es zeigen:
1: eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Wickelvorrichtung; und
2-4: aufeinander folgende Phasen des Aufwickelzyklus.
Ins Einzelne gehende Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
Eine ins Einzelne gehende Beschreibung einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird nachstehend gegeben, mit Zusatzteilen und Elementen, die auch teilweise weggelassen werden können. Die erläuterte Ausführungsform ist von der Art mit tubusförmigen Wickelkernen, auf welchen die einzelnen Rollen gebildet werden, jedoch kann, wie bereits erwähnt, die Maschine auch für das Aufwickeln ohne tubusförmigen Kern ausgelegt sein.
Die im Ganzen mit 1 bezeichnete Wickelmaschine umfasst Seitenrahmen 3, auf denen ein Aufwickelrahmen 5 befestigt ist und umfasst im dargestellten Beispiel ein Trio von Wickelwalzen 7, 9 und 11. Die erste Wickelwalze 7 bildet zusammen mit der zweiten Wickelwalze 9 einen Spalt 13, durch welchen das Bahnmaterial und die Rolle läuft, zu Beginn der Bildungsphase um den jeweiligen Aufwickelkern A.
Die erste Wickelwalze 7 nimmt das Bahnmaterial N von einem nicht dargestellten Abwickler auf. Die dritte Wickelwalze 11 ist auf einem Arm 15 befestigt, welcher um eine Achse 17 schwenken kann, um die Größenzunahme der gebildeten Rolle zu berücksichtigen. Auf der Abstromseite des Wickelrahmens ist eine Ausgaberutsche 21 mit einer Rollstopvorrichtung 23 angeordnet, die durch einen Betätiger 25 gesteuert wird, der die Bewegung der Rollen anhält und in gesteuerter Weise ausgibt, so dass die einzelnen Rollen dem Aufwickelrahmen längs der Rutsche 21 zugeführt werden.
Unter der ersten Wickelwalze 7 erstreckt sich eine gebogene Rollfläche 25, längs welcher Wickelkerne A in der ersten Phase des Aufwickelns des Bahnmaterials N rollen, und zwar entsprechend einer Technologie, die in dem Dokument WO-A-94/21 545 beschrieben ist, auf welches für weitere Einzelheiten hier Bezug genommen wird. Das Bezugszeichen 27 bezeichnet ein Element zum Trennen des Bahnmaterials, das in gesteuerter Weise um eine Rotationsachse 29 rotiert und mit der ersten Wickelwalze 7 wechselwirkt, um das Trennen des Bahnmaterials am Ende des Aufwickelns jeder Rolle durchzuführen, so dass eine freie Endkante erzeugt wird, die schließlich auf die gerade vervollständigte Rolle aufgewickelt wird und eine freie Anfangskante, die veranlasst wird, auf dem nächsten Wickelkern anzuhängen.
Die Wickelkerne A werden dem Wickelrahmen 5 mittels eines Zuführers 31 zugeführt, der eine Führung 33 für die Kerne A bildet. Die tubusförmigen Kerne A werden in die Führung 33 von unten eingeführt und gleiten oder rollen längs einer Basisfläche 35 eines Trichters 37, in welchem ein Beweger 39 lokalisiert ist, der verhindert, dass die Kerne zusammen stoßen. Die Kerne werden einzeln auf die Abgabefläche 47 abgeladen und in der Warteposition durch ein elastisches Messer 49 gehalten.
Ein drehender Einfüger 51, der mit der Drehung der Trennmittel 27 synchronisiert ist, schiebt jeden Tubuskern A in den durch die Rollfläche 25 und die erste Wickelwalze 7 definierten Kanal zu Beginn jeder Aufwickeloperation.
Über der Fläche 47 sind in Ausrichtung mit der Halteposition der Kerne A vor Einfügung in den durch die Rollfläche 25 und die erste Wickelwalze 7 definierten Kanal mehrere erste Düsen 53 angeordnet, welche auf den gerade wartenden Kern A Klebstoff aufbringen, der zum Anheften der freien Anfangskante des Bahnmaterials notwendig ist. Als Alternative zu dem Klebesystem können andere Systeme verwendet werden, beispielsweise solche, die mit Unterdruck arbeiten oder elektrostatische Systeme oder andere an sich bekannter Art.
Längs des Weges des Bahnmaterials N, das von dem nicht dargestellten Abwickler kommt, ist eine Präge- und Laminiereinheit 61 angeordnet, die einen ersten Prägezylinder 63 aufweist, der um eine Achse 63A drehen kann, und einen zweiten Prägezylinder 65 aufweist, der um eine Achse 65A drehen kann. Die beiden Prägezylinder, die beispielsweise aus Stahl oder einem anderen harten Material gefertigt sein können, haben Oberflächenspitzen oder Erhebungen, die das Prägen des Materials ausüben.
Mit dem ersten Prägezylinder 63, der sich in einer Position ungefähr vertikal über dem zweiten Prägezylinder 65 befindet, wirkt eine erste Druckrolle 67 zusammen, die von einem Arm 69 getragen wird, welcher bei 71 angelenkt ist und die mittels eines Betätigers 73 gegen den Prägezylinder 63 gedrückt wird. Mit dem zweiten Prägezylinder 65 wirkt eine zweite Druckrolle 75 zusammen, die von einem bei 79 angelenkten Arm 77 getragen wird und gegen den Prägezylinder 65 durch einen Betätiger 81 gedrückt wird. Wie man aus 1 erkennt, befinden sich die drei Drehachsen der Prägezylinder und der Druckwalze 67 ungefähr vertikal übereinander, mit anderen Worten, sie liegen in einer gemeinsamen vertikalen Ebene, die durch die Linie P-P dargestellt ist. Im Gegensatz dazu ist die Rotationsachse der Druckwalze 75 versetzt und relativ zu der Ebene, in welcher die Drehachsen 63A, 65A der Prägezylinder 63 und 65 liegen, an der gegenüber liegenden Seite relativ zum Wickelrahmen lokalisiert. Eine besonders kompakte Konfiguration wird auf diese Weise erhalten.
Der erste und der zweite Prägezylinder 63, 65 und die zugehörigen Andruckwalzen 67 und 75 werden durch die gleichen Seitenrahmen 3 gehalten, die diejenigen Bauteile tragen, die den Wickelrahmen bilden.
Mit dem ersten Prägezylinder 63 wirkt ein Klebstoffspender 83 zusammen, der in diesem Beispiel einen Verteiler 85, einen ersten geschirmten Zylinder 87 und einen zweiten Plattenzylinder 89 umfasst, der mit dem um den ersten Prägezylinder 63 herum geführten Materialbogen in Kontakt ist, um in an sich bekannter Weise Klebstoff auf die geprägten Erhebungen des Bogens aufzutragen, die von der Oberfläche des Prägezylinders 63 erzeugt sind. Der Klebstoffspender ist über der Andruckwalze 75 lokalisiert.
Mit dem ersten Prägezylinder 63 arbeitet eine Koppel- oder Laminierwalze 91 zusammen, die von einem bei 95 angelenkten Arm 93 getragen wird und gegen den Prägezylinder 63 mittels eines Kolben-/Zylinderbetätigers 97 mit Druck beaufschlagt wird. Dadurch werden die beiden Bogen, die auf den beiden Prägezylindern 63, 65 geprägt sind, durch Laminierung nach Klebstoffauftrag miteinander verbunden.
Die beiden Bogen des Bahnmaterials, die mit V1 und V2 bezeichnet sind, werden der Präge- und Laminiereinheit 61 zugeführt und separat geprägt, und zwar der erste Bogen zwischen dem Prägezylinder 63 und der Druckwalze 67 und der zweite Bogen zwischen dem Prägezylinder 65 und der Druckwalze 75. Der Bogen V2 wird dann von dem zweiten Prägezylinder 65 entfernt und sanft auf dem ersten Bogen V1 platziert, der um den ersten Prägezylinder 63 herum gelaufen ist. Die beiden Bogen, die somit übereinander angeordnet sind, werden zwischen dem ersten Prägezylinder 63 und der Laminierwalze 91 laminiert zur Bildung des Bahnmaterials N. Das Auftragen von Klebstoff durch den Spender 83 führt dazu, dass die Laminierung die beiden Bogen V1 und V2 miteinander verbindet.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist längs des Weges des Bahnmaterials N, das von der Laminier-/Prägeeinheit 61 kommt, eine Bogenverbindungseinheit 101 vorgesehen, welche einen Zylinder 103 umfasst, mit welchem die Bogenverbindungswalzen 105 zusammen wirken, die unter Druck gegen den Zylinder 103 mittels einer oder mehrerer Expansionsboxen 107 beaufschlagt werden, die auf hohen Druck expandiert werden. Die Bogenverbindungseinheit 101 kann zusätzlich zur Prägeeinheit 61 verwendet werden, beispielsweise dann, wenn die letztere ohne Klebstoff arbeitet, weil sie keinen Spender 83 hat oder weil der letztere außer Betrieb genommen worden ist. Dies schließt die Möglichkeit nicht aus, dass die Maschine ohne Prägeeinheit 61 auskommt und nur mit der Bogenverbindungseinheit 101 ausgerüstet ist, die das Koppeln der beiden Bogen V1, V2 besorgt, die der Bogenverbindungseinheit 101 geeignet zugeführt worden sind, beispielsweise dadurch, dass sie um die Walze 91 geführt sind. Es ist auch möglich, die Anordnung so zu treffen, dass die Bogenverbindungseinheit 101 vollkommen fehlt und dass die Maschine nur mit der Präge- und Laminiereinheit 61 ausgerüstet ist, und zwar mit zugeordnetem Klebstoffspender 83. In diesem Fall ist der Weg des Bahnmaterials N leicht modifiziert.
Längs des Weges des Bahnmaterials N ist zwischen der Bogenverbindungseinheit 101 und dem Wickelrahmen 5 eine Perforiereinheit 111 vorgesehen, welche eine drehende, messertragende Walze 113 und eine feste Walze 115 mit Gegenmesser aufweist. Die Perforiereinheit 111 kann von üblicher Bauart sein und wir hier nicht im Einzelnen beschrieben.
Das durch die Perforiereinheit 111 geführte Bahnmaterial N ist mit einer Reihe von Perforationslinien versehen, die sich orthogonal zur Länge des Bahnmaterials N erstrecken, wobei die Perforationslinien das Bahnmaterial N in eine Reihe von Abschnitten oder Blättern für eine spätere Verwendung durch den Endverbraucher unterteilen.
Das aus der Perforiereinheit 111 kommende perforierte Bahnmaterial N wird um einen Zylinder 117 geführt und dann von dort aus um die erste Aufwickelwalze 7, um dem Wickelrahmen zugeführt zu werden.
Mit dem ersten Wickelrahmen 7 wirkt eine Reihe von Sprühdüsen 121 zusammen, die dazu dienen, Klebstoff auf das Bahnmaterial aufzutragen, um das Versiegeln der freien Endkante des Bahnmaterials am Ende des Aufwickelns jeder einzelnen Rolle auszuführen, wobei das Trennen des Bahnmaterials durch das Trennglied 27 anschließend erfolgt.
Wie deutlich aus 1 zu erkennen ist, sind die Düsen 121 in geeigneter Anzahl und Beabstandung vorgesehen, um ein korrektes Ankleben auch von Bereichen über die Länge der Rolle sicherzustellen, mit anderen Wörtern, über die Breite des Bahnmaterials, und sind in einer Weise angeordnet, dass sie Klebstoff auf das Bahnmaterial im gewünschten Augenblick auftragen, ehe das Bahnmaterial in den Kanal gelangt, der durch den Wickelrahmen 7 und die Rollfläche 25 definiert ist, und somit ehe das Trennteil 27 zum Trennen des Bahnmaterials auf es einwirkt. Auf diese Weise wird Klebstoff auf das Bahnmaterial vor dessen Trennung aufgetragen, damit die Rolle anschließend versiegelt ist.
Es ist ratsam, die Düsen 121 gegenseitig derart zu beabstanden, dass der von ihnen abgegebene Klebstoff nicht jene Bereiche des Bahnmaterials N beeinträchtigt, in denen das Trennteil 27 mit dem Bahnmaterial in Kontakt kommt, damit das Trennteil durch den Klebstoff während jedes Wickelzyklus nicht kontaminiert wird.
Zweckmäßigerweise kann weiterhin die Kontamination des Trennteils 27 durch den von den Düsen 121 versprühten Klebstoff durch ein geeignetes Timing der Wirkungen der beiden Teile vermieden werden. Wie an sich bekannt, kann das Trennteil 27 relativ zu den Perforationslinien, die durch die Perforiereinheit 115 auf dem Bahnmaterial N erzeugt worden sind, derart phasengesteuert sein, dass das Bahnmaterial durch Reißen an einer Stelle getrennt wird, die sich zwischen derjenigen des Rollenaufwickelns zwischen den Walzen 7, 9, und 11 und der Kontaktstelle befindet, die zwischen dem Trennteil 27 und dem Bahnmaterial sich befindet, mit anderen Wörtern der Stelle, an der das Bahnmaterial zwischen dem Trennteil 27 und der ersten Wickelwalze 7 ergriffen ist. Da der von den Düsen 121 aufgebrachte Klebstoff am Endteil des Bahnmaterials, das auf die vervollständigte Rolle aufgewickelt worden ist, verbleiben soll, können die Sprühdüsen 121, der Perforierer 111 und das Trennteil 27 wechselseitig so phasengesteuert sein, dass das von dem Trennteil 27 auf dem Bahnmaterial ausgeführte Trennen stattfindet, wenn die Perforation, die an dem Bahnmaterial durch die Quetschwirkung des Trennteiles 27 ausgeführt wird, einen genügenden Abstand von dem Bereich des Trennteils 27 lokalisiert ist, so dass der vorher von den Düsen 121 auf das Bahnmaterial aufgetragene Klebstoff zuverlässig außerhalb des Kontaktbereichs zwischen dem Bahnmaterial und dem Trennteil 27 bleibt.
Vorstehend wurde eine Beschreibung der Möglichkeit gegeben, eine Reihe von Sprühdüsen 53 zu verwenden, um Klebstoff auf die tubusförmigen Kerne A aufzutragen, ehe letztere zwischen die Rollfläche 25 und den Wickelrahmen 7 eingeführt werden. Dies schließt jedoch die Möglichkeit nicht aus, dass der notwendige Klebstoff zum Verankern der anfänglichen freien Kante des Bahnmaterials für das Aufwickeln auf den Kern A durch die Düsen 121 aufgebracht wird. Dazu kann Vorsorge dafür getroffen werden, dass die letzteren zweimal betätigt werden, einmal, um den Klebstoff auf den Bereich des Bahnmaterials N aufzutragen, der nach Ausführung der Trennung durch das Trennteil 27 das rückwärtige Ende der Rolle bildet, und ein zweites Mal auf das Bahnmaterial, das in Kontakt mit dem tubusförmigen Aufwickelkern A gelangt. In diesem Fall kann außerdem vorgesehen sein, die Abgabe des Klebstoffs durch die Sprühdüsen 121 zu unterbrechen, so dass es möglich wird, eine Verunreinigung des Trennteils 27 durch den Klebstoff zu verhindern. In der praktischen Durchführung wird das Trennteil zwischen zwei linearen Bereichen von Klebstoff wirken, wobei sich der eine mehr vorwärts befindet, um die fertige Rolle zu versiegeln und der andere mehr rückwärts, um das Einleiten des nachfolgenden Aufwickelns zu bewirken.
Die Verwendung von zwei Reihen von Düsen 53 und 121 ist angeraten, wenn die für das Versiegeln der Endkante der Rolle und für das Verankern der Anfangskante auf dem Kern verwendeten Klebstoffe unterschiedliche Eigenschaften und Merkmale besitzen. Dies hängt von der Art des Produktes ab, welches aufgewickelt wird, und/oder von der Aufwickelgeschwindigkeit.
2, 3 und 4 zeigen aufeinander folgende Phasen des Betriebs des Aufwickelns von Bahnmaterial.
In 2 ist die Rolle R in einer Zwischenphase der Bildung. Ein neuer Kern A ist in diesem Beispiel bereits für das nachfolgende Einfügen positioniert. 3 zeigt die Phase der Vervollständigung des Aufwickelns der Rolle mit dem Trennteil, das in Richtung des Pfeiles f27 rotiert und den Kanal erreicht, der zwischen der Rollfläche und der oberen Wickelwalze 7 definiert ist. Die Düsen 121 sprühen den für das Versiegeln der Endkante erforderlichen Klebstoff auf. 3 zeigt die Phase der Ausgabe des Klebstoffs auf den neuen Kern A durch die Düsen 53 auf das Bahnmaterial N vor dessen Trennen. Die Abgabe kann gleichzeitig oder zeitlich gestaffelt erfolgen und ist insbesondere vorzeitig durch Vergleich mit der Abgabe durch die Düsen 121. 4 zeigt die nachfolgende Phase, in welcher ein neuer Kern A bereits in den Kanal eingefügt worden ist, der zwischen der Rollfläche 25 und der Wickelwalze 7 definiert ist, in Kontakt mit der Rollfläche, und das Bahnmaterial N wird um die Wickelwalze 7 herum geführt. Abstromseitig von dem Trennteil ist das Bahnmaterial N gerissen, um eine Endkante LF zu schaffen, die schließlich auf die Rolle R aufgewickelt wird, und auf welche Klebstoff C durch die Sprühdüsen 121 aufgetragen worden ist. LI bezeichnet die Anfangskante, die auf den neuen Kern aufgewickelt ist. Die Ausgabe der Rolle R vom Wickelrahmen findet in an sich bekannter Weise statt.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel besitzt die Wickelmaschine auch eine Druckeinheit 131 mit einem Tinter 133, einem mit Schirm versehenen Zylinder 135 und einem mit einer Platte versehenen Zylinder 137, welcher diejenige Platte trägt, auf welche das Dekordesign, ein Text oder eine andere auf das Bahnmaterial aufzudruckende Information eingraviert ist. Im beschriebenen Beispiel wird nur der Bogen V1 des Bahnmaterials N veranlasst, auf den Rückkehrzylinder 139, mit welchem der Plattenzylinder 137 wechselwirkt, zu laufen, während der andere Bogen V2 ohne Bedrucken der Prägeeinheit oder möglicherweise direkt zur Bogenverbindungseinheit geführt wird.
Selbstverständlich zeigen die Figuren nur eine Vereinfachung der Erfindung anhand eines praktischen Ausführungsbeispiels, wobei die Erfindung in Formen und Anordnungen verändert werden kann, ohne dass dadurch von dem der Erfindung zugrunde liegenden Konzept abgewichen wird.

Claims

Wickelmaschine zur Herstellung von Rollen aus aufgewickeltem Bahnmaterial mit – einem Umfangs-Aufwickelsystem mit einem Wickelrahmen mit einer ersten Wickelwalze (7), in welchen das Bahnmaterial geführt wird, und einer zweiten Wickelwalze (9), wobei ein Spalt (13) zwischen den Walzen gebildet ist und das Bahnmaterial dem Spalt zugeführt wird, – einem Trennsystem (27, 29) zum Trennen des Bahnmaterials (N), welches nach Abschluss des Aufwickeins jeder Rolle (R) das Bahnmaterial trennt, wobei eine freie Endkante (LF) und eine freie Anfangskante (LI) gebildet werden; – einem Klebstoffspender zum Auftragen eines Klebstoffes (C), welcher die freie Endkante des Bahnmaterials jeder Rolle versiegeln soll, wobei der Spender Düsen (121) aufweist, die den Klebstoff direkt auf das Bahnmaterial auf der Aufstromseite der Rolle in der Vollendungsphase in dem Aufwickelrahmen sprüht, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsen (121) in geeigneter Anzahl vorgesehen und geeignet beabstandet sind, um sicherzustellen, dass über die Breite des Bahnmaterials (N) geklebt wird, wobei die Düsen den Klebstoff (C) ohne Reduzierung der Fördergeschwindigkeit des Bahnmaterials durch den Spalt (13) am Ende des Aufwickelzyklus der Rollen (R) aufbringen.
Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Klebstoffspender den Klebstoff auf das Bahnmaterial aufbringt, ehe das Bahnmaterial durch das Trennsystem getrennt wird.
Maschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Klebstoffspender auf der Aufstromseite des Wickelrahmens angeordnet ist.
Maschine nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Klebstoffspender relativ zur ersten Wickelwalze derart angeordnet ist, dass der Klebstoff auf dasjenige Bahnmaterial aufgebracht wird, welches von der Wickelwalze getragen und um letztere geführt wird.
Maschine nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Prägeeinheit (61) mit zwei Prägezylindern (63, 65) und zwei zugeordneten Andruckwalzen (67, 75) aufweist, wobei die Prägeeinheit von Seitenrahmenteilen (3) getragen ist, die auch den Wickelrahmen (7, 9, 11) tragen.
Maschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Prägezylinder (63, 65) vertikal übereinander platziert sind, wobei ein erster Prägezylinder über dem zweiten Prägezylinder angeordnet ist, und dass die Druckwalzen (67, 75) derart positioniert sind, dass die erste über dem ersten Prägezylinder und die zweite unter dem zweiten Prägezylinder angeordnet und seitlich relativ zu einer Ebene (P-P) versetzt sind, die die Achsen (63A, 65A) der beiden Prägezylinder enthält, und wobei der Wickelrahmen relativ zu der Ebene gegenüber der zweiten Druckwalze angeordnet ist.
Maschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Klebstoffspendereinheit (83) aufweist, die dem ersten Prägezylinder (63) zugeordnet und über der zweiten Druckwalze (75) angeordnet ist.
Maschine nach Anspruch 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Laminierwalze (91) aufweist, die mit einem der Prägezylinder wechselwirkt.
Maschine nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Bogenbindeeinheit (101) aufweist.
Maschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Bogenbindeeinheit oberhalb des Wickelrahmens (7, 9) positioniert ist.
Maschine nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Druckeinheit (131) aufweist.
Maschine nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie Einfügmittel (51) zum Einführen von Aufwickelkernen (A) aufweist, auf welchen die Rollen aufgewickelt werden und dass bei Abschluss des Aufwickelns jeder Rolle der Klebstoffspender den Klebstoff auf das Bahnmaterial in zwei aufeinander folgenden Bereichen aufträgt, wobei im ersten Bereich die rückwärtige freie Kante jeder Rolle versiegelt und in dem zweiten Bereich die freie Anfangskante auf einem Wickelkern verankert wird.
Maschine nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb der ersten Wickelwalze (7) sich eine gebogene Rollfläche (25) erstreckt, längs welcher Wickelkerne (A) in der ersten Phase des Aufwickelns des Bahnmaterials (N) zur Bildung der Rolle (R) rollen, und dass das Trennsystem für das Bahnmaterial (N) ein Trennelement (27) aufweist, welches um eine Drehachse (29) gesteuert rotiert und mit der ersten Wickelwalze (7) welchselwirkt, um das Trennen des Bahnmaterials auszuführen, und dass die Düsen (121) auf der Aufstromseite der Rollfläche angeordnet sind.
Verfahren zur Herstellung von Rollen aus aufgewickeltem Bahnmaterial, welches umfasst – Zuführen des Bahnmaterials (N) zu einem peripheren Wickelrahmen mit einer ersten Wickelwalze (7) und einer zweiten Wickelwalze (9), wobei die erste Wickelwalze und die zweite Wickelwalze einen Spalt (13) definieren, welchem das Bahnmaterial zugeführt wird, – bei Abschluss des Aufwickelns einer Rolle das Bahnmaterial getrennt, eine freie Endkante (LF) auf die vollständige Rolle aufgewickelt werden soll und eine freie Anfangskante (LI) für das Einleiten des Aufwickelns einer nachfolgenden Rolle gebildet werden und wobei die fertige Rolle ausgegeben und das Aufwickeln einer nachfolgenden Rolle begonnen wird, – mittels eines Klebstoffspenders mit Düsen (121) ein Klebstoff (C) direkt auf das Bahnmaterial auf der Aufstromseite der Rollen in einer Abschlussphase aufgetragen wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsen (121) in geeigneter Anzahl und Beabstandung derart vorgesehen sind, dass ein Ankleben über die Breite des Bahnmaterials (N) sichergestellt wird, wobei die Düsen den Klebstoff (C) ohne Reduzierung der Fördergeschwindigkeit des durch den Spalt (13) laufenden Bahnmaterials am Ende des Aufwickelzyklus der Rollen auftragen.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Klebstoff auf das Bahnmaterial aufgetragen wird, ehe das Bahnmaterial getrennt wird, um die Anfangskante und die Endkante zu erzeugen.
Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Klebstoff auf das Bahnmaterial aufgetragen wird, während letzteres um die erste Wickelwalze (7) geführt und dadurch getragen wird.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass Klebstoff auf das Bahnmaterial durch einen einzigen Spender in zwei Bereichen aufgetragen wird, wobei eine erste Zone der freien Endkante und eine zweite Zone der freien Anfangskante entsprechen, und wobei die freie Anfangskante durch den Klebstoff auf einem Wickelkern verankert wird, um das Aufwickeln der nachfolgenden Rolle einzuleiten.