DE60217124T2

DE60217124T2 - Verfahren und vorrichtung zum zusammenfügen von kernen

Info

Publication number: DE60217124T2
Application number: DE60217124T
Authority: DE
Inventors: Kjell Johansson; Göran LJUNGEK
Original assignee: Core Link AB
Current assignee: Core Link AB
Priority date: 2001-07-05
Filing date: 2002-07-02
Publication date: 2007-10-04
Anticipated expiration: 2022-07-03
Also published as: US20040188014A1; ATE349394T1; SE0102452D0; SE0102452L; CA2452780A1; WO2003004393A1; EP1412272B1; ES2279875T3; EP1412272A1; US7322922B2; DE60217124D1; CA2452780C

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum End-zu-End-Verbinden von zwei zylindrischen Hülsen, wobei jede zylindrische Hülse eine Endverbindungsfläche am Ende einer solchen zylindrischen Hülse aufweist. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens.
Es ist unter anderem in der Papierindustrie eine ständig wachsende Notwendigkeit, in der Lage zu sein, Hülsen, vor allem aus Pappe, zu verbinden, um in der Lage zu sein, Hülsen wiederzuverwenden, die andernfalls weggeworfen würden. Die verbundenen Hülsen unterliegen indes äußerst strengen Qualitätsanforderungen. Diese betreffen insbesondere die Verbindung selbst, die fest sein muss (Aufweisen von beträchtlicher mechanischer Festigkeit in allen Achsen) und die die Hülsenabschnitte aufeinander ausgerichtet und in richtiger Rundheit erhalten muss. Die Anforderungen an die mechanische Festigkeit sind besonders hoch, da ein Hülsenbruch schwere Unfälle mit sowohl Personenverletzungen als auch ernsthaften Beschädigungen der Ausrüstung zur Folge haben kann.
Die Druckschrift WO-A-00/03868 offenbart ein Verfahren zum Verbinden von Hülsen, z.B. Papphülsen. Eine Hülse wird in einer ersten Ausrichtungsvorrichtung untergebracht und die zweite Hülse wird in einer zweiten Ausrichtungsvorrichtung untergebracht. Die Ausrichtungsvorrichtungen sind zum Ausrichten der Achsen der Hülsen aufeinander positioniert. Ein Leimstrang wird auf der Verbindungsfläche auf mindestens einer Hülse angeordnet. Die zwei Verbindungsflächen werden derart zusammengeführt, dass eine feste Verbindung gebildet wird. Der Leim, der verwendet wird, ist ein Latex-Dispersionsleim.
Die Druckschrift WO-A-95/14631 offenbart ein Verfahren zum Verbinden von Hülsen, z.B. Papphülsen. Eine Leimstation trägt einen Leimstrang auf die Verbindungsfläche auf mindestens einer Hülse auf. Die zwei Verbindungsflächen werden derart zusammengeführt, dass eine feste Verbindung gebildet wird. Zum Verbinden der Enden der Hülsen wird Heißschmelzkleber verwendet. Der Kleber wird schnell in die Endflächen absorbiert und klebt schnell, wenn die Enden aneinandergepresst werden.
Die Aufgabe, die die Grundlage der vorliegenden Erfindung bildet, ist das Ausführen eines neuartigen Verfahrens und einer neuartigen Vorrichtung zum Verbinden von Hülsen des als Einleitung offenbarten Typs.
Die Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung gelöst, indem das als Einführung offenbarte Verfahren im beigefügten Anspruch 1 gegeben wird. Eine Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung wird in den Merkmalen gemäß dem beigefügten Anspruch 8 gegeben.
Durch die vorliegende Erfindung wird ein Verfahren zum Verbinden von Hülsen verwirklicht, wodurch die Verbindungen eine außerordentliche mechanische Festigkeit und eine große Exaktheit aufweisen, was die Ausrichtung und Rundung betrifft. Das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung ermöglicht auch die Verwirklichung einer einfachen und zuverlässigen Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens. Eine Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ermöglicht einen hohen Grad an Automatisierung.
Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen mit mehr Details beschrieben. 1 zeigt eine schematische Ansicht von einer zukünftigen Verbindung zwischen zwei Hülsen, wobei Teile der Klarheit halber herausgebrochen wurden. 2 zeigt in großem Maßstab eine Ansicht eines Teilabschnitts der zukünftigen Verbindung von 1. 3 zeigt eine Ansicht eines Teils einer Vorrichtung zum Verwirklichen der Verbindung von 1 und 2. 4 zeigt eine Ansicht der Vorrichtung von 3 bei der Ausführung eines anderen Arbeitsschritts. 5 zeigt eine Ansicht von einem anderen Teil einer Vorrichtung zum Verwirklichen der Verbindung von 1 und 2. 6–12 zeigen Querschnitte von unterschiedlichen Typen von Verbindungen. 13 zeigt eine Ansicht von einer Verbindung. 14–30 zeigen vereinfachte Querschnitte von unterschiedlichen Typen von Verbindungen.
In den unterschiedlichen Figuren der Zeichnungen wurden gleichen Teilen die gleichen Bezugszeichen gegeben. In 1 werden Teile von zwei Papphülsen 1 und 2 erläutert, die miteinander zu verbinden sind. In diesem Fall ist die Hülse 2 mit einer kegelförmigen inneren Fläche 3 versehen, während die Hülse 1 mit einer kegelförmigen äußeren Verbindungsfläche 4 versehen ist. Auf der kegelförmigen Verbindungsfläche 3 werden ein erster Leimstrang 5 und ein zweiter Leimstrang 6 aufgetragen. Der Leimstrang 5 kann aus einem Schmelzleim bestehen, während der Leimstrang 6 aus Dispersionsleim besteht. Es ist auch möglich, zu veranlassen, dass der Leimstrang 5 aus einem Dispersionsleim besteht, während der Leimstrang 6 in einem solchen Fall aus Schmelzleim besteht.
Zum Bewerkstelligen einer guten Verbindungsqualität hat es sich als besonders wichtig erwiesen, dass der eine Leimstrang aus einem Leim mit solchen Eigenschaften besteht, dass er nach dem Schließen der Verbindung, wobei die Hülsen 1 und 2 zueinander hin bewegt werden, und dem Ausüben eines zweckmäßigen Pressdrucks eine sofortige Befestigung ergibt. Ein solcher Leim ist ein Schmelzleim. Wenn der eine Leimstrang, z.B. 5, aus einem Schmelzleim besteht, ist es zweckmäßig, dass der andere Leimstrang aus einem Leim besteht, der solche Eigenschaften hat, dass der Leim das Hülsenmaterial durchfeuchtet und zwischen die Fasern eindringt und zum Beispiel durch Trocknen erstarrt. Ein Dispersionsleim oder ein PVA-Leim besitzt solche Eigenschaften.
Die wichtigste Aufgabe des Schmelzleimstrangs ist das Befestigen der zwei Hülsenteile 1 und 2 in eine Einheit, die transportiert und zum Beispiel durch Reinigen nachbearbeitet werden kann. Die Dispersionsleimverbindung dient im Wesentlichen dazu, nach dem Erstarren die mechanische Festigkeit zu verleihen, die zur Verwendung der durch die Hülsenteile 1 und 2 gebildeten Hülse gesucht wird.
Der Leimstrang 5, 6 muss nicht notwendigerweise durchgängig sein, sondern kann diskontinuierlich sein. In dem Fall, in dem beide Leimstränge diskontinuierlich sind, kann es zweckdienlich sein, dass die Leimabschnitte des einen Leimstrangs die Zwischenräume zwischen den Leimabschnitten im anderen Leimstrang überdecken.
2 zeigt in großem Maßstab einen Teil der Leimverbindung von 1.
In 3, 4 und 5 werden Teile von einer Vorrichtung zum Verwirklichen einer Verbindung des in 1 und 2 mit mehr Details veranschaulichten Typs gezeigt. 3 zeigt den Hülsenabschnitt 1, der auf zwei Rollen 7 untergebracht ist, die nebeneinander untergebracht sind, wobei in der Figur nur eine Rolle sichtbar ist. Über den Rollen 7 und der Hülse 1 ist eine zusätzliche Rolle 8 angeordnet, die dazu dient, die Hülse 1 auf den Rollen 7 zu halten oder die Hülse 1 gegen die Rollen 7 zu drücken. Möglicherweise kann die Rolle 8 zur Rotation der Hülse 1 auf den Rollen 7 verwendet werden. Es ist auch denkbar, ein separates Antriebsmittel zur Rotation der Hülse 1 in der Rollenbaueinheit bereitzustellen, die durch die Rollen 7 und 8 gebildet wird.
Am Ende des Hülsenabschnitts 1 ist eine Fräsmaschine 9 angeordnet, die durch einen Motor 10 angetrieben wird und die in einem Winkel zur Hülse 1 angeordnet ist, um die Endkante der Hülse im gewünschten Winkel zu bearbeiten, um die Verbindungsfläche 4 zu verwirklichen, die in 1 und 2 gezeigt wird. Die Fräsmaschine 9 und der Motor 10 sind auf einem Schlitten 11 angeordnet, der auf einer Gleitschiene 12 in der Längsrichtung der Hülse 1 verschiebbar ist. Der Schlitten 11 trägt eine Stützrolle 13, die am Ende eines Arms 14 angeordnet ist, der vom Schlitten 11 nach außen verläuft. Die Gleitschiene 12 ist im rechten Winkel zur Hülse 1 auf einer Gleitschiene 15 im rechten Winkel in Bezug auf die Gleitschiene 12 verschiebbar. Die Gleitschiene 12 und der Schlitten 11 können mit Hilfe einer Zahnstange, Gewindespindel oder dergleichen verstellbar sein.
4 veranschaulicht im Wesentlichen die gleiche Vorrichtung wie in 3 aber mit den Teilen in der Stellung zum Bearbeiten des Hülsenabschnitts 2 und zum Verwirklichen der Verbindungsfläche 3, was beinhaltet, dass das Innere des Hülsenabschnitts 2 mit Hilfe der Fräsmaschine 9 bearbeitet wird. So kann die gleiche Vorrichtung zum Bearbeiten sowohl des Hülsenabschnitts 1 als auch des Hülsenabschnitts 2 zum Erzeugen von der weiblichen Fläche 3 einerseits und der männlichen Fläche 4 andererseits verwendet werden.
Nach dem Bearbeiten der in Verbindung mit 3 und 4 beschriebenen Hülsenabschnitte 1 und 2 zum Bilden der Verbindungsflächen 3 und 4, sind die Hülsenabschnitte 1 und 2 exakt aufeinander auszurichten, und dies kann mit Hilfe der in 5 gezeigten Ausrichtungsvorrichtungen 16 und 17 durchgeführt werden. Wie aus 5 ersichtlich ist, sind die Ausrichtungsvorrichtungen 16 und 17 im Wesentlichen identisch und weisen eine Anzahl von Führungsschienen 18 auf, die zwischen den zwei Stützwänden 19 und 20 verlaufen, wobei die Führungsschienen 18 an dem einen Ende nach außen gebogen sind, um die Einfügung der Hülsenabschnitte 1 und 2 zu erleichtern. Nach der Einfügung der Hülsenabschnitte 1 und 2 in die Ausrichtungsvorrichtungen 16 und 17, können die Ausrichtungsvorrichtungen in die in 5 veranschaulichte Stellung verschoben werden, in der die Längsachsen der Hülsenabschnitte 1 und 2 aufeinander ausgerichtet sind. Diese Ausrichtung der Ausrichtungsvorrichtungen kann natürlich mechanisch auf einer Form von Maschinenbett unter Verweydung von Schienen oder dergleichen erfolgen. An der Verbindung, die zwischen den Hülsenabschnitten 1 und 2 gebildet wird, wird eine Düse M5 zum Auftragen oder Überziehen des Leimstrangs 5 und eine Düse M6 zum Auftragen des Leimstrangs 6 bereitgestellt. Den Düsen M5 und M6 kann eine im Wesentlichen wahlfreie Anordnung gegeben werden, die in den unterschiedlichen Einzelfällen zweckmäßig ist. Wie vorhergehend erwähnt, dient die eine Düse M5 zum Auftragen von Schmelzleim, während die andere Düse M6 zum Auftragen eines Dispersionsleims dient. Die Düsen M5 und M6 sind jeweils über einen geeigneten Hahn (nicht gezeigt) zum Regeln der Zufuhr von Leim zu den Leimsträngen auf der Verbindungsfläche oder den Verbindungsflächen mit ihrem Leimbehälter verbunden.
Nach dem Auftragen der Leimstränge werden die Ausrichtungsvorrichtungen aufeinander zu verschoben, oder der eine Hülsenabschnitt 1 wird in den anderen Hülsenabschnitt 2 verschoben, der in einem solchen Fall gegen Axialbewegung festgehalten wird. Der Pressdruck kann empirisch bestimmt werden und danach können alle Verbindungen mit genau dem gleichen Pressdruck zusammengepresst werden.
6–13 erläutern eine Anzahl von Verbindungen. 6 zeigt eine zylindrische männliche und weibliche Verbindung. In 7 wird eine Verbindung mit einem Einlegeteil 21 gezeigt. 8 zeigt eine Verbindung mit einem besonderen äußeren Teil 22. 9 zeigt eine Verbindung mit einem besonders gebildeten Einlegeteil 21. 10 zeigt eine Verbindung mit einem besonders gebildeten äußeren Teil 22. In 11 wird eine gleichartige Verbindung wie in 1 und 2 gezeigt. 12 zeigt eine besondere Verbindung, in der die Endflächen der Hülsenabschnitte 1 und 2 gerade oder im rechten Winkel zur Längsachse der Hülsenabschnitte 1, 2 sind, und es wurde zum Einfügen von Stiften 23 eine Anzahl von Löchern axial in jeden Hülsenabschnitt gebohrt. 13 zeigt eine weitere Verbindung mit gezahnter Form. Ein Vorteil der Hülsenverbindungen in 7, 8, 9, 10, 12 und 13 ist, dass die Enden der Hülsenabschnitte im Wesentlichen auf die gleiche Art bearbeitet werden.
14–30 erläutern eine weitere zusätzliche Anzahl von Verbindungsformen. 14 zeigt eine kegelförmige Verbindung mit einer äußeren und inneren ebenen Stützfläche. 15 zeigt nur eine gerade Verbindung. 16 zeigt eine pfeilförmige Verbindung mit einer Stützfläche. 17 zeigt eine Verbindung in Z-Form. 18 zeigt eine Verbindung mit einem Wulst 24. 19 zeigt eine Verbindung mit einem ebenen Teil zwischen schrägen Flächen 25. 20 zeigt eine Verbindung mit einem winkligen Teil 26, der einen Winkel mit der Längsachse der Hülsenabschnitte bildet. 21 zeigt eine Verbindung mit abgerundeten Enden und ebenem Mittelteil. 22 zeigt eine Verbindung mit Staffelung. 23 zeigt eine kegelförmige Verbindung mit innerer Stützfläche. 24 zeigt eine mit einer Spitze versehene Verbindung. 25 zeigt eine abgerundete Verbindung. 26 zeigt eine kegelförmige Verbindung mit einer äußeren Stützfläche, die der Verbindung in 23 entspricht. 27 zeigt eine gezahnte Verbindung bzw. Verbindung mit Gewinde. 28 zeigt eine Steckverbindung. 29 zeigt eine Verbindung mit einer Zunge und einer Kerbe. 30 zeigt eine Verbindung mit giebelförmigen oberen Flächen.
Es ist auch möglich, den einen Leimstrang 5 auf einer Verbindungsfläche 3 und den anderen Leimstrang 6 auf der anderen Verbindungsfläche 4 anzubringen. Ferner ist es möglich, viele andere Kombinationen und Verteilungen der Leimstränge 5 und 6 auf den Verbindungsflächen 3 und 4 vorzunehmen. In der in 5 veranschaulichten Vorrichtung können die Schienen 18 durch Räder und/oder Rollen ersetzt oder damit kombiniert werden.
Es sind natürlich viele Abwandlungen möglich, ohne vom Erfindungsgedanken, wie in den beigefügten Ansprüchen definiert, abzuweichen.

Claims

Verfahren zum End-zu-End-Verbinden von zwei zylindrischen Hülsen (1, 2), wobei jede zylindrische Hülse eine Endverbindungsfläche (3, 4) am Ende einer solchen zylindrischen Hülse aufweist, wobei das Verfahren Folgendes aufweist: Auftragen eines Strangs (5) eines ersten Leims auf mindestens einen Teil der Breite der Endverbindungsfläche (3) einer (2) der zylindrischen Hülsen, wobei der erste Leim Eigenschaften hat, die das Befestigen der Endverbindungsflächen (3, 4) der Hülsen innerhalb eines ersten Zeitraums bewirken; und Auftragen eines Strangs (6) eines zweiten Leims auf mindestens einen Teil der Breite der Endverbindungsfläche (3) einer (2) der zylindrischen Hülsen, wobei der zweite Leim Eigenschaften hat, die das Durchfeuchten des Hülsenmaterials in der Verbindungsfläche und ihrer unmittelbaren Nähe bewirken; Anordnen der Breite der Endverbindungsfläche einer ersten der zylindrischen Hülsen gegen die Breite der Endverbindungsfläche einer zweiten der zylindrischen Hülsen, derart, dass der erste Leimstrang von alleine das Befestigen der Endverbindungsflächen innerhalb des ersten Zeitraums bewirkt; und Ermöglichen, dass der zweite Leimstrang innerhalb eines zweiten Zeitraums, der länger ist als der erste Zeitraum, von alleine erstarrt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Leimstrang aus einem Schmelzleim besteht.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Leimstrang aus einem Dispersionsleim besteht.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Leimstrang auf die Verbindungsfläche in der Nähe der Außenseite der Verbindungsfläche aufgetragen wird, während der zweite Leimstrang in der Nähe der Innenseite der Verbindungsfläche aufgetragen wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Leimstrang und/oder der zweite Leimstrang diskontinuierlich aufgetragen werden.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Leimstrang diskontinuierlich angebracht wird und dass der zweite Leimstrang diskontinuierlich mit einer Verschiebung in Bezug auf den ersten Leimstrang aufgetragen wird.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Leimstränge in Bezug aufeinander versetzt aufgetragen werden, derart, dass die Elemente, die in den Leimsträngen enthalten sind, die Räume zwischen den Leimabschnitten in den Leimsträngen bedecken.
Vorrichtung zum End-zu-End-Verbinden von zwei zylindrischen Hülsen (1, 2), wobei jede zylindrische Hülse eine Endverbindungsfläche (3, 4) am Ende einer solchen zylindrischen Hülse aufweist, wobei die Vorrichtung Folgendes aufweist: eine erste Leimdüse (M5) zum Bereitstellen eines Strangs (5) eines ersten Leims; eine zweite Leimdüse (M6) zum Bereitstellen eines Strangs (6) eines zweiten Leims; eine erste Ausrichtungsvorrichtung (16) zum Anordnen um die äußere Fläche einer ersten (2) der zylindrischen Hülsen; und eine zweite Ausrichtungsvorrichtung (17) zum Anordnen um die äußere Fläche einer zweiten (1) der zylindrischen Hülsen, wobei: die Ausrichtungsvorrichtungen eine der zylindrischen Hülsen benachbart zu der ersten Leimdüse anordnen, wodurch es der ersten Leimdüse ermöglicht wird, den ersten Leimstrang auf mindestens einen Teil der Breite der Endverbindungsfläche dieser zylindrischen Hülse aufzutragen, und eine der zylindrischen Hülsen benachbart zu der zweiten Leimdüse anordnen, wodurch es der zweiten Leimdüse ermöglicht wird, den zweiten Leimstrang auf mindestens einen Teil der Breite der Endverbindungsfläche dieser zylindrischen Hülse aufzutragen, wobei die Ausrichtungsvorrichtungen die zylindrischen Hülsen mit der Breite der Endverbindungsfläche einer ersten der zylindrischen Hülsen gegen die Breite der Endverbindungsfläche einer zweiten der zylindrischen Hülsen anordnen, der erste Leim von alleine Eigenschaften hat, die das Befestigen der Endverbindungsflächen der zylindrischen Hülsen innerhalb eines ersten Zeitraums bewirken, der zweite Leim von alleine Eigenschaften hat, die das Durchfeuchten des Hülsenmaterials in der Endverbindungsfläche und ihrer unmittelbaren Nähe und das Erstarren des zweiten Leimstrangs innerhalb eines zweiten Zeitraums, der länger ist als der erste Zeitraum, bewirken.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausrichtungsvorrichtungen eine Anzahl von Schienen (18) und/oder Rollen und/oder Rädern aufweisen.
Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens die Schienen (18) in der Längsrichtung der Hülse (1, 2) verlaufen und mit Zwischenraum um den Umfang der Hülse (1, 2) herum angeordnet sind.