DE69108391T2

DE69108391T2 - Vorrichtung und verfahren zum verbinden von mindestens zwei einfach- oder mehrfach geschichteten luftdurchlässige weiche papierbahnen enthaltenden materialien.

Info

Publication number: DE69108391T2
Application number: DE69108391T
Authority: DE
Inventors: Karl Goesta Bertil Andersson
Original assignee: Duni AB
Current assignee: Duni AB
Priority date: 1990-04-18
Filing date: 1991-04-11
Publication date: 1995-11-09
Anticipated expiration: 2011-04-12
Also published as: US5360502A; NO923891L; JPH05506201A; SE9001384L; AU7750391A; NO923891D0; SE466055B; DE69108391D1; EP0525075A1; ATE120154T1; YU68991A; SE9001384D0; NO178963B; PT97402A; EP0525075B1; FI924708A; NO178963C; WO1991016256A1; AU651583B2; FI924708A0

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verspleißen an wenigstens zwei Einfach- oder Mehrfachlagen-Materialien, welche luftdurchlässige, weiche Papierbahnen umfassen.
Ein gewöhnliches Verfahren zum Verspleißen eines Bahnmaterials hat seither darin bestanden, die Materialbahn, die zu verspleißen ist, anzuhalten und danach die alte Materialbahn mit einer neuen manuell auf Band zu heften. Um ein sichereres Verspleißen zwischen zwei Mehrfachlagen-Materialien bereitzustellen, ist es üblich, die beiden Seiten der abgehenden Materialbahn so zu heften, daß die oberen und unteren Lagen der betreffenden Materialbahn miteinander verbunden werden. Ein natürliches Ergebnis dieses Verspleißverfahrens besteht darin, daß die Bahnspannung, die für die Durchführung des Verfahrens wichtig ist, verloren geht. Ein erneutes Starten nach dem Verspleißen und eine Aufhebung der Bahnspannung resultiert in einem unerwünschten Materialabfall. Ein anderes Verfahren (siehe bspw. die US-A-3 738 587), welches für einfache Materialbahnen verwendet wurde, wurde unter Anwendung eines Vakuums für die Bereitstellung einer vorübergehenden Positionsfixierung der neuen Materialbahn in Bezug auf die alte durchgeführt, die verspleißt werden soll, wobei die Geschwindigkeit der Bahn, die verspleißt werden soll, zu einem vorbestimmten Zeitpunkt des Verspleißens genügend erniedrigt wird für eine Fixierung der neuen Materialbahn gegen die alte mittels eines rasch abbindenden Klebstoffes oder einer Bahnanordnung, wenn die Bahnen zusam-menkommen und das Vakuum aufgehoben wird. Dieses Verfahren wurde für ein dünnes, weiches Mehrfachlagen-Papiermaterial als ungeeignet befunden als Folge davon, daß nur eine der Lagen bei der betreffenden Materialbahn wechselseitig verbunden wird.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Verfahrens und einer Vorrichtung zum Verspleißen insbesondere von weichen Papierbahnen, wobei die oben erwähnten Nachteile vollständig eliminiert worden sind, während der Materialabfall an dem Ort des Verspleißens sehr klein ist. Die Merkmale, welche die Erfindung kennzeichnen, sind in den beigefügten Patentansprüchen angegeben.
Gemäß der Erfindung ist nun ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verspleißen von wenigstens zwei Einfach- oder Mehrfachlagen-Materialien bereitgestellt, welche luftdurchlässige weiche Papierbahnen umfassen, wobei das eigentliche Verspleißen ohne ein zusätzliches Material durchgeführt werden kann und eine Kontinuität der Bahnzuführung im Betrieb beibehalten werden kann für nachfolgende Arbeiten zur gleichen Zeit.
Die Erfindung wird nunmehr in größerem Detail nachfolgend beschrieben unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, bei welchen
Fig. 1 eine bevorzugte Ausführungsform einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung schematisch zeigt,
Fig. 2 eine alternative Ausführungsform der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung schematisch zeigt, und
Fig. 3 eine dritte Ausführungsform einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung schematisch zeigt.
In Fig. 1 ist eine bevorzugte, erste Ausführungsform einer Verspleiß-Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt, bei welchem ein Walzenständer 10 zum Tragen von zwei drehbar montierten Materialrollen 11, 12 ausgebildet ist. Mit den Rollen 11, 12 ist eine Bahnfixiereinrichtung 16 verbunden, in Gemeinsamkeit mit einer Prägeklemmstelle 6, hinter welcher ein Papierpufferspeicher 17 mit wenigstens einer Ausgleichseinrichtung 18 angeordnet ist. Die Bahnfixiereinrichtung 16 weist eine erste Saugkammer 5 zum Halten eines Endabschnitts 3 einer neuen Bahn 2 auf, sodaß der Endabschnitt 3 gegen die Bahn 1 geschleppt werden kann, die verspleißt werden soll. Diese Bahn 1 verläuft über eine zweite Saugkammer 4, über welche auch der äußerste Abschnitt 8 des Endabschnittes 3 geschleppt wird, welche gegen die Bahn 1 geschleppt wird. Zusätzlich ist noch ein nicht dargestelltes regulierbares Vakuumsystem für die Saugkammern 4 und 5 vorhanden. Die Prägeklemmstelle 6 ist zu der zweiten Saugkammer 4 stromabwärts angeordnet für ein Verbinden der Bahnen 1 und 2, die mittels des gesteuerten Luftdurchgangs durch sie hindurch zusammengehalten werden. Nahe der Bahn 1, die zu verbinden ist, ist eine Schneideinrichtung 7 vorhanden, bspw. in der Ausbildung eines pneumatisch angetriebenen, sich quer bewegenden Messers zum Schneiden der Bahn 1 nach dem durchgeführten Verspleißen.
Das Verspleißen der Materialbahnen 1 und 2 wird in der folgenden Art und Weise ausgeführt. Das Verspleißen einer neuen Materialbahn 2 von einer Rolle 12 an dem Walzenständer 10 wird vorbereitet durch den vorderen Endabschnitt 3 der neuen Bahn 2, der über der Materialbahn 1 angeordnet wird, die von der Rolle 11 kommt und ersetzt werden soll. Der Endabschnitt 3 wird jetzt mittels des Vakuums von der ersten Saugkammer 5 positionsmäßig fixiert. In dieser Position schleppt der äußerste Teil 8 des Endabschnittes 3 gegen die sich bewegende Bahn 1 über einen Bereich 9, der mit der zweiten Saugkammer 4 verbunden ist. Bestimmte Bahnmaterialien, die gegeneinander gleiten, erzeugen eine statische Elektrizität, was dazu führt, daß die Materialoberflächen wechselseitig angezogen werden. Eine weiche Papierbahn in der Form eines Mehrfachlagenpapiers, welches verarbeitet werden soll, sollte geeignet auf einen Feuchtigkeitswert in dem Material konditioniert sein, welcher einer statischen Elektrizität entgegenwirkt Um eine das Material spannende Reibungskraft zwischen den beiden Materialbahnen 1 und 2 zu erhalten, kann eine gesteuerte Luftströmung angewendet werden, wobei diese Luftströmung durch die Materialbahnen hindurch gegen die Saugkammer 4 passiert. Eine positionsmäßige Fixierung der neuen Materialbahn 2 findet dadurch statt, daß sie gegen die erste Saugkammer 5 festgehalten wird, die oberhalb und nahe der neuen Materialbahn 2 angeordnet ist und eine enge Verbindung mit der darunter liegenden Saugkammer 4 hat. Der äußerste Teil 8 der Bahn 2 befindet sich in dieser Position in einem sicheren Abstand von der Prägeklemmstelle 6, die Prägewalzen 13 und 14 aufweist. Der tatsächliche Vorgang des Verspleißens findet in der folgenden Art und Weise statt. Die Rolle 11 mit er zu ersetzenden Bahn wird auf eine niedrigere Geschwindigkeit abgebremst, und das Bahnmaterial bewegt sich aus einem Materialpufferspeicher 17 heraus, sodaß die Bahnspannung unverändert beibehalten werden kann, wobei dies durch einen oberen Rollensatz 15 in dem Speicher 17 ermöglicht wird, der sich nach unten bewegt. Bei einem bestimmten Signal werden die Rollen 13 und 14, die sich nun synchron mit der Bahnfixiereinrichtung 16 bewegen, an der Prägeklemmstelle zusammengebracht, dann wird die Saugkraft in der Saugkammer 4 gleichzeitig vergrößert, sobald die Haltekraft in der ersten Saugkammer 5 aufhört, und wird die neue Rolle 12 durch eine Antriebseinrichtung gestartet, die in der Zeichnung nicht dargestellt ist. Wenn der äußerste Teil 8 des Endabschnittes 3 der Bahn 2 zwischen die Prägewalzen 13 und 14 zusammen mit der alten Materialbahn 1 passiert worden ist, dann wird diese Bahn durch die Schneideinrichtung 7 abgeschnitten, welche das pneumatisch angetriebene, sich quer bewegende Messer aufweist. Die Verspleißfolgen werden in wenigen Sekunden durchgeführt, sodaß aus diesem Grund die Länge des doppelten Mehrfachlagenmaterials bei dem gepragten Verschleiß begrenzt ist. Wenn eine Verarbeitungsmaschine automatisch auf eine niedrigere Geschwindigkeit in Verbindung mit dem Verspleißen geregelt wird, dann kann eine volle Steuerung der Bahnspannung wie auch ein Zusammenpassen des Bedruckens und des Randprägens beibehalten werden.
Die Fig. 2 zeigt eine alternative Ausführungsform einer Verspleißvorrichtung zum Durchführen des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung. Gezeigt sind hier die neue Bahn 2 und die Bahn 1, welche zu verspleißen sind, wobei diese beiden Bahnen von Rollen kommen, die in der Zeichnung nicht dargestellt sind. Bei diesem Beispiel ist eine Saugkammer 4 innerhalb einer Trommel 19 innerhalb ihrer zylindrischen Fläche 20 angeordnet, und die Prägeklemmstelle 6 ist zwischen dieser Trommel 19 und der Prägewalze 14 ausgebildet. Stromabwärts von der Prägeklemmstelle 6 kann ein Papierpufferspeicher mit einer Gegengewichteinrichtung wie bei der ersten Ausführunsform vorhanden sein.
Die beschriebene Verspleißtechnik für luftdurchlässige Einfach- oder Mehrfachlagenmaterialien kann auch anwendbar sein auf das Abrollen von Rollen mit Bahnrissen zu Rollen, bei welchen die Bahnen überlappte, geprägte Fixierspleiße erhalten haben, wozu in Fig. 3 eine dritte Ausführungsform einer Vorrichtung zur Durchführung des Verspleißverfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt ist. Es ist hier angenommen, daß die Abrollstation wenigstens zwei Abrollpositionen aufweist, nämlich Rollen 11, 12, und daß die Orte des Bahnrisses durch ein Markieren von einer oder von beiden Endseiten jeder Rolle 11, 12 angedeutet sind oder daß die Positionen des Bahnrisses vorgegeben sind als eine Anzahl von Metern oder Rollendrehungen von dem Augenblick an, wo das Material von einer der Rollen 11, 12 beginnt, abgenommen zu werden. Als Folge der vorliegenden Erfindung besteht keine prinzipielle Schwierigkeit, wenn die Anzahl der Risse je Rolle mehr als eins ist, sofern die Information über die Anzahl der Risse und ihre Orte geeignet definiert ist, bspw. durch eine Stabkondierung an der Inhaltsbeschreibung der betreffenden Rolle 11, 12.
Wenn ein Riß in der Bahn an der ersten rotierenden Rolle 11 in Fig. 3 signalisiert wird, dann ist angenommen worden, daß das Verspleißen für die zweite Rolle 12 vorbereitet worden ist, von welcher die Bahn 2 verläuft und mittels einer ersten Saugkammer 5 gehalten wird, sodaß der äußerste Teil 8 des Endabschnittes 3 der Bahn 2 gegen die sich bewegende Bahn 1 schleppt. Unmittelbar vor dem Ort des Risses wird das Verspleißen automatisch durchgeführt bei einer Beschränkung der Geschwindigkeit und einer Erhöhung des Vakuums in der Saugkammer 4, wodurch der Schleppdruck für die neue Bahn 2 vergrößert wird, sodaß eine volle Ausdehnung erhalten wird wie auch eine optimale Zugkraft für die neue Bahn 2 zusammen mit der Bahn 1. Die Bahnen 1 und 2 werden dann geprägt, wenn sie in die Prägeklemmstelle 6 hineinkommen, wonach dann die alte Bahn 1 abgeschnitten wird. Es werden dann sofort Vorbereitungen für das Verspleißen der Bahn 2 getroffen, die von der Rolle 12 kommt. Die Durchführung der oben erwähnten Technik setzt voraus, daß die Anzahl der Saugkammern 4 verdoppelt ist, sodaß also eine für jede Materialbahn 1 und 2 vorhanden ist, um das Einziehen in eine gemeinsame Prägeklemmstelle 6 durchführen zu können, wobei die beiden Bahnen 1, 2 übereinander liegen. Die Saugkammer 4, die nicht gebraucht wird, kann nach einer Seite weggeschwenkt werden, oder sie kann nach oben in einer geeigneten Art und Weise, nicht dargestellt in der Zeichnung, von den Bahnen 1, 2 weggeschwenkt werden. Die Technik ist jedoch die gleich, die sich auch auf das Verspleißen an dem Ende einer Rolle bezieht, d.h. die Saugkammer 4 wird entlang der Materialbahn angeordnet, die in Ubereinstimmung mit der zuerst beschriebenen Ausführungsform verspleißt werden soll.
In dem Fall, wo die Erfindung lufluftdurchlässige Materialbahnen angewendet wird und diese Lagen oder Bestandteile aufweisen, die im erwärmten Zustand zusammenkleben, so kann dann eine Verbindung der beiden Bahnen 1, 2 mit der Prägeklemmstelle 6 mit Hilfe von Wärme erreicht werden, wobei diese an das Bahnmaterial übermittelt wird, bspw. durch eine der Rollen 13, 14; 19, welche die Prägeklemmstelle 6 bilden.

Claims

1. Verfahren zum Verspleißen von wenigstens zwei Einfachoder Mehrfachlagen-Materialien, welche luftdurchlässige, weiche Papierbahnen umfassen, während eine unveränderte Bahnspannung während des Betriebs beibehalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Verspleißen einer neuen Bahn (2) mit einer sich bewegenden Bahn (1) durch den vorderen Endabschnitt (3) der neuen Bahn (2) vorbereitet wird, der mit Hilfe eines Vakuums in einer bekannten Art und Weise gegen eine erste Saugkammer (5) positionsmäßig fixiert wird, um den Endabschnitt (3) in einer Position mit einem äußersten Teil (8) des Endabschnitts (3) der Bahn (2) zurückzuhalten, die gegen die sich bewegende Bahn (1) an einer zweiten Saugkammer (4) nachläuft, über welche die Bahn (1) hinweggeht, wobei eine Saugkraft in der Ausbildung einer gesteuerter Luftströmung durch beide Materialbahnen (1,2) hindurch mit der Hilfe dieser Saugkammer (4) erzeugbar ist, und daß für ein augenblickliches Verspleißen die Saugkraft in der zweiten Saugkammer für eine volle Mitreißwirkung betätigt wird gleichzeitig mit der Aufhebung der Saugkraft in der ersten Saugkammer (5), wobei die abgehende Bahn (1) die neue Bahn (2) mit sich nimmt als Folge des Vakuums in der zweiten Saugkammer (4) in eine Prägeklemmstelle (6) hinein, die jetzt in ihre Prägeeinstellung aktiviert ist, wonach die sich bewegende Bahn (1) für eine Vollendung des Verspleißens abgeschnitten wird.

2. Vorrichtung zum Verspleißen von wenigstens zwei Einfachoder Mehrfachlagen-Materialien, die luftdurchlässige, weiche Papierbahnen umfassen, während eine Bahnspannung während des Betriebs beibehalten wird, dadurch gekennzeichnet, das die eine erste Saugkammer (5) für ein Zurückhalten eines Endabschnitts (3) einer neuen Bahn (2) aufweist, sodaß ein nachlaufendes Zusammenwirken gegen die Bahn (1) geschaffen wird, die zu verspleißen ist, eine zweite Saugkammer (4), über welche sich die Bahn (1) für ein Verspleißen bewegt und über welche der vordere Endabschnitt (3) der neuen Bahn (2) vor dem Verspleißen ebenfalls nachläuft, ein regelbares Vakuumsystem für die Saugkammer (4,5), eine Prägeklemmstelle (6), die stromabwärts von der zweiten Saugkammer (4) für ein Verbinden der Bahnen (1,3) angeordnet ist, die mit Hilfe des gesteuerten Luftdurchgangs durch sie hindurch zusammengehalten werden, und eine Schneideinrichtung (7) für ein Abschneiden der sich bewegenden Bahn (1).

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Prägeklemmstelle (6) wenigstens zwei gegenüberliegende Prägewalzen (13,14;19) aufweist, von welchen wenigstens eine aufwärmbar ist.