EP0462157B1 - Vorrichtung zum verbinden von materialbahnen - Google Patents

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EP0462157B1
EP0462157B1 EP90904316A EP90904316A EP0462157B1 EP 0462157 B1 EP0462157 B1 EP 0462157B1 EP 90904316 A EP90904316 A EP 90904316A EP 90904316 A EP90904316 A EP 90904316A EP 0462157 B1 EP0462157 B1 EP 0462157B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
web
groove
running
roll
suction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP90904316A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0462157A1 (de
Inventor
Herbert Schönmeier
Peter Weiss
Karl Thievessen
Ewald G Welp
Runald Meyer
Manfred Weis
Egbert Most
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jagenberg AG
Original Assignee
Jagenberg AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jagenberg AG filed Critical Jagenberg AG
Priority to AT90904316T priority Critical patent/ATE88678T1/de
Publication of EP0462157A1 publication Critical patent/EP0462157A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0462157B1 publication Critical patent/EP0462157B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H19/00—Changing the web roll
    • B65H19/10—Changing the web roll in unwinding mechanisms or in connection with unwinding operations
    • B65H19/20—Cutting-off the expiring web
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H19/00—Changing the web roll
    • B65H19/10—Changing the web roll in unwinding mechanisms or in connection with unwinding operations
    • B65H19/18—Attaching, e.g. pasting, the replacement web to the expiring web
    • B65H19/1842—Attaching, e.g. pasting, the replacement web to the expiring web standing splicing, i.e. the expiring web being stationary during splicing contact
    • B65H19/1847—Attaching, e.g. pasting, the replacement web to the expiring web standing splicing, i.e. the expiring web being stationary during splicing contact taking place on the replacement roll
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H19/00—Changing the web roll
    • B65H19/10—Changing the web roll in unwinding mechanisms or in connection with unwinding operations
    • B65H19/18—Attaching, e.g. pasting, the replacement web to the expiring web
    • B65H19/1857—Support arrangement of web rolls
    • B65H19/1878—Support arrangement of web rolls with one stationary support for the rolls
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2408/00—Specific machines
    • B65H2408/20—Specific machines for handling web(s)
    • B65H2408/21—Accumulators
    • B65H2408/216—Accumulators roller with accumulated material wound around it (scrap roll)

Definitions

  • the invention relates to a device for connecting the end of a material web running from a first winding roll to the beginning of the web of a new winding roll that is exchanged for the first winding roll, according to the preamble of claim 1.
  • splice devices which connect the end of the material web running to a processing machine with the start of the web of a new roll. If the machine contains fixed holding devices for the winding rolls, the remaining roll is cut off when the processing machine is at a standstill, the cut end of the running web is held in place and, after the separated residual roll has been removed and a new winding roll has been inserted, is attached, for example glued, to the new roll.
  • a device In order to automate the splice process, a device is known from DE-PS 34 40 107, which has a driven device for storing a supply of web material of the running material web, a cutting device for severing the running material web and between the cutting device and the storage device Has suction roller, which receives a part of the stored stock of web material and brings into pressure contact with the outer circumference of a new roll in order to produce an adhesive connection with the beginning of the new roll, which is provided with an adhesive strip.
  • the suction roll is arranged on a swivel arm which has a pivot point above the maximum outer diameter of the new winding roll and which extends substantially horizontally in the rest position.
  • the device shown there is structurally complex because it requires separate drives for clamping the running web, the movement of the storage device, the rotating and swiveling movement of the suction roll, the cutting device and for switching on the suction air.
  • the cutting knife must be moved separately from its cutting position, since this is in the area of the running web during unwinding.
  • These necessary drives require a complex control device.
  • this device is less suitable for use on reel unwinding machines which are arranged directly from a subsequent reel cutting and winding machine.
  • a generic unwinding device which contains a separating device separate from the splice element.
  • the separating device assumes a working position which clamps the web to the splice element and can be returned to a rest position after the web has been separated by lifting the empty roll through the unwinding position.
  • the separating element has to be moved separately from the cutting position and requires a lot of space.
  • the invention has for its object to provide a generic device that can be used with the least possible design and control engineering effort even in confined spaces.
  • the elements for severing the running web, for holding the web end created in this way and for pressing against the outer circumference of the new reel in place are realized in a single splice element, which means that the design effort, e.g. the number of drives is reduced.
  • a further advantage is that the device according to the invention can be used in unwinding machines with a different withdrawal direction of the paper web, even with a changing withdrawal direction.
  • this contains a rotary drive according to claim 3, the torque of which is adjustable.
  • the movement of the splice element required for the splice process is advantageously carried out by means of swivel levers (patent claim 4) in order to be able to glue the beginning of full rolls with large differences in diameter to the running web.
  • the splice element is linearly movable in lateral guides. An exclusively linear movement is possible, but limits the diameter of the new rolls to be glued to a certain area.
  • the combination of a linear and a pivoting movement by means of linear guides attached to pivoting levers is preferred, since it makes the contact and pressing point of the splice element on the full roller variably selectable within a large range. This is particularly advantageous if both winding rolls with web take-off are unwound from above and from below.
  • the embodiment with the suction zones arranged on both sides next to the separating element according to claim 6 is able to establish the connection both when the web is withdrawn from above and when the web is withdrawn from below.
  • the clamping element according to claim 7 enables an automated change from a web take-off from above to a web take-off from below and vice versa.
  • Claim 8 contains a particularly advantageous embodiment of the clamping element.
  • Claims 9 and 10 contain a splice element with an advantageous web separating and web holding element, in which the newly created web end is held mechanically with needles.
  • the mechanical holding of the web can alternatively or additionally, e.g. B. for stiff types of paper, used for holding by means of suction air.
  • Needles arranged on both sides of the separating element e.g. according to claim 11) enable use in changing directions of rotation of the supply rolls.
  • the elastic outer surface of the splice element according to claim 12 ensures a uniform contact pressure over the entire web width.
  • the splice element can be divided over the working width in order to adapt to a non-straight course of the surface of a full roll.
  • FIG. 4 the side view of an embodiment with only slightly inclined path of the withdrawn web
  • 5 and 6 a side view of an embodiment which is suitable for use in web withdrawal from above and below.
  • 5 shows the mode of operation with web take-off from above and FIG. 6 with web take-off from below
  • 7-10 roughly schematically the section through a splice element with a clamping element for the end of the running web, with which the connection can be made when changing the unwinding direction from one roll to the next.
  • Fig. 11 in a partially sectioned oblique view a further embodiment of a splice element, for use in changing directions of rotation of the supply rolls.
  • FIGS. 1 to 3 serves to connect the end of a running web to the beginning of the web of a new parent roll, the rolls being suspended in such a way that the web is pulled off from above. The rolls therefore rotate clockwise when unwinding when the web is pulled off to the bottom right - as shown in FIGS. 1-3.
  • the device shown is used for unwinding paper rolls that are wound on continuous metal axes, which are referred to as reels, and can have a weight of over 50 t with a web width of 8 m and more.
  • 1 shows a side view after the start of the unwinding process.
  • the still full mother roll 1 is suspended with its reel 2 in a unwinding frame with two side stands 3.
  • An existing lateral brake generator which can brake the winding roll 1 in generator operation as well as drive it in motor operation, is not shown in the simplified drawings.
  • the paper web 4 is pulled off from above and guided slightly deflected by a guide roller 5 to a subsequent roll cutting and winding machine, where it is divided lengthways into individual webs and wound up into smaller winding rolls.
  • the device according to the invention for connecting the end of a running web to the beginning of the web of a new parent roll contains as essential features a holding element for the running web, a separating element arranged behind it in the direction of the web end, and a pressing element which contacts the held web part of the running web brings outermost position of the new mother roll and is therefore arranged in front of it in the area of the holding element or in the direction of the web end.
  • these three elements are advantageously realized as a structural unit in a splice element 6, which is described in more detail below:
  • a pipe 7 extending over the entire working width with elastic, e.g. rubberized surface 8 is rotatably supported in the free end of two side levers 9 by means of a drive, not shown, with adjustable torque.
  • the levers 9 are pivoted at their other end to bearing blocks 10 fastened to the floor about the pivot axis 11, so that the tube 7 from the position shown in FIG. 1 outside the path of the paper web 4 in the direction of the arrow 12 up to the vicinity the storage of the drum 2 can be pivoted by means of a swivel drive 13.
  • the tube 7 has on its outer surface an axially extending groove 14 across the working width, in the as a separating element a cutting knife 15, which is provided with a cutting drive and can be moved radially out of the groove, is arranged.
  • a traversing knife that is to say which can be moved across the working width, can be arranged on the tube 7.
  • a suction zone 16 which also extends over the working width, adjoins the groove 14 in the counterclockwise direction and is formed by a plurality of suction openings.
  • a suction fan (not shown) is used to generate a vacuum inside the tube 7.
  • the unwinding process is braked.
  • the remaining size is selected so that there are at least three to four layers of paper on the reel 2 when it is at a standstill.
  • the splice device 6 is pivoted from the outside in the direction of the arrow 12 against the taut paper web 4, so that when the standstill is stopped the suction zone 16 lies flat against the web 4 and the suction openings are sufficiently covered.
  • the groove 14 is also covered by the web 4 with the cutting knife 15.
  • the tube 7 lies against the remaining roll 17 or stops at a short distance therefrom.
  • an adhesive seam 18 was attached before hanging, for example a double-sided adhesive strip or a trace of glue.
  • the new roll 1 was suspended or rotated so that the adhesive seam 18 is opposite the direction of rotation of the roll 1 at a distance from the pressure point 19 of the tube 7, which is shorter than the web remnant held on the tube 7 behind the pressure point 19 .
  • the tube 7 is then pivoted against the full roll 1 and is under pressure (Fig. 3).
  • Fig. 3 By switching on the preferred devices for the web 4, for example the subsequent winding machine, both the tube 7 and the roller 1 are caused to rotate due to the contact with friction.
  • the adhesive seam 18 moves through the pressurized nip at the pressure point 19, and a durable adhesive connection is produced between the rest of the web 4 and the beginning of the roll 1.
  • the acceleration of the roller 1 from standstill can be assisted by the drum drive or triggered alone, especially with very high roller weights. It is advantageous if the roll 1 - as described above - is at least partially moved by the running web 4, since this keeps it taut at all times.
  • a controller is expediently provided which, when the permissible web tension of the running web 4 is exceeded, switches on the drum drive for support.
  • the splice element 6 is pivoted back further by the track 4 until the waiting position shown in FIG. 1 is reached.
  • the swiveling away from the full roll 1 also takes place at the beginning with the web 4 now connected in order to keep it taut at all times.
  • the newly inserted roller 1 can then be accelerated to working speed.
  • FIG. 4 shows an embodiment of the invention in very confined spaces and with a guide roller 5 located approximately at the level of the web 4 that has been pulled off. Bru 4 is therefore subtracted from the full roll 1 in a direction inclined only slightly downwards.
  • the swivel levers 9 are not articulated in a frame 3.1, but in a height dependent on the required length of the levers 9. Except for this difference, the device according to FIG. 4 corresponds to the device shown in FIGS. 1 to 3, since there the web 4 is also pulled off from above, the roll 1 thus also rotates clockwise during unwinding.
  • FIG. 5 and 6 an embodiment of the invention is shown, which can advantageously be used both for unwinding with web withdrawal from above (FIG. 5) and with web withdrawal from below (FIG. 6).
  • this embodiment is particularly suitable for installation in confined spaces.
  • the structure of the embodiment according to FIGS. 5 and 6 corresponds to the device according to FIGS. 1 to 3 described above, with the splice element 6 being arranged in the pivoting levers 9 as an additional feature in the longitudinal direction thereof.
  • the length of the swivel lever 9 and the adjustment path of the splice element 6 is chosen so that when the swivel position is outside the area of a full roll 1, the splice element 6 both up to above the path 4.1 when the path is pulled off from above (position A in FIG. 5) and can also be driven up to below the course 4.2 when the web is withdrawn from below (position A 'in FIG. 6).
  • the tube 7 is supported at both ends in a carriage which can be moved by means of a motor in guides extending over the length of the swivel levers 9.
  • a motor with a drive pinion is attached to each slide, each meshing with racks attached to the pivot levers 9.
  • the tube 7 has a suction zone 16.1, 16.2 on both sides of the groove 14.
  • the splice element 6 After the start of the unwinding process, the splice element 6 is in the rest position A above the course of the web 4.1. As the diameter of the parent roll 1 decreases, the path of the web moves downward until the unwinding process is braked at a predetermined diameter of the remaining roll 17. Then the splice element 6 is moved downward in the pivoting levers 9 until the tube 7 dips into the web 4.1 (dashed line in FIG. 5, item B). The tube 7 is rotated into the cutting position in which both the groove 14 and the suction zone 16.1 are covered by the web 4.1. The suction blower is then put into operation to hold the web 4.1 and the web 4.1 is cut with the knife 15.
  • the splice element 6 is moved upwards in the swivel levers 9.
  • the tube 7 is rotated clockwise in order to keep the web 4.1 taut.
  • the splice element 6 thus reaches the position C, the swivel arms 9 possibly being pivoted further in the direction of the guide roller 5 in order to make room for a new full roller 1.
  • the tube 7 is pivoted against its outer surface, and the adhesive connection between the end of the running web 4.1 and the start of the new web is produced in the manner described above.
  • the splice element 6 is moved into the rest position A and thus back into the starting position.
  • Fig. 6 the operation of the device is roughly shown schematically with a supply roll 1 with web take-off from below.
  • the splice element 6 is in the rest position below the web 4.2 (position A '). This position corresponds to position B in FIG. 5.
  • position B the position of the web moves upward with a decreasing diameter.
  • the unwinding is stopped and the tube 7 is moved against the web 4.2 from below.
  • the tube 7 is moved to the position B ', in which the web 4.2, the suction zone 16.2 and the groove 14 with the knife 15 are flat covers.
  • the web 4.2 is cut and held in the manner described.
  • the remaining roll 17 is then removed and a new roll 1 with pre-positioned adhesive seam 18 is hung in.
  • the position of the adhesive seam 18 is in the region below the pressure point 19.
  • the splice element 6 is then moved against the circumference of the roll 1 by moving it downward in the pivoting levers 9 and additionally against the roll 1 can be pivoted.
  • the tube 7 is rotated counterclockwise in order to keep the web 4.2 taut and to provide a web remainder of a certain length below the pressure point 19 on the roll 1 (position C ').
  • the adhesive connection is established by rotating the full roll 1 counterclockwise and the tube 7 clockwise. As a result, the adhesive seam 18 is moved through the nip at the pressure point 19 and the connection between the two webs is thus established.
  • the additional swivel option enables operation with full rollers that have large differences in diameter. Furthermore, due to the combined linear and pivoting movement, the pressure point 19 can be fixed in a constant manner with a changing diameter of the full roll 1. This enables the adhesive seam 18 to be provided outside the stand 3 within a constant area. In addition, the splice element 6 can be moved completely out of its working area (position D in FIG. 5) in order to make the area between the running roller 1 and the guide roller 5 accessible for other purposes.
  • the new web start when the unwinding direction is changed during the first splicing process, the new web start must be manually folded around the splice element 6.
  • the special design of the splice element 6 shown in FIGS. 7 to 10 in terms of its structure and its function enables an automatic connection to the beginning of the web of a new supply roll which is processed in a different direction of rotation than the previous roll, that is to say the automatic change from a roll to Web take-off from above according to FIG. 5 to a roll with web take-off from below according to FIG. 6 and vice versa.
  • the guide tube 7 shown in cross section in FIGS. 7-10 has an outwardly widening groove 14, in which the knife 15 is arranged centrally.
  • a suction zone 16.1, 16.2 extends on both sides of the groove 14.
  • the clamping element 20 is made up of two levers 20.1 pivotally mounted on both ends of the tube 7 outside the path region in the groove 14, between the free ends of which a wire rope 20.2 is tensioned.
  • the wire rope can be swiveled to both groove inner walls by means of a swivel drive and is thus able to clamp web ends coming from both directions.
  • the clamping area in the groove 14 can be designed such that the wire rope 20.2 comes to rest on an arcuate line.
  • FIG. 10 corresponds to position C in FIG. 5.
  • the web end is correspondingly transferred from the suction zone 16.1 to the suction zone 16.2, with the rotation in the other direction - also in the paper travel direction - and the clamping element 20 the beginning of the web on the opposite inner wall of the Groove 14 clamped.
  • the suction pipe 7 has a groove 14 extending over its entire length with flanks 14.1, 14.2 which are beveled outwards in the region of the surface of the pipe 7, to which suction zones 16.1, 16.2 are connected on both sides.
  • the groove 14 serves as a guide for a cross-sectioned slide 21 which can be moved over the working width by means of a drive. Following the beveled flanks 14.1, 14.2, parallel sides 14.3 of the groove 14 first follow, and then widen again.
  • the slide 21, which is adapted to the groove 14 in the manner of a zipper slide, has two side walls 21.1, 21.2, between which a cutting knife 22 is fastened at the front in the direction of movement for severing the web 4.
  • the sides of the walls 21.1, 21.2 facing the flanks 14.1, 14.2 of the groove 14 run in a wedge shape in order to press the edges of the web 4 that arise when cutting through against the beveled flanks 14.1, 14.2.
  • plungers 23 are arranged at regular intervals in the direction of the groove 14, the ends of which are rounded in the cutting direction and can be moved into the region of the groove 14 through openings in the groove walls 14.3.
  • each plunger 23 has a holder 23.1 for a barbed needle 24, which enters the area of the groove 14 through recesses in the beveled flanks 14.1, 14.2 during a corresponding movement of the plunger 23.
  • needles 14 from the.
  • Known punctures or pointed screws are used in the paper industry.
  • each plunger 23 On its underside, each plunger 23 has a plate-shaped projection 23.2 which is clamped between two hoses 25, 26 which can be pressurized with compressed air and which extend over the length of the suction pipe 7. Each plunger 23 with its needle 24 can thus be inserted into the area of the groove 14 by inflating the respective outer tube 25 - and extended from the area of the groove 14 by inflating the inner tube 26.
  • FIG. 11 shows the severing of the web when the unwinding direction changes from web takeoff above to web takeoff below.
  • the end of the running web 4 to be held is designated 4.1
  • the web remnant of the remaining roll 17 to be cut off is designated 4.2.
  • the plungers 23 with the needles 24 are moved on the web side 4.1 to be held by inflating the associated outer tube 25 into the area of the groove 14.
  • the plungers 23 on the other side with the needles 24 are located outside the area of the groove 14, ie the inner hose 26 on this side contains compressed air, while the outer hose 25 is vented.
  • the carriage 21 is parallel with the knife 22 moved to the axis of the tube 7 through the groove 14 and thus cut the web 4.
  • the part 21.3 of the side wall 21.1 facing the groove wall 14.3 first presses the tappets 24 out of the area of the groove 14 into the suction pipe 7 against a spring force exerted by the pressure in the hose 25. At the same time, the web edges created during cutting are folded over and pressed against the flanks 14.1 and 14.2.
  • the plungers 23 suddenly jump into the area of the groove 14 with the needles 24 as soon as they are no longer held back by the side walls 21.3.
  • the needles 24 penetrate into the web end 4.1 resting on the flank 14.1 and hold this in place by means of their barbs.
  • the suction fan is then switched off, and when the tube 7 is subsequently rotated counterclockwise
  • the web 4.1 separates from the suction zone 16.1 and is placed on the suction zone 16.2 after the web remainder 4.2 has been removed.
  • the needles 24 are drawn out of the area of the groove 14 and thus out of the web 4 by supplying compressed air to the inner tube 26 and venting the outer tube 25. In this position, the splice element 6 is ready to carry out an adhesive connection with a web start pulled off from below.
  • the configuration of the splice element 6 shown in FIG. 11 has the advantage that no holding elements have to reach around the cutting blade when the direction of rotation of the supply roll changes.
  • the hoses 25, 26 used to move the needles 24 also serve to apply the spring force to the Let needles suddenly penetrate into the web 4.
  • the required penetration force of the needles 24 can be set as a function of the web material via the pressure in the tubes 25.
  • Sufficiently tear-resistant webs can also be held mechanically by the needles 24 only. If the required web tension can be applied by means of the needles 24 without the risk of tearing, the surface-acting suction zones 16.1 or 16.2 are not absolutely necessary and can therefore possibly be omitted.
  • FIGS. 1 to 11 are advantageously constructed in the manner of a modular system.
  • this can be equipped or retrofitted with a linearly movable splice element 6 according to FIGS. 5 and 6 in order to automatically connect full rolls with web take-off from above or below to the running web.
  • the device according to FIGS. 5 and 6 is enabled to provide a fully automatic web connection even when the unwinding direction is changed at the same time to perform the full roll 1.
  • the adhesive seam 18 does not have to be positioned exactly, but only within a certain area. This enables a very simple roll preparation of the new roll for the splicing process, and there is no need for complex control devices which operate the adhesive seam 18 to produce the adhesive connection, e.g. B. by rotating the full roll.

Abstract

Eine Vorrichtung zum Verbinden des Endes einer von einer ersten Wickelrolle (17) ablaufenden Materialbahn (4) mit dem Bahnanfang einer gegen die erste Wickelrolle (17) eingewechselten neuen Wickelrolle (1) an einer Abwickelmaschine, mit Einrichtungen zum Durchtrennen der ablaufenden Bahn (4), zum Halten des erzeugten Bahnendes und zum Andrücken des Bahnendes an den Außenumfang einer eingewechselten neuen Wickelrolle (1), um eine Klebeverbindung zu erzeugen, weist ein Splice-Element (6) auf, das an die ablaufende Bahn (4) anlegbar, außerhalb des Bereichs einer vollen Wickelrolle (1) bewegbar und an deren Außenumfang andrückbar ist. Das Splice-Element (6) enthält ein Bahntrennelement (15) und ein Halteelement (16), das sich beim Anliegen an der ablaufenden Bahn (4) in Bahnlaufrichtung hinter dem Bahntrennelement (15) befindet.

Description

    Technisches Gebiet
  • 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 gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Bei Abwickelmaschinen für Wickelrollen aus Materialbahnen, z.B. Papier- oder Kartonbahnen, sind Splice-Einrichtungen bekannt, die das Ende der zu einer Verarbeitungsmaschine ablaufenden Materialbahn mit dem Bahnanfang einer neuen Rolle verbinden. Enthält die Maschine feststehende Haltevorrichtungen für die Wickelrollen, so wird bei stillstehender Verarbeitungsmaschine die Restrolle abgetrennt, das abgetrennte Ende der ablaufenden Bahn festgehalten und, nachdem die abgetrennte Reströlle entfernt und eine neue Wickelrolle eingesetzt würde, an der neuen Rolle befestigt, z.B. angeklebt.
    • Stand der Technik
  • Um den Splice-Vorgang zu automatisieren, ist aus der DE-PS 34 40 107 eine Vorrichtung bekannt, die eine Speichereinrichtung zum Speichern eines Vorrates an Bahnmaterial der ablaufenden Materialbahn, eine Schneideinrichtung zum Durchtrennen der ablaufenden Materialbahn und zwischen der Schneideinrichtung und der Speichereinrichtung eine angetriebene Saugwalze aufweist, die einen Teil des gespeicherten Vorrates an Bahnmaterial aufnimmt und mit dem Außenumfang einer neuen Rolle in Druckkontakt bringt, um mit dem Anfang der neuen Rolle, der mit einem Klebestreifen versehen ist, eine Klebeverbindung herzustellen. Die Saugwalze ist an einem Schwenkarm angeordnet, der einen Anlenkpunkt oberhalb des maximalen Außendurchmessers der neuen Wickelrolle aufweist und sich in Ruhestellung im wesentlichen horizontal erstreckt. Die dort gezeigte Vorrichtung ist konstruktiv aufwendig, da sie für das Festklemmen der ablaufenden Bahn, die Bewegung der Speichereinrichtung, die Dreh- und Schwenkbewegung der Saugwalze, die Schneideinrichtung und zum Einschalten der Saugluft jeweils eigene Antriebe benötigt. Zusätzlich muß das Trennmesser gesondert aus seiner Schneidstellung wegbewegt werden, da sich diese im Bereich der ablaufenden Bahn während des Abwickelns befindet. Diese notwendigen Antriebe verlangen eine aufwendige Steuereinrichtung. Darüber hinaus ist diese Vorrichtung aufgrund ihres Platzbedarfs zum Einsatz an Tambour-Abrollmaschinen, die unmittelbar von einer nachfolgenden Rollenschneid- und wickelmaschine angeordnet sind, weniger geeignet.
  • Aus der EP-A-0 299 180 ist eine gattungsgemäße Abwickelvorrichtung bekannt, die eine vom Splice-Element getrennte Trennvorrichtung enthält. Die Trennvorrichtung nimmt bei Bahnstillstand eine die Bahn an dem Splice-Element klemmende Arbeitsstellung ein und ist nach dem durch Ausheben der Leerrolle durch die Abwickelposition erfolgten Trennen der Bahn in eine Ruhestellung zurückführbar. Auch bei dieser Vorrichtung muß das Trennelement gesondert aus der Schneidstellung bewegt werden und benötigt viel Platz.
    • Darstellung der Erfindung
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Vorrichtung zu schaffen, die mit möglichst geringem konstruktiven und steuerungstechnischen Aufwand auch unter beengten Platzverhältnissen eingesetzt werden kann.
  • Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
  • Nach der Erfindung sind die Elemente zum Durchtrennen der ablaufenden Bahn, zum Halten des so geschaffenen Bahnendes und zum Andrücken an den Außenumfang der eingewechselten neuen Wickelrolle in einem einzigen Splice-Element realisiert, wodurch der konstruktive Aufwand, z.B. die Zahl der Antriebe, vermindert wird.
  • Als weiterer Vorteil tritt hinzu, daß sich die erfindungsgemäße Vorrichtung bei Abwickelmaschinen mit unterschiedlicher Abzugsrichtung der Papierbahn, sogar mit wechselnder Abzugsrichtung, einsetzen läßt.
  • Die Unteransprüche enthalten vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung, wobei die einzelnen Merkmale für eine möglichst vielseitige Einsetzbarkeit miteinander nach Art eines Baukastensystems kombinierbar sind.
  • Um die Spannung der ablaufenden, abgetrennten Bahn bei der Bewegung des Splice-Elements aufrechtzuerhalten, enthält dieses nach Anspruch 3 einen Drehantrieb, dessen Drehmoment einstellbar ist.
  • Die für den Splice-Vorgang erforderliche Bewegung des Splice-Elements erfolgt vorteilhaft mittels Schwenkhebeln (Patentanspruch 4), um den Bahnanfang von vollen Rollen mit großen Durchmesser-Unterschieden an die ablaufende Bahn ankleben zu können. Nach Anspruch 5 ist das Splice-Element in seitlichen Führungen linear verfahrbar. Eine ausschließlich lineare Bewegung ist möglich, beschränkt jedoch den Durchmesser der anzuklebenden neuen Rollen auf einen bestimmten Bereich. Bevorzugt ist die Kombination einer Linear- mit einer Schwenkbewegung durch an Schwenkhebeln angebrachte lineare Führungen, da sie den Anliege- und Andrückpunkt des Splice-Elements an der vollen Rolle innerhalb eines großen Bereichs variabel wählbar macht. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn sowohl Wickelrollen mit Bahnabzug von oben als auch von unten abgewickelt werden. Die Ausführungsform mit den beidseitig neben dem Trennelement angeordneten Saugzonen nach Anspruch 6 ist in der Lage, sowohl beim Abzug der Bahn von oben als auch bei Bahnabzug von unten die Verbindung herzustellen.
  • Durch das Klemmelement nach Anspruch 7 wird ein automatisierter Wechsel von einem Bahnabzug von oben zu einem Bahnabzug von unten und umgekehrt ermöglicht. Patentanspruch 8 enthält eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung des Klemmelements.
  • Die Patentansprüche 9 und 10 enthalten ein Splice-Element mit einem vorteilhaften Bahntrenn- und Bahnhalteelement, bei dem das neugeschaffene Bahnende mechanisch mit Nadeln gehalten wird. Das mechanische Halten der Bahn kann alternativ oder ergänzend, z. B. bei steifen Papiersorten, zum Halten mittels Saugluft eingesetzt werden. Beidseitig zum Trennelement angeordnete Nadeln (z. B. nach Patentanspruch 11) ermöglichen den Einsatz bei wechselnden Drehrichtungen der Vorratsrollen.
  • Die elastische Außenfläche des Splice-Elements nach Anspruch 12 gewährleistet einen gleichmäßigen Anpreßdruck über die gesamte Bahnbreite. Alternativ kann das Splice-Element über die Arbeitsbreite unterteilt aufgebaut sein, um sich einem nicht geradlinien Verlauf der Oberfläche einer vollen Rolle anzupassen.
    • Kurze Beschreibung der Zeichnung
  • Die Zeichnung dient zur Erläuterung der Erfindung anhand von schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen.
  • Es zeigen
    die Fig. 1 - 3
    in Seitenansicht den Aufbau und die Arbeitsweise einer Vorrichtung nach der Erfindung zum Verbinden der ablaufenden Bahn mit einer neuen Rolle bei Bahnabzug von oben nach unten,
    Fig. 4
    die Seitenansicht einer Ausführungsform bei nur schwach geneigtem Bahnverlauf der abgezogenen Bahn,
    die Fig. 5 und 6
    eine Seitenansicht einer Ausführungsform, die zum Einsatz beim Bahnabzug von oben und von unten geeignet ist. Dabei zeigt Fig. 5 die Arbeitsweise bei Bahnabzug von oben und Fig. 6 beim Bahnabzug von unten,
    die Fig. 7 - 10
    grob schematisch den Schnitt durch ein Splice-Element mit einem Klemmelement für das Ende der ablaufenden Bahn, mit dem die Verbindung bei einem Wechsel der Abrollrichtung von einer Rolle zur nächsten hergestellt werden kann.
  • Fig. 11 in teilweise geschnittener Schrägansicht eine weitere Ausgestaltung eines Splice-Elements, zum Einsatz bei wechselnden Drehrichtungen der Vorratsrollen.
    • Wege zur Ausführung der Erfindung
  • Die in den Fig. 1 bis 3 dargestellte Ausführungsform der Erfindung dient zum Verbinden des Endes einer ablaufenden Bahn mit dem Anfang der Bahn einer neuen Mutterrolle, wobei die Rollen so eingehängt sind, daß die Bahn von oben abgezogen wird. Die Rollen drehen sich daher beim Abwickeln im Uhrzeigersinn, wenn die Bahn nach rechts unten - wie in den Fig. 1 - 3 dargestellt - abgezogen wird.
  • Die gezeigte Vorrichtung dient zum Abwickeln von Papierrollen, die auf durchgehende Metallachsen, die als Tamboure bezeichnet werden, aufgewickelt sind und bei einer Bahnbreite von 8 m und mehr ein Gewicht von über 50 t aufweisen können. In Fig. 1 ist eine Seitenansicht nach Beginn des Abwickelvorgangs dargestellt.
  • Die noch volle Mutterrolle 1 ist mit ihrem Tambour 2 in einem Abwickelgestell mit zwei seitlichen Ständern 3 eingehängt. Ein vorhandener seitlicher Bremsgenerator, der sowohl die Wickelrolle 1 im generatorischen Betrieb abbremsen als auch im motorischen Betrieb antreiben kann, ist in den vereinfachten Zeichnungen nicht dargestellt. Die Papierbahn 4 wird von oben abgezogen und von einer Leitwalze 5 leicht umgelenkt zu einer nachfolgenden Rollenschneid- und -wickelmaschine geführt, wo sie in Einzelbahnen längsgeteilt und zu kleineren Wickelrollen aufgewickelt wird.
  • Die erfindungsgemäße Einrichtung zum Verbinden des Endes einer ablaufenden Bahn mit dem Bahnanfang einer neuen Mutterrolle enthält als wesentliche Merkmale ein Halteelement für die ablaufende Bahn, ein in Richtung zum Bahnende dahinter angeordnetes Trennelement und ein Andrückelement, das den gehaltenen Bahnteil der ablaufenden Bahn in Kontakt mit der äußersten Lage der neuen Mutterrolle bringt und daher im Bereich des Halteelements oder in Richtung zum Bahnende davor angeordnet ist. Nach der Erfindung sind diese drei Elemente vorteilhaft als bauliche Einheit in einem Splice-Element 6 realisiert, das nachfolgend näher beschrieben wird:
  • Ein sich über die gesamte Arbeitsbreite erstreckendes Rohr 7 mit elastischer, z.B. gummierter Oberfläche 8 ist jeweils im freien Ende von zwei seitlichen Hebeln 9 mittels eines nicht dargestellten Antriebs mit einstellbarem Drehmoment drehbar gelagert. Die Hebel 9 sind mit ihrem anderen Ende an auf dem Boden befestigten Lagerböcken 10 um die Schwenkachse 11 schwenkbar angelenkt, so daß das Rohr 7 von der in Fig. 1 dargestellten Position außerhalb des Bahnverlaufs der Papierbahn 4 in Richtung des Pfeils 12 bis in die Nähe der Lagerung des Tambours 2 mittels eines Schwenkantriebs 13 geschwenkt werden kann.
  • Das Rohr 7 weist an seiner Außenfläche eine sich axial über die Arbeitsbreite erstreckende Nut 14 auf, in der als Trennelement ein mit einem Schneidantrieb versehenes, zum Schneiden radial aus der Nut bewegbares Schneidmesser 15 angeordnet ist. Alternativ kann auf dem Rohr 7 ein traversierendes, also quer über die Arbeitsbreite bewegbares Messer angeordnet werden. Gegen den Uhrzeigersinn schließt sich an die Nut 14 eine sich ebenfalls über die Arbeitsbreite erstreckende Saugzone 16 an, die von einer Vielzahl von Saugöffnungen gebildet wird. Zum Erzeugen eines Unterdrucks im Innern des Rohres 7 dient ein nicht dargestelltes Sauggebläse.
    Die erfindungsgemäße Vorrichtung arbeitet wie folgt:
  • Wenn beim Abwickeln die Mutterrolle 1 bis auf einen vorbestimmten Rest abgewickelt ist, wird der Abwickelvorgang abgebremst. Die Restgröße ist so gewählt, daß sich auf dem Tambour 2 bei Stillstand noch mindestens drei bis vier Papierlagen befinden. Kurz vor Stillstand der Restrolle 17 wird die Splice-Einrichtung 6 von außen in Richtung des Pfeiles 12 gegen die straffe Papierbahn 4 geschwenkt, so daß beim Stillstand die Saugzone 16 flächig an der Bahn 4 anliegt und die Saugöffnungen ausreichend überdeckt sind. In der in Fig. 2 dargestellten eingeschwenkten Position ist auch die Nut 14 mit dem Schneidmesser 15 von der Bahn 4 überdeckt. Das Rohr 7 liegt dabei an der Restrolle 17 an oder hält im kurzen Abstand davon. Anschließend wird mit dem Sauggebläse ein Unterdruck im Rohr 7 erzeugt, so daß die Bahn 4 entlang der Saugzone 16 haftet. Danach wird mit dem Messer 14 die Bahn quer durchgetrennt, die Restrolle 17 aus dem Ständer 3 ausgehängt und das Splice-Element 6 soweit zurückgeschwenkt, daß es möglich ist, eine neue Rolle 1 einzuhängen. Beim Zurückschwenken wird das Rohr 7 im Uhrzeigersinn gedreht, so daß aufgrund der Bewegung der Saugzone 16 gegen die Bahnlaufrichtung die Bahn 4 straff gehalten wird. Die Bahnspannung wird dabei über das Drehmoments des Drehantriebs des Rohres 7 eingestellt und im wesentlichen konstant gehalten.
  • Am Bahnanfang der neuen Rolle 1 wurde vor dem Einhängen eine Klebenaht 18 angebracht, z.B. ein doppelseitiger Klebestreifen oder eine Leimspur. Die neue Rolle 1 wurde so eingehängt bzw. gedreht, daß sich die Klebenaht 18 gegen die Drehrichtung der Rolle 1 in einem Abstand von der Andrückstelle 19 des Rohrs 7 befindet, der kürzer ist, als der auf dem Rohr 7 hinter der Andrückstelle 19 gehaltene Bahnrest. Zum Verbinden des Endes der ablaufenden Bahn 4 mit dem Bahnanfang der Rolle 1 wird anschließend das Rohr 7 gegen die volle Rolle 1 geschwenkt und liegt unter Druck an (Fig. 3). Durch Einschalten der Vorzugseinrichtungen für die Bahn 4, z.B. der nachfolgenden Aufwickelmaschine, wird sowohl das Rohr 7 als auch aufgrund des Kontaktes unter Reibung die Rolle 1 in Drehbewegung versetzt. Dadurch bewegt sich die Klebenaht 18 durch den unter Druck stehenden Walzenspalt am Andrückpunkt 19, und so wird eine haltbare Klebeverbindung zwischen dem Rest der Bahn 4 und dem Bahnanfang der Rolle 1 hergestellt.
  • Die Beschleunigung der Rolle 1 aus dem Stillstand kann, insbesondere bei sehr hohen Rollengewichten, von dem Tambourantrieb unterstützt oder allein ausgelöst werden. Es ist vorteilhaft, wenn die Rolle 1 - wie vorhin beschrieben - zumindest teilweise von der ablaufenden Bahn 4 bewegt wird, da so diese jederzeit straffgehalten wird. Zweckmäßigerweise ist eine Steuerung vorgesehen, die bei einem Überschreiten einer zulässigen Bahnspannung der ablaufenden Bahn 4 den Tambourantrieb zur Unterstützung zuschaltet.
  • Nachdem die beiden Bahnen verbunden sind, wird das Splice-Element 6 von der Bahn 4 weiter zurückgeschwenkt, bis die in Fig. 1 gezeigte Warteposition erreicht ist. Das Wegschwenken von der vollen Rolle 1 erfolgt dabei zu Beginn ebenfalls unter Anliegen der nun verbundenen Bahn 4, um diese jederzeit straff zu halten. Anschließend kann die neu eingelegte Rolle 1 auf Arbeitsgeschwindigkeit beschleunigt werden.
  • In Fig. 4 wird eine Ausführungform der Erfindung bei sehr beengten Platzverhältnissen und einer etwa in Höhe der abgezogenen Bahn 4 befindlichen Leitwalze 5 gezeigt. Die Bahn 4 wird daher in eine nur wenig nach unten geneigte Richtung von der vollen Rolle 1 abgezogen. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Schwenkhebel 9 nicht im Bodenbereich, sondern in einer von der erforderlichen Länge der Hebel 9 abhängigen Höhe in einem Rahmen 3.1 angelenkt. Bis auf diesen Unterschied entspricht die Vorrichtung nach Fig. 4 der in den Fig. 1 bis 3 gezeigten Vorrichtung, da dort ebenfalls die Bahn 4 von oben abgezogen wird, sich die Rolle 1 beim Abwickeln somit auch im Uhrzeigersinn dreht.
  • In den Fig. 5 und 6 ist eine Ausführungsform der Erfindung dargestellt, die vorteilhafterweise sowohl bei Abrollungen mit Bahnabzug von oben (Fig. 5) als auch mit Bahnabzug von unten (Fig. 6) eingesetzt werden kann. Darüber hinaus ist diese Ausführungsform besonders zum Einbau bei beengten Platzverhältnissen geeignet.
  • Der Aufbau der Ausführungsform nach Fig. 5 und 6 entspricht der vorstehend beschriebenen Vorrichtung nach Fig. 1 bis 3, wobei als zusätzliches Merkmal das Splice-Element 6 in den Schwenkhebeln 9 in deren Längsrichtung verstellbar angeordnet ist. Die Länge der Schwenkhebel 9 und der Verstellweg des Splice-Elementes 6 ist dabei so gewählt, daß bei einer Schwenkposition außerhalb des Bereiches einer vollen Rolle 1 das Splice-Element 6 sowohl bis oberhalb des Bahnverlaufes 4.1 bei Bahnabzug von oben (Position A in Fig. 5) als auch bis unterhalb des Bahnverlaufes 4.2 bei Bahnabzug von unten (Position A' in Fig. 6) gefahren werden kann. Dazu ist das Rohr 7 an beiden Enden jeweils in einem Schlitten gelagert, der in sich über die Länge der Schwenkhebel 9 erstreckenden Führungen mittels eines Motors verfahrbar ist. Im vorliegenden Beispiel ist an jedem Schlitten ein Motor mit einem Antriebsritzel befestigt, die jeweils mit an den Schwenkhebeln 9 befestigten Zahnstangen kämmen. Das Rohr 7 weist beidseits der Nut 14 jeweils eine Saugzone 16.1, 16.2 auf.
  • Die Arbeitsweise bei Abzug der Bahn 4.1 von oben ist schematisch in Fig. 5 dargestellt:
  • Das Splice-Element 6 befindet sich nach Beginn des Abwickelvorganges in der Ruheposition A oberhalb des Verlaufes der Bahn 4.1. Mit abnehmendem Durchmesser der Mutterrolle 1 wandert der Bahnverlauf nach unten bis bei einem vorbestimmten Durchmesser der Restrolle 17 der Abwickelvorgang abgebremst wird. Anschließend wird das Splice-Element 6 in den Schwenkhebeln 9 nach unten bewegt, bis das Rohr 7 in die Bahn 4.1 eintaucht (gestrichelte Linie in Fig. 5, Pos. B). Das Rohr 7 ist dabei in die Schneidposition gedreht, in der sowohl die Nut 14 als auch die Saugzone 16.1 flächig von der Bahn 4.1 abgedeckt sind. Anschließend wird zum Halten der Bahn 4.1 das Sauggebläse in Betrieb genommen und die Bahn 4.1 mit dem Messer 15 durchgetrennt. Nach dem Trennen wird die Restrolle aus den Ständern 3 entfernt und das Splice-Element 6 in den Schwenkhebeln 9 nach oben bewegt. Während der Aufwärtsbewegung wird das Rohr 7 im Uhrzeigersinn gedreht, um die Bahn 4.1 straff zu halten. Das Splice-Element 6 erreicht so die Position C, wobei ggfs. die Schwenkarme 9 weiter in Richtung der Leitrolle 5 geschwenkt wurden, um Platz für eine neue volle Rolle 1 zu schaffen. Nachdem diese mit einer vorbereiteten Klebenaht 18 in die Ständer 3 eingehängt wurde, wird das Rohr 7 gegen ihre Außenfläche geschwenkt, und die Klebeverbindung zwischen dem Ende der ablaufenden Bahn 4.1 und dem Anfang der neuen Bahn wird auf die vorhin beschriebene Art und Weise hergestellt. Beim Neuanlauf der Maschine wird das Splice-Element 6 in die Ruheposition A, und damit in die Anfangsstellung zurückbewegt.
  • In Fig. 6 wird grob schematisch die Arbeitsweise der Vorrichtung bei einer Vorratsrolle 1 mit Bahnabzug von unten gezeigt. Das Splice-Element 6 befindet sich in Ruheposition unterhalb der Bahn 4.2 (Position A'). Diese Position entspricht der Position B in Fig. 5. Bei einer derart eingehängten Rolle 1 wandert der Bahnverlauf mit abnehmendem Durchmesser nach oben. Beim Erreichen des Restdurchmessers 17 wird das Abwickeln abgestoppt, und das Rohr 7 wird von unten gegen die Bahn 4.2 gefahren. Das Rohr 7 wird bis zur Position B' bewegt, bei der die Bahn 4.2 die Saugzone 16.2 und die Nut 14 mit dem Messer 15 flächig abdeckt. In Position B' erfolgt das Durchtrennen und Halten der Bahn 4.2 in der beschriebenen Weise. Anschließend wird die Restrolle 17 entfernt und eine neue Rolle 1 mit vorpositionierter Klebenaht 18 eingehängt. Die Position der Klebenaht 18 befindet sich nach dem Einhängen der Rolle 1 im Bereich unterhalb des Andrückpunktes 19. Das Splice-Element 6 wird anschließend gegen den Umfang der Rolle 1 bewegt, indem es in den Schwenkhebeln 9 nach unten bewegt und zusätzlich diese gegen die Rolle 1 geschwenkt werden. Gleichzeitig wird das Rohr 7 gegen den Uhrzeigersinn gedreht, um die Bahn 4.2 straff zu halten und einen Bahnrest bestimmter Länge unterhalb des Andrückpunktes 19 an der Rolle 1 bereitzustellen (Position C'). Bei der in Fig. 6 gezeigten Betriebsweise wird die Klebeverbindung hergestellt, indem die volle Rolle 1 gegen den Uhrzeigersinn und das Rohr 7 im Uhrzeigersinn gedreht wird. Dadurch wird die Klebenaht 18 durch den Walzenspalt an der Andrückstelle 19 bewegt und so die Verbindung zwischen den beiden Bahnen hergestellt.
  • Prinzipiell wäre es auch möglich, eine Verbindung mit einer ausschließlich geradlinigen Bewegung des Splice-Elementes 6 zu erzeugen, z. B. durch feststehende seitliche Führungen für das Splice-Element 6. Die im Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 und 6 gezeigte zusätzliche Schwenkmöglichkeit um die Achse 11 hat jedoch mehrere erhebliche Vorteile:
  • Zum einen ermöglicht die zusätzliche Schwenkmöglichkeit den Betrieb mit vollen Rollen, die große Durchmesserunterschiede aufweisen. Weiterhin kann durch die kombinierte Linear- und Schwenkbewegung die Andrückstelle 19 bei wechselndem Durchmesser der vollen Rolle 1 gleichbleibend festgelegt werden. Dies ermöglicht das Anbringen der Klebenaht 18 außerhalb der Ständer 3 innerhalb eines gleichbleibenden Bereichs. Zusätzlich kann das Splice-Element 6 komplett aus seinem Arbeitsbereich gefahren werden (Position D in Fig. 5), um den Bereich zwischen der ablaufenden Rolle 1 und der Leitwalze 5 für andere Zwecke zugänglich zu machen.
  • Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform ist bei einem Wechsel der Abrollrichtung beim ersten Splicevorgang ein manuelles Umlegen des neuen Bahnanfanges um das Spliceelement 6 erforderlich. Die in den Fig. 7 bis 10 in ihrem Aufbau und ihrer Funktion gezeigte besondere Ausgestaltung des Spliceelementes 6 ermöglicht eine automatische Verbindung mit dem Bahnanfang einer neuen Vorratsrolle, die mit anderer Drehrichtung abgewickelt wird als die vorherige Rolle, also den automatischen Wechsel von einer Rolle mit Bahnabzug von oben nach Fig. 5 zu einer Rolle mit Bahnabzug von unten nach Fig. 6 und umgekehrt.
  • Das in den Fig. 7 - 10 im Querschnitt gezeigte Führungsrohr 7 weist eine sich nach außen verbreiternde Nut 14 auf, in der zentral das Messer 15 angeordnet ist. Beidseitig der Nut 14 erstreckt sich jeweils eine Saugzone 16.1, 16.2. Zusätzlich befindet sich im Inneren des Rohres 7 ein Klemmelement 20, das in der Lage ist, das durch Schnitt mit dem Messer 15 erzeugte Bahnende der ablaufenden Bahn 4 in der Nut 14 festzuklemmen. Das Klemmelement 20 baut sich aus zwei an beiden Enden des Rohres 7 außerhalb des Bahnbereichs in der Nut 14 schwenkbar gelagerten Hebeln 20.1 auf, zwischen deren freien Enden ein Drahtseil 20.2 gespannt ist. Mittels eines Schwenkantriebs ist das Drahtseil an beide Nutinnenwände anschwenkbar und so in der Lage, aus beiden Richtungen kommende Bahnenden festzuklemmen. Um bei größeren Nutlängen eine gleichmäßige Klemmwirkung zu erzielen, kann der Klemmbereich in der Nut 14 so ausgestaltet sein, daß das Drahtseil 20.2 auf einer bogenförmigen Linie zur Anlage kommt.
  • In den Fig. 7 - 10 wird die Arbeitsweise des Splice-Elementes 6 beim Wechsel des Bahnabzuges von unten zu einem Bahnabzug von oben gezeigt. Bei einem Bahnabzug von unten (s. Fig. 6) dreht das Rohr 7 zum Spannen der ablaufenden Bahn 4 gegen den Uhrzeigersinn, und die aktive Saugzone 16.2 schließt sich im Uhrzeigersinn direkt an die Nut 14 an. Nachdem die ablaufende Bahn 4 vom Messer 15 durchgetrennt wurde, wird das Bahnende von der Saugzone 16.2 gehalten (Fig. 7). Anschließend schwenkt das Klemmelement 20, greift das Bahnende im Bereich der Nut 14 und klemmt es an der sich verbreiternden Nutwand fest (Fig. 8). Nach dem Klemmen wird das Sauggebläse abgeschaltet. Beim nachfolgenden Drehen des Rohres 7 im Uhrzeigersinn löst sich die vom Klemmelement 20 gehaltene Bahn 4 von der Saugzone 16.2 und wird auf die Saugzone 16.1 auf der anderen Seite der Nut aufgelegt (Fig. 9). Nach dem erneuten Einschalten des Sauggebläses wird das Klemmelement 20 gelöst, und die ablaufende Bahn 4 wird ausschließlich von der Saugzone 16.1 gehalten (Fig. 10). In dieser Position ist das Splice-Element 6 bereit, eine Klebeverbindung mit einem von oben abgezogenen Bahnanfang durchzuführen. Insoweit entspricht Fig. 10 der Position C in Fig. 5.
  • Bei einem Wechsel der Abrollrichtung von Bahnabzug oben nach Bahnabzug unten wird das Bahnende entsprechend von der Saugzone 16.1 der Saugzone 16.2 übergeben, wobei die Drehung in die andere Richtung - also ebenfalls in Papierlaufrichtung - erfolgt, und das Klemmelement 20 den Bahnanfang an der gegenüberliegenden Innenwand der Nut 14 festklemmt.
  • Fig. 11 zeigt eine weitere Ausgestaltung eines Splice-Elements 6 zum Einsatz bei wechselnden Drehrichtungen der Vorratsrollen. Auch bei dieser Ausführungsform weist das Saugrohr 7 eine sich über seine gesamte Länge erstreckende Nut 14 mit nach außen abgeschrägten Flanken 14.1, 14.2 im Bereich der Oberfläche des Rohres 7 auf, an die sich beidseitig Saugzonen 16.1, 16.2 anschließen. Die Nut 14 dient als Führung für einen im Querschnitt angepaßten Schlitten 21, der mittels eines Antriebs über die Arbeitsbreite bewegbar ist. Im Anschluß an die abgeschrägten Flanken 14.1, 14.2 folgen zunächst parallele Seiten 14.3 der Nut 14, anschließend verbreitert sie sich wieder.
  • Der nach Art eines Reißverschlußschiebers auf die Nut 14 angepaßte Schlitten 21 weist zwei Seitenwände 21.1, 21.2 auf, zwischen denen in Bewegungsrichtung vorne ein Schneidmesser 22 zum Durchtrennen der Bahn 4 befestigt ist. Die den Flanken 14.1, 14.2 der Nut 14 zugewandten Seiten der Wände 21.1, 21.2 laufen keilförmig auf diese zu, um die beim Durchschneiden entstehenden Ränder der Bahn 4 gegen die abgeschrägten Flanken 14.1, 14.2 anzudrücken.
  • Zu beiden Seiten der Nut 14 sind im Saugrohr 7 in regelmäßigen Abständen in Richtung zur Nut 14 bewegbare Stößel 23 angeordnet, deren in Schneidrichtung abgerundete Enden durch Öffnungen in den Nutwänden 14.3 in den Bereich der Nut 14 bewegt werden können. An seiner Oberseite weist jeder Stößel 23 einen Halter 23.1 für eine mit einem Widerhaken versehene Nadel 24 auf, die durch Aussparungen in den abgeschrägten Flanken 14.1, 14.2 bei einer entsprechenden Bewegung des Stößels 23 in den Bereich der Nut 14 eintreten. Als Nadeln 14 können die aus der . Papierindustrie bekannten Punkturen oder auch angespitzte Schrauben eingesetzt werden.
  • An seiner Unterseite weist jeder Stößel 23 einen plattenförmigen Vorsprung 23.2 auf, der zwischen zwei mit Druckluft beaufschlagbaren Schläuchen 25, 26 eingeklemmt ist, die sich über die Länge des Saugrohres 7 erstrecken. Jeder Stößel 23 mit seiner Nadel 24 läßt sich so durch Aufblasen des jeweils äußeren Schlauches 25 in den Bereich der Nut 14 ein - und durch Aufblasen des inneren Schlauches 26 aus dem Bereich der Nut 14 ausfahren.
  • Fig. 11 zeigt das Durchtrennen der Bahn bei einem Wechsel der Abrollrichtung von Bahnabzug oben nach Bahnabzug unten. Das festzuhaltende Ende der ablaufenden Bahn 4 ist mit 4.1, der abzuschneidende Bahnrest der Restrolle 17 (s. Fig. 2) mit 4.2 bezeichnet. Vor dem Durchtrennen der Bahn 4 werden die Stößel 23 mit den Nadeln 24 an der zu haltenden Bahnseite 4.1 durch Aufblasen des zugehörigen äußeren Schlauches 25 in den Bereich der Nut 14 bewegt. Die an der anderen Seite befindlichen Stößel 23 mit den Nadeln 24 befinden sich außerhalb des Bereichs der Nut 14, d.h., der innere Schlauch 26 an dieser Seite enthält Druckluft, während der äußere Schlauch 25 entlüftet ist. Anschließend wird der Schlitten 21 mit dem Messer 22 parallel zur Achse des Rohres 7 durch die Nut 14 bewegt und so die Bahn 4 durchgetrennt. Bei der Bewegung des Schlittens 21 drückt der der Nutwand 14.3 zugewandte Teil 21.3 der Seitenwand 21.1 die Stößel 24 gegen eine vom Druck im Schlauch 25 aufgebrachte Federkraft zunächst aus den Bereich der Nut 14 in das Saugrohr 7 zurück. Gleichzeitig werden die beim Schneiden geschaffenen Bahnkanten umgeknickt und gegen die Flanken 14.1 bzw. 14.2 gedrückt. Bei der Weiterbewegung des Schlittens 21 springen die Stößel 23 mit den Nadeln 24 schlagartig in den Bereich der Nut 14, sobald sie nicht mehr von den Seitenwänden 21.3 zurückgehalten werden. Dabei dringen die Nadeln 24 in das an der Flanke 14.1 anliegende Bahnende 4.1 ein und halten dieses mittels ihrer Widerhaken fest. Anschließend wird das Sauggebläse abgeschaltet, und beim nachfolgenden Drehen des Rohres 7 gegen den Uhrzeigersinn
    löst sich die Bahn 4.1 von der Saugzone 16.1 und wird auf die Saugzone 16.2 aufgelegt, nachdem der Bahnrest 4.2 entfernt wurde. Nach erneutem Einschalten des Sauggebläses werden die Nadeln 24 durch Druckluftzufuhr in den inneren Schlauch 26 und Entlüftung des äußeren Schlauches 25 aus den Bereich der Nut 14 und damit aus der Bahn 4 herausgezogen. In dieser Position ist das Splice-Element 6 bereit, eine Klebeverbindung mit einem von unten abgezogenen Bahnanfang durchzuführen.
  • Bei einem Wechsel der Abrollrichtung von Bahnzug unten nach Bahnzug oben wird das Bahnende entsprechend von der Saugzone 16.2 an die Saugzone 16.1 übergeben. Dann halten die Nadeln 24 an der gegenüberliegenden Seite den beim Schneiden neu geschaffenen Bahnanfang, der sich dann in Fig. 1 links befindet, fest.
  • Die in Fig. 11 gezeigte Ausgestaltung des Splice-Elements 6 hat den Vorteil, daß keine Halteelemente beim Wechsel der Drehrichtung der Vorratsrolle um das Schneidmesser herumgreifen müssen. Die zur Bewegung der Nadeln 24 eingesetzten Schläuche 25, 26 dienen gleichzeitig zum Aufbringen der Federkraft, um die Nadeln schlagartig in die Bahn 4 eindringen zu lassen. Über den Druck in den Schläuchen 25 läßt sich die erforderliche Durchstoßkraft der Nadeln 24 in Abhängigkeit vom Bahnmaterial einstellen.
  • Auch wenn bei den Vorratsrollen die Abrollrichtung nicht wechselt, kann es bei steiferen Papiersorten (z. B. Karton) erforderlich sein, die Bahnenden zusätzlich mit den in Fig. 11 gezeigten Nadeln 24 mechanisch festzuhalten. Da die Abrollrichtung nicht wechselt, sind Nadeln nur an einer Seite der Nut 14 erforderlich.
  • Ausreichend reißfeste Bahnen können auch ausschließlich mechanisch von den Nadeln 24 gehalten werden. Wenn der erforderliche Bahnzug mittels der Nadeln 24 ohne Reißgefahr aufgebracht werden kann, sind die flächig wirkende Saugzonen 16.1 bzw. 16.2 nicht zwingend erforderlich und können daher eventuell weggelassen werden.
  • Vorteilhafterweise sind die in den Fig. 1 bis 11 beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung nach Art eines Baukastensystems aufgebaut. Ausgehend von der Vorrichtung nach Fig. 1 bis 3 kann diese entsprechend den Fig. 5 und 6 mit einem linear verfahrbaren Spliceelement 6 aus- oder nachgerüstet werden, um volle Rollen mit Bahnabzug von oben oder unten automatisch mit der ablaufenden Bahn zu verbinden. Durch Aus- oder Nachrüstung mit dem in den Fig. 7 - 10 gezeigten Klemmelement 20 oder dem Splice-Element nach Fig. 11 wird die Vorrichtung nach Fig. 5 und 6 in die Lage versetzt, eine vollautomatische Bahnverbindung auch bei einem gleichzeitigen Wechsel der Abrollrichtung der vollen Rolle 1 durchzuführen.
  • Es ist ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung, daß die Klebenaht 18 nicht exakt, sondern nur innerhalb eines bestimmten Bereiches positioniert werden muß. Dies ermöglicht eine sehr einfache Rollenvorbereitung der neuen Rolle für den Splicevorgang und es erübrigen sich aufwendige Steuereinrichtungen, die die Klebenaht 18 zum Herstellen der Klebeverbindung, z. B. durch Drehen der vollen Rolle, positionieren.

Claims (12)

  1. Vorrichtung zum Verbinden des Endes einer von einer ersten Wickelrolle (17) ablaufenden Materialbahn (4) mit dem Bahnanfang einer gegen die erste Wickelrolle (17) eingewechselten neuen Wickelrolle (1) an einer Abwickelmaschine
       - mit einer Einrichtung (Bahntrennelement 15) zum Durchtrennen der ablaufenden Bahn und einem an die ablaufende Bahn (4) anlegbaren, außerhalb des Bereichs einer vollen Wickelrolle (1) bewegbaren, und an deren Außenumfang andrückbaren Splice-Element (6), das ein Halteelement (16) enthält,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Splice-Element (6) das Bahntrennelement (15) enthält, wobei sich das Halteelement (16) beim Anliegen an der ablaufenden Bahn (4) in Bahnlaufrichtung hinter dem Bahntrennelement (15) befindet.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Splice-Element (6), bestehend aus einem drehbaren, sich über die Arbeitsbreite erstreckenden Saugrohr (7) mit einer axialen Nut (14), in der als Trennelement (15) ein Schneidmesser angeordnet ist, wobei sich eine Saugzone (16) mit Saugöffnungen gegen die Drehrichtung einer vollen Rolle (1) an die Nut (14) anschließt.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,gekennzeichnet durch einen Drehantrieb mit einstellbarem Drehmoment für das Splice-Element (6) zum Aufrechterhalten der Spannung der ablaufenden Bahn (4) bei einer Bewegung des Splice-Elements (6).
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, daß das Splice-Element (6) am freien Ende von zwei seitlichen Schwenkhebeln (9) gelagert ist.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Splice-Element (6) in seitlichen Führungen linear verfahrbar ist, die vorzugsweise an seitlichen Schwenkhebeln (9) angebracht sind.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß beidseits des Trennelementes (15) Saugzonen angeordnet sind.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch ein zwischen den beiden Saugzonen (16.1, 16.2) angeordnetes Klemmelement (20 bzw. 24) zum Festhalten des neu geschaffenen Bahnendes.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteelement (20) aus einem in der Nut (14) schwenkbar gelagerten Drahtseil (20.2) besteht, das an die Nutinnenwände anschwenkbar ist.
  9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch ein Splice-Element (6), bestehend aus einem drehbaren, sich über die Arbeitsbreite erstreckenden Rohr (7) mit einer axialen Nut (14), in der ein verfahrbarer Schlitten (21) mit einem Schneidmesser (22) angeordnet ist, dessen Seitenwände (21.1) so ausgestaltet sind, daß sie das neugeschaffene Bahnende (4.1) an einer Nutflanke (14.1) anlegen, und durch eine im Rohr (7) angeordnete Reihe von Nadeln (24) zum Halten des Bahnendes (4.1), die zum Einstechen in das Bahnende (4.1) mit ihren Spitzen durch Öffnungen in den Nutflanken (14.1) bewegbar sind.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Nadeln (24) an Stößeln (23) befestigt sind, die von einer Seitenwand (21.3) des Schlittens (21) gegen eine Federkraft aus den Bereich der Nut (24) drückbar gelagert sind.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Stößel (23) zu beiden Seiten der Nut (14) mit jeweils zwei sich über die Länge des Rohres (7) erstreckenden mit Druckluft beaufschlagbaren Schläuchen (25, 26) verbunden sind.
  12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Splice-Element (6) eine elastische Oberfläche (8) aufweist.
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