EP0997417B1 - Verfahren und Vorrichtung zum Durchtrennen einer laufenden Materialbahn - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Durchtrennen einer laufenden Materialbahn Download PDF

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EP0997417B1
EP0997417B1 EP99114472A EP99114472A EP0997417B1 EP 0997417 B1 EP0997417 B1 EP 0997417B1 EP 99114472 A EP99114472 A EP 99114472A EP 99114472 A EP99114472 A EP 99114472A EP 0997417 B1 EP0997417 B1 EP 0997417B1
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EP
European Patent Office
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web
cutting device
core
cutting
winding
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EP99114472A
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Zygmunt Madrzak
Walter Kaipf
Roland Möller
Matthias Wohlfahrt
Jörg Dr. Maurer
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Voith Paper Patent GmbH
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Definitions

  • the invention relates to a method for cutting a running Material web, in particular a paper web, in which the material web successively wound on several winding cores, in particular reels and each started with winding on a new winding core when one is formed on a previous old winding core Has reached a predetermined diameter, the new winding core between a winding roller, in particular a support roller, and the old winding core, to which the material web is fed via the winding roller is brought and the running material web in the area between a gap from the winding roller and the new winding core is formed, and the winding roll formed on the old winding core is severed, according to the preamble of claim 1.
  • the invention also relates to a device for carrying out a such a method with at least one cutting device, according to the preamble of claim 19.
  • Such separation methods and devices are for example in the Papermaking applied to the finished paper web without interruption the manufacturing process, i.e. without switching off the paper machine, one after the other on several winding cores, which are also called reels be referred to wind up.
  • DE 2 721 883 A describes in a device for Transfer of a paper web two by means of a rope outwardly movable, oblique cutting lines generating knife, whereby to completely cut the Paper web an additional cutting device is provided.
  • this object is achieved with the characteristics of the characterizing Part of the Claim 1 solved in that the material web by means of at least one cutting device which is in a material web approximately parallel plane is moved relative to the material web, is completely severed.
  • the Cutting device with an at least approximately constant speed at least substantially perpendicular to the direction of the Material web moves.
  • a cutting line can be generated in the material web at an angle to the running direction of the material web from an edge of the material web runs to the opposite edge.
  • the generated by it The sloping edge of the new web start can also be used at very high web speeds comparatively easy on the new winding core be wound up. This creates a conically wound start of winding.
  • two cutters in opposite directions at least approximately perpendicular to the direction of travel of the material web moved with preferably at least approximately constant speed.
  • the two cutting devices can - with respect to the transverse direction - in this way on the material web in the region of its center or from the edges of which are set so that two intersecting, each diagonally to the running direction of the material web from about the middle to one the edges or reverse cut lines are created.
  • the leading edge of the new path start can be cut to a point be made, which makes winding on the new winding core easier becomes.
  • a paper web 10 is over a winding roller 18th a winding core 14, hereinafter referred to as the old winding core is supplied, on which, in the state according to FIG. 1, a winding roll already 16 has been formed.
  • the paper web 10 runs through a gap 21 between the winding roller 16 and a pressure roller 32.
  • the axes of rotation of the winding roller 18 and the old winding core 14 lie in the same horizontal plane in which the old winding core 14 load-bearing winding carriage 44, which is outside of the axis of rotation of the Winding roller 18 and the old winding core 14 is in one direction is movable perpendicular to the axes of rotation.
  • Fig. 1 shows the winding device in a state in which the desired Final diameter of the winding roll 16 reached and the old winding core 14 from a winding position adjacent to the winding roller 18 in FIG. 1 has moved to the right.
  • a new winding core 12 on which the paper web 10 is further wound 1 the winding roller 18 is in a position according to FIG driven in which the axes of rotation of the new winding core 12 and the Winding roller 18 perpendicular cutting line at an angle ⁇ of about 30 ° to the horizontal.
  • the new winding core 12 and the winding roller 18 form a gap 20 for the paper web 10.
  • a cutting device is near the new winding core 12 in the direction of web travel behind the gap 20 between the winding roller 18 and the new one Winding core 12, i.e. in the area between the gap 20 and the on the old winding core 14 formed winding roll 16 positioned.
  • the cutting device comprises a knife 24 which is connected to a transport device 36 is coupled, which is attached to a carrier 38.
  • the Carrier 38 is together with the knife 24 and the transport device 36 by means of an actuator 34 between a solid in Fig. 1 Lines shown separating position and a dashed line Waiting position swiveling, as indicated by a double arrow is indicated in Fig. 1.
  • the transport device 36 for example comprises an endless member 40 designed as a chain, belt or band, to which the knife 24 is attached and which is perpendicular to the direction indicated by an arrow B, i.e. longitudinal of the new winding core 12 extends, the direction of rotation by a Arrow C is indicated.
  • the endless member 40 is tensioned by two deflection rollers 42.
  • One of the Deflection rollers 42 is coupled to a drive device, not shown, let it circulate around the endless member 40 and thus the knife 24 to be able to.
  • FIG. 1 To with the winding device according to the invention shown in FIGS. 1 and 2 wind the paper web 10 onto the new winding core 12, the state shown in FIG. 1 is first established. This will be the new one Winding core 12 between the winding roller 18 and that of the winding roller 18 brought old winding core 14 brought.
  • the carrier 38 is pivoted into the disconnected position according to FIG. 1, wherein the knife 24 in the rest position shown in dashed lines in FIG. 2 on the side of the endless member 40 facing away from the paper web 10 located.
  • a cutting line is formed which runs obliquely to the web running direction B. 46, the angle that the cutting line 46 with the web running direction B includes the ratio of the speeds of the knife 24 and the paper web 10 depends.
  • Paper web 10 cut at an angle to web running direction B is then if necessary with the help of suitable means on the new winding core 12 wound.
  • the new path start 10a can do this for example, blown onto the new winding core 12 by means of compressed air become. Due to the severing of the paper web 10 behind the gap 20 is the new winding core 12 in the arrangement according to FIGS. 1 and 2 at the end of the separation process, in some areas, from the new start of the path 10a wrapped around, causing the new web start to wind up 10a on the new winding core 12 is facilitated.
  • the cutting device can also be used with another Cutting tool may be provided, for example with a nozzle for Ejecting a jet of water under high pressure, a laser or a rotating toothed cutting wheel.
  • the Cutting device can also be moved obliquely to the web running direction B, whereby - with unchanged speed of the paper web 10 and the Knife 24 - the angle between the cutting line 46 and the web running direction B smaller, i.e. the paper web 10 is cut more pointedly.
  • the winding device in the embodiment according to FIG. 3 differs differs from the embodiment described above with reference to FIGS. 1 and 2 in that the new one for severing the paper web 10 Winding core 12 further into the space between winding roll 16 and the winding roller 18 is moved in such a way that the axes of rotation of the Winding cores 12, 14 and the winding roller 18 in the same horizontal Level.
  • the new one Winding core 12 thus dipped deeper into the paper web 10, the Paper web 10 the new winding core 12 over an angular range of almost wraps around 90 °.
  • the cutting device instead of a rotating knife, the cutting device with a revolving nozzle 26 provided, through which a water jet under high Pressure can be ejected in the direction of the new winding core 12, which is able to cut the paper web 10.
  • the nozzle 26 is aligned so that such a water jet approximately in radial Direction towards the new winding core 12 is aimed.
  • the cutting device can also be done by other means be provided for severing the paper web 10, e.g. B. with a laser device.
  • the winding cores 12, 14 are preferably of an elastically deformable type Cover made of polyurethane or another wear-resistant plastic Mistake.
  • the winding roller 18 can be compliant Have reference, while the winding cores 12, 14 with a metal manufactured cover are provided.
  • the cutting device comprises two knives 24 ' in each case perpendicular to the web running direction indicated by the arrow B in FIG. 5 are movable in opposite directions.
  • the transport device 36 'not shown in detail in FIG. 5 comprises an endless organ, as explained in connection with FIGS. 1 and 2 has been and on which the two knives 24 'are attached.
  • the knives 24 'can also each start from one of the edges of the Paper web 10 perpendicular to the web running direction B in the direction of the center the paper web 10 are in turn moved such that the cutting lines to cut. This would look like a V or dovetail incised new start of path.
  • the embodiment of the winding device according to the invention 6 and 7 differs from the embodiment according to Fig. 1 in that the knife 24 "comprising transport device 36 "comprises a cylinder-piston unit 28.
  • the knife 24" is with a Cylinder coupled in a perpendicular to the web running direction B in a piston extending parallel to the paper web 10 can be moved back and forth.
  • every combination is between the specific design the cutting device and the arrangement of the new winding core 12 with respect to the old winding core 14 and the winding roller 18 possible.
  • the transport device of the cutting device can also be one a linear guide include positively guided carriage, which at the beginning of the separation process accelerated impulsively and across the full width of the Paper web is shot to a certain extent.
  • the transport device 36, 36 ', 36' 'of the cutting device and the Actuator 34 can with the new winding core 12 - z. B. about elements carried by means of the new winding core 12 - coupled in this way be that the cutting device when swiveling the new Winding core 12 to the winding roller 18 - regardless of the position of the new winding core 12 - always in an optimal position for Cutting the paper web 10 is located.
  • An advantage of the invention is that the pivoting movement of the new winding core 12 to the winding roller 18 for cutting the paper web 10 does not have to be interrupted.

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Durchtrennen einer laufenden Materialbahn, insbesondere einer Papierbahn, bei dem die Materialbahn nacheinander auf mehrere Wickelkerne, insbesondere Tamboure, aufgewickelt und jeweils mit dem Aufwickeln auf einen neuen Wickelkern begonnen wird, wenn eine auf einem vorherigen alten Wickelkern gebildete Wickelrolle einen vorbestimmten Durchmesser erreicht hat, wobei der neue Wickelkern zwischen eine Wickelwalze, insbesondere eine Tragwalze, und den alten Wickelkern, dem die Materialbahn über die Wickelwalze zugeführt wird, gebracht und die laufende Materialbahn in dem Bereich zwischen einem Spalt, der von der Wickelwalze und dem neuen Wickelkern gebildet wird, und der auf dem alten Wickelkern gebildeten Wickelrolle durchtrennt wird, gemäß den Oberbegriff des Anspruchs 1.
Die Erfindung betrifft außerdem eine Vorrichtung zur Durchführung eines derartigen Verfahrens mit wenigstens einer Schneidvorrichtung, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 19.
Derartige Trennverfahren und -vorrichtungen werden beispielsweise in der Papierherstellung angewendet, um die fertige Papierbahnohne Unterbrechung des Herstellungsprozesses, d.h. ohne Abschalten der Papiermaschine, nacheinander auf mehrere Wickelkerne, die auch als Tamboure bezeichnet werden, aufzuwickeln.
Dabei muß dafür gesorgt werden, daß der durch das Durchtrennen der Materialbahn entstehende neue Bahnanfang dem neuen Wickelkern zugeführt wird, um auf diesem eine neue Wickelrolle zu bilden.
Aus der WO 97/48632, der US 5,360,179 sowie der EP 0 658 504 B1 ist es jeweils bekannt, die Papierbahn vor dem Wickelspalt zwischen der Wikkelwalze und dem neuen Wickelkern zu durchtrennen und dazu beispielsweise mit schräg zur Bahnlaufrichtung verlaufenden oder gekrümmten Schnittlinien zu versehen. Bei dem Durchtrennen der Papierbahn vor dem Wickelspalt besteht die Gefahr, daß der neue Bahnanfang zurückspringt und nicht in den Wickelspalt geführt werden kann.
Es ist des weiteren bekannt, mittels einer schwenkbaren maschinenbreiten Trennvorrichtung zwischen dem neuen und dem alten Wickelkern, d.h. hinter dem Wickelspalt, in die Papierbahn zu schlagen. Die dabei entstehende, senkrecht zur Bahnlaufrichtung verlaufende Schnittkante kann zu Problemen beim Aufwickeln des neuen Bahnanfangs auf dem neuen Wickelkern führen.
Aus der EP 0 658 504 B1 ist es ebenfalls bekannt, die Materialbahn hinter dem Wickelspalt zwischen der Wickelwalze und dem neuen Wickelkern zu durchtrennen, wobei nicht erwähnt ist, in welcher Weise dies erfolgt.
Aus der DE 44 01 804 A1 ist es bekannt, in den Weg einer Papierbahn eine Trennvorrichtung hinein zu bewegen, die ein streckenweise traversierendes Messer als Trenngerät umfaßt. Des weiteren ist es aus dieser Druckschrift bekannt, die Papierbahn mittels eines Messers nur an einer Stelle zu schwächen und anschließend mittels Druckluft restlos zu durchtrennen. Bei dem nur streckenweise traversierenden Messer und dem die Papierbahn lediglich schwächenden Messer besteht jeweils die Gefahr des unkontrollierten Einreißens der Papierbahn.
DE 2 721 883 A beschreibt in einer Vorrichtung zur Übertragung einer Papierbahn zwei mittles eines Seils nach außen bewegbare, schtäge Schnittlinien erzeugende messer, wobei zum vollständigen Durchtrennen der Papierbahn eine zusätzliche Schneideinrichtung vorgesehen ist.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die ein optimales Aufwickeln des neuen Bahnanfangs auf dem neuen Wickelkern ermöglichen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des Kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 dadurch gelöst, daß die Materialbahn mittels wenigstens einer Schneidvorrichtung, die in einer zur Materialbahn etwa parallelen Ebene relativ zur Materialbahn bewegt wird, vollständig durchtrennt wird.
Durch das erfindungsgemäße vollständige Durchtrennen der Materialbahn wird ein undefiniertes Einreißen der Materialbahn verhindert, so daß die führende Kante des neuen Bahnanfangs stets die gleiche, vorgebbare Form besitzt und somit in definierter Weise an den neuen Wickelkern herangeführt werden kann. Des weiteren ist eine Beaufschlagung mit Druckluft zum vollständigen Durchtrennen der Materialbahn entbehrlich.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Schneidvorrichtung mit einer zumindest näherungsweise konstanten Geschwindigkeit zumindest im wesentlichen senkrecht zur Laufrichtung der Materialbahn bewegt.
Hierdurch kann in der Materialbahn eine Schnittlinie erzeugt werden, die schräg zur Laufrichtung der Materialbahn von einem Rand der Materialbahn zu deren gegenüberliegendem Rand verläuft. Die dadurch erzeugte schräge Kante des neuen Bahnanfangs kann auch bei sehr hohen Bahngeschwindigkeiten vergleichsweise problemlos auf den neuen Wickelkern aufgewickelt werden. Hierbei entsteht ein konisch gewickelter Wickelanfang.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden zwei Schneidvorrichtungen in einander entgegengesetzten Richtungen zumindest näherungsweise senkrecht zur Laufrichtung der Materialbahn mit bevorzugt zumindest näherungsweise konstanter Geschwindigkeit bewegt.
Die beiden Schneidvorrichtungen können dabei - bezüglich der Querrichtung - derart an der Materialbahn im Bereich von deren Mitte oder von deren Rändern angesetzt werden, daß zwei sich schneidende, jeweils schräg zur Laufrichtung der Materialbahn etwa von deren Mitte zu einem der Ränder bzw. umgekehrt verlaufende Schnittlinien entstehen. Auf diese Weise kann die führende Kante des neuen Bahnanfangs spitz zugeschnitten werden, wodurch das Aufwickeln auf dem neuen Wickelkern erleichtert wird.
Die Lösung der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe erfolgt auferdem durch die kennzeichnenden Merkmale des Verfahrensanspruchs 10.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird außerdem durch Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 19 gelöst.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen, der Beschreibung sowie den Zeichnungen angegeben.
Die Erfindung wird im folgenden beispielhaft unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1
eine Seitenansicht einer Wickelvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 2
einen Teil der Wickelvorrichtung von Fig. 1 in Richtung des Pfeils II gesehen,
Fig. 3
eine Wickelvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 4
eine Wickelvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 5
einen Teil der Wickelvorrichtung von Fig. 4 in Richtung des Pfeils V gesehen,
Fig. 6
eine Wickelvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, und
Fig. 7
einen Teil der Wickelvorrichtung von Fig. 6 in Richtung des Pfeils VII gesehen.
In der Wickelvorrichtung gemäß Fig. 1, die Bestandteil einer Maschine zur Papierherstellung ist, wird eine Papierbahn 10 über eine Wickelwalze 18 einem Wickelkern 14, der im folgenden als alter Wickelkern bezeichnet wird, zugeführt, auf dem in dem Zustand gemäß Fig. 1 bereits eine Wikkelrolle 16 gebildet worden ist. Die Papierbahn 10 läuft durch einen Spalt 21 zwischen der Wickelrolle 16 und einer Andrückwalze 32.
Die Drehachsen der Wickelwalze 18 und des alten Wickelkerns 14 liegen in der gleichen horizontalen Ebene, in der ein den alten Wickelkern 14 tragender Wickelschlitten 44, der außerhalb der durch die Drehachsen der Wickelwalze 18 und des alten Wickelkerns 14 liegt, in einer Richtung senkrecht zu den Drehachsen verfahrbar ist.
Fig. 1 zeigt die Wickelvorrichtung in einem Zustand, in dem der gewünschte Enddurchmesser der Wickelrolle 16 erreicht und der alte Wikkelkern 14 aus einer Wickelposition benachbart der Wickelwalze 18 in Fig. 1 nach rechts gefahren ist.
Ein neuer Wickelkern 12, auf den die Papierbahn 10 weiter aufgewickelt werden soll, ist gemäß Fig. 1 an die Wickelwalze 18 heran in eine Position gefahren, in der eine die Drehachsen des neuen Wickelkerns 12 und der Wickelwalze 18 senkrecht schneidende Linie unter einem Winkel α von etwa 30° zur Horizontalen verläuft. Der neue Wickelkern 12 und die Wickelwalze 18 bilden dabei einen Spalt 20 für die Papierbahn 10.
Eine Schneidvorrichtung ist nahe dem neuen Wickelkern 12 in Bahnlaufrichtung hinter dem Spalt 20 zwischen der Wickelwalze 18 und dem neuen Wickelkern 12, d.h. in dem Bereich zwischen dem Spalt 20 und der auf dem alten Wickelkern 14 gebildeten Wickelrolle 16 positioniert.
Die Schneidvorrichtung umfaßt ein Messer 24, das mit einer Transporteinrichtung 36 gekoppelt ist, die an einem Träger 38 angebracht ist. Der Träger 38 ist zusammen mit dem Messer 24 und der Transporteinrichtung 36 mittels eines Betätigungsorgans 34 zwischen einer in Fig. 1 in durchgezogenen Linien dargestellten Trennstellung und einer gestrichelt gezeichneten Wartestellung verschwenkbar, wie es durch einen Doppelpfeil in Fig. 1 angedeutet ist.
Aus Fig. 2 ist zu erkennen, daß die Transporteinrichtung 36 ein beispielsweise als Kette, Riemen oder Band ausgebildetes Endlosorgan 40 umfaßt, an dem das Messer 24 angebracht ist und das sich senkrecht zu der durch einen Pfeil B angedeuteten Bahnlaufrichtung, d.h. in Längsrichtung des neuen Wickelkerns 12 erstreckt, dessen Drehrichtung durch einen Pfeil C angedeutet ist.
Das Endlosorgan 40 ist durch zwei Umlenkrollen 42 gespannt. Eine der Umlenkrollen 42 ist mit einer nicht dargestellten Antriebsvorrichtung gekoppelt, um das Endlosorgan 40 und somit das Messer 24 umlaufen lassen zu können.
Um mit der in den Fig. 1 und 2 gezeigten erfindungsgemäßen Wickelvorrichtung die Papierbahn 10 auf den neuen Wickelkern 12 aufzuwickeln, wird zunächst der Zustand gemäß Fig. 1 hergestellt. Dazu wird der neue Wickelkern 12 zwischen die Wickelwalze 18 und den von der Wickelwalze 18 weggefahrenen alten Wickelkern 14 gebracht.
Gleichzeitig oder im Anschluß daran wird mittels des Betätigungsorgans 34 der Träger 38 in die Trennstellung gemäß Fig. 1 geschwenkt, wobei sich das Messer 24 in der in Fig. 2 gestrichelt dargestellten Ruhestellung auf der von der Papierbahn 10 abgewandten Seite des Endlosorgans 40 befindet.
Wenn der gewünschte Durchmesser der Wickelrolle 16 auf dem alten Wikkelkern 14 erreicht ist, wird das Endlosorgan 40 in Richtung eines Pfeils A in Bewegung gesetzt, wobei das Messer 24 aus seiner Ruhestellung heraus derart beschleunigt wird, daß es spätestens nach Umlaufen der in Fig. 2 linken Umlenkrolle 42 die gewünschte Geschwindigkeit erreicht hat. Die mit unverminderter Geschwindigkeit laufende Papierbahn 10 wird dann - beginnend an deren in Fig. 2 linkem Rand - durch das mit einer konstanten Geschwindigkeit, die bevorzugt 10 bis 40 m/s beträgt, laufende Messer 24 vollständig durchgetrennt.
Durch die Überlagerung der Bewegungen der Papierbahn 10 und des Messers 24 entsteht eine schräg zur Bahnlaufrichtung B verlaufende Schnittlinie 46, wobei der Winkel, den die Schnittlinie 46 mit der Bahnlaufrichtung B einschließt, von dem Verhältnis der Geschwindigkeiten des Messers 24 und der Papierbahn 10 abhängt.
Die an der führenden Kante 10b des neuen Bahnanfangs 10a somit schräg zur Bahnlaufrichtung B geschnittene Papierbahn 10 wird anschließend gegebenenfalls unter Zuhilfenahme geeigneter Mittel auf dem neuen Wickelkern 12 aufgewickelt. Der neue Bahnanfang 10a kann dazu beispielsweise mittels Druckluft an den neuen Wickelkern 12 geblasen werden. Aufgrund des Durchtrennens der Papierbahn 10 hinter dem Spalt 20 ist bei der Anordnung gemäß den Fig. 1 und 2 der neue Wickelkern 12 am Ende des Trennvorgangs bereits bereichsweise von dem neuen Bahnanfang 10a umschlungen, wodurch das Aufwickeln des neuen Bahnanfangs 10a auf den neuen Wickelkern 12 erleichtert wird.
Anstelle des Messers 24 kann die Schneidvorrichtung auch mit einem anderen Schneidewerkzeug versehen sein, beispielsweise mit einer Düse zum Ausstoßen eines Wasserstrahls unter hohem Druck, einem Laser oder einem rotierenden gezahnten Schneiderad.
Abweichend von der Ausführungsform gemäß Fig. 1 und 2 kann die Schneidvorrichtung auch schräg zur Bahnlaufrichtung B bewegt werden, wodurch - bei unveränderter Geschwindigkeit der Papierbahn 10 und des Messers 24 - der Winkel zwischen der Schnittlinie 46 und der Bahnlaufrichtung B kleiner, d.h. die Papierbahn 10 spitzer geschnitten wird.
Die Wickelvorrichtung in der Ausführungsform gemäß Fig. 3 unterscheidet sich von der vorstehend anhand der Fig. 1 und 2 beschriebenen Ausführung dadurch, daß zum Durchtrennen der Papierbahn 10 der neue Wickelkern 12 weiter in den Zwischenraum zwischen der Wickelrolle 16 und der Wickelwalze 18 derart hineinbewegt wird, daß die Drehachsen der Wickelkerne 12, 14 und der Wickelwalze 18 in der gleichen horizontalen Ebene liegen. Im Gegensatz zur Ausführungsform von Fig. 1 ist der neue Wickelkern 12 somit tiefer in die Papierbahn 10 eingetaucht, wobei die Papierbahn 10 den neuen Wickelkern 12 über einen Winkelbereich von beinahe 90° umschlingt.
Anstelle eines umlaufenden Messers ist die Schneidvorrichtung mit einer umlaufenden Düse 26 versehen, über die ein Wasserstrahl unter hohem Druck in Richtung des neuen Wickelkerns 12 ausgestoßen werden kann, welcher in der Lage ist, die Papierbahn 10 zu durchtrennen. Die Düse 26 ist so ausgerichtet, daß ein derartiger Wasserstrahl näherungsweise in radialer Richtung auf den neuen Wickelkern 12 zielt.
Grundsätzlich kann die Schneidvorrichtung auch mit anderen Mitteln zum Durchtrennen der Papierbahn 10 versehen sein, z. B. mit einer Laservorrichtung.
Die Wickelkerne 12, 14 sind bevorzugt mit einem elastisch verformbaren Bezug aus Polyurethan oder einem anderen verschleißfesten Kunststoff versehen. Alternativ kann die Wickelwalze 18 einen derartigen nachgiebigen Bezug aufweisen, während die Wickelkerne 12, 14 mit einem aus Metall hergestelltem Bezug versehen sind.
Gemäß der in den Fig. 4 und 5 vereinfacht dargestellten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Wickelvorrichtung, bei der der neue Wickelkern 12 während des Durchtrennens der Papierbahn 10 bezüglich der Wickelwalze 18 und des alten Wickelkerns 14 wiederum in einer Position gemäß Fig. 1 angeordnet ist, umfaßt die Schneidvorrichtung zwei Messer 24', die jeweils senkrecht zu der in Fig. 5 durch den Pfeil B angedeuteten Bahnlaufrichtung in einander entgegengesetzten Richtungen bewegbar sind.
Die in Fig. 5 nicht im einzelnen dargestellte Transporteinrichtung 36' umfaßt ein Endlosorgan, wie es in Verbindung mit den Fig. 1 und 2 erläutert worden ist und an dem die beiden Messer 24' angebracht sind.
Die beiden Messer 24' sind in Bahnlaufrichtung B mit Abstand voneinander angeordnet und werden zum Durchtrennen der Papierbahn 10 jeweils bezüglich deren Querrichtung etwa mittig angesetzt. Um die Papierbahn 10 vollständig zu durchtrennen, werden die beiden Messer 24' vorbeschleunigt und in Abhängigkeit von ihrer eigenen Geschwindigkeit sowie von der Geschwindigkeit der Papierbahn 10 derart an der Papierbahn 10 angesetzt, daß sich die beiden entstehenden Schnittlinien 46' schneiden, wie es in Fig. 5 gezeigt ist.
Hierdurch ergibt sich ein spitz zulaufender neuer Bahnanfang 10'a, der gegebenenfalls unter Zuhilfenahme geeigneter Mittel, beispielsweise Druckluft, auf dem neuen Wickelkern 12 aufgewickelt wird.
Die Messer 24' können auch jeweils ausgehend von einem der Ränder der Papierbahn 10 senkrecht zur Bahnlaufrichtung B in Richtung der Mitte der Papierbahn 10 wiederum derart bewegt werden, daß sich die Schnittlinien schneiden. Hierbei würde sich ein V-artig oder schwalbenschwanzartig eingeschnittener neuer Bahnanfang ergeben.
Die Ausführungsform der erfindungsgemäßen Wickelvorrichtung gemäß den Fig. 6 und 7 unterscheidet sich von der Ausführungsform gemäß Fig. 1 dadurch, daß die ein Messer 24" umfassende Transporteinrichtung 36" eine Zylinder-Kolben-Einheit 28 umfaßt. Das Messer 24" ist mit einem Zylinder gekoppelt, der in einem sich senkrecht zur Bahnlaufrichtung B in einer zur Papierbahn 10 parallel verlaufenden Ebene erstreckenden Kolben hin- und herbewegbar ist.
Grundsätzlich ist jede Kombination zwischen der konkreten Ausgestaltung der Schneidvorrichtung sowie der Anordnung des neuen Wickelkerns 12 bezüglich des alten Wickelkerns 14 und der Wickelwalze 18 möglich.
Die Transporteinrichtung der Schneidvorrichtung kann auch einen auf einer Linearführung zwangsgeführten Schlitten umfassen, der zu Beginn des Trennvorgangs impulsartig beschleunigt und über die volle Breite der Papierbahn gewissermaßen geschossen wird.
Die Transporteinrichtung 36, 36', 36'' der Schneidvorrichtung sowie das Betätigungsorgan 34 können mit dem neuen Wickelkern 12 - z. B. über mittels des neuen Wickelkerns 12 mitgeführte Elemente - derart gekoppelt sein, daß sich die Schneidvorrichtung beim Einschwenken des neuen Wickelkerns 12 an die Wickelwalze 18 heran - unabhängig von der Position des neuen Wickelkerns 12 - stets in einer optimalen Position zum Durchtrennen der Papierbahn 10 befindet.
Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die Einschwenkbewegung des neuen Wickelkerns 12 an die Wickelwalze 18 heran für das Durchtrennen der Papierbahn 10 nicht unterbrochen werden muß.
Bezugszeichenliste
10
Materialbahn, Papierbahn
10a, 10'a
neuer Bahnanfang
10b
führende Kante
12
neuer Wickelkern
14
alter Wickelkern
16
Wickelrolle
18
Wickelwalze
20, 21
Spalt
24, 24', 24"
Messer
26
Düse
28
Zylinder-Kolben-Einheit
32
Andrückwalze
34
Betätigungsorgan
36, 36', 36"
Transporteinrichtung
38
Träger
40
Endlosorgan
42
Umlenkrollen
44
Wickelschlitten
46, 46'
Schnittlinien
A
Laufrichtung des Messers
B
Laufrichtung der Materialbahn bzw. Papierbahn
C
Drehrichtung des neuen Wickelkerns

Claims (29)

  1. Verfahren zum Durchtrennen einer laufenden Materialbahn (10), insbesondere einer Papierbahn, bei dem die Materialbahn nacheinander auf mehrere Wickelkerne (12, 14), insbesondere Tamboure, aufgewickelt und jeweils mit dem Aufwickeln auf einen neuen Wickelkern (12) begonnen wird, wenn eine auf einem vorherigen alten Wickelkern (14) gebildete Wickelrolle (16) einen vorbestimmten Durchmesser erreicht hat, wobei
    der neue Wickelkern (12) zwischen eine Wickelwalze (18), insbesondere eine Tragwalze, und den alten Wickelkern (14), dem die Materialbahn (10) über die Wickelwalze (18) zugeführt wird, gebracht und
    die laufende Materialbahn (10) in dem Bereich zwischen einem Spalt (20), der von der Wickelwalze (18) und dem neuen Wickelkern (12) gebildet wird, und der auf dem alten Wickelkern (14) gebildeten Wickelrolle (16) durchtrennt wird,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Materialbahn (10) mittels wenigstens einer Schneidvorrichtung, die in einer zur Materialbahn (10) etwa parallelen Ebene relativ zur Materialbahn (10) bewegt wird, vollständig durchtrennt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidvorrichtung zumindest im wesentlichen senkrecht zur Laufrichtung B der Materialbahn (10) bevorzugt derart bewegt wird, dass eine schräge Schnittlinie (46) erzeugt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidvorrichtung schräg zur Laufrichtung B der Materialbahn (10) bevorzugt mit einer der Laufrichtung B der Materialbahn (10) entgegen gesetzten Parallelkomponente bewegt wird.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidvorrichtung kontinuierlich über die gesamte Breite der Materialbahn (10) hinweg bewegt wird.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidvorrichtung während des Durchtrennens der Materialbahn (10) mit einer bevorzugt zumindest näherungsweise konstanten Geschwindigkeit von vorzugsweise etwa 10 bis 40 m/s bewegt wird.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidvorrichtung vor dem Durchtrennen der Materialbahn (10) beschleunigt wird.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidvorrichtung wenigstens ein Messer (24, 24', 24"), ein rotierendes, bevorzugt gezahntes Schneiderad, einen Laser oder eine Düse (26) zum Ausstoßen eines Wasserstrahls umfasst.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Schneidvorrichtungen in einander entgegen gesetzten Richtungen zumindest näherungsweise senkrecht zur Laufrichtung B der Materialbahn (10) mit bevorzugt zumindest näherungsweise konstanter Geschwindigkeit bewegt werden.
  9. Verfahren nach Anspruch 8,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidvorrichtungen zum Durchtrennen der Materialbahn (10) bevorzugt an in Laufrichtung B der Materialbahn (10) beabstandeten Stellen der Materialbahn (10) jeweils zumindest näherungsweise mittig bezüglich der Querrichtung angesetzt werden.
  10. Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Materialbahn (10) mittels wenigstens zwei Schneidvorrichtungen, die bevorzugt in einer zur Materialbahn (10) etwa parallelen Ebene relativ zur Materialbahn (10) bewegt werden, vollständig durchtrennt wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 10,
    dadurch gekennzeichnet, dass jede Schneidvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 2 bis 9 ausgebildet ist und/oder verwendet wird.
  12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Materialbahn (10) im Bereich eines freien Laufweges vom neuen Wickelkern (12) zum alten Wickelkern (14) durchtrennt wird.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Materialbahn (10) in einem den neuen Wickelkern (12) berührenden Bereich durchtrennt wird.
  14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass während des Durchtrennens der Materialbahn (10) die Drehachse des neuen Wickelkerns (12) oberhalb einer die Drehachse des alten Wickelkerns (14) enthaltenden horizontalen Ebene liegt.
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13,
    dadurch gekennzeichnet, dass während des Durchtrennens der Materialbahn (10) die Drehachse des neuen Wickelkerns (12) im Wesentlichen in einer die Drehachse des alten Wickelkerns (14) enthaltenden horizontalen Ebene liegt.
  16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Durchtrennen der Materialbahn (10) der neue Bahnanfang (10a, 10'a) auf den neuen Wickelkern (12) insbesondere durch Blasen, Anfeuchten, Leimen und/oder Vorsehen von Klebestreifen aufgebracht wird.
  17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Geschwindigkeit der Materialbahn (10) beim Durchtrennen der Materialbahn (10) nicht verringert wird.
  18. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass der neue Wickelkern (12) beim Einbringen zwischen die Wickelwalze (18) und den alten Wickelkern (14) in die Materialbahn (10) eingetaucht wird.
  19. Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens zum Durchtrennen einer laufenden Materialbahn (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche an einer Maschine zur Herstellung und/oder zum Aufwickeln der Materialbahn (10) mit
    mehreren Wickelkernen (12, 14), insbesondere Tambouren, auf welche die Materialbahn (10) nacheinander aufwickelbar ist,
    einer Wickelwalze (18), insbesondere einer Tragwalze, wobei ein neuer Wickelkern (12), auf den die Materialbahn (10) aufzuwickeln ist, zwischen die Wickelwalze (18) und einen alten Wickelkern (14) bringbar ist, auf den die Materialbahn (10) aufgewickelt ist, wobei
    wenigstens eine Schneidvorrichtung zum Durchtrennen der laufenden Materialbahn (10) vorgesehen ist, die in dem Bereich zwischen einem Spalt (20), der von der Wickelwalze (18) und dem neuen Wickelkern (12) gebildet ist, und der auf dem alten Wickelkern (14) gebildeten Wickelrolle (16) wirksam ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidvorrichtung zum vollständigen Durchtrennen der Materialbahn (10) ausgebildet und in einer zur Materialbahn (10) etwa parallelen Ebene relativ zur Materialbahn (10) derart bewegbar ist, dass in der Materialbahn (10) durch die Bewegung der Schneidvorrichtung eine durchgehende, von einem Rand der Materialbahn (10) zu deren gegenüberliegendem Rand verlaufende Schnittlinie (46, 46') erzeugbar ist.
  20. Vorrichtung nach Anspruch 19,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidvorrichtung über die gesamte Breite der Materialbahn (10) bewegbar ist.
  21. Vorrichtung nach Anspruch 19 oder 20,
    dadurch gekennzeichnet, dass eine Transporteinrichtung (36") der Schneidvorrichtung wenigstens eine Zylinder-Kolben-Einheit (28) umfasst, deren Kolben an einem Ende die Schneidvorrichtung trägt.
  22. Vorrichtung nach Anspruch 19 oder 20,
    dadurch gekennzeichnet, dass eine Transporteinrichtung (36, 36') der Schneidvorrichtung ein um Umlenkrollen (42) gelegtes, bevorzugt ketten- oder riemenartiges Endlosorgan (40) umfasst, das auf seiner Außenseite die Schneid-vorrichtung trägt.
  23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 22,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Wickelkerne (12, 14) mit einem elastisch verformbaren, insbesondere aus einem verschleißfesten Kunststoff, vorzugsweise aus Polyurethan, hergestellten Bezug versehen sind.
  24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 22,
    dadurch gekennzeichnet, dass ein Bezug der Wickelkerne (12, 14) jeweils aus Metall und der Bezug der Wickelwalze (18) elastisch verformbar, insbesondere aus einem verschleißfesten Kunststoff, vorzugsweise aus Polyurethan, hergestellt ist.
  25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 24,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidvorrichtung eine auf den neuen Wickelkern (12) gerichtete Düse (26) zum Ausstoßen eines Wasserstrahls umfasst.
  26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 25,
    dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei bevorzugt in Laufrichtung B der Materialbahn (10) beabstandete Schneidvorrichtungen vorgesehen sind, die in einander entgegen gesetzten Richtungen zumindest näherungsweise senkrecht zur Laufrichtung B der Materialbahn (10) bewegbar sind.
  27. Vorrichtung nach Anspruch 19,
    dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Schneidvorrichtungen vorgesehen sind, die relativ zur Materialbahn (10) derart bewegbar sind, dass in der Materialbahn (10) durch die Bewegungen der Schneidvorrichtungen einander schneidende Schnittlinien (46') erzeugbar sind, die gemeinsam eine durchgehende, von einem Rand der Materialbahn (10) zu deren gegenüberliegendem Rand verlaufende Schnittlinie bilden.
  28. Vorrichtung nach Anspruch 27,
    dadurch gekennzeichnet, dass jede Schneidvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 20 bis 26 ausgebildet ist.
  29. Schneidvorrichtung zum Durchtrennen einer laufenden Materialbahn (10) für eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 28.
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