EP1533262A1 - Verfahren zum Wickeln einer Materialbahn - Google Patents

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EP1533262A1
EP1533262A1 EP03405823A EP03405823A EP1533262A1 EP 1533262 A1 EP1533262 A1 EP 1533262A1 EP 03405823 A EP03405823 A EP 03405823A EP 03405823 A EP03405823 A EP 03405823A EP 1533262 A1 EP1533262 A1 EP 1533262A1
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EP
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winding core
lateral surface
winding
water
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Michael Mcgreal
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Alcan Technology and Management Ltd
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    • 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
    • B65H19/22—Changing the web roll in winding mechanisms or in connection with winding operations
    • B65H19/28—Attaching the leading end of the web to the replacement web-roll core or spindle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2301/00—Handling processes for sheets or webs
    • B65H2301/40—Type of handling process
    • B65H2301/41—Winding, unwinding
    • B65H2301/414—Winding
    • B65H2301/41419—Starting winding process
    • B65H2301/41423—Starting winding process involving liquid, e.g. wetting core by water

Definitions

  • the invention relates to a method for winding a material web onto a Winding core with a cylindrical lateral surface, wherein the material web and / or the Winding core has water-absorbing properties, in which method one end of the material web on the lateral surface of the winding core detachable attached and the material web by rotation of the winding core about its cylinder axis is wound up.
  • the present invention is based on the object, in a method of the type mentioned the adhesion between the web and the hub adjust so that they wind up during the first one to two complete revolutions of the winding core sufficient adhesive force between Material web and lateral surface generated.
  • the adhesion should be in proportionate fall sharply for a short time, so that during subsequent processing the material web unwinds easily from the core when unwinding.
  • At least one region of the winding core which forms the lateral surface preferably exists made of cardboard or paper. As particularly useful one has made of cardboard hollow cylinder proven.
  • the material web consists for example of a film of plastic, metal, Paper or from a multilayer film of at least two layers of mentioned materials.
  • the chemical composition of the gelling agent is for the inventive Procedures of secondary importance. As mentioned above, that has Gel only the task during the first phase of winding a web to minimize the mobility of the water.
  • a gelling agent for example fumed silica, sodium silicate and boric acid, gelatin, Celluloses such as pure cellulose powder, hydroxyethylcellulose, hydroxypropylcellulose, etc. and starches such as corn starch, rice starch, potato starch or wheat starch.
  • the wound with the inventive method webs can in a continuous further processing automatically and uninterrupted be hung together.
  • a particular area of application of the method according to the invention relates the winding of material webs in a cutting device be cut a strip of material.
  • one end becomes 11 of a material web 10 by means of an adhesive tape 16 on the cylindrical Cladding surface 14 of a winding core 12 with cylinder or rotation axis s attached.
  • the adhesive force of the adhesive tape 16 depends on its length.
  • the adhesive force to the lateral surface 14 of the winding core 12 can be so great that the material web during subsequent unwinding not readily from the Jacket surface dissolves, which leads to problems, especially in Autosplicing machines can.
  • a water-based gel 18 is applied to the winding core 12 applied facing side of the web 10 and the gel with the 18th provided end 11 is attached to the cylindrical surface 14 of the winding core 12 created.
  • the winding core 12 is for example a hollow cylinder made of cardboard and the material web e.g. an 80 ⁇ m thick packaging film made of an aluminum / plastic composite material.
  • the water-based gel contains, for example a mixture of sodium silicate and boric acid as gelling agent.
  • the resulting adhesion between web 10 and winding core 12 is sufficiently high that the web of material during the first Rotation of the winding core 12 is taken from this.
  • the water migrates completely over time in the winding core 12 and the adhesive force increases continuously off.
  • the adhesive force virtually zero and the firmly adhering to the winding end 11 of the web 10 dissolves easily from the lateral surface 14 of the winding core 12th

Landscapes

  • Storage Of Web-Like Or Filamentary Materials (AREA)
  • Replacement Of Web Rolls (AREA)
  • Winding Of Webs (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

Bei einem Verfahren zum Wickeln einer Materialbahn (10) auf einen Wickelkern (12) mit zylindrischer Mantelfläche (14) weist die Materialbahn (10) und/oder der Wickelkern (12) Wasser absorbierende Eigenschaften auf. Ein Ende (11) der Materialbahn (10) wird über ein auf das Ende (11) der Materialbahn (10) und/oder die Mantelfläche (14) aufgetragenes Gel (18) auf Wasserbasis mit der Mantelfläche (14) des Wickelkerns (12) haftend verbunden und die Materialbahn (10) durch Rotation des Wickelkerns (12) um seine Zylinderachse (s) aufgewickelt. Durch Absorption des Wassers nimmt die Haftkraft zwischen Materialbahn und Wickelkern bereits nach kurzer Zeit ab. Die mit dem Verfahren gewickelten Materialbahnen können bei einer kontinuierlichen Weiterverarbeitung problemlos automatisch und unterbrechungsfrei aneinandergehängt werden. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Wickeln einer Materialbahn auf einen Wickelkern mit zylindrischer Mantelfläche, wobei die Materialbahn und/oder der Wickelkern Wasser absorbierende Eigenschaften aufweist, bei welchem Verfahren ein Ende der Materialbahn auf der Mantelfläche des Wickelkerns lösbar befestigt und die Materialbahn durch Rotation des Wickelkerns um seine Zylinderachse aufgewickelt wird.
Bei bekannten Rollenschneidmaschinen wird ein von einer Bandrolle abgewickeltes Band in einer Schneideinrichtung zu Streifen oder Materialbahnen aufgeteilt. Diese Materialbahnen werden nachfolgend auf Wickelkerne gewickelt. Sobald eine Rolle ihren vorbestimmten Durchmesser erreicht hat, wird die Materialbahn von einer Bedienperson an der Maschine von der vollen Rolle abgetrennt und das neue Ende mit Hilfe eines Klebbandes an der Oberfläche eines leeren Wickelkerns fixiert. Dieses Klebband kann bei der Weiterverarbeitung der Materialbahnen auf Maschinen, bei denen eine neue Materialbahn automatisch und unterbrechungsfrei an das Ende einer abgewickelten Materialbahn angehängt wird, zu Problemen führen. Wenn beispielsweise das Klebband zu lang ist, kann es vorkommen, dass sich die Materialbahn nach vollständiger Abwicklung nicht vom Wickelkern löst, was zu einem Anhalten der Maschine und damit zu einem unerwünschten Betriebsunterbruch führt.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Verfahren der eingangs genannten Art die Haftung zwischen Materialbahn und Wickelkern so einzustellen, dass sie beim Aufwickeln während den ersten eins bis zwei vollständigen Umdrehungen des Wickelkerns eine ausreichende Haftkraft zwischen Materialbahn und Mantelfläche erzeugt. Die Haftkraft soll in verhältnismässig kurzer Zeit stark absinken, so dass sich bei der späteren Weiterverarbeitung die Materialbahn beim Abwickeln problemlos vom Kern löst.
Zur erfindungsgemässen Lösung der Aufgabe führt, dass das Ende der Materialbahn über ein auf das Ende der Materialbahn und/oder die Mantelfläche aufgetragenes Gel auf Wasserbasis mit der Mantelfläche des Wickelkerns haftend verbunden wird.
Durch die Verwendung eines Gels wird die Beweglichkeit des in diesem gebundenen Wassers stark vermindert. Dieser Effekt führt zum Aufbau einer Spannung in der Grenzfläche zwischen dem Gel und der Materialbahn bzw. der Mantelfläche des Wickelkerns und damit zu einer augenblicklichen Haftung zwischen Materialbahn und Mantelfläche. Als Folge der Wasser absorbierenden Eigenschaften des Wickelkerns bzw. der Materialbahn beginnt die Migration des Wassers aus dem Gel in den Wickelkern bzw. in die Materialbahn und die Haftkraft zwischen Materialbahn und Mantelfläche nimmt kontinuierlich ab.
Bevorzugt besteht zumindest ein die Mantelfläche bildender Bereich des Wickelkerns aus Karton oder aus Papier. Als besonders zweckmässig hat sich ein aus Karton gefertigter Hohlzylinder erwiesen.
Die Materialbahn besteht beispielsweise aus einer Folie aus Kunststoff, Metall, Papier oder aus einer mehrschichtigen Folie aus wenigstens zwei Schichten der genannten Materialien.
Die chemische Zusammensetzung des Gelbildners ist für das erfindungsgemässe Verfahren von untergeordneter Bedeutung. Wie oben erwähnt, hat das Gel nur die Aufgabe, während der ersten Phase des Aufwickelns einer Materialbahn die Mobilität des Wassers herabzusetzen. Als Gelbildner kann beispielsweise hochdisperses Siliziumoxid, Natriumsilikat und Borsäure, Gelatine, Cellulosen wie reines Cellulosepulver, Hydroxyethylcellulose, Hydroxypropylcellulose, etc. und Stärken wie beispielsweise Maisstärke, Reisstärke, Kartoffelstärke oder Weizenstärke eingesetzt werden.
Bevorzugt wird ein möglichst festes Gel, d. h. ein Gel, dessen Wassergehalt kleiner ist als sein maximal möglicher Wassergehalt.
Die mit dem erfindungsgemässen Verfahren gewickelten Materialbahnen können bei einer kontinuierlichen Weiterverarbeitung automatisch und unterbrechungsfrei aneinandergehängt werden.
Ein besonderer Anwendungsbereich des erfindungsgemässen Verfahrens betrifft die Aufwicklung von Materialbahnen, die in einer Schneideinrichtung aus einem Materialband geschnitten werden.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt schematisch in
  • Fig. 1 und 2 die Befestigung einer Materialbahn auf einem Wickelkern nach dem Stand der Technik;
  • Fig. 3 und 4 die Befestigung einer Materialbahn an einen Wickelkern mit einem Gel auf Wasserbasis;
  • Fig. 5 einen Querschnitt durch einen Wickelkern mit an dessen Mantelfläche haftender Materialbahn.
In dem in Fig. 1 gezeigtem Beispiel nach dem Stand der Technik wird ein Ende 11 einer Materialbahn 10 mittels eines Klebbandes 16 an der zylindrischen Mantelfläche 14 eines Wickelkerns 12 mit Zylinder- oder Rotationsachse s befestigt. Es ist ohne weiteres verständlich, dass die Haftkraft des Klebbandes 16 von dessen Länge abhängig ist. Je nach Länge und Art des Klebbandes16 kann die Haftkraft zur Mantelfläche 14 des Wickelkerns 12 so gross sein, dass sich die Materialbahn beim späteren Abwickeln nicht ohne weiteres von der Mantelfläche löst, was vor allem bei Autosplicing-Maschinen zu Problemen führen kann.
In den Fig. 3 und 4 wird ein Gel 18 auf Wasserbasis auf die dem Wickelkern 12 zugewandte Seite der Materialbahn 10 aufgetragen und das mit dem Gel 18 versehene Ende 11 wird an die zylindrische Mantelfläche 14 des Wickelkerns 12 angelegt.
Der Wickelkern 12 ist beispielsweise ein Hohlzylinder aus Karton und die Materialbahn z.B. eine 80 µm dicke Verpackungsfolie aus einem Aluminium/Kunststoff-Verbundmaterial. Das Gel auf Wasserbasis enthält beispielsweise eine Mischung von Natriumsilikat und Borsäure als Gelbildner.
Die auf diese Weise entstehende Haftkraft zwischen Materialbahn 10 und Wickelkern 12 ist ausreichend hoch, dass die Materialbahn während der ersten Umdrehung des Wickelkerns 12 von diesem mitgenommen wird. Das Wasser migriert mit der Zeit vollständig in den Wickelkern 12 und die Haftkraft nimmt kontinuierlich ab. Beim späteren Abwickeln der Materialbahn ist die Haftkraft praktisch Null und das beim Aufwickeln fest haftende Ende 11 der Materialbahn 10 löst sich problemlos von der Mantelfläche14 des Wickelkerns 12.

Claims (8)

  1. Verfahren zum Wickeln einer Materialbahn (10) auf einen Wickelkern (12) mit zylindrischer Mantelfläche (14), wobei die Materialbahn (10) und/oder der Wickelkern (12) Wasser absorbierende Eigenschaften aufweist, bei welchem Verfahren ein Ende (11) der Materialbahn (10) auf der Mantelfläche (14) des Wickelkerns (12) lösbar befestigt und die Materialbahn durch Rotation des Wickelkerns (12) um seine Zylinderachse (s) aufgewickelt wird,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Ende (11) der Materialbahn (10) über ein auf das Ende (11 ) der Materialbahn (10) und/oder die Mantelfläche (14) aufgetragenes Gel (18) auf Wasserbasis mit der Mantelfläche (14) des Wickelkerns (12) haftend verbunden wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein die Mantelfläche (14) bildender Bereich des Wickelkerns (12) aus Karton oder Papier besteht.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Wickelkern (12) ein aus Karton gefertigter Hohlzylinder ist.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialbahn (10) aus einer Folie aus Kunststoff, Metall, Papier oder aus einer mehrschichtigen Folie aus wenigstens zwei Schichten der genannten Materialien besteht.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Gelbildner hochdisperses Siliziumdioxid, Natriumsilikat und Borsäure, Gelatine, Cellulose oder Stärke eingesetzt wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Wassergehalt des Gels (18) kleiner ist als sein maximal möglicher Wassergehalt.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialbahn (10) ein Streifen eines in einer Schneideinrichtung zu Streifen geschnittenen Materialbandes ist.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die auf die Wickelkerne (12) gewickelten Materialbahnen (10) bei einer kontinuierlichen Weiterverarbeitung automatisch und unterbrechungsfrei aneinander gehängt werden.
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