EP1533262B1 - Verfahren zum Wickeln einer Materialbahn - Google Patents
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Classifications
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- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
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- 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 according to the preamble of claim 1.
- the present invention is based on the object in a method of the type mentioned to set the adhesion between the material web and the winding core so that it generates during winding during the first one to two complete revolutions of the winding core sufficient adhesive force between the material web and lateral surface.
- the adhesive force should drop sharply in a relatively short time, so that the material web unwinds easily from the core during subsequent processing.
- the use of a gel greatly reduces the mobility of the water bound in it. This effect leads to the formation of a stress in the interface between the gel and the material web or the lateral surface of the winding core and thus to an instantaneous adhesion between the material web and the lateral surface.
- the migration of the water from the gel into the winding core or into the material web begins and the adhesive force between the material web and the lateral surface decreases continuously.
- At least one region of the winding core which forms the lateral surface preferably consists of cardboard or paper.
- a hollow cylinder made of cardboard has proven.
- the material web consists for example of a film of plastic, metal, paper or of a multilayer film of at least two layers of said materials.
- the chemical composition of the gelling agent is of minor importance for the process according to the invention.
- the sole purpose of the gel is to reduce the mobility of the water during the first phase of winding a web.
- gel formers for example, fumed silica, sodium silicate and boric acid, gelatin, celluloses such as pure cellulose powder, hydroxyethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, etc. and starches such as corn starch, rice starch, potato starch or wheat starch can be used.
- a gel that is as firm as possible ie a gel whose water content is smaller than its maximum possible water content, is used.
- the webs of material wound with the method according to the invention can be automatically and uninterruptedly hung together in a continuous further processing.
- a particular area of application of the method according to the invention relates to the winding up of material webs which are cut from a material strip in a cutting device.
- an end 11 of a material web 10 is fastened by means of an adhesive tape 16 to the cylindrical jacket surface 14 of a winding core 12 with a cylindrical or rotational axis s.
- the adhesive force of the adhesive tape 16 is dependent on its length.
- the adhesive force to the lateral surface 14 of the winding core 12 may be so large that the material web does not readily dissolve during subsequent unwinding of the lateral surface, which can lead to problems especially in Autosplicing machines.
- a gel 18 is applied to the water-based on the winding core 12 side facing the web 10 and the gel with the 18th provided end 11 is applied to the cylindrical surface 14 of the winding core 12.
- the winding core 12 is, for example, a hollow cylinder made of cardboard and the material web is 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 is taken during the first revolution of the winding core 12 of this.
- the water migrates completely over time in the winding core 12 and the adhesive force decreases continuously.
- the adhesive force is practically zero and the end 11 of the material web 10 firmly adhering during winding is easily detached from the lateral surface 14 of the winding core 12.
Landscapes
- Storage Of Web-Like Or Filamentary Materials (AREA)
- Replacement Of Web Rolls (AREA)
- Winding Of Webs (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Wickeln einer Materialbahn nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
- Ein derartiges Verfahren ist beispielsweise aus US-A-3 951 890 bekannt.
- 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 ein Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 1.
- 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.
- Verwendet 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 (7)
- 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) 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) lösbar haftend verbunden und die Materialbahn durch Rotation des Wickelkerns (12) um seine Zylinderachse (s) aufgewickelt wird,
dadurch gekennzeichnet, dass
dass der Wassergehalt des Gels (18) kleiner ist als sein maximal möglicher Wassergehalt. - Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein die Mantelfläche (14) bildender Bereich des Wickelkerns (12) aus Karton oder Papier besteht.
- Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Wickelkern (12) ein aus Karton gefertigter Hohlzylinder ist.
- 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.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Gelbildner hochdisperses Siliziumdioxid, Natriumsilikat und Borsäure, Gelatine, Cellulose oder Stärke eingesetzt wird.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialbahn (10) ein Streifen eines in einer Schneideinrichtung zu Streifen geschnittenen Materialbandes ist.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, 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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