EP2151387A2 - Verfahren und Vorrichtung zum Befestigen von Stirndeckeln an der Stirnseite einer Materialbahnrolle - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Befestigen von Stirndeckeln an der Stirnseite einer Materialbahnrolle Download PDF

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EP2151387A2
EP2151387A2 EP09163897A EP09163897A EP2151387A2 EP 2151387 A2 EP2151387 A2 EP 2151387A2 EP 09163897 A EP09163897 A EP 09163897A EP 09163897 A EP09163897 A EP 09163897A EP 2151387 A2 EP2151387 A2 EP 2151387A2
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
contact
contact surface
pressing
axis
web roll
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP09163897A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP2151387A3 (de
Inventor
Josef Nelles
Hermann Albert Stitz
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.)
Voith Patent GmbH
Original Assignee
Voith Patent GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Voith Patent GmbH filed Critical Voith Patent GmbH
Publication of EP2151387A2 publication Critical patent/EP2151387A2/de
Publication of EP2151387A3 publication Critical patent/EP2151387A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B25/00—Packaging other articles presenting special problems
    • B65B25/14—Packaging paper or like sheets, envelopes, or newspapers, in flat, folded, or rolled form
    • B65B25/146—Packaging paper or like sheets, envelopes, or newspapers, in flat, folded, or rolled form packaging rolled-up articles
    • B65B25/148—Jumbo paper rolls

Definitions

  • the invention relates to a method for fastening end caps on the end face of a web roll by means of at least one pressing element of a device for attaching end caps to web rolls.
  • the invention further relates to a device for fastening end covers, in particular outer end covers on the front side of web rolls with a roller bearing device with at least one movable in the longitudinal direction of the roller bearing device relative to the end face of the web roll pressing element and a pack press drive.
  • At least two such pressing elements are provided per device, which can be assigned to the individual end faces of the material web roll directed away from one another.
  • the pressure elements are set at an angle to the end face to move the web roll and fold for the purpose of Anpressvorganges, that is to be transferred from the inclined position in a plane-parallel position to the front page.
  • a contact pressure force is applied to the end face of the material web roll with the entire pressure surface formed on the contact pressure element, so that a surface pressure is generated over the entire surface covered by the contact surface.
  • the contact pressure of the contact surface can be realized by different drive concepts.
  • a device for attaching end caps on the end faces of web rolls previously known comprising a roller bearing device, at least one movable in the longitudinal direction of the roller bearing means pressing element in the form of a pressure plate and a pack press drive, the pack press drive in a feed drive, which carries the contact pressure and the Anpresselementantrieb and the Anpresselementantrieb for applying the required contact force is divided on the contact pressure.
  • the actual pressing element drive is arranged between the pressure plate and the feed drive. This design allows the functional separation between the actual feed movement and the contact pressure of the pressing a particularly simple and cost-effective design of the entire Packpressenantriebes, with only low drive power required for the feed movement.
  • the invention is therefore based on the object, a method and a device for attaching end caps of the type mentioned in such a way that the best possible bonding between the individual packaging components, such as end covers, especially outer end cover and inner end cover and perimeter packaging can be achieved in such a short time, that the air trapped in the packaging can escape very well and also the applicable contact forces can be kept low.
  • the method for attaching end caps on the end faces of a web roll by means of a pressing element of a device for attaching such end cover to the end faces of a roll of web material is characterized in that the contact pressure by a rolling movement of at least one at least partially curved surface of the pressing on the contact surface of the end cover on the Front side of the web roll is done.
  • end cover is understood to mean circular structures made of packaging material which at least partly cover the end face of the material web roll. These are preferably so-called outer end cover of front cover units, which are connected to avoid direct attachment and fixation on the front side of the roll of web material with an inner end cover and the peripheral packaging, this position also fixes the position of the inner end cover.
  • the Bonding is preferably carried out by means of an adhesive or otherwise by adhesion.
  • Web rolls are understood to mean web-shaped materials wound around a core or sleeve, preferably in the form of fibrous webs, in particular paper board or tissue webs, or films, textile webs.
  • the rolling movement can take place in the circumferential direction of the end cover to be pressed and / or in at least one direction perpendicular to the theoretical extension of the longitudinal axis of the roll of web material, to which the end cover is attached, and which coincides with a center axis in the longitudinal direction of the pressing element, that is a perpendicular to the contact surface.
  • adjacent surface areas of the entire contact surface are successively brought as then effective, a force transmitting surfaces to rest on the front cover, while the other previously effective surface areas are lifted and thus deactivated.
  • the contact pressure is applied only in the investment areas of the effective surface areas, which is why to achieve very high Surface pressures lower contact forces are sufficient, which is reflected in a lower required drive power. Furthermore, the pressing out of the air and the pressing process can be selectively controlled by the geometry of the contact surface and the desired Wälzgeometrie.
  • the rolling motion is realized by pivoting movements.
  • pivoting movements Depending on the mounting and suspension of the contact pressure element and the assignment of a drive unit to this pivoting movements at an angle to the theoretical extension of the longitudinal axis of the web roll or a perpendicular to the end face of the web roll and thus a center axis of the contact element, which is aligned in the longitudinal direction and at an angle , preferably perpendicular to the contact surface, instead.
  • This pivoting movement allows a pure rolling movement.
  • the contact surface is rotationally symmetrical with respect to a central axis formed in the longitudinal direction and the rolling movement of the contact surface by pivoting this center axis in the longitudinal direction at an angle to their position aligned with the longitudinal axis of the web roll.
  • the pivoting movement can also be effected by targeted change in position of the bearing of the pressing element on two, preferably three in an angle aligned geometric axes.
  • a combination of change in position on predefined geometric axes and pivoting movements is selected for simple structural design.
  • the pressing element is preferably in the form of a rotatable roller whose axis of rotation is displaced parallel to the end face of the web roll during the drive of the roller.
  • a pressing is realized depending on the design of the displacement direction of the axis of rotation in one operation.
  • the respective end cover can also be positioned by means of the contact pressure element on the end face.
  • the rolling motion of the contact surface and the contact forces that can be applied to it on the end face of the web roll can be produced in a particularly advantageous embodiment with very low required drive power with a single device or with different devices in functional separation.
  • the contact surface is heated to improve the pressing and adhesion.
  • a pressing element is used, which is designed and arranged to be suitable to receive a front cover and to position on the end face of the web roll.
  • the device for attaching end caps on the end face of a web roll there a plurality of possibilities.
  • This comprises a contact pressure element, which is preferably designed in the form of a disc-shaped element and whose contact surface is formed as an active surface at least partially curved and a pack press drive associated therewith.
  • the pack press drive according to a first embodiment may be characterized in terms of functionality by a device for realizing the feed movement relative to the front side and simultaneously the generation of the contact pressure and according to a further second embodiment by separation of functions by these a feed drive and a pressing element drive.
  • the second possibility offers the advantage that the energetic design for the individual functions can be carried out separately on the individual drive units.
  • the pressure applied via the contact pressure or the drive unit can be made smaller.
  • the rolling geometry to be achieved is determined as a function of the geometry of the contact surface on the pressure element, also the type of storage and the possibilities of an adjustment.
  • the pack press drive comprises means for generating the rolling movement of the contact surface and means for generating the contact pressure on the effective surface of the contact surface.
  • the means for generating the rolling movement of the contact surface are formed by the means for generating the contact pressure on the effective surface of the contact surface in terms of a high functional concentration and component minimization.
  • the contact surface is formed by a convex surface rotated about an axis, so that it describes a truncated cone with a curved design of the stump.
  • This design allows for contact with the front cover a solid centering in the middle region of the front cover, that is in the region of the center axis, which simultaneously corresponds to the center axis of the contact pressure element. Based on this, the rolling movement in the circumferential direction can be performed by the pivoting of the center axis of the pressing element about the center axis of the end cover.
  • the contact element is preferably gimbaled, wherein the suspension is in the region of the main curvature, here in the center region and thus circumferentially adjusting devices are provided for generating the contact force, which at the same time take over the function of the pivoting movement.
  • Another advantageous embodiment consists in a suspension in the region of the outer periphery.
  • the contact pressure element is also characterized in a simplified manner by a convex cross-sectional geometry, but the curvature region uniformly over the entire diameter extends in the middle region.
  • an annular disc element is realized with elevation in the center region, which can cover the entire surface of the end cover by a movement in both directions.
  • FIG. 1 illustrates in a simplified schematic representation of the structure of a device 1 for attaching a front cover 2, in particular in the form of an outer end cover on the front side 3 of a web roll 4.
  • the device 1 is also referred to as a packaging device and is part of packaging equipment, the wrapping of web rolls 4 with Serve packaging material.
  • This comprises at least one pressing element 5, in particular in the form of a so-called pack press shield, which is movable relative to the end face 3 of the web roll 4.
  • the movement takes place at least in the longitudinal direction of the bearing device 6 of the material web roll 4 and thus perpendicular to the longitudinal axis L 4 of the material web roll 4.
  • the required feed movement for positioning of the respective contact element 5 and the required contact force F are generated by a pack press drive 7.
  • the pack press drive 7 comprises at least one feed drive 8 and one contact pressure drive 9.
  • the contact pressure drive 9 is arranged between the pack press element 5 and the feed drive 8, in particular the support element 25 of the pressure element 5 mounted on the feed drive 8.
  • the contact pressure element 5 is preferably designed as a plate-shaped or disc-shaped element, whose working position facing the end face 3 and acting as a contact surface 10 effective surface is at least partially curved. By the least Partial curvature of the contact surface 10 is on the front cover 2 always only a portion of the contact surface 10 effective, which is also referred to as currently effective area 11.
  • the contact pressure takes place while changing the effective surface area 11 of the contact surface 10 over the surface of the end cover 2 to be pressed. This is realized by a rolling movement of the curved surface.
  • the pack press drive 7, in particular the pressing element drive 9 according to FIG. 1 is arranged and designed such that a rolling movement over the curved region of the contact surface 10 is realized, so that the individual surface regions of the contact surface 10 in succession on the end cover 2 on the front side 3 of the web roll 2 in succession.
  • the effective contact surface 11 changes in time due to the rolling of the contact surface 10 on the front side 3 and is always assigned to new surface areas of the contact surface 10.
  • the individual functions, in particular feed, ie positional positioning by movement relative to the end face 3 of the material web roll 4 and the actual pressing function are preferably functionally separated from each other, so that the individual drives are to be interpreted only for the individual functions and the overall system works more energetically effective.
  • the Concrete execution of the feed drive 8 is at the discretion of the competent expert. In this regard, reference may be made to known arrangements. With regard to the design of the feed drive 8 of the pack press drive 7 there are a variety of possibilities. In the simplest case, the feed drive 8 includes as in the FIG. 1 illustrated a linear guide 12, in which a rolling or slide-mounted carriage 13 is guided, on which the Anpresselementantrieb 9 and the contact pressure element 5 are arranged.
  • the contact surface 10 for the realization of the effective surface areas 11 in a rolling motion also exist a variety of ways.
  • the specific selected geometry of the contact surface 10 depends essentially on the nature and design of the bearing of the contact pressure element 5, the type and design of the Anpresselementantriebes 9 and the generation of contact forces.
  • FIGS. 2a to 2c illustrate particularly advantageous embodiments, the Figures 2d and 2e Other possible embodiments of a pressing member 5 each in three views - a view from the right, a view from above and a view from the front.
  • the FIG. 2a illustrates an embodiment of a contact pressure element 5 with curved or curved, the contact surface 10 forming surface.
  • the contact pressure element 5 is viewed in cross-section in the region of the surface preferably rotationally symmetrical about a center axis M L , which is arranged in the starting position before initiating a rolling motion in the longitudinal direction of the roller bearing device 6, executed and characterized by a convex cross-section.
  • the geometric basic shape in plan view is formed circular in adaptation to the geometry of the end face 3 of the web roll 4 or the end cover 2 to be pressed.
  • a rolling movement of the contact surface 10 is realized here, in the circumferential direction of the end cover 2, in particular the end face 3 about the longitudinal axis L 4 of the web roll 4th runs.
  • the contact surface 10 is based on the center axis M L , which corresponds to the axis of symmetry S, not twisted about this circumferential direction, but there is only a pivoting, wherein the pivoting movement can be characterized by directional components in three directions.
  • the representation is based on the idealized application, in which the longitudinal axes of web roll 4 and pressing element 4 are aligned in the setting state of the contact pressure element 5 on the end face 3 of the web roll 4 and the pivoting movement is made about the longitudinal axis of the web roll 4.
  • the representation in a view from the right illustrates the pivot angle alpha in the plane E1 with respect to the plane E2.
  • the illustration in the view from above illustrates the pivot angle beta in a plane E2 opposite E1.
  • the changed Position of the axis of symmetry or center axis as a function of the inclination is designated here by M L '.
  • FIG. 2a corresponds essentially to the design as a cone, but with rounded tip or rounded cone head and curved conical surfaces.
  • the entire surface in cross-section viewed through a radius of curvature R1 can be described.
  • FIG. 2b illustrates the FIG. 2b with reference to a representation in three views, an embodiment with a convex cross section with respect to a center line M Q perpendicular to the longitudinal direction or to the center axis M L viewed in the longitudinal direction.
  • the cross section in the direction of the center line M Q changes due to the formation of the pressing element as a circular element and increases in each case from the outer periphery of the pressing element in the direction of the center axis M L.
  • a rolling movement or rolling movement about the center axis M Q ie, for example, in the arrangement of the Anpressides 5 with the center axis M Q in the plane E2, the pivoting movement at an angle alpha to E2.
  • the rolling movement is divided into two partial movements, an unwinding in the direction of the upper end of the end cover 2 by alpha and another rolling movement in the direction of the lower end of the end cover 2 by minus-alpha.
  • the effective surface areas 11 are generated in the direction perpendicular to the center axis M L successively, wherein for sweeping the entire surface of the end cover 2, a repeated rolling is required, that is quasi a back and forth movement by inclination relative to the upper end cover half and then to the lower front cover half.
  • the contact pressure element 5 can additionally be rotated about its center axis M L by an angle gamma, preferably by 90 degrees in the circumferential direction. In this case, then in the same way the rolling movement can be done by tilting the right and then the left front cover half. Rolling and twisting about gamma are preferably carried out separately in order to avoid distortion of the end cover 2.
  • FIGS. 2a and 2b illustrate embodiments in which the strongest curvature in the center region 14 is present.
  • a corresponding contact force is generated.
  • the curvature per cross-sectional area with respect to a central axis M Q transverse to the center axis M L viewed in the longitudinal direction can be characterized by only one or a plurality of different radii of curvature arranged next to one another.
  • the Figure 2c illustrates an embodiment of the curved contact surface 10 in a deviating from the symmetric convex shape, which has the strongest curvature outside the central axes M L , M Q.
  • the curvature about a central axis M Q is displaced transversely to the center axis M L in the longitudinal direction and thus in the plane of the pressing element 5 into the upper or lower region of the pressing element 5.
  • the execution essentially corresponds to that in FIG. 2b
  • the curvature here extends over a smaller width in the region of the lower half of the pressing element 5.
  • the rolling movement then takes place here only in one direction, that is to say after application in the region 15.1 formed by the greater curvature in an edge region of the end cover 3 by the subsequent rolling movement over the diameter to the opposite edge region by touching the end cover 3 with the region 15.2 of the contact pressure element 5.
  • the training according to the Figure 2c is characterized by way of example by two different diameters or radii, these are designated here by R1 and R2.
  • FIGS. 2a to 2c illustrate embodiments with fully curved contact surface 10. It is also conceivable, however, to realize the contact surface 10 of a combination of a curved surface and a flat surface. Such an embodiment is for example in the Figure 2d played. This corresponds essentially to that in the FIG. 2a However, the contact surface 10 is characterized in the region of the outer periphery 26 of the pressing member 5 by a conical surface. Also in this combination, a rolling of the contact surface 10 on the end cover 2 on the front side 3 of the web roll 4 is ensured.
  • FIG. 2e an alternative embodiment with a rotatable contact surface 10, which is preferably formed on the outer periphery 27 of a roller 16, wherein the roller 16 is effective by a rolling movement on the end face 3.
  • the contact surface 10 rotates about the axis L 16 of the roller 16. This is preferably arranged on the functional position relative to the web roll 4 and aligned so that it is at an angle perpendicular to the longitudinal axis thereof.
  • the axis L 16 is then perpendicular to the longitudinal axis L 4 of the web roll 4 moves perpendicular to this, in particular parallel to the end face third
  • FIGS. 3a to 3c illustrate in schematic simplified representation possible embodiments of the bearings of the pressing elements 5 on a support element 25 are fundamental according to the FIGS. 3a, 3b and 3c distinguished two different versions of the storage - a simple pivotal mounting about at least one axis according to FIG. 3a , preferably a gimbal according to FIG. 3b a view from the right or a suspension on different axes, preferably two axes according to Figure 3c ,
  • the type of joints and the number of axes determine the Degree of freedom of movement of the pressing element 5.
  • FIG. 3a illustrates an example of a design of the contact pressure element 5 according to FIG. 2b a pivot bearing 28 in the region of the axis of symmetry or the center axis in the longitudinal direction M L , wherein the pivot axis is aligned perpendicular to this.
  • FIG. 3b illustrates a in the region of the axis of symmetry or the center axis in the longitudinal direction M L arranged gimbal bearing 17.
  • This is the pressing surface 10 oppositely oriented side of the Anpressides 5 assigned and allows a pivoting movement uniformly in the individual directions mentioned by the writable by this bearing point L P.
  • the gimbal bearing 17 can also be offset from the center line M L viewed in the longitudinal direction, be arranged, as 17 'is illustrated.
  • this is always to be realized in coordination with the design of the contact surface 10 in order to be able to effectively form contact surfaces 11 during rolling movement with the entire contact surface 10.
  • a displacement of the bearing point L P is in particular in embodiments according to Figure 2c conceivable.
  • the bearing point L P becomes as in the second embodiment according to FIG. 3a reproduced preferably shifted in the region of the smallest curvature.
  • FIGS. 3a to 3c Embodiments of the storage regardless of the geometry of the articulation surface on the contact pressure element 5, this can also be taken into account in the realization of the adjustment movements or be designed and arranged such that this plays a role in the change in position.
  • the 3d figure illustrates a particularly advantageous embodiment of a contact pressure element 5 in the form of a curved Pressing element 5, wherein the active surface 10 opposite surface 20 is formed curved, wherein the curvature may be the same or different from the curvature of the contact surface 10 is executed.
  • This curved surface 20 acts like a cam.
  • the bearing takes place here on an axis L1 by means of a pivot bearing 29, which is characterized by a pivot axis L2, which is aligned perpendicular to L1, wherein the pivot axis L2 is displaceable in L1 and in an axis L3, perpendicular to L1 and L2 at the curved Rear side 30 of the contact pressure element 5, wherein the function of this further pivot bearing is taken over by the curved rear side 30, in particular the surface 20 and the guide in the axis L3.
  • the bearing at L3 takes place by supporting a curved guide and displacement of the bearing axis at this.
  • the contact pressure element 5 is preferably fastened to a carrier plate 35, wherein the carrier plate 35 forms the curved rear side 30.
  • the support member 35 is slidably guided about the pivot bearing 29 on a carriage 31 in the guide 32, which is described by the axis L1, and pivotable about the pivot axis L2 of the pivot bearing 29.
  • the guide on the axis L3 in the form of a linear guide 33 via also a slide 34 which is also opposite the back 30 is displaceable in the sense of a guide.
  • 3d figure illustrates an embodiment according to 3d figure in the deflected state.
  • FIGS. 4a to 4c illustrate possible drive configurations, as they are for designs according to the FIGS. 3a to 3d can be used. It is crucial that the contact pressure element 5 always has an at least partially curved contact surface 10. In this case, the entire pressing member 5 may be formed bent. Accordingly, the drive is set to it. Furthermore, it is also conceivable, as in the FIGS. 2a to 2c shown to form the side facing away from the contact surface 10 side. Depending on the design of the geometry of the contact surface 10, the back 30 of the pressing member 5 and the storage of the contact pressure 9, be formed in various ways.
  • an adjusting device 18 which comprises adjusting elements 19.1 to 19.n, which in the circumferential direction on the back, that is, the pressing surface 10 opposite side 20 of the pressing member 5 are effective and exert a force on this. Due to the different adjustment of the forces on the individual actuating elements 19.1 to 19.n can be realized in a simple manner, the adjustment.
  • the individual control elements 19.1 to 19.n for example, hydraulic or pneumatic cylinders or can be filled with pressure media pressure chambers, such as in FIG. 4b shown with individually controllable pressure pad. These are preferably equipped such that they are formed like an annular ring segment and are arranged in the circumferential direction on the back 30 of the contact pressure element 5.
  • the pressure pads are denoted here by 21.1 to 21.n and extend in the circumferential direction on the side facing away from the contact surface 10 side 20 of the rear side 30.
  • the individual pressure pads 21.1 to 21.n are preferably individually controllable.
  • the pressing member 5 preferably via an adjusting device 18, comprising at least one rotatable in the circumferential direction and arranged parallel to this cam 22 can be pressed.
  • the cam plate 22 is designed such that it has a ring-shaped ring in the region of its outer periphery 23, which realizes a corresponding pivoting movement at this in rotation in the circumferential direction about the extended axis M L of the pressing member 5.
  • a roller bearing 36 between the pressing member 5 and cam 22 is provided for this purpose.
  • a further embodiment of the solution according to the invention according to FIG. 4d includes an adjustment movement in the individual axes L1 to L3. Thereby, a pivoting movement, which leads to a rolling movement of the contact surface 10 in sections, adjusted.
  • FIGS. 4a to 4d illustrated embodiments are in accordance with the embodiment in an advantageous manner FIG. 2a can be used, but not limited to this embodiment.
  • the storage alone on a rotatable pivot axis is according to an embodiment FIG. 2b or 2c particularly suitable.
  • the arrangement of the drive or the configuration and the articulation points for the individual force-generating actuators as a function of the geometry of the contact surface 10 and the required pivoting depending on the type and degrees of freedom of storage to choose.
  • a control and / or regulation 24 is provided, via which the pressing force of the contact pressure element 5 are controllable.
  • This is done in detail by controlling the adjusting device 18, in particular the adjusting elements 19.1 to 19.n or 21.1 to 21.n or the drive of the cam 22.
  • a desired Sollanpresskraft F Asoll while the contact pressure on the Actuator 18 is controlled.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Treatment Of Fiber Materials (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Befestigen von Stirndeckeln (2) an der Stirnseite (3) einer Materialbahnrolle (4) mittels zumindest eines Anpresselementes (5) einer Vorrichtung (1) zum Befestigen von Stirndeckeln (3) an Materialbahnrollen (4). Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Anpressung des Stirndeckels (2) über dessen Fläche durch zumindest eine Wälzbewegung einer, an einem einzelnen Anpresselement (5) ausgebildeten und zumindest teilweise gekrümmten Anpressfläche (10) an der Stirnseite (3) der Materialbahnrolle (4) erfolgt.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Befestigen von Stirndeckeln an der Stirnseite einer Materialbahnrolle mittels zumindest eines Anpresselementes einer Vorrichtung zum Befestigen von Stirndeckeln an Materialbahnrollen. Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Befestigung von Stirndeckeln, insbesondere von Außenstirndeckeln an der Stirnseite von Materialbahnrollen mit einer Rollenlagereinrichtung mit mindestens einem in Längsrichtung der Rollenlagereinrichtung gegenüber der Stirnseite der Materialbahnrolle bewegbaren Anpresselement und einem Packpressenantrieb.
  • Vorrichtungen zum Befestigen von Stirndeckeln, insbesondere Außenstirndeckeln an den Stirnseiten mit Verpackungsmaterial umhüllter Materialbahnrollen, insbesondere zur Befestigung an von der Umhüllung gebildeten Falträndern und einem durch die Faltränder in axialer Richtung fixierten Innenstirndeckel sind in unterschiedlichen Ausführungen aus dem Stand der Technik bekannt. Diese umfassen zumindest ein Anpresselement, das gegenüber der Stirnseite der Materialbahnrolle bewegbar und an diese anpressbar ist, wobei der dazwischen angeordnete Stirndeckel mit der Umfangsverpackung, insbesondere den überstehenden Falträndern, verklebt wird. Je nach Ausführung der Vorrichtung werden die einzelnen Stirndeckel an das Anpresselement angelegt, eventuell zusätzlich aufgeheizt und an die Rollenstirnseite angepresst. Die Anpresselemente sind dabei plan ausgeführt und werden in der Regel planparallel zur Stirnseite der Materialbahnrolle ausgerichtet gegenüber dieser bewegt und an diese angefahren. Vorzugsweise sind pro Vorrichtung zumindest zwei derartige Anpresselemente vorgesehen, die den einzelnen voneinander weggerichteten Stirnseiten der Materialbahnrolle zuordenbar sind. Damit die zwischen dem Stirndeckel und der Verpackung eingeschlossene Luft leichter entweichen kann, ist es bekannt, die Anpresselemente in einem Winkel angestellt an die Stirnfläche der Materialbahnrolle heranzufahren und zum Zweck des Anpressvorganges anzuklappen, das heißt von der geneigten Lage in eine planparallele Lage zur Stirnseite zu überführen. Im Ergebnis wird mit der gesamten am Anpresselement ausgebildeten Anpressfläche eine Anpresskraft an der Stirnseite der Materialbahnrolle aufgebracht, so dass über die gesamte von der Anpressfläche überdeckte Fläche eine Flächenpressung erzeugt wird. Zur Gewährleistung entsprechend hoher Flächenpressungen sind sehr große Anpresskräfte erforderlich. Die Anpressung der Anpressfläche kann durch unterschiedliche Antriebskonzepte realisiert werden. Diese sind entweder durch eine Funktionstrennung zur Realisierung der Vorschubbewegung und der Erzeugung der Anpresskraft charakterisiert oder aber frei von einer derartigen Funktionstrennung, wobei im letztgenannten Fall die Anpresskraft durch die Einrichtung zur Erzeugung der Vorschubbewegung des Anpresselementes mit aufgebracht wird, was insgesamt sehr hohe Antriebsleistungen erforderlich werden lässt.
  • Aus der Druckschrift DE 199 61 665 A1 ist eine Vorrichtung zum Befestigen von Stirndeckeln an den Stirnseiten von Materialbahnrollen vorbekannt, die eine Rollenlagereinrichtung umfasst, mindestens ein in Längsrichtung der Rollenlagereinrichtung bewegbares Anpresselement in Form einer Anpressplatte und einen Packpressenantrieb, wobei der Packpressenantrieb in einen Vorschubantrieb, der das Anpresselement und den Anpresselementantrieb trägt sowie den Anpresselementantrieb zum Aufbringen der erforderlichen Anpresskraft am Anpresselement unterteilt ist. Der eigentliche Anpresselementantrieb ist dabei zwischen der Anpressplatte und dem Vorschubantrieb angeordnet. Diese Ausführung gestattet durch die funktionale Trennung zwischen der eigentlichen Vorschubbewegung und der Anpressung des Anpresselementes eine besonders einfache und kostengünstige Ausgestaltung des gesamten Packpressenantriebes, wobei für die Vorschubbewegung nur noch geringe Antriebsleistungen erforderlich sind. Ein Nachteil dieser Ausführung besteht jedoch darin, dass zum einen die Lagerung des Anpresselementantriebes am Vorschubantrieb zur Abstützung der Reaktionskräfte aus den erforderlichen hohen, zu erzeugenden Flächenpressungen ausgelegt werden muss, ferner ein flächiges Anliegen mit der Anpressfläche an der Oberfläche des Stirndeckels an der Stirnseite der Materialbahnrolle gegeben sein muss.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Befestigen von Stirndeckeln der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass eine möglichst gute Verklebung zwischen den einzelnen Verpackungsbestandteilen, wie Stirndeckeln, insbesondere Außenstirndeckel und Innenstirndeckel und Umfangsverpackung in kurzer Zeit derart erzielbar ist, dass die in der Verpackung eingeschlossene Luft sehr gut entweichen kann und ferner die aufbringbaren Anpresskräfte gering gehalten werden können.
  • Die erfindungsgemäße Lösung ist durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 19 charakterisiert. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
  • Das Verfahren zum Befestigen von Stirndeckeln an den Stirnseiten einer Materialbahnrolle mittels eines Anpresselementes einer Vorrichtung zum Befestigen derartiger Stirndeckel an den Stirnseiten einer Materialbahnrolle ist dadurch gekennzeichnet, dass die Anpressung durch eine Wälzbewegung zumindest einer wenigstens teilweise gekrümmten Fläche des Anpresselementes über die Anlagefläche des Stirndeckels an der Stirnseite der Materialbahnrolle erfolgt.
  • Unter Stirndeckel im Sinne der Erfindung werden kreisförmige Gebilde aus Verpackungsmaterial verstanden, die die Stirnseite der Materialbahnrolle zumindest teilweise überdecken. Bei diesen handelt es sich vorzugsweise um so genannte Außenstirndeckel von Stirndeckeleinheiten, die zur Vermeidung einer direkten Befestigung und Fixierung an der Stirnseite der Materialbahnrolle mit einem Innenstirndeckel und der Umfangsverpackung verbunden werden, wobei durch diese Verbindung auch die Lage des Innenstirndeckels fixiert wird. Die Verbindung erfolgt vorzugsweise mittels eines Adhäsionsmittels oder anderweitig durch Stoffschluss.
  • Durch die erfindungsgemäße Erzeugung der erforderlichen Anpresskräfte durch die Abwälzbewegung einer zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig gekrümmten Fläche erfolgt nacheinander ein Anpressen unterschiedlicher einander benachbarter Flächenbereiche der Anpressfläche des Anpresselementes am Stirndeckel. Diese Art der allmählichen Anpressung weist neben dem Erfordernis des Aufbringens geringer Anpresskräfte gleichzeitig den Effekt auf, das je nach Anordnung der gekrümmten Fläche die zwischen dem Stirndeckel und der restlichen Verpackung, insbesondere Umfangsverpackung sowie dem eventuell vorhandenen Innenstirndeckel vorhandene Luft entweichen kann, indem diese in Richtung der Wälzbewegung, vorzugsweise in Richtung des Außenumfanges des Stirndeckels herausgedrückt wird. Die Wälzbewegung erlaubt ferner ein sehr schonendes Anpressen eines Stirndeckels.
  • Unter Materialbahnrollen werden um einen Kern oder Hülse aufgewickelte bahnförmige Materialien verstanden, vorzugsweise in Form von Faserstoffbahnen, insbesondere Papier- Karton- oder Tissuebahnen, oder Folien, textile Bahnen.
  • Bezüglich der Art der Wälzbewegung bestehen eine Mehrzahl von Möglichkeiten. Die Wälzbewegung kann in Umfangsrichtung des anzupressenden Stirndeckels erfolgen und/oder in zumindest einer Richtung senkrecht zur theoretischen Verlängerung der Längsachse der Materialbahnrolle, an welcher der Stirndeckel befestigt wird, und die mit einer Mittenachse in Längsrichtung des Anpresselementes zusammenfällt, das heißt einer Senkrechten zur Anpressfläche. Durch die Wälzbewegung werden aneinandergrenzende Flächenbereiche der gesamten Anpressfläche nacheinander als dann wirksame, eine Kraft übertragende Flächen zur Anlage am Stirndeckel gebracht, während die anderen vorher wirksamen Flächenbereiche wieder abgehoben und damit deaktiviert werden. Die Anpresskraft wird lediglich in den Anlagebereichen der wirksamen Flächenbereiche aufgebracht, weshalb zur Erzielung sehr hoher Flächenpressungen geringere Anpresskräfte ausreichen, was sich in einer geringeren erforderlichen Antriebsleistung niederschlägt. Ferner können durch die Geometrie der Anpressfläche und die gewünschte Wälzgeometrie das Herausdrücken der Luft sowie der Anpressvorgang gezielt gesteuert werden.
  • Grundsätzlich findet keinerlei Relativbewegung zwischen der Oberfläche des Stirndeckels selbst und der Anpressfläche in dem Sinne statt, dass eine Gleitpaarung erzeugt wird. Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführung kann jedoch eine derartige Gleitbewegung zeitlich begrenzt zusätzlich separat oder aber kombiniert mit der Wälzbewegung erzeugt werden, um Ausrichteffekte beziehungsweise Streckeffekte am Stirndeckel gegenüber der Stirnseite der Materialbahnrolle zu erzielen.
  • Gemäß einer ersten Ausführung wird die Wälzbewegung durch Verschwenkbewegungen realisiert. Dabei finden je nach Lagerung und Aufhängung des Anpresselementes und der Zuordnung einer Antriebseinheit zu diesem Verschwenkbewegungen in einem Winkel zur theoretischen Verlängerung der Längsachse der Materialbahnrolle beziehungsweise einer Senkrechten zur Stirnfläche der Materialbahnrolle und damit einer Mittenachse des Anpresselementes, die in Längsrichtung ausgerichtet ist und in einem Winkel, vorzugsweise senkrecht auf der Anpressfläche steht, statt. Diese Verschwenkbewegung erlaubt eine reine Abwälzbewegung. In einer besonders vorteilhaften Ausführung ist die Anpressfläche rotationssymmetrisch bezüglich einer Mittenachse in Längsrichtung ausgebildet und die Abwälzbewegung der Anpressfläche erfolgt durch Verschwenken dieser Mittenachse in Längsrichtung in einem Winkel um deren fluchtende Lage mit der Längsachse der Materialbahnrolle.
  • Bei Verschwenkbewegungen in Richtung senkrecht zur Längsachse der Materialbahnrolle wird in Abhängigkeit der Ausgestaltung der Anpressfläche, insbesondere bei außermittiger gekrümmter Ausführung diese vorzugsweise in Umfangsrichtung zumindest einmal in einem Winkel um deren Mittenachse in Längsrichtung frei von einem Kontakt mit dem Stirndeckel und/oder der Stirnseite der Materialbahnrolle verdreht und zumindest in einer weiteren Richtung senkrecht zur Längsachse der Materialbahnrolle abgewälzt, um nach Möglichkeit gleiche Verhältnisse über die Stirndeckelfläche zu erzielen.
  • Gemäß einer weiteren Ausführung kann die Verschwenkbewegung auch durch gezielte Lageveränderung der Lagerung des Anpresselementes an zwei, vorzugsweise drei in einem Winkel zueinander ausgerichteten geometrischen Achsen erfolgen.
  • In einer vorteilhaften Ausführung wird zur einfachen konstruktiven Ausführung eine Kombination aus Lageveränderung an vordefinierten geometrischen Achsen und Verschwenkbewegungen gewählt.
  • In einer alternativen Ausführung ist es vorgesehen, die Wälzbewegung mittels einer rotierenden Fläche durchzuführen, die gleichzeitig relativ, vorzugsweise direkt parallel zur Stirnfläche der Materialbahnrolle bewegt wird. In diesem Fall ist das Anpresselement vorzugsweise in Form einer rotierbaren Walze ausgebildet, deren Rotationsachse während des Antriebes der Walze parallel zur Stirnseite der Materialbahnrolle verschoben wird. Mittels dieser Bewegung wird in einem Arbeitsgang ein Andrücken je nach Ausbildung der Verschiebungsrichtung der Rotationsachse realisiert. Allerdings sind hier andere Ausführungen zur Anlage und Positionierung des Außenstirndeckels zu wählen, während bei den vorher genannten Lösungen der jeweilige Stirndeckel auch mittels des Anpresselementes an der Stirnfläche positioniert werden kann.
  • Die Abwälzbewegung der Anpressfläche ist erfindungsgemäß als Funktion zumindest einer der nachfolgenden Größen einstellbar ist:
    • Geometrie und Dimensionierung der Anpressfläche
    • Ausführung und Anordnung der Lagerung des Anpresselementes, insbesondere Ausrichtung und Freiheitsgrade der einzelnen Lagerstellen
    • Anordnung und Ausführung des Anpresselementantriebes.
  • Dabei können die Wälzbewegung der Anpressfläche und die über diese an der Stirnseite der Materialbahnrolle aufbringbaren Anpresskräfte in einer besonders vorteilhaften Ausführung mit sehr geringer erforderlicher Antriebsleistung mit einer einzigen Einrichtung erzeugt werden oder aber mit unterschiedlichen Einrichtungen in Funktionstrennung.
  • Bezüglich der Art der Erzeugung der Wälzbewegung der Anpressfläche und/oder der über diese an der Stirnseite der Materialbahnrolle aufbringbaren Anpresskräfte bestehen eine Vielzahl von Möglichkeiten. Dabei kann auf hydraulische, pneumatische, mechanische, elektrische Lösungen oder eine Kombination aus vorgenannten Möglichkeiten zurückgegriffen werden. Vorzugsweise finden verschleißfreie Systeme mit der Möglichkeit der Erzeugung großer Kräfte bei geringem Bauraum Verwendung.
  • In einer vorteilhaften Weiterentwicklung ist zur Verbesserung der Press- und Haftwirkung die Anpressfläche beheizt.
  • Um zusätzliche Einrichtungen zur Anlage und Positionierung der Stirndeckel einsparen zu können, wird ein Anpresselement eingesetzt, das derart ausgeführt und angeordnet ist, geeignet zu sein, einen Stirndeckel aufzunehmen und an der Stirnseite der Materialbahnrolle zu positionieren.
  • Bezüglich der Ausführung der Vorrichtung zum Befestigen von Stirndeckeln an der Stirnseite einer Materialbahnrolle bestehen eine Mehrzahl von Möglichkeiten. Diese umfasst ein Anpresselement, welches vorzugsweise in Form eines scheibenförmigen Elementes ausgebildet ist und dessen Anpressfläche als Wirkfläche zumindest teilweise gekrümmt ausgebildet ist und ein diesem zugeordneter Packpressenantrieb. Dabei kann der Packpressenantrieb gemäß einer ersten Ausführung hinsichtlich der Funktionalität durch eine Vorrichtung zur Realisierung der Vorschubbewegung gegenüber der Stirnseite und gleichzeitig der Erzeugung der Anpresskraft charakterisiert sein und gemäß einer weiteren zweiten Ausführung durch Funktionstrennung, indem diese einen Vorschubantrieb und einen Anpresselementantrieb umfasst. Die zweite Möglichkeit bietet den Vorteil, dass hier die energetische Auslegung für die einzelnen Funktionen separat an den einzelnen Antriebseinheiten erfolgen kann. Die über das Anpresselement aufzubringende Anpresskraft beziehungsweise die Antriebseinheit kann kleiner ausgelegt werden.
  • Die zu erzielende Wälzgeometrie bestimmt sich dabei als Funktion der Geometrie der Anpressfläche am Anpresselement, ferner der Art der Lagerung und der Möglichkeiten einer Verstellbewegung. Diesbezüglich bestehen eine Vielzahl von Möglichkeiten. Der Packpressenantrieb umfasst dazu Mittel zur Erzeugung der Abwälzbewegung der Anpressfläche und Mittel zur Erzeugung der Anpresskraft an der wirksamen Fläche der Anpressfläche. Vorzugsweise werden im Sinne einer hohen Funktionskonzentration und Bauteilminimierung die Mittel zur Erzeugung der Abwälzbewegung der Anpressfläche von den Mitteln zur Erzeugung der Anpresskraft an der wirksamen Fläche der Anpressfläche gebildet.
  • In einer besonders vorteilhaften Ausführung ist die Anpressfläche von einer um eine Achse rotierte konvexe Fläche gebildet, so dass diese einen Kegelstumpf mit gekrümmter Ausführung des Stumpfes beschreibt. Diese Ausführung ermöglicht bei Anlage an den Stirndeckel eine feste Zentrierung im Mittenbereich des Stirndeckels, das heißt im Bereich der Mittenachse, welche gleichzeitig der Mittenachse des Anpresselementes entspricht. Ausgehend davon kann durch das Verschwenken der Mittenachse des Anpresselementes um die Mittenachse des Stirndeckels die Wälzbewegung in Umfangsrichtung ausgeführt werden. Dazu ist vorzugsweise das Anpresselement kardanisch aufgehängt, wobei die Aufhängung im Bereich der Hauptkrümmung, hier im Mittenbereich erfolgt und damit in Umfangsrichtung Stelleinrichtungen zur Erzeugung der Anpresskraft vorzusehen sind, die gleichzeitig die Funktion der Verschwenkbewegung mit übernehmen. Eine andere vorteilhafte Ausführung besteht in einer Aufhängung im Bereich des Außenumfanges.
  • Bezüglich einer weiteren Ausführung ist es theoretisch auch möglich, den Anpressvorgang durch eine überlagerte Wälzbewegung in zumindest zwei senkrecht zueinander vorliegenden Richtungen vorzunehmen, wobei in diesem Fall in vereinfachter Weise im Schnitt das Anpresselement ebenfalls durch eine konvexe Querschnittsgeometrie charakterisiert ist, jedoch der Krümmungsbereich sich gleichmäßig über den gesamten Durchmesser im Mittenbereich erstreckt. Damit wird ein ringförmiges Scheibenelement mit Erhebung im Mittenbereich realisiert, welches durch jeweils eine Bewegung in beide Richtungen die gesamte Fläche des Stirndeckels überstreichen kann.
  • In einer Weiterentwicklung ist es auch denkbar, die Krümmung über den Durchmesser beliebig anzuordnen, wobei dann die Anlagefläche zur Erstanlage am Stirndeckel variiert und verschoben werden kann, insbesondere in vertikaler Richtung.
  • Durch eine gezielte Bombierung der Anpressflächen können Flächenpressungen bei gleicher Anpresskraft über die Stirndeckeloberfläche variiert werden.
  • Bezüglich der Ausgestaltung der Stelleinrichtungen sind eine Vielzahl von Möglichkeiten denkbar. Hierzu können pneumatische, hydraulische Stelleinrichtungen zum Einsatz gelangen. Ferner sind auch rein mechanische Ausführungen denkbar, diese sind jedoch aufgrund ihrer Trägheit zum Teil nicht geeignet. Diese sind in einer besonders vorteilhaften Ausführung zur zeitoptimierten und leistungsoptimierten Abwälzbewegung kraft- oder weggesteuert ausgeführt.
  • Die erfindungsgemäße Lösung wird nachfolgend anhand von Figuren erläutert. Darin ist im Einzelnen Folgendes dargestellt:
    • Figur 1
    zeigt schematisiert vereinfacht den Aufbau einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Befestigung von Stirndeckeln;
    Figuren 2a bis 2e
    beispielhaft verdeutlichen mögliche Ausführungen von Anpressflächengeometrien von Anpresselementen in drei Ansichten;
    Figuren 3a bis 3e
    verdeutlichen in schematisierter Darstellung Möglichkeiten der Lagerung eines Anpresselementes;
    Figuren 4a bis 4c
    verdeutlichen in schematisierter Darstellung Möglichkeiten der Ausführung der Stelleinrichtung;
    Figur 5
    verdeutlicht beispielhaft eine Steuerung/Reglung zur Steuerung der Anpresskraft.
  • Die Figur 1 verdeutlicht in schematisiert vereinfachter Darstellung den Aufbau einer Vorrichtung 1 zum Befestigen eines Stirndeckels 2, insbesondere in Form eines Außenstirndeckels an der Stirnseite 3 einer Materialbahnrolle 4. Die Vorrichtung 1 wird auch als Verpackungsvorrichtung bezeichnet und ist Bestandteil von Verpackungsanlagen, die der Umhüllung von Materialbahnrollen 4 mit Verpackungsmaterial dienen. Diese umfasst zumindest ein Anpresselement 5, insbesondere in Form eines so genannten Packpressenschildes, welches relativ zur Stirnseite 3 der Materialbahnrolle 4 bewegbar ist. Die Bewegung erfolgt zumindest in Längsrichtung der Lagereinrichtung 6 der Materialbahnrolle 4 betrachtet und damit senkrecht zur Längsachse L4 der Materialbahnrolle 4. Die erforderliche Vorschubbewegung zur Positionierung des jeweiligen Anpresselementes 5 und die erforderliche Anpresskraft F werden von einem Packpressenantrieb 7 erzeugt. Diese Funktionen können mittels eines einzigen Antriebes oder aber wie in Figur 1 schematisiert vereinfacht dargestellt in einer besonders vorteilhaften Ausführung über separat gelagerte und ansteuerbare Antriebe realisiert werden. Der Packpressenantrieb 7 umfasst im dargestellten Fall zumindest einen Vorschubantrieb 8 und einen Anpresselementantrieb 9. Der Anpresselementantrieb 9 ist zwischen dem Packpresselement 5 und dem Vorschubantrieb 8, insbesondere dem am Vorschubantrieb 8 gelagerten Tragelement 25 des Anpresselementes 5 angeordnet. Das Anpresselement 5 ist vorzugsweise als platten- oder scheibenförmiges Element ausgebildet, dessen in Funktionsstellung zur Stirnseite 3 weisende und als Anpressfläche 10 fungierende Wirkfläche zumindest teilweise gekrümmt ausgebildet ist. Durch die zumindest teilweise Krümmung der Anpressfläche 10 wird am Stirndeckel 2 immer nur ein Teilbereich der Anpressfläche 10 wirksam, welcher auch als momentan wirksamer Flächenbereich 11 bezeichnet wird. Dadurch wird eine örtlich begrenzte höhere Flächenpressung bei geringeren Kräften über diesen momentan wirksamen Flächenbereich 11 möglich. Die Anpressung erfolgt dabei unter Änderung des wirksamen Flächenbereiches 11 der Anpressfläche 10 über die Fläche des anzupressenden Stirndeckels 2 betrachtet. Dies wird durch eine Abwälzbewegung der gekrümmten Fläche realisiert. Der Packpressenantrieb 7, insbesondere der Anpresselementantrieb 9 gemäß Figur 1 ist dabei derart angeordnet und ausgebildet, dass über diesen eine Wälzbewegung über den gekrümmten Bereich der Anpressfläche 10 realisiert wird, so dass die einzelnen Flächenbereiche der Anpressfläche 10 in zeitlicher Abfolge nacheinander am Stirndeckel 2 an der Stirnseite 3 der Materialbahnrolle 2 wirksam werden. Die wirksame Anpressfläche 11 verändert sich dabei zeitlich aufgrund der Abwälzung der Anpressfläche 10 an der Stirnseite 3 und wird immer neuen Flächenbereichen der Anpressfläche 10 zugeordnet. Durch diese Abwälzbewegung werden nacheinander unterschiedliche Flächenbereiche mit dem Stirndeckel 2 in Wirkverbindung gebracht. Aufgrund der geringen Größe der wirksamen Anpressflächen 11 kann die erforderliche Anpresskraft F bei gleichem Anpressdruck p erheblich reduziert werden und je nach Ausführung der Geometrien der Anpressflächen 10 entsteht dabei eine entsprechend schmale Kontaktzone mit sehr hoher Pressung bei kleinen aufzubringenden Kräften, wobei gleichzeitig auch die zwischen dem Stirndeckel 2 und der Stirnseite 3 eingeschlossene Luft zu einer Seite hin, insbesondere in Richtung des Außenumfanges des Stirndeckels 2 ausgestrichen werden kann, so dass diese besser aus der gesamten Materialbahnrollenverpackung entweichen kann.
  • Die einzelnen Funktionen, insbesondere Vorschub, das heißt Lagepositionierung durch Bewegung gegenüber der Stirnseite 3 der Materialbahnrolle 4 und die eigentliche Anpressfunktion werden funktional vorzugsweise voneinander getrennt, so dass die einzelnen Antriebe nur noch für die einzelnen Funktionen auszulegen sind und das Gesamtsystem energetisch effektiver arbeitet. Die konkrete Ausführung des Vorschubantriebes 8 liegt dabei im Ermessen des zuständigen Fachmannes. Diesbezüglich kann auf bekannte Anordnungen verwiesen werden. Bezüglich der Ausgestaltung des Vorschubantriebes 8 des Packpressenantriebes 7 bestehen eine Vielzahl von Möglichkeiten. Im einfachsten Fall umfasst der Vorschubantrieb 8 wie in der Figur 1 dargestellt eine Linearführung 12, in welcher ein wälz- oder gleitgelagerter Schlitten 13 geführt ist, an welchem der Anpresselementantrieb 9 und das Anpresselement 5 angeordnet sind.
  • Bezüglich der konkreten Ausgestaltung der Anpressfläche 10 zur Realisierung der wirksamen Flächenbereiche 11 bei einer Wälzbewegung bestehen ebenfalls eine Vielzahl von Möglichkeiten. Die konkrete gewählte Geometrie der Anpressfläche 10 hängt dabei im Wesentlichen auch von der Art und Ausführung der Lagerung des Anpresselementes 5, der Art und Ausführung des Anpresselementantriebes 9 sowie der Erzeugung der Anpresskräfte ab.
  • Die Figuren 2a bis 2c verdeutlichen besonders vorteilhafte Ausführungen, die Figuren 2d und 2e weitere mögliche Ausführungen eines Anpresselementes 5 jeweils in drei Ansichten - einer Ansicht von Rechts, einer Ansicht von Oben und einer Ansicht von Vorn. Die Figur 2a verdeutlicht dabei eine Ausbildung eines Anpresselementes 5 mit gewölbter beziehungsweise gekrümmter, die Anpressfläche 10 bildenden Oberfläche. Das Anpresselement 5 ist im Bereich der Oberfläche im Querschnitt betrachtet vorzugsweise rotationssymmetrisch um eine Mittenachse ML, die in der Ausgangsposition vor Einleitung einer Wälzbewegung in Längsrichtung der Rollenlagereinrichtung 6 angeordnet ist, ausgeführt und durch einen konvexen Querschnitt charakterisiert. Die geometrische Grundform in der Draufsicht ist in Anpassung an die Geometrie der Stirnseite 3 der Materialbahnrolle 4 beziehungsweise den anzupressenden Stirndeckel 2 kreisrund ausgebildet. Um die gesamte Anpressfläche 10 mit dem Stirndeckel 2 und der Stirnseite 3 in Wirkverbindung bringen zu können, wird hier eine Abwälzbewegung der Anpressfläche 10 realisiert, die in Umfangsrichtung des Stirndeckels 2, insbesondere der Stirnseite 3 um die Längsachse L4 der Materialbahnrolle 4 verläuft. Da eine Relativbewegung zwischen der Anpressfläche 10, insbesondere den wirksamen Flächenbereichen 11 und dem Stirndeckel 2 nach Möglichkeit zur Verhinderung eines Verziehens oder eines Verschiebens des Stirndeckels 2 vermieden werden soll, wird die Anpressfläche 10 bezogen auf die Mittenachse ML, welche der Symmetrieachse S entspricht, nicht um diese Umfangsrichtung verdreht, sondern es erfolgt lediglich ein Verschwenken, wobei die Verschwenkbewegung durch Richtungskomponenten in drei Richtungen charakterisierbar ist. Durch ein Verschwenken im Wesentlichen um drei Achsen wird eine Lageänderung der Mittenachse ML gegenüber der Ausgangslage, in welcher die Mittenachse ML mit der Längsachse L4 der Materialbahnrolle 4 beziehungsweise der Längsrichtung der Rollenlagereinrichtung 6 zusammenfällt, erzielt. Durch Verstellbewegungen der Mittenachse ML in einem Winkel Alpha in einer Ebene E1, die durch die Mittenachse ML und eine Senkrechte S1 zu dieser charakterisiert ist, und/oder einem Winkel Beta in einer Ebene E2, die durch die Mittenachse ML und eine weitere Senkrechte S2 zu dieser charakterisiert ist, wird die Verschwenkbewegung erzeugt.
  • Die Art der Realisierung einer derartigen Schwenkbewegung hängt dabei auch im Wesentlichen von der Art der Lagerung des Anpresselementes 5 gegenüber der zumindest teilweise gekrümmten Oberfläche ab. Auf diese wird in den Figuren 3a und 3b noch gesondert eingegangen. In den Figuren 2a bis 2c ist dabei lediglich die Änderung der Lage der Mittenachse ML dargestellt, wobei jeweils bezogen auf die Darstellungsebene der drei Ansichten ein Herausschwenken aus dieser erfolgt. Die verschwenkten Achsen werden jeweils durch eine unterbrochene Linie ML' dargestellt. Die Darstellung geht dabei vom idealisierten Anwendungsfall aus, in welchem im Anstellzustand des Anpresselementes 5 an die Stirnseite 3 der Materialbahnrolle 4 die Längsachsen von Materialbahnrolle 4 und Anpresselement 4 fluchten und die Verschwenkbewegung um die Längsachse der Materialbahnrolle 4 vorgenommen wird. Die Darstellung in einer Ansicht von Rechts verdeutlicht dabei den Verschwenkwinkel Alpha in der Ebene E1 gegenüber der Ebene E2. Die Darstellung in der Ansicht von Oben verdeutlicht den Verschwenkwinkel Beta in einer Ebene E2 gegenüber E1. Die geänderte Lage der Symmetrieachse beziehungsweise Mittenachse in Abhängigkeit der Neigung ist hier mit ML' bezeichnet. Durch die Überlagerung der Bewegungen in den einzelnen Ebenen E1, E2 wird die Verschwenkbewegung realisiert. Dadurch wird sichergestellt, dass sich einzelne Teilflächenbereiche der Anpressfläche 10 nacheinander als wirksame Flächenbereiche 11 ausbilden.
  • Die in der Figur 2a dargestellte Ausführung entspricht im Wesentlichen der Ausbildung als Kegel, jedoch mit abgerundeter Spitze beziehungsweise abgerundetem Kegelkopf und gekrümmten Kegelflächen. Vorzugsweise ist die gesamte Oberfläche im Querschnitt betrachtet durch einen Krümmungsradius R1 beschreibbar.
  • Demgegenüber verdeutlicht die Figur 2b anhand einer Darstellung in drei Ansichten, eine Ausführung mit konvexem Querschnitt bezüglich einer Mittellinie MQ senkrecht zur Längsrichtung beziehungsweise zur Mittenachse ML in Längsrichtung betrachtet. Der Querschnitt in Richtung der Mittellinie MQ ändert sich dabei aufgrund der Ausbildung des Anpresselementes als kreisförmiges Element und nimmt jeweils vom Außenumfang des Anpresselementes in Richtung zur Mittenachse ML zu. Bei dieser Ausführung kann ausgehend vom Mittenbereich 14 des Anpresselementes 5 eine Abrollbewegung beziehungsweise Wälzbewegung um die Mittenachse MQ, d.h. beispielsweise bei Anordnung des Anpresselementes 5 mit der Mittenachse MQ in der Ebene E2 erfolgt die Verschwenkbewegung im Winkel Alpha um E2. Die Abrollbewegung gliedert sich dabei in zwei Teilbewegungen, eine Abrollung in Richtung des oberen Endes des Stirndeckels 2 durch Alpha und eine weitere Abrollbewegung in Richtung des unteren Endes des Stirndeckels 2 durch Minus-Alpha. Dabei werden die wirksamen Flächenbereiche 11 in Richtung senkrecht zur Mittenachse ML nacheinander erzeugt, wobei zum Überstreichen der gesamten Fläche des Stirndeckels 2 ein wiederholtes Überwälzen erforderlich ist, das heißt quasi eine Hin- und Rückbewegung durch Neigung gegenüber der oberen Stirndeckelhälfte und danach gegenüber der unteren Stirndeckelhälfte. Um nicht nur bezüglich einer senkrechten Achse zur Mittenachse ML eine derartige Anpressung zu erzeugen, kann das Anpresselement 5 optional auch zusätzlich noch um seine Mittenachse ML um einen Winkel Gamma verdreht werden, vorzugsweise um 90 Grad in Umfangsrichtung. In diesem Fall kann dann in gleicher Weise die Abrollbewegung durch Neigung gegenüber der rechten und danach der linken Stirndeckelhälfte erfolgen. Wälzbewegung und Verdrehbewegung um Gamma erfolgen dabei vorzugsweise getrennt, um ein Verziehen des Stirndeckels 2 zu vermeiden.
  • Die Figuren 2a und 2b verdeutlichen dabei Ausführungen, bei welcher die stärkste Krümmung im Mittenbereich 14 vorliegt. Dabei wird ausgehend von dieser entweder in Umfangsrichtung oder aber senkrecht zu dieser eine entsprechende Anpresskraft erzeugt. Dabei kann die Krümmung pro Querschnittsfläche bezüglich einer Mittenachse MQ quer zur Mittenachse ML in Längsrichtung betrachtet durch nur einen oder aber eine Mehrzahl aneinander gereihter unterschiedlicher Krümmungsradien charakterisiert sein.
  • Die Figur 2c verdeutlicht demgegenüber eine Ausführung der gekrümmten Anpressfläche 10 in einer von der symmetrisch konvexen Form abweichenden Form, die die stärkste Krümmung außerhalb der Mittenachsen ML, MQ aufweist. Hier ist beispielhaft die Krümmung um eine Mittenachse MQ quer zur Mittenachse ML in Längsrichtung und damit in der Ebene des Anpresselementes 5 in den oberen oder unteren Bereich des Anpresselementes 5 verlagert. Die Ausführung entspricht dabei im Wesentlichen der in Figur 2b beschriebenen, jedoch erstreckt sich die Krümmung hier über eine geringere Breite im Bereich der unteren Hälfte des Anpresselementes 5. Die Abwälzbewegung erfolgt hier dann vorzugsweise lediglich in einer Richtung, das heißt nach Anlegen im durch die stärkere Krümmung ausgebildeten Bereich 15.1 in einem Randbereich des Stirndeckels 3 durch die nachfolgende Abwälzbewegung über den Durchmesser zum gegenüberliegenden Randbereich durch Berührung des Stirndeckels 3 mit dem Bereich 15.2 des Anpresselementes 5. Dadurch wird die Luft quasi von einer Seite zur anderen ausgedrückt. Die Ausbildung gemäß der Figur 2c ist dabei beispielhaft durch zwei unterschiedliche Durchmesser beziehungsweise Radien charakterisiert, diese sind hier mit R1 und R2 bezeichnet.
  • Die Figuren 2a bis 2c verdeutlichen Ausführungen mit vollständig gekrümmter Anpressfläche 10. Denkbar ist es jedoch auch, die Anpressfläche 10 aus einer Kombination aus einer gekrümmten Fläche sowie einer ebenen Fläche zu realisieren. Eine derartige Ausführung ist beispielsweise in der Figur 2d wiedergegeben. Diese entspricht im Wesentlichen der in der Figur 2a beschriebenen, wobei die Anpressfläche 10 jedoch im Bereich des Außenumfanges 26 des Anpresselementes 5 durch eine Kegelfläche charakterisiert ist. Auch in dieser Kombination ist ein Abwälzen der Anpressfläche 10 am Stirndeckel 2 an der Stirnseite 3 der Materialbahnrolle 4 gewährleistet.
  • Bei allen in den Figuren 2a bis 2d dargestellten Ausführungen erfolgt die Wälzbewegung durch eine Verstellbewegung der Symmetrie- beziehungsweise Mittenachse ML aus deren Ursprungslage heraus, insbesondere ein Verschwenken. Gegenüber diesen Ausführungen verdeutlicht die Figur 2e eine alternative Ausführung mit einer rotierbaren Anpressfläche 10, welche vorzugsweise am Außenumfang 27 einer Walze 16 gebildet wird, wobei die Walze 16 durch eine Abrollbewegung an der Stirnseite 3 wirksam wird. Dazu rotiert die Anpressfläche 10 um die Achse L16 der Walze 16. Diese ist vorzugsweise an der Funktionslage bezogen auf die Materialbahnrolle 4 derart angeordnet und ausgerichtet, dass diese in einem Winkel senkrecht zur Längsachse dieser steht. Die Achse L16 wird dann als Senkrechte zur Längsachse L4 der Materialbahnrolle 4 senkrecht zu dieser bewegt, insbesondere parallel zur Stirnseite 3.
  • Die Figuren 3a bis 3c verdeutlichen in schematisiert vereinfachter Darstellung mögliche Ausgestaltungen der Lagerungen der Anpresselemente 5 an einem Tragelement 25. Grundlegend werden gemäß der Figuren 3a, 3b und 3c zwei unterschiedliche Ausführungen der Lagerung unterschieden - eine einfache Schwenklagerung um zumindest eine Achse gemäß Figur 3a, vorzugsweise eine kardanische Aufhängung gemäß Figur 3b einer Ansicht von Rechts oder eine Aufhängung an unterschiedlichen Achsen, vorzugsweise zwei Achsen gemäß Figur 3c. Die Art der Gelenke und die Anzahl der Achsen bestimmen den Freiheitsgrad der Bewegung des Anpresselementes 5. Figur 3a verdeutlicht beispielhaft für eine Ausbildung des Anpresselementes 5 gemäß Figur 2b ein Schwenklager 28 im Bereich der Symmetrieachse beziehungsweise der Mittenachse in Längsrichtung ML, wobei die Schwenkachse senkrecht zu dieser ausgerichtet ist.
  • Figur 3b verdeutlicht eine im Bereich der Symmetrieachse beziehungsweise der Mittenachse in Längsrichtung ML angeordnete kardanische Lagerung 17. Diese ist der der Anpressfläche 10 entgegengesetzt ausgerichteten Seite des Anpresselementes 5 zugeordnet und ermöglicht eine Verschwenkbewegung gleichmäßig in den einzelnen genannten Richtungen um den durch diese beschreibbaren Lagerpunkt LP. Dabei kann die kardanische Lagerung 17 auch versetzt zur Mittenlinie ML in Längsrichtung betrachtet, angeordnet sein, wie mit 17' verdeutlicht ist. Dies ist jedoch immer in Abstimmung auf die Ausgestaltung der Anpressfläche 10 zu realisieren, um bei Abwälzbewegung mit der gesamten Anpressfläche 10 wirksam Anpressflächen 11 ausbilden zu können. Eine Verschiebung des Lagerpunktes LP ist dabei insbesondere bei Ausführungen gemäß Figur 2c denkbar. In diesem Fall wird der Lagerpunkt LP wie bei der zweiten Ausführung gemäß Figur 3a wiedergegeben vorzugsweise in den Bereich der kleinsten Krümmung verlagert.
  • Demgegenüber verdeutlicht die Figur 3c für eine Ausführung gemäß Figur 2a die Möglichkeit einer Aufhängung an drei Lagerachsen, L1, L2, L3, wobei in Achsrichtung dieser Lagerachsen jeweils eine Bewegung möglich ist, über die eine Verschwenkbewegung des Anpresselementes 5 nachstellbar ist.
  • Verdeutlichen die Figuren 3a bis 3c Ausführungen der Lagerung unabhängig von der Geometrie der Anlenkfläche am Anpresselement 5, kann diese auch bei der Realisierung der Verstellbewegungen mit berücksichtigt werden beziehungsweise derart ausgebildet und angeordnet sein, dass dieser eine Funktion bei der Lageänderung zukommt. Die Figur 3d verdeutlicht eine besonders vorteilhafte Ausführung eines Anpresselementes 5 in Form eines gekrümmtem Anpresselementes 5, wobei auch die der Wirkfläche 10 gegenüber angeordnete Fläche 20 gekrümmt ausgebildet ist, wobei die Krümmung gleich oder aber unterschiedlich zur Krümmung der Anpressfläche 10 ausgeführt sein kann. Diese gekrümmte Fläche 20 wirkt wie eine Kurvenscheibe. Die Lagerung erfolgt hier an einer Achse L1 mittels eines Schwenklagers 29, welches durch eine Schwenkachse L2 charakterisiert ist, die senkrecht zu L1 ausgerichtet ist, wobei die Schwenkachse L2 in L1 verschiebbar ist und in einer Achse L3, senkrecht zu L1 und L2 an der gekrümmten Rückseite 30 des Anpresselementes 5, wobei die Funktion dieses weiteren Schwenklagers von der gekrümmten Rückseite 30, insbesondere der Fläche 20 und der Führung in der Achse L3 übernommen wird. Die Lagerung an L3 erfolgt durch Lagerung einer gekrümmten Führung und Verschiebung der Lagerachse an dieser. Dazu ist das Anpresselement 5 vorzugsweise an einer Trägerplatte 35 befestigt, wobei die Trägerplatte 35 die gekrümmte Rückseite 30 bildet. Das Trägerelement 35 ist über das Schwenklager 29 an einem Schlitten 31 in der Führung 32, welche durch die Achse L1 beschreibbar ist, verschiebbar und um die Schwenkachse L2 des Schwenklagers 29 verschwenkbar geführt. Die Führung an der Achse L3 in Form einer Linearführung 33 erfolgt über ebenfalls einen Schlitten 34, der gegenüber der Rückseite 30 ebenfalls verschiebbar ist im Sinne einer Führung. Figur 3d verdeutlicht eine Ausführung gemäß Figur 3d im ausgelenkten Zustand.
  • Die Figuren 4a bis 4c verdeutlichen mögliche Antriebskonfigurationen, wie sie für Ausführungen gemäß den Figuren 3a bis 3d zum Einsatz gelangen können. Entscheidend ist dabei, dass das Anpresselement 5 immer eine zumindest teilweise gekrümmte Anpressfläche 10 aufweist. Dabei kann das gesamte Anpresselement 5 gebogen ausgebildet sein. Dementsprechend ist der Antrieb darauf einzustellen. Ferner ist es jedoch auch denkbar, wie in den Figuren 2a bis 2c dargestellt, die von der Anpressfläche 10 abgewandte Seite eben auszubilden. In Abhängigkeit der Ausgestaltung der Geometrie der Anpressfläche 10, der Rückseite 30 des Anpresselementes 5 sowie der Lagerung kann der Anpresselementantrieb 9, verschiedenartig ausgebildet werden.
  • Gemäß Figur 4a ist eine Stelleinrichtung 18 vorgesehen, welche Stellelemente 19.1 bis 19.n umfasst, die in Umfangsrichtung an der Rückseite, das heißt der Anpressfläche 10 gegenüberliegenden Seite 20 des Anpresselementes 5 wirksam werden und eine Kraft auf diese ausüben. Durch die unterschiedliche Einstellung der Kräfte an den einzelnen Stellelementen 19.1 bis 19.n kann auf einfache Art und Weise die Verstellbewegung realisiert werden. Die einzelnen Stellelemente 19.1 bis 19.n können beispielsweise Hydraulik- oder Pneumatikzylinder oder mit Druckmedien befüllbare Druckkammern, wie beispielsweise in Figur 4b dargestellt mit einzeln ansteuerbaren Druckkissen. Diese sind vorzugsweise derart ausgestattet, dass diese kreisringsegmentartig ausgebildet sind und in Umfangsrichtung an der Rückseite 30 des Anpresselementes 5 angeordnet werden. Die Druckkissen sind hier mit 21.1 bis 21.n bezeichnet und erstrecken sich kreisringsegmentförmig in Umfangsrichtung an der von der Anpressfläche 10 abgewandten Seite 20 der Rückseite 30. Die einzelnen Druckkissen 21.1 bis 21.n sind dabei vorzugsweise einzeln ansteuerbar.
  • Gemäß einer weiteren Ausführung in Figur 4c ist das Anpresselement 5 vorzugsweise über eine Stelleinrichtung 18, umfassend zumindest eine in Umfangsrichtung verdrehbare und parallel zu dieser angeordnete Kurvenscheibe 22 anpressbar. Die Kurvenscheibe 22 ist dabei derart ausgebildet, dass diese im Bereich ihres Außenumfanges 23 ringsegmentförmig eine Erhebung aufweist, die bei Rotation in Umfangsrichtung um die verlängerte Achse ML des Anpresselementes 5 eine entsprechende Verschwenkbewegung an dieser realisiert. Vorzugsweise ist dazu eine Wälzlagerung 36 zwischen Anpresselement 5 und Kurvenscheibe 22 vorgesehen.
  • Eine weitere Ausführung der erfindungsgemäßen Lösung gemäß Figur 4d beinhaltet eine Verstellbewegung in den einzelnen Achsen L1 bis L3. Dadurch wird eine Verschwenkbewegung, die zu einer Abwälzbewegung der Anpressfläche 10 in Teilabschnitten führt, nachgestellt.
  • Die in den Figuren 4a bis 4d dargestellten Ausführungen sind in vorteilhafter Weise für die Ausführung gemäß Figur 2a einsetzbar, jedoch nicht auf diese Ausführung beschränkt. Insbesondere die Lagerung allein an einer verdrehbaren Schwenkachse ist für eine Ausführung gemäß Figur 2b oder 2c besonders geeignet. Bei anderweitiger Ausführung der gekrümmten Oberfläche ist die Anordnung des Antriebes beziehungsweise die Ausgestaltung und die Anlenkpunkte für die einzelnen krafterzeugenden Stellglieder als Funktion der Geometrie der Anpressfläche 10 und der erforderlichen Verschwenkbewegung in Abhängigkeit von der Art und den Freiheitsgraden der Lagerung zu wählen.
  • Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführung in Figur 5, wobei hier beispielsweise auf die Ausführung gemäß Figur 1 zurückgegriffen wird, ist eine Steuer- und/oder Regelung 24 vorgesehen, über welche die Anpresskraft des Anpresselementes 5 steuerbar sind. Dies erfolgt im einzelnen durch Ansteuerung der Stelleinrichtung 18, insbesondere der Stellelemente 19.1 bis 19.n beziehungsweise 21.1 bis 21.n oder des Antriebes der Kurvenscheibe 22. In Abhängigkeit zumindest einer Eingangsgröße XE, beispielsweise einer gewünschten Sollanpresskraft FAsoll wird dabei die Anpresskraft über die Stelleinrichtung 18 eingesteuert. Entscheidend ist dabei, dass die Einsteuerung derart erfolgt, dass über die Stellelemente 19, 21, 22 des Packpressenantriebes 7 eine Wälzbewegung derart realisiert wird, dass lediglich ein Teilbereich, und zwar eine wirksame Anpressfläche 11 mit dem Stirndeckel 2 in Wirkverbindung tritt. Die Stelleinrichtungen 18 können je nach Ausführung kraft- oder weggeregelt angesteuert werden. Die Verschwenk- oder Verstellbewegung wird dann als Funktion einer Kraft - oder eines zu realisierenden Verstellweges eingestellt.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Vorrichtung zum Befestigen von Stirndeckeln
    2
    Stirndeckel
    3
    Stirnseite
    4
    Materialbahnrolle
    5
    Anpresselement
    6
    Rollenlagereinrichtung
    7
    Packpressenantrieb
    8
    Vorschubantrieb
    9
    Anpresselementantrieb
    10
    Anpressfläche
    11
    wirksame Fläche
    12
    Linearführung
    13
    Schlitten
    14
    Mittenbereich
    15.1, 15.2
    Bereich
    16
    Walze
    17
    kardanische Lagerung
    18
    Stelleinrichtung
    19.1 - 19.n
    Stellelement
    20
    Seite
    21.1 - 21.n
    Druckkissen
    22
    Kurvenscheibe
    23
    Außenumfang
    24
    Steuerung und/oder Regelung
    25
    Tragelement
    26
    Außenumfang
    27
    Außenumfang Anpresswalze
    28
    Schwenklager
    29
    Schwenklager
    30
    Rückseite
    31
    Linearführung
    32
    Schlitten
    33
    Linearführung
    34
    Schlitten
    35
    Tragplatte
    36
    Wälzlagerung
    S
    Symmetrieachse
    L1, L2, L3
    Achse
    Lp
    Lagerpunkt
    ML
    Mittenachse in Längsrichtung
    MQ
    Mittenachse in Querrichtung
    L16
    Achse
    L4
    Längsachse der Materialbahnrolle
    Alpha, Beta, Gamma
    Winkel

Claims (24)

  1. Verfahren zum Befestigen von Stirndeckeln (2) an der Stirnseite (3) einer Materialbahnrolle (4) mittels zumindest eines Anpresselementes (5) einer Vorrichtung (1) zum Befestigen von Stirndeckeln (3) an Materialbahnrollen (4),
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Anpressung des Stirndeckels (2) über dessen Fläche durch zumindest eine Wälzbewegung einer, an einem einzelnen Anpresselement (5) ausgebildeten und zumindest teilweise gekrümmten Anpressfläche (10) an der Stirnseite (3) der Materialbahnrolle (4) erfolgt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Anpressfläche (10) des Anpresselementes (5) derart abgewälzt wird, dass zeitlich nacheinander aneinander grenzende Flächenbereiche der Anpressfläche (5) am Stirndeckel (2) und/oder an der Stirnseite (3) der Materialbahnrolle (4) als wirksame Flächenbereiche (11) angepresst werden.
  3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Anpresselement in wenigstens zwei, vorzugsweise drei unterschiedlich ausgerichteten Achsen (L1, L2, L3) gelagert ist und die Abwälzbewegung der Anpressfläche (10) durch zumindest eine Verschiebung der Lagerung in diesen Achsen (L1, L2, L3) oder eine Lageregelung der einzelnen Achsen (L1, L2, L3) erzeugt wird.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Abwälzbewegung der Anpressfläche (10) als Funktion zumindest einer der nachfolgenden Größen einstellbar ist:
    - Geometrie und Dimensionierung der Anpressfläche (10)
    - Ausführung und Anordnung der Lagerung des Anpresselementes (5), insbesondere Ausrichtung und Freiheitsgrade der einzelnen Lagerstellen
    - Anordnung und Ausführung des Anpresselementantriebes (9).
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Wälzbewegung der Anpressfläche (10) und die über diese an der Stirnseite (3) der Materialbahnrolle (4) aufbringbaren Anpresskräfte mit einer einzigen Einrichtung erzeugt werden und/oder dass die Wälzbewegung der Anpressfläche (10) und die über diese an der Stirnseite (3) der Materialbahnrolle (4) aufbringbaren Anpresskräfte mit unterschiedlichen Einrichtungen erzeugt werden.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Anpressfläche (10) am Stirndeckel (2) nur abgewälzt wird.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Anpressfläche (10) gleitend am Stirndeckel (2) bewegt wird.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Anpressfläche (10) beheizt wird.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass ein Anpresselement (5) eingesetzt wird, das derart ausgeführt und angeordnet ist, geeignet zu sein, einen Stirndeckel (2) aufzunehmen und gegenüber der Materialbahnrolle (4) zu positionieren.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2 ,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Anpressung durch eine um eine Achse (L16) rotierbare Fläche (27) erfolgt, deren Achse (L16) parallel zur Stirnseite (3) der Materialbahnrolle (4) verschiebbar ist.
  11. Vorrichtung (1) zum Befestigen von Stirndeckeln (2) an der Stirnseite (3) von Materialbahnrollen (4) mit einer Rollenlagereinrichtung (6) mit mindestens einem in Längsrichtung der Rollenlagereinrichtung gegenüber der Stirnseite (3) der Materialbahnrolle (4) bewegbaren Anpresselement (5) und einem Packpressenantrieb (7),
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Anpressfläche (10) des Anpresselementes (5) zumindest teilweise gekrümmt ausgebildet ist.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 11,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Anpresselement (5) rotationssymmetrisch bezüglich einer Mittenachse (ML) in Längsrichtung ausgebildet ist und die Anpressfläche (10) im Querschnitt betrachtet konvex ausgeführt ist.
  13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Anpresselement (5) derart gelagert ist, geeignet zu sein, in einem ersten Funktionszustand mit seiner Mittenachse (ML) mit der Längsachse (L4) der Materialbahnrolle (4) zu fluchten und einem weiteren, die Anpressung charakterisierenden Funktionszustand über den Packpressenantrieb (7) aus der fluchtenden Lage ausgelenkt zu werden.
  14. Vorrichtung nach Anspruch 11,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Anpresselement (5) zumindest bezüglich einer Symmetrieachse symmetrisch ausgebildet ist und im Querschnitt in einer Schnittebene, die durch die Symmetrieachse und eine Senkrechte zu dieser beschreibbar ist, durch zumindest einen Radius, vorzugsweise einer Mehrzahl unterschiedlicher Radien (R1, R2) beschreibbar ist.
  15. Vorrichtung nach Anspruch 14,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Anpresselement (5) derart gelagert ist, geeignet zu sein, um eine Achse in einem Winkel zur Symmetrieachse oder eine parallel dazu angeordnete Achse verschwenkt zu werden.
  16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 15,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Anpresselement (5) an zumindest einem Gelenk gelagert ist, wobei die Verschwenkbewegung als eine Funktion des Freiheitsgrades des Gelenkes bestimmt wird.
  17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 16,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Packpressenantrieb (7) Mittel zur Erzeugung der Abwälzbewegung der Anpressfläche (5) und Mittel zur Erzeugung der Anpresskraft an der wirksamen Fläche (11) der Anpressfläche (10) umfasst.
  18. Vorrichtung nach Anspruch 17,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Mittel zur Erzeugung der Abwälzbewegung der Anpressfläche (5) die Mittel zur Erzeugung der Anpresskraft an der wirksamen Fläche (11) der Anpressfläche (10) bilden.
  19. Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 18,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Mittel zur Erzeugung der Abwälzbewegung der Anpressfläche (5) die Mittel zur Erzeugung der Anpresskraft an der wirksamen Fläche (11) der Anpressfläche (10) zumindest eine Stelleinrichtung (18) umfassen, die an der von der Anpressfläche (10) weggerichteten Stirnseite (20) des Anpresselementes (5) wirksam wird.
  20. Vorrichtung nach Anspruch 19,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Stelleinrichtung (18)
    - pneumatisch und/oder
    - hydraulisch und/oder
    - elektrisch/elektronisch und/oder
    - mechanisch
    betätigbare Stellelemente (19.1-19.n) umfassen, die in Umfangsrichtung der Stirnfläche (20) verteilt an dieser wirksam sind.
  21. Vorrichtung nach Anspruch 20,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Stelleinrichtung eine an der Rückfläche des Anpresselementes (5) wirkende rotierbare Kurvenscheibe (22) umfasst, die derart ausgebildet und angeordnet ist, geeignet zu sein, bei der Rotation unterschiedliche Flächenbereiche der Anpressfläche (10) gegen die Stirnfläche (3) zu pressen.
  22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 oder 20,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Stelleinrichtung (18) kraft- und/oder weggesteuerte Aktoren, insbesondere in Form von Stellzylindern umfasst.
  23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 22 ,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Packpressenantrieb (7) einen Vorschubantrieb (8) und einen Anpresselementantrieb (9) umfasst.
  24. Vorrichtung nach Anspruch 23,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Anpresselement (5) an einem Tragelement (25) gelagert ist und das Tragelement (25) über den Vorschubantrieb (8) gegenüber der Stirnseite (3) der Materialbahnrolle (4) verschiebbar ist.
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US3633335A (en) * 1969-08-29 1972-01-11 James Brinkley Co Inc Roll end capper
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