Verfahren und Vorrichtung zum Kürzen der Fahne im Anschluß an einen fliegenden Rollenwechsel.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine zur Durchführung dieses Verfahrens geeignete Vorrichtung gemäß dem Obergriff des Anspruchs 2.
Kontinuierlich arbeitende Papierverarbeitungsmaschinen, insbesondere Rollenrotationsmaschinen, werden mit Papierbahnen beschickt, die von Rollen abgewickelt werden. Wenn eine Rolle zu Ende geht, wird sie durch eine neue Rolle ersetzt, ohne daß die Verarbeitungsmaschine stillgesetzt wird. Es sind Rollenwechsler bekannt, die mit dem sogenannten „fliegenden Rollenwechsel" arbeiten. Dabei wird der Anfang einer in Wartestellung befindlichen neuen Rolle zunächst mit einer Klebspitze versehen. Dann wird die neue Rolle in Rotation versetzt und auf eine Umfangsgeschwindigkeit gebracht, die mit der Geschwindigkeit der von der fast leeren Rolle ablaufenden Bahn synchronisiert ist. Die Bahn wird im richtigen Zeitpunkt an die neue Rolle angedrückt, so daß sie diese im Bereich der Klebspitze berührt. Dadurch wird der Anfang der neuen Bahn an die laufende Bahn angeklebt. Die ablaufende Bahn wird kurz hinter der Klebstelle abgetrennt.
Gemäß DE 26 19 236 C3, in der ein Rollenwechsler mit der zugehörigen Steuerung beschrieben wird, soll der als sogenannte „Klebefahne" bezeichnete Abschnitt der alten Bahn von der Klebstelle bis zum abgetrennten Ende eine vorgegebene Länge aufweisen, damit beim Durchlauf der Klebefahne durch die Druckmaschine keine Störungen auftreten.
Es hat sich aber gezeigt, daß die Fahnen in den nachgeschalteten Verarbeitungsstationen auch dann Störungen verursachen können, wenn sie alle eine gleich- mäßige vorgeschriebene Länge haben. Da der Schnitt immer erst mit einer durch die träge Masse der Trennvorrichtung und durch die Zykluszeiten der Steuerung bedingten
Verzögerung erfolgt, kann die Fahne nicht beliebig kurz abgeschnitten werden. Beträgt z.B. die Verzögerungszeit 10 m/s und die Bahngeschwindigkeit 15 m/s, so ist die Fahne mindestens 150 mm lang.
Gemäß DE 29 1 1 268 A1 , die einen ähnlichen Rollenwechsler beschreibt, ist man bei der Nonstop-Abwicklung von Warenbahnen bestrebt, die Fahne möglichst kurz zu halten, weil sie für die weitere Verarbeitung störend sein kann. Diese Aufgabe wird gemäß der angegebenen Druckschrift dadurch gelöst, daß auf der neuen Rolle hinter dem klebfähigen Bereich eine schräg über die Warenbahn verlaufende, als Trennelement dienende Reißleine gespannt wird, die mit einem Mitnehmer versehen ist. Dieser bleibt beim Andrücken der Papierbahn an die neue Rolle an der Andrückwalze haften und aktiviert die Reißleine, so daß sie die Papierbahn durchtrennt. Damit wird es möglich, die ablaufende Papierbahn ohne Fahne an die neue Warenbahn anzukleben.
Die Praxis hat aber gezeigt, daß der Aufwand der Rollenvorbereitung sowie die Kontrolle der Reißleine nach der Klebung erheblichen Aufwand bereiten. Daher konnte sich das Verfahren nicht durchsetzen.
Bei einem durch DE 20 23 100 B2 bekannt gewordenen Verfahren und der zugehörigen Vorrichtung wird die neue Bahn zunächst in einer Verbindungsstrecke mit geringem Abstand parllel zu der ablaufenden Bahn geführt und auf deren Geschwindigkeit beschleunigt. Anschließend wird eine der beiden Bahnen an einen zwischen den Bahnen befindlichen beidseitig beleimten Klebstreifen und dann zusammen mit dem Klebstreifen an die andere Bahn angedrückt. Das nacheilende Ende der ablaufenden Bahn wird mit einem am Anfang der Verbindungsstrecke angeordneten Messer abgeschnitten. Der zwischen Klebstelle und Schnittstelle befindliche Abschnitt der ablaufenden Bahn ist die Fahne. Am Ende der Verbindungsstrecke ist in kurzem Abstand von der Mantelfläche einer Umlenkrolle ein zweites Messer angeordnet, dessen Schneide gegen die Laufrichtung der Papierbahn gerichtet ist. Dieses Messer dient zum Abtrennen des vorauseilenden Anfangs der neuen Bahn. Zum Kürzen der Fahne ist es nicht geeignet, da diese sich beim Passieren der Umlenkrolle auf der Innenseite des Bogens befindet, den die Bahn durchläuft, so daß sie zwischen der Bahn und der Mantelfläche der Umlenkrolle eingespannt wird.
Ausgehend von der Erkenntnis, daß die Entstehung einer störenden Fahne mit den heutigen technischen Mitteln kaum zu vermeiden ist, haben sich die Erfinder die Aufgabe gestellt, ein Verfahren anzugeben, mit dem die Fahne nachträglich auf ein unschädliches Maß verkürzt wird, bevor sie in nachgeschaltete Verarbeitungsstationen gelangt. Zu der gestellten Aufgabe gehört es auch, zur Durchführung des neuen Verfahrens geeignete Vorrichtungen zu schaffen.
Der erste Teil der Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst, der zweite Teil durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 2. Weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung sind Gegenstand der Ansprüche 3 bis 11 .
Die Zeichnung dient zur Erläuterung der Erfindung anhand von schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen.
Bei dem in Figur 1 veranschaulichten einfachen Ausführungsbeispiel durchläuft eine Papierbahn 1 zwischen einer zulaufseitigen Umlenkwalze 2 und einer auslaufseitigen Umlenkwalze 3 einen geraden Streckenabschnitt 4 in Richtung des Pfeils 5. Kurz vor der Auflauflinie an der Umlenkwalze 3 ist auf der Seite, an der noch eine etwa 15 - 50 cm lange Fahne 6 hängt, ein Messer 7 angeordnet, dessen gezackte Schneide der
Durchlaufrichtung entgegengerichtet ist. Neben der Umlenkwalze 2 sitzt am Anfang der geraden Strecke 4 eine Blasdüse 8, die sich über die Breite der Papierbahn 1 erstreckt. Ihre Blasrichtung ist spitzwinkelig zur Papierbahn 1.
Sobald sich im Betrieb die Fahne 6 von oben der Umlenkwalze 2 nähert, wird die
Blasdüse 8 mit Druckluft beaufschlagt. Dadurch wird auf der Seite, auf der sich die Fahne 6 befindet, ein mit der Bahngeschwindigkeit gleichgerichteter Luftstrom erzeugt, der die Papierbahn im wesentlichen auf der gesamten Länge des geraden Streckenabschnitts 4 begleitet. Die Strömungsgeschwindigkeit ist größer, vorzugs- weise erheblich größer als die Bahngeschwindigkeit. Sobald die Fahne 6 die Blasdüse 8 passiert hat, wird sie durch den von dem Luftstrom erzeugten Unterdruck von der Papierbahn 1 separiert und aufgerichtet. Die aufrichtende Wirkung wird unterstützt durch die im Umlenkbereicht an der Umlenkwalze 2 wirksame Zentrifugalkraft. In dem Luftstrom,
der die Papierbahn 1 bestreicht, behält die Fahne 6 ihre im wesentlichen rechtwinkelige Ausrichtung zur Papierbahn 1 bei, bis sie das Messer 7 erreicht. Dort wird sie bis auf einen Rest von wenigen mm, der im wesentlichen den Abstand des Messers 7 von der Papierbahn 1 entspricht, abgeschnitten. Der Vorgang wiederholt sich bei jedem Rollenwechsel, d.h. in zeitlichen Abständen von etwa 15 - 60 min.
Gemäß Figur 2 ist die Blasdüse 8 schräg über der zulaufseitigen Umlenkrolle 2 angeordnet. Der Blasstrahl trifft im Umschlingungsbereich oder schon vor dem Umschlingungsbereich auf die Papierbahn 1 auf. Durch den Coanda-Effekt schmiegt sich der Luftstrom an die Papierbahn 1 an und begleitet sie zumindest bis zu dem Messer 7. Durch die Umlenkung wird bewirkt, daß der Luftstrom sich in Richtung senkrecht zur Papierbahn verbreitert und vergleichmäßigt. Das Messer 7 ist an einer extrentisch gelagerten Stange 9 befestigt. In der in Figur 2 veranschaulichten aktiven Stellung berührt die Stange 9 die tangential vorbeilaufende Papierbahn 1 , ohne sie nennenswert abzulenken. Dadurch wird vermieden, daß die Papierbahn unter der Einwirkung des Luftstroms flattert. Nach dem Abschneiden der Fahne 6 wird das Messer 7 durch Verschwenken der Stange 9 im Sinne des Pfeils 10 in die Bereitschaftsstellung gebracht, in der die Stange 9 die Papierbahn nicht mehr berührt. In dieser Stellung verbleibt sie solange, bis die nächste Fahne sich nähert.
Das Ausführungsbeispiel gemäß Figur 3 unterscheidet sich von dem der Figur 2 zunächst dadurch, daß dem geraden Streckenabschnitt 4 ein annähernd parallet zu der durchlaufenden Papierbahn ausgerichtetes Leitblech 1 1 zugeordnet ist, so daß zwischen Papierbahn 1 und Leitblech 11 ein Kanal besteht. Dadurch wird die Luftströmung, die das Aufrichten der Fahne 6 bewirkt, geführt und zusammengehalten. Ein weiterer Unterschied zu Figur 2 besteht darin, daß als Stützorgan für die
Papierbahn 1 eine Stange oder Rolle 12 vorgesehen ist, die auf der Rückseite der Papierbahn 1 angeordnet ist. Sie ist an einem Schwenkarm 13 befestigt, der eine Verschwenkung im Sinne des Pfeils 14 aus der in Figur 3 veranschaulichten aktiven Stellung in eine Bereitschaftsstellung erlaubt.
Gemäß Figur 4 ist der zulaufseitigen Umlenkrolle 2 im Bahnlauf eine zusätzliche Umlenkrolle 15 vorgeschaltet. Die Blasdüse 8 ist schon über der Umlenkwalze 15
angeordnet, so daß der Blasstrahl im Umschlingungsbereich auf die Papierbahn 1 auftrifft, je nach der Position der Blasdüse 18 auch schon vor der Auflauflinie. Der Luftstrom wird durch den Coanda-Effekt sowohl an der Umlenkrolle 15 als auch an der Umlenkrolle 2 umgelenkt. Im Bereich der geraden Teilstrecke 4 wird er durch das Leitblech 1 1 geführt. Neben dem Messer 7 ist ein Saugkasten 16 angeordnet. Er ist mit einem endlosen, über Rollen geführten Siebband 17 ausgestattet, welches in Richtung senkrecht zur Ebene der Zeichnung umläuft. Ein Gebläse 18 ist saugseitig mit der Saugkammer 16 verbunden, druckseitig mit der Blasdüse 8. Von der zur Blasdüse 8 geführten Leitung ist eine Ausblasleitung abgezweigt. Mit einem in der Zeichnung nicht sichtbaren Stellorgan läßt sich das Mengenverhältnis zwischen der zur Blasdüse 8 zurückgeführten Luft und der ausgeblasenen Luft beeinflussen. Das Ausführungsbeispiel gemäß Figur 4 hat den Vorteil, daß die Luft im wesentlichen im Kreislauf geführt wird. Auf diese Weise werden Belästigungen des Bedienungspersonals durch die Luftstöße vermieden. Ein wesentlicher Vorteil besteht auch darin, daß die abgeschnittene Fahne durch das umlaufende Siebband 17 selbsttätig aufgefangen und anschließend einem Sammelbehälter zugeführt wird.