DE3611895A1 - Verfahren und vorrichtung zum automatischen trennen und anwickeln einer warenbahn - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum automatischen Trennen und Anwickeln einer Warenbahn bei Wickelmaschinen mit wenigstens einer Unterdruck-Stützwalze, bei denen die Warenbahn durchtrennt und der dabei entstehen­ de Bahnanfang nach dem Ausstoßen einer fertigen Wickelrolle an einer neuen Wickelhülse befestigt wird.

Ein solches Verfahren ist aus der US-PS 38 69 095 für eine Doppeltragwalzen-Wickelmaschine mit drei Stützwalzen be­ kannt. Die Warenbahn wird im angesaugten Zustand auf einer Stützwalze mittels eines Luftmessers perforiert und durch Einklemmen einer Bahnschlinge zwischen der Stützwalze und einer an ihrem Umfang anliegenden Wickelhülse beim Aus­ stoßen der fertigen Wickelrolle an der Perforation zum Reißen gebracht. Ein solches Trennen ist aber nicht unpro­ blematisch und versagt, wenn die Abläufe beim Rollenwechsel nicht genau aufeinander abgestimmt sind; es ist zudem nur bei Doppeltragwalzen-Wickelmaschinen mit drei Tragwalzen an­ wendbar.

Andere bekannte Trennverfahren erfordern ein längeres Still­ setzen der Wickelmaschine, woraus sich Schwierigkeiten erge­ ben, da das Aufnahmevermögen der Wickelmaschine der Kapazi­ tät der ihr vorgeschalteten Papiermaschine entsprechen muß.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die vorer­ wähnten Nachteile zu beheben sowie beispielsweise ein Trenn­ verfahren und eine Wickelmaschine zu schaffen, die ohne ein Stillsetzen auskommt, ein sicheres und sauberes Durchtren­ nen der Warenbahn in einem festgelegten Bahnabschnitt und das Befestigen der Bahnenden an die Wickelrolle und die Wickelhülse gewährleistet, sowie ein unbeabsichtigtes Reißen der Warenbahn vermeidet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Verfahren der eingangs erwähnten Art dadurch gelöst, daß die Warenbahn im Bereich der unterdruckbeaufschlagten Stützwalze getrennt, beiderseits der Trennstelle mit je einer Leimspur versehen und das ablaufende Bahnende mit der sich weiterdrehenden Wickelrolle sowie der auflaufende Bahnanfang mit einer neu eingelegten Wickelhülse verleimt wird.

Da die Warenbahn bei noch auf der Stützwalze liegender fertiger Wickelrolle durchtrennt wird, kann es nicht zu einem unkontrollierten Durchreißen der Warenbahn kommen. Da sich ferner alle Vorgänge wie das Durchtrennen der Waren­ bahn, das Auftragen des Klebemittels, das Wegschwenken der fertigen Wickelrolle und das Einlegen der Wickelhülse, das Ankleben des Bahnanfanges an die neue Wickelhülse und das Ankleben des Bahnendes an die fertige Wickelrolle automa­ tisch steuern lassen, werden die Totzeiten der Wickel­ maschine beim Umrüsten erheblich verkürzt.

Bei einer bevorzugten Ausführung wird die Warenbahn vor Erreichen der Stützwalze zunächst geschwächt, beiderseits der Schwächung je eine Leimspur aufgetragen und die Waren­ bahn durch Abbremsen durchtrennt.

Die freien Enden der Warenbahn bleiben dabei auf der unter­ druckbeaufschlagten Stützwalze haften, bis das ablaufende Bahnende mit der fertigen Wickelrolle verleimt ist. Der auflaufende Bahnanfang wird an die neu eingelegten Wickel­ hülsen geleimt.

Um ein unbeabsichtigtes Reißen der Warenbahn beim Schwächen zu vermeiden, wird der Bahnzug vorteilhafterweise vor dem Schwächen vermindert. Die Regelung des Bahnzuges kann über eine Bahnzugmeßeinrichtung in Verbindung mit einem Bremsge­ nerator oder einer mechanischen Abrollbremse erfolgen.

Hinsichtlich des Aufbringens der Leimspuren ergeben sich keine Probleme aus den baulichen Verhältnissen, da sie sowohl vor, nach als auch gleichzeitig mit dem Schwächen aufgetragen werden können.

Das Schwächen kann durch Perforieren, Einschneiden, Einste­ chen, oder Quetschen mittels Gas- oder Flüssigkeitsstrah­ len, Laser oder durch Glühen geschehen; entscheidend ist dabei allein eine lokale Verringerung der Reißfestigkeit, die ein Trennen unter Zugbelastung erlaubt.

Eine erfindungsgemäße Wickelmaschine für Warenbahnen mit wenigstens einer, an ihrem Umfang mit Saugöffnungen versehe­ nen, von der Warenbahn teilweise umschlungenen Stützwalze kann erfindungsgemäß in Bahnlaufrichtung vor der Stützwal­ ze eine Vorrichtung zum Schwächen der Warenbahn und eine an der Warenbahn angreifende Bremse aufweisen. Auf diese Weise kann zunächst die Warenbahn geschwächt und anschließend durch Betätigen der Bremse unter erhöhter Zugspannung ge­ trennt werden. Die Trennvorrichtung ist vorzugsweise an eine automatische Wickelmaschinensteuerung angeschlossen, so daß der Ablauf vollautomatisch ist.

Um die Vorrichtung zum Schwächen der Warenbahn jeweils zum richtigen Zeitpunkt betätigen zu können, ist sie vorzugswei­ se in Arbeitsstellung schwenkbar gelagert. Die Vorrichtung kann aus einer mit Messern bestückten Walze bestehen, die vorzugsweise gegenläufig zur Warenbahn angetrieben ist.

Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausführung kann die Vor­ richtung zum Schwächen aus einer mit einem Kamm bestückten Perforationswalze und einer mit einem elastischen Mantel versehenen Gegenwalze bestehen. In diesem Falle weist die mit dem Perforationskamm bestückte Walze ein ihr etwa diame­ tral gegenüberliegendes Klemmsegment für die Warenbahn auf und ist mit einem Antrieb sowie einer Bremse versehen. Wird die Walze angetrieben, unterstützt das Klemmsegment den Bahntransport, während es beim Bremsen die Bahn einklemmt, so daß durch die sich weiter drehende Stützwalze eine Abreißspannung in der Warenbahn aufgebaut wird, die zum Reißen längs der Schwächungslinie führt.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführung, die sowohl für ein vollständiges Durchtrennen der Warenbahn als auch zum Schwächen geeignet ist, greift die Trennvorrichtung an der auf der Stützwalze laufenden Warenbahn an und ist auf einem beweglichen Träger angeordnet. Dabei kann auf dem Träger ein in den Bereich der Warenbahn schwenkbarer Trennschaber angeordnet sein, der vorzugsweise mit einem in einer zur Stützwalze achsparallelen Richtung beweglichen Antrieb ver­ bunden ist.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn der auf dem Träger ange­ ordnete Trennschaber mit einer Absenkvorrichtung für die fertige Wickelrolle verbunden ist, so daß die Entnahme der fertigen Wickelrolle mit dem Durchtrennen der Warenbahn gleichzeitig ablaufen kann.

Des weiteren kann die Trennvorrichtung auch aus einer zwi­ schen mit der Stützwalze verbundenen Hebeln gespannten Säge oder einem Glühdraht bestehen bzw. einem in den Walzenman­ tel fest eingebetteten Glühdraht.

Die Säge oder der Glühdraht werden entweder nur in dem Mo­ ment zwischen der Stützwalze und der Warenbahn mit Hilfe der Hebel bewegt, wenn die Warenbahn durchtrennt werden soll, oder sie laufen ständig mit der Trag- bzw. Stützwalze um und sind so mit der Maschinensteuerung verbunden, daß sie zum Durchtrennen der Warenbahn in einer achsparallelen und/oder radialen Richtung betätigt werden.

Die Erfindung wird nachstehend anhand vier verschiedener in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele des nähe­ ren erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Wickelmaschi­ ne nach der Erfindung

Fig. 2 eine schematische Teilansicht einer Wickelmaschi­ ne mit einer anderen Trennvorrichtung,

Fig. 3 eine schematische Teilansicht einer Wickelmaschi­ ne mit einer weiteren Trennvorrichtung und

Fig. 4 eine schematische Teilansicht einer Wickelmaschi­ ne mit einer anderen Trennvorrichtung.

Der nur in Fig. 1 schematisch dargestellte Stützwalzenrol­ ler weist nur eine Stützwalze auf, jedoch läßt sich das erfindungsgemäße Verfahren auch auf einen Doppeltragwalzen­ roller anwenden.

Von einer Abwickelrolle 1 mit einer Bremse 2 wird eine Warenbahn 3 über an einem Träger 5 angeordneten Leitwalzen 4 sowie einen Längsschneider in Form eines rotierenden Ober­ messers 6 und eines damit zusammenwirkenden Untermessers 7 über eine Stützwalze 13 geführt, auf der eine Wickelhülse 17, als Wickelkern für die Warenbahn 3 ruht. Die Warenbahn 3 wird solange abgewickelt, bis der gewünschte Durchmesser der Wickelrolle 16 erreicht ist.

Am Träger 5 ist mittels eines Schwenkarms 10 eine mit einem Messer 9 bestückte Walze angelenkt. Die Messerwalze 8 läßt sich mit Hilfe eines Schwenk-Zylinders 11 in bzw. aus dem Bereich der Warenbahn 3 bewegen und ist mit einem nicht dargestellten Antrieb versehen, der die Walze 8 in eine zur Bewegung der Warenbahn 3 gegenläufige Drehung versetzt. Im Bereich zwischen der Walze 8 und der Stützwalze 13 sind Leimsprühdüsen 12 angeordnet. Des weiteren dient zum Weg­ schwenken der fertigen Wickelrolle 16 eine Absenkvorrich­ tung 15.

Ist eine Rolle fertig gewickelt, wird durch Verringern des durch die Bremse 2 erzeugten Bremsmomentes der Zug auf die Warenbahn 3 vermindert. Dann wird die Messerwalze 8 mit Hilfe der Schwenk-Zylinder 11 gegen die Warenbahn 3 ge­ schwenkt und mittels des Antriebes in eine zur Bewegung der Warenbahn 3 gegensinnige Drehung versetzt. Gleichzeitig wer­ den die über die gesamte Breite der Warenbahn 3 angeordne­ ten Leimsprühdüsen 12 betätigt und erzeugen eine quer über die Warenbahn 3 verlaufende Leimspur. Beim Drehen der Walze 8 mit den Messern 9 entstehen in der Warenbahn 3 Einschnit­ te, die hier zu einer Schwächung führen. Nachdem die Schwächungszone bis in den Bereich der Stützwalze 13 ge­ langt ist, werden die Leimsprühdüsen 12 erneut betätigt, so daß eine weitere, quer über die Warenbahn 3 verlaufende Leimspur entsteht.

Durch Betätigen der Bremse 2 der Abwickelrolle 1 wird die Warenbahn 3 im Bereich der Schwächungszone ruckartig ge­ trennt. Die Bahnenden haften jedoch aufgrund des in der Stützwalze 13 herrschenden Unterdrucks an deren Oberfläche, bis das Bahnende die Wickelrolle 16 erreicht und mit dieser verklebt.

Der nachfolgende Bahnanfang von der Abrollung bleibt ge­ bremst, und die Stützwalze 13 dreht unter den angesaugten Bahnen durch. Nach dem Entladen der Fertigrollen und Lösen der Bremse 2 wird der geleimte Bahnanfang von der Stützwal­ ze 13 zu den leeren Hülsen transportiert und angeklebt.

Selbstverständlich lassen sich auch zwei parallele Reihen von gleichzeitig betätigbaren Leimsprühdüsen 12 vor der Warenbahn 3 anordnen, so daß die beiden Leimspuren beider­ seits des Schwächungsbereichs der Warenbahn 3 in einem Arbeitsgang entstehen.

Die Trennvorrichtung gemäß Fig. 2 besteht aus einer Perfora­ tionswalze 20 mit einem Kamm 21 und einer Gegenwalze 18 mit einem elastischen Mantel 19. Die Perforationswalze ist mit einem Klemmsegment 22 versehen, das etwa diametral gegen­ über zum Perforationskamm 21 angeordnet ist; sie ist mit einem nicht dargestellten Antrieb und einer Bremse verbun­ den.

Um die Warenbahn 3 mit einer Schwächungszone zu versehen wird die Perforationswalze 20, deren Kamm 21 in der Ruhe­ stellung so verdreht ist, daß er die Warenbahn 3 nicht berührt. Der Kamm 21 läuft mit der Warenbahn 3 über die Leitwalze 18 und erzeugt eine Perforationslinie. Danach wird die Perforationswalze 20 abgebremst, bevor das Klemm­ segment 22 mit der Warenbahn 3 und der Leitwalze 18 in Berührung kommt. Nachdem die Perforation der Warenbahn 3 soweit vorgerückt ist, daß sie sich auf der Stützwalze 13 befindet, wird die Perforationswalze 20 beschleunigt und in dem Moment, in dem das Klemmsegment 22 die Warenbahn 3 zwischen sich und der Leitwalze 18 einklemmt, wieder abge­ bremst, während sich die Stützwalze 13 weiterdreht. Hier­ durch baut sich eine Abreißspannung zwischen der Wickelrol­ le 16 und der Leitwalze 18 auf, die die durch die Perfora­ tion geschwächte Warenbahn 3 trennt.

Danach wird die Perforationswalze 20 erneut so lange ange­ trieben, wie das Klemmsegment 2 mit der Leitwalze 18 in Berührung ist, um auf diese Weise den Bahntransport beim Wiederanlauf zu unterstützen.

Die Trennvorrichtung gemäß Fig. 3 besteht aus einem auf einem Träger 23 schwenkbar angeordneten Trennschaber 24. Der Träger 23 ist vorteilhafterweise mit der in Fig. 1 schematisch dargestellten Absenkvorrichtung 15 verbunden und läßt sich mit dieser in den Bereich der Stützwalze 13 bewegen. Mittels einer Kolben-Zylinder-Einheit 25 läßt sich der Trennschaber 24 gegen die Warenbahn 3 bewegen und durchtrennt sie in der dargestellten Weise. Gleichzeitig werden zwei Reihen von Leimsprühdüsen 12 in Tätigkeit ver­ setzt, so daß auf dem ablaufenden Bahnende und dem auflau­ fenden Bahnanfang je eine Leimspur entsteht.

Um das Durchtrennen der Warenbahn 3 zu unterstützen, be­ steht ein Antrieb 26 für den Trennschaber 24 aus einer zur Stützwalze 13 achsparallelen Kolben-Zylinder-Einheit. Die­ ser Antrieb 26 setzt den Trennschaber 24 quer zur Laufrich­ tung der Warenbahn 3 in Bewegung und erzeugt, wenn die Schnittkante des Trennschabers 24 als Säge ausgebildet ist, einen Sägeschnitt.

Mittels des Trennschabers 24 kann die Warenbahn 3 vollstän­ dig durchtrennt werden, so daß das Betätigen der in Fig. 1 dargestellten Bremse 2 nur zu einem Auseinanderziehen der Warenbahnenden führt. Vorzugsweise wird die Warenbahn 3 durch den Trennschaber jedoch nur geschwächt und durch das Abbremsen endgültig getrennt, um Beschädigungen der Stütz­ walze 13 zu vermeiden.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4 sind beiderseits an der Stützwalze 13 Hebel 27 angeordnet, zwischen denen ein Sägedraht 28 oder ein Glühdraht gespannt ist.

Der Sägedraht 28 ist mit einem nicht dargestellten Antrieb verbunden, durch den sich sowohl in einer Richtung, die achsparallel zur Stützwalze 13 als auch radial dazu ver­ läuft, bewegen läßt. Dieser Antrieb wird eingeschaltet, nachdem der Sägedraht 28 mit den Hebeln 27 zwischen der Warenbahn 3 und der Stützwalze 13 mitgelaufen sind und etwa den halben Weg bis zur fertigen Wickelrolle 16 zurückgelegt haben. In diesem Moment wird die Warenbahn 3 durchtrennt, jedoch bleiben die Warenbahnenden auf der mit Unterdruck beaufschlagten Stützrolle 13 haften.

Nach dem Durchtrennen der Warenbahn 3 wird die fertige Wickelrolle 16 mit dem daran verleimten Warenbahnende abge­ senkt, eine neue Wickelhülse 17 aufgelegt, mit dem Waren­ bahnanfang verklebt und die Hebel 27 mit dem dazwischen gespannten Sägedraht 28 laufen mit der Stützrolle 13 weiter um, bis die in Fig. 4 dargestellte Lage erreicht ist. In dieser Lage verharren sie, bis die Warenbahn 3 erneut durchtrennt wird.

Der Sägedraht 28 läßt sich durch einen elektrischen Glüh­ draht ersetzen, der von Strom durchflossen und damit zum Erglühen gebracht wird, so daß die Warenbahn 3 durchbrennt. Ist der Draht in einer Vertiefung der Stützrolle 13 angeord­ net, kann er mit den Hebeln 27 auf der Stützrolle 13 ständig umlaufen.

Auch die in Fig. 4 dargestellte Trennvorrichtung ist dazu geeignet, die Warenbahn 3 entweder vollständig zu durchtren­ nen oder nur zu schwächen, so daß die Warenbahn 3 durch Betätigen der in Fig. 1 dargestellten Bremse 2 durchtrennt wird.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist ein Stillsetzen der Maschine nur noch zum Entnehmen der fertigen Rolle und zum Einlegen einer neuen Hülse erforderlich, während das Tren­ nen und Beleimen bei laufender Maschine geschieht.

Claims (22)

1. Verfahren zum automatischen Trennen und Anwickeln ei­ ner Warenbahn bei Wickelmaschinen mit wenigstens einer Unterdruck-Stützwalze, bei dem die Warenbahn durch­ trennt und der dabei entstehende Bahnanfang nach dem Ausstoßen einer fertigen Wickelrolle und an einer neuen Wickelhülse befestigt wird, dadurch gekennzeich­ net, daß die Warenbahn im Bereich der unterdruckbeauf­ schlagten Stützwalze getrennt, beiderseits der Trenn­ stelle mit einer Leimspur versehen und das ablaufende Bahnende mit der sich weiterdrehenden Wickelrolle so­ wie der auflaufende Bahnanfang mit der neuen Wickelhül­ se verleimt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Warenbahn vor Erreichen der Stützwalze quer ge­ schwächt, beiderseits der Schwächung je eine Leimspur aufgetragen und die Warenbahn durch kurzzeitiges Ab­ bremsen durchtrennt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Bahnzug vor dem Schwächen vermindert wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Leimspuren nach dem Schwächen aufge­ tragen werden.

5. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Leimspuren gleichzeitig mit dem Tren­ nen oder Schwächen aufgetragen werden.

6. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Leimspuren vor dem Trennen oder Schwächen aufgetragen werden.

7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Trennen oder Schwä­ chen durch Perforieren, Einschneiden, Stechen, Quet­ schen, mittels Gas- oder Flüssigkeitsstrahlen, Laser oder durch Hitze erfolgt.

8. Wickelmaschine für Warenbahnen mit wenigstens einer, an ihrem Umfang mit Saugöffnungen versehenen, von der Warenbahn teilweise umschlungenen Stützwalze, gekenn­ zeichnet durch eine im Bereich der Stützwalze (13) angeordnete Vorrichtung (8, 9, 10, 11; 18, 19, 20, 21) zum Schwächen der Warenbahn (3) und eine an der Waren­ bahn (3) in Laufrichtung vor der Stützwalze (13) an­ greifenden Bremse (2; 22).

9. Wickelmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich­ net, daß die Vorrichtung (8, 9, 10, 11) zum Schwächen schwenkbar gelagert ist.

10. Wickelmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich­ net, daß die Vorrichtung (8, 9, 10, 11) zum Schwächen eine in Bahnlaufrichtung vor der Stützwalze (13) ange­ ordnete, mit Messern (9) bestückte Walze (8) aufweist.

11. Wickelmaschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich­ net, daß die Walze (8) gegenläufig zur Warenbahn (3) angetrieben ist.

12. Wickelmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich­ net, daß die Vorrichtung (18, 19, 20, 21) zum Schwä­ chen eine in Bahnlaufrichtung vor der Stützwalze (13) angeordnete, mit einem Perforationskamm (21) bestückte Walze (20) und eine Gegenwalze (18) mit elastischem Mantel (19) aufweist.

13. Wickelmaschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeich­ net, daß die Perforationswalze (18) ein Klemmsegment (22) für die Warenbahn (3) aufweist und mit einem Antrieb und einer Bremse versehen ist.

14. Wickelmaschine für Warenbahnen mit wenigstens einer, an ihrem Umfang mit Saugöffnungen versehenen, von der Warenbahn teilweise umschlungenen Stützwalze, dadurch gekennzeichnet, daß eine Trennvorrichtung (24, 28) an der auf der Stützwalze (13) befindlichen Warenbahn (3) angreift und auf einem beweglichen Träger (23, 27) angeordnet ist.

15. Wickelmaschine nach Anspruch 14, dadurch gekennzeich­ net, daß auf dem Träger (23) ein in den Bereich der Warenbahn (3) schwenkbarer Trennschaber (24) oder ein Glühdraht angeordnet ist.

16. Wickelmaschine nach Anspruch 15, dadurch gekennzeich­ net, daß der Trennschaber (24) mit einem zur Stützwal­ ze (13) achsparallelen Richtung beweglichen Antrieb (26) verbunden ist.

17. Wickelmaschine nach Anspruch 15 oder 16, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Träger (23) an einer Absenkvor­ richtung für die fertige Wickelrolle (16) angeordnet ist.

18. Wickelmaschine nach Anspruch 14, dadurch gekennzeich­ net, daß die Trennvorrichtung aus auf der Achse der Stützwalze (13) gelagerten Hebeln (27) und einer Säge (28) zwischen den Hebeln besteht.

19. Wickelmaschine nach Anspruch 18, dadurch gekennzeich­ net, daß die Säge (28) mit einem zur Stützwalze (13) achsparallelen und/oder radialen Richtung beweglichen, von außen steuerbaren Antrieb verbunden ist.

20. Wickelmaschine nach Anspruch 14, dadurch gekennzeich­ net, daß die Trennvorrichtung aus auf der der Achse der Stützwalze (13) gelagerten Hebeln (27) und mit einem zwischen den Hebeln gespannten Glühdraht (28) besteht.

21. Wickelmaschine nach Anspruch 18 oder 19, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Säge oder der Glühdraht (28) mit der Stützwalze (13) ständig umlaufend gelagert ist.

22. Wickelmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 14 bis 21, gekennzeichnet durch eine an der Warenbahn (3) in Laufrichtung vor der Stützwalze (13) angreifen­ de Bremse (2).