(19)
(11) EP 1 200 329 B1

(12) EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT

(45) Hinweis auf die Patenterteilung:
09.04.2003  Patentblatt  2003/15

(21) Anmeldenummer: 00947916.3

(22) Anmeldetag:  04.07.2000
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC)7B65H 19/10, B65H 19/18
(86) Internationale Anmeldenummer:
PCT/EP0006/207
(87) Internationale Veröffentlichungsnummer:
WO 0100/4034 (18.01.2001 Gazette  2001/03)

(54)

VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUM KÜRZEN DER FAHNE IM ANSCHLUSS AN EINEN FLIEGENDEN ROLLENWECHSEL

METHOD AND DEVICE FOR SHORTENING THE FLAP OF PAPER RESULTING AFTER AN UNSUPPORTED ROLL CHANGE

PROCEDE ET DISPOSITIF POUR RACCOURCIR LE DRAPEAU FORME SUITE AU REMPLACEMENT DE BOBINES


(84) Benannte Vertragsstaaten:
AT DE FR GB NL

(30) Priorität: 08.07.1999 DE 19931797

(43) Veröffentlichungstag der Anmeldung:
02.05.2002  Patentblatt  2002/18

(73) Patentinhaber: VITS-Maschinenbau GmbH
40764 Langenfeld (DE)

(72) Erfinder:
  • KLAS, Ernst
    D-53721 Siegburg (DE)

(74) Vertreter: Frese-Göddeke, Beate, Dr. 
Patentanwältin Hüttenallee 237b
47800 Krefeld
47800 Krefeld (DE)


(56) Entgegenhaltungen: : 
DE-A- 3 606 319
US-A- 5 356 496
DE-C- 19 804 415
US-A- 5 827 166
   
       
    Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen).


    Beschreibung


    [0001] 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. (DE-A-3 606 319).

    [0002] 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.

    [0003] 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.

    [0004] Es hat sich aber gezeigt, daß die Fahnen in den nachgeschalteten Verarbeitungsstationen auch dann Störungen verursachen können, wenn sie alle eine gleichmäßige 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.

    [0005] Gemäß DE 29 11 268 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.

    [0006] 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.

    [0007] Bei einem durch DE 20 23 100 82 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.

    [0008] 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.

    [0009] 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.

    [0010] Die Zeichnung dient zur Erläuterung der Erfindung anhand von schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen.

    [0011] 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.

    [0012] 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, vorzugsweise 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.

    [0013] 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.

    [0014] 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 11 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.

    [0015] 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 11 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.


    Ansprüche

    1. Verfahren zum Kürzen mit einem Schneidwerkzeug (7) der an einer zusammengeklebten Papierbahn (1) hängenden Fahne (6) im Anschluß an einen fliegenden Rollenwechsel, bei dem eine durchlaufende Papierbahn, die von einer zu Ende gehenden Rolle abgezogen und einer Verarbeitungsstation zugeführt wird, an den mit Klebstoff versehenen Anfang einer neuen, mit der durchlaufenden Papierbahn synchronisierten Rolle angedrückt und anschließend nach einem kurzen Zeitintervall gekappt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die zusammengeklebte Papierbahn (1), an der noch die Fahne (6) hängt, durch einen geraden Streckenabschnitt (4) geführt wird,
    das auf der Seite, auf der sich die Fahne befindet, ein mit der Bahnlaufrichtung gleichgerichteter Luftstrom erzeugt wird, der die Papierbahn zumindest auf einer Teilstrecke des geraden Streckenabschnitts bestreicht, während die Fahne diese Teilstrecke durchläuft
    und das die durch den Luftstrom aufgerichtete Fahne abgeschnitten wird, spätestens wenn sie das Ende des geraden Streckenabschnitts erreicht hat.
     
    2. Vorrichtung zum Kürzen mit einem Schneidwerkzeug (7) der an einer zusammengeklebten Papierbahn (1) hängenden Fahne (6) im Anschluß an einen fliegenden Rollenwechsel, bei der eine Abwickelvorrichtung mit Einrichtungen zum fliegenden Rollenwechsel ausgestattet ist, bei dem eine durchlaufende Papierbahn, die von einer zu Ende gehenden Rolle abgezogen und einer Verarbeitung zugeführt wird, an den mit Klebstoff versehenen Anfang einer neuen, mit der durchlaufenden Papierbahn synchronisierten Rolle angedrückt und anschließend nach einem kurzen Zeitintervall gekappt wird,
    gekennzeichnet durch zwei Umlenkrollen (2, 3) zwischen denen die Papierbahn (1) einen geraden Streckenabschnitt (4) durchläuft,
    durch mindestens eine Blasdüse (8) zum Erzeugen eines mit der Bahngeschwindigkeit gleichgerichteten Luftstroms zumindest in einer Teilstrecke des geraden Streckenabschnitts (4)
    und durch das im Bereich des geraden Streckenabschnitts (4) in kurzem Abstand von der Papierbahn (1) angeordnetes Schneidwerkzeug (7) mit einer der Bahnlaufrichtung entgegengerichteten Schneide.
     
    3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Blasdüse (8) etwa am Anfang des geraden Streckenabschnitts (4) neben der Papierbahn (1) angeordnet ist.
     
    4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Blasdüse (8) - in Bahnlaufrichtung gesehen - vor der zulaufseitigen Umlenkrolle (2) angeordnet ist.
     
    5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß dem geraden Streckenabschnitt (4) ein annähernd parallel zur Papierbahn (1) ausgerichtetes Leitblech (11) zugeordnet ist
     
    6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, gekennzeichnet durch einen neben dem Schneidwerkzeug (7) angeordneten Saugkasten (16), der mit einem Fangsieb (17) ausgestattet ist.
     
    7. Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch ein endlos umlaufendes Fangsieb (17).
     
    8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, gekennzeichnet durch ein Gebläse (18), welches saugseitig mit dem Saugkasten (16) und druckseitig mit der Blasdüse (8) verbunden ist.
     
    9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, gekennzeichnet durch ein dem Schneidwerkzeug (7) benachbartes Stützorgan (9, 12) für die vorbeilaufende Papierbahn (1).
     
    10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützorgan (9, 12) wahlweise in eine Bereitschaftsstellung oder in eine aktive Stellung verschwenkbar ist.
     


    Claims

    1. A method of shortening, with a cutting tool (7), the flap (6) attached to a glued paper web (1) after changing a flying reel, in which a continuous web of paper, which is drawn off from a reel on the point of running out and fed to a processing station, is pressed against the glued start of a new reel synchronised with the continuous paper web, and then cut after a short interval, characterised in that the glued paper web (1) to which the flap (6) is still attached is guided via a straight portion (4) of the path,
    in that, on the side on which the flap is located, a flow of air matched to the direction of travel of the web is generated, which brushes over the paper web at least over part of the straight portion of the path while the flap is passing through this path part,
    and in that the flap, lifted by the flow of air, is cut off at the latest when the end has reached the straight portion of the path.
     
    2. A method of shortening, with a cutting tool (7), the flap (6) attached to a glued paper web (1) after changing a flying reel, in which an unwinding device is equipped with mechanisms for changing the flying reel, in which a continuous web of paper, which is drawn off from a reel on the point of running out and fed to a processing station, is pressed against the glued start of a new reel synchronised with the continuous paper web, and then cut after a short interval,
    characterised by two deflecting rollers (2, 3) between which the paper web (1) passes through a straight portion (4) of the path,
    through at least one blast nozzle (8) to generate an air flow matched to the web speed at least in part of the straight portion (4) of the path,
    and through the cutting tool (7) positioned in the region of the straight portion (4) of the path a short distance from the paper web (1), with a blade pointing in the opposite direction to the direction of travel.
     
    3. A device according to Claim 2, characterised in that the blast nozzle (8) is positioned roughly at the start of the straight portion (4) of the path alongside the paper web (1).
     
    4. A device according to Claim 2, characterised in that the blast nozzle (8) - when viewed in the direction of travel of the web - is positioned in front of the deflecting roller (2) on the feed-in side.
     
    5. A device according to one of Claims 2 to 4, characterised in that a guiding plate (11) aligned approximately parallel to the paper web (1) is associated with the straight portion (4) of the path.
     
    6. A device according to one of Claims 2 to 5, characterised by a suction box (16) positioned alongside the cutting tool (7), the said suction box being equipped with a collecting sieve (17).
     
    7. A device according to Claim 6, characterised by a continuously rotating collecting sieve (17).
     
    8. A device according to Claim 6 or 7, characterised by a blower (18) which on the suction side is connected to the suction box (16) and on the pressure side with the blast nozzle (8).
     
    9. A device according to one of Claims 2 to 8, characterised by a supporting member (9, 12), adjacent to the cutting tool (7), for supporting the paper web (1) travelling past.
     
    10. A device according to Claim 9, characterised in that the supporting member (9, 12) can be electively swung into a ready position or into an active position.
     


    Revendications

    1. Procédé pour raccourcir avec un outil de coupe (7) le drapeau accroché (6) à une bande de papier (1) collée suite au remplacement de bobines, où une bande de papier passante, qui est déroulée d'une bobine qui se termine et est conduite à une station de transformation, est appliquée au début d'une autre bobine pourvue de colle et synchronisée avec la bande de papier passante, et est ensuite coupée après un court intervalle de temps, caractérisé en ce que la bande de papier collée (1), à laquelle le drapeau (6) est encore accroché, est conduite par un segment de parcours (4) droit,

    - que du coté du drapeau, un courant d'air soufflant dans la direction de marche de la bande de papier est produit, qui balaye la bande de papier sur au moins une partie du segment de parcours droit pendant que le drapeau passe par ce segment partiel

    - et que le drapeau dressé par le courant d'air est coupé, au plus tard lorsqu'il atteint la fin du segment de parcours droit.


     
    2. Dispositif pour raccourcir avec un outil de coupe (7) le drapeau accroché (6) à une bande de papier (1) collée suite au remplacement de bobines, où un dispositif de déroulage est équipé d'installations pour le remplacement de bobines où une bande de papier passante, qui est déroulée d'une bobine qui se termine et est conduite à une station de transformation, est appliquée au début d'une autre bobine pourvue de colle et synchronisée avec la bande de papier passante, et est ensuite coupée après un court intervalle de temps, caractérisé par deux poulies de déviation (2, 3) entre lesquelles la bande de papier (1) passe par un segment de parcours droit (4),

    - une buse soufflante (8) pour générer un courant d'air soufflant à la vitesse de la bande, au moins dans une partie du segment de parcours droit (4),

    - un outil de coupe (7) disposé dans la zone du segment de parcours droit (4) à peu de distance de la bande de papier (1) avec une coupe dirigée contre la direction d'avancement de la bande.


     
    3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la buse soufflante (8) est disposée vers le début du segment de parcours droit (4) à côté de la bande de papier (1).
     
    4. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la buse soufflante (8) - vue dans le sens de marche de la bande - est disposée avant la poulie de déviation (2) de l'entrée.
     
    5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce qu'une tôle de guidage (11) essentiellement parallèle à la bande de papier (1) est associée au segment de parcours droit (4).
     
    6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce qu'une caisse aspirante (16) équipée d'un crible d'arrêt (17) est disposée à côté de l'outil de coupe (7).
     
    7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé par un crible d'arrêt (17) tournant sans fin.
     
    8. Dispositif selon la revendication 6 ou 7, caractérisé par une soufflerie (18) reliée à la caisse aspirante (16) du coté aspirant et à la buse soufflante (8) du coté de la pression.
     
    9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 8, caractérisé par un organe de support (9, 12) pour la bande de papier passante (1) avoisinant l'outil de coupe (7).
     
    10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'organe de support (9, 12) peut sélectivement être basculé en position d'attente ou en position active.
     




    Zeichnung