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(11) | EP 0 395 893 B1 |
| (12) | EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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| (54) |
Vorrichtung zum Auf- oder Umrollen einer Papierbahn Device for winding or rewinding a web of paper Dispositif pour enrouler ou réenrouler une bande de papier |
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| 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). |
[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Auf- oder Umrollen einer Papierbahn auf einen Wickelkern, mit einem Grundgestell, mit an der Wickelstelle befindlichen Drehlagerungsaufnahmen, die mit einem Antrieb bestückt und für die entgegengesetzten freien Enden des Wickelkerns bestimmt sind, einer lageveränderbaren Andrückwalze für das Anlegen an die Umfangsfläche des Wickelkerns, bzw. der gewickelten Papierrolle, einer Schneideinrichtung zum Schneiden der Papierbahn, einer Einrichtung zum Bewegen des bewickelten Wickelkerns weg von den Drehlagerungsaufnahmen, einer Einrichtung zum Anlegen der geschnittenen Papierbahn an einen leeren Wickelkern, und mit einer Einrichtung zum Eingeben eines leeren Wickelkerns in die Drehlagerungsaufnahme.
[0002] Eine derartige Vorrichtung ist aus der DE-OS 36 30 744 bekannt. Bei dieser Vorrichtung wird ein Andrückarm verwendet, an dessem freien Ende eine Umlenkrolle angebracht ist. Dieser Andrückarm ist zwischen einer oberen und unteren Stellung bewegbar, so daß die Bahnkurve des Andrückarmes zwischen der Andrückwalze und dem die Papierbahn aufwickelnden Wickelkern verläuft. Die Papierbahn ist derart um den Andrückarm geführt, daß in der unteren Stellung des Armes und in der Offenstellung der Andrückwalzeneinheit die Papierbahn von dem Arm unterhalb eines Spaltes für die Papierbahn gehalten wird.
[0003] Eine bei der Andrückwalzeneinheit sich befindende Messerstange erzeugt einen Längsschnitt, der etwa 150 mm von der Kante der Papierbahn entfernt liegt. Ein im Untergestell erzeugter Druckluftstrom zieht den Streifen auf den leeren Wickelkern auf. Daraufhin bewegt sich die Messerstange quer über die ganze Papierbahn, so daß die Bahn vollständig auf den Wickelkern aufgezogen wird.
[0004] Bei einer anderen bekannten Wickelmaschine (DE 15 74 426 C2) verlagert sich der Wickelkern während des Wickelns. Der Hauptantrieb für den Wickelkern muß daher beweglich gelagert sein, was Probleme in bezug auf das Gewicht und die Hydraulik mit sich bringt. Leere Wickelhülsen werden zwischen einer antreibbaren Tragwalze und einer Hilfskontaktwalze mit Hilfe von Sperrollen festgehalten. Diese Elemente überdecken einen großen Teil des Umfangs des Wickelkerns, so daß für eine Schneidvorrichtung mit zugehöriger Blasvorrichtung nur noch wenig Platz verbleibt.
[0005] Bei einer weiteren bekannten Wickelmaschine (EP 0 089 595 A3) gibt es eine erste Station, in der ein leerer Wickelkern mit dem Anfang eines abgeschnittenen Papierabschnitts versorgt wird, und eine zweite Station, in der der eigentliche Wickelvorgang erfolgt. Eine Umschlingung des leeren Wickelkerns durch die laufende Papierbahn wird dadurch erreicht, daß eine mit Rollen versehene Schneidvorrichtung um den Wickelkern herum geschwenkt wird.
[0006] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, bei der im Sinne eines kontinuierlichen Aufroll- oder Umrollvorgangs ein optimaler Übergang des Wickelvorgangs von der vollen Papierrolle auf einen neuen, leeren Wickelkern ermöglicht wird.
[0008] Dadurch, daß durch das Wegbewegen des bewickelten Wickelkerns, d.h. des Wickelkerns mit der Papierrolle in eine Abführbereitschaftsstellung und dadurch, daß in dieser Stellung die Papierbahn vor der Papierrolle mit dem leeren Wickelkern bereits in Berührung gelangt, kann nach dem eingeleiteten Schneidvorgang der Papierbahn ohne zusätzliche Hilfsmittel der Anwickelvorgang der Papierbahn an den leeren Wickelkern auf die an sich bekannte Weise vorgenommen werden, d.h. die Abführbewegung des mit der Papierrolle versehenen Wickelkerns wird dazu ausgenutzt, die zulaufende Papierbahn zu verlagern, und zwar derart im Verhältnis zu den Drehlagerungsaufnahmen, daß beim Einlegen des leeren Wickelkerns dieser mit seiner Umfangsfläche mit der der Papierrolle zulaufenden Papierbahn weitgehend frei in Berührung gelangt. Dies wird dadurch erreicht, daß der Wickelkern nicht durch Trag- und Hilfskontaktwalzen oder Sperrollen gelagert wird, sondern frei in die Papierbahn eintaucht, was den Anwickelvorgang fördernd beeinflußt.
[0009] Wie bereits angedeutet, lenkt dabei ein in die Drehlagerungsaufnahmen eingelegter leerer Wickelkern die auf die Papierrolle weitergewickelte Papierbahn sogar ab, so daß der leere Wickelkern die Papierbahn bereits berührt, bevor dieser endgültig in die Drehlagerungsaufnahmen eingelegt ist mit der Folge, daß die Papierbahn in zunehmendem Maße bis zum endgültigen Einlegen in die Drehlagerungsaufnahmen den leeren Wickelkern umschlingt und durch die dadurch auftretende Reibung den Wickelkern am Umfang mitnimmt und in Drehung versetzen kann. Dies fördert im weiteren Umfang den Anwickelvorgang.
[0010] Zweckmäßigerweise ist die Einrichtung zum Bewegen des bewickelten Wickelkerns als Schwenkarm ausgebildet. Dieser Schwenkarm ist mit zwei Haltegabeln für die entgegengesetzten freien Enden des Wickelkerns versehen. Durch diese Schwenkbewegung ist es auf besonders einfache Weise möglich, unter Aufrechterhaltung der Wandspannung bei weiterlaufender Papierbahn die gewünschte Verlagerung der Papierrolle vorzunehmen.
[0011] Damit der Schwenkvorgang auch vorgenommen werden kann, wenn die freien Enden des Wickelkerns insbesondere in der Wickelstellung den Gabeln im Wege steht, kann zumindest ein Gabelteil der Haltegabel schwenkbar angeordnet sein. Damit beim Bewegen der Papierrolle aus der Wickelstellung in die zweite Stellung ein Weiterdrehbetrieb der Papierrolle bzw. des Wickelkerns möglich ist, ist diese Einrichtung zum Bewegen des bewickelten Wickelkerns mit einem Antriebsmotor (Hilfsmotor) versehen.
[0012] Gemäß dem erläuterten Stand der Technik wird durch die Schneideinrichtung ein Randstreifen längsgeschnitten und dann aus der Papierbahn von einer Blaseinrichtung abgetrennt und um den sich drehenden leeren Wickelkern gelegt, wonach durch eine Querbewegung der Schneideinrichtung ein Querdurchtrennen der gesamten Papierbahn erfolgt. Es ist von Vorteil, diese Schneideinrichtung mit zwei parallelen Schneiden mittig anzuordnen und somit aus der Mitte der Bahn den entsprechenden Streifen herauszuschneiden, da dadurch ein sichereres Anwickeln mit dem danach folgenden Querdurchtrennen gewährleistet werden kann.
[0013] Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnung, bzw. einer darin rein schematisch dargestellten Vorrichtung zum Auf- oder Umrollen einer Papierbahn näher erläutert.
[0014] Auf einem Grundgestell 10 befinden sich in der Wickelstation A Drehlagerungsaufnahmen 12 zur Aufnahme von frei abstehenden Lagerenden 14 von Wickelkernen 16 (Tambour).
[0015] Der Wickelstation A zugeordnet ist stromab der Papierverlaufsbahn ein Schwenkarm 18, der um eine untere Schwenkachse 20 aus einer in der Zeichnung dargestellten strichpunktierten Lage in die ausgezogene Lage mittels eines hydraulischen oder pneumatischen Zylinders 22 schwenkbar ist. Dieser Schwenkhebel 18 befindet sich natürlich auf beiden Seiten des Wickelkerns und ist mit einer Aufnahmegabel 24 versehen, deren linkes Gabelteil 26 mittels eines hydraulischen oder pneumatischen Zylinders 28 schwenkbar angeordnet ist, was durch ausgezogene und strichpunktierte Linien angedeutet ist.
[0016] In der ausgezogenen Stellung der Schwenkhebel 18 sind die freien Lagerenden 14 des Wickelkerns 18 auf einer Ablage 30 abgelegt, auf der die bewickelten Wickelkerne für das Abgeben derselben mit einer Papierrolle 32 gerollt werden können, und zwar aus der durch B gekennzeichneten Stelle in die durch D gekennzeichnete Stelle.
[0017] Oberhalb der Wickelstation A befindet sich ein Magazin 34 für leere Wickelkerne 16, wobei sich jeweils immer ein Wickelkern 16 an einer Bereitschaftsstelle C befindet.
[0018] Stromauf der Wickelstation A befindet sich eine Wickelkernzuführeinrichtung mit einem ersten Hebel 36, der bei 38 angelenkt und durch einen hydraulischen oder pneumatischen Zylinder 40 aus der ausgezogenen Stellung in die strichpunktierte Stellung bewegbar ist. Die Wickelkernzuführeinrichtung 35 weist einen am ersten Hebel 36 bei 42 angelenkten zweiten Hebel 44 auf, an dessen freiem Ende sich eine Gabel 46 mit einem schwenkbaren Teil 48 befindet. Diese Hebelanordnung der Wickelkernzuführeinrichtung 35 befindet sich natürlich wiederum beidseitig des Wickelkerns, um die jeweiligen Enden 14 des Wickelkerns erfassen zu können. Der zweite Hebel 44 ist mittels des hydraulischen oder pneumatischen Zylinders 41 um die Achse 42 schwenkbar, wie dies in strichpunktierten Linien in zwei Stellungen dargestellt ist.
[0019] Weiterhin stromauf der Wickelstation A befindet sich ein weiterer Schwenkhebel 50, der mittels eines hydraulischen oder pneumatischen Zylinders 52 aus einer strichpunktierten Stellung in eine ausgezogene Stellung um die Schwenkachse 54 schwenkbar ist. An diesem Hebel 50 befindet sich eine Andrückrolle 56, die die Papierbahn zunächst gegen den Wickelkern 16 drückt und während des Wickelns auf der Oberfläche des entstehenden Wickels (Papierrolle 32) aufliegt, um einen einwandfreien Wickelvorgang gewährleisten zu können. An dem Hebel 50 befindet sich auch ein Spitzenschneider 58 zum Längs- und Querschneiden der Papierbahn.
[0021] In der Zeichnung sind mehrere Betriebszustände in verschiedenen Linien dargestellt. So ist ausgezogen in der Wickelstation A der Verlauf der Papierbahn B, die Andrückrolle 56 und der Wickelkern 16 und strichpunktiert die gewickelte Papierrolle 32 dargestellt. An der Stelle B ist in ausgezogenen Linien der bewickelte Wickelkern 16 mit der Papierrolle 32 dargestellt. Diese Einheit ist in der Position D, wo eine Abgabe derselben erfolgt, gestrichelt dargestellt.
[0022] Nachfolgend soll nun die Betriebsweise der Vorrichtung beschrieben werden:
Wenn in der Wickelstation A der Wickel 32 fertiggestellt ist, so wird der Hebel 50 im Gegenuhrzeigersinn in die strichpunktierte Stellung verschwenkt, in der die Andrückrolle 56 von dem Wickel 32 abgehoben ist. Dabei nimmt die Papierbahn den Verlauf P' und P". In dieser Stellung wird der Schwenkhebel 18 aus der ausgezogen dargestellten Stellung entgegen dem Uhrzeigersinn in die strichpunktierte Stellung bewegt, wobei der Gabelteil 26 sich in der Stellung 26' befindet, um die Enden 14 des Wickelkerns zu erfassen, wozu die Gabel 24 geschlossen wird. Ein am Schwenkhebel 18 befindlicher Hilfsantrieb (nicht dargestellt) besorgt dann den Weiterantrieb der Papierrolle mit einer reduzierten Geschwindigkeit von beispielsweise 10 bis 40 m/min. Dann wird der Schwenkhebel 18 zusammen mit dem bewickelten Wickelkern 16 im Uhrzeigersinn in die ausgezogene Stellung verschwenkt. In dieser Stellung nimmt die Papierbahn den Verlauf P', P" ', d.h. deutlich auf der in der Zeichnung rechten Seite des Zentrums Z der Wickelstation A, und zwar bei Aufrechterhaltung der Bahnspannung.
[0023] Wenn der leere Wickelkern auf eine Geschwindigkeit vorbeschleunigt wird, so kann auch mit einer höheren Bahngeschwindigkeit während des Wechselns weitergefahren werden.
[0024] Die Wickelkernzuführeinrichtung 35 bringt nun einen leeren Wickelkern 16 in die Drehlagerungsaufnahmen 12. Dabei taucht der Wickelkern 16 in den Verlauf der Papierbahn P" ' ein und lenkt den Papierverlauf ab in den Verlauf P" ". Dabei kann die weiterlaufende Papierbahn durch Reibung den Wickelkern bereits in Drehung versetzen, was insbesondere bei reduzierter Bahngeschwindigkeit realisierbar ist.
[0025] Dann wird die Andrückrolle 56 auf den Umfang des leeren Wickelkerns 16 aufgelegt, und der Spitzenschneider 58 schneidet entweder in der Mitte oder am Rand einen ca. 10 cm breiten Streifen durch Längsschneiden, welcher Streifen durch die Blaseinrichtung 60 abgetrennt und um den Wickelkern 16 gelegt wird, was durch das Eintauchen des Wickelkerns in die Papierbahn unmittelbar ohne zusätzliche Maßnahmen möglich ist.
[0026] Nach erfolgtem Überführen des Streifens der Papierbahn auf den Wickelkern 16 schneidet der Spitzenschneider den Streifen sofort "breit", womit die Papierbahn vollständig auf den leeren Wickelkern aufgewickelt wird. Danach kann die Bahngeschwindigkeit wieder gesteigert werden, und die volle Papierrolle kann von der Stelle B in die Stelle D und von dort abgegeben werden.
a) an einem Grundgestell (10) befindlichen, eine ortsfeste Wickelstelle (A) bildenden Drehlagerungsaufnahmen (12), die mit einem Antrieb bestückt und für die entgegengesetzten freien Enden des Wickelkerns bestimmt sind,
b) einer lageveränderbaren Andrückwalze (56) für das Anlegen an die Umfangsfläche des Wickelkerns (16) bzw. der bewickelten Papierrolle,
c) einer Schneideinrichtung (58) zum Schneiden der Papierbahn,
d) einer Einrichtung (Schwenkarm 18) zum Bewegen des bewickelten Wickelkerns (16) mit ihrem den Wickelkern (16) erfassenden Teil (Haltegabel 24) aus der Wickelstelle (A) an eine Ablagestelle (B), bei welcher Bewegung der Verlauf (P'") der auf die Papierrolle (32) weitergewickelten Papierbahn in Verlaufsrichtung vor der Papierrolle (32) von der einen Seite des Zentrums (Z) der Wickelstelle (A) zur anderen Seite wechselt, so daß dort ein in die Drehlagerungsaufnahmen (12) eingelegter leerer Wickelkern (16) beim Einlegen mit der laufenden Papierbahn (P"") in Berührung gelangt und diese umgelenkt wird,
e) einem Antrieb (Hilfsantrieb) zum Weiterdrehen des bewickelten Wickelkerns (16), mit dem die Einrichtung (18) zum Bewegen des bewickelten Wickelkerns (16) bestückt ist.
a) pivoting holders (12) situated on a base frame (10) and forming a fixed winding point (A), said pivoting holders being provided with a drive and being intended for the opposite free ends of the winding core,
b) a displaceable contact roller (56) for pressing against the circumferential surface of the winding core (16) or the wound paper reel,
c) a cutting device (58) for cutting the web of paper,
d) a device (swivel arm 18) for moving the wound winding core (16) together with its part gripping the winding core (16) (supporting fork 24) from the winding point (A) to a depositing point (B), during which movement the course (P''') of the web of paper wound further on to the paper reel (32) in the feed direction in front of the paper reel (32) changes from one side of the centre (Z) of the winding point (A) to the other side, so that an empty winding core (16) inserted into the pivoting holders (12) comes into contact upon insertion there with the moving web of paper (P'''') so that it is deflected, and
e) a drive (auxiliary drive) for further rotation of the wound winding core (16), provided on the device (18) for moving the wound winding core (16).
a) des logements de support en rotation (12) qui se trouvent sur un bâti porteur (10) et forment un poste d'enroulement fixe (A) et qui sont équipés d'un dispositif d'entraînement et sont destinés aux extrémités libres opposées de l'axe d'enroulement,
b) un tambour d'appui (56) à position variable destiné à être appliqué contre la surface périphérique de l'axe d'enroulement (16) ou du rouleau de papier enroulé,
c) un dispositif de coupe (58) pour couper la bande de papier,
d) un dispositif (bras pivotant 18) pour faire passer, avec sa partie (fourche de retenue 24) saisissant l'axe d'enroulement (16), l'axe d'enroulement (16) garni du poste d'enroulement (A) vers un poste de décharge (B), lors de ce déplacement le tracé (P''') de la bande de papier qui continue de s'enrouler sur le rouleau de papier (32) passant, devant le rouleau de papier (32) dans le sens de déplacement, de l'un des côtés du centre (Z) du poste d'enroulement (A) à l'autre côté, de sorte que, à cet endroit, un axe d'enroulement vide (16) placé dans les logements de support en rotation (12) vient au contact de la bande de papier en mouvement (P'''') et la dévie,
e) un dispositif d'entraînement (dispositif d'entraînement auxiliaire) pour maintenir en rotation l'axe d'enroulement garni (16), ledit dispositif équipant le dispositif (18) de déplacement de l'axe d'enroulement garni (16).