Verfahren zum Wickeln einer Materialbahn

Abstract

 Bei einem Verfahren zum Wickeln einer Materialbahn (10) auf einen Wickelkern (12) mit zylindrischer Mantelfläche (14) weist die Materialbahn (10) und/oder der Wickelkern (12) Wasser absorbierende Eigenschaften auf. Ein Ende (11) der Materialbahn (10) wird über ein auf das Ende (11) der Materialbahn (10) und/oder die Mantelfläche (14) aufgetragenes Gel (18) auf Wasserbasis mit der Mantelfläche (14) des Wickelkerns (12) haftend verbunden und die Materialbahn (10) durch Rotation des Wickelkerns (12) um seine Zylinderachse (s) aufgewickelt. Durch Absorption des Wassers nimmt die Haftkraft zwischen Materialbahn und Wickelkern bereits nach kurzer Zeit ab. Die mit dem Verfahren gewickelten Materialbahnen können bei einer kontinuierlichen Weiterverarbeitung problemlos automatisch und unterbrechungsfrei aneinandergehängt werden.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Wickeln einer Materialbahn auf einen Wickelkern mit zylindrischer Mantelfläche, wobei die Materialbahn und/oder der Wickelkern Wasser absorbierende Eigenschaften aufweist, bei welchem Verfahren ein Ende der Materialbahn auf der Mantelfläche des Wickelkerns lösbar befestigt und die Materialbahn durch Rotation des Wickelkerns um seine Zylinderachse aufgewickelt wird.

[0002] Bei bekannten Rollenschneidmaschinen wird ein von einer Bandrolle abgewickeltes Band in einer Schneideinrichtung zu Streifen oder Materialbahnen aufgeteilt. Diese Materialbahnen werden nachfolgend auf Wickelkerne gewickelt. Sobald eine Rolle ihren vorbestimmten Durchmesser erreicht hat, wird die Materialbahn von einer Bedienperson an der Maschine von der vollen Rolle abgetrennt und das neue Ende mit Hilfe eines Klebbandes an der Oberfläche eines leeren Wickelkerns fixiert. Dieses Klebband kann bei der Weiterverarbeitung der Materialbahnen auf Maschinen, bei denen eine neue Materialbahn automatisch und unterbrechungsfrei an das Ende einer abgewickelten Materialbahn angehängt wird, zu Problemen führen. Wenn beispielsweise das Klebband zu lang ist, kann es vorkommen, dass sich die Materialbahn nach vollständiger Abwicklung nicht vom Wickelkern löst, was zu einem Anhalten der Maschine und damit zu einem unerwünschten Betriebsunterbruch führt.

[0003] Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Verfahren der eingangs genannten Art die Haftung zwischen Materialbahn und Wickelkern so einzustellen, dass sie beim Aufwickeln während den ersten eins bis zwei vollständigen Umdrehungen des Wickelkerns eine ausreichende Haftkraft zwischen Materialbahn und Mantelfläche erzeugt. Die Haftkraft soll in verhältnismässig kurzer Zeit stark absinken, so dass sich bei der späteren Weiterverarbeitung die Materialbahn beim Abwickeln problemlos vom Kern löst.

[0004] Zur erfindungsgemässen Lösung der Aufgabe führt, dass das Ende der Materialbahn über ein auf das Ende der Materialbahn und/oder die Mantelfläche aufgetragenes Gel auf Wasserbasis mit der Mantelfläche des Wickelkerns haftend verbunden wird.

[0005] Durch die Verwendung eines Gels wird die Beweglichkeit des in diesem gebundenen Wassers stark vermindert. Dieser Effekt führt zum Aufbau einer Spannung in der Grenzfläche zwischen dem Gel und der Materialbahn bzw. der Mantelfläche des Wickelkerns und damit zu einer augenblicklichen Haftung zwischen Materialbahn und Mantelfläche. Als Folge der Wasser absorbierenden Eigenschaften des Wickelkerns bzw. der Materialbahn beginnt die Migration des Wassers aus dem Gel in den Wickelkern bzw. in die Materialbahn und die Haftkraft zwischen Materialbahn und Mantelfläche nimmt kontinuierlich ab.

[0006] Bevorzugt besteht zumindest ein die Mantelfläche bildender Bereich des Wickelkerns aus Karton oder aus Papier. Als besonders zweckmässig hat sich ein aus Karton gefertigter Hohlzylinder erwiesen.

[0007] Die Materialbahn besteht beispielsweise aus einer Folie aus Kunststoff, Metall, Papier oder aus einer mehrschichtigen Folie aus wenigstens zwei Schichten der genannten Materialien.

[0008] Die chemische Zusammensetzung des Gelbildners ist für das erfindungsgemässe Verfahren von untergeordneter Bedeutung. Wie oben erwähnt, hat das Gel nur die Aufgabe, während der ersten Phase des Aufwickelns einer Materialbahn die Mobilität des Wassers herabzusetzen. Als Gelbildner kann beispielsweise hochdisperses Siliziumoxid, Natriumsilikat und Borsäure, Gelatine, Cellulosen wie reines Cellulosepulver, Hydroxyethylcellulose, Hydroxypropylcellulose, etc. und Stärken wie beispielsweise Maisstärke, Reisstärke, Kartoffelstärke oder Weizenstärke eingesetzt werden.

[0009] Bevorzugt wird ein möglichst festes Gel, d. h. ein Gel, dessen Wassergehalt kleiner ist als sein maximal möglicher Wassergehalt.

[0010] Die mit dem erfindungsgemässen Verfahren gewickelten Materialbahnen können bei einer kontinuierlichen Weiterverarbeitung automatisch und unterbrechungsfrei aneinandergehängt werden.

[0011] Ein besonderer Anwendungsbereich des erfindungsgemässen Verfahrens betrifft die Aufwicklung von Materialbahnen, die in einer Schneideinrichtung aus einem Materialband geschnitten werden.

[0012] Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt schematisch in

• Fig. 1 und 2 die Befestigung einer Materialbahn auf einem Wickelkern nach dem Stand der Technik;
• Fig. 3 und 4 die Befestigung einer Materialbahn an einen Wickelkern mit einem Gel auf Wasserbasis;
• Fig. 5 einen Querschnitt durch einen Wickelkern mit an dessen Mantelfläche haftender Materialbahn.

[0013] In dem in Fig. 1 gezeigtem Beispiel nach dem Stand der Technik wird ein Ende 11 einer Materialbahn 10 mittels eines Klebbandes 16 an der zylindrischen Mantelfläche 14 eines Wickelkerns 12 mit Zylinder- oder Rotationsachse s befestigt. Es ist ohne weiteres verständlich, dass die Haftkraft des Klebbandes 16 von dessen Länge abhängig ist. Je nach Länge und Art des Klebbandes16 kann die Haftkraft zur Mantelfläche 14 des Wickelkerns 12 so gross sein, dass sich die Materialbahn beim späteren Abwickeln nicht ohne weiteres von der Mantelfläche löst, was vor allem bei Autosplicing-Maschinen zu Problemen führen kann.

[0014] In den Fig. 3 und 4 wird ein Gel 18 auf Wasserbasis auf die dem Wickelkern 12 zugewandte Seite der Materialbahn 10 aufgetragen und das mit dem Gel 18 versehene Ende 11 wird an die zylindrische Mantelfläche 14 des Wickelkerns 12 angelegt.

[0015] Der Wickelkern 12 ist beispielsweise ein Hohlzylinder aus Karton und die Materialbahn z.B. eine 80 µm dicke Verpackungsfolie aus einem Aluminium/Kunststoff-Verbundmaterial. Das Gel auf Wasserbasis enthält beispielsweise eine Mischung von Natriumsilikat und Borsäure als Gelbildner.

[0016] Die auf diese Weise entstehende Haftkraft zwischen Materialbahn 10 und Wickelkern 12 ist ausreichend hoch, dass die Materialbahn während der ersten Umdrehung des Wickelkerns 12 von diesem mitgenommen wird. Das Wasser migriert mit der Zeit vollständig in den Wickelkern 12 und die Haftkraft nimmt kontinuierlich ab. Beim späteren Abwickeln der Materialbahn ist die Haftkraft praktisch Null und das beim Aufwickeln fest haftende Ende 11 der Materialbahn 10 löst sich problemlos von der Mantelfläche14 des Wickelkerns 12.

Ansprüche

1. Verfahren zum Wickeln einer Materialbahn (10) auf einen Wickelkern (12) mit zylindrischer Mantelfläche (14), wobei die Materialbahn (10) und/oder der Wickelkern (12) Wasser absorbierende Eigenschaften aufweist, bei welchem Verfahren ein Ende (11) der Materialbahn (10) auf der Mantelfläche (14) des Wickelkerns (12) lösbar befestigt und die Materialbahn durch Rotation des Wickelkerns (12) um seine Zylinderachse (s) aufgewickelt wird,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Ende (11) der Materialbahn (10) über ein auf das Ende (11 ) der Materialbahn (10) und/oder die Mantelfläche (14) aufgetragenes Gel (18) auf Wasserbasis mit der Mantelfläche (14) des Wickelkerns (12) haftend verbunden wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein die Mantelfläche (14) bildender Bereich des Wickelkerns (12) aus Karton oder Papier besteht.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Wickelkern (12) ein aus Karton gefertigter Hohlzylinder ist.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialbahn (10) aus einer Folie aus Kunststoff, Metall, Papier oder aus einer mehrschichtigen Folie aus wenigstens zwei Schichten der genannten Materialien besteht.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Gelbildner hochdisperses Siliziumdioxid, Natriumsilikat und Borsäure, Gelatine, Cellulose oder Stärke eingesetzt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Wassergehalt des Gels (18) kleiner ist als sein maximal möglicher Wassergehalt.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialbahn (10) ein Streifen eines in einer Schneideinrichtung zu Streifen geschnittenen Materialbandes ist.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die auf die Wickelkerne (12) gewickelten Materialbahnen (10) bei einer kontinuierlichen Weiterverarbeitung automatisch und unterbrechungsfrei aneinander gehängt werden.

Zeichnung