DE4034997C2 - Vorrichtung zum Durchtrennen einer Papier- oder Kartonbahn - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Durchtrennen einer Papier- oder Kartonbahn, auf einer Trag- oder Stützwalze einer Wickelmaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei Aufwickelmaschinen für Papier- oder Kartonbahnen ist es bei einem Rollenwechsel erforderlich, die durch Längsschneiden erzeugten Einzelbahnen zuverlässig quer durchzutrennen. Für einen möglichst schnellen Rollenwechsel erfolgt die Durchtrennung der Bahn zweckmäßigerweise auf der Stütz- oder Tragwalze jeweils an der Stelle, an der die beim Trennen geschaffenen neuen Bahnanfänge die zum Anwickeln an neue Wickelhülsen erforderliche Position haben. Aus der DE 31 09 587 C2 ist eine Tragwalzen-Wickelmaschine bekannt, bei der das Durchtrennen der Bahn mittels einer durch den Tragwalzenspalt hochfahrenden Trenneinrichtung erfolgt, an deren Abreißklinge die Bahn beim Ausstoßen der vollen Wickelrollen abreißt. Die Abreißklinge ist an einem Klingenträger befestigt, der in Abreißstellung die Bahn gegen eine Tragwalze drückend flächige, über die Klingenbreite verteilte Halteorgane aufweist. Die Halteorgane klemmen die Bahn unterhalb der Reißkante der Abreißklinge fest gegen die Tragwalze, um sie beim Abreißen zu halten. Die neugeschaffenen Bahnanfänge werden mittels Unterdruck an der als Saugwalze ausgebildeten Tragwalze gehalten bis neue Wickelhülsen eingelegt sind. Ein Neupositionieren der Bahnanfänge zum Anwickeln ist nicht erforderlich.

Diese Trenneinrichtung ist bei Stützwalzen-Wickelmaschinen, bei denen die Wickelrollen beim Aufwickeln entlang zweier Wickellinien beidseits der Scheitellinie auf einer Stützwalze aufliegen, nicht einsetzbar, da die vollen Wickelrollen der beiden Wickellinien in entgegengesetzte Richtungen - in und gegen Bahnlaufrichtung - aus der Maschine entfernt werden. Zum Durchtrennen der Bahn bei Stützwalzen-Wickelmaschinen ist daher in der DE-OS 36 11 895 eine Vorrichtung vorgeschlagen, bei der ein Trennschaber im umschlungenen Bereich der Stützwalze auf die Bahn aufsetzbar und quer zur Bahnlaufrichtung bewegbar ist. Die Schnittkante des Trennschabers ist als Säge ausgebildet und durchtrennt die Bahn bei der Bewegung quer zur Bahnlaufrichtung. Als Säge ausgebildete Trennschaber müssen konstruktiv sehr aufwendig gestaltet sein, da sie zum Durchtrennen der Bahn große Kräfte erfordern.

Das Schwächen von Papier mit radförmigen Elementen, die gegen eine feste Unterlage gepreßt werden, ist aus der US-PS 39 77 310 bekannt. Ebenso ist das Schwächen einer Papierbahn mit anschließendem Abreißen an sich aus der US-PS 22 66 995 bekannt.

Die US-PS 31 11 285 beschreibt aufblasbare Elemente, mit denen sich eine Papierbahn festklemmen läßt, um die Zugspannung zu erhöhen.

Die US-PS 37 27 853 beschreibt eine gattungsgemäße Trennvorrichtung an einer Wickelmaschine zum Aufwickeln von Filmen aus synthetischen, thermoplastischen Materialien, bei der die Bahn mit dem Schneidrad bei einem Rollenwechsel auf der Walze in jedem Fall vollständig durchgeschnitten wird.

Beim Durchtrennen von Papier- oder Kartonbahnen dagegen läßt sich der Schneiddruck des Trennelementes jedoch nicht soweit erhöhen, daß in jedem Fall die Bahn vollständig durchgeschnitten wird, da dies zu Beschädigungen der Walzenoberfläche führen könnte.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Vorrichtung zu schaffen, mit der sich Papier- oder Kartonbahnen bei einem Rollenwechsel sicher durchtrennen lassen, ohne daß Beschädigungen der Walzenoberfläche auftreten.

Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Nach der Erfindung wird zur Vermeidung von Beschädigungen der Walzenoberfläche der maximale Anpreßdruck der Trenneinrichtung so begrenzt, daß die Bahn entweder durchgetrennt oder zumindest soweit geschwächt wird, daß sie durch den vergrößerten Bahnzug beim Anheben bzw. Absenken der Wickelrollen zum Entladen durchreißt. Der aufblasbare Klemmschlauch klemmt die Bahn an der Trag- oder Stützwalze fest, um bei einer Durchtrennung der Bahn durch Bahnzugserhöhung eine störende Fortpflanzung des erhöhten Bahnzugs zu verhindern.

Die Unteransprüche enthalten bevorzugte, da besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.

Während ein aus Hartmetall oder gehärtetem Werkzeugstahl gefertigtes Rad nach Anspruch 2 lange Standzeiten gewährleistet, hat sich die Lagerung des Rades an einem schräggestellten Zapfen nach Anspruch 3 als besonders vorteilhaft gezeigt, da so gute Trennergebnisse bei möglichst geringem Kraftaufwand erreicht werden.

Die Ausgestaltung nach Patentanspruch 4 enthält einen konstruktiv besonders vorteilhaften Antrieb des Rades für die Querbewegung.

Patentansprüche 5 beansprucht eine Wickelmaschine unter Verwendung der erfindungsgemäßen Trennvorrichtung.

Die Zeichnungen dienen zur Erläuterung der Erfindung anhand eines vereinfacht dargestellten Ausführungsbeispiels.

Fig. 1 zeigt ausschnittsweise in Seitenansicht eine Stützwalzen- Wickelmaschine, bei der die Trennvorrichtung in die Absenkbühne integriert ist,

Fig. 2 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt von Fig. 1 und

Fig. 3 zeigt eine Draufsicht in Richtung des Pfeils "Y" in Fig. 2.

Die in Fig. 1 ausschnittsweise in Seitenansicht gezeigte Wickelmaschine weist eine als Saugwalze ausgebildete Stützwalze 1 auf, auf der die Wickelrollen 2, 3 während des Aufwickelns einer Bahn 4 - einer Papier- oder Kartonbahn - aufliegen. Die Wickelrollen 2, 3 werden jeweils von seitlich in die Wickelhülsen einfahrbaren Führungsköpfen 5, 6 gehalten. Die Bahn 4 wird vor dem Aufwickeln durch Längsschneiden in mehrere Einzelbahnen aufgeteilt, die wechselweise den zu beiden Seiten der Scheitellinie der Stützwalze 1 angeordneten Wickellinien zugeführt und dort zu fluchtend aufgereihten Wickelrollen 2, 3 aufgewickelt werden. Zum Entfernen der Wickelrollen 2, 3 aus der Maschine dienen zwei Absenkbühnen 7, 8, die jeweils mittels Kolben-Zylinder- Einheiten 9 bis an die Unterseite der Wickelrollen 2, 3 angehoben werden können. Nach Ausfahren der Führungsköpfe 5, 6 aus den Wickelrollen 2, 3 werden die Absenkbühnen 7, 8 abgesenkt, und die Wickelrollen 2, 3 werden abtransportiert. Die bahn-einlaufseitige Absenkbühne 7 ist in Fig. 1 nur ausschnittsweise gezeigt.

Zum Durchtrennen der Bahn 4 dient eine in die auslaufseitige Absenkbühne 8 integrierte Trennvorrichtung 10, die in den Fig. 2 und 3 vergrößert dargestellt ist. An der der Stützwalze 1 zugewandten Seite der Absenkbühne 8 ist eine sich über die gesamte Arbeitsbreite erstreckende kolbenstangenlose, pneumatische Kolben-Zylinder-Einheit 11 befestigt. Am Kolbenbügel 12 der Kolben-Zylinder-Einheit 11 ist eine Platte 13 festgeschraubt, an deren der Stützwalze 1 zugewandten Seite ein kurzer Hebel 14 feststellbar angelenkt ist. Dazu weist der Hebel 14 ein Lagerauge 15 auf, das mittels einer Schraube 16 an der Platte 13 festklemmbar ist, um den Anstellwinkel zur Stützwalze 1 festzulegen. Das freie Ende des Hebels 14 ist in eine Schraubenfeder 17 eingepaßt und fest mit dieser verkeilt. Im anderen Ende der Schraubenfeder 17 ist ein Zapfen 18 festgekeilt, der am Ende gabelförmig verlängert ist. In der gabelförmigen Verlängerung ist nach Art eines Glasschneiders ein aus Hartmetall oder gehärtetem Werkzeugstahl gefertigtes Rad 19 mit einer umfänglichen scharfen Schneidkante frei drehbar gelagert. Das Rad 19 weist einen Durchmesser von ca. 5 mm auf. Damit es bei der Bewegung quer zur Bahnlaufrichtung auf der von der Stützwalze 1 unterstützten Bahn 4 abrollt, verläuft seine Drehachse senkrecht zur Stützwalzenachse. Beim Anschwenken der Absenkbühne 8 in Richtung zur Stützwalze 1 wird das Rad 19 gegen die auf der Stützwalze 1 aufliegende Bahn 4 gedrückt. Aufgrund der Schrägstellung des Hebels 14 knickt beim Aufsetzen auf die Bahn 4 der den Zapfen 18 haltende Teil der Feder 17 ab, so daß das Rad 19 von der Feder 17 gegen die Bahn 4 gedrückt wird. Die Absenkbühne 8 wird soweit angeschwenkt, daß sich in Arbeitsposition ein Winkel α zwischen der Achse des Zapfens 18 und der Mantellinie der Stützwalze 1 einstellt, der zwischen 15° und 35° beträgt. Der Zapfen 18 ist dabei gegen die Bewegungsrichtung (Pfeil 20) schräg gestellt, so daß das Rad 19 bei der Bewegung über die Bahn 4 gezogen wird.

Unterhalb der Kolben-Zylinder-Einheit 11 ist an der Absenkbühne 8 eine Stützplatte 21 befestigt, an deren der Stützwalze 1 zugewandten Seite ein sich über die Arbeitsbreite entsprechender aufblasbarer Klemmschlauch 22 festgeklemmt ist. In angeschwenkter Position der Absenkbühne dehnt sich der Klemmschlauch 22 beim Aufblasen zwischen der Stützwalze 1 und der Stützplatte 21 aus und klemmt so die Bahn 4 an der Stützwalze 1 fest.

Nachdem die Wickelrollen 2, 3 fertiggewickelt sind, wird die Stützwalze 1 angehalten und die Bahn 4 mittels Saugluft auf der Stützwalze 1 festgehalten. Die Absenkbühnen 7, 8 werden angehoben - in Fig. 1 gestrichelt gezeichnet -, die in die Absenkbühne 8 integrierte Trenneinrichtung 10 wird damit in die in den Fig. 2 und 3 gezeigte Arbeitsposition gebracht. Das Rad 19 wird von der Feder 17 gegen die auf der Stützwalze 1 aufliegende Bahn 4 gedrückt. Der Klemmschlauch 22 wird aufgeblasen, um die Bahn 4 zusätzlich zu der Saugluft beim Trennvorgang zu halten. Anschließend bewegt die Kolben-Zylinder-Einheit 11 das angedrückte Rad 19 quer über die gesamte Bahnbreite. Dabei wird die Bahn 4 in Abhängigkeit von ihrer Dicke entweder ganz durchgetrennt oder geschwächt. In der Regel erfolgt nur eine Schwächung der Bahn 4, die vollständige Durchtrennung erfolgt anschließend durch Erhöhung des Bahnzuges beim Entladen der Wickelrollen 2, 3. Bei den bahneinlaufseitigen Wickelstationen erhöht sich der Bahnzug beim Absenken der Wickelrollen 2 mit der Absenkbühne 7, dabei reißen die an diesen Stationen gewickelten Einzelbahnen durch.

Damit sich der Bahnzug an den bahnauslaufseitigen Wickelstationen erhöht, wird zum Entladen die Absenkbühne 8 mit geringem Abstand unterhalb der Wickelrollen 3 positioniert. Nach Lösen der Führungsköpfe 6 rollen daher die Wickelrollen 3 ein kurzes Stück über die Absenkbühne 8 und drehen sich dabei in Richtung des Pfeils 23 (Fig. 1). Die aus der Drehung resultierende Bahnzugserhöhung trennt die bahnauslaufseitig gewickelten Einzelbahnen durch. Der aufgeblasene Klemmschlauch 22 verhindert dabei, daß sich die Bahnzugerhöhung bis in die unterhalb der Stützwalze 1 angeordnete Längsschneidevorrichtung fortpflanzt und dort Probleme bereitet. Die Bahnzugerhöhung der bahneinlaufseitig aufgewickelten Einzelbahnen beim Absenken der Absenkbühne 7 bereitet keine Probleme, da diese Einzelbahnen die Stützwalze 1 in einem großen Winkel umschlingen, so daß sich die Bahnzugserhöhung nicht fortpflanzen kann. Beim Absenken der Absenkbühne 8 wird die Kolben-Zylinder-Einheit 11 mit dem Rad 19 wieder in die Ausgangsposition für den nächsten Trennvorgang zurückgefahren. Nach dem Einlegen neuer Wickelhülsen werden die neugeschaffenen Bahnanfänge an diese angewickelt. Während die bahnauslaufseitig zu wickelnden Bahnanfänge an die eingelegten Wickelhülsen direkt angewickelt werden können, werden die bahneinlaufseitig zu wickelnden Bahnanfänge mittels der Stützwalze 1 erst zu den entsprechenden Wickelstationen transportiert.

Claims (5)

1. Vorrichtung zum Durchtrennen einer Papier- oder Kartonbahn (4) auf einer Trag- oder Stützwalze (1) einer Wickelmaschine, mit einem im umschlungenen Bereich der Trag- oder Stützwalze (1) auf die Bahn (4) aufsetzbaren und quer zur Bahnlaufrichtung bewegbaren Trennelement, das frei drehbar gelagert ist, umfänglich eine scharfe Kante aufweist und federnd gegen die Trag- oder Stützwalze (1) andrückbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb des Trennelementes (Rad 19) ein sich über die Arbeitsbreite erstreckender, aufblasbarer Klemmschlauch (22) zum Festklemmen der Bahn (4) durch Bahnzugserhöhung eine störende Fortpflanzung des erhöhten Bahnzugs zu verhindern.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rad (19) aus Hartmetall oder gehärtetem Werkzeugstahl gefertigt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Rad (19) am Ende eines gegen die Bewegungsrichtung schräggestellten Zapfens (18) gelagert ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Zapfen (18) an einem Kolbenbügel (12) einer sich über die Arbeitsbreite erstreckenden kolbenstangenlosen Kolben-Zylinder-Einheit (11) befestigt ist.

5. Maschine zum Aufwickeln von Materialbahnen, insbesondere Papier- oder Kartonbahnen, dadurch gekennzeichnet, daß an einer Absenkbühne (8) für die fertigen Wickelrollen (3) eine Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4 befestigt ist.