DE60217994T2

DE60217994T2 - Vorrichtung zum Umwickeln und Formen einer Papierrolle in einer Umwickelmaschine

Info

Publication number: DE60217994T2
Application number: DE60217994T
Authority: DE
Inventors: Giovanni Gambini
Original assignee: Individual
Current assignee: Gambini International SA
Priority date: 2001-06-01
Filing date: 2002-03-25
Publication date: 2007-11-22
Anticipated expiration: 2022-03-26
Also published as: US20020179768A1; EP1262434A3; EP1262434B2; DE60217994D1; EP1262434B1; ES2281493T5; ITMI20010306V0; EP1262434A2; ES2281493T3; DE60217994T3; ITMI20010306U1; ATE353309T1; US6945491B2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Umwickeln und Formen einer Papierrolle in einer Umwickelmaschine.
Es ist bekannt, dass in Maschinen oder Baugruppen zum Wickeln von Papier für den Hausgebrauch, insbesondere Papier, das anschließend als Toilettenpapier, Wischtücher, Servietten, Taschentücher und ähnliches verwendet werden soll, Elemente bereitgestellt werden, die das einlaufende Papier führen und das richtige Wickeln des Papiers auf eine Hülse steuern, um eine fertige Rolle zu bilden, die als „Block" bezeichnet wird.
Derartige Maschinen, die als Umwickelmaschinen bezeichnet werden, weisen zwei Wickelrollen und eine dritte Andruckrolle auf. Die beiden erstgenannten Rollen verursachen das Wickeln des Papiers in eine Rolle, deren Durchmesser allmählich zunimmt, während die dritte Rolle neben der Mitwirkung bei diesem Wickelvorgang einen bestimmten Druck auf die Rolle oder den Block aufrechterhält, um sicherzustellen, dass die Rolle oder der Block auf kompakte Art und Weise gewickelt wird.
Die beiden Rollen haben eine in Bezug auf den Rahmen feste Position und unterstützen den Block, wobei sie das Papier weiterziehen, während die dritte Rolle, die als Andruckrolle wirkt, Druck auf den sich bildenden Block ausübt und somit den Durchmesser des fertigen Produkts bestimmt.
Die dritte Rolle oder „Andruckrolle", wird an gegenüberliegenden Enden an mindestens einem Paar Arme gehalten, die ge lenkig mit dem Rahmen verbunden sind. Die dritte Rolle kann somit entsprechend einer gekrümmten Richtung um die Schwenkachse der Arme schwingen. Alternativ kann diese Rolle auch einer Steuerung des auf sie wirkenden Drucks mittels eines Sensors unterzogen werden.
Im Laufe der Zeit wurden verschiedene Baugruppen und Vorrichtungen zur Zuführung der Hülse der Rolle sowie für die Abtrennung der fertigen Rolle und die gleichzeitige Positionierung des vorderen Endes des einlaufenden Papiers auf der neuen Hülse entwickelt.
Für den oben genannten Zweck veranschaulicht das italienische Patent mit der Nr. 1 262 046 die Anordnung eines Mittels zum Unterbrechen des bandartigen Materials, das mit Mitteln zum Zuführen entlang eines Kanals zwischen einer Position zum Einsetzen einer neuen Hülse und einer Nut oder Ausgangslücke für die Hülse zwischen den drei Rollen zusammenwirkt, so dass die Papierrolle gewickelt werden kann.
Die Anordnung des oben genannten Unterbrechungsmittels in einem inneren Bereich des Kanals umfasst ein ziemlich kompliziertes Verfahren der Synchronisierung zwischen den Teilen und ermöglicht keine Beschleunigung des Umwickelvorgangs. Eine weitere Umwickelmaschine, die den am nächsten liegenden Stand der Technik darstellt, wird in US 5,979,818 offenbart.
Hauptzweck der vorliegenden Erfindung ist somit die Bereitstellung einer Vorrichtung zum Umwickeln und Formen einer Papierrolle in einer Umwickelmaschine, die alle oben aufgeführten Probleme und Nachteile überwindet und die eine ordnungsgemäße Funktionsweise bei hohen Geschwindigkeiten garantiert.
Ein weiterer Zweck der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer Vorrichtung, welche die Betriebsprobleme der Synchronisation zwischen dem oben genannten Unterbrechungsmittel und der Beschleunigung der Andruckrolle überwinden kann, ohne ein Lösen oder Lockern des Papiers zu verursachen.
Noch ein weiterer Zweck der Erfindung ist die Bereitstellung einer Vorrichtung, welche, während sie die oben aufgeführten Probleme löst, besonders einfach und wirksam ist und kein Quetschen der abgehenden fertigen Rolle oder des abgehenden fertigen Blocks verursacht.
Diese und andere erfindungsgemäße Zwecke werden erreicht, indem eine Vorrichtung zum Umwickeln und Formen einer Papierrolle in einer Umwickelmaschine bereitgestellt wird wie in Anspruch 1 angegeben.
Weitere, detaillierte Merkmale werden in den anschließenden Ansprüchen vorgestellt.
Die baulichen und funktionellen Merkmale und Vorteile einer Vorrichtung zum Umwickeln und Formen einer Papierrolle in einer Umwickelmaschine ergeben sich deutlicher aus der folgenden Beschreibung, die als nicht einschränkendes Beispiel unter Bezugnahme auf die beigefügten schematischen Zeichnungen bereitgestellt wird, wobei:
1 eine schematische Seitenansicht einer Vorrichtung zum Umwickeln und Formen einer Papierrolle in einer Umwickelmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
2 ein vergrößertes Detail dessen, was in Figur veranschaulicht ist, in einem sich unmittelbar anschließenden Funktionsschritt der Vorrichtung veranschaulicht;
3 einen dritten Schritt des Lösens der Hülse und des Abreißens des Papiers zur Formung einer neuen Rolle veranschaulicht;
4 ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt; und
5 ein drittes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
Unter Bezugnahme auf die 1 und 5 wird ein zentraler Teil einer Maschine zum Wickeln von Papier 11 gezeigt, insbesondere Papier zur Verwendung als Toilettenpapier, Wischtücher, Servietten, Taschentücher und ähnliches, in welche die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Umwickeln und Formen einer Papierrolle eingesetzt ist. Das zugeführte Papier 11 besteht aus ein oder mehreren miteinander verbundenen Bändern oder Lagen, sobald die letztgenannten von den jeweiligen Rollen (nicht dargestellt) abgewickelt worden sind.
Das Papier 11 in Form eines Bandes oder einer Bahn löst sich von einer großen Rolle (nicht dargestellt) und muss auf eine rohrförmige Hülse 12 aufgewickelt werden. Die Hülsen 12 werden nacheinander mittels eines Schiebefördermittels 13, welches mit Schiebern 15 ausgestattet ist, zugeführt. Das Schiebefördermittel 13 umfasst beispielsweise Ketten 14, die zueinander parallel stehen (nur eine dieser Ketten ist in der Figur dargestellt) und auf denen die Schieber 15 angeordnet sind, die in einem Abstand voneinander gesetzt sind und die Hülsen 12 aus einem Magazin (nicht dargestellt) aufnehmen. Das genannte Schiebefördermittel 13 trägt die rohrförmigen Hülsen 12 zu einer Anordnung aus drei Rollen 16, 17 und 18, welche die einlaufende ununterbrochene Bahn aus Papier 11 führen und steuern, so dass es sich richtig auf jede Hülse 12 wickelt, um eine fertige Rolle einer gegebenen Größe zu bilden, die allgemein als „Block" bezeichnet wird und mit 19 bezeichnet ist.
Die drei Rollen 16, 17 und 18 weisen zueinander parallele Achsen auf, die senkrecht zur Zufuhrrichtung des Papiers 11 stehen. Zwei der genannten drei Rollen, nämlich die Rollen 16 und 17, welche vom Rahmen gehalten werden, wirken mit der dritten Rolle 18 zusammen.
Die dritte Rolle 18 erhält einen bestimmten Druck auf die sich bildende Papierrolle oder den sich bildenden Block aufrecht, um für eine richtige Wicklung des Papiers zu sorgen. Die als „Andruckrolle" bezeichnete Rolle wird an gegenüberliegenden Enden an mindestens einem Paar Arme gehalten, welche bei 23 gelenkig mit dem Rahmen verbunden sind, wobei einer dieser Arme in der 22 schematisch dargestellt ist. Die Rolle 18 wird mittels eines Sensors oder eines ähnlichen Elements (nicht dargestellt) einer Steuerung des auf sie wirkenden Drucks unterzogen.
Die Rollen 16 und 17 bilden zwischen sich eine Eingangsöffnung oder Lücke 20 in dem Satz aus drei Rollen 16, 17, 18.
Zudem werden gemäß der Erfindung die durch die Schieber 15 des Fördermittels 13 zugeführten Hülsen 12 in einen Kanal 24 eingesetzt, der durch nebeneinander gesetzte Krümmungselemente 25 gebildet wird (wobei nur eines dieser Elemente in der Figur dargestellt ist), die zum zumindest teilweisen Einsetzen mittels ihrer Enden innerhalb in der Außenfläche der unteren Rolle 17 hergestellter Nuten 26 entworfen sind. Die untere Rolle 17 kann auf jeden Fall auch glatt sein, und die Krümmungselemente ruhen in diesem Fall auf ihrer Oberfläche.
Der Kanal 24 endet an einer Eingangsöffnung oder Lücke 20, die zwischen der oberen Rolle 16 und der unteren Rolle 17 gekennzeichnet ist, wo der Kanal 24 in der Größe insgesamt dem Außendurchmesser der Hülse 12 ganz und gar ähnlich ist.
Am Eingang des Kanals 24 kann ein Verteilungselement 29 zur Verteilung von Haftmittel vorgesehen werden.
Der Vollständigkeit halber sollte betont werden, dass eine Ausgangsöffnung oder Lücke 30 für den Auslauf der fertigen Rolle zwischen der unteren Rolle 17 und der dritten Rolle oder Andruckrolle 18 gekennzeichnet ist.
Wie in den 1 bis 3 gezeigt ist, ist darüber hinaus in einer Position, die dem Kanal 24 entspricht, nämlich am Eingang in dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel, ein Schieber 27 vorgesehen, welcher um einen Stift 28 schwingt oder rotiert, der die möglicherweise mit Haftmittel versehene Hülse 12 innerhalb des Kanals 24 einsetzt. Der Schieber 27 ist mit einem Gehäuse 31 versehen, welches eine Hülse 12 aufnimmt, die auf einem Schieber 15 des Fördermittels 13 eintrifft. Dieser Vorgang wird durch mindestens teilweises Drehen des Schiebers 27 erreicht, welcher bei seiner Weiterbewegung die Hülse in der Nähe des Eingangs des Kanals 24 entlang fährt, beispielsweise nachdem die Hülse das Haftmittel bei 29 aufgenommen hat (2).
Die oben genannte Bewegung setzt sich sodann fort, bis ( 3) der Schieber 27 die Hülse 12 im Kanal loslässt, welcher eine Größe aufweist, die derjenigen der Hülse sehr nahe kommt. In dem in 3 dargestellten Beispiel wirkt gleichzeitig ein Endansatzstück 32 des Schiebers 27, der mit Reibungsmaterial 33 versehen ist, auf das Papier 11 ein, das mindestens teilweise auf der oberen Rolle 16 zu liegen gekommen ist und von dieser getragen wird. Somit wird ein Element für eine mindestens teilweise Arretierung des Papiers stromaufwärts des Kanals 24, vor der Einsetzposition der Hülse 12, erzielt, wobei das genannte Element auf jedes bewegliche Element einwirkt, das bei der Zufuhr des Papiers 11 mitwirkt. Das genannte sich bewegende Element kann die obere Rolle 16, eine andere Rolle oder ein anderes sich bewegendes Element beliebiger Art sein.
Oben Genanntes macht es möglich, den Vorgang des Abreißens des Papiers im Kanal 24 in unmittelbarer Nähe der Eingangsöffnung 20 zu erleichtern und dabei zusammenzuwirken, wobei der genannte Vorgang im Wesentlichen durch die Beschleunigung der Andruckrolle 18 durchgeführt wird. Die genannte Beschleunigung verursacht das Abreißen des hinteren Endes des fertigen Blocks 19 und verursacht das Wickeln des vorderen Endes der nächsten Bahn aus Papier 11 direkt auf die neue Hülse 12. Sobald die Beschleunigung der Andruckrolle 18 das Abreißen des hinteren Endes eines fertigen Blocks 19 verursacht hat, wird eine neue Hülse durch den Schieber 27 in den Kanal 24 eingesetzt.
1 bis 3 zeigen einen ersten Schritt, bei dem die drei Rollen 16, 17 und 18 einen fast fertigen Block tragen, während stromaufwärts des Eingangs des Kanals 24 eine neue Hülse 12 gesetzt wird, die zum Einführen bereit ist. Das Einführen ist dank des Schiebers 17 möglich, welcher die Hülse 12 von dem Fördermittel abnimmt und sie in den Kanal 24 einsetzt.
3 zeigt, wie die Beschleunigung der Andruckrolle 18 das Abreißen des hinteren Endes des fertigen Blocks 19 verursacht und wie die neue Hülse 12, die in den Kanal 24 eingetreten ist, getragen von den Krümmungselementen 25, das vordere Ende des Papiers 11 aufnehmen kann, das ununterbrochen zugeführt wird. Dieser Schritt schließt auch das Zusammenwirken des Ansatzstücks 32 des Schiebers 27 mit ein, welches die Funktion eines Arretierungselements für eine mindestens teilweise Arretierung des Papiers hat und welches das Papier auf der oberen rotierenden Rolle 16 oder auf einem sich bewegenden Element blockiert. Dies erfolgt in einem Bereich stromaufwärts des Einsetzpunkts einer Hülse in den Kanal, ohne eine komplizierte Abstimmung zwischen den Teilen, wie es statt dessen in bekannten Vorrichtungen erfolgt.
In 4 sind gleiche Elemente mit den gleichen Bezugsnummern bezeichnet. 4 zeigt, dass ein Schieber 35 vorgesehen ist, dessen einzige Funktion es ist, die Hülsen 12, nachdem er sie nacheinander vom Fördermittel 13 entnommen hat, in den Kanal 24 an einer Stelle einzusetzen, die der der Entnahme des fertigen Blocks und des Beginns einer neuen zu formenden Rolle entspricht.
Stromaufwärts vom oben genannten Schieber und entlang der oberen Rolle 16, d.h. stromaufwärts vom Einsetzpunkt der Hülse ist eine weitere Rolle 34 zum Ablenken des Papiers 11, das der Vorrichtung zugeführt wird, vorgesehen.
Genau auf Papier 11, welches gewickelt wird und sich auf der genannten Ablenkrolle vorwärts bewegt, wirkt ein gesondertes Arretierungselement zur mindestens teilweisen Arretierung des Papiers stromaufwärts des Einsetzpunkts der Hülsen und stromaufwärts des Kanals 24. Das Arretierungselement besteht in diesem Fall aus einem Arm 132, der um einen positionsverstellbaren Stift 128 rotiert. Zudem kann das äußerste Ende des Arms 132 mit Reibungsmaterial 133 zum Einwirken auf das Papier 11 und zum Erreichen eines verlässlicheren Eingriffs versehen werden.
Somit wird ein weiteres Arretierungselement geschaffen, das auf ein sich bewegendes Element wirkt (in diesem Fall die Rolle 34, aber möglicherweise ein Element anderer Art, wie zum Beispiel eine Verschiebungsfläche).
Die Bereitstellung der Ablenkrolle 34, welche entlang der oberen Rolle 16 oder darüber angeordnet ist, hält das Papier darüber hinaus gespannt und verhindert eine Rückkehr des Papiers 11 nach hinten, welches von der Andruckrolle 18 abgerissen wird, wobei das genannte Spannen mittels ununterbrochenem Wickeln des Papiers erreicht wird.
5 zeigt eine dritte Ausführungsform, die der von 4 sehr ähnlich ist, bei der die Ablenkrolle 34 ausgelassen ist. Der Arm 132, welcher um den Stift 128 rotiert, wirkt direkt auf das Papier 11 ein, das die obere Rolle 16 berührt. Diese Berührung erfolgt, bevor der Schieber 35 die Hülse 12 einführt oder gleichzeitig damit. Auf diese Weise gibt es eine Abstimmung zwischen dem Abreißen von Papier und dem Wickeln des vorderen Endes des Papiers über die neue Hülse 12.
Die oben beschriebene Anordnung macht es möglich, die Unterbrechungsmittel des bandartigen Materials, die beim Stand der Technik entlang des Kanals, insbesondere zwischen einem Ein setzpunkt einer neuen Hülse und einem Ausgangspunkt für die Hülse vorgesehen sind, zu beseitigen, so dass sich die Hülse zum Wickeln der Rolle zwischen die drei Rollen setzt, wodurch die Abstimmungsprobleme beseitigt werden und die Vorrichtung erheblich vereinfacht wird.
Der besondere Aufbau der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung macht, wenn sie in eine Maschine eingebaut wird, welche für die Herstellung von Papierrollen entworfen ist, wie bereits gesagt worden ist, eine maximale Funktionalität bei minimalem Vorhandensein von Verschleißteilen möglich.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung macht es möglich, die Arbeitsweise der gesamten Maschine erheblich zu beschleunigen, mit einem sich daraus ergebenden Anstieg der Anzahl an hergestellten Blöcken.
Es ist offensichtlich, dass das dargestellte Ausführungsbeispiel nur eine der möglichen Ausführungsformen ist. Es kann davon ausgegangen werden, dass weitere Ausführungsbeispiele erdacht werden können, die alle in den gleichen Bereich der vorliegenden Erfindung fallen.

Claims

Vorrichtung zum Umwickeln und Formen einer Papierrolle in einer Umwickelmaschine umfassend, an einem Rahmen drei Rollen (16, 17, 18) mit zueinander parallelen Achsen, welche senkrecht zur Richtung der Papierzufuhr (11) stehen, wobei zwei am Rahmen gehaltene Wickelrollen, eine untere (17) und eine obere (16), mit einer dritten Rolle (18) zusammenwirken, welche einen bestimmten Druck auf eine sich bildende Papierrolle oder einen sich bildenden Block aufrechterhält, wobei die dritte Rolle (18) durch ein Paar von Armen (22) getragen wird, welche bezüglich des Rahmens schwingen können, wobei das Papier (11), welches durch Überführen über eine der beiden Rollen gewickelt wird, und die fertige Rolle oder der Block (19), welche aus einer zwischen der unteren Rolle und der dritten Rolle festgelegten Ausgangsöffnung oder Lücke (30) kommt, wobei die Hülsen (12) für die Rollen nacheinander durch ein Schiebefördermittel (15) zugeführt werden und in einen Kanal (24) eingeführt werden, welcher unter der oberen Rolle (16) durch einen schwingenden Schieber (27, 35) hergestellt ist, welcher zum Einsetzen der möglicherweise mit einem Haftmittel vorgesehenen Hülse (12) zusammenwirkt, wobei auch ein Arretierungselement (32, 132) zur zumindest teilweisen Arretierung des Papiers (11) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Arretierungselement (32, 132) stromaufwärts des Einsetzpunkts der Hülse (12) in den Kanal (24) vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Arretierungselement (32) zur zumindest teilweisen Arretierung des Papiers (11) an ein Ende des Schiebers (27) gesetzt ist und auf die obere Rolle (16) wirkt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Arretierungselement (132) zur zumindest teilweisen Arretierung des Papiers (11) an eine stromaufwärts der oberen Rolle (16) gesetzte Ablenkrolle (34) gesetzt ist und auf die Ablenkrolle (34) wirkt.
Vorrichtung nach Anspruch 2 oder Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Arretierungselement (32, 132) zur zumindest teilweisen Arretierung des Papiers (11) an einem freien Ende mit Reibungsmaterial (33, 133) vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Arretierungselement (132) zur zumindest teilweisen Arretierung des Papiers (11) auf ein sich bewegendes Element wirkt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kanal (24) durch unter die obere Rolle (16) gesetzte Krümmungselemente (25) festgelegt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Krümmungselemente (25) nebeneinander gesetzt sind und zum zumindest teilweisen Einsetzen mittels ihrer Enden innerhalb in der unteren Rolle (17) hergestellter Nuten (26) entworfen sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in einem zu einer Aufnahme im Kanal (24) korrespondierenden Bereich ein Haftmittelverteilungselement (29) vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Arretierungselement (132) zur zumindest teilweisen Arretierung des Papiers (11) zur oberen Rolle (16) weist, auf welche das Arretierungselement rotierend um seinen Stift (128) wirkt, wobei das Arretierungselement stromaufwärts des Kanals (24) liegt.