EP0507910B1 - Vorrichtung zum durchtrennen einer materialbahn - Google Patents

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EP0507910B1
EP0507910B1 EP91918472A EP91918472A EP0507910B1 EP 0507910 B1 EP0507910 B1 EP 0507910B1 EP 91918472 A EP91918472 A EP 91918472A EP 91918472 A EP91918472 A EP 91918472A EP 0507910 B1 EP0507910 B1 EP 0507910B1
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EP
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web
winding
wheel
cutting
support roller
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EP91918472A
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Dieter Brandt
Luzian Kies
Heinrich Klingen
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Jagenberg AG
Original Assignee
Jagenberg AG
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Publication date
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    • B65H19/00—Changing the web roll
    • B65H19/22—Changing the web roll in winding mechanisms or in connection with winding operations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2301/00—Handling processes for sheets or webs
    • B65H2301/40—Type of handling process
    • B65H2301/41—Winding, unwinding
    • B65H2301/414—Winding
    • B65H2301/4148—Winding slitting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
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    • B65H2301/41486—Winding slitting winding on two or more winding shafts simultaneously
    • B65H2301/414863—Winding slitting winding on two or more winding shafts simultaneously directly against central support roller
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    • Y10T83/8821—With simple rectilinear reciprocating motion only
    • Y10T83/8822—Edge-to-edge of sheet or web [e.g., traveling cutter]

Definitions

  • the invention relates to a device for severing a web of material, in particular a paper or cardboard web, on the support or support roller of a winding machine according to the preamble of patent claim 1.
  • a carrier roll winding machine is known in which the web is separated by means of a separating device which rises up through the carrier roll nip, at the tear-off blade of which the web breaks when the full winding rolls are ejected.
  • the newly created beginnings of the web are held by means of negative pressure on the support roller designed as a suction roller until new winding tubes are inserted. It is not necessary to reposition the start of the web for winding.
  • DE-OS 36 11 895 therefore proposes a device for severing the web in support roller winding machines, in which a separating scraper can be placed on the web in the looped region of the support roller and can be moved transversely to the direction of web travel.
  • the cutting edge of the separating scraper is designed as a saw and cuts through the web when moving transversely to the web running direction. Separating scrapers designed as saws have to be designed in a very complex manner since they require great forces to cut the web.
  • a winding machine for winding stretchable material which has a generic separating device with a wheel that can be placed on a roller and moved transversely to the web running direction as a separating element.
  • the wheel is freely rotatable and can be pressed against the roller by means of a pneumatic cylinder. In any case, the web is completely cut when changing the reel.
  • the invention is therefore based on the object of providing a generic device with which paper or cardboard webs can be severed safely when changing rolls without causing damage to the roller surface.
  • the maximum contact pressure of the separating device is limited in order to avoid damage to the roller surface.
  • the web is either severed or at least weakened to such an extent that it tears through the increased web tension when the winding rolls are raised or lowered for unloading.
  • a clamping device clamps the web in order to prevent disruptive propagation of the elevated web train when the web is severed by increasing the web tension.
  • the embodiment according to claim 5 contains a structurally particularly advantageous drive of the wheel for the transverse movement.
  • Claim 6 claims a winding machine using the separating device according to the invention.
  • the winding machine shown in detail in FIG. 1 has a support roller 1 designed as a suction roller, on which the winding rollers 2, 3 rest during the winding of the web 4 - a paper or cardboard web.
  • the winding rolls 2, 3 are each held by guide heads 5, 6 which can be inserted laterally into the winding sleeves.
  • the web 4 is divided into several individual webs by slitting, alternately the one on either side of the apex line of the support roller 1 Arranged arranged winding lines and wound up there to winding rolls 2, 3 aligned.
  • Two lowering platforms 7, 8 are used to remove the winding rolls 2, 3 from the machine, each of which can be raised to the underside of the winding rolls 2, 3 by means of piston-cylinder units 9.
  • the lowering platforms 7, 8 are lowered, and the winding rollers 2, 3 are transported away.
  • the lowering platform 7 on the inlet side is only shown in part in FIG. 1.
  • a piston rodless, pneumatic piston-cylinder unit 11 extending over the entire working width is fastened.
  • a plate 13 is screwed, on the side facing the support roller 1, a short lever 14 is articulated.
  • the lever 14 has a bearing eye 15 which can be clamped to the plate 13 by means of a screw 16 in order to fix the angle of attack to the support roller 1.
  • the free end of the lever 14 is fitted into a helical spring 17 and firmly wedged with it.
  • a pin 18 is wedged, which is extended at the end in the shape of a fork.
  • a wheel 19 made of hard metal or hardened tool steel with a circumferential sharp cutting edge is freely rotatably mounted in the manner of a glass cutter.
  • the wheel 19 has a diameter of approximately 5 mm. So that it rolls on the web 4 supported by the support roller 1 during the movement transverse to the web running direction, its axis of rotation runs perpendicular to the support roller axis. When pivoting the lowering platform 8 in the direction of the support roller 1, the wheel 19 is pressed against the web 4 resting on the support roller 1.
  • the part of the spring 17 holding the pin 18 bends when placed on the track 4, so that the wheel 19 is pressed against the track 4 by the spring 17.
  • the lowering platform 8 is pivoted so far that an angle between the axis of the pin 18 and the surface line of the support roller 1 is set in the working position, which is between 15 ° and 35 °.
  • the pin 18 is thereby inclined against the direction of movement (arrow 20) so that the wheel 19 is pulled over the web 4 during movement.
  • a support plate 21 is fastened to the lowering platform 8, on the side facing the support roller 1 of which an inflatable clamping hose 22 is clamped that corresponds to the working width.
  • the clamping tube 22 expands between the support roller 1 and the support plate 21 during inflation and thus clamps the web 4 on the support roller 1.
  • the support roller 1 is stopped and the web 4 is held on the support roller 1 by means of suction air.
  • the lowering platforms 7, 8 are raised - shown in broken lines in FIG. 1 - the separating device 10 integrated in the lowering platform 8 is thus brought into the working position shown in FIGS. 2 and 3.
  • the wheel 19 is pressed by the spring 17 against the web 4 resting on the support roller 1.
  • the clamping hose 22 is inflated to hold the web 4 in addition to the suction air during the separation process.
  • the piston-cylinder unit 11 then moves the pressed-on wheel 19 across the entire width of the web. Depending on its thickness, the web 4 is either completely cut or weakened.
  • the lowering platform 8 is positioned at a short distance below the winding rollers 3 for unloading. After loosening the guide heads 6, the winding rollers 3 roll a short distance over the lowering platform 8 and rotate in the direction of arrow 23 (FIG. 1). The increase in web tension resulting from the rotation cuts through the individual webs wound on the exit side.
  • the inflated clamping hose 22 prevents the web tension increase from propagating into the longitudinal cutting device arranged below the support roller 1 and causing problems there.

Landscapes

  • Replacement Of Web Rolls (AREA)
  • Saccharide Compounds (AREA)
  • Compounds Of Unknown Constitution (AREA)
  • Winding Of Webs (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Perforating, Stamping-Out Or Severing By Means Other Than Cutting (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Durchtrennen einer Materialbahn, insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn, auf der 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 Aufwickeln an neue Wickelhülsen erforderliche Position haben.
    • Stand der Technik
  • Aus der DE-OS 29 20 707 ist eine Tragwalzen-Wickelmaschine bekannt, bei der das Druchtrennen der Bahn mittels einer durch den Tragwalzenspalt hochfahrenden Trenneinrichtung erfolgt, an deren Abreißklinge die Bahn beim Ausstoßen der vollen Wickelrollen abreißt. 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 vorteilhafte 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 werden, da sie zum Durchtrennen der Bahn große Kräfte erfordern.
  • Aus der US-A-4,177,410 ist eine Wickelmaschine zum Aufwickeln von dehnbarem Material bekannt, die eine gattungsgemäße Trennvorrichtung mit einem auf eine Walze aufsetzbaren quer zur Bahnlaufrichtung bewegbaren Rad als Trennelement aufweist. Das Rad ist frei drehbar und mittels eines Pneumatikzylinders gegen die Walze andrückbar. Die Bahn wird bei einem Rollenwechsel in jedem Fall vollständig durchgeschnitten.
    • Darstellung der Erfindung
  • Der Erfindung liegt daher 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 begrenzt. Die Bahn wird entweder durchgetrennt oder zumindest soweit geschwächt, daß sie durch den vergrößerten Bahnzug beim Anheben bzw. Absenken der Wickelrollen zum Entladen durchreißt. Eine Klemmeinrichtung klemmt die Bahn 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 3 lange Standzeiten gewährleistet, hat sich die Lagerung des Rades an einem schräggestellten Zapfen nach Anspruch 4 als besonders vorteilhaft gezeigt, da so gute Trennergebnisse bei möglichst geringem Kraftaufwand erreicht werden.
  • Die Ausgestaltung nach Patentanspruch 5 enthält einen konstruktiv besonders vorteilhaften Antrieb des Rades für die Querbewegung.
  • Patentanspruch 6 beansprucht eine Wickelmaschine unter Verwendung der erfindungsgemäßen Trennvorrichtung.
    • Kurze Beschreibung der Zeichnung
  • Die Zeichnung dient zur Erläuterung der Erfindung anhand eines vereinfacht dargestellten Ausführungsbeispiels.
    • Figur 1
    zeigt ausschnittsweise in Seitenansicht eine Stützwalzen-Wickelmaschine, bei der die Trennvorrichtung in die Absenkbühne integriert ist,
    Figur 2
    zeigt einen vergrößerten Ausschnitt von Figur 1 und
    Figur 3
    zeigt eine Draufsicht in Richtung des Pfeils "Y" in Figur 2.
    Weg zur Ausführung der Erfindung
  • Die in Figur 1 ausschnittsweise in Seitenansicht gezeigte Wickelmaschine weist eine als Saugwalze ausgebildete Stützwalze 1 auf, auf der die Wickelrollen 2, 3 während des Aufwickelns der 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 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 Figuren 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 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 einlaufseitigen 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 auslaufseitigen 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 auslaufseitig 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 einlaufseitig 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 auslaufseitig zu wickelnden Bahnanfänge an die eingelegten Wickelhülsen direkt angewickelt werden können, werden die einlaufseitig zu wickelnden Bahnanfänge mittels der Stützwalze 1 erst zu den entsprechenden Wickelstationen transportiert.

Claims (6)

  1. Vorrichtung zum Durchtrennen einer Papier- oder Kartonbahn (4) auf der 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 Rad (19) als Trennelement, das frei drehbar gelagert ist, umfänglich eine scharfe Kante aufweist und federnd gegen die Trag- oder Stützwalze (1) andrückbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß in Bahnlaufrichtung vor dem Trennelement (19) eine sich über die Arbeitsbreite erstreckende Einrichtung (22) zum Festklemmen der Bahn (4) angeordnet ist, die bei einer Durchtrennung der Bahn (4) durch Bahnzugserhöhung eine störende Fortpflanzung des erhöhten Bahnzugs verhindert.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen, aufblasbaren Klemmschlauch (22) zum Festklemmen der Bahn (4) an der Trag- oder Stützwalze (1).
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Rad (19) aus Hartmetall oder gehärtetem Werkzeugstahl gefertigt ist.
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Rad (19) am Ende eines gegen die Bewegungsrichtung schräggestellten Zapfens (18) gelagert ist.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Zapfen (18) am Kolbenbügel (12) einer sich über die Arbeitsbreite erstreckenden kolbenstangenlosen Kolben-Zylinder-Einheit (11) befestigt ist.
  6. 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 5 befestigt ist.
EP91918472A 1990-11-03 1991-10-28 Vorrichtung zum durchtrennen einer materialbahn Expired - Lifetime EP0507910B1 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4034997 1990-11-03
DE4034997A DE4034997C2 (de) 1990-11-03 1990-11-03 Vorrichtung zum Durchtrennen einer Papier- oder Kartonbahn
PCT/EP1991/002032 WO1992007783A1 (de) 1990-11-03 1991-10-28 Vorrichtung zum durchtrennen einer materialbahn

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EP0507910A1 EP0507910A1 (de) 1992-10-14
EP0507910B1 true EP0507910B1 (de) 1995-04-19

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EP91918472A Expired - Lifetime EP0507910B1 (de) 1990-11-03 1991-10-28 Vorrichtung zum durchtrennen einer materialbahn

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