EP2547467B1 - Verfahren und vorrichtung zum zuführen einer trennlage auf ein metallband - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum zuführen einer trennlage auf ein metallband Download PDF

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EP2547467B1
EP2547467B1 EP11705212.6A EP11705212A EP2547467B1 EP 2547467 B1 EP2547467 B1 EP 2547467B1 EP 11705212 A EP11705212 A EP 11705212A EP 2547467 B1 EP2547467 B1 EP 2547467B1
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coiling
nozzle
metal strip
nozzle device
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    • B65H2701/173—Metal

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for feeding a separating layer onto the surface of a metal strip to be wound up on a reeling device.
  • a release liner in the form of e.g. Paper between the turns of a metal strip to be wound on a reel to protect the metallic surface of the metal strip is often carried out manually or with wooden sticks, but also with compressed air operated devices.
  • the EP 0 648 554 A1 shows a device and a method for loading paper between the windings of a metal strip during the rolling of the metal strip on a reel device.
  • the paper is unwound from a separately arranged coiler of coils and fed to the metal strip.
  • the paper is directed by a generated jet of air in a horizontal direction to the metal strip to be wound.
  • the object of the invention is to improve a known device and a known method for supplying a separating layer to the surface of a wound on a reel metal strip in terms of reliability and safety.
  • the nozzle device is adapted to generate an air flow for sucking and adhering the release liner to the nozzle device, and for simultaneously controlled conveying the release liner using the Coanda Effect in the direction of the airflow.
  • the invention provides a displacement device, for moving the nozzle device preferably together with the adhering to the nozzle device separation layer.
  • the nozzle device can be fed together with the adhering to the nozzle separation layer on the entire length of the travel to any point and positioned at a specific location.
  • the displacement device is designed as a spatially variable and / or length-adjustable feed arm, on which the nozzle device is fixedly mounted.
  • lateral adjustability for adjusting the feed arm can also be effected.
  • the displacement device is designed as a rail on which the nozzle device can be moved.
  • a solid leadership eg. B. in the form of a rail to mount stationary within the system, and to arrange only the self-propelled nozzle device on the rail movable.
  • the advantage here is that the rail can be firmly anchored at both ends and that no moving parts are present, which are subject to wear. In the case of an accident only the nozzle device or the drive or the nozzle is to be replaced. This results in a much lower maintenance of this arrangement.
  • the invention provides a control device for controlling the conveyance of the separating layer in the direction of the reeling device or of the metal strip to be wound up.
  • this fully automatic control device it is possible, the adhering to the nozzle device separation layer uniformly over the entire necessary travel length in the direction of the coiler or to promote the wound metal strip.
  • the release liner is stretched evenly and wrinkling is avoided.
  • control device is designed for controlling the method of the nozzle device with the separating layer adhering thereto with the aid of the displacement device from a starting position to an end position in spatial proximity to the reeling device or to the metal strip to be wound during a starting operation.
  • control device has a first synchronization device for synchronizing the removal speed (w) of the separation layer from the separation layer storage device with the travel speed (v) of the nozzle device during the feeding process.
  • This synchronization ensures that the separating layer adhering to the nozzle device is removed from the separating layer storage device under uniform tension and fed at uniform speed to the coiling device or the metal strip to be wound up, the synchronization ensuring that the separating layer is not separated from the nozzle during the feeding process is still tearing through the air flow of the nozzle device over its current position out in the direction of reel is promoted.
  • the nozzle device is further designed for controlled conveying of the adherent separating layer by means of the Coanda effect in the direction of the air flow, which is directed to the reel device or the surface of the metal strip, and that the control device is formed, during the feeding operation, when the nozzle device is positioned in its end position, the feeding speed (v) of the separating layer adhering to the nozzle device toward the reeling means or the take-up portion of the reel-up Set metal strip suitable by appropriately adjusting the removal rate (w) of the separation layer from the separation storage device.
  • the advantage of this arrangement according to the invention is that the separating layer can adhere the separating layer with the aid of the Coanda effect which occurs at the nozzle outlet of the nozzle device and the separating layer is simultaneously conveyed in the direction of the air flow. That is, the separation layer is held on the nozzle device in a nearly vertical direction and simultaneously conveyed with the air flow in a nearly horizontal direction while always kept under tension, while avoiding wrinkling.
  • the separating layer is released at the nozzle device and the air flow can further promote the separating layer on the nozzle device independently in the air flow direction to supply the separating layer an object, such as a metal strip.
  • control device is designed to switch off the air flow of the nozzle device shortly after the start of a winding process, in which the nozzle device preferably remains in its end position and that metal strip is wound together with the release liner on the reel device. The previous feed operation is then completed successfully and the nozzle device is no longer needed at this point.
  • control device has a second synchronization device for synchronizing the winding speed (W) of the metal strip on the reel device with the removal speed (w) of the separation layer from the separation layer storage device, after switching off the air flow of the nozzle device.
  • the advantage of this synchronization is that after inserting the separating layer, the winding speed (W) of the metal strip is exactly synchronized with the separating layer in accordance with the removal speed (w) of the separating layer, so that tearing off of the separating layer is prevented. This is a uniform, Ensures complete application of the release liner throughout the winding process of the metal strip.
  • a separating device is provided for separating the separating layer at a desired location, and that the control device is designed to control the separating device at a suitable time, in particular at the end of the process operation.
  • control device is designed to return the nozzle device in a return operation from its end position back to its original position.
  • this control device also account for this restoring or adjustment, which are usually otherwise made by hand. The accident risk is thus reduced.
  • An embodiment of the invention provides that the separating layer is a paper web, and that the separating layer storage device is a paper roll which is rotationally driven by a controllable drive and on which the paper web is wound up.
  • control device is designed to suitably control the removal rate of the separation layer from the separation storage device by controlling the rotational speed of the paper roll during the delivery process. This control ensures a uniform feed of the release liner in conjunction with a controlled uniform unwinding speed and prevents premature tearing of the release liner from the coiler or from the nozzle assembly.
  • the above object is further achieved by a method for supplying a release liner from a release sheet storage device to the surface of a metal belt to be wound with a coiler.
  • the advantages of this method correspond to the advantages mentioned above with respect to the associated device.
  • the FIG. 1 describes a device 50 for feeding a release liner 100 from a release liner memory device 101 onto the surface of a metal belt 200 to be wound into a coil on a coiler 201.
  • the release liner storage device 101 comprises the release liner wound into a release liner 104 disposed on a coiler mandrel 103.
  • 101 may also be a storage magazine for removing individual sheets of the separating layer.
  • the initial portion 105 of the release liner is sucked by a compressed air driven nozzle device 300 disposed on a slider 400.
  • the principle of operation of the nozzle device will be described below with reference to FIG FIG. 2 described in more detail.
  • FIG. 2 describes the course of the air flow 302 at a nozzle outlet opening 301 of the specially designed nozzle device 300.
  • a pressure chamber 308 of the compressed air operated nozzle device 300 At the end of a pressure chamber 308 of the compressed air operated nozzle device 300 is the nozzle outlet opening 301, through which the air flow 302 is blown out and in the flow device 310 shown follows the contour 307 of the nozzle tip , Due to the resulting Coanda effect, namely the tendency of a flow to run along a convex surface instead of peeling off, this flow creates a vacuum 315 which is used according to the invention to draw the separation layer 100 to the nozzle device 300 and adhere there allow.
  • the particular effect according to the claimed invention is that the release liner 100 not only adheres to the nozzle device 300, but simultaneously as in FIG FIG. 2 illustrated, the separation layer 100 is conveyed with the air flow 302 in the flow direction 310.
  • the apparatus 50 is shown in an operating condition during the first part of a feeding operation, with the feed arm 401 of the Shifting device 400 together with the nozzle device 300 and the separating layer 100 adhering to the nozzle device 300 has moved at an advancing speed v from an initial position in the direction of the reeling device 201 or the metal strip 200 to be wound to an end position.
  • a higher-level control device 500 contains a first synchronization device 510 for synchronizing the feed rate v of the displacement device 400 with the removal speed w of the separation layer 100 from the separation layer storage device 101. This first synchronization ensures that the separation layer does not break off from the nozzle during the first part delivery process the air flow of the nozzle device is conveyed beyond its current position in the direction of the reel device.
  • FIG. 4 shows the displacement device 400 with the nozzle device 300 and the separator 100 adhering to the nozzle device 300 in the end position.
  • the starting region 105 of the separating layer is - during a second part of the feeding process - blown or conveyed with the air flow 302 of the nozzle device 300 in the direction of the coiler 201 or in the direction of a draw-in region 206 of the metal strip 200.
  • the separating layer remains adhered to the nozzle device 300 by the air flow 302 generated at the nozzle device 300; see above description of FIG.
  • the initial region 105 of the ply layer is thereby blown into the extent in a catchment area 206 between the wound metal band and the coiler mandrel 203, as the separation layer is released by the set removal rate w of the separation layer from the separation storage device for a promotion.
  • the feed rate of the separating layer is thus the same as the controlled / set removal speed of the separating layer from the separating layer storage device.
  • FIG. 5 shows the conveying of the separation layer in the catchment area 206 in more detail.
  • the separating layer 100 adheres directly to the oiled reel mandrel 203 and is adhered to the coiler mandrel 203 with the rotational movement of the coiler mandrel 203 of the surface of the metal strip 200 and wound in the further course together with the metal strip 200.
  • the separating layer 100 can be directed into this catchment area 206 by means of a deflection device (not shown in this figure). As soon as the separating layer in the feed region is gripped by the metal strip and the coiler mandrel, the feeding process is completed.
  • FIG. 6 shows that the reeling device 201 winds the metal strip 200 together with the penning layer 100 during a winding process subsequent to the feeding process.
  • a common winding angle s which is between 30 degrees and 240 degrees
  • the compressed air at the nozzle device 300 is turned off and the nozzle device 300 now moves from the end position 420 back to the starting position 410.
  • the displacement device 400 with the nozzle device 300 describes the Shifting path L.
  • a control device 500 is provided with a second synchronization device 520 for synchronizing the removal speed w of the separation layer storage device 101 with the winding speed W of the coiler 201, in particular while the nozzle device is switched off.
  • the FIG. 7 describes a separating device 600 for separating the separating layer, which is arranged between the reeling device 201 and the separating layer storage device 101. After completion of the winding process, the separating layer 100 is separated with the separating device 600 at a predetermined or precalculated point.
  • the separator 600 is controlled by the controller 500 so as to disconnect the separator layer 100 at the proper time so as to ensure that the metal tape 200 is covered with the separator liner 100 until the completion of the take-up operation.

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  • Winding Of Webs (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Zuführen einer Trennlage auf die Oberfläche eines auf einer Haspeleinrichtung aufzuwickelnden Metallbandes.
    • Stand der Technik
  • Das Einlegen einer Trennlage in Form von z.B. Papier zwischen die Windungen eines auf einer Haspel aufzuwickelnden Metallbandes zum Schutz der metallischen Oberfläche des Metallbandes wird häufig manuell oder mit Holzstöcken, aber auch mit druckluftbetriebenen Vorrichtungen ausgeführt.
  • Die EP 0 648 554 A1 zeigt eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Einlegen von Papier zwischen die Wicklungen eines Metallbandes beim Aufrollen des Metallbandes auf einer Haspelvorrichtung. Das Papier wird von einer separat angeordneten Haspelvorrichtung von Coils abgewickelt und dem Metallband zugeführt. Unter Verwendung von Luftdüsen an der Stelle von sonst üblich verwendeten Umlenkrollen wird das Papier von einem erzeugten Luftstrahl in eine horizontale Richtung zum aufzuwickelnden Metallband gelenkt.
  • Aus der DE 3 431 177 A1 ist eine Vorrichtung zum Einlegen von Papierstreifen beim Aufhaspeln von Blechbändern bekannt, wobei die getrennt von Einzelrollen ablaufenden Papierstreifen über ein durch mehrere Umlenkrollen geführtes endloses Transportband den Blechbandrollen zugeführt wird. Dabei wird das Papierband über federbeaufschlagte bzw. druckluft- oder hydraulisch gespannte Anstell- und Umlenkrollen geführt. Diese Vorrichtung ist relativ aufwendig und bedarf einer genauen Einstellung der einzelnen Komponenten.
  • Aus der US 3,381,906 ist eine Vorrichtung zum Zuführen von Papierband an ein aufzuwickelndes Metallband bekannt, wobei über einen druckluftbetriebenen, drehbaren Düsenbalken das Papier von unten gegen die Metalloberfläche geblasen wird. Die Positionierung des Papiers direkt im Einrollbereich des Metallbandes ist durch die nicht verschiebbare Anordnung des Düsenbalkens nicht möglich. Als Folge der Durchhängung nach unten bilden sich Schlaufen am Papierband.
  • In der Druckschrift DE 44 08 704 A1 ist eine Einrollmaschine für Bänder beschrieben, mit einem Speiseapparat zum Zuführen einer Trennlage zwischen die Windungen eines aufzuwickelnden Bandes. Der Speiseapparat weist für die Trennlage einen mit Luftdüsen bestückten Führungstisch auf.
  • Häufige Probleme dieser Verfahren und Vorrichtungen gemäß dem Stand der Technik sind, dass das Einlegen des Papiers gerade zu Beginn beim Einfädeln mit einer relativ hohen Fehlerquote verbunden ist. Das Papier reißt häufig oder wird ungleichmäßig unter Bildung von Falten auf die Oberfläche des Metallbandes aufgelegt. Anlagenstillstand ist häufig die Folge. Das Einlegen von Hand ist außerdem mit einem hohen Unfallrisiko verbunden.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine bekannte Vorrichtung und ein bekanntes Verfahren zum Zuführen einer Trennlage auf die Oberfläche eines auf einer Haspel aufzuwickelnden Metallbandes im Hinblick auf Zuverlässigkeit und Sicherheit zu verbessern.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst, wobei dieser dadurch gekennzeichnet ist, dass die Düsenvorrichtung ausgebildet ist, einen Luftstrom zu erzeugen, zum Ansaugen und Anhaften der Trennlage an der Düsenvorrichtung, und zum gleichzeitig kontrollierten Fördern der Trennlage mit Hilfe des Coanda-Effektes in Richtung des Luftstroms.
  • Vorteil dieser erfindungsgemäßen Anordnung ist, dass eine vorhandene Trennlage durch den an einer druckluftbetriebenen Düse erzeugten Luftstrom automatisch angesaugt wird und an der Düse haften bleibt. Ein Einlegen von Hand entfällt hierbei. Damit wird eine sichere und zuverlässige Methode zum Zuführen einer Trennlage auf die Oberfläche eines aufzuwickelnden Metallbandes bereitgestellt.
  • Gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel sieht die Erfindung eine Verschiebeeinrichtung vor, zum Verfahren der Düsenvorrichtung vorzugsweise zusammen mit der an der Düsenvorrichtung anhaftenden Trennlage. Mit dieser Verschiebeeinrichtung kann die Düsenvorrichtung zusammen mit der an der Düse anhaftenden Trennlage auf der gesamten Länge des Verfahrweges einem beliebigen Punkt zugeführt und an bestimmter Stelle positioniert werden.
  • In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Verschiebeeinrichtung als ortsveränderlicher und/oder längenverstellbarer Zuführarm ausgebildet ist, auf welchem die Düsenvorrichtung fest montiert ist. Je nach Ausführung der Lagerung des Zuführarms kann hierbei auch eine seitliche Verstellbarkeit zur Justierung des Zuführarms erfolgen.
  • Nach einem weiteren Ausgestaltungsmerkmal ist vorgesehen, dass die Verschiebeeinrichtung als Schiene ausgebildet ist, auf welcher die Düsenvorrichtung verfahrbar ist. Je nach anlagenspezifischen Vorgaben und vorhandenen Platzverhältnissen ist damit die Möglichkeit gegeben, eine feste Führung, z. B. in Form einer Schiene, innerhalb der Anlage ortsfest zu montieren, und nur die selbstangetriebene Düsenvorrichtung auf der Schiene verfahrbar anzuordnen. Vorteil ist hierbei, dass die Schiene an ihren beiden Enden fest verankert sein kann und dass keine beweglichen Teile vorhanden sind, die einem Verschleiß unterliegen. Im Falle einer Havarie ist lediglich die Düsenvorrichtung bzw. der Antrieb oder die Düse auszutauschen. Damit ergibt sich ein wesentlich geringerer Wartungsaufwand dieser Anordnung.
  • Weiterhin sieht die Erfindung eine Steuerungseinrichtung vor, zum Steuern der Förderung der Trennlage in Richtung der Haspeleinrichtung oder des aufzuwickelnden Metallbandes. Mit dieser vollautomatischen Steuerungseinrichtung ist es möglich, die an der Düsenvorrichtung anhaftende Trennlage gleichmäßig über die gesamte notwendige Verfahrlänge in Richtung der Haspeleinrichtung bzw. des aufzuwickelnden Metallbandes zu fördern. Die Trennlage wird gleichmäßig gespannt und eine Faltenbildung wird vermieden.
  • Nach einem weiteren Ausgestaltungsmerkmal ist vorgesehen, dass die Steuerungseinrichtung ausgebildet ist, zum Steuern des Verfahrens der Düsenvorrichtung mit der daran anhaftenden Trennlage mit Hilfe der Verschiebeeinrichtung aus einer Ausgangsposition in eine Endposition in räumlicher Nähe zu der Haspeleinrichtung oder zu dem aufzuwickelnden Metallbandes während eines Anfahrvorganges.
  • Es empfiehlt sich nach einem weiteren Ausgestaltungsmerkmal der vorliegenden Erfindung, dass die Steuerungseinrichtung eine erste Synchronisierungseinrichtung aufweist zum Synchronisieren der Entnahmegeschwindigkeit (w) der Trennlage aus der Trennlagenspeichereinrichtung mit der Verfahrgeschwindigkeit (v) der Düsenvorrichtung während des Zuführvorganges. Durch diese Synchronisierung wird gewährleistet, dass die an der Düsenvorrichtung anhaftende Trennlage unter gleichmäßiger Zugspannung aus der Trennlagenspeichereinrichtung entnommen wird und mit gleichmäßiger Verfahrgeschwindigkeit der Haspeleinrichtung bzw. dem aufzuwickelndem Metallband zugeführt wird, wobei die Synchronisierung gewährleistet, dass die Trennlage während des Zuführvorganges weder von der Düse abreißt noch durch den Luftstrom der Düsenvorrichtung über deren aktuelle Position hinaus in Richtung Haspeleinrichtung gefördert wird.
  • In einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Düsenvorrichtung weiterhin ausgebildet ist zum kontrollierten Fördern der anhaftenden Trennlage mit Hilfe des Coanda-Effektes in Richtung des Luftstromes, welcher auf die Haspeleinrichtung oder die Oberfläche des Metallbandes gerichtet ist, und dass die Steuerungseinrichtung ausgebildet ist, während des Zuführvorganges, wenn die Düsenvorrichtung in ihre Endposition positioniert ist, die Vorschubgeschwindigkeit (v) der an der Düsenvorrichtung anhaftenden Trennlage in Richtung auf die Haspeleinrichtung oder den Einzugsbereichs des aufzuwickelnden Metallbandes hin geeignet einzustellen durch entsprechendes Einstellen der Entnahmegeschwindigkeit (w) der Trennlage aus der Trennlagenspeichereinrichtung. Vorteil dieser erfindungsgemäßen Anordnung ist, dass die Trennlage mit Hilfe des Coanda-Effektes, der an dem Düsenaustritt der Düsenvorrichtung auftritt, die Trennlage anhaften lässt und die Trennlage gleichzeitig in Richtung des Luftstroms gefördert wird. Das heißt, die Trennlage wird an der Düsenvorrichtung in nahezu vertikaler Richtung gehalten und gleichzeitig mit dem Luftstrom in nahezu horizontaler Richtung gefördert und dabei immer unter Spannung gehalten, unter Vermeidung einer Faltenbildung. Je nach eingestellter Entnahmegeschwindigkeit der Trennlage aus der Trennlagespeichereinrichtung wird die Trennlage an der Düsenvorrichtung freigegeben und der Luftstrom kann an der Düsenvorrichtung die Trennlage eigenständig in Luftstromrichtung weiter fördern, um die Trennlage einem Gegenstand, z.B. einem Metallband zuzuführen.
  • Weiterhin sieht die Erfindung vor, dass die Steuereinrichtung ausgebildet ist, den Luftstrom der Düsenvorrichtung kurz nach Beginn eines Aufwickelvorganges abzuschalten, bei welchem die Düsenvorrichtung vorzugsweise in ihrer Endposition verharrt und dass Metallband gemeinsam mit der Trennlage auf die Haspeleinrichtung aufgewickelt wird. Der vorherige Zuführungsvorgang ist dann erfolgreich abgeschlossen und die Düsenvorrichtung wird an dieser Stelle weiter nicht mehr benötigt.
  • Weiterhin sieht die Erfindung vor, dass die Steuerungseinrichtung eine zweite Synchronisierungseinrichtung aufweist, zum Synchronisieren der Aufwickelgeschwindigkeit (W) des Metallbandes auf die Haspeleinrichtung mit der Entnahmegeschwindigkeit (w) der Trennlage aus der Trennlagenspeichereinrichtung, nach dem Abschalten des Luftstroms der Düsenvorrichtung. Vorteil dieser Synchronisierung ist, dass nach dem Einlegen der Trennlage die Aufwickelgeschwindigkeit (W) des Metallbandes mit der Trennlage in Übereinstimmung mit der Entnahmegeschwindigkeit (w) der Trennlage genau synchronisiert ist, so dass ein Abreißen der Trennlage unterbunden wird. Damit ist ein gleichmäßiges, lückenloses Aufbringen der Trennlage während des gesamten Aufwickelprozesses des Metallbandes gewährleistet.
  • In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist eine Trenneinrichtung vorgesehen, zum Trennen der Trennlage an einer gewünschten Stelle, und dass die Steuerungseinrichtung ausgebildet ist, die Trenneinrichtung zu einem geeigneten Zeitpunkt, insbesondere am Ende des Prozessbetriebes, anzusteuern. Daraus ergibt sich der Vorteil des optimierten Materialeinsatzes für die Trennlage, so dass sichergestellt ist, dass die Trennlage dem Metallband bis zum Ende als Zwischenlage zugeführt und eingelegt wird.
  • Weiterhin sieht die Erfindung vor, dass die Steuerungseinrichtung ausgebildet ist, die Düsenvorrichtung in einem Rückfahrvorgang aus ihrer Endposition wieder in ihre Ausgangsposition zurückzufahren. Durch diese Steuerungseinrichtung entfallen auch hierbei Rückstell- bzw. Justierarbeiten, die üblicherweise sonst per Hand vorgenommen werden. Das Unfallrisiko wird damit herabgesetzt.
  • Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass es sich bei der Trennlage um eine Papierbahn handelt, und dass es sich bei der Trennlagenspeichereinrichtung um eine mit einem steuerbaren Antrieb drehangetriebene Papierrolle handelt, auf welcher die Papierbahn aufgewickelt ist.
  • Im Übrigen ist vorgesehen, dass die Steuerungseinrichtung ausgebildet ist, während des Zuführvorganges die Entnahmegeschwindigkeit der Trennlage aus der Trennlagerspeichereinrichtung durch Steuerung der Drehgeschwindigkeit der Papierrolle geeignet zu steuern. Diese Steuerung gewährleistet eine gleichmäßige Zuführung der Trennlage in Verbindung mit einer gesteuerten gleichmäßigen Abrollgeschwindigkeit und verhindert ein frühzeitiges Abreißen der Trennlage von der Haspeleinrichtung oder von der Düsenvorrichtung.
  • Die oben genannte Aufgabe wird weiterhin gelöst durch ein Verfahren zum Zuführen einer Trennlage aus einer Trennlagenspeichereinrichtung auf die Oberfläche eines, mit einer Haspeleinrichtung aufzuwickelnden Metallbandes. Die Vorteile dieses Verfahrens entsprechen den oben mit Bezug auf die zugehörige Vorrichtung genannten Vorteilen.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Vorrichtung und des Verfahrens sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren detailliert beschrieben. Es zeigen:
    • Figur 1
    eine Vorrichtung zum Zuführen einer Trennlage in einer Ausgangsposition für den Zuführvorgang;
    Figur 2
    eine Düse mit einer anhaftenden Trennlage und den Strömungsverlauf eines Luftstroms;
    Figur 3
    den gesteuerten Verschiebevorgang einer Düsenvorrichtung als ersten Teil des Zuführvorganges;
    Figur 4
    die Positionierung der Düsenvorrichtung in einer Endposition und Fördern der Trennlage als zweiten Teil des Zuführvorganges;
    Figur 5
    die Zuführung der Trennlage in den Einzugsbereich der Haspeleinrichtung während des zweiten Teils des Zuführvorganges;
    Figur 6
    den Aufwickelprozess der Trennlage zusammen mit einem Metallband auf einen gemeinsamen Haspeldorn; und
    Figur 7
    eine Trennvorrichtung zum Trennen der Trennlage.
  • Die Figur 1 beschreibt eine Vorrichtung 50 zum Zuführen einer Trennlage 100 aus einer Trennlagenspeichereinrichtung 101 auf die Oberfläche eines auf einer Haspeleinrichtung 201 zu einem Coil aufzuwickelnden Metallbandes 200. Die Trennlagenspeichereinrichtung 101 umfasst die Trennlage, aufgewickelt zu einem Trennlagencoil 104, angeordnet auf einem Haspeldorn 103. Bei der Trennlagenspeichereinrichtung 101 kann es sich aber auch um ein Speichermagazin zur Entnahme von Einzelblättern der Trennlage handeln.
  • Der Anfangsbereich 105 der Trennlage wird von einer druckluftbetriebenen Düsenvorrichtung 300, die an einer Verschiebeeinrichtung 400 angeordnet ist, angesaugt. Das Funktionsprinzip der Düsenvorrichtung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf Figur 2 näher beschrieben.
  • Die Figur 2 beschreibt den Verlauf des Luftstroms 302 an einer Düsenaustrittsöffnung 301 der speziell ausgebildeten Düsenvorrichtung 300. Am Ende einer Druckkammer 308 der druckluftbetriebenen Düsenvorrichtung 300 befindet sich die Düsenaustrittsöffnung 301, durch welche der Luftstrom 302 herausgeblasen wird und in der gezeigten Strömungseinrichtung 310 der Kontur 307 der Düsenspitze folgt. Aufgrund des dabei entstehenden Coanda-Effektes, nämlich die Tendenz einer Strömung, an einer konvexen Oberfläche entlang zu laufen anstatt sich abzulösen, erzeugt diese Strömung ein Vakuum 315, welches erfindungsgemäß dazu benutzt wird, die Trennlage 100 an die Düsenvorrichtung 300 anzusaugen, und dort anhaften zu lassen. Der besondere Effekt gemäß der beanspruchten Erfindung ist der, dass die Trennlage 100 nicht nur an der Düsenvorrichtung 300 anhaften bleibt, sondern gleichzeitig wie in der Figur 2 dargestellt, die Trennlage 100 mit dem Luftstrom 302 in Strömungsrichtung 310 gefördert wird.
  • In der Figur 3 ist die Vorrichtung 50 in einem Betriebszustand während des ersten Teils eines Zuführvorganges gezeigt, wobei sich der Zuführarm 401 der Verschiebeeinrichtung 400 gemeinsam mit der Düsenvorrichtung 300 und der an der Düsenvorrichtung 300 anhaftenden Trennlage 100 mit einer Vorschubgeschwindigkeit v von einer Anfangsposition in Richtung der Haspeleinrichtung 201 bzw. des aufzuwickelnden Metallbandes 200 in eine Endposition bewegt hat. Eine übergeordnete Steuerungseinrichtung 500 enthält eine erste Synchronisierungseinrichtung 510 zum Synchronisieren der Vorschubgeschwindigkeit v der Verschiebeeinrichtung 400 mit der Entnahmegeschwindigkeit w der Trennlage 100 aus der Trennlagenspeichereinrichtung 101. Durch diese erste Synchronisierung wird sichergestellt, dass die Trennlage während des ersten Teilszuführvorganges weder von der Düse abreißt noch durch den Luftstrom der Düsenvorrichtung über deren aktuelle Position hinaus in Richtung Haspeleinrichtung gefördert wird.
  • Die Figur 4 zeigt die Verschiebeeinrichtung 400 mit der Düsenvorrichtung 300 und der an der Düsenvorrichtung 300 anhaftenden Trennlage 100 in der Endposition. Nach Erreichen der Endposition 420 wird der Anfangsbereich 105 der Trennlage - während eines zweiten Teils des Zuführvorgangs - mit dem Luftstrom 302 der Düsenvorrichtung 300 in Richtung der Haspeleinrichtung 201 bzw. in Richtung eines Einzugbereiches 206 des Metallbandes 200 geblasen bzw. gefördert. Dabei bleibt die Trennlage durch den an der Düsenvorrichtung 300 erzeugten Luftstrom 302 aufgrund des Coanda-Effektes an der Düsenvorrichtung 300 haften; siehe oben Beschreibung der Figur 2. Der Anfangsbereich 105 der Tennlage wird dabei in dem Maße in einen Einzugsbereich 206 zwischen dem aufzuwickelndem Metallband und dem Haspeldorn 203 hinein geblasen, wie die Trennlage durch die eingestellte Entnahmegeschwindigkeit w der Trennlage aus der Trennlagenspeichereinrichtung für eine Förderung freigegeben wird. Die Vorschubgeschwindigkeit der Trennlage ist also betraglich gleich der gesteuerten/eingestellten Entnahmegeschwindigkeit der Trennlage aus der Trennlagenspeichereinrichtung.
  • Die Figur 5 zeigt das Fördern der Trennlage in den Einzugsbereich 206 genauer. Dabei haftet die Trennlage 100 direkt an dem mit Öl behafteten Haspeldorn 203 und wird anhaftend am Haspeldorn 203 mit der Drehbewegung des Haspeldorns 203 der Oberfläche des Metallbandes 200 zugeführt und im weiteren Verlauf gemeinsam mit dem Metallband 200 aufgewickelt. Alternativ kann die Trennlage 100 mittels einer, in dieser Figur nicht gezeigten, Umlenkvorrichtung in diesen Einzugsbereich 206 gelenkt werden. Sobald die Trennlage im Einzugsbereich von dem Metallband und dem Haspeldorn ergriffen wird, ist der Zuführvorgang beendet.
  • Die Figur 6 zeigt, dass die Haspeleinrichtung 201 das Metallband 200 während eines dem Zuführvorgang nachfolgenden Aufwickelvorgangs gemeinsam mit der Tennlage 100 aufwickelt. Nach einem gemeinsamen Aufwickelwinkel s, der zwischen 30 Grad und 240 Grad liegt, wird die Druckluft an der Düsenvorrichtung 300 abgeschaltet und die Düsenvorrichtung 300 bewegt sich nun von der Endposition 420 zurück zu der Ausgangsposition 410. Dabei beschreibt die Verschiebeeinrichtung 400 mit der Düsenvorrichtung 300 den Verschiebeweg L. Es ist eine Steuerungseinrichtung 500 mit einer zweiten Synchronisierungseinrichtung 520 vorgesehen zum Synchronisieren der Entnahmegeschwindigkeit w der Trennlagenspeichereinrichtung 101 mit der Aufwickelgeschwindigkeit W der Haspeleinrichtung 201, insbesondere während die Düsenvorrichtung abgeschaltet ist.
  • Die Figur 7 beschreibt eine Trennvorrichtung 600 zum Trennen der Trennlage, welche zwischen der Haspeleinrichtung 201 und der Trennlagenspeichereinrichtung 101 angeordnet ist. Nach Abschluss des Aufwickelprozesses wird die Trennlage 100 mit der Trennvorrichtung 600 an vorbestimmter bzw. vorberechneter Stelle abgetrennt. Die Trenneinrichtung 600 wird durch die Steuerungseinrichtung 500 so gesteuert, dass die Trennlage 100 zum richtigen Zeitpunkt getrennt wird, so dass sichergestellt ist, dass das Metallband 200 bis zum Schluss des Aufwickelvorgangs mit der Trennlage 100 bedeckt ist.
    • Bezugszeichenliste
    • 50
    Vorrichtung
    100
    Trennlage
    101
    Trennlagenspeichereinrichtung
    103
    Haspeldorn Trennlage
    104
    Trennlagen-Coil
    105
    Anfangsbereich - Trennlage
    200
    Metallband
    201
    Haspeleinrichtung
    202
    Windungen
    203
    Haspeldorn (Metallband-Haspel)
    204
    Coil
    205
    Bandanfang (Metallband)
    206
    Einzugsbereich
    300
    Düsenvorrichtung
    301
    Düsenaustrittsöffnung
    302
    Luftstrom
    305
    Luftzufuhr
    306
    Düsenspitze
    307
    Kontur
    308
    Druckkammer
    310
    Strömungsrichtung
    315
    Vakuum
    400
    Verschiebeeinrichtung
    401
    Zuführarm
    410
    Ausgangsposition
    420
    Endposition
    500
    Steuerungseinrichtung
    510
    erste Synchronisierungseinrichtung
    520
    zweite Synchronisierungseinrichtung
    600
    Trenneinrichtung
    v
    Verfahrgeschwindigkeit
    w
    Entnahmegeschwindigkeit
    W
    Aufwickelgeschwindigkeit
    s
    Aufwickelwinkel
    L
    Verschiebeweg

Claims (19)

  1. Vorrichtung (50) zum Zuführen einer Trennlage (100) aus einer Trennlagenspeichereinrichtung (101) auf die Oberfläche eines auf einer Haspeleinrichtung (201) aufzuwickelnden Metallbandes (200), mit einer druckluftbetriebenen Düsenvorrichtung (300),
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Düsenvorrichtung (300) ausgebildet ist, einen Luftstrom (302) zu erzeugen zum Ansaugen und Anhaften der Trennlage (100) an der Düsenvonichtung (300) und zum gleichzeitigen kontrollierten Fördern der Trennlage mit Hilfe des Coanda-Effektes in Richtung des Luftstroms.
  2. Vorrichtung (50) nach Anspruch 1,
    gekennzeichnet durch,
    eine Verschiebeeinrichtung (400) zum Verfahren der Düsenvorrichtung (300), vorzugsweise zusammen mit der an der Düsenvorrichtung (300) anhaftenden Trennlage (100).
  3. Vorrichtung (50) nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Verschiebeeinrichtung (400) als ortsveränderlicher und / oder längenverstellbarer Zuführarm (401) ausgebildet ist, auf welchem die Düsenvorrichtung (300) fest montiert ist.
  4. Vorrichtung (50) nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Verschiebeeinrichtung (400) als Schiene ausgebildet ist, auf welcher die Düsenvorrichtung (300) verfahrbar ist.
  5. Vorrichtung (50) nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass eine Steuerungseinrichtung (500) vorgesehen ist zum Steuern der Förderung der Trennlage (100) in Richtung der Haspeleinrichtung (201) oder des aufzuwickelnden Metallbandes (200).
  6. Vorrichtung (50) nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Steuerungseinrichtung (500) ausgebildet ist zum Steuern des Verfahrens der Düsenvorrichtung (300) mit der daran anhaftenden Trennlage (100) mit Hilfe der Verschiebeeinrichtung (400) aus einer Ausgangsposition (410) in eine Endposition (420) in räumlicher Nähe zu der Haspeleinrichtung (201) oder zu dem aufzuwickelnden Metallband (200) während eines Zuführvorganges.
  7. Vorrichtung (50) nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Steuerungseinrichtung (500) eine erste Synchronisierungseinrichtung (510) aufweist zum Synchronisieren der Entnahmegeschwindigkeit (w) der Trennlage (100) aus der Trennlagenspeichereinrichtung (101) mit der Verfahrgeschwindigkeit (v) der Düsenvorrichtung (300) während des Zuführvorganges.
  8. Vorrichtung (50) nach einem der Ansprüche 6 oder 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Düsenvorrichtung (300) weiterhin ausgebildet ist zum kontrollierten Fördern der anhaftenden Trennlage (100) mit Hilfe des Coanda-Effektes in Richtung des Luftstromes (302), welcher auf die Haspeleinrichtung (201) oder die Oberfläche des Metallbandes (200) gerichtet ist, und
    dass die Steuerungseinrichtung (500) ausgebildet ist, während des Zuführvorganges, wenn die Düsenvorrichtung (300) in ihrer Endposition (420) positioniert ist, die Vorschubgeschwindigkeit (v) der an der Düsenvorrichtung (300) nach wie vor anhaftenden Trennlage (100) in Richtung auf die Haspeleinrichtung (201) oder den Einzugsbereich des aufzuwickelnden Metallbandes (200) hin geeignet einzustellen durch entsprechendes Einstellen der Entnahmegeschwindigkeit (w) der Trennlage (100) aus der Trennlagenspeichereinrichtung (101).
  9. Vorrichtung (50) nach Anspruch 8,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Steuerungseinrichtung (500) ausgebildet ist, den Luftstrom (302) der Düsenvorrichtung (300) kurz nach Beginn eines Aufwickelvorganges abzuschalten, bei welchem die Düsenvorrichtung (300) vorzugsweise in ihrer Endposition (420) verharrt und das Metallband (200) gemeinsam mit der Trennlage (100) auf die Haspeleinrichtung (201) aufgewickelt wird.
  10. Vorrichtung (50) nach Anspruch 9,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Steuerungseinrichtung (500) eine zweite Synchronisierungseinrichtung (520) aufweist zum Synchronisieren der Entnahmegeschwindigkeit (w) der Trennlage (100) aus der Trennlagenspeichereinrichtung (101) mit der Aufwickelgeschwindigkeit (W) des Metallbandes (200) auf die Haspeleinrichtung (203), nach dem Abschalten des Luftstromes (302) der Düsenvorrichtung (300).
  11. Vorrichtung (50) nach einem der Ansprüche, 5-10,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass eine Trenneinrichtung (600) vorgesehen ist zum Trennen der Trennlage (100) an einer gewünschten Stelle, und
    dass die Steuerungseinrichtung (500) ausgebildet ist, die Trenneinrichtung (600) zu einem geeigneten Zeitpunkt, insbesondere am Ende des Aufwickelvorgangs, anzusteuern.
  12. Vorrichtung (50) nach einem der Ansprüche 10 oder 11,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Steuerungseinrichtung (500) ausgebildet ist, die Düsenvorrichtung (300) in einem Rückfahrvorgang aus ihrer Endposition (420) wieder in ihre Ausgangsposition (410) zurückzufahren.
  13. Vorrichtung (50) nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass es sich bei der Trennlage (100) um eine Papierbahn handelt, und dass es sich bei der Trennlagenspeichereinrichtung (101) um eine mit einem steuerbaren Antrieb drehangetriebene Papierrolle handelt, auf welcher die Papierbahn aufgewickelt ist.
  14. Vorrichtung (50) nach Anspruch 13,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Steuerungseinrichtung (500) ausgebildet ist, während des Zuführvorganges die Entnahmegeschwindigkeit der Trennlage (100) aus der Trennlagenspeichereinrichtung (101) durch Steuerung der Drehgeschwindigkeit der Papierrolle geeignet zu steuern.
  15. Verfahren zum Zuführen einer Trennlage (100) aus einer Trennlagenspeichereinrichtung (101) auf die Oberfläche eines auf einer Haspeleinrichtung (201) aufzuwickelnden Metallbandes (200),
    während eines Zuführvorganges,
    gekennzeichnet durch folgende Schritte:
    Positionieren einer Düsenvorrichtung (300) in einer Ausgangsposition (410),
    Ansaugen und Anhaften der Trennlage (100) an der Düsenvorrichtung (300) durch einen an der Düsenaustrittsöffnung (301) der druckluftbetriebenen Düsenvorrichtung (300) erzeugten Unterdruck (315),
    der durch einen Luftstrom (302) erzeugt wird,
    Verfahren der Düsenvorrichtung (300) mit der daran anhaftenden Trennlage (100) aus der Ausgangsposition (410) in eine Endposition (420) in räumlicher Nähe zu der Haspeleinrichtung (201) oder zu dem aufzuwickelnden Metallband (200), wobei die Entnahmegeschwindigkeit (w) der Trennlage (100) aus einer Trennlagenspeichereinrichtung (101) mit der Verfahrgeschwindigkeit (v) der Düsenvorrichtung (300) während des Zuführvorganges synchronisiert wird,
    Anhalten der Düsenvorrichtung (300) in der Endposition (420), und
    Fördern der nach wie vor an der Düsenvorrichtung (300) anhaftenden Trennlage (100) mit dem Luftstrom (302) in einen Einzugsbereich (206) eines aufzuwickelnden Metallbandes (200) mit einer Aufwickelgeschwindigkeit (W) nach Maßgabe der gesteuerten Entnahmegeschwindigkeit (w) der Trennlage (100) aus der Trennlagenspeichereinrichtung (101).
  16. Verfahren nach Anspruch 15,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die in Richtung Einzugsbereich (206) der Haspeleinrichtung (201) geförderte Trennlage (100) an dem Haspeldorn (203) der Haspeleinrichtung (201) anhaftet und mit der Drehbewegung des Haspeldorns (203) dem aufzuwickelnden Metallband (200) zugeführt wird.
  17. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass während eines Aufwickelvorgangs das Metallband (200) mit der Trennlage (100) zu einem gemeinsamen Coil (204) auf dem Haspeldorn (203) aufgewickelt wird.
  18. Verfahren nach Anspruch 17,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass nach beispielsweise einer halben gemeinsamen Wickelumdrehung des Metallbandes (200) mit der Trennlage (100) der Luftstrom (302) an der Düsenvorrichtung (300) abgeschaltet wird und ab dann die Trennlage (100) nicht mehr an der Düsenvorrichtung (300) anhaftet und nicht mehr von der Düsenvorrichtung (300) gefördert wird.
  19. Verfahren nach Anspruch 18,
    dadurch gekennzeichnet;
    dass nach dem Abschalten des Luftstroms (302) der Düsenvorrichtung (300) während des Aufwickelvorgangs die Entnahmegeschwindigkeit (w) der Trennlage (100) aus der Trennlagenspeichereinrichtung (101) mit der Aufwickelgeschwindigkeit (W) des Metallbandes (200) mit der Trennlage (100) auf den gemeinsamen Haspeldorn (203) synchronisiert wird.
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