EP3747810A1 - Verfahren zum verbinden von bändern, bänderverbindungseinrichtung, verarbeitungssystem und verwendung - Google Patents

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EP3747810A1
EP3747810A1 EP19178765.4A EP19178765A EP3747810A1 EP 3747810 A1 EP3747810 A1 EP 3747810A1 EP 19178765 A EP19178765 A EP 19178765A EP 3747810 A1 EP3747810 A1 EP 3747810A1
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EP
European Patent Office
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belt
band
section
tape
wetting
Prior art date
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Pending
Application number
EP19178765.4A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Heiko Ebhardt
Ernst Döring
Sascha Möbs
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Georg Sahm GmbH and Co KG
Original Assignee
Georg Sahm GmbH and Co KG
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Publication date
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Priority to JP2021571429A priority patent/JP2022535381A/ja
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Definitions

  • Can tapes for example as a result of the manufacturing process used or as a result of being provided via a reel, only be provided in a limited length and it is desired in a processing process for the tape that this processing process is carried out with a tape strand that is longer than the length that can be provided Band, it is necessary that an end section of a first band is connected to a starting section of a second band, with which a longer band strand formed from both bands is produced. It is quite possible that a large number of bands are connected to one another in this way, with the result that the length of the band can be further increased.
  • the invention relates to a method that can be used in this context for connecting an end section of a first band to an initial section of a second band.
  • the invention also relates to a ribbon splicer, a processing system, and a new use.
  • a possible field of application of the method and the tape connecting device includes tapes in the form of strip-shaped security tapes for security documents such as bank notes or entry tickets.
  • security tapes are intended to make forgery of the security document difficult or impossible as copies of the security tape are difficult to imitate, making an unauthorized copy easily recognizable as such.
  • the security tape can be embedded in a carrier material, in particular paper.
  • the security tape can be a plastic tape which is equipped with security features such as holograms.
  • the security tape is provided on a reel, unrolled from this and fed to the processing process, which here consists of the production of the security document. In the manufacturing process, the security tape is embedded in the carrier material.
  • connection section of the two security tapes must then be used in the further processing process (possibly together with the security document in which this connecting section is then arranged) are discarded.
  • DE 35 40 324 A1 shows a method for connecting two textile threads by means of compressed air.
  • two textile threads consisting of many individual twisted fibers are initially twisted at the ends. The two ends are then spliced together by twisting. After splicing, the two textile threads are held together due to the frictional force between the individual fibers and the self-locking that occurs under tensile load.
  • EP 1 209 115 A2 proposes for a splicing connection of a winding material in connection with the production of a cross winding to heat the winding material in the area of a splice head, the heating being said to be advantageous for the splicing connection of different types of yarn.
  • DE 33 36 202 A1 it is described as known to join two ribbons formed by filament yarns via machines with automatic knotters, air splicers or mechanical splicers, the disadvantage being described here that the known joining methods require the ribbons to rest during the production of the joint, which involves stopping and Restarting the processing process to which the filament yarn is fed is conditional.
  • DE 33 36 202 A1 suggests feeding a first yarn thread from a first bobbin via a thread eyelet, a slotted thread guide and a first splice chamber with a downstream thread guide eyelet to a testing device.
  • a stationary second thread of thread which has been taken from a second bobbin, extends.
  • the loose end section of the second yarn thread is held by a clamping point below the first yarn thread and in front of the first splice chamber.
  • a carriage is moved vertically upwards.
  • the carriage carries an electrically operated cutting device, a pull-down device and a second splicing chamber arranged between two slit thread guides.
  • the second yarn thread enters the slotted thread guide carried by the carriage and the upwardly open second splice chamber from above.
  • the second splice chamber is pressed against a frame-mounted counter plate that is not moved with the slide, with the result that the splice chamber is closed at the top.
  • the first, continuously conveyed yarn thread and the second, still resting yarn thread extend parallel to one another at a small distance in the second splice chamber.
  • the second yarn thread is then released by loosening the clamping point and the second splice chamber is acted upon pneumatically, with which the two yarn threads are swirled and spliced together.
  • the first thread can take the second thread with it.
  • the not yet spliced free end region of the second thread with the first thread also enters the first splice chamber, which means that this end region of the second thread can be entangled with the first thread.
  • DE 2 119 410 A1 discloses a connection of ends of glass fiber multifilaments by sewing the overlapping ends with an elastic thread which presses the two ends together, with which they are frictionally connected to one another.
  • JP S 60-61452 A discloses the interlocking connection of two ends of strips.
  • a rectangular through recess is made in a first end of a first band.
  • a second end of the second band is provided with groove-like recesses such that the cross section of the second end remaining in the area of the recesses corresponds to the cross section of the rectangular through recess of the first end.
  • the second end is guided through the through recess of the first end in such a way that the second end is received in the region of its recesses in a form-fitting manner in the through recess of the first end.
  • the document discloses a pair of pliers that can be used to produce the connection.
  • the invention relates to a method with which an end section of a first (in particular elongated) band can be connected to an initial section of a second (in particular elongated) band.
  • a ribbon strand is created that has at least the first ribbon and the second ribbon and the length of which is the sum of the lengths of the first ribbon and the second ribbon (minus the length of the connecting section of the same or minus the sum of the lengths of the starting section of the second belt and the end portion of the first band).
  • an "elongated band” refers in particular to a band whose length corresponds to at least 1,000 times, 10,000 times, 100,000 times or 1,000,000 times the greatest transverse extension of the band and / or which is at least 100 m long , 1 km or 10 km.
  • the ribbon strand is fed to a processing process in which an end product having at least one further component is produced with the ribbon strand and / or the ribbon strand is processed.
  • the tape strand is fed to a processing process in which the security tape is embedded in the base material of the bank note, in particular an aqueous suspension or mash of the paper or cotton paper of the bank note.
  • the end section of the first band is connected to the starting section of the second band via a liquid arranged in between.
  • the liquid connects the end section of the first band and the starting section of the second band via an adhesion, thus forming a band strand comprising the first band and the second band.
  • water can be used as the liquid, with water also being used as a liquid in the pulp of the paper or cotton paper.
  • the feed should not change during the change from the first belt to the second belt (apart from the fact that the overlapping two belts are fed to the processing process in the connecting section of the two belts).
  • the first band is conveyed at a distance from the starting section of the second band, with the second band preferably not being moved or not being conveyed in its longitudinal direction.
  • a wetting from the aforementioned liquid is applied to the end section of the first tape.
  • the wetting can be applied from the liquid to the starting section of the second band.
  • the starting section of the second band and / or the end section of the first band is moved via a combining device in such a way that the distance between them is reduced.
  • the invention encompasses both embodiments in which the combining device actively moves a band and embodiments in which the combining device merely releases the band, with which it can be moved and for example, by its own weight in the direction of the other belt as a result of its own weight can "fall down".
  • the starting section of the second band and the end section of the first band come to rest against one another in a connecting section, which can also be done with the generation of a pressing force.
  • an adhesive connection is produced between the bands. With or after the adhesive connection is established, the first band and the second band move together to the processing process.
  • the first belt is moved at its conveying speed while the connection is being established, while the second belt is initially not subjected to any conveying movement (apart from the movement to approach the first belt), for the joint movement of the first belt and the second belt to the processing process, the second belt can be accelerated to the conveying speed of the first belt.
  • the connection provided by the adhesion is already sufficient to ensure a force to accelerate the second belt, so that the second belt is moved along with the first belt (which in some circumstances also results in increasingly decreasing slip in the adhesively connected connecting section can be done).
  • the adhesive connection only provides a portion of the force required to accelerate the second band via the liquid, this portion for example less than 50%, less than 40%, less than 30%, less than 20% or even less than 10% of the total force acting to accelerate the second belt can be.
  • the force to accelerate the second belt to produce the common movement of the first belt and the second belt is partly caused by a drive, that is, not only by the force that is generated in the area of the adhesive connection.
  • a conveyor roller can be driven via a separate drive, the separate drive being set in motion by the uniting device before or when the second belt is pressed against the first belt.
  • Such a drive can be arranged in the working area of the combining device or in front of or behind the same and, for example, drive the belt which at least partially wraps around the conveyor roller via friction with the driven conveyor roller.
  • the starting section of the second belt lies against a first conveyor roller. If the starting section of the second belt is then moved by the uniting device in such a way that the distance between the two belts is reduced until they come into contact with one another, the first conveyor roller, which can be part of the uniting device, will move in the direction of the (preferably uninterrupted conveyor) ) first volume. At the end of this movement, the first conveyor roller then interacts with a second conveyor roller, the jacket surface of the first conveyor roller preferably forming frictional contact with the jacket surface of the second conveyor roller. The second conveyor roller rotates in accordance with the movement of the uninterrupted first belt.
  • the second conveyor roller can be designed as a motor-driven conveyor roller via which the uninterrupted conveyance of the first belt is caused or supported.
  • the second conveyor roller is wrapped around by the first belt and, as a result of the conveying movement of the first belt, the belt sets the second conveyor roller in rotation.
  • an acceleration force is exerted on the first conveyor roller which, as a result of the second belt wrapping around the first conveyor roller, leads to a drive force.
  • This driving force accelerates the starting section of the second band for the common movement of the end section of the first band and the starting section of the second band after the adhesive connection has been established.
  • the two bands are connected via the adhesive connection, which means that part of the accelerating force or only that the two bands are held together can be ensured. At least part of the force for the acceleration of the second belt is thus taken from the conveying movement of the first belt or an associated conveying roller.
  • Another aspect of the method according to the invention is dedicated to the requirement that the first belt must be guided by at least one stationary guide device with regard to the position, the conveying direction and the alignment of the belt around its longitudinal axis.
  • Two slide rods or guide rollers can be used as possible stationary guide devices.
  • the two slide rods or guide rollers can extend parallel to one another. It is possible that a gap is formed between the slide rods or guide rollers through which the first band can pass, whereby horizontal guidance can be ensured when the slide rods or guide rollers are oriented vertically. It is also possible, however, for the first band to be deflected in opposite directions on the outer surfaces of the slide rods or guide rollers.
  • an alignment roller is used as a guide device, via which the alignment of the cross section of the first strip around its longitudinal axis can be changed.
  • at least one deflecting roller is used as the stationary guide device, via which a change in the conveying direction of the first belt is possible in accordance with the wrap angle of the deflecting roller.
  • the guide device is an exit guide, via which the location and the orientation with which and at which the tape strand leaves the tape connecting device used can be specified.
  • the merging guide can be designed as a plate with a slot in which the two belts are arranged and guided one above the other and in which the two belts are laterally guided so that the belts lie on top of one another when the merging device moves into the active operating position becomes.
  • the aforementioned guide devices can have an adjusting device by means of which their position and orientation can be adjusted.
  • the invention proposes that an electronic control unit be used in the method.
  • the components involved can be controlled by means of the electronic control unit (and an associated control logic), with a "control" also being intended to include regulation within the scope of the invention.
  • a holding device can be actuated via the control by the control unit, via which an end of the second band can be held and fixed.
  • the control of the control unit it is possible for the control of the control unit to actuate a wetting device by means of which the first band and / or the second band are wetted with the liquid.
  • the control of the control unit controls a cutting device. Any control philosophy can be used here.
  • the holding device and / or the clamping device in an operating position not energetically charged by the control unit, is in a position holding or clamping the second band (in particular as a result of the action of a spring), while the holding device or the clamping device is released energetic loading of the same by the control unit takes place (in particular against the effect of the aforementioned spring).
  • any directly or indirectly electronically controlled actuators can be used as the actuator controlled by the control unit.
  • an electric servomotor or stepper motor can be used.
  • the control unit controls a pneumatic actuator, in particular a pneumatic adjusting cylinder, via a valve, the pneumatic actuator then actuating the holding device, the clamping device, the wetting device, the combining device or the cutting device. It is possible that several pneumatic actuators are used for the aforementioned devices. It is also possible, however, for a pneumatic actuator to be used in a multifunctional manner, in that it actuates both the clamping device and the cutting device.
  • the clamping device in a first partial stroke of the pneumatic actuator, can be transferred from the clamping position to a release position that releases the second band, in which the second band can be moved in its longitudinal direction, but is guided transversely to the longitudinal direction by the clamping device at a distance from the first band is.
  • the cutting device is actuated to sever the first tape, with the clamping device being opened further in the second partial stroke shortly before severing, simultaneously with severing or shortly after severing, so that the second tape moves in the direction of of the first tape can move.
  • a valve it is possible for a valve to be used multifunctionally by simultaneously controlling, for example, the transfer of the uniting device to the active operating position and the transfer of the clamping device to the non-clamping operating position.
  • the operating options can be expanded in the method according to the invention if the holding device and / or the clamping device can be operated both electronically and manually via the control unit.
  • manual actuation can be used to grip or hold one end of the second tape from a reel with the holding device and then the holding device on the tape connecting device to attach.
  • the holding device is operated manually here.
  • the holding device preferably fixes the end of the second band with a spring, so that the insertion of the end of the second band into the holding device requires manual actuation against the spring, but the end of the second band is held and fixed in the holding device without manually applied forces .
  • the second band can be inserted in a non-clamping operating position with manual actuation of the clamping device, while the spring can then close the clamping device, whereby the second band is clamped in the clamping device without manual application of forces.
  • the second strip 6 is preferably released by the holding device 15, the release of the second belt 6 by the clamping device 13 and the merging of the second path 5 with the conveying path 3.
  • the first belt is conveyed without interruption, while the second belt is at rest (apart from the movement to reduce the distance between the two belts).
  • the first belt and the second belt are moved together to the processing process.
  • the method can only be used for one strand of tape. However, it is entirely possible for several strands of tape to be processed in parallel in at least one processing device, so that the strands of tape run through the at least one processing device on parallel processing paths. If the connections between the tapes of the individual tape strands are made here in a non-coordinated and possibly manual manner, the connecting sections of the two tapes in the respective tape strands pass through the at least one processing device with a time offset. If products manufactured in the processing facility are not allowed to contain the connecting section of the belts, since this does not meet the quality requirements, these products must be sorted out as scrap.
  • a method according to the invention takes this problem into account in that, in the method, several pairs of first and second tapes are connected to one another in parallel to form a tape strand, which is fed to the same processing device or different processing devices in parallel.
  • a control unit is used by means of which an actuation of the devices required for the respective establishment of the connection is controlled and in particular synchronized.
  • the synchronization can take place in such a way that the connecting sections generated in the individual strands of tape are fed to the at least one processing device at the same time, so that products that are produced at the same time and which contain the connecting section can be sorted out for all processing strands The effort for sorting out and possibly also the scrap can be reduced.
  • the strap connecting device can have a holding device, a clamping device and / or a cutting device.
  • a control unit with control logic is preferably present, via which the holding device, the clamping device, the wetting device, the combining device and / or the cutting device can be actuated.
  • the strap connecting device has a pneumatic actuator for the holding device, the clamping device, the wetting device, the combining device or the cutting device.
  • the holding device and / or the clamping device can be actuated both electronically and manually via the control unit.
  • control unit can be a single local control unit. However, it is also possible that there are several control units that communicate with one another or are networked with one another.
  • a further solution to the problem on which the invention is based is a processing system in which a number of strands of tape are processed.
  • the ribbon strands each have pairs of first and second ribbons.
  • the pairs of the first and second bands are each adhesively connected to one another in a connecting section via a liquid in an end section of the first band and a starting section of the second band (as has also been described above).
  • At least one electronic control unit is present in the processing system according to the invention.
  • the electronic control unit has control logic with which an actuation of the devices required for the respective establishment of the connection in the connection sections can be controlled, this control preferably being carried out in a synchronized manner.
  • the synchronization can, for example, as explained above, ensure that the connection sections are simultaneously fed to the processing process in the processing system.
  • Fig. 1 shows a three-dimensional view of a strap connecting device 1.
  • the strap connecting device 1 has a plate-like support structure 2.
  • the support structure 2 is arranged between a supply station for straps and a processing device in which the strand is processed into a product (not shown here). .
  • the support structure 2 is arranged to be stationary or movable.
  • the support structure 2 can be attached to the z. B. in Fig. 1
  • the visible handle can be swiveled downwards / forwards to make it easier to insert the straps. In normal operation that is not pivoted downwards, the supporting structure 2 can be located above head height, for example.
  • the provision device can be a first reel for the provision of a first tape and a second reel for the provision of the second tape (possibly with a plurality of further reels with further tapes). It is also possible, however, for the supply station to be a production device which produces a first band on the one hand and a second band on the other. It is also possible that with Using the tape connecting device 1, a change between two different types of tape, e.g. B. with different holograms is made possible.
  • the processing device is, for example, a production device for a security document such as a bank note, in which the ribbon strand formed with the ribbons is a security ribbon which is embedded in the base material of the bank note.
  • a conveying path 3 for a first belt 4 is formed in the belt connecting device 1.
  • the first belt 4 is conveyed without interruption along the conveying path 3, which can take place at a constant speed, with a changing speed greater than 0 or intermittently with a regular pattern.
  • a path 5 for a second band 6 is formed in the band connecting device 1. In the path 5 there is initially no conveying movement of the second belt 6 before the connection of the belts 4, 6. However, an approaching or merging movement of the path 5 in the direction of the conveying path 3 takes place.
  • the belt connecting device 1 has a guide device 7, a wetting device 8, a cutting device 9, a guide device 10, a guide device 11 and a guide device 12, which in this direction in the conveying direction of the first belt 4 in the conveying path 3 interacts with the first belt 4 to step.
  • the strap connecting device 1 has the guide device 7, a clamping device 13, a combining device 14, the guide device 12 and a holding device 15, which are arranged in this order along the path 5 of the second band 6.
  • the guide device 7 arranged at the beginning of the strap connecting device 1 consists of two cylindrical guide rollers 16, 17 which have a stepped widening at the free end areas and whose axis of rotation is oriented vertically here.
  • the outer surface of the guide rollers 16, 17 with the smaller diameter interact with the belts 4, 6, so that the longitudinal extension of this sub-area of the guide rollers 16, 17 is dimensioned such that this area extends in the conveying path 3 and the path 5.
  • the guide rollers 16, 17 are rotatably held on a carrier 18.
  • the carrier 18 is in turn held on the support structure 2 by means of a support element 19 designed here as an L-angle plate.
  • a fine adjustment of the guide device 7 can take place by rotating the carrier 18 with respect to the carrier element 19 about an adjustment axis oriented parallel to the axis of rotation of the guide rollers 16, 17.
  • the guide device 7 serves to guide the belt 4 in a horizontal plane and transversely to the conveying direction of the same.
  • the wetting device 8 has a connection via which the wetting device 8 is supplied with the liquid that is to be applied as wetting 20 to the first strip 4. Furthermore, the wetting device 8 has an outlet-side nozzle 21, via which the discharge behavior of the liquid from the wetting device 8 is specified.
  • the wetting device 8 also has an electronically controlled valve 86 and an electronic control connection for activating the valve 86 via an electronic control unit 59. The wetting device 8 can be activated by means of the valve 86 if the bands 4, 6 are to be connected and this can be deactivated if the bands 4, 6 are not connected.
  • the cutting device 9 and the clamping device 13 form a combined clamping and cutting device 22, which is shown in FIG Fig. 2 is shown.
  • the clamping and cutting device 22 is held on the support structure 2 via a support element 23, here U-shaped.
  • the clamping device 13 has a clamping plate 24 fixed to the support element 23 and a clamping jaw 25 pivotably mounted on the support element 23.
  • the clamping jaw 25 is urged in the direction of the clamping plate 24 into a clamping position in which the The second band 6 inserted between the clamping plate 24 and the clamping jaw 25 is clamped in the path 5 and thus held and fixed.
  • a pneumatic actuator 27 and a plunger or any gear connection that connects the pneumatic actuator 27 to the pivotable clamping jaw 25 an opening force acting on the clamping jaw 25 can be generated, with which the clamping jaw 25 can counter the force of the spring 26 in the in Fig. 2 effective open position can be transferred in which the clamped in the clamping position second tape 6 is released.
  • the clamping device 13 assumes the clamping position, while for bringing about the opening position of the clamping device 13 according to FIG Fig. 2 the pneumatic application of the pneumatic actuator 27 is required.
  • the pneumatic actuator 27 is also activated by an electronic control unit 59 via an electronically controlled valve 87.
  • the pneumatic actuator 27 of the clamping and cutting device 22 is also coupled via a plunger or a geared connection to the cutting device 9 for actuating the same, whereby the same geared connection or coupling rod can also be used here as for coupling the pneumatic actuator 27 to the clamping device 13.
  • the cutting device 9 has a cutting knife 28 which is mounted so as to be rotatable about a pivot axis 29 with respect to the support element 23.
  • the cutting knife 28 forms a two-part lever in which one lever part forms a cutting edge, while the geared connection or coupling rod 30 via which the cutting knife 28 is coupled to the pneumatic actuator 27 is articulated on the other lever part.
  • the pneumatic actuator 27 is designed and controlled in such a way that it has a first partial stroke and a second partial stroke.
  • the clamping jaw 25 can be opened from the clamping position into the opening position according to FIG Fig. 2 respectively.
  • the second belt 6 can be moved in its longitudinal direction.
  • the second band 6 is guided in the vertical direction between the clamping jaw 25 and the clamping plate 24, whereby the distance between the first band 4 and the second band 6 is maintained in the open position in the area of the clamping device 13.
  • the cutting knife 28 is also pivoted without, however, reaching a cutting position.
  • the first partial stroke is therefore used exclusively for releasing the second band 6 clamped in the clamping device, while guidance continues in the vertical direction.
  • the clamping jaw 25 is opened further in the second partial stroke, so that the lower guide of the second belt 6 is omitted and the second belt 6 can move downwards until it extends along the conveying path 5. Since the cutting device 9 is used to sever the first strip 4 at the same time, the process can then be continued with the second strip 6.
  • the swivel knife 28 In the second partial stroke, the swivel knife 28 is moved into the closed position or cutting position, in which it can interact with the first band 4, it being possible that in the cutting position a cutting edge of the cutting knife 28 against a mating surface held on the support element 23 is pressed.
  • the pneumatic actuator 27 is thus used multifunctionally in that it actuates both the cutting device 9 and the clamping device 13.
  • an operating lever 31 is pivotably mounted on the support element 23.
  • the operating lever 31 is coupled to the clamping jaw 25 (and the cutting knife 28) via a coupling rod or a geared connection 32. If the operating lever 31 is pressed down manually (in particular to enable the second tape 6 to be inserted), the manual actuating force generated on the operating lever 31 and transmitted via the coupling rod or geared connection 32 can move the clamping jaw 25 into the open position according to FIG Fig. 2 be transferred, for which purpose the closing force of the spring 26 must be overcome with the manual actuation force.
  • the guide device 10 is a guide roller 34 on which the underside of the first band 4 rolls and which ensures the correct alignment of the cross section of the first band 4.
  • the guide roller 34 ensures that the belt 4 is oriented with a flattening upwards, so that the flattening can be provided with the wetting 20 by the wetting device 8 and, as will be explained below, the second belt 6 from above onto the Flattening of the first band 4 can be placed in order to produce the desired adhesive connection in the area of the flattening.
  • the guide roller 34 ensures, for example, that a longer side of the rectangular cross-section of the first band 4 is oriented horizontally, whereby a corresponding orientation of the cross-section of the second band 6 is also ensured .
  • the guide device 11 is designed as a deflection roller 35.
  • the first band 4 rests against the deflection roller 35 at a circumferential angle (for the exemplary embodiment shown in the range of, for example, 20 ° to 60 °). According to the circumferential angle, there is a change in the conveying direction and extension of the first belt 4, with which the first belt 4 leaves the belt connecting device and this is fed to the processing device.
  • the further guide device 12 can be arranged behind the guide device 11, which can be designed as a plate 36 with a vertical slot 37 for the illustrated embodiment.
  • the first band 4 extends through the slot 37, with which it is guided horizontally.
  • the guide device 12 has two spaced guide rollers which are oriented transversely to the slot 37 and specify a maximum upper position and a maximum lower position of the first band 4 (and the second band 6, see below) in the slot 37.
  • the union device 14 has a union roller 40 and a guide roller 33.
  • the guide rollers 33, 34 ensure that the strips 4, 6 are oriented horizontally and are guided one above the other at a small vertical distance from one another.
  • the guide roller 33 and the union roller 40 can be moved by an here pneumatic actuator 41 electronically controlled by the control unit 59 via a valve 88 so that the path 5 of the second belt 6 can be combined with the conveying path 3 of the first belt 4 and a contact force can be brought about between the first band 4 and the second band 6.
  • the guide roller 33 and the union roller 40 are mounted on a pivot lever 42.
  • the pivot lever 42 is in turn mounted pivotably on the support structure 2.
  • the pneumatic actuator 41 engages the pivot lever 42 away from its pivot axis via a coupling rod or geared connection, so that the pivoting of the pivot lever 42 can be brought about when the pneumatic actuator 41 is actuated.
  • the pivot lever 42 is preferably in an initial position without pneumatic actuation of the pneumatic actuator 41, which is also referred to below as the inactive operating position and in which the path 5 of the second belt 6 is arranged at a distance from the conveying path 3 of the first belt 4.
  • the uniting position of the pivot lever 42 and the uniting roller 40 is assumed, which is also referred to as the active operating position and in which the belts 4, 6 come to rest against one another and may even be pressed against one another.
  • Fig. 3 shows a three-dimensional view of a possible configuration of a union roller 40.
  • the union roller 40 has a basically cylindrical tape guide surface 43 which is delimited at the axial ends by a step with a cross-sectional enlargement, which friction rings 44, 45 form. It is possible that the tape guide surface 43 with a coating, roughening and. ⁇ . Is provided in order to influence the contact conditions between the combining roller 40 and the belts 4, 6. It is possible that the union roller 40, parts of the union roller 40 or only the friction rings 44, 45 are elastic.
  • Fig. 4 shows a possible embodiment of a holding device 15 in a three-dimensional view.
  • the holding device 15 has a clamping device 46 with which the front free end of the second band 6 can be clamped.
  • the clamping device 46 has two clamping jaws 47, 48, which are urged into their clamping or closed position by a clamping spring 49, in which the clamping surfaces 50, 51 arranged in the end region of the clamping jaws 47, 48 the front free end of the second band Pinch 6.
  • the clamping device 46 can be attached to or fastened to a slide 53 via a releasable connection 52.
  • the releasable connection 52 can, for example, be designed as any plug-in, latching or locking connection.
  • the releasable connection has pins 54, 55 which can be inserted into the slide 53 in the horizontal direction.
  • the carriage 53 is guided displaceably via a linear guide 56 with a translational degree of freedom.
  • the translational degree of freedom is preferably oriented exactly or approximately in the direction of or parallel to the conveying path 3 or the path 5.
  • the slide 53 can be moved with the clamping device 46 held thereon by means of a pneumatic actuator 57 shown here.
  • a movement-controlled lever part of the clamping jaw 47 which is not the lever part with the clamping surface 51, comes into contact with an actuating surface 58 in a movement-controlled manner is inclined with respect to the translational direction of movement, this leads to a pivoting of the clamping jaw 47, with which the clamping surfaces 50, 51 move apart and the clamping jaws 47, 48 are opened against the action of the clamping spring 49, whereby the end of the second band 6 is released can.
  • the slide 53 with the clamping device 46 is moved along the linear guide 56 with accompanying movement control via the stationary actuating surface 58.
  • the clamping device 46 is not moved to bring about the opening movement and is stationary on the linear guide 56 is held or there is no linear guide at all, while in this case the pneumatic actuator 57 moves the actuating surface 58.
  • the pneumatic actuator 57 is activated by an electronic control unit 59 via a suitable electronically controlled valve 89.
  • the advantage of the linear movement shown is that the clamping jaw 51 is moved horizontally away from the second belt 6. The second band 6 can therefore not remain on the clamping jaw 51, but this reliably falls down.
  • Fig. 5 shows the coordinated activation of the wetting device 8, the clamping and cutting device 22, the combining device 14 and the holding device 15 by a control unit 59.
  • the control unit 59 preferably controls electronic valves 86, 87, 88, 89 that control the pneumatic actuators 27, 41 , 57 or the wetting device 8 are assigned to.
  • different actuators can also be used, in which, for example, an electrical control signal is directly converted into a force and a movement (for example an electrical stepper motor or electrical drive).
  • the second band 6 is introduced into the band connecting device 1.
  • the method step 62 can be carried out before the start of the conveyor operation for the first belt 4, so that on the one hand the first tape 4 is inserted into the tape connecting device 1 and on the other hand the second tape 6 is inserted into the belt connecting device 1 and already before the conveyor operation for the first band 4 is taken care of for a later change from the conveyance of the first band 4 to the second band 6.
  • the second band 6 it is also possible for the second band 6 to be inserted when the first band 4 has been conveyed for a predetermined time a predetermined and possibly measured length of the first belt 4 has been conveyed or an end section 78 of the first belt 4 is approached or reached.
  • the clamping device 46 is first removed from the holding device 15 and a free end of the starting section 64 of the second band 6 is clamped between the clamping surfaces 50, 51. This can take place, for example, in the area of a reel on which the second tape 6 is wound.
  • the clamping device 46 is opened manually, the end inserted between the clamping surfaces 50, 51 and the clamping device 46 arrives with the elimination of the manual operating forces as a result of the Effect of the clamping spring 49 in the clamping position.
  • the starting section 64 of the second band 6 is introduced into the band connecting device 1.
  • the starting section 64 is introduced into the guide device 7 in a method step 65.
  • a method step 66 the clamping device 13 is opened by manual actuation of the operating lever 31 and the starting section 64 is placed between the clamping plate 24 and the clamping jaw 25. If the manual actuation force is removed from the operating lever 31, the spring 26 closes the clamping jaw 25, whereby the starting section 64 is clamped by the clamping device 13. In this case, the cutting device 9 is not actuated to an extent which leads to the severing of the first strip 4.
  • the initial section 64 is placed on the guide roller 33, the wrap angle of the guide roller 33 being only a few degrees (in particular 1 ° to 10 ° or 2 ° to 6 °), and guided along the union roller 40.
  • method step 68 the initial section 64 is guided through the guide device 12.
  • a method step 69 the clamping device 46 is fastened or attached to the slide 53 of the holding device 15.
  • the conveying path 3 is at a distance from the path 5, so that there is an intermediate space between the two belts 4, 6 everywhere.
  • the combining device 14 is in the inactive operating position, so that there is still a small gap between the belts 4, 6 in a working area 70 of the combining device 14.
  • the uninterrupted conveyance of the strip 4 continues with the conveying movement 61, while the second strip 6 is not conveyed.
  • a rotation of the guide roller 34 and / or the deflection roller 35 is caused by the friction between the first belt 4 and the latter. It is also possible, however, for the deflection roller 35, for example, to be driven by a drive, not shown here.
  • process step 71 the actual production of the adhesive connection of the two bands 4, 6 (cf. Fig. 8 ):
  • the wetting device 8 is activated in such a way that it applies the liquid 73, whereby a wetting 20 is generated on the first belt 4 on the side facing the second belt 6 .
  • the combining device 14 is actuated in a method step 74 (in particular by the control unit 59 via the valve 88), with the result that the pivot lever 42 is pivoted in the pivoting direction 75.
  • a method step 74 in particular by the control unit 59 via the valve 88
  • the union roller 40 with the friction rings 44, 45 comes to rest against the outer surface of the deflection roller 35.
  • the union roller 40 is set in rotation.
  • the height of the friction rings 44, 45 and the elasticity are designed so that the second band 6 is placed on the first band 4 equipped with the wetting 20 between the jacket surface of the tape guide surface 43 and the jacket surface of the deflection roller 35 and is pressed against it.
  • the prerequisite for the movement of the second band 6 in the longitudinal direction is the release by the holding device 46 and the clamping device 13.
  • the second band 6 is carried along by the first band 4, which can take place immediately or a gradual acceleration of the second belt 6 takes place with a decreasing slip.
  • only a tensile force is exerted by the first band 4.
  • the guide roller 33 is also rotated as a result of the pressure or wrapping.
  • the actuator 57 is actuated in a process step (in particular via the control unit 59 and the valve 89) in such a way that the clamping device 46 is transferred into the non-clamping position, with the result that the free end of the second band 6 is released and can fall down on the first tape 4 due to its own weight.
  • the second band 6 can be guided horizontally by the guide device 12.
  • the clamping device 13 Before, with or shortly after the merging, the clamping device 13 is also transferred to the release position (in particular via the activation of the valve 87 by the control unit 59), for which purpose the actuator 27 performs the first partial stroke. Even in the released position of the clamping device 13, it continues to hold the second band 6 above at a distance from the first band 4, so that the bands 4, 6 are only combined in the working area 70 of the combining device 14.
  • the processing device downstream of the tape connecting device 1 becomes a connecting section for as short a period of time as possible and for a short length of the section of the ribbon strand of the tape strand, in which the starting section 64 of the second tape 6 rests on the end portion 78 of the first tape 4 and these are adhesively connected to one another via the wetting 20 until the free end of the end portion 78 of the first tape 4 is reached.
  • the connecting section in which the strips 4, 6 overlap is kept as short as possible.
  • a remaining end 81 of the first strip 4 that is no longer required can be cut off via the cutting device 9 downstream of the connecting section, the length of which is dimensioned such that a sufficient adhesive effect is achieved.
  • the actuator 27 of the clamping and cutting device 22 is activated via the control unit 59 to also execute the second partial stroke, with the end of which the cutting knife 28 cuts through the first strip 4.
  • the second belt 6 is released by the clamping device 13 in such a way that it corresponds to the position of the first belt 4 in the normal conveying operation Fig. 6 can occupy, with which the second belt 6 is moved along the conveying path 3 and the second belt 6, viewed on a possible subsequent joining process with a further belt, becomes the first belt 4.
  • the control unit 59 controls the combining device 14 back into the inactive operating position in which there is no frictional contact between the combining roller 40 and the deflecting roller 35.
  • first band 4 it is possible for a first band 4 to be connected to a second band 6 only once. It is also possible, however, for this process to be carried out each time an end of a tape is reached, so that a tape strand 79 is produced, the length of which corresponds to a multiple of the length of a tape 4, 6.
  • the tapes 4, 6 can in particular be connected without the use of non-process aids, for example an adhesive strip, an adhesive or a sewing thread. Rather, water, for example, can be used for the liquid 73, which is used in the processing process anyway or which is volatile without residue.
  • the method according to the invention should make it possible, under coordination by the control unit 59 or several networked with one another or communicating control units to connect pairs of ribbons to each other in parallel at the same time.
  • the wetting device 8 has an atomizer for the liquid 73, which can be formed with the nozzle 21 or in some other way.
  • the wetting 20 of the first band 4 can be designed in such a way and the pressing of the bands 4, 6 in the area of the joining device 14 can take place such that nothing other than the liquid and in particular no air is arranged between the bands 4, 6.
  • the combining device 14 can be moved (via the control unit 59 or, under certain circumstances, also manually) into an extended open position in which the insertion of the second tape is simplified.
  • the deflection roller 35 is made of a material with high density or with rotating additional masses and thus has a greater mass inertia than the union roller 40 (for example at least 1.5 times larger, at least 2 times larger, at least 3 times larger or at least 5 Times larger), so that with the great inertia of the deflection roller 35, the acceleration of the union roller 40 can be brought about. It is also possible for any of the rollers 33, 34, 35, 40 to be driven via an additional drive in order to support the conveying movement.
  • a color identification by applying a color to the connecting section 83 so that after the connecting section 83 has been fed to the processing process, the products that are produced with the processing process and in which the connecting section 83 is located can later be sorted out, can be simplified.
  • the two partial strokes can be distinguished by different pressure levels when the pneumatic actuator 27 is actuated, so that a corresponding pressure regulating device can be used.
  • the narrow cylindrical outer surfaces of the friction rings 44, 45 form driver surfaces that can be taken along by the outer surface of the deflection roller 35.
  • the radial dimensions of the friction rings 44, 45 form a gap between the outer surface of the deflecting roller 35 and the outer surface of the tape guide surface 43, which reduces the holding force of the second tape 6 on the union roller 40.
  • a normal force acting on the belts 4, 6 between the deflection roller 35 and the union roller 40 can be structurally predetermined by the elasticity of the union roller 40, the friction rings 44, 45 and / or the deflection roller 35 as well as the radial dimensions of the friction rings 44, 45 will.
  • the width of the bands 4, 6 is preferably in the range from 0.5 mm to 20 mm or in the range from 1 mm to 12 mm, the thickness of the bands 4, 6 being in the range from 5 ⁇ m to 80 ⁇ m or for both of the specified ranges can range from 10 ⁇ m to 60 ⁇ m.
  • the same (then multifunctional) valve is used for controlling the pneumatic actuator 27 for the clamping device 13 and for controlling the pneumatic actuator 41 for controlling the combining device 14.
  • the pneumatic design is such that the same pneumatic pressure controlled by the multifunctional valve is sufficient to switch the combining device 14 from the inactive operating position to the active operating position and, at the same time, the clamping device 13 to the non-clamping operating position to be transferred without opening the clamping device 13 into the more open operating position and thus also actuating the cutting device 9.
  • the cutting of the excess end region of the first tape 4 can be brought about by manual actuation of the operating lever 31 after the adhesive connection has been established.
  • the second tape 6 is added by hand during the running process if the first tape 4 is not yet over.
  • the manufacturing process of the paper is not interrupted.
  • the areas in which the bands 4, 6 are doubled are marked and later sorted out.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Belt Conveyors (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Bänderverbindungseinrichtung (1) und ein Verfahren zum Verbinden eines ersten Bandes mit einem zweiten Band zur Bereitstellung eines Bandstrangs. In der erfindungsgemäßen Bänderverbindungseinrichtung (1) erfolgt bei unterbrechungsfreier Förderung des ersten Bandes eine Verbindung eines Endabschnitts des ersten Bandes mit dem Anfangsabschnitt des zweiten Bandes über eine adhäsive Verbindung über eine in einem Verbindungsabschnitt angeordnete Flüssigkeit, insbesondere Wasser. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Verbinden von zwei Bändern, ein Verarbeitungssystem und eine Verwendung eines Verfahrens.Die erfindungsgemäße Bänderverbindungseinrichtung (1) und das Verfahren können insbesondere für die unterbrechungsfreie Bereitstellung eines Sicherheitsbandes für ein Sicherheitsdokument wie eine Banknote verwendet werden.

Description

    TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
  • Können Bänder, beispielsweise infolge des eingesetzten Herstellungsprozesses oder infolge einer Bereitstellung über eine Spule, lediglich in einer begrenzten Länge bereitgestellt werden und wird in einem Verarbeitungsprozess für das Band gewünscht, dass dieser Verarbeitungsprozess mit einem Bandstrang durchgeführt wird, der länger ist als die bereitstellbare Länge eines Bandes, ist es erforderlich, dass ein Endabschnitt eines ersten Bandes mit einem Anfangsabschnitt eines zweiten Bandes verbunden wird, womit ein aus beiden Bändern gebildeter längerer Bandstrang hergestellt ist. Durchaus möglich ist, dass auf diese Weise eine Vielzahl von Bändern miteinander verbunden wird, womit die Länge des Bandstranges weiter vergrößert werden kann. Erforderlich sein kann auch ein Einsatz eines Verfahrens zum Verbinden eines Endabschnitts eines ersten Bandes mit einem Anfangsabschnitt eines zweiten Bandes, wenn es in einem Förder- und/oder Verarbeitungsprozess eines Bandes zu einem Riss oder einer Durchtrennung kommt, so dass dieses Band in der Umgebungsstelle der Durchtrennung oder des Risses einen Endabschnitt eines ersten (Teil-)Bandes und einen Anfangsabschnitt eines zweiten (Teil-)Bandes ausbildet.
  • Die Erfindung betrifft ein in diesem Rahmen einsetzbares Verfahren zum Verbinden eines Endabschnitts eines ersten Bandes mit einem Anfangsabschnitt eines zweiten Bandes. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Bänderverbindungseinrichtung, ein Verarbeitungssystem und eine neue Verwendung.
  • Als ein mögliches, die Erfindung nicht beschränkendes Anwendungsgebiet des Verfahrens und der Bänderverbindungseinrichtung werden Bänder in Form von streifenförmigen Sicherheitsbändern für Sicherheitsdokumente wie Banknoten oder Eintrittskarten genannt. Mittels derartiger Sicherheitsbänder soll ein Fälschen des Sicherheitsdokument erschwert oder unmöglich gemacht werden, da Kopien des Sicherheitsbandes nur schwer nachzuahmen sind, wodurch eine unerlaubte Kopie leicht als solche erkennbar ist. Bei den Sicherheitsdokumenten kann das Sicherheitsband in ein Trägermaterial, insbesondere Papier, eingebettet werden. Das Sicherheitsband kann dabei ein Kunststoffband sein, welches mit Sicherheitsmerkmalen wie Hologrammen ausgestattet ist. Das Sicherheitsband wird auf einer Spule bereitgestellt, von dieser abgerollt und dem Verarbeitungsprozess, der hier in der Herstellung des Sicherheitsdokuments besteht, zugeführt. In dem Verarbeitungsprozess wird das Sicherheitsband in das Trägermaterial eingebettet. Eine sukzessive Herstellung einer Vielzahl von Sicherheitsdokumenten kann unterbrechungsfrei erfolgen, womit eine unterbrechungsfreie Zuführung des Sicherheitsbandes erforderlich ist. Wird das Ende des Sicherheitsbandes auf einer ersten Spule, über die das Sicherheitsband bereitgestellt wird, erreicht, muss ein neues Sicherheitsband von einer zweiten Spule in den Verarbeitungsprozess eingeführt werden. Zweckmäßig geschieht dies bereits, bevor das Sicherheitsband von der ersten Spule vollständig abgerollt ist und durch Verbinden des Endabschnitts des Sicherheitsbandes der ersten Spule mit dem Anfangsabschnitt des Sicherheitsbandes der zweiten Spule. Hierzu ist aber eine Unterbrechung der Zuführung des Sicherheitsbandes und damit des Verarbeitungsprozesses erforderlich. Nach der Herstellung der Verbindung und der Wiederaufnahme der Zuführung (des Verbindungsabschnittes des alten Sicherheitsbandes und des neuen Sicherheitsbandes und anschließend nur noch neuen Sicherheitsbandes) und des Verarbeitungsprozesses muss dann der Verbindungsabschnitt der beiden Sicherheitsbänder im weiteren Verarbeitungsprozess (unter Umständen gemeinsam mit dem Sicherheitsdokument, in welchem dieser Verbindungsabschnitt dann angeordnet ist) ausgesondert werden.
  • STAND DER TECHNIK
  • DE 35 40 324 A1 zeigt ein Verfahren zum Verbinden von zwei Textilfäden mittels Druckluft. Hierbei werden zwei aus vielen einzelnen verdrehten Fasern bestehende Textilfäden zunächst an den Enden aufgedreht. Anschließend werden die beiden Enden miteinander durch Verdrehen verspleißt. Nach dem Verspleißen werden die beiden Textilfäden aufgrund der Reibkraft zwischen den einzelnen Fasern und durch die bei Zugbelastung auftretende Selbsthemmung zusammengehalten.
  • EP 1 209 115 A2 schlägt für ein spleißendes Verbinden eines Spulguts im Zusammenhang mit der Herstellung einer Kreuzwicklung vor, im Bereich eines Spleißkopfs eine Erwärmung des Spulguts vorzunehmen, wobei die Erwärmung für das spleißende Verbinden verschiedener Garnarten vorteilhaft sein soll.
  • In DE 33 36 202 A1 wird es als bekannt beschrieben, zwei von Filamentgarnen gebildete Bänder über Maschinen mit automatischen Knotern, Luftspleißern oder mechanischen Spleißern zu verbinden, wobei hier als nachteilig beschrieben wird, dass die bekannten Verbindungsverfahren das Ruhen der Bänder während der Herstellung der Verbindung erfordert, was ein Abstoppen und Wiederhochfahren des Verarbeitungsprozesses, dem das Filamentgarn zugeführt wird, bedingt. Vor diesem Hintergrund schlägt DE 33 36 202 A1 vor, einen ersten Garnfaden von einer ersten Spule über eine Fadenöse, einen Schlitzfadenführer und eine erste Spleißkammer mit nachgeordneter Fadenführungsöse einem Prüfgerät zuzuführen. In einer Vertikalebene unterhalb des ersten Garnfadens erstreckt sich ein ruhender zweiter Garnfaden, der einer zweiten Spule entnommen ist. Der lose Endabschnitt des zweiten Garnfadens ist dabei von einer Klemmstelle unterhalb des ersten Garnfadens und vor der ersten Spleißkammer gehalten. Mit Erreichen des Endabschnitts des ersten Garnfadens wird ein Schlitten vertikal nach oben bewegt. Der Schlitten trägt eine elektrisch betätigte Schneideinrichtung, einen Niederzieher und eine zwischen zwei Schlitzfadenführern angeordnete zweite Spleißkammer. Mit der Bewegung des Schlittens nach oben tritt der zweite Garnfaden von oben in die von dem Schlitten getragenen Schlitzfadenführer und die nach oben offene zweite Spleißkammer ein. Mit dem Erreichen der oberen Endstellung des Schlittens wird die zweite Spleißkammer gegen eine rahmenfeste, nicht mit dem Schlitten bewegte Gegenplatte gepresst, womit die Spleißkammer nach oben verschlossen wird. In der oberen Endstellung des Schlittens erstrecken sich in der zweiten Spleißkammer der erste, kontinuierlich geförderte Garnfaden und der zweite, noch ruhende Garnfaden mit kleinem Abstand parallel zueinander. Der zweite Garnfaden wird dann durch Lösen der Klemmstelle freigegeben und die zweite Spleißkammer wird pneumatisch beaufschlagt, womit eine Verwirbelung und ein Verspleißen der beiden Garnfäden miteinander erfolgt. Nach der Herstellung der Verspleißung kann der erste Garnfaden den zweiten Garnfaden mitnehmen. Mit der Aufnahme der Bewegung des zweiten Garnfadens tritt auch der noch nicht verspleißte freie Endbereich des zweiten Garnfadens mit dem ersten Garnfaden in die erste Spleißkammer ein, womit auch eine Verwirbelung dieses Endbereichs des zweiten Garnfadens mit dem ersten Garnfaden erfolgen kann.
  • DE 2 119 410 A1 offenbart eine Verbindung von Enden von Glasfaser-Multifilamenten durch Umnähen der überlappenden Enden mit einem elastischen Faden, welcher die beiden Enden aneinander presst, womit diese reibschlüssig miteinander verbunden sind.
  • JP S 60-61452 A offenbart das formschlüssige Verbinden zweier Enden von Bändern. In ein erstes Ende eines ersten Bandes wird dabei eine rechteckige Durchgangsausnehmung eingebracht. Ein zweites Ende des zweiten Bandes wird mit nutartigen Aussparungen versehen derart, dass der im Bereich der Aussparungen verbleibende Querschnitt des zweiten Endes dem Querschnitt der rechteckigen Durchgangsausnehmung des ersten Endes entspricht. Zum formschlüssigen Verbinden wird das zweite Ende so durch die Durchgangsausnehmung des ersten Endes geführt, dass das zweite Ende im Bereich seiner Aussparungen formschlüssig in der Durchgangsausnehmung des ersten Endes aufgenommen ist. Die Druckschrift offenbart eine zur Herstellung der Verbindung einsetzbare Zange.
  • Bekannt ist es auch, Enden von Bändern miteinander mittels eines zusätzlichen Klebebandes zu verbinden, wobei gemäß EP 0 001 465 A1 ein Klebeband stumpf aneinander stoßende Endbereiche von Bändern zu deren Verbindung überdeckt.
  • AUFGABE DER ERFINDUNG
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Verbinden eines Endabschnitts eines ersten Bandes mit einem Anfangsabschnitt eines zweiten Bandes zur Herstellung eines Bandstrangs vorzuschlagen, welches insbesondere hinsichtlich
    • einer Automatisierung und/oder
    • einer Wechselwirkung mit dem Verarbeitungsprozesses für den Bandstrang und/oder
    • einer Reduzierung einer Einbringung von unerwünschten Zusatzstoffen in den Verarbeitungsprozess und/oder
    • einer Erweiterung der Einsatzmöglichkeiten auch für Bänder, welche nicht als Garnfädenstrang oder Multifilament ausgebildet sind und/oder
    • einer schonenden Behandlung der Bänder und/oder
    • einer Vereinfachung des Wechsel von einer Bereitstellung eines ersten Bandes von einer ersten Spule zu einer Bereitstellung eines zweiten Bandes von einer zweiten Spule und/oder
    • einer Erhöhung der Prozesssicherheit
    verbessert ist. Des Weiteren liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine entsprechend verbesserte Bänderverbindungseinrichtung sowie eine Verarbeitungseinrichtung mit einer derartigen Bänderverbindungseinrichtung vorzuschlagen. Schließlich liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine neue Verwendung vorzuschlagen. LÖSUNG
  • Die Aufgabe der Erfindung wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Weitere bevorzugte erfindungsgemäße Ausgestaltungen sind den abhängigen Patentansprüchen zu entnehmen.
  • BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren, mit dem ein Endabschnitt eines ersten (insbesondere langgestreckten) Bandes mit einem Anfangsabschnitt eines zweiten (insbesondere langgestreckten) Bandes verbunden werden kann. Auf diese Weise wird ein Bandstrang erstellt, der mindestens das erste Band und das zweite Band aufweist und dessen Länge der Summe der Längen des ersten Bandes und des zweiten Bandes (abzüglich der Länge des Verbindungsabschnitts derselben oder abzüglich der Summe der Längen des Anfangsabschnittes des zweiten Bandes und des Endabschnittes des ersten Bandes). Hierbei bezeichnet ein "langgestrecktes Band" insbesondere ein Band, dessen Länge mindestens das 1.000-Fache, das 10.000-Fache, das 100.000-Fache oder 1.000.000-Fache der größten Quererstreckung des Bandes entspricht und/oder welches eine Länge von mindestens 100 m, 1 km oder 10 km hat.
  • Bei dem mit dem erfindungsgemäßen Verfahren bearbeiteten Band handelt es sich insbesondere um
    • ein Sicherheitsband, beispielsweise mit einem Hologramm, für ein Sicherheitsdokument wie eine Banknote und/oder
    • ein Band aus PES oder PE, unbeschichtet oder aluminisiert und/oder
    • ein Band, dessen Breite im Bereich von 16 bis 120 (oder 30 bis 100) mal größer ist die Dicke (bspw. ein Band mit einer Breite im Bereich von 1 mm bis 12 mm und einer Dicke von 10 µm bis 60 µm) und/oder
    • kein Garnfadenbündel oder Multifilament, sondern ein einstückiges Band und/oder
    • ein Band aus Kunststoff oder ein beschichtetes Band aus Kunststoff und/oder
    • ein Band mit einem geschlossenen Querschnitt, der eine Abflachung aufweisen kann und/oder rechteckig sein kann (unter Umständen auch mit abgerundeten Ecken).
  • In dem erfindungsgemäßen Verfahren wird der Bandstrang einem Verarbeitungsprozess zugeführt, in welchem mit dem Bandstrang ein mindestens einen weiteren Bestandteil aufweisendes Endprodukt hergestellt wird und/oder der Bandstrang bearbeitet wird. Für das Beispiel der Ausbildung des Bandes als Sicherheitsband für ein Sicherheitsdokument wie eine Banknote wird der Bandstrang einem Verarbeitungsprozess zugeführt, in welchem das Sicherheitsband in das Grundmaterial der Banknote, insbesondere einer wässrigen Suspension oder Maische des Papiers oder Baumwollpapiers der Banknote, eingebettet wird.
  • In dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt eine Verbindung des Endabschnitts des ersten Bandes mit dem Anfangsabschnitts des zweiten Bandes über eine dazwischen angeordnete Flüssigkeit. Die Flüssigkeit verbindet in einem Verbindungsabschnitt über eine Adhäsion den Endabschnitt des ersten Bandes und den Anfangsabschnitt des zweiten Bandes, womit ein das erste Band und das zweite Band aufweisender Bandstrang gebildet ist.
  • Erfindungsgemäß erfolgt somit kein Verspleißen von Filamentgarnbändern und keine Verbindung über einen Klebestreifen oder einen üblichen Klebstoff, wie dieses gemäß dem Stand der Technik erfolgt. Vielmehr findet eine Flüssigkeit Einsatz, welche alternativ oder kumulativ die folgenden Bedingungen erfüllt:
    • Bei der Flüssigkeit kann es sich um eine rückstandsfrei flüchtige Flüssigkeit handeln und/oder
    • die Flüssigkeit geht keine chemische Bindung mit den Oberflächen und dem Material der Bänder ein und/oder
    • bei der Flüssigkeit handelt es sich um eine nicht-aushärtende und/oder nicht-trocknende Flüssigkeit und/oder
    • es handelt sich um eine reine Flüssigkeit mit einer einzigen chemischen Komponente und/oder
    • die Flüssigkeit verfügt über keine Zusätze oder Komponenten zur Beeinflussung oder Einstellung der Klebewirkung und/oder
    • bei der Flüssigkeit handelt es sich nicht um einen "Klebstoff" im klassischen Sinne und/oder
    • die Flüssigkeit hat eine Viskosität, die kleiner ist als 10 m PA s oder kleiner ist als 5 m PA s oder kleiner ist als 2 m PA s und größer ist als 0,1 m PA s oder größer ist als 0,5 m PA s;
    • die Flüssigkeit haftet über eine Dipol-Wirkung an den Bändern an und/oder
    • die Flüssigkeit haftet über die Oberflächenspannung an den Bändern an und/oder
    • die Flüssigkeit verfügt über eine geringe Grenzflächenspannung zu den Bändern, wobei der Kontaktwinkel Theta oder der Rand- oder Benetzungswinkel, der den Winkel bezeichnet, den ein Flüssigkeitstropfen auf der Oberfläche eines Feststoffs zu dieser Oberfläche bildet, kleiner als 15° oder kleiner als 10° oder kleiner als 5° ist, und/oder
    • die Flüssigkeit entspricht einer im folgenden Verarbeitungsprozess verwendeten Flüssigkeit und/oder
    • bei der Flüssigkeit handelt es sich um Wasser, wobei bspw. destilliertes Wasser oder einem üblichen städtischen Leitungsnetz entnommenes Wasser Einsatz finden kann.
  • Handelt es sich um ein Sicherheitsband für die Herstellung einer Banknote, kann als Flüssigkeit Wasser Einsatz finden, wobei Wasser auch als Flüssigkeit in der Maische des Papiers oder Baumwollpapiers eingesetzt wird.
  • Mit der vorliegenden Erfindung wird somit das Vorurteil des Fachmanns überwunden, dass für die Herstellung einer Verbindung des ersten Bandes mit dem zweiten Band
  • erforderlich ist. Vielmehr hat die Erfindung überraschend erkannt, dass eine Verbindung der beiden Bänder über eine Flüssigkeit mittels einer Adhäsion erfolgen kann. Dies vereinfacht die Herstellung der Verbindung, da kein Umnähen und kein Einsatz eines Zusatzelements wie eines Klebebandes erforderlich ist. Auch die unerwünschte Wechselwirkung eines klassischen Klebstoffs mit dem Verarbeitungsprozess und die damit einhergehende Einbringung unerwünschte Komponenten in den Verarbeitungsprozess kann erfindungsgemäß vermieden werden.
  • Nach Herstellung der Verbindung und des daraus resultierenden Bandstrangs wird im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens der Bandstrang unterbrechungsfrei dem Verarbeitungsprozess zugeführt. Im Rahmen der Erfindung wird dabei unter einer "unterbrechungsfreien" Zuführung insbesondere
    • sowohl eine Zuführung ohne Stopp, also mit konstanter oder veränderlicher Geschwindigkeit größer als Null,
    • als auch eine taktweise Zuführung, bei welcher jeweils nach einem Stopp nach einer vorgegebenen Taktdauer ein Vorschub erfolgt oder die Zuführung intermittierend mit einem regelmäßigen Muster erfolgt,
  • verstanden. Im Rahmen der Erfindung soll sich somit die Zuführung während des Wechsels von dem ersten Band zu dem zweiten Band nicht ändern (bis auf die Tatsache, dass in dem Verbindungsabschnitt der beiden Bänder dem Verarbeitungsprozess die überlappenden beiden Bänder zugeführt werden).
  • Für einen Vorschlag der Erfindung wird in dem Verfahren das erste Band mit einem Abstand von dem Anfangsabschnitts des zweiten Bandes gefördert, wobei vorzugsweise das zweite Band nicht bewegt oder nicht in seine Längsrichtung gefördert wird. Es erfolgt eine Aufbringung einer Benetzung aus der vorgenannten Flüssigkeit auf den Endabschnitt des ersten Bandes. Alternativ oder zusätzlich kann die Benetzung aus der Flüssigkeit auf den Anfangsabschnitt des zweiten Bandes aufgebracht werden. Über eine Vereinigungseinrichtung wird der Anfangsabschnitt des zweiten Bandes und/oder der Endabschnitt des ersten Bandes so bewegt, dass sich der Abstand derselben verringert. Hierbei umfasst die Erfindung sowohl Ausführungsformen, bei denen die Vereinigungseinrichtung ein Band aktiv bewegt, als auch Ausführungsformen, bei denen die Vereinigungseinrichtung das Band lediglich freigibt, womit dieses bewegt werden kann und beispielsweise durch sein Eigengewicht in Richtung des anderen Bandes infolge des Eigengewichts "herunterfallen" kann. Der Anfangsabschnitt des zweiten Bandes und der Endabschnitt des ersten Bandes kommen in einem Verbindungsabschnitt aneinander zur Anlage, was auch unter Erzeugung einer Anpresskraft erfolgen kann. Infolge der Benetzung mit der Flüssigkeit und der daraus resultierenden Anordnung der Flüssigkeit in dem Verbindungsabschnitt zwischen dem ersten Band und dem zweiten Band wird eine adhäsive Verbindung zwischen den Bändern hergestellt. Mit oder nach Herstellung der adhäsiven Verbindung erfolgt dann eine gemeinsame Bewegung des ersten Bandes und des zweiten Bandes zu dem Verarbeitungsprozess.
  • Da es, wie zuvor erläutert wurde, möglich ist, dass während der Herstellung der Verbindung das erste Band mit seiner Fördergeschwindigkeit bewegt wird, während das zweite Band zunächst (abgesehen von der Bewegung zur Annäherung an das erste Band) keiner Förderbewegung ausgesetzt ist, muss für die gemeinsame Bewegung des erstens Bandes und des zweiten Bandes zu dem Verarbeitungsprozess das zweite Band auf die Fördergeschwindigkeit des ersten Bandes beschleunigt werden. Möglich ist hierbei, dass die über die Adhäsion bereitgestellte Verbindung bereits ausreichend ist, um eine Kraft zur Beschleunigung des zweiten Bandes zu gewährleisten, so dass das zweite Band von dem ersten Band mitbewegt wird (was unter Umständen auch mit einem sich zunehmend verringernden Schlupf in dem adhäsiv verbundenen Verbindungsabschnitt erfolgen kann). Möglich ist aber auch, dass die adhäsive Verbindung über die Flüssigkeit nur einen Anteil der benötigten Kraft zur Beschleunigung des zweiten Bandes bereitstellt, wobei dieser Anteil beispielsweise weniger als 50 %, weniger als 40 %, weniger als 30 %, weniger als 20 % oder sogar weniger als 10 % der insgesamt wirkenden Kraft zur Beschleunigung des zweiten Bandes sein kann.
  • Für einen besonderen Vorschlag der Erfindung wird die Kraft zur Beschleunigung des zweiten Bandes zur Erzeugung der gemeinsamen Bewegung des ersten Bandes und des zweiten Bandes teilweise durch einen Antrieb, also nicht nur durch die Kraft, die im Bereich der adhäsiven Verbindung erzeugt wird, verursacht. Möglich ist beispielsweise, dass über einen separaten Antrieb eine Förderrolle angetrieben wird, wobei der separate Antrieb vor oder mit der Anpressung des zweiten Bandes an das erste Band durch die Vereinigungseinrichtung in Bewegung gesetzt wird. Ein derartiger Antrieb kann in dem Arbeitsbereich der Vereinigungseinrichtung oder vor oder hinter demselben angeordnet sein und beispielsweise mit der angetriebenen Förderrolle über eine Reibung das die Förderrolle zumindest teilweise umschlingende Band antreiben.
  • Für eine besondere Weiterbildung dieses Gedankens liegt der Anfangsabschnitt des zweiten Bandes an einer ersten Förderrolle an. Wird dann durch die Vereinigungseinrichtung der Anfangsabschnitt des zweiten Bandes derart bewegt, dass sich der Abstand der beiden Bänder verringert, bis diese aneinander zur Anlage kommen, wird eine Bewegung der ersten Förderrolle, die Bestandteil der Vereinigungseinrichtung sein kann, in Richtung des (vorzugsweise unterbrechungsfrei geförderten) ersten Bandes erzeugt. Am Ende dieser Bewegung tritt dann die erste Förderrolle mit einer zweiten Förderrolle in Wechselwirkung, wobei vorzugsweise die Mantelfläche der ersten Förderrolle einen Reibkontakt mit der Mantelfläche der zweiten Förderrolle ausbildet. Die zweite Förderrolle rotiert dabei entsprechend der Bewegung des unterbrechungsfrei geförderten ersten Bandes. Dabei kann die zweite Förderrolle als von einem Motor angetriebene Förderrolle ausgebildet sein, über welche die unterbrechungsfreie Förderung des ersten Bandes verursacht oder unterstützt wird. Möglich ist aber auch, dass die zweite Förderrolle von dem ersten Band umschlungen wird und infolge der Förderbewegung des ersten Bandes das Band die zweite Förderrolle in Rotation versetzt. Infolge der Wechselwirkung zwischen den beiden Förderrollen wird eine Kraft zur Beschleunigung auf die erste Förderrolle ausgeübt, die infolge der Umschlingung der ersten Förderrolle durch das zweite Band zu einer Antriebskraft führt. Mit dieser Antriebskraft erfolgt eine Beschleunigung des Anfangsabschnitts des zweiten Bandes zur gemeinsamen Bewegung des Endabschnitts des ersten Bandes und des Anfangsabschnitts des zweiten Bandes nach der Herstellung der adhäsiven Verbindung. In diesem Fall sind somit einerseits die beiden Bänder über die adhäsive Verbindung verbunden, womit ein Teil der beschleunigenden Kraft oder auch lediglich ein Zusammenhalten der beiden Bänder gewährleistet werden kann. Zumindest ein Teil der Kraft für die Beschleunigung des zweiten Bandes wird somit der Förderbewegung des ersten Bandes oder einer zugeordneten Förderrolle entnommen.
  • Ein weiterer Aspekt des erfindungsgemäßen Verfahrens widmet sich der Anforderung, dass eine Führung des ersten Bandes sowohl hinsichtlich der Position, der Förderrichtung und der Ausrichtung des Bandes um dessen Längsachse durch mindestens eine ortsfeste Führungseinrichtung erfolgen muss. Als mögliche ortsfeste Führungseinrichtungen können zwei Gleitstangen oder Führungsrollen Einsatz finden. Die beiden Gleitstangen oder Führungsrollen können sich parallel zueinander erstrecken. Möglich ist dabei, dass zwischen den Gleitstangen oder Führungsrollen ein Spalt ausgebildet ist, durch welchen das erste Band hindurchtreten kann, womit bei vertikaler Orientierung der Gleitstangen oder Führungsrollen eine horizontale Führung gewährleistet werden kann. Möglich ist aber auch, dass an den Mantelflächen der Gleitstangen oder Führungsrollen das erste Band in entgegengesetzte Richtungen umgelenkt wird. Alternativ oder zusätzlich möglich ist, dass eine Ausrichtrolle als Führungseinrichtung Einsatz findet, über welche eine Veränderung der Ausrichtung des Querschnitts des ersten Bandes um seine Längsachse erfolgen kann. Alternativ oder zusätzlich möglich ist, dass als ortsfeste Führungseinrichtung mindestens eine Umlenkrolle Einsatz findet, über welche eine Veränderung der Förderrichtung des ersten Bandes entsprechend dem Umschlingungswinkel der Umlenkrolle möglich ist. Schließlich ist auch möglich, dass es sich bei der Führungseinrichtung um eine Ausgangs-Führung handelt, über welche der Ort und die Ausrichtung, mit welcher und an welchem der Bandstrang die eingesetzte Bänderverbindungseinrichtung verlässt, vorgegeben werden kann. Möglich ist darüber hinaus, dass eine Zusammenführungs-Führung Einsatz findet, in welcher gleichzeitig das erste Band und das zweite Band, unter Umständen sogar vor deren Verbindung, geführt sind und über welche die Bewegung der beiden Bänder aufeinander zu infolge des Wechsels der Vereinigungseinrichtung von der inaktiven Betriebsstellung in die aktive Betriebsstellung geführt ist. Beispielsweise kann die Zusammenführung-Führung als Platte mit einem Schlitz ausgebildet sein, in dem übereinander die beiden Bänder angeordnet und geführt sind und in dem die beiden Bänder seitlich so geführt sind, dass sich die Bänder aufeinander legen, wenn die Vereinigungseinrichtung in die aktive Betriebsstellung überführt wird. Die vorgenannten Führungseinrichtungen können eine Einstelleinrichtung aufweisen, über welche deren Position und Orientierung eingestellt werden kann.
  • Möglich ist, dass die Betätigung der für die Durchführung des Verfahrens erforderlichen Bauelemente ausschließlich manuell erfolgt. Möglich ist aber auch eine teilweise oder vollständige Automatisierung des Verfahrens. Hierzu schlägt die Erfindung vor, dass in dem Verfahren eine elektronische Steuereinheit Einsatz findet. Mittels der elektronischen Steuereinheit (und einer zugeordneten Steuerlogik) kann eine Steuerung der beteiligten Bauelemente erfolgen, wobei im Rahmen der Erfindung eine "Steuerung" auch eine Regelung umfassen soll. Hierbei kann über die Steuerung durch die Steuereinheit eine Betätigung einer Halteeinrichtung erfolgen, über welche ein Ende des zweiten Bandes gehalten und fixiert werden kann. Alternative oder zusätzlich möglich ist, dass die Steuerung der Steuereinheit eine Benetzungseinrichtung betätigt, über die die Benetzung des ersten Bandes und/oder des zweiten Bandes mit der Flüssigkeit erfolgt. Alternativ oder zusätzlich möglich ist, dass die Steuerung der Steuereinheit die Vereinigungseinrichtung ansteuert. Schließlich ist auch möglich, dass die Steuereinheit eine Schneideinrichtung ansteuert. Hierbei kann eine beliebige Steuerungsphilosophie verwendet werden.
  • Für einen Vorschlag der Erfindung befindet sich in einer durch die Steuereinheit nicht energetisch beaufschlagten Betriebsstellung die Halteeinrichtung und/oder die Klemmeinrichtung in einer das zweite Band haltenden oder klemmenden Stellung (insbesondere infolge der Wirkung einer Feder), während eine Freigabe der Halteeinrichtung oder der Klemmeinrichtung durch energetische Beaufschlagung derselben durch die Steuereinheit erfolgt (insbesondere entgegen der Wirkung der vorgenannten Feder).
  • Als von der Steuereinheit angesteuerter Aktuator können beliebige unmittelbar oder mittelbar elektronisch gesteuerte Aktuatoren Einsatz finden. So kann beispielsweise ein elektrischer Stell- oder Schrittmotor Einsatz finden. Für einen besonderen Vorschlag der Erfindung steuert die Steuereinheit über ein Ventil einen pneumatischen Aktuator, insbesondere einem pneumatischen Stellzylinder, an, wobei der pneumatische Aktuator dann die Halteeinrichtung, die Klemmeinrichtung, die Benetzungseinrichtung, die Vereinigungseinrichtung oder die Schneideinrichtung betätigt. Möglich ist, dass für die vorgenannten Einrichtungen mehrere pneumatische Aktuatoren Einsatz finden. Möglich ist aber auch, dass ein pneumatischer Aktuator multifunktional eingesetzt ist, indem dieser sowohl die Klemmeinrichtung als auch die Schneideinrichtung betätigt. Hierbei kann beispielsweise in einem ersten Teilhub des pneumatischen Aktuators die Klemmeinrichtung von der Klemmstellung in eine das zweite Band freigebende Freigabestellung überführt werden, in der das zweite Band in seine Längsrichtung bewegt werden kann, aber quer zur Längsrichtung durch die Klemmeinrichtung beabstandet von dem ersten Band geführt ist. In einem zweiten Teilhub des pneumatischen Aktuators wird die Schneideinrichtung zum Durchtrennen des ersten Bandes betätigt, wobei in dem zweiten Teilhub kurz vor dem Durchtrennen, gleichzeitig mit dem Durchtrennen oder kurz nach dem Durchtrennen die Klemmeinrichtung weiter so geöffnet wird, dass sich das zweite Band in Richtung des ersten Bandes bewegen kann. Alternativ oder kumulativ möglich ist, dass ein Ventil multifunktional eingesetzt ist, indem über dieses gleichzeitig bspw. einerseits die Überführung der Vereinigungseinrichtung in die aktive Betriebsstellung und andererseits die Überführung der Klemmeinrichtung in die nicht klemmende Betriebsstellung gesteuert wird.
  • Die Bedienmöglichkeiten können in dem erfindungsgemäßen Verfahren erweitert werden, wenn die Halteeinrichtung und/oder die Klemmeinrichtung sowohl über die Steuereinheit elektronisch als auch manuell betätigt werden können. Hierbei kann beispielsweise die manuelle Betätigung genutzt werden, um mit der Halteeinrichtung ein Ende des zweiten Bandes von einer Spule zu greifen oder zu halten und dann die Halteeinrichtung an der Bänderverbindungseinrichtung anzubringen. Hierbei wird die Halteeinrichtung manuell betätigt. Vorzugsweise fixiert die Halteeinrichtung das Ende des zweiten Bandes mit einer Feder, so dass das Einlegen des Endes des zweiten Bandes in die Halteeinrichtung die manuelle Betätigung gegen die Feder erfordert, aber in der Halteeinrichtung das Ende des zweiten Bandes ohne manuell applizierte Kräfte gehalten und fixiert ist. Entsprechend kann das zweite Band mit manueller Betätigung der Klemmeinrichtung in einer nicht klemmenden Betriebsstellung eingelegt werden, während dann die Feder die Klemmeinrichtung schließen kann, womit ohne manuelle Applikation von Kräften das zweite Band in der Klemmeinrichtung geklemmt ist.
  • In einem erfindungsgemäßen Verfahren werden die folgenden Verfahrensschritte ausgeführt:
    1. a) Es erfolgt ein Halten eines Endes des zweiten Bandes mittels einer Halteeinrichtung. Das zweite Band wird in eine Klemmeinrichtung eingelegt und es erfolgt ein Klemmen des zweiten Bandes durch die Klemmeinrichtung. Das zweite Band wird auch in einen Arbeitsbereich einer Vereinigungseinrichtung eingelegt, der sich zwischen der Halteeinrichtung und der Klemmeinrichtung befindet. Für die vorgenannten Verfahrensschritte ist die Reihenfolge beliebig. Insbesondere in dem Fall, dass das zweite Band von der Abrollvorrichtung (bspw. sogenannte Bitensoren, die auch begrenzt aufrollen) unter Spannung gehalten wird, ist die bevorzugte Reihenfolge: Einlegen in die Halteeinrichtung, Einlegen in die Vereinigungseinrichtung und Einlegen in die Klemmeinrichtung.
    2. b) Hieran anschließend erfolgt eine Betätigung einer Benetzungseinrichtung. Infolge dieser Betätigung erfolgt das Aufbringen der Benetzung aus der Flüssigkeit auf den Endabschnitt des ersten Bandes und/oder auf den Anfangsabschnitt des zweiten Bandes.
    3. c) Hieran anschließend erfolgt die Betätigung der Vereinigungseinrichtung. Diese Betätigung führt dazu, dass der Anfangsabschnitt des zweiten Bandes derart bewegt wird, dass sich der Abstand des Anfangsabschnitts des zweiten Bandes von dem geförderten ersten Band so verringert, dass diese aneinander zur Anlage kommen und die adhäsive Verbindung zwischen dem Anfangsabschnitt des zweiten Bandes und dem Endabschnitt des ersten Bandes infolge der Benetzung in dem Verbindungsabschnitt hergestellt wird.
  • Hierbei können vor, während und/oder nach den genannten Schritten weitere Schritte ausgeführt werden. So erfolgt vorzugsweise die Freigabe des zweiten Bandes 6 durch die Halteeinrichtung 15, die Freigabe des zweiten Bandes 6 durch die Klemmeinrichtung 13 und das Vereinigen des zweiten Pfades 5 mit dem Förderpfad 3.
  • Während der Verfahrensschritte a), b) und c) erfolgt eine unterbrechungsfreie Förderung des ersten Bandes, während (bis auf die Bewegung zur Verringerung des Abstands zwischen den beiden Bändern) das zweite Band ruht. Mit oder nach dem Verfahrensschritt c) erfolgt dann eine gemeinsame Bewegung des ersten Bandes und des zweiten Bandes zu dem Verarbeitungsprozess.
  • Im Rahmen der Erfindung kann das Verfahren ausschließlich für einen Bandstrang Einsatz finden. Möglich ist aber durchaus, dass in mindestens einer Verarbeitungseinrichtung parallel mehrere Bandstränge bearbeitet werden, womit die Bandstränge auf parallelen Verarbeitungspfaden die mindestens eine Verarbeitungseinrichtung durchlaufen. Werden hier in nicht koordinierter und unter Umständen manueller Weise die Verbindungen zwischen den Bändern der einzelnen Bandstränge hergestellt, durchlaufen die Verbindungsabschnitte der beiden Bänder in den jeweiligen Bandsträngen die mindestens eine Verarbeitungseinrichtung mit einem zeitlichen Versatz. Wenn in der Verarbeitungseinrichtung hergestellte Produkte nicht den Verbindungsabschnitt der Bänder beinhalten dürfen, da dies nicht den Qualitätsanforderungen genügt, ist eine Aussortierung dieser Produkte als Ausschuss erforderlich. Für eine nicht koordinierte und unter Umständen manuelle Verbindung müssen die Produkte aussortiert werden, für welche in einem der Bandstränge der Verbindungsabschnitt verarbeitet worden ist, womit aber auch Produkte eines anderen Bandstrangs aussortiert werden müssen, in welchen kein Verbindungsabschnitt des anderen Bandstrangs vorhanden ist, oder der Aufwand für das Aussortieren muss erhöht werden. Dieser Problematik trägt ein erfindungsgemäßes Verfahren dadurch Rechnung, dass in dem Verfahren parallel mehrere Paare von ersten und zweiten Bändern miteinander zu jeweils einem Bandstrang verbunden werden, die parallel derselben Verarbeitungseinrichtung oder unterschiedlichen Verarbeitungseinrichtungen zugeführt werden. Erfindungsgemäß findet eine Steuereinheit Einsatz, über welche eine Betätigung der für die jeweilige Herstellung der Verbindung erforderlichen Einrichtungen gesteuert und insbesondere synchronisiert wird. Beispielsweise kann die Synchronisierung derart erfolgen, dass die in den einzelnen Bandsträngen erzeugten Verbindungsabschnitte gleichzeitig der mindestens einen Verarbeitungseinrichtung zugeführt werden, womit dann zum selben Zeitpunkt hergestellte Produkte, die den Verbindungsabschnitt beinhalten, für sämtliche Verarbeitungsstränge aussortiert werden können, womit der Aufwand für das Aussortieren und unter Umständen auch der Ausschuss reduziert werden können.
  • Eine weitere Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe stellt eine Bänderverbindungseinrichtung dar, mit der insbesondere ein Verfahren durchgeführt werden kann, wie dies zuvor beschrieben worden ist. In der Bänderverbindungseinrichtung ist, insbesondere über die vorgenannten Führungseinrichtungen, ein erster Förderpfad für ein erstes Band vorgesehen, entlang welchem das erste Band gefördert wird. Des Weiteren ist, ebenfalls über die zuvor beschriebenen Bauelemente, ein zweiter Pfad für ein zweites Band vorgegeben, entlang dessen sich das zweite Band (zunächst ruhend) erstreckt. Die Bänderverbindungseinrichtung verfügt des Weiteren über eine Benetzungseinrichtung. Mittels der Benetzungseinrichtung können/kann das erste Band und/oder das zweite Band in einem Verbindungsabschnitt mit einer Flüssigkeit benetzt werden. Die Bänderverbindungseinrichtung verfügt auch über eine Vereinigungseinrichtung. Über diese kann der erste Förderpfad und/oder der zweite Pfad beeinflusst werden. Die Vereinigungseinrichtung weist dabei eine inaktive Betriebsstellung und eine aktive Betriebsstellung auf:
    • In der inaktiven Betriebsstellung sind der erste Förderpfad für das erste Band und der zweite Pfad für das zweite Band in einem Arbeitsbereich der Vereinigungseinrichtung beabstandet voneinander angeordnet.
    • Hingegen sind in der aktiven Betriebsstellung der erste Förderpfad für das erste Band und der zweite Pfad für das zweite Band in einem Arbeitsbereich der Vereinigungseinrichtung miteinander so vereinigt, dass ein Anfangsabschnitt des zweiten Bandes und ein Endabschnitt des ersten Bandes in dem Verbindungsabschnitt aneinander zur Anlage kommen. Auf diese Weise wird eine adhäsive Verbindung zwischen dem Anfangsabschnitt des zweiten Bandes und dem Endabschnitt des ersten Bandes infolge der Benetzung in dem Verbindungsabschnitt mit der Flüssigkeit hergestellt.
  • Im Rahmen der Erfindung kann die Bänderverbindungseinrichtung eine Halteeinrichtung, eine Klemmeinrichtung und/oder eine Schneideinrichtung aufweisen.
  • Vorzugsweise ist eine Steuereinheit mit Steuerlogik vorhanden, über die eine Betätigung der Halteeinrichtung, der Klemmeinrichtung, der Benetzungseinrichtung, der Vereinigungseinrichtung und/oder der Schneideinrichtung erfolgen kann.
  • Möglich ist auch, dass die Bänderverbindungseinrichtung über einen pneumatischen Aktuator für die Halteeinrichtung, die Klemmeinrichtung, die Benetzungseinrichtung, die Vereinigungseinrichtung oder die Schneideinrichtung verfügt.
  • In der Bänderverbindungseinrichtung können die Halteeinrichtung und/oder die Klemmeinrichtung sowohl über die Steuereinheit elektronisch als auch manuell betätigbar sein.
  • Sofern im Rahmen der vorliegenden Erfindung von einer Steuereinheit die Rede ist, kann es sich um eine einzige lokale Steuereinheit handeln. Möglich ist aber auch, dass es sich um mehrere miteinander kommunizierende oder miteinander vernetzte Teil-Steuereinheiten handelt.
  • Eine weitere Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe stellt ein Verarbeitungssystem dar, bei dem eine Verarbeitung mehrerer Bandstränge erfolgt. Die Bandstränge verfügen jeweils über Paare von ersten und zweiten Bändern. Die Paare der ersten und zweiten Bänder sind jeweils in einem Verbindungsabschnitt adhäsiv über eine Flüssigkeit in einem Endabschnitt des ersten Bandes und einem Anfangsabschnitt des zweiten Bandes miteinander verbunden (wie dies auch zuvor beschrieben worden ist). In dem erfindungsgemäßen Verarbeitungssystem ist mindestens eine elektronische Steuereinheit vorhanden. Die elektronische Steuereinheit verfügt dabei über Steuerlogik, mit der eine Betätigung der für die jeweilige Herstellung der Verbindung in den Verbindungsabschnitten erforderlichen Einrichtungen gesteuert werden kann, wobei diese Steuerung vorzugsweise synchronisiert erfolgt. Durch die Synchronisierung kann beispielsweise wie zuvor erläutert gewährleistet werden, dass die Verbindungsabschnitte gleichzeitig dem Verarbeitungsprozess in dem Verarbeitungssystem zugeführt werden.
  • Eine weitere Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe stellt eine Verwendung
    • eines Verfahrens, wie dieses zuvor erläutert worden ist,
    • einer Bänderverbindungseinrichtung, wie diese zuvor erläutert worden ist, oder
    • eines Verarbeitungssystems, wie dieses zuvor erläutert worden ist,
    für ein als Sicherheitsband für ein Sicherheitsdokument ausgebildetes erstes Band und zweites Band dar.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Die in der Beschreibung genannten Vorteile von Merkmalen und von Kombinationen mehrerer Merkmale sind lediglich beispielhaft und können alternativ oder kumulativ zur Wirkung kommen, ohne dass die Vorteile zwingend von erfindungsgemäßen Ausführungsformen erzielt werden müssen. Ohne dass hierdurch der Gegenstand der beigefügten Patentansprüche verändert wird, gilt hinsichtlich des Offenbarungsgehalts der ursprünglichen Anmeldungsunterlagen und des Patents Folgendes: weitere Merkmale sind den Zeichnungen - insbesondere den dargestellten Geometrien und den relativen Abmessungen mehrerer Bauteile zueinander sowie deren relativer Anordnung und Wirkverbindung - zu entnehmen. Die Kombination von Merkmalen unterschiedlicher Ausführungsformen der Erfindung oder von Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche ist ebenfalls abweichend von den gewählten Rückbeziehungen der Patentansprüche möglich und wird hiermit angeregt. Dies betrifft auch solche Merkmale, die in separaten Zeichnungen dargestellt sind oder bei deren Beschreibung genannt werden. Diese Merkmale können auch mit Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche kombiniert werden. Ebenso können in den Patentansprüchen aufgeführte Merkmale für weitere Ausführungsformen der Erfindung entfallen.
  • Die in den Patentansprüchen und der Beschreibung genannten Merkmale sind bezüglich ihrer Anzahl so zu verstehen, dass genau diese Anzahl oder eine größere Anzahl als die genannte Anzahl vorhanden ist, ohne dass es einer expliziten Verwendung des Adverbs "mindestens" bedarf. Wenn also beispielsweise von einem Element die Rede ist, ist dies so zu verstehen, dass genau ein Element, zwei Elemente oder mehr Elemente vorhanden sind. Diese Merkmale können durch andere Merkmale ergänzt werden oder die einzigen Merkmale sein, aus denen das jeweilige Erzeugnis besteht.
  • Die in den Patentansprüchen enthaltenen Bezugszeichen stellen keine Beschränkung des Umfangs der durch die Patentansprüche geschützten Gegenstände dar. Sie dienen lediglich dem Zweck, die Patentansprüche leichter verständlich zu machen.
  • KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
  • Im Folgenden wird die Erfindung anhand in den Figuren dargestellter bevorzugter Ausführungsbeispiele weiter erläutert und beschrieben.
  • Fig. 1
    zeigt in einer räumlichen Darstellung eine Bänderverbindungseinrichtung.
    Fig. 2
    zeigt in einer räumlichen Ansicht eine Klemm- und Schneideinrichtung einer Bänderverbindungseinrichtung gemäß Fig. 1.
    Fig. 3
    zeigt in einer räumlichen Ansicht eine Förderrolle einer Vereinigungseinrichtung einer Bänderverbindungseinrichtung gemäß Fig. 1.
    Fig. 4
    zeigt in einer räumlichen Ansicht eine Halteeinrichtung einer Bänderverbindungseinrichtung gemäß Fig. 1.
    Fig. 5
    zeigt schematisch die Wechselwirkung einer Steuereinheit mit Aktuatoren einer Bänderverbindungseinrichtung.
    Fig. 6 bis 9
    zeigen in einer Vorderansicht die Bänderverbindungseinrichtung gemäß Fig. 1 zu unterschiedlichen Zeitpunkten während der Ausführung eines Verfahrens zum Verbinden von zwei Bändern.
    Fig. 10
    zeigt schematisiert einen Verfahrensablauf eines Verfahrens zum Verbinden von zwei Bändern.
    FIGURENBESCHREIBUNG
  • Fig. 1 zeigt in einer räumlichen Ansicht eine Bänderverbindungseinrichtung 1. Die Bänderverbindungseinrichtung 1 verfügt über eine hier plattenartige Tragstruktur 2. Die Tragstruktur 2 ist zwischen einer Bereitstellungsstation für Bänder und einer Verarbeitungseinrichtung, in welcher die Verarbeitung des Bandstrangs zu einem Produkt erfolgt, angeordnet (hier nicht dargestellt). Die Tragstruktur 2 ist ortsfest oder beweglich angeordnet. Beispielsweise kann die Tragstruktur 2 über einen nicht gezeigten Mechanismus an dem z. B. in Fig. 1 sichtbaren Griff nach unten/vorne geschwenkt werden um das Einlegen der Bänder zu erleichtern. In dem nicht nach unten verschwenkten Normalbetrieb kann sich bspw. die Tragstruktur 2 über der Kopfhöhe befinden. Bei der Bereitstellungseinrichtung kann es sich um eine erste Spule für die Bereitstellung eines ersten Bandes sowie eine zweite Spule zur Bereitstellung des zweiten Bandes (unter Umständen mit einer Vielzahl von weiteren Spulen mit weiteren Bändern) handeln. Möglich ist aber auch, dass die Bereitstellungsstation eine Herstellungseinrichtung ist, welche einerseits ein erstes Band und andererseits ein zweites Band herstellt. Möglich ist des Weiteren, dass mit Hilfe der Bänderverbindungsvorrichtung 1 ein Wechsel zwischen zwei unterschiedlichen Bandtypen, z. B. mit unterschiedlichen Hologrammen, ermöglicht wird. Bei der Verarbeitungseinrichtung handelt es sich beispielsweise um eine Herstelleinrichtung für ein Sicherheitsdokument wie eine Banknote, bei der der mit den Bändern gebildete Bandstrang ein Sicherheitsband ist, welcher in das Grundmaterial der Banknote eingebettet wird.
  • In der Bänderverbindungseinrichtung 1 ist ein Förderpfad 3 für ein erstes Band 4 gebildet. Entlang dem Förderpfad 3 wird das erste Band 4 unterbrechungsfrei gefördert, was mit konstanter Geschwindigkeit, sich verändernder Geschwindigkeit größer 0 oder intermittierend mit einem regelmäßigen Muster erfolgen kann. Des Weiteren ist in der Bänderverbindungseinrichtung 1 ein Pfad 5 für ein zweites Band 6 gebildet. In dem Pfad 5 erfolgt zunächst keine Förderbewegung des zweiten Bandes 6 vor der Verbindung der Bänder 4, 6. Allerdings erfolgt eine Annäherungs- oder Vereinigungsbewegung des Pfads 5 in Richtung des Förderpfads 3.
  • Die Bänderverbindungseinrichtung 1 verfügt über eine Führungseinrichtung 7, eine Benetzungseinrichtung 8, eine Schneideinrichtung 9, eine Führungseinrichtung 10, eine Führungseinrichtung 11 sowie eine Führungseinrichtung 12, welche in dieser Richtung in Förderrichtung des ersten Bandes 4 in dem Förderpfad 3 mit dem ersten Band 4 in Wechselwirkung treten.
  • Die Bänderverbindungseinrichtung 1 verfügt über die Führungseinrichtung 7, eine Klemmeinrichtung 13, eine Vereinigungseinrichtung 14, die Führungseinrichtung 12 und eine Halteeinrichtung 15, welche in dieser Reihenfolge entlang des Pfads 5 des zweiten Bandes 6 angeordnet sind.
  • Die eingangs der Bänderverbindungseinrichtung 1 angeordnete Führungseinrichtung 7 besteht aus zwei zylindrischen Führungsrollen 16, 17, die an den freien Endbereichen eine stufenförmige Erweiterung aufweisen und deren Rotationsachse hier vertikal orientiert ist. Die Mantelfläche der Führungsrollen 16, 17 mit dem kleineren Durchmesser treten mit den Bändern 4, 6 in Wechselwirkung, so dass die Längserstreckung dieses Teilbereichs der Führungsrollen 16, 17 so bemessen ist, dass sich dieser Bereich in dem Förderpfad 3 und dem Pfad 5 erstreckt. Die Führungsrollen 16, 17 sind an einem Träger 18 drehbar gehalten. Der Träger 18 ist wiederum über einen hier als L-Winkelblech ausgeführtes Tragelement 19 an der Tragstruktur 2 gehalten. Hierbei kann über eine Verdrehung des Trägers 18 gegenüber dem Tragelement 19 um eine parallel zu der Rotationsachse der Führungsrollen 16, 17 orientierte Justageachse eine Feineinstellung der Führungseinrichtung 7 erfolgen. Bei Blickrichtung in Förderrichtung des ersten Bandes 4 bilden die Führungsrollen 16, 17 einen vertikalen Spalt, dessen Spaltbreite mittels der erläuterten Justage eingestellt werden kann. Die Führungseinrichtung 7 dient einer Führung des Bandes 4 in einer Horizontalebene und quer zu der Förderrichtung desselben.
  • Die Benetzungseinrichtung 8 verfügt über einen Anschluss, über welche der Benetzungseinrichtung 8 die Flüssigkeit zugeführt wird, die als Benetzung 20 auf das erste Band 4 aufgebracht werden soll. Des Weiteren verfügt die Benetzungseinrichtung 8 über eine ausgangsseitige Düse 21, über welche das Ausbringverhalten der Flüssigkeit aus der Benetzungseinrichtung 8 vorgegeben wird. Die Benetzungseinrichtung 8 verfügt des Weiteren über ein elektronisch gesteuertes Ventil 86 und einen elektronischen Steueranschluss zur Ansteuerung des Ventils 86 über eine elektronische Steuereinheit 59. Mittels des Ventils 86 kann die Benetzungseinrichtung 8 aktiviert werden, wenn eine Verbindung der Bänder 4, 6 erfolgen soll und diese kann deaktiviert werden, wenn keine Verbindung der Bänder 4, 6 erfolgt.
  • Für das dargestellte Ausführungsbeispiel der Bänderverbindungseinrichtung 1 bilden die Schneideinrichtung 9 und die Klemmeinrichtung 13 eine kombinierte Klemm- und Schneideinrichtung 22, die in Fig. 2 dargestellt ist. Die Klemm- und Schneideinrichtung 22 ist über ein hier U-förmiges Tragelement 23 an der Tragstruktur 2 gehalten. Die Klemmeinrichtung 13 verfügt über eine an dem Tragelement 23 fixierte Klemmplatte 24 sowie eine verschwenkbar an dem Tragelement 23 gelagerte Klemmbacke 25. Über eine Feder 26, hier eine Torsionsschenkelfeder, ist die Klemmbacke 25 in Richtung der Klemmplatte 24 in eine Klemmstellung beaufschlagt, in welcher das zwischen die Klemmplatte 24 und die Klemmbacke 25 eingelegte zweite Band 6 in dem Pfad 5 geklemmt und damit gehalten und fixiert ist. Über einen pneumatischen Aktuator 27 und einen Stößel oder eine beliebige getriebliche Verbindung, der oder die den pneumatischen Aktuator 27 mit der verschwenkbaren Klemmbacke 25 verbindet, kann eine auf die Klemmbacke 25 wirkende Öffnungskraft erzeugt werden, mit welcher entgegen der Kraft der Feder 26 die Klemmbacke 25 in die in Fig. 2 wirksame Öffnungsstellung überführt werden kann, in der das in der Klemmstellung geklemmte zweite Band 6 freigegeben wird. Ohne pneumatische Beaufschlagung des pneumatischen Aktuators 27 nimmt die Klemmeinrichtung 13 die Klemmstellung ein, während für die Herbeiführung der Öffnungsstellung der Klemmeinrichtung 13 gemäß Fig. 2 die pneumatische Beaufschlagung des pneumatischen Aktuators 27 erforderlich ist. Auch der pneumatische Aktuator 27 wird über ein elektronisch gesteuertes Ventil 87 von einer elektronischen Steuereinheit 59 angesteuert.
  • Der pneumatische Aktuator 27 der Klemm- und Schneideinrichtung 22 ist auch über einen Stößel oder eine getriebliche Verbindung gekoppelt mit der Schneideinrichtung 9 zur Betätigung derselben, wobei hier auch dieselbe getriebliche Verbindung oder Koppelstange Einsatz finden kann wie für die Kopplung des pneumatischen Aktuators 27 mit der Klemmeinrichtung 13. Die Schneideinrichtung 9 verfügt über ein Schneidmesser 28, welches verdrehbar um eine Schwenkachse 29 gegenüber dem Tragelement 23 gelagert ist. Das Schneidmesser 28 bildet einen zweiteiligen Hebel, bei dem ein Hebelteil eine Schneidkante ausbildet, während an dem anderen Hebelteil die getriebliche Verbindung oder Koppelstange 30 angelenkt ist, über die das Schneidmesser 28 mit dem pneumatischen Aktuator 27 gekoppelt ist.
  • Die Ausgestaltung und Ansteuerung des pneumatischen Aktuators 27 erfolgt derart, dass dieser einen ersten Teilhub sowie einen zweiten Teilhub aufweist. In dem ersten Teilhub kann eine Öffnung der Klemmbacke 25 aus der Klemmstellung in die Öffnungsstellung gemäß Fig. 2 erfolgen. In dieser Öffnungsstellung kann das zweite Band 6 in seine Längsrichtung bewegt werden. Andererseits ist das zweite Band 6 in der Öffnungsstellung zwischen der Klemmbacke 25 und der Klemmplatte 24 in vertikaler Richtung geführt, womit in der Öffnungsstellung im Bereich der Klemmeinrichtung 13 der Abstand zwischen dem ersten Band 4 und dem zweiten Band 6 aufrechterhalten wird. In dem ersten Teilhub wird auch das Schneidmesser 28 verschwenkt, ohne dass dieses allerdings eine Schneidstellung erreicht. Der erste Teilhub wird somit ausschließlich für das Freigeben des in der Klemmeinrichtung geklemmten zweiten Bandes 6 genutzt, während weiterhin eine Führung in vertikaler Richtung erfolgt. Hingegen wird in dem zweiten Teilhub die Klemmbacke 25 weiter geöffnet, womit die untere Führung des zweiten Bandes 6 entfällt und sich das zweite Band 6 nach unten bewegen kann, bis sich dieses entlang des Förderpfades 5 erstreckt. Da gleichzeitig mittels der Schneideinrichtung 9 ein Durchtrennen des ersten Bandes 4 erfolgt, kann dann der Prozess mit dem zweiten Band 6 fortgeführt werden.
  • In dem zweiten Teilhub wird das Schwenkmesser 28 in die geschlossene Stellung oder Schneidstellung überführt, in welcher dieses mit dem ersten Band 4 in Wechselwirkung treten kann, wobei möglich ist, dass in der Schneidstellung eine Schneide des Schneidmessers 28 gegen eine an dem Tragelement 23 gehaltene Gegenfläche gepresst wird.
  • Somit ist der pneumatische Aktuator 27 multifunktional eingesetzt, indem dieser sowohl die Schneideinrichtung 9 als auch die Klemmeinrichtung 13 betätigt.
  • Neben der Betätigung der Klemm- und Schneideinrichtung 22 über den pneumatischen Aktuator 27 infolge der elektronischen Ansteuerung durch eine elektronische Steuereinheit 59 kann auch eine manuelle Betätigung derselben erfolgen: An dem Tragelement 23 ist verschwenkbar ein Bedienhebel 31 gelagert. Der Bedienhebel 31 ist über eine Koppelstange oder eine getriebliche Verbindung 32 mit der Klemmbacke 25 (und dem Schneidmesser 28) gekoppelt. Wird (insbesondere zum Ermöglichen eines Einlegens des zweiten Bandes 6) der Bedienhebel 31 manuell nach unten gedrückt, kann die an dem Bedienhebel 31 erzeugte und über die Koppelstange oder getriebliche Verbindung 32 übertragene manuelle Betätigungskraft die Klemmbacke 25 in die Öffnungsstellung gemäß Fig. 2 überführt werden, wozu mit der manuellen Betätigungskraft die Schließkraft der Feder 26 überwunden werden muss.
  • Bei der Führungseinrichtung 10 handelt es sich um eine Führungsrolle 34, an welcher die Unterseite des ersten Bandes 4 abwälzt und welche die richtige Ausrichtung des Querschnitts des ersten Bandes 4 gewährleisten. Insbesondere gewährleistet die Führungsrolle 34, dass das Band 4 mit einer Abflachung nach oben orientiert ist, so dass die Abflachung von der Benetzungseinrichtung 8 mit der Benetzung 20 ausgestattet werden kann und, wie im Folgenden noch erläutert wird, das zweite Band 6 von oben auf die Abflachung des ersten Bandes 4 aufgelegt werden kann zur Herstellung der gewünschten adhäsiven Verbindung im Bereich der Abflachung. Handelt es sich bei den Bändern 4, 6 um Bänder mit einem rechteckigen Querschnitt, gewährleistet die Führungsrolle 34 beispielsweise, dass eine längere Seite des rechteckigen Querschnitts des ersten Bandes 4 horizontal orientiert ist, wobei auch eine entsprechende Orientierung des Querschnitts des zweiten Bandes 6 gewährleistet wird.
  • Die Führungseinrichtung 11 ist als Umlenkrolle 35 ausgebildet. Das erste Band 4 liegt mit einem Umfangswinkel (für das dargestellte Ausführungsbeispiel im Bereich von beispielsweise 20° bis 60°) an der Umlenkrolle 35 an. Entsprechend dem Umfangswinkel erfolgt eine Veränderung der Förderrichtung und Erstreckung des erstens Bandes 4, mit der das erste Band 4 die Bänderverbindungseinrichtung verlässt und dieses der Bearbeitungseinrichtung zugeführt wird.
  • Optional kann hinter der Führungseinrichtung 11 die weitere Führungseinrichtung 12 angeordnet sein, die für das dargestellte Ausführungsbeispiel als Platte 36 mit einem vertikalen Schlitz 37 ausgebildet sein kann. Das erste Band 4 erstreckt sich durch den Schlitz 37 hindurch, womit eine horizontale Führung desselben erfolgt. Möglich ist des Weiteren, dass die Führungseinrichtung 12 über zwei beabstandete Führungsrollen verfügt, die quer zu dem Schlitz 37 orientiert sind und in dem Schlitz 37 eine maximal obere Position und eine maximal untere Position des ersten Bandes 4 (und des zweiten Bandes 6, s. u.) vorgeben.
  • Die Vereinigungseinrichtung 14 verfügt über eine Vereinigungsrolle 40 und eine Führungsrolle 33. Die Führungsrollen 33, 34 sorgen dafür, dass die Bänder 4, 6 horizontal orientiert sind und in einem geringen vertikalen Abstand voneinander übereinander geführt werden. Die Führungsrolle 33 und die Vereinigungsrolle 40 sind über einen hier pneumatischen, elektronisch von der Steuereinheit 59 über eine Ventil 88 gesteuerten Aktuator 41 so bewegbar, dass der Pfad 5 des zweiten Bandes 6 vereinigt werden kann mit dem Förderpfad 3 des ersten Bandes 4 und eine Anpresskraft zwischen dem ersten Band 4 und dem zweiten Band 6 herbeigeführt werden kann. Für das dargestellte Ausführungsbeispiel sind die Führungsrolle 33 und die Vereinigungsrolle 40 an einem Schwenkhebel 42 gelagert. Der Schwenkhebel 42 ist wiederum verschwenkbar an der Tragstruktur 2 gelagert. An dem Schwenkhebel 42 greift abseits der Schwenkachse desselben der pneumatische Aktuator 41 über eine Koppelstange oder getriebliche Verbindung an, so dass mit der Betätigung des pneumatischen Aktuators 41 die Verschwenkung des Schwenkhebels 42 herbeigeführt werden kann. Vorzugsweise befindet sich der Schwenkhebel 42 ohne pneumatische Beaufschlagung des pneumatischen Aktuators 41 in einer Ausgangsstellung, welche im Folgenden auch als inaktive Betriebsstellung bezeichnet wird und in welcher der Pfad 5 des zweiten Bandes 6 beabstandet von dem Förderpfad 3 des ersten Bandes 4 angeordnet ist. Mit pneumatischer Betätigung des pneumatischen Aktuators 41 wird die Vereinigungsstellung des Schwenkhebels 42 und der Vereinigungsrolle 40 eingenommen, welche auch als aktive Betriebsstellung bezeichnet wird und in der die Bänder 4, 6 aneinander zur Anlage kommen und unter Umständen sogar aneinandergepresst werden.
  • Fig. 3 zeigt in einer räumlichen Ansicht eine mögliche Ausgestaltung einer Vereinigungsrolle 40. Die Vereinigungsrolle 40 weist eine grundsätzlich zylindrische Bandführungsfläche 43 auf, welche an den axialen Enden begrenzt ist durch eine Stufe mit einer Querschnittserweiterung, die Reibringe 44, 45 bilden. Möglich ist, dass die Bandführungsfläche 43 mit einer Beschichtung, Aufrauhung u. ä. versehen ist, um die Kontaktbedingungen zwischen der Vereinigungsrolle 40 und den Bändern 4, 6 zu beeinflussen. Möglich ist, dass die Vereinigungsrolle 40, Teile der Vereinigungsrolle 40 oder lediglich die Reibringe 44, 45 elastisch sind.
  • Fig. 4 zeigt in einer räumlichen Ansicht eine mögliche Ausgestaltung einer Halteeinrichtung 15. Die Halteeinrichtung 15 weist eine Klemmeinrichtung 46 auf, mit der das vordere freie Ende des zweiten Bandes 6 geklemmt werden kann. Für das dargestellte Ausführungsbeispiel weist die Klemmeinrichtung 46 zwei Klemmbacken 47, 48 auf, die über eine Klemmfeder 49 in ihre Klemm- oder Schließstellung beaufschlagt werden, in der im Endbereich der Klemmbacken 47, 48 angeordnete Klemmflächen 50, 51 das vordere freie Ende des zweiten Bandes 6 einklemmen.
  • Die Klemmeinrichtung 46 kann über eine lösbare Verbindung 52 an einem Schlitten 53 angehängt oder befestigt werden. Die lösbare Verbindung 52 kann bspw. als beliebige Steck-, Rast- oder Verriegelungsverbindung ausgebildet sein. Für das dargestellte Ausführungsbeispiel verfügt die lösbare Verbindung über Stifte 54, 55, die in horizontaler Richtung in den Schlitten 53 eingesteckt werden können. Der Schlitten 53 ist über eine Linearführung 56 mit einem translatorischen Freiheitsgrad verschieblich geführt. Vorzugsweise ist der translatorische Freiheitsgrad exakt oder ungefähr in Richtung oder parallel zu dem Förderpfad 3 oder dem Pfad 5 orientiert.
  • Der Schlitten 53 kann mit der daran gehaltenen Klemmeinrichtung 46 mittels eines hier gezeigten pneumatischen Aktuators 57 bewegt werden. Mit dieser Bewegung des Schlittens 53 kommt bewegungsgesteuert ein Hebelteil der Klemmbacke 47, welcher nicht der Hebelteil mit der Klemmfläche 51 ist, bewegungsgesteuert zur Anlage an eine Betätigungsfläche 58. Mit weiterer Bewegung gleitet der Endbereich der Klemmbacke 47 entlang der Betätigungsfläche 58. Da die Betätigungsfläche 58 gegenüber der translatorischen Bewegungsrichtung geneigt ist, führt dies zu einer Verschwenkung der Klemmbacke 47, womit sich die Klemmflächen 50, 51 auseinander bewegen und entgegen der Wirkung der Klemmfeder 49 eine Öffnung der Klemmbacken 47, 48 erfolgt, womit das Ende des zweiten Bandes 6 freigegeben werden kann. Für das dargestellte Ausführungsbeispiel wird der Schlitten 53 mit der Klemmeinrichtung 46 entlang der Linearführung 56 bewegt mit damit einhergehender Bewegungssteuerung über die ruhende Betätigungsfläche 58. Durchaus möglich ist aber auch, dass die Klemmeinrichtung 46 für die Herbeiführung der Öffnungsbewegung nicht bewegt wird und ortsfest an der Linearführung 56 gehalten ist oder überhaupt keine Linearführung vorhanden ist, während dann in diesem Fall der pneumatische Aktuator 57 die Betätigungsfläche 58 bewegt. Auch hier wird der pneumatische Aktuator 57 über ein geeignetes elektronisch gesteuertes Ventil 89 von einer elektronischen Steuereinheit 59 angesteuert. Vorteilhaft bei der gezeigten Linearbewegung ist, dass die Klemmbacke 51 horizontal vom zweiten Band 6 wegbewegt wird. Das zweite Band 6 kann somit nicht auf der Klemmbacke 51 liegen bleiben, sondern dieses fällt zuverlässig nach unten.
  • Fig. 5 zeigt die koordinierte Ansteuerung der Benetzungseinrichtung 8, der Klemm- und Schneideinrichtung 22, der Vereinigungseinrichtung 14 und der Halteeinrichtung 15 durch eine Steuereinheit 59. Hierbei steuert die Steuereinheit 59 vorzugsweise elektronische Ventile 86, 87, 88, 89, die den pneumatischen Aktuatoren 27, 41, 57 oder der Benetzungseinrichtung 8 zugeordnet sind, an. Es können aber auch abweichende Aktuatoren eingesetzt werden, bei denen beispielsweise unmittelbar eine Umwandlung eines elektrischen Steuersignals in eine Kraft und eine Bewegung erfolgt (beispielsweise ein elektrischer Schrittmotor oder elektrischer Antrieb).
  • In den Fig. 6 bis 9 ist in unterschiedlichen Verfahrensstadien das mit der Bänderverbindungseinrichtung 1 durchführbare Verfahren zum Verbinden der Bänder 4, 6 dargestellt, wobei dieses Verfahren auch anhand des Verfahrensablaufs gemäß Fig. 10 erläutert wird:
    In einem Verfahrensschritt 60, für den die Bänderverbindungseinrichtung 1 in Fig. 6 dargestellt ist, wird das erste Band 4 entlang dem Förderpfad 3 mit einer Förderbewegung 61 durch die Bänderverbindungseinrichtung 1 transportiert und der nachgeordneten Verarbeitungseinrichtung zugeführt.
  • In einem Verfahrensschritt 62 wird das zweite Band 6 in die Bänderverbindungseinrichtung 1 eingeführt. Der Verfahrensschritt 62 kann bereits vor der Aufnahme des Förderbetriebs für das erste Band 4 durchgeführt werden, so dass einerseits das erste Band 4 in die Bänderverbindungseinrichtung 1 eingelegt wird und andererseits das zweite Band 6 in die Bänderverbindungseinrichtung 1 eingelegt wird und bereits vor Aufnahme des Förderbetriebs für das erste Band 4 Sorge getragen ist für einen späteren Wechsel von der Förderung des ersten Bandes 4 zu dem zweiten Band 6. Möglich ist aber auch, dass ein Einlegen des zweiten Bandes 6 erfolgt, wenn das erste Band 4 eine vorbestimmte Zeit gefördert wurde, eine vorbestimmte und unter Umständen gemessene Länge des ersten Bandes 4 gefördert wurde oder eine Annäherung oder ein Erreichen eines Endabschnitts 78 des ersten Bandes 4 erfolgt.
  • In dem Verfahrensschritt 62 wird in einem Verfahrensschritt 63 zunächst die Klemmeinrichtung 46 von der Halteeinrichtung 15 entnommen und ein freies Ende des Anfangsabschnitts 64 des zweiten Bandes 6 zwischen den Klemmflächen 50, 51 eingeklemmt. Dies kann beispielsweise im Bereich einer Spule erfolgen, auf der das zweite Band 6 aufgespult ist. Manuell wird dabei die Klemmeinrichtung 46 geöffnet, das Ende zwischen die Klemmflächen 50, 51 eingeführt und die Klemmeinrichtung 46 gelangt mit der Beseitigung der manuellen Betätigungskräfte infolge der Wirkung der Klemmfeder 49 in die Klemmstellung. Hieran anschließend wird der Anfangsabschnitt 64 des zweiten Bandes 6 in die Bänderverbindungseinrichtung 1 eingeführt. Hierzu wird der Anfangsabschnitt 64 in einem Verfahrensschritt 65 in die Führungseinrichtung 7 eingeführt. In einem Verfahrensschritt 66 wird über eine manuelle Betätigung des Bedienhebels 31 die Klemmeinrichtung 13 geöffnet und der Anfangsabschnitt 64 zwischen die Klemmplatte 24 und die Klemmbacke 25 gelegt. Wird die manuelle Betätigungskraft von dem Bedienhebel 31 beseitigt, schließt die Feder 26 die Klemmbacke 25, womit der Anfangsabschnitt 64 von der Klemmeinrichtung 13 geklemmt wird. Hierbei erfolgt keine Betätigung der Schneideinrichtung 9 in einem Ausmaß, welche zur Durchtrennung des ersten Bandes 4 führt. Im Verfahrensschritt 67 wird der Anfangsabschnitt 64 an die Führungsrolle 33 angelegt, wobei der Umschlingungswinkel der Führungsrolle 33 nur wenige Grad betragen kann (insbesondere 1° bis 10° oder 2° bis 6°), und entlang der Vereinigungsrolle 40 geführt. In dem Verfahrensschritt 68 wird der Anfangsabschnitt 64 durch die Führungseinrichtung 12 geführt. Schließlich wird in einem Verfahrensschritt 69 die Klemmeinrichtung 46 an dem Schlitten 53 der Halteeinrichtung 15 befestigt oder angehängt. In dem derart eingelegten Zustand ist der Förderpfad 3 beabstandet von dem Pfad 5, so dass überall ein Zwischenraum zwischen den beiden Bändern 4, 6 existiert. Die Vereinigungseinrichtung 14 befindet sich in der inaktiven Betriebsstellung, womit in einem Arbeitsbereich 70 der Vereinigungseinrichtung 14 noch ein geringer Spalt zwischen den Bändern 4, 6 vorhanden ist. Während der gesamten genannten Verfahrensschritte erfolgt weiterhin die unterbrechungsfreie Förderung des Bandes 4 mit der Förderbewegung 61, während keine Förderung des zweiten Bandes 6 erfolgt. Hierbei wird eine Rotation der Führungsrolle 34 und/oder der Umlenkrolle 35 durch die Reibung des ersten Bandes 4 mit diesen hervorgerufen werden. Möglich ist aber auch, dass beispielsweise die Umlenkrolle 35 über einen hier nicht dargestellten Antrieb angetrieben wird.
  • In dem Verfahrensschritt 71 erfolgt dann die eigentliche Herstellung der adhäsiven Verbindung der beiden Bänder 4, 6 (vgl. Fig. 8):
    Hierzu wird zunächst in einem Verfahrensschritt 71 (insbesondere von der Steuereinheit 59 über das Ventil 86) die Benetzungseinrichtung 8 so angesteuert, dass diese die Flüssigkeit 73 ausbringt, womit auf dem ersten Band 4 auf der dem zweiten Band 6 zugewandten Seite eine Benetzung 20 erzeugt wird.
  • Wenn der mit der Benetzung 20 ausgestattete Abschnitt des ersten Bandes 4 in den Arbeitsbereich 70 der Vereinigungseinrichtung 14 gelangt, wird in einem Verfahrensschritt 74 (insbesondere von der Steuereinheit 59 über das Ventil 88) die Vereinigungseinrichtung 14 betätigt, was zur Folge hat, dass der Schwenkhebel 42 in die Schwenkrichtung 75 verschwenkt wird. Dies hat zur Folge, dass die Vereinigungsrolle 40 mit den Reibringen 44, 45 zur Anlage kommt an die Mantelfläche der Umlenkrolle 35. Infolge des derart gebildeten Reibkontakts wird die Vereinigungsrolle 40 in Rotation versetzt. Die Höhe der Reibringe 44, 45 und die Elastizität sind so ausgebildet, dass zwischen der Mantelfläche der Bandführungsfläche 43 und der Mantelfläche der Umlenkrolle 35 das zweite Band 6 auf das mit der Benetzung 20 ausgestattete erste Band 4 aufgelegt und an dieses angepresst wird. Voraussetzung für die Bewegung des zweiten Bandes 6 in Längsrichtung ist die Freigabe durch die Halteeinrichtung 46 und die Klemmeinrichtung 13. Infolge der durch die Benetzung 20 gewährleisteten Adhäsion erfolgt eine Mitnahme des zweiten Bandes 6 durch das erste Band 4, wobei dies unmittelbar erfolgen kann oder eine allmähliche Beschleunigung des zweiten Bandes 6 mit einem sich verringernden Schlupf erfolgt. Zunächst wird nur eine Zugkraft durch das erste Band 4 ausgeübt Mit der In-Bewegung-Setzung des zweiten Bandes 6 wird auch infolge der Anpressung oder Umschlingung die Führungsrolle 33 verdreht.
  • Kurz vor, gleichzeitig oder kurz nach dieser Vereinigung erfolgt in einem Verfahrensschritt (insbesondere über die Steuereinheit 59 und das Ventil 89) die Betätigung des Aktuators 57 derart, dass die Klemmeinrichtung 46 in die nicht klemmende Stellung überführt wird, womit das freie Ende des zweiten Bandes 6 freigegeben wird und infolge seines Eigengewichts auf das erste Band 4 herunterfallen kann. Um zu vermeiden, dass das zweite Band 6 horizontal neben dem ersten Band 4 zum Liegen kommt, kann das zweite Band 6 durch die Führungseinrichtung 12 horizontal geführt sein.
  • Vor, mit oder kurz nach der Vereinigung wird des Weiteren (insbesondere über die Ansteuerung des Ventils 87 durch die Steuereinheit 59) die Klemmeinrichtung 13 in die Freigabestellung überführt, wozu der Aktuator 27 den ersten Teilhub durchführt. Auch in der Freigabestellung der Klemmeinrichtung 13 hält diese das zweite Band 6 weiterhin oberhalb mit einem Abstand von dem ersten Band 4, so dass die Vereinigung der Bänder 4, 6 erst im Arbeitsbereich 70 der Vereinigungseinrichtung 14 erfolgt. Nach dieser Herstellung der Verbindung wird für einen möglichst kurzen Zeitraum und eine geringe Länge des Abschnitts des Bandstrangs der der Bänderverbindungseinrichtung 1 nachgeordneter Verarbeitungseinrichtung ein Verbindungsabschnitt des Bandstrangs zugeführt, in dem der Anfangsabschnitt 64 des zweiten Bandes 6 auf dem Endabschnitt 78 des ersten Bandes 4 aufliegt und diese über die Benetzung 20 adhäsiv miteinander verbunden sind, bis das freie Ende des Endabschnitts 78 des ersten Bandes 4 erreicht ist. Von Vorteil ist aber, wenn der Verbindungsabschnitt, in welchen die Bänder 4, 6 überlappen, möglichst kurz gehalten wird.
  • In einem optionalen Verfahrensschritt 80 kann über die Schneideinrichtung 9 stromabwärts des Verbindungsabschnitts, dessen Länge so bemessen ist, dass eine hinreichende adhäsive Wirkung erzielt wird, ein nicht mehr benötigtes Restende 81 des ersten Bandes 4 abgetrennt wird. Hierbei wird über die Steuereinheit 59 der Aktuator 27 der Klemm- und Schneideinrichtung 22 zur Ausführung auch des zweiten Teilhubs angesteuert, mit dessen Ende das Schneidmesser 28 das erste Band 4 durchtrennt.
  • Schließlich erfolgt in einem Verfahrensschritt 82 die Freigabe des zweiten Bandes 6 durch die Klemmeinrichtung 13 derart, dass dieses die Position des ersten Bandes 4 in dem normalen Förderbetrieb gemäß Fig. 6 einnehmen kann, womit das zweite Band 6 entlang des Förderpfads 3 bewegt wird und das zweite Band 6, betrachtet auf einen etwaigen späteren Verbindungsvorgang mit einem weiteren Band, zu dem ersten Band 4 wird. Gleichzeitig oder in zeitlicher Umgebung hiermit steuert die Steuereinheit 59 die Vereinigungseinrichtung 14 in die inaktive Betriebsstellung zurück, in der kein Reibkontakt der Vereinigungsrolle 40 mit der Umlenkrolle 35 besteht.
  • Möglich ist, dass lediglich ein einmaliges Verbinden eines ersten Bandes 4 mit einem zweiten Band 6 erfolgt. Möglich ist aber auch, dass dieser Vorgang jeweils mit dem Erreichen eines Endes eines Bandes durchgeführt wird, so dass ein Bandstrang 79 erzeugt wird, dessen Länge ein Vielfaches der Länge eines Bandes 4, 6 entspricht.
  • Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann insbesondere die Verbindung der Bänder 4, 6 ohne den Einsatz von prozessfremden Hilfsmitteln, also beispielsweise eines Klebestreifens, eines Klebstoffs oder eines Nähfadens, erfolgen. Vielmehr kann für die Flüssigkeit 73 beispielsweise Wasser verwendet werden, welches ohnehin in dem Verarbeitungsprozess Einsatz findet oder rückstandsfrei flüchtig ist. Des Weiteren soll es durch das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht werden, unter Koordination durch die Steuereinheit 59 oder mehrere, miteinander vernetzte oder kommunizierende Steuereinheiten, parallel gleichzeitig Paare von Bändern miteinander zu verbinden.
  • Möglich ist, dass die Benetzungseinrichtung 8 einen Zerstäuber für die Flüssigkeit 73 aufweist, der mit der Düse 21 oder anderweitig gebildet sein kann.
  • Die Benetzung 20 des ersten Bandes 4 kann so ausgebildet sein und die Anpressung der Bänder 4, 6 im Bereich der Vereinigungseinrichtung 14 kann derart erfolgen, dass zwischen den Bändern 4, 6 außer der Flüssigkeit nichts Weiteres und insbesondere keine Luft angeordnet ist.
  • Möglich ist, dass die Vereinigungsrolle 40 und/oder die Umlenkrolle 35 elastisch sind.
  • Neben den erläuterten Betriebsstellungen der Vereinigungseinrichtung 14 kann die Vereinigungseinrichtung 14 (über die Steuereinheit 59 oder unter Umständen auch manuell) in eine erweiterte Öffnungsstellung überführbar sein, in welcher das Einlegen des zweiten Bandes vereinfacht ist.
  • Möglich ist, dass die Umlenkrolle 35 aus einem Material mit hoher Dichte oder mit rotierenden Zusatzmassen ausgestattet ist und somit eine größere Massenträgheit aufweist als die Vereinigungsrolle 40 (beispielsweise mindestens 1,5 Mal größer, mindestens 2 Mal größer, mindestens 3 Mal größer oder mindestens 5 Mal größer), so dass mit der großen Massenträgheit der Umlenkrolle 35 die Beschleunigung der Vereinigungsrolle 40 herbeigeführt werden kann. Möglich ist auch, dass eine beliebige der Rollen 33, 34, 35, 40 über einen zusätzlichen Antrieb angetrieben ist, um die Förderbewegung zu unterstützen.
  • Optional kann in einem Verfahrensschritt 84 eine beispielsweise farbliche Kennzeichnung durch Aufbringung einer Farbe des Verbindungsabschnitts 83 erfolgen, so dass nach Zuführung des Verbindungsabschnitts 83 zu dem Verarbeitungsprozess das spätere Aussondern der Produkte, die mit dem Verarbeitungsprozess erzeugt sind und in denen sich der Verbindungsabschnitt 83 befindet, vereinfacht werden kann.
  • Für den Fall, dass der Aktuator 22 pneumatisch ausgebildet ist, kann eine Unterscheidung der beiden Teilhübe durch unterschiedliche Druckniveaus bei der Betätigung des pneumatischen Aktuators 27 erfolgen, so dass eine entsprechende Druckregelungseinrichtung Einsatz finden kann.
  • Mit der Beschleunigung des zweiten Bandes 6 nimmt dieses eine Förderbewegung 85 auf, die sich mit zunehmend verringerndem Schlupf der Geschwindigkeit der Förderbewegung 61 annähert.
  • Die schmalen zylindrischen Mantelflächen der Reibringe 44, 45 bilden Mitnehmerflächen aus, die von der Mantelfläche der Umlenkrolle 35 mitgenommen werden können.
  • Durch die radiale Abmessung der Reibringe 44, 45 bildet sich ein Spalt zwischen der Mantelfläche der Umlenkrolle 35 und der Mantelfläche der Bandführungsfläche 43, der die Haltekraft des zweiten Bandes 6 an der Vereinigungsrolle 40 reduziert. Eine Normalkraft, die auf die Bänder 4, 6 zwischen der Umlenkrolle 35 und der Vereinigungsrolle 40 wirkt, kann durch die Elastizität der Vereinigungsrolle 40, der Reibringe 44, 45 und/oder der Umlenkrolle 35 sowie die radiale Abmessung der Reibringe 44, 45 konstruktiv vorgegeben werden.
  • In der Beschreibung und den Patentansprüchen wird auch Bezug genommen auf einen parallelen Betrieb von mehreren Bänderverbindungseinrichtungen 1a, 1b, ... für die gleichzeitige Bereitstellung von mehreren Bandsträngen 79a, 79b, ... zu einem gemeinsamen Verarbeitungsprozess oder mehreren parallelen Verarbeitungsprozessen. Hier werden für gleiche Bauelemente der unterschiedlichen parallelen Einrichtungen dieselben Bezugszeichen verwendet, wobei die entsprechenden, parallel betriebenen Einrichtungen dann durch einen ergänzenden Buchstaben a, b, ... voneinander unterschieden sind.
  • Die Breite der Bänder 4, 6 liegt vorzugsweise im Bereich von 0,5 mm bis 20 mm oder im Bereich von 1 mm bis 12 mm, wobei für beide angegebenen Bereiche die Dicke der Bänder 4, 6 im Bereich von 5 µm bis 80 µm oder im Bereich von 10 µm bis 60 µm liegen kann.
  • Alternativ zu der zuvor beschriebenen Ausführungsform ist möglich, dass für die Ansteuerung des pneumatischen Aktuators 27 für die Klemmeinrichtung 13 und für die Ansteuerung des pneumatischen Aktuators 41 für die Ansteuerung der Vereinigungseinrichtung 14 dasselbe (dann multifunktionale) Ventil verwendet wird. In diesem Fall erfolgt die pneumatische Auslegung derart, dass derselbe über das multifunktionale Ventil gesteuerte Pneumatikdruck ausreicht, um die Vereinigungseinrichtung 14 von der inaktiven Betriebsstellung in die aktive Betriebsstellung umzuschalten und gleichzeitig die Klemmeinrichtung 13 in die nicht klemmende Betriebsstellung zu überführen, ohne dass Öffnung der Klemmeinrichtung 13 in die weiter geöffnete Betriebsstellung erfolgt und damit auch eine Betätigung der Schneideinrichtung 9 erfolgt. In diesem Fall kann das Schneiden des überschüssigen Endbereichs des ersten Bandes 4 nach der Herstellung der adhäsiven Verbindung mit einer manuellen Betätigung des Bedienhebels 31 herbeigeführt werden.
  • Das zweite Band 6 wird im laufenden Prozess von Hand nachgelegt, wenn das erste Band 4 noch nicht zu Ende ist. Der Herstellungsprozess des Papiers wird dabei nicht unterbrochen. Die Bereiche, in welchen die Bänder 4, 6 doppelt liegen, werden markiert und später ausgesondert.
  • BEZUGSZEICHENLISTE
  • 1
    Bänderverbindungseinrichtung
    2
    Tragstruktur
    3
    Förderpfad
    4
    erstes Band
    5
    Pfad
    6
    zweites Band
    7
    Führungseinrichtung
    8
    Benetzungseinrichtung
    9
    Schneideinrichtung
    10
    Führungseinrichtung
    11
    Führungseinrichtung
    12
    Führungseinrichtung
    13
    Klemmeinrichtung
    14
    Vereinigungseinrichtung
    15
    Halteeinrichtung
    16
    Führungsrolle
    17
    Führungsrolle
    18
    Träger
    19
    Tragelement
    20
    Benetzung
    21
    Düse
    22
    Klemm- und Schneideinrichtung
    23
    Tragelement
    24
    Klemmplatte
    25
    Klemmbacke
    26
    Feder
    27
    pneumatischer Aktuator
    28
    Schneidmesser
    29
    Schwenkachse
    30
    getriebliche Verbindung, Koppelstange
    31
    Bedienhebel
    32
    Koppelstange, getriebliche Verbindung
    33
    Führungsrolle
    34
    Führungsrolle
    35
    Umlenkrolle
    36
    Platte
    37
    Schlitz
    38
    Führungsrolle
    39
    Führungsrolle
    40
    Vereinigungsrolle
    41
    pneumatischer Aktuator
    42
    Schwenkhebel
    43
    Bandführungsfläche
    44
    Reibring
    45
    Reibring
    46
    Klemmeinrichtung
    47
    Klemmbacke
    48
    Klemmbacke
    49
    Klemmfeder
    50
    Klemmfläche
    51
    Klemmfläche
    52
    lösbare Verbindung
    53
    Schlitten
    54
    Stift
    55
    Stift
    56
    Linearführung
    57
    pneumatischer Aktuator
    58
    Betätigungsfläche
    59
    Steuereinheit
    60
    Verfahrensschritt
    61
    Förderbewegung
    62
    Verfahrensschritt
    63
    Verfahrensschritt
    64
    Anfangsabschnitt
    65
    Verfahrensschritt
    66
    Verfahrensschritt
    67
    Verfahrensschritt
    68
    Verfahrensschritt
    69
    Verfahrensschritt
    70
    Arbeitsbereich
    71
    Verfahrensschritt
    72
    Verfahrensschritt
    73
    Flüssigkeit
    74
    Verfahrensschritt
    75
    Schwenkrichtung
    76
    Verfahrensschritt
    77
    Verfahrensschritt
    78
    Endabschnitt
    79
    Bandstrang
    80
    Verfahrensschritt
    81
    Restende
    82
    Verfahrensschritt
    83
    Verbindungsabschnitt
    84
    Verfahrensschritt
    85
    Förderbewegung
    86
    Ventil
    87
    Ventil
    88
    Ventil
    89
    Ventil

Claims (17)

  1. Verfahren zum Verbinden eines Endabschnittes (78) eines ersten Bandes (4) mit einem Anfangsabschnitt (64) eines zweiten Bandes (6) zur Herstellung eines zumindest das erste Band (4) und das zweite Band (6) aufweisenden Bandstranges (79), der einem Verarbeitungsprozess zugeführt wird, mit den folgenden Verfahrensschritten:
    a) Verbinden des Endabschnittes (78) des ersten Bandes (4) mit dem Anfangsabschnitt (64) des zweiten Bandes (6) über eine Adhäsion einer zwischen dem Endabschnitt (78) des ersten Bandes (4) und dem Anfangsabschnitt (64) des zweiten Bandes angeordnete Flüssigkeit (73), womit ein das erste Band (4) und das zweite Band (6) aufweisender Bandstrang (79) gebildet ist, und
    b) unterbrechungsfreies Zuführen des Bandstranges (79) zu dem Verarbeitungsprozess.
  2. Verfahren nach Anspruch 1 mit folgenden Verfahrensschritten:
    a) Fördern des ersten Bandes (4) mit einem Abstand von dem Anfangsabschnitt (64) des zweiten Bandes (6),
    b) Aufbringen einer Benetzung (20) aus der Flüssigkeit (73) auf den Endabschnitt (78) des ersten Bandes (4) und/oder auf den Anfangsabschnitt (64) des zweiten Bandes (6),
    c) Bewegung des Anfangsabschnittes (64) des zweiten Bandes (6) und/oder des Endabschnittes (78) des ersten Bandes (4) über eine Vereinigungseinrichtung (14) derart, dass sich der Abstand zwischen dem Anfangsabschnitt (64) des zweiten Bandes (6) und dem Endabschnitt (78) des ersten Band (4) so verringert, dass der Anfangsabschnitt (64) des zweiten Bandes (6) und der Endabschnitt (78) des ersten Bandes (4) in einem Verbindungsabschnitt (83) aneinander zur Anlage kommen, womit eine adhäsive Verbindung zwischen dem Anfangsabschnitt (64) des zweiten Bandes (6) und dem Endabschnitt (78) des ersten Bandes (4) infolge der Benetzung (20) in dem Verbindungsabschnitt (83) hergestellt wird,
    und
    d) gemeinsame Bewegung des ersten Bandes (4) und des zweiten Bandes (6) mit und/oder nach der Herstellung der adhäsiven Verbindung in dem Verbindungsabschnitt (83) zu dem Verarbeitungsprozess.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraft zur Beschleunigung des zweiten Bandes (6) zur Erzeugung der gemeinsamen Bewegung des ersten Bandes (4) und des zweiten Bandes (6) teilweise durch einen Antrieb verursacht wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass
    a) der Anfangsabschnitt (64) des zweiten Bandes (6) an einer Vereinigungsrolle (40) anliegt,
    b) mit der Bewegung des Anfangsabschnittes (64) des zweiten Bandes (6) und/oder des Endabschnittes (78) des ersten Bandes (4) derart, dass sich der Abstand des Anfangsabschnittes (64) des zweiten Bandes (6) von dem ersten Band (4) verringert, eine Bewegung der Vereinigungsrolle (40) in Richtung des ersten Bandes (4) erzeugt wird und
    c) mit der Bewegung der Vereinigungsrolle (40) in Richtung des ersten Bandes (4) die Vereinigungsrolle (40) mit einer Förderrolle oder Umlenkrolle (35) in Wechselwirkung tritt, welche entsprechend der Bewegung des ersten Bandes (4) rotiert, wodurch eine Kraft zu Beschleunigung des Anfangsabschnittes (64) des zweiten Bandes (6) zur gemeinsamen Bewegung des Endabschnittes (78) des ersten Bandes (4) und des Anfangsabschnittes (64) des zweiten Bandes (6) mit oder nach der Herstellung der adhäsiven Verbindung erzeugt wird.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Führung des ersten Bandes (4) durch mindestens eine ortsfeste Führungseinrichtung erfolgt, insbesondere
    a) zwischen zwei Gleitstangen oder Führungsrollen (16, 17) und/oder
    b) mindestens eine Ausrichtrolle zur Veränderung der Ausrichtung des Querschnitts des ersten Bandes (4) um dessen Längsachse,
    c) mindestens eine Umlenkrolle (35) zur Veränderung der Förderrichtung des ersten Bandes (4) in Abhängigkeit von einem Umschlingungswinkel und/oder
    d) eine Ausgangs-Führung und/oder Zusammenführungs-Führung (Führungseinrichtung 12).
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels einer Steuereinheit (59) eine Steuerung einer Betätigung
    a) einer Halteeinrichtung (15) für ein Ende des zweiten Bandes (6) und/oder
    b) einer Klemmeinreichung (13) für das zweite Band (6) und/oder
    c) einer Benetzungseinrichtung (8) für die Benetzung des ersten Bandes (4) und/oder des zweiten Bandes (6) mit der Flüssigkeit (73) und/oder
    d) der Vereinigungseinrichtung (14) und/oder
    e) einer Schneideinrichtung (9)
    erfolgt.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit über ein Ventil (86, 87, 88, 89) einen pneumatischen Aktuator (27; 41; 57) ansteuert, welcher
    a) die Halteeinrichtung (15) oder
    b) die Klemmeinrichtung (13) oder
    c) die Benetzungseinrichtung (8) oder
    d) die Vereinigungseinrichtung (14) oder
    e) die Schneideinrichtung (9)
    betätigt.
  8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtung (15) und/oder die Klemmeinrichtung (13) sowohl über die Steuereinheit (59) als auch manuell betätigt werden können.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 8, gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte:
    a) Halten eines zweiten Bandes (6) mittels einer Halteeinrichtung (15), Einlegen des zweiten Bandes (6) in eine Klemmeinrichtung (13) und in einen zwischen der Halteeinrichtung (15) und der Klemmeinrichtung (13) angeordneten Arbeitsbereich (70) einer Vereinigungseinrichtung (14),
    b) Betätigen einer Benetzungseinrichtung (8), womit das Aufbringen der Benetzung (20) aus der Flüssigkeit (73) auf den Endabschnitt (78) des ersten Bandes (4) und/oder auf den Anfangsabschnittes (64) des zweiten Bandes (6) erfolgt,
    c) Betätigen der Vereinigungseinrichtung (14), womit die Bewegung des Anfangsabschnittes (64) des zweiten Bandes (6) derart erfolgt, dass sich der Abstand des Anfangsabschnittes (64) des zweiten Bandes (6) von dem geförderten ersten Band (4) so verringert, dass der Anfangsabschnitt (64) des zweiten Bandes (6) und der Endabschnitt (78) des ersten Bandes (4) in dem Verbindungsabschnitt (83) aneinander zur Anlage kommen und eine adhäsive Verbindung zwischen dem Anfangsabschnitt (64) des zweiten Bandes (6) und dem Endabschnitt (78) des ersten Bandes (4) infolge der Benetzung (20) in dem Verbindungsabschnitt (83) hergestellt wird,
    wobei die Verfahrensschritte a), b) und c) in dieser Reihenfolge ausgeführt werden und während dieser Verfahrensschritte a), b) und c) eine unterbrechungsfreie Förderung des ersten Bandes (4) erfolgt und mit oder nach dem Verfahrensschritt c) eine gemeinsame Bewegung des ersten Bandes (4) und des zweiten Bandes (6) in einem Bandstrang (79) zu dem Verarbeitungsprozess erfolgt.
  10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
    a) parallel mehrere Paare von ersten und zweiten Bändern (4a, 6a; 4b, 6b; ...) miteinander zu jeweils einem Bandstrang (79a, 79b, ...) verbunden werden, die parallel derselben Verarbeitungseinrichtung oder unterschiedlichen Verarbeitungseinrichtungen zugeführt werden, und
    b) über mindestens eine oder die Steuereinheit (59) eine Betätigung der für die jeweilige Herstellung der Verbindung erforderlichen Einrichtungen (8, 9, 13, 14, 15) gesteuert wird.
  11. Bänderverbindungseinrichtung (1), insbesondere zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit
    a) einem ersten Förderpfad (3) für ein erstes Band (4) und
    b) einem zweiten Pfad (5) für ein zweites Band (6),
    c) einer Benetzungseinrichtung (8), mittels welcher das erste Band (4) und/oder das zweite Band (6) in einem Verbindungsabschnitt (83) mit einer Flüssigkeit (73) benetzt werden können/kann
    d) einer den ersten Förderpfad (3) und/oder den zweiten Pfad (5) beeinflussenden Vereinigungseinrichtung (14), welche
    da) eine inaktive Betriebsstellung aufweist, in der der erste Förderpfad (3) für das erste Band (4) und der zweite Pfad (5) für das zweite Band (6) in einem Arbeitsbereich (70) der Vereinigungseinrichtung (14) beabstandet voneinander angeordnet sind, und
    db) eine aktive Betriebsstellung aufweist, in der der erste Förderpfad (3) für das erste Band (4) und der zweite Pfad (5) für das zweite Band (6) in einem Arbeitsbereich (70) der Vereinigungseinrichtung (14) miteinander vereinigt sind, so dass ein Anfangsabschnitt (64) des zweiten Bandes (6) und ein Endabschnitt (78) des ersten Bandes (4) in dem Verbindungsabschnitt (83) aneinander zur Anlage kommen, womit eine adhäsive Verbindung zwischen dem Anfangsabschnitt (64) des zweiten Bandes (6) und dem Endabschnitt (78) des ersten Bandes (4) infolge der Benetzung mit der Flüssigkeit (73) in dem Verbindungsabschnitt (83) hergestellt wird.
  12. Bänderverbindungseinrichtung (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass
    a) eine Halteeinrichtung (15) und/oder
    b) eine Klemmeinrichtung (13) und/oder
    c) eine Schneideinrichtung (9)
    vorhanden sind/ist.
  13. Bänderverbindungseinrichtung (1) nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine elektronische Steuereinheit (59) vorhanden ist, die eine Steuerlogik aufweist für eine Steuerung einer Betätigung
    a) einer oder der Halteeinrichtung (15) für ein Ende des zweiten Bandes (6) und/oder
    b) einer oder der Klemmeinreichung (13) für das zweite Band (6) und/oder
    c) der Benetzungseinrichtung (8) des ersten Bandes (4) und/oder
    d) der Vereinigungseinrichtung (14) und/oder
    e) einer oder der Schneideinrichtung (9) des ersten Bandes (4).
  14. Bänderverbindungseinrichtung (1) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein pneumatischer Aktuator (27; 41; 57) vorhanden ist, welcher
    a) die Halteeinrichtung (15) oder
    b) die Klemmeinrichtung (13) oder
    c) die Benetzungseinrichtung (8) oder
    d) die Vereinigungseinrichtung (14) oder
    e) die Schneideinrichtung (9)
    betätigt.
  15. Bänderverbindungseinrichtung (1) nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass
    a) die Halteeinrichtung (15) und/oder
    b) die Klemmeinrichtung (13)
    sowohl über die Steuereinheit (59) als auch manuell betätigbar ist.
  16. Verarbeitungssystem für mehrere Bandstränge (79a, 79b, ...), die jeweils über Paare von ersten und zweiten Bändern (4a, 6a; 4b, 6b; ...) verfügen, die jeweils in einem Verbindungsabschnitt (83a; 83b; ...) adhäsiv über eine Flüssigkeit (73) in einem Endabschnitt (78a; 78b; ...) des ersten Bandes (4a; 4b; ...) und einem Anfangsabschnitt (64a; 64b; ...) des zweiten Bandes (6a; 6b; ...) miteinander verbunden sind, mit mindestens einer elektronischen Steuereinheit, die über Steuerlogik verfügt/verfügen, mittels welcher eine Betätigung der für die jeweilige Herstellung der Verbindung in den Verbindungsabschnitten (83a; 83b; ...) erforderlichen Einrichtungen (8a, 9a, 13a, 14a, 15a; 8b, 9b, 13b, 14b, 15b; ...) gesteuert wird.
  17. Verwendung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10, einer Bänderverbindungseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 11 bis 15 oder eines Verarbeitungssystems nach Anspruch 16 für
    a) ein als Sicherheitsband für ein Sicherheitsdokument und/oder
    b) ein als PES-Band oder aluminisiertes PE-Band
    ausgebildetes erstes Band (4) und zweites Band (6).
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