DE69601195T2 - Verfahren und Apparat zum Befestigen des freien Endes von aufgewickelten Bahnen - Google Patents

Description

HINTERGRUND UND ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
• Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Festlegen des freien Endes aufgewickelter Materialbahnen und insbesondere die langen Rollen, wie sie bei der Herstellung von Papierhandtüchern für die Benutzung in Bad und Küche anfallen.
• Die Papierbahnen werden oft zu Rollen in Einzelhandelsgrößen "umgewickelt". Bspw. bei Papierhandtüchern für die Benutzung in Bad und Küche werden die aus der Papiermaschine kommenden Bahnen zu Fabrik- bzw. Jumborollen mit 1,52 m-3,05 m (5-10 ft.) Durchmesser und 2,54 m-5,08 m (100-200 in.) axialer Länge aufgewickelt. Diese Jumborollen gehen dann auf einen "Umwickler", der sie zu einem Produkt mit für den Endbenutzer geeigneten Abmessungen, d. h. mit 0,13 m-0,25 m (5-10 in.) Durchmesser, aber der axialen Länge der Ausgangs-Jumborolle umwickelt. Beim Umwickeln wird die Bahn normalerweise auch in Abständen von 0,11 m (4-1/2 in.) für Bad- und von 0,28 m (11 in.) für Küchenprodukte in Querrichtung perforiert, so daß das Bahnmaterial in Rechtecken abgewickelt und abgerissen werden kann. Das Umwickeln beläßt normalerweise auf der Außenfläche der Rolle ein "loses" freies Ende zurück, das das Zersägen der Rolle und das Verpacken der Endprodukte stören kann. Daher hat man seit 35 Jahren das freie Ende der Bahn auf dieser festgelegt, wie das Beispiel einer frühen handelsüblichen Maschine hierfür in der US-PS 30 44 532 zeigt. Daraus ergab sich als grundlegende Technologie das Abheben des freien Bahnendes von der fertigen Rolle mittels eines Luftstoßes, das Einführen eines Klebstoffs zwischen dem abgehobenen Bahnende und dem darunterliegenden Wickel und das Aufwickeln des abgehobenen Bahnendes auf den Wickel.
• Zwei verbreitete Verbesserungen ergeben sich aus den US-PSen 3,393,105 und 4,026,752, wo Klebstoff auf das freie Bahnende bzw. auf den Wickel unter dem Bahnende aufgetragen wird.
• Die US-PS 4,475,974 offenbart einen Kettenförderer zum Einbringen einer Stammrolle in verschiedene Stationen zum Abwickeln, Auftragen des Klebstoffs und Wiederaufwickeln. Die US-PS 4,963,223 offenbart eine Orbital-Bahnfestlegemaschine mit Stationen zum Abwickeln und Klebstoffauftragen.
• Die JP-Veröffentlichung 50-35562 aus dem Jahr 1975 offenbart eine Klebstoff-Auftragevorrichtung, die unter der Stammrolle angeordnet Klebstoff auf das freie Bahnende und/oder den darunter befindlichen Bahnwickel aufträgt. Die US-PS 5,259,910 zeigt eine weitere Bahnfestlegevorrichtung in Form eines Förderers, bei der der Klebstoff von unterhalb der Stammrolle her aufgebracht wird. Vergl. auch die PCT-Druckschrift WO 95/15902.
• Eine GB-Druckschrift 1,495,445 aus dem Jahr 1977 offenbart eine Festlegevorrichtung, bei der das Bahnende durch Unterdruck fixiert wird, so daß eine umlaufende Bürste Klebstoff auf die darunterliegende Stammrolle auftragen kann. Ein andersartiges Unterdrucksystem ist in der US-PS 3,553,055 und später in der US-PS 5,242,525 offenbart. Auch die EP-0 623 540 A1 und die PCT-Veröffentlichung WO 95/15903 arbeiten mit Unterdruck.
• Die EP 0 623 540 A offenbart dabei ein Verfahren zum Festlegen des freien Endes einer aufgewickelten Stammrolle, indem man entlang eines in Längsrichtung sich erstreckenden Weges eine Zufuhr- und eine Klebestation vorsieht, die Zufuhrstation mit zwei beabstandeten drehbaren Rollen ausrüstet, zwischen denen sich ein Spalt befindet, eine der Rollen in der Mantelfläche mit einer Sauglochanordnung versieht, Stammrollen nacheinander in den Spalt zwischen den Rollen des Paares einführt, die Rollen dreht, um das freie Bahnende abzuheben, und die Stammrollen nacheinander in die Klebestation einführt; sie offenbart weiterhin eine Vorrichtung zum Festlegen des freien Endes einer aufgewickelten Bahnrolle mit einem Gestell, das einen in Längsrichtung sich erstreckenden Weg mit einer Zufuhr- und einer Klebestation aufspannt, wobei die Zufuhrstation mit einem Paar beabstandeter drehbarer Rollen mit einem Spalt zwischen sich und eine der Rollen im Außenmantel mit eine Sauglochanordnung ausgerüstet sind, mit einer Einrichtung, um Stammrollen nacheinander in den Spalt zwischen den beiden Rollen des Paares einzuführen, einer Steuerung zum Drehen der Rollen zwecks Abwickelns des freien Bahnendes und mit einer entlang des Wegs auf dem Gestell angeordneten Tischeinrichtung, wobei die Steuereinrichtung betrieblich auch eine Stammrolle in die Klebestation einführen kann.
• Die Erfindung schafft eine Vorrichtung nach Anspruch 21 sowie ein Verfahren nach Anspruch 1 zum Festlegen des freien Endes einer aufgewickelten Stammrolle, bei dem man einen in Längsrichtung sich erstreckenden Weg mit einer Zufuhr- und einer Festlegestation entlang dieses Weges vorsieht. Die Zufuhrstation ist mit einem Paar beabstandeter drehbarer Rollen ausgerüstet, von denen eine in der Mantelfläche eine Sauglochanordnung aufweist. Stammrollen werden nacheinander in den Spalt zwischen den beiden Rollen eingeführt, die dann gedreht werden, um das freie Bahnende in eine Sollage über den Sauglöchern zu bringen. Danach werden die Rollen gedreht, um das freie Ende abzuheben. Die teilweise abgewickelten Stammrollen werden dann in die Festlegestation gerollt. Die Festlegestation weist eine neuartige und vorteilhafte Beleimungseinrichtung auf, die von unten her arbeitet.
• Die neuartige Zufuhrmechanik ist mit zwei Bahnende-Abwickelsystemen zusammen einsetzbar. Das eine verwendet eine Markierung am Bahnende auf der Stammrolle, die erfaßt wird, um einen Bahnendabschnitt vorbestimmter Länge zu erzeugen; das andere benutzt einen herkömmlicheren Luftstoß. Beide arbeiten mit Vorteil mit dem oben erwähnten Rollenpaar zusammen, bei dem eine der Rollen die Sauglochanordnung enthält.
• Andere Ziele und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den konstruktiven und betrieblichen Einzelheiten, die die folgenden Beschreibung ausführlich darlegt.
KURBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
• Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnung erläutert.
• Fig. 1 ist ein Seitenriß einer erfindungsgemäß ausgeführten Bahnende-Festlegemechanik;
• Fig. 2 zeigt die Vorrichtung der Fig. 1 in einer abgewickelten Darstellung;
• Fig. 3 ist eine Teilperspektive einer aufgewickelten Stammrolle beim Verlassen eines Umwicklers (nicht gezeigt);
• Fig. 4 ist ein Seitenriß ähnlich der Fig. 1 und zeigt deren Elemente in einer Anordnung zum Abheben eines freien Endes von einer Stammrolle, die nach Fig. 3 mit einer Markierung versehen ist;
• Fig. 5 zeigt an einer Darstellung ähnlich der Fig. 4 die Elemente der Mechanik in einer Anordnung zum Auftragen eines Leimstrichs auf die Stammrolle;
• Fig. 6-17 zeigen entsprechend den Fig. 4 und 5, aber verkleinert, an einer Schrittfolge das Festlegen des freine Bahnendes in der ersten Ausführungsform, d. h. an mit einer Markierung (vergl. Fig. 3) versehenen Stammrollen;
• Fig. 18 ist ein Teil-Seitenriß einer modifizierten Form der zuvor gezeigten Beleimungsmechanik;
• Fig. 19 zeigt an einem Teilschnitt eine weitere modifizierte Form einer Beleimungsmechanik;
• Fig. 20 zeigt analog zur Fig. 3 eine unmarkierte Stammrolle, wie sie in der mit einem Luftstoß arbeitenden Ausführungsform eingesetzt wird;
• Fig. 21 und 22 sind Darstellungen ähnlich den Fig. 4 bzw. 5, zeigen aber eine zweite Ausführungsform, bei der keine Markierung erfaßt, sondern das Bahnende mit einem Lufstoß abgehoben wird; und
• Fig. 23-34 sind Folgedarstellungen entsprechend der Fig. 6-15, zeigen aber die mit einem Luftstoß arbeitende Modifikation.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
• Die Fig. 1 zeigt mit dem Bezugszeichen 40 allgemein das Gestell der Bahnende-Festlegevorrichtung mit einer Zufuhr- und einer Beleimungsstation, die allgemein mit 41 bzw. mit 42 bezeichnet sind. Wie die Fig. 2 zeigt, hat das Gestell ein Paar seitlicher Teile 40a, 40b, die einen allgemein in Längsrichtung verlaufenden Weg P aufspannen, vergl. die Fig. 1. Zwischen den beiden seitlichen Rahmenteilen verlaufen drehbar gelagert die Rollen 43, 44, mit denen ein Bahnendeabschnitt vorbestimmter Länge erzeugt wird.
• Wie die Fig. 1 zeigt, läuft eine aufgewickelte Stammrolle L&sub0; über die Zulauframpe 45 in das Gestell 40 ein und wird vom Paddelrad 46 gestoppt und ausgerichtet. Das Paddelrad 46 dreht dann 90º weiter, um die Stammrolle L&sub1; in die allgemein mit 41 bezeichnete Zufuhrstation fortzuschalten. Das Paddelrad 46 führt betrieblich die Stammrollen in der richtigen Reihenfolge zu und hält sie mit ihren Achsen rechtwinklig zum Weg P - vergl. Fig. 1 Mitte, rechts und links.
• Die Rollen 43, 44 laufen in gleicher Drehung, aber eine schneller als die andere, um die zugeführte Stammrolle in den Spalt zwischen ihnen einzuziehen; vergl. die Stammrolle in der mit L bezeichneten Position. Wie sich aus der Fig. 4 ergibt, bedeutet der Ausdruck "gleiche Drehung" entgegengesetzte Richtungen, wenn die die Stammrolle berührenden Rollenbereiche entgegengesetzt laufen, d. h. im Gegenuhrzeigersinn für die obere Rolle 43 und im Gegenuhrzeigersinn für die untere Rolle 44.
• Ein Photodetektor 47 erfaßt die Stammrolle, wenn sie eine vorbestimmte Lage erreicht - bspw. wenn ihre Achse mit denen der Rollen 43, 44 ausgerichtet ist. Der Detektor 47 gibt ein Signal an die Steuerung 48, um die Rollengeschwindigkeit auf eine angepaßte Geschwindigkeit zu ändern, die die Stammrolle am Vorlauf hindert, sie aber im Spalt zwischen den Rollen 43, 44 drehen läßt. Eine geeignete Steuerung 48 liegt als Prozessor des Typs PIC 900 der Fa. Giddings & Lewis, Fond du Lac, Wisconsin, V. St. A. vor ("PIC 900 und "Giddings & Lewis" sind eingetragene Warenzeichen). Die Steuerung 48 ist vorteilhafterweise einsetzbar zur Regelung bzw. Steuerung aller Funktionen der Bahnende-Festlegevorrichtung von der Zufuhr der Stammrollen über die Zufuhrrampe 45, über das Weiterschalten mit dem Paddelrad 46 und über den Durchlauf durch die Zufuhr- und die Beleimungsstation 41, 42 bis zum Verlassen der Vorrichtung über die Ablauframpe 49.
• Wie im folgenden hervorgehoben dargestellt, sieht die Erfindung zwei Methoden vor, um die untere Rolle 48 mit einem Bahnendeabschnitt vorbestimmter Länge teilweise zu umwickeln - vergl. das Bahnende T in Fig. 13 und 30. Um das Bahnende T auf der Rolle 44 zu halten, ist diese wie bei 50 mit Sauglöchern versehen - vergl. Fig. 2. Dort sind nur einige von ihnen gezeigt; jedoch ist einzusehen, daß die gesamte Mantelfläche der Rolle 44 Sauglöcher enthält und diese so angeordnet sind, daß sie die Bahn der Stammrolle auf der Rolle 44 haften lassen.
• Nachdem die Stammrolle den in den Fig. 13 und/oder 30 gezeigten teilabgewickelten Zustand erreicht hat, wird die obere Rolle 43 gedreht, um die Stammrolle aus dem Spalt zwischen den Rollen 43, 44 und über die allgemein mit 51 bezeichnete Beleimungseinrichtung auszuwerten - vergl. insbesondere die Fig. 4 und 5. Die Beleimungseinrichtung weist ein Paar Arme 52 auf, die auf einem Teil des Gestells - wie bei 52 - schwenkbar gelagert sind. Die Arme 52 tragen zwischen sich einen Draht 54. Die Fig. 4 zeigt den Draht 4 in die Flüssigkeit 55a in einem Klebstoffkanister 55 getaucht, während er in Fig. 5 in einen Schlitz 56 im Tisch 57 hochgechwenkt worden ist. Während die Stammrolle über den Tisch 57 rollt, läuft sie über den Draht 54, der nun durch den Schlitz 56 geführt geringfügig über dem Tisch 57 liegt und eine Strich Leim auf die teilabgewickelte Stammrolle aufträgt.
• Die Stammrolle läuft dann den Tisch 57 hinab zur Andruckrolle 58 - vergl. Fig. 5. Die Rolle ist so angeordnet, daß sie, wenn die Stammrolle von der Beleimungsmechanik in ihrer ersten Umdrehung in die 12-Uhr-Position gerollt ist, genau über dem Leimstrich G liegt. Diese Position ist natürlich vom Durchmesser der Stammrolle abhängig. Die Andruckrolle 58, die mit einer Drehzahl entsprechend der Geschwindigkeit der Stammrolle läuft, übt auf das Bahnende an der Stelle des frischen Leimstrichs G einen schwachen Druck aus und wirft dann die Stammrolle zwecks weiterer Bearbeitung (bspw. mittels einer nicht gezeigten Säge) auf den Tisch 57 aus.
ERSTE AUSFÜHRUNGSFORM
• In der ersten Ausführungsform arbeitet die Bahnendeerfassung mit einer (beim Aufwickeln der Stammrolle aufgebrachten) Farbmarkierung auf dem Bahnende. Eine geeignete Wickelmaschine ist ein Zentralwickler (US-PS 3,179,348) oder ein Mantelwickler (US-PS 4,909,452).
• Die Markierung ist in der Fig. 3 anhand eines Teils einer Stammrolle L gezeigt. Beim Wickeln wird die zur Stammrolle L aufzuwickelnde Bahn wie bei C querperforiert. Ebenfalls beim Wickeln wird eine längsverlaufende Markierung in Form eines Streifens so aufgebracht, daß er beiderseits einer vorbestimmten bzw. vorgewählten Querperforationslinie C' liegt. Diese vorgewählte Linie C wird von der Soll-Blattzahl in der Stammrolle bestimmt; am Ende des Wickelvorgangs wird die Bahn an der Linie C' durchgetrennt.
• Insbesondere wird im Wickler vor dem Durchtrennen der Bahn ein kurzer Farbstoß auf die Bahn gespritzt. Auf dem fertiggewickelten Produkt verläuft dann ein Farbstrich von mehreren Zoll Länge teilweise um den Wickel herum und endet definiert dort, wo der Schnitt erfolgt. Da die Stammrolle immer in der Aufwickeldrehung gedreht wird, ist es einfach, das das Bahnende definierende Ende des Farbauftrags zu erfassen.
• Während nun die Stammrolle L zwischen den Rollen 43, 44 dreht, erfaßt ein Photodetektor 47' (Fig. 8 oben links) das Ende der Markierung M, bei der es sich um UV-empfindliche Farbe handeln kann, und wird die Stammrolle in eine spezielle bzw. vorbestimmte Lage gedreht.
• Es sei nun auf die in den Fig. 6-17 dargestellte Schrittfolge verwiesen. In der Fig. 6 läuft die obere Rolle im Gegenuhrzeigersinn um, wie mit dem Pfeil 43a gezeigt. Um die gleiche Drehung zu erzeugen, wird die untere Rolle im Gegenuhrzeigersinn gedreht, wie mit dem Pfeil 44a dargestellt. Sind diese beiden Drehungen gleich schnell, d. h. erfolgen sie mit der gleichen Geschwindigkeit, wird die Stammrolle L im Spalt bzw. Raum zwischen den beiden Rollen 43, 44 auf der Stelle gehalten. In der Fig. 6 ist die Markierung M mit einer fetteren Linie angedeutet; sie hat (wie gezeigt) eine Länge von etwa dem halben Umfang der Stammrolle L.
• Die Stammrolle L dreht im Uhrzeigersinn, wie mit dem Pfeil auf ihr in Fig. 6 gezeigt, und dreht auf diese Weise weiter, wie in Fig. 7 zu ersehen - vergl. den Pfeil A. Dies setzt sich fort, bis der Photodetektor 47' (vergl. Fig. 8) die nachlaufende Kante C' des Bahnendes T erfaßt und ein Signal an die Steuerung 48 sendet. Die Steuerung 48 dreht über Servo-Stellelemente (nicht gezeigt) die Stammrolle über den in Fig. 9 gezeigten Zustand in den der Fig. 10. In Fig. 9 dreht die Stammrolle noch in Richtung des Pfeils A, aber in Fig. 10 ist die Drehung zum Stillstand gekommen - die Stammrolle trägt keinen Pfeil. In Fig. 10 liegt die Vorderkante C' des Bahnendes in der 12-Uhr-Stellung relativ zur Stammrolle und an der untersten Stelle der Rolle 43 unmittelbar an. Sodann wird in der Rolle 44 der Unterdruck angeschaltet und ein Teil C" hinter der Bahnendekante C' vom Unterdruck in den Sauglöchern 50 auf der Rolle 44 festgehalten. Dann wird die Rolle 44 zusammen mit der oberen Rolle 43, wie bei 44b bzw. 43b gezeigt, rasch zurückgedreht (vergl. Fig. 11). Dadurch wird das Bahnende abgehoben, wie in Fig. 12 dargestellt - die Gegen- bzw. Rückdrehung der Stammrolle ist mit dem Symbol B gekennzeichnet. Dieses Abwickeln setzt sich in den Zustand der Fig. 12 fort, bis das Bahnende T eine vorbestimmte Position unter dem Tisch 57 erreicht hat (vergl. Fig. 13). Dieser Vorgang läßt sich in die Steuerung einprogrammieren, da es wegen der dazwischenliegenden Maschinenteile - insbesondere des Tischs 57 und des Leimkanisters 55 - schwierig wäre, das Bahnende C' zu erfassen.
• Ebenfalls in Fig. 13 ist zu ersehen, daß die Rolle 44 um ihre Ausgangslage zurückgedreht ist, wie mit dem Pfeil 43a bezeichnet; die Stammrolle dreht nun so, wie ursprünglich mit dem Pfeil A gezeigt. Zu diesem Zeitpunkt wird die untere Rolle 44 nicht gedreht; die erneute Richtungsumkehr der oberen Rolle 43 wirft die Stammrolle L aus, wie die Fig. 14 zeigt. Dort ist die Stammrolle mit L&sub2; bezeichnet und beim Auflaufen auf den Tisch 57 gezeigt, wo der Draht 54 sich an sie anlegen kann. Dieser ist nach oben in den Schlitz 56 eingeschwenkt worden (vergl. Fig. 9 und 5).
• Sehr kurze Zeit später wird die untere Rolle 44 in ihrer anfänglichen Richtung 44a (Fig. 15) gedreht, um das Bahnende am oberen Ende des Tisches 57 vorbei zu führen und die Rollbewegung der Stammrolle L&sub3; zu ermöglichen.
• Insbesondere beginnt zum Zeitpunkt der Erfassung der Markierung M auf der Stammrolle in der Zufuhrstation die Beleimungsstation 51, den beleimten Draht 54 aus der Leimwanne 55 in eine vorbestimmte Lage geringfügig über dem Ablauftisch 57 zu schwenken (vergl. Fig. 8 und 9 sowie Fig. 4 und 5). Wie bereits erwähnt, wird die Stammrolle an diesem Punkt (kurz nach dem in Fig. 13 gezeigten Zustand) zwischen den Rollen 43, 44 ausgeworfen und rollt über den beleimten Draht 54.
• In der Lage L&sub4; läuft die Stammrolle weiter den Tisch 57 hinab, wie in Fig. 16 gezeigt. Schließlich (Fig. 17) berührt die Stammrolle L&sub5; eine Rolle 58, wie bereits bezüglich der Fig. 5 erwähnt.
• In bestimmten Fällen kann eine zweite Rolle (nicht gezeigt) unter dem Stammrollenwickel vorteilhaft sein, wenn sie die Andruckstation der Fig. 17 erreicht. Dies unterstützt das Einführen des Bahnendes in eine bestimmte Position, in der es zur Ausgabe aus der Festlegeeinrichtung bereit ist. Abhängig von der Soll-Drehstellung kann dies mit einem vorbestimmten Drehzahlunterschied erfolgen, um die Stammrolle vor dem Auswerfen in eine vorbestimmte Lage zu drehen, oder durch Festhalten der Stammrolle zwischen den Rollen, bis sie die vorbestimmte Lage erreicht - bspw. durch Drehen auf der Stelle und dann das Ändern der Drehzahl einer der Rollen, um die Stammrolle auszuwerfen.
• Der nächste Zyklus beginnt, wenn der Photodetektor 47' das Bahnende einer nachfolgenden Stammrolle erfaßt hat; das Paddelrad 46 beginnt zu drehen und die Stammrolle wird an die Zufuhrrollen übergeben, sobald die vorherige Stammrolle zwischen den Rollen 43, 44 ausgeworfen wird.
• Die Beleimungsvorrichtung 51 ist ein Beispiel zahlreicher Ausführungen, die für das Auftragen des Leimstrichs geeignet sind, wie in der JA-Publikation 50- 35562 offenbart. Bei dem Auftragelement kann es sich um einen Draht, eine Vierkant- oder Rundstange, einen Leimkasten, eine Rillenwalze oder eine Sprühvorrichtung handeln. Bei unter dem Tisch in der Beleimungsstation angeordneten Auftrageinrichtungen kann das Aufkleben des Bahnendes zum Erfassen des Bahnendes unter Benutzung eines herkömmlichen Luftstoßsystem erfolgen. Dabei kann das Bahnende über der Auftrageinrichtung 51 aufgeblasen und abgehoben werden, bis es direkt über der unteren Rolle liegt; dann hebt man das Beleimungselement wie bspw. einen Draht auf übliche Weise genau dann an, wenn die Stammrolle darüber rollen kann. Die Luftstoßmethode verlangt typischerweise verringerte Rollendrehzahlen, um das Bahnende zu lokalisieren, und arbeitet daher geringfügig langsamer als eine UV-Erfassung.
• Auch andersartige Beleimungsvorrichtungen sind einsetzbar. In einigen Fällen beleimt man vorteilhafterweise das Bahnende. In beiden Fällen sind die Konstruktionen der Fig. 18 und 19 einsetzbar. In der Fig. 18 erstreckt sich ein beleimter Draht 154 zwischen zwei Stirnplatten, von denen eine mit 152 bezeichnet ist. Der Draht wird durch eine Leimwanne wie bei 55 gedreht und in eine obere Lage gedreht, in der das Produkt, d. h. entweder die Stammrolle oder das Bahnende über den beleimten Draht geführt und so beleimt werden kann. Alternativ kann man eine Auftragstange nach Fig. 19 verwenden, wo eine Stange 254 sich am oberen Ende eines Leim enthaltenden Gehäuses 255 befindet. Der Leim wird genau dosiert aufgetragen, indem man die Stange 254 mit variabler Geschwindigkeit dreht oder ihn mit unterschiedlicher Strömungsstärke durch die Öffnung 254a zuführt.
ZWEITE AUSFÜHRUNGSFORM
• Dieses Verfahren, eine Alternative zum Erfassen einer Markierung, benutzt einen Luftstoß und läßt sich ebenfalls mit Vorteil zusammen mit einer unterdruckbeaufschlagten unteren Rolle einsetzen. Da die meisten Elemente dieser Ausführungsform denen der ersten entsprechen (vergl. bspw. die Fig. 21, 22 mit den Fig. 4, 5), sind gleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet; für geänderte Elemente werden neue Bezugszeichen (ebenfalls zweistellig) benutzt. Insbesondere befinden sich die geänderten Elemente in der Erfassungseinrichtung wie bei 59 und der Luftstoßeinrichtung wie bei 60 - vergl. Fig. 21 oben.
• Das Verfahren zum Betreiben dieser zweiten Ausführungsform enthält im wesentlichen den Schritt, das Bahnende beim Vorbeidrehen an der oberen Rolle 43 zu öffnen, d. h. auf- bzw. hochzublasen. Es wird über der Leimwanne 55 und dem Tisch 57 geöffnet, wie mit dem Symbol T in der Fig. 21 gezeigt. Wird der Umlauf der Rolle 43 aus der mit dem Pfeil 43a in die mit dem Pfeil 43b gezeigte Richtung umgeschaltet (das gleiche gilt für die Rolle 44 wie bei 44a, 44b), wird das Bahnende T wieder aufgewickelt; sobald der Detektor 59 die Kante C' erfaßt, kehrt sich die Gegendrehung 43b, 44b wieder um, wie bei 43a, 44a in Fig. 22 gezeigt.
• Diese geraffte Darstellung der Arbeitsweise läßt sich aus den Fig. 23-24 besser verstehen.
• In der Fig. 22 dreht die obere Rolle 43 im Gegenuhrzeigersinn, wie mit dem Pfeil 43a gezeigt, und die untere unterdruckbeaufschlagte Rolle 44 im Gegenuhrzeigersinn, wie mit dem Pfeil 44b gezeigt. Dies entspricht allgemein der Darstellung in den Fig. 6-8 zur ersten Ausführungsform.
• Der Luftstoß setzt sich während der in den Fig. 24-26 gezeigten Zustände fort, um das Bahnende auf den Tisch 57 zu blasen (vergl. Fig. 26), wo es von einem Photodetektor 47" erfaßt wird.
• Inzwischen laufen, wie in Fig. 27 gezeigt, die Rollen 43, 44 gleichgerichtet weiter um, so daß die Stammrolle L im Spalt zwischen ihnen weiter dreht und das Wiederaufwickeln des Bahnendes aus dem Zustand der Fig. 26 zu dem der Fig. 27 beginnt. An diesem Punkt erfaßt der Photodetektor 47" das Bahnende wie bei C' und sendet ein Signal aus, um ein vorbestimmtes Weiterdrehen zu veranlassen, bis das Bahnende wie bei C' sich unmittelbar auf der unteren Rolle 44 befindet - vergl. Fig. 28. An diesem Punkt werden beide Rollen 43, 44 in den Stillstand geschaltet (die Fig. 28 zeigte keine Drehungspfeile). Danach wird die umgekehrte bzw. Gegendrehung eingeleitet, wie in Fig. 29 mit den Pfeilen 43b, 44b angedeutet. Dadurch wird eine vorbestimmter Abschnitt des Bahnendes abgewickelt, wie in Fig. 29, 30 dargestellt. Das Bahnende wird normalerweise so weit abgewickelt, wie in Fig. 30 gezeigt; danach schaltet die Steuerung die Drehung erneut um, d. h. in die in Fig. 31 mit dem Pfeil 43a gezeigte Richtung. Für einen kurzen Augenblick verbleibt die untere Rolle 44 im Stillstand.
• Die Darstellung in den Fig. 31-36 entspricht im wesentlichen der der Fig. 14 -17. M.a.W.: in der Fig. 31 beginnt die Stammrolle L&sub2;, den Tisch 57 herabzurollen, und zieht das Bahnende mit sich - in diesem Zeitpunkt befindet die untere Rolle 44 sich im Stillstand. Es ist einzusehen, daß die Zeitspannen, um die es hier geht, sehr kurz sind - insbesondere wenn man berücksichtigt, daß Umwickler mindestens etwa 25 bis 30 und mehr Stammrollen pro Minute ausstoßen. Damit ihm eine Bahnende-Festlegemechanik folgen kann, muß sie folglich eine Stammrolle in weniger als 2 Sekunden bearbeiten.
• In der Fig. 31 ist also die Stammrolle L&sub2; aus dem Spalt zwischen den Rollen 43, 44 ausgeworfen worden; diese Bewegung der Stammrolle beginnt, einen kleinen Teil ds Bahnendes mitzuziehen. Danach wird der in Fig. 32 gezeigte Zustand erreicht, wo die untere Rolle 44 in der ursprünglichen Richtung 44a zu drehen begonnen hat, um das Bahnende T auszugeben, während die Stammrolle L&sub3; den Tisch 57 hinabläuft. Wie ebenfalls in Fig. 32 gezeigt und entsprechend der Darstellung der Fig. 15 läuft die Stammrolle L&sub3; über den beleimten Draht 54, um einen axial verlaufenden Leimstrich aufzunehmen.
• Danach nehmen die Elemente der Vorrichtung die in der Fig. 33 gezeigten Stellungen ein, die denen der Fig. 16 entsprechen, wobei die Beleimungseinrichtung 51 den Draht 54 in den Leimkanister 55 zurückschwenkt.
• Schließlich wird das Bahnende herabgedrückt, wie in den Fig. 17 und 34 gezeigt und anhand der Stammrolle L&sub5; zu Fig. 17 erläutert.
BAULICHE EINZELHEITEN
• Wie in der Fig. 1 oben links ersichtlich, sind die beiden Rollen 43, 44 drehbar auf einem Untergestell 62 gelagert. Diese Rollen sind so beabstandet, daß sie zwischen sich den Durchmesser der im dazugehörigen Umwickler (nicht gezeigt) gewickelten Stammrolle aufnehmen können. Die Einstellung des Abstands der Rollen 43, 44 erfolgt mit einem Handrad 63 (vergl. Fig. 2 links unten), mit dem die obere Rolle 43 von der unteren Rolle 44 um eine Strecke abgehoben werden kann, die - um Traktion zu erzielen - geringfügig kleiner als der Nenndurchmesser ist. Zunächst läuft die obere Rolle 43 etwas schneller als die untere Rolle 44, um die Stammrolle L&sub1; in den Spalt zwischen den Rollen 43, 44 einzuziehen. Hat die Stammrolle die Mitte zwischen den Rollen 43, 44 erreicht - vergl. die Stellun g L-, wird sie vom Photodetektor 47 erfaßt. Bei diesem Sensor kann es sich um ein Modell Tempsonic der Fa. MTS Sensors Div., Charlotte, North Carolina, V. St. A. ("Tempsonic" und "MTS Sensors Div." sind eingetragene Warenzeichen). Befindet sich die Stammrolle In der in Fig. 1 mit L bezeichneten Lage, in der ihre Achse mit denen der Rollen 43, 44 ausgerichtet ist, signalisiert der Sensor 47 der oberen Rolle 43, sich der Geschwindigkeit der unteren Rollen 44 anzupassen, so daß die Stammrolle L kurzzeitig im Spalt zwischen den beiden Rollen 43, 44 gehalten wird. Die Drehung der Rollen 43, 44 und daher der Stammrolle L erfolgt durch Motoren 64, 65 - vergl. Fig. 2 oben links.
• Im rechten oberen Teil der Fig. 2 ist ersichtlich, daß der Leimapplikator 51 von dem Motor 66 angetrieben wird, während die Rolle 58 vom Motor 67 angetrieben wird. Außerdem ist die Position der Rolle 58 durch die Händräder 68, 69 einstellbar.
• Die Fig. 2 zeigt auch die Unterdruckeinrichtung für die Rolle 44. Sie besteht aus Unterdruckventilen 70 und eine Pumpe 71.
ZUSAMMENFASSUNG
• Die Erfindung schafft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Festlegen des Bahnendes einer aufgewickelten Stammrolle, bei dem man einen in Längsrichtung sich erstreckenden Weg P anlegt, entlang dessen sich eine Zufuhrstation 41 und eine Beleimungsstation 42 befinden. Die Zufuhrstation ist mit einem Paar beabstandeter drehbarer Rollen 43, 44 und eine der Rollen 44 mit einer Sauglochanordnung 50 in der Mantelfläche versehen. Die Erfindung weist Einrichtungen zum Einführen einer Folge von Stammrollen L in den Raum zwischen den Rollen 43, 44, zum Drehen der Rollen wie bei 43a, 44a, um einen Teil des Bahnendes C" jeder Stammrolle über die Sauglochanordnung zu bringen (Fig. 10), zum Drehen der Rollen zum Abwickeln des Bahnendes (Fig. 11 und 28) und zum Rollen jeder Stammrolle entlang der Bahn in die Beleimungsstation 42 (Fig. 12 und 29) auf. Nach diesem Verfahren wird die Stammrolle auf ihrer Achse in einer Richtung gedreht, in der das Bahnende auf die Sauglocheinrichtung gelangt (Fig. 10 und 28), und dann ihre Drehung gestoppt, wenn die Sauglocheinrichtung das Bahnende erfaßt hat; das Bahnende wird auf der Sauglocheinrichtung festgehalten, während die Stammrolle wie bei 43b, 44b in Gegenrichtung gedreht wird, um die Stammrolle teilweise abzuwickeln (Fig. 11-12 und 29). Diese Gegendrehung wird gestoppt und die teilabgewickelte Stammrolle entlang des Weges zur Beleimungsstation gerollt (Fig. 13-14 und 30-31). Weiterhin wird nach diesem Verfahren die teilabgewickelte Stammrolle über eine Beleimungeinrichtung geführt, die Leim auf sie aufbringt, während das Bahnende mitgeschleppt wird (Fig. 15-17 und 33-34).
• Die Erfindung läßt sich dahingehend zusammenfassen, daß die Rollen 43, 44 in einer Richtung 43a, 44a gedreht werden, um das Bahnende auf die Sauglocheinrichtung zu bringen, und dann in der anderen Richtung (wie bei 43b, 44b) gedreht werden, um auf der Rolle 44 mit den Sauglöchern ein Bahnende vorbestimmter Länge freizulegen. Die Gegendrehung der Rolle mit der Sauglochanordnung wird kurzzeitig gestoppt, während die andere Rolle erneut in Drehung versetzt wird (Fig. 14 und 31), um die Stammrolle L2 auf dem Weg weiterzurollen; dann wird die eine Rolle 44 erneut in Drehung versetzt, um das Bahnende entlang des Weges vorzuschieben.
• In einer Ausführungsform wird nach der vorliegenden Erfindung auf die Stammrolle vor dem Einbringen in die Zufuhrstation eine Markierung M aufgetragen, die man dann erfaßt, um das Bahnende in eine vorbestimmte Position zu bringen. Weiterhin kann die Markierung mit UV-Farbe oder Farbe im sichtbaren Bereich und auf einer Schnittkante der Stammrolle hergestellt werden.
• Alternativ kann nach der vorliegenden Erfindung ein Lufstoß auf die Stammrolle zwischen den Rollen gerichtet werden, um das Bahnende von ihr abzuheben; das Bahnende wird erfaßt und die Stammrolle gedreht, bis es sich auf der Sauglochanordnung befindet.
• Nach der Erfindung wird auch in der Beleimungsstation 42 eine Beleimungseinrichtung 51 vorgesehen, bei der ein langgestrecktes Element 54 quer zur Bahn P angeordnet ist, wobei man die teilabgewickelten Stammrollen periodisch in Kontakt mit dem Element bringt, um Leim G darauf aufzutragen. Das Beleimungselement wird auf einem vertikalen Bogen aus einem Leimvorrat unter der Bahn an die Unterseite einer teilabgewickelten Stammrolle entlang des Weges zyklisch herangeschwenkt.
• In der vorgehenden Beschreibung ist die Erfindung zwecks Erläuterung ausführlich dargelegt. Für den Fachmann liegen an den erläuterten Einzelheiten zahlreiche Abänderungen auf der Hand, ohne den Umfang der Erfindung, wie sie von den beigefügten Ansprüchen definiert ist, zu verlassen.

Claims (29)

1. Verfahren zum Festlegen des Bahnendes einer aufgewickelten Rolle, bei dem man einen längsverlaufenden Weg (P) mit einer Zufuhrstation (41) und einer Festlegestation (42) anlegt, die Zufuhrstation mit einem Paar beabstandeter drehbarer Rollen (43, 44) mit einem Einzugspalt zwischen sich versieht, eine der Rollen (44) in der Mantelfläche mit einer Sauglochanordnung (50) versieht, Stammrollen (L) nacheinander in den Spalt zwischen den Rollen (43, 44) einführt, die Rollen dreht (43a, 44a), das Bahnende (T) der Stammrolle über der Sauglochanordnung ausrichtet, die Rollen dreht, um das Bahnende abzuwickeln, und jede Stammrolle entlang des Weges durch den Spalt in die Festlegestation rollt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem man die Stammrolle auf ihrer Achse in einer Richtung (A) dreht, um das Bahnende auf die Sauglochanordnung zu bringen.

3. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem man die Drehung jeder Stammrolle stoppt, wenn die Sauglochanordnung (50) das Bahnende erfaßt, und das Bahnende (T) auf der Sauglochanordnung (50) festhält, während man die Stammrolle in der Gegenrichtung (B) dreht, um die Stammrolle teilweise abzuwickeln.

4. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem man die Gegendrehung (B) der Stammrolle stoppt und die teilabgewickelte Stammrolle entlang des Weges zur Festlegestation rollt.

5. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem man die teilabgewickelte Stammrolle zwecks Beleimung über eine Beleimungseinrichtung (51) rollt, während das Bahnende entlang des Weges mitgezogen wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem man die Lage des Bahnendes (T) erfaßt, um die Rollendrehung zu stoppen, wenn das Bahnende sich über der Sauglochanordnung (50) befindet.

7. Verfahren nach Anspruch 1, das die Schritte des Drehens der Rollen (43, 44), des Ausrichtens des Bahnendes (T) und des Drehens der Rollen zum Abwickeln des Bahnendes (T) das Drehen der Rollen (43, 44) in einer Richtung zwecks Positionierung des Bahnendes (T) auf der Sauglochanordnung, das Rückdrehen der Rollen, um auf der Rolle 44 mit der Sauglochanordnung einen Bahnendeabschnitt (T) vorbestimmter Länge zu erzeugen, und das kurzzeitige Stoppen der Rückdrehung der Rolle (44) mit den Sauglöchern umfaßt, während die andere Rolle erneut gedreht wird, um die Stammrolle entlang des Weges weiterzurollen.

8. Verfahren nach Anspruch 7, bei dem man weiterhin, bevor man jede Stammrolle entlang des Weges in die Festlegestation rollt, die Rolle (44) mit der Sauglochanordnung erneut dreht, um das Bahnende (T) in den Weg vorzuschieben.

9. Verfahren nach einem der vorgehenden Anprüche, bei dem man vor dem Zuführen auf der Stammrolle eine Markierung (M) anbringt und diese erfaßt, um das Bahnende in die Sollage zu bringen.

10. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem man zum Erzeugen der Markierung (M) UV-Farbe benutzt.

11. Verfahren nach Anspruch 9, bei dem man zum Erzeugen der Markierung (M) Farbe im sichtbaren Bereich und auf einem Beschnittende der Stammrolle verwendet.

12. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem man einen Luftstoß auf die zwischen den Rollen getragenen Stammrolle (L) richtet, um das Bahnende (T) von ihr abzuheben, das Bahnende ermittelt und die Stammrolle (L) dreht, bis das Bahnende (T) auf der Sauglochanordnung (50) aufliegt.

13. Verfahren nach Anspruch 12, bei dem man zum Drehen der Rollen zum Abwicklen des Bahnendes die Rollen (43, 44) in Gegenrichtung dreht, um auf der Rolle (44) mit den Sauglöchern einen Bahnendeabschnitt vorbestimmter Länge zu erzeugen, und die Gegendrehung der Rolle (44) kurzzeitig stoppt, während man die andere Rolle weiterdeht, um die Stammrolle auf dem Weg weiterzurollen.

14. Verfahren nach Anspruch 13, bei dem man die Rolle (44) mit den Sauglöchern erneut dreht, um das Bahnende (T) auf dem Weg vorzuschieben.

15. Verfahren nach einem der vorgehenden Ansprüche, bei dem man in der Festlegestation eine Beleimungsvorrichtung (51) vorsieht, die ein langgestrecktes Element (54) aufweist, das sich quer über den Weg erstreckt, und die teilabgewickelten Stammrollen (L) in Berührung mit dem Element (54) bringt, um sie zu beleimen.

16. Verfahren nach Anspruch 15, bei dem man das langgestreckte Element zyklisch auf einem vertikalen Bogen von einem Leimvorrat (55, 55a) unter dem Weg (P) von unten an eine auf dem Weg durchlaufende teilabgewickelte Stammrolle (L) heranschwenkt.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-14, bei dem man in der Festlegestation eine Beleimungseinrichtung (51) vorsieht, diese betätigt, um auf die Unterseite jeder in die Festlegestation einlaufenden teilabgewickelten Stammrolle (L) einen axial verlaufenden Leimstrich aufzutragen, entlang des Weges laufabwärts der Beleimungseinrichtung (51) eine Andruckrolle (58) vorsieht, wobei der Abstand zwischen der Beleimungseinrichtung und der Andruckrolle derart ist, daß der Leimstrich oben auf der teilabgewickelten Stammrolle liegt, wenn diese sich unter der Andruckrolle befindet, und die Andruckrolle (58) dreht, um gleichzeitig das Bahnende der teilabgewickelten Stammrolle auf den Leimstrich zu drücken und die nun verleimte Stammrolle unter der Andruckrolle (58) auszuwerfen.

18. Verfahren nach einem der vorgehenden Ansprüche, bei dem der längsverlaufende Weg (P) im wesentlichen eben ist.

19. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Rolle mit der Sauglochanordnung (50) die untere der beabstandeten Rollen (43, 44) ist.

20. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem man beim Zuführen der Stammrollen die Rollen (43, 44) in der gleichen Richtung sowie eine der Rollen erst schneller als die andere, um eine Stammrolle in den Spalt einzubringen, und dann beide Rollen mit der gleichen Geschwindigkeit dreht, um die Stammrolle im Spalt festzuhalten.

21. Vorrichtung zum Festlegen des Bahnendes einer aufgewickelten Stammrolle mit einem Gestell (40), das einen längsverlaufenden Weg (P) mit einer Zufuhrstation (41) und einer Festlegestation (42) aufspannt, wobei die Zufuhrstation (41) mit einem Paar beabstandeter drehbarer Rollen (43, 44) mit einem Spalt zwischen sich und eine (44) der Rollen in ihrer Mantelfläche mit einer Sauglochanordnung (50) ausgerüstet ist, mit einer Einrichtung (46) zur Zufuhr von Stammrollen nacheinander in den Spalt zwischen dem Rollenpaar (43, 44), einer Steuerung (48), die betrieblich dem Gestell zugeordnet ist, um das Bahnende (T) der Stammrolle in eine Sollage über der Sauglochanordnung zu bringen, und mit der die Rollen drehbar sind, um das Bahnende abzuwickeln, und mit einer auf dem Gestell entlang des Weges angeordneten Tischeinrichtung (57), wobei mittels der Steuerung betrieblich eine Stammrolle durch den Spalt zwischen dem Rollenpaar führbar und eine teilabgewickelte Stammrolle aus dem Spalt auf die Tischeinrichtung auswerf- und in die Festlegestation (42) bringbar ist.

22. Vorrichtung nach Anspruch 21, bei der jede Stammrolle am Bahnende mit einer Markierung (M) versehen und auf dem Gestell (40) eine Einrichtung (47) zum Erfassen der Markierung (M) vorgesehen ist, die ein Signal an die Steuerung (48) abgibt, um die Stammrolle (L) auszurichten.

23. Vorrichtung nach Anspruch 21 oder 22, bei der das Gestell (40) mit einer Luftstoßeinrichtung (60) ausgerüstet und mit dieser das Bahnende (T) abhebbar ist, um von der Rolle (44) mit der Sauglochanordnung (50) festgehalten zu werden.

24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 23, bei der das Gestell (40) in der Festlegestation (42) mit einer Beleimungseinrichtung (51) ausgerüstet ist, wobei die Steuerung (48) die Beleimungseinrichtung (51) betätigt, um auf die Unterseite jeder in die Festlegestation (42) einlaufenden teilabgewickelten Stammrolle (L) einen axial verlaufenden Leimstrich aufzutragen, entlang der Bahn laufabwärts der Beleimungseinrichtung (51) eine Andruckrolle (58) vorgesehen ist, wobei der Abstand zwischen der Beleimungseinrichtung und der Andruckrolle (58) derart ist, daß der Leimstrich oben auf der teilabgewickelten Stammrolle (L) liegt, wenn diese sich unter der Andruckrolle (58) befindet, und wobei die Steuerung (48) betrieblich die Andruckrolle (58) dreht, um gleichzeitig das Bahnende (T) der teilabgewickelten Stammrolle auf den Leimstrich zu drücken und die nun verleimte Stammrolle (L) unter der Andruckrolle (58) auszuwerfen.

25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21-24, bei der Einrichtungen zum Drehen der Rollen (43, 44) ansprechend auf die Steuerung (48) vorgesehen sind und die Steuerung betrieblich (a) die Rollen in einer Richtung dreht, um das Bahnende auf die Sauglochanordnung zu bringen, (b) die Rollen in der Gegenrichtung dreht, um auf der Rolle mit der Sauglauchanordnung einen Bahnendeabschnitt vorbestimmter Länge zu erzeugen, und (c) die Gegendrehung der Rolle mit der Sauglochanordnung kurzzeitig stoppt, während sie die andere Rolle wieder in Drehung versetzt, um die Stammrolle entlang des Weges weiterzurollen.

26. Vorrichtung nach Anspruch 2, 5 bei der die Steuerung betrieblich weiterhin (d) die Rolle mit der Sauglochanordnung wieder in Drehung versetzt, um das Bahnende auf dem Weg und in die Tischeinrichtung entlang des Weges vorzuschieben.

27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21-26, bei dem die Tischeinrichtung (57) mit einem langen Schlitz (56), der quer zum Weg verläuft, einer Beleimungseinrichtung (51) auf dem Gestell, Armen (52) beiderseits des Weges, einem die Arme verbindenden Draht (54), einer Einrichtung zum Schwenken der Arme (52) aus einer ersten Lage, in der der Draht (54) unter der Tischeinrichtung (57) liegt, in eine zweite Lage über der Tischeinrichtung (57) sowie mit einer Leimquelle (55, 55a) unter der Tischeinrichtung (57) ausgerüstet ist, die den Draht (54) in seiner erster Lage aufnimmt.

28. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21-27, in der der längsverlaufende Weg im wesentlichen eben ist.

29. Vorrichtung nach Anspruch 21, bei der die Rolle mit der Sauglochanordnung (50) die untere der beabstandeten Rollen ist.