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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Klebestellenvorbereitung
einer Materialrolle gemäß dem Anspruch
1 oder 7.
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Aus
der WO 98/52857 A ist eine Methode zur Klebestellenvorbereitung
einer Materialbahn bekannt. Weiter sind aus dieser Druckschrift
verschiedene Vorrichtungen zur Durchführung dieses Verfahrens bekannt.
Bei diesem Verfahren wird der Bahnanfang der neuen Papierbahn erfasst
und in Papierleiteinrichtungen so geführt, dass auf der Außenseite über die
Schnittkante des Bahnanfangs überstehend Klebemittel,
beispielsweise Klebeetiketten, angebracht werden können. Anschließend wird
die Papierbahn zurück
auf die Papierrolle aufgespult, so dass die am Bahnanfang über die
Schnittkante überstehenden
Klebemittel am Umfang der Papierrolle zur Anlage kommen und auf
diese Weise den Bahnanfang auf den Umfang fixieren. Im Ergebnis überdecken
bei diesem Verfahren zur Klebestellenvorbereitung einer Papierrolle
also die Klebemittel die Schnittkante des Bahnanfanges.
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Die
DE 40 33 900 C2 und
die
DE 40 21 443 A1 beschreiben
Vorrichtung und Verfahren zur Klebestellenvorbereitung einer Materialbahn,
bei denen der Klebestreifen auf die Innenseite des Bahnanfangs geklebt
wird. Dabei sind Leitelemente bzw. Greifelemente einem Umlenken
des Bahnanfangs vorgesehen.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und Vorrichtungen
zur Klebestellenvorbereitung einer Materialrolle zu schaffen, womit
ein einfaches Aufbringen eines Klebemittels möglich ist.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
Merkmale des Anspruchs 1 oder 7 gelöst.
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Ein
mit der Erfindung erzielbarer Vorteil besteht insbesondere darin,
dass das Klebemittel zur Fixierung des Bahnanfangs auf dem Umfang
der neuen Materialrolle nicht die Schnittkante von oben überdeckt,
sondern zwischen dem Umfang der neuen Materialrolle und der Innenseite
der Materialbahn im Bereich des Bahnanfangs angeordnet ist. Beim Abziehen
des Bahnanfangs vom Umfang der neuen Materialrolle während des
Anklebens an die ablaufende Materialbahn müssen deshalb die Klebemittel zur
Fixierung des Bahnanfanges nicht durchtrennt werden, wozu beispielsweise
eine Perforation in den Klebemitteln vorgesehen werden muss. Vielmehr kann
der Bahnanfang vom Umfang der neuen Materialrolle einfach abgezogen
werden, wobei die Abziehkräfte
zumindest so groß gewählt werden
müssen,
um die Haltekraft des Klebemittels zwischen dem Umfang der neuen
Materialrolle und dem Bahnanfang zu überwinden. Besonders vorteilhaft
ist dieses Verfahren, wenn ein Klebemittel, beispielsweise ein Klebeband
verwendet wird, das längs
seiner Körperebene
aufgespaltet werden kann. Beim Abziehen des Bahnanfangs wird dann
das Klebemittel in der Teilungsebene aufgespaltet, so dass ein Teil
mit dem Bahnanfang eingezogen wird und der andere Teil am Bahnumfang
verbleibt. Es sind keine einzelnen Etikette notwendig, so dass eine
durchgehende Klebung möglich
ist.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im
folgenden näher
beschrieben.
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Es
zeigen:
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1 ein
zur Klebestellenvorbereitung einer Materialrolle geeignetes Klebemittel
im Querschnitt;
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2 das
Klebemittel gemäß 1 in
vereinfachter Ansicht von oben;
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3 das
Klebemittel gemäß 1 in
vereinfachter Ansicht von unten;
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4 eine
erste Bearbeitungsphase während
der Klebestellenvorbereitung in schematisch dargestellter seitlicher
Ansicht;
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5 eine
zweite Bearbeitungsphase während
der Klebestellenvorbereitung in schematisch dargestellter seitlicher
Ansicht;
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6 eine
Vorrichtung in schematisch dargestellter seitlicher Ansicht;
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7 die
Vorrichtung gemäß 6 in
perspektivischer Ansicht;
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8 einen
vergrößerten Ausschnitt
der Vorrichtung gemäß 7 in
einer ersten Bearbeitungsphase im Querschnitt;
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9 die
Vorrichtung gemäß 8 in
einer zweiten Bearbeitungsphase im Querschnitt;
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10 die
Vorrichtung gemäß 8 in
einer dritten Bearbeitungsphase im Querschnitt;
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11 die
Vorrichtung gemäß 8 in
einer vierten Bearbeitungsphase im Querschnitt;
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12 die
Vorrichtung gemäß 8 in
einer fünften
Bearbeitungsphase im Querschnitt;
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13 die
Vorrichtung gemäß 7 in
einer zweiten perspektivischen Ansicht;
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14 einen
Ausschnitt der Vorrichtung gemäß 7 in
einer dritten perspektivischen Ansicht;
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15 einen
Ausschnitt der Vorrichtung gemäß 7 in
einer vierten perspektivischen Ansicht.
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Zur
Durchführung
des Verfahrens kann ein in der Art eines Klebebandes ausgebildetes
zweiseitig klebendes Klebemittel 01 verwendet werden, wie
es in 1 schematisch im Querschnitt dargestellt ist. Das
Klebemittel 01 weist ein Trägerband 05 auf, das dem
Klebemittel 01 mechanische Festigkeit verleiht und in dem
Zugkräfte übertragen
werden können.
Auf der Oberseite des Trägerbandes 05 sind
zwei Klebezonen 02; 03 vorgesehen, die durch Aufbringung
eines entsprechenden Klebstoffes auf dem Trägerband 05 gebildet
werden. Die beiden Klebezonen 02; 03 sind getrennt
voneinander abgedeckt, so dass sie zu unterschiedlichen Zeitpunkten
auf verschiedenen Haftflächen
angeklebt werden können.
Dazu ist auf der ersten Klebezone 02 ein erster Abdeckstreifen 04 und
auf der zweiten Klebezone 03 ein zweiter Abdeckstreifen 06 angeordnet,
wobei die Abdeckstreifen 04; 06 durch einen Spalt 07 voneinander
getrennt sind. Die Klebezonen 02; 03 können auch
von einer durchgehend aufgebrachten Klebeschicht gebildet sein.
Auf der Unterseite des Trägerbandes 05 ist
eine weitere Klebezone 08 vorgesehen, die zwei Klebestreifen 09; 10 aufweist.
Die Klebezone 08 kann wie dargestellt nur über einen
Teil des Klebemittels 01 oder über das gesamte Klebemittel 01 angeordnet sein.
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In 2 und 3 ist
das Klebemittel 01 in Ansicht von oben mit den Abdeckstreifen 04 und 06 bzw.
in Ansicht von unten mit dem Klebestreifen 09 und dem Trägerband 05 dargestellt.
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Die
Verwendung des Klebemittels 01 bei Durchführung des
Verfahrens ist schematisch in den 4 und 5 dargestellt.
Wie man in 4 erkennt, wird ein Bahnanfang 11 manuell
oder durch Einsatz geeigneter mechanischer Greifelemente vom Umfang 12 einer
neuen Materialrolle 13, z. B. Papierrolle, abgezogen und
am Umschlagelement 14 derart umgelegt, dass die Innenseite 16 nach
oben weist und frei zugänglich
ist. Die neue Materialrolle 13 wird dabei in Richtung des
Bewegungspfeils 17 abgespult. Sobald der Bahnanfang 11 auf
einem Bearbeitungstisch 18 flächig ausgelegt ist, wird der
Bahnanfang 11 unter Bildung einer exakten Schnittkante
parallel oder geneigt zur Rotationsachse der Materialrolle 13 geschnitten.
Anschließend
wird vom Klebemittel 01 der Abdeckstreifen 04 entfernt
und das Klebemittel 01 durch kongruentes Auflegen der ersten Klebezone 02 entlang
der Schnittkante am Bahnanfang 11 fixiert. Die zweite Klebezone 03 und
die dritte Klebezone 08 sind in dieser Bearbeitungsphase
noch mit ihren Abdeckstreifen 06 und den Klebestreifen 09 abgedeckt.
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Wie
in 5 dargestellt, wird nach der Fixierung des Klebemittels 01 am
Bahnanfang 11 einer Materialbahn 15, z. B. einer
Papierbahn, die Materialrolle 13 in Richtung des Bewegungspfeils 19 zurückgespult.
Dabei wird der Bahnanfang 11 bzw. das Klebemittel 01 von
einem in der Art einer Papierleitwalze ausgebildeten Andruckelement 21 gegen
den Umfang 12 der Materialrolle 13 gedrückt. Das
Klebemittel 01 gelangt mit der Klebezone 08 in
den Bereich des Umfangs 12 der neuen Materialrolle 13,
so dass durch den Kontakt der Klebezone 08 mit dem Umfang 12 der
Bahnanfang 11 am Umfang 12 fixiert wird. Damit
ist die Klebestelle an der neuen Materialrolle 13 fertig
vorbereitet. Nach Aufspannung der neuen Materialrolle 13 in
einem nicht dargestellten Rollenwechsler wird dann später der
Abdeckstreifen 06 entfernt und durch Andrücken der
Klebezone 03 gegen die ablaufende Materialbahn 15 der
Bahnanfang 11 mit der ablaufenden Materialbahn 15 verbunden.
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Wie
in 1 schematisch dargestellt, kann die Klebezone 08 entlang
einer Trennebene zwischen den Klebestreifen 09 und 10 aufgespalten
werden, so dass nach der Fixierung der Klebezone 08 an der
ablaufenden Materialbahn 15 das Klebemittel 01 durch
Aufspaltung des Trägerbandes 05 aufgetrennt wird.
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In 6 ist
eine Vorrichtung 23 zur Klebestellenvorbereitung einer
Materialrolle 24, z. B. einer Papierrolle, schematisch
dargestellt. Die Vorrichtung 23 besteht im Wesentlichen
aus einer Greifeinrichtung 26, die von zwei achsparallel
angeordneten Einzugwalzen 27 gebildet wird, einem Bearbeitungstisch 28 und
aus einer Bearbeitungsstation 29, insbesondere aus einer
kombinierten Klebe- und Schneideinrichtung, die auf einem quer zur
Materialbahn 31, z. B. einer Papierbahn, verfahrbaren Arbeitsschlitten 32 angeordnet
ist.
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Zum
Erfassen eines Bahnanfangs 33 der neuen Materialrolle 24 wird
die Materialrolle 24 in Drehrichtung 34 und die
Einzugwalzen 27 gegenläufig
in Richtung der Bewegungspfeile 36 angetrieben. Aufgrund
der Reibung zwischen der Materialbahn 31 und dem Umfang
der Einzugwalzen 27 wird der Bahnanfang 33 in
den Einziehzwickel zwischen den Einzugwalzen 27 eingezogen
und in einer Schlaufe nach oben durchgeschoben. Im Ergebnis ist
damit der Bahnanfang 33 der Materialrolle 24 schlaufenförmig zwischen
den Einzugwalzen 27 fixiert.
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Die
Einzugwalzen 27 sind an einem Schwenkrahmen 37 befestigt,
der seinerseits mittels zweier schwenkbar gelagerter Schwenkarme
38 um einen Drehmittelpunkt 39 schwenkbar gelagert ist.
Nach Fixierung des Bahnanfangs 33 zwischen den Einzugwalzen 27 werden
die Schwenkarme 38 in Drehrichtung 41, d. h. im
Uhrzeigersinn und damit entgegengesetzt der Drehrichtung 34 der
Materialrolle 24 beim Abspulen der Materialbahn 31 verschwenkt.
Durch diese Schwenkbewegung werden die Einzugwalzen 27 und
mit diesen zusammen der Bahnanfang 33 entlang einer kreisförmigen Bewegungsbahn 42 verschwenkt,
was in 6 in zwei Stellungen strichliniert angedeutet
ist.
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Sobald
die Schwenkarme 38 ihre Endstellung erreicht haben, in
der die Einzugwalzen 27 oberhalb eines Makulaturbehälters 43 zum
liegen kommen, liegt die Materialbahn 31 auf dem Bearbeitungstisch 28 von
oben auf, wobei die Innenseite 16 der Materialbahn 31 nach
oben weist. Das dafür
erforderliche Umschlagen der Materialbahn 31 wird durch
ein Umschlagelement 44, das von der linken Seitenkante
des Bearbeitungstischs 28 gebildet wird, gewährleistet.
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Nach
dem flächigen
Auslegen der Materialbahn 31 auf dem Bearbeitungstisch 28 wird
der Arbeitsschlitten 32 quer zur Materialbahn 31 verfahren, wobei
zeitgleich die Materialbahn 31 quer geschnitten und entlang
der Schnittkante mit einem Klebemittel 01, z. B. einem
Klebeband, versehen wird. Nach Abschluss des Querschneidens und
des Aufbringens des Klebemittels 01 wird die Materialrolle 24 in
Drehrichtung 46 angetrieben, so dass die Materialbahn 31 wieder
auf die Materialrolle 24 aufgespult wird. Dabei gelangt
die Innenseite 16 der Materialbahn 31 wieder auf
dem Umfang 12 der Materialrolle 24 zur Anlage und
fixiert den neu entstandenen Bahnanfang mittels des Klebebandes
auf der Materialrolle 24.
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7 zeigt
eine mögliche
konstruktive Ausbildung der Vorrichtung 23 in perspektivischer
Ansicht, wobei nur die wesentlichen Bauteile der Vorrichtung 23 dargestellt
sind. Die Materialrolle 24 ist auf zwei Trägerwalzen 47 drehbar
gelagert und kann über
eine nicht dargestellte Antriebseinrichtung rotatorisch angetrieben
werden. Die beiden Einzugwalzen 27, von denen in 7 lediglich
eine erkennbar ist, sind an einem von zwei Seitenblechen 48 und mehreren
Traversen 49 gebildeten Schwenkrahmen 37 befestigt.
Der Schwenkrahmen 37 seinerseits ist an den Enden von zwei
Schwenkarmen 38, von denen in 7 lediglich
einer erkennbar ist, schwenkbar gelagert und kann durch eine in 7 nicht
dargestellte Antriebseinrichtung um eine Schwenkachse verschwenkt
werden. Das gegenüberliegende
Ende der Schwenkarme 38 ist schwenkbar an einem Gestell 51 angeordnet
und kann durch eine in 7 nicht dargestellte Antriebseinrichtung
um eine Schwenkachse verschwenkt werden. Oberhalb der Materialrolle 24 befindet
sich der Bearbeitungstisch 28. Die kombinierte Klebe- und
Schneideinrichtung ist auf die ganz rechte Seite der Vorrichtung 23 verfahren
und zusammen mit dem Arbeitsschlitten 32 unter einer Abdeckung 52 angeordnet,
so dass es in 7 nicht erkennbar ist.
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Die
einzelnen Phasen des Verfahrens zu Vorbereitung der Klebestelle
an der Materialrolle 24 sind in den 8 bis 12 dargestellt.
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In
der ersten Bearbeitungsphase (8) wird
der Schwenkrahmen 37 so weit nach unten verschwenkt, bis
die Einzugwalzen 27 auf dem Umfang 12 der Materialrolle 24 zur
Anlage kommen. Durch die schwenkbare Lagerung des Schwenkrahmens 37 an
den Schwenkarmen 38 ist ein optimales Aufliegen der Einzugwalzen 27 auch
bei unterschiedlichen Durchmessern von Materialrollen gewährleistet.
Anschließend
wird die Materialrolle 24 in Drehrichtung 34 angetrieben.
Durch zeitgleichen, gleichsinnigen Antrieb der Einzugwalzen 27 in
Richtung der Bewegungspfeile 36 wird der Bahnanfang 33 der
auf die Materialrolle 24 aufgespulten Materialbahn 31 in
den Einzugzwickel zwischen den Einzugwalzen 27 eingezogen
und schlaufenförmig
durchgezogen. Oberhalb der Einzugwalzen 27 ist ein Sensor 53 angeordnet, durch
den die Schlaufe des Bahnanfangs 33 erkannt werden kann.
Sobald der Bahnanfang 33 vollständig durch den Sensor 53 durchgezogen
und damit der Bahnanfang 33 zwischen den Einzugwalzen 27 fixiert ist,
wird der Antrieb der Materialrolle 24 und der Einzugwalzen 27 abgestellt.
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Daran
werden anschließend,
wie in 9 dargestellt, die Schwenkarme 38 im Uhrzeigersinn entgegen
der Drehrichtung 34 der Materialrolle 24 verschwenkt,
so dass die Materialbahn 31 mit ihrer Außenseite
am Umschlagelement 44 zur Anlage kommt.
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Wie
in 10 dargestellt, werden die Schwenkarme 38 so
weit nach rechts verschwenkt, bis die Materialbahn 31 flächig auf
dem Bearbeitungstisch 28 aufliegt. Dabei weist die Innenseite 16 der
Materialbahn 31 nach oben und ist damit frei zugänglich.
In dieser Phase wird die kombinierte Klebe- und Schneideinrichtung
quer zur Materialbahn 31 verfahren, wobei die Klebe- und
Schneideinrichtung im Bereich einer Schneidnut 54 so weit
abgesenkt wird, dass die Materialbahn 31 unter Bildung
einer neuen Schnittkante abgeschnitten wird. Der zwischen den Einzugwalzen 27 fixierte
Teil des Bahnanfangs 33 wird durch entsprechenden Antrieb
der Einzugwalzen 27 in den darunter liegenden, in 10 nicht
dargestellten Makulaturbehälter 43 entsorgt.
Im Bereich der durch das Querschneiden entstandenen Schnittkante
wird ein Klebemittel 01 durch die Klebeeinrichtung angebracht.
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Nach
dem Querschneiden der Materialbahn 31 wird, wie in 11 dargestellt,
der Schwenkrahmen 37 durch Verschwenken der Schwenkarme 38 so
weit zurückgeschwenkt,
bis ein am Schwenkrahmen 37 vorgesehenes Leitelement 56,
das in der Art eines gebogenen Leitbleches ausgebildet ist, dem Umschlagelement 44 gegenüber liegt
und dadurch zusammen mit dem Umschlagelement 44 einen Spalt 55 bildet,
durch den die Materialbahn 31 verläuft.
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Anschließend wird,
wie in 12 dargestellt, das Leitelement 56 so
weit an das Umschlagelement 44 angestellt, dass das Leitelement 56 und
das Umschlagelement 44 im Spalt 55 reibschlüssig, bzw. partiell
reibschlüssig,
an der Materialbahn 31 anliegen. Die Führung der Materialbahn 31 kann
auch mittels Druckluft erfolgen. Dies dient dazu, die Materialbahn 31 beim
Rückspulen
unter Spannung zu halten, damit diese straff auf den Umfang 12 der
Materialrolle 24 aufgespult wird. Um die Zugspannung in
der Materialbahn 31 beim Zurückspulen gut beeinflussen zu
können,
sind auf der Innenseite des Leitelements 56 in der Art
von Borsten ausgebildete Abstreifelemente 57 angeordnet,
die die Materialbahn 31 beim Zurückspulen überstreichen und dabei Reibungskräfte auf
die Oberfläche
der Materialbahn 31 aufbringen. Durch entsprechende Veränderung
der Spaltbreite zwischen Leitelement 56 und Umschlagelement 44 kann
die von den Abstreifelementen 57 aufgebrachte Reibungskraft
feinfühlig
verändert
werden.
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Um
den Bahnanfang 33 der Materialbahn 31 auf dem
Umfang 12 der Materialrolle 24 fixieren zu können, wird
die Klebezone 08 mit dem Umfang 12 der Materialrolle 24 in
Kontakt gebracht und fixiert damit den Bahnanfang 33 auf
der Materialrolle 24. Um einen gleichmäßigen Klebekontakt zwischen
der Klebezone 08 und dem Umfang 12 der Materialrolle 24 zu
gewährleisten,
ist am Bearbeitungstisch 28 im Bereich des Umschlagelements 44 ein
in der Art einer Borstenleiste ausgebildetes Andruckelement 58 vorgesehen.
Das Andruckelement 58 drückt die Materialbahn 31 beim
Zurückspulen
gegen den Umfang 12 der Materialrolle 24 und sorgt
für ein
faltenfreies Anliegen. Das Andruckelement 58 ist dabei
schwenkbar gelagert und kann durch eine Schwenk- oder Linearbewegung
nach oben hin von der Materialrolle 24 abgehoben werden,
so dass der Bahnanfang 33 in der Bearbeitungsphase, in
der er noch nicht in die Einzugwalzen 27 eingezogen ist,
das Andruckelement 58 passieren kann.
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In 13 ist
die Vorrichtung 23 nochmals in vergrößerter Perspektive dargestellt.
Man erkennt die Materialrolle 24, die äußere Einzugwalze 27,
das Leitelement 56, den Bearbeitungstisch 28,
die Schneidnut 54, die Schwenkarme 38 und das
Gestell 51. Der Antrieb der Schwenkarme 38 erfolgt
durch Einsatz eines Antriebsmotors 59. Der Antrieb der
Einzugwalzen 27 erfolgt durch einen Antriebsmotor 60.
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In 14 ist
die Vorrichtung 23 mit dem Bearbeitungstisch 28 in
Ansicht von oben dargestellt. Man erkennt, dass der Bearbeitungstisch 28 von
zwei winklig zueinander angeordneten Blechen 61; 62 gebildet
wird und die das Umschlagelement 44 bildende Kante des
Bearbeitungstischs 28 in der Art einer drehbar gelagerten
Walze 63 ausgebildet ist. In dem von 14 dargestellten
Betriebszustand ist das Leitelement 56 nicht an das Umschlagelement 44 angestellt,
so dass die Schwenkarme 38 frei verschwenkt werden können.
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15 stellt
die Vorrichtung 23 in einer weiteren perspektivischen Ansicht
dar, wobei das Leitelement 56 an das Umschlagelement 44 angestellt
ist.
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- 01
- Klebemittel
- 02
- Klebezone,
erste
- 03
- Klebezone,
zweite
- 04
- Abdeckstreifen
(02)
- 05
- Trägerband
- 06
- Abdeckstreifen
(03)
- 07
- Spalt
- 08
- Klebezone,
dritte
- 09
- Klebestreifen
- 10
- Klebestreifen
- 11
- Bahnanfang
(15)
- 12
- Umfang
(13; 24)
- 13
- Materialrolle
- 14
- Umschlagelement
- 15
- Materialbahn
- 16
- Innenseite
(15; 31)
- 17
- Bewegungspfeil
(13)
- 18
- Bearbeitungstisch
- 19
- Bewegungspfeil
(13)
- 20
-
- 21
- Andruckelement
- 22
-
- 23
- Vorrichtung
- 24
- Materialrolle
- 25
-
- 26
- Greifeinrichtung
- 27
- Einzugwalze
- 28
- Bearbeitungstisch
- 29
- Bearbeitungsstation
- 30
-
- 31
- Materialbahn
- 32
- Arbeitsschlitten
- 33
- Bahnanfang
(31)
- 34
- Drehrichtung
(24)
- 35
-
- 36
- Bewegungspfeil
(27)
- 37
- Schwenkrahmen
- 38
- Schwenkarm
- 39
- Drehmittelpunkt
(38)
- 40
-
- 41
- Drehrichtung
(38)
- 42
- Bewegungsbahn
- 43
- Makulaturbehälter
- 44
- Umschlagelement
- 45
-
- 46
- Drehrichtung
(24)
- 47
- Trägerwalze
- 48
- Seitenblech
(37)
- 49
- Traverse
(37)
- 50
-
- 51
- Gestell
- 52
- Abdeckung
- 53
- Sensor
- 54
- Schneidnut
- 55
- Spalt
- 56
- Leitelement
- 57
- Abstreifelement
- 58
- Andruckelement
- 59
- Antriebsmotor
(38)
- 60
- Antriebsmotor
(27)
- 61
- Blech
(28)
- 62
- Blech
(28)
- 63
- Walze
(44)