用来将行进中的材料带转移到一卷绕芯上的工具及其应用方法

本发明涉及一种用于形成行进中的具有一定宽度的材料带、特别 是纸带和纸板带的带起点的工具。

此外本发明涉及一种用于形成行进中的材料带、特别是纸带或纸 板带的带起点的方法。

这种用于形成行进中的材料带的带起点并将它转移的方法例如用 在造纸机或纸板制造机、涂层机或类似机器的卷绕装置区域内，以便 在不中断制造过程，亦即不关掉造纸机或造纸板机而将材料带顺序卷 绕在许多空的卷绕芯(也称为空滚筒)上，或断续地，亦即在撕断纸 带或纸板带后或造纸机或者造纸机起动后，将材料带卷绕在尤其是空 的卷绕芯上。

这里必须考虑，将通过切断材料带形成的带起点输送给尤其是新 的卷绕芯，以便在它上面形成尤其是新的绕卷。

由申请人未公开的德国专利申请DE 101 61 073.4(PR 11333 DE)、DE 10163554.0(PR 11366 DE)和DE 102 01 410.8(PR 11328 DE)已知这种类型的将行进中的材料带，特别是纸带或纸板带，转移 到尤其是新的卷绕芯上的方法。

这里至少一个起始切断件形式的工具这样地放入材料带和卷绕辊 之间，使得放入地起始切断件的一个区域没有被材料带覆盖，使得在 由卷绕辊和卷绕芯形成的咬入点到达后起始切断件在未被覆盖的至少 绝大部分区域内与卷绕芯结合，并且最迟在材料带从卷绕芯上的退绕 点处通过起始切断件促使和/或可以使材料带切断，由此形成一新的在 起始切断件和卷绕芯处连接的带起点。

也就是说本发明的目的是，分别提供一种开头所述类型的工具和 方法，使得可以在提高过程可靠性、更好地操作和经济的投资费用及 工艺成本的情况下，更好地形成行进中的材料带的带起点和尤其是将 它转移到卷绕芯上，并完全避免已知的现有技术的缺点。此外本方法 应该可以尽可能地同样用于所有已知类型的卷绕装置和广泛的材料带 范围。

按照本发明，这个目的对于用来形成行进中的具有一定宽度的材 料带、特别是纸带或纸板带的带起点的工具，通过这样的方法来实现， 即，工具具有小于材料带宽度的宽度，并且工具设计成这样，使得最 迟在其放入由卷绕辊和卷绕芯形成的咬入点后在工具至少部分被材料 带覆盖时形成一新的带起点。

工具较小的宽度确保：工具可在良好地操作和过程可靠的情况下 放在超过材料带宽度的任何位置上。此外由于工具的结构保证，普遍 地显著提高行进中的材料带的带起点的形成及其希望的转移的过程可 靠性。

这里覆盖的概念既可以理解为工具的底面也可以理解为工具的顶 面被行进中的材料带覆盖。

如果工具设计成这样，即至少建立新的带起点和卷绕芯之间的连 接，对于进一步提高过程的可靠性是有利的。

工具不管是在未被材料带覆盖的区域内还是在被材料带覆盖的区 域内至少分别具有一个粘附区，这时同样提高已经提到过的过程可靠 性。这里在理想的情况下工具至少在被材料带覆盖的区域内具有至少 一个用于冲压、切割、穿孔、压印或削弱材料带的切断轮廓和/或结构， 由此新的带起点的产生在过程可靠性方面更有利。在一种特别的结构 中，切断轮廓和/或结构既不在沿材料带行进方向也不是垂直于此方向 形成。

考虑到在开头所述的机器中所用的材料，如果工具由可溶于水的 材料组成是有利的。

为了使由于工具的放入使直径的增加保持尽可能小，它具有在 0.05mm至1mm，尤其是在0.10mm至0.5mm，特别是在0.10mm 至0.25mm范围内的厚度。

在过程可靠性足够的情况下，出于更好地操作方面的考虑，工具 具有≤1000mm，尤其是在100mm至500mm范围内的宽度和≤1500 mm，尤其是≤1000mm的长度。

此外，工具最好做成由塑料、纺织材料、抗断纤维材料，特别是 纸，或由至少一种材料组合组成的成形件。

在按本发明的另一种结构中设想，工具做成由工具、至少一个基 体和尤其是至少一个位于它们之间的连接结构组成的复合件，并且尤 其是复合件的至少一个元件由可溶于水的材料组成，尤其是在材料带 切断后不卷入绕卷的元件，复合件和/或基体和/或连接结构具有一易 劈开的结构。这种易劈开的结构带来这样的优点，即，在与工具和基 体分离后不再存在粘接面，从而有利于零件的操作。

在按本发明的第一种结构中，连接结构具有易劈开的结构，其中， 按理想的方式，连接结构本身由至少一种易劈开的介质组成。

易劈开的介质同样是可溶于水的，并有利地由纸基质组成。因此 易劈开的介质由产品材料组成，由此在操作等等方面又具有优点，并 且纸基质于尺寸方面满足处理工艺的要求。

在按本发明的第二种结构中，连接结构由至少两种借助于至少一 个形锁合或搭扣或力锁合连接结合的元件组成。这些元件本身又可以 是类似于产品的，尤其是和产品一样的材料组成，并且连接可以采用 易分开的连接技术的所有已知形式，例如槽-键连接是形锁合连接的一 个例子。

连接结构最好借助于至少各一个粘接层贴在起始切断件和基体 上，粘接层最好是可溶于水的，并最好具有在25μm至100μm，尤其 是40μm至75μm范围内的层厚。为了保证更好地操作至少一个粘接 层具有一覆盖层。覆盖层最好设置至少一条槽，以便更容易地撕下覆 盖层。

在间接放入工具时，如果借助于至少一个粘接面、借助于静电力、 借助于磁力、借助于卷绕辊的真空作用、借助于至少一个搭扣连接或 抽吸钮连接建立与卷绕辊的外壳面或卷绕芯外壳面的暂时连接，是有 利的。

考虑到在开头所述机器中所用的材料，如果工具由至少一种可溶 于水的材料组成是有利的。

在第一种结构中，按照本发明在用来形成行进中的材料带、特别 是纸带或纸板的带起点方面，所述目的通过这样的方法来实现，即用 至少一个按本发明的工具建立带起点。

在第二种结构中，按照本发明，在用于形成行进中的材料带特别 是纸带或纸板带的在卷绕芯上的、用至少一个按本发明的工具建立的 带起点方面，这个目的通过这样的方法来实现，即，工具这样地放在 材料带上，使得放上的工具的一个区域最好没有被材料带覆盖，并且 最迟在材料带从卷绕芯上的退绕点区域内通过工具促使和/或可以使 材料带切断，由此形成一新的、连接在工具和卷绕芯上的带起点。尤 其是这里工具在到达由卷绕辊和卷绕芯构成的咬入点以后至少暂时在 尤其是没有被覆盖的区域内与卷绕芯连接。

通过将至少一个工具按要求放在材料带上，工具在到达咬入点后 在尤其是没有被材料带覆盖的区域内与卷绕芯连接，并且通过工具确 定地切断材料带，形成一新的、连接在工具和卷绕芯上的带起点，完 全避免了现有技术的已知缺点。

特别是通过确定和可靠地形成新的结合的带起点保证了绝对利索 的卷绕起始，这对于最佳的绕卷构成和少的报废数量是最重要的先决 条件。同时在特别经济的投资和工艺费用的情况下用仅仅包括少量工 步的方法在行进中的材料带转移时达到最高的可重复性和与此相关的 可靠性。

按照本发明工具可以借助于至少一个输出装置用很多种方式放 入。

原则上可以在材料带下侧按以下方式放入：

-基本上直接放入材料带和卷绕辊之间；

-在材料带没有缠绕卷绕辊时基本上直接放入咬入点；

-间接放入材料带和卷绕辊之间；

-首先从下侧放在材料带上，然后借助于材料带放入材料带和卷绕 辊之间；和

-首先在暂时连接的情况下放在卷绕辊外壳面上，然后借助于卷绕 辊放入材料带和卷绕辊之间。

原则上可以从材料带上侧按以下方式放入：

-基本上直接放入材料带和卷绕芯之间；

-在材料带没有缠绕卷绕芯时基本上直接放入咬入点；

-间接放入材料带和卷绕芯之间；

-从上侧放在材料带上，然后借助于材料带放入材料带和卷绕芯之 间；和

-首先在暂时连接的情况下放在卷绕芯外壳面上，然后借助于卷绕 芯放入材料带和卷绕芯之间。

为了避免不利的影响卷绕芯的卷绕质量，基体在离开咬入点以后 最好既不与新的带起点也不与卷绕芯在一起。在优选的结构中基体在 离开咬入点后借助于至少一个接收装置接收。

如果按照本发明通过工具形成最后的装置和/或最后的元件—沿 材料带行进方向看—用以切断和/或将材料带转移到卷绕芯上。

当然，上面所述的和下面还要说明的本发明的特征不仅可用在各 个给定的组合中，而且可用在其他组合中或单独应用，而不脱离本发 明的范围。

本发明其他的特征和特点可以由从属权利要求和以下参照附图对 优选实施例的说明得到。

附图表示：

图1至3：按本发明的工具可能的实施形式的示意透视图；

图4：按本发明的复合体结构的工具的第一个示意剖视图；

图5：按本发明的复合体结构的工具在转移过程中的第二个示意 剖视图；和

图6：用示意侧视图表示的已知卷绕机的实施形式。

图形标记表

1          工具                  2      材料带

3          卷绕芯                3.1    绕卷

4          卷绕辊                5      带起点

6、7       粘附区                6.1    结构

8          切断轮廓              9      结构

10         基体                  11     复合体

12         连接结构              13     易劈开的结构

14         易劈开的介质          15     纸基体

15.1、15.2 纸基体部分            16、17 粘接层

18         覆盖层                19     槽

20         卷绕机                21     外壳面(卷绕辊)

22         切断装置              23     输出装置

24         外壳面(卷绕芯)        25     接收装置

B          宽度                  BM    宽度(工具)

D16、D17 层厚                  DM    厚度(工具)

I          未覆盖区              II     覆盖区

LM        长度(工具)            LR     行进方向(箭头)

N1         咬入点(卷绕辊—卷绕芯)

N2         咬入点(卷绕辊—绕卷)  Q      退绕点(材料带)

图1表示一按本发明的用来将具有宽度B的行进中的材料带2， 特别是纸带或纸板带，转移到一未画出的卷绕芯3上的工具1的示意 透视图。

现在按本发明设想，工具1具有比材料带2的宽度B小的宽度 BM，并且工具，设计成这样，使得在其放入由卷绕辊4和未画出的卷 绕芯3构成的咬入点N1后在工具1至少部分被材料带2覆盖的情况 下形成一新的未画出的带起点5。这时最好至少建立新的未画出的带 起点5和未画出的卷绕芯3之间的连接(图6)。

因为按本发明的工具1其中一个主要目的是形成新的未画出的带 起点5，工具1至少在被材料带2覆盖的区域II内具有至少一个切断 轮廓8，特别是棱边形式的。选择地或者除切断轮廓8以外补加地， 工具1在被材料带2覆盖的区域内具有至少一个用来冲压、切割、穿 孔、压印或削弱材料带2的结构9。其中切断轮廓8和/或结构9既不 形成在材料带2的行进方向LR(箭头)，也不在垂直于行进方向LR (箭头)的方向。一新的、连接在工具1和未画出的卷绕芯3上的未 画出的带起点5例如可以通过这样的方法形成，即，夹在未画出的卷 绕芯3和工具1之间的带通过工具1通过沿切断轮廓8撕开，而基本 上完全分开。为了进行渐进的和从而可靠的撕开，相应的棱边可以形 成一与材料带2的撕裂性能相匹配的角度。由工艺方法决定了新的未 画出的带起点5包含在未画出的卷绕芯3和工具1之间，因此已经连 接在它们上面。为了改善新的未画出的带起点5在工具1上的结合， 工具可以例如附加地配备一个粘附区7，它也可以用来借助于一输出 装置将工具1间接放入带和卷绕辊4之间。

此外工具1具有一在0.05mm至1mm，尤其是在0.10mm至0.5 mm，特别是在0.1mm至0.25mm范围内的厚度DM，一≤1000mm， 尤其是在100mm至500mm范围内的宽度BM，和一≤1500mm尤其 是≤1000mm的长度LM。

工具1最好做成一由塑料、纺织材料、抗拉断纤维材料，特别是 纸，或至少由一种材料组合组成的成形件，并由至少一种不溶于水的 材料组成。

此外工具1既在未被材料带2覆盖的区域I内，又在被材料带2 覆盖的区域II内分别具有至少一个粘附区6、7(通过点划线分开)。 据此建立工具1和新的未画出的卷绕芯3之间的连接属于一优选工步， 用来建立这种连接的工具在粘附区6内设有结构6.1，其中结构6.1可 以在工具1的一部分、几部分或全部上延伸。仅仅在粘接剂形式的结 构6.1方面就提供实际上没有限制的方案，用它可以建立这种类型的 连接。从重新利用卷绕芯的角度考虑，特别是用可去除的粘接剂，类 似于Beiersdorf公司的Tesa-Powerstrip，达到了非常好的效果。在常 温时具有中性粘接性能，而在达到一定温度后变得有连接能力的热熔 胶的应用不仅在自动化的操作和将工具输送给输出装置方向使人非常 感兴趣。例如涂覆热熔胶的工具，类似于市场上常见的打印机的单页 纸输入一样，可以方便和可靠地由一贮存盒输送给本身的输出装置， 并在较后的时刻通过热量输入激活所希望的粘接性能。用这种方法也 可以在一种合适的再生的热熔胶情况下建立一种仅仅暂时的、至少在 第一转期间内存在的工具和卷绕芯之间的连接。通过采用囊封式的粘 接剂也可以达到类似优点，它们只有在施加一定压力时才能激活。列 举所有可以考虑的连接方式以及由此产生的优点的详细说明对于本发 明不是重要的，并且显然超出本文本的范围。由于这个原因这里仅仅 需要一般性地指出，这种连接也可以设计成形锁合连接，特别是搭扣 连接，以及焊接，特别是热力焊接连接，或者磁性连接，用这种连接 使工具至少暂时在未被覆盖的区域内与卷绕芯连接，并完成其任务。

图2表示本发明的工具1的另一种实施形式，其中工具1按本发 明的方式贴在基体10上，这里工具1在被材料带2(点划线边界线) 的区域内具有至少一个切断轮廓8，对于某些应用场合，特别是为了 转移具有高的抗撕裂强度的材料带，工具在被材料带2覆盖的区域内 (点划线边缘线)具有至少一个用来冲压、切割、穿孔、压印或削弱 材料带的结构9，结构9最好在借助于咬入点内所存在的力或通过至 少一个附加地设置在咬入点之前的未画出的辅助装置起作用。在转移 具有确定熔点的材料带，例如塑料带时，也可以通过这样的方法用高 热来切断条带(转移条)，即工具设计成带一作为切断结构的电阻丝。 用来产生热量所需要的能量可以例如用感应方法，尤其是紧靠咬入点 之前，借助于这里未画出的已知装置非接触地传输。切断轮廓8和/ 或结构9既不沿材料带2(点划线边界线)行进方向LR(箭头)也不 在垂直于行进方向LR(箭头)的方向形成。

图3表示本发明工具1的另一种实施形式。

按照本发明该工具1由于粘附区6、7和可能的切断轮廓8的位置 特别适合于在产生一放入面连同在材料带中心或中部区域内的条带 (转移条)的情况下将未画出的材料带转移到新的卷绕芯上。

图4表示一按本发明的用来将行进中的材料带2，特别是纸带或 纸板带，转移到一未画出的卷绕芯上的复合体11形式的工具。

按照本发明，复合体11由一工具1、至少一个基体10和尤其是 至少一个位于它们之间的连接结构12组成。连接结构12具有一易于 劈开的结构13，并最好至少由一种易于劈开的介质组成，它最好是溶 于水的并由一种纸基体15组成。

作为另一种选择，连接结构12也可以由至少两个借助于至少一个 形锁合连接或搭扣连接或力锁合连接相连的元件组成。

此外，连接结构12借助于至少各一个粘接层16、17贴在工具1 和基体10上。这里各个粘接层16、17必须不是整个面涂抹，以满足 当时要求的相应的涂抹，例如块状等等，便足够了。粘接层16、17 最好是可溶于水的，并具有一在25μm至100μm，尤其是40μm至 75μm范围内的相应层厚D16、D17。在另一种方案中，粘接层16、17 的至少一个在贴在工具1和/或基体10上之前具有一遮盖层18，其中 遮盖层18最好设置至少一条槽19。

图5表示按本发明的复合体1形式的工具1在转移过程中的第二 个示意剖视图。关于其总体结构的说明参照对图4的说明。

可以清楚看到，连接结构12具有一易劈开的结构13。这里连接 结构12最好由至少一种易劈开的介质14组成，它最好由纸基体15 组成。

易劈开的纸基体15由于在转移过程中出现的力连同力的方向(箭 头)劈成至少两个纸基体部分15.1、15.2，这里在劈开后不存在粘接 面。留在未画出的卷绕辊表面上的纸基体部分15.1最好在纸基体15 劈开后立即借助于本领域普通技术人员已知的刮板系统从卷绕辊上脱 落。

如上所述，连接结构12也可以由至少两个借助于至少一个形锁合 连接或搭扣连接或力锁合连接相连的元件组成。

图6以示意侧视图表示已知卷绕机20的一种实施形式，例如由 PCT公开文献WO 98/52858 A1(≡EP 0912435 A1；US 6,129,305 A) 或其他文献EP 0543788 A1、DE 3515519 C2或US 4,445,646 A早就已 知这种类型的卷绕机；因此这些文献的内容用作本说明的内容。

其中卷绕机20包括一也称作压紧辊或支承辊的卷绕辊4。材料带 2从一这里未画出的砑光机/压延机、精整机的最终组件或者这里同样 未画出的一造纸机或纸板制造机的干燥部分中输送过来，然后缠绕至 少一个同样未画出的导引辊或宽幅滚筒，然后沿行进方向LR(箭头) 卷上卷绕辊4的外壳面21，在卷绕辊4的外壳面21上缠绕一定角度 (“缠绕角”)，直至在卷绕辊4和绕卷3.1之间存在的咬入点N2， 最后卷绕在绕卷3.1上。如果绕卷3.1达到一规定的直径，那么一卷绕 芯3，尤其是一空滚筒，借助于一未画出的驱动装置向前加速，并使 其与卷绕辊4接触，形成一咬入点N1。然后通常在卷绕辊4前或上借 助于一已知切断装置在行进中的材料带2上尤其是在至少一个边缘区 内加工出至少一个切口，由此形成至少一个条带(转移条)，为了将 整个条带转移到卷绕芯3上，将此条带切断并转移到新卷绕芯3上。

现在按照本发明关于方法方面在第一种方案中设想，用至少一个 按本发明的工具1建立带起点5。

在方法方面在第二种方案中按照本发明设想，工具1这样地贴在 材料带2上，使得贴上的工具1的一个区域未被材料带2覆盖。并最 迟在材料带2从卷绕芯3的退绕点Q区域内通过工具1促使和/或使得 可以切断材料带2，由此形成一新的连接在工具1和卷绕芯3上的带 起点。这时工具1在到达由卷绕辊4和卷绕芯3构成的咬入点N1以 后尤其是在未被覆盖的区域I内至少暂时与卷绕芯3连接。

按照本发明，工具1可借助于一输出装置23用许多方式放入，为 了更好地理解图6中表示了几种可能性。

按照本发明，工具1在材料带2下侧放入原则上以下列方式进行：

-基本上直接放入材料带2和卷绕辊4之间；

-在材料带2没有缠绕卷绕辊4时基本上直接放入咬入点N1；

-间接放入材料带2和卷绕辊4之间；

-首先从下侧放在材料带2上，然后借助于材料2放入材料带2和 卷绕辊4之间；

-首先在暂时连接的情况下放在卷绕辊4的外壳面21上，然后借 助于卷绕辊放入材料带2和卷绕辊4之间。

按照本发明，工具1在材料带2上侧放入原则上以下列方式进行：

-基本上直接放入材料带2和卷绕芯3之间；

-在材料带2未缠绕卷绕芯3时基本上直接放入咬入点N1；

-间接放入材料带2和卷绕芯3之间；

-从上侧放在材料带2上，然后借助于材料带2放入材料带2和卷 绕芯3之间；

-首先在暂时连接的情况下放在卷绕芯的外壳面24上，然后借助 于卷绕芯3放入材料带2和卷绕芯3之间。

为了建立与卷绕辊4的外壳面21或卷绕芯3的外壳面24的暂时 连接，工具1借助于至少一个粘接面、借助于静电力、借助于磁力、 借助于卷绕辊4的真空作用、借助于至少一个搭扣连接或借助于至少 一个抽吸钮连接进行。

此外，按本发明设想，基体10在离开咬入点N1以后既不与新的 带起点5、也不与卷绕芯3连在一起。基体10在离开咬入点N1以后 最好借助于至少一个接收装置25接收，并通过不同的方式从卷绕机 20区域中去除。在图6中仅仅示意表示了接收装置25；但是原则上它 可以采取所有已知的结构(接收漏斗，带或不带抽吸装置，等等)

如果要基体10留在卷绕辊4表面上的话，那么它在其被工具切断 后最好直接借助于本领域普通技术人员熟悉的刮板系统从卷绕辊4的 表面上剥下，并最好借助于至少一个接收装置25接收，并借助于其他 可能性从卷缠机20区域内去除。

原则上设想，通过工具1构成用来切断和/或将材料带2转移到卷 绕芯3上的最后一个装置和/或最后一个元件—沿材料带2的行进方向 LR(箭头)。

按现有技术，切断装置22可以从材料带2上侧或下侧设置在咬入 点N1之前，并具有至少一个切断元件，尤其是带高能射束的切断元 件，特别是水束或激光切断元件。由于不存在切断装置22明确优选的 结构，由图6可见，得到在输出装置23和切断装置22与卷绕机20 在布局方面的非常大量的组合可能性。

总之可以确定，通过本发明提供了一种开头所述类型的复合体和 方法，它们在更高的过程可靠性、更好的操作和经济的投资和工艺成 本的情况下，可以更好地将行进中的材料带转移到新的卷绕芯上，并 完全避免已知现有技术的缺点。此外本方法可以同样地应用于各种已 知类型的卷绕装置和大范围的材料带。