(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
瞬間的にロール交換を行う際に、それぞれ材料ロールに巻き取られた２つの材料ウェブをつなぐための装置において、
ウェブ案内経路で繰り出されている古い材料ウェブに新しい材料ウェブを接触させて、繰り出されている材料ウェブに新しい材料ウェブを結合するための結合装置が設けられており、
繰り出されている材料ウェブに新しい材料ウェブを結合したあとの時点で繰り出されている材料ウェブを分離するための断裁装置が設けられており、
繰り出されている材料ウェブに新しい材料ウェブを結合したあとの時点で分離しようとする材料ウェブに断裁装置を係合させるための、分離しようとする材料ウェブのウェブ案内経路を変位させる手段が設けられており、
断裁装置が、繰り出されている材料ウェブの搬送方向で結合装置の下流側に配置されていることを特徴とする、２つの材料ウェブをつなぐための装置。
【請求項２】
結合装置が、ウェブ案内ローラとして形成されている、請求項１記載の装置。
【請求項３】
断裁装置が、結合装置の変位によって、分離しようとする材料ウェブに係合するようになっている、請求項１記載の装置。
【請求項４】
結合装置の変位によって、新しい材料ウェブが変位されるようになっている、請求項３記載の装置。
【請求項５】
断裁装置が、繰り出されている材料ウェブに新しい材料ウェブを結合したあとの時点で、新しい材料ウェブのウェブ案内経路に対して平行に設けられている、請求項１記載の装置。
【請求項６】
断裁装置に間隔エレメントが設けられており、該間隔エレメントが、断裁装置の刃と新しい材料ウェブとの間の規定の最小間隔を確保するようになっている、請求項１記載の装置。
【請求項７】
断裁装置および結合装置の少なくとも一方が、変位可能に支承されたフレームに配置されている、請求項１記載の装置。
【請求項８】
フレームが、新しい材料ロールに接近しかつ離間するように変位されるようになっている、請求項７記載の装置。
【請求項９】
断裁装置が、フレームに不動に取り付けられており、分離しようとする材料ウェブが、フレームに変位可能に支承された結合装置の変位によって、断裁装置に係合するようになっている、請求項７記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、請求項１の上位概念に記載の形式の、２つの材料ウェブをつなぐための装置に関する。
【０００２】
ドイツ連邦共和国特許出願公開第４２１８８２５号明細書から、瞬間的にロール交換を行うための装置が公知であり、ここでは新しいペーパーウェブは、生産速度で走行する印刷機において繰り出されているペーパーウェブに接着することができる。新しいペーパーウェブを接着したあとで、繰り出されているペーパーウェブは、断裁装置によって、２つのウェブ端部を形成しつつ分離され、この場合一方のウェブ端部は新しいペーパーウェブと共に印刷機を通って搬送され、他方のウェブ端部は使用済みのペーパロールと共にロール交換器から取り除くことができる。ロール交換時に、両方のペーパウェブは同方向で回動し、この場合繰り出されているペーパーウェブは、新しいペーパーウェブの始端部が繰り出されているペーパーウェブに接着される際に、できるだけ接線方向で繰り出されているペーパーウェブに当接するようにして、新しいペーパーウェブに通過案内される。
【０００３】
米国特許第４９３６９４２号明細書から瞬間的にロール交換を行うための装置が公知であり、ここではフレームに断裁装置および接着ローラが設けられている。ロール交換時に、フレームは、繰り出されているペーパーウェブに片側から接近することができるので、結合装置の作動時に、接着ローラが繰り出されているペーパーウェブと共に新しいペーパーウェブの接着箇所に押し付けられる。次いで断裁装置によって繰り出されているペーパーウェブが分離される。
【０００４】
欧州特許公開第０７２０５８１号明細書から、瞬間的にロール交換を行うための装置が公知であり、ここではペーパーウェブの張力は、適当な運動学によって、接着過程もしくは断裁過程の間に実質的に一定に維持することができる。
【０００５】
瞬間的にロール交換を行う際に２つのペーパーウェブをつなぐための公知の装置の欠点によれば、繰り出されている材料ウェブの搬送方向で結合装置たとえば接着ローラの上流側に断裁装置が配置されていることに基づいて、必然的にいわゆる「スリップ」（Fahne）が生じる。このスリップの長さ、つまり新しい材料ウェブと古い材料ウェブとの間の結合箇所と、古い材料ウェブの分離されたウェブ端部との間の間隔は、主に結合装置と断裁装置との間の間隔によって規定される。スリップによって、材料ウェブが加工機械たとえば輪転印刷機を通過搬送される際に様々な障害が生じる。このような障害を回避するために、国際公開第９９／４０００４号パンフレットには、スリップが、適当なウェブ案内によって、古い材料ウェブを分離したあとで、スリップに作用する遠心力に基づいて外向きに押し付けられ、次いでナイフ条片によって分離されるような装置が公知である。これによってスリップの長さはほぼゼロに縮めることができるが、この場合適当なウェブ案内と後置のナイフ条片とのために追加的に極めて大きな構造上の手間がかかる。
【０００６】
本発明の課題は、２つの材料ウェブをつなぐための装置を提供することである。
【０００７】
この課題は、請求項１の特徴部に記載した構成手段を有する装置によって解決される。
【０００８】
本発明によって得られた利点によれば、特に、断裁装置が、繰り出されている材料ウェブの搬送方向でみて結合装置の下流側に配置されていることによって、スリップは、繰り出されている材料ウェブが分離される際に、原則として任意の長さで切り取ることができる。新しい材料ウェブを繰り出されている材料ウェブと結合する際に、結果として常にＹ字形構造が形成され、このＹ字形構造のうちの１つの枝部、すなわち古い材料ロールから出発して接着箇所まで延びる古い材料ウェブは、結合装置の下流側に配置された断裁装置によってほぼ完全に分離することができる。結合装置の下流側に断裁装置を配置したことによって、結果として必然的に生じた最小スリップ長さが形成されず、スリップの長さは原則として任意に短くすることができる。しかしながらこの場合、過度に短く選択されたスリップ長さでは、新しい材料ウェブが断裁機構によって不都合に破損される、というリスクが潜在的に生じることを考慮する必要がある。
【０００９】
結合装置の下流側に断裁装置を配置すると、古い材料ウェブを分離する際に、新しい材料ウェブが不都合に破損されるというリスクが潜在的に存在する。このリスクを確実に排除するために、特に有利には、断裁装置が、分離しようとする材料ウェブのウェブ案内経路を可変にするウェブ案内装置の変位によって、分離しようとする材料ウェブに係合するようになっている。そのような結果は、新しい材料ウェブと分離しようとする材料ウェブとが接着箇所の下流側の領域で種々異なる経路に沿って案内されるので、確実に古いウェブだけが分離されることによって達成される。特にウェブ案内装置の変位によって、新しい材料ウェブと分離しようとする材料ウェブとが互いに所定の角度を形成する、ということが達成される。断裁装置は、ここでは古い材料ウェブを分離するために次のように配置する必要があり、つまり、接着箇所が断裁装置を通過したあとで、ウェブ経路に基づいて断裁装置の刃との接触によって古い材料ウェブを分離できるように配置する必要がある。特にこの実施形態の利点によれば、断裁装置は、古い材料ウェブを分離する際に変位する必要がなく、不動に配置することができる。
【００１０】
古い材料ウェブを分離するために必要な、古い材料ウェブのウェブ案内経路の変化は、特に、結合装置たとえば接着ローラまたは接着ブラシが次のように変位されることによって達成され、つまり、結合装置が繰り出されている材料ウェブを新しい材料ウェブに押し付けたあとで、繰り出されている材料ウェブが断裁装置に係合するように変位されることによって達成される。
【００１１】
分離しようとする材料ウェブのウェブ案内経路を可変にするウェブ案内装置の変位に対して選択的に、断裁装置が、新しい材料ウェブのウェブ案内経路を可変にするウェブ案内装置の適当な変位によって、かつ同時に断裁装置の変位によって、分離しようとする材料ウェブに係合される、ということも考えられる。換言すると、ウェブ案内装置の変位によって、新しい材料ウェブは少なくとも短時間的に次のように迂回案内され、つまり、新しい材料ウェブが断裁装置の変位後に断裁装置に係合されず、古い材料ウェブだけが断裁装置の変位によって分離されるように、迂回案内される。
【００１２】
断裁装置による新しい材料ウェブの不都合な分離を確実に排除するために、断裁装置に間隔エレメントを設けることができ、この間隔エレメントによって、断裁装置の刃と新しい材料ウェブとの間の所定の最小間隔が確保される。
【００１３】
次に本発明の実施例を図示し、詳しく説明する。
【００１４】
図１には、一種の接着ローラとして形成された結合装置０２特にウェブ案内装置と、一種の分断カッタとして形成された断裁装置０３とを備えた材料ウェブつなぎ装置０１が示されている。結合装置０２および断裁装置０３の両方は、互いに平行に配置された２つの側方部分から形成されたフレーム０４に取り付けられている。フレーム０４に対して結合装置０２を変位させるために、回転軸線０６を中心に旋回可能に支承された旋回アーム０７が設けられている。図示されていない駆動装置の制御によって、結合装置０２は回転軸線０６を中心に旋回することができる。この場合一種の接着ローラとして形成された結合装置０２は、旋回アーム０７の下位端部に回動可能に支承されている。断裁装置０３は不動にフレーム０４に結合されている。フレーム０４自体は、旋回可能に支承されていて、かつガイドローラ０９の回転軸線と一致する回転軸線０８を中心に、図示されていない駆動装置によって旋回することができる。
【００１５】
図１には、材料ウェブつなぎ装置０１が基本位置で示されている。基本位置では、材料ウェブつなぎ装置０１は、断裁装置０３および結合装置０２が１つの材料ウェブにも係合しないように、右方に旋回されている。繰り出されている材料ウェブ１１特にペーパーウェブは、図示されていないロール交換器に支承されている材料ロール１５から巻き出され、ガイドローラ１２；０９を介して、ウェブ搬送方向で下流側に配置された装置たとえば輪転印刷機に搬入される。この場合繰り出されている材料ウェブ１１の搬送方向は、運動方向矢印１３で示されている。
【００１６】
古い材料ロール１５が十分に使い尽くされ、したがって瞬間的なロール交換を行うことが所望される場合、新しい材料ウェブ１６特にペーパーウェブの巻き取られている新しい材料ロール１４が図示されていないロール交換器において緊締され、この材料ロール１４は、運動方向矢印１７に基づいて、新しい材料ウェブ１６のウェブ始端部１８の周速度が、繰り出されている材料ウェブ１１の搬送速度と一致するまで、回転速度を速められる。新しい材料ウェブ１６を繰り出されている材料ウェブ１１と結合するために、新しい材料ウェブ１６のウェブ始端部１８に接着ラベル１９が取り付けられている。単に概略的に示されているセンサ２１によって、接着ラベル１９の通過を検出することができ、この信号はロール交換器の制御装置に伝達される。新しい材料ロール１４が必要な周速度に達すると直ぐに、フレーム０４は、運動方向矢印２２に応じて左方に旋回することができ、これによって先ず繰り出されている材料ウェブ１１が新しい材料ロール１４に接近される。
【００１７】
図２には、材料ウェブつなぎ装置０１が、繰り出されている材料ウェブ１１を新しい材料ロール１４に接近させるためにフレーム０４が旋回された後の状態で示されている。フレーム０４の旋回運動の際に、これと同様に旋回アーム０７が、フレーム４に対して相対運動を行わないように、旋回される。したがってその結果として、結合装置０２は、繰り出されている材料ウェブ１１の片側に当接し、フレーム４の旋回角度が次第に増加するにつれ、繰り出されている材料ウェブ１１を新しい材料ロール１４に向かってより一層押し付ける。その時点まで旋回アーム０７は変位されないので、断裁装置０３と結合装置０２との間の相対的な配置構成に基づいて、フレームに不動に取り付けられた断裁装置０３による、繰り出されている材料ウェブ１１の破損は確実に排除されている。
【００１８】
結合装置０２が、フレーム０４の旋回によって満足できる程度に新しい材料ロール１４に接近されているので、繰り出されている材料ウェブ１１と新しい材料ウェブ１６との実際の結合を開始することができる。このためにセンサ２１によって接着ラベル１９の通過時に信号が制御装置に伝達され、この場合制御装置が、この信号を受け取ったあとで旋回アーム０７を変位させるための駆動装置を操作し、その結果旋回アーム０７は、運動方向矢印２３に応じて左方に旋回される。ここでは旋回アーム０７は、繰り出されている材料ウェブ１１を次のように連行し、つまり、繰り出されている材料ウェブ１１が、接着ラベル１９の精確な通過時点で新しい材料ロール１４に当接され、これによって新しい材料ウェブ１６のウェブ始端部１８が、繰り出されている古い材料ウェブ１１の片側と結合されるまで、連行する。
【００１９】
図３には、材料ウェブつなぎ装置０１が、繰り出されている材料ウェブ１１と新しい材料ウェブ１６との間の精確な結合時点で概略的に示されている。この図面から判るように、新しい材料ウェブ１６を繰り出されている材料ウェブ１１の片側に結合することによってＹ字形構造が生じ、このＹ字形構造の３つの枝部のうち２つは繰り出されている材料ウェブ１１によって形成され、残りの１つは新しい材料ウェブ１６によって形成されており、この新しい材料ウェブ１６の根部に接着ラベル１９が存在する。この時点における繰り出されている材料ウェブ１１の不都合な分離は、断裁装置０３が、フレーム０４における配置構成に基づいて、フレーム０４の領域において繰り出されている材料ウェブ１１のウェブ案内経路に対して実質的に平行に延びていることによって回避される。さらに断裁装置０３には、円錐形の間隔エレメント２４が設けられており、この間隔エレメント２４によって、繰り出されている材料ウェブ１１と断裁装置０３の刃との間の特定の最小間隔が確保される。
【００２０】
瞬間的なロール交換の最後に、その時点まで繰り出されている材料ウェブ１１を形成する古い材料ウェブ１１は分離する必要がある。新しい材料ウェブ１６の破損リスクなしに古い材料ウェブ１１を分離できるようにするために、旋回アーム０７は、運動方向矢印２６に応じて右方に後退旋回するように、操作される。このような旋回運動によって、古い材料ウェブ１１のウェブ経路は、接着箇所の上流側領域で変化されるので、相互的に新しい材料ウェブ１６と古い材料ウェブ１１とは、接着箇所の領域において旋回アーム０７の調節角度に関して特定の角度α（図４）を形成する。
【００２１】
図４には、材料ウェブつなぎ装置０１が、断裁装置０３に対する接着ラベル１９の精確な通過時点で示されている。この時点では、旋回アーム０７は、結合装置０２が古い材料ウェブ１１にまだ接触する範囲で後退旋回されている。新しい材料ウェブ１６は、張設状態で、接着ラベル１９と新しい材料ロール１４との間を走行する。接着ラベル１９が断裁装置０３を通過すると直ぐに、古い材料ウェブ１１は、ウェブ経過に基づいて断裁装置０３から分離され、この場合に生じるスリップ（Fahne）は、断裁装置０３の刃と新しい材料ウェブ１６との間の間隔から生じるような長さを有している。
【００２２】
次いで新しい材料ウェブ１６は、下流側に設けられた材料ウェブつなぎ装置０１に搬入され、古い材料ウェブ１１は、切り取られたウェブ端部と共にロール交換器から取り除かれる。さらにフレーム０４は、運動方向矢印２７に応じて図１の基本位置に後退旋回される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  ２つの材料ウェブをつなぐための装置を基本位置で概略的に示す側面図である。
【図２】  図１の材料ウェブつなぎ装置を、繰り出されている材料ウェブが新しい材料ロールに接近したあとの状態で示す図である。
【図３】  図１の材料ウェブつなぎ装置を、繰り出されている材料ウェブが新しい材料ロールに押圧される間の状態で示す図である。
【図４】  古い材料ウェブを分離する際の、図１の材料ウェブつなぎ装置を示す図である。
【符号の説明】
０１  材料ウェブつなぎ装置、  ０２  結合装置、  ０３  断裁装置、  ０４  フレーム、  ０６  回転軸線、  ０７  旋回アーム、  ０８  回転軸線、  ０９  ガイドローラ、  １１  古い材料ウェブ、  １２  ガイドローラ、  １３  搬送方向、  １４  新しい材料ロール、  １５  古い材料ロール、  １６  新しい材料ロール、  １７  運動方向矢印、  １８  ウェブ始端部、  １９  接着ラベル、  ２１  センサ、  ２２  運動方向矢印、  ２３  運動方向矢印、  ２４  間隔エレメント、  ２６  運動方向矢印、  ２７  運動方向矢印、  α  角度
【図１】
0003662241.tif 000002
【図２】
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【図３】
0003662241.tif 000004
【図４】
0003662241.tif 000005