AT401168B - Walze zum leiten einer laufenden bahn - Google Patents

Description

AT 401 168 B

Die Erfindung betrifft eine Walze zum Leiten einer laufenden Bahn, insbesondere Papier oder Karton, die die Walze auf einem Teil ihres Umfangs umschlingt, mit einem Mantel, der eine Vielzahl von Bohrungen aufweist, von denen ein Teil durch eine im Walzeninnenraum befindliche Abdeckeinrichtung abgedeckt ist, während ein anderer Teil vom Walzen-Innenraum her besaugbar ist.

Solche Walzen sind beispielsweise aus der DE-AS 14 74 973, DE-AS 28 12 099, DE-PS 27 20 871, EP-A-01 18 384 und US-PS 38 69 095 bekannt.

Bei solchen Walzen ist nur ein Teil des Walzenmantels von der Bahn bedeckt. Werden keine besonderen baulichen Vorkehrungen getroffen, so wird zwangsläufig auch Luft durch die Bohrungen im unbedeckten Bereich des Walzenmantels hindurchgesaugt, was unerwünscht ist und Verlustleistung bedeutet. Bei den Walzen gemäß den vier zuerst genannten Entgegenhaltungen sind solche baulichen Vorkehrungen getroffen, beispielsweise in Form von Saugsegmenten, um den Ansaugraum auf den bahnumschlungenen Sektor der Walze zu beschränken. Dies erfordert jedoch einen erheblichen baulichen Aufwand.

Auch wurde bereits versucht, die Anzahl und den Querschnitt der Bohrungen so klein wie möglich zu halten, so daß das Festhalten der Bahn an der Walze gerade noch sichergestellt ist (DE-PS 29 20 707). Dies ist jedoch nur ein Kompromiß und somit keine optimale Lösung.

Walzen der bekannten Gattung werden u.a. für Wickelmaschinen eingesetzt. Während des Wickelbetriebes wird mit der bewegten Bahn und ebenso mit dem Walzenmantel Luft mitgerissen. Die in dem Zwickel zwischen dem Walzenmantel und der Bahn eingeschlossene Luft kann zum Teil durch die Bohrungen im Walzenmantel in die Walze eindringen und von dort durch die Bohrungen des nicht bahnumschlungenen Mantelbereichs entweichen. Die Anzahl der Bohrungen im Walzenmantel und deren Größe ist aber hierfür nicht ausreichend, insbesondere wenn mit hohen Wickefgeschwindigkeiten und mit luftundurchlässigen Bahnen, beispielsweise gestrichenem Papier, gearbeitet wird. Es treten daher Luftblasen zwischen dem Walzenmantel und der Bahn auf oder die Bahn schwimmt auf der Walze, weil ihr Kontakt mit dem Walzenmantel weitgehend aufgehoben ist. Zur Behebung dieses die Wickelgüte mindernden Mangels ist es auch bekannt, den Walzenmantel mit einer wendelförmigen Rillung zu versehen, doch ist diese Maßnahme nur von beschränkter Wirkung.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Walze der eingangs genannten Art derart zu verbessern, daß das gesamte zwischen der Bahn und dem Walzenmantel eingeschlossene Luftvolumen abgeführt und das Festhalten der Bahn an der Walze mit geringem Aufwand erzielt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Abdeckeinrichtung Kanäle umfaßt, die gegen den Mantel hin offen sind.

Die besaugbaren Bohrungen müssen derart bemessen sein, daß beim Wickelwechsel der neu gebildete Bahnanfang am Walzenumfang gehalten wird. Die darüber hinaus vorgesehenen Bohrungen sind nicht mit der Einrichtung zum Besaugen des Walzen-Innenraumes verbunden und üben daher während des Wechselvorgangs keine Wirkung aus. Damit braucht die Einrichtung zum Besaugen des Walzen-Innenraumes nur eine diese Funktion erfüllende, wirtschaftlich bemessene Kapazität haben. Mit den übrigen Bohrungen wird aber erreicht, daß die bei Wickelbetrieb in den Zwickel zwischen der Bahn und dem Walzenmantel eingeschlossene Luft in die Walze eindringen und im Bereich des unbedeckten Walzenmantels entweichen kann.

Mit der erfindungsgemäßen Lösung ist es daher auf einfache Weise möglich, zwei gegensätzliche Forderungen zu erfüllen, nämlich zum einen nur so viel Bohrungsquerschnittsfläche zu besaugen, damit der Bahnanfang sicher an der Walze gehalten wird, und zum anderen ausreichend Bohrungsquerschnittsfläche zur Verfügung zu stellen, damit keine Luft zwischen der Bahn und der Walze eingeschlossen werden kann. Für ein besonders sicheres Erfassen und Halten des Bahnanfangs an der Walze ist es günstig, wenn sich die Zonen schraubenlinienförmig entlang dem Walzenmantel erstrecken. Andererseits ist es für die besonders einfache Herstellung und Anbringung der Kanäle, bei nichtsdestoweniger sicherem Festhalten des jeweiligen Bahnanfangs, auch von Vorteil, wenn die Zonen als Zylinderabschnitte des Walzenmantels abwechselnd aufeinanderfolgen.

Es ist weiters vorteilhaft, wenn die Zonen durch ein am Innenumfang der Walze angeordnetes Kanalsystem, in welches die Bohrungen einer Zone einmünden, voneinander getrennt sind. Bei einer solchen Ausgestaltung wird durch fest in der Walze angeordnete Bauteile eine Trennung der besaugbaren von den unbesaugten Bohrungen auf einfache Weise erreicht. Dabei ist es ferner günstig, wenn das Kanalsystem aus einem schraubenlinienförmig gewendelten U-Profil besteht, dessen Seitenwände am Innenumfang der Walze abgestützt sind, bzw. wenn das Kanalsystem aus Ringen mit U-förmigem Querschnitt besteht, deren Seitenwände am Innenumfang der Walze abgestützt sind. Derartige Ausführungen für die Gestaltung des Kanalsystems lassen sich in vorteilhafter Weise durch spanlose Verformung von Halbzeugen verwirklichen, bei denen der Halt am Walzeninnenumfang durch elastische Anpressung der Kanalbauteile erzielbar ist. 2

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In fertigungstechnischer Hinsicht ist es schließlich von Vorteil, wenn die Bohrungen beider Zonen gleichen Durchmesser haben.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispielen noch weiter erläutert. Es zeigen: Die Fig.1 einen Querschnitt einer Wickelmaschine mit einer bahnumschlungenen, besaugbaren Walze in schematischer Darstellung; Fig.2 eine Ansicht eines teilweise aufgebrochenen Abschnitts der bahnumschlungenen Walze als erste Ausführungsform, in größerem Maßstab als in Fig.1; und Fig.3 in entsprechender Darstellung eine von Fig.2 abweichende Ausführungsform.

Eine mit 10 bezeichnete Doppeltragwalzen-Wickelmaschine hat eine Walze 11 mit einem Mantel 12, der eine Vielzahl von Durchgangsbohrungen 13 aufweist (Fig.1). Die Walze 11 ist an ihrem Innenumfang 14 mit einem nachstehend in Zusammenhang mit den Fig.2 und 3 näher erläuterten Kanalsystem 15 versehen, in das ein Teil der Bohrungen 13 einmündet. Außerdem ist der Walze 11 eine Einrichtung 16 zum Besaugen des Walzen-Innenraums 17 durch einen hohlen Achszapfen 18 zugeordnet. In den Walzen-Innenraum 17 mündet ein anderer Teil der Bohrungen 13 ein. Neben der Walze 11 ist parallelachsig eine zweite Walze 19 mit geschlossenem Mantel 20 gelagert. Beide Walzen 11, 19 bilden in ihrem oberen Zwickel ein Wickelbett 21. Ferner sind beide Walzen 11, 19 mit einem nicht dargestellten Antrieb versehen. Eine Bahn 22 (Papier oder Karton) läuft unter Umschlingung der Walze 11 von unten in das Wickelbett 21, wo sie auf eine Wickelhülse 23 gewickelt wird.

Beim Wechsel einer fertigen Wickelrolle gegen eine neue Wickelhülse 23 wird bei Maschinenstillstand (oder bei sehr geringer Wickelgeschwindigkeit) die Wickelrolle (nicht dargestellt) von der zulaufenden Bahn 22 getrennt und gegen eine neue Wickelhülse 23 getauscht. Während des Trennvorgangs wird die Saugeinrichtung 16 in Betrieb gesetzt, welche im Innenraum 17 der Walze 11 Unterdrück erzeugt. Dieser wirkt durch den Teil der Bohrungen 13, welche nicht an das Kanalsystem 15 angeschlossen sind, auf die Bahn 22 und hält den neuen Bahnanfang am Walzenmantel 11 fest. Nach dem Einlegen der neuen Wickelhülse 23 in das Wickelbett 21 wird die Saugeinrichtung 16 abgeschaltet und ein neuer Wickelvorgang begonnen. Beim Wickeln der neuen Rolle wird entlang der zulaufenden Bahn 22 und dem Walzenmantel 12 Luft in den von der Bahn und dem Mantel gebildeten Einlaufzwickel 24 geschleppt. Die sich im Zwickel 24 stauende Luft dringt durch die besaugbaren Bohrungen 13 in den Walzen-Innenraum 17 und durch die dem Kanalsystem 15 zugeordneten Bohrungen 13 in dieses ein. Dabei durchströmt die Luft zum einen den Walzen-Innenraum 17 sowie zum anderen das Kanalsystem 15 und entweicht durch die Bohrungen 13, weiche nicht von der Bahn 22 bedeckt sind. Die Zuordnung eines Teiles der Bohrungen 13 zum Kanalsystem 15 sowie eines anderen Teiles der Bohrungen 13 zur Saugeinrichtung 16 wird nachfolgend anhand von zwei Ausführungsbeispielen beschrieben.

Beim in Fig.2 dargestellten Ausführungsbeispiel besteht das Kanalsystem 15 als Bohrungen-Abdeckein-, richtung aus einem schraubenlinienförmig gewendelten U-Profil 25, dessen Seitenwände 26 mit ihrer freien Stirnfläche am Innenumfang 14 der Walze 11 abgestützt sind. Dem von der (endseitig verschlossenen) Profilwendel 27 gebildeten Kanalsystem 15 ist eine Zone A zugeordnet, welche sich schraubenlinienförmig entlang dem Walzenmantel 12 erstreckt. In der Zone A liegt der größere Anteil der Bohrungen 13 im Walzenmantel 12, deren dichte Anordnung in der Zeichnung nur auf einem Abschnitt der Walze 11 angedeutet ist. Der übrige Anteil der Bohrungen 13 liegt in einer Zone B des Walzenmantels 12 in einem Bereich, welcher am Innenumfang 14 nicht durch das Kanalsystem 15 abgedeckt ist. Die Anordnung dieser Bohrungen 13 in der gleichfalls schraubenlinienförmig verlaufenden, schmalen Zone B ist in der Zeichnung ebenfalls nur auf Abschnitten der Walze 11 angedeutet.

Die Bohrungen 13 sind jedoch am gesamten bahnberührten Umfang der Walze 11 angeordnet. Sie haben aus fertigungstechnischen Gründen gleichen Durchmesser.

Der Mantel 12 der Walze 11 hat somit zwei Zonen A und B mit jeweils pro Flächeneinheit unterschiedlicher offener Bohrungsquerschnittsfläche. Die Zone B hat nur eine geringe offene Bohrungsquerschnittsfläche mit relativ wenigen Bohrungen 13. welche (wie erwähnt) unmittelbar in den Innenraum 17 der Walze 11 münden. Beim Besaugen des Walzen-Innenraumes 17 wird der Unterdrück nur an diesen wenigen Bohrungen 13 wirksam, weil die Bohrungen der Zone A gegen den Innenraum durch das Kanalsystem 15 abgedeckt sind. Die geringe offene Bohrungsquerschnittsfläche der Zone B ist ausreichend, um den neuen Anfang der Bahn 22 während des Wechselvorgangs einer fertigen Wickelrolle (nicht dargestellt) gegen eine neue Wickelhülse 23 am Mantel 12 der Walze 11 zu halten. Im Vergleich zur Zone B hat die Zone A eine sehr viel größere Anzahl von Bohrungen 13 und demgemäß auch eine erheblich größere offene Bohrungsquerschnittsfläche. Dabei kann das Verhältnis der Querschnittsfläche der Zonen A und B beispielsweise einen Wert von 30:1 haben.

Wie bereits oben beschrieben kann beim Wickelbetrieb die Luft im Einlaufzwickel 24 durch die Bohrungen 13 sowohl der Zone A in das Kanalsystem 15 eintreten als auch der Zone B in den Walzen-Innenraum 17 eindringen und im unbedeckten Bereich der Walze 11 durch die Bohrungen aus dem 3

Claims (7)

1. AT 401 168 B Kanalsystem und dem Walzen-Innenraum abfließen. Durch das Wirksamwerden einer großen offenen Bohrungsquerschnittsflächezum Ableiten der Luft aus dem Einlaufzwickel 24 kann die Luftblasenbildung oder das Aufschwimmen der Bahn 22 auf der Walze 11 auch bei sehr hohen Wickelgeschwindigkeiten und luftundurchlässigen Bahnen sicher verhindert werden. Beim in Fig.3 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel der besaugbaren Walze 11' sind die Bohrungen 13' ebenfalls in unterschiedlicher Anzahl Zonen A' und B' zugeordnet. Die Zonen folgen als Zylinderabschnitte des Walzenmantels 12' abwechselnd aufeinander, und zwar einer Zone ΑΊ die Zone ΒΊ, dann der Zone A'2 die Zone B'2 usw. Auch hier sind die Zonen A' und B' durch ein am Innenumfang 14' der Walze 11' angeordnetes Kanalsystem 15', in welches die Bohrungen 13' der Zonen ΑΊ, A'2 usw. einmünden, voneinander getrennt. Das Kanalsystem 15' besteht als Bohrungen-Abdeckeinrichtung aus Ringen 28 mit U-förmigem Querschnitt, deren Seitenwände 29 mit ihren freien Stirnseiten am Innenumfang 14’ der Walze 11' abgestützt sind. Wie in Fig.3 angedeutet, ist den Zonen ΑΊ, A'2 usw. der größere Anteil der Bohrungen 13' zugeordnet, so daß eine relativ große offene Bohrungsquer- schnittsfiäche mit jedem Ring 28 des Kanalsystems 15’ in Ver- bindung steht. Demgegenüber weisen die Zonen ΒΊ, B’2 usw. einen kleinen Anteil der Bohrungen 13' auf, und sie haben daher nur eine geringe offene Bohrungsquerschnittsfläche, welche mit Unterdrück beaufschlagbar ist. Die Wirkungsweise der Walze 11' ist die gleiche wie beim Ausführungsbeispiel nach Fig.2. In Abwandlung von den beiden vorbeschriebenen Ausführungsformen kann das Kanalsystem auch der Zone mit geringer offener Bohrungsquerschnittsfläche zugeordnet sein. Das Kanalsystem ist dann mit der Einrichtung zum Erzeugen von Unterdrück verbunden. Patentansprüche 1. Walze (11; 11') zum Leiten einer laufenden Bahn (22), insbesondere Papier oder Karton, die die Walze (11; 11') auf einem Teil ihres Umfangs umschlingt, mit einem Mantel (12; 12'), der eine Vielzahl von Bohrungen (13; 13') aufweist, von denen ein Teil (Zone A; A’) durch eine im Walzen-Innenraum (17) befindliche Abdeckeinrichtung (15, 26, 27; 15', 28, 29) abgedeckt ist, während ein anderer Teil (Zone B; B') vom Walzen-Innenraum (17) her besaugbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckeinrichtung Kanäle (15; 15’) umfaßt, die gegen den Mantel (12; 12') hin offen sind.
2. 2. Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Zonen (A, B) schraubenlinienförmig entlang dem Walzenmantel (12) erstrecken.
3. 3. Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zonen (A\ B’) als Zylinderabschnitte des Walzenmantels (12') abwechselnd aufeinanderfolgen.
4. 4. Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zonen (A, B; A', B') durch ein am Innenumfang (14; 14') der Walze (11; 11’) angeordnetes Kanalsystem (15; 15'), in welches die Bohrungen (13; 13’) einer Zone (A; A’) einmünden, voneinander getrennt sind.
5. 5. Walze nach Anspruch 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Kanalsystem (15) aus einem schraubenlinienförmig gewendelten U-Profil (25) besteht, dessen Seitenwände (26) am Innenumfang (14) der Walze (11) abgestützt sind.
6. 6. Walze nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Kanalsystem (15') aus Ringen (28) mit U-förmigem Querschnitt besteht, deren Seitenwände (29) am Innenumfang (14') der Walze (11') abgestützt sind.
7. 7. Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen (13; 13') beider Zonen (A, B; A\ B’) gleichen Durchmesser haben. Hiezu 1 Blatt Zeichnungen 4