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Die
Erfindung betrifft eine Wickelmaschine zum kontinuierlichen Aufwickeln
einer Materialbahn, insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn,
auf einen Tambour zu einer Wickelrolle, mit einer Tragtrommel, die
mit der Wickelrolle einen Nip (Wickelspalt) bildet, mit einer mindestens
eine Transporteinrichtung umfassenden Lagerung, die den Tambour entlang
einer bevorzugt horizontalen Führungsbahn führt, und
mit einer im unteren Bereich der Wickelmaschine angebrachten Luftabquetschwalze,
die bei Erreichen einer gewünschten
Schichtdicke an die Wickelrolle mittels mindestens einer Bewegungseinrichtung
anlegbar ist.
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Derartige
Wickelmaschinen sind beispielsweise aus der europäischen Patentschrift
EP 0 483 092 B1 oder
aus der PCT-Offenlegungsschrift WO 98/52858 A1 (PR10706 WO) des
Anmelders hinlänglich
bekannt und werden insbesondere in Maschinen zur Herstellung oder
zur Veredelung von Materialbahnen, wie beispielsweise aus Papier
oder Karton, benutzt.
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Bei
modernen Wickelkonzepten für
Materialbahnen ist es heute notwendig, zur Vorbereitung eines Tambourwechsels
den Tambour mit der beinahe voll bewickelten Wickelrolle ("Fertigtambour") in eine Endposition
(Tambourwechselposition) zu bringen, in welcher dann kein Wirkkontakt,
kein so genannter Nip, zwischen der Tragtrommel und der Wickelrolle mehr
besteht. In dieser Zeit, in der kein Nip mehr besteht, muss durch
geeignete Maßnahmen
sichergestellt werden, dass keine Lufteinschlüsse zwischen den einzelnen
Lagen der beinahe voll bewickelten Wickelrolle entstehen. Weiterhin
muss sowohl die „eingewickelte" Bahnspannung als
auch die Linienkraft aufrecht erhalten bleiben, um so auch im äußeren Bereich
der Wickelrolle die gewünschte
Wickelqualität
gewährleisten
zu können.
Das dabei entstehende Problem wird umso größer, je schneller die Wickelmaschinen
betrieben werden (derzeitige Größenordnung
1.500 bis 2.500 m/min) und je größer die hergestellten
Durchmesser der Fertigtamboure sind (derzeitige Größenordnung
2,5 bis 4,5 m).
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In
einer Wickelmaschine der beschriebenen Art ist bereits versucht
worden, dieses Problem zu lösen,
wie in der deutschen Offenlegungsschrift
DE 44 01 804 A1 (PR10035
DE) des Anmelders offenbart ist. Es ist dort eine Einrichtung vorgesehen,
umfassend eine Andrückwalze
mit einem elastischen Überzug,
die an eine, von einer Tragtrommel entfernte Wickelrolle mittels
eines pneumatischen Antriebs andrückbar ist. Diese Einrichtung
dient dem Zweck, das Entstehen von Lufteinschlüssen zwischen den einzelnen
Lagen der Wickelrolle durch Aufrechterhaltung der Linienkraft zu
unterbinden und während
des Tambourwechsels die „eingewickelte" Bahnspannung aufrecht
zu erhalten.
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Weiterhin
ist aus der europäischen
Patentschrift
EP 0
788 991 B1 (
DE
691 32 424 T2) eine Wickelmaschine zum kontinuierlichen
Aufwickeln einer Materialbahn, insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn,
auf einen Tambour zu einer Wickelrolle bekannt. Diese Wickelmaschine
umfasst eine mit der Wickelrolle einen Nip bildende Tragtrommel,
mindestens eine eine Transporteinrichtung umfassende Lagerung, die
den Tambour entlang einer bevorzugt horizontalen Führungsbahn
führt,
und eine im unteren Bereich der Wickelmaschine angebrachte Luftabquetschwalze,
die an die Wickelrolle anlegbar ist. Auch diese Luftabquetschwalze
dient dem bereits zuvor erwähnten
Zweck, das Entstehen von Lufteinschlüssen zwischen den einzelnen
Lagen der Wickelrolle durch Aufrechterhaltung der Linienkraft zu unterbinden
und während
des Tambourwechsels die „eingewickelte" Bahnspannung aufrecht
zu erhalten.
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Die
beiden Luftabquetschelemente, Andrückwalze und Luftabquetschwalze,
besitzen jedoch den gravierenden Nachteil, dass sie einer Durchbiegung
aufgrund ihres Eigengewichts unterliegen, die Wickelrolle, zum Beispiel
aufgrund unterschiedlicher Papierdicken, über die Breite mehr oder weniger
stark von einer idealen Zylinderform abweicht und die Luftabquetschelemente
sich deshalb nicht gleichmäßig bei
Aufrechterhaltung einer Mindest-Linienkraft an die Oberflächenkontur
der beinahe voll bewickelten Wickelrolle über die Bahnbreite hinweg anlegen
können.
Als Folge ergibt sich hieraus, dass das Entstehen von Lufteinschlüssen zwischen
den äußeren Lagen
der beinahe voll bewickelten Wickelrolle nicht mehr vollständig vermieden
werden kann.
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Des
Weiteren weisen die genannten Luftabquetschelemente Walzendurchmesser
im Bereich von 140 bis 220 mm auf, so dass es aufgrund des Walzenumfangs
zu vielen Walzenüberrollungen kommt.
Diese Walzenüberrollungen
resultieren in einer beachtenswerten Erwärmung der Walzenoberflächen bzw.
Walzenbeschichtungen, wobei die erzeugte Wärme in abgeschwächter Form
auf die Materialbahn übertragen
wird und diese dadurch beschädigen
kann. Dies kann insbesondere bei Thermopapieren der Fall sein, die
bereits bei Temperaturen von über
35 °C Schaden
nehmen können.
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In
der Vergangenheit hat sich zudem gezeigt, dass ein kleiner Nip mit
einer kleinen Wirkfläche
aufgrund eines kleinen Walzendurchmessers eine bestimmte Neigung
zu einer Beschädigung
der Materialbahn aufweist. Der Fachmann spricht hierbei von der „Aggressivität" eines kleinen Nips.
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Es
ist also Aufgabe der Erfindung, eine Wickelmaschine der eingangs
genannten Art derart zu verbessern, dass sowohl keine Lufteinschlüsse zwischen
den einzelnen Lagen der Wickelrolle aufgrund von Unebenheiten in
der Oberflächenkontur
der beinahe voll bewickelten Wickelrolle entstehen als auch ein
gewünschter,
vorzugsweise gleichmäßiger Linienkraftverlauf
zwischen angelegter Luftabquetschwalze und Oberflächenkontur
der beinahe voll bewickelten Wickelrolle über die Bahnbreite hinweg gegeben
ist.
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Diese
Aufgabe wird bei einer Wickelmaschine der eingangs genannten Art
erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
dass die Luftabquetschwalze einen Walzendurchmesser im Bereich von
300 bis 500 mm, vorzugsweise von 350 bis 400 mm, auf weist und dass
die Luftabquetschwalze aus mehreren nebeneinander gelagerten Segmentrollen
besteht, die jeweils stirnseitig mittels Lagereinheiten auf einem
maschinenbreiten Trägerprofil
angeordnet sind.
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Hierdurch
ergibt sich der Vorteil, dass die Vermeidung von Lufteinschlüssen zwischen
den einzelnen Lagen der Wickelrolle aufgrund des größeren Walzendurchmessers
bei Erzeugung einer größeren Wirkfläche wesentlich
begünstigt
wird. Auch wird die Erzeugung des gewünschten, vorzugsweise gleichmäßigen Linienkraftverlaufs
positiv unterstützt.
Weiterhin kommt es zu einer reduzierten Anzahl von Walzenüberrollungen
bei gleichzeitig geringerer Erwärmung
der Walzenoberfläche
bzw. Walzenbeschichtung. Die sich einstellende Temperatur liegt
in einem Bereich von 25 bis 30 °C,
je nach Walzendurchmesser und Walzenoberfläche bzw. Walzenbeschichtung.
Dies ist insbesondere bei der Aufwicklung von qualitativ hochwertigen
Thermopapieren vorteilhaft, ja sogar notwendig.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
weist die Luftabquetschwalze wenigstens zwei, vorzugsweise drei
bis fünf
Segmentrollen auf.
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Ferner
ist die Lagereinheit bevorzugt einstellbar, vorzugsweise geregelt
positionierbar. Damit wird eine exakte Positionierung der entsprechenden Segmentrolle
zur Schaffung eines gewünschten,
vorzugsweise gleichmäßigen Linienkraftverlaufs
gewährleistet.
Etwaige Unebenheiten in der Oberflächenkontur der beinahe voll
bewickelten Wickelrolle, insbesondere in den beiden Randbereichen,
werden durch ein geregeltes Positionieren der einzelnen Segmentrollen
ausgeglichen. Somit werden örtlich unterschiedliche
Anpresskräfte
vermieden. Der technische Aufbau der gesamten Luftabquetscheinrichtung
ergibt ferner ein in hohem Maße
selbstdämpfendes
System, welches von der Materialbahn beziehungsweise von der Wickelrolle
induzierte Schwingungen weitestgehend eliminiert.
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Die
Einstellung bzw. die Positionierung der Lagereinheit erfolgt mittels
wenigstens eines geregelten Verstellmechanismus, der mindestens
ein pneumatisches, hydraulisches und/oder mechanisches Verstellelement
bekannter Bauart und Funk tionsweise umfasst. So kann die Lagereinheit
beispielsweise profilseitig eine Gelenklagerung und eine nachgiebige
und vorzugsweise regelbare Lagerung aufweisen.
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Damit
eine optimale Anlegung der Segmentrolle an die Oberflächenkontur
der beinahe voll bewickelten Wickelrolle möglich wird, ist die Gelenklagerung
bevorzugt auf der der Wickelrolle zugewandten Seite der Lagereinheit
und die nachgiebige Lagerung bevorzugt auf der der Wickelrolle abgewandten
Seite der Lagereinheit angeordnet. Überdies ergibt sich hierdurch
eine möglichst
kleine Streubreite der gegebenenfalls versetzten Anlegelinien der
Segmentrollen an die genannte Oberflächenkontur.
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Beim
Einsatz geregelter Lagereinheiten sind dieselbige bevorzugt über die
Maschinenbreite hinweg sektioniert, wobei in den einzelnen Sektionen unterschiedliche
Wirkkräfte
erzeugbar sind. Die Erzeugung der unterschiedlichen Wirkkräfte wird
insbesondere durch eine an sich bekannte Regeleinheit veranlasst
und überwacht.
Die einzelnen Sektionen können
wiederum gruppenweise geregelt werden, beispielsweise symmetrisch
zur Materialbahn. Durch die Erzeugung unterschiedlicher Wirkkräfte in den einzelnen
Sektionen lässt
sich überdies
ein gewünschtes
Druckprofil einstellen, welches insbesondere bei NCR-Papieren und/oder
bei nicht exakt zylindrischen Wickelrollen von Vorteil ist. Das
Druckprofil kann insbesondere auch zur Verdrängung von möglicherweise eingeschlossener
Luft nach außen zu
den Rändern
der Wickelrolle hin dienen, beispielsweise bei größeren Wirkkräften im
Bereich der Bahnmitte und kleineren Wirkkräften in den beiden Randbereichen.
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Damit
zwischen zwei benachbarten Segmentrollen keine Geschwindigkeitsdifferenzen
entstehen, sind sie vorzugsweise mit einer Achsenkupplung miteinander
koppelbar. Damit entstehen gleiche Umfangsgeschwindigkeiten an den
Segmentrollen. Weiterhin können über gekuppelte
Segmentrollen auch Umfangskräfte
auf die Wickelrolle übertragen werden,
die beispielsweise zum Abbremsen der Wickelrolle verwendet werden
können.
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In
Rahmen einer optimalen Ausgestaltung der Luftabquetschwalze sind
die Segmentrollen bevorzugt mittels mindestens einer vorzugsweise
stirnseitig der Luftabquetschwalze angeordneten Antriebseinheit
antreibbar. Damit können
die Segmentrollen auch vor Anlegung an die Oberflächenkontur auf
die Umfangsgeschwindigkeit derselbigen vorbeschleunigt werden, so
dass wiederum ein sanftes, das heißt ruckloses Anlegen der Segmentrollen
ermöglicht
wird.
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Hinsichtlich
der technologischen Anforderungen an die Luftabquetschwalze ist
es vorteilhaft, wenn die Segmentrolle eine Breite im Bereich von 200
bis 3.500 mm, vorzugsweise von 1.500 bis 2.500 mm, aufweist, je
nachdem, ob über
die ganze Breite der Materialbahn eine Vergleichmäßigung der
Anpresskraft (kleine Breitenbereiche) oder nur an den beiden Rändern der
Materialbahn ein Ausgleich stattfinden soll (großer Breitenbereich in der Bahnmitte, kleine
Breitenbereiche an den Bahnrändern).
Diese Maße
gewährleisten,
dass die Materialbahn aufgrund des Wirkens der Luftabquetschwalze
keinerlei Schädigungen,
beispielsweise Rillen oder sonstige Markierungen, und Eigenschaftsveränderungen,
beispielsweise Glanzstellen, erfährt.
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Weiterhin
ist es zwecks größtmöglicher
Vermeidung von Luftaufstauungen vor der Luftabquetschwalze von Vorteil,
wenn die Segmentrolle eine gummierte und/oder gerillte Oberfläche aufweist.
Die gummierte Oberfläche
der Segmentrolle weist in bevorzugter Weise eine Härte im Bereich
von 50 bis 200 P&J
(Pussy & Jones),
vorzugsweise von 80 bis 120 P&J,
auf.
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Um
eine größtmögliche Vermeidung
von Lufteinschlüssen
zwischen den einzelnen Lagen der Wickelrolle zu erreichen, ist die
Luftabquetschwalze in einem Umfangsbereich an die Mantelfläche der Wickelrolle
anlegbar, der zumindest vom Auflaufpunkt der Materialbahn auf die
Mantelfläche
der Wickelrolle bis zum vertikalen Tiefpunkt der Wickelrolle reicht.
Vor- und nachgelagerte Stellen erbringen einen Effektivitätsverlust
hinsichtlich der genannten Vermeidung.
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Hinsichtlich
Runability und Wirkungsgrad der Wickelmaschine ist es von Vorteil,
ja sogar notwendig, die Luftabquetschwalze vor Öffnung des Nips zwischen der
Tragtrommel und der Wickelrolle an die Wickelrolle anzulegen, um
Lufteinschlüsse
und/oder einen seitlichen Verlauf der Materialbahn zu vermeiden.
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Die
Luftabquetschwalze ist im Wesentlichen linear, vorzugsweise horizontal
und/oder vertikal, und/oder im Wesentlichen entlang einer Kontur
eines Kreissegments anlegbar. Diese Anlegebewegungen ergeben in
der Praxis hinsichtlich ihrer Regelungen und bewegter Masse beziehungsweise
Massenänderungen
Vorteile.
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Von
Vorteil ist auch, dass bei Ausbildung eines Wirkbereichs zwischen
der Wickelrolle und der Luftabquetschwalze die übergeordnete Wirkkraft im Wirkbereich
durch eine Verlagerung des Trägerprofils
regelbar ist. Hierdurch wird ein gutes, bis in die letzten Wickellagen
vorliegendes Wickelergebnis, das heißt eine Wickelrolle mit einer
definierten, gleichmäßigen Wickelhärte über die
gesamte Wickeldauer, erzielt, da eine Feinstregulierung der Wirkkraft im
Wirkbereich zwischen der Wickelrolle und der Luftabquetschwalze
auch während
der abschließenden
Wickelphase, in der kein Nip zwischen der Tragtrommel und der Wickelrolle
mehr vorliegt, möglich ist.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteran
sprüchen
und der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele
unter Bezugnahme auf die Zeichnung.
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Es
zeigen
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1:
eine schematische Seitenansicht einer Wickelmaschine mit erfindungsgemäßer Luftabquetschwalze
während
der Hauptwickelphase;
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2:
eine schematisierte Seitenansicht einer Wickelmaschine mit erfindungsgemäßer Luftabquetschwalze
während
der Endwickelphase;
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3:
eine schematische Darstellung (Querschnitt) der erfindungsgemäßen Luftabquetschwalze;
und
-
4:
eine schematische und teilweise Darstellung (Längsschnitt) der erfindungsgemäßen Luftabquetschwalze.
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Die
in
1 in schematisierter Form dargestellte Wickelmaschine
1 zum kontinuierlichen Aufwickeln einer Materialbahn
2,
insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn, auf einen Tambour
3 zu
einer Wickelrolle
4 umfasst eine auch als Anpresstrommel oder
Stützwalze
bezeichnete Tragtrommel
5, die entweder starr gelagert
oder entlang einer gedachten, gestrichelt dargestellten horizontalen
Geraden G mittels einer nicht dargestellten Anpresseinrichtung verlagerbar
ist (Doppelpfeil P1) und von einem Antrieb, im dargestellten Fall
von einem Zentrumsantrieb, angetrieben ist. Die verschiedenen Lagerungs-
und Bewegungsarten für
die Tragtrommel
5 sind insbesondere in der deutschen Offenlegungsschrift
DE 198 07 897 A1 (PR10678
DE) des Anmelders offenbart; ihr Inhalt hinsichtlich der verschiedenen
Lagerungs- und Bewegungsarten wird hiermit zum Gegenstand dieser
Beschreibung gemacht.
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Die
Materialbahn 2 wird entweder aus einem hier nicht dargestellten
Glättwerk
oder auch einer hier ebenfalls nicht dargestellten Trockenpartie
einer Papier- oder Kartonmaschine herausgeführt, umschlingt dann zunächst eine
nicht dargestellte Breitstreckwalze und läuft sodann in Pfeilrichtung
auf der Mantelfläche 6 der
Tragtrommel 5 auf, umschlingt die Mantelfläche 6 der
Tragtrommel 5 um einen gewissen Winkel (Umfangsbereich)
bis zum Ablösen
durch die entstehende Wickelrolle 4. Das Ablösen der
Materialbahn 2 von der Tragtrommel 5 und das Überführen auf
die entstehende Wickelrolle 4 geschieht im so genannten
Nip (Wickelspalt) 7, der sich während der Hauptwickelphase
zwischen der Tragtrommel 5 und der Wickelrolle 4 ausbildet.
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Die
Wickelrolle
4 wird mittels einer nicht dargestellten Hubeinrichtung
einer verfahrbaren Transporteinrichtung in die mit dem Pfeil P2
gekennzeichnete Bewegungsrichtung geführt. Die Transporteinrichtung
kann beispielsweise von einem Spindelantrieb gebildet werden, der
ein von einem Elektromotor angetriebene Gewindespindel umfasst.
Die Transporteinrichtung dient zum Halten und Führen des auf den bevorzugterweise
horizontalen Schienen (Führungsbahn)
9 aufliegenden
Tambours
3 der Wickelrolle
4. Eine Vorrichtung
zum Regeln der im Nip
7 entstehenden Linienkraft L während der
Hauptwickelphase ist beispielsweise in der bereits genannten deutschen
Offenlegungsschrift
DE
198 07 897 A1 (PR10678 DE) des Anmelders offenbart. In
der in
1 dargestellten Hauptwickelphase wird ein leerer Tambour
("Leertambour")
8 von
einer nicht dargestellten Haltevorrichtung in einem Abstand von
der Tragtrommel
5 gehalten ("Bereitschaftsposition").
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Im
unteren Bereich der Wickelmaschine 1 ist in strichpunktierter
Form eine Luftabquetschwalze 10 samt Einrichtung dargestellt,
die während
der dargestellten Hauptwickelphase in keinem Wirkverhältnis mit
der Wickelrolle 4 steht. Sie steht vielmehr in einer Warteposition.
Die Luftabquetschwalze 10 kann mit allgemein bekannten
Mechanismen sowohl im wesentlichen linear (Pfeile), vorzugsweise
vertikal, als auch im wesentlichen entlang einer Kontur eines Kreissegments
(Pfeil) bewegt werden und sie ist bei Erreichen einer gewünschten
Schichtdicke S an die Wickelrolle 4 mittels mindestens
einer bekannten Bewegungseinrichtung anlegbar.
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Die 2 zeigt
eine schematisierte Seitenansicht einer Wickelmaschine 1 mit
erfindungsgemäßer Luftabquetschwalze 10 während der
Endwickelphase. Während
dieser Endwickelphase wird die Wickelrolle 4 mit der bereits
beschriebenen Transporteinrichtung von der Tragtrommel 5 unter
Auflösung des
Nips und unter Ausbildung eines freien Bahnzugs weg bewegt. Zeitlich
versetzt wird dann der bisher in einem Abstand von der Tragtrommel 5 gehaltene
leere Tambour 8 von der nicht dargestellten Haltevorrichtung
auf die Tragtrommel 5 mit Ausbildung eines neuen Nips 7 aufgesetzt.
Mit der nicht dargestellten Bahntrennung beginnt dann die Anwickelphase
für den
leeren Tambour 8, wobei die Wickelrolle 4 dann
nicht mehr bewickelt wird und horizontal (Pfeil P2) in eine Endposition
E (Tambourwechselposition) bewegt wird.
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Die 3 zeigt
eine schematische Darstellung (Querschnitt) der erfindungsgemäßen Luftabquetschwalze 10 während der
Endwickelphase.
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Die
Luftabquetschwalze 10 weist einen Walzendurchmesser D im
Bereich von 300 bis 500 mm, vorzugsweise von 350 bis 400 mm, auf
und besteht aus mehreren nebeneinander gelagerten Segmentrollen 11,
die jeweils stirnseitig mittels Lagereinheiten 12 auf einem
maschinenbreiten Trägerprofil 13 angeordnet
sind.
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Weiterhin
weist die Luftabquetschwalze 10 bevorzugt wenigstens zwei,
vorzugsweise drei bis fünf
Segmentrollen 11 auf.
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Die
Lagereinheit 12 ist einstellbar, vorzugsweise geregelt
positionierbar, wobei ihre Einstellung bzw. ihre Positionierung
mittels wenigstens eines geregelten Verstellmechanismus 14 erfolgt,
der mindestens ein pneumatisches, hydraulisches und/oder mechanisches
Verstellelement 15 umfasst. Das Verstellelement 15 kann
beispielsweise als regelbare Kolbeneinheit mit hydraulischer oder
pneumatischer Beaufschlagung oder als elektromechanischer Stellantrieb
ausgeführt
sein. Die Regelung R ist lediglich symbolisch durch einen Pfeil
dargestellt.
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Bei
einer möglichen
Zweipunktlagerung kann die Lagereinheit profilseitig eine Gelenklagerung
und eine nachgiebige und vorzugsweise regelbare Lagerung aufweisen,
wobei die Gelenklagerung im Regelfall auf der der Wickelrolle zugewandten
Seite der Lagereinheit angeordnet ist und wobei die nachgiebige
und vorzugsweise regelbare Lagerung im Regelfall auf der der Wickelrolle
abgewandten Seite der Lagereinheit angeordnet ist. Dabei kann die Gelenklagerung
unmittelbar an einer zwischen zwei Segmentrollen angeordneten Lagerwand
und an dem maschinenbreiten Trägerprofil
angeordnet sein.
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Das
Trägerprofil 13 ist
gemäß der Darstellung
der 3 ein Trägerrohr
mit einem rechteckigen und/oder quadratischen Rohrquerschnitt. Es
kann jedoch auch einen polygonen Rohrquerschnitt aufweisen, sofern
der Anwendungsfall dies zulässt.
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In
der 3 ist weiterhin erkennbar, dass die Luftabquetschwalze 10 in
einem Umfangsbereich U an die Mantelfläche 22 der Wickelrolle 4 im
Wesentlichen li near, vorzugsweise vertikal, und/oder im Wesentlichen
entlang einer Kontur eines Kreissegments anlegbar ist. Der Umfangsbereich
U reicht zumindest vom Auflaufpunkt A der Materialbahn 2 auf
die Mantelfläche 22 der
Wickelrolle 4 bis zum vertikalen Tiefpunkt T der Wickelrolle 4.
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Die
Luftabquetschwalze 10 ist vor Öffnung des Nips 7 (1)
zwischen der Tragtrommel 5 und der Wickelrolle 4 an
die Wickelrolle 4 anlegbar. Bei der Ausbildung eines Wirkbereichs
W zwischen der Wickelrolle 4 und der Luftabquetschwalze 10 ist
die übergeordnete
Wirkkraft K (Pfeil) im Wirkbereich W durch eine Verlagerung des
Trägerprofils 13 regelbar.
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Sofort
bei Ausbildung eines Wirkbereichs W zwischen der Wickelrolle
4 und
der Luftabquetschwalze
10 (
2) wird
die übergeordnete Wirkkraft
K im Wirkbereich W durch eine Verlagerung des Trägerprofils
13 geregelt.
Ein solcher Regelkreis gehört
zum Wissensbereich des Durchschnittsfachmanns und ist beispielsweise
in der bereits genannten deutschen Offenlegungsschrift
DE 198 07 897 A1 (PR10678
DE) des Anmelders für
eine Tragtrommel offenbart. Die Luftabquetschwalze
10 wird
unter Beibehaltung der übergeordneten
Wirkkraft K im Wirkbereich W zur Wickelrolle
4 verlagert.
Die Verlagerung wird erst bevorzugt dann beendet, wenn die Wickelrolle
4 horizontal
(Pfeil P2) ihre Endposition E (Tambourwechselposition) erreicht
hat.
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Die 4 zeigt
eine schematische und teilweise Darstellung (Längsschnitt) der erfindungsgemäßen Luftabquetschwalze 10.
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Die
Luftabquetschwalze 10 besteht, wie bereits erwähnt, aus
mehreren nebeneinander gelagerten Segmentrollen 11, die
jeweils stirnseitig mittels Lagereinheiten 12 (Doppel-Lagereinheit
zwischen zwei Segmentrollen 11, Einfach-Lagereinheit an
endseitiger Segmentrolle 11) auf einem nicht dargestellten
maschinenbreiten Trägerprofil
angeordnet sind. Die Luftabquetschwalze 10 weist wenigstens
zwei, vorzugsweise drei bis fünf
Segmentrollen 11 auf.
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Die
geregelten Lagereinheiten 12 sind über die Maschinenbreite M hinweg
sektioniert und in den einzelnen Sektionen S1 bis
SN sind mittels der Verstellmechanismen 14 unterschiedliche
Wirkkräfte
K1 bis KN erzeugbar.
Durch die Erzeugung unterschiedlicher Wirkkräfte S1 bis
SN, in den einzelnen Sektionen S1 bis SN lässt sich überdies
ein gewünschtes Druckprofil
einstellen, welches insbesondere bei NCR-Papieren und/oder bei nicht
exakt zylindrischen Wickelrollen von Vorteil ist.
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Zwei
benachbarte Segmentrollen 11 sind in einer gemeinsamen
Lagerhülse 16 mittels
Wälzlagern 17 gelagert
und mit einer Achsenkupplung 18 bekannter Bauart miteinander
koppelbar.
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Weiterhin
sind die Segmentrollen 11 mittels mindestens einer vorzugsweise
stirnseitig der Luftabquetschvorrichtung 10 angeordneten
Antriebseinheit 19 antreibbar, wobei in der 4 lediglich
die Antriebsscheibe 20 der nicht explizit dargestellten
Antriebseinheit 19 dargestellt ist; die Antriebsscheibe 20 kann
jedoch auch als Antriebsritzel ausgebildet sein. Damit können die
Segmentrollen 11 auch vor Anlegung an die Oberflächenkontur
der beinahe voll bewickelten Wickelrolle 4 auf die Umfangsgeschwindigkeit
derselbigen vorbeschleunigt werden, so dass wiederum ein sanftes,
das heißt
ruckloses Anlegen der Segmentrollen 11 ermöglicht wird.
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Die
Segmentrollen 11 weisen eine Breite B in einem Bereich
von 200 bis 3.500 mm, vorzugsweise von 1.500 bis 2.500 mm, auf.
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Weiterhin
weisen die Segmentrollen 11 gummierte (3)
und/oder gerillte Oberflächen 21 auf; natürlich können sie
auch ebene Oberflächen 21 aufweisen.
Die gummierten Oberflächen 21 der
Segmentrollen 11 weisen bevorzugt eine Härte H im
Bereich von 50 bis 200 P&J,
vorzugsweise von 80 bis 120 P&J,
auf.
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Zusammenfassend
ist festzuhalten, dass durch die Erfindung eine Wickelmaschine der
eingangs genannten Art derart verbessert wird, dass sowohl keine
Lufteinschlüsse
zwischen den einzelnen Lagen der Wickelrolle aufgrund von Un ebenheiten
in der Oberflächenkontur
der beinahe voll bewickelten Wickelrolle entstehen als auch ein
gewünschter,
vorzugsweise gleichmäßiger Linienkraftverlauf
zwischen angelegter Luftabquetschwalze und Oberflächenkontur
der beinahe voll bewickelten Wickelrolle über die Bahnbreite hinweg gegeben
ist.
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- 1
- Wickelmaschine
- 2
- Materialbahn
- 3
- Tambour
- 4
- Wickelrolle
- 5
- Tragtrommel
- 6
- Mantelfläche (Tragtrommel)
- 7
- Nip
(Wickelspalt)
- 8
- Leerer
Tambour ("Leertambour")
- 9
- Schiene
(Führungsbahn)
- 10
- Luftabquetschvorrichtung
- 11
- Segmentrolle
- 11.1
- Endseitige
Segmentrolle
- 12
- Lagereinheit
- 13
- Trägerprofil
- 14
- Verstellmechanismus
- 15
- Verstellelement
- 16
- Lagerhülse
- 17
- Wälzlager
- 18
- Achsenkupplung
- 19
- Antriebseinheit
- 20
- Antriebsscheibe
- 21
- Oberfläche
- 22
- Mantelfläche (Wickelrolle)
- A
- Auflaufpunkt
- B
- Breite
- D
- Durchmesser
- E
- Endposition
- G
- Horizontale
Gerade
- H
- Härte
- K
- Wirkkraft
(Pfeil)
- K1 bis KN
- Wirkkraft
- L
- Linienkraft
- P1
- Doppelpfeil
- P2
- Pfeil
- R
- Regelung
(Pfeil)
- S
- Schichtdicke
- S1 bis SN
- Sektion
- T
- Tiefpunkt
(Wickelrolle)
- U
- Umfangsbereich
(Wickelrolle)
- W
- Wirkbereich