DE102006043649B4 - winder - Google Patents
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Abstract
Eine Wickelmaschine zum Aufwickeln einer Materialbahn, insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn, auf mindestens eine Wickelhülse (4) zu einer Wickelrolle (3) mittels mindestens einer gelagerten Walze (1, 2), auf der die Wickelrolle (3) beim Aufwickeln auf- oder anliegt, wobei wenigstens eine in einer von Schwenkarmen (6) gehaltenen Traverse (10) gelagerte Druck- oder Belastungswalze (5) zur Ausübung eines Anpressdrucks auf die wenigstens eine Wickelrolle (3) vorhanden ist, ist dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkarme (6) mit einer Kraft- oder Lageregelung verbunden sind und dass die Position der Druck- oder Belastungswalze (5) gegenüber der Wickelrolle (3) durch eine mit ihrer Lagerung in der Traverse (10) verbundene Dämpfungseinrichtung (11) gegenüber der Wickelrolle (3) einstellbar ist.A winding machine for winding a material web, in particular a paper or board web, on at least one winding tube (4) to a winding roll (3) by means of at least one mounted roller (1, 2) on which the winding roll (3) when winding up or is present, wherein at least one in a of pivot arms (6) held traverse (10) mounted pressure or load roller (5) for exerting a contact pressure on the at least one winding roll (3) is present, characterized in that the pivot arms (6) are connected to a force or position control and that the position of the pressure or load roller (5) relative to the winding roller (3) by a with their storage in the crossmember (10) connected to the damping device (11) relative to the winding roller (3) is adjustable ,
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Wickelmaschine zum Aufwickeln einer Materialbahn, insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn, auf mindestens eine Wickelhülse zu einer Wickelrolle mittels mindestens einer gelagerten Walze, auf der die Wickelrolle beim Aufwickeln auf- oder anliegt, wobei wenigstens eine in einer von Schwenkarmen gehaltenen Traverse gelagerte Druck- oder Belastungswalze zur Ausübung eines Anpressdrucks auf die wenigstens eine Wickelrolle vorhanden ist.The invention relates to a winding machine for winding a material web, in particular a paper or board web, on at least one winding tube to a winding roll by means of at least one mounted roller on which the winding roll when winding up or rests, at least one in one of pivot arms held traverse mounted pressure or load roller for exerting a contact pressure on the at least one winding roll is present.
Materialbahnen müssen, bevor sie versandt werden können, auf Versand- oder Fertigrollen aufgewickelt werden. Als Rollenkerne werden hierfür üblicherweise Wickelhülsen verwendet, die vorzugsweise aus Pappe bestehen. Die Fertigrollen werden dadurch erzeugt, dass sogenannte Mutter- oder Tambourrollen, die am Ausgang einer Papiermaschine oder nach der Satinage erzeugt werden, abgewickelt, in Längsrichtung geschnitten und dann jeweils auf Wickelhülsen aufgewickelt werden. Diese Wickelhülsen liegen entweder auf einer Stützwalze einer Stützwalzen-Wickelmaschine auf oder seitlich an dieser an, oder die Wickelhülsen liegen in einem von zwei Tragrollen einer Doppeltragwalzen-Wickelmaschine gebildeten Wickelbett.Material webs must be wound up on shipping or finishing rolls before they can be shipped. As reel cores usually winding cores are used, which are preferably made of cardboard. The finished rolls are produced by so-called mother or spool rolls, which are produced at the exit of a paper machine or after the calendering, unwound, cut in the longitudinal direction and then wound on each winding cores. These cores are either on a support roller of a back-up roll winding machine or laterally on this, or the cores are in one of two support rollers of a double carrier roll winding machine formed winding bed.
Im Fall einer Doppeltragwalzen-Wickelmaschine, wie sie beispielsweise aus der
Die
Die
Und die
Die
Die
Und die
Beim Wickeln von Rollen werden durch Schwingungen der Rolle und der beiden Tragwalzen Eindrückungen in der Rolle verursacht, die durch Resonanzen immer an derselben Umfangsstelle auftreten und dadurch immer stärker werden. Dadurch wird einerseits die gesamte Wickelmaschine schädlichen Schwingungs-Beanspruchungen unterworfen, und andererseits wird die Wickelrolle mit Wickelfehlern gewickelt. Bei bisher üblichen Wickelmaschinen, die auch als „Rollenschneidmaschinen” bezeichnet werden, wird ein Belastungsdruck der Druck- oder Belastungswalzen von der Steuerung vorgegeben, und die Wickelmaschine versucht, diesen Druck oder die Belastungskraft, so gut es geht, einzuhalten. Dabei kann auf Unrundheiten oder Wickelfehler oder geometrische Fehler der Wickelrolle nicht reagiert werden, weil die bekannten Systeme zu träge reagieren. Neben einer starken Beanspruchung der Wickelmaschine und der Fundamente führen Vibrationen in einer Rollenwickeleinrichtung auch zur Unrundheitsbildung der Wickelrolle. Die Unrundheit kann mit der Verarbeitung bestimmter Papiersorten verbunden sein. Beispielsweise stellen das Reibverhalten oder die Papierdicke relevante Größen dar. Man nimmt an, dass für die Unrundheitsbildung der Wickelrolle eine Kontaktschwingung zwischen der Wickelrolle und der Walze oder den Walzen ursächlich ist, wobei die Walze oder die Walzen und die Wickelrolle oder Teile davon, z. B. die äußeren Papierlagen der Wickelrolle, gegeneinander schwingen. Hierdurch kann es zu einem ungleichförmigen Aufbau der Wickelrolle (Dichte-, Steifigkeits-, Dickenvariation, Lufteinschlüsse, sich verschiebende Papierlagen) kommen, welcher wiederum die Kontaktschwingungen verstärken kann.When winding rolls are caused by vibrations of the role and the two support rollers indentations in the role, which occur by resonances always at the same circumferential location and thus become stronger. As a result, on the one hand the entire winding machine harmful vibration stresses subjected, and on the other hand, the winding roll is wound with winding faults. In previously known winding machines, which are also referred to as "slitter", a loading pressure of the pressure or load rollers is set by the controller, and the winding machine tries to maintain this pressure or the loading force as well as possible. It can not be reacted to roundness or winding errors or geometric errors of the winding roll, because the known systems react too slow. In addition to heavy use of the winding machine and the foundations, vibrations in a roll winding device also lead to the formation of runout of the winding roll. Out-of-roundness may be associated with the processing of certain types of paper. For example, the frictional behavior or the paper thickness are relevant variables. It is assumed that contact vibration between the winding roll and the roll or the rolls is the cause for the ovality of the winding roll, wherein the roll or the rolls and the winding roll or parts thereof, for. B. the outer paper layers of the winding roll, swing against each other. This can lead to a non-uniform structure of the winding roll (density, stiffness, thickness variation, air pockets, shifting paper layers), which in turn can increase the contact vibrations.
Einen wesentlichen Einfluss auf die Qualität der gewickelten Papierbahn und auf die Rundheit des Wickels hat auch die Druckwalze. Zur Zeit werden deren Andruck an die Wickelrolle und die Position der Druckwalze von hydraulischen Zylindern geregelt. Weil dabei die gesamte Masse der Druckwalzentraverse mitbewegt werden muss, ist keine hohe Dynamik dieser Regelung möglich. Auf Vibrationen oder Unregelmäßigkeiten des Wickels kann nicht reagiert werden, die Linienkraft, die die Druckwalze auf die Wickelrolle ausübt, kann dem Sollwert nicht folgen.The pressure roller also has a significant influence on the quality of the wound paper web and on the roundness of the roll. Currently, their pressure to the winding roll and the position of the pressure roller are controlled by hydraulic cylinders. Because the entire mass of the pressure roller traverse must be moved along, no high dynamics of this control is possible. It is not possible to react to vibrations or irregularities of the roll, the line force which the pressure roll exerts on the winding roll can not follow the set value.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Wickelmaschine zu schaffen, die eine feinfühligere Anpassung der Anpressung der Druckwalze an die Wickelrolle ermöglicht.It is the object of the invention to provide a winding machine that allows a finer adjustment of the contact pressure of the pressure roller to the winding roll.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Wickelmaschine der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die Schwenkarme, die die Druckwalze tragende Traverse aufnehmen, mit einer Kraft- oder Lageregelung verbunden sind und dass die Position der Druck- oder Belastungswalze gegenüber der Wickelrolle durch eine mit ihrer Lagerung in der Traverse verbundene Dämpfungseinrichtung gegenüber der Wickelrolle einstellbar ist, dass die Dämpfungseinrichtung wenigstens einen Aktuator, insbesondere einen hydraulischen, pneumatischen, elektrorheologischen Aktuator umfasst, dass die Dämpfungseinrichtung einen Zylinder und einen darin angeordneten Kolben aufweist, der den Zylinder in zwei Druckräume unterteilt, wobei der Kolben mit den Walzenlagern und der Zylinder mit der Traverse in Verbindung steht und die beiden Druckräume über eine Verbindungsstrecke verbunden sind, die mindestens eine Drossel enthält, dass die beiden Druckräume mit einer Zirkulationseinrichtung zur Erzeugung eines Zirkulationsstroms des Druckmediums verbunden sind und dass die Zirkulationseinrichtung eine Temperiereinrichtung aufweist.According to the invention, this object is achieved in a winding machine of the type mentioned above in that the pivot arms which receive the pressure roller carrying cross member are connected to a force or position control and that the position of the pressure or load roller against the winding roll by a with their storage in the traverse associated damping device relative to the winding roll is adjustable, that the damping device comprises at least one actuator, in particular a hydraulic, pneumatic, electrorheological actuator that the damping device comprises a cylinder and a piston arranged therein, which divides the cylinder into two pressure chambers, wherein the Piston with the roller bearings and the cylinder is connected to the traverse and the two pressure chambers are connected via a connecting path which contains at least one throttle, that the two pressure chambers with a circulation means for generating a s circulation flow of the pressure medium are connected and that the circulation means comprises a tempering device.
Gemäß der Erfindung wird die Traverse der Druckwalze in bekannter Weise weiterhin über hydraulische Zylinder oder äquivalente Antriebsmittel wie eine elektrisch verstellbare Spindel bewegt, um die ungefähre Position der Druckwalze gegenüber der Wickelrolle festzulegen. Es kommt jedoch hinzu, dass im Bereich der Lagerung der Druckwalze in der Traverse eine Dämpfungseinrichtung zur Dämpfung von Schwingungen der Druckwalze vorgesehen ist. Weil diese Dämpfungseigenschaften sehr schnell variiert werden können und anstelle der Gesamtmasse der Traverse und der Schwenkarme einschließlich der Druckwalze nur die kleine Masse der Druckwalze oder alternativ die Druckwalze in Verbindung mit ihrer Lagerung bewegt werden muss, kann die Druckwalze der Bewegung der Wickelrolle sehr gut folgen. Dies bedeutet, dass die Druckwalze optimal auf die Unrundheiten der Wickelrolle einfedern kann. Infolge dessen bleibt die Linienkraft zwischen der Druckwalze und der Wickelrolle konstant. Aufgrund der Dämpfung der Druckwalze wird ein ruhiger, vibrationsarmer Betrieb erreicht. Dem Gesamtsystem wird weniger Schwingungsenergie zugeführt; diese wird vielmehr durch die ortsnah zu der Druckwalze angebrachte Dämpfungseinrichtung in Wärmeenergie verwandelt. Durch die Erfindung werden bei einer gedämpften Druckwalze eine konstante Linienkraft und ein ruhiger, vibrationsarmer Betrieb erreicht. Außerdem ist die Dämpfung hochfrequenter Schwingungen der Druckwalze möglich.According to the invention, the traverse of the pressure roller is further moved in a known manner via hydraulic cylinders or equivalent drive means such as an electrically adjustable spindle to determine the approximate position of the pressure roller relative to the winding roller. However, it should be added that in the region of the bearing of the pressure roller in the Traverse a damping device for damping vibrations of the pressure roller is provided. Because these damping properties can be varied very quickly and instead of the total mass of the traverse and the pivot arms including the pressure roller only the small mass of the pressure roller or alternatively the pressure roller has to be moved in connection with their storage, the pressure roller can follow the movement of the winding roll very well. This means that the pressure roller can optimally compress the discontinuities of the winding roll. As a result, the line force between the pressure roller and the winding roller remains constant. Due to the damping of the pressure roller quiet, low-vibration operation is achieved. The total system is supplied with less vibration energy; this is rather converted by the local close to the pressure roller mounted damping device into heat energy. With the invention, a constant line force and a quiet, low-vibration operation are achieved in a damped pressure roller. In addition, the damping of high-frequency vibrations of the pressure roller is possible.
Auch wenn nachstehend stets nur der Begriff „Druckwalze” verwendet wird, so schließt dies nicht aus, dass entsprechend dem Bedarf eine Vielzahl von nebeneinander zwischen denselben Schwenkarmen oder jeweils über einzelne Paare von Schwenkarmen gelagerte Druckwalzensegmente vorhanden sein können.Even if only the term "pressure roller" is always used below, this does not exclude that a large number of side by side between the same pivoting arms or in each case via individual pairs of Swivel arms mounted pressure roller segments may be present.
Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.Advantageous developments emerge from the subclaims, the description and the drawings.
In einer weiteren Ausgestaltung ist die Einrichtung zur Kraft- oder Lageregelung der Schwenkarme mit die Schwenkarme schwenkenden Pneumatik- oder Hydraulikzylindern oder elektrisch betriebenen Spindeln oder mit den Lagern der Schwenkarme selbst verbunden. Diese Kraft- oder Lageregelung hat nur eine geringe Dynamik, aber sie sorgt für den Ausgleich und die Dämpfung von Schwingungen niedriger Frequenz.In a further embodiment, the device for force or position control of the pivot arms is connected to the pivot arms pivoting pneumatic or hydraulic cylinders or electrically operated spindles or with the bearings of the pivot arms themselves. This force or position control has little dynamics, but it provides for the compensation and damping of low frequency vibrations.
Zusätzlich ist es bei dieser Kraftregelung von Vorteil, wenn die Lager der Schwenkarme und/oder die Lager der Pneumatik- oder Hydraulikzylinder oder der Spindeln im Sockel oder einer Abstützung der Wickelmaschine gelagert sind.In addition, it is advantageous in this force control when the bearings of the pivot arms and / or the bearings of the pneumatic or hydraulic cylinders or spindles are mounted in the base or a support of the winding machine.
Weiterhin besteht die Möglichkeit, dass sich die Durchlässigkeit der Verbindungsstrecke verändern lässt.Furthermore, there is the possibility that the permeability of the link can be changed.
Eine weitere Möglichkeit besteht darin, dass in der Verbindungsstrecke ein Schaltventil angeordnet ist, mit dem sich die Verbindungsstrecke unterbrechen lässt.Another possibility is that a switching valve is arranged in the connecting path, with which the connection path can be interrupted.
Eine weitere Ausbildung wird durch eine Verbindung der beiden Druckräume miteinander erreicht, wozu eine Druckausgleichsdrossel eingesetzt wird. Die Druckausgleichsdrossel lässt sich auf einfache Weise im Kolben selber anordnen.Another embodiment is achieved by connecting the two pressure chambers together, for which purpose a pressure compensation throttle is used. The pressure compensation throttle can be easily arranged in the piston itself.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass die Dämpfungseinrichtung mit einer Steuer- oder Regeleinheit verbunden ist und dass der Steuer- oder Regeleinheit die Kraft, mit der die Druck- oder Belastungswalze auf der Wickelrolle aufliegt, und/oder der Abstand, den die Druck- oder Belastungswalze während der Umdrehung der Wickelrolle aufweist, als Regelgrößen zur Einstellung der Dämpfung zuführbar ist.A further embodiment of the invention is that the damping device is connected to a control or regulating unit and that the control or regulating unit, the force with which the pressure or load roller rests on the winding roll, and / or the distance, the pressure - Has or loading roller during the rotation of the winding roll, as a control variable for adjusting the damping can be fed.
Eine weitere Traversenausgestaltung besteht darin, wenn an der Traverse wenigstens ein Sensor zur Messung der von der Druckwalze auf die Wickelrolle ausgeübten Kraft und/oder des Abstands zwischen der Druckwalze und der Wickelrolle vorhanden ist.Another truss design is when at the traverse at least one sensor for measuring the pressure exerted by the pressure roller on the winding roll force and / or the distance between the pressure roller and the winding roll is present.
Darüber hinaus kann der Druck- oder Unterstützungswalze wenigstens ein Aktor zur Messung des Anpressdrucks bzw. des abgestützten Gewichts der Wickelrolle und/oder des Abstands zwischen der Druck-, Belastungs- oder Unterstützungswalze und der Wickelrolle zugeordnet sein.In addition, the pressure or support roller at least one actuator for measuring the contact pressure or the supported weight of the winding roll and / or the distance between the pressure, load or support roller and the winding roll be assigned.
Die Dämpfungsanordnung lässt sich gemäß der Erfindung in wenigstens zwei Alternativen anordnen. Entweder ist die Dämpfungseinrichtung zwischen der Lagerung der Druckwalze auf der Unterseite der Traverse und der Traverse selber angeordnet, oder die Druckwalze ist zusammen mit ihrer Lageraufnahme über ein Lager gegenüber der Traverse schwenkbar gelagert, so dass die Schwingungen zwischen dem Lager und der Traverse durch eine in der Traverse gelagerte und die Lageraufnahme betätigende und damit auch die Druckwalze verschwenkende Dämpfungseinrichtung gedämpft werden.The damping arrangement can be arranged according to the invention in at least two alternatives. Either the damping device between the bearing of the pressure roller on the underside of the traverse and the traverse itself is arranged, or the pressure roller is pivotally mounted together with its bearing support via a bearing relative to the crossbar, so that the vibrations between the bearing and the traverse by an in the Traverse mounted and the bearing receiving actuated and thus the pressure roller pivoting damping device are attenuated.
Nachstehend wird die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnungen näher erläutert.The invention will be explained in more detail in an embodiment with reference to the drawings.
Es zeigenShow it
Eine von einer Doppeltragwalzen-Wickelmaschine gebildete Wickelvorrichtung weist zwei Tragwalzen
Oberhalb der Wickelrollen
Jede der Druckwalzen
Die Dämpfungseinrichtung
Die beiden Druckräume
Beide Druckräume
Die Druckwalze
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Tragwalzeking roll
- 22
- Tragwalzeking roll
- 33
- Wickelrollereel
- 44
- Hülseshell
- 55
- Druckwalze, DruckwalzensegmentPressure roller, pressure roller segment
- 66
- Schwenkarmswivel arm
- 77
- Drehachseaxis of rotation
- 88th
- Sockelbase
- 99
- Zylindercylinder
- 1010
- Traversetraverse
- 1111
- Dämpfungseinrichtungattenuator
- 1212
- Schwingungssensorvibration sensor
- 1313
- Hydraulik-ZylinderHydraulic Cylinder
- 1414
- Kolbenpiston
- 1515
- Druckraumpressure chamber
- 1616
- Druckraumpressure chamber
- 1717
- Kolbenstangepiston rod
- 1818
- Lageraufnahmebearing seat
- 1919
- Kolbenstangepiston rod
- 2020
- Blindbohrungblind hole
- 2121
- Stirnseitefront
- 2222
- Dichtungpoetry
- 2323
- Dichtungpoetry
- 2424
- Dichtungpoetry
- 2525
- Verbindungsstreckelink
- 2626
- Drosselthrottle
- 2727
- Schaltventilswitching valve
- 2828
- Eingangentrance
- 2929
- DruckausgleichsdrosselPressure compensation choke
- 3030
- Zirkulationseinrichtungcirculation means
- 3131
- Pumpepump
- 3232
- Tanktank
- 3333
- Temperiereinrichtungtempering
- 3434
- Lageraugebearing eye
- 3535
- Aufnahmeadmission
- 3636
- Lagercamp
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final |
Effective date: 20120623 |
|
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |
Effective date: 20130403 |