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Die
Erfindung betrifft eine Wickelvorrichtung zum Aufwickeln von Materialbahnen,
insbesondere Faserstoffbahnen in Form von Papier-, Karton- oder Tissuebahnen
auf Hülsen oder Wickelkerne, mit einer Längsschneidvorrichtung
zum Aufteilen der Materialbahn in Einzelbahnen und einzelnen Wickelstationen,
die in zwei Wickellinien beidseits einer antreibbaren Stützwalze
angeordnet sind, an welcher die Wickelrollen beim Aufwickeln an-
oder aufliegen.
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Wickelvorrichtungen
in Form von Stützwalzenwickelvorrichtungen sind in einer
Mehrzahl unterschiedlicher Ausführungen aus dem Stand der
Technik vorbekannt. Stellvertretend wird hier auf die Druckschrift
DE 44 24 848 A1 verwiesen.
Dabei werden nach Aufteilen der Bahn mittels einer Längsschneidvorrichtung
in Einzelbahnen diese nachfolgenden Aufwickelstationen zugewiesen,
die jede der Einzelbahnen zu einer Wickelrolle aufwickeln. Die einzelnen
Wickelstationen sind in zwei Wickellinien beidseits einer zentralen
Stützwalze angeordnet. Diese bestehen aus jeweils zwei
quer zur Bahnlaufrichtung verfahrbaren Tragelementen, an denen jeweils
ein drehbarer, an einer Seite der Wickelhülse einfahrbarer
Führungskopf befestigt ist. Dabei tragen die Führungsköpfe
ganz oder teilweise das Gewicht der Wickelrollen beim Aufwickeln
und sind entweder freilaufend gelagert oder mit einem Drehantrieb
verbunden, um zusätzlich noch die Zugspannung beim Aufwickeln
beeinflussen zu können. Hinsichtlich der Positionierung
der Wickelstation gegenüber der Stützwalze sind
unterschiedliche Ausführungen vorbekannt. Die Wickelqualität
wird entscheidend durch die Anlagekraft beziehungsweise Auflagekraft
im Wickelspalt beziehungsweise Nip an der Berührungslinie
zwischen den Wickelrollen und der Stützwalze durch Andrücken
der Wickelrollen mittels der Führungsköpfe eingestellt.
Durch die ausschließlich an den Führungsköpfen
lastende Andruckkraft und Gewichtskraft werden sowohl die Wickelhülsen
als auch die Papierlagen im Bereich der Führungsköpfe
zum Teil sehr stark belastet. Dies kann zu Wickelschäden, zum
Beispiel Platzstellen im Wickelkern führen. Zur Entlastung,
zumindest teilweise vom Wickelrollengewicht beim Wickeln größerer
Rollen, ist es daher vorbekannt, die Wickelrollen beidseits der
Scheitellinie der Stützwalze aufliegen zu lassen. Die Stützwalze trägt
dann einen überwiegenden Teil des entsprechenden Wickelgewichtes
und die Führungsköpfe nehmen nur noch einen Restanteil
der Gewichtskraft und ab einem bestimmten Wickelrollendurchmesser Gewichtsentlastungskräfte
auf, falls die Kräfte an der Berührungslinie zwischen
den Wickelrollen für die gewünschte Wickelqualität
zu groß werden. Die Materialbahn wird bei derartigen Ausführungen
von unten an die Stützwalze herangeführt, damit
die zueinander versetzt angeordneten Wickelrollen beider Wickellinien
entsprechend nah an der Scheitellinie der Stützwalze aufliegen
und zugleich Wickelrollen mit einem sehr großen Durchmesser
hergestellt werden können.
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Aus
der Druckschrift
DE
44 24 848 A1 ist eine Ausführung bekannt, bei
welcher eine der Wickelrollen beim Aufwickeln im oberen Bereich
der Stützwalze neben deren Scheitellinie aufliegt, das heißt,
dass auch hier das Hauptgewicht auf der Stützwalze abgestützt
wird und die zweite Wickelrolle eine Stellung gegenüber
der Stützwalze einnimmt, die die Gewichtskraft der Wickelrolle
ausschließlich auf den Führungsköpfen
und nicht an der Stützwalze abstützt.
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Ferner
sind unterschiedliche Stützwalzenroller bekannt und im
Einsatz, bei welchen die Wickelpositionen und damit Wickelspalte
gegenüber der Stützwalze unterschiedlichen Umfangsbereichen
zugeordnet sind. Dabei wird bei Verdeutlichung der Wickelpositionen
anhand von Uhrzeigerpositionen gemäß beispielsweise
einer ersten im Einsatz befindlichen Vorrichtung mit Wickelspalten
in den Positionen 3 und 9 gewickelt, während
bei einer möglichen zweiten Ausführung die Rollen
in den Positionen 1 und 11 aufgewickelt werden.
Die erste Möglichkeit bietet den Vorteil, dass sich die
Linienlasten, insbesondere die Auflagekräfte, sehr feinfühlig
steuern lassen. Dies hat jedoch bei Wickelrollen mit einem größeren Durchmesser
oder mit größeren Breiten zur Folge, dass sehr
hohe Belastungen auf die Hülse und damit die Führungsköpfe
wirken. Dies kann wiederum zu Lagenbeschädigungen führen.
Betroffen sind davon insbesondere Materialbahnen in Form von Papierbahnen
mit einem geringen Flächengewicht und hoher Dichte. Ein
Teil der Belastung der Hülse kann durch eine andere Positionierung
des Wickelspaltes entsprechend der zweiten Ausführungsform
reduziert werden, beispielsweise befindet sich die erste Wickeleinheit
in der 1-Uhr-Position und die zweite Wickeleinrichtung in der 11-Uhr-Position.
Jede der Ausführungen, insbesondere die unterschiedlichen
Wickelpositionen ist dabei für bestimmte Materialbahnarten,
insbesondere Faserstoffbahnarten und Wickelgrößen
besonders geeignet. Es ist daher erforderlich, eine Maschine von
Anfang an im Hinblick auf die zu verarbeitende Materialbahn und
das Wickelergebnis zu konzipieren.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Wickelvorrichtung
der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass diese universeller
einsetzbar ist und auch ohne große und zeitaufwendige Umbauten
ein Wechsel innerhalb des zu verarbeitenden Spektrums an Materialbahnen
und Wickelgrößen möglich ist. Der konstruktive
Aufwand zur Lösung dieser Aufgabe an der Wickelmaschine soll
gering sein.
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Die
erfindungsgemäße Lösung ist durch die Merkmale
des Anspruchs 1 charakterisiert. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind
in den Unteransprüchen beschrieben.
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Eine
Wickelvorrichtung zum Wickeln von Materialbahnen, insbesondere Faserstoffbahnen
in Form von Papier-, Karton- oder Tissuebahnen, umfasst eine Längsschneidevorrichtung
zum Aufteilen einer Materialbahn in Einzelbahnen und nachfolgend angeordnete
Wickelstationen, die die Einzelbahnen zu einer Wickelrolle aufwickeln.
Die einzelnen Wickelstationen sind dabei in zwei Wickellinien beidseits
einer zentralen Stützwalze angeordnet, an der die Wickelrollen
unter Ausbildung von Wickelspalten beim Aufwickeln anliegen. Erfindungsgemäß ist
zumindest eines der einen Wickelspalt bildenden Elemente – Wickelstation
und/oder Stützwalze – unter Verlagerung des Wickelspaltes
in Umfangsrichtung um die Stützwalze verlagerbar. Die Verlagerung
erfolgt achsparallel bezogen auf die Ausgangslage des Elementes,
das heißt die Längsachsen der Elemente Stützwalze
und/oder Wickelstation, die sich über die Breite der Vorrichtung
erstrecken, werden parallel verschoben oder verschwenkt.
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Durch
die erfindungsgemäße Verlagerung des Wickelspaltes
um den Umfang der Stützwalze betrachtet, ist es möglich,
unterschiedliche Aufwickelpositionen für die einzelnen
Wickel in einer einzigen Wickelvorrichtung einzustellen, so dass
aufgrund der unterschiedlichen Anordnung der Wickelspalte die Belastungen
der Wickelkerne unterschiedlich stark an den Führungsköpfen
abgestützt werden können.
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In
einer Vorrichtung können somit mit geringem Umrüstaufwand
sowohl hinsichtlich ihrer Dimensionierung, insbesondere der Breite
und des Durchmessers große und schwere Wickel als auch
kleinere und weniger schwere Rollen mit optimalen Wickelergebnis
hinsichtlich der Wickelhärte und ohne Wickelfehler aufgewickelt
werden.
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Die
einzelne Wickelstation umfasst jeweils zwei, vorzugsweise quer zur
Materialbahnlaufrichtung verfahrbare und beidseits der Materialbahn
angeordnete Tragelemente, an denen jeweils ein drehbarer, an einer
Seite der Wickelhülse einfahrbarer Führungskopf
befestigt ist. Die Führungsköpfe tragen ganz oder
teilweise das Gewicht der Wickelrollen beim Aufwickeln. Diese sind
entweder freilaufend oder aber gemäß einer besonders
vorteilhaften Ausführung zur Beeinflussung der Zugspannung
beim Aufwickeln auch antreibbar ausgeführt.
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Unter
Materialbahnlaufrichtung wird dabei die Richtung verstanden, die
die Durchlaufrichtung der Materialbahn in der Vorrichtung in axialer
Richtung betrachtet beschreibt, das heißt die Richtung zwischen
Eintritt und Austritt in die Vorrichtung. Dabei entspricht diese
der Maschinenrichtung, das heißt der Erstreckungsrichtung
der gesamten Vorrichtung in Längsrichtung. Die Bezeichnung
Materialbahnlaufrichtung gibt dabei nur den Richtungsverlauf an.
Dies bedeutet, dass eine Bewegung in Materialbahnlaufrichtung Bewegungen
sowohl in Durchlaufrichtung als auch entgegen dieser mit einschließen.
Die Verstellung der Wickelstation beinhaltet dabei eine Verstellung
der Tragelemente. Bei diesen handelt es sich zumindest um die, die
Führungsköpfe abstützenden Elemente,
welche konstruktiv unterschiedlich ausgeführt sein können.
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Eine
Lageveränderung der Wickelstation beinhaltet eine Lageveränderung
des in dieser aufgewickelten Wickels unter Verschiebung des Wickelspaltes.
Bei allen ortsfesten Lagen der Wickelstationen ist jedoch der Führungskopf
in Abhängigkeit von der Zunahme des Wickels radial oder
horizontal gegenüber dem Tragelement verschiebbar an diesem
gelagert.
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Jede
Lageänderung erfolgt derart, dass die sich über
die Breite der Materialbahnen erstreckenden Längsachsen
der Stützwalze und der theoretischen Verbindungslinien
der Führungsköpfe in Wickelposition beziehungsweise
die Achsen der Wickelhülsen quer zur Materialbahn ausgerichtet
und zueinander achsparallel sind.
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Die
Lageveränderung eines einzelnen Wickelspaltes kann auf
unterschiedliche Art und Weise realisiert werden. Gemäß einer
ersten Ausführung ist nur eine einzelne Wickelstation in
ihrer Lage und somit der durch diese gebildete Wickelspalt veränderbar.
Die Stützwalze ist hinsichtlich ihrer Lage ortsfest und
drehbar gelagert und die andere Wickelstation ist ebenfalls ortsfest,
das heißt die Lage der Tragelemente ist nicht veränderbar.
Die Stützwalze ist antreibbar. Mit dieser Ausführung
ist der Wickelprozess für eine Wickelstation damit fest
vorgegeben, während die Verhältnisse der Abstützung
des Wickels aufgrund der frei wählbaren Lage des anderen
Wickelspaltes an der anderen Wickelstation frei einstellbar sind.
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Gemäß einer
weiteren zweiten Ausführung ist es auch möglich,
eine der Wickelstationen ortsfest zu lagern, das heißt
in ihrer Lage unveränderlich, wobei jedoch die andere Wickelstation
in Maschinenrichtung und in einer Richtung senkrecht dazu, insbesondere
in vertikaler Richtung verlagerbar ist. Die Stützwalze
ist ferner ebenfalls in Maschinenrichtung und senkrecht dazu, das
heißt in vertikaler Richtung bezogen auf das, die Vorrichtung
abstützende Fundament verlagerbar. Diese Ausführung
erlaubt dadurch die Verlagerung der Wickelspalte beider Wickelstationen,
wobei für die ortsfeste Wickelstation eine Verstelleinrichtung
eingespart werden kann.
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Gemäß einer
besonders vorteilhaften Ausführung mit geringem konstruktivem
Aufwand für die Stelleinrichtungen wird die Funktion der
Verlagerungsrichtungen auf beide an der Ausbildung eines Wickelspaltes
beteiligten Elemente aufgeteilt. Beide Wickelstationen sind dazu
in Materialbahnlaufrichtung und die Stützwalze in vertikaler
Richtung bewegbar. Dabei sind die beiden Wickelstationen in axialer
Richtung verschiebbar beziehungsweise verstellbar, während
in Vertikalrichtung lediglich die Stützwalze verstellt
werden kann. Damit kann auf einfache Art und in platzsparender Weise
der durch die Anordnung der Wickelstationen in vertikaler Richtung
vorgegebene Bauraum zu Einstellung beliebig, jedoch symmetrisch
bezüglich der als Senkrechte zur Längsachse der
Stützwalze ausgebildeten Scheitellinie der Stützwalze
angeordneter Wickelpositionen für die einzelnen Wickelstationen
genutzt werden, wobei an beiden Wickelstationen hinsichtlich der Kräfte
bei gleichem konstruktiven Aufbau und den gleichen Konstruktionsparametern
gleiche Verhältnisse hinsichtlich der Abstützkräfte
vorliegen. Diese Vorrichtung eignet sich besonders zum Aufwickeln von
Rollen mit gleichen Wickelparametern.
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Die
erfindungsgemäße Lösung ermöglicht es,
eine Wickelvorrichtung bei sehr kurzen Umrüstzeiten an
sich ändernde Erfordernisse anzupassen, insbesondere durch Änderung
der Wickelpositionen für die einzelnen Materialbahnlagen,
da das Wickelergebnis auch durch die Ausbildung des Wickelspaltes
beeinflusst wird.
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Die
Verlagerung kann durch Verschiebung oder Verschwenken erfolgen.
Vorzugsweise werden die einzelnen Elemente jedoch in entsprechenden Führungen
in zumindest einer Richtung verschiebbar gelagert. Die Führungen
sind vorzugsweise als Gleitführungen ausgebildet. Denkbar
sind beispielsweise auch wälzgelagerte Führungen.
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Bezüglich
der konstruktiven Ausgestaltung bestehen eine Vielzahl von Möglichkeiten.
Im einfachsten Fall wird jedem der Elemente, Wickeleinheit und Stützwalze,
eine eigene separate Stelleinrichtung zugeordnet. Die Stelleinrichtung
bewirkt eine Verstellung im gewünschten Umfang. Dabei kann
die Verstellung vorzugsweise stufenlos oder aber auch in Stufen
vorgenommen werden. Im letztgenannten Fall können für
die einzelnen Verstellmöglichkeiten, insbesondere am Gestell
einer derartigen Wickelvorrichtung, entsprechende Rasterungen vorgesehen werden,
an denen die Lagerungen von Wickelstation und/oder Stützwalze
feststellbar sind.
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Die
Verstellung selbst kann beispielsweise mechanisch, hydraulisch,
pneumatisch unterstützt erfolgen. Die Verstellung kann
bei Bedarf manuell oder über eine Steuerung ausgelöst
werden. Im letztgenannten Fall erfolgt die Verstellung, insbesondere der
Antrieb der Stellglieder automatisiert. Dabei können über
die Steuereinrichtung auch die gewünschten Wickelspaltpositionen
der einzelnen Wickelstationen im Zusammenwirken mit der Stützwalze
eingegeben werden, wobei über die Steuereinrichtung die erforderlichen
Verstellwege der einzelnen Elemente in den unterschiedlichen Richtungen
in Abhängigkeit von der Ausgestaltung der Wickelvorrichtung
gemäß einer der drei Ausführungsformen
berechnet und die erforderlichen Stellgrößen zur
Ansteuerung der den einzelnen Elementen zugeordneten Stelleinrichtungen
ausgegeben werden und diese angesteuert. Die gesteuerte Einstellung
der Wickelspaltpositionen ist durch hohe Genauigkeit charakterisiert.
Die konkrete Auswahl ist jedoch vom Einsatzfall und den örtlichen Gegebenheiten
abhängig.
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Der
maximale Verstellweg für die einzelnen Elemente, Stützwalze
und/oder Wickelstation, kann dabei begrenzt werden. Die Begrenzung
kann durch die Stelleinrichtung durch eine Verstellwegbegrenzung,
beispielsweise Hubbegrenzung erfolgen oder aber durch konstruktive
Maßnahmen an den einzelnen Führungen.
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Rein
konstruktiv werden die einzelnen Verstellbewegungen vorzugsweise über
Gleit- oder Teleskopführungen realisiert. Dabei sind beispielsweise die
einzelnen Wickelstationen in vertikaler Richtung frei von einer
Verschiebemöglichkeit an einem Rahmen oder einer Traverse
in axialer Richtung verschiebbar, insbesondere durch eine Gleitführung
angeordnet und gelagert. Das gleiche gilt für die Stützwalze,
wobei hier die Lagerung vorzugsweise lediglich in vertikaler Richtung
verschiebbar an einer Führung erfolgt. Die Lagerung der
einzelnen Elemente kann dabei entweder am Boden, insbesondere dem Fundament
der Maschine erfolgen oder aber an einem Gestell, insbesondere einer
Traverse, die sich über einen Teil der axialen Erstreckung
der Wickelvorrichtung, das heißt in Maschinenrichtung im
Abstand vom Fundament erstreckt. Ebenfalls möglich ist
es, die beiden Wickelstationen auch am Gestellboden oder dem Fundament
verschiebbar zu lagern und in die gewünschte Endposition
festzustellen. Jede der einzelnen verstellbaren Einheiten ist in
der jeweiligen Einstellposition vorzugsweise verriegelbar, so dass
hier kein unbeabsichtigtes Lösen erfolgen kann.
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Bezüglich
der Ausführung der einzelnen Elemente, Stützwalze
und Wickelstation, insbesondere Führungshülse,
bestehen eine Vielzahl von Möglichkeiten. Dabei wird die
Stützwalze zur Verringerung der Flächenpressung
vorzugsweise mit einem inkompressiblen elastischen Werkstoff überzogen
werden. Bei diesem handelt es sich vorzugsweise um einen vollelastischen
Werkstoff.
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Der
Führungskopf zum Einfahren in die Wickelhülse
ist, wie bereits ausgeführt, parallel zur Längsachse
der Stützwalze angeordnet und damit in Maschinenbeziehungsweise
Faserstoffbahnlaufrichtung betrachtet in dieser.
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Die
erfindungsgemäße Lösung wird nachfolgend
anhand von Figuren erläutert. Darin ist im Einzelnen folgendes
dargestellt:
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1a verdeutlicht
in schematisiert vereinfachter Darstellungen eine erste Ausführung
zur Umrüstung einer Wickelvorrichtung zur Bereitstellung geänderter
Wickelspaltanordnungen durch Lageänderung zumindest einer
der Wickelstationen;
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1b verdeutlicht
in schematisiert vereinfachter Darstellungen eine Weiterentwicklung
gemäß 1 zur Umrüstung
einer Wickelvorrichtung zur Bereitstellung geänderter Wickelspaltanordnungen durch
Lageänderung beider Wickelstationen;
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2 verdeutlicht
in schematisiert vereinfachter Darstellungen eine zweite Ausführung
zur Umrüstung einer Wickelvorrichtung zur Bereitstellung
geänderter Wickelspaltanordnungen durch Lageänderung
zumindest einer der Wickelstationen und der Stützwalze;
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3a und 3b verdeutlichen
in schematisiert vereinfachter Darstellung eine dritte und besonders
vorteilhafte Ausführung zur Umrüstung einer Wickelvorrichtung
zur Bereitstellung geänderter Wickelspaltanordnungen durch
Lageänderung beider Wickelstationen in Maschinenrichtung
und der Stützwalze in vertikaler Richtung in zwei Funktionsstellungen.
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Die 1a und 1b verdeutlichen
in schematisiert vereinfachter Darstellung den Grundaufbau und das
Grundprinzip einer Wickelvorrichtung 1 in Form einer Stützwalzenwickelvorrichtung 2,
insbesondere für den Einsatz in einer hier im Einzelnen nicht
dargestellten Rollenschneidmaschinen 3, gemäß einer
ersten Grundausführung. Die Stützwalzenwickelvorrichtung 2 wird
in Rollenschneidmaschinen eingesetzt, die eine hier nur vereinfacht
funktional angedeutete Längsschneidevorrichtung LV zum Aufteilen
einer Materialbahn, insbesondere einer Faserstoffbahn F in Einzelbahnen
F1 und F2 und der Längsschneidevorrichtung nachfolgende
Wickelstationen, beispielsweise 4 und 5, aufweisen,
die jede Einzelbahn F1, F2 zu einer Wickelrolle 6, 7 aufwickeln.
Die einzelne Wickelrolle 6, 7 liegt dabei am Außenumfang 13 der
Stützwalze 8 unter Ausbildung der Wickelspalte 19, 20 an.
Bei einer Stützwalzenwickelvorrichtung 2 sind
die beiden Wickelstationen 4 und 5 in zwei Wickellinien
beidseits einer zentralen antreibbaren Stützwalze 8 angeordnet,
insbesondere beidseits einer Senkrechten zur Längsachse 18 der Stützwalze.
Dabei umfasst jede der Wickelstationen 4 und 5 zumindest
jeweils ein, vorzugsweise zwei Tragelemente 9, 10,
an denen jeweils ein in die Wickelhülsen beziehungsweise
Wickelkerne einfahrbarer Führungskopf 11 beziehungsweise 12 drehbar befestigt
ist. Die Tragelemente 9, 10 sind dazu vorzugsweise
quer zur Materialbahnlaufrichtung verfahrbar. Die Führungsköpfe 11 beziehungsweise 12 tragen
somit ganz oder teilweise das Gewicht der Wickelrollen 6, 7 beim
Aufwickeln. Diese sind entweder freilaufend gelagert oder können
mit einem, hier nicht dargestellten Drehantrieb verbunden sein,
um die Zugspannung beim Aufwickeln beeinflussen zu können.
Die Führungsköpfe 11, 12 sind
ferner zur Anpassung an die Wickelgröße in Maschinenrichtung
oder radial verschiebbar am Tragelement 8, 9 gelagert.
Erfindungsgemäß ist zumindest eine der Wickelstationen 4 oder 5 in
ihrer Lage gegenüber der Stützwalze 8 unter
Veränderung der Lage des jeweiligen, zwischen der Stützwalze 8 und
den Wickelrollen 6, 7 ausgebildeten Wickelspaltes 19, 20 am
Außenumfang 13 der Stützwalze 8 in
Umfangsrichtung betrachtet veränderbar einstellbar.
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In
der 1a ist eine Ausführung dargestellt, in
welcher beispielsweise die Wickelstation 4 gegenüber
der Stützwalze 8 zumindest in Materialbahnlaufrichtung
und senkrecht dazu ortsfest ist und die Wickelstation 5 in
ihrer Lage gegenüber der Stützwalze 8 in
axialer und vertikaler Richtung, das heißt in Materialbahnlaufrichtung
oder dagegen und senkrecht dazu veränderbar ist. Die Bewegungsrichtungen
sind dabei in schematisiert vereinfachter Darstellung mittels Doppelpfeilen
angegeben. Die zentrale Stützwalze 8 ist hier
ortsfest, jedoch drehbar und antreibend gelagert. Durch die Lageänderung
der Wickelstation 5 ändert sich die Lage des Wickelspaltes 20 zwischen
der Wickelrolle 7 und der Stützwalze 8.
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Vorzugsweise
sind jedoch beide Wickelstationen 4 und 5 in ihrer
Lage veränderlich gegenüber dem Außenumfang 13 der
zentralen Stützwalze 8 einstellbar, so dass in
den einzelnen Wickelstationen 4 und 5 ein Aufwickeln
in unterschiedlichen Wickelpositionen einstellbar ist. 1b verdeutlicht
eine Ausführung gemäß 1a mit
der zusätzlichen Möglichkeit der Lageänderung
der ersten Wickelstation 4 unter Verschiebung des ersten
Wickelspaltes 19. Dazu ist die erste Wickelstation 4 in
Maschinenrichtung, das heißt Materialbahndurchlaufrichtung
oder dagegen und senkrecht dazu, das heißt in vertikaler Richtung
verstellbar.
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Die 1a und 1b verdeutlichen
zwei Möglichkeiten der Verstellbarkeit der Wickelpositionen
durch Verstellbarkeit lediglich der Wickelstationen 4 und 5 gegenüber
dem Außenumfang 13 der zentralen Stützwalze 8,
die in diesem Fall hinsichtlich der Lage ihrer Längsachse 18 ortsfest
angeordnet ist. Die konstruktive Ausgestaltung kann dabei verschiedenartig
erfolgen. Beispielhaft können beide Wickelstationen 4 und 5 an
einer gemeinsamen Führungseinrichtung 14, hier
beispielhaft für die Wickelstationen 4 und 5 in
der 1b in vertikaler Richtung an einem Gestell oben,
das heißt mit Abstand zum hier nicht dargestellten Fundament
in axialer Richtung, das heißt in Maschinenlaufrichtung
beziehungsweise Faserstoffbahnlaufrichtung betrachtet, wenigstens mittelbar,
das heißt direkt oder über Zwischenelemente verschiebbar
gelagert sein, beispielsweise in einer Gleitführung 21.
Die Gleitführung 21 ist an einer Traverse 18 angeordnet
oder wird von dieser gebildet. Ferner sind beide Wickelstationen 4 und 5 in
vertikaler Richtung verschieb- beziehungsweise verfahrbar, beispielsweise
jeweils in einer Führungseinrichtung 15.1, 15.2 in
Form einer Gleitführung 22.1, 22.2 für
die Tragelemente 9, 10 oder für mit diesen
verbundenen Elementen. Dabei kann die Führungseinrichtung 15.1, 15.2 auch
teleskopierbar ausgebildet sein. Die Führungseinrichtungen 15.1 und 15.2 sind hier
in der Führungseinrichtung 14 in axialer Richtung,
das heißt in Maschinenrichtung, verschiebbar geführt.
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Demgegenüber
verdeutlicht 1a beispielhaft eine Ausführung
mit den einzelnen Wickelstationen 4, 5 separat
zugeordneten Führungs- und Lagereinrichtungen 14.1 und 14.2,
wobei die Anordnung der Führungs- und Lagereinrichtung 14 in 1b für die
Wickelstation 5 entspricht. Auch hier ist das Tragelement 10 entweder
direkt oder über Zwischenelemente in einer Führungseinrichtung 15,
beispielsweise in Form einer Gleitführung 22 geführt.
Die Gleitführung 22 ist wiederum in der Führungseinrichtung 14.2 in
axialer Richtung verschiebbar gelagert.
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Die
in den 1a und 1b dargestellten Möglichkeiten
bieten den Vorteil, dass an der Stützwalze 8 und
deren Lagerung keine Modifikationen gegenüber den Ausführungen
aus dem Stand der Technik erforderlich sind und trotzdem über
die Positionierung der einzelnen Wickelstationen 4 und 5 ein sehr
breites Spektrum an Papiersorten und Wickelgrößen
abgedeckt werden kann.
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2 verdeutlicht
eine weitere Möglichkeit zur Umrüstung beziehungsweise
Anpassung einer Stützwalzenwickelvorrichtung 2 zur
Realisierung unterschiedlicher Wickelpositionen. Der Grundaufbau entspricht
dem in 1a beschriebenen mit zusätzlicher
Möglichkeit der Verstellbarkeit der Stützwalze 8. Auch
hier ist zumindest eine der Wickelstationen 4 oder 5,
hier die Wickelstation 5 entsprechend der Ausführung
in 1a in ihrer Lage veränderbar einstellbar,
wobei eine Lageveränderung in horizontaler und vertikaler
Richtung erfolgen kann, das heißt in Maschinenrichtung
oder senkrecht zur Maschinenrichtung. Zusätzlich ist hier
in besonders vorteilhafter Weise auch die zentrale Stützwalze 8 in
diesen Richtungen in ihrer Lage veränderbar, so dass durch
die einzelnen Kombinationsmöglichkeiten trotz stationärer
Anordnung der anderen ersten Wickelstation 4 alle theoretisch
möglichen Wickelpositionen für beide Wickelstationen 4, 5 einstellbar
sind. Entscheidend ist in diesem Fall, dass die Verfahrbarkeit der
Stützwalze 8 gegenüber der stationären,
auf der einen Seite der Scheitellinie der Stützwalze 8 angeordneten
Wickelstation 4 dahingehend erfolgt, dass diese eine Wickelposition
einnehmen kann, die jeder theoretisch möglichen Position
am Außenumfang 13 der Stützwalze 8 entsprechen
kann. Die Stützwalze 8 ist somit gegenüber
dem Führungskopf 11 der ersten Wickelstation 4 in
vertikaler Richtung derart verfahrbar, dass immer ein Wickelspalt 19 gebildet
wird. Dies bedeutet, dass der am Führungskopf 11 beziehungsweise 12 getragene
Wickel in jeder theoretisch und technologisch sinnvollen Position
mit ihrem Außenumfang den Außenumfang 13 der
Stützwalze kontaktiert. Wie bereits ausgeführt,
ist jegliche Positionierung, die ein Auf- oder Anliegen des Wickels 6, 7 am
Außenumfang 13 der Stützwalze ermöglicht, denkbar.
Dies bedingt, dass die zentrale Stützwalze 8 gegenüber
der stationären Wickelstation 5, insbesondere
deren Führungskopf 12, derart verfahrbar ist,
dass die maximale Verfahrbarkeit in vertikaler Richtung jeweils
der des Durchmessers D der Stützwalze entspricht. Die Lage
der zweiten Wickelstation, hier der Wickelstation 5, ist
dann frei gegenüber dem Außenumfang 13 der
zentralen Stützwalze 8 einstellbar, wobei auch
hier wieder alle theoretisch möglichen und technologisch
sinnvollen Positionen des Führungskopfes 12 gegenüber
der Stützwalze 8, insbesondere dem Außenumfang 13 der
Stützwalze 8 realisierbar sein sollten. Dementsprechend
sind die Verstellwege in axialer und vertikaler Richtung, hier mit
a5 bzw. a8 für
die axiale Richtung und v5 bzw. v8 für die vertikale Richtung wiedergegeben,
vorzusehen. Dabei kann jedoch die einzelne Vorrichtung hinsichtlich
der theoretisch möglichen Stellwege an den einzelnen Stelleinrichtungen,
hier beispielsweise der Stelleinrichtung 16 für
die zentrale Stützwalze und/oder der Stelleinrichtung 17 für
die Wickelstation 4 begrenzt werden. Dies gilt in Analogie
auch für die Ausführungen der 1a und 1b.
Die Stelleinrichtungen 16 und 17 sind nur schematisiert
angedeutet und hinsichtlich der funktionalen Kopplung zur Stützwalze 8 und
den Wickelstationen 4, 5 dargestellt. Die konstruktive
Ausführung kann verschiedenartig umgesetzt werden.
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Für
die konstruktive Umsetzung der Verstellmöglichkeiten und
damit der Stelleinrichtung gilt auch hier, dass diese bei kombinierter
Verstellung in axialer, das heißt Maschinenrichtung und/oder
vertikaler Richtung vorzugsweise ineinander gelagerte Führungseinrichtungen
umfassen, im einfachsten Fall von Gleitführungen 21, 22 in
denen die Lagerungen über Verstellelemente verschoben werden.
Die Lagerung beziehungsweise Aufhängung der einzelnen Wickelstationen 4 beziehungsweise 5 und/oder
der zentralen Stützwalze 8 kann entweder in vertikaler Richtung
im Bereich des Maschinenbodens beziehungsweise Fundamentes erfolgen
oder aber wie in den 1a und 1b verdeutlicht
an einer in vertikaler Richtung oben angeordneten Traverse 18.
Die konkrete Auswahl hängt dabei von den Einzelerfordernissen
des Einsatzfalles und der konkreten weiteren Konfiguration von Rollenschneidmaschinen 3 ab, in
denen die erfindungsgemäße Stützwalzenwickelvorrichtung 2 integriert
ist.
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Die 3a und 3b verdeutlichen
eine besonders vorteilhafte Ausführung, mit welcher unterschiedliche
Wickelkonzepte bereits bekannter Stützwalzenwickelvorrichtungen
auf einfache Art und Weise realisiert werden können. Die
Stützwalzenwickelvorrichtung 2 umfasst auch hier
zumindest zwei Wickelstationen 4 und 5, die gegenüber
einer zentralen Stützwalze 8 positioniert sind
und somit die Wickelpositionen in den einzelnen Wickelstationen 4 und 5 für
die einzelnen Einzelbahnen F1, F2 einer Faserstoffbahn F beschreiben.
Bezüglich der Ausbildung der Tragelemente 9, 10,
der Anordnung und Lagerung der Führungsköpfe 11, 12 und
der Ausbildung der Wickelspalte 10, 20 gelten
die zu den vorangegangen Figuren getätigten Ausführungen.
Für gleiche Elemente werden daher auch hier die gleichen Bezugsziffern
verwendet. Bei der Ausführung gemäß den 3a und 3b werden
die einzelnen Wickelpositionen aus einer Kombination der Verstellbarkeit
der zentralen Stützwalze 8 und der einzelnen Wickelstationen 4 und 5 realisiert.
Dabei wird die vertikale Verstellkomponente der Stützwalze 8 zugeordnet,
während die axiale Verstellkomponente den einzelnen Wickelstationen 4 und 5 zugeordnet
wird. Um für die zentrale Stützwalze 8 nur
eine Verstelleinrichtung vorsehen zu müssen, und nicht
wie in der 2 in beiden Richtungen, ist
hier die zentrale Stützwalze 8 lediglich in vertikaler
Richtung verlagerbar, während die beiden zentralen Wickelstationen 4 und 5 in horizontaler
Richtung, das heißt in axialer Richtung beziehungsweise
in Maschinenrichtung betrachtet, in ihrer Lage veränderbar
sind. Die 3a verdeutlicht dabei eine Ausführung
einer Stützwalzenwickelvorrichtung 2 mit den beiden
Wickelstationen 4 und 5 in einer ersten Betriebsposition
I, die für die erste Wickelstation 4 der 1-Uhr-Position
entspricht, während diese für die Wickelstation 5 der
11-Uhr-Position entspricht. Beide Wickelstationen 4 und 5 sind
hier beispielhaft an einer Führungseinrichtung 14,
die von einem in Maschinenrichtung verlaufenden Trägerteil
eines Rahmens oder Gestells der Vorrichtung 1, insbesondere
einer Traverse 18 gebildet wird, gelagert, wobei die Lagerung
achsparallel zur Lagerachse 18 der Stützwalze 8 erfolgt.
Die Lagerung der Wickelstationen 4 und 5 erfolgt
hier verschiebbar, beispielsweise in einer Führungseinrichtung 14,
die als Gleitführung oder Wälzlagerführung 21 fungiert.
Die zentrale Stützwalze 8 ist hier in vertikaler
Richtung verfahrbar, während diese in axialer Richtung
hinsichtlich ihrer Lage ortsfest ist. Dadurch ist es möglich,
die Anordnung der Wickelspalte 19, 20 an der Stützwalze 8, insbesondere
dem Außenumfang 13, entsprechend den Erfordernissen
des Einzelfalles symmetrisch vorzunehmen und eine Änderung
ebenfalls in symmetrischer Weise bezüglich der Scheitellinie,
welche Senkrecht zur Längsachse 18 der Stützwalze 8 angeordnet
ist, zu ändern. Die Stützwalze 8 ist
in ihrer Lage in vertikaler Richtung über die Stelleinrichtung 16 beeinflussbar.
Bezüglich der Ausführung der Stelleinrichtung 16 bestehen
eine Vielzahl von Möglichkeiten, die je nach Einsatzerfordernisgegebenheiten ausgewählt
werden können.
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Die 3a verdeutlicht
eine erste Funktionsstellung I der einzelnen Wickelstationen 4 und 5.
Die 3b verdeutlicht eine Ausführung nach
Verstellung der Wickelstationen 4 und 5 in horizontaler
Richtung und der zentralen Stützwalze 8 in vertikaler Richtung.
Die zentrale Stützwalze 8 weist dabei im dargestellten
Fall beispielsweise zumindest einen Verstellweg v8 auf,
der etwa der Größe des Radius der zentralen Stützwalze 8 entspricht,
vorzugsweise liegt der Gesamtverstellweg v8 , das heißt ausgehend von einer
Lage die Summe der theoretischen Einzelverstellwege in beide Richtungen
in vertikaler Richtung im Bereich von 0 bis 0,8 des Durchmessers
D der Stützwalze 8, ganz besonders bevorzugt im
Bereich von 0,2 bis 0,7 × D, ganz besonders bevorzugt 0,3
bis 0,5 × D.
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Entsprechend
der Anlenkung und Lagerung der einzelnen Komponenten, wobei diese
entweder im Bereich des Fundamentes einer derartigen Maschine erfolgen
kann oder aber in vertikaler Richtung an einem Gestell oder Rahmen
im Abstand vom Fundament, können unterschiedliche Führungsrichtungen
der Faserstoffbahn F beziehungsweise der Einzelbahnen zu den einzelnen
Wickelstationen 4, 5 realisiert werden. Dabei
kann die Zufuhr von oben zur Stützwalze 8 erfolgen
oder aber vorzugsweise von unten.
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Da
die Stützwalze 8 in der Regel auch angetrieben
ist, ist dies bei der Verfahrbarkeit mit zu berücksichtigen.
Der Antrieb ist dabei entweder selbst mit verfahrbar oder es sind
je nach Größe des Stellweges Mittel, wie beispielsweise
unterschiedliche Übersetzungsstufen vorgesehen, über
die ein Ausgleich stattfinden kann, wobei diese je nach Umrüstkonzept
einkuppelbar oder auswechselbar sind.
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Für
die konstruktive Ausführung an einzelnen Maschinen kann
es auch vorgesehen sein, hier vier unterschiedliche und sinnvolle
Wickelspaltstellungsrasterungen an den entsprechenden Gestellen beziehungsweise
Rahmenbauteilen vorzusehen, um eine leichtere Einstellbarkeit zu
gewährleisten. Bei allen Ausführungen erfolgt
die Lageveränderung jedoch immer derart, dass die Achsparallelität
zwischen der zentralen Stützwalze 8, insbesondere
der Lagerachse 18 und denen der aufzurollenden Wickel 7, 8 in
den einzelnen Wickelstationen 4, 5 in allen Funktionszuständen
gegeben ist. Die Verstellbarkeit kann dabei stufenlos oder stufenweise
erfolgen.
-
Die
erfindungsgemäßen Verstellmöglichkeiten
sind lediglich beispielhaft. Die konstruktive Ausführung
und Umsetzung selbst kann vielgestaltig erfolgen. Auf die einzelnen
Möglichkeiten wird hier im Detail nicht näher
eingegangen. Dabei können die Stelleinrichtungen jedoch
rein mechanisch, elektrohydraulisch, elektropneumatisch angesteuert
und betrieben werden.
-
- 1
- Wickelvorrichtung
- 2
- Stützwalzwickelvorrichtung
- 3
- Rollenschneidmaschine
- 4
- Erste
Wickelstation
- 5
- Zweite
Wickelstation
- 6
- Wickelrolle
- 7
- Wickelrolle
- 8
- Zentrale
Stützwalze
- 9
- Tragelement
- 10
- Tragelement
- 11
- Führungskopf
- 12
- Führungskopf
- 13
- Außenumfang
der Stützwalze
- 14
- Führungseinrichtung
- 15,
15.1, 15.2
- Führungseinrichtung
- 16
- Stelleinrichtung
- 17
- Stelleinrichtung
- 18
- Traverse
- 19
- Wickelspalt
- 20
- Wickelspalt
- 21
- Gleitführung
- 22,
22.1, 22.2
- Gleitführung
- a4 , a5,
a8 ,
- Verstellweg
in axialer Richtung
- D
- Durchmesser
Stützwalze
- F
- Faserstoffbahn
- F1,
F2
- Einzelbahnen
- LV
- Längsschneidevorrichtung
- 18
- Längsachse
- v5 , v8
- Verstellweg
in vertikaler Richtung
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 4424848
A1 [0002, 0003]