DE102008053467A1 - Mit einem Druckwalzenbalken und einer Druckwalze versehener Aufroller vom Tragwalzentyp und Verfahren - Google Patents

Mit einem Druckwalzenbalken und einer Druckwalze versehener Aufroller vom Tragwalzentyp und Verfahren Download PDF

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Ilkka Kesola
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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren in einer Aufrollervorrichtung vom Tragwalzentyp (100), in der eine Anzahl Materialrollen (120), wie Papier- oder Kartonrollen aufgerollt werden, durch eine oder mehrere Tragwalzen oder Tragwalzensysteme (110) gestützt. Die Aufrollervorrichtung (100) umfasst ein durch eine oder mehrere Druckwalzen gebildetes mit dem Druckwalzenbalken (140) verbundenes Druckwalzensystem (130), um die Materialrollen (120) zu stützen. Im Verfahren werden durch Abstandsmessungen die Abstände zwischen dem Druckwalzensystem (130) und der Oberfläche der Materialrollen (120) gemessen. Die erwähnten Abstände werden auf Grund der Abstandsmessungen mit Hilfe der mit dem Druckwalzenbalken (140) verbundenen Stellvorrichtungen (180) eingestellt.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Aufroller vom Tragwalzentyp im Allgemeinen, bei denen eine oder mehrere mit einem Druckwalzenbalken verbundene Druckwalzen verwendet werden.
  • HINTERGRUND DER TECHNIK
  • In Papier- und Kartonmaschinen wird mit Längsschneidevorrichtungen typischerweise eine Materialbahn voller Breite zu Teilbahnen geschnitten, wonach die Teilbahnen mit Aufrollern zu Kundenrollen aufgerollt werden. Die Aufroller sind oft Aufroller vom Tragwalzentyp, in denen die längsgeschnittenen Teilbahnen um Wickelkerne aufgerollt werden, wobei sie von einer oder mehreren Tragwalzen oder Tragwalzensystemen getragen werden. Aus Stand der Technik ist es bekannt, in Verbindung von Aufrollern vom Tragwalzentyp eine mit dem Druckwalzenbalken verbundene Druckwalze zu verwenden, die die Rollen gegen die Tragwalzen oder Tragwalzensysteme drückt und die beim Wickeln benötigte Nipbelastung erzeugt und andererseits verhindert, dass die Rollen sich lösen/aus dem Aufroller herausfliegen.
  • Bei Aufrollern vom Tragwalzentyp der Längsschneidevorrichtungen wird der Wickelprozess oft durch die Schwingung des Druckwalzenbalkens und/oder Rollen beeinträchtigt. Für das Schwingungsproblem ist eine Lösung in der finnischen Patentanmeldung FI 20055039 dargestellt. In der Anmeldung wird ein Aufroller vom Tragwalzentyp dargestellt, in dem die längsgeschnittenen Teilbahnen um Wickelkerne aufgerollt werden, wobei sie von Tragwalzen getragen werden. Die Druckwalze ist mit einem Druckwalzenbalken verbunden. Als Lösung für das Schwingungsproblem ist dargestellt, dass der Druckwalzenbalken mit einem Tragarm außer an den Enden zusätzlich auch an mindestens einer Stelle seiner Spannweite gestützt wird, wobei die Steifigkeit und die Dämpfung des Druckwalzenbalkens erhöht werden.
  • Die in der Anmeldung FI 20055039 dargestellte Lösung betrifft die Dämpfung der Schwingungen in Maschinenrichtung, und sie ist als solche zur Dämpfung der in Vertikalrichtung auftretenden Schwingungen des Druckwalzenbalkens nicht geeignet.
  • Ein Problem bei den Aufrollern vom Tragwalzentyp ist auch, wenn sich die Rollen immer zeitweise aus verschiedenen Gründen (z. B. Unterschiede in der Stärke der Bahn) in unterschiedlichen Durchmessern bilden, dass die Druckwalze dabei nicht unbedingt alle Rollen berührt. Dabei erhöht sich das Risiko, dass die Rollen aus den Tragwalzen herausspringen, und dass sie aus dem Aufroller herausfliegen.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Nach einem ersten Aspekt der Erfindung wird das Verfahren in einer Aufrollervorrichtung vom Tragwalzentyp, in der eine Anzahl Materialrollen, wie Papier- oder Kartonrollen aufgerollt werden, durch eine oder mehrere Tragwalzen oder Tragwalzensysteme gestützt verwirklicht, und welche Aufrollervorrichtung ein durch eine oder mehrere Druckwalzen gebildetes mit dem Druckwalzenbalken verbundenes Druckwalzensystem umfasst, um die Materialrollen zu stützen.
  • Im Verfahren:
    werden durch Abstandsmessungen die Abstände zwischen dem Druckwalzensystem und der Oberfläche der Materialrollen gemessen, und
    die erwähnten Abstände aufgrund der Abstandsmessungen mit Hilfe der mit dem Druckwalzenbalken verbundenen Stellvorrichtungen eingestellt.
  • In einigen Ausführungsformen der Erfindung wird das Verfahren in einem Aufroller vom Tragwalzentyp der Längsschneidevorrichtung für Papier- oder Kartonmaschine realisiert. Die Längsschneidevorrichtung kann als ein Teil einer Papier- oder Kartonmaschine oder typischer als ein separates Gerät ausgeführt werden.
  • In einigen Ausführungsformen der Erfindung wird angestrebt, die Kurven- oder Biegungsform des Druckwalzensystems (die z. B. Schrägstellung und/oder Krümmung/Biegung aufweisen kann) aufgrund der Abstandsmessungen einzustellen, damit sie möglichst genau der durch die Schwankung der Durchmesser der Papierrollen verursachten Kurvenform entspricht.
  • Als Stellvorrichtung können hydraulische Stellvorrichtungen, mechanische Stellvorrichtungen oder elektromechanische Stellvorrichtungen verwendet werden.
  • In einer Ausführungsform werden als Stellvorrichtungen vertikale Hydraulikzylinder verwendet, die Position der Arme der Hydraulikzylinder zu Rahmen der Hydraulikzylinder gemessen, und die Einstellung der Position oder der Krümmung des Druckwalzenbalkens aufgrund von Positionsmessungen gesteuert.
  • In einer Ausführungsform wird der Abstand zwischen der Druckwalze und der Materialrolle mit einem mit dem Druckwalzenbalken verbundenen Messsensor zwischen zwei aufeinanderfolgenden Druckwalzen gemessen.
  • Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Aufrollervorrichtung vom Tragwalzentyp verwirklicht, umfassend:
    eine oder mehrere Tragwalzen oder Tragwalzensysteme, um die in der Aufrollervorrichtung aufzurollenden Materialrollen, wie Papier- oder Kartonrollen, abzustützen; und
    einen Druckwalzenbalken und ein mit ihm verbundenes durch eine oder mehrere Druckwalzen gebildetes Druckwalzensystem, um die Materialrollen zu belasten.
  • Die Aufrollervorrichtung umfasst darüber hinaus:
    einen oder mehrere Messsensoren, um die Abstände zwischen dem Druckwalzensystem und der Oberfläche der Materialrollen zu messen;
    Stellvorrichtungen, die mit dem Druckwalzenbalken verbunden sind; und
    eine Steuereinheit, um die erwähnten Abstände aufgrund der Abstandsmessungen mit den Stellvorrichtungen einzustellen.
  • In einer Ausführungsform ist der Abstandsmesssensor auf dem Lagergehäuse (oder dem Lagerbock) zwischen zwei aufeinanderfolgenden Druckwalzen angeordnet. In einigen Ausführungsformen kann zwischen zwei aufeinanderfolgenden Druckwalzen nur ein gemeinsames Lagergehäuse vorgesehen sein, wobei der Abstandsmesssensor auf dem betreffenden Lagergehäuse angeordnet sein kann.
  • In einer Ausführungsform ist das Querschnittsprofil des Druckwalzenbalkens rund.
  • Einige Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind oder werden nur im Zusammenhang von einigen Aspekten der Erfindung beschrieben. Die entsprechenden Ausführungsformen sind jedoch weitgehend auch für andere Aspekte anwendbar.
  • KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
  • Die Erfindung wird nun beispielhaft unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in denen:
  • 1 eine Aufrollervorrichtung vom Tragwalzentyp gemäß einer Ausführungsform,
  • 2 die Aufrollervorrichtung der 1 in Betrieb gemäß einer Ausführungsform,
  • 3 eine Problemsituation in einer Aufrollervorrichtung vom Tragwalzentyp,
  • 4 die Lösung für die Problemsituation der 3 gemäß einer Ausführungsform,
  • 5 Kraftmessung gemäß einer Ausführungsform,
  • 6 eine Anordnung am Ende des Druckwalzenbalkens gemäß einer Ausführungsform,
  • 7 Positionsmessung einer Stellvorrichtung gemäß einer Ausführungsform,
  • 8 Abstützen des Druckwalzenbalkens gemäß einer Ausführungsform,
  • 9 Abstützen des Druckwalzenbalkens gemäß einer weiteren Ausführungsform,
  • 10 Kraftmessung gemäß einer weiteren Ausführungsform,
  • 11 Abstandsmessung gemäß einer Ausführungsform, und
  • 12 Steuerelektronikeinheit gemäß einer Ausführungsform zeigen.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • In den Figuren beziehen sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche Sachverhalte und Elemente.
  • 1 zeigt einen Querschnitt einer Aufrollervorrichtung vom Tragwalzentyp 100 gemäß einer Ausführungsform. Die Aufrollervorrichtung 100 umfasst eine oder mehrere Tragwalzen oder Tragwalzensysteme 110, die die Materialrollen (Papier/Karton) 120 abstützt. Die typische Anzahl an Tragwalzen 110 beträgt zwei Tragwalzen, jedoch ist auch eine andere Anzahl möglich. Die Materialrollen 120 werden typischerweise derart aufgerollt, dass sie sich teilweise zwischen den Tragwalzen 110 und teilweise über diesen befinden. Zu Beginn des Wickelvorgangs, wenn die Materialrollen 120 einen kleinen Durchmesser haben, liegen sie überwiegend zwischen den Tragwalzen 110. Beim weiteren Wickelvorgang und bei zunehmendem Durchmesser steigen die Materialrollen 120 zwischen den Tragwalzen 110 immer mehr auf die Tragwalzen 110. Die Tragwalzen 110 sind typischerweise am Ständer der Aufrollervorrichtung 100 befestigt. Der Befestigungsmechanismus und die Tragwalzenachsen sind jedoch wegen Übersichtlichkeit in den Figuren nicht gezeichnet.
  • Die Aufrollervorrichtung 100 umfasst einen Druckwalzenbalken 140, mit dem eine oder mehrere Druckwalzen 130 verbunden sind. D. h. die Druckwalze 130 kann aus einer Walze oder aus mehreren Walzenstümpfen aufgebaut sein. Im letzten Fall bilden die Walzenstümpfe ein sog. Tragwalzensystem. In dieser Anmeldung wird der Begriff „Tragwalze" sowohl für Tragwalze als auch für Tragwalzensystem benutzt.
  • Am Ständerteil der Aufrollervorrichtung 100 an dessen Seitenwänden 160 sind Linearführungen 170 befestigt. Der Druckwalzenbalken 140 stützt sich über die Linearführungen 170 an den Seitenwänden 160 des Ständerteils der Aufrollervorrichtung ab. Die Linearführungen 170 stützen den Druckwalzenbalken 140 in Maschinenrichtung und in seitlicher Richtung, lassen aber eine Bewegung des Druckwalzenbalkens 140 in Vertikalrichtung zu. Der Druckwalzenbalken 140 ist in Vertikalrichtung mit Abstützmechanismen oder Stellvorrichtungen am Horizontalbalken 150 des Ständerteils abgestützt. Die Stellvorrichtungen können mechanische (z. B. Kugelschrauben, Trapezschrauben), hydraulische (z. B. Hydraulikzylinder) oder elektromechanische Stellvorrichtungen (z. B. Linearmotoren) sein. Im Folgenden dienen Hydraulikzylinder als Beispiele für Stellvorrichtungen. In 1 sind als Beispiel am Horizontalbalken 150 und am Druckwalzenbalken 140 befestigte Hydraulikzylinder 180 dargestellt. Die Position und Anzahl der Hydraulikzylinder 180 können je nach Ausführungsform variieren.
  • Die Druckwalze 130 sollte die Materialrollen 120 gegen die Tragwalzen oder das Tragwalzensystem 110 drücken, um die beim Wickeln benötigte Niplast (oder Linienlast) zu schaffen, und andererseits das Risiko zu verringern, dass die Rollen herausfliegen. Wie in 1 dargestellt wird, wird dieses jedoch in dem Fall nicht ausgeführt, in dem die Materialrollen 120 von unterschiedlichem Durchmesser sind. Im Beispiel der 1 sind beispielsweise wegen der Dickenprofilschwankungen von Papier/Karton die mittig liegenden Materialrollen kleiner als die Materialrollen am Rand, wobei zwischen der Druckwalze 130 und den mittig liegenden Materialrollen ein leerer Raum bleibt.
  • Diese Problemsituation ist bei der Anordnung gemäß 2 gelöst, bei der der Druckwalzenbalken 140 gezwungen wird, in ein Profil abzubiegen (in diesem Beispiel in ein derart flaches U-Profil, in dem sich der mittlere Teil des Balkens tiefer als die Ränder erstreckt), dass sich die mit dem Druckwalzenbalken 140 verbundene Druckwalze 130 besser an die Oberfläche der Materialrollen 120 anpasst. Auch wenn die Druckwalze 130 nicht unbedingt die Oberfläche der Materialrollen 120 überall berührt, so ist mindestens durchschnittlich mehr Kontaktfläche vorhanden als im Fall der 1. Die Biegung des Druckwalzenbalkens 140 wird beispielsweise dadurch geschaffen, dass er in eine gewünschte Form mit Hilfe der Hydraulikzylinder 180 gesteuert (oder gezwungen) wird, indem deren Hydraulikdruck eingestellt wird. Genauer gesagt wird die Einstellung des jeweiligen Hydraulikzylinders 180 an sich durch Einstellung der Druckdifferenz zwischen den auf verschiedenen Seiten des Hydraulikzylinderkolbens gebildeten Hydraulikdrücken realisiert.
  • Die Position und Anzahl der als Stellvorrichtungen verwendeten Hydraulikzylinder 180 kann je nach der Ausführung gewählt werden. In einer Ausführungsform ist erkannt, dass beispielsweise bestimmte mit der Schwingungsdämpfung des Balkens verbundene Vorteile erreicht werden, wenn Hydraulikzylinder 180 statt an den Enden des Druckwalzenbalkens 140 im mittleren Bereich des Balkens angeordnet werden. Im Beispiel der 1 und 2 sind vier Hydraulikzylinder 180 vorhanden, die alle im mittleren Bereich des Druckwalzenbalkens 140 angeordnet sind.
  • Die im Nip zwischen den Tragwalzen 110 und den Materialrollen 120 herrschende Gesamtlast wird durch die eigene Masse der Materialrollen 120 und die durch die Druckwalzen 130 verursachte zusätzliche Last gebildet, auf die die Masse der Druckwalzen 130 und des Druckwalzenbalkens 140 Einfluss hat. Die durch die Hydraulikzylinder 180 auf den Druckwalzenbalken 140 wirkende Last muss typischerweise entlastend, d. h. Zug sein, da die Masse des Druckwalzenbalkens 140 den Materialrollen 120 typischerweise mehr zusätzliche Last verleiht als im Wickelprozess benötigt wird. In einigen selteneren Fällen kann es jedoch sein, dass die von Hydraulikzylindern 180 auf den Druckwalzenbalken wirkende Kraft Schubkraft sein soll. Wird dann Schub oder Zug benötigt, können die Hydraulikzylinder 180 mit der Druckdifferenz derart gesteuert werden, dass die Gesamtlast der Materialrollen in den verschiedenen Stufen des Wickelprozesses möglichst optimal ist.
  • 3 stellt eine Querschnittsansicht einer weiteren Problemsituation dar, die durch Materialrollen 120 unterschiedlicher Durchmesser verursacht werden kann. In diesem Beispiel sind die rechts liegenden Materialrollen kleiner als die links liegenden. Ist die Differenz des Durchmessers ausreichend groß, bleibt zwischen der Druckwalze 130 und den rechts liegenden Materialrollen ein leerer Raum, denn in der Aufrollervorrichtung wird oft eine Synchronisierungsachse verwendet, die dazu dient, die Druckwalze 130 in horizontaler Richtung (oder zumindest in nahezu horizontaler Richtung in den vom Spiel der Synchronisierungsachse bestimmten Grenzen) zu halten. In 3 sind zwei Hydraulikzylinder 180 an den Enden des Druckwalzenbalkens 140 gezeichnet, was der Anordnung der Tragarme in vielen Anordnungen gemäß des Standes der Technik entspricht.
  • Die Problemsituation der 3 ist in der Anordnung gemäß 4 gelöst, in der der Druckwalzenbalken 140 kontrolliert in eine derartig schräge Stellung (in diesem Beispiel der rechte Rand niedriger als der linke Rand) gesteuert wird, dass sich die mit dem Druckwalzenbalken 140 verbundene Druckwalze 130 besser an die Oberfläche der Materialrollen 120 anpasst. Auch wenn die Druckwalze 130 nicht unbedingt die Oberfläche der Materialrollen 120 überall berührt, so ist mindestens durchschnittlich mehr Kontaktfläche vorhanden als im Fall der 3. Der Druckwalzenbalken 140 wird kontrolliert schräg beispielsweise mit Hilfe der als Stellvorrichtungen dienenden Hydraulikzylinder 180 gesteuert, indem deren Hydraulikdruck (Druckdifferenz) entsprechend eingestellt wird, wie dies in Verbindung mit 2 gezeigt ist. In der Aufrollervorrichtung 100 wird keine Synchronisierungsachse benötigt, wenn eine solche aber vorhanden ist, sollte sie in Vertikalrichtung ein ausreichend großes Spiel aufweisen, damit der Balken ausreichend schräg gesteuert (oder gefahren) werden kann.
  • Die Position und Anzahl der als Stellvorrichtungen verwendeten Hydraulikzylinder 180 kann je nach Ausführung gewählt werden. Im Beispiel der 4 sind vier Hydraulikzylinder 180 vorhanden, die im mittleren Bereich des Druckwalzenbalkens 140 angeordnet sind.
  • 5 zeigt detaillierter eine Anordnung, mit der der Druckwalzenbalken 140 in ein gewünschtes Profil gebogen wird (d. h. dessen Kurvenform wird eingestellt). In der Figur wird wegen der Übersichtlichkeit lediglich ein Hydraulikzylinder 180 und dessen Steuerungssystem dargestellt, auch wenn je nach der Ausführung eine unterschiedliche Anzahl von Hydraulikzylindern vorliegen kann. Der Arm 502 des Hydraulikzylinders ist durch ein Gelenklager 511 und einen Zapfen 512 an einem am Druckwalzenbalken 140 befestigten Ohr 503 angebracht. Der Rahmen 501 des Hydraulikzylinders ist am Ständer der Aufrollervorrichtung befestigt, beispielsweise am Horizontalbalken 150 des Ständerteils (in 5 nicht dargestellt).
  • Der Zapfen 512 weist eine Kraftmessungseigenschaft auf. Im Zapfen 512 kann beispielsweise ein Kraftsensor angeordnet sein, der entlang eines elektrischen Kabels 520 in Form einer elektrischen Größe oder von analogen oder digitalen Messdaten der Steuerelektronikeinheit 530 Messdaten über die vom Hydraulikzylinder gegen den Druckwalzenbalken 140 wirkende Kraft gibt. Die Steuerelektronikeinheit 530 gibt die Steuerinformation über das elektrische Kabel 540 dem elektrischen Teil 551 des Hydraulikventils, der den Hydraulikteil 552 des Ventils steuert. Vom Hydraulikteil 552 gehen an den Hydraulikzylinder Hydraulikrohre 560 und 570 ab, die den Hydraulikdruck auf den verschiedenen Seiten des Kolbens des Hydraulikzylinders 180 (in 5 nicht dargestellt) regeln.
  • Will man den Druckwalzenbalken 140 in ein bestimmtes Profil biegen (d. h. will man seine Kurvenform einstellen), wird mit Hydraulikdruckdifferenz die von den verschiedenen Hydraulikzylindern 180 auf den Druckwalzenbalken 140 ausgeübte Kraft geregelt, wobei sich der Balken 140 wunschgemäß biegt. In einer Ausführungsform wird die Kraft zwischen der Druckwalze 130 und der Materialrolle 120 mittelbar mit dem Kraftsensor 512 auf der Verbindungsstelle des Arms 502 des Hydraulikzylinders und des Druckwalzenbalkens 140 gemessen und die Hydraulikzylinder 180 wird derart rückgekoppelt gesteuert, dass die Kraft auf der ganzen Breite des Balkens 140 (oder der Maschine) konstant gehalten wird. Alternativ kann die Kraft gemäß der in dem der Steuerelektronikeinheit 530 aufweisenden Speicher (in 5 nicht dargestellt) vorprogrammierten Kurve verändert werden.
  • Beim Aufwickeln einer Papier- oder Kartonrolle ist die Steuerung der Wickelhärte insbesondere zu Beginn des Wickelprozesses wichtig, um eine Rolle mit guter Qualität zu bilden. Mit den Hydraulikzylindern 180 kann das Niplastprofil der Druckwalze gesteuert werden. Wenn die als Belastungsvorrichtungen der Druckwalze dienenden Hydraulikzylinder 180 im mittleren Bereich des Druckwalzenbalkens 140 liegen (und nicht ganz an den Enden des Balkens), kann auf die Belastung des mittleren Bereichs der Materialbahn mehr Einfluss genommen werden gegenüber dem, dass die Belastungsvorrichtungen lediglich an den Enden des Druckwalzenbalkens 140 liegen würden.
  • Die von den Hydraulikzylindern 180 auf den Druckwalzenbalken 140 ausgeübte Kraft wird derart geregelt, dass in der jeweiligen Stufe des Wickelprozesses eine gewünschte Last erzeugt wird. Typischerweise wird der Druckwalzenbalken ständig entlastet. Abhängig von der Masse der Rolle und der Geometrie der Aufrollervorrichtung ist der Entlastungsbedarf unterschiedlich in den verschiedenen Stufen des Wickelprozesses. Typischerweise ist der Entlastungsbedarf in der Ausgangsstufe des Wickelns kleiner und der Entlastungsbedarf steigt, wenn die Masse der Materialrollen zunimmt.
  • In der Ausgangsstufe des Aufwickelns kann den Materialrollen 120 mit der Druckwalze zusätzliche Last gegeben werden. In einer bestimmten Stufe, wenn der Durchmesser der Rolle in einem Beispiel ca. 800–1000 mm beträgt, kann die zusätzliche Last für den Wickelprozess entlastet werden, da das Eigengewicht der Materialrolle bereits eine ausreichende Niplast gegen die Druckwalze gibt. In der Praxis kann im Nip zwischen der Druckwalze 130 und den Materialrollen 120 jedoch eine geringe Belastung belassen werden, damit die Schwingung der Materialrollen 120 verhindert werden kann. Mit Kraftmessung und Stellvorrichtungen (von denen hier Hydraulikzylinder 180 als Beispiele gezeigt sind) kann die Belastung also auf die jeweilige Situation angepasst geregelt werden.
  • Gemäß einer Ausführungsform kann an den Enden des Druckwalzenbalkens 140 eine Anordnung vorhanden sein, die die Steuerung des Druckwalzenbalkens 140 in Schrägstellung und/oder die Biegung des Druckwalzenbalkens erleichtert. 6 zeigt detaillierter eine derartige Anordnung. Der Druckwalzenbalken 140 ist an der Linearführung 170 mit Linearlagern 601 befestigt. Der Zapfen 602 des Linearlagers 601 schiebt sich durch ein Gelenklager 603 in das am Ende des Druckwalzenbalkens 140 angeordnete Lagergehäuse 605. Das Gelenklager 603 kann axial im Gehäuse 605 gleiten. In einer beispielhaften Ausführung sind die von dem Linearlager 601 und dem Gelenklager 603 gebildete Systeme in acht Stellen im Druckwalzenbalken vorgesehen, vier an beiden Enden. Da 6 eine Schnittdarstellung ist, werden darin nur zwei solche vom Linearlager 601 und Gelenklager 603 gebildete Systeme dargestellt. Es ist jedoch zu beachten, dass das zweite Paar am selben Ende des Balkens hinter den in 6 gargestellten liegt.
  • Die Gelenklager 603 können mit einer Arretiervorrichtung (in 6 nicht dargestellt) in Axialrichtung verriegelt werden, wobei der Zapfen 602 des Linearlagers im Gelenklager 603 und das Gelenklager 603 im Lagergehäuse 605 verriegelt wird und die Bewegung des Systems in Axialrichtung des Balkens 140 verhindern. Als Arretiervorrichtung kann eine Arretiervorrichtung dienen, deren Verriegelungswirkung auf der Form der Arretiervorrichtung basiert (z. B. Verriegelungsring, Verriegelungsbüchse), oder eine Arretiervorrichtung, deren Verriegelungswirkung im Wesentlichen auf der Reibung basiert (z. B. Verriegelungsmutter, Klemmverbindung). Will man den Druckwalzenbalken 140 beispielsweise in Schrägstellung fahren, werden in einer Ausführungsform in Axialrichtung zwei der Gelenklager 603 (zum Beispiel das obere Lager der 6 und das hinter ihm befindliche Lager) verriegelt, die anderen sechs bleiben aber unverriegelt, wobei die unverriegelten Gelenklager 603 eine Bewegung des Systems in Axialrichtung erlauben. Dadurch kann die Steuerung des Druckwalzenbalkens 140 in Schrägstellung und die Biegung des Druckwalzenbalkens 140 unter Verringerung des Bruchrisikos erleichtert werden. Die Verriegelung bestimmt die Position des Druckwalzenbalkens 140 in seitlicher Richtung.
  • Das Biegen des Druckwalzenbalkens 140 in ein bestimmtes Profil (wie beispielsweise in 2 dargestellt ist) und eine kontrollierte Steuerung in Schrägstellung (wie beispielsweise in 4 dargestellt ist) können als separate Funktionen angesehen werden, die unabhängig voneinander ausführbar sind. Je nach der Ausführung können das Biegen und Steuern in Schrägstellung auch in derselben Ausführungsform als eine Kombination von verschiedenen Funktionen erfolgen.
  • In einer weiteren Ausführungsform kann bei der Regelung der Stellung oder des Profils des Druckwalzenbalkens 140 (kontrollierte Steuerung in Schrägstellung oder Biegen) alternativ oder zusätzlich die Positionsmessung der Hydraulikzylinder 180 ausgenutzt werden. 7 zeigt Positionsmessung in einer solchen Ausführungsform. In Verbindung der Hydraulikzylinder 180 kann ein Positionssensor installiert werden, der die Position des Arms 502 des Hydraulikzylinders zum Rahmen 501 misst. Der Hydraulikzylinder kann beispielsweise eine Elektronikeinheit 708 aufweisen, die ein geeignetes Signal an den Hydraulikzylinder sendet. Im Beispiel der 7 ist die Elektronikeinheit 708 am oberen Ende des Rahmens 501 des Hydraulikzylinders installiert. Im Inneren des Hydraulikzylinders 180 ist eine Stange 709 vorgesehen, die vom Rahmen des Hydraulikzylinders durch den Kolben 704 in den Hohlteil 707 des hohlen Arms 502 des Hydraulikzylinders verläuft. Am Kolben 704 des Hydraulikzylinders ist ein Magnet 706 montiert, der als Positionssensor dient. Aufgrund der Antwort des von der Elektronikeinheit 708 versendeten Signals kann die Position des Arms 502 des Hydraulikzylinders zum Rahmen 501 bestimmt werden. Effektiv wird eine Strecke angegeben, wie weit der Arm 502 des Hydraulikzylinders aus dem Rahmen 501 des Hydraulikzylinders herausgeschoben ist. Die Elektronikeinheit 708 steht über eine Signalleitung 780 (z. B. elektrische Leitung) in Verbindung mit der Steuerelektronikeinheit 530, die aufgrund eines bestimmten Positionswerts den elektrischen Teil 551 des Hydraulikventils steuern kann. Dieser steuert wiederum mit Hilfe der aus dem Hydraulikteil 552 abgehenden Hydraulikrohren 560 und 570 die Druckdifferenz der auf den verschiedenen Seiten des Kolbens 704 des Hydraulikzylinders gebildeten Hydraulikdrücke derart, dass die Position der Arme 501 (und gleichzeitig die Stellung des Druckwalzenbalkens) wunschgemäß gestaltet werden kann.
  • Die Positionsmessung der Stellvorrichtungen (hier der Hydraulikzylinder 180) kann dazu dienen, um eine übermäßige Biegung oder Steuerung in Schrägstellung des Druckwalzenbalkens 140 zu verhindern und den Balken 140 in die Grundstellung in der Rollenwechselsequenz zu bringen. Übermäßige Biegung oder Steuerung in Schrägstellung kann beispielsweise durch Vergleich der Positionswerte der verschiedenen Hydraulikzylinder 180 zueinander und zu einem vorgespeicherten Grenzwert verhindert werden. Wird der Grenzwert erreicht, kann die Steuerelektronikeinheit 530 mit der Druckdifferenz der Hydraulikdrücke der Hydraulikzylinder 180 die Hydraulikzylinder 180 derart steuern, dass der Balken nicht mehr gebogen und/oder in eine schrägere Stellung gesteuert wird.
  • 8 zeigt das Abstützen des Druckwalzenbalkens 140 gemäß einer Ausführungsform. In diesem Beispiel sind die Hydraulikzylinder 180 vertikal derart angeordnet, dass kein einziger ganz am Ende des Druckwalzenbalkens 140 liegt, sondern alle im mittleren Bereich des Balkens liegen und die Dämpfung der vertikalen Schwingungen des Druckwalzenbalkens 140 besser ermöglichen. In diesem Beispiel sind vier Hydraulikzylinder 180 vorhanden.
  • 9 zeigt das Abstützen des Druckwalzenbalkens 140 mit zwei vertikalen Hydraulikzylindern 180, die in den sog. Bessel-Punkten eine Strecke von 2/9 von den Enden des Druckwalzenbalkens 140 entfernt angeordnet sind, gemessen im Verhältnis zur ganzen Länge des Balkens.
  • Die Stellvorrichtungen (z. B. Hydraulikzylinder) können am Druckwalzenbalken unter Berücksichtigung des Minimalpunktes/der Minimalpunkte der Gesamtbiegung des Druckwalzenbalkens angeordnet werden. Beispielsweise im Fall, in dem die Druckwalze aus einer großen Anzahl kurzer Walzenstümpfe besteht (wobei die von diesen Walzen auf den Druckwalzenbalken ausgeübte Belastung relativ gleichmäßig ist), wird das Minimum der Gesamtbiegung typischerweise dann erreicht, wenn der Abstand des Hydraulikzylinders (der Stellvorrichtung) vom Ende des Balkens das oben erwähnte 2/9 der Länge des Balkens ausmacht (im Fall von zwei Stellvorrichtungen). Andererseits kann die Stellvorrichtung in einer solchen Stelle angeordnet werden, die nicht im Knotenpunkt der spezifischen Form der ersten, zweiten oder dritten Schwingung des Stützbalkens (Druckwalzenbalkens) liegt. Mit einer derartigen Anordnung kann die Anregung der untersten Schwingungsfrequenzen des Balkens verhindert werden. Die Stellvorrichtungen können auch in einigen Ausführungen nur an den Enden des Druckwalzenbalkens und außer oder anstatt an den Enden im mittleren Bereich liegen.
  • Bereits mit zwei an den Enden oder weiter in der Mitte angeordneten Stellvorrichtungen kann der Druckwalzenbalken kontrolliert in Schrägstellung gesteuert werden. Sind drei oder mehrere Stellvorrichtungen vorhanden, kann mit Hilfe derer die Kurvenform des Druckwalzenbalkens (Stützbalkens) und weiterhin auch des Druckwalzensystems geregelt werden. Mit Hilfe von drei oder mehreren Stellvorrichtungen kann unter anderem die Biegungen der Tragwalzen, die Biegung des Druckwalzenbalkens und die Dickenfehler des Papiers in Querrichtung kompensiert werden. Darüber hinaus hat die Verwendung von insbesondere mehreren (als zwei) Stellvorrichtungen Dämpfwirkung auf die Schwingungseigenschaften des Systems. Prinzipiell können eine sehr große Anzahl von Stellvorrichtungen verwendet werden, wobei genau die Fehler des Papierdickenprofils beobachtet werden kann. Eine kontrollierte Regelung der Biegung oder der Schrägstellung gleicht die Belastung von Materialrollen aus. Sie teilt die Last gleichmäßiger auf Materialrollen (nicht nur beispielsweise auf zwei Materialrollen, wie in einigen Lösungen gemäß des Standes der bekannten Technik), wobei die Gesamtlast sogar erhöht werden kann, da immer mehr Rollen die Last tragen.
  • 10 zeigt eine weitere Ausführungsform, in der Kraftmesssensor(en) anstatt zwischen den Hydraulikzylindern 180 und dem Druckwalzenbalken 140 zwischen dem Druckwalzenbalken 140 und den Druckwalzen 130 angeordnet ist (sind). Vorteilhaft ist dabei, dass die zur Biegung des Druckwalzenbalkens 140 benötigten Kräfte die Messung der Niplast zwischen der Druckwalze 130 und der Materialrolle 120 nicht stören. In 10 unter Bezugszeichen 130a ist eine Druckwalze (Walzenstumpf) und unter Bezugszeichen 130b eine benachbarte zweite Druckwalze (Walzenstumpf) gezeichnet. Zwischen den Druckwalzen 130a und 130b liegen Lagergehäuse 1010 der Druckwalzen. Die Druckwalzen 130a und 130b sind mit einem geeigneten Befestigungsteil 1060 mit dem Druckwalzenbalken 140 verbunden. In dieser Ausführungsform ist der Kraftmesssensor 1020 auf den Lagergehäusen 1010 der Druckwalzen 130a und 130b installiert. Er kann am Befestigungsteil 1060 befestigt sein. Die Antriebseinrichtung oder der Antriebsmotor 1050 der Druckwalze kann in der Druckwalze angeordnet werden. Als Antriebsmotor ist beispielsweise ein Trommelmotor geeignet. Wenn der Antriebsmotor in der Druckwalze montiert wird, stört er im Wesentlichen nicht die Funktion des Messsensors 1020.
  • Der Kraftsensor 1020 gibt beispielsweise entlang eines elektrischen Kabels (nicht dargestellt) der Steuerelektronikeinheit 530 in Form einer elektrischen Größe oder von analogen oder digitalen Messdaten Messinformationen über die Kraft zwischen der Druckwalze 130 und der Materialrolle 120, die mit der Druckdifferenz der Hydraulikdrücke der Hydraulikzylinder 180 die Hydraulikzylinder 180 steuert, um eine gewünschte Wirkung zu erzielen. Die Hydraulikzylinder 180 werden vorzugsweise in denselben Stellen angeordnet wie die Sensoren 1020, dieses ist aber nicht notwendig.
  • 11 zeigt eine Ausführungsform, in der statt Kraftmessung eine Abstandsmessung verwendet wird, um die mit dem Druckwalzenbalken 140 verbundene Druckwalze (Druckwalzensystem) 130 zu steuern, damit sie sich besser an die Oberfläche der Materialrollen 120 anpasst. In 11 unter Bezugszeichen 130a ist eine Druckwalze (Walzenstumpf) und unter Bezugszeichen 130b eine benachbarte zweite Druckwalze (Walzenstumpf) gezeichnet. Zwischen den Druckwalzen 130a und 130b liegen Lagergehäuse 1010 der Druckwalzen. Die Druckwalzen 130a und 130b sind mit einem geeigneten Befestigungsteil 1060 mit dem Druckwalzenbalken 140 verbunden. In dieser Ausführungsform ist (sind) der (die) Kraftmesssensor(en) 1020 in Verbindung mit dem Druckwalzenbalken 140 montiert. Sensoren 1120 können beispielsweise zwischen den Druckwalzen, wie in 11 dargestellt ist, oder am äußeren Ende der äußeren Druckwalze (oder an den äußersten Enden der äußersten Druckwalzen) angeordnet sein. Es kann ein beliebiger geeigneter Abstandsmesssensor verwendet werden, beispielsweise ein optischer oder akustischer Sensor. Vorzugsweise werden die betreffenden Sensoren 1120 auf dem Lagerbock der jeweiligen einzelnen Druckwalze angeordnet, jedoch derart, dass in der Verbindungsstelle von zwei Walzen nur ein gemeinsamer Sensor angeordnet wird. In dem in 11 dargestellten Beispiel ist der Sensor 1120 vollständig oder teilweise im Druckwalzenbalken 140 angeordnet. Sein Messradius 1125, der auf die Oberfläche der Materialrolle 120 verläuft und davon zurückgestrahlt wird, ist mit einer gestrichelten Linie gezeichnet. Das Befestigungsstück 1060 kann eine Öffnung aufweisen, durch die der Messradius 1125 verläuft. Die Antriebseinrichtung oder der Antriebsmotor 1050 der Druckwalze kann in der Druckwalze angeordnet werden. Als Antriebsmotor ist beispielsweise ein Trommelmotor oder ein am Druckwalzenbalken 140 angeordneter Elektromotor geeignet, der mit einem Riemenantrieb der Druckwalze versehen ist.
  • Der Abstandsmesssensor 1120 gibt beispielsweise entlang eines elektrischen Kabels (nicht dargestellt) der Steuerelektronikeinheit 530 in Form einer elektrischen Größe oder von analogen oder digitalen Messdaten Messinformationen über den Abstand zwischen dem Sensor und der Oberfläche der Materialrolle 120 (und dadurch über den Abstand zwischen der Druckwalze 130 und der Materialrolle 120), die mit der Druckdifferenz der Hydraulikdrücke der Hydraulikzylinder 180 die Hydraulikzylinder 180 steuert, um eine gewünschte Wirkung zu erzielen. Die Hydraulikzylinder 180 werden vorzugsweise in denselben Stellen angeordnet wie die Sensoren 1020, dieses ist aber nicht notwendig.
  • In 12 wird grob eine Steuerelektronikeinheit 530 gemäß einer Ausführungsform dargestellt. Die Steuerelektronikeinheit 530 umfasst eine Steuereinheit 1210, die aufgrund der im Speicher 1220 gespeicherten Software die Funktion der Steuerelektronikeinheit 530 steuert. Im Speicher kann ein Speicherbereich oder eine Datenbank 1222 ausgeführt sein, der (die) eine vorprogrammierte Belastungskurve aufweist, aufgrund welcher Stellvorrichtungen (z. B. Hydraulikzylinder 180 gesteuert werden). Die Steuerelektronikeinheit kann eine Schnittstelle 1240 umfassen, die ein Display und/oder eine Tastatur aufweisen kann, mit denen der Benutzer programmieren oder auf eine andere Weise die Vorrichtung 530 bedienen kann. Weiterhin umfasst die Steuerelektronikeinheit eine Kommunikationsschnittstelle 1230, durch die die Messdaten von den Sensoren empfangen und Steuerdaten/-befehle an den die Stellvorrichtungen steuernden Teil, beispielsweise an den elektrischen Teil 551 des Hydraulikventils, versendet werden.
  • Verschiedene Ausführungsformen und ihre Kombinationen werden im Folgenden noch genauer erläutert.
  • A) Für Regelung der Schrägstellung des Druckwalzenbalkens (und des Druckwalzensystems) geeignete Ausführungsformen:
  • In der Ausführungsformengruppe A1 ist erkannt, dass die Schrägstellung des Druckwalzenbalkens (d. h. die Stellung zu den Rahmen und dadurch zu den Tragwalzen) in verschiedenen Ausführungsformen auf mindestens zwei verschiedene Weisen gemessen werden kann. Eine Alternative ist, die Positionsmesssensoren an Stellvorrichtungen (z. B. Hydraulikzylindern) anzuordnen, wie in Verbindung mit 7 dargestellt ist. Eine weitere Alternative ist, ein Positionsmesssensor, beispielsweise ein Linearsensor, zwischen dem Druckwalzenbalken und dem Rahmen am Ende des Balkens, an den beiden Enden anzuordnen (dabei ist es für die Funktion der Stellvorrichtungen nicht notwendig, dass sie Sensoren aufweisen). Weist eine mechanische Synchronisierungsachse ein größeres Spiel als ein typisches Spiel auf (oder eine mechanische Synchronisierungsachse ist gar nicht vorhanden), kann mit Hilfe der Positionsmessung eine bestimmte maximale zulässige Schrägstellung eingestellt werden. Darüber hinaus kann der Druckwalzenbalken vor dem Rücklauf und vor dem nächsten Arbeitszyklus ausgerichtet werden. Eine Möglichkeit die mit der Positionsmessung erhaltene Messinformation auszunutzen ist, dass die Niplast zwischen den Papierrollen (Materialrollen) und den Druckwalzen etwas anders am dünneren Ende der Papierrollen als am dickeren Ende eingestellt wird (jedoch aber derart, dass das Druckwalzensystem im Wesentlichen auf der gesamten Breite der Rollen (oder der Maschine) Druck auf die Papierrollen ausübt).
  • In der Ausführungsformengruppe A2 wird die (Nip)last zwischen der Druckwalze und der Papierrolle mit auf (oder unter) das Lagergehäuse der Druckwalze angeordneten Kraftmesssensoren gemessen, wie in 10 dargestellt ist. Das Signal der jeweiligen Kraftmesssensoren wird miteinander (und mit einem Sollwert gemäß dem gewünschten Wickelprozessbedarf) verglichen und der Druck der Hydraulikzylinder (richtiger die Druckdifferenz auf den verschiedenen Seiten des Kolbens) wird rückgekoppelt derart eingestellt, dass das Signal von allen Kraftmesssensoren miteinander möglichst genau denselben Wert erreicht. Dabei weiß man entsprechend, dass die von der Druckwalze auf die Papierrollen ausgeübte Niplast möglichst gleichmäßig auf der gesamten Breite der Rollen ist.
  • In der Ausführungsformengruppe A3 wird mit Hilfe der an den Enden (an den äußersten Enden) der Druckwalzen angeordneten Abstandsmesssensoren (die allerdings auch zwischen den Druckwalzen vorhanden sein können, dieses aber in dieser Ausführungsform nicht notwendig ist) der Abstand zwischen dem Sensor und der Oberfläche der Papierrolle gemessen und die erhaltenen Messergebnisse miteinander und mit dem bekannten Nennwert verglichen, der auf dem Durchmesser der Druckwalze basiert. Der Druck der Hydraulikzylinder (richtiger die Druckdifferenz auf den verschiedenen Seiten des Kolbens) wird rückgekoppelt derart eingestellt, dass das Signal der beiden Abstandsmesssensoren miteinander möglichst genau denselben Wert erreicht und auch dem Nennwert entspricht (dieses deshalb, damit man weiß, dass die Walze im Kontakt mit dem Papier steht). Dabei weiß man entsprechend, dass der Abstand der Druckwalze zu den Papierrollen möglichst gleich auf der gesamten Breite der Rollen ist.
  • In der Ausführungsformengruppe A4 wird mit Hilfe der zwischen dem Hydraulikzylinder und dem Druckwalzenbalken angeordneten Kraftmesssensoren (in dieser Ausführungsform ist es ausreichend, dass in Verbindung der äußersten Zylinder Sensoren angeordnet werden) mittelbar die (Nip)kraft zwischen der Druckwalze und der Papierrolle gemessen, wie in Verbindung mit 5 dargestellt ist. Die Signale der beiden Sensoren werden miteinander (und mit einem Sollwert gemäß dem gewünschten Wickelprozessbedarf) verglichen und der Druck der Hydraulikzylinder (richtiger die Druckdifferenz auf den verschiedenen Seiten des Kolbens) wird rückgekoppelt derart eingestellt, dass das Signal der beiden Kraftmesssensoren miteinander möglichst genau denselben Wert erreicht, wobei man entsprechend weiß, dass die von der Druckwalze auf die Papierrollen ausgeübte Niplast möglichst gleichmäßig auf der gesamten Breite der Rollen ist.
  • B) Für Regelung der Biegung des Druckwalzenbalkens (und des Druckwalzensystems) geeignete Ausführungsformen:
  • In der Ausführungsformengruppe B1 wird die (Nip)kraft zwischen der Druckwalze und der Papierrolle (Materialrolle) mit auf (oder unter) das Lagergehäuse der Druckwalze angeordneten Kraftmesssensoren gemessen, wie in 10 dargestellt ist. Das Signal der jeweiligen Kraftmesssensoren wird miteinander (und mit einem Sollwert gemäß dem gewünschten Wickelprozessbedarf) verglichen und der Druck der Hydraulikzylinder (richtiger die Druckdifferenz auf den verschiedenen Seiten des Kolbens) wird rückgekoppelt derart eingestellt, dass das Signal von allen Kraftmesssensoren miteinander möglichst genau denselben Wert erreicht, wobei man entsprechend weiß, dass die von der Druckwalze auf die Papierrollen ausgeübte Niplast möglichst gleichmäßig auf der gesamten Breite der Maschine ist.
  • In der Ausführungsformengruppe B2 werden die Kraftmesssensoren, um die Nipkraft zu messen, zwischen dem Druckwalzenbalken und dem Hydraulikzylinder angeordnet, wie in Verbindung mit 5 dargestellt ist. Diese Ausführungsform ist insbesondere in der Situation geeignet, in der der Druckwalzenbalken flexibel genug ist (d. h. die für das Biegen des Druckwalzenbalkens benötigte Kraft relativ gering ist).
  • In der Ausführungsformengruppe B3 wird mit Hilfe der zwischen den Druckwalzen, und in einer Ausführungsform auch an den Enden, angeordneten Abstandsmesssensoren der Abstand zwischen dem Sensor und der Oberfläche der Papierrolle gemessen und die erhaltenen Messergebnisse miteinander und mit dem bekannten Nennwert verglichen, der auf dem Durchmesser der Druckwalze basiert. Der Druck der Hydraulikzylinder (richtiger die Druckdifferenz auf den verschiedenen Seiten des Kolbens) wird rückgekoppelt derart eingestellt, dass das Signal von allen Abstandsmesssensoren miteinander möglichst genau denselben Wert erreicht und auch dem Nennwert entspricht (dieses deshalb, damit man weiß, dass die Druckwalze im Kontakt mit dem Papier steht). Dabei weiß man entsprechend, dass der Abstand der Druckwalze zu den Papierrollen möglichst gleich auf der gesamten Breite der Rollen (der Maschine) ist.
  • C) Für kombinierte Regelung der Schrägstellung und Biegung des Druckwalzenbalkens (und des Druckwalzensystems) geeignete Ausführungsformen:
  • Die Ausführungsformengruppen B1, B2 und B3 sind auch für kombinierte Regelung der Schrägstellung und Biegung geeignet.
  • Wie oben dargestellt ist, sind in einigen Ausführungsformen statt hydraulischer Stellvorrichtungen mechanische Stellvorrichtungen, beispielsweise Kugelschrauben verwendbar, wobei die Schwingungseigenschaften des Systems weiter verbessert werden können, da beispielsweise die Federkonstante der Kugelschraube viel höher als die des Hydraulikzylinders ist. Die Steuerung der Kugelschrauben kann derart ausgeführt werden, dass die Kraft zwischen der Druckwalze und der Papierrolle mit einem Kraftsensor gemessen wird und der Antriebsmotor der Kugelschraube rückgekoppelt derart gesteuert wird, dass die Kraft konstant gehalten wird, oder sie gemäß einer vorprogrammierten Kurve verändert wird.
  • In noch einigen Ausführungsformen kann zwischen der Kugelschraube und dem Druckwalzenbalken ein Federelement angebracht werden, beispielsweise mit Tellerfedern ausgeführt. Ein Vorteil der Tellerfedern (des Tellerfederpakets) ist, dass die Federkonstante leicht veränderbar ist, um das System zu optimieren, und dass sie eine relativ große innere Dämpfung aufweisen.
  • Kugelschrauben, wie auch Hydraulikzylinder, können auf die festen Querbalken am oberen Teil des Ständers der Aufrollervorrichtung (oder der Längsschneidevorrichtung) abgestützt werden. Sind mehrere (typischerweise drei oder mehrere) Stellvorrichtungen vorhanden, kann der Querschnitt des Druckwalzenbalkens verringert werden. Dieses senkt die Kosten des Druckwalzenbalkens und auch seine (niedrigsten) Eigenfrequenzen steigen.
  • In den oben dargestellten Ausführungsformen kann das Querschnittsprofil des Druckwalzenbalkens so gewählt werden, dass es zweckmäßig ist. Beispielsweise ist ein rundes Querschnittsprofil des Balkens verwendbar. Ein runder Balken ist im Wesentlichen gleich starr in verschiedenen Richtungen, und sein Beulrisiko ist kleiner im Vergleich zu einigen anderen Profilen, beispielweise bei Verringerung der Wandstärke eines hohlen Balkens. Alternativ ist ein Quadratprofil, ein Rechteckprofil oder ein anderes zweckmäßiges Querschnittsprofil verwendbar. Der Druckwalzenbalken kann beispielweise aus Baustahl oder einem anderen geeigneten Material hergestellt sein.
  • Die oben dargestellte Erläuterung bietet nicht begrenzende Beispiele für einige Ausführungsformen der Erfindung. Dem Fachmann ist klar, dass die Erfindung sich jedoch nicht auf die dargestellten Details beschränkt, sondern die Erfindung sich auch auf andere äquivalente Weisen ausführen lässt. In diesem Dokument sind die Begriffe umfassen und enthalten offene Äußerungen und nicht als einschränkend zu verstehen.
  • Einige Merkmale der dargestellten Ausführungsformen können ohne Anwendung von anderen Merkmalen genutzt werden. Die oben dargestellte Erläuterung soll als solche nur als eine die Prinzipien der Erfindung beschreibende Erläuterung und nicht als Einschränkung der Erfindung angesehen werden. Der Schutzbereich der Erfindung wird nur durch die beiliegenden Patentansprüche beschränkt.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - FI 20055039 [0003, 0004]

Claims (12)

  1. Verfahren in einer Aufrollervorrichtung vom Tragwalzentyp (100), in der eine Anzahl Materialrollen (120), wie Papier- oder Kartonrollen aufgerollt werden, durch eine oder mehrere Tragwalzen oder Tragwalzensysteme (110) gestützt, und welche Aufrollervorrichtung (100) ein durch eine oder mehrere Druckwalzen gebildetes mit dem Druckwalzenbalken (140) verbundenes Druckwalzensystem (130) umfasst, um die Materialrollen (120) zu stützen, dadurch gekennzeichnet, dass im Verfahren: durch Abstandsmessungen die Abstände zwischen dem Druckwalzensystem (130) und der Oberfläche der Materialrollen (120) gemessen, und die erwähnten Abstände aufgrund der Abstandsmessungen mit Hilfe der mit dem Druckwalzenbalken (140) verbundenen Stellvorrichtungen (180) eingestellt werden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, in welchem Verfahren: der Abstand zwischen der Druckwalze (130) und der Oberfläche der Materialrolle (120) in mindestens einer solchen Stelle rückgekoppelt eingestellt wird, die in Längsrichtung des Druckwalzenbalkens (140) gesehen im mittleren Bereich des Druckwalzenbalkens (140) angeordnet ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, in welchem Verfahren: die Kurvenform des Druckwalzensystems (130) aufgrund der Abstandsmessungen rückgekoppelt derart eingestellt wird, dass sie der durch die Durchmesserschwankung der Materialrollen (120) verursachte Kurvenform entspricht.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, in welchem als Stellvorrichtungen (180) hydraulische Stellvorrichtungen, mechanische Stellvorrichtungen oder elektromechanische Stellvorrichtungen verwendet werden.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, in welchem Verfahren: als Stellvorrichtungen vertikale Hydraulikzylinder (180) verwendet werden, die Position der Arme (502) der Hydraulikzylinder zu Rahmen (501) der Hydraulikzylinder gemessen wird, und die Einstellung der Position oder der Krümmung des Druckwalzenbalkens (140) aufgrund von Positionsmessungen gesteuert wird.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, in welchem Verfahren: der Abstand zwischen der Druckwalze (130) und der Materialrolle (120) mit einem mit dem Druckwalzenbalken verbundenen Messsensor (1120) zwischen zwei aufeinanderfolgenden Druckwalzen (130) gemessen wird.
  7. Aufrollervorrichtung vom Tragwalzentyp (100), umfassend: eine oder mehrere Tragwalzen oder Tragwalzensysteme (110), um die in der Aufrollervorrichtung (100) aufzurollenden Materialrollen (120), wie Papier- oder Kartonrollen, abzustützen; und einen Druckwalzenbalken (140) und ein mit ihm verbundenes durch eine oder mehrere Druckwalzen gebildetes Druckwalzensystem (130), um die Materialrollen (120) zu belasten, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufrollervorrichtung (100) darüber hinaus: einen oder mehrere Messsensoren (1120), um die Abstände zwischen dem Druckwalzensystem (130) und der Oberfläche der Materialrollen (120) zu messen; Stellvorrichtungen (180), die mit dem Druckwalzenbalken (140) verbunden sind; und eine Steuereinheit (530), um die erwähnten Abstände aufgrund der Abstandsmessungen mit den Stellvorrichtungen (180) einzustellen, umfasst.
  8. Aufrollervorrichtung (100) nach Anspruch 7, in welcher mindestens eine Stellvorrichtung (180) in Längsrichtung des Druckwalzenbalkens (140) gesehen im mittleren Bereich des Druckwalzenbalkens (140) angeordnet ist.
  9. Aufrollervorrichtung (100) nach Anspruch 7 oder 8, in welcher die erwähnten Stellvorrichtungen (180) aus einer Gruppe ausgewählt werden, umfassend: hydraulische Stellvorrichtungen, mechanische Stellvorrichtungen und elektromechanische Stellvorrichtungen.
  10. Aufrollervorrichtung (100) nach Anspruch 7 oder 8, umfassend: eine Anzahl als Stellvorrichtungen verwendete vertikale Hydraulikzylinder (180); einen oder mehrere mit den Hydraulikzylindern (180) verbundene Positionssensoren (706), um die Position der Arme (502) der Hydraulikzylinder zu Rahmen (501) der Hydraulikzylinder zu messen; und eine erwähnte Steuereinheit (530), um die Einstellung der Position oder der Krümmung des Druckwalzenbalkens (140) aufgrund von Positionsmessungen zu steuern.
  11. Aufrollervorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 7 bis 10, in welcher der Messsensor (1120) auf dem Lagergehäuse oder auf den Lagergehäusen (1010) zwischen zwei aufeinanderfolgenden Druckwalzen (130) angeordnet ist.
  12. Aufrollervorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 7 bis 11, in welcher das Querschnittsprofil des Druckwalzenbalkens (140) rund ist.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP2436626A3 (de) * 2010-09-30 2012-06-13 Voith Patent GmbH Rollenwickelvorrichtung und Verfahren zur Herstellung von Wickelrollen

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EP2436626A3 (de) * 2010-09-30 2012-06-13 Voith Patent GmbH Rollenwickelvorrichtung und Verfahren zur Herstellung von Wickelrollen

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