DE10343420A1

DE10343420A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Entfernen von Ausschuss einer Materialbahn von einem Wickeltambour

Info

Publication number: DE10343420A1
Application number: DE2003143420
Authority: DE
Inventors: Robert Entenfellner; Franz Reisinger; Rudolf Beisswanger; Zygmunt Madrzak
Original assignee: Voith Paper Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2003-09-19
Filing date: 2003-09-19
Publication date: 2005-04-14

Abstract

Eine Einrichtung (1), insbesondere eine Tambourablagestation, weist einen Wickeltambour (4) auf, der einen mit einem Wickel einer Materialbahn (5) bewickelten Wickelkern umfasst, wobei der Wickeltambour (4) durch eine Antriebseinrichtung antreibbar ist. Es ist mindestens eine ein Schneidelement aufweisende Schneideinrichtung (6) zum Entfernen des Wickels der Materialbahn (5) vorhanden, wobei der Wickeltambour (4) eine Drehbewegung zum Abrollen des Wickels vollzieht und der Wickeltambour (4) sowie die mindestens eine Schneideinrichtung (6) in Traversierichtung relativ zueinander bewegbar sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung, insbesondere eine Tambourablagestation, mit einem Wickeltambour, der einen mit einem Wickel einer Materialbahn bewickelten Wickelkern umfasst, wobei der Wickeltambour durch eine Antriebseinrichtung antreibbar ist.

Bei der Herstellung einer Materialbahn, insbesondere einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn, wird üblicherweise eine endlose Bahn erzeugt und auf Wickeltamboure bis zum Erreichen eines gewünschten Durchmessers aufgerollt. Die aufgewickelte Materialbahn wird zur nachfolgenden Behandlung in einer Verarbeitungsmaschine, beispielsweise in einer Rollenschneidmaschine, einer Umrollmaschine, einem Kalander oder einer Streichmaschine, weitertransportiert und in einer entsprechenden Abrollvorrichtung wieder abgespult. Sowohl beim Auf- als auch beim Abwickeln dieser Wickeltamboure fallen bestimmte Mengen an Ausschussmaterial an, dessen Behandlung und Rückführung in den Produktionsprozess oft zu großen Behinderungen für den Produktionsprozess führt.

Bekannt sind Abrollvorrichtungen mit einer Bremse, bei denen der Ausschuss bahnbreit in einen Auflöser geleitet wird. Auch das Abrollen von Ausschuss in einer speziellen Abrollvorrichtung der Verarbeitungsmaschine ist bekannt. Ebenso gehört das Abschwarten von Ausschusslagen oder von Lagenpaketen von Hand in einer Abrollvorrichtung einer Verarbeitungsmaschine zum Stand der Technik. Auch in Volltambourablagestationen wird manuell eingegriffen, um Lagenpakete abzuschwarten.

In der US 4 906 334 wird ein Rollenstand beschrieben, von dem aus eine Papierbahn, die als Ausschuss angesehen wird, wieder einem Pulper (Auflösen) für den Aufbereitungsprozess zur Herstellung einer Faserstoffbahn zugeführt wird.

Die Nachteile des Standes der Technik bestehen darin, dass alle genannten Verfahren einen permanenten Personaleinsatz zur Durchführung und Überwachung bedingen. Die Ausschussbehandlung innerhalb des Transportsystems zwischen einem Maschinenroller und der Verarbeitungsmaschine kann zu Störungen und Verzögerungen im Materialfluss zur Herstellung der fertig veredelten Materialbahn führen.

Die manuelle Ausschussbehandlung ist oftmals mit besonderen Gefahren für das durchführende Personal verbunden und macht beispielsweise den Aufenthalt am Abwurfschacht erforderlich. Das Personal kann auch durch herabfallende Papierschwarten gefährdet werden. Ebenso ist allein der Zug, den die Materialbahn ausübt, eine Gefahr für das Personal, das sich in der Nähe der Materialbahn aufhalten muss.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zu schaffen, die die Nachteile des Standes der Technik überwindet und eine einfache Möglichkeit zur Beseitigung von Ausschuss einer Materialbahn schafft.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass mindestens eine ein Schneidelement aufweisende Schneideinrichtung zum Entfernen des Wickels der Materialbahn vorgesehen ist, wobei der Wickeltambour eine Drehbewegung zum Abrollen des Wickels vollzieht und der Wickeltambour sowie die mindestens eine Schneideinrichtung in Traversierrichtung relativ zu einander bewegbar sind. Es können insbesondere auch mehrere Schneideinrichtungen auf den Wickel gerichtet sein, um diesen in schmale, leicht entfernbare Streifen zu schneiden. Wenn die Schneideinrichtungen zusätzlich unter einander auch noch bewegt werden und beispielsweise mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten gegenüber dem Wickel auf dem Wickeltambour traversieren, werden während des Abrollens des Wickels von dem Wickeltambour Stücke aus der Materialbahn erzeugt. Die Breite der Streifenpakete kann über die Drehfrequenz des Wickeltambours und/oder über die Traversiergeschwindigkeit variiert werden. Entweder traversiert nur der Wickeltambour oder nur die mindestens eine Schneideinrichtung, oder sowohl der Wickeltambour als auch die mindestens eine Schneideinrichtung bewegen sich in Richtung der Längsachse des Wickeltambours.

Eine erfindungsgemäße Einrichtung, insbesondere eine Tambourablagestation, umfasst eine Dreheinrichtung zum Antreiben des Wickeltambours, beispielsweise einen Getriebemotor mit einem auf die Mantelfläche des auf dem Wickeltambours aufgebrachten Wickels angreifenden Reibrad. Alternativ hat der Wickeltambour einen Kernantrieb, beispielsweise mit einer in der Antriebswelle eingebrachten verschiebbaren Zahnkupplung oder dgl.. Die Einrichtung wird entweder von einem Tambourtransportsystem oder durch einen Tambourkran beschickt. Sie kann auch eine Wickelmaschine umfassen.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.

Mit Vorteil ist vorgesehen, dass das Schneidelement jeweils ein Laserstrahl ist, der insbesondere zur Brandverhinderung unter einer Schutzgasatmosphäre steht, oder durch ein unter hohem Druck stehendes und auf die Materialbahn abgestrahltes Fluid, insbesondere Wasser oder Luft, gebildet wird.

An der Einrichtung wird mit Vorteil eine Absaugeinrichtung angebracht, um aus der Materialbahn durch das Schneidelement bzw. die Schneidelemente gebildete Streifen oder Stücke abzusaugen. Insbesondere schirmt eine Absaugeinrichtung auch den Schneidbereich an dem Wickeltambour gegen die von dem Wickel abgelösten Streifen oder Stücke ab. Diese werden entweder bereits durch die Absaugeinrichtung oder in Verbindung mit der Absaugeinrichtung über einen Abwurfschacht oder ein Förderband zu einer Zerkleinerungseinrichtung zur weiteren Zerkleinerung oder direkt zu einem Auflöser (Pulper) transportiert, in dem sie zur Herstellung einer Faserstoffsuspension dienen.

Besonders geeignet ist auch der Einsatz einer Reinigungsvorrichtung, wie sie aus der DE 195 07 938 A1 bekannt ist, im Schneidbereich. Bei dieser Vorrichtung ist mindestens eine Düse in Verbindung mit einem Saugraum vorgesehen, der der Düse derart zugeordnet ist, dass ein an der Schneidstelle durch den Düsenstrahl abgelöster Streifen zusammen mit dem Wasser aus der Düse eingesogen und abgeführt wird. Vorzugsweise wird das mit dem Material aus der Materialbahn beaufschlagte Wasser unmittelbar zum Auflöser transportiert Um Tamboure mit schnittempfindlichen Bezügen nicht zu beschädigen, lassen sich Mittel zur Bestimmung des Restschichtdicke des Wickels der Materialbahn auf dem Wickeltambour vorsehen, um bei Erreichen der Restschichtdicke der Schneidvorgang zu beenden. Die Messsysteme umfassen beispielsweise Sensoren, die auf Ultraschall basieren, Lasersensoren oder optische oder mechanische Sensoren.

Ebenso können an der Schneideinrichtung Mittel zur Beeinflussung der Schnitttiefe am Wickel der Materialbahn auf dem Wickeltambour vorhanden sein. Alternativ wird die Materialbahn nicht am Wickel, sondern im freien Fall unterhalb des Wickeltambours geschnitten, um Beschädigungen der Oberfläche des Wickelkerns sicher auszuschließen.

Die Schneideinrichtung lässt sich entweder separat an dem Wickeltambour anordnen, oder sie ist in einem Magazin für Voll-, Ausschuss- oder Resttamboure integriert. Alternativ ist sie in ein übergreifendes Transportsystem für bewickelte oder leere Tamboure eingebunden.

Die Drehbewegung des Wickeltambours beim Abschwartvorgang erfolgt bevorzugt entgegen der Wickelrichtung, um ein unkontrolliertes Abspulen der Außenlage zu vermeiden.

Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren zum Entfernen des Wickels der Materialbahn von dem Wickeltambour in einer Einrichtung, insbesondere einer Tambourablagestation. Das Verfahren ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, dass sich der Wickeltambour stationär dreht und dass die Schneideinrichtung einmal oder mehrmals traversierend an der Mantelfläche des Wickels der Materialbahn entlanggeführt wird, bis eine festgelegte Anzahl von Wickellagen des Wickels von dem Wickeltambour entfernt ist. Ein von dem Wickel abgeschnittenes Streifenpaket wird in einen bahnbreiten Abführschacht geleitet oder über einen mit der Schneidvorrichtung mitgeführten flexiblen Kanal, insbesondere mit einer Absaugeinrichtung, abgeleitet.

Bei einem anderen erfindungsgemäßen Verfahren zum Entfernen des Wickels ist vorgesehen, dass sich der Wickeltambour dreht und zusätzlich an der stationären Schneideinrichtung einmal oder mehrmals traversiert, um die Mantelfläche des Wickels der Materialbahn an der Schneideinrichtung vorbeizuführen, bis eine festgelegte Anzahl von Wickellagen des Wickels von dem Wickeltambour entfernt ist.

Ein abgeschnittenes Streifenpaket wird in einen Abführschacht geleitet, dessen Querschnitt nur entsprechend den Dimensionen der zu erwartenden Streifenpakete zu bemessen ist. Beispielsweise ist ein Schacht mit einem runden Querschnitt geeignet. Die Breite der Streifenpakete kann durch die Steigung der Schnittlinie eingestellt und an die Auflöseleistung des Pulpers oder die vorhandene Schachtbreite angepasst werden.

Nachstehend wird die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.
Es zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht eines traversierenden Wickeltambours in Verbindung mit einer stationären Schneideinrichtung und
2 eine perspektivische Ansicht eines stationären Wickeltambours in Verbindung mit einer traversierenden Schneideinrichtung.
Eine Einrichtung in Ausgestaltung einer Tambourablagestation 1 (1) umfasst einen auf einem Lagergestell 2 über Wellenzapfen 3 gelagerten Wickeltambour 4 mit einem auf seinem Wickelkern aufgebrachten Wickel einer Materialbahn 5, beispielsweise einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn. Der Wickeltambour 4 hat entweder einen Kernantrieb oder wird über einen seitlich gelagerten Motor und ein an die von der Materialbahn 5 gebildete Mantelfläche angestelltes Reibrad angetrieben.
Über eine an der Längsseite des Wickeltambours aufgestellte Schneideinrichtung 6 wird aus einer Zuleitung 7 und einer Düse 8 unter hohem Druck stehendes Wasser gegen die auf dem Wickeltambour 4 aufgewickelte Materialbahn 5 gestrahlt, um diese zu zerschneiden. Von dem Schneidelement abgeschnittene Streifen 9 fallen in einen flexiblen Abführkanal oder auf ein Förderband 10, das diese zu einem Auflöser transportiert.
Während sich der Wickeltambour 4 dreht, traversiert die Schneideinrichtung 1 auf Schienen 11 und hat einen Antriebsmotor. Je nach der gewünschten Streifendicke sind Drehgeschwindigkeit des Wickeltambours 4 und Traversiergeschwindigkeit der Schneideinrichtung 6 aufeinander abgestimmt.
In einem anderen Ausführungsbeispiel (2) ist in einer Einrichtung in Ausgestaltung einer Tambourablagestation 12 ein Wickeltambour 4 mit seinen Wellenzapfen 3 und über Lagerwände 13 auf einem Schlitten 14 gelagert. Der Schlitten 14 ist über Schienen 15 in Richtung der Längsachse des Wickeltambours 4 beweglich gelagert. Dieser führt Dreh- und Traversierbewegungen aus, während eine stationäre Schneideinrichtung 16 mit der Schneiddüse 8 die Materialbahn 5 in Streifen 9 schneidet. Die Streifen 9 werden anschließend wieder über das Förderband 10 oder einen Kanal abtransportiert.
Auch in diesem Fall werden Dreh- und Traversiergeschwindigkeit derart miteinander synchronisiert, dass Streifen 9 der gewünschten Breite entstehen, die gemäß der Verarbeitungskapazität des Auflösers von diesem aufgenommen werden können. Mit Vorteil lassen sich auch nebeneinander mehrere Düsen anordnen, die eine Vielzahl von Streifen 9 gleichzeitig erzeugen.

1: Einrichtung (Tambourablagestation)
2: Lagergestell
3: Wellenzapfen
4: Wickeltambour
5: Materialbahn
6: Schneideinrichtung
7: Zuleitung
8: Düse
9: Streifen
10: Förderband
11: Schienen
12: Einrichtung (Tambourablagestation)
13: Lagerwand
14: Schlitten
15: Schienen
16: Schneideinrichtung

Claims

Einrichtung (1, 12), insbesondere eine Tambourablagestation, mit einem Wickeltambour (4), der einen mit einem Wickel einer Materialbahn (5) bewickelten Wickelkern umfasst, wobei der Wickeltambour (4) durch eine Antriebseinrichtung antreibbar ist, und mit mindestens einer ein Schneidelement aufweisenden Schneideinrichtung (6, 16) zum Entfernen des Wickels der Materialbahn (5), wobei der Wickeltambour (4) eine Drehbewegung zum Abrollen des Wickels vollzieht und der Wickeltambour (4) sowie die mindestens eine Schneideinrichtung (6, 16) in Traversierichtung relativ zu einander bewegbar sind.
Einrichtung (1, 12) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schneidelement jeweils ein Laserstrahl ist, der insbesondere unter einer Schutzgasatmosphäre steht, oder durch ein unter hohem Druck stehendes und auf die Materialbahn (5) abgestrahltes Fluid gebildet wird.
Einrichtung (1, 12) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass aus der Materialbahn (5) durch das Schneidelement gebildete Streifen (9) oder Stücke durch eine Absaugeinrichtung, die insbesondere auch den Schneidbereich an dem Wickeltambour (4) abschirmt, und/oder über einen Abwurfschacht oder ein Förderband (10) zu einer Zerkleinerungseinrichtung oder einem Auflöser transportierbar sind.
Einrichtung (1, 12) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zur Bestimmung des Restschichtdicke des Wickels der Materialbahn (5) auf dem Wickeltambour (4) vorhanden sind, um bei Erreichen der Restschichtdicke der Schneidvorgang zu beenden.
Verfahren zum Entfernen des Wickels der Materialbahn (5) von dem Wickeltambour (4) in einer Einrichtung (1), insbesondere einer Tambourablagestation, nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Wickeltambour (4) stationär dreht und dass die Schneideinrichtung (6) einmal oder mehrmals traversierend an der Mantelfläche des Wickels der Materialbahn (5) entlanggeführt wird, bis eine festgelegte Anzahl von Wickellagen des Wickels von dem Wickeltambour (4) entfernt ist.
Verfahren zum Entfernen des Wickels der Materialbahn (5) von dem Wickeltambour (4) in einer Einrichtung (12), insbesondere einer Tambourablagestation, nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Wickeltambour (4) dreht und zusätzlich an der stationären Schneideinrichtung (16) einmal oder mehrmals traversiert, um die Mantelfläche des Wickels der Materialbahn (5) an der Schneideinrichtung (16) vorbeizuführen, bis eine festgelegte Anzahl von Wickellagen des Wickels von dem Wickeltambour (4) entfernt ist.