DE112006001235B4 - Method and device in a roll apparatus of a paper web - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren in einem Rollapparat einer Papierbahn, wobei die Bahnrolle (11) um eine Aufrollwelle und/oder auf Trägerrollen oder Trägerriemen getragen ausgebildet wird, und wobei eine Aufrolltrommel (10) verwendet wird, die einen Aufrollwalzenspalt (N) mit der zu produzierenden Rolle (11) ausbildet. Die Aufrolltrommel (10) ist eine durchbiegungsanpassbare Aufrolltrommel, wobei die Durchbiegung von deren Walzenmantel (12), der sich um die Zentralwelle dreht, mit mindestens einer Belastungseinrichtung angepasst wird. Gemäß der Erfindung wird bei dem Verfahren die Durchbiegung des Walzenmantels (12) innen in dem Mantel (12) durch eine Belastung angepasst, die mit mindestens einer Belastungseinrichtung (19) versehen wird, um die Walzenspaltkraft und/oder das Walzenspaltkraftprofil bereitzustellen, welches in dem Aufrollwalzenspalt (N) vorherrscht. Bei dem Verfahren werden die Walzenspaltkraft und/oder das Walzenspaltkraftprofil mit der mindestens einen inneren Belastungseinrichtung des Mantels (12) gemessen. Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung in einem Rollapparat einer Papierbahn. Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Walze, einer Aufrolltrommel oder von Gleichwertigem, wobei die Walze bombiert ist. Ein gewünschtes Dickenprofil/-form wird in dem Mantel der Walze von innen gedreht, um die Bombierung mittels innerer Druckbeaufschlagung bereitzustellen. Die Erfindung betrifft auch eine Presswalze/Aufrolltrommel einer Papier- oder Kartonmaschine zur Bombierung des Walzenmantels (12), wobei der Walzenmantel von innen mit Druck beaufschlagbar angeordnet wird, und dem Walzenmantel (12) in der Herstellungsphase ein Dickenprofil gemäß der gewünschten Bombierung verliehen wird.The invention relates to a method in a roll apparatus for a paper web, wherein the web roll (11) is designed to be carried around a roll-up shaft and / or on carrier rolls or carrier belts, and wherein a roll-up drum (10) is used which has a roll-up nip (N) with the producing role (11). The reeling drum (10) is a deflection-adjustable reeling drum, the deflection of its roll shell (12), which rotates around the central shaft, being adapted with at least one loading device. According to the invention, the deflection of the roll shell (12) inside the shell (12) is adjusted by a load that is provided with at least one loading device (19) in order to provide the roll nip force and / or the roll nip force profile, which in the Rewind nip (N) prevails. In the method, the roll nip force and / or the roll nip force profile are measured with the at least one internal loading device of the shell (12). The invention also relates to a device in a roll apparatus of a paper web. The invention relates to a method for producing a roller, a reeling drum or the like, wherein the roller is cambered. A desired thickness profile / shape is rotated from the inside in the shell of the roll in order to provide the crown by means of internal pressurization. The invention also relates to a press roll / roll-up drum of a paper or cardboard machine for crowning the roll shell (12), the roll shell being arranged so that it can be pressurized from the inside, and the roll shell (12) is given a thickness profile according to the desired crown in the manufacturing phase.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren in einem Aufroller bzw. Rollapparat einer Papierbahn gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.The invention relates to a method in a reel or roll apparatus of a paper web according to the preamble of
Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung in einem Rollapparat einer Papierbahn gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 6.The invention also relates to a device in a roll apparatus of a paper web according to the preamble of claim 6.
In der
Aus der
Bei den aus dem Stand der Technik bekannten Ausführungsformen bestand die Aufgabe dann, wenn eine durchbiegungskompensierte Aufrolltrommel verwendet wurde, darin, ein gleichmäßiges/gewünschtes Walzenspaltkraftprofil in dem Rollapparat bereitzustellen und Probleme zu beseitigen, die durch eine exzentrische Walzenspaltlast verursacht wurden. Zusätzlich bestand die Aufgabe in der Lösung von Problemen, die mit dem Profil von Papier in Querrichtung bestanden, und von Problemen bei der Formung der Rolle, die durch sich an der Papierbahn entlangbewegende Luft verursacht wurden. Mit den zuvor erwähnten, aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen war es nicht möglich, die zuvor beschriebenen Aufrollprobleme vollständig zu lösen. Weiterhin können Probleme, wie aus dem Stand der Technik in Verbindung mit dem Rollapparat bekannt, in Bezug auf die Walzenspaltkraft zum Beispiel durch Veränderungen bei Führungsreibungen verursacht werden, die zum Beispiel nicht an Hand von Druckmessungen von Hydraulikzylindern oder von Leistungssensoren beobachtet werden können.In the prior art embodiments, when a deflection compensated reel drum was used, the object was to provide a uniform / desired nip force profile in the reel-to-reel and eliminate problems caused by an eccentric nip load. Additionally, the object was to solve problems with the profile of paper in the transverse direction and problems in forming the roll caused by air moving along the paper web. With the aforementioned solutions known from the prior art, it has not been possible to completely solve the roll-up problems described above. Furthermore, problems such as known in the prior art associated with the reel-to-reel unit may be caused with respect to the nip force, for example, by changes in guide rubbings that can not be observed, for example, by pressure measurements of hydraulic cylinders or power sensors.
Aus dem Stand der Technik sind auch Rollapparate bekannt, wobei eine Bombierung auf der Außenfläche des Mantels der Aufrolltrommel gedreht wurde. Ein Problem bei diesen Anwendungen besteht jedoch darin, dass die Bombierung nur bei einem bestimmten Durchmesser und Walzenspaltlastniveau der auszubildenden Rolle wie gewünscht arbeitet. Gewöhnlich wird mit aus dem Stand der Technik bekannten Bombierungen eine ideale Basis für die auszubildende Rolle erreicht, wobei jedoch bei größeren Durchmessern der Rolle die Bombierung so beschaffen sein muss, dass die sich an der Papierbahn entlang bewegende Luft nicht in die auszubildende Rolle eingeleitet wird, wobei gleichzeitig das Entfernen von Luft von innerhalb der Rolle effektiv sein muss. Bei aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen ermöglicht die Bombierung die Kompensation der Durchbiegung des Walzenspaltes mit einer bestimmten konstanten Walzenspaltlast. Man hat versucht, den korrekten Wert der Bombierung durch Verwendung mehrerer unterschiedlicher Arten von Parametern zu berechnen, wobei es jedoch extrem schwierig ist, eine angemessene Walzenspaltform bereitzustellen, zum Beispiel Linearität, und zwar für den gesamten Linienlastbereich, wenn sich der Durchmesser der Rolle verändert.Rollers are also known in the art, with a crown being rotated on the outer surface of the shell of the reel drum. A problem with these applications, however, is that the crowning works as desired only at a certain diameter and nip load level of the roll to be formed. Usually, with known from the prior art crowning an ideal basis for the trainee role is achieved, but with larger diameters of the roll, the crowning must be such that the moving along the paper web air is not introduced into the trainee role, while at the same time the removal of air from within the roll must be effective. In solutions known from the prior art, the crowning allows the compensation of the nip deflection with a given constant nip load. Attempts have been made to calculate the correct value of the crown by using several different types of parameters, but it is extremely difficult to provide an adequate nip shape, for example linearity, for the entire line load area as the diameter of the roll changes.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Entwicklung eines Verfahrens und einer Vorrichtung in einem Rollapparat einer Papierbahn, deren Verwendung im Vergleich zu aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen vielfältiger und zuverlässiger ist.The object of the present invention is to develop a method and apparatus in a paper web reel-up, the use of which is more diverse and reliable compared to solutions known from the prior art.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch das im Anspruch 1 genannte Verfahren gelöst.According to the invention this object is achieved by the method mentioned in
Eine Vorrichtung gemäß der Erfindung ist im Anspruch 6 angegeben.A device according to the invention is specified in claim 6.
Zum Messen ist es möglich, Messsensoren zu verwenden, die unter den Lagergehäusen der Aufrolltrommel positioniert sind, oder eine druckempfindliche Messfolie auf der Oberfläche der Rolle. Daher werden das Walzenspaltlastniveau und das Walzenspaltlastprofil mittels der durchbiegungsanpassbaren Aufrolltrommel angepasst, wobei gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform die Schwingungen des Walzenmantels der Aufrolltrommel durch Verwendung derselben inneren Belastungseinrichtung des Walzenmantels bereitgestellt werden.For measuring, it is possible to use measuring sensors positioned under the bearing housings of the reeling drum, or a pressure-sensitive measuring film on the surface of the reel. Therefore, the nip load level and the nip load profile are adjusted by means of the deflection-adaptable reeling drum, and according to an advantageous embodiment, the vibrations of the roll shell of the reeling drum are provided by using the same inner loading means of the roll shell.
Bei dem Verfahren und der Vorrichtung mit der durchbiegungsanpassbaren Aufrolltrommel ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Walzenmantel der Aufrolltrommel so bewegbar ist, dass die Schwingungen bzw. Oszillation der Bahn im Verhältnis zu der zu erzeugenden Rolle erfolgen, indem der Walzenmantel mittels Belastungseinrichtungen schräg vor- und rückwärts im Verhältnis zu der feststehenden Zentralwelle der Aufrolltrommel betrieben wird, zum mittels Beispiel Belastungs- und Gegendruckschuhen, die innerhalb des Walzenmantels angeordnet sind. Beim Bewegen des Mantels der durchbiegungsanpassbaren Walze bewegt sich die Bahn im Verhältnis zu der zu erzeugenden Rolle in Querrichtung. Somit kann die Bahn mittels der Erfindung sogar mit einer kleinen Bewegung zwischen der geneigten und der Antriebsseite abgelenkt werden, wobei ein Vorteil unter Anderem dadurch erreicht wird, dass das Lager der Aufrolltrommel fixiert werden kann, da die Schwingungsbewegungen mit der Bewegung des Mantels versehen sind, und dass die Schwingungen mit denselben Einrichtungen wie die Einstellung der in dem Aufrollwalzenspalt vorherrschenden Walzenspaltkraft und/oder Walzenspaltkraftprofil verwirklicht werden können.In the method and the device with the deflection-adjustable Aufrolltrommel according to the invention it is provided that the roll shell of the reeling drum is movable so that the oscillations or oscillation of the web in relation to the roll to be produced by the roll shell by means of loading means obliquely forward and backward in relation to the fixed center shaft of the reeling drum is operated, for example by means of load and counter-pressure shoes, which are arranged within the roll shell. As the jacket of the deflection-adjustable roll moves, the web moves transversely with respect to the roll to be produced. Thus, the web can be deflected by means of the invention even with a small movement between the inclined and the drive side, wherein an advantage is achieved, inter alia, that the bearing of the reeling drum can be fixed, since the oscillatory movements are provided with the movement of the shell, and that the vibrations can be realized with the same means as the adjustment of the nip force and / or nip force profile prevailing in the reeling nip.
Der Mantel der in Verbindung mit dem Verfahren und der Vorrichtung gemäß der Erfindung verwendeten Aufrolltrommel besteht vorteilhafterweise aus Verbundwerkstoff, zum Beispiel aus Fiberglas oder Kohlenstofffaser, wobei ein Vorteil bei den Herstellungskosten erreicht wird, da der Herstellungsvorgang schnell und einfach ist und die Herstellungswerkstoffe kostengünstig sind. Weiterhin ist der Betrieb des Rollapparates empfindlicher als derjenige von Rollapparaten nach dem Stand der Technik, da die durchbiegungsanpassbare Walze mit einem Verbundmantel leichter ist, wobei sie von einer kleineren Reibung beeinflusst wird und insbesondere bei der Verwendung kleiner Kräfte empfindlicher ist, zum Beispiel von unter 1 kN/m. Bei der Verwendung von Verbundwerkstoff als Mantelwerkstoff der durchbiegungsanpassbaren Walze wird eine angemessene Bewegung des Mantelwerkstoffes der durchbiegungsanpassbaren walze mit kleinen Belastungsdrücken bereitgestellt, um die erforderliche Walzenspaltkraft in dem Aufrollwalzenspalt bereitzustellen.The jacket of the reeling drum used in connection with the method and apparatus according to the invention is advantageously made of composite material, for example fiberglass or carbon fiber, whereby an advantage in production costs is achieved since the manufacturing process is quick and easy and the production materials are inexpensive. Furthermore, the operation of the reel-to-reel apparatus is more sensitive than that of prior art reel-to-reel machines because the deflection-adjustable reel is lighter with a composite shell, being less affected by friction and more sensitive, for example, to less than 1 in the use of small forces kN / m. When using composite material as the jacket of the deflection-adjustable roll, adequate movement of the jacket material of the deflection-adjustable roll is provided with low loading pressures to provide the required nip force in the roll-nip.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird die durchbiegungsanpassbare Aufrolltrommel so verwirklicht, dass die Aufrolltrommel eine Zone auf dem Bereich des gesamten Mantels aufweist. Auf diese Weise wird die Einstellbarkeit des Wulstes (Bombierung) zum Beispiel durch Drehen des Mantels von innen wie gewünscht von seinem Dickenprofil in Querrichtung der Maschine in Verbindung mit der Herstellung bereitgestellt, In Verbindung mit dieser Ausführungsform der Erfindung ist es vorteilhaft, einen Mantel zu verwenden, der dünner als gewöhnlich ist, oder einen Verbundmantel, wobei es möglich ist, den Wulst (Bombierung) in Bezug auf den Mantel mit einem kleinen Druck zu versehen. Diese Art von Trommel ist zur Verwendung zusätzlich zu den Aufrolltrommelanwendungen von Rollapparaten verwendbar, als Presswalzen von Papier- und Streichmaschinen, zum Beispiel in einer Presse, in einem Kalander, in Verbindung mit Streichstationen usw. Die Trommel gemäß dieser Ausführungsform weist niedrige Herstellungskosten auf, da keine separaten Belastungsschuhe zur Durchbiegungseinstellung erforderlich sind, wobei jedoch eine gewünschte Profilform mittels der unterschiedlichen Dicke des Mantels in Abhängigkeit von dem Druck bereitgestellt wird. Die Wulstbildung des Mantels wird durch das Einstellen des Druckbetrages angepasst, wobei das Querrichtungsprofil an Hand der Merkmale des Mantels erzeugt wird, d. h. gemäß den Dickenprofilen des Mantels, die in Verbindung mit seiner Herstellung bestimmt wurden; wobei am vorteilhaftesten ein dünner Mantel oder einer verwendet wird, der aus Verbundwerkstoff hergestellt ist, wobei es möglich ist, einen angemessenen Wulst (Bombierung) sogar mit kleinem Druck zu erreichen, zum Beispiel unter 10 bar. Dann ist eine anpassbare Aufrolltrommel/Presswalze vorgesehen, die in Bezug auf ihre Konstruktion vom Gesichtspunkt der Steuerung der Durchbiegung und Walzenspaltlinearität einfach ist. Diese Art von Ausführungsform ist insbesondere in Verbindung mit einem Austausch verwendbar, wobei eine normale durchbiegungsanpassbare Trommel an dem zu modernisierendem Standort gegen eine Trommel gemäß der Erfindung ausgetauscht wird, wobei bei der Trommel der Mantel, der zum Beispiel in Bezug auf seine Dicke an seinen Kantenbereichen dicker ist, mittels innerem Druck zu einer gewünschten Form bombiert wird.According to one embodiment of the invention, the deflection-adjustable reeling drum is realized so that the reeling drum has a zone on the area of the entire shell. In this way, the adjustability of the bead (crowning) is provided, for example, by rotating the sheath from inside as desired of its thickness profile in the transverse direction of the machine in connection with the manufacture. In connection with this embodiment of the invention it is advantageous to use a sheath which is thinner than usual, or a composite sheath, whereby it is possible to provide the bead (crown) with respect to the sheath with a small pressure. This type of drum is usable for use in addition to the reeling drum applications of reel machines, as press rolls of paper and coater machines, for example in a press, in a calender, in connection with coating stations, etc. The drum according to this embodiment has a low manufacturing cost no separate loading shoes are required for deflection adjustment, but a desired profile shape is provided by means of the different thickness of the jacket depending on the pressure. The bead formation of the shell is adjusted by adjusting the amount of printing, the cross-directional profile being generated on the basis of the characteristics of the shell, i. H. according to the thickness profiles of the jacket, determined in connection with its manufacture; most advantageously using a thin sheath or one made of composite, it being possible to achieve an adequate bead (crowning) even at low pressure, for example below 10 bar. Then, there is provided an adjustable reel drum / press roll which is simple in construction from the viewpoint of deflection control and nip linearity. This type of embodiment is particularly useful in connection with a replacement wherein a normal deflection-adaptable drum at the location to be modernized is replaced with a drum according to the invention, the drum having the jacket, for example, in thickness at its edge portions thicker, is cambered by internal pressure to a desired shape.
Bei einer Ausführungsform des Verfahrens gemäß der Erfindung wird das Walzenspaltkraftprofil dann, wenn eine durchbiegungsanpassbare Aufrolltrommel gemäß der Erfindung verwendet wird, in jeder Betriebsphase des Rollapparates optimal angepasst, zum Beispiel so, dass ein lineares Walzenspaltkraftprofil während der Einfädelung und ein lineares oder ein mittelpunktorientiertes Walzenspaltkraftprofil während des Aufwickelns verwendet wird.In one embodiment of the method according to the invention, when a deflection-adjustable reeling drum according to the invention is used, the nip force profile is optimally adjusted in each operating phase of the reel-up, for example such that a linear nip force profile during threading and a linear or center-point nip force profile during of winding is used.
Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Figuren der dazugehörigen Zeichnung detaillierter beschrieben.The invention will now be described in more detail with reference to the figures of the accompanying drawing.
Eine Aufrolltrommel
Gemäß
Gemäß
Die in Verbindung mit der Erfindung gemäß
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