DE1913420C3 - Vorrichtung zum Aufwickeln einer laufenden Bahn, insbesondere Papieroder Folienbahn - Google Patents

Description

7 Vorrichtung nach Anspruch J, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel der oberhalb der Wickelrolle (14) angeordneten Belastungswalze (18) an den axialen Verlauf der Wickelrolle (14) anpaßbar ist. wobei in den Mantel gegenüber der Achse der Belastungswalze radial verspannende Kräfte eingeleitet werden, deren Größe in Abhängigkeit vom Wickelrollendurchmesser steuerbar ist und deren Wirkrichtungen auf die Achse hin gerichtet sind.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Aufwickeln einer laufenden Bahn, insbesondere einer Papier- oder Folienbahn, auf einen quer zur Bahnlaufrichtung angeordneten Wickelkern zu einer Wickelrol-

Ie mit mindestens einer zu dieser achsparallelen, angetriebenen Tragwalze und mit einer auf der Wickelrolle aufliegenden Belastungswalze, deren Achslage selbsttätig an die Mantelfläche der Wickelrolle anpaßbar und deren Auflagelast steuerbar ist.

Bei der bekannten Vorrichtung dieser Art (DT-AS 11 23 552) ist die Belastungswalze an ihren Enden an elastischen Gliedern aufgehängt, wodurch sie sich der Richtung der Mantellinie der Wickelrolle bei Abweichung von der Zylinderform selbsttätig anpaßt. Da-

durch soll ein im wesentlichen auf der gesamten Arbeitsbreite gleichmäßiger Auflagedruck auf die Wickelrolle bewirkt werden. Die Auflagelast der Belastungswalze wird derart gesteuert, daß die Gesamtiast auf die Tragwalze(n) - bestehend aus dem Gewicht der Wik-

kelrolle und öer Auflagelast - beim Wickeln weitgehend konstant gehalten wird. Es genügt jedoch beim Wickeln dünner Bahnen nicht, lediglich mit konstanter Gesamtlast zu arbeiten. Vielmehr muß der Fiachendruck an den Auflagestellen zwischen Tragwalze(n) und Wickelrolle über die ganze Bahnbreite hinweg möglichst konstant sein.

Bei einer weiteren bekannten Vorrichtung (DT-AS 1111 496) werden die Tragwalzen d'irch ein auf die Unterseite der Wickelrolle wirkendes Druckluftkissen entlastet. Dadurch soll eine zu starke Durchbiegung der Tragwalze(n) verhindert werden. Hierdurch kann zwar der Flächendruck an den Auflagestellcn zwischen den Tragwalzen und der Wickelrolle, jedoch nicht die Durchbiegung der Tragwalzen selbst beeinflußt werden. Deshalb ist dort der für eine gute Wickelqualität erforderliche Kraftschluß zwischen Tragwalzen und Wickelrolle nicht gewährleistet.

Ausgehend von dem eingangs bezeichneten Stande der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine kraftschlüssige Berührung zwischen der Wickelrolle und der Tragwalze bzw. den Tragwalzen über die gesamte Bahnbreite zu erzielen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge-

löst, daß der Mantel der Tragwalze an den axialen Verlauf der Wickelrolle anpaßbar ist, wobei den Mantel gegenüber der Achse der Tragwalze radial verspannende Kräfte eingeleitet werden, die nach Größe und Richtung in Abhängigkeit vom WickelroUet.-Durchmesser steuerbar sind.

Durch diese Verspannung des Mzntels wird eine einwandfreie kraftschlüssige Berührung über die gesamte Bahnbreite erzielt, so daß sich einwandfreie Wickelverhältnisse ergeben. Die Vorrichtung gestattet insuesondere auch bii Papierbahnen und Folien, deren Bahndikke über die Breiie hinweg ungleich ist, sowie bei hohen Arbeitsgeschwindigkeiten eine sorgfältige Wicklung und insbesondere eine von Lage zu Lage gleichmäßige Wickelhärte.

Insbesondere auch bei sehr breiten Wickelrollen wird jetzt eine hohe Gleichmäßigkeit der Wickelhärte sowohl über die Bahnbreite als auch von Lage zu Lage erreicht.

Es sind sehr viele Bauarien von Walzen mit anpaßbarem Mantel bekannt. Vielfach sind solche Walzen in Walzenpressen für Maschinen zum Herstellen oder Verarbeiten von Papier-, Folien- und Textilbahnen, aber auch von Metallbändern eingesetzt, bei denen die Krümmung der Walzenachse unter dem Einfluß des Eigengewichts und der äußeren Belastung im Bereich des Walzenspults ausgeglichen werden muß. Man benutzt zu diesem Zweck bombierte Waben. Hierbei wird der Walzenhalbmesser längs der Meridianlinie an jeder Stelle um einen der dort erwarteten Durchbiegung entsprechenden Betrag größer ausgeführt als der Walzenhalbmesser an den Walzenenden. Unter der vorgegebenen Last verläuft dann die Meridianlinie der Walze im Bereich des Walzenspalts genau gerade. Eine solchermaßen bombierte Walze liefert jedoch nur für die der Bombierungskurve zugrundegelegte Belastung genau die gewünschte gerade Meridianlinie im Walzenspalt. Bei Änderung der Belastung weicht die Meridianlinie im Walzenspalt von der Geraden ab.

Es ist auch bekannt, solche Walzen hohl auszubilden und durch Einbringen von Druckmedium in den Hohlraum in einem von den Enden zur Mitte hin zunehmenden Ausmaß aufzuweiten (US-PS 30 19 511). Durch Wahl eines geeigneten Innendrucks wird erreicht, daß bei äußerer Belastung der Walze die Meridianlinie im Bereich des Walzenspalts praktisch gerade verlauft. Durch Anpassen des Innendrucks an die äußere Belastung kann man einen geraden Verlauf der Meridianlinie im Walzenspalt bei allen vorkommenden äußeren Belastungen erreichen. Eine sukhe Einrichtung erfordert aber die Anwendung sehr hoher Drücke im Hohlraum des Walzenkörpers, zu deren Bereitstellung eine besondere, sehr aufwendige Druckerzeugungsanlage vorgesehen werden muß.

Bei einer anderen bekannten Bauweise solcher Walzen mit einstellbarer Meridianlinie lagert man jeden der in geeigneter Weise verlängerten Achszapfen der Walze in zwei axial voneinander abstehenden Lagern, deren eines fest unterstützt ist, während auf das andere eine in ihrer Größe einstellbare Gegenkraft ausgeübt wird (US-PS 32 73 492). Das durch Lagerkraft und Gegenkraft erzeugte Biegemoment gleicht mehr oder weniger genau das Lastbiegemoment aus und vermindert dadurch die Durchbiegung der Walze im Walzenspalt.

Bei anderen bekannten Bauweisen solcher bombierfähiger Walzen ist der Walzenmantel als Hohlzylinder ausgebildet. Im Hohlraum des Walzenmantel erstreckt sich parallel zu diesem eine zur Aufnahme der Biege-

momente dienende, über die beiden Stirnflächen des Walzenmantels hinausragende und mit den überstehenden Enden im Maschinengestell gelagerten Achse. Auf der Seite der äußeren Belastung des Walzenmantels sind zwischen dessen Innenfläche und der Achse Einrichtungen zum Aufbringen von Gegenkräften auf diese Innenfläche vorgesehen. Durch diese Gegenkräfte wird zwar die Achse belastet und dementsprechend durchgebogen. Aber man kann die äußere Belastung des Walzer.mantels mit den Gegenkräften ausgleichen. Dann bleibt die Meridianlinie des Walzenmantels von der äußeren Belastung unbeeinflußt und ist folglich bei einem genau zylindrischen Walzenmantel eine Gerade.

Bei einer weiteren bekannten Bauweise einer durchbiegungsfrei gesteuerten Hohlwalze (DT-AS 10 26 609) ist auf deren belasteter Seite ein von der nichtumlaufenden Achse begrenzter, windkesselartig ausgebildeter Hohlraum zur Aufnahme von Drucköl angeordnet. Der Öldruck erzeugt eine über die Walzenlänge gleichmäßig verteilte, die Außenlast ausgleichende Gegenlast. Um im Walzenspalt eine geradlinige Meridianlinie bei allen vorkommenden äußeren Belastungen zu haben, braucht lediglich der Öldruck der jeweiligen äußeren Belastung angepaßt zu werden. Auch bei einer hinsichtlich der Richtung veränderlichen äußeren Belastung des Walzenmantels hat diese Bauweise dadurch Vorteile, daß sie durch Verdrehen der Achse um die Walzenlängsachse ermöglicht, die Richtung der Gegenlast mit der Richtung der äußeren Belastung in Dekkung zu bringen.

Durch diesen Stand der Technik ist zwar die Walzenkonstruktion als solche bekanntgeworden, nicht jedoch deren Anwendung in Form einer Tragwalze. Außerdem ist dort die Ausbildung der Verdreheinrichtung für die Tragwalzcnachsen nicht angesprochen.

In Ausgestaltung der Erfindung ist diesbezüglich ein Getriebe zur gemeinsamen Verdrehung der Achsen der beiden Tragwalzen in dem Sinne vorgesehen, daß die Wirkrichtung der radial verspannenden Kräfte jeweils in die gleiche Ebene der Auflagekräfte ausrichtbar sind wobei die Achse der einen Tragwalze mittels eines Stellzylinders od. dgl. in Abhängigkeit vom Wickeldurchmesser selbsttätig gedreht wird.

Vorzugsweise umfaßt dieses Getriebe in der einen Ausführungsform zwei miteinander kämmende Zahnsegmente, die mit den Achsen der Tragwalzen drehfcsi verbunden sind. In einer anderen Ausgestaltung ist als Getriebe ein zu den Tragwalzen symmetrisches, au; vier gleichlangen Stäben gebildetes Gelcnkviereck vorgesehen und an dem in der Symmetrieebene der Tragwalzen befindlichen, der Belastungswalze zugewandter Gelenk eine Umlenkrolle drehbar angeordnet, über die ein Seil geführt ist. Dabei ist das eine Ende des Seils air Maschinengestell und das andere an der Belastungswal ze oder an dem mit dieser verbundenen Belastungsge wicht befestigt. Weiterhin ist das der Umlenkrolle dia gonal gegenüberliegende Gelenk des Gelenkviereck! am Maschinengestell abgestützt. Schließlich ist an derr Getriebe, vorzugsweise an jedem einer Tragwalze be nachbarten Stab des Gelenkvierecks, ein an den zu geordneten Achsen drehfest angebrachter Schwenkhe bei angelenkt.

Weiterbildungen ergeben sich aus den übrigen Un teransprüchen, wobei insbesondere auf die vorteilhafte Möglichkeit hingewiesen wird, eine exakte Verstellung der Wirkrichtung der Tragwalzenachscn durch einet Prozeßrechner in Abhängigkeit vom Wickeldurchmcs ser vornehmen zu lassen.

Die Erfindung wird nachstehend in Ausführungsbeispielen an Hand der Zeichnung näher erläuten.. Dabei zeigt

F i g. 1 einen Doppeltragwalzenroller im Querschnitt in schematischer Darstellung,

F i g. 2 einen Querschnitt durch ein zu F i g. 1 gehöriges Steuerungsventil,

F i g. 3 eine andere Ausbildung eines Doppeltragwalzenrollers, ebenfalls in schematischer Darstellung, mit hydraulischer Steuerung des Aufwickclvorgangs,

Fig.4 ein weiteres Ausfiihrungsbeispiel eines Doppeltragwalzenroller, ebenfalls in schematischer Darstellung, mit hydraulischer Steuerung des AuFwickel Vorgangs,

Fig.5 eine gegenüber Fig.4 vergrößerte Darstellung der Einrichtung zum gleichzeitigen, gegenläufigen Verstellen der Achsen der Tragwalzen,

F i g. 6 einen schematischen Teilquerschnitt durch die Einrichtung nach F i g. 5 längs der Linie Vl-Vl und

F i g. 7 einen der F i g. 6 entsprechenden schematisch dargestellten Teilquerschnitt für eine andere Ausbildung der Einrichtung nach F i g. 5.

Auf den beiden, im nicht dargestellten Maschinengestell horizontal mit Abstand nebeneinander angeordneten und drehbar gelagerten Tragwalzen 10, 12 des Ausführungsbeispiels nach F i g. 1 läuft eine Wickelrolle 14 aus einer Papierbahn 16 um. Der Anfang dieser Papierbahn ist auf einer den Kern der Wickelrolle 14 bildenden Wickelstange 15 aufgewickelt. Eine der Tragwalzen 10,12 ist mit einem nicht dargestellten Antrieb versehen. Lotrecht über den Tragwalzen 10, 12 ist eine Belastungswalze 18 mit einem zusätzlichen Belastungsgewicht 20 in vertikaler Richtung im Maschinengestell geführt und an je einem Seilzug 22 an jedem Ende aufgehängt. Der Seilzug 22 kann von einem Seil, einer Kette, einem Gurt, einem Band od. dgl. gebildet sein und ist über eine im oberen Teil des Maschinengestells drehbar gelagerte Umlenkrolle 24 geführt. Das freie Ende ist über eine weitere Umlenkrolle 25 geführt und im oberen Teil des Maschinengestells befestigt. Die Umlenkrolle 25 ist am oberen Ende der Kolbenstange 26 eines seitlich neben den Tragwalzen 10, 12 im Maschinengestell angeordneten Druckzylinders 28 drehbar gelagert. Durch Ändern des Öldrucks im Druckzylinder 28 wird der Betrag der von der Belastungswalze 18 mit dem Belastungsgewicht 20 auf die Wickelrolle 14 ausgeübten Last entsprechend dem beim Wickelvorgang zunehmenden Eigengewicht der Wickelrolle oder in vorbestimmter Weise vermindert und dadurch erreicht, daß die zwischen der als Wickelwalze dienenden Tragwalze 10 und der Wickelrolle 14 im Wickelspalt wirkende Kraft während des gesamten Wickelvorgangs gleich groß gehalten bzw. in der vorbestimmten Weise verändert wird.

Jede Tragwalze 10,12 weist einen Mantel 30 bzw. 32 und eine koaxial zum Mantel durch diesen hindurchge hende, über die beiden Enden des Mantels hinausragende Achse 34 bzw. 36 auf, die mit ihren über die Enden des zugehörigen Mantels hinausragenden, als Zapfen 38, 40 ausgebildeten Teilen im Maschinengestell in Lagern 50, 52 schwenkbar gelagert ist Auf dem axial äußeren Ende jedes Zapfens 38,40 ist das eine Ende eines Hebels 42, 44 befestigt, der an seinem anderen Ende einen Lenker 46,48 trägt

Die Achsen 34,36 werden durch ein storchschnabelartiges Getriebe entsprechend dem beim Aufwickeln wachsenden Durchmesser der Wickelrolle 14 in den Lagern 50.52 geschwenkt so daß der auf die Innenfläche des Tragwalzenmantels 30, 32 in einem von der zugehörigen Achse 34, 36 abgesperrten Hohlraum 54 56 herrschende Druck der in diesem Bereich auf die Außenfläche dieses Mantels im Wickelspalt wirkenden Last das Gleichgewicht hält. Die Meridianlinie des Tragwalzenmantels 30, 32 im Wickelspalt ist deshalL eine Gerade und bleibt als solche von der ersten bis zur letzten Lage der Wickelrolle 14 erhalten, weil die Achse 34,36, entsprechend der Wanderung des Wickelspalts auf dem Umfang der Tragwalze 10, 12 geschwenkt wird.

Das Getriebe besteht aus vier gelenkig miteinander verbundenen, gleich langen Stäben 58, 60, 62, 64. Die beiden untersten Stäbe 62,64 dieses Getriebes sind mit ihrem gemeinsamen Gelenk 68 am Maschinengestell angelenkt.

Das dem orlsfesien Gelenk 68 diagonal gegenüberliegende Gelenk 66, trägt eine Umlenkrolle 70 für ein Seil 72, dessen eines Ende 74 am Belastungsgewicht 2C bzw. an der Belastungswalze 18. dessen anderes Ende 76 am oberen Teil des Maschinengestells befestigt ist Durch dieses Seil 72 wird das Storchschnabelgetriebc entsprechend der Durchmesserzunahme der Wickelrolle 14 verstellt, wobei die unteren Stäbe 62, 64 um das ortsfeste Gelenk 68 nach oben verdreht werden. Ar jedem dieser unteren Stäbe 62, 64 ist in gleich großen· Abstand vom ortsfesten Gelenk 68 das linde des Lenkers 46, 48 angelenkt. Dieses Getriebe bewirk: bc zweckmäßiger Wahl der Abmessungen seiner Teile eine weitgehende Anpassung der Resultierenden det im Hohlraum 54, 56 auf die Innenfläche des Tragwal zenmantels 30, 32 ausgeübten Druckkräfte an die Rieh tung der auf die Außenfläche dieses Mantels wirkender Anpreßkraft der Wickelrolle 14. Die Meridianlinie dei Außenfläche des Tragwalzenmantels 30, 32 bleibt somi gerade, wenn die Größe der Druckkräfte im Hohlraurr 54,56 die äußere Anpreßkraft gerade ausgleicht.

Um dies zu erreichen, wird die Größe der von dei Belastungswalze 18 einschließlich Belastungsgewich 20 auf die Wickelrolle 14 ausgeübten Kraft durch Re

geln des Öldrucks im Druckzylinder 28 entsprechen

■ dem mit dem Durchmesser ansteigenden Gewicht dei Wickelrolle 14 so vermindert, daß die Anpreßkraft zwi

sehen Wickelrolle 14 und Tragwalze 10 in jeden Augenblick den vorgegebenen Wert annimmt, bei spielsweise gleichbleibt. Man kann auch so wickeln, dal der Kern härter ist als die äußeren Schichten oder i.m gekehrt. Dieses Anpassen des Öldrucks im Druckzylin der 28 geschieht durch das Druckölventil 78. dessei zueinander bewegliche Teile (Gehäuse und Ventilkör per) mit dem Storchschnabelgetriebe verbunden sind beispielsweise so. daß das Gehäuse 82 am Maschinen gestell befestigt und der Ventilkörper 84 mit einem de Stäbe 62,64 drehfest und axial unverschieblich veirbun den ist, wie F i g. 2 zeigt

Auf einer Konsole 80 des Maschinengestells, in de das Gelenk 68 der beiden unteren Stäbe 62, 64 ortsfes gehalten ist ist das Ventilgehäuse 82 befestigt, das mi /^schlössen für Leitungen 86. 88. '90 versehen isi Eiurch die Leitung 90 wird ein Druckmedium, beispiels weise DrucköL von einer (nicht dargestellten) Quell· herangeführt Mit dem Gelenkzapfen 92 des ortsfeste 1 Gelenks 68 ist der Ventilkörper 84 drehfest verbunder der eine die Leitungen 86 und 90 verbindende Bohrunj

«5 94 hat Außerdem stehen die Leitungen 88 und 90 übe einen Hohlraum 96 in Verbindung. Die beim Schwen ken des Ventilkörpers 84 im Gehäusie 82 hinsichtlicl ihres Durchflußquerschnitts veränderbaren Überstrom

öffnungen 98. 100 sind entsprechend der in jeder Stellung erforderlichen Durchflußmenge des Druckmediums geformt, so daß dieses bei Beginn des Wickelvorgangs mit geringem Druck in die zum oberen Zylinderraum des Druckzylinders 28 führende Leitung 88 eintritt, weil die zur Abflußleitung 86 führende Überströmöffnung 98 weit geöffnet ist. Diese Öffnung und ebenso die ijberströmöffnung 100 werden mil zunehmendem Durchmesser der Wickelrolle 14 immer weiter geschlossen, erslcrc. um den Druck in der Bohrung 94. dem Hohlraum 96, der Leitung 88 und damit im oberen Zylinderraum des Druckzylinders 28 zu erhöhen, letztere, um gleichzeitig den Durchflußstrom in der Leitung 88 zu vermindern.

Für eine von Lage zu Lage gleichbleibende Wickelhärte kann der Druck in den Hohlräumen 54, 56 der Tragwalzen 10, 12 konstant gehalten werden, da in diesem Fall die Preßkrafl zwischen den Tragwalzenmänteln 30, 32 und der Wickelrolle 14 im Wickelspall durch die beschriebene Steuerung der Bclastungswalzc 18 konstant bleibt.

Anders ist es jedoch:, wenn die Wickelhärte von Lage zu Lage in vorgeschriebener Weise geändert werden soll. Dann muß auch der Druck des Druckmediums in den Hohlräumen 54, 56 entsprechend der sich ändernden Wickelharte mittels eines dem Druckölventil 78 ähnlichen Ventils gesteuert werden. Man kann zu diesem Zweck im Gehäuse 82 des Druckölvcntils 78 Anschlüsse für zwei weitere Leitungen 102. 104 vorsehen. Im Ventilkörper 84 sind entsprechende Durchflußöffnungcn 106, 108 angebracht, mit deren Hilfe der Öldruck in der zu den Hohlräumen 54. 56 führenden Leitung 104 in ähnlicher Weise beeinflußt werden kann, wie dies oben für die Leitung 88 beschrieben ist.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 3 ist. ebenso wie bei Fig. 1. ein Doppeltragwalzenroller zum Aufwickeln des laufenden Papicrbandcs Ib mitleis einer Wickelstange 15 zu einer Wickelrolle 14 mittels der beiden antreibbaren Tragwalzen 10. 12 vorgesehen, deren jede einen Mantel 30. 32 und eine diesen in Längsrichtung koaxial durchziehende Achse 34. 36 aufweist. Jede Achse ist gegen die Innenfläche des zugehörigen Tragwalzcnmantels 30. 32 abgedichtet, so daß zwischen Achse und Tragwalzenmantel auf der dem Angriff der äußeren Last zugewandten Seite ein Hohlraum 54. 56 gebildet ist. der durch Leitungen 112. 114 (F i g. 4) mit einer Druckölpumpe 110 verbunden ist.

Die über die Mantelenden jeder Tragwalze 10. 12 hinausragenden, als Zapfen 38, 40 ausgebildeten Teile der jeweiligen Achse 34, .36 sind in Lagern 50, 52 des Maschinengestell schwenkbar gelagert und auf dem axial äußeren Ende mit Hebeln 42. 44 versehen. Die anderen Enden dieser Hebel sind mittels der Lenker 46. 48 an die Kolbenstange 118 eines Stellzylinders 116 angelenkt, dessen beiden Hohlräumen Drucköl durch eine von der Leitung 112 abgezweigte Leitung 120 über ein Unisteuerventil 122 zugeführt wird. Die Betätigung des Umsteuerventils 122 wird später beschrieben.

Senkrecht über den Tragwalzen 10. 12 ist in deren Symmetrielinic eine oben auf der Wickelrolle 14 aufliegende längs einer Rollbahn 166 geführte Belastungswalze 18 mit einem zusätzlichen Belastungsgewicht 20 mittels je eines an jedem Ende der Belastungswalze 18 angreifenden Seilzugs 22 aufgehängt, dessen Seil, Kette, Gurt Band od. dgl. über eine im oberen Teil des Maschinengestells drehbar gelagerte Umlenkrolle 24 und von da über eine weitere, am äußeren Ende der Kolbenstange 26 eines seitlich neben den Tragwalzen

10. 12 im Maschinengestell schwenkbar angeordneten Druckzylinders 28 drehbar gelagerten Umlenkrolle 25 geführt und mit seinem Ende am Maschinengestell befestigt ist.

Zur Erzielung einer sowohl über die ganze Breite gleichmäßigen als auch von Lage zu Lage gleichmäßig harten oder in vorgegebener Weise hinsichtlich der Härte veränderlichen Wickelrolle sind während des Aufwickelvorgangs drei Veränderliche in Abhängigkeit ίο vom zunehmenden Durchmesser der Wickelrolle 14 zu steuern, nämlich die Richtung der Achsen 34. 36 über den Stcllzylindcr 116. die Höhe des Drucks in den Hohlräumen 54, 56 der Tragwalzen 10. 12 und die (ϊι ö-Bc der wirksamen Belastung durch den Druckzylinder 28. Dabei wird der Durchmesser der Wickelrolle 14 über den Hub der Belastungswalze 18 durch die diesem entsprechende Verdrehung der Umlenkrolle 24 einem mit dieser gekuppelten Meßgerät 124 eingegeben und einem Prozeßrechner 136 zugeleitet, in dem aus dem jeweiligen Durchmesser der in Bildung begriffenen Wickelrolle 14 und dem spezifischen Gewicht der aufzuwickelnden Papierbahn 16 ein Führungssignal für die nachgcsehaltctcn Steuerungen gebildet wird.

Das in Abhängigkeit von der Kolbcnkraft im Druckes zylinder 28 veränderliche, momentan wirksame BcIastungsgewicht der Belastungswalze I?¹ wird durch einen in der Abstützung der Umlcnkrolle 24 angeordneten Kraftmesser, beispielsweise eine Druckmeßdost 126. ermittelt und über einen Verstärker 128 einem Rechner 130 zuge'eitet. Aus dieser Meßgröße wird dort zusammen mit dem in einem weiteren Rechner 132 umgeformten Durchmessersigna! der Steuerimpuls für einen Regler 134 gebildet, der die Kolbenkraft im Druckzylinder 28 steuert und dem Drucköl von der Druckölpumpe 110 her über eine Leitung 138 zugeleitet wird. Dieser Regelkreis verwirklicht also die Forderung nach Einstellung eines in vorgegebener Weise vom Durchmesser der Wickelrolle 14 abhängigen Liniendrucks im Wickelspalt zwischen den Tragwalzen 10. 12 und der Wickelrolle 14. dem Betrage nach. Um auch die Richtung der in den Hohlräumen 54. 56 der Tragwalzen 10. 12 herrschenden, dem Liniendruck im Wickelspalt das Gleichgewicht haltenden Druckkräfte mit der Richtung dieses Liniendrucks in Deckung zu halten, wird das vom Prozeßrechner 136 gebildete Führungssignal in einem Rechner 140 in ein die Verdrehung der Achsen 34. 36 beschreibendes Signal umgewandelt und dem Umsteuerventil 122 zugeleitet, um die Kolbenstange 118 in die dem jeweiligen Durchmesser der Wickelwalze ze 14 entsprechende Lage zu bringen.

Bei sehr breiten Maschinen ist die Durchbiegung dei Tragwalzen 10. 12 infolge ihres Eigengewichts nich mehr veniachlässigbar. Es muß deshalb der innendrucl in den Hohlräumen 54, 56 der Tragwalzen 10. 12 un einen das Eigengewicht ausgleichenden Betrag korri giert werden, dessen Wert ebenfalls vom jeweilige! Durchmesser der Wickelrolle 14 abhängt. Deshalb win aus dem vom Prozeßrechner 136 gelieferten Durch messersignal in einem Rechner 150 ein die Abhängig keit dieser Druckkorrektur vom Durchmesser beschrei bendes Signal gebildet und einem Druckregler 142 zu geleitet.

Schließlich ist es noch erforderlich, die Grundeinstel lung des den Liniendruck im Wickelspalt ausgleichen den Innendrucks in den Hohlräumen 54, 56 der Trag walzen 10, 12 als Anfangswert entsprechend der Ari fangsbelastung einzustellen. Dies geschieht durch Ein beziehen eines vom Verstärker 128 abgenommene

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Gewichtssignals, welches zusätzlich in den Rechner 150 eingegeben wird.

LJm die Einrichtung auch in solchen Fallen benutzen zu können, in denen die Dicke der Papierbahn 16 über deren Breite an den Rändern größer oder kleiner ist als in der Bahnmitte, und über die Bahnbreite und von Lage zu Lage die vorgegebene Wickelhärte zu erhallen, ist ein von Hand bedienbarer Rechner 144 vorgesehen, durch welchen eine entsprechende Korrektur an dem im Rechner 150 gebildeten Signal für die Betätigung des Druckreglers 142 angebracht wird.

Die bei dieser Steuerungseinrichtung nach Fig.3 verwendeten Geräte (Rechner 130, 132, 140, Prozeßrechner 136. handbetätigter Rechner 144, Verstärker 128) sind ebenso wie der Regler 134, das Umsteuerventil 122 und der Druckregler 142 in der Regeltechnik bekannte Einrichtungen; es erübrigt sich daher, diese bekannten Einrichtungen hier genau zu beschreiben. Kür die Betätigung des Reglers 134, Umsicuerventils 122 und Druckreglers 142 haben sich sogenannte Tauchspulenantriebe als besonders geeignet erwiesen.

Außer den beiden Tragwalzen 10, 12 kann auch die Behstungswalze 18 mit einer Einrichtung zum Einstellen der Meridianlinie im Preßspalt versehen und deren Steuerung in eines der Systeme nach F i g. 1 und 2 oder nach F i g. 3 entsprechend einer der dort für die Steuerung der Tragwalzen beschriebenen Weise einbezogen sein.

Das Ausführungsbeispicl gemäß F i g. 4 unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispicl gemäß F i g. 3 durch die abweichende Ausbildung des Verstellantriebs für die Achsen 34, 36 der Tragwalzen 10. 12. Ferner ist die selbsttätige Einrichtung zum Erzielen einer sowohl über die ganze Breite der aufgewickelten Papierbahn gleichmäßig gewickelten als auch einer von Lage zu Lage gleich harten oder hinsichtlich der Wickelhärte in vorgegebener Weise veränderlichen Wickelrolle 14 noch zusätzlich mit einer Einrichtung versehen, um den Einfluß der Bahnspannung der auf die Tragwalze 10 auflaufenden endlosen Papierbahn 16 zu berücksichtigen. Eine solche zusätzliche Einrichtung kann natürlich auch bei den Ausführungsbeispielen nach F i g. 1 oder 3 vorgesehen werden.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig.4 ist auf dem axial äußeren Ende jedes Zapfens 38, 40 ein Segment 152, 154 befestigt, dessen Halbmesser kleiner ist. als der halbe Abstand der Zapfen, so daß die beiden Segmente symmetrisch zueinander und einander gegenüberstehend angeordnet sind.

Das Segmentpaar 152, 154 ist durch zwei sich überkreuzende Bänder 156, 158 gemäß F i g. 5 und 6 oder durch zwei sich überkreuzende Seile 160, 162 gemäß F i g. 7 gekuppelt. Das eine Band 156 oder Seil 160 ist mit seinem einen Ende am oberen Rand des Segments 152 und mit seinem anderen Ende am unteren Rand des Segments 154 in leicht gespanntem Zustand befestigt. Das andere Band 158 oder Seil 162 ist mit seinem einen Ende am oberen Rand des Segments 154 und mit seinem anderen Ende am unteren Rand des Segments 152 ebenfalls in leicht gespanntem Zustand befestigt. Die Befestigung kann beispielsweise durch Schrauben erfolgen. Gemäß den F i g, 6 und 7 liegen die beiden Bänder 156, 153 bzw. Seile 160, 162 mit einem geringen Absland nebeneinander auf der zylindrischen Außenfläche der Segmente 152, 154 auf. Beim Verdrehen eines der Segmente, beispielsweise des Segments 152. mittels des an dem Auge dieses Segments angreifenden hydraulischen Verstellantriebs mit Stcllzylindcr 116. Kolbenstange 118 und Anschlußlasche 164 wird das andere Segment 154 in gegenläufiger Richtung um jeweils den gleichen Winkelbetrag verdreht.

Das Ausmaß der Verdrehung der Achsen 34, 36 hängt von dem jeweiligen Durchmesser der Wickelrolle 14 ab. Ebenfalls von dem Durchmesser der Wickelrolle 14 hängt die von dieser auf die Tragwalzen 10, 12 im Wickelspalt übertragene Kraft und damit die Wikkelhärte ab.

Zur Erzielung einer sowohl über die ganze Breite gleichmäßigen, als auch von Lage zu Lage gleich harten oder hinsichtlich der Härte in vorgegebener Weise veränderlichen Wickelrolle sind, wie bei den Ausführungsbeispielen nach F i g. 1 oder 3, während des Aufwickel- Vorgangs drei Veränderliche in Abhängigkeit von dem zunehmenden Durchmesser der Wickelrolle 14 zu steuern, nämlich die Richtung der Achsen 34, 36 über den Stellzylinder 116, die Höhe des Drucks in den Druckräumen 54, 56 der Tragwalzen 10, 12 und die Größe der wirksamen Belastung durch den Druckzylinder 28. Die hierzu vorgesehene Einrichtung entspricht in allen Einzelheilen der bei dem Ausführungsbeispicl nach Fig.3 beschriebenen Einrichtung, so daß auf die hierzu gegebene Beschreibung verwiesen werden kann.

Um auch den Einfluß der Spannung der umlaufenden Papierbahn zu berücksichtigen, welcher insbesondere bei breiten Bahnen erheblich sein kann, ist vor der die zulaufende Papierbahn 16 aufnehmenden Tragwalze 10 eine Führungswalze 168 angeordnet, in deren Abstützung 170, ebenso wie bei dem Lager der Umlenkwalze 124, eine Druckmeßdose 172 angeordnet ist. Die in der Papierbahn 16 herrschende Spannung wird durch diese Druckmeßdose ermittelt und über den Verstärker 174 einem Rechner 176 zugeleitet, der seinerseits das umso geformte Signal einem Druckregler 148 zuleitet. Dadurch wird der Druck im Hohlraum 56 der Tragwalze 12 entsprechend der Papierspannung eingestellt.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Aufwickeln einer laufenden Bahn, insbesondere Papier- oder Folienbahn, auf einen quer zur Bahnlaufrichtung angeordneten Wikkelkern zu einer Wickelrolle, mit mindestens einer zu dieser achsparallelen, angetriebenen Tragwalze und mit einer auf der Wickelrolle aufliegenden Belastungswalze, deren Achslage selbsttätig an die Mantelfläche der Wickelrolle anpaßbar und deren Auflagelast steuerbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (30,32) der Tragwalze (10, 12) an den axialen Verlauf der Wickelrolle (14) anpaßbar ist, wobei den Mantel (30, 32) gegenüber der Achse (34,36) der Tragwalze (10,12) radial verspannende Kräfte eingeleitet werden, die nach Größe und Richtung in Abhängigkeit «om Wickelrollendurchmesser steuerbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 mit zwei achsparallelen Tragwalzen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Getriebe zur gemeinsamen Verdrehung der Achsen (34, 36) der beiden Tragwalzen (10, 12) in dem Sinne vorgesehen ist, daß die Wirkrichtungen der radial verspannenden Kräfte jeweils in die gleiche Ebene der Auflagekräfte ausrichtbar sind, wobei die Achse (34) der einen Tragwalze (10) mittels eines Stellzylinders od. dgl. in Abhängigkeit vom Wickeldurchmesser selbsttätig gedreht wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe zwei miteinander kämmende Zahnsegmente (152,154) umfaßt, die mit den Achsen (34, 36) der Tragwalzen (10, 12) drehfest verbunden sind (F i g. 4 und 5).

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Getriebe ein zu den Tragwalzen (10,12) symmetrisches, aus vier gleichlangen Stäben (58,60,62,64) gebildetes Gelenkviereck vorgesehen ist und daß an dem in der Symmetrieebene der Tragwalzen befindlichen, der Belastungswalze (18) zugewandten Gelenk (66) eine Umlenkrolle (70) drehbar angeordnet ist, über die ein Seil (72) geführt ist, wobei das eine Ende des Scüs am Maschinengestell und das andere an der Belastungswalze (18) oder an einem mit dieser verbundenen Belastungsgewicht (20) befestigt ist, und daß weiterhin das der Umlenkrolle diagonal gegenüberliegende Gelenk (68) des Gelenkvierecks am Maschinengestell abgestützt ist und daß schließlich an dem Getriebe, vorzugsweise an jedem einer Tragwalze benachbarten Stab (62, 64) des Gelenkvierecks, ein an den zugeordneten Achsen (34 bzw. 36) drehfesl angebrachter Schwenkhebel (42 bzw. 44) angelenkt ist (Fig. IX

5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Drosselventil (78) zum Einstellen des Drucks im Hohlraum (34) zwischen der Achse (34) und dem Mantel (30) der Tragwalze (10) vorgesehen ist, wobei das Ventilgehäuse (82) des Drosselventils und der Vcnlükörper (84) zwischen zwei relativ zueinander beweglichen Teilen des Getriebes, beispielsweise das Ventilgehäuse an einer festen Konsole (80), und der Ventilkorper (84) an einem Stab des Gelenkvierecks, vorzugsweise an dem benachbarten Stab (64), befestigt ist, derart, daß bei der Bewegung der Belastnngswalze (18) unter dem Einfluß des zunehmenden Durchmessers der Wikkelrolle (14) der Durchflußquerschnitt für das

Druckmedium im Drosselventil zunimmt (F ι g. 2).

6 Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kräfte auf die Achsen (34, 36) der Tragwalzen (10, 12) nach Größe und Richtung durch einen Prozeßrechner (136) gesteuert werden, dem (to gemessene Istwert des Wickeldurchmessers zugeführt wird und der daraus in einem Funktionsbildner den richtigen Sollwert auf Grund der ihm eingegebenen Funktion ermittelt und auf ein Stellglied (Stellzylinder 116) überträgt, das die Verschwenkung der Achse bzw. Achsen (34, 36) be-