DE19822261A1

DE19822261A1 - Verfahren und Wickelmaschine zum Aufwickeln einer Materialbahn

Info

Publication number: DE19822261A1
Application number: DE19822261A
Authority: DE
Inventors: Rudolf Beisswanger; Zygmunt Madrzak
Original assignee: Voith Sulzer Papiertechnik Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 1998-05-18
Filing date: 1998-05-18
Publication date: 1999-11-25
Also published as: CA2272111C; CA2272111A1

Abstract

Bei einer Wickelmaschine 10 zum Aufwickeln einer Materialbahn 10 wie insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn auf einen Tambour 14, 14' ist die Materialbahn 12 über eine Tragtrommel 18 geführt und zwischen der Tragtrommel 18 und dem Tambour 14, 14' ein Wickelspalt 22 gebildet. Der Tambour 14, 14' und/oder die Tragtrommel 18 ist durch wenigstens eine zugeordnete Antriebseinrichtung 42 bzw. Anpreßeinrichtung 56 bezüglich der Laufrichtung L der zugeführten Materialbahn 12 zyklisch schrägstellbar, um in der entstehenden Wickelrolle 20 eine Axialchangierung der Materialbahn 12 zu erzeugen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufwickeln einer Materialbahn wie insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn auf einen Tambour, bei dem die Materialbahn über eine Tragtrommel geführt und zwischen der Tragtrommel und dem Tambour ein Wickelspalt gebildet wird sowie die Tragtrommel und die entstehende Wickelrolle während des Wickelvor gangs miteinander in Kontakt gehalten werden. Sie betrifft ferner eine Wickelmaschine der im Oberbegriff des Anspruchs 17 angegeben Art.

Ein solches Verfahren sowie eine solche Wickelmaschine ist beispielsweise aus der EP 0 483 092 A1 bekannt. Sie werden beispielsweise am Ende ei ner der Herstellung oder Veredelung einer Materialbahn dienenden Ma schine eingesetzt. Sie können beispielsweise aber auch dazu dienen, eine bereits fertiggewickelte Wickelrolle umzuwickeln. Bei der betreffenden Ma schine kann es sich beispielsweise um eine Papiermaschine handeln.

In der Praxis kann es in Querprofilen wie insbesondere in dem Dickenpro fil einer jeweiligen Materialbahn zu Unregelmäßigkeiten kommen. Diese treten zwar insbesondere im Fall einer Papiermaschine meist nur zeitwei lig auf, weil durch Nachstellen beispielsweise des Stoffauflaufs Unregel mäßigkeiten beseitigt werden können. Dennoch können sie den Wicke laufbau nachteilig beeinflussen. So kann es beispielsweise dazu kommen, daß der Wickeldurchmesser an einer Stelle der Bahnbreite größer ward als der gewünschte Durchmesser. Ein zylindrischer Wickelaufbau ist dann nicht mehr gegeben. Dabei kommt es häufig zu einer unerwünschten Überdehnung der Materialbahn, was sich beispielsweise erheblich auf die Planlage bei graphischen Papieren auswirken kann.

Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren sowie eine Wickelmaschine der eingangs genannten Art zu schaffen, mit denen ungeachtet eventueller Unregelmäßigkeiten in der Materialbahn auf möglichst einfache und zu verlässige Weise ein stets einwandfreier Wickelaufbau gewährleistet ist.

Hinsichtlich des Verfahrens wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Tambour und/oder die Tragtrommel bezüglich der Lauf richtung der zugeführten Bahn zyklisch schräggestellt und dadurch in der entstehenden Wickelrolle eine Axialchangierung der Materialbahn erzeugt wird.

Der Tambour bzw. die Tragtrommel wird somit abwechselnd in die eine und dann in die andere Richtung verlagert oder verschwenkt, wobei die Tragtrommel und die auf dem Tambour entstehende Wickelrolle während des Wickelvorgangs jedoch miteinander in Kontakt gehalten werden, d. h. der Wickelspalt aufrechterhalten wird. Infolge des erfindungsgemäßen zy klischen Schrägstellens verteilen sich eventuell auftretende Unregelmä ßigkeiten in der Materialbahn wie beispielsweise ein sich unregelmäßig änderndes Dickenquerprofil auf einen größeren Bereich über die Bahn breite, so daß eine Beeinträchtigung des gewünschten Wickelaufbaus praktisch ausgeschlossen und trotz eventueller Unregelmäßigkeiten ein zumindest annähernd zylindrischer Wickeldurchmesser erzielbar ist.

Durch das kontrollierte zyklische Schrägstellen des Tambours bzw. der Tragtrommel wird die Materialbahn um den gewünschten Betrag ausge lenkt und damit auf dem Tambour axial changiert.

Bei einer bevorzugten praktischen Ausführungsform des erfindungsgemä ßen Verfahrens wird der Tambour zyklisch schräggestellt und die verfahr bare Trommel zur Aufrechterhaltung des Wickelspaltes nachgeführt. Da bei kann über die verfahrbare Tragtrommel insbesondere auch die Linien kraft im Wickelspalt eingestellt werden, wobei diese Linienkraft vorzugs weise auf einem jeweils vorgebbaren Wert konstant gehalten wird. Der Tambour wird zweckmäßigerweise entlang wenigstens einer Führungs bahn verfahren, wobei er beim Verfahren gleichzeitig zyklisch schrägge stellt wird.

Damit die Tragtrommel stets dem Tambour folgen und insbesondere auch die Linienkraft im Wickelspalt konstant gehalten werden kann, darf nor malerweise die Schräglage des Tambours nicht größer sein als der Hub der Tragtrommel.

Bei einer zweckmäßigen praktischen Ausführungsform wird der Tambour mit der entstehenden Wickelrolle entlang einer ersten Führungsbahn von einer Anwickelposition in eine Übergabeposition und entlang einer zweiten Führungsbahn von der Übergabeposition in eine Fertigwickelposition überführt. Nachdem ein neuer, noch leerer Tambour in die Anwickelposi tion verbracht wurde, kann der Wickelspalt- gebildet werden, indem der Tambour und die Tragtrommel miteinander in Kontakt gebracht werden. Nach dem Durchtrennen der Materialbahn quer zu ihrer Laufrichtung kann dann der neue Bahnanfang auf den neuen, noch leeren Tambour aufgewickelt werden. Dieser sogenannte Tambour-Wechsel findet in der Regel bei der vollen Papiermaschinen-Geschwindigkeit statt. Nach Errei chen der Übergabeposition wird die Wickelrolle fertiggestellt, indem der Tambour mit dem darauf entstehenden Wickel entlang der zweiten Füh rungsbahn verfahren wird. Beim Erreichen der Fertigwickelposition ist die Wickelrolle fertiggestellt. Aus einer Ausbringposition kann diese Wickel rolle dann beispielsweise durch einen Kran oder dergleichen aus der be treffenden Wickelmaschine ausgebracht werden.

Bei einer bevorzugten praktischen Ausführungsform wird der Tambour sowohl während seiner Überführung von der Anwickelposition in die Übergabeposition als auch während seiner Überführung von der Überga beposition in die Fertigwickelposition zyklisch schräggestellt und die Tragtrommel entsprechend nachgeführt.

Die Zunahme des Wickeldurchmessers kann zumindest teilweise durch eine entsprechende Verlagerung des Tambours bzw. der entstehenden Wickelrolle kompensiert werden.

Von Vorteil ist, wenn die Zunahme des Wickeldurchmessers während der Überführung des Tambours von der Anwickelposition in die Übergabepo sition zumindest teilweise durch eine entsprechende Verlagerung der Tragtrommel und während der Überführung der entstehenden Wickelrolle von der Übergabeposition in die Fertigwickelposition zumindest teilweise durch eine entsprechende Verlagerung des Tambours bzw. der entstehen den Wickelrolle kompensiert wird.

Der Wickelspalt kann zumindest während einer Überführung der entste henden Wickelrolle entlang der zweiten Führungsbahn an einer vorbe stimmten Position gehalten werden. Grundsätzlich ist jedoch auch eine zumindest begrenzte Verlagerung des Wickelspaltes während einer Über führung der entstehenden Wickelrolle entlang der zweiten Führungsbahn denkbar.

Bei einer bevorzugten praktischen Ausführungsform des erfindungsgemä ßen Verfahrens wird der Tambour sowohl während seiner Überführung von der Anwickelposition in die Übergabeposition als auch während seiner Überführung von der Übergabeposition in die Fertigwickelposition zyklisch schräggestellt und die Tragtrommel entsprechend nachgeführt. Sind für die Überführung entlang der ersten Führungsbahn und für die Überfüh rung entlang der zweiten Führungsbahn getrennte Antriebseinrichtungen vorgesehen, so wird bei Erreichen der Übergabeposition die betreffende Changiersteuerung zweckmäßigerweise von der einen Antriebseinrichtung auf die andere umgeschaltet.

Die zweite Führungsbahn, entlang der die entstehende Wickelrolle zwi schen der Übergabeposition und der Fertigwickelposition verfahrbar ist, kann zumindest abschnittsweise einen linearen, vorzugsweise zumindest im wesentlichen horizontalen Verlauf besitzen. Während der Überführung der entstehenden Wickelrolle entlang der zweiten Führungsbahn wird die se Wickelrolle dann zweckmäßigerweise in der Ebene dieser zweiten Füh rungsbahn zyklisch schräggestellt. Nachdem die Tragtrommel zur Auf rechterhaltung des Wickelspaltes und insbesondere auch zur Aufrechter haltung der jeweils gewünschten Linienkraft mit der entstehenden Wickel rolle in Kontakt gehalten wird, führt auch diese Tragtrommel eine ent sprechende Bewegung aus.

Die erste Führungsbahn kann zumindest abschnittsweise einen ge krümmten Verlauf besitzen. Grundsätzlich ist es auch möglich, daß diese erste Führungsbahn zumindest abschnittsweise linear und hierbei vor zugsweise schräg zur Horizontalen verläuft.

Wird die Materialbahn in Bahnlaufrichtung vor der Tragtrommel über eine Bahnleitwalze geführt, so wird vorzugsweise auch diese Bahnleitwalze zy klisch schräggestellt. Dabei erfolgt das zyklische Schrägstellen dieser Bahnleitwalze zweckmäßigerweise so, daß sich in den beiden Randberei chen der zugeführten Materialbahn zumindest im wesentlichen gleiche Längsspannungen ergeben.

Zweckmäßigerweise wird die Bahnleitwalze in einer Vertikalebene zyklisch schräggestellt.

Während bei der bevorzugten Ausführungsform der Tambour zyklisch schräggestellt und eine verfahrbare Tragtrommel zur Aufrechterhaltung des Wickelspaltes nachgeführt wird, ist grundsätzlich auch eine solche Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens denkbar, bei der die Tragtrommel zyklisch schräggestellt und der verfahrbare Tambour zur Aufrechterhaltung des Wickelspaltes nachgeführt wird.

Die erfindungsgemäße Wickelmaschine ist dadurch gekennzeichnet, daß der Tambour und/oder die Tragtrommel durch wenigstens eine zugeord nete Antriebseinrichtung bezüglich der Laufrichtung der zugeführten Ma terialbahn zyklisch schrägstellbar ist, um in der entstehenden Wickelrolle eine Axialchangierung der Materialbahn zu erzeugen.

Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Wickelmaschine sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen un ter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; in dieser zeigen:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Ausführungsform einer Wickelmaschine zum Aufwickeln einer Materialbahn auf einen Tambour,

Fig. 2 eine schematische Draufsicht der Wickelmaschine gemäß Fig. 1, wobei jedoch die Primärlagerung zur Aufnahme des lee ren Tambours sowie die Bahnleitwalze der Einfachheit halber weggelassen ist,

Fig. 3 eine schematische Draufsicht der Wickelmaschine gemäße Fig. 1 mit schräggestellter Wickelrolle und sich entsprechend schrägstellender Tragrolle, wobei die Primärlagerung zur Auf nahme des leeren Tambours wieder weggelassen ist,

Fig. 4 eine Schnittansicht der fertigen Wickelrolle, geschnitten ent lang der Linie A-A der Fig. 1,

Fig. 5 eine der Fig. 1 entsprechende Teildarstellung der Wickelma schine mit der Tragrolle und dem Tambour zugeordneten An triebseinrichtungen und diesen zugeordneten Steuerungen und

Fig. 6 eine schematische Seitenansicht einer weiteren Ausfüh rungsform einer Wickelmaschine zum Aufwickeln einer Ma terialbahn auf einen Tambour mit zugeordneter Antriebsteue rung.

Fig. 1 zeigt in rein schematischer Seitenansicht eine beispielhafte Aus führungsform einer Wickelmaschine 10 zum Aufwickeln einer Material bahn 12 auf einen Tambour 14. Bei der Materialbahn 12 kann es sich insbesondere um eine Papier- oder Kartonbahn handeln. Die Wickelma schine 10 kann insbesondere am Ende einer solchen Papiermaschine vor gesehen sein.

Wie anhand der Fig. 1 zu erkennen ist, ist die Materialbahn 12 zunächst über eine Bahnleitwalze 16 und anschließend über eine Tragtrommel 18 geführt, die mit dem Tambour 14 bzw. der entstehenden Wickelrolle 20 einen Wickelspalt 22 bildet. Die Tragtrommel 18 und die entstehende Wickelrolle 20 werden während des Wickelvorganges miteinander in Kon takt gehalten, um diesen Wickelspalt 22 aufrechtzuerhalten.

In einer Primärlagerung 24 wird bereits der nächste, noch leere Tambour 14' bereitgehalten. Die Primärlagerung 5 umfaßt im vorliegenden Fall zwei um eine Achse 26 schwenkbare Hebel 28, von denen in Fig. 1 lediglich einer zu erkennen ist. Mittels der Hebel 28 kann der Tambour 14' entlang einer ersten Führungsbahn 30 verlagert werden, die beim vorliegenden Ausführungsbeispiel durch einen Teil einer Kreisbahn gebildet ist. Der Mittelpunkt des betreffenden Kreises liegt auf der Achse 26.

Der Tambour 14' ist durch einen Primärantrieb 32 beaufschlagbar, durch den er in der Primärlagerung 24 in Drehung versetzt werden kann. Der Primärantrieb 32 kann entlang der ersten Führungsbahn 30 verlagert werden.

Die Wickelmaschine 10 umfaßt zudem eine Sekundärlagerung 34, die z. B. eine auf einer nicht dargestellten Linearführung verfahrbare Transportein richtung 36 aufweisen kann. Diese Transporteinrichtung 36 dient zur Halterung und Führung eines jeweiligen Tambours 14. Überdies können Schienen 38 vorgesehen sein, von denen in Fig. 1 lediglich eine zu er kennen ist.

Die Schienen 38 sind parallel zur Horizontalen angeordnet und an einem Maschinengestell 40 befestigt. Somit kann ein mit Lagerzapfen versehener Tambour 14 auf den Schienen 19 abgelegt werden, was bedeutet, daß das Gewicht dieses Tambours 14 bzw. der entstehenden Wickelrolle 20 von diesen Schienen 19 aufgenommen wird.

Zum Verfahren der Wickelrolle 20 ist eine Antriebseinrichtung 42 vorge sehen, die zwei die beiden Tambourenden beaufschlagende, jeweils von einem zugeordneten Elektromotor 44 angetriebene Gewindespindeln 46 umfaßt (vgl. auch Fig. 5).

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel wird die entstehende Wickelrolle 20 zusammen mit dem zugeordneten Tambour 14 beispielsweise durch die Transporteinrichtung 26 entlang einer zweiten Führungsbahn 48 verfah ren, die im wesentlichen horizontal verläuft und in einer gedachten, zur Plattebene senkrechten ersten Ebene E1 liegt.

Der Tambour 14 ist durch einen Sekundärantrieb 50 beaufschlagbar, durch den er innerhalb der Sekundärlagerung 34 in Drehung versetzt wird. Der im vorliegenden Fall als Zentrumsantrieb vorgesehene Sekun därantrieb 50 ist entlang der zweiten Führungsbahn 48 verlagerbar und im vorliegenden Fall auf der dem Primärantrieb 32 gegenüberliegenden Seite der Wickelmaschine 10 angeordnet.

Die mittels eines lediglich angedeuteten Zentrumsantriebs antreibbare Tragtrommel 18 dient im vorliegenden Fall als Anpreßtrommel, wobei sie beispielsweise von einem Führungsschlitten 52 gehalten wird, der auf ei ner im wesentlichen parallel zu den Schienen 38 der Sekundärlagerung 34 angeordneten Führung 54 verfahrbar ist. Der Mittelpunkt der hier als verfahrbare Anpreßtrommel dienenden Tragtrommel 18 liegt auf einer ge dachten ersten Geraden G1, die parallel zur zweiten Führungsbahn 48 verläuft. Im vorliegenden Fall ist der vertikale Abstand zwischen der Trag trommel 18 und den Schienen 38 somit konstant.

Im vorliegenden Fall ist die Tragtrommel 18 insbesondere auch so geführt, daß verschiedene Schrägstellungen dieser Tragtrommel 18 zugelassen sind. Dabei ist der Tragtrommel 18 eine am Maschinengestell 40 abge stützte besondere Anpreßeinrichtung 56 zugeordnet, die solche Schräg stellungen zuläßt.

Wie sich insbesondere aus der Fig. 5 ergibt, umfaßt diese Anpreßein richtung 56 wenigstens zwei an den beiden Enden der Tragtrommel 18 angreifende Zylinder/Kolben-Einheiten 58, deren Kolben 60 jeweils mit einer das betreffende Trommelende beaufschlagenden Kolbenstange 62 verbunden ist. Bei einer Ausfahrbewegung der Kolbenstangen 62 wird der Führungsschlitten 52 und damit die Tragtrommel 18 in Richtung des Pfeils 64 auf die Wickelrolle 20 zu bewegt. Bei einer Einfahrbewegung der Kolbenstangen 62 erfolgt dagegen eine Verlagerung der Tragtrommel 18 in die entgegengesetzte Richtung, d. h. in der Fig. 1 nach links. Bei einer unterschiedlichen Betätigung der beiden Zylinder/Kolben-Einheiten 58 ergibt sich eine entsprechende Schrägstellung der Tragtrommel 18.

In der in Fig. 1 dargestellten Wickelphase bildet die Tragtrommel 18 mit der von der Transporteinrichtung 36 geführten Wickelrolle 20 den Wic kelspalt 22.

Die Materialbahn 12 wird in Bahnlaufrichtung L zunächst über die Bahnleitwalze 16 geführt und durch diese vertikal nach oben umgelenkt. Über die Tragtrommel 18 ist die Materialbahn 12 im vorliegenden Fall mit einem Umschlingungswinkel von etwa 180° geführt.

Die Linienkraft im Wickelspalt 22 wird mittels der der Tragtrommel 18 zu geordneten Anpreßeinrichtung 56 eingestellt. Wie insbesondere anhand der Fig. 5 zu erkennen ist, ist die Anpreßeinrichtung 56 dabei Teil eines Regelkreises, der die Linienkraft selbsttätig auf einen gewünschten Wert einstellt bzw. auf dem gewünschten Wert hält. Durch die Verlagerung der Tragtrommel 18 mittels der Anpreßeinrichtung 56 können Schwankungen der Linienkraft sicher ausgeglichen bzw. vermieden werden, so daß konti nuierlich die jeweils gewünschte Wickelhärte erzielt werden kann. Der größer werdende Durchmesser der Wickelrolle 20 wird durch eine ent sprechende Verlagerung dieser Wickelrolle 20 in Richtung des Pfeils 64, d. h. in Fig. 1 nach rechts, ausgeglichen.

In der Sekundärlagerung 34 ist der Tambour 14 und damit die entstehen de Wickelrolle 20 so geführt, daß verschiedene Schrägstellungen der Wic kelrolle 20 zugelassen sind. Dabei wird der Tambour 14 durch die zuge ordnete Antriebseinrichtung 42 so beaufschlagt, daß die entstehende Wic kelrolle 20 bezüglich der Laufrichtung L der zugeführten Materialbahn 12 zyklisch schräggestellt wird, um in dieser entstehenden Wickelrolle 20 ei ne Axialchangierung der Materialbahn 12 zu erzeugen. Die verfahrbare Tragtrommel 18 wird durch die zugeordnete Anpreßeinrichtung 56 ent sprechend nachgeführt, wodurch der Wickelspalt 22 aufrechterhalten und die Linienkraft in diesen Wickelspalt 22 auf einem jeweils vorgebbaren Wert konstant gehalten wird.

Der nächste, noch leere Tambour 14' ist gemäß Fig. 1 schräg oberhalb in die Primärlagerung 24 eingebracht. Durch Verschwenken der Hebel 28 kann der Tambour 14' anschließend entlang der ersten Führungsbahn 50 von einer Anwickelposition in eine Übergabeposition überführt werden, wie dies in Fig. 1 am Ende der Führungsbahn 50 durch gestrichelte Li nien angedeutet ist. Ausgehend von dieser Übergabeposition wird die ent stehende Wickelrolle 20 mit dem zugeordneten Tambour 14 dann entlang der zweiten Führungsbahn 48 in die in durchgezogenen Linien dargestellte Fertigwickelposition und im Anschluß daran in eine wieder durch gestri chelte Linien angedeutete Ausbringposition überführt, von der die fertige Wickelrolle 20 dann beispielsweise mittels eines Krans aus der Wickelma schine 10 ausgebracht werden kann.

Nach einem Trennen der Materialbahn 20 kann das betreffende Bahnende auf den neuen, noch leeren Tambour 14' aufgewickelt werden. Bei dem Tambourwechsel wird der noch leere Tambour 14' vor der Überführung der Materialbahn 12 von dem Primärantrieb 32 beschleunigt und auf die Laufgeschwindigkeit der Materialbahn 12 gebracht. Zur Überführung der kontinuierlichen Materialbahn 12 auf den leeren Tambour 14' kann die Fahrgeschwindigkeit der die Wickelrolle 20 führenden Transporteinrich tung 36 beispielsweise erhöht werden. Dabei bleibt die Tragtrommel 18 in ständigem Kontakt mit der Wickelrolle 20, was bedeutet, daß auch in die ser Phase die Tragtrommel 18 entsprechend nachgeführt und die Linien kraft im Wickelspalt 22 konstant gehalten wird.

Wie anhand der Fig. 1 zu erkennen ist, nimmt der in die Primärlagerung 24 eingebrachte leere Tambour 14' vor einem Verschwenken der Hebel 28 nach unten zunächst eine durch die horizontale Gerade G2 angedeutete Position ein, in der der vertikale Abstand zwischen dieser horizontalen Ge raden G2 und der durch den Mittelpunkt der Tragtrommel 18 verlaufen den horizontalen Geraden G1 geringer ist als die Summe der Radien der Tragtrommel 18 und des leeren Tambours 14'. Demzufolge kommt die nach rechts verfahrene Tragtrommel 18 schließlich auch mit dem noch leeren Tambour 14' in Kontakt. In dem Moment, in dem auch zwischen der Tragtrommel 18 und dem noch leeren Tambour 14' ein Wickelspalt gebildet wird, wird der Tambourwechsel ausgelöst. Bei diesem Tambour wechsel wird die Materialbahn 12 mittels einer nicht gezeigten Trennein richtung abgetrennt, auf den Tambour 14' überführt und angewickelt. Im Moment des Tambourwechsels, d. h. noch vor dem Trennen und Überfüh ren der Materialbahn 12 auf den leeren Tambour 14', kann die Wickelrolle 20 noch mit der Tragtrommel 18 in Kontakt stehen. In diesem Fall wird sie erst nach dem Anwickeln des Tambours 14' vollständig von der Trag trommel 18 abgehoben. Grundsätzlich ist es jedoch auch möglich, daß im Moment des Tambourwechsels bereits ein Zwischenraum zwischen der Wickelrolle 20 und der Tragtrommel 18 gebildet ist. Nach dem Anwickeln des Tambours 14' wird dieser dann durch Verschwenken der Hebel 28 der Primärlagerung 24 um die Achse 26 im Uhrzeigersinn entlang der ersten Führungsbahn 30 in die gestrichelt angedeutete Übergabeposition über führt. Dabei wird der Tambour 14' ständig von dem Primärantrieb 32 an getrieben. Auch dieser Primärantrieb 32 wird somit entlang der ersten Führungsbahn 30 verlagert.

Während der Überführung des Tambours 14' von der in Fig. 1 mit durchgezogenen Linien dargestellten Anwickelposition in die mit gestri chelten Linien angedeutete Übergabeposition wird die Tragtrommel 18 durch die zugeordnete Anpreßeinrichtung 56 entlang der Geraden G1 verlagert, wobei die Linienkraft im Wickelspalt während der gesamten Überführung auf dem jeweils gewünschten Wert gehalten wird.

Nachdem die fertige Wickelrolle 20 mit dem Tambour 14 in die durch ge strichelte Linien angedeutete rechte Ausbringposition verlagert wurde, können die Transporteinrichtung 36 und der Sekundärantrieb 50 zur Übernahme des angewickelten Tambours 14' von der Primärlagerung 24 in die Übernahmeposition verlagert werden. Während die Transportein richtung 36 den angewickelten Tambour 14' von den Hebeln 28 der Pri märlagerung 24 übernimmt, wird der Sekundärantrieb 50 an den ange wickelten Tambour 14' angekuppelt, so daß vorübergehend beide Antriebe 32, 50 am Tambour 14' angekuppelt sind. Danach wird der Primärantrieb 32' vom Tambour 14' abgekuppelt und entlang der ersten Führungsbahn 30 entgegen dem Uhrzeigersinn in die Anwickelposition zurückverlagert. Während der Überführung des Tambours 14' aus der Anwickelposition in die Übergabeposition entlang der ersten Führungsbahn 30 wird die Zu nahme des Wickeldurchmessers über die der Tragtrommel 18 zugeordnete Anpreßeinrichtung 56 durch eine entsprechende Verlagerung der Trag trommel 18 kompensiert. Dagegen wird die Zunahme des Wickeldurch messers während einer Überführung der entstehenden Wickelrolle 20 entlang der zweiten Führungsbahn 48 von der Übergabeposition in die Fertigwickelpositon über die dem Tambour 14 zugeordnete Antriebsein richtung 32 durch eine entsprechende Verlagerung des Tambours 14 bzw. der entstehenden Wickelrolle 20 kompensiert.

Der Tambour 14 und damit die entstehende Wickelrolle 20 wird zumin dest während einer Überführung entlang der zweiten Führungsbahn von der Übergabeposition in die Fertigwickelposition durch die zugeordnete Antriebseinrichtung 42 (vgl. auch Fig. 5) bezüglich der Laufrichtung L der zugeführten Materialbahn 12 zyklisch so schräggestellt, daß in der entstehenden Wickelrolle 20 eine in den Fig. 2 bis 4 durch die ge zackten Ränder der Wickelrolle 20 angedeuteten Weise eine Axialchangie rung der Materialbahn 12 entsteht.

Dabei kann diese Changierung entsprechend Fig. 2 beispielsweise so vorgenommen werden, daß die folgende Beziehung erfüllt ist:

mit
Ch = axialer Changierhub
Dk = Durchmesser der Tragtrommel 18
Dt = Durchmesser der entstehenden Wickelrolle 20
Hh = maximale Schräglage des Tambours 14 bzw. der entstehenden Wickelrolle 20 (vgl. Fig. 3)
LE = die zwischen den Angriffspunkten der Antriebseinrichtung 42 bzw. der Anpresseinrichtung 56 gemessenen Längen des Tambours 14 und der Tragtrommel 18 (vgl. insbesondere die Fig. 2 und 5.

Während der Tambour 14 und die Tragtrommel 18 sich gemäß Fig. 2 rechtwinklig quer zur Bahnlaufrichtung L erstrecken, nehmen sie in Fig. 3 eine Schräglage ein.

In Fig. 5 sind rein schematisch die den Antriebseinrichtungen 42 und der Anpreßeinrichtung 56 zugeordneten Steuerungen 58 bzw. 70 darge stellt.

Dabei umfaßt die dem Tambour 14 zugeordnete Steuerung 68 eine Steu ereinheit 72, die die beiden die Gewindespindeln 46 antreibenden Elek tromotoren 44 in Abhängigkeit vom Zuwachs des Durchmessers der Wic kelrolle 20 ansteuert. Dabei wird der Durchmesserzuwachs der Wickelrolle 20 mittels wenigstens einer Meßeinrichtung 74 gemessen. Die Zunahme des Wickeldurchmessers wird demzufolge über die dem Tambour 14 zuge ordnete Antriebseinrichtung 42 kompensiert. Zusätzlich arbeitet die Steuerung 68 nach einem der Steuereinheit 72 eingegebenen Changier programm 76, das für eine solche Ansteuerung der beiden Elektromotoren 44 sorgt, daß der Tambour 14 bzw. die Wickelrolle 20 in der gewünschten Weise zyklisch schräggestellt und in der entstehenden Wickelrolle 20 die gewünschte Axialchangierung der Materialbahn 12 erzeugt wird.

Die der Tragtrommel 18 zugeordnete Steuerung 70 bewirkt die ge wünschte Linienkraftregelung, wodurch die Tragtrommel 18 gleichzeitig so der Wickelrolle 20 nachgeführt wird, daß auch sie entsprechend zyklisch schräggestellt wird. Diese Steuer- oder Regeleinrichtung 70 umfaßt Meßeinrichtungen 78 für die Linienkraft, einen Regler 80, einen Sollwert geber 82 und eine Steuereinheit 84. Die Meßeinrichtungen 78 sind über eine Meßleitung 86 mit dem Regler 80 verbunden, um diesem einen ent sprechenden Ist-Wert zu liefern. Der Sollwertgeber 82 liefert dem Regler 80 über eine Leitung 88 den jeweiligen Sollwert. Der Regler 80 ist über ei ne Leitung 90 wieder mit der Steuereinheit 84 verbunden, über die schließlich die beiden Zylinder/Kolben-Einheiten 58 entsprechend beauf schlagt werden.

Die in Fig. 6 gezeigte Ausführungsform einer Wickelmaschine 10 unter scheidet sich von der zuvor beschriebenen im wesentlichen dadurch, daß hier bereits der angewickelte Tambour 14' während einer Überführung entlang der ersten Führungsbahn 30, d. h. während einer Überführung von der Anwickelposition in die Übergabeposition durch eine zugeordnete Antriebseinrichtung 92 zyklisch schrägstellbar ist. Auch dieser An triebseinrichtung 92 kann wenigstens zwei jeweils einer Gewindespindel 94 zugeordnete Elektromotoren 96 umfassen. Auch in dieser Phase wird die Linienkraft im Wickelspalt 22 durch die der Tragtrommel 18 zugeord nete Anpreßeinrichtung 56 geregelt, so daß die Tragtrommel 18 durch die se Anpreßeinrichtung 56 dem zyklisch schräggestellten Tambour 14' ent sprechend folgt. In dieser Phase wird auch die Zunahme des Wickel durchmessers über die der Tragtrommel 18 zugeordnete Anpreßeinrich tung 56 durch eine entsprechende Verlagerung der Tragtrommel 18 kom pensiert.

Nach der Übergabe des Tambours 14' an die Sekundärlagerung 34 erfolgt das Changieren wieder in der in Fig. 5 dargestellten Weise, wobei die Zunahme des Wickeldurchmessers dann auch wieder über die dem Tam bour 14 zugeordnete Antriebseinrichtung 42 erfolgt, indem durch diese der Abstand A zwischen den Achsen des Tambours 14 und der Tragtrom mel 18 entsprechend kontinuierlich vergrößert wird.

Auch bei dieser Ausführung gemäß Fig. 6 ist wieder eine Steuerung 68 vorgesehen, die insbesondere auch wieder entsprechend einem Changier programm 76 arbeitet. Diese Steuerung 68 wird bei der Übernahme des Tambours 14' durch die Sekundärlagerung 34 durch einen Schalter S von der Antriebseinrichtung 92 auf die Antriebseinrichtung 42 umgeschaltet. In dieser zweiten Phase liegen die Achsen der Tragtrommel 18 und der entstehenden Wickelrolle 20 in derselben horizontalen Ebene E1. Demge genüber liegt in dieser Phase die Tragtrommel 18 mit ihrer Achse beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 etwas höher als die Achse der entste henden Wickelrolle 20 bzw. des zugeordneten Tambours 14.

Grundsätzlich kann auch hier wieder eine Bahnleitwalze (vgl. Fig. 1) vor gesehen sein, die durch eine zugeordnete Antriebseinrichtung vorzugswei se vertikal derart zyklisch schrägstellbar ist, daß sich in den beiden Randbereichen der zugeführten Materialbahn 12 zumindest im wesentli chen gleiche Lenkspannungen ergeben.

Bezugszeichenliste

10

Wickelmaschine

12

Materialbahn

14

Tambour

14

' leerer Tambour

16

Bahnleitwalze

18

Tragtrommel

20

Wickelrolle

22

Wickelspalt

24

Primärlagerung

26

Achse

28

Hebel

30

erste Führungsbahn

32

Primärantrieb

34

Sekundärlagerung

36

Transporteinrichtung

38

Schienen

40

Maschinengestell

42

Antriebseinrichtung

44

Elektromotor

46

Gewindespindel

48

zweite Führungsbahn

50

Sekundärantrieb

52

Führungsschlitten

54

Führung

56

Anpreßeinrichtung

58

Zylinder/Kolben-Einheit

60

Kolben

62

Kolbenstange

64

Pfeil

66

gezahnte Ränder

68

Steuerung

70

Steuerung

72

Steuereinheit

74

Meßeinrichtung

76

Changierprogramm

78

Meßeinrichtungen

80

Regler

82

Sollwertgeber

84

Steuereinheit

86

Meßleitung

88

Leitung

90

Leitung

92

Antriebseinrichtung

94

Gewindespindeln

96

Elektromotoren
A Abstand
E1 horizontale Ebene
G1 Gerade
G2 Gerade
L Bahnlaufrichtung
S Schalter

Claims

1. Verfahren zum Aufwickeln einer Materialbahn (12) wie insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn auf einen Tambour (14, 14'), bei dem die Materialbahn (12) über eine Tragtrommel (18) geführt und zwi schen der Tragtrommel (18) und dem Tambour (14, 14') ein Wic kelspalt (22) gebildet wird sowie die Tragtrommel (18) und die ent stehende Wickelrolle (20) während des Wickelvorgangs miteinander in Kontakt gehalten werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Tambour (14, 14') und/oder die Tragtrommel (18) bezüglich der Laufrichtung (L) der zugeführten Materialbahn (12) zyklisch schräggestellt und dadurch in der entstehenden Wickelrolle (20) ei ne Axialchangierung der Materialbahn (12) erzeugt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Tambour (14, 14') zyklisch schräggestellt und die verfahrba re Tragtrommel (18) zur Aufrechterhaltung des Wickelspaltes (22) nachgeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Linienkraft im Wickelspalt (22) über die verfahrbare Trag trommel (18) eingestellt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Linienkraft auf einem jeweils vorgebbaren Wert konstant gehalten wird.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß der Tambour (14, 14') entlang wenigstens einer Führungsbahn (50, 48) verfahren wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Tambour (14, 14') mit der entstehenden Wickelrolle (20) entlang einer ersten Führungsbahn (30) von einer Anwickelposition in eine Übergabeposition und entlang einer zweiten Führungsbahn (48) von der Übergabeposition in eine Fertigwickelposition überführt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Tambour (14, 14') sowohl während seiner Überführung von der Anwickelposition in die Übergabeposition als auch während sei ner Überführung von der Übergabeposition in die Fertigwickelpositi on zyklisch schräggestellt und die Tragtrommel (18) entsprechend nachgeführt wird.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zunahme des Wickeldurchmessers zumindest teilweise durch eine entsprechende Verlagerung des Tambours (14') bzw. der entstehenden Wickelrolle (20) kompensiert wird.

9. Verfahren nach einem Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Zunahme des Wickeldurchmessers während der Überfüh rung des Tambours (14') von der Anwickelposition in die Übergabe position zumindest teilweise durch eine entsprechende Verlagerung der Tragtrommel (18) und während der Überführung der entste henden Wickelrolle (20) von der Übergabeposition in die Fertigwic kelposition zumindest teilweise durch eine entsprechende Verlage rung des Tambours (14) bzw. der entstehenden Wickelrolle (20) kompensiert wird.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Führungsbahn (48) zumindest abschnittsweise einen linearen, vorzugsweise zumindest im wesentlichen horizontalen Verlauf besitzt.

11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Führungsbahn (30) zumindest abschnittsweise einen gekrümmten Verlauf besitzt.

12. V-erfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Führungsbahn (30) zumindest abschnittsweise einen linearen, vorzugsweise zur Horizontalen schrägen Verlauf besitzt.

13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Materialbahn (12) in Bahnlaufrichtung (L) vor der Trag trommel (18) über eine Bahnleitwalze (16) geführt und auch diese Bahnleitwalze (16) zyklisch schräggestellt wird.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das zyklische Schrägstellen der Bahnleitwalze (16) so erfolgt, daß sich in den beiden Randbereichen der zugeführten Material bahn (12) zumindest im wesentlichen gleiche Längsspannungen er geben.

15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Bahnleitwalze (16) in einer Vertikalebene zyklisch schrägge stellt wird.

16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragtrommel (18) zyklisch schräggestellt und der verfahrba re Tambour (14, 14') zur Aufrechterhaltung des Wickelspaltes (22) nachgeführt wird.

17. Wickelmaschine (10) zum Aufwickeln einer Materialbahn (12) wie insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn auf einen Tambour (14, 14'), bei der die Materialbahn (12) über eine Tragtrommel (18) ge führt ist und zwischen der Tragtrommel (18) und dem Tambour (14, 14') ein Wickelspalt (22) gebildet wird, wobei die Tragtrommel (18) und die entstehende Wickelrolle (20) während des Wickelvorgangs miteinander in Kontakt gehalten werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Tambour (14, 14') und/oder die Tragtrommel (18) durch wenigstens eine zugeordnete Antriebseinrichtung bzw. Anpreßein richtung (42, 92; 56) bezüglich der Laufrichtung (L) der zugeführten Materialbahn (12) zyklisch schrägstellbar ist, um in der entstehen den Wickelrolle (20) eine Axialchangierung der Materialbahn (12) zu erzeugen.

18. Wickelmaschine nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Tambour (14, 14') durch wenigstens eine zugeordnete An triebseinrichtung (42, 92) zyklisch schrägstellbar ist und daß die Tragtrommel (18) durch wenigstens eine zugeordnete Anpreßein richtung (56) verfahrbar sowie zur Aufrechterhaltung des Wickel spaltes (22) nachführbar ist.

19. Wickelmaschine nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß über eine der verfahrbaren Tragtrommel (18) zugeordnete An preßeinrichtung (56) die Linienkraft im Wickelspalt (22) einstellbar ist.

20. Wickelmaschine nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Linienkraft auf einem jeweils vorgebbaren Wert konstant gehalten wird.

21. Wickelmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Tambour (14, 14') entlang wenigstens einer Führungsbahn (50, 48) verfahrbar ist.

22. Wickelmaschine nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Tambour (14, 14') mit der entstehenden Wickelrolle (20) entlang einer ersten Führungsbahn (30) von einer Anwickelposition in eine Übergabeposition und entlang einer zweiten Führungsbahn (48) von der Übergabeposition in eine Fertigwickelposition überführ bar ist.

23. Wickelmaschine nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Führungsbahn (30) durch eine Primärlagerung (24) und die zweite Führungsbahn (48) durch eine Sekundärlagerung (34) definiert ist.

24. Wickelmaschine nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, daß für eine Überführung des Tambours (14') entlang der ersten Führungsbahn (50) und für eine Überführung des Tambours (14) entlang der zweiten Führungsbahn (48) getrennte Antriebseinrich tungen (92, 42) vorgesehen sind.

25. Wickelmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Tambour (14, 14') sowohl während einer Überführung ent lang der ersten Führungsbahn (30) als auch während einer Über führung entlang der zweiten Führungsbahn (48) durch eine jeweils zugeordnete Antriebseinrichtung (42, 92) zyklisch schrägstellbar ist und daß die Tragtrommel (18) durch eine dieser zugeordnete An preßeinrichtung (56) entsprechend nachführbar ist.

26. Wickelmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zunahme des Wickeldurchmessers zumindest teilweise über wenigstens eine dem Tambour (14') zugeordnete Antriebseinrichtung (42) durch eine entsprechende Verlagerung des Tambours (14) bzw. der entstehenden Wickelrolle (20) kompensierbar ist.

27. Wickelmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zunahme des Wickeldurchmessers während einer Überfüh rung des Tambours (14') entlang der ersten Führungsbahn (30) zu mindest teilweise über eine der Tragtrommel (18) zugeordnete An preßeinrichtung (56) durch eine entsprechende Verlagerung der Tragtrommel (18) und während einer Überführung der entstehenden Wickelrolle (20) entlang der zweiten Führungsbahn (48) zumindest teilweise über eine dem Tambour (14) zugeordnete Antriebseinrich tung (42) durch eine entsprechende Verlagerung des Tambours (14) bzw. der entstehenden Wickelrolle (20) kompensierbar ist.

28. Wickelmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Führungsbahn (30) zumindest abschnittsweise einen gekrümmten Verlauf besitzt.

29. Wickelmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Führungsbahn (30) zumindest abschnittsweise einen linearen, vorzugsweise zur Horizontalen schrägen Verlauf besitzt.

30. Wickelmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Materialbahn (12) in Bahnlaufrichtung (L) vor der Trag trommel (18) über eine Bahnleitwalze (16) geführt ist und daß auch diese Bahnleitwalze (16) durch wenigstens eine zugeordnete An triebseinrichtung zyklisch schrägstellbar ist.

31. Wickelmaschine nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Bahnleitwalze (16) durch die zugeordnete Antriebseinrich tung derart zyklisch schrägstellbar ist, daß sich in den beiden Randbereichen der zugeführten Materialbahn (12) zumindest im we sentlichen gleiche Längsspannungen ergeben.

32. Wickelmaschine nach Anspruch 30 oder 31, dadurch gekennzeichnet, daß die Bahnleitwalze (16) durch die zugeordnete Antriebseinrich tung in einer Vertikalebene zyklisch schrägstellbar ist.

33. Wickelmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragtrommel (18) durch wenigstens eine zugeordnete An triebseinrichtung zyklisch schrägstellbar ist und daß zur Aufrecht erhaltung des Wickelspaltes (22) der verfahrbare Tambour (14, 14') durch wenigstens eine zugeordnete Antriebseinrichtung nachführ bar ist.