DE19910570A1

DE19910570A1 - Verfahren zum Aufwickeln einer Materialbahn sowie Wickelmaschine zum Durchführen des Verfahrens

Info

Publication number: DE19910570A1
Application number: DE19910570A
Authority: DE
Inventors: Zygmunt Madrzak; Matthias Wohlfahrt
Original assignee: Voith Sulzer Papiertechnik Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 1999-03-10
Filing date: 1999-03-10
Publication date: 2000-09-14
Also published as: ATE264254T1; EP1035055B1; DE59909178D1; EP1035055A2; EP1035055A3

Abstract

Bei einer Wickelmaschine 10 zum Aufwickeln einer Materialbahn 12 wie insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn auf einen Tambour 14, 14' wird die Materialbahn 12 über eine Tragtrommel 20 geführt und zwischen der Tragtrommel 20 und dem Tambour 14, 14' ein Wickelspalt 22 gebildet. Für einen jeweiligen Tambourwechsel wird die Materialbahn 12 durchtrennt. Dabei ist wenigstens ein allgemein quer zur Bahnlaufrichtung L verfahrbares Schneidelement 36, 38 über eine Steuer- und/oder Regeleinrichtung 40 so beaufschlagbar, daß die Materialbahn 12 mittels dieses Schneidelements 36, 38 lediglich über einen Teil der Bahnbreite durchtrennt wird. Anschließend wird wenigstens ein verbleibender Teil der Materialbahn 12 abgerissen.

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 und die Materialbahn für einen jeweiligen Tambourwechsel durchtrennt wird. Sie betrifft ferner eine Wickelmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 37.

Eine entsprechende Wickelmaschine wird beispielsweise am Ende einer der Herstellung oder Veredelung einer Materialbahn dienenden Maschine eingesetzt. Sie kann beispielsweise aber auch dazu dienen, eine bereits fertig gewickelte Wickelrolle umzuwickeln. Bei der betreffenden Maschine kann es sich beispielsweise um eine Papier-, Karton- oder Tissuemaschine handeln.

Bei den bisher üblichen Wickelmaschinen der eingangs genannten Art wird die Materialbahn in der Regel mittels Kreismessern, Abschlagmes sern oder Wasserstrahldüsen über die gesamte Breite getrennt.

In der EP 0 543 788 A1 ist ein Trennverfahren beschrieben, bei dem z. B. zwei Wasserstrahldüsen von der Bahnmitte aus zu den Bahnrändern be wegt werden und somit die Materialbahn vollständig vom Startpunkt des Schneidvorgangs bis zum Bahnrand trennen. Die Startpunkte können ei nen Abstand besitzen, so daß je nach Bewegungsrichtung der Düsen ein nicht geschnittener Steg einer bestimmten Breite verbleibt oder eine Spitze entsteht.

Zunehmende Maschinengeschwindigkeiten und -breiten erfordern immer größer werdende Schneidgeschwindigkeiten der Schneidelemente quer zur Bahnlaufrichtung. Wird das Geschwindigkeitsverhältnis zwischen Schneidelement und Papierbahn zu klein, so wird die Wickelqualität, die beispielsweise von der Wickelhärte und der Durchmesserkonstanz ab hängt, insbesondere im Kernbereich des Wickels über die Breite aufgrund einer unterschiedlichen Anzahl von Wickellagen ungleichmäßig. Dies führt dazu, daß größere Mengen Papier aus dem Kernbereich nicht nutzbar sind und verworfen werden müssen.

Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren sowie eine Wickelmaschine der eingangs genannten Art zu schaffen, mit denen sich die Dauer des Trenn vorgangs verkürzen läßt und die Wickelqualität sowie die Wirtschaftlich keit erhöht werden.

Hinsichtlich des Verfahrens wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Materialbahn mittels wenigstens eines allgemein quer zur Bahnlaufrich tung verfahrbaren Schneidelements lediglich über einen Teil der Bahn breite durchtrennt und anschließend wenigstens ein verbleibender Teil der Materialbahn abgerissen wird.

Die erfindungsgemäße Wickelmaschine ist dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein allgemein quer zur Bahnlaufrichtung verfahrbares Schnei delement über eine Steuer- und/oder Regeleinrichtung so beaufschlagbar ist, daß die Materialbahn mittels dieses Schneidelements lediglich über einen Teil der Bahnbreite durchtrennt wird, und daß Mittel vorgesehen sind, um anschließend wenigstens einen verbleibenden Teil der Material bahn abzureißen.

Der Grundgedanke der Erfindung besteht somit darin, die Materialbahn durch das bzw. die Schneidelemente lediglich teilweise zu durchtrennen und den verbindenden Teil anschließend abzureißen.

Dabei kann eine Zone den Bahnschwanz mit der Bahnspitze zur sicheren Führung zum neuen Tambour verbinden.

Bei einer zweckmäßigen praktischen Ausführungsform des erfindungsge mäßen Verfahrens bzw. der erfindungsgemäßen Wickelvorrichtung umfaßt der zunächst verbleibende und anschließend abzureißende Teil der Ma terialbahn wenigstens einen einem jeweiligen Bahnrand benachbarten Randabschnitt.

Grundsätzlich kann der zunächst verbleibende und anschließend abzu reißende Teil der Materialbahn auch einen in Querrichtung betrachtet bei spielsweise mittleren Bahnabschnitt umfassen.

Eine zweckmäßige praktische Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, daß der zunächst verbleibende und anschließend abzureißende Teil der Materialbahn wenigstens einen einem jeweiligen Bahnrand benach barten Randabschnitt umfaßt und ein den Bahnschwanz mit der neu ge bildeten Bahnspitze verbindender beispielsweise mittlerer Bahnabschnitt erzeugt wird oder daß der zunächst verbleibende und anschließend abzu reißende Teil der Materialbahn einen beispielsweise mittleren Bahnab schnitt umfaßt und wenigstens ein den Bahnschwanz mit der neu gebil deten Bahnspitze verbindender Randabschnitt erzeugt wird.

Dabei können die beiden Schneidelemente beispielsweise im Abstand von einander in einem in Querrichtung beispielsweise mittleren Bahnbereich angesetzt und anschließend bei laufender Materialbahn in entgegenge setzter Richtung nach außen verfahren werden. In diesem Fall werden die beiden Randabschnitte der Materialbahn anschließend abgerissen.

Die Breite der durch die beiden Randabschnitte gebildeten Zone kann bei spielsweise größer sein als die des beispielsweise mittleren Bahnab schnitts. Alternativ oder zusätzlich kann die Breite dieser Zone in Abhän gigkeit von der Papiersorte und/oder dem Flächengewicht gewählt werden.

Die Breite der durch die beiden Randabschnitte gebildeten Zone beträgt beispielsweise etwa 1/24, insbesondere etwa 1/12 und vorzugsweise etwa 1/4 der Bahnbreite.

Bei einer bevorzugten praktischen Ausführungsform wird die Bahnspan nung beim Erreichen der vorgebbaren minimalen Breite der durch die bei den Randabschnitte gebildeten Zone kurzzeitig erhöht, um diese Zone ab zureißen.

Von Vorteil ist auch, wenn die Bahnspannung im Bereich des bzw. der Schneidelemente so gewählt wird, daß die durch die beiden Randab schnitte gebildete Zone der Materialbahn bei Erreichen einer vorgebbaren minimalen Zonenbreite reißt.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform werden die beiden Schneidelemente in jeweiligen Abstand von den beiden Bahnrändern an gesetzt und anschließend bei laufender Materialbahn nach innen verfah ren. In diesem Fall wird der beispielsweise mittlere Bahnabschnitt abge rissen.

Hierbei kann die Breite des beispielsweise mittleren Bahnabschnitts bei spielsweise größer sein als die der durch die beiden Randabschnitte gebil deten Zone. Alternativ oder zusätzlich kann die Breite dieses beispielswei se mittleren Bahnabschnitts in Abhängigkeit von der Papiersorte und/oder dem Flächengewicht gewählt werden.

Die Breite dieses beispielsweise mittleren Bahnabschnitts beträgt zweck mäßigerweise etwa 1/24, insbesondere etwa 1/12 und vorzugsweise etwa 1/4 der Bahnbreite.

Zweckmäßigerweise wird die Bahnspannung bei Erreichen einer vorgebba ren minimalen Breite des beispielsweise mittleren Bahnabschnitts kurz zeitig erhöht, um diesen beispielsweise mittleren Bahnabschnitt abzurei ßen.

Von Vorteil ist auch, wenn die Bahnspannung im Bereich des bzw. der Schneidelemente so gewählt wird, daß der beispielsweise mittlere Ab schnitt bei Erreichen einer vorgebbaren minimalen Breite dieses Ab schnitts reißt.

Als jeweiliges Schneidelement kann beispielsweise ein Wasserstrahl- oder Laserstrahl-Schneidelement verwendet werden. Grundsätzlich ist jedoch auch der Einsatz anderer Schneidelemente denkbar.

Vorzugsweise wird wenigstens ein Schneidelement so verfahren, daß die sich durch dieses Schneidelement ergebende Schnittlinie eine parabelarti ge Form besitzen. Dabei besitzt die jeweilige Parabelform zweckmäßiger weise eine nach außen zu den Bahnrändern hin gerichtete Wölbung. Grundsätzlich ist jedoch auch eine nach innen gerichtete Wölbung der betreffenden Parabelform denkbar.

In bestimmten Fällen ist es von Vorteil, wenn wenigstens ein Schneidele ment so verfahren wird, daß die sich durch dieses Schneidelement erge bende Schnittlinie zumindest angenähert eine S-Form besitzt.

Die Bahnlaufgeschwindigkeit kann zweckmäßigerweise größer oder gleich etwa 1700 m/min, insbesondere größer oder gleich etwa 1800 m/min und vorzugsweise größer oder gleich etwa 2000 m/min gewählt werden.

Bei der Materialbahn kann es sich beispielsweise um eine Papierbahn mit einem Flächengewicht kleiner oder gleich etwa 250 g/m² und vorzugswei se kleiner oder gleich etwa 150 g/m² handeln.

Die Materialbahn kann von der Oberseite oder auch von der Unterseite her geschnitten werden.

Bei einer zweckmäßigen praktischen Ausführungsform wird die Material bahn mittels bzw. der Schneidelemente in Bahnlaufrichtung vor der Trag trommel geschnitten.

Bei einer zweckmäßigen alternativen Ausführungsform wird die Material bahn mittels des bzw. der Schneidelemente in Bahnlaufrichtung nach der Tragtrommel geschnitten, wobei sie vorzugsweise von der Unterseite her geschnitten wird.

Bei einer bevorzugten praktischen Ausführungsform wird mittels einer in Bahnlaufrichtung vor der Tragtrommel angeordneten Einrichtung ein vor gebbarer Bahnzug bzw. eine vorgebbare Längspannung eingehalten (z. B. Glättwerk, Trockenpartie).

In bestimmten Anwendungsfällen ist es zweckmäßig, wenn die Tragtrom mel, der neue Tambour und/oder der volle Tambour mittels eines jeweili gen Antriebs, vorzugsweise mittels eines jeweiligen Zentrumsantriebs, an getrieben wird.

Vorzugsweise wird über wenigstens einen Positionssensor die Position zumindest eines Schneidelements erfaßt.

Bei einer bevorzugten praktischen Ausführungsform wird das Erreichen der vorgebbaren minimalen Breite der durch die beiden Randabschnitte gebildeten Zone bzw. das Erreichen der vorgebbaren minimalen Breite des beispielsweise mittleren Abschnitts mittels wenigstens eines Positionssen sors über die Position des bzw. der Schneidelemente erfaßt, die entspre chend mit einem betreffenden Sollwert verglichen wird. Hierzu kann ins besondere eine entsprechende Steuer- und/oder Regeleinrichtung vorge sehen sein.

Die Reißspannung wird zweckmäßigerweise in Abhängigkeit von der Pa piersorte, dem Flächengewicht und/oder der gewünschten minimalen Breite der durch die beiden Randabschnitte gebildeten Zone bzw. des bei spielsweise mittleren Bahnabschnitts gewählt und vorzugsweise einem Regler vorgegeben. Der Regler kann wieder Teil einer entsprechenden Steuer- und/oder Regeleinrichtung sein.

In bestimmten Fällen ist es zweckmäßig, wenn die Reißspannung zumin dest teilweise durch Erhöhen des Drehmoments des vollen Tambours er zeugt wird. Hierbei kann die Drehzahl der Walzen einer den Papierzug auf rechterhaltenden Einrichtung wie beispielsweise eines Glättwerks oder dergleichen beibehalten werden.

Grundsätzlich ist es auch möglich, die Reißspannung zumindest teilweise durch Verringern des Drehmoments des neuen Tambours zu erzeugen. Dabei kann die Zugspannung über die Bahnbreite auf die abzureißende Zone verlagert werden.

Die Reißspannung kann zumindest teilweise auch durch Erhöhen des Drehmoments der Tragtrommel erzeugt werden.

Bei einer zweckmäßigen praktischen Ausführungsform des erfindungsge mäßen Verfahrens bzw. der erfindungsgemäßen Wickelmaschine wird die Reißspannung zumindest teilweise durch Erhöhen des Drehmoments der Tragtrommel und durch Erhöhen des Drehmoments des neuen Tambours erzeugt.

In bestimmten Fällen kann es von Vorteil sein, wenn das Schneidelement gegebenenfalls direkt nach einem Bahnriß abgeschaltet wird.

In den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie der erfindungsgemäßen Wickelma schine angegeben.

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

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Wickelmaschine, bei der die Materialbahn in Bahnlaufrichtung vor der Tragtrommel von der Oberseite her geschnitten wird,

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausfüh rungsform der Wickelmaschine, bei der die Material bahn in Bahnlaufrichtung nach der Tragtrommel von der Unterseite her geschnitten wird,

Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbei spiels für einen Schneidvorgang, bei dem zwei Schneid elemente verwendet und die beiden Schneidelemente von innen nach außen geführt werden,

Fig. 4 eine schematische Darstellung eines weiteren Ausfüh rungsbeispiels für einen Schneidvorgang, bei dem zwei Schneidelemente verwendet und die beiden Schneidele mente von außen nach innen geführt werden,

Fig. 5 eine schematische Darstellung eines weiteren Ausfüh rungsbeispiels für einen Schneidvorgang, bei dem ledig lich ein Schneidelement verwendet und dieses Schneid element ausgehend von einem Bahnrand zu einer dem gegenüberliegenden Bahnrand benachbarten und von diesem beabstandeten Stelle geführt wird,

Fig. 6 eine schematische Darstellung eines weiteren Ausfüh rungsbeispiels für einen Schneidvorgang, bei dem zwei Schneidelemente verwendet und die beiden Schneidele mente von außen nach innen geführt werden, und

Fig. 7 ein der Erläuterung verschiedener Beispiel des Abreiß vorgangs dienendes schematisches Diagramm, in dem der von wenigstens einem Schneidelement geschnittene Teil der Bahnbreite und die Bahnspannung über der Zeit dargestellt sind.

Fig. 1 zeigt in rein schematischer Darstellung eine beispielhafte Ausfüh rungsform einer erfindungsgemäßen Wickelmaschine 10 zum Aufwickeln einer Materialbahn 12 auf einen Tambour 14, 14'. Bei der Materialbahn 12 kann es sich insbesondere um eine Papier- oder Kartonbahn handeln.

Die Wickelmaschine 10 kann somit insbesondere am Ende einer Papier-, Karton- oder Tissuemaschine vorgesehen sein.

Zur Herstellung einer Wickelrolle 16 wird die Materialbahn 12 im An schluß an eine Breitstreckwalze 18 über eine Tragtrommel 20 geführt, die mit einem leeren Tambour 14' bzw. der entstehenden Wickelrolle 16 eines bereits angewickelten Tambours 14 einen Wickelspalt 22 bildet. Die Trag trommel 20 und die entstehende Wickelrolle 16 werden während des Wic kelvorgangs miteinander in Kontakt gehalten, um diesen Wickelspalt 16 aufrechtzuerhalten. In der Fig. 1 ist zudem ein oberhalb der Tragtrom mel 20 bereitgestellter neuer Tambour 14" zu erkennen, der beim vorlie genden Ausführungsbeispiel zum Anwickeln in die Position überführt wird, die in der Fig. 1 der neue Tambour 14' einnimmt.

Die Tragtrommel 20 ist über einer zu einem darunter liegenden Aus schußauflöser 24 führenden Öffnung 26 eines Fundaments 28 angeordnet und in einem unteren Bereich mit einem Schaber 30 versehen.

In Bahnlaufrichtung L vor der Tragtrommel sowie vor der Breitstreckwalze 18 ist die Materialbahn 12 durch einen zwischen zwei angetriebenen Wal zen 30, 32 gebildeten Spalt geführt. Über diese beiden angetriebenen Wal zen 32, 34, die beispielsweise einem Glättwerk zugeordnet sein können, kann während des Betriebs ein vorgebbarer Bahnzug eingehalten werden.

Wie anhand der Fig. 1 zu erkennen ist, sind beim dargestellten Ausfüh rungsbeispiel auch die Tragtrommel 20 und der Tambour 14, 14' vorzugs weise durch einen jeweiligen Zentrumsantrieb angetrieben.

Für einen jeweiligen Tambourwechsel muß die Materialbahn 12 durch trennt werden. Dazu umfaßt die Wickelmaschine 10 eine wenigstens ein Schneidelement 34, 36 (vgl. auch die Fig. 3 bis 6) umfassende Schneideinrichtung 34. Als Schneidelement 36, 38 kann beispielsweise ein Wasserstrahl- oder Laserstrahl-Schneidelement vorgesehen sein. Beim in der Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die wenigstens ein Schneidelement 36, 38 umfassende Schneideinrichtung 34 in Bahnlauf richtung L vor der Tragtrommel 20 auf der Oberseite der Materialbahn 12 angeordnet. Dabei wird die Materialbahn 12 zwischen der Breitstreckwalze 18 und der Tragtrommel 20 geschnitten.

Ein jeweiliger Trennvorgang wird vorzugsweise über eine Steuer- und/oder Regeleinheit 40 so beeinflußt, daß die Materialbahn 12 mittels wenigstens eines allgemein quer zur Bahnlaufrichtung L verfahrbaren Schneidele ments 36, 38 lediglich über einen Teil II der Bahnbreite B durchtrennt und anschließend wenigstens ein verbleibender Teil III der Materialbahn 12 abgerissen wird (vgl. auch die Fig. 3 bis 5). Die Materialbahn 12 wird somit durch das bzw. die Schneidelemente 36, 38 der Schneidein richtung 34 lediglich teilweise getrennt, während der verbindende Teil III abgerissen wird.

Fig. 2 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Wickelmaschine 10, die sich von der Ausführungsform gemäß Fig. 1 in erster Linie dadurch un terscheidet, daß der Spalt zwischen der Tragtrommel 20 und dem vollen Tambour 14 während des Trennvorgangs geöffnet und die wenigstens ein Schneidelement 36, 38 umfassende Schneideinrichtung 34 in Bahnlauf richtung L hinter der Tragtrommel 20 auf der. Unterseite der Materialbahn 12 angeordnet ist. Die Materialbahn 12 wird in diesem Fall somit nicht nur hinter der Tragtrommel 20, sondern auch von der Unterseite her ge schnitten.

Der neue Tambour 14' ist während des Trennvorgangs nicht mehr auf gleicher Höhe wie die Tragtrommel 20 (vgl. Fig. 1), sondern schräg ober halb dieser Tragtrommel 20 sowie zwischen dieser und dem abgesetzten vollen Tambour 14 angeordnet.

Diese Fig. 2 zeigt die Wickelmaschine 10 in einer Betriebsphase unmit telbar vor einem Tambourwechsel, für den die Materialbahn 12 wieder durchtrennt werden muß. Die fertige Wickelrolle 16 wurde bereits von der Tragtrommel 20 entfernt. Sie nimmt ihre Wechselposition ein. In dem Be reich zwischen der Tragtrommel 20 und der fertigen Wickelrolle 16 ist be reits der neue, noch leere Tambour 14' bereitgehalten. Es ist auch bereits ein Wickelspalt 22 zwischen der Tragtrommel 20 und dem neuen Tambour 14' gebildet.

Auch in diesem Fall wird ein jeweiliger Trennvorgang vorzugsweise über eine Steuer- und/oder Regeleinrichtung 40 wieder so beeinflußt, daß die Materialbahn 12 mittels wenigstens eines allgemein quer zur Bahnlauf richtung L verfahrbaren Schneidelements 36, 38 der Schneideinrichtung 34 lediglich über einen Teil II der Bahnbreite B durchtrennt und anschlie ßend ein verbleibender Teil III der Materialbahn 12 abgerissen wird (vgl. auch wieder die Fig. 3 bis 5).

Im übrigen besitzt die Ausführungsform gemäß Fig. 2 zumindest im we sentlichen den gleichen Aufbau wie die der Fig. 1. Einander entspre chende Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Fig. 3 zeigt in schematischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel für einen Schneidvorgang, bei dem zwei Schneidelemente 36, 38 verwendet werden, die, wie durch die Pfeile angedeutet, von innen nach außen ge führt werden. Dabei werden die beiden Schneidelemente 36, 38 im Ab stand voneinander in einem in Querrichtung beispielsweise mittleren Bahnbereich I angesetzt und anschließend bei laufender Materialbahn 12 in entgegengesetzter Richtung nach außen verfahren. Die Schnittlinien enden jedoch im Abstand von den Bahnrändern. Die Materialbahn 12 wird demzufolge lediglich über einen Teil II der Bahnbreite B geschnitten. Der zunächst verbleibende und anschließend abzureißende Teil III der Ma terialbahn 12 umfaßt entsprechend zwei den beiden Bahnrändern be nachbarte Randabschnitte. Der beispielsweise mittlere Bahnabschnitt bil det eine Zone I, die den Bahnschwanz mit der Bahnspitze zur sicheren Führung zu dem neuen Tambour 14' verbindet.

Die Breite der durch die beiden Randabschnitte gebildeten Zone III kann beispielsweise größer sein als die des beispielsweise mittleren Bahnab schnitts I.

Die Bahnspannung kann bei Erreichen einer vorgebbaren minimalen Breite der durch die beiden Randabschnitte gebildeten Zone III kurzzeitig erhöht werden, um diese Zone III abzureißen. Es ist jedoch auch möglich, die Bahnspannung im Bereich der Schneidelemente 36, 38 so zu wählen, daß die Zone III bei Erreichen einer vorgebbaren minimalen Zonenbreite reißt.

Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel werden die beiden Schneidele mente 36, 38 so verfahren, daß sich jeweils eine parabelartige, beispiels weise nach außen gewölbte Schnittlinie ergibt. Die Schneidelemente 36, 38 können beispielsweise jedoch auch so verfahren werden, daß sich je weils eine gestrichelt dargestellte S-förmige Schnittlinie ergibt. In der Fig. 3 ist der Wendepunkt einer solchen S-förmigen Schnittlinie mit II' an gegeben. Dieser Wendepunkt II' liegt im vorliegenden Fall in einem bei spielsweise mittleren Bereich der betreffenden Schnittlinie.

Der Schneidvorgang erfolgt bei in Bahnlaufrichtung L bewegter Material bahn 12.

Fig. 4 zeigt in schematischer Darstellung ein weiteres Ausführungsbei spiel für einen Schneidvorgang, bei dem wieder zwei Schneidelemente 36, 38 verwendet werden. In diesem Fall werden die beiden Schneidelemente 36, 38 von außen nach innen geführt. Dabei werden die beiden Schneid elemente 36, 38 in einem jeweiligen Abstand von den beiden Bahnrändern angesetzt und anschließend bei laufender Materialbahn 12 nach innen verfahren. Im beispielsweise mittleren Bereich der Materialbahn 12 enden die beiden Schnittlinien im Abstand voneinander.

Der zunächst verbleibende und anschließend abzureißende Teil III der Materialbahn 12 wird in diesem Fall durch einen in Querrichtung be trachtet beispielsweise mittleren Bahnabschnitt gebildet. Die beiden Randbereiche bilden eine Zone I, die den Bahnschwanz mit der Bahnspit ze zur sicheren Führung zum neuen Tambour 14' verbindet.

Die Breite der durch den beispielsweise mittleren Bahnabschnitt gebilde ten Zone III kann beispielsweise größer sein als die der durch die beiden Randabschnitte gebildeten Zone I.

Die beiden Schneidelemente 36, 38 werden so verfahren, daß die sich durch diese ergebenden Schnittlinien jeweils eine nach außen gewölbte parabelartige Form besitzen. Die Schneidelemente 36, 38 können bei spielsweise aber auch so verfahren werden, daß sich jeweils eine gestri chelt dargestellte S-förmige Schnittlinie ergibt. Der Wendepunkt II' einer solchen S-förmigen Schnittlinie kann wieder in einem mittleren Bereich der Schnittlinie liegen.

Die Bahnspannung kann bei Erreichen einer vorgebbaren minimalen Breite der durch den beispielsweise mittleren Bahnabschnitt gebildeten Zone III kurzzeitig erhöht werden, um diese Zone III abzureißen. Es ist beispielsweise jedoch auch möglich, die Bahnspannung der Schneidele mente 36, 38 so zu wählen, daß die Zone III bei Erreichen einer vorgebba ren minimalen Zonenbreite reißt.

Fig. 5 zeigt in schematischer Darstellung ein weiteres Ausführungsbei spiel für einen Schneidvorgang, bei dem lediglich ein Schneidelement 36 verwendet wird und dieses Schneidelement ausgehend von einem Bahn rand zu einer dem gegenüberliegenden Bahnrand benachbarten und von dieser beabstandeten Stelle S geführt wird. Demzufolge wird das Schnei delement 36 an einem Bahnrand angesetzt und anschließend bei laufen der Materialbahn 12 allgemein quer zur Bahnlaufrichtung L so weit ver fahren, daß der zunächst verbleibende und anschließend abzureißende Teil III der Materialbahn 12 durch einen dem gegenüberliegenden Bahn rand benachbarten Randabschnitt gebildet wird. Die Materialbahn 12 wird somit auch in diesem Fall lediglich über einen Teil II der Bahnbreite B ge schnitten. Der verbleibende Teil III wird abgerissen.

Fig. 6 zeigt in schematischer Darstellung ein weiteres Ausführungsbei spiel für einen Schneidvorgang, bei dem zwei Schneidelemente 36, 38 ver wendet und die beiden Schneidelemente 36, 38 von außen nach innen geführt werden. Insoweit ist dieses Ausführungsbeispiel vergleichbar mit dem der Fig. 3. Im vorliegenden Fall sind die beiden parabelartigen Schnittlinien jeweils nach innen gewölbt.

Die Steuer- und/oder Regeleinrichtung 40 kann wenigstens einen Positi onssensor 42 (vgl. die Fig. 1 und 2) umfassen, um die Position zumin dest eines Schneidelements 36, 38 zu erfassen.

Das Erreichen der vorgebbaren minimalen Breite der durch die beiden Randabschnitte bzw. durch den beispielsweise mittleren Abschnitt gebil deten abzureißenden Zone III kann mittels wenigstens eines solchen Posi tionssensors 42 über die Position des bzw. der Schneidelemente 36, 38 erfaßt werden, die entsprechend mit einem betreffenden Sollwert vergli chen wird. Ein solcher Vergleich kann insbesondere in der Steuer- und/oder Regeleinrichtung 40 erfolgen.

Die Reißspannung kann in Abhängigkeit von der Papiersorte, dem Flä chengewicht und/oder der gewünschten minimalen Breite der durch zwei Randabschnitte bzw. einen beispielsweise mittleren Bahnabschnitt gebil deten abzureißenden Zone gewählt und vorzugsweise einem Regler 44 (vgl. Fig. 1 und 2) vorgegeben werden. Ein solcher Regler 44 kann wieder Teil der Steuer- und/oder Regeleinrichtung 40 sein.

Die Reißspannung kann zumindest teilweise durch Erhöhen des Drehmoments des vollen Tambours 14 erzeugt werden. Alternativ oder zu sätzlich kann die Reißspannung zumindest teilweise durch Verringern des Drehmoments des neuen Tambours 14' erzeugt werden. Alternativ oder zusätzlich ist es auch möglich, die Reißspannung zumindest teilweise durch Erhöhen des Drehmoments der Tragtrommel 20 zu erzeugen.

In bestimmten Fällen kann es von Vorteil sein, wenn die Reißspannung zumindest teilweise durch Erhöhen des Drehmoments der Tragtrommel 20 und durch Erhöhen des Drehmoments des neuen Tambours 14' erzeugt wird.

Fig. 7 zeigt ein der Erläuterung verschiedener Beispiele des Abreißvor gangs dienendes schematisches Diagramm, in dem der von wenigstens einem Schneidelement 36, 38 geschnittene Teil II der Bahnbreite B und die Bahnspannung über der Zeit t dargestellt sind. Ein jeweiliger Schneidvorgang beginnt zum Zeitpunkt t = =.

Wie sich im Zusammenhang mit dem gestrichelt dargestellten Verlauf A der Bahnspannung ergibt, kann diese Bahnspannung bei Erreichen einer vorgebbaren minimalen Breite der abzureißenden Zone III kurzzeitig er höht werden, um die Materialbahn 12 abzureißen. Im vorliegenden Fall wird diese vorgebbare Breite der Zone III zum Zeitpunkt t₁ erreicht, zu dem die Materialbahn 12 über eine entsprechende Zone II geschnitten wurde. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel wurde zu diesem Zeit punkt t₁ mittels des bzw. der Schneidelemente 36, 38 etwa 1/8 der Bahn breite B durchtrennt.

Gemäß dem weiteren sich aus dieser Fig. 7 ergebenden Beispiel für ei nen Abreißvorgang kann die hier strichpunktiert dargestellte Bahnspan nung B im Bereich des bzw. der Schneidelemente 36, 38 so groß gewählt werden, daß die betreffende Zone III bei Erreichen einer vorgebbaren mi nimalen Zonenbreite reißt.

Bezugszeichenliste

10

Wickelmaschine

12

Materialbahn

14

Tambour

14

' neuer Tambour in Anwickelposition

14

" bereitgestellter neuer Tambour

18

Breitstreckwalze

20

Tragtrommel

22

Wickelspalt

24

Ausschußauflöser

26

Öffnung

28

Fundament

30

Schaber

32

Walze

34

Schneideinrichtung

36

Schneidelement

38

Schneidelement

40

Steuer- und/oder Regeleinrichtung

42

Positionssensor

44

Regler
B Bahnbreite
L Bahnlaufrichtung
S Stelle
I Verbindungszone zwischen Bahnschwanz und Bahnspitze
II geschnittener Teil der Bahnbreite
II' Wendepunkt
III abzureißender Teil

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 (20) geführt und zwi schen der Tragtrommel (20) und dem Tambour (14, 14') ein Wic kelspalt (22) gebildet wird und die Materialbahn (12) für einen je weiligen Tambourwechsel durchtrennt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Materialbahn (12) mittels wenigstens eines allgemein quer zur Bahnlaufrichtung (L) verfahrbaren Schneidelements (36, 38) le diglich über einen Teil (II) der Bahnbreite (B) durchtrennt und an schließend wenigstens ein verbleibender Teil (III) der Materialbahn (12) abgerissen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zunächst verbleibende und anschließend abzureißende Teil (III) der Materialbahn (12) wenigstens einen einem jeweiligen Bahn rand benachbarten Randabschnitt umfaßt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zunächst verbleibende und anschließend abzureißende Teil (III) der Materialbahn (12) einen in Querrichtung betrachtet bei spielsweise mittleren Bahnabschnitt umfaßt.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zunächst verbleibende und anschließend abzureißende Teil (III) der Materialbahn (12) wenigstens einen einem jeweiligen Bahn rand benachbarten Randabschnitt umfaßt und ein den Bahn schwanz mit der neu gebildeten Bahnspitze verbindender beispiels weise mittlerer Bahnabschnitt erzeugt wird oder daß der zunächst verbleibende und anschließend abzureißende Teil (III) der Material bahn (12) einen beispielsweise mittleren Bahnabschnitt umfaßt und wenigstens ein den Bahnschwanz mit der neu gebildeten Bahnspitze verbindender Randabschnitt erzeugt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Schneidelemente (36, 38) im Abstand voneinander in ei nem in Querrichtung beispielsweise mittleren Bahnbereich (I) ange setzt und anschließend bei laufender Materialbahn (12) in entgegen gesetzter Richtung nach außen verfahren werden.

6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der durch die beiden Randabschnitte gebildeten Zone (III) größer ist als die des beispielsweise mittleren Bahnabschnitts (I).

7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der durch die beiden Randabschnitte gebildeten Zone (III) in Abhängigkeit von der Papiersorte und/oder dem Flächenge wicht gewählt wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der durch die beiden Randabschnitte gebildeten Zone (III) etwa 1/24, insbesondere etwa 1/12 und vorzugsweise etwa 1/4 der Bahnbreite beträgt.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Bahnspannung bei Erreichen einer vorgebbaren minimalen Breite der durch die beiden Randabschnitte gebildeten Zone (III) kurzzeitig erhöht wird, um diese Zone (III) abzureißen.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Bahnspannung im Bereich des bzw. der Schneidelemente (36, 38) so gewählt wird, daß die durch die beiden Randabschnitte gebildete Zone (III) der Materialbahn (12) bei Erreichen einer vorgeb baren minimalen Zonenbreite reißt.

11. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Schneidelemente (36, 38) in einem jeweiligen Abstand von den beiden Bahnrändern angesetzt und anschließend bei laufender Materialbahn (12) nach innen verfahren werden.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite des beispielsweise mittleren Bahnabschnitts (III) grö ßer ist als die der durch die beiden Randabschnitte gebildeten Zone (I).

13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite des beispielsweise mittleren Bahnabschnitts in Ab hängigkeit von der Papiersorte und/oder dem Flächengewicht ge wählt wird.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite des beispielsweise mittleren Bahnabschnitts etwa 1/24, insbesondere etwa 1/12 und vorzugsweise etwa 1/4 der Bahnbreite (B) beträgt.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Bahnspannung bei Erreichen einer vorgebbaren minimalen Breite des beispielsweise mittleren Bahnabschnitts (III) kurzzeitig erhöht wird, um diesen beispielsweise mittleren Bahnabschnitt (III) abzureißen.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Bahnspannung im Bereich des bzw. der Schneidelemente (36, 38) so gewählt wird, daß der beispielsweise mittlere Abschnitt (III) bei Erreichen einer vorgebbaren minimalen Breite dieses Ab schnitts (III) reißt.

17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schneidelement (36) an einem Bahnrand angesetzt und an schließend bei laufender Materialbahn (12) allgemein quer zur Bahnlaufrichtung (L) soweit verfahren wird, daß der zunächst ver bleibende und anschließend abzureißende Teil (III) der Materialbahn (12) durch einen dem gegenüberliegenden Bahnrand benachbarten Randabschnitt gebildet wird.

18. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Schneidelement (36, 38) jeweils ein Wasserstrahl- oder La serstrahl-Schneidelement verwendet wird.

19. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Schneidelement (36, 38) so verfahren wird, daß die sich durch dieses Schneidelement (36, 38) ergebende Schnittli nie eine parabelartige Form besitzt.

20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweilige Parabelform eine nach außen zu den Bahnrändern hin oder nach innen gerichtete Wölbung besitzt.

21. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Schneidelement (36, 38) so verfahren wird, daß die sich durch dieses Schneidelement (36, 38) ergebende Schnittli nie zumindest angenähert eine S-Form besitzt.

22. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bahnlaufgeschwindigkeit größer oder gleich etwa 1700 m/min, insbesondere größer oder gleich etwa 1800 m/min und vor zugsweise größer oder gleich etwa 2000 m/min gewählt wird.

23. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Materialbahn (12) eine Papierbahn mit einem Flächenge wicht kleiner oder gleich etwa 250 g/m² und vorzugsweise kleiner oder gleich etwa 150 g/ m² ist.

24. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Materialbahn (12) von der Oberseite oder von der Unterseite her geschnitten wird.

25. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Materialbahn (12) mittels des bzw. der Schneidelemente (36, 38) in Bahnlaufrichtung (L) vor der Tragtrommel (20) geschnitten wird.

26. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Materialbahn (12) mittels des bzw. der Schneidelemente (36, 38) in Bahnlaufrichtung (L) nach der Tragtrommel (20) geschnitten wird, wobei sie vorzugsweise von der Unterseite her geschnitten wird.

27. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mittels einer in Bahnlaufrichtung (L) vor der Tragtrommel (20) angeordneten Einrichtung (32, 34) ein vorgebbarer Bahnzug einge halten wird.

28. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragtrommel (20), der neue Tambour (14') und/oder der volle Tambour (14) mittels eines jeweiligen Antriebs, vorzugsweise mittels eines jeweiligen Zentrumsantriebs, angetrieben wird.

29. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß über wenigstens einen Positionssensor (42) die Position zumin dest eines Schneidelements (36, 38) erfaßt wird.

30. Verfahren nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß das Erreichen der vorgebbaren minimalen Breite der durch die beiden Randabschnitte gebildeten Zone (III) bzw. das Erreichen der vorgebbaren minimalen Breite des beispielsweise mittleren Bahnab schnitts (III) mittels wenigstens eines Positionssensors (42) über die Position des bzw. der Schneidelemente (36, 38) erfaßt wird, die ent sprechend mit einem betreffenden Sollwert verglichen wird.

31. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Reißspannung in Abhängigkeit von der Papiersorte, dem Flächengewicht und/oder der gewünschten minimalen Breite der durch die beiden Randabschnitte gebildeten Zone (III) bzw. des bei spielsweise mittleren Bahnabschnitts gewählt und vorzugsweise ei nem Regler (44) vorgegeben wird.

32. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Reißspannung zumindest teilweise durch Erhöhen des Drehmoments des vollen Tambours (14) erzeugt wird.

33. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Reißspannung zumindest teilweise durch Verringern des Drehmoments des neuen Tambours (14') erzeugt wird.

34. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Reißspannung zumindest teilweise durch Erhöhen des Drehmoments der Tragtrommel (20) erzeugt wird.

35. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Reißspannung zumindest teilweise durch Erhöhen des Drehmoments der Tragtrommel (20) und durch Erhöhen des Drehmoments des neuen Tambours (14') erzeugt wird.

36. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidelement (36, 38) gegebenenfalls direkt nach einem Bahnriß abgeschaltet wird.

37. Wickelmaschine (10) zum Aufwickeln einer Materialbahn (12) wie insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn auf einen Tambour (14, 14'), bei der die Materialbahn über eine Tragtrommel (20) geführt und zwischen der Tragtrommel (20) und dem Tambour (14, 14') ein Wickelspalt (22) gebildet wird und die Materialbahn (12) für einen jeweiligen Tambourwechsel durchtrennt wird, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein allgemein quer zur Bahnlaufrichtung (L) ver fahrbares Schneidelement (36, 38) über eine Steuer- und/oder Re geleinrichtung (40) so beaufschlagbar ist, daß die Materialbahn (12) mittels dieses Schneidelements (36, 38) lediglich über einen Teil (II) der Bahnbreite (B) durchtrennt wird, und daß Mittel vorgesehen sind, um anschließend wenigstens einen verbleibenden Teil (III) der Materialbahn (12) anschließend abzureißen.

38. Wickelmaschine nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Schneidelemente (36, 38) vorgesehen sind, die im Abstand voneinander in einem in Querrichtung beispielsweise mittleren Bahnbereich (I) ansetzbar und anschließend bei laufender Material bahn (12) in entgegengesetzter Richtung nach außen verfahrbar sind.

39. Wickelmaschine nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Schneidelemente (36, 38) vorgesehen sind, die in einem je weiligen Abstand von den beiden Bahnrändern ansetzbar und an schließend bei laufender Materialbahn (12) nach innen verfahrbar sind.

40. Wickelmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Schneidelement (36, 38) jeweils ein Wasserstrahl- oder La serstrahl-Schneidelement vorgesehen ist.

41. Wickelmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Schneidelement (36, 38) vorgesehen ist, das auf der Oberseite der Materialbahn (12) angeordnet ist.

42. Wickelmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Schneidelement (36, 38) vorgesehen ist, das auf der Unterseite der Materialbahn (12) angeordnet ist.

43. Wickelmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Schneidelement (36, 38) vorgesehen ist, das in Bahnlaufrichtung (L) vor der Tragtrommel (20) angeordnet ist.

44. Wickelmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Schneidelement (36, 38) vorgesehen ist, das in Bahnlaufrichtung (L) nach der Tragtrommel (20) sowie vorzugsweise auf der Unterseite der Materialbahn (12) angeordnet ist.

45. Wickelmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mittels einer in Bahnlaufrichtung (L) vor der Tragtrommel (20) angeordneten Einrichtung (32, 34) ein vorgebbarer Bahnzug einge halten wird.

46. Wickelmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragtrommel (20), der neue Tambour (14') und/oder der volle Tambour (14) vorzugsweise mittels eines jeweiligen Zentrums antriebs angetrieben ist.

47. Wickelmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Positionssensor (42) vorgesehen ist, um die Po sition zumindest eines Schneidelements (36, 38) zu erfassen.

48. Wickelmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Reißspannung zumindest teilweise durch Erhöhen des Drehmoments des vollen Tambours (14) erzeugt wird.

49. Wickelmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Reißspannung zumindest teilweise durch Verringern des Drehmoments des neuen Tambours (14') erzeugt wird.

50. Wickelmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Reißspannung zumindest teilweise durch Erhöhen des Drehmoments der Tragtrommel (20) erzeugt wird.

51. Wickelmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Reißspannung zumindest teilweise durch Erhöhen des Drehmoments der Tragtrommel (20) und durch Erhöhen des Drehmoments des neuen Tambours (14') erzeugt wird.

52. Wickelmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidelement (36, 38) gegebenenfalls direkt nach einem Bahnriß abschaltbar ist.