DE19946400B4

DE19946400B4 - Method for winding a material web

Info

Publication number: DE19946400B4
Application number: DE19946400A
Authority: DE
Inventors: Dirk Dipl.-Ing. Cramer
Original assignee: Voith Paper Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 1999-09-28
Filing date: 1999-09-28
Publication date: 2004-06-17
Anticipated expiration: 2019-09-29
Also published as: EP1088779B1; EP1088779A2; EP1088779A3; DE19946400A1; DE50008399D1

Abstract

Verfahren zum Aufwickeln einer Materialbahn (2) zu einer Rolle (6'), bei dem die Rolle (6') in einem Wickelbett (11) liegt, von einer Belastungswalze (7) in das Wickelbett (11) gedrückt wird und zumindest während eines Teils des Wickelvorgangs durch ein Druckluftpolster im Wickelbett (11) unterstützt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Belastungswalze (7) die Rolle (6') während des gesamten Wikkelvorgangs mit einer Mindestbelastung von 0,5 kN/m in das Wickelbett (11) drückt und das Druckluftpolster in Abhängigkeit von der Belastung der Belastungswalze (7) so gesteuert wird, indem bei einer höheren Belastung durch die Belastungswalze (7) über eine Steuereinrichtung (10) der Druck des Druckluftpolsters im Wickelbett (11) entsprechend erhöht wird.Method for winding a material web (2) into a roll (6 '), in which the roll (6') lies in a winding bed (11), is pressed into the winding bed (11) by a loading roller (7) and at least during one Part of the winding process is supported by a compressed air cushion in the winding bed (11), characterized in that the loading roller (7) presses the roller (6 ') into the winding bed (11) with a minimum load of 0.5 kN / m during the entire winding process and the compressed air cushion is controlled as a function of the load on the loading roller (7) by correspondingly increasing the pressure of the compressed air cushion in the winding bed (11) at a higher load by the loading roller (7) via a control device (10).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufwickeln einer Materialbahn zu einer Rolle, bei dem die Rolle in einem Wickelbett liegt, von einer Belastungswalze in das Wickelbett gedrückt wird und zumindest während eines Teils des Wickelvorgangs durch ein Druckluftpolster im Wickelbett unterstützt wird.The invention relates to a method for winding a material web into a roll, in which the roll lies in a changing bed, from a loading roller into the changing bed depressed will and at least during part of the winding process through a compressed air cushion in the winding bed is supported.

Ein derartiges Verfahren ist aus "Wochenblatt für Papierfabrikation"; 19–1999, Seiten 1240 bis 1245 bekannt. Die Belastungswalze verringert mit zunehmendem Rollendurchmesser ihre Belastung auf einen Minimalwert, der nahezu bei Null liegt. Kurz vor Erreichen dieses Minimalwerts wird eine Druckluftentlastung eingeschaltet, deren Nipkraft mit zunehmendem Rollendurchmesser ansteigt.Such a method is from "Wochenblatt für Papierfabrikation"; 19-1999, pages 1240 to 1245 known. The load roller decreases with increasing Roll diameter their load to a minimum value that is almost is at zero. Shortly before this minimum value is reached, a Compressed air relief switched on, the nip force with increasing Roll diameter increases.

Firmenprospekt Voith Sulzer Paper Technology; "Systems for Finishing TORO WINDER" fi 1040 e 2200 – 7.98 beschreibt ein Wickelverfahren, bei dem die Wickelrolle zu Beginn des Wickelvorgangs bis zu einem Durchmesser von etwa 880 mm durch eine Belastungswalze belastet wird, deren Belastungskraft kontinuierlich bis fast auf Null abnimmt. Kurz bevor die Belastungswalze ihre minimale Kraft erreicht hat, wird eine Druckluftentlastung zugeschaltet, deren Druck mit zunehmendem Rollendurchmesser anwächst. Damit wird eine leicht ansteigende Belastung in den Auflagenips erzielt.Company brochure Voith Sulzer Paper Technology; "Systems for finishing TORO WINDER "fi 1040 e 2200 - 7.98 describes a winding process in which the winding roll is at the beginning the winding process up to a diameter of about 880 mm by a Load roller is loaded, the load force is continuous decreases to almost zero. Just before the load roller reaches its minimum Compressed air is switched on, whose pressure increases with increasing roll diameter. In order to a slightly increasing load is achieved in the support nips.

DE 42 14 713 A1 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aufwickeln einer laufenden Bahn, bei dem eine Wickelrolle unter Zwischenlage eines gespannten Bandes auf zwei Tragwalzen aufliegt und beim Wickeln durch eine Belastungswalze belastet wird. Die Kraft der Belastungswalze sinkt bis zu einem Rollendurchmesser von etwa 60 cm ab und bleibt dann auf einem Wert von 0,34 kN/m. Die Wickelrolle wird dabei nicht nur durch die Tragwalzen unterstützt, sondern auch von dem gespannten Band, so daß die Auflagefläche relativ groß und der Auflagedruck damit entsprechend klein wird. DE 42 14 713 A1 describes a method and a device for winding a running web, in which a winding roll lies on two support rollers with the interposition of a tensioned belt and is loaded during winding by a loading roller. The force of the load roller decreases up to a roller diameter of approximately 60 cm and then remains at a value of 0.34 kN / m. The winding roll is supported not only by the support rollers, but also by the tensioned belt, so that the contact surface is relatively large and the contact pressure is accordingly low.

Die Erfindung wird im folgenden anhand einer Papierbahn als Beispiel für eine Materialbahn beschrieben. Sie ist jedoch nicht darauf beschränkt, sondern kann bei anderen Materialbahnen angewandt werden, bei denen ähnliche Probleme wie bei Papier auftreten. Beispiel hierfür sind Karton oder Folien aus Metall oder Kunststoff.The invention is illustrated below a paper web as an example for described a material web. However, it is not limited to this, but rather can be used for other material webs where similar Problems like paper occur. Cardboard is an example of this or foils made of metal or plastic.

In einem der letzten Herstellungsschritte muß eine Papierbahn, die in der Regel "endlos" produziert wird, zu handhabbaren Rollen aufgewickelt werden. In vielen Fällen geht dem Aufwickeln noch ein Längsschneiden in Papierbahnstreifen voraus. Beim Aufwickeln möchte man einen gewissen Wickelhärteverlauf erreichen. Die Rolle soll nämlich im Innern härter gewickelt sein als im Bereich des Umfangs. Die Wickelhärte soll also von innen nach außen abnehmen.In one of the last manufacturing steps, a paper web, which is usually produced "endlessly" be wound into manageable rolls. In many cases a slitting after winding in paper web strips ahead. When winding up you want a certain winding hardness curve to reach. The role is supposed to harder inside be wound than in the area of the circumference. The winding hardness should so inside out lose weight.

Die Wickelhärte wird unter anderem durch eine Nipkraft beeinflußt, die sich im Nip zwischen der Wickelrolle und den Tragwalzen einstellt, die das Wickelbett bilden. In erster Näherung kann man davon ausgehen, daß die Wickelhärte um so höher ist, je größer die Nipkraft ist.The winding hardness is determined by a Nip force influenced, that occurs in the nip between the winding roll and the support rollers, that form the changing bed. In a first approximation, one can assume that the winding hardness the higher is, the larger the Nip force is.

Der gewünschte Wickelhärteverlauf läßt sich ohne zusätzliche Maßnahmen praktisch nicht realisieren. Zu Beginn des Wickelvorgangs besteht die Rolle praktisch nur aus der Wickelhülse. Sie ist also relativ leicht, so daß sich aufgrund der Nipkraft dementsprechend nur eine geringe Wickelhärte ergeben würde. Mit zunehmendem Rollendurchmesser steigt auch das Gewicht der Rolle und damit die Nipkraft an den Auflagenips, was die Wickelhärte erhöhen würde. Es ist daher bekannt, zu Beginn des Wickelvorgangs eine Belastungswalze auf der Rolle ruhen zu lassen, wobei die Belastungswalze die Rolle mit einer vorbestimmten Kraft in das Wickelbett hineindrückt. Hierdurch läßt sich die Rolle relativ hart anwickeln, d.h. die Wickelhärte ist im Bereich des Rollenkerns oder der Wickelhülse hoch genug. Da mit zunehmendem Rollendurchmesser die Gewichtskraft zunimmt, wird die Belastung durch die Belastungswalze zunehmend zurückgeführt. Oft wird mit Hilfe des Druckpolsters im Wickelbett eine in entgegengesetzte Richtung wirkende Kraft auf die Rolle aufgebaut. Die Belastung durch die Belastungswalze wird zurückgenommen, weil sie wiederum zu einer Erhöhung der Nipkraft an den Auflagenips führen würde, was unerwünscht ist. Die Belastungswalze wird vielfach nur noch lose oder unter einem relativ geringen Druck von etwa 0,2 kN/m an der Rolle gehalten, um ein versehentliches Auswerfen (Kick-out) der Rolle aus dem Wickelbett zu verhindert.The desired winding hardness curve can be done without additional activities practically not realize. At the beginning of the winding process the roll practically only from the winding tube. So it's relatively light, so that accordingly would result in a low winding hardness due to the nip force. With increasing roll diameter increases the weight of the roll and thus the nip force on the support nips, which would increase the winding hardness. It is therefore known to have a loading roller at the start of the winding process to rest on the roll, the load roller being the roll with a predetermined force in the changing bed. hereby let yourself Wind the roll relatively hard, i.e. the winding hardness is high enough in the area of the roll core or the winding tube. Because with increasing Roll diameter increases the weight, the load increasingly fed back by the loading roller. Often with the help of Pressure pad in the changing bed acting in the opposite direction Strength built on the role. The load from the load roller is withdrawn because it in turn leads to an increase the nip force on the support nips would lead, which is undesirable. The load roller is often only loose or under one relatively low pressure of about 0.2 kN / m held on the roll, to inadvertently eject (kick-out) the roll from the changing bed too prevented.

Trotz aller dieser Maßnahmen kann man gelegentlich beobachten, daß sich die Rolle nicht so aufbaut, wie dies an und für sich gewünscht ist. Insbesondere dann, wenn sich bei einer Papierbahn oder bei einer anderen Bahn größere Quer- oder Längsprofilabweichungen ergeben, kann der Lauf der Rolle beim Wickeln sehr unruhig werden, so daß man im Grunde genommen nicht einmal davon ausgehen kann, daß der Wickelhärteverlauf über den gesamten Umfang der Rolle gleich ist.Despite all of these measures one can occasionally observe that the role is not built up like this on and for wanted is. Especially when there is a paper web or another lane larger transverse or longitudinal profile deviations result, the run of the roll can become very restless when winding, so that one basically can not even assume that the winding hardness curve over the entire scope of the role is the same.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Wickelqualität zu verbessern und den Betrieb sicherer zu machen.The invention is based, which winding quality improve and make operations safer.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Belastungswalze die Rolle während des gesamten Wickelvorgangs mit einer Mindestbelastung von 0,5 kN/m in das Wickelbett drückt und das Druckluftpolster in Abhängigkeit von der Belastung der Belastungswalze so gesteuert wird, indem bei einer höheren Belastung durch die Belastungswalze über eine Steuereinrichtung der Druck des Druckluftpolsters im Wickelbett entsprechend erhöht wird.This object is achieved in a method of the type mentioned at the outset in that the loading roller presses the roll into the winding bed with a minimum load of 0.5 kN / m during the entire winding process and the compressed air cushion is controlled as a function of the load on the loading roller, by at a higher load by the load roller over a Control device the pressure of the compressed air cushion in the changing bed is increased accordingly.

Diese Maßnahme erscheint an und für sich widersinnig, weil man durch die zusätzliche Belastung, die die Belastungswalze aufbringt, auch die Nipbelastung in den Auflagenips erhöht, was an und für sich zu einer Erhöhung der Wickelhärte in den äußeren Bereichen der Wikkelrolle führen würde. Dieser Effekt ist zwar in geringem Maße vorhanden. Insbesondere im Endabschnitt des Wickelvorgangs, beispielsweise in den letzten 40% des Durchmessers, wird durch das Einklemmen der Rolle zwischen der Belastungswalze einerseits und dem Wickelbett andererseits aber ein wesentlich ruhigerer Lauf erzielt. Ein "Springen" der Rolle und die damit verbundene starke Ungleichmäßigkeit im Wickelhärteverlauf wird durch die Belastungswalze weitgehend vermieden. Hierbei ist zu beachten, daß die zusätzliche Nipkraft, die die Belastungswalze ausübt, bezogen auf die Nipkraft, die aus dem Rollengewicht resultiert, nur noch von untergeordneter Bedeutung ist. Die "negativen" Auswirkungen, die durch eine Erhöhung der Nipkraft der Belastungswalze auf die Rolle zu erwarten sind, werden durch die "positiven" Auswirkungen dieser Erhöhungen mindestens kompensiert. Wenn die Belastung der Belastungswalze erhöht wird, dann wird eben der Druck im Druckluftpolster ebenfalls erhöht, so daß man die Nipkraft in den Auflagenips auf den das Wickelbett bildenden Tragwalzen begrenzen kann. Hierbei ergibt sich ein gewisser Automatismus. Das Druckluftpolster ist, gegebenenfalls unter Beachtung weiterer Bedingungen, wie ein Mindestrollendurchmesser, unmittelbar an die Belastung durch die Belastungswalze gekoppelt. Da diese zumindest ab einem vorbestimmten Rollendurchmesser mit einer konstanten Kraft wirkt, kann man eine entsprechend konstante Gegenkraft mit Hilfe des Druckluftpolsters erzeugen. Da sich die entsprechenden Kräfte linear überlagern lassen, wird die Steuerung sehr einfach.This measure seems contradictory in itself, because through the additional Load that applies the load roller, also the nip load increased in the edition ips, what in and for itself to an increase the winding hardness in the outer areas lead the winding role would. This effect is only slightly present. In particular in the end section of the winding process, for example in the last one 40% of the diameter is achieved by pinching the roll between the loading roller on the one hand and the changing bed on the other achieved a much quieter run. A "jumping" of the role and the associated strong unevenness in the winding hardness curve is largely avoided by the loading roller. Here is note that the additional Nip force exerted by the load roller in relation to the nip force, which results from the roll weight, only of subordinate Meaning is. The "negative" effects that through an increase the nip force of the load roller on the roll can be expected, are affected by the "positive" effects of this increases at least compensated. If the load on the load roller is increased, then the pressure in the compressed air cushion is also increased, so that the Nip force in the support nips on the support rollers forming the changing bed can limit. There is a certain automatism here. The Compressed air cushion, if necessary under consideration of further conditions, like a minimum roll diameter, directly related to the load from the Load roller coupled. Since this at least from a predetermined Roller diameter with a constant force, one can correspondingly constant counterforce with the help of the compressed air cushion produce. Since the corresponding forces can be superimposed linearly, the Control very simple.

Vorzugsweise wird die Belastungswalze verwendet, um den Durchmesser der Rolle zu ermitteln, wobei das Druckluftpolster in Abhängigkeit von vorgebbaren Parametern der aufgewickelten Materialbahn und vom Durchmesser der Rolle gesteuert wird. Wenn die Belastungswalze am Umfang der Rolle anliegt, dann gibt der Ort der Belastungswalze eine Information über den Durchmesser der Rolle. Diese Durchmesserinformation erlaubt es, unter Berücksichtigung der Parameter der Materialbahn, beispielsweise Flächengewicht oder Dichte, auf das Gewicht und die damit verbundene Gewichtskraft der Rolle zurückzuschließen. Aus der Gewichtskraft läßt sich dann auf die Nipkraft in den Auflagenips der Rolle schließen. wenn die Beispielsweise also nicht nur ihre Kraft, sondern auch ihren Ort, an eine Steuerung weitergibt, dann kann die Steuerung das Druckluftpolster relativ genau einstellen.Preferably the load roller used to determine the diameter of the roll, the Compressed air cushion depending of predefinable parameters of the wound material web and of Diameter of the roll is controlled. If the load roller on Circumference of the roll is present, then the location of the load roller information about the diameter of the roll. This diameter information allows it, considering the parameter of the material web, for example basis weight or density, on weight and the associated weight to conclude the role. Out the weight can be then conclude the nip force in the support nips of the roll. if So for example not only their strength, but also theirs Place to a controller, then the controller can use the compressed air cushion set relatively precisely.

Vorzugsweise wird das Druckluftpolster so eingestellt, daß eine vorbestimmte maximale Nipkraft zwischen der Rolle und den das Wickelbett bildenden Tragwalzen nicht überschritten wird. Damit wird die Wickelhärte begrenzt.Preferably the compressed air cushion set so that a predetermined maximum nip force between the roll and the changing bed forming support rollers are not exceeded becomes. So that the winding hardness limited.

Vorzugsweise liegt die maximale Nipkraft in Abhängigkeit von der Papiersortenempfildichkeit im Bereich von 2 bis 5 kN/m. Dieser Wert hat sich als ausreichend erwiesen, um die gewünschte Wickelhärte zu erzeugen, andererseits aber die Materialbahn ausreichend zu schonen.The maximum nip force is preferably dependent on of paper grade sensitivity in the range of 2 to 5 kN / m. This value has proven to be sufficient to generate the desired winding hardness, on the other hand, to protect the material web sufficiently.

In einer bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, daß ein Nipkraftverlauf zwischen Rolle und Tragwalze über den gesamten Wickelvorgang annähernd konstant bleibt. Trotz der Belastung durch die Belastungswalze verbleibt die resultierende Nipkraft, die sich auch unter Berücksichtigung der Gewichtsentlastung mit Hilfe des Druckluftpolsters ergibt, annähernd konstant. Mit diesem Begriff ist gemeint, daß gewisse Variationen durchaus zulässig sein können. Die Veränderungen bleiben jedoch unter 25% eines Mittelwerts des Nipkraftverlaufs. Um dennoch einen Wickelhärteverlauf einstellen zu können, bei dem die Wickelhärte von innen nach außen abnimmt, kann man weitere Maßnahmen ergreifen. beispielsweise die Antriebsmomente der Tragwalzen unterschiedlich einstellen.In a preferred embodiment it is envisaged that a The nip force curve between the roll and the support roller over the entire winding process nearly remains constant. Despite the load from the load roller remains the resulting nip force, which is also taking into account the weight relief with the help of the compressed air cushion, is approximately constant. By this term it is meant that certain variations do exist permissible could be. The changes remain below 25% of an average nip force curve. In order to have a winding hardness curve to be able to adjust at which the winding hardness from the inside to the outside decreases, one can take further measures take. for example, set the drive torques of the support rollers differently.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung ist es nun möglich, daß man die Rolle beim Wickeln beobachtet und die Belastung durch die Belastungswalze erhöht, wenn sich ein unruhiger Lauf zeigt. Der unruhige Lauf kann durch einen Bediener visuell festgestellt werden. Man kann aber auch Vibrationsmessungen vornehmen und in Abhängigkeit von der Frequenz oder der Amplitude der Vibrationen die Kraft der Belastungswalze erhöhen. Durch diese Rückkopplungsmöglichkeit läßt sich die Wickelqualität der Rolle weiter verbessern. Da die durch das Druckluftpolster erzeugte Gegenkraft automatisch an die Kraft der Belastungswalze angeglichen wird, ergeben sich trotz eines "festeren" Haltens der Rolle im Wikkelbett keine nennenswert geänderten Wickelhärteverläufe.Due to the configuration according to the invention it is now possible that he observed the role of winding and the load from the load roller elevated, when a restless run shows up. The restless run can go through an operator can be visually identified. But you can also take vibration measurements make and depending on the frequency or the amplitude of the vibrations the force of the Increase the load roller. Through this feedback option let yourself the winding quality of the role continue to improve. Because the one generated by the compressed air cushion The counterforce is automatically adjusted to the force of the load roller will result despite a "firmer" hold on the role no significant changes in winding hardness in the winding bed.

Mit Vorteil wird das Druckluftpolster erst ab einem vorbestimmten Rollendurchmesser eingeschaltet, wobei dieser Rollendurchmesser mit der Belastung durch die Belastungswalze verändert wird. Bei dieser Vorgehensweise trägt man der Tatsache Rechnung, daß erst ab einem vorbestimmten Rollengewicht tatsächlich eine Druckluftentlastung notwendig ist, weil erst ab einem bestimmten Rollendurchmesser das Rollengewicht so weit ansteigt, daß die Nipkraft in den Auflagenips die Wikkelhärte negativ beeinflussen könnte. Durch die Erhöhung der Kraft der Belastungswalze können sich nun aber die Verhältnisse verschieben. Wenn beispielsweise aufgrund eines unruhigen Laufs der Rolle eine Erhöhung der Kraft der Belastungswalze notwendig ist, kann die Summe aus Belastungskraft und Gewichtskraft bereits dann einen kritischen Wert annahmen, wenn der sonst übliche Rollendurchmesser noch nicht erreicht ist. In diesem Fall wird das Druckluftpolster entsprechend früher aufgebaut.The compressed air cushion is advantageous only switched on from a predetermined roll diameter, whereby this roll diameter with the load from the load roller changed becomes. This takes into account the fact that first from a predetermined roll weight, compressed air is actually released is necessary, because only from a certain roll diameter Roll weight increases so far that the nip force in the support nips the toughness could negatively affect. By increasing the force of the load roller but now the situation move. If, for example, due to a rough run the role of increasing the Force of the load roller is necessary, the sum of the load force and weight took on a critical value when the otherwise usual Roll diameter has not yet been reached. In this case it will Compressed air cushion earlier built up.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung näher beschrieben. Hierin zeigen:The invention is illustrated below of an embodiment described in more detail in connection with the drawing. Show here:

1 eine schematische Seitenansicht einer Wickelvorrichtung und 1 is a schematic side view of a winding device and

2 verschiedene Kurven zur Darstellung des Wikkelverfahrens. 2 different curves to represent the winding process.

1 zeigt eine Wickelvorrichtung zum Aufwickeln einer Materialbahn 2 zu einer Wickelrolle 6'. Die Materialbahn 2 wird hierbei auf eine Hülse 6 aufgewikkelt, die in einem Wickelbett 11 ruht, das durch zwei Tragwalzen 3, 5 gebildet ist. Das Wickelbett 11 wird mit Hilfe eines Blaskastens 4, der im Zwickel unterhalb der Tragwalzen 3, 5 angeordnet ist, mit Druckluft versorgt, d.h. im Wickelbett 11 kann gesteuert ein Druckluftpolster aufgebaut werden, das zur Unterstützung der Wickelrolle 6' dient und damit die Auflagekraft der Wickelrolle 6' auf die Tragwalzen 3, 5 verringert. 1 shows a winding device for winding a material web 2 to a winding roll 6 ' , The web of material 2 is here on a sleeve 6 wrapped up in a changing bed 11 resting by two carrier rollers 3 . 5 is formed. The changing bed 11 is using a blow box 4 who is in the gusset below the carrier rollers 3 . 5 is arranged, supplied with compressed air, ie in the changing bed 11 a compressed air cushion can be set up to support the winding roll 6 ' serves and thus the contact force of the winding roll 6 ' on the support rollers 3 . 5 reduced.

Oberhalb des Wickelbettes 11 ist eine Belastungswalze 7 angeordnet, die mit Hilfe eines Motors 8, der im vorliegenden Fall als Kolben-Zylinder-Motor ausgebildet ist, über ein Gestänge 9 in Richtung auf das Wickelbett belastet werden kann. Hierdurch wird die Hülse 6 und später die Wickelrolle 6' in das Wickelbett 11 hineingepreßt, also gegen die Tragwalzen 3, 5. Mit zunehmen dem Durchmesser der Wickelrolle 6' wandert die Belastungswalze 7 nach oben. Für einen größeren Durchmesser der Wickelrolle 6', der gestrichelt eingezeichnet ist, ist die Position der Wickelrolle 7 ebenfalls gestrichelt eingezeichnet.Above the changing bed 11 is a load roller 7 arranged using a motor 8th , which in the present case is designed as a piston-cylinder engine, via a linkage 9 can be loaded towards the changing bed. This will make the sleeve 6 and later the winding roll 6 ' into the changing bed 11 pressed in, i.e. against the carrier rollers 3 . 5 , As the diameter of the winding roll increases 6 ' the load roller moves 7 up. For a larger diameter of the winding roll 6 ' , which is shown in broken lines, is the position of the winding roll 7 also shown in dashed lines.

Die Winkellage, d.h. ein Winkel α, des Gestänges 9 gegenüber einem Drehpunkt 13 wird mit Hilfe eines Sensors 12 erfaßt. Da die Länge des Hebelgestänges 9 bekannt ist, läßt sich aus dem Winkel α die Position der Belastungswalze 7 relativ zum Wickelbett 11 bestimmen. Diese Lageinformation kann aber auch auf andere Weise gewonnen werden, beispielsweise aus der Ausfahrbewegung des Motors 8. Es ist schließlich nicht notwendig, daß die Belastungswalze über ein Hebelgestänge 9 bewegt wird. Es ist auch denkbar, daß die Belastungswalze 7 in einer Linearführung angeordnet ist.The angular position, ie an angle α, of the boom 9 opposite a fulcrum 13 is using a sensor 12 detected. Because the length of the lever linkage 9 is known, can be the position of the loading roller from the angle α 7 relative to the changing bed 11 determine. This position information can also be obtained in other ways, for example from the extension movement of the motor 8th , Finally, it is not necessary for the loading roller to have a lever linkage 9 is moved. It is also conceivable that the loading roller 7 is arranged in a linear guide.

Die Positionsinformation des Sensors 12 wird einer Steuereinrichtung zugeführt. Die Steuereinrichtung steuert über den Motor 8 eine Kraft F, mit der die Belastungswalze 7 auf die Wickelrolle 6' wirkt. Wie weiter unten erläutert wird, ist die Kraft der Belastungswalze abhängig vom Durchmesser der Wickelrolle 6'. Deswegen sind in 1 zwei unterschiedliche Kräfte F, F' angegeben, die bei unterschiedlichen Durchmesser der Wickelrolle 6' bzw. der Hülse 6 von der Belastungswalze 7 aufgebracht werden. Ferner steuert die Steuereinrichtung 10 auch den Druck des Blaskastens 4, d.h. den Druck der Luft im Wickelbett 11.The position information of the sensor 12 is fed to a control device. The control device controls via the engine 8th a force F with which the loading roller 7 on the winding roll 6 ' acts. As explained below, the force of the load roller depends on the diameter of the winding roll 6 ' , That's why in 1 two different forces F, F 'indicated that with different diameters of the winding roll 6 ' or the sleeve 6 from the load roller 7 be applied. The control device also controls 10 also the pressure of the blow box 4 , ie the pressure of the air in the changing bed 11 ,

In 2 sind nun einige Kurven dargestellt, anhand derer die Erfindung erläutert werden soll. Hierbei ist von links nach rechts ein Durchmesser D der Wickelrolle 6' in mm angegeben. Von unten nach oben ist jeweils ei ne Streckenlast F in kN/m aufgetragen. Mit einer Kurve 14 ist die Streckenlast angegeben, die sich bei zunehmendem Durchmesser der Wickelrolle 6' ohne zusätzliche Maßnahmen ergeben würde. Die negative Streckenlast ergibt sich daraus, daß zu Beginn des Wickelvorgangs, wo die Wickelrolle 6' noch relativ leicht ist, die Bahn 2 im Falle ihres Einlaufs über die Tragwalze 3 die Tendenz hat, die Hülse 6 aus dem Wickelbett 11 herauszuheben. Aus diesem Grunde übt in diesem Bereich die Belastungswalze 7 eine relativ große Kraft aus. Diese Kraft der Belastungswalze ist in einer Kurve 15 aufgetragen. Schließlich ist mit einer Kurve 16 die Kraft zu erkennen, mit der die Druckluftentlastung im Wickelbett 11 arbeitet. Diese Kraft ist in einem relativ großen Bereich des Wickelvorgangs gleich Null. Sie setzt hier erst bei einem Durchmesser von etwa 950 bis 1000 mm ein. Aus der Summe der auf die Wickelrolle 6' wirkenden Kräfte ergibt sich eine Kurve 17. Diese fällt am Anfang ab, bleibt dann im wesentlichen konstant und steigt schließlich geringfügig an. Im Sinne der vorliegenden Erfindung soll ein Verlauf, wie er in der Kurve 17 dargestellt ist, als "annähernd konstant" bezeichnet werden. Veränderungen gegenüber einem Mittelwert von ±25% sind hierbei durchaus zulässig.In 2 some curves are now shown, based on which the invention will be explained. From left to right there is a diameter D of the winding roll 6 ' given in mm. A line load F in kN / m is plotted from bottom to top. With a curve 14 the line load is specified, which increases with increasing diameter of the winding roll 6 ' would result without additional measures. The negative line load results from the fact that at the beginning of the winding process, where the winding roll 6 ' is still relatively easy, the train 2 in the case of their entry via the support roller 3 has the tendency to the sleeve 6 from the changing bed 11 lift out. For this reason, the load roller exercises in this area 7 a relatively large force. This load roller force is in a curve 15 applied. Finally, with a curve 16 to recognize the force with which the compressed air relief in the changing bed 11 is working. This force is zero in a relatively large area of the winding process. It only starts here with a diameter of about 950 to 1000 mm. From the sum of the on the winding roll 6 ' a curve results from the acting forces 17 , This falls off at the beginning, then remains essentially constant and finally increases slightly. For the purposes of the present invention, a course such as that in the curve 17 is shown as "approximately constant". Changes compared to an average of ± 25% are permissible.

Zu Beginn des Wickelvorgangs wird, wie gesagt, die Belastungswalze 7 mit einer relativ hohen Kraft F in das Wickelbett 11 gerichtet, so daß die Wickelhülse 6 und die sich darauf bildende Wickelrolle 6' mit einer relativ hohen Nipkraft oder Nipbelastung gewickelt wird. Dies erzeugt eine relativ hohe Wickelhärte zu Beginn des Wickelvorgangs. Da mit zunehmendem Durchmesser der Wickelrolle die Nipkraft in den Auflagenips zwischen der Wickelrolle 6' und den Tragwalzen 3, 5 aufgrund des Eigengewichts der Wickelrolle 6' zunimmt, hat man bis lang die Belastung durch die Belastungswalze 7 kontinuierlich zurückgefahren, bis die Belastung durch die Belastungswalze 7 praktisch kaum noch spürbar war. Übliche Werte lagen hierbei bei 0,2 kN/m. Diese Belastung F' diente lediglich noch dazu, die Wickelrolle 6' daran zu hindern, aus dem Wickelbett 3, 5 herausgeworfen zu werden. Hierbei ging man von der Überlegung aus, daß eine zu große Belastung durch die Belastungswalze 7 sich negativ auf die Wickelhärte der Wickelrolle 6' auswirkt. Diese Überlegung ist an und für sich richtig. Man kann aber beobachten, daß der Wickelhärteverlauf bei manchen Wickelrolle dennoch unbefriedigend ist.At the beginning of the winding process, as I said, the loading roller 7 with a relatively high force F in the changing bed 11 directed so that the winding tube 6 and the winding roll that forms on it 6 ' is wound with a relatively high nip force or nip load. This creates a relatively high winding hardness at the start of the winding process. As the diameter of the winding roll increases, the nip force in the support nips between the winding roll 6 ' and the support rollers 3 . 5 due to the weight of the winding roll 6 ' increases, the load from the loading roller has long been 7 continuously retracted until the load from the load roller 7 was practically barely noticeable. The usual values were 0.2 kN / m. This load F 'only served the winding roll 6 ' to prevent from the changing bed 3 . 5 to be thrown out. Here it was assumed that the load on the load roller was too great 7 affect the winding hardness of the winding roll 6 ' effect. This consideration is correct in and of itself. However, it can be observed that the winding hardness curve is still unsatisfactory for some winding rolls.

Versuche haben ergeben, daß ein unbefriedigender Wikkelhärteverlauf vor allem dann zu beobachten ist, wenn der Lauf der Wickelrolle 6' sehr unruhig ist. Die Rolle springt und vibriert in derartigen Fällen, d.h. eine zuverlässige und reproduzierbare Ermittlung der beim Wickeln herrschenden Nipkräfte ist im Grunde praktisch nicht möglich. Ein unruhiger oder unrunder Verlauf kann viele Ursachen haben. Möglich sind beispielsweise Dikkenschwankungen der zulaufenden Materialbahn 2, die sich bei der Herstellung beispielsweise einer Papierbahn nicht immer vermeiden lassen. Insbesondere bei höheren Wickelgeschwindigkeiten machen sich Schwingungen in der Lagerung der Tragwalzen 3, 5 bemerkbar, die sich zudem noch gegenseitig beeinflussen können.Experiments have shown that an unsatisfactory winding hardness curve can be observed especially when the winding roll runs 6 ' is very restless. The roller jumps and vibrates in such cases, ie a reliable and reproducible determination of the nip forces prevailing during winding is basically not possible. A restless or uneven course can have many causes. For example, fluctuations in thickness are possible the incoming material web 2 that cannot always be avoided in the production of a paper web, for example. In particular at higher winding speeds, vibrations occur in the support roller bearings 3 . 5 noticeable, which can also influence each other.

Die erfindungsgemäßen Überlegungen gingen nun dahin, den Lauf der Wickelrolle 6' wieder zu beruhigen. Hierzu hat man dann die Belastung durch die Belastungswalze 7 während des gesamten Wickelvorgangs immer bei mindestens 0,5 kN/m gehalten. Dies ist in der rechten Hälfte der 2 ab etwa 1035 mm Rollendurchmesser eingetragen. Durch den schraffierten Bereich ist angedeutet, daß die Belastung durch die Belastungswalze in diesem Bereich auch höher sein kann, wenn dies erforderlich ist.The considerations according to the invention now went to the run of the winding roll 6 ' calm down again. For this you have the load from the load roller 7 always kept at least 0.5 kN / m during the entire winding process. This is in the right half of the 2 from about 1035 mm roll diameter entered. The hatched area indicates that the load from the loading roller can also be higher in this area if this is necessary.

Damit durch die höhere Belastung keine negative Beeinflussung der Wickelhärte auftritt, erhöht die Steuereinrichtung 10 den Druck im Wickelbett 11 entsprechend. Dies ist anhand der Kurve 16 erkennbar. Auch hier ist durch einen schraffierten Bereich angedeutet, daß der Druck im Wickelbett abhängig ist von der Belastung durch die Belastungswalze 7. Die Steuerung ist hierbei relativ einfach zu realisieren, weil sich die Kraft F, F' der Belastungswalze 7 der Gewichtskraft der Wickelrolle 6' linear überlagert. Dementsprechend kann man auch zur Steuerung des Drucks im Wickelbett 11 das Prinzip der Überlagerung von konstanten und variablen Drücken verwenden.The control device increases so that there is no negative influence on the winding hardness due to the higher load 10 the pressure in the changing bed 11 corresponding. This is based on the curve 16 recognizable. Here too, a hatched area indicates that the pressure in the winding bed is dependent on the load from the loading roller 7 , The control is relatively easy to implement because the force F, F 'of the loading roller 7 the weight of the winding roll 6 ' linearly overlaid. Accordingly, one can also control the pressure in the changing bed 11 use the principle of superimposing constant and variable pressures.

Man kann nun der Steuereinrichtung 10 die entsprechenden Kräfte F, F' der Belastungswalze 7 und die dazugehörigen Drücke im Wickelbett 11 in Abhängigkeit von Parametern der Materialbahn, insbesondere Flächengewicht oder Dichte, vorgeben. Man kann aber auch noch eine Stelleinrichtung 18 vorsehen, mit deren Hilfe eine Bedienungsperson den Druck auf die Belastungswalze erhöhen kann, wenn sich beim Wickeln zeigt, daß die Unruhe ein tolerierbares Maß übersteigt. Die Beurteilung dieser Frage kann entweder visuell durch eine Bedienungsperson erfolgen oder anhand von Vibrationsmessungen an den Tragwalzen 3, 5 oder der Belastungswalze 7 vorgenommen werden. In gleichem Maße, wie mit Hilfe der Stelleinrichtung 18 die Belastung der Belastungswalze 7 erhöht wird, wird natürlich auch der Druck im Wickelbett 11 erhöht.You can now control the device 10 the corresponding forces F, F 'of the loading roller 7 and the associated pressures in the changing bed 11 depending on parameters of the material web, in particular basis weight or density. But you can also use an actuator 18 provide with the help of which an operator can increase the pressure on the loading roller when it becomes apparent during winding that the agitation exceeds a tolerable level. This question can be assessed either visually by an operator or on the basis of vibration measurements on the support rollers 3 . 5 or the loading roller 7 be made. To the same extent as with the help of the actuator 18 the load on the load roller 7 is increased, of course, the pressure in the changing bed 11 elevated.

Der Druck im Wickelbett 11 sollte in Abhängigkeit von der Papiersorte und ihrer Empfindlichkeit so eingestellt werden, daß die Nipkraft in den Auflagenips zwischen der Wickelrolle 6' und den beiden Tragwalze 3, 5 bei etwa 2 bis 5 kN/m liegt.The pressure in the changing bed 11 should be set depending on the type of paper and its sensitivity so that the nip force in the support nips between the winding roll 6 ' and the two carrier roller 3 . 5 is about 2 to 5 kN / m.

Mit dem erfindungsgemäßen Vorgehen wird erreicht, daß die Materialbahnrolle 6' mit Hilfe der Belastungswalze 7 einerseits fest in das Wickelbett eingedrückt wird, um zu Beginn des Wickelvorgangs die gewünschte hohe Wickelhärte zu erzeugen und gleichzeitig ein Herausschleudern (Kick-out) der Materialbahnrolle aus dem Wickelbett zu verhindern. Diese Halte- oder Einspannfunktion wird über den gesamten Wickelvorgang beibehalten. Andererseits verhindert man durch die Steuerung, daß die Auflagekraft der Materialbahnrolle 6' auf den Tragwalzen 3, 5 so groß wird, daß Schäden entstehen. Die Steuerung erlaubt es, sogar mit erheblich größeren Kräften an der Belastungswalze 7 zu arbeiten, weil die Druckluftentlastung für eine entsprechende gesteuerte Kompensation sorgt.With the procedure according to the invention it is achieved that the material web roll 6 ' with the help of the loading roller 7 on the one hand, is pressed firmly into the winding bed in order to produce the desired high winding hardness at the beginning of the winding process and at the same time to prevent the material web roll from being thrown out of the winding bed. This holding or clamping function is maintained over the entire winding process. On the other hand, the control prevents the contact force of the web roll 6 ' on the support rollers 3 . 5 becomes so large that damage occurs. The control allows even with considerably larger forces on the load roller 7 to work, because the compressed air relief ensures a corresponding controlled compensation.

Claims

Method of winding a material web ( 2 ) to a role ( 6 ' ) in which the role ( 6 ' ) in a changing bed ( 11 ) is from a load roller ( 7 ) in the changing bed ( 11 ) is pressed and at least during part of the winding process by a compressed air cushion in the winding bed ( 11 ) is supported, characterized in that the loading roller ( 7 ) the role ( 6 ' ) during the entire winding process with a minimum load of 0.5 kN / m into the changing bed ( 11 ) presses and the compressed air cushion depending on the load on the loading roller ( 7 ) is controlled in such a way that at a higher load by the load roller ( 7 ) via a control device ( 10 ) the pressure of the compressed air cushion in the changing bed ( 11 ) is increased accordingly.

Method according to claim 1, characterized in that the loading roller ( 7 ) is used to measure the diameter of the roll ( 6 ' ) to be determined, the compressed air cushion depending on predefinable parameters of the wound material web ( 2 ) and the diameter of the roll ( 6 ' ) is controlled.

Method according to one of claims 1 to 2, characterized in that the compressed air cushion is adjusted so that a predetermined maximum nip force between the roller ( 6 ' ) and the changing bed ( 11 ) forming support rollers ( 3 . 5 ) is not exceeded.

A method according to claim 3, characterized in that the maximum nip force depending on the paper type sensitivity is in the range of 2 to 5 kN / m.

Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that a nip force curve ( 17 ) between role ( 6 ' ) and carrier roller ( 3 . 5 ) remains approximately constant over the entire winding process.

Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that the roller ( 6 ' ) observed during winding and the load from the load roller ( 7 ) increases if there is a restless run.

Method according to one of claims 1 to 6, characterized in that the compressed air cushion is only switched on from a predetermined roller diameter, this roller diameter with the load from the loading roller ( 7 ) is changed.