-
Die Erfindung betrifft einen Teilbahnwickler für eine Faserbahn, der zum Wickeln von gleichzeitig mindestens zwei parallelen Teilbahnen zu Teilbahnrollen angeordnet ist und der eine den Umfang der Teilbahnrollen stützende Stützgurtanordnung umfasst, bei der die Stützgurtanordnung eine oder mehrere endlose Stützgurtschlaufen umfasst, um mindestens um zwei Steuerwalzen zu laufen, wobei die Stützgurtschlaufe mindestens zwei Schichten umfasst, von denen die erste eine Körperschicht der Stützgurtschlaufe und die zweite eine funktionelle Schicht der Stützgurtschlaufe ist.
-
Eine von einer Materialbahnmaschine, wie zum Beispiel einer Papiermaschine, gelangende Papierbahn wird mit einem Aufwickler zu einer großen, möglicherweise sogar über 10 m breiten und vom Durchmesser her über 4 m großen Maschinenrolle aufgewickelt. Die Materialbahn wird mit einem Rollenschneider in schmale Teilbahnen geschnitten und zu kleineren so genannten Kundenrollen aufgewickelt.
-
Nach dem Stand der Technik wird die Maschinenrolle in einem Rollenschneider in einer bekannten Weise abgerollt und die breite Bahn in einer Schneidepartie des Rollenschneiders in mehrere schmalere Teilbahnen geschnitten, die mit einem Teilbahnwickler um Wickelkerne, wie zum Beispiel um Hülsen herum, zu Kundenrollen aufgewickelt werden. Wenn die aus jeder Teilbahn gleichzeitig herzustellenden Kundenrollen fertig sind, wird der Rollenschneider gestoppt und die Rollen bzw. die so genannte Umformung aus der Maschine entfernt. Danach wird der Prozess als Wicklung einer neuen Umformung fortgesetzt. Diese Vorgänge wiederholen sich periodisch, bis das Papier auf der Maschinenrolle zu Ende ist, wonach ein Wechsel der Maschinenrolle erfolgt und die Tätigkeit von neuem mit dem Aufwickeln einer neuen Maschinenrolle beginnt. Ein Teilbahnwickler kann ein Teilbahnwickler vom Trägerwalzentyp sein, in dem die Teilbahnrollen von Trägerwalzen getragen mittels eines Wickelwalzenspalts, der sich zwischen der Bahnrolle und einer zweiten Trägerwalze bildet, typischerweise von einer Druckwalze gestützt, aufgewickelt werden.
-
Ein Teilbahnwickler vom Trägerwalzentyp ist von seiner Struktur her an sich vorteilhaft, aber bei der Zunahme der Masse der aufzurollenden Rollen besteht das Risiko, dass die auf die Rollen gerichtete Belastung in den die Rollen stützenden Walzenspalten zu groß wird.
-
Zum Ausgleich der Belastung ist ein Teilbahnwickler vom Trägerwalzentyp bekannt, bei dem ein so genanntes Stützgurtwalzenwerk Verwendung findet, mit dem unter anderem der auf die Kundenrollen gerichtete Stützdruck geringer gehalten wird, indem die Kraftverteilung auf eine größere Fläche erfolgt.
-
In der Veröffentlichung
US 4746076 A1 ist ein Teilbahnwickler dargestellt, bei dem die Kundenrollen durch Stützen mit einem Stützbahnelement gebildet werden, das mindestens eine große Rolle mit einer erheblichen Umfangslänge stützt. Das Stützbahnelement bildet sich aus einer endlosen elastischen Stützbahn oder einem Stützgurt oder parallel angeordneten Stützgurten. Das Stützen, Steuern und Spannen der Stützbahn wird mit Walzen realisiert, von denen die Stellung mindestens einer Walze hinsichtlich der Trägerwalze und/oder des Körpers in einer gewünschten Weise geändert werden kann.
-
Auch in der Veröffentlichung
US 4921183 A1 ist ein mit einem Stützgurtwalzenwerk ausgerüsteter Teilbahnwickler dargestellt.
-
Bei der Verwendung mehrerer paralleler Stützgurte besteht die Gefahr, dass unter anderem die Unterschiede zwischen den Gurten eine Beschädigung der Kundenrollen verursachen. Auch wenn die Stützgurte an sich einander entsprechend gewählt werden, können die Gurte unter anderem geringe Unterschiede in der Dicke und/oder Länge aufweisen, wobei deren Auswirkung auf die Kundenrollen entsprechend schwankt. Außerdem verursacht bereits ein Dehnen des Stützgurtes Störungen und bei der Verwendung mehrerer Gurte bilden die zwischen diesen bestehenden Dehnungsunterschiede zusätzliche Probleme. Auch sonst wirkt sich die Oberflächenqualität der Stützgurte auf die entstehende Kundenrolle aus, da die Stützgurte Kraft in Richtung des Umfangs einer Rolle auf die Kundenrollen übertragen und die Rollen sich mit einer Kraft in radialer Richtung der Rolle stützen.
-
Auch wenn das Stützgurtwalzenwerk an sich eine vorteilhafte Lösung in einem Teilbahnwickler darstellt, ist in der letzten Zeit vermehrt ein Bedarf aufgetreten, die Funktion eines Teilbahnwicklers in Bezug auf ein Stützgurtwalzenwerk zu verbessern. Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb auch darin, ein besseres zum Stützen von Bahnrollen vorgesehene Stützgurtwalzenwerk für einen Teilbahnwickler zu erhalten.
-
Die Aufgabe der Erfindung wird mit einem Teilbahnwickler gelöst, der zum Wickeln von gleichzeitig mindestens zwei parallelen Teilbahnen zu Teilbahnrollen angeordnet ist und der eine den Umfang der Teilbahnrollen stützende Stützgurtanordnung umfasst, bei der die Stützgurtanordnung eine oder mehrere endlose Stützgurtschlaufen umfasst, um mindestens um zwei Steuerwalzen zu laufen, wobei die Stützgurtschlaufe mindestens zwei Schichten umfasst, von denen die erste eine Körperschicht der Stützgurtschlaufe und die zweite eine funktionelle Schicht der Stützgurtschlaufe ist. Für die Erfindung ist charakteristisch, dass die Körperschicht angeordnet ist, um einen Zug in der Weise aufzunehmen und/oder zu übertragen, dass dessen Dehnung bei einer Betriebsspannung der Stützgurtschlaufe < 3% beträgt.
-
Bevorzugt beträgt die Betriebsspannung der Stützgurtschlaufe 10 bis 40 kN/m, abhängig unter anderem von der jeweils aufzuwickelnden Bahn, der Rollengröße und von der Konstruktion des Teilbahnwicklers.
-
Nach einer Ausführungsform ist die Körperschicht an der Unterseite der funktionellen Schicht angeordnet. Bevorzugt besteht die Körperschicht aus einem härteren Material als die funktionelle Schicht.
-
Nach einer bevorzugten Ausführungsform besteht das Hauptmaterial der Körperschicht aus Stahl und das Hauptmaterial der funktionellen Schicht aus Karbid. Bevorzugt besteht das Hauptmaterial der funktionellen Schicht aus Wolframkarbid.
-
Nach einer zweiten bevorzugten Ausführungsform besteht das Hauptmaterial der Körperschicht aus zugfestem Polymer und das Hauptmaterial der funktionellen Schicht aus Polymer ohne Zugfestigkeit.
-
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Körperschicht aus glasfaserverstärktem Gummi gebildet und die funktionelle Schicht aus Gummi ohne Glasfaserverstärkung.
-
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Körperschicht aus Stahl gebildet und die funktionelle Schicht aus Polymer.
-
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Körperschicht aus glasfaserverstärktem Polymer gebildet und die funktionelle Schicht aus Karbid.
-
Bevorzugt dient die Körperschicht in den Stützgurtschlaufen als Kraft übertragende Schicht und die funktionelle Schicht als Schicht, durch die die Kraft der Körperschicht sich auf die zu wickelnden Rollen überträgt.
-
Nach einer Ausführungsform umfasst der Teilbahnwickler nur ein Gurtwalzenwerk, das sich von der Bedienungsseite des Teilbahnwicklers bis auf die Antriebsseite über deren gesamte funktionelle Breite erstreckt. Hierbei ist die formschlüssige quergerichtete Steuerung nur am Rand der Bedienungs- bzw. Antriebsseite angeordnet.
-
Nach einer zweiten Ausführungsform umfasst der Teilbahnwickler zwei parallele Gurtwalzenwerke, die sich zusammen von der Bedienungsseite des Teilbahnwicklers bis auf die Antriebsseite über deren gesamte funktionelle Breite erstrecken. Hierbei ist die formschlüssige quergerichtete Steuerung am Rand der Bedienungs- und der Antriebsseite angeordnet.
-
Andere für die Erfindung charakteristische weitere Merkmalszüge gehen aus den beiliegenden Ansprüchen und aus der folgenden Beschreibung über die Ausführungsformen der Figuren hervor.
-
Nachfolgend werden die Erfindung und deren Funktion unter Bezugnahme auf die beiliegenden schematischen Zeichnungen beschrieben, wobei
-
in 1 ein Trägerwalzenwickler dargestellt ist, der mit einer Stützgurtanordnung ausgerüstet ist,
-
in 2 ein Querschnitt II-II von 1 nach einer Ausführungsform der Erfindung dargestellt ist, und
-
in 3 einige andere Ausführungsformen der Erfindung dargestellt sind.
-
In 1 ist ein Teilbahnwickler 10 dargestellt, der als Trägerwalzenwickler 10 ausgebildet ist. Der Teilbahnwickler umfasst eine als Wickelwalze dienende hintere Walze 12. Beim Wickeln von Teilbahnrollen laufen die Teilbahnen W über einen von der Wickelwalze 12 und von Rollen 14 gebildeten Walzenspalt auf die Rollen. Der Trägerwalzenwickler 10 umfasst auch eine Druckwalze 14, die angeordnet ist, um die Rollen 16 während des Wickelns zu stützen.
-
Im Trägerwalzenwickler ist eine Stützgurtanordnung 20 vorgesehen, um die zu bildenden Rollen 14 im Wesentlichen von unten am Umfang der Rollen zu stützen. Die Stützgurtanordnung umfasst eine oder mehrere endlose Stützgurtschlaufe/n 201, die um mindestens zwei Steuerwalzen 202, 203 herum in der Weise angeordnet ist/sind, dass die Stützgurtschlaufe/n mit einer geeigneten Spannung um die Steuerwalzen herum läuft bzw. laufen. Die Betriebsspannung beträgt bevorzugt 10 bis 40 kN/m. Die Ausführungsform von 1 ist sehr schematisch, so dass selbstverständlich mehr als zwei Steuerwalzen vorhanden sein können und in der Stützgurtanordnung sich auch Stützkonstruktionen für die Steuerwalzen anordnen lassen.
-
In 2 ist ein Querschnitt II-II von 1 dargestellt, in dem eine Stützgurtanordnung nach einer Ausführungsform der Erfindung zu sehen ist. Hier kann die Stützgurtanordnung 20 bevorzugt eine oder zwei parallele Stützgurtschlaufe/n umfassen, von denen nur eine 201 dargestellt ist.
-
Die Stützgurtschlaufe 201 bildet sich mindestens aus zwei übereinander liegenden Schichten 205, 206, von denen in dieser Ausführungsform die untere Schicht die Körperschicht 205 der Stützgurtschlaufe und die äußere, gegen die Bahn verbleibende Schicht die funktionelle Schicht 206 der Stützgurtschlaufe ist. In dieser Ausführungsform ist die Zusammensetzung der Körperschicht und der funktionellen Schicht des Stützgurtes in der Weise unterschiedlich, dass die Körperschicht aus zugverstärktem Polymer gebildet ist und das Hauptmaterial der funktionellen Schicht im Wesentlichen aus Polymer ohne Zugfestigkeit besteht. Mit Zugfestigkeit ist insbesondere eine die Betriebsspannung des Stützgurtes aufnehmende Festigkeit gemeint, deren tatsächliche Ausrichtung auch eine Festigkeit in Querrichtung umfasst. Auf diese Weise können die verschiedenen Teile des Stützgurtes zum Erlangen der verschiedenen Eigenschaften differenziert werden. Die hauptsächliche funktionelle Bedeutung der Körperschicht liegt in der mechanischen Eignung des Stützgurtes, wie Zugfestigkeit und Steuerbarkeit beim Rotieren der Stützgurtschlaufe um die Walzen herum.
-
Die Zusammensetzung der funktionellen Schicht 206 bestimmt sich zumindest zum Teil aufgrund dessen, welche Wirkung zwischen dem Stützgurt und der Teilbahnrolle erreicht werden soll, insbesondere wenn die funktionelle Schicht auf der Außenfläche der Stützgurtschlaufe liegt. Wenn die Zusammensetzung der funktionellen Schicht von der des Körperteils abweicht, kann die Wirkung der Stützgurtoberfläche auf die zu wickelnde Rolle freier bestimmt werden. Somit verbessert sich auch der Wickelprozess. Eine unterschiedliche Zusammensetzung kann zum Beispiel bei der Verwendung eines Materials auf Gummibasis eine unterschiedliche Elastizität bedeuten.
-
Zum Erreichen der Steuerbarkeit ist in der Ausführungsform von 1 die Körperschicht an einem Rand mit einer die Stützgurtschlaufe umlaufenden Steuerkonsole 210 ausgerüstet. Als Gegenfläche für die Steuerkonsole dienen in den Walzen 202, 203 befindliche, deren Mantel umlaufende Nuten 212. Die Steuerung der Stützgurtschlaufen ist bevorzugt an deren Ende angeordnet. Bei der parallelen Anordnung von zwei Stützgurtschlaufen ist es vorteilhaft, die Steuerung an den Rändern der Bedienungs- und Antriebsseite des Teilbahnwicklers anzuordnen, wobei deren Kontrolle und eine mögliche Wartungsarbeit einfacher ist. Die Stützgurtschlaufe 201 und die Walzen umfassen somit eine formschlüssige quergerichtete Steuerung.
-
Nach einer zweiten Ausführungsform besteht das Hauptmaterial der Körperschicht 205, das den größten Teil der Körperschicht darstellt, aus Metall und das Hauptmaterial der funktionellen Schicht 206, das den größten Teil der funktionellen Schicht darstellt, aus Karbid, bevorzugt aus Wolframkarbid. Auf diese Weise werden die Stützgurtschlaufen verhältnismäßig dünn und haltbar und deren Oberflächeneigenschaften im Hinblick auf das Wickeln der Bahn vorteilhaft.
-
Insbesondere bei einem Trägerwalzenwickler, bei dem die so genannte hintere Walze 12 (1) sich aus dem Körperstoff und Oberflächenmaterial der Walze bildet, ist es nach einer Ausführungsform vorteilhaft, die funktionelle Schicht der Stützgurtschlaufe aus dem gleichen Material wie das Oberflächenmaterial der angeführten Trägerwalze auszuführen. Hierbei kann das Material für die Körperschicht des Stützgurtes aus zugverstärktem Polymer oder Metall bestehen, bevorzugt aus Stahl.
-
In 3 sind Teile 3a und 3b dargestellt, die ein Ende der Stützgurtanordnung und da wiederum etwas voneinander abweichende Ausführungsformen darstellen. Die Stützgurtanordnung 20 umfasst je nach Breite der Anlage entweder eine oder zwei parallele Stützgurtschlaufen 201. Zum Erreichen der Steuerbarkeit der Stützgurtschlaufe ist in Teil 3a der Randbereich eines jeden Gurtes 201 mit hintereinander liegenden, die Stützgurtschlaufe umlaufenden Bohrlöchern 210.1 versehen. Als Anschlagsfläche für die Bohrlöcher dienen in den Walzen 202, 203 sich befindliche, deren Mantel umlaufende, hintereinander liegende Konsolen 210.2, die sich in die Bohrlöcher schieben. Die Bohrloch-Konsole-Linie ist an der Außenseite der zu wickelnden Teilbahnrollen angeordnet. In dem Fall, dass die Stützgurtanordnung 20 zwei parallele Stützgurtschlaufen 201 umfasst, ist die Bohrloch-Konsole-Linie für die beiden Stützgurtschlaufen an einander gegenüberliegenden Rändern und ebenfalls an der Außenseite der zu wickelnden Teilbahnrollen angeordnet.
-
Im Teil 3b ist zum Erreichen der Steuerbarkeit der Stützgurtschlaufe der Randbereich eines jeden Gurtes 201 mit hintereinander liegenden, die Stützgurtschlaufe umlaufenden und den Stützgurt nicht durchdringenden Vertiefungen 210.3 versehen. Als Anschlagsfläche für die Steuerkonsole dienen in den Walzen 202, 203 sich befindliche, deren Mantel umlaufende hintereinander liegende Konsolen 210.2, die sich in die Vertiefungen schieben. Die Vertiefung-Konsole-Linie ist wie im Fall von Teil 3a angeordnet.
-
Die Zusammensetzung der funktionellen Schicht 206 bestimmt sich zumindest zum Teil aufgrund dessen, welche Wirkung zwischen dem Stützgurt und der Teilbahnrolle erreicht werden soll. Wenn die Zusammensetzung der funktionellen Schicht von der des Körperteils abweicht, kann die Wirkung der Stützgurtoberfläche auf die zu wickelnde Rolle freier bestimmt werden.
-
Somit wird auch der Wickelprozess effektiver. Eine unterschiedliche Zusammensetzung kann zum Beispiel bei der Verwendung von Material auf Gummibasis eine unterschiedliche Elastizität bedeuten.
-
Bevorzugt bildet sich das Hauptmaterial der funktionellen Schicht aus der Kohlenstoffverbindung des Metalls, aus Karbid. Besonders bevorzugt ist Wolframkarbid. Dessen Härte liegt auf einem guten Niveau, ca. 2.500 HV, und ist im Handel verhältnismäßig leicht erhältlich.
-
Nachfolgend sind Stützgurtkonstruktionen nach einer unterschiedlichen Ausführungsform der Erfindung dargestellt.
| Hauptmaterial der Körperschicht | Hauptmaterial der funktionellen Schicht |
| zugverstärktes Gummi | Metallkarbid/Polymer/Gummi |
| zugverstärktes Polymer | Metallkarbid/Polymer/Gummi |
| Stahl | Metallkarbid/Polymer/Gummi |
-
Es ist anzumerken, dass vorstehend nur einige der vorteilhaftesten Ausführungsformen der Erfindung dargestellt sind. Ein die Stützgurtschlaufentechnik anwendendes Stützelement für eine Teilbahnrolle kann zum Beispiel auch in einem Mittelwickler angeordnet werden. Damit ist klar, dass sich die Erfindung nicht auf die vorstehend dargestellten Ausführungsformen beschränkt, sondern in vielerlei Weise im Rahmen der beiliegenden Ansprüche angewendet werden kann. Im Zusammenhang mit den verschiedenen Ausführungsformen dargestellte Merkmale können im Rahmen des Grundgedankens der Erfindung ebenfalls im Zusammenhang mit anderen Ausführungsformen verwendet und/oder aus den dargestellten Merkmalen verschiedene Gesamtheiten kombiniert werden, falls dies erwünscht ist oder die technischen Möglichkeiten hierfür vorhanden sind.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- US 4746076 A1 [0006]
- US 4921183 A1 [0007]
