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Die Erfindung bezieht sich auf einen Wickler (Aufroller) zum Wickeln (Aufrollen) einer Faserstoffbahn. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf einen Wickler gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
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Wie aus dem Stand der Technik bekannt ist, weisen Faserstoffbahnherstellungsprozesse üblicherweise eine Baugruppe auf, die durch eine Anzahl von Geräten ausgebildet ist, die nacheinander in der Prozesslinie angeordnet sind. Eine übliche Herstellungs- und Behandlungslinie weist einen Stoffauflauf, eine Siebpartie und eine Pressenpartie, sowie eine nachfolgende Trockenpartie und einen Wickler auf. Die Herstellungs- und Behandlungslinie kann des Weiteren andere Partien und Vorrichtungen zum Fertigbearbeiten der Faserstoffbahn wie z. B. ein Leimauftragswerk, eine Streichvorrichtung, einen Kalander aufweisen. Die Herstellungs- und Behandlungslinie weist ferner zumindest eine Rollenschneidmaschine zum Ausbilden von kundenspezifischen Rollen, sowie ein Rollenpackgerät auf. Und wie zudem bekannt ist, werden Faserstoffbahnen wie z. B. Papier- oder Kartonbahnen in Maschinen produziert, die gemeinsam eine Faserstoffbahnproduktionslinie ausbilden, die mehrere hundert Meter lang sein kann.
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In Faserstoffbahnproduktionslinien wird die Produktion als ein kontinuierlicher Prozess betrieben. Die fertig bearbeitete Faserstoffbahn, die von der Maschine ausgegeben wird, wird mit einem Wickler um eine Wickelwelle, d. h. einen Wickelkern, zu einem Tambour (eine Maschinenrolle) gewickelt, deren Durchmesser größer als 5 Meter sein kann und deren Gewicht mehr als 160 Tonnen betragen kann. Der Zweck des Wickelns ist es, die Faserstoffbahn von ihrer ebenen Produktionsform in eine Form zu bringen, in der sie einfacher gehandhabt werden kann. Bei dem Wickler wird der kontinuierliche Prozess der Maschine zum ersten Mal unterbrochen, danach wird der Prozess stufenweise fortgesetzt. Jeder Versuch wird gemacht, um diese Stufen so gleichmäßig wie möglich zu koppeln. Der Wickler weist üblicherweise einen Wickelzylinder und zwei Paar Transportwagen(-gestelle) oder zwei Paar Gabeln oder ein Paar eines Transportwagens(-gestells) und ein Paar Gabeln auf, wobei ein Gestell/eine Gabel für jedes Ende des Wickelkerns/Tambours zum Bewegen und Stützen des Wickelkerns und des zu wickelnden Tambours dient. Die Bahn wird um den Wickelkern herum zu einem Tambour mittels eines Wickelspalts zwischen dem Wickelzylinder und dem Tambour beim Wickeln gewickelt, wobei das Wickeln in einer primären Stufe in einer primären Position und in einer sekundären Stufe in einer sekundären Position erfolgt.
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Die Spaltlast (Spaltbelastung) wird zwischen dem Tambour und dem Wickelzylinder erzeugt und sie wird durch eine Belastung des Wickelkerns durch die primären Gestelle/Gabeln oder durch die sekundären Gestelle/Gabeln gegen den Wickelzylindern bereitgestellt. In Wicklern, in denen die erforderliche Spaltlast bereitgestellt wird, ist die Kraft, die notwendig ist, auf eine ziemlich kleine Fläche des Wickelkerns konzentriert. In den meisten Stand der Technik Anordnungen dreht sich der Wickelkern beim Wickeln an den Führungen, die durch ihr Drehlagergehäuse gestützt sind.
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In Wicklern weisen die Stützgestelle, -transportwägen und Gabeln einen Befestigungs-/Arretierungsmechanismus der Wickelwelle auf, so dass der Wickelkern an den Gestellen und/oder Gabeln in allen Wickelstufen verbleibt. Bei Wickelgestellen oder bei Wickelgabeln werden unterschiedliche Arten von Arretierungs- und Belastungseinrichtungen (Beladungseinrichtungen) verwendet.
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An einem Wickler wird eine gewisse Menge einer Faserstoffbahn um den Wickelkern herumgewickelt, üblicherweise ohne dass die Laufgeschwindigkeit der Faserstoffbahn verlangsamt wird, nachdem der sogenannte Umschlag bzw. Wechsel (engl. „turn-up”) ausgeführt wird, in dem die Bahn geschnitten und geführt wird, um um einen neuen leeren Wickelkern herumgewickelt zu werden. Der gleichmäßige Betrieb des Wicklers und insbesondere des Umschlags ist sehr kritisch in Bezug auf die Funktion der gesamten Herstellungslinie und es ist daher wichtig, dass die Handhabung der Wickelkerne, der Tamboure beim Wickeln und der fertigen Tamboure zuverlässig ist und dass der Umschlag ausgeführt werden kann, falls er erforderlich ist. Daher ist der Wickler mit einem Wickelkernlager ausgestattet, in dem die leeren Wickelkerne bereit zur Benutzung gelagert werden können, wenn sie in dem Wickler benötigt werden. Das Wickelkernlager ist üblicherweise aus zwei Führungsschienen gebildet, die an beiden Seiten des Wicklers angeordnet sind, und die Wickelkerne werden gestützt auf den Schienen durch deren Lagergehäuse gelagert. Wenn es erforderlich ist, dass ein neuer Tambour zu wickeln ist, wird ein Wickelkern z. B. mit einem geeigneten Hebelmechanismus zu der primären Position des Wicklers zum Umschlag (Wechseln) überführt, um das Wickeln um den neuen Wickelkern herum zu beginnen.
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Es ist aus dem Stand der Technik bekannt, Wickelkernlager verschiedener Bauarten zu verwendet. Eine Bauart eines Lagers hat waagrechte Schienen, die bahnaufwärtig des Wickelzylinders des Wicklers positioniert sind, eine andere Bauart hat waagrechte Schienen, die bahnabwärtig des Wickelzylinders des Wicklers positioniert sind, und ferner sind Wickelkernlager mit senkrechten oder geneigt angeordneten Lagerpositionen auf Schienen für Wickelkerne bekannt. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Wickler mit einem Wickelkernlager mit im Wesentlichen waagrechten Schienen, die bahnaufwärtig des Wickelzylinders des Wicklers angeordnet sind. Ein bekanntes Beispiel dieser Bauart eines Wickelkernlagers ist in
US-Patent 4 778 122 offenbart.
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In 1 ist schematisch ein Beispiel eines Wicklers (Aufrollers) 10 offenbart, der aus dem Stand der Technik bekannt ist, in dem ein Wickelkernlager 20 der vorstehend genannten Bauart, d. h. mit im Wesentlichen waagrechten Schienen 24, die bahnaufwärtig des Wickelzylinders 14 des Wicklers 10 angeordnet sind, vorgesehen ist.
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Der Wickler 10, der in 1 dargestellt ist, weist einen Wickelzylinder 14 auf, entlang dessen Umfang die Faserstoffbahn W läuft und gegen den ein Tambour 13 beim Wickeln gedrückt wird. Der Wickelzylinder 14 wird durch bekannte Verfahren durch einen Motor (nicht gezeigt) angetrieben. Der Wickelzylinder 14 dreht sich und der Tambour 13 wird um einen Wickelkern 11 herum ausgebildet. Der Wickelkern 11 ist über Lager in Lagergehäusen montiert, die auf Schienen 15 aufliegen. Eine Belastungswalze (Lastwalze), die drehbar in den Lagern an den Enden von sekundären Armen 18 montiert ist, belastet das Lagergehäuse mittels eines Belastungszylinders (Lastzylinder). Schienen 24 des Wickelkernlagers 20 sind bahnaufwärtig und oberhalb oder teilweise an der oberen Seite des Wickelzylinders 14 des Wicklers 10 angeordnet. Wickelkerne 11 sind in dem Wickelkernlager 20 gelagert, wobei deren Lagergehäuse an den Schienen 24 des Wickelkernlagers 20 gestützt sind. Eine Überführungsvorrichtung 21 ist an dem Rahmen des Wicklers 10 schwenkbar montiert. Primäre Arme 17 des Wicklers 10 nehmen den Wickelkern 11 von der Überführungsvorrichtung 21, wie durch eine Bewegungslinie S gezeigt ist, in einer Vorstartposition auf. Die primären Arme 17 sind derart montiert, dass in der Vorstartposition der Wickelkern 11 noch nicht den Wickelzylinder 14 berührt und diesen erst dann berührt, nachdem die primären Arme 17 gedreht (geschwenkt) werden, um den Wickelkern 11 zu einer Rollenwechselposition, wie durch eine gestrichelte Linie gezeigt ist, entlang der Bewegungslinie S zu überführen. Das Wickeln (Aufrollen) wird gestartet und ein Tambour 13 wird um den Wickelkern 11 herum ausgebildet, der zu einer sekundären Position mit einer Abstützung der sekundären Arme 18 überführt wird. Ein fertiger Tambour 12 wird entlang den Schienen 15 zu einer Endposition an dem Ende der Schienen bewegt, von wo aus der fertige Tambour 12 zu einem nächsten Prozessschritt überführt wird. In diesen Bauarten von Wicklern ist die Verwendung eines Raums manchmal problematisch, da die Wickelkerne und das Wickelkernlager einen außerordentlich großen Raum einnehmen. Ferner kann die Handhabung der Wickelkerne kompliziert sein, wenn separate Überführungsvorrichtungen und primäre Arme erforderlich sind, wodurch auch die Kosten der Wicklerkonstruktion steigen. Des Weiteren kann eine ziemlich schlechte Einsehbarkeit während Überführungen der Wickelkerne mittels Kränen auf die Schienen des Wickelkernlagers Probleme verursachen.
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Eine Aufgabe der Erfindung ist es, einen Wickler (Aufroller) für eine Faserstoffbahn bereitzustellen, der einfach, robust und zuverlässig ist.
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Eine weitere Aufgabe ist es, einen Wickler (Aufroller) einer unteren Mittelklassepreiskategorie bereitzustellen, der jedoch ausreichende Mittel zum Wickeln (Aufrollen) der meisten Arten von Faserstoffbahnen vorsehen kann.
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Eine Aufgabe der Erfindung ist es, die vorstehend erläuterten Nachteile in einem Wickler (Aufroller), die insbesondere zu einer Wickelkernaufnahme von dem Wickelkernlager, das eine Überführungsvorrichtung gemäß dem Stand der Technik erfordert, zugehörig sind, zu beseitigen oder zumindest zu minimieren.
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Um die vorstehenden Aufgaben zu erreichen, ist der Wickler vor allem durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1 gekennzeichnet.
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Gemäß der Erfindung weist der Wickler eine primäre Wickelvorrichtung auf, die gestaltet ist, um den Wickelkern von dem Wickelkernlager aufzunehmen und um den Wickelkern während des Wickelns (Aufrollens) in der primären Position während der primären Stufe zu beladen (belasten) und um den Wickelkern zu der sekundären Position abzusenken.
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Gemäß einem vorteilhaften Merkmal weist die primäre Wickelvorrichtung eine Einrichtung zum Aufnehmen, Stützen, Bewegen und Beladen (Belasten) des Wickelkerns auf und ist aus einem Hebelmechanismus mit Stellgliedern gebildet, wobei die Stellglieder in im Wesentlichen derselben senkrechten Ebene angeordnet sind.
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Gemäß einem vorteilhaften Merkmal sind die Führungsschienen des Wickelkernlagers derart angeordnet, dass der Abstand in einer senkrechten Richtung zwischen einer oberen Fläche des Wickelzylinders und einer unteren Fläche des Wickelkerns, der auf den Führungsschienen des Wickelkernlagers angeordnet ist, 5–200 mm beträgt.
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Nachstehend ist die Erfindung ausführlich in Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen Folgendes gezeigt ist:
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In 1 ist schematisch ein Beispiel eines Wicklers gemäß dem Stand der Technik gezeigt; und
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In 2A bis 2C ist schematisch ein Beispiel eines Wicklers (Aufrollers) gemäß einem vorteilhaften Beispiel der Erfindung gezeigt.
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In der nachstehenden Beschreibung werden gleiche Zahlen und Bezugszeichen verwendet, um gleiche Elemente in den verschiedenen Ansichten zu identifizieren, die die Erfindung darstellen.
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In 2A bis 2C ist schematisch ein Beispiel eines Wicklers (Aufrollers) 10 gezeigt, der einen Wickelzylinder 14, eine Führungswalze 16 zum Führen der Faserstoffbahn W zu dem Zylinder 14 und Rahmenteile 25 aufweist. Der Wickler 10 weist ferner abgestützt an den Rahmenteilen 25 eine primäre Wickelvorrichtung 19 und einen sekundären Arm 18 für jedes Ende des Wickelkerns 11/Tambours 13; 12 zum Bewegen und Stützen des Wickelkerns 11 und dadurch des Tambours 13; 12 auf. Die Faserstoffbahn W wird um den Wickelkern 11 herum zu einem fertigen Tambour 12 mittels eines Walzenspalts zwischen dem Wickelzylinder 14 und dem Tambour 13 während des Wickelns gewickelt (aufgerollt), wobei das Wickeln (Aufrollen) in einer primären Stufe in einer primären Position und in einer sekundären Stufe in einer sekundären Position erfolgt. Der Wickelzylinder 14 wird durch bekannte Verfahren durch einen Motor (nicht gezeigt) angetrieben. Der Wickelzylinder 14 dreht sich und der Tambour 13 wird um einen Wickelkern 11 herum ausgebildet. Die Spaltlast ist zwischen dem Tambour 13 beim Wickeln und dem Wickelzylinder 14 ausgebildet und ist durch die Belastung des Wickelkerns 11 gegenüber dem Wickelzylinder 14 durch die primäre Wickelvorrichtung 19 oder durch die sekundären Arme 18 abhängig von der Stufe des Wickelns ausgebildet. Der Wickelkern 11 ist über Lagern in Lagergehäusen montiert, die auf waagrechten Überführungsschienen 15 aufliegen. Der Wickler 10 weist auch ein Wickelkernlager 20 auf, in dem die leeren Wickelkerne 11 bereit zum Gebrauch gelagert werden, wenn diese in dem Wickler 10 benötigt werden. Das Wickelkernlager 20 ist aus zwei waagrechten Führungsschienen 24 gebildet, die an beiden Seiten des Wicklers 10 angeordnet sind. Wenn es erforderlich ist, dass ein neuer Tambour 12 gewickelt werden, wird ein Wickelkern 11 durch die primären Wickelvorrichtungen 19 zu der primären Position des Wicklers 10 für einen Umschlag bzw. Wechsel (engl. „turn-up”) überführt, um das Wickeln um den neuen Wickelkern 11 herum zu beginnen. Zum Bewegen der Wickelkerne auf den Führungsschienen in dem Wickelkernlager sind die Schienen 24 geneigt und mit Wickelkernanschlägen 23 vorgesehen. Die Führungsschienen 24 des Wickelkernlagers 20 sind im Wesentlichen waagrechte Schienen, die bahnaufwärtig des Wickelzylinders 14 des Wicklers 10 positioniert sind. Die Schienen 24 des Wickelkernlagers 20 sind oberhalb des Wickelzylinders 14 des Wicklers 10 derart angeordnet, dass der Abstand zwischen der oberen Fläche des Wickelzylinders 14 und der unteren Fläche des Wickelkerns 11, der auf den Führungsschienen 24 des Wickelkernlagers angeordnet ist, in einer senkrechten Richtung 5–200 mm beträgt. Die Wickelkerne 11 sind in dem Wickelkernlager 20 gelagert, wobei deren Lagergehäuse auf den Schienen 24 des Wickelkernlagers 20 gestützt sind. Die primären Wickelvorrichtungen 19 nehmen einen neuen Wickelkern 11 von dem Wickelkernlager 20 auf und werden dann, wenn der Wickelkern 11 gestützt wird, in Richtung zu der primären Wickelposition gedreht, in der der neue Wickelkern gegen den Wickelzylinder 14 durch die primären Wickelvorrichtungen 19 belastet (beladen) wird. Das Wickeln wird gestartet und ein Tambour 13 beim Wickeln wird um den Wickelkern 11 herum zunächst in der primären Position gewickelt und dann mit einem gewissen, gewünschten Durchmesser zu der sekundären Position überführt, um durch die sekundären Arme 18 derart gestützt zu werden, dass die Lagergehäuse des Wickelkerns 11 auf den Schienen 15 aufliegen. Ein fertiger Tambour 12 wird entlang den Schienen 15 zu einer Endposition an dem Ende der Schienen 15 bewegt und wird durch die Anschlagsvorrichtung 22 gestoppt, von wo aus der fertige Tambour 12 zu einem nächsten Prozessschritt überführt wird.
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In 2A wird in dem Wickler ein Tambour 13 beim Wickeln durch die sekundären Arme 18 belastet (beladen), gestützt und auf die Schienen 15 bewegt und wird die Faserstoffbahn W in der sekundären Position durch den Wickelzylinder 14 um den Wickelkern 11 herumgewickelt. Der Tambour 13 beim Wickeln dreht sich während des Wickelns, wie durch einen Pfeil R gezeigt ist. Die primären Wickelvorrichtungen 19 werden gewendet (gedreht), um einen nächsten neuen Wickelkern 11 von dem Wickelkernlager 20 aufzunehmen, um zum Beginnen des Wickelns des nächsten Tambours bereit zu sein. In dieser Stufe ist der Wickelkern 11 in einem Abstand von dem Wickelzylinder 14 angeordnet.
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In 2B ist der Wickler 10 in einer Situation gezeigt, in der der Tambour 12 gerade eben fertig gestellt worden ist und der Umschlag (Wechseln) zu dem nächsten Wickelkern 11 ausgeführt worden ist. Der fertige Tambour wird in Richtung der Endposition durch die sekundären Arme 18 bewegt. Die primären Wickelvorrichtungen 19 werden gedreht, um den Wickelkern 11 in der primären Position zu positionieren, und der Wickelkern 11 wird durch die primären Wickelvorrichtungen 19 gestützt und belastet (beladen) und die Faserstoffbahn W wird in der primären Position durch den Wickelzylinder 14 um den Wickelkern 11 herumgewickelt. Der Wickelkern 11/Tambour 13 beim Wickeln dreht sich während des Wickelns, wie durch den Pfeil R gezeigt ist.
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In 2C ist der Wickler 10 in einer Situation gezeigt, in der der Tambour 12 fertig gestellt worden ist und in der Endposition angeordnet ist und durch die Anschlagsvorrichtung 22 gestoppt ist. Das Wickeln ändert sich somit von der primären Position zu der sekundären Position. Die primären Wickelvorrichtungen 19 werden gedreht, um den Wickelkern 11 zu der sekundären Wickelposition abzusenken, um durch die sekundären Armen 18 gestützt zu werden. Der Wickelkern 11 wird dann abgestützt durch die sekundären Arme 18 bewegt und belastet (beladen) und die Faserstoffbahn W wird in der sekundären Position durch den Wickelzylinder 14 um den Wickelkern 11 herumgewickelt. Der Tambour 13 beim Wickeln dreht sich während des Wickelns, wie durch den Pfeil R gezeigt ist.
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Wie in 2A–2c gezeigt ist, weisen die primären Wickelvorrichtungen 19 eine Einrichtung zum Aufnehmen, Stützen, Bewegen und Beladen (Belasten) des Wickelkerns 11 auf. Sie ist aus einem Hebelmechanismus mit Stellgliedern gebildet. Die primären Wickelvorrichtungen sind an den Rahmenteilen 25 schwenkbar gestützt und jede Vorrichtung weist Hebelarme zum Greifen der Enden des Wickelkerns 11 an beiden Seiten auf. Ferner weisen die sekundären Arme 18 eine Einrichtung zum Stützen, Bewegen und Beladen (Belasten) des Wickelkerns 11 auf.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Wickler (Aufroller)
- 11
- Wickelkern
- 12
- fertiger Tambour
- 13
- Tambour beim Wickeln
- 14
- Wickelzylinder
- 15
- Überführungsschiene
- 16
- Führungswalze
- 17
- primäre Arme
- 18
- sekundäre Arme
- 19
- primäre Wickelvorrichtung
- 20
- Wickelkernlager
- 21
- Überführungsvorrichtung
- 22
- Anschlagsvorrichtung
- 23
- Wickelkernanschlag
- 24
- Schienen des Wickelkernlagers
- 25
- Rahmenteile
- W
- Faserstoffbahn
- S
- Überführungsbewegung
- R
- Drehrichtungspfeil
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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