DE3918520A1 - Verfahren und vorrichtung zum aufwickeln einer materialbahn, insbesondere einer papier- oder kartonbahn - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufwickeln einer Materialbahn, insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn, auf Hülsen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 3.

Derartige Verfahren und Vorrichtungen werden insbesondere zum Aufwickeln von längsgeteilten Papierbahnen eingesetzt. Die durch Längsschneiden erzeugten Einzelbahnen werden wechselweise Wickelstationen zugeführt, die zu beiden Seiten der Scheitellinie der Stützwalze angeordnet sind. Die Wickelstationen bestehen jeweils aus zwei quer zur Bahn verstellbar an Traversen aufgehängten Wickelböcken, an denen jeweils eine sich nach unten erstreckende Halterung mit einem Führungskopf zum Einfahren in die Wickelhülse befestigt ist. Während des Aufwickelns wird jede Wickelrolle zwischen zwei Führungsköpfen gehalten.

Zum Anwickeln eines neuen Bahnanfangs an eine neue Hülse und zur Beeinflussung der Wickelhärte über das Andrückgewicht der Wickelrollen an die Stützwalze ist es bekannt, seitlich neben der Stützwalze Schwenkhebel mit jeweils zwei Druckrollen anzuordnen, die an den Umfang der Wickelrollen andrückbar sind.

Ein gattungsgemäßes Verfahren und eine gattungsgemäße Vorrichtung sind in der DE-OS 37 19 093 beschrieben. Dort sind die Druckrollenpaare an Enden von Schwenkhebeln gelagert, die an heb- und senkbaren Längsträgern beidseits der Stützrolle befestigt sind. Die Druckrollenpaare werden zu Beginn des Wickelvorgangs gegen die Wickelrollen gedrückt, vor dem Herausnehmen der Wickelrollen nach Beendigung des Aufwickelns werden die hochgeschwenkten Druckrollen in eine obere Stellung gefahren. Die beschriebenen Schwenkhebel bestehen aus zwei Teilen, die gegeneinander in Längsrichtung verschiebbar befestigt sind: Ein am Schlitten angelenkter Arm, an dem zwei Rundführungen mit Abstand voneinander befestigt sind, und eine Welle, die dreh- und verschiebbar durch die beiden Rundführungen geführt ist. Am freien Ende der Welle ist ein Rahmen befestigt, in dem die Druckrollenpaare mit paralleln Drehachsen freilaufend gelagert sind. Zwischen den beiden Rundführungen ist eine Feder angeordnet, gegen deren Federkraft beim Hochschwenken des Schwenkhebels die Welle mit den Druckrollen sich durch die vergrößernde senkrechte Gewichtskomponente selbsttätig bewegt, um die Länge des Schwenkhebels dem sich vergrößernden Wickelrollendurchmesser anzupassen.

Es hat sich gezeigt, daß insbesondere beim Anwickeln breiter Rollen und beim Einsatz von angetriebenen Führungsköpfen (Kernantrieb) sich die Hülsen beim Anwickeln aufgrund des hohen Bahnzuges an ihnen verbiegen. Die Verbiegung im mittleren Bereich der Hülsen resultiert daraus, daß sie nur an beiden Enden von den Führungsköpfen gehalten werden und auf der Außenfläche nur einer Walze aufliegen. Anders als die Lage in einem Bett zwischen zwei Tragwalzen wird daher einer Verbiegung im mittleren Bereich aufgrund des Bahnzugs kein Widerstand entgegengesetzt.

Als Folge der Verbiegung der Hülsen kommt es beim Anwickeln neuer Wickelrollen zu Wickelfehlern, z. B. Falten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Verfahren bereitzustellen, bei dem Wickelfehler aufgrund der Hülsenverbiegung vermieden werden können. Eine weitere Aufgabe besteht in der Bereitstellung einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Die erste Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1, die zweite Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruchs 3 gelöst.

Nach der Erfindung wird der Hülsenverbiegung mit den Druckrollen entgegengewirkt. Beim Anwickeln, wenn die Eigenstabilität der Wickelrollen noch nicht ausreicht, drücken diese tangential zur Stützwalze und entgegen deren Drehrichtung, also entgegen der Bahnzugsrichtung, gegen die Hülse und verhindern so eine Verbiegung in Richtung des Bahnzugs.

Die Unteransprüche enthalten bevorzugte, da besonders vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung: Nach Anspruch 2 wird die Verbiegung der Hülse überkompensiert, die Hülse wird etwas gegen die Bahnzugsrichtung, also in Drehrichtung der Stützwalze gewölbt. Dies führt dazu, daß an der Seite, an der die Bahn sich an die Wickelrolle anlegt, ein Breitstreckeffekt auftritt, die Bahn also geglättet wird. Dies sichert einen faltenfreien Auflauf der Bahn auf die Wickelrolle und somit eine sehr gute Wickelqualität im Kernbereich um die Hülse.

Die Patentansprüche 4 bis 7 enthalten konstruktiv vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung.

Die Zeichnung dient zur Erläuterung der Erfindung anhand eines vereinfacht dargestellten Ausführungsbeispiels.

Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Aufwickelvorrichtung.

Fig. 2 zeigt in vergrößerter Darstellung die Seitenansicht einer Druckrollenstation.

Die Aufwickelvorrichtung mit Zuführung der Papierbahn 1 von unten weist eine angetriebene, waagerecht gelagerte Stützwalze 2 auf, unterhalb der Kreismesser 3 zum Längsteilen der Bahn angeordnet sind. Oberhalb der Stützwalze 2 sind beidseits der Scheitellinie an waagerechten Traversen 4, die sich über die gesamte Arbeitsbreite erstrecken, Wickelstationen 5 aufgehängt. Jede Wickelstation 5 baut sich aus zwei unabhängig voneinander parallel zur Stützwalzenachse verfahrbaren Wickelböcken auf, an denen jeweils eine sich nach unten erstreckende Schlittenführung 6 befestigt ist. Jede Schlittenführung 6 trägt einen Schlitten 7 mit einem Führungskopf zum Einfahren in die Wickelhülse. Die Führungsköpfe sind jeweils mit einem zuschaltbaren Drehantrieb (Kernantrieb) versehen, um zu Beginn der Wicklung, wenn das Gewicht einer Wickelrolle 8 noch nicht ausreicht, die Wickelhärte zu erhöhen.

An beiden Seiten neben der Stützrolle 2 sind horizontal sich über die Arbeitsbreite erstreckende Traversen 9 höhenverfahrbar im Grundgestell der Vorrichtung befestigt, auf denen Druckrollenstationen 10 quer zur Bahnrichtung verfahrbar gelagert sind. Jede Druckrollenstation 10 baut sich im wesentlichen aus einem auf der Traverse 9 verfahrbaren Druckrollenschlitten 11, einem daran angelenkten Schwenkhebel 12, einem Schwenkantrieb 13 und einem am freien Ende des Schwenkhebels 11 befestigten Druckrollenpaar 14 auf. Für jede Wickelstation 5 ist jeweils eine Druckrollenstation 10 an der entsprechenden Seite der Stützwalze 2 angeordnet.

Der Aufbau einer Druckrollenstation 10 wird im folgenden anhand der Fig. 2 näher erläutert:
Der Druckrollenschlitten 11 ist auf der Traverse 9 mit einer Rundführung 15 und einer Laufrolle 16 querverfahrbar befestigt. An seinem oberen Teil ist an der Seite, die der Stützwalze 2 zugewandt ist, der Schwenkhebel 12 um ein Lager 17 schwenkbar angelenkt. Der Antrieb 13 für das Hoch- und Niederschwenken besteht aus einer Kolben-Zylinder-Einheit, die sowohl am Schwenkhebel 12 als auch am Druckrollenschlitten 11 befestigt ist.

Der Schwenkhebel 12 besteht aus zwei Teilen, die gegeneinander in Längsrichtung verschiebbar sind: Ein am Schlitten 11 angelenkter Arm 18, an dem zwei Rundführungen 19, 20 mit Abstand voneinander befestigt sind, und eine Welle 21, die dreh- und verschiebbar durch die beiden Rundführungen 19, 20 geführt ist. Der Arm 18 weist einen Längsschlitz 22 auf, in dem ein auf der Welle 21 befestigtes Laufrad 23 mit seitlichem Spiel läuft und so sowohl die Längsverschiebung der Welle 21 gegen den Arm 18 als auch ihre Drehbewegungsmöglichkeit begrenzt.

Die Welle 21 trägt an ihrem den Schlitten 11 abgewandten Ende einen Rahmen 24, in dem die beiden gummierten Druckrollen 14 in einem gewissen Abstand voneinander mit parallelen Drehachsen freilaufend gelagert sind. Auf der Oberseite des Arms 18 ist mittels einer Halterung 25 der Zylinder 26 einer sich in Längsrichtung des Schwenkhebels 12 erstreckenden Kolben-Zylinder- Einheit befestigt. Die Kolbenstange 27 ist an einem Verlängerungsstück 28 des Rahmens 24 befestigt, so daß sich die Kolben-Zylinder-Einheit 26, 27 parallel zur Welle 21 erstreckt und so der Rahmen 24 mit den Druckrollen 14 in Richtung zum Schlitten 11 und in Gegenrichtung bewegt werden kann.

Der Rahmen 24 ist mit der Welle 21 in Grenzen um eine Achse 29 beweglich verbunden, damit die Druckrollen 14 auch bei nicht exakt zylindrisch gewickelten Wickelrollen 8 mit gleichmäßigem Liniendruck aufliegen.

Zum Anwickeln einer neuen Wickelrolle 8 wird eine leere Hülse 30 zwischen zwei Führungsköpfen eingespannt und von den Druckrollen 14 an die Stützwalze 2 gedrückt. Nachdem ein neuer Bahnanfang angeklebt wurde, wird sie durch Drehung der Stützwalze 2 in Drehung gebracht und so der Aufwickelvorgang begonnen. Da in der Anfangsphase des Aufwickelvorganges das Eigengewicht der Wickelrolle 8 nicht für die gewünschte Linienkraft ausreicht, werden die versetzt angeordneten Wickelrollen 8 zusätzlich mit den Druckrollen 14 gegen die Stützwalze gepreßt. Gleichzeitig sind die Kernantriebe in Betrieb, die über die Führungsköpfe ein zusätzliches Drehmoment einbringen, um die Zugspannung der Bahn zu erhöhen, damit die Wickelhärte ansteigt. Der hohe Bahnzug bewirkt eine Verbiegung der beidseitig eingespannten Hülse 30 im mittleren Bereich in Richtung des Pfeils 31. Der Verbiegung wird entgegengewirkt, indem mittels der Kolben-Zylinder-Einheit 26, 27 in Gegenrichtung (Pfeil 32) die äußere Druckrolle 14 gegen die Hülse 30 gedrückt wird. Vorteilhafterweise wird die durch den Bahnzug verursachte Durch­ biegung mit den Druckrollen 14 geringfügig überkompensiert, um mit einer in die auflaufende Bahn gerichteten Wölbung der Hülse 30 die Wirkung einer Breitstreckeinrichtung zu erzielen.

Bei den spiegelbildlich an der anderen Scheitelseite der Stützwalze 2 angeordneten Druckrollenpartien 10 wird der Rahmen 24 mit den Druckrollen 14 zur Kompensation bzw. Überkompensation der Verbiegung aufgrund des Bahnzugs mit der entsprechenden Kolben- Zylinder-Einheit 26, 27 gezogen, d. h. die aufgebrachte Gegenkraft wirkt in Richtung zum Schlitten 11. Dies ist erforderlich, da die Durchbiegung der Hülse 30 jeweils in etwa tangential gegen die Drehrichtung der Stützwalze 2 auftritt. Mit der erfindungsgemäßen Druckrollenanordnung erreicht man so eine faltenfreie Anwicklung und eine sehr gute Wickelqualität im Kermbereich um die Hülse 30.

Beim Weiterwickeln schwenken die Druckrollen 14 entsprechend dem sich vergrößerenden Durchmesser der Wickelrolle 8 zurück, wobei sich der Schwenkhebel 12 selbsttätig aufgrund der steigenden Gewichtskomponente gegen den Druck im Zylinder 26 verkürzt. Wenn die Wickelrollen 8 einen Durchmesser von ca. 400 mm erreicht haben, werden die Schwenkhebel 12 mit den Druckrollen 14 hochge­ schwenkt. Nach Beendigung des Wickelvorgangs - bei einem Wickelrollendurchmesser von ca. 1500 mm - werden die Traversen 9 in einen Bereich hochgefahren, der die seitliche Entnahme der vollen Wickelrollen 8 ermöglicht.

Claims (7)

1. Verfahren zum Aufwickeln einer Warenbahn, insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn, auf Hülsen, bei dem die Wickelrollen beim Aufwickeln auf einer Stützwalze aufliegen und von Führungsköpfen, die in die Hülsen einfahren, gehalten werden, und zu Beginn der Wicklung ein Druckrollenpaar jede Wickelrolle an die Stützwalze drückt, dadurch gekennzeichnet, daß zu Beginn der Wicklung eine Druckrolle (14) eines Druckrollenpaares zusätzlich in etwa tangential zur Stützwalze (2) und entgegen deren Drehrichtung gegen die Hülse (30) gedrückt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Druckrolle (14) mit einer Kraft gegen die Hülse (30) gedrückt wird, die größer ist als die entgegengesetzt wirkende Bahnzugspannung.

3. Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, mit einer angetriebenen Stützwalze, auf der eine oder mehrere Wickelrollen aufliegen, und mit an den Umfang einer Wickelrolle andrückbaren Druckrollen, die jeweils paarweise parallel zur Stützwalze der Achse am Ende von hochschwenkbaren, seitlich neben der Stützwalze befestigten Hebeln gelagert sind, gekenn­ zeichnet durch einen zusätzlichen Antrieb (26, 27) zum Bewegen des Druckrollenpaares (14) in aufliegender Position in etwa tangential zur Stützwalze (2).

4. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Schwenkhebel (12) eines Druckrollenpaares (14) aus zwei gegeneinander längs verschiebbaren Teilen (18, 21) besteht, wobei der die Druckrollenpaare (14) tragende Teil (21) mittels des zusätzlichen Antriebs (26, 27) in Längsrichtung hin- und herbewegbar ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine zwischen den beiden gegeneinander verschiebbaren Teilen wirkende Kolben-Zylinder-Einheit als zusätzlicher Antrieb (26, 27).

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkhebel (12) an Schlitten (11) angelenkt sind, die auf einer Traverse (9) quer zur Bahn verfahrbar sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine am Schlitten (11) und Schwenkhebel (12) befestigten Kolben-Zylinder-Einheit (13) als Antrieb für die Schwenkbewegung.