DE4204839C2 - Wickelmaschine zum Aufwickeln von Papier- oder Kartonbahnen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Wickelmaschine zum Aufwickeln von Papier- oder Kartonbahnen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Zur Herstellung von Wickelrollen aus durch Längsschneiden in Einzelbahnen unterteilte Papier- oder Kartonbahnen sind Wickelmaschinen bekannt, bei denen die Wickelrollen beim Aufwickeln umfänglich an einer oder zwei angetriebenen Stütz- oder Tragwalzen anliegen. Bei diesen als Umfangswickler bezeichneten Wickelmaschinen werden die Wickelrollen von den angetriebenen Stütz- oder Tragwalzen beim Aufwickeln gedreht. Die DE 39 33 861-A1 beschreibt eine gattungsgemäße Stützwalzen-Rollmaschine, bei denen die Wickelrollen wechselweise beidseits der Scheitellinie einer zentralen Stützwalze angeordnet sind, an der sie beim Aufwickeln anliegen. Seitlich in die Hülse einer jeden Wickelrolle einfahrbare, frei drehbare Führungsköpfe tragen ganz oder teilweise das Rollengewicht.

Aus der DE 40 12 979-A1 ist es bekannt, jeden der Führungsköpfe mit einem Drehantrieb zu verbinden, um die Zugspannung jeder Wickelrolle beim Aufwickeln individuell regeln zu können. Diese zusätzlichen Zentrumsantriebe sind bei der Verarbeitung von sehr breiten (8 m und mehr) Papierbahnen mit Wickelmaschinen, die viele Wickelstationen (10 und mehr) aufweisen, sehr aufwendig, und darüber hinaus wird die minimale Breite einer Wickelrolle vergrößert, da die angetriebenen Führungsköpfe nicht zum Einspannen neuer Hülsen und zum Entladen der Wickelrollen in den Wickelböcken versenkt werden können.

In der Praxis hat es sich gezeigt, daß bei Papieren mit niedrigem Flächenge­ wicht, insbesondere bei Zeitungsdruckpapieren, in den beiden äußeren Wickel­ rollen (Randrollen) unter bestimmten Umständen unerwünschte Kreppfalten als Rollenfehler auftreten können, sofern sie mit Wickelmaschinen gewickelt werden, bei denen die Wickelrollen ausschließlich von der angetriebenen Stütz- oder Tragwalze beim Aufwickeln gedreht werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Wickelmaschine so zu verbessern, daß mit möglichst geringem konstruktiven Aufwand die Randrollen mit verbesserter Qualität gewickelt werden können.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Es hat sich gezeigt, daß bei Zeitungsdruckpapieren die Papierbahn keine homogene Länge aufweist, sondern an den Bahnrändern länger ist. Dadurch ist bei den beiden Randrollen die Bahnzugspannung vor dem Aufwickeln geringer als bei den mittleren Rollen, was zum Erreichen einer gleichmäßigen Wickelhärte eines Wickelrollensatzes durch eine erhöhte Linienlast an der Anriegelinie der Randrollen zur Stütz- oder Tragwalze kompensiert werden muß. Das geänderte Verhältnis zwischen Bahnzugspannung und Linienlast bei den Randrollen erhöht jedoch die Anfälligkeit für das Auftreten von Kreppfalten.

Nach der Erfindung läßt sich die Bahnzugspannung der Randrollen unabhängig von den übrigen Wickelrollen durch ein gleichmäßiges Drehmoment der Umfangsantriebe erhöhen, um die Inhomogenitäten der Bahn auszugleichen. Am Rand eingesetzte Zentrumsantriebe wären konstruktiv aufwendiger, da sie nicht mit gleichmäßigem Drehmoment arbeiten könnten und zudem eine größere Anzahl erforderlich wäre, um alle möglichen, bei verschiedenen Formatkombinationen die Randrollen aufwickelnden Wickelstationen damit auszurüsten.

Die Unteransprüche enthalten bevorzugte, da besonders vorteilhafte Ausgestaltungen einer erfindungsgemäßen Wickelmaschine.

Während sich die quer zur Bahnlaufrichtung verfahrbaren Umfangsantriebe nach Anspruch 2 auf verschiedene Formatbreiten einstellen lassen, werden durch die elastische und mit Nuten versehene Oberfläche der Walze oder des Bandes nach Anspruch 3 schädliche Einflüsse beim Andrücken und Probleme durch eingewickelte Luft vermieden.

Eine Walze mit integriertem Trommelantrieb nach Anspruch 4 ist konstruktiv besonders vorteilhaft und platzsparend. Bei der Ausgestaltung nach Anspruch 5 werden von den vorhandenen Druckwalzen, die zu Beginn einer Wicklung die Linienlast erhöhen, die beiden äußeren vorteilhaft zugleich für die Umfangsantriebe an den Randrollen verwendet.

Beim Aufwickeln entlang zweier Wickellinien sind nach Anspruch 6 an den beiden Randseiten jeder Wickellinie jeweils ein zusätzlicher Umfangsantrieb, also insgesamt vier Umfangsantriebe, angeordnet, um eine unterschiedliche Anzahl von Wickelrollen mit unterschiedlichen Formatbreiten frei auf beide Wickellinien verteilen zu können. Patentanspruch 7 beansprucht eine Wickelmaschine zum Aufwickeln von breiten Papierbahnen, bei der die Breite der angetriebenen Walzen oder Bänder der erforderlichen Erhöhung der Zugspannung an den Rändern angepaßt ist.

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

Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt in Bahnlaufrichtung in etwa durch die Mitte einer erfindungsgemäßen Stützwalzen-Wickelmaschine.

Fig. 2 zeigt einen etwas vergrößerten Ausschnitt an einer Längsseite der Wickelmaschine.

Die mehr als 5 Meter breite Papierbahn 1 wird von einer in einer Abrollung aufgehängten Vorratsrolle 2 abgezogen, durch Längsschneiden in Einzelbahnen aufgeteilt und anschließend zu Wickelrollen 3 aufgewickelt. Die Bahn 1 wird mittels Leitrollen 4 von der Abrollung bis in den Bereich unterhalb einer ebenfalls mehr als 5 m breiten Stützwalze 5 geführt, wo eine Längsschneideeinrichtung 6, bestehend aus mehreren Kreismesserpaaren, angeordnet ist, die die Bahn 1 in mehrere Einzelbahnen aufteilt, die dann wechselweise den beiden Wickellinien zugeführt werden.

Die Wickelrollen 3 liegen während des Aufwickelns wechselweise beidseits der Scheitellinie an der angetriebenen Stützwalze 5. Sie werden dabei jeweils von zwei beidseits in die Wickelhülsen eingefahrenen, frei drehbaren Führungsköpfen 7 gehalten. Die Führungsköpfe 7 sind an quer zur Bahnlaufrichtung verfahrbaren Wickelböcken 8 gelagert, wobei jeweils zwei Wickelböcke 8 eine Wickelstation für eine Wickelrolle 3 bilden. Es können 10 und mehr Wickelstationen vorhanden sein. Die Führungsköpfe 5 sind, um ihre Position dem wachsenden Wickelrollendurchmesser anpassen zu können, radial zur Stützwalze 5 verfahrbar an den Wickelböcken 8 befestigt. An der Einlauf- und Auslaufseite der Maschine ist außerhalb des Wickelbereichs jeweils eine heb- und senkbare Traverse 9, 10 angeordnet, die sich über die gesamte Arbeitsbreite erstreckt. Auf den Traversen 9, 10 sind Schlitten 11, 12 quer zur Bahnlaufrichtung verfahrbar gelagert, an denen Schwenkarme 13, 14 mit jeweils einem Druckrollenpaar 15 befestigt sind. Die um eine Achse parallel zur Stützwalzenachse frei drehbaren Druckrollenpaare 15 werden zu Beginn einer Wicklung gegen den Umfang der Wickelrollen 3 gedrückt, um die Linienlast an der Anriegelinie zwischen den Wickelrollen 3 und der Stützwalze 5 zu vergrößern, wenn das Eigengewicht der Wickelrollen 3 noch nicht ausreicht.

Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform übernehmen die Führungsköpfe 5 bei zunehmendem Wickelrollendurchmesser einen Teil des Rollengewichts, um die Linienlast an der Anriegelinie zur Stützwalze 5 auf einem gewünscht niedrigen Wert zu halten. Anstelle einer Stützwalze 5 können auch zwei Tragwalzen eingesetzt werden, die ein Walzenbett bilden, in dem die Wickelrollen 3 beim Aufwickeln aufliegen.

Fig. 2 zeigt einen der beiden Randbereiche an einer der Längsseite der Wickelmaschine, in dem die äußere Wickelrolle (Randrolle 16) gewickelt wird. Es wird in zwei Wickellinien gewickelt (in Fig. 1 und 2 links und rechts der angetriebenen Stützwalze 5), wobei in der linken Wickellinie das Anwickeln einer neu eingelegten Wickelhülse gezeigt ist. An den beiden Längsseiten jeder Wickellinie ist jeweils ein zusätzlicher Umfangsantrieb 17, 18 für die Randrollen 16 angeordnet, es sind somit ingesamt vier Umfangsantriebe vorhanden. Die Umfangsantriebe 17, 18 bestehen im beschriebenen Ausführungsbeispiel aus einer in etwa radial zur Stützwalze 5 elastisch gegen die jeweilige Randrolle 16 andrückbaren, mit einem eigenen Drehantrieb versehenen Walze 19, 20, deren Drehachse parallel zur Achse der Stützwalze 5 verläuft. Als Drehantrieb ist in die Walzen 19, 20 ein sogenannter elektrischer Trommelantrieb integriert, alternativ können die Walzen 19, 20 von anderen Motoren (Elektro-, Hydraulik- oder Pneumatikmotoren) über ein Getriebe (z. B. einen Riementrieb) angetrieben werden. Die Oberfläche der Walzen 19, 20 sind elastisch und weisen Nuten auf, um ein unerwünschtes Einwickeln von Luft zu verhindern. Sie sind am freien Ende von Schwenkarmen 21, 22 gelagert, die jeweils an einem quer verfahrbaren Schlitten 23, 24 angelenkt sind. Die Schlitten 23, 24 sind quer zur Bahnlaufrichtung verfahrbar auf den Druckwalzentraversen 9, 10 gelagert, um die Umfangsantriebe 17, 18 den jeweiligen Positionen der Randrollen 16 anpassen und bei Nichtbenutzung außerhalb des Bahnbereichs parken zu können.

Alternativ zu den angetriebenen Walzen 19, 20 können auch angetriebene Bänder eingesetzt werden, deren Drehachsen dann ebenfalls parallel zur Achse der Stützwalze 5 verlaufen.

Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung werden von den in Fig. 1 gezeigten Druckwalzenpaaren 14 jeweils die beiden äußeren, gegen die Randrollen 16 andrückbaren mit einem abschaltbaren Drehantrieb verbunden und dienen so als zusätzlicher Umfangsantrieb für die Randrollen 16.

Die jeweils quer zur Bahnlaufrichtung gemessene Breite der angetriebenen Walzen 19, 20 oder Bänder beträgt zwischen 300 mm und 700 mm, vorzugsweise zwischen 400 mm und 500 mm. Der Durchmesser der Walzen 19, 20 beträgt ca. 200 mm.

Beim Aufwickeln der Wickelrollen 3, 16 werden die Walzen 19, 20 mit einem vorgegebenen Drehmoment angetrieben, um die Bahnzugspannung zum Ausgleich dei größeren Bahnlänge in den Randbereichen der Bahn 1 beim Aufwickeln der Randrollen 16 zu erhöhen.

Claims (7)

1. Wickelmaschine für Papier- oder Kartonbahnen (1) mit einer Längsschneideeinrichtung (6) zum Aufteilen der Bahn (1) in Einzelbahnen und mit einer angetriebenen Stütz- oder Tragwalze (5), von der die beim Aufwickeln anliegenden Wickelrollen (3) gedreht werden, wobei die Wickelrollen (3) wechselweise beidseits der Scheitellinie an der angetriebenen Stütz- oder Tragwalze (5) in jeweils einer Wickellinie anliegen, dadurch gekennzeichnet, daß an jeder Längsseite der Wickelmaschine zumindest ein zusätzlicher Umfangsantrieb (17, 18) für die jeweils äußere Wickelrolle (= Randrolle 16) angeordnet ist, der aus mindestens einer (einem) in etwa radial zur Stütz- oder Tragwalze (5) elastisch gegen die jeweilige Randrolle (16) andrückbaren, mit einem eigenen Drehantrieb versehenen Walze (19, 20) oder Band besteht, deren (dessen) Drehachse parallel zur Achse der Stütz- oder Tragwalze (5) verläuft.

2. Wickelmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsantriebe (17, 18) quer zur Bahnlaufrichtung verfahrbar sind.

3. Wickelmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die an die Randrollen (16) anlegbare Oberfläche der Walze (19, 20) oder des Bandes elastisch ist und Nuten aufweist.

4. Wickelmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Umfangsantrieb (17, 18) aus einer gegen die Randrolle (16) schwenkbaren Walze (19, 20) mit integriertem Trommelantrieb besteht.

5. Wickelmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß über die Arbeitsbreite eine Reihe von einzeln umfänglich gegen die Wickelrollen (3) andrückbaren Druckrollen (15) angeordnet sind, wobei die beiden äußeren, gegen die Randrollen (16) andrückbaren Druckrollen (15) mit einem abschaltbaren Drehantrieb verbunden und die übrigen frei drehbar gelagert sind.

6. Wickelmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß für die Einzelbahnen beidseits der angetriebenen Stütz- oder Tragwalze (5) in jeweils einer Wickellinie Wickelstationen angeordnet sind, die jeweils aus zwei quer zur Bahnlaufrichtung verfahrbaren Wickelböcken (8) bestehen, an denen ein in die Wickelhülse einfahrbarer, frei drehbarer Führungskopf (7) gelagert ist, und daß an den beiden äußeren Längsseiten jeder Wickellinie jeweils ein zusätzlicher Umfangsantrieb (17, 18) angeordnet ist.

7. Wickelmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweils quer zur Bahnlaufrichtung gemessene Breite der Stütz- oder Tragwalze (5) mehr als 5 m und die Breite der angetriebenen Walzen (19, 20) oder Bänder zwischen 300 mm und 700 mm, vorzugsweise zwischen 400 mm und 500 mm, beträgt.