DE4208790A1 - Wickelvorrichtung fuer bahnen aus papier oder karton - Google Patents
Wickelvorrichtung fuer bahnen aus papier oder kartonInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Wickelvorrichtung entsprechend dem
Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Eine solche Vorrichtung ist
bekannt aus DE 32 21 929 C3. Solche sogenannte Doppel-Tragwal
zen-Wickeleinrichtungen haben den Nachteil, daß wegen der hohen
Linienpressung des Bahnwickels schon vor Erreichen seiner maxi
malen Größe es zu Störstellen oder sogar zu Bruchstellen im
Wickelaufbau kommen kann. Ferner ist es auch schwierig, bei
sehr großen Wickeldurchmessern den Unterstützungsdruck über die
gesamte Wickellänge konstant zu halten. Bei Stützwalzenma
schinen werden die Wickel jeweils in zwei Spannzapfen geführt.
Dadurch ist es möglich, einen beliebigen Teil des Rollenge
wichts durch Entlastungseinrichtungen aufzunehmen und entspre
chend die Pressung des Wickels zu verringern. Diese Einrichtun
gen sind aber sehr aufwendig.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine Wickeleinrichtung zu
schaffen, bei der zwei Unterstützungselemente so angeordnet
oder aufgebaut sind, daß der Liniendruck auf den Bahnwickel re
lativ gering bleibt, so daß verhältnismäßig große Durchmesser
des Wickels erreichbar sind.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des kenn
zeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 gelöst.
Es sind zwar schon Preßvorrichtungen mit Walzen oder walzenähn
lichen Preßelementen bekannt, bei denen das eine Preßelement
eine sogenannte Schlauchwalze ist (siehe US 45 63 245). Dabei
ist das eine Preßelement ein von einem Preßschuh angepreßter
schlauchförmiger umlaufender Mantel, wobei Mantel und Preßschuh
von einem starren, oft rohrförmig ausgebildeten Träger gehalten
sind. Erfindungsgemäß ist aber erkannt worden, daß diese für
Preßeinrichtungen an sich gedachte Vorrichtung auch erfindungs
gemäß mit entsprechenden Abwandlungen einsetzbar ist, um den
Liniendruck der Wickel zu verringern.
Dabei wird vorzugsweise so vorgegangen, daß der Preßschuh je
weiligen Lage bzw. der Größe des Wickels angepaßt wird, um je
weils immer eine ausreichende Führung und Unterstützung dessel
ben zu haben.
Dabei kann man einmal so vorgehen, daß man den Preßschuh (oder
hier besser Tragschuh) entlang einem Umfangskreis verschiebt,
wobei man vorzugsweise den Tragschuh fest mit einem - günsti
gerweise zylinderförmigen - Träger verbindet, der dann um seine
Längsachse gedreht wird, um den Tragschuh in die erforderliche
Stellung zu schwenken. Man kann auch den Tragschuh schwenkbar
an einem zentralen Träger anordnen, welcher auch hohlzylinder
förmig ausgebildet sein kann. Als Hubelemente können dann hy
draulische Kolben-Zylindereinheiten dienen. Es ist auch mög
lich, Druckschläuche zwischen dem Träger und dem Tragschuh vor
zusehen. Diese haben den Vorteil, daß sie den Tragschuh über
seine ganze Länge unterstützen. Um eine Durchbiegung desselben
zu verhindern, kann er dann dünner ausgebildet sein, als wenn
an seinen Enden Kolbenstangen angreifen würden.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der in den Figuren der
Zeichnung dargestellten Beispiele erläutert; dabei stellt
Fig. 1 und 2 jeweils eine prinzipielle Stirnansicht
teils im Schnitt - einer ersten erfindungsge
mäßen Einrichtung,
Fig. 3 eine ebensolche Schnittansicht einer weiteren Aus
führungsform und
Fig. 4 eine weitere Variante
dar.
Gemäß Fig. 1 ist für den flexiblen schlauchartigen Mantel 7 ein
kreiszylindrischer hohler Träger 4 vorgesehen, der noch Unter
stützungselemente 6 für den Mantel aufweist. Diese können auch
hydrodynamisch geschmiert sein bzw. wirken, um den Mantel z. B.
nicht nur während der Montage, sondern auch im Betrieb zu füh
ren. An einer Stelle ist an dem Träger 4 ein sich über die Län
ge des Trägers bzw. über die Papierbahnbreite erstreckender
Tragschuh 5 befestigt, der eine Lauffläche - in bezug auf den
Bahnwickel (W′, siehe Fig. 3) -, die hydrodynamisch geschmiert
ist und konkav entsprechend dem maximalen Wickeldurchmesser
(Tambour T, siehe Fig. 2) ausgebildet ist. In diesem Fall ist
die Bahn W über den flexiblen Mantel geleitet. Die - insoweit
starre - Tragwalze 2 für den Wickel ist angetrieben. Die
Wickelhülse 9 wird hier durch eine Andruckrolle 21 an die tra
genden Oberflächen gepreßt. Bei dieser Anordnung kann vorzugs
weise der flexible schlauchartige Mantel 7 angetrieben sein,
z. B. durch Stirnscheiben entsprechend der DE 38 06 350 C2. Es
ist auch möglich, einen Reibantrieb über den Umfang des Man
tels, wie es in Fig. 3 angedeutet ist, vorzusehen. Es kann aber
auch die Bahn über die Tragwalze 2 geleitet werden (wie im Fal
le von Fig. 3).
Es ist natürlich wichtig, daß der Tragschuh 5 (5′ in Fig. 3)
auf einem erheblich tieferen Niveau (mindestens etwa 100 mm)
als die oberste Mantellinie (Mantelerzeugende) der starren
Tragwalze 2 angeordnet ist, so daß der Tragschuh den weitaus
größeren Anteil des Wickelgewichts trägt.
Beim Beginn des Wickelvorganges ist nur die kleine Wickelhülse
9 vorhanden, und es setzt der Wickelvorgang ein, wobei wegen
des dann noch kleinen Wickeldurchmessers der Tragschuh 5 in
einer ziemlich unteren Position angeordnet ist. Mit wachsendem
Wickeldurchmesser wird der Tragschuh 5 mehr und mehr nach oben
geschwenkt - hier einfach durch Drehung des Tragkörpers 4 um
dessen Längsachse -, so daß wie bei üblichen Doppeltragwal
zen-Rollern an zwei länglichen Bereichen, die am Umfang des
Wickels voneinander beabstandet sind, dieser getragen wird. Es
ist natürlich so, daß der Krümmungsradius des Tragschuhes 5 den
kleineren Durchmessern des Wickels nicht entspricht, so daß
hier kein wesentlicher Vorteil gegenüber dem üblichen Doppel
tragwalzen-Roller besteht. Sobald aber der Wickel eine Größe im
Bereich seines maximalen Durchmessers hat, erhöht sich die
Tragfläche, auf der sich der Wickel auf dem Tragschuh 5 ab
stützt, erheblich. (Es ist ja bekannt, daß selbst bei einer
Walze mit harter, glatter Oberfläche sich eine Preßfläche einer
Länge in Umfangsrichtung zwischen 20 und 25 mm bei großem
Wickeldurchmesser und entsprechend großem Tambourgewicht er
gibt.)
In Fig. 2 ist die oberste Stellung des Tragschuhes 5 bei vol
lendetem Wickeldurchmesser dargestellt. In den Figuren sind
noch Schmiermittelleitungen 38 für den Tragschuh 5 und weitere
Tragleisten angedeutet. Es ist auch möglich - bei durch Trag
scheiben und stirnseitigen Enden des Mantels abgedichtetem Man
tel - diesen mittels Druckluft unter einen inneren Überdruck zu
setzen, so daß er ohne Führung durch Tragleisten 6 verhältnis
mäßig "rund" um den Träger 4 umläuft.
Wie aus Fig. 2 erkennbar, wird der Tragschuh 5 so angeordnet,
daß er das Hauptgewicht des Tambours T im Verhältnis zur weite
ren Tragwalze 2 aufnimmt.
Ein notwendiger Schmierfilm zur Überwindung des Losbrechmomen
tes beim Anwickeln kann gebildet werden durch die Zuführung
eines unter hohem Druck stehenden Schmiermittels zwischen dem
Mantel und dem Tragschuh im Bereich der anliegenden Hülse.
Außerdem kann das Anwickeln unterstützt werden durch in die
Walze eingeleitete Druckluft, sofern man nicht fortwährend die
sen Zustand ohnehin aufrecht erhält. Den "Durchmesser" der Man
telwalze - des flexiblen Walzenmantels - sollte man relativ
groß wählen, z. B. größer als 800 mm. Dadurch wird die notwen
dige Umdrehungszahl, um einen bestimmten Tambourdurchmesser
herzustellen, verhältnismäßig geringer, so daß die Lebensdauer
des Mantels erhöht wird.
Man kann auch günstigerweise für den Fall der Fig. 1 vorsehen,
daß der Mantel elektrostatisch aufgeladen wird, um den Bahnein
zug und die Bahntrennung zu unterstützen.
Eine Schwenkvorrichtung können Hebel sein, die an den stirnsei
tigen Enden des Trägers 4 angreifen und die zum Beispiel durch
hydraulische Hubelemente betätigt werden.
In Fig. 3 ist entsprechend der Darstellung in Fig. 1 eine Vari
ante dargestellt, bei welcher der Tragschuh 5′ auf dem rohrför
migen Träger 4′ mit kreiszylindrischem Querschnitt verschwenk
bar um eine zur Längsachse des Trägers bzw. des Bahnwickels pa
rallele Achse angeordnet ist. Die Verschwenkbewegung wird durch
hydraulische oder pneumatische Kolben-Zylinder-Einheiten 27 be
wirkt, die an Laschen 29 des Tragschuhes angreifen. Der Mantel
7′ wird dann noch über Tragblöcke 42 und 43 geführt, zu denen
noch Schmiermittelleitungen 44 und 45 angedeutet sind. Ein wei
teres Tragelement ist in diesem Falle ein hydrodynamisch wirk
samer als Kolben betätigter Tragschuh 8, der im wesentlichen
dem Tragschuh 5′ diametral gegenüber angeordnet ist und dem in
diesem Falle eine Antriebsrolle 32 zugeordnet ist, die am Um
fang des flexiblen, schlauchartigen Mantels 7′ angreift. Man
kann diesen Antrieb auch nur für den Anfangszeitraum vorsehen,
während welchem der Bahnwickel noch relativ klein ist und noch
nicht ein so hohes Gewicht hat.
Beim Beginn des Wickelvorganges - wenn im wesentlichen nur die
Hülse 9 oder mit wenigen Windungen umwickelt vorhanden ist -
befindet sich der Tragschuh 5′ in der ausgezogen dargestellten
Position. Er weist in seinem der Tragwalze 2 gegenüber befind
lichen Bereich einen Tragteil 10 mit konvex gewölbter Trag
fläche auf, um die Wickelhülse und den Wickel kleinen Durchmes
sers zu tragen. Sobald der Bahnwickel eine gewisse Größe er
reicht hat, wird der Tragschuh in die strichpunktiert darge
stellte Position 7′′ um Achse 34 hochgeschwenkt, um ein einwand
freies Führen und Tragen des Wickels zu gewährleisten.
Praktisch wird hier durch das Verschwenken des Tragschuhes das
gleiche erreicht wie bei der Einrichtung nach Fig. 1 und 2.
Hat der Bahnwickel etwa die dargestellte Größe W′ erreicht, so
wird der Tragschuh wieder allmählich heruntergeschwenkt, bis er
wieder die ausgezogen dargestellte Position erreicht hat, um
schließlich auf diese Weise auch den Tambour mit dem größten
Wickeldurchmesser zu tragen.
Wählt man einen sehr großen Durchmesser des flexiblen Mantels 7
bzw. 7′ von mindestens 1500 mm, und ordnet die "zweite Tragwal
ze" 2 relativ weit oben in bezug auf den flexiblen Mantel an,
kann man die Flächenpressung sehr weitgehend vermindern und so
mit einen sehr großen Bahnwickel-Durchmesser zulassen.
Man kann auch noch, wie strichpunktiert angedeutet, mittels -
strichpunktiert dargestellten - Druckschläuchen 46 anstelle der
Kolbenzylindereinheiten 27 den Tragschuh 5′ verschwenken. Er
kann dadurch mit geringerer Wandstärke ausgeführt werden, weil
er über seine ganze Länge von den Druckschläuchen unterstützt
wird. Seine Durchbiegung - vor allem in der Mitte bzw. in den
Mittelbereichen des Bahnwickels - ist dadurch wesentlich gerin
ger und man kann den Außendurchmesser des hohlzylindrischen
Tragkörpers 4′ - bei gegebenem Durchmesser des flexiblen Man
tels - eventuell größer ausführen.
Man kann auch durch ein Schutzblech 31 das Anlaufen des Mantels
7′ an "eckigen" Teilen (wie die Halterung der Kolben-Zylinder-
Einheit 27) vermeiden.
In Fig. 4 ist eine Anordnung dargestellt, bei welcher die Wal
zen auf einem zweiarmigen Hebel 54 angeordnet sind, wobei sich
der Träger 4, 55 des flexiblen Mantels 7 auf dem einen Arm und
die starre Tragwalze 2 auf dem anderen Arm mit jeweils zuge
ordneten Lagern 58 bzw. 59 befinden. Solche Hebel sind natür
lich an beiden Enden der Walzen vorgesehen. Die Verstellung der
Hebel erfolgt mittels Hubelementen 52, vorzugsweise hydrauli
schen Zylinder-Kolben-Einheiten. Die Hebel sind auf Ständern 56
aufgelagert. Man kann durch diese Anordnung auch eventuell eine
Anpassung der Position des Tragschuhes 5 an die unterschied
lichen Wickeldurchmesser vornehmen. Auf jeden Fall kann eine
genaue Anpassung der Position der Tragwalzen hinsichtlich
vibrationsfreiem Betrieb der Anordnung erfolgen.
Es ist hier die Variante gemäß den Fig. 1 und 2 berücksich
tigt, wobei der Träger 4 über Achsstummel 55 aufgelagert ist.
Claims (5)
1. Wickeleinrichtung für Papier oder Karton mit mindestens
zwei achsparallelen Unterstützungselementen für den Bahn
wickel, die sich mindestens über die Länge des Bahnwickels
(T) erstrecken und von denen mindestens eines eine Tragwal
ze (2) ist, dadurch gekennzeichnet, daß das andere Unter
stützungselement einen starren Träger (4) aufweist, der den
Bahnwickel über eine rotierbar um den Träger herum angeord
neten oder geführten schlauchartigen Mantel (7, 7′) und
einen mit ihm verbundenen und hydrodynamisch in bezug auf
den Mantel (7, 7′) wirksamen Tragschuh (5, 5′) führt, der
mit einer konkaven Druckfläche (12, 12′) versehen ist, de
ren Krümmungsradius dem größten Wickel (T) zuzüglich der
Mantelwandstärke im wesentlichen entspricht, wobei der
Tragschuh (5, 5′) in seiner Position der jeweils vorhande
nen, gewickelten Größe (Lage der Peripherie) des Bahn
wickels (W′) anpaßbar ist.
2. Wickelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Tragschuh (5) entlang dem Umfangskreis des zy
lindrisch oder hohlzylindrisch ausgebildeten Trägers (4)
verschieblich angeordnet ist.
3. Wickelvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Tragschuh (5) fest mit dem Träger (4)
verbunden und mit diesem entsprechend dessen Drehung um
seine Längsachse verschwenkbar ist.
4. Wickelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Tragschuh (5′) am Träger (4′) um eine seiner Längs
achsen oder eine zu dieser parallele Achse schwenkbar
befestigt ist und an seinem der (anderen) Tragwalze (2) zu
gewandten Bereich eine konvexe Tragfläche (10) für die
Wickelhülse (9) und den entstehenden Bahnwickel (W′) sehr
kleinen Durchmessers aufweist.
5. Wickelvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen Tragschuh (5′) und Träger (4′) mindestens ein
hydraulisches oder pneumatisches Hubelement (27) zum Ver
schwenken des Tragschuhes (4′) um die genannten Achsen an
geordnet ist.
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