DE4219415A1 - Wickelmaschine zum Aufwickeln einer Papier- oder Kartonbahn - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Wickelmaschine zum Aufwickeln einer Papier- oder Kartonbahn auf Wickelhülsen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

In der Hauptanmeldung P 42 01 815.3 ist eine gattungsgemäße Wickelmaschine beschrieben, die in der Lage ist, Wickelrollen mit großen Abmessungen ohne Rollenfehler und/oder Qualitätsminderungen herzustellen. Die Wickelrollen werden zur Verminderung des an den Führungsköpfen lastenden Rollengewichts mittels Druckluft entlastet, die über quer zur Bahnlaufrichtung verstellbare Luftkästen auf die Unterseiten der Wickelrollen einwirkt. Es sind Ausführungs­ formen beschrieben, bei denen die Luftkästen in eine heb- und senkbar neben der Stützwalze angeordnete Rollenabsenkung eingebaut sind oder unter dem Rollenschwerpunkt ein Druckraum von einzelnen Dichtelementen gebildet wird, von denen die gegen die Stirnseiten einer Wickelrolle bewegbaren Dichtelemente an einer seitlichen Quertraverse der Wickelmaschine querverstellbar und gegen die Stützwalze schwenkbar gelagert sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Wickelmaschine so zu verbessern, daß konstruktiv einfach und platzsparend die Luftkästen bei verschiedenen Wickelrollenbreiten und -positionen an die Unterseiten der Wickelrollen ohne Beeinträchtigung von anderen Maschinenfunktionen anlegbar sind.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Die Lagerung der kompletten Luftkästen an einer höhenverfahrbaren seitlichen Quertraverse hat den Vorteil, daß sie konstruktiv einfach sowohl in ihre Arbeitsposition unterhalb der Wickelrolle als auch in eine die übrigen Arbeitsgänge nicht störende Parkposition bewegt werden können, z. B. beim Entladen der fertig gewickelten Wickelrollen aus der Maschine.

Die Unteransprüche enthalten bevorzugte, da besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung:

Die Anordnung der Schwenkachsen der Luftkästen nach Anspruch 2 ermöglicht eine getrennte Anpassung der Dichtfläche jedes Luftkastens an den wachsenden Wickel­ rollendurchmesser durch eine Schwenkbewegung. Eine Höhenverstellung der Quertraverse für die Anpassung, die nur gemeinsam für alle Luftkästen erfolgen könnte, ist nicht erforderlich.

Durch die Abstützung der Luftkästen auf der Aufnahmeplattform der Rollenab­ senkeinrichtung nach Anspruch 3 können konstruktiv einfach große Entlastungs­ kräfte aufgebracht werden.

Bei den Ausgestaltungen nach den Ansprüchen 4 und 5 sind die Luftkästen vorteilhaft an einer vorhandenen Quertraverse für die Druckrollen gelagert. Dies ist möglich, da die Entlastung der Wickelrollen mittels Druckluft zu einer Zeit stattfindet, zu der die Druckrollen bereits von den Wickelrollen abgehoben sind.

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

Fig. 1 zeigt die Seitenansicht einer Stützwalzen-Wickelmaschine nach der Erfindung. Die Luftkästen der linken Wickellinie sind in Arbeits­ position, die der rechten Wickellinie in Parkposition eingezeichnet.

Fig. 2 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt der linken Seite der Wickelmaschine und

Fig. 3 einen vergrößerten Ausschnitt der rechten Seite der Wickelmaschine.

Bei der in der Zeichnung dargestellten Stützwalzen-Wickelmaschine wird die mehrere Meter breite Papier- oder Kartonbahn 1 von einer Vorratsrolle abgezogen, mit einer nicht dargestellten Längsschneideeinrichtung in Einzelbahnen aufgeteilt und anschließend zu Wickelrollen 2 aufgewickelt. Die Wickelrollen 2 sind in zwei Wickellinien zu beiden Seiten der Scheitellinie einer angetriebenen Stützwalze 3 angeordnet, an der sie während des Aufwickelns anliegen. Sie werden jeweils von zwei beidseits in die Wickelhülsen eingefahrenen, drehbaren Führungsköpfen 4 gehalten, die zumindest einen Teil des Rollengewichts tragen. Die Führungsköpfe 4 sind an Schlitten 5 befestigt die in etwa radial zur Stützwalze 3 verfahrbar an Tragelementen (Wickelböcke 6) gelagert sind. Jeweils zwei der quer zur Laufrichtung der Bahn 1 zur Anpassung an verschiedene Bahnbreiten verfahrbaren Wickelböcke 6 bilden eine Wickelstation, in der eine Wickelrolle 2 aufgewickelt wird.

Mit Abstand neben der Stützwalze 3 ist an jeder Seite im Gestell 7 der Wickelmaschine eine Quertraverse 8 angeordnet, die mittels einer Kolben- Zylinder-Einheit 9 heb- und senkbar ist. An den Quertraversen 8 ist für jede Wickelstation ein Schlitten 10 quer zur Bahn 1 verfahrbar gelagert. An jedem Schlitten 10 ist ein Schwenkarm 11 angelenkt, der an seinem Ende ein Druckrollenpaar 12 trägt, das mittels einer Kolben-Zylinder-Einheit 13 gegen den Umfang einer Wickelrolle anschwenkbar ist, um zu Beginn des Aufwickelns - wenn das Auflagegewicht noch nicht ausreicht - die Linienkraft an der Kontaktlinie der Wickelrolle 2 an der Stützwalze 3 für eine größere Wickelhärte steigern zu können. Die Kolben-Zylinder-Einheiten 13 sind in der Lage, die Schwenkarme 11 in nicht störende Ruhepositionen hochzuschwenken, wie in den Figuren dargestellt ist.

Zumindest an jedem zweiten, bevorzugt an jedem Schlitten 10 ist ein weiterer Schwenkarm 14 angelenkt, an dessen freien Ende ein Luftkasten 15 befestigt ist. Die Schwenkachsen der Schwenkarme 14 verlaufen koaxial zu den Schwenk­ achsen der Schwenkhebel 11, so daß die Luftkästen 15 von unten gegen die Unterseite einer Wickelrolle 2 bewegt werden können. Jeder Luftkasten 15 ist am Ende des Schwenkarms 14 um eine Achse 16 zur Wickelrolle 2 mittels einer Kolben-Zylinder-Einheit 17 schwenkbar gelagert. Die Schwenkachse 16 befindet sich in der in Fig. 2 gezeigten Arbeitsposition in dem von der Stützwalze 3 und der Wickelrolle 2 gebildeten Zwickel, so läßt sich die Position seiner Oberseite des Luftkastens 15 dem wachsenden Wickelrollendurchmesser ohne Bewegung des Schwenkarms 14 anpassen.

Die Luftkästen 15 sind an ihrer Oberseite zumindest teilweise offen und mit einer Druckluftzufuhr versehen. Die offene Fläche ihrer Oberseite wird von reibungsfrei dichtend an die Unterseite einer Wickelrolle 2 anlegbaren Dichtelementen begrenzt, wobei die sich in Bahnlaufrichtung erstreckenden, stirnseitigen Dichtelemente dem Umfang der Wickelrolle 2 angepaßt in etwa kreisbogenförmig gekrümmt sind. Bevorzugt sind diese Dichtelemente elastisch verformbar mit einem hierfür speziell angepaßten Biegequerschnitt gefertigt, und ihre Krümmung ist auf die bei einem Durchmesserzuwachs sich ändernde Krümmung der Wickelrolle 2 anpaßbar, um die Druckluftverluste zu minimieren. Die Anpassung der Krümmung erfolgt mittels Stellelementen, die im inneren der Luftkästen 15 angeordnet sind und die Dichtelemente entsprechend verbiegen. Bei geeigneter Wahl der Ausgangskrümmung der Dichtelemente und deren Biegequerschnitt reicht ein einziges, zentral angreifendes Stellelement aus, in den Krümmungsradius entsprechend nachzuführen. An den zur Stützwalzenachsen parallelen Seiten dichten frei drehbare Rollen 18 ab, die gegen die Mantelfläche einer Wickelrolle 2 anlegbar sind. Die frei drehbaren Rollen 18 sind so angeordnet, daß sich beim Anschwenken der Luftkammern 15 an die Wickelrolle 2 ein schmaler Spalt zwischen den stirnseitigen Dichtelementen und der Wickelrolle 2 einstellt, um die Druckluftverluste ohne Reibung minimal zu falten.

An jeder Seite ist neben der Stützwalze 3 eine Wickelrollenabsenkeinrichtung angeordnet, die jeweils aus zwei benachbarten, sich über die Arbeitsbreite erstreckenden Plattformen 19, 20 besteht, die an einem Schwenkarm 21 befestigt sind. Die Plattformen 19, 20 können zur Bildung einer Aufnahmemulde leicht gegeneinander geneigt werden und sind mittels nicht dargestellter Hubzylinder bis an die Unterseite der fertig gewickelten Wickelrollen 2 anhebbar und bis auf Flurniveau absenkbar.

Die Luftkästen 15 stützen sich - wie in Fig. 2 gezeigt - in ihrer Arbeits­ position auf der inneren Plattform 20 der Absenkeinrichtung ab. Damit sie beim Absenken der Quertraversen 8 sich selbsttätig in etwa radial zur Stützwalze 3 in ihre Position unterhalb der Wickelrollen 2 bewegen, weisen die Tragarme 14 an ihrer auf die Plattform 20 aufsetzenden Unterseite Laufräder 22 auf. Ein weiteres Laufrad befindet sich im Bereich der Schwenkachse 16 am Ende der Schwenkarme 14, um beim Aufsetzen auf die äußere Plattform 19 ein Kippen der Luftkästen 15 um ca. 90° zu bewirken.

Beim Wickeln ohne Druckluftentlastung sind die Plattformen 19, 20 der Absenk­ einrichtung soweit abgesenkt, daß sie mit dem Boden fluchten. Diese Position ist auf der rechten Seite von Fig. 1 dargestellt. Sie entspricht auch der Position nach dem Entladen der Wickelrollen, in der die fertiggewickelten Wickelrollen 2 aus der Maschine entfernt werden.

Zu Beginn der Wicklung werden die Quertraversen 8 in die im linken Teil von Fig. 1 und in Fig. 2 gezeigte untere Position abgesenkt, und die Druckrollen 12 werden gegen die Wickelrollen 2 bewegt, um die Linienkraft an der Kontaktstelle mit der Stützwalze 3 zu erhöhen. Beim Absenken der Quertraversen 8 mit den daran hängenden Luftkästen 15 setzen diese auf den Plattformen 19, 20 auf und bewegen sich dabei selbsttätig in die Position unterhalb der Wickelrollen 2. Wenn das Auflagegewicht der Wickelrollen 2 eine gewisse Größe erreicht hat, wird zunächst der weitere Gewichtszuwachs derart kompensiert, daß mittels der Schlitten 5 über die Führungsköpfe 4 eine Entlastungskraft aufgebracht wird. Spätestens ab einem Rollendurchmesser von ca. 1000 mm erfolgt eine weitere Entlastung mittels Druckluft, um das an den Führungsköpfen 4 lastende Rollengewicht nicht zu groß werden zu lassen. Dazu werden die Plattformen 19, 20 in eine Zwischenposition angehoben, bis sich die Dichtelemente der Luftkästen 15 dichtend an die untere Mantelfläche einer Wickelrolle anlegen. Diese Position ist in Fig. 2 dargestellt. Anschließend wird Druckluft in die Luftkästen 15 eingeleitet, die die gewünschte Entlastung des Rollengewichts an den Führungsköpfen 4 bewirkt. Bei wachsendem Durchmesser der Wickelrollen 2 senken die Kolben-Zylinder-Einheiten 17 die Luftkästen 15 durch eine Schwenkbewegung entsprechend ab, damit sie in einer reibungsfreien, dichtenden Position bleiben. Nach dem Ende des Aufwickelns werden zunächst die Plattformen 19, 20 etwas abgesenkt, damit die Quertraverse 8 mit den Luftkästen 15 in die in Fig. 3 gezeigte obere Parkposition bewegt werden können. Anschließend werden die Plattformen 19, 20 bis an die Unterseiten der Wickelrollen 2 angehoben und übernehmen diese, nachdem die Führungsköpfe 5 aus den Wickelhülsen entfernt wurden. Danach werden die Plattformen 19, 20 auf Flurniveau abgesenkt und die Wickelrollen 2 aus der Maschine entfernt.

Claims (7)

1. Wickelmaschine zum Aufwickeln einer Papier- oder Kartonbahn (1) auf Wickel­ hülsen

• - mit einer Längsschneideeinrichtung zum Aufteilen der Bahn (1) in Einzel­ bahnen
• - mit einzelnen, beidseits einer Walze (Stützwalze 3) in zwei Wickellinien angeordneten Wickelstationen, jeweils bestehend aus zwei quer zur Bahnlaufrichtung verfahrbaren Tragelementen (Wickelböcke 6), an denen ein in die Wickelhülse einfahrbarer, drehbarer Führungskopf (4) befestigt ist,
• - mit zumindest einem quer zur Bahnlaufrichtung verstellbaren Luftkasten (15) mit einer Druckluftzufuhr für jede Wickelstation, wobei jeder Luftkasten (15) eine zumindest teilweise offene Oberseite aufweist, die von reibungsfrei dichtend an die Unterseite einer Wickelrolle (2) anlegbaren Dichtelementen begrenzt ist,

dadurch gekennzeichnet, daß die Luftkästen (15) einer Wickellinie an einer höhenverfahrbaren, sich quer über die Arbeitsbreite parallel zur Stützwalze (3) erstreckenden Quertraverse (8) in Richtung zu den Wickelrollen (2) hochschwenkbar gelagert sind.

2. Wickelmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftkästen (15) mittels einer Kolben-Zylinder-Einheit (17) hochschwenkbar an Schwenkarmen (14) angelenkt sind, die wiederum schwenkbar an querverfahrbar auf den Quertraversen (8) gelagerten Schlitten (10) angelenkt sind.

3. Wickelmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß neben der Stützwalze (3) eine Wickelrollenabsenkein­ richtung mit einer heb- und senkbaren Plattform (19, 20) angeordnet ist, auf der sich die Luftkästen (15) in Arbeitsposition abstützen.

4. Wickelmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftkästen (15) an einer Quertraverse (14) befestigt sind, an der auch Druckrollen (12) zum Anschwenken an die Wickelrollen (2) gelagert sind.

5. Wickelmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkarme (14) der Luftkästen (15) und die Schwenkhebel (11) der Druckrollen (12) an gemeinsamen Schlitten (10) um eine gemeinsame Schwenkachse schwenkbar gelagert sind.

6. Wickelmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Lage der Schwenkachsen (16) so festgelegt ist, daß das durchmesserabhängige Nachführen der Luftkästen (15) allein durch eine Schwenkbewegung mittels der Kolben-Zylinder-Einheiten (17) realisiert wird.