DE4402874A1 - System zur Erzeugung einer einwandfreien Wickelstruktur - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein System (Verfahren und Vorrich­ tung) zur Erzeugung einer einwandfreien Wickelstruktur beim Aufwickeln bahnenförmiger Waren, insbesondere aus Papier, zu mindestens einer Rolle auf einer Wickelmaschine mit mehre­ ren Tragwalzen zum Tragen und In-Drehung-Versetzen der mindestens einen, in einem von den Tragwalzen gebildeten Wickelbett positionierten Rolle, von denen, vorzugsweise, mindestens eine Tragwalze eine elastisch nachgiebige Ober­ fläche aufweist, und mit Mitteln zum Verändern der in der aufgewickelten Bahn verbleibenden Zugspannung.

Schon bei den vorbekannten Wickelmaschinen der eingangs ge­ nannten Art, bei denen noch keine der Tragwalzen eine ela­ stisch nachgiebige Oberfläche aufwiesen, war es bekannt, die Wickelstruktur dadurch zu beeinflussen, daß die Lastvertei­ lung auf die verschiedenen Tragwalzen unterschiedlich und während des Wickelns veränderbar war und der Druck auf die Belastungswalze in Abhängigkeit vom Rollendurchmesser eben­ falls verändert wurde. Typischerweise wurde die Belastung der von der Bahn nicht umschlungenen Tragwalze mit zunehmen­ den Rollendurchmesser linear gesenkt, während die Belastung der in Bahnlaufrichtung ersten Tragwalze linear erhöht wur­ de, wobei die Anfangs- und Endwerte einstellbar waren. Ebenso typischerweise wurde die Belastung der Rolle durch die Belastungswalze mit zunehmenden Rollendurchmeser zu­ nächst erhöht, nachfolgend abgesenkt und ab einem bestimmten Rollendurchmesser sogar ganz aufgehoben, wobei das Maß der Belastung einstellbar war. Ebenso typischerweise wurde der auf die aufzuwickelnde Bahn ausgeübte Bahnzug unabhängig vom Rollendurchmesser konstant gehalten. Durch diese Maßnahmen konnten bei konventionellen Doppeltragwalzenrollern, bei de­ nen die Tragwalzen eine im wesentlichen unelastische Oberfläche aufwiesen, verbesserte Rollenqualitäten erreicht werden.

Bei den inzwischen im Markt eingeführten Doppeltragwalzen­ rollern mit mindestens; einer Tragwalze mit einer elastisch nachgiebigen Oberfläche (Softnip-Prinzip) blieb der Erfolg mit den Mitteln zur Veränderung der aufgewickelten Bahnspan­ nung aus.

Davon ausgehend liegt der Erfindung das Problem zugrunde, bei einem System der eingangs genannten Art die Mittel zum Verändern der in der aufgewickelten Bahn verbleibenden Zug­ spannung derart zu gestalten, daß eine weiter verbesserte Wickelstruktur mit solchen Mitteln möglich wird - und zwar auch bei der Anwendung des Softnip-Prinzips.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird das System nach Anspruch 1 vorgeschlagen.

Durch die Erfindung wird erreicht, daß die in der auf­ gewickelten Bahn verbleibende Zugspannung mit zunehmenden Rollendurchmesser degressiv abnimmt - und zwar auch bei den nach dem Softnip-Prinzip arbeitenden Doppeltragwalzenrol­ lern.

Es ist nun auf verschiedene Weise möglich, die in der aufge­ wickelten Bahn verbleibende Zugspannung unter Anwendung der Vorgehensweise nach Anspruch 1 zu verändern. Diese Möglich­ keiten sind in weiteren Ansprüchen enthalten und werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren anhand einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erläutert. Es zei­ gen:

Fig. 1 eine Prinzipdarstellung einer erfindungsgemäßen Wickelvorrichtung in Stirnansicht;

Fig. 2 ein Belastungsdiagramm der aufzuwickelnden Bahn in Abhängigkeit vom Rollendurchmesser;

Fig. 3 ein Belastungsdiagramm einer Belastungswalze in Abhängigkeit vom Rollendurchmesser sowie

Fig. 4 ein Lastverteilungsdiagramm für die Tragwalzen nach Fig. 1 in Abhängigkeit vom Rollendurchmes­ ser.

Bei der Wickelvorrichtung nach Fig. 1 wird eine mit in an sich bekannter Weise mit einer elastisch nachgiebigen Oberfläche 2′ versehene, in Bahnlaufrichtung gesehen erste Tragwalze 2 von mindestens einer Papierbahn 1, 1′, 1′′, . . . teilweise umschlungen, während die mit einer weniger ela­ stisch nachgiebigen Oberfläche 3′ versehene, in Bahnlauf­ richtung zweite, ebenfalls antreibbare Tragwalze 3 von der/den Papierbahn/en nicht umschlungen wird. Beide Tragwalzen bilden ein Wickelbett 4, mit welchem sie die Rolle/n 5, 5′, 5′′, . . . tragen, zu der/denen die Bahn/en 1, 1′, 1′′, . . . , vorzugsweise auf einem Kern 6 aufgewickelt wird/werden, wobei die Rolle/n von den Tragwalzen in Drehung versetzt wird/werden. Eine an sich bekannte Belastungswalze 7 liegt mit einstellbarem Druck auf der mindestens einen Rolle 5, 5′, 5′′, . . . auf und dreht sich ohne eigenen Antrieb mit.

Der in Fig. 2 in Abhängigkeit vom Rollendurchmesser wieder­ gegebene, auf die mindestens eine aufzuwickelnde Bahn 1, 1′, 1′′, . . . ausgeübte Bahnzug wird nun in einer Anfangsphase des Wickelns mit zunehmenden Rollendurchmesser etwa linear abgesenkt, nachfolgend im wesentlichen konstant gehalten oder - wie dargestellt und insoweit bevorzugt - ebenfalls li­ near, aber weniger stark abgesenkt als in der Anfangsphase. In der Endphase des Wickelns erfolgt dann eine etwa lineare, wieder stärkere Absenkung des Bahnzuges mit zunehmendem Rol­ lendurchmesser, bis der gewünschte Enddurchmesser erreicht ist und dieser konkrete Wickelvorgang abgeschlossen ist.

Wie die Doppel- bzw. Vierfachpfeile in den Figuren - in Fig. 2 am Anfang und am Ende der Anfangsphase und der Endphase - verdeutlichen, kann der Bahnzug und kann die Änderung des Bahnzuges mit zunehmendem Rollendurchmesser in einstellbarer Weise - bevorzugt an diesen Punkten - verändert werden. Be­ vorzugt endet die Anfangsphase mit dem Ende der Beschleuni­ gungsphase der Tragwalzen und beginnt die Endphase mit dem Beginn der Bremsphase der Tragwalzen. Um dies zu veranschau­ lichen, ist das Geschwindigkeitsdiagramm der Tragwalzen 2 und 3 in die Fig. 1 gestrichelt mit eingezeichnet.

Wie aus Fig. 4 ersichtlich, kann die im Zusammenhang mit Fig. 2 erläuterte Einflußnahme auf die Bahnzugspannung da­ durch erreicht bzw. unterstützt werden, daß die an sich be­ kannte Lastverteilung auf die Tragwalze 2 und Tragwalze 3 dadurch verändert wird, daß während einer Anfangsphase des Wickelns sich die Lastverteilung zwischen den beiden Trag­ walzen 2 und 3 relativ stark, insbesondere linear verändert, während in der nachfolgenden Hauptwickelphase die Lastver­ teilung mit zunehmenden Rollendurchmesser langsamer, als in der Anfangsphase geändert wird. In der Endphase des Wickelns wird die Lastverteilung dann wieder stärker verändert. Auch hierbei ist vorzugsweise vorgesehen, die absoluten Größen der Lastverteilung jeweils am Anfang und am Ende der An­ fangsphase und der Endphase zu variieren. Die Summe Σ der Last beider Tragwalzen ist als Nullinie dargestellt.

In Fig. 4 gibt der durchgezogene Linienzug den Lastabfall der Tragwalze 3 (bei zunehmendem Rollendurchmesser D) wieder - dem folgt der gestrichelt dargestellte Lastanstieg der (ersten) Tragwalze 2 mit zunehmendem Rollendurchmesser auto­ matisch.

Um die gewünschte Lastverteilung nach Fig. 4 auf die minde­ stens eine Rolle in allen Phasen des Wickelvorganges sicher­ stellen zu können, kann auch die vom Rollendurchmesser ab­ hängige Belastung der Belastungswalze in vielfältiger Weise geändert werden, was in Fig. 3 jeweils mit Doppelpfeilen an­ gedeutet ist, wobei insbesondere der Punkt der höchsten Be­ lastung sowohl hinsichtlich seiner absoluten Größe als auch hinsichtlich seiner Lage in Bezug auf den Rollendurchmesser verändern läßt. Typischerweise verbleibt eine gewisse Bela­ stung der mindestens einen Rolle 5, 5′, 5′′, . . . durch die Belastungswalze 7 bis zum Abschluß des Wickelvorgangs, d. h. bis zum Erreichen des gewünschten Wickeldurchmessers auf­ rechterhalten.

Claims (7)

1. System zur Erzeugung einer einwandfreien Wickelstruktur beim Aufwickeln bahnenförmiger Waren, insbesondere aus Papier (1, 1′, 1′′, . . . ) , zu mindestens einer Rolle (5, 5′, 5′′, . . . ) auf einer Wickelmaschine,
mit mehreren Tragwalzen (2, 3) zum Tragen und In-Dre­ hung-Versetzen der mindestens einen, in einem von den Tragwalzen (2, 3) gebildeten Wickelbett (4) positio­ nierten Rolle (5, 5′, 5′′, . . . ), von denen, vorzugsweise, mindestens eine Tragwalze eine elastisch nachgiebige Oberfläche (2′, 3′) aufweist, und
Mitteln (8, 9) zum Verändern der in der aufgewickelten Bahn verbleibenden Zugspannung,
dadurch gekennzeichnet,
daß der auf die aufzuwickelnde Bahn (1, 1′, 1′′, . . . .) ausgeübte Bahnzug während einer Anfangsphase des Wickelns zunächst mit zunehmenden Rollendurchmesser der mindestens einen Rolle (5, 5′, 5′′, . . . ) gesenkt, während des weite­ ren Wickelns etwa konstant gehalten und während einer Endphase des Wickelns mit zunehmendem Rollendurchmesser weiter gesenkt wird.

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anfangsphase etwa solange wie die Beschleunigungsphase der Tragwalzen (2, 3) dauert.

3. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß die Endphase etwa so lange, wie die Bremsphase der Tragwalzen (2, 3) dauert.

4. System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei, dem die An­ triebslast der mindestens einen zu wickelnden Rolle (5, 5′, 5′′, . . . ) auf die Tragwalzen (2, 3) unterschiedlich verteilt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die An­ triebslast der von der aufzuwickelnden mindestens einen Bahn (1, 1′, 1′′, . . . ) nicht umschlungenen, also in Bahn­ laufrichtung zweiter Tragwalze (3), während einer An­ fangsphase des Wickelns zunächst mit zunehmendem Rollen­ durchmesser gesenkt, während des weiteren Wickelns etwa konstant gehalten und während einer Endphase des Wickelns mit zunehmenden Rollendurchmesser gesenkt wird.

5. System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der auf die aufzuwickelnde Bahn ausgeübte Bahnzug in der zwischen der Anfangsphase und der Endphase gelegenen Hauptwickelphase mit zunehmenden Rollendurch­ messer ebenfalls, aber weniger stark als in der Anfangs­ phase und in der Endphase, gesenkt wird.

6. System nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der auf die aufzuwickelnde mindestens eine Bahn (1, 1′, 1′′, . . . ) ausgeübte Bahnzug in den einzelnen Wickelphasen individuell veränderbar ist.

7. System nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem ferner mindestens eine Belastungswalze (7) zum Andrücken der mindestens einen Rolle (5, 5′, 5′′, . . . ) in dem Wickel­ bett (4) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Punkt der höchsten Belastung auf die aufzuwickelnde min­ destens eine Rolle (5, 5′, 5′′, . . . ) sowohl hinsichtlich des mit diesem Punkt korrespondierenden Rollendurchmes­ sers als auch hinsichtlich der absoluten Höhe der Bela­ stung veränderbar ist.