DE60307884T2

DE60307884T2 - Kernverriegelungsvorrichtung

Info

Publication number: DE60307884T2
Application number: DE60307884T
Authority: DE
Inventors: Jaakko Haapanen
Original assignee: Metso Paper Oy
Current assignee: Valmet Technologies Oy
Priority date: 2002-11-15
Filing date: 2003-11-11
Publication date: 2007-01-11
Anticipated expiration: 2023-11-12
Also published as: WO2004046004A8; FI20022037A0; EP1567437B1; CA2504924C; ATE337246T1; US20060038052A1; EP1567437A1; DE60307884D1; US7389958B2; FI116281B; FI20022037A; WO2004046004A1; AU2003276319A1; AU2003276319A8; CA2504924A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Kernarretiervorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1, wie sie aus der Druckschrift GB-A-841 305 bekannt ist.
Im Stand der Technik sind Rollenschneidmaschinen bekannt, bei denen Zwei-Trommel-Wickler verwendet werden, um Teilrollen nach dem Schneiden einer Bahn zu wickeln. Im Stand der Technik sind Zwei-Trommel-Wickler mit variabler Geometrie bekannt, bei denen eine oder beide Wickeltrommeln/Sätze an Trommeln, die die Rolle stützen, beweglich sind. Bei derartigen Rollenschneidmaschinen mit variabler Geometrie ist die horizontale Anordnung von der Mitte der Rolle, die aufgebaut wird, von der Relativposition der Wickeltrommeln/Sätze an Trommeln und von dem Durchmesser der Rolle abhängig. Bei Wicklern werden die Rollen um Kerne gewickelt. In Längsrichtung folgende Kerne werden an Ort und Stelle, um eine Kernlinie auszubilden, mittels einer Kernarretiervorrichtung arretiert, die an beiden Enden angeordnet ist. Im Stand der Technik ist eine Kernarretiervorrichtung bekannt, die an einer Gleiteinrichtung angeordnet ist, die in Verbindung mit einem Wickler so angeordnet ist, dass sie beweglich ist, wenn der Durchmesser der Rolle zunimmt, wenn ihre Mitte versetzt wird. Somit ändert sich die Position der Kernarretiervorrichtung während des Betriebs. Die Position von der Kernarretiervorrichtung, die sich an der Gleiteinrichtung nach oben bewegt, ändert sich auch dann, wenn der Drehwinkel sich ändert, während bei dem Wickler mit der variablen Geometrie eine oder beide Trommeln sich mit dem Voranschreiten des Wickelns bewegen. Wenn die Kernarretiervorrichtung sich dreht, bewirkt die gedrehte Kernarretiervorrichtung eine Kraft in der Mitte der Rolle, wobei diese Kraft von dem Drehwinkel und von der Masse der Vorrichtung abhängig ist. Dies kann Probleme während des Wickelns bewirken, da die Größe der Kraft nicht beeinflusst werden kann.
Außerdem sind bei den Zwei-Trommel-Wicklern des Stands der Technik mechanische Führungen, die die Ausnutzung des Raumes einschränken, für eine Einstelländerung verwendet worden zum Führen der Kernarretiervorrichtung zu einer korrekten Position gemäß der Kerngröße.
Ein Problem bei dem Wickeln ist außerdem das sogenannte Springphänomen, bei dem eine Rolle/mehrere Rollen in dem Wickler mit dem Springen beginnen.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Kernarretiervorrichtung zu schaffen, bei der das Ändern der Position der Kernspanneinrichtung, wenn das Wickeln voranschreitet, keine Wickelprobleme und auch keine Kraft, die auf die Mitte der Rolle einwirkt, bewirkt.
Eine nicht unverzichtbare weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Aufbau vorzusehen, bei dem keine mechanischen Führungen, die die Ausnutzung des Raums einschränken, für eine Einstelländerung bei dem Zwei-Trommel-Wickler benötigt werden. Des Weiteren ist ein nicht unverzichtbares weiteres Merkmal der vorliegenden Erfindung das Erzeugen eines Aufbaus, bei dem es möglich ist, das Auftreten von einem Springphänomen zu erfassen und bei Bedarf dieses zu beseitigen.
Im Hinblick auf die Lösung der vorstehend dargelegten Aufgaben und auch weitere Aufgaben, die aus dem weiteren Zusammenhang hervorgehen, ist die Kernarretiervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung hauptsächlich durch die in dem kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 aufgeführten Angaben gekennzeichnet.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Aktuator in Verbindung mit der Kernarretiervorrichtung vorzugsweise in Verbindung mit einer Drehverbindung der Kernarretiervorrichtung angeordnet, wobei der Aktuator eine Gegenkraft erzeugt, die gleich der Kraft, die durch die Masse der Kernarretiervorrichtung bewirkt wird, bei der geänderten Position der Kernspanneinrichtung ist. In diesem Zusammenhang ist die Kernarretiervorrichtung „gewichtslos" bei sämtlichen Drehwinkeln, womit das Wickeln und die Struktur der Rolle nicht beeinflusst werden. Die Kraft, die durch die Masse bewirkt wird, kann statisch und/oder dynamisch sein.
Während einer Einstelländerung wird bei der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung die Vorrichtung mittels eines Entlastungsaktuators zu einer korrekten Position in Abhängigkeit von der Kerngröße angetrieben. Wenn die Rollenpositionen, die Rollendurchmesser und der Kerndurchmesser bekannt sind, kann die Position von der Kernmitte berechnet werden.
Die vorliegende Erfindung kann außerdem in einem Fall angewendet werden, bei dem es erwünscht ist, den Effekt der horizontalen Kräfte auf den Wickelprozess zu messen oder den Aktuator so abzustimmen, dass er entweder als Aktivdämpfer oder als Passivdämpfer wirkt. Ein Passivdämpfen kann beispielsweise dann verwirklicht werden, wenn ein hydraulischer Aktuator so angewendet wird, dass eine Strömung gedrosselt wird oder eine Strömung begrenzt wird, d.h. das Dämpfen von dem System geändert wird. Bei einem Aktivdämpfen wird die Position/der Druck von dem Aktuator gemessen und die Variable, die die Wirkung von dem Aktuator bestimmt, wird auf der Grundlage des Messergebnisses geändert.
Gemäß einer vorteilhaften weiteren Anwendung der vorliegenden Erfindung kann die Vorrichtung verwendet werden zum Erfassen des Springphänomens, wenn ein Winkelsensor, der den Drehwinkel misst, in Verbindung mit dem Aktuatorelement angeordnet ist; wobei das Springphänomen auf der Grundlage der Messungen von dem Winkelsensor erfasst werden kann und bei Bedarf eine Gegenkraft durch die Aktuatoreinrichtung erzeugt werden kann, um das Springphänomen zu beseitigen.
Außerdem ermöglicht bei Zwei-Trommel-Wicklern, die als eine Wickeltrommel einen Satz an Trommeln mit einem um sie herum angeordneten Riemen anwendet, die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ein Kompensieren der Änderung der Startposition des Wickelns, die durch einen Verschleiß des Riemens bewirkt wird. Der Verschleiß des Riemens beeinflusst der Ort von dem Kern und somit auch der Ort von der Arretiervorrichtung. Wenn die Arretiervorrichtung zu den Trommeln abgesenkt wird, kann die Vorrichtung „kalibriert" werden und der Verschleiß von dem Riemen kann außerdem aus der Startposition geschlussfolgert werden.
Die vorliegende Erfindung ist insbesondere für Zwei-Trommel-Wickler geeignet, bei denen die hintere Wickeltrommel so eingerichtet ist, dass sie beweglich ist. Bei Zwei-Trommel-Wicklern ermöglicht die Bewegung der hinteren Trommel ein Beeinflussen der Wickeleigenschaften und ein Erzielen einer schnellen Einstelländerung.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird der Zustand von dem Aktuatorelement in vorteilhafter Weise an der Mitte einer Verbindung gemessen, beispielsweise mittels eines Winkelsensors, der an dem Ende der Verbindung angeordnet ist, oder mittels eines Abstandsmesssensors oder eines Kraftssensors, der im Inneren des Aktuators angeordnet ist, vorzugsweise ein Zylinder, womit ermöglicht wird, eine Gegenkraft mit erwünschter Größe zu erzeugen, damit die Kraft, die durch die Kernspanneinrichtung bewirkt wird, in der Mitte der Rolle nicht Wickelprobleme bewirkt.
Nachstehend ist die vorliegende Erfindung detaillierter unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, wobei die vorliegende Erfindung keineswegs auf die Einzelheiten von ihnen eng begrenzt sein soll.
Die 1A und B zeigen schematisch einen Zwei-Trommel-Wickler mit variabler Geometrie und eine Kernarretiereinrichtung, die in Verbindung mit diesem angeordnet ist, bei Extrempositionen der Kernarretiervorrichtung.
Die 2A bis 2B zeigen schematisch die Extrempositionen von der Kernarretiervorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
3 zeigt schematisch die Kernarretiervorrichtung gemäß einer Anwendung der Erfindung.
Wie dies in den 1A und B gezeigt ist, wird eine Papierrolle 10 an einem Zwei-Trommel-Wickler gewickelt, der in der in den Zeichnungen gezeigten Anwendung aus einem Satz an Riementrommeln 11 ausgebildet ist, bei denen ein endloser Riemen 14 und zwei Trommeln 12, 13 angeordnet ist. Der andere Satz an Trommeln von dem Zwei-Trommel-Wickler ist aus einer Trommel 15 ausgebildet.
Die 1A und B zeigen zwei verschiedene Wickelphasen, von denen die in den Endphasen des Wickelns auftretende Situation in 1A gezeigt ist, und die in der Anfangsphase des Wickelns auftretende Situation in 1B gezeigt ist.
Zu Beginn des Wickelns ist, wie dies in 1B gezeigt ist, eine Kernarretiervorrichtung, d.h. eine Kernspanneinrichtung 17 an einer Gleiteinrichtung 16 in einer unteren Position angeordnet, und ein Arm 21 von der Kernarretiervorrichtung (siehe 2) hat sich nicht um eine Verbindung 24 (siehe 2) gedreht. In diesem Zusammenhang erzeugt die Kernarretiervorrichtung 17 keine Kraft in der Mitte 18 der Rolle 10. Wenn das Wickeln vorangeschritten ist, siehe 1A, bewegt sich die Kernarretiervorrichtung 17 mit der Mitte 18 der Rolle, die ausgebildet wird, weiter an der Gleiteinrichtung 16, so dass die Kernarretiervorrichtung 17 allmählich bei einem Winkel in Bezug auf die Gleiteinrichtung 16 ist, was dazu führt, dass eine Kraft in der Mitte 18 der Rolle 10 aufgrund des Gewichts der Kernarretiervorrichtung 17 erzeugt wird.
Gemäß einer Anwendung der vorliegenden Erfindung, die in den 2A und 2B gezeigt ist, ist ein Aktuator 20, vorzugsweise ein Zylinder – die Zeichnung zeigt eine Hydraulikzylinderanordnung, jedoch ist beispielsweise ein Halbdrehaktuator ebenfalls geeignet in Verbindung mit der Kernarretiervorrichtung 17 angeordnet. Wie dies in der Zeichnung gezeigt ist, wird, wenn der Drehwinkel α von der Kernspanneinrichtung 17 zunimmt, mittels des Zylinders 20 eine Kraft erzeugt, die an der Mitte 18 von dem Kern wirkt, wobei sie die Kraft aufhebt, die durch den Drehwinkel α verursacht wird. Ein Aufbau, der mit der Gleiteinrichtung 16 der Kernspanneinrichtung 17 verbunden ist, ist mit dem Bezugszeichen 19 bezeichnet, und der Aktuator 20 ist an einem Drehpunkt 23 von dem Rahmenaufbau 19 und an einem Drehpunkt 26 von dem Dreharm 21 der Kernspanneinrichtung 17 angebracht, wobei der Aktuator 20 sich dann dreht, wenn der Winkel α in einer entsprechenden Weise zunimmt, wenn sich die Kernspanneinrichtung 17 sich um die Verbindung 24 dreht.
In 3 sind die Teile der Kernarretiervorrichtung oder der Kernspanneinrichtung 17 der vorliegenden Erfindung, die jenen der 2A und 2B entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Der Aktuator 20 gemäß der vorliegenden Erfindung, durch den die Kraft, die durch die gedrehte Kernspanneinrichtung 17 in der Mitte der Rolle 10 erzeugt wird, aufgehoben wird, ist durch den Drehpunkt 23 an dem Rahmenaufbau 19 der Kernarretiervorrichtung 17 angebracht, wobei der Rahmenaufbau 19 mit der Gleiteinrichtung 16 in dem Wickler verbunden ist. In der Zeichnung ist das Arretierelement, das in der Mitte 18 von der Rolle angeordnet ist, mit dem Bezugszeichen 25 bezeichnet.
Ein Sensor 27 ist in Verbindung mit dem Aktuator 20 angeordnet zum Erfassen des Drehwinkels α von der Kernarretiervorrichtung 17, um die Größe von der erforderlichen Gegenkraft zu bestimmen, die durch den Aktuator 20 zu erzeugen ist, um die Kraft aufzuheben, die durch das Gewicht der Kernarretiervorrichtung 17 bei dem Winkel α bewirkt wird.
Bei einer vorteilhaften Anwendung der vorliegenden Erfindung kann das Springphänomen erfasst werden und beseitigt werden mittels des Aktuators 20 und mittels des Sensors 27.
Vorstehend ist die vorliegende Erfindung lediglich unter Bezugnahme auf einige ihrer vorteilhaften Ausführungsbeispiele beschrieben, jedoch soll die vorliegende Erfindung keineswegs auf die Einzelheiten von ihnen eng begrenzt sein.

Claims

Kernarretiervorrichtung mit Elementen (25) zum Arretieren der Vorrichtung (17) an einem Wickelkern einer Rolle, die an einem Zwei-Trommel-Wickler zu wickeln ist, vorteilhafterweise an einem Kern, wobei die Vorrichtung (17) an einer Gleiteinrichtung (16) angeordnet ist, die in Verbindung mit dem Zwei-Trommel-Wickler angeordnet ist, wobei die Arretiervorrichtung (17) beim Voranschreiten des Wickelns sich mit der Mitte von der Rolle, die ausgebildet wird, entlang der Gleiteinrichtung (16) bewegt, wobei die Kernarretiervorrichtung (17) sich mit der Mitte (18) der Rolle (10), die ausgebildet wird, an der Gleiteinrichtung (16) weiter bewegt, so dass die Kernarretiervorrichtung (17) allmählich bei einem Winkel (α) in Bezug auf die Gleiteinrichtung (16) ist, was dazu führt, dass eine Kraft in der Mitte (18) der Rolle (10) aufgrund des Gewichts der Kernarretiervorrichtung (17) erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (17) einen Aktuator (20) aufweist, um eine Gegenkraft gegenüber der Kraft, die durch die Masse der Kernarretiervorrichtung (17) bewirkt wird, bei der geänderten Position der Kernarretiervorrichtung (17) zu erzeugen, wenn das Wickeln voranschreitet.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator (20) ein hydraulischer Zylinder ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator (20) ein Halbdrehaktuator ist.
Vorrichtung gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Winkelsensor (27) in Verbindung mit dem Aktuator (20) angeordnet ist, um den Drehwinkel (α) von der Kernarretiervorrichtung (17) zu messen, um die Größe von der erforderlichen Gegenkraft zu bestimmen.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator (20) und der Sensor (27), der in Verbindung mit diesem angeordnet ist, so eingerichtet sind, dass sie einen Aktivdämpfer ausbilden, bei dem die Wirkung von dem Aktuator (20) auf der Grundlage des Messergebnisses, der durch den Sensor (27) vorgesehen ist, sich ändert.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator (20) so eingerichtet ist, dass er einen Passivdämpfer ausbildet, bei dem der Aktuator (20) ein hydraulischer Zylinder ist, wobei eine Änderung bei dem Dämpfen erzielt wird, indem die Strömung des hydraulischen Zylinders geändert wird.
Vorrichtung gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator (20) und der Sensor (27), die in Verbindung mit der Vorrichtung (17) angeordnet sind, so eingerichtet sind, dass sie als eine Vorrichtung dienen, die ein Springphänomen erfasst und/oder beseitigt.
Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Zwei-Trommel-Wicklern, die als eine Wickeltrommel einen Satz an Trommeln (11) anwenden, um die herum ein Riemen (14) angeordnet ist, die Änderung der Startposition des Wickelns, die durch den Verschleiß des Riemens (14) bewirkt wird, ausgeglichen werden kann, mittels der Anordnung der Vorrichtung (17).
Vorrichtung gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraft, die durch die Masse von der Kernarretiervorrichtung (17) bewirkt wird, statisch und/oder dynamisch ist.
Vorrichtung gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (17) in Verbindung mit einem Zwei-Trommel-Wickler mit variabler Geometrie angeordnet ist.