-
HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
-
Die
vorliegende Erfindung betrifft Verfahren zum Herstellen und Verarbeiten
hochvoluminöser Papiertuchbahnen.
Spezieller betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer
Papiertuchbahn, die auf eine Stammrolle mit großem Durchmesser gewickelt,
für Fertigstellungsvorgänge abgewickelt und
anschließend
wieder aufgewickelt wird.
-
Abwickler
werden in der Papierverarbeitungsindustrie weithin genutzt, besonders
bei der Herstellung von Badpapiertüchern und Küchentüchern. Die gefertigten Stammrollen
werden für
Fertigstellungsvorgänge
wie kalandrieren, prägen,
drucken, Lagebefestigung, perforieren abgewickelt und dann in Blöcke oder
Rollen in handelsüblicher
Größe wieder
aufgewickelt. Zur Zeit werden die Stammrollen in traditioneller
Weise ausgerollt, wobei die verbrauchte Welle oder der Kern von
der Maschine entfernt und eine neue Rolle durch verschiedene Vorrichtungen
wie einem Deckenkran oder verlängerten Bodenschienen
in Position gebracht werden müssen.
-
Geschichtlich
machten die Abwicklungen Gebrauch von Kernzapfen zum Tragen auf
Abwickelgestellen, wobei die Energie zum Abwickeln von Riemen auf
der Stammrollenoberfläche
kam. Solche oberflächengetriebenen
Abwickelsysteme sind nicht für
alle Arten von Papiertuchbahnen geeignet, weil sie die Dehnung in
Maschinenrichtung senken, das spezifische Volumen verringern oder
die Oberflächen von
einigen Arten von Papiertuchbahnen, besonders hochvoluminösen Papiertuchbahnen
beschädigen können. Im
Gegenteil, mittig angetriebene Abwickelsysteme wurden hauptsächlich zum
Folienabwickeln verwendet.
-
Die
mit einem Stammrollenwechsel verbundene Ausfallzeit stellt eine
wesentliche Verringerung der gesamten verfügbaren Ausführungszeit dar. Zusätzlich neigen
die zum Auswechseln einer Stammrolle erforderlichen Arbeitskräfte dazu,
die Effektivität einer
Abwickellinie und möglicherweise
sogar die Produktivität
der benachbarten Abläufe
negativ zu beeinflussen, wenn Arbeiter für Rollenwechsel ausgeliehen
werden. Selbst wo eine Fertigstellungseinheit verwendet wird, um
die ablaufende Bahn und die neue Bahn zusammenzubinden, werden die
Bahnen manuell eingefädelt
und vorgeschoben, was zu bedeutenden Unwirtschaftlichkeiten führt. Folglich
können
Stammrollenwechsel gemäß den gegenwärtigen Praktiken
die maximale Ausgabe verringern, die von einer Abwickellinie erreicht
werden kann, und können genauso
die benachbarten Abläufe
negativ beeinflussen. Ein Abwickelsystem mit Mittelantrieb mit 2 Spleißgeräten ist
zum Beispiel von der Druckschrift GB-A-2 217 690 bekannt.
-
Damit
gibt es eine Notwendigkeit für
ein verbessertes Verfahren zum Herstellen und Verarbeiten einer
Bahn, das die wünschenswerten
Eigenschaften der Bahn wie spezifisches Volumen und Gleichmäßigkeit
der Bahn aufrechterhält.
Es gibt außerdem eine
Notwendigkeit für
ein verbessertes Verfahren zum Herstellen und Verarbeiten einer
Bahn, das die Zeit, in der die Maschine tatsächlich stillsteht, dramatisch
reduziert, um die gesamte Effektivität bedeutend zu verbessern und
die Sicherheit für
das gesamte Personal zu erhalten oder zu verbessern.
-
ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
-
Eine
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen
und Verarbeiten einer hochvoluminösen Papiertuchbahn. Das Verfahren
umfasst die Schritte: Aufbringen einer wässrigen Suspension auf ein
Endlos-Siebtuch, um eine Bahn auszubilden; Trocknen der Bahn, um
eine getrocknete Bahn mit einem spezifischen Volumen von 6,0 Kubikzentimeter
pro Gramm oder größer auszubilden;
Aufwickeln der getrockneten Bahn, um eine Vielzahl von Stammrollen
auszubilden, die jeweils eine auf einen Kern gewickelte Bahn umfassen; Transportieren
der Stammrollen zu einem Abwickelgestell, das ein Paar voneinander
beabstandeter Arme umfasst, wobei jeder Arm eine Drehmomentübertragungsvorrichtung
umfasst, die mit einer Stammrolle in Eingriff kommt; Herstellen
von Eingriff der Drehmomentübertragungsvorrichtung
mit einer ersten Stammrolle; teilweises Abwickeln der ersten Stammrolle
mittels einer Antriebsvorrichtung mit veränderlicher Geschwindigkeit,
die funktionell mit der Drehmomentübertragungsvorrichtung verbunden
ist; drehbares Tragen der teilweise abgewickelten ersten Stammrolle
auf einem Kernanordnungstisch, der so eingerichtet ist, dass er
die teilweise abgewickelte erste Stammrolle von den Armen aufnimmt;
Herstellen von Eingriff der Drehmomentübertragungsvorrichtung mit
einer zweiten Stammrolle; Verbinden eines vorderen Endabschnitts
der Bahn auf der zweiten Stammrolle mit einem hinteren Endabschnitt
der teilweise abgewickelten ersten Stammrolle, um eine verbundene
Bahn auszubilden; und Wiederaufwickeln der verbundenen Bahn.
-
In
einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung wird die Bahn getrocknet, um eine getrocknete
Bahn mit einem spezifischen Volumen von 9,0 Kubikzentimeter pro
Gramm oder größer auszubilden.
-
In
einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung wird die Bahn dadurch getrocknet, dass
man es zu einem Durchtrocknungstuch überführt und durchtrocknet, um eine nicht
gekreppte durchgetrocknete Bahn mit einem spezifischen Volumen von
6,0 Kubikzentimeter pro Gramm oder mehr auszubilden.
-
Das
Abwickelgestell kann einen Rahmen mit schwenkbar angebrachten Armen
enthalten. Die Arme bewegen wünschenswerterweise
die erste Stammrolle in eine Abwickelposition zum teilweisen Abwickeln
der Stammrolle; bewegen dann die erste Stammrolle in eine Position
in enger Nähe
zu oder Kontakt mit dem Kernordnungstisch; und bewegen dann die
zweite Stammrolle in eine Abwickelposition zum teilweisen Abwickeln
der zweiten Stammrolle. Wenn die Bahnen von den ersten und zweiten Stammrollen
zusammengespleißt
wurden, wickeln die Antriebsmaschine mit veränderlicher Geschwindigkeit
und ein Kernordnungsantriebsmotor die erste und die zweite Stammrolle
ab.
-
Die
Bahnen der Stammrollen werden wünschenswerterweise
mittels eines Einleit-Förderers vereint.
Der vordere Endabschnitt der Bahn auf der zweiten Rolle wird durch
den Einleit-Förderer
transportiert, der vorzugsweise eine Saugvorrichtung aufweist, die
funktionell mit der Endlos-Siebvorrichtung verbunden ist. In einem
Ausführungsbeispiel
wird der vordere Endabschnitt der Bahn der zweiten Stammrolle über eine
Endlos-Siebvorrichtung mit abnehmenden Saugstärken transportiert. Sobald
der vordere Endabschnitt der Bahn auf der zweiten Stammrolle auf
dem hinteren Endabschnitt der Bahn auf der teilweise abgewickelten
ersten Stammrolle angeordnet ist, werden der Einleit-Förderer und
das Abwickeln der zweiten Stammrolle mit der gleichen Umfangsgeschwindigkeit
betrieben.
-
Vorteilhafterweise
kann der Einleit-Förderer relativ
zur zweiten Stammrolle zwischen einer aktiven Position und einer
Bereitschaftsposition bewegt, und insbesondere geschwenkt werden.
In der aktiven Position befindet sich der Einleit-Förderer in
enger Nähe zu
oder in Kontakt mit der zweiten Stammrolle, wogegen der Einleit-Förderer in
der Bereitschaftsposition von der Stammrolle weg positioniert ist.
-
Der
Kernordnungstisch ist wünschenswerterweise
in einer Richtung quer zum Bewegungspfad der Bahn zwischen einer
mitlaufenden Position und einer Bereitschaftsposition beweglich.
Die mitlaufende Position entspricht der Mittellinie der Bahn, damit teilweise
abgewickelte Stammrollen auf dem Kernordnungstisch platziert werden
können,
wogegen der Kernordnungstisch in der Bereitschaftsposition vom Abwickelvorgang
weg angeordnet ist, um den Zugang des Bedieners zu erleichtern.
-
Geeignete
weiche, hochvoluminöse
Papiertücher
für Zwecke
dieser Erfindung enthalten Papiertuchblätter, wie sie in der Druckschrift
US 5 607 551 , ausgegeben
am 4. März
1997 an Farrington, Jr. et al, betitelt „Soft Tissue". Das Verfahren ist
besonders nützlich
für weiche,
hochvoluminöse,
nicht gekreppte, durchgetrocknete Papiertuchblätter. Solche Papiertücher weisen
passenderweise spezifische Volumenwerte von 6,0 Kubikzentimeter
pro Gramm oder höher
auf (vor dem Kalandern), wünschenswerterweise
etwa 9 Kubikzentimeter pro Gramm oder höher, spezieller von etwa 10
bis 35 Kubikzentimeter pro Gramm und noch spezieller von etwa 15
bis etwa 25 Kubikzentimeter pro Gramm. Das Verfahren zum Messen
des spezifischen Volumens wird im Farrington, Jr. et al Patent beschrieben.
Zusätzlich
können die
weichen, hochvoluminösen
Papiertücher
dieser Erfindung durch eine verhältnismäßig geringe
Steifigkeit gekennzeichnet sein, die durch den MD Max Slope und/oder
MD Steifigkeitsfaktor bestimmt wird, deren Messung auch im Farrington,
Jr. et al Patent beschrieben wird. Spezieller können die MD Max Slope, ausgedrückt als
Kilogramm pro 7,6 cm (3 Zoll) der Probe, etwa 10 oder weniger, spezieller
etwa 5 oder weniger und noch spezieller etwa 3 bis etwa 6 betragen.
Der MD Steifigkeitsfaktor für
Papiertuchblätter dieser
Erfindung, ausgedrückt
als (Kilogramm pro 7,6 cm)-Mikrometer
0,5 kann
etwa 150 oder weniger, spezieller etwa 100 oder weniger und noch
spezieller von etwa 50 bis etwa 100 betragen. Darüber hinaus
kann das weiche, hochvoluminöse
Papiertuch dieser Erfindung eine Dehnung in Maschinenrichtung von
etwa 10 Prozent oder höher,
spezieller von etwa 10 bis etwa 30 Prozent und noch spezieller von
etwa 15 bis etwa 25 Prozent aufweisen. Zusätzlich weisen die weichen,
hochvoluminösen
Papiertuchblätter
dieser Erfindung passenderweise eine im Wesentlichen gleichmäßige Dichte
auf, da sie vorzugsweise ohne jeglichen unterschiedlichen Druck
zu einer endgültigen
Trockenheit durchgetrocknet wurden.
-
Die
im vorliegenden Verfahren verwendeten Stammrollen weisen vorzugsweise
einen Außendurchmesser
von mindestens etwa 36 cm (14 Zoll) und spezieller etwa 51 cm (20
Zoll) auf. Die Stammrollen weisen eine Fläche oder umlaufende Oberfläche, eine
innere Kernoberfläche
und gegenüberliegende
Stirnflächen
auf. Die äußeren Durchmesser solcher
Rollen können
mindestens etwa 152 cm (60 Zoll) und insbesondere etwa 305 cm (120
Zoll) oder größer, wie
zum Beispiel 356 cm (140 Zoll) betragen. Die Breiten der Stammrollen,
zwischen den einander gegenüberliegenden
Stirnflächen
gemessen, betragen im Allgemeinen mindestens etwa 140 cm (55 Zoll),
spezieller mindestens etwa 254 cm (100 Zoll), wie zum Beispiel etwa
267 cm (105 Zoll) oder größer. Folglich
können
die Gewichte der Rollen etwa 907 kg (2000 lbs.) oder mehr, speziell
1365 kg (3000 lbs.) oder mehr und noch spezieller 1814 kg (4000
lbs.) oder mehr betragen.
-
In
besonderen Ausführungsbeispielen
wird ein Abwickelsystem mit Mittelantrieb verwendet, um folgende
nachteilige Auswirkungen auf die Bahn zu beseitigen oder zu vermindern:
1. Beschädigung
der Oberfläche
(abwetzen, reißen
usw.); 2. Knittern der Bahn; 3. entbauschen; und 4. Dehnungsverlust.
Alle diese nachteiligen Auswirkungen sind typisch für eine oberflächegetriebene
Abwicklung eines Basisblatts mit geringer Dichte, wie ein nicht
gekrepptes, durch die Luft getrocknetes Basisblatt. Diese Auswirkungen
beeinflussen die unabhängigen
Fertigstellungsprozesse und/oder die fertigen Erzeugnisse negativ.
Ein großer
Faktor bei der Entstehung dieser Mängel sind die unterschiedlichen
Auswirkungen über
die Umfangsfläche
einer Stammrolle auf Grund der begrenzten Kontaktfläche mit
den oberflächengetriebenen
Abwickelriemen. Speziell sind die möglichen Mängel: 1. Beschädigung der
Oberfläche,
die Mängel
oder Risse einführt,
die das Ergebnis des Erzeugnisses und/oder die Gängigkeit des Verfahrens beeinflusst;
2. Knittern, was Verfahren wie kalandrieren, prägen, drucken, Lagebefestigung,
perforieren und wieder aufwickeln beeinträchtigt, wodurch Aussehen, Ergebnis
und Verfahrensgängigkeit
des fertigen Erzeugnisses beeinflusst werden; 3. Entbauschen, was
zu einer dichteren Bahn führt,
was das Ergebnis und den Vorzug des Erzeugnisses beeinflusst; und
4. Dehnungsverlust, was den Vorzug und/oder die Verfahrensgängigkeit
beeinflusst.
-
Die
Abwicklung mit Mittelantrieb wird verwendet, um Bahnattribute wie
hohes spezifisches Volumen und Dehnung während des Abwickelvorgangs
zu erhalten. Die Bahn wird außerdem
gleichbleibend über
die Umfangsfläche
der Stammrolle bearbeitet. Andere Systemkomponenten wie eine Zugregelung
werden verwendet, um die Bahn weiter zu schützen. Als eine alternative
Anordnung zur Abwicklung mit Mittelantrieb oder als Kombination
damit, können
andere geeignete Drehmomentübertragungsvorrichtungen
verwendet werden, um die Stammrollen abzuwickeln. Zum Beispiel kann
die Drehmomentübertragungsvorrichtung
Seitenklemmmechanismen wie eine oder mehrere aufblasbare Blasen
umfassen, die in die gegenüberliegenden Stirnflächen der
Stammrollen eingreifen.
-
Das
Hinzufügen
einer Drehmomentübertragungsvorrichtung,
die in die gegenüberliegenden Stirnflächen der
Stammrollen eingreift, stellt eine weitere Vorrichtung zum Übertragen
des Drehmoments auf die Rolle zum Abwickeln bereit. Diese ergänzende Drehmomentübertragung
kann für
relativ hochvoluminöse
Blätter
wünschenswert
sein, weil die Wickelspannung in der Rolle verringert werden kann, um
die Bahneigenschaften zu schützen.
Eine niedrige Wickelspannung jedoch beeinflusst nachteilig die Fähigkeit,
die Rolle vom Kern zu führen.
In hochvoluminösen
Blättern
erzeugt das Verwenden einer Abwicklung mit Mittelantrieb allein
das Potential zum Schlupf oder Verschieben zwischen den einzelnen Lagen
der Rolle sowie zwischen den Anfangsblattlagen und dem Kern, besonders
während
der Zeiträume
hoher Beschleunigung oder Abbremsung. Schnelle Geschwindigkeitswechsel,
verbunden mit einem großen
Massemoment der Trägheit,
erzeugen hohe Drehmomentanforderungen, was zu sehr großen Umfangskräften führt, besonders
in Bereichen nahe dem Kern. Die Verbindung von großen Kräften und
niedrigeren Zwischenlagendruck erhöht die Wahrscheinlichkeit des
Verschiebens zwischen den Blattlagen, was zu Problemen im Abwickelablauf
wie Bahngeschwindigkeit oder Veränderbarkeit
der Zugspannung, Auseinanderziehen der Stammrolle und/oder starken
Knittern der Bahn führt.
-
In
einer Anordnung überträgt die ergänzende Drehmomentübertragungsvorrichtung
das Drehmoment von der Abwickelwelle durch die Rolle über die eine
oder mehrere aufblasbare Blasen, die sich in Druckkontakt mit den
gegenüberliegenden
Stirnflächen
der Stammrollen befinden. Die Blasen können durch eine Stützplatte,
die wirkend an der Abwickelwelle befestigt ist, getragen werden.
Die Blasen können
abgelassen und damit gelöst
werden, wenn die Stammrolle auf kleinere Durchmesser abgewickelt ist,
um Störungen
mit der Bahn zu beseitigen, wenn sie von der Rolle weg abgezogen
wird. Die Blasen werden passenderweise aus einem luft- oder flüssigkeitsundurchlässigen,
mit den Stirnflächen
der Stammrollen gleichgeformten Material gebildet, zum Beispiel
Gummi, Polyurethan, andere synthetische Polymere oder dergleichen.
Besonders geeignete Materialien können einen Reibungskoeffizienten
von etwa 0,3 oder höher
und ins Besondere 0,5 oder höher
aufweisen.
-
Daher
umfasst ein weiteres Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung eine Drehmomentübertragungsanlage zum Abwickeln
einer Papiertuchrolle, die eine Umfangsfläche, gegenüberliegende Stirnflächen, eine
innere Kernfläche,
einen äußeren Durchmesser
von mindestens 152 cm (60 Zoll) und eine Breite zwischen den gegenüberliegenden
Stirnflächen
von mindestens etwa 140 cm (55 Zoll) aufweist. Die Drehmomentübertragungsanlage
enthält einen
Rahmen, der ein Paar Arme umfasst, die von einander beabstandet
sind, um die Breite der Rolle dazwischen unterzubringen. In einer
alternativen Anordnung umfasst jeder Arm eine Seitenklemmvorrichtung,
die darauf angebracht und eingerichtet ist, mit einer der gegenüberliegenden
Stirnflächen
der Papiertuchrolle in Eingriff zu kommen. Die Seitenklemmmechanismen
umfassen eine funktionell und drehbar mit einer Abwickelwelle verbundene
Stützplatte,
die mit einer elektrischen Antriebsvorrichtung verbunden ist. Die
Seitenklemmmechanismen umfassen außerdem eine aufblasbare Blase,
die an der Stützplatte
angeordnet ist, und Mittel, um die Blase aufzublasen, so dass die
gegenüberliegenden
Stirnflächen
der Rolle zwischen den Seitenklemmmechanismen gelagert sind.
-
Die
der ergänzenden
Drehmomentübertragungsvorrichtung
zuschreibbaren Vorteile, verglichen mit den traditionellen Abwickelhilfsanlagen,
wie Flächenriemen
oder Reiterwalzen, enthalten: es können niedrige Eingriffsdrücke wegen
der großen
verfügbaren
Kontaktfläche
verwendet werden; die Umfangsfläche
der Rolle wird nicht beschädigt;
das Drehmoment wird direkt auf einen im Verhältnis zum Kern und/oder der
Umfangsfläche
der Rolle erheblichen Teil der Rolle übertragen; und die Bediener
können
die gesamte Umfangsfläche
der Rolle überwachen.
-
Ein
weiteres Verfahren betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Bahn
mit dramatisch weniger Ausfallzeit, die benötigt wird, um die Bahnen der Stammrollen
zu verbinden. Das Verfahren nutzt einen Fertigstellungsvorgang,
das die Bahn im Wesentlichen kontinuierlich presst, um die Bahnen
miteinander zu verbinden, zum Beispiel Prägen, Falzen und sogar kalandrieren.
Diese Fertigstellungsvorgänge
pressen die Bahnen wünschenswerterweise über die
volle Breite der Bahn, so dass eine Verbindung über die volle Breite zwischen
den Bahnen, für
eine erhöhte
Festigkeit, erzeugt wird. Der Ausdruck „im Wesentlichen kontinuierlich
pressen" wird hier
verwendet, um sich auf Vorgänge
zu beziehen, die die Oberflächeneigenschaften
der Bahnen strukturell ändern,
entweder kontinuierlich, wie beim Kalandrieren oder im Wesentlichen
kontinuierlich, wie beim Prägen
oder Falzen und die eine verbundene Bahn für die Zwecke des Wiederaufwickelns
bilden, wenn zwei Bahnen von verschiedenen Stammrollen gleichzeitig
verarbeitet werden. Dieses ist ein Gegensatz zu getrennten Verbindeeinheiten,
die nur intermittierend betrieben werden, um eine Verbindung zwischen
Bahnen von verschiedenen Rollen zu bilden. Dieses ist auch ein Gegensatz
zu Verfahren, die Bindemittel wie Leim, Band oder dergleichen einführen, um
die Bahnen miteinander zu verbinden.
-
Daher
umfasst ein solches Verfahren des Verbindens von Papiertuchbahnen
ohne Leim oder Band vorzugsweise die Schritte: teilweises Abwickeln
einer ersten Papiertuchbahn von einer ersten Stammrolle mittels
einer Antriebsmotorvorrichtung; Transportieren der ersten Papiertuchbahn
zu einer Fertigstellungseinheit, die Rollen umfasst, die einen Fertigstellungseinheits-Spalt
definieren; im Wesentlichen kontinuierliches Pressen, ausschließlich der ersten
Papiertuchbahn im Fertigstellungseinheits-Spalt, während die
erste Papiertuchbahn von der ersten Stammrolle mittels einer Antriebsmotorvorrichtung
abgewickelt wird; teilweises Abwickeln einer zweiten Papiertuchbahn
von einer zweiten Stammrolle; Transportieren der zweiten Papiertuchbahn
zur Fertigstellungseinheit mittels einer Antriebsmotorvorrichtung;
Aufrechterhalten der Beweglichkeit der ersten und zweiten Papiertuchbahn
relativ zu einander stromaufwärts
von der Fertigstellungseinheit; gleichzeitiges Abwickeln sowohl
der ersten als auch der zweiten Papiertuchbahn von der ersten und der
zweiten Stammrolle mittels Antriebsmotorvorrichtungen und gemeinsames
Hindurchleiten der Bahnen durch den Fertigstellungseinheits-Spalt,
um die Bahnen zusammen zu verbinden; und im Wesentlichen kontinuierliches
Pressen ausschließlich
der zweiten Papiertuchbahn im Fertigstellungseinheits-Spalt, während die
zweite Papiertuchbahn von der zweiten Stammrolle mittels Antriebsmotorvorrichtungen
abgewickelt wird.
-
Damit
werden die Bahnen von der ablaufenden Rolle und der neuen Rolle
beide durch den ersten Verarbeitungsspalt geführt und werden bis zum ersten
Verarbeitungsspalt nicht miteinander verbunden. Das Nutzen des ersten
Fertigstellungsvorganges nach dem Abwickeln, um verschieden Stammrollenbahnen
miteinander zu verbinden beseitigt die Notwendigkeit für getrennte
Verbindeeinheiten und beseitigt die Notwendigkeit für externe
Bindemittel wie Leim, Band oder dergleichen. Das Verfahren ersetzt
bestehende manuelle Verfahren wie das Einfädeln jeder neuen Bahn oder
das Zusammenknüpfen der
Bahnen.
-
Das
Papiertucherzeugnis dieser Erfindung kann einlagig, zweilagig, dreilagig
oder mehrlagig sein. Die einzelnen Lagen können geschichtet oder nicht
geschichtet (homogen) und nicht gekreppt und durchgetrocknet sein.
Für die
Zwecke hier ist ein „Papiertuchblatt" ein Blatt einer
einzelnen Lage, das sich als Gesichttuch, Badtuch, Handtücher, Servietten oder
dergleichen eignet mit einer Dichte von etwa 0,04 Kubikzentimeter
pro Gramm bis etwa 0,3 Kubikzentimeter pro Gramm und einem Basisgewicht
von etwa 1,8 bis etwa 18,1 kg (etwa 4 bis etwa 40 Pfund) pro 268
Quadratmeter (2880 Quadratfuß).
Die Dehnungsfestigkeiten in der Maschinenrichtung befinden sich
in einem Bereich von 100 bis 5000 Gramm pro 2,5 cm (Zoll) der Breite.
Dehnungsfestigkeiten quer zur Maschinenrichtung befinden sich in
einem Bereich von etwa 50 bis 2500 Gramm pro 2,5 cm (Zoll) der Breite.
Zellulosehaltige Papiertuchblätter
aus Papierfasern werden bevorzugt, obwohl synthetische Fasern in
erheblichem Maß vorhanden
sein können.
-
KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
-
Die
Erfindung wird im Zusammenhang mit den begleitenden Zeichnungen
beschrieben, in denen zeigen:
-
1 eine schematische Seitenansicht
eines Abwickelsystems kurz vor dem Ende eines Abwickeltaktes;
-
2 eine perspektivische Seitenansicht des
Abwickelsystems von 1,
wie sie von der stromaufwärts
befindlichen Antriebsseite gesehen wird, d. h., die Seite gegenüber der
Bedienerseite, wobei sich stromaufwärts auf den Beginn des Pfades oder
der Strömung
der Bahn bezieht und stromabwärts
sich auf die Richtung des Abwicklers bezieht;
-
3 eine weitere perspektivische
Ansicht des Abwickelsystems, aber etwas weiter stromabwärts als 2 und die Abwicklung in
der Mitte des Abwickeltaktes zeigend;
-
4 eine schematische Seitenansicht
entsprechend der perspektivischen Ansicht von 3, aber die volle Rolle am Beginn des
Abwickeltaktes zeigend;
-
5 eine Draufsicht des Abwickelsystems, wie
sie in den vorhergehenden Ansichten gesehen wurde, aber mit einem
weggebrochenen Teil, um den ansonsten versteckten Zylinder offenzulegen;
-
6 eine schematische Seitenansicht ähnlich zu 1, aber von der Bedienerseite
und außerdem
den Zustand der Vorrichtung zeigend, in der die Stammrolle nahezu
vollständig
abgewickelt ist, d. h., etwas später
im Betriebsablauf als in 1;
-
7 eine weitere Ablaufansicht,
die jetzt den Beginn des Bereitstellens einer neuen Stammrolle zeigt;
-
8 eine Ansicht der Vorrichtung
in dessen Zustand etwas später
als den in 7 gezeigten;
-
9 eine Ansicht wie die vorhergehenden Ansichten,
außer
dass jetzt eine vollständig
aufgewickelte Stammrolle in den Abwickler installiert ist;
-
10 eine Ansicht der Vorrichtung
in einem Zustand zum Koppeln des vorderen Kantenabschnitts der neuen
Stammrolle mit dem hinteren Endabschnitt der beinahe ausgezogenen
Stammrolle;
-
11 eine Ansicht ähnlich zu 10, jetzt aber die zwei
Bahnen in einem Prozess zeigend, in dem sie miteinander verbunden
werden;
-
12 eine Draufsicht eines
Einleit-Förderers;
-
13 eine Seitenansicht des
Förderers von 12;
-
14 eine perspektivische
Teilansicht von der Bedienerseite des Abwickelsystems und die Steuervorrichtung
kennzeichnend;
-
15 ein teilweises schematisches
Ablaufdiagramm für
ein Verfahren zum Herstellen einer Papiertuchbahn und insbesondere
einer nicht gekreppten Papiertuchbahn;
-
16 ein teilweises schematisches
Ablaufdiagramm, das ein Verfahren des Zusammenbindens der Bahnen
unter Verwendung einer Fertigstellungseinheit darstellt;
-
17 eine teilweise Längsschnittansicht
einer Drehmomentübertragungsvorrichtung
zum Übertragen
eines Drehmoments von der Abwickelwelle durch die Rolle über einen
Seitenklemmmechanismus und insbesondere einer aufblasbaren Blase;
-
18 eine teilweise Längsschnittansicht ähnlich zu 17, aber eine andere Drehmomentübertragungsvorrichtung
darstellend, die eine Vielzahl aufblasbarer Blasen verwendet; und
-
19 eine teilweise Längsschnittansicht
einer weiteren alternativen Drehmomentübertragungsvorrichtung mit
für die
Zwecke der Darstellung weggebrochener Teile.
-
AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
Bezugnehmend
auf 15 wird ein Verfahren
des Ausführens
dieser Erfindung ausführlicher beschrieben. 15 beschreibt einen Ablauf
zum Herstellen einer Papiertuchbahn und insbesondere ein nicht gekrepptes,
durchgetrocknetes Basisblatt. Es wird ein Zweisiebspulenkörper mit
einem geschichteten papierherstellenden Stoffauflaufkasten 101 gezeigt,
der einen Strom einer wässrigen
Suspension von Papierfasern auf ein Siebtuch 102 einspritzt
oder aufbringt. Die resultierende Bahn wird dann zu einem Tuch 104 überführt, das
sich über eine
Siebwalze 103 bewegt. Das Tuch 104 dient zum Stützen und
Tragen der neu gebildeten nassen Bahn stromabwärts im Verlauf, in dem die
Bahn teilweise auf eine Konsistenz von etwa 10 Trockenmasseprozenten
entwässert
wird. Es kann zusätzliches
Entwässern
der nassen Bahn durchgeführt
werden, wie durch unterschiedlichen Luftdruck, während die nasse Bahn durch
das Siebtuch getragen wird.
-
Die
nasse Bahn wird dann vom Tuch 104 zu einem Überführungstuch 106 überführt, das
sich mit einer geringeren Geschwindigkeit bewegt als das Siebtuch,
um der Bahn eine erhöhte
Dehnung in Maschinenrichtung zu verleihen. Um Druck auf die nasse
Bahn zu vermeiden, wird eine Kussüberführung ausgeführt, vorzugsweise
mit der Unterstützung
eines Saugschuhs 105. Die Bahn wird dann mit der Hilfe
einer Saugübertührungswalze 107 oder
eines Saugüberführungsschuhs
vom Überführungstuch
zu einem Durchtrocknungstuch 108 überführt. Das Durchtrocknungstuch
kann sich mit etwa der gleichen Geschwindigkeit oder einer anderen
Geschwindigkeit relativ zum Überführungstuch
bewegen. Wenn gewünscht,
kann das Durchtrocknungstuch mit einer niedrigeren Geschwindigkeit
laufen, um die Dehnung in Maschinenrichtung weiter zu erhöhen. Das Überführen wird
vorzugsweise mit Saugunterstützung
durchgeführt,
um eine sich dem Durchtrocknungstuch anpassende Verformung des Blattes
zu sichern und damit das gewünschte
spezifische Volumen, Flexibilität,
Dehnung in Querrichtung und Aussehen zu gewinnen.
-
Die
Stärke
des für
die Bahnüberführungen verwendeten
Vakuums kann von etwa 75 bis etwa 380 Millimeter der Quecksilbersäule (etwa
3 bis etwa 15 Zoll der Quecksilbersäule), vorzugsweise etwa 254
Millimeter (10 Zoll) der Quecksilbersäule betragen. Der Vakuumschuh
(negativer Druck) kann durch Verwendung eines positiven Drucks von
der gegenüberliegenden
Seite der Bahn ergänzt
oder ersetzt werden, um die Bahn auf das nächste Tuch zu blasen, zusätzlich oder
als Ersatz zum Saugen auf das nächste
Tuch mit Vakuum. Außerdem
kann eine Vakuumrolle oder -rollen zum Ersetzen des Vakuumschuhs
(der Vakuumschuhe) verwendet werden.
-
Während die
Bahn durch das Durchtrocknungstuch gehalten wird, wird sie endgültig auf
eine Konsistenz von etwa 94 Prozent oder höher durch einen Durchtrockner 109 getrocknet
und danach auf ein oberes Tragetuch 111 überführt, das
sich um die Rolle 110 bewegt.
-
Das
daraus resultierende Basisblatt 113 wird zwischen unteren
und oberen Tragetüchern 111 bzw. 112 zu
einer Spule 114 transportiert, wo es zu einer Stammrolle 115 zum
anschließenden
Abwickeln, möglichen
Bearbeitungsvorgängen
und Wiederaufwickeln, wie unten beschrieben, aufgewickelt wird. Für den Papiertuchherstellungsteil
dieser Erfindung können
das Formverfahren und das Spannzeug herkömmlich sein, wie es aus der
Papierherstellungsindustrie gut bekannt ist. Solche Bildungsverfahren enthalten
Langsiebmaschinen, Dachformer wie Ansaugstoffauflaufwalze, Spaltformer
wie Doppelsiebformer und verstellbare Former und andere geeignete
Former. Ein Doppelsiebformer wird wegen seiner hohen Arbeitsgeschwindigkeit
bevorzugt. Formsiebdraht oder Tücher
können
ebenso herkömmlich
sein, die feineren Webarten liefern eine größere Faserunterstützung und
ein gleichmäßigeres
Blatt, wobei die gröberen
Webarten ein größeres spezifisches
Volumen liefern. Stoffauflaufkästen,
die zum Aufbringen der Fasern auf das Siebtuch verwendet werden,
können
geschichtet oder nicht geschichtet sein, obwohl geschichtete Stoffauflaufkästen von
Vorteil sind, weil die Eigenschaften des Papiertuches durch Ändern der
Zusammensetzung der verschiedenen Schichten fein abgestimmt werden
können.
Die Durchtrockner und Durchtrocknungstücher können auch herkömmlich sein.
-
Im
Mittelteil der 1 und 2 bezeichnet die Bezugsziffer 20 im
Allgemeinen einen Rahmen für das
Abwickelgestell, das zwei Seitenrahmen an 20a und 20b enthält, wobei
der letztere im Mittelteil von 2 zu
sehen ist. Der Rahmen 20 trägt schwenkbar im Allgemeinen
mit 21 bezeichnete Armvorrichtungen, die im Wesentlichen
U-förmig
zu sehen sind. Der Arm auf der Arbeitsseite ist mit 21a bezeichnet, während der
Arm auf der Antriebsseite mit 21b bezeichnet wird. Ein
Querelement 21c verbindet und versteift die zwei Arme.
Man sieht die Arme zum Tragen für
die Stammrolle R, die sich, wie man schnell aus der Betrachtung
der 3 und 4 erkennen kann, im Vorgang
des Abwickelns befindet, um eine Bahn W bereitzustellen. Die Bahn
W verläuft über eine Walze 22 (gekennzeichnet
in der Mitte links von 1 und 4) und in eine im Allgemeinen
mit 23 bezeichnete Verbindeeinheit. Diese Elemente des
Systems sind auch in 5 zu
sehen. Die Walze 22 kann eine Spannrolle oder angetrieben
sein.
-
Andere
in 1–4 dargestellte
Elemente sind ein im Allgemeinen mit 24 bezeichneter Einleit-Förderer,
ein im Allgemeinen mit 25 bezeichneter Kemordnungstisch
und eine Vorrichtung 26 wie ein Wagen zum Tragen einer
Stammrolle R', die
anschließend
abgewickelt werden soll (siehe 1 und 2). In 2 ist der Kern deutlich zu sehen. Außerdem ist
an der äußersten
Linken in 1 und 2 ein am stromabwärts befindlichen
Ende des Systems befindlicher Wiederaufwickler RW zu sehen.
-
Man
nimmt an, dass verschiedene Ausführungsformen
der Erfindung durch das Verstehen des Arbeitsablaufs, der in 1 und 6–11 dargestellt ist, am schnellsten
erkannt werden können.
-
1
-
Mit
der laufenden Maschine und dem abnehmenden Durchmesser der Stammrolle
R kann ein Abbremsdurchmesser durch eine im Allgemeinen mit 27 bezeichneten
Steuervorrichtung berechnet werden. Diese ist in 2 teilweise durch den Seitenrahmen 20a verdeckt,
kann aber in 14 deutlich
gesehen werden.
-
Wenn
der Durchmesser der Stammrolle diesen vorgegebenen Durchmesser erreicht
hat, beginnen die Abwicklung und die verbundenen Ausrüstungsgegenstände mit
dem Bremsen. Während
dieser Zeit ist der Kernordnungstisch 25, der zuvor in
der Bereitschaftsstellung von 3 war,
mit der Bahnmittellinie von 2 ausgerichtet.
-
6
-
Wenn
alle Maschinensektionen Null oder eine verringerte Geschwindigkeit
erreicht haben und der Kerntisch 25 als leer bestätigt wurde,
wird die Kernordnungsstellung der Armvorrichtung 21 berechnet,
der die ablaufende Stammrolle Rx etwas über oder
leicht an die Gestellwalzen 28, 29 des Kerntisches 25 fixiert.
Vorteilhafterweise wird eine der Gestellwalzen 28 angetrieben,
während
die andere eine Spannrolle ist.
-
Die
Armvorrichtung 21 wird nun in diese berechnete Position
geschwenkt, wie in 6 gezeigt wird.
Wenn sich die Armvorrichtung auf das Signal der Steuervorrichtung 27 bewegt,
kann die Bahn W abgewickelt werden, um einen Bahnbruch zu verhindern.
Während
dieses Zeitraums wird der Stammrollenwagen 26 (siehe 6) in die Abwickelladeposition
bewegt.
-
Die
Bewegung des Wagens basiert auf einem früheren Rollendurchmesser, einem
gemessenen Durchmesser oder einem angenommenen Durchmesser. Der
frühere
Rollendurchmesser ist der der letzten Stammrolle, wenn die geladen
war. So ist die Annahme, dass die neue Stammrolle den gleichen Durchmesser
aufweist und so die Position der „alten" Rolle die ist, die für die „neue" Rolle ausgewählt wurde.
Der „gemessene" Durchmesser kann der
tatsächlich
gemessene sein, entweder mechanisch oder manuell. Der „angenommene" Durchmesser ist
ein durch den Bediener ausgewählter
konstanter Wert, der wiederholt als dem tatsächlichen Durchmesser nahekommend
verwendet wird. Auf jeden Fall positioniert dieses den Wagen vor,
um nachfolgende Bewegungen zu minimieren, die, wenn sie nötig sind,
das Ausführen
eines Rollenwechsels in einer Minute oder weniger verhindern könnten. Die
Wagenbewegung wird von der Steuervorrichtung 27 gesteuert.
Die Aufgabe der erfundenen Abwicklung ist es, seine Arbeitsgänge so automatisch
wie möglich zu
durchzuführen,
sowohl für
die Sicherheit als auch für
die Effektivität.
-
Der
Wagen 26 kann sich in die in der Abwicklung gezeigten Position
bewegen, entweder längs der
Achse in Maschinenrichtung oder der Achse in Querrichtung. Der Wagen 26 wird
zur konzeptionellen Klarheit jedoch gezeigt, wie er sich in den 6–13 längs der
Maschinenrichtung bewegt (siehe die Räder 30).
-
Wenn
die Armvorrichtung 21 die Position zum Senken des Kems
relativ zum Kerntisch 25, gemäß 6, erreicht hat, werden die Spannfutter 31 (siehe 5) durch die Steuervorrichtung 27 zusammengezogen,
was es beiden Kernspannfuttern 31 ermöglicht (siehe besonders 2) vollständig aus dem
Kern C (vergleiche 6 und 7) herausgezogen zu werden
und die ablaufende Stammrolle Rx auf dem
Kerntisch 25 zu platzieren. Die Steuervorrichtung 27 ist
vorteilhafterweise ein Modell PIC 900, erhältlich bei Giddings und Lewis,
mit Sitz in Fond du Lac, Wisconsin.
-
7
-
Wenn
die Armvorrichtung 21 sich in diese neue Position bewegt,
erfassen die auf der Armvorrichtung 21 angebrachten fotoelektrischen
Sensoren 32 (siehe 5)
die Kante der im Stammrollenwagen angeordneten Stammrolle. Wenn
jeder Sensor eine Stammrollenkante erfasst, wird die Winkelposition der
Armvorrichtung 21 durch die Steuervorrichtung 27 aufgezeichnet.
Jeder Datenpunkt, zusammen mit der bekannten geometrischen Anordnung
und den X-Y Koordinaten des Wagens (siehe die gekennzeichneten Pfeile
in 7) wird verwendet,
um den Durchmesser der Stammrolle zu berechnen und die X-Y Koordinaten
der Mitte des Kerns C zu schätzen. Basierend
auf die Kernkoordinaten wird der Stammrollenwagen 26 neu
positioniert.
-
Mit
der neu positionierten Stammrolle R und der Armvorrichtung 21,
die sich in Richtung der Stammrollenladeposition bewegt, werden
die auf der Armvorrichtung 21 angebrachten Sensoren 32 (siehe 5) die vordere und hintere
Kante des Kerns erfassen. Wenn jeder Sensor 32 eine Kante
erfasst, wird die Winkelposition des damit verbundenen Schwenkarmes
in der Steuervorrichtung 27 aufgezeichnet.
-
Diese
Daten werden gemeinsam mit bekannten geometrischen Anordnungen verwendet,
um mehrfache X-Y Koordinaten von der Mitte des Kerns zu berechnen.
Die Koordinaten werden getrennt für jedes Ende des Kerns berechnet.
Um eine beste Schätzung
der Kernkoordinaten für
jedes Ende des Kerns zu erhalten, wird eine Durchschnittsbestimmung
verwendet.
-
Der
Stammrollenwagen 26 wird wieder neu positioniert, um die
Mitte des Kerns C und die Kernspannfutter 31 auszurichten.
Wenn die quergerichtete Achse des Kerns mit der quergerichteten
Achse des Wagens genau ausgerichtet ist, erstrecken sich beide Kernspannfutter 31 in
den Kern C, wobei die Spannfutter 31 ausgedehnt werden,
um den Kern zu kontaktieren. Das Ausdehnen und Zusammenziehen der
Spannfuttervorrichtung 31 wird durch interne luftbetriebene
Blasen oder anderen Betätigungsmitteln auf
das Signal von der Steuervorrichtung 27 ausgeführt. Luft
wird durch eine Drehverbindung 33 zugeführt, die im Mittelteil von 3 gezeigt wird.
-
8
-
8 zeigt die Armvorrichtung 21 in
der Ladeposition. Bei übermäßiger Schräglage des
Kerns muss die Ausrichtung der Stammrollen und der Kernspannfutter
individuell an jedem Ende des Kerns durchgeführt werden. Zuerst werden die
Armvorrichtung 21 und möglicherweise
der Stammrollenwagen 26 so positioniert, dass sich ein
Spannfutter 31 in den Kern C erstreckt. Sobald das erste
Spannfutter im Kern ist, dehnt es sich aus. Als Nächstes werden
der Stammrollenwagen 26 und/oder die Armvorrichtung 21 neu
positioniert, um das übrige
Kernspannfutter 31 mit dem Kern C auszurichten. Sobald
das zweite Kernspannfutter 31 ausgerichtet ist, wird es
ausgestreckt und ausgedehnt.
-
Wenn
die Stammrolle R, ungeachtet des Einspannvorganges, vollständig eingespannt
ist, wird sie leicht aus dem Wagen 26 gehoben. Dann wird
die Stammrolle angetrieben, d. h., drehbar, durch die Motoren 34 (2 und 5), die die Spannfutter 31 antreiben.
Die Verwendung von Motoren an jedem Arm verteilt die erforderliche
Energie gleichmäßig. Es können jedoch
mit dem Motorisieren von nur einem der Spannfutter vorteilhafte
Ergebnisse erzielt werden. Durch die Antriebsmotoren 34 für die Kernspannfutter
wird ein ausreichendes Drehmoment zugeführt, um einen Schlupf zwischen
dem Kernspannfutter 31 und dem Kern C zu testen. Wenn ein
Schlupf festgestellt wird, wird die Stammrolle zurück in den Wagen 26 abgesenkt.
Die Kernspannfutter werden zusammengezogen, vom Kern entfernt und
neu in den Kern positioniert (d. h., „geladen"). Der Kernschlupftest wird dann wiederholt.
Mehrfaches Versagen dieses Tests kann zu einem Bedienerfehler führen, der
ausgegeben wird.
-
9
-
Wenn
kein Schlupf festgestellt wird, wird die Armvorrichtung 21 in
die Aufwickelposition bewegt, d. h., im Allgemeinen aufrecht. Gemäß 9 wird mit der Armvorrichtung
in der Ablaufposition der Saugeinleit-Förderer 24 in enge
Nähe zu
oder Kontakt mit der Stammrolle abgesenkt, wobei der Unterdruck
aktiviert wird. Die Antriebsmotoren 34 der Kernspannfutter
drehen die Stammrolle R. Der Einleit-Förderer 24 arbeitet
mit der gleichen Umfangsgeschwindigkeit wie die Umfangsgeschwindigkeit
der Stammrolle.
-
10
-
Wenn
mit Bezug jetzt zu 10 das
vordere Ende Le der Bahn auf der Stammrolle
R in Kontakt mit dem Saugförderer 24 kommt,
wird das Ende durch den Saugeinlei-Förderer
aufgesogen und längsgezogen.
-
Wenn
das Ausgabeende des Saugeinleit-Förderers 24 erreicht
wird, fällt
der neue Endabschnitt der Bahn Le auf den
hinteren Endabschnitt der Bahn Te der ablaufenden
Stammrolle Rx durch 10 dargestellt. Der Rest der Maschinenstraße einschließlich der
angetriebenen Walzen 28 wird jetzt auf eine Anpassungsgeschwindigkeit
mit der des Abwicklers gebracht.
-
11
-
Die
neue Bahn wird durch die Linie mit der Bahn von der ablaufenden
Rolle befördert.
Die zwei Bahnen können
dann an W in 11 zusammen
gebunden werden. Es wird ein Prägeverfahren
an 23 gezeigt, es könnte
aber eine beliebige Bahnverbindung außer Leim oder Band verwendet
werden. Nach dem Verbinden der Bahnen wird die Bahn von der ablaufenden
Stammrolle nicht länger
gebraucht und eine mit dem Kerntisch oder der Walze 28 verbundene
Bremsvorrichtung stoppt die ablaufende Stammrolle vom Drehen und
unterbricht damit die ablaufende Bahn. Wenn es passend ist, wird
der Unterdruck beseitigt, wobei der Saugeinleit-Förderer angehoben
wird. Die Abwicklung kehrt nun zu der früheren Laufgeschwindigkeit zurück. Wenn
die Maschine bremst, wird der Stammrollenwagen 26 in seine Ladeposition
für eine
andere Rolle zurückgeführt, wobei
der Kerntisch herausgezogen wird, um die Entfernung des Kerns zu
ermöglichen.
-
STEUERVORRICHTUNG
-
Die
Steuervorrichtung 27 führt
eine Reihe von Funktionen aus. Zuerst berechnet sie in Verbindung
mit dem Stammrollenwagen 26 den Durchmesser und bestimmt
die Position des Kerns C zum Positionieren der Wagenvorrichtung
zum Einsetzen der Spannfuttervorrichtung 31 in den Stammrollenkern. Ferner
enthält
die Steuervorrichtung 27 eine Vorrichtung, die mit dem
Sensor 32 zur Berechnung der Koordinaten des Stammrollenkerns
und der Durchschnittsermittlung der Koordinaten vor dem Einsetzen
der Spannfuttervorrichtung 31, zusammenwirkt. Weiterhin
enthält
die Steuervorrichtung ferner eine Vorrichtung zum Vergleichen der
Ausrichtung der quergerichteten Achse des Kerns mit der quergerichteten
Achse der Stammrolle.
-
Wenn
alles ausgerichtet ist, steuert die Steuervorrichtung 27 die
Spannfuttervorrichtung 31 zum Einsetzen in den Kern C durch
Betätigung
des Zylinders 35 (siehe 5).
Die Steuervorrichtung 27 bewirkt ferner die Ausdehnung
der Spannfuttervorrichtung 31, um den rohrförmigen Kern
C innen einzuklemmen. Die Antriebswelle von jedem Motor 34 ist von
der Achse der damit verbundenen Spannfuttervorrichtung 31 relativ
zum Einsetzen der Spannfuttervorrichtung 31 versetzt, wie
man im linken Mittelteil von 2 und
dem oberen Teil von 5 sehen kann.
Dort ist der Motor 34 durch einen Antrieb 36 mit der
Welle 37 der Spannfuttervorrichtung 31 verbunden.
Die Welle 37 ist im Gehäuse 38 der
Spannfuttervorrichtung 31 drehbar gelagert. Vom oberen
Teil von 5 her wird
man sehen, dass der Motor 34 von der Welle 37 versetzt
ist und vom unteren Teil von 5 her
wird man sehen, dass der Zylinder 35 für die Bewegung des Gehäuses 38 und
damit für
das in Eingriffkommen der Spannfuttervorrichtung 31 mit
dem Kern C verantwortlich ist.
-
Während des
normalen Ablaufs berechnet die Steuervorrichtung außerdem den
Abbremsdurchmesser der abgewickelten Rolle R, bestätigt das
Freisein des Kerntisches 25 und steuert die Armvorrichtung 21.
-
KERNTISCH
UND EINLEIT- FÖRDERER
-
Der
Verweis auf 5 sagt aus,
dass der Kemordnungstisch 25 in Schienen 39 zum
vorteilhaften Entfernen während
des Abwickeltaktes angebracht ist. Wenn so eine Bahnunterbrechung
auftritt, befindet sich der Tisch außerhalb des Bahnpfads, so dass
sie sich nicht mit der Reinigung beeinflusst. In 5 kann man außerdem den Einleit-Förderer 24 sehen,
der einen Unterdruckverteiler 40 enthält, der eine Vielzahl von Saugstufen
an 41, 42, 43 und 44 eines allmählich geringeren
Unterdrucks bereitstellt. Der Förderer 24 ist
vorteilhafterweise aus einer Sieb- oder Maschenkonstruktion, um
die Abnahme des vorderen Endabschnitts der Bahn von der „neuen" Stammrolle zu erleichtern.
-
So
ein vorderer Endabschnitt kann gefaltet sein, um eine dreieckige
Form bereitzustellen, um das Anbinden zu erleichtern. Dieses hilft,
ein versehentliches Lösen
des vorderen Kantenabschnitts von der unterliegenden Lage während der Überführung der
Stammrolle von der Papiermaschine zum Ort des Wiederaufwickelns
zu verhindern. Normalerweise wird der erste Block, der von der ersten
Rolle wieder aufgewickelt wird, verworfen, so beseitigt dieses die Besorgnis über eine
knollige Überführung.
-
Als
Teil des Programms des Ablaufs des Abwicklers unter Kontrolle der
Steuervorrichtung 27, werden sowohl der Förderer 24 als
auch der Unterdruck von einer Pumpe (nicht dargestellt) abgeschaltet,
um Energie zu sparen und unnötige
Geräusche zu
vermeiden.
-
Der
Einleit-Förderer 24 ist
schwenkbar auf zwei Lagerböcken 45 gelagert
(siehe den rechten unteren Teil von 13),
der eine Halterung 46 für
jede Seite des Förderers 24 bereitstellt
(siehe 12). Die Halterungen 46 tragen
drehbar eine Querwelle 47, die sich auf der Achse der unteren
(Antriebs-) Walze 48 befindet. An seinem oberen Ende weist
der Förderer
eine Spannrolle 49 auf, die auf der im Allgemeinen mit 50 bezeichneten
Stufenkammer gelagert ist, die mit dem Verteiler 40 gekoppelt
ist.
-
Das
Positionieren des Förderers 24 über das Ändern seines
Winkels wird durch zwei Druckzylinder 51 erreicht, die
zwischen den Lagerböcken 45 und der
Kammer 50 gekoppelt sind. Die Zylinder 51 werden
ebenfalls von der Steuervorrichtung 27 gesteuert.
-
SYSTEMPARAMETER
-
Um
zu ermöglichen,
dass die Steuervorrichtung 27 den Abbremsdurchmesser kurz
vor dem Ende des Abwickeltaktes berechnet, ist ein weiterer Sensor 52 auf
dem Querelement 21c der Armvorrichtung 21 angeordnet,
wie in 5 zu sehen ist.
Zusätzlich
meldet der Sensor ständig
den Radius der Stammrolle, wobei die Steuervorrichtung kontinuierlich
die Motordrehzahl berechnet, um die gewünschte Abwicklung zu erhalten.
Wahlweise kann eine Rückmeldung
des Vorganges, wie Kraftaufnehmer oder Tänzer, verwendet werden, um
der Steuervorrichtung Veränderungen
in der Spannung oder dergleichen zu melden und der Steuervorrichtung
zu ermöglichen,
die Motordrehzahl zu ändern.
-
Sobald
der Wiederaufwickler eingerichtet ist, der der hauptsächlichen
Betrachtung wegen seiner Einbindung mit dem Kernrumpf, der Kernzuführung, der
Blockentfernung und Blocksäge
unterliegt, wird der Abwickelrahmen 20 in einem geeigneten
Abstand stromaufwärts
platziert, um den Kernordnungstisch 25, den Einleit-Förderer 24 und
eine beliebige Verbindeeinheit 23 unterzubringen.
-
Der
Standort des Kernordnungstisches 25 ist eine Funktion der
Schwenkgeometrie der Armvorrichtung 21, wie man von einer
Betrachtung von 6 erkennen
kann. Andererseits ist der Standort des Einleit-Förderers 24 nicht
nur eine Funktion der geometrischen Anordnung der Armvorrichtung
sondern auch der Größe der abzuwickelnden
Stammrolle.
-
In ähnlicher
Art und Weise muss der Wagen 26 zum Standort des Kerntisches 25 platzierbar
sein, damit die Stammrolle durch die Spannfutter 31 der Armvorrichtung 21 in
Eingriff kommt.
-
Das
Abwickelsystem, obwohl es eine Vorrichtung zum eigentlichen Drehen
der Stammrolle aufweist, enthält
wirklich einen Pfad oder Abschnitt eines Umwandlungsbereiches einer
Förderrolle,
der sich von der Wagenvorrichtung 26, die die nächste Stammrolle
bereitstellt, den ganzen Weg bis zum zugehörigen Wiederaufwickler erstreckt.
-
KONSTRUKTIONSMERKMALE
-
Das
Abwickelsystem enthält
viele bedeutende Konstruktionsmerkmale, die unten erörtert werden.
Zum Beispiel verwendet das Abwickelsystem die Rollenwagenvorrichtung 26,
die funktionell mit dem Rahmen 20 verbunden ist, zum Tragen
einer neuen Stammrolle R',
wobei die Rollenwagenvorrichtung 26 mit der Steuervorrichtung 27 zum
Positionieren der Spannfuttervorrichtung 31 und Einsetzen
derselben in einen Stammrollenkern C zusammenwirkt.
-
Weiterhin
enthält
die Steuervorrichtung 27 eine Sensorvorrichtung 32,
die zusammenwirkend miteinander zum Berechnen der Koordinaten der „neuen" Stammrolle R' und der Durchschnittsermittlung
der Koordinaten vor dem Einsetzen der Spannfuttervorrichtung 31 gekoppelt
sind.
-
Des
Weiteren enthält
die Steuervorrichtung 27 die Möglichkeit, die Ausrichtung
der quergerichteten Achse des Kerns mit der quergerichteten Achse der
Stammrolle zu vergleichen. Die Möglichkeit
der Steuervorrichtung enthält
außerdem
das Steuern des Einsetzens der Spannfuttervorrichtung 31 in
den Kern C, zum Beispiel durch das Steuern der Arbeitsweise der
Fluiddruckzylinder 35.
-
Kurz
vor dem Ende des Abwickeltaktes regelt die Steuervorrichtung 27 die
Schwenkbewegung der Armvorrichtung 21 als eine Funktion
des Grades des Abwickelns von der Stammrolle R. Außerdem bestimmt
die Steuervorrichtung 27 während des Abwickeltaktes (im
Allgemeinen während
seiner letzten Stufen) in Verbindung mit der Sensorvorrichtung 53 den
Zustand des Kernordnungstisches 25 (siehe den linken Mittelteil
von 5).
-
Ganz
kurz vor dem Ende des Abwickeltaktes ist es wichtig, dass der Kernordnungstisch
in Stellung ist, um die fast abgelaufene Rolle Rx aufzunehmen, frei
von jeglichem behindernden Material ist und außerdem seine rotierende Walze 28 in
Betrieb ist. Aber ganz am Ende werden Motor und Bremsvorrichtung 54,
die funktionell mit der Walze 28 verbunden sind, angeschaltet,
um die Bahn W abzuknicken, wobei ein Minimum des Bahnendes auf dem
Tisch 25 festgehalten wird – optimal etwa 6 mm (0,25 Zoll).
-
Vor
der Zeit, die sich auf das unmittelbar Obige bezieht, aber wieder
kurz vor dem Ende eines Abwickeltaktes steuert die Steuervorrichtung
den Einleit-Förderer 24 über einen
Antrieb 55 an (siehe unten links in 12). Der Antrieb 55 ist mit
dem Antrieb 56 von der Antriebswalze 22 gekoppelt
(siehe 5), der zurzeit
durch einen Motor (nicht dargestellt) angetrieben wird. Außerdem wird
eine Saugluftpumpe (nicht dargestellt) betätigt, um dem Verteiler 40 einen
verringerten Druck zuzuführen.
-
Wie
oben angezeigt, sind das offenbarte Verfahren und das Abwickelsystem
für Stammrollen
mit großem
Durchmesser vollständig
automatisiert, um die Notwendigkeit für eine manuelle Handhabung
der sperrigen und potentiell gefährlichen
Rollen zu vermeiden. Am Beginn ist der Wagen 26 vorteilhafterweise
mit einem oberen Tisch 57 ausgerüstet (siehe 2), der über eine vertikale Achse durch
einen Bogen von 90° drehbar
ist, um eine Auslegerzuführung einer
neuen Stammrolle zu ermöglichen,
dessen Achse parallel zur Länge
des Bahnpfades ist, d. h., vom Wagen 26 zur Verbindestation 23.
Die Steuereinheit 27 darauf bewirkt, dass sich der Tisch 57 in die
in 2 und 3 gezeigte Position zum Einleiten des
Abwickeltaktes dreht. Wenn die vorherige Stammrolle sich dem Ablaufen
nähert,
schwenken die Armvorrichtungen 21, die vom vorherigen Rollenkern
gelöst
worden sind, automatisch von stromabwärts nach stromaufwärts, wobei
das Einspannen des Kerns automatisch durchgeführt wird, wie oben beschrieben.
Dann, am Ende des Taktes wird der leere Kern auf dem Tisch 25 abgelegt
und die Armvorrichtungen 21 für den Beginn eines weiteren
Taktes ausgespannt.
-
16
-
16 stellt ein automatisches
unabhängiges
Verfahren zum Verbinden von Papiertuchbahnen von verschiedenen Stammrollen
für ein
anschließendes
Wiederaufwickeln. Das Verfahren nutzt eine Fertigstellungseinheit,
die jede Bahn während
des Abwickelns im Wesentlichen kontinuierlich presst, um eine Verbindung
zwischen den Bahnen zu bilden. Wie dargestellt, wurde eine ablaufende
Rolle Rx auf dem Kernordnungstisch 25 abgelegt.
Die Bahn W von der ablaufenden Rolle Rx wird
wünschenswerterweise
in Reihenfolge zu einer Kalandereinheit 130 und einer Prägeeinheit 140 transportiert.
Entweder die Kalandereinheit oder die Prägeeinheit pressen im Wesentlichen
kontinuierlich die Bahn W während
der Zeit, in der die Bahn von ihrer Stammrolle Rx abgewickelt wird.
Die kalandrierte und geprägte
Papiertuchbahn wird dann auf eine Wiederaufwickeleinheit RW aufgewickelt.
Zum Beispiel kann die Papiertuchbahn W auf einen Papiertuchrollenkern
gewickelt werden, um Blöcke
zu bilden, die anschließend
in geeignete Breiten geschnitten werden und die daraus resultierenden
einzelnen Papiertuchrollen werden verpackt (nicht dargestellt).
-
Die
Kalandereinheit 130 umfasst zwei Kalanderrollen 132 und 134,
die zusammen dazwischen einen Kalanderspalt 136 definieren.
Vor dem Kalanderspalt 136 wird eine Spreizrolle 138 gezeigt,
obwohl andere Details der Kalandereinheit 130 für Zwecke der
Klarheit nicht gezeigt werden.
-
Der
Kalanderspalt 136 kann einen „weichen Spalt" umfassen, wobei
die Rollen unterschiedliche Härtegrade
aufweisen und mindestens eine der Rollen eine elastische Oberfläche aufweist.
Elastische Kalanderrollen, die für
dieses Verfahren geeignet sind, werden typischerweise als gummibeschichtete Kalanderrollen
bezeichnet, obwohl das tatsächliche Material
Naturgummi, synthetisches Gummi, Gemische oder andere zusammendrückbare Oberflächen umfassen
kann. Geeignete elastische Kalanderrollen können einen Shore A Oberflächenhärtegrad
von etwa 75 bis etwa 100 Durometer (annähernd 0 bis 55 Pusey & Jones) aufweisen
und besonders von etwa 85 bis etwa 95 Durometer (annähernd 10
bis 40 Pusey & Jones).
Zum Beispiel können
die Kalanderrollen eine glatte Stahlrolle 134 und eine
glatte elastische Rolle 132 umfassen, die aus einem gemischten Polymer
ausgebildet sind, wie das, das bei Slowe Woodward Company, USA,
unter dem Markennamen MULTICHEM erhältlich ist. Der Kalanderspaltdruck beträgt passenderweise
von etwa 30 bis etwa 200 Pfund pro Zoll und spezieller von etwa
536 bis etwa 3126 Kilogramm pro Meter (etwa 75 bis etwa 175 Pfund
pro Zoll). Gekreppte, durchtrocknete Bahnen weisen zum Kalandrieren
und Prägen
wünschenswerterweise
die Blattausrichtung auf, wie sie im US Patent Nr. 6 248 211 von
R. Jennings et al. offenbart und „Method for Making A Throughdried
Tissue Sheet" betitelt
wurde.
-
Beim
Verlassen der Kalandereinheit 130 wird die Papiertuchbahn
W zu einer Prägeeinheit 140 transportiert,
die eine Musterrolle 142 und eine Stützrolle 144 umfasst.
Die Muster- und Stützrollen 142 und 144 zusammen
definieren dazwischen einen Prägespalt 146.
Vor dem Prägespalt 146 wird
eine Spreizrolle 148 gezeigt, obwohl andere Details der Prägeeinheit 140 für Zwecke
der Klarheit nicht gezeigt werden.
-
Das
Prägen
ist ein gut bekannter Mechanismus, um die Blattmaße zu verstärken und
es stellt außerdem
einen zusätzlichen
Nutzen durch Verleihen eines dekorativen Musters auf das Papiertucherzeugnis
bereit. Diese dekorativen Muster können „Punktprägen" oder „Punktprägungen" umfassen, die einzelne Prägeelemente
enthalten. Solche Elemente können
13 mm (0,5 Zoll) bei 13 mm (0,5 Zoll) bis etwa 25 mm (1 Zoll) bei
25 mm (1 Zoll) in der Größe und damit
von etwa 1,6 bis etwa 6,5 Quadratzentimeter (etwa 0,25 bis etwa
1 Quadratzoll) im Oberflächenbereich
betragen. Diese einzelnen Prägeelemente
werden typischerweise von etwa 13 mm (0,5 Zoll) bis etwa 25 mm (1
Zoll) beabstandet. Die Punktprägeelemente
werden auf einer Musterrolle ausgebildet, die auch als eine Prägerolle
bezeichnet wird, und werden in das Papiertuchblatt gepresst. Die
beabstandeten einzelnen Punktprägeelemente
pressen die Bahn im Wesentlichen kontinuierlich, wenn sie durch
den Prägespalt 148 bearbeitet
wird. Die Punktprägeelemente
können
ein dekoratives Muster wie Blumen, Blätter, Vögel, Tiere und dergleichen
darstellen. Wie im US Patent Nr. 5 904 812 von Z. Salman et al.
und „Calendered
And Embossed Tissue Products" betitelt,
offenbart wurde, können
hochvoluminöse
Papiertucherzeugnisse mit verbesserter Musterklarheit durch Verarbeiten
der hochvoluminösen
Papiertuchbahnen aufeinanderfolgend durch getrennte Kalander- und
Prägeeinheiten
geprägt
werden.
-
Die
Stützrolle 144 kann
eine glatte gummibeschichtete Rolle, eine gravierte Rolle, wie einer
der Musterrolle angepassten Stahlrolle, oder dergleichen umfassen.
Der Prägespalt
kann auf ein Muster-/Stützrollenbelastungsdruck
von etwa 1429 bis etwa 2679 Kilogramm pro Meter (etwa 80 bis etwa 150
Pfund pro Zoll), zum Beispiel im Durchschnitt von etwa 2411 Kilogramm
pro Meter (135 Pfund pro Zoll) eingestellt werden, so dass der Papiertuchbahn
W das Prägemuster
verliehen wird. Die Stützrolle
kann aus einem beliebigen Material bestehen, das den Verarbeitungserfordernissen
entgegenkommt, so wie Naturgummi, synthetisches Gummi oder andere
zusammendrückbare
Oberflächen
und können
einen Shore A Oberflächenhärtegrad
von etwa 65 bis etwa 85 Durometer, wie etwa 75 Durometer aufweisen.
-
Eine
neue Stammrolle R' wird
in 16 gezeigt, die automatisch
in die Fertigstellungslinie eingefädelt wird. Die Drehbewegung
der neuen Stammrolle wird durch die Kernspannfutter 31 (nicht
dargestellt) bewirkt, die auf dem Armen 21 angebracht und dabei
mit dem Rahmen 20 verbunden sind. Wie dargestellt, wurde
das vordere Ende Le der neuen Bahn bereits
durch den Einleit-Förderer 24 transportiert und
auf dem hinteren Endabschnitt Te der fast
abgelaufenen Bahn W abgelegt. Die Bahn W von der ablaufenden Rolle
Rx gelangt vorzugsweise über eine Walze 22 und
folgt danach einen nach unten führenden
Pfad zur ersten Fertigstellungseinheit. Das vordere Ende Le der neuen Bahn kann dann auf die fast abgelaufene
Bahn W an der Stelle der Walze 22 oder stromabwärts von
der Walze 22 abgelegt werden, um die Bewegung von beiden
Bahnen zur Fertigstellungseinheit zu erleichtern. Wie zuvor beschrieben, wird
der Einleit-Förderer 24 wünschenswerterweise in
Verbindung mit der Drehbewegung des Kernspannfutters 31 und
möglicherweise
ebenso mit der Drehbewegung der Walze 22 betrieben. Die
Walze 22 ist wünschenswerterweise
eine angetnebene Walze mit einer hohen reibschlüssigen Deckschicht, die zum
Beispiel aus Schlingenmaterial, wie sie beim in Eingriffbringen
von Klettverschlüssen
oder dergleichen verwendet wird, ausgebildet ist.
-
Damit
werden die Bahnen, sowohl von der ablaufenden Rolle Rx als
auch der neuen Rolle R' zur ersten
Fertigstellungseinheit transportiert, die in diesem Fall eine Kalandereinheit 130 ist.
Die Bahnen werden nicht vor der Kalandereinheit 130 zusammengebunden
und sollen infolgedessen stromaufwärts von der Kalandereinheit
relativ zueinander beweglich sein. Der Vorgang des automatischen
Verbindens der Bahnen schließt
ein gleichzeitiges Abwickeln beider Bahnen von ihren jeweiligen
Stammrollen und gleichzeitiges Hindurchleiten beider Bahnen durch
den Fertigstellungsspalt 136 ein, um die Bahnen zusammenzubinden.
In der dargestellten Anordnung werden die Stammrollen Rx und
R' gleichzeitig durch
die Gestellwalze 28 und die Kernspannfutter 31 angetrieben.
Danach kann die Bahn von der ablaufenden Rolle Rx unterbrochen
werden und die neue Bahn kann im Wesentlichen kontinuierlich durch
die Kalandereinheit oder Prägeeinheit
gepresst werden, während
die Bahn abgewickelt wird.
-
Das
Verfahren des Zusammenbindens der Bahnen von verschiedenen Stammrollen
mittels des ersten Fertigstellungsvorganges beseitigt die Notwendigkeit
für getrennte
Verbindeeinheiten und beseitigt die Notwendigkeit für externe
Bindemittel wie Leim, Band oder dergleichen. Dieses Verfahren ersetzt
außerdem
manuelle Verfahren wie das Einfädeln
jeder neuen Bahn oder das Zusammenknüpfen der Bahnen.
-
In
der dargestellten Anordnung ist der erste Fertigstellungsvorgang
die Kalandereinheit, die im Wesentlichen kontinuierlich verwendet
wird, während die
Papiertuchbahn abgewickelt wird. Der erste Fertigstellungsvorgang
nach dem Abwickeln könnte wahlweise
eine Prägeeinheit,
eine Falzeinheit oder eine andere solche Einheit sein, die jede
einzelne Papiertuchbahn presst, während sie abgewickelt wird und
die überlappenden
Bahnen während
eines Bahnspleißens
so miteinander verbindet, dass die Bahnen am Wiederaufwickler zusammengehalten werden.
Das Verfahren verringerte die Ausfallzeit in Verbindung mit dem
Zusammenbinden verschiedener Stammrollenbahnen dramatisch im Vergleich
zu vorherigen Verfahren.
-
17–19
-
Andere
Formen von Drehmomentübertragungsvorrichtungen,
die die äußere Umfangsfläche der
Stammrolle nicht berühren,
werden mit Bezug zu 17–19 beschrieben. In 17 und 18 umfasst eine Drehmomentübertragungsvorrichtung
einen Seitenklemmmechanismus, der nur mit den gegenüberliegenden
Stirnflächen
der Stammrolle in Eingriff kommt und die Rolle dazwischen einlegt.
Solche Seitenklemmmechanismen können
als einzige Abwickelanlagen oder als ergänzende Anlagen in Verbindung
mit einem Abwickelmittelantrieb (nicht dargestellt) verwendet werden.
Die in 17 und 18 gezeigte Drehmomentübertragungsvorrichtung 160 ist betriebsbereit,
um ein Drehmoment von einer Abwickelwelle 162 durch eine
Stammrolle R zu übertragen.
Die Drehmomentübertragungsvorrichtung 160 übt einen
Druck gegen die Stirnflächen 163 der
Rolle R mittels einer aufblasbaren ringförmigen Blase 164 (17) oder wahlweise eine
Vielzahl von aufblasbaren ringförmigen
Blasen 166 (18)
aus. Der Rollenkern C ist über
dem Ende der Welle 162 und an einem Ring 167 positioniert.
-
Die
aufblasbaren Blasen 164 und 166 werden an eine
Stützplatte 168 befestigt,
die fest an der Abwickelwelle 162 befestigt ist. Die Blasen
können durch
die Bewegung eines Fluids durch geeignete Leitungen (nicht dargestellt)
in die Blasenhohlräume 170 aufgeblasen
und abgelassen werden. Infolgedessen können die aufblasbaren Blasen
Druck auf die Stirnflächen
der Stammrollen ausüben
und können
ablassen oder sich einziehen, wenn die Stammrolle abgewickelt wird.
In Hinsicht auf 18 können die
ringförmigen
Blasen 166 nacheinander abgelassen oder gelöst werden,
wobei sie sich radial nach innen bewegen, wenn die Stammrolle auf
einen kleineren Durchmesser abgewickelt wird, um sich nicht mit dem
Blatt zu behindern, das von der Rolle abgezogen wird. Die inneren
Blasen können
abgelassen bleiben, um die Drehmomentübertragung durch die Rolle
bei einem kleineren Rollendurchmesser fortzusetzen. Die Blasenkontaktdrücke gegen
die Enden der Stammrolle werden von der Konfiguration der Drehmomentübertragungsvorrichtung 160 abhängen, betragen
aber passenderweise weniger als etwa 176 Gramm pro Quadratzentimeter
(etwa 2,5 Pfund pro Quadratzoll (psi)), speziell etwa 35 bis etwa
176 Gramm pro Quadratrentimeter (0,5 bis 2,5 psi) und spezieller
weniger als etwa 70 Gramm pro Quadratrentimeter (1 psi), um einer
Beschädigung der
Papiertuchbahn zu minimieren.
-
In 17 ist eine wahlweise Reibungsplatte 172 an
die aufblasbare Blase 164 befestigt, um mit den Stirnflächen 163 der
Rolle R durch den Druck der Blase 164 in Eingriff zu kommen.
Die Reibungsplatte 172 kann aus einem beliebigen Material
gebildet werden, das mittels minimalen Druck am besten an der Rolle
hält und
eine minimale Beschädigung
an den Kanten des Blattes verursacht, obwohl die Stirnflächen der
Rolle normalerweise nicht verwendet werden, um ein Papiertuchendprodukt
herzustellen.
-
Die
Größe der Stützplatte 168 wird
von der Größe der Stammrollen
abhängen,
kann aber mindestens etwa 114 cm (45 Zoll), wie etwa 114 bis 152 cm
(etwa 45 bis etwa 60 Zoll) Außendurchmesser
betragen, um dort angeordnet zu werden, wo die höchsten Kräfte auftreten. Der Teil der
Drehmomentübertragungsvorrichtung 160,
der das Ende der Rolle kontaktiert, wird vorgegebene innere und äußere Durchmesser
aufweisen, die den Druck auf die Rolle minimieren, die Kontaktfläche maximieren
oder das Verhältnis
zwischen der Kontaktfläche,
dem Eingriffsdruck und den Reibungseigenschaften der Drehmomentübertragungsvorrichtung
optimieren.
-
Das
in 19 teilweise dargestellte
Abwickelsystem kombiniert die Kernspannfutter 31, die mit
der Innenfläche 175 des
Kerns C in Eingriff stehen, und eine ergänzende Drehmomentübertragungsvorrichtung 160,
die mit den Stirnflächen 163 der
Stammrolle R in Eingriff stehen. Das Abwickelsystem enthält gegenüberliegende
Spannwelleneinrichtungen 176 (nur eine dargestellt), von
denen jede eine Abwickelwelle 162 umfasst, die drehbar
in einem Kranz 178 angebracht und steuernd mit einem Antrieb
mit veränderlicher
Geschwindigkeit (nicht dargestellt) verbunden ist. Jede Spannwelleneinrichtung 176 umfasst
außerdem
ein Kernspannfutter 31 und ein ergänzendes Antriebsspannfutter 180,
die beide auf der Welle 162 angebracht sind, um sich damit
zu drehen. Die Kernspannfutter 31 enthalten aufblasbare
Kernspannfutterblasen 182, die eingerichtet sind, mit der
Innenkemfläche 175 in
Reibungseingriff zu kommen, wenn die Spannwelleneinrichtung 176 in den
Kern C eingesetzt wird. Das ergänzende
Antriebspannfutter 180 enthält aufblasbare Kopplungsblasen 184,
deren Wirkungsweise im Folgenden beschrieben wird. Leitungen (nicht
dargestellt) in der Spannwelleneinrichtung 176 verbinden
die Hohlräume
der Kernspannblasen 182 und der Kopplungsblasen 184 funktionell
mit einer Fluidquelle (nicht dargestellt) zum Aufblasen und Ablassen
der Blasen.
-
Die
ergänzende
Drehmomentübertragungsvorrichtung 160 enthält eine
ringförmige
Stützplatte 168.
Eine Vielzahl konzentrischer, aufblasbarer, ringförmiger Blasen 166 werden
an der Stützplatte
befestigt und sind eingerichtet, mit den Stirnflächen 163 der Stammrolle
R in Eingriff zu kommen, die für
Zwecke der Darstellung in enger Nähe mit der Spannwelleneinrichtung 176 gezeigt
wird. Die Stützplatte 168 enthält eine
eingebaute, sich in axialer Richtung erstreckende Manschette 186,
die lösbar
durch Federkugeln und Klinken oder anderen geeigneten Vorrichtungen
(nicht dargestellt) an ein Teil des festen Rahmens 188 befestigt
ist. Leitungen (nicht dargestellt) in der Stützplatte 168 und der
Spannwelleneinrichtung 176 und verbunden durch eine drehbare
Verbindung, verbinden wirkend die Hohlräume der ringförmigen Blasen 166 mit
einer Fluidquelle (nicht dargestellt).
-
Sobald
die Kernspannfutter 31 für das Einsetzen in den Kern
C ausgerichtet sind, werden die Spannwelleneinrichtungen 176 axial
zueinander in die Rolle R vorgeschoben. Die axiale Bewegung wird zeitweilig
unterbrochen, wenn sich die ergänzenden Antriebsspannfutter 180 in
den Manschetten 186 der Stützplatte befinden, an denen
punktförmige
Kanten 190 des ergänzenden
Antriebsspannfutters 180 die Manschetten berühren können. Die
Kopplungsblasen 184 werden dann aufgeblasen, um die Manschette 186 mit
der Stützplatte
in Reibungseingriff zu bringen. Die Spannwelleneinrichtungen 176 setzen ihr
axiales Vorschieben fort, bis die Kernspannfutter 31 im
Kern C sind und die Kanten 192 der Kernspannfutter gegen
den Kern stoßen.
Sowohl die Blasen 182 im Kernspannfutter 31 als
auch die ringförmigen
Blasen 166 an der Stützplatte 168 werden dann
aufgeblasen, um mit der Innenfläche 175 des Kerns
und den Stirnflächen 163 der
Stammrolle in Eingriff zu kommen. Wahlweise könnten die ergänzende Drehmomentübertragungsvorrichtung 160 und
die Spannwelleneinrichtung 176 fest verbunden werden (nicht
dargestellt).
-
Die
mit Bezug auf 16–19 beschriebene, ergänzende Drehmomentübertragungsvorrichtung 160 ist
besonders günstig
für die
Verwendung von locker gewickelten Stammrollen mit einem Außendurchmesser
von etwa 305 cm (120 Zoll) oder größer, zum Beispiel etwa 356
cm (140 Zoll) oder größer. Die
ergänzende
Drehmomentübertragungsvorrichtung
verringert oder beseitigt den Schlupf zwischen einzelnen Blattschichten
und zwischen den Blattschichten und dem inneren Rollenkern, besonders während hoher
Beschleunigungs- oder Abbremsperioden. Die gewünschte Höhe des Drehmoments kann von
der Abwickelwelle durch die Rolle selbst, durch Auswählen des
Reibungskoeffizienten des Seitenklemmmechanismus, der Kontaktfläche des
Seitenklemmmechanismus und dem Luftdruck der Blasen übertragen
werden.
-
Während in
der vorangegangenen Beschreibung eine ausführliche Schilderung der Ausführungsbeispiele
der Erfindung für
den Zweck der Darstellung dargelegt wurden, können viele Veränderungen in
den hier gegebenen Details von Fachleuten durchgeführt werden,
ohne vom Rahmen der Erfindung abzuweichen.