DE69908087T2 - Verfahren zum anhalten der wickelrolle einer maschine - Google Patents
Verfahren zum anhalten der wickelrolle einer maschineInfo
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Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Anhalten einer Wickelrolle in der letzten Wickelphase einer Bahn in einer Papiermaschine, wobei nach dem Wickelwechsel stoppende Bremskräfte auf den Achsantrieb und auf die Oberfläche einer von dem Wickelzylinder abgelösten rotierenden Wickelrolle aufgebracht werden. Der kürzere Ausdruck "Wickel" wird nachfolgend für die Wickelrolle verwendet.
- Das Anhalten des Wickels mit Hilfe einer Bremskraft, die ausschließlich auf den Achsantrieb aufgebracht wird, d. h. die von der Achse des Wickels wirkt und die entgegengesetzt zu der Drehrichtung der Wickelspule ist, ist ein bekanntes Verfahren. Das Verfahren ist insbesondere in Situationen anwendbar, in denen eine enorme Zeitdauer zum Anhalten verwendet werden muss oder verwendet werden kann. Der zu verwendende Zeitbetrag wird primär durch die Leistungsanforderungen an die Papiermaschine beeinflusst und andererseits durch die Dimensionierung des in der Wechselsituation verwendeten Raumes, d. h. mit anderen Worten, wie gut und wie lange der anzuhaltende neue Wickel und der voll werdende neue Wickel gleichzeitig in die Wickelstation, beispielsweise auf denselben Wickelschienen, passen.
- Insbesondere mit den wachsenden Leistungsanforderungen ist es notwendig geworden, die Anhaltezeit zu verkürzen, was leicht beträchtliche Probleme verursacht, wenn ein Anhalten nur mit Hilfe einer auf die Achse wirkenden Bremskraft ausgeführt wird. Insbesondere im Fall von glatten Papierbeschaffenheiten verursacht die Maßnahme einer Erhöhung der Bremskraft zur Beschleunigung des Anhaltens eine so genannte Verformung, d. h. ein "Abrollen" von den Oberflächenschichten des Wickels, weil einige Oberflächenschichten dazu neigen, ihre Bewegung in der Drehrichtung, d. h. in der Richtung eines Abrollens des Wickels, bei der Originalgeschwindigkeit der Drehung ungeachtet der Abnahme der Drehgeschwindigkeit der Innenschichten fortzuführen, was dazu führt, dass der Wickel sich lockert. Die Lockerung findet auf dem Außenumfang statt, weil das Abrollen der Spiralstruktur des Wickels hier zuerst möglich ist, und weil andererseits die größte Masse und der größte Durchmesser, d. h. das größte Trägheitsmoment am Außenumfang vorliegen. Der nicht abgewickelte Oberflächenabschnitt des Wickels ist zur Verwendung ungeeignet und verursacht Ausschuss. Bei einer Online-Streich- und Kalanderanlage kann die Notwendigkeit zur Abgabe von Ausschuss bis auf 2.500 m ansteigen.
- Zum Überwinden des oben beschriebenen Problems sind Lösungen bekannt, die allein auf der Verwendung von einer auf die Oberfläche des Wickels aufgebrachten Bremskraft basieren, und andererseits gibt es Lösungen, die auf der gleichzeitigen Verwendung zweier separater Bremskräfte basieren, d. h. einer von der Achse wirkenden Bremskraft und einer Bremskraft, die auf die Oberfläche des Wickels aufgebracht wird und somit über die Oberfläche wirkt.
- Kraftwirkungen, die insbesondere und/oder ausschließlich auf die Wickeloberfläche aufgebracht werden, sind beispielsweise in den Veröffentlichungen EP-483 092, EP 658 504, US 3,471,097, wie auch in der Veröffentlichung FI-95683 und in der entsprechenden internationalen Veröffentlichungsschrift WO 95/34495 aufgezeigt.
- In den zwei zuerst erwähnten Veröffentlichungen weisen die dargestellten Ausführungsformen eine Druckwalze auf, die einen Pressspalt mit der Oberfläche des Wickels bildet, wobei in der letzteren von diesen auch ein Satz Riemen umfasst ist, der einen Pressspalt bildet. In diesen Ausführungsformen liegt der Zweck der Druckwalzen und des Riemensatzes primär darin, einen Zugang von Luft zwischen die Schichten von Papier zu verhindern, wenn die Wickelrolle von dem Wickelzylinder abgelöst und wenn die Bahn weiterhin auf die Walze geführt wird, und nicht zum Bewirken des Anhaltens der Walze. Überdies zeigen die Veröffentlichungen keine Lösungen zum Erzeugen einer von der Achse wirksam ausgehenden Bremskraft.
- Die Lösung gemäß der Patentveröffentlichung US-3,471,097 umfasst einen Satz Riemen, der als Teil der Vorrichtungen zum Ausführen eines so genannten Taschenwechsels (bagchange) funktionieren soll. Der Zweck des Riemensatzes liegt auch in einem Verlangsamen der Rotation des Wickels und darin, diesen eventuell anzuhalten. Die Bremskraft wird nicht auf aridere Weise auf den Wickel aufgebracht. Im Anhalteverfahren des Wickels in einer den Anforderungen der gegenwärtigen Papiermaschinen genügenden Weise würde die alleinige Verwendung eines derartigen Riemensatzes als eigentliches Bremselement in einer übermäßigen Kraftbeaufschlagung resultieren, die auf die Oberfläche des Wickels aufgebracht würde und die auf einfache Weise eine Beschädigung der Oberflächenschichten und eine wachsende Notwendigkeit zur Abgabe von Ausschusspapier verursachen würde, d. h., dass sie zum Verhindern eines Abrollens der Oberflächenschichten nicht vorteilhaft wäre.
- Der Zweck des in der finnischen Patentveröffentlichung FI-95683 aufgezeigten Elements, das eine Beaufschlagungskraft auf die Oberfläche des Wickels aufbringt, liegt insbesondere in einem Verhindern des Zugangs von Luft zwischen die Papierschichten, wenn die Bahn auf den Wickel aufgewickelt wird, während der Pressspalt zwischen dem Wickel und dem Wickelzylinder offen ist. Das Element kann eine fragmentäre Walze oder ein Streichriegel sein, wobei die Veröffentlichung insbesondere eine Bürstenvorrichtung erwähnt, mit Hilfe der insbesondere eine Radialkraftwirkung hervorgerufen wird, die auf die Oberfläche aufzubringen ist. Obwohl es möglich ist, das Verformungsrisiko eines vollen Wickels durch Verwendung einer Bürstenvorrichtung oder dergleichen zu reduzieren, liegen zugleich jedoch Probleme beim Produzieren von insbesondere Radialbremskräften vor, die sich auf die Verwendung dieser Lösung im Hinblick auf ein Anhalten des Wickels beziehen. Selbst wenn das Ziel darin lag, bedeutende Bremskräfte mit Hilfe dieser Vorrichtung zu erhalten, wären beträchtlich große Radialkräfte erforderlich, weil die Bremskraft primär mit Hilfe der Reibung zwischen einerseits der Presskontaktfläche der Vorrichtung und der Außenfläche des Wickels und andererseits der Reibung zwischen den Papierschichten erzeugt wird. Auch in diesem Fall würde die Verwendung von großen Bremskräften leicht dazu führen, eine unnötige Beschädigung der Oberflächenschichten und eine Notwendigkeit zur Abgabe von Ausschusspapier hervorzurufen. Überdies ist es aufgrund der Oberflächenstruktur der Bürstenvorrichtung nicht möglich, eine praktikable Bürstenvorrichtung herzustellen, die insbesondere zum Bremsen und Anhalten bestimmt ist. Gleichermaßen ist es offensichtlich, dass die fragmentäre Walze und der Streichriegel nicht zum Aufbringen signifikanter Bremskräfte auf die Walze bestimmt sind.
- In dem deutschen Gebrauchsmuster DE-296 04 401 ist eine Anordnung zum Bremsen und Anhalten des Wickels aufgezeigt, derart, dass der Wickel sowohl mit Hilfe einer von der Achse wirkenden Bremskraft und einer Bremskraft verlangsamt wird, die auf der Außenfläche des Wickels erzeugt wird und von einer radialen und nach außen (tangential) gerichteten Kraft gebildet wird, die von außen auf den Umfang des Wickels aufgebracht wird. Die auf die Oberfläche wirkende Bremskraft wird mit Hilfe einer Pressvorrichtung erzeugt, insbesondere mit Hilfe einer Druckwalze, die gegen den Wickel gedrückt wird, um eine Radialkraft zu erhalten und die mit einem Antrieb ausgerüstet ist, um ihre Drehgeschwindigkeit auf die Außenumfangsgeschwindigkeit des Wickels zu beschleunigen, bevor sie mit dem Wickel in Kontakt gebracht wird. Die Druckwalze weist auch eine einstellbare Bremsvorrichtung zum Erzeugen und Einstellen der auf den Wickel wirkenden Außenumfangs-Bremskraft auf. In dieser Veröffentlichung wird vorgeschlagen, dass die auf die Oberfläche aufgebrachte Bremsleistung größer sein sollte als die auf die Achse aufgebrachte Bremsleistung, wobei die auf die Oberfläche wirkende Bremskraft unnötig hoch erhöht werden muss. Das erfordert auch wesentlich leistungsstarke Vorrichtungen, um die Kraftbeaufschlagungswirkung des Druckelements zu erhalten und auch die Rotation zu bewirken. Da das Ziel der oben dargestellten Lösung darin liegt, die Verformung der Oberflächenschichten zu verhindern, ist es offensichtlich, dass große, auf die Oberfläche wirkende Bremskräfte die Oberflächenschichten des Wickels leicht beschädigen. Gemäß der dargestellten Lösung ist diese Wirkung umso stärker, wenn die Bremskräfte zusammen mit dem erhöhten Verformungsrisiko erhöht werden müssen.
- Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Anhalten eines Wickels vorzustellen, mit Hilfe dessen die Nachteile der oben zum Stand der Technik dargestellten Lösungen weitestgehend eliminiert werden können, und mit dem demzufolge der auf diesem Gebiet vorherrschende Stand der Technik verbessert ist. Zur Lösung dieser Aufgabe ist das erfindungsgemäße Verfahren primär dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsleistungen, die den Wickel anhalten und die auf den Achsantrieb des Wickels und auf die Oberfläche des Wickels aufgebracht werden, d. h. Bremsleistungen, die durch die Welle und durch die Oberfläche bewirkt werden, während des Anhaltens gemäß dem Verhältnis S = 1 : 1 ... 100 : 1 unter- bzw. verteilt werden. Die auf die Oberfläche wirkende Bremsleistung ist demnach höchstens gleich der von der Achse wirkenden Bremsleistung und sie kann bei Bedarf von dort während des Anhaltens weiter reduziert oder verändert werden. Der Bereich, in dem das Verhältnis der Leistungen liegt, kann auch sein: 1 : 1 ... 50 : 1, 5 : 4 ... 100 : 1, 5 : 4 ... 50 : 1, 3 : 2 ... 100 : 1, 3 : 2 ... 50 : 1, 1 : 1 ... 10 : 1, 5 : 4 ... 10 : 1, 3 : 2 ... 10 : 1, 1 : 1 ... 5 : 1, 5 : 4 ... 5 : 1 oder 3 : 2 ... 5 : 1. Das Verhältnis kann dasselbe sein oder es kann verändert werden, vorzugsweise derart, dass das Verhältnis innerhalb des oben definierten Bereiches zum größten Anteil der Bremszeit bleibt, beispielsweise von zumindest 9/10 der gesamten Bremszeit oder über die ganze Zeit, wenn die Bremsleistung auf die Wickelachse und auf die Oberfläche der Wickelrolle mit Hilfe entsprechender Bremsvorrichtungen aufgebracht wird.
- Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es möglich, die Anhaltezeit des Wickels zu minimieren und zugleich die Beschädigung der Oberflächenschichten, wie auch die Notwendigkeit einer Abgabe von Ausschusspapier zu reduzieren. Bei dem Verfahren ist die Tatsache zu beachten, dass die auf die Oberfläche wirkende Bremskraft ein kontrolliertes Anhalten zusammen mit den Reibungskräften der Papierschichten hervorruft, und sogar in einer Weise, bei der das Bremsen und Anhalten ohne das Verformungsphänomen in den Oberflächenschichten und dem Lockern des Wickels stattfinden. Um das Anhalten auf eine optimale Weise auszuführen, ist es in dem Verfahren möglich, während des gesamten Anhalteverfahrens der Größe aller erzeugten Bremskräfte und Bremsdrehmomente, genauso wie deren Veränderungen, dem Gewicht und der Drehgeschwindigkeit des Wickels und deren Veränderungen, sowie den Reibungseigenschaften des Papiers Beachtung zu schenken. Beispielsweise wird auf der Grundlage dieser Variablen die geeignetste Bremskraft und/oder Drehmoment zu gegebener Zeit verändert. Da wesentlich geringere Bremskräfte gegenüber solchen in herkömmlichen Lösungen verwendeten Bremskräften notwendig sind, wenn das erfindungsgemäße Verfahren angewendet wird, ist es möglich, die Strukturen und Lösungen hinsichtlich der Arbeitsleistung der zu verwendenden Vorrichtung auf einem relativ moderaten Niveau zu halten.
- Die Erfindung ist geeignet zur Verwendung in Verbindung mit kontinuierlich arbeitenden Wickelstationen, in denen Wickelrollen von einer gesamtbreiten Bahn von mehreren Metern Breite (z. B. 5 m oder mehr) von einer Papiermaschine oder einer Endbearbeitungsmaschine für Papier abgegeben werden. Wachsende Maschinengeschwindigkeiten, Maschinenbreiten und maximale Durchmesser der Wickel führen zu Wickeln mit großer Masse, die mit hoher Geschwindigkeit nach dem Schneiden der Bahn rotieren. Diese Wickel müssen ungeachtet der großen Rotationsenergie oder aufgrund der zur Verfügung stehenden Zeit genauso schnell wie vorher abgebremst werden, was bei immer kürzer werdenden Bremszeiten zu erreichen ist. Im Fall eines zylindrischen Körpers, der eine gute Annäherung an die Wickelrolle darstellt, ist die Rotationsenergie direkt proportional zur Masse des Körpers, zum Quadrats der Winkelgeschwindigkeit des Körpers und zu dem Quadrat des Radius des Körpers. Es ist durch Rechnungen belegt, dass die Rotationsenergie näherungsweise auf das Fünffache ansteigt, wenn die Bahngeschwindigkeit (die Oberflächengeschwindigkeit des Wickels) um 50%, die Masse des Wickels um 125% und der Durchmesser des Wickels um näherungsweise 25% anwächst, was bei einer Verwendung desselben Drehmoments zu einer beträchtlich höheren Bremszeit führt.
- Andere, das erfindungsgemäße Verfahren kennzeichnende Merkmale gehen aus den beigefügten abhängigen Ansprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung hervor.
- Im Folgenden wird die Erfindung in größerem Detail mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen zeigen:
- Fig. 1 schematisch das Prinzip des Verfahrens,
- Fig. 2 eine zur Anwendung des Verfahrens in einer Anhaltestation für einen Papierwickel geeignete Anordnung,
- Fig. 3 ein Beispiel einer Bremssteuerung, und
- Fig. 4 die Verlangsamung des Wickels unter der Steuerung gemäß des Prinzips aus Fig. 3.
- Die Fig. 1 und 2 zeigen schematisch eine Wickelstation einer Papiermaschine, eine so genannte Pope-Wickelstation, die kontinuierlich Papierwickel aus einer vollbreiten Bahn W um auf Wickelschienen 5 oder entsprechenden Trägem rotierende Wickelspulen 2 bildet, die aus einer Papiermaschine oder dergleichen wie beispielsweise einer Endbearbeitungsmaschine für Papier abgegeben wird. Ein voll gewordener Papierwickel ist mit dem Buchstaben R gekennzeichnet. In der in den Zeichnungen gezeigten Situation ist der volle Wickel R bereits in der Maschinenrichtung von dem Wickelzylinder 1 an eine Wechselstation weg transferiert worden, wobei eine neue Wickelwelle, d. h. eine Wickelspule 2 mit der Bahn W in Kontakt gebracht worden ist.
- Die Bahn W selbst wächst auf dem Wickel R in der folgenden Weise an. Der rotierende Wickelzylinder 1 führt die Bahn W auf den Wickel R, die mit Hilfe von an sich bekannten Kraftbeaufschlagungsvorrichtungen, die in der Zeichnung nicht gezeigt sind, in der Radialrichtung auf der anderen Seite des Wickelzylinders 1 mit einer Kraft gegen den Wickelzylinder 1 beaufschlagt wird, wie sie in der Laufrichtung der Bahn W zu sehen ist. Der Wickel R hat einen Achsantrieb, d. h. mit anderen Worten, dass die Wickelspule 2 mit einem Antrieb versehen ist, um welche Spule sich der Wickel R ansammelt. Der volle Wickel R ist entlang den Wickelschienen 5 oder auf entsprechenden Trägem an eine Wechselstation weg von dem Wickelzylinder 1 transferiert worden. In der Laufrichtung der Bahn W vor dem vollen Wickel R ist eine den Kern des nächsten Wickels bildende neue Wickelspule 2 gegen den Mantel des Wickelzylinders 1 gebracht worden. In dieser Phase läuft die Bahn W weiterhin für eine Weile auf den zu wickelnden Wickel R über einen Pressspalt zwischen der neuen Wickelspule 2 und dem Wickelzylinder 1 und über den Mantel der Wickelspule 2 (gestrichelte Linie), bis die Bahn W mit Hilfe einer Schneidvorrichtung (nicht gezeigt), die als solche bekannt ist, geschnitten und um eine neue Wickelspule 2 geführt wird, wobei die Drehung des Wickels R verlangsamt und angehalten wird, wenn er in der Wechselstation ist. Die Erfindung ist jedoch nicht auf dieses Wechselverfahren und den in der Zeichnung gezeigten Wickelstations-Aufbau beschränkt und für alle Situationen zum Anhalten des Wickels geeignet, bei dem das Anhalten durch Aufbringen einer Bremsleistung auf den in der Wickelstation rotierenden Wickel ausgeführt wird, welcher Wickel von dem Pressspalt-Kontakt mit dem Wickelzylinder 1 weg transferiert wurde. Die Bahn kann geschnitten und auf eine neue Wickelspule beispielsweise vor einem Öffnen des Pressspalts gewechselt werden.
- Die Wickelspule 2 ist mit einem Achsantrieb ausgerüstet, der an ihrer Welle 2a angeschlossen ist und an ihr angreift, um eine von der Achse 2a wirkende Bremskraft zu erhalten. Wenn der Wickel R mit seiner Drehung in der Richtung DR fortfährt, wird die Drehung mit Hilfe einer in der entgegengesetzten Richtung DT1 wirkenden Kraft verlangsamt, die über die Wickelspule 2 ein Bremsdrehmoment auf den Wickel R erzeugt.
- Die Oberfläche des durch die Wickelspule 2 zu verlangsamenden Rotationswickels R, vorteilhafterweise dessen untere Oberfläche, wird mit einer Druckwalze belastet, die mit dem Wickel R einen Pressspalt bildet, um insbesondere eine auf die Oberfläche wirkende Radialkraft zu erhalten, wobei die Beaufschlagungskraft der Druckwalze 3 mit Hilfe einer Kraftbeaufschlagungsvorrichtung 4, wie beispielsweise einer hydraulischen Kraftvorrichtung oder dergleichen erzeugt wird, die direkt an der Druckwalze angeschlossen ist und auf diese wirkt. Die Kraft der Kraftbeaufschlagungsvorrichtung 4 ist einstellbar.
- Die Druckwalze 3 ist überdies mit einem Antrieb ausgerüstet, der an ihrer Achse 3a angeschlossen ist und auf diese wirkt, um ein Steuern der Rotation der Druckwalze 3 zu bezwecken und demzufolge der peripheren auf die Oberfläche wirkenden Bremskraft, d. h. die Bremsvorrichtung kann ein Bremsgenerator sein. Die Drehrichtung der Druckwalze 3 ist mit Buchstaben DP markiert, wobei die durch die Radial- und Peripherkräfte hervorgerufene Bremskraft, die ein Bremsdrehmoment auf den Wickel R über die Außenumfangsfläche des Wickels erzeugt, mit einem Bezugszeichen DT 2 markiert ist. In Verbindung mit der Walze 3 ist es ebenso möglich, eine mechanische oder hydraulische Bremsvorrichtung zu verwenden.
- Während des Bremsprozesses kann der Wickel R in derselben Wechselstation sein, in die er transferiert wurde, nachdem er von dem Wickelzylinder abgelöst worden ist. Wenn der Wickel vollständig angehalten worden ist, wird er von dieser Station beispielsweise entlang der Schienen 5 oder auf dem Träger einer entsprechenden Trägerstruktur, auf der die Enden der Wickelspule 2 gelagert sind, an einen Punkt weggeführt, von dem er von der Wickelstation beispielsweise an Stopper wegbewegt wird, in die der Wickel entlang den Schienen 5 nach einem Anhalten rollt.
- Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform zum Verlangsamen und Anhalten des Wickels R, in welcher Ausführungsform die Druckwalze 3 eine so genannte fest positionierte Walze ist, die vorteilhafterweise in der Laufrichtung der Bahn hinter dem Wickel R, beispielsweise in dem Rahmen der Wickelstation, angeordnet ist. Die Beaufschlagungskraft der Druckwalze 3 wird mit Hilfe einer Beaufschlagungsvorrichtung 4 mit Hilfe eines Wickelträgers 6 oder dergleichen ergänzt, wie beispielsweise eine hydraulische Kraftvorrichtung, welcher Wickelträger die Wickelspule 2 und damit den gesamten Wickel transferiert, wobei die durch die Beaufschlagungsvorrichtung erzeugte Kraft einstellbar ist. Wenn der Wickel R von dem Wickelzylinder 1 abgelöst ist, kann er demzufolge direkt in Kontakt mit der Walze 3 entlang der Schienen 5 mit Hilfe der Beaufschlagungsvorrichtung an die Wechselstation angetrieben werden.
- In Fig. 1 ist die Walze 3 relativ nahe zu dem Punkt angeordnet, an dem die Bahn W auf den Wickel läuft, und sie kann ebenso für denselben Zweck wie die Bürstenvorrichtung vor einem Schneiden der Bahn verwendet werden. Wie in Fig. 2 gezeigt, ist die Walze 3 von dem Eingangspunkt der Bahn W weiter weg angeordnet, wobei es vorteilhaft ist, eine separate Andruckvorrichtung 7, wie beispielsweise eine Bürsten Vorrichtung oder dergleichen, in der Bremsanordnung anzuordnen. Diese Vorrichtung ist in der Drehrichtung des Wickels vor der Walze 3 angeordnet, wobei ihr Zweck darin liegt, einen Zugang von Luft zwischen die Papierschichten zu verhindern. Die Bürstenvorrichtung kann eine Funktion und einen Aufbau gemäß dem Stand der Technik haben. Die Bürste kann ebenso durch eine Walze als ein Kontaktglied ersetzt sein. Wie das bekannt ist, ist die durch diesen Typ einer Andruckvorrichtung auf die Oberfläche des Wickels hervorgerufene Kraft sehr klein, womit diese beim Studium der Bremsleistungen demzufolge nicht in Betracht gezogen wird. Eine derartige Andruckvorrichtung kann auch vor der Druckwalze 3 in dem System von Fig. 1 verwendet werden, insbesondere wenn die Druckwalze 3 hinter dem untersten Punkt des Wickels angeordnet ist, d. h. in der Drehrichtung weiter hinten als in Fig. 1.
- Wenn der Wickel R in der Wechselstation von Fig. 2 angehalten ist, muss er von dieser Station direkt von der Wickelstation weg entfernt werden, wenn die Walze 3 nicht wegbewegt werden kann. Die Walze 3 kann jedoch eine feststehende Position dahingehend haben, dass sie in der Bremsphase stationär ist, jedoch nach dem Anhalten des Wickels wegbewegt werden kann, wobei der Wickel in der Wickelstation nach vorne zu der Abnahmestation bewegt werden kann, ohne durch die Walze behindert zu sein.
- Andere Teile der Ausführungsform von Fig. 2 entsprechen vollständig dem nachfolgend dargestellten Modell und dem in Fig. 1 gezeigten Modell zum Anwenden des erfindungsgemäßen Verfahrens, womit demzufolge zum Optimieren des Abbremsens und Anhaltens entsprechende Messanordnungen und eine Datenverarbeitungseinheit verwendet werden, wo diese einsetzbar sind. Die Datenverarbeitungseinheit wird nachfolgend primär mit Bezug auf Fig. 1 beschrieben.
- Zum Ausführen des Verfahrens ist es geeignet, eine Anzahl gemessener Variablen zu überwachen und den Bremsvorgang mit Hilfe derselben zu steuern.
- Gemäß der Grundidee der Erfindung wird die von der Welle 2a wirkende Bremskraft/Drehmoment T1 kontinuierlich zu vorbestimmten Intervallen während des Anhalteprozesses des Wickels gemessen, wobei gemäß der Höhe der Bremskraft /Drehmoment eine geeignete, auf die Oberfläche des Wickels wirkende Bremskraft /Drehmoment T2 bestimmt wird, die gemessen und eingestellt wird, um den Sollwert zu erhalten. Eine Information zur Höhe der von der Achse wirkenden Bremskraft wird auf normale Weise aus dem Abbremsen des Achsantriebs erhalten. Zum Ausführen der Messungen und der notwendigen Einstellungen verwendet das Verfahren einen Motor M1 in dem Achsantrieb der Wickelspule, einen Motor M2 in dem Antrieb der Druckwalze und der Kraftbeaufschlagungs Vorrichtung 4 der Druckwalze 3, von dem die Messresultate in die Datenverarbeitungseinheit 8 geführt werden.
- Als Grundlage für die Einstellung der optimalen Bremskräfte und des Bremsdrehmoments wird insbesondere die Höhe T1cond der von der Welle 2a wirkenden Bremskraft /Drehmoment der Wickelspule zuerst gemessen, wonach die dabei gemessenen Variablen in der Datenverarbeitungseinheit 8 verwendet werden, um eine optimale Höhe (T2gesetzt) der auf die Oberfläche wirkenden Bremskraft/Drehmoment zu bestimmen, die in einem vorbestimmten Verhältnis zu einer entsprechenden, von der Welle 2a wirkenden Variablen sein kann. Der optimale Wert der auf die Oberfläche wirkenden Bremskraft/Drehmoment, welche mittels der Datenverarbeitungseinheit 8 erzeugt wird, wird verwendet, wenn die Steuerungsmessungen an den Antrieb M2 der Welle 3a der Druckwalze 3 und an die Kraftbeaufschlagungsvorrichtung 4 gegeben werden.
- Die Drehgeschwindigkeit N1 der Wickelspule und die Drehgeschwindigkeit N2 der Druckwalze 3 werden ebenso gemessen (N1cond und N2cond). Wenn der Durchmesser des vollen Wickels R bekannt ist, ist gleichermaßen sein Außenumfang wie auch die Außenumfangsgeschwindigkeit (Oberflächengeschwindigkeit) bekannt, womit es demzufolge möglich ist, die Drehgeschwindigkeit N2 zu bestimmen, zu der die Druckwalze 3 mit einem bekannten Außenumfang rotiert, ohne gegen den Wickel R in einem Rollkontakt zu gleiten. Andererseits ist es auf der Grundlage der gemessenen Drehgeschwindigkeiten von N1 und N2 möglich, den Durchmesser des Wickels R zu bestimmen.
- Ein gesteuertes Anhalten des Wickels R erfordert die Maßnahme einer Verhinderung der Verschiebung der Oberflächenschichten des Wickels, d. h. einer Auflockerung des Wickels, wenn gleichzeitig das Ziel in einer Minimierung der Anhaltezeit liegt. Die Maßnahme eines Verhinderns des Auflockerns des Wickels erfordert wiederum eine kontinuierliche aktive Steuerung der Bremskräfte und insbesondere eine Steuerung der auf die Oberfläche wirkenden Kräfte. Untersuchungen haben gezeigt, dass es bei der Verformungssteuerung wesentlich darauf ankommt, dass die auf die Oberfläche wirkende Bremsleistung während des gesamten Anhalteprozesses kleiner als die von der Welle wirkende Bremsleistung ist oder maximal dieser entspricht. Wird dies berücksichtigt, ist es möglich, insbesondere die auf die Oberfläche wirkenden unnötig hohen Bremskräfte zu vermeiden, wie das bei der in dem Gebrauchsmuster DE 29 60 4401 dargestellten Lösung erforderlich ist, welche Bremskräfte das Beschädigungsrisiko der Oberflächenschichten beträchtlich erhöhen.
- In dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die von der Welle 2a wirkende Bremskraft primär zum Verlangsamen der Rotation der inneren Papierschichten des Wickels verwendet, wobei die auf die Oberfläche wirkende Bremskraft verwendet wird, um die Drehung des Außenzylinders oder des "Außenmantels" des Wickels zu verlangsamen, wodurch der Anhalteprozess schneller vollzogen wird, jedoch insbesondere die auf die Oberfläche wirkende Bremskraft zum Verhindern der Verformung des Wickels R verwendet wird. Zum Verhindern der Verformung des Wickels R wird die Reibungskraft zwischen den Papierschichten einbezogen und in dem Verfahren verwendet, wobei es insbesondere diese Idee ist, die eine Grundlage für die Möglichkeit schafft, den Brems- und Anhaltevorgang insbesondere unter Verwendung vernünftiger, auf die Oberfläche wirkender Bremskräfte und von Vorrichtungen zur Erzeugung derselben auszuführen.
- Zur Umsetzung der Grundidee der Erfindung ist die von der Welle 2a wirkende Bremsleistung zu der im Maximum gleichen, auf die Oberfläche wirkenden Bremsleistung in dem Verhältnis von S = 1 : 1 ... 100 : 1 verteilt. Die auf den Rotationswickel aufzubringende Bremsleistung ist direkt proportional zu seinem Bremsdrehmoment, wobei das Verhältnis der zu einer gegebenen Zeit vorherrschenden Leistungen gleich dem Verhältnis der Bremsdrehmomente ist. Das Verhältnis S wird zu Beginn der Abbremsung derart eingestellt, dass die auf die Oberfläche wirkende Bremsleistung im Wesentlichen der von der Welle wirkenden Bremsleistung entspricht. Wenn die Drehgeschwindigkeit des Wickels R reduziert wird, wird insbesondere die auf die Oberfläche wirkende Bremskraft gleichzeitig reduziert, derart, dass sie nur einige Prozent ihres Originalwertes, beispielsweise 1 bis 10% oder nur 1 bis 5% entspricht, wenn der Wickel in der so genannten "Crawling-Geschwindigkeit" läuft.
- Wenn eine reduzierte, auf die Oberfläche wirkende Bremskraft verwendet wird, wird das Verhältnis S der Bremsleistungen während des Fortgangs des Bremsprozesses erhöht, wobei es für den größten Anteil der Bremszeit, beispielsweise für 9/10 der gesamten Bremszeit, in irgendeinem der zuvor erwähnten Bereiche aufrechterhalten bleiben kann, insbesondere in dem Bereich von 1 : 1 ... 100 : 1, in dem Bereich von 1 : 1 ... 50 : 1, in dem Bereich von 5 : 4 ... 100 : 1, in dem Bereich von 5 : 4 ... 50 : 1, in dem Bereich von 3 : 2 ... 10 : 1 oder in dem Bereich von 3 : 2 ... 50 : 1. Das Verhältnis S der Leistungen kann in irgendeinem der zuvor erwähnten Bereiche für die Dauer der gesamten Bremszeit bleiben, d. h. der Zeit während der die Bremskraft/Drehmoment auf den Wickel über die Oberfläche des Wickels und die Wickelwelle mit Hilfe der entsprechenden Bremsvorrichtungen aufgebracht wird.
- Die Bremskräfte/Drehmomente, die sowohl von der Welle als auch von der Oberfläche wirken, können vorbestimmt sein, derart, dass ein geeignetes Verhältnis der Leistungen erfüllt ist. Somit ist es möglich, gesetzte Werte T1gesetzt und T2gesetzt für die Bremskräfte/Drehmomente zu geben, die von der Welle und auf die Oberfläche des Wickels wirken. Die gesetzten Werte sind nicht notwendigerweise während des Anhaltens des Wickels dieselben. Geeignete Verhältnisse können der Steueranordnung in Graphen, Tabellen etc. gegeben sein, die das Verhältnis und/oder den absoluten Wert von zumindest einem Drehmoment als eine Funktion eines Faktors, wie beispielsweise der Zeit oder der Drehgeschwindigkeit des Wickels oder einer während des Anhaltens des Wickels veränderlichen Variable in Abhängigkeit von der Drehgeschwindigkeit des Wickels beschreiben. Einige Möglichkeiten zum Implementieren der Einstellung, genauso wie mögliche Steueralgorithmen werden nachfolgend beschrieben.
- Der Bremsvorgang kann beispielsweise als eine Funktion der Rotationsenergie, d. h., der kinetischen Energie des Wickels gesteuert werden. Die Rotationsenergie des Wickels wird aus der Gleichung Wk = ¹/&sub2;Jω² erhalten, in der J = das Trägheitsmoment des Wickels und ω = die Winkelgeschwindigkeit des Wickels ist. Wenn der Wickel als ein homogener geschlossener Zylinder angenommen wird, beträgt sein Trägheitsmoment J = ¹/&sub2;mr², wobei m = die Masse des Wickels und r = der Wickelradius ist. Daraus ist zu ersehen, dass von den auf die Höhe der Rotationsenergie einwirkenden Faktoren nur die Winkelgeschwindigkeit während der Rotation verändert wird, wobei die Winkelgeschwindigkeit proportional zur Drehgeschwindigkeit ist. Bei der Verwendung der Rotationsenergie ist es ein Vorteil, dass die Masse des Wickels genauso wie der Durchmesser des Wickels in Betracht gezogen werden, wobei sich das Steuerverfahren demzufolge von den Verfahren unterscheidet, bei denen der Anhalteprozess allein auf der Grundlage der Oberflächengeschwindigkeit gesteuert wird.
- Fig. 3 zeigt ein Beispiel der Steuerung des Bremsvorgangs des Wickels, die als eine Funktion der Rotationsenergie implementiert ist. Das Bremsdrehmoment T ist derart gesteuert, dass das Bremsdrehmoment erhöht wird, wenn die Rotationsenergie abnimmt. Die Rotationsenergie Wk kann durch Messen der Drehgeschwindigkeit des Wickels und durch Multiplizieren ihres Quadrats mit einem konstanten Ausdruck gemessen werden, der von den Dimensionen und der Masse des speziellen, anzuhaltenden Wickels abhängt. Der Referenzwert von Fig. 3 zeigt die Rotationsenergie als eine Referenzvariable, wobei diese durch eine künstliche Variable ersetzt sein kann, die direkt proportional zu derselben ist und die von dem Typ K·n2 ist, wobei n = die Drehgeschwindigkeit des Wickels, und K = eine wickelspezifische Konstante in Abhängigkeit des Durchmessers/Radius und der Masse des zu anhaltenden Wickels. In der Zeichnung zeigt die x-Achse die Rotationsenergie abnehmend, wobei sie ebenso die Veränderungen in der Rotationsenergie während der Verlangsamung des Wickels beschreibt. Der numerische Wert von 100% entspricht der kinetischen Energie des bei einer Produktionsgeschwindigkeit der Maschine rotierenden Wickels, d. h. in der Situation zu Beginn des Bremsvorgangs. Der prozentuale Anteil der momentanen Bremsleistung einer gegebenen Nennleistung (100%) der Gesamtbremsleistung ist auf der y-Achse aufgezeigt und mit dem Symbol T des Bremsdrehmoments gekennzeichnet. Die momentane Bremsleistung kann die Nennleistung in der Schlussphase eines Bremsvorgangs für eine Zeitdauer übersteigen, d. h. die Bremsleistung liegt über 100%.
- Das Bremsdrehmoment T ist eine Summe aus den Bremsdrehmoment-Werten, die auf den Wickel von der Welle und über den Außenumfang wirken, d. h. die Drehmoment-Werte können in einem geeigneten Verhältnis zueinander gemäß der Erfindung unterteilt sein. Die Walze 3 selbst muss nicht abgebremst werden, wobei sie zur ausreichenden Kraftbeaufschlagung der Oberfläche des Wickels R verwendet werden kann. Zu Beginn ist die Beaufschlagungskraft der Druckwalze größer als am Ende. Zum Steuern des Bremsvorgangs ist es folglich möglich, eine Tabelle in das Automationssystem der Wickelstation einzuspeisen, in welcher Tabelle eine gegebene Bremsleistung einer gegebenen Rotationsenergie entspricht. Wenn der Bremsvorgang gestartet wird, muss man die Masse und den Durchmesser des Wickels kennen, so dass die kinetische Energie auf der Grundlage jeder momentanen Drehgeschwindigkeit berechnet werden kann. Zu Beginn (Bereich A) werden 50 bis 70% der kinetischen Energie des Wickels mit 50 bis 90% Momentanleistung abgebremst, d. h. dass die Rotationsenergie ohne Aufbrechen der Wickelstruktur reduziert wird. In dem Bereich B wird ein Abbremsen von dem Wert von 30 bis 50% zu dem Wert von 0% effizient ausgeführt, so dass Zeit eingespart wird, wobei die Kurve in dem Bereich B am steilsten ansteigt. In dem Bereich B kann der schlussendliche Bremsvorgang mit einer konstanten Leistung (Kurve Teil B1) ausgeführt werden, oder die Leistung kann allmählich bis zum Anhalten des Wickels (Kurve Teil B2) erhöht werden. Am Ende kann die Gesamtbremskraft zweifach oder sogar dreifach über ihrem Anfangswert sein.
- Das Verhältnis S der Bremsleistungen verändert sich während des Arbeitsablaufes gemäß Fig. 3. Die über den Außenumfang wirkende Bremsleistung, d. h. auf die Oberfläche des Wickels wirkend, wird auf einen kleinen Anteil des ursprünglichen Wertes reduziert, was in der Erhöhung des Verhältnisses S während des Bremsvorgangs resultiert. Das Verhältnis bleibt insbesondere in dem Bereich 1 : 1 ... 100 : 1, 1 : 1 ... 50 : 1, 5 : 4 ... 100 : 1, 5 : 4 ... 50 : 1, 3 : 2 ... 100 : 1 oder 3 : 2 ... 50 : 1 für den größten Anteil der Bremszeit, insbesondere bei zumindest 9/10 der Gesamtbremszeit oder für die Dauer des gesamten Bremsprozesses.
- Die Bremskurve von Fig. 4 zeigt demgegenüber die Drehgeschwindigkeit oder die Oberflächengeschwindigkeit des Wickels als eine Funktion der Zeit, d. h. dass die Abbremsung in der Schlussphase des Bremsvorgangs schneller abläuft. Zu Beginn tritt die Abbremsung langsamer auf. An dem Außenumfang haben die Schichten das größte Trägheitsmoment, wobei es ein Ziel ist, die kinetische Energie der Außenschichten des Wickels auf geeignete Weise zu reduzieren, wobei ausschließlich nach einem Erhalt einer bestimmten kinetischen Energie eine leistungsstärkere Abbremsung möglich ist.
- Im Folgenden wird eine Anzahl an Situationen bei einer Verwendung der Anordnungen gemäß den Fig. 1 und 2 und bei einem Steuern des Bremsvorgangs gemäß dem Prinzip von Fig. 3 beschrieben, die in Verbindung mit einem Bremsvorgang auftreten.
- Wenn ein Durchrutschen in den Oberflächenschichten des Wickels R beim Ausführen eines Bremsvorgangs mit Hilfe des Antriebs der Walze 3 (Bremsgenerator) auftritt, wird der gegenwärtige Wert T2cond des auf die Oberfläche wirkenden Bremsdrehmoments reduziert, wobei die Steueranordnung der Datenverarbeitungseinheit 8 den Referenzwert reduziert, d. h. den gesetzten Wert T2gesetzt, gemäß dem der tatsächliche Wert T2cond des durch die Druckwalze 3 erzeugten Drehmoments mit Hilfe des Motors M2 der Druckwalze 3 reduziert wird, bis das Durchrutschen aufhört. Wenn die zuvor erwähnten Maßnahmen nicht ausreichen, um das Lockern anzuhalten, wird auch der gesetzte Wert T1gesetzt des von der Welle 2a wirkenden Bremsdrehmoments in der oben beschriebenen Weise reduziert.
- Wenn eine mechanische oder eine hydraulische Bremse für den über die Oberfläche wirkenden Bremsvorgang verwendet wird, wird der gegenwärtige Wert Ncond der Drehgeschwindigkeit der Druckwalze 3 überwacht. Wenn ein Durchrutschen in den Oberflächenschichten des Wickels auftritt, wird der gegenwärtige Wert N2cond der Drehgeschwindigkeit reduziert, wobei die Steueranordnung der Datenverarbeitungseinheit 8 den Referenzwert reduziert, d. h. den gesetzten Wert T2gesetzt, gemäß dem der aktuelle Wert T2cond des durch die Druckwalze 3 erzeugten Drehmoments reduziert wird, bis das Durchrutschen aufhört. Wenn die zuvor erwähnten Maßnahmen nicht ausreichen, um das Lockern anzuhalten, wird auch der gesetzte Wert T1gesetzt der von der Welle 2a wirkenden Bremskraft in der oben beschriebenen Weise reduziert.
- Der gegenwärtige Wert Fcond der Beaufschlagungskraft kann ebenso gemessen werden, wobei auf der Grundlage des gesetzten Wertes Fgesetzt der Beaufschlagungskraft die Beaufschlagungskraft eingestellt wird, zu der die Walze 3 gegen den Wickel mit Hilfe der Kraftbeaufschlagungsvorrichtung 4 belastet wird. Wenn ein Durchrutschen in den Oberflächenschichten festgestellt wird, kann dies durch temporäres Erhöhen der Beaufschlagungskraft auf die Walze 3 unterbunden werden.
- Hinsichtlich der Datenverarbeitungseinheit 8 ist es möglich. Steueralgorithmen zu erzeugen, die die von den Messungen erhaltenen Werte verwenden, wie das beispielsweise der folgende Steueralgorithmus zum Bestimmen der Gesamtgröße des für ein Anhalten zu einer gegebenen Zeit (t) erforderlichen Bremsdrehmoments zeigt.
- T(t) = f (m, r, u, n), wobei
- T(t) = ein zeitabhängiger Steueralgorithmus,
- m = die Masse der Wickelrolle (R),
- r = der Radius der Wickelrolle oder eine dazu proportionale Variable, wie beispielsweise der Durchmesser,
- u = ein mit der Papierbeschaffenheit zusammenhängender Parameter, insbesondere ein Reibungskoeffizient, und
- n = die Drehgeschwindigkeit der Wickelrolle (R) oder eine dazu proportionale Variable ist, wie beispielsweise die Winkelgeschwindigkeit,
- und/oder ein Steueralgorithmus zum Steuern der Verteilung der Bremsleistung während des Anhalteprozesses
- S(t) = T1gesetzt/T2gesetzt = f(x), wobei
- S(t) = ein zeitabhängiger Steueralgorithmus zum Berechnen des Verhältnisses in dem Bereich von 1 : 1 ... 100 : 1 oder in jedem anderen oben beschriebenen Bereich,
- T1gesetzt = der gesetzte Wert des auf den Wickel von der Wickelachse (2) wirkenden Drehmoments,
- T2gesetzt = der gesetzte Wert des auf den Wickel von der Oberfläche wirkenden Bremsdrehmoments,
- x = eine zeitveränderliche Variable ist, wie beispielsweise die Zeit (t) oder die Drehgeschwindigkeit (n) des Wickels.
- Wie das in Verbindung mit dem letzteren Steueralgorithmus erwähnt ist, muss das Verhältnis S zur Verteilung der Bremsdrehmomente nicht unbedingt auf den während des Bremsprozesses erhaltenen Variablen basieren, sondern kann ebenso auf den empirischen Quantitäten und deren zuvor erhaltenen Werten basieren, wobei das Verhältnis auf einfache Weise als eine Funktion der für den Bremsvorgang verwendeten Zeit verändert werden kann. Die empirischen Werte ihrerseits können von der Papiermaschine oder von einer Endbearbeitungsvorrichtung für Papier stammen, in welcher das Verfahren angewendet wird, genauso wie von Papiermaschinen oder einer Endbearbeitungsvorrichtung für Papier, in denen/der der Bremsprozess den oben beschriebenen Basislösungen folgt.
- Die Erfindung ist nicht nur auf die hierin dargestellten und in der Zeichnung gezeigten Ausführungsformen begrenzt, sondern kann vielmehr innerhalb des Umfanges der in den beigefügten Ansprüchen dargelegten Erfindungsidee variieren.
Claims (20)
1. Verfahren zum Anhalten einer Wickelrolle (R) in der Schlussphase eines
Aufwickelns einer Bahn (W), wobei
- die Bahn (W) durchtrennt wird, wenn die Wickelrolle (R) voll geworden ist,
- die Bahn (W) möglicherweise auf eine neue Wickelspule (2) geführt wird, und
- die Rotation der von dem Pressspalt-Kontakt mit einem Wickelzylinder (1)
abgelösten Wickelrolle (R) mittels Bremskräften angehalten wird, die sowohl auf
die Wickelachse (2a) der vollen Wickelrolle (R) und auf die Oberfläche der
Wickelrolle (R) aufgebracht werden,
dadurch gekennzeichnet, dass die auf die Wickelachse (2a) der Wickelrolle (R) und auf die
Oberfläche der Wickelrolle (R) aufgebrachten Bremsleistungen, die die Wickelrolle (R)
abbremsen, in dem Verhältnis (S) von 1 : 1 ... 100 : 1 aufgeteilt sind.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsleistungen in dem Verhältnis (S) von 1 : 1 ... 50 : 1
aufgeteilt sind.
3. Verfahren gemäß Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsleistungen in dem Verhältnis (S) von 5 : 4 ... 100 : 1
aufgeteilt sind.
4. Verfahren gemäß Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsleistungen in dem Verhältnis (S) von 5 : 4 ... 50 : 1
aufgeteilt sind.
5. Verfahren gemäß Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsleistungen in dem Verhältnis (S) von 3 :
2 ... 100 : 1
aufgeteilt sind.
6. Verfahren gemäß Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsleistungen in dem Verhältnis (S) von 3 : 2 ... 50 : 1
aufgeteilt sind.
7. Verfahren gemäß Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsleistungen in dem Verhältnis (S) von 1 : 1 ... 10 : 1
aufgeteilt sind.
8. Verfahren gemäß Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis (S) der Bremsleistungen in einem der
folgenden Bereiche liegt: 5 : 4 ... 10 : 1, 3 : 2 ... 10 : 1, 1 : 1 ... 5 : 1, 5 : 4 ... 5 : 1 und 3 : 2 ... 5 : 1.
9. Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis (S) der Bremsleistungen in dem Bereich für
den größten Anteil der Bremszeit aufrechterhalten wird, beispielsweise zumindest für 9/10
der Gesamtbremszeit oder für die Dauer des gesamten Bremsprozesses.
10. Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis (S) während des Anhaltevorgangs verändert
wird.
11. Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der folgende Steueralgorithmus zum Bestimmen der
Gesamthöhe des zum Anhalten erforderlichen Bremsdrehmoments bestimmt wird:
T(t) = f (m, r, u, n), wobei
T (t) = ein zeitabhängiger Steueralgorithmus,
m = die Masse der Wickelrolle (R),
r = der Radius der Wickelrolle oder eine dazu proportionale Variable, wie
beispielsweise der Durchmesser,
u = ein mit der Papierbeschaffenheit zusammenhängender Parameter,
insbesondere ein Reibungskoeffizient, und
n = die Drehgeschwindigkeit der Wickelrolle (R) oder eine dazu proportionale
Variable, wie beispielsweise die Winkelgeschwindigkeit ist,
und/oder ein Steueralgorithmus zum Steuern der Verteilung der Bremsleistung während
des Anhalteprozesses gebildet wird
S(t) = T1gesetzt/T2gesetzt = f(x), wobei
S(t) = ein zeitabhängiger Steueralgorithmus zum Berechnen des Verhältnisses in
dem Bereich von 1 : 1 ... 100 : 1 oder in jedem anderen oben beschriebenen
Bereich,
T1gesetzt = der gesetzte Wert des auf den Wickel von der Wickelachse (2) wirkenden
Drehmoments,
T2gesetzt = der gesetzte Wert des auf den Wickel auf die Oberfläche wirkenden
Bremsdrehmoments,
x = eine zeitveränderliche Variable ist, wie beispielsweise die Zeit (t) oder die
Drehgeschwindigkeit (n) des Wickels.
12. Verfahren gemäß Anspruch 10 oder 11,
dadurch gekennzeichnet, dass die auf die Oberfläche der Wickelrolle (R) aufgebrachte
Bremskraft von einem zu Beginn des Anhaltevorgangs ausgewählten Anfangswert
reduziert wird, wenn die Drehgeschwindigkeit der Wickelrolle (R) abnimmt.
13. Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Rotationsenergie der Wickelrolle (R) oder eine dazu
proportionale Variable in der Einstellung des Bremsdrehmoments als eine gemessene
Variable verwendet wird.
14. Verfahren gemäß Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet, dass das Bremsdrehmoment erhöht wird, wenn sich die
Rotationsenergie oder die dazu proportionale Variable reduziert.
15. Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die auf die Oberfläche des Wickels (R) aufzubringende
Bremskraft/Drehmoment gemessen wird, wobei der gesetzte Wert der auf die Oberfläche
der Wickelrolle (R) aufgebrachten Bremskraft/Drehmoment reduziert und/oder die auf die
Wickelachse (2a) aufgebrachte Bremskraft/Drehmoment reduziert wird, wenn festgestellt
wird, dass sich die Bremskraft/Drehmoment als ein Ergebnis eines in den Schichten des
Papiers auftretenden Durchrutschens reduziert.
16. Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Wickelrolle (R) mit einer Druckwalze (3) oder
dergleichen beaufschlagt wird, um die auf die Oberfläche der Wickelrolle (R) aufgebrachte
Bremskraft/Drehmoment zu erzeugen.
17. Verfahren gemäß Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet, dass die auf den Pressspalt zwischen der Druckwalze (3) oder
dergleichen und der Oberfläche der Wickelrolle (R) aufgebrachte Kraftwirkung gemessen
wird, und die eine Kraft auf die Oberfläche der Wickelrolle (R) aufbringende
Radialkraftwirkung der Druckwalze (3) oder dergleichen, gemäß der Kraftwirkung
eingestellt wird.
18. Verfahren gemäß Anspruch 16 oder 17,
dadurch gekennzeichnet, dass eine Kraftbeaufschlagungsvorrichtung (4) mit der
Druckwalze (3) oder dergleichen gekoppelt ist, um eine auf die Oberfläche der Wickelrolle
(R) aufzubringende Kraftwirkung zu erzielen.
19. Verfahren gemäß Anspruch 16 oder 17,
dadurch gekennzeichnet, dass die Druckwalze (3) oder dergleichen zumindest während der
Kraftbeaufschlagung eine so genannte in ihrer Position feststehende Walze oder
dergleichen ist, wobei zum Erhalten ihrer auf die Oberfläche der Wickelrolle (R)
aufgebrachten Kraftwirkung die Wickelrolle (R) mittels einer
Kraftbeaufschlagungsvorrichtung (4) gegen die Druckwalze (3) beaufschlagt wird.
20. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 16 bis 19,
dadurch gekennzeichnet, dass eine separate Andruckvomchtung (7) verwendet wird, die
vor einem Durchtrennen der Bahn in Kontakt mit der Wickelrolle (R) in einem Punkt
angeordnet ist, der näher zu dem Eingangspunkt der Bahn auf den Wickel (R) als die
Druckwalze (3) oder dergleichen liegt.
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Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FI105800B (fi) * | 1999-02-08 | 2000-10-13 | Valmet Corp | Menetelmä kiinnirullauksessa |
| US7008125B2 (en) * | 2000-12-27 | 2006-03-07 | Seiko Epson Corporation | Printing device |
| JP4585136B2 (ja) * | 2001-03-29 | 2010-11-24 | メッツォペーパージャパン株式会社 | 巻取ロール押さえ装置および長尺材巻取り方法 |
| FR2865722B1 (fr) * | 2004-02-02 | 2006-12-01 | Monomatic Sa | Dispositif d'enroulement a deux rouleaux d'entrainement pour machine a enrouler en continu et procede d'enroulement avec regulation de l'effort d'application des rouleaux d'entrainement |
| JP2009528235A (ja) * | 2006-02-27 | 2009-08-06 | ア.チエルリ ノンヴオヴエンス ソチエタ ペル アチオーニ | ウェブ状材料のリール巻取用ロッド及び該巻取ロッドを使用する装置 |
| FI122609B (fi) | 2009-01-12 | 2012-04-13 | Abb Oy | Menetelmä, laitteisto ja tietokoneohjelmatuote aukirullaimen yhteydessä |
| CN104276425B (zh) * | 2014-09-19 | 2016-08-31 | 德清冠虹纺织品有限公司 | 印花机顶升装置 |
Family Cites Families (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3258217A (en) * | 1964-03-27 | 1966-06-28 | Frank W Egan & Company | Single drum web winding machine |
| US3471097A (en) * | 1967-11-06 | 1969-10-07 | Black Clawson Co | Method and apparatus for stopping the rotation of a fully wound roll of web material |
| FI51463C (fi) | 1974-04-02 | 1979-05-15 | Valmet Oy | Bromsanordning foer rullpartiet i en pappers- eller kartongmaskin |
| US4356983A (en) | 1979-09-27 | 1982-11-02 | Jagenberg Werke Ag | Device for braking winding cores |
| FI76766C (fi) * | 1986-02-27 | 1990-04-24 | Ahlstroem Valmet | Anordning foer uppbromsning av en pappers- eller kartongmaskins maskinrulle. |
| US4964587A (en) * | 1986-12-25 | 1990-10-23 | Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha | Coiler |
| US4744526A (en) * | 1987-07-30 | 1988-05-17 | Valmet-Dominion Inc. | Constant tension reel with automatic reel bar loader |
| FI91383C (fi) * | 1990-10-26 | 1997-01-22 | Valmet Paper Machinery Inc | Menetelmä kiinnirullauksessa |
| SE469071B (sv) * | 1991-09-18 | 1993-05-10 | Valmet Karlstad Ab | Rullstol med centrumdriven upprullningsvals |
| FI94231C (fi) | 1993-12-16 | 1995-08-10 | Valmet Paper Machinery Inc | Menetelmä ja laite paperi- tai kartonkirainan kiinnirullauksessa pope-rullaimessa tai vastaavassa |
| DE4401959C2 (de) * | 1994-01-24 | 1996-07-25 | Voith Gmbh J M | Tragtrommelroller für eine Papiermaschine |
| FI95683C (fi) | 1994-06-10 | 1996-03-11 | Valmet Corp | Menetelmä ja laite rainan rullauksessa muodostuvan konerullan pintakerroksien viimeistelemiseksi |
| DE19607349A1 (de) * | 1996-02-27 | 1997-08-28 | Voith Sulzer Papiermasch Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Aufwickeln einer Papierbahn zu einer Rolle |
| DE29604401U1 (de) | 1996-03-09 | 1996-05-23 | Voith Sulzer Finishing GmbH, 47803 Krefeld | Wickelvorrichtung |
| DE19635216A1 (de) * | 1996-08-30 | 1998-03-05 | Voith Sulzer Papiermasch Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Aufwickeln einer Papierbahn zu einer Rolle |
| SE507509C2 (sv) * | 1996-10-21 | 1998-06-15 | Valmet Karlstad Ab | Rullstol med dubbla sekundärenheter för upprullning av en löpande bana i en pappersmaskin |
| ATE290504T1 (de) * | 1997-01-25 | 2005-03-15 | Voith Paper Patent Gmbh | Wickelmaschine und verfahren zum kontinuierlichen aufwickeln einer materialbahn |
| FI106248B (fi) * | 1997-02-13 | 2000-12-29 | Valmet Corp | Kiinnirullain ja menetelmä paperirainan tai vastaavan kiinnirullauksessa |
-
1998
- 1998-10-16 FI FI982248A patent/FI105467B/fi not_active IP Right Cessation
-
1999
- 1999-10-15 AT AT99950789T patent/ATE240896T1/de active
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Also Published As
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| FI982248A0 (fi) | 1998-10-16 |
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