DE9317616U1

DE9317616U1 - Wickelmaschine

Info

Publication number: DE9317616U1
Application number: DE9317616U
Authority: DE
Original assignee: Beloit Technologies Inc
Current assignee: Beloit Technologies Inc
Priority date: 1993-11-19
Filing date: 1993-11-19
Publication date: 1995-03-16
Anticipated expiration: 2003-11-20
Also published as: WO1995013980A1; ES2135687T3; FI962096A; EP0729432A1; FI962096A0; JPH09502686A; PL314291A1; CA2176957A1; DE59408528D1; BR9408070A; US5758842A; EP0729432B1; PL176511B1; CA2176957C; JP2762316B2; ATE182315T1

Description

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DÜSSELDORF ■ ESSEN __ _TT _ __TTT., , . _..__

DIPL.-PHYS. DR. H. SCHUMACHER

EUROPEAN PATENT ATTORNEYS

UNSERZEICHEN g2 027 essen. 19. November 1993

Beloit Technologies Inc., Wilmington, Delaware, USA

Wickelmaschine

Die Erfindung betrifft eine Wickelmaschine zum Aufwickeln, von ggf. längsgeteilten Bahnen, vorzugsweise Papierbahnen, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.

Um bei immer schwerer werdenden zu wickelnden Rollen ein möglichst gleichmäßiges Wickelergebnis, d. h. eine möglichst gleichmäßige Rollenstruktur zu erreichen und Wickelfehler zu minimieren, ist es bekannt, zumindest eine der vorzugsweise zwei Tragwalzen mit einem elastisch verformbaren Mantel zu versehen. Die möglichen Kombinationen sind in der DE 92 04 667 U beschrieben. Gemäß dieser Druckschrift sollen die besten Wickelergebnisse dann erzielt werden, wenn folgende Merkmalskombination für eine derartige Tragwalzenanordnung realisiert ist:

- Das Wickelbett wird ausschließlich aus den beiden Tragwalzen gebildet,

- die in Bahnlaufrichtung zweite Tragwalze weist einen Mantel auf, der wesentlich stärker verformbar ist, als der Mantel der in Bahnlaufrichtung ersten Tragwalze,

- die in Bahnlaufrichtung zweite Tragwalze ist gegenüber der in Bahnlaufrichtung ersten Tragwalze abgesenkt, so daß eine durch die Achsen der beiden Tragwalzen gelegte Ebene mit der Horizontalen einen Winkel bildet.

Es wurde gefunden, daß diese bekannte Tragwalzenanordnung nur in Ausnahmefällen wirklich zufriedenstellende Wickelergebnisse ermöglicht.

D-4000 DÜSSELDORF 1 ■ MULVÄlüYSTRASSl·?* ■ &iacgr;&idiagr;&Igr;&Egr;&Idigr;&Ogr;&iacgr;&iacgr; 4<i*i Il^£S 27 27 ■ TELEFAX 49/2 &Pgr;/03 7? 1?

D-4300 ESSEN 1 ■ FRÜHLINGSTRASSE 43 A · TELEFON 49/201/41994 ■ TELEFAX 49/201/41997 · TELETEX: 201342 = RUHRPAT

POSTGIRO KÖLN (BLZ 37010050) 115211-504

Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Wickelmaschine dahingehend zu verbessern, daß die Wickelqualität auch bei großen Rollengewichten weiter optimiert wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Wickelmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen.

Die Erfindung hat erstmals erkannt, daß die dynamische Tragwalzenbelastung beim Wickeln bei der Festlegung der Elastizität bzw. Starrheit der Tragwalzenoberfläche berücksichtigt werden muß. Es hat sich gezeigt, daß die aus dynamischer und statischer Belastung resultierende Gesamtbelastung der von der ankommenden Bahn teilweise umschlungenen, d. h. in Bahnlaufrichtung ersten Tragwalze in aller Regel relativ höher als die der anderen Tragwalze ist {Anspruch 2).

Eine weitere wesentliche Verbesserung des Wickelergebnisses läßt sich dadurch erzielen, daß die in Bahnlaufrichtung zweite Tragwalze im Bereich ihrer von der Bahn berührten Oberfläche einen relativ höheren Reibwert aufweist, als die entsprechende Oberfläche der in Bahnlaufrichtung ersten Tragwalze. Insbesondere in Kombination mit dem Merkmal des Anspruchs 1 oder 2 läßt sich hierdurch das Maß des Spannens oder Entlastens der Papierbahn an der äußeren Rollenoberfläche in optimaler Weise einstellen bzw. vorgeben. Besonders bevorzugt ist eine solche Ausführungsform, bei der die Gewichtsbelastung der in Bahnlaufrichtung zweiten Tragwalze im Vergleich zur Gewichtsbelastung der in Bahnlaufrichtung ersten Tragwalze besonders klein ist.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, den durch die Tragwalzen und dem bereits zum Teil hergestellten Wickel begrenzten Raum über den zwischen den

Tragwalzen gebildeten Spalt mit einem Gasdruck in im übrigen bekannter Weise zu beaufschlagen und somit eine Entlastung des Eigengewichtes des Wickels zu bewirken (Anspruch 4). Es versteht sich, daß zu diesem Zweck vor allem die Stirnenden des druckbeaufschlagten Raumes in geeigneter Weise abgedichtet werden, damit sich der Entlastungsdruck aufbauen kann. Ein derartiger, sogenannter Airlift ist für Doppeltragwalzenroller mit relativ unelastischen Tragwalzenoberflächen seit langem bekannt, u. a. aus der US-A-3 346 209 der Anmelderin sowie der US-A-3 497 151, der DE-C-I 047 001, der DE-C-I 111 496 und der DE-U-92 01 791.

Bei diesen bekannten Airlift-Vorrichtungen für Doppeltragwalzenroller kommt es darauf an, einen möglichst gleichmäßigen Spalt zwischen der Oberfläche der bereits gewickelten Rolle und der von der zugeführten Bahn umschlungenen Tragwalze zu erzielen, weil ansonsten das Druckentlastungsfluid von der einzuwickelnden Bahn eingezogen und zwischen dieser und der gewickelten Rolle eingeschlossen wird.

Die Erfindung hat erkannt, daß dieser Spalt nur dann gleichmäßig erhalten werden kann, wenn die zu wickelnde Bahn hinreichend porös ist, um die eingezogene Druckluft durchtreten zu lassen. In den meisten Fällen wirken sich Unregelmäßigkeiten in der Oberfläche der bereits gewickelten Rolle entlang der Berührungslinie zu der umschlungenen Tragwalze äußerst negativ auf die Menge der miteingezogenen Druckentlastungsluft aus. Bei der erfindungsgemäßen Kombination führt die Nachgiebigkeit der Ummantelung der von der zugeführten Bahn umschlungenen Tragwalze dazu, daß sich die Walzenoberfläche entlang der Berührungslinie mit der bereits gewickelten Rolle an die Welligkeit der Rolle in dieser Berührungslinie anpaßt. Hierdurch werden mögliche Lufteinzugsspalte zwischen der eingezogenen Bahn und der gewickelten

Rolle minimiert und damit die eingezogene Luft auf ein verträgliches Maß (Menge) reduziert. - Es versteht sich, daß die erfindungsgemäße Kombination eines Airliftes mit einer nachgiebigen Ummantelung der umschlungenen Tragwalze auch dann höchst vorteilhaft einsetzbar ist, wenn die nicht umschlungene (zweite) Tragwalze eine harte, anstelle einer nachgiebigen, Ummantelung aufweist.

Die vorgenannten, erfindungsgemäß zu verwendenden Bauteile unterliegen in ihrer Größe, Formgestaltung, Materialauswahl und technischen Konzeption keinen besonderen Ausnahmebedingungen, so daß die in dem jeweiligen Anwendungsgebiet bekannten Auswahlkriterien uneingeschränkt Anwendung finden können.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile des Gegenstands der Erfindung ergeen sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung, in der - beispielhaft - eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt ist.

Es zeigen:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Wickelmaschine in schematisierter Stirnseitenansicht;

Fig. 2 eine andere Ausführungsform der Wickelmaschine, ebenfalls in Stirnseitenansicht sowie

Fig. 3 eine erfindungsgemäße Tragwalze mit teilweise gewickelter Rolle in Seitenansicht (alle Figuren stark schematisiert).

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 sind zwei im Durchmesser gleiche angetriebene Tragwalzen TWl und TW2 vorgesehen, die beide eine elastisch verformbare Ummantelung Ml, M2 aufweisen, wobei die Ummantelung Ml den relativ "weicheren" und die Ummantelung M2 den relativ "härteren" Belag bildet. Die zugeführte Papierbahn PB umschlingt die erste Tragwalze TWl etwa 180° und wird zu der Rolle R mit dem Rollengewicht G gewickelt. Für den Start jedes Wickel Vorganges kann die Gewichtsbelastung auf die beiden Tragwalzen durch eine Belastungswalze, wie an sich bekannt, künstlich erhöht werden (GBLW). Die durch das Rollengewicht auf die beiden Tragwalzen ausgeübte Normalbelastung Nl und N2 ist bei diesem Ausführungsbeispiel gleich groß. Die dynamische Belastung der umschlungenen Walze TWl und damit die Gesamtbelastung dieser Walze ist allerdings höher als die der Walze TW2.

Ein als AL bezeichnetes Gehäuse eines an sich bekannten Airliftes ist von unten im wesentlichen randdichtend in den unteren Zwickel bereich zwischen den beiden Tragwalzen eingeführt. Durch den achsparallelen Austrittsspalt kann Druckluft, die dem Airliftgehäuse in nicht dargestellter Weise zugeführt wird, durch den Abstandsspalt zwischen den beiden Tragwalzen in den darüber liegenden, oben von der Rolle R abgedichteten Raum als Gewichtentlastungsdruckluft einströmen, wobei die Stirnseiten dieses Druckentlastungsraumes DR in bekannter Weise abgedichtet sind.

Die Ausführungsform nach Fig. 2 unterscheidet sich von der nach Fig. 1 u. a. dadurch, daß der Durchmesser der umschlungenen Tragwalze TWl größer als der Durchmesser der Tragwalze TW2 ist und die Achse der letzteren höher als die der ersteren gelegen ist, wobei die Belastungswalze mit einem Winkel zur Vertikalen wirksam wird. Durch diese Anordnung ist die

Normalbelastung Nl der Tragwalze TWl spürbar größer als die Normalbelastung N2 der Tragwalze TW2. Bei dieser besonders bevorzugten Ausführungsform ist die Oberfläche der nicht umschlungenen Tragwalze TW2 mit einem ihren Reibwert erhöhenden Belag RB versehen. Ein Airlift ist lediglich als Option und daher gestrichelt dargestellt.

Die Darstellung in Fig. 3 verdeutlicht, wie die stark übertrieben dargestellte Welligkeit der gewickelten Rolle R von dem elastisch verformbaren Mantel Ml der Tragwalze TWl nachgebildet und Lufteinzugsspalte somit minimiert oder unterdrückt werden.

Claims

Ansprüche:

1. Wickelmaschine zum Aufwickeln, ggf. längsgeteilter, Bahnen, vorzugsweise von Papierbahnen (PB),

mit zwei den herzustellenden Wickel (R>) in einem Wickelbett tragenden Tragwalzen (TWl und TW2),

von denen beide elastisch, aber unterschiedlich stark verformbare Mantel (Ml und M2) aufweisen, und

von denen eine der beiden Tragwalzen während des Wickeins von der Bahn teilweise umschlungen ist,

dadurch gekennzeichnet,

daß diejenige der beiden Tragwalzen, deren aus statischer und dynamischer Belastung beim Wickeln resultierende Gesamtbelastung die größere von den beiden Tragwalzen ist, den von beiden Tragwalzen stärker elastisch verformbaren Mantel (Ml) aufweist.

2. Wickelmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Bahn teilweise umschlungene, d. h. in Bahnlaufrichtung erste Tragwalze (TWl) den stärker elastisch verformbaren Mantel (Ml) aufweist.

3. Wickelmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Bahn, nämlich der Rollenaußenfläche berührte Oberfläche der in Bahnlaufrichtung zweiten Tragwalze (TW2) einen höheren Reibwert (&mgr;) als die von der Bahn berührte Oberfläche der in Bahnlaufrichtung ersten Tragwalze (TWl) aufweist.

• ···· ■

4. Wickelmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der durch die beiden Tragwalzen (TWl und TW2) und dem bereits zum Teil hergestellten Wickel (R) begrenzte Raum (DR) an seinen Stirnenden und von unten her im Rahmen des Möglichen abgedichtet ist und in dem Raum (DR) ein Überdruck zur Entlastung des Eigengewichtes des Wickels (R) erzeugbar ist.