EP0294546A2 - Druckwalze - Google Patents

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EP0294546A2
EP0294546A2 EP88104805A EP88104805A EP0294546A2 EP 0294546 A2 EP0294546 A2 EP 0294546A2 EP 88104805 A EP88104805 A EP 88104805A EP 88104805 A EP88104805 A EP 88104805A EP 0294546 A2 EP0294546 A2 EP 0294546A2
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EP
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roller
pressure
rollers
grooves
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Willi Heymanns
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Jagenberg AG
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    • B65H2404/43—Rider roll construction
    • B65H2404/432—Rider roll construction involving a plurality of parallel rider rolls

Definitions

  • the invention relates to a pressure roller for a rolling machine for winding a web.
  • a web wound on a sleeve is supported on two driven support rollers.
  • the winding roller lies in the gusset between the two support rollers and, with regard to the desired winding hardness, a pressure roller which generates the line pressure and lies on the winding roller is applied.
  • a rolling machine known from DE-PS 3 102 894 for the separate winding of longitudinally divided material webs has only one support roller on which two winding rollers lie on both sides of a vertical plane passing through the axis of the support roller.
  • compensate either hydraulically or pneumatically operated cylinder drives the increasing weight of the winding rollers, and are arranged on the circumference of the winding rollers pressure roller pairs, which are mounted on the lever on both sides of the winding rollers in the roll machine via swivel levers.
  • the pressure applied with the pressure rollers or rollers is maintained in each winding station at least until, when a specific diameter of the winding roller has been reached, sufficient inherent rigidity has been set for the continuing winding process in order to process the material web with a winding hardness that is uniformly distributed over the roller width to be able to.
  • the pressure applied with the help of the pressure rollers becomes effective in the point of contact of the common tangent with the winding roller; however, it has been found to be disadvantageous that bubbles form in the winding direction in front of the pressure roller in the web. When a bubble passes through the nip, wrinkles occur, which worsens the winding quality and leads to displacements of the wound layers.
  • the cause of the bubble formation is the drawing in of air with the material web in the gusset between the material web and the web wrap.
  • the invention has for its object to provide a pressure roller with which the formation of bubbles or folds of the winding material web in front of the pressure roller as well as positional shifts of the winding roll can be avoided.
  • this object is achieved by depressions in the lateral surface which facilitate the transport of the between the top layer of the paper web and the winding roll allow trapped air through the gap between the platen and the winding roll without the aforementioned negative effects; Bubbles or folds do not form.
  • the depressions can be formed as transverse grooves or with a helical course, which advantageously extends over the entire width of the rollers.
  • the grooves are advantageously 2 to 25 mm, preferably 15 mm wide and 0.1 mm to 3 mm, preferably 0.6 mm deep. It has been found that the paper web is inserted into such dimensioned grooves in such a way that the enclosed air is transported through the nip without negative lifting effects.
  • the pitch angle with respect to the horizontal must be less than 75 °.
  • the pitch angle is advantageously between 2 ° and 45 °, preferably between 5 ° and 30 °.
  • the specific surface pressure and the pressure on the winding roller can be reduced with unchanged line pressure between the winding roller and the supporting roller, because the rubber jacket deforms under load, and there is a larger contact area between the pressure roller and the winding roll.
  • 2 consists of two support rollers 2, 3, which rotate in the direction of the arrows, and a pressure roller 4 arranged at a distance above it in the middle.
  • a pressure roller 4 arranged at a distance above it in the middle.
  • the diameter of the winding roll 5 grows in layers according to the length of the web 6, which is drawn off from a supply roll (not shown) and is longitudinally divided before winding.
  • the winding roll 5 is rotated by frictional engagement with the driven support rollers 2, 3.
  • the pressure roller 4 With the pressure roller 4, the line pressure required for the uniform winding hardness of the winding roller 5 is applied between the support roller 3 and the winding roller 5. 2, air bubbles 7 are formed between the uppermost layer of the web 6 and the winding roller 5 in the direction of rotation of the winding roller 5 directly in front of the printing roller 4 .
  • only one driven support roller 102 and 202 supports two winding rollers 105 and 205, respectively, which are still very small in diameter and which, one after the other, have the desired finished diameter of the winding roller with the one according to FIG 3 are wound in layers from below and according to FIG.
  • the winding rollers 105 lie alternately on one and the other side of the vertical plane 8 running through the axis of the support roller 102 on the upper peripheral surface of the support roller 105.
  • the winding rollers 205 lie on both sides of the through the axis of the support roller 202 extending horizontal plane 9 on the peripheral surface of the support roller 202.
  • the winding rollers 105 and 205 are each acted upon by a pair of pressure rollers 4 consisting of two pressure rollers 4.
  • the front pressure occurs in the direction of rotation of the winding rollers 105 and 205, respectively Roller 4 of the respective pair of pressure rollers to form air bubbles 7 between the outermost layer of the material web 6 and the winding roll 105 or 205.
  • the formation of such bubbles 7 in the direction of rotation of the winding rollers 5, 105, 205 can be prevented with the printing roller 10 according to the invention shown in FIG. 1.
  • the roller 10 consists of a roller core 11 and a roller shell 12 made of rubber.
  • the surface 13 of the roll shell 12 is provided with a plurality of grooves 14 running parallel and spaced apart across the width; these run helically at an angle 15 of 15 ° to the longitudinal axis 16 of the roller 10 and extend over the entire width of the roller.
  • the air entered between the uppermost web layer 6 and the winding roll 5, 105, 205 is transported by means of the grooves 14 through the gap between the pressure roller 10 and the winding roll 5, 105, 205.
  • the air is then distributed evenly without negative effects such as wrinkles or the like.
  • the elastic surface 13 of the pressure roller 10 brings about a reduced specific surface pressure between the pressure roller 10 and the winding roller 5, 105 and 205.
  • the line pressure between the support roller 2, 3, 102, 202 and the winding roller 5, 105, 205 can thus be carried out increase a correspondingly larger pressure of the pressure roller 10.

Landscapes

  • Winding Of Webs (AREA)
  • Registering, Tensioning, Guiding Webs, And Rollers Therefor (AREA)
  • Saccharide Compounds (AREA)
  • Lubricants (AREA)
  • Replacement Of Web Rolls (AREA)
  • Winding, Rewinding, Material Storage Devices (AREA)
  • Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)
  • Press Drives And Press Lines (AREA)

Abstract

Bei einer Druckwalze (10) für eine Rollmaschine (1;101,201) zum Aufwickeln einer Warenbahn (6) werden Blasen bzw. Falten (7) der sich lagenweise aufwickelnden Materialbahn vor der Druckwalze und Lagenverschiebungen der Wickelrolle (5;105,205) durch Vertiefungen (14) in der Mantelfläche (13) der Druckwalze vermieden.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Druckwalze für eine Rollmaschi­ne zum Aufwickeln einer Warenbahn.
  • Für eine gute Wickelqualität und eine technisch einwand­freie, sich an das Wickeln beispielsweise nach vorherigen Längsteilen der Materialbahn in zwei Einzelbahnen anschlie­ßende Weiterverarbeitung ist es erforderlich, daß die ge­wickelten Rollen über ihre gesamte Arbeitsbreite eine gleichmäßige Wickelhärte erhalten. Eine gleichmäßige Wickel­härte wirkt Beschädigungen der Materialbahn, wie beispiels­weise Rissen, entgegen. Zum Erreichen der gewünschten Wickelhärte ist es bekannt, die sich mit zunehmender Wick­lung im Durchmesser vergrößernden Wickelrollen an ihrem Außenumfang mit Druckwalzen zu beaufschlagen, die einen gleichmäßigen, die Wickelhärte beeinflussenden Liniendruck erzeugen.
  • Bei einer aus der DE-PS 27 39 515 bekannten Vorrichtung zum Aufwickeln insbesondere einer Papierbahn stützt sich eine auf einer Hülse gewickelte Warenbahn auf zwei angetriebenen Tragwalzen ab. Die Wickelrolle liegt im Zwickel zwischen den beiden Tragwalzen und wird im Hinblick auf die gewünsch­te Wickelhärte mit einer den Liniendruck erzeugenden, auf der Wickelrolle liegenden Druckwalze beaufschlagt.
  • Eine aus der DE-PS 3 102 894 bekannte Rollmaschine zum getrennten Aufwickeln längsgeteilter Materialbahnen besitzt lediglich eine Tragwalze, auf der beiderseits einer durch die Achse der Tragwalze gehenden Vertikalebene zwei Wickel­rollen liegen. Um den für die Wickelhärte maßgebenden Li­niendruck zu erzeugen, kompensieren sowohl hydraulisch oder pneumatisch betätigte Zylinderantriebe das zunehmende Ge­wicht der Wickelrollen, und sind am Umfang der Wickelrollen Druckwalzenpaare angeordnet, die über Schwenkhebel an heb- und senkbaren Längsträgern beiderseits der Wickelrollen in der Rollmaschine gelagert sind.
  • Der mit den Druckwalzen bzw. -rollen aufgebrachte Druck wird in jeder Wickelstation zumindest solange aufrechter­halten, bis sich bei Erreichen eines bestimmten Durchmes­sers der Wickelrolle für den sich fortsetzenden Wickelvor­gang eine ausreichende Eigensteifigkeit eingestellt hat, um die Warenbahn mit einer über die Rollenbreite gleichmäßig verteilten Wickelhärte verarbeiten zu können. Der mit Hilfe der Druckwalzen aufgebrachte Druck wird in der Berührungs­stelle der gemeinsamen Tangente mit der Wickelrolle wirk­sam; dabei hat es sich jedoch als nachteilig herausge­stellt, daß sich in Wickelrichtung vor der Druckwalze in der Warenbahn Blasen ausbilden. Beim Durchlauf einer Blase durch den Walzenspalt entstehen Falten, was die Wickelquali­tät verschlechtert und zu Verschiebungen der aufgewickelten Lagen führt. Ursache für die Blasenbildung ist das Ein­ziehen von Luft mit der Materialbahn in den Zwickel zwi­schen der Materialbahn und dem Bahnwickel.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Druckwalze zu schaffen, mit der sich eine Blasenbildung bzw. Falten der sich aufwickelnden Materialbahn vor der Druckwalze so­wie Lagenverschiebungen der Wickelrolle vermeiden lassen.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch Vertiefungen in der Mantelfläche gelöst, die den Durchtransport der zwi­schen der obersten Lage der Papierbahn und der Wickelrolle eingeschlossenen Luft durch den Spalt zwischen der Druckwal­ze und der Wickelrolle ermöglichen, ohne daß die zuvor erwähnten negativen Effekte auftreten; Blasen bzw. Falten bilden sich nicht aus. Die Vertiefungen lassen sich als Quernuten oder mit einem schraubenlinienförmigen, sich vor­teilhaft über die gesamte Breite der Walzen erstreckenden Verlauf ausbilden. Die Nuten sind vorteilhafterweise 2 bis 25 mm, vorzugsweise 15 mm breit und 0,1 mm bis 3 mm, vorzugsweise 0,6 mm tief. Es hat sich herausgestellt, daß sich in so bemessene Nuten die Papierbahn so einlegt, daß die eingeschlossene Luft ohne negative Hebenwirkungen durch den Walzenspalt transportiert wird. Sofern die Mantelfläche der Druckwalze mit schraubenlinienförmigen Nuten versehen ist, muß der Steigungswinkel gegenüber der Horizontalen, kleiner als 75° sein. Vorteilhafterweise beträgt der Stel­gungswinkel zwischen 2° und 45°, bevorzugt zwischen 5° und 30°.
  • Bei diesen Winkelbereichen ist ein ausreichender Luftdurch­gang durch den Walzenspalt zwischen der Druckwalze und der Wickelrolle gewährleistet, ohne daß die Nutung eine stören­de Geräuschentwicklung beim Betreib der Rollmaschine verur­sacht.
  • Bei einer Druckwalze, deren Mantelfläche vorteilhaft aus ei­nem elastischen, mit den Nuten versehenen Mantel, vorzugs­weise einem Gummimantel besteht, lassen sich die spezi­fische Flächenpressung und der Druck auf die Wickelrolle bei unverändertem Liniendruck zwischen Wickelrolle und Trag­walze verringern, denn der Gummimantel verformt sich unter Last, und es liegt eine größere Berührungsfläche zwischen der Druckwalze und der Wickelrolle vor.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen des näheren erläutert. In der Zeichnung zeigen:
    • Fig. 1 als Einzelheit eine Druckwalze mit in einem ela­stischen Mantel angeordneten Schrägnuten, teil­weise im Längsschnitt,
    • Fig. 2 eine Wickelvorrichtung mit einer von zwei Tragwal­zen abgestützten, von oben mit einer Druckwalze beaufschlagten Wickelrolle,
    • Fig. 3 eine andere Wickelvorrichtung mit zwei sich mit Abstand voneinander auf der oberen Umfangsfläche einer Tragwalze abstützenden Wickelrollen, die je­weils von einem Druckwalzenpaar beaufschlagt wer­den, und
    • Fig. 4 die Wickelvorrichtung gemäß Fig. 3 mit in der mittigen Horizontalebene der Tragwalze beidseitig der Walze angeordneten, von Druckwalzenpaaren be­aufschlagten Wickelrollen.
  • In den Fig. 2 bis 4 sind unterschiedliche Variationen von Wickelvorrichtungen 1 von Rollmaschinen dargestellt. Die Ausführung nach Fig. 2 besteht aus zwei Tragwalzen 2, 3, die sich in Richtung der Pfeile drehen, und einer mit Abstand darüber in der Mitte angeordneten Druckwalze 4. In dem Zwickel zwischen den Tragwalzen 2, 3 und zwischen der Druckwalze 4 ist eine im Durchmesser wesentlich größere Wickelrolle 5 angeordnet. Der Durchmesser der Wickelrolle 5 wächst lagenweise entsprechend der Länge der von einer nicht dargestellten Vorratsrolle abgezogenen, vor dem Auf­wickeln längsgeteilten Warenbahn 6 an. Die Wickelrolle 5 wird durch Reibschluß mit den angetriebenen Tragwalzen 2, 3 in Drehung versetzt. Mit der Druckwalze 4 wird der für die gleichförmige Wickelhärte der Wickelrolle 5 erforderliche Liniendruck zwischen der Tragwalze 3 und der Wickelrolle 5 aufgebracht. Dabei kommt es, wie es in Fig. 2 stark über­zeichnet dargestellt ist, zwischen der Druckwalze 4 und der Wickelrolle 5 zur Bildung von Luftblasen 7 zwischen der jeweils obersten Lage der Warenbahn 6 und der Wickelrolle 5 in Drehrichtung der Wickelrolle 5 unmittelbar vor der Druck­walze 4.
  • Bei den in den Fig. 3 und 4 dargestellten Wickelvorrich­tungen 101 bzw. 201 stützt jeweils lediglich eine angetrie­bene Tragwalze 102 bzw. 202 zwei im Durchmesser noch sehr kleine Wickelrollen 105 bzw. 205 ab, die nacheinander bis zum gewünschten Fertigdurchmesser der Wickelrolle mit der nach Fig. 3 von unten und nach Fig. 4 von oben zugeführten Warenbahn 6 lagenweise gewickelt werden. Bei der Ausführung nach Fig. 3 liegen die Wickelrollen 105 abwechselnd auf der einen und der anderen Seite der durch die Achse der Tragwal­ze 102 verlaufenden Vertikalebene 8 auf der oberen Umfangs­fläche der Tragwalze 105. Bei der Ausführung nach Fig. 4 liegen die Wickelrollen 205 beiderseits der durch die Achse der Tragwalze 202 verlaufenden Horizontalebene 9 an der Umfangsfläche der Tragwalze 202 an. In beiden Fällen werden die Wickelrollen 105 bzw. 205 von jeweils einem aus zwei Druckwalzen 4 bestehenden Druckwalzenpaar beaufschlagt. Auch hierbei kommt es in der durch Pfeile gekennzeichneten Drehrichtung der Wickelrollen 105 bzw. 205 vor der in Drehrichtung der Wickelrollen 105 bzw. 205 vorderen Druck­ walze 4 des jeweiligen Druckwalzenpaares zur Bildung von Luftblasen 7 zwischen der äußersten Lage der Materialbahn 6 und der Wickelrolle 105 bzw. 205.
  • Die Bildung derartiger Blasen 7 in Drehrichtung der Wickel­rollen 5, 105, 205 läßt sich mit der in Fig. 1 darge­stellten erfindungsgemäßen Druckwalze 10 verhindern. Die Walze 10 besteht aus einem Walzenkern 11 und einem Walzen­mantel 12 aus Gummi. Die Oberfläche 13 des Walzenmantels 12 ist mit mehreren über die Breite mit Abstand voneinander parallel verlaufenden Nuten 14 versehen; diese verlaufen schraubenlinienförmig mit einem Winkel 15 von 15° zur Längs­achse 16 der Walze 10 und erstrecken sich über die gesamte Walzenbreite. Die eingetragene Luft zwischen der obersten Materialbahn-Lage 6 und der Wickelrolle 5, 105, 205 wird mittels der Nuten 14 durch den Spalt zwischen der Druckwal­ze 10 und der Wickelrolle 5, 105, 205 transportiert. Die Luft verteilt sich anschließend gleichmäßig, ohne daß nega­tive Auswirkungen, wie Falten c.ä., auftreten.
  • Die elastische Oberfläche 13 der Druckwalze 10 bewirkt eine verringerte spezifische Flächenpressung zwischen der Druck­walze 10 und der Wickelrolle 5, 105 und 205. Es läßt sich somit der Liniendruck zwischen der Tragwalze 2, 3, 102, 202 und der Wickelrolle 5, 105, 205 durch einen entsprechend größeren Preßdruck der Druckwalze 10 erhöhen.

Claims (8)

1. Druckwalze für eine Rollmaschine zum Aufwickeln einer Warenbahn, gekennzeichnet durch Vertiefungen (14) in der Mantelfläche (13).
2. Druckwalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mantelfläche (13) mit Nuten (14) versehen ist.
3. Druckwalze nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen schraubenlinienförmigen Verlauf der Nuten (14).
4. Druckwalze nach einem oder mehreren der Ansprüche 1, bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten (14) in einem Winkel (15) zur Längsachse (16) der Walze (10) verlaufen, der weniger als 75° beträgt.
5. Druckwalze nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Steigungswinkel (15) 2° bis 45°, vorzugsweise 5° bis 30°, beträgt.
6. Druckwalze nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Nuten (14) über die gesamte Breite der Walze (10) erstrecken.
7. Druckwalze nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Walzenoberflä­che (13) mit einem elastischen Mantel (12) versehen ist.
8. Druckwalze nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (12) aus Gummi besteht.
EP88104805A 1987-06-10 1988-03-25 Druckwalze Expired - Lifetime EP0294546B1 (de)

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DE19873719282 DE3719282A1 (de) 1987-06-10 1987-06-10 Druckwalze

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