EP0419498B1 - Vorrichtung für das kontinuierliche aufwickeln einer bahn aus blattförmigem material, insbesondere einer papierbahn - Google Patents

Vorrichtung für das kontinuierliche aufwickeln einer bahn aus blattförmigem material, insbesondere einer papierbahn Download PDF

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EP0419498B1
EP0419498B1 EP89905637A EP89905637A EP0419498B1 EP 0419498 B1 EP0419498 B1 EP 0419498B1 EP 89905637 A EP89905637 A EP 89905637A EP 89905637 A EP89905637 A EP 89905637A EP 0419498 B1 EP0419498 B1 EP 0419498B1
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support shaft
support
drum
drive
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Werner Schmid
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Sulzer Escher Wyss GmbH
Escher Wyss GmbH
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    • B65H19/2261—Pope-roller
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    • B65H2408/23—Winding machines
    • B65H2408/236—Pope-winders with first winding on an arc of circle and secondary winding along rails

Definitions

  • the invention relates to a device for the continuous winding of a web of sheet material, in particular a paper web, according to the preamble of claim 1.
  • Such a winding device is known from US-A-47 44 526. It is also known as a pop roller. With such a pop roller a continuous winding of a paper web is possible. The paper web is deflected around a carrying drum and then wound onto a carrier axis, a so-called reel. The winding drive takes place in that the aforementioned carrier drum is driven and rests on the outer circumference of the winding being created.
  • a pivot arm is arranged approximately concentrically to the carrying drum, with which an empty carrier axis can be brought into the winding position when the previous carrier axis has been fully wound with the paper web.
  • the empty carrier axis is rotated by the supporting drum acting on its circumference.
  • a winding device for winding pressure-sensitive paper uses a first pressure roller, which is kept at a distance from the winding.
  • a second pressure roller with a soft pressure surface is provided in the feed direction of the paper web behind this first pressure roller. Due to the distance between the first pressure roller and the winding, air is drawn into the winding, particularly at high machine speeds. The second pressure roller prevents this air from being drawn in.
  • the second pressure roller with a soft surface lies against the surface of the roll with slight pressure.
  • DE-A-15 60 039 proposes another solution for achieving even pressure with the aid of a take-off and a pressure roller. A further winding during the roll change is also not provided here.
  • the carrier drum used per se for driving the winding and the carrier axis is converted into a guide drum during the winding operation following the change of the carrier axis, in order to guide the paper web into the gap between the pressure roller and the winding without any air in the Wrapping is included.
  • the known Poperoller system must be modified to provide its own winding drive for the carrier axis and to add a separate sensor-controlled pressure roller, which lies gently on the winding, prevents air inclusion and by sensor control and the corresponding advance of the carrier axis with the Wrap allows a soft wrap in connection with the advantageous pop roller system.
  • the surface of the guide drum is roughened, so that a particularly good guiding function of the carrier drum converted into a guide drum is ensured, while avoiding axial displacements of the web to be wound up.
  • the single figure shows a schematic side view of a device for the continuous soft winding of a paper web on a carrier axis.
  • a paper web P is fed from the left in the drawing and, after a first deflection around a roller 10, runs over a guide drum 12 and then passes into the winding 14 that can already be seen in the drawing.
  • the guide drum 12 rotates about an axis 16.
  • a pivot arm 20 with a receiving fork 22 is pivotably arranged about an axis 18 that is slightly offset from it, as is indicated by the dash-dotted circular arc 24.
  • An empty carrier axis 26 is inserted into the fork 22 in order to pivot it from the receiving position A shown in the drawing into an operating position B, which will be explained later.
  • a cylinder 28 is arranged on the swivel arm 20, with which a holding arm 30 can be actuated in order to hold the support axis 26 in the fork 22 when the swivel arm 20 is pivoted in the manner described above.
  • a pressure roller 32 which is attached via an auxiliary lever 34 to a pivot lever 36 which can be pivoted back and forth via a cylinder 38.
  • the auxiliary lever 34 is connected to the pivot lever 36 via a pivot axis 40 and carries the pressure roller 32 at one end and interacts with an inductive transmitter (sensor) 42 at its other end.
  • the pressure roller 32 is resiliently mounted on the auxiliary lever, so that the pressure on the winding can be adjusted.
  • a horizontally movable guide carriage 44 is provided on the carrier axis side facing the guide drum 12, which is driven by a spindle drive 46 parallel on both sides and an associated motor 48.
  • a transport lever 52 driven by a cylinder 50. The guide carriage 44 effects the drive axis propulsion, and the transport lever 52 causes the fully wound support axis to be carried out from position D to position E.
  • the transport lever is provided with holding rollers 54 arranged on opposite sides.
  • the carriage 44 has a transport roller 56 on the left side of the carrier axis in the drawings.
  • the transport lever 52 is pivotally mounted about a pivot axis 58.
  • the swivel arm 20 is provided in its lower region with a toothed segment 60 which is connected to a drive pinion 62.
  • the carrier axis in the operating position can be coupled with its own drive, so that the drive does not have to take place on the circumference of the winding.
  • a membrane cylinder 64 is arranged on the swivel lever 36 at the level of the pressure roller 32, which ensures a pneumatically sensitive pressing of the pressure roller on the winding.
  • the surface of the guide drum 12 is preferably roughened and thus prevents axial displacements of the web, since the guide drum 12 ensures the precise insertion of the web P between the pressure roller 32 and the winding 14.
  • the fully wound carrier axis lies, guided between the guide carriage 44 and the transport lever 52 at point D.
  • the carrier axis is still coupled to the winding drive, and the pressure roller 32 lies against the winding.
  • the inductive displacement sensor 42 controls the actuator 48. The greater the deviation from the target position, the higher the speed of the actuator.
  • An empty carrier axis 26 is already in the fork 22 of the swivel arm 20 and is ready for a transfer operation.
  • the swiveling process of the swivel arm 20 is carried out in order to transfer an empty carrier axis 26 from the receiving position A to the operating position B. Due to the slightly eccentric arrangement of the axes 16 and 18, the peripheral surface of the empty carrier axis reaches the periphery of the guide drum 12 and is driven by it. Then the drive of the wound carrier axis is braked in the position D, so that a loop is blown between the guide drum 12 and the finished winding 14 and the paper web is severed in this area, with the result that the leading end of the paper web P about the empty carrier axis 26 is laid and wrapped.
  • the pressure roller 32 is then in the pivoted-away state, as shown by dash-dotted lines in the figure.
  • the carrier axis with the winding 14 at point D is braked and the drive disengaged.
  • the guide carriage 44 and the winding drive move together from position D to B, and the finished winding is pushed out from D to E by means of the transport lever 52.
  • the transport lever 52 is then pivoted back empty from E to B.
  • the new carrier axis swivels to B, driven by the system on the guide drum.
  • the guide carriage 44 lies together with the winding drive at point B to the carrier axis 26, wherein the transport lever 52 presses the carrier axis against the guide carriage 44.
  • the winding drive then accelerates to the synchronous speed and is coupled.
  • the pressure roller 32 is placed on the winding and swivels into the operating position, while the carrier axis is simultaneously transferred by the actuator together with the winding drive to position C, which is the initial operating position.
  • the guide carriage 44 is then driven synchronously and thus the winding 14 is synchronously transported further with the associated carrier axis 26.

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  • Replacement Of Web Rolls (AREA)

Abstract

Die Vorrichtung für das kontinuierliche Aufwickeln einer Warenbahn, insbesondere einer Papierbahn auf eine motorisch angetriebene Trägerachse, kann auch während des Trägerachsenwechsels weiterbetrieben werden. Die Tragtrommel dient beim Wechsel als Auflage der zuzuführenden leeren Trägerachse und wird als Führungstrommel (12) für die Bahn (P) verwendet. Sie wird sets in einem Abstand zum Wickel (14) gehalten. Zum Andruck der Bahn an den Wickel dient eine Andrückwalze (32), aus deren Position, welche sich durch Zunahme des Wickels ändert, ein Stellsignal für den Antrieb (48) der Wickeltransporteinrichtung (44) abgeleitet wird.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung für das kontinuierliche Aufwickeln einer Bahn aus blattförmigem Material, insbesondere einer Papierbahn, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Eine solche Wickelvorrichtung ist aus US-A-47 44 526 bekannt. Sie wird auch als Poperoller bezeichnet. Mit einem derartigen Poperoller ist ein kontinuierliches Aufwickeln einer Papierbahn möglich. Dabei wird die Papierbahn um eine Tragtrommel umgelenkt und dann auf eine Trägerachse, einen sogenannten Tambour, aufgewikkelt. Der Wickelantrieb erfolgt dadurch, daß die vorgenannte Tragtrommel angetrieben wird und am Außenumfang des entstehenden Wickels anliegt. In etwa konzentrisch zur Tragtrommel ist ein Schwenkarm angeordnet, mit dem eine leere Trägerachse in die Wickelposition gebracht werden kann, wenn die vorhergehende Trägerachse mit der Papierbahn voll bewickelt worden ist. Hierbei wird auch die leere Trägerachse durch die an ihrem Umfang angreifende Tragtrommel in Drehung versetzt. Die Übergabe der Papierbahn vom vollen Wickel auf die leere Trägerachse erfolgt automatisch, ohne den Gesamtbetrieb voll unterbrechen zu müssen. Das Bewerkstelligen des Wickelantriebes über die Tragtrommel am Umfang des entstehenden Wickels ist mit gewissen Nachteilen hinsichtlich der Wickelqualität verbunden. Insbesondere ist zur Übertragung des Drehmoments ein Mindest-Anpreßdruck erforderlich, der für viele Papierarten, beispielsweise druckempfindliches Papier, nicht mehr zugelassen werden kann.
  • Aus der DE-A-29 35 743 bzw. EP-A-26 335 ist eine Wikkelvorrichtung zum Aufwickeln von druckempfindlichem Papier bekannt. Diese Wickelvorrichtung benutzt eine erste Andrückwalze, die im Abstand zum Wickel gehalten wird. In Zulaufrichtung der Papierbahn hinter dieser ersten Andrückwalze ist eine zweite Andrückwalze mit einer weichen Andrückfläche vorgesehen. Durch den Abstand zwischen der ersten Andrückwalze und dem Wickel wird insbesondere bei hohen Maschinengeschwindigkeiten Luft in den Wickel eingezogen. Das Einziehen dieser Luft wird durch die zweite Andrückwalze vermieden. Hierzu liegt die zweite Andrückwalze mit weicher Oberfläche mit leichtem Druck an der Oberfläche des Wickels an. Wenn der Wickel zunimmt, so wird die Lage der zweiten Andrückwalze versetzt und dabei ein Schalter betätigt, der dafür sorgt, daß die Trägerachse, auf die die Bahn aufgewickelt wird, vorwärts bewegt wird. Dadurch kann ein schonendes, weiches Wickeln ohne Lufteinschlüsse erfolgen. Das heißt, daß zwar für eine guten Wickelqualität gesorgt ist, dafür aber keine Mittel zum Weiterwickeln bei Rollenwechsel vorgesehen sind.
  • In der DE-A-15 60 039 wird eine andere Lösung zur Erzielung gleichmäßigen Andruckes vorgeschlagen unter Zuhilfenahme einer Abzugs- und einer Druckwalze. Ein Weiterwickeln während des Rollenwechsels ist aber auch hier nicht vorgesehen.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, im Zusammenhang mit dem eingangs genannten Poperoller-System einen Weichwickelvorgang zu erzielen, um über die gesamte Breite des Wickels einen homogenen und schonenden Wickelvorgang zu realisieren.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
  • Gemäß der Erfindung ist die an sich für den Antrieb des Wickels und der Trägerachse benutzte Tragtrommel während des an den Wechsel der Trägerachse anschließenden Wickelbetriebs als Führungstrommel umfunktioniert, um die Papierbahn geführt in den Spalt zwischen der Andrückwalze und dem Wickel einzuführen, ohne daß Luft in den Wickel eingeschlossen wird. Im übrigen muß das an sich bekannte Poperoller-System dahingehend abgeändert werden, einen eigenen Wickelantrieb für die Trägerachse vorzusehen und eine gesonderte sensorgesteuerte Andrückwalze zu ergänzen, die schonend am Wickel anliegt, den Lufteinschluß verhindert und durch die Sensorsteuerung und den entsprechenden Vortransport der Trägerachse mit dem Wickel ein weiches Wickeln im Zusammenhang mit dem vorteilhaften Poperoller-System ermöglicht.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen. Insbesondere ist vorgesehen, daß die Oberfläche der Führungstrommel aufgerauht ist, so daß eine besonders gute Führungsfunktion der in eine Führungstrommel umfunktionierten Tragtrommel gewährleistet ist, und zwar unter Vermeidung von Axialverschiebungen der aufzuwickelnden Bahn.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung rein schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
  • Die einzige Figur zeigt in schematischer Seitenansicht eine Vorrichtung für das kontinuierliche weiche Aufwickeln einer Papierbahn auf eine Trägerachse.
  • Eine Papierbahn P wird in der Zeichnung von links zugeführt und verläuft nach einer ersten Umlenkung um eine Rolle 10 über eine Führungstrommel 12 und geht dann über in den aus der Zeichnung bereits erkennbaren Wickel 14.
  • Die Führungstrommel 12 dreht sich um eine Achse 16. Um eine dazu leicht versetzt angeordnete Achse 18 ist ein Schwenkarm 20 mit einer Aufnahmegabel 22 schwenkbar angeordnet, wie dies durch den strichpunktierten Kreisbogen 24 angedeutet ist. In die Gabel 22 wird eine leere Trägerachse 26 eingelegt, um diese aus der in der Zeichnung dargestellten Aufnahmeposition A in eine Betriebsposition B zu schwenken, was später noch erläutert wird.
  • Am Schwenkarm 20 ist ein Zylinder 28 angeordnet, mit dem ein Haltearm 30 betätigbar ist, um die Trägerachse 26 in der Gabel 22 zu halten, wenn der Schwenkarm 20 auf die zuvor beschriebene Weise verschwenkt wird.
  • Unterhalb der Führungstrommel 12 befindet sich eine Andrückwalze 32, die über einen Hilfshebel 34 an einem Schwenkhebel 36 angebracht ist, welcher über einen Zylinder 38 hin- und hergeschwenkt werden kann. Der Hilfshebel 34 ist über eine Schwenkachse 40 mit dem Schwenkhebel 36 verbunden und trägt an seinem einen Ende die Andrückwalze 32 und wirkt mit seinem anderen Ende mit einem Induktivgeber (Sensor) 42 zusammen. Die Andrückwalze 32 ist am Hilfshebel federnd gelagert, so daß der Andrückdruck auf den Wickel eingestellt werden kann.
  • Außerdem ist ein horizontal verfahrbarer Führungsschlitten 44 auf der der Führungstrommel 12 zugewandten Trägerachsenseite vorgesehen, der über einen beidseitig parallelen Spindeltrieb 46 und einen zugehörigen Motor 48 angetrieben wird. Diesem Schlitten zugeordnet ist ein durch einen Zylinder 50 angetriebener Transporthebel 52. Der Führungsschlitten 44 bewirkt den Trägerachsenvortrieb, und der Transporthebel 52 bewirkt das Austragen der voll bewickelten Trägerachse von der Stellung D in die Stellung E.
  • Der Transporthebel ist mit an gegenüberliegenden Seiten angeordneten Halterollen 54 versehen. Der Schlitten 44 weist an der in der Zeichnungen linken Seite der Trägerachse eine Transportrolle 56 auf. Der Transporthebel 52 ist um eine Schwenkachse 58 schwenkbar gelagert.
  • Der Schwenkarm 20 ist in seinem unteren Bereich mit einem Zahnsegment 60 versehen, das mit einem Antriebsritzel 62 in Verbindung steht. Die in der Betriebslage sich befindende Trägerachse ist mit einem eigenen Antrieb kuppelbar, so daß der Antrieb nicht am Umfang des Wickels erfolgen muß. Schließlich ist am Schwenkhebel 36 auf der Höhe der Andrückwalze 32 ein Membranzylinder 64 angeordnet, der für eine pneumatisch feinfühlige Anpressung der Andrückwalze am Wickel sorgt. Die Oberfläche der Führungstrommel 12 ist vorzugsweise aufgerauht und verhindert somit Axialverschiebungen der Bahn, da die Führungstrommel 12 für das genaue Einführen der Bahn P zwischen die Andrückwalze 32 und den Wickel 14 sorgt.
  • Nun soll der Funktionsablauf der dargestellten Vorrichtung kurz beschrieben werden.
  • In der Ausgangsstellung liegt die voll bewickelte Trägerachse, geführt zwischen dem Führungsschlitten 44 und dem Transporthebel 52 an der Stelle D. Die Trägerachse ist noch mit dem Wickelantrieb gekuppelt, und die Andrückwalze 32 liegt am Wickel an. Der induktive Weggeber 42 regelt den Stellantrieb 48. Je größer die Abweichung von der Sollage ist, desto höher ist die Drehzahl des Stellantriebes. Eine leere Trägerachse 26 liegt bereits in der Gabel 22 des Schwenkarmes 20 und ist bereit für einen Überführungsvorgang.
  • Wenn die in der Stellung D befindliche Trägerachse voll bewickelt ist, so wird der Schwenkvorgang des Schwenkarmes 20 vollzogen, um eine leere Trägerachse 26 aus der Aufnahmeposition A in die Betriebsposition B zu überführen. Durch die leicht exzentrische Anordnung der Achsen 16 und 18 gelangt die Umfangsfläche der leeren Trägerachse auf den Umfang der Führungstrommel 12 und wird durch diese angetrieben. Dann wird der Antrieb der bewickelten Trägerachse in der Stellung D abgebremst, so daß zwischen Führungstrommel 12 und dem fertigen Wickel 14 eine Schlaufe geblasen und in diesem Bereich die Papierbahn durchtrennt wird mit der Folge, daß das voreilende Ende der Papierbahn P um die leere Trägerachse 26 gelegt und gewickelt wird. Die Andrückwalze 32 befindet sich dann im weggeschwenkten Zustand, wie dies durch strichpunktierte Linien in der Figur dargestellt ist. Die Trägerachse mit dem Wickel 14 an der Stelle D wird abgebremst und der Antrieb ausgekuppelt. Dann fahren der Führungsschlitten 44 und der Wickelantrieb gemeinsam von der Stelle D nach B, und es wird der fertige Wickel mittels des Transporthebels 52 von D nach E ausgeschoben. Der Transporthebel 52 wird daraufhin leer zurück von E nach B geschwenkt. Die neue Trägerachse schwenkt, angetrieben durch die Anlage an der Führungstrommel, nach B. Der Führungsschlitten 44 legt sich zusammen mit dem Wickelantrieb an der Stelle B gemeinsam an die Trägerachse 26 an, wobei der Transporthebel 52 die Trägerachse gegen den Führungsschlitten 44 drückt. Der Wickelantrieb beschleunigt dann auf die Synchrondrehzahl und wird gekuppelt. Schließlich wird die Andrückwalze 32 an den Wickel angelegt und schwenkt in die Betriebslage, während die Trägerachse gleichzeitig durch den Stellantrieb gemeinsam mit dem Wickelantrieb in die Lage C überführt wird, welche die Anfangsbetriebslage ist.
  • Wenn nun beim fortschreitenden Wickelvorgang der Wickel 14 hinsichtlich seines Durchmessers zunimmt, so erhöht sich der Druck auf die Andrückwalze mit der Folge eines Verschwenkens des Hilfshebels 34 und einer Einwirkung auf den induktiven Weggeber. In Abhängigkeit von der Betätigung des induktiven Weggebers erfolgt dann ein synchroner Antrieb des Führungsschlittens 44 und somit ein synchroner Weitertransport des Wickels 14 mit der zugehörigen Trägerachse 26.

Claims (4)

  1. Vorrichtung für das kontinuierliche Aufwickeln einer Bahn aus blattförmigem Material, insbesondere einer Papierbahn, auf eine Trägerachse (26), mit einer die Bahn (P) umlenkenden Tragtrommel (12), einer Übergabeeinrichtung (20, 22, 28) für das Übergeben einer leeren Trägerachse (26) aus einer Aufnahmeposition (A) in eine Betriebsposition (B), einem Antrieb für den sich auf der Trägerachse bildenden Wickel (14) und einer während des Wickelbetriebs wirksamen Stütz- und Transporteinrichtung (44) für das Bewegen der Trägerachse (26) und zum Austragen der voll bewickelten Trägerachse, und mit einer Einrichtung zum Übergeben der zugeführten Bahn (P) von der voll bewickelten Trägerachse auf eine leere Trägerachse, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragtrommel (12) die leere Trägerachse (26) durch Anlage der Umfangsflächen aneinander antreibt und im weiteren Betrieb als Führungstrommel (12) so angeordnet ist, daß sie sich stets im Abstand zum Wickel (14) befindet, daß in Verlaufsrichtung der Bahn (P) hinter der Führungstrommel (12) eine Andrückwalze (32) vorgesehen und so angeordnet ist, daß sie im weiteren Betrieb stets am Wickel (14) anliegt, daß die Andrückwalze (32) für das Erfassen der Zunahme des Wickels mit einem Sensor (42) verbunden ist, daß die Stütz- und Transporteinrichtung (44) für die Trägerachse (26) mit einem vom Sensor (42) gesteuerten Antrieb (48) verbunden ist, und daß ein eigener Wickelantrieb für das Drehen der Trägerachse (26) vorgesehen ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Andrückwalze (32) über einen Hilfshebel (34) lageverstellbar an einem Schwenkhebel (36) angeordnet ist, daß der Hilfshebel (34) am Schwenkhebel (36) angelenkt ist und mit dem Sensor (42) in Wirkverbindung steht.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stütz- und Transporteinrichtung aus einem mit einem Spindeltrieb (46) verbundenen Führungsschlitten (44) besteht.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche der Führungstrommel (12) aufgerauht ist.
EP89905637A 1988-07-08 1989-05-12 Vorrichtung für das kontinuierliche aufwickeln einer bahn aus blattförmigem material, insbesondere einer papierbahn Expired - Lifetime EP0419498B1 (de)

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