EP0478719B1 - Verfahren und vorrichtung zum aufwickeln von materialbahnen, insbesondere papier- oder kartonbahnen - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum aufwickeln von materialbahnen, insbesondere papier- oder kartonbahnen Download PDF

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EP0478719B1
EP0478719B1 EP91902957A EP91902957A EP0478719B1 EP 0478719 B1 EP0478719 B1 EP 0478719B1 EP 91902957 A EP91902957 A EP 91902957A EP 91902957 A EP91902957 A EP 91902957A EP 0478719 B1 EP0478719 B1 EP 0478719B1
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EP
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winding
web
roller
tension
webs
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Reinhard Hehner
Ernst-Günther Urban
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Jagenberg AG
Original Assignee
Jagenberg AG
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    • B65H18/08—Web-winding mechanisms
    • B65H18/10—Mechanisms in which power is applied to web-roll spindle
    • B65H18/106—Mechanisms in which power is applied to web-roll spindle for several juxtaposed strips
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    • B65H2404/40—Shafts, cylinders, drums, spindles
    • B65H2404/43—Rider roll construction

Definitions

  • the invention relates to a winding machine for winding webs of paper or cardboard according to the preamble of patent claim 1.
  • DE-PS 20 60 758 describes a winding machine for winding web-like material on two winding axes, which are arranged diametrically opposite on a support roller in the horizontal plane.
  • the winding rolls are held on their sleeves by means of retractable guide heads which are fastened in bearing slides which can be moved radially to the support roller.
  • the tension is generated exclusively by the support roller resting on the winding rollers against a retaining force of the unwinding supply roll.
  • EP-A-0 139 272 discloses a generic winding machine for highly stretchable films, in which the winding rollers are driven by common, continuous winding shafts. Using tension roller pairs, a different tension is set along the length of the web.
  • the invention has for its object a generic To improve the winding machine so that the tension of each winding roll individually when winding material webs of paper or cardboard and at the same time a different tension when slitting and winding can be set.
  • the frictional clamping of the individual webs by means of the free-running roller that can be pressed against the driven roller enables the tensile stress to be distributed over the two web sections in front of the driven roller and after the driven roller.
  • the distribution can be adjusted via the torque of the driven roller. Since the interruption of the tensile stress in the web running direction is behind the slitter, different tensile stresses can be set during slitting and winding. Longitudinal cutting often requires significantly higher tensile stresses than is required for winding hardness. It may also happen that increased tensile stresses are required during winding, e.g. B. in the core winding by means of driven guide heads of winding rolls made of LWC paper.
  • Each winding station represents an independent winding machine, i. H. From a supply roll, winding rolls of different winding hardness can be produced at the same time, the tension required for the desired winding quality being able to be set completely independently of the tension requirements in other areas of the web guiding route.
  • Claim 2 contains a particularly advantageous backup roller winding machine according to the invention, in which the driven backup roller serves to interrupt the tension.
  • the tensile stress required for winding is applied via driven guide heads that move into the winding tubes of the winding rollers.
  • This winding machine offers a wide range of options for winding, since the winding rollers can be driven both by the back-up roller and via the guide heads (usually referred to as center drives).
  • center drives usually referred to as center drives.
  • it is of great advantage that the roll that can be pressed onto the support roller when changing the winding roll can be used both to hold the web when separating and to hold the newly created start of the running web until new winding tubes are inserted.
  • the rubber coating of the pressable roller according to claim 3 prevents the occurrence of marks at the required contact pressure.
  • Pressure rollers constructed from individually mounted segments according to claim 4 have the required stability with a small diameter.
  • Fig. 1 shows a side view of a backup roll winding machine according to the invention.
  • a supply roll not shown
  • a driven support roller 8 On both sides of the support roller 8 there are winding stations 9, 10, each consisting of two winding stands 11, 12 which can be moved parallel to the support roller axis.
  • everyone Winding block 11, 12 carries on its upper side a slide 13, 14 which can be moved radially to the support roller 8 and on which a guide head 15, 16 is fastened with its rotary drive 17, 18.
  • the guide heads 15, 16 are retractable for holding and driving the winding rollers 19, 20 in their winding tubes.
  • the web 1 runs approximately horizontally on the inlet side above the support roller 8, then it is deflected downward from the guide roller 5 to the guide roller 7 arranged offset to the center perpendicular through the support roller 8.
  • a spreading device 25 is arranged between the guide rollers 5 and 6 and guides the web 1 without creases.
  • a longitudinal cutting device 21 is arranged, which consists of several pairs of circular knives 21.1, 21.2, which can be adjusted transversely to the running direction to different format widths of the individual webs to be cut.
  • the guide roller 7 guides the webs 1 approximately horizontally and tangentially to the support roller 8, from which they are guided in a circumferential manner to the winding stations 9, 10.
  • a roller 22 is supported on the side pivot levers 23 against the support roller 8 in the area wrapped by the webs 1.
  • the roller 22 consists of individual, each freely supported segments from 100 mm to 500 mm in length so that it is sufficiently stable with a small diameter.
  • the surface of the roller 22 is rubberized so that no marks appear on the paper webs.
  • the support roller 8 thus serves not only to drive the winding rollers 19, 20, but also as a driven roller in order to interrupt the tension of the webs 1 in front of the winding stations 9, 10 in cooperation with the roller 22. This is possible because the tension required for winding up is applied behind the clamping point by the drives 17, 18 via the guide heads 15, 16.
  • the Back-up roller 8 can also act as a brake if the tension behind the nip is to be greater than before the nip, ie at the unwinding of the supply roll.
  • a separate driven counter roller for the roller 22 is arranged in the machine frame to interrupt the web tension.
  • the use of the backup roller 8 as a counter roller according to the exemplary embodiment is less complex in construction and has the further advantage that when changing the reels during and after severing the webs 1 at the winding stations 9, 10, the newly created web beginnings with the roller 22 on the backup roller 8 clamped and can thus be held.
  • the roller 22 When winding, the roller 22 is pressed with an adjustable contact pressure against the webs 1 resting on the support roller 8.
  • the frictional engagement of the webs 1 with the support roller 8 causes an interruption of the tension at the nip between the roller 22 and the support roller 8, which is counteracted by the rotary drives 17, 18 and by the support roller 8 at the lines of contact with the winding rollers 19, 20 the braking supply roll is generated.
  • the tension in the area between the unwind and the clamping point can be set to a high value, which is required for a crease-free longitudinal cut with the longitudinal cutting device 21.
  • the tension at the winding stations 9, 10 is regulated via the drives 17, 18 to a lower value required for good winding quality.
  • the tension for each winding roll 19, 20 can be regulated individually via the associated drives 17, 18.
  • Each winding station 9, 10 can thus be operated as an independent winding machine.

Landscapes

  • Replacement Of Web Rolls (AREA)
  • Winding Of Webs (AREA)
  • Sanitary Thin Papers (AREA)
  • Making Paper Articles (AREA)
  • Collation Of Sheets And Webs (AREA)
  • Saccharide Compounds (AREA)
  • Registering, Tensioning, Guiding Webs, And Rollers Therefor (AREA)

Description

    Technisches Gebiet
  • Die Erfindung betrifft eine Wickelmaschine zum Aufwickeln von Materialbahnen aus Papier oder Karton gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Beim Aufwickeln von Papier- oder Kartonbahnen, die von einer Vorratsrolle abgezogen und durch Längsschneiden in Einzelbahnen aufgeteilt werden, müssen die Bahnen zum exakten Führen durch die Wickelmaschine, beim Längsschneiden und beim Aufwickeln unter einer gewissen Zugspannung gehalten werden. Die Zugspannung wird dabei durch Antreiben der Wickelrolle gegen eine an der Vorratsrolle wirkenden Bremskraft erzeugt, wobei der Antrieb der Wickelrolle mit einer an ihrem Umfang angreifenden Trag- oder Stützwalze und/oder mit in die Wickelhülsen einfahrbaren, mit einem Drehantrieb verbundenen Führungsköpfen bewirkt wird. Da die Zugspannung beim Aufwickeln die Qualität der Wickelrollen entscheidend beeinflußt, ist es bekannt, sie über die Antriebe der Trag- oder Stützwalze bzw. der Führungsköpfe und/oder die Abrollbremse der Vorratsrolle zu regeln bzw. zu steuern.
    • Stand der Technik
  • Aus der DE-OS 35 14 042 ist eine Wickelmaschine bekannt, bei der zwischen Vorratsrolle und Längsschneideeinrichtung Zugwalzen angeordnet sind und zwischen den Zugwalzen und der Abwickelrolle eine Bahnzugregeleinrichtung wirkt. Zwischen den Zugwalzen und der Tragwalze wirkt eine Dehnungssteuerung.
  • Die DE-PS 20 60 758 beschreibt eine Wickelmaschine zum Aufwickeln von bahnförmigem Material auf zwei Wickelachsen, die an einer Stützwalze in horizontaler Ebene diametral gegenüberliegend angeordnet sind. Die Wickelrollen werden an ihren Hülsen mittels einfahrbarer Führungsköpfe gehalten, die in radial zur Stützwalze verfahrbaren Lagerschlitten befestigt sind. Bei dieser Maschine wird die Zugspannung ausschließlich durch die an den Wickelrollen anliegende Stützwalze gegen eine Rückhaltekraft der abrollenden Vorratsrolle erzeugt.
  • Aus der EP-A-0 139 272 ist eine gattungsgemäße Wickelmaschine für stark streckbare Folien bekannt, bei der die Wickelrollen von gemeinsamen, durchgehenden Wickelwellen angetrieben werden. Durch Zugrollenpaare wird über die Länge der Bahn eine unterschiedliche Zugspannung eingestellt.
  • Weitere Wickelmaschinen mit Möglichkeiten, die Werte der Zugspannung beim Aufwickeln unterschiedlich zum übrigen Bahnverlauf einzustellen, sind in der DE-C 704 163 und US-A 3,433,429 beschrieben. Auch bei diesen Wickelmaschinen sind die Wickelrollen beim Aufwickeln auf eine durchgehende Wickelwelle aufgereiht. Beim Aufwickeln sind die Wickelwellen nicht angetrieben, sondern die Wickelrollen werden zum Aufwickeln ausschließlich über umfänglich anliegende, angetriebene Walzen gedreht.
    • Darstellung der Erfindung
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße
    Wickelmaschine so zu verbessern, daß die Zugspannung jeder Wickelrolle beim Aufwickeln von Materialbahnen aus Papier oder Karton individuell und zugleich eine unterschiedliche Zugspannung beim Längsschneiden und beim Aufwickeln eingestellt werden kann.
  • Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
  • Durch das reibschlüssige Klemmen der Einzelbahnen mittels der freilaufenden, gegen die angetriebene Walze andrückbaren Rolle läßt sich die Zugspannung auf die beiden Bahnstrecken vor der angetriebenen Walze und nach der angetriebenen Walze verteilen. Die Verteilung kann über das Drehmoment der angetriebenen Walze eingestellt werden. Da sich die Unterbrechung der Zugspannung in Bahnlaufrichtung hinter der Längsschneideeinrichtung befindet, können beim Längsschneiden und beim Aufwickeln unterschiedliche Zugspannungen eingestellt werden. So sind beim Längsschneiden häufig bedeutend höhere Zugspannungen erforderlich als beim Aufwickeln für die Wickelhärte gewünscht wird. Es kann auch vorkommen, daß beim Aufwickeln erhöhte Zugspannungen erforderlich sind, z. B. bei der Kernwicklung mittels angetriebener Führungsköpfe von Wickelrollen aus LWC-Papier. Jede Wickelstation stellt eine selbständige Wickelmaschine dar, d. h. von einer Vorratsrolle können gleichzeitig Wickelrollen unterschiedlicher Wickelhärte hergestellt werden, wobei die für die gewünschte Wickelqualität erforderliche Zugspannung vollkommen unabhängig von den Zugspannungsanforderungen in anderen Bereichen der Bahnführungsstrecke eingestellt werden kann.
  • Die Unteransprüche enthalten bevorzugte, da besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung:
    Patentanspruch 2 enthält eine besonders vorteilhafte Stützwalzen-Wickelmaschine nach der Erfindung, bei der die angetriebene Stützwalze zum Unterbrechen der Zugspannung dient. Die zum Aufwickeln gewünschte Zugspannung wird über angetriebene Führungsköpfe, die in die Wickelhülsen der Wickelrollen einfahren, aufgebracht. Diese Wickelmaschine bietet sehr große Variationsmöglichkeiten beim Aufwickeln, da die Wickelrollen sowohl von der Stützwalze als auch über die Führungsköpfe (üblicherweise als Zentrumsantrieb bezeichnet) angetrieben werden können. Zusätzlich ist von großem Vorteil, daß die an die Stützwalze andrückbare Rolle bei einem Wickelrollenwechsel sowohl zum Festhalten der Bahn beim Trennen als auch zum Halten des neugeschaffenen Bahnanfangs der ablaufenden Bahn benutzt werden kann, bis neue Wickelhülsen eingelegt sind.
  • Die Gummierung der andrückbaren Rolle nach Anspruch 3 verhindert das Auftreten von Markierungen bei dem erforderlichen Anpreßdruck.
  • Aus einzeln gelagerten Segmenten aufgebaute Andrückrollen nach Anspruch 4 weisen bei geringem Durchmesser die erforderliche Stabilität auf.
    • Kurze Beschreibung der Zeichnung
  • Die Zeichnung dient zur Erläuterung der Erfindung anhand eines vereinfacht dargestellten Ausführungsbeispiels.
  • Fig. 1zeigt in Seitenansicht eine Stützwalzen-Wickelmaschine nach der Erfindung.
    • Wege zur Ausführung der Erfindung
  • Die von einer nicht dargestellten Vorratsrolle abgezogene Materialbahn 1, im vorliegenden Beispiel eine Papierbahn, wird von Leitrollen 2 - 7 von oben an eine angetriebene Stützwalze 8 geführt. Zu beiden Seiten der Stützwalze 8 sind Wickelstationen 9, 10 angeordnet, die jeweils aus zwei parallel zur Stützwalzenachse verfahrbaren Wickelböcken 11, 12 bestehen. Jeder Wickelbock 11, 12 trägt an seiner Oberseite einen radial zur Stützwalze 8 verfahrbaren Schlitten 13, 14, an dem ein Führungskopf 15, 16 mit seinem Drehantrieb 17, 18 befestigt ist. Die Führungsköpfe 15, 16 sind zum Halten und Antreiben der Wickelrollen 19, 20 in deren Wickelhülsen einfahrbar.
  • Zwischen den Leitwalzen 4 und 5 läuft die Bahn 1 an der Einlaufseite oberhalb der Stützwalze 8 in etwa waagerecht, anschließend wird sie von der Leitrolle 5 nach unten bis zu der versetzt zur Mittelsenkrechten durch die Stützwalze 8 angeordneten Leitrolle 7 umgelenkt. Zwischen den Leitrollen 5 und 6 ist eine Breitstreckeinrichtung 25 angeordnet, die die Bahn 1 faltenfrei führt. Im Bereich zwischen den Leitrollen 6 und 7 ist eine Längsschneideeinrichtung 21 angeordnet, die aus mehreren Kreismesserpaaren 21.1, 21.2 besteht, die quer zur Laufrichtung auf verschiedene Formatbreiten der zu schneidenden Einzelbahnen verstellbar sind. Die Leitrolle 7 lenkt die Bahnen 1 in etwa horizontal und tangential an die Stützwalze 8, von der sie umfänglich anliegend zu den Wickelstationen 9, 10 geführt werden.
  • Oberhalb der Stützwalze 8 ist eine Rolle 22 an seitlichen Schwenkhebeln 23 gegen die Stützwalze 8 in den von den Bahnen 1 umschlungenen Bereich andrückbar gelagert. Zum Andrücken an die Stützwalze 8 und zum Wegschwenken für das Einziehen einer neuen Bahn dient eine Kolben-Zylinder-Einheit 24, die im Gestell der Wickelmaschine abgestützt ist. Die Rolle 22 besteht aus einzelnen, jeweils freilaufend gelagerten Segmenten von 100 mm bis 500 mm Länge, damit sie bei geringem Durchmesser ausreichend stabil ist. Damit keine Markierungen auf den Papierbahnen auftreten, ist die Oberfläche der Rolle 22 gummiert.
  • Im beschriebenen Ausführungsbeispiel dient die Stützwalze 8 somit nicht nur zum Antreiben der Wickelrollen 19, 20, sondern auch als angetriebene Walze, um in Zusammenarbeit mit der Rolle 22 die Zugspannung der Bahnen 1 vor den Wickelstationen 9, 10 zu unterbrechen. Dies ist möglich, da die zum Aufwickeln erforderliche Zugspannung hinter der Klemmstelle von den Antrieben 17, 18 über die Führungsköpfe 15, 16 aufgebracht wird. Die Stützwalze 8 kann auch bremsend wirken, wenn die Zugspannung hinter der Klemmstelle größer sein soll, als vor der Klemmstelle, d. h. an der Abrollung der Vorratsrolle. Bei einer Wickelmaschine ohne angetriebene Führungsköpfe oder ohne Stützwalze wird im Maschinengestell eine getrennte angetriebene Gegenwalze für die Rolle 22 zum Unterbrechen des Bahnzugs angeordnet. Die Verwendung der Stützwalze 8 als Gegenwalze nach dem Ausführungsbeispiel ist konstruktiv weniger aufwendig und hat den weiteren Vorteil, daß bei einem Rollenwechsel beim und nach dem Durchtrennen der Bahnen 1 an den Wickelstationen 9, 10 die neu geschaffenen Bahnanfänge mit der Rolle 22 an der Stützwalze 8 festgeklemmt und somit gehalten werden können.
  • Beim Aufwickeln wird die Rolle 22 mit einer einstellbaren Anpreßkraft gegen die auf der Stützwalze 8 aufliegenden Bahnen 1 gedrückt. Durch den Reibschluß der Bahnen 1 mit der Stützwalze 8 wird an der Klemmstelle zwischen der Rolle 22 und der Stützwalze 8 eine Unterbrechung der Zugspannung bewirkt, die von den Drehantrieben 17, 18 und von der Stützwalze 8 an den Berührungslinien mit den Wickelrollen 19, 20 gegen die bremsende Vorratsrolle erzeugt wird. Somit läßt sich die Zugspannung im Bereich zwischen Abrollung und der Klemmstelle auf einen hohen Wert einstellen, der für einen faltenfreien Längsschnitt mit der Längsschneideeinrichtung 21 erforderlich ist. Die Zugspannung an den Wickelstationen 9, 10 wird über die Antriebe 17, 18 auf einen geringeren, für eine gute Wickelqualität erforderlichen Wert geregelt. Dabei kann die Zugspannung für jede Wickelrolle 19, 20 individuell über die zugehörigen Antriebe 17, 18 geregelt werden. Jede Wickelstation 9, 10 läßt sich somit als eigenständige Wickelmaschine betreiben.

Claims (4)

  1. Wickelmaschine zum Aufwickeln von Materialbahnen aus Papier oder Karton, die von einer Vorratsrolle gegen eine Bremskraft abgezogen werden, auf Wickelhülsen
    mit einer Längsschneideeinrichtung zum Aufteilen der Materialbahn in Einzelbahnen,
    mit in die Wickelhülsen einfahrbaren Elementen zum Antreiben der Wickelrollen beim Aufwickeln und
    mit Mitteln zur Unterbrechung des Bahnzugs zwischen der Vorratsrolle und den Wickelrollen,
    dadurch gekennzeichnet, daß jede Einzelbahn an einer Wickelstation (9, 10) aufgewickelt wird, die jeweils aus zwei quer zur Materialbahn (1) verfahrbaren Wickelböcken (11, 12) besteht, wobei an jedem Wickelbock (11, 12) ein in die Wickelhülse einfahrbarer, mit einem Drehantrieb (17, 18) verbundener Führungskopf (15, 16) befestigt ist, und daß zur Unterbrechung des Bahnzugs zwischen der Längsschneideeinrichtung (21) und den Wickelstationen (9, 10) eine angetriebene Walze (8) angeordnet ist, gegen die eine freilaufende Rolle (22) zum reibschlüssigen Klemmen der Einzelbahnen andrückbar ist.
  2. Wickelmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wickelstationen (9, 10) beidseits einer angetriebenen Stützwalze (8) angeordnet sind, die Führungsköpfe (15, 16) radial zur Stützwalze (8) verfahrbar sind und daß die freilaufende Rolle (22) gegen die Stützwalze (8) im umschlungenen Bereich andrückbar ist.
  3. Wickelmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die andrückbare Rolle (22) gummiert ist.
  4. Wickelmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die andrückbare Rolle (22) aus einzelnen, jeweils freilaufend gelagerten Segmenten von vorzugsweise 100 mm - 500 mm Länge besteht.
EP91902957A 1990-04-24 1991-02-01 Verfahren und vorrichtung zum aufwickeln von materialbahnen, insbesondere papier- oder kartonbahnen Expired - Lifetime EP0478719B1 (de)

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EP (1) EP0478719B1 (de)
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CA (1) CA2064064C (de)
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