EP0679595A1 - Trag- oder Stützwalze für eine Wickelmaschine - Google Patents

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EP0679595A1
EP0679595A1 EP95103284A EP95103284A EP0679595A1 EP 0679595 A1 EP0679595 A1 EP 0679595A1 EP 95103284 A EP95103284 A EP 95103284A EP 95103284 A EP95103284 A EP 95103284A EP 0679595 A1 EP0679595 A1 EP 0679595A1
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    • B65H2404/18—Rollers composed of several layers

Definitions

  • the invention relates to a support or support roller for a winding machine and the use of such a support or support roller when winding paper or cardboard webs.
  • winding machines For the production of winding rolls from paper or cardboard webs divided by a longitudinal cut, winding machines are known to be used which have one or two driven rollers against which the winding rolls rest or rest during winding.
  • the rollers are referred to as support rollers if they fully support the weight of the winding rollers (DE-A 39 24 612). If all or part of the weight is held by guide heads which are retracted into the sleeves of the winding rolls and are supported on support arms, the rolls are referred to as back-up rolls (DE-C 31 02 894, DE-C 40 12 979).
  • the invention has for its object to provide a support or support roller for winding machines, which allows a more gentle winding at high production speeds, in particular reduces the occurrence of surface damage to the paper or cardboard web and winding errors in the winding rolls.
  • the subclaims contain preferred, since particularly advantageous, embodiments of the invention:
  • the range of the coefficient of friction according to claim 2 ensures a sufficient fixation of the web on the roller for a straight path, without preventing the expansion compensation of the web required during the transition from the roller to the winding roll.
  • the better web guidance enables a significant increase in speed.
  • the surface quality according to claim 3 prevents clogging of the roller surface with particles, for. B. with color particles in coated papers and grants a constant coefficient of friction over a longer period.
  • the arrangement of a support layer between the support jacket and the coating according to claim 4 improves the damping properties of the roller and thus has a vibration and noise damping effect.
  • the base layer allows a desired roller diameter to be set independently of the outer coating layer when the roller is subsequently coated.
  • the carrier or back-up roller described below is used on winding machines with which paper or cardboard webs of up to 10 m in width, which are divided by longitudinal cutting, are wound into individual winding rolls.
  • the axial length of the support or support roller corresponds to the maximum width of the paper or cardboard web to be processed, its diameter is between 500 mm and 1500 mm.
  • the support or support roller consists of a hollow cylindrical support jacket 1 made of a solid material, in particular steel, which is designed to be sufficiently stable in order to be able to support the forces acting through the overlying or adjacent winding rollers without bending.
  • the support jacket 1 is mounted in the gesture of the winding machine with shaft journals attached to its end faces. It is connected to a rotary drive with which the roller can be rotated about its longitudinal axis in order to rotate the overlying or adjacent reels for winding.
  • a layer 2 of an adhesion promoter is applied to the outer lateral surface of the carrier jacket 1, which ensures a secure connection of the carrier jacket 1 with a coating 3 applied to the outside of the roller jacket.
  • the layer thickness of the coating 3 measured radially to the supporting jacket 1 is 5 mm to 12 mm, preferably 6 mm to 8 mm. It consists of a low-wear elastomer, in particular of nitrile or polyurethane rubber. Their hardness is 65 to 80 Shore A, preferably 70 to 74 Shore A. This hardness corresponds to a range of values from 80 to 45 PJ (Pussey Jones), preferably 60 to 70 PJ.
  • the coefficient of friction ⁇ of the coating 3 on paper is 0.35 to 0.7, preferably 0.45 to 0.6.
  • the outer surface of the coating 3 is ground so that the arithmetic mean roughness R a determined according to DIN 4768 is 0.5 ⁇ m to 1.5 ⁇ m. With this surface roughness, the paper or cardboard web is sufficiently fixed on the roller so that it runs straight onto the winding roll without running, at the same time an expansion compensation between the web lying on the roller and the winding roll is possible, which is of high quality for the production of winding rolls is required.
  • the roughness value R a of 0.5 ⁇ m to 1.5 ⁇ m ensures that the coefficient of friction ⁇ paper / coating 3 remains constant over a longer period during winding.
  • the construction of the embodiment according to FIG. 2 corresponds to that of FIG. 1, a support layer 4, the thickness of which is 8 to 15 mm, preferably 12 to 14 mm, being additionally arranged between the support jacket 1 and the outer coating 3.
  • the base layer 4 also consists of an elastomer. With a hardness of more than 95 Shore A (this corresponds to a hardness of less than 15 according to PJ), it is significantly harder than the coating 3.
  • the additional base layer 4 improves the damping properties of the base - or backup roller so that noise emissions and vibrations are reduced.
  • the surface of the coating 3 is preferably provided with circumferential grooves in a known manner.
  • the air discharge can also be improved by a large number of holes which lead through the support jacket 1, the layer 2, possibly the support layer 4 and the coating 3 into the interior of the support or support roller and are arranged over the entire jacket surface.
  • the holes can also be used to hold the paper or cardboard web under vacuum when changing the winding reel on the support or support roller. Then the interior of the carrier or pressure roller is connected to a vacuum source for generating the vacuum.

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  • Registering, Tensioning, Guiding Webs, And Rollers Therefor (AREA)
  • Winding Of Webs (AREA)
  • Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Replacement Of Web Rolls (AREA)

Abstract

Eine Trag- oder Stützwalze für eine Wickelmaschine zum Aufwickeln von Papier- oder Kartonbahnen besteht nach der Erfindung aus einem hohlzylinderförmigen Tragmantel (1) aus einem festen Material, insbesondere aus Stahl, auf dessen äußere Mantelfläche eine Beschichtung (3) aufgebracht ist. Die Beschichtung (3) weist eine Dicke von 5 mm bis 12 mm, vorzugsweise 6 mm bis 8 mm, auf, sie besteht aus einem verschleißarmen Elastomer, insbesondere aus Nitril- oder Polyurethan-Kautschuk, und ihre nach Shore A gemessene Härte beträgt 65 bis 80, bevorzugt 70 bis 74. Eine derartige Trag- oder Stützwalze ermöglicht bei hohen Produktionsgeschwindigkeiten ein papierschonenderes Aufwickeln. <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Trag- oder Stützwalze für eine Wickelmaschine und die Verwendung einer derartigen Trag- oder Stützwalze beim Aufwickeln von Papier- oder Kartonbahnen.
  • Zur Herstellung von Wickelrollen aus durch Längsschnitt unterteilten Papier- oder Kartonbahnen werden bekannterweise Wickelmaschinen eingesetzt, die eine oder zwei angetriebene Walzen aufweisen, an denen die Wickelrollen beim Aufwickeln an- oder aufliegen. Die Walzen werden als Tragwalzen bezeichnet, falls sie vollständig das Gewicht der aufliegenden Wickelrollen tragen (DE-A 39 24 612). Wird das Gewicht ganz oder teilweise von in die Hülsen der Wickelrollen eingefahrenen, an Tragarmen gelagerten Führungsköpfen gehalten, bezeichnet man die Walzen als Stützwalzen (DE-C 31 02 894, DE-C 40 12 979).
  • Die Wickelqualität der Wickelrollen wird entscheidend von der Linienlast (= Anpreßkraft pro Meter Wickelrollenbreite) und den geometrischen Verhältnissen im Nip zwischen der Wickelrolle und der Trag- oder Stützwalze beeinflußt. Dabei stellt es sich als besonderes Problem heraus, bei hohen Produktionsgeschwindigkeiten eine vorbestimmte, gleichmäßige Wickelhärte (= Zugspannung zwischen den äußeren Lagen einer Wickelrolle) einzustellen, ohne daß Oberflächenbeschädigungen, z. B. Markierungen, an den Papieren oder Wickelfehler, z. B. sogenannte Riegel, auftreten. Weiterhin muß vermieden werden, daß Luft mit in die Wickelrolle eingewickelt wird oder die Bahn seitlich zu ihrer Laufrichtung verläuft.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Trag- oder Stützwalze für Wickelmaschinen zu schaffen, die bei hohen Produktionsgeschwindigkeiten ein papierschonenderes Wickeln ermöglicht, insbesondere das Auftreten von Oberflächenbeschädigungen der Papier- oder Kartonbahn und von Wickelfehlern in den Wickelrollen vermindert.
  • Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
  • Die Unteransprüche enthalten bevorzugte, da besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung:
    Der Bereich des Reibbeiwerts nach Anspruch 2 gewährleistet eine ausreichende Fixierung der Bahn auf der Walze für einen geradlinigen Bahnverlauf, ohne den beim Übergang von der Walze auf die Wickelrolle erforderlichen Dehnungsausgleich der Bahn zu verhindern. Die bessere Bahnführung ermöglicht eine erhebliche Geschwindigkeitssteigerung.
  • Die Oberflächenbeschaffenheit nach Anspruch 3 verhindert ein Zusetzen der Walzenoberfläche mit Partikeln, z. B. mit Farbpartikeln bei gestrichenen Papieren und gewährt über einen längeren Zeitraum einen konstanten Reibbeiwert.
  • Die Anordnung einer Tragschicht zwischen dem Tragmantel und der Beschichtung nach Anspruch 4 verbessert die Dämpfungseigenschaften der Walze und wirkt so vibrations- und schalldämpfend. Zugleich ermöglicht die Tragschicht bei einer nachträglichen Beschichtung der Walze die Einstellung eines gewünschten Walzendurchmessers unabhängig von der äußeren Beschichtungsschicht.
  • Die Zeichnung dient zur Erläuterung der Erfindung anhand vereinfacht dargestellter Ausführungsbeispiele.
    • Figur 1
    zeigt ausschnittsweise den Längsschnitt durch eine Walze, bei der die Beschichtung direkt auf den Tragmantel aufgetragen ist,
    Figur 2
    zeigt eine Walze mit einer Tragschicht zwischen der äußeren Beschichtung und den Tragmantel.
  • Die nachfolgend beschriebene Trag- oder Stützwalze wird an Wickelmaschinen eingesetzt mit denen durch Längsschnitt unterteilte Papier- oder Kartonbahnen von bis zu 10 m Breite zu einzelnen Wickelrollen aufgewickelt werden. Die axiale Länge der Trag- oder Stützwalze entspricht der maximalen Breite der zu verarbeitenden Papier- oder Kartonbahn, ihr Durchmesser beträgt zwischen 500 mm und 1500 mm. Die Trag- oder Stützwalze besteht aus einem hohlzylinderförmigen Tragmantel 1 aus einem festen Material, insbesondere aus Stahl, der ausreichend stabil ausgestaltet ist, um verbiegungsfrei die durch die auf- oder anliegenden Wickelrollen wirkenden Kräfte abstützen zu können. Der Tragmantel 1 ist im Geste der Wickelmaschine mit an seinen Stirnseiten befestigten Wellenzapfen gelagert. Er ist mit einem Drehantrieb verbunden, mit dem die Walze in eine Drehbewegung um ihre Längsachse versetzt werden kann, um die auf- oder anliegenden Wickelrollen zum Aufwickeln zu drehen.
  • Auf die äußere Mantelfläche des Tragmantels 1 ist eine Schicht 2 aus einem Haftvermittler aufgetragen, der eine sichere Verbindung des Tragmantels 1 mit einer außen auf den Walzenmantel aufgebrachten Beschichtung 3 gewährleistet.
  • Die radial zum Tragmantel 1 gemessene Schichtdicke der Beschichtung 3 beträgt 5 mm bis 12 mm, vorzugsweise 6 mm bis 8 mm. Sie besteht aus einem verschleißarmen Elastomer, insbesondere aus Nitril- oder Polyurethan-Kautschuk. Ihre Härte beträgt 65 bis 80 Shore A, bevorzugt 70 bis 74 Shore A. Diese Härte entspricht einem Wertebereich von 80 bis 45 PJ (Pussey Jones), bevorzugt 60 bis 70 PJ.
  • Der Reibbeiwert µ der Beschichtung 3 zu Papier beträgt 0,35 bis 0,7, vorzugsweise 0,45 bis 0,6. Die äußere Oberfläche der Beschichtung 3 ist so geschliffen, daß der arithmetische Mittenrauwert Ra ermittelt nach DIN 4768 0,5 µm bis 1,5 µm beträgt. Bei dieser Oberflächenrauheit wird die Papier- oder Kartonbahn ausreichend auf der Walze fixiert, so daß sie geradlinig ohne zu verlaufen auf die Wickelrolle aufläuft, zugleich ist ein Dehnungsausgleich zwischen der auf der Walze aufliegenden Bahn und der Wickelrolle möglich, der für die Herstellung Wickelrollen hoher Qualität erforderlich ist. Zusätzlich wird durch den Rauwert Ra von 0,5 µm bis 1,5 µm erreicht, daß der Reibbeiwert µ Papier/Beschichtung 3 über einen längeren Zeitraum während des Aufwickelns konstant bleibt.
  • Die Ausführungsform nach Figur 2 entspricht in ihrem Aufbau der von Figur 1, wobei zusätzlich zwischen dem Tragmantel 1 und der äußeren Beschichtung 3 eine Tragschicht 4 angeordnet ist, deren Dicke 8 bis 15 mm, vorzugsweise 12 bis 14 mm beträgt. Die Tragschicht 4 besteht ebenfalls aus einem Elastomer, sie ist mit einer Härte von mehr als 95 Shore A (dies entspricht einer Härte von weniger als 15 nach PJ) bedeutend härter als die Beschichtung 3. Durch die zusätzliche Tragschicht 4 verbessern sich die Dämpfungseigenschaften der Trag- oder Stützwalze, so daß Lärmemissionen und Vibrationen vermindert werden.
  • Um die Abführung der Luft zu verbessern und damit das Einwickeln von Luft in die Wickelrolle zu verhindern, ist die Oberfläche der Beschichtung 3 bevorzugt auf bekannte Weise mit umlaufenden Nuten versehen. Die Luftabführung kann auch durch eine Vielzahl von Löchern verbessert werden, die durch den Tragmantel 1, die Schicht 2, ggf. die Tragschicht 4 und die Beschichtung 3 in das Innere der Trag- oder Stützwalze führen und über deren gesamte Mantelfläche angeordnet sein. Die Löcher können auch dazu dienen, die Papier- oder Kartonbahn bei einem Wickelrollenwechsel auf der Trag- oder Stützwalze durch Unterdruck zu halten. Dann ist das Innere der Trag- oder Druckwalze zur Erzeugung des Unterdrucks an eine Unterdruckquelle angeschlossen.
  • Der Einsatz einer erfindungsgemäßen Trag- oder Stützwalze bei der Herstellung von Wickelrollen aus Papier- oder Karton hat eine Vielzahl von Vorteilen:
    • es werden Oberflächenbeschädigungen (Markierungen) an der Papier- oder Kartonbahn vermieden,
    • das Einwickeln von Luft in die Wickelrolle wird vermindert,
    • es findet ein Ausgleich von Profilschwankungen im Querprofil der Papier- oder Kartonbahn statt, so daß Wickelfehler in der Wickelrolle vermieden werden,
    • die Wickelgeschwindigkeit läßt sich anheben,
    • es findet kein Verlaufen der Bahn quer zur Laufrichtung statt, d.h. die Wickelrollen werden an ihren Stirnseiten plangewickelt, und
    • es läßt sich vibrations- und sehr geräuscharm aufwickeln.

Claims (5)

  1. Trag- oder Stützwalze für eine Wickelmaschine zum Aufwickeln von Papier- oder Kartonbahnen
    mit einem hohlzylinderförmigen Tragmantel (1) aus einem festen Material, insbesondere aus Stahl, auf dessen äußere Mantelfläche eine Beschichtung (3) mit folgenden Merkmale aufgebracht ist:
    - Die Dicke der Beschichtung (3) beträgt 5 mm bis 12 mm, vorzugsweise 6 mm bis 8 mm,
    - sie besteht aus einem verschleißarmen Elastomer, insbesondere aus Nitril- oder Polyurethan-Kautschuk, und
    - ihre nach Shore A gemessene Härte beträgt 65 bis 80, bevorzugt 70 bis 74.
  2. Trag- oder Stützwalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Reibbeiwert µ der Beschichtung zu Papier 0,35 bis 0,7, vorzugsweise 0,45 bis 0,6, beträgt.
  3. Trag- oder Stützwalze nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der arithmetische Mittenrauwert Ra (ermittelt nach DIN 4768) der äußeren Oberfläche der Beschichtung (3) 0,5 µm bis 1,5 µm beträgt.
  4. Trag- oder Stützwalze nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der äußeren Beschichtung (3) und dem Tragmantel (1) eine Tragschicht (4) angeordnet ist, deren Dicke 8 mm bis 15 mm, vorzugsweise 12 mm bis 14 mm, beträgt und die eine nach Shore A gemessene Härte von mehr als 95 aufweist.
  5. Verwendung einer Trag- oder Stützwalze nach den Ansprüchen 1 bis 4 in Wickelmaschinen zum Aufwickeln von Papier- oder Kartonbahnen.
EP95103284A 1994-04-26 1995-03-08 Trag- oder Stützwalze für eine Wickelmaschine Expired - Lifetime EP0679595B1 (de)

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