EP0778809B1 - Verfahren und vorrichtung zum kontinuierlichen aufwickeln einer laufenden bahn - Google Patents

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EP0778809B1
EP0778809B1 EP96923944A EP96923944A EP0778809B1 EP 0778809 B1 EP0778809 B1 EP 0778809B1 EP 96923944 A EP96923944 A EP 96923944A EP 96923944 A EP96923944 A EP 96923944A EP 0778809 B1 EP0778809 B1 EP 0778809B1
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EP
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winding
accordance
drum
hardness
reel
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Hans-Peter Dr. Sollinger
Rudolf Beisswanger
Ulrich Schettler
Karl-Josef BÖCK
Zygmunt Madrzak
Karl Rück
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Voith Patent GmbH
Original Assignee
Voith Sulzer Papiertechnik Patent GmbH
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Definitions

  • the invention relates to a method for continuous winding a running web in a winding machine, according to the preamble of claim 1. Also relates to Invention a device (winding machine) for carrying out the procedure is suitable. Such a winding machine can either be a pure rewinder for machine width Webs or part of a slitter.
  • a winder is e.g. from DE-C-40 07 329 or DE 44-A-01 959.
  • Another constructive solution is a winding machine like the one in the European patent application EP-A-04 83 092 is described.
  • Such winding machines generally form the end of a paper making machine or an off-line coater to the resulting paper web in the form of a winding roll bring to.
  • the paper web is in its full width wound on a drum.
  • This is a cylindrical winding core, the diameter of which in modern wide paper machines can be over 0.6 m.
  • For support of the winding roll created on the reel has the Tambour on both ends of the trunnion with which it is on e.g. horizontal rails resting.
  • each sleeve corresponds to the width of the one in question Partial paper web.
  • the resulting winding rolls are supported by at least one support roller; e.g. is a provided from two support rollers or changing bed there are two changing beds formed from three support rollers.
  • guide blocks can be present, whereby on each guide block engages a clamping head in the relevant sleeve.
  • the winding process has a very large one in papermaking Meaning, because there is sometimes a risk that a impeccably produced paper still so badly affected during winding can be that parts of a winding roll are not for sale are.
  • Wrapping defects include the so-called gloss spots, Folds and bursts; they are mostly through it causes that winding rolls with the largest possible diameter and wants to form a correspondingly high weight.
  • a theory states, for example, that the winding hardness has a high initial value should drop to a lower end value (e.g. DE-C-40 07 329).
  • the intent of this process is to focus on the core area of the From the start, the winding roll was so tight towards the reel wrap that it is stiffened by the layers of paper and that thereby the e.g. resulting from the deflection of the drum Mistakes can be avoided. But this has to Consequence that the web can possibly be overstretched, maybe even bursts and becomes unusable.
  • the winding hardness is initially relatively low generated; after that, it gradually rises to a maximum which is finally finished with.
  • the web tension is reduced to one generated another way.
  • a drive for the carrier drum usually runs slightly faster than the drives in front of the carrier drum located web guide rollers. This builds up the web tension, which then because of the static friction on the carrier drum get into the winding roll (at least largely) remains.
  • the invention has for its object a method for continuous winding of a running web according to the Develop the preamble of claim 1, in which the Proportion of unsalable part resulting from winding errors Paper, cardboard, film or the like. Is smaller than in known Method.
  • the problem is solved took a completely different path: you form - either in the field the innermost layers of the resulting winding roll or on Sheath of the winding core (preferably a reel) - one relatively thin soft intermediate layer and you also care to ensure that as large a part of the winding roll as possible with the highest possible winding hardness directly on or in The smallest possible radial distance from the soft intermediate layer is formed.
  • FIG. 1 shows a schematic side view of a Carrier drum winding machine (a so-called Pope-Roller).
  • Figure 2 shows schematically a slitter.
  • Figure 3 is a diagram that exemplifies the desired Course of the winding hardness WH over that wound on a winding core Path layer thickness SD shows.
  • FIGS 4 to 7 show different drum constructions.
  • FIGS. 8 to 10 show possible modifications of the one in FIG 1 shown winding machine.
  • the incoming paper web 9 first runs through a pulling press 8, then partially wraps around a carrying drum 10 and is then wound up on a drum 11.
  • the emerging The winding roll is designated by 12.
  • Longitudinal rails 13 serve to support the reel 11 with the winding roller 12.
  • levers 7 and 7a a lifting device Drum pressed onto the drum 10 with the winding roll become.
  • a control device 6 determines (via a control line 6a) the level of the line force, also via control lines 6b, 6c and 6d, the drives M for the pull press 8 and / or the support drum 10 and / or the Drum 11.
  • the control takes place, among other things. depending on that increasing weight or the increasing diameter of the winding roll 12, e.g. by means of a measuring line 6e.
  • the device described in Figure 1 allows the between the carrying drum 10 and the winding roller which is becoming larger 12 line force to vary so that it in a relatively short initial phase of the winding process is small and is then increased rapidly.
  • the so-called train can be varied, this is the one set in the paper web 9 with the aid of the drives Web tension in the direction of web travel.
  • a certain train can be set, for example, by a small speed difference between the support drum 10 and the pull press 8 or another web guide device, not shown (e.g. dryer section or smoothing unit). If the Drum 11, as shown, with a so-called center drive is provided, can between the winding roller 12 and Carrier drum 10 also a small speed difference can be set.
  • a similar course of the winding hardness can be achieved with Winding up a paper web 9 in a roll cutting machine 2.
  • the paper web 9 is replaced by an existing one Winding roll 12a unwound with reel 11a; while she runs via guide rollers 23, 24 and by a slitter 25 on a first support roller 1 with a second support roller 2 a winding bed for the emerging new winding rolls 12 ' form.
  • a belt guide 26 is also indicated schematically as Web pull-in aid and a compressed air box 27 with blower 28 to form a compressed air cushion between the support rollers 1, 2 and the winding roll 12 '.
  • This compressed air cushion is used for Reducing the contact forces of the winding roll on the support rollers, if the diameter of the winding roll 12 'a certain Value exceeds.
  • a controller 20 receives signals from one Setpoint generator 29 regarding the level of the desired working speed and via line 35 a measured value over the instantaneous diameter of the winding roll 12 '.
  • the control device 20 controls the working speeds via lines 30 to 34 the unwinding station (winding roll 12a), the guide rollers 23, 24 and the support rollers 1, 2, also about the line 36 to the height of the load roller 37 the winding roller 12 'exerted force.
  • the braking torque at the unwind station (winding roll 9a) temporarily reduced and / or the drive torque to the Carrier rollers 1, 2 briefly relative to the other drives reduced in order to influence the train.
  • the drum 11 of the winding machine shown in Fig. 1 be formed according to one of Figures 4 to 7.
  • the drum 11A is shown in FIG. 4 with a relatively thick and provided soft covering 41, which is fixed over its entire length is connected to the metallic body 40 of the drum.
  • FIG. 5 Another possibility is shown in FIG. 5.
  • a thin additional outer jacket 42 provided that only at its two ends with the lateral surface of the drum 11B is connected, so that an annular Space 43 is formed, which one with a pressure medium can act.
  • the pressure can be varied, e.g. by varying of the drive M of a pressure increase pump 44 it is advantageous to increase the pressure depending on the weight the winding roller 12 (Fig.
  • 6 shows a detail from a drum 11C.
  • the latter can also be replaced by a thin metal jacket.
  • the soft rubber layer 7 can be replaced by a spiral hose 47 wound on the roller body 40A thereof Interior one is pressurized.
  • Figure 10 is a variant of Figure 8.
  • the belt guide roller 16 can be pivoted far up, so that the band 14 - if necessary - supports the winding 12 from the start and presses the wrap onto the drum 10.

Landscapes

  • Winding Of Webs (AREA)
  • Replacement Of Web Rolls (AREA)
  • Spinning Or Twisting Of Yarns (AREA)
  • Controlling Rewinding, Feeding, Winding, Or Abnormalities Of Webs (AREA)
  • Advancing Webs (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum kontinuierlichen Aufwickeln einer laufenden Bahn in einer Wickelmaschine, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Außerdem betrifft die Erfindung eine Vorrichtung (Wickelmaschine), die zum Durchführen des Verfahrens geeignet ist. Eine derartige Wickelmaschine kann entweder eine reine Aufwickelmaschine für maschinenbreite Bahnen oder Teil einer Rollenschneidmaschine sein.
Eine Aufwickelmaschine ist z.B. aus DE-C-40 07 329 bzw. DE 44-A-01 959 bekanntgeworden. Eine andere konstruktive Lösung ist eine Wickelmaschine, wie sie in der europäischen Patentanmeldung EP-A-04 83 092 beschrieben wird. Derartige Wickelmaschinen bilden im allgemeinen die Endpartie einer Papier-Herstellungsmaschine oder auch einer Off-line-Streichmaschine, um die dort anfallende Papierbahn in die Form einer Wickelrolle zu bringen. Bei diesem Vorgang wird die Papierbahn in ihrer vollen Breite auf einen Tambour aufgewickelt. Dies ist ein walzenförmiger Wikkelkern, dessen Durchmesser bei modernen breiten Papiermaschinen über 0,6 m betragen kann. Zur Unterstützung der auf dem Tambour entstehenden Wickelrolle hat der Tambour an seinen beiden Enden Lagerzapfen, mit denen er auf z.B. horizontalen Schienen ruht.
Bei anderen Wickelmaschinen, die in der Regel Teil einer Rollenschneidmaschine sind (siehe DE 38 32 601 und DE 32 21 929), werden längsgeschnittene Papier-Teilbahnen auf Hülsen aufgewickelt. Die Länge jeder Hülse entspricht der Breite der betreffenden Papier-Teilbahn. Die entstehenden Wickelrollen werden durch wenigstens eine Tragwalze abgestützt; z.B. ist ein aus zwei Tragwalzen Wickelbett vorgesehen oder es sind zwei aus drei Tragwalzen gebildete Wickelbetten vorhanden. Zusätzlich können Führungsböcke vorhanden sein, wobei an jedem Führungsbock ein Spannkopf in die betreffende Hülse eingreift.
Aus EP-A-0 613 849 ist eine Wickelmaschine bekannt, die einen Tambour mit einem weichen Bezug aufweist - siehe dort den Bezug 12. Aus DE-A-93 05 304 ist ebenfalls eine Wickelmaschine bekanntgeworden. Dort weist ein Tambour einen weichen Bezug 2 auf.
Der Wickelvorgang hat in der Papierherstellung eine sehr große Bedeutung, weil bisweilen die Gefahr besteht, daß ein bisher einwandfrei produziertes Papier beim Wickeln noch derart beeinträchtigt werden kann, daß Teile einer Wickelrolle unverkäuflich sind. Zu Wickelfehlern gehören die sogenannten Glanzstellen, Falten und Platzer; sie werden überwiegend dadurch verursacht, daß man Wickelrollen mit möglichst großem Durchmesser und entsprechend hohem Gewicht bilden will.
Diese Wickelfehler kommen vermutlich folgendermaßen zustande: Wenn die Papierbahn auf einen Tambour gewickelt wird und die Wickelrolle etwa 60-90 % seines fertigen Durchmessers erreicht hat, so bewirken die hohen Gewichtskräfte relative Verschiebungen einiger Papierlagen gegeneinander, so daß es auf Grund der Gleitreibung zwischen den Papierlagen zu den Fehlerstellen kommt. Solche Fehlerstellen treten hauptsächlich im Kernbereich der Wickelrolle auf, also etwa im Bereich bis zu 25 % der Wickelauflage auf dem Tambour. Wird nun eine volle Wickelrolle später abgewickelt und werden diese Fehlerstellen sichtbar, so wird die restliche Papierbahn abgetrennt und dem Ausschuß zugeführt. Aus diesem Grunde gibt es immer wieder einen unerwünschten Verlust durch Ausschuß.
Über die Art und Weise, wie man zu einer fehlerfreien Wickelrolle gelangen kann, gibt es vielerlei Theorien. Eine Theorie besagt z.B., daß die Wickelhärte von einem hohen Anfangswert auf einen niedrigeren Endwert abfallen soll (z.B. DE-C-40 07 329). Die Absicht bei diesem Verfahren ist, den Kernbereich der Wickelrolle von Anfang an derart stramm auf den Tambour zu wickeln, daß er durch die Papierlagen versteift wird und daß dadurch die z.B. aus der Durchbiegung des Tambours resultierenden Fehlerstellen vermieden werden. Dieses hat aber zur Folge, daß die Bahn eventuell überdehnt werden kann, vielleicht sogar auch platzt und damit unbrauchbar wird. Man hat auch versucht, das Problem dadurch zu lösen, daß man sehr biegesteife Tamboure (mit besonders großem Durchmesser) benutzt, jedoch oft ohne Erfolg.
Gemäß JP-A-4-89746 wird anfangs eine relativ geringe Wickelhärte erzeugt; danach steigt sie allmählich auf einen Höchstwert an, mit dem schließlich fertiggewickelt wird.
Um die Wickelhärte zu beeinflussen, hat man zwei Parameter zur Verfügung:
  • 1. Den Bahnzug, das ist die Längsspannung, mit der eine Papierbahn auf die Wickelrolle aufläuft.
  • 2. Die Linienkraft, das ist die Kraft, die während des Wikkelvorganges in dem Nip herrscht, der sich zwischen einer Walze und der Wickelrolle befindet und durch den die Papierbahn läuft.
    • Je nach Wickelmaschinen-Konstruktion wird der Bahnzug auf eine andere Weise erzeugt. Im Falle einer Wickelmaschine mit Tragtrommel, läuft ein Antrieb für die Tragtrommel meistens geringfügig schneller als die Antriebe der vor der Tragtrommel gelegenen Bahnleitwalzen. Dadurch wird die Bahnspannung aufgebaut, die dann wegen der Haftreibung auf der Tragtrommel bis in die Wickelrolle hinein (zumindest weitgehend) erhalten bleibt.
    Erfolgt das Aufwickeln einer Bahn ohne Beteiligung einer Tragtrommel, so wird durch Einleiten eines Drehmomentes in den Tambour ("Zentrumsantrieb") der Bahnzug durch geringfügig höhere Wickelumfangsgeschwindigkeit gegenüber der Bahngeschwindigkeit aufgebaut.
    Denkbar ist auch eine Kombination der zuvor genannten Methoden oder ein Zugaufbau allein zwischen Tragtrommel-Antrieb und Tambour-Zentrumsantrieb.
    Beim Aufbringen einer oben beschriebenen Linienkraft ist der Wickelrollenradius an der Preßstelle ("nip") lokal geringer als außerhalb der Preßstelle. Somit erfährt die Papierbahn beim Verlassen der Preßstelle einen Längszug, der die Wickelhärte erhöht. Auch hier sind natürlich Kombinationen mit den vorausbeschriebenen Parametern denkbar.
    Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum kontinuierlichen Aufwickeln einer laufenden Bahn gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 zu entwickeln, bei dem der aus Fehlern beim Wickeln resultierende Anteil unverkäuflichen Papiers, Kartons, Folie oder dgl. kleiner ist als bei bekannten Verfahren.
    Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 gelöst.
    Es hat sich gezeigt, daß mit einer weiteren Erhöhung der Wikkelhärte das Problem der obengenannten Fehlerstellen nicht behebbar ist. Gemäß der Erfindung wird zur Lösung des Problems ein ganz anderer Weg beschritten: Man bildet - entweder im Bereich der innersten Lagen der entstehenden Wickelrolle oder am Mantel des Wickelkerns (vorzugsweise eines Tambours) - eine relativ dünne weiche Zwischenschicht und man sorgt außerdem dafür, daß ein möglichst großer Teil der entstehenden Wickelrolle mit möglichst hoher Wickelhärte unmittelbar auf oder in möglichst kleiner radialer Entfernung von der weichen Zwischenschicht gebildet wird.
    Dieses Lösungsprinzip ist auf unterschiedlichen Wegen realisierbar:
  • A) Das Bilden einer weichen Zwischenschicht "im Bereich der innersten Lagen der Wickelrolle" bedeutet mit anderen Worten: Man bildet bewußt im Kern der Wickelrolle eine Schwachstelle, worin Relativbewegungen zwischen benachbarten Papierlagen ungehindert stattfinden können (Anspruch 2). Überraschend wurde nämlich folgendes festgestellt: Wenn man nur die innersten Lagen der Wickelrolle, also z.B. die unmittelbar auf dem Wickelkern (Tambour, Wickelhülse oder dgl.) entstehenden (maximal etwa 5 % der gesamten Schichtdicke umfassenden) Bahnlagen relativ weich wickelt und danach unmittelbar und möglichst rasch mit der bisher üblichen hohen Wickelhärte weiterwickelt, dann entstehen im Kern "Soll-Gleitstellen", durch die weitere Gleitstellen und damit weitere Fehlerstellen in der zunehmend größer werdenden Wickelrolle vermieden werden. Im Ergebnis steht somit ein wesentlich größerer Anteil an verkaufsfähigem Bahnmaterial zur Verfügung als bisher.
  • B) Zu einem gleichen oder zumindest ähnlich guten Ergebnis kommt man, wenn man durch Verwendung eines mit weichem Bezug versehenen Wickelkerns (vorzugsweise Tambours) dafür sorgt, daß zwischen einer insgesamt harten Wickelrolle und dem harten metallischen Körper des Tambours Relativbewegungen stattfinden können (Anspruch 10). In diesem Fall ist also die "weiche Zwischenschicht" ein Bestandteil des Wickelkerns, vorzugsweise des Tambours.
    • Gemäß US-PS 5,265,812 ist schon versucht worden, das oben beschriebene Problem dadurch zu lösen, daß der Tambour einen Gummi- oder einen Polyurethan-Bezug erhält (wobei nähere Angaben über Eigenschaften des Bezuges fehlen) oder daß der Tambour einen Doppel-Mantel aufweist, wobei der äußere Mantel nur an den sogenannten Bessel-Punkten mit dem inneren Mantel verbunden ist (diese Konstruktion verursacht ungewöhnlich hohe Herstellungskosten).
    Die beigefügten Zeichnungen zeigen verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung.
    Die Figur 1 zeigt in einer schematischen Seitenansicht eine Tragtrommel-Wickelmaschine (einen sogenannten Pope-Roller).
    Die Figur 2 zeigt schematisch eine Rollenschneidmaschine.
    Die Figur 3 ist ein Diagramm, das beispielhaft den gewünschten Verlauf der Wickelhärte WH über der auf einem Wickelkern aufgewickelten Bahn-Schichtdicke SD zeigt.
    Die Figuren 4 bis 7 zeigen unterschiedliche Tambour-Konstruktionen.
    Die Figuren 8 bis 10 zeigen mögliche Abwandlungen der in Figur 1 dargestellten Wickelmaschine.
    Gemäß Figur 1 läuft die ankommende Papierbahn 9 zunächst durch eine Zugpresse 8, umschlingt sodann teilweise eine Tragtrommel 10 und wird danach auf einen Tambour 11 aufgewickelt. Die entstehende Wickelrolle ist mit 12 bezeichnet. Längsschienen 13 dienen zum Abstützen des Tambours 11 mit der Wickelrolle 12. Mit Hilfe von Hebeln 7 und einer Hubeinrichtung 7a kann der Tambour mit der Wickelrolle an die Tragtrommel 10 angedrückt werden. Dabei wird zwischen Tragtrommel und Wickelrolle eine einstellbare Linienkraft erzeugt. Eine Steuereinrichtung 6 bestimmt (über eine Steuerleitung 6a) die Höhe der Linienkraft, außerdem über Steuerleitungen 6b, 6c und 6d, die Antriebe M für die Zugpresse 8 und/oder die Tragtrommel 10 und/oder den Tambour 11. Die Steuerung erfolgt u.a. in Abhängigkeit von dem zunehmenden Gewicht bzw. dem zunehmenden Durchmesser der Wikkelrolle 12, z.B. mittels einer Meßleitung 6e.
    Die in Figur 1 beschriebene Vorrichtung ermöglicht es, die zwischen der Tragtrommel 10 und der größer werdenden Wickelrolle 12 herrschende Linienkraft derart zu variieren, daß sie in einer relativ kurzen Anfangsphase des Wickelvorganges relativ gering ist und danach rasch erhöht wird. Zusätzlich oder alternativ hierzu kann der sogenannte Bahnzug variiert werden, dies ist die in der Papierbahn 9 mit Hilfe der Antriebe eingestellte Bahnspannung in Bahnlaufrichtung. Ein bestimmter Bahnzug ist einstellbar beispielsweise durch eine kleine Geschwindigkeitsdifferenz zwischen der Tragtrommel 10 und der Zugpresse 8 oder einer anderen nicht dargestellten Bahnführungseinrichtung (z.B. Trockenpartie oder Glättwerk). Falls der Tambour 11, wie dargestellt, mit einem sogenannten Zentrumsantrieb versehen ist, kann zwischen der Wickelrolle 12 und der Tragtrommel 10 ebenfalls ein kleiner Geschwindigkeitsunterschied eingestellt werden. In allen Fällen besteht die Möglichkeit, in der Anfangsphase jedes neuen Wickelvorganges den Bahnzug kurzzeitig auf einen relativ geringen Wert einzustellen, wonach er rasch erhöht wird. In dieser Anfangsphase (auch schon beim sogenannten Tambourwechsel) befindet sich der neue Tambour 110 vorzugsweise schon auf den Schienen 13. Hierzu wird die nahezu volle Wickelrolle 12 etwas von der Tragtrommel 10 entfernt; die Hebel 7 werden sofort an den neuen Tambour 110 angelegt, um von Anfang an mit zu beschriebenen Steuern der Linienkraft beginnen zu können.
    Mit Hilfe des zuvor beschriebenen Variierens der Linienkraft und/oder des Bahnzuges kann dafür gesorgt werden, daß die Wikkelhärte WH in jeder neu entstehenden Wickelrolle gemäß Fig. 3 in einer kurzen Anfangsphase des Wickelvorganges relativ gering ist, danach jedoch sehr rasch auf einen relativ hohen Wert gesteigert wird. Danach kann man die Wickelhärte WH mit zunehmender Bahn-Schichtdicke SD ganz allmählich etwas zurücknehmen oder im wesentlichen konstant halten oder allmählich noch weiter erhöhen, je nach den Anforderungen des Einzelfalles oder der Papiersorte.
    Ein ähnlicher Verlauf der Wickelhärte kann erzielt werden beim Aufwickeln einer Papierbahn 9 in einer Rollenschneidmaschine gemäß Fig. 2. Dort wird die Papierbahn 9 von einer vorhandenen Wickelrolle 12a mit Tambour 11a abgewickelt; dabei läuft sie über Leitwalzen 23, 24 und durch eine Längsschneideinrichtung 25 auf eine erste Tragwalze 1, die mit einer zweiten Tragwalze 2 für die entstehenden neuen Wickelrollen 12' ein Wickelbett bilden.
    Schematisch angedeutet sind noch eine Bänderführung 26 als Bahn-Einziehhilfe und ein Druckluftkasten 27 mit Gebläse 28 zum Bilden eines Druckluftpolsters zwischen den Tragwalzen 1, 2 und der Wickelrolle 12'. Dieses Druckluftpolster dient zum Verringern der Auflagekräfte der Wickelrolle auf den Tragwalzen, wenn der Durchmesser der Wickelrolle 12' einen bestimmten Wert überschreitet. Außerdem erkennt man eine Belastungswalze 37, mit der die noch kleine Wickelrolle (mittels einer Andrückeinrichtung 38) gegen die Tragwalzen 1, 2 angedrückt werden kann. Eine Steuereinrichtung 20 empfängt Signale von einem Sollwertgeber 29 betreffend die Höhe der gewünschten Arbeitsgeschwindigkeit und über die Leitung 35 einen Meßwert über den augenblicklichen Durchmesser der Wickelrolle 12'. Die Steuereinrichtung 20 steuert über die Leitungen 30 bis 34 die Arbeitsgeschwindigkeiten der Abwickelstation (Wickelrolle 12a), der Leitwalzen 23, 24 und der Tragwalzen 1, 2, außerdem über die Leitung 36 die Höhe der mittels der Belastungswalze 37 auf die Wickelrolle 12' ausgeübten Kraft. Zum Erzielen des Wickelhärteverlaufes gemäß Fig. 3 wird zu Beginn jedes Wickelvorganges entweder an der Abrollstation (Wickelrolle 9a) das Bremsmoment kurzzeitig reduziert und/oder das Antriebsmoment an den Tragwalzen 1, 2 relativ zu den anderen Antrieben kurzzeitig verringert, um hierdurch Einfluß auf den Bahnzug zu nehmen. Alternativ dazu oder zusätzlich kann man am Beginn des Wickelvorgangs die Andrückkraft (bei 38) kurzzeitig verringern. Ebenso kann man zusätzlich oder alternativ vorübergehend in die Hülsen 11' ein Bremsmoment oder eine Entlastungskraft einleiten. Dies folgt über nicht dargestellte, in die Hülsen eingreifende Spannköpfe, die Teil einer Führungseinrichtung sind. Zweckmäßig wird man die Wickelrolle 12a der Abrollstation, solange ihr Durchmesser sehr groß ist, mittels einer Gewichtsentlastungseinrichtung 39 unterstützen.
    Alternativ zu den bisher beschriebenen Maßnahmen, deren Ergebnis in Fig. 3 dargestellt ist, oder zusätzlich zu diesen Maßnahmen können die Tamboure 11 der in Fig. 1 dargestellten Wikkelmaschine nach einer der Figuren 4 bis 7 ausgebildet werden. Der Tambour 11A ist gemäß Fig. 4 mit einem relativ dicken und weichen Belag 41 versehen, der auf seiner ganzen Länge fest mit dem metallischen Körper 40 des Tambours verbunden ist. Eine andere Möglichkeit ist in Fig. 5 dargestellt. Dort ist anstelle eines Belages ein dünner zusätzlicher Außenmantel 42 vorgesehen, der nur an seinen beiden Enden mit der Mantelfläche des Tambours 11B verbunden ist, so daß ein ringförmiger Zwischenraum 43 gebildet ist, den man mit einem Druckmittel beaufschlagen kann. Der Druck ist variierbar, z.B. durch Variieren des Antriebs M einer Drucksteigerungspumpe 44. Dabei ist es vorteilhaft, den Druck in Abhängigkeit vom zunehmenden Gewicht der Wickelrolle 12 (Fig. 1) zu steigern. Die Fig. 6 zeigt ein Detai aus einem Tambour 11C. Dort ist auf einem metallischen Walzenkörper 40 eine Weichgummischicht 45 und auf diese eine Hartgummischicht 46 aufgetragen. Letztere kann auch durch einen dünnen Metallmantel ersetzt werden. Die Weichgummischicht kann gemäß Fig. 7 ersetzt werden durch einen spiralig auf den Walzenkörper 40A aufgewickelten Schlauch 47 dessen Innenraum man mit Druck beaufschlagt.
    Falls erforderlich, kann man bei jedem Wickelvorgang - zusätzlich zu der im Anspruch 1 angegebenen Maßnahme - wenigstens in der zweiten Hälfte des Wickelvorganges dem größer werdenden Gewicht der Wickelrolle mittels einer flächigen Entlastungseinrichtung entgegenwirken. Hierzu können verschiedene bekannte Vorrichtungen angewandt werden; siehe z.B. DE 44 22 877.2 oder EP 0 384 533 B1. Weitere Möglichkeiten sind in den Figuren 8 bis 10 dargestellt.
    Die wesentlichen Teile der in Fig. 8 dargestellten Wickelvorrichtung sind:
    9
    ankommende Papierbahn
    10
    Tragtrommel
    11
    Tambour
    12
    Wickelrolle (die auf dem Tambour aufgewickelte Papierbahn)
    13
    Längsschienen zum Abstützen des Tambours mit der Wickelrolle
    14
    Endloses Band zum unmittelbaren Abstützen der Wickelrolle
    15, 16, 17
    Bandleitwalzen; davon ist eine (15) starr gelagert und antreibbar, die anderen ruhen auf Schwenkhebeln (18); die Leitwalze (16) ist auf dem Schwenkhebel zwecks Spannung des Bandes verschiebbar.
    19
    Hubeinrichtung zum Anheben des Schwenkhebels und somit zum Andrücken des Bandes 14 von unten her an die Wickelrolle 12.
    Wenn diese voll ist, wird sie auf den Längsschienen 13 (nach rechts) von der Tragtrommel 10 entfernt; dazu werden Schwenkhebeln 18 und Leitwalze 16 abgeschwenkt. Falls gewünscht, kommt das Band 14 mit der Wickelrolle 12 erst dann in Kontakt, wenn die letztere eine bestimmte Größe erreicht hat.
    Bei Figur 9 übernimmt die Tragtrommel 10 die Funktion der antreibbaren Band-Leitwalze 15 von Figur 8. Eine zusätzliche Spannwalze 19 für das Band 14 ist ungefähr vertikal verfahrbar.
    Die Figur 10 ist eine Variante zu Figur 8. Die Band-Leitwalze 16 kann weit nach oben geschwenkt werden, so daß das Band 14 - falls erforderlich - von Anfang an den Wickel 12 stützt und den Wickel an die Tragtrommel 10 andrückt.
    Diesen Ausführungsbeispielen ist gemeinsam, daß eine flächige Entlastungskraft mittels eines einzigen maschinenbreiten und über Leitwalzen umlaufenden endlosen Bandes auf die Wickelrolle ausgeübt wird. Durch diese Maßnahme kann erwartet werden, daß ein noch höherer Prozentsatz aus einer Wickelrolle als verkaufsfähiges Papier zur Verfügung steht als allein mit den Maßnahmen gemäß Anspruch 1.

    Claims (20)

    1. Verfahren zum Aufwickeln einer laufenden Bahn aus Papier (9), Karton, Folie oder dgl., auf einen Wickelkern (11), vorzugs-weise auf einen Tambour, bei welchem Verfahren ein mög-lichst großer Teil der entstehenden Wickelrolle (12) eine hohe Wickelhärte aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß man zwischen der Wickelrolle (12) hoher Wickelhärte und dem Wickelkern (11) eine relativ weiche Zwischenschicht bildet.
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in einer kurzen Anfangsphase des Aufwickel-Vorganges in den innersten Lagen der Wickelrolle (12) für eine relativ geringe Wickelhärte gesorgt wird, wonach unmittelbar auf eine relativ hohe Wickelhärte übergegangen wird, die man während des weiteren Aufwickel-Vorganges im wesentlichen beibehält.
    3. Verfahren nach Anspruch 2, für eine Wickelmaschine, die mindestens eine Stützwalze oder "Tragtrommel" (10) und eine steuerbare Vorrichtung (7) zum Anpressen einer maschinen-breiten, auf einem Tambour (11) gebildeten Wikkelrolle (12) gegen die mindestens eine Stützwalze aufweist, so daß die Linienkraft variierbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die in den innersten Lagen der Wickelrolle gewünschte geringere Wickelhärte eingestellt wird durch eine nur anfängliche kurzzeitige relativ geringe Linienkraft, wonach die Linienkraft rasch erhöht wird.
    4. Verfahren nach Anspruch 2, für eine Wickelmaschine mit mindestens einem an einem Tambour (11) angreifenden Zentrums-antrieb M, der ein steuerbares Drehmoment in die maschinen-breite Wickelrolle (12) einleiten kann, so daß der Bahnzug variierbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die in den innersten Lagen der Wickelrolle (12) gewünschte geringere Wickelhärte eingestellt wird durch ein nur anfängliches kurzzeitiges geringes Drehmoment, wonach das Drehmoment und hierdurch der Bahnzug rasch erhöht wird.
    5. Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruches 3, dadurch gekennzeichnet, daß die geringere Wickelhärte durch ein anfängliches kurzzeitiges Herabsetzen des Bahnzuges mittels Steuern des Antriebmoments der Stützwalze (10) einge-stellt wird.
    6. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die geringere Wickelhärte durch Anwenden einer beliebigen Kombination der Maßnahmen der Ansprüche 3 und 4, 3 und 5, 4 und 5 oder 3, 4 und 5 eingestellt wird.
    7. Verfahren nach Anspruch 2, für eine zu einer Rollenschneidmaschine gehörenden Wickelmaschine, bei der man die Bahn in einer Abrollstation abwickelt, in Teilbahnen längsschneidet und die letzteren - mit Unterstützung durch wenigstens eine Tragwalze - auf Hülsen aufwickelt, dadurch gekennzeichnet,
      daß man die in den innersten Lagen jeder Wickelrolle (12') gewünschte geringere Wickelhärte einstellt durch kurzzeitiges Reduzieren des Bremsmomentes an der Abrollstation und/oder des Antriebsmomentes an der (den) Tragwalze(n) (1,2) und/oder durch kurzzeitiges Einleiten eines Bremsmoments unmittelbar in die Hülsen (11') und/oder durch kurzzeitiges Verringern der Anpreßkraft (38) einer Belastungswalze (37), wodurch man die Linienkraft zwischen Wickelrollen und Tragwalze(n) kurzzeitig reduziert.
    8. Verfahren nach Anspruch 7, bei dem man in jedes Ende jeder Hülse einen Spannkopf einsetzt,
      dadurch gekennzeichnet,
      daß man eine kurzzeitige Entlastungskraft über die Spannköpfe in die Wickelrollen einleitet.
    9. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 2, umfassend eine Wickelmaschine und eine Steuereinrichtung (6) zum Beeinflussen der Wickelhärte,
      gekennzeichnet durch eine derartige Ausbildung der Steuereinrichtung (6), daß sie in einer kurzen Anfangsphase des Aufwickel-Vorganges in den innersten Lagen der Wikkelrolle das Entstehen einer relativ geringen Wickelhärte und unmittelbar danach das Entstehen einer relativ hohen Wickelhärte auslöst.
    10. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 9, umfassend eine Wickelmaschine mit einem Wickelkern, vorzugsweise einem Tambour, auf den die Bahn aufwickelt wird, und eine Einrichtung zum Einstellen einer hohen Wickelhärte,
      dadurch gekennzeichnet,
      daß der Tambour einen weichen Bezug aufweist.
    11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der weiche Bezug (41) im wesentlichen mit der gesamten Mantelfläche des Tambours (11A) verbunden ist, und daß der Bezug (41) eine hohe Nachgiebigkeit aufweist, entsprechend einer Gummihärte von 50-200 P&J, vorzugsweise von 100-150 P&J.
    12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Bezug (42) nur in den Bereichen seiner beiden Enden mit der Mantelfläche des Tambours (11B) verbunden ist.
    13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen der Mantelfläche des Tambours (11B) und dem Bezug (42) befindliche Zwischenraum (43) mit einem Druckmittel beauf-schlagbar ist.
    14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck des Druckmittels variierbar ist, z.B. in Abhängigkeit vom zunehmenden Gewicht der Wickelrolle steigerbar ist.
    15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Bezug (42) aus einem metallischen Werkstoff gebildet ist.
    16. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der weiche Bezug (45) des Tambours (11C) von einem harten Mantel (46) umhüllt ist.
    17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der weiche Bezug (47) des Tambours (11D) durch einen spiralig aufgewickelten und mit Druck beaufschlagbaren Schlauch gebildet ist.
    18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zum Ausüben einer flächigen Entlastungskraft, z. B. mittels eines Bandes (14) oder eines Druckkissens (50), auf die Wickelrolle (12) vorgesehen ist.
    19. Vorrichtung nach Anspruch 18, gekennzeichnet durch eine Steuereinrichtung, welche das Variieren der Entlastungskraft in Abhängigkeit vom zunehmenden Gewicht der Wickelrolle auslöst.
    20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung die Höhe der Entlastungskraft derart steuert, daß ein relatives Hin- und Hergleiten benachbarter Bahn-Lagen in der Wickelrolle, resultierend aus vertikalen Schubspannungen, die infolge des Eigengewichts der Wickelrolle überwiegend im Bereich der horizontalen Tambour-Mittelebene auftreten und deren Richtung sich bei jeder halben Tambour-Umdrehung umkehrt, zumindest weitgehend vermieden wird.
    EP96923944A 1995-06-28 1996-06-26 Verfahren und vorrichtung zum kontinuierlichen aufwickeln einer laufenden bahn Revoked EP0778809B1 (de)

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