EP0792829B1 - Method of winding a paper web into a roll - Google Patents
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- EP0792829B1 EP0792829B1 EP97101106A EP97101106A EP0792829B1 EP 0792829 B1 EP0792829 B1 EP 0792829B1 EP 97101106 A EP97101106 A EP 97101106A EP 97101106 A EP97101106 A EP 97101106A EP 0792829 B1 EP0792829 B1 EP 0792829B1
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Definitions
- Winding machines for winding paper webs can end at one Paper machine arranged to roll the resulting paper web bring (so-called Pope-Roller). But they are also used to to roll a finished roll, to roll a specific one To produce winding quality.
- the wrap should have very specific properties, especially as far as the winding hardness is concerned.
- the winding hardness should mostly be from fall from a certain initial value to a final value, whereby on In the beginning a hard core winding is particularly important.
- the waste is said to be from the be as even as possible from the first to the last layer. He should be one have certain gradients, i.e. not too strong and not too weak be.
- the course of the winding hardness should in no case jump points have, e.g. a sudden drop. No in the wrap Radial or destructive or destructive paper web Tangential stresses occur.
- Winding machines instead of known design, e.g. Wraps where the core is either extremely soft or extremely hard, and where towards the end - around four fifths of the winding diameter - a sharp drop in Winding hardness occurs.
- the first part that is, the extreme soft or hard core
- the wrap is not enough is wound hard, there is a lateral displacement of the layers relatively to each other so that the end faces of the finished roll appear frayed and the web edges can be easily damaged.
- a badly built core (too little or too hard) allows namely no perfect structure of the rest of the winding.
- the problem is particularly serious for pressure-sensitive papers, e.g. self-copying (SD) papers, the pressing of the Drums with the resulting roll against it
- SD self-copying
- the resulting roll of paper such as mentioned in the horizontal direction according to the roll growth postponed.
- the paper roll reaches an enormous weight, the hundred Can exceed tons. Because of this, the paper roll on your Growing not so delicately pressed against the pressure drum fluctuations in line force are avoided.
- Document (8) shows and describes a winding machine for winding a Paper web on a central drive reel.
- This machine includes a winding station, a take-up station and a drive-less pressure roller.
- the pressure roller is continuously on the circumference of the secondary roll in the winding station.
- the track is run in such a way that it is constantly enters the inlet gap without wrapping.
- the diameter of the The pressure roller is as small as that of a normal web guide roller. she is therefore, due to the lack of sufficient flexural rigidity, it is not arbitrary for application suitable for high line forces, especially not for extremely large web widths (up to approx. 10 m).
- a special facility promotes a secondary drum and the pressure roller coupled to him up to the level of the winding station from which a previously wound paper roll has been removed.
- the necessary for this Lift drive requires a complex construction.
- the drum is also in one first position just wrapped, then lowered onto the rails and then finished wrapped in a second position.
- the drum is also in one first position just wrapped, then lowered onto the rails and then finished wrapped in a second position.
- US 3 857 524 A shows and describes a winding machine which according to the Poperoller principle works.
- a carrying drum serves among other things. to start of a first drum.
- a reel spooling device or "accelerator” provided.
- Of the Drum is swung around the circumference of the carrying drum and arrives on horizontal rails, whereby it is pressed against the carrying drum becomes.
- the winding process begins on the drum.
- the carrying drum By means of the carrying drum on the circumference of the Tambours and the resulting paper roll transmit a torque. The In this case, winding takes place exclusively by applying the circumference attacking force.
- EP 0 483 092 A relates to the following method: An empty reel is opened Web speed accelerated, then on horizontal rails placed on, pressed against a "winding cylinder", and the beginning of the web is opened the empty drum. The paper web is then up to the full roll wound up. The winding cylinder is stationary, while the reel is with the emerging role according to their growth on the rails is moved. A center drive and a peripheral drive act here on the role. If the roll is full, it will be in a delivery position spent and removed from the machine while a new empty reel accelerated and lowered onto the rails. Here too it is (as with Document 1 and 7) not possible the line force between the Winding cylinder and the resulting roll are sensitive enough to any Set values.
- the invention has for its object a method and a To design the device for winding a running paper web in such a way that the winding hardness of the roll from the beginning to the end of the Winding process has the desired course, i.e. that the winding hardness is under control at every moment of the winding process.
- the course of the winding hardness should increase Roll diameter can be adjusted as desired; e.g. constant or easy increasing or (preferably) slightly decreasing, but always steady.
- the core area is usually a particularly high one, but sometimes also one relatively low winding hardness required (see the unpublished WO 97 01502 A).
- the winding hardness should also be applied without application a line force between the resulting winding and the outer surface of the Pressure roller can be influenced.
- Torque for the central reel drive and the specified line force must be independently adjustable within wide limits.
- a additional requirement may be that the longitudinal tension of the approaching path - again independent of the other sizes - is adjustable. Nevertheless, the mechanical effort should of course be as possible be kept low.
- the inventors first recognized that the poor quality of the windings produced on known winding machines is due to a number of interfering influences. These are in detail: Swiveling the reel along the circumference of the drum during the winding process, abrupt placement of the wound drum on the guideway, impacts and thus irregularities caused by the transfer of the drum from the primary lever pair to the secondary lever pair, irregularities when changing the drives. An important finding is that the properties of the finished paper roll are created to a decisive degree in the first phase of the winding. The inventors have further recognized that even the slightest irregularities during winding can be extremely harmful if these irregularities occur in the first phase mentioned. Such irregularities can consist, for example, in that the paper roll is wound up in a first station, moved to a second station and finished winding in this second station if vibrations occur.
- the proven center drive is used at simultaneous application of a line force, which on the mantle of the emerging Paper roll attacks, by means of the pressure drum.
- the line force to be applied to the jacket of the paper roll has an outstanding influence on the winding result.
- the smallest changes in this line force lead to a disproportionate influence on the winding hardness.
- Sharp deflections of the roll during winding, especially during winding, are harmful. Such diversions are avoided according to the invention.
- the paper roll remains in during the winding process essentially in one and the same place - either in the winding position, or in the finished winding position. Only the pressure drum is used accordingly postponed the role growth, not the heavy role itself Pressure is therefore sensitive.
- Figures 1 to 6 show six different work phases one first embodiment of a winding machine according to the invention.
- FIGS. 7 to 9 and 10 and 11 show further exemplary embodiments.
- the machine comprises a horizontal slide 1, which is on a guideway 2 can be moved in the horizontal direction.
- the horizontal slide 1 carries one Pressure drum 3. This has a drive.
- the bearings 3a of the Pressure drum 3 are on by means of a short-stroke force sensor 3.1 ("Sensomat") the horizontal slide 1 can also be moved horizontally.
- the Horizontal slide 1 also carries a scraper 3.2 for temporary Lead the paper web (as a committee) down.
- the support device 4 is only indicated schematically here. It can have different embodiments. So she can for example, comprise two rollers parallel to the paper roll, one by one Support band are wrapped.
- a pressure roller 5 is provided in the area of the support device 4. This extends over the entire width of the paper roll 9.
- the new drum 8 has a device 7 for accelerating it assigned (accelerator).
- the Accelerator rollers 7.1, 7.2 and a drive belt 7.3 In the present case, the Accelerator rollers 7.1, 7.2 and a drive belt 7.3.
- the paper roll 9 is almost finished wrapped.
- the horizontal slide 1 is in [s] on the right [Extreme] position.
- the pressure drum 3 is still on the circumference of the paper roll 9 on.
- the pressure roller 5, however, is not yet on the circumference of the paper roll 9 on.
- the horizontal slide 1 is in its left Extreme position (starting position) retracted.
- the pressure roller 5 lies now on the circumference of the paper roll 9. It was created before Moving the horizontal slide 1 created so that there is no pressure-free Period of time there.
- the new Leertambour 8 is located in Ready position and is based on the speed of the paper web 10 accelerates.
- the new empty reel 8 is in its Working position lowered.
- he lies on a pair of rails, this one is not shown, but which extends in the horizontal direction and below the axes of the pressure drum 3, the drum 8 and the Paper roll 9 runs.
- the paper web 10 was cut so that a The beginning of the path is created. This is with the help of a blow nozzle on the scraper 3.2 and a further blowing nozzle 3.3 wound on the reel 8.
- the new paper roll 9.1 has a certain Diameter (better: a certain layer thickness) reached.
- FIG. 7 the winding machine equipped with a hold-down device 12.
- This includes one Swivel arm 12.1 with a hold-down roller 12.2.
- Figures 7 to 9 illustrate three different phases. The one shown in FIG Phase is the hold-down device in its inoperative position pivoted.
- the hold-down device 12 In the phase according to FIG. 9, the hold-down device 12 is in its Working position pivoted in which it holds down the paper web 10. Therefore the new empty reel 8 could be lowered onto the rails, without being started beforehand.
- Figure 10 illustrates the process flow in three phases, A, B and C of the winding process.
- the positions the resulting or finished paper roll is marked with I and II featured.
- phase A the winding process is nearing its end; the winding roll 9 is in the winding position.
- FIG. 11 shows the same object as FIG. 10, but without a pressure roller 5.
- the pressure drum 3 goes briefly with the winding roller 9 in the End position.
Landscapes
- Replacement Of Web Rolls (AREA)
- Winding Of Webs (AREA)
- Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)
- Sanitary Thin Papers (AREA)
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufwickeln einer
laufenden Papierbahn zu einer Rolle. Die folgenden Druckschriften sind
relevant:
Wickelmaschinen zum Aufwickeln von Papierbahnen können am Ende einer Papiermaschine angeordnet, um die dort anfallende Papierbahn in Rollenform zu bringen (sogenannter Pope-Roller). Sie werden aber auch dazu benutzt, um eine fertige Rolle umzurollen, um Rollen einer ganz bestimmten Wickelqualität herzustellen.Winding machines for winding paper webs can end at one Paper machine arranged to roll the resulting paper web bring (so-called Pope-Roller). But they are also used to to roll a finished roll, to roll a specific one To produce winding quality.
In jedem Falle soll der Wickel ganz bestimmte Eigenschaften aufweisen, insbesondere was die Wickelhärte betrifft. Die Wickelhärte soll meistens von einem gewissen Anfangswert auf einen Endwert abfallen, wobei ganz am Anfang eine harte Kernwicklung besonders wichtig ist. Der Abfall soll von der ersten bis zur letzten Lage möglichst gleichmäßig sein. Er soll einen bestimmten Gradienten aufweisen, d.h. nicht zu stark und nicht zu schwach sein. Der Verlauf der Wickelhärte soll auf gar keinen Fall Sprungstellen aufweisen, z.B. einen plötzlichen Abfall. Im Wickel dürfen keine die Papierbahn beeinträchtigenden oder zerstörenden Radial- oder Tangentialspannungen auftreten.In any case, the wrap should have very specific properties, especially as far as the winding hardness is concerned. The winding hardness should mostly be from fall from a certain initial value to a final value, whereby on In the beginning a hard core winding is particularly important. The waste is said to be from the be as even as possible from the first to the last layer. He should be one have certain gradients, i.e. not too strong and not too weak be. The course of the winding hardness should in no case jump points have, e.g. a sudden drop. No in the wrap Radial or destructive or destructive paper web Tangential stresses occur.
All dies wurde bisher angestrebt, jedoch nicht erreicht. Wickelmaschinen bekannter Bauart erzeugen statt dessen z.B. Wickel, bei denen der Kern entweder extrem weich oder extrem hart ist, und bei denen gegen Ende - etwa bei vier Fünftel des Wickeldurchmessers - ein starker Abfall der Wickelhärte eintritt. Dies hat zur Folge, daß der erste Teil, also der extrem weiche oder harte Kern, unbrauchbar ist, weil nämlich die Bahn in diesem Bereich gestaucht wird und platzt, so daß dieser Teil als Ausschuß weggeworfen werden muß; im Endbereich, in dem der Wickel nicht genügend hart gewickelt ist, kommt es zu einem seitlichen Verschieben der Lagen relativ zueinander, so daß die Stirnseiten der fertigen Rolle ausgefranst erscheinen und die Bahnränder leicht beschädigt werden können.So far, all of this has been attempted, but has not been achieved. Winding machines instead of known design, e.g. Wraps where the core is either extremely soft or extremely hard, and where towards the end - around four fifths of the winding diameter - a sharp drop in Winding hardness occurs. As a result, the first part, that is, the extreme soft or hard core, is unusable because namely the path in this Area is compressed and bursts, so that this part as a committee must be thrown away; in the end area where the wrap is not enough is wound hard, there is a lateral displacement of the layers relatively to each other so that the end faces of the finished roll appear frayed and the web edges can be easily damaged.
Ein schlecht aufgebauter Kern (zu geringe oder zu große Härte) erlaubt nämlich keinen einwandfreien Aufbau des übrigen Wickels. Das Problem ist besonders gravierend bei druckempfindlichen Papieren, z.B. selbstdurchschreibenden (SD-)Papieren, wobei dem Anpressen des Tambours mit dem hierauf befindlichen, entstehenden Wickel gegen die Mantelfläche der Tragtrommel enge Grenzen gesetzt sind.A badly built core (too little or too hard) allows namely no perfect structure of the rest of the winding. The problem is particularly serious for pressure-sensitive papers, e.g. self-copying (SD) papers, the pressing of the Drums with the resulting roll against it The lateral surface of the support drum is subject to narrow limits.
Bei dem Verfahren gemäß Dokument (1) wird die entstehende Papierrolle, wie erwähnt, in horizontaler Richtung entsprechend dem Rollenwachstum verschoben. Die Papierrolle erreicht ein gewaltiges Gewicht, das hundert Tonnen übersteigen kann. Deswegen kann die Papierrolle bei ihrem Anwachsen gar nicht so feinfühlig gegen die Anpreßtrommel angedrückt werden, daß Schwankungen der Linienkraft vermieden werden.In the process according to document (1), the resulting roll of paper, such as mentioned in the horizontal direction according to the roll growth postponed. The paper roll reaches an enormous weight, the hundred Can exceed tons. Because of this, the paper roll on your Growing not so delicately pressed against the pressure drum fluctuations in line force are avoided.
Dokument (8) zeigt und beschreibt eine Wickelmaschine zum Aufwickeln einer Papierbahn auf einen Tambour mit Zentralantrieb. Diese Maschine umfaßt eine Wickelstation, eine Aufnahmestation und eine antriebslose Andrückwalze. Die Andrückwalze liegt am Umfang des Sekundärwickels kontinuierlich bis in die Wickelstation an. Die Bahn ist derart geführt, daß sie ständig umschlingungsfrei in den Einlaufspalt eintritt. Der Durchmesser der Andrückwalze ist so klein wie derjenige einer normalen Bahnleitwalze. Sie ist deshalb mangels ausreichender Biegesteifigkeit nicht zum Aufbringen beliebig hoher Linienkräfte geeignet, insbesondere nicht für extrem große Bahnbreiten (bis ca. 10 m).Document (8) shows and describes a winding machine for winding a Paper web on a central drive reel. This machine includes a winding station, a take-up station and a drive-less pressure roller. The pressure roller is continuously on the circumference of the secondary roll in the winding station. The track is run in such a way that it is constantly enters the inlet gap without wrapping. The diameter of the The pressure roller is as small as that of a normal web guide roller. she is therefore, due to the lack of sufficient flexural rigidity, it is not arbitrary for application suitable for high line forces, especially not for extremely large web widths (up to approx. 10 m).
Eine besondere Einrichtung fördert dabei einen Sekundärtambour und die mit ihm gekoppelte Andrückwalze bis zum Niveau der Wickelstation, aus welcher eine zuvor aufgewickelte Papierrolle entfernt wurde. Der hierzu notwendige Hubantrieb bedingt eine aufwendige Konstruktion.A special facility promotes a secondary drum and the pressure roller coupled to him up to the level of the winding station from which a previously wound paper roll has been removed. The necessary for this Lift drive requires a complex construction.
Dieses Dokument beschreibt das folgende Verfahren:
Ein Leertambour ist zusammen mit der genannten antriebslosen
Andrückwalze an einem Vertikalschlitten gelagert. Tambour und Andrückwalze sind
an dem genannten Schlitten auf- und abfahrbar. Zunächst wird der Tambour
in einer ersten oberen Position angewickelt. Sodann wird er auf horizontale
Schienen abgesenkt, zusammen mit der Andrückwalze, und in eine feste erste
Position auf den Schienen verbracht. Während dieser Vorgänge läuft der
Wickelprozeß weiter. In dieser ersten Position wird die Papierbahn bis zur
vollen Rolle aufgewickelt, sodann in eine Abgabeposition verbracht und aus
der Maschine entfernt. This document describes the following procedure:
An empty reel is mounted on a vertical slide together with the drive-less pressure roller mentioned. Drum and pressure roller can be moved up and down on the slide mentioned. First the reel is wound in a first upper position. It is then lowered onto horizontal rails, together with the pressure roller, and brought into a fixed first position on the rails. The winding process continues during these processes. In this first position, the paper web is wound up to the full roll, then brought into a delivery position and removed from the machine.
Dokument (8), DE 44 15 324 A, offenbart im einzelnen ein Verfahren zum Aufwickeln einer kontinuierlich laufenden Papierbahn, zunächst auf einen ersten Tambour und danach auf einen zweiten Tambour, so daß auf jedem Tambour eine Papierrolle entsteht, mit den folgenden Merkmalen:
- die Papierbahn berührt eine Anpreßtrommel;
- die Anpreßtrommel ist in horizontaler Richtung verfahrbar und befindet sich anfangs in einer Ausgangsposition;
- der erste Tambour wird in eine erste Position verbracht, in der er mit der Bahn Kontakt
hat; wobei der erste Tambour auf Bahngeschwindigkeit beschleunigt wird, bevor er
mit der Bahn in Kontakt kommt; und wobei der erste Tambour in der ersten Position
mit der Anpreßtrommel einen Spalt bildet, durch den die Papierbahn läuft;
der erste Tambour ist in der ersten Position stationär; - zum Bilden eines neuen Bahnanfanges wird die kontinuierlich laufende Papierbahn durchgetrennt und auf den rotierenden ersten Tambour gewickelt;
- vom Anfang jedes Wickelvorganges bis kurz vor dessen Ende wird die horizontal verfahrbare Anpreßtrommel gegen die Mantelfläche der entstehenden Papierrolle gedrückt, zwecks Steuerung der Linienkraft (L) zwischen der Anpreßtrommel und der Papierrolle;
- während des gesamten Wickelvorganges wird mittels eines Zentrumsantriebs ein Drehmoment in die Achse des ersten Tambours eingeleitet;
- zu einem bestimmten Zeitpunkt des Wickelvorgangs wird der erste Tambour in eine zweite stationäre Position verfahren, in der er bis zum Ende des Wickelvorganges verbleibt;
- kurz vor dem Ende jedes Wickelvorganges werden die Anpreßtrommel und die Papierrolle voneinander getrennt;
- die Anpreßtrommel wird in die Ausgangsposition verfahren, wonach sich das Verfahren mit dem zweiten Tambour wiederholt.
- the paper web touches a pressure drum;
- the pressure drum can be moved in the horizontal direction and is initially in a starting position;
- the first drum is brought into a first position in which it is in contact with the train; wherein the first reel is accelerated to web speed before contacting the web; and wherein the first drum forms in the first position with the pressure drum a gap through which the paper web runs;
the first drum is stationary in the first position; - to form a new beginning of the web, the continuously running paper web is cut and wound on the rotating first reel;
- from the beginning of each winding process until shortly before its end, the horizontally movable pressure drum is pressed against the outer surface of the resulting paper roll, in order to control the line force (L) between the pressure drum and the paper roll;
- During the entire winding process, a torque is introduced into the axis of the first reel by means of a center drive;
- at a certain point in time of the winding process, the first drum is moved into a second stationary position, in which it remains until the end of the winding process;
- shortly before the end of each winding process, the pressure drum and the paper roll are separated from each other;
- the pressure drum is moved to the starting position, after which the process is repeated with the second drum.
Bei dem Verfahren gemäß Dokument (8) wird der Tambour zwar auch in einer ersten Position nur angewickelt, sodann auf die Schienen abgesenkt und dann in einer zweiten Position fertiggewickelt. Beim Aufsetzen auf die Schienen kann es zu einem Stoß kommen, der die Umfangskraft beeinflußt, so daß es wiederum zu einer unstetigen Wickelhärte kommt. In the method according to document (8), the drum is also in one first position just wrapped, then lowered onto the rails and then finished wrapped in a second position. When putting on the Rails may experience an impact that affects the circumferential force, so that there is again an inconsistent winding hardness.
Ein weiterer wichtiger Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, daß die Papierbahn direkt in den Preßspalt zwischen Andrückwalze und Tambour eingeführt wird, d.h. ohne daß sie hierbei die Andrückwalze umschlingt. Die Erfinder haben erkannt, daß dies zu Lufteinschlüssen zwischen den einzelnen Lagen der entstehenden Papierrolle führt.Another important disadvantage of this method is that the Paper web directly in the press nip between pressure roller and drum is introduced, i.e. without it wrapping around the pressure roller. The Inventors have recognized that this creates air pockets between individuals Layers of the resulting paper roll leads.
US 3 857 524 A zeigt und beschreibt eine Wickelmaschine, die nach dem
Poperoller-Prinzip arbeitet. Eine Tragtrommel dient hierbei u.a. zum Anwerfen
eines ersten Tambours. Alternativ hierzu ist eine Tambour-Anwurf-Vorrichtung
oder "Beschleunigungseinrichtung" vorgesehen. Der
Tambour wird um den Umfang der Tragtrommel herumgeschwenkt und
gelangt auf horizontale Schienen, wobei er an die Tragtrommel angedrückt
wird. Nach dem Durchtrennen der laufenden Bahn beginnt der Wickelvorgang
auf dem Tambour. Mittels der Tragtrommel wird auf den Umfang des
Tambours und der entstehenden Papierrolle ein Drehmoment übertragen. Das
Aufwickeln erfolgt hierbei ausschließlich durch Aufbringen der am Umfang
angreifenden Kraft. Sobald die Papierrolle voll ist, wird sie, angetrieben mittels
einer "enveloper roll", von der Tragtrommel entfernt, um Raum für einen
nachfolgenden Leertambour zu schaffen. Der Nachteil dieser Maschine ist
ähnlich wie bei der Maschine gemäß Dokument (1). Hinzu kommt, daß für
den Tambour kein Zentralantrieb vorhanden ist. Dadurch ist der Aufbau der
Wickelhärte nicht beliebig steuerbar; außerdem kann die Bahnspannung
zwischen Tragtrommel und der von dieser entfernten Wickelrolle - für das
Durchtrennen der Bahn - nicht beliebig gesteuert werden.
EP 0 483 092 A betrifft das folgende Verfahren: Ein Leertambour wird auf
Bahngeschwindigkeit beschleunigt, sodann auf horizontale Schienen
aufgelegt, an einen "Wickelzylinder" angedrückt, und der Bahnanfang wird auf
den Leertambour aufgeführt. Die Papierbahn wird sodann bis zur vollen Rolle
aufgewickelt. Dabei ist der Wickelzylinder ortsfest, während der Tambour mit
der entstehenden Rolle entsprechend deren Wachstum auf den Schienen
verschoben wird. Dabei wirken ein Zentrumsantrieb sowie ein Umfangsantrieb
auf die Rolle ein. Ist die Rolle voll, so wird sie in eine Abgabeposition
verbracht und aus der Maschine entfernt, während ein neuer Leertambour
beschleunigt und auf die Schienen abgesenkt wird. Auch hier ist es (wie bei
Dokument 1 und 7) nicht möglich, die Linienkraft zwischen dem
Wickelzylinder und der entstehenden Rolle genügend feinfühlig auf beliebige
Werte einzustellen.EP 0 483 092 A relates to the following method: An empty reel is opened
Web speed accelerated, then on horizontal rails
placed on, pressed against a "winding cylinder", and the beginning of the web is opened
the empty drum. The paper web is then up to the full roll
wound up. The winding cylinder is stationary, while the reel is with
the emerging role according to their growth on the rails
is moved. A center drive and a peripheral drive act here
on the role. If the roll is full, it will be in a delivery position
spent and removed from the machine while a new empty reel
accelerated and lowered onto the rails. Here too it is (as with
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Aufwickeln einer laufenden Papierbahn derart zu gestalten, daß die Wickelhärte der Rolle vom Anfang bis zum Ende des Wickelvorganges den gewünschten Verlauf hat, d.h. daß sich die Wickelhärte in jedem Augenblick des Wickelvorganges unter Kontrolle befindet. Mit anderen Worten: Der Verlauf der Wickelhärte soll mit zunehmendem Rollendurchmesser beliebig einstellbar sein; er soll z.B. konstant oder leicht zunehmend oder (bevorzugt) leicht abnehmend, immer jedoch stetig sein. Im Kernbereich wird meistens eine besonders hohe, manchmal aber auch eine relativ geringe Wickelhärte verlangt (s. die nicht vorreröffentlichte WO 97 01502 A). Dabei soll die Wickelhärte bei Bedarf auch ohne das Aufbringen einer Linienkraft zwischen dem entstehenden Wickel und der Mantelfläche der Anpreßwalze beeinflußt werden können. Anders ausgedrückt: Das Drehmoment für den zentralen Tambourantrieb und die genannte Linienkraft müssen in weiten Grenzen voneinander unabhängig einstellbar sein. Eine zusätzliche Forderung kann darin bestehen, daß die Längsspannung der zulaufenden Bahn - wiederum unabhängig von den anderen Größen - einstellbar ist. Trotzdem soll natürlich der maschinelle Aufwand möglichst gering gehalten werden. The invention has for its object a method and a To design the device for winding a running paper web in such a way that the winding hardness of the roll from the beginning to the end of the Winding process has the desired course, i.e. that the winding hardness is under control at every moment of the winding process. With in other words: the course of the winding hardness should increase Roll diameter can be adjusted as desired; e.g. constant or easy increasing or (preferably) slightly decreasing, but always steady. in the The core area is usually a particularly high one, but sometimes also one relatively low winding hardness required (see the unpublished WO 97 01502 A). If necessary, the winding hardness should also be applied without application a line force between the resulting winding and the outer surface of the Pressure roller can be influenced. In other words: that Torque for the central reel drive and the specified line force must be independently adjustable within wide limits. A additional requirement may be that the longitudinal tension of the approaching path - again independent of the other sizes - is adjustable. Nevertheless, the mechanical effort should of course be as possible be kept low.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved by the features of
Die Erfinder haben zunächst erkannt, daß die mangelhafte Qualität der auf
bekannten Wickelmaschinen erzeugten Wickel auf eine Reihe von
Störeinflüssen zurückgeht. Diese sind im einzelnen:
Schwenken des Tambours während des Wickelvorganges entlang des
Umfangs der Trommel,
stoßartiges Aufsetzen des angewickelten Tambours auf die Führungsbahn,
Stöße und damit Unregelmäßigkeiten, verursacht durch die Übergabe des
Tambours vom Primärhebel-Paar an das Sekundärhebel-Paar,
Unregelmäßigkeiten beim Wechsel der Antriebe. Eine wichtige Erkenntnis
besteht darin, daß die Eigenschaften der fertigen Papierrolle in
entscheidendem Maße in der ersten Phase des Aufwickelns geschaffen
werden. Die Erfinder haben weiterhin erkannt, daß selbst geringste
Unregelmäßigkeiten beim Aufwickeln äußerst schädlich sein können, sofern
sich diese Unregelmäßigkeiten in der genannten ersten Phase ereignen.
Derartige Unregelmäßigkeiten können beispielsweise darin bestehen, daß die
Papierrolle in einer ersten Station angewickelt, zu einer zweiten Station
verbracht und in dieser zweiten Station fertiggewickelt wird, wenn hierbei
Erschütterungen auftreten.The inventors first recognized that the poor quality of the windings produced on known winding machines is due to a number of interfering influences. These are in detail:
Swiveling the reel along the circumference of the drum during the winding process,
abrupt placement of the wound drum on the guideway, impacts and thus irregularities caused by the transfer of the drum from the primary lever pair to the secondary lever pair, irregularities when changing the drives. An important finding is that the properties of the finished paper roll are created to a decisive degree in the first phase of the winding. The inventors have further recognized that even the slightest irregularities during winding can be extremely harmful if these irregularities occur in the first phase mentioned. Such irregularities can consist, for example, in that the paper roll is wound up in a first station, moved to a second station and finished winding in this second station if vibrations occur.
All dies wird vermieden durch Anwendung der Erfindung. Während des kritischen Bereiches des Anwickelns wird die entstehende Papierrolle absolut ruhig gehalten, frei von irgendwelchen Stößen. Hat die auf den Tambour aufgewickelte Papierschicht eine bestimmte Dicke erreicht, beispielsweise das 0,2-fache der Soll-Schichtdicke, so kann der Tambour in eine Fertigwickelposition überführt werden, ohne daß dies der Wickelqualität schadet. Auch eine Auf- und Abbewegung unterbleibt - entgegen dem Verfahren gemäß Dokument (8). In einer Variante verbleibt der Tambour mit der entstehenden Papierrolle dauernd in ein und derselben "Wickelposition". In allen Varianten wird die Maschine extrem einfach im Aufbau. Außerdem haben sich die Erfinder konsequent auf den Zentralantrieb konzentriert, der das wichtigste Mittel ist, um den Verlauf der Wickelhärte während des Wickelvorganges zu steuern. Dies hat den Vorteil, daß durch das zentral aufgebrachte Drehmoment eine "eingewickelte" Bahnspannung entsteht, die völlig stetig ist, und die während des gesamten Wickelvorganges hinweg konstant gehalten oder stetig verändert werden kann. Es treten somit keinerlei Sprungstellen der Bahnspannung auf, so daß die Wickelhärte während des gesamten Wickelvorganges unter Kontrolle gehalten wird, indem sie auf jeden beliebigen Wert einstellbar ist. Abweichend von Dokument (8) ist die Andrückwalze als eine biegesteife und mit einem Antrieb versehene "Anpreßtrommel" ausgebildet. Dadurch wird zweierlei erreicht: Die "eingewickelte" Bahnspannung kann durch Steuern der beiden Antriebe besonders feinfühlig geregelt werden. Davon unabhängig ist die Linienkraft zwischen Anpreßtrommel und Wickelrolle in weiten Grenzen beliebig einstellbar, z.B. zwischen 0,2 und 3,0 kN/m, also auch, falls gewünscht, auf sehr niedrige Werte.All of this is avoided by applying the invention. During the critical area of winding the resulting paper roll becomes absolute kept calm, free of any bumps. Got the drum wound paper layer reaches a certain thickness, for example that 0.2 times the target layer thickness, the drum can be Finished winding position are transferred, without affecting the winding quality hurts. There is also no up and down movement - contrary to that Procedure according to document (8). In one variant, the remains Drum with the emerging paper roll in one and the same "Winding position". In all variants, the machine is extremely simple Construction. In addition, the inventors consistently focused on the central drive concentrated, which is the most important means to the course of the winding hardness to control during the winding process. This has the advantage that the centrally applied torque is a "wrapped" web tension is created, which is completely continuous, and that during the entire winding process can be kept constant or changed continuously. So it occurs no jumps in the web tension, so that the winding hardness is kept under control during the entire winding process by it can be set to any value. Deviates from document (8) the pressure roller as a rigid and provided with a drive "Press drum" trained. This achieves two things: The "Wrapped" web tension can be controlled by controlling the two drives are regulated particularly sensitively. The line force is independent of this anywhere between the pressure drum and the winding roll adjustable, e.g. between 0.2 and 3.0 kN / m, also if desired very low values.
Gemäß der Erfindung wird der bewährte Zentrumsantrieb eingesetzt, bei gleichzeitigem Aufbringen einer Linienkraft, die am Mantel der entstehenden Papierrolle angreift, und zwar mittels der Anpreßtrommel.According to the invention, the proven center drive is used at simultaneous application of a line force, which on the mantle of the emerging Paper roll attacks, by means of the pressure drum.
Die Erfinder haben im einzelnen folgendes erkannt:
Die auf den Mantel der Papierrolle aufzubringende Linienkraft hat auf das
Wickelergebnis einen überragenden Einfluß. Kleinste Veränderungen dieser
Linienkraft führen zu einer überproportionalen Beeinflussung der Wickelhärte.
Scharfe Umlenkungen der Rolle wärend des Wickelns, besonders während
des Anwickelns, sind schädlich. Gemäß der Erfindung werden solche
Umlenkungen vermieden.The inventors recognized the following in detail:
The line force to be applied to the jacket of the paper roll has an outstanding influence on the winding result. The smallest changes in this line force lead to a disproportionate influence on the winding hardness. Sharp deflections of the roll during winding, especially during winding, are harmful. Such diversions are avoided according to the invention.
Ferner verbleibt die Papierrolle während des Wickelvorganges im wesentlichen an ein und derselben Stelle - entweder in der Anwickelposition, oder in der Fertigwickelposition. Nur die Anpreßtrommel wird entsprechend dem Rollenwachstum verschoben, nicht die schwere Rolle selbst. Die Anpressung ist daher feinfühlig.Furthermore, the paper roll remains in during the winding process essentially in one and the same place - either in the winding position, or in the finished winding position. Only the pressure drum is used accordingly postponed the role growth, not the heavy role itself Pressure is therefore sensitive.
Die Erfindung ist anhand der Zeichnung näher erläutert.The invention is explained in more detail with reference to the drawing.
Dabei zeigen die Figuren 1 bis 6 sechs verschiedene Arbeitsphasen einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Wickelmaschine.Figures 1 to 6 show six different work phases one first embodiment of a winding machine according to the invention.
Die Figuren 7 bis 9 sowie 10 und 11 zeigen weitere Ausführungsbeispiele.FIGS. 7 to 9 and 10 and 11 show further exemplary embodiments.
Die Maschine umfaßt einen Horizontalschlitten 1, der auf einer Führungsbahn
2 in horizontaler Richtung verfahrbar ist. Der Horizontalschlitten 1 trägt eine
Anpreßtrommel 3. Diese weist einen Antrieb auf. Die Lager 3a der
Anpreßtrommel 3 sind mittels eines Kurzhub-Kraftgebers 3.1 ("Sensomat") auf
dem Horizontalschlitten 1 ebenfalls horizontal verfahrbar. Der
Horizontalschlitten 1 trägt weiterhin einen Schaber 3.2 zum vorübergehenden
Führen der Papierbahn (als Ausschuß) nach unten.The machine comprises a
In einem horizontalen Abstand vom Horizontalschlitten 1 befindet sich eine
Vorrichtung 4 zum flächigen Unterstützen der entstehenden Papierrolle 9
(Stützvorrichtung). Die Stützvorrichtung 4 ist hier nur schematisch angedeutet.
Sie kann unterschiedliche Ausführungsformen haben. So kann sie
beispielsweise zwei zur Papierrolle parallele Walzen umfassen, die von einem
Stützband umschlungen sind.There is a horizontal distance from the
Im Bereich der Stützvorrichtung 4 ist eine Andrückrolle 5 vorgesehen. Diese
erstreckt sich über die gesamte Breite der Papierrolle 9. A
Dem neuen Tambour 8 ist eine Vorrichtung 7 zu dessen Beschleunigen
zugeordnet (Beschleunigungsvorrichtung). Im vorliegenden Falle umfaßt die
Beschleunigungsvorrichtung Rollen 7.1, 7.2 sowie ein Antriebsband 7.3.The
Bei der in Fig. 1 dargestellten Arbeitsphase ist die Papierrolle 9 nahezu
fertiggewickelt. Der Horizontalschlitten 1 befindet sich in [s]einer rechten
[Extrem]position. Die Anpreßtrommel 3 liegt noch am Umfang der Papierrolle 9
an. Die Andrückwalze 5 liegt hingegen noch nicht am Umfang der Papierrolle
9 an.In the working phase shown in Fig. 1, the
Bei der Phase gemäß Fig. 2 ist der Horizontalschlitten 1 in seine linke
Extremposition (Ausgangsposition) zurückgefahren. Die Andrückrolle 5 liegt
nunmehr am Umfang der Papierrolle 9 an. Sie wurde bereits vor dem
Abfahren des Horizontalschlittens 1 angelegt, so daß es keine andruckfreie
Zeitspanne gibt. Der neue Leertambour 8 befindet sich in
Bereitschaftsposition und wird auf die Geschwindigkeit der Papierbahn 10
beschleunigt.2, the
Bei der Phase gemäß Fig. 3 ist der neue Leertambour 8 in seine
Arbeitsposition abgesenkt. Hierbei liegt er auf einem Schienenpaar, das hier
nicht weiter dargestellt ist, das sich aber in horizontaler Richtung erstreckt und
unterhalb der Achsen der Anpreßtrommel 3, des Tambours 8 und der
Papierrolle 9 verläuft.3, the new
Bei der Phase gemäß Fig. 4 wurde die Papierbahn 10 durchtrennt, so daß ein
Bahnanfang entsteht. Dieser wird mit Hilfe einer Blasdüse am Schaber 3.2
sowie einer weiteren Blasdüse 3.3 auf dem Tambour 8 angewickelt.4, the
Bei der Phase gemäß Fig. 5 hat die neue Papierrolle 9.1 einen gewissen
Durchmesser (besser: eine gewisse Schichtdicke) erreicht. Die fertige
Papierrolle 9 hingegen wurde bereits aus der Maschine entfernt. Bei der
Phase gemäß Fig. 6 befindet sich die neue, entstehende Papierrolle 9.1 in der
Fertigwickelposition auf der Stützvorrichtung 4. Sie wurde dorthin auf den
genannten Schienen verfahren, wobei ihr der Horizontalschlitten 1 mit der
Anpreßtrommel 3 folgte, wobei die Mantelflächen der entstehenden Papierrolle
9.1 und der Anpreßtrommel 3 ständig aneinander anlegen.In the phase according to FIG. 5, the new paper roll 9.1 has a certain
Diameter (better: a certain layer thickness) reached. The finished one
Bei der Ausführungsform gemäß der Figuren 7 bis 9 ist die Wickelmaschine
mit einer Niederhaltevorrichtung 12 ausgerüstet. Diese umfaßt einen
Schwenkarm 12.1 mit einer Niederhalterolle 12.2. Die Figuren 7 bis 9
veranschaulichen drei verschiedene Phasen. Bei der in Fig. 7 dargestellten
Phase ist die Niederhaltevorrichtung in ihre funktionslose Position
geschwenkt.In the embodiment according to Figures 7 to 9 is the winding machine
equipped with a hold-down
Bei der Phase gemäß Fig. 8 sind Horizontalschlitten 1 und fertige Papierrolle 9
in horizontaler Richtung voneinander getrennt, so daß ein Zwischenraum für
das Herabfahren des neuen Tambours 8 geschaffen wird.In the phase according to FIG. 8 there are
Bei der Phase gemäß Fig. 9 ist die Niederhaltevorrichtung 12 in ihre
Arbeitsposition eingeschwenkt, in der sie die Papierbahn 10 niederhält.
Deshalb konnte der neue Leertambour 8 auf die Schienen abgesenkt werden,
ohne vorher angeworfen zu werden.In the phase according to FIG. 9, the hold-down
Es besteht somit die Möglichkeit, ihn jetzt an einen Zentralantrieb zu koppeln.
Dieser beschleunigt sodann den Leertambour 8 auf die
Maschinengeschwindigkeit, wonach die Niederhaltevorrichtung 12 wieder
hochgeschwenkt wird. Gleichzeitig bewegt sich der Horizontalschlitten 1, so
daß Anpreßtrommel 3 und Tambour 8 in Kontakt kommen und ein neuer
Wickelvorgang gemäß den Figuren 4 bis 9 ablaufen kann.It is now possible to couple it to a central drive.
This then accelerates the
Figur 10 veranschaulicht den Verfahrensablauf in drei Phasen, A, B und C des Wickelvorganges. Die Positionen der entstehenden bzw. fertigen Papierrolle sind dabei mit I und II gekennzeichnet.Figure 10 illustrates the process flow in three phases, A, B and C of the winding process. The positions the resulting or finished paper roll is marked with I and II featured.
In der Phase A steht der Wickelvorgang kurz vor seinem Ende; die Wickelrolle
9 befindet sich in Wickelposition.In phase A, the winding process is nearing its end; the winding
In der Position B befindet sich die Wickelrolle 9 in ihrer Endposition; ein neuer
Leertambour 8 wird auf Bahngeschwindigkeit beschleunigt.In position B, the winding
In der Position C ist der Leertambour 8 in die Wickelposition eingesetzt.In position C, the
Figur 11 zeigt denselben Gegenstand wie Figur 10, jedoch ohne Druckwalze
5. Hierbei geht die Anpreßtrommel 3 kurzzeitig mit der Wickelrolle 9 in die
Endposition.FIG. 11 shows the same object as FIG. 10, but without a
Claims (6)
- Method for the winding of a continuously running paper web first onto a first drum and then onto a second drum, so that a paper roll arises on each drum, with the following features:a) the paper web runs via a driveable pressing drum;b) the pressing drum is movable in the horizontal direction and is located initially in a starting position;c) the movement of the pressing drum takes place without a change of direction exclusively in the horizontal direction;d) the first drum is brought into a first position in which it has contact with the web; with the first drum being accelerated to web speed before it enters into contact; and wherein the first drum in the first position forms a gap with the pressing drum through which the paper web runs;e) the first drum is stationary in the first position;f) for the formation of a new web start the continuously running paper web is cut and wound onto the rotating first drum;g) from the start of each winding process up to shortly before its end, the horizontally movable pressing drum is pressed against the jacket surface of the arising paper roll for the purpose of controlling the line force L between the pressing drum and the paper roll;h) during the entire winding process a torque is introduced into the axle of the first drum by means of a center drive;i) at a specific time point of the winding process the first drum is moved into a second stationary position in which it remains until the end of the winding process;j) the movement of the first drum into the second stationary position takes place directly from the first stationary position and indeed without change of direction exclusively in a horizontal direction;k) shortly before the end of each winding process the pressing drum and the paper roll are separated from another;l) the pressing drum is moved into the starting position, whereafter the method is repeated with the second drum.
- Method in accordance with claim 1, characterized in that the movement of the drum from the first stationary position into the second stationary position takes place on achieving a specific first layer thickness of the paper roll (Figs. 5 and 6).
- Method in accordance with claim 1, characterized in that the movement of the drum from the first stationary position into the second stationary position takes place when the paper roll wound onto the drum has almost its desired layer thickness (Fig. 10 or Fig. 11).
- Method in accordance with claim 2, characterized in that the first layer thickness amounts to at least 0.1 times and preferably 0.3 times the desired layer thickness.
- Method in accordance with one of the claims 1 to 4, characterized in that the pressing drum (3) is movable relative to a horizontally movable carriage (1) for the purpose of the said control of the line force (L) between the pressing drum and the paper roll and in that the carriage is movable at a speed which corresponds to the increase in diameter of the paper roll per unit of time.
- Method in accordance with one of the preceding claims, characterized in that the arising paper roll is areally supported in the position (II, Fig. 1 or I, Fig. 10) in which it at least approximately achieves the desired layer thickness.
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