EP0828677B1 - Wickelvorrichtung zum aufwickeln einer papierbahn - Google Patents

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EP0828677B1
EP0828677B1 EP96919801A EP96919801A EP0828677B1 EP 0828677 B1 EP0828677 B1 EP 0828677B1 EP 96919801 A EP96919801 A EP 96919801A EP 96919801 A EP96919801 A EP 96919801A EP 0828677 B1 EP0828677 B1 EP 0828677B1
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EP
European Patent Office
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winding
paper
pair
paper web
reel
Prior art date
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EP96919801A
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Albrecht Meinecke
Hans-Joachim Fissmann
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Voith Sulzer Papiermaschinen GmbH
Original Assignee
Voith Sulzer Papiermaschinen GmbH
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Publication date
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    • B65H2408/23—Winding machines
    • B65H2408/236—Pope-winders with first winding on an arc of circle and secondary winding along rails

Definitions

  • the invention relates to a device for winding a paper web.
  • Pope-Roller Such winding devices are known under the name Pope-Roller become. This turns the paper machine with high Speed emerging paper web wound up into a roll. The Roll has the width of the paper web, and therefore a high weight (so-called jumbo roll).
  • the roll is then moved from the Pope-Roller to the unwind by crane Roll slitter transferred.
  • the slitter rewinder serves in First of all, the very wide paper web into several narrower webs divide and rewind, taking one of the resulting narrower rolls a certain, usually the highest possible winding hardness generated.
  • Such a machine accordingly has a plurality of Cutting devices on, mostly pairs of circular knives, the circular knives on both sides the paper web are arranged and scissors-like with each other work together. It is also used to generate the Winding hardness provided a load roller.
  • US-A-3 841 578 describes a winding device for winding a Paper web according to the preamble of claim 8.
  • the device has a support drum to which the Paper web coming from one side is brought up.
  • the device is provided with a winding core.
  • GB-A-2 131 773 describes a winding device for Winding a paper web according to the preamble of claim 4, again with a support drum to which the Paper web is brought in coming from one side, further with one Winding core and with one upstream of the carrier drum Slitter for cutting the paper web into paper strips.
  • DE-A-1 091 856 describes a winding device for winding a Paper web according to the preamble of claim 1 with a support drum, a winding core and with Articulated levers which have forks and which also have the winding core wound paper web around the drum of one Swivel the loading position into a delivery position.
  • the winding and cutting process is in need of improvement.
  • the Devices are also sometimes complex to manufacture and user-intensive.
  • the winding result is not optimal. personnel expenditure can be reduced. Overstretching and Wrinkles in the rolls can be avoided.
  • Figures 1 to 6 illustrate a first concept of the invention, in called the following "Concept I”.
  • the winding machine is not one here shown paper machine immediately downstream. It can too be a structural part of the paper making machine and for example use the same chair.
  • the winding device comprises a support drum 1 to which the Paper web is brought up on one side, the so-called feed side.
  • the paper machine would accordingly be shown to the left of the Winding device.
  • the carrier drum is a winding core 2, e.g. a drum, assigned to the the paper web is wound up directly.
  • the winding core 2 has two Bearing journal on. These journals, which are not shown here, are of forks of articulated levers 11 in a manner known per se added.
  • the articulated lever 11 serve thus to carry the winding core 2 and - together with at least a paper roll wound on the winding core 2 in the course of their Arise - to swing around the drum 1 until one Delivery position is reached.
  • the winding core 2 is a Winding rod is; this is equipped with a plurality of winding tubes, in each case according to the desired width of the to be generated Role.
  • a slitter 3 for disassembling the Paper web into several strips of the desired width generating paper rolls.
  • the slitter only serves paper making machine if desired for cutting edge strips so that only a single roll of paper is wound up. in this case, only one core can be used as the winding core be provided at both ends by means of guide heads to be led.
  • two loading rollers so-called rider rollers 4.1, 4.2 provided that for smooth running of the winding core 2 with it take care of the wound paper roll.
  • the two rider rolls 4.1 and 4.2 are hung on a common device 15 and by this against the Pressable paper roll.
  • the two loading rollers 4.1, 4.2 only a single loading roller can be provided.
  • a support roller 5 can also be seen in the delivery area.
  • the paper roll is lowered onto this at an advanced stage of the winding process.
  • a discharge table 6 can be provided in the area of the support roller 5. This can be pivoted so that it performs a protective function when the roll is not yet finished, but has a lowering and transport function when the roll is finished.
  • FIGS. 1 to 4 works as follows:
  • the paper web that is in the direction of the arrow in the illustration from the left is introduced, passed through the cutting device 3, namely initially without winding. Accordingly, it initially runs around a large one Part of the circumference of the support drum 1 around and then falls between Carrier drum 1 and carrier roller 5 down into one Pulper. To safely guide the web, the carrying drum 1 can be used as Suction roll to be formed.
  • the winding core 2 preferably by means of a center drive, in Orbited and at the same peripheral speed as that Carrying drum 1 brought. Then it is placed on the carrying drum 1.
  • the paper web is now wound up on the winding core.
  • cut the web e.g. on Direction
  • attaching the new web start to the winding core, e.g. on the sleeves.
  • the slitter 3 is activated as quickly as possible so that the incoming web is broken down into the desired number of paper strips becomes.
  • the package that consists of the Winding core 2 (possibly with center drive) with the wound paper rolls as well as from the loading rollers 4.1, 4.2 and the suspension and Press device 15 is pivoted clockwise until the Paper roll 7 rests on the support roller 5 (Fig. 2). Is the roll weight big enough that pressing by the rider rollers 4.1 and 4.2 no longer is desired, so these together with the device 15 again pivoted back into the starting position (Fig. 3).
  • the winding core 2 continues to be driven by a center drive. If required, two of these drives can be assigned to the winding core 2 are, at each end of the winding core 2, a drive.
  • the desired roll diameter is reached, so cut the web in the transverse direction, and - as mentioned - there is a new one Rolling onto the empty winding core 2a.
  • the generated Rollers 7 at a short distance from the lateral surface of the support drum 1 brought, decelerated to speed 0 and ejected.
  • the support roller 5 and the discharge table Support rollers possible; e.g. 5, a support roller 5 'in the Drain table 6 to be integrated ..
  • the carrying drum 1 can be perforated, grooved, vacuumed.
  • the outer surface of the Carrier drum 1 can be sprayed with metal, or for example one Have plastic cover.
  • the rotating winding core 2 can either, as shown in Figure 1, in the 12 o'clock or 0 o'clock position on the carrier drum or in any intermediate position from the 9 o'clock to the 3 o'clock position (horizontal). When wrapping in a position that differs from the 3 o'clock, it can be too at any time in the later winding position, preferably in the 3 o'clock position be pivoted.
  • a device can be used for the winding cores Storage (magazine), and an accelerator with drive and an insertion device (vertical guide, e.g. with rails or sledges) be provided.
  • the required winding hardness is preferably generated in that between the resulting paper roll (s) 7 and the drum 1 one certain line force is set, e.g. by means of a control device 14 for the contact pressure. This is either the winding core 2 or Carrier drum 1 or both can be moved horizontally.
  • the roller 5a shown in Fig. 14 serve as a squeeze roller, which then remains in contact with the large roller 7 'and travels along the entire adjustment path.
  • This roller 5a can be pressed pneumatically or hydraulically or as e.g. Brush roller can only be set to touch the contact.
  • the Surface of the squeeze roller 5a can be rubberized smooth or grooved as Brush, with porous and soft covers, with inflatable tube, as flexible profile roller etc. be formed.
  • the web When changing reels, the web can be severed at short notice inactivated slitter 3 take place or at the same time to the longitudinally cut single tracks.
  • the drive that is released is used for moved a new empty winding core back into the winding position or in an intermediate drive change position.
  • the winding device shown can in turn be a paper machine immediately downstream or even an integral structural component of a Be paper machine.
  • a slitter 3 provided that the paper web coming from the paper machine into a Number of strips of the desired width disassembled.
  • Each winding station comprises essentially the same elements. Hereinafter is only the first (shown on the left) winding station of the two Winding stations are treated in detail. You can see one again Carrier drum 1. The resulting paper rolls are used on both sides Clamping heads guided - but without drum - and by means of a Center drive driven. Again there are rider rolls provided - in the present case again two rollers 4.1, 4.2 - with associated guiding and pressing device 15.
  • Carrier drum 1 also has its own drive. Your outer surface can grooved again, spiral grooved, drilled, rubberized, metal-coated or smooth his. If the jacket of the drum 1 is drilled, there is a suction possible.
  • Air baffles are used to feed the paper strips to the carrying drums 1, Conveyor belts, blowpipes or the like.
  • each Clamping head pair has an axial adjustment device, which a clamping or Relaxation causes.
  • a single cylinder can be attached to each end of the resulting roll of paper be provided, but also several such cylinders.
  • the finished rolls are ejected in the usual way.
  • a Serve roller 5 also a lowering table 6 and possibly other roles.
  • the sleeve is fed in at the cylinder return.
  • a central computer does the control.
  • the device works as follows: The one from a dryer section Paper machine or paper web arriving from a calender first runs through the slitter 3. Be on the winding bars pods prepared for the so-called splice and on Operating speed brought by the center drive of the rod are. When the winding sleeves are put on, the relevant web strip becomes recorded and wrapped up. This is done in the one shown in FIG Primary position (left station).
  • the rider rollers 4.1 and 4.2 are on; they stabilize the run and determine the winding hardness at the beginning of the winding process.
  • rollers 7 When the rollers 7 are finished and are in the position shown in FIG Secondary position, the rollers are braked and placed on the lower table 6 transferred from where they are drained.
  • the clamping heads with Control cylinders are fitted with new sleeves in the sleeve loader.
  • the in the Waiting position (primary position) sleeves now come to Commitment.
  • the full width of the paper web is pre the slitter in an exclusion pulper, not shown here directed.
  • Another advantage of this concept is that an individual Winding hardness control at the individual winding stations is possible. It can reel of different sizes wound simultaneously become. There is also a use of cardboard sleeves and steel sleeves possible at the same time.
  • FIG. 10 illustrates a winder with swivel part for core and Roll change for each side of the alternating paper strips.
  • a return of the control cylinder with the clamping heads can take place at different times.
  • Figure 9 gives an example detect swiveled cylinder.
  • the rider rollers do not need the entire swivel range between To go through the primary position and secondary position. Run the paper rolls stable, so the rider rollers can be removed.
  • FIGS. 11 to 13 illustrate Concept III of the invention.
  • Two winding stations are also provided here.
  • the feed to the individual strips cut out of the wide paper web alternately via a corresponding web transfer system 10.
  • the device works as follows:
  • the one from the left in the illustration according to FIG. 11 is brought up Paper web for a short time without using the slitter 3 to the first of the two winding stations, through which they run at operating speed runs, and from which it is fed to a committee pulper.
  • the slitter 3 is then activated as quickly as possible relevant paper strips are now alternately the fed to both winding stations. They enclose them Cores. The rider roll 4 will soon be put on.

Landscapes

  • Replacement Of Web Rolls (AREA)
  • Winding Of Webs (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Wickelvorrichtung zum Aufwickeln einer Papierbahn unmittelbar nach deren Herstellen mit einer Tragtrommel, an die die Papierbahn von einer Seite (Aufgabeseite) kommend herangeführt wird, mit einer Wickelstange mit Lagerzapfen, mit Gelenkhebeln, die mit Gabeln die Lagerzapfen aufnehmen und die die Wickelstange mit angewickelter Papierbahn um die Tragtrommel herum von einer Aufgabeposition in eine Abgabeposition verschwenken, mit einem im Bereich der Auflaufseite vorgesehenen, der Tragtrommel vorgeschalteten Längsschneider zum Zerlegen der Papierbahn in Papierstreifen, mit einer Belastungswalze zum Aufbringen der Anpreßkraft auf die Papierstreifen, mit einer auf der Ablaufseite der Tragtrommel im Abgabebereich angeordneten Tragwalze.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufwickeln einer Papierbahn.
Derartige Wickelvorrichtungen sind unter dem Namen Pope-Roller bekannt geworden. Hiermit wird die aus der Papiermaschine mit hoher Geschwindigkeit austretende Papierbahn zu einer Rolle aufgewickelt. Die Rolle hat die Breite der Papierbahn, und ein demgemäß hohes Gewicht (sogenannte Jumborolle).
Die Rolle wird sodann vom Pope-Roller per Kran in die Abrollung der Rollenschneidmaschine überführt. Die Rollenschneidmaschine dient in erster Linie dazu, die sehr breite Papierbahn in mehrere schmälere Bahnen aufzuteilen und erneut aufzuwickeln, wobei man in den entstehenden schmäleren Rollen eine bestimmte, zumeist möglichst hohe Wickelhärte erzeugt. Eine solche Maschine weist demgemäß eine Mehrzahl von Schneidapparten auf, meist Kreismesserpaare, deren Kreismesser beidseits der Papierbahn angeordnet sind und scherenartig miteinander zusammenarbeiten. Außerdem ist zur Erzeugung der genannten Wickelhärte eine Belastungswalze vorgesehen.
Aufgrund des großen Gewichtes der Jumborollen kommt es beim Wickeln auf der Tragtrommel des Poperollers und beim Transport vom Pope-Roller zur Rollenschneidmaschine zu gewissen Überlastungen bestimmter Lagenbereiche, insbesondere der Ränder und der inneren Schichten. Dies führt zu Wickelfehlern in der Rollenschneidmaschine, vor allem bei den die Rollenschneidmaschine verlassenden Randrollen. Hierdurch entsteht teurer Ausschuß.
US-A-3 841 578 beschreibt eine Wickelvorrichtung zum Aufwickeln einer Papierbahn gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 8. Die Vorrichtung weist eine Tragtrommel auf, an die die Papierbahn von einer Seite herkommend herangeführt wird. Die Vorrichtung ist mit einem Wickelkern versehen.
GB-A-2 131 773 beschreibt eine Wickelvorrichtung zum Aufwickeln einer Papierbahn gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 4, wiederum mit einer Tragtrommel, an die die Papierbahn von einer Seite kommend herangeführt wird, ferner mit einem Wickelkern sowie mit einem der Tragtrommel vorgeschalteten Längsschneider zum Zerlegen der Papierbahn in Papierstreifen.
DE-A-1 091 856 beschreibt eine Wickelvorrichtung zum Aufwickeln einer Papierbahn gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 mit einer Tragtrommel, einem Wickelkern sowie mit Gelenkhebeln, die Gabeln aufweisen und die den Wickelkern mit angewickelter Papierbahn um die Tragtrommel herum von einer Aufgabeposition in eine Abgabeposition verschwenken.
Diese bekannten Vorrichtungen haben verschiedene Nachteile. Der Aufwickel- und Schneidvorgang ist verbesserungsbedürftig. Die Vorrichtungen sind ferner zum Teil aufwendig in der Herstellung und bedienungsintensiv. Das Wickelergebnis ist nicht optimal. personelle Aufwand verringert werden. Femer sollen Überdehnungen und Faltenbildungen in den Rollen vermieden werden.
Um dies zu erreichen, schlagen die Erfinder einen neuen Weg vor. Dieser besteht im wesentlichen darin, den Pope-Roller der Papiermaschine mit der Rollenschneidmaschine baulich zu kombinieren.
Die Erfindung ist anhand der Zeichnungen erläutert.
Die Figuren 1 bis 6 veranschaulichen ein erstes Konzept der Erfindung, im folgenden "Konzept I" genannt.
Man erkennt die wesentlichen Elemente einer Wickelmaschine mit den erfindungsgemäßen Elementen. Die Wickelmaschine ist einer hier nicht dargestellten Papiermaschine unmittelbar nachgeschaltet. Sie kann auch baulicher Bestandteil der Papierhersteliungsmaschine sein und beispielsweise dieselbe Stuhlung verwenden.
Die Wickelvorrichtung gemäß Konzept I umfaßt eine Tragtrommel 1, an die die Papierbahn auf einer Seite, der sogenannten Aufgabeseite, herangeführt wird. Die Papiermaschine würde sich demgemäß in der Darstellung links von der Wickelvorrichtung befinden.
Der Tragtrommel ist ein Wickelkern 2, z.B. ein Tambour, zugeordnet, auf den die Papierbahn direkt aufgewickelt wird. Der Wickelkem 2 weist zwei Lagerzapfen auf. Diese Lagerzapfen, die hier nicht näher dargestellt sind, werden von Gabeln von Gelenkhebeln 11 in an sich bekannter Weise aufgenommen. Es ist je ein Gelenkhebel an jeder Stirnseite der Tragtrommel gelagert, und zwar im Bereich von dessen Achse. Die Gelenkhebel 11 dienen somit dazu, den Wickelkern 2 zu tragen und - zusammen mit wenigstens einer auf den Wickelkem 2 aufgewickelten Papierrolle im Verlaufe von deren Entstehen - um die Tragtrommel 1 herumzuschwenken, bis eine Abgabeposition erreicht ist. Gleiches gilt, wenn der Wickelkern 2 eine Wickelstange ist; diese wird mit einer Mehrzahl von Wickelhülsen bestückt, und zwar jeweils entsprechend der gewünschten Breite der zu erzeugenden Rolle.
Auf der Aufgabeseite befindet sich ein Längsschneider 3 zum Zerlegen der Papierbahn in mehrere Streifen von der gewünschten Breite der zu erzeugenden Papierrollen. Bei einer relativ schmalen Papierherstellungsmaschine dient der Längsschneider, falls gewünscht, nur zum Abtrennen von Randstreifen, so daß nur eine einzige Papierrolle aufgewickelt wird. in diesem Fall kann als Wickelkem nur eine Hülse vorgesehen werden, die an ihren beiden Enden mittels Führungsköpfen geführt wird.
Weiterhin sind zwei Belastungswalzen, sogenannte Reiterwalzen 4.1, 4.2 vorgesehen, die u.a. für ruhigen Lauf des Wickelkems 2 mit darauf aufgewickelter Papierrolle sorgen. Die beiden Reiterwalzen 4.1 und 4.2 sind an einer gemeinsamen Vorrichtung 15 aufgehängt und von dieser gegen die Papierrolle andrückbar. Dabei ist eine Hydraulik oder Pneumatik sowie eine Regelmechanik zum Dosieren der Anpreßkraft vorgesehen, um die geforderte Wickelhärte zu erzeugen. Anstelle der zwei Belastungswalzen 4.1, 4.2 kann auch nur eine einzige Belastungswalze vorgesehen sein.
Man erkennt ferner im Abgabebereich eine Tragwalze 5. Auf diese wird die Papierrolle bei einem fortgeschrittenen Stand des Wickelprozesses abgesenkt.
Im Bereich der Tragwalze 5 kann ein Ablaßtisch 6 vorgesehen sein. Dieser ist schwenkbar, so daß er bei noch nicht fertiger Rolle eine Schutzfunktion, aber bei fertiger Rolle eine Absenk- und Transportfunktion ausübt.
Statt des einen Reiterwalzenpaares 4.1, 4.2 mit Aufhänge- und Anpreßfunktion können auch zwei solcher Vorrichtungen vorgesehen sein - siehe Figur 6.
Die Vorrichtung gemäß Fig. 1 bis 4 arbeitet wie folgt:
Zunächst wird die Papierbahn, die in Pfeilrichtung in der Darstellung von links herangeführt wird, durch die Schneideinrichtung 3 hindurchgeführt, und zwar zunächst ohne Aufwickeln. Sie läuft demgemäß zunächst um einen großen Teil des Umfanges der Tragtrommel 1 herum und fällt sodann zwischen Tragtrommel 1 und Tragwalze 5 nach unten hindurch in einen Ausschußpulper. Zum sicheren Führen der Bahn kann die Tragtrommel 1 als Saugwalze ausgebildet sein.
Nun wird der Wickelkem 2, vorzugsweise mittels eines Zentrumsantriebes, in Umlauf versetzt und auf dieselbe Umfangsgeschwindigkeit wie die Tragtrommel 1 gebracht. Sodann wird er auf die Tragtrommel 1 aufgesetzt. Die Papierbahn wird nunmehr auf den Wickelkern aufgewickelt. Hierbei gibt es verschiedene Möglichkeiten zum Durchtrennen der Bahn (quer zur Laufrichtung) und zum Befestigen des neuen Bahnanfanges am Wickelkern, z.B. an den Hülsen. Diese Methoden sind bekannt und müssen nicht weiter beschrieben werden.
Sodann wird der Längsschneider 3 so schnell wie möglich aktiviert, so daß die ankommende Bahn in die gewünschte Anzahl von Papierstreifen zerlegt wird.
Nach Ablauf einer gewissen Zeitspanne wird das Paket, das aus dem Wickelkem 2 (ggf. mit Zentrumsantrieb) mit den angewickelten Papierrollen sowie aus den Belastungswalzen 4.1, 4.2 und der Aufhänge- und Anpreßvorrichtung 15 besteht, im Uhrzeigersinne so weit verschwenkt, bis die Papierrolle 7 auf der Tragwalze 5 aufliegt (Fig. 2). Ist das Rollengewicht groß genug, daß ein Anpressen durch die Reiterwalzen 4.1 und 4.2 nicht mehr erwünscht ist, so werden diese samt der Vorrichtung 15 wieder zurückgeschwenkt in die Ausgangsposition (Fig. 3). Zu diesem Zeitpunkt wird der Wickelkern 2 weiterhin durch einen Zentrumsantrieb angetrieben. Falls erforderlich, können dem Wickelkern 2 zwei dieser Antriebe zugeordnet werden, und zwar an jedem stirnseitigen Ende des Wickelkerns 2 ein Antrieb. In diesem Fall wird das genannte Zurückschwenken der Reiterwalzen 4.1, 4.2 zusammen mit einem ersten dieser beiden Zentrumsantriebe ausgeführt. - Bei einer anderen Variante wird einem ersten Wickelkem 2 nur ein einziger, z.B. triebseitiger Zentrumsantrieb zugeordnet, wobei der nachfolgende Wickelkern 2a an einen führerseitigen Zentrumsantrieb gekoppelt wird und der darauf folgende Wickelkern wiederum an den triebseitigen Zentrumsantrieb u.s.w.
Befindet sich das genannte Paket (4.1, 4.2, 15) wieder in der Warteposition - siehe Figur 3 -, so wird von der Seite her z.B. eine neue Wickelstange mit darauf befindlichen Hülsen eingefahren. Alternativ hierzu kann - vor dem Zurückschwenken des genannten Paketes - ein neuer Wickelkern 2a z.B. von oben her in die Warteposition gebracht werden. Zum gegebenen Zeitpunkt - bei Rollenwechsel oder nach Abriß der Papierbahn - kann die nachfolgende Papierbahn erneut angewickelt werden.
Ist gemäß Fig. 3 und 4 der gewünschte Rollendurchmesser erreicht, so wird die Bahn in Querrichtung durchtrennt, und es erfolgt - wie erwähnt - ein neues Anwickeln auf den leeren Wickelkem 2a. Gleichzeitig werden die erzeugten Rollen 7 auf einen geringen Abstand zur Mantelfläche der Tragtrommel 1 gebracht, bis auf die Drehzahl 0 abgebremst und ausgeworfen. Selbstverständlich sind außer der Tragwalze 5 und dem Ablaßtisch 6 weitere Stützrollen möglich; z.B. kann gemäß Fig. 5 eine Stützrolle 5' in den Ablaßtisch 6 integriert sein..
Auch ist es denkbar, den aus dem Eigengewicht der Papierrollen resultierenden Anpreßdruck zwischen den Papierrollen 7 einerseits und der Tragtrommel 1 sowie der Tragwalze 5 andererseits durch eine Drucklufteinrichtung 8 zu verringern. Diese fördert Druckluft von unten her gegen die Papierrollen 7.
Selbstverständlich können die geometrischen Verhältnisse nach Bedarf geändert werden.
Sollte eine einzelne, geschnittene Papierbahn zwischen dem Längsschneider 3 und der Aufrollstelle reißen, und die betreffende, geschnittene Papierbahn (Papierstreifen) problemlos in den Ausschußpulper laufen, so entscheidet ein Rechner, ob eine neue Aufrollung startet, oder ob die laufenden Rollen fertig gewickelt werden, um den Ausschuß zu minimieren.
Die Tragtrommel 1 kann gelocht, gerillt, besaugt sein. Die Mantelfläche der Tragtrommel 1 kann metallgespritzt sein, oder beispielsweise einen Kunststoffbezug aufweisen.
Weitere Varianten:
Der drehende Wickelkem 2 kann entweder, wie in Figur 1 dargestellt, in der 12-Uhr- bzw. 0-Uhr-Position auf die Tragtrommel aufgesetzt werden oder in jeder Zwischenposition von der 9-Uhr- bis zur 3-Uhr-Position (horizontal). Beim Anwickeln in einer Position, die von der 3-Uhr abweicht, kann er zu jeder Zeit in die spätere Wickelposition, bevorzugt in die 3-Uhr-Position geschwenkt werden. Für die Wickelkerne kann eine Vorrichtung zu ihrer Lagerung (Magazin), sowie eine Beschleunigungsvorrichtung mit Antrieb und eine Einlegevorrichtung (Vertikalführung, z.B. mit Schienen oder Schlitten) vorgesehen werden.
Falls das Anwickeln (ähnlich Fig. 14) ungefähr in der 3-Uhr-Position stattfindet wird die geforderte Wickelhärte vorzugsweise dadurch erzeugt, daß zwischen der bzw. den entstehenden Papierrolle(n) 7 und der Tragtrommel 1 eine bestimmte Linienkraft eingestellt wird, z.B. mittels einer Regeleinrichtung 14 für die Anpreßkraft. Dazu ist entweder der Wickelkern 2 oder die Tragtrommel 1 oder beide horizontal verfahrbar.
Wenn der Enddurchmesser der Papierrolle(n) erreicht ist, kann der nahezu volle Wickelkern 2b zum Rollenwechsel, von der Tragtrommel 1 weg, kurzfristig in eine Freiwickelposition überführt werden, um Platz für das Einlegen eines neuen Wickelkenrs zu schaffen. Dabei erfolgt der Antrieb des Wickelkerns 2b im Freiwickelbetrieb über den Zentrumsantrieb. Um im Freiwickelbetrieb das Einziehen von Luft in die Papierrolle zu verhindern, kann z.B. die in Fig. 14 dargestellte Walze 5a als Abquetschwalze dienen, die dann an der Großrolle 7' anliegen bleibt und den gesammten Versteilweg mitfährt. Diese Walze 5a kann pneumatisch oder hydraulisch angepreßt werden oder als z.B. Bürstenwalze nur auf Kontaktberührung angestellt werden. Die Oberfläche der Abquetschwalze 5a kann gummiert glatt oder gerillt, als Bürste, mit porösen und weichen Bezügen, mit aufblasbarem Schlauch, als flexible Profilwalze u.ä. ausgebildet werden.
Die Horizontalbewegung der Großrolle(n) in den Freiwickelbetrieb kann auf Schienen oder Schlitten realisiert werden. Anstelle des Wegfahrens der Großrolle(n) kurz vor dem erreichten Enddurchmesser ist auch ein Wegfahren der Tragtrommel 1 (bzw. einer druckgesteuerten Anpreßwalze) zur Erzielung einer "Wechsellücke" denkbar (Fig. 14).
Beim Rollenwechsel kann das Quer-Durchtrennen der Bahn bei kurzfristig inaktiviertem Längsschneider 3 stattfinden oder gleichzeitig an den längsgeschnittenen Einzelbahnen. Der jeweils freiwerdende Antrieb wird für einen neuen leeren Wickelkern in die Anwickelposition zurückgefahren oder in eine dazwischenliegende Antriebswechselposition.
Zur Gewichtsentlastung der entstehenden Papierrollen gibt es folgende Möglichkeiten:
  • die Aufwickelposition der Rollen ist ortsfest (z.B. 3-Uhr-Position). Eine Gewichtsentlastung erfolgt mittels Druckluft, Bänderführungen u.ä. von unten. Der Freiwickelbetrieb zum Rollenwechsel erfolgt durch Wegfahren der Tragtrommell bzw. Anpreßwalze,
  • oder die Gewichtsentlastungseinheit wird beim Wegfahren der Rollen (Rolle) bzw. des Tambours mit verfahren,
  • oder der Wickelkern wird ab einem bestimmten Rollengewicht mit der Tragtrommel in eine Gewichtsentlastungsposition gefahren und dort mit aktivierter Gewichtsentlastung fertiggestellt.
Konzept II ist in den Figuren 7 bis 10 dargestellt.
Die gezeigte Wickelvorrichtung kann wiederum einer Papiermaschine unmittelbar nachgeschaltet oder gar ein integraler baulicher Bestandteil einer Papiermaschine sein. Auch hier ist wiederum ein Längsschneider 3 vorgesehen, der die von der Papiermaschine kommende Papierbahn in eine Anzahl von Streifen gewünschter Breite zerlegt.
Die Besonderheit von Konzept II - siehe Figuren 7 und 8 - besteht darin, daß wenigstens zwei Wickelstationen vorgesehen sind. Die Zufuhr zu der einzelnen aus der breiten Papierbahn herausgeschnittenen Streifen erfolgt alternierend über ein entsprechendes Bahnüberführungssystem 10. Es können auch mehrere Wickelstationen vorgesehen werden.
Jede Wickelstation umfaßt im wesentlichen dieselben Elemente. Im folgenden soll lediglich die erste (links dargestellte) Wickelstation der beiden Wickelstationen im einzelnen behandelt werden. Man erkennt wiederum eine Tragtrommel 1. Die entstehenden Papierrollen werden beidseitig mittels Spannköpfen geführt - jedoch ohne Tambour - und mittels eines Zentrumsantriebes angetrieben. Auch hier sind wieder Reiterwalzen vorgesehen - im vorliegenden Fall wieder zwei Walzen 4.1, 4.2 - mit zugehörender Führungs- und Andrückvorrichtung 15.
Auch Tragtrommel 1 weist einen eigenen Antrieb auf. Ihre Mantelfläche kann wieder gerillt, spiralig genutet, gebohrt, gummiert, metallbeschichtet oder glatt sein. Ist der Mantel von Tragtrommel 1 gebohrt, so ist eine Besaugung möglich.
Zum Zuführen der Papierstreifen zu den Tragtrommeln 1 dienen Luftleitbleche, Förderbänder, Blasrohre oder dergleichen.
Die einzelnen Papierstreifen, die von Längsschneider 3 aus der breiten, die Papiermaschine verlassenden Papierbahn herausgeschnitten werden, werden "alternierend" zu der betreffenden Wickelstation überführt, und zwar derart, daß jeweils einander benachbarte Streifen verschiedenen Wickelstationen zugeführt werden. Hieraus ergibt sich - in der Draufsicht gesehen - ein Bild so wie in Figur 8 dargestellt.
Die Führung der Spannköpfe mit den eingespannten Papierrollen erfolgt mittels pneumatisch oder hydraulisch gesteuerter Zylinder. Jedes Spannkopfpaar weist eine axiale Verstelleinrichtung auf, die ein Spannen bzw. Entspannen bewirkt.
Zur Aufnahme der Steuerzylinder sowie zu deren Führung sind Seitenschilde 9 für jede Rollenseite vorgesehen - siehe die Figuren 9 und 10. Die Seitenschilde 9 sind entsprechend dem Format quer zur Papierlaufrichtung verstellbar in durchgängigen Führungen angeordnet. Die Führungen dienen auch zur Aufnahme der Vorrichtung 15 (Reiterwalzen-Zylinder).
An jedem Ende der entstehenden Papierrolle kann ein einziger Zylinder vorgesehen werden, aber auch mehrere solcher Zylinder.
Der Auswurf der fertigen Rollen erfolgt in üblicher Weise. Hierzu kann eine Tragwalze 5 dienen, ferner ein Absenktisch 6 und ggf. weitere Rollen.
Die Hülsenzuführung erfolgt beim Zylinderrücklauf. Ein Zentralcomputer besorgt die Steuerung.
Die Vorrichtung arbeitet wie folgt: Die von einer Trockenpartie einer Papiermaschine oder von einem Glättwerk ankommende Papierbahn durchläuft zunächst den Längsschneider 3. Auf den Wickelstangen befinden sich Hülsen, die zum sogenannten Splice vorbereitet und auf Betriebsgeschwindigkeit durch den Zentrumsantrieb der Stange gebracht sind. Beim Aufsetzen der Wickelhülsen wird der betreffende Bahnstreifen erfaßt und angewickelt. Dies erfolgt in der in Figur 7 dargestellten Primärposition (linke Station).
Die Reiterwalzen 4.1 und 4.2 liegen auf; sie stabilisieren den Lauf und bestimmen die Wickelhärte bereits zu Beginn des Wickelprozesses.
Das Weiterwickeln erfolgt in der Sekundärposition - siehe die in Figur 7 dargestellte Position der Papierrolle 7. Zu diesem Zeitpunkt wird ein freies Spannkopf-Paar im Schnellgang über einen automatischen, hier nicht gezeigten Hülsenlader in die Primärposition zurückgebracht und steht in Warteposition für den erneuten Einsatz bereit, z.B. dann, wenn die Rollen fertig sind oder bei einem Abriß.
Sind die Rollen 7 fertig und befinden sich in der in Figur 7 gezeigten Sekundärposition, so werden die Rollen abgebremst und auf den Ablaßtisch 6 überführt, von wo aus sie abgelassen werden. Die Spannköpfe mit Steuerzylinder werden im Hülsenlader mit neuen Hülsen bestückt. Die in der Warteposition (Primärposition) befindlichen Hülsen kommen nunmehr zum Einsatz.
Sollte ein Papierstreifen reißen, so geht man vor wie bei Konzept I.
Konzept II hat den Vorteil, daß stets reproduzierbare Aufrollbedingungen herrschen, so daß die Zweiseitigkeit der Rollen vermieden wird. Sehr große und schwere Rollen können durch eine zusätzliche Tragwalze in der Sekundärposition gestützt oder durch eine Drucklufteinrichtung entlastet werden. Selbstverständlich ist eine Umfangskraft-Differenz-Steuerung möglich.
Während des Formatwechsels wird die Papierbahn in ihrer vollen Breite vor dem Längsschneider in einen hier nicht dargestellten Ausschlußpulper geleitet.
Ein Vorteil dieses Konzepts besteht auch darin, daß eine individuelle Wickelhärtensteuerung an den einzelnen Wickelstationen möglich ist. Es können Rollendurchmesser unterschiedlicher Größen gleichzeitig gewickelt werden. Auch ist ein Einsatz von Kartonhülsen sowie von Stahlhülsen gleichzeitig möglich.
Die Druckwalzen (4.1, 4.2) sind nur beim Anwickeln im Einsatz. Figur 10 veranschaulicht einen Wickler mit Schwenkteil zum Hülsen- und Rollenwechsel für jede Seite der alternierend aufzuwickelnden Papierstreifen.
Eine Rückführung der Steuerzylinder mit den Spannköpfen kann zu unterschiedlichen Zeitpunkten erfolgen. Figur 9 läßt ein Beispiel mit geschwenktem Zylinder erkennen.
Die Reiterwalzen brauchen nicht den gesamten Schwenkbereich zwischen Primärposition und Sekundärposition zu durchlaufen. Laufen die Papierrollen stabil, so können die Reiterwalzen entfernt werden.
In den Figuren 11 bis 13 ist Konzept III der Erfindung veranschaulicht.
Auch hierbei sind wieder zwei Wickelstationen vorgesehen. Die Zufuhr zu der einzelnen, aus der breiten Papierbahn herausgeschnittenen Streifen erfolgt alternierend über ein entsprechendes Bahnüberführungssystem 10.
Konzept III arbeitet mit Wickelstationen, die jeweils zwei Tragwalzen 5.1, 5.2 aufweisen.
Bei Konzept III sind wiederum Wickelstangen mit darauf befindlichen Hülsen vorgesehen. Alternativ lassen sich auch stabilisierte Einzelhülsen mit Schwingungsdämpfung verwenden. Es kann mit oder ohne Zentrumsantrieb gearbeitet werden.
Die Vorrichtung arbeitet wie folgt:
Zunächst wird die in der Darstellung gemäß Figur 11 von links herangeführte Papierbahn kurzfristig ohne Benutzung des Längsschneiders 3 zu der ersten der beiden Wickelstationen geführt, durch den sie mit Betriebsgeschwindigkeit läuft, und von dem sie einem Ausschußpulper zugeführt wird.
So schnell wie möglich erfolgt dann ein Aktivieren des Längsschneiders 3. Die betreffenden Papierstreifen werden nunmehr wiederum alternierend den beiden Wickelstationen zugeführt. Sie umschließen die betreffenden Wickelhülsen. Die Reiterwalze 4 wird alsbald aufgesetzt.

Claims (8)

  1. Wickelvorrichtung zum Aufwickeln einer Papierbahn
    1.1 mit einer Tragtrommel (1) an die die Papierbahn von einer Seite (Aufgabeseite) kommend herangeführt wird,
    1.2 mit einem Wickelkern (2),
    1.3 mit Gelenkhebeln, die Gabeln aufweisen und die den Wickelkern (2) mit angewickelter Papierbahn um die Tragtrommel (1) herum von einer Aufgabeposition in eine Abgabeposition verschwenken,
    1.4 mit einem im Bereich der Auflaufseite vorgesehenen, der Tragtrommel (1) vorgeschalteten Längsschneider (3) zum Zerlegen der Papierbahn in Papierstreifen, dadurch gekennzeichnet, daß
    1.5 eine auf der Ablaufseite der Tragtrommel (1) im Abgabebereich angeordnete Tragwalze (5) vorgesehen ist,
    1.6 ein Reiterwalzenpaar (4.1, 4.2) zum Aufbringen einer Anpresskraft auf die entstehenden Papierrollen (7) vorgesehenist,
    1.7 dem Reiterwalzenpaar (4.1, 4.2) eine Aufhänge- und Anpressvorrichtung (15) zugeordnetist,
    1.8 Reiterwalzenpaar (4.1, 4.2) und Aufhänge- und Anpressvorrichtung (15) - gemeinsam mit dem Wickelkern (2) um die Tragtrommel (1) herum über einen bestimmten Winkel verschwenkbar sind.
  2. Wickelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Wickelkern (2) ein Antrieb zugeordnet ist.
  3. Wickelvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragwalze (5) ein Absenktisch (6) zugeordnet ist.
  4. Wickelvorrichtung zum Aufwickeln einer Papierbahn unmittelbar nach deren Herstellen
    4.1 mit einem Längsschneider zum Zerlegen der Papierbahn in Papierstreifen,
    4.2 mit zwei Wickelstationen,
    4.3 mit einer Überführeinheit zum Überführen der Papierstreifen zu den Wickelstationen, wobei zwei einander benachbarte Papierstreifen unterschiedlichen Stationen zugeführt werden,
    4.4 jede Wickelstation umfaßt:
    4.4.1 eine Tragtrommel (1), dadurch gekennzeichnet, daß jede widrelstation weite
    4.4.2 ein Paar Spannköpfe, denen ein Antrieb zugeordnet ist,
    4.4.3 eine Führungseinrichtung zum Führen des Spannkopf-Paares mit den entstehenden Papierrollen (7) von einer Aufgabeposition um die Tragtrommel (1) herum in eine Abgabeposition sowie zum Zurückführen des leeren Spannkopf-Paares nach Abgabe der fertigen Papierrollen (7), umfaßt und
    4.5 ein Reiterwalzenpaar (4.1, 4.2) zum Aufbringen einer Anpresskraft auf die entstehenden Papierrollen (7) vorgesehen ist,
    4.6 dem Reiterwalzenpaar (4.1, 4.2) eine Aufhänge- und Anpressvorrichtung (15) zugeordnet ist,
    4.7 Reiterwalzenpaar (4.1, 4.2) und Aufhänge- und Anpressvorrichtung (15) - gemeinsam mit dem Wickelkern (2) um die Tragtrommel (1) herum über einen bestimmten Winkel verschwenkbar sind.
  5. Wickelvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Ablaufseite an der Tragtrommel (1) im Abgabebereich eine Tragwalze (5) vorgesehen ist.
  6. Wickelvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Ablaufseite der Tragtrommel (1) im Abgabebereich ein Ablaßtisch (6) vorgesehen ist.
  7. Wickelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    7.1 mit einem Längsschneider (3) zum Zerlegen der Papierbahn in eine
    Mehrzahl von Papierstreifen,
    7.2 mit zwei Wickelstationen,
    7.3 mit einer Überführeinheit zum Überführen der einzelnen Papierstreifen auf die Wickelstationen, wobei zwei einander benachbarte Papierstreifen unterscheidelichen Stationen zugeführt werden,
    7.4 jede Wickelstation umfaßt:
    7.4.1 zwei Tragwalzen (5.1, 5.2),
    7.5 es ist ein Reiterwalzenpaar (4.1, 4.2) zum Aufbringen einer Anpresskraft auf die entstehenden Papierrollen (7) vorgesehen,
    7.6 dem Reiterwalzenpaar (4.1, 4.2) ist eine Aufhänge- und Anpressvorrichtung (15) zugeordnet,
    7.7 Reiterwalzenpaar (4.1, 4.2) und Aufhänge- und Anpressvorrichtung (15) sind - gemeinsam mit dem Wickelkern (2) um die Tragtrommel (1) herum über einen bestimmten Winkel verschwenkbar.
  8. Wickelvorrichtung zum Aufwickeln einer Papierbahn unmittelbar nach deren Herstellen
    8.1 mit einer Wickelstation, welche die folgenden Elemente aufweist:
    8.1.1 eine ortsfeste oder horizontal bewegliche Tragtrommel (1), über welche die Papierbahn läuft,
    8.1.2 einen Wickelkern (2),
    8.2 der Wickelkern (2) ist in eine im wesentlichen neben der Tragtrommel (1) befindliche Anwickelposition einlegbar,
    8.3 zwischen der Tragtrommel (1) und der auf dem Wickelkern (2) entstehenden Papierrolle ist eine Linienkraft einstellbar,
    8.4 der nahezu volle Wickelkern (2) ist in eine Freiwickelposition überführbar, wobei vorzugsweise eine Abquetschwalze an die Papierrolle (7) anstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß
    8.5 es ein Reiterwalzenpaar (4.1, 4.2) vorgesehen ist,
    8.6 dem Reiterwalzenpaar (4.1, 4.2) eine Aufhänge- und Anpressvorrichtung (15) zugeordnet ist,
    8.7 Reiterwalzenpaar (4.1, 4.2) und Aufhänge- und Anpressvorrichtung (15) - gemeinsam mit dem Wickelkern (2) um die Tragtrommel (1) herum über einen bestimmten Winkel verschwenkbar sind,
    8.8 ein Längsschneider zum Zerlegen der Papierbahn in eine Mehrzahl von Papierstreifen vorgesehen ist.
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