EP0879199A1 - Walze für eine wickelmaschine - Google Patents

Walze für eine wickelmaschine

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EP0879199A1
EP0879199A1 EP97901025A EP97901025A EP0879199A1 EP 0879199 A1 EP0879199 A1 EP 0879199A1 EP 97901025 A EP97901025 A EP 97901025A EP 97901025 A EP97901025 A EP 97901025A EP 0879199 A1 EP0879199 A1 EP 0879199A1
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EP
European Patent Office
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roller
winding
layer
support
rollers
Prior art date
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EP97901025A
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Hans-Friedrich Peters
Georg Müller
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Voith Paper Jagenberg GmbH
Original Assignee
Jagenberg Papiertechnik GmbH
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Publication date
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    • B65H2404/4214—Bed arrangement, i.e. involving parallel and spaced drums, e.g. arranged horizontally for supporting a roll to be wound or unwound the drums having different deformability
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    • B65H2519/00—Chemical characteristics

Definitions

  • the invention relates to a roller for a winding machine, in particular for winding paper or cardboard webs, which is intended to rest under pressure on winding rollers during winding, and a winding machine with a roller according to the invention
  • Cardboard webs are known to use winding machines that have one or two driven rollers on which the winding rollers rest or rest during winding.
  • the rollers are called support rollers if they fully support the weight of the overlying winding rollers (DE-A 39 24 612) Weight wholly or partly held by guide heads retracted into the sleeves of the winding rolls and supported on support arms, the rolls are referred to as support rolls (DE-C 31 02 894, DE-C 40 12 979).
  • winding machines contain a so-called pressure roller, which is printed against the contact line between a winding roller and a support roller or support roller against the winding rollers at the start of winding, if the contact pressure resulting from the roller weight is not yet sufficient for the desired winding hardness, and which contributes significantly to the stability of wrapping (DE-C 37 19 093, EP-C 0410093)
  • the line pressure is the contact pressure standardized to the winding roll width, measured in N / m.
  • the carrier roller on the outlet side which is not wrapped around by the web and lowered compared to the carrier roller on the inlet side, has a jacket which is much more deformable than that Jacket of the feed roller on the inlet side.
  • the support roller has an outer layer of rubber, in which chambers are arranged which are connected to the inside of the support body made of steel. Due to the strong deformability, the contact pressure on the support rollers should be limited as much as possible, so that the winding hardness does not increase excessively.
  • the invention has for its object to provide a roller for a winding machine, which enables a winding with lower winding hardness when used as a support or support roller.
  • a pressure roller When used as a pressure roller, it should fluctuations in the uniformity of the winding rolls, the z. B. result from path profile fluctuations, can compensate so as to ensure the uniformity of the contact pressure.
  • FIG. 1 shows a longitudinal section through a support or support roller according to the invention
  • FIG. 2 shows a cross section through the roller from FIG. 1,
  • FIG. 6 shows a roller in which the compressible layer consists of individually wound rings
  • Figures 7 and 8 the mode of action of a support roller according to the invention in comparison to a support roller according to the prior art in a support roller winding machine.
  • Figure 8 is the principle of a support roller winding machine for winding through
  • FIGS. 1 to 6 Longitudinal sections of subdivided paper or cardboard web 1 into winding rolls 2 are shown, in which the roller shown in FIGS. 1 to 6 can be used as a support roller or as a pressure roller.
  • a support roller winding machine contains two driven support rollers 3, 4, on which the winding rollers 2 lie coaxially and aligned when they are being wound up and which thus bear the entire weight of the winding rollers.
  • the paper or cardboard web 1 is preferably guided from below, the infeed-side support roller 4 partially looping through the gap between the support rollers 3, 4 and runs in the nip between the infeed-side support roller 4 and the winding rolls 2.
  • One or both support rollers 3, 4 of the support roller winding machine are designed as a roller according to the invention.
  • the roller according to the invention is preferably used as an outlet-side support roller 3 which is arranged opposite the inlet-side support roller 4 in such a way that its contact line with the winding roller (nip 5) is at the same height or lower than the contact line between the other winding roller 4 and the winding roller runs.
  • the support roller 3 thus carries the same or greater proportion of the weight of the winding rollers 2.
  • the upstream support roller 4 can also be designed as a roller according to the invention
  • a pressure roller 6 which extends over the working width of the winding machine, ie the axial length of the support rollers 3, 4, and which at the start of the winding presses the winding rollers 2 against the support rollers 3, 4 if the winding roller weight for the desired winding hardness is not yet sufficient
  • FIG. 1 to 6 the structure of a roller according to the invention when used as a support or support roller 3 is shown in more detail.
  • a support or support roller 3 As a support or support roller 3, it has an axial length which corresponds to the maximum width of the paper or cardboard web 1 to be processed, which can be up to 10 m, their diameter is between 500 mm and 1500 mm.
  • the support or support roller 3 according to the invention consists of a hollow cylindrical support body 7 made of a solid material, in particular steel, which is designed to be sufficiently stable to prevent bending to be able to support the forces acting on or against the winding rollers 2 on both end faces of the supporting body 7, shaft journals 8 are fastened, with which the roller 3 is mounted in the frame of the winding machine.
  • a shaft journal 8 of each carrier or support roller 3 is connected to a rotary drive , with which the roller 3 is rotated about its longitudinal axis, around the overlying or adjacent winding rollers 2 for winding to turn
  • a layer 9 of a cellular, a plurality of pores filled with a gas, in particular air, and therefore compressible plastic material is applied, which has a compression module K of less than 10 MPa. It is important that a large Number of relatively small pores is uniformly distributed over the volume of layer 9.
  • the pore size is preferably less than 5 mm, and a pore size between 0.05 mm and 1 mm has proven to be particularly advantageous.
  • the pores in layer 9 are preferably partially open - that is interconnected - partially self-contained The proportion of open pores is 30% to 70%, preferably approx. 50%.
  • a cellular elastomer, in particular polyurethane, produced by foaming and having a compression modulus K of 1 MPa to 5 MPa is preferably used for the layer 9.
  • the radially measured thickness of layer 9 is at least 10 mm, preferably between 10 mm and 40 mm, in the example approximately 25 mm.
  • the density of the material of the layer 9 with the pores is less than 800 kg / m 3 , preferably between 350 and 650 kg / m 3 .
  • the layer 9 has a hardness between 15 and 60 measured according to Shore-A. The roller is thus relatively soft on its outer surface in order to form a relatively wide nip when a winding roll is in contact.
  • FIGS. 3 to 5 show different possibilities for arranging the compressible layer 9 on the support body 7:
  • the layer 9 of compressible material preferably a cellular elastomer, on the outer lateral surface of the support body 7.
  • the thickness of the layer 9 is 10 mm to 40 mm.
  • a plurality of circumferential grooves are worked into the outer surface of the layer 9 at a distance from one another, if the wrapping of air in a winding roll 2 is to be avoided or excessive noise during winding is to be reduced.
  • Non-slip binding can e.g. B. can be achieved by vulcanization.
  • a further elastic layer is attached to the outside of the compressible layer 9, which is grooved if necessary.
  • FIG. 5 shows an embodiment with circumferential grooves 12 in a wear-resistant outer layer 11.
  • the compressible layer 9 is fastened directly on the support body 7 without an intermediate layer.
  • Figure 6 shows the preferred embodiment of a support or support roller according to the invention, in which the compressible layer 9 consists of individual rings 13.
  • the rings 13 with a width in the axial direction of the roller of 50 mm to 500 mm are either immediately successive or with such a small distance from one another arranged that the gap between two rings 13 does not cause any marks on the winding rolls 2 If there is a distance between the rings 13, this is preferably 5 mm to 30 mm.
  • Rings 13 are preferably used which are larger by the desired thickness of the layer 9 and have a slightly smaller inner diameter than the outer diameter of the support body 7. The rings 13 are pushed onto the support body 7 with an inner diameter widened by expansion, so that they then sit under tension on the support body 7.
  • a sufficiently firm fit can also be achieved, for example, by fastening the rings 13 to the support body 7 in a form-fitting manner or by gluing or jamming.
  • the rings 13 are arranged in parallel on the support body 7 in such a way that their end faces are either perpendicular or oblique to the roller axis
  • the rings 13 form a quasi-screw joint with the advantage that a gap between the rings 13 permanently varies its axial position during rotation, and so markings on an adjacent winding roll are avoided
  • the roller then consists of a supporting body 7 with a compressible layer 9 made of a band-shaped material applied in the form of a screw limestone
  • FIG. 7 shows a carrier roller winding machine according to the prior art, in which the outlet-side carrier roller 14 has an elastic, but incompressible jacket surface.
  • the support roller 14 deforms elastically in the nip 5.
  • the evasive elastic material forms at both ends of the nip 5 beads 15 which protrude radially from the rest of the outer surface.
  • This acceleration increases the so-called nip-induced elongation of the outer layer, ie the winding hardness increases.
  • the positive effect intended by the elastic outer layer, by widening the nip 5 to lower the contact pressure and thus the winding hardness dependent on the contact pressure, is decisively reduced and can even be reversed.
  • FIG. 8 shows the conditions when winding with a carrier roller winding machine using a carrier roller 3 according to the invention:
  • the compressible layer 9 20 is compressed under the support weight of the winding rolls 2, its volume is reduced.
  • the result is a wide nip 5 without beads or with negligible beads on both ends.
  • the contact pressure on the support roller 3 drops due to the widened nip 5, and the nip-induced elongation of the outermost layer on the winding roll 2 is reduced.
  • it can be wound with 5 lower winding hardness per meter of roll length with the same coating weight. This enables the winding of
  • roller according to the invention is not limited to use as a support roller in support roller winding machines, but it can also be advantageous for others
  • Winding machine types can be used as a contact roller on the winding rollers under pressure in order to produce winding rollers with large diameters and high quality at high production speeds.
  • their use as a backup roller in so-called backup roller winding machines is advantageous, in which 5 winding stations are arranged on both sides of a central backup roller in two winding lines, to which the individual webs are alternately fed.
  • Each winding roll is - such as.
  • the roller When used as a pressure roller, which is given the reference number 6 in FIGS. 7 and 8, the roller is constructed in accordance with FIGS. 1 to 6 in the manner described above for small axial lengths. Since the pressure rollers are freely rotatable and not driven, no rotary drive acts on the shaft journal 8. For pressure rollers with a large axial length, as z. B. are used in support roller winding machines l o, the pressure roller is preferably built up from individually rotatably mounted segments in order to enable the individual segments to rotate independently. Printing rollers have diameters that are in the range from 200 to 400 mm, that is, usually smaller diameters than support or support rollers.

Description

B E S C H R E I B U N G
Walze für eine Wickelmaschine
Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft eine Walze für eine Wickelmaschine, insbesondere zum Aufwickeln von Papier- oder Kartonbahnen, die dazu vorgesehen ist, beim Aufwickeln unter Druck an Wickelrollen anzuliegen, und eine Wickelmaschine mit einer erfindungsgemaßen Walze
Stand der Technik
Zur Herstellung von Wickelrollen aus durch Längsschnitte unterteilten Papier- oder
Kartonbahnen werden bekannterweise Wickelmaschinen eingesetzt, die eine oder zwei angetriebene Walzen aufweisen, an denen die Wickelrollen beim Aufwickeln an- oder aufliegen Die Walzen werden als Tragwalzen bezeichnet, falls sie vollständig das Gewicht der aufliegenden Wickelrollen tragen (DE-A 39 24 612) Wird das Gewicht ganz oder teilweise von in die Hülsen der Wickelrollen eingefahrenen, an Tragarmen gelagerten Führungskopfen gehalten, bezeichnet man die Walzen als Stutzwalzen (DE- C 31 02 894, DE-C 40 12 979).
Weiterhin enthalten Wickelmaschinen eine sogenannte Druckwalze, die entgegen- gesetzt zur Kontaktlinie zwischen einer Wickelrolle und einer Trag- oder Stutzwalze gegen die Wickelrollen zu Beginn des Aufwickeins gedruckt wird, wenn die aus dem Rollengewicht resultierende Anpreßkraft für die gewünschte Wickelharte noch nicht aus¬ reicht, und die zur Stabilität des Wickeins wesentlich beitragt (DE-C 37 19 093, EP-C 0410093) Die für die Qualität der Wickelrollen entscheidende Wickelhärte (= Flächenpressung zwischen den Lagen einer Wickelrolle) ist von der Linienlast und den geometrischen Verhältnissen im Nip zwischen einer Wickelrolle und der Trag- oder Stützwalze abhängig. Als Linienlast wird die auf die Wickelrollenbreite normierte Anpreßkraft, gemessen in N/m, bezeichnet. Bei der Herstellung von Wickelrollen ist man bemüht, bei hohen Produktionsgeschwindigkeiten eine vorbestimmte, gleichmäßige Wickelhärte einzustellen, ohne daß Oberflächenbeschädigungen oder Wickelfehler in der Wickelrolle auftreten. Wickel rollenfehler werden durch Überdehnung der Bahn im Nip verursacht. Da die Dehnung im Nip zwischen einer Tragwalze und einer Wickelrolle mit wachsendem Rollendurchmesser ansteigt, begrenzt ihr Wert den maximalen Enddurchmesser einer fehlerfrei gewickelten Wickelrolle.
Um Wickelrollen mit größerem Durchmesser bei guter Wickelqualität herzustellen, wird in der EP-A-0562266 eine Tragwalzen-Wickelmaschine vorgeschlagen, deren auslaufseitige, nicht von der Bahn umschlungene und gegenüber der einlaufseitigen Tragwalze abgesenkten Tragwalze einen Mantel aufweist, der wesentlich stärker verformbar ist als der Mantel der einlaufseitigen Tragwalze. Nach einer Ausführungsform weist die Tragwalze eine äußere Schicht aus Gummi auf, in der Kammern angeordnet sind, die mit dem Innern des aus Stahl bestehenden Tragkörpers verbunden sind. Durch die starke Verformbarkeit soll der Auflagedruck auf den Tragwalzen möglichst begrenzt werden, so daß die Wickelhärte nicht unverhältnismäßig hoch ansteigt.
Darstellung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Walze für eine Wickelmaschine zu schaffen, die beim Einsatz als Trag- oder Stützwalze eine Wicklung mit geringerer Wickelhärte ermöglicht. Beim Einsatz als Druckwalze soll sie Schwankungen in der Gleichmäßigkeit der Wickelrollen, die z. B. aus Bahnprofilschwankungen resultieren, ausgleichen können, um so die Gleichmäßigkeit des Anpreßdrucks zu gewährleisten.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Kurze Beschreibung der Zeichnung
Die Zeichnung dient zur Erläuterung der Erfindung anhand vereinfacht dargestellter Ausführungsbeispiele.
Es zeigen:
Figur 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Trag- oder Stützwalze,
Figur 2 einen Querschnitt durch die Walze aus Figur 1 ,
die Figuren
3 bis 5 verschiedene Gestaltungen der äußeren Mantelschicht der Walze,
Figur 6 eine Walze, bei der die kompressible Schicht aus einzeln aufgezogenen Ringen besteht, und
die Figuren 7 und 8 die Wirkungsweise einer erfindungsgemäßen Tragwalze im Vergleich zu einer Tragwalze nach dem Stand der Technik in einer Tragwalzen-Wickelmaschine.
Wege zur Ausführung der Erfindung
In Figur 8 ist das Prinzip einer Tragwalzen-Wickelmaschine zum Aufwickeln einer durch
Längsschnitte unterteilten Papier- oder Kartonbahn 1 zu Wickelrollen 2 dargestellt, bei der die in den Figuren 1 bis 6 dargestellte Walze als Tragwalze oder als Druckwalze eingesetzt werden kann. Eine Tragwalzen- Wickelmaschine enthält zwei angetriebene Tragwalzen 3, 4, auf denen die Wickelrollen 2 beim Aufwickeln koaxial und fluchtend aufgereiht aufliegen und die somit das gesamte Wickelrollengewicht tragen. Die Papier¬ oder Kartonbahn 1 wird bevorzugt von unten, die einlaufseitige Tragwalze 4 teilweise umschlingend durch den Spalt zwischen den Tragwalzen 3, 4 geführt und läuft im Nip zwischen der einlaufseitigen Tragwalze 4 und den Wickelrollen 2 auf diese auf.
Eine oder beide Tragwalzen 3, 4 der Tragwalzen-Wickelmaschine sind als Walze nach der Erfindung ausgestaltet. Bevorzugt wird die Walze nach der Erfindung als aus- laufseitige Tragwalze 3 eingesetzt, die gegenüber der einlaufseitigen Tragwalze 4 so angeordnet ist, daß ihre Kontaktlinie zur Wickelrolle (Nip 5) in gleicher Höhe oder tiefer als die Kontaktlinie zwischen der anderen Wickelrolle 4 und der Wickelrolle verlauft Die Tragwalze 3 tragt somit den gleichen oder größeren Anteil des Gewichts der Wickelrollen 2 Zusatzlich kann auch die emlaufseitige Tragwalze 4 als erfindungsgemäße Walze ausgestaltet sein
Oben auf den Wickelrollen 2 liegt eine sich über die Arbeitsbreite der Wickelmaschine, i e die axiale Lange der Tragwalzen 3, 4, erstreckende Druckwalze 6 auf, die zu Beginn der Aufwicklung die Wickelrollen 2 gegen die Tragwalzen 3, 4 druckt, wenn das Wickelrollengewicht für die gewünschte Wickelharte noch nicht ausreicht
In den Figuren 1 bis 6 ist der Aufbau einer erfindungsgemaßen Walze beim Einsatz als Trag- oder Stutzwalze 3 detaillierter dargestellt Als Trag- oder Stutzwalze 3 weist sie eine axiale Lange auf, die der maximalen Breite der zu verarbeitenden Papier- oder Kartonbahn 1 entspricht, die bis zu 10 m betragen kann, ihr Durchmesser betragt zwischen 500 mm und 1500 mm Die Trag- oder Stutzwalze 3 nach der Erfindung be¬ steht aus einem hohlzylinderformigen Tragkorper 7 aus einem festen Material, insbesondere aus Stahl, der ausreichend stabil gestaltet ist, um verbiegungsfrei die durch die auf- oder anliegenden Wickelrollen 2 wirkenden Kräfte abstutzen zu können An beiden Stirnseiten des Tragkorpers 7 sind Wellenzapfen 8 befestigt, mit denen die Walze 3 im Gestell der Wickelmaschine gelagert wird Ein Wellenzapfen 8 jeder Trag¬ oder Stutzwalze 3 ist mit einem Drehantrieb verbunden, mit dem die Walze 3 um ihre Langsachse gedreht wird, um die auf- oder anliegenden Wickelrollen 2 zum Aufwickeln zu drehen
Auf die äußere Mantelfläche des Tragkorpers 7 ist eine Schicht 9 aus einem zelligen, eine Vielzahl von mit einem Gas, insbesondere Luft, gefüllte Poren aufweisenden und daher kompressiblen Kunststoffmateπal aufgebracht, das ein Kompressionsmodul K von weniger als 10 MPa aufweist Wichtig ist, daß eine große Anzahl relativ kleiner Poren über das Volumen der Schicht 9 gleichmaßig verteilt ist Bevorzugt ist die Porengroße kleiner als 5 mm, als besonders vorteilhaft hat sich eine Porengroße zwischen 0,05 mm und 1 mm gezeigt Bevorzugt sind die Poren in der Schicht 9 teilweise offen - also miteinander verbunden -, teilweise in sich geschlossen Der Anteil der offenen Poren betragt 30 % bis 70 %, vorzugsweise ca 50 % Das Verhältnis der offenen Poren zu den geschlossenen Poren bestimmt sowohl die Kompressibilität, als auch die Fähigkeit der Schicht, im Inneren entstehende Warme abzuleiten um unerwünschte Uberhitzungen zu vermeiden Vorzugsweise wird für die Schicht 9 ein durch Schäumen hergestelltes zelliges Elastomer, insbesondere Polyurethan, eingesetzt, das ein Kompressionsmodul K von 1 MPa bis 5 MPa aufweist. Die radial gemessene Dicke der Schicht 9 beträgt mindestens 10 mm, bevorzugt zwischen 10 mm und 40 mm, im Beispiel ca. 25 mm. Die Dichte des Materials der Schicht 9 mit den Poren beträgt weniger als 800 kg/m3, bevorzugt zwischen 350 und 650 kg/m3. Nach einer bevorzugten Ausführungsform weist die Schicht 9 eine nach Shore-A gemessene Härte zwischen 15 und 60 auf. Die Walze ist somit auf ihrer Außenfläche relativ weich, um beim Anliegen einer Wickelrolle einen relativ breiten Nip zu bilden.
In den Figuren 3 bis 5 sind verschiedene Möglichkeiten dargestellt, die kompressible Schicht 9 auf den Tragkörper 7 anzuordnen:
Bei der Ausführungsform nach Figur 3 befindet sich auf der äußeren Mantelfläche des Tragkörpers 7 ausschließlich eine Schicht 9 aus kompressiblem Material, vorzugsweise einem zelligen Elastomer. Die Dicke der Schicht 9 beträgt 10 mm bis 40 mm.
In die äußere Oberfläche der Schicht 9 sind eine Vielzahl von umlaufenden, in Figur 3 nicht dargestellten Nuten mit Abstand voneinander eingearbeitet, falls das Einwickeln von Luft in einer Wickelrolle 2 vermieden oder eine zu große Lärmentwicklung beim Auf¬ wickeln gemindert werden soll.
Bei der Ausführungsform nach Figur 4 befindet sich zwischen der kompressiblen Schicht 9 und dem Tragkörper 7 eine harte Grundschicht 10 aus einem inkompressiblen
Material, vorzugsweise Gummi, die rutschfest mit dem Tragkörper 7 verbunden ist. Die rutschfeste Bindung kann z. B. durch Vulkanisieren erreicht werden. Um eine verschleißfeste äußere Laufschicht 11 zu bilden, ist außen auf der kompressiblen Schicht 9 eine weitere elastische Schicht befestigt, die erforderlichenfalls genutet ist.
Figur 5 zeigt eine Ausführungsform mit umlaufenden Nuten 12 in einer verschleißfesten äußeren Schicht 11. Die kompressible Schicht 9 ist ohne Zwischenschicht direkt auf dem Tragkörper 7 befestigt.
Bei den Ausführungsformen nach Figur 4 und 5 mit einer zusätzlichen elastischen, jedoch inkompressiblen Laufschicht 11 ist es wichtig, daß deren Aufbau und Eigen¬ schaften so gewählt sind, daß sie als reine Schutzschicht die Verformbarkeit, insbesondere die Kompressiblilität der Mantelfläche der Trag- oder Stützwalze 3 unter der Last einer Wickelrolle 2 nicht wesentlich beeinflußt Um ihren Einfluß auf die Verformbarkeit zu vermindern, kann die äußere Laufschicht 11 durch quer zu den Nuten 12 verlaufende Einschnitte geschwächt werden
Figur 6 zeigt die bevorzugte Ausfuhrungsform einer erfindungsgemaßen Trag- oder Stutzwalze, bei der die kompressible Schicht 9 aus einzelnen Ringen 13 besteht Die Ringe 13 mit einer Breite in Achsrichtung der Walze von 50 mm bis 500 mm sind entweder unmittelbar aufeinanderfolgend oder mit so geringem Abstand voneinander angeordnet, daß der Spalt zwischen zwei Ringen 13 keine Markierungen auf den Wickelrollen 2 verursacht Falls ein Abstand zwischen den Ringen 13 vorhanden ist, beträgt dieser bevorzugt 5 mm bis 30 mm Bevorzugt werden Ringe 13 verwendet, die einen um die gewünschte Dicke der Schicht 9 größeren und einen etwas geringeren Innendurchmesser als der Außendurchmesser des Tragkorpers 7 aufweisen Die Ringe 13 werden nacheinander mit durch Dehnung aufgeweitetem Innendurchmesser auf den Tragkorper 7 aufgeschoben, so daß sie anschließend unter Spannung auf den Tragkor¬ per 7 sitzen Die Spannung gewährleistet einen rutsch¬ festen Sitz der Ringe 13 auf dem Tragkorper 7 Ein ausreichend fester Sitz kann beispielsweise auch dadurch erreicht werden, daß die Ringe 13 formschlussig oder durch Verkleben oder Verklemmen auf dem Tragkorper 7 befestigt werden Die Ringe 13 werden parallel voneinander so auf dem Tragkorper 7 angeordnet, daß ihre Stirnflachen entweder senkrecht oder schräg zur Walzenachse verlaufen Bei der zweiten Variante bilden die Ringe 13 eine Quasi-Schraubenlmie mit dem Vorteil, daß ein Spalt zwischen den Ringen 13 beim Drehen permanent seine axiale Position variiert und so Markierungen auf einer anliegenden Wickelrolle vermieden werden
Eine andere Möglichkeit, die kompressible Schicht 9 auf dem Tragkorper 7 aufzubringen, besteht dann, ein kompressibles Bandmaterial schraubenlimenformig auf dem Tragkorper 7 aufzuwickeln Der rutschfeste Sitz der Schicht 9 kann mit den vorstehend beschriebenen Techniken erreicht werden, z B durch Aufwickeln des Bandes in vorgespanntem Zustand Die Walze besteht dann aus einem Tragkorper 7 mit einer kompressiblen Schicht 9 aus einem schraubenlimenformig aufgebrachten bandförmigen Material
Der vorteilhafte Einfluß einer Trag- oder Stutzwalze 3 gegenüber bekannten Trag- oder Stutzwalzen 14 mit einer elastischen, jedoch inkompressiblen Mantelflache (z B aus Vollgummi) wird in den Figuren 7 und 8 erläutert Figur 7 zeigt eine Tragwalzen-Wickelmaschine nach dem Stand der Technik, bei der die auslauf seitige Tragwalze 14 eine elastische, jedoch inkompressible Mantelfläche auf- 5 weist. Unter der Auflagelast der Wickelrolle 2 verformt sich die Tragwalze 14 im Nip 5 elastisch. Das ausweichende elastische Material bildet an beiden Enden des Nips 5 Wülste 15, die radial gegenüber der übrigen Mantelfläche hervorstehen. Die Wülste 15 an dem die Wickelhärte wesentlich beeinflussenden Nip 5 vergrößern den wirksamen Radius der Tragwalze 14, so daß die äußerste Lage der Wickelrolle 2 in diesem Bereich i o beschleunigt wird. Diese Beschleunigung vergrößert die sogenannte nipinduzierte Dehnung der äußeren Lage, d. h. die Wickelhärte steigt an. Der durch die elastische äußere Schicht beabsichtigte positive Effekt, durch eine Verbreiterung des Nips 5 den Auflagedruck und damit die vom Auflagedruck abhängige Wickelhärte zu senken, wird entscheidend vermindert und kann sogar ins Gegenteil verkehrt werden.
15
Figur 8 stellt die Verhältnisse beim Aufwickeln mit einer Tragwalzen-Wickelmaschine unter Verwendung einer erfindungsgemäßen Tragwalze 3 dar:
Unter dem Auflagegewicht der Wickelrollen 2 wird die kompressible Schicht 9 20 komprimiert, ihr Volumen verringert sich. Es entsteht ein breiter Nip 5 ohne Wülste oder mit vernachlässigbar kleinen Wülsten an beiden Enden. Der Auflagedruck auf der Tragwalze 3 sinkt aufgrund des verbreiterten Nips 5 ab, und die nipinduzierte Dehnung der äußersten Lage auf der Wickelrolle 2 wird reduziert. Gegenüber den bekannten Wickelmaschinen kann somit bei gleichem Auflagegewicht pro Meter Walzenlänge mit 5 geringerer Wickelhärte aufgewickelt werden. Dies ermöglicht das Aufwickeln von
Wickelrollen mit größerem Enddurchmesser, ohne daß die Papier- oder Kartonbahn beschädigt wird oder in der Wickelrolle 2 Wickelfehler auftreten.
Der Einsatz einer erfindungsgemäßen Walze ist nicht auf den Einsatz als Tragwalze in - 0 Tragwalzen-Wickelmaschinen beschränkt, sondern sie kann auch vorteilhaft bei anderen
Wickelmaschinentypen als an den Wickelrollen unter Druck anliegende Kontaktwalze eingesetzt werden, um Wickelrollen mit großem Durchmesser und hoher Qualität bei großer Produktionsgeschwindigkeit herzustellen. Insbesondere ist ihr Einsatz als Stützwalze in sogenannten Stützwalzen-Wickelmaschinen vorteilhaft, bei 5 denen beidseits einer zentralen Stützwalze Wickelstationen in zwei Wickellinien angeordnet sind, denen die Einzelbahnen wechselweise zugeführt werden. Jede Wickelrolle wird - wie z. B. in der DE-PS 36 29 024 beschrieben - von zwei an Wickel¬ böcken der Wickelstationen gelagerten Führungsköpfen gehalten, die einen Teil des Wickelrollengewichts aufnehmen. Den restlichen Teil nimmt die zentrale Stützwalze auf, an der jede Wickelrolle anliegt.
5 Beim Einsatz als Druckwalze, die in den Figuren 7 und 8 mit der Bezugsziffer 6 versehen ist, ist bei kleinen axialen Längen die Walze entsprechend den Figuren 1 bis 6 in der vorstehend beschriebenen Weise aufgebaut. Da Druckwalzen frei drehbar gelagert und nicht angetrieben sind, greift an den Wellenzapfen 8 kein Drehantrieb an. Bei Druckwalzen mit großer axialer Länge, wie sie z. B. bei Tragwalzen-Wickelmaschinen l o eingesetzt werden, baut sich die Druckwalze bevorzugt aus einzeln drehbar gelagerten Segmenten auf, um eine unabhängige Drehbarkeit der einzelnen Segmente zu ermöglichen. Druckwalzen haben Durchmesser, die im Bereich von 200 bis 400 mm liegen, also üblicherweise geringere Durchmesser als Trag- oder Stützwalzen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1.
Walze für eine Wickelmaschine, insbesondere zum Aufwickeln von Papier- oder Kartonbahnen (1), mit einem hohlzylinderförmigen Tragkörper (7) aus einem festen Material, auf dessen Mantel eine verformbare Schicht aufgebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß die verformbare Schicht (9) aus einem zelligen Kunststoffmaterial mit einer Vielzahl von gleichmäßig verteilten Poren besteht und das ein Kompressionsmodul K von weniger als 10 MPa aufweist.
2.
Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (9) aus einem zelligen Elastomer, insbesondere Polyurethan, mit einem Kompressionsmodul zwischen 1 MPa und 5 MPa besteht.
3.
Walze nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe der Poren weniger als 5 mm, bevorzugt zwischen 0,05 mm und 1 mm, beträgt.
4.
Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Poren in der Schicht (9) teilweise offen und teilweise in sich geschlossen sind, wobei der Anteil der offenen Poren 30 % bis 70 %, vorzugsweise ca.50 % beträgt.
5.
Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (9) eine Härte zwischen 15 und 60 Shore-A aufweist.
6. Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Schicht (9) mindestens 10 mm, bevorzugt zwischen 10 mm und 40 mm beträgt. 7
Walze nach einem der Ansprüche 1 bιs6, dadurch gekennzeichnet, daß außen auf die kompressible Schicht (9) eine verschleißfeste, elastische Laufschicht (11) aufgebracht ist
8
Walze nach einem der Ansprüche 1 bιs7, dadurch gekennzeichnet, daß die äußerste Mantelschicht (9, 11) Nuten (12) aufweist
9
Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der kompressiblen Schicht (9) und dem Tragkorper (7) eine harte Grundschicht (10) aus einem inkompressiblen Material angeordnet ist, die rutschfest mit dem Tragkorper (7) verbunden ist
10
Walze nach einem der Ansprüche 1 bιs9, dadurch gekennzeichnet, daß die kompressible Schicht (9) aus einzelnen Ringen (13) zusammengesetzt ist
11
Walze nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringe (13) mit einem Abstand von 5 mm - 50 mm voneinander angeordnet sind
12
Walze nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die
Stirnflachen der Ringe (13) schräg zur Walzenachse verlaufen
13
Walze nach einem der Ansprüche 1 bιs9, dadurch gekennzeichnet, daß die kompressible Schicht (9) aus einem schraubenlinienformig aufgebrachten bandförmigen Material besteht 14
Trag- oder Stutzwalze (3) für eine Wickelmaschine, insbesondere zum Aufwickeln von Papier- oder Kartonbahnen (1), mit den Merkmalen eines oder mehrerer der Ansprüche
15
Druckwalze für eine Wickelmaschine, insbesondere zum Aufwickeln von Papier- oder Kartonbahnen (1), mit den Merkmalen eines oder mehrerer der Ansprüche 1 bis 13
16
Wickelmaschine zum Aufwickeln von Papier- oder Kartonbahnen (1), mit einer oder mehreren Trag- oder Stutzwalzen (3, 4) und/oder Druckwalzen (6), dadurch gekennzeichnet, daß als Trag- oder Stutzwalze (3, 4) und/oder Druckwalze (6) eine Walze gemäß einem oder mehrerer der Ansprüche 1 bis 13 verwendet wird
17
Tragwalzen-Wickelmaschine nach Anspruch 14 mit zwei das Wickelrollengewicht tragenden Tragwalzen (3, 4), wobei eine der beiden Tragwalzen (3, 4) bevorzugt die auslaufseitige, nicht von der Bahn (1) umschlungene Tragwalze (3) so angeordnet ist, daß ihre Kontaktlinie (5) mit den Wickelrollen (2) tiefer verlauft als die Kontaktlinie der anderen Tragwalze (4), dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die Tragwalze (3) mit tiefer verlaufender Kontaktlinie (5) gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13 aufgebaut ist
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