EP0918030A1 - Reel winding device - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Rollenwickeleinrichtung mit einer Abwickelstation und einer Aufwickelstation.The invention relates to a roll winding device an unwinding station and a winding station.
Eine derartige Rollenwickeleinrichtung dient zum Ab- und nachfolgenden erneuten Aufwickeln von Materialbahnrollen. Ein Anwendungsbeispiel ist das Umrollen, ein anderes das Rollenschneiden, bei dem eine Materialbahn, die aus der Produktion mit einer von der Arbeitsbreite der Produktionsmaschine bestimmten Breite kommt, auf Breiten gebracht wird, die für den Verbraucher nutzbar sind. Die Erfindung wird im folgenden anhand einer Papierbahn als Beispiel für die Materialbahn beschrieben. Sie ist aber auch bei anderen Materialbahnen, beispielsweise Folien oder textilen Warenbahnen anwendbar.Such a roll winding device is used for taking off and subsequent rewinding of web rolls. One application example is the rewind, a other is reel cutting, in which a material web, those from production with a working width width of the production machine comes up Brings widths that can be used by the consumer are. The invention is based on a paper web described as an example of the material web. But it is also with other material webs, for example Foils or textile webs can be used.
Papierbahnen, die nach der Produktion schließlich zur Auslieferung gelangen, werden vielfach auf Wickelkernen aufgewickelt, die durch Papphülsen gebildet sind. Beim Wickeln werden die Rollen daher durch Tragwalzen oder Stützwalzen abgestützt, da die Papphülsen insbesondere bei breiteren Rollen nicht mehr die notwendige Steifigkeit und Tragkraft aufweisen, um eine Durchbiegung der Rolle bei wachsendem Rollengewicht zu verhindern.Paper webs which, after production, eventually lead to Delivered, are often on winding cores wound, which are formed by cardboard tubes. At the The rolls are therefore wound by support rollers or Support rollers supported because the cardboard tubes in particular no longer the necessary stiffness for wider rolls and have load capacity to deflect the Prevent roll with increasing roll weight.
Die Fortschritte bei der Papierherstellung sowie die Anforderungen aus den Druckereien haben dazu geführt, daß die Dimensionen und Gewichte der Papierrollen sehr stark zugenommen haben. Damit erhöht sich auch der Druck, mit dem die Rollen beim Wickeln auf den Stütz- oder Tragwalzen aufliegen. Dadurch entstehen Fehler beim Rollenaufbau, wie Riegelbildung oder Kreppfalten. Außerdem bedeutet ein höheres Eigengewicht an der Auflagestelle einen höheren Druck und damit automatisch eine größere Wickelhärte und andere Probleme. Da das Gewicht mit zunehmendem Rollendurchmesser zunimmt, ergibt sich auch eine von innen nach außen zunehmende Wickelhärte, was im Grunde genommen unerwünscht ist. Erwünscht ist vielmehr der umgekehrte Härteverlauf, d.h. die Wickelhärte soll von innen nach außen abnehmen.Advances in paper making as well Print shop requirements have resulted in that the dimensions and weights of the paper rolls are very have increased significantly. This also increases the Pressure with which the rolls on the support or Support rollers lie on. This creates errors when building rolls, such as bars or crepe folds. It also means a higher weight at the support point a higher pressure and therefore automatically a greater winding hardness and other problems. Since that Weight increases with increasing roll diameter also growing from the inside out Winding hardness, which is basically undesirable. Rather, the reverse hardness curve is desired, i.e. the winding hardness should decrease from the inside to the outside.
Man hat daher versucht, den Einfluß des Rollengewichtes durch Druckluftpolster, Luftkissen oder Bandentlastungen zu kompensieren. Dies ist jedoch schwierig. So benötigen beispielsweise Rollenabstützungen mit Luftkissen oder Druckluftpolstern eine erhebliche Energie. Dies leuchtet ohne weiteres ein, wenn man sich vor Augen hält, daß Rollen gewickelt werden sollen, die einen Durchmesser im Bereich von 1000 bis 2100 mm und einer Breite zwischen 400 und 3800 mm aufweisen. Dabei ergeben sich Gewichte im Tonnenbereich, die beispielsweise von 3 bis 10 t reichen. Trotz dieser erheblichen Massen sollen aber auch hohe Produktionsgeschwindigkeiten erreicht werden, beispielsweise bis zu 3500 m/min. One has therefore tried to determine the influence of the roll weight through compressed air cushions, air cushions or band relief to compensate. However, this is difficult. So need it for example, roller supports with air cushions or compressed air cushion a significant amount of energy. This is obvious when you look at it considers that rolls should be wrapped that one Diameters in the range from 1000 to 2100 mm and one Have a width between 400 and 3800 mm. Surrender weights in the ton range, for example range from 3 to 10 t. Despite these considerable masses but high production speeds are also to be achieved be, for example up to 3500 m / min.
Aus der älteren deutschen Patentanmeldung 197 34 830 ist es bekannt, zur Überwindung des Problems die Rotationsachse beim Wickeln senkrecht zu stellen. Die Materialbahn läuft daher zumindest in einem Bereich kurz vor dem Auftreffen auf die Rolle oder nach dem Verlassen der Rolle in einer vertikalen Ebene. Die Wickelrolle kann durch ihr Eigengewicht keine radialen Kräfte mehr erzeugen, wenn sie auf einer Unterlage aufliegt.From the earlier German patent application 197 34 830 it is known to overcome the axis of rotation problem to stand vertically when wrapping. The web of material therefore runs briefly in at least one area before hitting the roll or after leaving the role in a vertical plane. The winding roll cannot withstand any radial forces due to its own weight generate more if it lies on a surface.
Allerdings ist bei einem derartigen vertikalen Wickeln, d.h. einem Wickeln mit senkrecht gerichteten Rotationsachsen, die Handhabung der Materialbahn beim Beginn des Wickelvorgangs nicht ganz einfach. Je breiter die zu wickelnde Materialbahn bzw. die daraus geschnittene Teilbahn ist, desto größer ist die Höhe, über die hinweg eine Bedienungsperson arbeiten muß, beispielsweise, um die Teilbahn oder Materialbahn an dem Rollenkern zu befestigen. Aufgrund des Eigengewichts der Materialbahn ist gelegentlich auch eine Faltenbildung zu beobachten, die das Wickelergebnis verschlechtert.However, with such vertical winding, i.e. a winding with vertical axes of rotation, the handling of the material web at the beginning of the winding process is not easy. The wider the material web to be wrapped or the material cut from it Partial web is, the greater the height across which an operator has to work, for example, around the partial web or material web on the roll core fasten. Due to the weight of the material web you can occasionally see wrinkles, which worsens the winding result.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine auch für große Rollen verwendbare Rollenwickeleinrichtung zu schaffen.The invention is based, one for large rolls of usable roll winding device create.
Diese Aufgabe wird bei einer Rollenwickeleinrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß mindestens eine der beiden Wickelstationen mit einer vertikal stehenden Rotationsachse betreibbar ist, wobei die Rotationsachse zwischen ihrer vertikal ausgerichteten Wickelposition und einer im wesentlichen horizontal liegenden Rüstposition verschwenkbar ist. This task is done with a roll winding device of the type mentioned in that at least one of the two winding stations with one vertical standing axis of rotation is operable, the Axis of rotation between its vertically aligned Winding position and one essentially horizontal horizontal setup position is pivotable.
Man nutzt dabei die Vorteile des vertikalen Wickelns aus, d.h. des Wickelns mit einer senkrecht stehenden Rotationsachse, ohne auf die relativ bequeme Handhabung der zu wickelnden Papierbahn beim Rüsten, d.h. beim Beginn oder Ende eines Wickelvorganges, verzichten zu müssen. Dies gilt sowohl für die Abwickelstation, wo man sich leichter tut, wenn man die Materialbahn von einer horizontal liegenden Rolle abziehen kann, beispielsweise einer sogenannten Jumbo- oder Mutterrolle, als auch beim Aufwickeln, wo es erheblich einfacher ist, eine in einer im wesentlichen horizontal verlaufenden Ebene liegende Materialbahn oder Teilbahn handhaben zu können. Man kann dann beispielsweise am Rollenkern entlang gehen, um die Materialbahn oder Teilbahn befestigen zu können. Es ist auch wesentlich einfacher, ein faltenfreies Anlegen der Materialbahn oder Teilbahn am Rollenkern zu erzielen. Man kann auch die ersten Umdrehungen der sich bildenden Wickelrollen mit einer horizontal liegenden Rotationsachse vornehmen. Am Anfang ist das Eigengewicht der Wickelrolle noch nicht so groß, daß ein Durchhängen zu nennenswerten Problemen führen würde. Sobald die Materialbahn oder Teilbahn aber mit einer gewissen Spannung zugeführt werden kann, ohne daß die Gefahr besteht, daß sich die Bahn vom Rollenkern löst, kann man die Rotationsachse von ihrer horizontalen Ausrichtung umschwenken in eine vertikale Ausrichtung.The advantages of vertical winding are used off, i.e. of winding with a vertical one Axis of rotation without relying on the relatively convenient handling the paper web to be wound during the set-up, i.e. at the beginning or end of a winding process have to. This applies both to the unwind station, where it’s easier for you if you take the material web from a horizontal roll, for example a so-called jumbo or mother role, as well as when winding up, where it is much easier is, one in a substantially horizontal Handle flat material web or partial web to be able to. You can then, for example, on the roll core go along to the material web or partial web to be able to attach. It's also much easier a crease-free application of the material web or To achieve partial web on the roll core. You can also do that with the first turns of the winding rolls forming a horizontal axis of rotation. At the At the beginning, the weight of the winding roll is not yet so big that sagging leads to significant problems would lead. As soon as the material web or partial web but can be fed with a certain tension, without the risk of the web moving away from the roll core solves, one can turn the axis of rotation from its horizontal Swing the alignment to a vertical one Alignment.
Hierbei ist bevorzugt, daß die Rotationsachsen beider Wickelstationen verschwenkbar sind. Man nutzt die Vorteile des leichten Handhabens beim Rüsten und der Gewichtsentlastung beim Wickeln dann sowohl beim Abwickeln als auch beim Aufwickeln. It is preferred that the axes of rotation of both Winding stations are pivotable. You use the advantages easy handling during set-up and weight relief when winding then both when unwinding as well as when winding up.
Vorzugsweise ist eine Kopplungseinrichtung zum synchronen Verschwenken der Rotationsachsen vorgesehen. Man kann dann die Materialbahn, die in der Abwickelstation von einer Jumbo- oder Mutterrolle abgewickelt wird, immer "flächig" halten. Umlenkrollen sind zwar nach wie vor verwendbar, um den Verlauf der Materialbahn zu bestimmen. Die Rotationsachsen der Umlenkrollen liegen aber immer quer zur Laufrichtung der Materialbahn. Es ist nicht notwendig, daß die Materialbahn aus dieser Laufrichtung herausgeführt wird.A coupling device is preferably for synchronous Swiveling the axes of rotation provided. Man can then the web of material in the unwind station from a jumbo or parent roll, always keep "flat". Deflection pulleys are still like before used to determine the course of the material web. The axes of rotation of the deflection rollers lie but always across the direction of the web. It is not necessary that the web of material from this Running direction is led out.
Eine besonders einfache Ausgestaltung ergibt sich dann, wenn beide Wickelstationen auf einem gemeinsamen Träger angeordnet sind, der um eine Drehachse verschwenkbar ist, die senkrecht zu den Rotationsachsen verläuft. Wenn der Träger so verschwenkt wird, daß die Rotationsachsen waagerecht oder horizontal liegen, dann kann die Materialbahn in der Abwickelstation abgezogen und in gleicher Ausrichtung der Aufwickelstation zugeführt werden. Sobald man die Verbindung zwischen der Abwickelstation und der Aufwickelstation hergestellt hat und ein Aufwickeln möglich wäre, kann der Träger um 90° verschwenkt werden, so daß die Rotationsachsen dann senkrecht stehen.A particularly simple embodiment is then obtained if both winding stations on a common carrier are arranged, which is pivotable about an axis of rotation which is perpendicular to the axes of rotation. If the carrier is pivoted so that the axes of rotation horizontal or horizontal, then can the web of material is drawn off in the unwinding station and fed to the winding station in the same orientation become. Once you have the connection between the unwind station and the winding station has manufactured and a winding would be possible, the carrier can by 90 ° be pivoted so that the axes of rotation then stand vertically.
Hierbei ist von Vorteil, wenn die Drehachse zu mindestens einer Rotationsachse seitlich versetzt angeordnet ist. Die Drehachse befindet sich dann bei horizontal verlaufenden Rotationsachsen mit anderen Worten in einer anderen Hülle als die mindestens eine Rotationsachse. Dadurch ist man bei der konstruktiven Ausgestaltung der Rollenwickeleinrichtung freier. It is advantageous if the axis of rotation is at least an axis of rotation arranged laterally offset is. The axis of rotation is then horizontal running axes of rotation in other words in one different shell than the at least one axis of rotation. This takes you to the constructive design the roll winding device more freely.
Vorzugsweise ist die Drehachse in der Mitte des Trägers angeordnet. Solange die Rotationsachsen horizontal ausgerichtet sind, befindet sich die ganze Anordnung zumindest annähernd in einem Gleichgewichtszustand. Die Kräfte, die zum Verschwenken notwendig sind, können dann kleiner gehalten werden.The axis of rotation is preferably in the center of the carrier arranged. As long as the axes of rotation are aligned horizontally the whole arrangement is at least approximately in a state of equilibrium. The Forces that are necessary for swiveling can then be kept smaller.
Vorzugsweise ist der Träger in einem Durchbruch in einer Tragplatte angeordnet. Die Tragplatte kann beispielsweise gebildet sein durch eine Decke zwischen zwei Geschossen oder durch eine Plattform in einem Maschinengestell. Von der Tragplatte aus kann eine Bedienungsperson dann auf den Träger übertreten, der zu diesem Zweck zweckmäßigerweise flächig ausgebildet ist, um die notwendigen Rüstarbeiten in der Abwickelstation oder der Aufwickelstation aufnehmen zu können.Preferably the carrier is in a breakthrough in one Support plate arranged. The support plate can for example be formed by a blanket between two storeys or through a platform in a machine frame. From the support plate, an operator can then transfer to the carrier who goes to this Purpose is expediently designed to the necessary setup work in the unwinding station or the take-up station.
Mit besonderem Vorteil ist auch eine Schneidstation auf dem Träger angeordnet. Man kann die Rollenwickeleinrichtung dann als Rollenschneider verwenden. Da die Schneidstation sich dann gemeinsam mit der Abwickelstation und der Aufwickelstation bewegt, kann man die Materialbahn bzw. die dann entstehenden Teilbahnen in eine relativ bequemen Arbeitsposition vorbereiten und zur Anlage an die Wickelkerne der Teilbahnrollen bringen. Wenn das Aufwickeln begonnen hat, kann man den Träger verschwenken und den Rollenschneider mit vertikal ausgerichteten Rotationsachsen betreiben.A cutting station is also particularly advantageous arranged the carrier. One can use the roll winding device then use as a slitter. Since the Cutting station then together with the unwinding station and the winding station moves, you can move the material web or the resulting partial webs in one Prepare relatively comfortable working position and for Bring the system to the winding cores of the partial web rolls. When the winding has started, you can remove the carrier swivel and the slitter with vertically aligned Operate rotation axes.
Mit Vorteil weist der Träger einen Drehantrieb auf. Mit Hilfe des Drehantriebs kann man das Verschwenken des Trägers steuern. The carrier advantageously has a rotary drive. With With the help of the rotary drive you can swivel the Control vehicle.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung näher beschrieben. Darin zeigen:
- Fig. 1
- eine Draufsicht auf einen Rollenschneider mit horizontal angeordneten Rotationsachsen und
- Fig. 2
- eine Draufsicht auf den Rollenschneider mit verschwenkten Rotationsachsen.
- Fig. 1
- a plan view of a slitter with horizontally arranged axes of rotation and
- Fig. 2
- a top view of the slitter with pivoted axes of rotation.
Die Figuren zeigen einen Rollenschneider 1 mit einer
Abwickelstation 2, in der eine Jumbo- oder Mutterrolle
3 in Lagerböcken 4 drehbar gelagert ist, einer Aufwickelstation
5 und dazwischen einer Schneidstation 6. Die
beiden Wickelstationen 2, 5 und die Schneidstation 6
sind auf einem gemeinsamen Träger 7 angeordnet, der um
eine Drehachse 8 aus der in Fig. 1 dargestellten Position
um 90° in die in Fig. 2 dargestellte Position verschwenkbar
ist.The figures show a
In der Abwickelstation 2 wird eine Materialbahn 9, beispielsweise
eine Papierbahn, von der Jumborolle 3 abgezogen
oder abgewickelt. Hierbei dreht sich die Jumborolle.
In der Schneidstation 6 sind Schneidmesser 10
angeordnet, die die Materialbahn 9 in Längsrichtung
schneiden, so daß Teilbahnen 11, 12, 13 entstehen, die
in der Aufwickelstation 5 zu Teilbahnrollen 14, 15, 16
aufgewickelt werden. Die Teilbahnrollen 14, 15, 16 können
hierbei in zwei unterschiedlichen Wickelpositionsgruppen
angeordnet sein, wie dies von Rollenschneidern
her an sich bekannt ist.In the
In der in Fig. 1 dargestellten Position des Trägers 7
befinden sich die Achsen der Jumborolle 3 und die Achsen
der Teilbahnrollen 14, 15, 16 in einer horizontalen
Ausrichtung. Der Träger 7, der hier als Platte ausgebildet
ist, liegt ebenfalls horizontal. Diese Position
oder Lage der Rotationsachsen wird als Rüstposition bezeichnet.
Eine Bedienungsperson kann hier relativ bequem
die Materialbahn 9 von der Jumborolle 3 abziehen,
durch die Schneidstation 6 führen, an nicht näher dargestellten
Wickelhülsen, die Kerne der Teilbahnrollen
bilden, anlegen und, beispielsweise mit Hilfe eines
Klebestreifens, befestigen.In the position of the
Zu Beginn des Wickelvorganges spielt das Eigengewicht
der Teilbahnrollen noch keine nennenswerte Rolle. Die
Wickelhärte kann hier auch bei horizontal liegenden Rotationsachsen
durch externe Steuermittel, beispielsweise
eine Andruckwalze 17, gesteuert werden. Mit zunehmendem
Gewicht der Teilbahnrollen 14, 15, 16 würde die
Gewichtskraft jedoch einen immer größer werdenden Einfluß
auf die Spannung gewinnen, mit dem die Teilbahnlagen
auf die Teilbahnrollen aufgewickelt werden. Um dies
zu verhindern, wird der Träger 7 zum Wickeln der Teilbahnrollen
14, 15, 16 um die Drehachse 8 geschwenkt, so
daß wie dies in Fig. 2 dargestellt ist, die Rotationsachsen
sowohl der Jumborolle 3 als auch der Teilbahnrollen
14, 15, 16 nun im wesentlichen senkrecht
stehen, also vertikal ausgerichtet sind. Sie stehen also
senkrecht zur Zeichenebene der Fig. 2.At the beginning of the winding process, the dead weight plays
of the partial web reels is not yet a noteworthy role. The
Winding hardness can also occur with horizontal axes of rotation
by external control means, for example
a
Die Teilbahnrollen 14, 15, 16, die an nur in Fig. 2
dargestellten und mit dem Träger 7 in nicht näher dargestellter
Weise verbundenen Tragarmen 18, 19 aufgehängt
sind, werden nun in vertikaler Ausrichtung gewickelt.
Ihre Wickelhärte wird dann nicht mehr durch die
Gewichtskraft bestimmt, mit der die Teilbahnrollen ansonsten
auf einer Abstützung aufliegen würden. The partial web rolls 14, 15, 16, which only in Fig. 2nd
shown and with the
Der Träger 7 ist in einem Durchbruch 20 einer Trägerplatte
21, beispielsweise eines Fundaments, angeordnet.
Wenn er in der in Fig. 1 dargestellten Rüstposition
liegt, kann ein Bediener von dem Fundament, mit dem der
Träger 7 dann etwa in der gleichen horizontalen Ebene
liegt, auf den Träger 7 übertreten und die Materialbahn
9 bzw. die Teilbahnen 11-13 handhaben. Wenn das Rüsten
beendet ist, kann der Träger 7 mit Hilfe eines Antriebs
22 in die in Fig. 2 dargestellte Wickelposition verschwenkt
werden. Der Antrieb 22 ist hierzu mit einem
Ritzel 23 verbunden, das auf eine entsprechende Verzahnung
24 an der Drehachse 8 des Trägers 7 wirkt.The
Wenn man auf die Funktion der Schneidstation 6 verzichtet,
kann man den Rollenschneider 1 auch zum Umrollen
verwenden. Auch hier kann man dann das Rüsten in der in
Fig. 1 dargestellten Rüstposition vornehmen, während
das eigentliche Umwickeln ohne Einfluß der Gewichtskraft
der Rolle in der in Fig. 2 dargestellten Wickelposition
erfolgt.If you do without the function of the cutting
Wenn das Wickeln beendet ist, sei es beim Rollenschneiden oder beim Umrollen, kann der Träger wieder in die in Fig. 1 dargestellte Rüstposition zurückgeschwenkt werden, so daß eine Bedienungsperson auch bei breiteren Rollen eine vereinfachte Handhabungsmöglichkeit hat.When wrapping is finished, be it slitting or when rolling over, the wearer can get back into the 1 set-up position pivoted back be so that an operator even with wider Rollers has a simplified handling option.
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