EP0918033B1 - Wickelvorrichtung und Verfahren zum Aufwickeln von Materialbahnen - Google Patents

Wickelvorrichtung und Verfahren zum Aufwickeln von Materialbahnen Download PDF

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EP0918033B1
EP0918033B1 EP98120239A EP98120239A EP0918033B1 EP 0918033 B1 EP0918033 B1 EP 0918033B1 EP 98120239 A EP98120239 A EP 98120239A EP 98120239 A EP98120239 A EP 98120239A EP 0918033 B1 EP0918033 B1 EP 0918033B1
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EP
European Patent Office
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roll
winding
wound
carrier
roller
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP98120239A
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English (en)
French (fr)
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EP0918033A1 (de
Inventor
Dirk Dipl.-Ing. Cramer
Franz Kayser
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Voith Paper GmbH and Co KG
Original Assignee
Voith Paper Patent GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Voith Paper Patent GmbH filed Critical Voith Paper Patent GmbH
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Publication of EP0918033B1 publication Critical patent/EP0918033B1/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H18/00—Winding webs
    • B65H18/08—Web-winding mechanisms
    • B65H18/14—Mechanisms in which power is applied to web roll, e.g. to effect continuous advancement of web
    • B65H18/20—Mechanisms in which power is applied to web roll, e.g. to effect continuous advancement of web the web roll being supported on two parallel rollers at least one of which is driven
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H18/00—Winding webs
    • B65H18/08—Web-winding mechanisms
    • B65H18/10—Mechanisms in which power is applied to web-roll spindle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
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    • B65H2301/00—Handling processes for sheets or webs
    • B65H2301/40—Type of handling process
    • B65H2301/41—Winding, unwinding
    • B65H2301/414—Winding
    • B65H2301/4148—Winding slitting
    • B65H2301/41486—Winding slitting winding on two or more winding shafts simultaneously
    • B65H2301/414866—Winding slitting winding on two or more winding shafts simultaneously on bed rollers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2406/00—Means using fluid
    • B65H2406/10—Means using fluid made only for exhausting gaseous medium
    • B65H2406/13—Means using fluid made only for exhausting gaseous medium pressure arrangement for compensating weight of handled material

Definitions

  • the invention relates to a winding device for winding of material webs on winding rolls with a Changing bed made up of at least two support rollers at least one of which is driven. Further The invention relates to a method for winding Material webs cut from a base web become winding rolls.
  • the invention is based on a paper web described as an example of a material web. she is but not limited to this. The same problems also arise with other material webs, such as foils made of plastic or metal, or textile materials.
  • a paper web In one of the last manufacturing steps, a paper web must be be wound up into a winding roll before she leaves the paper mill to go to the end consumer, for example a print shop. There the paper webs often with a larger width be produced when the consumer later needs them, they must be on the right one before packing Be cut wide. This creates then usually several webs of material, also to several Winding rolls must be wound up.
  • a very simple principle for winding the winding rolls is the so-called "carrier roller principle".
  • the winding roll to be wound lies in a winding bed, that is formed from at least two rolls of which is driven at least one.
  • the powered Roller acts on the circumference of the winding roll, so that this is wound up.
  • the necessary contact pressure can for example applied by a pressure roller, the winding roll at least at the beginning of the winding process pushes into the changing bed.
  • the roller principle is sufficient for many applications.
  • the carrier roller roller required for this has one relatively simple structure and can therefore be inexpensive to be provided.
  • a device and a method of the aforementioned Art are known from EP 0 300 220 A2.
  • the backup roller has a larger diameter than the support rollers.
  • EP 0 791 549 A2 describes a method for winding a slit material web and a device to carry out the procedure, the two changing beds has, each between a larger middle roller and two smaller, outer ones Carrier rollers are formed. The winding rolls can are kept centered at the same time.
  • the invention is based, to inexpensive task Way greater flexibility in wrapping to enable.
  • This task is the beginning of a winding device mentioned type in that at least one Carrier roller as a pressure roller for a backup roller arrangement is formed, in addition to the support roller outside of the changing bed with a roller support a core receptacle is arranged in which a winding roll can be stored centrally.
  • the carrier roller roller with its also constructive relatively simple design can after used to make a winding reel after Wrap roller principle.
  • a winding device working on the support roller principle arranged by the roller support device is formed with core receptacle.
  • the neighboring one Carrier roller can then also serve as a pressure roller serve for the backup roller arrangement. So you have to known roller roller only with a relatively simple add to be realized to a combination from roller and back-up roller, so one "Combi scooter".
  • This combi scooter is a combination of one based on the carrier roller principle working first winding device that a winding board has that of at least two support rollers is formed, one of which is driven, and one second winding device working on the support roller principle outside the changing bed, which is a roll support with a core receptacle, in which a winding roll can be stored centrally, one Carrier roller both as a carrier roller of the first winding device as well as the pressure roller of the second winding device serves.
  • a broad base Material webs are cut that are different Have widths. For the narrower webs of material it would be sufficient to use the carrier roller principle. The expensive back-up roller roller would be superfluous here.
  • the winding device can also be used for rewinding.
  • the backup roller device for example to a defined course of the winding hardness achieve.
  • a winding station after the Support roller principle because the roll width already fixed.
  • the core receptacle has a center drive. It will be like this is known from conventional backup roller rollers, even better control of the winding hardness possible as if you just run the winding roll over the driven one Carrier roller drives.
  • the distance between the core receptacle and the neighboring carrier roller changeable. You can use that Distance between the axis of the winding roll and the circumference the idler roller to change at a changing Diameter of the winding roll always the desired one To achieve contact pressure.
  • the core receptacle is preferably essentially horizontal movable. Then you do not have to lift the winding roll, which requires additional work would be to brake a lowering, which is also additional Energys required.
  • the axes of the core receptacle and neighboring are advantageously located Carrier roller in a horizontal plane.
  • the support roller can be used regardless of the weight of the winding roller use as a pressure roller. The weight must not be compensated, as it is for example the The case would be if the corresponding support roller was something below the winding roll.
  • the roller support device advantageously has a relief device on that from the bottom to the scope the winding roll can be put on. So you can like this sag is known in the case of back-up roll rollers or avoid bending the winding roll, which otherwise too impermissible and above all over the axial length lead to uneven web tension on the winding roll could.
  • the relief device is preferably a roller carpet educated.
  • the winding roll lies on a variety of rollers or wheels that overlap a predetermined angular range in the circumferential direction extend.
  • the angular range can be changed his. With a larger reel diameter, it dips Take the winding roll deeper into the roll carpet so that there are several support points here, on which the roll weight better distributed. This allows the Contact pressures caused by the relief device are relatively well controlled and in low limits are kept.
  • the roller support device advantageously has at least a pair of pedestals on, parallel to the support rollers are slidably arranged. You can do different Adjust the width of the winding rolls. The axial displacement of the pillow blocks is easy realize.
  • the core receptacle on the trestles is essentially advantageous movable perpendicular to the support rollers. you decouples the setting option in the axial direction from tracking the position of the core receptacle, that due to the changing diameter the winding roll is necessary.
  • the material web is preferably under the support rollers passed and encloses that of the roller support device facing roller from the outside.
  • the course of the material web for winding after the support roller principle and winding according to the support roller principle largely kept the same. Only after the material web is guided around the corresponding support roller the course changes for both Wrap principles. This is particularly beneficial if at least one winding roll after the Carrier roller principle and at least one winding reel the backup roller principle is wound.
  • a pneumatically acting relief device arranged is.
  • the pneumatically acting relief device creates an air cushion that is used to support the post serves the winding roller wound winding roller principle. There the air cushion only on the outside of the winding roll the air is not included in the roll wrapped, which would be the case if the web of material inserted into the winding bed between the support rollers would be. You can also get papers that have little or don't let air escape because either through an upstream satin finish or by a coating the pores of the paper were closed, an air support provide, in which the compressed air only on the Outside surface of the role acts.
  • the task is in a method of the aforementioned Art solved in that at the same time at least a winding roller according to the roller principle, in which the winding roll in one formed by two support rollers There is a changing bed and at least one other winding roll is wound according to the backup roller principle, where the winding roll is held centrally and on a backup roller, which is supported by one of the support rollers is formed.
  • material webs with cut at least two different widths become. One can then depending on the width of the the appropriate winding principle for each material web choose.
  • the widest winding roll is preferred wound on the backup roller principle.
  • the narrowest The winding roll is wound on the carrier roller principle. Depending on the respective roll weights can one then influences the desired course of the winding hardness to take.
  • a winding device 1 is used for winding material webs 2 on winding rolls 3, 4.
  • the material webs 2 are cut from a base sheet 5, which is handled by a jumbo or mother roll 6 becomes.
  • a cutting device 7 is used for cutting, which intersects the base track 5 in the longitudinal direction.
  • the Jumbo roll 6 is from a support device 8 supported, which consists of a plurality of roles 9, that act on the jumbo roll 6 from below.
  • the winding device now has two different winding options in which the winding rolls 3, 4 at the same time, but according to different principles can be wrapped.
  • a winding bed 10 by two support rollers 11, 12 formed.
  • the winding roll lies in the winding bed 10 3, the two support rollers 11, 12 are driven. They act on the circumference of the winding roll 3 and drive them as well.
  • the corresponding directions of rotation the winding roll 3 and the support rollers 11, 12 are indicated by arrows.
  • blow box 13 as a pneumatically acting relief device arranged in the winding bed 10 between the two support rollers 11, 12 .
  • the blow box 13 generates a compressed air cushion that is part of the weight takes up the winding roll.
  • a roll support 14 arranged which is a driven Has core receptacle 15 in which the other winding roll 4 can be stored centrally.
  • the Carrier roller 12 serves as a pressure roller.
  • the Core receptacle 15 is in the direction of a double arrow 16 horizontally displaceable, the axis of which is driven Core receptacle 15 and the axis of the support roller 12 in lie on the same horizontal plane.
  • Roller support device 14 may be arranged.
  • winding device 1 can now on the one hand winding rollers based on the support roller principle wrap.
  • you now designed the cutting plan accordingly then you can for example, wider and narrower webs of material cut from the same base, then the narrower material webs according to the support roller principle Winding rolls 3 are wound.
  • the narrower webs of material are then between the wider material webs arranged so that there is enough space around also several winding rolls 4 according to the support roller principle to wrap. For this it is necessary that the Get the core receptacles to the end faces of the winding rolls 4 can.
  • the design also has the advantage that the blow box 13 only on the outside of the winding roll 3 can work. So there is no danger that Air is blown in between individual winding layers, which is particularly problematic when the material web 2 only poorly or not at all air permeable is.
  • FIGS. 2 and 3 show constructively more details. By comparing FIGS. 2 and 3, recognize that relatively few additional measures are necessary in order from a conventional carrier roller winder to the winding device according to the invention reach.
  • Fig. 2 shows a winding device, the only works on the support roller principle.
  • the winding roll 3 is almost completely wrapped and therefore already has reached a relatively large diameter.
  • Fig. 3 shows the winding roll 4, which is next to the side the support roller 12 and arranged outside of the winding bed 10 is. It can be seen that the driven Core receptacle 15 is arranged on a trestle 19. The Bock 19 can be moved parallel to the support roller 12. Of course, both ends of the winding roll are 4 such jacks 19 are provided.
  • the core receptacle 15 is on the bracket 19 in the direction of Double arrow 16 movable. So you can see the adjustment movement of the bracket 19 in the axial direction from the movement in the direction of the double arrow 16 during winding decouple.
  • pressure rollers 20, 21 are between the trestles 19 of a pair provided. Since this is only too Start the wrapping process in action around the web 2 with the necessary pressure against the core 22 hold, these two pressure rollers 20, 21 are dashed shown and arranged "inside" the winding roll 4. You can use advanced wrapping be swung away. In this case, the course the winding hardness only through the interaction of the support roller 12, which acts here as a pressure roller, and the Core recording 15 determined.
  • a lever 23 resilient by a cylinder 24 At the front end the lever 23 is a pressure roller 25, the at the beginning of the winding of the winding roll 3 this in the Wrapping bed 10 presses against the support rollers 11, 12.
  • winding device 1 there are now several Operating modes possible. For one, it is for example possible when rewinding, only after to wrap the backup roller principle. With simply designed It is paper and other material webs possible, only according to the roller principle wrap (winding roll 3).
  • winding rolls 3 according to the support roller principle and winding rollers 4 on the support roller principle can, because you then narrow winding rolls 3 between can arrange wide winding rolls 4, the narrow ones and thus light winding rolls 3 on the support roller principle be wrapped while the wide and thus heavy winding rolls 4 according to the backup roller principle be wrapped.
  • Winding rolls 3 allow between the wide ones Winding rollers 4 can create an axial distance the required core images are inserted here.

Landscapes

  • Replacement Of Web Rolls (AREA)
  • Winding Of Webs (AREA)
  • Basic Packing Technique (AREA)
  • Unwinding Webs (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine Wickelvorrichtung zum Aufwickeln von Materialbahnen auf Wickelrollen mit einem Wickelbett, das aus mindestens zwei Tragwalzen gebildet ist, von denen mindestens eine angetrieben ist. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Aufwickeln von Materialbahnen, die aus einer Grundbahn geschnitten werden, zu Wickelrollen.
Die Erfindung wird im folgenden anhand einer Papierbahn als Beispiel für eine Materialbahn beschrieben. Sie ist jedoch darauf nicht beschränkt. Die gleichen Probleme ergeben sich auch bei anderen Materialbahnen, etwa Folien aus Kunststoff oder Metall, oder textilen Materialien.
In einem der letzten Herstellungsschritte muß eine Papierbahn zu einer Wickelrolle aufgewickelt werden, bevor sie die Papierfabrik verläßt, um zum Endverbraucher, beispielsweise einer Druckerei, zu gelangen. Da die Papierbahnen vielfach mit einer größeren Breite hergestellt werden, als sie der Verbraucher später benötigt, müssen sie vor dem Verpacken noch auf die richtige Breite geschnitten werden. Hierbei entstehen dann in der Regel mehrere Materialbahnen, die auch zu mehreren Wickelrollen aufgewickelt werden müssen.
Ein sehr einfaches Prinzip für das Aufwickeln der Wikkelrollen ist das sogenannte "Tragwalzenprinzip". Hierbei liegt die zu wickelnde Wickelrolle in einem Wickelbett, daß aus mindestens zwei Walzen gebildet ist, von denen mindestens eine angetrieben ist. Die angetriebene Walze wirkt auf den Umfang der Wickelrolle, so daß diese aufgewickelt wird. Der notwendige Anpreßdruck kann beispielsweise von einer Anpreßwalze aufgebracht werden, die die Wickelrolle zumindest zu Beginn des Wikkelvorgangs in das Wickelbett hineindrückt. Das Tragwalzenprinzip ist für viele Anwendungszwecke ausreichend. Der hierfür benötigte Tragwalzenroller hat einen relativ einfachen Aufbau und kann daher kostengünstig bereitgestellt werden.
In der letzten Zeit hat sich eine Entwicklung zu immer breiteren Rollen ergeben. Mit zunehmender Rollenbreite steigt aber auch das Gewicht der Rolle. Das Eigengewicht hat aber einen erheblichen Einfluß auf die Wikkelhärte, weil die Gewichtskraft an der Auflagefläche den Anpreßdruck bestimmt. Die Wickelhärte sollte normalerweise von innen nach außen abnehmen. Bei einem zu hohen Rollengewicht ist der Wickelhärteverlauf aber genau umgekehrt, was zu Problemen führt. So ergeben sich gelegentlich Hülsenläufer, d.h. Papierlagen im Inneren der Wickelrolle verschieben sich axial. Gelegentlich ist auch ein Platzen der Papierbahn im Innern der Wikkelrolle zu beobachten. Diese und andere Erscheinungen führen zur beschädigten oder zumindest vorgeschädigten Wickelrollen, was naturgemäß vermieden werden soll.
Um den Verlauf der Wickelhärte besser steuern zu können, ist man vielfach zum sogenannten "Stützwalzenprinzip" übergegangen. Hier wird die Wickelrolle zentrisch, d.h. an ihrem Wickelkern, gehalten und in der Regel auch dort angetrieben. Auf den Umfang der Rolle wirkt dann eine Andruckwalze, die auch angetrieben sein kann, mit deren Hilfe es möglich ist, den Wickelhärteverlauf zu steuern. Ein Durchbiegen der Wickelrolle, das bei größeren Rollenbreiten zu erwarten ist, weil die Rolle dann in der Mitte durchhängt, wird durch eine Abstützung von unten kompensiert. Allerdings ist ein Stützwalzenroller sehr viel aufwendiger und daher auch sehr viel kostenträchtiger. Erschwerend kommt hierbei hinzu, daß man wegen der Halterung der Wickelrollen an ihren Stirnseiten die einzelnen Wickelrollen nicht mehr axial unmittelbar aneinander anschließen lassen kann, wie das bei einem Tragwalzenroller noch möglich ist. Wickelrollen, deren Kerne auf einer gemeinsamen gedachten Achse liegen, müssen vielmehr einen axialen Abstand zueinander aufweisen, damit die am Rollenkern angreifenden Einrichtungen genügend Platz zur Verfügung haben.
Eine Vorrichtung und ein Verfahren der eingangs genannten Art sind aus EP 0 300 220 A2 bekannt. Dort wird eine Wickelrolle zunächst in einem Wickelbett, das durch zwei Tragwalzen gebildet ist, angewickelt, bis sie eine vorbestimmte Größe erreicht hat. Danach wird sie übernommen und in einer nach dem Pope-Prinzip arbeitenden Wickelstation weitergewickelt, in der die Wickelrolle zentrisch gehalten ist und an einer Stützwalze anliegt. Die Stützwalze hat dabei einen größeren Durchmesser als die Tragwalzen.
EP 0 791 549 A2 beschreibt ein Verfahren zum Aufwickeln einer längsgeschnittenen Materialbahn und eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens, die zwei Wickelbetten aufweist, die jeweils zwischen einer größeren mittleren Tragwalze und zwei kleineren, außenliegenden Tragwalzen gebildet sind. Die Wickelrollen können gleichzeitig zentrisch gehalten werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, auf kostengünstige Weise eine größere Flexibilität beim Wickeln zu ermöglichen.
Diese Aufgabe wird bei einer Wickelvorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß mindestens eine Tragwalze als Andruckwalze für eine Stützwalzenanordnung ausgebildet ist, bei der neben der Tragwalze außerhalb des Wickelbetts eine Rollenstützeinrichtung mit einer Kernaufnahme angeordnet ist, in der eine Wickelrolle zentrisch lagerbar ist.
Damit verwendet man sozusagen einen Kompromiß zwischen dem oben diskutierten Tragwalzenroller und einem Stützwalzenroller. Der Tragwalzenroller mit seiner auch konstruktiv relativ einfachen Ausgestaltung kann nach wie vor verwendet werden, um eine Wickelrolle nach dem Tragwalzenprinzip zu wickeln. Für Wickelrollen, bei denen das Tragwalzenprinzip aus irgendwelchen Gründen nicht zur Anwendung kommen kann, ist neben dem Wickelbett eine nach dem Stützwalzenprinzip arbeitende Wikkeleinrichtung angeordnet, die durch die Rollenstützeinrichtung mit Kernaufnahme gebildet ist. Die benachbarte Tragwalze kann dann gleichzeitig als Andruckwalze für die Stützwalzenanordnung dienen. Man muß also den bekannten Tragwalzenroller nur mit einem relativ einfach zu realisierenden Zusatz versehen, um eine Kombination aus Tragwalzen- und Stützwalzenroller, also einen "Kombi-Roller", zu erhalten. Dieser Kombi-Roller ist eine Kombination aus einer nach dem Tragwalzenprinzip arbeitenden ersten Wickeleinrichtung, die ein Wikkelbrett aufweist, das aus mindestens zwei Tragwalzen gebildet ist, von denen eine angetrieben ist, und einer nach dem Stützwalzenprinzip arbeitenden zweiten Wikkeleinrichtung außerhalb des Wickelbetts, die eine Rollenstützeinrichtung mit einer Kernaufnahme aufweist, in der eine Wickelrolle zentrisch lagerbar ist, wobei eine Tragwalze sowohl als Tragwalze der ersten Wickeleinrichtung als auch als Andruckwalze der zweiten Wikkeleinrichtung dient. Man geht hierbei von der Annahme aus, daß von einer breiten Grundbahn vielfach mehrere Materialbahnen geschnitten werden, die unterschiedliche Breiten aufweisen. Für die schmaleren Materialbahnen würde es ausreichen, das Tragwalzenprinzip zu verwenden. Hier wäre der teure Stützwalzenroller überflüssig. Andererseits kann man für die breiten Materialbahnen dann das Stützwalzenprinzip verwenden.
Durch eine geschickte Wahl des Schneidplanes, beispielsweise dadurch, daß man die schmalen Materialbahnen zwischen den breiten Materialbahnen angeordnet, kann man sogar dafür Sorge tragen, daß die breiten Materialbahnen alle nach dem Stützwalzenprinzip gewickelt werden, während die schmalen Materialbahnen nach dem Tragwalzenprinzip gewickelt werden.
Selbstverständlich ist es auch möglich, die Wickelvorrichtung auch zum Umrollen zu verwenden. Hierbei hat man nur eine einzige Ausgangsbreite, so daß man hier die Stützwalzeneinrichtung verwenden kann, beispielsweise um einen definierten Verlauf der Wickelhärte zu erzielen. Hier reicht eine Wickelstation nach dem Stützwalzenprinzip aus, weil die Rollenbreite bereits festliegt.
In einer bevorzugten Ausgestaltung weist die Kernaufnahme einen Zentrumsantrieb auf. Damit wird, wie dies von herkömmlichen Stützwalzenrollern her bekannt ist, eine noch bessere Steuerung der Wickelhärte möglich, als wenn man die Wickelrolle nur über die angetriebene Tragwalze antreibt.
Vorzugsweise ist der Abstand der Kernaufnahme von der benachbarten Tragwalze veränderbar. Man kann damit den Abstand zwischen der Achse der Wickelrolle und dem Umfang der Tragwalze verändern, um bei einem sich verändernden Durchmesser der Wickelrolle stets den gewünschten Anpreßdruck zu erzielen.
Vorzugsweise ist die Kernaufnahme im wesentlichen horizontal bewegbar. Sie muß dann weder die Wickelrolle anheben, wozu zusätzliche Arbeitsleistung erforderlich wäre, noch ein Absenken abbremsen, was ebenfalls zusätzliche Energien erfordert.
Mit Vorteil liegen die Achsen von Kernaufnahme und benachbarter Tragwalze in einer horizontalen Ebene. Damit läßt sich die Tragwalze unabhängig vom Gewicht der Wikkelrolle als Andruckwalze verwenden. Das Gewicht muß nicht kompensiert werden, wie es beispielsweise der Fall wäre, wenn sich die entsprechende Tragwalze etwas unterhalb der Wickelrolle befände.
Mit Vorteil weist die Rollenstützeinrichtung eine Entlastungseinrichtung auf, die von unten an den Umfang der Wickelrolle anlegbar ist. Damit kann man, wie dies bei Stützwalzenrollern bekannt ist, ein Durchhängen oder Durchbiegen der Wickelrolle vermeiden, was ansonsten zu unzulässigen und vor allem über die axiale Länge der Wickelrolle ungleichmäßigen Bahnspannungen führen könnte.
Vorzugsweise ist die Entlastungseinrichtung als Rollenteppich ausgebildet. Hierbei liegt die Wickelrolle auf einer Vielzahl von Rollen oder Rädern an, die sich über einen vorbestimmten Winkelbereich in Umfangsrichtung erstrecken. Der Winkelbereich kann hierbei veränderlich sein. Bei einem größeren Rollendurchmesser taucht die Wickelrolle tiefer in den Rollenteppich ein, so daß sich hier mehrere Auflagepunkte ergeben, auf die sich das Rollengewicht besser verteilt. Hierdurch können die Anpreßdrücke, die von der Entlastungseinrichtung hervorgerufen werden, relativ gut kontrolliert und in niedrigen Grenzen gehalten werden.
Mit Vorteil weist die Rollenstützeinrichtung mindestens ein Paar von Lagerböcken auf, die parallel zu den Tragwalzen verschiebbar angeordnet sind. Damit kann man unterschiedliche Breiten der Wickelrollen einstellen. Die axiale Verschiebung der Lagerböcke läßt sich leicht realisieren.
Mit Vorteil ist die Kernaufnahme auf den Böcken im wesentlichen senkrecht zu den Tragwalzen bewegbar. Man entkoppelt hierbei die Einstellmöglichkeit in Axialrichtung von der Nachführung der Position der Kernaufnahme, die aufgrund des sich verändernden Durchmessers der Wickelrolle nötig ist.
Bevorzugterweise ist die Materialbahn unter den Tragwalzen hindurchgeführt und umschließt die der Rollenstützeinrichtung zugewandte Tragwalze von außen. Damit wird der Verlauf der Materialbahn für das Wickeln nach dem Tragwalzenprinzip und das Wickeln nach dem Stützwalzenprinzip weitgehend gleich gehalten. Erst nachdem die Materialbahn um die entsprechende Tragwalze herumgeführt worden ist, ändert sich der Verlauf für beide Wickelprinzipien. Dies ist insbesondere dann günstig, wenn gleichzeitig mindestens eine Wickelrolle nach dem Tragwalzenprinzip und mindestens eine Wickelrolle nach dem Stützwalzenprinzip gewickelt wird.
Hierbei ist besonders bevorzugt, daß im Wickelbett eine pneumatisch wirkende Entlastungseinrichtung angeordnet ist. Die pneumatisch wirkende Entlastungseinrichtung erzeugt ein Luftkissen, das zur Unterstützung der nach dem Tragwalzenprinzip gewickelten Wickelrolle dient. Da das Luftkissen nur auf die Außenseite der Wickelrolle gerichtet ist, wird die Luft nicht mit in die Rolle eingewickelt, was der Fall wäre, wenn die Materialbahn zwischen den Tragwalzen in das Wickelbett eingeführt werden würde. Man kann daher auch Papiere, die wenig oder keine Luft entweichen lassen, weil entweder durch eine vorgelagerte Satinage oder durch eine Beschichtung die Poren des Papiers verschlossen wurden, eine Luftunterstützung vorsehen, bei der die Druckluft nur auf die Außenfläche der Rolle wirkt.
Die Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß gleichzeitig mindestens eine Wickelrolle nach dem Tragwalzenprinzip, bei dem die Wickelrolle in einem durch zwei Tragwalzen gebildeten Wickelbett liegt, und mindestens eine andere Wikkelrolle nach dem Stützwalzenprinzip gewickelt wird, bei dem die Wickelrolle zentrisch gehalten wird und an einer Stützwalze anliegt, die durch eine der Tragwalzen gebildet wird.
Wie oben ausgeführt, kommt man dann mit einem relativ preisgünstig ausgestalten Tragwalzenroller aus, der lediglich eine Zusatzeinrichtung benötigt, um das Wickeln nach dem Stützwalzenprinzip zu ermöglichen. Die Kosten für die Gesamtanordnung liegen dann zwischen den Kosten für eine Vorrichtung, die nach dem Tragwalzenprinzip arbeitet, und einer Vorrichtung, die nach dem Stützwalzenprinzip arbeitet. Gleichwohl hat man mehr Möglichkeiten zum Wickeln.
Hierbei ist besonders bevorzugt, daß Materialbahnen mit mindestens zwei unterschiedlichen Breiten geschnitten werden. Man kann dann in Abhängigkeit der Breite der jeweiligen Materialbahnen das geeignete Wickelprinzip wählen.
Dabei wird bevorzugterweise die breiteste Wickelrolle nach dem Stützwalzenprinzip gewickelt. Die schmalste Wickelrolle wird nach dem Tragwalzenprinzip gewickelt. In Abhängigkeit von den jeweiligen Rollengewichten kann man dann Einfluß auf den gewünschten Verlauf der Wikkelhärte nehmen.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung näher beschrieben. Darin zeigen:
Fig. 1
ein schematische Seitenansicht einer Wickelvorrichtung,
Fig. 2
eine einer Wickelvorrichtung nach dem Tragwalzenprinzip und
Fig. 3
eine Seitenansicht einer kombinierten Wickelvorrichtung.
Eine Wickelvorrichtung 1 dient zum Aufwickeln von Materialbahnen 2 auf Wickelrollen 3, 4. Die Materialbahnen 2 werden hierbei aus einer Grundbahn 5 geschnitten, die von einer Jumbo- oder Mutterrolle 6 abgewickelt wird. Zum Schneiden dient eine Schneideinrichtung 7, die die Grundbahn 5 in Längsrichtung schneidet. Die Jumborolle 6 ist hierbei von einer Stützeinrichtung 8 unterstützt, die aus einer Vielzahl von Rollen 9 besteht, die von unten auf die Jumborolle 6 wirken.
Die Wickelvorrichtung weist nun zwei verschiedene Aufwickelmöglichkeiten auf, in denen die Wickelrollen 3, 4 gleichzeitig, aber nach unterschiedlichen Prinzipien gewickelt werden können.
Zunächst ist ein Wickelbett 10 durch zwei Tragwalzen 11, 12 gebildet. In dem Wickelbett 10 liegt die Wickelrolle 3, die beiden Tragwalze 11, 12 sind angetrieben. Sie wirken dabei auf den Umfang der Wickelrolle 3 und treiben diese ebenfalls an. Die entsprechenden Drehrichtungen der Wickelrolle 3 und der Tragwalzen 11, 12 sind durch Pfeile gekennzeichnet.
Im Wickelbett 10 ist zwischen den beiden Tragwalzen 11, 12 ein Blaskasten 13 als pneumatisch wirkende Entlastungseinrichtung angeordnet. Der Blaskasten 13 erzeugt ein Druckluftpolster, das einen Teil der Gewichtskraft der Wickelrolle aufnimmt.
Seitlich neben der rechten Tragwalze 12 und außerhalb des Wickelbetts 10, d.h. auf der Seite einer vertikalen Ebene durch die Achse der Tragwalze 12, auf der sich nicht das Wickelbett 10 befindet, ist eine Rollenstützeinrichtung 14 angeordnet, die eine angetriebene Kernaufnahme 15 aufweist, in der die andere Wickelrolle 4 zentrisch lagerbar ist. Mit der angetriebenen Kernaufnahme 15 wird die Wickelrolle 4 gedreht. Die Tragwalze 12 dient hierbei als Andruckwalze. Die Kernaufnahme 15 ist in Richtung eines Doppelpfeiles 16 horizontal verschiebbar, wobei die Achse der angetrieben Kernaufnahme 15 und die Achse der Tragwalze 12 in der gleichen horizontalen Ebene liegen.
Selbstverständlich kann auch neben der Tragwalze 11 oder sogar auf beiden Seiten des Wickelbetts 10 eine Rollenstützeinrichtung 14 angeordnet sein.
Auch für die Wickelrolle 4 ist eine Entlastungseinrichtung 17 vorgesehen, die ebenfalls eine Vielzahl von Rollen 18 aufweist, die an den Umfang der Wickelrolle 4 von unten anlegbar sind.
Mit der dargestellten Wickelvorrichtung 1 lassen sich nun einerseits Wickelrollen nach dem Tragwalzenprinzip wickeln. Hier wird man bevorzugterweise Wickelrollen mit einer geringeren Breite wickeln. Es lassen sich aber auch andererseits Wickelrollen nach dem Stützwalzenprinzip wickeln. Hier wird man bevorzugterweise Wikkelrollen mit einer größeren Breite, d.h. Wickelrollen mit einer größeren axialen Länge, wickeln. Wenn man nun den Schneidplan entsprechend gestaltet, dann kann man beispielsweise breitere und schmalere Materialbahnen aus der gleichen Grundbahn schneiden, wobei dann die schmaleren Materialbahnen nach dem Tragwalzenprinzip zu Wickelrollen 3 gewickelt werden. Die schmaleren Materialbahnen sind dann zwischen den breiteren Materialbahnen angeordnet, so daß genügend Platz vorhanden ist, um auch mehrere Wickelrollen 4 nach dem Stützwalzenprinzip zu wickeln. Hierfür ist es notwendig, daß die Kernaufnahmen an die Stirnseiten der Wickelrollen 4 gelangen können.
Ist hingegen lediglich ein Umrollen erforderlich, bei dem zum einen nur eine Wickelrolle gewickelt werden muß und zum anderen die Breite dieser Wickelrolle feststeht, dann kann man diese Wickelrolle 4 nach dem Stützwalzenprinzip wickeln, wodurch es möglich ist, den Verlauf der Wickelhärte über den Durchmesser der Wikkelrolle 4 relativ gut zu steuern.
Aufgrund des Verlaufs der Materialbahn 2, die unter den Tragwalzen hindurchgeführt ist und die Tragwalze 12 zumindest teilweise umschlingt, ist sichergestellt, daß die Wickelrollen 3, 4 sowohl nach dem Tragwalzenprinzip als auch nach dem Stützwalzenprinzip synchron gewickelt werden können. Es bereitet daher keine Schwierigkeiten, Materialbahnen auch dann nach unterschiedlichen Prinzipien zu wickeln, wenn sie aus der gleichen Grundbahn stammen. Der Verlauf der Materialbahn 2 wird nämlich für beide Prinzipien bis fast zum Schluß gleich gehalten. Lediglich für die Wickelrollen 3 ist der Weg etwas länger, weil die Materialbahn 2 noch ein wenig weiter um die Tragwalze 12 herum geführt werden muß.
Die Ausgestaltung hat darüber hinaus den Vorteil, daß der Blaskasten 13 nur auf die Außenseite der Wickelrolle 3 wirken kann. Es besteht also nicht die Gefahr, daß Luft zwischen einzelne Wickellagen hineingeblasen wird, was insbesondere dann Probleme bereitet, wenn die Materialbahn 2 an sich nur schlecht oder gar nicht luftdurchlässig ist.
Die Fig. 2 und 3 zeigen konstruktiv nähere Einzelheiten. Durch einen Vergleich der Fig. 2 und 3 läßt sich erkennen, daß nur relativ wenige zusätzlich Maßnahmen notwendig sind, um von einem herkömmlichen Tragwalzenwickler zu der erfindungsgemäßen Wickelvorrichtung zu gelangen.
Gleiche Teile wie in Fig. 1 sind in Fig. 2 und 3 mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Fig. 2 zeigt eine Wickelvorrichtung, die ausschließlich nach dem Tragwalzenprinzip arbeitet. Die Wickelrolle 3 ist nahezu fertig gewickelt und hat deswegen bereits einen relativ großen Durchmesser erreicht.
Fig. 3 zeigt nun die Wickelrolle 4, die seitlich neben der Tragwalze 12 und außerhalb des Wickelbetts 10 angeordnet ist. Es ist erkennbar, daß die angetriebene Kernaufnahme 15 auf einem Bock 19 angeordnet ist. Der Bock 19 ist parallel zur Tragwalze 12 verschiebbar. Selbstverständlich sind für beide Stirnseiten der Wikkelrolle 4 derartige Böcke 19 vorgesehen.
Die Kernaufnahme 15 ist auf dem Bock 19 in Richtung des Doppelpfeiles 16 bewegbar. Man kann also die Einstellbewegung des Bockes 19 in Axialrichtung von der Bewegung in Richtung des Doppelpfeiles 16 während des Wikkelns entkoppeln.
Zusätzlich sind Andruckrollen 20, 21 zwischen den Bökken 19 eines Paares vorgesehen. Da diese aber nur zu Beginn des Wickelvorganges in Aktion treten, um die Materialbahn 2 mit dem nötigen Druck gegen den Kern 22 zu halten, sind diese beiden Andruckrollen 20, 21 gestrichelt dargestellt und "im Innern" der Wickelrolle 4 angeordnet. Sie können bei forgeschrittenem Wickelvorgang weggeschwenkt werden. In diesem Fall wird der Verlauf der Wickelhärte nur durch das Zusammenwirken der Tragwalze 12, die hier als Andruckwalze wirkt, und der Kernaufnahme 15 bestimmt.
Um die Wickelrolle 3 auch am Beginn des Wickelvorganges mit dem notwendigen Anpreßdruck wickeln zu können, d.h. eine hohe Wickelhärte erzeugen zu können, ist ein Hebel 23 durch einen Zylinder 24 belastbar. Am vorderen Ende des Hebels 23 befindet sich eine Andruckrolle 25, die zu Beginn des Wickels der Wickelrolle 3 diese in das Wickelbett 10 gegen die Tragwalzen 11, 12 drückt.
Mit der dargestellten Wickelvorrichtung 1 sind nun mehrere Betriebsweisen möglich. Zum einen ist es beispielsweise beim Umrollen möglich, ausschließlich nach dem Stützwalzenprinzip zu wickeln. Bei einfach ausgestalteten Papieren und anderen Materialbahnen ist es möglich, ausschließlich nach dem Tragwalzenprinzip zu wickeln (Wickelrolle 3).
Der besondere Vorteil ergibt sich aber dann, wenn man gleichzeitig Wickelrollen 3 nach dem Tragwalzenprinzip und Wickelrollen 4 nach dem Stützwalzenprinzip wickeln kann, weil man dann schmale Wickelrollen 3 zwischen breiten Wickelrollen 4 anordnen kann, wobei die schmalen und damit leichten Wickelrollen 3 nach dem Tragwalzenprinzip gewickelt werden, während die breiten und damit schweren Wickelrollen 4 nach dem Stützwalzenprinzip gewickelt werden.
Da die Wickelrollen 3 es erlauben, zwischen den breiten Wickelrollen 4 ein axialen Abstand zu schaffen, kann man hier die benötigten Kernaufnahmen einfahren.

Claims (15)

  1. Wickelvorrichtung zum Aufwickeln von Materialbahnen auf Wickelrollen mit einem Wickelbett (10), das aus mindestens zwei Tragwalzen (11, 12) gebildet ist, von denen mindestens eine angetrieben ist, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Tragwalze (12) als Andruckwalze für eine Stützwalzenanordnung ausgebildet ist, bei der neben der Tragwalze (12) außerhalb des Wickelbetts (10) eine Rollenstützeinrichtung (14) mit einer Kernaufnahme (15) angeordnet ist, und nach dem Stützwalzenprinzip gewickelt wird in der eine weitere Wickelrolle (4) zentrisch lagerbar ist und an einer Stützwalze anliegt, die durch eine der Tragwalzen (11,12) gebildet wird.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kernaufnahme (15) einen Zentrumsantrieb aufweist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Kernaufnahme (15) von der benachbarten Tragwalze (12) veränderbar ist.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kernaufnahme (15) im wesentlichen horizontal bewegbar ist.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen von Kernaufnahme (15) und benachbarter Tragwalze (12) in einer horizontalen Ebene liegen.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, die Rollenstützeinrichtung (14) eine Entlastungseinrichtung (17) aufweist, die von unten an den Umfang der Wickelrolle (4) anlegbar ist.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Entlastungseinrichtung (17) als Rollenteppich ausgebildet ist.
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollenstützeinrichtung (14) mindestens ein Paar von Lagerböcken (19) aufweist, die parallel zu den Tragwalzen verschiebbar angeordnet sind.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 8 dadurch gekennzeichnet, daß die Kernaufnahme (15) auf den Böcken (19) im wesentlichen senkrecht zu den Tragwalzen bewegbar ist.
  10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Materialbahn (2) unter den Tragwalzen (11, 12) hindurchgeführt ist und die der Rollenstützeinrichtung (14) zugewandte Tragwalze (12) von außen umschließt.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß im Wickelbett (10) eine pneumatisch wirkende Entlastungseinrichtung (13) angeordnet ist.
  12. Verfahren zum Aufwickeln von Materialbahnen (2), die aus einer Grundbahn (5) geschnitten werden, zu Wickelrollen (3, 4), dadurch gekennzeichnet, daß gleichzeitig mindestens eine Wickelrolle (3) nach dem Tragwalzenprinzip, bei dem die Wickelrolle (3) in einem durch zwei Tragwalzen (11, 12) gebildeten Wickelbett (10) liegt, und mindestens eine andere Wickelrolle (4) nach dem Stützwalzenprinzip gewikkelt wird, bei dem die Wickelrolle (4) zentrisch gehalten wird und an einer Stützwalze anliegt, die durch eine der Tragwalzen (12) gebildet wird.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß Materialbahnen (2) mit mindestens zwei unterschiedlichen Breiten geschnitten werden.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die breiteste Wickelrolle (4) nach dem Stützwalzenprinzip gewickelt wird.
  15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die schmalste Wickelrolle (3) nach dem Tragwalzenprinzip gewickelt wird.
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