EP1038815A2 - Winding machine for continuously winding a material web - Google Patents
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- EP1038815A2 EP1038815A2 EP99125353A EP99125353A EP1038815A2 EP 1038815 A2 EP1038815 A2 EP 1038815A2 EP 99125353 A EP99125353 A EP 99125353A EP 99125353 A EP99125353 A EP 99125353A EP 1038815 A2 EP1038815 A2 EP 1038815A2
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- winding
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- B65H2408/2364—Winding machines with two secondary winding spools, e.g. on separate carriages with additional element for facilitating web roll change
Definitions
- the invention relates to a winding machine for the continuous winding of a material web, in particular a paper or cardboard web, on a reel to one Winding reel according to the preamble of claim 1, 6 or 17.
- Another embodiment provides that the contact element with a spring element is provided for applying an adjustable contact pressure.
- an adjustable contact pressure ensures that both at all times during the application of the Air squeezing device as well as an optimal at each contact point Balance of power is guaranteed.
- the low-friction covering consists of one layer, the one layer consisting of polytetrafluoroethylene or of glass fabric coated with polytetrafluoroethylene or of cotton fleece.
- the low-friction covering consists of three layers, the first layer ( Top layer ”) made of a glass fabric coated with polytetrafluoroethylene, the second layer ( Middle layer ”) from a cover sheet and the third layer ( Underlay ”) consists of a foam.
- Both low-friction coverings as already mentioned above, have very good sliding properties and therefore have no wear-bearing influence on the material web.
- the tensile strength or the elongation at break of the glass fabric coated with polytetrafluoroethylene or the modulus of elasticity or the density of the foam have a positive effect on the aforementioned properties of the air squeezing element.
- the individual rolls have a roll diameter of 30 to 150 mm, preferably 80 mm. With these diameters can be very good efficiencies for the air squeeze device at optimal cost for the Achieve single roles.
- the material web 4 is either from a smoothing mechanism not shown here or also not here either shown drying section of a paper or board machine, wraps around then first a spreader roll, not shown, and then runs in Direction of arrow on the outer surface 5 of the support drum 2, wraps around the outer surface 5 of the support drum 2 by a certain angle (circumferential area) until detachment through the resulting winding roll 6.
- the detachment of the material web 4 from the Carrier drum 2 and the transfer to the resulting winding roll 6 happens in so-called Nip 7, which is located between the carrier drum during the main winding phase 2 and the winding roller 6 forms.
- the winding roll 6 is by means of a not shown Lifting device of a movable transport device into the arrow 8 marked direction of movement.
Landscapes
- Winding Of Webs (AREA)
- Registering, Tensioning, Guiding Webs, And Rollers Therefor (AREA)
Abstract
Wickelmaschine (1) zum kontinuierlichen Aufwickeln einer Materialbahn (4), insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn, auf einen Tambour (10) zu einer Wickelrolle (6), a, mit einer Tragtrommel (2), die mit der Wickelrolle (6) einen Nip (7) bildet, b, mit einer mindestens eine Transporteinrichtung umfassenden Lagerung, die den Tambour (10) entlang einer bevorzugterweise horizontalen Führungsbahn führt und c, mit einer im unteren Bereich der Wickelmaschine (1) angebrachten Luftabquetschvorrichtung (12), die an die Wickelrolle (6) anlegbar ist, wobei die Luftabquetschvorrichtung (12) als mindestens ein auf mindestens einem Rahmen (16) angebrachtes Verbundelement (13) mit einem Grundkörper (14) und einem an der möglichen Kontaktfläche angebrachten reibungsarmen Belag (15) ausgebildet ist, oder die Luftabquetschvorrichtung (12) aus mindestens einem auf mindestens einem Rahmen (21) angebrachten Kontaktelement (20) mit der Form eines Tragflügels und mit einem reibungsarmen Belag (15) besteht, oder die Luftabquetschvorrichtung (12) aus einer Anordnung mehrerer kleiner Einzelrollen (17) besteht, die auf mindestens einem Rahmen (18) angebracht sind. <IMAGE>Winding machine (1) for the continuous winding of a material web (4), in particular a paper or cardboard web, onto a reel (10) to form a winding reel (6), a, with a carrying drum (2), one with the winding reel (6) Nip (7) forms, b, with a bearing comprising at least one transport device, which guides the drum (10) along a preferably horizontal guideway, and c, with an air squeezing device (12) attached to the bottom of the winding machine (1) Winding roll (6) can be put on, the air squeezing device (12) being designed as at least one composite element (13) attached to at least one frame (16) with a base body (14) and a low-friction covering (15) attached to the possible contact surface, or the air squeezing device (12) consists of at least one contact element (20) attached to at least one frame (21) with the shape of a wing and with a low-friction coating (15) stands, or the air squeezing device (12) consists of an arrangement of several small individual rollers (17) which are attached to at least one frame (18). <IMAGE>
Description
Die Erfindung betrifft eine Wickelmaschine zum kontinuierlichen Aufwickeln einer Materialbahn,
insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn, auf einen Tambour zu einer
Wickelrolle nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, 6 oder 17.The invention relates to a winding machine for the continuous winding of a material web,
in particular a paper or cardboard web, on a reel to one
Winding reel according to the preamble of
Derartige Wickelmaschinen sind hinlänglich bekannt und werden insbesondere in Maschinen zur Herstellung oder zur Veredelung von Materialbahnen, wie beispielsweise Papier oder Karton, benutzt.Such winding machines are well known and are particularly in Machines for the production or finishing of material webs, such as Paper or cardboard, used.
Bei modernen Wickelkonzepten ist es heute notwendig, zur Vorbereitung eines Tambourwechsels den Tambour mit der beinahe voll bewickelten Wickelrolle ("Fertigtambour") in eine Endposition zu bringen, in welcher dann kein Wirkkontakt, kein sogenannter Nip, zwischen der Tragtrommel und der Wickelrolle mehr besteht. In dieser Zeit, in der kein Nip mehr besteht, muß durch geeignete Maßnamen sichergestellt werden, daß Lufteinschlüsse zwischen den einzelnen Lagen der beinahe voll bewickelten Wickelrolle entstehen. Auch muß die "eingewickelte" Bahnspannung aufrecht erhalten bleiben, um so auch im äußeren Bereich der Wickelrolle die gewünschte Wickelqualität gewährleisten zu können. Das dabei entstehende Problem wird um so größer, je schneller die Wickelmaschinen betrieben werden (Größenordnung 1500 - 2000 m/min) und je größer die hergestellten Durchmesser der Fertigtamboure sind (Größenordnung 2,5 - 4 m).With modern winding concepts, it is necessary today to prepare a reel change the reel with the almost fully wound reel ("finished reel") to bring in an end position, in which then no active contact, no so-called Nip, there is more between the drum and the winding roll. In this Time in which there is no longer a nip must be ensured by suitable measures that air pockets between the individual layers of the almost fully wound Winding roll arise. The "wrapped" web tension must also be maintained are retained, so that the desired one also in the outer area of the winding roll To ensure winding quality. The problem that arises becomes all the more so larger, the faster the winding machines are operated (order of magnitude 1500 - 2000 m / min) and the larger the diameter of the finished drum (Size 2.5 - 4 m).
In einer Wickelmaschine der beschriebenen Art ist bereits versucht worden, dieses Problem zu lösen, wie in der deutschen Offenlegungsschrift DE 44 01 804 A1 (PR10035 DE) der Anmelderin offenbart ist. Es ist dort eine Einrichtung vorgesehen, umfassend eine Andrückwalze mit einem elastischen Überzug, die an eine, von einer Tragtrommel entfernte Wickelrolle mittels eines pneumatischen Antriebs andrückbar ist. Diese Einrichtung hat den Sinn, das Entstehen von Lufteinschlüssen zwischen den einzelnen Lagen der Wickelrolle zu unterbinden und während des Tambourwechsels die "eingewickelte" Bahnspannung aufrecht zu erhalten. Die Andrückwalze besitzt jedoch den gravierenden Nachteil, daß sie einer Durchbiegung aufgrund ihres Eigengewichts unterliegt und deshalb sich nicht gleichmäßig an die Oberflächenkontur der beinahe voll bewickelten Wickelrolle über die Bahnbreite hinweg anlegen kann. Als Folge ergibt sich hieraus, daß das Entstehen von Lufteinschlüssen zwischen den äußeren Lagen der beinahe voll bewickelten Wickelrolle nicht vollständig vermieden werden kann.This has already been attempted in a winding machine of the type described To solve the problem, as in the German patent application DE 44 01 804 A1 (PR10035 DE) of the applicant. A facility is provided there comprising a pressure roller with an elastic coating attached to one by one Carrier drum removed winding roller can be pressed on by means of a pneumatic drive is. This facility has the purpose of creating air pockets between the to prevent individual layers of the winding roll and during the reel change to maintain the "wrapped" web tension. However, the pressure roller has the serious disadvantage that they have a deflection due to their own weight is subject to and therefore does not conform evenly to the surface contour of the almost fully wound winding roll over the web width. As The consequence of this is that the formation of air pockets between the outer layers of the almost fully wound winding roll are not completely avoided can be.
Die US-Patentschrift US 5,779,183 (= WO 95/34495) offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aufbringen von abschließenden Bahnschichten auf die Wickelrolle in einer Wickelmaschine, die während des Wickelvorgangs erzeugt wurde. Dabei ist vorgesehen, daß vor Aufbringen der abschließenden Bahnschichten eine Luftabquetschvorrichtung in Wirkkontakt mit der Oberfläche der Wickelrolle gebracht wird, daß danach die Wickelrolle unter Beibehaltung des Wirkkontakts in ihre Auswechselposition verfahren und dabei eine gewünschte Stärke des Wirkkontakts zwecks der Vermeidung des Entstehens von Lufteinschlüssen zwischen den einzelnen Lagen der Wickelrolle aufrechterhalten wird. Das andrückende Luftabquetschelement der Luftabquetschvorrichtung ist eine Bürste. Durchgeführte Versuche haben ergeben, daß die Verwendung einer Bürste insofern nachteilig sein kann, daß die permanente Gefahr besteht, daß die Bürstenhaare empfindliche Papiersorten beschädigen, daß sich einzelne Bürstenhaare lösen und als Störstoff in den Papierkreislauf kommen oder daß die Bürstenhaare selbst beschädigt werden.US Pat. No. 5,779,183 (= WO 95/34495) discloses a method and one Device for applying final web layers on the winding roll in a winding machine that was generated during the winding process. It is provided that before applying the final web layers an air squeezer is brought into active contact with the surface of the winding roll, that after that the winding roll while maintaining the active contact in its exchange position process and thereby a desired strength of the active contact for the purpose of Avoidance of air pockets between the individual layers of the Winding roll is maintained. The pressing air squeezing element of the air squeezing device is a brush. Experiments carried out have shown that the Using a brush can be disadvantageous in that the permanent danger there is that the brush hair damage sensitive types of paper that individual Loosen brush hair and get into the paper cycle as a contaminant or that the brush hair itself will be damaged.
Ferner sind Wickelmaschinen bekannt, bei denen nach jedem Tambourwechsel während des gesamten weiteren Wickelvorgangs kein Kontakt zwischen Tragtrommel und Wickelrolle vorhanden ist. Deshalb ist wiederum eine Luftabquetschvorrichtung mit einem Luftabquetschelement in Form einer dauernd an der Wickelrolle anliegenden Andrückwalze vorgesehen. Furthermore, winding machines are known in which after each reel change no contact between the carrying drum during the entire winding process and winding roll is present. That is why there is again an air squeezer with an air squeeze element in the form of a continuous contact with the winding roll Pressure roller provided.
Eine solche Wickelmaschine ist beispielsweise aus den beiden deutschen Gebrauchsmusterschriften G 88 08 823.5 (= US 5,249,758) und DE 298 11 053 U1 bekannt.Such a winding machine is, for example, from the two German utility models G 88 08 823.5 (= US 5,249,758) and DE 298 11 053 U1 known.
Beiden genannten Gebrauchsmusterschriften ist wiederum nachteilhaft, daß in breiten Papier- oder Kartonmaschinen die Gefahr der Durchbiegung besteht. Die Bauweise gemäß der genannten DE 298 11 053 U1 ist wegen der Forderung, daß während des Wickelvorgangs der Auflagepunkt der Tastwalze an die Bahn in Wickelrichtung um einen vorgebbaren Winkel nach dem Anlaufpunkt der Bahn unter Beibehaltung eines vorgebbaren Anpreßdrucks an die auf den Tambour aufgewickelte Bahn positionierbar ist, kompliziert und aufwendig.Both of the utility models mentioned are disadvantageous in that broad Paper or board machines are at risk of sagging. The construction method according to the aforementioned DE 298 11 053 U1 is because of the requirement that during the Winding process the point of contact of the sensing roller to the web in the winding direction a predeterminable angle after the starting point of the web while maintaining a Predeterminable contact pressure can be positioned on the web wound on the reel is complicated and expensive.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Wickelmaschine zum kontinuierlichen Aufwickeln einer Materialbahn der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß sowohl keine Lufteinschlüsse zwischen den einzelnen Lagen der Wickelrolle aufgrund von Unebenheiten in der Oberflächenkontur der beinahe voll bewickelten Wickelrolle entstehen als auch die "eingewickelte" Bahnspannung aufrecht erhalten bleibt.The invention is therefore based on the object of a winding machine for continuous To further develop winding of a material web of the type mentioned at the beginning, that both no air pockets between the individual layers of the winding roll due to unevenness in the surface contour of the almost fully wound The winding roll is created and the "wrapped" web tension is maintained remains.
Die Aufgabe kann gemäß der Erfindung durch unterschiedliche Maßnahmen gelöst
werden, die in den Ansprüchen 1, 6 oder 17 angegeben sind.According to the invention, the object can be achieved by different measures
be specified in
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung ist vorgesehen, daß die Luftabquetschvorrichtung als mindestens ein auf mindestens einem Rahmen angebrachtes Verbundelement mit einem Grundkörper und einem an der möglichen Kontaktfläche angebrachten reibungsarmen Belag ausgebildet ist. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, daß die einzelnen Bauteile der Luftabquetschvorrichtung unabhängig von einander und damit kostengünstig ausgetauscht werden können.According to a first aspect of the invention it is provided that the air squeezing device as at least one composite element attached to at least one frame with a base body and one attached to the possible contact surface low-friction surface is formed. This has the advantage that the individual components of the air squeeze device independently of one another and thus can be replaced inexpensively.
Bevorzugt beträgt die in Bahnlaufrichtung der Materialbahn gemessene Länge des Verbundelements zwischen 100 und 300 mm, vorzugsweise zwischen 140 und 180 mm. Damit wird erreicht, daß die Funktionssicherheit des Luftabquetschelements während des Betriebs fortwährend gewährleistet ist und eine ausreichende Länge der Luftabquetschvorrichtung zur Verhinderung von Lufteinschlüssen vorliegt.The length of the measured in the web running direction of the material web is preferably Composite element between 100 and 300 mm, preferably between 140 and 180 mm. This ensures that the functional safety of the air squeezing element is guaranteed continuously during operation and a sufficient length of Air squeeze device to prevent air pockets.
Eine andere, vorteilhafte Ausbildung der Erfindung liegt vor, wenn der reibungsarme Belag mit einem Krümmungsradius von 100 bis 300 mm, vorzugsweise zwischen 180 und 260 mm, versehen ist. Durch diesen Krümmungsradius wird sichergestellt, daß die Luftabquetschvorrichtung entlang der Wirkfläche sicher, daß heißt mit einer Mindestlänge in Umfangsrichtung der beinahe voll bewickelten Wickelrolle an ihm, anliegt,Another advantageous embodiment of the invention is when the low-friction Covering with a radius of curvature of 100 to 300 mm, preferably between 180 and 260 mm. This radius of curvature ensures that the air squeezing device along the active surface safely, that is with a minimum length in the circumferential direction of the almost fully wound winding roll,
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß der Grundkörper aus einem flexiblen Material mit einem E-Modul von 0,03 bis 1 N/mm2, vorzugsweise von 0,05 bis 0,2 N/mm2, besteht. Dadurch ergeben sich Festigkeitswerte für das flexible Material, die eine Anpassung an verschiedene Sorten von Materialbahnen ermöglicht.One embodiment of the invention provides that the base body consists of a flexible material with an elastic modulus of 0.03 to 1 N / mm 2 , preferably 0.05 to 0.2 N / mm 2 . This results in strength values for the flexible material, which enables adaptation to different types of material webs.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß der Grundkörper aus einem festen Material, insbesondere aus Holz, aus Duroplast, aus Aluminium oder aus Stahl, besteht. Diese Materialien besitzen gute Festigkeitswerte und zeichnen sich dadurch durch eine erhöhte Stabilität beziehungsweise Steifigkeit aus, wodurch wiederum eine verbesserte Funktionssicherheit des Verbundelements gewährleistet ist.Another embodiment of the invention provides that the base body from one solid material, in particular made of wood, thermoset, aluminum or steel, consists. These materials have good strength values and are characterized by this characterized by increased stability or rigidity, which in turn leads to a improved functional reliability of the composite element is guaranteed.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung ist vorgesehen, daß die Luftabquetschvorrichtung aus mindestens einem auf mindestens einem Rahmen angebrachten Kontaktelement mit der Form eines Tragflügels und mit einem reibungsarmen Belag besteht. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, daß verbesserte Eigenschaften der Luftabquetschvorrichtung hinsichtlich Funktionssicherheit, Runnability und Betriebskosten bei einer sehr stabilen Konstruktion erreicht werden.According to a second aspect of the invention it is provided that the air squeezing device from at least one attached to at least one frame Contact element with the shape of a wing and with a low-friction coating consists. This has the advantage that improved properties of the air squeeze device in terms of functional reliability, runnability and operating costs can be achieved with a very stable construction.
Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, daß das Kontaktelement mit einem Federelement zur Aufbringung einer einstellbaren Anpreßkraft versehen ist. Wie bereits ausgeführt, wird durch die Möglichkeit einer einstellbaren, auf die Materialbahn wirkenden Anpreßkraft sichergestellt, daß sowohl zu jedem Zeitpunkt während des Anliegens der Luftabquetschvorrichtung als auch an jeden Anpreßpunkt ein optimales Kräfteverhältnis gewährleistet wird. Another embodiment provides that the contact element with a spring element is provided for applying an adjustable contact pressure. As already stated, is due to the possibility of an adjustable, acting on the material web Contact pressure ensures that both at all times during the application of the Air squeezing device as well as an optimal at each contact point Balance of power is guaranteed.
Es ist weiterhin erfindungemäß vorteilhaft, wenn die Luftabquetschvorrichtung zusätzlich eine, in Bahnlaufrichtung der Materialbahn gesehen, dem Kontaktelement vorgeschaltete Luftdüse aufweist, deren Wirkbereich gegen die Materialbahn gerichtet ist. Dadurch wird sowohl das Vermeiden von Lufteinschlüssen zwischen den einzelnen Lage der Wickelrolle aufgrund von Unebenheiten in der Oberflächenkontur der beinahe voll bewickelten Wickelrolle als auch die Aufrechterhaltung der eingewickelten" Bahnspannung zusätzlich positiv unterstützt.It is furthermore advantageous according to the invention if the air squeezing device additionally has an air nozzle, seen in the web running direction of the material web, upstream of the contact element, the effective area of which is directed against the material web. As a result, both the avoidance of air pockets between the individual layers of the winding roll due to unevenness in the surface contour of the almost fully wound winding roll and the maintenance of the wrapped "web tension additionally supported.
In ersten bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung besteht der reibungsarme Belag
aus einer Lage, wobei die eine Lage aus Polytetrafluorethylen oder aus mit Polytetrafluorethylen
beschichtetem Glasgewebe oder aus Baumwollvlies besteht. In einer
zweiten bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung besteht der reibungsarme Belag
aus drei Lagen, wobei die erste Lage (
Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung ist vorgesehen, daß die Luftabquetschvorrichtung aus einer Anordnung mehrerer kleiner Einzelrollen besteht, die auf mindestens einem Rahmen angebracht sind. Durch die Verwendung kleiner Einzelrollen ergibt sich der Vorteil, daß die beschleunigenden Massen klein gehalten werden können, wobei der Wirkungsgrad der Luftabquetschvorrichtung hoch gehalten werden kann. Ferner können sich kleine Einzelrollen optimal der Wickelrollenkontur anpassen.According to a third aspect of the invention it is provided that the air squeezing device consists of an arrangement of several small individual roles that at least are attached to a frame. By using small single rolls the advantage that the accelerating masses can be kept small, the efficiency of the air squeeze device being kept high can. Small individual rolls can also optimally adapt to the winding roll contour.
In bevorzugter Ausgestaltung sind die Einzelrollen in mindestens zwei zueinander parallelen Reihen, die parallel zur Mittelachse der Wickelrolle verlaufen, angeordnet sind. In a preferred embodiment, the individual rollers are parallel to one another in at least two Rows running parallel to the central axis of the winding roll are arranged.
Hierdurch wird erreicht, daß die Flächenpressung in der auf den Tambour gewickelten Materialbahn relativ klein gehalten werden kann.This ensures that the surface pressure in the wound on the reel Material web can be kept relatively small.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die Reihen von Einzelrollen in Richtung der Mittelachse der Wickelrolle versetzt angeordnet sind. Damit wird sichergestellt, daß kein Steg in Längsrichtung der Wickelrolle entsteht, durch den ggf. Luft ungehindert eingewickelt werden kann. Ferner wird das Entstehen von Markierungen aufgrund von großen Anpreßdrücken und langen Anpreßdauern auf einzelne Papier- oder Kartonstreifen verhindert.In a further embodiment of the invention, the rows of individual rolls are in the direction the central axis of the winding roll are arranged offset. This ensures that there is no web in the longitudinal direction of the winding roll, through which air is unhindered can be wrapped. Furthermore, the emergence of marks is due to of large contact pressures and long contact times on individual paper or cardboard strips prevented.
Vorteilhaft ist es auch, wenn die Einzelrollen einen Rollendurchmesser von 30 bis 150 mm, bevorzugterweise 80 mm, aufweisen. Bei diesen Durchmessern lassen sich sehr gute Wirkungsgrade für die Luftabquetschvorrichtung bei optimalen Kosten für die Einzelrollen erzielen.It is also advantageous if the individual rolls have a roll diameter of 30 to 150 mm, preferably 80 mm. With these diameters can be very good efficiencies for the air squeeze device at optimal cost for the Achieve single roles.
Weiterhin ist vorgesehen, daß die Einzelrollen mit einer weichen Gummibeschichtung versehen sind. Dadurch wird erreicht, daß einerseits keine Oberflächenbeschädigungen an der Materialbahn entstehen und andererseits ein guter Kontakt zwischen Materialbahn und einzelner Rolle hergestellt werden kann, der wiederum ein ungehindertes Einwickeln von Luft verhindert.It is also provided that the individual rolls with a soft rubber coating are provided. This ensures that on the one hand no surface damage arise on the material web and on the other hand a good contact between Material web and single roll can be produced, which in turn is an unhindered Prevents wrapping of air.
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung liegt vor, wenn die Einzelrollen mit mindestens je einem Federelement zur Aufbringung einer einstellbaren Anpreßkraft versehen sind. Durch die Möglichkeit einer einstellbaren, auf die Materialbahn wirkenden Anpreßkraft wird sichergestellt, daß sowohl zu jedem Zeitpunkt während des Anliegens der Luftabquetschvorrichtung als auch an jeden Anpreßpunkt ein optimales Kräfteverhältnis gewährleistet wird.A further preferred embodiment is present when the individual roles with at least are each provided with a spring element for applying an adjustable contact pressure. Due to the possibility of an adjustable contact pressure acting on the material web it is ensured that both at all times during the application of the air squeeze device as well as an optimal balance of forces at each contact point is guaranteed.
Ferner wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß bei Ausbildung eines Wirkbereichs zwischen der Wickelrolle und der Luftabquetschvorrichtung die Wirkkraft im Wirkbereich durch eine Verlagerung der Luftabquetschvorrichtung regelbar ist. Hierdurch kann ein gutes, bis in die letzten Wickellagen vorliegendes Wickelergebnis, daß heißt eine Wickelrolle mit einer definierten, gleichmäßigen Wickelhärte über die gesamte Wickeldauer, erzielt werden, da eine Feinstregulierung der Wirkkraft im Wirkbereich zwischen der Wickelrolle und der Luftabquetschvorrichtung auch während der abschließenden Wickelphase, in der kein Nip zwischen der Tragtrommel und der Wickelrolle mehr vorliegt, möglich ist.It is also proposed according to the invention that when an effective range is formed between the winding roll and the air squeezing device, the effective force in the effective range is controllable by moving the air squeeze device. Hereby can be a good winding result, that is to say in the last winding layers, that is a winding roll with a defined, uniform winding hardness over the entire length Winding time can be achieved because a fine adjustment of the active force in the effective range between the winding roll and the air squeezing device even during the final Winding phase in which there is no nip between the carrier drum and the winding roll more is possible.
Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und nachstehend noch zu erläuternden Merkmale der Erfindung nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.It is understood that the foregoing and those yet to be explained Features of the invention not only in the specified combination, but can also be used in other combinations or alone, without the Leave the scope of the invention.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnungen.Further features and advantages of the invention emerge from the subclaims and the following description of preferred exemplary embodiments with reference on the drawings.
Die Erfindung soll nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert werden. Es stellen dar:
- Figur 1:
- eine Seitenansicht einer Wickelmaschine mit erfindungsgemäßer Luftabquetschvorrichtung während der Hauptwickelphase;
- Figur 2:
- eine Seitenansicht einer Wickelmaschine mit erfindungsgemäßer Luftabquetschvorrichtung während der Endwickelphase und
- Figuren 3-6:
- vereinfachte Darstellungen von erfindungsgemäßen Luftabquetschvorrichtungen.
- Figure 1:
- a side view of a winding machine with air squeezing device according to the invention during the main winding phase;
- Figure 2:
- a side view of a winding machine with air squeezing device according to the invention during the final winding phase and
- Figures 3-6:
- Simplified representations of air squeezing devices according to the invention.
Die in Figur 1 in stark schematisierter Form dargestellte Wickelmaschine 1 umfaßt
eine auch als Anpreßtrommel oder Stützwalze bezeichnete Tragtrommel 2, die entweder
starr gelagert oder entlang einer gedachten - gestrichelt dargestellten horizontalen
Geraden G mittels einer nicht dargestellten Anpreßeinrichtung verlagerbar ist
(Doppelpfeil 3) und von einem Antrieb, im dargestellten Fall von einem Zentrumsantrieb,
angetrieben ist. Die verschiedenen Lagerungs- und Bewegungsarten für die
Tragtrommel 2 sind insbesondere in der nicht vorveröffentlichten deutschen Patentanmeldung
DE 198 07 897.8 (PR10678 DE) der Anmelderin offenbart. Ihr Inhalt wird
hiermit zum Gegenstand dieser Beschreibung gemacht. Die Materialbahn 4 wird entweder
aus einem hier nicht dargestellten Glättwerk oder auch einer hier ebenfalls nicht
dargestellten Trockenpartie einer Papier- oder Kartonmaschine herausgeführt, umschlingt
dann zunächst eine nicht dargestellte Breitstreckwalze und läuft sodann in
Pfeilrichtung auf der Mantelfläche 5 der Tragtrommel 2 auf, umschlingt die Mantelfläche
5 der Tragtrommel 2 um einen gewissen Winkel (Umfangsbereich) bis zum Ablösen
durch die entstehende Wickelrolle 6. Das Ablösen der Materialbahn 4 von der
Tragtrommel 2 und das Überführen auf die entstehende Wickelrolle 6 geschieht im
sogenannten Nip 7, der sich während der Hauptwickelphase zwischen der Tragtrommel
2 und der Wickelrolle 6 ausbildet. Die Wickelrolle 6 wird mittels einer nicht dargestellten
Hubeinrichtung einer verfahrbaren Transporteinrichtung in die mit dem Pfeil 8
gekennzeichnete Bewegungsrichtung geführt. Die Hubeinrichtung kann beispielsweise
von einem Spindelantrieb gebildet werden, der ein von einem Elektromotor angetriebene
Gewindespindel umfaßt. Die Transporteinrichtung dient zum Halten und
Führen der auf den Schienen (Führungsbahn) 9 aufliegenden Tambours 10 der Wickelrolle
6. Eine Vorrichtung zum Regeln der im Nip 7 entstehenden Linienkraft L während
der Hauptwickelphase ist beispielsweise in der bereits genannten, nicht vorveröffentlichten
deutschen Patentanmeldung DE 198 07 897.8 (PR10678 DE) der Anmelderin
offenbart. In der in Figur 1 dargestellten Hauptwickelphase wird ein leerer
Tambour ("Leertambour") 11 von einer nicht dargestellten Haltevorrichtung in einem
Abstand von der Tragtrommel 2 gehalten ("Bereitschaftsposition").
Unterhalb der Wickelrolle 6 ist in strich-punktierter Form die Luftabquetschvorrichtung
12 dargestellt, die während der dargestellten Hauptwickelphase in keinem Wirkverhältnis
mit der Wickelrolle 6 steht. Sie steht vielmehr in einer Warteposition. Die Luftabquetschvorrichtung
12 kann mit allgemein gekannten Mechanismen sowohl vertikal
als auch horizontal bewegt werden.The winding
Die Figur 2 zeigt eine Seitenansicht einer Wickelmaschine 1 mit erfindungsgemäßer
Luftabquetschvorrichtung 12 während der Endwickelphase. Während dieser Endwickelphase
wird die Wickelrolle 6 mit der bereits beschriebenen Transporteinrichtung
von der Tragtrommel 2 unter Auflösung des Nips 7 und unter Ausbildung eines freien
Bahnzugs weg bewegt. Zeitlich versetzt wird dann der bisher in einem Abstand von
der Tragtrommel 2 gehaltene leere Tambour 11 von der nicht dargestellten Haltevorrichtung
auf die Tragtrommel 2 mit Ausbildung eines Nips 7 aufgesetzt. Mit der nicht
dargestellten Bahntrennung beginnt dann die Anwickelphase für den leeren Tambour
11, wobei die Wickelrolle 6 dann nicht mehr bewickelt wird und horizontal in eine Entnahmeposition
bewegt wird.
Erfindungsgemäß wird nun vor Auflösung des Nips 7 zwischen der Tragtrommel 2 und
der Wickelrolle 6 die Luftabquetschvorrichtung 12 an die Wickelrolle 6 angelegt. Sofort
bei Ausbildung eines Wirkbereichs zwischen der Wickelrolle 6 und der Luftabquetschvorrichtung
12 wird die Wirkkraft W im Wirkbereich B durch eine Verlagerung
der Luftabquetschvorrichtung 12 geregelt. Ein solcher Regelkreis gehört zum Wissensbereich
des Durchschnittsfachmanns und ist beispielsweise in der bereits genannten,
nicht vorveröffentlichten deutschen Patentanmeldung DE 198 07 897.8
(PR10678 DE) der Anmelderin für eine Tragtrommel offenbart. Die Luftabquetschvorrichtung
12 wird unter Beibehaltung der Wirkkraft W im Wirkbereich B synchron zur
Wickelrolle 6 verlagert. Die synchrone Verlagerung wird erst dann beendet, wenn die
Wickelrolle 6 horizontal in ihre Entnahmeposition erreicht ist.FIG. 2 shows a side view of a winding
According to the invention, the
Die Figuren 3 bis 6 stellen vereinfachte Darstellungen von erfindungsgemäßen Luftabquetschvorrichtungen
12 dar. Allen Figuren ist gemeinsam, daß sowohl der die
Luftabquetschvorrichtung tragende Träger als auch die Verlagerungsvorrichtung für
den Träger nicht dargestellt ist.Figures 3 to 6 represent simplified representations of air squeezing devices according to the
Die Figur 3a zeigt eine als ein Verbundelement 13 ausgeführte Luftabquetschvorrichtung
12. Das Verbundelement 13 besteht aus einem Grundkörper 14, beispielsweise
ein flexibles oder ein festes Material, und einem reibungsarmen Belag 15, beispielsweise
eine Beschichtung aus Polytetrafluorethylen oder aus mit Polytetrafluorethylen
beschichtetem Glasgewebe oder aus Baumwollvlies. Das Verbundelement 13 ist auf
einem Rahmen 16 fixiert. Die reibungsarme Beschichtung 15 ist vorzugsweise mit
einem Krümmungsradius R von 180 bis 260 mm versehen und die in Bahnlaufrichtung
gemessene Länge H des Verbundelements 13 beträgt vorzugsweise 140 bis 180 mm.
Die Figur 3b hingegen zeigt eine als ein Verbundelement 13 ausgeführte Luftabquetschvorrichtung
12, die aus einem Grundkörper 14 und einem reibungsarmen Belag
15 besteht. Der reibungsarme Belag 15 besteht wiederum aus einer ersten Lage
(
Die Figur 4 zeigt eine Luftabquetschvorrichtung 12, die aus in drei Reihen angeordneten
Einzelrollen 17, welche direkt an der Wickelrolle 6 anliegen, besteht. Die dargestellten
drei Reihen von Einzelrollen sind auf einem gemeinsamen Rahmen 18 montiert,
wobei jede Einzelrolle von mindestens einem Federmechanismus 19 gelagert
wird und mit einer individuell einstellbaren Federkraft F beaufschlagbar ist.FIG. 4 shows an
Die Figur 5 zeigt die Ansicht Y der Figur 4. Es ist klar erkennbar, daß die jeweiligen
Einzelrollen 17 der Luftabquetschvorrichtung 12 in Richtung der Mittelachse der nicht
dargestellten Wickelrolle versetzt angeordnet sind, vorzugsweise mittig zueinander
ausgerichtet sind.FIG. 5 shows view Y of FIG. 4. It can be clearly seen that the respective
Die Figur 6 zeigt eine Luftabquetschvorrichtung 12, die aus einem auf einem Rahmen
21 angebrachten Kontaktelement 20 mit der Form eines Tragflügels und mit einem
reibungsarmen Belag besteht. Das Kontaktelement 20 wird von einem Federmechanismus
22 gelagert und ist mit einer individuell einstellbaren Federkraft F beaufschlagbar.
Die Luftabquetschvorrichtung 12 weist zusätzlich eine, in Bahnlaufrichtung
der Materialbahn gesehen, dem Kontaktelement 20 vorgeschaltete Luftdüse 23 auf,
deren Wirkbereich gegen die Materialbahn gerichtet ist. Dadurch wird sowohl das
Vermeiden von Lufteinschlüssen zwischen den einzelnen Lage der Wickelrolle 6 aufgrund
von Unebenheiten in der Oberflächenkontur der beinahe voll bewickelten
Wickelrolle als auch die Aufrechterhaltung der
Zusammenfassend ist festzuhalten, daß durch die Erfindung eine Wickelmaschine zum kontinuierlichen Aufwickeln einer Materialbahn der eingangs genannten Art so weitergebildet wird, daß sowohl keine Lufteinschlüsse in den einzelnen Lagen der Wickelrolle aufgrund von Unebenheiten in der Oberflächenkontur der beinahe voll bewickelten Wickelrolle entstehen als auch die "eingewickelte" Bahnspannung aufrecht erhalten bleibt. In summary, it should be noted that the invention is a winding machine for the continuous winding of a material web of the type mentioned above is further developed that both no air pockets in the individual layers of the Winding roll due to unevenness in the surface contour of the almost fully wound Winding roll arise as well as the "wrapped" web tension upright preserved.
- 11
- WickelmaschineWinding machine
- 22nd
- TragtrommelCarrier drum
- 33rd
- DoppelpfeilDouble arrow
- 44th
- MaterialbahnMaterial web
- 55
- MantelflächeLateral surface
- 66
- WickelrolleWinding roll
- 77
- NipNip
- 88th
- Pfeilarrow
- 99
- Schienerail
- 1010th
- TambourDrum
- 1111
- Leerer Tambour ("Leertambour")Empty drum ("empty drum")
- 1212th
- LuftabquetschvorrichtungAir squeeze device
- 1313
- VerbundelementComposite element
- 1414
- GrundkörperBasic body
- 1515
- Reibungsarmer BelagLow-friction surface
- 15.115.1
-
Erste Lage (
- 15.215.2
-
Zweite Lage (
- 15.315.3
-
Dritte Lage (
- 1616
- Rahmenframe
- 1717th
- EinzelrollenSingle rolls
- 1818th
- Rahmenframe
- 1919th
- FedermechanismusSpring mechanism
- 2020th
- KontaktelementContact element
- 2121
- Rahmenframe
- 2222
- FedermechanismusSpring mechanism
- 2323
- LuftdüseAir nozzle
- BB
- WirkbereichEffective range
- FF
- FederkraftSpring force
- GG
- Horizontale GeradeHorizontal straight line
- HH
- Längelength
- LL
- LinienkraftLine force
- RR
- KrümmungsradiusRadius of curvature
- WW
- WirkkraftEffectiveness
- YY
- Ansichtview
Claims (23)
die Luftabquetschvorrichtung (12) als mindestens ein auf mindestens einem Rahmen (16) angebrachtes Verbundelement (13) mit einem Grundkörper (14) und einem an der möglichen Kontaktfläche angebrachten reibungsarmen Belag (15) ausgebildet ist.Winding machine (1) for the continuous winding of a material web (4), in particular a paper or cardboard web, onto a reel (10) to form a winding roll (6),
the air squeezing device (12) is designed as at least one composite element (13) attached to at least one frame (16) with a base body (14) and a low-friction covering (15) attached to the possible contact surface.
dadurch gekennzeichnet, daß
die in Bahnlaufrichtung der Materialbahn (4) gemessene Länge (H) des Verbundelements (13) zwischen 100 und 300 mm, vorzugsweise zwischen 140 und 180 mm, beträgt.Winding machine according to claim 1,
characterized in that
the length (H) of the composite element (13) measured in the web running direction of the material web (4) is between 100 and 300 mm, preferably between 140 and 180 mm.
dadurch gekennzeichnet, daß
der reibungsarme Belag (15) an der der Materialbahn (4) zugewandten Seite einen Krümmungsradius (R) von 100 bis 300 mm, vorzugsweise zwischen 180 und 260 mm, aufweist.Winding machine according to claim 1 or 2,
characterized in that
the low-friction covering (15) on the side facing the material web (4) has a radius of curvature (R) of 100 to 300 mm, preferably between 180 and 260 mm.
dadurch gekennzeichnet, daß
der Grundkörper (14) aus einem flexiblen Material mit einem E-Modul von 0,03 bis 1 N/mm2, vorzugsweise von 0,05 bis 0,2 N/mm2, besteht.Winding machine according to one of the preceding claims,
characterized in that
the base body (14) consists of a flexible material with a modulus of elasticity of 0.03 to 1 N / mm 2 , preferably 0.05 to 0.2 N / mm 2 .
dadurch gekennzeichnet, daß
der Grundkörper (14) aus einem festen Material, insbesondere aus Holz, aus Duroplast, aus Aluminium oder aus Stahl, besteht.Winding machine according to one of claims 1 to 3,
characterized in that
the base body (14) consists of a solid material, in particular of wood, of thermoset, of aluminum or of steel.
dadurch gekennzeichnet, daß
die Luftabquetschvorrichtung (12) aus mindestens einem auf mindestens einem Rahmen (21) angebrachten Kontaktelement (20) mit der Form eines Tragflügels und mit einem reibungsarmen Belag (15) besteht.Winding machine according to the preamble of claim 1,
characterized in that
the air squeezing device (12) consists of at least one contact element (20) attached to at least one frame (21) with the shape of a wing and with a low-friction coating (15).
dadurch gekennzeichnet, daß
das Kontaktelement (20) mit einem Federmechanismus (22) zur Aufbringung einer einstellbaren Anpreßkraft versehen ist.Winding machine according to claim 6,
characterized in that
the contact element (20) is provided with a spring mechanism (22) for applying an adjustable contact pressure.
dadurch gekennzeichnet, daß
das die Luftabquetschvorrichtung (12) zusätzlich eine, in Bahnlaufrichtung der Materialbahn (4) gesehen, dem Kontaktelement (20) vorgeschaltete Luftdüse (23) aufweist, deren Wirkbereich gegen die Materialbahn gerichtet ist.Winding machine according to claim 6 or 7,
characterized in that
that the air squeezing device (12) additionally has an air nozzle (23), which is arranged upstream of the contact element (20) in the web running direction of the material web (4) and whose effective area is directed against the material web.
dadurch gekennzeichnet, daß
der reibungsarme Belag (15) aus einer Lage besteht und die eine Lage aus Polytetrafluorethylen oder aus mit Polytetrafluorethylen beschichtetem Glasgewebe oder aus Baumwollvlies besteht.Winding machine according to one of the preceding claims,
characterized in that
the low-friction covering (15) consists of one layer and the one layer consists of polytetrafluoroethylene or of glass fabric coated with polytetrafluoroethylene or of cotton fleece.
dadurch gekennzeichnet, daß
der reibungsarme Belag (15) aus drei Lagen besteht und die erste Lage (Obertage") (15.1) aus einem mit Polytetrafluorethylen beschichtetem Glasgewebe, die zweite Lage (
characterized in that
the low-friction covering (15) consists of three layers and the first layer ( Obertage ") (15.1) from a glass fabric coated with polytetrafluoroethylene, the second layer (
dadurch gekennzeichnet, daß
das mit Polytetrafluorethylen beschichtete Glasgewebe ein Flächengewicht von 100 bis 200 g/m2, vorzugsweise von 125 bis 175 g/m2, besitzt.Winding machine according to one of claims 9 or 10,
characterized in that
the glass fabric coated with polytetrafluoroethylene has a basis weight of 100 to 200 g / m 2 , preferably 125 to 175 g / m 2 .
dadurch gekennzeichnet, daß
das mit Polytetrafluorethylen beschichtete Glasgewebe eine Gesamtdicke von 0,05 bis 0,2 mm, vorzugsweise von 0,1 bis 0,15, besitzt.Winding machine according to one of claims 9 to 11,
characterized in that
the glass fabric coated with polytetrafluoroethylene has a total thickness of 0.05 to 0.2 mm, preferably 0.1 to 0.15.
dadurch gekennzeichnet, daß
das mit Polytetrafluorethylen beschichtete Glasgewebe eine Reißfestigkeit von größer 8 N/mm, vorzugsweise größer 10 N/mm, besitzt.Winding machine according to one of claims 9 to 12,
characterized in that
the glass fabric coated with polytetrafluoroethylene has a tensile strength of greater than 8 N / mm, preferably greater than 10 N / mm.
dadurch gekennzeichnet, daß
das mit Polytetrafluorethylen beschichtete Glasgewebe eine Reißdehnung von 2 bis 10 %, vorzugsweise von 4 bis 8 %, besitzt.Winding machine according to one of claims 9 to 13,
characterized in that
the glass fabric coated with polytetrafluoroethylene has an elongation at break of 2 to 10%, preferably 4 to 8%.
dadurch gekennzeichnet, daß
das der Schaumstoff einen E-Modul von 0,05 bis 1 N/mm2, vorzugsweise von 0,05 bis 0,2 N/mm2, aufweist.Winding machine according to one of claims 10 to 14,
characterized in that
that the foam has a modulus of elasticity of 0.05 to 1 N / mm 2 , preferably 0.05 to 0.2 N / mm 2 .
dadurch gekennzeichnet, daß
das der Schaumstoff ein Raumgewicht von 10 bis 150 kg/m3, vorzugsweise von 40 bis 80 kg/m3, aufweist.Winding machine according to one of claims 10 to 15,
characterized in that
that the foam has a density of 10 to 150 kg / m 3 , preferably 40 to 80 kg / m 3 .
dadurch gekennzeichnet, daß
die Luftabquetschvorrichtung (12) aus einer Anordnung mehrerer kleiner Einzelrollen (17) besteht, die auf mindestens einem Rahmen (18) angebracht sind.Winding machine according to the preamble of claim 1,
characterized in that
the air squeezing device (12) consists of an arrangement of several small individual rollers (17) which are attached to at least one frame (18).
dadurch gekennzeichnet, daß
die Einzelrollen (17) in mindestens zwei zueinander parallelen Reihen, die parallel zur Mittelachse der Wickelrolle (6) verlaufen, angeordnet sind.Winding machine according to claim 17,
characterized in that
the individual rolls (17) are arranged in at least two mutually parallel rows which run parallel to the central axis of the winding roll (6).
dadurch gekennzeichnet, daß
die Reihen von Einzelrollen (17) in Richtung der Mittelachse der Wickelrolle (6) versetzt angeordnet sind.Winding machine according to claim 17 or 18,
characterized in that
the rows of individual rolls (17) are arranged offset in the direction of the central axis of the winding roll (6).
dadurch gekennzeichnet, daß
die Einzelrollen (17) einen Rollendurchmesser von 30 bis 150 mm, bevorzugterweise 80 mm, aufweisen.Winding machine according to one of claims 17 to 19,
characterized in that
the individual rolls (17) have a roll diameter of 30 to 150 mm, preferably 80 mm.
dadurch gekennzeichnet, daß
die Einzelrollen (17) mit einer weichen Gummibeschichtung versehen sind.Winding machine according to one of claims 17 to 20,
characterized in that
the individual rollers (17) are provided with a soft rubber coating.
dadurch gekennzeichnet, daß
die Einzelrollen (17) mit mindestens je einem Federmechanismus (19) zur Aufbringung einer einstellbaren Anpreßkraft versehen sind.Winding machine according to one of claims 17 to 21,
characterized in that
the individual rollers (17) are each provided with at least one spring mechanism (19) for applying an adjustable contact pressure.
dadurch gekennzeichnet, daß
bei Ausbildung eines Wirkbereichs (B) zwischen der Wickelrolle (6) und der Luftabquetschvorrichtung (12) die Wirkkraft (W) im Wirkbereich (B) durch eine Verlagerung der Luftabquetschvorrichtung (12) regelbar ist.Winding machine according to one of the preceding claims,
characterized in that
when an effective area (B) is formed between the winding roll (6) and the air squeezing device (12), the effective force (W) in the effective area (B) can be regulated by a displacement of the air squeezing device (12).
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