EP1225141A2 - Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen Aufwickeln einer Faserstoffbahn - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen Aufwickeln einer Faserstoffbahn Download PDF

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EP1225141A2
EP1225141A2 EP01130561A EP01130561A EP1225141A2 EP 1225141 A2 EP1225141 A2 EP 1225141A2 EP 01130561 A EP01130561 A EP 01130561A EP 01130561 A EP01130561 A EP 01130561A EP 1225141 A2 EP1225141 A2 EP 1225141A2
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drum
winding
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carrying
pressure
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H18/00Winding webs
    • B65H18/08Web-winding mechanisms
    • B65H18/26Mechanisms for controlling contact pressure on winding-web package, e.g. for regulating the quantity of air between web layers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2301/00Handling processes for sheets or webs
    • B65H2301/40Type of handling process
    • B65H2301/41Winding, unwinding
    • B65H2301/413Supporting web roll
    • B65H2301/41308Releasably clamping the web roll shaft

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for continuous Winding up a fibrous web, in particular paper web, for example tissue web, the web being guided over a carrying drum and subsequently on a winding device is wound up.
  • a fibrous web in particular paper web, for example tissue web
  • Such methods and devices are used in the production of paper webs known for a long time.
  • a disadvantage of the known devices is that either the contact pressure of the drum on the support roller is such that the Drum is driven by the force generated by friction, or when a separate drive of the reel is provided, the contact pressure can not be set exactly because there are too many places where not calculable losses e.g. caused by friction.
  • the given pressure the is set in the pressure cylinders, therefore does not define the actual Contact force between the drum and drum.
  • a low contact pressure is desirable to the high volume not to be destroyed again by the contact pressure.
  • the aim of the invention is therefore to propose a method and a device, in which good controllability during the entire winding process is given.
  • the invention is therefore characterized in that the contact pressure in the nip between drum (winding shaft) and carrier drum during the entire Winding process is measured lossless. Through the lossless measurement the exact contact pressure can always be determined and continuously adjusted.
  • An advantageous development of the invention is characterized in that the measurement result of the contact pressure for regulation to a desired contact force is used.
  • a low contact pressure can also be set in this way become.
  • An advantageous embodiment of the invention is characterized in that a linear guide is provided and the pressure force and the travel via an in integrated measuring system regulating the contact pressure generating pressure cylinders becomes.
  • a favorable development of the invention is characterized in that the Pressure force is continuously adapted to the changing contact pressure. This can result in a low contact pressure and subsequently maintenance of the volume can be achieved especially from high-volume tissue paper.
  • the invention also relates to a device for carrying out the method with a carrying drum and a drum, which is characterized in that the Drum is stored in the primary arm with force measuring devices. So that becomes a direct and loss-free measurement of the contact pressure possible, including one ensures uniform paper quality over the entire winding process can be.
  • An advantageous development of the invention is characterized in that the reel is slidably supported by cylinders using roller bearings. In order to can continuously adjust the contact pressure during the whole Winding process can be guaranteed.
  • a favorable embodiment of the invention is characterized in that the Force measuring device is integrated in the cylinder. This is a compact design of the primary arm possible.
  • a favorable development of the invention is characterized in that the Drum in a horizontally displaceable holding device on force measuring devices is stored.
  • force measuring devices in the Primary arm and in the secondary arm (sliding holding device) is one constant pressure of the drum against the drum during the guaranteed throughout the winding process. This then leads to a constant Quality of the paper from the very first moment it is rolled up.
  • the committee can therefore be reduced to a minimum (e.g. glue points).
  • FIG. 1 shows a system according to the invention
  • Fig. 2 shows a section of Fig. 1 and
  • Fig. 3 shows a section along line III-III in Fig. 2.
  • the winding shaft (drum) 1 is inserted into the primary arm 3 via a lowering device 2 inserted and clamped hydraulically vertically above the support drum 4.
  • a geared motor 6 On the driver's side FS is a geared motor 6, which is on a plate in the axial direction is slidably mounted. This is with the winding shaft 1 coupled to bring them to machine speed.
  • the primary arm 3 is now by means of a pivoting device 7 as long as Axis of the support drum 4 rotated until the winding shaft 1 touches it. there takes over the winding shaft 1 with the help of a suitable device Paper web P in full width and starts winding it up and enlarges it their diameter. The required contact pressure between winding shaft 1 and
  • Carrier drum 4 is connected to hydraulic cylinders 8, which have a force measuring device 10 are equipped, applied and regulated. Thereby the Compensation for the weight of the winding shaft 1 is taken into account.
  • the primary arm 3 is now pivoted further about the axis of the support drum 4 until the winding shaft 1 comes into a horizontal position.
  • the thickness of the paper roll increases continuously up to a maximum of 350 mm.
  • the outer part of the primary arm 3 moves telescopes outwards. It is guided on roller bearings 9 to the To keep the influence of friction on the nip force as low as possible.
  • the paper wrap is placed on a horizontally displaceable holding device 11 and clamped.
  • the holding device 11 consists of a receiving part 12 with two hydraulically operated clamping levers 13, 14 and sits on a force measuring device 16 which in turn is mounted on the sliding part 17.
  • the entire unit is also called the secondary arm.
  • On the drive side is an in Axial direction movable gear motor with the holding device 11 connected.
  • this drive coupled on the drive side to the winding shaft 1 and the drive 6 in Primary arm 3 disengaged.
  • the Secondary arm the horizontal nip force A (contact pressure between drum 1 and Carrier roller 4) via a hydraulic cylinder 19 on the driver side and drive side generated and regulated via the force measuring devices 16.
  • the measured value signals acquired control the movement of the two hydraulic cylinders 19, so that It is ensured that the secondary arms on the driver's side and
  • the sliding part 17 of the secondary arm is mounted on horizontally running support rollers 21, in order here too To keep the influence of friction low.
  • FIG. 2 shows a detail from FIG. 1, which represents the primary arm 3.
  • the Position of the winding shaft (drum) 1 shown in which the drive 6, the winding shaft 1 takes over.
  • the entire primary arm is in Direction of rotation of the support drum 4 pivoted.
  • the winding roll 1 is through unrolled a backdrop 23 with the aid of a roller 24 along a guide plate 25 and thus approaches the surface of the carrier drum 4.
  • the force measuring device 10 is the contact pressure of the winding shaft 1 and the support drum 4 and also the travel of the cylinder 8 measured and accordingly regulated.
  • Fig. 3 now shows a section in Fig. 2 along line III-III. You can clearly see them here Storage of the primary arm 3 by means of the roller bearing 9 and the pressure cylinder, the performs the telescopic movement.

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  • Replacement Of Web Rolls (AREA)
  • Winding Of Webs (AREA)
  • Preliminary Treatment Of Fibers (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum kontinuierlichen Aufwickeln einer Faserstoffbahn, insbesondere Papier-, beispielsweise Tissuebahn, wobei die Bahn über eine Tragtrommel (4) geführt und in weiterer Folge auf einer Wickeleinrichtung aufgewickelt wird. Sie ist vornehmlich dadurch gekennzeichnet, dass die Anpresskraft im Nip zwischen Tambour (1) und Tragtrommel (4) während des gesamten Aufwickelvorgangs verlustfrei gemessen wird. Weiters betrifft die Erfindung auch eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit einer Tragtrommel (4) und einem Tambour (1), die dadurch gekennzeichnet ist, dass der Tambour (1) auf Kraftmesseinrichtungen (10,16) gelagert ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Aufwickeln einer Faserstoffbahn, insbesondere Papier-, beispielsweise Tissuebahn, wobei die Bahn über eine Tragtrommel geführt und in weiterer Folge auf einer Wickeleinrichtung aufgewickelt wird.
Derartige Verfahren und Vorrichtungen sind bei der Herstellung von Papierbahnen seit langem bekannt. Nachteilig bei den bekannten Vorrichtungen ist, dass entweder der Anpressdruck des Tambours an die Tragwalze derart ist, dass der Tambour durch die durch Reibung erzeugte Kraft angetrieben wird, oder wenn ein separater Antrieb des Tambours vorgesehen wird, kann die Anpresskraft nicht exakt eingestellt werden, da zu viele Stellen vorliegen, an denen nicht kalkulierbare Verluste z.B. durch Reibung entstehen. Der vorgegebene Druck, der in den Anpressdruckzylindern eingestellt wird, definiert daher nicht die tatsächliche Anpresskraft zwischen Tragtrommel und Tambour. Speziell bei Tissuepapier mit hohem Volumen ist eine geringe Anpresskraft erwünscht, um das hohe Volumen nicht durch den Anpressdruck wieder zu zerstören. Bei den bisherigen konventionellen Einrichtungen ist die Anpresskraft jedoch nur ungenau einstellbar und die Verluste durch Reibung in den Mechanikteilen liegen bereits über dem erforderlichen Anpressdruck, so dass eine exakte Regelung nicht erfolgen kann. Durch ungleichmäßige Anpresskräfte im Primärarm und im Sekundärarm kann die Qualität des Papiers bei den konventionellen Einrichtungen nicht konstant gehalten werden und es muss meist der Anfang der Papierbahn als Ausschuss zurückgeführt werden.
Ziel der Erfindung ist es daher, ein Verfahren und eine Vorrichtung vorzuschlagen, bei der auch bei kleinen Anpressdrücken eine gute Regelbarkeit während des gesamten Aufwickelvorgangs gegeben ist.
Die Erfindung ist daher dadurch gekennzeichnet, dass die Anpresskraft im Nip zwischen Tambour (Wickelwelle) und Tragtrommel während des gesamten Aufwickelvorgangs verlustfrei gemessen wird. Durch die verlustfreie Messung kann immer der exakte Anpressdruck ermittelt und laufend angepasst werden.
Dies gilt insbesondere auch für den Übergang vom Primärarm zum Sekundärarm.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Messergebnis der Anpresskraft zur Regelung auf eine gewünschte Anpresskraft herangezogen wird. So kann auch eine geringe Anpresskraft eingestellt werden.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Linearführung vorgesehen ist und die Druckkraft und der Stellweg über ein in den Anpressdruck erzeugenden Druckzylindern integriertes Meßsystem geregelt wird.
Eine günstige Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Druckkraft kontinuierlich an die sich ändernde Anpresskraft angepasst wird. Dadurch kann eine niedrige Anpresskraft und in weiterer Folge eine Aufrechterhaltung des Volumens speziell von hochvolumigen Tissuepapier erzielt werden.
Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, mit einer Tragtrommel und einem Tambour, die dadurch gekennzeichnet ist, dass der Tambour im Primärarm mit Kraftmesseinrichtungen gelagert ist. Damit wird eine direkte und verlustfreie Messung der Anpresskraft möglich, wobei auch eine gleichmäßige Papierqualität über den gesamten Aufwickelvorgang gewährleistet werden kann.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Tambour mittels Rollenlager durch Zylinder verschiebbar gelagert ist. Damit kann eine kontinuierliche Anpassung der Anpresskraft während des gesamten Aufwickelvorgangs gewährleistet werden.
Eine günstige Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftmesseinrichtung im Zylinder integriert ist. Dadurch ist eine kompakte Ausführung des Primärarms möglich.
Eine günstige Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Tambour in einer horizontal verschiebbaren Haltevorrichtung auf Kraftmesseinrichtungen gelagert ist. Durch die Kombination von Kraftmesseinrichtungen im Primärarm und im Sekundärarm (verschiebbare Haltevorrichtung) ist eine konstante Anpresskraft des Tambours gegen die Tragtrommel während des gesamten Aufwickelvorgangs gewährleistet. Dies führt dann zu einer konstanten Qualität des Papiers bereits vom ersten Moment des Aufwickeins an. Der Ausschuss kann daher auf ein Minimum (z.B. Klebestellen) reduziert werden.
Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnungen beispielhaft beschrieben, wobei Fig. 1 eine Anlage gemäß der Erfindung, Fig. 2 einen Ausschnitt aus Fig. 1 und
Fig. 3 einen Schnitt gemäß Linie III-III in Fig. 2 darstellt.
Anhand von Fig. 1 wird nun die Wirkungsweise der Vorrichtung beschrieben. Die Wickelwelle (Tambour) 1 wird über eine Absenkvorrichtung 2 in den Primärarm 3 eingelegt und hydraulisch senkrecht über der Tragtrommel 4 festgeklemmt. Auf der Führerseite FS ist ein Getriebemotor 6, der auf einer Platte in Achsrichtung verschiebbar angeordnet ist, montiert. Dieser wird mit der Wickelwelle 1 gekuppelt, um diese auf Maschinengeschwindigkeit zu bringen.
Der Primärarm 3 wird nun mittels einer Schwenkeinrichtung 7 solange um die Achse der Tragtrommel 4 gedreht, bis die Wickelwelle 1 auf dieser aufsetzt. Dabei übernimmt die Wickelwelle 1 mit Hilfe einer geeigneten Vorrichtung die Papierbahn P in voller Breite und beginnt sie aufzuwickeln und vergrößert dabei ihren Durchmesser. Die erforderliche Anpresskraft zwischen Wickelwelle 1 und
Tragtrommel 4 wird über Hydraulikzylinder 8, die mit einer Kraftmesseinrichtung 10 ausgerüstet sind, aufgebracht und geregelt. Dabei wird auch die Kompensation des Gewichtes der Wickelwelle 1 berücksichtigt. Der Primärarm 3 wird nun weiter um die Achse der Tragtrommel 4 geschwenkt bis die Wickelwelle 1 in eine horizontale Lage kommt. Dabei nimmt die Dicke der Papierrolle kontinuierlich bis maximal 350 mm zu. Der äußere Teil des Primärarms 3 bewegt sich dabei teleskopartig nach außen. Er ist auf Rollenlager 9 geführt, um die Reibungseinflüsse auf die Nipkraft möglichst gering zu halten. Der Papierwickel wird auf eine horizontal verschiebbare Haltevorrichtung 11 aufgesetzt und festgeklemmt. Die Haltevorrichtung 11 besteht aus einem Aufnahmeteil 12 mit zwei hydraulisch betätigten Klemmhebeln 13, 14 und sitzt auf einer Kraftmesseinrichtung 16 die ihrerseits wieder auf dem Verschiebeteil 17 montiert ist. Die gesamte Einheit wird auch Sekundärarm genannt. Auf der Triebseite ist ein in Achsrichtung verschiebbarer Getriebemotor mit der Haltevorrichtung 11 verbunden. Sobald der Papierwickel in horizontaler Lage ist, wird dieser Antrieb auf der Triebseite an die Wickelwelle 1 angekuppelt und der Antrieb 6 im Primärarm 3 ausgekuppelt. Während des weiteren Wickelvorganges wird über den Sekundärarm die horizontale Nipkraft A (Anpresskraft zwischen Tambour 1 und Tragrolle 4) über je einen Hydraulikzylinder 19 auf Führerseite und Triebseite erzeugt und über die Kraftmesseinrichtungen 16 geregelt.
Während des weiteren Wickelvorganges im Sekundärarm wird im Primärarm 3 die nächste Wickelwelle 1 vorbereitet. Sobald der Papierwickel die gewünschte Größe erreicht hat, wird er von der Tragtrommel 4 weggezogen, die neue Wickelwelle 1 im Primärarm 3 in die Anwickelposition auf die Tragtrommel 4 gesetzt und die volle Papierbahn P übernommen. Nach dem Ausstoßen der fertigen Papierrolle aus dem Sekundärarm bewegt sich dieser wieder zur Tragtrommel 4 und übernimmt dann die neue Wickelwelle 1 aus dem Primärarm 3. Die Kraftmesseinrichtungen 16 sind derart gestaltet, dass sie nur die tatsächlich aufgebrachten Horizontalkräfte im Nip zwischen Tambour 1 und Tragtrommel 4 erfassen.
Vertikalkomponenten aus den Antrieben bzw. aus dem sich veränderten Eigengewicht des Papierwickels beeinflussen die Messwerte nicht. Die erfassten Messwertsignale steuern die Bewegung der beiden Hydraulikzylinder 19, sodass dafür gesorgt ist, dass ein absoluter Parallellauf der Sekundärarme auf Führerseite und
Triebseite sowie ein vorgewählter Nipkraftverlauf (konstant oder veränderlich) über den gesamten Wickelvorgang gesichert ist. Der Verschiebeteil 17 des Sekundärarms ist auf horizontal laufenden Tragrollen 21 gelagert, um auch hier die Reibungseinflüsse gering zu halten.
Fig. 2 zeigt einen Ausschnitt aus Fig. 1, der den Primärarm 3 darstellt. Hier ist die Position der Wickelwelle (Tambour) 1 dargestellt, bei der der Antrieb 6 die Wickelwelle 1 übernimmt. Während des Wickelvorgangs wird der gesamte Primärarm in Drehrichtung der Tragtrommel 4 geschwenkt. Dabei wird die Wickelrolle 1 durch eine Kulisse 23 mit Hilfe einer Rolle 24 entlang einer Führungsplatte 25 abgerollt und nähert sich somit der Oberfläche der Tragtrommel 4. Im Moment des Kontaktes der Wickelrolle 1 mit der Tragtrommel 4 wird das Papier abgerissen und auf die, mit der gleichen Umfangsgeschwindigkeit wie die Tragtrommel 4, laufenden Wickelwelle 1 sofort weiter aufgewickelt. Durch die Kraftmesseinrichtung 10 wird laufend die Anpresskraft der Wickelwelle 1 and die Tragtrommel 4 und auch der Stellweg des Zylinders 8 gemessen und entsprechend den Vorgaben geregelt. Durch die Lagerung des Primärarms auf den Rollenlagern 9 kann eine verlustfreie Verschiebung und damit auch eine kontinuierliche Anpassung des Anpressdruckes auch bei kleinsten Anpressdrücken (bis mindestens 0,1 N/mm) gewährleistet werden. Der Aufwickelvorgang läuft weiter, bis die horizontale Position erreicht ist. Dort wird die Wickelwelle 1 an die Kraftmesseinrichtungen 16 in der Haltevorrichtung 11 übergeben, so dass der Tambour 1 während des gesamten Aufrollvorganges, auf Kraftmesseinrichtungen gelagert ist, womit eine gleichmäßige Papierqualität über den gesamten Aufwickelvorgang gewährleistet werden kann. Dies ist speziell bei hochvolumigen Tissuepapieren wünschenswert.
Fig. 3 zeigt nun einen Schnitt in Fig. 2 gemäß Linie III-III. Man erkennt hier gut die Lagerung des Primärarmes 3 mittels der Rollenlager 9 und den Druckzylinder, der die teleskopartige Bewegung durchführt.

Claims (8)

  1. Verfahren zum kontinuierlichen Aufwickeln einer Faserstoffbahn, insbesondere Papier-, beispielsweise Tissuebahn, wobei die Bahn über eine Tragtrommel geführt und in weiterer Folge auf einer Wickeleinrichtung aufgewickelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Anpresskraft im Nip zwischen Tambour und Tragtrommel während des gesamten Aufwickelvorgangs verlustfrei gemessen wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Messergebnis der Anpresskraft zur Regelung auf eine gewünschte Anpresskraft herangezogen wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Linearführung vorgesehen ist und die Druckkraft im den Anpressdruck erzeugenden Druckzylinder geregelt wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckkraft kontinuierlich an die sich ändernde Anpresskraft angepasst wird.
  5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, mit einer Tragtrommel (4) und einem Tambour (1), dadurch gekennzeichnet, dass der Tambour (1) im Primärarm (3) mit Kraftmesseinrichtungen (10) gelagert ist.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Tambour (1) mittels Rollenlager (9) durch Zylinder (8) verschiebbar gelagert ist.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftmesseinrichtung (10) im Zylinder (8) integriert ist.
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Tambour (1) in einer horizontal verschiebbaren Haltevorrichtung (11) auf Kraftmesseinrichtungen (16) gelagert ist.
EP01130561A 2001-01-22 2001-12-21 Vorrichtung zum kontinuierlichen Aufwickeln einer Faserstoffbahn Revoked EP1225141B1 (de)

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