EP1373111B1

EP1373111B1 - Wickelmaschine zum aufwickeln einer materialbahn, insbesondere einer papier- oder kartonbahn, zu wickelrollen

Info

Publication number: EP1373111B1
Application number: EP02726201A
Authority: EP
Inventors: Srecko Somodji
Original assignee: Voith Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2001-03-30
Filing date: 2002-03-22
Publication date: 2007-03-14
Anticipated expiration: 2022-03-22
Also published as: WO2002079061A1; DE50209717D1; DE10115862A1; EP1373111A1

Abstract

Zum Aufwickeln von Papier- oder Kartonbahnen (7) zu Wickelrollen (6) sind Wickelmaschinen bekannt, die zwei Tragwalzen (2, 3) aufweisen, von denen ein Wickelbett gebildet wird, in dem Wickelrollen (6) beim Aufwickeln aufliegen und dem die Bahn (7) von unten durch den Spalt zwischen den beiden Tragwalzen (2, 3) zugeführt wird. Nach der Erfindung ist außen neben jeder Wickelrolle (2, 3) jeweils eine in Richtung zum Walzenbett hochschwenkbare Zusatzwalze (8, 9) angeordnet. Jede Zusatzwalze (8, 9) erstreckt sich parallel zu den Tragwalzen (2, 3) über deren Länge und ist jeweils am Ende von Schwenkhebeln (10, 11) gelagert, die um eine Achse parallel zur Tragwalzenachse, vorzugsweise um die benachbarte Tragwalzenachse selbst, schwenkbar sind. Die Schwenkhebel (10, 11) ragen mit einem Teil radial über die jeweilige Tragwalze (2, 3) hinaus, dessen Länge geringer ist als der maximale Radius einer fertiggewickelten Wickelrolle (6).

Description

Die Erfindung betrifft eine Wickelmaschine zum Aufwikkeln einer Materialbahn, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
Derartige, als Tragwalzen-Wickelmaschinen bezeichnete Wickelmaschinen werden bekannterweise eingesetzt, um eine durch Längsschnitte unterteilte Papier- oder Kartonbahn zu Wickelrollen aufzuwickeln. Beim Aufwickeln liegen die Wickelrollen axial fluchtend aufgereiht nebeneinander auf den beiden Tragwalzen, die so das gesamte Gewicht der Wickelrollen abstützen. Die Bahn wird nach dem Längsschneiden entweder von unter durch den Spalt zwischen den beiden Tragwalzen dem Wickelbett zugeführt, oder von oben über eine der beiden Tragwalzen.
Bei Tragwalzen-Wickelmaschinen wird die Wickelhärte einer Wickelrolle entscheidend von der Linienlast (= Auflagegewicht pro Breite einer Wickelrolle) an den beiden Auflagelinien der Wickelrolle auf den Tragwalzen beeinflußt. Die Wickelhärte soll für einen Satz von Wickelrollen über den Durchmesser jeder einzelnen Wickelrolle möglichst gleichmäßig sein und einen vorher bestimmten Wert nicht überschreiten. Da die Linienlast mit steigendem Wickelrollendurchmesser ansteigt, lassen sich mit Tragwalzen-Wickelmaschinen ohne Mittel zur Entlastung des Wickelrollengewichtes Wickelrollen mit der geforderten Wickelqualität nur bis zu einem bestimmten Durchmesser herstellen.

Stand der Technik

Um Wickelrollen mit größerem Durchmesser und hoher Wikkelqualität herstellen zu können, ist es aus dem EP O 496 863 B1 bekannt, bei Tragwalzen-Wickelmaschinen den durch die Tragwalzen und die Wickelrolle begrenzten Raum abzudichten und darin einen Überdruck zu erzeugen. Der Überdruck wirkt dem Wickelrollengewicht entgegen und vermindert so die Linienlast an den beiden Auflagelinien der Wickelrollen auf den Tragwalzen.
Aus der EP 0 442 038 B1 ist eine Tragwalzen-Wickelmaschine bekannt, bei der die Bahn dem Wickelbett durch den Spalt zwischen den Tragwalzen von unten zugeführt wird. Zur Durchführung eines automatisierten Rollenwechsels enthält die Wickelmaschine eine um eine Tragwalze schwenkbare Ausstoßrolle. Die Ausstoßrolle ist frei drehbar an seitlichen, um die Achse der Tragwalze schwenkbaren Schwenkarmen gelagert.
US 3 841 578 A zeigt eine Wickelmaschine der eingangs genannten Art, bei dem neben den beiden Tragwalzen hochschwenkbare Zusatzwalzen angeordnet sind, die sich parallel zu den Tragwalzen erstrecken und an dem Umfang der Wickelrolle zur Anlage gebracht werden können, wenn die Wickelrolle aus dem Wickelbett ausgestoßen werden soll. Die eine der beiden Zusatzwalzen dient dabei dazu, die Wickelrolle über die der anderen Zusatzwalze zugewandte Tragwalze anzuheben. Dabei wird die Wickelrolle von der anderen Zusatzwalze abgestützt, die sich gemeinsam mit der Wickelrolle bewegt, um die Wickelrolle auf einen Ablagetisch ablegen zu können.
US 4 516 735 A zeigt eine weitere Wickelmaschine mit zwei Tragwalzen, auf denen die Wickelrolle ruht. Um die Achse einer Tragwalze ist ein Hebel verschwenkbar, an dem eine Ausstoßrolle gelagert ist. An diesem Hebel ist außerdem eine Zuführeinrichtung für eine neue Wickelhülse angeordnet. An der Achse der anderen Tragwalze ist ein weiterer Hebel angeordnet, der eine Ausstoßrolle und eine Trenneinrichtung trägt.
US 6 056 230 zeigt eine Walze für eine Wickelmaschine, die an ihrer Oberfläche eine verformbare Schicht aus einem zelligen Material trägt.
US 5 575 436 A zeigt eine weitere Wickelmaschine mit zwei Tragwalzen, deren Oberfläche strukturiert ist.
US 4 580 740 zeigt eine Wickelmaschine vom Doppeltragwalzenwickler-Typ, bei der an einer Tragwalze eine Ausstoßrolle angeordnet ist. Die Ausstoßrolle ist an einem
US 4 580 740 zeigt eine Wickelmaschine vom Doppeltragwalzenwickler-Typ, bei der an einer Tragwalze eine Ausstoßrolle angeordnet ist. Die Ausstoßrolle ist an einem Hebel gelagert, der um die Achse der entsprechenden Tragwalze verschwenkbar ist.

Darstellung der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Tragwalzen-Wickelmaschine der gattungsgemäßen Art zu schaffen, mit der sich Wickelrollen mit großem Durchmesser und hoher Wickelqualität bei hoher Betriebssicherheit herstellen lassen.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst.
Die Anordnung einer Zusatzwalze an Schwenkhebeln neben jeder Tragwalze hat mehrere Vorteile:

Die beiden Zusatzwalzen können als zusätzliche Tragwalzen angeschwenkt werden, wenn die Wickelrolle einen bestimmten Durchmesser erreicht hat. Sie übernehmen dann einen Teil des Rollengewichts mit der Folge, daß das Auflagegewicht der Wickelrollen von vier Walzen getragen wird. Dies verringert die Linienlast auf den beiden Tragwalzen und somit die Wickelhärte in der Wickelrolle. Die beiden Tragwalzen können auch konstruktiv einfacher mit geringerem Durchmesser gestaltet werden.
Zur weiteren Verringerung der Linienlast kann im Bereich zwischen der Tragwalze und der zugehörigen Zusatzwalze zwischen den beiden Schwenkhebeln ein Luftkasten aufgehängt werden, der zur Wickelrolle hin Öffnungen aufweist und an eine Druckluftzufuhr angeschlossen ist. Es läßt sich so an jeder Seite unterhalb der Wikkelrolle ein Überdruck zur Verminderung des Auflagegewichts erzeugen. Die jeweilige Tragwalze und jeweilige Zusatzwalze dienen dann zugleich als Dichtwalzen, die den Luftkasten gegen die Wickelrolle abdichten.
In an die Wickelrolle geschwenkter Position verhindern die beiden Zusatzwalzen ein unerwünschtes Hinausspringen der Wickelrollen aus dem Wickelbett beim Aufwikkein. Beim Aufwickeln mit sehr hohen Geschwindigkeiten kann es beispielsweise durch Profilschwankungen in der Bahn zu sich steigernden Vibrationen der Wickelrollen kommen, die im Extremfall zu einem sogenannten Rollenauswurf führen können. Die Zusatzwalzen halten die Wickelrollen im Wickelbett. Zusätzlich können sie mit Dämpfungselementen verbunden werden, die den Vibrationen entgegenwirken und so das Aufschaukeln der Wickelrollen verhindern.
Die beiden Zusatzwalzen mit ihren Schwenkhebeln lassen sich auch vorteilhaft als Bestandteile einer Wickelrollenwechselvorrichtung nutzen. Die Zusatzwalze an einer Seite dient dabei als Ausstoßrolle, mit der ein Satz fertiggewickelter Wickelrollen über die andere Tragwalze aus dem Wickelbett geschoben wird. In diesem Bereich befindet sich die zweite Zusatzwalze mit ihren Schwenkhebeln, die daher zugleich als Absenkbühne genutzt werden können, um die Wickelrollen auf den Flurbereich abzusenken. Dort werden diese von einer Flurfördervorrichtung abtransportiert.

Die Unteransprüche enthalten bevorzugte, da besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung, um die vorstehend beschriebenen Vorteile zu nutzen.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Die Zeichnung dient zur Erläuterung der Erfindung anhand eines vereinfacht dargestellten Ausführungsbeispiels.

Figur 1: zeigt schematisch die Seitenansicht einer Wickelmaschine nach der Erfindung.
Figur 2: zeigt vergrößert den Bereich zwischen einer Tragwalze und der Zusatzwalze mit einem Luftkasten.
Figur 3: zeigt einen Schnitt durch den Luftkasten.
Die Figuren 4 und 5: zeigen die Abdichtung des Überdruckraums an den Stirnseiten der Wickelrollen.
Figur 6: zeigt die Funktion der Zusatzwalzen als Schutzeinrichtung.
Figur 7: zeigt die Funktion als Ausstoß- und Absenkeinrichtung bei einem Rollenwechsel und die
Figuren 8 bis 10: zeigen die verschiedenen Positionen und Funktionen der Zusatzwalzen beim Aufwickeln.

Wege zur Ausführung der Erfindung

Die in den Figuren dargestellte Tragwalzen-Wickelmaschine dient zum Aufwickeln einer durch Längsschnitte unterteilten Papier- oder Kartonbahn zu Wickelrollen. Die bis zu 10 m breite Papier- oder Kartonbahn wird von einer nicht dargestellten Abrollvorrichtung von einer Vorratsrolle abgezogen, durch Längsschnitte unterteilt und dann auf Hülsen 1 gewickelt.
Die Tragwalzen-Wickelmaschine enthält zwei mit geringem Abstand parallel zueinander angeordnete Tragwalzen 2, 3, die jeweils mit einem Drehantrieb 4, 5 verbunden sind. In axialer Richtung erstrecken sich die beiden Tragwalzen 2, 3 über die gesamte Arbeitsbreite der Wickelmaschine, i. e. die maximale Breite der aufzuwickelnden Bahn. Sie bestehen aus einem zylinderförmigen Walzenkörper aus Stahl mit Wellenzapfen an den Stirnseiten, mit denen sie im Gestell 6 der Wickelmaschine gelagert sind und an denen die Drehantriebe 4, 5 angreifen. Ihr Durchmesser beträgt 350 mm bis 1500 mm, vorzugsweise 500 mm bis 950 mm, bei einer axialen Länge von bis zu 10 m. Bevorzugt ist bei einer oder beiden Tragwalzen 2, 3 auf die äußere Mantelfläche eine begrenzt verformbare Laufschicht aufgebracht, um die Wickelqualität zu verbessern. Als Material für die Laufschicht wird vorteilhaft ein verschleißarmes Elastomer mit einer nach Shore A gemessenen Härte zwischen 65 und 80 verwendet, wie in der EP 0679595-A1 beschrieben. Die Dicke der Laufschicht beträgt dann 5 mm bis 12 mm. Eine vorteilhafte Alternative besteht darin, die verformbare Laufschicht aus einem zelligen Kunststoffmaterial mit einer Vielzahl von gleichmäßig verteilten Poren herzustellen, wie in der EPO 879 199-B1 beschrieben ist. Die Porengröße beträgt dann weniger als 5 mm, bevorzugt zwischen 0,05 mm und 1 mm, und das Kompressionsmodul K des Materials beträgt weniger als 10 MPa. Dieses Material ist volumenkompressibel, so daß sich beim Eindrücken einer Wickelrolle in die verformbare Schicht keine seitlichen Wülste bilden.
Die beiden Tragwalzen 2, 3 bilden ein Wickelbett, in dem die Wickelrollen 6 beim Aufwickeln aufliegen. Dem Wickelbett wird die durch Längsschnitte unterteilte Bahn 7 von unten durch den Spalt zwischen den beiden Tragwalzen 2, 3 zugeführt. Oberhalb des Wickelbetts ist im Gestell der Wickelmaschine eine sich über die gesamte Arbeitsbreite erstreckende Druckwalze 12 heb- und senkbar gelagert. Mittels der von oben gegen die Wickelrollen 6 drückbaren Druckwalze 12 läßt sich das Auflagegewicht der Wickelrollen 6 auf den Tragwalzen 2, 3 zu Beginn der Aufwicklung erhöhen, wenn das Eigengewicht der Wickelrollen 6 für die gewünschte Wickelhärte noch nicht ausreicht.
Außen neben jeder Tragwalze 2, 3 ist jeweils eine in Richtung zum Walzenbett hochschwenkbare Zusatzwalze 8, 9 angeordnet. Jede Zusatzwalze 8, 9 erstreckt sich parallel den Tragwalzen 2, 3 über deren Länge und ist jeweils am freien Ende von zwei Schwenkhebeln 10, 11 frei drehbar gelagert. In Figur 1 ist jeweils nur der Schwenkhebel 10, 11 an einer Seite der Wickelmaschine sichtbar. Der zweite Schwenkhebel einer Zusatzwalze 8, 9 befindet sich an der anderen Maschinenlängsseite. Die beiden Schwenkhebel 10, 11 sind um eine Achse parallel zur Achse der Tragwalze 2, 3 schwenkbar, vorzugsweise um die jeweilige Tragwalzenachse selbst, wie in Figur 1 dargestellt ist. Die beiden Zusatzwalzen 8, 9 sind so von außen aufeinander zu und in Richtung zum Walzenbett bewegbar. Jeder der Schwenkhebel 10, 11 ragt mit einem Teil über die jeweilige Tragwalze 2, 3 hinaus, dessen Länge geringer ist als der maximale Radius einer ferüggewickelten Wickelrolle 6. Wie in Figur 1 dargestellt wird so erreicht, daß sich die beiden Zusatzwalzen 8, 9 ab einem gewissen Wickelrollendurchmesser in einer Höhe unterhalb der Wickelhülse 1 an die Wickelrolle 6 anlegen. Zum Hoch- und Niederschwenken der Schwenkhebel 10, 11 sind diese mit Kolben-Zylinder-Einheiten verbunden, die in den Figuren nicht dargestellt sind.
Die beiden Zusatzwalzen 8, 9 sind wie die Tragwalzen 2, 3 aus einem Walzenkörper aus Stahl aufgebaut, der an jeder Stirnseite einen Wellenzapfen aufweist, der jeweils in einem Schwenkhebel 10, 11 gelagert ist. Ihr Durchmesser ist bevorzugt etwas geringer als der Durchmesser der Tragwalzen 2, 3. Er beträgt 200 mm bis 600 mm. Wenn die Zusatzwalzen - wie im vorliegenden Fall - zugleich als Dichtwalzen eingesetzt werden, weisen sie eine Laufschicht aus dem vorstehend bei den Tragwalzen 2, 3 beschriebenen zelligen und somit volumenkompressiblen Kunststoffmaterial auf. Die Dicke der Laufschicht beträgt 2 % bis 15 % des Walzendurchmessers.
Beim Aufwickeln von problematischen Papier- oder Kartonsorten zu unrunden Wickelrollen 6 werden die Zusatzwalzen 8, 9 mit Dämpfungselementen versehen, von denen die Schwingungen der Wickelrollen 6 gedämpft werden. Als Dämpfungselemente werden Reibdämpfer oder auch aktive Dämpfungselemente entweder in die Lagerung der Zusatzwalzen 8, 9 an den Schwenkhebeln 10, 11 integriert oder an die Schwenkhebel 10, 11 angeschlossen.
Vorteilhaft läßt sich zwischen den beiden Schwenkhebeln 10, 11 jeder Zusatzwalze 8, 9 jeweils ein Luftkasten 13, 14 aufhängen, der zur Wickelrolle 6 hin Öffnungen aufweist und an eine Druckluftzufuhr angeschlossen ist. Es läßt sich so an jeder Seite unterhalb der Wickelrolle 6 ein Überdruck zur Verminderung des Auflagegewichtes erzeugen. Zur Versorgung mit Druckluft ist jeder Luftkasten 13, 14 über eine Versorgungsleitung 15 an ein Druckluftgebläse 16 angeschlossen. Der Druck in jedem Luftkasten 13, 14 läßt sich mit Regelklappen 17 einstellen, die in der jeweiligen Zufuhrleitung 15 angeordnet sind.
In den Figuren 2 und 3 ist der Aufbau einer Luftkammer 13 detaillierter dargestellt:
Die Luftkammern 13, 14 sind jeweils zwischen den Schwenkhebeln 11, 12 im Bereich zwischen einer Tragwalze 2, 3 und der Zusatzwalze 8, 9 so aufgehängt, daß nur ein geringer Spalt zwischen dem Luftkasten 13, 14 und der jeweiligen Tragwalze 2, 3 sowie zur jeweiligen Zusatzwalze 8, 9 verbleibt. Die Zusatzwalzen 8, 9 dienen als Abdichtwalzen, die in Umfangsrichtung der Wickelrolle 6 den Druckraum unterhalb der Wickelrolle 6 abdichten. Die den Wickelrollen 6 zugewandte Begrenzungswand 18 eines Luftkastens 13, 14 weist eine Vielzahl von Öffnungen 19 auf, durch die die Druckluft in Richtung zur Wickelrolle 6 austreten kann: An der Rückwand 20 des Luftkastens 13, 14 ist die Zufuhrleitung 15 angeschlossen.
Damit die wirksame Breite einer Luftkammer 13, 14 auf die Breite der aufzuwickelnden Bahn 7 angepaßt werden kann, sind die beiden Luftkästen 13, 14 im Bereich der möglichen Positionen der Längsränder der Bahn 7 in einzelne, getrennt abschaltbare Kammern 20 unterteilt, die sich quer zur Laufrichtung der Bahn 7 erstrecken. Jede Kammer 20 wird zum einen durch eine sich über die Arbeitsbreite erstreckende Rückwand 21 von einer gemeinsamen Luftzufuhrkammer 22 abgetrennt, zum anderen ist sie durch eine nicht dargestellte Querwand von der benachbarten Kammer 20 getrennt. Die Rückwand 21 weist für jede Kammer 20 eine Öffnung 23 auf, die jeweils mittels eines Schiebers 24 verschlossen und geöffnet werden kann. Jeder Schieber 24 wird von einer Kolben-Zylinder-Einheit 25 betätigt, die in der gemeinsamen Zufuhrkammer 22 angeordnet sind. Bevorzugt ist jeder Luftkasten 13, 14 an seinen beiden seitlichen Endbereichen in einzelne Kammern 20 unterteilt, die jeweils eine in axialer Richtung der Walzen 3, 9 gemessene Breite von ca. 150 mm aufweisen. Die Anzahl der Kammern 20 wird in Abhängigkeit von der Differenz zwischen der maximalen und minimalen Breite einer aufzuwickelnden Bahn 7 so bestimmt, daß jeweils die seitlichen Bereiche der Luftkästen 13, 14 außerhalb der Bahn 7 verschlossen werden können, damit dort keine inakzeptablen Druckluftverluste auftreten.
In den Figuren 4 und 5 sind Möglichkeiten dargestellt, den Druckraum an den Stirnseiten der Wickelrollen 6 abzudichten. Dazu ist an jedem Schwenkhebel 10, 11 ein Abdichtschild 26 von außen in Richtung zur Maschinenmitte hin verschiebbar gelagert. Jeder Luftkasten 13, 14 hat somit an jeder Maschinenlängsseite einen Abdichtschild 26, der die seitliche Öffnung zwischen dem Luftkasten 13, 14, den Tragwalzen 2, 3, den Zusatzwalzen 8, 9 und der äußeren Stirnseite der Wickelrolle 6 abdichtet. Die Abdichtschilder 26 sind an ihrer Unterseite der Form der Begrenzungswand 18 des Luftkastens 13, 14, sowie an ihren unteren seitlichen Enden der Form der Walzen 3, 9 angepaßt. Sie weisen einen bis in den Bereich einer Wickelrolle 6 reichenden Teil auf, der gegen die Stirnseite der Wickelrolle 6 abdichtet. Bevorzugt werden die Abdichtschilder 26 gemeinsam mit den Randmessern der vorgeschalteten Längsschneideeinrichtung positioniert. Die Randmesser beschneiden die beiden Längsränder der Bahn 7. Diese beiden Längsschnitte liegen exakt in der Querposition, in der die Abdichtschilder 26 positioniert werden müssen.
In Figur 4 ist eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung eines Abdichtschildes 26 dargestellt. Das Abdichtschild 26 ist kreisförmig und wird mittels eines Spindeltriebs 27 quer zur Bahn 7 in seine Arbeitsposition geschoben.
In Figur 6 ist die Funktion der Schwenkhebel 10, 11 mit den beiden Zusatzwalzen 8, 9 als Schutzeinrichtung gegen einen unerwünschten Rollenauswurf dargestellt. Die Länge der Schwenkhebel 10, 9 ist so groß gewählt, daß der Winkel a zwischen den Verbindungslinien der beiden Zusatzwalzen 8, 9 und der Wickelhülse 1 auch bei maximalem Wickelrollendurchmesser ausreichend groß ist. Der Winkel a beträgt bevorzugt mehr als 90°. Die Wickelrollen 6 werden in dem Bereich des Umfangswinkels a von Stützelementen in ihrer Position gehalten. Bei entsprechender Gestaltung der Schwenkhebel 10, 11 mit einem ausreichend großen Winkel a kann auf weitere Schutzvorrichtungen gegen Rollenauswürfe verzichtet werden. Zusätzlich können die Zusatzwalzen 8, 9 mit Dämpfungselementen verbunden werden, die Vibrationen der Wickelrollen 6 entgegenwirken und so ein Aufschaukeln der Wickelrollen verhindern.
In Figur 7 ist eine Ausführungsform dargestellt, bei der die Schwenkarme 10, 11 mit den Zusatzwalzen 8, 9 vorteilhaft als Teile einer Wickelrollenwechselvorrichtung genutzt werden:
Die Zusatzrolle 8 an der Bahneinlaufseite - in Figur 7 links - dient dabei zugleich als Ausstoßrolle, mit der fertig gewickelte Wickelrollen 6 über die zweite Tragwalze 3 aus dem Wickelbett gestoßen werden. Die Wickelrollen 6 rollen über die zweite Tragwalze 3 auf die zweite Zusatzwalze 9, die soweit abgesenkt ist, daß die Wickelrollen 6 in einem von der zweiten Tragwalze 3 und der Zusatzwalze 9 gebildeten Bett aufgenommen werden. Anschließend wird die zweite Zusatzwalze 9 weiter abgesenkt, bis sich die Wickelrollen 6 auf dem Flurniveau befinden. Dort werden sie auf bekannte Weise von Flurförderern abtransportiert. Die zweite, bahnauslaufseitige Zusatzwalze 9 mit ihren Schwenkhebeln 11 übernimmt so ebenfalls eine Aufgabe, für die bei bekannten Tragwalzen-Wickelmaschinen eine gesonderte Absenkvorrichtung erforderlich ist.
Nachfolgend wird die Funktionsweise einer Wickelmaschine mit Entlastung des Wickelrollengewichtes durch Druckluft anhand der Figuren 8 bis 10 näher erläutert:
Zu Beginn der Aufwicklung (Figur 8) wird die Tragwalzen-Wickelmaschine auf bekannte Weise ohne Entlastung des Wickelrollengewichts betrieben. Die Schwenkarme 10, 11 mit den Zusatzwalzen 8, 9 sind abgeschwenkt und außer Funktion. Die Druckwalze 12 liegt oben auf den Wickelrollen 6 auf und erhöht das Auflagegewicht der Wickelrollen 6 auf den Tragwalzen 2, 3, solange das Eigengewicht der Wickelrollen 6 noch nicht ausreicht.
Mit steigendem Wickelrollengewicht wird die Auflagekraft der Druckwalze 12 entsprechend bis auf den Wert 0 reduziert.
Im weiteren Verlauf des Wickelprozesses wird das Wickelrollengewicht schließlich so groß, daß zur Vermeidung einer unerwünscht hohen Wickelhärte das Auflagegewicht auf den Tragwalzen 2, 3 vermindert werden muß. Dazu werden die Schwenkarme 10, 11 mit den Zusatzwalzen 8, 9 hochgeschwenkt, bis die Zusatzwalzen 8, 9 an den Wickelrollen 6 anliegen (Figur 9). Die seitlichen Abdichtschilder 26 werden gegen die Stirnseiten der äußeren Wickelrollen 6 bewegt, so daß jeweils der Raum zwischen einer Tragwalze 2, 3, der zugehörigen Zusatzwalze 8, 9 und der Wickelrolle 6 druckdicht abgeschlossen ist. Anschließend wird über die Luftkästen 13, 14 in diesem Raum ein Überdruck erzeugt, der das Auflagegewicht der Wickelrollen 6 um das gewünschte Maß verringert. Die seitlich außerhalb der Wickelrollen 7 befindlichen Kammern 20 jedes Luftkastens 13, 14 sind verschlossen, so daß dort keine Druckluft entweicht.
Mit weiter wachsendem Wickelrollendurchmesser werden die Schwenkhebel 10, 11 entsprechend abgesenkt, bis die Wickelrollen 6 fertig gewickelt sind und ihren größten Durchmesser aufweisen (Figur 10). Dabei weist die Tragwalzen-Wickelmaschine nach der Erfindung den großen Vorteil auf, daß sich beim Absenken der Schwenkarme 10, 11 die wirksame Entlastungsfläche 28 permanent vergrößert. Bei konstantem Überdruck vergrößert sich so die Entlastungskraft als Produkt aus der Entlastungsfläche und dem Überdruck. Die sich automatisch ergebene Vergrößerung der Entlastungsfläche führt bei gleichbleibendem Überdruck selbsttätig zu einer vergrößerten Entlastungskraft, die zur Kompensation des steigenden Wickelrollengewichtes erforderlich ist. Es ist somit nur eine verminderte Erhöhung des Luftdruckes erforderlich, um die Linienlast an den Auflagelinien der Wickelrollen 6 auf den Tragwalzen 2, 3 konstant zu halten.

Claims

Wickelmaschine zum Aufwickeln einer Materialbahn, insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn, zu Wikkelrollen mit zwei Tragwalzen (2,3), die ein Wikkelbett bilden, in dem die Wickelrollen (6) beim Aufwickeln aufliegen und dem die Bahn (7) von unten durch den Spalt zwischen den beiden Tragwalzen (2,3) zugeführt wird, wobei außen neben jeder Tragwalze (2,3) jeweils eine in Richtung zum Walzenbett hochschwenkbare Zusatzwalze (8,9) angeordnet ist, sich jede Zusatzwalze (8,9) parallel zu den Tragwalzen (2,3) erstreckt und jeweils am Ende von Schwenkhebeln (10,11) gelagert ist, die um eine Achse parallel zur Tragwalzenachse, vorzugsweise um die benachbarte Tragwalzenachse selbst, schwenkbar sind und die mit einem Teil radial über die jeweilige Tragwalze (2,3) hinausragen, dessen Länge geringer ist als der maximale Radius einer fertig gewickelten Wickelrolle (6), dadurch gekennzeichnet, daß sich die Zusatzwalzen (8,9) über die Länge der Tragwalzen (2,3) erstrecken und als zusätzliche Tragwalzen ausgebildet sind, die beim Wickeln einen Teil des Rollengewichts aufnehmen.
Wickelmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragwalzen (2, 3) einen Durchmesser von 350 mm bis 1500 mm, vorzugsweise 500 mm bis 900 mm, aufweisen und die Zusatzwalzen einen Durchmesser von 200 mm bis 600 mm.
Wickelmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzwalzen eine Laufschicht aus einem zelligen, volumenkompressiblen Kunststoffmaterial aufweisen, deren Dicke 2 % bis 15 % des Walzendurchmessers beträgt.
Wickelmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Mantelfläche einer oder beider Tragwalzen (2, 3) eine begrenzt verformbare Laufschicht aufweist.
Wickelmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufschicht aus einem verschleißarmen Elastomer mit einer nach Shore A gemessenen Härte zwischen 65 und 80 gefertigt ist und eine Dicke von 5 mm bis 12 mm aufweist.
Wickelmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufschicht aus einem zelligen Kunststoffmaterial mit einer Vielzahl von gleichmäßig verteilten Poren hergestellt ist.
Wickelmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden Schwenkhebeln (10, 11) jeder Zusatzwalze (8, 9) jeweils ein Luftkasten (13) aufgehängt ist, der zur Wickelrolle (6) hin Öffnungen (19) aufweist und an eine Druckluftzufuhr (15) angeschlossen ist.
Wickelmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Luftkästen (13, 14) im Bereich der Längsränder der Bahn (7) in einzelne, getrennt abschaltbare Kammern (20) unterteilt sind, die sich quer zur Laufrichtung der Bahn (7) erstrecken.
Wickelmaschine nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß an jedem Schwenkhebel (10, 11) ein Abdichtschild (26) von außen in Richtung zur Maschinenmitte hin verschiebbar gelagert ist, der die seitliche Öffnung zwischen dem Luftkasten (13, 14), den Tragwalzen (2, 3), den Zusatzwalzen (8, 9) und der äußeren Stirnseite der Wickelrolle (6) abdichtet.
Wickelmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzwalzen (8, 9) mit Dämpfungselementen verbunden sind, die Vibrationen der Wickelrollen (6) entgegenwirken.
Wickelmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zusatzrolle (8) als Ausstoßrolle dient, mit der fertig gewickelte Wickelrollen (6) aus dem Wickelbett gestoßen werden.
Wickelmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zusatzwalze (9) mit ihren Schwenkhebeln (11) als Absenkvorrichtung für fertig gewickelte Wickelrollen (6) dient.