EP1847495A1 - Verfahren, Wickelhülse und Wickelmaschine zum Aufwickeln wenigstens zweier nebeneinander laufender Materialteilbahnen - Google Patents

Verfahren, Wickelhülse und Wickelmaschine zum Aufwickeln wenigstens zweier nebeneinander laufender Materialteilbahnen Download PDF

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EP1847495A1
EP1847495A1 EP07103466A EP07103466A EP1847495A1 EP 1847495 A1 EP1847495 A1 EP 1847495A1 EP 07103466 A EP07103466 A EP 07103466A EP 07103466 A EP07103466 A EP 07103466A EP 1847495 A1 EP1847495 A1 EP 1847495A1
Authority
EP
European Patent Office
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winding
material web
cores
wound
uncut
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP07103466A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Reinhard Hehner
Alexander Klupp
Andreas Koronai
Jörg Dr. Maurer
Frank Schorzmann
Uwe Webers
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Voith Patent GmbH
Original Assignee
Voith Patent GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Voith Patent GmbH filed Critical Voith Patent GmbH
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B65H18/00—Winding webs
    • B65H18/02—Supporting web roll
    • B65H18/023—Supporting web roll on its outer circumference
    • B65H18/025—Parallel rollers type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
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    • B65H18/021—Multiple web roll supports
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    • B65H18/08—Web-winding mechanisms
    • B65H18/14—Mechanisms in which power is applied to web roll, e.g. to effect continuous advancement of web
    • B65H18/20—Mechanisms in which power is applied to web roll, e.g. to effect continuous advancement of web the web roll being supported on two parallel rollers at least one of which is driven
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    • B65H2301/41—Winding, unwinding
    • B65H2301/414—Winding
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    • B65H2701/50—Storage means for webs, tapes, or filamentary material
    • B65H2701/51—Cores or reels characterised by the material
    • B65H2701/511—Cores or reels characterised by the material essentially made of sheet material
    • B65H2701/5112—Paper or plastic sheet material

Definitions

  • the invention relates to a method for winding at least two side by side moving material webs, in particular paper or board webs, on at least two in one of two support rollers formed winding bobbin stacked winding cores to at least two bobbins, said at least two material webs by means of at least one, the Winding bed in the direction of a preferably machine-width material web upstream longitudinal cutting device are cut from the same.
  • the invention relates both to a winding tube for use in the method according to the invention and a winding machine for carrying out the method according to the invention.
  • Carrier roll winding machines are used to wind up material partial webs, in particular paper or cardboard webs, to wound reels.
  • the carrier roll winding machines in this case have a first and a second support roller, which lie side by side and form a winding bed for receiving cores, on which the material webs are wound side by side.
  • the material partial webs are usually produced from a single, wound on a Volltambour and preferably machine-width material web by the wound on the Volltambour and preferably machine-width web passes during unwinding longitudinal cutting devices for generating the material webs. The material webs produced are then impact on the in the winding bed wound up next to each other.
  • the elongation of the cores is for example 1 per thousand of their length. Since all adjacent cores are "fixed” by the chucks in their position, so can not expand freely, large axial forces arise in the cores. These forces lead to the offset of the sleeve centers to each other, whereby the smoothness during winding is significantly disturbed. It can come to a "swinging" of the bobbins, which forces the operator of the carrier roll winding machine to a reduction in the winding speed.
  • a very disadvantageous effect is that the adjacent winding rolls are not centrally fixed. They therefore do not rotate cylindrically in a row, but offset in the middle, resulting in non-centric sitting cores. The corresponding bobbins then run in the settlement of printing machines out of round, which is unacceptable.
  • the adjacent winding cores are provided at the end with corresponding contours, wherein the contours are kept at a distance.
  • the distance between the corresponding contours allows an elongation of the cores, without causing significant shifts of the winding rollers in the winding bed.
  • the invention is therefore the object of developing a method of the type mentioned in such a way that disturbances in the winding of the winding rolls and in the further processing of the winding rolls are avoided.
  • a winding tube for use in the method according to the invention and a winding machine for carrying out the method according to the invention are to be specified.
  • the web is wound uncut in their initial layers on the bumps adjacent bobbins.
  • the initial layers of the material web are the layers which are wound up on the same after the first winding of the cores.
  • the invention is thus characterized by the creation of a machine-wide "sleeve", which prevents the wrapped therein cores from moving radially against each other. So there is no offset of the sleeve centers to each other, whereby the smooth running during winding could be significantly disturbed.
  • the previously known “commuting" the bobbins with its disadvantages and effects described is thus effectively avoided.
  • the winding machine can be operated at significantly higher winding speeds, which in turn increases the runnability and productivity of the winding machine.
  • the inventive solution has another, not to be underestimated advantage:
  • the initial layers of the material web can be described according to the invention by means of various embodiments.
  • the material web can preferably be unwound wound on the cores in a layer region of 2 to 50 layers, preferably from 5 to 35 layers, in particular from 10 to 25 layers. Furthermore, it can be wound uncut on the cores in a length range of 0.5 to 10 m, preferably from 1 to 8 m, in particular from 2 to 5 m. Or it can in a time range of 1 to 12 s, preferably from 2 to 10 s, in particular from 3 to 8 s uncut on the cores be wound up. All three described embodiments are characterized by the creation of a machine-wide "sleeve", which meets the operational requirements for stiffness, pendulum avoidance of the cores, superordinate smoothness and the like fully fair.
  • the at least one longitudinal cutting device is preferably activated with a time offset to the beginning of winding of the material web on the at least two cores in order to subsequently cut the at least two partial material webs.
  • the activation is preferably carried out by the employment of at least one cutting blade of the corresponding longitudinal cutting device in the moving material web.
  • the initial layers of the uncut material web are separated during the ejection of the finished wound roll.
  • the separation of the initial layers of the uncut material web can necessarily take place; in a further embodiment, it can also be separated by means of at least one auxiliary cutting device at the same time, approximately at the same time or with a time offset.
  • the winding tube according to the invention for use in a method according to the invention is characterized in that in the region in which it abuts against an adjacent winding tube, it has an annular surface which is perpendicular or approximately perpendicular to its center line.
  • an advantageous embodiment may consist in that the winding tube in the region in which it abuts on an adjacent winding tube, a centering element which forms a positive connection with a centering of the adjacent winding tube at least in the axial direction.
  • the winding machine according to the invention for carrying out the method according to the invention is characterized in that the at least one longitudinal cutting device can be activated with a time shift to the beginning of the winding of the material web on the at least two cores, in order to then cut the at least two partial material webs.
  • the at least one longitudinal cutting device can be activated with a time shift to the beginning of the winding of the material web on the at least two cores, in order to then cut the at least two partial material webs.
  • the winding machine 1 shows a schematic side view of a winding machine 1 together with upstream longitudinal cutting device 2.
  • the winding machine 1 is designed as a (double) carrier roll winding machine, as described for example in the German utility model DE 200 13 319 U1 and the European Patent EP 0 792 245 B1 is described.
  • the winding machine 1 shown serves for winding a plurality of juxtaposed material part webs 3, in particular paper or board webs, on several in one of two mutually parallel support rollers 4, 5 winding bed 6 stacked adjacent to each other winding tubes 7 to bobbins 8.
  • the bobbins 8 are during the winding of the material webs 3 on the support rollers 4, 5 in the formation of two respective nips N4, N5.
  • the winding bed 6 in the direction L (arrow) of a preferably machine-wide web 9 upstream slitter 2 is provided which intersects the material webs 3 from the web 9.
  • the partial material webs 9 are then guided laterally around the jacket of one of the two support rollers 4, 5 or through the gap formed between the two support rollers 4, 5 in the winding bed 6, where they are wound onto the aligned winding cores 7 to 8 bobbins.
  • the material part webs 3 are guided around the inner shell of the driven support roller 4 and then passed through the winding bed 6, before they are wound up.
  • the illustrated longitudinal cutting device 2 for cutting the preferably machine-width material web 9 in material partial webs 3 has a pair of knives 10, which comprises a knife web 11 supporting the material web 9 during cutting (bottom knife) and a knife 12 (upper knife) dipping into the material web 9.
  • the cutting edges of the two blades 11, 12 must be positioned exactly to each other in the desired cutting position.
  • a lower blade 11 driven pot knives and as a top blade 12 disc-shaped and freely rotatable pointed blades are used as For example, in the German patent DE 34 19 843 C2 are described.
  • the two knives 11, 12 are arranged on a respective carriage 13, 14, which are adjustably mounted on each one transverse to the direction L (arrow) of the web 9 extending blade crossbar 15, 16 and each having a knife holder 17, 18 for storage and preferred movement of the associated blade 11, 12 have.
  • Each knife 11, 12 can be positioned transversely to the running direction L (arrow) of the material web 9 to be cut in order to set the required format width.
  • each upper blade 12 in the direction of its axis of rotation against the associated lower blade 11 can be adjusted so that the two cutting edges can be aligned exactly relative to each other.
  • the blades 11, 12 may of course be mounted on a common carriage.
  • the movement-causing components such as the knife holder 17, 18 of the moving longitudinal cutting device are connected in a manner known in the art with a merely schematically indicated control / regulating unit 19, which takes over the control / regulation of the method for longitudinal cutting of the material web 9.
  • the control unit 19 can in turn be connected to a higher-level process control system (PLS).
  • FIG. 2A and 3A show a respective schematic side view of a winding machine 1. Since the structure of these winding machines 1 basically corresponds to that of the winding machine 1 shown in detail and described in detail in FIG. 1, reference is made at this point to its description of figures.
  • Figures 2B and 3B show a respective schematic plan view of bobbins 8 made with the prior art winding machines 1 shown in Figures 2a and 3A.
  • each winding tube 7 made of cardboard undergoes an elongation as a result of the layer pressing of the wound on it Material part web 3 and under the additional load of a possible, known in the art pressure roller which presses from above onto the winding roller 8.
  • the elongation of the winding tube 7 is, for example, 1 per mille of its original length of, for example, 2,000 mm, then the wound winding tube 7 has a length A of 2,002 mm.
  • This elongation causes the already described and in the two figures 2b and 3B respectively illustrated offset of the sleeve centers to each other, whereby the smoothness during winding is significantly disturbed. For example, FIG.
  • FIG. 2B shows an alternating offset of the sleeve centers with a deviation B of 53 mm under the given conditions
  • FIG. 3B shows a displacement of the sleeve centers along a curved line D having a deviation C of 190 mm.
  • FIG. 4 shows a schematic sectional view through three winding rolls 8, which were prepared using the method according to the invention.
  • the material web 9 is uncut wound in their initial layers E on the stacked adjacent winding tubes 7. From the presentation of other components and groups of the winding machine was omitted for clarity.
  • the initial layers E of the material web 9 can be described according to the invention by means of various embodiments.
  • the material web 9 in a layer region of 2 to 50 layers, preferably from 5 to 35 layers, in particular from 10 to 25 layers uncut on the winding tubes 7 are wound. Furthermore, it can be wound uncut on the winding tubes 7 in a length range from 0.5 to 10 m, preferably from 1 to 8 m, in particular from 2 to 5 m. Or it can be unwound wound on the winding tubes 7 in a time range of 1 to 12 s, preferably from 2 to 10 s, in particular from 3 to 8 s.
  • the cut material webs 3 are then wound in further layers F on the resulting bobbins 8.
  • the longitudinal cutting device 2 (FIG. 1) is activated with time delay at the start of winding of the material web 3 on cores 7 in order to subsequently cut the material substrains 3.
  • the activation is preferably carried out by the employment of the dipping knife 12 (upper knife) of the longitudinal cutting device 2 in the moving material web 9, wherein the activation is effected by the control / regulating unit 19.
  • Each winding tube 7 has in the region 20 in which it abuts on an adjacent winding tube 7, a perpendicular to its center line M or approximately perpendicular annular surface 21. Furthermore, it can also have an axially compressible element 22, for example a conical projection or a conical recess or depression in this region 20.
  • the initial layers E of the uncut web 9 are separated upon ejection of the finished wound roll, separation being inevitable.
  • the separation of the initial layers E of the uncut material web 9 can also take place in a further embodiment by means of at least one auxiliary cutting device 23, indicated only schematically, at the same time, approximately at the same time or with a time offset (FIG. 4, double motion arrow G).
  • the auxiliary cutting device 23 can cut the initial layers E of the uncut material web 9 from above, which, however, should no longer be reliable in the face of an often lacking edge straightness of the winding sleeves 7.

Landscapes

  • Replacement Of Web Rolls (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufwickeln wenigstens zweier nebeneinander laufender Materialteilbahnen (3), insbesondere Papier- oder Kartonbahnen, auf wenigstens zwei in einem von zwei Tragwalzen (4, 5) gebildeten Wickelbett (6) Stoß an Stoß nebeneinander liegende Wickelhülsen (7) zu wenigstens zwei Wickelrollen (8), wobei die wenigstens zwei Materialteilbahnen (3) mittels mindestens einer, dem Wickelbett (6) in Laufrichtung (L) einer vorzugsweise maschinenbreiten Materialbahn (9) vorgeordneten Längsschneideeinrichtung (2) aus derselben geschnitten werden. Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass die Materialbahn (9) in ihren anfänglichen Lagen (E) ungeschnitten auf die Stoß an Stoß nebeneinander liegenden Wickelhülsen (7) aufgewickelt wird. Weiterhin betrifft die Erfindung sowohl eine Wickelhülse (7) zur Verwendung in dem erfindungsgemäßen Verfahren als auch eine Wickelmaschine (1) zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufwickeln wenigstens zweier nebeneinander laufender Materialteilbahnen, insbesondere Papier- oder Kartonbahnen, auf wenigstens zwei in einem von zwei Tragwalzen gebildeten Wickelbett Stoß an Stoß nebeneinander liegende Wickelhülsen zu wenigstens zwei Wickelrollen, wobei die wenigstens zwei Materialteilbahnen mittels mindestens einer, dem Wickelbett in Laufrichtung einer vorzugsweise maschinenbreiten Materialbahn vorgeordneten Längsschneideeinrichtung aus derselben geschnitten werden.
  • Weiterhin betrifft die Erfindung sowohl eine Wickelhülse zur Verwendung in dem erfindungsgemäßen Verfahren als auch eine Wickelmaschine zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
  • Tragwalzen-Wickelmaschinen werden zum Aufwickeln von Materialteilbahnen, insbesondere von Papier- oder Kartonbahnen, zu Wickelrollen eingesetzt. Die Tragwalzen-Wickelmaschinen weisen hierbei eine erste und eine zweite Tragwalze auf, die nebeneinander liegen und ein Wickelbett zur Aufnahme von Wickelhülsen bilden, auf die die Materialteilbahnen nebeneinander aufgewickelt werden. Dabei werden in der Regel die Materialteilbahnen aus einer einzigen, auf einem Volltambour aufgewickelten und vorzugsweise maschinenbreiten Materialbahn erzeugt, indem die auf dem Volltambour aufgewickelte und vorzugsweise maschinenbreite Materialbahn während des Abwickelns Längsschneideinrichtungen zur Erzeugung der Materialteilbahnen durchläuft. Die erzeugten Materialteilbahnen werden dann auf die im Wickelbett Stoß an Stoß nebeneinander liegenden Wickelhülsen aufgewickelt.
  • Dadurch, dass in dem Wickelbett nebeneinander mehrere aus Pappe bestehende Wickelhülsen Stoß an Stoß von Hülsenführungsköpfen, die jeweils antriebs- und nichtantriebsseitig in die nebeneinander liegenden Wickelhülsen hineinfahren, aneinander geschoben werden, die anschließend mit den Materialteilbahnen bewickelt werden, längen sich die Papphülsen infolge der Lagenpressung der auf den Wickelhülsen aufgewickelten Materialteilbahnwickel und unter der zusätzlichen Last einer möglichen Druckwalze, die von oben auf die Wickelrollen drückt.
  • Die Längung der Wickelhülsen beträgt beispielsweise 1 Promille ihrer Länge. Da alle nebeneinander liegenden Wickelhülsen durch die Spannköpfe in ihrer Position "fixiert" sind, sich also nicht frei ausdehnen können, entstehen große Axialkräfte in den Wickelhülsen. Diese Kräfte führen zum Versatz der Hülsenmitten zueinander, wodurch die Laufruhe beim Wickeln erheblich gestört wird. Es kann zu einem "Pendeln" der Wickelrollen kommen, was den Betreiber der Tragwalzen-Wickelmaschine zu einer Herabsetzung der Wickelgeschwindigkeit zwingt. Sehr nachteilig wirkt sich aus, dass die nebeneinander liegenden Wickelrollen nicht zentrisch fixiert sind. Sie rotieren deshalb nicht zylinderförmig in einer Reihe, sondern mittig versetzt, was zu nicht zentrisch sitzenden Wickelhülsen führt. Die entsprechenden Wickelrollen laufen dann in der Abwicklung von Druckmaschinen unrund, was nicht akzeptabel ist.
  • Um eine größere Laufruhe zu schaffen, ist aus der europäischen Patentschrift EP 0 792 245 B1 ein Wickelverfahren für nebeneinander liegende Wickelrollen bekannt, bei dem der Reibungskoeffizient der Wickelhülsen untereinander reduziert werden soll. Hierzu werden die Enden der Wickelhülsen, während oder bevor diese an den Wickelpositionen angeordnet sind, mit einem Medium behandelt, das die Reibung verringert, oder es werden Stücke eines einen geringen Reibungskoeffizienten aufweisenden Materials an den Enden der Wickelhülsen platziert. Oder es wird die Axialschubkraft zwischen den Wickelhülsen reduziert, indem ein druckbeaufschlagtes Medium aus seitlichen Spulenfeststelleinrichtungen in die Wickelhülsen hineingeleitet und jeweils zwischen den Wickelhülsen ausgestoßen wird. Nachteilhaft an diesen Möglichkeiten ist unter anderem, dass sie allesamt einen erhöhten Aufwand in ihrer Verwendung erfordern und somit die Belastung des Bedienpersonals der Tragwalzen-Wickelmaschine weiters erhöhen.
  • Weiterhin ist in der internationalen Anmeldung WO 2005/021412 A1 ein Wickelverfahren beschrieben, dessen nebeneinander liegende Wickelhülsen endseitig mit korrespondierenden Konturen versehen sind, wobei die Konturen auf Abstand gehalten sind. Der Abstand zwischen den korrespondierenden Konturen lässt eine Längung der Wickelhülsen zu, ohne dass es zu erheblichen Verschiebungen der Wickelrollen im Wickelbett kommt. Dieser Ausführung haften mehrerlei Nachteile an: so sind die Anschaffungskosten der Wickelhülsen im Vergleich mit handelsüblichen Wickelhülsen überdurchschnittlich hoch, nur zusammengehörige Wickelhülsen können gemeinsam zum Einsatz kommen und die Wickelhülsen können beim täglichen Gebrauch aufgrund ihrer Ausgestaltung derart beschädigt werden, dass sie nicht mehr verwendet werden können.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass Störungen beim Wickeln der Wickelrollen und bei der Weiterverarbeitung der Wickelrollen vermieden werden.
  • Weiterhin soll eine Wickelhülse zur Verwendung in dem erfindungsgemäßen Verfahren als auch eine Wickelmaschine zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens angegeben werden.
  • Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Materialbahn in ihren anfänglichen Lagen ungeschnitten auf die Stoß an Stoß nebeneinander liegenden Wickelhülsen aufgewickelt wird. Die anfänglichen Lagen der Materialbahn sind hierbei definitionsgemäß die Lagen, die nach erster Anwickelung der Wickelhülsen auf denselbigen aufgewickelt werden.
  • Die erfindungsgemäße Aufgabe wird auf diese Weise vollkommen gelöst.
  • Die Erfindung zeichnet sich also durch die Schaffung einer maschinenbreiten "Hülse" aus, die die darin eingepackten Wickelhülsen daran hindert, sich radial gegeneinander zu verschieben. Es kommt also zu keinem Versatz der Hülsenmitten zueinander, wodurch die Laufruhe beim Wickeln erheblich gestört werden könnte. Das bislang bekannte "Pendeln" der Wickelrollen mit seinen beschriebenen Nachteilen und Auswirkungen wird also wirksam vermieden. Letztlich kann die Wickelmaschine mit merklich höheren Wickelgeschwindigkeiten betrieben werden, was wiederum die Runnability und die Produktivität der Wickelmaschine erhöht.
  • Weiterhin besitzt die erfindungsgemäße Lösung noch einen weiteren, nicht zu unterschätzenden Vorteil: Die Erzeugung einer wirklich sauberen Anwicklung der Wickelhülsen. Werden von vornherein Materialteilbahnen angewickelt, dann können diese unter dem Einfluss der Anwickelluft "umschlagen", was in der Praxis oftmals inakzeptabel ist. Dieses Problem tritt erst gar nicht auf, sofern man zu Beginn des Wickelvorgangs mit einer maschinenbreiten Materialbahn arbeitet. Hierbei genügt bereits eine einzige Umschlingung der einzelnen Wickelhülsen. Danach kann sogleich die Aufwicklung der geschnittenen Materialteilbahnen folgen. Das Trennen einer einzigen maschinenbreiten Materialbahnlage beim Ausstoßen dürfte keinerlei Schwierigkeiten verursachen.
  • Die anfänglichen Lagen der Materialbahn können erfindungsgemäß mittels verschiedener Ausführungsformen beschrieben werden.
  • So kann die Materialbahn bevorzugt in einem Lagenbereich von 2 bis 50 Lagen, vorzugsweise von 5 bis 35 Lagen, insbesondere von 10 bis 25 Lagen ungeschnitten auf die Wickelhülsen aufgewickelt werden. Weiters kann sie in einem Längenbereich von 0,5 bis 10 m, vorzugsweise von 1 bis 8 m, insbesondere von 2 bis 5 m ungeschnitten auf die Wickelhülsen aufgewickelt werden. Oder sie kann in einem Zeitbereich von 1 bis 12 s, vorzugsweise von 2 bis 10 s, insbesondere von 3 bis 8 s ungeschnitten auf die Wickelhülsen aufgewickelt werden. Alle drei beschriebenen Ausführungsformen zeichnen sich jeweils durch die Schaffung einer maschinenbreiten "Hülse" aus, die den betrieblichen Anforderungen hinsichtlich Steifigkeit, Pendelvermeidung der Wickelhülsen, übergeordnete Laufruhe und dergleichen vollauf gerecht wird.
  • Damit die Materialbahn in ihren anfänglichen Lagen ungeschnitten auf die Stoß an Stoß nebeneinander liegenden Wickelhülsen aufgewickelt werden kann, wird die mindestens eine Längsschneideeinrichtung bevorzugt zeitversetzt zum Wickelbeginn der Materialbahn auf den wenigstens zwei Wickelhülsen aktiviert, um fortan die wenigstens zwei Materialteilbahnen zu schneiden. Die Aktivierung erfolgt dabei vorzugsweise durch die Anstellung mindestens eines Schneidmessers der entsprechenden Längsschneideeinrichtung in die laufende Materialbahn.
  • Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass die anfänglichen Lagen der ungeschnittenen Materialbahn beim Ausstoßen des fertig gewickelten Rollenwurfs getrennt werden. Die Trennung der anfänglichen Lagen der ungeschnittenen Materialbahn kann hierbei zwangsläufig erfolgen, sie kann in weiterer Ausgestaltung auch mittels mindestens einer Hilfsschneideinrichtung zeitgleich, annähernd zeitgleich oder zeitlich versetzt getrennt werden.
  • Die erfindungsgemäße Wickelhülse zur Verwendung in einem erfindungsgemäßen Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass sie in dem Bereich, in dem sie an eine benachbarte Wickelhülse anstößt, eine zu ihrer Mittellinie senkrechte oder annähernd senkrechte Ringfläche aufweist. Dies erbringt den Vorteil der Gleichheit mit herkömmlich bekannten Wickelhülsen, die in größeren Mengen hergestellt werden und somit bei günstigen Anschaffungskosten bezogen werden können. Zudem sind diese Wickelhülsen unanfällig gegen Schäden während ihres Gebrauchs.
  • Damit dennoch eine geringfügige Ausdehnungsmöglichkeit für zwei benachbarte Wickelhülsen in ihren Längsrichtungen gegeben ist, weist die jeweilige Wickelhülse in dem Bereich, in dem sie an die benachbarte Wickelhülse anstößt, wenigstens ein in axialer Richtung stauchbares Element auf.
  • Zusätzlich oder alternativ zu dieser Maßnahme kann eine vorteilhafte Ausgestaltung darin bestehen, dass die Wickelhülse in dem Bereich, in dem sie an eine benachbarte Wickelhülse anstößt, ein Zentrierelement aufweist, das mit einem Zentrierelement der benachbarten Wickelhülse wenigstens in axialer Richtung einen Formschluss bildet.
  • Die erfindungsgemäße Wickelmaschine zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass die mindestens eine Längsschneideeinrichtung zeitversetzt zum Wickelbeginn der Materialbahn auf den wenigstens zwei Wickelhülsen aktivierbar ist, um fortan die wenigstens zwei Materialteilbahnen zu schneiden. Somit wird die Möglichkeit geschaffen, dass die Materialbahn in ihren anfänglichen Lagen ungeschnitten auf die Stoß an Stoß nebeneinander liegenden Wickelhülsen aufgewickelt wird.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung.
  • Es zeigen
    • Figur 1
    eine schematische Seitenansicht einer Wickelmaschine samt vorgeordneter Längsschneideeinrichtung;
    Figuren 2A und 3A
    eine jeweilige schematische Seitenansicht einer Wickelmaschine;
    Figuren 2B und 3B
    eine jeweilige schematische Draufsicht auf Wickelrollen, die mit den in den Figuren 2a und 3A dargestellten Wickelmaschinen hergestellt wurden; und
    Figur 4
    eine schematische Schnittdarstellung durch drei Wickelrollen, die unter Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellt wurden.
  • Die Figur 1 zeigt eine schematische Seitenansicht einer Wickelmaschine 1 samt vorgeordneter Längsschneideeinrichtung 2. Die Wickelmaschine 1 ist als eine (Doppel-)Tragwalzen-Wickelmaschine ausgebildet, wie sie beispielsweise in der deutschen Gebrauchsmusterschrift DE 200 13 319 U1 und der europäischen Patentschrift EP 0 792 245 B1 beschrieben ist.
  • Die dargestellte Wickelmaschine 1 dient zum Aufwickeln mehrerer nebeneinander laufender Materialteilbahnen 3, insbesondere Papier- oder Kartonbahnen, auf mehrere in einem von zwei parallel zueinander angeordnete Tragwalzen 4, 5 gebildeten Wickelbett 6 Stoß an Stoß nebeneinander liegende Wickelhülsen 7 zu Wickelrollen 8. Die Wickelrollen 8 liegen während des Aufwickelns der Materialteilbahnen 3 auf den Tragwalzen 4, 5 bei Ausbildung zweier jeweiliger Nips N4, N5 auf.
  • Weiterhin ist die dem Wickelbett 6 in Laufrichtung L (Pfeil) einer vorzugsweise maschinenbreiten Materialbahn 9 vorgeordnete Längsschneideeinrichtung 2 vorgesehen, die aus der Materialbahn 9 die Materialteilbahnen 3 schneidet. Die Materialteilbahnen 9 werden anschließend seitlich um den Mantel einer der beiden Tragwalzen 4, 5 herum oder durch den zwischen den beiden Tragwalzen 4, 5 gebildeten Spalt in das Wickelbett 6 geführt, wo sie auf die fluchtend aufgereihten Wickelhülsen 7 zu Wickelrollen 8 aufgewickelt werden. In der Darstellung werden die Materialteilbahnen 3 um den innen liegenden Mantel der angetriebenen Tragwalze 4 herumgeführt und anschließend durch das Wickelbett 6 geführt, ehe sie aufgewickelt werden.
  • Die dargestellte Längsschneideeinrichtung 2 zum Schneiden der vorzugsweise maschinenbreiten Materialbahn 9 in Materialteilbahnen 3 weist ein Messerpaar 10 auf, das ein die Materialbahn 9 beim Schneiden abstützendes Messer 11 (Untermesser) und ein in die Materialbahn 9 eintauchendes Messer 12 (Obermesser) umfasst. Die Schneidkanten der beiden Messer 11, 12 müssen exakt zueinander in der gewünschten Schnittposition positioniert werden. Bevorzugt werden als Untermesser 11 angetriebene Topfmesser und als Obermesser 12 scheibenförmige und frei drehbare Spitzmesser verwendet, wie sie beispielsweise in der deutschen Patentschrift DE 34 19 843 C2 beschrieben sind.
  • Die beiden Messer 11, 12 sind auf jeweils einem Schlitten 13, 14 angeordnet, die an jeweils einer sich quer zur Laufrichtung L (Pfeil) der Materialbahn 9 erstreckenden Messertraverse 15, 16 verstellbar gelagert sind und die jeweils einen Messerhalter 17, 18 zur Lagerung und bevorzugten Bewegung des zugeordneten Messers 11, 12 aufweisen. Jedes Messer 11, 12 ist zur Einstellung der erforderlichen Formatbreite quer zur Laufrichtung L (Pfeil) der zu schneidenden Materialbahn 9 positionierbar. Zusätzlich ist jedes Obermesser 12 in Richtung seiner Drehachse gegen das zugeordnete Untermesser 11 anstellbar, damit die beiden Schneidkanten exakt relativ zueinander ausgerichtet werden können. In nicht dargestellter Ausführungsform können die Messer 11, 12 natürlich auch auf einem gemeinsamen Schlitten gelagert sein.
  • Die eine Bewegung bewirkenden Bauteile, wie beispielsweise die Messerhalter 17, 18 der bewegten Längsschneideeinrichtung, sind in dem Fachmann bekannter Weise mit einer lediglich schematisch angedeuteten Steuer-/Regeleinheit 19 verbunden, die die Steuerung/Regelung des Verfahrens zum Längsschneiden der Materialbahn 9 übernimmt. Die Steuer-/Regeleinheit 19 kann wiederum mit einem übergeordneten Prozessleitsystem (PLS) verbunden sein.
  • Die Figuren 2A und 3A zeigen eine jeweilige schematische Seitenansicht einer Wickelmaschine 1. Da der Aufbau dieser Wickelmaschinen 1 grundsätzlich dem der in der Figur 1 dargestellten und ausführlich beschriebenen Wickelmaschine 1 entspricht, wird an dieser Stelle auf deren Figurenbeschreibung verwiesen.
  • Die Figuren 2B und 3B zeigen eine jeweilige schematische Draufsicht auf Wickelrollen 8, die mit den in den Figuren 2a und 3A dargestellten Wickelmaschinen 1 gemäß dem bekannten Stand der Technik hergestellt wurden.
  • Wie bereits eingangs beschrieben, erfährt jede aus Pappe bestehende Wickelhülse 7 eine Längung infolge der Lagenpressung der auf ihr aufgewickelten Materialteilbahn 3 und unter der zusätzlichen Last einer möglichen, dem Fachmann bekannten Druckwalze, die von oben auf die Wickelrolle 8 drückt. Beträgt die Längung der Wickelhülse 7 beispielsweise 1 Promille ihrer ursprünglichen Länge von beispielsweise 2.000 mm, so weist die bewickelte Wickelhülse 7 eine Länge A von 2.002 mm auf. Diese Längung bewirkt den bereits beschriebenen und in den beiden Figuren 2b und 3B jeweils dargestellten Versatz der Hülsenmitten zueinander, wodurch die Laufruhe beim Wickeln erheblich gestört wird. Die Figur 2B zeigt beispielsweise einen alternierenden Versatz der Hülsenmitten mit einer Abweichung B von 53 mm unter den gegebenen Bedingungen, wohingegen die Figur 3B einen Versatz der Hülsenmitten entlang einer bogenförmigen und eine Abweichung C von 190 mm aufweisenden Linie D zeigt.
  • Die Figur 4 zeigt eine schematische Schnittdarstellung durch drei Wickelrollen 8, die unter Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellt wurden.
  • Die Materialbahn 9 wird in ihren anfänglichen Lagen E ungeschnitten auf die Stoß an Stoß nebeneinander liegenden Wickelhülsen 7 aufgewickelt. Von der Darstellung weiterer Bauteile und -gruppen der Wickelmaschine wurde der Übersicht halber abgesehen.
  • Die anfänglichen Lagen E der Materialbahn 9 können erfindungsgemäß mittels verschiedener Ausführungsformen beschrieben werden.
  • So kann die Materialbahn 9 in einem Lagenbereich von 2 bis 50 Lagen, vorzugsweise von 5 bis 35 Lagen, insbesondere von 10 bis 25 Lagen ungeschnitten auf die Wickelhülsen 7 aufgewickelt werden. Weiters kann sie in einem Längenbereich von 0,5 bis 10 m, vorzugsweise von 1 bis 8 m, insbesondere von 2 bis 5 m ungeschnitten auf die Wickelhülsen 7 aufgewickelt werden. Oder sie kann in einem Zeitbereich von 1 bis 12 s, vorzugsweise von 2 bis 10 s, insbesondere von 3 bis 8 s ungeschnitten auf die Wickelhülsen 7 aufgewickelt werden. Diese drei beschriebenen Ausführungsformen haben lediglich exemplarischen Charakter, selbstverständlich können noch weitere Ausführungsformen möglich sein.
  • Nach Abschluss der Aufwicklung der anfänglichen Lagen E der ungeschnittenen Materialbahn 9 werden dann die geschnittenen Materialteilbahnen 3 in weiteren Lagen F auf die entstehenden Wickelrollen 8 aufgewickelt.
  • Damit die Materialbahn 9 in ihren anfänglichen Lagen E ungeschnitten auf die Stoß an Stoß nebeneinander liegenden Wickelhülsen 7 aufgewickelt werden kann, wird die Längsschneideeinrichtung 2 (Figur 1) zeitversetzt zum Wickelbeginn der Materialbahn 3 auf Wickelhülsen 7 aktiviert, um fortan die Materialteilbahnen 3 zu schneiden. Die Aktivierung erfolgt dabei vorzugsweise durch die Anstellung des eintauchenden Messers 12 (Obermesser) der Längsschneideeinrichtung 2 in die laufende Materialbahn 9, wobei die Aktivierung durch die Steuer-/Regeleinheit 19 bewirkt wird.
  • Jede Wickelhülse 7 weist in dem Bereich 20, in dem sie an eine benachbarte Wickelhülse 7 anstößt, eine zu ihrer Mittellinie M senkrechte oder annähernd senkrechte Ringfläche 21 auf. Weiterhin kann sie in diesem Bereich 20 auch ein in axialer Richtung stauchbares Element 22, beispielsweise einen konischen Vorsprung oder eine konische Ausnehmung oder Vertiefung, aufweisen.
  • Die anfänglichen Lagen E der ungeschnittenen Materialbahn 9 werden beim Ausstoßen des fertig gewickelten Rollenwurfs getrennt, wobei die Trennung zwangsläufig erfolgen kann. Die Trennung der anfänglichen Lagen E der ungeschnittenen Materialbahn 9 kann in weiterer Ausgestaltung auch mittels mindestens einer lediglich schematisch angedeuteten Hilfsschneideinrichtung 23 zeitgleich, annähernd zeitgleich oder zeitlich versetzt (Figur 4; Bewegungsdoppelpfeil G) erfolgen.
  • Die Hilfsschneideinrichtung 23 kann dabei die anfänglichen Lagen E der ungeschnittenen Materialbahn 9 von oben schneiden, was jedoch angesichts einer oftmals mangelnden Kantengeradigkeit der Wickelhülsen 7 nicht mehr prozesssicher sein dürfte.
  • Vorteilhafter dürfte ein Schneiden der anfänglichen Lagen E der ungeschnittenen Materialbahn 9 von innen nach außen sein, wobei die Hilfsschneideinrichtung 23 dann in günstiger Weise in den Wickelhülsen 7 angeordnet wäre. Unter diesen Umständen könnte man natürlich auch daran denken, von vornherein auf Einzelwickelhülsen 7 zu verzichten, das heißt mit einer einzigen durchgehenden Wickelhülse zu arbeiten, die am Ende samt den Anfangslagen qua Hilfsschneidevorrichtung 23 in Einzelwickelhülsen 7 "verwandelt" werden würde.
  • Und letztlich besteht auch die Möglichkeit, auf die Hilfsschneideeinrichtung 23 ganz und gar zu verzichten. Dann müssten die fertigen Wickelrollen 8 nach dem Ausstoßen sauber getrennt werden. Ein Trennen beim Ausstoßen selbst dürfte schwierig bis unmöglich sein. Anders wäre es, wenn man den Rollenwurf beim Abtransport über eine "Knickstelle" führen würde. Hierbei könnte mittels wenigstens eines Sensors die stirnseitige Kante einer Wickelhülse erkannt werden. Eine derartige Vorrichtung mit entsprechendem Sensor ist beispielsweise in der deutschen Patentanmeldung DE 10 2005 000 030.4 vom 07.04.2005 (Anmelderakte: KPC12348 DE) beschrieben, deren diesbezüglicher Inhalt hiermit zum Gegenstand der vorliegenden Offenbarung gemacht wird.
  • Zusammenfassend ist festzuhalten, dass durch die Erfindung ein Verfahren der eingangs genannten Art derart weitergebildet wird, dass Störungen beim Wickeln der Wickelrollen und bei der Weiterverarbeitung der Wickelrollen vermieden werden.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Wickelmaschine
    2
    Längsschneideeinrichtung
    3
    Materialteilbahn
    4
    Tragwalze
    5
    Tragwalze
    6
    Wickelbett
    7
    Wickelhülse
    8
    Wickelrolle
    9
    Materialbahn
    10
    Messerpaar
    11
    Abstützendes Messer (Untermesser)
    12
    Eintauchendes Messer (Obermesser)
    13
    Schlitten
    14
    Schlitten
    15
    Messertraverse
    16
    Messertraverse
    17
    Messerhalter
    18
    Messerhalter
    19
    Steuer-/Regeleinheit
    20
    Bereich
    21
    Ringfläche
    22
    Stauchbares Element
    23
    Hilfsschneideinrichtung
    A
    Länge
    B
    Abweichung
    C
    Abweichung
    D
    Linie
    E
    Anfängliche Lagen
    F
    Weitere Lagen
    G
    Bewegungsdoppelpfeil
    L
    Laufrichtung (Pfeil)
    M
    Mittellinie
    N4
    Nip
    N5
    Nip

Claims (10)

  1. Verfahren zum Aufwickeln wenigstens zweier nebeneinander laufender Materialteilbahnen (3), insbesondere Papier- oder Kartonbahnen, auf wenigstens zwei in einem von zwei Tragwalzen (4, 5) gebildeten Wickelbett (6) Stoß an Stoß nebeneinander liegende Wickelhülsen (7) zu wenigstens zwei Wickelrollen (8), wobei die wenigstens zwei Materialteilbahnen (3) mittels mindestens einer, dem Wickelbett (6) in Laufrichtung (L) einer vorzugsweise maschinenbreiten Materialbahn (9) vorgeordneten Längsschneideeinrichtung (2) aus derselben geschnitten werden,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Materialbahn (9) in ihren anfänglichen Lagen (E) ungeschnitten auf die Stoß an Stoß nebeneinander liegenden Wickelhülsen (7) aufgewickelt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Materialbahn (9) in einem Lagenbereich von 2 bis 50 Lagen, vorzugsweise von 5 bis 35 Lagen, insbesondere von 10 bis 25 Lagen ungeschnitten auf die Wickelhülsen (7) aufgewickelt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Materialbahn (9) in einem Längenbereich von 0,5 bis 10 m, vorzugsweise von 1 bis 8 m, insbesondere von 2 bis 5 m ungeschnitten auf die Wickelhülsen (7) aufgewickelt wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Materialbahn (9) in einem Zeitbereich von 1 bis 12 s, vorzugsweise von 2 bis 10 s, insbesondere von 3 bis 8 s ungeschnitten auf die Wickelhülsen (7) aufgewickelt wird.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die mindestens eine Längsschneideeinrichtung (2) zeitversetzt zum Wickelbeginn der Materialbahn (9) auf den wenigstens zwei Wickelhülsen (7) aktiviert wird, um fortan die wenigstens zwei Materialteilbahnen (3) zu schneiden.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die anfänglichen Lagen (E) der ungeschnittenen Materialbahn (9) beim Ausstoßen des fertig gewickelten Rollenwurfs getrennt werden.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die anfänglichen Lagen (E) der ungeschnittenen Materialbahn (9) mittels mindestens einer Hilfsschneideinrichtung (23) zeitgleich, annähernd zeitgleich oder zeitlich versetzt (Bewegungsdoppelpfeil G) getrennt werden.
  8. Wickelhülse (7) zur Verwendung in einem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass sie in dem Bereich (20), in dem sie an eine benachbarte Wickelhülse (7) anstößt, eine zu ihrer Mittellinie (M) senkrechte oder annähernd senkrechte Ringfläche (21) aufweist.
  9. Wickelhülse (7) nach Anspruch 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass sie in dem Bereich (20), in dem sie an eine benachbarte Wickelhülse (7) anstößt, wenigstens ein in axialer Richtung stauchbares Element (22) aufweist.
  10. Wickelmaschine (1) zum Aufwickeln wenigstens zweier nebeneinander laufender Materialteilbahnen (3), insbesondere Papier- oder Kartonbahnen, auf wenigstens zwei in einem von zwei Tragwalzen (4, 5) gebildeten Wickelbett (6) Stoß an Stoß nebeneinander liegende Wickelhülsen (7) zu wenigstens zwei Wickelrollen (8), wobei mindestens eine, dem Wickelbett (6) in Laufrichtung (L) einer vorzugsweise maschinenbreiten Materialbahn (9) vorgeordnete Längsschneideeinrichtung (2) aus derselben die wenigstens zwei Materialteilbahnen (3) schneidet,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die mindestens eine Längsschneideeinrichtung (2) zeitversetzt zum Wickelbeginn der Materialbahn (9) auf den wenigstens zwei Wickelhülsen (7) aktivierbar ist, um fortan die wenigstens zwei Materialteilbahnen (3) zu schneiden.
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