EP1900661A2 - Wickelmaschine - Google Patents

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Publication number
EP1900661A2
EP1900661A2 EP07116419A EP07116419A EP1900661A2 EP 1900661 A2 EP1900661 A2 EP 1900661A2 EP 07116419 A EP07116419 A EP 07116419A EP 07116419 A EP07116419 A EP 07116419A EP 1900661 A2 EP1900661 A2 EP 1900661A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
winding
pressure
roll
support roller
load
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP07116419A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP1900661A3 (de
Inventor
Rolf Dr. Van Haag
Alexander Klupp
Manfred Dr. Mager
Josef Nelles
Christian Pringal
Jürgen Wolf
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
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Voith Patent GmbH filed Critical Voith Patent GmbH
Publication of EP1900661A2 publication Critical patent/EP1900661A2/de
Publication of EP1900661A3 publication Critical patent/EP1900661A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H18/00—Winding webs
    • B65H18/08—Web-winding mechanisms
    • B65H18/26—Mechanisms for controlling contact pressure on winding-web package, e.g. for regulating the quantity of air between web layers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H18/00—Winding webs
    • B65H18/02—Supporting web roll
    • B65H18/023—Supporting web roll on its outer circumference
    • B65H18/025—Parallel rollers type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H18/00—Winding webs
    • B65H18/08—Web-winding mechanisms
    • B65H18/14—Mechanisms in which power is applied to web roll, e.g. to effect continuous advancement of web
    • B65H18/20—Mechanisms in which power is applied to web roll, e.g. to effect continuous advancement of web the web roll being supported on two parallel rollers at least one of which is driven
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2301/00—Handling processes for sheets or webs
    • B65H2301/40—Type of handling process
    • B65H2301/41—Winding, unwinding
    • B65H2301/414—Winding
    • B65H2301/4148—Winding slitting

Definitions

  • the invention relates to a winding machine for winding a material web, in particular a paper or board web, on at least one winding tube to a winding roll by means of at least one preferably elastically mounted roller on which the winding roll during winding up or rests, wherein additionally at least one pressure -, loading or support roller for exerting a contact pressure on the at least one winding roll or for additional support of the at least one winding roll is present,
  • Material webs must be wound up on shipping or finishing rolls before they can be shipped.
  • reel cores usually winding cores are used, which are preferably made of cardboard.
  • the finished rolls are produced in that so-called mother or spool rolls, which are produced at the exit of a paper machine or after the calendering, unwound, cut in the longitudinal direction and then wound on each winding cores.
  • mother or spool rolls which are produced at the exit of a paper machine or after the calendering, unwound, cut in the longitudinal direction and then wound on each winding cores.
  • These cores are either on a support roller of a back-up roll winding machine or laterally on this, or the cores are in one of two support rollers of a double carrier roll winding machine formed winding bed.
  • a back-up roll winding machine either only a single winding roll may be wound or a plurality of winding rolls each held in winding stations by individual tensioning devices, the tensioning devices alternating the winding rolls to both sides from a vertical axis passing through the center of the backing roll hold, wherein the connecting lines between the centers of the bobbins and the support roller are inclined in each case to both sides of the vertical at an acute angle or form a right angle with the vertical.
  • the clamping heads and the winding tubes in the winding stations can also have different diameters.
  • a back-up roll winding machine in which the winding rolls are additionally supported by a support roll, which are each arranged obliquely below the winding rolls.
  • a load pressure or a weight relief of the pressure or support rollers is specified by the controller, and the Winding machine tries to keep this pressure or the loading force as well as possible. It can not be reacted to roundness or winding errors or geometric errors of the winding roll, because the known systems react too slow.
  • vibrations in a roll winding device also lead to the formation of runout of the winding roll.
  • Out-of-roundness may be associated with the processing of certain types of paper.
  • the frictional behavior or the paper thickness are relevant variables. It is assumed that contact vibration between the winding roll and the roll or the rolls is the cause for the ovality of the winding roll, wherein the roll or the rolls and the winding roll or parts thereof, for. B. swing the outermost layers of the winding roll against each other. This can lead to a non-uniform structure of the winding roll (density, stiffness, thickness variation, air pockets, shifting paper layers), which in turn can increase the contact vibrations.
  • this object is achieved in a winding machine of the type mentioned above in that the pressure, load or support roller is equipped with a device for position control.
  • the position control device determined during a straight-running revolution of the winding roll whose reaction force to the pressure roller or the support roller to react in the next roll circulation targeted to the geometric deviation of the winding roll from a target diameter, either by deliberately avoiding a hump on the surface of the coil or by increasing the contact force to level the hump more, depending on what is the desired reaction for the winding structure.
  • pressure roller Even if only the term "pressure roller” is always used below, this does not exclude the possibility that a large number of pressure roller segments mounted side by side between the same pivoting arms or in each case via individual pairs of pivoting arms can be present.
  • the at least one pressure, loading or support roller assigned at least one actuator for measuring the contact pressure or the supported weight of the winding roll and / or the distance between the pressure, load or support roller and the winding roll is.
  • the at least one actuator is a piezoelectric actuator for measuring the force between the at least one pressure, load or support roller and the winding roll force or an optical, acoustic or electrical, in particular capacitive, sensor for measuring the distance between which is at least one pressure, loading or support roller and the winding roll.
  • the pressure, load or support roller a control or regulating device, in particular with a self-learning system, for determining the pressure or the weight and / or the distance between the pressure, load or support roller and associated with the winding roll.
  • control or regulating device has a storage unit for detecting the pressure or the weight and / or the distance between the pressure, load or support roller on the one hand and the winding roller on the other hand, in particular over the entire circumference of the winding roll during at least one revolution of the winding roll, includes data for the control or to be applied to the winding roll pressure or the required weight support and / or setting a distance between the pressure, load or support roller and the winding roll, based on which, depending on the position of the winding roll the pressure or support roller is positioned.
  • a hydraulic or pneumatic cylinder or an electric servomotor in particular in conjunction with an actuated by the servomotor spindle for adjusting or adjusting the position of the at least one printing, loading or support roller is arranged.
  • the invention also relates to a method for winding at least one winding roll in a winding machine.
  • this method is characterized in that during winding at least one pressure, loading or support roller exerts a pressure adapted to the outer contour of the winding roll or a supporting force adapted to the outer contour of the winding roll and / or maintains a distance from the winding roll ,
  • the method can be developed in an advantageous manner by the pressure or the supporting force and / or the distance being predetermined by the self-learning system or the control or regulating device Values are adjusted or readjusted.
  • the invention thus consists in that the support structure of the pressure roller is moved in a position-controlled manner, so that the pressure roller segments are operated with force-controlled fast actuators and small amplitudes.
  • the winding machine "learns" how the geometric deviation of the roll changes from the desired cylindrical shape, so that the bumps can be predicted on each turn. This situation gives the controller enough time to react to the geometry of the reel since the reel profile only changes very gradually as the layers increase.
  • This shows a side view of a double carrier roll winding machine in the longitudinal direction.
  • a winding device formed by a twin-winder winding machine has two support rollers 1, 2, of which at least one is driven.
  • the support rollers 1, 2 form a roller bed, in which a plurality of, lying in the axial direction adjacent winding rollers 3 during winding on the support rollers 1, 2 rest.
  • a longitudinal cutting device (not shown), a material web, in particular a paper or board web, is cut into a plurality of individual webs before winding, which are then passed through the gap between the support rolls 1, 2 or laterally around the jacket of one of the two support rolls 1, 2 are fed into the roll bed, where they are wound up in aligned rows of sleeves 4.
  • a loading or pressure roller 5 or a plurality of juxtaposed pressure roller segments 5 is mounted above the winding rollers 3.
  • the pressure roller segments 5 extend over the entire width of all adjacent winding rollers 3 and press the winding rollers 3 in the winding bed.
  • the pressure roller segments 5 are rotatable in wings 6 stored. These are in turn pivotally mounted about an axis of rotation 7 in a machine stand or base, which also carries the bearings of the support rollers 1, 2.
  • the pressure roller segments 5 are arranged at the beginning of the winding process substantially vertically above the winding rollers 3 and reach after complete or nearly complete winding of the winding rollers 3, the inclined position shown in the figure; However, the pressure roller segments 6 may be stored depending on the length of the wings carrying them 6 in the fully wound state of the winding rollers 3 vertically above them.
  • the pressure roller segments 5 are mounted between the wings 6 in traverses 8. At the bearings of the pressure roller segments 5 or in the vicinity of each sensors 9 for measuring the respective distance between the pressure roller segments 5 and the winding rollers 3 are provided. As an alternative or in addition to the sensors, sensors are provided for measuring the force applied by the pressure roller segments 5 to the winding rollers 3 in order to convert the values measured as controlled variables into signal magnitudes and to supply them to a force control unit which, by subtracting the signal quantities and a command variable specified from outside Regulation difference to supply to an only indicated control or regulating device 10 generates the force with which presses each of the pressure roller segments 5 against a winding roll 3.
  • the pressure roller segments 5 can be turned off depending on the outer contour of the winding rollers 3 at certain rotational positions of the winding rollers 3 or exert a dependent on the respectively achieved winding position changing contact pressure on the winding rollers 3.
  • “oblique guidance" of the pressure roller segments 5 of the pressure roller can of course come from the classic vertical linear guide the pressure roller segments of the pressure roller in question.
  • both the carrier rolls and the backup rolls as well as the pressure and backup rolls may be supported by dampers to cushion vibrations of the winding rolls.

Landscapes

  • Winding Of Webs (AREA)
  • Replacement Of Web Rolls (AREA)
  • Unwinding Webs (AREA)

Abstract

Eine Wickelmaschine zum Aufwickeln einer Materialbahn, insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn, auf mindestens eine Wickelhülse (4) zu einer Wickelrolle (3) mittels mindestens einer vorzugsweise elastisch gelagerten Walze (1, 2), auf der die Wickelrolle (3) beim Aufwickeln auf- oder anliegt, wobei zusätzlich wenigstens eine Druck-, Belastungs- oder Unterstützungswalze (5) zur Ausübung eines Anpressdrucks auf die wenigstens eine Wickelrolle bzw. zu einer zusätzlichen Unterstützung der wenigstens einen Wickelrolle (1, 2) vorhanden ist, ist dadurch gekennzeichnet, dass die Druck-, Belastungs- oder Unterstützungswalze (5) mit einer Einrichtung zur Lageregelung ausgestattet ist.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Wickelmaschine zum Aufwickeln einer Materialbahn, insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn, auf mindestens eine Wickelhülse zu einer Wickelrolle mittels mindestens einer vorzugsweise elastisch gelagerten Walze, auf der die Wickelrolle beim Aufwickeln auf- oder anliegt, wobei zusätzlich wenigstens eine Druck-, Belastungs- oder Unterstützungswalze zur Ausübung eines Anpressdrucks auf die wenigstens eine Wickelrolle bzw. zu einer zusätzlichen Unterstützung der wenigstens einen Wickelrolle vorhanden ist,
  • Materialbahnen müssen, bevor sie versandt werden können, auf Versand- oder Fertigrollen aufgewickelt werden. Als Rollenkerne werden hierfür üblicherweise Wickelhülsen verwendet, die vorzugsweise aus Pappe bestehen. Die Fertigrollen werden dadurch erzeugt, dass so genannte Mutter- oder Tambourrollen, die am Ausgang einer Papiermaschine oder nach der Satinage erzeugt werden, abgewickelt, in Längsrichtung geschnitten und dann jeweils auf Wickelhülsen aufgewickelt werden. Diese Wickelhülsen liegen entweder auf einer Stützwalze einer Stützwalzen-Wickelmaschine auf oder seitlich an dieser an, oder die Wickelhülsen liegen in einem von zwei Tragrollen einer Doppeltragwalzen-Wickelmaschine gebildeten Wickelbett.
  • Im Fall einer Doppeltragwalzen-Wickelmaschine, wie sie beispielsweise aus der DE 200 13 319 U1 oder der EP 0 792 245 B1 bekannt ist, ist mindestens eine der beiden Tragwalzen angetrieben. Auf diese Weise liegen entsprechend der Anzahl der aus der ursprünglichen Materialbahn durch Längsschnitte erzeugten einzelnen Materialbahnen mehrere Wickelhülsen nebeneinander in dem Wickelbett. Es ist jedoch auch möglich, lediglich eine einzige Wickelrolle in einer Doppeltragwalzen-Wickelmaschine zu wickeln.
  • In der EP 0 829 438 B1 wird eine Stützwalzen-Wickelmaschine beschrieben. In diesem Fall wird eine Materialbahn, auf eine Stützrolle gestützt, auf eine Wickelhülse aufgewickelt, während sie durch einen Spalt tritt, der zwischen der Stützrolle und der zu erzeugenden Wickelrolle ausgebildet ist, wobei die Wickelrolle zusätzlich durch eine weitere, zwei kleine Rollen umfassende Vorrichtung gestützt wird. In einer Stützwalzen-Wickelmaschine kann ebenfalls entweder nur eine einzige Wickelrolle gewickelt werden oder eine Mehrzahl von Wickelrollen, die jeweils in Wickelstationen durch einzelne Spannvorrichtungen gehalten werden, wobei die Spannvorrichtungen die Wickelrollen im Wechsel zu beiden Seiten von einer durch den Mittelpunkt der Stützrolle hindurchlaufenden senkrechten Achse halten, wobei die Verbindungslinien zwischen den Mittelpunkten der Wickelrollen und der Stützrolle jeweils nach beiden Seiten von der Senkrechten unter einem spitzen Winkel geneigt sind oder mit der Senkrechten einen rechten Winkel bilden. Hierbei können die Spannköpfe und die Wickelhülsen in den Wickelstationen auch verschiedene Durchmesser aufweisen.
  • Auch aus der DE 196 49 354 A1 ist eine Stützwalzen-Wickelmaschine bekannt, in der die Wickelrollen zusätzlich durch eine Unterstützungswalze abgestützt werden, die jeweils schräg unterhalb der Wickelrollen angeordnet sind.
  • Beim Wickeln von Rollen werden durch Schwingungen der Rolle und der beiden Tragwalzen Eindrückungen in der Rolle verursacht, die durch Resonanzen immer an derselben Umfangsstelle auftreten und dadurch immer stärker werden. Dadurch wird einerseits die gesamte Wickelmaschine schädlichen Schwingungsbeanspruchungen unterworfen, und andererseits wird die Wickelrolle mit Wickelfehlern gewickelt.
  • Bei bisher üblichen Wickelmaschinen, die auch als "Rollenschneidmaschinen" bezeichnet werden, wird ein Belastungsdruck oder eine Gewichtsentlastung der Druck- oder Unterstützungwalzen von der Steuerung vorgegeben, und die Wickelmaschine versucht, diesen Druck oder die Belastungskraft, so gut es geht, einzuhalten. Dabei kann auf Unrundheiten oder Wickelfehler oder geometrische Fehler der Wickelrolle nicht reagiert werden, weil die bekannten Systeme zu träge reagieren.
  • Neben einer starken Beanspruchung der Wickelmaschine und der Fundamente führen Vibrationen in einer Rollenwickeleinrichtung auch zur Unrundheitsbildung der Wickelrolle. Die Unrundheit kann mit der Verarbeitung bestimmter Papiersorten verbunden sein. Beispielsweise stellen das Reibverhalten oder die Papierdicke relevante Größen dar. Man nimmt an, dass für die Unrundheitsbildung der Wickelrolle eine Kontaktschwingung zwischen der Wickelrolle und der Walze oder den Walzen ursächlich ist, wobei die Walze oder die Walzen und die Wickelrolle oder Teile davon, z. B. die äußersten Lagen der Wickelrolle gegeneinander schwingen. Hierdurch kann es zu einem ungleichförmigen Aufbau der Wickelrolle (Dichte-, Steifigkeits-, Dickenvariation, Lufteinschlüsse, sich verschiebende Papierlagen) kommen, welcher wiederum die Kontaktschwingungen verstärken kann.
  • Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Wickelmaschine zu schaffen, die proaktiv, d. h. vorausschauend, auf geometrische Fehler in der Wickelrolle reagiert.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Wickelmaschine der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die Druck-, Belastungs- oder Unterstützungswalze mit einer Einrichtung zur Lageregelung ausgestattet ist.
  • Die Lageregelungs-Einrichtung ermittelt während einer gerade ablaufenden Umdrehung der Wickelrolle deren Reaktionskraft auf die Druckwalze bzw. die Unterstützungswalze, um im nächsten Rollenumlauf gezielt auf die geometrische Abweichung der Wickelrolle von einem Soll-Durchmesser reagieren zu können, entweder durch gezieltes Ausweichen vor einem Buckel auf der Oberfläche des Wickels oder durch Erhöhung der Anpresskraft, um den Buckel stärker einzuebnen, je nachdem, was für den Wickelaufbau die gewünschte Reaktion ist.
  • Auch wenn nachstehend stets nur der Begriff "Druckwalze" verwendet wird, so schließt dies nicht aus, dass entsprechend dem Bedarf eine Vielzahl von nebeneinander zwischen denselben Schwenkarmen oder jeweils über einzelne Paare von Schwenkarmen gelagerte Druckwalzensegmente vorhanden sein können.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.
  • Insbesondere vorteilhaft ist eine Ausgestaltung der Erfindung, gemäß der die Einrichtung zur Lageregelung in einer Tragkonstruktion der wenigstens einen Druck-, Belastungs- oder Unterstützungswalze angeordnet oder mit dieser verbunden ist.
  • Ebenso erweist es sich als vorteilhaft, wenn der wenigstens einen Druck-, Belastungs- oder Unterstützungswalze wenigstens ein Aktor zur Messung des Anpressdrucks bzw. des abgestützten Gewichts der Wickelrolle und/oder des Abstands zwischen der Druck-, Belastungs- oder Unterstützungswalze und der Wickelrolle zugeordnet ist.
  • Von Vorteil ist es, wenn der wenigstens eine Aktor ein piezoelektrischer Aktor zur Messung der Kraft zwischen der wenigstens einen Druck-, Belastungs- oder Unterstützungswalze und der Wickelrolle ausgeübten Kraft oder ein optischer, akustischer oder elektrischer, insbesondere kapazitiver, Sensor zur Messung des Abstands zwischen der wenigstens einen Druck-, Belastungs- oder Unterstützungswalze und der Wickelrolle ist.
  • Mit Vorteil lässt sich vorsehen, dass der Druck-, Belastungs- oder Unterstützungswalze eine Steuer- oder Regeleinrichtung, insbesondere mit einem selbstlernenden System, zur Bestimmung des Drucks bzw. des Gewichts und/oder des Abstands zwischen der Druck-, Belastungs- oder Unterstützungswalze und der Wickelrolle zugeordnet ist.
  • Wenn die Steuer- oder Regeleinrichtung eine Speichereinheit zur Erfassung des Drucks bzw. des Gewichts und/oder des Abstands zwischen der Druck-, Belastungs- oder Unterstützungswalze einerseits und der Wickelrolle andererseits, insbesondere über den gesamten Umfang der Wickelrolle während wenigstens einer Umdrehung der Wickelrolle, umfasst, lassen sich Daten für die Steuerung bzw. Regelung des auf die Wickelrolle auszuübenden Drucks oder der erforderlichen Gewichtsabstützung und/oder zur Einstellung eines Abstands zwischen der Druck-, Belastungs- oder Unterstützungswalze und der Wickelrolle gewinnen, anhand deren je nach der Position der Wickelrolle die Druck- oder Unterstützungswalze positioniert wird.
  • In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass an die Tragkonstruktion der wenigstens einen Druck-, Belastungs- oder Unterstützungswalze ein Hydraulik- oder Pneumatikzylinder oder ein elektrischer Stellmotor, insbesondere in Verbindung mit einer von dem Stellmotor betätigten Spindel, zur Einstellung oder Nachstellung der Position der wenigstens einen Druck-, Belastungs- oder Unterstützungswalze angeordnet ist.
  • Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren zum Aufwickeln wenigstens einer Wickelrolle in einer Wickelmaschine.
  • Erfindungsgemäß ist dieses Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass während des Aufwickelns wenigstens eine Druck-, Belastungs- oder Unterstützungswalze einen an die äußere Kontur der Wickelrolle angepassten Druck bzw. eine an die äußere Kontur der Wickelrolle angepasste Abstützungskraft ausübt und/oder einen Abstand zu der Wickelrolle einhält.
  • Das Verfahren lässt sich in vorteilhafter Weise dadurch weiterbilden, dass der Druck bzw. die Abstützungskraft und/oder der Abstand gemäß von dem selbstlernenden System oder der Steuer- oder Regeleinrichtung vorgegebenen Werten eingestellt oder nachgestellt wird.
  • Zusammengefasst besteht die Erfindung somit darin, dass die Tragkonstruktion der Druckwalze lagegeregelt bewegt wird, so dass die Druckrollensegmente mit schnellen Aktoren und kleinen Amplituden kraftgeregelt betrieben werden. Während des Wickelns "lernt" die Wickelmaschine, wie sich die geometrische Abweichung des Wickels von der gewünschten Zylinderform ändert, so dass bei jedem Umlauf die Unebenheiten vorausgesehen werden können. Dieser Sachverhalt bietet der Steuerung oder Regelung ausreichend Zeit, um auf die Geometrie der Wickelrolle zu reagieren, da sich das Rollenprofil nur ganz allmählich mit der Zunahme der Lagen ändert.
  • Nachstehend wird die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel anhand der einzigen Figur näher erläutert. Diese zeigt eine Seitenansicht einer Doppeltragwalzen-Wickelmaschine in Längsrichtung.
  • Eine von einer Doppeltragwalzen-Wickelmaschine gebildete Wickelvorrichtung weist zwei Tragwalzen 1, 2 auf, von denen mindestens eine angetrieben ist. Die Tragwalzen 1, 2 bilden ein Walzenbett, in dem mehrere, in axialer Richtung nebeneinander liegende Wickelrollen 3 während des Aufwickelns auf den Tragwalzen 1, 2 aufliegen. Von einer (nicht dargestellten) Längsschneideinrichtung wird eine Materialbahn, insbesondere eine Papier- oder Kartonbahn, vor dem Aufwickeln in mehrere Einzelbahnen geschnitten, die anschließend durch den Spalt zwischen den Tragwalzen 1, 2 oder seitlich um den Mantel einer der beiden Tragwalzen 1, 2 herum in das Walzenbett geführt werden, wo sie auf fluchtend aufgereihte Hülsen 4 aufgewickelt werden.
  • Oberhalb der Wickelrollen 3 ist eine Belastungs- oder Druckwalze 5 oder eine Mehrzahl von nebeneinander liegend angeordneten Druckwalzensegmenten 5 gelagert. Die Druckwalzensegmente 5 erstrecken sich über die gesamte Breite aller nebeneinander liegenden Wickelrollen 3 und drücken die die Wickelrollen 3 in das Wickelbett. Die Druckwalzensegmente 5 sind drehbar in Schwingen 6 gelagert. Diese sind ihrerseits schwenkbar um eine Drehachse 7 in einem Maschinenständer oder Sockel gelagert, der auch die Lager der Tragwalzen 1, 2 trägt.
  • Die Druckwalzensegmente 5 sind zu Beginn des Wickelvorgangs im wesentlichen senkrecht oberhalb der Wickelrollen 3 angeordnet und erreichen nach vollständiger oder annähernd vollständiger Bewicklung der Wickelrollen 3 die in der Figur dargestellte geneigte Stellung; jedoch können die Druckwalzensegmente 6 je nach der Länge der sie tragenden Schwingen 6 auch im voll bewickelten Zustand der Wickelrollen 3 senkrecht oberhalb von diesen gelagert sein.
  • Die Druckwalzensegmente 5 sind zwischen den Schwingen 6 in Traversen 8 gelagert. An den Lagern der Druckwalzensegmente 5 oder in deren Nähe sind jeweils Sensoren 9 zur Messung des jeweiligen Abstands zwischen den Druckwalzensegmenten 5 und den Wickelrollen 3 vorgesehen. Alternativ oder zusätzlich zu den Sensoren sind Sensoren zur Messung der von den Druckwalzensegmenten 5 auf die Wickelrollen 3 aufgebrachten Kraft angebracht, um die als Regelgrößen gemessenen Werte in Signalgrößen umzuwandeln und einer Kraftregelungseinheit zuzuführen, die durch Differenzbildung aus den Signalgrößen und einer von außen vorgegebenen Führungsgröße eine Regelungsdifferenz zur Zuführung zu einer lediglich angedeuteten Steuer- oder Regeleinrichtung 10 für die Kraft erzeugt, mit der jedes der Druckwalzensegmente 5 gegen eine Wickelrolle 3 drückt. Dabei können die Druckwalzensegmente 5 je nach der zu erzeugenden Außenkontur der Wickelrollen 3 an bestimmten Drehpositionen auch von den Wickelrollen 3 abgestellt sein oder eine von der jeweils erreichten Wickelposition abhängige wechselnde Andruckkraft auf die Wickelrollen 3 ausüben. Neben der dargestellten und beschriebenen "Schrägführung" der Druckwalzensegmente 5 der Andrückwalze kann selbstverständlich aus die klassische senkrechte Linearführung der Druckwalzensegmente der Andrückwalze in Frage kommen.
  • Die oben anhand der Druckwalzensegmente 5 beschriebenen Funktionen lassen sich auf Unterstützungswalzen übertragen, die zusätzlich zu den Druckwalzensegmenten 5 vorhanden sein können, oder die im Falle einer Stützwalzenwickelmaschine notwendig sein können. Derartige Unterstützungswalzen entlasten damit die eigentlichen Stützwalzen, die die Hauptlast der Wickelrollen tragen, entweder teilweise die Stützwalzen vom Gewicht der Wickelrollen, oder die Unterstützungswalzen sind von den Wickelrollen abgestellt, so dass die Stützwalzen nicht entlastet werden. Auch in diesem Fall sind Sensoren, beispielsweise optische Sensoren, und/oder piezoelektrische Sensoren für die Kraft- und/oder Abstandsregelung vorgesehen.
  • Es versteht sich, dass sowohl die Tragwalzen und die Stützwalzen als auch die Druck- und die Unterstützungswalzen über Dämpfer gelagert sein können, um Schwingungen der Wickelrollen abzufedern.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Tragwalze
    2
    Tragwalze
    3
    Wickelrolle
    4
    Hülse
    5
    Druckwalze, Druckwalzensegment
    6
    Schwenkarm
    7
    Drehachse
    8
    Traverse
    9
    Sensor
    10
    Steuer- oder Regeleinrichtung

Claims (9)

  1. Wickelmaschine zum Aufwickeln einer Materialbahn, insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn, auf mindestens eine Wickelhülse (4) zu einer Wickelrolle (3) mittels mindestens einer vorzugsweise elastisch gelagerten Walze (1, 2), auf der die Wickelrolle (3) beim Aufwickeln auf- oder anliegt, wobei zusätzlich wenigstens eine Druck-, Belastungs- oder Unterstützungswalze (5) zur Ausübung eines Anpressdrucks auf die wenigstens eine Wickelrolle bzw. zu einer zusätzlichen Unterstützung der wenigstens einen Wickelrolle (1, 2) vorhanden ist,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Druck-, Belastungs- oder Unterstützungswalze (5) mit einer Einrichtung zur Lageregelung ausgestattet ist.
  2. Wickelmaschine nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Einrichtung zur Lageregelung in einer Tragkonstruktion der wenigstens einen Druck-, Belastungs- oder Unterstützungswalze (5) angeordnet oder mit dieser verbunden ist.
  3. Wickelmaschine nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der wenigstens einen Druck-, Belastungs- oder Unterstützungswalze (5) wenigstens ein Aktor zur Messung des Anpressdrucks bzw. des abgestützten Gewichts der Wickelrolle (1, 2) und/oder des Abstands zwischen der Druck-, Belastungs- oder Unterstützungswalze (5) und der Wickelrolle (1, 2) zugeordnet ist.
  4. Wickelmaschine nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der wenigstens eine Aktor ein piezoelektrischer Aktor zur Messung der Kraft zwischen der wenigstens einen Druck-, Belastungs- oder Unterstützungswalze (5) und der Wickelrolle (1, 2) ausgeübten Kraft oder ein optischer, akustischer oder elektrischer, insbesondere kapazitiver, Sensor zur Messung des Abstands zwischen der wenigstens einen Druck-, Belastungs- oder Unterstützungswalze (5) und der Wickelrolle (1, 2) ist.
  5. Wickelmaschine nach Anspruch 3 oder 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Druck-, Belastungs- oder Unterstützungswalze (5) eine Steuer- oder Regeleinrichtung (10), insbesondere mit einem selbstlernenden System, zur Bestimmung des Drucks bzw. des Gewichts und/oder des Abstands zwischen der Druck-, Belastungs- oder Unterstützungswalze (5) und der Wickelrolle (1, 2) zugeordnet ist.
  6. Wickelmaschine nach einem der Ansprüche 3 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Steuer- oder Regeleinrichtung (10) eine Speichereinheit zur Erfassung des Drucks bzw. des Gewichts und/oder des Abstands zwischen der Druck-, Belastungs- oder Unterstützungswalze (5), insbesondere über den gesamten Umfang der Wickelrolle (1, 2) während wenigstens einer Umdrehung der Wickelrolle (1, 2) zur Gewinnung von Daten für die Steuerung bzw. Regelung des auf die Wickelrolle (1, 2) auszuübenden Drucks oder der erforderlichen Gewichtsabstützung und/oder zur Einstellung eines Abstands zwischen der Druck-, Belastungs- oder Unterstützungswalze (5) und der Wickelrolle (1, 2) je nach der Position der Wickelrolle (1, 2) gewinnt.
  7. Wickelmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass an die Tragkonstruktion der wenigstens einen Druck-, Belastungs- oder Unterstützungswalze (5) ein Hydraulik- oder Pneumatikzylinder oder ein elektrischer Stellmotor, insbesondere in Verbindung mit einer von dem Stellmotor betätigten Spindel, zur Einstellung oder Nachstellung der Position der wenigstens einen Druck-, Belastungs- oder Unterstützungswalze (5) angeordnet ist.
  8. Verfahren zum Aufwickeln wenigstens einer Wickelrolle (1, 2) in einer Wickelmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass während des Aufwickelns wenigstens eine Druck-, Belastungs- oder Unterstützungswalze (5) einen an die äußere Kontur der Wickelrolle (1, 2) angepassten Druck bzw. eine an die äußere Kontur der Wickelrolle (1, 2) angepasste Abstützungskraft ausübt und/oder einen Abstand zu der Wickelrolle (1, 2) einhält.
  9. Verfahren nach Anspruch 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Druck bzw. die Abstützungskraft und/oder der Abstand gemäß von dem selbstlernenden System oder der Steuer- oder Regeleinrichtung (10) vorgegebenen Werten eingestellt oder nachgestellt wird.
EP07116419A 2006-09-18 2007-09-14 Wickelmaschine Withdrawn EP1900661A3 (de)

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