EP1900662A2 - Wickelmaschine - Google Patents

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Publication number
EP1900662A2
EP1900662A2 EP07116472A EP07116472A EP1900662A2 EP 1900662 A2 EP1900662 A2 EP 1900662A2 EP 07116472 A EP07116472 A EP 07116472A EP 07116472 A EP07116472 A EP 07116472A EP 1900662 A2 EP1900662 A2 EP 1900662A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
winding
roller
pressure
machine according
winding machine
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Withdrawn
Application number
EP07116472A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1900662A3 (de
Inventor
Rolf 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 EP1900662A2 publication Critical patent/EP1900662A2/de
Publication of EP1900662A3 publication Critical patent/EP1900662A3/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Withdrawn legal-status Critical Current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
    • B65H18/02—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
    • 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
    • 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 mounted roller on which the winding roll when winding up or rests, at least one in one of pivot arms held traverse mounted pressure or load roller for exerting a contact pressure on 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 by 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.
  • 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 rolls is the cause for the ovality of the winding roll, wherein the roll or rolls and the winding roll or parts thereof, for. B. the outer paper layers of the winding roll, swing 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.
  • the pressure roller also has a significant influence on the quality of the wound paper web and on the roundness of the roll.
  • their pressure to the winding roll and the position of the pressure roller are controlled by hydraulic cylinders. Because the entire mass of the pressure roller traverse must be moved along, no high dynamics of this control is possible. On Vibration or irregularities of the roll can not be reacted, the line force exerted by the pressure roller on the winding roll, the set value can not follow.
  • this object is achieved in a winding machine of the type mentioned above in that the pivot arms which receive the pressure roller carrying cross member are connected to a force or position control and that the position of the pressure or load roller against the winding roll by a with their storage in the Traverse connected damping device relative to the winding roll is adjustable.
  • the traverse of the pressure roller is further moved in a known manner via hydraulic cylinders or equivalent drive means such as an electrically adjustable spindle to determine the approximate position of the pressure roller relative to the winding roller.
  • drive means such as an electrically adjustable spindle to determine the approximate position of the pressure roller relative to the winding roller.
  • a damping device for damping vibrations of the pressure roller is provided in the region of the bearing of the pressure roller in the Traverse. Because these damping properties can be varied very quickly and instead of the total mass of the traverse and the pivot arms including the pressure roller only the small mass of the pressure roller or alternatively the pressure roller has to be moved in connection with their storage, the pressure roller can follow the movement of the winding roll very well. This means that the pressure roller can optimally compress the discontinuities of the winding roll.
  • 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 device for force or position control of the pivot arms is connected to the pivot arms pivoting pneumatic or hydraulic cylinders or electrically operated spindles or to the bearings of the pivot arms themselves.
  • This force or position control has little dynamics, but it provides for the compensation and damping of low frequency vibrations.
  • the damping device comprises at least one actuator, in particular a hydraulic, pneumatic, electrorheological actuator or an electric linear drive.
  • the damping device comprises a cylinder and a piston arranged therein, which divides the cylinder into two pressure chambers, wherein the piston with the roller bearings and the cylinder with the crossbar is in communication and the two pressure chambers via a Link are connected, which contains at least one throttle.
  • Another advantage is that a switching valve is arranged in the connecting path, with which the connection path can be interrupted.
  • the circulation device advantageously has a tempering device.
  • An additional advantage is achieved by connecting the two pressure chambers with each other, for which purpose a pressure compensation throttle is used.
  • the pressure compensation throttle can be easily arranged in the piston itself.
  • a further advantageous embodiment of the invention is that the damping device is connected to a control or regulating unit and that the control or regulating unit, the force with which the pressure or load roller rests on the winding roll, and / or the distance that the Compressing or loading roller during the rotation of the winding roll has, as control variables for adjusting the damping can be fed.
  • the pressure or support roller at least one actuator for measuring the contact pressure or the supported weight of the winding roll and / or the distance between the Pressure, loading or support roller and the winding roll is assigned.
  • the damping arrangement can be arranged according to the invention in at least two alternatives. Either the damping device between the bearing of the pressure roller on the underside of the traverse and the traverse itself is arranged, or the pressure roller is pivotally mounted together with its bearing support via a bearing relative to the crossbar, so that the vibrations between the bearing and the traverse by an in the traverse mounted and and the bearing receiving actuated and thus the pressure roller pivoting damping device are attenuated.
  • a winding device formed by a twin-winder winding machine has two support rollers 1, 2 (Fig. 1), at least one of which is driven.
  • the support rollers 1, 2 form a roller bed, in which several adjacent bobbins 3 rest during winding on the support rollers 1, 2.
  • 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.
  • the winding rollers 3 is a loading or pressure roller 5 or a plurality of juxtaposed pressure roller segments. 5 stored.
  • the pressure roller segments 5 extend over the entire width of all adjacent bobbins 3 and press the bobbins 3 in the winding bed.
  • the pressure rollers 5 are rotatably mounted in pivot arms 6. These are in turn pivotally mounted about a rotation axis 7 in a machine stand or base 8, which also carries the bearings of the support rollers 1, 2.
  • the pivot arms 6 are pivotable. About (not shown) facilities for force or position control, the cylinder 9 and / or the pivot arms 6 are mounted even in the base 8.
  • Each of the pressure rollers 5 is mounted between the pivot arms 6 on a cross member 10 via a damping device 11 or a plurality of damping devices 11 (FIG. 2).
  • the damping device 11 has a hydraulic cylinder 13, which is subdivided by a piston 14 into a first pressure chamber 15 and a second pressure chamber 16.
  • the piston 14 is connected via a piston rod 17 with a bearing receptacle 18 for the pressure roller 5.
  • a second piston rod 19 is arranged, which has the same diameter as the first piston rod 17.
  • the second piston rod 19 is guided to a blind bore 20 on an end face 21 of the cylinder 13, which faces the traverse 10.
  • the two pressure application surfaces on the piston 14 are the same size.
  • the two pressure chambers 15, 16 are sealed by seals 22, 23, 24 under each other or to the outside.
  • a connecting path 25 connects the two pressure chambers 15, 16.
  • a throttle 26 is arranged in the connecting path 25.
  • a switching valve 27 is provided with an operable by a control or regulating unit according to the desired attenuation input 28.
  • a pressure compensating throttle 29 is arranged, whose flow resistance is substantially greater than the flow resistance of the throttle 26. The pressure compensating throttle 29 allows only a small portion of the hydraulic fluid, which is displaced from the pressure chamber 15 to the pressure chamber 16 or vice versa.
  • Both pressure chambers 15, 16 are connected to a circulation device 30 which is equipped with a pump 31.
  • the pump 31 removes hydraulic fluid from a tank 32 and pumps the hydraulic fluid through the two pressure chambers 15, 16 back into the tank 32.
  • a tempering device 33 is provided, through which the viscosity of the hydraulic fluid through Temperature change can be influenced.
  • the two pressure chambers 15 and 16 via the open switching valve 27 and the throttle 26 are interconnected.
  • the hydraulic fluid is pumped back and forth via the throttle 26 between the two pressure chambers 15, 16, whereby friction energy is generated. The resulting heat is removed from the vibration process, whereby the vibrations are damped.
  • the pressure roller 5 is movable either via a bearing eye 34 in the direction of the piston rod 17 relative to the traverse 10, as shown in Fig. 2, or alternatively, a receptacle 35 via a bearing 36 relative to the crossbar 10 is pivotable.
  • the damping device 11 is again mounted in the traverse 10, but carries out a vibration movement of the receptacle 35 together with the pressure roller 5 mounted therein.

Landscapes

  • Winding Of Webs (AREA)
  • Replacement Of Web Rolls (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 gelagerten Walze (1, 2), auf der die Wickelrolle (3) beim Aufwickeln auf- oder anliegt, wobei wenigstens eine in einer von Schwenkarmen (6) gehaltenen Traverse (10) gelagerte Druck- oder Belastungswalze (5) zur Ausübung eines Anpressdrucks auf die wenigstens eine Wickelrolle (3) vorhanden ist, ist dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkarme (6) mit einer Kraft- oder Lageregelung verbunden sind und dass die Position der Druck- oder Belastungswalze (5) gegenüber der Wickelrolle (3) durch eine mit ihrer Lagerung in der Traverse (10) verbundene Dämpfungseinrichtung (11) gegenüber der Wickelrolle (3) einstellbar 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 gelagerten Walze, auf der die Wickelrolle beim Aufwickeln auf- oder anliegt, wobei wenigstens eine in einer von Schwenkarmen gehaltenen Traverse gelagerte Druck- oder Belastungswalze zur Ausübung eines Anpressdrucks auf die wenigstens eine 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 sogenannte 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.
  • 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 Schwingungs-Beanspruchungen unterworfen, und andererseits wird die Wickelrolle mit Wickelfehlern gewickelt. Bei bisher üblichen Wickelmaschinen, die auch als "Rollenschneidmaschinen" bezeichnet werden, wird ein Belastungsdruck der Druck- oder Belastungswalzen 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 äußeren Papierlagen 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.
  • Einen wesentlichen Einfluss auf die Qualität der gewickelten Papierbahn und auf die Rundheit des Wickels hat auch die Druckwalze. Zur Zeit werden deren Andruck an die Wickelrolle und die Position der Druckwalze von hydraulischen Zylindern geregelt. Weil dabei die gesamte Masse der Druckwalzentraverse mitbewegt werden muss, ist keine hohe Dynamik dieser Regelung möglich. Auf Vibrationen oder Unregelmäßigkeiten des Wickels kann nicht reagiert werden, die Linienkraft, die die Druckwalze auf die Wickelrolle ausübt, kann dem Sollwert nicht folgen.
  • Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Wickelmaschine zu schaffen, die eine feinfühligere Anpassung der Anpressung der Druckwalze an die Wickelrolle ermöglicht.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Wickelmaschine der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die Schwenkarme, die die Druckwalze tragende Traverse aufnehmen, mit einer Kraft- oder Lageregelung verbunden sind und dass die Position der Druck- oder Belastungswalze gegenüber der Wickelrolle durch eine mit ihrer Lagerung in der Traverse verbundene Dämpfungseinrichtung gegenüber der Wickelrolle einstellbar ist.
  • Gemäß der Erfindung wird die Traverse der Druckwalze in bekannter Weise weiterhin über hydraulische Zylinder oder äquivalente Antriebsmittel wie eine elektrisch verstellbare Spindel bewegt, um die ungefähre Position der Druckwalze gegenüber der Wickelrolle festzulegen. Es kommt jedoch hinzu, dass im Bereich der Lagerung der Druckwalze in der Traverse eine Dämpfungseinrichtung zur Dämpfung von Schwingungen der Druckwalze vorgesehen ist. Weil diese Dämpfungseigenschaften sehr schnell variiert werden können und anstelle der Gesamtmasse der Traverse und der Schwenkarme einschließlich der Druckwalze nur die kleine Masse der Druckwalze oder alternativ die Druckwalze in Verbindung mit ihrer Lagerung bewegt werden muss, kann die Druckwalze der Bewegung der Wickelrolle sehr gut folgen. Dies bedeutet, dass die Druckwalze optimal auf die Unrundheiten der Wickelrolle einfedern kann. Infolge dessen bleibt die Linienkraft zwischen der Druckwalze und der Wickelrolle konstant. Aufgrund der Dämpfung der Druckwalze wird ein ruhiger, vibrationsarmer Betrieb erreicht. Dem Gesamtsystem wird weniger Schwingungsenergie zugeführt; diese wird vielmehr durch die ortsnah zu der Druckwalze angebrachte Dämpfungseinrichtung in Wärmeenergie verwandelt. Durch die Erfindung werden bei einer gedämpften Druckwalze eine konstante Linienkraft und ein ruhiger, vibrationsarmer Betrieb erreicht.
  • 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.
  • In vorteilhafter Weise ist die Einrichtung zur Kraft- oder Lageregelung der Schwenkarme mit die Schwenkarme schwenkenden Pneumatik- oder Hydraulikzylindern oder elektrisch betriebenen Spindeln oder mit den Lagern der Schwenkarme selbst verbunden. Diese Kraft- oder Lageregelung hat nur eine geringe Dynamik, aber sie sorgt für den Ausgleich und die Dämpfung von Schwingungen niedriger Frequenz.
  • Zusätzlich ist es bei dieser Kraftregelung von Vorteil, wenn die Lager der Schwenkarme und/oder die Lager der Pneumatik- oder Hydraulikzylinder oder der Spindeln im Sockel oder einer Abstützung der Wickelmaschine gelagert sind.
  • Zur Dämpfung hochfrequenter Schwingungen der Druckwalze ist erfindungsgemäß mit Vorteil vorgesehen, dass die Dämpfungseinrichtung wenigstens einen Aktuator, insbesondere einen hydraulischen, pneumatischen, elektrorheologischen Aktuator oder einen elektrischen Linearantrieb umfasst.
  • In vorteilhafter Weiterbildung weist die Dämpfungseinrichtung einen Zylinder und einen darin angeordneten Kolben auf, der den Zylinder in zwei Druckräume unterteilt, wobei der Kolben mit den Walzenlagern und der Zylinder mit der Traverse in Verbindung steht und die beiden Druckräume über eine Verbindungsstrecke verbunden sind, die mindestens eine Drossel enthält.
  • Von Vorteil ist es außerdem, wenn sich die Durchlässigkeit der Verbindungsstrecke verändern lässt.
  • Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass in der Verbindungsstrecke ein Schaltventil angeordnet ist, mit dem sich die Verbindungsstrecke unterbrechen lässt.
  • Durch den Einsatz einer die beiden Druckräume verbindenden Zirkulationseinrichtung wird ein Zirkulationsstrom des Druckmediums ermöglicht.
  • Hierbei weist die Zirkulationseinrichtung in vorteilhafter Weise eine Temperiereinrichtung auf.
  • Ein zusätzlicher Vorteil wird durch eine Verbindung der beiden Druckräume miteinander erreicht, wozu eine Druckausgleichsdrossel eingesetzt wird. Die Druckausgleichsdrossel lässt sich auf einfache Weise im Kolben selber anordnen.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass die Dämpfungseinrichtung mit einer Steuer- oder Regeleinheit verbunden ist und dass der Steuer- oder Regeleinheit die Kraft, mit der die Druck- oder Belastungswalze auf der Wickelrolle aufliegt, und/oder der Abstand, den die Druck- oder Belastungswalze während der Umdrehung der Wickelrolle aufweist, als Regelgrößen zur Einstellung der Dämpfung zuführbar ist.
  • Zusätzlich von Vorteil ist es, wenn an der Traverse wenigstens ein Sensor zur Messung der von der Druckwalze auf die Wickelrolle ausgeübten Kraft und/oder des Abstands zwischen der Druckwalze und der Wickelrolle vorhanden ist.
  • Als vorteilhaft kann es sich auch erweisen, wenn der Druck- 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.
  • Die Dämpfungsanordnung lässt sich gemäß der Erfindung in wenigstens zwei Alternativen anordnen. Entweder ist die Dämpfungseinrichtung zwischen der Lagerung der Druckwalze auf der Unterseite der Traverse und der Traverse selber angeordnet, oder die Druckwalze ist zusammen mit ihrer Lageraufnahme über ein Lager gegenüber der Traverse schwenkbar gelagert, so dass die Schwingungen zwischen dem Lager und der Traverse durch eine in der Traverse gelagerte und und die Lageraufnahme betätigende und damit auch die Druckwalze verschwenkende Dämpfungseinrichtung gedämpft werden.
  • Nachstehend wird die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnungen näher erläutert.
  • Es zeigen
    • Fig.1 1
    eine schematische Seitenansicht einer Doppeltragwalzen-Wickelmaschine in Längsrichtung und
    Fig. 2
    eine Darstellung einer Ausführungsform der Dämpfungseinrichtung.
  • Eine von einer Doppeltragwalzen-Wickelmaschine gebildete Wickelvorrichtung weist zwei Tragwalzen 1, 2 (Fig. 1) auf, von denen mindestens eine angetrieben ist. Die Tragwalzen 1, 2 bilden ein Walzenbett, in dem mehrere nebeneinanderliegende 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 nebeneinanderliegend angeordneten Druckwalzensegmenten 5 gelagert. Die Druckwalzensegmente 5 erstrecken sich über die gesamte Breite aller nebeneinanderliegenden Wickelrollen 3 und drücken die die Wickelrollen 3 in das Wickelbett. Die Druckwalzen 5 sind drehbar in Schwenkarmen 6 gelagert. Diese sind ihrerseits schwenkbar um eine Drehachse 7 in einem Maschinenständer oder Sockel 8 gelagert, der auch die Lager der Tragwalzen 1, 2 trägt. Mittels Pneumatik- oder Hydraulikzylindern 9 sind die Schwenkarme 6 verschwenkbar. Über (nicht dargestellte) Einrichtungen zur Kraft- oder Lageregelung sind die Zylinder 9 und/oder die Schwenkarme 6 selbst in dem Sockel 8 gelagert.
  • Jede der Druckwalzen 5 ist zwischen den Schwenkarmen 6 an einer Traverse 10 über eine Dämpfungseinrichtung 11 oder eine Mehrzahl von Dämpfungseinrichtungen 11 (Fig. 2) gelagert. Es sind Schwingungssensoren 12 (Fig. 1) und/oder Sensoren zur Bestimmung der Position der Druckwalze 5 gegenüber der Wickelrolle 3 oder zur Bestimmung der von der Druckwalze 5 auf die Wickelrolle 3 ausgeübten Kraft vorhanden, deren Ergebnisse einer mit der Dämpfungseinrichtung verbundenen Steuer- oder Regeleinheit als Regelgrößen zugeführt werden.
  • Die Dämpfungseinrichtung 11 weist einen Hydraulik-Zylinder 13 auf, der durch einen Kolben 14 in einen ersten Druckraum 15 und einen zweiten Druckraum 16 unterteilt ist. Der Kolben 14 ist über eine Kolbenstange 17 mit einer Lageraufnahme 18 für die Druckwalze 5 verbunden. Auf der der Kolbenstange 17 gegenüberliegenden Seite ist eine zweite Kolbenstange 19 angeordnet, die den gleichen Durchmesser wie die erste Kolbenstange 17 hat. Die zweite Kolbenstange 19 ist einer Blindbohrung 20 an einer Stirnseite 21 des Zylinders 13 geführt, die der Traverse 10 zugewandt ist. Damit sind die beiden Druckangriffsflächen am Kolben 14 gleich groß. Bei einer Bewegung des Kolbens 14 wird aus dem Druckraum 15, 16 immer genau soviel Hydraulikflüssigkeit verdrängt, wie von dem anderen Druckraum 16, 15 aufgenommen werden kann. Das für die Hydraulikflüssigkeit zur Verfügung stehende Volumen bleibt konstant, so dass kein externer Speicher benötigt wird.
  • Die beiden Druckräume 15, 16 sind durch Dichtungen 22, 23, 24 unter einander bzw. nach außen abgedichtet. Eine Verbindungsstrecke 25 verbindet die beiden Druckräume 15, 16. In der Verbindungsstrecke 25 ist eine Drossel 26 angeordnet. Ferner ist in der Verbindungsstrecke 25 ein Schaltventil 27 mit einem durch eine Steuer- oder Regeleinheit entsprechend der gewünschten Dämpfung betätigbaren Eingang 28 versehen. In dem Kolben 14 ist eine Druckausgleichsdrossel 29 angeordnet, deren Strömungswiderstand wesentlich größer ist als der Strömungswiderstand der Drossel 26. Die Druckausgleichsdrossel 29 lässt nur einen geringen Anteil der Hydraulikflüssigkeit durch, der von dem Druckraum 15 zu dem Druckraum 16 verdrängt wird oder umgekehrt.
  • Beide Druckräume 15, 16 sind mit einer Zirkulationseinrichtung 30 verbunden, die mit einer Pumpe 31 ausgestattet ist. Die Pumpe 31 entnimmt Hydraulikflüssigkeit aus einem Tank 32 und pumpt die Hydraulikflüssigkeit durch die beiden Druckräume 15, 16 zurück in den Tank 32. Zwischen dem Tank 32 und der Pumpe 31 ist vorzugsweise noch eine Temperiereinrichtung 33 vorgesehen, durch die sich die Viskosität der Hydraulikflüssigkeit durch Temperaturänderung beeinflussen lässt. Zur Dämpfung von Schwingungen der an der Lageraufnahme 18 gelagerten Druckwalze 5 sind die beiden Druckräume 15 und 16 über das geöffnete Schaltventil 27 und die Drossel 26 miteinander verbunden. Bei einer schwingenden Lagerbewegung wird die Hydraulikflüssigkeit über die Drossel 26 zwischen den beiden Druckräumen 15, 16 hin- und hergepumpt, wodurch Reibungsenergie erzeugt wird. Die dabei entstehende Wärme wird dem Schwingungsvorgang entzogen, wodurch die Schwingungen gedämpft werden.
  • Die Druckwalze 5 ist entweder über ein Lagerauge 34 in Richtung der Kolbenstange 17 gegenüber der Traverse 10 beweglich, wie in Fig. 2 dargestellt, oder alternativ ist eine Aufnahme 35 über ein Lager 36 gegenüber der Traverse 10 schwenkbar. In diesem Fall ist die Dämpfungseinrichtung 11 wieder in der Traverse 10 angebracht, führt aber bei Vibrationen eine Schwenkbewegung der Aufnahme 35 zusammen mit der darin gelagerten Druckwalze 5 aus.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Tragwalze
    2
    Tragwalze
    3
    Wickelrolle
    4
    Hülse
    5
    Druckwalze, Druckwalzensegment
    6
    Schwenkarm
    7
    Drehachse
    8
    Sockel
    9
    Zylinder
    10
    Traverse
    11
    Dämpfungseinrichtung
    12
    Schwingungssensor
    13
    Hydraulik-Zylinder
    14
    Kolben
    15
    Druckraum
    16
    Druckraum
    17
    Kolbenstange
    18
    Lageraufnahme
    19
    Kolbenstange
    20
    Blindbohrung
    21
    Stirnseite
    22
    Dichtung
    23
    Dichtung
    24
    Dichtung
    25
    Verbindungsstrecke
    26
    Drossel
    27
    Schaltventil
    28
    Eingang
    29
    Druckausgleichsdrossel
    30
    Zirkulationseinrichtung
    31
    Pumpe
    32
    Tank
    33
    Temperiereinrichtung
    34
    Lagerauge
    35
    Aufnahme
    36
    Lager

Claims (15)

  1. Wickelmaschine zum Aufwickeln einer Materialbahn, insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn, auf mindestens eine Wickelhülse (4) zu einer Wickelrolle (3) mittels mindestens einer gelagerten Walze (1, 2), auf der die Wickelrolle (3) beim Aufwickeln auf- oder anliegt, wobei wenigstens eine in einer von Schwenkarmen (6) gehaltenen Traverse (10) gelagerte Druck- oder Belastungswalze (5) zur Ausübung eines Anpressdrucks auf die wenigstens eine Wickelrolle (3) vorhanden ist,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Schwenkarme (6) mit einer Kraft- oder Lageregelung verbunden sind und dass die Position der Druck- oder Belastungswalze (5) gegenüber der Wickelrolle (3) durch eine mit ihrer Lagerung in der Traverse (10) verbundene Dämpfungseinrichtung (11) gegenüber der Wickelrolle (3) einstellbar ist.
  2. Wickelmaschine nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Einrichtung zur Kraft- oder Lageregelung der Schwenkarme (6) mit die Schwenkarme (6) schwenkenden Pneumatik- oder Hydraulikzylindern (9) oder elektrisch betriebenen Spindeln oder mit den Lagern der Schwenkarme (6) selbst verbunden ist.
  3. Wickelmaschine nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Lager der Schwenkarme (6) und/oder die Lager der Pneumatik-oder Hydraulikzylinder (9) oder der Spindeln im Sockel (8) oder einer Abstützung der Wickelmaschine gelagert sind.
  4. Wickelmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Dämpfungseinrichtung (11) wenigstens einen Aktuator, insbesondere einen hydraulischen, pneumatischen, elektrorheologischen Aktuator oder einen elektrischen Linearantrieb umfasst.
  5. Wickelmaschine nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Dämpfungseinrichtung einen Zylinder (13) und einen darin angeordneten Kolben (14) aufweist, der den Zylinder (13) in zwei Druckräume (15, 16) unterteilt, wobei der Kolben (14) mit den Walzenlagern der Druckwalze (5) und der Zylinder (13) mit der Traverse (10) in Verbindung steht und die beiden Druckräume (15, 16) über eine Verbindungsstrecke (25) verbunden sind, die mindestens eine Drossel (26) enthält.
  6. Wickelmaschine nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Durchlässigkeit der Verbindungsstrecke (25) veränderbar ist.
  7. Wickelmaschine nach Anspruch 4 oder 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass in der Verbindungsstrecke (25) ein Schaltventil (27) angeordnet ist, mit dem die Verbindungsstrecke (25) unterbrechbar ist.
  8. Wickelmaschine nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die beiden Druckräume (15, 16) mit einer Zirkulationseinrichtung (30) zur Erzeugung eines Zirkulationsstroms des Druckmediums verbunden sind.
  9. Wickelmaschine nach Anspruch 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Zirkulationseinrichtung (30) eine Temperiereinrichtung (33) aufweist.
  10. Wickelmaschine nach einem der Ansprüche 5 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die beiden Druckräume (15, 16) zusätzlich durch eine Druckausgleichsdrossel (29) miteinander verbunden sind.
  11. Wickelmaschine nach Anspruch 10,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Druckausgleichsdrossel (29) im Kolben (14) angeordnet ist.
  12. Wickelmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Dämpfungseinrichtung (11) mit einer Steuer- oder Regeleinheit verbunden ist und dass der Steuer- oder Regeleinheit die Kraft, mit der die Druckwalze (5) auf der Wickelrolle (3) aufliegt, und/oder der Abstand, den die Druckwalze (5) während der Umdrehung der Wickelrolle (3) aufweist, als Regelgrößen zur Einstellung der Dämpfung zuführbar ist.
  13. Wickelmaschine nach Anspruch 12,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass an der Traverse (10) wenigstens ein Sensor (12) zur Messung der von der Druckwalze (5) auf die Wickelrolle (3) ausgeübten Kraft und/oder des Abstands zwischen der Druckwalze (5) und der Wickelrolle (3) vorhanden ist.
  14. Wickelmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 13,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Dämpfungseinrichtung zwischen einem Lager (34) der Druckwalze (5) auf der Unterseite der Traverse (10) und der Traverse (10) selber angeordnet ist.
  15. Wickelmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 13,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Druckwalze (5) gemeinsam mit einer Lageraufnahme (35) über ein Lager (36) gegenüber der Traverse (10) schwenkbar gelagert ist und dass Schwingungen zwischen der Lageraufnahme (35) und der Traverse (10) durch eine in der Traverse (10) gelagerte und und die Lageraufnahme (36) betätigende Dämpfungseinrichtung (11) dämpfbar sind.
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