EP2310306A1 - Verfahren zum aufwickeln einer laufenden materialbahn sowie wickelmaschine zur durchführung des verfahrens - Google Patents

Verfahren zum aufwickeln einer laufenden materialbahn sowie wickelmaschine zur durchführung des verfahrens

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EP2310306A1
EP2310306A1 EP09780430A EP09780430A EP2310306A1 EP 2310306 A1 EP2310306 A1 EP 2310306A1 EP 09780430 A EP09780430 A EP 09780430A EP 09780430 A EP09780430 A EP 09780430A EP 2310306 A1 EP2310306 A1 EP 2310306A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
winding
produced
brush element
wound
roll
Prior art date
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Granted
Application number
EP09780430A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP2310306B1 (de
Inventor
Uwe Binder
Klaus Rossmann
Roland Möller
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 EP2310306A1 publication Critical patent/EP2310306A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2310306B1 publication Critical patent/EP2310306B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H19/00—Changing the web roll
    • B65H19/22—Changing the web roll in winding mechanisms or in connection with winding operations
    • B65H19/2238—The web roll being driven by a winding mechanism of the nip or tangential drive type
    • B65H19/2253—The web roll being driven by a winding mechanism of the nip or tangential drive type and the roll being displaced during the winding operation
    • B65H19/2261—Pope-roller
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2408/00—Specific machines
    • B65H2408/20—Specific machines for handling web(s)
    • B65H2408/23—Winding machines
    • B65H2408/2362—Winding machines with two secondary winding spools, e.g. on separate carriages
    • B65H2408/2364—Winding machines with two secondary winding spools, e.g. on separate carriages with additional element for facilitating web roll change

Definitions

  • the invention relates to a method for winding a moving material web, in particular a fibrous web, in which the material web is successively wound onto a plurality of winding cores to wound rolls, wherein the material web preferably guided over a peripheral region of a preferably displaceable and with a wound roll to be wound forming a winding drum and then wound onto a winding core to a wound roll to be produced, wherein a new winding core is preferably brought to the samebie in training of a new winding nip in the wrapped by the web peripheral region of the carrier drum, wherein the web after formation of the new winding nip between the new hub and the carrier drum is severed by means of at least one separator and transferred to the new hub and wound up on it and wherein the produced winding roll is ejected at resolution of the winding nip in an end position.
  • the invention relates to a winding machine according to the preamble of independent claim 7.
  • This winding machine is particularly suitable for carrying out the method according to the invention.
  • Such winding and winding machines are used for example in paper or board making to the finished and running paper or board web without interrupting the manufacturing process, that is, without switching off the paper or board machine, successively to several hubs, which are also referred to as empty reels, to bobbins on to- wrap. Also, they can serve to wrap an already wound wound roll.
  • the severing and the transfer of the running material web onto the new winding core forming a new winding nip with the carrier drum can be realized, for example, with a method disclosed in European patents EP 1 456 105 B1 and EP 1 612 173 B1.
  • This object is achieved according to the invention in a method of the type mentioned in that at least during its ejection into its end position in at least one edge region, preferably at the wound roll produced in each case at least one brush element is applied in both edge regions.
  • the inventive application of at least one brush element in at least one edge region of the produced wound roll at least during its ejection into its end position produces an active surface on the produced wound roll. Because of this effective surface, the outer layers of the wound roll produced are noticeably better tensioned, thus losing less winding hardness, that ultimately minimizes loosely and / or axially staggered paper layers between the individual outer layers, preferably completely avoided.
  • the brush element prevents the occurrence of possible damage, for example longitudinal grooves or other markings, and negative changes in properties, for example shiny spots, on the contacted end position of the produced wound roll.
  • significantly less thrust forces are introduced between the individual outer layers of the winding roll even with a deceleration of the produced winding roll to its standstill.
  • the quality parameters of the winding roll produced during the production of the winding roll can be kept to the last outer layers and a high-quality product can be transferred to the subsequent further processing or finishing processes.
  • the brush element is applied to the produced wound roll in an edge region of 0.5 to 2.0 m, preferably 0.75 to 1.75 m, in particular from 1, 0 to 1, 5 m.
  • edge region 0.5 to 2.0 m, preferably 0.75 to 1.75 m, in particular from 1, 0 to 1, 5 m.
  • the brush element is preferably at least as long applied to the produced winding roll in the edge region until it has been brought to a standstill. After this Achieving the standstill, the brush element can then be displaced immediately or at a different time, in particular after a selectable residence time, in a parking position.
  • the brush element is applied to the produced wound roll in the edge region even before the dissolution of the winding nip, in particular before the severing of the material web.
  • the brush element preferably with a preferably controlled / regulated contact pressure in a range of 250 to 2000 N / m to brush element, preferably from 500 to 1500 N / m brush element, in particular from 750 to 1250 N / m brush element on pressed the produced roll.
  • This pressing force ensures to a sufficient extent that the active surface is formed on the wound roll produced in a process-reliable scope, so the emergence of loose and / or axially offset paper layers in the outer layers of the wound roll produced is thus effectively suppressed.
  • the contact force is kept constant or at least approximately constant at least during the installation of the brush element to the wound roll produced in order to constantly create the same or approximately the same operating conditions.
  • the object of the invention is achieved according to the invention in a winding machine of the type mentioned in that at least one brush element is provided which can be applied to the produced winding roller at least during its ejection into its end position in at least one edge region.
  • This winding machine according to the invention is outstandingly suitable for carrying out the method according to the invention, so that ultimately the already mentioned inventive advantages.
  • At least two brush elements are provided, which can be applied to the produced winding roller at least during its ejection into its end position in both edge regions.
  • the brush element preferably has a brush width in a range from 0.5 to 2.0 m, preferably from 0.75 to 1.75 m, in particular from 1.0 to 1.5 m.
  • the brush element comprises a bristle carrier and a plurality of bristles arranged on the top side on the bristle carrier, preferably plastic bristles or natural hair bristles.
  • the bristle carrier and the bristles in this case form a wear unit, which is usually easy to assemble and disassemble.
  • the bristles, preferably plastic bristles or natural bristles must be sufficiently resistant to heat during the contact pressure of the brush element on the produced wound roll due to the possible heat development.
  • this bristle carrier provides the advantage of a highly self-damping system, which can largely eliminate induced vibrations induced by the wound reel.
  • the bristles preferably have a bristle length in the range from 10 to 100 mm, preferably from 20 to 80 mm, in particular from 30 to 60 mm.
  • these bristle areas still have sufficient rigidity, in particular flexural rigidity, so that an effective and effective contact pressure of the brush element to the wound roll produced is still possible. A possible emergence of loose and / or axially offset outer layers in the produced winding roll can thus still be avoided.
  • the bristles are preferably oriented at an angle of 5 to 45 °, preferably 10 to 30 °, to the produced winding roll, the angle between the perpendicular of the produced wound roll and the longitudinal axis of the individual bristles being formed.
  • the bristles thus point in the direction of movement of the produced wound roll, which on the one hand completely avoids damage, for example longitudinal grooves or other markings, and negative changes in properties, for example shiny spots, on the contacted end position of the produced winding roll, but on the other hand also prolongs the life of the bristles lower abrasion is noticeably prolonged.
  • the brush element is further preferably preferably mounted on a movement device easily exchangeable and it is by means of the movement means between a parking position and a working position in which the brush element can be applied to the wound roll produced, movable.
  • the movement device can be embodied as a self-damping system which largely eliminates vibrations induced by the produced wound reel.
  • the brush element can be applied along the contour of a circle segment or substantially linearly, preferably horizontally and / or vertically, to the produced winding roll. Of importance here is only that the brush element continuously forms a process-technically necessary effective surface of the wound roll produced and this preferably during their entire movement, ie from the resolution of the winding gap to reach the end position.
  • the brush element can preferably be applied in a lower region to the produced winding roll.
  • this embodiment assists in avoiding collisions with adjacent subassemblies of the winding machine; on the other hand, it does not support spatially and, as a result, does not interfere for the operator of the winding machine.
  • the brush element together with the movement device can rather be accommodated inside and in the lower area of the two side walls of the secondary area of the winding machine.
  • the brush element can be applied in front of or behind the wound roll produced and can be advanced or retraced the movement of the wound roll produced.
  • the brush element can also be applied in an upper region of the produced winding roll, but this should be associated with corresponding disadvantages.
  • At least one pressing device for preferably controlled / regulated pressing of the brush element with a contact pressure in a range of 250 to 2000 N / m brush element, preferably from 500 to 1500 N / m brush element, in particular from 750 to 1250 N / m brush element be provided to the produced winding roll.
  • This pressing force ensures to a sufficient extent that the active surface on the wound roll produced is also formed to a process-reliable extent, ie the formation of loose and / or axially offset paper layers in the outer layers of the produced wound roll is effectively suppressed.
  • FIG. 1 shows a schematic side view of a winding machine according to the prior art during a last sequence of a main winding phase
  • Figure 2 is a schematic side view of a winding machine according to the invention according to the prior art during a first sequence of a new main winding phase;
  • FIG. 3 is a schematic detail view of that shown in FIG.
  • FIG. 4 is a schematic detail view of that shown in FIG Winder.
  • Figure 5 is a schematic detail view of the winding machine shown in Figure 3.
  • the winding machine 1 shown in a schematic side view in Figure 1 comprises a designated as Anpresstrommel or support roller carrier drum 2, which is either rigidly mounted or along an imaginary, dashed horizontal straight line G by means of a pressing device, not shown displaced (double arrow 3) and of a Drive is driven.
  • Anpresstrommel or support roller carrier drum 2 which is either rigidly mounted or along an imaginary, dashed horizontal straight line G by means of a pressing device, not shown displaced (double arrow 3) and of a Drive is driven.
  • the various types of storage and movement for the carrier drum 2 are disclosed in particular in the German patent application DE 198 07 897 A1; Their content is hereby made the subject of this description.
  • the material web 4 in a preferred embodiment in the form of a paper, board or tissue web is led out either from a calender, not shown here, a dryer section of a paper or board machine or a coating machine. It then wraps around first a paper or spreader roll, not shown, then runs in the arrow direction on the lateral surface 5 of the support drum 2 and wraps around this lateral surface 5 by a certain angle ("peripheral region") until it is detached by the resulting winding roll 6.
  • Das Removal of the material web 4 from the carrier drum 2 and the transfer to the resulting winding roller 6 takes place in the so-called winding gap 7, which forms during the main winding phase between the carrier drum 2 and the winding roller 6.
  • the winding roller 6 is by means of a lifting device, not shown, a movable transport device
  • the lifting device may for example be at least one spindle drive which comprises a threaded spindle driven by a motor unit Winding roll 6.
  • a new winding core 11 is held at a distance from the carrying drum 2 by a holding device (not shown) ("standby position").
  • the material web 7 is successively wound in this winding process shown on several hubs 10, 11 to winding rollers 6.
  • FIG. 2 now shows a schematic side view of the winding machine 1 during a first sequence of a new main winding phase.
  • a new winding core 11 was preferably brought immediately before reaching a predetermined roll diameter D of the winding roller 6 in the looped by the web 4 peripheral portion of the carrier drum 2 to samebige in forming a new winding nip 7.1 including emerging line force L.
  • the axis of rotation of the new hub 11 was above a rotation axis of the carrier drum 2 containing horizontal plane H.
  • the web 4 was severed by means of at least one skilled in the art and thus not shown separator 12 and transferred to the new hub 11 and immediately on him wound.
  • the severing and the transfer of the running material web 4 on the new and with the carrier drum 2 a new winding nip 7.1 forming winding core 11 can be realized for example with a method disclosed in European patents EP 1 456 105 B1 and EP 1 612 173 B1.
  • the produced winding roller 6 is ejected at resolution of the previous winding nip 7 (see Figure 1) by means of a movement B (arrow) in an end position E, from which they are then taken after a standstill in a known manner and a subsequent further processing or refining process can be supplied.
  • the deceleration of the produced winding roller 6 can be done in a manner known to those skilled in the art.
  • Time offset to the resolution of the previous winding nip 7 (see Figure 1) the new and already wound winding core 11 was placed on the rails 9 while maintaining the formed new winding nip 7.1 including nenden line force L from the holding device, not shown. He can now be wound in the main winding phase to a winding roll.
  • FIG. 2 shows that at least one brush element 13 is provided, which can be applied to the produced winding roller 6 at least during its ejection into its end position E in at least one edge region R.
  • the brush element 13 is in this case with a preferably controlled / regulated contact force F (arrow) in a range of 250 to 2000 N / m brush element, preferably from 500 to 1500 N / m brush element, in particular from 750 to 1250 N / m brush element , pressed against the produced winding roll 6.
  • the brush element 13 is in this case at least as long applied to the produced winding roller 6 in the edge region R until it has been brought to a standstill.
  • the brush element 13 is preferably already applied to the produced winding roller 6 in the edge region R prior to the dissolution of the previous winding nip 7 (see FIG. 1), in particular before the material web 4 has been severed.
  • FIG. 3 shows a schematic detail view of the winding machine 1 shown in FIG. 2 during an initial winding phase according to the cutout X.
  • the new winding core 11 was preferably brought directly before reaching a predetermined roll diameter D of the winding roller 6 in the looped by the web 4 peripheral portion of the carrier drum 2 to samebige in forming a new winding nip 7.1 including emerging line force L.
  • the axis of rotation of the new hub 11 is located above a rotation axis of the carrier drum 2 containing horizontal plane H. Thereafter the web 4 by means of at least one known in the art and thus not shown severing device 12 severed and transferred to the new hub 11 and immediately wound up on him.
  • the brush element 13 comprises a bristle carrier 14 and a multiplicity of bristles 15, preferably plastic bristles or natural hair bristles, arranged on the bristle carrier 14, and the bristle carrier 14 is in turn preferably arranged so as to be easily interchangeable on a carrier means 17 of a merely indicated movement device 16.
  • the support means 17 may for example be a support tube with a rectangular or square tube cross-section.
  • the brush element 13 can be applied by means of the merely indicated movement device 16 in a lower region to the produced winding roller 6. It should be noted, however, that the brush element 13 can basically be applied to the manufactured winding roller 6 at any position. In this case, the brush element 13 can be moved by means of the movement device 16 between a parked position P indicated by dashed lines and the illustrated working position A, in which the brush element 13 can be applied to the produced winding roller 6.
  • the movement device 16 comprises in the illustrated embodiment, a lifting rod 18 which is mounted on one side stationary and mutually supports the brush member 13.
  • the lifting rod 18 is in a known manner by a lifting element 19, such as a hydraulic or pneumatic tables and double acting cylinder, applied.
  • This lifting element 19 is immediately part of a pressing device 20 for preferably controlled / regulated pressing of the brush element 13 with a contact pressure F (arrow) in a range of 250 to 2000 N / m brush element, preferably from 500 to 1500 N / m brush element, in particular from 750 to 1250 N / m brush element, to the produced winding roller 6.
  • the pressing force F (arrow) should, as already stated, be kept constant or at least approximately constant, so that the brush element 13 is displaced together with the produced winding roller 6 ,
  • FIG. 4 shows a schematic detail view of the winding machine 1 shown in FIG. 3 according to the detail Y.
  • the brush element 13 comprises a bristle carrier 14 and a multiplicity of bristles 15, preferably plastic bristles or natural hair bristles, arranged on the bristle carrier 14, and the bristle carrier 14 is again preferably easily exchangeable, for example by means of a screwing known to the person skilled in the art or a form-fitting attachment together with a safety device the only indicated support means 17 of the moving means 16 is arranged.
  • the bristles 15 of the brush element 13 have a bristle length I in the range of 10 to 100 mm, preferably from 20 to 80 mm, in particular from 30 to 60 mm, and they are flat, for example in rows, arranged on the bristle carrier 14. Furthermore, the bristles 15 are aligned during their investment in the produced winding roll 6 at an angle ⁇ of 5 to 45 °, preferably from 10 to 30 °, to the produced winding roll 6, wherein the angle ⁇ between the vertical S of the produced winding roll 6 and the longitudinal axis C of the individual bristles 15 is formed.
  • FIG. 5 shows a detailed view of the winding machine 1 shown in FIG. 3 according to the view Z.
  • the brush element 13 arranged on the carrier 17 of the movement device 16 has a brush width b in a range from 0.5 to 2.0 m, preferably from 0.75 to 1.75 m, in particular from 1.0 to 1.5 m. and it is applied in a corresponding edge region R to the wound roll 6 produced on the winding core 10.
  • the application of the brush element 13 can in this case take place at least a little offset inwardly to the end face 21 of the wound roll 6 produced.
  • the brush element 13 is placed behind it in the movement B (arrow) of the produced winding roller 6 and thus the movement B (arrow) of the produced winding roller is tracked.
  • the brush element 13 can also be applied in an upper region to the wound roll 6 produced, but this should be associated with corresponding disadvantages.
  • the winding machine 1 illustrated in FIGS. 2 to 5 is particularly suitable for carrying out the method according to the invention for winding up a moving material web 4, in particular a fibrous web, in which the material web 4 is successively wound onto a plurality of winding cores 10, 11 to form winding reels 6.
  • the material web 4 is preferably guided over a peripheral region of a preferably displaceable and to be produced with a winding roll 6 a winding nip 7 forming carrier drum 2 and then wound onto a winding core 10 to be produced winding roll 6.
  • a new winding core 11 is preferably brought immediately before reaching a predetermined roll diameter D in the looped by the web 4 peripheral portion of the carrier drum 2 to samebige training in a new winding nip 7.1 and the web 4 is after formation of the new winding nip 7.1 between the new hub 11 and the carrier drum 2 severed by means of at least one separator 12 and transferred to the new hub 11 and wound up on it.
  • the produced winding roller 6 is then ejected upon dissolution of the winding nip 7 in an end position E.
  • the manufactured winding roller 6 at least during its ejection in their end position E in at least one edge region R, preferably at least one brush element 13 is applied in each case in both edge regions R.
  • the invention improves a method and a winding machine of the aforementioned types such that the known disadvantages of the prior art are largely, preferably completely eliminated.
  • the outer layer scrap coming into play in loose and / or axially offset paper layers which is produced during the ejection of the produced wound roll into its end position with simultaneous deceleration or staggered in time, is minimized with simple and spatially limited means.

Landscapes

  • Replacement Of Web Rolls (AREA)
  • Winding Of Webs (AREA)
  • Winding, Rewinding, Material Storage Devices (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufwickeln einer laufenden Materialbahn (4), insbesondere einer Faserstoffbahn, bei dem die Materialbahn (4) nacheinander auf mehrere Wickelkerne (10, 11 ) zu Wickelrollen (6) aufgewickelt wird, wobei die Materialbahn (4) vorzugsweise über einen Umfangsbereich einer vorzugsweise verlagerbaren und mit einer herzustellenden Wickelrolle (6) einen Wickelspalt (7) bildenden Tragtrommel (2) geführt und anschließend auf einen Wickelkern (10) zu einer herzustellenden Wickelrolle (6) aufgewickelt wird, wobei ein neuer Wickelkern (11 ) vorzugsweise unmittelbar vor Erreichen eines vorbestimmten Wickelrollendurchmessers (D) in dem von der Materialbahn (4) umschlungenen Umfangsbereich der Tragtrommel (2) an dieselbige bei Ausbildüng eines neuen Wickelspalts (7.1 ) gebracht wird, wobei die Materialbahn (4) nach Ausbildung des neuen Wickelspalts (7.1 ) zwischen dem neuen Wickelkern (11 ) und der Tragtrommel (2) mittels mindestens einer Trenneinrichtung (12) durchtrennt und auf den neuen Wickelkern (11 ) überführt und auf ihm aufgewickelt wird und wobei die hergestellte Wickelrolle (6) bei Auflösung des Wickelspalts (7) in eine Endlage (E) ausgeworfen wird. Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass an die hergestellte Wickelrolle (6) zumindest während ihres Auswerfens in ihre Endlage (E) in wenigstens einem Randbereich (R), vorzugsweise in beiden Randbereichen (R) jeweils mindestens ein Bürstenelement (13) angelegt wird. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Wickelmaschine (1 ) zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Description

Verfahren zum Aufwickeln einer laufenden Materialbahn sowie Wickelmaschine zur Durchführung des Verfahrens
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufwickeln einer laufenden Materialbahn, insbesondere einer Faserstoffbahn, bei dem die Materialbahn nacheinander auf mehrere Wickelkerne zu Wickelrollen aufgewickelt wird, wobei die Materialbahn vorzugsweise über einen Umfangsbereich einer vorzugsweise verlagerbaren und mit einer herzustellenden Wickelrolle einen Wickelspalt bildenden Tragtrommel geführt und anschließend auf einen Wickelkern zu einer herzustellenden Wickelrolle aufgewickelt wird, wobei ein neuer Wickelkern vorzugsweise unmittelbar vor Erreichen eines vorbestimmten Wickelrollendurchmessers in dem von der Materialbahn umschlungenen Umfangsbereich der Tragtrommel an dieselbige bei Ausbildung eines neuen Wickelspalts gebracht wird, wobei die Materialbahn nach Ausbildung des neuen Wickelspalts zwischen dem neuen Wickelkern und der Tragtrommel mittels mindestens einer Trenneinrichtung durchtrennt und auf den neuen Wickelkern überführt und auf ihm aufgewickelt wird und wobei die hergestellte Wickelrolle bei Auflösung des Wickelspalts in eine Endlage ausgeworfen wird.
Weiterhin betrifft die Erfindung eine Wickelmaschine gemäß dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 7. Diese Wickelmaschine eignet sich insbesondere zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Derartige Aufwickelverfahren und Wickelmaschinen werden beispielsweise in der Papier- oder Kartonherstellung eingesetzt, um die fertige und laufende Papieroder Kartonbahn ohne Unterbrechung des Herstellungsprozesses, das heißt ohne Abschalten der Papier- oder Kartonmaschine, nacheinander auf mehrere Wickelkerne, die auch als Leertamboure bezeichnet werden, zu Wickelrollen aufzu- wickeln. Auch können sie dazu dienen, eine bereits fertig gewickelte Wickelrolle umzuwickeln.
Die Durchtrennung und die Überführung der laufenden Materialbahn auf den neuen und mit der Tragtrommel einen neuen Wickelspalt bildenden Wickelkern kann beispielsweise mit einem in den europäischen Patentschriften EP 1 456 105 B1 und EP 1 612 173 B1 offenbarten Verfahren realisiert werden.
Im Zuge der technischen Fortentwicklung der Wickelmaschinen und der Steige- rung sowohl der Betriebsparameter, wie beispielsweise der Maschinengeschwindigkeiten, als auch der Produktparameter, wie beispielsweise der Wickelrollendurchmesser, wurde nun festgestellt, dass die hergestellten und in ihre Endlage ausgeworfenen Wickelrollen in ihren Außenlagen aufgrund einer nicht mehr wirksamen Bahnspannung an Wickelhärte verlieren. Dieser Verlust an Wickelhärte drückt sich zum Beispiel in losen und/oder axial versetzten Papierlagen aus, die letztlich einen nicht verkäuflichen Ausschuss darstellen. Die losen und/oder axial versetzten Papierlagen können gut und gerne die Menge von 50 und mehr Papierlagen annehmen. Überdies werden die dabei entstehenden Probleme umso größer, je schneller die Wickelmaschinen betrieben werden und je größer die Durchmesser der hergestellten Wickelrollen sind.
Es ist also Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Wickelmaschine der eingangs genannten Arten derart weiterzubilden, dass die bekannten Nachteile des Stands der Technik weitestgehend, vorzugsweise vollständig beseitigt wer- den. Insbesondere soll der in losen und/oder axial versetzten Papierlagen zum Tragen kommende Außenlagenausschuss, der während des Auswerfens der hergestellten Wickelrolle in ihre Endlage bei gleichzeitiger oder zeitlich versetzter Abbremsung entsteht, mit einfachen und räumlich begrenzten Mitteln minimiert werden.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass an die hergestellte Wickelrolle zumindest während ihres Auswerfens in ihre Endlage in wenigstens einem Randbereich, vorzugsweise in beiden Randbereichen jeweils mindestens ein Bürstenelement angelegt wird.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird auf diese Weise vollkommen gelöst.
Das erfindungsgemäße Anlegen mindestens eines Bürstenelements in wenigstens einem Randbereich der hergestellten Wickelrolle zumindest während ihres Auswerfens in ihre Endlage erzeugt eine Wirkfläche an der hergestellten Wickelrolle. Aufgrund dieser Wirkfläche werden die Außenlagen der hergestellten Wickelrolle merklich besser gespannt, verlieren also weniger Wickelhärte, dass letztlich lose und/oder axial versetzte Papierlagen zwischen den einzelnen äußeren Lagen minimiert, vorzugsweise gänzlich vermieden werden. Das Bürstenelement unterbindet schließlich das Entstehen etwaiger Schädigungen, beispielsweise Längsrillen oder sonstige Markierungen, und negativer Eigenschaftsveränderungen, beispielsweise Glanzstellen, auf der berührten Endlage der hergestellten Wickel- rolle. Zudem werden auch bei einer Abbremsung der hergestellten Wickelrolle bis zu ihrem Stillstand deutlich weniger Schubkräfte zwischen die einzelnen äußeren Lagen der Wickelrolle eingebracht. Somit können die während der Herstellung der Wickelrolle erzeugten Qualitätsparameter der Wickelrolle bis in die letzten Außenlagen gehalten und ein qualitativ hochwertiges Produkt an die nachfolgen- den Weiterverarbeitungs- oder Veredelungsprozesse übergeben werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird das Bürstenelement an die hergestellte Wickelrolle in einem randseitigen Bereich von 0,5 bis 2,0 m, vorzugsweise von 0,75 bis 1 ,75 m, insbesondere von 1 ,0 bis 1 ,5 m, angelegt. Diese angegebe- nen Längenbereiche reichen vollkommen aus, um die erfindungsgemäßen Vorteile, also insbesondere die Vermeidung von losen und/oder axial versetzten Papierlagen zwischen den einzelnen äußeren Lagen der hergestellten Wickelrolle, zu erreichen.
Damit das Entstehen von losen und/oder axial versetzten Papierlagen in den Außenlagen der hergestellten Wickelrolle gänzlich vermieden wird, wird das Bürstenelement bevorzugt zumindest so lange an die hergestellte Wickelrolle in dem Randbereich angelegt, bis sie zum Stillstand gebracht worden ist. Nach dem Erreichen des Stillstands kann das Bürstenelement dann umgehend oder zeitlich versetzt, insbesondere nach Ablauf einer wählbaren Verweilzeit, in eine Parkposition verlagert werden.
Im Hinblick auf einen wunschgemäß hohen Wirkungsgrad des Verfahrens ist es von Vorteil, wenn das Bürstenelement bereits vor der Auflösung des Wickelspalts, insbesondere vor der Durchtrennung der Materialbahn, an die hergestellte Wickelrolle in dem Randbereich angelegt wird. Somit wird gleich von Anbeginn an, also bereits vor der Ausbildung einer frei rotierenden Wickelrolle, ein mögliches Entste- hen von losen und/oder axial versetzten Außenlagen in der hergestellten Wickelrolle vermieden.
Weiterhin wird das Bürstenelement bevorzugt mit einer vorzugsweise gesteuerten/geregelten Anpresskraft in einem Bereich von 250 bis 2000 N/m an Bürsten- element, vorzugsweise von 500 bis 1500 N/m an Bürstenelement, insbesondere von 750 bis 1250 N/m an Bürstenelement, an die hergestellte Wickelrolle angedrückt. Diese Anpresskraft stellt in ausreichendem Maße sicher, dass die Wirkfläche an der hergestellten Wickelrolle auch in einem prozesssicheren Umfang ausgebildet ist, das Entstehen von losen und/oder axial versetzten Papierlagen in den Außenlagen der hergestellten Wickelrolle also wirksam unterdrückt wird. Dabei ist es zudem von Vorteil, wenn die Anpresskraft zumindest während der Anlage des Bürstenelements an die hergestellte Wickelrolle konstant oder wenigstens annähernd konstant gehalten wird, um fortwährend gleiche oder annähernd gleiche Betriebsbedingungen zu schaffen.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird bei einer Wickelmaschine der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass mindestens ein Bürstenelement vorgesehen ist, welches an die hergestellte Wickelrolle zumindest während ihres Auswerfens in ihre Endlage in wenigstens einem Randbereich anlegbar ist.
Diese erfindungsgemäße Wickelmaschine eignet sich in hervorragender Weise zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, so dass sich letztlich die bereits genannten erfindungsgemäßen Vorteile ergeben.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind mindestens zwei Bürstenelemente vorgesehen, welche an die hergestellte Wickelrolle zumindest während ihres Aus- werfens in ihre Endlage in beiden Randbereichen anlegbar sind. Durch die Beaufschlagung der hergestellten Wickelrolle in beiden Randbereichen wird eine symmetrische Beaufschlagung der hergestellten Wickelrolle erzeugt, was sich letztlich in mehreren Aspekten positiv für die Wickelmaschine und das durchführbare Verfahren auswirkt.
Überdies weist das Bürstenelement bevorzugt eine Bürstenbreite in einem Bereich von 0,5 bis 2,0 m, vorzugsweise von 0,75 bis 1 ,75 m, insbesondere von 1 ,0 bis 1 ,5 m, auf. Diese angegebenen Längenbereiche reichen vollkommen aus, um die erfindungsgemäßen Vorteile, also insbesondere die Vermeidung von losen und/oder axial versetzten Papierlagen zwischen den einzelnen äußeren Lagen der hergestellten Wickelrolle, zu erreichen.
In einer weiteren praktischen und bevorzugten Ausführungsform umfasst das Bürstenelement einen Borstenträger und eine Vielzahl von auf dem Borstenträger oberseitig angeordneten Borsten, vorzugsweise Kunststoffborsten oder Naturhaarborsten. Der Borstenträger und die Borsten bilden hierbei eine Verschleißeinheit, die im Regelfall leicht zu montieren und zu demontieren ist. Generell müssen die Borsten, vorzugsweise Kunststoffborsten oder Naturhaarborsten, aufgrund der möglichen Wärmeentwicklung während der Anpressung des Bürstenelements an die hergestellte Wickelrolle in ausreichendem Maße hitzebeständig sein. Zudem erbringt der Einsatz dieses Borstenträgers den Vorteil eines in hohem Maße selbstdämpfenden Systems, welches von der hergestellten Wickelrolle induzierte Schwingungen weitestgehend eliminieren kann.
Weiterhin weisen die Borsten bevorzugt eine Borstenlänge im Bereich von 10 bis 100 mm, vorzugsweise von 20 bis 80 mm, insbesondere von 30 bis 60 mm, auf. Diese Borstenbereiche weisen in Abhängigkeit vom eingesetzten Borstenmaterial noch eine ausreichende Steifigkeit, insbesondere Biegesteifigkeit auf, so dass eine effektive und wirksame Anpressung des Bürstenelements an die hergestellte Wickelrolle noch möglich ist. Ein mögliches Entstehen von losen und/oder axial versetzten Außenlagen in der hergestellten Wickelrolle kann also noch vermieden werden.
Auch sind die Borsten bevorzugt unter einem Winkel von 5 bis 45°, vorzugsweise von 10 bis 30°, zu der hergestellten Wickelrolle ausgerichtet, wobei der Winkel zwischen der Senkrechten der hergestellten Wickelrolle und der Längsachse der einzelnen Borsten gebildet wird. Die Borsten zeigen also in die Bewegungsrich- tung der hergestellten Wickelrolle, wodurch einerseits Schädigungen, beispielsweise Längsrillen oder sonstige Markierungen, und negative Eigenschaftsveränderungen, beispielsweise Glanzstellen, auf der berührten Endlage der hergestellten Wickelrolle gänzlich vermieden werden, andererseits aber auch die Lebensdauer der Borsten aufgrund einer geringeren Abrasion merklich verlängert wird.
Das Bürstenelement ist weiterhin bevorzugt auf einer Bewegungseinrichtung vorzugsweise leicht austauschbar angebracht und es ist mittels der Bewegungseinrichtung zwischen einer Parkposition und einer Arbeitsposition, in welcher das Bürstenelement an die hergestellte Wickelrolle anlegbar ist, bewegbar. Dabei kann die Bewegungseinrichtung als ein selbstdämpfendes System, welches von der hergestellten Wickelrolle induzierte Schwingungen weitestgehend eliminiert, ausgeführt sein. Das Bürstenelement kann dabei entlang einer Kontur eines Kreissegments oder im Wesentlichen linear, vorzugsweise horizontal und/oder vertikal, an die hergestellte Wickelrolle anlegbar sein. Von Wichtigkeit ist hierbei nur, dass das Bürstenelement fortwährend eine prozesstechnisch notwendige Wirkfläche an der hergestellten Wickelrolle ausbildet und dies vorzugsweise während ihrer gesamten Bewegung, also von der Auflösung des Wickelspalts bis zum Erreichen der Endlage.
Ferner ist das Bürstenelement bevorzugt in einem unteren Bereich an die hergestellte Wickelrolle anlegbar. Diese Ausführungsform unterstützt einerseits die Vermeidung von Kollisionen mit benachbarten Baugruppen der Wickelmaschine, andererseits trägt sie räumlich nicht auf und wirkt infolgedessen nicht behindernd für das Bedienungspersonal der Wickelmaschine. Das Bürstenelement samt Bewegungseinrichtung kann vielmehr innerhalb und im unteren Bereich der beiden Seitenwände des Sekundärbereichs der Wickelmaschine untergebracht werden. Das Bürstenelement kann hierbei vor oder hinter der hergestellten Wickelrolle anlegbar und der Bewegung der hergestellten Wickelrolle vor- bzw. nachführbar sein. Selbstverständlich kann das Bürstenelement auch in einem oberen Bereich an die hergestellte Wickelrolle anlegbar sein, was jedoch mit entsprechenden Nachteilen verbunden sein sollte.
Weiterhin kann mindestens eine Anpresseinrichtung zur vorzugsweise gesteuerten/geregelten Anpressung des Bürstenelements mit einer Anpresskraft in einem Bereich von 250 bis 2000 N/m an Bürstenelement, vorzugsweise von 500 bis 1500 N/m an Bürstenelement, insbesondere von 750 bis 1250 N/m an Bürstenelement, an die hergestellte Wickelrolle vorgesehen sein. Diese Anpresskraft stellt in aus- reichendem Maße sicher, dass die Wirkfläche an der hergestellten Wickelrolle auch in einem prozesssicheren Umfang ausgebildet ist, das Entstehen von losen und/oder axial versetzten Papierlagen in den Außenlagen der hergestellten Wickelrolle also wirksam unterdrückt 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 schematisierte Seitenansicht einer Wickelmaschine gemäß dem Stand der Technik während einer letzten Sequenz einer Hauptwickelphase;
Figur 2 eine schematisierte Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Wickelmaschine gemäß dem Stand der Technik während einer ersten Sequenz einer neuen Hauptwickelphase;
Figur 3 eine schematische Detailansicht der in der Figur 2 dargestellten
Wickelmaschine während einer Anfangswickelphase; Figur 4 eine schematische Detailansicht der in der Figur 3 dargestellten Wickelmaschine; und
Figur 5 eine schematische Detailansicht der in der Figur 3 dargestellten Wickelmaschine.
Die in der Figur 1 in schematisierter Seitenansicht dargestellte Wickelmaschine 1 umfasst eine auch als Anpresstrommel oder Stützwalze bezeichnete Tragtrommel 2, die entweder starr gelagert oder entlang einer gedachten, gestrichelt dargestellten horizontalen Geraden G mittels einer nicht dargestellten Anpresseinrichtung verlagerbar ist (Doppelpfeil 3) und von einem Antrieb angetrieben ist. Die verschiedenen Lagerungs- und Bewegungsarten für die Tragtrommel 2 sind insbesondere in der deutschen Offenlegungsschrift DE 198 07 897 A1 offenbart; ihr diesbezüglicher Inhalt wird hiermit zum Gegenstand dieser Beschreibung gemacht.
Die Materialbahn 4 in bevorzugter Ausführung in Form einer Papier-, Karton- oder Tissuebahn wird entweder aus einem hier nicht dargestellten Glättwerk, einer Trockenpartie einer Papier- oder Kartonmaschine oder einer Streichmaschine herausgeführt. Sie umschlingt dann zunächst eine nicht dargestellte Papier- oder Breitstreckwalze, läuft sodann in Pfeilrichtung auf der Mantelfläche 5 der Trag- trommel 2 auf und umschlingt diese Mantelfläche 5 um einen gewissen Winkel („Umfangsbereich") bis zum Ablösen durch die entstehende Wickelrolle 6. Das Ablösen der Materialbahn 4 von der Tragtrommel 2 und das Überführen auf die entstehende Wickelrolle 6 geschieht im so genannten Wickelspalt 7, der sich während der Hauptwickelphase zwischen der Tragtrommel 2 und der Wickelrolle 6 ausbildet. Die Wickelrolle 6 wird mittels einer nicht dargestellten Hubeinrichtung einer verfahrbaren Transporteinrichtung in die mit dem Pfeil 8 gekennzeichnete Bewegungsrichtung geführt. Die Hubeinrichtung kann beispielsweise zumindest ein Spindelantrieb sein, der eine von einer Motoreinheit angetriebene Gewindespindel umfasst. Die Transporteinrichtung dient zum Halten und Führen des auf den Schienen 9 („Führungsbahn") aufliegenden Wickelkerns 10 der Wickelrolle 6.
Eine Vorrichtung zum Regeln der im Nip 7 entstehenden Linienkraft L während der Hauptwickelphase ist beispielsweise in der bereits genannten deutschen Offenle- gungsschrift DE 198 07 897 A1 offenbart; ihr diesbezüglicher Inhalt wird hiermit zum Gegenstand dieser Beschreibung gemacht.
In der in Figur 1 dargestellten letzten Sequenz einer Hauptwickelphase wird ein neuer Wickelkern 11 von einer nicht dargestellten Haltevorrichtung in einem Abstand von der Tragtrommel 2 gehalten („Bereitschaftsposition").
Die Materialbahn 7 wird bei diesem dargestellten Wickelverfahren nacheinander auf mehrere Wickelkerne 10, 11 zu Wickelrollen 6 aufgewickelt.
Die Figur 2 zeigt nun eine schematisierte Seitenansicht der Wickelmaschine 1 während einer ersten Sequenz einer neuen Hauptwickelphase.
Vor dieser neuen Hauptwickelphase hat die so genannte Anfangswickelphase stattgefunden. Während dieser wurde ein neuer Wickelkern 11 vorzugsweise unmittelbar vor Erreichen eines vorbestimmten Wickelrollendurchmessers D der Wickelrolle 6 in dem von der Materialbahn 4 umschlungenen Umfangsbereich der Tragtrommel 2 an dieselbige bei Ausbildung eines neuen Wickelspalts 7.1 samt entstehender Linienkraft L gebracht. Die Drehachse des neuen Wickelkerns 11 lag dabei oberhalb einer die Drehachse der Tragtrommel 2 enthaltenden horizontalen Ebene H. Danach wurde die Materialbahn 4 mittels mindestens einer dem Fachmann bekannten und somit nicht näher dargestellten Trenneinrichtung 12 durchtrennt und auf den neuen Wickelkern 11 überführt und sogleich auf ihn aufgewickelt.
Die Durchtrennung und die Überführung der laufenden Materialbahn 4 auf den neuen und mit der Tragtrommel 2 einen neuen Wickelspalt 7.1 bildenden Wickelkern 11 kann beispielsweise mit einem in den europäischen Patentschriften EP 1 456 105 B1 und EP 1 612 173 B1 offenbarten Verfahren realisiert werden.
Die hergestellte Wickelrolle 6 wird bei Auflösung des bisherigen Wickelspalts 7 (vgl. Figur 1 ) mittels einer Bewegung B (Pfeil) in eine Endlage E ausgeworfen, aus welcher sie dann nach erfolgtem Stillstand in bekannter Weise entnommen und einem nachfolgenden Weiterverarbeitungs- oder Veredelungsprozess zugeführt werden kann. Die Abbremsung der hergestellten Wickelrolle 6 kann in dem Fachmann bekannter Weise erfolgen. Zeitlich versetzt zu der Auflösung des bisherigen Wickelspalts 7 (vgl. Figur 1 ) wurde der neue und bereits angewickelte Wickelkern 11 bei Aufrechterhaltung des gebildeten neuen Wickelspalts 7.1 samt entstehender Linienkraft L von der nicht dargestellten Haltevorrichtung auf die Schienen 9 aufgesetzt. Er kann nunmehr in der Hauptwickelphase zu einer Wickelrolle bewickelt werden.
Die Figur 2 zeigt überdies, dass mindestens ein Bürstenelement 13 vorgesehen ist, welches an die hergestellte Wickelrolle 6 zumindest während ihres Auswerfens in ihre Endlage E in wenigstens einem Randbereich R anlegbar ist.
Das Bürstenelement 13 wird dabei mit einer vorzugsweise gesteuerten/geregelten Anpresskraft F (Pfeil) in einem Bereich von 250 bis 2000 N/m an Bürstenelement, vorzugsweise von 500 bis 1500 N/m an Bürstenelement, insbesondere von 750 bis 1250 N/m an Bürstenelement, an die hergestellte Wickelrolle 6 angedrückt. Das Bürstenelement 13 wird hierbei zumindest so lange an die hergestellte Wickelrolle 6 in dem Randbereich R angelegt, bis sie zum Stillstand gebracht worden ist. Auch wird das Bürstenelement 13 vorzugsweise bereits vor der Auflösung des bisherigen Wickelspalts 7 (vgl. Figur 1 ), insbesondere vor der Durchtrennung der Materialbahn 4, an die hergestellte Wickelrolle 6 in dem Randbereich R angelegt.
Die Figur 3 zeigt eine schematische Detailansicht der in der Figur 2 dargestellten Wickelmaschine 1 während einer Anfangswickelphase gemäß dem Ausschnitt X.
Der neue Wickelkern 11 wurde vorzugsweise unmittelbar vor Erreichen eines vorbestimmten Wickelrollendurchmessers D der Wickelrolle 6 in dem von der Materialbahn 4 umschlungenen Umfangsbereich der Tragtrommel 2 an dieselbige bei Ausbildung eines neuen Wickelspalts 7.1 samt entstehender Linienkraft L gebracht. Die Drehachse des neuen Wickelkerns 11 liegt dabei oberhalb einer die Drehachse der Tragtrommel 2 enthaltenden horizontalen Ebene H. Danach wurde die Materialbahn 4 mittels mindestens einer dem Fachmann bekannten und somit nicht näher dargestellten Trenneinrichtung 12 durchtrennt und auf den neuen Wickelkern 11 überführt und sogleich auf ihn aufgewickelt.
Weiterhin wurde bereits mit dem Auswerfen der hergestellten Wickelrolle 6 begonnen (Pfeildarstellung), wobei an dieselbige in wenigstens einem Randbereich R, vorzugsweise in beiden Randbereichen R jeweils ein Bürstenelement 13 mit einer Anpresskraft F (Pfeil) angelegt wurde. Da die Anpresskraft F (Pfeil) konstant oder wenigstens annähernd konstant gehalten werden soll, wird das Bürstenelement 13 zusammen mit der hergestellten Wickelrolle 6 verlagert. Diese Verlagerung ist mit einem Pfeil V angedeutet und sie wird erst dann beendet, wenn die hergestellte Wickelrolle 6 zum Stillstand gebracht wurde und vorzugsweise auch noch ihre Endposition E erreicht hat.
Das Bürstenelement 13 umfasst einen Borstenträger 14 und eine Vielzahl von auf dem Borstenträger 14 oberseitig angeordneten Borsten 15, vorzugsweise Kunststoffborsten oder Naturhaarborsten, und der Borstenträger 14 ist wiederum vorzugsweise leicht austauschbar auf einem Trägermittel 17 einer lediglich angedeuteten Bewegungseinrichtung 16 angeordnet. Das Trägermittel 17 kann beispielsweise ein Trägerrohr mit einem rechteckigen oder quadratischen Rohrquerschnitt sein.
Weiterhin ist das Bürstenelement 13 mittels der lediglich angedeuteten Bewegungseinrichtung 16 in einem unteren Bereich an die hergestellte Wickelrolle 6 anlegbar. Es ist jedoch anzumerken, dass das Bürstenelement 13 im Grunde an jeder beliebigen Position an die hergestellte Wickelrolle 6 angelegt werden kann. Das Bürstenelement 13 ist hierbei mittels der Bewegungseinrichtung 16 zwischen einer gestrichelt angedeuteten Parkposition P und der dargestellten Arbeitsposition A, in welcher das Bürstenelement 13 an die hergestellte Wickelrolle 6 anleg- bar ist, bewegbar. Die Bewegungseinrichtung 16 umfasst in der dargestellten Ausführungsform eine Hubstange 18, die einseitig ortsfest gelagert ist und gegenseitig das Bürstenelement 13 trägt. Die Hubstange 18 ist dabei in bekannter Weise von einem Hubelement 19, wie beispielsweise einem hydraulischen oder pneuma- tischen und doppelt beaufschlagbaren Zylinder, beaufschlagt. Dieses Hubelement 19 ist sogleich ein Teil einer Anpresseinrichtung 20 zur vorzugsweise gesteuerten/geregelten Anpressung des Bürstenelements 13 mit einer Anpresskraft F (Pfeil) in einem Bereich von 250 bis 2000 N/m an Bürstenelement, vorzugsweise von 500 bis 1500 N/m an Bürstenelement, insbesondere von 750 bis 1250 N/m an Bürstenelement, an die hergestellte Wickelrolle 6. Die Anpresskraft F (Pfeil) soll, wie bereits ausgeführt, konstant oder wenigstens annähernd konstant gehalten werden, so dass das Bürstenelement 13 zusammen mit der hergestellten Wickelrolle 6 verlagert wird.
Die Figur 4 zeigt eine schematische Detailansicht der in der Figur 3 dargestellten Wickelmaschine 1 gemäß dem Ausschnitt Y.
Das Bürstenelement 13 umfasst einen Borstenträger 14 und eine Vielzahl von auf dem Borstenträger 14 oberseitig angeordneten Borsten 15, vorzugsweise Kunststoffborsten oder Naturhaarborsten, und der Borstenträger 14 ist wiederum vorzugsweise leicht austauschbar, beispielsweise mittels einer dem Fachmann bekannten Verschraubung oder einer formschlüssigen Anbringung samt Sicherung, auf dem lediglich angedeuteten Trägermittel 17 der Bewegungseinrichtung 16 angeordnet.
Die Borsten 15 des Bürstenelements 13 weisen eine Borstenlänge I im Bereich von 10 bis 100 mm, vorzugsweise von 20 bis 80 mm, insbesondere von 30 bis 60 mm, auf und sie sind flächig, beispielsweise in Reihen, auf dem Borstenträger 14 angeordnet. Weiterhin sind die Borsten 15 während ihrer Anlage an der hergestellten Wickelrolle 6 unter einem Winkel α von 5 bis 45°, vorzugsweise von 10 bis 30°, zu der hergestellten Wickelrolle 6 ausgerichtet, wobei der Winkel α zwischen der Senkrechten S der hergestellten Wickelrolle 6 und der Längsachse C der einzelnen Borsten 15 gebildet wird.
Die Figur 5 zeigt eine Detailansicht der in der Figur 3 dargestellten Wickelmaschine 1 gemäß der Ansicht Z. Das an dem Trägermittel 17 der Bewegungseinrichtung 16 angeordnete Bürstenelement 13 weist eine Bürstenbreite b in einem Bereich von 0,5 bis 2,0 m, vorzugsweise von 0,75 bis 1 ,75 m, insbesondere von 1 ,0 bis 1 ,5 m, auf und es wird in einem entsprechenden Randbereich R an die auf dem Wickelkern 10 hergestellte Wickelrolle 6 angelegt. Die Anlegung des Bürstenelements 13 kann hierbei zumindest ein wenig innenversetzt zu der Stirnseite 21 der hergestellten Wickelrolle 6 erfolgen.
Das Bürstenelement 13 wird in der Bewegung B (Pfeil) der hergestellten Wickel- rolle 6 hinter ihr angelegt und es wird somit der Bewegung B (Pfeil) der hergestellten Wickelrolle nachgeführt. Selbstverständlich kann das Bürstenelement 13 auch in einem oberen Bereich an die hergestellte Wickelrolle 6 anlegbar sein, was jedoch mit entsprechenden Nachteilen verbunden sein sollte.
Die in den Figuren 2 bis 5 dargestellte Wickelmaschine 1 eignet sich in besonderem Maße zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Aufwickeln einer laufenden Materialbahn 4, insbesondere einer Faserstoffbahn, bei dem die Materialbahn 4 nacheinander auf mehrere Wickelkerne 10, 11 zu Wickelrollen 6 aufgewickelt wird. Dabei wird die Materialbahn 4 vorzugsweise über einen Umfangsbereich einer vorzugsweise verlagerbaren und mit einer herzustellenden Wickelrolle 6 einen Wickelspalt 7 bildenden Tragtrommel 2 geführt und anschließend auf einen Wickelkern 10 zu einer herzustellenden Wickelrolle 6 aufgewickelt. Ein neuer Wickelkern 11 wird vorzugsweise unmittelbar vor Erreichen eines vorbestimmten Wickelrollendurchmessers D in dem von der Materialbahn 4 umschlungenen Umfangsbereich der Tragtrommel 2 an dieselbige bei Ausbildung eines neuen Wickelspalts 7.1 gebracht und die Materialbahn 4 wird nach Ausbildung des neuen Wickelspalts 7.1 zwischen dem neuen Wickelkern 11 und der Tragtrommel 2 mittels mindestens einer Trenneinrichtung 12 durchtrennt und auf den neuen Wickelkern 11 überführt und auf ihm aufgewickelt. Die hergestellte Wickelrolle 6 wird anschließend bei Auflösung des Wickelspalts 7 in eine Endlage E ausgeworfen.
Dabei wird an die hergestellte Wickelrolle 6 zumindest während ihres Auswerfens in ihre Endlage E in wenigstens einem Randbereich R, vorzugsweise in beiden Randbereichen R jeweils mindestens ein Bürstenelement 13 angelegt.
Zusammenfassend ist festzuhalten, dass durch die Erfindung ein Verfahren und eine Wickelmaschine der eingangs genannten Arten derart verbessert werden, dass die bekannten Nachteile des Stands der Technik weitestgehend, vorzugsweise vollständig beseitigt werden. Insbesondere wird der in losen und/oder axial versetzten Papierlagen zum Tragen kommende Außenlagenausschuss, der während des Auswerfens der hergestellten Wickelrolle in ihre Endlage bei gleich- zeitiger oder zeitlich versetzter Abbremsung entsteht, mit einfachen und räumlich begrenzten Mitteln minimiert.
Bezugszeichenliste
1 Wickelmaschine
2 Tragtrommel
3 Doppelpfeil
4 Materialbahn
5 Mantelfläche
6 Wickelrolle
7 Wickelspalt („Nip")
7.1 Neuer Wickelspalt („Neuer Nip")
8 Pfeil (Bewegungsrichtung)
9 Schiene
10 Wickelkern („Tambour")
11 Neuer Wickelkern („Leertambour")
12 Trenneinrichtung
13 Bürstenelement
14 Borstenträger
15 Borsten
16 Bewegungseinrichtung
17 Trägermittel
18 Hubstange
19 Hubelement
20 Anpresseinrichtung
21 Stirnseite
A Arbeitsposition
B Bewegung (Pfeil) b Bürstenbreite
C Längsachse
D Wickelrollendurchmesser
E Endlage
F Anpresskraft (Pfeil)
G Gerade H Horizontale Ebene
L Linien kraft
I Borstenlänge
P Parkposition
R Randbereich; Randseitiger Bereich
S Senkrechte
V Verlagerung (Pfeil)
X Detailansicht (Ausschnitt)
Y Detailansicht (Ausschnitt)
Z Detailansicht (Ansicht) α Winkel

Claims

Verfahren zum Aufwickeln einer laufenden Materialbahn sowie Wickelmaschine zur Durchführung des VerfahrensPatentansprüche
1. Verfahren zum Aufwickeln einer laufenden Materialbahn (4), insbesondere einer Faserstoffbahn, bei dem die Materialbahn (4) nacheinander auf mehrere Wickelkerne (10, 11 ) zu Wickelrollen (6) aufgewickelt wird, wobei die Materialbahn (4) vorzugsweise über einen Umfangsbereich einer vorzugsweise verlagerbaren und mit einer herzustellenden Wickelrolle (6) einen Wickelspalt (7) bildenden Tragtrommel (2) geführt und anschließend auf einen Wickelkern (10) zu einer herzustellenden Wickelrolle (6) aufgewickelt wird, wobei ein neuer Wickelkern (11 ) vorzugsweise unmittelbar vor Erreichen eines vorbestimmten Wickelrollendurchmessers (D) in dem von der Materialbahn (4) umschlungenen Umfangsbereich der Tragtrommel (2) an dieselbige bei Ausbildung eines neuen Wickelspalts (7.1 ) gebracht wird, wobei die Materialbahn (4) nach Ausbildung des neuen Wickelspalts (7.1 ) zwischen dem neuen Wickelkern (11 ) und der Tragtrommel (2) mittels mindestens einer Trenneinrichtung (12) durchtrennt und auf den neuen
Wickelkern (11 ) überführt und auf ihm aufgewickelt wird und wobei die hergestellte Wickelrolle (6) bei Auflösung des Wickelspalts (7) in eine Endlage (E) ausgeworfen wird, dadurch gekennzeichnet, dass an die hergestellte Wickelrolle (6) zumindest während ihres Auswerfens in ihre Endlage (E) in wenigstens einem Randbereich (R), vorzugsweise in beiden Randbereichen (R) jeweils mindestens ein Bürstenelement (13) angelegt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Bürstenelement (13) an die hergestellte Wickelrolle (6) in einem randseitigen Bereich (R) von 0,5 bis 2,0 m, vorzugsweise von 0,75 bis 1 ,75 m, insbesondere von 1 ,0 bis 1 ,5 m, angelegt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Bürstenelement (13) zumindest so lange an die hergestellte Wickelrolle (6) in dem Randbereich (R) angelegt wird, bis sie zum Stillstand gebracht worden ist.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bürstenelement (13) bereits vor der Auflösung des Wickelspalts (7), insbesondere vor der Durchtrennung der Materialbahn (4) an die hergestellte
Wickelrolle (6) in dem Randbereich (R) angelegt wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bürstenelement (13) mit einer vorzugsweise gesteuerten/geregelten Anpresskraft (F) in einem Bereich von 250 bis 2000 N/m an Bürstenelement (13), vorzugsweise von 500 bis 1500 N/m an Bürstenelement (13), insbesondere von 750 bis 1250 N/m an Bürstenelement (13), an die hergestellte Wickelrolle (6) angedrückt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Anpresskraft (F) zumindest während der Anlage des Bürstenelements (13) an die hergestellte Wickelrolle (6) konstant oder wenigstens annähernd konstant gehalten wird.
7. Wickelmaschine (1 ) zum Aufwickeln einer laufenden Materialbahn (4), insbesondere einer Faserstoffbahn, auf mehrere Wickelkerne (10, 11 ) zu Wickelrollen (6), wobei die Materialbahn (4) vorzugsweise über einen Umfangsbereich einer vorzugsweise verlagerbaren und mit einer herzustellenden Wickelrolle (6) einen Wickelspalt (7) bildenden Tragtrommel (2) geführt und anschließend auf einen Wickelkern (10) zu der herzustellenden Wickelrolle (6) aufwickelbar ist, wobei ein neuer Wickelkern
(11 ) vorzugsweise unmittelbar vor Erreichen eines vorbestimmten Wickelrollendurchmessers (D) in dem von der Materialbahn (4) umschlungenen Umfangsbereich der Tragtrommel (2) an dieselbige bei Ausbildung eines neuen Wickelspalts (7.1 ) bringbar ist, wobei die Materialbahn (4) nach Ausbildung des neuen Wickelspalts (7.1 ) zwischen dem neuen Wickelkern (11 ) und der Tragtrommel (2) mittels mindestens einer Trenneinrichtung (12) durchtrennbar und auf den neuen Wickelkern (11 ) überführbar und auf ihm aufwickelbar ist und wobei die hergestellte Wickelrolle (6) bei Auflösung des Wickelspalts (7) in eine Endlage (E) auswerfbar ist, insbesondere zur Durchführung eines Verfahrens nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Bürstenelement (13) vorgesehen ist, welches an die hergestellte Wickelrolle (6) zumindest während ihres Auswerfens in ihre Endlage (E) in wenigstens einem Randbereich (R) anlegbar ist.
8. Wickelmaschine (1 ) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Bürstenelemente (13) vorgesehen sind, welche an die hergestellte Wickelrolle (6) zumindest während ihres Auswerfens in ihre
Endlage (E) in beiden Randbereichen (R) anlegbar sind.
9. Wickelmaschine (1 ) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Bürstenelement (13) eine Bürstenbreite (b) in einem Bereich von
0,5 bis 2,0 m, vorzugsweise von 0,75 bis 1 ,75 m, insbesondere von 1 ,0 bis 1 ,5 m, aufweist.
10. Wickelmaschine (1 ) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Bürstenelement (13) einen Borstenträger (14) und eine Vielzahl von auf dem Borstenträger (14) oberseitig angeordneten Borsten (15), vorzugsweise Kunststoffborsten oder Naturhaarborsten, umfasst.
11. Wickelmaschine (1 ) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Borsten (15) eine Borstenlänge (I) im Bereich von 10 bis 100 mm, vorzugsweise von 20 bis 80 mm, insbesondere von 30 bis 60 mm, aufweisen.
12. Wickelmaschine (1 ) nach Anspruch 10 oder 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Borsten (15) unter einem Winkel (α) von 5 bis 45°, vorzugsweise von 10 bis 30°, zu der hergestellten Wickelrolle (6) ausgerichtet sind, wobei der Winkel (α) zwischen der Senkrechten (S) der hergestellten Wickelrolle (6) und der Längsachse (C) der einzelnen Borsten (15) gebildet wird.
13. Wickelmaschine (1 ) nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Bürstenelement (13) auf einer Bewegungseinrichtung (16) vorzugsweise leicht austauschbar angebracht ist und dass das Bürstenelement (13) mittels der Bewegungseinrichtung (16) zwischen einer Parkposition (P) und einer Arbeitsposition (A), in welcher das Bürstenelement
(13) an die hergestellte Wickelrolle (6) anlegbar ist, bewegbar ist.
14. Wickelmaschine (1 ) nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Bürstenelement (13) in einem unteren Bereich an die hergestellte
Wickelrolle (6) anlegbar ist.
15. Wickelmaschine (1 ) nach einem der Ansprüche 7 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Anpresseinrichtung (20) zur vorzugsweise gesteuerten/geregelten Anpressung des Bürstenelements (13) mit einer Anpresskraft (F) in einem Bereich von 250 bis 2000 N/m an Bürstenelement (13), vorzugsweise von 500 bis 1500 N/m an Bürstenelement (13), insbesondere von 750 bis 1250 N/m an Bürstenelement (13), an die hergestellte Wickelrolle (6) vorgesehen ist.
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