EP2436629A2 - Wickelverfahren - Google Patents

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Publication number
EP2436629A2
EP2436629A2 EP11182674A EP11182674A EP2436629A2 EP 2436629 A2 EP2436629 A2 EP 2436629A2 EP 11182674 A EP11182674 A EP 11182674A EP 11182674 A EP11182674 A EP 11182674A EP 2436629 A2 EP2436629 A2 EP 2436629A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
winding
winding method
rolls
line load
maximum value
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP11182674A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP2436629A3 (de
Inventor
Rolf Van Haag
Christian Pringal
Alexander Klupp
Ulrich Begemann
Angelo D'Agastino
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 EP2436629A2 publication Critical patent/EP2436629A2/de
Publication of EP2436629A3 publication Critical patent/EP2436629A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • 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
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    • B65H18/08—Web-winding mechanisms
    • B65H18/14—Mechanisms in which power is applied to web roll, e.g. to effect continuous advancement of web
    • B65H18/20—Mechanisms in which power is applied to web roll, e.g. to effect continuous advancement of web the web roll being supported on two parallel rollers at least one of which is driven
    • 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
    • B65H2301/41486—Winding slitting winding on two or more winding shafts simultaneously
    • B65H2301/414866—Winding slitting winding on two or more winding shafts simultaneously on bed rollers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2404/00—Parts for transporting or guiding the handled material
    • B65H2404/40—Shafts, cylinders, drums, spindles
    • B65H2404/43—Rider roll construction
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B65H2515/00—Physical entities not provided for in groups B65H2511/00 or B65H2513/00
    • B65H2515/30—Forces; Stresses
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    • B65H2515/314—Tension profile, i.e. distribution of tension, e.g. across the material feeding direction or along diameter of web roll
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
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    • B65H2515/00—Physical entities not provided for in groups B65H2511/00 or B65H2513/00
    • B65H2515/50—Vibrations; Oscillations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2801/00—Application field
    • B65H2801/84—Paper-making machines

Definitions

  • the invention relates to a winding method for the production of finished rolls, which are wound from longitudinal webbing of a moving paper webs under the action of winding rollers in a common, extending in a transverse winding bed, wherein by means of a continuous or segmented pressure roller one, during a winding process a Maximum line load on the resulting finished rolls is exercised.
  • paper or the terms paper web “or simply” web “used in the further description due to the web shape usually present in the production or further processing process should be understood in the broader sense in connection with the present specification, and those by the person skilled in the art In the narrower sense differentiated webs of cardboard, cardboard or tissue with include.
  • Paper webs are produced in relatively large widths of up to more than 11 m in a paper machine.
  • the production is almost endless.
  • the machine direction of the paper machine defines the longitudinal direction for all machines and devices located in the paper factory and the transverse direction perpendicular thereto in the horizontal plane.
  • the longitudinal direction X-direction, the transverse direction as Y-direction and the height direction perpendicular to a plane defined by these two directions are referred to as Z-direction.
  • the paper web produced is wound in full width onto a winding core. This core is cyclical, as a rule during production, replaced.
  • the resulting web-wide winding is commonly referred to as mother roll.
  • the paper web wound on a mother roll has to be cut into a plurality of parallel partial webs whose widths are suitable for the respective later user. These widths can vary greatly from case to case, so that the division of the paper web is usually made according to an individually definable pattern.
  • the partial webs are then wound into so-called partial web or finished rolls and issued together as a so-called roll throw.
  • the pattern can be changed from roll throw to roll throw.
  • the slitting and winding is conveniently done in a single machine, which is widely referred to as a slitter-winder.
  • such a slitter rewinder consists of a unwinding device, a cutting section and a roll-up device, wherein the cutting section has a number of mostly disc-shaped cutters adapted to the possible divisions.
  • the person skilled in the art distinguishes between two basic types of construction, namely the support roller and the back-up roller. This also applies if at least one of the winding rolls forming part of the winding process - ie partial web rolls or finished rolls - is replaced by a belt which revolves around rolls.
  • Characteristic of the roll carrier type is a retractor, in which the entire roll throw in a winding bed, which consists of two support rollers, is wound on winding tubes.
  • the winding tubes of the roller throw can be axleless by tensioning or guiding heads or, in rarer cases, through the winding tubes introduced winding shafts are kept.
  • the rolls are wound up together, as a complete throw. As a rule, this is done by means of a circumferential winding, for which purpose at least one of the two support rollers can be driven. If a winding shaft is used, a center winding or a combination of both can also take place.
  • additional pressure rollers are used, which provide in the initial stage of each winding for a desired level of winding hardness and should take over the course of the winding process often stabilizing tasks.
  • the invention is therefore based on the task of stabilizing the conditions when winding finished rolls in a winding bed and in particular to avoid or at least reduce high oscillation amplitudes of the forming finished rolls and / or the winding rolls acting on them.
  • the object of the invention is achieved in a winding method of the type mentioned in that over a proportion of at least 40%, preferably at least 70%, more preferably at least 85% of the total diameter of the resulting finished rolls, at least 70%, preferably at least 80%, completely preferably at least 90% of the maximum value of the line load is exerted on the forming finished rolls.
  • finished rolls of high quality are formed.
  • the forming finished rolls under increasing diameter also form an increasing weight that forcibly precipitates as a line load in the two Auflagenips to the two, the winding bed forming, designed as a support roller winding rollers. Since the maximum line load, which is a finished roll, or the located in it, superimposed winding layers of paper tolerated, one controls the only by the pressure roller at the beginning of the respective winding process a significant line load is applied, which from a mean diameter usually only for extensive contact maintenance is used.
  • the maximum value is at least 20 N / cm, preferably at least 35 N / cm, very preferably at least 56 N / cm.
  • the maximum value of the line load for those finished rolls which are located transversely at marginal areas of the winding bed assumes about 1% to 12%, preferably 3% to 8%, most preferably 4% to 6% higher value, as the maximum value in the middle area of the winding bed.
  • the respective line loads are steadily lowered at the end of the respective winding process.
  • the winding method is used in winding relatively strong compressible paper types.
  • target and actual data of the line load (s) can be compared.
  • unwanted local differences can be determined and counteracted an impending loss of contact in a timely manner.
  • the winding method according to the invention can be ideally matched to each individual winding process.
  • a local distribution of the line load seen over the transverse direction can be adapted to the incoming actual profile of the paper web or of the individual partial webs to be wound. If appreciable changes in the longitudinal profile of the paper web are also to be expected, these data can also be influenced by the control of the pressure roller or its segments, and the line load applied can be adapted quickly to the requirements.
  • the term maximum value does not refer to an instantaneous peak value, but rather is intended to characterize the highest nominal value, which certainly includes certain, in particular short-term, fluctuations.
  • the pressure roller or at least individual segments of the pressure roller in the course of the winding process over the circumference of itself forming finished rolls or around the scope of at least one forming finished roll, moves.
  • all winding rollers are attenuated transition-free over the entire, occurring in a winding process vibration frequency range.
  • damping process is controlled and / or regulated at least in sections by means of a control / regulation unit.
  • the user can also effectively counteract oscillations that are composed of overlapping vibrations.
  • a winding device 1 is shown in the form of a relevant here roller carriage, in which from one to be unwound in an unwinder 2, material web M first in a longitudinal separation section 3 partial webs M 'are generated, which are then wound in a take-up device 4 to sleeves 5 to finished rolls 12 ,
  • Two of the winding rollers involved are formed as support rollers 6 and 7, which are both supported by elastic bearings 9 here.
  • the first support roller 6 seen in the web running direction x is equipped in the illustrated embodiment with an active damping device 10, which is connected to the control unit 15 of the winding device 1.
  • the control unit serves the entire handling of the winding device 1 and is inter alia with the winding rollers 6,7, 13 involved in the winding process and all, not numbered here, drives and the sensors 16 exemplified in connection. At least part of the intended sensors 16 serves in particular to detect undesired vibration states.
  • the control / regulation unit 15 can also be in operative connection with a control / regulation unit of the paper machine for improved use of the winding device 1. Then information I, here for example information about current cross and / or Longitudinal profile fluctuations of the material web M are transmitted. This can be done via a disk, which is then advantageously unmistakably connected to its associated parent role, but preferably is done over a data network and is then advantageously suitable for real-time control / regulation.
  • a line load L is exerted by means of a pressure roller 13, which here has individual segments, which are lined up in the Y direction, segments 14.
  • FIG. 2 is now a single example to illustrate the method according to the invention on the basis of so-called driving data or concrete so-called load curves of the winding process by means of the pressure roller on the forming winding rollers exerted line forces shown.
  • the abscissa shows the diameter D of the forming finished rolls in%, above this the ordinate shows the course of the line forces in N / cm.
  • the range A is, if you count only the full line load L max already slightly over 40%. / 0% of the maximum line load is over 70% of the Diameter growth on. In the right part of the picture you can see the steadily falling curve towards the end of the winding process.
  • the dash-dotted lower curve represents the driving style for the two marginal winding rollers of one, located in a common winding bed set of rollers.

Landscapes

  • Replacement Of Web Rolls (AREA)
  • Winding Of Webs (AREA)
  • Controlling Rewinding, Feeding, Winding, Or Abnormalities Of Webs (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Wickelverfahren zur Herstellung von Fertigrollen (12), die aus durch Längsschneiden einer laufenden Papierbahn (M) erzeugten Teilbahnen (M ' ) unter Einwirkung von Wickelwalzen (6, 7, 13) in einem gemeinsamen, sich in einer Querrichtung (Y) erstreckenden Wickelbett (8) gewickelt werden, wobei mittels einer durchgehenden oder segmentierten Andruckwalze (13) eine, im Laufe eines Wickelprozesses einen Maximalwert (L max ) erreichende Linienlast (L) auf die entstehenden Fertigrollen (12) ausgeübt wird. Man möchte die Verhältnisse beim Wickeln von Fertigrollen (12) in einem Wickelbett (8) stabilisieren und insbesondere hohe Schwingungsamplituden der sich bildenden Fertigrollen (12) und/oder der auf sie einwirkenden Wickelwalzen (6, 7, 13) vermeiden oder zumindest verringern. Dazu ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass über einen Anteil (A) von wenigstens 40%, bevorzugt wenigstens 70%, ganz bevorzugt wenigstens 85% des Gesamtdurchmessers (D) der entstehenden Fertigrollen (12), wenigstens 70%, bevorzugt wenigstens 80%, ganz bevorzugt wenigstens 90% des Maximalwertes (L max ) der Linienlast (L) auf die sich bildenden Fertigrollen (12) ausgeübt werden.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Wickelverfahren zur Herstellung von Fertigrollen, die aus durch Längsschneiden einer laufenden Papierbahn erzeugten Teilbahnen unter Einwirkung von Wickelwalzen in einem gemeinsamen, sich in einer Querrichtung erstreckenden Wickelbett gewickelt werden, wobei mittels einer durchgehenden oder segmentierten Andruckwalze eine, im Laufe eines Wickelprozesses einen Maximalwert erreichende Linienlast auf die entstehenden Fertigrollen ausgeübt wird.
  • Die Erfindung wird im Folgenden im Zusammenhang mit der Herstellung und Weiterverarbeitung von Papier erläutert. Der Begriff ,,Papier" oder die in der weiteren Beschreibung auf Grund der im Herstellungs- oder Weiterverarbeitungsprozess üblicherweise vorliegenden Bahnform benutzten Begriffe Papierbahn" oder einfach "Bahn" sollen im Zusammenhang mit der vorliegenden Schrift aber im weiteren Sinne aufgefasst werden, und die vom Fachmann im engeren Sinne unterschiedenen Bahnen aus Karton, Pappe oder Tissue mit umfassen.
  • Papierbahnen werden in relativ großen Breiten von bis zu über 11 m in einer Papiermaschine produziert. Die Produktion erfolgt quasi endlos. Dabei definiert die Warenlaufrichtung der Papiermaschine für alle in der Papierfabrik befindlichen Maschinen und Einrichtungen die Längs- und in horizontaler Ebene senkrecht dazu die Querrichtung. Zur Vereinfachung der vorliegenden Schrift wird im Weiteren an geeigneten Stellen die Längsrichtung X-Richtung, die Querrichtung als Y-Richtung und die auf einer durch diese beiden Richtungen aufgespannten Ebene senkrecht stehende Höhenrichtung als Z-Richtung bezeichnet. Am Ende der Papiermaschine wird die erzeugte Papierbahn in voller Breite auf einen Wickelkern aufgewickelt. Dieser Wickelkern wird zyklisch, in aller Regel bei laufender Produktion, ersetzt. Der auf diese Weise entstehende, bahnbreite Wickel wird üblicherweise als Mutterrolle bezeichnet. Um für einen späteren Verwender, beispielsweise eine Druckerei, handhabbar zu sein, muss die, auf einer Mutterrolle gewickelte, Papierbahn in mehrere, parallel verlaufende Teilbahnen geschnitten werden, deren Breiten für den jeweiligen späteren Verwender geeignet ist. Diese Breiten können fallweise stark variieren, sodass die Aufteilung der Papierbahn üblicherweise nach einem individuell definierbaren Schnittmuster vorgenommen wird. Die Teilbahnen werden dann zu so genannten Teilbahn- oder Fertigrollen aufgewickelt und gemeinsam als sogenannter Rollenwurf ausgegeben. Das Schnittmuster ist von Rollenwurf zu Rollenwurf änderbar. Das Längsschneiden und Aufwickeln erfolgt zweckmäßigerweise in einer einzigen Maschine, die weitverbreitet als Rollenschneidmaschine bezeichnet wird. Im Wesentlichen besteht eine solche Rollenschneidmaschine aus einer Abrolleinrichtung, einer Schneidpartie und einer Aufrolleinrichtung, wobei die Schneidpartie eine entsprechend der möglichen Teilungen angepassten Anzahl von meist scheibenförmig ausgebildeten Schneiden aufweist.
    Bei der Ausgestaltung einer Rollenschneidmaschine unterscheidet der Fachmann zwischen zwei grundsätzlichen Bautypen, nämlich dem Tragwalzenroller und dem Stützwalzenroller. Dies gilt auch dann, wenn wenigstens eine der auf die sich im Wickelprozess bildenden Wickelrollen - d.h. Teilbahn- oder Fertigrollen - Einfluss nehmenden Wickelwalzen durch einen, um Walzen umlaufendem, Gurt ersetzt ist.
  • Kennzeichnend für den Tragwalzenroller-Typ, der für die vorliegende Anmeldung alleinig von Interesse ist, ist eine Aufrolleinrichtung, bei der der gesamte Rollenwurf in einem Wickelbett, das aus zwei Tragwalzen besteht, auf Wickelhülsen aufgewickelt wird. Die Wickelhülsen des Rollenwurfes können achslos durch Spann- beziehungsweise Führungsköpfe oder, in selteneren Fällen, durch in die Wickelhülsen eingeführte Wickelwellen gehalten werden. Die Rollen werden gemeinsam, als kompletter Wurf, aufgewickelt. In der Regel geschieht dies mittels einer Umfangswicklung, wozu mindestens eine der beiden Tragwalzen antreibbar ist. Wird eine Wickelwelle verwendet kann auch eine Zentrumswicklung oder eine Kombination von beidem stattfinden.
    Im Allgemeinen werden zusätzliche Andruckwalzen verwendet, die im Anfangsstadium jeder Wicklung für ein gewünschtes Maß an Wickelhärte sorgen und im weiteren Verlauf des Wickelprozesses häufig stabilisierende Aufgaben übernehmen sollen.
  • Zur Sicherung der Wettbewerbsfähigkeit und zur Erreichung einer hohen Produktivität ist man bestrebt, hohe Produktionsgeschwindigkeiten zu erreichen. Dabei haben sich alle in der Produktionskette einer Papierfabrik befindlichen Einrichtungen beziehungsweise Maschinen an der durch die Papiermaschine vorgegebenen Produktionsgeschwindigkeit zu orientieren. Da eine Papiermaschine, einmal von Störungsfällen abgesehen, kontinuierlich arbeitet, ist es für eine diskontinuierlich arbeitende Rollenschneidmaschine schwierig, der vorgelegten Geschwindigkeit zu folgen, da Rüst-, Beschleunigungs- und Verzögerungszeiten entsprechend der Aufgabe der Formatreduzierung relativ häufig anfallen und deshalb nur durch deutlich höhere Produktionsgeschwindigkeiten auszugleichen sind.
  • Dass heißt, das die Rollenschneidmaschine Rollensatz für Rollensatz in einer Art ,,stop-and-go-" Prozess unter extremen Beschleunigungs- und Verzögerungswerten produzieren muss. Die in den vergangenen Jahren stark gestiegenen Produktionsgeschwindigkeiten der Papiermaschinen, der aus wirtschaftlichen Gründen bestehende Wunsch mit einer einzigen Rollenschneidmaschine der Produktion der Papiermaschine folgen zu können und das insbesondere in den oberen Formatbereichen gewachsene Spektrum der unterschiedlichen Verbraucherwünsche hat zur Folge das heute Fertigrollen in Breitenbereichen zwischen etwa 0,2 m bis 5,0 m und Fertiggewichten zwischen wenigen hundert Kilogramm und 10 Tonnen produziert werden. Ihr Enddurchmesser beträgt meist ca. 1,5 m, wobei auch starke Abweichungen davon gängig sind. Dabei werden Produktionsgeschwindigkeiten von bis zu 3000 m/min angestrebt, die zwischen Beschleunigungs- und Verzögerungsphasen von 40 m/s2 bis 60 m/s2 erreicht werden sollen.
  • Derartig hohe Anforderungen an den Wickelprozess und damit verbunden auch an die Rollenschneidmaschine bergen jedoch ein hohes Gefährdungspotential auf Grund auftretender Schwingungen.
    Der zu erzeugende Wickel nimmt nämlich kaum eine ideale runde Form an. Kleine Wickelfehler, beispielsweise auf Grund leichter Profilschwankungen der zu wickelnden Papierbahn, addieren sich bei jeder vollen Umwicklung. Auf Grund der periodischen Wiederkehr der jeweiligen Wickelfehler des rotierenden Wickels, bilden sich in Abhängigkeit von dessen Umfang und Umfangsgeschwindigkeit Schwingungen entsprechender Frequenz aus.
    Mit zunehmender Produktionsgeschwindigkeit wird die Erregerfrequenz immer größer (bei steigender Umfangsgeschwindigkeit durchläuft dieselbe Position des Wickels immer häufiger denselben Wickelspalt) und die Erregeramplitude wird immer heftiger (gleichzeitig wächst mit zunehmendem Wickelrollendurchmesser auch dessen Unebenheit und das wirksames Gewicht). Dabei nimmt die Wahrscheinlichkeit stark zu, dass sich während dieses komplexen Prozesses Schwingungen ausbilden, die (über ganzzahlige Harmonische) geeignet sind, mit den Tragwalzen der Wickelmaschine Resonanzen auszubilden, die zu einem heftigen, teilweise raschen ,,Aufschaukeln" der gesamten Maschine führen können. Wie bekannt können dabei im Extremfall Wickel aus dem Wickelbett ausgeworfen werden.
  • Bei heute angestrebten Produktionsgeschwindigkeiten besteht zudem kaum noch die wirtschaftlich nutzbare Möglichkeit die Eigenfrequenzen der beteiligten Tragwalzen derart auszulegen, dass eine mögliche Eigenstimmulierung des Systems zuverlässig ausgeschlossen werden kann und überlagernd dazu treten noch eine Vielzahl weiterer Schwingungsindikatoren auf die unter einer Gruppe von Schwingungsindikatoren maschinenbedingter zusammen zu fassen sind.
  • Hauptsächlich durch die vorgenannte Gruppe, also denjenigen Schwingungsindikatoren die im Wesentlichen mit der zu verarbeitenden Papierbahn zusammenhängen, beeinflusst treten zudem häufig beobachtete weitere Phänomene auf, die mindestens zum Teil auf eine Bewegungsfreiheit der einzelnen Rollen untereinander zurück zu führen sind. Beobachtungen haben gezeigt, dass sich kritische Wickelphasen insbesondere ausbilden können, wenn die Teilbahnrollen einen Wickeldurchmesser von etwa 800 mm bis 1100 mm erreicht haben beziehungsweise durchlaufen.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Verhältnisse beim Wickeln von Fertigrollen in einem Wickelbett zu stabilisieren und insbesondere hohe Schwingungsamplituden der sich bildenden Fertigrollen und/oder der auf sie einwirkenden Wickelwalzen zu vermeiden oder zumindest zu verringern.
  • Die Aufgabe der Erfindung wird bei einem Wickelverfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass über einen Anteil von wenigstens 40%, bevorzugt wenigstens 70%, ganz bevorzugt wenigstens 85% des Gesamtdurchmessers der entstehenden Fertigrollen, wenigstens 70%, bevorzugt wenigstens 80%, ganz bevorzugt wenigstens 90% des Maximalwertes der Linienlast auf die sich bildenden Fertigrollen ausgeübt werden.
  • Auf diese Weise bilden sich vollkommen überraschender Weise Fertigrollen von hoher Qualität aus. Dies ist deshalb so besonders erstaunlich, weil die sich bildenden Fertigrollen unter zunehmendem Durchmesser auch ein zunehmendes Gewicht ausbilden, dass sich zwangsweise als Linienlast in den beiden Auflagenips zu den beiden, das Wickelbett bildenden, als Tragwalze ausgeführten Wickelwalzen niederschlägt. Da die maximale Linienlast, die eine Fertigrolle, beziehungsweise die sich in ihr befindlichen, übereinander gewickelten Wickellagen aus Papier vertragen, steuert man die durch die Andruckwalze nur zu Beginn des jeweiligen Wickelprozesses eine nennenswerte Linienlast aufgebracht wird, die ab einem mittleren Durchmesser meist nur noch zur weitgehenden Kontaktaufrechterhaltung dient.
  • In Versuchen hat sich nun aber gezeigt, dass unter Verwendung eines erfindungsgemäßen Wickelverfahrens Fertigrollen besonders hoher Qualität unter einem sehr ruhig verlaufenden Wickelprozess erzeugbar sind. Man nimmt nun an, dass die Beobachtung vermehrt auftretender Platzstellen, dass heißt Rissbildungen innerhalb bereits gewickelter Papierlagen, durch ein Zusammenspiel aus hoher Dehnung und durch Stöße frei werdende Kräfte verursacht werden. Dann steigt die Gefahr natürlich, je mehr man die Papierbahn dehnt.
    Durch dass erfindungsgemäße Verfahren werden die sich bildenden Fertigrollen jedoch so gut geführt, dass sich kaum nennenswerte Stöße ausbilden können, sodass auch in den hoch gedehnten Wickellagen beziehungsweise Papierbahnen nicht zu Rissbildungen kommt.
  • Es ist von Vorteil, wenn der Maximalwert wenigstens 20 N/cm, bevorzugt wenigstens 35 N/cm, ganz bevorzugt wenigstens 56 N/cm beträgt.
  • Diese Bereiche haben sich, als besonders vorteilhaft herausgestellt. Die Werte sind dabei abhängig von der zu wickelnden Papiersorte und der Wickelvorrichtung. Als grober Anhalt lässt sich sagen, dass die sich bildenden Fertigrollen umso besser geführt werden, je höher der Wert der aufgebrachten Linienkraft ist. Hierbei ist es zu empfehlen, dass nach dem Feststellen von vermehrter Platzstellenbildung die Linienlast der Andruckwalze nicht wie üblich wertemäßig und/oder frühzeitiger reduziert wird, sondern wertemäßig erhöht und/oder die Dauer der Einwirkzeit der maximalen, durch die Andruckwalze aufgebrachten, Linienkraft verlängert wird.
  • Es ist bevorzugt, dass der Maximalwert der Linienlast für diejenigen Fertigrollen, die sich in Querrichtung gesehen an randständigen Bereichen des Wickelbettes befinden einen etwa 1% bis 12%, vorzugsweise 3% bis 8%, ganz vorzugsweise 4% bis 6% höheren Wert annimmt, als der Maximalwert im mittleren Bereich des Wickelbettes.
  • Auf diese weise werden Durchmesserunterschiede zwischen randständigen Fertigrollen und solchen aus dem jeweils mittleren Bereich eines Wickelbettes in engen Grenzen gehalten, was einen ruhigen Wickelprozess stark ermöglicht oder wenigstens stark begünstigt.
  • Mit Vorteil werden die jeweiligen Linienlasten zum Ende des jeweiligen Wickelprozesses stetig gesenkt.
  • Gegen Ende des Wickelprozesses heißt hier in jedem Fall nach der genannten Mindesteinwirkdauer. Eine stetige Senkung hat den Vorteil, dass sich ein regelmäßiges Endprofil der Fertigrollen ausbilden kann und dass der Gesamtbetrag der aufgebrachten Linienlast besonders hoch ist. Bevorzugt wird das Wickelverfahren beim Wickeln relativ stark komprimierbare Papiersorten angewendet.
  • Dies ist ganz besonders überraschend. Man möchte nämlich annehmen, dass diese, in der Regel, sehr hochwertigen Papiere, wie beispielsweise LWC, SC oder hochgestrichene Sorten, besonders schonend, dass heißt unter besonders geringem Druck, gewickelt werden sollten.
    Tatsächlich hat sich jedoch herausgestellt, dass gerade bei der Bearbeitung dieser empfindlichen Sorten, eine Behandlung durch ein erfindungsgemäßes Wickelverfahren von besonderem Vorteil ist.
  • Es ist von großem Vorteil, wenn die auf die einzelnen sich bildenden Fertigrollen wirkenden Linienlasten überwacht werden.
  • Auf diese Weise können Soll- und Ist-Daten der Linienlast(en) verglichen werden. Insbesondere können ungewünschte lokale Unterschiede ermittelt werden und einem drohenden Kontaktverlust rechtzeitig entgegen gewirkt werden.
  • Dann ist es von ganz besonderem Vorteil, wenn bei unbeabsichtigtem Abfall der auf eine einzelne Fertigrolle wirkenden Linienlast, die Linienlast auf die benachbarte(n) Fertigrolle(n) bis zur Wiedererreichung eines Sollzustandes erhöht wird.
  • Auf diese Weise lassen sich die Durchmesser der sich ausbildenden Fertigrollen besonders gut vergleichmäßigen.
  • Es ist von Vorzug, wenn mittels elastisch gelagerten Wickelwalzen gewickelt wird.
  • Auf diese Weise wird die Gefahr plötzlich auftretender Stöße deutlich verringert.
  • Mit großem Vorteil werden alle Wickelwalzen über den Wickelprozess derart gelagert, dass sie synchron schwingen können.
  • Dies verhindert die Gefahr an den sich bildenden Fertigrollen wirksam werdender Stoßkräfte zuverlässig.
  • Es ist von Vorteil, wenn die Verteilung der Linienlast in Querrichtung entsprechend einem, dem Wickelprozess voran gegangenen Prozess der Papierherstellung beziehungsweise -veredelung ermittelten Querprofildaten der Papierbahn vorgenommen wird.
  • Somit kann das erfindungsgemäße Wickelverfahren auf jeden einzelnen Wickelprozess ideal abgestimmt werden. Eine über die Querrichtung gesehene lokale Verteilung der Linienlast kann dem ankommenden Ist-Profil der Papierbahn, beziehungsweise der einzelnen zu wickelnden Teilbahnen angepasst werden. Ist auch mit nennenswerten Änderungen im Längsprofil der Papierbahn zu rechnen können auch diese Daten in die Steuerung der Andruckwalze beziehungsweise ihrer Segmente Einfluss finden und die ausgeübte Linienlast rasch an die Erfordernisse angepasst werden.
    In diesem Zusammenhang bleibt anzumerken, dass der Begriff Maximalwert sich nicht auf einen augenblicklich erreichten Spitzenwert bezieht, sondern vielmehr den höchsten Sollwert kennzeichnen soll, der gewisse, insbesondere kurzfristige, Schwankungen durchaus mit einbezieht.
  • Bevorzugt wird die Andruckwalze oder wenigstens einzelne Segmente der Andruckwalze im Verlauf des Wickelprozesses über den Umfang der sich bildenden Fertigrollen oder um den Umfang wenigstens einer sich bildenden Fertigrolle, bewegt.
  • Auf diese Weise kann zusätzlich stabilisierend auf die sich bildenden Fertigrollen eingewirkt werden. Insbesondere können Querbewegungsbestrebungen der Fertigrollen wirksam bekämpft oder sogar gänzlich verhindert werden.
  • Mit Vorteil werden alle Wickelwalzen über den gesamten, in einem Wickelprozess auftretenden Schwingungsfrequenzbereich übergangsfrei gedämpft.
  • Dies bildet hervorragende Voraussetzungen für einen gleichmäßigen und qualitativ hochwertigen Wickelaufbau. Insbesondere möchte man hierbei einen abrupten Übergang durch ein Einsetzen des Dämpfungsprozesses in den bestehenden Schwingungsprozess vermeiden, da ein derartiges abruptes Einsetzen der Wirksamkeit der angewendeten Dämpfungsmittel und/oder -einrichtungen häufig zunächst als Störgröße auf den Wickelprozess Einfluss nimmt. Stattdessen lassen sich auf diese Weise die Schwingungen über den gesamten Wickelprozess in engen, wohl beherrschbaren Grenzen.
  • Ferner ist es von Vorteil, wenn der Dämpfungsprozess mindestens abschnittsweise mittels einer Steuerungs-/Regelungseinheit hochfrequent gesteuert und/oder geregelt wird.
  • Damit kann der Anwender auch sich, aus überlagernden Schwingungen zusammengesetzten Schwingungen, wirksam entgegentreten.
  • Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung(en) näher erläutert.
  • Dabei zeigen:
    • Figur 1
    eine schematische Darstellung einer Wickelvorrichtung in einer Seitenansicht
    Figur 2
    ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens, dass an Hand von so genannten Fahrbeziehungsweise Belastungskurven wiedergegeben ist
  • In der Figur 1 ist eine Wickelvorrichtung 1 in Form eines hier relevanten Tragwalzenrollers dargestellt, in der aus einer, in einer Abwickeleinrichtung 2 abzuwickelnden, Materialbahn M zunächst in einer Längstrennpartie 3 Teilbahnen M' erzeugt werden, die dann in einer Aufwickeleinrichtung 4 um Hülsen 5 zu Fertigrollen 12 gewickelt werden. Zwei der beteiligten Wickelwalzen sind als Tragwalzen 6 und 7 ausgebildet, die hier beide über elastische Lager 9 gelagert sind. Die in Bahnlaufrichtung x gesehen erste Tragwalze 6 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel mit einer aktiven Dämpfungseinrichtung 10 ausgestattet, die mit der Steuerungs- / Regelungseinheit 15 der Wickelvorrichtung 1 verbunden ist. Die Steuerungs- / Regelungseinheit dient der gesamten Handhabung der Wickelvorrichtung 1 und steht dazu unter anderem mit den am Wickelprozess beteiligten Wickelwalzen 6,7, 13 und sämtlichen, hier nicht näher bezifferten, Antrieben und den beispielhaft dargestellten Sensoren 16 in Verbindung. Wenigstens ein Teil der vorgesehenen Sensoren 16 dient dabei insbesondere der Erfassung von ungewollten Schwingungszuständen. Die Steuerungs- / Regelungseinheit 15 kann zum verbesserten Einsatz der Wickelvorrichtung 1 überdies mit einer Steuerungs- / Regelungseinheit der Papiermaschine in Wirkverbindung stehen. Dann können Informationen I, hier beispielsweise Informationen über laufende Quer-und/oder Längsprofilschwankungen der Materialbahn M übermittelt werden. Dies kann über einen Datenträger geschehen, der dann zweckmäßigerweise unverwechselbar mit der ihm zugeordneten Mutterrolle verbunden ist, geschieht jedoch vorzugsweise über ein Datennetzwerk und ist dann vorteilhafter Weise auch zu einer Echtzeitsteuerung / -regelung geeignet.
  • Auf die sich im Wickelbett bildenden Wickelrollen 12 wird eine Linienlast L mittels einer Andruckwalze 13 ausgeübt, die hier einzelne, in Y-Richtung aneinander gereihte, Segmente 14 aufweist.
  • In Figur 2 ist nun ein einzelnes Beispiel zur Veranschaulichung des erfindungsgemäßen Verfahrens an Hand so genannten Fahrdaten beziehungsweise konkreter sogenannter Belastungskurven der über den Wickelprozess mittels der Andruckwalze auf die sich bildenden Wickelrollen ausgeübten Linienkräften dargestellt.
    Auf der Abszisse ist dabei der erreichte Durchmesser D der sich bildenden Fertigrollen in % abgebildet, darüber ist auf der Ordinate der Verlauf der Linienkräfte in N/cm aufgetragen. Der Bereich A beträgt, zählt man nur die volle Linienlast Lmax bereits etwas über 40 %. /0% der maximalen Linienlast liegen über beinahe 70% des
    Durchmesserwachstums an. Im rechten Bildbereich erkennt man die stetig abfallende Kurve zum Ende des Wickelprozesses hin. Die Strichpunktierte untere Kurve stellt die Fahrweise für die beiden jeweils randständigen Wickelrollen eines, sich in einem gemeinsamen Wickelbett befindlichen Rollensatzes dar.
  • Von den dargestellten Ausführungsformen kann in vielfacher Hinsicht abgewichen werden, ohne den Grundgedanken der Erfindung zu verlassen.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Wickelvorrichtung, Tragwalzenroller
    2
    Abwickeleinrichtung
    3
    Längstrennpartie
    4
    Aufwickeleinrichtung
    5
    Wickelsystem
    6
    Wickelwalze, Tragwalze
    7
    Wickelwalze, Tragwalze
    8
    Wickelbett
    9
    Elastische Lagerung
    10
    Aktive Dämpfungsvorrichtung
    11
    Hülse
    12
    Wickelrolle, Teilbahnrolle, Fertigrolle
    13
    Wickelwalze, Andruckwalze
    14
    Segment der Andruckwalze
    15
    Steuerungs- / Regelungseinheit
    16
    Sensor
    A
    Anteil
    D
    Durchmesser
    I
    Information, Querprofildaten
    L
    Linienlast
    L max
    maximale Linienlast
    M
    Papierbahn
    M'
    Teilbahn
    U
    Umfang
    V
    Bahngeschwindigkeit, Wickelgeschwindigkeit
    X
    Main Direction, Längsrichtung
    Y
    Cross Direction, Querrichtung
    Z
    Höhenrichtung

Claims (13)

  1. Wickelverfahren zur Herstellung von Fertigrollen (12), die aus durch Längsschneiden einer laufenden Papierbahn (M) erzeugten Teilbahnen (M') unter Einwirkung von Wickelwalzen (6, 7, 13) in einem gemeinsamen, sich in einer Querrichtung (Y) erstreckenden Wickelbett (8) gewickelt werden, wobei mittels einer durchgehenden oder segmentierten Andruckwalze (13) eine, im Laufe eines Wickelprozesses einen Maximalwert (L max) erreichende Linienlast (L) auf die entstehenden Fertigrollen (12) ausgeübt wird,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    über einen Anteil (A) von wenigstens 40%, bevorzugt wenigstens 70%, ganz bevorzugt wenigstens 85% des Gesamtdurchmessers (D) der entstehenden Fertigrollen (12), wenigstens 70%, bevorzugt wenigstens 80%, ganz bevorzugt wenigstens 90% des Maximalwertes (L max) der Linienlast (L) auf die sich bildenden Fertigrollen (12) ausgeübt werden.
  2. Wickelverfahren gemäß Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Maximalwert (L max) wenigstens 20 N/cm, bevorzugt wenigstens 35 N/cm, ganz bevorzugt wenigstens 56 N/cm beträgt.
  3. Wickelverfahren gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Maximalwert (L max) der Linienlast (L) für diejenigen Fertigrollen (12) , die sich in Querrichtung (Y) gesehen an randständigen Bereichen des Wickelbettes (8) befinden einen etwa 1 % bis 12%, vorzugsweise 3% bis 8%, ganz vorzugsweise 4% bis 6% höheren Wert annimmt, als der Maximalwert (L max) im mittleren Bereich des Wickelbettes (8).
  4. Wickelverfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die jeweiligen Linienlasten (L) zum Ende des jeweiligen Wickelprozesses stetig gesenkt werden.
  5. Wickelverfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Wickelverfahren beim Wickeln relativ stark komprimierbare Papiersorten angewendet wird.
  6. Wickelverfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die auf die einzelnen sich bildenden Fertigrollen (12) wirkenden Linienlasten (L), vorzugsweise unter Verwendung von Sensoren (16), überwacht werden.
  7. Wickelverfahren gemäß Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    bei unbeabsichtigtem Abfall der auf eine einzelne Fertigrolle (12) wirkenden Linienlast (L), die Linienlast (L) auf die benachbarte(n) Fertigrolle(n) (12) bis zur Wiedererreichung eines Sollzustandes erhöht wird.
  8. Wickelverfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    mittels elastisch gelagerten (9) Wickelwalzen (6,7) gewickelt wird.
  9. Wickelverfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    alle Wickelwalzen (6, 7, 13) über den Wickelprozess derart gelagert werden, dass sie synchron zueinander schwingen können.
  10. Wickelverfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Verteilung der Linienlast (L) in Querrichtung (Y) entsprechend einem, dem Wickelprozess voran gegangenen Prozess der Papierherstellung beziehungsweise -veredelung ermittelten Querprofildaten (I) der Papierbahn (M) vorgenommen wird.
  11. Wickelverfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Andruckwalze (13) oder wenigstens ein einzelnes Segmente (14) der Andruckwalze (13) im Verlauf des Wickelprozesses über den Umfang (U) der sich bildenden Fertigrollen (12) oder um den Umfang (U) wenigstens einer sich bildenden Fertigrolle (12), bewegt wird.
  12. Wickelverfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    alle Wickelwalzen (6, 7, 13) über den gesamten, in einem Wickelprozess auftretenden Schwingungsfrequenzbereich übergangsfrei gedämpft werden.
  13. Wickelverfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Dämpfungsprozess mindestens abschnittsweise mittels einer Steuerungs-/Regelungseinheit (15) hochfrequent gesteuert und/oder geregelt wird.
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