EP2445819A1 - Wickelmaschine zum kontinuierlichen aufwickeln einer faserstoffbahn - Google Patents

Wickelmaschine zum kontinuierlichen aufwickeln einer faserstoffbahn

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Publication number
EP2445819A1
EP2445819A1 EP10714454A EP10714454A EP2445819A1 EP 2445819 A1 EP2445819 A1 EP 2445819A1 EP 10714454 A EP10714454 A EP 10714454A EP 10714454 A EP10714454 A EP 10714454A EP 2445819 A1 EP2445819 A1 EP 2445819A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
winding
roller
luftabquetscheinrichtung
roll
winding machine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP10714454A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Ewald Wetschenbacher
Jörg Maurer
Zygmunt Madrzak
Frank Jörger
Malte Müller
Matthias Wohlfahrt
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 EP2445819A1 publication Critical patent/EP2445819A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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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
    • B65H2404/00—Parts for transporting or guiding the handled material
    • B65H2404/10—Rollers
    • B65H2404/13—Details of longitudinal profile
    • B65H2404/137—Means for varying longitudinal profiles
    • B65H2404/1371—Means for bending, e.g. for controlled deflection
    • 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
    • B65H2404/50—Surface of the elements in contact with the forwarded or guided material
    • B65H2404/56—Flexible surface
    • B65H2404/561—Bristles, brushes
    • 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

  • Winding machine for the continuous winding of a fibrous web
  • the invention relates to a winding machine for continuously winding a fibrous web, in particular a paper, board or tissue web, on a winding core to a winding roll, with a carrier drum, which forms a winding nip with the winding roll, with a comprehensive at least one transport storage, the Winding core along a preferably horizontal guideway leads, and with at least one mounted in the lower region of the winding machine Beerabquetsch noise with at least one Lucasabquetschelement, which preferably immediately before reaching a desired layer thickness of the winding roll and / or preferably immediately before dissolution of the winding drum formed by the winding drum and the winding roll can be applied to the winding roll by means of at least one movement device acting on both sides when forming a pressure nip.
  • Such a winding machine having an air squeezing device is well known, for example, from European patent EP 0 483 092 B1 or from PCT publication WO 98/52858 A1, and it is used in particular in machines for producing or refining fibrous webs, such as paper, Cardboard or tissue webs, used.
  • both the "wrapped" web tension and the line force prevailing in the press nip must be maintained in order to be able to guarantee the desired winding quality in the outer area of the winding roll, and the faster the winding machines are operated, the greater the resulting problem Order of magnitude of 1,500 to 3,000 m / min) and the larger the produced diameters of the finished reels (current order of magnitude of 2.5 to 4.5 m).
  • the Lucasabquet Anlagenung with the at least one Lucasabquetschelement a cambered and the winding roller contacting surface for the purpose of forming a flat or approximately flat Anpressspalts between the Lucasabquetsch issued and the winding roll with a line force in the range of 0th , 2 to 6 kN / m, preferably from 0.4 to 5 kN / m, in particular from 0.5 to 4 kN / m, and in that the crowning of the winding roll contacting surface of the air squeezing device has a value in the range of 0.3 to 40 mm, preferably from 1 to 20 mm, in particular from 2 to 10 mm.
  • the Luftabquetsch observed as Heilabquetschelement a rigid Heilabquetschwalze with a roll diameter in the range of 200 to 1450 mm, preferably from 300 to 1000 mm, in particular from 500 to 800, on.
  • the Luftabquetsch comprises as Gutabquetschelement a curved and slender Heilabquetschwalze with several, preferably 2 to 10, in particular 2 to 7 or 2 to 5, immediately adjacent and cylindrical segmented rollers with a segmented roll diameter of 100 to 600 mm, preferably of 200 to 550 mm, in particular from 250 to 500 mm, and with a curved and the segment rollers bearing roller yoke.
  • the roller yoke supporting the segment rollers may have an adjustable curvature for the purpose of adjusting the crowning of the winding roller contacting surface of the air crushing device.
  • the adjustment of the curvature can for example be done by a distortion of the roller yoke at its two bearing ends.
  • roller yoke carrying the segment rollers may also have an invariable curvature. It can be structurally determined, for example.
  • the Luftabquetsch observed as Luftabquetschelement a curved and slender Heilabquetschwalze with several, preferably 2 to 10, in particular 2 to 7 or 2 to 5, immediately adjacent and cylindrical segmented rollers with a segmented roll diameter of 150 to 400 mm, preferably from 200 to 375 mm, in particular from 220 to 350 mm, and with a flat or approximately flat, the cylindrical segment rollers bearing by means of bearing units Roll support.
  • the air squeezing device comprises as air squeezing element a curved brush unit with at least one brush, preferably a plurality of brushes, and with a flat or nearly even brush supporting at least one brush, preferably the brush unit carrier supporting a plurality of brushes by means of bearing units.
  • the air squeezing device comprises as air squeezing element a curved covering unit having at least one covering element, preferably several covering elements, and having a flat or nearly even covering, the at least one covering, preferably the plurality of coverings, by means of bearing units lining unit carrier.
  • the bearing units for the segment rollers, brush units and pad units may have adjustable lengths for the purpose of adjusting the crowning of the winding roller contacting surface of the air squeegee.
  • the air squeezing device comprises as air squeezing element an air squeeze roll having a roller tube supported at least in an axially central region on a continuous roller carrier at least in the radial direction, which outside the axially middle region permits a distance to the roller tube relative to the roller carrier Roller carrier comprises.
  • the roller tube and the roller carrier can be adjusted to each other at least at the edge side by a relative movement to set the crowning of the winding roller touching surface of Lucasabquetsch worn.
  • the air squeezing device comprises as air squeezing element a soft air squeegee roll with a deformable lining which is provided at least in some areas with cuts.
  • the deformable coating which has a Shore A hardness (according to DIN 53 505) between 50 and 90, preferably between 55 and 85, in particular between 60 and 80, at least in the region of its lateral surface, preferably comprises a polyurethane, a rubber, a silicone, a silicone blend, a chlorosulfonated polyethylene or a rubber-based material, and the support shaft is preferably a carbon fiber roll ("CarboTec") or a steel roll (“EvoTec”) because these lining materials are excellent suitable for such use.
  • the substantially parallel course of the incisions allows an extended spreading effect in the fibrous web and the specified incision width provides the advantages of a virtually groove-free roller surface, so no longitudinal marks, no wrinkles and the like.
  • the incisions on each side of a perpendicular to the longitudinal axis of the support shaft extending median plane extending spirally from the median plane to the two roll ends.
  • At least two helical incisions extending at a distance from each other are provided on each side by a central plane extending perpendicular to the longitudinal axis of the support shaft.
  • the notches on each side of the median plane may be offset from one another in a range of 90 to 180 °, preferably by 90, 120 or 180 °.
  • the incisions preferably have substantially parallel flanks and / or approximately in cross section a trapezoidal shape widening to the bottom of the incisions.
  • the Beerabquetsch is preferably substantially linear, preferably horizontally and / or vertically, or along a contour of a circle segment to the winding roll can be applied. These application movements result in practice in terms of their regulations and moving masses or mass changes advantages.
  • the Luftabquetsch in order to achieve the greatest possible avoidance of air inclusions between the individual layers of the almost fully wound winding roll, the Heilabquetsch adopted is preferably in a peripheral region which extends from the feed point of the fibrous web on the winding roll to at least the vertical low point of the winding roll to the winding roll applied. Upstream and downstream jobs provide a loss of effectiveness in terms of the aforementioned avoidance.
  • the pressing force in the pressing region can be regulated by a displacement of the air squeezing device.
  • the winding machine according to the invention can also be used in an excellent manner in a machine for producing and / or finishing a fibrous web, in particular a paper, board or tissue web.
  • Figure 1 shows an exemplary course of the line force in a formed between an almost fully wound reel and a cylindrical Beerabquetschwalze pressure nip according to the prior art
  • Figure 2 is a schematic side view of a winding machine according to the invention with a Lucasabquetsch noticed during the main winding phase;
  • FIG 3 is a schematic side view of a winding machine according to the invention with a Lucasabquetsch observed during Endwickelphase
  • Figure 4 is a schematic view of a first embodiment of a Lucasabquetsch adopted the winding machine according to the invention
  • Figure 5 shows an exemplary course of the line force in a formed between an almost fully wound winding roll and a cylindrical Lucasabquetschwalze
  • FIGS. 6 to 10 are several schematic views of further embodiments of an air squeezing device of the winding machine according to the invention.
  • FIG. 1 shows an exemplary course of the line force LK in a contact pressure gap 12 according to the prior art formed between an almost fully wound winding reel 4 and a cylindrical air squeegee roller 10.0 of an air squeezing device 10.
  • the line force LK in the nip 12 is not constant or approximately constant over its width b (double arrow). It comes, for example due to so-called lowered edges in the outer regions in the almost fully wound reel 4, to marginal overpressures Ü.1, Ü.2, which negatively affect the quality of winding in the almost fully wound reel 4 negative.
  • the fibrous web 2 shows a schematic side view of a winding machine 1 for continuously winding a fibrous web 2 onto a winding core 3 to form a winding roll 4.
  • the fibrous web 2 may in particular be a paper, board or tissue web.
  • the winding machine 1 comprises a in professional circles as Anpresstrommel or support roller designated and partially wrapped by the fibrous web 2 carrier drum 5, which is either rigidly mounted or along an imaginary and horizontal line G by means of a Schlittenregulatingmoi pressing device is not shown (double arrow P1) and in the As a rule, is driven by a drive, not shown.
  • the various types of storage and movement for the carrier drum 5 are disclosed in particular in the German patent application DE 198 07 897 A1; Their content with regard to the various types of storage and movement is hereby made the subject of this description.
  • the winding roller 4 is guided by means of a lifting device, not shown, a movable transport device in the direction indicated by the arrow P2 movement direction.
  • the transport device can be formed, for example, by a spindle drive which comprises a threaded spindle driven by an electric motor.
  • the transport device serves to hold and guide the winding core 3 of the winding roller 4 lying on the preferably horizontal rails ("guide track") 8.
  • a device for regulating the line force LK arising in the winding nip (nip) 7 during the "main winding phase” is already shown, for example German Offenlegungsschrift DE 198 07 897 A1; Their content is hereby made the subject of this description.
  • an empty winding core 9 also referred to in professional circles as an empty drum, is held by a holding device (not shown) at a distance from the carrying drum 5 ("standby position PB").
  • an air squeezing device 10 is shown with an air squeegee 10.1, which is not in any operative relationship with the winding reel 4 during the illustrated "main winding phase.”
  • the air squeeze roller 10.1 is rather in a "waiting position PW" and is preferably immediately before reaching one desired layer thickness S of the winding roll 4 and / or preferably immediately before dissolution of the winding nip (nip) 7 formed by the carrier drum 5 and the winding roll 4 to the winding roll 4 by means of at least one known in the art, thus only indicated and acting on both sides movement means 11 during formation of a Anpressspalts 12 (see Figure 2) invest and pressed.
  • the Lucasabquetschwalze 10.1 is for this purpose with generally known mechanisms substantially linearly (arrows), horizontally and / or vertically, or along a contour of a circular segment (arrow) movable.
  • the carrier drum 5 has a preferably rubberized or coated lateral surface 6 and it can temporarily, as shown in Figure 1, with the winding roller 4 form a winding nip 7.
  • the fibrous web 2 is led out either from a calender not shown here or also here not shown dryer section of a paper or board machine, then wraps around a spreader roller, not shown, and then runs in the direction of arrow on the outer surface 6 of the carrier drum 5, wraps around the lateral surface
  • the detachment of the fibrous web 2 from the carrier drum 5 and the transfer to the resulting winding roll 4 is done in the so-called winding nip (Nip) 7, the Forms during the "main winding phase" between the carrier drum 5 and the winding roller 4.
  • FIG. 3 shows a schematic side view of a winding machine 1 with an applied and pressable air squeezing device 10 with an air squeeze roller 10.1 during the "end winding phase”.
  • Winding nips (nips) 7 (see Figure 1) and moved away to form a free Bruzugs. Time is then offset so far at a distance from the Tragtromnnel 5 held empty winding core 9 of the holding device, not shown, placed on the carrier drum 5 with the formation of a new winding nip (nips) 7. With a web separation, not shown, then begins the "Anwickelphase" for the empty winding core 9, wherein the winding roller 4 is then no longer wound and horizontally (arrow P2) in an end position PE (“Tambour cookingposition”) is moved.
  • the Luftabquetschwalze 10.1 of Gutautsch gave 10 in a peripheral region 13, which extends from the Auflauftician 14 of the fibrous web 2 on the winding roll 4 to at least the vertical low point 15 of the winding roll 4, can be applied to the winding roll 4.
  • the contact pressure F (arrow) in the contact pressure 16 by a displacement of Heilabquetschwalze 10.1 is adjustable.
  • Such a regulation belongs to the field of knowledge of the average expert and is disclosed for example in the already mentioned German patent application DE 198 07 897 A1 for a carrier drum.
  • the Heilabquetschwalze 10.1 is while maintaining the contact force F (arrow) in the contact area 16 displaced.
  • the displacement of the Heilabquetschwalze 10.1 is preferred only then terminated when the winding roller 4 horizontally (arrow P2) has reached its end position PE ("Tambour Touchposition").
  • the Luftabquetschwalze 10.1 by means of at least one drive device 17, not shown, at least before, preferably also during the formation of the Anpressspalts 12 with the winding roller 4 can be driven.
  • the Lucasabquet Anlagenung 10 shown in the two figures 2 and 3 with the at least one Dunabquetschelement 10.1 has a cambered and the winding roller 4 contacting surface 18 for the purpose of forming a flat or approximately flat Anpressspalts 12 between the Lucasabquetsch recognized 10, 10.1 and the winding roller 4 with a line force LK in the range from 0.2 to 6 kN / m, preferably from 0.4 to 5 kN / m, in particular from 0.5 to 4 kN / m.
  • the Crowning B of the winding roller 4 touching surface 18 of Lucasabquetsch Anlagen 10, 10.1 assumes a value in the range of 0.3 to 40 mm, preferably from 1 to 20 mm, in particular from 2 to 10 mm, at.
  • FIG. 4 shows a schematic view of a first embodiment of an air squeezing device 10 of the winding machine 1 according to the invention but not shown.
  • the Heilabquetsch adopted 10 comprises a rigid Heilabquetschwalze 10.11 with a roller diameter D.10.11 in the range of 200 to 1450 mm, preferably from 300 to 1000 mm, in particular from 500 to 800.
  • the curvature B of the winding roller contacting surface 18 of Lucasabquetsch worn 10, 10.11 assumes a value in the range of 0.3 to 40 mm, preferably from 1 to 20 mm, in particular from 2 to 10 mm, at.
  • FIG. 5 shows an exemplary course of the line force LK in a nip 12 formed between an almost fully wound winding roll 4 (see FIG. 3) and an air squeezing device 10 according to the winding machine according to the invention.
  • FIG. 6 shows a schematic view of an embodiment of the first embodiment of the air squeezing device 10 shown in FIG. 4 of the winding machine 1 according to the invention but not shown.
  • the Lucasabquetsch noisy 10 again has a rigid Lucasabquetschwalze 10.12, but is clamped at its two bearing ends L.1, L.2.
  • the achievable camber B of the winding roller contacting surface 18 of Heilabquetsch Anlagen 10, 10.12 thus assumes a value in the range of 0.3 to 40 mm, preferably from 1 to 20 mm, in particular from 2 to 10 mm.
  • the roll diameter D.10.12 of this stiff air squeeze roll 10.12 is again in the range of 200 to 1450 mm, preferably of 300 to 1000 mm, in particular of 500 to 800.
  • FIG. 7 shows a schematic view of a second embodiment of an air squeezing device 10 of the winding machine 1 according to the invention but not shown.
  • This Gutabquetsch raised 10 includes a curved and slender Heilquetquetschwalze 10.2 with several, preferably 2 to 10, in particular 2 to 7 or 2 to 5, immediately adjacent and cylindrical segment rollers 19 with a segment diameter D.19 from 100 to 600 mm, preferably from 200 to 550 mm, in particular from 250 to 500 mm, and with a curved and the segment rollers 19 supporting roller yoke 20th
  • the curvature B of the winding roller contacting surface 18 of Lucasabquetsch worn 10, 10.2 assumes a value in the range of 0.3 to 40 mm, preferably from 1 to 20 mm, in particular from 2 to 10 mm, at.
  • the roller yoke 20 supporting the segment rollers 19 can have an adjustable curvature for the purpose of setting the crown B of the surface contacting the winding roller (roller cover) 18 of the air squeezing device 10, 10.2.
  • the adjustment of the curvature can be done for example by a distortion of the roller yoke 20 at its two bearing ends L.1, L.2.
  • FIG. 8 shows a schematized view of a third embodiment of a Air squeezing device 10 of the winding machine 1, not shown, but not shown.
  • This Beerabquetsch raised 10 includes a curved and slender Heilabquetschwalze 10.3 with several, preferably 2 to 10, in particular 2 to
  • segment rollers 21 immediately adjacent and cylindrical segment rollers 21 with a segment roller diameter D.21 of 150 to 400 mm, preferably from
  • the curvature B of the winding roller contacting surface 18 of Lucasabquetsch worn 10, 10.3 assumes a value in the range of 0.3 to 40 mm, preferably from 1 to 20 mm, in particular from 2 to 10 mm.
  • the illustrated Gutabquetsch worn 10 may in two other, but not shown embodiments, a curved brush unit with at least one brush, preferably a plurality of brushes, and with a flat or approximately planar, the at least one brush, preferably the plurality of brushes bearing units bearing brush unit carrier or a curved and a covering unit having a soft and friction-resistant covering with at least one lining element, preferably a plurality of lining elements, and having a planar or approximately planar covering unit carrier carrying at least one covering, preferably the plurality of coverings, by means of bearing units.
  • the respective bearing unit 23 may have an adjustable length L for the purpose of adjusting the crowning B of the winding roller contacting surface 18 of the air squeezing device 10, 10.3.
  • the length L may be adjustable, for example, by using shims, screws or the like.
  • FIG. 9 shows a schematized view of a fourth embodiment of an air squeezing device 10 of the winding machine 1 according to the invention but not shown.
  • This Gutabquetsch raised 10 comprises a Heilabquetschwalze 10.4 with an exclusively in an axially central region M on a continuous roll carrier 24 at least supported in the radial direction roller tube 25 which outside the axially central region M a bending of the roller tube 25 relative to the roller carrier 24 permitting distance A to the roll carrier 24.
  • the curvature B of the winding roller contacting surface 18 of Lucasabquetsch worn 10, 10.4 assumes a value in the range of 0.3 to 40 mm, preferably from 1 to 20 mm, in particular from 2 to 10 mm, at.
  • the roll tube 25 and the roll carrier 24 can be adjusted to each other at least at the edge by a relative movement RB (arrow) for the purpose of setting the crowning B of the wound roll contacting surface 18 of Lucasabquetsch worn 10, 10.4.
  • FIG. 10 shows a schematized view of a fifth embodiment of an air squeezing device 10 of the winding machine 1 according to the invention but not shown.
  • this Gutabquetsch includes a soft Luftabquetschwalze 10.5 with a deformable coating 26 which is at least partially provided with notches 27.
  • the deformable covering 26 which has a Shore A hardness H between 50 and 90, preferably between 55 and 85, in particular between 60 and 80, at least in the region of its lateral surface 28, comprises a polyurethane, a
  • the support shaft 29 is a CFRP roller or a steel roller.
  • winding machine 1 according to the invention shown in the figures is also outstandingly suitable for use in a machine for producing and / or finishing a fibrous web, in particular a paper, board or tissue web.
  • a winding machine of the type mentioned above is improved by the invention such that a flat or approximately flat Anpressspalt between the almost fully wound winding roll and Heilabquetsch adopted with the result of a constant or approximately constant line kraftverlaufs across the width of the
  • Anpressspalts away is formed.
  • the effective design of the flat or approximately flat Anpressspalts takes place in the simplest possible constructive manner with a total of small additional space and not significantly increased acquisition and operating costs for the

Landscapes

  • Winding Of Webs (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Wickelmaschine (1) zum kontinuierlichen Aufwickeln einer Faserstoffbahn (2), insbesondere einer Papier-, Karton-oder Tissuebahn, auf einen Wickelkern (3, 9) zu einer Wickelrolle (4), mit einer Tragtrommel (5), die mit der Wickelrolle (4) einen Wickelspalt (7) bildet, mit einer wenigstens eine Transporteinrichtung umfassenden Lagerung, die den Wickelkern (3) entlang einer vorzugsweise horizontalen Führungsbahn führt, und mit mindestens einer im unteren Bereich der Wickelmaschine (1) angebrachten Luftabquetscheinrichtung (10) mit wenigstens einem Luftabquetschelement, welche vorzugsweise unmittelbar vor Erreichung einer gewünschten Schichtdicke (S) der Wickelrolle (4) und/oder vorzugsweise unmittelbar vor Auflösung des von der Tragtrommel (5) und der Wickelrolle (4) gebildeten Wickelspalts (7) an die Wickelrolle (4) mittels wenigstens einer beidseitig wirkenden Bewegungseinrichtung bei Ausbildung eines Anpressspalts (12) anlegbar ist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Luftabquetscheinrichtung (10) mit dem wenigstens einen Luftabquetschelement (10.11; 10.12; 10.2; 10.3; 10.4; 10.5) eine bombierte und die Wickelrolle (4) berührende Oberfläche (18) zwecks Ausbildung eines ebenen oder annähernd ebenen Anpressspalts (12) zwischen der Luftabquetscheinrichtung (10) und der Wickelrolle (4) mit einer Linienkraft (LK) im Bereich von 0,2 bis 6 kN/m, vorzugsweise von 0,4 bis 5 kN/m, insbesondere von 0,5 bis 4 kN/m, aufweist und dass die Bombierung (B) der die Wickelrolle (4) berührenden Oberfläche (18) der Luftabquetscheinrichtung (10) einen Wert im Bereich von 0,3 bis 40 mm, vorzugsweise von 1 bis 20 mm, insbesondere von 2 bis 10 mm, annimmt.

Description

Wickelmaschine zum kontinuierlichen Aufwickeln einer Faserstoffbahn
Die Erfindung betrifft eine Wickelmaschine zum kontinuierlichen Aufwickeln einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Papier-, Karton- oder Tissuebahn, auf einen Wickelkern zu einer Wickelrolle, mit einer Tragtrommel, die mit der Wickelrolle einen Wickelspalt bildet, mit einer wenigstens eine Transporteinrichtung umfassenden Lagerung, die den Wickelkern entlang einer vorzugsweise horizontalen Führungsbahn führt, und mit mindestens einer im unteren Bereich der Wickelmaschine angebrachten Luftabquetscheinrichtung mit wenigstens einem Luftabquetschelement, welche vorzugsweise unmittelbar vor Erreichung einer gewünschten Schichtdicke der Wickelrolle und/oder vorzugsweise unmittelbar vor Auflösung des von der Tragtrommel und der Wickelrolle gebildeten Wickelspalts an die Wickelrolle mittels wenigstens einer beidseitig wirkenden Bewegungseinrichtung bei Ausbildung eines Anpressspalts anlegbar ist.
Eine derartige, eine Luftabquetscheinrichtung aufweisende Wickelmaschine ist beispielsweise aus der europäischen Patentschrift EP 0 483 092 B1 oder aus der PCT-Offenlegungsschrift WO 98/52858 A1 hinlänglich bekannt und sie wird insbesondere in Maschinen zur Herstellung oder zur Veredelung von Faserstoffbahnen, wie beispielsweise Papier-, Karton- oder Tissuebahnen, benutzt.
Bei modernen Wickel konzepten für Faserstoffbahnen ist es heute notwendig, zur Vorbereitung eines Tambourwechsels den Wickelkern mit der beinahe voll bewickelten Wickelrolle („Fertigtambour") in eine Endposition („Tambourwechselposition") zu bringen, in welcher dann kein Wirkkontakt, kein so genannter Wickelspalt, zwischen der Tragtrommel und der Wickelrolle mehr besteht. In dieser Zeit, in der kein Wickelspalt mehr besteht, muss durch geeignete Maßnahmen sichergestellt werden, dass keine Lufteinschlüsse zwischen den einzelnen Lagen der beinahe voll bewickelten Wickelrolle entstehen. Weiterhin muss sowohl die „eingewickelte" Bahnspannung als auch die im Anpressspalt herrschende Linienkraft aufrecht erhalten bleiben, um so auch im äußeren Bereich der Wickelrolle die gewünschte Wickelqualität gewährleisten zu können. Das dabei entstehende Problem wird umso größer, je schneller die Wickelmaschinen betrieben werden (derzeitige Größenordnung 1.500 bis 3.000 m/min) und je größer die hergestellten Durchmesser der Fertigtamboure sind (derzeitige Größenordnung 2,5 bis 4,5 m).
Die sowohl in den genannten Schriften offenbarten als auch die als dem weiteren Stand der Technik bekannten Luftabquetscheinrichtungen in Ausgestaltung von Luftabquetschwalzen erfüllen sowohl das Erfordernis des Nichtentstehens von Lufteinschlüssen zwischen den einzelnen Lagen der beinahe voll bewickelten Wickelrolle als auch das Erfordernis einer prozesstechnologisch benötigten „eingewickelten" Bahnspannung in der beinahe voll bewickelten Wickelrolle in ausreichendem Maße, aber das Erfordernis der Erreichung einer ausreichenden und einer über die Breite des Anpressspalts konstanten oder annähernd konstanten Linienkraft in dem zwischen der beinahe voll bewickelten Wickelrolle und der Luftabquetscheinrichtung ausgebildeten Anpressspalt zwecks Erreichung einer guten bis sehr guten Wickelqualität in der beinahe voll bewickelten Wickelrolle wird nicht immer erfüllt. Dies liegt ursächlich darin begründet, dass der zwischen der beinahe voll bewickelten Wickelrolle und der Luftabquetscheinrichtung ausgebildete Anpressspalt über seine Breite hinweg nicht eben ausgebildet ist, beispielsweise aufgrund von so genannten abgesenkten Rändern in den äußeren Bereichen in der beinahe voll bewickelten Wickelrolle.
Es ist also Aufgabe der Erfindung, eine Wickelmaschine der eingangs genannten Art derart zu verbessern, dass ein ebener oder annähernd ebener Anpressspalt zwischen der beinahe voll bewickelten Wickelrolle und der Luftabquetscheinrichtung mit dem Ergebnis eines konstanten oder annähernd konstanten Linienkraftverlaufs über die Breite des Anpressspalts hinweg ausgebildet wird. Die wirksame Ausbildung des ebenen oder annähernd ebenen Anpressspalts soll dabei auf möglichst einfache konstruktive Weise bei einem insgesamt geringen Raummehrbedarf und nicht merklich erhöhten Anschaffungsund Betriebskosten für die Luftabquetscheinrichtung erfolgen. Zudem soll während des Wickeins der beinahe voll bewickelten Wickelrolle mit dem Anpressspalt zumindest dieselbe Wickelqualität wie bei dem Hauptwickeln der Wickelrolle mit dem zwischen der Tragtrommel und der Wickelrolle gebildeten Wickelspalt erreicht werden.
Diese Aufgabe wird bei einer Wickelmaschine der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Luftabquetscheinrichtung mit dem wenigstens einen Luftabquetschelement eine bombierte und die Wickelrolle berührende Oberfläche zwecks Ausbildung eines ebenen oder annähernd ebenen Anpressspalts zwischen der Luftabquetscheinrichtung und der Wickelrolle mit einer Linienkraft im Bereich von 0,2 bis 6 kN/m, vorzugsweise von 0,4 bis 5 kN/m, insbesondere von 0,5 bis 4 kN/m, aufweist und dass die Bombierung der die Wickelrolle berührenden Oberfläche der Luftabquetscheinrichtung einen Wert im Bereich von 0,3 bis 40 mm, vorzugsweise von 1 bis 20 mm, insbesondere von 2 bis 10 mm, annimmt.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird auf diese Weise vollumfänglich gelöst.
Durch das Vorhandensein einer Bombierung auf der die Wickelrolle berührenden Oberfläche des wenigstens einen Luftabquetschelements der Luftabquetscheinrichtung wird wirkungsvoll und auch prozesssicher erreicht, dass ein ebener oder annähernd ebener Anpressspalts zwischen der beinahe voll bewickelten Wickelrolle und der Luftabquetscheinrichtung mit dem Ergebnis eines konstanten oder annähernd konstanten Linienkraftverlaufs über die Breite des Anpressspalts hinweg ausgebildet wird. Und dieser Linien kraftverlauf trägt maßgeblich zur Erreichung einer guten bis sehr guten Wickelqualität in der - A -
beinahe voll bewickelten Wickelrolle bei.
In einer ersten erfindungsgemäßen Ausführung weist die Luftabquetscheinrichtung als Luftabquetschelement eine steife Luftabquetschwalze mit einem Walzendurchmesser im Bereich von 200 bis 1450 mm, vorzugsweise von 300 bis 1000 mm, insbesondere von 500 bis 800, auf.
Und in einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführung umfasst die Luftabquetscheinrichtung als Luftabquetschelement eine gekrümmte und schlanke Luftabquetschwalze mit mehreren, vorzugsweise 2 bis 10, insbesondere 2 bis 7 oder 2 bis 5, unmittelbar benachbarten und zylindrischen Segmentrollen mit einem Segmentrollendurchmesser von 100 bis 600 mm, vorzugsweise von 200 bis 550 mm, insbesondere von 250 bis 500 mm, und mit einem gekrümmten und die Segmentrollen tragenden Walzenjoch.
Überdies kann das die Segmentrollen tragende Walzenjoch eine einstellbare Krümmung zwecks Einstellung der Bombierung der die Wickelrolle berührenden Oberfläche der Luftabquetscheinrichtung aufweisen. Die Einstellung der Krümmung kann beispielsweise durch ein Verspannen des Walzenjochs an seinen beiden Lagerenden erfolgen.
Das die Segmentrollen tragende Walzenjoch kann jedoch auch eine unveränderbare Krümmung aufweisen. Sie kann beispielsweise konstruktiv festgelegt sein.
In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführung umfasst die Luftabquetscheinrichtung als Luftabquetschelement eine gekrümmte und schlanke Luftabquetschwalze mit mehreren, vorzugsweise 2 bis 10, insbesondere 2 bis 7 oder 2 bis 5, unmittelbar benachbarten und zylindrischen Segmentrollen mit einem Segmentrollendurchmesser von 150 bis 400 mm, vorzugsweise von 200 bis 375 mm, insbesondere von 220 bis 350 mm, und mit einem ebenen oder annähernd ebenen, die zylindrischen Segmentrollen mittels Lagereinheiten tragenden Walzenträger.
Überdies umfasst in einer vierten erfindungsgemäßen Ausführung die Luftabquetscheinrichtung als Luftabquetschelement eine gekrümmte Bürsteneinheit mit mindestens einer Bürste, vorzugsweise mehreren Bürsten, und mit einem ebenen oder annähernd ebenen, die mindestens eine Bürste, vorzugsweise die mehrere Bürsten mittels Lagereinheiten tragenden Bürsteneinheitsträger.
Und in einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführung umfasst die Luftabquetscheinrichtung als Luftabquetschelement eine gekrümmte und einen weichen und reibfesten Belag aufweisende Belagseinheit mit mindestens einem Belagselement, vorzugsweise mehreren Belagselementen, und mit einem ebenen oder annähernd ebenen, den mindestens einen Belag, vorzugsweise die mehreren Beläge mittels Lagereinheiten tragenden Belagseinheitsträger.
Die Lagereinheiten für die Segmentrollen, Bürsteneinheiten und die Belagseinheiten können einstellbare Längen zwecks Einstellung der Bombierung der die Wickelrolle berührenden Oberfläche der Luftabquetscheinrichtung aufweisen.
In einer sechsten erfindungsgemäßen Ausführung umfasst die Luftabquetscheinrichtung als Luftabquetschelement eine Luftabquetschwalze mit einem ausschließlich in einem axial mittleren Bereich auf einem durchgehenden Walzenträger zumindest in radialer Richtung abgestützten Walzenrohr, welches außerhalb des axial mittleren Bereichs einen eine Biegung des Walzenrohrs relativ zu dem Walzenträger erlaubenden Abstand zu dem Walzenträger umfasst.
Das Walzenrohr und der Walzenträger können zwecks Einstellung der Bombierung der die Wickelrolle berührenden Oberfläche der Luftabquetscheinrichtung zumindest randseitig durch eine Relativbewegung zueinander einstellbar sein. Und in einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführung umfasst die Luftabquetscheinrichtung als Luftabquetschelement eine weiche Luftabquetschwalze mit einem verformbaren Belag, der zumindest bereichsweise mit Einschnitten versehen ist.
Und der verformbare Belag, der zumindest im Bereich seiner Mantelfläche eine Shore-A-Härte (gemäß DIN 53 505) zwischen 50 und 90, vorzugsweise zwischen 55 und 85, insbesondere zwischen 60 und 80, aufweist, umfasst bevorzugt ein Polyurethan, einen Gummi, ein Silikon, einen Silikonverschnitt, ein chlorsulfoniertes Polyethylen oder ein Material auf Basis von Kautschuk und die Tragwelle ist bevorzugt eine CFK-Walze („CarboTec") oder eine Stahlwalze („EvoTec"), da sich diese Belags- bzw. Walzenmaterialien in hervorragender Weise für eine solche Verwendung eignen.
In einer ersten bevorzugten Ausgestaltung verlaufen die Einschnitte auf jeder Seite von einer senkrecht zur Längsachse der Tragwelle verlaufenden Mittelebene im Wesentlichen parallel zueinander und weisen vorzugsweise eine Einschnittbreite im Bereich von 0,3 bis 1 ,0 mm, vorzugsweise vom 0,4 bis 0,8 mm, insbesondere von 0,5 bis 0,7 mm, auf. Der im Wesentlichen parallele Verlauf der Einschnitte ermöglicht eine ausgedehnte Breitstreckwirkung in der Faserstoffbahn und die angegebene Einschnittbreite erbringt die Vorteile einer nahezu nutenfreien Walzenoberfläche, also keine Längsmarkierungen, keine Faltenbildungen und dergleichen.
Und in einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung verlaufen die Einschnitte auf jeder Seite von einer senkrecht zur Längsachse der Tragwelle verlaufenden Mittelebene spiralförmig von der Mittelebene aus zu den beiden Walzenenden hin.
In einer dritten bevorzugten Ausgestaltung sind auf jeder Seite von einer senkrecht zur Längsachse der Tragwelle verlaufenden Mittelebene mindestens zwei, im Abstand zueinander verlaufende wendeiförmige Einschnitte vorgesehen. Weiterhin können bei der zweiten und dritten bevorzugten Ausgestaltung die Einschnitte auf jeder Seite der Mittelebene in einem Bereich von 90 bis 180°, vorzugsweise um 90, 120 oder 180°, zueinander versetzt verlaufen.
Ferner weisen bei allen drei Ausgestaltungen die Einschnitte bevorzugt im Wesentlichen parallele Flanken und/oder im Querschnitt angenähert eine sich zum Grund der Einschnitte erweiternde Trapezform auf. Durch diese Maßnahmen wird die Breitstreckwirkung der als Zugmesswalze ausgebildeten Breitstreckwalze ohne größeren Aufwand nicht unwesentlich verbessert.
Die Luftabquetscheinrichtung ist bevorzugt im Wesentlichen linear, vorzugsweise horizontal und/oder vertikal, oder entlang einer Kontur eines Kreissegments an die Wickelrolle anlegbar. Diese Anlegebewegungen ergeben in der Praxis hinsichtlich ihrer Regelungen und bewegter Massen beziehungsweise Massenänderungen Vorteile.
Um zudem eine größtmögliche Vermeidung von Lufteinschlüssen zwischen den einzelnen Lagen der beinahe voll bewickelten Wickelrolle zu erreichen, ist die Luftabquetscheinrichtung bevorzugt in einem Umfangsbereich, welcher sich von dem Auflaufpunkt der Faserstoffbahn auf die Wickelrolle bis zumindest zu dem vertikalen Tiefpunkt der Wickelrolle erstreckt, an die Wickelrolle anlegbar. Vor- und nachgelagerte Stellen erbringen einen Effektivitätsverlust hinsichtlich der genannten Vermeidung.
Von Vorteil ist auch, wenn bei Ausbildung eines Wirkbereichs zwischen der beinahe voll bewickelten Wickelrolle und der Luftabquetscheinrichtung die Anpresskraft im Anpressbereich durch eine Verlagerung der Luftabquetscheinrichtung regelbar ist. Hierdurch wird ein gutes, bis in die letzten Wickellagen vorliegendes Wickelergebnis, das heißt eine Wickelrolle mit einer definierten, gleichmäßigen Wickelhärte über die gesamte Wickeldauer, erzielt, da eine Feinstregulierung der Anpresskraft zwischen der Wickelrolle und der Luftabquetscheinrichtung auch während der abschließenden Wickelphase, in der kein Wickelspalt zwischen der Tragtrommel und der beinahe voll bewickelten Wickelrolle mehr vorliegt, möglich ist.
Weiterhin ist es günstig, wenn die mögliche Luftabquetschwalze der Luftabquetscheinrichtung mittels wenigstens einer Antriebseinrichtung zumindest vor, vorzugsweise auch während der Ausbildung des Anpressspalts mit der Wickelrolle antreibbar ist. Somit kann bei gleichen Umfangsgeschwindigkeiten von Luftabquetschwalze und Wickelrolle ein sanftes und nahezu ruckfreies Anlegen der Luftabquetschwalze an die Wickelrolle erfolgen. Auch wird die benötigte Antriebsleistung für die Wickelrolle durch ein Anlegen der Luftabquetschwalze nicht negativ beeinflusst, das heißt erhöht.
Allen beschriebenen erfindungsgemäßen Ausführungen der Luftabquetscheinrichtung ist gemeinsam, dass sie die erfindungsgemäße Aufgabe vollumfänglich lösen.
Die erfindungsgemäße Wickelmaschine lässt sich in hervorragender Weise auch in einer Maschine zur Herstellung und/oder Veredelung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Papier-, Karton- oder Tissuebahn, verwenden.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung.
Es zeigen
Figur 1 einen beispielhaften Verlauf der Linienkraft in einem zwischen einer beinahe voll bewickelten Wickelrolle und einer zylindrischen Luftabquetschwalze ausgebildeten Anpressspalt gemäß dem Stand der Technik;
Figur 2 eine schematisierte Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Wickelmaschine mit einer Luftabquetscheinrichtung während der Hauptwickelphase;
Figur 3 eine schematisierte Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Wickelmaschine mit einer Luftabquetscheinrichtung während der Endwickelphase; Figur 4 eine schematisierte Ansicht einer ersten Ausführungsform einer Luftabquetscheinrichtung der erfindungsgemäßen Wickelmaschine;
Figur 5 einen beispielhaften Verlauf der Linienkraft in einem zwischen einer beinahe voll bewickelten Wickelrolle und einer zylindrischen Luftabquetschwalze ausgebildeten
Anpressspalt gemäß der erfindungsgemäßen Wickelmaschine; und
Figuren 6 bis 10 mehrere schematisierte Ansichten von weiteren Ausführungsformen einer Luftabquetscheinrichtung der erfindungsgemäßen Wickeimaschine.
Die Figur 1 zeigt einen beispielhaften Verlauf der Linienkraft LK in einem zwischen einer beinahe voll bewickelten Wickelrolle 4 und einer zylindrischen Luftabquetschwalze 10.0 einer Luftabquetscheinrichtung 10 ausgebildeten Anpressspalt 12 gemäß dem Stand der Technik.
Es ist deutlich zu erkennen, dass die Linienkraft LK in dem Anpressspalt 12 über seine Breite b (Doppelpfeil) hinweg nicht konstant oder annähernd konstant ist. Es kommt, beispielsweise aufgrund von so genannten abgesenkten Rändern in den äußeren Bereichen in der beinahe voll bewickelten Wickelrolle 4, zu randseitigen Überpressungen Ü.1 , Ü.2, die die Wickelqualität in der beinahe voll bewickelten Wickelrolle 4 nachweislich negativ beeinträchtigen.
Die Figur 2 zeigt in einer schematisierten Seitenansicht eine Wickelmaschine 1 zum kontinuierlichen Aufwickeln einer Faserstoffbahn 2 auf einen Wickelkern 3 zu einer Wickelrolle 4. Bei der Faserstoffbahn 2 kann es sich insbesondere um eine Papier-, Karton- oder Tissuebahn handeln. Die Wickelmaschine 1 umfasst eine in Fachkreisen auch als Anpresstrommel oder Stützwalze bezeichnete und bereichsweise von der Faserstoffbahn 2 umschlungene Tragtrommel 5, die entweder starr gelagert oder entlang einer gedachten und horizontalen Geraden G mittels einer nicht dargestellten Schlittenbeziehungsweise Anpresseinrichtung verlagerbar ist (Doppelpfeil P1 ) und die im Regelfall von einem nicht dargestellten Antrieb angetrieben ist. Die verschiedenen Lagerungs- und Bewegungsarten für die Tragtrommel 5 sind insbesondere in der deutschen Offenlegungsschrift DE 198 07 897 A1 offenbart; ihr Inhalt hinsichtlich der verschiedenen Lagerungs- und Bewegungsarten wird hiermit zum Gegenstand dieser Beschreibung gemacht.
Die Wickelrolle 4 wird mittels einer nicht dargestellten Hubeinrichtung einer verfahrbaren Transporteinrichtung in die mit dem Pfeil P2 gekennzeichnete Bewegungsrichtung geführt. Die Transporteinrichtung kann beispielsweise von einem Spindelantrieb gebildet werden, der eine von einem Elektromotor angetriebene Gewindespindel umfasst. Die Transporteinrichtung dient zum Halten und Führen des auf den bevorzugterweise horizontalen Schienen („Führungsbahn") 8 aufliegenden Wickelkerns 3 der Wickelrolle 4. Eine Vorrichtung zum Regeln der im Wickelspalt (Nip) 7 entstehenden Linienkraft LK während der „Hauptwickelphase" ist beispielsweise in der bereits genannten deutschen Offenlegungsschrift DE 198 07 897 A1 offenbart; ihr diesbezüglicher Inhalt wird hiermit zum Gegenstand dieser Beschreibung gemacht. In der in Figur 1 dargestellten „Hauptwickelphase" wird ein leerer Wickelkern 9, in Fachkreisen auch als Leertambour bezeichnet, von einer nicht dargestellten Haltevorrichtung in einem Abstand von der Tragtrommel 5 gehalten („Bereitschaftsposition PB").
Im unteren Bereich der Wickelmaschine 1 ist in strichpunktierter Form eine Luftabquetscheinrichtung 10 mit einer Luftabquetschwalze 10.1 dargestellt, die während der dargestellten „Hauptwickelphase" in keinem Wirkverhältnis mit der Wickelrolle 4 steht. Die Luftabquetschwalze 10.1 steht vielmehr in einer „Warteposition PW" und sie ist vorzugsweise unmittelbar vor Erreichung einer gewünschten Schichtdicke S der Wickelrolle 4 und/oder vorzugsweise unmittelbar vor Auflösung des von der Tragtrommel 5 und der Wickelrolle 4 gebildeten Wickelspalts (Nip) 7 an die Wickelrolle 4 mittels wenigstens einer dem Fachmann bekannten, somit lediglich angedeuteten und beidseitig wirkenden Bewegungseinrichtung 11 bei Ausbildung eines Anpressspalts 12 (vgl. Figur 2) anleg- und anpressbar. Die Luftabquetschwalze 10.1 ist hierfür mit allgemein bekannten Mechanismen im Wesentlichen linear (Pfeile), horizontal und/oder vertikal, oder entlang einer Kontur eines Kreissegments (Pfeil) bewegbar.
Die Tragtrommel 5 weist eine vorzugsweise gummierte oder beschichtete Mantelfläche 6 auf und sie kann zeitweise, wie in der Figur 1 dargestellt, mit der Wickelrolle 4 einen Wickelspalt (Nip) 7 bilden.
Die Faserstoffbahn 2 wird entweder aus einem hier nicht dargestellten Glättwerk oder auch einer hier ebenfalls nicht dargestellten Trockenpartie einer Papier- oder Kartonmaschine herausgeführt, umschlingt dann zunächst eine nicht dargestellte Breitstreckwalze und läuft sodann in Pfeilrichtung auf der Mantelfläche 6 der Tragtrommel 5 auf, umschlingt die Mantelfläche 6 der Tragtrommel 5 um einen gewissen Winkel („Umfangsbereich") bis zum Ablösen durch die entstehende Wickelrolle 4. Das Ablösen der Faserstoffbahn 2 von der Tragtrommel 5 und das Überführen auf die entstehende Wickelrolle 4 geschieht im so genannten Wickelspalt (Nip) 7, der sich während der „Hauptwickelphase" zwischen der Tragtrommel 5 und der Wickelrolle 4 ausbildet.
Die Figur 3 zeigt in einer schematisierten Seitenansicht eine Wickelmaschine 1 mit einer angelegten und anpressbaren Luftabquetscheinrichtung 10 mit einer Luftabquetschwalze 10.1 während der „Endwickelphase".
Während dieser „Endwickelphase" wird die Wickelrolle 4 mit der bereits beschriebenen Transporteinrichtung von der Tragtrommel 5 unter Auflösung des
Wickelspalts (Nips) 7 (vgl. Figur 1 ) und unter Ausbildung eines freien Bahnzugs weg bewegt. Zeitlich versetzt wird dann der bisher in einem Abstand von der Tragtromnnel 5 gehaltene leere Wickelkern 9 von der nicht dargestellten Haltevorrichtung auf die Tragtrommel 5 mit Ausbildung eines neuen Wickelspalts (Nips) 7 aufgesetzt. Mit einer nicht dargestellten Bahntrennung beginnt dann die „Anwickelphase" für den leeren Wickelkern 9, wobei die Wickelrolle 4 dann nicht mehr bewickelt wird und horizontal (Pfeil P2) in eine Endposition PE („Tambourwechselposition") bewegt wird.
Ferner ist die Luftabquetschwalze 10.1 der Luftabquetscheinrichtung 10 in einem Umfangsbereich 13, welcher sich von dem Auflaufpunkt 14 der Faserstoffbahn 2 auf die Wickelrolle 4 bis zumindest zu dem vertikalen Tiefpunkt 15 der Wickelrolle 4 erstreckt, an die Wickelrolle 4 anlegbar. Und bei Ausbildung eines Anpressbereichs 16 zwischen der Wickelrolle 4 und der Luftabquetschwalze 10.1 ist die Anpresskraft F (Pfeil) im Anpressbereich 16 durch eine Verlagerung der Luftabquetschwalze 10.1 regelbar. Eine solche Regelung gehört zum Wissensbereich des Durchschnittsfachmanns und ist beispielsweise in der bereits genannten deutschen Offenlegungsschrift DE 198 07 897 A1 für eine Tragtrommel offenbart. Die Luftabquetschwalze 10.1 ist dabei unter Beibehaltung der Anpresskraft F (Pfeil) im Anpressbereich 16 verlagerbar. Die Verlagerung der Luftabquetschwalze 10.1 wird erst bevorzugt dann beendet, wenn die Wickelrolle 4 horizontal (Pfeil P2) ihre Endposition PE („Tambourwechselposition") erreicht hat.
Auch ist die Luftabquetschwalze 10.1 mittels wenigstens einer nicht dargestellten Antriebseinrichtung 17 zumindest vor, vorzugsweise auch während der Ausbildung des Anpressspalts 12 mit der Wickelrolle 4 antreibbar.
Die in den beiden Figuren 2 und 3 dargestellte Luftabquetscheinrichtung 10 mit dem wenigstens einen Luftabquetschelement 10.1 weist eine bombierte und die Wickelrolle 4 berührende Oberfläche 18 zwecks Ausbildung eines ebenen oder annähernd ebenen Anpressspalts 12 zwischen der Luftabquetscheinrichtung 10, 10.1 und der Wickelrolle 4 mit einer Linienkraft LK im Bereich von 0,2 bis 6 kN/m, vorzugsweise von 0,4 bis 5 kN/m, insbesondere von 0,5 bis 4 kN/m, auf. Die Bombierung B der die Wickelrolle 4 berührenden Oberfläche 18 der Luftabquetscheinrichtung 10, 10.1 nimmt dabei einen Wert im Bereich von 0,3 bis 40 mm, vorzugsweise von 1 bis 20 mm, insbesondere von 2 bis 10 mm, an.
Die Figur 4 zeigt eine schematisierte Ansicht einer ersten Ausführungsform einer Luftabquetscheinrichtung 10 der erfindungsgemäßen, jedoch nicht dargestellten Wickelmaschine 1.
Die Luftabquetscheinrichtung 10 umfasst eine steife Luftabquetschwalze 10.11 mit einem Walzendurchmesser D.10.11 im Bereich von 200 bis 1450 mm, vorzugsweise von 300 bis 1000 mm, insbesondere von 500 bis 800.
Die Bombierung B der die Wickelrolle berührenden Oberfläche 18 der Luftabquetscheinrichtung 10, 10.11 nimmt dabei einen Wert im Bereich von 0,3 bis 40 mm, vorzugsweise von 1 bis 20 mm, insbesondere von 2 bis 10 mm, an.
Die Figur 5 zeigt einen beispielhaften Verlauf der Linienkraft LK in einem zwischen einer beinahe voll bewickelten Wickelrolle 4 (vgl. Figur 3) und einer Luftabquetscheinrichtung 10 ausgebildeten Anpressspalt 12 gemäß der erfindungsgemäßen Wickelmaschine.
Es ist deutlich ein ebener oder annähernd ebener Anpressspalt 12 über seine Breite b (Doppelpfeil) hinweg zwischen der Luftabquetscheinrichtung 10 und der Wickelrolle 4 mit einer konstanten oder annähernd konstanten Linienkraft LK im Bereich von 0,2 bis 6 kN/m, vorzugsweise von 0,4 bis 5 kN/m, insbesondere von 0,5 bis 4 kN/m, zu erkennen. Somit kann eine hervorragende Wickelqualität in der beinahe voll bewickelten Wickelrolle 4 erzeugt werden.
Die Figur 6 zeigt eine schematisierte Ansicht einer Ausgestaltung der in der Figur 4 dargestellten ersten Ausführungsform der Luftabquetscheinrichtung 10 der erfindungsgemäßen, jedoch nicht dargestellten Wickelmaschine 1. Die Luftabquetscheinrichtung 10 weist erneut eine steife Luftabquetschwalze 10.12 auf, die jedoch an ihren beiden Lagerenden L.1 , L.2 verspannt ist. Die erreichbare Bombierung B der die Wickelrolle berührenden Oberfläche 18 der Luftabquetscheinrichtung 10, 10.12 nimmt somit einen Wert im Bereich von 0,3 bis 40 mm, vorzugsweise von 1 bis 20 mm, insbesondere von 2 bis 10 mm, an.
Der Walzendurchmesser D.10.12 dieser steifen Luftabquetschwalze 10.12 liegt erneut im Bereich von 200 bis 1450 mm, vorzugsweise von 300 bis 1000 mm, insbesondere von 500 bis 800.
Die Figur 7 zeigt eine schematisierte Ansicht einer zweiten Ausführungsform einer Luftabquetscheinrichtung 10 der erfindungsgemäßen, jedoch nicht dargestellten Wickelmaschine 1.
Diese Luftabquetscheinrichtung 10 umfasst eine gekrümmte und schlanke Luftabquetschwalze 10.2 mit mehreren, vorzugsweise 2 bis 10, insbesondere 2 bis 7 oder 2 bis 5, unmittelbar benachbarten und zylindrischen Segmentrollen 19 mit einem Segmentrollendurchmesser D.19 von 100 bis 600 mm, vorzugsweise von 200 bis 550 mm, insbesondere von 250 bis 500 mm, und mit einem gekrümmten und die Segmentrollen 19 tragenden Walzenjoch 20.
Die Bombierung B der die Wickelrolle berührenden Oberfläche 18 der Luftabquetscheinrichtung 10, 10.2 nimmt dabei einen Wert im Bereich von 0,3 bis 40 mm, vorzugsweise von 1 bis 20 mm, insbesondere von 2 bis 10 mm, an.
Überdies kann das die Segmentrollen 19 tragende Walzenjoch 20 eine einstellbare Krümmung zwecks Einstellung der Bombierung B der die Wickelrolle berührenden Oberfläche (Walzenbezug) 18 der Luftabquetscheinrichtung 10, 10.2 aufweisen. Die Einstellung der Krümmung kann beispielsweise durch ein Verspannen des Walzenjochs 20 an seinen beiden Lagerenden L.1 , L.2 erfolgen.
Die Figur 8 zeigt eine schematisierte Ansicht einer dritten Ausführungsform einer Luftabquetscheinrichtung 10 der erfindungsgemäßen, jedoch nicht dargestellten Wickelmaschine 1.
Diese Luftabquetscheinrichtung 10 umfasst eine gekrümmte und schlanke Luftabquetschwalze 10.3 mit mehreren, vorzugsweise 2 bis 10, insbesondere 2 bis
7 oder 2 bis 5, unmittelbar benachbarten und zylindrischen Segmentrollen 21 mit einem Segmentrollendurchmesser D.21 von 150 bis 400 mm, vorzugsweise von
200 bis 375 mm, insbesondere von 220 bis 350 mm, und mit einem ebenen oder annähernd ebenen, die zylindrischen Segmentrollen 21 mittels Lagereinheiten 23 tragenden Walzenträger 22.
Die Bombierung B der die Wickelrolle berührenden Oberfläche 18 der Luftabquetscheinrichtung 10, 10.3 nimmt dabei einen Wert im Bereich von 0,3 bis 40 mm, vorzugsweise von 1 bis 20 mm, insbesondere von 2 bis 10 mm, an.
Die dargestellte Luftabquetscheinrichtung 10 kann in zwei weiteren, jedoch nicht dargestellten Ausführungsformen eine gekrümmte Bürsteneinheit mit mindestens einer Bürste, vorzugsweise mehreren Bürsten, und mit einem ebenen oder annähernd ebenen, die mindestens ein Bürste, vorzugsweise die mehreren Bürsten mittels Lagereinheiten tragenden Bürsteneinheitsträger oder eine gekrümmte und einen weichen und reibfesten Belag aufweisenden Belagseinheit mit mindestens einem Belagselement, vorzugsweise mehreren Belagselementen, und mit einem ebenen oder annähernd ebenen, den mindestens einen Belag, vorzugsweise die mehreren Beläge mittels Lagereinheiten tragenden Belagseinheitsträger umfassen.
Die jeweilige Lagereinheit 23 kann eine einstellbare Länge L zwecks Einstellung der Bombierung B der die Wickelrolle berührenden Oberfläche 18 der Luftabquetscheinrichtung 10, 10.3 aufweisen. Die Länge L kann beispielsweise durch Verwendung von Passblechen, Stellschrauben oder ähnlichem einstellbar sein. Die Figur 9 zeigt eine schematisierte Ansicht einer vierten Ausführungsform einer Luftabquetscheinrichtung 10 der erfindungsgemäßen, jedoch nicht dargestellten Wickelmaschine 1.
Diese Luftabquetscheinrichtung 10 umfasst eine Luftabquetschwalze 10.4 mit einem ausschließlich in einem axial mittleren Bereich M auf einem durchgehenden Walzenträger 24 zumindest in radialer Richtung abgestützten Walzenrohr 25, welches außerhalb des axial mittleren Bereichs M einen eine Biegung des Walzenrohrs 25 relativ zu dem Walzenträger 24 erlaubenden Abstand A zu dem Walzenträger 24 aufweist.
Die Bombierung B der die Wickelrolle berührenden Oberfläche 18 der Luftabquetscheinrichtung 10, 10.4 nimmt dabei einen Wert im Bereich von 0,3 bis 40 mm, vorzugsweise von 1 bis 20 mm, insbesondere von 2 bis 10 mm, an.
Das Walzenrohr 25 und der Walzenträger 24 können zwecks Einstellung der Bombierung B der die Wickelrolle berührenden Oberfläche 18 der Luftabquetscheinrichtung 10, 10.4 zumindest randseitig durch eine Relativbewegung RB (Pfeil) zueinander einstellbar sein.
Die Figur 10 zeigt eine schematisierte Ansicht einer fünften Ausführungsform einer Luftabquetscheinrichtung 10 der erfindungsgemäßen, jedoch nicht dargestellten Wickelmaschine 1.
Und diese Luftabquetscheinrichtung 10 umfasst eine weiche Luftabquetschwalze 10.5 mit einem verformbaren Belag 26, der zumindest bereichsweise mit Einschnitten 27 versehen ist.
Der verformbare Belag 26, der zumindest im Bereich seiner Mantelfläche 28 eine Shore-A-Härte H zwischen 50 und 90, vorzugsweise zwischen 55 und 85, insbesondere zwischen 60 und 80, aufweist, umfasst ein Polyurethan, einen
Gummi, ein Silikon, einen Silikonverschnitt, ein chlorsulfoniertes Polyethylen oder ein Material auf Basis von Kautschuk. Die Tragwelle 29 ist eine CFK-Walze oder eine Stahlwalze.
Die weiteren möglichen Ausführungsformen dieser als weiche Luftabquetschwalze 10.5 ausgeführten Luftabquetscheinrichtung 10 wurde bereits vorstehend erläutert und für den Fachmann ausreichend beschrieben, so dass hierauf Bezug genommen werden kann.
Weiterhin eignet sich die in den Figuren dargestellte erfindungsgemäße Wickelmaschine 1 in hervorragender Weise auch zur Verwendung in einer Maschine zur Herstellung und/oder Veredelung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Papier-, Karton- oder Tissuebahn.
Zusammenfassend ist festzuhalten, dass durch die Erfindung eine Wickelmaschine der eingangs genannten Art derart verbessert wird, dass ein ebener oder annähernd ebener Anpressspalt zwischen der beinahe voll bewickelten Wickelrolle und der Luftabquetscheinrichtung mit dem Ergebnis eines konstanten oder annähernd konstanten Linien kraftverlaufs über die Breite des
Anpressspalts hinweg ausgebildet wird. Die wirksame Ausbildung des ebenen oder annähernd ebenen Anpressspalts erfolgt dabei auf möglichst einfache konstruktive Weise bei einem insgesamt geringen Raummehrbedarf und nicht merklich erhöhten Anschaffungs- und Betriebskosten für die
Luftabquetscheinrichtung. Zudem wird während des Wickeins der beinahe voll bewickelten Wickelrolle mit dem Anpressspalt zumindest dieselbe Wickelqualität wie bei dem Hauptwickeln der Wickelrolle mit dem zwischen der Tragtrommel und der Wickelrolle gebildeten Wickelspalt erreicht. Bezugszeichenliste
1 Wickelmaschine
2 Faserstoffbahn
3 Wickelkern
4 Wickelrolle
5 Tragtrommel
6 Mantelfläche
7 Wickelspalt
8 Schiene („Führungsbahn")
9 Wickelkern
10 Luftabquetscheinrichtung
10.0 Luftabquetschwalze
10.1 Luftabquetschwalze
10.11 Steife Luftabquetschwalze
10.12 Steife Luftabquetschwalze
10.2 Gekrümmte und schlanke Luftabquetschwalze
10.3 Gekrümmte und schlanke Luftabquetschwalze
10.4 Luftabquetschwalze
10.5 Weiche Luftabquetschwalze
11 Bewegungseinrichtung
12 Anpressspalt
13 Umfangsbereich
14 Auflaufpunkt
15 Vertikaler Tiefpunkt
16 Anpressbereich
17 Antriebseinrichtung
18 Oberfläche
19 Segmentrolle
20 Walzenjoch
21 Segmentrolle
22 Walzenträger 23 Lagereinheit
24 Walzenträger
25 Walzenrohr
26 Belag
27 Einschnitt
28 Mantelfläche
29 Tragwelle
A Abstand
B Bombierung b Breite (Doppelpfeil) 0.11 Walzendurchmesser
D.19 Segmentrollendurchmesser
D.21 Segmentrollendurchmesser
F Anpresskraft (Pfeil)
G Gerade
H Shore-A-Härte
L Länge
L.1 Lagerende
L.2 Lagerende
LK Linien kraft
M Axial mittlerer Bereich
P1 Doppelpfeil (Verlagerung)
P2 Pfeil (Bewegungsrichtung)
PB „Bereitschaftsposition"
PE Endposition („Tambourwechselposition")
PW „Warteposition"
RB Relativbewegung (Pfeil)
S Schichtdicke
Ü.1 Überpressung
Ü.2 Überpressung

Claims

Wickelmaschine zum kontinuierlichen Aufwickeln einer FaserstoffbahnPatentansprüche
Wickelmaschine (1 ) zum kontinuierlichen Aufwickeln einer Faserstoffbahn (2), insbesondere einer Papier-, Karton- oder Tissuebahn, auf einen Wickelkern (3, 9) zu einer Wickelrolle (4), mit einer Tragtrommel (5), die mit der Wickelrolle (4) einen Wickelspalt (7) bildet, mit einer wenigstens eine Transporteinrichtung umfassenden Lagerung, die den Wickelkern (3) entlang einer vorzugsweise horizontalen Führungsbahn führt, und mit mindestens einer im unteren Bereich der Wickelmaschine (1 ) angebrachten Luftabquetscheinrichtung (10) mit wenigstens einem Luftabquetschelement, welche vorzugsweise unmittelbar vor Erreichung einer gewünschten Schichtdicke (S) der Wickelrolle (4) und/oder vorzugsweise unmittelbar vor Auflösung des von der Tragtrommel (5) und der Wickelrolle (4) gebildeten
Wickelspalts (7) an die Wickelrolle (4) mittels wenigstens einer beidseitig wirkenden Bewegungseinrichtung bei Ausbildung eines Anpressspalts (12) anlegbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftabquetscheinrichtung (10) mit dem wenigstens einen
Luftabquetschelement (10.11 ; 10.12; 10.2; 10.3; 10.4; 10.5) eine bombierte und die Wickelrolle (4) berührende Oberfläche (18) zwecks Ausbildung eines ebenen oder annähernd ebenen Anpressspalts (12) zwischen der Luftabquetscheinrichtung (10) und der Wickelrolle (4) mit einer Linienkraft (LK) im Bereich von 0,2 bis 6 kN/m, vorzugsweise von 0,4 bis 5 kN/m, insbesondere von 0,5 bis 4 kN/m, aufweist und dass die Bombierung (B) der die Wickelrolle (4) berührenden Oberfläche (18) der Luftabquetscheinrichtung (10) einen Wert im Bereich von 0,3 bis 40 mm, vorzugsweise von 1 bis 20 mm, insbesondere von 2 bis 10 mm, annimmt.
2. Wickelmaschine (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Luftabquetscheinrichtung (10) eine steife Luftabquetschwalze (10.11 ) mit einem Walzendurchmesser (D.10.11 ) im Bereich von 200 bis 1450 mm, vorzugsweise von 300 bis 1000 mm, insbesondere von 500 bis
800, umfasst.
3. Wickelmaschine (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Luftabquetscheinrichtung (10) eine gekrümmte und schlanke
Luftabquetschwalze (10.2) mit mehreren, vorzugsweise 2 bis 10, insbesondere 2 bis 7 oder 2 bis 5, unmittelbar benachbarten und zylindrischen Segmentrollen (19) mit einem Segmentrollendurchmesser (D.19) von 100 bis 600 mm, vorzugsweise von 200 bis 550 mm, insbesondere von 250 bis 500 mm, und mit einem gekrümmten und die
Segmentrollen (19) tragenden Walzenjoch (20) umfasst.
4. Wickelmaschine (1 ) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das die Segmentrollen (19) tragende Walzenjoch (20) eine einstellbare
Krümmung zwecks Einstellung der Bombierung (B) der die Wickelrolle (4) berührenden Oberfläche (18) der Luftabquetscheinrichtung (10) aufweist.
5. Wickelmaschine (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Luftabquetscheinrichtung (10) eine gekrümmte und schlanke Luftabquetschwalze (10.3) mit mehreren, vorzugsweise 2 bis 10, insbesondere 2 bis 7 oder 2 bis 5, unmittelbar benachbarten und zylindrischen Segmentrollen (21 ) mit einem Segmentrollendurchmesser (D.21 ) von 150 bis 400 mm, vorzugsweise von 200 bis 375 mm, insbesondere von 220 bis 350 mm, und mit einem ebenen oder annähernd ebenen, die zylindrischen Segmentrollen (21 ) mittels Lagereinheiten (23) tragenden Walzenträger (22) umfasst.
6. Wickelmaschine (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Luftabquetscheinhchtung (10) eine gekrümmte Bürsteneinheit mit mindestens einer Bürste, vorzugsweise mehreren Bürsten, und mit einem ebenen oder annähernd ebenen, die mindestens ein Bürste, vorzugsweise die mehreren Bürsten mittels Lagereinheiten (23) tragenden Bürsteneinheitsträger umfasst.
7. Wickelmaschine (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Luftabquetscheinrichtung (10) eine gekrümmte und einen weichen und reibfesten Belag aufweisenden Belagseinheit mit mindestens einem Belagselement, vorzugsweise mehreren Belagselementen, und mit einem ebenen oder annähernd ebenen, den mindestens einen Belag, vorzugsweise die mehreren Beläge mittels Lagereinheiten (23) tragenden
Belagseinheitsträger umfasst.
8. Wickelmaschine (1 ) nach Anspruch 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagereinheiten (23) einstellbare Längen (L) zwecks Einstellung der
Bombierung (B) der die Wickelrolle (4) berührenden Oberfläche (18) der Luftabquetscheinrichtung (10) aufweisen.
9. Wickelmaschine (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Luftabquetscheinrichtung (10) eine Luftabquetschwalze (10.4) mit einem ausschließlich in einem axial mittleren Bereich (M) auf einem durchgehenden Walzenträger (24) zumindest in radialer Richtung abgestützten Walzenrohr (25) aufweist, welches außerhalb des axial mittleren Bereichs (M) einen eine Biegung des Walzenrohrs (25) relativ zu dem Walzenträger (24) erlaubenden Abstand (A) zu dem Walzenträger (24) umfasst.
10. Wickelmaschine (1 ) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Walzenrohr (24) und der Walzenträger (25) zwecks Einstellung der Bombierung (B) der die Wickelrolle (4) berührenden Oberfläche (18) der Luftabquetscheinrichtung (10) zumindest randseitig durch eine
Relativbewegung (RB) zueinander einstellbar sind.
11. Wickelmaschine (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Luftabquetscheinrichtung (10) eine weiche Luftabquetschwalze
(10.5) mit einem verformbaren Belag (26), der zumindest bereichsweise mit Einschnitten (27) versehen ist, umfasst.
12. Wickelmaschine (1 ) nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass der verformbare Belag (26), der zumindest im Bereich seiner Mantelfläche (28) eine Shore-A-Härte (H) zwischen 50 und 90, vorzugsweise zwischen 55 und 85, insbesondere zwischen 60 und 80, aufweist, ein Polyurethan, einen Gummi, ein Silikon, einen Silikonverschnitt, ein chlorsulfoniertes Polyethylen oder ein Material auf Basis von Kautschuk umfasst und dass die Tragwelle (29) eine CFK-Walze oder eine Stahlwalze ist.
13. Wickelmaschine (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftabquetscheinrichtung (10) im Wesentlichen linear, vorzugsweise horizontal und/oder vertikal, oder entlang einer Kontur eines Kreissegments an die Wickelrolle (4) anlegbar ist.
14. Wickelmaschine (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftabquetscheinrichtung (10) in einem Umfangsbereich (13), welcher sich von dem Auflaufpunkt (14) der Faserstoffbahn (2) auf die Wickelrolle (4) bis zumindest zu dem vertikalen Tiefpunkt (15) der Wickelrolle (4) erstreckt, an die Wickelrolle (4) anlegbar ist.
15. Wickelmaschine (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Ausbildung eines Anpressbereichs (16) zwischen der Wickelrolle (4) und der Luftabquetscheinrichtung (10) die Anpresskraft (F) im Anpressbereich (16) durch eine Verlagerung der Luftabquetscheinrichtung (10) regelbar ist.
16. Maschine zur Herstellung und/oder Veredelung einer Faserstoffbahn (2), insbesondere einer Papier-, Karton- oder Tissuebahn, dadurch gekennzeichnet, dass sie zumindest eine Wickelmaschine (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche umfasst.
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