EP2750995A1 - Doppeltragwalzenroller - Google Patents

Doppeltragwalzenroller

Info

Publication number
EP2750995A1
EP2750995A1 EP12740903.5A EP12740903A EP2750995A1 EP 2750995 A1 EP2750995 A1 EP 2750995A1 EP 12740903 A EP12740903 A EP 12740903A EP 2750995 A1 EP2750995 A1 EP 2750995A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
roller
doppeltragwalzenroller
support
winding
adjustable
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Withdrawn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
EP12740903.5A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Andreas Koronai
Christian Schönle
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.)
Andritz Kuesters GmbH
Original Assignee
Andritz Kuesters 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 Andritz Kuesters GmbH filed Critical Andritz Kuesters GmbH
Publication of EP2750995A1 publication Critical patent/EP2750995A1/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Withdrawn legal-status Critical Current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
    • B65H18/00—Winding webs
    • B65H18/08—Web-winding mechanisms
    • B65H18/14—Mechanisms in which power is applied to web roll, e.g. to effect continuous advancement of web
    • B65H18/20—Mechanisms in which power is applied to web roll, e.g. to effect continuous advancement of web the web roll being supported on two parallel rollers at least one of which is driven
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2301/00—Handling processes for sheets or webs
    • B65H2301/40—Type of handling process
    • B65H2301/41—Winding, unwinding
    • B65H2301/414—Winding
    • B65H2301/4148—Winding slitting
    • 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
    • B65H2404/431—Rider roll construction involving several segments in axial direction
    • 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
    • B65H2408/232—Winding beds consisting of two rollers
    • B65H2408/2326—Winding beds consisting of two rollers at least one of the winding rollers being movable
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2511/00—Dimensions; Position; Numbers; Identification; Occurrences
    • B65H2511/10—Size; Dimensions
    • B65H2511/16—Irregularities, e.g. protuberances
    • B65H2511/166—Irregularities, e.g. protuberances relative to diameter, eccentricity or circularity
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B65H2601/50—Diminishing, minimizing or reducing
    • B65H2601/52—Diminishing, minimizing or reducing entities relating to handling machine
    • B65H2601/524—Vibration

Definitions

  • the invention relates to a Doppeltragwalzenroller according to the preamble of claim 1.
  • Such a double carrier roller is known from EP 0 640 544 B1.
  • the winding station consists on the one hand of the drivable, mutually parallel support rollers and on the other axis displacement means for axially parallel displacement of the second support roller seen in the web running direction with respect to the axis of the first carrier roll seen in the web running direction and lowering the second support roller depending on the increasing diameter of the webs to be produced.
  • the support rollers basically have a different diameter, and their axes are fundamentally different during the winding high horizontal planes, wherein the axis of the second support roller is located during the Wickeins higher than the axis of the first support roller.
  • the pivotable second support roller allows a shift in the distribution of forces with increasing winding diameter towards the second support roller, which can be influenced during the winding process on the winding hardness, which is otherwise determined essentially by the support load on the first support roller.
  • This displacement process can only be used in geometrically narrow limits.
  • a further disadvantage is that the unevenness of the web to be wound, which influences the winding quality, does not find sufficient consideration in terms of length, width and thickness.
  • a Doppeltragwalzenroller is known in which the first carrier roll in the direction of web travel relative to the second support roller during the winding process is lowered lowered.
  • a per se known loading roller is fixed relative to a movable approximately parallel to the support rollers over the entire width of the machine traverse.
  • the traverse together with the loading roller is liftable in a conventional manner by means of pivotally mounted on the machine frame about a pivot axis support arms and acting on the support arms drive means in response to the change in diameter of the roll to be wound and lowered again for a new winding process.
  • the traverse is pivotable about a support roller parallel first axis, and a hinged to the traverse around a support roller parallel second link causes a compulsory pivoting of the traverse with the loading roller about the first axis when the crossbar with the loading roller in adaptation to the increasing roll diameter is raised, so that changes the direction of action of the loading roller on the roll.
  • the load distribution of the loading roller on the first and the second carrier roll can be with increasing roll diameter in the sense of achieving to change an optimized winding structure.
  • the center point curve of the loading roller describes a comparatively flat basic movement line.
  • the object of the invention is therefore to provide a Doppeltragwalzenroller for winding cut fed winding material on several hubs with two paraxial support rollers to improve the winding quality.
  • a Doppeltragwalzenroller in which the adjustment of the at least one support roller for controlling the Auflagelastverrtie on the two support rollers is forcibly transmitted through the rollers with increasing roller diameter on the guide for laterally fixing the plurality of hubs.
  • the leadership of the roll inclination follows an adjustment mechanism, which is dependent on a displacement of the at least one adjustable support roller. The roll quality is thereby increased because the support on the adjustable support roller is optimized.
  • a load roller applied from above with changing forces supports the winding process.
  • the loading roller ensures in the initial phase of the winding for the necessary bearing force.
  • the load roller increasingly assumes fixing and damping tasks.
  • the loading roller is mechanically positively guided, so that it can load exactly in the bisector at each time of the winding process. With a lowering or raising of the at least one support roller and with this movement mechanically tracked load roller can be disturbed as quickly as possible without speed reduction and thus without loss of production in the shortest possible time a vibration. Vibrations caused by discontinuities of a paper roll can thus be avoided.
  • at least one oscillation amplitude of winding vibrations is detected or detected.
  • the vibration system can be detuned by deliberately raising or lowering the at least one adjustable support roller.
  • the natural frequency range of the construction can be influenced to a small extent and, on the other hand, the amplitudes and phase angles of the vibrations can be permanently changed. As a result, a swing can be prevented already in the development phase. It is essential that the production speed can be kept constant. This results in a significantly higher productivity than in the usual in the prior art speed reduction to change the excitation frequency.
  • the influence on the oscillation amplitude is substantially influenced, which has a significant influence especially in the case of small rolls in the diameter range of about 300 to 1200 mm.
  • the inventors of the present invention have recognized that the irregularities of the web to be wound in length, width and / or thickness add up during the winding process and are capable of causing the rollers themselves as well as the construction of the rolling machine to vibrate, and that these vibrations are causally responsible for negative effects on the winding quality and for an increased noise emission. Also mechanical damage can be caused.
  • According to the vibration system and its winding vibrations are disturbed by an adjustment of at least one support roller.
  • the control of the adjustment of the at least one adjustable carrier roll can be initiated.
  • the extent of the displacement of the at least one support roller is determined by the predefinable limit values of a vibration amplitude of the winding vibrations.
  • 1a to 1c schematically show a Doppeltragwalzenroller as a schematic representation in the frontal view of the support rollers with the at least one adjustable support roller in different displacement positions according to a first embodiment
  • FIGS. 2a to 2c show schematically a double roller carrier roller as a schematic representation in the frontal view of the support rollers with the at least one adjustable support roller in different displacement positions according to a second embodiment
  • FIG. 3 schematically shows a perspective view of the double carrier roller according to FIGS. 2a to 2c from a web inlet side
  • FIGS. 2a to 2c shows schematically a perspective view of the double carrier roller according to FIGS. 2a to 2c from a web outlet side
  • Fig. 5 shows schematically a Doppeltragwalzenroller as a schematic representation in frontal view of the support rollers according to a third embodiment.
  • the invention relates to a Doppeltragwalzenroller as part of a slitter.
  • the function of the roller separator is to assemble a web of material wound up on a master roll in width and diameter for the further finishing process.
  • the parent roll presented to the slitter is unwound under defined tensile forces and separated via cutting units in equal or different width webs. These are wound up into paper rolls within the reel.
  • a double carrier roll for winding cut material fed onto a plurality of hubs comprises two carrier rolls 1, 2 arranged axially parallel to each other, forming a support 3 in their gusset for each roll 4 formed from the roll core and the winding material.
  • the winding material is a web, preferably made of paper, cardboard, paperboard, tissue or other, especially synthetic material.
  • the hubs are preferably cores made of a selectable material such as cardboard or plastic.
  • the rollers 4 are rollers 4 mounted without bearings, which are arranged along roller axes 7, 8 of the support rollers 2, 1 arranged in the support 3. About guide means 15, the plurality of hubs are fixed laterally.
  • a guide device 15 is provided at a lateral end of the Doppeltragwalzenrollers, as shown in FIGS. 3 and 4 show.
  • the guide means 15 preferably comprise lateral guide elements in the form of sleeves 20, which engage as a work spindle in the end-side winding core of the plurality of winding cores.
  • At least one of the support rollers 1, 2, here the support roller 2, which is arranged on the web outlet side, is adjustable relative to the other support roller 1.
  • the axle displacement device 6, which is provided on both sides of the end of the support rollers 1, 2, for example, a pivot bearing 16 with a stationary pivot axis 17.
  • a support roller bearing 18 of the support roller 2 for the Roller shaft 7 is arranged on the pivot bearing 16 at a distance from the pivot axis 17.
  • the spatial orientation of the displacement movement of the support rollers 2 relative to the support roller 1 can be controlled.
  • a measure or the size of the displacement of the at least one adjustable support roller 2 relative to the support roller 1 fixed here can be made.
  • the amount of movement of the adjustment of the at least one adjustable support roller 2 can be determined by a selectable support force distribution between the two support rollers 1, 2.
  • the Auflagkraft- distribution can be selected depending on the winding material.
  • the guide means 15 are connected to the execution of a positively guided movement to a respective machine element 21, which transmits a movement amount of the adjustment of the at least one adjustable support roller 2 as a dependent adjusting mechanism to the guide means 15.
  • the guide devices 15 preferably comprise pivotable quill boxes 22 for the positive guidance. It is particularly preferred that the pivotable quill boxes 22 and the displaceable support roller 2 are pivotable about a common pivot point of a pivot axis 17.
  • the Quill boxes 22 preferably each have a slotted guide 23, in which a quill carriage 24 is guided for the respective quill 20.
  • the machine element 21 is preferably a coupling or link mechanism with a coupling plate 25 and coupling rods 26, 27.
  • the coupling rods 26, 27 are articulated via joints on the coupling plate 25.
  • the coupling rod 26 has a fixed bearing 28, while the coupling rod 27 acts as a link for the guide means 15 on the pivot bearing 16.
  • Characterized in that the coupling plate 25 is guided as a coupling slide in a slotted guide 29 of the Pinolenkin 22 is transmitted through the machine element 21 in the form of the coupling or steering gear provided here a mechanical forced operation on Quill boxes 22 and guided therein Quill carriage 24 of the sleeves 20.
  • the adjustment of the at least one carrier roller 2 during winding is carried out by means of the axial displacement device 6 and is transmitted to the respective spindle box 22, which can not execute its own movement but only a movement predetermined by the machine element 21.
  • the adjustment is controllable by Achsverlagerungs Rhein 6 by a selectable axially parallel displacement of the axis 7 of the at least one support roller 2 to the axis 8 of the other support roller. 1
  • the support points of the roller 4 move apart on the support rollers 1, 2, as the sequence of FIGS. 1a to 1c shows.
  • the two support rollers 1, 2 are preferably made of two parallel to each other, largely rigid and driven support rollers 1, 2.
  • the support rollers 1, 2 are also preferably both rotationally driven.
  • the drive of one of the support rollers 1, 2 is sufficient, however. If both support rollers 1, 2 are driven, the adjusting movement is carried out on the support roller 1, 2, which is preferably torque-controlled. This is here the support roller 2.
  • the adjustable support roller 2 has a drive whose torque is preferably adjustable in dependence on their adjustment.
  • the adjustable support roller 2 is here the web outlet side support roller 2.
  • the web inlet side support roller 1 is adjustable formed.
  • a loading roller 5 is also guided on the guide devices 15.
  • the roller 4 is pressed with adjustable force to the support 3 formed by the support rollers 1, 2.
  • the guide means 15 guide the loading roller 5 for adjusting the at least one support roller 2 in such a way that the load roller 5 is loaded substantially in the bisector of the contact force distribution between the support rollers 1, 2.
  • the loading roller 5 is mechanically positively guided via the machine element 21 and the respective quill box 22, so that it is loaded at each time of the winding process preferably exactly in the bisector, as the sequence of a winding process shown in FIG. 2a to 2c shows by way of example.
  • the Loading roller 5 has end guide slide 30, which are guided in a backdrop of the respective Quillbox 22.
  • the loading roller 5 presses the roller 4 with adjustable force to the support 3 formed by the support rollers 1, 2.
  • a loading device 9 may be provided.
  • a loading / unloading cylinder 31 is preferably provided, which acts on a pivot lever 32 to actuate a loading device 9, which acts on the loading roller 5.
  • the pivot lever 32 may form a horizontal guide. The guidance of the loading roller 5 by the guide carriage 30 enables an asymmetrical contact force distribution on the roller 4.
  • a necessary winding hardness can be determined by a goods tension on the web inlet-side support roller, here the support roller 1, ruling support force by a torque on the adjustable support roller 2 and by the support geometry in the support points of a roller 4 on the support rollers 1, 2.
  • the loading roller 5 ensures, especially in the initial phase of the winding for a bearing force. With increasing roll weight, the loading roller 5 then preferably assumes increasingly fixation and damping tasks. The fact that the adjustment can be carried out on the moment-controlled support roller 2, no harmful influence on the web tension control or the cruise control is taken.
  • the pinole boxes 22 are mechanically forcibly moved about the machine element 21 in the form of a lever mechanism about a common pivot point of the pivot axis 17.
  • quill 20 is not subject to any travel limitation and a lowering travel is significantly increased.
  • Same winding hardness over the roller cross section is the result.
  • the bearing force acting between the web inlet-side support roller 1 and the roller 4 is an essential determining factor for the winding hardness forming in the roller 4.
  • the force effect of the loading roller 5 is replaced by the weight of the roller 4 and exceeded to a large extent the diameter structure significantly. Relief of the bearing force on the first support roller 1 can not be done by default.
  • the parallelogram of forces is displaced in such a way that the bearing forces on the first support roller 1 are reduced by lowering and thus the forces forming the winding hardness can be influenced significantly longer.
  • the mechanical coupling gear is independent of the roll diameter of the positions of the adjustable support roller 2 ensures that the loading roller 5 rests substantially centrally in the bisector on the roller 4. This ensures for each position and diameter of the roller 4 a geometrically ideal distribution of the action and reaction forces and thus a stable guidance of the roller 4. Negative influences on the roller structure and paper quality due to changing support positions of the loading roller are avoided.
  • the sleeves 20 essentially require only one degree of freedom in the vertical direction.
  • the fixed arrangement of the pivot axis 17 and the bearing 28 can via a Machine frame (not shown) or made on a ground foundation.
  • At least one vibration detector 10 for detecting at least one oscillation amplitude of winding vibrations during winding as a measuring location is connected to a control 11.
  • the controller 11 supplies an actuating signal to the axle displacement device 6 when an amplitude limit value of a winding vibration input as a setpoint value is reached or exceeded.
  • the winding vibrations are detected in the horizontal or vertical direction.
  • the at least one vibration detector 10 is arranged in or on a bearing housing of the loading roller 5 or on the pivot lever 32.
  • vibration detectors 12, 13 may be arranged in or on the bearing housing of the one and / or the other support roller 1, 2.
  • the position of the adjustable support roller 2 can be detectable during winding, for which purpose a position sensor 14 can be provided.
  • the position sensor 14 is preferably connected to the controller 11.

Landscapes

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

Abstract

Doppeltragwalzenroller zum Aufwickeln von durchtrennt zugeführtem Wickelgut auf mehrere Wickelkerne mit zwei achsparallelen Tragwalzen (1, 2), die ein Auflager (3) für jede sich aus Wickelkern und Wickelgut bildende Rolle (4) bilden, und von denen (2) eine gegenüber der anderen Tragwalze (1) durch Verlagern verstellbar angeordnet ist, und mit Führungseinrichtungen (15) zum seitlichen Fixieren der mehreren Wickelkerne, wobei die Führungseinrichtungen (15) für die Ausführung einer zwangsgeführten Bewegung an jeweils ein Maschinenelement (21) angeschlossen sind, das eine Bewegungsgröße der Verstellung der mindestens einen verstellbaren Tragwalze (2) als abhängiger Nachstellmechanismus auf die Führungseinrichtung (15) überträgt.

Description

Doppeltragwalzenroller
Die Erfindung betrifft einen Doppeltragwalzenroller nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Ein derartiger Doppeltragwalzenroller ist bekannt aus EP 0 640 544 B1. Durch ein fortschreitendes Senken der einen Tragwalze in Abhängigkeit vom zunehmenden Durchmesser des Wickels wird eine Achsverlagerung des Wickels entlang einer vorgegebenen, im wesentlichen vertikal an oder bezüglich der Vertikalen nur leicht geneigten Bewegungslinie ermöglicht. Die Wickelstation besteht zum einen aus den antreibbaren, parallel zueinander stehenden Tragwalzen und zum anderen aus Achsverlagerungsmitteln zum achsparallelen Verlagern der in Bahnlaufrichtung gesehen zweiten Tragwalze bezüglich der Achse der in Bahnlaufrichtung gesehenen ersten Tragwalze und zum Senken der zweiten Tragwalze in Abhängigkeit vom zunehmenden Durchmesser des aus Bahnen herzustellenden Wickels. Die Tragwalzen haben grundsätzlich einen unterschiedlichen Durchmesser, und ihre Achsen liegen während des Wickeins grundsätzlich in unterschiedlich hochgelegenen Horizontalebenen, wobei die Achse der zweiten Tragwalze während des Wickeins höher als die Achse der ersten Tragwalze gelegen ist.
Die schwenkbare zweite Tragwalze erlaubt eine Verschiebung der Kräfteverteilung bei steigendem Wickeldurchmesser hin zur zweiten Tragwalze, wodurch während des Wickelvorganges Einfluss genommen werden kann auf die Wickelhärte, die sonst im wesentlichen durch die Auflagelast auf die erste Tragwalze bestimmt wird. Nachteilig ist, dass dieser Verschiebungsvorgang nur in geometrisch engen Grenzen nutzbar ist. Nachteilig ist ferner, dass die die Wickelqualität beeinflussenden Ungleichmäßigkeiten der zu wickelnden Bahn in der Länge, Breite und Dicke keine hinreichende Berücksichtigung finden.
Aus DE 296 10 197 U1 ist ein Doppeltragwalzenroller bekannt, bei der die in Bahnlaufrichtung erste Tragwalze gegenüber der zweiten Tragwalze während des Wickelvorgangs geregelt absenkbar ist. Eine an sich bekannte Belastungswalze ist relativbeweglich an einer etwa parallel zu den Tragwalzen sich über die gesamte Maschinenbreite erstreckenden Traverse befestigt. Die Traverse samt der Belastungswalze ist in an sich bekannter Weise mittels schwenkbar am Maschinengerüst um eine Schwenkachse gelagerten Tragarmen und an den Tragarmen angreifenden Antriebsmitteln in Abhängigkeit von der Durchmesserveränderung der zu wickelnden Rolle hebbar und für einen neuen Wickelvorgang wieder senkbar.
Zur Optimierung der Wickelstruktur ist die Traverse um eine tragwalzenparallele erste Achse schwenkbar, und ein an der Traverse um eine tragwalzenparallele zweite Achse angelenkter Lenker bewirkt ein zwangsweises Verschwenken der Traverse mit der Belastungswalze um die erste Achse, wenn die Traverse mit der Belastungswalze in Anpassung an den zunehmenden Rollendurchmesser angehoben wird, so dass sich die Wirkrichtung der Belastungswalze auf die Rolle verändert. Die Lastverteilung der Belastungswalze auf die erste und die zweite Tragwalze lässt sich mit zunehmendem Rollendurchmesser im Sinne der Erzielung einer optimierten Wickelstruktur ändern. Die Lenkeranordnung führt dazu, dass bei zunehmendem Rollendurchmesser die Mittelpunktskurve der Belastungswalze eine vergleichsweise flache Grundbewegungslinie beschreibt.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Doppeltragwalzenroller zum Aufwickeln von geschnitten zugeführtem Wickelgut auf mehrere Wickelkerne mit zwei achsparallelen Tragwalzen zu schaffen, der die Wickelqualität verbessern.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Hierdurch wird ein Doppeltragwalzenroller geschaffen, bei dem das Verstellen der mindestens einen Tragwalze zum Steuern der Auflagelastverteilung auf die beiden Tragwalzen durch die Rollen bei steigendem Rollendurchmesser zwangsgeführt übertragen wird auf die Führung zum seitlichen Fixieren der mehreren Wickelkerne. Die Führung der Rollenneigung folgt einem Nachstellmechanismus, der abhängig ist von einer Verlagerung der mindestens einen verstellbaren Tragwalze. Die Rollenqualität wird dadurch gesteigert, da die Auflage an der verstellbaren Tragwalze optimiert ist.
Vorzugsweise unterstützt eine von oben aufgelegte Belastungswalze mit sich verändernden Kräften den Wickelvorgang. Die Belastungswalze sorgt in der Anfangsphase der Wicklung für die notwendige Auflagekraft. Mit steigendem Rollengewicht übernimmt die Belastungswalze zunehmend Fixierungs- und Dämpfungsaufgaben. Vorzugsweise ist die Belastungswalze mechanisch zwangsgeführt, so dass diese zu jedem Zeitpunkt des Wickelvorganges exakt in der Winkelhalbierenden belasten kann. Mit einem Absenken oder Anheben der mindestens einen Tragwalze und der mit dieser Bewegung mechanisch nachgeführten Belastungswalze kann ohne Geschwindigkeitsreduzierung und somit ohne Produktionsverlust in kürzester Zeit ein Schwingungsaufbau schnellstmöglich gestört werden. Vibrationen durch Unrundheiten einer Papierrolle können so vermieden werden. Vorzugsweise wird mindestens eine Schwingungsamplitude von Wickelvibrationen detektiert bzw. erfasst. Im Falle von sich bildenden Schwingungen kann durch ein bewusstes Anheben oder Absenken der mindestens einen verstellbaren Tragwalze das Schwingungssystem verstimmt werden. Zum einen kann in geringem Maß der Eigenfrequenzbereich der Konstruktion beeinflusst und zum anderen können die Amplituden und Phasenlagen der Schwingungen nachhaltig verändert werden. Dadurch kann bereits in der Entstehungsphase ein Aufschwingen verhindert werden. Wesentlich ist, dass dabei die Produktionsgeschwindigkeit konstant gehalten werden kann. Dadurch ergibt sich eine deutlich höhere Produktivität, als bei der im Stand der Technik üblichen Geschwindigkeitsreduzierung zur Veränderung der Erregerfrequenz. Erfindungsgemäß wird also im wesentlichen Einfluss genommen auf die Schwingungsamplitude, die insbesondere bei Kleinrollen im Durchmesserbereich von etwa 300 bis 1200 mm deutlichen Einfluss hat.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben erkannt, dass die Unregelmäßigkeiten der zu wickelnden Bahn in der Länge, Breite und/oder Dicke sich während des Wickelvorganges aufaddieren und in der Lage sind, die Rollen selbst als auch die Konstruktion der Rollmaschine zum Schwingen anzuregen, und dass diese Schwingungen für negative Einflüsse auf die Wickelqualität ursächlich und für eine erhöhte Geräuschemission verantwortlich sind. Auch mechanische Schäden können hervorgerufen werden. Erfindungsgemäß werden durch eine Verstellung mindestens einer Tragwalze das Schwingungssystem und dessen Wickelvibrationen gestört. In kürzester Zeit - ohne Produktionsverlust durch Geschwindigkeitsreduzierung - kann bei Erreichen oder Überschreiten vordefinierter kritischer Beschleunigungs- oder Geschwindigkeitswerte der Rollmaschine über die Regelung die Verstellung der mindestens einen verstellbaren Tragwalze eingeleitet werden. Das Maß der Verlagerung der mindestens einen Tragwalze wird bestimmt durch die vorgebbaren Grenzwerte einer Schwingungsamplitude der Wickelvibrationen.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung und den Unteransprüchen zu entnehmen. Die Erfindung wird nachstehend anhand der in den beigefügten Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Fig. 1a bis 1c zeigen schematisch einen Doppeltragwalzenroller als Prinzipdarstellung in stirnseitiger Ansicht der Tragwalzen mit der mindestens einen verstellbaren Tragwalze in unterschiedlichen Verlagerungsstellungen gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
Fig. 2a bis 2c zeigen schematisch einen Doppeltragwalzenroller als Prinzipdarstellung in stirnseitiger Ansicht der Tragwalzen mit der mindestens einen verstellbaren Tragwalze in unterschiedlichen Verlagerungsstellungen gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel,
Fig. 3 zeigt schematisch eine perspektivische Ansicht des Doppeltragwalzenrollers gemäß Fig. 2a bis 2c von einer Bahneinlaufseite her,
Fig. 4 zeigt schematisch eine perspektivische Ansicht des Doppeltragwalzenrollers gemäß Fig. 2a bis 2c von einer Bahnauslaufseite her,
Fig. 5 zeigt schematisch einen Doppeltragwalzenroller als Prinzipdarstellung in stirnseitiger Ansicht der Tragwalzen gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel.
Die Erfindung betrifft einen Doppeltragwalzenroller als Teil eines Rollenschneiders. Die Funktion des Rollenscheiders ist, eine auf einer Mutterrolle aufgewickelte Warenbahn in Breite und Durchmesser für den weiteren Veredelungsprozess zu konfektionieren. Dabei wird die dem Rollenschneider vorgelegte Mutterrolle unter definierten Warenzugkräften abgewickelt und über Schneideinheiten in gleich oder unterschiedlich breite Warenbahnen getrennt. Diese werden innerhalb der Aufrollung zu Papierrollen aufgewickelt.
Wie Fig. 1a bis Fig. 1c zeigen, umfasst ein Doppeltragwalzenroller zum Aufwickeln von geschnitten zugeführtem Wickelgut auf mehrere Wickelkerne zwei achsparallel zueinander angeordnete Tragwalzen 1 , 2, die in ihrem Zwickel ein Auflager 3 bilden für jede sich aus Wickelkern und Wickelgut bildende Rolle 4. Das Wickelgut ist eine Warenbahn, vorzugsweise aus Papier, Karton, Pappe, Tissue oder einem sonstigen, insbesondere synthetischen Material. Die Wickelkerne sind vorzugsweise Wickelhülsen aus einem wählbaren Material wie beispielsweise Karton oder Kunststoff. Die Rollen 4 sind achslos gelagerte Rollen 4, die längs von Walzenachsen 7, 8 der Tragwalzen 2, 1 aufgereiht in dem Auflager 3 angeordnet sind. Über Führungseinrichtungen 15 sind die mehreren Wickelkerne seitlich fixiert. Jeweils eine Führungseinrichtung 15 ist an einem seitlichen Ende des Doppeltragwalzenrollers vorgesehen, wie die Fig. 3 und Fig. 4 zeigen. Die Führungseinrichtungen 15 umfassen dazu vorzugsweise seitliche Führungselemente in Form von Pinolen 20, die als Arbeitsspindel in den jeweils endseitigen Wickelkern der mehreren Wickelkerne eingreifen.
Mindestens eine der Tragwalzen 1 , 2, hier die Tragwalze 2, die bahnauslaufseitig angeordnet ist, ist gegenüber der anderen Tragwalze 1 verstellbar. Verstellbar ist die mindestens eine Tragwalze 2 durch achsparalleles Verlagern derselben mittels einer Achsverlagerungseinrichtung 6. Die Achsverlagerungseinrichtung 6, die beidseitig endseitig der Tragwalzen 1 , 2 vorgesehen ist, ist beispielsweise ein Schwenklager 16 mit einer ortsfesten Schwenkachse 17. Ein Tragwalzenlager 18 der Tragwalze 2 für die Walzenachse 7 ist an dem Schwenklager 16 beabstandet zur Schwenkachse 17 angeordnet. Beim Schwenken des Schwenklagers 16 wird die Tragwalze 2 gegenüber der Tragwalze 1 gehoben oder gesenkt und zudem mehr oder weniger von dieser beabstandet. Je nach Anordnung des Schwenkpunktes der Schwenkachse 17 zwischen den beiden Tragwalzen 1 , 2 und der Beabstandung des Tragwalzenlagers 18 zur Schwenkachse kann die räumliche Ausrichtung der Verlagerungsbewegung der Tragwalzen 2 gegenüber der Tragwalze 1 gesteuert werden. Mittels eines Antriebstrangs 19 kann ein Maß bzw. die Größe der Verlagerung der mindestens einen verstellbaren Tragwalze 2 gegenüber der hier ortsfesten Tragwalze 1 vorgenommen werden. Die Bewegungsgröße der Verstellung der mindestens einen verstellbaren Tragwalze 2 ist bestimmbar durch eine wählbare Auflagenkraftverteilung zwischen den beiden Tragwalzen 1 , 2. Die Auflagenkraft- verteilung kann abhängig vom Wickelgut gewählt werden. Die Führungseinrichtungen 15 sind für die Ausführung einer zwangsgeführten Bewegung an jeweils ein Maschinenelement 21 angeschlossen, das eine Bewegungsgröße der Verstellung der mindestens einen verstellbaren Tragwalze 2 als abhängiger Nachstellmechanismus auf die Führungseinrichtung 15 überträgt.
Die Führungseinrichtungen 15 umfassen für die Zwangsführung vorzugsweise schwenkbare Pinolenkästen 22. Dabei ist besonders bevorzugt, dass die schwenkbaren Pinolenkästen 22 und die verlagerbare Tragwalze 2 um einen gemeinsamen Schwenkpunkt einer Schwenkachse 17 schwenkbar sind.
Die Pinolenkästen 22 weisen vorzugsweise jeweils eine Kulissenführung 23 auf, in der ein Pinolenschlitten 24 für die jeweilige Pinole 20 geführt ist.
Das Maschinenelement 21 ist vorzugsweise ein Koppel- oder Lenkergetriebe mit einer Koppelplatte 25 und Koppelstangen 26, 27. Die Koppelstangen 26, 27 sind über Gelenke an der Koppelplatte 25 angelenkt. Die Koppelstange 26 besitzt eine ortsfeste Lagerung 28, während die Koppelstange 27 als Lenker für die Führungseinrichtung 15 an dem Schwenklager 16 angreift. Dadurch, dass die Koppelplatte 25 als ein Koppelschlitten in einer Kulissenführung 29 der Pinolenkästen 22 geführt ist, wird durch das Maschinenelement 21 in Form des hier vorgesehenen Koppel- oder Lenkergetriebes eine mechanische Zwangsführung auf Pinolenkästen 22 und die darin geführten Pinolenschlitten 24 der Pinolen 20 übertragen.
Die mittels der Achsverlagerungseinrichtung 6 ausgeführte Verstellung der mindestens einen Tragwalze 2 während des Wickeins wird übertragen auf den jeweiligen Pinolenkasten 22, der keine eigene Bewegung sondern nur eine durch das Maschinenelement 21 vorgegebene Bewegung ausführen kann. Die Verstellung ist durch Achsverlagerungseinichtung 6 steuerbar und zwar durch ein wählbares achsparalleles Verlagern der Achse 7 der mindestens einen Tragwalze 2 zur Achse 8 der anderen Tragwalze 1. Die Verstellung der mindestens einen Tragwalze 2 erfolgt durch ein Betätigen des Schwenklagers 16. Dadurch wandern bedingt durch das Maschinenelement 21 die Auflagepunkte der Rolle 4 auf den Tragwalzen 1 , 2 auseinander, wie die Abfolge der Fig. 1a bis 1c zeigt.
Die beiden Tragwalzen 1 , 2 bestehen vorzugsweise aus zwei parallel zueinander angeordneten, weitestgehend biegesteifen und angetriebenen Tragwalzen 1 , 2. Die Tragwalzen 1 , 2 sind ferner vorzugsweise beide rotationsangetrieben. Der Antrieb einer der Tragwalzen 1 , 2 ist allerdings ausreichend. Wenn beide Tragwalzen 1 , 2 angetrieben sind, wird die Verstellbewegung an der Tragwalze 1 , 2 ausgeführt, die vorzugsweise momentgesteuert ist. Dies ist hier die Tragwalze 2. Damit werden weder die Bahngeschwindigkeit noch die Bahnzugregelung gestört. Die verstellbare Tragwalze 2 weist einen Antrieb auf, dessen Drehmoment vorzugsweise in Abhängigkeit ihrer Verstellung einstellbar ist.
Die verstellbare Tragwalze 2 ist hier die bahnauslaufseitige Tragwalze 2. Alternativ oder zusätzlich ist auch die bahneinlaufseitige Tragwalze 1 verstellbar ausbildbar.
Gemäß dem in den Fig. 2a bis Fig. 2c und Fig. 3 und Fig. 4 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel ist ferner eine Belastungswalze 5 an den Führungseinrichtungen 15 geführt. Mittels der Belastungswalze 5 wird die Rolle 4 mit einstellbarer Kraft an das von den Tragwalzen 1 , 2 gebildete Auflager 3 angedrückt. Die Führungseinrichtungen 15 führen die Belastungswalze 5 zur Verstellung der mindestens einen Tragwalze 2 derart nach, dass die Belastungswalze 5 im wesentlichen in der Winkelhalbierenden der Auflagekraftverteilung zwischen den Tragwalzen 1 , 2 belastet.
Dazu wird über das Maschinenelement 21 und den jeweiligen Pinolenkasten 22 die Belastungswalze 5 mechanisch zwangsgeführt, so dass diese zu jedem Zeitpunkt des Wickelvorganges vorzugsweise exakt in der Winkelhalbierenden belastet, wie die Abfolge eines Wickelvorganges gemäß Fig. 2a bis 2c beispielhaft zeigt. Die Belastungswalze 5 besitzt dazu endseitig Führungsschlitten 30, die in einer Kulisse des jeweiligen Pinolenkastens 22 geführt sind.
Die Belastungswalze 5 drückt die Rolle 4 mit einstellbarer Kraft an das von den Tragwalzen 1 , 2 gebildete Auflager 3 an. Vorzugsweise unterstützt die beispielsweise von oben aufgelegte Belastungswalze 5 mit sich verändernden Kräften den Wickelvorgang, wozu eine Belastungsvorrichtung 9 vorgesehen sein kann. Dazu ist vorzugsweise ein Be-/Entlastungszylinder 31 vorgesehen, der an einem Schwenkhebel 32 angreift, um eine Belastungsvorrichtung 9, die auf die Belastungswalze 5 wirkt zu betätigen. Der Schwenkhebel 32 kann eine Horizontalführung bilden. Die Führung der Belastungswalze 5 durch den Führungsschlitten 30 ermöglicht eine asymmetrische Auflagekraftverteilung auf die Rolle 4.
Eine notwendige Wickelhärte kann über eine Warenspannung, die an der bahneinlaufseitigen Tragwalze, hier der Tragwalze 1 , herrschende Auflagekraft, durch ein Drehmoment an der verstellbaren Tragwalze 2 als auch durch die Auflagegeometrie in den Auflagepunkten einer Rolle 4 auf den Tragwalzen 1 , 2 bestimmt werden. Die Belastungswalze 5 sorgt insbesondere in der Anfangsphase der Wicklung für eine Auflagekraft. Mit steigendem Rollengewicht übernimmt die Belastungswalze 5 dann vorzugsweise zunehmend Fixierungs- und Dämpfungsaufgaben. Dadurch, dass die Verstellung an der momentgesteuerten Tragwalze 2 ausgeführt werden kann, wird kein schädlicher Einfluss auf die Bahnzugregelung oder die Geschwindigkeitsregelung genommen.
Wie vorstehend ausgeführt werden die Pinolenkästen 22 über das Maschinenelement 21 in Form eines Hebelgetriebes um eine gemeinsamen Drehpunkt der Schwenkachse 17 mechanisch zwangsgeführt verstellt. Dadurch unterliegt die Pinole 20 keiner Wegbegrenzung und ein Absenkweg wird deutlich vergrößert. Gleiche Wickelhärte über den Rollenquerschnitt ist das Ergebnis. Die zwischen der hier bahneinlaufseitigen Tragwalze 1 und der Rolle 4 wirkenden Auflagekraft ist eine wesentliche bestimmende Größe, für die sich in der Rolle 4 bildende Wickelhärte. Mit zunehmendem Rollendurchmesser wird die Kraftwirkung der Belastungswalze 5 durch das Eigengewicht der Rolle 4 ersetzt und zu einem großen Teil des Durchmesseraufbaues deutlich überschritten. Eine Entlastung der Auflagekraft an der ersten Tragwalze 1 kann standardmäßig nicht erfolgen. Durch ein Anheben oder Absenken der dazu zweiten Tragwalze 2 wird das Kräfteparallelogramm derart verschoben, dass die Auflagekräfte an der ersten Tragwalze 1 durch Absenken verringert werden und damit die Wickelhärte bildenden Kräfte deutlich länger beeinflussbar sind. Durch das mechanische Koppelgetriebe ist unabhängig vom Rollendurchmesser der Positionen der verstellbaren Tragwalze 2 gewährleistet, dass die Belastungswalze 5 im Wesentlichen mittig in der Winkelhalbierenden auf der Rolle 4 aufliegt. Das sichert für jede Position und Durchmesser der Rolle 4 eine geometrisch ideale Aufteilung der Aktions- und Reaktionskräfte und damit eine stabile Führung der Rolle 4. Negative Einflüsse auf die Rollenstruktur und Papierqualität durch wechselnde Auflagepositionen der Belastungswalze werden vermieden. Durch eine vorzugsweise Fixierung des schwenkbaren Pinolenkastens 22 in dem Drehpunkt der verstellbaren Tragwalze 2 benötigen die Pinolen 20 im Wesentlichen nur noch einen Freiheitsgrad in vertikaler Richtung. Horizontale Wege sind nur noch im begrenzten Maß zur Kompensation von Wickelungenauigkeiten notwendig. Ferner kann der Kraftvektor der Auflagelast an der bahneinlaufseitigen Tragwalze 1 auf unter 50 % gesenkt werden. Dies führt insbesondere bei großen Rollendurchmessern zur Reduzierung der Wickelhärte und der Dehnung im Auflagepunkt der bahneinlaufseitigen Tragwalze 1. Mit größer werdendem Rollendurchmesser kommt häufig auch das bekannte Rollenschaukeln in horizontaler Richtung zum Vorschein. Dieser Schaukelbewegung kann ebenfalls stark entgegengewirkt werden, da mit einer Absenkung der verstellbaren Tragwalze 2 auch gleichzeitig die Stützweite zwischen den Tragwalzen 1 , 2 (Achsabstand) erhöht wird, was zu einem stabileren Stand der Rollen führt.
Die ortsfeste Anordnung der Schwenkachse 17 und des Lagers 28 kann über ein Maschinengestell (nicht dargestellt) oder an einem Bodenfundament erfolgen.
Wie das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 zeigt, ist weiterhin bevorzugt mindestens ein Schwingungsdetektor 10 zum Erfassen mindestens einer Schwingungsamplitude von Wickelvibrationen während des Wickeins als Messort an eine Regelung 11 angeschlossen. Die Regelung 11 liefert ein Stellsignal an die Achsverlagerungseinrichtung 6, wenn ein als Sollwert eingegebener Amplitudengrenzwert einer Wickelvibration erreicht oder überschritten ist. Vorzugsweise werden die Wickelvibrationen in horizontaler oder vertikaler Richtung detektiert.
Der mindestens eine Schwingungsdetektor 10 ist in oder an einem Lagergehäuse der Belastungswalze 5 oder am Schwenkhebel 32 angeordnet. Alternativ oder zusätzlich können Schwingungsdetektoren 12, 13 in oder an dem Lagergehäuse der einen und/oder der anderen Tragwalze 1 , 2 angeordnet sein.
Die Lage der verstellbaren Tragwalze 2 kann während des Wickeins erfassbar sein, wozu ein Positionssensor 14 vorgesehen sein kann. Der Positionssensor 14 ist vorzugsweise an die Regelung 11 angeschlossen.

Claims

Patentansprüche
1. Doppeltragwalzenroller zum Aufwickeln von durchtrennt zugeführtem Wickelgut auf mehrere Wickelkerne mit zwei achsparallelen Tragwalzen (1 , 2), die ein Auflager (3) für jede sich aus Wickelkern und Wickelgut bildende Rolle (4) bilden, und von denen (2) eine gegenüber der anderen Tragwalze (1) durch Verlagern verstellbar angeordnet ist, und mit Führungseinrichtungen (15) zum seitlichen Fixieren der mehreren Wickelkerne, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungseinrichtungen (15) für die Ausführung einer zwangsgeführten Bewegung an jeweils ein Maschinenelement (21) angeschlossen sind, das eine Bewegungsgröße der Verstellung der mindestens einen verstellbaren Tragwalze (2) als abhängiger Nachstellmechanismus auf die Führungseinrichtung (15) überträgt.
2. Doppeltragwalzenroller nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Führungseinrichtungen (15) schwenkbare Pinolenkästen (22) umfassen.
3. Doppeltragwalzenroller nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die schwenkbaren Pinolenkästen (22) und die verlagerbare Tragwalze (2) um einen gemeinsame Schwenkachse (17) verstellbar sind.
4. Doppeltragwalzenroller nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungsgröße der Verstellung der mindestens einen verstellbaren Tragwalze (2) bestimmt ist durch eine wählbare Auflagenkraftverteilung zwischen den beiden Tragwalzen (1 , 2).
5. Doppeltragwalzenroller nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflagenkraftverteilung wickelgutabhängig gewählt ist.
6. Doppeltragwalzenroller nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Belastungswalze (5) an den Führungseinrichtungen (15) geführt ist, die die Rolle (4) mit einstellbarer Kraft an das von den Tragwalzen (1 , 2) gebildete Auflager (3) andrückt.
7. Doppeltragwalzenroller nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungseinrichtungen (15) die Belastungswalze (5) zur Verstellung der mindestens einen Tragwalze (2)derart nachführen, dass die Belastungswalze (5)im Wesentlichen in der Winkelhalbierenden der Auflagekraftverteilung zwischen den Tragwalzen (1 , 2) belastet.
8. Doppeltragwalzenroller nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Maschinenelement (21) ein Koppel- oder Lenkergetriebe ist.
9. Doppeltragwalzenroller nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungseinrichtung (15) schwenkbare seitliche Pinolenkästen (22) mit einer Kulissenführungen für einen Führungsschlitten (30) der Belastungswalze (5) und einen Pinolenschlitten (24), der eine Pinole (20) aufweist.
10. Doppeltragwalzenroller nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Koppel- oder Lenkergetriebe einen Koppelschlitten (25) aufweist, der in einer Kulissenführung (29) des jeweiligen Pinolenkastens (22) geführt ist.
11. Doppeltragwalzenroller nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass beide Tragwalzen (1 , 2) angetrieben sind.
12. Doppeltragwalzenroller nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die verstellbare Tragwalze (2) einen Antrieb aufweist, dessen Drehmoment in Abhängigkeit der Verstellung der Tragwalze (2) einstellbar ist.
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