NO176511B - Viklemaskin for oppvikling av löpende bane - Google Patents

Description

Oppfinnelsen gjelder en viklemaskin for oppvikling av en løpende bane av papir, folie eller lignende og av den art som er angitt i innledningen til patentkrav 1.

Sådanne viklemaskiner, som også kalles "poperuller", utgjør vanligvis endepartiet av en papirmaskin for der å gi den innløpende papirhane form av en rull. De benyttes imidlertid også til å omvikle en allerede ferdig rull for derved å danne en ny rull.

I ethvert tilfelle bør rullen oppvise helt bestemte egen-skaper, særlig med hensyn til viklingshårdheten. Viklingshårdheten bør avta fra en viss begynnelsesverdi til en sluttverdi. Hårdheten bør herunder avta mest mulig jevnt fra det første til det siste viklingslag. Den bør oppvise en bestemt gradient, som ikke bør være for sterk og heller ikke for svak. Viklingshårdhetens forløp bør ikke i noe tilfelle oppvise sprangvise forandringer, f.eks. en plutselig reduksjon. Alt dette er blitt tilstrebet, men ennå ikke oppnådd. Viklemaskiner av kjent oppbygning frembringer"i stedet ruller hvis kjerne er ytterst hård. Dette har til følge at kjernen blir ubrukelig, da banen i dette område overstrekkes og vedheftes, således at denne del av rullen må kasseres som avfall.

Kjente måter å påvirke viklingshårdheten på omfatter to tiltak som man f.eks. kan anvende ved rullskjæremaskiner. Det ene tiltak består i at banen under oppviklingen underkastes en mer eller mindre sterk strekkspenning, mens det annet tiltak består i at rullen presses mer eller mindre sterkt mot bærevalsen, f.eks. ved påføring av et trykk mot trommelens aksler, eller ved å presse en ryttervalse mot den rull som frembringes, og som er parallell med denne, således at det oppstår et linjetrykk mellom rullen og bærevalsen.

Innenfor den såkalte primærstrekning frembringer ofte trommelens tyngde et linjetrykk mellom den tilblivende rull og bærevalsen. Trommelen er ytterst tung og kan ha en vekt på flere tonn, således at et tilsvarende høyt lineært trykk oppstår. Dette er da ansvarlig for den ytterst høye viklingshårdhet i rullens kjerne.

For i noen grad å minske linjetrykket og dermed også viklingshårdheten i kjerneområdet, har man allerede anvendt avlast-nings innretninger for trommelen, og som skal virke slik at det oppnås en hevning av trommelen og dermed en reduksjon i linjetrykket. Teoretisk er også dette tilfellet. På grunn av de uunngåelige vibrasjoner av maskinen som helhet under dens drift, fremkommer imidlertid en slags "dans", og for å unngå at trommelen hopper ut fra gaflene på de to første svingarmer, kan således avlastningen bare gjennomføres med forsiktighet og dermed blir den mindre virksom. Problemet med den for hårde . kjerne er således ennå ikke løst. Problemet lot seg heller ikke løse ved at trommelen før avviklingen av en ny .rull i det øvre toppområde av bærevalsen ble påført viklingsomdreinings-tallet inntil trommelens og bærevalsens omløpshastighet var innbyrdes synkrone. Også det andre problem, nemlig det ovenfor omtalte plutselige fall i viklingshårdhet i endeområd-et, har det hittil ikke vært mulig å løse. Særlig ugunstig for det totale viklingsforløp er da den tid som går med til den tilblivende rulls overgang fra primærstrekningen til sekundærstrekningen. I dette tidsrom er viklingshårdheten praktisk talt ute av kontroll.

Det er da et formål for oppfinnelsen å frembringe en viklemaskin for oppvikling av en løpende bane av papir, folie eller lignende på sådan måte at viklingshårdheten fra begynnelse til slutt av rullen får det ønskede forløp, dvs. slik at den ekstreme hårdhet i kjerneområdet unngås, og at viklingshårdheten befinner seg under kontroll ved ethvert tidspunkt av viklingsprosessen. Utover dette bør naturligvis oppbudet av maskinelt utstyr holdes på et så lavt nivå som mulig.

Foreliggende oppfinnelse gjelder således en viklemaskin for oppvikling av en løpende bane av papir, folie eller lignende og med en banebred bærevalse, en trommel som banen vikles opp på til en rull, samt en påtrykksinnretning for å presse trommelen med sin påførte rull mot bærevalsen, og hvor et første par svingarmer (primærarmer), som hver ved sin ene ende oppviser en gaffel for opptak av en lagertapp for trommelen, ved sin annen ende er slik opplagret i bærevalsens akseområde at trommelen fra en første stilling over bærevalsen, ved utsving i banens løperetning omkring denne, kommer nærmere bærevalsen og derved gjennomløper en primærstrekning inntil den når en andre stilling.

På denne bakgrunn av prinsipielt kjent teknikk fra \ JS- A1 3 524 603 har da viklemaskinen i henhold til foreliggende oppfinnelse som særtrekk at trommelen med den fremdeles uferdige rull overtas i den andre stilling av et andre par svingarmer (sekundærarmer) med en hovedsakelig horisontal føringsbane som strekker seg fra den andre stilling over en sekundærstrekning frem til en tredje stilling, idet: (a) det er anordnet et par konturkurveskiver som er slik tilordnet hver sin primærarm at hver skive sammen med sin arm i det minste delvis gjennomløper primærstrekningen og derved avlaster trommelen i samsvar med sin kontur såvel

som med den tilbakelagte veistrekning, og

(b) konturkurveskivene er tilordnet et drivorgan anordnet for

å dreie de to skiver om en horisontal akse.

Fordi viklingshårdheten med en sådan viklemaskin befinner seg under kontroll på ethvert tidspunkt i viklingsprosessen, oppnås det at viklingshårdheten på rullen får det ønskede forløp fra rullens begynnelse til dens slutt, og bl.a. unngås da den ekstreme hårdhet i rullens kjerneområde, som tidligere var et uløst problem.

Mer detaljert oppnås dette ved at konturkurveskivene gir en nøyaktig doserbar avlastning av den høye trommelvekt. De to kurveskiver kan f.eks. angripe hver sin aksel på trommelen, og siden de er forbundet med primærarmene vil de gjennomløpe primærstrekningen. Ved dreining av skivene om deres egne horisontale akser kan man nøyaktig bestemme i hvilken grad virkningen fra trommelens vekt blir redusert. Herunder kan dreiningen av de to konturkurveskiver om deres akser f.eks. fastlegges på sådan måte at det i begynnelsen, nemlig i det øvre toppområde og dermed i nevnte første stilling, ennå ikke opptrer noen berøring mellom bærevalsens omkretsflate og omkretsflaten på trommelen, mens en sådan berøring imidlertid fremkommer etter at primærarmen har gjennomløpt noen vinkel-grader. Ved tilsvarende videre kurveskivedreining kan da linjekraften mellom trommel og bærevalse fastlegges med stor nøyaktighet på ethvert tidspunkt, dvs. på ethvert punkt på strekningen som skal tilbakelegges.

Det er ganske viktig at anordningen i henhold til oppfinnelsen faktisk er i stand til å posisjonsinnstille trommelen på sådan måte at dens omkretsflate (eventuelt omkretsflaten av det påviklede papir) får en bestemt avstand til bærevalsens omkretsflate, og at denne avstand også på vilkårlig måte kan forandres kontinuerlig, inntil det til slutt frembringes berøring mellom de to omkretsflater. Denne egenskap i henhold til oppfinnelsen er avgjørende ved påvikling av trykkfølsomt papir, f.eks. såkalt NC-papir (papir uten karbonmaterial), eller ved høyverdig, påstrøket papir.

Oppfinnelsen vil nå bli nærmere forklart under henvisning til den vedføyde tegning, som viser en såkalt poperull.

En sådan poperull tjener til oppvikling av en løpende papir-bane. Papirbanen er ikke vist her, men bare den rull som banen danner. Papirbanen tilføres da poperullen fra venstre side av tegningen.

Poperullen oppviser en banebred bærevalse 1. En trommel 2 har i begge ender lagertapper 3. Hver lagertapp er opplagret i gaffelen 4 av en primærarm 5. De to primærarmer, som således befinner seg i hvert sitt gavlområde av bærevalsen 1 og dermed også av trommelen 2, kan ved hjelp av en pneumatisk driv-innretning 6a svinges om et svingepunkt 6b tilsvarende pilen 7 langs en sirkelbane. Herunder kan svingemidtpunktet for primærarmen 5 være noen forskjøvet i forhold til dreieaksen for bærevalsen 1. Det er imidlertid en fordel i henhold til oppfinnelsen at de to kan være konsentrisk med hverandre.

Trommelen 2 befinner seg således i en stilling I, enten nøyaktig eller nesten nøyaktig loddrett over bærevalsen 1. I denne stilling er den fremdeles tom, hvilket vil si at den ikke er omviklet av papir.

Bærevalsen 1 blir da drevet i retning av pilen 8 og sammen med denne, trommelen 2 i retning av pilen 9. Derved vikles papirbanen mer og mer opp på trommelen 2. Under vekten av trommelen 2 virker derved betraktelige krefter på papirbanen. Disse krefter påvirker i helt avgjørende grad viklingshårdheten av den frembragte rull. Da rullen på sin vei tilsvarende pilen 7 øker i vekt, virker denne på lignende måte og påvirker derved viklingshårdheten.

I henhold til oppfinnelsen er det ved hver av gavlendene av trommelen 2 anordnet en konturkurveskive 10. De to skiver 10 er opplagret i hver sin av de to primærarmer 5. De deltar således i svingebevegelsen av primærarmen 5. Kurveskivene 10 virker direkte eller indirekte på trommelen 2. De ligger enten an mot dens omkretsflate, vel og merke i dens randområd-er, eller mot dens lagertapper 3.

Mellom hver av kurveskivene 10 og den tilhørende primærarm 5 kan det anordnes en målekapsel 11. Denne måler den kraft som hersker mellom trommelen 2 og kurveskiven 10. Virkemåten for kurveskiven 10 og målekapselen 11 vil bli nærmere beskrevet i det følgende.

De to primærarmer 5 vandrer i løpet av poperullens drift sammen med trommelen 2 og den del-rull av papirbanen som befinner seg på denne, slik som omtalt ovenfor, i retning av pilen 7 og vandrer således fra stilling I av trommelen til dens stilling II. I stilling II er trommelens kurvebevegelse med del-rull slutt. Her blir trommelen 2 med sin del-rull avgitt fra primærarmparet 5 til et sekundærarmpar 12. Hver sekundærarm har også en gaffel 13 for opptak av den tilordnede lagertapp 3 på trommelen 2. Et pneumatisk eller hydraulisk drev 14 griper de to sekundærarmer 12 og svinger dem i retning mot høyre, således at trommelen 2 med den nå stadig voksende papirrull gjennomløper en horisontal sekundærstrekning, inntil den til slutt når stillingen III, hvor rullen er ferdig.

Under hele prosessen er fremfor alt primærstrekningen, dvs. strekningen mellom stilling I og II, kritisk med henblikk på vikleresultatet. Særlig kritisk er overføringsfasen fra primærstrekningen til sekundærstrekningen.

De hittil foreliggende problemer løses nå i henhold til oppfinnelsen ved hjelp av konturkurveskivene 10. Disse skiver 10 og eventuelt målekapslene 11 arbeider på følgende måte. De blir begge drevet, og da på føringssiden og på drivsiden av poperullen, i synkronisert drift, idet driften reguleres via vinkelkodere. De to kurveskiver bevirker da en avlastning av trommelvekten såvel som vekten av den frembragte rull. Derved lykkes det å styre linjekraftvikningen mellom bærevalsen 1 og trommelen 2 på tilsiktet måte. Herunder utnyttes vinkel-stillingene av primærarmen 5 såvel som de målte krefter på målekapselen 11, som innstillingsstørrelser.

Ved hjelp av anordningen i henhold til oppfinnelsen kan trommelen 2 heves kontinuerlig på sådan måte at det ikke finner sted noen berøring med bærevalsen 1. Denne driftsform er særlig egnet ved papirsorter som er følsomme for overflatetrykk, slik som f.eks. NC-papir eller høyverdig, bestrøket papir.

Claims (3)

1. Viklemaskin for oppvikling av en løpende bane av papir, folie eller lignende og med en banebred bærevalse (1), en trommel (2) som banen vikles opp på til en rull, samt en påtrykksinnretning for å presse trommelen med sin påførte rull mot bærevalsen, og hvor et første par svingarmer (5) (primærarmer) , som hver ved sin ene ende oppviser en gaffel (4) for opptak av en lagertapp (3) for trommelen (2), ved sin annen ende er slik opplagret i bærevalsens akseområde at trommelen (2) fra en første stilling (I) over bærevalsen (1), ved utsving i banens løperetning (8) omkring denne, kommer nærmere bærevalsen og derved gjennomløper en primærstrekning inntil den når en andre stilling (II), karakterisert ved at trommelen (2) med den fremdeles uferdige rull overtas i den andre stilling (II) av et andre par svingarmer (12) (sekundærarmer) med en hovedsakelig horisontal føringsbane som strekker seg fra den andre stilling (II) over en sekundærstrekning frem til en tredje stilling (III), idet: (a) det er anordnet et par konturkurveskiver (10) som er slik tilordnet hver sin primærarm (5) at hver skive sammen med sin arm i det minste delvis gjennomløper primærstrekningen og derved avlaster trommelen (2) i samsvar med sin kontur såvel som med den tilbakelagte veistrekning, og (b) konturkurveskivene (10) er tilordnet et drivorgan anordnet for å dreie de to skiver om en horisontal akse.

2. Viklemaskin som angitt i krav 1, karakterisert ved at det mellom de enkelte kurveskiver (10) og den tilhørende primærarm (5) er innkoblet en kraftføler (11).

3. Viklemaskin som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at det er anordnet en reguleringskobling for regulering av den herskende linjekraft mellom trommelen (2) og bærevalsen (1), idet vinkelstillingen av konturkurveskiven (10) tjener som innstillingsstørrelse.