WO1995013980A1 - Wickelmaschine - Google Patents

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Definitions

  • the invention relates to a winding machine for winding, possibly longitudinally divided webs, preferably paper webs, with the features of the preamble of claim 1.
  • the winding bed is formed exclusively from the two support rollers,
  • the second support roller in the web running direction has a jacket which is much more deformable than the jacket of the first support roller in the web running direction
  • the second support roller in the web running direction is lowered compared to the first support roller in the web running direction, so that a plane through the axes of the two support rollers forms an angle with the horizontal.
  • the object of the invention is to improve a generic winding machine in such a way that the winding quality is further optimized even with large weights.
  • the invention has for the first time recognized that the dynamic load on the roller during winding must be taken into account when determining the elasticity or rigidity of the surface of the roller. It has been shown that the total load resulting from dynamic and static loading of the incoming web partially entwined, d. H. in the web running direction of the first carrier roller is generally relatively higher than that of the other carrier roller (claim 2).
  • a further significant improvement in the winding result can be achieved in that the second support roller in the web running direction has a relatively higher coefficient of friction in the area of its surface touched by the web than the corresponding surface of the first support roller in the web running direction.
  • the degree of tensioning or unloading of the paper web on the outer roller surface can hereby be set or specified in an optimal manner.
  • Such an embodiment is particularly preferred in which the weight load of the second support roller in the web running direction is particularly small compared to the weight load of the first support roller in the web travel direction.
  • the invention has recognized that this gap can only be obtained uniformly if the web to be wound is sufficiently porous to allow the compressed air to pass through. In most cases, irregularities in the surface of the roll that has already been wound along the line of contact with the wrapped support roller have an extremely negative effect on the amount of pressure relief air drawn in.
  • the resilience of the sheathing of the support roller, which is wrapped by the supplied web means that the roller surface adapts along the line of contact with the already wound roll to the undulation of the roll in this contact line. In this way, possible air intake gaps between the drawn web and the wound one Roll minimized and thus the intake air reduced to a tolerable amount. It goes without saying that the combination according to the invention of an airlift with a resilient sheathing of the wrapped support roller can also be used very advantageously if the non-wrapped (second) support roller has a hard sheath instead of a resilient one.
  • Fig. 2 shows another embodiment of the winding machine, also in front view and
  • Fig shows a support roller according to the invention with a partially wound roll in a side view (all figures highly schematic).
  • two drive rollers TW1 and TW2 of the same diameter are provided, both of which have an elastically deformable casing M1, M2, the casing M1 being the relatively "softer” and the casing M2 being the relatively " forms harder "base.
  • the supplied paper web PB wraps around the first support roller TW1 approximately 180 ° and is wound into the roll R with the roll weight G.
  • the weight load on the two support rollers can be artificially increased by a loading roller, as is known per se (GBLW).
  • the normal load N1 and N2 exerted by the roller weight on the two support rollers is the same in this exemplary embodiment.
  • the dynamic load on the wrapped roller TW1 and thus the total load on this roller is higher than that of the roller TW2.
  • a housing, referred to as AL, of an air lift known per se is inserted from below essentially edge-sealingly into the lower gusset area between the two support rollers.
  • compressed air which is fed to the airlift housing in a manner not shown, can flow through the spacing gap between the two support rollers into the space above it, which is sealed off by the roller R, as weight relief compressed air, the end faces of this pressure relief space DR are sealed in a known manner.
  • the embodiment according to FIG. 2 differs from that according to FIG. 1 inter alia in that the diameter of the wrapped support roller TW1 is larger than the diameter of the support roller TW2 and the axis of the latter is higher than that of the former, whereby the load roller is effective at an angle to the vertical.
  • the Normal load Nl of the support roller TWl noticeably greater than the normal load N2 of the support roller TW2.
  • the surface of the non-wrapped support roller TW2 is provided with a coating RB which increases its coefficient of friction. An airlift is only an option and is therefore shown in dashed lines.
  • FIG. 3 illustrates how the strongly exaggerated waviness of the wound roll R is simulated by the elastically deformable jacket M1 of the support roller TW1 and thus air intake gaps are minimized or suppressed.

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  • Winding Of Webs (AREA)
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  • Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)
  • Yarns And Mechanical Finishing Of Yarns Or Ropes (AREA)
  • Auxiliary Devices For And Details Of Packaging Control (AREA)
  • Containers And Plastic Fillers For Packaging (AREA)

Abstract

Bei einer Wickelmaschine zum Aufwickeln ggf. längsgeteilter Bahnen, vorzugsweise von Papierbahnen (PB), mit zwei den herzustellenden Wickel (R; R'; R''; R''') in einem Wickelbett tragenden Tragwalzen (TW1 und TW2), von denen beide elastisch, aber unterschiedlich stark verformbare Mäntel (M1 und M2) aufweisen, und von denen eine der beiden Tragwalzen während des Wickelns von der Bahn teilweise umschlungen ist, wird eine weitere Optimierung der Wickelqualität - auch bei großen Rollengewichten - dadurch erreicht, daß diejenige der beiden Tragwalzen, deren aus statischer und dynamischer Belastung beim Wickeln resultierende Gesamtbelastung die größere von den beiden Tragwalzen ist, den von beiden Tragwalzen stärker elastisch verformbaren Mantel (M1) aufweist. Bevorzugt wird eine solche Wickelmaschine derart erweitert, daß der durch die beiden Tragwalzen (TW1 und TW2) und dem bereits zum Teil hergestellten Wickel (R) begrenzte Raum (DR) an seinen Stirnenden und von unten her im Rahmen des Möglichen abgedichtet ist und in dem Raum (DR) ein Überdruck zur Entlastung des Eigengewichtes des Wickels (R) erzeugbar ist. Bei dieser Kombination werden unerwünschte Lufteinschlüsse weitgehend vermieden.

Description

Wickelmaschine
Die Erfindung betrifft eine Wickelmaschine zum Aufwickeln, von ggf. längsgeteilten Bahnen, vorzugsweise Papierbahnen, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
Um bei immer schwerer werdenden zu wickelnden Rollen ein möglichst gleichmäßiges Wickelergebnis, d. h. eine möglichst gleichmäßige Rollenstruktur zu erreichen und Wickelfehler zu minimieren, ist es bekannt, zumindest eine der vorzugsweise zwei Tragwalzen mit einem elastisch verformbaren Mantel zu versehen. Die möglichen Kombinationen sind in der DE 92 04 667 U beschrieben. Gemäß dieser Druckschrift sollen die besten Wickel ergebnisse dann erzielt werden, wenn folgenαe Merkmalskombination für eine derartige Tragwal zeπanordπung realisiert ist:
- Das Wickelbett wird ausschließlich aus den beiden Tragwal¬ zen gebil det ,
- die in Bahnlaufrichtung zweite Tragwalze weist einen Man¬ tel auf, der wesentlich stärker verformbar ist, als der Mantel der in Bahnlaufrichtung ersten Tragwalze,
- die in Bahnlaufrichtung zweite Tragwalze ist gegenüber der in Bahnlaufrichtuπg ersten Tragwalze abgesenkt, so daß ei¬ ne durch die Achsen der beiden Tragwalzen gelegte Ebene mit der Horizontalen einen Winkel bildet.
Es wurde gefunden, daß diese bekannte Tragwal zenanordπung nur in Ausnahmefällen wirklich zufriedenstellende Wickeler¬ gebnisse ermöglicht.
ORIGINALUNTERLAGEN Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine gattungsge aße Wickelmaschine dahingehend zu verbes¬ sern, daß die Wickelqual itat auch bei großen Ro engewichten weiter optimiert wird.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Wickelmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen.
Die Erfindung hat erstmals erkannt, daß die dynamische Trag¬ walzenbelastung beim Wickeln bei der Festlegung der Elasti¬ zität bzw. Starrheit der Tragwalzenoberfl aehe berücksichtigt werden muß Es hat sich gezeigt, daß die aus dynamischer und statischer Belastung resultierende Gesamtbelastung der von der ankommenden Bahn teilweise umschlungenen, d. h. in Bahn¬ laufrichtung ersten Tragwalze in aller Regel relativ hoher als die der anderen Tragwalze ist (Anspruch 2) .
Eine weitere wesentliche Verbesserung des Wickelergebnisses laßt sich dadurch erzielen, daß die in Bahnlaufrichtung zweite Tragwalze im Bereich inrer von der Bahn berührten Oberflache einen relativ höheren Reibwert aufweist, als die entsprechende Oberflache der in Bahnlaufrichtung ersten Tragwalze. Insbesondere in Kombination mit dem Merkmal des Anspruchs 1 oder 2 laßt sich hierdurch das Maß des Spannens oder Entlastens der Papierbahn an der äußeren Rollenober¬ flache in optimaler Weise einstellen bzw. vorgeben. Beson¬ ders bevorzugt ist eine solche Ausfuhrungsform, bei der die Gewichtsbelastung der in Bahnlaufrichtung zweiten Tragwalze im Vergleich zur Gewichtsbelastung der in Bahnlaufrichtung ersten Tragwalze besonαers klein ist.
Nach einer weiteren Ausfuhruπgsfor der Erfindung ist vorge¬ sehen, den durch die Tragwalzen und dem bereits zum Teil hergestellten Wickel begrenzten Raum über den zwischen den Tragwalzen gebildeten Spalt mit einem Gasdruck in im übrigen bekannter Weise zu beaufschlagen und somit eine Entlastung des Eigengewichtes des Wickels zu bewirken (Anspruch 4) . Es versteht sich, daß zu diesem Zweck vor allem die Stirnendeπ des druckbeaufschlagten Raumes in geeigneter Weise abgedich¬ tet werden, damit sich der Entlastungsdruck aufbauen kann. Ein derartiger, sogenannter Airlift ist für Doppeltragwal - zenroller mit relativ unelastischen Tragwalzenoberf ächen seit langem bekannt, u. a. aus der US-A-3 346 209 der Anmel¬ derin sowie der US-A-3 497 151, der DE-C-1 047 001, der DE-C-1 111 496 und der DE-U-92 01 791.
Bei diesen bekannten Airlift-Vorrichtungen für Doppeltrag¬ walzenroller kommt es darauf an, einen möglichst gleichmäßi¬ gen Spalt zwischen der Oberfläche der bereits gewickelten Rolle und der von der zugeführten Bahn umschlungenen Trag¬ walze zu erzielen, weil ansonsten das Druckentl astungsf1 uid von der einzuwickelnden Bahn eingezogen und zwischen dieser und der gewickelten Rolle eingeschlossen wird.
Die Erfindung hat erkannt, daß dieser Spalt nur dann gleich¬ mäßig erhalten werden kann, wenn die zu wickelnde Bahn hin¬ reichend porös ist, um die eingezogene Druckluft durchtreten zu lassen. In den meisten Fällen wirken sich Unregelmäßig¬ keiten in der Oberfläche der bereits gewickelten Rolle ent¬ lang der Berührungslinie zu der umschlungenen Tragwalze äußerst negativ auf die Menge der miteingezogenen Druckent¬ lastungsluft aus. Bei der erfindungsgemäßen Kombination führt die Nachgiebigkeit der Ummantelung der von der zuge¬ führten Bahn umschlungenen Tragwalze dazu, daß sich die Wal¬ zenoberfläche entlang der Berührungslinie mit der bereits gewickelten Rolle an die Welligkeit der Rolle in dieser Be¬ rührungslinie anpaßt. Hierdurch werden mögliche Lufteinzugs¬ spalte zwischen der eingezogenen Bahn und der gewickelten Rolle minimiert und damit die eingezogene Luft auf ein ver¬ trägliches Maß (Menge) reduziert. - Es versteht sich, daß die erfindungsgemäße Kombination eines Airliftes mit einer nachgiebigen Ummantelung der umschlungenen Tragwalze auch dann höchst vorteilhaft einsetzbar ist, wenn die nicht um¬ schlungene (zweite) Tragwalze eine harte, anstelle einer nachgiebigen, Ummantelung aufweist.
Die vorgenannten, erfindungsgemäß zu verwendenden Bauteile unterliegen in ihrer Größe, Formgestal ung, Material auswahl und technischen Konzeption keinen besonderen Ausnahmebedin¬ gungen, so daß die in dem jeweiligen Anwendungsgebiet be¬ kannten Auswahlkriterien uneingeschränkt Anwendung finden können .
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile des Gegenstands der Erfindung ergeen sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung, in der - beispielhaft - eine be¬ vorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt ist .
Es zeigen :
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Wickel aschine in schemati¬ sierter Stirnseitenansicht;
Fig. 2 eine andere Ausführungsform der Wickelmaschine, ebenfalls in Stirnseitenansicht sowie
Fig eine erfindungsgemäße Tragwalze mit teilweise gewickelter Rolle in Seitenansicht (alle Figuren stark schematisiert) . Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 sind zwei im Durchmes¬ ser gleiche angetriebene Tragwalzen TW1 und TW2 vorgesehen, die beide eine elastisch verformbare Ummantelung Ml, M2 auf¬ weisen, wobei die Ummantelung Ml den relativ "weicheren" und die Ummantelung M2 den relativ "härteren" Belag bildet. Die zugeführte Papierbahπ PB umschlingt die erste Tragwalze TW1 etwa 180° und wird zu der Rolle R mit dem Rollengewicht G gewickelt. Für den Start jedes Wickel Vorganges kann die Ge¬ wichtsbelastung auf die beiden Tragwalzen durch eine Be¬ lastungswalze, wie an sich bekannt, künstlich erhöht werden (GBLW) . Die durch das Rollengewicht auf die beiden Tragwal¬ zen ausgeübte Normalbelastung Nl und N2 ist bei diesem Aus¬ führungsbeispiel gleich groß. Die dynamische Belastung der umschlungenen Walze TW1 und damit die Gesamtbelastung dieser Walze ist allerdings höher als die der Walze TW2.
Ein als AL bezeichnetes Gehäuse eines an sich bekannten Air¬ liftes ist von unten im wesentlichen randdichtend in den unteren Zwickelbereich zwischen den beiden Tragwalzen einge¬ führt. Durch den achsparallelen Austrittsspalt kann Druck¬ luft, die dem Airlif gehäuse in nicht dargestellter Weise zugeführt wird, durch den Abstandsspalt zwischen den beiden Tragwalzen in den darüber liegenden, oben von der Rolle R abgedichteten Raum als Gewichtentlastungsdruckluft einströ¬ men, wobei die Stirnseiten dieses Druckentlastungsraumes DR in bekannter Weise abgedichtet sind.
Die Ausführungsform nach Fig. 2 unterscheidet sich von der nach Fig. 1 u. a. dadurch, daß der Durchmesser der umschlun¬ genen Tragwalze TW1 größer als der Durchmesser der Tragwalze TW2 ist und die Achse der letzteren höher als die der erste- ren gelegen ist, wobei die Belastungswalze mit einem Winkel zur Vertikalen wirksam wird. Durch diese Anordnung ist die Normalbelastung Nl der Tragwalze TWl spürbar größer als die Normalbelastung N2 der Tragwalze TW2. Bei dieser besonders bevorzugten Ausführungsform ist die Oberfläche der nicht um¬ schlungenen Tragwalze TW2 mit einem ihren Reibwert erhöhen¬ den Belag RB versehen. Ein Airlift ist lediglich als Option und daher gestrichelt dargestellt.
Die Darstellung in Fig. 3 verdeutlicht, wie die stark über¬ trieben dargestellte Welligkeit der gewickelten Rolle R von dem elastisch verformbaren Mantel Ml der Tragwalze TWl nach¬ gebildet und Lufteinzugsspalte somit minimiert oder unter¬ drückt werden.

Claims

Ansprüche ;
1. Wickelmaschine zum Aufwickeln ggf. längsgeteilter Bahnen, vorzugsweise von Papierbahnen (PB),
mit zwei den herzustellenden Wickel (R; R'; R''; R''') in einem Wickelbett tragenden Tragwalzen (TWl und TW2),
von denen beide elastisch, aber unterschiedlich stark ver¬ formbare Mäntel (Ml und M2) aufweisen, und
von denen eine der beiden Tragwalzen während des Wickeins von der Bahn teilweise umschlungen ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß diejenige der beiden Tragwalzen, deren aus statischer und dynamischer Belastung beim Wickeln resultierende Ge¬ samtbelastung die größere von den beiden Tragwalzen ist, den von beiden Tragwalzen stärker elastisch verformbaren Mantel (Ml) aufweist.
2. Wickelmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Bahn teilweise umschlungene, d. h. in Bahnlauf¬ richtung erste Tragwalze (TWl) den stärker elastisch ver¬ formbaren Mantel (Ml) aufweist.
3. Wickelmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich¬ net, daß die von der Bahn, nämlich der Rollenaußenfläche berührte Oberfläche der in Bahnlaufrichtung zweiten Trag¬ walze (TW2) einen höheren Reibwert (μ) als die von der Bahn berührte Oberfläche der in Bahnlaufrichtung ersten Tragwal¬ ze (TWl) aufweist.
4. Wickelmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der durch die beiden Tragwalzen (TWl und TW2) und dem bereits zum Teil hergestellten Wickel (R) begrenzte Raum (DR) an seinen Stirnenden und von unten her im Rahmen des Möglichen abgedichtet ist und in dem Raum (DR) ein Überdruck zur Entlastung des Eigengewichtes des Wickels (R) erzeugbar ist.
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