WO2015028165A1 - Rollenwickelvorrichtung für faserstoffbahnen und verfahren zum wickeln - Google Patents

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WO2015028165A1
WO2015028165A1 PCT/EP2014/062183 EP2014062183W WO2015028165A1 WO 2015028165 A1 WO2015028165 A1 WO 2015028165A1 EP 2014062183 W EP2014062183 W EP 2014062183W WO 2015028165 A1 WO2015028165 A1 WO 2015028165A1
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WO
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web
winding
roll
take
adhesive
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PCT/EP2014/062183
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English (en)
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Inventor
Hans-Peter Koch
Thomas Wöhner
Ronald WIENEKE
Original Assignee
Voith Patent Gmbh
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    • B65H19/00—Changing the web roll
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    • B65H19/29—Securing the trailing end of the wound web to the web roll
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B65H2301/51—Modifying a characteristic of handled material
    • B65H2301/512—Changing form of handled material
    • B65H2301/5126—Embossing, crimping or similar processes

Definitions

  • Roll winding device for fibrous webs and method for winding
  • the invention relates to a reel winding device for at least one fibrous web, in particular a paper or board web, with
  • a feeding station in particular an unwinding station for a
  • the invention further relates to a method for winding a
  • Fibrous web which is rolled up in a winding position to a take-up roll, the web upon reaching the desired
  • Roll diameter is severed and provided with an adhesive so that the cut tail is fixed on the circumference of the roller.
  • the invention will be explained below in connection with the treatment of a paper web. However, it is also applicable to other webs that are similar to handle. These are, for example, but not exhaustive, to others
  • Paper webs are produced in relatively large widths of up to more than 1 1 m in a paper machine.
  • the production is almost endless. In this case, defines the direction of travel of the paper machine for all in the Paper mill and the longitudinal and horizontal plane perpendicular to the transverse direction.
  • the longitudinal direction is referred to as MD (Machine Direction) at suitable points and the transverse direction as CD (Cross Direction).
  • MD Machine Direction
  • CD Cross Direction
  • the paper web produced is wound in full width onto a winding core. This winding core is replaced cyclically, usually during production.
  • the resulting web-width winding roll is commonly referred to as mother roll or full tambour.
  • the paper web wound on a mother roll has to be cut into several parallel partial webs whose widths are suitable for the respective later user. These widths can vary greatly from case to case, so that the division of the paper web is usually made according to an individually definable pattern.
  • the partial webs are then wound into take-up rolls, which are called partial web or finished rolls and which are issued together as a so-called roll throw.
  • the pattern can be changed from roll throw to roll throw.
  • the slitting and winding is conveniently carried out in a single machine, which is then often referred to as a slitter.
  • supply station is intended to mean a
  • both mother roll-wide fibrous webs as well as cut part webs are subsumed under the term "web".
  • All the roll winding devices described above ie those for producing master rolls as well as those for producing partial web or finished rolls, have in common that the web to be wound up to form a take-up roll forms a winding nip with at least one winding roll on which it rests or against which it is attached. or rests and which is accordingly referred to as a support or winding roller.
  • These rollers which are in direct contact with the forming take-up rollers, thus also constitute the directly acting tools by means of which the winding quality can be influenced.
  • the understanding of winding quality is determined from the perspective of the customer and today defined by numerous objective and subjective parameters. Simply speaking, the paper webs unwound from the finished rolls should be able to be processed without interruption and good printing results to be achieved.
  • Adhesive application system In this case, a kind of glue can be applied or a double-sided adhesive tape can be applied. As a rule, traces of adhesive are applied perpendicular to the direction of movement, ie in the CD direction on the web.
  • the web is passed between two reel rolls onto the reel.
  • a so-called set change takes place, it comes to a separation of the web in Transverse direction by means of a cross-cutting device.
  • cross cutting he gives methods based on water jet nozzles or knives. Partly the web is only perforated and later torn apart.
  • Winding roller and roller is generated. The end then sticks firmly on the roller circumference, so that the role in further
  • the object is achieved in terms of the winding device in that the fibrous web at least to form the last layers or the last position of the take-up roll in contact with a
  • Structure introduction device can be brought.
  • the object is achieved with regard to the winding method in that at least on the last centimeters of the wound web, a structure is introduced into the web. In many cases, such a short range of structured web is sufficient. In general, however, it is preferred to provide at least the last meter with a structure.
  • This brings several advantages. First, at least the outer layer of the take-up roll is thicker, which increases the protective effect when the take-up roll rolls out of the winding device. But the decisive factor is the resulting compression of the web, so that it at
  • Shrinkage comes to a balance. Due to the structure, the web is given the opportunity to be stretched without tearing or tearing off the adhesive.
  • the web can be compressed, creped, embossed, corrugated or provided in a similar manner with a structure in various ways.
  • Elastic bands to perform a compression similar to the Clupak method
  • embossing elements such as an embossing roll and / or folding devices.
  • All structural introduction devices cause a compression at least in the outermost paper layer of the take-up roll. It is advantageous if the length of the structured web section is not greater than the take-up roll diameter D multiplied by the value ⁇ . This ensures that there are no two structured surfaces on top of each other, which would in turn lead to increased friction between the layers.
  • the tail is rolled up by the still rotating take-up reel.
  • it is provided with adhesive, it is adhered to the outer layer of the take-up roll by the pressure in the winding nip to the winding roller.
  • the speed during structuring should vary depending on
  • Production speed can be up to 3000 m / min).
  • the surface of a winding roller must be particularly smooth in order to no longer adversely affect the quality of the paper web before the winding process.
  • the invention has a particular advantage when the
  • Roll winding device behind the structure introduction device has a cutting section with longitudinal cutting blades to the
  • Structure introduction devices for each partial web be present.
  • changing sub-web widths can be easily countered in this way.
  • the adhesive application device has at least one adhesive nozzle. This is a proven technique, through a series of so-called
  • Glue nozzles to make the web sprayable.
  • the air-assisted nozzles can be purchased from various manufacturers and provide their services to satisfaction.
  • the adhesive application device is designed such that adhesive is delivered to the web via a transfer element contacting the fibrous web.
  • Adhesive transfer roller with a surface coating that makes an applied adhesive removable again, is excellent and clean acting.
  • the adhesive can be applied to the web, for example with a transfer roller, and at
  • the transfer roller can be swung away.
  • Roll winding device 1 upstream and not shown here paper machine M is deducted from a parent roll 5, a cutting section 6, in which the paper web M for the production of partial webs IVT in selectable width formats of their
  • Running direction is divided longitudinally and a settled in the region of their winding winding position.
  • the cutting section 6 comprises for this purpose as essential components usually disk-shaped cutting devices, which are shown here in the form of interacting upper blades 7a and lower blades 7b. In order to prevent vibrations of the moving material web M in the region of the cutting section 6, this region is limited in the example shown by deflection rollers 44.
  • the winding position 2 has two winding rollers 14, of which at least one is drivable. Preferably, both winding rollers 14 are driven and are connected via a common control and / or
  • the first winding roller 14 is speed-controlled and the second winding roller 14 is torque-controlled.
  • an elastic storage of at least one winding roller 14 is conceivable.
  • the axes 13 of the winding rollers 14 may be mounted at different height levels.
  • the winding rollers 14 may have different diameters.
  • the at least one winding roller 9 to be wound and the pressure roller 3 form substantially adjacent ones
  • take-up reel 9 in which from the two winding rollers 14 formed winding bed 2a, are.
  • the winding rollers forming in the course of the winding process 9 consist in their core each of a winding tube 10, with which the beginning of a finite portion of a paper web M,
  • Winding is spanned.
  • the prevailing in the paper web tension or elongation is then hampered in the wound state in her Sch Schempf process described above due to effective frictional forces.
  • the web M is cut and roll to several take-up 9 is wound up.
  • a single take-up reel 9 may be affected by the invention.
  • the winding rollers 14, of which at least one has a drive, not necessarily below the winding roller 9 may be arranged. Rather, it can also be, for example, a laterally arranged contact roller, wherein the sleeves 10 of the take-up reel 9 are then centrally supported and driven.
  • the web is provided with a set change after a separation cut in the CD direction by means of an adhesive applicator 15 with adhesive.
  • the idea of the invention is to give the web near the splice a stretching possibility. This is done prior to winding by means of the texture introducing device 40.
  • the texture introducing device 40 may have different forms of embodiment.
  • an embossing roller 42 is provided, which in contact with a counter-element 41 embossing a structure in the web.
  • Such a structure may be, for example, a ripple or a fold. It is crucial that this structure is produced only in the uppermost layers, more preferably only in the uppermost layer of the wound on the take-up reel 9 web ⁇ ', M.
  • the length of the structured web section 37 then corresponds to the take-up diameter D multiplied by the value ⁇ (3,14). The time required for such a structure introduction is acceptable.
  • Figure 2 illustrates the method and apparatus for incorporation of a structure into the web by enlarging the structure introduction device 40. It is coupled with a
  • Cross-cutting device 43 which is shown only as an arrow, because it is well known.
  • it may include a bladed knife or a waterjet cutter.
  • the web also runs during production via a counter element 41 with a preferably elastic surface 39. Against this
  • Counter element 41 is an embossing roller 42 at an appropriate moment as embossing element employed.
  • the embossing roller has a
  • the compressed length of the web end 37 is measured via a signal generator on the embossing roll and a signal receiving sensor 35.
  • the length is determined, for example, to a quarter turn of the embossing roller and the
  • Cross-cutter 43 is about a calculation in a
  • the compression of the tail 37 may be influenced by an external heater or moistening 32, 33. These are then preferably designed as zone-controllable units transversely to the web running direction 36.

Landscapes

  • Replacement Of Web Rolls (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Rollenwickelvorrichtung für wenigstens eine Faserstoffbahn (8), insbesondere eine Papier- oder Kartonbahn, mit einer Zuführstation (4), insbesondere einer Abwickelstation für eine Abwickelrolle (5) und mindestens einer wenigstens an eine Wickelwalze angrenzende Aufwickelposition (2) für eine Aufwickelrolle (9), einem Bahnlaufpfad (18) für die wenigstens eine Faserstoffbahn (8) zwischen der Zuführstation (4) und der Aufwickelposition (2), einer Klebstoffauftragseinrichtung (15) für die Faserstoffbahn, einer Querschneideinrichtung (23) zum Separieren der Bahn in ein Bahnende für eine fast vollständig aufgewickelte Aufwickelrolle (9) und einen Bahnanfang füreine neue Aufwickelrolle (9). Um Abrisse an der Klebestelle zu vermeiden, ist vorgesehen, dass die Faserstoffbahn (M, M') zumindest zur Bildung der letzten Lagen oder der letzten Lage der Aufwickelrolle (5) in Kontakt mit einer Struktureinbringungsvorrichtung (40) bringbar ist.

Description

Rollenwickelvorrichtung für Faserstoffbahnen und Verfahren zum Wickeln
Die Erfindung betrifft eine Rollenwickelvorrichtung für wenigstens eine Faserstoffbahn, insbesondere eine Papier- oder Kartonbahn, mit
- einer Zuführstation, insbesondere einer Abwickelstation für eine
Abwickelrolle und mindestens einer wenigstens an eine Wickelwalze angrenzende Aufwickelposition für eine Aufwickelrolle,
- einem Bahnlaufpfad für die wenigstens eine Faserstoffbahn zwischen der Zuführstation und der Aufwickelposition,
- einer Klebstoffauftragseinrichtung für die Faserstoffbahn und
- einer Querschneideinrichtung zum Separieren der Bahn in ein
Bahnende für eine fast vollständig aufgewickelte Aufwickelrolle und einen Bahnanfang für eine neue Aufwickelrolle.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Wickeln einer
Faserstoffbahn, die in einer Aufwickelposition zu einer Aufwickelrolle aufgerollt wird, wobei die Bahn bei Erreichen des gewünschten
Rollendurchmessers durchtrennt wird und mit einem Klebstoff versehen wird, so dass das abgeschnittene Bahnende auf dem Umfang der Rolle fixiert wird. Die Erfindung wird im Folgenden im Zusammenhang mit der Behandlung einer Papierbahn erläutert. Sie ist jedoch auch bei anderen Bahnen entsprechend anwendbar, die ähnlich zu handhaben sind. Dabei handelt es sich beispielsweise, jedoch nicht erschöpfend, um andere
Faserstoffbahnen aus Karton oder Pappe.
Papierbahnen werden in relativ großen Breiten von bis zu über 1 1 m in einer Papiermaschine produziert. Die Produktion erfolgt quasi endlos. Dabei definiert die Warenlaufrichtung der Papiermaschine für alle in der Papierfabrik befindlichen Maschinen und Einrichtungen die Längs- und in horizontaler Ebene senkrecht dazu die Querrichtung. Zur Vereinfachung der vorliegenden Schrift wird im Weiteren an geeigneten Stellen die Längsrichtung als MD (Machine Direction), die Querrichtung als CD (Cross Direction) bezeichnet. Am Ende der Papiermaschine wird die erzeugte Papierbahn in voller Breite auf einen Wickelkern aufgewickelt. Dieser Wickelkern wird zyklisch, in aller Regel bei laufender Produktion, ersetzt. Die auf diese Weise entstehende, bahnbreite Wickelrolle wird üblicherweise als Mutterrolle oder Volltambour bezeichnet. Um für einen späteren Verwender, beispielsweise eine Druckerei, handhabbar zu sein, muss die auf einer Mutterrolle gewickelte Papierbahn in mehrere parallel verlaufende Teilbahnen geschnitten werden, deren Breiten für den jeweiligen späteren Verwender geeignet sind. Diese Breiten können fallweise stark variieren, so dass die Aufteilung der Papierbahn üblicherweise nach einem individuell definierbaren Schnittmuster vorgenommen wird. Die Teilbahnen werden dann zu Aufwickelrollen aufgewickelt, die man Teilbahn- oder Fertigrollen nennt und die gemeinsam als sogenannter Rollenwurf ausgegeben werden. Das Schnittmuster ist von Rollenwurf zu Rollenwurf änderbar. Das Längsschneiden und Aufwickeln erfolgt zweckmäßigerweise in einer einzigen Maschine, die dann häufig als Rollenschneidvorrichtung bezeichnet wird.
Unter dem Begriff„Zuführstation" sollen beispielsweise eine
Abwickelvorrichtung für Mutterrollen und der direkte Zulauf aus der Papiermaschine zusammengefasst sein.
Im Folgenden sind sowohl mutterrollenbreite Faserstoffbahnen wie auch geschnittene Teilbahnen unter dem Begriff„Bahn" subsummiert. Allen oben beschriebenen Rollenwickelvorrichtungen, also denen zur Erzeugung von Mutterrollen wie auch denen zur Erzeugung von Teilbahnoder Fertigrollen, ist gemeinsam, dass die zur Ausbildung einer Aufwickelrolle aufzuwickelnde Bahn einen Wickelspalt mit mindestens einer Wickelwalze bildet, an der sie sich abstützt oder an der sie an- oder aufliegt und die dementsprechend als Stütz- oder Wickelwalze bezeichnet wird. Diese, unmittelbar mit den sich bildenden Aufwickel rollen in Kontakt stehenden Wickelwalzen, stellen somit auch die unmittelbar wirkenden Werkzeuge dar, mittels derer die Wickelgüte beeinflussbar ist. Das Verständnis von Wickelgüte wird dabei aus dem Blickwinkel des Kunden bestimmt und heute durch zahlreiche objektive und subjektive Parameter definiert. Einfach gesprochen, sollen die von den Fertigrollen abgewickelten Papierbahnen störungsfrei bearbeitbar und gute Druckergebnisse erzielbar sein.
Bei modernen Rollenwickelvorrichtungen mit automatischem
Setwechselsystem, insbesondere Doppeltragwalzenwicklern, ist aufgrund des Bahnlaufs die von der Wickelwalze abgewandte Papierseite mit dem Klebstoff zur Rollenend- und/oder Rollenanfangsverklebung versehen.
Die meisten Rollenwickelvorrichtungen, insbesondere die
Rollenschneidvorrichtung benutzen ein automatisches
Klebstoffauftragssystem. Dabei kann eine Art Leim aufgetragen werden oder auch ein doppelseitig wirkendes Klebeband aufgebracht werden. In der Regel werden Klebstoffspuren senkrecht zur Bewegungsrichtung, also in CD-Richtung auf die Bahn aufgetragen.
Bei einigen Rollenwickelvorrichtungen ist es so, dass die Bahn zwischen zwei Wickelwalzen hindurch auf den Wickelkern geführt wird. Sobald nun ein sog. Setwechsel stattfindet, kommt es zu einem Trennen der Bahn in Querrichtung mittels einer Querschneideinrichtung. Für dieses bekannte Querschneiden gibt er Verfahren die auf Wasserstrahldüsen oder auf Messern beruhen. Teilweise wird die Bahn auch nur perforiert und später auseinandergerissen.
Nach Fertigstellung einer oder mehrerer nebeneinander angeordneter
Aufwickelrollen muss die zugeführte Bahn getrennt werden, weil aus einer Mutterrolle in der Regel mehrere Fertigrollen (hier Aufwickelrollen oder kurz Rollen genannt) erzeugt werden können. Häufig wird das durch einen Schnitt oder Riss entstehende Ende der Bahn gleichzeitig mit einem Klebstoff versehen. Das noch auf die fertige Aufwickelrolle auflaufende Ende wird oft dadurch an die äußere Lage der Aufwickelrolle automatisch angeklebt, indem ein Druck in dem Nip zwischen
Wickelwalze und Rolle erzeugt wird. Das Ende klebt anschließend fest auf dem Rollenumfang, so dass die Rolle sich bei weiteren
Prozessschritten nicht selbständig wieder abwickelt.
Je nach Feuchtigkeit und Temperatur der aufzuwickelnden Bahn kommt es jedoch vor, dass es in der fertigen Aufwickelrolle bei
Feuchtigkeitsabgabe oder Feuchtigkeitsaufnahme bzw. Abkühlung oder Aufwärmungen zu Schrumpfverhalten der Bahn kommt. In diesem Fall ist die feste Verklebung hinderlich und erzeugt starke Spannungen in der obersten Lage der Aufwickelrolle, die im ungünstigsten Fall zu einem Abriss der Bahn an der Klebestelle führt. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, derartige Abrisse zu vermeiden.
Die Aufgabe wird hinsichtlich der Wickelvorrichtung dadurch gelöst, dass die Faserstoffbahn zumindest zur Bildung der letzten Lagen oder die letzten Lage der Aufwickelrolle in Kontakt mit einer
Struktureinbringungsvorrichtung bringbar ist.
Die Aufgabe wird hinsichtlich des Wickelverfahrens dadurch gelöst, dass zumindest auf den letzten Zentimetern der aufzuwickelnden Bahn eine Struktur in die Bahn eingebracht wird. In vielen Fällen reicht ein solch kurzer Bereich der strukturierten Bahn aus. In der Regel wird aber bevorzugt, wenigstens den letzten Meter mit einer Struktur zu versehen. Dies bringt mehrere Vorteile mit sich. Zunächst ist zumindest die äußere Lage der Aufwickelrolle dicker, was die Schutzwirkung bei Ausrollen der Aufwickelrolle aus der Wickelvorrichtung vergrößert. Entscheidend aber ist die dadurch erzielte Stauchung der Bahn, so dass es bei
Schrumpfungen zu einem Ausgleich kommt. Die Bahn erhält durch die Struktur die Möglichkeit, gedehnt werden zu können, ohne zu zerreißen oder von der Klebstelle abzureißen.
Die Bahn kann dabei auf verschiedene Weise gestaucht, gekreppt, geprägt, gewellt oder auf gleichwertige Art mit einer Struktur versehen sein.
Entsprechend sind als vorteilhafte Struktureinbringungsvorrichtungen vorgesehen:
Elastische Bänder (zur Ausführung einer Stauchung ähnlich dem Clupak- Verfahren), Prägeelemente wie beispielsweise eine Prägewalze und/oder Falzgeräte.
Alle Struktureinbringvorrichtungen bewirken eine Stauchung zumindest in der äußersten Papierlage der Aufwickelrolle. Es ist von Vorteil wenn die Länge des strukturierten Bahnabschnitts nicht größer als der Aufwickelrollendurchmesser D multipliziert mit dem Wert π ist. Dadurch wird sichergestellt, dass keine zwei strukturierten Flächen übereinander liegen, was wiederum zu erhöhter Reibung zwischen den Lagen führen würde.
Das Bahnende wird durch die noch drehende Aufwickelrolle mit aufgerollt. Wenn es mit Klebstoff versehen ist, wird es durch den Druck im Wickelnip zur Wickelwalze an der äußeren Lage der Aufwickelrolle festgeklebt. Die Geschwindigkeit während der Strukturierung sollte dabei je nach
Papiersorte auf etwa 0 bis 80 m/min gedrosselt sein (während die
Produktionsgeschwindigkeit bis zu 3000 m/min betragen kann).
Es ist von Vorteil, wenn die Struktureinbringungsvorrichtung so
angeordnet ist, dass sie die Bahn behandelt, bevor diese Kontakt mit einer Wickelwalze hat.
Die Oberfläche einer Wickelwalze muss besonders glatt sein, um die Papierbahn in ihrer Qualität vor dem Aufwickelvorgang nicht mehr negativ zu beeinflussen. Durch diese Ausgestaltung der
Struktureinbringungsvorrichtung in Bahnlaufrichtung vor dem Kontakt mit der Wickelwalze wird vermieden, dass Schäden auf der Oberfläche angerichtet werden können. Die Erfindung hat einen besonderen Vorteil, wenn die
Rollenwickelvorrichtung hinter der Struktureinbringungsvorrichtung eine Schneidpartie mit Längsschneidemessern aufweist, um die
Faserstoffbahn in wenigstens zwei Teilbahnen zu schneiden, die jeweils einer eigenen Aufwickelposition zuführbar sind. Die Struktureinbnngungsvornchtung kann dann über die ganze Breite der ursprünglichen Bahn arbeiten und es müssen nicht separate
Struktureinbringungsvorrichtungen für jede Teilbahn vorhanden sein. Außerdem kann auf diese Weise wechselnden Teilbahnbreiten auf einfache Weise begegnet werden.
Es ist bevorzugt, wenn die Klebstoffauftragseinrichtung über mindestens eine Klebstoffdüse verfügt. Dies ist eine bewährte Technik, über eine Reihe von sogenannten
Leimdüsen die Bahn besprühbar zu machen. Die druckluftunterstützten Düsen sind bei verschiedenen Herstellern zu erwerben und leisten ihre Dienste zur Zufriedenheit. Alternativ ist es vorteilhaft, wenn die Klebstoffauftragseinrichtung so ausgebildet ist, dass Klebstoff über ein die Faserstoffbahn berührendes Übertragungselement an die Bahn abgegeben wird.
Versuche bei der Anmelderin haben gezeigt, dass eine
Klebstoffübertragungswalze mit einer Oberflachenbeschichtung, die einen aufgebrachten Klebstoff wieder ablösbar macht, sich hervorragend und sauber agierend eignet. Der Klebstoff kann beispielsweise mit einer Übertragungswalze auf die Bahn aufgebracht werden, und bei
Betriebsgeschwindigkeit kann die Übertragungswalze weggeschwenkt werden.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines bevorzugten
Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Die in der Figur 1 dargestellte bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemaßen Rollenwickelvorrichtung 1 ist im Zusammenhang mit einer als Wickelwalzenwickelvorrichtung ausgebildeten
Rollenschneidvorrichtung realisiert. Wesentliche Bestandteile dieser Rollenwickelvorrichtung 1 sind eine Zuführstation 4, in der die, in ihrer Breite im Wesentlichen der Arbeitsbreite einer der
Rollenwickelvorrichtung 1 vorgeordneten und hier nicht dargestellten Papiermaschine entsprechenden Papierbahn M von einer Mutterrolle 5 abgezogen wird, eine Schneidpartie 6, in der die Papierbahn M zur Erzeugung von Teilbahnen IVT in wählbare Breitenformate ihrer
Laufrichtung nach längs geteilt wird und eine im Bereich ihrer Aufwicklung angesiedelte Aufwickelposition 2.
Die Schneidpartie 6 umfasst dazu als wesentliche Bestandteile meist scheibenförmige Schneideinrichtungen, die hier in Form von aneinander wirksam werdenden Obermessern 7a und Untermessern 7b dargestellt sind. Um Vibrationen der laufenden Materialbahn M im Bereich der Schneidpartie 6 zu verhindern, wird dieser Bereich im dargestellten Beispiel von Umlenkrollen 44 begrenzt. Die Aufwickelposition 2 weist zwei Wickelwalzen 14 auf, von denen mindestens eine antreibbar ist. Vorzugsweise sind beide Wickelwalzen 14 antreibbar und stehen über eine gemeinsame Steuer- und/oder
Regeleinrichtung in Verbindung. Dabei hat es sich bewährt, wenn die, in Laufrichtung der Papierbahn M, erste Wickelwalze 14 drehzahlgeregelt und die zweite Wickelwalze 14 drehmomentgeregelt ist. Auch ist eine elastische Lagerung wenigstens einer Wickelwalze 14 denkbar. Ebenso können die Achsen 13 der Wickelwalzen 14 auf unterschiedlichen Höhenniveaus gelagert sein. Weiterhin können die Wickelwalzen 14 unterschiedlich starke Durchmesser aufweisen. Selbstverständlich kann mindestens eine der beiden Wickelwalzen 14 auch eine, an der Materialbahn M wirksam werdende Beschichtung oder Ummantelung aufweisen, während beispielsweise die andere Wickelwalze 14 als Stahlwalze ausgebildet ist. Ferner kann mindestens eine der
Wickelwalzen 14 eine passive oder aktive Dämpfung oder ein
Tilgungselement aufweisen. Diese vorteilhaften Ausgestaltungen sind dem Fachmann jedoch bekannt und hier aus Gründen der
Übersichtlichkeit nicht näher dargestellt.
Neben den Wickelwalzen 14 bilden die mindestens eine zu wickelnde Aufwickelrolle 9 und die Andruckwalze 3 wesentliche angrenzende
Elemente der Aufwickelposition 2. Obwohl in Figur 1 nur die Stirnseite einer einzigen Wickelrolle 9 sichtbar ist, soll für das beschriebene
Beispiele davon ausgegangen werden, dass sich in der in die Bildebene erstreckenden Richtung weitere Wickelrollen 9 exakt hinter der
dargestellten Aufwickelrolle 9, in dem aus den beiden Wickelwalzen 14 gebildeten Wickelbett 2a, befinden.
Die sich im Verlauf des Wickelprozesses bildenden Aufwickel rollen 9 bestehen in ihrem Kern jeweils aus einer Wickelhülse 10, mit dem der Anfang eines endlichen Abschnittes einer Papierbahn M,
beziehungsweise einer Teilbahn M', verbunden und dann durch fortwährendes Umwickeln unter Ausbildung von so genannten
Wickellagen umspannt wird. Die in der Papierbahn M vorherrschende Spannung beziehungsweise Dehnung wird dann im aufgewickelten Zustand in ihrem eingangs beschriebenen Sch rümpf prozess auf Grund wirksam werdender Reibungskräfte behindert. Der betragsmäßige Verlauf der in der Papierbahn herrschenden Spannung beziehungsweise
Dehnung von Wickellage zu Wickellage, also zwischen lokalen Bereichen der auf die Wickelhülse 10 aufgewickelten Papierbahn M ist, wie eingangs erwähnt, das wichtigste Kennungsmerkmal zur Qualitätsbeurteilung der Wickelgüte. Der betragsmäßige Verlauf der Spannung beziehungsweise Dehnung soll dabei natürlich einem
kontinuierlichen Verlauf folgen, auch wenn hier der Anschauung halber von Spannungsunterschieden zwischen den Wickellagen, also lokal benachbarten Bereichen die Rede ist.
Allerdings ist es für die Erfindung nicht wesentlich, dass die Bahn M geschnitten wird und zu mehreren Aufwickel rollen 9 aufgewickelt wird. Auch eine einzige Aufwickelrolle 9 kann durch die Erfindung betroffen sein. Ebenso müssen die Wickelwalzen 14, von denen wenigstens eine einen Antrieb aufweist, nicht unbedingt unterhalb der Aufwickel rolle 9 angeordnet sein. Vielmehr kann es sich beispielsweise auch um eine seitlich angeordnete Kontaktwalze handeln, wobei die Hülsen 10 der Aufwickelrolle 9 dann zentral gestützt und angetrieben werden. Auf dem Weg von der Zuführstation 4 bis zur Aufwickelposition 2 wird die Bahn zu einem Setwechsel nach einem Trennschnitt in CD-Richtung mittels einer Klebstoffauftragseinrichtung 15 mit Klebstoff versehen.
Dadurch können die Enden an den fertig gestellten Aufwickelrollen 9 bzw. die Bahnanfänge an neuen Hülsen oder Wickelkernen 10 angeklebt werden.
Die mögliche Schrumpfung des Papiers im aufgewickelten Zustand bewirkt allerdings, dass große Spannungen auf die Klebestelle ausgeübt werden. Die führte bisweilen sogar zum Abriss der obersten Lage im Klebebereich oder zu einem scherenden Trennen in der Klebeschicht.
Der Gedanke der Erfindung ist es, der Bahn nahe der Klebestelle eine Dehnmöglichkeit zu geben. Dies geschieht vor dem Aufwickeln mittels der Struktureinbringungsvorrichtung 40. Die Struktureinbringungsvorrichtung 40 kann unterschiedliche Ausbildungsformen haben. In diesem Ausführungsbeispiel ist eine Prägewalze 42 vorgesehen, die in Kontakt mit einem Gegenelement 41 eine Struktur in die Bahn prägt. Eine solche Struktur kann beispielsweise eine Welligkeit oder eine Faltung sein. Entscheidend ist, dass diese Struktur nur in den obersten Lagen, ganz bevorzugt nur in der obersten Lage der auf der Aufwickelrolle 9 aufgewickelten Bahn Μ', M erzeugt wird. Die Länge des strukturierten Bahnabschnitts 37 entspricht dann dem Aufwickeldurchmesser D multipliziert mit dem Wert π (3,14). Der zeitliche Aufwand für eine solche Struktureinbringung ist dabei akzeptabel.
Figur 2 verdeutlicht das Verfahren und die Vorrichtung zur Einbringung einer Struktur in die Bahn, indem die Struktureinbringungsvorrichtung 40 vergrößert dargestellt ist. Sie ist gekoppelt mit einer
Querschneidevorrichtung 43, die lediglich als Pfeil dargestellt ist, weil sie hinreichend bekannt ist. So kann sie beispielsweise ein Abschlagmesser oder einen Wasserstrahlschneider umfassen.
Die Bahn läuft auch während der Produktion über ein Gegenelement 41 mit einer vorzugsweise elastischen Oberfläche 39. Gegen dieses
Gegenelement 41 ist in einem geeigneten Augenblick als Prägeelement eine Prägewalze 42 anstellbar. Die Prägewalze besitzt eine
Oberflächengravur 38. Diese taucht nach Anstellung der Prägewalze 42 gegen das Gegenelement 41 in die Bahn M ein und sorgt für eine
Stauchung des Bahnendes 37. Die gestauchte Länge des Bahnendes 37 wird gemessen über einen Signalgeber an der Prägewalze und einen das Signal aufnehmenden Sensor 35. Dabei wird die Länge beispielsweise auf eine Vierteldrehung der Prägewalze genau bestimmt und die
Querschneidevorrichtung 43 wird über eine Berechnung in einer
Steuerung im richtigen Moment aktiviert. Zusätzlich kann die Stauchung des Bahnendes 37 über eine externe Heizung oder Befeuchtung 32, 33 beeinflusst werden. Diese sind dann vorzugsweise als zonensteuerbare Einheiten quer zur Bahnlaufrichtung 36 ausgelegt.
Bezugszeichenliste
Bezugszeichenliste
1 Rollenwickelvorrichtung
2 Aufwickelposition
2a Wickelbett
3 Andruckwalze
3a Traverse, Andruckwalzenträger
4 Zuführstation, Abwickelstation
5 Abwickelrolle, Mutterrolle
6 Schneidpartie
7a Obermesser
7b Untermesser
8 Breitstreckeinrichtung
9 Aufwickelrolle
10 Wickelhülse, Wickelkern
1 1 Nip (erster Wickelnip)
12 Nip (zweiter Wickelnip)
13 Achse für Wickelwalze
14 Wickelwalze
15 Klebstoffauftragseinrichtung, z. B. Leimdüse
16 Klebstoffübertragungselement
32 Externe Heizung oder Befeuchtung
33 Externe Heizung oder Befeuchtung
34 Signalgeber
35 Sensor
36 Bahnlaufrichtung
37 Bahnende, strukturierter Bahnabschnitt
38 Oberflächengravur 39 elastischen Oberfläche
40 Struktureinbringungsvorrichtung
41 Gegenelement
42 Prägeelement, Prägewalze
43 Querschneidevorrichtung
44 Umlenkrolle
D Durchmesser
DZ Durchmesserzunahme
M Materialbahn (Papierbahn)
M' Teilbahn

Claims

Patentansprüche
1 . Rollenwickelvorrichtung für wenigstens eine Faserstoffbahn (M, Μ') , insbesondere eine Papier- oder Kartonbahn, mit
- einer Zuführstation (4), insbesondere einer Abwickelstation für eine Abwickelrolle (5) und mindestens einer wenigstens an eine
Wickelwalze angrenzende Aufwickelposition (2) für eine Aufwickelrolle
(9),
- einem Bahnlaufpfad (18) für die wenigstens eine Faserstoffbahn (8) zwischen der Zuführstation (4) und der Aufwickelposition (2)
- einer Klebstoffauftragseinrichtung (15) für die Faserstoffbahn und - einer Querschneideinrichtung (23) zum Separieren der Bahn in ein
Bahnende (37) für eine fast vollständig aufgewickelte Aufwickelrolle (9) und einen Bahnanfang für eine neue Aufwickelrolle,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Faserstoffbahn (M, M') zumindest zur Bildung der letzten Lagen oder der letzten Lage der Aufwickelrolle (9) in Kontakt mit einer
Struktureinbringungsvorrichtung (40) bringbar ist.
2. Rollenwickelvorrichtung gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Struktureinbringungsvorrichtung (40) die Bahn (M, M') staucht, kreppt, prägt, wellt oder auf gleichwertige Art mit einer
Struktur versieht.
3. Rollenwickelvorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, dass das Struktureinbringungsvorrichtung (40) elastische Bänder, wenigstens ein Prägeelement (42) oder Falzgeräte umfasst. Rollenwickelvornchtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge eines strukturierten Bahnabschnitts (37) nicht größer als der Aufwickelrollendurchmesser D multipliziert mit dem Wert π ist.
Rollenwickelvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Struktureinbringungsvorrichtung (40) so angeordnet ist, dass sie die Bahn M behandelt, bevor diese Kontakt mit einer Wickelwalze (14) hat.
Rollenwickelvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Rollenwickelvorrichtung hinter der
Struktureinbringungsvorrichtung eine Schneidpartie (6) mit
Längsschneidemessern (7a, 7b) aufweist, um die Faserstoffbahn M in wenigstens zwei Teilbahnen M' zu schneiden, die jeweils einer eigenen Aufwickelposition (2) zuführbar sind.
Rollenwickelvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Klebstoffauftragseinrichtung (15) über mindestens eine Klebstoffdüse verfügt.
Rollenwickelvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Klebstoffauftragseinrichtung (15) so ausgebildet ist, dass Klebstoff über ein die Bahn (M, M') berührendes Übertragungselement (16) abgegeben wird.
Verfahren zum Wickeln einer Faserstoffbahn (M, M'), die in einer Aufwickelposition (2) zu einer Aufwickelrolle (9) aufgerollt wird, wobei die Bahn bei Erreichen des gewünschten Rollendurchmessers (D) durchtrennt wird und mit einem Klebstoff versehen wird, so dass das abgeschnittene Bahnende auf dem Umfang der Aufwickelrolle (9) fixiert wird,
dadurch gekennzeichnet, dass
zumindest auf den letzten Zentimetern der aufzuwickelnden Bahn eine Struktur in die Bahn (M, M') eingebracht wird.
10. Verfahren zum Wickeln gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest auf dem letzten Metern der aufzuwickelnden Bahn eine Struktur in die Bahn (M, M') eingebracht wird.
1 1 . Verfahren zum Wickeln gemäß einem der Ansprüche 9 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, dass die Struktureinbringungsvorrichtung (40) die Bahn staucht, kreppt, prägt, wellt oder auf gleichwertige Art mit einer Struktur versieht.
12. Verfahren zum Wickeln gemäß einem der Ansprüche 9 bis 1 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass die Bahn (M, M') derart mit Klebstoff versehen wird, dass sie durch den Druck im Wickelnip (1 1 , 12) zur Wickelwalze (14) an der äußeren Lage der Aufwickelrolle (9) festgeklebt wird.
13. Verfahren zum Wickeln gemäß einem der Ansprüche 9 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, dass die Geschwindigkeit der Bahn (M, M') während der Strukturierung je nach Papiersorte auf 0 bis 80 m/min gedrosselt wird.
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