WO2020224817A1 - Materialbahnabwicklung - Google Patents

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WO2020224817A1
WO2020224817A1 PCT/EP2020/054041 EP2020054041W WO2020224817A1 WO 2020224817 A1 WO2020224817 A1 WO 2020224817A1 EP 2020054041 W EP2020054041 W EP 2020054041W WO 2020224817 A1 WO2020224817 A1 WO 2020224817A1
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Matthias Wohlfahrt
Andreas Eberle
Martin Maier
Herbert Illenberger
Nico Wirth
Frank Schmidt
Werner Reichert
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Voith Patent Gmbh
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Definitions

  • the invention relates to a method for unwinding a material web, in particular a paper or cardboard web, from a winding roll for subsequent cutting in the longitudinal direction and for subsequent winding onto a plurality of adjacent shipping rolls to a specific diameter while performing a roll change at specific intervals, wherein the material web from the winding roll, as long as it still has the full circumference or a large circumference, is unwound at the first unwinding position and, as soon as the circumference of the winding roll has decreased to a predetermined maximum circumference, at the second unwinding position.
  • Such a method is known, for example, from EP 1 798 172 and is used to unwind a web of material which is then cut in the longitudinal direction by one or more cutting devices and divided into individual webs in order to be wound onto winding tubes to form so-called shipping rolls.
  • Carrier roller winding machines have two driven carrier rollers on which the winding rollers lie next to one another with aligned sleeves during winding.
  • the support roller winding machines have a roll ejection device which, when a roll is changed, ejects a set of fully wound winding rolls from the roll bed formed by the two support rollers. The finished set of winding rolls is pressed by the ejector device over the top of a support roller onto a lowering platform.
  • the two unwinding positions allow continuous unwinding with the aid of a known splicing device.
  • the problem is the transport from the first to the second unwinding position, since this can impair the process of winding into shipping rolls. Associated fluctuations in the web tension can easily lead to breaks. It is the object of the invention to provide both an improved device and an improved method for unwinding the material web.
  • the object is achieved in that the movement of the winding roll from the first to the second unwinding position only takes place after the roll change has been completed.
  • the movement of the winding roll from the first to the second unwinding position should only begin at a point in time between 1 and 10 seconds, preferably between 1.5 and 3 seconds after the roll change has been completed.
  • the decoupling of the two processes also allows higher shifting speeds, so that the winding roll can be shifted from the first to the second unwinding position with a travel speed between 100 and 500 mm / s, preferably between 250 and 350 mm / s.
  • the web tension can be adjusted independently of the requirements of the reeling when the winding roll is moved, so that no additional measures to interrupt the web tension are necessary.
  • the web tension is advantageously set between 0 and 300 N / mm during the shifting of the winding roll from the first to the second unwinding position, and the material web can even sag slightly at least in sections.
  • the winding roll should be driven during the unwinding, which is possible by one or one drive assigned to the respective unwinding position.
  • This drive can also be used to set the web tension or sag in the material web.
  • a new winding roll should be inserted at the first unwinding position during or after the winding roll has been moved to the second unwinding position, so that when the end of the material web to be unwound from the winding roll in the second unwinding position is reached, it is spliced can be connected to the material web to be unwound from the new winding roll in the first unwinding position by means of at least one adhesive strip or glue.
  • Means for sucking in, separating and / or splicing the material web can advantageously be installed in the area between the two unwinding positions.
  • Figures 1 to 5 each schematic side views of a device with two
  • a material web 1 is unwound from the full winding roll 2 at the first unwinding position 5 by a first drive during the unwinding process according to FIG.
  • the material web 1 is guided past a first splicing device 7.
  • the winding rollers 2, 3 each lie above bearings at least essentially in one plane on a support device 8, which is supported on a foundation and comprises two rails running in parallel.
  • the winding roll 3 Simultaneously with the still full winding roll 2 (full reel, "mother roll"), the winding roll 3, which has essentially already been unwound, is unwound in the winding position 6 by a second drive to the end of a material web 1, which is fed via a Deflection roller 9 and is guided past a second splicing device 7.
  • the power of the second drive is such that its drive motor is just sufficient to generate a small torque to enable the remaining unwinding of the material web 1 from the winding roll 3 in the unwinding position 6.
  • the first drive is dimensioned such that its torque is sufficient to unwind the material web 1 from the still full winding roll 2.
  • the winding roll 2 is usually unwound by the first drive at least until the first set of shipping rolls (finished rolls) has been created.
  • the first drive can also comprise a motor and a transmission connected between the winding roller and the motor, which has two or more switching stages and, depending on the diameter of the winding roller 2, switches to the corresponding switching stage so that the motor always is loaded with an approximately equal load by the torque of the winding roll 2.
  • the drives can be stationary or movable.
  • the winding roll 2 is then moved into the second unwinding position 6 according to FIG.
  • the first splicing device 7 is moved back into its original position below the first unwinding position 5.
  • This winding roll 2 is then unwound to the end in the second unwinding position 6 in which the winding roll 3 was originally located. Meanwhile a new winding roll 4 is brought into the first unwinding position 5 in accordance with FIG. 5, in which the winding roll 2 was previously located. The same unwinding processes then take place as shown above.
  • the material web 1 is divided into several individual webs of adjustable width by means of a known cutting section, not shown. These individual webs are then wound up on the set of tubes lying in a winding bed to form shipping rolls.
  • first roll or set change takes place, i.e. the individual webs are separated, the roll is ejected and the new web starts are attached to a new set of tubes.
  • the web material for this and any subsequent sets still comes from the winding roll 2 stored in the unwinding position 5.
  • the second unwinding position 6 is meanwhile still empty.
  • the first unwinding position 5 is initially free.
  • the web tension can be set between 0 and 300 N / mm while the winding roll 2, 3 is being moved from the first 5 to the second 6 unwinding position. Via the second drive, the winding roll 2, 3 can even be accelerated or decelerated in the second unwinding position 6 as required for the web tension. Even a slight sagging of the material web 1 can thus be achieved.

Landscapes

  • Replacement Of Web Rolls (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abwickeln einer Materialbahn (1), insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn, von einer Wickelrolle (2,3) zum anschließenden Schneiden in Längsrichtung und zum darauf folgenden Aufwickeln auf eine Mehrzahl von nebeneinander liegenden Versandrollen auf einen bestimmten Durchmesser unter Durchführung eines Rollenwechsels in bestimmten Abständen, wobei die Materialbahn (1) von der Wickelrolle (2,3), solange diese noch den vollen Umfang oder einen großen Umfang aufweist, an der ersten Abwickelposition (5) und sobald sich der Umfang der Wickelrolle (2,3) auf einen vorgegebenen maximalen Umfang verkleinert hat, an der zweiten Abwickelposition (6) abgewickelt wird. Dabei soll der Abwickelvorgang dadurch verbessert werden, dass das Verschieben der Wickelrolle (2,3) von der ersten (5) in die zweite (6) Abwickelposition erst nach Abschluss des Rollenwechsels erfolgt.

Description

Materialbahnabwicklunq
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abwickeln einer Materialbahn, insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn, von einer Wickelrolle zum anschließenden Schneiden in Längsrichtung und zum darauf folgenden Aufwickeln auf eine Mehrzahl von nebeneinander liegenden Versandrollen auf einen bestimmten Durchmesser unter Durchführung eines Rollenwechsels in bestimmten Abständen, wobei die Materialbahn von der Wickelrolle, solange diese noch den vollen Umfang oder einen großen Umfang aufweist, an der ersten Abwickelposition und sobald sich der Umfang der Wickelrolle auf einen vorgegebenen maximalen Umfang verkleinert hat, an der zweiten Abwickelposition abgewickelt wird.
Ein derartiges Verfahren ist beispielsweise aus der EP 1 798 172 bekannt und wird eingesetzt zum Abwickeln einer Materialbahn, die anschließend durch eine oder mehrere Schneideinrichtungen in Längsrichtung geschnitten und in Einzelbahnen unterteilt wird, um dann auf Wickelhülsen zu sogenannten Versandrollen aufgewickelt zu werden.
Hierzu dienen beispielsweise Stützwalzen- oder Tragwalzen-Wickelmaschinen. Tragwalzen-Wickelmaschinen weisen zwei angetriebene Tragwalzen auf, auf denen die Wickelrollen beim Aufwickeln nebeneinander mit fluchtenden Hülsen aufliegen. Die Tragwalzen-Wickelmaschinen weisen eine Rollenausstoßvorrichtung auf, die bei einem Rollenwechsel einen Satz fertiggewickelter Wickelrollen aus dem von den beiden Tragwalzen gebildeten Walzenbett ausstoßen. Der fertige Satz Wickelrollen wird dabei von der Ausstoßvorrichtung über den Scheitel einer Tragwalze hinweg auf eine Absenkbühne gedrückt.
Die beiden Abwickelpositionen erlauben ein kontinuierliches Abwickeln mit Hilfe einer bekannten Splicevorrichtung. Problematisch ist dabei jedoch der Transport von der ersten in die zweite Abwickelposition, da dies den Prozess der Aufwicklung zu Versandrollen beeinträchtigen kann. Damit zusammenhängende Schwankungen des Bahnzugs können leicht zu Abrissen führen. Es ist die Aufgabe der Erfindung, sowohl eine verbesserte Vorrichtung als auch ein verbessertes Verfahren zum Abwickeln der Materialbahn zu schaffen.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass das Verschieben der Wickelrolle von der ersten in die zweite Abwickelposition erst nach Abschluss des Rollenwechsels erfolgt.
Durch die klare zeitliche Trennung zwischen dem Rollenwechsel und dem Verschieben der Wickelrolle wird eine gegenseitige Beeinträchtigung ausgeschlossen, was im Ergebnis zu stabilen Bahnzugsverhältnissen führt.
Zur Gewährleistung eines ausreichend großen zeitlichen Abstandes sollte das Verschieben der Wickelrolle von der ersten in die zweite Abwickelposition erst zu einem Zeitpunkt zwischen 1 und 10 s, vorzugsweise zwischen 1 ,5 und 3 s nach Abschluss des Rollenwechsels beginnen.
Die Entkopplung beider Prozesse erlaubt auch höhere Verschiebe-Geschwindigkeiten, so dass das Verschieben der Wickelrolle von der ersten in die zweite Abwickelposition mit einer Verfahrgeschwindigkeit zwischen 100 und 500 mm/s, vorzugsweise zwischen 250 und 350 mm/s erfolgen kann.
Darüber hinaus kann der Bahnzug beim Verschieben der Wickelrolle unabhängig von den Erfordernissen der Aufrollung eingestellt werden, so dass auch keine zusätzlichen Maßnahmen zur Bahnzugsunterbrechung notwendig sind.
Mit Vorteil wird der Bahnzug während des Verschiebens der Wickelrolle von der ersten in die zweite Abwickelposition zwischen 0 und 300 N/mm eingestellt, sogar ein zumindest abschnittsweise leichtes Durchhängen der Materialbahn ist möglich.
Wegen des geringen Bahnzugs wird über die Elastizität der Materialbahn ein zumindest teilweiser Längenausgleich ermöglicht, welcher sich während des Verschiebens der Wickelrolle erforderlich machen kann.
Die Wickelrolle sollte während des Abwickelns angetrieben werden, was durch einen oder je einen der jeweiligen Abwickelposition zugeordneten Antrieb möglich ist. Über diesen Antrieb kann auch der Bahnzug bzw. ein Durchhang der Materialbahn eingestellt werden.
Für eine kontinuierliche Erzeugung von Versandrollen sollte während oder nachdem die Wickelrolle zur zweiten Abwickelposition verfahren wurde, eine neue Wickelrolle an der ersten Abwickelposition eingesetzt werden, so dass, wenn das Ende der von der Wickelrolle in der zweiten Abwickelposition abzuwickelnden Materialbahn erreicht wird, diese durch Spleißen mittels mindestens eines Klebstreifens oder Leim mit der von der neuen Wickelrolle in der ersten Abwickelposition abzuwickelnden Materialbahn verbunden werden kann.
Mit Vorteil lassen sich Mittel zum Ansaugen, zum Trennen und/oder zum Spleißen der Materialbahn im Bereich zwischen den beiden Abwickelpositionen installieren.
Ebenso ist es vorteilhaft, wenn die beiden Abwickelpositionen in Bahnlaufrichtung hintereinander angeordnet sind.
Nachfolgend soll die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. In der beigefügten Zeichnung zeigen:
Figuren 1 bis 5: jeweils schematische Seitenansichten einer Vorrichtung mit zwei
Abwickelpositionen 5,6 zum Abwickeln einer Wickelrolle 2,3 einer Materialbahn 1 in verschiedenen Stadien des Abwickelvorgangs.
In einer Vorrichtung mit zwei Abwicklpositionen 5,6 zum Abwickeln von Wickelrollen 2,3 wird während des Abwickelvorgangs gemäß Figur 1 von der vollen Wickelrolle 2 an der ersten Abwickelposition 5 durch einen ersten Antrieb eine Materialbahn 1 abgewickelt. Dabei wird die Materialbahn 1 an einer ersten Spleißvorrichtung 7 vorbeigeführt.
Die Wickelrollen 2,3 liegen jeweils über Lager wenigstens im Wesentlichen in einer Ebene auf einer Tragvorrichtung 8, welche sich auf einem Fundament abstützt und zwei parallel verlaufende Schienen umfasst.
Gleichzeitig mit der noch vollen Wickelrolle 2 (Volltambour, „Mutterrolle“) wird die Wickelrolle 3, die im Wesentlichen bereits abgewickelt ist, in der Wickelposition 6 durch einen zweiten Antrieb bis zum Ende einer Materialbahn 1 abgewickelt, die über eine Umlenkwalze 9 und an einer zweiten Spleißvorrichtung 7 vorbei geführt wird.
Der zweite Antrieb ist dabei von seiner Leistung so bemessen, dass sein Antriebsmotor zur Erzeugung eines kleinen Drehmoments gerade noch ausreicht, um die restliche Abwicklung der Materialbahn 1 von der Wickelrolle 3 in der Abwickelposition 6 zu ermöglichen. Im Unterschied zu dem zweiten Antrieb ist der erste Antrieb so bemessen, dass sein Drehmoment ausreichend ist, um die Materialbahn 1 auch von der noch vollen Wickelrolle 2 abzuwickeln. Die Wickelrolle 2 wird dabei in der Regel wenigstens solange durch den ersten Antrieb abgewickelt, bis der erste Satz Versandrollen (Fertigrollen) entstanden ist.
Der erste Antrieb kann anstelle eines Motors mit einem hohen Drehmoment auch einen Motor und ein zwischen der Wickelrolle und dem Motor geschaltetes Getriebe umfassen, das zwei oder mehr Schaltstufen aufweist und je nach dem Durchmesser der Wickelrolle 2 in die entsprechende Schaltstufe schaltet, damit der Motor immer mit einer annähernd gleichen Belastung durch das Drehmoment der Wickelrolle 2 belastet wird.
Die Antriebe können stationär oder beweglich ausgeführt sein.
In einem weiteren, in Figur 2 gezeigten Schritt wird, kurz bevor die Materialbahn 1 von der Wickelrolle 3 abgewickelt ist, diese durch (eine nicht dargestellte) Trenn- oder - Schneidvorrichtung getrennt, um ein Ende der Materialbahn 1 mit einem Anfang der Materialbahn 1 der vollen Wickelrolle 2 zu verbinden. Dieser Anfang wird daher durch die erste Spleißvorrichtung 7 in die Nähe der zweiten Spleißvorrichtung 7 geführt und mittels mindestens eines Klebstreifens oder mit Leim mit dem Ende der Materialbahn 1 verbunden.
Dadurch ist die Wickelrolle 3 nun bereit, um, wie in Figur 3 zu erkennen, aus der Abwickelposition 6 herausgehoben zu werden.
Sodann wird die Wickelrolle 2 gemäß Figur 4 in die zweite Abwickelposition 6 bewegt. Gleichzeitig wird die erste Spleißvorrichtung 7 in ihre ursprüngliche Position unterhalb der ersten Abwickelposition 5 zurückbewegt.
Anschließend wird diese Wickelrolle 2 in der zweiten Abwickelposition 6 in der sich ursprünglich die Wickelrolle 3 befunden hatte, zu Ende abgewickelt. Währenddessen wird entsprechend Figur 5 eine neue Wickelrolle 4 in die erste Abwickelposition 5 gebracht, in der sich vorher die Wickelrolle 2 befunden hatte. Anschließend laufen dieselben Abwickelvorgänge ab, wie sie vorhergehend dargestellt wurden.
Über den bekannten und vorstehend beschriebenen Abwickelvorgang hinaus können natürlich noch ergänzende Abwickelvorgänge mit der Vorrichtung realisiert werden. Ein derartiger ergänzender Abwickelvorgang liegt beispielsweise dann vor, wenn die Anlage nach einem längeren Wartungsstillstand wieder angefahren werden soll.
Nach der Abwickelvorrichtung erfolgt die Aufteilung der Materialbahn 1 in mehrere Einzelbahnen einstellbarer Breite mittels einer nicht dargestellten, bekannten Schneidpartie. Diese Einzelbahnen werden dann auf den in einem Wickelbett liegenden Hülsensatz zu Versandrollen aufgewickelt.
Ist nun der erste Wurf Versandrollen auf einen bestimmen Durchmesser fertig gewickelt, so findet ein erster Rollen- oder Setwechsel statt, das heißt die Einzelbahnen werden getrennt, der Wurf wird ausgestoßen und die neuen Bahnanfänge werden an einem neuen Hülsensatz befestigt.
Nach dem Rollenwechsel-bedingten Stillstand wird die Produktion des zweiten Versandrollenwurfs aufgenommen.
Das Bahnmaterial für diesen und eventuell noch folgende Sätze stammt nach wie vor von der in der Abwickelposition 5 gelagerten Wickelrolle 2. Die zweite Abwickelposition 6 ist derweil immer noch leer.
Erst 2 s nach Abschluss des letzten Rollenwechsels wird die Wickelrolle 2 gemäß Figur 4 von der ersten 5 in die zweite 6 Abwickelposition verschoben.
Die erste Abwickelposition 5 ist dabei zunächst frei.
Während der letzte Wurf Versandrollen gewickelt wird, beschickt der Bediener die freie erste Abwickelposition 5 mit einer neuen Wickelrolle 4 entsprechend Figur 5 und bereitet diese für den folgenden Splicevorgang vor.
Ist nun der letzte Versandrollenwurf fast fertig gewickelt und die ursprüngliche Wickelrolle 2 demgemäß fast leer, so wird in bekannter Weise die Restbahn der alten Wickelrollrolle 2 mit der Materialbahn der neuen Wickelrolle 4 verbunden. Der nächste Versandrollenwurf geht also auf Bahnmaterial des neuen, in der ersten Abwickelposition 5 gelagerten Wickelrolle 4 zurück. In der weiteren Folge wiederholen sich die oben angeführten Abläufe natürlich immer wieder.
Da der Rollenwechsel bereits abgeschlossen ist, kann das Verschieben der Wickelrolle 2,3 von der ersten 5 in die zweite 6 Abwickelposition mit einer relativ hohen
Verfahrgeschwindigkeit zwischen 250 und 350 mm/s erfolgen, ohne dass dies den Bahnzug beeinträchtigt und Abrisse zu befürchten sind.
Je nach Art der Materialbahn kann der Bahnzug während des Verschiebens der Wickelrolle 2,3 von der ersten 5 in die zweite 6 Abwickelposition zwischen 0 und 300 N/mm eingestellt werden. Über den zweiten Antrieb kann die Wickelrolle 2,3 in der zweiten Abwickelposition 6 sogar so beschleunigt oder abgebremst werden, wie dies für den Bahnzug erforderlich ist. Sogar ein leichter Durchhang der Materialbahn 1 ist damit realisierbar.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Abwickeln einer Materialbahn (1 ), insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn, von einer Wickelrolle (2,3) zum anschließenden Schneiden in Längsrichtung und zum darauf folgenden Aufwickeln auf eine Mehrzahl von nebeneinander liegenden Versandrollen auf einen bestimmten Durchmesser unter Durchführung eines Rollenwechsels in bestimmten Abständen, wobei die Materialbahn (1 ) von der Wickelrolle (2,3), solange diese noch den vollen Umfang oder einen großen Umfang aufweist, an der ersten Abwickelposition (5) und sobald sich der Umfang der Wickelrolle (2,3) auf einen vorgegebenen maximalen Umfang verkleinert hat, an der zweiten Abwickelposition (6) abgewickelt wird,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Verschieben der Wickelrolle (2,3) von der ersten (5) in die zweite (6) Abwickelposition erst nach Abschluss des Rollenwechsels erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Verschieben der Wickelrolle (2,3) von der ersten (5) in die zweite (6) Abwickelposition erst zu einem Zeitpunkt zwischen 1 und 10 s nach Abschluss des Rollenwechsels beginnt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2
dadurch gekennzeichnet,
dass das Verschieben der Wickelrolle (2,3) von der ersten (5) in die zweite (6) Abwickelposition erst zu einem Zeitpunkt zwischen 1 ,5 und 3 s nach Abschluss des Rollenwechsels beginnt.
4. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Verschieben der Wickelrolle (2,3) von der ersten (5) in die zweite (6) Abwickelposition mit einer Verfahrgeschwindigkeit zwischen 100 und 500 mm/s erfolgt.
5. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass das Verschieben der Wickelrolle (2,3) von der ersten (5) in die zweite (6) Abwickelposition mit einer Verfahrgeschwindigkeit zwischen 250 und 350 mm/s erfolgt.
6. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Bahnzug während des Verschiebens der Wickelrolle (2,3) von der ersten (5) in die zweite (6) Abwickelposition zwischen 0 und 300 N/mm liegt.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Materialbahn (1 ) während des Verschiebens der Wickelrolle (2,3) von der ersten (5) in die zweite (6) Abwickelposition zumindest abschnittsweise leicht durchhängt.
8. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Wickelrolle (2,3) während des Abwickelns angetrieben wird.
9. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass während oder nachdem die Wickelrolle (2,3) zur zweiten Abwickelposition (6) verfahren wurde, eine neue Wickelrolle (4) an der ersten Abwickelposition (5) eingesetzt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass, wenn das Ende der von der Wickelrolle (2,3) in der zweiten Abwickelposition (6) abzuwickelnden Materialbahn (1 ) erreicht wird, diese durch Spleißen mittels mindestens eines Klebstreifens oder Leim mit der von der neuen Wickelrolle (4) in der ersten Abwickelposition (5) abzuwickelnden Materialbahn (1 ) verbunden wird.
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CN (1) CN113840790A (de)
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