DE10225241A1

DE10225241A1 - Verfahren zum Aufwickeln einer laufenden Materialbahn sowie Wickelmaschine zur Durchführung des Verfahrens

Info

Publication number: DE10225241A1
Application number: DE2002125241
Authority: DE
Inventors: Madrzak Zygmunt
Original assignee: Voith Paper Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2002-06-07
Filing date: 2002-06-07
Publication date: 2003-12-18

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufwickeln einer laufenden Materialbahn (10), bei dem die laufende Materialbahn (10) nacheinander auf mehrere Wickelkerne (12, 14) zu Wickelrollen (16) aufgewickelt wird, wobei ein neuer und vorbeschleunigter Wickelkern (12) vorzugsweise direkt an eine durch einen Zentrumsantrieb angetriebene Wickelwalze (18), über deren teilweise Außenumfangsfläche (18.1) die laufende Materialbahn (10) vor dem Aufwickeln auf den Wickelkern (12, 14) geführt wird, unter Ausbildung eines Nips gebracht wird, um die laufende Materialbahn (10) von der Wickelwalze (18) zu übernehmen. DOLLAR A Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Materialbahn (10), bevor der bisherige zwischen der Wickelwalze (18) und der vorzugsweise beinahe voll bewickelten Wickelrolle (16) gebildete Nip geöffnet wird, in mindestens einem Bereich zumindest vorübergehend luftdurchlässig gemacht wird, um dadurch das Entweichen von Luft aus dem zwischen der laufenden Materialbahn (10) und der vorzugsweise beinahe voll bewickelten Wickelrolle (16) gebildeten Zwickel (21) zu begünstigen. DOLLAR A Die Erfindung betrifft weiterhin eine Wickelmaschine (1) zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufwickeln einer laufenden Materialbahn, insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn, bei dem die laufende Materialbahn nacheinander auf mehrere Wickelkerne, insbesondere Tamboure, aufgewickelt wird, wobei ein neuer und vorbeschleunigter Wickelkern vorzugsweise direkt an eine durch einen Zentrumsantrieb angetriebene Wickelwalze, insbesondere Tragtrommel, über deren teilweise Außenumfangsfläche die laufende Materialbahn vor dem Aufwickeln auf den Wickelkern geführt wird, unter Ausbildung eines Nips gebracht wird, um die laufende Materialbahn von der Wickelwalze zu übernehmen. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Wickelmaschine zur Durchführung des Verfahrens gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 10.
Ein derartiges Verfahren und eine derartige Wickelmaschine werden beispielsweise in der Papier- oder Kartonherstellung angewendet, um die fertige und laufende Papier- oder Kartonbahn ohne Unterbrechung des Herstellungsprozesses, das heisst ohne Abschalten der Papier- oder Kartonmaschine, nacheinander auf mehrere Wickelkerne aufzuwickeln.
Bei modernen Wickelkonzepten ist es heute notwendig, zur Vorbereitung eines Wickelkernwechsels den alten Wickelkern mit der vorzugsweise beinahe voll bewickelten Wickelrolle ("Fertigtambour") in eine Endposition ("Auswechselposition") zu bringen, in welcher dann kein Wirkkontakt, kein so genannter Nip, zwischen der Tragtrommel und der vorzugsweise beinahe voll bewickelten Wickelrolle mehr besteht. In dieser Zeit, in der kein Nip mehr besteht, muss durch geeignete Maßnahmen sichergestellt werden, dass keine Lufteinschlüsse zwischen den einzelnen Lagen der vorzugsweise beinahe voll bewickelten Wickelrolle entstehen. Auch muss die "eingewickelte" Bahnspannung aufrecht erhalten bleiben, um so auch im äußeren Bereich der vorzugsweise beinahe voll bewickelten Wickelrolle die Herstellung der gewünschten Wickelqualität gewährleisten zu können. Das dabei entstehende Problem wird umso größer, je schneller die Wickelmaschinen betrieben werden (Größenordnung 1.500-2.500 m/min) und je größer die hergestellten Durchmesser der voll bewickelten Wickelrollen sind (Größenordnung 2,5-4,5 m).

In einer Wickelmaschine der beschriebenen Art ist bereits versucht worden, dieses Problem zu lösen, wie auch in der deutschen Offenlegungsschrift DE 44 01 804 A1 (PR 10035 DE) des Anmelders dargelegt ist. Es ist dort eine eine Andrückwalze mit einem elastischen Überzug umfassende Einrichtung, die an eine, von einer Tragtrommel entfernte Wickelrolle mittels eines pneumatischen Antriebs andrückbar ist, vorgesehen. Diese Einrichtung hat die Aufgabe, durch Erzeugen eines so genannten Ersatznips das Entstehen von Lufteinschlüssen zwischen den einzelnen Lagen der Wickelrolle zu unterbinden und während des Wickelkernwechsels die "eingewickelte" Bahnspannung aufrecht zu erhalten. Eine als eine Druckwalze ausgebildete Andrückwalze mit genannter Funktion ist überdies auch aus der europäischen Patentschrift EP 0 788 991 B1 bekannt.

Die Andrückwalze besitzt jedoch den gravierenden Nachteil, dass sie einer Durchbiegung aufgrund ihres Eigengewichts unterliegt und deshalb sich nicht gleichmäßig an die Oberflächenkontur der vorzugsweise beinahe voll bewickelten Wickelrolle über die Bahnbreite hinweg anlegen lässt. Als Folge ergibt sich hieraus, dass das Entstehen von Lufteinschlüssen zwischen den äußeren Lagen der vorzugsweise beinahe voll bewickelten Wickelrolle nicht vollständig vermieden werden kann.

Weiterhin offenbart die US-Patentschrift US 5,779,183 (= WO 95/34495) ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aufbringen von abschließenden Bahnschichten auf eine während eines Wickelvorgangs erzeugte Wickelrolle in einer Wickelmaschine. Dabei ist vorgesehen, dass vor dem Aufbringen der abschließenden Bahnschichten auf eine vorzugsweise beinahe voll bewickelte Wickelrolle eine Luftabquetschvorrichtung in Wirkkontakt mit der Oberfläche der vorzugsweise beinahe voll bewickelten Wickelrolle zum Erzeugen eines so genannten Ersatznips gebracht wird, dass danach die vorzugsweise beinahe voll bewickelte Wickelrolle unter Beibehaltung des Wirkkontakts in ihre Auswechselposition verfahren und dass dabei eine gewünschte Stärke des Wirkkontakts zwecks der Vermeidung des Entstehens von Lufteinschlüssen zwischen den einzelnen Lagen der vorzugsweise beinahe voll bewickelten Wickelrolle aufrechterhalten wird. Das andrückende Luftabquetschelement der Luftabquetschvorrichtung ist eine maschinenbreite Bürste. In der zur entsprechenden Patentfamilie gehörenden europäischen Patentschrift EP 0714 373 B1 wird als Luftabquetschelement auch noch eine Fragmentrolle und eine Ausbreitstange offenbart.

Durchgeführte Versuche haben jedoch ergeben, dass die Verwendung einer Bürste als Luftabquetschelement nachteilig sein kann. Es besteht nämlich die permanente Gefahr, dass die Bürstenhaare empfindliche Papiersorten beschädigen, dass sich einzelne Bürstenhaare lösen und als Störstoff in den Papierkreislauf kommen oder dass die Bürstenhaare selbst beschädigt werden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Wickelmaschine zum Aufwickeln einer laufenden Materialbahn der eingangs genannten Arten so weiterzubilden, dass die genannten Nachteile des Stands der Technik bei der Herstellung gewünschter Wickelqualitäten und bei optimaler Runnability und günstigen Investitions- und Verfahrenskosten vermieden werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Verfahren dadurch gelöst, dass die Materialbahn, bevor der bisherige zwischen der Wickelwalze und der vorzugsweise beinahe voll bewickelten Wickelrolle gebildete Nip geöffnet wird, in mindestens einem Bereich zumindest vorübergehend luftdurchlässig gemacht wird, um dadurch das Entweichen von Luft aus dem zwischen der laufenden Materialbahn und der vorzugsweise beinahe voll bewickelten Wickelrolle gebildeten Zwickel zu begünstigen.

Hierdurch wird der umfassende Vorteil erzielt, dass auf die Erzeugung eines Ersatznips durch beispielsweise eine Luftabquetschvorrichtung mit dem Ziel der Vermeidung des Entstehens von Lufteinschlüssen gänzlich verzichtet werden kann, da aufgrund der erzeugten Luftdurchlässigkeit der laufenden Materialbahn die Luft aus dem zwischen der laufenden Materialbahn und der vorzugsweise beinahe voll bewickelten Wickelrolle gebildeten Zwickel entweichen kann.

Unter Berücksichtigung technologischer Anforderungen ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Materialbahn in einem Bereich von 1% bis 50%, vorzugsweise in einem Bereich von 5% bis 25%, der maximal möglichen Fläche luftdurchlässig gemacht wird. Die maximal mögliche Fläche ist dabei definitionsgemäß die aus Breite der Materialbahn (CD) und Länge der Wirkstrecke (MD) der beaufschlagten Materialbahn bestehende Fläche.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird die Materialbahn entweder senkrecht zu ihrer Laufrichtung gleichmäßig oder annähernd gleichmäßig oder in mehreren senkrecht zu ihrer Laufrichtung verteilten Sektionen luftdurchlässig gemacht. Die jeweilige Ausgestaltung hängt dabei von verschiedenen Parametern der Materialbahn, wie beispielsweise des Flächengewichts, ab.

Die Materialbahn wird erfindungsgemäß infolge eines Aufbringens und/oder eines Auftragens mindestens eines Mediums oder infolge eines Wirkens mindestens einer Einrichtung luftdurchlässig gemacht. Beispielsweise wird ein vorzugsweise flüssiges oder gasförmiges Medium aufgebracht und ein vorzugsweise pastöses Medium aufgetragen.

Die Materialbahn wird erfindungsgemäß so lange luftdurchlässig gemacht, bis sie vorzugsweise vollständig durchtrennt wurde oder bis sie vorzugsweise vollständig auf den neuen Wickelkern überführt wurde.

Damit der Grad der erzeugten Luftdurchlässigkeit sowohl auf verschiedene Betriebsparameter als auch diverse Materialbahnsorten bestmöglich und individuell abgestimmt werden kann, wird er erfindungsgemäß mittels mindestens einer Steuerungs-/Regelungseinrichtung gesteuert/geregelt.

Diese erfindungsgemäße Aufgabe wird bei einer Wickelmaschine dadurch gelöst, dass mindestens eine Einrichtung vorgesehen ist, die derart auf die Materialbahn, bevor sie von dem neuen Wickelkern übernommen wird, einwirkt, dass sie in mindestens einem Bereich zumindest vorübergehend luftdurchlässig gemacht wird, um dadurch das Entweichen von Luft aus dem zwischen der laufenden Materialbahn und der vorzugsweise beinahe voll bewickelten Wickelrolle gebildeten Zwickel zu begünstigen.

Auch durch diese erfindungsgemäße Wickelmaschine wird der umfassende Vorteil erzielt, dass auf die Erzeugung eines Ersatznips durch beispielsweise eine Luftabquetschvorrichtung mit dem Ziel der Vermeidung des Entstehens von Lufteinschlüssen gänzlich verzichtet werden kann, da aufgrund der erzeugten Luftdurchlässigkeit der laufenden Materialbahn die Luft aus dem zwischen der laufenden Materialbahn und der vorzugsweise beinahe voll bewickelten Wickelrolle gebildeten Zwickel entweichen kann.

Die Einrichtung ist in vorteilhafter Weise derart ausgestaltet, dass sie senkrecht zur Laufrichtung der Materialbahn gleichmäßig oder annähernd gleichmäßig oder in mehreren senkrecht zur Laufrichtung der Materialbahn verteilten Sektionen auf die Materialbahn einwirkt. Die jeweilige Ausgestaltung hängt dabei von verschiedenen Parametern der Materialbahn, wie beispielsweise des Flächengewichts, ab.

Damit der Grad der erzeugten Luftdurchlässigkeit sowohl auf verschiedene Betriebsparameter als auch diverse Materialbahnsorten bestmöglich und individuell abgestimmt werden kann, ist die Einrichtung vorzugsweise mittels mindestens einer Steuerungs-/Regelungseinrichtung steuerbar/regelbar.

Hinsichtlich der Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Einrichtung sind verschiedene Möglichkeiten vorgesehen:
Die Einrichtung ist als eine Schneideinrichtung ausgebildet, wobei sie vorzugsweise mehrere Schneidelemente und/oder mindestens zwei Sektionen an Schneidelementen, die auf die Materialbahn einwirken, aufweist. Dabei ist das Schneidelement bevorzugt eine Schneidnadel, ein Schneidmesser, eine Schneidscheibe und/oder ein Laserstrahl und die Schneidelemente weisen vorzugsweise einen senkrecht zur Laufrichtung der Materialbahn verlaufenden Abstand im Bereich von 100 mm bis 500 mm, vorzugsweise im Bereich von 175 mm bis 250 mm, auf.

Die Einrichtung ist als eine Perforationseinrichtung ausgebildet, wobei die Perforationseinrichtung in einer bevorzugten Ausführung mindestens eine Perforationswalze, die auf die Materialbahn einwirkt, aufweist.

Die Einrichtung ist als eine Stanzeinrichtung ausgebildet, die vorzugsweise mehrere Stanzstempel und/oder mindestens zwei Sektionen an Stanzstempeln, die auf die Materialbahn einwirken, aufweist.

Die Einrichtung ist als eine vorzugsweise mehrere Rändelscheiben und/oder mindestens zwei Sektionen an Rändelscheiben, die auf die Materialbahn einwirken, aufweisende Rändeleinrichtung ausgebildet.

Oder die Einrichtung ist als eine Falteinrichtung ausgebildet, wobei die Falteinrichtung in vorteilhafter Weise mehrere Faltscheiben und/oder mindestens zwei Sektionen an Faltscheiben, die auf die Materialbahn einwirken, aufweist.

Ergänzend oder alternativ ist die Einrichtung als eine Auftragseinrichtung für mindestens ein Medium ausgebildet. Die Auftragseinrichtung weist dabei in idealer Weise mindestens eine Auftragswalze, die das Medium auf die Materialbahn aufträgt, auf.

Wiederum ergänzend oder alternativ ist die Einrichtung als eine Sprüheinrichtung für mindestens ein Medium ausgebildet. Dabei weist die Sprüheinrichtung in bevorzugter Weise mehrere Sprühaggregate, die das Medium auf die Materialbahn aufbringen, auf.

Hinsichtlich einer Erreichung einer erhöhten Runnability ist vorgesehen, dass der erfindungsgemäßen Einrichtung mindestens eine Trenneinrichtung zur vorzugsweise vollständigen Trennung der Materialbahn in Laufrichtung derselben vor- oder nachgeschaltet ist.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und nachstehend noch zu erläuternden Merkmale der Erfindung nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung.

Es zeigen

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Wickelmaschine gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; und

Fig. 2 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Materialbahn.

In der Wickelmaschine 1 gemäß der Fig. 1, die Bestandteil einer Maschine zur Papier- oder Kartonherstellung ist, wird eine Materialbahn 10, insbesondere eine Papier- oder Kartonbahn, über eine Außenumfangsfläche 18.1 einer Wickelwalze 18, insbesondere Tragtrommel, einem Wickelkern 14, der im folgenden als alter Wickelkern bezeichnet wird, zugeführt, auf dem in dem in Fig. 1 dargestellten Zustand bereits eine vorzugsweise beinahe voll bewickelte Wickelrolle 16 gebildet worden ist. Die Drehachsen der Wickelwalze 18 und des alten Wickelkerns 14 liegen vorzugsweise in der gleichen horizontalen Ebene, in der ein den alten Wickelkern 14 tragender Wickelschlitten 44 eines nicht näher dargestellten Transportsystems in einer Richtung senkrecht zu den beiden Drehachsen verfahrbar ist. Eine derartige Wickelmaschine 1 ist beispielsweise aus der PCT-Offenlegungsschrift WO 98/52858 A1 (~ EP 0 912 435 A1; US 6,129,305 A) (PR 10706 WO) des Anmelders hinlänglich bekannt; der Inhalt dieser Schrift wird hiermit zum Gegenstand dieser Beschreibung gemacht.

Die Fig. 1 zeigt die Wickelmaschine in einem Zustand, in dem der gewünschte Enddurchmesser der vorzugsweise beinahe voll bewickelten Wickelrolle 16 erreicht und der alte Wickelkern 14 aus einer Wickelposition benachbart der Wickelwalze 18 in der Fig. 1 nach rechts gefahren ist. Dabei wird zwischen der laufenden Materialbahn 10 und dem alten Wickelkern 14 ein Zwickel 21 gebildet.

Ein neuer Wickelkern 12, auf den die Materialbahn 10 weiter aufgewickelt werden soll, ist gemäß der Fig. 1 an die Wickelwalze 18 heran in eine Position gefahren, in der eine die Drehachsen des neuen Wickelkerns 12 und der Wickelwalze 18senkrecht schneidende Linie unter einem Winkel α von etwa 30° zur Horizontalen verläuft, wobei der Winkel α selbstverständlich auch einen anderen Wert annehmen kann. Der neue Wickelkern 12 und die Wickelwalze 18 bilden dabei einen Spalt 20 für die Materialbahn 10.

Es ist nunmehr eine Einrichtung 22 vorgesehen, die derart auf die Materialbahn 10, bevor der bisherige zwischen der Wickelwalze 18 und der vorzugsweise beinahe voll bewickelten Wickelrolle 16 gebildeten Nip geöffnet wird, einwirkt, dass sie in mindestens einem Bereich zumindest vorübergehend luftdurchlässig gemacht wird, um dadurch das Entweichen von Luft aus dem zwischen der laufenden Materialbahn 10 und der vorzugsweise beinahe voll bewickelten Wickelrolle 16 gebildeten Zwickel 21 zu begünstigen.

Bei der vorzugsweise beinahe voll bewickelten Wickelrolle 16 kann es sich weiterhin um eine beinahe voll bewickelte Wickelrolle 16 wie auch um eine mit einem vorbestimmten Durchmesser bewickelte Wickelrolle 16 handeln.

In Fig. 1 ist die Einrichtung 22 in Laufrichtung L der Materialbahn 10, welche selbstverständlich auch anderweitig ausgeführt sein kann, unterseitig vor der Wickelwalze 18 angeordnet; sie kann in weiterer Ausgestaltung jedoch auch im Bereich der Wickelwalze 18 oder im Bereich zwischen der Wickelwalze 18 und dem Zwickel 21 angeordnet sein. Auch kann die Einrichtung 22 oberseitig zur Materialbahn 10 angeordnet sein.

Durch diese Einrichtung 22 wird die Materialbahn 10 in einem Bereich von 1% bis 50%, vorzugsweise in einem Bereich von 5% bis 25%, der maximal möglichen Fläche luftdurchlässig gemacht und es ist weiters vorgesehen, dass die Materialbahn 10 bereits luftdurchlässig gemacht wird, bevor der zwischen der Wickelwalze 18 und dem alten Wickelkern 14 gebildete Nip geöffnet wird. Ferner wird die Materialbahn 10 vorzugsweise bis zu ihrer vorzugsweise vollständigen Durchtrennung oder bis zu ihrer vorzugsweise vollständigen Überführung auf die neue Wickelrolle 12 luftdurchlässig gemacht.

Die Einrichtung 22 ist mittels mindestens einer dem Fachmann bekannten und deshalb nicht näher dargestellten und erläuterten Steuerungs- /Regelungseinrichtung 24 steuerbar/regelbar. Die Steuerungs- /Regelungseinrichtung 24 kann in bekannter Weise an eine übergeordnete Steuerungs-/Regelungseinrichtung mittels beispielsweise eines Bus-Systems verbunden sein. Durch die Verwendung einer derartigen Steuerungs- /Regelungseinrichtung 24 wird die Möglichkeit geschaffen, die Einrichtung 22 auf verschiedenartigste Weise hinsichtlich Betriebszeit, Betriebsintensität, Betriebsbild in Maschinenrichtung und Maschinenquerrichtung und dergleichen zu betreiben

In Fig. 1 ist die Einrichtung 22 als eine Schneideinrichtung 22.1 ausgebildet, die mehrere Schneidelemente 23 und/oder mindestens zwei Sektionen an Schneidelementen 23, die auf die Materialbahn 10 einwirken, aufweist. Das Schneidelement 23 ist als bekanntes Schneidmesser 23.1 ausgebildet, wobei das Schneidelement 23 und/oder die Schneideinrichtung 22.1 zur Einwirkung auf die Materialbahn 10 temporär anstellbar (Doppelpfeil) ist bzw. sind. Die temporäre Anstellung der Einrichtung 22 kann dabei ortsfest und/oder ortsvariabel, wie beispielsweise in Maschinenrichtung und/oder Maschinenquerrichtung verschiebbar, ausgebildet sein. Das Schneidelement 23 kann in weiterer Ausgestaltung jedoch auch als eine Schneidnadel, eine Schneidscheibe und/oder ein Laserstrahl einer bekannten Lasereinrichtung ausgebildet sein, wobei diese Aufzählung an Schneidelementen lediglich einen beispielhaften Charakter aufweist.

Weitere nicht dargestellte Ausgestaltungsmöglichkeiten für die Einrichtung 22 können eine Perforationseinrichtung mit mindestens einer Perforationswalze, die aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 198 48 814 A1 (PR 10789 DE) des Anmelders, welche hiermit zum Gegenstand der vorliegenden Beschreibung gemacht wird, bekannt ist, eine Stanzeinrichtung mit mehreren Stanzstempeln und/oder mindestens zwei Sektionen an Stanzstempeln, eine Rändeleinrichtung mit mehreren Rändelscheiben und/oder mindestens zwei Sektionen an Rändelscheiben oder eine Falteinrichtung mit mehreren Faltscheiben und/oder mindestens zwei Sektionen an Faltscheiben sein. Die jeweilige Einrichtung 22 wirkt dabei vorzugsweise direkt auf die Materialbahn 10 ein.

Die bislang genannten Einrichtungen 22 wirken ausschließlich mechanisch berührend auf die Materialbahn 10 ein. Es ist erfindungsgemäß jedoch auch möglich, dass mindestens ein vorzugsweise chemisch wirkendes Medium auf die Materialbahn aufgebracht und/oder aufgetragen wird und sie somit luftdurchlässig gemacht wird. Beispielsweise wird ein vorzugsweise flüssiges oder gasförmiges Medium aufgebracht und ein vorzugsweise pastöses Medium aufgetragen. So könnte ein flüssiges Medium beispielsweise eine Säure oder Base sein.

Die entsprechende Einrichtung 22 zur Aufbringung bzw. Auftragung des wirkenden Mediums könnte eine bekannte Sprüheinrichtung oder eine bekannte Auftragseinrichtung, wie beispielsweise eine Auftragswalze, sein. Aus diesem Grunde wird von der Darstellung einer derartigen Einrichtung 22 Abstand genommen, da sie hinsichtlich Konstruktion, Funktionsweise und Betrieb dem Fachmann mehr als bekannt ist.

Eine Trenneinrichtung 30 zur vorzugsweise vollständigen Trennung der Materialbahn 10 ist nahe dem Wickelkern 12 in Laufrichtung L hinter dem Spalt 20 zwischen der Wickelwalze 18 und dem neuen Wickelkern 12, das heisst in dem Bereich zwischen dem Spalt 20 und der auf dem alten Wickelkern 14 gebildeten Wickelrolle 16 positioniert. Die Trenneinrichtung 30 kann in Laufrichtung L auch vor dem Spalt 20, ja sogar auch vor der Einrichtung 22 positioniert sein.

Die Trenneinrichtung 30 umfasst mindestens ein Trennelement 32, das mit einer Transporteinrichtung 36 gekoppelt ist, die an einem Träger 38 angebracht ist. Der Träger 38 ist zusammen mit dem Trennelement 32 und der Transporteinrichtung 36 mittels eines Betätigungsorgans 34 zwischen einer in der Fig. 1 in durchgezogenen Linien dargestellten Trennstellung und einer gestrichelt gezeichneten Wartestellung verschwenkbar, wie es durch einen Doppelpfeil in der Fig. 1 angedeutet ist. Das Trennelement 24 kann in bekannter Weise als Messer, Nadel, Scheibe und dergleichen ausgeführt sein.

Ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Durchtrennen einer laufenden Materialbahn ist beispielsweise aus den beiden deutschen Offenlegungsschriften DE 198 48 810 A1 (PR 10788 DE) und DE 199 44 704 A1 (PR 10986 DE) des Anmelders bekannt; der Inhalt dieser Offenlegungsschriften wird hiermit zum Gegenstand der vorliegenden Beschreibung gemacht.

Die Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Materialbahn 10 in verschiedenen Ausgestaltungsmöglichkeiten.

Die Ausgestaltung A stellt einen Ausschnitt einer Materialbahn 10 dar, die senkrecht zu ihrer Laufrichtung L gleichmäßig oder annähernd gleichmäßig luftdurchlässig gemacht wurde, wohingegen sie im Ausschnitt der Ausgestaltung B in mehreren senkrecht zu ihrer Laufrichtung L verteilten Sektionen S_N luftdurchlässig gemacht wurde. Beiden Ausgestaltungen A und B ist gemeinsam, dass die Materialbahn 10 mittels eines Wirkens mindestens einer nicht dargestellten, jedoch oben ausführlich beschriebenen Einrichtung luftdurchlässig gemacht wurde. Bei Ausgestaltung der Einrichtung als Schneideinrichtung mit Schneidelementen ist beispielsweise vorgesehen, dass die Schneidelemente einen senkrecht zur Laufrichtung L der Materialbahn 10 verlaufenden Abstand a im Bereich von 100 mm bis 500 mm, vorzugsweise im Bereich von 175 mm bis 250 mm, aufweisen. Die Bereichsangabe gilt selbstverständlich auch für alle anderen vorzugsweise mechanisch wirkenden Einrichtungen.

Weiters stellen die beiden Ausgestaltungen C und D zwei Ausschnitte einer Materialbahn 10 dar, die infolge eines Aufbringens und/oder eines Auftragens mindestens eines beschriebenen Mediums luftdurchlässig gemacht wurden. In Ausgestaltung C wurde die Materialbahn 10 senkrecht zu ihrer Laufrichtung L gleichmäßig oder annähernd gleichmäßig luftdurchlässig gemacht, wohingegen sie . in Ausgestaltung D in mehreren senkrecht zu ihrer Laufrichtung L verteilten Sektionen S_N luftdurchlässig gemacht wurde.

Die Ausgestaltungen A bis D besitzen lediglich exemplarischen Charakter, wobei weitere, nicht dargestellte Ausgestaltungen durch die vorliegende Erfindung selbstverständlich umfasst werden. Eine weitere nicht dargestellte Ausgestaltung ist beispielsweise die Versetzung der Sektionen S_N in den Ausgestaltungen B und D in Maschinenrichtung.

Der Grad der erzeugten Luftdurchlässigkeit wird vorzugsweise mittels mindestens einer nicht dargestellten Steuerungs-/Regelungseinrichtung gesteuert/geregelt.

Zusammenfassend ist festzuhalten, dass durch die Erfindung sowohl ein Verfahren und eine Wickelmaschine zum Aufwickeln einer laufenden Materialbahn der eingangs genannten Arten geschaffen wird, welche die genannten Nachteile des Stands der Technik bei Herstellung gewünschter Wickelqualitäten und bei optimaler Runnability und günstigen Investitions- und Verfahrenskosten vermeiden. Bezugszeichenliste 1 Wickelmaschine
10 Materialbahn (Papier- oder Kartonbahn)
12 Neuer Wickelkern
14 Alter Wickelkern
16 Wickelrolle
18 Wickelwalze (Tragtrommel)
18.1 Außenumfangsfläche
20 Spalt
21 Zwickel
22 Einrichtung
22.1 Schneideinrichtung
23 Schneidelement
23.1 Schneidmesser
24 Steuerungs-/Regelungseinrichtung
30 Trenneinrichtung
32 Trennelement
34 Betätigungsorgan
36 Transporteinrichtung
38 Träger
44 Wickelschlitten
A, B, C, D Ausgestaltung
a Abstand
L Laufrichtung
S_N Sektion
α Winkel

Claims

1. Verfahren zum Aufwickeln einer laufenden Materialbahn (10), insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn, bei dem die laufende Materialbahn (10) nacheinander auf mehrere Wickelkerne (12, 14), insbesondere Tamboure, zu Wickelrollen (16) aufgewickelt wird, wobei ein neuer und vorbeschleunigter Wickelkern (12) vorzugsweise direkt an eine durch einen Zentrumsantrieb angetriebene Wickelwalze (18), insbesondere Tragtrommel, über deren teilweise Außenumfangsfläche (18.1) die laufende Materialbahn (10) vor dem Aufwickeln auf den Wickelkern (12, 14) geführt wird, unter Ausbildung eines Nips gebracht wird, um die laufende Materialbahn (10) von der Wickelwalze (18) zu übernehmen, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialbahn (10), bevor der bisherige zwischen der Wickelwalze (18) und der vorzugsweise beinahe voll bewickelten Wickelrolle (16) gebildete Nip geöffnet wird, in mindestens einem Bereich zumindest vorübergehend luftdurchlässig gemacht wird, um dadurch das Entweichen von Luft aus dem zwischen der laufenden Materialbahn (10) und der vorzugsweise beinahe voll bewickelten Wickelrolle (16) gebildeten Zwickel (21) zu begünstigen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialbahn (10) in einem Bereich von 1% bis 50%, vorzugsweise in einem Bereich von 5% bis 25%, der maximal möglichen Fläche luftdurchlässig gemacht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialbahn (10) senkrecht zu ihrer Laufrichtung (L) gleichmäßig oder annähernd gleichmäßig luftdurchlässig gemacht wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialbahn (10) in mehreren senkrecht zu ihrer Laufrichtung (L) verteilten Sektionen (S_N) luftdurchlässig gemacht wird.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialbahn (10) infolge eines Aufbringens und/oder eines Auftragens mindestens eines Mediums luftdurchlässig gemacht wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialbahn (10) infolge eines Wirkens mindestens einer Einrichtung (22) luftdurchlässig gemacht wird.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialbahn (10) bis zu ihrer vorzugsweise vollständigen Durchtrennung luftdurchlässig gemacht wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialbahn (10) bis zu ihrer vorzugsweise vollständigen Überführung auf den neuen Wickelkern (12) luftdurchlässig gemacht wird.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Grad der erzeugten Luftdurchlässigkeit mittels mindestens einer Steuerungs-/Regelungseinrichtung (24) gesteuert/geregelt wird.

10. Wickelmaschine (1) zum Aufwickeln einer laufenden Materialbahn (10), insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn, welche die laufende Materialbahn (10) nacheinander auf mehrere Wickelkerne (12, 14), insbesondere Tamboure, zu Wickelrollen (16) aufwickelt, wobei ein neuer und vorbeschleunigter Wickelkern (12) vorzugsweise direkt an eine durch einen Zentrumsantrieb angetriebene Wickelwalze (18), insbesondere Tragtrommel, über deren teilweise Außenumfangsfläche (18.1) die laufende Materialbahn (10) vor dem Aufwickeln auf den Wickelkern (12, 14) geführt ist, unter Ausbildung eines Nips bringbar ist, um die laufende Materialbahn (10) von der Wickelwalze (18) zu übernehmen, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Einrichtung (22) vorgesehen ist, die derart auf die Materialbahn (10), bevor der bisherige zwischen der Wickelwalze (18) und der vorzugsweise beinahe voll bewickelten Wickelrolle (16) gebildeten Nip geöffnet wird, einwirkt, dass sie in mindestens einem Bereich zumindest vorübergehend luftdurchlässig gemacht wird, um dadurch das Entweichen von Luft aus dem zwischen der laufenden Materialbahn (10) und der vorzugsweise beinahe voll bewickelten Wickelrolle (16) gebildeten Zwickel (21) zu begünstigen.

11. Wickelmaschine (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (22) derart ausgestaltet ist, dass sie senkrecht zur Laufrichtung (L) der Materialbahn (10) gleichmäßig oder annähernd gleichmäßig auf die Materialbahn (10) einwirkt.

12. Wickelmaschine (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (22) derart ausgestaltet ist, dass sie in mehreren senkrecht zur Laufrichtung (L) der Materialbahn (10) verteilten Sektionen (S_N) auf die Materialbahn (10) einwirkt.

13. Wickelmaschine (1) nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (22) mittels mindestens einer Steuerungs- /Regelungseinrichtung (24) steuerbar/regelbar ist.

14. Wickelmaschine (1) nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (22) als eine Schneideinrichtung (22.1) ausgebildet ist.

15. Wickelmaschine (1) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneideinrichtung (22.1) mehrere Schneidelemente (23) und/oder mindestens zwei Sektionen (S_N) an Schneidelementen (23), die auf die Materialbahn (10) einwirken, aufweist.

16. Wickelmaschine (1) nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Schneidelement (23) eine Schneidnadel, ein Schneidmesser (23.1), eine Schneidscheibe und/oder ein Laserstrahl ist.

17. Wickelmaschine (1) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidelemente (23) einen senkrecht zur Laufrichtung (L) der Materialbahn (10) verlaufenden Abstand (a) im Bereich von 100 mm bis 500 mm, vorzugsweise im Bereich von 175 mm bis 250 mm, aufweisen.

18. Wickelmaschine (1) nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (22) als eine Perforationseinrichtung ausgebildet ist.

19. Wickelmaschine (1) nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, die Perforationseinrichtung mindestens eine Perforationswalze, die auf die Materialbahn (10) einwirkt, aufweist.

20. Wickelmaschine (1) nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (22) als eine Stanzeinrichtung ausgebildet ist.

21. Wickelmaschine (1) nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Stanzeinrichtung mehrere Stanzstempel und/oder mindestens zwei Sektionen (S_N) an Stanzstempeln, die auf die Materialbahn (10) einwirken, aufweist.

22. Wickelmaschine (1) nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (22) als eine Rändeleinrichtung ausgebildet ist.

23. Wickelmaschine (1) nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Rändeleinrichtung mehrere Rändelscheiben und/oder mindestens zwei Sektionen (S_N) an Rändelscheiben, die auf die Materialbahn (10) einwirken, aufweist.

24. Wickelmaschine (1) nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (22) als eine Falteinrichtung ausgebildet ist.

25. Wickelmaschine (1) nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Falteinrichtung mehrere Faltscheiben und/oder mindestens zwei Sektionen (S_N) an Faltscheiben, die auf die Materialbahn (10) einwirken, aufweist.

26. Wickelmaschine (1) nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (22) als eine Auftragseinrichtung für mindestens ein Medium ausgebildet ist.

27. Wickelmaschine (1) nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, die Auftragseinrichtung mindestens eine Auftragswalze, die das Medium auf die Materialbahn (10) aufträgt, aufweist.

28. Wickelmaschine (1) nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (22) als eine Sprüheinrichtung für mindestens ein Medium ausgebildet ist.

29. Wickelmaschine (1) nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, die Sprüheinrichtung mehrere Sprühaggregate, die das Medium auf die Materialbahn (10) aufbringen, aufweist.

30. Wickelmaschine (1) nach einem der Ansprüche 10 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass der Einrichtung (22) mindestens eine Trenneinrichtung (30) zur vorzugsweise vollständigen Trennung der Materialbahn (10) in Laufrichtung (L) derselben vor- oder nachgeschaltet ist.