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DE10251592A1 - Winding machine for paper and cardboard webs has support rollers mounted below winding roller and pressure roller mounted on cross-beam fitted with an electrical drive, allowing it to be raised and lowered - Google Patents

Winding machine for paper and cardboard webs has support rollers mounted below winding roller and pressure roller mounted on cross-beam fitted with an electrical drive, allowing it to be raised and lowered Download PDF

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DE10251592A1
DE10251592A1 DE10251592A DE10251592A DE10251592A1 DE 10251592 A1 DE10251592 A1 DE 10251592A1 DE 10251592 A DE10251592 A DE 10251592A DE 10251592 A DE10251592 A DE 10251592A DE 10251592 A1 DE10251592 A1 DE 10251592A1
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winding
winding machine
pressure
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machine according
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Hermann Albert Stitz
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Voith Paper Patent GmbH
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Abstract

The winding machine for paper and cardboard webs has support rollers (1, 2) mounted below the winding roller (3). A pressure roller (5) is mounted on a cross-beam (8) fitted with an electrical drive (10) allowing it to be raised and lowered.

Description

Die Erfindung betrifft eine Tragwalzen-Wickelmaschine zum Aufwickeln einer durch Längsschnitte unterteilten Materialbahn, insbesondere Papier- oder Kartonbahn, die zwei Tragwalzen aufweist, zwischen denen ein Walzenbett ausgebildet ist, auf dem die Wickelrollen beim Aufwikkeln mit fluchtenden Achsen aufliegen, und mit einem Druckwalzensystem, das eine horizontal verlaufende und vertikal verlagerbare Traverse aufweist, an der eine Druckwalze mit zur Traverse parallelen Achse befestigt ist.The invention relates to a support roller winding machine for winding one through longitudinal cuts divided material web, in particular paper or cardboard web, which has two support rollers, between which a roller bed is formed is on which the winding rolls when winding with aligned axes rest, and with a platen roller system that is horizontal has running and vertically displaceable traverse on which a pressure roller with an axis parallel to the traverse is attached.

Zum Aufwickeln von Papier- oder Kartonbahnen zu Wickelrollen sind Tragwalzenwickelmaschinen bekannt, die zwei angetriebene Tragwalzen aufweisen, auf denen die Wikkelrollen beim Aufwickeln nebeneinander mit fluchtenden Hülsen aufliegen und von denen mindestens eine ange trieben ist. Oberhalb des von den Tragwalzen gebildeten Walzenbetts ist ein Druckwalzensystem angeordnet, das aus einer durchgehenden Druckwalze oder aus einzelnen Druckwalzensegmenten besteht und an einer horizontalen, vertikal bewegbaren Traverse befestigt ist. Das Druckwalzensystem dient dazu, zu Beginn der Aufwicklung von oben auf die Wickelrollen zu drücken, um so die Linienlast an den Kontaktlinien zwischen den Wickelrollen und den Tragwalzen zu erhöhen. Von der Linienlast wird die Wickelhärte der Wickelrollen entscheidend beeinflußt. Zu Beginn der Aufwicklung reicht die Linienlast aus dem Auflagegewicht der Wickelrollen noch nicht aus. Daher wird mittels des Druckwalzensystems eine zusätzliche Anpreßkraft aufgebracht, die bei steigendem Wickelrollengewicht während des Aufwickelns entsprechend gemindert wird.For winding paper or cardboard webs Carrier roll winding machines for winding rolls are known, the two have driven support rollers on which the winding rollers at Wind up lying side by side with aligned sleeves and one of them at least one is driven. Above that of the support rollers formed roller bed, a pressure roller system is arranged, the from a continuous pressure roller or from individual pressure roller segments exists and on a horizontal, vertically movable traverse is attached. The pressure roller system is used at the beginning of the winding to press the winding rollers from above, so the line load at the contact lines between the winding rollers and the support rollers to increase. The winding hardness of the winding rolls is decisive for the line load affected. At the beginning of the rewinding, the line load is sufficient from the weight the winding rollers are not yet out. Therefore, by means of the pressure roller system an additional contact pressure applied, which with increasing winding roll weight during the Winding is reduced accordingly.

Da beim Aufwickeln von durch Längsschnitt unterteilten Papier- oder Kartonbahnen Querprofilschwankungen in der Bahn zu unterschiedlichen Wickelrollendurchmessern führen, verursacht dies bei einer durchgehenden Druckwalze, daß diese teilweise nicht auf Wickelrollen mit geringerem Durchmesser aufliegt. Um dieses Problem zu beheben, ist aus der WO 93/15009 ein gattungsgemäßes Druckwalzensystem bekannt, bei dem eine Reihe von frei drehbaren Rollensegmenten nebeneinander und einzeln vertikal bewegbar an einer Traverse befestigt sind. Jedes Rollensegment kann sich so dem Durchmesser der unter ihm befindlichen Wickelrolle anpassen. Damit der vom Auflagegewicht des Druckwalzensystems bewirkte Auflagedruck jedes Rollensegments gleich ist, sind die Rollensegmente jeweils an einer hydraulischen Kolben-Zylinder-Einheit gelagert, die in einem geschlossenen System miteinander verbunden sind.Because when winding from divided by longitudinal section Paper or cardboard webs Cross profile fluctuations in the web too lead to different winding roll diameters, this causes one continuous pressure roller that this partly does not rest on winding rolls with a smaller diameter. To solve this problem, WO 93/15009 is a generic pressure roller system known in which a number of freely rotatable roller segments side by side and are individually attached to a traverse vertically movable. Each roller segment can thus be the diameter of the one below it Adjust the winding roll. So that of the weight of the pressure roller system The resulting contact pressure is the same for each roller segment Roller segments each on a hydraulic piston-cylinder unit stored, which are interconnected in a closed system are.

In der Praxis hat es sich gezeigt, daß es aufgrund von Unrundheiten in den Wickelrollen zu Vibrationen kommen kann, die mit den bekannten Druckwalzensystemen nicht genügend unterdrückt werden können.In practice it has been shown that it vibrations occur due to out-of-roundness in the winding rollers can, which can not be suppressed sufficiently with the known pressure roller systems.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Wickelmaschine anzugeben, die ein besseres Wickelergebnis ermöglicht.The invention has for its object a To specify winding machine that enables a better winding result.

Diese Aufgabe wird bei einer Tragwalzen-Wickelmaschine der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Traverse durch einen elektrischen Antrieb verlagerbar ist.This task is done with a carrier roll winding machine of the type mentioned in that the traverse by a electric drive is shiftable.

Durch den elektrischen Antrieb lassen sich mehrere Vorteile erreichen. Zum einen ist ein elektrischer Antrieb in der Regel besser in der Lage, auftretende Schwingungen zu unterdrücken. Ein hydraulischer Antrieb wird in der Regel über Schläuche versorgt, die eine gewisse Elastizität aufweisen. Druckstöße, die von unrunden Rollen erzeugt werden, können dann Schwingungen im hydraulischen System verursachen, die wiederum auf die Rollen zurückwirken. Darüber hinaus können Leckagen in den Hydrauliksystemen zu Verschmutzungen der Materialbahnen führen. Elektrische Antriebe haben in vielen Fällen wesentlich bessere Steuerungseigenschaften als hydraulische Systeme, so daß der Druck, der mit Hilfe der Druckwalze auf die Wickelrollen ausgeübt wird, wesentlich besser gesteuert werden kann. Die Grenzfrequenz hydraulischer Regelungen wird wesentlich durch das Ölvolumen beeinflußt, das sich zwischen Stellglied (Ventil) und Regelgrößenerfassung befindet sowie durch die Kapazitäten (Schlauchleitungen) in diesem Bereich. Je größer das Volumen und je geringer die Steifigkeit der Leitungen (Schläuche), desto geringer die regelbare Schwingungsfrequenz. Da man möglichst keine Leckage gefährdeten Bauteile oberhalb der Papierbahn installieren möchte, ist eine relativ lange Leitung mit entsprechend geringer Eigenfrequenz für Andruckwalzen notwendig. Aus diesem Grunde sind insbesondere bei schnell laufenden Maschinen Schwingungen aufgrund unrunder Rollen nicht mehr auszuregeln. Demgegenüber stellt eine servoelektrische Lösung eine wesentlich erhöhte Steifigkeit der Regelung dar.Let it through the electric drive achieve several advantages. For one, there is an electric one Drive usually better able to deal with vibrations to suppress. A hydraulic drive is usually supplied via hoses that have a certain elasticity exhibit. Pressure surges that are generated by non-circular rollers, then vibrations in the hydraulic Create systems, which in turn affect the roles. About that can out Leakages in the hydraulic systems to contaminate the material webs to lead. In many cases, electric drives have much better control properties than hydraulic systems so that the Pressure exerted on the winding rollers by means of the pressure roller, can be controlled much better. The limit frequency hydraulic Regulations are significantly affected by the oil volume that is located between the actuator (valve) and the controlled variable acquisition and through the capacities (hose lines) in this area. The bigger that Volume and the lower the rigidity of the lines (hoses), the the adjustable oscillation frequency is lower. As possible no leakage at risk Want to install components above the paper web is a relatively long time Line with a correspondingly low natural frequency for pressure rollers necessary. For this reason, especially when running fast Machines can no longer compensate vibrations due to non-circular rollers In contrast, represents a servo-electric solution a significantly increased Stiffness of the regulation.

Vorzugsweise wirkt der Antrieb auf beide Enden der Traverse gleichartig. Der elektrische Antrieb greift also an den Enden der Traverse an, nämlich dort, wo die Traverse üblicherweise auch abgestützt ist. Wenn er an beiden Enden gleichartig angreift, kann man eine parallele Bewegung der Traverse und eine gleichmäßige Kraftübertragung gewährleisten.The drive preferably acts both ends of the traverse are the same. The electric drive takes effect So at the ends of the traverse, namely where the traverse usually is also supported. If he attacks equally at both ends, you can make a parallel one Ensure movement of the crossbeam and even power transmission.

Hierbei ist bevorzugt, daß zwischen den beiden Enden der Traverse eine mechanische Antriebsverbindung angeordnet ist. Die Antriebsverbindung ermöglicht es, daß man mit einem einzelnen Motor im Antrieb auskommt und trotzdem die erforderlichen Kräfte auf die beiden Enden der Traverse gleichförmig übertragen kann.It is preferred that between a mechanical drive connection at the two ends of the traverse is arranged. The drive connection allows one with a single motor in the drive needs and still the necessary forces the two ends of the traverse can be transmitted uniformly.

Vorzugsweise ist zwischen der Traverse und der Druckwalze ein Drucksensor angeordnet, der einen Teil einer Regeleinheit bildet, die den elektrischen Antrieb regelt. Der Drucksensor ist dabei vorzugsweise als elektrischer Sensor ausgebildet, d.h. er erzeugt elektrische Signale, die unmittelbar in der Regelung des elektrischen Antriebs verwendet werden können. Dadurch wird Zeit gespart, weil eine Umsetzung von einer Signalart in eine andere Signalart nicht erforderlich ist. Der Regelkreis kann dadurch außerordentlich schnell sein, so daß er auch höherfrequente Vibrationen, die unter Umständen auftreten können, schnell ausregeln kann.Is preferably between the cross member and arranged a pressure sensor, which forms part of a control unit that controls the electric drive. The pressure sensor is preferably designed as an electrical sensor, ie it generates electrical signals that can be used directly in the regulation of the electrical drive. This saves time because it is not necessary to convert from one type of signal to another. The control loop can thereby be extremely fast, so that it can also quickly compensate for higher-frequency vibrations that may occur.

Hierbei ist bevorzugt, daß der Drucksensor als Druckmeßdose ausgebildet ist. Eine Druckmeßdose, die auch als Kraftmeßdose bezeichnet werden kann, mißt die auf die Druckwalze wirkenden Kräfte und liefert Signale, mit denen der elektrische Antrieb in der Weise geregelt werden kann, daß die gewünschte Belastung erzeugt werden kann. Eine Druckmeßdose ist eine relativ kostengünstige Ausbildung eines Drucksensors.It is preferred that the pressure sensor as load cell is trained. A load cell, which also serves as a load cell can be called, measures the forces acting on the pressure roller and delivers signals with which the electric drive can be regulated in such a way that the desired Load can be generated. A load cell is a relatively inexpensive training a pressure sensor.

Vorzugsweise wirkt die Regeleinheit so, daß entweder bei sinkendem Abstand der Druckwalze von den Wickelrollenachsen der Auflagedruck auf die Wickelrollen durch eine abstandsabhängig oder druckabhängig steigende Zusatzkraft erhöht wird, oder bei steigendem Abstand der Auflagedruck durch eine abstandsabhängig oder druckabhängig steigende Gegenkraft vermindert wird. Dadurch 1äßt sich der Wickelhärteverlauf der Wickelrollen in Abhängigkeit vom Durchmesser auf einfache Weise steuern.The control unit preferably acts so that either when the distance between the printing roller and the winding roller axes decreases the contact pressure on the winding rolls due to an increasing depending on the distance or pressure Additional power increased is, or with increasing distance the contact pressure by a distance-dependent or pressure dependent increasing counterforce is reduced. This allows the winding hardness curve to be determined of the winding rolls depending control the diameter in a simple way.

Vorzugsweise greift der Antrieb seitlich an der Traverse an und erzeugt einerseits nach oben ziehende als auch anderseits nach unten drückende Kräfte. Mit Hilfe der nach unten drückenden Kräfte wird die erforderliche Druckbelastung der Wickelrollen erzeugt, so daß die Wickelhärte der Wickelrollen einen gewünschten Verlauf erhält. Die nach oben ziehenden Kräfte werden verwendet, um die Traverse zu verlagern, was notwendig ist, um dem steigenden Rollendurchmesser folgen zu können.The drive preferably engages laterally on the traverse and on the one hand produces upward pulling as also pushing downward forces. With Help the downward pushing Forces generates the required pressure load on the winding rollers, so that the winding hardness of the A desired roll Receives history. The pulling forces are used to shift the traverse, which is necessary to be able to follow the increasing roll diameter.

Die Verlagerung der Traverse nach oben wird also nicht nur durch den wachsenden Rollendurchmesser erzeugt.The relocation of the traverse after So above is not only due to the growing roll diameter generated.

Vorzugsweise ist das Drehmoment des Antriebs und damit die Be- und Entlastungskraft in Abhängigkeit vom Rollendurchmesser steuerbar. Dies hat zwei Vorteile. Zum einen läßt sich die Auflagekraft der Druckwalze auf den Rollen damit in Abhängigkeit vom Durchmesser der Wickelrollen steuern. Zum anderen wird auch die Position der Druckwalze in Abhängigkeit vom Rollendurchmesser auf einfache Weise mit hoher Genauigkeit eingestellt.Preferably the torque is Drive and thus the load and relief force depending controllable from the roll diameter. This has two advantages. On the one hand let yourself the contact force of the pressure roller on the rollers depending on Control the diameter of the winding rolls. On the other hand, that too Position of the printing roller depending from the roll diameter in a simple manner with high accuracy.

Durch die in den Ansprüchen 9 bis 13 angegebene verformbare Schicht wird auf einfache aber zuverlässige Weise eine gewisse Ausgleichselastizität zur Verfügung gestellt, die bewirkt, daß bei leicht unterschiedlichem Rollenaufbau benachbarter Wickelrollen auf alle Wickelrollen die erforderlichen Kräfte ausgeübt werden können. Der Durchmesserzuwachs der benachbarten Wickelrollen kann damit weitgehend gleichmäßig gehalten werden.By in the claims 9 to 13 specified deformable layer is simple but reliable a certain elasticity of balance to disposal posed, which causes at slightly different roll structure of adjacent winding rolls the required forces can be exerted on all winding rolls. The increase in diameter the adjacent winding rolls can thus be kept largely even become.

Vorzugsweise ist der Antrieb als Getriebemotor mit Ritzelwelle und Zahnstange ausgebildet. In einer anderen bevorzugten Ausgestaltung kann er als Spindelmotor ausgebildet sein. Auch ein als Linearmotor ausgebildeter Antrieb ist möglich.Preferably the drive is as Geared motor designed with pinion shaft and rack. In a another preferred embodiment, it can be designed as a spindle motor his. A drive designed as a linear motor is also possible.

Die Zeichnung dient zur Erläuterung der Erfindung anhand eines vereinfacht dargestellten Ausführungsbeispieles. Darin zeigt dieThe drawing serves as an explanation the invention based on a simplified embodiment. In it shows the

einzige Figur eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Tragwalzen-Wickelmaschine mit einem Druckwalzensy stem, teilweise im Schnitt und ohne die Rahmenkonstruktion.only figure is a side view a support roller winding machine according to the invention with a pressure roller system, partly in section and without the frame construction.

Eine in der Figur dargestellte Tragwalzen-Wickelmaschine weist zwei angetriebene Tragwalzen 1, 2 auf, die ein Wickel- oder Walzenbett bilden, in dem Wickelrollen 3 beim Aufwickeln auf den Tragwalzen 1, 2 aufliegen. Eine Papier- oder Kartonbahn 4 wird von zumindest einer Längsschneideeinrichtung in Einzelbahnen aufgeteilt, die anschließend durch einen Spalt zwischen den Tragwalzen 1, 2 in das Walzenbett geführt werden, wo sie auf fluchtend aufgereihte Hülsen 16 gewickelt werden. Oberhalb des Walzenbetts ist im Gestell der Wickelmaschine ein Druckwalzensystem angeordnet, mit dem sich zu Beginn der Aufwicklung das Auflagegewicht der Wickelrollen 3 auf den Tragwalzen 1, 2 erhöhen läßt, wenn das Eigengewicht der Wickelrollen 3 für die gewünschte Wickelhärte noch nicht ausreicht.A support roller winding machine shown in the figure has two driven support rollers 1 . 2 on, which form a winding or roller bed, in the winding rolls 3 when winding on the support rollers 1 . 2 rest. A paper or cardboard web 4 is divided into individual webs by at least one longitudinal cutting device, which are then separated by a gap between the support rollers 1 . 2 into the roller bed, where they are placed on aligned sleeves 16 be wrapped. Above the roller bed, a pressure roller system is arranged in the frame of the winding machine, with which the bearing weight of the winding rollers is adjusted at the beginning of the winding 3 on the support rollers 1 . 2 can increase if the dead weight of the winding rolls 3 not enough for the desired winding hardness.

Das Druckwalzensystem besteht aus einer horizontal, quer zur Bahnlaufrichtung verlaufenden Traverse 8, die vertikal beweglich gelagert ist. An der Unterseite der Traverse 8 ist eine durchgängige Druckwalze 5 befestigt, die sich beim Absenken der Traverse 8 auf die Wickelrollen 3 auflegt. Die Arbeitsbreite der Maschine beträgt ca. 10 m. Mittels einer an einer Seite der Maschine angeordneten elektrischen Antriebs-Einheit, bevorzugt ein Getriebemotor 10 mit Ritzelwelle 11, kann die Traverse 8 mit der Druckwalze nach oben bis in eine Ruheposition bewegt werden. Eine Gleichlaufwelle mit Zahnrad 12, die eine mechanische Verbindung der linken und rechten Maschinenseite herstellt, wird vom Getriebemotor 10 über eine Kette 17 angetrieben, um eine gleichmäßige Kraftübertragung zu gewährleisten. Außer dem kann mit der elektrischen Antriebs-Einheit der Auflagedruck der Druckwalze auf den Wickelrollen 3 durch Entlastung des Gewichts durch Druck von unten sowie durch Erhöhung des Drucks von oben eingestellt werden. Die Traverse 8 ist als Hohlprofil ausgebildet.The pressure roller system consists of a horizontal crossbar running transverse to the web running direction 8th which is vertically movable. At the bottom of the traverse 8th is a continuous pressure roller 5 attached, which when lowering the crossbar 8th on the winding rolls 3 hangs up. The working width of the machine is approx. 10 m. By means of an electrical drive unit arranged on one side of the machine, preferably a geared motor 10 with pinion shaft 11 , the traverse 8th with the pressure roller up to a rest position. A synchronous shaft with gear 12 The mechanical connection between the left and right side of the machine is made by the geared motor 10 over a chain 17 driven to ensure even power transmission. In addition, the contact pressure of the pressure roller on the winding rollers can be achieved with the electric drive unit 3 by relieving the weight by applying pressure from below and by increasing the pressure from above. The traverse 8th is designed as a hollow profile.

Bevorzugt besteht die Druckwalze 5 aus einem hohlzylinderförmigen Tragkörper aus einem festen Material, insbesondere aus Stahl, auf dessen äußerer Mantelfläche eine begrenzt verformbare Schicht 6 aus einem zelligen Kunststoffmaterial mit einer Vielzahl von gleichmäßig verteilten Poren aufgebracht ist. Das aus einem zelligen Elastomer, insbesondere Polyurethan bestehende Kunststoffmaterial weist einen Kompressionsmodul κ von weniger als 10 MPa, vorzugsweise zwischen 1 MPa und 5 MPa, auf. Die Größe der Poren beträgt weniger als 5 mm, bevorzugt zwischen 0,05 mm und 1 mm. Bevorzugt sind die Poren in der verformbaren Schicht teilweise offen – also miteinander verbunden -, teilweise in sich geschlossen. Der Anteil der offenen Poren beträgt 30% bis 70%, vorzugsweise ca. 50%. Das Verhältnis der offenen Poren zu den geschlossenen Poren bestimmt sowohl die Kompressibilität als auch die Fähigkeit der Schicht, im Inneren entstehende Wärme abzuleiten, um unerwünschte Überhitzungen zu vermeiden. Die Dichte des Kunststoffmaterials beträgt zwischen 350 kg/m3 und 700 kg/m3. Die Dicke der aus ihm gebildeten Schicht 6 beträgt 8 mm – 40 mm, vorzugsweise 10 mm – 20 mm. Eine kompressible Schicht 6 mit den vorstehenden Merkmalen hat sich als besonders geeignet gezeigt, den erforderlichen Anpreßdruck ohne Markierungen auf die Wickelrollen 3 bei unterschiedlichen Betriebsbedingungen, z. B. Profilschwankungen in der Bahn 4, aufzubringen.The pressure roller preferably exists 5 made of a hollow cylindrical support body made of a solid material, in particular steel, on the outer surface of which a layer which can be deformed to a limited extent 6 made of a cellular plastic material with a large number of evenly distributed pores brought. The plastic material consisting of a cellular elastomer, in particular polyurethane, has a compression modulus κ of less than 10 MPa, preferably between 1 MPa and 5 MPa. The size of the pores is less than 5 mm, preferably between 0.05 mm and 1 mm. The pores in the deformable layer are preferably partially open - that is, connected to one another - and partially closed. The proportion of open pores is 30% to 70%, preferably approximately 50%. The ratio of the open pores to the closed pores determines both the compressibility and the ability of the layer to dissipate heat generated in the interior in order to avoid undesired overheating. The density of the plastic material is between 350 kg / m 3 and 700 kg / m 3 . The thickness of the layer formed from it 6 is 8 mm - 40 mm, preferably 10 mm - 20 mm. A compressible layer 6 with the above features has been shown to be particularly suitable, the required contact pressure without markings on the winding rolls 3 with different operating conditions, e.g. B. Profile fluctuations in the web 4 to apply.

Auf die äußere Mantelfläche des Tragkörpers kann anstelle einer Schicht 6 aus einem in sich kompressiblen Material auch ein Belag aus einem gummielastischen Material aufgebracht werden. Dann wird ein Material mit einer Härte von 60 – 90 Shore A verwendet. Die äußere Laufschicht ist entweder glatt, oder es sind umlaufende Nuten eingearbeitet, damit eine weichere Lauffläche entsteht und die Luft ausweichen kann.On the outer surface of the support body can instead of a layer 6 a covering made of a rubber-elastic material can also be applied from a compressible material. Then a material with a hardness of 60 - 90 Shore A is used. The outer running layer is either smooth, or circumferential grooves are incorporated, so that a softer running surface is created and the air can escape.

Die radial zum Tragmantel der Druckwalze 5 gemessene Schichtdicke der Beschichtung 6 beträgt 5 mm bis 20 mm, vorzugsweise 6 mm bis 12 mm. Sie besteht aus einem verschleißarmen Elastomer, insbesondere aus Nitrit- oder Polyurethan-Kautschuk. Ihre Härte beträgt 65 bis 80 Shore A, bevorzugt 70 bis 74 Shore A. Diese Härte entspricht einem Wertebereich von 80 bis 45 PJ (Pussey & Jones), bevorzugt 60 bis 70 PJ. Der Reibbeiwert μ der Beschichtung 6 zu Papier beträgt 0,35 bis 0,7, vorzugsweise 0,45 bis 0,6. Die äußere Oberfläche der Beschichtung 6 ist so geschliffen, daß der arithmetische Mittenrauwert Ra ermittelt nach DIN 4768 0,5 μm bis 1,5 μm beträgt. Bei dieser Oberflächenrauheit hat die Papier- oder Kartonbahn ausreichend Kontakt mit der Druckwalze, so daß sie geradlinig ohne zu verlaufen auf die Wickelrolle aufläuft, zugleich ist ein Dehnungsausgleich zwischen der Druckwalze 5 und den Wickelrollen 3 möglich, der für die Herstellung von Wickelrollen hoher Qualität erforderlich ist. Es werden Oberflächenbeschädigungen (Markierungen) an der Papier- oder Kartonbahn vermieden, das Einwickeln von Luft in die Wickelrolle wird vermindert, es findet ein Ausgleich von Profilschwankungen im Querprofil der Papier- oder Kartonbahn statt, so daß Wickelfehler in der Wickelrolle vermieden wer den, die Wickelgeschwindigkeit läßt sich anheben, es findet kein Verlaufen der Bahn quer zur Laufrichtung statt, d.h. die Wickelrollen werden an ihren Stirnseiten plangewickelt, und es läßt sich vibrations- und sehr geräuscharm aufwickeln.The radial to the support jacket of the pressure roller 5 measured layer thickness of the coating 6 is 5 mm to 20 mm, preferably 6 mm to 12 mm. It consists of a low-wear elastomer, in particular of nitrite or polyurethane rubber. Their hardness is 65 to 80 Shore A, preferably 70 to 74 Shore A. This hardness corresponds to a range of values from 80 to 45 PJ (Pussey & Jones), preferably 60 to 70 PJ. The coefficient of friction μ of the coating 6 to paper is 0.35 to 0.7, preferably 0.45 to 0.6. The outer surface of the coating 6 is ground so that the arithmetic mean roughness Ra determined according to DIN 4768 is 0.5 μm to 1.5 μm. With this surface roughness, the paper or cardboard web has sufficient contact with the printing roller so that it runs straight onto the winding roller without running, and at the same time there is a compensation for expansion between the printing roller 5 and the winding rolls 3 possible, which is required for the production of high quality winding rolls. There are surface damage (markings) on the paper or cardboard web avoided, the wrapping of air in the winding roll is reduced, there is a compensation of profile fluctuations in the transverse profile of the paper or cardboard web, so that winding errors in the winding roll are avoided who who Winding speed can be increased, the web does not run transversely to the direction of travel, ie the winding rolls are face-wound on their end faces, and it can be wound up with very little vibration and noise.

Die Linearführung 13, 14 enthält bevorzugt ein unter Vorspannung montiertes Kugellager, damit ihre beiden Teile spielfrei relativ zueinander vertikal bewegbar gelagert sind. Die Linearführung 13, 14 stellt verbunden über die Lagerplatte 15 eine präzise vertikale, verdrehfreie Linearbewegung sicher. Das Regelsystem besteht aus einer zwischen Traverse 8 und Druckwalze 5 angeordneten Kraftmeßdose, die so wirkt, daß entweder bei sinkendem Abstand der Druckwalze 5 von den Wickelrollen 3 der Auflagedruck auf die Wickelrollen 3 durch eine abstandsabhängig steigende Zusatzkraft erhöht wird, oder bei steigendem Abstand der Auflagedruck durch eine abstandsabhängig steigende Gegenkraft vermindert wird.The linear guide 13 . 14 preferably contains a preloaded ball bearing so that its two parts are mounted so that they can move vertically relative to one another without play. The linear guide 13 . 14 puts connected over the bearing plate 15 a precise vertical, rotation-free linear movement. The control system consists of a cross-beam 8th and pressure roller 5 arranged load cell, which acts so that either with decreasing distance of the pressure roller 5 from the winding rolls 3 the contact pressure on the winding rolls 3 is increased by a distance-dependent increasing additional force, or if the distance increases, the contact pressure is reduced by a distance-dependent increasing counterforce.

Zu Beginn der Aufwicklung wird die Traverse 8 mit der Druckwalze 5 auf die inzwischen in die Wickelmaschine eingelegten neuen Hülsen 16 für die Wickelrollen 3 abgesenkt. Die Druckwalze 5 unterstützt zunächst das Anwickeln der Bahnanfänge an die neuen Hülsen 16 und stellt anschließend den gewünschten Liniendruck an den Kontaktlinien zwischen den Tragwalzen 1, 2 und den Wikkelrollen 3 her. Der mit der Traverse 8 verbundene Getriebemotor 10 bringt über die Ritzelwelle 11 die Gegenkraft auf, um einerseits das Gewicht der Traverse und der daran befestigten Objekte zu tragen und andererseits die vorgegebene Andrückkraft der Druckwalze 5 auf die Wickelrolle 3 zu erzeugen. Die vom Getriebemo tor 10 ausgeübte Gegenkraft kann geregelt werden. Sie vergrößert sich, während die zu wickelnde Rolle 3 wächst. Eine Druckmeßdose 7 mißt die auf die Druckwalze wirkenden Kräfte und liefert Signale, mit denen der Antrieb 10 in der Weise geregelt werden kann, daß eine erwünschte gleichmäßige Belastung erzeugt wird. Dazu wird der bei zunehmendem Wickelrollendurchmesser abnehmende Auflagedruck der Druckwalze 5 über die dem Gewicht des Druckwalzensystems entgegenwirkenden elektrischen Antriebs-Einheiten 10 vom Wickelrollendurchmesser abhängig gesteuert oder geregelt.At the beginning of the winding, the traverse 8th with the pressure roller 5 on the new sleeves that have now been inserted into the winding machine 16 for the winding rolls 3 lowered. The print roller 5 initially supports the winding of the web starts to the new sleeves 16 and then sets the desired line pressure on the contact lines between the support rollers 1 . 2 and the winding rolls 3 ago. The one with the traverse 8th connected gear motor 10 brings about the pinion shaft 11 the counterforce on the one hand to bear the weight of the crossmember and the objects attached to it and on the other hand the predetermined pressing force of the pressure roller 5 on the winding roll 3 to create. The geared motor 10 Exerted counterforce can be regulated. It increases as the roll to be wound 3 grows. A pressure cell 7 measures the forces acting on the pressure roller and supplies signals with which the drive 10 can be regulated in such a way that a desired uniform load is generated. For this purpose, the contact pressure of the pressure roller decreases as the winding roll diameter increases 5 Controlled or regulated depending on the winding roll diameter via the electrical drive units 10 counteracting the weight of the printing roller system.

Durch die zusätzliche Beschichtung der Druckwalze 5 als Laufschicht verbessern sich die Dämpfungseigenschaften der Druckwalze 5, so daß Lärmemissionen und Vibrationen vermindert werden.Due to the additional coating of the printing roller 5 as a running layer, the damping properties of the pressure roller improve 5 so that noise emissions and vibrations are reduced.

Eine weitere Ausführungsform verwendet alternativ als Antrieb einen Linearmotor. Eine weitere Ausführungsform verwendet alternativ zur Zahnstange eine Gewindestange und als Antrieb einen entsprechenden Spindelmotor.Another embodiment uses alternatively as a drive a linear motor. Another embodiment uses alternatively a threaded rod to the rack and a corresponding one as drive Spindle motor.

Claims (16)

Tragwalzen-Wickelmaschine zum Aufwickeln einer durch Längsschnitte unterteilten Materialbahn (4), insbesondere Papier- oder Kartonbahn, die zwei Tragwalzen (1, 2) aufweist, zwischen denen ein Walzenbett ausgebildet ist, auf dem die Wickelrollen (3) beim Aufwickeln mit fluchtenden Achsen aufliegen, und mit einem Druckwalzensystem, das eine horizontal verlaufende und vertikal verlagerbare Traverse (8) aufweist, an der eine Druckwalze (5) mit zur Traverse (8) parallelen Achse befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Traverse (8) durch einen elektrischen Antrieb (10) verlagerbar ist.Carrier roll winding machine for winding a material web divided by longitudinal cuts ( 4 ), especially paper or cardboard web, the two Carrier rollers ( 1 . 2 ), between which a roller bed is formed, on which the winding rolls ( 3 ) when winding up with aligned axes, and with a pressure roller system that has a horizontally running and vertically displaceable traverse ( 8th ) on which a pressure roller ( 5 ) to the traverse ( 8th ) parallel axis is fixed, characterized in that the cross member ( 8th ) by an electric drive ( 10 ) is relocatable. Wickelmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb (10) auf beide Enden der Traverse (8) gleichartig wirkt.Winding machine according to claim 1, characterized in that the drive ( 10 ) on both ends of the traverse ( 8th ) acts in the same way. Wickelmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden Enden der Traverse (8) eine mechanische Antriebsverbindung (12) angeordnet ist.Winding machine according to claim 2, characterized in that between the two ends of the cross member ( 8th ) a mechanical drive connection ( 12 ) is arranged. Wickelmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Traverse (8) und der Druckwalze (5) ein Drucksensor (7) angeordnet ist, der einen Teil einer Regeleinheit bildet, die den elektrischen Antrieb (10) regelt.Winding machine according to one of claims 1 to 3, characterized in that between the cross member ( 8th ) and the pressure roller ( 5 ) a pressure sensor ( 7 ) is arranged, which forms part of a control unit that controls the electric drive ( 10 ) regulates. Wickelmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Drucksensor (7) als Druckmeßdose ausgebildet ist.Winding machine according to claim 4, characterized in that the pressure sensor ( 7 ) is designed as a pressure cell. Wickelmaschine nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinheit so wirkt, daß entweder bei sinkendem Abstand der Druckwalze (5) von den Wickelachsen der Auflagedruck auf die Wikkelrollen (3) durch eine abstandsabhängig oder druckabhängig steigende Zusatzkraft erhöht wird, oder bei steigendem Abstand der Auflagedruck durch eine abstandsabhängig oder druckabhängig steigende Gegenkraft vermindert wird.Winding machine according to claim 4 or 5, characterized in that the control unit acts so that either when the distance between the printing roller ( 5 ) from the winding axles the contact pressure on the winding rolls ( 3 ) is increased by a distance-dependent or pressure-increasing additional force, or if the distance increases, the contact pressure is reduced by a distance-dependent or pressure-dependent increasing counterforce. Wickelmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb (10) seitlich an der Traverse (8) angreift und einerseits nach oben ziehende als auch anderseits nach unten drückende Kräfte erzeugt.Winding machine according to one of claims 1 to 6, characterized in that the drive ( 10 ) on the side of the traverse ( 8th ) attacks and on the one hand generates upward pulling forces and on the other hand pushes downward forces. Wickelmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehmoment des Antriebs (10) und damit die Be- und Entlastungskraft in Abhängigkeit vom Rollendurchmesser steuerbar ist.Winding machine according to one of claims 1 to 7, characterized in that the torque of the drive ( 10 ) and thus the loading and unloading force can be controlled depending on the roll diameter. Druckwalzensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckwalze (5) auf ihrer äußeren Mantelfläche eine verformbare Schicht (6) aus einem zelligen Kunststoffmaterial mit einer Vielzahl von gleichmäßig verteilten Poren und einem Kompressionsmodul k von weniger als 10 MPa aufweist.Printing roller system according to one of Claims 1 to 8, characterized in that the printing roller ( 5 ) a deformable layer on its outer surface ( 6 ) made of a cellular plastic material with a large number of uniformly distributed pores and a compression modulus k of less than 10 MPa. Druckwalzensystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (6) aus einem zelligen Elastormer, insbesondere Polyurethan, mit einem Kompressionsmodul k zwischen 1 MPa und 5 MPa besteht.Printing roller system according to Claim 9, characterized in that the layer ( 6 ) consists of a cellular elastomer, in particular polyurethane, with a compression modulus k between 1 MPa and 5 MPa. Druckwalzensystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe der Poren weniger als 5 mm, bevorzugt zwischen 0,05 mm und 1 mm, beträgt.Printing roller system according to claim 10, characterized in that the Size of pores is less than 5 mm, preferably between 0.05 mm and 1 mm. Druckwalzensystem nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Poren in der Schicht (6) teilweise offen und teilweise in sich geschlossen sind, wobei der Anteil der offenen Poren 30% bis 70%, vorzugsweise ca. 50%, beträgt.Printing roller system according to one of Claims 9 to 11, characterized in that the pores in the layer ( 6 ) are partially open and partially closed, the proportion of open pores being 30% to 70%, preferably approximately 50%. Druckwalzensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckwalze auf ihrer äußeren Mantelfläche eine verformbare Schicht aus einem gummiähnlichen Material mit einer Härte von 65 bis 80 Shore A, bevorzugt 70 bis 74 Shore A, und mit einer Dicke zwischen 5 mm und 20 mm, vorzugsweise zwischen 6 mm und 12 mm, aufweist.Printing roller system according to one of claims 1 to 8, characterized in that the Print roller on its outer surface deformable layer of a rubber-like material with a Hardness of 65 to 80 Shore A, preferably 70 to 74 Shore A, and with a thickness between 5 mm and 20 mm, preferably between 6 mm and 12 mm. Wickelmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb (10) als Getriebemotor mit Ritzelwelle (11) und Zahnstange (9) ausgebildet ist.Winding machine according to one of claims 1 to 13, characterized in that the drive ( 10 ) as geared motor with pinion shaft ( 11 ) and rack ( 9 ) is trained. Wickelmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb (10) als Spindelmotor ausgebildet ist.Winding machine according to one of claims 1 to 13, characterized in that the drive ( 10 ) is designed as a spindle motor. Wickelmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb (10) als Linearmotor ausgebildet ist.Winding machine according to one of claims 1 to 13, characterized in that the drive ( 10 ) is designed as a linear motor.
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