DE29811053U1

DE29811053U1 - Vorrichtung zum Aufwickeln von bahnförmigem Gut

Info

Publication number: DE29811053U1
Application number: DE29811053U
Authority: DE
Original assignee: BELLMER GEB KG MASCHF
Current assignee: BELLMER GEB KG MASCHF
Priority date: 1998-06-23
Filing date: 1998-06-23
Publication date: 1998-09-17
Anticipated expiration: 2008-06-24

Description

Vorrichtung zum Aufwickeln von bahnförmigem Gut

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufwickeln von bahnförmigem Gut, insbesondere einer Papierbahn nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Solche Vorrichtungen sind aus der Papierproduktion bekannt. Im einfachsten Fall bestehen sie aus einem in einer Antriebsvorrichtung lösbar gehaltenen Tambour, auf den eine Papierbahn aufgewickelt wird. Aufgrund der gestiegenen Anforderungen an die Qualität des Papieres und die erhöhten Produktionsgeschwindigkeiten von Papierbahnen steigen auch die Ansprüche an die Aufwickelvorrichtungen. Überstrapazierungen, wie Überdehnungen des Papiers sollen vermieden werden. Weiterhin ist es wichtig, die Papierbahnen ohne Lageverschiebungen und Lufteinschlüsse ("musige Stellen") aufrollen zu können. Um dies zu erreichen, sollte die Wickelhärte über den gesamten Wickelvorgang frei wählbar und beeinflußbar sein.

Diese Anforderungen werden von einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erfüllt.

Grundgedanke der Erfindung ist es, den Zug in der Papierbahn vom Anpreßdruck, mit welchem die Papierbahn aufgewickelt wird, ganz oder teilweise zu entkoppeln.

Der Anpreßdruck der einlaufenden Bahn an den Wickel wird von einer Tastwalze erzeugt, deren Anpreßdruck frei wählbar ist. Die Tastwalze greift dazu an einem Punkt an, der nach dem Anlaufpunkt der Bahn liegt. Somit kann beispielsweise der Tambour mit sehr großer Härte gewickelt werden, obwohl die Zugspannung in der Papierbahn relativ gering ist.

Um unabhängig von der Dicke des Wickels, d.h. zu jeder Zeit des Aufwickelvorgangs, möglichst identische Bedingungen zu haben und somit eine gleichbleibende Qualität zu erreichen, ist eine Ausführung nach den Ansprüchen 2,3 und 6 besonders vorteilhaft. Insbesondere wird dadurch erreicht, daß der Winkel, unter welchem die Papierbahn auf den

Wickel aufläuft, konstant bleibt. Gemäß Anspruch 9 läßt sich dieses Prinzip besonders präzise verwirklichen.

Bei vielen Papiersorten ist es wünschenswert, die Wickelhärte über den Radius des Wickels zu verändern. Dies kann mit einer Vorrichtung gemäß Anspruch 11 erreicht werden.

Es ist wünschenswert, das erfindungsgemäße Prinzip auch dann anwenden zu können, wenn die Dicke der Papierbahn nicht über die ganze Breite der Papierbahn konstant ist. Mit einer Vorrichtung gemäß Anspruch 12 ist das erfindungsgemäße Prinzip auch in diesen Fällen anwendbar.

Die vollkommene Entkopplung von Wickelhärte und Bahnzug ist dann besonders wichtig, wenn bei laufender Papiermaschine der Tambour gewechselt werden muß. Dies ist bei der Papierherstellung der Normalfall, da es sich hier um einen kontinuierlichen Prozeß handelt. Für die Zeit, in der der Tambour gewechselt wird, bleibt der Anpreßdruck der Tastwalze erhalten.

Um schneller in den Zentrumswicklerbetrieb zu kommen, ist es vorteilhaft, die Vorrichtung gemäß Anspruch 13 auszubilden.

Die Anwicklung des neuen Tambours erfolgt in einer ersten Position, bei der sich der Tambour auf der Tragtrommel befindet. Nachdem einige Lagen aufgewickelt wurden» wird der Tambour in die "normale" Position überführt, d.h. er wird an den Wagen oder an den Schwenkarm übergeben.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist, daß sie sowohl im Kontaktwicklungsbetrieb als auch im Freiwickel betrieb arbeiten kann. Im Kontaktwicklungsbetrieb kann dabei die Tragtrommel 10 für konventionellen Poperollerbetrieb verwendet werden.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun anhand von Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Schnittdarstellung durch die Aufwickelvorrichtung, Fig. 2 eine schematische Darstellung der Zuordnung von Tambour und Tastwalze.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel befindet sich die erfindungsgemäße Aufwickelvorrichtung am Ausgang einer Papiermaschine der in Fig. 1 mit A bezeichnet ist. Das bahnförmige Gut ist hier also eine Papierbahn 110, die zunächst über eine Breitstreckwalze 100 geführt ist und danach über eine Tragtrommel 10 auf einen Aufwickel kern, den sogenannten Tambour 50 kontinuierlich aufgewickelt wird. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Tragtrommel 10 ortsfest gelagert und verfügt über einen Zentrumsantrieb 12. Ein über der Tragtrommel 10 angeordneter weiterer Tambour 15 übt als Niederhaltewalze einen vorgebbaren Liniendruck auf die zwischen Tambour 15 und Tragtrommel 10 geführte Papierbahn 110 aus. Der der Tragtrommel 10 nachgeordnete Tambour 50 ist beim dargestellten Ausführungsbeispiel bereits mit einem Bandwickel vom Durchmesser D versehen. Zwischen dem Mantel dieses Wickels mit dem Durchmesser D und dem Mantel der Tragtrommel 10 ist ein konstanter Abstand Y vorgesehen, den die Papierbahn 110 vom Ablösepunkt 11 von der Tragtrommel bis zum Anlaufpunkt 30 auf dem Wickel frei überspannt.

Um den mit zunehmendem Aufwickel Vorgang wachsenden Durchmesser D des Tambours 50 zu kompensieren, der zu einer Verringerung des Abstandes Y führen würde, ist der Tambour 50 bzw. der Wickel in einem Wagen 70 gelagert, der seinerseits auf einer linearen Führung 90 verschiebbar ist. Zur Verschiebung des Wagens 70 ist dieser mit einer Abstandssteuerung 80 verbunden. Ein Wegmeßsystem bestimmt die Position der Tambourachse 50a auf der Linearführung 90 und gibt diese Ortsinformation als Signal an die Abstandssteuerung, die dann den Wagen 70 in einem dem zunehmenden Durchmesser entsprechenden Maß (in der Zeichnung nach links) derart verschiebt, daß der Abstand Y konstant gehalten wird.

Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, daß in Wickelrichtung nach dem Anlaufpunkt 30 der Papierbahn 110 auf den Tambour 50 ein Auflagepunkt 40 definiert ist, auf dem eine Tastwalze 20 aufliegt und mit

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vorgebbarer Kraft einen vorgebbaren Liniendruck auf die sich im Aufwickeln auf den Tambour gerade befindliche Papierbahn 110 ausübt. Die Vorgabe des Liniendruckes im derart definierten Auflagepunkt 40 ist erfindungsgemäß entkoppelt von der Definition des Bahnzuges der Tragtrommel 10. Zwischen dem Anlaufpunkt 30 und dem Auflagepunkt 40 ist somit ein Umfangswinkel V" definiert.

Da sich mit zunehmendem Durchmesser D des Wickels auch die Geometrie der Zuordnung zwischen Anlaufpunkt 30 und Auflagepunkt 40 und somit auch die Kräfte- und Druckverhältnisse ändern, ist die Tastwalze 20 verschiebbar oder auch verschwenkbar gelagert. Zur Definition dieser Verschiebung/Verschwenkung bei einem aktuellen Durchmesser D wird ebenfalls das Steuersignal des Wegmeßsystems benutzt, das in einer (nicht dargestellten) Steuervorrichtung zusammen mit anderen eingebbaren Parametern ein weiteres Signal zur Steuerung einer (nicht dargestellten) Andruckeinrichtung oder einer Verschiebeeinrichtung für die Tastwalze 20 erzeugt, derart, daß ein auf den aktuellen Durchmesser D im Hinblick auf die Qualität der eingesetzten Papierbahn oder des sonstigen bahnförmigen Gutes optimierter Liniendruck während des gesamten Aufwickel Vorganges gewährleistet bleibt.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Tastwalze 20 schwimmend gelagert d.h. ihre Achse 20a ist gegenüber der Achse 50a des Tambours 50 um einen Winkel Ä verschwenkbar (Fig. 2), so daß auch eine Anpassung an Profil Schwankungen des sich auf dem Tambour 50 bildenden Wickels in Längsrichtung des Tambours 50 möglich ist. Im Zusammenspiel mit den oben erwähnten Anpreßvorrichtungen, die die Nachführung der Tastwalze 20 über geeignete pneumatische, hydraulische oder elektrische Mittel oder durch eine Kombination solcher Mittel gewährleistet, erreicht man durch diese schwimmende Lagerung der Tastwalze 20 auch bei ungleichmäßigen Querprofilen der Papierbahn einen weitgehend gleichmäßigen Anpreßdruck bzw. eine weitgehend konstante Linienkraft über die Breite der Papierbahn 110.

Die Tastwalze 20 ist somit insbesondere in Richtung des Doppelpfeils Pl um einen Winkel *£ in der Zeichenebene der Fig. 1 als auch um einen Winkel & in der Zeichenebene der Fig. 2 variabel gelagert und

geführt, um unter allen denkbaren praktischen Arbeitsbedingungen den einmal als optimal ermittelten Anpreßdruck am Auflagepunkt 40 der Tastwalze 20 auf den Wickel gewährleisten zu können.

Der Bahnzug wird beim dargestellten Ausführungsbeispiel im wesentlichen nicht mehr vom Zentrumsantrieb 12 der Tragtrommel 10 vorgegeben, sondern die Aufwickelung der Bahn 110 auf den Tambour 50 wird von einem im Wagen 70 vorgesehenen Zentrumsantrieb 60 bewirkt (wie dargestellt). Jedoch können auch zwei beidseitig vorgesehene Zentrumsantriebe Verwendung finden, die jeweils auf einer Seite vorgesehen sind und die derart alternierend eingesetzt werden, daß jeweils einer dem in Arbeitsposition befindlichen Tambour zugeordnet ist und diesen dreht, wogegen der andere bereitsteht, um beim Tambourwechsel dem nächsten Tambour (z.B. Tambour 15) zugeordnet zu werden und somit die Übernahme des nächsten Tambours in einem kontinuierlichen Wickelbetrieb zu ermöglichen.

Die Arbeitsweise der dargestellten Aufwickelvorrichtung ist wie folgt:

Nach dem Einlegen eines Tambours 50 durch Übergabe eines angewickelten Tambours 15 mittels Schwenkarm 120 (Primärarm) in den Wagen 70 wird der im Wagen 70 vorgesehene Zentrumsantrieb 60 eingerückt, die Tastwalze 20 wird eingeschwenkt und die Liniendruck-Regelung aktiviert und der Tambour wird auf seine Freiwickelposition (Abstand Y von der Tragtrommel 10) gefahren.

Mit zunehmendem Durchmesser D des sich auf dem Tambour 50 bildenden Papierbahn-Wickels wird der Tambour 50 auf der Linearführung 90 mit Hilfe der Abstandssteuerung 80 von der Tragtrommel 10 weg verfahren, so daß der Abstand Y konstant gehalten bleibt. Gleichzeitig wird die Position und die Kraftbeaufschlagung der Abtastwalze 20 an die sich neu einstellende Geometrie angepaßt, insbesondere derart, daß der Umfangswinkel j? zwischen Anlaufpunkt 30 und Auflagepunkt 40 etwa konstant bleibt. Am Ende des Aufwickel Vorganges erfolgt der Tambourwechsel, der über den üblichen Anwickelbetrieb im Poperoller-Verfahren mit Anpressen der Papierbahn an die Tragtrommel 10 durchgeführt

wird. Nach einer vorgegebenen Anwickeldicke erfolgt die Übergabe in den Zentrums-Antrieb im Wagen 70.

Ein Tambourmagazin 130 ist über der Papierbahnzuführung zur Reduzierung des Raumbedarfs und der Beschleunigung der Wechselabläufe vorgesehen.

Claims

Schutzansprüche

1. Vorrichtung zum Aufwickeln von bahnförmigem Gut, insbesondere einer Papierbahn, mit einem Tambour, auf den das bahnförmige Gut kontinuierlich gewickelt wird und einer Tragtrommel, über die das bahnförmige Gut an den Tambour übergeben wird,

dadurch gekennzeichnet, daß eine Tastwalze (20) mit vorgebbarem Anpreßdruck an die auf den Tambour aufgewickelte Bahn (110) derart positioniert ist, daß während des Wickelvorgangs der Auflagepunkt (40) der Tastwalze (20) an die Bahn in Wickelrichtung um einen vorgebbaren Winkel (y) nach dem Anlaufpunkt (30) der Bahn liegt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Tambour linear verschiebbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Tambour (50) ein Zentrums-Antrieb (60) zugeordnet ist, der den Bahnzug zumindest teilweise aufbringt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Tambour mittels eines Schwenkarmes (120) verschwenkbar ist, der einen Zentrumsantrieb für den Tambour aufweist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verschiebung des Tambours ein Linearantrieb vorgesehen ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Tambour (50) in einem Wagen (70) wechselbar gelagert ist, der die Position der Tambourachse (50a) kontinuierlich an den wachsenden Durchmesser (D) des Wickels derart anpaßt, daß der Ist-Abstand (Y) zwischen der Tragtrommel (10) und dem Wickel einem vorgegebenen Soll-Abstand nachgeführt wird.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Wagen (70) eine Antriebseinheit für den Tambour aufweist.

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8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Kraftbeaufschlagung der Vorschubeinrichtungen des Tambours eine Hebel anordnung vorgesehen ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Wegmeßsystem vorgesehen ist, das die aktuelle Position der Tambourachse (50a) erfaßt und ein entsprechendes Steuersignal an eine Abstandsteuerung (80) abgibt.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tastwalze (20) verschiebbar und/oder um einen Schwenkwinkel (oO verschwenkbar gelagert ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuervorrichtung für den Anpreßdruck der Tastwalze (20) vorgesehen ist, die das Steuersignal des Wegmeßsystems und weitere Produktionsparameter in ein Signal zur Steuerung einer Andruckeinrichtung und/oder einer Verschiebeeinrichtung für die Tastwalze (20) umsetzt.

12. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse (20a) der Tastwalze (20) gegenüber der Tambourachse (50a) um einen vorgebbaren Winkel (i=>) derart verschwenkbar ist, daß auch bei über die Tambourlänge variabler Tambourdicke ein über die Breite der Bahn (B) zumindest annähernd konstanter Anpreßdruck erhalten wird.

13. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei gegenüberliegende Zentrumsantriebe vorgesehen sind, von denen alternierend jeweils einer dem in Arbeitsposition befindlichen Tambour zugeordnet ist und der andere beim Tambourwechsel dem nächsten Tambour zugeordnet wird.

14. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bahnzug von der mit einer Zentrums-Antriebsvorrichtung versehenen Tragtrommel (10) zumindest teilweise aufgebracht wird.

15. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die
Tragtrommel (10) ortsfest gelagert ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
bahnförmige Gut auf der Tragtronmel (10) von einer Niederhaltewalze mit vorgebbarem Liniendruck beaufschlagbar ist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 11 und 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Niederhaltewalze (15) ein weiterer Tambour ist.

18. Vorrichtung nach Anspruch 6 und 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Niederhaltewalze (15)/Tambour in den Wagen (70) überführbar ist.

19. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aufeinanderfolgend einsetzenden Tamboure in einem Tambourmagazin (130) aufbewahrt sind.

20. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche der Tastwalze (20) profiliert ausgebildet ist.

21. Vorrichtung nach Anspruch I₅ dadurch gekennzeichnet, daß die Tastwalze (20) eine umfangsseitige elastische Beschichtung aufweist.

22. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tastwalze (20) eine konservierende oder schmutzabweisende Beschichtung aufweist.