DE4012979A1 - Verfahren und vorrichtung zum aufwickeln von materialbahnen, insbesondere papier- oder kartonbahnen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufwickeln von Materialbahnen, insbesondere Papier- oder Kartonbahnen, auf Wickelhülsen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und eine Wickelmaschine zur Durchführung des Verfahrens.

Beim Aufwickeln von Papier- oder Kartonbahnen, die von einer Vorratsrolle abgezogen und durch Längsschneiden in Einzelbahnen aufgeteilt werden, müssen die Bahnen zum exakten Führen durch die Wickelmaschine, beim Längsschneiden und beim Aufwickeln unter einer gewissen Zugspannung gehalten werden. Die Zugspannung wird dabei durch Antreiben der Wickelrollen gegen eine an der Vorratsrolle wirkenden Bremskraft erzeugt, wobei der Antrieb der Wickelrollen mit einer an ihrem Umfang angreifenden Trag- oder Stützwalze und/oder mit in die Wickelhülsen einfahrbaren, mit einem Drehantrieb verbundenen Führungsköpfen bewirkt wird. Da die Zugspannung beim Aufwickeln die Qualität der Wickelrollen entscheidend beeinflußt, ist es bekannt, sie über die Antriebe der Trag- oder Stützwalze bzw. der Führungsköpfe und/oder die Abrollbremse der Vorratsrolle zu regeln bzw. zu steuern.

Aus der DE-OS 35 14 042 ist ein gattungsgemäßes Verfahren bekannt, bei dem zwischen Vorratsrolle und Längsschneideeinrichtung Zugwalzen angeordnet sind und zwischen den Zugwalzen und der Abwickelrolle eine Bahnzugregeleinrichtung wirkt. Zwischen den Zugwalzen und der Tragwalze wirkt eine Dehnungssteuerung.

Die DE-PS 20 60 758 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aufwickeln von bahnförmigem Material auf zwei Wickelachsen, die an einer Stützwalze in horizontaler Ebene diametral gegenüberliegend angeordnet sind. Die Wickelrollen werden an ihren Hülsen mittels einfahrbarer Führungsköpfe gehalten, die in radial zur Stützwalze verfahrbaren Lagerschlitten befestigt sind. Bei dieser Maschine wird die Zugspannung ausschließlich durch die an den Wickelrollen anliegende Stützwalze gegen eine Rückhaltekraft der abrollenden Vorratsrolle erzeugt.

Es hat sich gezeigt, daß die Zugspannung der Bahnen zwischen Abrollung und Wickelstelle je nach verwendeter Papiersorte und geforderter Wickelqualität am besten unterschiedliche Werte aufweist. So sind beim Längsschneiden häufig bedeutend höhere Zugspannungen erforderlich als beim Aufwickeln für die Wickelhärte gewünscht wird. Es kann auch vorkommen, daß beim Aufwickeln erhöhte Zugspannungen erforderlich sind, z. B. bei der Kernwicklung mittels angetriebener Führungsköpfe von Wickelrollen aus LWC-Papier.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Verfahren und eine Wickelmaschine so zu verbessern, daß beim Längsschneiden und an der Wickelstelle unterschiedliche Zugspannungen eingestellt werden können.

Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 bzw. 2 gelöst.

Durch das reibschlüssige Führen der Bahnen über eine angetriebene Walze läßt sich die Zugspannung auf die beiden Bahnstrecken vor der angetriebenen Walze und nach der angetriebenen Walze verteilen. Die Verteilung kann über das Drehmoment der angetriebenen Walze eingestellt werden. Da sich die Unterbrechung der Zugspannung in Bahnlaufrichtung hinter der Längsschneideeinrichtung befindet, kann das Längsschneiden bei erheblich höherer Zugspannung durchgeführt werden als das Aufwickeln. Besonders vorteilhaft ist dabei, daß die für die gewünschte Wickelqualität erforderliche Zugspannung vollkommen unabhängig von den Zugspannungsanforderungen in anderen Bereichen der Bahnführungsstrecke eingestellt werden kann.

Bei Wickelmaschinen mit getrennten Antrieben für jede einzelne Wickelrolle, z. B angetriebene Führungsköpfe, kann nach der Erfindung die Zugspannung jeder Wickelrolle beim Aufwickeln individuell geregelt werden. Jede Wickelstation stellt dann eine selbständige Wickelmaschine dar, d. h., von einer Vorratsrolle können gleichzeitig Wickelrollen unterschiedlicher Wickelhärte hergestellt werden.

Die Unteransprüche enthalten bevorzugte, da besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung:
Die frei laufende, gegen die angetriebene Walze andrückbare Rolle nach Anspruch 3 sichert den Reibschluß zwischen den Bahnen und der angetriebenen Walze, ohne daß die Bahnen großflächig an dieser anliegen. Der Reibschluß kann auch durch einen entsprechend großen Umschlingungswinkel um die angetriebene Walze erreicht werden. Dann ist jedoch der Reibwert von der Zugspannung abhängig, und die Zustände in der Bahn (Bahnspannung und -dehnung) sind nicht exakt definiert.

Die Gummierung der andrückbaren Rolle nach Anspruch 4 verhindert das Auftreten von Markierungen bei dem erforderlichen Anpreßdruck.

Aus einzeln gelagerten Segmenten aufgebaute Andrückrollen nach Anspruch 5 weisen bei geringem Durchmesser die erforderliche Stabilität auf.

Patentanspruch 6 enthält eine besonders vorteilhafte Stützwalzen-Wickelmaschine nach der Erfindung, bei der die angetriebene Stützwalze zum Unterbrechen der Zugspannung dient. Die zum Aufwickeln gewünschte Zugspannung wird über angetriebene Führungsköpfe, die in die Wickelhülsen der Wickelrollen einfahren, aufgebracht. Diese Wickelmaschine bietet sehr große Variationsmöglichkeiten beim Aufwickeln, da die Wickelrollen sowohl von der Stützwalze als auch über die Führungsköpfe (üblicherweise als Zentrumsantrieb bezeichnet) angetrieben werden können. Zusätzlich ist von großem Vorteil, daß die an die Stützwalze andrückbare Rolle bei einem Wickelrollenwechsel sowohl zum Festhalten der Bahn beim Trennen als auch zum Halten des neugeschaffenen Bahnanfangs der ablaufenden Bahn benutzt werden kann, bis neue Wickelhülsen eingelegt sind.

Die Zeichnung dient zur Erläuterung der Erfindung anhand eines vereinfacht dargestellten Ausführungsbeispiels.

Fig. 1 zeigt in Seitenansicht eine Stützwalzen-Wickelmaschine nach der Erfindung.

Die von einer nicht dargestellten Vorratsrolle abgezogene Materialbahn 1, im vorliegenden Beispiel eine Papierbahn, wird von Leitrollen 2-7 von oben an eine angetriebene Stützwalze 8 geführt. Zu beiden Seiten der Stützwalze 8 sind Wickelstationen 9, 10 angeordnet, die jeweils aus zwei parallel zur Stützwalzenachse verfahrbaren Wickelböcken 11, 12 bestehen. Jeder Wickelbock 11, 12 trägt an seiner Oberseite einen radial zur Stützwalze 8 verfahrbaren Schlitten 13, 14, an dem ein Führungskopf 15, 16 mit seinem Drehantrieb 17, 18 befestigt ist. Die Führungsköpfe 15, 16 sind zum Halten und Antreiben der Wickelrollen 19, 20 in deren Wickelhülsen einfahrbar.

Zwischen den Leitwalzen 4 und 5 läuft die Bahn 1 an der Einlaufseite oberhalb der Stützwalze 8 in etwa waagerecht, anschließend wird sie von der Leitrolle 5 nach unten bis zu der versetzt zur Mittelsenkrechten durch die Stützwalze 8 angeordneten Leitrolle 7 umgelenkt. Zwischen den Leitrollen 5 und 6 ist eine Breitstreckeinrichtung 25 angeordnet, die die Bahn 1 faltenfrei führt. Im Bereich zwischen den Leitrollen 6 und 7 ist eine Längsschneideeinrichtung 21 angeordnet, die aus mehreren Kreismesserpaaren 21.1, 21.2 besteht, die quer zur Laufrichtung auf verschiedene Formatbreiten der zu schneidenden Einzelbahnen verstellbar sind. Die Leitrolle 7 lenkt die Bahnen 1 in etwa horizontal und tangential an die Stützwalze 8, von der sie umfänglich anliegend zu den Wickelstationen 9, 10 geführt werden.

Oberhalb der Stützwalze 8 ist eine Rolle 22 an seitlichen Schwenkhebeln 23 gegen die Stützwalze 8 in den von den Bahnen 1 umschlungenen Bereich andrückbar gelagert. Zum Andrücken an die Stützwalze 8 und zum Wegschwenken für das Einziehen einer neuen Bahn dient eine Kolben-Zylinder-Einheit 24, die im Gestell der Wickelmaschine abgestützt ist. Die Rolle 22 besteht aus einzelnen, jeweils frei laufend gelagerten Segmenten von 100 mm bis 500 mm Länge, damit sie bei geringem Durchmesser ausreichend stabil ist. Damit keine Markierungen auf den Papierbahnen auftreten, ist die Oberfläche der Rolle 22 gummiert.

Im beschriebenen Ausführungsbeispiel dient die Stützwalze 8 somit nicht nur zum Antreiben der Wickelrollen 19, 20, sondern auch als angetriebene Walze, um in Zusammenarbeit mit der Rolle 22 die Zugspannung der Bahnen 1 vor den Wickelstationen 9, 10 zu unterbrechen. Dies ist möglich, da die zum Aufwickeln erforderliche Zugspannung hinter der Klemmstelle von den Antrieben 17, 18 über die Führungsköpfe 15, 16 aufgebracht wird. Die Stützwalze 8 kann auch bremsend wirken, wenn die Zugspannung hinter der Klemmstelle größer sein soll, als vor der Klemmstelle, d. h. an der Abrollung der Vorratsrolle. Bei einer Wickelmaschine ohne angetriebene Führungsköpfe oder ohne Stützwalze wird im Maschinengestell eine getrennte angetriebene Gegenwalze für die Rolle 22 zum Unterbrechen des Bahnzugs angeordnet. Die Verwendung der Stützwalze 8 als Gegenwalze nach dem Ausführungsbeispiel ist konstruktiv weniger aufwendig und hat den weiteren Vorteil, daß bei einem Rollenwechsel beim und nach dem Durchtrennen der Bahnen 1 an den Wickelstationen 9, 10 die neu geschaffenen Bahnanfänge mit der Rolle 22 an der Stützwalze 8 festgeklemmt und somit gehalten werden können.

Beim Aufwickeln wird die Rolle 22 mit einer einstellbaren Anpreßkraft gegen die auf der Stützwalze 8 aufliegenden Bahnen 1 gedrückt. Durch den Reibschluß der Bahnen 1 mit der Stützwalze 8 wird an der Klemmstelle zwischen der Rolle 22 und der Stützwalze 8 eine Unterbrechung der Zugspannung bewirkt, die von den Drehantrieben 17, 18 und von der Stützwalze 8 an den Berührungslinien mit den Wickelrollen 19, 20 gegen die bremsende Vorratsrolle erzeugt wird. Somit läßt sich die Zugspannung im Bereich zwischen Abrollung und der Klemmstelle auf einen hohen Wert einstellen, der für einen faltenfreien Längsschnitt mit der Längsschneideeinrichtung 21 erforderlich ist. Die Zugspannung an den Wickelstationen 9, 10 wird über die Antriebe 17, 18 auf einen geringeren, für eine gute Wickelqualität erforderlichen Wert geregelt. Dabei kann die Zugspannung für jede Wickelrolle 19, 20 individuell über die zugehörigen Antriebe 17, 18 geregelt werden. Jede Wickelstation 9, 10 läßt sich somit als eigenständige Wickelmaschine betreiben.

Claims (6)

1. Verfahren zum Aufwickeln von Materialbahnen, insbesondere Papier- oder Kartonbahnen, auf Wickelhülsen, bei dem eine von einer Vorratsrolle gegen eine Bremskraft abgezogene Materialbahn durch Längsschneiden in Einzelbahnen aufgeteilt wird, die anschließend unter Zugspannung zu einzelnen Wickelrollen aufgewickelt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugspannung der Einzelbahnen nach dem Längsschneiden und vor dem Aufwickeln durch reibschlüssiges Führen über eine angetriebene Walze unterbrochen wird.

2. Wickelmaschine zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einer Längsschneideeinrichtung zum Aufteilen der Materialbahn in Einzelbahnen und einer Einrichtung zum Antreiben der Wickelrollen beim Aufwickeln, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Längsschneideeinrichtung (21) und den Wickelstellen (Wickelstationen 9, 10) eine angetriebene Walze angeordnet ist, an der die Einzelbahnen mit Reibschluß anliegen.

3. Wickelmaschine nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine frei laufende, gegen die angetriebene Walze andrückbare Rolle (22) zum Klemmen der Einzelbahnen.

4. Wickelmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die andrückbare Rolle (22) gummiert ist.

5. Wickelmaschine nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die andrückbare Rolle (22) aus einzelnen, jeweils frei laufend gelagerten Segmenten von vorzugsweise 100 mm-500 mm Länge besteht.

6. Wickelmaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß beidseits einer angetriebenen Stützwalze (8) Wickelstationen (9, 10) angeordnet sind, die jeweils aus zwei Wickelböcken (11, 12) bestehen, wobei an jedem Wickelbock (11, 12) ein in die Wickelhülse einfahrbarer, mit einem Drehantrieb (17, 18) verbundener und radial zur Stützwalze (8) verfahrbarer Führungskopf (15, 16) befestigt ist, und durch eine frei laufende, gegen die Stützwalze (8) im umschlungenen Bereich andrückbare Rolle (22).