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Die Erfindung bezieht sich auf einen Aufroller mit einer
ersten Drehwalze und einer zweiten Drehwalze, die einen Kniff
bilden, wobei die Bahn in den Kniff eingeführt wird und im
Kniff ein Kniffdruck auf die Bahn wirkt und nach dem Kniff
die Bahn auf der zweiten Drehwalze aufgerollt wird, wobei die
zweite Drehwalze auf Rollschienen oder dergleichen getragen
wird.
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Die Erfindung betrifft zudem ein Verfahren für die
Regulierung des Kniffdruckes in einem Aufroller, der eine
erste Drehwalze und eine zweite Drehwalze aufweist, die einen
Kniff bilden, wobei die Bahn in den Kniff eingeführt wird und
im Kniff ein Kniffdruck auf die Bahn einwirkt und nach dem
Kniff die Bahn auf der zweiten Drehwalze aufgerollt wird,
wobei die zweite Drehwalze auf Rolischienen oder dergleichen
getragen wird.
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Im Stand der Technik sind unterschiedliche Verfahren und
Vorrichtungen für die vorhergehend beschriebene Regulierung
des Kniffdruckes in einem Aufroller bekannt. Die US-A-2528713
zeigt ein Verfahren und eine Vorrichtung, in welcher der
Kniffdruck zwischen der Papierwalze und dem Rollzylinder
durch Einstellen der Neigung von Schienen reguliert wird, die
die Papierwalze verschiebbar tragen. Der Kniffdruck sollte
für das Variieren von Papiergewichten eingestellt werden und
kann zudem eingestellt werden, sofern er mit steigender Größe
und steigendem Gewicht der Papierwalze steigt. Ein weiteres
Verfahren zur Steuerung des Kniffdruckes und zum Erreichen
einer im wesentlichen gleichmäßigen Belastungsverteilung ist
in der GB-A-2168040 beschrieben. Das Verfahren dieser Schrift
versucht, das Problem der plötzlichen Kniffdruckspitze zu
lösen, das auftritt, wenn die Papierwalze von den
Primärttraggabeln zu den Sekundärtraggabeln bewegt wird, und
ebenso das Problem ungleichmäßiger Härteverteilung, das heißt
der Variation der Radialdichte in der Papierrolle, zu
beseitigen. Dies wird durch Vorsehen von auf die Enden der
Rolltrommel wirkenden Belastungszylindern erreicht.
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Während des Rollens ist es bei beginnendem Rollen aufgrund
der Krümmung der Rolltrommeln schwierig, eine gleichmäßig
lineare Belastung oder Kniffbelastung zwischen der
Rolltrommel und dem Rollzylinder mittels aus dem Stand der
Technik bekannter Verfahren zu erzeugen. Beim Primärrollen
wird aufgrund der Abstützung der Rolltrommel die lineare
Belastung in der Mitte beträchtlich höher als an den Kanten.
Beim Sekundärrollen erzeugt die Belastungswirkung der
Rollgabeln an den Kanten eine höhere lineare Belastung als in
der Mitte.
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Im Falle einiger Aufroller, wie etwa dem Aufroller der Pope-
Bauart werden bei dem wechselvorgang von den Primärschienen
zu den Sekundärschienen zwischen dem Rollzylinder und der
Rolltrommel Diskontinuitätspunkte leicht erzeugt, wie etwa
lineare Belastungsspitzen, die im Rollenboden Risse erzeugen.
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In der US-A-1950159 ist es die Hauptzielsetzung, eine
gleichmäßig gewickelte Papierwalze zu erhalten. Dies wird
dadurch erreicht, daß der Papierumroller mit einer
Einrichtung für die Änderung der relativen Stellung der Walze
versehen wird, die von der unteren Kontakttrommel aus
umfangsseitig gewickelt ist. Ein weiteres Problem besteht
darin, wie über die Breite der Papiermaschine eine
gleichmäßige Härte zu erzielen ist. Dieses Problem wird
dadurch gelöst, daß der Umroller für jeden Abschnitt mit
abschnittsweisen Wickeltrommeln und mit einem Einsatz bei
veränderbaren Geschwindigkeiten vorgesehen ist.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Aufroller zu
schaffen, bei welchem die vorhergehend erwähnten Probleme
nicht auftreten. Insbesondere ist es Aufgabe der Erfindung,
einen Aufroller zu schaffen, bei dem die Kniffbelastung
zwischen der Rolltrommel und dem Rollzylinder gleichmäßig
ist. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, einen
Aufroller zu schaffen, bei dem keine, Risse im Rollenboden
erzeugende Diskontinuitätspunkte auftreten.
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Hinsichtlich der Lösungen der vorhergehend erwähnten Aufgaben
und jener, die sich später ergeben, ist der erfindungsgemäße
Aufroller hauptsächlich dadurch gekennzeichnet, daß zum
Zwecke der Regulierung des Kniffdruckes der Aufroller
Elemente für die Änderung der Stellungen der ersten Drehwalze
und der zweiten Drehwalze in Beziehung zueinander aufweist.
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Das erfindungsgemäße Verfahren ist hauptsächlich dadurch
gekennzeichnet, daß bei dem Verfahren die Stellungen der
ersten Drehwalze und der zweiten Drehwalze im Aufroller in
Beziehung zueinander geändert werden und/oder Zusatzkräfte
auf die Enden der zweiten Drehwalze in zur Achsrichtung der
Walze senkrechter Richtung ausgeübt werden.
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Erfindungsgemäß kann die lineare Belastung in
Maschinenquerrichtung dadurch vergleichmäßigt werden, daß die
Rolltrommel in Beziehung zum Rollzylinder abgestützt
angeordnet wird, so daß die durch die Mittelpunkte der
Rolltrommel und des Rollzylinders gehende Kraftkomponente der
Schwerkraft, die für die lineare Belastung oder
Kniffbelastung benötigte Kraft bildet. Die lineare Belastung
wird durch Ändern der Stellung der Rolltrommel in Beziehung
zum Rollzylinder eingestellt und auf diese Weise gleichzeitig
die Größenordnung der die lineare Belastung erzeugende
Kraftkomponente geändert. Somit wird mittels des eigenen
Gewichts der Rolltrommel und der Bahn, die auf der Trommel
aufgerollt ist, eine geeignete lineare Belastung oder
Kniffbelastung erzeugt. Bei der Erfindung wird das Aufrollen
der Bahn auf der Rolltrommel gegen den Rollzylinder
gestartet, und zwar an einem Punkt, an dem die auf die
Rolltrommel ausgeübte, am Mittelpunkt des Rollzylinders
ausgerichtete Schwerkraftkomponente passend ist und die
lineare Belastung bildet.
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Die Änderung der Kraftkomponente wird auf unterschiedliche
Weisen erzeugt, beispielsweise durch Einstellen der Neigung
der Rollschienen oder -gabeln. Wenn die Größe der
Maschinenwalze steigt, ist die Neigung auf ein passendes
Niveau vermindert.
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Die in Verbindung mit dem Wechsel oder dem Transfer von den
Primärschienen zu den Sekundärschienen in einem
Papi eraufroller auftretenden Unregelmäßigkeiten können
erfindungsgemäß beseitigt werden, und zwar beispielsweise
durch Starten des Rollens unmittelbar von den Schienen aus.
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Wenn eine volle Maschinenwalze auf den Sekundärschienen
dreht, wird die Walze in die Haltestellung verstellt,
woraufhin die Primärschienen hinsichtlich der linearen
Belastung in eine optimale Neigungsstellung verstellbar sind,
so daß die lineare Belastung, d.h. der Liniendruck, über die
gesamte Maschinenguerrichtung gleichmäßig wird. Wenn die
Größe der Maschinenwalze steigt, während das Rollen
fortschreitet, wird der Neigungswinkel der Primärschienen
kleiner. Der Wechsel, das heißt das Verstellen auf die
Sekundärschienen, findet dadurch statt, daß die
Sekundärschienen mit den Primärschienen auf den gleichen
Neigungswinkel verstellt werden, wobei die
Austauschrolltrommel über die Verbindung rollt und während
und nach dieser Zeitdauer die Primärschienen und
Sekundärschienen sich synchronisiert bewegen und die lineare
Belastung durch Änderung des Neigungswinkels regulieren.
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Zudem können erfindungsgemäß Zusatzkräfte auf den Enden der
Rolltrommel in zur Achsrichtung der Walze senkrechter
Richtung aufgetragen werden, wobei die Kniffbelastung oder
die lineare Belastung in Maschinenquerrichtung, das heißt in
Axialrichtung der Rolltrommel, auch mittels der Zusatzkräfte
steuerbar und regulierbar sind. Nach Wunsch kann
beispielsweise mit Hilfe von Einstellarbeitsgängen, um auf
das Querprofil der linearen Belastung einzuwirken, während
gleichzeitig das Niveau der gesamten linearen Belastung
unverändert bleibt, der Neigungswinkel reguliert werden, so
daß die Wirkung der Zusatzkräfte auf das Niveau der gesamten
linearen Belastung kompensiert ist.
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Das Verfahren der Erfindung ist für die Anwendung gut
geeignet, sofern das Rollen unmittelbar von den Schienen aus
gestartet wird. In einem derartigen Fall ist es möglich, die
auf der Geometrie basierende Belastungsregulierung
anzuwenden. Wenn die an der Rolltrommel gebildete Papierwalze
größer wird, wird die Wirkung des Anstiegs der linearen
Belastung der Schwerkraft gesenkt.
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Mittels der erfindungsgemäßen Anordnung werden zudem weitere
Vorteile erreicht. Beispielsweise gibt es zu Beginn des
Aufrollens keinen Austauschprozeß, wobei die
Belastungssituation durch Beobachtung der Neigung der
Schienen natürlich ersichtlich ist. Ferner werden mittels der
Lösung der Erfindung plötzliche Änderungen in den linearen
Belastungen und in anderen Belastungen vermieden, wobei die
erfindungsgemäße Regulierung der linearen Belastungen
mechanisch einfach ist und ihre Steuerung technisch einfach
ist.
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Nachstehend wird die Erfindung ausführlicher unter Bezugnahme
auf die Figuren in der beigefügten Zeichnung erklärt, wobei
die Erfindung jedoch in keiner Weise auf die Figuren
beschränkt ist. Es zeigen:
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Fig. A und B einige aus dem Stand der Technik bekannte
Probleme von Kniffbelastungen oder linearen Belastungen,
wobei die Lösung dieser Probleme Aufgabe der vorliegenden
Erfindung ist;
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Fig. 1 den Aufrollprozeß im Anfangsstadium des Rollens;
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Fig. 2 den Rollprozeß im Endstadium des Rollens;
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Fig. 3 eine erfindungsgemäße Anordnung hinsichtlich der
Schaffung einer gleichmäßig linearen Belastung oder eines
gleichmäßig linearen Kniffdruckes;
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Fig. 4 ein weiteres beispielhaftes Ausführungsbeispiel der
Erfindung;
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Fig. 5 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Anordnung, die für die Anordnung im kontinuierlichen Rollen
geeignet ist;
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Fig. 6 ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Anordnung, die für die Anwendung beim kontinuierlichen Rollen
geeignet ist;
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Fig. 7 eine erfindungsgemäße Anordnung, die in Verbindung mit
dem Austauschprozeß der Rolltrommel angebracht ist.
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Gemäß Fig. A ist beim Primärrollen die lineare Belastung
zwischen dem Rollzylinder 15 und der Rolltrommel 20 in der
Mitte höher ausgebildet als an den Kanten. Die lineare
Belastung der Mitte ist mit den Pfeilen Z bezeichnet. Die
größere lineare Belastung in der Mitte resultiert aus dem
Trageffekt der Rolltrommel 20, wobei dieser Effekt
schematisch mit den Pfeilen X dargestellt ist.
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Aus Fig. B ist ersichtlich, wie beim Sekundärrollen der
schematisch mit den Pfeilen X 2 in der Figur bezeichnete
Belastungseffekt der Rolltrommel 20 an den Kanten eine höhere
Belastung Z2 erzeugt als in der Mitte.
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Gemäß Fig. 1 wird die Bahn, beispielsweise eine Papierbahn W,
im Aufroller von der ersten Rolle, das heißt dem Rollzylinder
15, auf die zweite Rolle, das heißt die Rolltrommel 20,
aufgerollt, wobei sich beide Walzen 15, 20 drehen und einen
Kniff N bilden, wobei die Bahn W in den Kniff geleitet wird
und die Bahn W nach dem Kniff N auf der zweiten Drehwalze,
das heißt der Rolltrommel 20, aufgerollt wird, welche mittels
Rollschienen 10 getragen wird.
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Gemäß Fig. 1 wird das Aufrollen der Bahn W auf der
Rolltrommel 20 gegen den Rollzylinder 15 an einem Punkt
gestartet, an dem die am Mittelpunkt des Rollzylinders 15
ausgerichtete Komponente Gr der Schwerkraft G angemessen ist.
In einem solchen Fall ist die im Kniff N wirkende lineare
Belastung über die gesamte Maschinenquerrichtung gleichmäßig
und wird diese in der Mitte nicht übermäßig hoch. In der
Figur ist der Drehsinn des Rollzylinders 15 mit S1 bezeichnet
und der Drehsinn der Rolltrommel 20 mit S2 bezeichnet. Die
Rolltrommel 20 ist mittels der Rollschienen 10 getragen.
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Gemäß Fig. 2 wird die auf der Geometrie basierende
Belastungsregulierung angewendet. Wenn die auf der
Rolltrommel 20 aufgerollte Bahnwalze größer wird, wird der
Effekt der Erzeugung einer linearen Belastung der Schwerkraft
G geringer, das heißt es gilt: Winkel β1 < β2.
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Gemäß Fig. 3 ist die lineare Belastung in
Maschinenquerrichtung, das heißt in Axialrichtung der
Rolltrommel oder Drehwalze 20, am Kniff N vergleichmäßigbar,
und zwar durch abgestütztes Anordnen der Rolltrommel 20 in
Beziehung zum Rollzylinder oder zur Drehwalze 15, so daß die
durch die Mittelpunkte der Rolitrommel 20 und des
Rollzylinders 15 gehende Kraftkomponente Gr der Schwerkraft G
die für die lineare Belastung erforderliche Kraftkomponente
bildet. Die lineare Belastung wird durch Ändern der Stellung
der Rolltrommel 20 in Beziehung zum Rollzylinder 15
reguliert, so daß der Kniffpunkt N geändert wird und
gleichzeitig die Größenordnung der die lineare Belastung
erzeugende Kraftkomponente Gr geändert wird. Die Änderung der
Kraftkomponente Gr findet höchst einfach dadurch statt, daß
die Neigung der Rollschienen 10, das heißt der Winkel α,
eingestellt wird. In einem solchen Fall beträgt die lineare
Belastung Gr = G sin α, wobei das eigene Gewicht der
Rolltrommel 20 und das Gewicht der auf der Trommel
aufgerollten Bahn die lineare Belastung oder Kniffbelastung
am Punkt N erzeugen. Wenn die Größe der Maschinenwalze 20
steigt, wird der Neigungswinkel α natürlich kleiner,
vorzugsweise von etwa 20º auf 1º, um eine gleichmäßige
lineare Belastung oder Kniffbelastung aufrechtzuerhalten.
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Der Neigungswinkel α der Rolischienen 10 wird mittels eines
Betätigungsglieds eingestellt, beispielsweise einer
Hebeschraube 30, einem Zylinder oder mit irgendeinem anderen
entsprechenden Element. Eine große Anzahl wohlbekannter
Anordnungen ist für die Elemente 30 zur Einstellung des
Neigungswinkels α geeignet. Die Rollschienen 10 werden an dem
Rollzylinder 15 schwenkbar angebracht, wobei die Rollschienen
10 vorzugsweise am Mittelpunkt des Rollzylinders 15 montiert
werden.
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Gemäß Fig. 4 werden Zusatzkräfte F an den Enden der
Rolltrommel 20 in zur Axialrichtung der Walze senkrechter
Richtung ausgeübt, und zwar mittels passender Elemente 35,
beispielsweise mit einer Einrichtung zum Tragen und
Verstellen der Rolltrommel, in welchem Falles möglich ist,
die Kniffbelastung oder lineare Belastung in
Maschinenquerrichtung, das heißt in Axialrichtung der
Rolltrommel 20, zu steuern und zu regulieren. Wenn es
wünschenswert ist, mittels der vorhergehenden
Regulierungsbetätigung und mittels der Zusatzkräfte F auf das
Querprofil der linearen Belastung einzuwirken, während
gleichzeitig das Niveau der gesamten linearen Belastung
unverändert bleibt, kann der Neigungswinkel α derart
eingestellt werden, daß der Effekt der Zusatzkräfte F auf das
Niveau der gesamten linearen Belastung ausgeglichen ist.
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Die lineare Belastung oder Kniffbelastung in
Maschinenguerrichtung, das heißt in Axialrichtung der
Rolltrommel 20, wird in der Mitte durch Änderung der
Stellungen des Rollzylinders 15 und der Rolltrommel 20 in
Beziehung zueinander reguliert, beispielsweise durch Änderung
des Neigungswinkels α der Schienen 20. Wenn der
Neigungswinkel α vergrößert wird, steigt die lineare
Belastung oder Kniffbelastung in der Mitte, und wenn der
Neigungswinkel α verkleinert wird, wird die lineare Belastung
oder Kniffbelastung in der Mitte verringert. Mittels der
Zusatzkräfte F wird die Kniffbelastung oder lineare Belastung
in den Seitenbereichen erhöht oder verringert. Somit kann die
gesamte lineare Belastung auf erwünschte Weise im Kniff
reguliert werden.
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Gemäß Fig. 5 ist die erfinderische Anordnung für die
Anwendung geeignet, wenn das Rollen kontinuierlich verläuft.
In Fig. 5 ist eine Konstruktion gezeigt, bei der zwei Systeme
von Rollzylindern 15 und -schienen 10 angewendet werden. In
Fig. 5 sind die Leitwalzen der Bahn W mit 25 bezeichnet. Wenn
gemäß der Figur die Größe der Maschinenwalze 20 vergrößert
wird, wird der Winkel α verkleinert. Nachdem die erste
Maschinenwalze 20 voll geworden ist, wird die Bahn W auf das
andere Rollsystem geleitet, das auf ähnliche Weise arbeitet.
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In Fig. 6 ist eine zweite Möglichkeit für ein System gezeigt,
in welchem zwei Systeme von Rollzylindern 15 und -schienen 10
angewendet werden. Die Bahn W wird über die Führungswalzen 25
auf den Rollzylinder 15 geleitet und von dort weiter auf die
auf der Schiene 10 abgestützte Rolltrommel 20. Nach
Beendigung des Rollens wird die Bahn W zum anderen Rollsystem
geleitet. In Fig. 6 zeigen die gestrichelten Linien die
Stellungen der Schienen 10 und der Rolltrommeln 20, sofern
die Maschinenwalzen voll sind.
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Gemäß Fig. 7 wird, beispielsweise in einem Aufroller der
Pope-Bauart, der Austausch der Trommel von den Primärschienen
auf die Sekundärschienen 11 derart durchgeführt, daß der
Austausch mittels der Primärschienen 10 durchgeführt wird,
während die volle Maschinenwalze 20 auf den Sekundärschienen
11 dreht. Die volle Maschinenwalze 21 wird in die
Haltestellung verstellt, woraufhin die Primärschienen 10 zu
einer Stellung verstellbar sind, die hinsichtlich der
linearen Belastung optimal ist. Die lineare Belastung oder
der Liniendruck Gr ist über die gesamte Maschinenguerrichtung
gleichmäßig, wobei gilt: Gr = G sin α. Wenn die
Maschinenwalze 20 größer wird, wird der Winkel α verkleinert,
während der Durchmesser der Maschinenwalze weiter größer
wird. Das Verstellen auf die Sekundärschienen 11 findet
dadurch statt, daß die Sekundärschienen 11 mit den
Primärschienen 10 auf den gleichen Winkel α verstellt werden,
wobei die Austauschrolltrommel über die Verbindung rollt,
wobei sich während und nach dieser Zeitdauer die
Primärschienen 10 und die Sekundärschienen 11 synchron
bewegen, während die lineare Belastung eingestellt wird. Die
Sekundärschienen 11 können zudem fest fixiert werden, in
welchem Falle die Regulierung der linearen Belastung auf den
Schienen normalerweise mittels Aufrollgabeln stattfindet.
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Vorhergehend ist die Erfindung lediglich anhand einiger
bevorzugter Ausführungsbeispiele beschrieben worden. Dadurch
soll jedoch die Erfindung in keinem Falle lediglich auf diese
beispielhaften Ausführungsbeispiele beschränkt werden,
sondern sind viele Variationen und Modifikationen innerhalb
des in den folgenden Patentansprüchen definierten Bereichs
der erfinderischen Idee möglich.