AT509652B1 - Aufroller und verfahren zum aufrollen einer faserbahn - Google Patents

Abstract

Bei einem Aufroller (1) und einem Verfahren zum kontinuierlichen Aufrollen einer Faserbahn um eine Aufrollspule (5) in eine Jumborolle (6) ist eine Aufrolltrommel (10) mit ihrer Achse (105) in der y-Richtung kürzer als der nominale Lagerabstand (51) der Aufrollspule (5), und die Aufrolltrommel (10) ist in der z-Richtung in dem Freiraum (201) der Rahmen (20) beweglich, der Rotationsachse (101) .

Description

österreichisches Patentamt AT509 652B1 2012-07-15

Beschreibung

AUFROLLER UND VERFAHREN ZUM AUFROLLEN EINER FASERBAHN

[0001] Die Erfindung betrifft einen Aufroller zum kontinuierlichen Aufrollen einer Faserbahn um eine Aufrollspule in eine Jumborolle.

[0002] Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum kontinuierlichen Aufrollen der Faserbahn um die Aufrollspule.

[0003] Ein Aufroller oder Aufwickler ist eine Vorrichtung, welches ein Material, das als eine kontinuierliche Faserbahn hergestellt wird, in die Form einer Rolle, einer Jumborolle, wickelt. Bei dem Herstellungsverfahren der Faserbahn ist das Aufrollen ein erstes Unterverfahren, in welchem ein kontinuierliches Verfahren unterbrochen wird, um in einzelnen Sequenzen weitergeführt zu werden. Die Jumborolle wird um die Aufrollspule gebildet, welche als der Kern des Aufrollens wirkt, d. h. die Faserbahn auf einer Jumborolle weist einen Anfang und ein Ende auf. Ein anhaltender Trend in diesem Bereich ist die kontinuierliche Zunahme von Jumborollen, was eine anhaltende Notwendigkeit für die Entwicklung von Aufrollern bewirkt. In der Praxis definiert die Dimensionierung der Aufrollspule die maximale Größe der Jumborolle. Weil es sich jedoch um eine dynamische Umgebung handelt und die Faserbahn ein aufrollbares Material ist, welches verschiedenen Fehlern unterworfen ist, ist die von dem Aufroller zur Aufrechterhaltung der Effizienz einer Papier- oder Pappemaschine durchgeführte Aufgabe sehr wichtig. Ein Grund für die kontinuierliche Zunahme der Größe von Jumborollen ist der Wunsch, die Anzahl von Anfängen und Enden bei der Herstellung von Faserbahnen zu verringern, welche die Produktion behindern oder stören und die Effizienz verringern.

[0004] Zuvor hat das in dem Fl-Patent 91383 (EP 0483092 B1) beschriebene Verfahren die Größe von Jumborollen in einen neuen Bereich gebracht, weil es möglich war, den ersten Teil der Jumborolle bezüglich der Eigenschaften der Faserbahn, welche aufgerollt werden sollte, auf eine gute Art und Weise aufzubauen. Die Wichtigkeit des ersten Teils wird verstärkt, wenn die Länge der aufzurollenden Faserbahn vergrößert wird, weil der erste Teil als die Basis der Rollenstruktur dient. Ein Merkmal, welches die Technologie in diesem Zusammenhang verbessert hat, war das progressive Zentralmoment der Jumborolle, welcher mittels Primär- und Sekundärantrieben zur Verfügung gestellt wurde, wodurch die vielseitige Verwendung von Aufrollparametern bei dem Aufbau der Jumborolle ermöglicht wurde. Der Stand der Technik vor dieser Lösung beinhaltet einen sogenannten Pope-Roller bzw. Tragtrommelroller, in welchem die Jumborolle durch Drücken der Jumborolle gegen eine angetriebene Wickeltrommel aufgebaut wurde, wodurch die Jumborolle mittels der Reibung zwischen der Wickeltrommel und der Jumborolle gebildet wurde.

[0005] Zu seiner Zeit führte das in dem US-Patent 5370327 beschriebene Verfahren zum ersten Mal die Idee in diesem Bereich ein, dass die Jumborolle in einer vertikalen Ebene aufgebaut wird, so dass sich die Jumborolle auf horizontalen Schienen befand und während des gesamten Aufrollens in derselben vertikalen Höhe war. Die Fl 91383 zeigte ebenfalls diesen Lösungsansatz, aber bevor mit dem Aufrollen begonnen wurde, wurde die Aufrollspule auf eine Art und Weise gemäß dem Pope-Roller in ihre Anfangsposition bewegt. Die sich bewegende Aufroll-bzw. Wickeltrommel in dem US-Patent 5370327 macht es möglich, den Mittelpunkt der Aufrollspule auf einer konstanten Höhe zu halten. Ein Vorteil dieser Lösung ist das Wechseln der Einstellung der Walzenspaltkraft von der Belastung auf der Seite der Jumborolle zu einer Belastung auf der Seite einer Aufrolltrommel mit konstanter Masse.

[0006] Zusätzlich zu den "Pionier"-Patenten der zweiten Generation von Aufrollern in dem oben beschriebenen Bereich gibt es eine umfangreiche Auswahl von verschiedenen Ausführungsformen, in welchen die in diesen zwei Patenten beschriebenen Prinzipien weiterentwickelt worden sind. Eine davon ist in dem US-Patent 5931406 beschrieben.

[0007] Weiter Aufroller sind aus der WO 1994/026641 A1 bzw. WO 2003/053827 A1 bekannt. 1 /23 österreichisches Patentamt AT509 652B1 2012-07-15 [0008] In Verbindung mit der Beschreibung dieser Erfindung werden die folgenden Begriffe verwendet, um die Beschreibung zu unterstützen: die Maschinenrichtung (MD) ist als x-Richtung bezeichnet, die Querrichtung (CD) ist als y-Richtung bezeichnet und die Höhe ist als z-Richtung bezeichnet. Die Richtung, in der die Faserbahn ankommt, ist als Stromaufwärtsrichtung bezeichnet, und die Richtung, in der die Faserbahn hinausläuft, ist als eine Stromabwärtsrichtung bezeichnet. In diesem Zusammenhang wird der Kern des Aufrollens als ein Tamboureisen oder eine Aufrollspule bezeichnet, sie könnte jedoch ebenso als Wickelachse bezeichnet werden.

[0009] Die Aufgabe dieser Erfindung ist es, eine Lösung zu entwickeln, welche den Aufbau von noch größeren Jumborollen als vorher ermöglicht. Ein Ziel der Erfindung ist es auch, eine Lösung zu schaffen, welche jedoch bezüglich ihres Aufrollprinzips auf der bekannten Art und Weise basiert, Jumborollen mittels der Aufrolltrommel zu bilden.

[0010] Das Ziel einer bestimmten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es, eine besonders steife bzw. starke Konstruktion des Aufrollers zu schaffen, welche in der Lage ist, die gewünschten Aufrollparameterwerte mit einer sehr hohen Wiederholgenauigkeit zu wiederholen, eine erstklassige Jumborolle zu schaffen, auch wenn an dem Beginn die Masse der Aufrollspule allein und am Ende die Masse der fertig gestellten Jumborolle im Vergleich mit einer typischen Masse am Anmeldetag der vorliegenden Erfindung groß ist. Mit anderen Worten, das Ziel der bestimmten, bevorzugten Ausführungsform ist es, eine neue Generation eines Aufrollers zu schaffen, welcher die maximale Größe von Jumborollen in eine neue Größenordnung verschiebt.

[0011] Der Aufroller gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Aufrolltrommel mit ihrer Achse in der Querrichtung kürzer ist als der nominale Lagerabstand der Aufrollspule, und dass die Aufrolltrommel in der Höhenrichtung in dem Freiraum der Rahmen von der Rotationsachse betrachtet beweglich ist.

[0012] Das Verfahren gemäß der Erfindung ist wiederum dadurch gekennzeichnet, dass die Straffheit der Rolle, welche durch den Aufroller nach Anspruch 1 gebildet wird, mittels einer Pressrolle durch Verbinden der Pressrolle in einen Walzenspaltkontakt mit der aufzuwickelnden Jumborolle erzeugt wird.

[0013] Der Aufroller gemäß der Erfindung kann verwendet werden, um den gewünschten Zuwachs der Größe der Jumborolle zu erzielen.

[0014] Die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung werden im Detail mittels der beigefügten Zeichnungen beschrieben, in welchen: [0015] [0016] [0017] [0018] [0019] [0020] [0021] [0022] [0023]

Fig. 1 den Schnitt des Aufrollers gemäß einer bevorzugten Ausführungs form in der y-Richtung zeigt;

Fig. 2 den Schnitt des Aufrollers gemäß einer bevorzugten Ausführungs form in der x-Richtung zeigt;

Fig. 3 den Schnitt der Aufrolltrommel und der Rahmenstruktur des Aufrol lers gemäß einer bevorzugten Ausführungsform in der x-Richtung zeigt;

Fig. 4 eine Endstruktur der Aufrolltrommel des Aufrollers gemäß der bevorzugten Ausführungsform zeigt;

Fig. 4a, 4b und 4c Ausführungsformen der Anordnung von Antrieben zeigen;

Fig. 5 einen Aufroller gemäß der bevorzugten Ausführungsform in der z-

Richtung zeigt;

Fig. 6a-6d und 7a-7d mögliche Aufrollsequenzen zeigen;

Fig. 8 die Wirkung der Antriebe auf die Straffheit der Jumborolle zeigt.

Fig. 1 zeigt einen Aufroller 1, welcher als seine Hauptteile eine Wickel- bzw. Aufroll- 2/23 österreichisches Patentamt AT509 652B1 2012-07-15 trommel 10 und einen Rahmen 20 aufweist. Eine Faserbahn W wird kontinuierlich in Sequenzen um eine Wickelwelle bzw. Aufrollspule 5 aufgerollt, welche als der Kern des Aufrollens dient, d. h. wenn die gewünschte Menge der Faserbahn W auf eine Jumborolle 6 aufgerollt worden ist, wird die Faserbahn geschnitten und geführt, um um die nächste leere Aufrollspule 5a aufgerollt zu werden. Fig. 1 zeigt die Phase der Sequenz unmittelbar vor dem Zeitpunkt des Wechselns der Jumborolle, wobei die Jumborolle 6, welche fertiggestellt worden ist, zu der Wechselstation und von der Aufrolltrommel 10 weggebracht worden ist. Am Startpunkt des Aufrollens rotiert eine neue Aufrollspule 5a mit einer der Ausbreitungs bzw. Bewegungsgeschwindigkeit der Faserbahn W im Wesentlichen entsprechenden Geschwindigkeit. Eine Walzenspaltkraft F wirkt zwischen der Aufrolltrommel 10 und der Aufrollspule 5a. Eine Schneideoder Umkant- bzw. Wendevorrichtung 40 steht bereit, um die Faserbahn W, welche sich noch immer auf die Jumborolle 6 hinauf bewegt, zu schneiden. Eine Pressrolle 30, welche die Oberfläche der Jumborolle 6 presst, übernimmt das Aufrollen der Oberflächenschichten der Jumborolle, welche fertiggestellt wird, und das Zusammenhalten derselben nach dem Herausziehen, und zwar so lange, bis die Jumborolle 6 zu rotieren aufgehört hat.

[0024] Fig. 2 zeigt den Querschnitt des Aufrollers 1 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform in der x-Richtung. In Fig. 1 wird die Aufrollspule 5 durch die Rahmen 20 an ihren Lagergehäusen 57 gehalten bzw. unterstützt. Die Aufrollspule ist bezüglich der Mittellinie C symmetrisch, d. h. an jedem Ende der Aufrollspule 5 befinden sich ähnliche Aufbauten, welche unter Bezugnahme auf Fig. 3 im Detail beschrieben werden. Fig. 2 zeigt des weiteren den Aufbau der Aufrolltrommel 10. Die Aufrolltrommel 10 weist einen Mantel 100, Enden 103, Achsen 105, einen Bahnzuführbereich 106 und Lager 108 auf. Auf diese Weise ist die Aufrolltrommel mit Lagern 108 versehen, um um die Rotationsachse 101 rotiert zu werden. Eine Übersetzung bzw. ein Getriebe 109, welches die Rotationsbewegung zu der Aufrolltrommel 110 überträgt, und ein Antrieb 110, welcher die Wickeltrommel rotiert, sind nachfolgend im Detail beschrieben. Fig. 2 zeigt auch die Anordnung der Aufrolltrommel 10 zwischen den Rahmen 20.

[0025] Fig. 3 zeigt ein genaueres Detail von Fig. 2, d. h. den Schnitt der Aufrolltrommel 10 und der Rahmenstruktur des Aufrollers 1 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sowie den Endbereich der Aufrollspule 5 in der x-Richtung.

[0026] Die Aufrollspule 5 weist einen Mantel 50, ein Ende 53, eine Achse 55, ein Lagergehäuse 57, innerhalb welchem sich Lager 58 befinden, und eine Kupplung 59 auf. Das buchsenartige Lagergehäuse 57 ist mittels der Lager 58 zur Rotation im Bezug auf den Rest der Struktur der Aufrollspule 5 zur Rotation gelenkig gelagert, d. h. der Mantel 50, die Enden 53, die Achsen 55 und die Kupplungen 59 rotieren als eine Anordnung, welche sehr fest miteinander verbunden ist. Die durch die Masse der Aufrollspule 5 (und der Jumborolle 6) erzeugte Kraft wird auf die Rahmen 20 des Aufrollers 1 durch eine Nut 570, welche sich in dem Lagergehäuse 57 befindet, übertragen. Die Nut 570 stellt sicher, dass die Aufrollspule 5 in einer gewünschten Anordnung auf den Rahmen 20 verbleibt.

[0027] Ein nominaler Lagerabstand 51 der Aufrollspule 5 (die Richtung wird in Fig. 3 durch einen Pfeil angezeigt) kann als ein Maß ermittelt bzw. festgelegt werden, welches sich von der Mitte der Nut 570 des ersten Endes der Aufrollspule bis zu der Mitte der Nut 570 ihres zweiten Endes erstreckt. In diesem Zusammenhang ist es nicht notwendig, die Mitte genauer zu definieren, weil, um genau zu sein, wenn der Lagerabstand festgelegt wird, die Eigenschaften der geringfügig unterschiedlich und im Allgemeinen zwei Lager 58 in Betracht gezogen werden sollten, wobei die Lager innerhalb des Lagergehäuses 57 angeordnet sind. Der nominale Lagerabstand 51 ist jedoch auch das Grundmaß des Abstands zwischen den Rahmen 20, d. h. er ist ungefähr derselbe wie der Abstand zwischen den Mittelpunkten der Rahmen 20, d. h. der Abstand 200 der Rahmen (die Richtung wird in Fig. 3 durch einen Pfeil angezeigt). Wenn zwei Mal die Hälfte der Dicke des Rahmens von dem Abstand 200 der Rahmen 20 abgezogen wird, führt dies zu einem annährenden Freiraum zwischen den Rahmen, d. h. zu dem "Wand-zu-Wand"-Maß zwischen den Rahmen 20. Dieses Maß ist jedoch nicht notwendigerweise genau dieses, weil das Ausgleichen bzw. Richten der Maschinen und ähnliches in diesem Bereich durchgeführt werden können, was das "Wand-zu-Wand"-Maß erhöht. Im Zusammenhang mit 3/23 österreichisches Patentamt AT509 652B1 2012-07-15 dieser Erfindung wird das auf diese Weise erhaltene "Wand-zu-Wand"-Maß oder der Abstand als ein Freiraum 201 bezeichnet. Fig. 3 zeigt ein Beispiel des Freiraums 201.

[0028] In Fig. 3 ist dargestellt, dass die Aufrolltrommel 10 mit ihrer Achse 105 in der y-Richtung kürzer als der nominale Lagerabstand 51 der Aufrollspule 5 ist und dass die Aufrolltrommel 10 in der z-Richtung zwischen den Rahmen 20 von der Rotationsachse 101 betrachtet bzw. von der Rotationsachse 101 her beweglich ist. In dieser Ausführungsform gemäß der Figur wurde die optionale Beweglichkeit in der x-Richtung ebenfalls in die Grundstruktur eingeführt. Zur Beweglichkeit ist die Aufrolltrommel 10 mit horizontalen und vertikalen Führungen verbunden, von denen Fig. 3 eine horizontale Führung 120 zeigt. Auf diese Art und Weise ist die Aufrolltrommel 10 in der Lage, falls gewünscht, eine Walzenspaltkraft F zwischen der Jumborolle 6 und der Aufrolltrommel 10 in einer optionalen Richtung auf der xz-Ebene zu erzeugen, wie in Fig. 1 dargestellt. Naturgemäß erfordert diese optionale Richtung der Walzenspaltkraft, dass die Richtung, zumindest zu einem bestimmten Grad, in Richtung der Jumborolle 6 oder der Aufrollspule 5 gerichtet ist, damit die Walzenspaltkraft F überhaupt erzeugt werden oder existieren kann.

[0029] Fig. 3 zeigt auch, wie eine Antriebswelle 1101 von dem Antrieb 110 angeordnet ist, um die Rotationskraft zu der Aufrolltrommel 10 zu übertragen, wobei die Antriebswelle 1101 dafür vorgesehen ist, mit dem Getriebe 109 in der z-Richtung mit einem Abstand 1091 von der Rotationsachse 101 der Aufrolltrommel verbunden zu sein. Um eine störungsfreie und gleichmäßige Rotationsgeschwindigkeit zu erreichen, ist es vorteilhaft, als die Antriebswelle 1101 eine Kon-stantgeschwindigkeits-Gelenkwelle oder ähnliches zu verwenden, bei welcher ein momentaner Gelenkwinkel keine Auswirkung auf die Rotationsgeschwindigkeit oder die Winkelgeschwindigkeit der Antriebswelle 1101 hat. Folglich befindet sich die Antriebswelle 1101 in der z-Richtung um den Abstand 1091 von der Rotationsachse 101 der Aufrolltrommel entfernt, wodurch der Überprüfungspunkt das Ende umfasst, welches sich auf der Seite der Aufrolltrommel 10 der Antriebswelle 1101 befindet. Diese Art von "Versatz" ist ein Faktor, welcher eine ausreihende Festigkeit des Aufbaus des Rahmens 20 und die Dicke des Rahmens in der z-Richtung 205 neben der Rotationsachse 101 der Aufrolltrommel ermöglicht. Der Zweck hiervon ist, auf diese Weise das Aufrollen von extrem schweren Jumborollen 6 zu ermöglichen. Das Getriebe 109 der Aufrolltrommel 10 befindet sich ebenfalls in dem Bereich des Freiraums 201. Bei aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen sind die Elemente, welche der Antriebswelle 1101 entsprechen, im Allgemeinen direkt mit der Rotationsachse 101 der Aufrolltrommel 10 verbunden. Diese Vorgehensweise, welche als solches verwendbar ist, führt jedoch unter anderem zu Konsequenzen bezüglich der Auswahl des Durchmessers der Aufrolltrommel und der Aufrollspule und der Dicke des Rahmens in der z-Richtung. Falls eine Aufrolltrommel und/oder Aufrollspule mit relativ geringem Durchmesser für diese Lösung gemäß dem Stand der Technik verwendet wird, wird die Dicke des Rahmens in der z-Richtung, welche oberhalb der Antriebswelle verbleibt, durch die dafür oder aus anderen Gründen ausgewählte Geometrie festgelegt. Die Lösung gemäß der bevorzugten Ausführungsform gemäß der Erfindung weist eine erheblich freiere Geometrie auf.

[0030] Fig. 4 zeigt eine Struktur des Endbereichs der Aufrolltrommel 10 des Aufrollers gemäß der bevorzugten Ausführungsform. In Fig. 4 ist die Aufrolltrommel 10 also mittels Lagern 108 (nicht dargestellt) angebracht, welche sich innerhalb des Lagergehäuses 107 befinden, um um die Rotationsachse 101 zu rotieren. Die Aufrolltrommel 10 ist mit horizontalen (die x-Richtung) Führungen 120 und vertikalen (die z-Richtung) Führungen 121 verbunden, welche die Bewegung der Aufrolltrommel auf der xz-Ebene ermöglichen. Fig. 4 zeigt auch eine Ausführungsform der Transfereinrichtung bzw. Kraftübertragung der Aufrolltrommel 10, welche eine erste Transfereinrichtung bzw. Kraftübertragung 130 zum Erzeugen einer Bewegung und möglicherweise einer Kraft in der x-Richtung und eine zweite Transfereinrichtung bzw. Kraftübertragung 131 zum Erzeugen einer Bewegung und einer Kraft in der z-Richtung aufweist. Es kann sich zum Beispiel um Hydraulikzylinder, Servozylinder, Schraubspindeln oder ähnliches handeln. Die erste Transfereinrichtung bzw. Kraftübertragung 130 und die zweite Transfereinrichtung bzw. Kraftübertragung 131 sind vorzugsweise in der Lage, eine Kraft sehr genau auszumessen bzw. 4/23 österreichisches Patentamt AT509 652 B1 2012-07-15 einzustellen, insbesondere in der Richtung der Walzenspaltkraft F. Es sollte auch festgehalten werden, dass die erste Transfereinrichtung bzw. Kraftübertragung 130 und die zweite Transfereinrichtung bzw. Kraftübertragung 131 nicht notwendigerweise ähnlich sind, weil gemäß einer Ausführungsform die Walzenspaltkraft F hauptsächlich in der z-Richtung mittels der zweiten Transfereinrichtung bzw. Kraftübertragung 131 eingestellt wird. Andererseits wird die Schwingung bzw. Oszillation der Jumborolle hauptsächlich mittels der ersten Transfereinrichtung bzw. Kraftübertragung 130 durchgeführt, und zwar in der x-Richtung. Mit anderen Worten, die Kraft oder eine Kraftkomponente muss in der x-Richtung nicht notwendigerweise eingestellt werden, sondern die gesamte Krafteinstellung kann auch in der z-Richtung durchgeführt werden. Eine Ausrüstung zur exakten Ermittlung der Position ist vorzugsweise ebenfalls in die erste Transfereinrichtung bzw. Kraftübertragung 130 und die zweite Transfereinrichtung bzw. Kraftübertragung 131 oder die verbundene Struktur zum Ermitteln der exakten Position der Aufrolltrommel 10 integriert worden. Auf diese Art und Weise ist auch die Geometrie des Aufrollers bekannt, wenn dieselbe Information hinsichtlich der Jumborolle erlangt wird. Diese Positionsermittlung kann zum Beispiel mittels eines geeigneten Schrittmotors, einer Laserpositionsmessung, einem Linearmotor, einer magnetostriktiven Messung oder ähnlichem umgesetzt werden. Gemäß einer Ausführungsform sind die Lager 108 der Aufrolltrommel und die Aktuatoren 120, 130 in der x-Richtung in dem Freiraum 201 angeordnet. Des Weiteren können die Aktuatoren 121, 131 in der z-Richtung in dem Freiraum 201 oder außerhalb desselben angeordnet sein, wie in dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel.

[0031] Fig. 4 zeigt auch eine Ausführungsform, bei welcher die Antriebswelle 1101, welche von dem Antrieb 110 mit dem Getriebe 109 verbunden ist, sich in der z-Richtung um den Abstand 1091 entfernt von der Rotationsachse 101 der Aufrolltrommel befindet. Eine konventionelle Art der Anordnung der Kraftübertragung der Aufrolltrommel besteht darin, ein Getriebe, welches eine Verzahnung mit einer Untersetzung aufweist, annähernd in Kontakt mit dem Antrieb anzuordnen und die Antriebswelle von diesem Getriebe zu dem Ende der Aufrolltrommel zu bringen. Bei dieser Ausführungsform gemäß der Erfindung befindet sich das Getriebe 109 mit seinen möglichen Untersetzungs- und Übersetzungsverzahnungen an dem Ende der Aufrolltrommel in einer parallelen Richtung, aber mit dem Abstand 1091. Eine mögliche Umsetzung davon besteht zum Beispiel darin, ein Kammrad bzw. Zahnrad des Getriebes direkt auf die Achse 105 der Wickeltrommel 10 anzuordnen und das andere Kammrad bzw. Zahnrad auf der zweiten Achse, mit welcher dann die Antriebswelle 1101 verbunden ist. Der Abstand 1091 kann bei einer solchen Ausführungsform wie gewünscht festgelegt werden und ein die Anforderungen erfüllendes Zahnradpaar kann für diesen Zweck konstruiert werden. Eine weitere mögliche Ausführung beinhaltet die Verwendung eines Zahnriemens und eines Zahnradpaars als das Getriebe 109. Eine weitere mögliche Ausführungsform besteht darin, ein Winkelgetriebe zu verwenden, so dass das Spiel der Aufrolltrommel mittels der Zwischenwelle der Winkelgetriebe umgesetzt wird. In diesem Fall kann jedes Ende der Antriebswelle 1101 mit Lagern in einem statischen Lagergehäuse versehen sein, wenn die Zwischenwelle in dem Getriebe 109 so ausgebildet worden ist, dass sie ihre Länge verändert.

[0032] In praktischen Anwendungen können die Abstände 1091 in der z-Richtung in der Größenordnung von 300-900 mm liegen, wodurch der Abstand eine größere Anzahl von geeigneten Getriebeelementen umfassen würde. Ein Kriterium für einen anwendbaren Zahlenwert des "um den Abstand 1091" beinhaltet Abmessungen, welche mit dem Radius der Aufrolltrommel 10 verglichen werden können. Bei wesentlich höheren Werten als der Radius kann der Aufbau des Aufrollers 1 unnötig komplex werden, wohingegen ein "mit dem Abstand 1091", welcher einen Koeffizient von weniger als 0,5 im Vergleich zu dem Radius hat, es schwierig machen kann, eine ausreichende Kraftübertragungskapazität zu erreichen. Als eine grobe Verallgemeinerung könnte angegeben werden, dass eine bevorzugte Ausführungsform wahrscheinlich bei einem Abstand 1091 gefunden werden könnte, welcher das 0,5-1,5-fache des Radius er Aufrolltrommel beträgt.

[0033] Fig. 4 zeigt auch eine bevorzugte Ausführungsform, in welcher die Komponenten, welche in der Aufrolltrommel 10 vorhanden sind und die Aufrolltrommel 10 bewegen, mittels eines 5/23 österreichisches Patentamt AT509 652B1 2012-07-15

Hilfsrahmens 150 miteinander verbunden sind. Dies ermöglicht eine logische Anordnung der Vorrichtung mit einem Abstand voneinander, welcher für den Betrieb geeignet ist; wenn eine geeignete Konstruktion vorliegt, versteift diese auch die Struktur des Aufrollers 1. Ein besonderer Vorteil dieser Ausführungsform ist ihre einfachere Wartbarkeit, weil annähernd jede Komponente oder jedes Teil des Aufrollers schnell und einfach ersetzt werden kann, ohne dass der Aufbau in großem Umfang demontiert werden muss. Beispiele von Systemen, welche an dem Hilfsrahmen 150 angebracht werden können, beinhalten den Aufbau einer Schaberklinge 45 oder diejenige einer Wechselvorrichtung 40, wie in Fig. 1 dargestellt.

[0034] Fig. 4A zeigt eine alternative Ausführungsform der Anordnung gemäß Fig. 4, in welcher wenigsten ein Antrieb 110 in dem Freiraum 201 angeordnet ist. Der Zweck dieser Lösung besteht darin, eine Möglichkeit zu schaffen, um unterschiedliche strukturelle Lösungen auszuführen. Die Grundidee kann auf verschiedene Arten ausgeführt werden. Eine solche Ausführungsform basiert auf der Lösung eines Trommelmotors, in welchen ein Rotor 110R, welcher den äußeren Mantel des Antriebs 110 aufweist, integriert ist, um zusammen mit dem Mantel 100 der Aufrolltrommel 10 zu rotieren. In diesem Fall dient die Achse 105 der Aufrolltrommel 10 als Teil eines Stators 110S und ist auf eine nicht rotierende Art und Weise mit ihrem Rundkörper, wie zum Beispiel dem Hilfsrahmen 150, verbunden. Diese Lösung kann des weiteren als ein Einzelantrieb, wobei sich nur ein Antrieb 110 an einem Ende der Aufrolltrommel befindet, oder als ein Doppelantrieb ausgeführt werden, wobei ähnliche Antriebe an jedem Ende der Aufrolltrommel vorgesehen sind. Der Vorteil von zwei Antrieben 110 gegenüber der Einzelantriebsversion ist die geringere Größe der Antriebe, was wiederum eine größere Freiheit bei der Konstruktion von anderen strukturellen Lösungen bietet. Ein weiterer Vorteil ist die Symmetrie der Struktur der Aufrolltrommel 10, welche die exakte Steuerbarkeit und Einsteilbarkeit von jedem Ende der Wickeltrommel im Hinblick auf die Walzenspaltlast fördert. Andererseits ergibt sich durch das Einstellen der zweiten Antriebe, um einen optimal synchronisierten Betrieb miteinander zu erreichen, eine geringere zusätzliche Herausforderung.

[0035] Fig. 4B zeigt eine weitere alternative Ausführungsform, in welcher der Antrieb 110 direkt mit dem Getriebe 109 ohne die eigentliche Antriebswelle 1101 verbunden ist. Diese Lösung kann ebenfalls mittels einer oder zweier Antriebe 110 ausgeführt sein, wie in Fig. 4A.

[0036] Fig. 4C zeigt eine weitere alternative Ausführungsform, in welcher ein Zahnriemen- bzw. Kettenrad mit der Achse 105 der Aufrolltrommel verbunden ist und ein weiteres Zahnriemen-bzw. Kettenrad mit der Achse des Antriebs 110 verbunden ist. Auf diese Weise kann der Antrieb 110 entweder statisch angeordnet sein oder zusammen mit dem Hilfsrahmen 150 bewegt werden.

[0037] Als eine Zusammenfassung könnte angegeben werden, dass ein gemeinsamer Umstand der Ausführungsformen gemäß der Figuren 4A, 4B und 4C darin besteht, dass der Antrieb bzw. die Antriebe 110 sich in dem Freiraum 201 befindet bzw. befinden. Des Weiteren können sämtliche dieser Ausführungsformen einen oder zwei Antriebe 110 entweder an einem oder an beiden Enden der Aufrolltrommel 10 aufweisen. Die Vorteile dieser Ausführungsformen beinhalten unter anderem, dass die Skalierbarkeit des Aufrollers erleichtert wird; insbesondere in den Ausführungsformen mit zwei Antrieben. Skalierbarkeit bezieht sich hierin auf eine Eigenschaft, welche verwendet werden kann, um die Größenverhältnisse der strukturellen Lösungen, wenn erforderlich, ohne eine erhebliche Neukonstruktion zu verändern. Ein weiterer Vorteil ist die Möglichkeit, eine Aufrolltrommel 10 mit einem relativ geringen Durchmesser und/oder eine Aufrollspule 5 mit einem relativ geringen Durchmesser zu verwenden, falls dies gewünscht ist.

[0038] Fig. 5 zeigt einen Aufroller gemäß einer bevorzugten Ausführungsform in der z-Richtung. Die Figur zeigt eine Art des Anordnens des Zentralantriebs, welcher zum Beispiel das Zentralmoment der Jumborolle erzeugt. Die Figur zeigt einen ersten Antrieb 7 und einen zweiten Antrieb 8. Diese können auf verschiedene Arten angeordnet sein. Der erste Antrieb 7 kann fest oder beweglich sein, dies gilt auch für den zweiten Antrieb 8. Der erste Antrieb 7 und der zweite Antrieb 8 können abwechselnd das Aufrollen der Jumborolle 6 von Anfang bis zum Ende übernehmen. Dies kann zum Beispiel durch einen Direktantrieb durchgeführt werden, bei welchem 6/23 österreichisches Patentamt AT509 652B1 2012-07-15 der Rotor eines Synchronmotors mit der Aufrollspule im Wesentlichen ohne Abstand verbunden ist. In diesem Fall kann somit ein direktverwendbarer Synchronmotor das gesamte Aufrollen vom Beginn bis zu der Fertigstellung der Rolle übernehmen. Die Direktantriebstechnologie hat sich in eine sehr positive Richtung hinsichtlich der Aufrollanwendungen von Faserbahnen entwickelt; aus diesem Grund kann diese Technologie an den meisten Endanwendungen in dem Bereich der Faserbahnaufrollung eingesetzt werden. Andere Anwendungen können die Pressenrollen von Aufrollern oder Rollenschneidern, Wickeltrommeln, Tragwalzen und möglichen Hilfswalzen alleine oder in Verbindung mit den elektrischen Antrieben der konventionellen Technologie umfassen. Diese Technologie, d. h. die Kombination eines Permanentmagnetmotors und einer Supportsoftwareanwendung macht es möglich, mehr Drehmoment durch den Antriebsmotor zu erreichen als durch konventionelle Kurzschlussmotoren derselben Größe früher möglich war. Ein besonders positives Merkmal bei vielen Anwendungen ist die Möglichkeit, das Getriebe wegzulassen.

[0039] Eine weitere Alternative gemäß Fig. 5 besteht darin, das Aufrollen sequenziell durchzuführen, so dass der erste Antrieb 7 das Aufrollen beginnt, für eine Weile aufrollt, wonach der zweite Antrieb 8 während des Laufs mittels einer Kupplung 59 mit der Aufrollspule 5 verbunden wird, ein Wechsel durchgeführt wird und der zweite Antrieb 8 das Aufrollen komplettiert und die fertige Jumborolle 6 stoppt. Auch in dieser Ausführungsform können entweder eine oder beide Antriebe Direktantriebe oder Antriebe sein, welche über ein Getriebe arbeiten. Die Pressrolle 30 (in Fig. 5 nicht dargestellt) bewegt sich vorzugsweise ebenfalls in einem Walzenspaltkontakt mit der Jumborolle 6, und zwar kurz bevor der Walzenspalt zwischen der Aufrolltrommel 10 und der Jumborolle 6 geöffnet wird. Auf diese Weise kann der Wechsel mit dem offenen Walzenspalt durchgeführt werden, welche eine Möglichkeit in der Wechselsequenz der Jumborolle ist, wobei die Oberflächenschichten der Jumborolle noch immer eine hohe Qualität aufweisen.

[0040] Der Aufroller gemäß Fig. 1 kann verwendet werden, um die Aufrollsequenz gemäß den Figuren 6a-6d durchzuführen, welche als ein "Wechsel mit geschlossenem Walzenspalt" bezeichnet werden kann. Alternativ kann die in den Figuren 7a-7d dargestellte Sequenz durchge-führt werden. Diese Sequenz gemäß den Figuren 7a-7d kann als ein "OptiReel-Wechsel" oder ein "Wechsel mit geöffnetem Walzenspalt" bezeichnet werden.

[0041] Fig. 6a zeigt eine zweite Sequenzphase, in welcher sich der Aufroller 1 in seinem normalen Aufrollmodus befindet, wobei die Faserbahn W in die Jumborolle 6 um die Aufrollspule 5 aufgerollt wird. Die Aufrolltrommel 10 wird auf eine rollende Art und Weise gegen die Jumborolle 6 gedrückt. Die Walzenspaltkraft F wirkt zwischen der Jumborolle 6 und der Aufrolltrommel 10. Es sind leere Aufrollspulen 5 vorhanden, welche warten, bis sie an der Reihe sind. Die erste derselben, d. h. die Aufrollspule 5a, welche als nächstes aufgerollt wird, ist bereits in Kontakt mit dem ersten Antrieb 7 angeordnet worden. Der erste Antrieb 7 beginnt, die Aufrollspule 5a rechtzeitig vor dem Wechsel zu rotieren, so dass jegliche durch das Lagern der Aufrollspule 5a hervorgerufene Deformation vor dem Starten des eigentlichen Aufrollens eliminiert werden kann.

[0042] Fig. 6b zeigt die Sequenzphase unmittelbar vor dem Wechsel oder zu dem Zeitpunkt des Wechsels. Die Jumborolle 6 hat ihren Zielwert erreicht, d. h. im Allgemeinen die Ziellänge der Faserbahn W, welche aufgerollt werden soll. Die Pressrolle 30 wird gegen die Jumborolle 6, welche komplettiert wird, angetrieben, um das Abrollen der Jumborolle in der Verzögerungsphase zu verhindern. Die nächste Aufrollspule 5a ist in Kontakt mit der Aufrolltrommel 10 stromaufwärts des oberen Umkehrpunkts der Aufrolltrommel, wobei die Aufrollspule 5a bereit ist, die Faserbahn W zu empfangen, und zwar beginnend von dem Zeitpunkt des Wechsels. Anschließend wird die Faserbahn W zwischen der Jumborolle 6 und der Aufrollspule 5a geschnitten, wobei sich die Faserbahn W bewegt, um um die Aufrollspule 5a gewickelt zu werden.

[0043] Fig. 6c zeigt eine Situation, in welcher die alte Jumborolle 6b angehalten wird oder angehalten wurde und die Pressrolle 30 sich noch immer in Kontakt mit der Oberfläche der Jumborolle 6b befindet. Eine neue Jumborolle 6a bildet sich um die Aufrollspule 5a. Die Aufrolltrommel 10 gibt geringfügig nach (bewegt sich geringfügig nach unten in der z-Richtung), um es 7/23 österreichisches Patentamt AT509 652 B1 2012-07-15 der neuen Stammtrommel 6a mit ihrer Aufrollspule 5a zu erlauben, sich von stromaufwärts der Aufrolltrommel 10 überden oberen Umkehrpunkt und nach unten zu bewegen.

[0044] Fig. 6d zeigt eine Sequenzphase, in welcher die alte Jumborolle 6b angehalten hat, d. h. das Rotieren der Jumborolle 6b gestoppt hat. Nach dem Anhalten wird die Presswalze 30 nicht mehr benötigt, um sicherzustellen, dass die Jumborolle 6b zusammenbleibt; aus diesem Grund wird die Pressrolle bewegt, um auf die nächste Durchführung zu warten. Die Figuren 6a-6d zeigen eine mögliche Anordnung oder einen Belastungspunkt der Pressrolle 30, d. h. leicht stromaufwärts des unteren Umkehrpunkts der Jumborolle, welche komplettiert wird. Die nächste Anwendung der Pressrolle 30 wird vorzugsweise unmittelbar nachdem die vorhergehende Jumborolle angehalten worden ist, durchgeführt; spätestens jedoch vor dem nächsten Wechsel. In Fig. 6d ist die neue Jumborolle 6a bereits einige Zeit um die Aufrollspule 5a aufgerollt worden; aus diesem Grund hat sich der Durchmesser der Jumborolle 6a bereits um einen gewissen Betrag erhöht. Die Jumborolle 6a vergrößert sich von hier kontinuierlich, bis die Situation gemäß Fig. 6a wieder erreicht wird.

[0045] Die Figuren 7a-7d zeigen eine weitere alternative Aufrollsequenz. In den Figuren 6a-6d und 7a-7d ist die Eintreffrichtung der Faserbahn zu der Aufrolltrommel vertikal. Dies ist jedoch nicht die einzige mögliche Umsetzung, sondern der Eintreffwinkel kann wie gewünscht ausgewählt werden, wenn die Wirkung der Spannung der Faserbahn auf die Aufrolltrommel in Betracht gezogen wird.

[0046] Fig. 7a zeigt eine Sequenzphase, in welcher die Aufrolltrommel sich in ihrem normalen Aufrollzustand befindet, in welchem die Faserbahn W in eine Jumborolle 6 um die Aufrollspule 5 aufgerollt wird. Die Aufrolltrommel 10 wird auf eine rollende Art und Weise gegen die Jumborolle 6 gedrückt. Die Walzenspaltkraft F wirkt zwischen der Jumborolle 6 und der Aufrolltrommel 10. Es sind leere Aufrollspulen 5 vorhanden, welche warten, bis sie an der Reihe sind. Die erste derselben, d. h. die Rollenspule 5a, welche als nächstes aufgerollt werden wird, ist bereits in Kontakt mit dem ersten Antrieb 7 angeordnet worden. Der erste Antrieb 7 beginnt, die Rollenspule 5a rechtzeitig vor dem Wechsel zu rotieren, so dass jegliche durch das Lagern der Aufrollspule 5a hervorgerufene Deformation vor dem Starten des eigentlichen Aufrollens eliminiert werden kann.

[0047] Fig. 7b zeigt die Sequenzphase unmittelbar vor dem Wechsel oder zu dem Zeitpunkt des Wechsels. Die Jumborolle 6 hat ihren Zielwert erreicht, d. h. im Allgemeinen die Ziellänge der Faserbahn W, welche aufgerollt werden soll. Die Pressrolle 30 wird gegen die Jumborolle 6, welche komplettiert wird, angetrieben, um das Abrollen der Jumborolle in der Verzögerungsphase zu verhindern. Die nächste Aufrollspule 5a ist in Kontakt mit der Aufrolltrommel 10 stromaufwärts des oberen Umkehrpunkts der Aufrolltrommel, vorzugsweise nicht bis stromabwärts. In diesem Fall hat sich die Aufrolltrommel 10 geringfügig nach unten in der z-Richtung bewegt, wodurch eine neue Aufrollspule 5a in der Lage war, sich von stromaufwärts der Aufrolltrommel 10 über den oberen Umkehrpunkt und stromabwärts zu bewegen. Die Aufrolltrommel 10 kann in der Lage gewesen sein, sich bereits während des Aufrollens der Jumborolle 6 nach unten zu bewegen, so dass die nächste Rollenspule 5a den oberen Umkehrpunkt der Aufrolltrommel 10 zu annähernd jeder Zeit während des Aufrollens passieren kann. Vor dem Wechsel wird die Aufrolltrommel 10 zurück in ihre obere Position gehoben, wodurch ein Walzenspaltkontakt zwischen der Aufrollspule 5a und der Aufrolltrommel 10 gebildet wird. In dieser Position ist die Aufrollspule 5a bereit, die Faserbahn W zu empfangen, und zwar beginnend von dem Zeitpunkt des Wechsels. Anschließend wird die Faserbahn W zwischen der Jumborolle 6 und der Aufrollspule 5a geschnitten, wobei sich die Faserbahn W bewegt, um um die Aufrollspule 5a gewickelt zu werden.

[0048] Fig. 7c zeigt einen Fall, in welchem die alte Jumborolle 6b angehalten hat oder angehalten worden ist und die Pressrolle 30 noch immer die Oberfläche der Jumborolle 6b berührt. Eine neue Jumborolle 6a bildet sich um die Aufrollspule 5a.

[0049] Fig. 7d zeigt eine Sequenzphase, in welcher die alte Jumborolle 6b angehalten hat, d. h. das Rotieren der Jumborolle 6b gestoppt hat, und die Faserbahn W auf die Jumborolle 6a 8/23 österreichisches Patentamt AT509 652B1 2012-07-15 aufgerollt wird. Nach dem Anhalten wird die Presswalze 30 nicht mehr benötigt, um sicherzustellen, dass die Jumborolle 6b zusammenbleibt; aus diesem Grund wird die Pressrolle bewegt, um auf die nächste Durchführung zu warten. Die Figuren 7a-7d zeigen eine mögliche Anordnung oder einen Belastungspunkt der Pressrolle 30, d. h. leicht stromaufwärts des unteren Umkehrpunkts der Jumborolle, welche komplettiert wird. Auch in dieser Sequenz wird die nächste Anwendung der Pressrolle 30 vorzugsweise unmittelbar nachdem die vorhergehende Jumborolle angehalten worden ist, durchgeführt; spätestens jedoch vor dem nächsten Wechsel. In Fig. 7d ist die neue Jumborolle 6a bereits einige Zeit aufgerollt worden; aus diesem Grund hat sich der Durchmesser der Jumborolle 6a bereits um einen gewissen Betrag erhöht. Die Jumborolle 6a vergrößert sich von hier kontinuierlich, bis die Situation gemäß Fig. 7a wieder erreicht wird.

[0050] Die Pressrolle 30 kann dieselben Eigenschaften oder annähernd dieselben Eigenschaften wie die Aufrolltrommel besitzen. Ein geeignetes Kriterium hinsichtlich des Betriebs der Pressrolle 30 ist ihr Vermögen, eine ausreichende Walzenspaltkraft zu erzeugen - bis zu der Höhe von ungefähr 5 kN/m. Die Beschichtung kann zum Beispiel leicht rau, flexibel oder auf andere Art und Weise rutschfest sein. In diesem Fall kann ein rutschfester Kontakt zwischen der Faserbahn W und der Pressrolle 30 gebildet werden, wodurch eine Aufrollkraft durch die Pressrolle 30 mittels eines Drehmoments erzeugt werden kann, um die Spannung der Jumborolle 6 zu beeinflussen. Diese Aufrollkraft kann als ein aktiver Aufrollparameter zwischen einer positiven Aufrollkraft (= Ziehen) - einer negativen Aufrollkraft (= Verzögerung) verwendet werden. Wenn eine glatte Oberfläche der Pressrolle 30 ausgewählt wird, kann das Drehmoment aufgrund von Rutschen nicht verwendet werden; die Jumborolle 6 kann jedoch mittels der Walzenspaltkraft der Pressrolle 30 gestrafft werden. Wenn die Aufrolltrommel 10 und die Pressrolle 30 so ausgewählt werden, dass sie ähnliche Konstruktionen aufweisen, dann wird zusätzlich zu der Möglichkeit, identische Aufrollparameter zu erzeugen, ein beträchtlicher Vorteil auch im Hinblick auf Ersatzteile erreicht, weil nur eine Art von Ersatzrollen benötigt wird. Andererseits kann die Pressrolle, welche einen geringeren Durchmesser als die Aufrolltrommel aufweist, einige Vorteile bezüglich der Geometrie des Aufrollers, wie zum Beispiel einer flachen Aufrollstruktur, haben.

[0051] Fig. 8 stellt den Effekt der Verwendung der Pressrolle 30 auf die Spannung bzw. Straffheit der Jumborolle 6 dar. In Fig. 8 zeigt die x-Achse den Durchmesser D der Jumborolle 6 von dem Anfangsdurchmesser D0 zu dem Enddurchmesser D3 und die y-Achse zeigt die erreichte Härte der Wickelspannung H. Der Effekt der Walzenspaltkraft F und der Spannung T der Faserbahn auf die Straffheit der Aufrollung bleibt unabhängig von dem Durchmesser der Jumborolle annähernd konstant, aber der Effekt des Mittenmoments M nimmt wesentlich ab, wenn der Durchmesser zunimmt. Diese Abnahme kann durch Straffen WT-! i2 der Jumborolle kompensiert werden, was durch die Pressrolle 30 ausgeführt wird. Das Straffen kann auf der Walzenspaltkraft oder dem Drehmoment der Pressrolle 30 oder einer Kombination davon basieren. Nun ermöglicht die Konstruktion des Aufrollers 1 das Einschließen eines solchen zusätzlichen Parameters in einem sehr frühen Zustand des Bildens der Rolle. Diese Einführung des zusätzlichen Parameters ^N^^. ist annähernd unmittelbar nach dem Anhalten der komplettierten Jumborolle 6 möglich, so lang die Pressrolle 30 in ihre Beladeposition bewegt worden ist, in welcher die Pressrolle gegen die Jumborolle gepresst wird. In diesem Fall beträgt der Durchmesser der Jumborolle D^ Um genauer zu sein, kann die Einführung gleichzeitig mit dem Anhalten durchgeführt werden, oder sogar bevor die fertige Jumborolle anhält, wenn die Faserbahn W Eigenschaften aufweist, welche es ermöglichen, dass die Jumborolle in der letzten Stufe der Verzögerung ohne Abwickeln bleibt. Eine andere Alternative besteht darin, nicht dieselbe Wickelstraffheit WT2, welche durch die Pressrolle erzeugt wird, bis zu der letzten Stufe des Aufrollens zu verwenden, wenn der Durchmesser der Jumborolle D2 ist. In diesem Fall bleibt der Effekt auf die Härte H beträchtlich kleiner als in der vorhergehenden Alternative. Die Belastungsstation kann an verschiedenen Stellen angeordnet werden, aber um eine freie Bewegbarkeit der Jumborollen 6 zu schaffen, ist eine bevorzugte Anordnung leicht stromaufwärts des unteren Umkehrpunkts der Jumborolle. Auf diese Art und Weise kann der Durchmesser der Pressrolle 30 relativ frei ausgewählt werden, ohne dass die komplettierte Jumborolle über die Pressrolle 30 9/23 österreichisches Patentamt AT509 652B1 2012-07-15 gehoben werden muss oder eine besonders "niedrige" Position für die Pressrolle für diesen Bypassvorgang angeordnet werden muss.

[0052] Des weiteren beinhalten die bevorzugten Ausführungsformen, welche in Fig. 1 dargestellt sind, ein Merkmal, gemäß welchem die Schaberklinge 45 der Aufrolltrommel 10 in derselben funktionellen Einheit wie die Aufrolltrommel, z. B. in dem Hilfsrahmen 150, angeordnet ist, wodurch die Schaberklinge 45 so angeordnet ist, dass sie sich zusammen mit der Aufrolltrommel 10 bewegt. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die Schneideinrichtung 40 oder allgemeiner die Wechseleinrichtung 40 in die Struktur der Schaberklinge 45 integriert und schneidet somit die Faserbahn durch den Befehl der Bedienperson oder des Steuersystems und führt sie, um um die neue Aufrollspule 5 aufgerollt zu werden. Die Wechseleinrichtung kann zum Beispiel eine Wasserstrahleinrichtung, ein (unterer) Schwanenhals, eine Schneidklingenwechseleinrichtung oder eine andere ähnliche Wechseleinrichtung sein.

[0053] Der Aufroller gemäß der Erfindung ermöglicht einige sehr attraktive Alternativen. Falls dies gewünscht ist, kann die Auf rolltrommel so ausgewählt werden, dass sie eine Rolle mit einem relativ geringen Durchmesser aufweist, welche einen Walzenspalt ermöglicht, welcher wirksam verhindert, dass Luft in die Rolle eintritt. Ein weiterer Vorteil einer bestimmten Ausführungsform der Erfindung ist ihre Anwendbarkeit auf sogenannte Wiederaufbauten, bei welchen in der Papierfabrik oder ähnlichem ein Aufroller vorhanden ist, der zu modernisieren ist. Der oben beschriebene Aufroller bzw. Aufwickler kann in solchen Fällen einfach angewendet werden, in denen der Durchmesser der Aufrollspule kein kritischer Faktor bezüglich der Geometrie des Aufrollers ist; sicherlich bestimmt sie noch immer die größtmögliche Jumborolle 6, welche aufgerollt werden kann. Zweitens sollten aufgrund des niedrigen Layouts des Aufrollers 1 keine Probleme durch die Höhe der Maschinenhalle erzeugt werden. IN DEN FIGUREN BENUTZTE BEZUGSZEICHEN: I Aufroller 10 Aufrolltrommel 100 Mantel 101 Rotationsachse 103 Ende 105 Achse 106 Bahnzuführbereich (Saugbereich) 107 Lagergehäuse 108 Lager 109 Getriebe 1091 Abstand 110 Antrieb 110R Rotor II OS Stator 1101 Antriebswelle 120 horizontale Führung 121 vertikale Führung 130 erste Transfereinrichtung bzw. Kraftübertragung 131 zweite Transfereinrichtung bzw. Kraftübertragung 150 Hilfsrahmen 20 Rahmen 200 Abstand der Rahmen 201 Freiraum 205 Dicke des Rahmens in z-Richtung 30 Pressrolle 40 Schneideinrichtung, Umdreheinrichtung (?) 45 Schaberklinge 10/23

Claims (26)

1. österreichisches Patentamt AT 509 652 B1 2012-07-15 5 Aufrollspule 5a Aufrollspule 50 Mantel 51 nominaler Lagerabstand 53 Ende 55 Achse 57 Lagergehäuse 570 Nut 58 Lager 59 Kupplung 6 Jumborolle 7 erster Antrieb 8 zweiter Antrieb C Mittellinie F Walzenspaltkraft W Faserbahn Patentansprüche 1. Aufroller (1) zum kontinuierlichen Aufrollen einer Faserbahn um eine Aufrollspule (5) in eine Jumborolle (6), dadurch gekennzeichnet, dass die Aufrolltrommel (10) mit ihrer Achse (105) in der Querrichtung (y) kürzer ist als der nominale Lagerabstand (51) der Aufrollspule (5), und dass die Aufrolltrommel (10) in der Höhenrichtung (z) in dem Freiraum (201) der Rahmen (20) von der Rotationsachse (101) betrachtet beweglich ist.
2. 2. Aufroller (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufrolltrommel (10) in der Maschinenrichtung (x) beweglich ist.
3. 3. Aufroller (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Antriebswelle (1101) so angeordnet ist, dass sie eine Rotationskraft von einem Antrieb (110) zu der Aufrolltrommel (10) überträgt, wobei die Antriebswelle (1101) so angeordnet ist, dass sie mit einem Getriebe (109) in der Höhenrichtung (z) in einem Abstand (1091) von der Rotationsachse (101) der Aufrolltrommel verbunden ist.
4. 4. Aufroller (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Antriebswelle (1101) so angeordnet ist, dass sie eine Rotationskraft von einem Antrieb (110) zu der Aufrolltrommel (10) überträgt, wobei die Antriebswelle (1101) so angeordnet ist, dass sie mit einem Getriebe (109) in der Höhenrichtung (z) in einem Abstand (1091) von der Rotationsachse (101) der Aufrolltrommel verbunden ist, wobei der Abstand das 0,5 - 1,5-fache des Radius der Aufrolltrommel (10) ist.
5. 5. Aufroller (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufrolltrommel (10), falls gewünscht, zur Erzeugung einer Walzenspaltkraft (F) zwischen der Jumborolle (6) und der Aufrolltrommel (10) in einer beliebigen Richtung auf der xz-Ebene bereit steht.
6. 6. Aufroller (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufrolltrommel (10) so angeordnet ist, dass sie eine Walzenspaltkraft (F) zwischen der Jumborolle (6) und der Aufrolltrommel (10) in der Höhenrichtung (z) erzeugt.
7. 7. Aufroller (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er eine zweite Transfereinrichtung bzw. Kraftübertragung (131) zum Erzeugen von Bewegungen und Kraft in der Höhenrichtung (z) aufweist.
8. 8. Aufroller (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (109) der Aufrolltrommel (10) sich in dem Bereich des Freiraums (201) befindet.
9. 9. Aufroller (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lager der Aufrolltrommel (108) in dem Freiraum (201) angeordnet sind. 11/23 österreichisches Patentamt AT509 652B1 2012-07-15
10. 10. Aufroller (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufrolltrommel (10) mit vertikalen Führungen (121) verbunden ist.
11. 11. Aufroller (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Höhenrichtung (z) eine Transfereinrichtung (121, 131) vorgesehen ist, welche in dem Freiraum (201), außerhalb des Freiraums (201) oder benachbart zu dem nominalen Lagerabstand (51) angeordnet ist.
12. 12. Aufroller (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass er eine erste Transfereinrichtung bzw. Kraftübertragung (130) zum Erzeugen von Bewegungen in der Maschinenrichtung (x) aufweist.
13. 13. Aufroller (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufrolltrommel (10) mit horizontalen Führungen (120) verbunden ist.
14. 14. Aufroller (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Transfereinrichtung (120, 130) der Aufrolltrommel in der Maschinenrichtung (x) in dem Frei-raum (201) angeordnet ist.
15. 15. Aufroller (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schaberklinge (45) der Aufrolltrommel (10) in derselben funktionellen Einheit, wie zum Beispiel einem Unterrahmen (150), wie die Aufrolltrommel (10) angeordnet ist, wobei die Schaberklinge (45) so angeordnet ist, dass sie sich mit der Aufrolltrommel (10) entlang bewegt.
16. 16. Aufroller (1) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass in die Struktur der Schaberklinge (45) eine Austauscheinrichtung (40) integriert ist.
17. 17. Aufroller (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Antrieb (110) in dem Freiraum (201) vorgesehen ist.
18. 18. Aufroller (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass alle Antriebe (110) in dem Freiraum (201) angeordnet sind.
19. 19. Aufroller (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Rotor (110R), welcher den äußeren Mantel des Antriebs (110) aufweist, so integriert ist, dass er zusammen mit dem Mantel (100) der Aufrolltrommel (10) rotiert.
20. 20. Aufroller (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (110) direkt mit dem Getriebe (10 9) verbunden ist.
21. 21. Aufroller (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zahnriemenrad bzw. Kettenrad mit der Achse (105) der Aufrolltrommel (10) und ein zweites Zahnriemenrad bzw. Kettenrad mit der Achse des Antriebs (110) verbunden ist.
22. 22. Aufroller (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder zwei Antriebe (110) vorgesehen sind, und zwar entweder nur an einem Ende oder an beiden Enden der Aufrolltrommel (10).
23. 23. Verfahren zum kontinuierlichen Aufrollen einer Faserbahn um eine Aufrollspule (5) in eine Jumborolle (6), dadurch gekennzeichnet, dass die Straffheit der Rolle, welche durch den Aufroller (1) nach Anspruch 1 gebildet wird, mittels einer Pressrolle (30) durch Verbinden der Pressrolle (30) in einen Walzenspaltkontakt mit der aufzuwickelnden Jumborolle (6) erzeugt wird.
24. 24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Pressrolle (30) in einen Walzenspaltkontakt mit der Jumborolle (6), welche aufgewickelt werden soll, gebracht werden kann, und zwar bevor die Jumborolle (6) angehalten wird, gleichzeitig mit dem Anhalten der Jumborolle (6), nach dem Anhalten der Jumborolle (6) oder spätestens bevor die Jumborolle (6) von dem Walzenspaltkontakt mit der Aufrolltrommel (10) freigegeben wird. 12/23 österreichisches Patentamt AT509 652B1 2012-07-15
25. 25. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Faserbahn (W) und der Pressrolle (30) ein fester Kontakt gebildet werden kann, wodurch das Straffen (WR, WT2) der Jumborolle (6), welches durch die Pressrolle (30) erzeugt wird, auf der Walzenspaltkraft oder dem Drehmoment der Pressrolle (30) oder einer Kombination davon basierend durchgeführt werden kann.
26. 26. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Wirkung der Pressrolle (30), welche die Jumborolle (6) strafft, verwendet wird, um die Wirkung des sich vergrößernden Radius der Jumborolle (6) auf die durch das zentrale Moment (M) erzeugte Aufrollstraffheit zu kompensieren. Hierzu 10 Blatt Zeichnungen 13/23