DE2060758C3 - Verfahren und Vorrichtung zum Aufwickeln von bahnförmigem Material - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Aufwickeln von bahnförmigem Material, insbesondere Papierbahnen, auf zwei Wickelachsen, die an einer Stützwalze in horizontaler Ebene diametral gegenüberliegend angeordnet sind, wobei jede Wickelachse mit einem in Abhängigkeit vom Wickelrollendurchmesser veränderbaren Achsdruck gegen die Stützwalze gedrückt wird, und auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Für eine technisch einwandfreie, sich an den Rollenschneide- und Umwickelvorgang anschließende Weiterverarbeitung der Materialbahn ist es erforderlieh, daß alle in einem Arbeitsgang gewickelten Rollen über ihre gesamte Arbeitsbreite eine gleichmäßige Wickelhärte erhalten, damit nicht durch Breitenabschnitte der Wickelrolle mit unterschiedlicher Wickelhärte Falten, Risse oder ähnliche Beschädigungen der Materialbahn entstehen.

Durch die US-PS 29 84 427 ist eine Vorrichtung bekanntgeworden, die nach dem eingangs beschriebenen Verfahren arbeitet Bei dieser Vorrichtung ist auf beiden Seiten einer Stützwalze je eine Wickelachse angeordnet, auf die wechselweise die in Streifen geschnittene Materialbahn au/gewickelt wird. Diese Wickelwalzen liegen in einer Ebene und sind in Geradführungen gelagert, in welchen sie sich bei wachsendem Wickeldurchmesser jeweils von der Achse der Stützwalze entfernen. Zur Erzeugung eines Anlagedruckes zwischen der jeweils äußeren Wickellage der Wickelachsen und der Oberfläche der Stützwalze werden die Enden der Wickslachsen durch unterhalb der Geradführungen gelagerte und gesteuerte Hebelpaare beaufschlagt Beim Wickeln von Materialbahnen auf Vorrichtungen der vorbeschriebenen Art besteht die Gefahr, daß die Wickelrollen abhängig vom Wickeldurchmesser und von der Rollenbreite mehr oder weniger stark durchgebogen und verformt werden. Diese Abweichung von der gewünschten ZyJinderform der Wickelrolle wird einmal durch einen Anpreßdruck verursacht, der in der Ebene wirkt, die durch die Stützwalzenachse und Wickelrollenachse bestimmt wird und an der Berührungslinie der beiden zugehörigen Rotationskörper entsteht Zum anderen erzeugt das Eigengewicht der Wickelrolle einen Durchhang derselben, der mit der Verformung durch den Anpreßdruck einen Winkel bildet und somit eine aus zwei Ebenen zusammengesetzte resultierende Formänderung der Wickelrolle ergibt. Die nachteilige Durchbiegung bzw. der Durchhang entsteht durch die achslose stirnseitige Lagerung der Wickelrolle, d. h. daß keine stützenden Hilfsmittel vorhanden sind und somit im wesentlichen ohne unterseitige Abstützung gewickelt wird. Um einen Einfluß auf die Wickelhärte auszuüben, wird die Wickelrolle an ihren Lagerungen mit einer auf die Stützwalze gerichteten Kraft beaufschlagt, wodurch die Wickelrolle gegen diese gedrückt wird und dadurch einem gleichmäßigen Liniendruck ausgesetzt werden soll. Da aber die Wickelrolle in ihrem Anfangsstadium noch sehr elastisch ist, kann die Achslast nicht gleichmäßig über die gesamte Wickelrollenbreite verteilt werden, so daß die Randzonen der Wickelrolle eine stärkere Belastung erfahren als ihr Mittelbereich. Dabei tritt eine Verformung der Wickelrolle unter dem Anpreßdruck entsprechend der Biegelinie einer an den Rändern mit jeweils einer Punktlast beanspruchten Walze ein.

Die Folge davon ist, daß die Randzonen wesentlich härter gewickelt sind als der übrige Teil der Wickelrolle, wodurch es zur Wellen- und Faltenbildung kommt, und nicht zuletzt auch eine unerwünschte Differenz im Enddurchmesser, bezogen auf die Rollenbreite, entsteht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Rollen zu wickeln, die, bezogen auf ihre Arbeitsbreite, eine gleichbleibende Wickelhärte aufweisen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß während des Anwickelns der Achsdruck konstant gehalten und durch eine am Umfang der sich bildenden Wickelrolle angreifenden radial auf die Wickelachse und in Richtung auf die Stützwalze verlaufenden Kontaktdruck unterstützt wird und daß unmittelbar nach Erreichen einer biegesteifen und selbsttragenden Wickelrolle der Kontaktdruck völlig aufgehoben und der verbleibende Achsdruck in Abhängigkeit vom Wickelrollendurchmesser verändert wird. Durch diese Maßnahmen wird der Wickelrolle in ihrem Anfangsstadium eine derartige Eigenstabilität verliehen, daß sie den Wickelvorgang ohne abstützende Hilfsmittel fortsetzten und unter Erzielung einer gleichmäßigen

Wickelhärte zu Ende fahren kann. Dazu ist ein Druckrollenpaar, welches den Kontaktdruck aufbringt, an dem freien Ende eines Schwenkhebels aus dem Bewegungsbereich der Wickelrolle herausbewegbar angeordnet Der Drehpunkt des Schwenkhebels ist derart angeordnet, daß sich die Druckrichtungen der einzelnen Druckrollen in jeder Phase des Wickelvorganges in der Ebene schneiden, die aus Stützwalzenachse und Wickelrollenachse bestimmt wird.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß auf die an sich nachgiebige Wickelhülse nur die ersten Wicklungen der zu bildenden Wickelrollen unter zusätzlichem zeitweiligem Druck, erzeugt durch ein Druckrollenpaar, aufgewickelt wer den, bis sich bei Erreichen eines bestimmten Durchmessers der Wickelrolle für den sich fortsetzenden Wickelvorgang eine ausreichende Eigensteifigkeit eingestellt hat, um die Materialbahn mit einer über die Rollenbreite gleichmäßig verteilten Wickelhärte zu verarbeiten. Der über die Lagerstellen der Wickelrolle zugeführte, gegen die Stützwalze gerichtete Anpreßdruck kann jetzt von der Wickelrolle gleichmäßig verteilt und ohne Hilfsmittel wirksam werden. Auch der Durchhang, durch das ständig steigende Eigengewicht der Wickelrolle verursacht, kann nun von dem fest gewickelten Rollenkern in Grenzen gehalten werden, obwohl dem Eigengewicht keinerlei Stützmittel entgegengerichtet sind

Ein weiterer Vorteil der härteren Kernwicklung zeigt sich beim Transport der Rollen und bei deren Weiterverarbeitung in den verschiedenen sich anschließenden Verarbeitungsmaschinen, und zwar dadurch, daß die Hülsen ihre Form behalten, indem sie nicht so leicht durch stoßartige Belastung eingedrückt werden können, und daß beim Abwickeln das auf die Rolle zu übertragende Bremsmoment sicher weitergeleitet wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt:

F i g. 1 eine Seitenansicht einer Rollenschneide- und Umwickelmaschine bei Wickelbeginn und

Fig.2 die gleiche Ansicht der Maschine nach dem Abheben der Schwenkarme,

F i g. 3 das Druckrollenpaar in vergrößerter Ansicht und

F i g. 4 die Wirkungsweise des Druckrolleupaares.

Eine Materialbahn 1 wird von einer Vorratsrolle 2 abgezogen und über Leitwalzen 3, 4 und 5 und weiter durch eine Längsschneidepartie, bestehend aus Untermesser 6 und Obermesser 7, einer Stützwalze 8 zugeführt, von wo sie auf zwei Wickelstationen 9 und 10, entsprechend der Längsteilung, abwechselnd verteilt wird. Wickelhülsen 11 bzw. 12, welche jeweils eine Teilbahn Γ bzw. 1" der geteilten Materialbahn Γ" aufnehmen, werden in Lagerschlitten 13 bzw. 14 aufgenommen und dnrch ein nicht dargestelltes Hebelsystem gegen die Stützwalze 8 gedrückt Ein im Gelenk 15 bzw. 16 eines Schwenkhebels 17 bzw. 18 gelagertes Druckrollenpaar 19 bzw. 20 liegt auf dem Umfang der sich bildenden Wickelrolle 21 bzw. 22 inittig auf. Hierdurch wird eine mögliche Auslenkung der Wickelrolle 21 bzw. 22 vermieden, die durch den von den Lagerschlitten 13 bzw. 14 übertragenen Achsdruck verursacht werden könnte.

so Um eine geometrische und dadurch kräftemäßige Oberbestimmung an der Wickelrolle 21 bzw. 22 zu vermeiden, welche sich aus dem Zusammenwirken einer Geradführung 29 bzw. 30 und der Schwenkbewegung des Schwenkhebels 17 bzw. 18 ergibt, muß das Druckrollenpaar 19 bzw. 20 im Schwenkhebel 17 bzw. 18 gelenkig gelagert werden. Jedoch ist sein Schwenkbereich durch einen am Schwenkhebel 17 bzw. 18 befestigten Bolzen 33 (F i g. 3), der in einem Schlitz 34 des Lagerschildes 35 ragt, begrenzt Diese Begrenzung ist damit begründet, daß durch ein unerwünschtes, unbestimmt gerichtetes Auslenken der Wickelrolle 21 bzw. 22 im Falle eines sehr großen Schwenkbereiches des Lagerschildes 35 das Druckrollenpaar 19 bzw. 20 der Auslenkung folgen und somit in seiner ursprünglich

2< zugedachten Abstützung unwirksam würde.

Damit das Druckrollenpaar 19 bzw. 20 immer an seiner wirksamsten Stelle, d.h. in der Mitte der jeweiligen Wickelhülse 11 bzw. 12 aufliegt, ist der zugehörige Schwenkhebel 17 bzw. 18 auf einer B undführung 23 bzw. 24 seitenverschiebbar aufgehängt Die Anordnung des Schwenkhebels 17 bzw. 18 ist

derart gewählt, daß das Druckrollenpaar 19 bzw. 20 in seinem Wirkungsbereich dem stetig wachsenden Durchmesser der Wickelrolle 21 bzw. 22 (F i g. 2) folgen kann und dabei beide Druckrollen ununterbrochen auf dem Umfang der Wickelrolle 21 bzw. 22 (Fig.2) aufliegen. Nachdem beispielsweise die Wickelrolle Fig.22 (Fig.4) den Durchmesser 26 erreicht hat, womit für die Wickelrolle 22 eine genügend große Eigensteifigkeit besteht (Fig.4 strichpunktierte Darstellung des Schwenkhebels 18) wird der Schwenkhebel 17 bzw. 18 mit dem Druckrollenpaar 19 bzw. 20 aus dem Bewegungsbereich um die als Drehpunkt wirkende Rundführung 23 bzw. 24 herausgeschwenkt. Die Wickelrolle 21 bzw. 22 (Fig.2) setzt nun ihren Wickelvorgang fort und wird über nicht dargestellte Hebel mit entsprechend dem steigenden Rollendurchmesser ständig abnehmender Achslast gegen die Stützwalze 8 gedruckt, bis der Enddurchmesser 27 bzw. 28 erreicht ist und die Lagerschlitten 13 bzw. 14 in ihrer äußersten Stellung auf der Geradführung 29 bzw. 30 stehen. Nach dem Abheben der fertigen Wickelrolle 31 bzw. 32 und dem Einspannen der neuen Wickelhülsen 11 bzw. 12 kann der nächste Wickelvorgang nach dem gleichen Verfahren ablaufen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentanspräche:

1. Verfahren zum Aufwickeln von bahnförmigem Material, insbesondere Papierbahnen, auf zwei Wickelachsen, die an einer Stützwalze in horizonta- s ler Biene diametral gegenüberliegend angeordnet sind, wobei jede Wickelachse mit einem in Abhängigkeit vom Wickelrollendurchmesser verinderbaren Achsdruck gegen die Stützwalze gedruckt wird, dadurch gekennzeichnet, daß während des Anwickelns der Achsdruck konstant gehalten und durch einen am Umfang der sich bildenden Wickelrolle angreifenden radial auf die Wickelachse und in Richtung auf die Stützwalze verlaufenden Kontaktdruck unterstützt wird und >5 daß unmittelbar nach Erreichen einer biegesteifen und selbsttragenden Wickelrolle der Kontaktdruck völlig aufgehoben und der verbleibende Achsdruck in Abhängigkeit vom Wickelrollendurchmesser verändert wird. *o

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, wobei die an der Stützwalze in der horizontalen Ebene diametral gegenüberliegend angeordneten Wickelachsen in jeweils beidseitig vorgesehenen Geradführungen gelagert sind und die Wickelachsen in diesen Bereichen durch steuerbare Schwenkhebel beaufschlagt sind, dadurch gekennzeichnet, daß ein den Kontaktdruck aufbringendes Druckrollenpaar (19 bzw. 20) am freien Ende eines Schwenkhebels (17 bzw. 18) aus dem Bewegungsbereich einer fertigen Wickelrolle (31 bzw. 32) herausbewegbar angeordnet ist

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckrollenpaar (19 bzw. 20) gelenkig an dem freien Ende des Schwenkhebels (17 bzw. 18) angeordnet ist

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehpunkt (Rundführung 23 bzw. 24) des Schwenkhebels {%7 bzw. 18) derart angeordnet ist, daß sich die Druckrichtungen der einzelnen Druckrollen (19, 19' bzw. 20, 20') in jeder Phase des Wickelvorganges in der Ebene schneiden, die aus Stützwalzenachse und Wickelrollenachse bestimmt wird.

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