DE3719282A1 - Druckwalze - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Druckwalze für eine Rollmaschi­ ne zum Aufwickeln einer Warenbahn.

Für eine gute Wickelqualität und eine technisch einwand­ freie, sich an das Wickeln beispielsweise nach vorherigen Längsteilen der Materialbahn in zwei Einzelbahnen anschlie­ ßende Weiterverarbeitung ist es erforderlich, daß die ge­ wickelten Rollen über ihre gesamte Arbeitsbreite eine gleichmäßige Wickelhärte erhalten. Eine gleichmäßige Wickel­ härte wirkt Beschädigungen der Materialbahn, wie beispiels­ weise Rissen, entgegen. Zum Erreichen der gewünschten Wickelhärte ist es bekannt, die sich mit zunehmender Wick­ lung im Durchmesser vergrößernden Wickelrollen an ihrem Außenumfang mit Druckwalzen zu beaufschlagen, die einen gleichmäßigen, die Wickelhärte beeinflussenden Liniendruck erzeugen.

Bei einer aus der DE-PS 27 39 515 bekannten Vorrichtung zum Aufwickeln insbesondere einer Papierbahn stützt sich eine auf einer Hülse gewickelte Warenbahn auf zwei angetriebenen Tragwalzen ab. Die Wickelrolle liegt im Zwickel zwischen den beiden Tragwalzen und wird im Hinblick auf die gewünsch­ te Wickelhärte mit einer den Liniendruck erzeugenden, auf der Wickelrolle liegenden Druckwalze beaufschlagt.

Eine aus der DE-PS 31 02 894 bekannte Rollmaschine zum getrennten Aufwickeln längsgeteilter Materialbahnen besitzt lediglich eine Tragwalze, auf der beiderseits einer durch die Achse der Tragwalze gehenden Vertikalebene zwei Wickel­ rollen liegen. Um den für die Wickelhärte maßgebenden Li­ niendruck zu erzeugen, kompensieren sowohl hydraulisch oder pneumatisch betätigte Zylinderantriebe das zunehmende Ge­ wicht der Wickelrollen, und sind am Umfang der Wickelrollen Druckwalzenpaare angeordnet, die über Schwenkhebel an heb- und senkbaren Längsträgern beiderseits der Wickelrollen in der Rollmaschine gelagert sind.

Der mit den Druckwalzen bzw. -rollen aufgebrachte Druck wird in jeder Wickelstation zumindest solange aufrechter­ halten, bis sich bei Erreichen eines bestimmten Durchmes­ sers der Wickelrolle für den sich fortsetzenden Wickelvor­ gang eine ausreichende Eigensteifigkeit eingestellt hat, um die Warenbahn mit einer über die Rollenbreite gleichmäßig verteilten Wickelhärte verarbeiten zu können. Der mit Hilfe der Druckwalzen aufgebrachte Druck wird in der Berührungs­ stelle der gemeinsamen Tangente mit der Wickelrolle wirk­ sam; dabei hat es sich jedoch als nachteilig herausge­ stellt, daß sich in Wickelrichtung vor der Druckwalze in der Warenbahn Blasen ausbilden. Beim Durchlauf einer Blase durch den Walzenspalt entstehen Falten, was die Wickelquali­ tät verschlechtert und zu Verschiebungen der aufgewickelten Lagen führt. Ursache für die Blasenbildung ist das Ein­ ziehen von Luft mit der Materialbahn in den Zwickel zwi­ schen der Materialbahn und dem Bahnwickel.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Druckwalze zu schaffen, mit der sich eine Blasenbildung bzw. Falten der sich aufwickelnden Materialbahn vor der Druckwalze so­ wie Lagenverschiebungen der Wickelrolle vermeiden lassen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch Vertiefungen in der Mantelfläche gelöst, die den Durchtransport der zwi­ schen der obersten Lage der Papierbahn und der Wickelrolle eingeschlossenen Luft durch den Spalt zwischen der Druckwal­ ze und der Wickelrolle ermöglichen, ohne daß die zuvor erwähnten negativen Effekte auftreten; Blasen bzw. Falten bilden sich nicht aus. Die Vertiefungen lassen sich als Quernuten oder mit einem schraubenlinienförmigen, sich vor­ teilhaft über die gesamte Breite der Walzen erstreckenden Verlauf ausbilden. Die Nuten sind vorteilhafterweise 2 bis 25 mm, vorzugsweise 15 mm breit und 0,1 mm bis 3 mm, vorzugsweise 0,6 mm tief. Es hat sich herausgestellt, daß sich in so bemessene Nuten die Papierbahn so einlegt, daß die eingeschlossene Luft ohne negative Nebenwirkungen durch den Walzenspalt transportiert wird. Sofern die Mantelfläche der Druckwalze mit schraubenlinienförmigen Nuten versehen ist, muß der Steigungswinkel gegenüber der Horizontalen, kleiner als 75° sein. Vorteilhafterweise beträgt der Stei­ gungswinkel zwischen 2° und 45°, bevorzugt zwischen 5° und 30°.

Bei diesen Winkelbereichen ist ein ausreichender Luftdurch­ gang durch den Walzenspalt zwischen der Druckwalze und der Wickelrolle gewährleistet, ohne daß die Nutung eine stören­ de Geräuschentwicklung beim Betrieb der Rollmaschine verur­ sacht.

Bei einer Druckwalze, deren Mantelfläche vorteilhaft aus ei­ nem elastischen, mit den Nuten versehenen Mantel, vorzugs­ weise einem Gummimantel besteht, lassen sich die spezi­ fische Flächenpressung und der Druck auf die Wickelrolle bei unverändertem Liniendruck zwischen Wickelrolle und Trag­ walze verringern, denn der Gummimantel verformt sich unter Last, und es liegt eine größere Berührungsfläche zwischen der Druckwalze und der Wickelrolle vor.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen des näheren erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 als Einzelheit eine Druckwalze mit in einem ela­ stischen Mantel angeordneten Schrägnuten, teil­ weise im Längsschnitt,

Fig. 2 eine Wickelvorrichtung mit einer von zwei Tragwal­ zen abgestützten, von oben mit einer Druckwalze beaufschlagten Wickelrolle,

Fig. 3 eine andere Wickelvorrichtung mit zwei sich mit Abstand voneinander auf der oberen Umfangsfläche einer Tragwalze abstützenden Wickelrollen, die je­ weils von einem Druckwalzenpaar beaufschlagt wer­ den, und

Fig. 4 die Wickelvorrichtung gemäß Fig. 3 mit in der mittigen Horizontalebene der Tragwalze beidseitig der Walze angeordneten, von Druckwalzenpaaren be­ aufschlagten Wickelrollen.

In den Fig. 2 bis 4 sind unterschiedliche Variationen von Wickelvorrichtungen 1 von Rollmaschinen dargestellt. Die Ausführung nach Fig. 2 besteht aus zwei Tragwalzen 2, 3, die sich in Richtung der Pfeile drehen, und einer mit Abstand darüber in der Mitte angeordneten Druckwalze 4. In dem Zwickel zwischen den Tragwalzen 2, 3 und zwischen der Druckwalze 4 ist eine im Durchmesser wesentlich größere Wickelrolle 5 angeordnet. Der Durchmesser der Wickelrolle 5 wächst lagenweise entsprechend der Länge der von einer nicht dargestellten Vorratsrolle abgezogenen, vor dem Auf­ wickeln längsgeteilten Warenbahn 6 an. Die Wickelrolle 5 wird durch Reibschluß mit den angetriebenen Tragwalzen 2, 3 in Drehung versetzt. Mit der Druckwalze 4 wird der für die gleichförmige Wickelhärte der Wickelrolle 5 erforderliche Liniendruck zwischen der Tragwalze 3 und der Wickelrolle 5 aufgebracht. Dabei kommt es, wie es in Fig. 2 stark über­ zeichnet dargestellt ist, zwischen der Druckwalze 4 und der Wickelrolle 5 zur Bildung von Luftblasen 7 zwischen der jeweils obersten Lage der Warenbahn 6 und der Wickelrolle 5 in Drehrichtung der Wickelrolle 5 unmittelbar vor der Druck­ walze 4.

Bei den in den Fig. 3 und 4 dargestellten Wickelvorrich­ tungen 101 bzw. 201 stützt jeweils lediglich eine angetrie­ bene Tragwalze 102 bzw. 202 zwei im Durchmesser noch sehr kleine Wickelrollen 105 bzw. 205 ab, die nacheinander bis zum gewünschten Fertigdurchmesser der Wickelrolle mit der nach Fig. 3 von unten und nach Fig. 4 von oben zugeführten Warenbahn 6 lagenweise gewickelt werden. Bei der Ausführung nach Fig. 3 liegen die Wickelrollen 105 abwechselnd auf der einen und der anderen Seite der durch die Achse der Tragwal­ ze 102 verlaufenden Vertikalebene 8 auf der oberen Umfangs­ fläche der Tragwalze 105. Bei der Ausführung nach Fig. 4 liegen die Wickelrollen 205 beiderseits der durch die Achse der Tragwalze 202 verlaufenden Horizontalebene 9 an der Umfangsfläche der Tragwalze 202 an. In beiden Fällen werden die Wickelrollen 105 bzw. 205 von jeweils einem aus zwei Druckwalzen 4 bestehenden Druckwalzenpaar beaufschlagt. Auch hierbei kommt es in der durch Pfeile gekennzeichneten Drehrichtung der Wickelrollen 105 bzw. 205 vor der in Drehrichtung der Wickelrollen 105 bzw. 205 vorderen Druck­ walze 4 des jeweiligen Druckwalzenpaares zur Bildung von Luftblasen 7 zwischen der äußersten Lage der Materialbahn 6 und der Wickelrolle 105 bzw. 205.

Die Bildung derartiger Blasen 7 in Drehrichtung der Wickel­ rollen 5, 105, 205 läßt sich mit der in Fig. 1 darge­ stellten erfindungsgemäßen Druckwalze 10 verhindern. Die Walze 10 besteht aus einem Walzenkern 11 und einem Walzen­ mantel 12 aus Gummi. Die Oberfläche 13 des Walzenmantels 12 ist mit mehreren über die Breite mit Abstand voneinander parallel verlaufenden Nuten 14 versehen; diese verlaufen schraubenlinienförmig mit einem Winkel 15 von 15° zur Längs­ achse 16 der Walze 10 und erstrecken sich über die gesamte Walzenbreite. Die eingetragene Luft zwischen der obersten Materialbahn-Lage 6 und der Wickelrolle 5, 105, 205 wird mittels der Nuten 14 durch den Spalt zwischen der Druckwal­ ze 10 und der Wickelrolle 5, 105, 205 transportiert. Die Luft verteilt sich anschließend gleichmäßig, ohne daß nega­ tive Auswirkungen, wie Falten o.ä., auftreten.

Die elastische Oberfläche 13 der Druckwalze 10 bewirkt eine verringerte spezifische Flächenpressung zwischen der Druck­ walze 10 und der Wickelrolle 5, 105 und 205. Es läßt sich somit der Liniendruck zwischen der Tragwalze 2, 3, 102, 202 und der Wickelrolle 5, 105, 205 durch einen entsprechend größeren Preßdruck der Druckwalze 10 erhöhen.

Claims (8)

1. Druckwalze für eine Rollmaschine zum Aufwickeln einer Warenbahn, gekennzeichnet durch Vertiefungen (14) in der Mantelfläche (13).

2. Druckwalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mantelfläche (13) mit Nuten (14) versehen ist.

3. Druckwalze nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen schraubenlinienförmigen Verlauf der Nuten (14).

4. Druckwalze nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten (14) in einem Winkel (15) zur Längsachse (16) der Walze (10) verlaufen, der weniger als 75° beträgt.

5. Druckwalze nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Steigungswinkel (15) 2° bis 45°, vorzugsweise 5° bis 30°, beträgt.

6. Druckwalze nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Nuten (14) über die gesamte Breite der Walze (10) erstrecken.

7. Druckwalze nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Walzenoberflä­ che (13) mit einem elastischen Mantel (12) versehen ist.

8. Druckwalze nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (12) aus Gummi besteht.