DE4428739C1

DE4428739C1 - Verfahren und Vorrichtung zum fliegenden Rollenwechsel in einer Abrollstation

Info

Publication number: DE4428739C1
Application number: DE4428739A
Authority: DE
Inventors: Zygmunt Madrzak
Original assignee: JM Voith GmbH
Current assignee: JM Voith GmbH
Priority date: 1994-08-13
Filing date: 1994-08-13
Publication date: 1996-02-08
Anticipated expiration: 2014-08-14
Also published as: ITMI951582A1; CA2155893A1; FI116785B; FI953387A0; IT1278520B1; US5647556A; FI953387A; ITMI951582A0; JPH0867384A; JP3548289B2; BR9503129A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ankleben des Bahnanfanges einer neuen Bahn-Rolle ("Primär-Wickel") an das von einer vorangehenden (nahezu verbrauchten) Bahn-Rolle ("Sekundär-Wickel") ablaufende Bahnende. Ein solches Verfahren findet vorzugsweise Anwendung in der Abrollstation einer Pa pier-Streichmaschine oder in anderen ähnlichen Maschinen, in denen Papierbahnen behandelt oder verarbeitet werden. Die Erfindung betrifft auch eine Abrollstation für Bahnen mit einer Einrichtung zum Ankleben des Bahnanfangs eines Primär-Wickels an das Bahnende des Sekundär-Wickels.

Das genannte Ankleben der beiden Bahnen aneinander muß fliegend, d. h. bei voller Arbeitsgeschwindigkeit erfolgen und deshalb sehr präzise gesteuert werden. Die Arbeitsgeschwindigkeit kann 1500 m/min betragen oder noch höhere Werte annehmen. Der fliegende Klebevorgang wird in der Papierindustrie meistens als "Flying splice" bezeichnet.

Zum Stand der Technik wird hingewiesen auf die Voith-Druckschrift p2827.

Es ist bekannt, daß zur Vorbereitung des fliegenden Rollenwech sels der Primärwickel mittels eines Antriebsaggregates in Rota tion versetzt wird, um seine Umfangsgeschwindigkeit möglichst genau an die momentane Arbeitsgeschwindigkeit der Maschine an zupassen und somit an die momentane Geschwindigkeit, mit der die bisher abgewickelte Bahn vom Sekundär-Wickel abläuft. Vor ausgesetzt ist unter anderem, daß die Abrollstation eine Brems einrichtung aufweist, durch welche in der ablaufenden Bahn stets eine gewisse Bahn-Längsspannung ("Bahnzug") aufrecht er halten werden kann. Üblicherweise ist ein wahlweise motorisch oder als Bremse arbeitendes Antriebsaggregat vorgesehen, dies zumindest an dem Primär-Wickel. Es versteht sich jedoch, daß das Antriebsaggregat des Primär-Wickels in der vom Primär-Wickel ablaufenden Bahn erst dann den gewünschten Bahnzug erzeugen kann, nachdem das fliegende Ankleben des Bahnanfangs des Pri mär-Wickels an das Bahnende des Sekundär-Wickels stattgefunden hat.

Ein Problem besteht darin, daß bei den bekannten Abrollstationen das Aufbauen des gewünschten Bahnzuges in der vom Primär-Wickel ablaufenden Bahn nicht rasch genug erfolgt. Man beobachtet nämlich meistens einen vorübergehenden Einbruch des Bahnzuges unmittelbar nach dem fliegenden Klebevorgang.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Verbinden von Bahnen und eine Abrollstation mit einer Einrichtung zum Verbinden von Bahnen aufzuzeigen, mit dem bzw. mit der ein Einbruch des Bahnzuges unmittelbar nach dem fliegenden Klebevorgang vermieden wird.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale der An sprüche 1 und 2 gelöst.

Die Merkmale des Anspruchs 1 besagen mit anderen Worten folgendes: Während das Antriebsaggregat des Primär-Wickels den selben in Rotation versetzt oder auch nachdem der Primär-Wickel eine Umfangsgeschwindigkeit angenommen hat, die möglichst genau der Maschinengeschwindigkeit entspricht, wird eine zusätzliche Antriebsleistung unabhängig von dem genannten Antriebsaggregat in den Primär-Wickel eingeleitet. Hierdurch besteht die Ten denz, daß die Umfangsgeschwindigkeit des Primär-Wickels einen zu hohen Wert annimmt. Deshalb steuert die dem Antriebsaggregat stets zugeordnete Drehzahl-Regeleinrichtung das Antriebsaggre gat schon vor dem fliegenden Klebevorgang auf Bremsbetrieb, z. B. Generatorbetrieb, so daß es die Umfangsgeschwindigkeit des Primär-Wickels - wie gefordert - möglichst genau an die Maschi nengeschwindigkeit annähert.

Gemäß der Erfindung findet also das soeben beschriebene Umsteu ern des Antriebsaggregats des Primär-Wickels vom Motor- auf Bremsbetrieb zu einem früheren Zeitpunkt als beim Stand der Technik statt, nämlich nicht erst gleichzeitig mit oder kurz nach dem fliegenden Klebevorgang, sondern schon eine gewisse Zeitspanne davor. Wenn nun gleichzeitig mit dem fliegenden Klebevorgang das Antriebsaggregat von der bisher wirksamen Drehzahl-Regeleinrichtung abgekoppelt und statt dessen an eine Bahnzug-Regeleinrichtung angekoppelt wird, so ist das Antriebs aggregat - da es schon bremsend arbeitet - sofort dazu bereit, den gewünschten Bahnzug einzustellen. Der bisher störende vorübergehende Einbruch des Bahnzuges wird somit vollkommen - oder zumindest sehr weitgehend - vermieden.

Die Abrollstation für Bahnen, insbesondere Papierbahnen, mit einer Einrichtung zum Verbinden von Bahnen gemäß Anspruch 2 umfaßt je eine Lagerung für eine neue Bahn rolle (Primär-Wickel) und für eine vorausgehende Bahnrolle (Sekundär-Wickel) sowie eine Einrichtung zum Ankleben des Bahn-Anfanges des Primär-Wickels an das Bahn-Ende des Sekundär-Wickels. Diese Einrichtung erlaubt also den sogenannten fliegenden Rollenwechsel. Weitere bekannte Merkmale:

a) An den Primär-Wickel ist ein wahlweise motorisch oder als Bremse arbeitendes Antriebsaggregat koppelbar;
b) an eine Steuereinheit des Antriebsaggregates ist mittels einer Umsteuereinrichtung einerseits eine Drehzahl-Regel einrichtung koppelbar, andererseits statt dessen - unmittel bar nach dem Klebevorgang - eine Bahnzug-Regeleinrichtung.

Gemäß der Erfindung ist unabhängig von dem genannten Antriebs aggregat ein zusätzlicher, motorisch arbeitender Antrieb an den Primär-Wickel koppelbar.

Der Zusatzantrieb umfaßt eine Schalteinrichtung, mit deren Hilfe der Zusatzantrieb während oder nach dem Beschleunigen des Primär-Wickels durch das genannte Antriebsaggregat einschaltbar und wenigstens angenähert zum Zeitpunkt des Klebevorganges wieder ausschaltbar ist.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Zu satz-Antrieb mittels einer Leistungs-Regeleinrichtung steuer bar. Durch das Einstellen einer bestimmten Leistung kann man indirekt erreichen, daß die Bremsleistung des bremsend wirken den Antriebsaggregates schon vor dem Klebevorgang auf eine bestimmte Bremsleistung eingestellt wird, die wenigstens angenähert dem (nach dem Klebevorgang) gewünschten Bahnzug entspricht.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben.

Die Fig. 1 zeigt eine herkömmliche Abrollstation in einer Seitenansicht.

Die Fig. 2 zeigt einige Elemente einer Steuereinrichtung für die Abrollstation gemäß Fig. 1 mit Zusatzeinrichtungen für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

In der Fig. 1 erkennt man einen Sekundärtambour 10 mit einem Sekundärwickel 11, der im Abroll-Schwenkhebel 12 gelagert ist und von dem eine Papierbahn 9 abläuft in Richtung zu einer nicht dargestellten Verarbeitungsmaschine, z. B. Streichma schine. Die ablaufende Papierbahn 9 ist geführt über Leitwalzen 13 und über eine Klebewalze 14. Bereitgestellt ist ein Primär tambour 15 mit einem noch vollen Primär-Wickel 16.

Bevor das Bahnende des Sekundär-Wickels 11 vom Sekundärtambour 10 abläuft, wird der Primär-Wickel in Rotation versetzt bis auf eine Umfangsgeschwindigkeit, die möglichst genau der Ablaufge schwindigkeit der Bahn 9 vom Sekundär-Wickel entspricht. Dann werden mittels der Klebewalze 14 in bekannter Weise Bahnanfang des Primär-Wickels und Bahnende des Sekundär-Wickels im flie genden Verfahren, d. h. bei voller Maschinengeschwindigkeit, aneinander geklebt und dabei der Bahn-Rest des Sekundär-Wickels abgetrennt. Nach dem Entfernen des Sekundärtambours 10 aus den Schwenkhebeln 12 übernehmen diese den Primärtambour 15 mit dem Primär-Wickel 16.

In Fig. 2 erkennt man den Primärtambour 15 mit dem Primär-Wickel 16 und mit einem angekoppelten Antriebsaggregat M. Dieses ist mit einer Steuereinheit 20 verbunden, welche die Drehzahl des Antriebsaggregats M steuert und es dabei vom motorischen Betrieb auf generatorischen Betrieb (= Bremsbe trieb) oder umgekehrt umsteuern kann. Über ein Leitungssystem 21, 22, 23 erhält die Steuereinheit 20 ein Steuersignal ent weder von einem Drehzahlregler 24 oder von einem Bahnzugregler 25. Dem Drehzahlregler 24 wird über eine Meßleitung 26 aus einer Meßeinrichtung 40 der Istwert der Primärtambour-Drehzahl zugeführt, außerdem über die Leitung 27 ein Drehzahl-Sollwert. Dieser wird in einem Sollwertbildner 28 gebildet aus den Größen Maschinengeschwindigkeit v und Durchmesser D des Primär-Wickels 16 (Leitungen 29 und 30). Der Bahnzugregler 25 erhält einen Bahnzug-Istwert über die Leitung 31 von einer Bahnzugmeßein richtung 32 und über eine Leitung 33 (aus einem Sollwertgeber 41) einen einstellbaren Bahnzug-Sollwert. Mittels einer Um steuereinrichtung 34 ist entweder der Ausgang 22 des Reglers 24 oder der Ausgang 23 des Reglers 25 an die Steuerleitung 21 anschließbar; in ihrer dargestellten inaktiven Ruhestellung verbindet sie die Leitungen 21 und 22 miteinander. In der Leitung 21 befindet sich ein in seiner Ruhestellung offener Schalter 35.

Gemäß der Erfindung ist an den Primärtambour 15 ein Zusatzan trieb M′ gekoppelt, der über eine Leitung 36 mit Schalter 37 aktivierbar ist und dessen Leistung mittels Steuereinheit 38 und Leistungsregler 39 steuerbar ist. Dem letzteren wird ein Istwert aus einem Leistungs-Meßgerät 42 und ein Sollwert aus einem Sollwert-Geber 43 zugeführt.

Bei einem fliegenden Rollenwechsel finden die folgenden Steuer vorgänge nacheinander statt:

1. Schalter 35 wird geschlossen, so daß das Antriebsaggregat M den Primär-Wickel 16 in Rotation versetzt, gesteuert durch den Drehzahlregler 24.
2. Schalter 37 wird geschlossen, um auch den Zusatzantrieb M′ zu aktivieren. Hierdurch besteht die Tendenz, daß der Istwert der Drehzahl des Primärwickels 16 den Sollwert übersteigt. Folglich löst der Regler 24 über die Steuer einrichtung 20 das Umschalten des Antriebsaggregates M vom motorischen Betrieb auf den generatorischen Betrieb aus. Dabei bestimmt die Höhe der am Regler 39 eingestellten Leistung des Zusatzantriebes M′ die Höhe der Bremsleistung des Antriebsaggregates M.
3. Unmittelbar nach dem Klebevorgang wird der Schalter 37 wieder geöffnet und somit der Zusatzantrieb M′ ausgeschal tet. Außerdem wird die Umsteuereinrichtung 34 betätigt, so daß das Antriebsaggregat M nunmehr durch den Bahnzug-Regler 25 gesteuert wird und somit unverzüglich den gewünschten Bahnzug herstellt. Mit anderen Worten: Der zuvor durch eine Bremseinrichtung des Sekundär-Wickels 11 erzeugte Bahnzug wird nach dem Klebevorgang unverzüglich durch das Antriebs aggregat M aufrecht erhalten. Ein bisher zu beobachtender Einbruch des Bahnzuges während des Rollenwechselvorganges wird dadurch vermieden.

Claims

1. Verfahren zum Ankleben des Bahn-Anfanges einer neuen Bahnrolle (Primär-Wickel) an das von einer vorangehenden Bahnrolle (Sekundär-Wickel) ablaufende Bahnende, durchzufüh ren in einer Abrollstation für Bahnen, insbesondere Papier-Bahnen, wobei ein fliegender Rollenwechsel stattfindet, umfassend die Verfahrensschritte:

a) Zur Vorbereitung des Rollenwechsels wird der Primär-Wickel (16) mittels eines wahlweise motorisch oder als Bremse arbeitenden Antriebsaggregates (M) in Rotation versetzt, bis seine Umfangsgeschwindigkeit wenigstens angenähert die Geschwindigkeit (V) der vom Sekundär-Wickel (11) ablaufenden Bahn erreicht;
b) danach findet das Ankleben des Bahn-Anfangs des Primär-Wickels (16) an das Bahn-Ende des Sekundär-Wickels (11) statt;

dadurch gekennzeichnet, daß

c) vor dem Ankleben im wesentlichen bis zum Zeitpunkt des Klebevorganges, unabhängig von dem genannten Antriebs-Aggregat (M), eine zusätzliche Antriebsleistung in den Primärwickel (16) eingeleitet wird, so daß eine das Antriebs-Aggregat steuernde, mit einer Drehzahl-Regeleinrichtung (24) verbundene Steuereinheit (20) das Antriebs- Aggregat schon vor dem Ankleben auf Bremsbetrieb umsteuert.

2. Abrollstation für Bahnen, insbesondere Papierbahnen, mit je einer Lagerung für eine neue Bahnrolle (Primär-Wickel 16) und für eine vorangehende Bahnrolle (Sekundär-Wickel 11) sowie mit einer Einrichtung (14) zum Ankleben des Bahn-Anfanges des Primär-Wickels an das Bahn-Ende des Sekundär-Wickels, wobei ein fliegender Rollenwechsel stattfindet, umfassend die folgenden Merkmale:

a) An den Primär-Wickel (16) ist ein wahlweise motorisch oder als Bremse arbeitendes Antriebsaggregat (M) koppelbar;
b) an eine Steuereinheit (20) des Antriebsaggregates (M) ist mittels einer Umsteuereinrichtung (34) einerseits eine Drehzahl-Regeleinrichtung (24) koppelbar, andererseits stattdessen, unmittelbar nach dem Klebevorgang eine Bahnzug-Regeleinrichtung (25);

dadurch gekennzeichnet, daß

c) unabhängig von dem genannten Antriebsaggregat (M) ein zusätzlicher, motorisch arbeitender Antrieb (M′) an den Primär-Wickel (16) koppelbar ist.

3. Abrollstation nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatzantrieb (M′) eine Schalteinrichtung (37) umfaßt, mit deren Hilfe er während oder nach dem Beschleunigen des Primär-Wickels (16) durch das genannte Antriebsaggregat (M) einschaltbar und zum Zeitpunkt des Klebevorganges wieder ausschaltbar ist.

4. Abrollstation nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatz-Antrieb (M′) mittels einer Leistungs-Regelein richtung (38, 39) steuerbar ist.