EP0679595B1 - Trag- oder Stützwalze für eine Wickelmaschine - Google Patents

Trag- oder Stützwalze für eine Wickelmaschine Download PDF

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EP0679595B1
EP0679595B1 EP95103284A EP95103284A EP0679595B1 EP 0679595 B1 EP0679595 B1 EP 0679595B1 EP 95103284 A EP95103284 A EP 95103284A EP 95103284 A EP95103284 A EP 95103284A EP 0679595 B1 EP0679595 B1 EP 0679595B1
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Reinhard Hehner
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Voith Paper Jagenberg GmbH
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Definitions

  • the invention relates to a support or support roller for a winding machine and Use of such a support or support roller when winding paper or Cardboard webs.
  • Cardboard webs are known to be used winding machines that one or have two driven rollers on which the winding rollers on or during winding lie on.
  • the rollers are referred to as support rollers if they are complete bear the weight of the overlying reels (DE-A 39 24 612). Will that All or part of the weight of those inserted into the sleeves of the winding rolls
  • the rollers are known as bearing arms supported by guide arms Back-up rolls (DE-C 31 02 894, DE-C 40 12 979).
  • From DE-U-87 17 259 is a winding machine for winding a running one
  • the machine-wide, web-wrapped cylinder support drum, support or support roller
  • a winding roll formed by the web is supported.
  • the machine-wide, web-wrapped cylinder support drum, support or support roller
  • this is supported from the gap between the web and the winding roll
  • Intermediate layer of a rubber-elastic material layer on the cylinder There are Carrier and back-up rollers are described with a layer along their circumference are encased in elastic material such as rubber, plastic or the like, their hardness 59 to 91 Shore A and their thickness several millimeters to a few centimeters is.
  • the invention has for its object a support or support roller for winding machines to create a paper-friendly at high production speeds Winding enables, in particular, the appearance of surface damage the paper or cardboard web and winding errors in the winding rolls reduced.
  • the range of the coefficient of friction according to claim 2 ensures sufficient Fixing the web on the roller for a straight path, without the Transition from the roller to the winding roll requires the expansion compensation required To prevent web.
  • the better web guidance enables a significant increase in speed.
  • the surface quality according to claim 3 prevents clogging of the roller surface with particles, e.g. B. with color particles in coated papers and grants a constant coefficient of friction over a longer period.
  • the arrangement of a base layer between the base jacket and the coating according to claim 4 improves the damping properties of the roller and thus acts vibration and sound absorbing.
  • the base layer enables one subsequent coating of the roller, the setting of a desired roller diameter regardless of the outer coating layer.
  • the carrier or support roller described below is used on winding machines used with paper or cardboard webs divided by a longitudinal cut from up to 10 m wide can be wound into individual winding rolls.
  • the axial length the support or support roller corresponds to the maximum width of the to be processed Paper or cardboard web, its diameter is between 500 mm and 1500 mm.
  • the support or support roller consists of a hollow cylindrical support jacket 1 a solid material, in particular steel, which is designed to be sufficiently stable, in order to prevent the forces from the overlying or adjacent winding rollers from bending to be able to support.
  • the support jacket 1 is in the gesture of the winding machine mounted on its end faces fixed shaft journal. It is with a rotary drive connected, with which the roller rotates about its longitudinal axis can be used to turn the overlying or adjacent reels for winding.
  • the layer thickness of the coating 3 measured radially to the supporting jacket 1 is 5 mm to 12 mm, preferably 6 mm to 8 mm. It consists of a low-wear Elastomer, especially made of nitrile or polyurethane rubber. Your hardness is 65 to 80 Shore A, preferably 70 to 74 Shore A. This hardness corresponds a value range of 80 to 45 PJ (Pussey Jones), preferably 60 to 70 PJ.
  • the coefficient of friction ⁇ of the coating 3 on paper is 0.35 to 0.7, preferably 0.45 to 0.6.
  • the outer surface of the coating 3 is ground so that the arithmetic mean roughness R a determined according to DIN 4768 is 0.5 ⁇ m to 1.5 ⁇ m. With this surface roughness, the paper or cardboard web is adequately fixed on the roller so that it runs straight on the winding roll without running, at the same time an expansion compensation between the web resting on the roller and the winding roll is possible, which is of high quality for the production of winding rolls is required.
  • the roughness value R a of 0.5 ⁇ m to 1.5 ⁇ m ensures that the coefficient of friction ⁇ paper / coating 3 remains constant over a longer period during winding.
  • the embodiment of Figure 2 corresponds in structure to that of Figure 1, wherein additionally a base layer between the support jacket 1 and the outer coating 3 4 is arranged, the thickness of 8 to 15 mm, preferably 12 to 14 mm is.
  • the base layer 4 also consists of an elastomer, it is with a Hardness of more than 95 Shore A (this corresponds to a hardness of less than 15 after PJ) significantly harder than the coating 3. Due to the additional base layer 4 improve the damping properties of the support or support roller, so that Noise emissions and vibrations are reduced.
  • the surface of the coating 3 is preferably on known way provided with circumferential grooves.
  • the air discharge can also can be improved by a plurality of holes through the support jacket 1, the Layer 2, possibly the base layer 4 and the coating 3 in the interior of the base or Guide backup roller and be arranged over the entire lateral surface.
  • the holes can also be used to change the paper or cardboard web when changing reels to hold on the carrier or backup roller by negative pressure. Then the inside is the Carrier or pressure roller for generating the vacuum to a vacuum source connected.

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  • Registering, Tensioning, Guiding Webs, And Rollers Therefor (AREA)
  • Winding Of Webs (AREA)
  • Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Replacement Of Web Rolls (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine Trag- oder Stützwalze für eine Wickelmaschine und die Verwendung einer derartigen Trag- oder Stützwalze beim Aufwickeln von Papier-oder Kartonbahnen.
Zur Herstellung von Wickelrollen aus durch Längsschnitt unterteilten Papier-oder Kartonbahnen werden bekannterweise Wickelmaschinen eingesetzt, die eine oder zwei angetriebene Walzen aufweisen, an denen die Wickelrollen beim Aufwickeln an-oder aufliegen. Die Walzen werden als Tragwalzen bezeichnet, falls sie vollständig das Gewicht der aufliegenden Wickelrollen tragen (DE-A 39 24 612). Wird das Gewicht ganz oder teilweise von in die Hülsen der Wickelrollen eingefahrenen, an Tragarmen gelagerten Führungsköpfen gehalten, bezeichnet man die Walzen als Stützwalzen (DE-C 31 02 894, DE-C 40 12 979).
Die Wickelqualität der Wickelrollen wird entscheidend von der Linienlast (= Anpreßkraft pro Meter Wickelrollenbreite) und den geometrischen Verhältnissen im Nip zwischen der Wickelrolle und der Trag- oder Stützwalze beeinflußt. Dabei stellt es sich als besonderes Problem heraus, bei hohen Produktionsgeschwindigkeiten eine vorbestimmte, gleichmäßige Wickelhärte (= Zugspannung zwischen den äußeren Lagen einer Wickelrolle) einzustellen, ohne daß Oberflächenbeschädigungen, z. B. Markierungen, an den Papieren oder Wickelfehler, z. B. sogenannte Riegel, auftreten. Weiterhin muß vermieden werden, daß Luft mit in die Wickelrolle eingewickelt wird oder die Bahn seitlich zu ihrer Laufrichtung verläuft.
Aus der DE-U-87 17 259 ist eine Wickelmaschine zum Aufwickeln einer laufenden Bahn aus Papier, Kunststoff oder Metall bekannt, die einen maschinenbreiten, bahnumschlungenen Zylinder (Tragtrommel, Stütz- oder Tragwalze) aufweist, gegen den eine von der Bahn gebildete Wickelrolle abgestützt ist. Zum Verdrängen von Luft aus dem Spalt zwischen der Bahn und der Wickelrolle stützt sich diese unter Zwischenlage einer gummielastischen Werkstoffschicht am Zylinder ab. Es sind Trag- und Stützwalzen beschrieben, die entlang ihres Umfanges mit einer Schicht aus elastischem Werkstoff wie Gummi, Kunststoff oder dgl. umhüllt sind, deren Härte 59 bis 91 Shore A und deren Dicke mehrere Millimeter bis wenige Zentimeter beträgt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Trag- oder Stützwalze für Wickelmaschinen zu schaffen, die bei hohen Produktionsgeschwindigkeiten ein papierschonenderes Wickeln ermöglicht, insbesondere das Auftreten von Oberflächenbeschädigungen der Papier- oder Kartonbahn und von Wickelfehlern in den Wickelrollen vermindert.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Die Unteransprüche enthalten bevorzugte, da besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung:
Der Bereich des Reibbeiwerts nach Anspruch 2 gewährleistet eine ausreichende Fixierung der Bahn auf der Walze für einen geradlinigen Bahnverlauf, ohne den beim Übergang von der Walze auf die Wickelrolle erforderlichen Dehnungsausgleich der Bahn zu verhindern. Die bessere Bahnführung ermöglicht eine erhebliche Geschwindigkeitssteigerung.
Die Oberflächenbeschaffenheit nach Anspruch 3 verhindert ein Zusetzen der Walzenoberfläche mit Partikeln, z. B. mit Farbpartikeln bei gestrichenen Papieren und gewährt über einen längeren Zeitraum einen konstanten Reibbeiwert.
Die Anordnung einer Tragschicht zwischen dem Tragmantel und der Beschichtung nach Anspruch 4 verbessert die Dämpfungseigenschaften der Walze und wirkt so vibrations- und schalldämpfend. Zugleich ermöglicht die Tragschicht bei einer nachträglichen Beschichtung der Walze die Einstellung eines gewünschten Walzendurchmessers unabhängig von der äußeren Beschichtungsschicht.
Die Zeichnung dient zur Erläuterung der Erfindung anhand vereinfacht dargestellter Ausführungsbeispiele.
Figur 1
zeigt ausschnittsweise den Längsschnitt durch eine Walze, bei der die Beschichtung direkt auf den Tragmantel aufgetragen ist,
Figur 2
zeigt eine Walze mit einer Tragschicht zwischen der äußeren Beschichtung und den Tragmantel.
Die nachfolgend beschriebene Trag- oder Stützwalze wird an Wickelmaschinen eingesetzt mit denen durch Längsschnitt unterteilte Papier- oder Kartonbahnen von bis zu 10 m Breite zu einzelnen Wickelrollen aufgewickelt werden. Die axiale Länge der Trag- oder Stützwalze entspricht der maximalen Breite der zu verarbeitenden Papier- oder Kartonbahn, ihr Durchmesser beträgt zwischen 500 mm und 1500 mm. Die Trag- oder Stützwalze besteht aus einem hohlzylinderförmigen Tragmantel 1 aus einem festen Material, insbesondere aus Stahl, der ausreichend stabil ausgestaltet ist, um verbiegungsfrei die durch die auf- oder anliegenden Wickelrollen wirkenden Kräfte abstützen zu können. Der Tragmantel 1 ist im Geste der Wickelmaschine mit an seinen Stirnseiten befestigten Wellenzapfen gelagert. Er ist mit einem Drehantrieb verbunden, mit dem die Walze in eine Drehbewegung um ihre Längsachse versetzt werden kann, um die auf- oder anliegenden Wickelrollen zum Aufwickeln zu drehen.
Auf die äußere Mantelfläche des Tragmantels 1 ist eine Schicht 2 aus einem Haftvermittler aufgetragen, der eine sichere Verbindung des Tragmantels 1 mit einer außen auf den Walzenmantel aufgebrachten Beschichtung 3 gewährleistet.
Die radial zum Tragmantel 1 gemessene Schichtdicke der Beschichtung 3 beträgt 5 mm bis 12 mm, vorzugsweise 6 mm bis 8 mm. Sie besteht aus einem verschleißarmen Elastomer, insbesondere aus Nitril- oder Polyurethan-Kautschuk. Ihre Härte beträgt 65 bis 80 Shore A, bevorzugt 70 bis 74 Shore A. Diese Härte entspricht einem Wertebereich von 80 bis 45 PJ (Pussey Jones), bevorzugt 60 bis 70 PJ.
Der Reibbeiwert µ der Beschichtung 3 zu Papier beträgt 0,35 bis 0,7, vorzugsweise 0,45 bis 0,6. Die äußere Oberfläche der Beschichtung 3 ist so geschliffen, daß der arithmetische Mittenrauwert Ra ermittelt nach DIN 4768 0,5 µm bis 1,5 µm beträgt. Bei dieser Oberflächenrauheit wird die Papier- oder Kartonbahn ausreichend auf der Walze fixiert, so daß sie geradlinig ohne zu verlaufen auf die Wickelrolle aufläuft, zugleich ist ein Dehnungsausgleich zwischen der auf der Walze aufliegenden Bahn und der Wickelrolle möglich, der für die Herstellung Wickelrollen hoher Qualität erforderlich ist. Zusätzlich wird durch den Rauwert Ra von 0,5 µm bis 1,5 µm erreicht, daß der Reibbeiwert µ Papier/Beschichtung 3 über einen längeren Zeitraum während des Aufwickelns konstant bleibt.
Die Ausführungsform nach Figur 2 entspricht in ihrem Aufbau der von Figur 1, wobei zusätzlich zwischen dem Tragmantel 1 und der äußeren Beschichtung 3 eine Tragschicht 4 angeordnet ist, deren Dicke 8 bis 15 mm, vorzugsweise 12 bis 14 mm beträgt. Die Tragschicht 4 besteht ebenfalls aus einem Elastomer, sie ist mit einer Härte von mehr als 95 Shore A (dies entspricht einer Härte von weniger als 15 nach PJ) bedeutend härter als die Beschichtung 3. Durch die zusätzliche Tragschicht 4 verbessern sich die Dämpfungseigenschaften der Trag- oder Stützwalze, so daß Lärmemissionen und Vibrationen vermindert werden.
Um die Abführung der Luft zu verbessern und damit das Einwickeln von Luft in die Wickelrolle zu verhindern, ist die Oberfläche der Beschichtung 3 bevorzugt auf bekannte Weise mit umlaufenden Nuten versehen. Die Luftabführung kann auch durch eine Vielzahl von Löchern verbessert werden, die durch den Tragmantel 1, die Schicht 2, ggf. die Tragschicht 4 und die Beschichtung 3 in das Innere der Trag-oder Stützwalze führen und über deren gesamte Mantelfläche angeordnet sein. Die Löcher können auch dazu dienen, die Papier- oder Kartonbahn bei einem Wickelrollenwechsel auf der Trag- oder Stützwalze durch Unterdruck zu halten. Dann ist das Innere der Trag- oder Druckwalze zur Erzeugung des Unterdrucks an eine Unterdruckquelle angeschlossen.
Der Einsatz einer erfindungsgemäßen Trag- oder Stützwalze bei der Herstellung von Wickelrollen aus Papier- oder Karton hat eine Vielzahl von Vorteilen:
  • es werden Oberflächenbeschädigungen (Markierungen) an der Papier- oder Kartonbahn vermieden,
  • das Einwickeln von Luft in die Wickelrolle wird vermindert,
  • es findet ein Ausgleich von Profilschwankungen im Querprofil der Papier-oder Kartonbahn statt, so daß Wickelfehler in der Wickelrolle vermieden werden,
  • die Wickelgeschwindigkeit läßt sich anheben,
  • es findet kein Verlaufen der Bahn quer zur Laufrichtung statt, d.h. die Wickelrollen werden an ihren Stirnseiten plangewickelt, und
  • es läßt sich vibrations- und sehr geräuscharm aufwickeln.

Claims (5)

  1. Trag- oder Stützwalze für eine Wickelmaschine zum Aufwickeln von Papier-oder Kartonbahnen mit einem hohlzylinderförmigen Tragmantel (1) aus einem festen Material, insbesondere aus Stahl, auf dessen äußere Mantelfläche eine Beschichtung (3) mit folgenden Merkmale aufgebracht ist:
    Die Dicke der Beschichtung (3) beträgt 5 mm bis 12 mm, vorzugsweise 6 mm bis 8 mm,
    sie besteht aus einem verschleißarmen Elastomer, insbesondere aus Nitril-oder Polyurethan-Kautschuk, und
    ihre nach Shore A gemessene Härte beträgt 65 bis 80, bevorzugt 70 bis 74.
  2. Trag- oder Stützwalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Reibbeiwert µ der Beschichtung zu Papier 0,35 bis 0,7, vorzugsweise 0,45 bis 0,6, beträgt.
  3. Trag- oder Stützwalze nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der arithmetische Mittenrauwert Ra (ermittelt nach DIN 4768) der äußeren Oberfläche der Beschichtung (3) 0,5 µm bis 1,5 µm beträgt.
  4. Trag- oder Stützwalze nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der äußeren Beschichtung (3) und dem Tragmantel (1) eine Tragschicht (4) angeordnet ist, deren Dicke 8 mm bis 15 mm, vorzugsweise 12 mm bis 14 mm, beträgt und die eine nach Shore A gemessene Härte von mehr als 95 aufweist.
  5. Verwendung einer Trag- oder Stützwalze nach den Ansprüchen 1 bis 4 in Wickelmaschinen zum Aufwickeln von Papier- oder Kartonbahnen.
EP95103284A 1994-04-26 1995-03-08 Trag- oder Stützwalze für eine Wickelmaschine Expired - Lifetime EP0679595B1 (de)

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