EP0791549B1 - Verfahren zum Aufwickeln einer längsgeschnittenen Materialbahn und Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens - Google Patents

Verfahren zum Aufwickeln einer längsgeschnittenen Materialbahn und Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens Download PDF

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EP0791549B1
EP0791549B1 EP97101107A EP97101107A EP0791549B1 EP 0791549 B1 EP0791549 B1 EP 0791549B1 EP 97101107 A EP97101107 A EP 97101107A EP 97101107 A EP97101107 A EP 97101107A EP 0791549 B1 EP0791549 B1 EP 0791549B1
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EP
European Patent Office
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winding
compressed air
support rollers
reel
sealing member
Prior art date
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EP97101107A
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EP0791549A2 (de
EP0791549A3 (de
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Hans-Joachim Fissmann
Matthias Wohlfahrt
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Voith Patent GmbH
Original Assignee
Voith Paper Patent GmbH
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Publication date
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Publication of EP0791549A3 publication Critical patent/EP0791549A3/de
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    • Y10S242/00—Winding, tensioning, or guiding
    • Y10S242/908—Fluid treatment or handling

Definitions

  • the invention relates to a method for winding a slit material web, e.g. Paper web, with the features of the preamble of claim 1, wherein the winding rolls arising from the partial webs by means of two winding beds formed from winding support rollers are supported.
  • the invention also relates to a device for Performing this method with the features of the preamble of claim 6; this device is preferred designed as a three-roll slitter. In theory, you could also use the two changing beds mentioned with the help of four winding support rollers.
  • the state of the art is, for example, on DE-PS 35 41 906 according to the preamble of claims 1 and 6, wherein a three-roll slitter is described.
  • the three winding support rollers form two winding beds, so that the partial webs created after the longitudinal cutting partly in one and partly in the other changing bed for winding rolls can be wound up. Every single one
  • the resulting winding roll is created with the help of two Guided trestles.
  • Each winding block has a vertically movable one Sleeve guide, in which a clamping head rotatably mounted is. On the two end faces of the resulting winding roll engage the two clamping heads a little in the winding tube on.
  • This construction allows that using the vertical movable sleeve guide the weight of the resulting Winding roll is counteracted. In other words: it finds partial weight relief of the winding roll takes place, so that they no longer carry the full weight on the winding support rollers lies on. This is an attempt to counter the danger that the material web is damaged by the increasing Winding reel diameters are constantly increasing Compressive stress that the web experiences at the points where the winding roll rests on the support rollers.
  • DE 1 047 001 B shows a device for relieving pressure the dead weight of winding rolls lying on support rollers from paper, cardboard or similar material webs.
  • the blow box is simultaneously designed as a longitudinal sealing element.
  • a swiveling end sealing element is provided on the end faces, which is attached to a longer lever that is outside the support rollers are rotatably mounted.
  • DE 41 10 047 A1 describes a carrier roller winding machine with one formed by two support rollers Changing bed, which is sealed down by a longitudinal sealing element is.
  • This longitudinal sealing element is arranged on a lever, which can be pivoted around an axis outside the support rollers is removed, for example, in the event of a paper jam to be able to.
  • End face sealing elements are also provided, which are arranged on levers, each about the axes a support roller are pivotable. These face sealing elements are axially movable on guides and with the help of a controllable pneumatic piston-cylinder unit against the Face of the outer winding roll can be pressed on.
  • US 3,515,183 shows a winding machine with two Carrier rollers that form a changing bed.
  • the support rollers point each have a perforated jacket. Inside each roller a blow box is arranged, the winding roll in the area supports their edition nips.
  • the invention has for its object the above Method and the associated device therefor to develop that despite that - on two changing beds - Insulated emergence of the winding rolls counteracted their own weight by a compressed air cushion can be and that furthermore when removing the sealing elements a collision with the support rollers or winding frame is avoided.
  • Another aspect of the invention relates to the problem of Compressed air supply to the various, isolated from each other Compressed air cushion.
  • the single changing bed every single compressed air cushion compressed air via an in Sectioned pressure chamber fed.
  • the hyperbaric chamber preferably extends over the entire length the winding support rollers, the number of each required Sections and the length of each section to the respective existing needs is adjusted.
  • the pressure chamber described above, divided into sections is preferably stationary inside one of the two Winding support rollers arranged, the roller shell of this Winding roller is perforated.
  • Different types of one such perforated winding support roller are in parallel Patent application EP 0 791 550 A2.
  • the above-mentioned pressure chamber divided into sections can however, can also be arranged below the two support rollers and a structural unit with the longitudinal sealing element located there form.
  • Another aspect of the invention relates to the creation of Movement mechanisms that automatically move back and forth of the two end sealing elements on the relevant, to be relieved Allow winding roll.
  • Starting point for one related task solution is the subject of the already mentioned DE 35 41 906 C1. From this document it is known in the field one on each of the two faces of each winding roll To provide winding block.
  • All of these trestles are hung on a side member, the one above the winding rollers parallel to the central winding support roller runs.
  • Each of the winding blocks extends from this side member down towards the one in question Changing bed; it has e.g. vertical guide rail on, to guide one of the above-mentioned guide elements for the Winding core or the winding tube is used.
  • one A swiveling support arm can be stored in the winding roll about an axis of rotation approximately parallel to the support roller axes is pivotable and at its outer end one of the end sealing elements wearing.
  • a guide rod is provided at the outer end of the support arm, on which the end sealing element from its working position - close on the end of the winding roll - approximately parallel to it Axis can be removed from the winding roll.
  • the axis of the The guide rod is inclined with respect to the winding roller axis so that the end sealing element when removed from the Front side of the winding roll also from the support rollers away.
  • a lower part of each end sealing element be foldable so that when swiveling up Avoid colliding with the adjacent outer winding roller becomes.
  • a drive for the pivoting process is preferred housed inside the relevant trestle.
  • a movement mechanism just described is one of several possible options. It is special suitable for particularly confined spaces. This is e.g. then the case when two in a changing bed adjacent winding rolls, between which only a small one Distance exists, relieved by means of a compressed air cushion should be. In this case it is necessary to the movement mechanisms for a relatively narrow space to accommodate two end sealing elements. With less cramped Space will be provided for a simplified design can.
  • Figure 1 shows schematically a three-roll winding machine.
  • Figure 2 is an enlarged view of the area above the two changing beds shown in Figure 1 Machine; it is a section along the line II-II of the figure 3rd
  • Figure 3 is a section along the line III-III of the figure 2nd
  • Figure 4 is a partial view in the direction of arrow IV of Figure 2.
  • FIG. 5 shows a construction that differs from FIGS. 1-4 one sectioned below a wrap bed Hyperbaric chamber.
  • the winding machine shown in Figures 1-4 has one Machine frame with stands 41, which are 43 are connected ( Figure 1).
  • the trusses 43 are in turn the middle of the machine connected by a longitudinal beam 45.
  • Three support rollers 5, 9 'and 9' 'arranged next to one another extend parallel to the longitudinal beam 45.
  • Each of the support rollers is with provided a drive, not shown.
  • Two adjacent support rollers form one Changing bed.
  • the longitudinally cut web of material e.g. B. paper web is running along the line P via the central support roller 5 into the machine on. At least one of the cut partial webs will rolled up on the support rollers 5 and 9 '' to form a roll 7a, while at least a second partial web over the rollers 9 'and 5 is rolled up into a roll 7b.
  • the lengthways cut Partial webs are already on the circumference of a web guide roller 3 separated, so that the at least one partial web, which for a winding roll 7a (or more) is determined along which dash-dotted line Pa over a further guide roller 4 and enters the machine via the support roller 9 ''.
  • the other Partial webs run along the line as before P on the support rollers 5 and 9 'on the winding roll 7b.
  • FIG. 3 shows the following, among other things: Because of the alternating there are partial webs entering the two changing beds e.g. between the two winding rollers 7b, which in the create a changing bed, an axial distance which the Width of the winding roll 7a arising in the other winding bed corresponds.
  • FIG. 3 shows a pair of winding stands 47 for the winding roll 7a and one winding block 49 each of two winding block pairs for the winding rolls 7b. Where the end faces of two winding rolls 7a and 7b are aligned with each other, form the two these two winding rollers 47 and 49 a unit.
  • Each of the winding stands 47, 49 is equipped with a lifting device 48 vertically displaceable sleeve guide 46.
  • Each sleeve guide 46 carries an axially displaceable Clamping head 50, which in the (from a winding tube 51st formed) engages the center of the winding roll in question.
  • the middle support roller 5 has a (preferably according to DE-PS 3843246) perforated roller jacket and a suction connection 5a.
  • a perforated roller jacket and a suction connection 5a.
  • vacuum can sometimes be generated in the interior of the support roller 5 are generated, in particular during the role change after cutting the partial webs, the new beginning of the web to hold the support roller 5.
  • Each of the two outer support rollers 9 'and 9' ' also has a perforated roller jacket and a stationary one inside Overpressure box 15, into which a compressed air line 28 opens.
  • the space between the roll shell and the air box 15 is divided into sections by means of seals. Their number and size can be varied. So you can on those winding rolls 7a or 7b where it is necessary is held in order to relieve weight in the concerned Build up a compressed air cushion in the changing bed. For this are both changing beds from below using a longitudinal sealing strip 6 'sealed. This extends over the entire The length of the support rollers and is for cleaning purposes and / or removable for inserting the material web.
  • each of the outer support rollers 9 'and 9' 'are on the pressure box 15 seals arranged so that below the there is a pressure zone 9a to relieve the winding roll, which are circumferentially from the narrowest point between two adjacent idlers extend to where the winding roll 7a or 7b rests on the support roller 9 'or 9' '.
  • Compressed air pads serve two on the front of the concerned winding roll 7a or 7b (or under the End roller elements 34 which can be inserted).
  • a guide rod 63 intended.
  • the end sealing element 34 from its Working position (close to the front of the winding roller 7b) be removed from the winding roll.
  • the end sealing element 34 preferably up to behind the end face 49a of the winding block 49, that is to the dashed position shown.
  • the axis of the guide rod 63 is approximate parallel to the winding axis; it is relative according to FIG. 4 arranged inclined to the winding axis.
  • the end sealing element 34 wins when removed from the Front of the winding roller 7b at the same time also a distance the support rollers 5 and 9 '.
  • a lower part 34a of the end sealing element 34 can be folded up (see FIG. 4). All of these measures ensure that the end sealing element 34 when removing from the changing bed neither with the Carrier rollers still collided with the winding frame.
  • FIG. 5 shows a construction which differs from FIGS. 1-4 an overpressure box 65. It is below the winding support roller 9 '' pivoted about its axis of rotation and extends essentially over the entire length of the support roller 9 ''. Its interior is by means of an intermediate wall 69, which extends longitudinally through the entire hyperbaric chamber extends into a plenum 66 and divided into a nozzle chamber 67. The latter has one in the changing bed directed blowout slot and forms with the Carrier rollers 5 and 9 '' sealing gaps.
  • the nozzle chamber thus replaces the longitudinal sealing strip 6 'shown in Figure 1. She is by means of numerous axially normal partition walls 67 in many Sections divided.
  • a valve 70 is assigned to each section, so that each section can be optionally connected to plenum 66 is or not. This allows the compressed air supply Control where to build a cushion of compressed air below a certain winding roll 7a or 7b is needed.

Landscapes

  • Winding Of Webs (AREA)
  • Replacement Of Web Rolls (AREA)
  • Turning (AREA)
  • Metal Rolling (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
  • Advancing Webs (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufwickeln einer längsgeschnittenen Materialbahn, z.B. Papierbahn, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1, wobei die aus den Teilbahnen entstehenden Wickelrollen mittels zweier aus Wickeltragwalzen gebildeten Wickelbetten unterstützt werden. Die Erfindung betrifft außerdem eine Vorrichtung zum Durchführen dieses Verfahrens mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 6; diese Vorrichtung ist vorzugsweise als eine Drei-Walzen-Rollenschneidmaschine ausgebildet. Theoretisch könnte man die zwei genannten Wickelbetten auch mit Hilfe von vier Wickeltragwalzen bilden.
Zum Stand der Technik wird beispielsweise auf die DE-PS 35 41 906 gemäß dem Oberbegriff der Ansprüche 1 und 6 verwiesen, worin eine Drei-Walzen-Rollenschneidmaschine beschrieben ist. Die drei Wickeltragwalzen bilden zwei Wickelbetten, so daß die nach dem Längsschneiden entstandenen Teil-bahnen teils im einen und teils im anderen Wickelbett zu Wikkelrollen aufgewickelt werden können. Jede einzelne, auf einer Wickelhülse entstehende Wickelrolle wird mit Hilfe von zwei Wickelböcken geführt. Jeder Wickelbock hat eine vertikal verfahrbare Hülsenführung, worin ein Spannkopf drehbar gelagert ist. An den beiden Stirnseiten der entstehenden Wickelrolle greifen die beiden Spannköpfe ein wenig in die Wickelhülse ein. Diese Konstruktion erlaubt es, daß mit Hilfe der vertikal verfahrbaren Hülsenführung dem Eigengewicht der entstehenden Wickelrolle entgegengewirkt wird. Mit anderen Worten: Es findet eine teilweise Gewichtsentlastung der Wickelrolle statt, so daß diese nicht mehr mit dem vollen Gewicht auf den Wickeltragwalzen aufliegt. Hierdurch versucht man, der Gefahr zu begegnen, daß die Materialbahn beschädigt wird durch die mit zunehmendem Wickelrollen-Durchmesser ständig größer werdende Druckbeanspruchung, welche die Bahn an den Stellen erfährt, wo die Wickelrolle auf den Tragwalzen aufliegt.
Diese Methode der Gewichtsentlastung erlaubt es also, Wickelrollen mit relativ großen Durchmessern herzustellen, wie dies z.B. von der papierverarbeitenden Industrie gefordert wird.
Diese bekannte Methode der Gewichtsentlastung führt jedoch in der Regel nur dann zu befriedigenden Ergebnissen, wenn die Materialbahn in verhältnismäßig schmale Teilbahnen geschnitten wird und wenn dementsprechend relativ schmale Wickelrollen entstehen. Wenn dagegen wenigstens eine Wickelrolle aus einer relativ breiten Teilbahn gebildet wird, so wirkt die beschriebene Gewichtsentlastung im wesentlichen nur an den beiden Stirnseiten der Wickelrolle. Mit anderen Worten: Es besteht die Tendenz daß sich die Wickelrolle unter dem Eigengewicht durchbiegt. Dies hat zur Folge, daß an den Auflagestellen die Linienkraft in der Mitte der Wickelrolle wesentlich größer ist als in den beiden Randzonen. Somit besteht im mittleren Bereich der Wickelrolle wiederum die Gefahr, daß die Materialbahn beschädigt wird.
Bei Zwei-Walzen-Wickelmaschinen ist es bekannt, dem Eigengewicht der Wickelrolle mittels eines Druckluftpolsters entgegenzuwirken. Bekanntlich liegen dort die Wickelrollen dicht an dicht auf einem einzigen Wickelbett. Dadurch kann dort ein einziges, die Wickelrollen insgesamt unterstützendes Druckpolster mit relativ einfachen Mitteln nach außen hin begrenzt werden (siehe DE 42 04 198). Bekannt ist auch eine Ein-Walzen-Wickelmaschine, worin (ohne Wickelbetten) mehrere voneinander isolierte Wickelrollen auf einer einzigen zentralen Tragwalze gebildet werden, wobei jede Wickelrolle durch zwei Wickelböcke geführt ist. Zur Gewichtsentlastung sind Druckluftpolster vorgesehen, (siehe DE 42 01 815 A1 und DE 42 19 415 A1). Diese bekannten Methoden sind aber auf eine Drei-Walzen-Wickelmaschine nicht übertragbar.
DE 1 047 001 B zeigt eine Einrichtung zum Entlasten des Eigengewichts von auf Tragwalzen liegenden Wickelrollen aus Papier-, Karton- oder ähnlichen Werkstoffbahnen. Hier wird in einem einzigen Wickelbett, das durch zwei Tragwalzen gebildet ist, von unten Druckluft eingeblasen, wobei der Blaskasten gleichzeitig als Längsdichtelement ausgebildet ist. Für die Stirnseiten ist ein einschwenkbares Enddichtelement vorgesehen, das an einem längeren Hebel befestigt ist, der außerhalb der Tragwalzen drehbar gelagert ist.
DE 41 10 047 A1 beschreibt eine Tragwalzen-Wickelmaschine mit einem durch zwei Tragwalzen gebildeten Wickelbett, das nach unten durch ein Längsdichtelement abgedichtet ist. Dieses Längsdichtelement ist an einem Hebel angeordnet, der außerhalb der Tragwalzen um eine Achse verschwenkbar ist, um beispielsweise bei einem Papierstau entfernt werden zu können. Ferner sind Stirndichtelemente vorgesehen, die an Hebeln angeordnet sind, die jeweils um die Achsen einer Tragwalze verschwenkbar sind. Diese Stirndichtelemente sind auf Führungen axial verschiebbar und mit Hilfe einer steuerbaren pneumatischen Kolben-Zylinder-Einheit gegen die Stirnseiten der jeweils äußeren Wickelrolle andrückbar.
DE 94 14 449 U1 zeigt eine Wickelmaschine mit einem einzigen Wickelbett, das aus zwei Tragwalzen gebildet ist. Eine der beiden Tragwalzen weist einen elastischen Bezug auf. Zwischen die beiden Tragwalzen ist von unten ein Blaskasten einschiebbar. An den Stirnseiten der Wicketrolle ist ein Enddichtelement angeordnet.
US 3 515 183 zeigt eine Wickelmaschine mit zwei Tragwalzen, die ein Wickelbett bilden. Die Tragwalzen weisen jeweils einen perforierten Mantel auf. Innerhalb jeder Tragwalze ist ein Blaskasten angeordnet, der die Wickelrolle im Bereich ihrer Auflagenips unterstützt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs beschriebene Verfahren und die dazugehörende Vorrichtung dahingehend weiterzuentwickeln, daß trotz des - auf zwei Wickelbetten - voneinander isolierten Entstehens der Wickelrollen ihrem Eigengewicht durch ein Druckluftpolster entgegengewirkt werden kann und daß ferner beim Entfernen der Entdichtelemente eine Kollision mit den Tragwalzen oder Wickelbock vermieden wird.
Diese Aufgabe wird gemäß den voneinander unabhängigen Hauptansprüchen im Prinzip wie folgt gelöst: Ausgehend von dem eingangs beschriebenen Verfahren wird zumindest in einem der beiden Wickelbetten unterhalb beliebig vieler (vorzugsweise nur der besonders breiten) Wickelrollen je ein Druckluftpolster gebildet. Alle diese Druckluftpolster werden nach unten begrenzt durch Einsetzen eines Längsdichtelementes in den zwischen den beiden Wickeltragwalzen vorhandenen Spalt. Gleichzeitig wird im Bereich jeder Stirnseite der betreffenden Wickelrolle das einzelne Druckluftpolster durch Ansetzen zweier Enddichtelemente begrenzt wobei diese beim Entfernen vom jeweiligen Wickelrollen-Ende entlang einer relativ zur Wickelachse geneigten Führung verfahren werden. Dabei können Anzahl und Position der Enddichtelemente an die Anzahl und Breite der zu unterstützenden Wickelrollen angepaßt werden. Die zur Durchführung dieses Verfahrens notwendigen Vorrichtungs-Merkmale sind in dem unabhängigen Anspruch 6 angegeben.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft das Problem der Druckluftzufuhr zu den verschiedenen, voneinander isolierten Druckluftpolstern. Im Prinzip wird an dem einzelnen Wickelbett jedem einzelnen Druckluftpolster Druckluft über eine in Sektionen unterteilte Überdruckkammer zugeführt. Die Überdruckkammer erstreckt sich vorzugsweise über die gesamte Länge der Wickeltragwalzen, wobei die Anzahl der jeweils benötigten Sektionen und die Länge jeder einzelnen Sektion an die jeweils vorliegenden Bedürfnisse angepaßt wird.
Die zuvor beschriebene, in Sektionen unterteilte Überdruckkammer wird vorzugsweise stationär im Inneren einer der beiden Wickeltragwalzen angeordnet, wobei der Walzenmantel dieser Wickeltragwalze perforiert ist. Verschiedene Bauarten einer solchen perforierten Wickeltragwalze sind in der parallelen Patentanmeldung EP 0 791 550 A2 beschrieben.
Die erwähnte, in Sektionen unterteilte Überdruckkammer kann jedoch auch unterhalb der beiden Tragwalzen angeordnet werden und mit dem dort befindlichen Längsdichtelement eine Baueinheit bilden.
Denkbar wäre noch eine andere Möglichkeit der Druckluftzufuhr zu den einzelnen Druckluftpolstern: Innerhalb einer der beiden Wickeltragwalzen könnte eine sich über die gesamte Walzenlänge erstreckende einheitliche Überdruckkammer vorgesehen werden, wobei nur gewisse, entsprechend den Teilbahn Breiten der Wikkelrollen dimensionierte Sektionen des Walzenmantels perforiert sind. Diese Methode erlaubt jedoch nicht das nachträgliche Anpassen der Sektionen an eine geänderte Anzahl der Wickelrollen und an eine Änderung ihrer Breite.
Für die verschiedenen Wickelrollen, die auf einem der beiden Wickelbetten entstehen, ist nur ein einziges durchgehendes Längsdichtelement erforderlich, das sich über die gesamte Länge der Tragwalzen erstreckt. Eine Schwierigkeit besteht jedoch darin, daß für jede zu unterstützende Wickelrolle zwei Enddichtelemente erforderlich sind und daß diese Enddichtelemente (wie bei Zwei-Walzen-Wickelmaschinen an sich bekannt) zum Anwickeln jeder neuen Wickelrolle aus ihrer Arbeitsposition entfernt werden müssen. Dies ist erforderlich, weil am Beginn jedes Wickelvorganges für jede neue Wickelrolle ein Wickelkern oder eine Wickelhülse mittels der schon erwähnten Führungseinrichtung in den Grund des Wickelbettes eingelegt werden muß und danach erst allmählich entsprechend dem Anwachsen des Wickelrollendurchmessers nach oben wandert. Erst wenn die Wickelrolle einen bestimmten (ungefähr mittleren) Durchmesser erreicht hat, können die Enddichtelemente in ihre Arbeitsposition gebracht werden. Erst ab diesem Zeitpunkt ist das Aufbauen eines Druckluftpolsters möglich; vorher ist dies wegen des noch geringen Wickelrollengewichtes auch noch nicht notwendig.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft das Schaffen von Bewegungs-Mechanismen, die ein selbsttätiges Hin- und Herbewegen der zwei Enddichtelemente an der betreffenden, zu entlastenden Wickelrolle ermöglichen. Ausgangspunkt für eine diesbezügliche Aufgabenlösung ist der Gegenstand der schon genannten DE 35 41 906 C1. Aus dieser Schrift ist es bekannt, im Bereich der beiden Stirnseiten jeder einzelnen Wickelrolle je einen Wickelbock vorzusehen.
Alle diese Wickelböcke sind an einem Längsträger aufgehängt, der oberhalb der Wickelrollen parallel zur zentralen Wickeltragwalze verläuft. Jeder der Wickelböcke erstreckt sich von diesem Längsträger nach unten in Richtung auf das betreffende Wickelbett; er weist eine z.B. vertikale Führungsschiene auf, die zur Führung eines der genannten Führungselemente für den Wickelkern oder die Wickelhülse dient.
Es wurde nun gefunden, daß an jedem der zwei Wickelböcke einer Wickelrolle ein schwenkbarer Tragarm gelagert werden kann, der um eine zu den Tragwalzenachsen in etwa parallele Drehachse schwenkbar ist und an seinem äußeren Ende eines der Enddichtelemente trägt. Allerdings muß nun darauf geachtet werden, daß das Enddichtelement beim Hin- oder Herschwenken weder mit den Wickeltragwalzen noch mit dem Wickelbock kollidiert. Zu diesem Zweck kann beispielsweise folgendes vorgesehen werden: Am äußeren Ende des Tragarmes ist eine Führungsstange vorgesehen, auf der das Enddichtelement aus seiner Arbeitsposition - nahe an der Stirnseite der Wickelrolle - ungefähr parallel zu deren Achse von der Wickelrolle entfernt werden kann. Die Achse der Führungsstange ist gegenüber der Wickelrollenachse geneigt so daß sich das Enddichtelement beim Entfernen von der Stirnseite der Wickelrolle zugleich auch von den Tragwalzen entfernt. Zusätzlich kann ein unterer Teil jedes Enddichtelementes hochklappbar sein, so daß beim Hochschwenken ein Kollidieren mit der benachbarten äußeren Wickeltragwalze vermieden wird. Ein Antrieb für den Schwenkvorgang wird vorzugsweise im Inneren des betreffenden Wickelbockes untergebracht.
Die soeben beschriebene Bauweise eines Bewegungs-Mechanismus ist eine von mehreren denkbaren Möglichkeiten. Sie ist besonders geeignet bei besonders beengten Platzverhältnissen. Dies ist z.B. dann der Fall, wenn in einem Wickelbett zwei zu einander benachbarte Wickelrollen, zwischen denen ein nur geringer Abstand besteht, mittels eines Druckluftpolsters entlastet werden sollen. In diesem Falle ist es notwendig, in einem relativ engen Zwischenraum die Bewegungs-Mechanismen für zwei Enddichtelemente unterzubringen. Bei weniger beengten Platzverhältnissen wird man eine vereinfachte Bauweise vorsehen können.
Beispielsweise kann man an wenigstens einem der Wickelböcke anstelle eines schwenkbaren Tragarmes einen unbeweglichen Tragarm befestigen, der wiederum an seinem freien Ende eines der Enddichtelemente trägt. Dieses ist dann wiederum, wie oben beschrieben, relativ zum Tragarm geneist zur Wickelrollenachse verschiebbar.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen beschrieben.
Die Figur 1 zeigt schematisch eine Drei-Walzen-Wickelmaschine.
Die Figur 2 ist eine vergrößerte Darstellung des Bereiches oberhalb der zwei Wickelbetten der in Figur 1 dargestellten Maschine; es ist ein Schnitt entlang der Linie II-II der Figur 3.
Die Figur 3 ist ein Schnitt entlang der Linie III-III der Figur 2.
Die Figur 4 ist eine Teilansicht in Richtung des Pfeiles IV der Figur 2.
Die Figur 5 zeigt eine von Fig. 1-4 abweichende Bauweise mit einer unterhalb eines Wickelbetes liegenden sektionierten Überdruckkammer.
Die in den Figuren 1-4 dargestellte Wickelmaschine hat ein Maschinengestell mit Ständern 41, die durch Traversen 43 verbunden sind (Figur 1). Die Traversen 43 sind ihrerseits in der Maschinenmitte durch einen Längsträger 45 verbunden. Drei nebeneinander angeordnete Tragwalzen 5, 9' und 9'' erstrecken sich parallel zum Längsträger 45. Jede der Tragwalzen ist mit einem nicht dargestellten Antrieb versehen. Die beiden äußeren Tragwalzen 9' und 9'' erstrecken sich auf gleicher Höhe und haben gleiche, jedoch kleinere Durchmesser als die mittlere Tragwalze 5. Jeweils zwei benachbarte Tragwalzen bilden ein Wickelbett.
Die längs geschnittene Materialbahn, z. B. Papierbahn, läuft entlang der Linie P über die zentrale Tragwalze 5 in die Maschine ein. Wenigstens eine der geschnittenen Teilbahnen wird auf den Tragwalzen 5 und 9'' zu einem Wickel 7a aufgerollt, während wenigstens eine zweite Teilbahn über den Walzen 9' und 5 zu einem Wickel 7b aufgerollt wird. Gemäß einer Variante kann auch folgendermaßen vorgegangen werden: Die längs geschnittenen Teilbahnen werden schon am Umfang einer Bahnleitwalze 3 getrennt, so daß die wenigstens eine Teilbahn, die für eine Wickelrolle 7a (oder mehrere) bestimmt ist, entlang der strichpunktierten Linie Pa über eine weitere Leitwalze 4 und über die Tragwalze 9'' in die Maschine einläuft. Die andere(n) Teilbahnen(en) läuft bzw. laufen wie bisher entlang der Linie P über die Tragwalzen 5 und 9' auf die Wickelrolle 7b.
Die Figur 3 zeigt unteranderem folgendes: Aufgrund der abwechselnd in die beiden Wickelbetten einlaufenden Teilbahnen besteht z.B. zwischen den beiden Wickelrollen 7b, die in dem einen Wickelbett entstehen, ein axialer Abstand, welcher der Breite der im anderen Wickelbett entstehenden Wickelrolle 7a entspricht.
Am Längsträger 45 sind längsverschiebbare Wickelböcke 47, 49 gelagert, welche nach unten in das jeweilige Wickelbett ragen und zur beidseitigen Führung der Wickelrollen 7a, 7b dienen. In Figur 3 sieht man ein Wickelbock-Paar 47 für die Wickelrolle 7a und je einen Wickelbock 49 von zwei Wickelbock-Paaren für die Wickelrollen 7b. Dort wo die Stirnflächen zweier Wikkelrollen 7a und 7b miteinander fluchten, bilden die zwei zu diesen beiden Wickelrollen gehörenden Wickelböcke 47 und 49 eine Baueinheit.
Jeder der Wickelböcke 47, 49 ist mit einer mittels Hubeinrichtung 48 vertikal verschiebbaren Hülsenführung 46 ausgestattet. Jede Hülsenführung 46 trägt einen axial verschiebbaren Spannkopf 50, der in das (von einer Wickelhülse 51 gebildete) Zentrum der betreffenden Wickelrolle eingreift.
Zum Ausstoßen der fertigen Wickelrollen 7a, 7b aus dem entsprechenden Wickelbett sind über der mittleren Tragwalze 5 Ausstoßeinrichtungen 42, 44 vorgesehen, jeweils mit einem Schwenkantrieb 52. Ferner ist jeder der äußeren Tragwalzen 9' und 9'' eine Rollen-Absenkeinrichtung 53, 54 zugeordnet, mit der die ausgestoßenen fertigen Wickelrollen aus der Maschine abgelegt werden.
Die mittlere Tragwalze 5 hat einen (vorzugsweise gemäß DE-PS 3843246) perforierten Walzenmantel und einen Sauganschluß 5a. Hierdurch kann zeitweise im Inneren der Tragwalze 5 Unterdruck erzeugt werden, insbesondere um während des Rollenwechsels nach dem Durchtrennen der Teil-Bahnen die neuen Bahnanfänge an der Tragwalze 5 zu halten.
Jede der beiden äußeren Tragwalzen 9' und 9'' hat ebenfalls einen perforierten Walzenmantel und im Inneren einen stationären Überdruckkasten 15, in den eine Druckluftleitung 28 mündet. Der Zwischenraum zwischen dem Walzenmantel und dem Druckluftkasten 15 ist mit Hilfe von Dichtungen in Sektionen unterteilt. Deren Anzahl und Größe ist variierbar. Dadurch kann man an denjenigen Wickelrollen 7a oder 7b, an denen es für erforderlich gehalten wird, zwecks Gewichtsentlastung in dem betreffenden Wickelbett ein Druckluftpolster aufbauen. Hierzu sind beide Wickelbetten von unten her mittels einer Längsdichtleiste 6' abgedichtet. Diese erstreckt sich über die gesamte Länge der Tragwalzen uns ist für Reinigungszwecke und/oder zum Einführen der Materialbahn entfernbar. Innerhalb jeder der äußeren Tragwalzen 9' und 9'' sind auf dem Überdruckkasten 15 Dichtungen derart angeordnet, daß unterhalb der zu entlastenden Wickelrolle eine Druckzone 9a vorhanden ist, die sich in Umfangsrichtung von der engsten Stelle zwischen zwei benachbarten Tragwalzen bis zu der Stelle erstreckt, wo die Wickelrolle 7a oder 7b auf der Tragwalze 9' oder 9'' aufliegt.
Zur seitlichen Begrenzung jedes unter einer Wickelrolle erzeugten Druckluftpolsters dienen zwei an den Stirnseiten der betreffenden Wickelrolle 7a oder 7b anlegbare (oder unter die betreffende Wickelrolle einschiebbare) Enddichtelemente 34.
Aus Figur 1 ist noch folgendes ersichtlich: Falls wenigstens eine der Teil-Bahnen entlang der Linie Pa zur Tragwalze 9'' läuft, kann man deren Überdruckkasten 15 dahingehend abwandeln, daß zeitweise eine Saugzone 9b an eine Unterdruckquelle anschließbar ist. In der mittleren Tragwalze 5 kann, falls erforderlich, im Bereich jedes Druckluftpolsters mittels einer stationären Abdeckung 5b das Entweichen von Druckluft durch die Perforation vermieden werden. Im allgemeinen ist jedoch die Perforation im Walzenmantel der Tragwalze 5 so fein, daß auch ohne eine solche Abdeckung ein nennenswerter Druckverlust in den Druckluftpolstern nicht stattfindet.
Aus den Figuren 2 - 4 ist noch ersichtlich, wie man die Enddichtelemente 34 aus dem Bereich des betreffenden Wickelbettes entfernen kann. Dies ist erforderlich, weil beim Anwickeln neuer Wickelrollen mit Hilfe der Hülsenführungen 46 neue Wikkelhülsen 51 in die Wickelbetten eingelegt werden müssen. Dort wo ein Enddichtelement 34 vorgesehen werden muß, hat der betreffende Wickelbock 49 einen Tragarm 60, an dessen freiem Ende das Enddichtelement 34 abgestützt ist. Damit zwischen zwei benachbarten Wickelrollen 7b ein relativ kleiner Abstand einstellbar ist, ist der Tragarm 60 um eine zur Wickelrollenachse parallele Drehachse 61 schwenkbar. Ein Schwenkantrieb für den Tragarm 60 ist mit 62 bezeichnet.
Am äußeren Ende des Tragarmes 60 ist eine Führungsstange 63 vorgesehen. Auf dieser kann das Enddichtelement 34 aus seiner Arbeitsposition (nahe an der Stirnseite der Wickelrolle 7b) von der Wickelrolle entfernt werden. Dabei wird gemäß Figur 4 das Enddichtelement 34 vorzugsweise bis hinter die Stirnseite 49a des Wickelbockes 49 verfahren, also bis in die gestrichelt dargestellte Position. Die Achse der Führungsstange 63 ist ungefähr parallel zur Wickelachse; sie ist gemäß Figur 4 relativ zur Wickelachse geneigt angeordnet.
Dadurch gewinnt das Enddichtelement 34 beim Entfernen von der Stirnseite der Wickelrolle 7b zugleich auch einen Abstand zu den Tragwalzen 5 und 9'. Zusätzlich kann ein unterer Teil 34a des Enddichtelementes 34 hochklappbar sein (siehe Figur 4). Durch alle diese Maßnahmen wird erreicht, daß das Enddichtelement 34 beim Entfernen aus dem Wickelbett weder mit den Tragwalzen noch mit dem Wickelbock kollidiert.
Nachtrag zu den Figuren 2 und 3: Hier ist angenommen, daß die Bahnbreite B der nur teilweise sichtbaren Wickelrollen 7b größer ist als die Bahnbreite b der dazwischen entstehenden Wickelrolle 7a. Deshalb sind nur an den Wickelrollen 7b Einrichtungen zum Erzeugen eines Druckluftpolsters vorgesehen. Mit Doppelpunkt - Strich-Linien 59 sind die mit druckluftbeaufschlagten Sektionen einer stationären Überdruckkammer (z.B. 15 in Figur 1) schematisch angedeutet. Die Länge einer solchen Sektion ist also in der Regel kleiner als die Bahnbreite B der zu entlastenden Wickelrolle 7b. Die stationären Überdruckkammern selbst sind in den Figuren 2 und 3 weggelassen.
Die Figur 5 zeigt eine von den Figuren 1 - 4 abweichende Bauweise eines Überdruckkastens 65. Er ist unterhalb der Wickeltragwalze 9'' schwenkbar um deren Drehachse angeordnet und erstreckt sich im wesentlichen über die gesamte Länge der Tragwalze 9''. Sein Innenraum ist mittels einer Zwischenwand 69, die sich in Längsrichtung durch die gesamte Überdruckkammer erstreckt, in ein mit Druckluft beaufschlagbares Plenum 66 und in eine Düsenkammer 67 unterteilt. Die letztere hat einen in das Wickelbett gerichteten Ausblasschlitz und bildet mit den Tragwalzen 5 und 9'' Dichtspalte. Die Düsenkammer ersetzt somit die in Figur 1 dargestellte Längsdichtleiste 6'. Sie ist mittels zahlreicher achsnormaler Zwischenwände 67 in viele Sektionen unterteilt. Jeder Sektion ist ein Ventil 70 zugeordnet, so daß jede Sektion wahlweise an das Plenum 66 anschließbar ist oder nicht. Hierdurch kann man die Druckluftzufuhr dorthin steuern, wo sie zum Aufbau eines Druckluftpolsters unterhalb einer bestimmten Wickelrolle 7a oder 7b benötigt wird.

Claims (12)

  1. Verfahren zum Aufwickeln von längsgeschnittenen Teilbahnen einer Materialbahn, vorzugsweise Papierbahn, bei dem aus jeder Teilbahn eine Wickelrolle (7a, 7b) gebildet wird und bei dem die Wikkelrollen auf zwei aus Wickeltragwalzen (5, 9', 9") gebildeten Wickelbetten aufliegen, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Wickelbett unter wenigstens einer wählbaren Wickelrolle (7a, 7b) ein auf diese Wickelrolle begrenztes Durckluftpolster gebildet wird, wobei das Druckluftpolster durch ein zu den Wickeltragwalzen (5, 9', 9") paralleles und in den zwischen diesen befindlichen Spalt einführbares Längsdichtelement (6', 68) und durch zwei den Wickelrollen-Enden zugeordnete Enddichtelemente (34) begrenzt wird, die beim Entfernen vom jeweiligen Wickelrollen-Ende entlang einer relativ zur Wickelachse geneigten Führung (63) verfahren werden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Druckluftpolster Druckluft über eine in Sektionen unterteilte Überdruckkammer (15, 65) zugeführt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Zuführen der Druckluft aus dem Inneren einer der Wickeltragwalzen (9', 9'') stattfindet, deren Mantel perforiert ist.
  4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Zuführen der Druckluft über das genannte Längsdichtelement (68) stattfindet.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man die Enddichtelemente (34) für das Anwickeln neuer Wickelrollen (7a, 7b) aus dem Bereich der Wickelbetten entfernt.
  6. Wickelmaschine zum Durchführen des im Anspruch 1 angegebenen Verfahrens, mit zwei aus Wickeltragwalzen (5, 9', 9") gebildeten Wickelbetten zur Aufnahme von Wickelrollen (7a, 7b), die aus längsgeschnittenen Teilbahnen einer Materialbahn, vorzugsweise Papierbahn, entstehen, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:
    a) im Bereich eines jeden Wickelbettes ist in den zwischen zwei Tragwalzen (5, 9', 9") befindlichen Spalt von unten her ein Längsdichtelement (6', 68) einführbar;
    b) an jedem der beiden Enden wenigstens einer einzelnen Wickelrolle (7a, 7b) befindet sich ein entfernbares Enddichtelement (34), das einerseits mit der Wickelrolle und andererseits mit den Mantelflächen der betreffenden Wickeltragwalzen Dichtspalte bildet,
    c) wobei das Enddichtelement (34) beim Entfernen vom Ende der Wickelrolle (7a, 7b) auf einer relativ zur Wickelachse geneigten Führung (63) verfahrbar ist.
  7. Wickelmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Wickelbett wenigstens eine der beiden Wickeltragwalzen (9') einen perforierten Walzenmantel und im Inneren eine in Sektionen unterteilbare stationäre Überdruckkammer (15) aufweist, die an eine Druckluftquelle anschließbar ist.
  8. Wickelmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe jeder Sektion an die Teilbahnbreite (B) der betreffenden Wickelrolle (7b) anpaßbar ist.
  9. Wickelmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Längsdichtelement (68) Bestandteil einer in Sektionen unterteilbaren Überdruckkammer (65) ist, wobei die Größe jeder Sektion an die Teilbahnbreite (B) der betreffenden Wickelrolle (7b) anpaßbar ist.
  10. Wickelmaschine nach einem der Ansprüche 6 bis 9, die für jede Wickelrolle (7b) zwei Wickelböcke (49) aufweist, die zum Führen des Wickelkerns oder der Wickelhülse (51) der Wickelrolle dient, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Wickelbock (49) einen Tragarm (60) aufweist, an dessen freiem Ende eines der Enddichtelemente (34), vorzugsweise geneigt zur Wickelrollendrehachse verschiebbar, abgestützt ist.
  11. Wickelmaschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einer der Tragarme (60) im Wickelbock (49) schwenkbar gelagert ist, wobei die Schwenkachse (61) wenigstens angenähert parallel zur Wickelrollen-Drehachse verläuft.
  12. Wickelmaschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß an jedem Enddichtelement (34) ein in den Grund des Wickelbettes ragender Teil (34 a) hochklappbar ausgebildet ist.
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