EP1225142A2 - Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen Aufwickeln einer Faserstoffbahn - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen Aufwickeln einer Faserstoffbahn Download PDF

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EP1225142A2
EP1225142A2 EP01130577A EP01130577A EP1225142A2 EP 1225142 A2 EP1225142 A2 EP 1225142A2 EP 01130577 A EP01130577 A EP 01130577A EP 01130577 A EP01130577 A EP 01130577A EP 1225142 A2 EP1225142 A2 EP 1225142A2
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EP
European Patent Office
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drum
force
contact pressure
force measuring
nip
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EP01130577A
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EP1225142B1 (de
EP1225142B2 (de
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Wilhelm Dipl.-Ing. Mausser
Gerald Ing. Schadler
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Andritz AG
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Andritz AG
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H18/00—Winding webs
    • B65H18/08—Web-winding mechanisms
    • B65H18/26—Mechanisms for controlling contact pressure on winding-web package, e.g. for regulating the quantity of air between web layers

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for continuous Winding up a fibrous web, especially paper, for example Tissue web, the web being guided over a carrying drum and in another Sequence is wound on a winding device.
  • Such methods and devices are used in the production of paper webs known for a long time.
  • a disadvantage of the known devices is that either the contact pressure of the drum on the support roller is such that the drum is driven by the force generated by friction, like this e.g. US 5,611,500 A (Smith) or US 5,845,868 A (Klerelid et al.) show, or if a separate drive of the reel is provided, such as. in DE 197 48 995 A1 (Voith), the contact pressure cannot be exact be set, because there are too many places where you cannot calculate Losses e.g. caused by friction. The specified pressure in the Contact pressure cylinders is set, therefore does not define the actual Contact force between the drum and drum.
  • the aim of the invention is therefore to propose a method and a device, with good controllability even with small contact pressures is given during the winding process.
  • the invention is therefore characterized in that the contact pressure in the nip between drum (winding shaft) and carrier drum is measured without loss.
  • the exact contact pressure can always be determined thanks to the loss-free measurement and be continuously adjusted.
  • An advantageous development of the invention is characterized in that the measurement result of the contact pressure for regulation to a desired one Contact force is used. So even a low contact pressure can be applied can be set.
  • An advantageous embodiment of the invention is characterized in that a linear guide is provided and the compressive force and the travel over one integrated measuring system in the pressure cylinders is regulated.
  • a favorable further development of the invention of the invention is thereby characterized in that the measurement of the contact pressure on the carrier drum in Direction of force occurs.
  • the influences of friction and also the influencing of This can result in measurement results due to the imbalance of the paper roll turned off.
  • the measurement of the Contact force horizontally ensures that any Influences of weight that would otherwise always have to be considered separately, turned off.
  • one is preselected Contact pressure in the nip through the hydraulic cylinders of the secondary arms via the Transfer paper wrap to the carrier drum, applying the force through the hydraulic cylinders based on the measurement results of the force measuring device can be continuously adjusted and preferably the contact pressure in the Nip is kept constant. This can result in a low contact pressure and further consequence is a maintenance of the volume especially of high volume Tissue paper can be achieved.
  • the invention also relates to a device for carrying out the method, with a carrying drum and a drum, which is characterized by that force measuring devices for loss-free measurement of the nip force are provided. Thanks to the lossless measurement, even small ones The exact contact pressure is always determined and continuously be adjusted.
  • a favorable further development of the invention of the invention is thereby characterized that the drum, preferably throughout Roll-up process, is mounted on force measuring devices. So that becomes a direct and loss-free measurement of the contact pressure possible, including one ensures uniform paper quality over the entire winding process can be.
  • a favorable further development of the invention is characterized in that the force measuring devices in a horizontally displaceable holding device are provided. Thus, a constant direction of force and simple Transmission of the (regulated) pressure force can be guaranteed.
  • An advantageous embodiment of the invention is characterized in that the horizontally displaceable holding device is provided with idlers, which in Guide profiles run, whereby the guide profiles by a vertically running Tape are sealed. So a safe and low-friction shift ensures an exact adjustment of the pressure even with small ones Values.
  • a favorable further development of the invention is characterized in that the endless belt is made of fabric, plastic or steel. In this way can be the cheapest version depending on requirements and environment being found.
  • a favorable embodiment of the invention is characterized in that the deflection rollers have trapezoidal grooves for guiding the belt, the Endless belt has at least one trapezoidal profile that goes into the trapezoidal grooves the pulleys engages. This is a very good side Guiding of the belt possible, with no friction losses and no lateral Get lost can occur.
  • a favorable further development of the invention of the invention is thereby characterized in that the carrying drum is mounted on vertical rocker arms and between rocker arms and a fixed counterpart Force measuring device is arranged.
  • the influences of friction and also that Influencing the measurement results by the unbalance of the paper roll can be switched off.
  • the clamping elements can be mechanical, for example as springs or be provided hydraulically or pneumatically, for example as a cylinder.
  • the force measuring device is fixed in the horizontal direction in the horizontal Level of the axis of the support drum arranged, it is ensured that also any weight influences that are always considered separately should be switched off.
  • the arrangement of the force measuring device remains with the fixed carrying drum Always an exact measurement even when changing the reel (reel change) guaranteed in other known systems by the time pressure at Change often due to inaccurate use and the resulting additional unpredictable friction is not ensured.
  • FIG. 1 shows a system according to the invention
  • FIG. 2 shows a section according to Line II-II in Fig. 1
  • Fig. 3 shows a section of Fig. 1
  • Fig. 4 shows a section 1
  • FIG. 5 shows a section along line V-V in FIG. 4
  • Fig. 6 shows a section along line VI-VI in Fig. 4
  • Fig. 7 shows a section according to Circle VII in Fig. 6
  • Fig. 8 shows a section of a variant of the invention analogous to FIG. 3.
  • the winding shaft (drum) 1 is a lowering device 2 in the Primary arm 3 inserted and hydraulically vertical above the carrying drum 4 clamped.
  • a geared motor 6, which is on a Plate is slidably mounted in the axial direction. This is with the Winding shaft 1 coupled to bring it up to machine speed.
  • the primary arm 3 is now by means of a pivoting device 7 as long as Axis of the support drum 4 rotated until the winding shaft 1 touches it.
  • the winding shaft 1 takes over with the help of a suitable device Paper web P in full width and starts winding it up and enlarges it their diameter.
  • the required contact pressure between winding shaft 1 and Carrier drum 4 is connected to hydraulic cylinders 8, which have a force measuring device equipped, applied and regulated. This also includes compensation the weight of the winding shaft 1 is taken into account.
  • the primary arm 3 is now further pivoted about the axis of the support drum 4 until the winding shaft 1 in a horizontal position comes.
  • the thickness of the paper roll increases continuously up to a maximum of 350 mm.
  • the outer part of the primary arm 3 moves outwards like a telescope. It is guided on roller bearing 9, in order to keep the influence of friction on the nip force as low as possible.
  • the Paper wrap is placed on a horizontally displaceable holding device 11 and clamped.
  • Fig. 2 shows a section along line II-II in Fig. 1.
  • the holding device 11 consists of a receiving part 12 with two hydraulically operated Clamping levers 13, 14 and seated on a force measuring device 16 which in turn is mounted again on the sliding part 17.
  • the whole unit is too Secondary arm 10 called.
  • this drive 18 is on the Drive side TS coupled to the winding shaft 1 and the drive 6 in the primary arm 3 disengaged.
  • the Secondary arm 10 the horizontal nip force (contact pressure between drum 1 and support roller 4) via a hydraulic cylinder 19 on the driver's side FS and Drive side TS generated and regulated via the force measuring devices.
  • the secondary arm 10 During the further winding process in the secondary arm 10 is in the primary arm 3 prepares the next winding shaft 1. Once the paper wrap the has reached the desired size, it is pulled away from the carrying drum 4, the new winding shaft 1 in the primary arm 3 in the winding position on the drum 4 set and the full paper web P taken over. After ejecting the finished paper roll from the secondary arm 10 moves back to the carrier drum 4 and then takes over the new winding shaft 1 from the Primary arm 3.
  • the force measuring devices 16 are designed such that they only the horizontal forces actually applied in the nip between drum 1 and Detect the drum 4. Vertical components from the drives or from the changing the weight of the paper roll affects the measured values Not.
  • the measured value signals control the movement of the two Hydraulic cylinder 19, so that it is ensured that an absolute parallel operation the secondary arms 10 on the driver's side FS and drive side TS and a preselected one Nip force curve (constant or variable) over the entire winding process is secured.
  • the sliding part 17 of the secondary arm 10 is on horizontally running support rollers 21 which run in guide rollers 20 to to keep the influence of friction low here too.
  • FIG. 3 now shows a detail from FIG. 1, which represents the secondary arm 10.
  • the contact pressure A can over the force measuring device 16 regardless of the position and lossless be measured since there are no lossy intermediate elements are.
  • the sliding part 17 of the Secondary arm 10 moved by the hydraulic cylinder 19, so that always the same contact force A of the winding shaft 1 acts against the support roller 4.
  • the respective position of the secondary arm 10 is determined by in the cylinders 19 integrated measuring systems.
  • idlers 21 are protected from contamination by a special device protected, as can be seen from Fig. 4 (section IV-IV in Fig. 1).
  • she consists of two deflection rollers 22 per guide unit 26 (8 in total Deflection rollers for a system), wherein a roller 22 can be tensioned.
  • To the Deflection rollers 22 runs an endless belt 23 made of fabric, plastic or steel.
  • the support rollers 21 are fastened to this belt 23, only here by way of example a support roller 21 is shown.
  • Fig. 5 now shows a section along line V-V in Fig. 4, here the structure the support rollers 21 can be seen.
  • the support rollers 21 run on rails 27.
  • the surfaces 28 of the guide profile 26 are on the top and bottom recognizable. You can also here the endless belt 23 on which the support rollers 21st are attached and that on the other side also close to the Wall surfaces 28 of the guide profile 26 is moved along, see well.
  • Fig. 6 now shows a section along line VI-VI in Fig. 4, through a Deflection roller 22 is placed.
  • the deflecting rollers 22 are each with, for example provided two trapezoidal grooves, for example on the endless belt 23 also two trapezoidal profiles 24 are applied, which in the grooves of Engage pulleys 22 and thus prevent lateral running.
  • the number of grooves can vary depending on the bandwidth.
  • FIG. 7 shows a section VII in FIG. 6. It can be seen very clearly here lateral slots 25 on the wall 28 of the guide profile 26 for guidance the tapes 23 and serve as a seal. In addition, through this Device created cavity 29 by continuously blowing compressed air protected against the ingress of dust.
  • the carrying drum 4 is in vertical rocker arms 30 stored, which are arranged rotatably about bolts 31.
  • the force measuring devices 32 are in the horizontal plane of the support drum 4 between the rocker arms 30 and a fixed counterpart 33 are clamped, the rocker arms 30 are provided with tensioning elements 34 which either mechanically (e.g. spring) or hydraulically or pneumatically (Cylinder) are actuated and always press against the force measuring device.
  • tensioning the rocker arm 30 After tensioning the rocker arm 30, the force measuring devices 32 calibrated to nip force 0.
  • the hydraulic cylinder (or Pneumatic cylinder) 19 of the secondary arms 10 a preselected nip force transfer the paper wrap to the carrier drum 4. This power is then from measured the force measuring devices 32 and the measurement result for control the hydraulic cylinder 19 is used.
  • the measurement and control of the nip force can thus be carried out even with the smallest Contact pressure can be carried out very well and safely.
  • Next Hydraulic cylinders can e.g. pneumatic cylinders can also be used.

Landscapes

  • Replacement Of Web Rolls (AREA)
  • Winding Of Webs (AREA)
  • Manufacture Of Wood Veneers (AREA)
  • Preliminary Treatment Of Fibers (AREA)
  • Controlling Rewinding, Feeding, Winding, Or Abnormalities Of Webs (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum kontinuierlichen Aufwickeln einer Faserstoffbahn, insbesondere Papier-, beispielsweise Tissuebahn, wobei die Bahn P über eine Tragtrommel 4 geführt und in weiterer Folge auf einer Wickeleinrichtung aufgewickelt wird. Sie ist vornehmlich dadurch gekennzeichnet, dass die Anpresskraft im Nip zwischen Tambour 1 und Tragtrommel 4 verlustfrei gemessen wird. Weiters betrifft die Erfindung auch eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Aufwickeln einer Faserstoffbahn, insbesondere Papier-, beispielsweise Tissuebahn, wobei die Bahn über eine Tragtrommel geführt und in weiterer Folge auf einer Wickeleinrichtung aufgewickelt wird.
Derartige Verfahren und Vorrichtungen sind bei der Herstellung von Papierbahnen seit langem bekannt. Nachteilig bei den bekannten Vorrichtungen ist, dass entweder der Anpressdruck des Tambours an die Tragwalze derart ist, dass der Tambour durch die durch Reibung erzeugte Kraft angetrieben wird, wie dies z.B. die US 5,611,500 A (Smith) oder die US 5,845,868 A (Klerelid et al.) zeigen, oder wenn ein separater Antrieb des Tambours vorgesehen wird, wie z.B. bei der DE 197 48 995 A1 (Voith), kann die Anpresskraft nicht exakt eingestellt werden, da zu viele Stellen vorliegen, an denen nicht kalkulierbare Verluste z.B. durch Reibung entstehen. Der vorgegebene Druck, der in den Anpressdruckzylindern eingestellt wird, definiert daher nicht die tatsächliche Anpresskraft zwischen Tragtrommel und Tambour. Speziell bei Tissuepapier mit hohem Volumen ist eine geringe Anpresskraft erwünscht, um das hohe Volumen nicht durch den Anpressdruck wieder zu zerstören. Bei den bisherigen konventionellen Einrichtungen ist die Anpresskraft jedoch nur ungenau einstellbar und die Verluste durch Reibung in den Mechanikteilen liegen bereits über dem erforderlichen Anpressdruck, so dass eine exakte Regelung nicht erfolgen kann.
Ziel der Erfindung ist es daher, ein Verfahren und eine Vorrichtung vorzuschlagen, bei der auch bei kleinen Anpressdrücken eine gute Regelbarkeit während des Aufwickelvorgangs gegeben ist.
Die Erfindung ist daher dadurch gekennzeichnet, dass die Anpresskraft im Nip zwischen Tambour (Wickelwelle) und Tragtrommel verlustfrei gemessen wird.
Durch die verlustfreie Messung kann immer der exakte Anpressdruck ermittelt und laufend angepasst werden.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Messergebnis der Anpresskraft zur Regelung auf eine gewünschte Anpresskraft herangezogen wird. So kann auch eine geringe Anpresskraft eingestellt werden.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Linearführung vorgesehen ist und die Druckkraft und der Stellweg über ein in den Anpressdruck erzeugenden Druckzylindern integriertes Meßsystem geregelt wird.
Eine günstige Weiterbildung der Erfindung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Messung der Anpresskraft an der Tragtrommel in Kraftrichtung erfolgt. Die Reibungseinflüsse und auch die Beeinflussung der Messergebnisse durch die Unwucht des Papierwickels können dadurch ausgeschaltet werden.
Wenn die Kraftmesseinrichtung vorgespannt wird, kann ein andauernder Kontakt von Schwinghebel und Kraftmesseinrichtung gewährleistet werden.
Erfolgt gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung die Messung der Anpresskraft horizontal, so wird gewährleistet, dass auch jegliche Gewichtseinflüsse, die sonst immer getrennt berücksichtigt werden müssten, ausgeschaltet werden.
Gemäß einer günstigen Weiterbildung der Erfindung wird eine vorgewählte Anpresskraft im Nip durch die Hydraulikzylinder der Sekundärarme über den Papierwickel auf die Tragtrommel übertragen, wobei die Kraftaufbringung durch die Hydraulikzylinder auf Basis der Messergebnisse der Kraftmesseinrichtung kontinuierlich angepasst werden kann und vorzugsweise die Anpresskraft im Nip konstant gehalten wird. Dadurch kann eine niedrige Anpresskraft und in weiterer Folge eine Aufrechterhaltung des Volumens speziell von hochvolumigem Tissuepapier erzielt werden.
Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, mit einer Tragtrommel und einem Tambour, die dadurch gekennzeichnet ist, dass Kraftmesseinrichtungen zur verlustfreien Messung der Nipkraft vorgesehen sind. Durch die verlustfreie Messung kann auch bei kleinen Anpressdrücken immer der exakte Anpressdruck ermittelt und laufend angepasst werden.
Eine günstige Weiterbildung der Erfindung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Tambour, vorzugsweise während des gesamten Aufrollvorganges, auf Kraftmesseinrichtungen gelagert ist. Damit wird eine direkte und verlustfreie Messung der Anpresskraft möglich, wobei auch eine gleichmäßige Papierqualität über den gesamten Aufwickelvorgang gewährleistet werden kann.
Eine günstige Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftmesseinrichtungen in einer horizontal verschiebbaren Haltevorrichtung vorgesehen sind. Somit kann eine gleichbleibende Kraftrichtung und einfache Übertragung der (geregelten) Druckkraft gewährleistet werden.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die horizontal verschiebbare Haltevorrichtung mit Tragrollen versehen ist, die in Führungsprofilen laufen, wobei die Führungsprofile durch ein vertikal laufendes Band abgedichtet sind. So wird eine sichere und reibungsarme Verschiebung gewährleistet, die eine exakte Anpassung der Druckkraft auch bei kleinen Werten ermöglicht.
Eine günstige Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Endlosband aus Gewebe, Kunststoff oder Stahl besteht. Auf diese Weise kann je nach Anforderung und Umgebung jeweils die günstigste Ausführung gefunden werden.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das vertikal laufende Band als Endlosband ausgeführt ist und über zwei an den Enden der Führungsprofile vorgesehenen Rollen umgelenkt wird. So wird eine reibungsfreie Dichtung erzielt.
Eine günstige Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkrollen Trapeznuten zur Führung des Bandes aufweisen, wobei das Endlosband mindestens ein trapezförmiges Profil aufweist, das in die Trapeznuten der Umlenkrollen eingreift. Auf diese Weise ist eine sehr gute seitliche Führung des Bandes möglich, wobei keine Reibungsverluste und kein seitliches Verlaufen auftreten kann.
Eine günstige Weiterbildung der Erfindung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Tragtrommel auf vertikalen Schwinghebeln gelagert und zwischen Schwinghebeln und einem feststehenden Gegenstück eine Kraftmesseinrichtung angeordnet ist. Die Reibungseinflüsse und auch die Beeinflussung der Messergebnisse durch die Unwucht des Papierwickels können dadurch ausgeschaltet werden.
Wenn die Schwinghebel mit Spannelementen, die diese gegen die Kraftmesseinrichtung drücken, versehen sind, kann ein andauernder Kontakt von Schwinghebel und Kraftmesseinrichtung gewährleistet werden. Damit wird auch ein dauerndes Signal für eine Regelung gewährleistet.
Die Spannelemente können dabei mechanisch, beispielsweise als Federn oder hydraulisch oder pneumatisch, beispielsweise als Zylinder, vorgesehen sein.
Wird die Kraftmesseinrichtung fix in horizontaler Richtung in der horizontalen Ebene der Achse der Tragtrommel angeordnet, so wird gewährleistet, dass auch jegliche Gewichtseinflüsse, die sonst immer getrennt berücksichtigt werden müssten, ausgeschaltet werden.
Mit all diesen Maßnahmen lässt sich eine exakte Messung und ein Konstanthalten des Anpressdruckes im Nip praktisch zu jedem Zeitpunkt des Aufwickelvorgangs gewährleisten.
Durch die Anordnung der Kraftmesseinrichtung bei der fixen Tragtrommel bleibt auch bei einem Rollenwechsel (Tambourwechsel) immer eine exakte Messung gewährleistet, die bei anderen bekannten Systemen durch den Zeitdruck beim Wechsel oft durch ungenauen Einsatz und daraus resultierenden zusätzlichen, nicht berechenbaren Reibungseinflüssen nicht sichergestellt ist.
Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnungen beispielhaft beschrieben, wobei Fig. 1 eine Anlage gemäß der Erfindung, Fig. 2 einen Schnitt gemäß Linie II-II in Fig. 1, Fig. 3 einen Ausschnitt aus Fig. 1, Fig. 4 einen Schnitt gemäß Linie IV-IV in Fig. 1, Fig. 5 einen Schnitt gemäß Linie V-V in Fig. 4, Fig. 6 einen Schnitt gemäß Linie VI-VI in Fig. 4, Fig. 7 einen Ausschnitt gemäß Kreis VII in Fig. 6 und Fig. 8 einen Ausschnitt einer Variante der Erfindung analog zu Fig. 3 darstellt.
Anhand von Fig. 1 wird nun die Wirkungsweise der Vorrichtung beschrieben. Die Wickelwelle (Tambour) 1 wird über eine Absenkvorrichtung 2 in den Primärarm 3 eingelegt und hydraulisch senkrecht über der Tragtrommel 4 festgeklemmt. Auf der Führerseite FS ist ein Getriebemotor 6, der auf einer Platte in Achsrichtung verschiebbar angeordnet ist, montiert. Dieser wird mit der Wickelwelle 1 gekuppelt, um diese auf Maschinengeschwindigkeit zu bringen.
Der Primärarm 3 wird nun mittels einer Schwenkeinrichtung 7 solange um die Achse der Tragtrommel 4 gedreht, bis die Wickelwelle 1 auf dieser aufsetzt.
Dabei übernimmt die Wickelwelle 1 mit Hilfe einer geeigneten Vorrichtung die Papierbahn P in voller Breite und beginnt sie aufzuwickeln und vergrößert dabei ihren Durchmesser. Die erforderliche Anpresskraft zwischen Wickelwelle 1 und Tragtrommel 4 wird über Hydraulikzylinder 8, die mit einer Kraftmesseinrichtung ausgerüstet sind, aufgebracht und geregelt. Dabei wird auch die Kompensation des Gewichtes der Wickelwelle 1 berücksichtigt. Der Primärarm 3 wird nun weiter um die Achse der Tragtrommel 4 geschwenkt bis die Wickelwelle 1 in eine horizontale Lage kommt. Dabei nimmt die Dicke der Papierrolle kontinuierlich bis maximal 350 mm zu. Der äußere Teil des Primärarms 3 bewegt sich dabei teleskopartig nach außen. Er ist auf Rollenlager 9 geführt, um die Reibungseinflüsse auf die Nipkraft möglichst gering zu halten. Der Papierwickel wird auf eine horizontal verschiebbare Haltevorrichtung 11 aufgesetzt und festgeklemmt.
Fig. 2 zeigt einen Schnitt gemäß Linie II-II in Fig. 1. Die Haltevorrichtung 11 besteht aus einem Aufnahmeteil 12 mit zwei hydraulisch betätigten Klemmhebeln 13, 14 und sitzt auf einer Kraftmesseinrichtung 16 die ihrerseits wieder auf dem Verschiebeteil 17 montiert ist. Die gesamte Einheit wird auch Sekundärarm 10 genannt. Auf der Triebseite TS ist nun ein in Achsrichtung verschiebbarer Getriebemotor 18 mit der Haltevorrichtung 11 verbunden.
Sobald der Papierwickel in horizontaler Lage ist, wird dieser Antrieb 18 auf der Triebseite TS an die Wickelwelle 1 angekuppelt und der Antrieb 6 im Primärarm 3 ausgekuppelt. Während des weiteren Wickelvorganges wird über den Sekundärarm 10 die horizontale Nipkraft (Anpresskraft zwischen Tambour 1 und Tragrolle 4) über je einen Hydraulikzylinder 19 auf Führerseite FS und Triebseite TS erzeugt und über die Kraftmesseinrichtungen geregelt.
Während des weiteren Wickelvorganges im Sekundärarm 10 wird im Primärarm 3 die nächste Wickelwelle 1 vorbereitet. Sobald der Papierwickel die gewünschte Größe erreicht hat, wird er von der Tragtrommel 4 weggezogen, die neue Wickelwelle 1 im Primärarm 3 in die Anwickelposition auf die Tragtrommel 4 gesetzt und die volle Papierbahn P übernommen. Nach dem Ausstoßen der fertigen Papierrolle aus dem Sekundärarm 10 bewegt sich dieser wieder zur Tragtrommel 4 und übernimmt dann die neue Wickelwelle 1 aus dem Primärarm 3. Die Kraftmesseinrichtungen 16 sind derart gestaltet, dass sie nur die tatsächlich aufgebrachten Horizontalkräfte im Nip zwischen Tambour 1 und Tragtrommel 4 erfassen. Vertikalkomponenten aus den Antrieben bzw. aus dem sich veränderten Eigengewicht des Papierwickels beeinflussen die Messwerte nicht. Die erfassten Messwertsignale steuern die Bewegung der beiden Hydraulikzylinder 19, sodass dafür gesorgt ist, dass ein absoluter Parallellauf der Sekundärarme 10 auf Führerseite FS und Triebseite TS sowie ein vorgewählter Nipkraftverlauf (konstant oder veränderlich) über den gesamten Wickelvorgang gesichert ist. Der Verschiebeteil 17 des Sekundärarms 10 ist auf horizontal laufenden Tragrollen 21 gelagert, die in Führungsrollen 20 laufen, um auch hier die Reibungseinflüsse gering zu halten.
Fig. 3 zeigt nun einen Ausschnitt aus Fig. 1, der den Sekundärarm 10 darstellt. Man kann hier einerseits die Tragrolle 4 und Wickelwelle 1 mit einem bereits teilweise aufgewickelten Papierwickel erkennen. Die Anpresskraft A kann über die Kraftmesseinrichtung 16 unabhängig von der Position und verlustfrei gemessen werden, da keine verlustbehafteten Zwischenelemente vorhanden sind. Während des Wickelvorgangs wird der Verschiebeteil 17 des Sekundärarms 10 durch die Hydraulikzylinder 19 verschoben, so dass immer die, gleiche Anpresskraft A der Wickelwelle 1 gegen die Tragrolle 4 wirkt. Die jeweilige Position des Sekundärarms 10 wird dabei durch in den Zylindern 19 integrierte Meßsysteme erfasst.
Um das Volumen der Papierbahn P nicht zu zerstören werden sehr geringe Anpresskräfte (bis minimal ca. 0,1 N/mm) angewandt. Mittels der Tragrollen 21 kann eine Verschiebung des Verschiebeteils 17 mit geringsten Reibungsverlusten erzielt werden.
Diese Tragrollen 21 werden vor Verschmutzung durch eine spezielle Einrichtung geschützt, wie sie aus Fig. 4 (Schnitt IV-IV in Fig. 1) erkennbar ist. Sie besteht aus zwei Umlenkrollen 22 pro Führungseinheit 26 (insgesamt 8 Umlenkrollen für eine Anlage), wobei eine Rolle 22 spannbar ist. Um die Umlenkrollen 22 läuft ein Endlosband 23 aus Gewebe, Kunststoff oder Stahl. An diesem Band 23 sind die Tragrollen 21 befestigt, wobei hier beispielhaft nur eine Tragrolle 21 dargestellt ist.
Fig. 5 zeigt nun einen Schnitt gemäß Linie V-V in Fig. 4, wobei hier der Aufbau der Tragrollen 21 erkennbar ist. Die Tragrollen 21 laufen dabei auf Schienen 27. Auf der Ober- und Unterseite sind die Flächen 28 des Führungsprofils 26 erkennbar. Auch kann man hier das Endlosband 23, an dem die Tragrollen 21 befestigt sind und das auf der anderen Seite ebenfalls dicht an den Wandflächen 28 des Führungsprofils 26 entlang bewegt wird, gut erkennen.
Fig. 6 zeigt nun einen Schnitt gemäß Linie VI-VI in Fig. 4, der durch eine Umlenkwalze 22 gelegt ist. Die Umlenkwalzen 22 sind mit beispielsweise je zwei Trapeznuten versehen, wobei auf dem Endlosband 23 beispielsweise ebenfalls zwei Trapezprofile 24 aufgebracht sind, die in die Nuten der Umlenkrollen 22 eingreifen und damit ein seitliches Verlaufen verhindern. Die Anzahl der Nuten kann je nach Bandbreite variieren.
Fig. 7 zeigt einen Ausschnitt VII in Fig. 6. Man erkennt hier sehr deutlich seitliche Schlitze 25 an der Wand 28 des Führungsprofils 26 die zur Führung der Bänder 23 sowie zur Abdichtung dienen. Zusätzlich wird der durch diese Vorrichtung geschaffene Hohlraum 29 durch stetiges Einblasen von Druckluft vor Eindringen von Staub geschützt.
Fig. 8 zeigt nun die Lagerung und Kraftmessung einer weiteren Variante der Erfindung im Detail. Die Tragtrommel 4 ist in vertikalen Schwinghebeln 30 gelagert, die um Bolzen 31 drehbar angeordnet sind. Die Kraftmesseinrichtungen 32 sind in der horizontalen Ebene der Tragtrommel 4 zwischen den Schwinghebeln 30 und einem feststehenden Gegenstück 33 eingespannt, wobei die Schwinghebel 30 mit Spannelementen 34 versehen sind, die entweder mechanisch (z.B. Feder) oder hydraulisch bzw. pneumatisch (Zylinder) betätigt werden und immer gegen die Kraftmesseinrichtung drücken. Nach dem Verspannen der Schwinghebel 30 werden die Kraftmesseinrichtungen 32 auf Nipkraft 0 geeicht. Danach wird durch die Hydraulikzylinder (oder Pneumatikzylinder) 19 der Sekundärarme 10 eine vorgewählte Nipkraft über den Papierwickel auf die Tragtrommel 4 übertragen. Diese Kraft wird dann von den Kraftmesseinrichtungen 32 gemessen und das Messergebnis zur Regelung der Hyraulikzylinder 19 herangezogen.
Durch diese Anordnung wird eine Verfälschung der Messergebnisse durch Reibungseinflüsse, wie sie z.B. durch Zylinderdichtungen oder die Seitenreibung durch Abrollen der Lagergehäuse auf Schienen auftreten, vermieden werden. Weiters tritt auch keinerlei Beeinflussung der Messergebnisse durch die Unwucht des Papierwickels auf, wie es für eine Lagerung des Tambours direkt auf Messeinrichtungen unvermeidbar ist.
Die Messung und Regelung der Nipkraft kann somit auch bei kleinsten Anpressdrücken sehr gut und sicher durchgeführt werden.
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Beispiele beschränkt. Neben Hydraulikzylindern können z.B. auch Pneumatikzylinder eingesetzt werden.

Claims (21)

  1. Verfahren zum kontinuierlichen Aufwickeln einer Faserstoffbahn, insbesondere Papier-, beispielsweise Tissuebahn, wobei die Bahn über eine Tragtrommel geführt und in weiterer Folge auf einer Wickeleinrichtung aufgewickelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Anpresskraft im Nip zwischen Tambour und Tragtrommel verlustfrei gemessen wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Messergebnis der Anpresskraft zur Regelung auf eine gewünschte Anpresskraft herangezogen wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Linearführung vorgesehen ist und die Druckkraft im den Anpressdruck erzeugenden Druckzylinder geregelt wird.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Messung der Anpresskraft an der Tragtrommel in Kraftrichtung erfolgt.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftmesseinrichtung vorgespannt wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Messung der Anpresskraft horizontal erfolgt.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine vorgewählte Anpresskraft im Nip durch die Hydraulikzylinder der Sekundärarme über den Papierwickel auf die Tragtrommel übertragen wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftaufbringung durch die Hydraulikzylinder auf Basis der Messergebnisse der Kraftmesseinrichtung kontinuierlich angepasst wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Anpresskraft im Nip konstant gehalten wird.
  10. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, mit einer Tragtrommel (4) und einem Tambour (1), dadurch gekennzeichnet, dass Kraftmesseinrichtungen (16) zur verlustfreien Messung der Nipkraft vorgesehen sind.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Tambour (1) auf Kraftmesseinrichtungen (16) gelagert ist.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftmesseinrichtungen (16) in einer horizontal verschiebbaren Haltevorrichtung (11) vorgesehen sind.
  13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die horizontal verschiebbare Haltevorrichtung (11) mit Tragrollen (21) versehen ist, die in Führungsprofilen (26) laufen, wobei die Führungsprofile (26) durch ein vertikal laufendes Band (23) abgedichtet sind.
  14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Endlosband (23) aus Gewebe, Kunststoff oder Stahl besteht.
  15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass das vertikal laufende Band (23) als Endlosband ausgeführt ist und über zwei an den Enden der Führungsprofile (26) vorgesehenen Umlenkrollen (22) verläuft.
  16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkrollen (22) Trapeznuten zur Führungdes Bandes (23) aufweisen, wobei das Endlosband (23) mindestens ein trapezförmiges Führungsprofil (24) aufweist, das in die Trapeznuten der Umlenkrollen (22) eingreift.
  17. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragtrommel (4) auf vertikalen Schwinghebeln (30) gelagert und zwischen Schwinghebeln (30) und einem feststehenden Gegenstück (33) eine Kraftmesseinrichtung (32) angeordnet ist.
  18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwinghebel (30) mit Spannelementen (34), die diese gegen die Kraftmesseinrichtung (32) drücken, versehen sind.
  19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannelemente (34) mechanisch, beispielsweise als Federn, vorgesehen sind.
  20. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannelemente (34) hydraulisch oder pneumatisch, beispielsweise als Zylinder, vorgesehen sind.
  21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftmesseinrichtung (32) fix in horizontaler Richtung in der horizontalen Ebene der Achse der Tragtrommel (4) angeordnet ist.
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