EP1291310A2 - Verfahren und Wickelmaschine zum Aufwickeln einer Materialbahn - Google Patents

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EP1291310A2
EP1291310A2 EP02019603A EP02019603A EP1291310A2 EP 1291310 A2 EP1291310 A2 EP 1291310A2 EP 02019603 A EP02019603 A EP 02019603A EP 02019603 A EP02019603 A EP 02019603A EP 1291310 A2 EP1291310 A2 EP 1291310A2
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EP
European Patent Office
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winding
drum
old
new
force
Prior art date
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EP02019603A
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English (en)
French (fr)
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EP1291310B1 (de
EP1291310A3 (de
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Matthias Wohlfahrt
Roland Thomas
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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 EP1291310A3 publication Critical patent/EP1291310A3/de
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    • B65H19/00—Changing the web roll
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    • B65H2408/236—Pope-winders with first winding on an arc of circle and secondary winding along rails
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B65H2515/00—Physical entities not provided for in groups B65H2511/00 or B65H2513/00
    • B65H2515/30—Forces; Stresses
    • B65H2515/34—Pressure, e.g. fluid pressure

Definitions

  • the invention relates to a method for the continuous winding of a material web, especially paper or cardboard web, on a reel under training a winding roll according to the preamble of claim 1.
  • the invention further relates to a winding machine for continuous winding a material web, in particular paper or cardboard web, on one Drum with formation of a winding roll according to the preamble of the claim 26th
  • the aim of the invention is to provide an improved method and an improved To create winding machine of the types mentioned, in which among others this disadvantage is eliminated.
  • This object is achieved according to the invention in the method mentioned at the beginning for winding up a material web, in particular a paper or cardboard web solved a reel with formation of a winding roll in that for Closure of the new winding gap between the carrier drum and the one provided the new drum, the carrier drum and the old winding roll together Maintenance of the formed between the support drum and the old winding roll old winding gap to be shifted; and that after the new one closes Winding gap between the carrier drum and the new drum the line force in the new winding nip via a corresponding shifting and pressing of the Carrier drum is set, controlled or regulated.
  • the support drum is subjected to a force that is greater than the old winding roll loading force.
  • the old winding roll has a line force effecting pressure system is applied, which has at least two preferably has independent pressing units, each this pressing units by means of a respective force for generating the line force is acted upon.
  • the old winding roll is now one of the Line force causing force that is smaller than one of the carrier drum force is applied, and / or the old winding roller becomes one of the line force applied force that is smaller than an acting on the carrier drum Strength is. In both cases, the joint relocation of the Carrying drum and the old winding roll while maintaining the old formed causess winding gap.
  • the diameter increase of the old winding roll during the joint relocation the carrying drum and the old winding roll while maintaining the old winding gap formed is at least over a corresponding shift a pressure unit compensated, with this type of compensation technological and business advantages can be achieved.
  • the line force in the winding gap between the carrying drum and the old winding roll set and controlled precisely and quickly during the so-called main winding phase or can be regulated, which is by means of a relocatable, from the the moving device in the displaceable, secondary transport device acted upon by the first pressing unit stored old winding roll so acted upon by a force that it is stationary in the secondary transport device. It is due the effective force preferably against a stationary stop, the for example a mechanical stop attached to the secondary device or can be an end stop of a cylinder.
  • the force acting on the carrier drum is limited to an upper, adjustable limit value.
  • the force acting on the carrier drum reaches the upper, adjustable limit value and then the force is distributed, in order to thereby generate a line force in the new winding gap.
  • the forces are hydraulic and / or generated pneumatically and by means of at least one pressure control on the carrying drum and / or on the secondary transport device, preferably when using servo p-Q proportional valves, set, controlled or be regulated.
  • the forces are preferably at least a line force control, preferably at least one load cell has generated.
  • the forces can alternatively or additionally also by the use of pressure proportional valves set, controlled or regulated become.
  • the forces can also be generated by mechanical, hydraulic, pneumatic or electrical components are generated.
  • the increase in diameter by means of the secondary and transport device relocatable old winding roll is preferably via a corresponding relocation the old winding roll compensated.
  • the method is to control or regulate the line force in the old Winding gap during the main winding phase via a corresponding shift and adaptation of the old winding roll during the joint relocation of Carrier drum and old reel a force control with respect to the old reel with a stroke of about 50 to about 400 mm, preferably of about 80 up to about 120 mm.
  • the new drum can in particular from shifted from a higher position to a lower position, preferably be pivoted away.
  • a preferred practical embodiment of the method according to the invention is characterized in that the primary transport device comprises spindles and the new drum is displaced or swiveled over these spindles, so that entanglement with the old winding roll is excluded.
  • a preferred practical embodiment of the method according to the invention is also characterized in that the secondary transport device comprises spindles and the old winding roll is displaced over the spindles.
  • the old winding roll is preferably transported by means of the secondary transport device shifted at least essentially horizontally.
  • the carrying drum is also expediently preferably horizontally displaceable.
  • the new drum in a position obliquely above the carrier drum in its preferably horizontal Movement path provided and in the manufacture of the new winding nip through a preferably horizontal displacement of the carrying drum pressed the carrier drum that there is a predetermined in the new winding nip Line force sets.
  • the one during the relocation of the new drum by means of the primary transport device occurring diameter increase of the new winding roll is preferred via a corresponding, in particular horizontal shift of the Carrier drum compensated.
  • the direction of the joint displacement of the carrying drum and the old winding roll preferably has at least one directional component in the direction of the Movement path of the secondary transport device.
  • the object of the invention is in the winding machine mentioned above for winding up a material web, in particular a paper or cardboard web solved a reel with formation of a winding roll in that for Closure of the new winding gap between the carrier drum and the one provided the new drum, the carrier drum and the old winding roll together Maintenance of the formed between the support drum and the old winding roll old winding gap is relocatable and that after the closure of the new Winding gap between the carrier drum and the new drum the line force in the new winding nip via a corresponding shifting and pressing of the Carrier drum is controllable or adjustable.
  • FIG. 1 shows a schematic diagram of a schematic diagram Winding machine 10 for winding a material web 12 onto a reel 14 with the formation of an (old) winding roll 16.
  • the material web 12 it can are in particular a paper or cardboard web.
  • the material web 12 is displaceable preferably horizontally in the plane E.
  • the carrying drum 18 can also be along be movable on an inclined plane, as is the case, for example, in the publication WO 98/52858 is described.
  • the displaceable carrier drum 18 forms with the means a secondary transport device 20 displaceable old winding roll 16 a Winding gap 22.
  • the line force in the winding gap 22 is increased by a corresponding one Relocation and pressing of the support drum 18 set, controlled or regulated.
  • the facilities for adjustment, control and regulation are well known to the person skilled in the art (see, inter alia, publication WO 98/52858) and therefore do not require any further representation in the figures and no further explanation in the present description of the figures.
  • the Increase in diameter of those displaceable by means of the secondary transport device 20 old winding roll 16 is a corresponding relocation of the old Winding roll 16 compensated.
  • a new drum 14 ' is already provided at an angle above the carrying drum 18.
  • the new winding gap between the new reel 14 'and the carrier drum 18 is not yet closed here.
  • the force control in the path control can be integrated.
  • the diameter increase of the old winding roll 16 is compensated by the path control.
  • the line force in the winding gap 22 is about a corresponding shifting and pressing of the carrying drum 18 has been set, controlled or regulated.
  • the carrier drum 18 When a predeterminable winding roll diameter is reached, the carrier drum 18 to prepare a reel change together with the winding roll 18 for example, shifted horizontally in plane E to create a new one Winding gap 22 'between the support drum 18 and the new one provided Close drum 14 '(compare winding phase 1b)).
  • the line force in the old Winding gap 22 preferably via a corresponding shifting and pressing the old winding roll 16 set, controlled or regulated.
  • a force control with a stroke of approximately 50 to approximately 400 mm, preferably from about 80 to about 120 mm.
  • the one in a position obliquely above the support drum 18 in the horizontal Displacement provided new drum 14 '(compare again the Winding phase 1a)) is in the manufacture of the new winding gap 22 'by horizontal displacement of the carrying drum 18 so pressed against the carrying drum 18, that a predeterminable line force is established in the new winding gap 22 '.
  • the carrying drum 18 and the old winding roller 16 So move together until the winding gap between the support drum 18 and the new drum 14 'is closed.
  • the line force in the old winding gap 22 is here about a corresponding relocation and pressing the old Winding roll 16 set, controlled or regulated.
  • the corresponding force-controlled are in the winding phase 1b) shown in FIG Traversed with x.
  • the old winding roller 16 is removed from the old winding gap 22 Carrier drum 18 removed (compare the winding phase 1c)).
  • the new drum 14 ' is wound and maintained by means of a primary conveyor 26 of the new winding gap 22 'shifted as far down, preferably pivoted that he from the secondary transport device 20 (compare the Figures 2 and 3) can be adopted.
  • the primary transport device 26 can include spindles, for example which the new drum 14 'is shifted downwards respectively is pivoted away, thereby preventing entanglement with the old winding roller 16 is.
  • the line force in the new winding gap 22 ' is during the shift or while swiveling the new drum 14 ' kept at least substantially constant.
  • the new reel 14 ' In the winding phase 1c), the new reel 14 'is wound up and it is with the displacement of this new reel 14 'down into a secondary position (compare the winding phase 1d)) started.
  • the diameter increase of the new winding roll 16 ' is preferably by a horizontal displacement of the Carrier drum 18 balanced.
  • the new drum 14 In the winding phase 1d) the new drum 14 'assumes its secondary position, in which it from the secondary transport device 20 (compare in particular Figure 3) can also be adopted.
  • the pressure in the integrated power control is greater than the line force in the new winding gap 22 ', which means that this line force as in the winding phase 1a) again via the carrying drum 18 is set, controlled or regulated.
  • the carrier drum 18 is therefore in this Winding phase 1d) as in the corresponding winding phase 1a) again force-controlled, while the new winding roll 16 'is only controlled away.
  • Figure 2 shows the winding phase 1a) of the figure in a more detailed representation 1, the same reference numerals being assigned to corresponding parts are.
  • the secondary transport device 20 comprises a secondary carriage which, in the winding phase shown, bears against a schematically illustrated stop 28, which can be, for example, a mechanical stop attached to the secondary device or an end stop of a cylinder.
  • the carrying drum 18 is accordingly acted upon by at least one actuator 24 to control or regulate the line force in the winding gap 22.
  • the force K SeKSchl with which the secondary slide is acted upon is significantly greater than the force K TT with which the carrying drum 18 is acted upon.
  • FIG. 3 shows a more detailed illustration of a winding phase in which two winding gaps are formed at the same time, that is to say the new winding gap 22 'is already closed and the old winding gap 22 still exists.
  • the phase shown here is therefore comparable to the winding phase 1b) of FIG. 1. It is again a phase in which a reel or web change is being prepared.
  • the force K TT is greater than the force K SekSchl .
  • the line force in the old winding nip 22 is therefore adjusted, controlled or regulated here by appropriate displacement and pressing of the old winding roller 16.
  • the forces K TT and K SekSchl by means of at least one pressure control via corresponding actuators, such as the actuator 24 acting on the support drum 18, on the support drum and / or on the secondary transport device, preferably when using servo pQ proportional valves and / or pressure proportional valves that can be controlled or regulated.
  • actuators such as the actuator 24 acting on the support drum 18, on the support drum and / or on the secondary transport device, preferably when using servo pQ proportional valves and / or pressure proportional valves that can be controlled or regulated.
  • the forces K TT and K SekSchl can be generated , for example, by means of a line force control, which preferably has at least one load cell, and / or by mechanical, hydraulic, pneumatic or electrical components, the components themselves again being part of the known prior art.
  • FIG. 4 shows a purely schematic representation of three selected winding phases in cut-out force diagrams, the winding phases a1), b1) and c1) represent the winding phases of FIGS. 1a), 1b) and 1c) in a line view.
  • Figures 4a2), 4b2) and 4c2) each represent the cut-out force diagrams represents, from the representation and consideration of any moments was completely disregarded.
  • the winding phase a2) shows the winding phase shown and explained in FIG. 1a) in the cut-out force diagram.
  • K SekSchl >> K TT
  • K Conn K SekSchl - (LK SekNip • web width)
  • LK SekNip K TT
  • the winding phase b2) shows the winding phase shown and explained in FIG. 1b) in the cut-out force diagram.
  • LK SekNip • web width K SekSchl
  • LK PrimNipH • web width K TT - (LK SekNip • web width)
  • LK PrimNip LK PrimNipH / Cos (alpha)
  • K TT must be reduced by the amount K SecSChl so that no line force increase is generated.
  • the winding phase c2) shows the winding phase shown and explained in FIG. 1c) in the cut-out force diagram.
  • FIG. 5 shows a purely schematic representation of a schematic diagram a winding machine 10 according to an embodiment of the invention, the functional groups of the winding machine 10 relevant according to the invention are shown spatially separated from each other.
  • the winding machine 10 preferably comprises a horizontal plane E displaceable carrier drum 18, which, however, also along an inclined plane Can be movable, as is the case, for example, in publication WO 98/52858 is described.
  • the carrying drum can be moved by a double-sided Direction arrow shown.
  • the winding machine 10 further comprises a secondary transport device 20, which indirectly stores a displaceable old winding roll 16 and which during The main winding phase forms a winding gap with the displaceable carrier drum 18, as shown for example in Figure 1.
  • a secondary transport device 20 On the secondary transport device 20 is a movable movement device 30 is attached, which in the displaceable old winding roll 16 is actually stored directly.
  • the respective Displaceability of the secondary transport device 20 and the movement device 30 is indicated by a respective double-sided direction arrow.
  • Both the secondary transport device 20 and the movement device 30 are acted upon by a pressing system 32, which is a first pressing unit 32.1, which applies force to the secondary transport device 20, and a second pressing unit 32.2, which is the movement unit 30 acted upon, comprises.
  • the second pressing unit 32.2 is on the secondary transport device 20 stored.
  • the two pressure units 32.1, 32.2 it is preferably mechanical, hydraulic, pneumatic or electrical components, but still other types of components possible are. It has proven itself in practice, for example, if the first Press unit 32.1 a spindle drive and the second press unit 32.2 one hydraulic unit comprising at least one hydraulic cylinder or again is a spindle drive.
  • Such pressing units 32.1, 32.2 are known to the person skilled in the art well known (see, inter alia, publication WO 98/52858) and need therefore no further representation in the figures and no further explanation more in the present description of the figures.
  • a stationary stop 28 is attached to the secondary transport device 20.
  • the fixed stop is a mechanical stop 28.1 executed.
  • the stationary stop 28 can also be an end stop, for example a cylinder, preferably the hydraulic cylinder of the second pressing unit 32.2, form.
  • the diameter increase of the old winding roll 16 during the common Relocation of the support drum 18 and the old winding roller 16 while maintaining of the old winding gap 22 is formed by a corresponding shift at least one pressing unit 32.1, 32.2 compensated.
  • the old winding roller 16 which is supported by means of a displaceable movement device 30 acted upon by the second pressing unit 32.2 in the displaceable secondary transport device 20 acted upon by the first pressing unit 32.1, is acted upon by the force K SekSchl-ll during the main winding phase in such a way that it is stationary in the Secondary transport device 20 is mounted.
  • This fixed mounting can be, for example, the mounting on the fixed stop 28 already described.
  • the force K TT acting on the carrying drum 18 is limited to an upper, adjustable limit value K TTmax , whereby when the new winding gap 22 'is closed between the carrying drum 18 and the new drum 14', the force K TT acting on the carrying drum 18 is the upper, adjustable limit value K TTmax is reached and then the force K TT is divided vectorially, thereby generating a line force LK PrimNip in the new winding gap 22 '.
  • the winding machine 10 is adjusted by means of at least one pressure control on the carrying drum 18 and / or on the secondary transport device 20 (first pressing device 32.1) and / or on the movement device 30 (second pressing device 32.2), preferably when using servo pQ proportional valves , controlled or regulated.
  • the forces K TT , K SekSchl and K SekSchl-ll themselves are generated, controlled or regulated by means of at least one line force control, which preferably has at least one load cell, and / or set, controlled or regulated by the use of pressure proportional valves .
  • the winding machine can be designed, for example, as this is described in the publication WO 98/52858.

Landscapes

  • Replacement Of Web Rolls (AREA)
  • Winding Of Webs (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufwickeln einer kontinuierlichen Materialbahn (12), insbesondere Papier- oder Kartonbahn, auf einen Tambour (14) unter Ausbildung einer Wickelrolle (16). Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass zur Schließung des neuen Wickelspalts (22') zwischen der Tragtrommel (18) und dem bereitgestellten neuen Tambour (14') die Tragtrommel (18) und die alte Wickelrolle (16) gemeinsam bei Aufrechterhaltung des zwischen der Tragtrommel (18) und der alten Wickelrolle (16) gebildeten alten Wickelspalts (22) verlagert werden und dass nach Schließung des neuen Wickelspalts (22') zwischen der Tragtrommel (18) und dem neuen Tambour (14') die Linienkraft (LKPrimNip) im neuen Wickelspalt (22') über eine entsprechende Verlagerung und Anpressung der Tragtrommel (18) eingestellt, gesteuert oder geregelt wird. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Wickelmaschine (10) zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum kontinuierlichen Aufwickeln einer Materialbahn, insbesondere Papier- oder Kartonbahn, auf einen Tambour unter Ausbildung einer Wickelrolle gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Weiterhin betrifft die Erfindung eine Wickelmaschine zum kontinuierlichen Aufwickeln einer Materialbahn, insbesondere Papier- oder Kartonbahn, auf einen Tambour unter Ausbildung einer Wickelrolle gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 26.
Verfahren und Wickelmaschinen dieser Art sind beispielsweise in den Druckschriften WO 98/52858 A1, EP 0 788 991 B1, EP 0 561 128 A1 und EP 0 714 373 B1 beschrieben.
Beispielsweise muss bei dem aus der Druckschrift WO 98/52858 A1 bekannten Verfahren nach dem Öffnen des mit der vollen Wickelrolle gebildeten Wickelspalts ein Abquetschelement wie beispielsweise eine Abquetsch- oder Andrückwalze an die Wickelrolle angepresst werden, um dadurch das Entstehen von Lufteinschlüssen zwischen den einzelnen Lagen der beinahe voll bewickelten Wickelrolle zu vermeiden. Weiterhin muss die "eingewickelte" Bahnspannung aufrecht erhalten bleiben, um so auch im äußeren Bereich der Wickelrolle die gewünschte Wickelqualität gewährleisten zu können. Das dabei entstehende Problem wird um so größer, je schneller die Wickelmaschinen betrieben werden (Größenordnung 1.500 - 2.500 m/min) und je größer die hergestellten Durchmesser der Fertigtamboure sind (Größenordnung 2,5 - 4 m).
Ziel der Erfindung ist es, ein verbessertes Verfahren sowie eine verbesserte Wickelmaschine der eingangs genannten Arten zu schaffen, bei denen unter anderem dieser Nachteil beseitigt ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei dem eingangs genannten Verfahren zum Aufwickeln einer Materialbahn, insbesondere Papier- oder Kartonbahn, auf einen Tambour unter Ausbildung einer Wickelrolle dadurch gelöst, dass zur Schließung des neuen Wickelspalts zwischen der Tragtrommel und dem bereitgestellten neuen Tambour die Tragtrommel und die alte Wickelrolle gemeinsam bei Aufrechterhaltung des zwischen der Tragtrommel und der alten Wickelrolle gebildeten alten Wickelspalts verlagert werden; und dass nach Schließung des neuen Wickelspalts zwischen der Tragtrommel und dem neuen Tambour die Linienkraft im neuen Wickelspalt über eine entsprechende Verlagerung und Anpressung der Tragtrommel eingestellt, gesteuert oder geregelt wird.
Aufgrund dieser Ausgestaltung können in der Phase eines Tambour- und Bahnwechsels vorübergehend gleichzeitig zwei Wickelspalte oder -nips bei Aufrechterhaltung vorzugsweise eingestellter, gesteuerter oder geregelter Linienkräfte zur Erreichung guter Wickelqualitäten an alter Wickelrolle und an neuem Tambour gebildet werden, wodurch ein Wechsel ohne Abquetschelement ermöglicht wird. Dabei bleiben unter anderem die folgenden Vorteile des beispielsweise in der Druckschrift WO 98/52858 A1 beschriebenen Verfahrens erhalten:
  • keine Linienkraftübergabe aufgrund der Linienkrafterzeugung über die Tragtrommel;
  • es können kleinere Linienkräfte verwirklicht werden; und
  • es ist eine einfache Befestigung von Zentrumsantrieben an Primär- und Sekundärschlitten infolge der Wegregelung möglich.
Auch bei empfindlicheren Papieren tritt bei den Außenlagen kein Ausschuss mehr auf. Gegenüber dem sogenannten Pope-Roller ergeben sich zumindest im wesentlichen die gleichen Vorteile wie gegenüber dem aus der Druckschrift WO 98/52858 A1 bekannten Verfahren.
Um an der alten Wickelrolle eine gute Wickelqualität bis zur letzten Lage zu erhalten, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass während der gemeinsamen Verlagerung von Tragtrommel und alter Wickelrolle die Linienkraft im alten Wickelspalt über eine entsprechende Verlagerung und Anpressung der alten Wickelrolle eingestellt, gesteuert oder geregelt wird.
Zum Zwecke der Verlagerung der Tragtrommel und der alten Wickelrolle bei Aufrechterhaltung des gebildeten alten Wickelspalts ist vorgesehen, dass die Tragtrommel von einer Kraft beaufschlagt wird, die größer als eine die alte Wickelrolle beaufschlagende Kraft ist.
Alternativ hierzu ist vorgesehen, dass die alte Wickelrolle von einem die Linienkraft bewirkenden Anpresssystem beaufschlagt wird, welches mindestens zwei vorzugsweise voneinander unabhängige Anpresseinheiten aufweist, wobei jede dieser Anpresseinheiten mittels einer jeweiligen Kraft zur Erzeugung der Linienkraft beaufschlagbar ist. Dabei wird nunmehr die alte Wickelrolle von einer die Linienkraft bewirkenden Kraft beaufschlagt, die kleiner als eine die Tragtrommel beaufschlagende Kraft ist, und/oder die alte Wickelrolle wird von einer die Linienkraft bewirkenden Kraft beaufschlagt, die kleiner als eine die Tragtrommel beaufschlagende Kraft ist. In beiden Fällen wird die gemeinsame Verlagerung der Tragtrommel und der alten Wickelrolle bei Aufrechterhaltung des gebildeten alten Wickelspalts bewirkt.
Der Durchmesserzuwachs der alten Wickelrolle während der gemeinsamen Verlagerung der Tragtrommel und der alten Wickelrolle bei Aufrechterhaltung des gebildeten alten Wickelspalts wird über eine entsprechende Verlagerung mindestens einer Anpresseinheit kompensiert, wobei bei dieser Art der Kompensierung technologische und betriebswirtschaftliche Vorteile erzielt werden.
Damit die Linienkraft im Wickelspalt zwischen Tragtrommel und alter Wickelrolle während der sogenannten Hauptwickelphase präzise und schnell eingestellt, gesteuert oder geregelt werden kann, wird die mittels einer verlagerbaren, von der der zweiten Anpresseinheit beaufschlagten Bewegungseinrichtung in der verlagerbaren, von der ersten Anpresseinheit beaufschlagten Sekundär-Transporteinrichtung gelagerte alte Wickelrolle derart von einer Kraft beaufschlagt, dass sie ortsfest in der Sekundär-Transporteinrichtung gelagert ist. Dabei wird sie aufgrund der wirkenden Kraft vorzugsweise gegen einen ortsfesten Anschlag, der beispielsweise ein mechanischer und auf der Sekundäreinrichtung befestigter Anschlag oder ein Endanschlag eines Zylinders sein kann, gedrückt.
Um etwaige Schäden an der Materialbahn und an der Wickelmaschine zu vermeiden, wird die die Tragtrommel beaufschlagende Kraft auf einen oberen, einstellbaren Grenzwert begrenzt.
Bei Schließung des neuen Wickelspalts zwischen der Tragtrommel und dem neuen Tambour erreicht die die Tragtrommel beaufschlagende Kraft den oberen, einstellbaren Grenzwert und danach wird die Kraft aufgeteilt, um dadurch eine Linienkraft im neuen Wickelspalt zu erzeugen.
Unter praktischen Aspekten ist es von Vorteil, wenn die Kräfte hydraulisch und/oder pneumatisch erzeugt werden und mittels mindestens einer Druckregelung an der Tragtrommel und/oder an der Sekundär-Transporteinrichtung, vorzugsweise bei Verwendung von Servo-p-Q-Proportionalventilen, eingestellt, gesteuert oder geregelt werden. Die Kräfte werden bevorzugterweise mittels mindestens einer Linienkraftregelung, die vorzugsweise mindestens eine Kraftmessdose aufweist, erzeugt. Die Kräfte können alternativ oder ergänzend auch durch die Verwendung von Druckproportionalventilen eingestellt, gesteuert oder geregelt werden. Die Kräfte können auch durch mechanische, hydraulische, pneumatische oder elektrische Komponenten erzeugt werden.
Der Durchmesserzuwachs der mittels der Sekundär- und Transporteinrichtung verlagerbaren alten Wickelrolle wird vorzugsweise über eine entsprechende Verlagerung der alten Wickelrolle kompensiert.
Gemäß einer bevorzugten praktischen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist zur Steuerung beziehungsweise Regelung der Linienkraft im alten Wickelspalt während der Hauptwickelphase über eine entsprechende Verlagerung und Anpassung der alten Wickelrolle während der gemeinsamen Verlagerung von Tragtrommel und alter Wickelrolle bezüglich der alten Wickelrolle eine Kraftsteuerung mit einem Hub von etwa 50 bis etwa 400 mm, vorzugsweise von etwa 80 bis etwa 120 mm, vorgesehen.
Mittels der Primär-Transporteinrichtung kann der neue Tambour insbesondere von einer höher gelegenen Position in eine tiefer gelegene Position verlagert, vorzugsweise abgeschwenkt, werden.
Eine bevorzugte praktische Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass die Primär-Transporteinrichtung Spindeln umfasst und der neue Tambour über diese Spindeln verlagert beziehungsweise abgeschwenkt wird, wodurch ein Verschränken mit der alten Wickelrolle ausgeschlossen ist.
Auch ist eine bevorzugte praktische Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens dadurch gekennzeichnet, dass die Sekundärtransporteinrichtung Spindeln umfasst und die alte Wickelrolle über die Spindeln verlagert wird.
Vorzugsweise wird die alte Wickelrolle mittels der Sekundär-Transporteinrichtung zumindest im wesentlichen horizontal verlagert.
Zweckmäßigerweise ist auch die Tragtrommel vorzugsweise horizontal verlagerbar.
Gemäß einer zweckmäßigen praktischen Ausgestaltung wird der neue Tambour in einer Position schräg oberhalb der Tragtrommel in deren vorzugsweise horizontalen Verschiebeweg bereitgestellt und bei der Herstellung des neuen Wickelspalts durch eine vorzugsweise horizontale Verlagerung der Tragtrommel so an die Tragtrommel angepresst, dass sich im neuen Wickelspalt eine vorgebbare Linienkraft einstellt.
Der während der Verlagerung des neuen Tambours mittels der Primär-Transporteinrichtung auftretende Durchmesserzuwachs der neuen Wickelrolle wird vorzugsweise über eine entsprechende, insbesondere horizontale Verlagerung der Tragtrommel kompensiert.
Von Vorteil ist auch, wenn die Linienkraft im neuen Wickelspalt während der Verlagerung des neuen Tambours mittels der Primär-Transporteinrichtung zumindest im wesentlichen konstant gehalten wird.
Die Richtung der gemeinsamen Verlagerung von Tragtrommel und alter Wickelrolle besitzt vorzugsweise zumindest eine Richtungskomponente in Richtung des Bewegungswegs der Sekundär-Transporteinrichtung.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird bei der eingangs genannten Wickelmaschine zum Aufwickeln einer Materialbahn, insbesondere Papier- oder Kartonbahn, auf einen Tambour unter Ausbildung einer Wickelrolle dadurch gelöst, dass zur Schließung des neuen Wickelspalts zwischen der Tragtrommel und dem bereitgestellten neuen Tambour die Tragtrommel und die alte Wickelrolle gemeinsam bei Aufrechterhaltung des zwischen der Tragtrommel und der alten Wickelrolle gebildeten alten Wickelspalts verlagerbar ist und dass nach Schließung des neuen Wickelspalts zwischen der Tragtrommel und dem neuen Tambour die Linienkraft im neuen Wickelspalt über eine entsprechende Verlagerung und Anpressung der Tragtrommel steuerbar oder regelbar ist.
Bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Wickelmaschine sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert; in dieser zeigen:
Figur 1:
eine rein schematische Darstellung einer Prinzipskizze einer Wickelmaschine in vier verschiedenen Wickelphasen;
Figur 2:
eine detailliertere Darstellung der Wickelphase 1a), in der zwar bereits ein neuer Tambour bereitgestellt, der neue Wickelspalt jedoch noch nicht geschlossen ist;
Figur 3:
eine detailliertere Darstellung einer Wickelphase, in der gleichzeitig zwei Wickelspalte gebildet sind;
Figur 4:
eine rein schematische Darstellung dreier ausgewählter Wickelphasen in freigeschnittenen Kräftediagrammen; und
Figur 5:
eine rein schematische Darstellung einer Prinzipskizze einer Wickelmaschine gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführung.
Die Figur 1 zeigt in rein schematischer Darstellung eine Prinzipskizze einer Wickelmaschine 10 zum Aufwickeln einer Materialbahn 12 auf einen Tambour 14 unter Ausbildung einer (alten) Wickelrolle 16. Bei der Materialbahn 12 kann es sich insbesondere um eine Papier- oder Kartonbahn handeln.
Die Materialbahn 12 wird über eine vorzugsweise horizontal in der Ebene E verlagerbare Tragtrommel 18 geführt. Die Tragtrommel 18 kann jedoch auch entlang einer schrägen Ebene verfahrbar sein, wie dies beispielsweise in der Druckschrift WO 98/52858 beschrieben ist.
In der Wickelphase 1a) bildet die verlagerbare Tragtrommel 18 mit der mittels einer Sekundär-Transporteinrichtung 20 verlagerbaren alten Wickelrolle 16 einen Wickelspalt 22.
In dieser Wickelphase 1a) wird die Linienkraft im Wickelspalt 22 über eine entsprechende Verlagerung und Anpressung der Tragtrommel 18 eingestellt, gesteuert oder geregelt. Die Einrichtungen zur Einstellung, Steuerung und Regelung sind dem Fachmann bestens bekannt (vergleiche unter anderem Druckschrift WO 98/52858) und bedürfen daher keiner weiteren Darstellung in den Figuren und keiner weiteren Erläuterung in der vorliegenden Figurenbeschreibung mehr. Der Durchmesserzuwachs der mittels der Sekundär-Transporteinrichtung 20 verlagerbaren alten Wickelrolle 16 wird über eine entsprechende Verlagerung der alten Wickelrolle 16 kompensiert.
Ein neuer Tambour 14' ist bereits schräg oberhalb der Tragtrommel 18 bereitgestellt. Der neue Wickelspalt zwischen dem neuen Tambour 14' und der Tragtrommel 18 ist hier jedoch noch nicht geschlossen.
In der Wickelphase 1a) ist demzufolge bezüglich der alten Wickelrolle 16 eine Weg- und Kraftsteuerung vorgesehen, wobei die Kraftsteuerung in der Wegsteuerung integriert sein kann. Der Durchmesserzuwachs der alten Wickelrolle 16 wird durch die Wegsteuerung ausgeglichen. Die Linienkraft im Wickelspalt 22 wird über eine entsprechende Verlagerung und Anpressung der Tragtrommel 18 eingestellt, gesteuert oder geregelt.
Bei Erreichen eines vorgebbaren Wickelrollendurchmessers wird die Tragtrommel 18 zur Vorbereitung eines Tambourwechsels gemeinsam mit der Wickelrolle 18 beispielsweise horizontal in der Ebene E verlagert, um einen neu zu bildenden Wickelspalt 22' zwischen der Tragtrommel 18 und dem bereitgestellten neuen Tambour 14' zu schließen (vergleiche Wickelphase 1b)).
Während der in der Wickelphase 1 b) erfolgenden gemeinsamen Verlagerung von Tragtrommel 18 und alter Wickelrolle 16 wird der mit der alten Wickelrolle 16 gebildete alte Wickelspalt 22 aufrecht erhalten, so dass vorübergehend gleichzeitig zwei Wickelspalte 22, 22' gebildet werden. Dabei wird die Linienkraft im alten Wickelspalt 22 vorzugsweise über eine entsprechende Verlagerung und Anpressung der alten Wickelrolle 16 eingestellt, gesteuert oder geregelt. Zur Steuerung beziehungsweise Regelung der Linienkraft kann bezüglich der alten Wickelrolle 16 beispielsweise eine Kraftsteuerung mit einem Hub von etwa 50 bis etwa 400 mm, vorzugsweise von etwa 80 bis etwa 120 mm vorgesehen sein.
Der in einer Position schräg oberhalb der Tragtrommel 18 in deren horizontalem Verschiebeweg bereitgestellte neue Tambour 14' (vergleiche auch nochmals die Wickelphase 1a)) wird bei der Herstellung des neuen Wickelspalts 22' durch die horizontale Verlagerung der Tragtrommel 18 so an die Tragtrommel 18 angepresst, dass sich im neuen Wickelspalt 22' eine vorgebbare Linienkraft einstellt.
In der Wickelphase 1b) werden die Tragtrommel 18 und die alte Wickelrolle 16 also gemeinsam verfahren, bis der Wickelspalt zwischen der Tragtrommel 18 und dem neuen Tambour 14' geschlossen ist. Die Linienkraft im alten Wickelspalt 22 wird hierbei über eine entsprechende Verlagerung und Anpressung der alten Wickelrolle 16 eingestellt, gesteuert oder geregelt.
Sobald der zwischen der Tragtrommel 18 und dem neuen Tambour 14' zu bildende neue Wickelspalt 22' geschlossen ist, erfolgt der Bahnwechsel. Dabei wird die Materialbahn 12 mittels einer Bahntrenneinrichtung getrennt und mit ihrem neuen Bahnanfang auf den neuen Tambour 14' aufgewickelt.
In der in der Figur 1 dargestellten Wickelphase 1b) sind die entsprechenden kraftgesteuerten Verfahrwege mit x bezeichnet.
Die alte Wickelrolle 16 wird unter Aufhebung des alten Wickelspalts 22 von der Tragtrommel 18 entfernt (vergleiche die Wickelphase 1c)). Der neue Tambour 14' wird angewickelt und mittels einer Primär-Transporteinrichtung 26 unter Aufrechterhaltung des neuen Wickelspalts 22' soweit nach unten verlagert, vorzugsweise verschwenkt, dass er von der Sekundär-Transporteinrichtung 20 (vergleiche die Figuren 2 und 3) übernommen werden kann.
Die Primär-Transporteinrichtung 26 kann beispielsweise Spindeln umfassen, über die der neue Tambour 14' entsprechend nach unten verlagert beziehungsweise abgeschwenkt wird, wodurch ein Verschränken mit der alten Wickelrolle 16 ausgeschlossen ist.
Der während der Verlagerung des neuen Tambours 14' mittels der Primär-Transporteinrichtung auftretende Durchmesserzuwachs der neuen Wickelrolle 16' wird über eine entsprechende, vorzugsweise horizontale Verlagerung der Tragtrommel 18 kompensiert. Die Linienkraft im neuen Wickelspalt 22' wird während der Verlagerung beziehungsweise während des Abschwenkens des neuen Tambours 14' zumindest im wesentlichen konstant gehalten.
In der Wickelphase 1c) wird der neue Tambour 14' also angewickelt, und es wird mit der Verlagerung dieses neuen Tambours 14' nach unten in eine Sekundärposition (vergleiche die Wickelphase 1d)) begonnen. Der Durchmesserzuwachs der neuen Wickelrolle 16' wird durch eine vorzugsweise horizontale Verlagerung der Tragtrommel 18 ausgeglichen. Die Linienkraft im neuen Wickelspalt 22' bleibt während der Verlagerung beziehungsweise während des Abschwenkens des neuen Tambours 14' konstant.
In der Wickelphase 1d) nimmt der neue Tambour 14' seine Sekundärposition ein, in der er von der Sekundär-Transporteinrichtung 20 (vergleiche insbesondere auch die Figur 3) übernommen werden kann. Der Druck in der integrierten Kraftsteuerung ist größer als die Linienkraft im neuen Wickelspalt 22', was bedeutet, dass diese Linienkraft wie in der Wickelphase 1a) wieder über die Tragtrommel 18 eingestellt, gesteuert oder geregelt wird. Die Tragtrommel 18 ist also in dieser Wickelphase 1d) ebenso wie in der entsprechenden Wickelphase 1a) wieder kraftgesteuert, während die neue Wickelrolle 16' nur weggesteuert ist.
Figur 2 zeigt in detaillierterer Darstellung nochmals die Wickelphase 1a) der Figur 1, wobei einander entsprechenden Teilen gleiche Bezugszeichen zugeordnet sind.
Wie anhand dieser Figur 2 zu erkennen ist, umfasst die Sekundär-Transporteinrichtung 20 einen Sekundärschlitten, der in der dargestellten Wickelphase an einem schematisch dargestellten Anschlag 28, der beispielsweise ein mechanischer und auf der Sekundäreinrichtung befestigter Anschlag oder ein Endanschlag eines Zylinders sein kann, anliegt. Die Tragtrommel 18 ist zur Steuerung beziehungsweise Regelung der Linienkraft im Wickelspalt 22 durch wenigstens ein Stellglied 24 entsprechend beaufschlagt.
Die Kraft KSeKSchl, mit der der Sekundärschlitten beaufschlagt wird, ist deutlich größer als die Kraft KTT, mit der die Tragtrommel 18 beaufschlagt wird.
Figur 3 zeigt eine detailliertere Darstellung einer Wickelphase, in der gleichzeitig zwei Wickelspalte gebildet sind, das heißt der neue Wickelspalt 22' bereits geschlossen ist und der alte Wickelspalt 22 noch besteht. Die hier dargestellte Phase ist also mit der Wickelphase 1b) der Figur 1 vergleichbar. Es handelt sich also wieder um eine Phase, in der ein Tambour- oder Bahnwechsel vorbereitet wird. Dabei ist die Kraft KTT größer als die Kraft KSekSchl. Die Linienkraft im alten Wickelspalt 22 wird hier also über eine entsprechende Verlagerung und Anpressung der alten Wickelrolle 16 eingestellt, gesteuert beziehungsweise geregelt. Der neue Wickelspalt 22' ist hier, wie bereits erwähnt, schon geschlossen.
Es ist weiterhin vorgesehen, dass die Kräfte KTT und KSekSchl mittels mindestens einer Druckregelung über entsprechende Stellglieder, wie beispielsweise das an der Tragtrommel 18 wirkende Stellglied 24, an der Tragtrommel und/oder an der Sekundär-Transporteinrichtung, vorzugsweise bei Verwendung von Servo-p-Q-Proportionalventilen und/oder Druckproportionalventilen, steuerbar oder regelbar sind. Derartige Komponenten und Baugruppen gehören zum bekannten Stand der Technik.
Die Erzeugung der Kräfte KTT und KSekSchl kann beispielsweise mittels einer Linienkraftregelung, die vorzugsweise mindestens eine Kraftmessdose aufweist, und/oder durch mechanische, hydraulische, pneumatische oder elektrische Komponenten erfolgen, wobei die Komponenten selbst wiederum zum bekannten Stand der Technik zählen.
Die Figur 4 zeigt eine rein schematische Darstellung dreier ausgewählter Wickelphasen in freigeschnittenen Kräftediagrammen, wobei die Wickelphasen a1), b1) und c1) die Wickelphasen der Figuren 1a), 1b) und 1c) in Linienansicht darstellen. Die Figuren 4a2), 4b2) und 4c2) stellen jeweils die freigeschnittenen Kräftediagramme dar, wobei von der Darstellung und Berücksichtigung etwaiger Momente gänzlich abgesehen wurde.
Die Wickelphase a2) zeigt die in Figur 1a) dargestellte und erläuterte Wickelphase im freigeschnittenen Kräftediagramm. In dieser Hauptwickelphase gelten allgemein folgende Kräftezusammenhänge: KSekSchl >> KTT, KAnschl = KSekSchl - (LKSekNip•Bahnbreite) und LKSekNip = KTT.
Bei der Herstellung des sogenannten "Zwei-Nip-Betriebs" wird KAnschl vorzugsweise = 0 und die Wickelrolle und die Tragtrommel werden mit einer Beschleunigung von a = (KTT-KSekSchl)/(Breitenbezogene Masse) beschleunigt. Bei einer zu großen Beschleunigung kann der Volumenstrom im System in bekannter Weise begrenzt werden.
Die Wickelphase b2) zeigt die in Figur 1 b) dargestellte und erläuterte Wickelphase im freigeschnittenen Kräftediagramm. In diesem "Zwei-Nip-Betrieb" gelten allgemein folgende Kräftezusammenhänge: LKSekNip•Bahnbreite = KSekSchl, LKPrimNipH•Bahnbreite = KTT-(LKSekNip•Bahnbreite) und LKPrimNip = LKPrimNipH/cos(alpha)
Beim anschließenden Übergang in den "Ein-Nip-Betrieb", das heißt beim Öffnen des Sekundärnips, muss KTT um den Betrag KSekSChl gesenkt werden, damit kein Linienkraftanstieg erzeugt wird.
Die Wickelphase c2) zeigt die in Figur 1c) dargestellte und erläuterte Wickelphase im freigeschnittenen Kräftediagramm. In diesem "Wickeln im Primärbereich" gelten allgemein folgende Kräftezusammenhänge: LKPrimNipH•Bahnbreite = KTT und LKPrimNip = LKPrimNipH/cos(alpha)
Die Figur 5 zeigt schließlich eine rein schematische Darstellung einer Prinzipskizze einer Wickelmaschine 10 gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführung, wobei die erfindungsgemäß relevanten Funktionsgruppen der Wickelmaschine 10 räumlich getrennt voneinander dargestellt sind.
Die Wickelmaschine 10 umfasst eine vorzugsweise horizontal in der Ebene E verlagerbare Tragtrommel 18, die jedoch auch entlang einer schrägen Ebene verfahrbar sein kann, wie dies beispielsweise in der Druckschrift WO 98/52858 beschrieben ist. Die Verlagerbarkeit der Tragtrommel wird durch einen doppelseitigen Richtungspfeil angezeigt.
Die Wickelmaschine 10 umfasst weiterhin eine Sekundär-Transporteinrichtung 20, die indirekt eine verlagerbare alte Wickelrolle 16 lagert und die während der Hauptwickelphase mit der verlagerbaren Tragtrommel 18 einen Wickelspalt bildet, wie dies zum Beispiel in der Figur 1 dargestellt ist. Auf der Sekundär-Transporteinrichtung 20 ist eine verlagerbare Bewegungseinrichtung 30 angebracht, die im eigentlichen Sinne direkt die verlagerbare alte Wickelrolle 16 lagert. Die jeweilige Verlagerbarkeit der Sekundär-Transporteinrichtung 20 und der Bewegungseinrichtung 30 wird durch einen jeweiligen doppelseitigen Richtungspfeil angezeigt.
Sowohl die Sekundär-Transporteinrichtung 20 als auch die Bewegungseinrichtung 30 sind von einem Anpresssystem 32 beaufschlagt, welches eine erste Anpresseinheit 32.1, die kräftemäßig die Sekundär-Transporteinrichtung 20 beaufschlagt, und eine zweite Anpresseinheit 32.2, die kräftemäßig die Bewegungseinheit 30 beaufschlagt, umfasst. Die zweite Anpresseinheit 32.2 ist auf der Sekundär-Transporteinrichtung 20 gelagert. Bei den beiden Anpresseinheiten 32.1, 32.2 handelt es sich vorzugsweise um mechanische, hydraulische, pneumatische oder elektrische Komponenten, wobei jedoch noch weitere Arten an Komponenten möglich sind. Es hat sich beispielsweise in der Praxis bewährt, wenn die erste Anpresseinheit 32.1 ein Spindelantrieb und die zweite Anpresseinheit 32.2 eine mindestens einen Hydraulikzylinder umfassende Hydraulikeinheit oder wiederum ein Spindelantrieb ist. Derartige Anpresseinheiten 32.1, 32.2 sind dem Fachmann bestens bekannt (vergleiche unter anderem Druckschrift WO 98/52858) und bedürfen daher keiner weiteren Darstellung in den Figuren und keiner weiteren Erläuterung in der vorliegenden Figurenbeschreibung mehr.
Auf der Sekundär-Transporteinrichtung 20 ist ein ortsfester Anschlag 28 angebracht. In der Figur 5 ist der ortsfeste Anschlag als ein mechanischer Anschlag 28.1 ausgeführt. Den ortsfesten Anschlag 28 kann beispielsweise auch ein Endanschlag eines Zylinders, vorzugsweise des Hydraulikzylinders der zweiten Anpresseinheit 32.2, bilden.
Im folgenden soll die verfahrensmäßige Funktion der Wickelmaschine 10 während des sogenannten Tambourwechsels näher erläutert werden:
  • Dabei wird zur Schließung eines neuen Wickelspalts 22' zwischen der Tragtrommel 18 und einem bereitgestellten neuen Tambour 14' die Tragtrommel 18 und die alte Wickelrolle 16 gemeinsam bei Aufrechterhaltung des zwischen der Tragtrommel 18 und der alten Wickelrolle 16 gebildeten alten Wickelspalts 22 verlagert. Nach der Schließung des neuen Wickelspalts 22' zwischen der Tragtrommel 18 und dem neuen Tambour 14' wird die Linienkraft LKPrimNip (vergleiche Figur 4b2)) im neuen Wickelspalt 22' über eine entsprechende Verlagerung und Anpressung der Tragtrommel 18 eingestellt, gesteuert oder geregelt.
  • Während der gemeinsamen Verlagerung von Tragtrommel 18 und alter Wickelrolle 16 wird die Linienkraft LKSekNip (vergleiche Figur 4b2)) im alten Wickelspalt 22 über eine entsprechende Verlagerung und Anpressung der alten Wickelrolle 16 eingestellt, gesteuert oder geregelt.
  • Um die gemeinsame Verlagerung der Tragtrommel 18 und der alten Wickelrolle 16 bei Aufrechterhaltung des gebildeten alten Wickelspalts 22 zu bewirken, können prinzipiell zwei Möglichkeiten angewendet werden:
    • die Tragtrommel 18 wird von einer die Linienkraft LKSekNip bewirkenden Kraft KTT beaufschlagt, die größer als eine die alte Wickelrolle 16 beaufschlagende Kraft KSekSchl ist;
    • die alte Wickelrolle 16 wird von einem die Linienkraft LKSekNip bewirkenden Anpresssystem 32 beaufschlagt, welches mindestens zwei vorzugsweise voneinander unabhängige Anpresseinheiten 32.1, 32.2 aufweist, wobei jede dieser Anpresseinheiten 32.1, 32.2 mittels einer jeweiligen Kraft KSekSchI, KSekSchl-ll zur Erzeugung der Linienkraft beaufschlagbar ist,
    •    wobei die alte Wickelrolle 16 von einer die Linienkraft LKSekNip bewirkenden Kraft KSekSchl beaufschlagt wird, die kleiner als eine die Tragtrommel 18 beaufschlagende Kraft KTT ist,
       und/oder die alte Wickelrolle 16 von einer die Linienkraft LKSekNip bewirkenden Kraft KSekSchl-ll beaufschlagt wird, die kleiner als eine die Tragtrommel 18 beaufschlagende Kraft KTT ist.
    Die Kräfte LKSekNip, KTT und KSekSchl sind in der Figur 4a2) dargestellt und beschrieben.
    Der Durchmesserzuwachs der alten Wickelrolle 16 während der gemeinsamen Verlagerung der Tragtrommel 18 und der alten Wickelrolle 16 bei Aufrechterhaltung des gebildeten alten Wickelspalts 22 wird über eine entsprechende Verlagerung mindestens einer Anpresseinheit 32.1, 32.2 kompensiert.
    Weitere verfahrensmäßige Funktionen der Wickelmaschine 10 während des gesamten Wickelverfahrens können wie folgt näher erläutert werden:
    Die mittels einer verlagerbaren, von der zweiten Anpresseinheit 32.2 beaufschlagten Bewegungseinrichtung 30 in der verlagerbaren, von der ersten Anpresseinheit 32.1 beaufschlagten Sekundär-Transporteinrichtung 20 gelagerte alte Wickelrolle 16 wird während der Hauptwickelphase derart von der Kraft KSekSchl-ll beaufschlagt, dass sie ortsfest in der Sekundär-Transporteinrichtung 20 gelagert ist. Diese ortsfeste Lagerung kann beispielweise die Lagerung an dem bereits beschriebenen ortsfesten Anschlag 28 sein.
    Die die Tragtrommel 18 beaufschlagende Kraft KTT wird auf einen oberen, einstellbaren Grenzwert KTTmax begrenzt, wobei bei Schließung des neuen Wickelspalts 22' zwischen der Tragtrommel 18 und dem neuen Tambour 14' die die Tragtrommel 18 beaufschlagende Kraft KTT den oberen, einstellbaren Grenzwert KTTmax erreicht und danach die Kraft KTT vektoriell aufgeteilt wird, um dadurch eine Linienkraft LKPrimNip im neuen Wickelspalt 22' zu erzeugen.
    Die Wickelmaschine 10 wird mittels mindestens einer Druckregelung an der Tragtrommel 18 und/oder an der Sekundär-Transporteinrichtung 20 (erste Anpresseinrichtung 32.1) und/oder an der Bewegungseinrichtung 30 (zweite Anpresseinrichtung 32.2), vorzugsweise bei Verwendung von Servo-p-Q-Proportionalventilen, eingestellt, gesteuert oder geregelt.
    Die Kräfte KTT, KSekSchl und KSekSchl-ll selbst werden mittels mindestens einer Linienkraftregelung, die vorzugsweise mindestens eine Kraftmessdose aufweist, erzeugt, gesteuert oder geregelt und/oder durch die Verwendung von Druckproportionalventilen eingestellt, gesteuert oder geregelt.
    Im übrigen kann die Wickelmaschine beispielsweise so ausgeführt sein, wie dies in der Druckschrift WO 98/52858 beschrieben ist.
    Bezugszeichenliste
    10
    Wickelmaschine
    12
    Materialbahn
    14
    Tambour
    14'
    Neuer Tambour
    16
    (Alte) Wickelrolle
    16'
    Neue Wickelrolle
    18
    Tragtrommel
    20
    Sekundär-Transporteinrichtung
    22
    (Alter) Wickelspalt
    22'
    Neuer Wickelspalt
    24
    Stellglied E (Ebene)
    26
    Primär-Transporteinrichtung
    28, 28.1
    Anschlag
    30
    Bewegungseinrichtung
    32
    Anpresssystem
    32.1
    Erste Anpresseinheit
    32.2
    Zweite Anpresseinheit
    a
    Beschleunigung
    alpha
    Winkel
    KAnschI
    Kraft (Anschlag)
    KSekSchI
    Kraft (Sekundär-Transporteinrichtung)
    KSekSchI-II
    Kraft (Bewegungseinrichtung)
    KTT
    Kraft (Tragtrommel)
    LKPrimNip
    Linienkraft (Primärnip)
    LKPrimNipH
    Linienkraft (Primärnip horizontal)
    LKSekNip
    Linienkraft (Sekundärnip)
    x
    Kraftgesteuerter Verfahrweg

    Claims (44)

    1. Verfahren zum Aufwickeln einer kontinuierlichen Materialbahn (12), insbesondere Papier- oder Kartonbahn, auf einen Tambour (14) unter Ausbildung einer Wickelrolle (16), mit den folgenden Merkmalen:
      die Materialbahn (12) wird über eine verlagerbare Tragtrommel (18) geführt, die mit der mittels einer Sekundär-Transporteinrichtung (20) verlagerbaren alten Wickelrolle (16) einen Wickelspalt (22) bildet, wobei die Linienkraft (LKSekNip) im Wickelspalt (22) über eine entsprechende Verlagerung und Anpressung der Tragtrommel (18) eingestellt, gesteuert oder geregelt wird ("Hauptwickelphase");
      bei Erreichen eines vorgebbaren Wickelrollendurchmessers wird ein neuer Wickelspalt (22') zwischen der Tragtrommel (18) und einem bereitgestellten neuen Tambour (14') geschlossen;
      die Materialbahn (12) wird mittels zumindest einer Trenneinrichtung getrennt und mit ihrem neuen Bahnanfang auf den neuen Tambour (14') aufgewickelt ("Anfangswickelphase");
      die alte Wickelrolle (16) wird unter Aufhebung des alten Wickelspalts (22) vorzugsweise mittels einer Sekundär-Transporteinrichtung (20) von der Tragtrommel (18) entfernt;
      der neue Tambour (14') wird mittels einer Primär-Transporteinrichtung (26) unter Aufrechterhaltung des neuen Wickelspalts (22') soweit verlagert, dass er von der Sekundär-Transporteinrichtung (20) übernommen werden kann;
      dadurch gekennzeichnet,
      dass zur Schließung des neuen Wickelspalts (22') zwischen der Tragtrommel (18) und dem bereitgestellten neuen Tambour (14') die Tragtrommel (18) und die alte Wickelrolle (16) gemeinsam bei Aufrechterhaltung des zwischen der Tragtrommel (18) und der alten Wickelrolle (16) gebildeten alten Wickelspalts (22) verlagert werden; und
      dass nach Schließung des neuen Wickelspalts (22') zwischen der Tragtrommel (18) und dem neuen Tambour (14') die Linienkraft (LKPrimNip) im neuen Wickelspalt (22') über eine entsprechende Verlagerung und Anpressung der Tragtrommel (18) eingestellt, gesteuert oder geregelt wird.
    2. Verfahren nach Anspruch 1,
      dadurch gekennzeichnet, dass während der gemeinsamen Verlagerung von Tragtrommel (18) und alter Wickelrolle (16) die Linienkraft (LKSekNip) im alten Wickelspalt (22) über eine entsprechende Verlagerung und Anpressung der alten Wickelrolle (16) eingestellt, gesteuert oder geregelt wird.
    3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
      dadurch gekennzeichnet, dass die Tragtrommel (18) von einer die Linienkraft (LKSekNip) bewirkenden Kraft (KTT) beaufschlagt wird, die größer als eine die alte Wickelrolle (16) beaufschlagende Kraft (KSekSchI) ist und die dadurch die gemeinsame Verlagerung der Tragtrommel (18) und der alten Wickelrolle (16) bei Aufrechterhaltung des gebildeten alten Wickelspalts (22) bewirkt.
    4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
      dadurch gekennzeichnet, dass die alte Wickelrolle (16) von einem die Linienkraft (LKSekNip) bewirkenden Anpresssystem (30) beaufschlagt wird, welches mindestens zwei vorzugsweise voneinander unabhängige Anpresseinheiten (32.1, 32.2) aufweist, wobei jede dieser Anpresseinheiten (32.1, 32.2) mittels einer jeweiligen Kraft (KSekSchl, KSekSchl-ll) zur Erzeugung der Linienkraft (LKSekNip) beaufschlagbar ist.
    5. Verfahren nach Anspruch 4,
      dadurch gekennzeichnet, dass die alte Wickelrolle (16) von einer die Linienkraft (LKSekNip) bewirkenden Kraft (KSekSchl) beaufschlagt wird, die kleiner als eine die Tragtrommel (18) beaufschlagende Kraft (KTT) ist und die dadurch die gemeinsame Verlagerung der Tragtrommel (18) und der alten Wickelrolle (16) bei Aufrechterhaltung des gebildeten alten Wickelspalts (22) bewirkt.
    6. Verfahren nach Anspruch 4,
      dadurch gekennzeichnet, dass die alte Wickelrolle (16) von einer die Linienkraft (LKSekNip) bewirkenden Kraft (KSekSchl-ll) beaufschlagt wird, die kleiner als eine die Tragtrommel (18) beaufschlagende Kraft (KTT) ist und die dadurch die gemeinsame Verlagerung der Tragtrommel (18) und der alten Wickelrolle (16) bei Aufrechterhaltung des gebildeten alten Wickelspalts (22) bewirkt.
    7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
      dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesserzuwachs der alten Wickelrolle (16) während der gemeinsamen Verlagerung der Tragtrommel (18) und der alten Wickelrolle (16) bei Aufrechterhaltung des gebildeten alten Wickelspalts (22) über eine entsprechende Verlagerung mindestens einer Anpresseinheit (32.1, 32.2) kompensiert wird.
    8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
      dadurch gekennzeichnet, dass die mittels einer verlagerbaren, von der zweiten Anpresseinheit (32.2) beaufschlagten Bewegungseinrichtung (30) in der verlagerbaren, von der ersten Anpresseinheit (32.1) beaufschlagten Sekundär-Transporteinrichtung (20) gelagerte alte Wickelrolle (16) während der Hauptwickelphase derart von der Kraft (KSekSchl-ll) beaufschlagt wird, dass sie ortsfest in der Sekundär-Transporteinrichtung (20) gelagert ist.
    9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
      dadurch gekennzeichnet, dass die die Tragtrommel (18) beaufschlagende Kraft (KTT) auf einen oberen, einstellbaren Grenzwert (KTTmax) begrenzt wird.
    10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
      dadurch gekennzeichnet, dass bei Schließung des neuen Wickelspalts (22') zwischen der Tragtrommel (18) und dem neuen Tambour (14') die die Tragtrommel (18) beaufschlagende Kraft (KTT) den oberen, einstellbaren Grenzwert (KTTmax) erreicht und
      dass danach die Kraft (KTT) vektoriell aufgeteilt wird, um dadurch eine Linienkraft (LKPrimNip) im neuen Wickelspalt (22') zu erzeugen.
    11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
      dadurch gekennzeichnet, dass die Kräfte (KTT, KSekSchl, KSekSchl-ll) hydraulisch und/oder pneumatisch erzeugt werden und
      dass mittels mindestens einer Druckregelung an der Tragtrommel (18) und/oder an der Sekundär-Transporteinrichtung (20) und/oder an der Bewegungseinrichtung (30), vorzugsweise bei Verwendung von Servo-p-Q-Proportionalventilen, eingestellt, gesteuert oder geregelt werden.
    12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
      dadurch gekennzeichnet, dass die Kräfte (KTT, KSekSchl, KSekSchl-ll) mittels mindestens einer Linienkraftregelung, die vorzugsweise mindestens eine Kraftmessdose aufweist, erzeugt, gesteuert oder geregelt werden.
    13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
      dadurch gekennzeichnet, dass die Kräfte (KTT, KSekSchl, KSekSchl-ll) durch die Verwendung von Druckproportionalventilen eingestellt, gesteuert oder geregelt werden.
    14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
      dadurch gekennzeichnet, dass die Kräfte (KTT, KSekSchl, KSekSchl-ll) durch mechanische, hydraulische, pneumatische oder elektrische Komponenten erzeugt werden.
    15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
      dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesserzuwachs der mittels der Sekundär-Transporteinrichtung (20) verlagerbaren alten Wickelrolle (16) während der Hauptwickelphase über eine entsprechende Verlagerung der alten Wickelrolle (16) kompensiert wird.
    16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
      dadurch gekennzeichnet, dass zur Steuerung beziehungsweise Regelung der Linienkraft (LKSekNip) im alten Wickelspalt (22) während der Hauptwickelphase über eine entsprechende Verlagerung und Anpressung der alten Wickelrolle (16) während der gemeinsamen Verlagerung von Tragtrommel (18) und alter Wickelrolle (16) bezüglich der alten Wickelrolle (16) eine Kraftsteuerung mit einem Hub von etwa 50 bis etwa 400 mm, vorzugsweise von etwa 80 bis etwa 120 mm, vorgesehen ist.
    17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
      dadurch gekennzeichnet, dass der neue Tambour (14') mittels der Primär-Transporteinrichtung (26) von einer höher gelegenen Position in eine tiefer gelegene Position verlagert, vorzugsweise abgeschwenkt, wird.
    18. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
      dadurch gekennzeichnet, dass die Primär-Transporteinrichtung (26) Spindeln umfasst und der neue Tambour (14') über diese Spindeln verlagert beziehungsweise abgeschwenkt wird.
    19. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
      dadurch gekennzeichnet, dass die alte Wickelrolle (16) mittels der Sekundär-Transporteinrichtung (20) zumindest im wesentlichen horizontal verlagert wird.
    20. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
      dadurch gekennzeichnet, dass die Sekundär-Transporteinrichtung (20) Spindeln umfasst und die alte Wickelrolle (16) über diese Spindeln verlagert wird.
    21. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
      dadurch gekennzeichnet, dass die Tragtrommel (18) vorzugsweise horizontal verlagert wird.
    22. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
      dadurch gekennzeichnet, dass der neue Tambour (14') in einer Position schräg oberhalb der Tragtrommel (18) in deren vorzugsweise horizontalem Verschiebeweg bereitgestellt und bei der Herstellung des neuen Wickelspalts (22') durch eine vorzugsweise horizontale Verlagerung der Tragtrommel (18) so an die Tragtrommel (18) angepresst wird, dass sich im neuen Wickelspalt (22') eine vorgebbare Linienkraft (LKPrimNip) einstellt.
    23. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
      dadurch gekennzeichnet, dass der während der Verlagerung des neuen Tambours (14') mittels der Primär-Transporteinrichtung (26) auftretende Durchmesserzuwachs der neuen Wickelrolle (16') über eine entsprechende, vorzugsweise horizontale Verlagerung der Tragtrommel (18) kompensiert wird.
    24. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
      dadurch gekennzeichnet, dass die Linienkraft (LKPrimNip) im neuen Wickelspalt (22') während der Verlagerung des neuen Tambours (14') mittels der Primär-Transporteinrichtung (26) zumindest im wesentlichen konstant gehalten wird.
    25. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
      dadurch gekennzeichnet, dass die Richtung der gemeinsamen Verlagerung von Tragtrommel (18) und alter Wickelrolle (16) zumindest eine Richtungskomponente in Richtung des Bewegungswegs der Sekundär-Transporteinrichtung (20) besitzt.
    26. Wickelmaschine (10) zum kontinuierlichen Aufwickeln einer Materialbahn (12), insbesondere Papier- oder Kartonbahn, auf einen Tambour (14) unter Ausbildung einer Wickelrolle (16), mit einer verlagerbaren Tragtrommel (18), über deren Umfangsfläche die Materialbahn (12) teilweise geführt ist, wobei die Tragtrommel (18) mit der mittels einer Sekundär-Transporteinrichtung (20) verlagerbaren alten Wickelrolle (16) einen Wickelspalt (22) bildet und die Linienkraft (LKSekNip) in diesem Wickelspalt (22) über eine entsprechende Verlagerung und Anpressung der Tragtrommel (18) steuer- oder regelbar ist, bei Erreichen eines vorgebbaren Wickelrollendurchmessers ein neuer Wickelspalt (22') zwischen der Tragtrommel (18) und einem bereitgestellten neuen Tambour (14') erzeugt wird, die Materialbahn (12) mittels zumindest einer Bahntrenneinrichtung getrennt und mit ihrem neuen Bahnanfang auf den neuen Tambour (14') aufgewickelt wird, die alte Wickelrolle (16) unter Aufhebung des alten Wickelspalts (22) von der Tragtrommel (18) vorzugsweise mittels einer Sekundär-Transporteinrichtung (20) entfernbar ist, und der neue Tambour (14') mittels einer Primär-Transporteinrichtung (26) unter Aufrechterhaltung des neuen Wickelspalts (22') soweit verlagerbar ist, dass er von der Sekundär-Transporteinrichtung (20) übernommen werden kann,
      dadurch gekennzeichnet, dass zur Schließung des neuen Wickelspalts (22') zwischen der Tragtrommel (18) und dem bereitgestellten neuen Tambour (14') die Tragtrommel (18) und die alte Wickelrolle (16) gemeinsam bei Aufrechterhaltung des zwischen der Tragtrommel (18) und der alten Wickelrolle (16) gebildeten alten Wickelspalts (22) verlagerbar ist und
      dass nach Schließung des neuen Wickelspalts (22') zwischen der Tragtrommel (18) und dem neuen Tambour (14') die Linienkraft (LKPrimNip)im neuen Wickelspalt (22') über eine entsprechende Verlagerung und Anpressung der Tragtrommel (18) einstellbar, steuerbar oder regelbar ist.
    27. Wickelmaschine (10) nach Anspruch 26,
      dadurch gekennzeichnet, dass während der gemeinsamen Verlagerung von Tragtrommel (18) und alter Wickelrolle (16) die Linienkraft (LKSekNip) im alten Wickelspalt (22) über eine entsprechende Verlagerung und Anpressung der alten Wickelrolle (16) einstellbar, steuerbar oder regelbar ist.
    28. Wickelmaschine (10) nach einem der Ansprüche 26 oder 27,
      dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesserzuwachs der alten Wickelrolle (16) während der gemeinsamen Verlagerung der Tragtrommel (18) und der alten Wickelrolle (16) bei Aufrechterhaltung des gebildeten alten Wickelspalts (22) über eine entsprechende Verlagerung mindestens einer Anpresseinheit (32.1, 32.2) kompensierbar ist.
    29. Wickelmaschine (10) nach einem der Ansprüche 26 bis 28,
      dadurch gekennzeichnet, dass die Tragtrommel (18) mit einer Kraft (KTT) beaufschlagbar ist und
      dass die alte Wickelrolle (16) von einem Anpresssystem (32) beaufschlagbar ist, welches mindestens zwei vorzugsweise voneinander unabhängige Anpresseinheiten (32.1, 32.2) aufweist, wobei jede dieser Anpresseinheiten (32.1, 32.2) mittels einer jeweiligen Kraft (KSekSchl, KSekSchl-ll) zur Erzeugung der Linienkraft (LKSekNip) beaufschlagbar ist.
    30. Wickelmaschine (10) nach einem der Ansprüche 26 bis 29,
      dadurch gekennzeichnet, dass die jeweiligen Kräfte (KTT, KSekSchl, KSekSchl-ll) mittels mindestens einer Druckregelung an der Tragtrommel (18) und/oder an der Sekundär-Transporteinrichtung (20) und/oder an der Bewegungseinrichtung (30), vorzugsweise bei Verwendung von Servo-p-Q-Proportionalventilen, einstellbar, steuerbar oder regelbar sind.
    31. Wickelmaschine (10) nach einem der Ansprüche 26 bis 30,
      dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Linienkraftregelung, die vorzugsweise mindestens eine Kraftmessdose aufweist, die Kräfte (KTT, KSekSchl, KSekSchl-ll) einstellt, steuert oder regelt.
    32. Wickelmaschine (10) nach einem der Ansprüche 26 bis 31,
      dadurch gekennzeichnet, dass die Kräfte (KTT, KSekSchl, KSekSchl-ll) durch Verwendung von Druckproportionalventilen einstellbar, steuerbar oder regelbar sind.
    33. Wickelmaschine (10) nach einem der Ansprüche 26 bis 32,
      dadurch gekennzeichnet, dass mechanische, hydraulische, pneumatische oder elektrische Komponenten die Kräfte (KTT, KSekSchl, KSekSchl-ll) erzeugen.
    34. Wickelmaschine (10) nach einem der Ansprüche 26 bis 33,
      dadurch gekennzeichnet, dass die die Tragtrommel (18) beaufschlagende Kraft (KTT) durch Verwendung von Druckproportionalventilen einstellbar, steuerbar oder regelbar ist.
    35. Wickelmaschine (10) nach einem der Ansprüche 26 bis 34,
      dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesserzuwachs der mittels der Sekundär-Transporteinrichtung (20) verlagerbaren alten Wickelrolle (16) während der Hauptwickelphase über eine entsprechende Verlagerung der alten Wickelrolle (16) kompensierbar ist.
    36. Wickelmaschine (10) nach einem der Ansprüche 26 bis 35,
      dadurch gekennzeichnet, dass zur Steuerung beziehungsweise Regelung der Linienkraft (LKSekNip) im alten Wickelspalt (22) über eine entsprechende Verlagerung und Anpressung der alten Wickelrolle (16) während der gemeinsamen Verlagerung von Tragtrommel (18) und alter Wickelrolle (16) bezüglich der alten Wickelrolle (16) eine Kraftsteuerung mit einem Hub von etwa 50 bis etwa 400 mm, vorzugsweise von etwa 80 bis etwa 120 mm, vorgesehen ist.
    37. Wickelmaschine (10) nach einem der Ansprüche 26 bis 36,
      dadurch gekennzeichnet, dass der neue Tambour (14') mittels der Primär-Transporteinrichtung (26) von einer höher gelegenen Position in eine tiefer gelegene Position verlagerbar, vorzugsweise abschwenkbar, ist.
    38. Wickelmaschine (10) nach einem der Ansprüche 26 bis 37,
      dadurch gekennzeichnet, dass die Primär-Transporteinrichtung (26) Spindeln umfasst und der neue Tambour (14') über diese Spindeln verlagerbar beziehungsweise abschwenkbar ist.
    39. Wickelmaschine (10) nach einem der Ansprüche 26 bis 38,
      dadurch gekennzeichnet, dass die alte Wickelrolle (16) mittels der Sekundär-Transporteinrichtung (20) zumindest im wesentlichen horizontal verlagerbar ist.
    40. Wickelmaschine (10) nach einem der Ansprüche 26 bis 39,
      dadurch gekennzeichnet, dass die Sekundär-Transporteinrichtung (20) Spindeln umfasst und die alte Wickelrolle (16) über diese Spindeln verlagerbar ist.
    41. Wickelmaschine (10) nach einem der Ansprüche 26 bis 40,
      dadurch gekennzeichnet, dass die Tragtrommel (18) vorzugsweise horizontal verlagerbar ist.
    42. Wickelmaschine (10) nach einem der Ansprüche 26 bis 41,
      dadurch gekennzeichnet, dass der neue Tambour (14') in einer Position schräg oberhalb der Tragtrommel (18) in deren vorzugsweise horizontalem Verschiebeweg bereitgestellt und bei der Herstellung des neuen Wickelspalts (22') durch eine vorzugsweise horizontale Verlagerung der Tragtrommel (18) so an die Tragtrommel (18) anpressbar ist, dass sich im neuen Wickelspalt (22') eine vorgebbare Linienkraft (LKPrimNip) einstellt.
    43. Wickelmaschine (10) nach einem der Ansprüche 26 bis 42,
      dadurch gekennzeichnet, dass der während der Verlagerung des neuen Tambours (14') mittels der Primär-Transporteinrichtung (26) auftretende Durchmesserzuwachs der neuen Wickelrolle über eine entsprechende, vorzugsweise horizontale Verlagerung der Tragtrommel (18) kompensierbar ist.
    44. Wickelmaschine (10) nach einem der Ansprüche 26 bis 43,
      dadurch gekennzeichnet, dass die Linienkraft (LKPrimNip) im neuen Wickelspalt (22') während der Verlagerung des neuen Tambours (14') mittels der Primär-Transporteinrichtung (26) zumindest im wesentlichen konstant gehalten wird.
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