EP1514817A1 - Method and device for measuring the tension in a web, in particular in a fibrous web - Google Patents

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EP1514817A1
EP1514817A1 EP04104262A EP04104262A EP1514817A1 EP 1514817 A1 EP1514817 A1 EP 1514817A1 EP 04104262 A EP04104262 A EP 04104262A EP 04104262 A EP04104262 A EP 04104262A EP 1514817 A1 EP1514817 A1 EP 1514817A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
nip
web
measured
carrier drum
roller
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP04104262A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Ewald Wetschenbacher
Jörg Maurer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Voith Patent GmbH
Original Assignee
Voith Paper Patent GmbH
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Filing date
Publication date
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Publication of EP1514817A1 publication Critical patent/EP1514817A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H23/00—Registering, tensioning, smoothing or guiding webs
    • B65H23/04—Registering, tensioning, smoothing or guiding webs longitudinally
    • B65H23/044—Sensing web tension

Definitions

  • the invention relates to a method for measuring a web tension of a material web, in particular a fibrous web.
  • the fibrous web can be For example, to act on a paper, cardboard or tissue web.
  • Nip In order to determine the web tension on a winding machine, so far elaborate mathematical calculations required, based on a drive torque a central drive of a spool and a deflection of the web support. Nip specification are not at all or only with utmost effort to calculate.
  • DE 199 20 133 A1 discloses a method and a device for measuring a nip force that occurs in the nip between two rotating rollers described.
  • the nip force by means of at least one of at least one of the two measured rotating elements attached piezo elements.
  • DE 199 20 133 A1 various arrangement possibilities of the piezo elements on at least one of the two rotating rollers. The various arrangement options and allow the high accuracy of the piezo elements a very accurate measurement of the nip force.
  • the invention has the object of a method of the type mentioned above to improve that in the future, the web train preferably measured easier can be. Also, a zonal measurement of the train is to allow become.
  • the invention solves the problem by a method of the aforementioned Kind, according to the invention, the web tension on a winding roller and / or on a carrier drum and / or on a Lucasabquetschwalze and / or measured on a spreader roll and / or on a guide roll of a winding machine becomes. In this way, the web tension on the winding machine determine directly without complicated mathematical calculations.
  • the web tension can be arranged on a front of the carrier drum Spreader roll or guide roll are measured. Then, for example the speed and / or the torque of the carrier drum changed to compensate for too high or too low a train. in the As a rule, the mean value of the corresponding variable is changed.
  • the train can also be measured on the carrier drum become.
  • the web tension through the center drive of the spool, by a change in the speed and / or the torque of the Carrying drum and / or by changing the speed and / or torque the Heilabquetschwalze be corrected.
  • the nip force in the closed nip between the spool and the carrier drum that is, in a nip formed by two rolls measure up. Then can be dispensed with previously known shear bolt solutions, to avoid possible damage to the winding machine. Due to the measured Nipkraft can then be changed the value of the nip force.
  • the carrier drum with arranged in the DE 299 07 798 U1 mentioned along the roll length Be provided expansion zones.
  • nip force on the carrier drum and / or at the Lucasabquetschwalze the winding machine and / or at one Calender and / or on a coating machine or the like there can the respective nip force at standstill and / or during operation of the unit be measured. If the nip force is too big or too small, the Diameter of at least one nip forming roller and / or the local Pressing be changed in the already mentioned species. Besides, it is possible, too high nip force by Nipkraftschwankache between high and low nip force values to an average nip force value below that of high Nipkraft learnerss is to reduce.
  • a radial stress in the shell of the winding roller measure up.
  • the radial stress in the shell of the winding roller depends on the Winding hardness of the wound material web, the winding hardness under other depends on the train.
  • the radial stress is thus among other things a function of the train. So if the radial stress in the mantle of Winding roller is measured, it can be closed on the train. It makes sense to coat the winding roller from DE 199 20 133 A1 known piezoelectric elements arranged to measure the radial stress.
  • the invention also relates to a device for carrying out said Method, according to the invention, the winding roller and / or the carrier drum and / or the Lucasabquetschwalze and / or the spreader roll and / or the guide roll with a measuring device for measuring the web tension and / or the Winding roller and / or the carrier drum and / or the Lucasabquetschwalze with a Measuring device is equipped for measuring the nip force.
  • the invention relates to a device for carrying out said Method, wherein according to the invention at least one of the rolls with a Measuring device is equipped for measuring the nip force.
  • This measuring device can advantageously with at least one piezoelectric element Be provided because the piezo elements a very high accuracy exhibit.
  • Figures 1a and 1b show a winding machine 10 with a spool 11 and a reel drum 12.
  • the reel 11 and the carrier drum 12 form a closed Nip 13, in which a nip force (arrow depiction) along the width of the Material web 14 prevails (see Figure 1b).
  • the nip force can along the web width be different in size.
  • a not shown here arranged on the support drum 12 measuring device along a Nipkraftprofil the carrier drum 12 measure. Due to the measured nip force, the mean the nip force can be changed if this from a predetermined setpoint differs. Further, it is also possible the diameter of the carrier drum 12 too increase. This can be done by not shown here on the carrier drum 12th planned expansion zones happen.
  • the carrier drum 12 the web train along the Material web 14 to measure. In this way one obtains a web tension profile along the material web width. If the measured web tension is from a setpoint may vary the speed and / or torque of the carrier drum 12 for Adjustment of the train to be changed.
  • a front of the carrier drum arranged Spreader roller 15 or a guide roller 16 also with a measuring device are equipped for measuring the web tension of the web 14. Consequently, the determined by the spreader roller 15 and the guide roller 16 Web tension values for a speed and / or torque change of Carrying drum 12 can be used.
  • Figure 1c shows the winding machine 10 with an open nip 100, as in a reel change is required.
  • the train With open nip 100, the train can the material web 14 advantageously arranged by on the carrier drum 12 Piezo elements are measured. If the measured train of a Setpoint deviates, the speed and / or torque of the carrier drum 12 to be changed accordingly.
  • FIG. 2 shows another embodiment of a winding machine 20, which opposite to the winding machine 10 is provided with a Heilabquetschwalze 21.
  • the Heilabquetschwalze 21 presses at a Tambour facial against a spool 22, when the nip between a carrier drum 23 and the drum 22 open is.
  • the Heilabquetschwalze 21 is also with a measuring device for web tension measurement and / or nipkraft distress provided.
  • the Measuring device on the Lucasabquetschwalze 21 arranged piezo elements.
  • a web tension profile or Nipkraftprofil be measured along the width of the web 14.
  • the Web tension values deviate from a specified target value, the deviations by a change in the speed and / or the torque of Heilabquetschwalze 21 are balanced.
  • the nip force values of one deviate setpoint and the Luftabquetschwalze 21 with along the Roll length arranged expansion zones is equipped, the nip force by means of a diameter change and / or a change of the local pressure be changed in the expansion zones.
  • FIG. 3 shows a winding roller 30 with a core 31.
  • the radial stress in the jacket 32 is dependent on the winding hardness the wound and not shown here material web, wherein the Winding hardness depends, among other things, on the train.
  • the radial stress is thus Among other things, a function of the train. So if the radial stress in the Jacket 32 of the winding roller 30 is measured, so it can be closed on the train become. If 32 piezo elements are arranged on the jacket, the radial stress can be measured. To change the radial stress, the jacket 32 can be equipped with expansion zones, so that on Blank drum the diameter respectively the local pressing accordingly can be changed.
  • FIG. 4 shows a roll press 40, in which between press rolls 41 and 42 a nip force occurs.
  • a measuring device is provided in particular with piezoelectric elements, the nip force measured along the width of the material web 14 at a standstill and during operation become.
  • FIG. 5 shows a partial area of a coating machine 50, in which the material web 14 passed through a nip formed by two rollers 51 and 52 becomes.
  • the rollers 51 and 52 may have a piezoelectric elements Be provided measuring device to the nip force between the rollers 51 and 52 along the material web width to measure.
  • FIG. 6 shows a calender 60 which has calender rolls 61. If at least one of the calender rolls 61 provided with corresponding measuring devices is, the nip force between at least one of the calender rolls 61 formed nips are measured along the material web width.
  • nip force in the roll press 40, in the coating machine 50 or in the Calender 60 is too big or too small and at least one of the nip forming Rollers along the roll length is equipped with expansion zones can the diameter of at least one roll forming the nip is changed, to balance the nip force along the roll length. Besides, it is possible, too high nip force by Nipkraftschwankept between high and low nip force values to an average nip force value below that of high Nipkraft learnerss is to reduce.

Landscapes

  • Controlling Rewinding, Feeding, Winding, Or Abnormalities Of Webs (AREA)

Abstract

The web tension is measured on one or more of: a winding roller (11), support drum (12), air-pinch roller (21), rotary stretching roller (15) or guide roller (16) of a winding machine. The measurement sensor is piezoelectric. An independent claim is included for corresponding equipment.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Messen eines Bahnzugs einer Materialbahn, insbesondere einer Faserstoffbahn. Bei der Faserstoffbahn kann es sich beispielsweise um eine Papier-, Karton- oder Tissuebahn handeln.The invention relates to a method for measuring a web tension of a material web, in particular a fibrous web. The fibrous web can be For example, to act on a paper, cardboard or tissue web.

Um den Bahnzug an einer Wickelmaschine bestimmen zu können, sind bisher aufwändige mathematische Berechnungen erforderlich, die sich auf ein Antriebsmoment eines Zentralantriebes eines Tambours und eine Auslenkung der Materialbahn stützen. Nipkräfte sind überhaupt nicht oder nur mit allergrößtem Aufwand zu berechnen.In order to determine the web tension on a winding machine, so far elaborate mathematical calculations required, based on a drive torque a central drive of a spool and a deflection of the web support. Nipkräfte are not at all or only with utmost effort to calculate.

In der DE 199 20 133 A1 wird ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Messung einer Nipkraft, die im Nip zwischen zwei rotierenden Walzen auftritt, beschrieben. Dabei wird die Nipkraft mittels mindestens eines an mindestens einer der beiden rotierenden Walzen angebrachten Piezoelemente gemessen. Ferner beschreibt die DE 199 20 133 A1 verschiedene Anordnungsmöglichkeiten der Piezoelemente auf mindestens einer der beiden rotierenden Walzen. Die verschiedenen Anordnungsmöglichkeiten und die hohe Messgenauigkeit der Piezoelemente erlauben eine sehr genaue Messung der Nipkraft.DE 199 20 133 A1 discloses a method and a device for measuring a nip force that occurs in the nip between two rotating rollers described. In this case, the nip force by means of at least one of at least one of the two measured rotating elements attached piezo elements. Further describes DE 199 20 133 A1 various arrangement possibilities of the piezo elements on at least one of the two rotating rollers. The various arrangement options and allow the high accuracy of the piezo elements a very accurate measurement of the nip force.

Die DE 299 07 798 U1 beschreibt eine Wickelachse mit mehreren voneinander unabhängigen und entlang der Wickelachse angeordneten Expansionszonen. In diesen Expansionszonen kann der Durchmesser der Wickelachse soweit erforderlich verändert werden. Auf diese Weise kann beispielsweise die Wickelhärte einer aufgewickelten Materialbahn insbesondere aktiv beeinflusst werden. DE 299 07 798 U1 describes a winding axis with a plurality of each other independent and arranged along the winding axis expansion zones. In These expansion zones, the diameter of the winding axis as required to be changed. In this way, for example, the winding hardness a wound material web in particular be actively influenced.

Die Erfindung hat die Aufgabe, ein Verfahren der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass zukünftig der Bahnzug vorzugsweise einfacher gemessen werden kann. Auch soll eine zonenweise Messung des Bahnzugs ermöglicht werden.The invention has the object of a method of the type mentioned above to improve that in the future, the web train preferably measured easier can be. Also, a zonal measurement of the train is to allow become.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe durch ein Verfahren der eingangs genannten Art, bei dem erfindungsgemäß der Bahnzug an einer Wickelwalze und/oder an einer Tragtrommel und/oder an einer Luftabquetschwalze und/oder an einer Breitstreckwalze und/oder an einer Leitwalze einer Wickelmaschine gemessen wird. Auf diese Weise lässt sich der Bahnzug an der Wickelmaschine ohne komplizierte mathematische Berechnungen direkt bestimmen. Wenn man die Wickelwalze und/oder die Tragtrommel und/oder die Luftabquetschwalze und/oder die Breitstreckwalze und/oder die Leitwalze mit einer Messeinrichtung, die mindestens ein aus dem Stand der Technik bekanntes Piezoelement aufweist, zur Messung des Bahnzugs ausrüstet, so kann durch das erfindungsgemäße Verfahren der Bahnzug entlang der Materialbahnbreite gemessen werden, sodass man ein Bahnzugprofil entlang der Materialbahnbreite erhält. Außerdem ist es möglich, mit dem erfindungsgemäßen Verfahren einen Mittelwert aus allen Bahnzugwerten zu ermitteln.The invention solves the problem by a method of the aforementioned Kind, according to the invention, the web tension on a winding roller and / or on a carrier drum and / or on a Luftabquetschwalze and / or measured on a spreader roll and / or on a guide roll of a winding machine becomes. In this way, the web tension on the winding machine determine directly without complicated mathematical calculations. If you have the Winding roller and / or the carrier drum and / or the Luftabquetschwalze and / or the spreader roll and / or the guide roll with a measuring device which at least a known from the prior art piezoelectric element, to Equipped measurement of the train, so by the inventive method the web tension can be measured along the material web width, so that one receives a web tension profile along the web width. Besides, it is possible, with the method according to the invention an average of all Bahnzugwerten to investigate.

Vorteilhafterweise kann der Bahnzug an einer vor der Tragtrommel angeordneten Breitstreckwalze beziehungsweise Leitwalze gemessen werden. Dann kann beispielsweise die Drehzahl und/oder das Drehmoment der Tragtrommel verändert werden, um einen zu hohen oder zu niedrigen Bahnzug auszugleichen. Im Regelfall wird dabei der Mittelwert der entsprechenden Größe verändert.Advantageously, the web tension can be arranged on a front of the carrier drum Spreader roll or guide roll are measured. Then, for example the speed and / or the torque of the carrier drum changed to compensate for too high or too low a train. in the As a rule, the mean value of the corresponding variable is changed.

Wenn bei einem Tambourwechsels der Nip zwischen der Tragtrommel und dem Tambour geöffnet wird, kann der Bahnzug auch an der Tragtrommel gemessen werden. In diesem Fall kann der Bahnzug durch den Zentrumsantrieb des Tambours, durch eine Veränderung der Drehzahl und/oder des Drehmoments der Tragtrommel und/oder durch eine Veränderung der Drehzahl und/oder des Drehmoments der Luftabquetschwalze korrigiert werden. If at a Tambourwechsel the nip between the carrier drum and the Tambour is opened, the train can also be measured on the carrier drum become. In this case, the web tension through the center drive of the spool, by a change in the speed and / or the torque of the Carrying drum and / or by changing the speed and / or torque the Luftabquetschwalze be corrected.

In einer weiteren Verfahrensvariante ist es auch möglich, den Bahnzug bei einem offenen Nip während des Tambourwechsels an der Luftabquetschwalze zu messen. Dann kann auf Grund des gemessenen Bahnzuges die Drehzahl und/oder das Drehmoment der Luftabquetschwalze und/oder der Tragtrommel und/oder des Tambours geändert werden, um den Bahnzug zu korrigieren.In a further variant of the method, it is also possible to train the train at a open nip during the reel change at the air squeegee measure up. Then, based on the measured web tension, the speed and / or the torque of the air squeeze roller and / or the carrier drum and / or the spool to correct the web-train.

Ebenso ist es möglich, die Nipkraft im geschlossenen Nip zwischen dem Tambour und der Tragtrommel, also in einem durch zwei Walzen gebildeten Nip, zu messen. Dann kann auf bisher bekannte Scherbolzenlösungen verzichtet werden, um mögliche Schäden an der Wickelmaschine zu vermeiden. Auf Grund der gemessenen Nipkraft kann dann der Wert der Nipkraft verändert werden. Es ist jedoch auch möglich den Durchmesser der Tragtrommel zu erhöhen und/oder die Linienkraft sektional zu beeinflussen. Zu diesem Zweck kann die Tragtrommel mit den in der DE 299 07 798 U1 erwähnten entlang der Walzenlänge angeordneten Expansionszonen versehen sein.It is also possible, the nip force in the closed nip between the spool and the carrier drum, that is, in a nip formed by two rolls measure up. Then can be dispensed with previously known shear bolt solutions, to avoid possible damage to the winding machine. Due to the measured Nipkraft can then be changed the value of the nip force. However, it is also possible to increase the diameter of the carrier drum and / or the Sectional line power to influence. For this purpose, the carrier drum with arranged in the DE 299 07 798 U1 mentioned along the roll length Be provided expansion zones.

Ferner ist es möglich, die Nipkraft im Nip zwischen dem Tambour und der Luftabquetschwalze zu messen. Wenn die Luftabquetschwalze mit den erwähnten Expansionszonen versehen ist, kann bei einer Abweichung der Nipkraft der Durchmesser der Luftabquetschwalze beziehungsweise die lokale Pressung bereichsweise verändert werden.Further, it is possible to increase the nip force in the nip between the spool and the squeegee roller to eat. If the air squeegee with the mentioned expansion zones is provided with a deviation of the nip force of the diameter the Luftabquetschwalze or the local pressure in areas to be changed.

Wenn die Messungen der Nipkraft im Nip zwischen dem Tambour und der Tragtrommel, die mit der Tragtrommel und/oder dem Tambour durchgeführt werden, ergeben, dass die Nipkraft zu hoch oder zu niedrigen ist, kann eine an der Tragtrommel und/oder am Tambour versehene Bombierung auch bei vollem Tambour einen ebenen Nip sicherstellen, und somit eine gleichmäßige Nipkraft.If the measurements of the nip force in the nip between the spool and the reel drum, which are performed with the carrier drum and / or the drum, show that the nip force is too high or too low, one on the carrier drum and / or provided on the spool crowning even with full Tambour ensure a level nip, and thus a uniform nip force.

Es ist also prinzipiell möglich, zusätzlich eine Nipkraft an der Tragtrommel und/oder an der Luftabquetschwalze der Wickelmaschine und/oder an einem Kalander und/oder an einer Streichmaschine oder dergleichen zu messen. Dabei kann die jeweilige Nipkraft im Stillstand und/oder während des Betriebes der Einheit gemessen werden. Wenn die Nipkraft zu groß oder zu klein ist, kann der Durchmesser von mindestens einer den Nip bildenden Walze und/oder die lokale Pressung auf die schon erwähnten Arten verändert werden. Außerdem ist es möglich, eine zu hohe Nipkraft durch Nipkraftschwankungen zwischen hohen und niedrigen Nipkraftwerten auf einen mittleren Nipkraftwert, der unterhalb des zu hohen Nipkraftwertes liegt, zu reduzieren.It is therefore possible in principle, in addition to a nip force on the carrier drum and / or at the Luftabquetschwalze the winding machine and / or at one Calender and / or on a coating machine or the like to measure. there can the respective nip force at standstill and / or during operation of the unit be measured. If the nip force is too big or too small, the Diameter of at least one nip forming roller and / or the local Pressing be changed in the already mentioned species. Besides, it is possible, too high nip force by Nipkraftschwankungen between high and low nip force values to an average nip force value below that of high Nipkraftwertes is to reduce.

Außerdem ist es möglich eine Radialspannung im Mantel der Wickelwalze zu messen. Die Radialspannung im Mantel der Wickelwalze ist abhängig von der Wickelhärte der aufgewickelten Materialbahn, wobei die Wickelhärte unter anderem vom Bahnzug abhängt. Die Radialspannung ist somit unter anderem eine Funktion des Bahnzuges. Wenn also die Radialspannung im Mantel der Wickelwalze gemessen wird, kann daraus auf den Bahnzug geschlossen werden. Sinnvollerweise sind am Mantel der Wickelwalze die aus der DE 199 20 133 A1 bekannten Piezoelemente angeordnet, um die Radialspannung zu messen. Um die Radialspannung der Wickelwalze zu verändern, kann die Wickelwalze mit den in der DE 299 07 798 U1 erwähnten Expansionszonen ausgerüstet sein, sodass am Leertambour der Durchmesser entsprechend geändert werden kann.In addition, it is possible to a radial stress in the shell of the winding roller measure up. The radial stress in the shell of the winding roller depends on the Winding hardness of the wound material web, the winding hardness under other depends on the train. The radial stress is thus among other things a function of the train. So if the radial stress in the mantle of Winding roller is measured, it can be closed on the train. It makes sense to coat the winding roller from DE 199 20 133 A1 known piezoelectric elements arranged to measure the radial stress. Around To change the radial stress of the winding roller, the winding roller with the be equipped in the expansion zones mentioned in DE 299 07 798 U1, so that can be changed according to the diameter of the empty drum.

Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Durchführung des genannten Verfahrens, bei dem erfindungsgemäß die Wickelwalze und/oder die Tragtrommel und/oder die Luftabquetschwalze und/oder die Breitstreckwalze und/oder die Leitwalze mit einer Messeinrichtung zur Messung des Bahnzugs und/oder die Wickelwalze und/oder die Tragtrommel und/oder die Luftabquetschwalze mit einer Messeinrichtung zur Messung der Nipkraft ausgerüstet ist.The invention also relates to a device for carrying out said Method, according to the invention, the winding roller and / or the carrier drum and / or the Luftabquetschwalze and / or the spreader roll and / or the guide roll with a measuring device for measuring the web tension and / or the Winding roller and / or the carrier drum and / or the Luftabquetschwalze with a Measuring device is equipped for measuring the nip force.

Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des genannten Verfahrens, bei dem erfindungsgemäß mindestens eine der Walzen mit einer Messeinrichtung zur Messung der Nipkraft ausgerüstet ist.Furthermore, the invention relates to a device for carrying out said Method, wherein according to the invention at least one of the rolls with a Measuring device is equipped for measuring the nip force.

Diese Messeinrichtung kann vorteilhafterweise mit mindestens einem Piezoelement versehen sein, da die Piezoelemente eine sehr hohe Messgenauigkeit aufweisen. This measuring device can advantageously with at least one piezoelectric element Be provided because the piezo elements a very high accuracy exhibit.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert.Hereinafter, embodiments of the invention with reference to the accompanying Drawings explained in more detail.

Im Einzelnen zeigen:

Figur 1a
eine schematische Seitenansicht auf eine Wickelmaschine mit geschlossenem Nip;
Figur 1b
eine schematische Vorderansicht auf die Wickelmaschine aus Figur 1a;
Figur 1c
eine schematische Seitenansicht auf die Wickelmaschine aus Figur 1a mit offenem Nip;
Figur 2
eine schematische Seitenansicht auf eine zweite Ausführungsform einer Wickelmaschine mit offenem Nip;
Figur 3
eine schematische Schnittansicht durch eine bewickelte Wickelwalze;
Figur 4
eine schematische Seitenansicht auf eine Walzenpresse;
Figur 5
eine schematische Seitenansicht auf einen Teilbereich einer Streichmaschine;
Figur 6
eine schematische Seitenansicht auf einen Kalander.
In detail show:
FIG. 1a
a schematic side view of a winding machine with a closed nip;
FIG. 1b
a schematic front view of the winding machine of Figure 1a;
Figure 1c
a schematic side view of the winding machine of Figure 1a with an open nip;
FIG. 2
a schematic side view of a second embodiment of an open nip winding machine;
FIG. 3
a schematic sectional view through a wound winding roller;
FIG. 4
a schematic side view of a roller press;
FIG. 5
a schematic side view of a portion of a coating machine;
FIG. 6
a schematic side view of a calender.

Die Figuren 1a und 1b zeigen eine Wickelmaschine 10 mit einem Tambour 11 und einer Tragtrommel 12. Der Tambour 11 und die Tragtrommel 12 bilden einen geschlossenen Nip 13, in dem eine Nipkraft (Pfeildarstellung) entlang der Breite der Materialbahn 14 herrscht (siehe Figur 1b). Die Nipkraft kann entlang der Materialbahnbreite unterschiedlich groß sein. Somit kann eine hier nicht näher dargestellte auf der Tragtrommel 12 angeordnete Messeinrichtung ein Nipkraftprofil entlang der Tragtrommel 12 messen. Aufgrund der gemessenen Nipkraft kann der Mittelwert der Nipkraft verändert werden, wenn diese von einem vorgegebenen Sollwert abweicht. Ferner ist es auch möglich den Durchmesser der Tragtrommel 12 zu erhöhen. Dies kann durch hier nicht näher dargestellte auf der Tragtrommel 12 vorgesehene Expansionszonen geschehen. Figures 1a and 1b show a winding machine 10 with a spool 11 and a reel drum 12. The reel 11 and the carrier drum 12 form a closed Nip 13, in which a nip force (arrow depiction) along the width of the Material web 14 prevails (see Figure 1b). The nip force can along the web width be different in size. Thus, a not shown here arranged on the support drum 12 measuring device along a Nipkraftprofil the carrier drum 12 measure. Due to the measured nip force, the mean the nip force can be changed if this from a predetermined setpoint differs. Further, it is also possible the diameter of the carrier drum 12 too increase. This can be done by not shown here on the carrier drum 12th planned expansion zones happen.

Außerdem ist es möglich mit der Tragtrommel 12 den Bahnzug entlang der Materialbahn 14 zu messen. Auf diese Weise erhält man ein Bahnzugprofil entlang der Materialbahnbreite. Wenn der gemessene Bahnzug von einem Sollwert abweicht kann die Drehzahl und/oder das Drehmoment der Tragtrommel 12 zum Ausgleich des Bahnzugs verändert werden. Vorteilhafterweise ist die Tragtrommel 12 zur Messung des Bahnzugs und/oder der Nipkraft mit mindestens einem hier nicht näher dargestellten Piezoelement ausgerüstet. Der Verlauf des Bahnzugs entlang der Umfangsfläche der Tragtrommel 12 ist wie folgt: Beim Auflaufen der Materialbahn 14 auf die Umfangsfläche der Tragtrommel 12 steigt der Bahnzug an und verläuft danach etwa konstant auf einem Wert des Ist-Bahnzugs. Während der Ausbildung des Nips 13 zwischen der Tragtrommel 12 und des Tambours 11 nimmt der Bahnzug den Verlauf eines Peaks (mit Höchstwert), um nach Öffnung des Nips 13 wieder auf seinen Anfangswert abzufallen. Dieser Verlauf des Bahnzugs wiederum sich bei jeder Umdrehung der Tragtrommel 12.In addition, it is possible with the carrier drum 12, the web train along the Material web 14 to measure. In this way one obtains a web tension profile along the material web width. If the measured web tension is from a setpoint may vary the speed and / or torque of the carrier drum 12 for Adjustment of the train to be changed. Advantageously, the carrier drum 12 for measuring the web tension and / or the nip force with at least one here equipped piezo element not shown. The course of the train along the peripheral surface of the carrier drum 12 is as follows: When emergence of the Material web 14 on the peripheral surface of the carrier drum 12, the train increases and then runs approximately constant on a value of the actual train. While the formation of the nip 13 between the carrier drum 12 and the main cylinder 11th the web-train takes the course of a peak (with maximum value) after opening of the nip 13 to drop back to its initial value. This course of the train turn with each revolution of the carrier drum 12th

Zusätzlich oder alternativ ist es auch möglich, dass eine vor der Tragtrommel angeordnete Breitstreckwalze 15 oder eine Leitwalze 16 ebenfalls mit einer Messeinrichtung zur Messung des Bahnzugs der Materialbahn 14 ausgestattet sind. Folglich können auch die durch die Breitstreckwalze 15 und die Leitwalze 16 ermittelten Bahnzugwerte für eine Drehzahl- und/oder Drehmomentänderung der Tragtrommel 12 verwendet werden.Additionally or alternatively, it is also possible that a front of the carrier drum arranged Spreader roller 15 or a guide roller 16 also with a measuring device are equipped for measuring the web tension of the web 14. Consequently, the determined by the spreader roller 15 and the guide roller 16 Web tension values for a speed and / or torque change of Carrying drum 12 can be used.

Die Figur 1c zeigt die Wickelmaschine 10 mit einem offenen Nip 100, wie er bei einem Tambourwechsel erforderlich ist. Bei offenem Nip 100 kann der Bahnzug der Materialbahn 14 vorteilhafterweise durch auf der Tragtrommel 12 angeordnete Piezoelemente gemessen werden. Wenn der gemessene Bahnzug von einem Sollwert abweicht, kann die Drehzahl und/oder das Drehmoment der Tragtrommel 12 entsprechend verändert werden.Figure 1c shows the winding machine 10 with an open nip 100, as in a reel change is required. With open nip 100, the train can the material web 14 advantageously arranged by on the carrier drum 12 Piezo elements are measured. If the measured train of a Setpoint deviates, the speed and / or torque of the carrier drum 12 to be changed accordingly.

Die Figur 2 zeigt eine andere Ausführungsform einer Wickelmaschine 20, die gegenüber der Wickelmaschine 10 mit einer Luftabquetschwalze 21 versehen ist. Die Luftabquetschwalze 21 drückt bei einem Tambourwechsel gegen einen Tambour 22, wenn der Nip zwischen einer Tragtrommel 23 und dem Tambour 22 offen ist. Die Luftabquetschwalze 21 ist ebenfalls mit einer Messeinrichtung zur Bahnzugmessung und/oder zur Nipkraftmessung versehen. Vorteilhafterweise weist die Messeinrichtung auf der Luftabquetschwalze 21 angeordnete Piezoelemente auf. Somit kann auch durch die Luftabquetschwalze 21 ein Bahnzugprofil oder Nipkraftprofil entlang der Breite der Materialbahn 14 gemessen werden. Wenn die Bahnzugwerte von einem vorgegebenen Sollwert abweichen, können die Abweichungen durch eine Veränderung der Drehzahl und/oder das Drehmoment der Luftabquetschwalze 21 ausgeglichen werden. Wenn die Nipkraftwerte von einem vorgegebenen Sollwert abweichen und die Luftabquetschwalze 21 mit entlang der Walzenlänge angeordneten Expansionszonen ausgerüstet ist, kann die Nipkraft mittels einer Durchmesserveränderung und/oder einer Änderung der lokalen Pressung in den Expansionszonen verändert werden.FIG. 2 shows another embodiment of a winding machine 20, which opposite to the winding machine 10 is provided with a Luftabquetschwalze 21. The Luftabquetschwalze 21 presses at a Tambourwechsel against a spool 22, when the nip between a carrier drum 23 and the drum 22 open is. The Luftabquetschwalze 21 is also with a measuring device for web tension measurement and / or nipkraftmessung provided. Advantageously, the Measuring device on the Luftabquetschwalze 21 arranged piezo elements. Thus, by the Luftabquetschwalze 21 a web tension profile or Nipkraftprofil be measured along the width of the web 14. If the Web tension values deviate from a specified target value, the deviations by a change in the speed and / or the torque of Luftabquetschwalze 21 are balanced. When the nip force values of one deviate setpoint and the Luftabquetschwalze 21 with along the Roll length arranged expansion zones is equipped, the nip force by means of a diameter change and / or a change of the local pressure be changed in the expansion zones.

Die Figur 3 zeigt eine Wickelwalze 30 mit einem Kern 31. Durch die auf dem Kern 31 aufgewickelten Wicklungen entstehen im Mantel 32 des Kerns 31 Radialspannungen. Die Radialspannung im Mantel 32 ist abhängig von der Wickelhärte der aufgewickelten und hier nicht näher dargestellten Materialbahn, wobei die Wickelhärte unter anderem vom Bahnzug abhängt. Die Radialspannung ist somit unter anderem eine Funktion des Bahnzuges. Wenn also die Radialspannung im Mantel 32 der Wickelwalze 30 gemessen wird, kann damit auf den Bahnzug geschlossen werden. Wenn auf dem Mantel 32 Piezoelemente angeordnet sind, kann die Radialspannung gemessen werden. Um die Radialspannung zu verändern, kann der Mantel 32 mit Expansionszonen ausgerüstet sein, sodass am Leertambour der Durchmesser beziehungsweise die lokale Pressung entsprechend geändert werden kann.3 shows a winding roller 30 with a core 31. Through the on the core 31 wound windings arise in the shell 32 of the core 31 radial stresses. The radial stress in the jacket 32 is dependent on the winding hardness the wound and not shown here material web, wherein the Winding hardness depends, among other things, on the train. The radial stress is thus Among other things, a function of the train. So if the radial stress in the Jacket 32 of the winding roller 30 is measured, so it can be closed on the train become. If 32 piezo elements are arranged on the jacket, the radial stress can be measured. To change the radial stress, the jacket 32 can be equipped with expansion zones, so that on Blank drum the diameter respectively the local pressing accordingly can be changed.

Die Figur 4 zeigt eine Walzenpresse 40, bei der zwischen Presswalzen 41 und 42 eine Nipkraft auftritt. Wenn eine der Presswalzen 41 und 42 mit einer Messeinrichtung, insbesondere mit Piezoelementen, versehen ist, kann die Nipkraft entlang der Breite der Materialbahn 14 im Stillstand und im Betrieb gemessen werden. FIG. 4 shows a roll press 40, in which between press rolls 41 and 42 a nip force occurs. When one of the press rolls 41 and 42 is provided with a measuring device, is provided in particular with piezoelectric elements, the nip force measured along the width of the material web 14 at a standstill and during operation become.

Die Figur 5 zeigt einen Teilbereich einer Streichmaschine 50, bei der die Materialbahn 14 durch einen von zwei Walzen 51 und 52 gebildeten Nip hindurchgeführt wird. Auch die Walzen 51 und 52 können mit einer Piezoelemente aufweisenden Messeinrichtung versehen sein, um die Nipkraft zwischen den Walzen 51 und 52 entlang der Materialbahnbreite zu messen.FIG. 5 shows a partial area of a coating machine 50, in which the material web 14 passed through a nip formed by two rollers 51 and 52 becomes. Also, the rollers 51 and 52 may have a piezoelectric elements Be provided measuring device to the nip force between the rollers 51 and 52 along the material web width to measure.

Die Figur 6 zeigt einen Kalander 60, der Kalanderwalzen 61 aufweist. Wenn mindestens eine der Kalanderwalzen 61 mit entsprechenden Messeinrichtungen versehen ist, kann die Nipkraft zwischen mindestens einem des durch die Kalanderwalzen 61 gebildeten Nips entlang der Materialbahnbreite gemessen werden.FIG. 6 shows a calender 60 which has calender rolls 61. If at least one of the calender rolls 61 provided with corresponding measuring devices is, the nip force between at least one of the calender rolls 61 formed nips are measured along the material web width.

Wenn die Nipkraft in der Walzenpresse 40, in der Streichmaschine 50 oder im Kalander 60 zu groß oder zu klein ist und mindestens eine der einen Nip bildenden Walzen entlang der Walzenlänge mit Expansionszonen ausgerüstet ist, kann der Durchmesser von mindestens einer den Nip bildenden Walze verändert werden, um die Nipkraft entlang der Walzenlänge auszugleichen. Außerdem ist es möglich, eine zu hohe Nipkraft durch Nipkraftschwankungen zwischen hohen und niedrigen Nipkraftwerten auf einen mittleren Nipkraftwert, der unterhalb des zu hohen Nipkraftwertes liegt, zu reduzieren. If the nip force in the roll press 40, in the coating machine 50 or in the Calender 60 is too big or too small and at least one of the nip forming Rollers along the roll length is equipped with expansion zones can the diameter of at least one roll forming the nip is changed, to balance the nip force along the roll length. Besides, it is possible, too high nip force by Nipkraftschwankungen between high and low nip force values to an average nip force value below that of high Nipkraftwertes is to reduce.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
Wickelmaschinewinder
1111
Tambourdrummer
1212
Tragtrommelcarrying drum
1313
Nip (geschlossen)Nip (closed)
1414
Materialbahnweb
1515
BreitstreckwalzeSpreader roll
1616
Leitwalzeguide roll
2020
Wickelmaschinewinder
2121
Luftabquetschwalzeair displacement
2222
Tambourdrummer
2323
Tragtrommelcarrying drum
3030
Wickelwalzewinding roller
3131
Kerncore
3232
Mantelcoat
4040
Walzenpresseroll press
4141
Presswalzepress roll
4242
Presswalzepress roll
5050
Streichmaschinecoater
5151
Walzeroller
5252
Walzeroller
6060
Kalandercalender
6161
Kalanderwalzecalendar roll
100100
Nip (geöffnet)Nip (opened)

Claims (13)

Verfahren zum Messen eines Bahnzugs einer Materialbahn (14), insbesondere einer Faserstoffbahn,
dadurch gekennzeichnet, dass der Bahnzug an einer Wickelwalze (11, 22) und/oder an einer Tragtrommel (12) und/oder an einer Luftabquetschwalze (21) und/oder an einer Breitstreckwalze (15) und/oder an einer Leitwalze (16) einer Wickelmaschine (10) gemessen wird.Method for measuring a web tension of a material web (14), in particular a fibrous web,
characterized in that the web draw on a winding roller (11, 22) and / or on a carrier drum (12) and / or on a Luftabquetschwalze (21) and / or on a spreader roller (15) and / or on a guide roller (16) a winding machine (10) is measured. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass der Bahnzug an einer vor der Tragtrommel (12) angeordneten Breitstreckwalze (15) gemessen wird.Method according to claim 1,
characterized in that the web tension is measured on a spreader roll (15) arranged in front of the carrier drum (12). Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass der Bahnzug bei einem offenen Nip (100) während eines Tambourwechsels an der Tragtrommel (12) gemessen wird.Method according to claim 1 or 2,
characterized in that the web tension is measured at an open nip (100) during a reel change on the carrier drum (12). Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, dass der Bahnzug bei einem offenen Nip (100) während eines Tambourwechsels an der Luftabquetschwalze (21) gemessen wird. Method according to one of claims 1, 2 or 3,
characterized in that the web tension is measured at an open nip (100) during a spool change at the air squeegee roller (21). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich eine Nipkraft an der Tragtrommel (12) und/oder an der Luftabquetschwalze (21) der Wickelmaschine (10) gemessen wird.Method according to one of the preceding claims,
characterized in that in addition a nip force on the carrier drum (12) and / or on the Luftabquetschwalze (21) of the winding machine (10) is measured. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich eine Nipkraft in einem durch zwei Walzen (11, 12, 21 22) gebildeten Nip (13) wird.Method according to one of the preceding claims,
characterized in that in addition a nip force in a by two rolls (11, 12, 21 22) formed nip (13). Verfahren nach Anspruch 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet, dass die Nipkraft im Nip (13) zwischen dem Tambour (11) und der Tragtrommel (12) gemessen wird.Method according to claim 5 or 6,
characterized in that the nip force in the nip (13) between the spool (11) and the carrier drum (12) is measured. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet, dass die Nipkraft im Nip (13) zwischen dem Tambour (22) und der Luftabquetschwalze (21) gemessen wird.Method according to claim 5 or 6,
characterized in that the nip force in the nip (13) between the spool (22) and the Luftabquetschwalze (21) is measured. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet, dass die Nipkraft im Nip (13) zwischen dem Tambour (22) und der Tragtrommel (21) mit der Tragtrommel (21) und/oder dem Tambour (22) gemessen wird.Method according to claim 5 or 6,
characterized in that the nip force in the nip (13) between the spool (22) and the carrier drum (21) with the carrier drum (21) and / or the spool (22) is measured. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich eine Radialspannung im Mantel (32) der Wickelwalze (30) der Wickelmaschine (10) gemessen wird. Method according to one of the preceding claims,
characterized in that in addition a radial stress in the jacket (32) of the winding roller (30) of the winding machine (10) is measured. Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, dass die Wickelwalze (11) und/oder die Tragtrommel (12) und/oder die Luftabquetschwalze (21) und/oder die Breitstreckwalze (15) und/oder die Leitwalze (16) mit einer Messeinrichtung zur Messung des Bahnzugs und/oder die Wickelwalze (11) und/oder die Tragtrommel (12) und/oder die Luftabquetschwalze (21) mit einer Messeinrichtung zur Messung der Nipkraft ausgerüstet ist.Apparatus for carrying out a method according to one of claims 1 to 10,
characterized in that the winding roller (11) and / or the carrier drum (12) and / or the Luftabquetschwalze (21) and / or the spreader roller (15) and / or the guide roller (16) with a measuring device for measuring the web tension and / or the winding roller (11) and / or the carrier drum (12) and / or the Luftabquetschwalze (21) is equipped with a measuring device for measuring the nip force. Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 5 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Walzen (41, 42, 51, 52, 61) mit einer Messeinrichtung zur Messung der Nipkraft ausgerüstet ist.Apparatus for carrying out a method according to one of claims 5 to 9,
characterized in that at least one of the rollers (41, 42, 51, 52, 61) is equipped with a measuring device for measuring the nip force. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12,
dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung mindestens ein Piezoelement aufweist.Device according to claim 11 or 12,
characterized in that the measuring device has at least one piezoelectric element.
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