EP1842815A1

EP1842815A1 - Anlage zur Herstellung von Papier

Info

Publication number: EP1842815A1
Application number: EP06112382A
Authority: EP
Inventors: Hans-Rolf Conrad; Josef Kohnen
Original assignee: Voith Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2006-04-07
Filing date: 2006-04-07
Publication date: 2007-10-10

Abstract

Es wird eine Anlage (100) zur Herstellung von Papier angegeben mit einer Papiermaschine (80), die eine Papierbahn (10) mit einer Produktionsgeschwindigkeit ausgibt, und einem Rollenschneider (1), der die Papierbahn (10) in Teilbahnen unterteilt und zu Teilbahnrollenen aufwickelt, wobei der Rollenschneider (1) eine Abwikkelstation (11) zum Abwickeln der Papierbahn (10) von einer Mutterrolle (53, 56) aufweist.

Man möchte Papier auf kostengünstige Weise versandfertig machen können.

Hierzu ist vorgesehen, daß die Abwickelstation (11) eine Hochgeschwindigkeits-Flying-Splice-Einrichtung (58) aufweist, die bei mindestens 80% der Produktionsgeschwindigeit das Ende der Papierbahn (10) einer abgelaufenen Mutterrolle (53) mit dem Anfang der Papierbahn (10') einer neuen Mutterrolle (56) verbindet.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Herstellung von Papier mit einer Papiermaschine, die eine Papierbahn mit einer Produktionsgeschwindigkeit ausgibt, und einem Rollenschneider, der die Papierbahn in Teilbahnen unterteilt und zu Teilbahnrollen aufwickelt, wobei der Rollenschneider eine Abwickelstation zum Abwickeln der Papierbahn von einer Mutterrolle aufweist.
Papier wird in einer Papiermaschine mit relativ großen Geschwindigkeiten produziert. Diese Geschwindigkeiten können deutlich über 1.000 m/min liegen. Papier wird dabei in einer Breite von beispielsweise bis zu 10 m produziert, die für einen späteren Verwender nicht handhabbar ist. Aus diesem Grunde muß die Papierbahn durch Längsschnitte in mehrere Teilbahnen unterteilt werden, wobei diese Teilbahnen dann zu Teilbahnrollen aufgewickelt werden. Die Teilbahnrollen haben eine axiale Länge in der Größenordnung von 0,5 bis 3,8 m und einen Durchmesser in der Größenordnung von 0,8 bis 2,5 m. Das Längsschneiden der Papierbahn erfolgt dabei in der Regel kurz vor dem Aufwickeln zu Teilbahnrollen. Die für beide Aufgaben vorgesehene Maschine wird üblicherweise auch als "Rollenschneider" bezeichnet.
Aufgrund der oben angegebenen Abmessungen der Teilbahnrollen können die Teilbahnrollen nur eine begrenzte Länge der Papierbahn aufnehmen. Man muß also relativ häufig eine vollgewickelte Teilbahnrolle aus dem Rollenschneider ausstoßen und die Teilbahn auf einen neuen Rollenkern überleiten. Dies setzt die Produktivität des Rollenschneiders herab. Es gibt daher viele Papierfabriken, in denen man für eine Papiermaschine zwei oder sogar drei Rollenschneider vorgesehen hat. Die Papierbahn wird am Ausgang der Papiermaschine auf sogenannte Volltamboure oder Mutterrollen aufgewickelt, die anschließend in einem Puffer zwischengelagert werden. Tamboure sind hierbei relativ stabile Rollenkerne, auf die die Papierbahn mit der Breite aufgewickelt werden kann, mit der sie aus der Papiermaschine herauskommt. Ein vollbewickelter Tambour kann allerdings durchaus Massen in einer Größenordnung von 50 bis 150 Tonnen aufweisen. Die bewickelten Tamboure werden dann auf die Rollenschneider verteilt, wo die Papierbahn abgewikkelt, längsgeteilt und zu Teilbahnrollen aufgewickelt wird.
Die Verwendung von mehreren Rollenschneidern hat relativ hohe Investitionskosten zur Folge. Auch im Betrieb fallen bei mehreren Rollenschneidern höhere Betriebskosten an.
Man hat daher vorgeschlagen, einen einzigen Rollenschneider on-line mit der Papiermaschine anzuordnen. Die aus der Papiermaschine kommende Papierbahn, die natürlich noch durch andere Aggregate, wie Kalander, behandelt werden kann, wird dann in einem Zug zu dem Rollenschneider durchgeführt, dort in Teilbahnen unterteilt und zu Teilbahnrollen aufgewickelt.
Allerdings ergeben sich bei einem on-line angeordneten Rollenschneider Probleme dadurch, daß die Teilbahnen gelegentlich reißen. Das Risiko des Reißens einer Materialbahn ist prinzipiell unabhängig von ihrer Breite. Wenn nach dem Längsschneiden mehrere Teilbahnen vorliegen, dann steigt das Risiko entsprechend der Anzahl der Teilbahnen an. Wenn eine Teilbahn gerissen ist, dann muß im Grunde der gesamte Wickelvorgang unterbrochen werden und es fließen einige Meter Papier wieder in den Pulper, was teilweise erhebliche Produktionsverluste zur Folge hat.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Papier auf kostengünstige Weise versandfertig machen zu können.
Diese Aufgabe wird bei einer Anlage der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Abwickelstation eine Hochgeschwindigkeits-Flying-Splice-Einrichtung aufweist, die bei mindestens 80% der Produktionsgeschwindigkeit der Papiermaschine das Ende der Papierbahn einer abgelaufenen Mutterrolle mit dem Anfang der Papierbahn einer neuen Mutterrolle verbindet.
Mit dieser Ausgestaltung ist man in der Lage, mit einem einzigen Rollenschneider die Papiermenge aufzunehmen, die von der Papiermaschine geliefert wird. Die Hochgeschwindigkeits-Flying-Splice-Einrichtung zum automatischen Rollenwechsel ist in der Lage, genau wie die Papiermaschine kontinuierlich Papier nachzuliefern, so daß der Rollenschneider im Grunde keine Unterbrechungen des Produktionsvorganges erfährt, die auf die Abwicklung zurückzuführen sind. Der automatische Rollenwechsel ist an sich bekannt. Er wird am Ausgang der Papiermaschine eingesetzt, um die Papierbahn von einer vollgewickelten Mutterrolle auf einen neuen Tambour überzuleiten. Auch dieser Vorgang muß mit der Geschwindigkeit der Papiermaschine erfolgen. Beim Rollenschneider kann man, wie weiter unten erläutert wird, eine gewisse Verlangsamung des Abwickelvorgangs temporär in Kauf nehmen, so daß hier die volle Papiermaschinen-Geschwindigkeit zwar günstig, aber nicht unbedingt notwendig ist. Wenn dann beim Rollenschneider Probleme auftreten, etwa durch einen Abriß einer Teilbahn, dann kann die Papiermaschine dennoch ungestört weiter produzieren, weil die Papierbahn am Ausgang auf eine Mutterrolle aufgewickelt wird. Mehrere Mutterrollen können dann sozusagen als Puffer verwendet werden.
Vorzugsweise verbindet die Hochgeschwindigkeits-Flying-Splice-Einrichtung bei Produktionsgeschwindigkeit das Ende der Papierbahn einer abgelaufenen Mutterrolle mit dem Anfang der Papierbahn einer neuen Mutterrolle. Damit kann die Abwickelstation der Produktionsgeschwindigkeit der Papiermaschine in vollem Umfang folgen.
Vorzugsweise ist der Rollenschneider zumindest kurzzeitig mit einer Geschwindigkeit betreibbar, die größer als die Produktionsgeschwindigkeit ist. Der eigentliche Wickelvorgang in einem Rollenschneider kann durchaus bei höheren Geschwindigkeiten erfolgen. Wenn die Papiermaschine beispielsweise mit 1.000 m/min Papier produziert, dann ist der Rollenschneider vielfach in der Lage, die Papierbahn mit 1.500 bis 2.500 m/min aufzuwickeln. Diese hohe Wickelgeschwindigkeit wird aber außerhalb eines Zeitraums gefahren, in dem die Papierbahn von einer abgewickelten oder abgelaufenen Mutterrolle mit der Papierbahn einer neuen Mutterrolle verbunden wird. Mit der höheren Wickelgeschwindigkeit kann man dann einen "Zeitvorrat" aufbauen, der beim nächsten Wechsel einer Mutterrolle wieder "verbraucht" werden kann. Ein zeitlicher Puffer ist auch günstig, um Situationen ausgleichen zu können, die sich beispielsweise aufgrund eines Bahnabrisses ergeben.
Vorzugsweise weist die Abwickelstation einen Mutterrollen-Speicher auf. In dem Mutterrollen-Speicher können dann mehrere volle Mutterrollen vorrätig gehalten werden. Über die Wickelgeschwindigkeit des Rollenschneiders läßt sich dann in gewissen Grenzen die Entleerung des Mutterrollen-Speichers steuern, so daß die hierdurch bewirkte Pufferwirkung sicherstellt, daß die aus der Papiermaschine kommende Papierbahn unterbrechungsfrei längsgeschnitten und aufgewickelt werden kann.
Bevorzugterweise weist der Mutterrollen-Speicher einen Mutterrollen-Sensor auf, der mit einem Antrieb des Rollenschneiders gekoppelt ist. Man kann dann auf automatische Weise dafür sorgen, daß der Rollenschneider mit einer höheren Wickelgeschwindigkeit gefahren wird, wenn sich der Mutterrollen-Speicher über ein vorbestimmtes Maß hinaus füllt.
Vorzugsweise ist jede Teilbahn wahlweise in eine von mindestens zwei Wickelpositionen führbar. Das unterbrechungsfreie Nachführen der Papierbahn mit Papiermaschinen-Geschwindigkeit hat natürlich zur Folge, daß auch die Teilbahnen mit Papiermaschinen-Geschwindigkeit aufgewickelt werden müssen und beim Wechsel von einer vollen Teilbahnrolle zu einem neuen Rollenkern keine Pausen entstehen dürfen. Dies läßt sich auf einfache Weise dadurch gewährleisten, daß man die Teilbahn in einer ersten Wickelposition wickelt und sie dann, wenn die dort gewickelte Teilbahnrolle voll ist, in eine andere Wickelposition führt und dort auf einem neuen Rollenkern festlegt. Die volle Teilbahnrolle kann dann aus dem Rollenschneider ausgestoßen werden. In dem freiwerdenden Platz in der ersten Wickelposition kann dann ein neuer Rollenkern zur Aufnahme der Teilbahn vorbereitet werden, wenn die aktuell gewickelte Teilbahnrolle voll ist.
Hierbei ist bevorzugt, daß jede Wickelposition einen Rüstraum aufweist, der im Betrieb von einem Monteur begehbar ist. Von einem derartigen Rüstraum ist die Wikkelposition so zugänglich, daß der Monteur, falls erforderlich, den neuen Wickelkern soweit vorbereiten kann, daß eine Überleitung der Teilbahn auf diesen Wikkelkern möglich ist. Die Art der Zugänglichkeit hängt natürlich von der verwendeten Wickelvorrichtung ab. Hier unterscheidet man prinzipiell zwischen Tragwalzenwicklern, beispielsweise Doppeltragwalzen-Wicklern, bei denen die sich bildende Teilbahnrolle auf Tragwalzen aufliegt und durch sie unterstützt wird. Die sich bildende Teilbahnrolle wird dabei nicht weiter festgehalten, sondern allenfalls von einer Belastungswalze in das Wickelbett gedrückt. Eine andere Ausgestaltung sind sogenannte Stützwalzenwickler, die den Rollenkern zentrisch erfassen. Die sich bildende Teilbahnrolle liegt beim Wickeln an einer Stützwalze an, um die Wickelhärte zu beeinflussen.
Vorzugsweise weist der Rollenschneider eine erste Wikkeleinrichtung mit einer Zentralwalze und beidseits der Zentralwalze angeordneten Wickelpositionen, die in Axialrichtung der Zentralwalze versetzt zueinander angeordnet sind, und eine zweite Wickeleinrichtung mit einer Zentralwalze und beidseits der Zentralwalze angeordneten Wickelpositionen, die in Axialrichtung der Zentralwalze versetzt zueinander angeordnet sind, auf, und die Teilbahnen sind abwechselnd in die erste Wikkeleinrichtung und in die zweite Wickeleinrichtung geführt. Die beiden Wickeleinrichtungen sind also als sogenannte Stütz- oder Kontaktwickler ausgebildet, d.h. die einzelnen Wickelrollen liegen beim Wickeln an der Zentralwalze an. Dadurch ist es möglich, beim Wickeln eine gewisse Wickelspannung in die Wickelrolle einzuwickeln, so daß man einen vorbestimmten Wickelhärteverlauf erreichen kann. Bei einem Stützwalzenwickler liegen die Wickelrollen jedenfalls teilweise mit ihrem Eigengewicht an der Zentralwalze an. Bei einem Kontaktwalzenwickler wird hier von außen der notwendige Druck erzeugt. Wenn im folgenden von einem Stützwalzenwickler die Rede ist, dann soll dieser Begriff auch einen Kontaktwalzenwickler mit umfassen. Man hat bislang die Teilbahnen immer abwechselnd den Wickelpositionen zugeführt, die auf beiden Seiten der Zentralwalze angeordnet sind. Diese Wickelpositionen waren relativ zueinander auf Lücke angeordnet, so daß eine Wickeleinrichtung die kompletten Teilbahnen aus einer Materialbahn aufnehmen konnte. Man verändert nun diesen Aufbau dadurch, daß man einen zweiten Stützwalzenwickler vorsieht und die Teilbahnen nun abwechselnd nicht mehr einer Wickeleinrichtung, sondern zwei Wickeleinrichtungen zuleitet. Dies hat den Vorteil, daß in jeder Wickeleinrichtung Wickelpositionen frei bleiben und diese Wickelpositionen auch für eine Vorbereitung frei zugänglich sind, weil neben den einzelnen Wickelpositionen die entsprechende benachbarte Teilbahn fehlt. Man kann daher die Teilbahnen, die in einer Wickelposition gewickelt werden, nach dem Fertigstellen der Wickelrolle in eine andere Wickelposition überleiten. Da sich diese Wickelposition in der gleichen Wickeleinrichtung befindet, ist das Überleiten wesentlich einfacher. Die freie Wickelposition konnte entsprechend vorbereitet werden, so daß das Überleiten der Teilbahn von der "vollen" zur "freien" Wickelposition wesentlich schneller erfolgen kann. Dadurch werden Totzeiten klein gehalten.
Vorzugsweise nutzen beide Wickeleinrichtungen die gleiche Zentralwalze. An der Zentralwalze sind also insgesamt mindestens vier Wickelpositionsgruppen vorgesehen. Dies spart Platz. Trotz der zwei Wickeleinrichtungen ist nur eine einzige Zentralwalze erforderlich.
Es ist von Vorteil, wenn die erste Wickeleinrichtung und die zweite Wickeleinrichtung auf einander gegenüberliegenden Seiten der Zentralwalze angeordnet sind. Damit nutzt man den an der Zentralwalze zur Verfügung stehenden Raum am besten aus.
Auch ist es günstig, wenn die erste Wickeleinrichtung in Schwerkraftrichtung oben und die zweite Wickeleinrichtung in Schwerkraftrichtung unten an der Zentralwalze angeordnet sind. Damit herrschen in jeder Wikkeleinrichtung für alle zu einer Wickeleinrichtung gehörenden Wickelpositionen die gleichen Bedingungen, was die Steuerung des jeweiligen Wickelverlaufs erleichtert.
Vorzugsweise weist jede Wickelposition eine Vorbeschleunigungs-Einrichtung für eine Wickelhülse auf. Diese Vorbeschleunigungs-Einrichtung kann durch einen Wickelhülsenantrieb gebildet sein. Es ist aber auch möglich, daß die Vorbeschleunigungs-Einrichtung die Wickelhülse einfach gegen die Zentralwalze drückt und sie durch Reibungskraft beschleunigen läßt. Wenn die Wickelhülse auf die Umfangsgeschwindigkeit der Zentralwalze beschleunigt worden ist, dann kann die Teilbahn praktisch ohne anzuhalten von der vollen Wickelrolle auf die leere Wickelrolle übergeführt werden.
Vorzugsweise weist jede Wickeleinrichtung mindestens eine Splice-Einrichtung auf. Mit der Splice-Einrichtung wird die Materialbahn nach dem Erreichen des gewünschten Durchmessers einer vollen Wickelrolle durchtrennt und einem neuen Rollenkern, der in der freien Wickelposition angeordnet ist, zugeführt. Bei einer entsprechenden Ausgestaltung der Splice-Einrichtung läßt sich damit ein sogenannter "flying splice" oder fliegender Wechsel erreichen, d.h. das Wickeln muß nicht unterbrochen werden, so daß durch einen Rollenwechsel praktisch keine Totzeiten entstehen. Auch dann, wenn man die Wikkelgeschwindigkeit beim Wechsel von einer vollen zu einer leeren Wickelrolle absenken muß, ergeben sich immer noch Zeitvorteile.
Vorzugsweise ist die Splice-Einrichtung in Axialrichtung der Zentralwalze verfahrbar. Man ist also nicht mehr darauf angewiesen, daß die Splice-Einrichtung die gesamte axiale Länge der Zentralwalze abdeckt. Vielmehr kann man nun dafür sorgen, daß die Splice-Einrichtung sozusagen eine Wickelrolle nach der anderen abarbeitet. Die Splice-Einrichtung muß also nur eine begrenzte Arbeitslänge aufweisen. Je schmaler die Teilbahnen sind, desto einfacher läßt sich eine Überleitung von der vollen auf die leere Wickelrolle bewerkstelligen.
Vorzugsweise sind in mindestens zwei Wickelpositionen unterschiedlich große Wickelrollen angeordnet. Man kann mit dieser Ausgestaltung dafür sorgen, daß nicht alle Wickelrollen gleichzeitig fertig sind, sondern das Überleiten der Teilbahnen von einer vollen Wickelrolle auf eine leere Wickelrolle zeitlich gestaffelt hintereinander erfolgen kann. Dies vereinfacht die Steuerung der Rollenschneider.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Hierin zeigen:

Fig. 1: eine schematische Ansicht einer Anlage zur Herstellung von Papier,
Fig. 2: eine schematische Seitenansicht einer ersten Ausführungsform eines Rollenschneiders,
Fig. 3: eine schematische Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform eines Rollenschneiders und
Fig. 4: eine schematische Draufsicht auf den Rollenschneider im Ausschnitt.

Eine Anlage 100 zur Herstellung von Papier weist eine Papiermaschine 80 auf, die eine Papierbahn 10 mit einer Produktionsgeschwindigkeit ausgibt. Die Produktionsgeschwindigkeit liegt hierbei bei mindestens 1.000 m/min In einigen Fällen liegt sie auch bei 1.500 m/min oder höher.
Die aus der Papiermaschine ausgegebene Papierbahn 10 wird in einer Aufwickeleinrichtung 81 auf einen Tambour 82 zu einer Mutterrolle 83 aufgewickelt. Der Tambour 82 ist hierbei in einem Wickellager 84 gelagert.
Wenn die Mutterrolle 83 voll ist, wird ein neuer Tambour 85 in Kontakt mit der Papierbahn 10 gebracht und durch eine Flying-Splice-Einrichtung 86 in Kontakt mit dem neuen Tambour 85, der auf die Papiergeschwindigkeit vorbeschleunigt worden ist, gebracht und durchtrennt. Die volle Mutterrolle 83 wird auf einer Ausrollschiene 87 aus der Wickelposition herausgerollt. Der neue Tambour 85 mit einer sich darauf bildenden neuen Mutterrolle wird in die durch das Wickellager 84 definierte Wickelposition verfahren und der Vorgang beginnt von neuem.
Der Flying-Splice, also der Wechsel der Papierbahn 10 von einer vollen Mutterrolle 83 auf einen neuen Tambour 85, ist an sich bekannt. Er kann bei der Produktionsgeschwindigkeit der Papiermaschine 80 durchgeführt werden.
Die auf der Ausrollschiene 87 lagernden Mutterrollen 88, 89 werden durch eine Transporteinrichtung, beispielsweise einen nicht näher dargestellten Hallenkran, in Richtung eines Pfeiles 90 zu einer Abwickeleinrichtung 11 eines Rollenschneiders 1 transportiert. Der Rollenschneider 1 ist in den Fig. 2 bis 4 näher dargestellt. Anhand von Fig. 1 soll nun die Abwickelvorrichtung 11 näher erläutert werden.
Die Abwickelvorrichtung 11 weist einen Mutterrollen-Speicher 50 auf, in dem mehrere Mutterrollen 88, 89 auf einer Schiene 51 vorrätig gehalten werden. Um den Zusammenhang mit der Aufwickeleinrichtung 81 zu verdeutlichen, sind hier die vorrätig gehaltenen Mutterrollen 88, 89 mit den gleichen Bezugszeichen versehen wie die wartenden Mutterrollen 88, 89 in der Aufwickeleinrichtung 81. An der Schiene 51 ist ein Mutterrollensensor 52 angeordnet, der feststellt, ob in der letzten Position auf der Schiene 51 (oder einer beliebig anderen Position) eine Mutterrolle 88 vorhanden ist oder nicht.
Wenn eine Mutterrolle nahezu abgewickelt ist, wie dies anhand eines fast leeren Tambours 52 dargestellt ist, dann wird dieser Tambour 53, der sich nach wie vor in seinen Abwickellagern 54 dreht, in eine Bereitschaftsposition gefahren. Hierzu ist ein Träger 55 von der Schiene 51 weg verlagerbar. Eine volle Mutterrolle 56 wird in zweite Wickellager 57 verbracht und dort auf die gleiche Umfangsgeschwindigkeit gebracht wie die leere Mutterrolle, also der Tambour 53. Die von der vollen Mutterrolle 56 ablaufende Papierbahn 10' wird mit der von der leeren Mutterrolle 53 ablaufenden Papierbahn 10 in Überdeckung gebracht und in einer Flying-Splice-Einrichtung 58 miteinander verbunden. Dabei wird die von der leeren Mutterrolle 53 ablaufende Papierbahn abgetrennt, so daß sie, wie dies durch einen Abschnitt 10' angedeutet ist, in eine Pulperöffnung 59 laufen kann.
Der Wechsel kann also bei voller Papiermaschinen-Geschwindigkeit erfolgen, so daß dem Rollenschneider 1 kontinuierlich die Papierbahn mit der vollen Papiermaschinen-Geschwindigkeit zugeführt wird. Gegebenenfalls kann man den Wechsel bei einer etwas abgesenkten Geschwindigkeit, beispielsweise 80 % der Papiermaschinen-geschwindigkeit, durchführen. Dies setzt allerdings voraus, daß der Rollenschneider 1 zwischen den Wechsel der Mutterrollen 53, 56 mit einer etwas höheren Geschwindigkeit betrieben werden kann.
Der Sensor 52 kann verwendet werden, um die Geschwindigkeit des Rollenschneiders 1 zu steuern. Wenn beispielsweise der letzte Platz auf der Schiene 51 mit einer Mutterrolle 88 gefüllt ist, dann wird der Rollenschneider 1 solange mit einer höheren Geschwindigkeit als die Papiermaschinen-Geschwindigkeit betrieben, bis dieser Platz wieder frei ist.
Die kontinuierliche Zufuhr einer Papierbahn 10 mit Papiermaschinen-Geschwindigkeit zum Rollenschneider 1 setzt voraus, daß der Rollenschneider 1 in der Lage ist, die Papierbahn 10 kontinuierlich zu verarbeiten und zwar auch dann, wenn hier ein Wechsel von einer vollgewickelten Teilbahnrolle zu einem neuen Rollenkern erforderlich ist. Zwei mögliche Ausführungsformen hierfür werden anhand der Fig. 2 bis 4 erläutert. Der Rollenschneider 1 kann aber auch auf andere Weise aufgebaut sein, sofern die kontinuierliche Abnahme der Papierbahn 10 gewährleistet ist.
Der Rollenschneider 1 weist eine erste Wickeleinrichtung 2 und eine zweite Wickeleinrichtung 3 auf. Die erste Wickeleinrichtung 2 weist eine Zentralwalze 4 auf. Beidseits der Zentralwalze 4, etwa in der Mitte der beiden oberen Quadranten der Zentralwalze 4, sind mehrere Wickelpositionen 5, 6 angeordnet, von denen in Fig. 1 zwei erkennbar sind. Die anderen Wickelpositionen befinden sich parallel zur Achse der Zentralwalze 4 dahinter.
Die zweite Wickeleinrichtung 3 weist ebenfalls eine Zentralwalze 7 auf, an der beidseits Wickelpositionen 8, 9 angeordnet sind. Die Wickelpositionen 8, 9 befinden sich ebenfalls in den beiden oberen Quadranten der Zentralwalze 7.
Die Papierbahn 10, die von der Abwickelvorrichtung 11 kommt, läuft über mehrere Umlenkrollen 12, 13 einer Längsschneideeinrichtung 14 zu.
Die Längsschneideeinrichtung 14 weist Obermesser 15 und Untermesser 16 auf, wobei jeweils ein Obermesser 15 mit einem Untermesser 16 zusammenwirkt und die Obermesser 15 senkrecht zur Zeichenebene hintereinander angeordnet sind, genau wie die Untermesser 16. Die Längsschneideeinrichtung 14 unterteilt die Papierbahn 10 in mehrere Teilbahnen 17, 18, die gruppenweise der ersten Wickeleinrichtung 2 oder der zweiten Wickeleinrichtung 3 zugeführt werden.
In Bahnlaufrichtung hinter der Längsschneideeinrichtung 14 ist ein Pulper 19 mit einer Öffnung 20 angeordnet, in die die Papierbahn 10 oder Teilbahnen 17, 18 laufen kann, wie dies mit einem Ende 21 angedeutet ist.
Die Wickeleinrichtungen 2, 3 sind jeweils nach Art eines Stützwalzenwicklers aufgebaut, d.h. Wickelrollen 22-25, die sich aus den Teilbahnen 17, 18 bilden, liegen an den Zentralwalzen 4, 7 an und wandern mit zunehmendem Durchmesser entlang von Führungsbahnen 26-29 schräg nach oben, beispielsweise unter einem Winkel von 45° zur Vertikalen. Hierbei weisen die Wickelrollen 22-25 Wickelhülsen 30, 31 auf, die in Fig. 2 schematisch dargestellt sind. Die Wickelhülsen 30, 31 sind in Führungsköpfen 32, 33 gelagert. Die Führungsköpfe 32, 33 können auch einen Rotationsantrieb aufweisen.
Wie in Fig. 4 zu erkennen ist, werden nun die Teilbahnen 17, 18 abwechselnd den beiden Wickeleinrichtungen 2, 3 zugeführt. Die Teilbahnen 17 umschlingen dabei die Zentralwalze 4 so, daß sie entweder einer Wickelrolle 23 oder einer Wickelrolle 22 zugeführt werden. Zwischen diesen beiden Wickelrollen 22, 23 befindet sich in Axialrichtung der Zentralwalze 4 ein deutlicher Abstand 34. Gegenüber der Wickelrolle 22 befindet sich eine freie Wickelposition mit der Wickelhülse 31. Gegenüber der Wickelrolle 23 befindet sich eine freie Wickelposition mit der Wickelhülse 30. Aufgrund der Lücken (entsprechende Lücken ergeben sich auch zwischen den weiteren in der Wickeleinrichtung 2 gewickelten Wickelrollen) steht genügend Platz zur Verfügung, um die Wickelhülsen 30, 31, die sich in den freien Wickelpositionen befinden, vorzubereiten. Insbesondere können die Wikkelhülsen 30, 31 mit einem Klebestreifen versehen oder auf andere Weise klebrig gemacht werden, so daß man nach dem Fertigstellen einer Wickelrolle 22, 23 die Teilbahnen 17a, 17b auf die jeweils in den freien Wikkelpositionen befindlichen Wickelhülsen 31, 30 überleiten kann, wie dies durch Pfeile 35a, 35b dargestellt ist.
In entsprechender Weise sind in der zweiten Wickeleinrichtung 3 Wickelrollen 24, 25 angeordnet. Gegenüber einer jeden Wickelrolle 24, 25 befindet sich eine freie Wickelposition, in der leere Wickelhülsen 36, 37 vorbereitet werden können, um Teilbahnen 18a, 18b aufnehmen zu können, wie dies durch Pfeile 38a, 38b angedeutet ist.
Um einen derartigen "Splice" vornehmen zu können, ist jeder Zentralwalze eine Querschneideeinrichtung 39, 40 zugeordnet, die die zulaufenden Teilbahnen 17, 18 einzeln oder zusammen durchtrennen können. Mit Hilfe von Leiteinrichtungen 41-44 werden dann die entsprechenden Teilbahnen 17a, 17b, 18a, 18b der jeweils freien Wikkelposition zugeleitet.
Wie aus Fig. 4 zu erkennen ist, haben die einzelnen Wickelrollen 22, 23 bzw. 24, 25 durchaus unterschiedliche Durchmesser. Dies ist gewünscht. Diese unterschiedlichen Durchmesser kann man beispielsweise dadurch erzeugen lassen, daß man beim Aufführen der Papierbahn 10 in den Rollenschneider 1 nicht gleich sämtliche Teilbahnen 17, 18 zu den Wickeleinrichtungen 2, 3 führt, sondern einige Teilbahnen in den Pulper 19 laufen läßt, wie dies in Fig. 2 mit einer gestrichelten Linie (Ende 21) angedeutet ist. Erst dann, wenn eine Wickelrolle 22, 24 einen vorbestimmten Durchmesser erreicht hat, werden die nächsten Teilbahnen in die Wickeleinrichtungen 2, 3 geleitet. Durch das fortgesetzte Wickeln erhöht sich der Durchmesser der zuerst gewickelten Wikkelrollen weiter, während der Durchmesser der danach gewickelten Wickelrollen kleiner bleibt. Dies setzt man so lange fort, bis sämtliche Wickelpositionen mit Wikkelrollen besetzt sind. Wenn nun eine Wickelrolle den gewünschten Durchmesser erreicht hat, dann kann man die Teilbahn 17b oder 18a auf die entsprechend freie Wikkelhülse 31, 36 überleiten, während die anderen Wickelrollen 23, 25 weiterwickeln. Auf den Wickelkernen 31, 36 entsteht dann wiederum eine Wickelrolle, deren Durchmesser kleiner ist als der Durchmesser der übrigen Wickelrollen und zwar so lange, bis diese Wickelrollen voll sind und die entsprechenden Teilbahnen auf neue Wickelhülsen übergeleitet werden müssen. Dadurch kann man den Aufwand beim Überleiten der Teilbahnen von vollen Rollen auf neue Wickelhülsen klein halten und zwar in steuerungstechnischer und in konstruktiver Hinsicht. Die Leiteinrichtungen 41-44 und die Querschneideeinrichtungen 39, 40 müssen lediglich für eine beschränkte Breite ausgelegt sein.
Die Messer 15, 16 der Längsschneideeinrichtung 14 können verfahren werden, während sie schneiden. Damit ist es möglich, den Schneidplan, also die Breiten der einzelnen Teilbahnen 17, 18, zu verändern. Hierzu ist es lediglich erforderlich, daß man in den freien Wickelpositionen Wickelhülsen 30, 31 bzw. 36, 37 vorsieht, die breit genug für den breitesten Bereich eines Teilbahnabschnittes ist, dessen Breite sich ändert. Es kann also durchaus sein, daß die Summe der Längen aller Wikkelhülsen der beiden Wickeleinrichtungen 2, 3 länger ist als die Breite der zugeführten Papierbahn 10.
Die Teilbahnabschnitte, deren Breiten sich verändern, lassen sich für eine Weiterverarbeitung in den meisten Fällen nicht gebrauchen. Man wickelt sie daher zweckmäßigerweise auf eine Übergangs-Wickelhülse auf, deren Durchmesser größer ist als der Durchmesser einer normalerweise verwendeten Wickelhülse. Damit bekommt man eine Abfall-Rolle mit einem vergrößerten Durchmesser, die sich besser abrollen läßt.
In einer alternativen Ausgestaltung kann man die Teilbahnabschnitte, deren Breiten sich verändern, unmittelbar in den Pulper 20 leiten, wie dies mit dem Ende 21 schematisch dargestellt ist. Hierzu wartet man zweckmäßigerweise ab, bis benachbarte Wickelrollen 22, 24 ihren gewünschten Enddurchmesser erreicht haben und ohnehin ein Abschlagen der entsprechenden Teilbahnen 17b, 18a erforderlich ist. Nach dem Abschlagen leitet man dann die entsprechenden Teilbahnen 17b, 18a nicht unmittelbar auf eine neue Wickelhülse 31, 36 über, sondern man leitet die entsprechenden Teilbahnen 17b, 18a in den Pulper 20. In diesem Moment können bereits die Messer 15, 16 der Längsschneideeinrichtung 14 seitlich, also quer zur Laufrichtung der Teilbahnen 17, 18, verstellt werden. Sobald die Teilbahnen 17b, 18a die gewünschte Breite erreicht haben, werden sie auf die neuen Rollenkerne 31, 36 übergeführt. Man kann dann das Wickeln von neuen Wickelrollen mit geänderter Breite starten. In Abhängigkeit von der Geschwindigkeit der Teilbahnen 17, 18 geht zwar eine gewisse Länge der Teilbahnen verloren. Der Verlust ist aber vergleichsweise gering, weil das Verstellen der Längsschneideeinrichtung 14 relativ schnell erfolgen kann. Man muß beim Verstellen nicht einmal darauf achten, daß die Schneidkanten glatt sind. Die einzige Bedingung ist, daß die Teilbahnen beim Ändern der Breite nicht reißen.
Fig. 3 zeigt eine abgewandelte Ausgestaltung, bei der beide Wickeleinrichtungen 2, 3 die Zentralwalze 4 gemeinsam nutzen. Im übrigen sind die beiden Wickeleinrichtungen 2, 3 genauso aufgebaut, wie in Fig. 2. Dementsprechend ist die Erläuterung zu Fig. 4 hier ebenfalls übertragbar. Man muß lediglich die Zentralwalze 7 durch die Zentralwalze 4 ersetzen. Die Zentralwalze 4 ist dann zweimal dargestellt, nämlich einmal von oben und einmal von unten.
Die Erfindung ermöglicht ein Aufwickeln der Teilbahnen mit relativ großer Flexibilität und relativ geringem konstruktiven Aufwand. Alle Teilbahnen 17, 18 umlaufen die Zentralwalze 4 in der gleichen Richtung bis zu ihrer Aufwickelposition. Unterteilt man die Zentralwalze 4 in vier Quadranten I, II, III, IV, so werden beispielsweise zu einem bestimmten Zeitpunkt im Quadranten I die eine Hälfte der Teilbahnen aufgewickelt. Im Quadranten II warten dann eine entsprechend große Anzahl von leeren Hülsen auf die gleichen Bahnen, die übernommen werden, wenn die Rollenwickel am Quadranten I ihre gewünschte Größe erreicht haben. Analog gilt die gleiche Anordnung für die andere Hälfte der Teilbahnen, die in dem Quadrant III gewickelt und später in den Quadrant IV übergeleitet werden. Diese Vorgehensweise beansprucht nur eine Zentralwalze 4 und sorgt für einen schnellen Wechsel. Nachdem die Wickelrollen voll sind, muß die Zentralwalze 4, an der die Bahnenden irgendwie gehalten werden, einfach um eine Viertel Drehung weiterbewegt werden und schon haben die Bahnenden ihre neue Wickelposition erreicht. Die vollen Wickelrollen können entfernt und durch neue Hülsen ersetzt werden, wofür wieder ausreichend Platz und Handhabungsraum zur Verfügung steht.

Claims

Anlage zur Herstellung von Papier mit einer Papiermaschine, die eine Papierbahn mit einer Produktionsgeschwindigkeit ausgibt, und einem Rollenschneider, der die Papierbahn in Teilbahnen unterteilt und zu Teilbahnrollen aufwickelt, wobei der Rollenschneider eine Abwickelstation zum Abwickeln der Papierbahn von einer Mutterrolle aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Abwickelstation (11) eine Hochgeschwindigkeits-Flying-Splice-Einrichtung (58) aufweist, die bei mindestens 80% der Produktionsgeschwindigkeit der Papiermaschine das Ende der Papierbahn (10) einer abgelaufenen Mutterrolle (59) mit dem Anfang der Papierbahn (10') einer neuen Mutterrolle (56) verbindet.
Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochgeschwindigkeits-Flying-Splice-Einrichtung (58) bei Produktionsgeschwindigkeit das Ende der Papierbahn (10) einer abgelaufenen Mutterrolle (53) mit dem Anfang der Papierbahn (10') einer neuen Mutterrolle (56) verbindet.
Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rollenschneider (1) zumindest kurzzeitig mit einer Geschwindigkeit betreibbar ist, die größer als die Produktionsgeschwindigkeit ist.
Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abwickelstation (11) einen Mutterrollen-Speicher (51) aufweist.
Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Mutterrollen-Speicher (51) einen Mutterrollen-Sensor (52) aufweist, der mit einem Antrieb des Rollenschneiders (1) gekoppelt ist.
Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß jede Teilbahn (17, 18) wahlweise in eine von mindestens zwei Wickelpositionen führbar ist.
Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jede Wickelposition einen Rüstraum aufweist, der im Betrieb von einem Monteur begehbar ist.
Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Rollenschneider eine erste Wickeleinrichtung (2) mit einer Zentralwalze (4) und beidseits der Zentralwalze (4) angeordneten Wickelpositionen (22, 23), die in Axialrichtung der Zentralwalze versetzt zueinander angeordnet sind, und eine zweite Wickeleinrichtung (3) mit einer Zentralwalze (4, 7) und beidseits der Zentralwalze angeordneten Wickelpositionen (24, 25), die in Axialrichtung der Zentralwalze (4, 7) versetzt zueinander angeordnet sind, aufweist, und die Teilbahnen (17, 18) abwechselnd in die erste Wickeleinrichtung (2) und in die zweite Wickeleinrichtung (3) geführt sind.
Anlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß beide Wickeleinrichtungen die gleiche Zentralwalze (4) nutzen.
Anlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Wickeleinrichtung (2) und die zweite Wickeleinrichtung (3) auf einander gegenüberliegenden Seiten der Zentralwalze (4) angeordnet sind.
Anlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Wickeleinrichtung (2) in Schwerkraftrichtung oben und die zweite Wickeleinrichtung (3) in Schwerkraftrichtung unten an der Zentralwalze angeordnet sind.
Anlage nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß jede Wickelposition eine Vorbeschleunigungs-Einrichtung für eine Wickelhülse (30, 31; 36, 37) aufweist.
Anlage nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß jede Wickeleinrichtung (2, 3) mindestens eine Splice-Einrichtung (39, 40) aufweist.
Anlage nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Splice-Einrichtung (39, 40) in Axialrichtung der Zentralwalze (4, 7) verfahrbar ist.
Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß in mindestens zwei Wickelpositionen (22-25) unterschiedlich große Wickelrollen angeordnet sind.