EP2055658A2 - Method and device for coiling a strip of material up into a roll of material - Google Patents

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EP2055658A2
EP2055658A2 EP08165559A EP08165559A EP2055658A2 EP 2055658 A2 EP2055658 A2 EP 2055658A2 EP 08165559 A EP08165559 A EP 08165559A EP 08165559 A EP08165559 A EP 08165559A EP 2055658 A2 EP2055658 A2 EP 2055658A2
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EP
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material web
web
roll
thickness
web roll
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Jörg Dr. Maurer
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Voith Patent GmbH
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Voith Patent GmbH
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Publication date
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Publication of EP2055658A3 publication Critical patent/EP2055658A3/en
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Definitions

  • the invention relates to a method for winding a material web to a material web roll, wherein the web is wound in the width direction iridescent on the web roll and the web roll is in contact with a winder roll.
  • the invention relates to a device for winding a material web to a web roll with a traversing drive for generating an offset between the web and the web roll transverse to the direction of the web and a winder roller, with which the web roll is in contact.
  • Such a method and such a device are for example out EP 0 959 032 A1 known.
  • the paper web has a non-uniform thickness profile in the transverse direction, ie transversely to its running direction. Such differences may arise, for example, through small errors in adjusting the headbox.
  • the invention has for its object to achieve a good structure of a web roll.
  • This object is achieved in a method of the type mentioned in that it determines a proportional to the thickness of the material web waveform over the width of the web and controls the traversing movement between the web and the web roll in response to the waveform.
  • the traversing movement is controlled as a function of the thickness values or dependent sizes of the material web. This also makes it possible to follow a change in the signal curve. Such a change may occur in a paper web, for example, when the headbox is readjusted. Due to the dependence of the traversing motion on the waveform, it is also possible to perform a traversing movement only when needed. Since a fully wound tambour in a paper mill can well have a mass of several tens of tons, which must be moved in a traversing movement, this measure saves at least a little energy.
  • a pressure profile is determined in a nip between the web roll and the winder roll. It is believed that the pressure in the nip between the web roll and the winder roll is a size that is proportional to the thickness of the web.
  • the term "proportional" should not be understood strictly as a linear dependence here. He generally relinquishes a dependency. By monitoring the pressure curve, the effects of thickness fluctuations can be better detected. These effects are all the clearer, the greater the number of material web layers that have been wound at the same axial position on the material web roll. However, since it is already possible to intervene when the pressure curve for a sensor arrangement can be detected, corrections can be made relatively early.
  • a sensor arrangement that can be used to determine the pressure curve for example, is off DE 199 20 133 A1 known.
  • the determination of the thickness also makes it possible to obtain the information which is desirable for the traversing movement.
  • the web is displaced relative to the web roll such that an area having a high value of the signal is shifted to a low value area. If, for example, it is found that a high pressure, ie a high pressure, has occurred in a certain region of the nip between the material web and the material web roll, but a low pressure in an adjacent region, then the material web and the material web roll are displaced relative to one another such that the size of the displacement movement corresponds to the distance of maximum and minimum of the pressure.
  • An area with a high value of the signal may be present, for example, by local disturbances in the headbox or in the wire section or by problems with a doctor blade of a coater or the like.
  • the traversing motion is thus not controlled, but regulated as a function of the relative deviations of the waveform from the average value of the waveform.
  • the sum of the squares of the error is preferably used as the criterion for the minimization.
  • the sum of the error squares is a relatively simple and thus fast to be calculated size, so that the scheme can work relatively quickly.
  • the object is achieved in a device of the type mentioned above in that a sensor arrangement which determines a proportional to the thickness of the material web waveform over the width of the web, with the Traversing drive is connected and controls the traversing operation in response to the waveform.
  • the sensor arrangement preferably determines a pressure curve in a nip between the web roll and the winding roll.
  • the pressure curve is in this case a variable that is proportional to the course of the thickness or at least follows the course of the thickness. Since the pressure curve forms, as it were, an amplification of the course of the thickness, it can be recognized relatively clearly by detecting the pressure curve when a traversing movement is necessary.
  • the sensor arrangement has a thickness scanner. With the thickness scanner, the corresponding traversing movements between the material web roll and the material web can be adjusted even when small differences in thickness occur.
  • the traversing movement can be generated in different ways. You can move the web roll transverse to the direction of the web. It is also possible to tilt the winding roller, for example a carrier drum, in order to deflect the material web briefly in a direction which makes an angle with the conveyor belt normal running direction. You can also make a change in direction by inclination of guide rollers, which are arranged in front of the winder roller.
  • Fig. 1 shows a highly schematic representation of a device 1 for winding a web 2 to a web roll 3.
  • the web roll 3 is wound in the present embodiment on a spool to a jumbo roll.
  • the material web 2 is a paper web.
  • the material web 2 runs to the web roll 3 via a winder roller 4, which is formed in the present case as a carrier drum.
  • a winder roller 4 In the winding roller 4 sensors are arranged, which can detect a pressure distribution in a nip 6 between the web roll 3 and the winder roller 4.
  • the sensor arrangement 5 can be constructed, for example, with the aid of piezoelectric sensors.
  • a traversing drive 7 is provided in order to move the material web roll 3 relative to the winding roller 4, as indicated by a double arrow 8.
  • the sensor arrangement 5 is connected via a line 9 to a control device 10 which controls the traversing drive 7.
  • the control algorithm is related below Fig. 2 described.
  • a thickness scanner 11 which detects the thickness of the material web 2, may be provided.
  • the thickness scanner 11 traverses over the material web 2, as indicated by arrows 12, 13.
  • the thickness scanner 11 may also be connected to the control device 10 in order to control the traversing drive 7.
  • Fig. 2 shows with a solid line the actual course of the pressure in the nip 6, so the pressurization of the web roll 3 by the winder roller 4.
  • This pressure is due to the fact that the material web 2 has a non-uniform thickness profile. At the points where the material web 2 has a greater thickness, the pressure is correspondingly higher. At the points where the material web has a smaller thickness, the pressure is lower. It is assumed that the pressure in the nip 6 and the thickness of the material web 2 are dependent on each other. This dependence does not necessarily have to be linear.
  • the traversing drive 7 now offset the material web 2 and the material web roll 3 relative to one another such that the "thick" areas of the material web 2, which have previously led to a higher pressure, now come to rest where a lower pressure previously existed in the nip 6 was, ie where previously "thinner” points of the web 2 were.
  • This correction is with short dashed lines in Fig. 2 shown. It results from the fact that the material web 2 and the web roll 3 have been offset from each other by about 2 units of the traverse stroke. After a certain continuation of the winding, a pressure will result, which is indicated by a dashed line (with longer dashes). It can be seen that the pressure is much more uniform than before.
  • thinner areas of the material web 2 are selectively brought to hard areas of the web roll 3. Thick areas in the material web 2 are selectively brought to soft points in the web roll 3.
  • a control algorithm can therefore in principle proceed as follows: one measures the pressure in the nip 6 across the width of the material web 2. Alternatively, one can also measure the thickness of the material web 2 with the thickness scanner 11.
  • the mean value is used to determine the course of the absolute deviation of pressure or thickness from the mean over the width. From the absolute deviation, a relative deviation of pressure and / or thickness can be determined. From this, the sum of the relative deviations of the pressure and / or thickness can be determined as the course over the width of the material web 2. This can be an average. The deviations from the mean value can then be minimized by the method of the sum of the least squares.
  • the course of the pressure, ie the pressure in the nip, and / or the thickness of the material web 2 is continuously measured, whereby as a continuous measurement a sequence of discrete measured values is also considered. Accordingly, a continuous readjustment of the position of the traversing is possible.

Landscapes

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

Abstract

The method involves changeably winding a material web (2) on a material web roller (3) in a latitudinal direction, where the material web roller stays in contact with a rewinding roller (4). A signal characteristics about the width of the material web is determined, where the signal characteristics is proportional to the thickness of the material web. The changing movement between the material web and the material web roller is controlled based on the signal characteristics. A pressure pattern in a nip (6) between the material web roller and the rewinding roller is determined. An independent claim is also included for a material web winding device comprising a transverse drive.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufwickeln einer Materialbahn zu einer Materialbahnrolle, bei dem die Materialbahn in Breitenrichtung changierend auf die Materialbahnrolle aufgewickelt wird und die Materialbahnrolle mit einer Wicklerwalze in Kontakt steht.The invention relates to a method for winding a material web to a material web roll, wherein the web is wound in the width direction iridescent on the web roll and the web roll is in contact with a winder roll.

Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Aufwickeln einer Materialbahn zu einer Materialbahnrolle mit einem Changierantrieb zum Erzeugen eines Versatzes zwischen der Materialbahn und der Materialbahnrolle quer zur Laufrichtung der Materialbahn und einer Wicklerwalze, mit der die Materialbahnrolle in Kontakt steht.Furthermore, the invention relates to a device for winding a material web to a web roll with a traversing drive for generating an offset between the web and the web roll transverse to the direction of the web and a winder roller, with which the web roll is in contact.

Ein derartiges Verfahren und eine derartige Vorrichtung sind beispielsweise aus EP 0 959 032 A1 bekannt.Such a method and such a device are for example out EP 0 959 032 A1 known.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand einer Papierbahn als Beispiel für eine Materialbahn beschrieben. Sie ist aber auch bei anderen Materialbahnen, beispielsweise einer Karton- und Kunststoffbahn anwendbar, bei der entsprechende Probleme auftreten.The invention will be described below with reference to a paper web as an example of a material web. But it is also applicable to other webs, such as a cardboard and plastic web, occur in the corresponding problems.

Bei der Herstellung einer Papierbahn lässt es sich praktisch nicht vermeiden, dass die Papierbahn in Querrichtung, also quer zu ihrer Laufrichtung, ein ungleichmäßiges Dickenprofil aufweist. Derartige Unterschiede können sich beispielsweise durch kleine Fehler beim Einstellen des Stoffauflaufs ergeben.In the production of a paper web, it is practically unavoidable that the paper web has a non-uniform thickness profile in the transverse direction, ie transversely to its running direction. Such differences may arise, for example, through small errors in adjusting the headbox.

Auch wenn die Unterschiede zwischen den dünnen Stellen und den dicken Stellen der Papierbahn nicht groß sind, können sich beim Aufwickeln der Papierbahn auf eine Wickelrolle doch erhebliche Probleme ergeben, weil sich die kleinen Unterschiede bei vielen Wickellagen aufsummieren. Dadurch ergeben sich in der Materialbahnrolle "harte" und "weiche" Stellen, die in der Folge zu Wickelproblemen führen. Beispielsweise können sich Falten oder Glanzstellen ergeben. Derartige Problemstellen in der Bahn führen zu Ausschuss. Darüber hinaus können sich auch ohne das Auftreten sichtbarer Fehler Probleme in der Weiterverarbeitung ergeben, beispielsweise beim Drucken.Even though the differences between the thin spots and the thick spots of the paper web are not great, considerable difficulties can arise when winding the paper web onto a winding roll because the small differences in many winding layers accumulate. This results in the web roll "hard" and "soft" places that lead to winding problems in the episode. For example, wrinkles or shiny spots may result. Such problem areas in the train lead to committee. Moreover, even without the appearance of visible errors, problems can arise in the further processing, for example during printing.

Um diesem Problem abzuhelfen, hat man in der eingangs genannten EP 0 959 032 A1 vorgeschlagen, die Materialbahn, die über eine Tragtrommel einem Tambour zuläuft, zyklisch zu changieren, indem der Tambour und die Tragtrommel schräg zueinander gestellt werden. Dadurch sollen sich eventuell auftretende Unregelmäßigkeiten in der Materialbahn auf einen größeren Bereich über die Bahnbreite verteilen, so dass ein zumindest annähernd zylindrischer Wickelrollendurchmesser erzielbar ist.To remedy this problem, one has in the aforementioned EP 0 959 032 A1 proposed to cycle the web, which runs over a carrier drum to a spool, cyclically by the spool and the carrier drum are placed obliquely to each other. This is intended to distribute possibly occurring irregularities in the web to a larger area over the web width, so that an at least approximately cylindrical winding roll diameter can be achieved.

Mit einer derartigen Vorgehensweise erreicht man zwar gegenüber einer Materialbahnrolle, bei der die Materialbahn fortlaufend an der gleichen axialen Position aufgewickelt wird, bereits eine Verbesserung. In vielen Fällen ist das Ergebnis aber immer noch nicht zufrieden stellend.With such a procedure, it is true that an improvement is already achieved with respect to a material web roll in which the material web is continuously wound up at the same axial position. In many cases, the result is still unsatisfactory.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen guten Aufbau einer Materialbahnrolle zu erzielen.The invention has for its object to achieve a good structure of a web roll.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass man einen zur Dicke der Materialbahn proportionalen Signalverlauf über die Breite der Materialbahn ermittelt und die Changierbewegung zwischen der Materialbahn und der Materialbahnrolle in Abhängigkeit vom Signalverlauf steuert.This object is achieved in a method of the type mentioned in that it determines a proportional to the thickness of the material web waveform over the width of the web and controls the traversing movement between the web and the web roll in response to the waveform.

Mit dieser Vorgehensweise kann man der eigentlichen Ursache der Probleme in einem stärkeren Maße Rechnung tragen als bisher. Man steuert die Changierbewegung in Abhängigkeit von den Dickenwerten oder davon abhängigen Größen der Materialbahn. Damit ist man zusätzlich in der Lage, auch einer Änderung des Signalverlaufs zu folgen. Eine derartige Änderung kann bei einer Papierbahn beispielsweise dann auftreten, wenn der Stoffauflauf nachgeregelt wird. Durch die Abhängigkeit der Changierbewegung vom Signalverlauf ist es auch möglich, eine Changierbewegung nur bei Bedarf durchzuführen. Da ein vollbewickelter Tambour in einer Papierfabrik durchaus eine Masse von mehreren 10 Tonnen aufweisen kann, die bei einer Changierbewegung bewegt werden müssen, spart diese Maßnahme zumindest ein wenig Energie ein.With this approach, you can take into account the root cause of the problems to a greater extent than before. The traversing movement is controlled as a function of the thickness values or dependent sizes of the material web. This also makes it possible to follow a change in the signal curve. Such a change may occur in a paper web, for example, when the headbox is readjusted. Due to the dependence of the traversing motion on the waveform, it is also possible to perform a traversing movement only when needed. Since a fully wound tambour in a paper mill can well have a mass of several tens of tons, which must be moved in a traversing movement, this measure saves at least a little energy.

Vorzugsweise ermittelt man in einem Nip zwischen der Materialbahnrolle und der Wicklerwalze einen Druckverlauf. Man geht davon aus, dass der Druck im Nip zwischen der Materialbahnrolle und der Wicklerwalze eine Größe ist, die zur Dicke der Materialbahn proportional ist. Der Begriff "proportional" soll hier nicht streng als lineare Abhängigkeit verstanden werden. Er gibt eine Abhängigkeit im Allgemeinen wieder. Durch die Überwachung des Druckverlaufs lassen sich die Auswirkungen der Dickenschwankungen besser erkennen. Diese Auswirkungen zeigen sich um so deutlicher, je größer die Anzahl der Materialbahnlagen ist, die an der gleichen axialen Position auf der Materialbahnrolle aufgewickelt worden sind. Da man aber bereits dann eingreifen kann, wenn der Druckverlauf für eine Sensoranordnung erfassbar ist, lassen sich relativ frühzeitig Korrekturen vornehmen. Eine Sensoranordnung, die man zur Ermittlung des Druckverlaufs verwenden kann, ist beispielsweise aus DE 199 20 133 A1 bekannt.Preferably, a pressure profile is determined in a nip between the web roll and the winder roll. It is believed that the pressure in the nip between the web roll and the winder roll is a size that is proportional to the thickness of the web. The term "proportional" should not be understood strictly as a linear dependence here. He generally relinquishes a dependency. By monitoring the pressure curve, the effects of thickness fluctuations can be better detected. These effects are all the clearer, the greater the number of material web layers that have been wound at the same axial position on the material web roll. However, since it is already possible to intervene when the pressure curve for a sensor arrangement can be detected, corrections can be made relatively early. A sensor arrangement that can be used to determine the pressure curve, for example, is off DE 199 20 133 A1 known.

Alternativ oder zusätzlich dazu kann man die Dicke der Materialbahn ermitteln. Hierfür kann man beispielsweise einen an sich bekannten Scanner verwenden.Alternatively or additionally, one can determine the thickness of the material web. For this purpose, for example, you can use a known scanner.

Auch über die Ermittlung der Dicke lassen sich die für die Changierbewegung wünschenswerten Informationen gewinnen.The determination of the thickness also makes it possible to obtain the information which is desirable for the traversing movement.

Vorzugsweise versetzt man die Materialbahn so relativ zur Materialbahnrolle, dass ein Bereich mit einem hohen Wert des Signals zu einem Bereich mit einem niedrigen Wert verschoben wird. Wenn man beispielsweise feststellt, dass in einem bestimmten Bereich des Nips zwischen Materialbahn und Materialbahnrolle ein hoher Druck, also eine hohe Pressung, aufgetreten ist, in einem benachbarten Bereich hingegen eine niedrige Pressung, dann verschiebt man die Materialbahn und die Materialbahnrolle relativ so zueinander, dass die Größe der Verschiebebewegung dem Abstand von Maximum und Minimum der Pressung entspricht. Ein Bereich mit einem hohen Wert des Signals kann beispielsweise durch lokale Störungen im Stoffauflauf oder in der Siebpartie oder durch Probleme an einem Streichrakel einer Streichmaschine oder ähnlichem vorliegen.Preferably, the web is displaced relative to the web roll such that an area having a high value of the signal is shifted to a low value area. If, for example, it is found that a high pressure, ie a high pressure, has occurred in a certain region of the nip between the material web and the material web roll, but a low pressure in an adjacent region, then the material web and the material web roll are displaced relative to one another such that the size of the displacement movement corresponds to the distance of maximum and minimum of the pressure. An area with a high value of the signal may be present, for example, by local disturbances in the headbox or in the wire section or by problems with a doctor blade of a coater or the like.

Bevorzugterweise ermittelt man einen Mittelwert des Signalverlaufs über die Breite der Materialbahn und einen Verlauf der relativen Abweichungen des Signalverlaufs vom Mittelwert und steuert den seitlichen Versatz zwischen Materialbahn und Materialbahnrolle so, dass die Abweichungen minimiert werden. Die Changierbewegung wird also nicht gesteuert, sondern in Abhängigkeit von den relativen Abweichungen des Signalverlaufs vom Mittelwert des Signalverlaufs geregelt.Preferably, one obtains an average of the waveform over the width of the web and a course of the relative deviations of the waveform from the mean and controls the lateral offset between the web and web roll so that the deviations are minimized. The traversing motion is thus not controlled, but regulated as a function of the relative deviations of the waveform from the average value of the waveform.

Vorzugsweise verwendet man als Kriterium für die Minimierung die Summe der Fehlerquadrate. Die Summe der Fehlerquadrate ist eine relativ einfach und damit schnell auszurechnende Größe, so dass die Regelung relativ schnell arbeiten kann.The sum of the squares of the error is preferably used as the criterion for the minimization. The sum of the error squares is a relatively simple and thus fast to be calculated size, so that the scheme can work relatively quickly.

Die Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass eine Sensoranordnung, die einen zur Dicke der Materialbahn proportionalen Signalverlauf über die Breite der Materialbahn ermittelt, mit dem Changierantrieb verbunden ist und den Changierbetrieb in Abhängigkeit von dem Signalverlauf steuert.The object is achieved in a device of the type mentioned above in that a sensor arrangement which determines a proportional to the thickness of the material web waveform over the width of the web, with the Traversing drive is connected and controls the traversing operation in response to the waveform.

Wie oben im Zusammenhang mit dem Verfahren beschrieben, ist es auf diese Weise möglich, den Changierantrieb gezielt so zu steuern, dass ein Ausgleich zwischen harten und weichen Stellen auf dem Tambour erfolgen kann. Dieser Ausgleich wird nur vorgenommen, wenn er notwendig ist, so dass im Allgemeinen auch eine gewisse Antriebsenergie eingespart werden kann. Sollten sich Parameter bei der Herstellung der Materialbahn ändern, beispielsweise bei einer Papierbahn der Stoffauflauf, dann werden diese Änderungen automatisch berücksichtigt, weil die Überwachung des Signalverlaufs und die Ansteuerung des Changierantriebs fortlaufend erfolgt.As described above in connection with the method, it is possible in this way to control the traversing drive specifically so that a balance between hard and soft points on the drum can be done. This compensation is only made if it is necessary, so that in general a certain drive energy can be saved. If parameters change during the production of the material web, for example in the case of a paper web, the headbox, these changes are automatically taken into account, because the monitoring of the waveform and the control of the traversing drive is carried out continuously.

Vorzugsweise ermittelt die Sensoranordnung einen Druckverlauf in einem Nip zwischen der Materialbahnrolle und der Wicklerwalze. Der Druckverlauf ist hierbei eine Größe, die dem Dickenverlauf proportional ist oder dem Dickenverlauf zumindest folgt. Da der Druckverlauf sozusagen eine Verstärkung des Dickenverlaufs bildet, kann man durch eine Erfassung des Druckverlaufs relativ deutlich erkennen, wann eine Changierbewegung notwendig ist.The sensor arrangement preferably determines a pressure curve in a nip between the web roll and the winding roll. The pressure curve is in this case a variable that is proportional to the course of the thickness or at least follows the course of the thickness. Since the pressure curve forms, as it were, an amplification of the course of the thickness, it can be recognized relatively clearly by detecting the pressure curve when a traversing movement is necessary.

Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die Sensoranordnung einen Dickenscanner aufweist. Mit dem Dickenscanner lassen sich dann bereits bei Auftreten kleinerer Dickenunterschiede die entsprechenden Changierbewegungen zwischen der Materialbahnrolle und der Materialbahn einstellen.Alternatively or additionally, it may be provided that the sensor arrangement has a thickness scanner. With the thickness scanner, the corresponding traversing movements between the material web roll and the material web can be adjusted even when small differences in thickness occur.

Die Changierbewegung kann auf unterschiedliche Weise erzeugt werden. Man kann die Materialbahnrolle quer zur Laufrichtung der Materialbahn verschieben. Man kann auch die Wicklerwalze, beispielsweise eine Tragtrommel, neigen, um die Materialbahn kurz in eine Richtung umzulenken, die einen Winkel mit der normalen Laufrichtung einschließt. Man kann auch eine Richtungsänderung durch Neigung von Leitwalzen vornehmen, die vor der Wicklerwalze angeordnet sind.The traversing movement can be generated in different ways. You can move the web roll transverse to the direction of the web. It is also possible to tilt the winding roller, for example a carrier drum, in order to deflect the material web briefly in a direction which makes an angle with the conveyor belt normal running direction. You can also make a change in direction by inclination of guide rollers, which are arranged in front of the winder roller.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit einer Zeichnung beschrieben. Hierin zeigen:

Fig. 1
eine stark schematisierte Darstellung einer Vorrichtung zum Aufwickeln einer Materialbahn; und
Fig. 2
eine schematische Darstellung zur Erläuterung des Vorgehens.
The invention will be described below with reference to a preferred embodiment in conjunction with a drawing. Herein show:
Fig. 1
a highly schematic representation of a device for winding a material web; and
Fig. 2
a schematic representation for explaining the procedure.

Fig. 1 zeigt in stark schematisierter Darstellung eine Vorrichtung 1 zum Aufwickeln einer Materialbahn 2 zu einer Materialbahnrolle 3. Die Materialbahnrolle 3 wird im vorliegenden Ausführungsbeispiel auf einen Tambour zu einer Jumborolle aufgewickelt. Die Materialbahn 2 ist eine Papierbahn. Fig. 1 shows a highly schematic representation of a device 1 for winding a web 2 to a web roll 3. The web roll 3 is wound in the present embodiment on a spool to a jumbo roll. The material web 2 is a paper web.

Die Materialbahn 2 läuft der Materialbahnrolle 3 über eine Wicklerwalze 4 zu, die im vorliegenden Fall als Tragtrommel ausgebildet ist. In der Wicklerwalze 4 sind Sensoren angeordnet, die eine Druckverteilung in einem Nip 6 zwischen der Materialbahnrolle 3 und der Wicklerwalze 4 erfassen können. Die Sensoranordnung 5 kann beispielsweise mit Hilfe von Piezo-Sensoren aufgebaut sein.The material web 2 runs to the web roll 3 via a winder roller 4, which is formed in the present case as a carrier drum. In the winding roller 4 sensors are arranged, which can detect a pressure distribution in a nip 6 between the web roll 3 and the winder roller 4. The sensor arrangement 5 can be constructed, for example, with the aid of piezoelectric sensors.

Ein Changierantrieb 7 ist vorgesehen, um die Materialbahnrolle 3 relativ zur Wicklerwalze 4 zu verschieben, wie dies durch einen Doppelpfeil 8 angedeutet ist. Natürlich ist es genauso gut möglich, die Materialbahn 2 relativ zur Materialbahnrolle 3 zu verschieben oder die Wicklerwalze 4 kurzzeitig schräg zu stellen, also relativ zur Materialbahnrolle 3 zu neigen, um die Materialbahn 2 kurzzeitig seitlich zu verschieben.A traversing drive 7 is provided in order to move the material web roll 3 relative to the winding roller 4, as indicated by a double arrow 8. Of course, it is equally possible to move the web 2 relative to the material web roll 3 or to make the winder roll 4 obliquely for a short time, ie to tilt relative to the material web roll 3 in order to temporarily move the material web 2 laterally.

Die Sensoranordnung 5 ist über eine Leitung 9 mit einer Steuereinrichtung 10 verbunden, die den Changierantrieb 7 steuert. Der Steueralgorithmus wird weiter unten im Zusammenhang mit Fig. 2 beschrieben.The sensor arrangement 5 is connected via a line 9 to a control device 10 which controls the traversing drive 7. The control algorithm is related below Fig. 2 described.

Zusätzlich oder alternativ kann ein Dickenscanner 11, der die Dicke der Materialbahn 2 erfasst, vorgesehen sein. Der Dickenscanner 11 traversiert über die Materialbahn 2, wie dies durch Pfeile 12, 13 angedeutet ist. Der Dickenscanner 11 kann ebenfalls mit der Steuereinrichtung 10 verbunden sein, um den Changierantrieb 7 zu steuern.Additionally or alternatively, a thickness scanner 11, which detects the thickness of the material web 2, may be provided. The thickness scanner 11 traverses over the material web 2, as indicated by arrows 12, 13. The thickness scanner 11 may also be connected to the control device 10 in order to control the traversing drive 7.

Fig. 2 zeigt mit einer durchgezogenen Linie den Ist-Verlauf der Pressung im Nip 6, also die Druckbeaufschlagung der Materialbahnrolle 3 durch die Wicklerwalze 4. Diese Pressung kommt dadurch zustande, dass die Materialbahn 2 ein ungleichförmiges Dickenprofil aufweist. An den Stellen, wo die Materialbahn 2 eine größere Dicke hat, ist die Pressung entsprechend höher. An den Stellen, wo die Materialbahn eine geringere Dicke aufweist, ist die Pressung niedriger. Man geht davon aus, dass die Pressung im Nip 6 und die Dicke der Materialbahn 2 voneinander abhängig sind. Diese Abhängigkeit muss nicht unbedingt linear sein. Fig. 2 shows with a solid line the actual course of the pressure in the nip 6, so the pressurization of the web roll 3 by the winder roller 4. This pressure is due to the fact that the material web 2 has a non-uniform thickness profile. At the points where the material web 2 has a greater thickness, the pressure is correspondingly higher. At the points where the material web has a smaller thickness, the pressure is lower. It is assumed that the pressure in the nip 6 and the thickness of the material web 2 are dependent on each other. This dependence does not necessarily have to be linear.

Der Changierantrieb 7 versetzt nun die Materialbahn 2 und die Materialbahnrolle 3 relativ so zueinander, dass die "dicken" Stellen der Materialbahn 2, die zuvor zu einer höheren Pressung geführt haben, nun dort zu liegen kommen, wo vorher eine geringere Pressung im Nip 6 vorhanden war, also dort, wo zuvor "dünnere" Stellen der Materialbahn 2 gewesen sind. Diese Korrektur ist mit kurz gestrichelten Linien in Fig. 2 dargestellt. Sie ergibt sich dadurch, dass die Materialbahn 2 und die Materialbahnrolle 3 um etwa 2 Einheiten des Changierhubs gegeneinander versetzt worden sind. Nach einer gewissen Fortsetzung des Aufwickelns wird sich eine Pressung ergeben, die durch eine gestrichelte Linie (mit längeren Strichen) dargestellt ist. Es ist zu erkennen, dass die Pressung wesentlich gleichförmiger ist als zuvor.The traversing drive 7 now offset the material web 2 and the material web roll 3 relative to one another such that the "thick" areas of the material web 2, which have previously led to a higher pressure, now come to rest where a lower pressure previously existed in the nip 6 was, ie where previously "thinner" points of the web 2 were. This correction is with short dashed lines in Fig. 2 shown. It results from the fact that the material web 2 and the web roll 3 have been offset from each other by about 2 units of the traverse stroke. After a certain continuation of the winding, a pressure will result, which is indicated by a dashed line (with longer dashes). It can be seen that the pressure is much more uniform than before.

Beim Changieren berücksichtigt man also das aktuelle Dickenprofil der Materialbahn 2 zur Einstellung des Changierhubes: dünnere Stellen der Materialbahn 2 werden gezielt auf harte Stellen der Materialbahnrolle 3 gebracht. Dicke Stellen in der Materialbahn 2 werden gezielt auf weiche Stellen in der Materialbahnrolle 3 gebracht. Damit wird in der Materialbahnrolle 3 nach einer gewissen Zeit das Härteprofil quer zur Laufrichtung der Materialbahn 2 soweit vergleichmäßigt, dass ein Minimum an Schwankungsbreite erzielt wird. Es handelt sich also um einen geregelten Vorgang.When traversing so you take into account the current thickness profile of the material web 2 for adjusting the traverse stroke: thinner areas of the material web 2 are selectively brought to hard areas of the web roll 3. Thick areas in the material web 2 are selectively brought to soft points in the web roll 3. Thus, in the web roll 3 after a certain time, the hardness profile transversely to the running direction of the web 2 evened so far that a minimum of fluctuation is achieved. It is a regulated process.

Ein Regelalgorithmus kann daher prinzipiell folgendermaßen ablaufen: man misst die Pressung im Nip 6 über die Breite der Materialbahn 2. Alternativ dazu kann man auch mit dem Dickenscanner 11 die Dicke der Materialbahn 2 messen.A control algorithm can therefore in principle proceed as follows: one measures the pressure in the nip 6 across the width of the material web 2. Alternatively, one can also measure the thickness of the material web 2 with the thickness scanner 11.

Aus den gemessenen Größen berechnet man einen Mittelwert über die Breite. Mit Hilfe des Mittelwerts ermittelt man den Verlauf der absoluten Abweichung von Pressung oder Dicke vom Mittelwert über die Breite. Aus der absoluten Abweichung lässt sich eine relative Abweichung von Pressung und/oder Dicke ermitteln. Daraus lässt sich die Summe der relativen Abweichungen von Pressung und/oder Dicke als Verlauf über die Breite der Materialbahn 2 ermitteln. Daraus lässt sich ein Mittelwert bilden. Die Abweichungen vom Mittelwert lassen sich dann nach der Methode der Summe der kleinsten Fehlerquadrate minimieren.From the measured quantities one computes an average over the width. The mean value is used to determine the course of the absolute deviation of pressure or thickness from the mean over the width. From the absolute deviation, a relative deviation of pressure and / or thickness can be determined. From this, the sum of the relative deviations of the pressure and / or thickness can be determined as the course over the width of the material web 2. This can be an average. The deviations from the mean value can then be minimized by the method of the sum of the least squares.

Diese Schritte können im Rahmen der durch die Changierung möglichen Verschiebungen in Querrichtung der Materialbahn 2 wiederholt werden. Materialbahn 2 und Materialbahnrolle 3 können dadurch in verschiedene Positionen angeordnet werden.These steps can be repeated in the context of the possible traversing in the transverse direction of the web 2 by the traversing. Material web 2 and web roll 3 can thereby be arranged in different positions.

Eine optimale Position, d.h. eine Minimierung der Pressungsunterschiede ist dann erreicht, wenn die Summe der Fehlerquadrate minimal ist.An optimal position, ie a minimization of the pressure differences is achieved when the sum of the error squares is minimal.

Der Verlauf der Pressung, d.h. des Drucks im Nip, und/oder der Dicke der Materialbahn 2 wird kontinuierlich gemessen, wobei als kontinuierliche Messung auch eine Folge von diskreten Messwerten angesehen wird. Dementsprechend ist auch eine kontinuierliche Nachregelung der Position der Changierung möglich.The course of the pressure, ie the pressure in the nip, and / or the thickness of the material web 2 is continuously measured, whereby as a continuous measurement a sequence of discrete measured values is also considered. Accordingly, a continuous readjustment of the position of the traversing is possible.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Vorrichtungcontraption
22
Materialbahnweb
33
MaterialbahnrolleWeb roll
44
Wicklerwalze (Tragtrommel)Winding roller (carrier drum)
55
Sensoranordnungsensor arrangement
66
Nipnip
77
ChangierantriebTraversing drive
88th
Verschiebung (Doppelpfeil)Shift (double arrow)
99
Leitungmanagement
1010
Steuereinrichtungcontrol device
1111
Dickenscanner (Sensoranordnung)Dickenscanner (sensor arrangement)
1212
Traversierung (Pfeil)Traversing (arrow)
1313
Traversierung (Pfeil)Traversing (arrow)

Claims (9)

Verfahren zum Aufwickeln einer Materialbahn (2) zu einer Materialbahnrolle (3), bei dem die Materialbahn (2) in Breitenrichtung changierend auf die Materialbahnrolle (3) aufgewickelt wird, und die Materialbahnrolle (3) mit einer Wicklerwalze (4) in Kontakt steht,
dadurch gekennzeichnet,
dass man einen zur Dicke der Materialbahn (2) proportionalen Signalverlauf über die Breite der Materialbahn (2) ermittelt und die Changierbewegung zwischen der Materialbahn (2) und der Materialbahnrolle (3) in Abhängigkeit vom Signalverlauf steuert.Method for winding a material web (2) into a web roll (3), in which the web (2) is wound in the width direction in an iridescent manner on the web roll (3), and the web roll (3) is in contact with a winding roll (4),
characterized,
in that a signal curve proportional to the thickness of the material web (2) is determined across the width of the material web (2) and the traversing movement between the material web (2) and the material web roll (3) is controlled as a function of the signal course. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass man in einem Nip (6) zwischen der Materialbahnrolle (3) und der Wicklerwalze (4) einen Druckverlauf ermittelt.Method according to claim 1,
characterized,
in that a pressure profile is determined in a nip (6) between the web roll (3) and the winder roll (4). Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass man die Dicke der Materialbahn (2) ermittelt.Method according to claim 1 or 2,
characterized,
in that the thickness of the material web (2) is determined. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass man die Materialbahn (2) so relativ zur Materialbahnrolle (3) versetzt, dass ein Bereich mit einem hohen Wert des Signalverlaufs zu einem Bereich mit einem niedrigen Wert verschoben (8) wird.Method according to one of claims 1 to 3,
characterized,
in that the web (2) is displaced relative to the web roll (3) such that an area having a high value of the waveform is shifted to a region of a low value (8). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass man einen Mittelwert des Signalverlaufs über die Breite der Materialbahn (2) und einen Verlauf der relativen Abweichungen des Signalverlaufs vom Mittelwert ermittelt und den seitlichen Versatz zwischen Materialbahn (2) und Materialbahnrolle (3) so steuert, dass die Abweichungen minimiert werden.Method according to one of claims 1 to 4,
characterized,
in that an average value of the signal profile over the width of the material web (2) and a course of the relative deviations of the signal profile from the mean value are determined and the lateral offset between material web (2) and material web roll (3) is controlled such that the deviations are minimized. Verfahren nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass man als Kriterium für die Minimierung die Summe der Fehlerquadrate verwendet.Method according to claim 5,
characterized,
that one uses as a criterion for the minimization of the sum of the error squares. Vorrichtung zum Aufwickeln einer Materialbahn (2) zu einer Materialbahnrolle (3) mit einem Changierantrieb (7) zum Erzeugen eines Versatzes zwischen der Materialbahn (2) und der Materialbahnrolle (3) quer zur Laufrichtung der Materialbahn (2) und einer Wicklerwalze (4), mit der die Materialbahnrolle (3) in Kontakt steht,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Sensoranordnung (5, 11), die einen zur Dicke der Materialbahn (2) proportionalen Signalverlauf über die Breite der Materialbahn (2) ermittelt, mit dem Changierantrieb (7) verbunden ist und den Changierantrieb (7) in Abhängigkeit von dem Signalverlauf steuert.Device for winding a material web (2) to a material web roll (3) with a traversing drive (7) for generating an offset between the material web (2) and the material web roll (3) transversely to the running direction of the material web (2) and a winding roller (4) with which the web roll (3) is in contact,
characterized,
that a sensor arrangement (5, 11), the proportional one to the thickness of the material web (2) waveform over the width of the material web is determined (2), with the traversing drive (7) and the traversing drive (7) controlled in dependence on the waveform , Vorrichtung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Sensoranordnung (5, 11) einen Druckverlauf in einem Nip (6) zwischen der Materialbahnrolle (3) und der Wicklerwalze (4) ermittelt.Device according to claim 7,
characterized,
that the sensor arrangement (5, 11) detects a pressure profile in a nip (6) between the material web roll (3) and the winder roll (4). Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Sensoranordnung (5, 11) einen Dickenscanner (11) aufweist.Device according to claim 7 or 8,
characterized,
that the sensor arrangement (5, 11) has a thickness scanner (11).
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