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DE10305802A1 - Verfahren und Wickelmaschine zum Aufwickeln einer laufenden Materialbahn - Google Patents

Verfahren und Wickelmaschine zum Aufwickeln einer laufenden Materialbahn Download PDF

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DE10305802A1
DE10305802A1 DE2003105802 DE10305802A DE10305802A1 DE 10305802 A1 DE10305802 A1 DE 10305802A1 DE 2003105802 DE2003105802 DE 2003105802 DE 10305802 A DE10305802 A DE 10305802A DE 10305802 A1 DE10305802 A1 DE 10305802A1
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DE
Germany
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web
material web
winding
guiding element
arrow
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Withdrawn
Application number
DE2003105802
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English (en)
Inventor
Franz Reisinger
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
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Voith Paper Patent GmbH filed Critical Voith Paper Patent GmbH
Priority to DE2003105802 priority Critical patent/DE10305802A1/de
Publication of DE10305802A1 publication Critical patent/DE10305802A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H23/00Registering, tensioning, smoothing or guiding webs
    • B65H23/02Registering, tensioning, smoothing or guiding webs transversely
    • B65H23/032Controlling transverse register of web
    • B65H23/038Controlling transverse register of web by rollers

Landscapes

  • Winding Of Webs (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufwickeln einer laufenden Materialbahn (10), insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn, auf einen Wickelkern (12), insbesondere einen Tambour, bei dem die Materialbahn (10) über eine Tragtrommel (16) geführt und zwischen der Tragtrommel (16) und der auf dem Wickelkern (12) entstehenden Wickelrolle (14) ein vorzugsweise während des gesamten Wickelvorgangs vorhandener Wickelspalt (18) gebildet wird sowie die Materialbahn (10) vor ihrer Führung über die Tragtrommel (16) über mindestens ein der Tragtrommel (16) in Bahnlaufrichtung L (Pfeil) der Materialbahn (10) vorgeordnetes Bahnführungselement (20) geführt wird. DOLLAR A Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Bahnführungselement (20) bezüglich der Bahnlaufrichtung L (Pfeil) der Materialbahn (10) zyklisch schräg gestellt und dadurch in der entstehenden Wickelrolle (14) eine Axialchangierung (c) der Materialbahn (10) erzeugt wird. DOLLAR A Die Erfindung betrifft weiterhin eine Wickelmaschine (1) zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufwickeln einer laufenden Materialbahn, insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn, auf einen Wickelkern, insbesondere einen Tambour, bei dem die Materialbahn über eine Tragtrommel geführt und zwischen der Tragtrommel und der auf dem Wickelkern entstehenden Wickelrolle ein vorzugsweise während des gesamten Wickelvorgangs vorhandener Wickelspalt gebildet wird sowie die Materialbahn vor ihrer Führung über die Tragtrommel über mindestens ein der Tragtrommel in Bahnlaufrichtung der Materialbahn vorgeordnetes Bahnführungselement geführt wird.
  • Sie betrifft ferner eine Wickelmaschine der im Oberbegriff des Anspruchs 12 angegebenen Art.
  • Ein solches Verfahren sowie eine solche Wickelmaschine ist beispielsweise aus der europäischen Patentanmeldung EP 0 959 032 A1 (PR10716 EPK) des Anmelders bekannt. Sie werden beispielsweise am Ende einer der Herstellung oder Veredelung einer Materialbahn dienenden Maschine eingesetzt. Sie können beispielsweise aber auch dazu dienen, eine bereits fertig gewickelte Wickelrolle umzuwickeln. Bei der betreffenden Maschine kann es sich beispielsweise um eine Papier- oder Kartonmaschine handeln.
  • In dem in der europäischen Patentanmeldung EP 0 959 032 A1 (PR10716 EPK) des Anmelders offenbarten Verfahren wird der Tambour und/oder die Tragtrommel bezüglich der Laufrichtung der zugeführten Materialbahn zyklisch schräg gestellt („changiert") und dadurch in der entstehenden Wickelrolle eine Axialchangierung der Materialbahn erzeugt. Dabei wird vorzugsweise der Tambour zyklisch schräg gestellt und die verfahrbare Tragtrommel zur Aufrechterhaltung des Wickelspalts bei vorzugsweise einstellbarer Linienkraft nachgeführt.
  • Durch dieses Verfahren ist zwar ungeachtet eventueller Unregelmäßigkeiten in der Materialbahn ein stets einwandfreier Wickelaufbau auf möglichst einfache und zuverlässige Weise gewährleistet, es müssen jedoch je nach Anwendung sehr große Massen von derzeit bis zu 150 Tonnen in nachteilhafter Weise bewegt werden. Dementsprechend sind die betroffenen Bauteile und -gruppen der Wickelmaschine, wie insbesondere die Linearführungen und die Aktuatoren, bei Verursachung erhöhter Maschinenkosten zu dimensionieren.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht also darin, ein Verfahren und eine Wickelmaschine der eingangs genannten Art zu schaffen, welche die Funktionen „Changierung" und „Auf-/Abwickelung" bei Erzielung eines stets einwandfreien Wickelaufbaus voneinander trennt und die dabei genannten Nachteile des Stands der Technik vermeidet.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Verfahren dadurch gelöst, dass das Bahnführungselement bezüglich der Bahnlaufrichtung der Materialbahn zyklisch schräg gestellt und dadurch in der entstehenden Wickelrolle eine Axialchangierung der Materialbahn erzeugt wird.
  • Das Bahnführungselement wird somit abwechselnd in die eine und dann in die andere Richtung verlagert oder verschwenkt. Dadurch verteilen sich eventuell auftretende Unregelmäßigkeiten in der Materialbahn, wie beispielsweise ein sich unregelmäßig änderndes Dickenquerprofil, auf einen größeren Bereich über die Bahnbreite, so dass eine Beeinträchtigung des gewünschten Wickelaufbaus praktisch ausgeschlossen und trotz eventueller Unregelmäßigkeiten ein zumindest annähernd zylindrischer Wickeldurchmesser erzielbar ist. Durch das kontrollierte zyklische Schrägstellen des Bahnführungselements wird die Materialbahn um den gewünschten Betrag ausgelenkt und damit auf dem Tambour axial changiert.
  • Infolge dieser Ausgestaltung entstehen geringere Kosten für das Changieren (Führungen, Aktuatoren, usw.) und das Changieren ist weitestgehend unabhängig von der konstruktiven und funktionalen Art des Auf- und Abrollsystems. Überdies lässt sich das erfindungsgemäße Changieren ohne größeren Aufwand bei bestehenden Auf- und Abrollsystemen realisieren, wobei zudem Bauteile- und -gruppen einfacher gestaltet und kleiner dimensioniert werden können, wie beispielsweise das Lagerungssystem für die Tragtrommel oder die Führungssysteme, insbesondere an Umrollmaschinen und (Online-)Kalandern.
  • Bei zwei bevorzugten praktischen Ausführungsformen wird das Bahnführungselement intermittierend beidseitig oder kontinuierlich einseitig schräg gestellt, wobei zudem oder alternativ das Bahnführungselement normal zur Winkelsymmetrale der auf- beziehungsweise ablaufenden Materialbahn oder in einer annähernd konzentrischen Bogenbewegung schräg gestellt wird.
  • Dadurch ist eine Minimierung der Differenz in der Lauflänge der Materialbahn zwischen Trieb- und Führerseite gegeben und es ergeben sich zumindest in den beiden Randbereichen der Materialbahn im Wesentlichen gleiche Längsspannungen.
  • Das Bahnführungselement kann jedoch in weiterer Ausführung auch kreisförmig umlaufend oder kurvenförmig bewegt werden, wobei sich wiederum die genannten Vorteile ergeben.
  • Bei einer zweckmäßigen praktischen Ausführungsform wird das Bahnführungselement bezüglich der Bahnlaufrichtung der Materialbahn derart schräg gestellt, dass eine Axialchangierung der Materialbahn im Bereich von +/– 25 mm, vorzugsweise im Bereich von +/– 10 mm, erfolgt. Weiterhin wird das Bahnführungselement bezüglich seiner Längsachse im Bereich von +/– 0,5°, vorzugsweise im Bereich von +/– 0,2°, verstellt. Und ferner wird das Bahnführungselement mit einer mittleren Verstellgeschwindigkeit im Bereich von 0,005° bis 0,03° pro 100 m/min Bahngeschwindigkeit der Materialbahn, vorzugsweise im Bereich von 0,01 ° bis 0,025° pro 100 m/min Bahngeschwindigkeit der Materialbahn, schräg gestellt. Die angegebenen Werte sind dabei je nach Anwendungsfall von mehreren Faktoren, wie beispielsweise Bahnbreite, Arbeitsgeschwindigkeit, Reibwert zwischen Materialbahn und Bahnführungselement, Umschlingungswinkel am Bahnführungselement, Elastizität der Materialbahn, Abstand zwischen Bahnführungselement und Aufrollung und dergleichen, abhängig.
  • Die in der entstehenden Wickelrolle erzeugte Axialchangierung der Materialbahn wird vorzugsweise mittels mindestens je eines optischen Sensors, eines Lasers, einer kapazitiven und/oder einer mechanischen Abtasteinrichtung überwacht.
  • Das Bahnführungselement weist in bevorzugter Weise einen Verstellweg auf, welcher mittels mindestens je eines Grenztasters, eines Impulszählers, eines Linearwegmesssystems, eines Drehwinkelgebers und/oder dergleichen überwacht wird.
  • Aus der PCT-Offenlegungsschrift WO 95/30049 A1 (PU10067 WO) des Anmelders und der deutschen Gebrauchsmusterschrift DE 297 21 832 U1 (PU10638 DEG) des Anmelders ist jeweils ein Verfahren zum Herstellen einer Faserstoffbahn, zum Beispiel einer Papier- oder Kartonbahn, aus einer Fasersuspension bekannt, bei dem die Materialbahn nach einem abschließenden Trocknen online geglättet und daraufhin zu einer Wickelrolle aufgewickelt wird.
  • Bei einem solchen Verfahren können nun Fehler an den Glättwerkswalzen infolge eines Verschleißes oder dergleichen und/oder Abweichungen im Feuchtequerprofil zu lokalen Dickenunterschieden beim Glätten führen. Treten die unterschiedlichen Dicken beim Aufwickeln der Bahn stets an der gleichen Stelle auf, so hat dies Bahndehnungen sowie einen schlechten Lauf der Materialbahn in der Rollenschneidmaschine zur Folge.
  • Zur Vermeidung dieser Nachteile ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens daher vorgesehen, dass das Aufwickeln der aus einer Faserstoffsuspension erzeugten und anschließend getrockneten Materialbahn im Anschluss an ein auf das Trocknen folgendes Online-Kalandrieren der Materialbahn erfolgt und dass die Materialbahn vor dem Online-Kalandrieren über mindestens ein dem Online-Kalander in Bahnlaufrichtung der Materialbahn vorgeordnetes Bahnführungselement geführt wird, welches bezüglich der Bahnlaufrichtung der Materialbahn zyklisch schräg gestellt und dadurch in der entstehenden Wickelrolle eine Axialchangierung der Materialbahn erzeugt wird.
  • Das erfindungsgemäße Wickelverfahren ist somit insbesondere auch in einer Papier- oder Kartonmaschine anwendbar, in der eine Satinage vorgesehen ist.
  • In weiterer praktischer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Schrägstellung des Bahnführungselements mittels mindestens eines an sich bekannten Regelungs-/Steuerungssystems geregelt/gesteuert wird.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Wickelmaschine dadurch gelöst, dass das Bahnführungselement bezüglich der Bahnlaufrichtung der Materialbahn durch mindestens eine zugeordnete Antriebseinrichtung zyklisch schräg stellbar ist, um dadurch in der entstehenden Wickelrolle eine Axialchangierung der Materialbahn zu erzeugen.
  • Auch hierbei ergeben sich die bereits angeführten verfahrensmäßigen Vorteile der Erfindung.
  • Bei einer bevorzugten praktischen Ausführungsform umfasst die Antriebseinrichtung mindestens ein Stellelement, vorzugsweise einen druckgesteuerten oder einen elektromechanischen Aktuator. Der Aktuator kann beispielsweise ein Druckzylinder oder ein Spindelhubgetriebe sein, beide in Verbindung mit mindestens je einer Linearführung oder einem Schwenkhebel.
  • Die Schrägstellung des Bahnführungselements ist vorzugsweise mittels mindestens eines Regelungs-/Steuerungssystems regel-/steuerbar, wobei das Regelungs-/Steuerungssystem mindestes je eine Regelungs-/Steuerungseinrichtung, eine genannte Antriebseinrichtung, ein Mittel zur Überwachung des Verstellwegs des Bahnführungselements und ein Mittel zur Überwachung der in der entstehenden Wickelrolle erzeugten Axialchangierung der Materialbahn umfasst. Das Mittel zur Überwachung des Verstellwegs des Bahnführungselements kann ein Grenztaster, ein Impulszähler, ein Linearwegmesssystem, ein Drehwinkelgeber und/oder dergleichen sein und das Mittel zur Überwachung der in der entstehenden Wickelrolle erzeugten Axialchangierung der Materialbahn kann ein optischer Sensor, ein Laser, eine kapazitive und/oder eine mechanische Abtasteinrichtung sein.
  • Weiterhin kann die erfindungsgemäße Wickelmaschine im Anschluss an einen Online-Kalander vorgesehen sein. Hierbei ist die Materialbahn vor dem Online-Kalander über mindestens ein dem Online-Kalander in Bahnlaufrichtung der Materialbahn vorgeordnetes Bahnführungselement geführt, welches bezüglich der Bahnlaufrichtung der Materialbahn durch mindestens eine zugeordnete Antriebseinrichtung zyklisch schräg stellbar ist, um dadurch in der entstehenden Wickelrolle eine Axialchangierung der Materialbahn zu erzeugen.
  • Das Bahnführungselement ist erfindungsgemäß als rotierendes Element, insbesondere als eine ein- oder mehrteilige Leitwalze oder als eine einteilige oder seg mentierte Breitstreckwalze, mit einem bevorzugten Durchmesser von 100 mm bis 1.200 mm oder als nicht-rotierendes Element, insbesondere als eine Streichleiste, ein Streichrohr oder als ein sonstiges Leitelement mit oder ohne Druckluftunterstützung, ausgebildet. Weitere Ausbildungsvarianten sind jedoch möglich.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung.
  • Es zeigen
  • 1a, 2a, 3 und 4: schematisierte Seitenansichten von Wickelmaschinen gemäß verschiedenen erfindungsgemäßen Ausführungsformen;
  • 1b und 2b: schematisierte Draufsichten auf die Wickelmaschinen gemäß den 1a und 2a; und
  • 5 eine schematisierte Schnittansicht der fertigen Wickelrolle, geschnitten entlang der Linie A-A der 1a.
  • Die 1a zeigt eine schematisierte Seitenansicht einer Wickelmaschine 1 zum Aufwickeln einer laufenden Materialbahn 10, insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn.
  • Eine derartige Wickelmaschine ist beispielsweise aus der PCT-Offenlegungsschrift WO 98/52858 A1 (PR10706 WO) des Anmelders hinlänglich bekannt; der Inhalt dieser Schrift wird hiermit zum Gegenstand dieser Beschreibung gemacht.
  • Die Wickelmaschine 1 dient zur Aufwicklung der Materialbahn 10 auf einen Wickelkern 12, insbesondere einen Tambour, zu einer Wickelrolle 14, wobei die Materialbahn 10 über eine auch als Anpresstrommel oder als Wickelwalze bezeichnete und vorzugsweise verlagerbare Tragtrommel 16 geführt und zwischen der Tragtrommel 16 und der auf dem Wickelkern 12 entstehenden Wickelrolle 14 ein vorzugsweise während des gesamten Wickelvorgangs vorhandener Wickelspalt (Nip) 18 gebildet ist. Die Materialbahn 10 in beispielhafter Form einer Papier- oder Kartonbahn wird entweder aus einem hier nicht dargestellten Glättwerk/Kalander, einer Schlussgruppe einer Veredelungsmaschine oder einer hier ebenfalls nicht dargestellten Trockenpartie einer Papier- oder Kartonmaschine herausgeführt. Weiterhin ist die Materialbahn 10 vor ihrer Führung über die Tragtrommel 16 über mindestens ein der Tragtrommel 16 in Bahnlaufrichtung L (Pfeil) der Materialbahn 10 vorgeordnetes Bahnführungselement 20 geführt.
  • Es ist nun vorgesehen, dass das Bahnführungselement 20 bezüglich der Bahnlaufrichtung L (Pfeil) der Materialbahn 10 durch mindestens eine zugeordnete Antriebseinrichtung 22 zyklisch schräg stellbar ist, um dadurch in der entstehenden Wickelrolle 14 eine Axialchangierung c der Materialbahn 10 (vergleiche 1b) zu erzeugen. Die Position des Bahnführungselements 20 ist dabei so gewählt, dass der Abstand zwischen ihm und der Aufrollung einerseits und letzter Bahnfixierung entgegen der Bahnlaufrichtung L (Pfeil) andererseits eine Bahnauslenkung zulässt, ohne dabei Störungen durch unzulässig hohe Zugbeanspruchungen, Falten oder andere negative Einflüsse zu verursachen. Dabei ist die Bahnlaufrichtung L (Pfeil) der Materialbahn 10 im Bereich des Bahnführungselements 20 im Wesentlichen horizontal beziehungsweise im Wesentlichen geradlinig.
  • Das Bahnführungselement 20 wird in der Ausführung gemäß 1 kontinuierlich einseitig schräg gestellt; in weiterer Ausgestaltung kann es jedoch auch intermittierend beidseitig schräg gestellt werden. Dabei wird das Bahnführungselement 20 in einer annähernd konzentrischen Bogenbewegung schräg gestellt.
  • Weiterhin wird das Bahnführungselement 20 bezüglich der Bahnlaufrichtung L (Pfeil) der Materialbahn 10 derart schräg gestellt, dass eine Axialchangierung c der Materialbahn 10 (vergleiche 1b) im Bereich von +/– 25 mm, vorzugsweise im Bereich von +/- 10 mm, erfolgt und es wird bezüglich seiner Längsachse 21 (vergleiche 1b) im Bereich von +/– 0,5°, vorzugsweise im Bereich von +/– 0,2°, verstellt (Verstellweg s) (vergleiche 1b). Weiterhin wird das Bahnführungselement 20 mit einer mittleren Verstellgeschwindigkeit vB im Bereich von 0,005° bis 0,03° pro 100 m/min Bahngeschwindigkeit vM der Materialbahn 10, vorzugsweise im Bereich von 0,01 ° bis 0,025° pro 100 m/min Bahngeschwindigkeit vM der Materialbahn 10, schräg gestellt.
  • Die Antriebseinrichtung 22 für das Bahnführungselement 20 umfasst mindestens ein Stellelement 24, vorzugsweise einen druckgesteuerten oder einen elektromechanischen Aktuator, und die Schrägstellung des Bahnführungselements 20 ist mittels mindestens eines Regelungs-/Steuerungssystems 26 (gestrichelte Andeutung) regel-/steuerbar. Der Aufbau und die Funktion eines derartigen Regelungs-/Steuerungssystems sind dem Fachmann mehr als bekannt; weiterhin wird diesbezüglich auf die bereits angeführte europäische Patentanmeldung EP 0 959 032 A1 (PR10716 EPK) des Anmelders verwiesen.
  • Das vorliegende Regelungs-/Steuerungssystem 26 umfasst mindestens je eine Regelungs-/Steuerungseinrichtung 28 (gestrichelte Andeutung), eine genannte Antriebseinrichtung 22, ein Mittel 30 zur Überwachung des Verstellwegs s des Bahnführungselements 20 (vergleiche 1b) und ein Mittel 32 zur Überwachung der in der entstehenden Wickelrolle 14 erzeugten Axialchangierung c der Materialbahn 10 (vergleiche 1b).
  • Das Mittel 30 zur Überwachung des Verstellwegs s des Bahnführungselements 20 (vergleiche 1b) kann beispielsweise ein Grenztaster, ein Impulszähler, ein Linearwegmesssystem, ein Drehwinkelgeber und/oder dergleichen sein und das Mittel 32 zur Überwachung der in der entstehenden Wickelrolle 14 erzeugten Axi alchangierung c der Materialbahn 10 (vergleiche 1b) kann beispielsweise ein optischer Sensor, ein Laser, eine kapazitive und/oder eine mechanische Abtasteinrichtung sein.
  • Die 1b stellt eine schematisierte Draufsicht auf die Wickelmaschine 1 gemäß der 1a dar.
  • Die 2a zeigt eine schematisierte Seitenansicht einer Wickelmaschine 1 zum Aufwickeln einer laufenden Materialbahn 10, insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn, ähnlich der der 1a, worauf Bezug genommen wird.
  • Das Bahnführungselement 20 ist bezüglich der Bahnlaufrichtung L (Pfeil) der Materialbahn 10 wiederum durch mindestens eine zugeordnete Antriebseinrichtung 22 zyklisch schräg stellbar, um dadurch in der entstehenden Wickelrolle 14 eine Axialchangierung c der Materialbahn 10 (vergleiche 2b) zu erzeugen. Das Bahnführungselement 20 ist dabei derart angeordnet, dass die Bahnlaufrichtung L (Pfeil) der Materialbahn 10 nach Ablauf von dem Bahnführungselement 20 im Wesentlichen vertikal zur Tragtrommel 16 nach oben verläuft.
  • Das Bahnführungselement 20 wird in der Ausführung gemäß 2 kontinuierlich einseitig schräg gestellt; in weiterer Ausgestaltung kann es jedoch auch intermittierend beidseitig schräg gestellt werden. Dabei wird das Bahnführungselement 20 normal zur Winkelsymmetrale der auf- beziehungsweise ablaufenden Materialbahn 10 vorzugsweise geradlinig (Doppelpfeil) schräg gestellt.
  • Und die 2b stellt eine schematisierte Draufsicht auf die Wickelmaschine 1 gemäß der 2a dar.
  • Auch die 3 zeigt eine schematisierte Seitenansicht einer Wickelmaschine 1 zum Aufwickeln einer laufenden Materialbahn 10, insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn, ähnlich der der 1a, worauf Bezug genommen wird.
  • Die Wickelmaschine ist im Anschluss an einen schematisch angedeuteten und dem Fachmann wohl bekannten Online-Kalander 34 vorgesehen. Die Materialbahn 10 ist vor dem Online-Kalander 34 über mindestens ein dem Online-Kalander 34 in Bahnlaufrichtung L (Pfeil) der Materialbahn 10 vorgeordnetes Bahnführungselement 20 geführt, welches bezüglich der Bahnlaufrichtung L (Pfeil) der Materialbahn 10 durch mindestens eine zugeordnete Antriebseinrichtung 22 zyklisch schräg stellbar ist, um dadurch in der entstehenden Wickelrolle 14 eine Axialchangierung (c) der Materialbahn 10 zu erzeugen. Das Bahnführungselement 20 wird, ähnlich der Ausführung gemäß 2a, normal zur Winkelsymmetrale der auf- beziehungsweise ablaufenden Materialbahn 10 vorzugsweise geradlinig (Doppelpfeil) schräg gestellt.
  • Die 4 zeigt eine schematisierte Seitenansicht einer Wickelmaschine 1 zum Aufwickeln einer laufenden Materialbahn 10, insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn, ähnlich der der 2a, worauf Bezug genommen wird.
  • Das Bahnführungselement 20 ist dabei in Bahnlaufrichtung L (Pfeil) der Materialbahn 10 vor einer Bahnleitwalze 36 angeordnet, wobei die Materialbahn nach Ablauf von der Bahnleitwalze 36 im Wesentlichen vertikal zur Tragtrommel 16 nach oben verläuft. Das Bahnführungselement 20 ist bezüglich der Bahnlaufrichtung L (Pfeil) der Materialbahn 10 wiederum durch mindestens eine zugeordnete Antriebseinrichtung 22 zyklisch schräg stellbar, um dadurch in der entstehenden Wickelrolle 14 eine Axialchangierung (c) der Materialbahn 10 zu erzeugen, und es wird normal zur Winkelsymmetrale der auf- beziehungsweise ablaufenden Materialbahn 10 vorzugsweise geradlinig (Doppelpfeil) schräg gestellt.
  • Das Bahnführungselement 20 aller Figuren kann als rotierendes Element, insbesondere als eine ein- oder mehrteilige Leitwalze oder als eine einteilige oder segmentierte Breitstreckwalze, mit einem bevorzugten Durchmesser von 100 mm bis 1.200 mm oder als nicht-rotierendes Element, insbesondere als eine Streichleiste, ein Streichrohr oder als ein sonstiges Leitelement mit oder ohne Druckluftunterstützung, ausgebildet sein.
  • Die 5 zeigt abschließend eine schematisierte Schnittansicht der fertigen Wickelrolle 14, geschnitten entlang der Linie A-A der 1a.
  • Die Wickelrolle 14 besteht aus einem Wickelkern 12, auf welchem die Materialbahn 10 in Lagen aufgewickelt ist. Aufgrund der Axialchangierung c der Materialbahn 10 während ihres Aufwickelns weist die Wickelrolle 14 auf beiden Stirnseiten 38 gezähnte Ränder 40 auf. Eventuell auftretende Unregelmäßigkeiten in der Materialbahn 10, wie beispielsweise ein sich unregelmäßig änderndes Dickenquerprofil, verteilen sich damit auf einen größeren Bereich über die Bahnbreite, so dass eine Beeinträchtigung des gewünschten Wickelaufbaus praktisch ausgeschlossen und trotz eventueller Unregelmäßigkeiten ein zumindest annähernd zylindrischer Wickeldurchmesser erzielbar ist.
  • 1
    Wickelmaschine
    10
    Materialbahn
    12
    Wickelkern (Tambour)
    14
    Wickelrolle
    16
    Tragtrommel (Anpresstrommel, Wickelwalze)
    18
    Wickelspalt (Nip)
    20
    Bahnführungselement
    21
    Längsachse
    22
    Antriebseinrichtung
    24
    Stellelement
    26
    Regelungs-/Steuerungssystem
    28
    Regelungs-/Steuerungseinrichtung
    30
    Mittel (Verstellweg)
    32
    Mittel (Axialchangierung)
    34
    Online-Kalander
    36
    Bahnleitwalze
    38
    Stirnseite
    40
    Gezahnter Rand
    A-A
    Schnittlinie
    c
    Axialchangierung
    L
    Bahnlaufrichtung (Pfeil)
    s
    Verstellweg
    vB
    Verstellgeschwindigkeit (Bahnführungselement)
    vM
    Bahngeschwindigkeit (Materialbahn)

Claims (20)

  1. Verfahren zum Aufwickeln einer laufenden Materialbahn (10), insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn, auf einen Wickelkern (12), insbesondere einen Tambour, bei dem die Materialbahn (10) über eine Tragtrommel (16) geführt und zwischen der Tragtrommel (16) und der auf dem Wickelkern (12) entstehenden Wickelrolle (14) ein vorzugsweise während des gesamten Wickelvorgangs vorhandener Wickelspalt (18) gebildet wird sowie die Materialbahn (10) vor ihrer Führung über die Tragtrommel (16) über mindestens ein der Tragtrommel (16) in Bahnlaufrichtung L (Pfeil) der Materialbahn (10) vorgeordnetes Bahnführungselement (20) geführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Bahnführungselement (20) bezüglich der Bahnlaufrichtung L (Pfeil) der Materialbahn (10) zyklisch schräg gestellt und dadurch in der entstehenden Wickelrolle (14) eine Axialchangierung (c) der Materialbahn (10) erzeugt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bahnführungselement (20) intermittierend beidseitig oder kontinuierlich einseitig schräg gestellt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Bahnführungselement (20) normal zur Winkelsymmetrale der auf- beziehungsweise ablaufenden Materialbahn (10) vorzugsweise geradlinig schräg gestellt wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Bahnführungselement (20) in einer annähernd konzentrischen Bogenbewegung schräg gestellt wird.
  5. z Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bahnführungselement (20) bezüglich der Bahnlaufrichtung L (Pfeil) der Materialbahn (10) derart schräg gestellt wird, dass eine Axialchangierung (c) der Materialbahn (10) im Bereich von +/– 25 mm, vorzugsweise im Bereich von +/– 10 mm, erfolgt.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bahnführungselement (20) bezüglich seiner Längsachse (21) im Bereich von +/– 0,5°, vorzugsweise im Bereich von +/– 0,2°, verstellt wird.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bahnführungselement (20) mit einer mittleren Verstellgeschwindigkeit (vB) im Bereich von 0,005° bis 0,03° pro 100 m/min Bahngeschwindigkeit (vM) der Materialbahn (10), vorzugsweise im Bereich von 0,01 ° bis 0,025° pro 100 m/min Bahngeschwindigkeit (vM) der Materialbahn (10), schräg gestellt wird.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die in der entstehenden Wickelrolle (14) erzeugte Axialchangierung (c) der Materialbahn (10) mittels mindestens je eines optischen Sensors, eines Lasers, einer kapazitiven und/oder einer mechanischen Abtasteinrichtung überwacht wird.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bahnführungselement (20) einen Verstellweg (s) aufweist, welcher mittels mindestens je eines Grenztasters, eines Impulszählers, eines Linearwegmesssystems, eines Drehwinkelgebers und/oder dergleichen überwacht wird.
  10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufwickeln der aus einer Faserstoffsuspension erzeugten und anschließend getrockneten Materialbahn (10) im Anschluss an ein auf das Trocknen folgendes Online-Kalandrieren der Materialbahn (10) erfolgt und dass die Materialbahn (10) vor dem Online-Kalandrieren über mindestens ein dem Online-Kalander (34) in Bahnlaufrichtung L (Pfeil) der Materialbahn (10) vorgeordnetes Bahnführungselement (20) geführt wird, welches bezüglich der Bahnlaufrichtung L (Pfeil) der Materialbahn (10) zyklisch schräg gestellt und dadurch in der entstehenden Wickelrolle (14) eine Axialchangierung (c) der Materialbahn (10) erzeugt wird.
  11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schrägstellung des Bahnführungselements (20) mittels mindestens eines Regelungs-/Steuerungssystems (26) geregelt/gesteuert wird.
  12. Wickelmaschine (1) zum Aufwickeln einer laufenden Materialbahn (10), insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn, welche die Materialbahn (10) auf einen Wickelkern (12), insbesondere einen Tambour, zu einer Wickelrolle (14) aufwickelt, wobei die Materialbahn (10) über eine Tragtrommel (16) geführt und zwischen der Tragtrommel (16) und der auf dem Wickelkern (12) entstehenden Wickelrolle (14) ein vorzugsweise während des gesamten Wickelvorgangs vorhandener Wickelspalt (18) gebildet ist sowie die Materialbahn (10) vor ihrer Führung über die Tragtrommel (16) über mindestens ein der Tragtrommel (16) in Bahnlaufrichtung L (Pfeil) der Materialbahn (10) vorgeordnetes Bahnführungselement (20) geführt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Bahnführungselement (20) bezüglich der Bahnlaufrichtung L (Pfeil) der Materialbahn (10) durch mindestens eine zugeordnete Antriebseinrichtung (22) zyklisch schräg stellbar ist, um dadurch in der entstehenden Wickelrolle (14) eine Axialchangierung (c) der Materialbahn (10) zu erzeugen.
  13. Wickelmaschine (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinrichtung (22) mindestens ein Stellelement (24), vorzugsweise einen druckgesteuerten oder einen elektromechanischen Aktuator, umfasst.
  14. Wickelmaschine (1) nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Schrägstellung des Bahnführungselements (20) mittels mindestens eines Regelungs-/Steuerungssystems (26) regel-/steuerbar ist.
  15. Wickelmaschine (1) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Regelungs-/Steuerungssystem (26) mindestes je eine Regelungs-/Steuerungseinrichtung (28), eine genannte Antriebseinrichtung (22), ein Mittel (30) zur Überwachung des Verstellwegs (s) des Bahnführungselements (20) und ein Mittel (32) zur Überwachung der in der entstehenden Wickelrolle (14) erzeugten Axialchangierung (c) der Materialbahn (10) umfasst.
  16. Wickelmaschine (1) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (30) zur Überwachung des Verstellwegs (s) des Bahnführungselements (20) ein Grenztaster, ein Impulszähler, ein Linearwegmesssystem, ein Drehwinkelgeber und/oder dergleichen ist.
  17. Wickelmaschine (1) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (32) zur Überwachung der in der entstehenden Wickelrolle (14) erzeugten Axialchangierung (c) der Materialbahn (10) ein optischer Sensor, ein Laser, eine kapazitive und/oder eine mechanische Abtasteinrichtung ist.
  18. Wickelmaschine (1) nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass sie im Anschluss an einen Online-Kalander (34) vorgesehen ist.
  19. Wickelmaschine (1) nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialbahn (10) vor dem Online-Kalander (34) über mindestens ein dem Online-Kalander (34) in Bahnlaufrichtung L (Pfeil) der Materialbahn (10) vorgeordnetes Bahnführungselement (20) geführt ist, welches bezüglich der Bahnlaufrichtung L (Pfeil) der Materialbahn (10) durch mindestens eine zugeordnete Antriebseinrichtung (22) zyklisch schräg stellbar ist, um dadurch in der entstehenden Wickelrolle (14) eine Axialchangierung (c) der Materialbahn (10) zu erzeugen.
  20. Wickelmaschine (1) nach einem der Ansprüche 12 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Bahnführungselement (20) als rotierendes Element, insbesondere als eine ein- oder mehrteilige Leitwalze oder als eine einteilige oder segmentierte Breitstreckwalze, mit einem bevorzugten Durchmesser von 100 mm bis 1.200 mm oder als nicht-rotierendes Element, insbesondere als eine Streichleiste, ein Streichrohr oder als ein sonstiges Leitelement mit oder ohne Druckluftunterstützung, ausgebildet ist.
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