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Patent Searching and Data


Title:
MATERIAL WEB UNWINDING
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2020/224817
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for unwinding a material web (1), more particularly a paper or card web, from a winding roll (2, 3) for subsequent slitting in the longitudinal direction and then for winding to a particular diameter on a plurality of dispatch rolls which lie adjacent to one another with the roll being changed at certain intervals, wherein the material web (1) is unwound from the winding roll (2, 3), as long as the winding roll still has the full circumference or a large circumference, at the first unwinding position (5) and as soon as the circumference on the winding roll (2, 3) has decreased to a predefined maximum circumference, the material web is unwound at the second unwinding position (6). The unwinding process is improved in that the winding roll (2, 3) is not moved from the first (5) to the second (6) unwinding position until the roll change has been completed.

Inventors:
WOHLFAHRT MATTHIAS (DE)
EBERLE ANDREAS (DE)
MAIER MARTIN (DE)
ILLENBERGER HERBERT (DE)
WIRTH NICO (DE)
SCHMIDT FRANK (DE)
REICHERT WERNER (DE)
Application Number:
PCT/EP2020/054041
Publication Date:
November 12, 2020
Filing Date:
February 17, 2020
Export Citation:
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Assignee:
VOITH PATENT GMBH (DE)
International Classes:
B65H16/06; B65H16/10; B65H19/12; B65H19/18
Foreign References:
DE102017118312A12019-02-14
DE102016211582A12017-03-23
EP1798172A22007-06-20
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Claims:
Patentansprüche

1. Verfahren zum Abwickeln einer Materialbahn (1 ), insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn, von einer Wickelrolle (2,3) zum anschließenden Schneiden in Längsrichtung und zum darauf folgenden Aufwickeln auf eine Mehrzahl von nebeneinander liegenden Versandrollen auf einen bestimmten Durchmesser unter Durchführung eines Rollenwechsels in bestimmten Abständen, wobei die Materialbahn (1 ) von der Wickelrolle (2,3), solange diese noch den vollen Umfang oder einen großen Umfang aufweist, an der ersten Abwickelposition (5) und sobald sich der Umfang der Wickelrolle (2,3) auf einen vorgegebenen maximalen Umfang verkleinert hat, an der zweiten Abwickelposition (6) abgewickelt wird,

dadurch gekennzeichnet,

dass das Verschieben der Wickelrolle (2,3) von der ersten (5) in die zweite (6) Abwickelposition erst nach Abschluss des Rollenwechsels erfolgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1 ,

dadurch gekennzeichnet,

dass das Verschieben der Wickelrolle (2,3) von der ersten (5) in die zweite (6) Abwickelposition erst zu einem Zeitpunkt zwischen 1 und 10 s nach Abschluss des Rollenwechsels beginnt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2

dadurch gekennzeichnet,

dass das Verschieben der Wickelrolle (2,3) von der ersten (5) in die zweite (6) Abwickelposition erst zu einem Zeitpunkt zwischen 1 ,5 und 3 s nach Abschluss des Rollenwechsels beginnt.

4. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass das Verschieben der Wickelrolle (2,3) von der ersten (5) in die zweite (6) Abwickelposition mit einer Verfahrgeschwindigkeit zwischen 100 und 500 mm/s erfolgt.

5. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

dass das Verschieben der Wickelrolle (2,3) von der ersten (5) in die zweite (6) Abwickelposition mit einer Verfahrgeschwindigkeit zwischen 250 und 350 mm/s erfolgt.

6. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass der Bahnzug während des Verschiebens der Wickelrolle (2,3) von der ersten (5) in die zweite (6) Abwickelposition zwischen 0 und 300 N/mm liegt.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Materialbahn (1 ) während des Verschiebens der Wickelrolle (2,3) von der ersten (5) in die zweite (6) Abwickelposition zumindest abschnittsweise leicht durchhängt.

8. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Wickelrolle (2,3) während des Abwickelns angetrieben wird.

9. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass während oder nachdem die Wickelrolle (2,3) zur zweiten Abwickelposition (6) verfahren wurde, eine neue Wickelrolle (4) an der ersten Abwickelposition (5) eingesetzt wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9,

dadurch gekennzeichnet,

dass, wenn das Ende der von der Wickelrolle (2,3) in der zweiten Abwickelposition (6) abzuwickelnden Materialbahn (1 ) erreicht wird, diese durch Spleißen mittels mindestens eines Klebstreifens oder Leim mit der von der neuen Wickelrolle (4) in der ersten Abwickelposition (5) abzuwickelnden Materialbahn (1 ) verbunden wird.

Description:
Materialbahnabwicklunq

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abwickeln einer Materialbahn, insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn, von einer Wickelrolle zum anschließenden Schneiden in Längsrichtung und zum darauf folgenden Aufwickeln auf eine Mehrzahl von nebeneinander liegenden Versandrollen auf einen bestimmten Durchmesser unter Durchführung eines Rollenwechsels in bestimmten Abständen, wobei die Materialbahn von der Wickelrolle, solange diese noch den vollen Umfang oder einen großen Umfang aufweist, an der ersten Abwickelposition und sobald sich der Umfang der Wickelrolle auf einen vorgegebenen maximalen Umfang verkleinert hat, an der zweiten Abwickelposition abgewickelt wird.

Ein derartiges Verfahren ist beispielsweise aus der EP 1 798 172 bekannt und wird eingesetzt zum Abwickeln einer Materialbahn, die anschließend durch eine oder mehrere Schneideinrichtungen in Längsrichtung geschnitten und in Einzelbahnen unterteilt wird, um dann auf Wickelhülsen zu sogenannten Versandrollen aufgewickelt zu werden.

Hierzu dienen beispielsweise Stützwalzen- oder Tragwalzen-Wickelmaschinen. Tragwalzen-Wickelmaschinen weisen zwei angetriebene Tragwalzen auf, auf denen die Wickelrollen beim Aufwickeln nebeneinander mit fluchtenden Hülsen aufliegen. Die Tragwalzen-Wickelmaschinen weisen eine Rollenausstoßvorrichtung auf, die bei einem Rollenwechsel einen Satz fertiggewickelter Wickelrollen aus dem von den beiden Tragwalzen gebildeten Walzenbett ausstoßen. Der fertige Satz Wickelrollen wird dabei von der Ausstoßvorrichtung über den Scheitel einer Tragwalze hinweg auf eine Absenkbühne gedrückt.

Die beiden Abwickelpositionen erlauben ein kontinuierliches Abwickeln mit Hilfe einer bekannten Splicevorrichtung. Problematisch ist dabei jedoch der Transport von der ersten in die zweite Abwickelposition, da dies den Prozess der Aufwicklung zu Versandrollen beeinträchtigen kann. Damit zusammenhängende Schwankungen des Bahnzugs können leicht zu Abrissen führen. Es ist die Aufgabe der Erfindung, sowohl eine verbesserte Vorrichtung als auch ein verbessertes Verfahren zum Abwickeln der Materialbahn zu schaffen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass das Verschieben der Wickelrolle von der ersten in die zweite Abwickelposition erst nach Abschluss des Rollenwechsels erfolgt.

Durch die klare zeitliche Trennung zwischen dem Rollenwechsel und dem Verschieben der Wickelrolle wird eine gegenseitige Beeinträchtigung ausgeschlossen, was im Ergebnis zu stabilen Bahnzugsverhältnissen führt.

Zur Gewährleistung eines ausreichend großen zeitlichen Abstandes sollte das Verschieben der Wickelrolle von der ersten in die zweite Abwickelposition erst zu einem Zeitpunkt zwischen 1 und 10 s, vorzugsweise zwischen 1 ,5 und 3 s nach Abschluss des Rollenwechsels beginnen.

Die Entkopplung beider Prozesse erlaubt auch höhere Verschiebe-Geschwindigkeiten, so dass das Verschieben der Wickelrolle von der ersten in die zweite Abwickelposition mit einer Verfahrgeschwindigkeit zwischen 100 und 500 mm/s, vorzugsweise zwischen 250 und 350 mm/s erfolgen kann.

Darüber hinaus kann der Bahnzug beim Verschieben der Wickelrolle unabhängig von den Erfordernissen der Aufrollung eingestellt werden, so dass auch keine zusätzlichen Maßnahmen zur Bahnzugsunterbrechung notwendig sind.

Mit Vorteil wird der Bahnzug während des Verschiebens der Wickelrolle von der ersten in die zweite Abwickelposition zwischen 0 und 300 N/mm eingestellt, sogar ein zumindest abschnittsweise leichtes Durchhängen der Materialbahn ist möglich.

Wegen des geringen Bahnzugs wird über die Elastizität der Materialbahn ein zumindest teilweiser Längenausgleich ermöglicht, welcher sich während des Verschiebens der Wickelrolle erforderlich machen kann.

Die Wickelrolle sollte während des Abwickelns angetrieben werden, was durch einen oder je einen der jeweiligen Abwickelposition zugeordneten Antrieb möglich ist. Über diesen Antrieb kann auch der Bahnzug bzw. ein Durchhang der Materialbahn eingestellt werden.

Für eine kontinuierliche Erzeugung von Versandrollen sollte während oder nachdem die Wickelrolle zur zweiten Abwickelposition verfahren wurde, eine neue Wickelrolle an der ersten Abwickelposition eingesetzt werden, so dass, wenn das Ende der von der Wickelrolle in der zweiten Abwickelposition abzuwickelnden Materialbahn erreicht wird, diese durch Spleißen mittels mindestens eines Klebstreifens oder Leim mit der von der neuen Wickelrolle in der ersten Abwickelposition abzuwickelnden Materialbahn verbunden werden kann.

Mit Vorteil lassen sich Mittel zum Ansaugen, zum Trennen und/oder zum Spleißen der Materialbahn im Bereich zwischen den beiden Abwickelpositionen installieren.

Ebenso ist es vorteilhaft, wenn die beiden Abwickelpositionen in Bahnlaufrichtung hintereinander angeordnet sind.

Nachfolgend soll die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. In der beigefügten Zeichnung zeigen:

Figuren 1 bis 5: jeweils schematische Seitenansichten einer Vorrichtung mit zwei

Abwickelpositionen 5,6 zum Abwickeln einer Wickelrolle 2,3 einer Materialbahn 1 in verschiedenen Stadien des Abwickelvorgangs.

In einer Vorrichtung mit zwei Abwicklpositionen 5,6 zum Abwickeln von Wickelrollen 2,3 wird während des Abwickelvorgangs gemäß Figur 1 von der vollen Wickelrolle 2 an der ersten Abwickelposition 5 durch einen ersten Antrieb eine Materialbahn 1 abgewickelt. Dabei wird die Materialbahn 1 an einer ersten Spleißvorrichtung 7 vorbeigeführt.

Die Wickelrollen 2,3 liegen jeweils über Lager wenigstens im Wesentlichen in einer Ebene auf einer Tragvorrichtung 8, welche sich auf einem Fundament abstützt und zwei parallel verlaufende Schienen umfasst.

Gleichzeitig mit der noch vollen Wickelrolle 2 (Volltambour, „Mutterrolle“) wird die Wickelrolle 3, die im Wesentlichen bereits abgewickelt ist, in der Wickelposition 6 durch einen zweiten Antrieb bis zum Ende einer Materialbahn 1 abgewickelt, die über eine Umlenkwalze 9 und an einer zweiten Spleißvorrichtung 7 vorbei geführt wird.

Der zweite Antrieb ist dabei von seiner Leistung so bemessen, dass sein Antriebsmotor zur Erzeugung eines kleinen Drehmoments gerade noch ausreicht, um die restliche Abwicklung der Materialbahn 1 von der Wickelrolle 3 in der Abwickelposition 6 zu ermöglichen. Im Unterschied zu dem zweiten Antrieb ist der erste Antrieb so bemessen, dass sein Drehmoment ausreichend ist, um die Materialbahn 1 auch von der noch vollen Wickelrolle 2 abzuwickeln. Die Wickelrolle 2 wird dabei in der Regel wenigstens solange durch den ersten Antrieb abgewickelt, bis der erste Satz Versandrollen (Fertigrollen) entstanden ist.

Der erste Antrieb kann anstelle eines Motors mit einem hohen Drehmoment auch einen Motor und ein zwischen der Wickelrolle und dem Motor geschaltetes Getriebe umfassen, das zwei oder mehr Schaltstufen aufweist und je nach dem Durchmesser der Wickelrolle 2 in die entsprechende Schaltstufe schaltet, damit der Motor immer mit einer annähernd gleichen Belastung durch das Drehmoment der Wickelrolle 2 belastet wird.

Die Antriebe können stationär oder beweglich ausgeführt sein.

In einem weiteren, in Figur 2 gezeigten Schritt wird, kurz bevor die Materialbahn 1 von der Wickelrolle 3 abgewickelt ist, diese durch (eine nicht dargestellte) Trenn- oder - Schneidvorrichtung getrennt, um ein Ende der Materialbahn 1 mit einem Anfang der Materialbahn 1 der vollen Wickelrolle 2 zu verbinden. Dieser Anfang wird daher durch die erste Spleißvorrichtung 7 in die Nähe der zweiten Spleißvorrichtung 7 geführt und mittels mindestens eines Klebstreifens oder mit Leim mit dem Ende der Materialbahn 1 verbunden.

Dadurch ist die Wickelrolle 3 nun bereit, um, wie in Figur 3 zu erkennen, aus der Abwickelposition 6 herausgehoben zu werden.

Sodann wird die Wickelrolle 2 gemäß Figur 4 in die zweite Abwickelposition 6 bewegt. Gleichzeitig wird die erste Spleißvorrichtung 7 in ihre ursprüngliche Position unterhalb der ersten Abwickelposition 5 zurückbewegt.

Anschließend wird diese Wickelrolle 2 in der zweiten Abwickelposition 6 in der sich ursprünglich die Wickelrolle 3 befunden hatte, zu Ende abgewickelt. Währenddessen wird entsprechend Figur 5 eine neue Wickelrolle 4 in die erste Abwickelposition 5 gebracht, in der sich vorher die Wickelrolle 2 befunden hatte. Anschließend laufen dieselben Abwickelvorgänge ab, wie sie vorhergehend dargestellt wurden.

Über den bekannten und vorstehend beschriebenen Abwickelvorgang hinaus können natürlich noch ergänzende Abwickelvorgänge mit der Vorrichtung realisiert werden. Ein derartiger ergänzender Abwickelvorgang liegt beispielsweise dann vor, wenn die Anlage nach einem längeren Wartungsstillstand wieder angefahren werden soll.

Nach der Abwickelvorrichtung erfolgt die Aufteilung der Materialbahn 1 in mehrere Einzelbahnen einstellbarer Breite mittels einer nicht dargestellten, bekannten Schneidpartie. Diese Einzelbahnen werden dann auf den in einem Wickelbett liegenden Hülsensatz zu Versandrollen aufgewickelt.

Ist nun der erste Wurf Versandrollen auf einen bestimmen Durchmesser fertig gewickelt, so findet ein erster Rollen- oder Setwechsel statt, das heißt die Einzelbahnen werden getrennt, der Wurf wird ausgestoßen und die neuen Bahnanfänge werden an einem neuen Hülsensatz befestigt.

Nach dem Rollenwechsel-bedingten Stillstand wird die Produktion des zweiten Versandrollenwurfs aufgenommen.

Das Bahnmaterial für diesen und eventuell noch folgende Sätze stammt nach wie vor von der in der Abwickelposition 5 gelagerten Wickelrolle 2. Die zweite Abwickelposition 6 ist derweil immer noch leer.

Erst 2 s nach Abschluss des letzten Rollenwechsels wird die Wickelrolle 2 gemäß Figur 4 von der ersten 5 in die zweite 6 Abwickelposition verschoben.

Die erste Abwickelposition 5 ist dabei zunächst frei.

Während der letzte Wurf Versandrollen gewickelt wird, beschickt der Bediener die freie erste Abwickelposition 5 mit einer neuen Wickelrolle 4 entsprechend Figur 5 und bereitet diese für den folgenden Splicevorgang vor.

Ist nun der letzte Versandrollenwurf fast fertig gewickelt und die ursprüngliche Wickelrolle 2 demgemäß fast leer, so wird in bekannter Weise die Restbahn der alten Wickelrollrolle 2 mit der Materialbahn der neuen Wickelrolle 4 verbunden. Der nächste Versandrollenwurf geht also auf Bahnmaterial des neuen, in der ersten Abwickelposition 5 gelagerten Wickelrolle 4 zurück. In der weiteren Folge wiederholen sich die oben angeführten Abläufe natürlich immer wieder.

Da der Rollenwechsel bereits abgeschlossen ist, kann das Verschieben der Wickelrolle 2,3 von der ersten 5 in die zweite 6 Abwickelposition mit einer relativ hohen

Verfahrgeschwindigkeit zwischen 250 und 350 mm/s erfolgen, ohne dass dies den Bahnzug beeinträchtigt und Abrisse zu befürchten sind.

Je nach Art der Materialbahn kann der Bahnzug während des Verschiebens der Wickelrolle 2,3 von der ersten 5 in die zweite 6 Abwickelposition zwischen 0 und 300 N/mm eingestellt werden. Über den zweiten Antrieb kann die Wickelrolle 2,3 in der zweiten Abwickelposition 6 sogar so beschleunigt oder abgebremst werden, wie dies für den Bahnzug erforderlich ist. Sogar ein leichter Durchhang der Materialbahn 1 ist damit realisierbar.