Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Wickeln einer Faserstoffbahn auf einen Wickelkern in einer Wickelvorrichtung. Die Erfindung betrifft ferner eine Wickelvorrichtung, in der eine

Faserstoffbahn auf einen Wickelkern aufwickelbar ist.

Derartige Wickelvorrichtungen sind dem Fachmann geläufig. Eine

Faserstoffbahn, insbesondere Papier- und Kartonbahn (im Folgenden mehrfach einfach als Bahn bezeichnet), wird am Ende der

Herstellungsmaschine zu großen Rollen aufgewickelt, die bis zu 10 m Länge und 4 m Durchmesser haben können. Als Wickelkern wird in der Regel eine Wickelstange, auch Tambour genannt, verwendet. Die aus der Herstellungsmaschine kontinuierlich mit hoher Geschwindigkeit (1000 bis 2000 m/min) auflaufende Bahn muss bei Erreichen des gewünschten Wickelrollendurchmessers getrennt und auf eine neue Wickelstange angewickelt werden.

Ähnlich verhält es sich in sogenannten Rollenschneidemaschinen. Da die in der oben beschriebenen Wickelvorrichtung erzeugten Wickelrollen sich noch nicht für den Transport zu weiterverarbeitenden Unternehmen eignen, werden sie in Bahnlängsrichtung geteilt und zu Teilbahnrollen mit geringerem Durchmesser neu aufgewickelt. In der Regel reichen hier als Wickelkerne Hülsen aus Pappe. Diese liegen entweder in einem Bett aus zwei Tragwalten oder werden von Dornen gehalten gegen eine

Stützwalze angedrückt. Während des Wickelaufbaus ist der Kontakt zu den Trag- bzw. Stützwalzen durch den wachsenden Wickelrollenumfang gegeben. Bei beiden beispielhaft genannten Wicklern ist es problematisch, einen Bahnanfang bei Geschwindigkeit so mit der Wickelstange oder der Hülse anzuwickeln, dass ein Bahnzug aufgebaut werden kann. In der Regel muss entweder die Bahn oder aber die Hülse bzw. die Wickelstange mit einem Klebemittel versehen werden. Oder es müssen in aufwändiger

Weise Bahnleitrichtungen eingesetzt werden, die dafür sorgen, dass die Bahn den Wickelkern umschlingt und sich bei Rotation des Wickelkerns selbst festzieht. Unter dem Begriff„Bahnanfang" sind hier solche zu verstehen, die eine im rechten Winkel zur Laufrichtung der Bahn gerade geschnittene Kante haben können, oder solche, die als ein sogenannter, ggf. aus einer laufenden Bahn herausgeschnittener Einführstreifen oder auch als eine Spitze ausgebildet sind.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, den Wickelprozess einer Faserstoffbahn insbesondere beim Anwickeln auf den Wickelkern zu vereinfachen.

Bezüglich des Verfahrens wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass zumindest der Faserstoffbahnanfang mit Mitteln zur Erzeugung einer Rollneigung behandelt wird.

Es wird also künstlich und bewusst eine ansonsten ungewünschte

Rollneigung, auch Curl genannt, in die Bahn eingebracht. Diese

Rollneigung wird normalerweise während des Herstellungsprozesses der Faserstoffbahn mit verschiedenen Mitteln bekämpft, weil eine derartige Tendenz zum Aufrollen sowohl in den Druckereien als auch beim

Endkunden unbeliebt ist. Beispielhaft sei als Stand der Technik die DE10327673 A1 genannt, in der ein in einem Breitnipkalander ungewünscht erzeugter Curl durch eine Einrichtung zur Erzeugung eines Gegencurls wieder ausgeglichen wird.

In dieser Erfindung wird die Rollneigung dagegen zumindest kurzzeitig für den positiven Effekt verwendet, die Bahn in eine gewünschte Richtung lenken zu können. Die erzeugte Rollneigung ist so intensiv, dass eine quasi viskoelastische Bahn sich zumindest über einen mehrminütigen Zeitraum auf einer glatten Oberfläche liegend krümmt. Dabei ist es von Vorteil, wenn die Rollneigung der Faserstoffbahn vor dem Erreichen des Wickelkerns erzeugt wird. Innerhalb der

Wickelvorrichtung ist in der Regel zu wenig Platz, um die Mittel zur Erzeugung der Rollneigung zu integrieren. Die Bahn läuft mit ihrer Tendenz, sich zu einer von der geraden Bahnrichtung abweichenden Richtung zu krümmen, bereits in die Wickelvorrichtung ein.

Bevorzugt wirkt die Rollneigung bei einem tangentialen Auflaufen des Bahnanfangs auf den Wickelkern in Richtung des Wickelkerns. Dadurch wird erreicht, dass sich der Bahnanfang beim Aufführen automatisch um den Wickelkern herum orientiert. Der in Rotation versetzte Kern nimmt demnach den Bahnanfang am Umfang mit bis er sich in der nächsten Lage der Faserstoffbahn verklemmt.

Mit Vorteil wird dafür gesorgt, dass ein Anwickeln des

Faserstoffbahnanfangs mit Hilfe der Rollneigung ohne zusätzliche

Unterstützung durch einen Klebemittelauftrag erfolgt. Auf zusätzliche Hilfsmittel, wie beispielsweise eine einen nicht unerheblichen Teil an Wärmeenergie, Klebstoff und Platz verbrauchende

Klebemittelauftragseinrichtung, kann ggf. vollkommen verzichtet werden. Vorzugsweise erfolgt ein Auflaufen des Bahnanfangs auf den Wickelkern zwischen dem Wickelkern und einer Trag- oder Stützwalze für einen zu erzeugenden Wickel. Durch den Klemmspalt des rotierenden Wickelkerns und der mit gleicher Umfangsgeschwindigkeit aber in entgegengesetzter Richtung rotierenden Trag- oder Stützwalze wird die Bahn bis zum

Wickelkern gezogen. Beim Austritt aus dem Klemmspalt, auch Nip genannt, verläuft der Bahnanfang aufgrund seiner Rollneigung

selbstständig den Weg um den Wickelkern. Es ist günstig, wenn die erzeugte Rollneigung für einen Krümmungsradius an einem ausgeschnittenen DIN-A-4-Blatt sorgt, der sich maximal 80% vom Radius des Wickelkerns unterscheidet. In diesem Fall ist

sichergestellt, dass die Bahnspitze weder zu weit vom Wickelkern davon läuft noch dass sie sich am Wickelkern verfängt und faltet.

Bevorzugt sind in dem Verfahren drei unterschiedliche Mittel zur

Erzeugung der Rollneigung nutzbar. Diese können separat für jede Teilbahn, einzeln oder gemeinsam verwendet werden.

Es handelt sich dabei entweder um eine Befeuchtungseinrichtung, die Feuchtigkeit auf eine Faserstoffbahnseite aufträgt, oder um eine

Heizeinrichtung, die eine Faserstoffbahnseite erwärmt, oder um eine feststehende Leiste, über die die laufende Faserstoffbahn in Kontakt gezogen wird.

Dabei macht man sich unterschiedliche Effekte zunutze. Betrachtet man die Faserstoffbahn als einen aus mehreren Lagen aufgebauten Werkstoff und geht man davon aus, dass die einzelnen Schichten unterschiedliche hygro- oder thermoelastische Eigenschaften aufweisen, entsteht ein Material mit struktureller Inhomogenität in der z-, bzw. Dickenrichtung der

Faserstoffbahn. Es gibt dabei Feuchtedehnung, weil die Fasern auf einer Seite der Bahn Flüssigkeit aufnehmen, oder es entsteht eine Wärmedehnung oder Trocknungsspannung bei Temperaturbeaufschlagung. Der Auftrag von Dampf auf die Bahn kann hier demnach sogar einen doppelt wirkenden Effekt erzeugen. Fasern können durch Flüssigkeitsaufnahme ihren

Durchmesser um bis zu 25% vergrößern.

Bevorzugt wird die Rollneigung aber dadurch erzeugt, dass die Bahn mit Kontakt über eine Leiste geführt wird. Dadurch entstehen Spannungen und Verpressungen auf der Deckseite der Bahn. Wie ein Blatt Papier, das über eine Tischkante gezogen wird, rollt sich die Bahn auf bzw. neigt entsprechend zum Aufrollen. Die Leiste kann dabei scharfkantig oder abgerundet sein, je nachdem wie groß der Effekt sein soll. Der Begriff „Leiste" ist in diesem Zusammenhang durchaus auch als„Klinge" zu verstehen. Die Bahn hat nach dem Überstreifen der Leiste die Neigung sich zu der Seite aufzurollen, auf der auch die Berührung mit der Leiste stattgefunden hat.

So ergibt sich die Lösung der Aufgabe für die Wickelvorrichtung durch die Vorschaltung einer Vorrichtung zur Erzeugung der Rollneigung in nicht zu großer Entfernung vor dem Wickelkern. Der Ausdruck„nicht allzu großer Entfernung" ist gemäß Experimenten bevorzugt in der Größenordnung von 5 Metern zu sehen.

Es ist von Vorteil, wenn die Leiste gegen eine andere, mit vorzugsweise anderen geometrischen Abmessungen, auswechselbar ist. Die

Rollneigung ist von der Scharfkantigkeit der Leiste abhängig und kann auf diese Weise eingestellt werden, wenn andere Rollradien gefordert werden (weil sich beispielsweise der Wickelkerndurchmesser verändert hat) oder die Leiste gewartet werden muss. Ein weiterer Faktor ist der abknickende Winkel der Bahn an der Leiste. Dieser sollte durch entsprechende

Leitmittel, beispielsweise Leitwalzen, vor und hinter der Leiste einstellbar gemacht werden. Dazu müssen entweder die Leitwalzen oder die Leiste oder beide beweglich und einstellbar gelagert sein.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Die Figur zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen

Wickelvorrichtung 1 , mit der das ebenfalls erfindungsgemäße Verfahren zum Wickeln einer Faserstoffbahn 10 auf einen Wickelkern 3 in

Zusammenwirken mit einer Vorrichtung zur Erzeugung einer Rollneigung 1 1 durchführbar ist. Die Figur zeigt von dem gesamten Aufwickelprozess hinsichtlich eines Rollenwickels lediglich das„Anfangsstadium", wo ein Wickelkern 3 von einem neuen Bahnanfang 9 umschlungen wird.

In diesem dargestellten Ausführungsbeispiel ist als Wickelvorrichtung 1 ein Doppeltragwalzenroller gewählt worden. Die Erfindung ist aber durchaus auch auf andere Wickelvorrichtungstypen zum Aufwickeln von Faserstoffbahnen anwendbar.

Die Wickelvorrichtung wird gebildet von den Tragwalzen 4, 5, die ein Wickelbett 2 für einen oder mehrere Wickelkerne 3, in diesem Fall Hülsen bildet. Wenigstens eine der Tragwalzen 4, 5 ist angetrieben und überträgt die Rotation über Reibung auf den Wickelkern 3 bzw. den wachsenden Rollenwickel 6. Eine ggf. ebenfalls angetriebene Auflagewalze 7 drückt den Rollenwickel 6 ins Wickelbett 2 und verleiht der Bahn 10 die notwendige Zugspannung um eine brauchbare Wickelhärte zu erzeugen. In der Figur ist die Auflagewalze 7 abgehoben gezeichnet, um den Anwickelvorgang eines neuen Bahnanfangs 9 besser verdeutlichen zu können. Während des Wickelvorgangs drückt die Andruckwalze 7 mit einer Streckenlast von 5 bis 40 N/mm auf den Rollenwickel 6. Vor der Wickelvorrichtung 1 ist eine Vorrichtung zur Erzeugung einer Rollneigung 1 1 in Bahnlaufrichtung vorgeschaltet. Diese Vorrichtung zur Erzeugung einer Rollneigung 1 1 ist im Sinne dieser Erfindung zu der Wickelvorrichtung 1 gehörig anzusehen, obgleich sie bis zu etwa 5 davon entfernt stehen kann. Das vornehmlich dargestellte Verfahren zur

Erzeugung des Curls der Bahn 10 geschieht mittels zweier Leitwalzen 12.1 , 12.2, zwischen die eine Leiste 13 bringbar ist. Durch eine

Verlagerungseinrichtung 14, die entweder auf die Leitwalzen 12.1 , 12.2 oder die Leiste 13 wirkt, kann die Leiste mehr oder weniger weit zwischen die Leitwalzen 12.1 , 12.2 und somit in die Bahn 10 eintauchen. Das hat zur Folge, dass die Bahn 10 mit Kontakt über die stehende Leiste 13 gezogen wird. Dadurch werden Verpressungen und Spannungen in der Bahn 10 erzeugt, die eine Rollneigung bedingen. Diese ist abhängig von der Eintauchtiefe und der Scharfkantigkeit der Leiste 13. Im

Ausführungsbeispiel gemäß der Figur ist die Leiste 13 anhebbar und zwischen die ortsfest installierten Leitwalzen 12.1 , 12.2 fahrbar. Dies deutet der Doppelpfeil an. Dazu ist eine angedeutete

Synchronisationswelle 15 vorgesehen, damit die ausfahrbaren

Stützelemente 16 der Leiste 13 gleichzeitig und gleichsinnig bewegen. Die Leiste 13 ist auswechselbar gestaltet, um beispielsweise entweder eine scharfe Kante oder eine Rundung auf die Bahn 10 wirken lassen zu können.

Da diese Curlerzeugung der Bahn 10, wie später erläutert, vielfach nur bei bestimmten Abschnitten der Bahn notwendig ist, kann die Leiste 13 so weit zurückgefahren werden, dass sie keinen Kontakt mehr zur Bahn 10 aufweist. Der Verlauf der Bahn 10 ist dann wie gestrichelt angedeutet.

Alternativ oder zusätzlich zu dieser beschriebenen Vorrichtung zur Erzeugung einer Rollneigung 1 1 kann für eine Rollneigung der Bahn 10 gesorgt werden, indem eine Befeuchtungs- oder Temperiereinrichtung (angedeutet durch den strichpunktierten Kasten 17) auf die Bahn 10 wirkt.

Die Bahn 10 wird nach dem Passieren der Leiste 13 oder der

Befeuchtungs- oder Temperiereinrichtung 17 ggf. über weitere Leitmittel 18 zu der Wickelvorrichtung 1 geführt. Im Ausführungsbeispiel nach der Figur handelt es sich um einen Doppeltragwalzenwickler. Die Bahn 10 besitzt einen Umfangskontakt zu Tragwalze 4, bevor sie von unten in das Wickelbett 2 geleitet wird. Dort wird sie um den Wickelkern 3

aufgewickelt.

Ist der gewünschte Rollendurchmesser erreicht, bremst die

Wickelvorrichtung 1 ab. Die volle Rolle wird über nicht dargestellte, dem Fachmann aber bekannte Ausstößer aus dem Wickelbett herausgedrückt. Dabei wird die Bahn 10 getrennt, so dass sich ein neuer Bahnanfang für einen neuen Rollenwickel 6 bildet. Dieser Bahnanfang 9 wird über Mittel festgehalten. Dies kann beispielsweise durch eine Innenbesaugung mittels eines Saugkastens 8 und eine Perforation am Mantel der

Tragwalze 4 oder beispielsweise durch nicht dargestellte mechanische Klemmbacken realisiert werden. Sobald ein neuer Wickelkern 3 im

Wickelbett 2 eingelegt ist, wird die Bahn 10 durch Rotation der

Tragwalzen 4, 5 wieder in Bewegung gesetzt.

Erfindungsgemäß wurde dieser neue Bahnanfang 9 der Bahn 10 aber zuvor in der Vorrichtung zur Erzeugung einer Rollneigung 1 1 mit einem Curl versehen, der in Richtung des Wickelkerns 3 wirkt. Der Bahnanfang

9 läuft quasi von allein um den Wickelkern 3 und wickelt sich selbst ein, so dass durch den Tragwalzenantrieb ein gewünschter Zug auf die Bahn

10 gebracht werden kann. Diese Möglichkeit des vereinfachten Bahnaufführens an einer

Wickelvorrichtung bietet viele entscheidende Vorteile.

Zunächst einmal kann weitestgehend oder ganz darauf verzichtet werden, den Bahnanfang 9 oder den Wickelkern 3 mit einem Klebstoff zu versehen. Klebstoff, beispielweise in Form von Leim, sorgt nämlich für nachhaltige Schwierigkeiten bei der Reinigung der Wickelkerne und der Walzen. Die Wiederverwendbarkeit von Wickelkernen würde durch die Erfindung also erheblich gesteigert. Zudem muss der Leim erhitzt und umgepumpt werden, was insgesamt zu hohen Installations-, Material- und Energiekosten führt.

Ein besonders entscheidender Vorteil der Erfindung aber ist, dass der Bahnanfang besonders glatt aufgewickelt werden kann. Unebenheiten der ersten Faserstoffbahnlage, die sich in der„zylindrischen" Form des fertigen Wickels in verstärktem Maß wiederfinden würden, können vermieden werden.

Von den dargestellten Ausführungsformen kann in vielfacher Hinsicht abgewichen werden, ohne den Grundgedanken der Erfindung zu verlassen. Insbesondere findet die Erfindung bei unterschiedlichen

Wickelvorrichtungen für Faserstoffbahnen Anwendungsmöglichkeiten und ist nicht auf Doppeltragwalzenroller beschränkt.

Außerdem muss die Vorrichtung zur Erzeugung einer Rollneigung 1 1 nicht notwendigerweise eine Leiste 13 besitzen, über die die Bahn 10 mit Kontakt streicht. Die Vorrichtung kann auch durch andere Mittel funktionell wirksam sein. Hier kommen beispielsweise

Befeuchtungseinrichtungen und Temperiereinrichtungen in Betracht, die auf eine Bahnseite wirkend einen gewünschten Rollradius erzeugen und dabei ohne die Leiste 13 auskommen. Bezugszeichenliste

1 Wickel Vorrichtung

2 Wickelbett

3 Wickelkern (Hülse oder Tambour)

4 Tragwalze (oder Stützwalze)

5 Tragwalze

6 Rollenwickel

7 Auflagewalze

8 Saugkasten

9 Bahnanfang

10 Faserstoffbahn

1 1 Vorrichtung zur Erzeugung einer Rollneigung

12.1 , 12.2 Leitwalze

13 Leiste

14 Verlagerungseinrichtung

15 Synchronisationswelle

16 Stützelement

17 Befeuchtungs- oder Temperiereinrichtung

18 Leitmittel