Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufwickeln einer laufenden Materialbahn, insbesondere einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn, bei dem die Materialbahn nacheinander auf mehrere Wickelkerne zu Wickelrollen aufgewickelt wird, wobei die Materialbahn über einen Umfangsbereich einer, mit der zu bildenden Wickelrolle einen Wickelspalt bildenden Wickelwalze geführt wird.

Ein solches Verfahren sowie eine derartige Wickelmaschine sind beispielsweise aus der europäischen Patentschrift EP 0 483 092 B1 oder aus der internationalen Patentanmeldung WO 98/52858 A1 hinlänglich bekannt. Sie werden am Ende einer der Herstellung oder Veredelung einer Materialbahn dienenden Maschine eingesetzt. Sie können aber auch dazu dienen, eine bereits fertig gewickelte Wickelrolle umzuwickeln. Bei der betreffenden Maschine kann es sich zum Beispiel um eine Papier- oder Kartonmaschine handeln.

Mit den heute bekannten Verfahren wird die laufende Materialbahn kontinuierlich, das heißt ohne Unterbrechung nacheinander auf mehrere Wickelkerne zu Wickelrollen aufgewickelt. Auf diese Weise wird sowohl Gutmaterial als auch im Regelfall unverkäufliches Ausschussmaterial aufgewickelt. Wurde nun unverkäufliches Ausschussmaterial auf einen Wickelkern aufgewickelt, so wird es üblicherweise durch Abschwarten an der Wickelrolle, durch ein Herausschneiden an einem nachfolgenden Umroller oder durch ein Aussortieren in einem nachfolgenden Herstellungs- oder Veredelungsschritt, beispielsweise mittels eines Querschneiders, entfernt. Diese dargelegten und bekannten Methoden sind sehr aufwands- und zeitintensiv und führen somit zu Zeit- und Produktionsverlusten bei einem finanziellen und vorrichtungsmäßigen Mehraufwand.

Alternativ kann auch der Wickelvorgang unterbrochen werden, in dem die unverkäufliche Materialbahn in einer der Wickelmaschine in Laufrichtung der Materialbahn vorgelagerten Trockenpartie abgeschlagen und beispielsweise in einen Pulper abgeführt wird. Somit wird bei dieser bekannten Methode ein Aufwickeln von Ausschussmaterial verhindert. Jedoch zieht eine derartige Unterbrechung des Wickelvorgangs bei einem erneuten Erreichen wenigstens einer gewünschten Qualitätseigenschaft einen prozesstechnisch nicht einfachen Streifenaufführvorgang und einen Zeit- und Produktionsverlust in der Produktion mit sich.

In der DE 10 2007 000 798 wird daher ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem der neue Wickelkern nach Wegführung des aufgewickelten Wickelkerns mit der Wickelwalze einen neuen Wickelspalt bildet, ein vor der Wickelwalze angeordnetes Schneidmittel einen Bahnrandstreifen heraustrennt und dieser mittels eines Trennmittels bei Durchlaufen des neuen Wickelspaltes durchtrennt, breitgefahren und abgeführt wird. Dies ist relativ aufwendig.

Unter dem Begriff „Qualitätseigenschaft“ ist im Rahmen der vorliegenden Offenbarung jegliche Eigenschaft der Materialbahn, wie beispielsweise das Flächengewicht, die Faserorientierung, das Reißlängenverhältnis, die Opazität, die Oberflächenrauigkeit, das Schrumpfungsquerprofil, der Trockengehalt, die Zusammensetzung, usw., zu verstehen.

Die Aufgabe der Erfindung ist es daher mit möglichst geringem Aufwand und Verlust eine Änderung der Qualitätseigenschaft der Materialbahn zu ermöglichen.

Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Materialbahn bei Änderung einer Qualitätseigenschaft derselben vor dem Wickelspalt bahnbreit durchtrennt, dieser erste, neue Bahnanfang von der Wickelwalze in einen Pulper geführt und die Materialbahn nach dem Erreichen der gewünschten Qualitätseigenschaft vor dem Wickelspalt wieder bahnbreit durchtrennt und der dabei entstehende zweite, neue Bahnanfang auf eine neuen Wickelkern aufgewickelt wird.

Mit Vorteil erfolgt das Durchtrennen der Materialbahn in beiden Fällen vor einem bereits existierenden oder noch zu bildendem Spalt zwischen der Wickelwalze und dem neuen Wickelkern.

Die eine Ausschussqualität aufweisende Materialbahn wird also weder in einer der Wickelmaschine in Laufrichtung der Materialbahn vorgelagerten Sektion der Wickelmaschine, beispielsweise der Trockenpartie, abgeschlagen noch auf den Wickelkern zu einer Wickelrolle aufgewickelt. Sie wird vielmehr ohne jegliche Produktionsunterbrechung bahnbreit ausgeschleust und entsorgt.

Die unmittelbare Abführung erfolgt vorzugsweise in einen unterhalb des Wickelspalts angeordneten Pulper, die mittelbare Abführung kann beispielsweise über ein Fördermittel in einen entfernt angeordneten Pulper erfolgen.

Weiterhin kann das erfindungsgemäße Verfahren automatisiert ablaufen und mit dem vollständigen Überführen der abgeführten Materialbahn auf den neuen Wickelkern beendet werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Aufwickeln einer laufenden Materialbahn erlaubt also ein gezieltes Unterbrechen des Aufwickelvorgangs bei Vorliegen einer eine Ausschussqualität aufweisenden Materialbahn und ein gezieltes Fortführen des gewöhnlichen Aufwickelvorgangs nach Erreichung wenigstens einer gewünschten Qualitätseigenschaft in der Materialbahn.

Ein weiteres Merkmal für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann auch die Nichterfüllung bzw. erneute Erfüllung eines Produktionsmerkmals der Materialbahn, wie beispielsweise die Bahngeschwindigkeit, die Bahnbreite, die Produktionsmenge, usw., sein.

Dabei ergibt sich eine wesentliche Vereinfachung der Konstruktion, wenn die Bildung des ersten und des zweiten Bahnanfangs mittels der gleichen Trennvorrichtung erfolgt.

Der neue Wickelkern kann vor oder während des ersten Trennens der Materialbahn oder erst nach dem Durchtrennen und bahnbreiten Abführen der Materialbahn in den Pulper, muss jedoch spätestens vor der Überführung der Materialbahn auf den neuen Wickelkern gegen die Wickelwalze gedrückt werden.

Um bei Kontakt zwischen Wickelwalze und neuem Wickelkern einem Mitlaufen des ersten neuen Bahnanfangs an dem neuen Wickelkern entgegenzuwirken, sollte sich die Bahnspitze diesen ersten Bahnanfangs in einem Endbereich des Wickelkerns befinden und der Spalt zwischen dem neuen Wickelkern und der Wickelwalze in diesem Endbereich zumindest bis zur sicheren Führung dieses Bahnanfangs in den Pulper einseitig geöffnet sein. Im Hinblick auf eine prozesssichere Erzeugung des Materialbahnstreifens erfolgt das Trennen der Materialbahn mittels eines oder mehrerer auf den Schnittbereich gerichteter Strahlen mit einer hohen Energiedichte, insbesondere Wasser- oder Laserstrahlen.

Dabei beginnt das Trennen der Materialbahn mit der Bildung einer Bahnspitze und setzt sich dann unter Ausbildung eines bahnbreit werdenden Bahnstreifens fort.

Der Schnittbereich befindet sich mit Vorteil im Umschlingungsbereich der Wickelwalze, da die Materialbahn so beim Schneiden abgestützt wird. Allerdings kann es zur Schonung der Mantelfläche der Wickelwalze ebenso von Vorteil sein, wenn der Schnittbereich vor der Wickelwalze, vorzugsweise bis zu maximal 3 m und insbesondere bis zu höchstens 0,1 m vor der Wickelwalze liegt.

Je nach Anwendungsfall und Ausgestaltung der Wickelmaschine ist die Bahnspitze des Materialbahnstreifens auf der Triebseite oder auf der Führerseite oder in der Mitte der Materialbahn angeordnet. In bevorzugter Ausführung wird sie auf der Seite angeordnet sein, auf welcher bereits der in der Wickelmaschine vorgeordnete Überführstreifen angeordnet ist. Dies ist im Regelfall auf der Führerseite.

Bei diesem Verfahren erfolgen beide Trennvorgänge ausschließlich vor einem Wickelspalt, was den Aufwand erheblich reduziert und die Vorrichtung vereinfacht.

Der bereits aufgewickelte Wickelkern kann mit Vorteil vor oder während des ersten Trennens der Materialbahn unter Ausbildung eines freien Zuges der Materialbahn von der Wickelwalze in eine Wickelendposition wegbewegt und dort nach erfolgter bahnbreiter Überführung der Materialbahn (auf den neuen Wickelkern) zum Stillstand abgebremst werden.

Dies schafft einerseits einen gewissen Freiraum für den beabsichtigten Wickelrollenwechsel, andererseits begünstigt eine derartige Wegbewegung und Abbremsung eine sichere Betriebsweise der Wickelmaschine.

Um nach dem Wegführen des aufgewickelten Wickelkerns, insbesondere dann wenn auch der neue Wickelkern nicht mit der Wickelwalze in Kontakt steht, eine sichere Bahnführung zu gewährleisten, sollte der Bahnzug nach dem Wegführen des aufgewickelten Wickelkerns über eine oder mehrere, vor der Wickelwalze angeordnete Leit- und/oder Breistreckwalzen erhöht werden, indem diese jeweils geringfügig vorauseilen.

Alternativ kann es aber im Interesse einer sicheren Bahnführung ebenso vorteilhaft sein, wenn der bereits aufgewickelte Wickelkern bis zum Überführen der Materialbahn auf die neue Wickelrolle mit der Wickelwalze in Kontakt bleibt. Um dabei einem Mitlaufen des ersten neuen Bahnanfangs an dem bereits aufgewickelten Wickelkern entgegenzuwirken, sollte sich die Bahnspitze dieses ersten Bahnanfangs in einem Endbereich des Wickelkerns befinden und der Spalt zwischen dem bereits aufgewickelten Wickelkern und der Wickelwalze in diesem Endbereich zumindest bis zur sicheren Führung dieses Bahnanfangs in den Pulper einseitig geöffnet sein.

Nachfolgend soll die Erfindung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Die genannten Merkmale können dabei nicht nur in der dargestellten Kombination vorteilhaft umgesetzt werden, sondern auch einzeln untereinander kombiniert werden. In der beigefügten Zeichnung zeigen die Figuren 1 bis 3 unterschiedliche Wickelanordnungen in schematischer Seitenansicht.

Die im Folgenden beschriebenen Wickelmaschinen eignen sich allgemein zum Aufwickeln einer laufenden Materialbahn 1. Die Wickelmaschine kann am Ende einer Maschine zur Herstellung oder Veredelung einer laufenden Materialbahn 1 angeordnet werden, um die fertige und laufende Materialbahn 1 zu einer Wickelrolle 4 aufzuwickeln. Die Wickelmaschine kann aber auch zum Umrollen fertiger Wickelrollen 4 verwendet werden. Rein beispielhaft wird davon ausgegangen, dass es sich hier um eine Wickelmaschine zum Aufwickeln einer fortlaufenden Faserstoffbahn, insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn handelt.

In der Wickelmaschine wird die laufende Materialbahn 1 nacheinander auf mehrere Wickelkerne 2,3, insbesondere Tamboure, zu Wickelrollen 4 aufgewickelt. Dabei wird die aufzuwickelnde Materialbahn 1 über einen Umfangsbereich einer ortsfest oder vorzugsweise bewegbar gelagerten Wickelwalze 6, insbesondere Tragtrommel, geführt. Die Wickelwalze 6 bildet hierbei mit der zu bildenden Wickelrolle 4 einen Wickelspalt 8.

Wird nun von einer nicht explizit dargestellten, dem Fachmann jedoch bekannten Qualitätsmesseinrichtung festgestellt, dass wenigstens eine gewünschte Qualitätseigenschaft der Materialbahn 1 nicht mehr gegeben ist, so wird die Materialbahn 1 vor dem Wickelspalt 8 durchtrennt und dieser erste, neue Bahnanfang nach dem Wickelspalt 8 von der Wickelwalze 6 in einen Pulper 7 geführt. Um die Ablösung der Materialbahn 1 von der Wickelwalze 6 zu unterstützen, ist dieser ein Schaber 5 zugeordnet.

Nach Erreichen der gewünschten Qualitätseigenschaft wird die Materialbahn 1 vor dem Wickelspalt 8 wieder durchtrennt und der dabei entstehende zweite, neue Bahnanfang auf eine neuen Wickelkern 3 aufgewickelt.

Beide Trennvorgänge werden mit Vorteil von der gleichen Trennvorrichtung 9 vorgenommen. Die Trennvorrichtung 9 umfasst einen oder mehrere Strahlen mit einer hohen Energiedichte, insbesondere einen oder mehrere Wasserstrahlen, die im Schnittbereich auf die Materialbahn 1 gerichtet sind.

Das Schneiden auf der Wickelwalze 6 gemäß Figur 2 und 3 ist sehr sicher und mit einer stabilen Bahnführung verbunden.

Allerdings kann es zur Schonung der Mantelfläche der Wickelwalze 6 vorteilhaft sein, wenn wie in Figur 1 gezeigt, das Schneiden vor der Wickelwalze 6, vorzugsweise höchstens 0,1 m vor der Wickelwalze 6 erfolgt.

Dabei beginnt das Trennen der Materialbahn 1 mit der Bildung einer Bahnspitze und setzt sich dann mit der Bewegung des Wasserstrahls quer zur Bahnlaufrichtung 1 1 unter Ausbildung eines bahnbreit werdenden Bahnstreifens fort.

Der Bahnstreifen kann dabei an einem Rand der Materialbahn 1 oder aber innerhalb der Materialbahn 1 , insbesondere in deren Mitte herausgetrennt werden.

Befindet sich der Bahnstreifen am Rand, so wird der Wasserstrahl der Trennvorrichtung 9 zur Trennung der Materialbahn 1 zum gegenüberliegenden Rand der Materialbahn 1 bewegt.

Zur Fleraustrennung eines Bahnstreifens innerhalb der Materialbahn 1 sollten zwei Wasserstrahlen zur Bildung der Bahnspitze zum Einsatz kommen, die dann zum Verbreitern des Bahnstreifens und letztendlich Durchtrennen der Materialbahn 1 jeweils zu einem anderen Rand der Materialbahn 1 bewegt werden.

Bei den in Figur 1 und 2 gezeigten Wickelanordnungen bleibt die Wickelrolle 4, d.h. der bereits aufgewickelte Wickelkern 2 bis zum Überführen der Materialbahn 1 auf die neue Wickelrolle 3 mit der Wickelwalze 6 in Kontakt. Dementsprechend wird der erste, neue Bahnanfang sowie die sich anschließende Materialbahn 1 nach dem erstmaligen Durchtrennen der Materialbahn 1 durch den alten Wickelspalt 8 zwischen der Wickelwalze 6 und der Wickelrolle 4 in den Pulper 7 geführt. Um ein Mitlaufen an der vollen Wickelrolle 4 zu vermeiden, befindet sich die Bahnspitze des ersten Bahnanfangs auf Führer- oder Triebseite. Bis zur sicheren Führung der ersten Bahnanfangs in den Pulper 7 ist der alte Wickelspalt 8 einseitig im Bereich der Bahnspitze geöffnet.

Der neue Wickelkern 3 kann gemäß Figur 1 bereits vor oder während des ersten Trennens der Materialbahn 1 gegen die Wickelwalze 6 gedrückt werden. Auch hierbei sollte zur Vermeidung eines Mitlaufens der ersten Bahnspitze der Spalt zwischen Wickelwalze 6 und neuem Wickelkern 2 im Bereich der Bahnspitze bis zur sicheren Weiterführung einseitig geöffnet sein.

Alternativ ist es entsprechend Figur 2 aber auch möglich, dass der neue Wickelkern 3 erst nach dem Durchtrennen und bahnbreiten Abführen der Materialbahn 1 in den Pulper 7 gegen die Wickelwalze 6 gedrückt wird.

In beiden Fällen befindet sich die Trennvorrichtung 9 in Bahnlaufrichtung 1 1 vor dem neuen Wickelkern 3.

Bei Figur 3 wird die zu bildende Wickelrolle 4 vor oder während des ersten Trennens der Materialbahn 1 von der Wickelwalze 6 bei Auflösung des Wickelspalts 8 und bei Ausbildung eines freien Zugs 10 in der Materialbahn 1 wegbewegt.

Zeitgleich oder zeitlich versetzt wird ein neuer Wickelkern 3 an die Wickelwalze 6 bei Ausbildung eines neuen Wickelspalts 8 gebracht. Die Bringung des neuen Wickelkerns 3 an die Wickelwalze 6 bei Ausbildung des neuen Wickelspalts 8 kann entweder unmittelbar oder zu einem späteren Zeitpunkt, jedoch spätestens vor der Überführung der Materialbahn 1 auf den neuen Wickelkern 3 erfolgen.

Auch hier sollte zur Vermeidung eines Mitlaufens der ersten Bahnspitze der Spalt zwischen Wickelwalze 6 und neuem Wickelkern 2 im Bereich der Bahnspitze bis zur sicheren Weiterführung einseitig geöffnet sein.

Um auch bei geöffnetem Wickelspalt 8 eine sichere Bahnführung zu gewährleisten, sollte der Bahnzug nach dem Wegführen des aufgewickelten Wickelkerns 2 über eine oder mehrere vor derWickelwalze 6 angeordnete Leit- und/oder Breistreckwalzen erhöht werden. Im Allgemeinen wird der neue Wickelkern 3 mittels eines Hebelpaares aus einem nicht dargestellten, dem Fachmann jedoch bekannten Tambourmagazin entnommen und in eine Warteposition gebracht. In dieser Warteposition wird der neue Wickelkern 3 vorzugsweise mittels mindestens eines nicht dargestellten Zentrumsantriebs auf die Umfangsgeschwindigkeit der Wickelwalze 6 vorbeschleunigt und danach an die Wickelwalze 6 angelegt.

Zusammenfassend ist festzuhalten, dass durch die Erfindung ein Verfahren geschaffen wurde, mit dem ein unverkäuflicher Abschnitt einer aufzuwickelnden Materialbahn 1 im Vergleich mit den bekannten Methoden auf einfachere und kostengünstigere Weise bei einem geringeren vorrichtungsmäßigen Aufwand gehandhabt werden kann.