[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufwickeln einer Materialbahn wie insbesondere
einer Papier- oder Kartonbahn auf einen Tambour, bei dem die Materialbahn über eine
Tragtrommel geführt und zwischen der Tragtrommel und dem Tambour ein Wickelspalt gebildet
wird und die Materialbahn für einen jeweiligen Tambourwechsel durchtrennt wird. Sie
betrifft ferner eine Wickelmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 37.
[0002] Eine entsprechende Wickelmaschine wird beispielsweise am Ende einer der Herstellung
oder Veredelung einer Materialbahn dienenden Maschine eingesetzt. Sie kann beispielsweise
aber auch dazu dienen, eine bereits fertig gewickelte Wickelrolle umzuwickeln. Bei
der betreffenden Maschine kann es sich beispielsweise um eine Papier-, Karton- oder
Tissuemaschine handeln.
[0003] Bei den bisher üblichen Wickelmaschinen der eingangs genannten Art wird die Materialbahn
in der Regel mittels Kreismessern, Abschlagmessern oder Wasserstrahldüsen über die
gesamte Breite getrennt.
[0004] In der EP 0 543 788 A1 ist ein Trennverfahren beschrieben, bei dem z.B. zwei Wasserstrahldüsen
von der Bahnmitte aus zu den Bahnrändern bewegt werden und somit die Materialbahn
vollständig vom Startpunkt des Schneidvorgangs bis zum Bahnrand trennen. Die Startpunkte
können einen Abstand besitzen, so daß je nach Bewegungsrichtung der Düsen ein nicht
geschnittener Steg einer bestimmten Breite verbleibt oder eine Spitze entsteht.
[0005] Zunehmende Maschinengeschwindigkeiten und -breiten erfordern immer größer werdende
Schneidgeschwindigkeiten der Schneidelemente quer zur Bahnlaufrichtung. Wird das Geschwindigkeitsverhältnis
zwischen Schneidelement und Papierbahn zu klein, so wird die Wickelqualität, die beispielsweise
von der Wickelhärte und der Durchmesserkonstanz abhängt, insbesondere im Kernbereich
des Wickels über die Breite aufgrund einer unterschiedlichen Anzahl von Wickellagen
ungleichmäßig. Dies führt dazu, daß größere Mengen Papier aus dem Kernbereich nicht
nutzbar sind und verworfen werden müssen.
[0006] Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren sowie eine Wickelmaschine der eingangs genannten
Art zu schaffen, mit denen sich die Dauer des Trennvorgangs verkürzen läßt und die
Wickelqualität sowie die Wirtschaftlichkeit erhöht werden.
[0007] Hinsichtlich des Verfahrens wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Materialbahn
mittels wenigstens eines allgemein quer zur Bahnlaufrichtung verfahrbaren Schneidelements
lediglich über einen Teil der Bahnbreite durchtrennt und anschließend wenigstens ein
verbleibender Teil der Materialbahn abgerissen wird.
[0008] Die erfindungsgemäße Wickelmaschine ist dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein
allgemein quer zur Bahnlaufrichtung verfahrbares Schneidelement über eine Steuer-
und/oder Regeleinrichtung so beaufschlagbar ist, daß die Materialbahn mittels dieses
Schneidelements lediglich über einen Teil der Bahnbreite durchtrennt wird, und daß
Mittel vorgesehen sind, um anschließend wenigstens einen verbleibenden Teil der Materialbahn
abzureißen.
[0009] Der Grundgedanke der Erfindung besteht somit darin, die Materialbahn durch das bzw.
die Schneidelemente lediglich teilweise zu durchtrennen und den verbindenden Teil
anschließend abzureißen.
[0010] Dabei kann eine Zone den Bahnschwanz mit der Bahnspitze zur sicheren Führung zum
neuen Tambour verbinden.
[0011] Bei einer zweckmäßigen praktischen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens
bzw. der erfindungsgemäßen Wickelvorrichtung umfaßt der zunächst verbleibende und
anschließend abzureißende Teil der Materialbahn wenigstens einen einem jeweiligen
Bahnrand benachbarten Randabschnitt.
[0012] Grundsätzlich kann der zunächst verbleibende und anschließend abzureißende Teil der
Materialbahn auch einen in Querrichtung betrachtet beispielsweise mittleren Bahnabschnitt
umfassen.
[0013] Eine zweckmäßige praktische Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, daß der zunächst
verbleibende und anschließend abzureißende Teil der Materialbahn wenigstens einen
einem jeweiligen Bahnrand benachbarten Randabschnitt umfaßt und ein den Bahnschwanz
mit der neu gebildeten Bahnspitze verbindender beispielsweise mittlerer Bahnabschnitt
erzeugt wird oder daß der zunächst verbleibende und anschließend abzureißende Teil
der Materialbahn einen beispielsweise mittleren Bahnabschnitt umfaßt und wenigstens
ein den Bahnschwanz mit der neu gebildeten Bahnspitze verbindender Randabschnitt erzeugt
wird.
[0014] Dabei können die beiden Schneidelemente beispielsweise im Abstand voneinander in
einem in Querrichtung beispielsweise mittleren Bahnbereich angesetzt und anschließend
bei laufender Materialbahn in entgegengesetzter Richtung nach außen verfahren werden.
In diesem Fall werden die beiden Randabschnitte der Materialbahn anschließend abgerissen.
[0015] Die Breite der durch die beiden Randabschnitte gebildeten Zone kann beispielsweise
größer sein als die des beispielsweise mittleren Bahnabschnitts. Alternativ oder zusätzlich
kann die Breite dieser Zone in Abhängigkeit von der Papiersorte und/oder dem Flächengewicht
gewählt werden.
[0016] Die Breite der durch die beiden Randabschnitte gebildeten Zone beträgt beispielsweise
etwa 1/24, insbesondere etwa 1/12 und vorzugsweise etwa 1/4 der Bahnbreite.
[0017] Bei einer bevorzugten praktischen Ausführungsform wird die Bahnspannung beim Erreichen
der vorgebbaren minimalen Breite der durch die beiden Randabschnitte gebildeten Zone
kurzzeitig erhöht, um diese Zone abzureißen.
[0018] Von Vorteil ist auch, wenn die Bahnspannung im Bereich des bzw. der Schneidelemente
so gewählt wird, daß die durch die beiden Randabschnitte gebildete Zone der Materialbahn
bei Erreichen einer vorgebbaren minimalen Zonenbreite reißt.
[0019] Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform werden die beiden Schneidelemente
in jeweiligen Abstand von den beiden Bahnrändern angesetzt und anschließend bei laufender
Materialbahn nach innen verfahren. In diesem Fall wird der beispielsweise mittlere
Bahnabschnitt abgerissen.
[0020] Hierbei kann die Breite des beispielsweise mittleren Bahnabschnitts beispielsweise
größer sein als die der durch die beiden Randabschnitte gebildeten Zone. Alternativ
oder zusätzlich kann die Breite dieses beispielsweise mittleren Bahnabschnitts in
Abhängigkeit von der Papiersorte und/oder dem Flächengewicht gewählt werden.
[0021] Die Breite dieses beispielsweise mittleren Bahnabschnitts beträgt zweckmäßigerweise
etwa 1/24, insbesondere etwa 1/12 und vorzugsweise etwa 1/4 der Bahnbreite.
[0022] Zweckmäßigerweise wird die Bahnspannung bei Erreichen einer vorgebbaren minimalen
Breite des beispielsweise mittleren Bahnabschnitts kurzzeitig erhöht, um diesen beispielsweise
mittleren Bahnabschnitt abzureißen.
[0023] Von Vorteil ist auch, wenn die Bahnspannung im Bereich des bzw. der Schneidelemente
so gewählt wird, daß der beispielsweise mittlere Abschnitt bei Erreichen einer vorgebbaren
minimalen Breite dieses Abschnitts reißt.
[0024] Als jeweiliges Schneidelement kann beispielsweise ein Wasserstrahl- oder Laserstrahl-Schneidelement
verwendet werden. Grundsätzlich ist jedoch auch der Einsatz anderer Schneidelemente
denkbar.
[0025] Vorzugsweise wird wenigstens ein Schneidelement so verfahren, daß die sich durch
dieses Schneidelement ergebende Schnittlinie eine parabelartige Form besitzen. Dabei
besitzt die jeweilige Parabelform zweckmäßigerweise eine nach außen zu den Bahnrändern
hin gerichtete Wölbung. Grundsätzlich ist jedoch auch eine nach innen gerichtete Wölbung
der betreffenden Parabelform denkbar.
[0026] In bestimmten Fällen ist es von Vorteil, wenn wenigstens ein Schneidelement so verfahren
wird, daß die sich durch dieses Schneidelement ergebende Schnittlinie zumindest angenähert
eine S-Form besitzt.
[0027] Die Bahnlaufgeschwindigkeit kann zweckmäßigerweise größer oder gleich etwa 1700 m/min,
insbesondere größer oder gleich etwa 1800 m/min und vorzugsweise größer oder gleich
etwa 2000 m/min gewählt werden.
[0028] Bei der Materialbahn kann es sich beispielsweise um eine Papierbahn mit einem Flächengewicht
kleiner oder gleich etwa 250 g/m
2 und vorzugsweise kleiner oder gleich etwa 150 g/m
2 handeln.
[0029] Die Materialbahn kann von der Oberseite oder auch von der Unterseite her geschnitten
werden.
[0030] Bei einer zweckmäßigen praktischen Ausführungsform wird die Materialbahn mittels
bzw. der Schneidelemente in Bahnlaufrichtung vor der Tragtrommel geschnitten.
[0031] Bei einer zweckmäßigen alternativen Ausführungsform wird die Materialbahn mittels
des bzw. der Schneidelemente in Bahnlaufrichtung nach der Tragtrommel geschnitten,
wobei sie vorzugsweise von der Unterseite her geschnitten wird.
[0032] Bei einer bevorzugten praktischen Ausführungsform wird mittels einer in Bahnlaufrichtung
vor der Tragtrommel angeordneten Einrichtung ein vorgebbarer Bahnzug bzw. eine vorgebbare
Längspannung eingehalten (z.B. Glättwerk, Trockenpartie).
[0033] In bestimmten Anwendungsfällen ist es zweckmäßig, wenn die Tragtrommel, der neue
Tambour und/oder der volle Tambour mittels eines jeweiligen Antriebs, vorzugsweise
mittels eines jeweiligen Zentrumsantriebs, angetrieben wird.
[0034] Vorzugsweise wird über wenigstens einen Positionssensor die Position zumindest eines
Schneidelements erfaßt.
[0035] Bei einer bevorzugten praktischen Ausführungsform wird das Erreichen der vorgebbaren
minimalen Breite der durch die beiden Randabschnitte gebildeten Zone bzw. das Erreichen
der vorgebbaren minimalen Breite des beispielsweise mittleren Abschnitts mittels wenigstens
eines Positionssensors über die Position des bzw. der Schneidelemente erfaßt, die
entsprechend mit einem betreffenden Sollwert verglichen wird. Hierzu kann insbesondere
eine entsprechende Steuer- und/oder Regeleinrichtung vorgesehen sein.
[0036] Die Reißspannung wird zweckmäßigerweise in Abhängigkeit von der Papiersorte, dem
Flächengewicht und/oder der gewünschten minimalen Breite der durch die beiden Randabschnitte
gebildeten Zone bzw. des beispielsweise mittleren Bahnabschnitts gewählt und vorzugsweise
einem Regler vorgegeben. Der Regler kann wieder Teil einer entsprechenden Steuer-
und/oder Regeleinrichtung sein.
[0037] In bestimmten Fällen ist es zweckmäßig, wenn die Reißspannung zumindest teilweise
durch Erhöhen des Drehmoments des vollen Tambours erzeugt wird. Hierbei kann die Drehzahl
der Walzen einer den Papierzug aufrechterhaltenden Einrichtung wie beispielsweise
eines Glättwerks oder dergleichen beibehalten werden.
[0038] Grundsätzlich ist es auch möglich, die Reißspannung zumindest teilweise durch Verringern
des Drehmoments des neuen Tambours zu erzeugen. Dabei kann die Zugspannung über die
Bahnbreite auf die abzureißende Zone verlagert werden.
[0039] Die Reißspannung kann zumindest teilweise auch durch Erhöhen des Drehmoments der
Tragtrommel erzeugt werden.
[0040] Bei einer zweckmäßigen praktischen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens
bzw. der erfindungsgemäßen Wickelmaschine wird die Reißspannung zumindest teilweise
durch Erhöhen des Drehmoments der Tragtrommel und durch Erhöhen des Drehmoments des
neuen Tambours erzeugt.
[0041] In bestimmten Fällen kann es von Vorteil sein, wenn das Schneidelement gegebenenfalls
direkt nach einem Bahnriß abgeschaltet wird.
[0042] In den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen
Verfahrens sowie der erfindungsgemäßen Wickelmaschine angegeben.
[0043] Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme
auf die Zeichnung näher erläutert; in dieser zeigen:
- Figur 1
- eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Wickelmaschine,
bei der die Materialbahn in Bahnlaufrichtung vor der Tragtrommel von der Oberseite
her geschnitten wird,
- Figur 2
- eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform der Wickelmaschine, bei
der die Materialbahn in Bahnlaufrichtung nach der Tragtrommel von der Unterseite her
geschnitten wird,
- Figur 3
- eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels für einen Schneidvorgang,
bei dem zwei Schneidelemente verwendet und die beiden Schneidelemente von innen nach
außen geführt werden,
- Figur 4
- eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels für einen Schneidvorgang,
bei dem zwei Schneidelemente verwendet und die beiden Schneidelemente von außen nach
innen geführt werden,
- Figur 5
- eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels für einen Schneidvorgang,
bei dem lediglich ein Schneidelement verwendet und dieses Schneidelement ausgehend
von einem Bahnrand zu einer dem gegenüberliegenden Bahnrand benachbarten und von diesem
beabstandeten Stelle geführt wird,
- Figur 6
- eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels für einen Schneidvorgang,
bei dem zwei Schneidelemente verwendet und die beiden Schneidelemente von außen nach
innen geführt werden, und
- Figur 7
- ein der Erläuterung verschiedener Beispiel des Abreißvorgangs dienendes schematisches
Diagramm, in dem der von wenigstens einem Schneidelement geschnittene Teil der Bahnbreite
und die Bahnspannung über der Zeit dargestellt sind.
[0044] Figur 1 zeigt in rein schematischer Darstellung eine beispielhafte Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Wickelmaschine 10 zum Aufwickeln einer Materialbahn 12 auf
einen Tambour 14, 14'. Bei der Materialbahn 12 kann es sich insbesondere um eine Papier-
oder Kartonbahn handeln.
[0045] Die Wickelmaschine 10 kann somit insbesondere am Ende einer Papier-, Karton- oder
Tissuemaschine vorgesehen sein.
[0046] Zur Herstellung einer Wickelrolle 16 wird die Materialbahn 12 im Anschluß an eine
Breitstreckwalze 18 über eine Tragtrommel 20 geführt, die mit einem leeren Tambour
14' bzw. der entstehenden Wickelrolle 16 eines bereits angewickelten Tambours 14 einen
Wickelspalt 22 bildet. Die Tragtrommel 20 und die entstehende Wickelrolle 16 werden
während des Wikkelvorgangs miteinander in Kontakt gehalten, um diesen Wickelspalt
16 aufrechtzuerhalten. In der Figur 1 ist zudem ein oberhalb der Tragtrommel 20 bereitgestellter
neuer Tambour 14" zu erkennen, der beim vorliegenden Ausführungsbeispiel zum Anwickeln
in die Position überführt wird, die in der Figur 1 der neue Tambour 14' einnimmt.
[0047] Die Tragtrommel 20 ist über einer zu einem darunter liegenden Ausschußauflöser 24
führenden Öffnung 26 eines Fundaments 28 angeordnet und in einem unteren Bereich mit
einem Schaber 30 versehen.
[0048] In Bahnlaufrichtung L vor der Tragtrommel sowie vor der Breitstreckwalze 18 ist die
Materialbahn 12 durch einen zwischen zwei angetriebenen Walzen 30, 32 gebildeten Spalt
geführt. Über diese beiden angetriebenen Walzen 32, 34, die beispielsweise einem Glättwerk
zugeordnet sein können, kann während des Betriebs ein vorgebbarer Bahnzug eingehalten
werden.
[0049] Wie anhand der Figur 1 zu erkennen ist, sind beim dargestellten Ausführungsbeispiel
auch die Tragtrommel 20 und der Tambour 14, 14' vorzugsweise durch einen jeweiligen
Zentrumsantrieb angetrieben.
[0050] Für einen jeweiligen Tambourwechsel muß die Materialbahn 12 durchtrennt werden. Dazu
umfaßt die Wickelmaschine 10 eine wenigstens ein Schneidelement 34, 36 (vgl. auch
die Figuren 3 bis 6) umfassende Schneideinrichtung 34. Als Schneidelement 36, 38 kann
beispielsweise ein Wasserstrahl- oder Laserstrahl-Schneidelement vorgesehen sein.
Beim in der Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die wenigstens ein Schneidelement
36, 38 umfassende Schneideinrichtung 34 in Bahnlaufrichtung L vor der Tragtrommel
20 auf der Oberseite der Materialbahn 12 angeordnet. Dabei wird die Materialbahn 12
zwischen der Breitstreckwalze 18 und der Tragtrommel 20 geschnitten.
[0051] Ein jeweiliger Trennvorgang wird vorzugsweise über eine Steuer- und/oder Regeleinheit
40 so beeinflußt, daß die Materialbahn 12 mittels wenigstens eines allgemein quer
zur Bahnlaufrichtung L verfahrbaren Schneidelements 36, 38 lediglich über einen Teil
II der Bahnbreite B durchtrennt und anschließend wenigstens ein verbleibender Teil
III der Materialbahn 12 abgerissen wird (vgl. auch die Figuren 3 bis 5). Die Materialbahn
12 wird somit durch das bzw. die Schneidelemente 36, 38 der Schneideinrichtung 34
lediglich teilweise getrennt, während der verbindende Teil III abgerissen wird.
[0052] Figur 2 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Wickelmaschine 10, die sich von
der Ausführungsform gemäß Figur 1 in erster Linie dadurch unterscheidet, daß der Spalt
zwischen der Tragtrommel 20 und dem vollen Tambour 14 während des Trennvorgangs geöffnet
und die wenigstens ein Schneidelement 36, 38 umfassende Schneideinrichtung 34 in Bahnlaufrichtung
L hinter der Tragtrommel 20 auf der Unterseite der Materialbahn 12 angeordnet ist.
Die Materialbahn 12 wird in diesem Fall somit nicht nur hinter der Tragtrommel 20,
sondern auch von der Unterseite her geschnitten.
[0053] Der neue Tambour 14' ist während des Trennvorgangs nicht mehr auf gleicher Höhe wie
die Tragtrommel 20 (vgl. Figur 1), sondern schräg oberhalb dieser Tragtrommel 20 sowie
zwischen dieser und dem abgesetzten vollen Tambour 14 angeordnet.
[0054] Diese Figur 2 zeigt die Wickelmaschine 10 in einer Betriebsphase unmittelbar vor
einem Tambourwechsel, für den die Materialbahn 12 wieder durchtrennt werden muß. Die
fertige Wickelrolle 16 wurde bereits von der Tragtrommel 20 entfernt. Sie nimmt ihre
Wechselposition ein. In dem Bereich zwischen der Tragtrommel 20 und der fertigen Wickelrolle
16 ist bereits der neue, noch leere Tambour 14' bereitgehalten. Es ist auch bereits
ein Wickelspalt 22 zwischen der Tragtrommel 20 und dem neuen Tambour 14' gebildet.
[0055] Auch in diesem Fall wird ein jeweiliger Trennvorgang vorzugsweise über eine Steuer-
und/oder Regeleinrichtung 40 wieder so beeinflußt, daß die Materialbahn 12 mittels
wenigstens eines allgemein quer zur Bahnlaufrichtung L verfahrbaren Schneidelements
36, 38 der Schneideinrichtung 34 lediglich über einen Teil II der Bahnbreite B durchtrennt
und anschließend ein verbleibender Teil III der Materialbahn 12 abgerissen wird (vgl.
auch wieder die Figuren 3 bis 5).
[0056] Im übrigen besitzt die Ausführungsform gemäß Figur 2 zumindest im wesentlichen den
gleichen Aufbau wie die der Figur 1. Einander entsprechende Teile sind mit gleichen
Bezugszeichen versehen.
[0057] Figur 3 zeigt in schematischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel für einen Schneidvorgang,
bei dem zwei Schneidelemente 36, 38 verwendet werden, die, wie durch die Pfeile angedeutet,
von innen nach außen geführt werden. Dabei werden die beiden Schneidelemente 36, 38
im Abstand voneinander in einem in Querrichtung beispielsweise mittleren Bahnbereich
I angesetzt und anschließend bei laufender Materialbahn 12 in entgegengesetzter Richtung
nach außen verfahren. Die Schnittlinien enden jedoch im Abstand von den Bahnrändern.
Die Materialbahn 12 wird demzufolge lediglich über einen Teil II der Bahnbreite B
geschnitten. Der zunächst verbleibende und anschließend abzureißende Teil III der
Materialbahn 12 umfaßt entsprechend zwei den beiden Bahnrändern benachbarte Randabschnitte.
Der beispielsweise mittlere Bahnabschnitt bildet eine Zone I, die den Bahnschwanz
mit der Bahnspitze zur sicheren Führung zu dem neuen Tambour 14' verbindet.
[0058] Die Breite der durch die beiden Randabschnitte gebildeten Zone III kann beispielsweise
größer sein als die des beispielsweise mittleren Bahnabschnitts I.
[0059] Die Bahnspannung kann bei Erreichen einer vorgebbaren minimalen Breite der durch
die beiden Randabschnitte gebildeten Zone III kurzzeitig erhöht werden, um diese Zone
III abzureißen. Es ist jedoch auch möglich, die Bahnspannung im Bereich der Schneidelemente
36, 38 so zu wählen, daß die Zone III bei Erreichen einer vorgebbaren minimalen Zonenbreite
reißt.
[0060] Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel werden die beiden Schneidelemente 36, 38 so
verfahren, daß sich jeweils eine parabelartige, beispielsweise nach außen gewölbte
Schnittlinie ergibt. Die Schneidelemente 36, 38 können beispielsweise jedoch auch
so verfahren werden, daß sich jeweils eine gestrichelt dargestellte S-förmige Schnittlinie
ergibt. In der Figur 3 ist der Wendepunkt einer solchen S-förmigen Schnittlinie mit
II' angegeben. Dieser Wendepunkt II' liegt im vorliegenden Fall in einem beispielsweise
mittleren Bereich der betreffenden Schnittlinie.
[0061] Der Schneidvorgang erfolgt bei in Bahnlaufrichtung L bewegter Materialbahn 12.
[0062] Figur 4 zeigt in schematischer Darstellung ein weiteres Ausführungsbeispiel für einen
Schneidvorgang, bei dem wieder zwei Schneidelemente 36, 38 verwendet werden. In diesem
Fall werden die beiden Schneidelemente 36, 38 von außen nach innen geführt. Dabei
werden die beiden Schneidelemente 36, 38 in einem jeweiligen Abstand von den beiden
Bahnrändern angesetzt und anschließend bei laufender Materialbahn 12 nach innen verfahren.
Im beispielsweise mittleren Bereich der Materialbahn 12 enden die beiden Schnittlinien
im Abstand voneinander.
[0063] Der zunächst verbleibende und anschließend abzureißende Teil III der Materialbahn
12 wird in diesem Fall durch einen in Querrichtung betrachtet beispielsweise mittleren
Bahnabschnitt gebildet. Die beiden Randbereiche bilden eine Zone I, die den Bahnschwanz
mit der Bahnspitze zur sicheren Führung zum neuen Tambour 14' verbindet.
[0064] Die Breite der durch den beispielsweise mittleren Bahnabschnitt gebildeten Zone III
kann beispielsweise größer sein als die der durch die beiden Randabschnitte gebildeten
Zone I.
[0065] Die beiden Schneidelemente 36, 38 werden so verfahren, daß die sich durch diese ergebenden
Schnittlinien jeweils eine nach außen gewölbte parabelartige Form besitzen. Die Schneidelemente
36, 38 können beispielsweise aber auch so verfahren werden, daß sich jeweils eine
gestrichelt dargestellte S-förmige Schnittlinie ergibt. Der Wendepunkt II' einer solchen
S-förmigen Schnittlinie kann wieder in einem mittleren Bereich der Schnittlinie liegen.
[0066] Die Bahnspannung kann bei Erreichen einer vorgebbaren minimalen Breite der durch
den beispielsweise mittleren Bahnabschnitt gebildeten Zone III kurzzeitig erhöht werden,
um diese Zone III abzureißen. Es ist beispielsweise jedoch auch möglich, die Bahnspannung
der Schneidelemente 36, 38 so zu wählen, daß die Zone III bei Erreichen einer vorgebbaren
minimalen Zonenbreite reißt.
[0067] Figur 5 zeigt in schematischer Darstellung ein weiteres Ausführungsbeispiel für einen
Schneidvorgang, bei dem lediglich ein Schneidelement 36 verwendet wird und dieses
Schneidelement ausgehend von einem Bahnrand zu einer dem gegenüberliegenden Bahnrand
benachbarten und von dieser beabstandeten Stelle S geführt wird. Demzufolge wird das
Schneidelement 36 an einem Bahnrand angesetzt und anschließend bei laufender Materialbahn
12 allgemein quer zur Bahnlaufrichtung L so weit verfahren, daß der zunächst verbleibende
und anschließend abzureißende Teil III der Materialbahn 12 durch einen dem gegenüberliegenden
Bahnrand benachbarten Randabschnitt gebildet wird. Die Materialbahn 12 wird somit
auch in diesem Fall lediglich über einen Teil II der Bahnbreite B geschnitten. Der
verbleibende Teil III wird abgerissen.
[0068] Figur 6 zeigt in schematischer Darstellung ein weiteres Ausführungsbeispiel für einen
Schneidvorgang, bei dem zwei Schneidelemente 36, 38 verwendet und die beiden Schneidelemente
36, 38 von außen nach innen geführt werden. Insoweit ist dieses Ausführungsbeispiel
vergleichbar mit dem der Figur 3. Im vorliegenden Fall sind die beiden parabelartigen
Schnittlinien jeweils nach innen gewölbt.
[0069] Die Steuer- und/oder Regeleinrichtung 40 kann wenigstens einen Positionssensor 42
(vgl. die Figuren 1 und 2) umfassen, um die Position zumindest eines Schneidelements
36, 38 zu erfassen.
[0070] Das Erreichen der vorgebbaren minimalen Breite der durch die beiden Randabschnitte
bzw. durch den beispielsweise mittleren Abschnitt gebildeten abzureißenden Zone III
kann mittels wenigstens eines solchen Positionssensors 42 über die Position des bzw.
der Schneidelemente 36, 38 erfaßt werden, die entsprechend mit einem betreffenden
Sollwert verglichen wird. Ein solcher Vergleich kann insbesondere in der Steuer- und/oder
Regeleinrichtung 40 erfolgen.
[0071] Die Reißspannung kann in Abhängigkeit von der Papiersorte, dem Flächengewicht und/oder
der gewünschten minimalen Breite der durch zwei Randabschnitte bzw. einen beispielsweise
mittleren Bahnabschnitt gebildeten abzureißenden Zone gewählt und vorzugsweise einem
Regler 44 (vgl. Figuren 1 und 2) vorgegeben werden. Ein solcher Regler 44 kann wieder
Teil der Steuer- und/oder Regeleinrichtung 40 sein.
[0072] Die Reißspannung kann zumindest teilweise durch Erhöhen des Drehmoments des vollen
Tambours 14 erzeugt werden. Alternativ oder zusätzlich kann die Reißspannung zumindest
teilweise durch Verringern des Drehmoments des neuen Tambours 14' erzeugt werden.
Alternativ oder zusätzlich ist es auch möglich, die Reißspannung zumindest teilweise
durch Erhöhen des Drehmoments der Tragtrommel 20 zu erzeugen.
[0073] In bestimmten Fällen kann es von Vorteil sein, wenn die Reißspannung zumindest teilweise
durch Erhöhen des Drehmoments der Tragtrommel 20 und durch Erhöhen des Drehmoments
des neuen Tambours 14' erzeugt wird.
[0074] Figur 7 zeigt ein der Erläuterung verschiedener Beispiele des Abreißvorgangs dienendes
schematisches Diagramm, in dem der von wenigstens einem Schneidelement 36, 38 geschnittene
Teil II der Bahnbreite B und die Bahnspannung über der Zeit t dargestellt sind. Ein
jeweiliger Schneidvorgang beginnt zum Zeitpunkt t = =.
[0075] Wie sich im Zusammenhang mit dem gestrichelt dargestellten Verlauf A der Bahnspannung
ergibt, kann diese Bahnspannung bei Erreichen einer vorgebbaren minimalen Breite der
abzureißenden Zone III kurzzeitig erhöht werden, um die Materialbahn 12 abzureißen.
Im vorliegenden Fall wird diese vorgebbare Breite der Zone III zum Zeitpunkt t
1 erreicht, zu dem die Materialbahn 12 über eine entsprechende Zone II geschnitten
wurde. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel wurde zu diesem Zeitpunkt t
1 mittels des bzw. der Schneidelemente 36, 38 etwa 1/8 der Bahnbreite B durchtrennt.
[0076] Gemäß dem weiteren sich aus dieser Figur 7 ergebenden Beispiel für einen Abreißvorgang
kann die hier strichpunktiert dargestellte Bahnspannung B im Bereich des bzw. der
Schneidelemente 36, 38 so groß gewählt werden, daß die betreffende Zone III bei Erreichen
einer vorgebbaren minimalen Zonenbreite reißt.
Bezugszeichenliste
[0077]
- 10
- Wickelmaschine
- 12
- Materialbahn
- 14
- Tambour
- 14'
- neuer Tambour in Anwickelposition
- 14"
- bereitgestellter neuer Tambour
- 18
- Breitstreckwalze
- 20
- Tragtrommel
- 22
- Wickelspalt
- 24
- Ausschußauflöser
- 26
- Öffnung
- 28
- Fundament
- 30
- Schaber
- 32
- Walze
- 34
- Schneideinrichtung
- 36
- Schneidelement
- 38
- Schneidelement
- 40
- Steuer- und/oder Regeleinrichtung
- 42
- Positionssensor
- 44
- Regler
- B
- Bahnbreite
- L
- Bahnlaufrichtung
- s
- Stelle
- I
- Verbindungszone zwischen Bahnschwanz und Bahnspitze
- II
- geschnittener Teil der Bahnbreite
- II'
- Wendepunkt
- III
- abzureißende Teil
1. Verfahren zum Aufwickeln einer Materialbahn (12) wie insbesondere einer Papier- oder
Kartonbahn auf einen Tambour (14, 14'), bei dem die Materialbahn (12) über eine Tragtrommel
(20) geführt und zwischen der Tragtrommel (20) und dem Tambour (14, 14') ein Wikkelspalt
(22) gebildet wird und die Materialbahn (12) für einen jeweiligen Tambourwechsel durchtrennt
wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Materialbahn (12) mittels wenigstens eines allgemein quer zur Bahnlaufrichtung
(L) verfahrbaren Schneidelements (36, 38) lediglich über einen Teil (II) der Bahnbreite
(B) durchtrennt und anschließend wenigstens ein verbleibender Teil (III) der Materialbahn
(12) abgerissen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der zunächst verbleibende und anschließend abzureißende Teil (III) der Materialbahn
(12) wenigstens einen einem jeweiligen Bahnrand benachbarten Randabschnitt umfaßt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der zunächst verbleibende und anschließend abzureißende Teil (III) der Materialbahn
(12) einen in Querrichtung betrachtet beispielsweise mittleren Bahnabschnitt umfaßt.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der zunächst verbleibende und anschließend abzureißende Teil (III) der Materialbahn
(12) wenigstens einen einem jeweiligen Bahnrand benachbarten Randabschnitt umfaßt
und ein den Bahnschwanz mit der neu gebildeten Bahnspitze verbindender beispielsweise
mittlerer Bahnabschnitt erzeugt wird oder daß der zunächst verbleibende und anschließend
abzureißende Teil (III) der Materialbahn (12) einen beispielsweise mittleren Bahnabschnitt
umfaßt und wenigstens ein den Bahnschwanz mit der neu gebildeten Bahnspitze verbindender
Randabschnitt erzeugt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwei Schneidelemente (36, 38) im Abstand voneinander in einem in Querrichtung
beispielsweise mittleren Bahnbereich (I) angesetzt und anschließend bei laufender
Materialbahn (12) in entgegengesetzter Richtung nach außen verfahren werden.
6. Verfahren nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Breite der durch die beiden Randabschnitte gebildeten Zone (III) größer ist
als die des beispielsweise mittleren Bahnabschnitts (I).
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Breite der durch die beiden Randabschnitte gebildeten Zone (III) in Abhängigkeit
von der Papiersorte und/oder dem Flächengewicht gewählt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Breite der durch die beiden Randabschnitte gebildeten Zone (III) etwa 1/24,
insbesondere etwa 1/12 und vorzugsweise etwa 1/4 der Bahnbreite beträgt.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Bahnspannung bei Erreichen einer vorgebbaren minimalen Breite der durch die
beiden Randabschnitte gebildeten Zone (III) kurzzeitig erhöht wird, um diese Zone
(III) abzureißen.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Bahnspannung im Bereich des bzw. der Schneidelemente (36, 38) so gewählt wird,
daß die durch die beiden Randabschnitte gebildete Zone (III) der Materialbahn (12)
bei Erreichen einer vorgebbaren minimalen Zonenbreite reißt.
11. Verfahren nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwei Schneidelemente (36, 38) in einem jeweiligen Abstand von den beiden Bahnrändern
angesetzt und anschließend bei laufender Materialbahn (12) nach innen verfahren werden.
12. Verfahren nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Breite des beispielsweise mittleren Bahnabschnitts (III) größer ist als die
der durch die beiden Randabschnitte gebildeten Zone (I).
13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Breite des beispielsweise mittleren Bahnabschnitts in Abhängigkeit von der
Papiersorte und/oder dem Flächengewicht gewählt wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Breite des beispielsweise mittleren Bahnabschnitts etwa 1/24, insbesondere
etwa 1/12 und vorzugsweise etwa 1/4 der Bahnbreite (B) beträgt.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Bahnspannung bei Erreichen einer vorgebbaren minimalen Breite des beispielsweise
mittleren Bahnabschnitts (III) kurzzeitig erhöht wird, um diesen beispielsweise mittleren
Bahnabschnitt (III) abzureißen.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Bahnspannung im Bereich des bzw. der Schneidelemente (36, 38) so gewählt wird,
daß der beispielsweise mittlere Abschnitt (III) bei Erreichen einer vorgebbaren minimalen
Breite dieses Abschnitts (III) reißt.
17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Schneidelement (36) an einem Bahnrand angesetzt und anschließend bei laufender
Materialbahn (12) allgemein quer zur Bahnlaufrichtung (L) soweit verfahren wird, daß
der zunächst verbleibende und anschließend abzureißende Teil (III) der Materialbahn
(12) durch einen dem gegenüberliegenden Bahnrand benachbarten Randabschnitt gebildet
wird.
18. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Schneidelement (36, 38) jeweils ein Wasserstrahl- oder Laserstrahl-Schneidelement
verwendet wird.
19. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß wenigstens ein Schneidelement (36, 38) so verfahren wird, daß die sich durch dieses
Schneidelement (36, 38) ergebende Schnittlinie eine parabelartige Form besitzt.
20. Verfahren nach Anspruch 19,
dadurch gekennzeichnet,
daß die jeweilige Parabelform eine nach außen zu den Bahnrändern hin oder nach innen
gerichtete Wölbung besitzt.
21. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß wenigstens ein Schneidelement (36, 38) so verfahren wird, daß die sich durch dieses
Schneidelement (36, 38) ergebende Schnittlinie zumindest angenähert eine S-Form besitzt.
22. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Bahnlaufgeschwindigkeit größer oder gleich etwa 1700 m/min, insbesondere größer
oder gleich etwa 1800 m/min und vorzugsweise größer oder gleich etwa 2000 m/min gewählt
wird.
23. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Materialbahn (12) eine Papierbahn mit einem Flächengewicht kleiner oder gleich
etwa 250 g/m2 und vorzugsweise kleiner oder gleich etwa 150 g/m2 ist.
24. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Materialbahn (12) von der Oberseite oder von der Unterseite her geschnitten
wird.
25. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Materialbahn (12) mittels des bzw. der Schneidelemente (36, 38) in Bahnlaufrichtung
(L) vor der Tragtrommel (20) geschnitten wird.
26. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 24,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Materialbahn (12) mittels des bzw. der Schneidelemente (36, 38) in Bahnlaufrichtung
(L) nach der Tragtrommel (20) geschnitten wird, wobei sie vorzugsweise von der Unterseite
her geschnitten wird.
27. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß mittels einer in Bahnlaufrichtung (L) vor der Tragtrommel (20) angeordneten Einrichtung
(32, 34) ein vorgebbarer Bahnzug eingehalten wird.
28. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Tragtrommel (20), der neue Tambour (14') und/oder der volle Tambour (14) mittels
eines jeweiligen Antriebs, vorzugsweise mittels eines jeweiligen Zentrumsantriebs,
angetrieben wird.
29. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß über wenigstens einen Positionssensor (42) die Position zumindest eines Schneidelements
(36, 38) erfaßt wird.
30. Verfahren nach Anspruch 29,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Erreichen der vorgebbaren minimalen Breite der durch die beiden Randabschnitte
gebildeten Zone (III) bzw. das Erreichen der vorgebbaren minimalen Breite des beispielsweise
mittleren Bahnabschnitts (III) mittels wenigstens eines Positionssensors (42) über
die Position des bzw. der Schneidelemente (36, 38) erfaßt wird, die entsprechend mit
einem betreffenden Sollwert verglichen wird.
31. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Reißspannung in Abhängigkeit von der Papiersorte, dem Flächengewicht und/oder
der gewünschten minimalen Breite der durch die beiden Randabschnitte gebildeten Zone
(III) bzw. des beispielsweise mittleren Bahnabschnitts gewählt und vorzugsweise einem
Regler (44) vorgegeben wird.
32. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Reißspannung zumindest teilweise durch Erhöhen des Drehmoments des vollen
Tambours (14) erzeugt wird.
33. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Reißspannung zumindest teilweise durch Verringern des Drehmoments des neuen
Tambours (14') erzeugt wird.
34. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Reißspannung zumindest teilweise durch Erhöhen des Drehmoments der Tragtrommel
(20) erzeugt wird.
35. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Reißspannung zumindest teilweise durch Erhöhen des Drehmoments der Tragtrommel
(20) und durch Erhöhen des Drehmoments des neuen Tambours (14') erzeugt wird.
36. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Schneidelement (36, 38) gegebenenfalls direkt nach einem Bahnriß abgeschaltet
wird.
37. Wickelmaschine (10) zum Aufwickeln einer Materialbahn (12) wie insbesondere einer
Papier- oder Kartonbahn auf einen Tambour (14, 14'), bei der die Materialbahn über
eine Tragtrommel (20) geführt und zwischen der Tragtrommel (20) und dem Tambour (14,
14') ein Wickelspalt (22) gebildet wird und die Materialbahn (12) für einen jeweiligen
Tambourwechsel durchtrennt wird, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach
einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß wenigstens ein allgemein quer zur Bahnlaufrichtung (L) verfahrbares Schneidelement
(36, 38) über eine Steuer- und/oder Regeleinrichtung (40) so beaufschlagbar ist, daß
die Materialbahn (12) mittels dieses Schneidelements (36, 38) lediglich über einen
Teil (II) der Bahnbreite (B) durchtrennt wird, und daß Mittel vorgesehen sind, um
anschließend wenigstens einen verbleibenden Teil (III) der Materialbahn (12) anschließend
abzureißen.
38. Wickelmaschine nach Anspruch 37,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwei Schneidelemente (36, 38) vorgesehen sind, die im Abstand voneinander in einem
in Querrichtung beispielsweise mittleren Bahnbereich (I) ansetzbar und anschließend
bei laufender Materialbahn (12) in entgegengesetzter Richtung nach außen verfahrbar
sind.
39. Wickelmaschine nach Anspruch 37,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwei Schneidelemente (36, 38) vorgesehen sind, die in einem jeweiligen Abstand
von den beiden Bahnrändern ansetzbar und anschließend bei laufender Materialbahn (12)
nach innen verfahrbar sind.
40. Wickelmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Schneidelement (36, 38) jeweils ein Wasserstrahl- oder Laserstrahl-Schneidelement
vorgesehen ist.
41. Wickelmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß wenigstens ein Schneidelement (36, 38) vorgesehen ist, das auf der Oberseite der
Materialbahn (12) angeordnet ist.
42. Wickelmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß wenigstens ein Schneidelement (36,38) vorgesehen ist, das auf der Unterseite der
Materialbahn (12) angeordnet ist.
43. Wickelmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß wenigstens ein Schneidelement (36, 38) vorgesehen ist, das in Bahnlaufrichtung
(L) vor der Tragtrommel (20) angeordnet ist.
44. Wickelmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß wenigstens ein Schneidelement (36,38) vorgesehen ist, das in Bahnlaufrichtung
(L) nach der Tragtrommel (20) sowie vorzugsweise auf der Unterseite der Materialbahn
(12) angeordnet ist.
45. Wickelmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß mittels einer in Bahnlaufrichtung (L) vor der Tragtrommel (20) angeordneten Einrichtung
(32, 34) ein vorgebbarer Bahnzug eingehalten wird.
46. Wickelmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Tragtrommel (20), der neue Tambour (14') und/oder der volle Tambour (14) vorzugsweise
mittels eines jeweiligen Zentrumsantriebs angetrieben ist.
47. Wickelmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß wenigstens ein Positionssensor (42) vorgesehen ist, um die Position zumindest
eines Schneidelements (36, 38) zu erfassen.
48. Wickelmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Reißspannung zumindest teilweise durch Erhöhen des Drehmoments des vollen
Tambours (14) erzeugt wird.
49. Wickelmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Reißspannung zumindest teilweise durch Verringern des Drehmoments des neuen
Tambours (14') erzeugt wird.
50. Wickelmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Reißspannung zumindest teilweise durch Erhöhen des Drehmoments der Tragtrommel
(20) erzeugt wird.
51. Wickelmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Reißspannung zumindest teilweise durch Erhöhen des Drehmoments der Tragtrommel
(20) und durch Erhöhen des Drehmoments des neuen Tambours (14') erzeugt wird.
52. Wickelmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Schneidelement (36, 38) gegebenenfalls direkt nach einem Bahnriß abschaltbar
ist.