[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Aufwickeln
einer Faserstoffbahn, insbesondere Papier-, beispielsweise Tissuebahn, wobei die Bahn
über eine Tragtrommel geführt und in weiterer Folge auf einer Wickeleinrichtung aufgewickelt
wird.
[0002] Derartige Verfahren und Vorrichtungen sind bei der Herstellung von Papierbahnen seit
langem bekannt. Nachteilig bei den bekannten Vorrichtungen ist, dass entweder der
Anpressdruck des Tambours an die Tragwalze derart ist, dass der Tambour durch die
durch Reibung erzeugte Kraft angetrieben wird, oder wenn ein separater Antrieb des
Tambours vorgesehen wird, kann die Anpresskraft nicht exakt eingestellt werden, da
zu viele Stellen vorliegen, an denen nicht kalkulierbare Verluste z.B. durch Reibung
entstehen. Der vorgegebene Druck, der in den Anpressdruckzylindern eingestellt wird,
definiert daher nicht die tatsächliche Anpresskraft zwischen Tragtrommel und Tambour.
Speziell bei Tissuepapier mit hohem Volumen ist eine geringe Anpresskraft erwünscht,
um das hohe Volumen nicht durch den Anpressdruck wieder zu zerstören. Bei den bisherigen
konventionellen Einrichtungen ist die Anpresskraft jedoch nur ungenau einstellbar
und die Verluste durch Reibung in den Mechanikteilen liegen bereits über dem erforderlichen
Anpressdruck, so dass eine exakte Regelung nicht erfolgen kann. Durch ungleichmäßige
Anpresskräfte im Primärarm und im Sekundärarm kann die Qualität des Papiers bei den
konventionellen Einrichtungen nicht konstant gehalten werden und es muss meist der
Anfang der Papierbahn als Ausschuss zurückgeführt werden.
[0003] Ziel der Erfindung ist es daher, ein Verfahren und eine Vorrichtung vorzuschlagen,
bei der auch bei kleinen Anpressdrücken eine gute Regelbarkeit während des gesamten
Aufwickelvorgangs gegeben ist.
[0004] Die Erfindung ist daher dadurch gekennzeichnet, dass die Anpresskraft im Nip zwischen
Tambour (Wickelwelle) und Tragtrommel während des gesamten Aufwickelvorgangs verlustfrei
gemessen wird. Durch die verlustfreie Messung kann immer der exakte Anpressdruck ermittelt
und laufend angepasst werden.
[0005] Dies gilt insbesondere auch für den Übergang vom Primärarm zum Sekundärarm.
[0006] Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das
Messergebnis der Anpresskraft zur Regelung auf eine gewünschte Anpresskraft herangezogen
wird. So kann auch eine geringe Anpresskraft eingestellt werden.
[0007] Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass eine
Linearführung vorgesehen ist und die Druckkraft und der Stellweg über ein in den Anpressdruck
erzeugenden Druckzylindern integriertes Meßsystem geregelt wird.
[0008] Eine günstige Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Druckkraft
kontinuierlich an die sich ändernde Anpresskraft angepasst wird. Dadurch kann eine
niedrige Anpresskraft und in weiterer Folge eine Aufrechterhaltung des Volumens speziell
von hochvolumigen Tissuepapier erzielt werden.
[0009] Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, mit
einer Tragtrommel und einem Tambour, die dadurch gekennzeichnet ist, dass der Tambour
im Primärarm mit Kraftmesseinrichtungen gelagert ist. Damit wird eine direkte und
verlustfreie Messung der Anpresskraft möglich, wobei auch eine gleichmäßige Papierqualität
über den gesamten Aufwickelvorgang gewährleistet werden kann.
[0010] Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der
Tambour mittels Rollenlager durch Zylinder verschiebbar gelagert ist. Damit kann eine
kontinuierliche Anpassung der Anpresskraft während des gesamten Aufwickelvorgangs
gewährleistet werden.
[0011] Eine günstige Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftmesseinrichtung
im Zylinder integriert ist. Dadurch ist eine kompakte Ausführung des Primärarms möglich.
[0012] Eine günstige Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Tambour
in einer horizontal verschiebbaren Haltevorrichtung auf Kraftmesseinrichtungen gelagert
ist. Durch die Kombination von Kraftmesseinrichtungen im Primärarm und im Sekundärarm
(verschiebbare Haltevorrichtung) ist eine konstante Anpresskraft des Tambours gegen
die Tragtrommel während des gesamten Aufwickelvorgangs gewährleistet. Dies führt dann
zu einer konstanten Qualität des Papiers bereits vom ersten Moment des Aufwickeins
an. Der Ausschuss kann daher auf ein Minimum (z.B. Klebestellen) reduziert werden.
[0013] Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnungen beispielhaft beschrieben, wobei Fig.
1 eine Anlage gemäß der Erfindung, Fig. 2 einen Ausschnitt aus Fig. 1 und
[0014] Fig. 3 einen Schnitt gemäß Linie III-III in Fig. 2 darstellt.
[0015] Anhand von Fig. 1 wird nun die Wirkungsweise der Vorrichtung beschrieben. Die Wickelwelle
(Tambour) 1 wird über eine Absenkvorrichtung 2 in den Primärarm 3 eingelegt und hydraulisch
senkrecht über der Tragtrommel 4 festgeklemmt. Auf der Führerseite FS ist ein Getriebemotor
6, der auf einer Platte in Achsrichtung verschiebbar angeordnet ist, montiert. Dieser
wird mit der Wickelwelle 1 gekuppelt, um diese auf Maschinengeschwindigkeit zu bringen.
[0016] Der Primärarm 3 wird nun mittels einer Schwenkeinrichtung 7 solange um die Achse
der Tragtrommel 4 gedreht, bis die Wickelwelle 1 auf dieser aufsetzt. Dabei übernimmt
die Wickelwelle 1 mit Hilfe einer geeigneten Vorrichtung die Papierbahn P in voller
Breite und beginnt sie aufzuwickeln und vergrößert dabei ihren Durchmesser. Die erforderliche
Anpresskraft zwischen Wickelwelle 1 und
[0017] Tragtrommel 4 wird über Hydraulikzylinder 8, die mit einer Kraftmesseinrichtung 10
ausgerüstet sind, aufgebracht und geregelt. Dabei wird auch die Kompensation des Gewichtes
der Wickelwelle 1 berücksichtigt. Der Primärarm 3 wird nun weiter um die Achse der
Tragtrommel 4 geschwenkt bis die Wickelwelle 1 in eine horizontale Lage kommt. Dabei
nimmt die Dicke der Papierrolle kontinuierlich bis maximal 350 mm zu. Der äußere Teil
des Primärarms 3 bewegt sich dabei teleskopartig nach außen. Er ist auf Rollenlager
9 geführt, um die Reibungseinflüsse auf die Nipkraft möglichst gering zu halten. Der
Papierwickel wird auf eine horizontal verschiebbare Haltevorrichtung 11 aufgesetzt
und festgeklemmt. Die Haltevorrichtung 11 besteht aus einem Aufnahmeteil 12 mit zwei
hydraulisch betätigten Klemmhebeln 13, 14 und sitzt auf einer Kraftmesseinrichtung
16 die ihrerseits wieder auf dem Verschiebeteil 17 montiert ist. Die gesamte Einheit
wird auch Sekundärarm genannt. Auf der Triebseite ist ein in Achsrichtung verschiebbarer
Getriebemotor mit der Haltevorrichtung 11 verbunden. Sobald der Papierwickel in horizontaler
Lage ist, wird dieser Antrieb auf der Triebseite an die Wickelwelle 1 angekuppelt
und der Antrieb 6 im Primärarm 3 ausgekuppelt. Während des weiteren Wickelvorganges
wird über den Sekundärarm die horizontale Nipkraft A (Anpresskraft zwischen Tambour
1 und Tragrolle 4) über je einen Hydraulikzylinder 19 auf Führerseite und Triebseite
erzeugt und über die Kraftmesseinrichtungen 16 geregelt.
[0018] Während des weiteren Wickelvorganges im Sekundärarm wird im Primärarm 3 die nächste
Wickelwelle 1 vorbereitet. Sobald der Papierwickel die gewünschte Größe erreicht hat,
wird er von der Tragtrommel 4 weggezogen, die neue Wickelwelle 1 im Primärarm 3 in
die Anwickelposition auf die Tragtrommel 4 gesetzt und die volle Papierbahn P übernommen.
Nach dem Ausstoßen der fertigen Papierrolle aus dem Sekundärarm bewegt sich dieser
wieder zur Tragtrommel 4 und übernimmt dann die neue Wickelwelle 1 aus dem Primärarm
3. Die Kraftmesseinrichtungen 16 sind derart gestaltet, dass sie nur die tatsächlich
aufgebrachten Horizontalkräfte im Nip zwischen Tambour 1 und Tragtrommel 4 erfassen.
[0019] Vertikalkomponenten aus den Antrieben bzw. aus dem sich veränderten Eigengewicht
des Papierwickels beeinflussen die Messwerte nicht. Die erfassten Messwertsignale
steuern die Bewegung der beiden Hydraulikzylinder 19, sodass dafür gesorgt ist, dass
ein absoluter Parallellauf der Sekundärarme auf Führerseite und
[0020] Triebseite sowie ein vorgewählter Nipkraftverlauf (konstant oder veränderlich) über
den gesamten Wickelvorgang gesichert ist. Der Verschiebeteil 17 des Sekundärarms ist
auf horizontal laufenden Tragrollen 21 gelagert, um auch hier die Reibungseinflüsse
gering zu halten.
[0021] Fig. 2 zeigt einen Ausschnitt aus Fig. 1, der den Primärarm 3 darstellt. Hier ist
die Position der Wickelwelle (Tambour) 1 dargestellt, bei der der Antrieb 6 die Wickelwelle
1 übernimmt. Während des Wickelvorgangs wird der gesamte Primärarm in Drehrichtung
der Tragtrommel 4 geschwenkt. Dabei wird die Wickelrolle 1 durch eine Kulisse 23 mit
Hilfe einer Rolle 24 entlang einer Führungsplatte 25 abgerollt und nähert sich somit
der Oberfläche der Tragtrommel 4. Im Moment des Kontaktes der Wickelrolle 1 mit der
Tragtrommel 4 wird das Papier abgerissen und auf die, mit der gleichen Umfangsgeschwindigkeit
wie die Tragtrommel 4, laufenden Wickelwelle 1 sofort weiter aufgewickelt. Durch die
Kraftmesseinrichtung 10 wird laufend die Anpresskraft der Wickelwelle 1 and die Tragtrommel
4 und auch der Stellweg des Zylinders 8 gemessen und entsprechend den Vorgaben geregelt.
Durch die Lagerung des Primärarms auf den Rollenlagern 9 kann eine verlustfreie Verschiebung
und damit auch eine kontinuierliche Anpassung des Anpressdruckes auch bei kleinsten
Anpressdrücken (bis mindestens 0,1 N/mm) gewährleistet werden. Der Aufwickelvorgang
läuft weiter, bis die horizontale Position erreicht ist. Dort wird die Wickelwelle
1 an die Kraftmesseinrichtungen 16 in der Haltevorrichtung 11 übergeben, so dass der
Tambour 1 während des gesamten Aufrollvorganges, auf Kraftmesseinrichtungen gelagert
ist, womit eine gleichmäßige Papierqualität über den gesamten Aufwickelvorgang gewährleistet
werden kann. Dies ist speziell bei hochvolumigen Tissuepapieren wünschenswert.
[0022] Fig. 3 zeigt nun einen Schnitt in Fig. 2 gemäß Linie III-III. Man erkennt hier gut
die Lagerung des Primärarmes 3 mittels der Rollenlager 9 und den Druckzylinder, der
die teleskopartige Bewegung durchführt.
1. Verfahren zum kontinuierlichen Aufwickeln einer Faserstoffbahn, insbesondere Papier-,
beispielsweise Tissuebahn, wobei die Bahn über eine Tragtrommel geführt und in weiterer
Folge auf einer Wickeleinrichtung aufgewickelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Anpresskraft im Nip zwischen Tambour und Tragtrommel während des gesamten Aufwickelvorgangs
verlustfrei gemessen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Messergebnis der Anpresskraft zur Regelung auf eine gewünschte Anpresskraft herangezogen
wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Linearführung vorgesehen ist und die Druckkraft im den Anpressdruck erzeugenden
Druckzylinder geregelt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckkraft kontinuierlich an die sich ändernde Anpresskraft angepasst wird.
5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, mit einer Tragtrommel (4) und einem Tambour
(1), dadurch gekennzeichnet, dass der Tambour (1) im Primärarm (3) mit Kraftmesseinrichtungen (10) gelagert ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Tambour (1) mittels Rollenlager (9) durch Zylinder (8) verschiebbar gelagert
ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftmesseinrichtung (10) im Zylinder (8) integriert ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Tambour (1) in einer horizontal verschiebbaren Haltevorrichtung (11) auf Kraftmesseinrichtungen
(16) gelagert ist.