Anlage zur Herstellung von Papier

Abstract

 Es wird eine Anlage (100) zur Herstellung von Papier angegeben mit einer Papiermaschine (80), die eine Papierbahn (10) mit einer Produktionsgeschwindigkeit ausgibt, und einem Rollenschneider (1), der die Papierbahn (10) in Teilbahnen unterteilt und zu Teilbahnrollenen aufwickelt, wobei der Rollenschneider (1) eine Abwickelstation (11) zum Abwickeln der Papierbahn (10) von einer Mutterrolle (53, 56) aufweist.
Man möchte Papier auf kostengünstige Weise versandfertig machen können.
Hierzu ist vorgesehen, daß die Abwickelstation (11) eine Hochgeschwindigkeits-Flying-Splice-Einrichtung (58) aufweist, die bei mindestens 80% der Produktionsgeschwindigeit das Ende der Papierbahn (10) einer abgelaufenen Mutterrolle (53) mit dem Anfang der Papierbahn (10') einer neuen Mutterrolle (56) verbindet.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Herstellung von Papier mit einer Papiermaschine, die eine Papierbahn mit einer Produktionsgeschwindigkeit ausgibt, und einem Rollenschneider, der die Papierbahn in Teilbahnen unterteilt und zu Teilbahnrollen aufwickelt, wobei der Rollenschneider eine Abwickelstation zum Abwickeln der Papierbahn von einer Mutterrolle aufweist.

[0002] Papier wird in einer Papiermaschine mit relativ großen Geschwindigkeiten produziert. Diese Geschwindigkeiten können deutlich über 1.000 m/min liegen. Papier wird dabei in einer Breite von beispielsweise bis zu 10 m produziert, die für einen späteren Verwender nicht handhabbar ist. Aus diesem Grunde muß die Papierbahn durch Längsschnitte in mehrere Teilbahnen unterteilt werden, wobei diese Teilbahnen dann zu Teilbahnrollen aufgewickelt werden. Die Teilbahnrollen haben eine axiale Länge in der Größenordnung von 0,5 bis 3,8 m und einen Durchmesser in der Größenordnung von 0,8 bis 2,5 m. Das Längsschneiden der Papierbahn erfolgt dabei in der Regel kurz vor dem Aufwickeln zu Teilbahnrollen. Die für beide Aufgaben vorgesehene Maschine wird üblicherweise auch als "Rollenschneider" bezeichnet.

[0003] Aufgrund der oben angegebenen Abmessungen der Teilbahnrollen können die Teilbahnrollen nur eine begrenzte Länge der Papierbahn aufnehmen. Man muß also relativ häufig eine vollgewickelte Teilbahnrolle aus dem Rollenschneider ausstoßen und die Teilbahn auf einen neuen Rollenkern überleiten. Dies setzt die Produktivität des Rollenschneiders herab. Es gibt daher viele Papierfabriken, in denen man für eine Papiermaschine zwei oder sogar drei Rollenschneider vorgesehen hat. Die Papierbahn wird am Ausgang der Papiermaschine auf sogenannte Volltamboure oder Mutterrollen aufgewickelt, die anschließend in einem Puffer zwischengelagert werden. Tamboure sind hierbei relativ stabile Rollenkerne, auf die die Papierbahn mit der Breite aufgewickelt werden kann, mit der sie aus der Papiermaschine herauskommt. Ein vollbewickelter Tambour kann allerdings durchaus Massen in einer Größenordnung von 50 bis 150 Tonnen aufweisen. Die bewickelten Tamboure werden dann auf die Rollenschneider verteilt, wo die Papierbahn abgewickelt, längsgeteilt und zu Teilbahnrollen aufgewickelt wird.

[0004] Die Verwendung von mehreren Rollenschneidern hat relativ hohe Investitionskosten zur Folge. Auch im Betrieb fallen bei mehreren Rollenschneidern höhere Betriebskosten an.

[0005] Man hat daher vorgeschlagen, einen einzigen Rollenschneider on-line mit der Papiermaschine anzuordnen. Die aus der Papiermaschine kommende Papierbahn, die natürlich noch durch andere Aggregate, wie Kalander, behandelt werden kann, wird dann in einem Zug zu dem Rollenschneider durchgeführt, dort in Teilbahnen unterteilt und zu Teilbahnrollen aufgewickelt.

[0006] Allerdings ergeben sich bei einem on-line angeordneten Rollenschneider Probleme dadurch, daß die Teilbahnen gelegentlich reißen. Das Risiko des Reißens einer Materialbahn ist prinzipiell unabhängig von ihrer Breite. Wenn nach dem Längsschneiden mehrere Teilbahnen vorliegen, dann steigt das Risiko entsprechend der Anzahl der Teilbahnen an. Wenn eine Teilbahn gerissen ist, dann muß im Grunde der gesamte Wickelvorgang unterbrochen werden und es fließen einige Meter Papier wieder in den Pulper, was teilweise erhebliche Produktionsverluste zur Folge hat.

[0007] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Papier auf kostengünstige Weise versandfertig machen zu können.

[0008] Diese Aufgabe wird bei einer Anlage der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Abwickelstation eine Hochgeschwindigkeits-Flying-Splice-Einrichtung aufweist, die bei mindestens 80% der Produktionsgeschwindigkeit der Papiermaschine das Ende der Papierbahn einer abgelaufenen Mutterrolle mit dem Anfang der Papierbahn einer neuen Mutterrolle verbindet.

[0009] Mit dieser Ausgestaltung ist man in der Lage, mit einem einzigen Rollenschneider die Papiermenge aufzunehmen, die von der Papiermaschine geliefert wird. Die Hochgeschwindigkeits-Flying-Splice-Einrichtung zum automatischen Rollenwechsel ist in der Lage, genau wie die Papiermaschine kontinuierlich Papier nachzuliefern, so daß der Rollenschneider im Grunde keine Unterbrechungen des Produktionsvorganges erfährt, die auf die Abwicklung zurückzuführen sind. Der automatische Rollenwechsel ist an sich bekannt. Er wird am Ausgang der Papiermaschine eingesetzt, um die Papierbahn von einer vollgewickelten Mutterrolle auf einen neuen Tambour überzuleiten. Auch dieser Vorgang muß mit der Geschwindigkeit der Papiermaschine erfolgen. Beim Rollenschneider kann man, wie weiter unten erläutert wird, eine gewisse Verlangsamung des Abwickelvorgangs temporär in Kauf nehmen, so daß hier die volle Papiermaschinen-Geschwindigkeit zwar günstig, aber nicht unbedingt notwendig ist. Wenn dann beim Rollenschneider Probleme auftreten, etwa durch einen Abriß einer Teilbahn, dann kann die Papiermaschine dennoch ungestört weiter produzieren, weil die Papierbahn am Ausgang auf eine Mutterrolle aufgewickelt wird. Mehrere Mutterrollen können dann sozusagen als Puffer verwendet werden.

[0010] Vorzugsweise verbindet die Hochgeschwindigkeits-Flying-Splice-Einrichtung bei Produktionsgeschwindigkeit das Ende der Papierbahn einer abgelaufenen Mutterrolle mit dem Anfang der Papierbahn einer neuen Mutterrolle. Damit kann die Abwickelstation der Produktionsgeschwindigkeit der Papiermaschine in vollem Umfang folgen.

[0011] Vorzugsweise ist der Rollenschneider zumindest kurzzeitig mit einer Geschwindigkeit betreibbar, die größer als die Produktionsgeschwindigkeit ist. Der eigentliche Wickelvorgang in einem Rollenschneider kann durchaus bei höheren Geschwindigkeiten erfolgen. Wenn die Papiermaschine beispielsweise mit 1.000 m/min Papier produziert, dann ist der Rollenschneider vielfach in der Lage, die Papierbahn mit 1.500 bis 2.500 m/min aufzuwickeln. Diese hohe Wickelgeschwindigkeit wird aber außerhalb eines Zeitraums gefahren, in dem die Papierbahn von einer abgewickelten oder abgelaufenen Mutterrolle mit der Papierbahn einer neuen Mutterrolle verbunden wird. Mit der höheren Wickelgeschwindigkeit kann man dann einen "Zeitvorrat" aufbauen, der beim nächsten Wechsel einer Mutterrolle wieder "verbraucht" werden kann. Ein zeitlicher Puffer ist auch günstig, um Situationen ausgleichen zu können, die sich beispielsweise aufgrund eines Bahnabrisses ergeben.

[0012] Vorzugsweise weist die Abwickelstation einen Mutterrollen-Speicher auf. In dem Mutterrollen-Speicher können dann mehrere volle Mutterrollen vorrätig gehalten werden. Über die Wickelgeschwindigkeit des Rollenschneiders läßt sich dann in gewissen Grenzen die Entleerung des Mutterrollen-Speichers steuern, so daß die hierdurch bewirkte Pufferwirkung sicherstellt, daß die aus der Papiermaschine kommende Papierbahn unterbrechungsfrei längsgeschnitten und aufgewickelt werden kann.

[0013] Bevorzugterweise weist der Mutterrollen-Speicher einen Mutterrollen-Sensor auf, der mit einem Antrieb des Rollenschneiders gekoppelt ist. Man kann dann auf automatische Weise dafür sorgen, daß der Rollenschneider mit einer höheren Wickelgeschwindigkeit gefahren wird, wenn sich der Mutterrollen-Speicher über ein vorbestimmtes Maß hinaus füllt.

[0014] Vorzugsweise ist jede Teilbahn wahlweise in eine von mindestens zwei Wickelpositionen führbar. Das unterbrechungsfreie Nachführen der Papierbahn mit Papiermaschinen-Geschwindigkeit hat natürlich zur Folge, daß auch die Teilbahnen mit Papiermaschinen-Geschwindigkeit aufgewickelt werden müssen und beim Wechsel von einer vollen Teilbahnrolle zu einem neuen Rollenkern keine Pausen entstehen dürfen. Dies läßt sich auf einfache Weise dadurch gewährleisten, daß man die Teilbahn in einer ersten Wickelposition wickelt und sie dann, wenn die dort gewickelte Teilbahnrolle voll ist, in eine andere Wickelposition führt und dort auf einem neuen Rollenkern festlegt. Die volle Teilbahnrolle kann dann aus dem Rollenschneider ausgestoßen werden. In dem freiwerdenden Platz in der ersten Wickelposition kann dann ein neuer Rollenkern zur Aufnahme der Teilbahn vorbereitet werden, wenn die aktuell gewickelte Teilbahnrolle voll ist.

[0015] Hierbei ist bevorzugt, daß jede Wickelposition einen Rüstraum aufweist, der im Betrieb von einem Monteur begehbar ist. Von einem derartigen Rüstraum ist die Wickelposition so zugänglich, daß der Monteur, falls erforderlich, den neuen Wickelkern soweit vorbereiten kann, daß eine Überleitung der Teilbahn auf diesen Wickelkern möglich ist. Die Art der Zugänglichkeit hängt natürlich von der verwendeten Wickelvorrichtung ab. Hier unterscheidet man prinzipiell zwischen Tragwalzenwicklern, beispielsweise Doppeltragwalzen-Wicklern, bei denen die sich bildende Teilbahnrolle auf Tragwalzen aufliegt und durch sie unterstützt wird. Die sich bildende Teilbahnrolle wird dabei nicht weiter festgehalten, sondern allenfalls von einer Belastungswalze in das Wickelbett gedrückt. Eine andere Ausgestaltung sind sogenannte Stützwalzenwickler, die den Rollenkern zentrisch erfassen. Die sich bildende Teilbahnrolle liegt beim Wickeln an einer Stützwalze an, um die Wickelhärte zu beeinflussen.

[0016] Vorzugsweise weist der Rollenschneider eine erste Wickeleinrichtung mit einer Zentralwalze und beidseits der Zentralwalze angeordneten Wickelpositionen, die in Axialrichtung der Zentralwalze versetzt zueinander angeordnet sind, und eine zweite Wickeleinrichtung mit einer Zentralwalze und beidseits der Zentralwalze angeordneten Wickelpositionen, die in Axialrichtung der Zentralwalze versetzt zueinander angeordnet sind, auf, und die Teilbahnen sind abwechselnd in die erste Wickeleinrichtung und in die zweite Wickeleinrichtung geführt. Die beiden Wickeleinrichtungen sind also als sogenannte Stütz- oder Kontaktwickler ausgebildet, d.h. die einzelnen Wickelrollen liegen beim Wickeln an der Zentralwalze an. Dadurch ist es möglich, beim Wickeln eine gewisse Wickelspannung in die Wickelrolle einzuwickeln, so daß man einen vorbestimmten Wickelhärteverlauf erreichen kann. Bei einem Stützwalzenwickler liegen die Wickelrollen jedenfalls teilweise mit ihrem Eigengewicht an der Zentralwalze an. Bei einem Kontaktwalzenwickler wird hier von außen der notwendige Druck erzeugt. Wenn im folgenden von einem Stützwalzenwickler die Rede ist, dann soll dieser Begriff auch einen Kontaktwalzenwickler mit umfassen. Man hat bislang die Teilbahnen immer abwechselnd den Wickelpositionen zugeführt, die auf beiden Seiten der Zentralwalze angeordnet sind. Diese Wickelpositionen waren relativ zueinander auf Lücke angeordnet, so daß eine Wickeleinrichtung die kompletten Teilbahnen aus einer Materialbahn aufnehmen konnte. Man verändert nun diesen Aufbau dadurch, daß man einen zweiten Stützwalzenwickler vorsieht und die Teilbahnen nun abwechselnd nicht mehr einer Wickel-einrichtung, sondern zwei Wickeleinrichtungen zuleitet. Dies hat den Vorteil, daß in jeder Wickeleinrichtung Wickelpositionen frei bleiben und diese Wickelpositionen auch für eine Vorbereitung frei zugänglich sind, weil neben den ei n-zelnen Wickelpositionen die entsprechende benachbarte Teilbahn fehlt.

[0017] Man kann daher die Teilbahnen, die in einer Wickelposition gewickelt werden, nach dem Fertigstellen der Wickelrolle in eine andere Wickelposition überleiten. Da sich diese Wickelposition in der gleichen Wickeleinrichtung befindet, ist das Überleiten wesentlich einfacher. Die freie W i-ckelposition konnte entsprechend vorbereitet werden, so daß das Überleiten der Teilbahn von der "vollen" zur "freien" Wickelposition wesentlich schneller erfolgen kann. Dadurch werden Totzeiten klein gehalten.

[0018] Vorzugsweise nutzen beide Wickeleinrichtungen die gleiche Zentralwalze. An der Zentralwalze sind also insgesamt mindestens vier Wickelpositionsgruppen vorgesehen. Dies spart Platz. Trotz der zwei Wickeleinrichtungen ist nur eine einzige Zentralwalze erforderlich.

[0019] Es ist von Vorteil, wenn die erste Wickeleinrichtung und die zweite Wickeleinrichtung auf einander gegenüberliegenden Seiten der Zentralwalze angeordnet sind. Damit nutzt man den an der Zentralwalze zur Verfügung stehenden Raum am besten aus.

[0020] Auch ist es günstig, wenn die erste Wickeleinrichtung in Schwerkraftrichtung oben und die zweite Wickeleinrichtung in Schwerkraftrichtung unten an der Zentralwalze angeordnet sind. Damit herrschen in jeder Wickeleinrichtung für alle zu einer Wickeleinrichtung gehörenden Wickelpositionen die gleichen Bedingungen, was die Steuerung des jeweiligen Wickelverlaufs erleichtert.

[0021] Vorzugsweise weist jede Wickelposition eine Vorbeschleunigungs-Einrichtung für eine Wickelhülse auf. Diese Vorbeschleunigungs-Einrichtung kann durch einen Wickelhülsenantrieb gebildet sein. Es ist aber auch möglich, daß die Vorbeschleunigungs-Einrichtung die Wickel-

Ansprüche

1. Anlage zur Herstellung von Papier mit einer Papiermaschine, die eine Papierbahn mit einer Produktionsgeschwindigkeit ausgibt, und einem Rollenschneider, der die Papierbahn in Teilbahnen unterteilt und zu Teilbahnrollen aufwickelt, wobei der Rollenschneider eine Abwickelstation zum Abwickeln der Papierbahn von einer Mutterrolle aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Abwickelstation (11) eine Hochgeschwindigkeits-Flying-Splice-Einrichtung (58) aufweist, die bei mindestens 80% der Produktionsgeschwindigkeit der Papiermaschine das Ende der Papierbahn (10) einer abgelaufenen Mutterrolle (59) mit dem Anfang der Papierbahn (10') einer neuen Mutterrolle (56) verbindet.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochgeschwindigkeits-Flying-Splice-Einrichtung (58) bei Produktionsgeschwindigkeit das Ende der Papierbahn (10) einer abgelaufenen Mutterrolle (53) mit dem Anfang der Papierbahn (10') einer neuen Mutterrolle (56) verbindet.

3. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rollenschneider (1) zumindest kurzzeitig mit einer Geschwindigkeit betreibbar ist, die größer als die Produktionsgeschwindigkeit ist.

4. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abwickelstation (11) einen Mutterrollen-Speicher (51) aufweist.

5. Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Mutterrollen-Speicher (51) einen Mutterrollen-Sensor (52) aufweist, der mit einem Antrieb des Rollenschneiders (1) gekoppelt ist.

6. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß jede Teilbahn (17, 18) wahlweise in eine von mindestens zwei Wickelpositionen führbar ist.

7. Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jede Wickelposition einen Rüstraum aufweist, der im Betrieb von einem Monteur begehbar ist.

8. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Rollenschneider eine erste Wickeleinrichtung (2) mit einer Zentralwalze (4) und beidseits der Zentralwalze (4) angeordneten Wickelpositionen (22, 23), die in Axialrichtung der Zentralwalze versetzt zueinander angeordnet sind, und eine zweite Wickeleinrichtung (3) mit einer Zentralwalze (4, 7) und beidseits der Zentralwalze angeordneten Wickelpositionen (24, 25), die in Axialrichtung der Zentralwalze (4, 7) versetzt zueinander angeordnet sind, aufweist, und die Teilbahnen (17, 18) abwechselnd in die erste Wickeleinrichtung (2) und in die zweite Wickeleinrichtung (3) geführt sind.

9. Anlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß beide Wickeleinrichtungen die gleiche Zentralwalze (4) nutzen.

10. Anlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Wickeleinrichtung (2) und die zweite Wickeleinrichtung (3) auf ei n-ander gegenüberliegenden Seiten der Zentralwalze (4) angeordnet sind.

11. Anlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Wickeleinrichtung (2) in Schwerkraftrichtung oben und die zweite Wickeleinrichtung (3) in Schwerkraftrichtung unten an der Zentralwalze angeordnet sind.

12. Anlage nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß jede Wickelposition eine Vorbeschleunigungs-Einrichtung für eine Wickelhülse (30, 31; 36, 37) aufweist.

13. Anlage nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß jede Wickeleinrichtung (2, 3) mindestens eine Splice-Einrichtung (39, 40) aufweist.

14. Anlage nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Splice-Einrichtung (39, 40) in Axialrichtung der Zentralwalze (4, 7) verfahrbar ist.

15. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß in mindestens zwei Wickelpositionen (22-25) unterschiedlich große Wickelrollen angeordnet sind.

Zeichnung