Wickelkern, Wickelmaschine und Verfahren zum Aufwickeln einer Materialbahn

Abstract

 Die Erfindung betrifft einen Wickelkern (1) zum vorzugsweise kontinuierlichen Aufwickeln einer Materialbahn, insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn, mit einer einen Mantel (3) und zwei mit je einem Lagerzapfen (5) versehene Deckel (4) umfassenden Trommel (2), deren Mantel (3) eine Anzahl von Durchgangsöffnungen (6) aufweist.
Der erfindungsgemäße Wickelkern (1) ist dadurch gekennzeichnet, dass der Mantel (3) zumindest in dem Bereich (12), in welchem ein anfänglich aus der Materialbahn gebildeter Aufführstreifen (13) auf den Wickelkern (1) aufgebracht wird, mit Durchgangsöffnungen (6) versehen ist und dass mindestens ein Mittel (14) vorgesehen ist, das die eine Saugzone (15) bildenden Durchgangsöffnungen (6) zumindest während der Aufbringung des Aufführstreifens (13) auf den Wickelkern (1) innenseitig mit einem vorzugsweise steuer-/regelbaren Unterdruck (p_u) beaufschlagt.
Die Erfindung betrifft überdies sowohl eine Wickelmaschine als auch ein Verfahren zum vorzugsweise kontinuierlichen Aufwickeln einer Materialbahn, insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn, auf einen erfindungsgemäßen Wickelkern (1).

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen Wickelkern zum vorzugsweise kontinuierlichen Aufwickeln einer Materialbahn, insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn, mit einer einen Mantel und zwei mit je einem Lagerzapfen versehene Deckel umfassenden Trommel, deren Mantel eine Anzahl von Durchgangsöffnungen aufweist.

[0002] Ferner betrifft die Erfindung sowohl eine Wickelmaschine als auch ein Verfahren zum vorzugsweise kontinuierlichen Aufwickeln einer Materialbahn, insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn, auf einen Wickelkern.

[0003] Ein derartiger Wickelkern ist bereits bekannt und kommt beispielsweise in einer Wickelmaschine für die Herstellung von Papier oder Karton (Faserstoffbahn) zum Einsatz, um die fertige und laufende Papier- oder Kartonbahn ohne Unterbrechung des Herstellungsprozesses, das heißt ohne Abschalten der Papier- oder Kartonmaschine, nacheinander auf mehrere Wickelkerne, die auch als Tamboure bezeichnet werden, aufzuwickeln.

[0004] Hierbei muss dafür gesorgt werden, dass der durch das Durchtrennen der laufenden Materialbahn entstehende neue Bahnanfang in Form eines Aufführstreifens dem neuen Wickelkern unter anderem schnell und prozesssicher zugeführt wird, um auf diesem danach eine neue Wickelrolle bilden zu können.

[0005] Die bisher verwendeten Wickelkerne umfassen jeweils eine gebohrte oder gelochte Trommel, über die bei einem Anfahrvorgang der Wickelmaschine oder bei einem Abriss der Materialbahn ein auch als Einfädelstreifen bezeichneter schmaler Aufführstreifen und während des Normalbetriebs der Wickelmaschine die gesamte Materialbahnbreite geführt wird. Der Wickelkern ist über eine im Lagerzapfen ihres Deckels eingebrachte Bohrung mit einer Absaugeinrichtung verbunden, die den Innenraum des Wickelkerns mit einem Unterdruck beaufschlagt. Der Unterdruck wird über die den Mantel des Wickelkerns durchdringenden Öffnungen auf die Außenfläche des Mantels übertragen. Durch diese Maßnahme werden ein Flattern und ein unruhiger Lauf der Materialbahn vermieden. Besonders nachteilig bei den bekannten Wickelkernen ist, dass bei steigenden Maschinengeschwindigkeiten die Wirbelverluste der Luftströmung im Innenraum des Wickelkerns und die Reibungsverluste in deN Lagerzapfenbohrungen derart groß werden, dass eine ausreichende Besaugung des Innenraums des Wickelkerns nicht mehr möglich ist. Um Abhilfe zu schaffen, muss der Querschnitt der im Lagerzapfen angeordneten Bohrung vergrößert werden. Dies ist jedoch nicht beliebig möglich, so dass der vorstehend beschriebene Wickelkern für hohe Maschinengeschwindigkeiten nicht mehr einsetzbar ist.

[0006] Weiterhin ist aus der europäischen Patentschrift EP 0 860 545 B1 eine Vorrichtung zur Führung einer Materialbahn innerhalb einer Maschine bekannt. Die Vorrichtung weist mindestens eine einen Mantel und zwei mit Lagerzapfen versehene Deckel umfassende Trommel auf, deren Mantel mit einer Anzahl von Durchgangsöffnungen versehen ist. Im Innern der Trommel ist mindestens ein Laufrad angeordnet, das den Innenraum der Trommel - in Längsrichtung der Trommel gesehen - in voneinander getrennte Kammern mit unterschiedlichen Drücken unterteilt. Nachteilhaft an dieser Vorrichtung ist unter anderem, dass sich die Durchgangsöffnungen fast über die gesamte Länge der Trommel erstrecken und somit aufgrund der Besaugung mindestens eine Kammer mit Überdruck erzeugt wird, wobei die nach außen über die Durchgangsöffnungen austretende Luft der Überdruckkammer die Materialbahn von der Oberfläche wegdrückt und somit ein sicheres und effizientes Überführen des kompletten Überführstreifens auf den Wickelkern verhindert.

[0007] Überdies sind Vorrichtungen bekannt, bei denen ein eine Anzahl von Luftdurchtrittsöffnungen im Mantel aufweisender Wickelkern mittels eines Saugkastens an der Außenfläche des Mantels besaugt wird, wodurch ein Unterdruck in den Innenraum des Wickelkerns eingeleitet wird. Der Unterdruck breitet sich über die Luftdurchtrittsöffnungen bis zu dem von der Materialbahn abgedeckten Bereich des Wickelkerns aus. Aufgrund des hohen Raumbedarfs derartiger Vorrichtungen, der innerhalb der Maschine nicht in allen Fällen zur Verfügung steht, sind deren Einsatzmöglichkeiten beschränkt.

[0008] Es ist also Aufgabe der Erfindung, einen Wickelkern der eingangs genannten Art anzugeben, der einen sicheren und effizienten Aufführvorgang eines Aufführstreifens auf seinen Mantel gewährleistet. Weiterhin soll eine entsprechende Wickelmaschine und ein entsprechendes Verfahrens angegeben werden.

[0009] Diese Aufgabe wird bei einem Wickelkern der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass der Mantel zumindest in dem Bereich, in welchem ein anfänglich aus der Materialbahn gebildeter Aufführstreifen auf den Wickelkern aufgebracht wird, mit Durchgangsöffnungen versehen ist und dass mindestens ein Mittel vorgesehen ist, das diese eine Saugzone bildenden Durchgangsöffnungen zumindest während der Aufbringung des Aufführstreifens auf den Wickelkern innenseitig mit einem vorzugsweise steuer-/regelbaren Unterdruck beaufschlagt.

[0010] Die erfindungsgemäße Aufgabe wird hiermit vollständig gelöst.

[0011] Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Wickelkerns wird der während des Wickelkernwechsels ausgebildete Aufführstreifen sicher in einer ausgewählten Saugzone an den Mantel des Wickelkerns herangezogen und gleichzeitig ausreichend fixiert. Somit entsteht ein schneller und effizienter Aufführvorgang des Aufführstreifens auf den Wickelkern bei größter Anpassungsmöglichkeit an verschiedene Bahnqualitäten aufgrund eines vorzugsweise steuer-/regelbaren Unterdrucks. Weiterhin sind keine Fremdstoffe, wie beispielsweise Klebstoffe oder Klebestreifen, zur Fixierung des Aufführstreifens an dem Mantel des Wickelkerns notwendig, wodurch also kein Fremdstoffeintrag in den Produktionsprozess der Materialbahn erfolgt. Dadurch entstehen letztlich ein sauberer Wickelkern und weniger Restschwarte.

[0012] In erster erfindungsgemäßer Ausgestaltung umfasst das Mittel wenigstens eine externe und vorzugsweise steuer-/regelbare Unterdruckquelle, die zumindest während der Aufbringung des Aufführstreifens auf den Wickelkern mittels mindestens einer bewegbaren Unterdruckleitung an den wenigstens einen mit einer axialen Durchgangsöffnung versehenen Lagerzapfen ankoppelbar ist.

[0013] Von Vorteil ist hierbei, dass der Wickelkern zwar eine axiale Durchgangsöffnung durch den Lagerzapfen hindurch, aber keinen Einbau im Vergleich zu bekannten Wickelkernen erhält. Auch die Ankoppelung der bewegbaren Unterdruckleitung gestaltet sich aufgrund einer einfachen axialen Bewegung in Bezug auf den Wickelkern relativ einfach, wobei beim Bereich des Wickelkerns letztendlich nur ortsfeste Elemente ihre Verwendung finden.

[0014] Die Unterdruckquelle ist bevorzugt ein Ventilator, ein übergeordnetes Vakuumsystem, insbesondere für ein DuoStabilisator-System für eine Trockenpartie, oder dergleichen. Die mögliche Anbindung der Unterdruckleitung an ein übergeordnetes Vakuumsystem erbringt insbesondere den Vorteil, dass kein System samt eigenem Aggregat zur temporären Erzeugung des Unterdrucks notwendig ist.

[0015] Damit der mit Unterdruck zu besaugende Raum möglichst klein und die Besaugung dadurch kostengünstiger und effizienter ist, ist in einem Bereich neben der Saugzone und gegenseitig der axialen Durchgangsöffnung des Lagerzapfens wenigstens eine Trennwand zur Aufteilung des Innenraums der Trommel in mindestens zwei voneinander getrennte Kammern mit zumindest während der Aufbringung des Aufführstreifens auf den Wickelkern unterschiedlichen Drücken angeordnet.

[0016] In zweiter erfindungsgemäßer Ausgestaltung umfasst das Mittel wenigstens eine interne und vorzugsweise steuer-/regelbare Venturieinheit, die im Bereich der Saugzone derart ortsfest angeordnet ist, dass ihr Saugbereich innenseitig den Durchgangsöffnungen zugeordnet ist und dass der Saugbereich in abgewandter Richtung über mindestens einen Saugkanal mit ihrer Strahlpumpe verbunden ist, die auslaufseitig einen Auslaufdiffusor und einlaufseitig eine Düse für eine treibende Druckluft aufweist, wobei die Düse über eine axiale Durchgangsöffnung in dem Lagerzapfen und über mindestens eine vorzugsweise bewegbare Überdruckleitung mit einer externen und außenseitig an den Lagerzapfen ankoppelbaren und vorzugsweise steuer-/regelbaren Druckluftquelle zumindest während der Aufbringung des Aufführstreifens auf den Wickelkern verbindbar ist.

[0017] Vorteilhaft bei dieser Ausgestaltung ist die Tatsache, dass die wesentlichen Elemente zur temporären Erzeugung des Unterdrucks ortsfest im Innenraum des Wickelkerns angeordnet sind und dass ein im Vergleich zur ersten Ausgestaltung geringerer Durchmesser der axialen Durchgangsöffnung in dem Lagerzapfen benötigt wird, um in effizienter Weise den Unterdruck zu erzeugen. Die Ankoppelung der bewegbaren Unterdruckleitung gestaltet sich aufgrund einer einfachen axialen Bewegung in Bezug auf den Wickelkern wiederum relativ einfach.

[0018] Und in dritter erfindungsgemäßer Ausgestaltung umfasst das Mittel wenigstens eine interne und vorzugsweise steuer-/regelbare Unterdruckquelle, die den Innenraum der Trommel in mindestens zwei voneinander getrennte Kammern mit zumindest während der Aufbringung des Aufführstreifens auf den Wickelkern unterschiedlichen Drücken aufteilt, wobei die Kammer mit zumindest zeitweisem Unterdruck der Saugzone zugeordnet ist. Bei dieser Ausgestaltung sind in vorteilhafter Weise alle wesentlichen Elemente zur temporären Erzeugung des Unterdrucks im Innenraum des Wickelkerns angeordnet, der Wickelkern kann also als ein geschlossenes System betrachtet werden, wobei das System zudem weitestgehend wartungsfrei ausgebildet werden kann.

[0019] Die Unterdruckquelle ist bevorzugt ein mindestens ein Laufrad umfassender Ventilator, wobei das Laufrad in einem Deckel der Trommel fliegend gelagert ist oder das Laufrad drehfest mit einer Antriebswelle verbunden ist, die konzentrisch zur Drehachse der Trommel angeordnet ist. Infolge dieser Ausführungsformen der Unterdruckquelle kann das Laufrad das Innere der Trommel - in Längsrichtung der Trommel betrachtet - derart unterteilen, dass die Trommel lediglich teilweise besaugt wird, das heißt der Innenraum und die Außenfläche nur bereichsweise mit einem Unterdruck beaufschlagt werden. Das Laufrad weist dabei bevorzugt äußere Abmessungen auf, die an den Innenraum der Trommel derart angepasst sind, dass ein unerwünschtes Rückströmen der von dem Laufrad geförderten Luft von dessen Druckseite auf die Saugseite des Laufrads verhindert oder zumindest sehr klein gehalten wird.

[0020] Außerdem werden zwei Ausführungsformen des Ventilators bevorzugt, die sich dadurch auszeichnen, dass das Laufrad von außen mittels der Antriebswelle antreibbar ist oder von einem im Innenraum der Trommel angeordneten Elektromotor antreibbar ist. An der Antriebswelle ist beispielsweise ein mit einer Antriebseinrichtung oder eine mit einem Riementrieb verbundene Riemenscheibe angeordnet, die die Antriebswelle mit einem Antriebsmoment beaufschlagt. Die zweite Möglichkeit erbringt den Vorteil, dass der benötigte Bauraum weiter verkleinert wird. Hinzu kommt, dass die durch die unmittelbare Anordnung des Elektromotors im Bereich des Laufrads, infolge eines verkürzten Antriebsstrangs, die Kosten für den Wickelkern weiters reduziert werden.

[0021] Der von dem Mittel im Bereich der Saugzone zumindest zeitweise erzeugte Unterdruck weist bevorzugt einen Wert im Bereich von 0,1 bis 1,3 kPa, vorzugsweise von 0,3 bis 1 kPa, auf. Dieser relativ kleine Wertebereich ergibt sich aufgrund der Gegebenheit, dass der benötigte und damit auch erzeugte Unterdruck im Wesentlichen nur die Fliehkraft zu überwinden hat und dass die Saugzone entsprechend den durch den Aufführstreifen vorgegebenen Anforderungen ausgebildet ist. Die Saugzone des erfindungsgemäßen Wickelkerns weist in ausreichendem Maße eine Saugbreite im Bereich von 50 bis 300 mm, vorzugsweise von 100 bis 250 mm, auf.

[0022] Die erfindungsgemäße Wickelmaschine zum vorzugsweise kontinuierlichen Aufwickeln einer Materialbahn, insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn, auf einen Wickelkern, zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass der Wickelkern zumindest gemäß der Erfindung ausgebildet ist.

[0023] Und das erfindungsgemäße Verfahren zum vorzugsweise kontinuierlichen Aufwickeln einer Materialbahn, insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn, auf einen Wickelkern, wobei der Wickelkern einen Mantel und zwei mit je einem Lagerzapfen versehene Deckel umfassenden Trommel besitzt, deren Mantel eine Anzahl von Durchgangsöffnungen aufweist, zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass ein Wickelkern gemäß der Erfindung verwendet wird.

[0024] Sowohl die Wickelmaschine als auch das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung weisen die bereits genannten erfindungsgemäßen Vorteile auf.

[0025] Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung.

[0026] Es zeigen

Figur 1

einen schematischen Ausschnitt einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Wickelkerns in Seitenansicht; und

Figuren 2 und 3

eine jeweilige Teilansicht weiterer Ausführungsvarianten des erfindungsgemäßen Wickelkerns in Schnittdarstellung.

[0027] Der im Folgenden beschriebene Wickelkern ist allgemein zum Aufwickeln einer laufenden Materialbahn, beispielsweise einer Papier- oder Kartonbahn, in einer Wickelmaschine einsetzbar. Die Wickelmaschine kann am Ende einer Maschine zur Herstellung oder Veredelung einer laufenden Materialbahn angeordnet werden, um die fertige laufende Materialbahn zu einer Wickelrolle aufzuwickeln. Die Wickelmaschine kann aber auch zum Umrollen fertiger Wickelrollen verwendet werden. Rein beispielhaft wird davon ausgegangen, dass es sich hier um eine Wickelmaschine zum Aufwickeln einer fortlaufenden Materialbahn handelt.

[0028] Der in den Figuren 1 bis 3 jeweils dargestellte Wickelkern 1 zum vorzugsweise kontinuierlichen Aufwickeln einer Materialbahn, insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn, weist eine Trommel 2 auf, die einen Mantel 3 und zwei mit Lagerzapfen 5 versehene und stirnseitig angeordnete Deckel 4 umfasst.

[0029] Der Mantel 3 der Trommel 2 ist mit einer Anzahl von Durchgangsöffnungen 6 versehen, die die Außenfläche 7 des Mantels 3 mit dem Innenraum 8 des Wickelkerns 1 verbinden. Die Durchgangsöffnungen 6 sind als Bohrungen ausgebildet und weisen im Bereich der Außenfläche 7 einen vorzugsweise erweiterten Querschnitt auf. Der jeweilige zur Lagerung des Wickelkerns 1 dienende Lagerzapfen 5 ist gemäß Darstellung einstückig mit dem Deckel 4 ausgebildet und etwa mittig mit einem Lager 9 bekannter Bauweise versehen. Weiterhin ist endseitig auf dem Lagerzapfen 5 eine Tambourglocke 10 angebracht, die bündig und radial außenseitig über das Ende des Lagerzapfens 5 mit einem Vorsprung 11 hinausragt.

[0030] Die Figur 1 zeigt nun einen schematischen Ausschnitt einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Wickelkerns 1 in Seitenansicht. Dabei ist der Mantel 3 lediglich in dem Bereich 12, in welchem ein anfänglich aus der Materialbahn gebildeter und lediglich angedeuteter Aufführstreifen 13 auf den Wickelkern 1 aufgebracht wird, mit Durchgangsöffnungen 6 versehen. Ferner ist ein Mittel 14 vorgesehen, das die im Bereich 12 eine Saugzone 15 bildenden Durchgangsöffnungen 6 zumindest während der Aufbringung des Aufführstreifens 13 auf den Wickelkern 1 innenseitig mit einem vorzugsweise steuer-/regelbaren Unterdruck p_u beaufschlagt.

[0031] Das Mittel 14 umfasst wenigstens eine externe und vorzugsweise steuer-/regelbare, jedoch in der Figur 1 lediglich angedeutete Unterdruckquelle 16, die zumindest während der Aufbringung des Aufführstreifens 13 auf den Wickelkern 1 mittels mindestens einer bewegbaren Unterdruckleitung 17 an den wenigstens einen mit einer axialen Durchgangsöffnung 18 versehenen Lagerzapfen 5 ankoppelbar ist. Die Bewegung B der Unterdruckleitung 17 ist mittels eines Doppelpfeils und die Bewegungsrichtung R des Luftstroms im Innenraum 8 des Wickelkerns 1 mit Pfeilen dargestellt.

[0032] Die Unterdruckquelle 16 kann in bevorzugter Ausführung ein Ventilator, ein übergeordnetes Vakuumsystem, insbesondere für ein DuoStabilisator-System für eine Trockenpartie, oder dergleichen sein.

[0033] Weiterhin ist in der Ausführung der Figur 1 vorgesehen, dass in einem Bereich neben der Saugzone 15 und gegenseitig der axialen Durchgangsöffnung 18 des Lagerzapfens 5 eine Trennwand 19 zur Aufteilung des Innenraums 8 der Trommel 2 in mindestens zwei voneinander getrennte Kammern K₁, K₂ mit zumindest während der Aufbringung des Aufführstreifens 13 auf den Wickelkern 1 unterschiedlichen Drücken p₁, p₂ angeordnet ist. Der Druck p₁ entspricht hierbei dem Unterdruck p_u.

[0034] Die Figur 2 zeigt nun eine Teilansicht einer weiteren Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Wickelkerns 1 in Schnittdarstellung. Dabei ist der Mantel 3 lediglich in dem Bereich 12, in welchem ein anfänglich aus der Materialbahn gebildeter und lediglich angedeuteter Aufführstreifen 13 auf den Wickelkern 1 aufgebracht wird, mit Durchgangsöffnungen 6 versehen. Ferner ist ein Mittel 14 vorgesehen, das die im Bereich 12 eine Saugzone 15 bildenden Durchgangsöffnungen 6 zumindest während der Aufbringung des Aufführstreifens 13 auf den Wickelkern 1 innenseitig mit einem vorzugsweise steuer-/regelbaren Unterdruck p_u beaufschlagt.

[0035] Das Mittel 14 umfasst wenigstens eine interne und vorzugsweise steuer-/regelbare Venturieinheit 20, die im Innenraum 8 der Trommel 2 und im Bereich der Saugzone 15 derart ortsfest angeordnet ist, dass ihr Saugbereich 21 innenseitig den Durchgangsöffnungen 6 zugeordnet ist und dass der Saugbereich 21 in abgewandter Richtung über mindestens einen Saugkanal 22 mit ihrer Strahlpumpe 23 verbunden ist, die auslaufseitig einen Auslaufdiffusor 24 und einlaufseitig eine Düse 25 für eine treibende Druckluft 26 aufweist. Die Düse 25 ist hierzu über eine axiale Durchgangsöffnung 18 in dem Lagerzapfen 5 und über eine bewegbare Überdruckleitung 27 mit einer externen und außenseitig an den Lagerzapfen 5 ankoppelbaren, steuer-/regelbaren und in der Figur 3 jedoch lediglich angedeuteten Druckluftquelle 28 zumindest während der Aufbringung des Aufführstreifens 13 auf den Wickelkern 1 verbindbar. Die Bewegung B der Überdruckleitung 28 ist mittels eines Doppelpfeils und die Bewegungsrichtung R der Druckluft 26 mit Pfeilen dargestellt, wobei dem Strom der Druckluft 26 nach Passierung der Düse 25 ein den Saugbereichen 22 entnommener Luftstrom (Pfeildarstellung) im Innenraum 8 des Wickelkerns 1 hinzukommt.

[0036] Die Durchgangsöffnung 18 in dem Lagerzapfen 5 und die Strahlpumpe 23 verlaufen fluchtend zueinander in axialer Richtung des Wickelkerns 1. Der Saugkanal 23 kann in bevorzugter Weise auch aus mehreren einzelnen Kanälen bestehen, die strömungsoptimiert vom Saugbereich 21 zur Strahlpumpe 23 verlaufen. Selbstverständlich kann der Saugkanal 23 auch vollständig umlaufend ausgebildet sein.

[0037] Die Figur 3 zeigt nun eine Teilansicht einer dritten Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Wickelkerns 1 in Schnittdarstellung. Dabei ist der Mantel 3 lediglich in dem Bereich 12, in welchem ein anfänglich aus der Materialbahn gebildeter und lediglich angedeuteter Aufführstreifen 13 auf den Wickelkern 1 aufgebracht wird, mit Durchgangsöffnungen 6 versehen. Ferner ist ein Mittel 14 vorgesehen, das die im Bereich 12 eine Saugzone 15 bildenden Durchgangsöffnungen 6 zumindest während der Aufbringung des Aufführstreifens 13 auf den Wickelkern 1 innenseitig mit einem vorzugsweise steuer-/regelbaren Unterdruck p_u beaufschlagt.

[0038] Das Mittel 14 umfasst wenigstens eine interne und vorzugsweise steuer-/regelbare Unterdruckquelle 29, die den Innenraum 8 der Trommel 2 in mindestens zwei voneinander getrennte Kammern K₁, K₂ mit zumindest während der Aufbringung des Aufführstreifens 13 auf den Wickelkern 1 unterschiedlichen Drücken p₁, p₂ aufteilt, wobei die Kammer K1 mit zumindest zeitweisem Unterdruck p_u der Saugzone 15 zugeordnet ist.

[0039] In der Ausführung der Figur 3 ist die Unterdruckquelle 29 ein ein Laufrad 31 umfassender Ventilator 30, wobei das Laufrad 31 von einem im Innenraum 8 und am Deckel 4 der Trommel 2 angeordneten Elektromotor 32 angetrieben ist. An dem anderen, jedoch nicht dargestellten Deckel sind vorzugsweise Öffnungen zur Abführung des durch das Laufrad 31 im Betrieb erzeugten Luftstroms angebracht. Die Bewegungsrichtung R des Luftstroms ist mit Pfeilen dargestellt.

[0040] In weiterer nicht dargestellter Ausgestaltung kann das Laufrad auch drehfest mit einer Antriebswelle verbunden sein, die konzentrisch zur Drehachse der Trommel angeordnet ist.

[0041] Das in den Figuren 1 bis 3 dargestellte Mittel 14 ist derart ausgebildet, dass der im Bereich der Saugzone 15 zumindest zeitweise erzeugte Unterdruck p_u einen Wert im Bereich von 0,1 bis 1,3 kPa, vorzugsweise von 0,3 bis 1 kPa, aufweist. Die Saugzone 15 weist überdies eine Saugbreite B_s im Bereich von 50 bis 300 mm, vorzugsweise von 100 bis 250 mm, auf.

[0042] Weiterhin eignet sich der in den Figuren dargestellte Wickelkern 1 in vorzüglicher Weise zur Verwendung in einer dem Fachmann bekannten Wickelmaschine zum vorzugsweise kontinuierlichen Aufwickeln einer Materialbahn, insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn, auf einen Wickelkern.

[0043] Auch ein Verfahren zum vorzugsweise kontinuierlichen Aufwickeln einer Materialbahn, insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn, auf einen Wickelkern, wobei der Wickelkern eine einen Mantel und zwei mit je einem Lagerzapfen versehene Deckel umfassende Trommel besitzt, deren Mantel eine Anzahl von Durchgangsöffnungen aufweist, verwendet in bevorzugter Weise einen in den Figuren dargestellten Wickelkern 1.

[0044] Zusammenfassend ist festzuhalten, dass durch die Erfindung ein Wickelkern der eingangs genannten Art so weitergebildet wird, dass er einen sicheren und effizienten Aufführvorgang eines Aufführstreifens auf seinen Mantel gewährleistet.

Bezugszeichenliste

[0045] 

1

Wickelkern

2

Trommel

3

Mantel

4

Deckel

5

Lagerzapfen

6

Durchgangsöffnung

7

Außenfläche

8

Innenraum

9

Lager

10

Tambourglocke

11

Vorsprung

12

Bereich

13

Aufführstreifen

14

Mittel

15

Saugzone

16

Unterdruckquelle

17

Unterdruckleitung

18

Durchgangsöffnung

19

Trennwand

20

Venturieinheit

21

Saugbereich

22

Saugkanal

23

Strahlpumpe

24

Auslaufdiffusor

25

Düse

26

Druckluft

27

Druckluftquelle

28

Überdruckleitung

29

Unterdruckquelle

30

Ventilator

31

Laufrad

32

Elektromotor

B

Bewegung (Doppelpfeil)

B_s

Saugbreite

K₁, K₂

Kammer

p₁, p₂

Druck

p_u

Unterdruck

R

Bewegungsrichtung (Pfeil)

Ansprüche

1. Wickelkern (1) zum vorzugsweise kontinuierlichen Aufwickeln einer Materialbahn, insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn, mit einer einen Mantel (3) und zwei mit je einem Lagerzapfen (5) versehene Deckel (4) umfassenden Trommel (2), deren Mantel (3) eine Anzahl von Durchgangsöffnungen (6) aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Mantel (3) zumindest in dem Bereich (12), in welchem ein anfänglich aus der Materialbahn gebildeter Aufführstreifen (13) auf den Wickelkern (1) aufgebracht wird, mit Durchgangsöffnungen (6) versehen ist und
dass mindestens ein Mittel (14) vorgesehen ist, das die eine Saugzone (15) bildenden Durchgangsöffnungen (6) zumindest während der Aufbringung des Aufführstreifens (13) auf den Wickelkern (1) innenseitig mit einem vorzugsweise steuer-/regelbaren Unterdruck (p_u) beaufschlagt.

2. Wickelkern (1) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Mittel (14) wenigstens eine externe und vorzugsweise steuer-/regelbare Unterdruckquelle (16) umfasst, die zumindest während der Aufbringung des Aufführstreifens (13) auf den Wickelkern (1) mittels mindestens einer vorzugsweise bewegbaren Unterdruckleitung (17) an den wenigstens einen mit einer axialen Durchgangsöffnung (18) versehenen Lagerzapfen (5) ankoppelbar ist.

3. Wickelkern (1) nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Unterdruckquelle (16) ein Ventilator, ein übergeordnetes Vakuumsystem, insbesondere für ein DuoStabilisator-System für eine Trockenpartie, oder dergleichen ist.

4. Wickelkern (1) nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass in einem Bereich neben der Saugzone (15) und gegenseitig der axialen Durchgangsöffnung (18) des Lagerzapfens (5) wenigstens eine Trennwand (19) zur Aufteilung des Innenraums (8) der Trommel (2) in mindestens zwei voneinander getrennte Kammern (K₁, K₂) mit zumindest während der Aufbringung des Aufführstreifens (13) auf den Wickelkern (1) unterschiedlichen Drücken (p₁, p₂) angeordnet ist.

5. Wickelkern (1) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Mittel (14) wenigstens eine interne und vorzugsweise steuer-/regelbare Venturieinheit (20) umfasst, die im Bereich (12) der Saugzone (15) derart ortsfest angeordnet ist, dass ihr Saugbereich (21) innenseitig den Durchgangsöffnungen (6) zugeordnet ist und dass der Saugbereich (21) in abgewandter Richtung über mindestens einen Saugkanal (22) mit ihrer Strahlpumpe (23) verbunden ist, die auslaufseitig einen Auslaufdiffusor (24) und einlaufseitig eine Düse (25) für eine treibende Druckluft (26) aufweist, wobei die Düse (25) über eine axiale Durchgangsöffnung (18) in dem Lagerzapfen (5) und über mindestens eine vorzugsweise bewegbare Überdruckleitung (28) mit einer externen und außenseitig an den Lagerzapfen (5) ankoppelbaren und vorzugsweise steuer-/regelbaren Druckluftquelle (27) zumindest während der Aufbringung des Aufführstreifens (13) auf den Wickelkern (1) verbindbar ist.

6. Wickelkern (1) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Mittel (14) wenigstens eine interne und vorzugsweise steuer-/regelbare Unterdruckquelle (29) umfasst, die den Innenraum (8) der Trommel (2) in mindestens zwei voneinander getrennte Kammern (K₁, K₂) mit zumindest während der Aufbringung des Aufführstreifens (13) auf den Wickelkern (1) unterschiedlichen Drücken (p₁, p₂) aufteilt, wobei die Kammer (K₁) mit zumindest zeitweisem Unterdruck (p_u) der Saugzone (15) zugeordnet ist.

7. Wickelkern (1) nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Unterdruckquelle (29) ein mindestens ein Laufrad (31) umfassender Ventilator (30) ist, wobei das Laufrad (31) in einem Deckel (4) der Trommel (2) fliegend gelagert ist oder das Laufrad (31) drehfest mit einer Antriebswelle verbunden ist, die konzentrisch zur Drehachse der Trommel (2) angeordnet ist.

8. Wickelkern (1) nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Laufrad (31) von außen mittels der Antriebswelle antreibbar ist oder von einem im Innenraum (8) der Trommel (2) angeordneten Elektromotor (32) antreibbar ist.

9. Wickelkern (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der von dem Mittel (14; 16, 20, 29) im Bereich (12) der Saugzone (15) zumindest zeitweise erzeugte Unterdruck (p_u) einen Wert im Bereich von 0,1 bis 1,3 kPa, vorzugsweise von 0,3 bis 1 kPa, aufweist.

10. Wickelkern (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Saugzone (15) eine Saugbreite (B_s) im Bereich von 50 bis 300 mm, vorzugsweise von 100 bis 250 mm, aufweist.

11. Wickelmaschine zum vorzugsweise kontinuierlichen Aufwickeln einer Materialbahn, insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn, auf einen Wickelkern (1)
dadurch gekennzeichnet,
dass der Wickelkern (1) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist.

12. Verfahren zum vorzugsweise kontinuierlichen Aufwickeln einer Materialbahn, insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn, auf einen Wickelkern (1), wobei der Wickelkern (1) ein einen Mantel (3) und zwei mit je einem Lagerzapfen (5) versehene Deckel (4) umfassende Trommel (2) besitzt, deren Mantel (3) eine Anzahl von Durchgangsöffnungen (6) aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein Wickelkern (1) gemäß mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 10 verwendet wird.

Zeichnung