[0001] Die Erfindung betrifft eine Tragwalzen-Wickelvorrichtung zum Aufwickeln einer Materialbahn
zu einer Wickelrolle mit einem Wickelbett, das durch mindestens eine erste angetriebene
und eine zweite Tragwalze gebildet ist.
[0002] Die Erfindung soll im folgenden anhand einer Papierbahn als Beispiel für eine Materialbahn
beschrieben werden, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein. Auf ähnliche Weise können
auch andere Materialbahnen, beispielsweise aus Karton oder aus Metall- oder Kunststoffolie,
aufgewickelt werden.
[0003] In einem der letzten Herstellungsschritte bevor Papier die Papierfabrik verläßt,
muß die Papierbahn zu einer Wickelrolle aufgewickelt werden, so daß sie transportabel
und vor allem für den Anwender handhabbar ist.
[0004] Eine relativ einfach aufgebaute Wickelvorrichtung ist hierbei der sogenannte Tragwalzenwickler.
Hierbei liegt die Wickelrolle auf zwei (oder mehr) Tragwalzen auf. Wenn nun eine Tragwalze
durch ihren Antrieb gedreht wird, treibt sie gleichzeitig die Wickelrolle an ihrem
Umfang an. Durch das Drehen der Wickelrolle wird die Materialbahn auf die Wickelrolle
gezogen. Wenn sich der Durchmesser der Wickelrolle bei diesem Vorgang vergrößert,
ist dies unproblematisch, weil das Zentrum oder der Rollenkern der Wickelrolle von
den Tragwalzen weg wandern kann.
[0005] Eine Tragwalzen-Wickelvorrichtung der eingangs genannten Art ist aus DE 87 17 259
U1 bekannt. Bei einer derartigen Wickelvorrichtung hat man erkannt, daß die Gefahr
besteht, daß Luft zwischen die Lagen der Wickelrolle eingewickelt wird. Um dies zu
vermeiden, versieht man in einer Ausgestaltung die Oberflächen der ersten Tragwalze
mit einer elastischen Schicht. Bei einer anderen Ausgestaltung ist die Wickelvorrichtung
nicht mehr als Doppeltragwalzenwickler ausgebildet, sondern als Tragtrommelroller.
Bei dieser Ausgestaltung kann der Mantel der Tragtrommel eine Lochung aufweist, durch
die Luft zwischen der zulaufenden Bahn und der Tragtrommel abgeführt werden kann,
um das Abheben der Bahn von der Trommel zu verhindern.
[0006] Eine andere Tragwalzen-Wickelvorrichtung ist aus EP 0 791 550 A2 bekannt. Eine der
beiden Tragwalzen ist mit einem Unterdruckkasten versehen, der auf einen außerhalb
des Wickelbetts wirkenden Umfangsabschnitt dieser Tragwalze wirkt. Wenn die Rolle
gewechselt wird, muß der Anfang der zulaufenden Materialbahn gehalten werden. Zu diesem
Zweck wird der Unterdruck eingeschaltet. Die Materialbahn kann dann mit Hilfe des
Unterdrucks zum Wickelbett transportiert werden. Beim Wickeln wird der Unterdruck
abgeschaltet und im Wickelbett ein Überdruck aufgebaut, um eine Gewichtsentlastung
der Rolle zu bewirken.
[0007] Bei einer Wickelrolle ist der richtige Verlauf der Wikkelhärte von großer Bedeutung.
Üblicherweise möchte man im Innern der Wickelrolle eine größere Wickelhärte erzielen
als an den äußeren Lagen. Die Wickelhärte wird durch mehrere Faktoren beeinflußt.
Einer der Faktoren ist die Auflagekraft, mit der die Wickelrolle auf den Tragwalzen
aufliegt. Diese wächst mit zunehmendem Rollendurchmesser und vergrößert damit die
Wickelhärte. Ein anderer Einflußfaktor ist die Zugspannung, mit der die zulaufende
Materialbahn auf die Wickelrolle gezogen wird. Die Zugspannung wird durch der Wickelvorrichtung
vorgeschaltete Stationen beeinflußt, beispielsweise durch eine Schneideinrichtung
oder durch andere Einrichtungen, die bremsend wirken können.
[0008] Eine Möglichkeit, die Wickelhärte zu beeinflussen, besteht darin, daß man beide Tragwalzen
antreibt und durch eine Differenz der Umfangsgeschwindigkeiten oder der Antriebsmomente
Einfluß auf die Spannung nimmt, mit der die einzelnen Lagen auf der Wickelrolle aufgewikkelt
werden. Eine andere Möglichkeit, die Wickelhärte zu beeinflussen, ist die Steuerung
der Streckenlast in dem Nip oder Walzenspalt zwischen einer Tragwalze und der Wickelrolle.
Es liegt auf der Hand, daß mit zunehmendem Rollendurchmesser das Gewicht der Rolle
steigt und damit die Streckenlast, d.h. der Druck bezogen auf die axiale Länge, zunimmt.
Dies würde ohne zusätzliche Maßnahmen zu einer Steigerung der Wickelhärte von innen
nach außen führen. Dieser Verlauf ist aber unerwünscht. Man möchte nämlich die Wickelhärte
von innen nach außen abnehmen lassen. Eine Möglichkeit, um die Streckenlast zu verringern,
besteht darin, im Wickelbett einen Überdruck aufzubauen, beispielsweise in Form eines
Luftkissens, das die Wickelrolle zumindest teilweise trägt, so daß der Auflagedruck
auf den Tragwalzen verringert wird. Allerdings muß man bei einer derartigen Ausgestaltung
dafür Sorge tragen, daß man das Wickelbett abdichten kann. Zum einen möchte man die
Luftverluste klein halten. Zum anderen muß man natürlich in der Lage sein, den erforderlichen
Druck überhaupt aufbauen zu können.
[0009] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, auch bei einer Druckluftunterstützung im
Wickelbett eine dichte Anlage der Materialbahn an die Tragwalze zu ermöglichen.
[0010] Diese Aufgabe wird bei einer Tragwalzen-Wickelvorrichtung der eingangs genannten
Art dadurch gelöst, daß die erste Tragwalze im Umfangsabschnitt eine Vielzahl von
Öffnungen in ihrer Oberfläche aufweist, die mit axial verlaufenden, bis zu mindestens
einer Stirnseite reichenden Kanälen in Verbindung stehen, wobei das Wickelbett eine
Überdruckerzeugungseinrichtung aufweist und die Stirnseite der Tragwalze im Bereich
der Kanäle, die über die Öffnungen mit dem Wickelbett verbunden sind, eine Abdichtung
aufweist. Mit dieser Ausgestaltung kann man die Vorteile der Druckluftunterstützung
im Wickelbett mit den Vorteilen der Abfuhr der an der Materialbahn anhaftenden Luftschicht
durch die Tragwalze hindurch kombinieren. Es ist also möglich, beim Auflaufen der
Materialbahn auf die Tragwalze die anhaftende Luftschicht wegzudrücken und abzuführen,
so daß man eine glatte Anlage der Materialbahn an der Tragwalze erreichen kann. Dies
führt, da die erste Tragwalze angetrieben ist, zu einer verbesserten Übertragung der
Antriebsleistung auf die Materialbahn und hält damit den Schlupf und damit die Belastung
der Materialbahn gering. Die Öffnungen sind aber nicht einfach in das hohle Innere
der Tragwalze geführt. Sie stehen vielmehr mit Kanälen in Verbindung, die sich zumindest
zu einer Stirnseite hin öffnen. Die verdrängte Luft kann damit nach außen entweichen.
Durch die Ausbildung der Tragwalze mit den Axialkanälen ist es nun aber möglich, auf
relativ einfache Art und Weise das Wickelbett abzudichten. Man muß nämlich lediglich
eine Dichtung an der Stirnseite der Tragwalze in dem Bereich vorsehen, wo die Kanäle
liegen, deren Öffnungen mit dem Wickelbett in Verbindung stehen. Eine stirnseitige
Abdichtung läßt sich aber weitaus einfacher realisieren als beispielsweise ein Dichtkasten,
der im Innern der Walze untergebracht werden muß.
[0011] Vorzugsweise ist die Abdichtung als Druckerzeugungseinreichtung ausgebildet. Man
kann die Kanäle, deren Öffnungen mit dem Wickelbett in Verbindung stehen, nun dazu
nutzen, die Druckluft in das Wickelbett einzuspeisen. Wenn die Tragwalze sich weiterdreht,
kommen die entsprechenden Kanäle nach Verlassen der stirnseitigen Abdichtung wieder
mit der Umgebung in Verbindung, so daß der Überdruckt entweichen kann, bevor die Materialbahn
wieder aufläuft.
[0012] Vorzugsweise ist die Abdichtung als ebene Dichtung ausgebildet. Dies vereinfacht
die Konstruktion. Ebene Dichtungen können einen hohen Grad an Dichtigkeit bewirken.
[0013] In einer bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, daß mindestens die erste Tragwalze
an ihrer Oberfläche mit Unterdruck beaufschlagbar ist, wobei der Unterdruck während
des Wickelns anliegt. Mit dieser Ausgestaltung hat man die Möglichkeit, die Materialbahn
beim Wickeln an dem Umfangsabschnitt sozusagen festzusaugen. Damit entsteht ein Reibschluß
zwischen der Materialbahn und der Tragwalze. Dieser Reibschluß wird auf relativ schonende
Weise erzielt. Die hierzu notwendige Anpreßkraft wird durch die Umgebungsatmosphäre
ausgeübt, die auf einen relativ großen Bereich wirken kann. Es besteht also nicht
die Gefahr, daß die Materialbahn in schädigender Weise durch Andruckmittel, wie Andruckwalzen
oder -bänder beaufschlagt wird. Bei einer geeigneten Dimensionierung kann man ein
Rutschen der Materialbahn auf der Tragwalze verhindern. Dementsprechend kann man über
die zweite Tragwalze die ebenfalls angetrieben ist, die Zugspannung der Materialbahn
beeinflussen, ohne Rückwirkungen auf die Schneidpartie befürchten zu müssen. Bei dieser
Ausgestaltung kann man dann mit Hilfe der ersten Tragwalze eine Bahnspannungs- oder
Bahnzugunterbrechung bewirken. Hinter dem Umfangsabschnitt, der mit Unterdruck beaufschlagt
ist, steht die Materialbahn praktisch spannungsfrei zur Verfügung, während beim Wickeln
vor der Tragwalze konstante Spannungsverhältnisse für die Schneidpartie herrschen.
Die für die Wickelhärte verantwortliche Bahnspannung kann beim Wickeln durch die Zugkraft
der zweiten Tragwalze bestimmt werden, ohne ein Durchrutschen der Materialbahn an
der ersten Tragwalze und damit Rückwirkungen an der Schneid-partie befürchten zu müssen.
Darüber hinaus wird an der Materialbahn anhaftende Luft abgesaugt. Diese Luft hat
insbesondere bei glatten Papieren und hohen Wickelgeschwindigkeiten gelegentlich zu
Problemen geführt, weil die Materialbahn dann seitlich verlaufen kann. Daneben hat
diese Ausgestaltung noch den bekannten Vorteil, den Beginn des Wickelvorganges zu
erleichtern. Wenn der Anfang der Materialbahn an der Tragwalze anliegt und dort festgesaugt
wird, dann kann er problemlos bis zum Wickelbett transportiert werden.
[0014] Vorzugsweise weist die Tragwalze im Umfangsabschnitt eine Vielzahl von Öffnungen
in ihrer Oberfläche auf, die mit einer undrehbar angeordneten Unterdruckerzeugungseinrichtung
in Verbindung stehen. Im Betrieb ergibt sich also eine Relativbewegung zwischen der
Unterdruckerzeugungseinrichtung und der Tragwalze. Durch diese Relativbewegung ist
es möglich, immer genau die Öffnungen mit der Unterdruckerzeugungseinrichtung zu verbinden,
die sich gerade in dem betreffenden Umfangsabschnitt befinden. Der Umfangsabschnitt
kann daher absolut gesehen stationär gehalten werden. Er bewegt sich aber relativ
zu der rotierenden Oberfläche der Tragwalze. Eine Dichtung zwischen der Unterdruckerzeugungseinrichtung
und der Tragwalze ist zwar notwendig, um die Verluste durch "parasitär" angesaugte
Luft kleinzuhalten. Derartige Dichtungen sind aber an sich bekannt. Die Verluste sind
weitgehend beherrschbar.
[0015] In einer bevorzugten Ausgestaltung stehen die Öffnungen hierbei mit axial verlaufenden
Kanälen in Verbindung, die an mindestens einer Stirnseite drehstellungsabhängig mit
einer Saugeinrichtung verbunden sind. Die Tragwalze weist also unterhalb ihrer Oberfläche
eine Reihe von axial verlaufenden Kanälen oder Bohrungen auf. An mindestens einer
Stirnseite ist stationär eine Saugeinrichtung angeordnet. Wenn sich die Tragwalze
dreht, dann kommen der Reihe nach alle axial verlaufenden Kanäle mit der Saugeinrichtung
in Verbindung und zwar so, daß gleichzeitig immer mehrere axial verlaufende Kanäle
mit der Saugeinrichtung in Verbindung stehen. Wenn man nun diese Kanäle über Öffnungen,
d.h. im wesentlichen radial verlaufende Bohrungen oder andere Öffnungen, mit der Oberfläche
in Verbindung stehen läßt, dann kann sich der Unterdruck bis auf die Umfangsfläche
der Tragwalze fortpflanzen, wobei der Unterdruck auf den Abschnitt beschränkt ist,
der von der Saugeinrichtung vorgegeben ist. Dies ist eine relativ einfache Ausgestaltung.
Gleichwohl lassen sich die notwendigen Unterdrücke hier bis auf die Oberfläche der
Tragwalze bringen.
[0016] Vorzugsweise ist jeder Kanal in Umfangsrichtung mit mehreren Öffnungen verbunden.
Dies hat den Vorteil, daß man die Oberfläche der Tragwalze relativ gleichmäßig mit
Öffnungen versehen kann, ohne daß der Abstand der Kanäle untereinander zu klein wird.
[0017] Hierbei ist besonders bevorzugt, daß der Querschnitt eines jeden Kanals wesentlich
größer als der Querschnitt einer jeden Öffnung ist. Durch die Öffnungen muß lediglich
eine kleine Luftmenge transportiert werden, um an der Oberfläche der Tragwalze den
gewünschten Unterdruck zu erzeugen. Dieser Unterdruck kann durch die großen Kanalquerschnitte
problemlos bis zu den Öffnungen transportiert werden, also bis zu der "Innenseite"
der Bohrungen, die bis an die Oberfläche gehen. Wenn kleinere Luftmengen angesaugt
werden, dann hat dies keine negativen Auswirkungen auf die Druckverhältnisse in den
Kanälen. Kleinere Leckagen werden sich nicht vermeiden lassen.
[0018] Auch ist bevorzugt, daß die Größe des Unterdrucks einstellbar ist. Der Unterdruck
kann einerseits an unterschiedliche Qualitäten der Materialbahnen angepaßt werden.
Beispielsweise wird man für leichte Papiere einen geringeren Unterdruck wählen als
für schwere, kartonähnliche Papiere. Man kann aber auch die Druckverhältnisse an unterschiedliche
Betriebssituationen anpassen, beispielsweise an das Wickeln oder an das Rollenwechseln.
[0019] Hierbei ist besonders bevorzugt, daß der Unterdruck beim Wickeln kleiner als bei
einem Rollenwechsel ist. Man kann hierbei der Tatsache Rechnung tragen, daß der Beginn
der Materialbahn beim Rollenwechsel tatsächlich an der Tragwalze festgehalten werden
muß, um zum Wikkelbett transportiert zu werden. Hierbei muß vereinfacht ausgedrückt
das Gewicht der nachgezogenen Materialbahn mitgezogen werden können. Beim Wickeln
hingegen wird die Materialbahn hinter dem Umfangsabschnitt, an dem Unterdruck herrscht,
laufend abgefördert, nämlich auf der Wickelrolle aufgewickelt, so daß etwas geringere
Kräfte ausreichen, um den notwendigen Reibschluß zwischen dem Umfang der Tragwalze
und der Materialbahn zu erzeugen.
[0020] Vorteilhafterweise ist die Tragwalze aus mehreren axial gestapelten und zueinander
ausgerichteten Elementen aufgebaut. Diese Ausbildung ist insbesondere dann von Vorteil,
wenn man zur Verteilung des Unter- bzw. Überdrucks in Axialrichtung verlaufende Bohrungen
oder Kanäle verwendet. Wenn man die Tragwalze aus einzelnen Elementen aufbaut, dann
kann man entsprechende Durchbrechungen bereits in den einzelnen Elementen vorsehen,
so daß man keine längeren Bohrungen mehr erzeugen muß. Derartige Bohrungen sind zwar
technisch realisierbar. Sie bedeuten jedoch einen relativ hohen Herstellungsaufwand.
Wenn man einzelne Elemente vorsieht, dann reicht es aus, wenn man diese Elemente richtig
zueinander positioniert. Die entsprechenden axial verlaufenden Kanäle ergeben sich
dann von selbst. Darüber hinaus ist es für die Handhabung einfacher, kleinere Elemente
zu verwenden, beispielsweise dann, wenn man im wesentlichen radial verlaufende Bohrungen
vorsehen möchte, mit denen die Umfangsfläche der Tragwalze mit den axial verlaufenden
Kanälen in Verbindung steht.
[0021] Vorzugsweise sind alle aktiven Elemente gleich ausgebildet. Aktive Elemente sind
solche, an deren Oberfläche der Unterdruck erzeugt werden kann. Daneben kann es beispielsweise
noch Stirnseitenelemente geben, die keine Öffnungen, sondern nur Axialkanäle aufweisen.
Dies erleichtert die Fertigung und auch die Vorratshaltung sowie die Wartung. Wenn
beispielsweise die Oberfläche der Walze in einem axialen Abschnitt beschädigt ist,
dann reicht es aus, das dort befindliche Elemente auszutauschen. Man muß nicht gleich
die ganze Tragwalze erneuern oder überarbeiten.
[0022] Vorzugsweise weist jedes Element eine elastische Oberfläche auf. Eine elastische
Oberfläche ist bei Tragwalzen günstig, um die Berührungsfläche zwischen der Wickelrolle
und der Tragwalze zu vergrößern, insbesondere bei größeren Rollengewichten. Wenn man
nun jedes Element bereits mit einer elastischen Oberfläche versieht, dann erhält man
beim Zusammensetzen der Elemente eine insgesamt durchgehende elastische Oberfläche.
[0023] Vorteilhafterweise ist vorgesehen, daß die Materialbahn außerhalb des Wickelbetts
über einen Umfangsabschnitt der ersten Tragwalze geführt ist. Insbesondere dann, wenn
im Wickelbett Überdruck herrscht, um ein Luftkissen zu erzeugen, wird vermieden, daß
dieser Überdruck, d.h. die Luft, mit eingewickelt wird. Dies kann bei sehr dichten
Papieren, bei denen die Luft nicht entweichen kann, zu Problemen führen.
[0024] Die Erfindung wird im folgenden anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen in Verbindung
mit der Zeichnung beschrieben. Hierin zeigen:
- Fig. 1
- eine Tragwalzen-Wickelvorrichtung nach einer ersten Ausgestaltung der Erfindung,
- Fig. 2
- eine vergrößerte Stirnansicht einer Tragwalze und
- Fig. 3
- eine vergrößerte Seitenansicht der Tragwalze.
[0025] Eine Tragwalzen-Wickelvorrichtung 1 weist eine erste Tragwalze 2 und eine zweite
Tragwalze 3 auf, die zusammen ein Wickelbett 4 bilden. Im Wickelbett 4 ist eine Wickelrolle
5 angeordnet, die in Richtung eines Pfeiles 6 gedreht wird, um eine Materialbahn 7
aufzuwickeln. Die Tragwalze 2 weist hierbei einen Antrieb 8 auf, ist also angetrieben.
In gleicher Weise ist die Tragwalze 3 angetrieben. Die Antriebe beider Tragwalzen
2, 3 können unabhängig voneinander angesteuert werden, beispielsweise um unterschiedliche
Momente oder Umfangsgeschwindigkeiten zu erzeugen.
[0026] Die Tragwalze 2 weist eine Vielzahl von axial verlaufenden Kanälen 9 auf, die in
Umfangsrichtung gleichförmig verteilt sind. Die Kanäle 9 sind der Umfangsfläche 10
der Tragwalze 2 benachbart. Ihr Abstand untereinander und zur Umfangsfläche 10 der
Tragwalze 2 ist aber dennoch so groß, daß die mechanischen Eigenschaften der Tragwalze
2, insbesondere ihre Stabilität, praktisch unverändert bleibt.
[0027] Die Kanäle 9 stehen über Öffnungen 11, die auch eine nicht näher dargestellte elastische
Oberflächenschicht durchsetzen, mit der Umfangsfläche 10 in Verbindung. In Fig. 2
sind die Kanäle 9 zwar übertrieben groß dargestellt. Der Querschnitt eines jeden Kanals
9 ist aber größer als der Querschnitt jeder Öffnung 11. Jeder Kanal ist mit mehreren
Öffnungen 11 verbunden und zwar sowohl in axialer Richtung als auch in Umfangsrichtung,
versorgt also einen gewissen Oberflächenbereich mit Unterdruck.
[0028] An einer Stirnseite ist eine Saugeinrichtung 12 angeordnet, die in Fig. 1 und 2 gestrichelt
dargestellt ist. Die Saugeinrichtung ist gegenüber der axialen Stirnseite der Tragwalze
2 abgedichtet und ortsfest. Wenn die Tragwalze 2 sich dreht, dann kommen immer eine
bestimmte Anzahl von Kanälen 9 in Überdeckung mit der Saugeinrichtung 12, die dementsprechend
einen Unterdruck in den Kanälen 9 erzeugen kann. Dieser Unterdruck pflanzt sich durch
die Öffnungen 11 an die Umfangsfläche 10 der Tragwalze 2 fort, so daß die Materialbahn
7 in diesem Bereich an die Oberfläche der Tragwalze 2 angesaugt wird. Der Unterdruck
ist hierbei so groß, daß sich ein Reibschluß ergibt, d.h. die Materialbahn 7 wird
so an der Oberfläche der Tragwalze 2 festgehalten, daß sie praktisch nicht rutschen
kann. Damit ist die Tragwalze 2 in der Lage, diejenigen Zugkräfte auf die Materialbahn
7 auszuüben, die notwendig sind, um die Materialbahn 7 bis zur Wickelvorrichtung 1
zu ziehen.
[0029] Die winkelmäßige Erstreckung der Saugeinrichtung 12 definiert einen Umfangsabschnitt
13, über den die Materialbahn 7 an der Tragwalze 2 angesaugt wird. Dieser Umfangsabschnitt
13 endet vor einem Auflagepunkt bzw. einer Auflagelinie 14, an der die Wickelrolle
5 an der Tragwalze 2 anliegt. Der Umfangsabschnitt 13 endet aber in Drehrichtung der
Tragwalze 2 hinter dem höchsten Punkt der Tragwalze 2. Man kann dann den Unterdruck
auch zum "Einfädeln" der Materialbahn 7 in die Wickelvorrichtung 1 zu Beginn eines
Wickelvorgangs verwenden. Die Materialbahn 7 muß lediglich zur Anlage an die Tragwalze
2 im Umfangsabschnitt 13 gebracht werden. Wenn dann die Tragwalze 2 gedreht wird,
endet zwar das Ansaugen am Ende des Umfangsabschnitts 13. Die Materialbahn 7 liegt
dann aber unter der Wirkung der Schwerkraft an der Tragwalze 2 an und kann bis zu
einem Rollenkern 15 vorgezogen werden, wo sie befestigt wird. Der Rollenkern 15 kann
zu Beginn des Wickelvorgangs in nicht näher dargestellter, aber an sich bekannter
Weise durch zusätzliche Andruckwalzen im Wickelbett an die Tragwalzen 2, 3 angedrückt
werden. Beim Wickeln muß die Materialbahn 7 nicht mehr gegen einen Unterdruck von
der Tragwalze 2 abgehoben werden, sondern liegt im Moment des Abhebens lose auf der
Tragwalze 2 auf.
[0030] In vielen Fällen ist allerdings die Saugeinrichtung entbehrlich. In diesem Fall stehen
die Kanäle 9 im Umfangsabschnitt 13 zumindest an einer Stirnseite mit der Umgebung
in Verbindung. Die an der Materialbahn 7 anhaftende Luftschicht wird dann einfach
in die Öffnungen 11 hineingedrückt und kann dann über die Kanäle 9 zur Umgebung hin
entweichen.
[0031] Die Materialbahn 7 wird nicht zwischen den beiden Tragwalzen 2, 3 hindurchgeführt,
sondern umschlingt die Tragwalze 2 außerhalb des Wickelbetts von außen, kommt also
von oben in das Wickelbett 4 hinein. Dies hat den Vorteil, daß man das Wickelbett
4, d.h. den Raum zwischen den beiden Tragwalzen 2, 3 und der Wickelrolle 5 mit Überdruck
beaufschlagen kann, ohne daß die Gefahr besteht, daß Luft zwischen die oberste Wickellage
der Wickelrolle 5 und der bereits bestehenden Wickelrolle 5 eingetragen wird. Die
Druckluft wirkt vielmehr ausschließlich auf die Außenseite der obersten Lage der Wickelrolle
5, d.h. auf die Außenseite der zugeführten Materialbahn 7.
[0032] Nach unten hin ist das Wickelbett 4 durch einen Dichtkasten 16 abgedichtet. An den
Stirnseiten sind nicht näher dargestellte Dichteinrichtungen vorhanden, die eine axiale
Abdichtung bewirken.
[0033] Damit der Überdruck im Wickelbett 4 nicht durch die Öffnungen 11, die sich gerade
im Wickelbett 4 befinden, und die damit in Verbindung stehenden Kanäle 9 entweichen
kann, ist hier eine Dichtung 17 vorgesehen. Diese Dichtung ist nur im Bereich des
Wickelbetts erforderlich. Sie ist eben und liegt an der Stirnseite der Tragwalze 2
an oder bildet einen kleinen Spalt mit ihr. Damit werden Druckverluste im Wickelbett
4 klein gehalten.
[0034] Zum Aufbau des Überdrucks in dem Wickelbett 4 können ebenfalls die Kanäle 9 und die
Öffnungen 11 verwendet werden. Hierzu ist die Dichtung 17 als Druckerzeugungseinrichtung
17 ausgebildet, die in Fig. 1 ebenfalls nur gestrichelt eingezeichnet ist, da sie
an der Stirnseite der Tragwalze 2 angeordnet ist, an der auch die Saugeinrichtung
12 sein kann. Mit Hilfe der Druckerzeugungseinrichtung 17 kann Druckluft in die Kanäle
9 eingeblasen werden, von wo sie durch die Öffnungen 11 in das Wickelbett 4 gelangt.
[0035] Die Abdichtung zwischen dem Dichtkasten 16 und den Umfangsflächen der Tragwalze 2,
3 ist relativ einfach, weil zwischen den Tragwalzen 2, 3 und dem Dichtkasten 16 kein
Raum vorhanden sein muß, durch den die Materialbahn 7 geführt wird.
[0036] Sämtliche Öffnungen 11 können in nicht näher dargestellter Weise durch Ventile verschlossen
werden, wobei die Ventile entweder manuell so eingestellt werden, daß die wirksame
Saugfläche auf die Breite der Materialbahn 7 begrenzt ist, oder die Ventile können
durch die Materialbahn 7 selbst betätigt werden.
[0037] Die Tragwalze 2 ist, wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, aus einer Vielzahl von axial
gestapelten und zueinander ausgerichteten Elementen 20, 21 aufgebaut. Hierbei gibt
es Stirnseitenelemente 20, die lediglich dazu dienen, die Kanäle 9 aufzunehmen. Zwischen
den Stirnseitenelementen 20 befinden sich mehrere aktive Elemente 21, die, wie aus
Fig. 3 ersichtlich ist, die Öffnungen 11 aufweisen, mit denen die Oberfläche der Tragwalze
2 mit den Kanälen 9 in Verbindung steht.
[0038] Alle Elemente 20, 21 weisen eine elastische Oberfläche 19 auf. Auch die elastische
Oberfläche 19 ist von den Öffnungen 11 durchsetzt.
[0039] Wenn man die Saugeinrichtung 12 bzw. die Druckerzeugungseinrichtung 17 an den Stirnseiten
der Tragwalze 2 vorsieht, hat dies den Vorteil, daß die Abdichtung hier relativ einfach
vorgenommen werden kann. Die Stirnseiten der Tragwalze 2 können als ebene Flächen
ausgebildet werden, so daß nur eine ebene Dichtung erforderlich ist.
[0040] Von der dargestellten Ausführungsform kann in vielerlei Hinsicht abgewichen werden.
Die Unterdruckerzeugungseinrichtung kann auch so ausgebildet sein, wie es in EP 0
791 550 A2 dargestellt ist. Die Materialbahn kann dem Wickelbett auch zwischen den
Tragwalzen hindurch zugeführt werden, wenn die Materialbahn luftdurchlässig ist.
1. Tragwalzen-Wickelvorrichtung zum Aufwickeln einer Materialbahn zu einer Wickelrolle
mit einem Wickelbett, das durch mindestens eine erste angetriebene Tragwalze und eine
zweite Tragwalze gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Tragwalze (2)
im Umfangsabschnitt (13) eine Vielzahl von Öffnungen (11) in ihrer Oberfläche (10)
aufweist, die mit axial verlaufenden, bis zu mindestens einer StirnSeite reichenden
Kanälen (9) in Verbindung stehen, wobei das Wickelbett (4) eine Überdruckerzeugungseinrichtung
aufweist und die Stirnseite der Tragwalze im Bereich der Kanäle (9), die über die
Öffnungen (11) mit dem Wickelbett (4) verbunden sind, eine Abdichtung aufweist.
2. Tragwalzen-Wickelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdichtung
als Druckerzeugungseinrichtung (17) ausgebildet ist.
3. Tragwalzen-Wickelvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Abdichtung als ebene Dichtung ausgebildet ist.
4. Tragwalzen-Wickelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens die erste Tragwalze (2) an ihrer Oberfläche mit Unterdruck beaufschlagbar
ist, wobei der Unterdruck während des Wickelns anliegt.
5. Wickelvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (11)
mit einer undrehbar angeordneten Unterdruckerzeugungseinrichtung (12) in Verbindung
stehen.
6. Wickelvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (9) an mindestens
einer Stirnseite drehstellungsabhängig mit einer Saugeinrichtung (12) verbunden sind.
7. Wickelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß jeder
Kanal (9) in Umfangsrichtung mit mehreren Öffnungen (11) verbunden ist.
8. Wickelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der
Querschnitt eines jeden Kanals (9) wesentlich größer als der Querschnitt einer jeden
Öffnung (11) ist.
9. Wickelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die
Größe des Unterdrucks einstellbar ist.
10. Wickelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der
Unterdruck beim Wickeln kleiner als bei einem Rollenwechsel ist.
11. Wickelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die
Tragwalze (2) aus mehreren axial gestapelten und zueinander ausgerichteten Elementen
(21) aufgebaut ist.
12. Wickelvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß alle aktiven Elemente
(21) gleich ausgebildet sind.
13. Wickelvorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Element
(21) eine elastische Oberfläche (19) aufweist.
14. Wickelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die
Materialbahn außerhalb des Wickelbetts über einen Umfangsabschnitt der ersten Tragwalze
(2) geführt ist.