DE3515519A1 - Verfahren zum ueberfuehren einer bahn von einem fertigen wickel auf einen neuen wickelkern sowie tragtrommel-rollapparat zur durchfuehrung des verfahrens - Google Patents

Description

R 4214 J.M. Voith GmbH

Kennwort: "Trennstrahl¹¹ Heidenheim

Verfahren zum überfuhren einer Bahn von einem fertigen Wickel auf einen neuen Wickelkern sowie Tragtrommel-Rollapparat zur Durchfuhrung des Verfahrens

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überführen einer kontinuierlich zulaufenden Bahn, insbesondere Papier- oder Kartonbahn, von einem fertigen Wickel auf einen mit Bahngeschwindigkeit rotierenden neuen Wickelkern gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Die Erfindung betrifft außerdem einen Tragtrommel-Rollapparat gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs zur Durchführung dieses Verfahrens.

Ein solches Verfahren und ein derartiger Tragtrommel-Rollapparat sind aus der US-PS 4 445 646 bekannt. Dort wird der Überführstreifen in der Mitte der Bahn durch zwei parallel verlaufende Schnitte erzeugt. Gleichzeitig wird der überführstreifen durch einen annähernd quer zur Bahnlaufrichtung erfolgenden Einschnitt perforiert. Der Streifen bleibt aber weiterhin mit der vorauslaufenden Bahn verbunden. Während der überführstrei-

fen dem Spalt zwischen der Tragtrommel und dem neuen Wickelkern zuläuft, werden die der Erzeugung des Streifens dienenden Messer in Richtung auf den jeweiligen benachbarten Bahnrand geführt, so daö die übrige Bahn durchgetrennt wird. Wenn der Überführstreifen den Spalt zwischen Tragtrommel und neuem Wickelkern durchläuft, soll ein auf die Bahn auftreffender Blasluftstrahl den Uberführstreifen im Perforationsbereich völlig von der vorauslaufenden Bahn abtrennen und um den neuen Wickelkern lenken. Nach erfolgter Überführung des Bahnanfangs auf den neuen Wickelkern wird der fertige Wickel von der Tragtrommel entfernt und der neue Wickelkern an dessen Stelle gebracht.

Das bekannte Wickelverfahren ist nur bei Bahnen niedrigen Flächengewichts und/oder geringer Festigkeit anwendbar. Bei Bahnen hohen Flächengewicnts und/oder hoher Festigkeit ist ein Blasluftstrahl nicht ausreichend wirksam, um den Überführstreifen sicher von der vorauslaufenden Bahn abzutrennen. Man hat daher auch schon in der DE-OS 27 21 883 vorgeschlagen, den aus dem Spalt austretenden überführstreifen mit einem Messer abzutrennen. Hierbei muß aber das Messer in die Bahn eingreifen, welche die Tragtrommel umschlingt, so daß es hierbei zwangsläufig zu einer Beschädigung des Tragtrommelmantels kommt. Ein mißlungener Überführvorgang hat einen erheblichen Bahnverlust zur Folge, da ein neuer überführversuch erst dann eingeleitet werden kann, wenn die Messer der Schneideinrichtung wieder in ihre Ausgangslage gebracht sind. In der Zwischenzeit wird aber die mit hoher Geschwindigkeit der Tragtrommel zulaufende Bahn weiterhin auf den Wickel aufgewickelt. Nach abgeschlossenem Wickelwechsel müssen daher zahlreiche Lagen der Bahn vom fertigen Wickel abgeschwartet werden, um den Bahnbereich zu entfernen, der beim mißlungenen überführversuch zerschnitten wurde.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine sichere überführung des neuen Bahnanfangs, insbesondere bei hochfesten und/oder schweren Bahnen, auf einen neuen Wickelkern zu erzielen und einen hierzu geeigneten Rollapparat zu schaffen.

Diese Aufgabe wird zum einen im Hinblick auf das erfindungsgemäße Verfahren durch das.kennzeichnende Merkmal des Patentanspruchs 1 und zum anderen beim eingangs erwähnten Tragtrommel-Rollapparat durch das gekennzeichnete Merkmal des Anspruchs 4 gelöst.

Die verfahrensmäßige Lösung zeichnet sich dadurch aus, daß der bereits vor dem Einlaufspalt in voller Breite von der vorauslaufenden Bahn abgetrennte Überführstreifen sehr viel einfacher und mit großer Zuverlässigkeit beim Austritt aus dem Spalt erfaßt -und auf den neuen Wickelkern übergeleitet werden kann. Dabei spielt eine hohe Reißfestigkeit der Bahn keine Rolle. · Auch ein vom Flächengewicht schwerer und damit eine gewisse Biegesteifigkeit aufweisender (Jberführstreifen läßt sich sicher auf den neuen Wickelkern überführen.

Mit der im Anspruch 2 angegebenen Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine auch bei schweren und festen Bahnen wirksame Trennung des Überführstreifens bewirkt. Außerdem wird eine Auslenkung oder Stauchung des Streifens vermieden, da keine mechanischen Teile den Überführstreifen berühren.

Da der überführstreifen vollständig von der vorauslaufenden Bahn abgetrennt ist, wird mit der Weiterbildung des Verfahrens nach Anspruch 3 sichergestellt, daß der Streifen den Weg der Bahn in den Einlaufspalt nimmt.

Die den Tragtrommel-Rollapparat betreffende Lösung der obengenannten Aufgabe hat den Vorteil, daß die Wegstrecke, in welcher

der Überführstreifen endseitig keine Verbindung mehr zur vorauslaufenden Bahn hat, so kurz wie möglich ist. Außerdem ist, wie vorausgehend erwähnt, sichergestellt, daß ein von der vorauslaufenden Bahn bereits abgetrennter Überführstreifen den Einlaufspalt durchläuft und auf den neuen Wickelkern übergeleitet werden kann.

Durch die im Anspruch 5 angegebene Maßnahme wird Verschleiß aufgrund mechanischen Kontakts zwischen Teilen der Trenneinrichtung und der Bahn vermieden.

Durch die im Anspruch 6 gekennzeichnete Ausgestaltung wird aus Sicherheitsgründen der Strahl nach dem Durchtritt durch die Bahn unwirksam gemacht.

Die in Anspruch 7 angegebene Maßnahme ist insofern vorteilhaft, als hierdurch eine sichere Führung des Streifens zum Einlaufspalt erzielt wird.

Eine zweckmäßige Ausgestaltung einer derartigen Leiteinrichtung ist im Anspruch 8 gekennzeichnet, welche mit geringem Aufwand, d.h. mit wenigen Bauteilen verwirklicht werden kann.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Tragtrommel-Rollapparats zum Aufwickeln einer Bahn, aus der mit einer Trenneinrichtung ein überführstreifen geschnitten wird,
•Fig. 2 eine Ansicht der Trenneinrichtung in Richtung des

Pfeiles II in Fig. 1 gesehen und

Fig. 3 einen Abschnitt der Bahn mit abgetrenntem Überführstreifen, in Richtung des Pfeiles III in Fig. 1 und um 90° im Uhrzeigersinn gedreht gesehen.

Ein mit 10 bezeichneter Tragtrommel-Rollapparat weist eine im Maschinengestell 11 gelagerte Tragtrommel 12 auf, die in Richtung des Pfeiles 13 motorisch angetrieben wird (Fig. 1). Der Rollapparat 10 dient zum Aufwickeln einer in einer nicht dargestellten Kartonmaschine produzierten Bahn 14 auf einen Wickel 15, der radial gegen die Tragtrommel 12 abgestützt ist. Die Bahn 14 läuft in Richtung der Pfeile 16, 17 und 18 über eine Leitwalze 19 und eine Breitstreckwalze 20 über den oberen Umfangsbereich der Tragtrommel 12 und von dort auf den Wickel 15.

Am Maschinengestell 11 sind außerdem zwei in der Zeichenebene hintereinanderliegende einarmige Hebel 21, 22 zum Auflegen eines neuen Wickelkerns 23 auf die Tragtrommel 12 gelagert. Dem frontseitigen Ende des Wickelkerns 23 ist eine Wasserspruhduse 24 zugeordnet. Am auslaufseitigen Spalt 25 zwischen der Tragtrommel 12 und dem neuen Wickelkern 23 ist frontseitig außerdem ■eine Düse 26 vorgesehen zur Abgabe von Blasluft tangential über die Bahn 14 entgegen deren Laufrichtung sowie in Richtung gegen den Umfang des Wickelkerns 23.

In Bahnlaufrichtung gesehen ist dem Maschinengestell 11 ein Portal 27 aus zwei in der Zeichenebene hintereinander angeordneten Ständern 28, 29 vorgeordnet, die durch eine Traverse 30 miteinander verbunden sind. Zwischen den beiden Ständern 28, 29, an denen die beiden Walzen 19 und 20 gelagert sind, läuft die Bahn 14 hindurch. Außerdem ist zwischen den beiden Ständern 28, 29 ist ein um die Achse 31 schwenkbarer Träger 32 gelagert. Dieser trägt einen sich quer zur Bahn erstreckenden kolbenstangenlosen Pneumatik-Zylinder 33, dessen Kolben 34 mit einem Zapfen 35 versehen ist. Dieser ragt aus dem etwa bahnbreiten Zylinder 33 nach unten gegen die Bahn 14 heraus und trägt ein um die Zapfenachse schwenkbares Messer 36. Das Messer 36 und sein Antrieb bilden eine Schneideinrichtung 37 für die Bahn 14.

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Zwischen den beiden Ständern 28, 29 ist auch eine in Laufrichtung der Bahn 14 hinter der Schneideinricntung 37 liegende Trenneinrichtung 38 angeordnet. Hierzu ist eine Stütze 39 vorgesehen, an der ein unterhalb der Breitstreckwalze 2 verlaufender, von einem Schwenkzylinder 40 betätigbarer Träger 41 gelagert ist (Fig. 2). Auf dem Träger 41 sitzt ein Hubzylinder 42, dessen Kolbenstange 43 an einer zur Walze 20 parallelen Führungsstange 44 mit einer daran befestigten Düse 45 angreift. Die dem frontseitigen Randbereich der Bahn 14 zugeordnete Düse 45 steht über eine flexible Leitung 46 mit einer Hochdruckpumpe 47 zur Abgabe eines Hochdruck-Wasserstrahls in Verbindung. Am Träger 41 ist außerdem eine Düse 48 zur Abgabe von Blasluft in den frontseitigen Spalt 49 zwischen der Bahn 14 und der Tragtrommel 12 angeordnet (Fig. 1). Ferner ist oberhalb der Breitstreckwalze 20 am Ständer 28 eine zweite Düse 50 vorgesehen zur Abgabe von Blasluft oben auf den frontseitigen Bereich der Bahn 14 sowie in den Einlaufsp^alt 51 der Bahn 14 zwischen der Tragtrommel 12 und dem neuen Wickelkern 23. Die beiden Düsen 48 und 50 dienen zum Leiten des frontseitigen Bahnbereichs beim Überführen der Bahn 14 vom fertigen Wickel 15 auf den neuen Wickelkern 23.

Der Tragtrommel-Rollapparat arbeitet in folgender Weise:

Wenn der Wickel 15 seine Fertiggröße erreicht hat, ist es erforderlich, die kontinuierlich von der Kartonmaschine zulaufende Bahn 40 auf den neuen Wickelkern 23 überzuführen. Hierzu ist rechtzeitig vorher der neue Wickelkern 23 in die gabelförmig ausgebildeten, aufwärtsragenden Auflegehebel 21, 22 eingelegt und in Richtung des Pfeiles 52 auf eine der Bahngeschwindigkeit entsprechende Umfangsgeschwindigkeit beschleunigt worden. Anschließend ist durch Schwenken der exzentrisch zur Tragtrommel 12 gelagerten Auflegehebel 21, 22 in Richtung des Pfeiles 53 der Wickelkern 23 auf die bahnumschlungene Tragtrommel 12 auf-

gelegt worden. In dieser in Fig. 1 gezeichneten Stellung des Wickelkerns 23 stützt sich dieser in Bahnlaufrichtung gesehen vor dem fertigen Wickel 15 unter Zwischenlage der Bahn 14 entlang einer Berührungslinie 54 auf der Tragtrommel 12 ab.

Das Messer 36 der Schneideinrichtung 37 befindet sich noch in einer mit strichpunktierten Linien gezeichneten Wartestellung hinter dem frontabgewandten Rand der Bahn 14. Kurz vor Erreichen des fertigen Wickeldurchmessers wird das Messer 36 durch Beaufschlagen des Zylinders 33 mit Preßluft in Richtung auf den frontseitigen Rand der-Bahn 14 oewegt. Der Hub des Kolbens 34 endet noch vor dem frontseitigen Rand der Bahn 14, so daß das Messer 36 eine Bereitschaftsstellung dicht oberhalb der Bahn 14 und etwa zwanzig cm von deren frontseitigem Rand entfernt einnimmt.

Gleichzeitig oder unmittelbar darauffolgend wird die Trenneinrichtung 38 unterhalb der Breitstreckwalze 20 aus ihrer mit strichpunktierten Linien gezeichneten Wartestellung durch Betätigen des Schwenkzylinders 40 in ihre mit durchgehenden Linien wiedergegeDenen Bereitschaftsstellung in Richtung des Pfeiles 55 geschwenkt. Dabei ist die Düse 45 zwanzig cm, also ebenso weit wie das Messer 36 der Schneideinrichtung 37 vom frontseitigen Rand der Bahn 14 entfernt (Fig. 2). Die Düse 45 liegt dabei genau der Breitstreckwalze 20 gegenüber und weist eine Distanz von etwa 10 mm zur Bahn 14 auf.

Mit Erreichen des fertigen Wickeldurchmessers wird nun das Messer 36 der Schneideinrichtung 37 durch Schwenken des Trägers mittels des nicht dargestellten Schwenkantriebs in Richtung des Pfeiles 56 bewegt, so daß es die mit durchgezogenen Linien in Fig. 1 dargestellte Lage einnimmt. Hierdurch wird in der in Richtung des Pfeiles 16 zulaufenden Bahn 14 ein Längsschnitt 57

erzeugt, der sich in 20 cm Abstand parallel zum frontseitigen Rand 58 der Bahn erstreckt (Fig. 3). Nachdem der Längsschnitt 57 die Breitstreckwalze 20 erreicht hat, wird von der Düse 45 ein Hochdruck-Wasserstrahl abgegeben. Gleichzeitig wird der Hubzylinder 42 mit Preßluft oeaufschlagt und die quer zur Bahnlaufrichtung bewegbare Düse 45 aus ihrer Bereitschaftsstellung in Richtung des Pfeiles 59 in ihre mit strichpunktierten Linien gezeichnete Endstellung gebracht (Fig. 2), Ein vom Längsschnitt 57 erzeugter Überführstreifen 60 wird somit durch einen vom Wasserstrahl bewirkten Trennschnitt 61 von der vorauslaufenden Bahn 14 abgetrennt (Fig. 3). Der bei der Trennung die Bahn 14 durchschlagende Wasserstrahl wird von der gegenüberliegenden Breitstreckwalze 20 aufgefangen und unwirksam gemacht. Gleichzeitig mit dem Betätigen der Trenneinrichtung 38 wird von den Düsen 48 und 50 Blasluft abgegeben und der vollständig von der vorauslaufenden Bahn 14 aogetrennte Überführstreifen 60 sicher in den Einlaufspalt 51 zwischen dem neuen Wickelkern 23 und der Tragtrommel 12 geleitet (Fig. 1). Anschließend wird der Zylinder 33 der Schneideinrichtung 37 mit Preßluft beaufschlagt und der Kolben 34 in Richtung auf den frontaogewandten Ständer 29 bewegt. Das Messer 36 führt dabei eine Bewegung auf den frontabgewandten Rand 62 der Bahn 14 zu und trennt damit die Bahn, ausgehend vom Längsschnitt 57, mit einem Schrägschnitt 63 in ihrer vollen Breite (Fig. 3). Dabei ist anzumerken, daß der schräge Verlauf des Trennschnitts 61 und des letztgenannten Schnittes 63 durch die Überlagerung der quer zur Bahnlaufrichtung erfolgenden Bewegungen des Messers 36 sowie der Düse 45 mit aer Bewegung der Bahn 14 in Laufrichtung 16 zustande kommt.

Vor bzw. während der Ausführung des Schrägschnitts 63 hat die Spitze des Überführstreifens 60 die Berührungslinie 54 zwischen der Tragtrommel 12 und dem neuen Wickelkern 23 erreicht. Die von der vorher eingeschalteten Düse 26 abgegebene Blasluft greift unter den auf der Auslaufseite aus dem Spalt 25 austre-

tenden Überführstreifen 60 und schlingt diesen in Richtung des Pfeiles 64 um den neuen Wickelkern 23. Das Besprühen des neuen Wickelkerns 23 mit Wasser aus der Düse 24 unterstützt dabei das Anhaften des Überführstreifens 60 am Wickelkern. Wenn der Überführstreifen 60 den neuen Wickelkern 23 umschlungen hat, ist das Messer 36 aus der Bahn 14 über deren frontabgewandten Rand 62 ausgetreten. Die dem Wickel 15 zugeführte vorauslaufende Bahn ist damit durch den Längsschnitt 57, dem Trennschnitt 61 und dem !Schrägschnitt 63 vollständig abgetrennt. Die dem überführstreifen 60 nachfolgende Bahn läuft nun in voller Breite auf den neuen Wickelkern 23 auf.

Nach dem Abschalten der Wassersprühduse 24, der Blasluftdüsen 26, 48 und 50 wird das Messer 36 der Schneideinrichtung 37 in seine mit strichpunktierten Linien angedeuteten Wartestellung in Richtung des Pfeiles 65 geschwenkt. Die Trenneinrichtung wird ebenfalls in Richtung des Pfeiles 66 mittels des Schwenkzylinders 40 in ihre mit strichpunktierten Linien angedeutete Stellung (Fig. 1) geschwenkt und anschließend vom Hubzylinder 42 quer zur Bahn verlaufend in ihre Ausgangslage in Richtung des Pfeiles 67 bewegt (Fig. 2). Der fertige Wickel 15 wird in radialer Richtung von der Tragtrommel 12 entfernt, abgebremst und aus dem Rollapparat 10 herausgehoben. Die Auflegehebel 21, 22 werden nun in Richtung des Pfeiles 53 geschwenkt, so daß der neue Wickelkern 23, auf den die Bahn 14 kontinuierlich aufläuft, die Lage des fertigen Wickels 15 einnehmen kann. Sobald die Auflegehebel 21, 22 mit wachsendem Wickel vom Wickelkern frei sind, werden die Auflegehebel 21, 22 in Richtung des Pfeiles 68 nach oben zur Aufnahme eines neuen Wickelkerns geschwenkt.

In Abwandlung des beschriebenen Ausführungsbeispieles ist es auch möglich, den Trennschnitt 61 vom frontseitigen Rand 58 der Bahn 14 ausgehend zum Längssrchnitt 57 zu führen. Entsprechend

der eingangs erwähnten US-PS 4 445 646 kann der Überführ.streifen 60 auch in die Mitte der Bahn 14 gelegt werden. Es sind dann zwei entsprechend angeordnete Schneideinrichtungen 37 erforderlich. Es ist auch denkbar, an beiden Rändern 58 und 62 der Bahn 14 gleichzeitig je einen Überführstreifen 60 zu schneiden. Die Schrägschnitte 63 treffen sich dann in der Bahnmitte.

Heidenheim, 24.U4.85
O279k/HKa/Srö

Claims (8)

35155Ί9 R 4214 J.M. Voith GmbH Kennwort: "Trennstrahl" Heidenheim Patentansprüche

1. Verfahren zum Überführen einer kontinuierlich zulaufenden Bahn (14), insbesondere Papier- oder Kartonbahn, von einem fertigen Wickel (15) auf einen mit Bahngeschwindigkeit rotierenden neuen Wickelkern (23), der in Bahnlaufrichtung (16) vor dem fertigen Wickel auf einer bahnumschlungenen Tragtrommel (12) abgestützt ist, wobei die Bahn zur Bildung eines Überführstreifens (60) vor dem Auflaufen auf die Tragtrommel längsgeschnitten, der Überführstreifen von der vorauslaufenden Bahn getrennt und auf den neuen Wickelkern aufgeführt sowie die Bahn, ausgehend vom Längsschnitt (57), anschließend in ihrer vollen Breite getrennt wird, dadurch, gekennzeichnet, daß der Uberführstreifen (60) vor Erreichen des neuen Wickelkerns (23) von der vorauslaufenden Bahn (14) getrennt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennung des Überführstreifens (60) mittels eines wenigstens annähernd quer zur Bahnlaufrichtung (16) bewegbaren Hochdruck-Wasserstrahls durchgeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der abgetrennte Uberführstreifen (60) mit Blasluft in den vom neuen Wickelkern (23) und der Tragtrommel (12) gebildeten Einlaufspalt (51) geleitet wird.

ORIGINAL !N3PECTED

4. Tragtrommel-Rollapparat (10) zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, 2 oder 3, mit einer angetriebenen, bahnumschlungenen Tragtrommel (12), an der ein fertiger Wickel (15) und in Bahnlaufrichtung (16) vor diesem ein neuer Wickelkern (23) abgestützt sind, mit wenigstens einer vor der Tragtrommel angeordneten Schneideinrichtung (37) zur Bildung eines Überführstreifens (60) sowie zur vollständigen Trennung der Bahn (14) und mit einer Einrichtung (38) zum Trennen des Überführstreifens von der vorauslaufenden Bahn sowie mit wenigstens einer Leiteinrichtung (26, 48, 50) für den Überführstreifen auf den neuen Wickelkern, dadurch gekennzeichnet, daß die Trenneinrichtung (38) für den Überführstreifen (60) vor dem Einlaufspalt (51) zwischen Tragtrommel (12) und neuem wickelkern (23) angeordnet ist.

5. Tragtrommel-Rollapparat nach Anspruch 4, dadurch .gekennzeichnet, daß die Trenneinrichtung (38) mindestens eine wenigstens annänernd quer zur Bahnlaufrichtung (16) bewegbare Düse (45) zur Abgabe eines Hochdruck-Wasserstrahls aufweist.

6. Tragtrommel-Rollapparat nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Düse (45) eine Einrichtung (20) zum Auffangen des Wasserstrahls gegenüberliegt.

7. Tragtrommel-Rollapparat nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Trenneinrichtung (38) für den Überführstreifen (60) und dem Einlaufspalt (51) eine den Streifen wenigstens einseitig stützende Leiteinrichtung (48, 50) angeordnet ist.

8. Tragtrommel-Rollapparat nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiteinrichtung (48, 50) gegen den Einlaufspalt (51) gerichtete Blasluftdüsen aufweist.

Heidenheim, 24.04.85
O279k/HKa/Srö