EP2578525A2 - Wickelvorrichtung und Verfahren zum Wickeln einer bahnbreiten Papier- oder Kartonbahn - Google Patents

Wickelvorrichtung und Verfahren zum Wickeln einer bahnbreiten Papier- oder Kartonbahn Download PDF

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EP2578525A2
EP2578525A2 EP12186267.6A EP12186267A EP2578525A2 EP 2578525 A2 EP2578525 A2 EP 2578525A2 EP 12186267 A EP12186267 A EP 12186267A EP 2578525 A2 EP2578525 A2 EP 2578525A2
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EP
European Patent Office
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web
paper
winding
drum
nip
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP12186267.6A
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English (en)
French (fr)
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EP2578525A3 (de
Inventor
Walter Kaipf
Ewald Wetschenbacher
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Voith Patent GmbH
Original Assignee
Voith Patent GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Voith Patent GmbH filed Critical Voith Patent GmbH
Publication of EP2578525A2 publication Critical patent/EP2578525A2/de
Publication of EP2578525A3 publication Critical patent/EP2578525A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B65H19/00—Changing the web roll
    • B65H19/22—Changing the web roll in winding mechanisms or in connection with winding operations
    • B65H19/28—Attaching the leading end of the web to the replacement web-roll core or spindle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2301/00—Handling processes for sheets or webs
    • B65H2301/40—Type of handling process
    • B65H2301/41—Winding, unwinding
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    • B65H2301/41414—Preparing winding process involving pulper or doctor blade or air knife
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    • B65H2406/12—Means using fluid made only for exhausting gaseous medium producing gas blast
    • B65H2406/122—Nozzles
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    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2801/00—Application field
    • B65H2801/84—Paper-making machines

Definitions

  • the invention relates to a winding device for web-width winding a fibrous web, in particular paper or board web, with a drum and a spool, between which a nip is formed.
  • the invention relates to a method for web-width winding a paper or board web, wherein the paper or board web is passed through a nip formed between a drum and a spool.
  • Relative space information in this document always refer to the direction of the paper or board web to be produced or processed.
  • the running direction of the train itself is referred to as the main direction (Main Direction).
  • the width of the web thus extends in the transverse direction (transverse direction).
  • the side where the web enters a pressure or nip is called "in front of the nip", the side where the web leaves the nip is behind the nip.
  • a fibrous web in addition to a paper or a board web, in particular a tissue web can be understood.
  • a full winding roll ie as a winding core with a finite number of winding layers stored on it. It has become naturalized various places, both forms, so both the winding core for itself and the full winding roll briefly just to call Tambour. To confusions It should be noted in advance that in this document to simplify the speech design of a tambour is spoken only in the sense of a hub.
  • the paper or board web is usually guided over the drum in the nip between the drum and drum, wherein the drum is driven and the drum is stored mostly essentially axially parallel to the drum mounted. If the drum has reached the desired diameter, ie a corresponding length of paper or cardboard web was wound on the spool, an exchange of the spool takes place in a flying change, ie without interrupting the production.
  • the paper or board web is usually knocked off at full production speed and listed immediately on the pre-accelerated empty drum.
  • the strip-shaped end of the paper or board web is transported via ropes or vacuum belts into the nip between drum and drum.
  • Nipauslauf so in the web running direction behind the nip, an operator leads the strip by means of a blowing device in a pulper, whose opening is arranged below the drum. It depends on the skill of the operator, whether the strip of paper or board web is safely detected and directed down specifically.
  • the paper or board web must be held in position simultaneously in the transverse direction of the machine.
  • a paper web can today reach speeds of 2000 m / min.
  • Heavyweight board webs can reach very high speeds of up to 1200 m / min on modern high-performance machines, so that in the case of a slight awkwardness of the operator, considerable paper or board masses can accumulate within a few seconds in the work area and lead to expansion of the production outage.
  • the invention is based on the object to support the listing of the tip or the strip on the spool with simple means.
  • this object is achieved in a winding device of the type mentioned in that at least a portion of the drum has circumferential grooves, wherein a blowing device is arranged in front of the nip, with a gas, in particular air, is inflatable into the circumferential grooves.
  • the attraction or adhesion between drum and paper or board web which has a significant share in the success of a Auf Mexicovorgangs, can be influenced by means of the blowing device.
  • the blowing device Once the blowing device is in operation and blows gas, in particular air, in the direction of rotation of the main cylinder in the circumferential grooves, the tambour exerts a greater attraction to the paper or board web.
  • the paper or board web strip is therefore guided on the spool. It is advantageous if the gas, in particular the air, is blown in the tangential direction into the, preferably radial, circumferential grooves.
  • the portion of the main cylinder having circumferential grooves extends only over an edge region, preferably with a width of about 0.2 meters to about 1.0 meters. Such an area is in most cases quite sufficient to ensure a safe performance process.
  • a large number of circumferential grooves can already be mounted on a partial area designed in this way, so that (due to the rotation of the main cylinder) a sufficiently broad surface is created, which forms a high adhesion to the paper or cardboard web to be picked up due to the gas blown into the circumferential grooves.
  • the processing or cost of providing a suitably trained drum is low.
  • a partial region formed in this way with circumferential grooves can preferably be arranged peripherally or approximately centrally in the Y direction.
  • a central arrangement is useful if the tail strip is to be cut centrally from the web.
  • the subsequent "spreading" is then in both directions (positive and negative Y direction) only less than half the working width to overcome.
  • both edge regions are equipped with a correspondingly grooved portion.
  • the first winding layers can create very clean on the drum to form the important core development.
  • the circumferential portion of the drum has at least one Third, preferably over half, most preferably over two-thirds of the area to be covered by the wound fibrous web in the axial direction (Y-direction) to be covered.
  • the listing of the tip or the strip of the running fibrous web is not only to support the tambour with simple means but also to make it particularly secure. Because of this, it is now possible, at least in sections, to guide a narrow strip after its transition to the spool, even during the subsequent "spreading" of the fibrous web, ie to take specific influence on the fibrous web and thus control the course of the threading process to have. It is now also possible to divide broader strips than heretofore usual from her web running path into the pulper on the tambour. These strips may then have, for example, about half of the fibrous web width.
  • the partial region of the main cylinder having circumferential grooves extends over the entire width of the region to be covered by the fibrous web to be wound in the axial direction (Y direction).
  • a plurality of individual nozzles can be arranged next to each other, wherein the nozzles are applied in series simultaneously or successively with pressure.
  • a beam for example in the form of a tube, has nozzle-like openings which essentially correspond in number and spacing to the circumferential grooves of the spool.
  • the blowing device coaxially with the drum, that is arranged in the Y direction, is movable and preferably during operation, very preferably motorized, movable.
  • a single nozzle or a small group of nozzles can be arranged to be movable in the transverse direction and then preferably be moved synchronously with the "Breitfahren" in Y-direction on the spool propagating fibrous web.
  • a very elegant and accurate performance is possible. Only a small amount of blowing air is needed, which saves process costs in the long term, although the manufacturing costs due to the required utilities should be slightly higher.
  • blowing device in particular the nozzle (s) of the blowing device, is preferably adjustable during operation.
  • blowing device During operation means not primarily while the blowing device is really active. Rather, it means that it is adjustable during the ongoing production of the paper or board web. As a result, it is in particular adaptable to different conditions and, for example, adaptable to a different spool shape or groove position without the production having to be interrupted. It is particularly preferred that the blowing device without manual intervention of an operator, ie automated, is adjustable.
  • the blowing device has a plurality of nozzles, wherein the nozzles are aligned according to the position and the nature of the circumferential grooves of a spool.
  • the blowing device is dimensioned such that the exit velocity of the gas pressurized by it is about 5% to 50%, preferably about 10% to 20% higher than the web speed.
  • the air blown into the circumferential grooves increases the velocity of the boundary air layer entrained with the web on one side, ie specifically on the underside, and influences the force ratio acting on the web. Similar to the wing of an aircraft, a force component arises in the direction of the side at which the gas flowing around has a higher velocity. At the specified speed range, the resulting force component, which is beneficial to the winding process, is higher than the pressure component produced in the respective groove.
  • blowing device is designed such that the pressure applied by her gas assumes a substantially laminar flow shape.
  • an airflow volume and / or an airflow pressure of at least one nozzle of the blowing device is changeable changeable, in particular during ongoing production.
  • a control device which controls at least one of the at least one blowing device as a function of the material web width.
  • the blowing device is activated and preferably turned off immediately thereafter.
  • the control device controls the air flow volume and / or the air flow pressure of the individual blowing devices. With the help of the control device can thus be carried out a partially automated Aufach a paper or board web on the spool.
  • the control device can be connected to a sensor which determines the width of the paper or board web.
  • An ideal Anwickelmen is therefore achievable when the presentation, that is, the passing of the paper or board web from its web travel path in the pulper to the spool, synchronously to the "spreading" of the paper or board web passes from its strip width to the full web width.
  • blowing device in particular the nozzle, is movable into a test position.
  • the blowing device in its test position is preferably particularly easily accessible to operating personnel.
  • the blowing device may even be movable in particular laterally out of the work area covered by the running paper or board web, in particular extendable.
  • the object is achieved in a method of the type mentioned above in that, depending on a web width of the paper or board web, a gas, in particular air, is blown by means of a blowing device in the circumferential grooves of the spool.
  • the circumferential grooves of the spool are preferably formed in edge regions or in a central region in the lateral surface of the spool.
  • the blowing device is arranged in front of the nip and blows a gas, in particular air, in the direction of the nip, that is to say in the direction of rotation or in the web running direction.
  • the blowing device is switched on, the attractive force of the spool increases to such an extent that the paper or cardboard web is wound onto the spool.
  • the gas in particular the air, is blown into the circumferential grooves at an exit velocity which is approximately 5% to 50%, preferably approximately 10% to 20%, higher than the speed of the paper or board web.
  • an air flow volume and / or an air flow pressure of at least one nozzle of the blowing device is controlled. It is of very particular advantage if the blowing device or the nozzle or the nozzles of the blowing device are controlled in dependence on the instantaneous fibrous web width and in particular with a movable in the Y direction cutting or separating device is synchronized. If the blowing device has a plurality of nozzles, it is particularly preferred for the nozzles to be controlled individually or in groups individually.
  • an air flow volume and / or an air flow pressure of the blowing devices is controlled.
  • the control can be carried out with the aid of a control unit depending on the width of the paper or board web.
  • the control unit may, for example, be connected to a tip cutter or obtain the information about the web width from a sensor device. This allows automated insertion and winding of the paper or board web on the spool.
  • Fig. 1 schematically a winding device 1 with a drum 2 and a drum 3 is shown, wherein between drum 2 and drum 3, a nip 4 is formed.
  • the winding device 1 is arranged at the end of a paper machine, not shown.
  • a paper or Cardboard web 5 is to be wound at the end of the paper machine on the winding device 1 web width, wherein the paper or board web 5 is wound on the spool 3.
  • the paper or board web 5 After a demolition, the paper or board web 5 must be reinserted into the nip 4.
  • one end of the paper or board web 5 is cut with the help of a lace cutter, so that a, usually marginal, narrower strip 5a (see. Fig. 2 ) of the paper or board web 5, which is easier to handle, is introduced into the nip 4, for example with the aid of ropes or vacuum bands.
  • This strip is not yet to be wound up on the spool 3. Rather, the paper or board web 5 should not follow behind the nip 4 not the drum 3, but the drum 2.
  • the paper or board web 5 or the strip 5a With the help of a scraper 6, the paper or board web 5 or the strip 5a is then lifted from a surface of the drum 2 and a Pulperö réelle 7 and thus fed to a pulper for reprocessing.
  • a blowing device 8 is now provided according to the invention, which is arranged in front of the nip 4 and a gas, in this case air, in the web running direction X of the paper or board web 5 blowing towards the nip 4. This is then preferably tangential and in the direction of rotation (arrow) of the main cylinder 3.
  • the blowing air passes in circumferential grooves 9, which are introduced at least in edge regions 10 of the main cylinder 3 ( Fig. 2 ), wherein the circumferential grooves 9 directly into the surface of the metallic Tambour stressess or in one, on it located, usually polymeric, Tambourbezug 15 may be introduced.
  • the adhesion between the spool 3 and the paper or board web 5 is significantly increased, whereby the threading onto the spool 3 takes place.
  • the at least one nozzle 11 of the blowing device 8 in the example shown in different degrees of freedom can be aligned and in the illustrated case also during operation adjustable.
  • the nozzle is mounted directly on a ball head in order to allow a precise tangential alignment with the circumferential grooves 9 of the main cylinder 3.
  • the distance to the nip 4 is adjustable to some extent. Preferred spacing ranges may be between about 0.05 meters and 0.60 meters.
  • the nozzle 11 is arranged to be movable in the transverse direction in order, for example, to follow the movement of the separating device 14 when the fibrous web 5 is extended.
  • the pointing in the Y direction double arrow with the reference numeral 13 for the working area of the blowing device 8 is marked.
  • the working area 13 extends in the transverse direction Y and can cover, for example, only a small part of the full web width b of the fibrous web to be produced or refined. However, for safe performance, for example, it can amount to about half or even more. It is thus preferable for a single nozzle 11 or a group of juxtaposed nozzles 11 to be moved during a threading operation along a guide aligned in the Y direction in order in each case to blow air into the circumferential grooves 9 where contacting of the paper sheets to be fed is effected. or cardboard web 5 with the drum 3 (immediately) is imminent and the blowing air as possible at least approximately for a full wrapping of the first winding layer.
  • a strip-shaped end 5a of the paper or board web can be listed on the spool 3.
  • the blowing device 8 provided according to the invention.
  • the activation of the blowing device 8 can take place in an automated sequence sequence.
  • the insertion process is thus possible in a shorter time than was previously known in the prior art, whereby overall productivity is increased. In this case, a risk of tearing off of the strip 5a of the paper or board web 5 is drastically reduced. A repetition of the insertion process is therefore usually not required. At the same time, operator safety increases significantly. Rather, a fully automatic control by means of a control device 12 is possible.
  • the control unit 12 is the schematic representation of the winding device 1 according to also shown here only schematically. The three superimposed circular arc sections on the control device 12, the blowing device 8 and the separating or cutting device 14 is intended to indicate a radio contact between these units. It goes without saying that a wired connection can also exist.
  • connection may include back and forth signals between the controller 12 and the modules operatively associated therewith (eg, at least 8 and 14).
  • the control unit 12 may of course also be part of a higher-level control device or be in contact with other control units.
  • the insertion operations described above by means of a strip-shaped insertion section 5a having a small width b ', the paper or board web to be fed to the winding process, relate preferred to online processes, that is, to a winding at the end of an ongoing production.
  • the width b ' may for example be 2% to 15% of the full fibrous web width b.
  • a full fibrous web width b typically ranges between 4.5 meters and 11.5 meters and depends heavily on the basis weight and desired productivity of the papermill or board mill's manufacturing or processing line.
  • a device according to the invention and a method according to the invention are, of course, also applicable to offline processes, that is to say to manufacturing or finishing processes of a paper or board web, which stand apart from the uninterrupted production process of the paper or board machine.
  • the paper or board web 5 it is particularly conceivable for the paper or board web 5 to be fed directly to the winding process by means of the device according to the invention in order to minimize the required scrap.
  • the gas in particular the air
  • the gas is then blown into the circumferential grooves 9 of the main cylinder 3 as a function of a controllable or controllable starting signal.
  • the start signal can be given for example by the operator himself on the basis of his observations or depend on a, determined by sensors, stable inflow of the fibrous web and then preferably automated synchronized with the movement in the Y direction of Schneidbe-ziehungêt separator 14.
  • the tambour 3 used in a known manner has circumferential grooves 9 in a known manner only in a narrow, approximately 0.2 m to 1.0 m wide marginal subarea. This is usually sufficient to ensure a safe and wrinkle-free Auf lakevorgang.
  • a tambour 3 use over a large portion in the Y direction has circumferential grooves and exemplified in FIG. 3 again shown separately.
  • the circumferential grooves 9 are radially aligned.
  • Such a spool 3 can then have a groove in particular over its entire working area.
  • Such a work area can correspond to the working area 13 of the blowing device 8 and moreover corresponds substantially to the full web width b of the fibrous web 5 to be produced or processed. It is conceivable that the circumferential grooves 9 are deeper towards the edge than in the central region. In order to ensure equality of side of the main cylinder 3, however, it is advantageous if the depth of the respective circumferential grooves 9, viewed from the center, extends symmetrically to both end-side edge regions of the main cylinder 3.

Landscapes

  • Replacement Of Web Rolls (AREA)
  • Winding Of Webs (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Wickelvorrichtung (1) und ein Verfahren zum bahnbreiten Wickeln einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Papier-oder Kartonbahn (5). Die Wickelvorrichtung (1) weist eine Trommel (2) und einen Tambour (3) auf, zwischen denen ein Nip (4) ausgebildet ist. Hinter dem Nip (4) ist ein Schaber (6) angeordnet. Um ohne manuelles Eingreifen das Aufführen der Papier- oder Kartonbahn (5) auf den Tambour (3) steuern zu können, sind Teilbereiche (10) des Tambours (3) mit Umfangsrillen (9) versehen, in die mit Hilfe einer Blaseinrichtung (8) ein Gas, insbesondere Luft, einblasbar ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Wickelvorrichtung zum bahnbreiten Wickeln einer Faserstoffbahn, insbesondere Papier- oder Kartonbahn, mit einer Trommel und einem Tambour, zwischen denen ein Nip ausgebildet ist.
  • Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum bahnbreiten Wickeln einer Papier- oder Kartonbahn, wobei die Papier- oder Kartonbahn durch einen Nip geführt wird, der zwischen einer Trommel und einem Tambour ausgebildet ist.
  • Relative Raumangaben in dieser Schrift beziehen sich stets auf die Laufrichtung der herzustellenden beziehungsweise zu verarbeitenden Papier- oder Kartonbahn. Die Laufrichtung der Bahn selbst wird als Hauptrichtung (Main Direction) bezeichnet. Die Breite der Bahn erstreckt sich demzufolge in Querrichtung (Querrichtung). Die Seite an der die Bahn in einen Druck- oder Wickelspalt (Nip) einläuft heißt "vor dem Nip", die Seite an der die Bahn den Nip wieder verlässt liegt hinter dem Nip.
  • Unter einer Faserstoffbahn kann neben einer Papier- oder einer Kartonbahn insbesondere auch eine Tissuebahn verstanden werden.
  • Am Ende einer Papiermaschine ist es üblich, die Papier- oder Kartonbahn bahnbreit auf einen Wickelkern aufzuwickeln, der dem Fachmann auch als Leertambour geläufig ist. Die volle Wickelrolle wird dann als Volltambour, also als Wickelkern mit einer auf ihm gespeicherten endlichen Anzahl von Wickellagen bezeichnet. Es hat sich verschiedenen Orts eingebürgert, beide Formen, also sowohl den Wickelkern für sich als auch die volle Wickelrolle kurz nur als Tambour zu bezeichnen. Um Verwechselungen zu vermeiden sei vorab bemerkt, dass in dieser Schrift zur vereinfachten Sprachgestaltung von einem Tambour ausschließlich im Sinne eines Wickelkerns gesprochen wird. Die Papier- oder Kartonbahn wird dabei in der Regel über die Trommel in den Nip zwischen Trommel und Tambour geführt, wobei die Trommel angetrieben ist und der im Wesentlichen meist achsparallel zur Trommel gelagerte Tambour durch die Trommel mitgenommen wird. Wenn der Tambour den gewünschten Durchmesser erreicht hat, also eine entsprechende Länge der Papier- oder Kartonbahn auf dem Tambour aufgewickelt wurde, erfolgt ein Austausch des Tambours im fliegenden Wechsel, d.h. ohne Unterbrechung der Produktion. Die Papier- oder Kartonbahn wird dazu üblicherweise bei voller Produktionsgeschwindigkeit abgeschlagen und augenblicklich auf den vorbeschleunigten Leertambour aufgeführt.
  • Nach einem Bahnriss muss versucht werden, die nachfolgende Papier- oder Kartonbahn so schnell wie möglich dem Wickelprozess wieder zu zuführen, da ein Anhalten der Papiermaschine für derartige Zwischenfälle wirtschaftlich nicht in Frage kommt und die nachkommende Materialbahn bis zur Wiederaufnahme des Wickelprozesses in den Pulper abgeführt werden muss.
    Das Einfädeln eines neuen Papier- oder Kartonbahnendes in den Nip zwischen Trommel und Tambour ist relativ aufwendig.
  • Zum einfacheren Einführen ist es üblich, das Ende der Papier- oder Kartonbahn anzuschneiden, also mit einer Spitze oder einem (Rand-) Streifen zu versehen. Dieses streifenförmige Ende soll allerdings nicht sofort auf dem Tambour aufgewickelt werden, sondern eine gewisse Zeit über die Trommel und den Schaber in einen Pulper abgeführt werden.
  • In der Regel wird das streifenförmige Ende der Papier- oder Kartonbahn über Seile oder Vakuumbänder in den Nip zwischen Trommel und Tambour transportiert. Im Nipauslauf, also in Bahnlaufrichtung hinter dem Nip, leitet ein Bediener den Streifen mit Hilfe einer Blaseinrichtung in einen Pulper, dessen Öffnung unterhalb der Trommel angeordnet ist. Es ist dabei von der Geschicklichkeit des Bedieners abhängig, ob der Streifen der Papier- oder Kartonbahn sicher erfasst wird und gezielt nach unten geleitet wird. Dabei muss die Papier- oder Kartonbahn gleichzeitig in Querrichtung der Maschine in Position gehalten werden. Eine Papierbahn kann dabei heute zu Tage Geschwindigkeiten von 2000 m / min erreichen. Schwere Kartonbahnen erreichen auf modernen Hochleistungsmaschinen auch bereits sehr beachtliche Geschwindigkeiten von bis zu 1200 m / min, sodass sich bei einer leichten Ungeschicklichkeit des oder der Bediener in wenigen Sekunden erhebliche Papier- oder Kartonmassen im Arbeitsbereich stauen und zu Ausdehnungen des Produktionsausfalls führen können.
  • Wenn die Papier- oder Kartonbahn breit gefahren wird, leitet der Bediener den Streifen bzw. die Papier- oder Kartonbahn mit Hilfe der Blaseinrichtung nach oben auf den Tambour. Dabei ist die Zugänglichkeit insbesondere bei großen Aufrolldurchmessern von mehr als 3,5 m sehr schlecht und durch die rotierenden Walzen und gegebenenfalls schnell laufenden Seile bestehen verschiedene Gefährdungen für den Bediener.
  • Zur teilweisen Automatisierung ist es bekannt, den Schaber mit einer Blaseinrichtung zu versehen. Mit Hilfe dieser Blaseinrichtung kann die Papierbahn zum Tambour geleitet werden. Dabei ist jedoch immer noch ein manueller Eingriff eines Bedieners erforderlich, um den Streifen auf den Tambour zu leiten. Ein derartiger Eingriff erfordert ein hohes Maß an Konzentration von dem Bediener, da er sekundengenau und sehr exakt ausgeführt werden muss, um Wickelfehler zu vermeiden. Meist werden dabei jedoch nicht die gewünschten Ergebnisse erzielt. Vielmehr bleibt das vom Aufführvorgang direkt abhängige Anwickelergebnis eher in einem noch tolerierbaren Bereich. Schließlich passiert es einem Bediener auch immer wieder mal, dass der Aufführvorgang misslingt und es zu einem erneuten Versuch mit dem einhergehenden weiteren Produktionsausschuss kommt.
  • Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, das Aufführen der Spitze oder des Streifens auf den Tambour mit einfachen Mitteln zu unterstützen.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Wickelvorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass zumindest ein Teilbereich, des Tambours Umfangsrillen aufweist, wobei vor dem Nip eine Blaseinrichtung angeordnet ist, mit der ein Gas, insbesondere Luft, in die Umfangsrillen einblasbar ist.
  • Die Anziehungskraft bzw. Adhäsion zwischen Tambour und Papier- oder Kartonbahn, die einen wesentlichen Anteil am Erfolg eines Aufführvorgangs hat, kann mit Hilfe der Blaseinrichtung beeinflusst werden. Sobald die Blaseinrichtung in Betrieb ist und Gas, wie insbesondere Luft, in Drehrichtung des Tambours in die Umfangsrillen einbläst, übt der Tambour eine höhere Anziehungskraft auf die Papier- oder Kartonbahn aus. Der Papier- oder Kartonbahnstreifen wird daher auf den Tambour geführt. Dabei ist es von Vorteil, wenn das Gas, insbesondere die Luft, in tangentialer Richtung in die, vorzugsweise radialen, Umfangsrillen eingeblasen wird.
    Obwohl man annehmen müsste, dass ein Einblasen von Gas, insbesondere Luft, in den sich in den Rillen eines Tambours unterhalb der Bahn bildenden, teilweisen geschlossenen Raum ein Abheben der Bahn von dem Tambour durch Druckanstieg zur Folge haben müsste, wird durch Anwendung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung das Anwickeln nach einem Bahnriss erheblich vereinfacht.
  • Es ist von Vorteil, wenn der Umfangsrillen aufweisende Teilbereich des Tambours sich lediglich über einen Randbereich, vorzugsweise mit einer Breite von etwa 0,2 Meter bis etwa 1,0 Meter, erstreckt.
    Ein solcher Bereich ist in den meisten Fällen völlig ausreichend um einen sicheren Aufführungsprozess gewährleisten zu können. Auf einem so gestalteten Teilbereich lassen sich bereits eine Vielzahl von Umfangsrillen anbringen, sodass (durch die Rotation des Tambours) eine ausreichend breite Fläche entsteht, die auf Grund des in die Umfangsrillen eingeblasenen Gases, eine hohe Adhäsion gegenüber der aufzunehmenden Papier- oder Kartonbahn ausbildet. Auf der anderen Seite ist der Bearbeitungs- beziehungsweise Kostenaufwand für die Bereitstellung eines entsprechend ausgebildeten Tambours gering. Ein auf diese Weise mit Umfangsrillen ausgebildeter Teilbereich kann vorzugsweise randständig oder in Y-Richtung etwa mittig angeordnet sein. Eine mittige Anordnung ist dann sinnvoll, wenn der Aufführstreifen mittig aus der Bahn geschnitten werden soll. Beim anschließenden "Breitfahren" ist dann in beide Richtungen (positive und negative Y-Richtung) jeweils nur weniger als die halbe Arbeitsbreite zu überwinden. Im Falle einer randständigen Rillung verbleibt auch dann ein großer glattwandiger Umfangsbereich des Tambours wenn aus innerbetrieblichen logistischen Gründen beide Randbereiche mit einem entsprechend gerillten Teilbereich ausgestattet sind. So können sich die ersten Wickellagen zur Bildung der wichtigen Kernanwicklung sehr sauber an dem Tambour anlegen.
  • In anderen Fällen kann es aber auch von Vorteil sein, wenn der Umfangsrillen aufweisende Teilbereich des Tambours sich wenigstens über ein Drittel, vorzugsweise über die Hälfte, ganz vorzugsweise über Zweidrittel der von der aufzuwickelnden Faserstoffbahn in axialer Richtung (Y-Richtung) zu überdeckenden Bereichs erstreckt.
  • Auf diese Weise ist das Aufführen der Spitze oder des Streifens der laufenden Faserstoffbahn auf den Tambour nicht nur mit einfachen Mitteln zu unterstützen sondern auch besonders sicherer zu gestalten. Dadurch ist nunmehr nämlich möglich, einen schmalen Streifen nach seiner Überleitung auf den Tambour auch bei dem sich daran anschließenden "Breitfahren" der Faserstoffbahn, wenigstens abschnittsweise, zu führen, also gezielten Einfluss auf die Faserstoffbahn zu nehmen und damit den Verlauf des Aufführvorgangs unter Kontrolle zu haben.
    Es ist nun auch möglich breitere Streifen als bisher üblich von ihrem Bahnlaufpfad in den Pulper auf den Tambour überzuleiten. Diese Streifen können dann beispielsweise etwa die Hälfte der Faserstoffbahnbreite besitzen.
  • Besonders bevorzugt ist es dabei, dass der Umfangsrillen aufweisende Teilbereich des Tambours sich über die gesamte Breite des von der aufzuwickelnden Faserstoffbahn in axialer Richtung (Y-Richtung) zu überdeckenden Bereichs erstreckt.
  • Dadurch ist eine Seitengleichheit des Tambours gegeben, was die Logistik innerhalb des Herstellungsprozesses erheblich vereinfacht. Auch kann auf diese Weise der gesamte Aufführungsprozess sicher gestaltet werden. Schließlich wird es auf diese Weise möglich, dass die Faserstoffbahn in ihrer vollen Breite von einem Bahnlaufpfad in den Pulper hin zu einem Bahnlaufpfad auf den Tambour überleitbar ist. Bisher war man zwar davon ausgegangen, dass eine Rillung des Tambours an seiner Oberfläche das Wickelergebnis verschlechtert, weil die Auflage der ersten Wickellagen nicht der Vorstellung einer möglichst idealen, gleichmäßigen Auflage folgen kann. Versuche haben nun aber erstaunlicherweise ergeben, dass in einer erfindungsgemäßen Wickelvorrichtung die Kernanwicklung unter Verwendung eines so ausgestalteten Tambours besonders gut gelingt und damit eine hervorragende Grundlage für einen qualitativen Gesamtaufbau der herzustellenden Wickelrolle gegeben ist.
    Mit besonderem Vorteil erstreckt sich der von der Blaseinrichtung, gleichzeitig oder in zeitlicher Folge, mit Gas, insbesondere mit Luft, zu beaufschlagende Bereich über sich wenigstens ein Drittel, vorzugsweise über Hälfte, ganz vorzugsweise über Zweidrittel des von der aufzuwickelnden Faserstoffbahn in axialer Richtung (Y-Richtung) zu überdeckenden Bereichs.
  • Auf diese Weise ist es möglich, die Faserstoffbahn während eines großen Teils des Aufführvorgangs auch tatsächlich zu "führen", statt wie bisher üblich, nach dem Überführen des Streifens, im weiteren Verlauf des Aufführvorgangs die Bahn sich selber zu überlassen.
    Dazu kann eine Vielzahl von Einzeldüsen nebeneinander angeordnet sein, wobei die Düsen in Reihe gleichzeitig oder nacheinander mit Druck beaufschlagt werden. Es ist aber auch denkbar, dass ein Balken, beispielsweise in Form eines Rohres, düsenartige Öffnungen aufweist, die im Wesentlichen mit den Umfangsrillen des Tambours in Anzahl und Abstand korrespondieren.
    Derartige Ausgestaltungen haben den Vorteil, dass sie fest installiert sind und keine aufwendigen Steuermechanismen benötigen. In einer sehr preiswerten und einfachen Ausgestaltung ist es sogar denkbar, dass eine einzige flache Düse für einen ganzen Teilabschnitt benutzt wird. Eine solche Ausführung ist dann aber sicherlich nur für gewisse Papier- oder Kartonsorten anwendbar.
  • In Versuchen hat sich dazu herausgestellt, dass es von besonderem Vorteil ist die Bahn wenigstens über ein Drittel des von der aufzuwickelnden Faserstoffbahn in axialer Richtung (Y-Richtung) zu überdeckenden Bereichs zu "führen". Eine noch stabilere Führung ist gegeben, wenn die Faserstoffbahn über die Hälfte oder sogar über Zweidrittel des angesprochenen Bereichs "geführt" wird. Bei bahnbreiter "Führung" kann ein Fehlschlagen des Aufführvorgangs praktisch ausgeschlossen werden.
    Es soll hier jedoch noch einmal erwähnt werden, dass das "Führen" der Faserstoffbahn auf einer Erhöhung der Adhäsion zwischen Faserstoffbahn und Tambour beruht. Wie bereits beschrieben ist dieser Effekt wegen der zunächst zu erwartenden Druckerhöhung und dem so zu erwartenden Abheben der Bahn sehr überraschend. Es bleibt nun unklar, ob eine zum Tambour gerichtete Kraftkomponente durch eine Art "Tragflügeleffekt" auftritt oder ob die kinetische Energie der druckbeaufschlagten Blasluft die sich in der Rille befindliche Luft beschleunigt und die Luft so in Drehrichtung "ausgeblasen" wird, sodass ein (Teil-)Vakuum entsteht, auf Grund dessen die Bahn in die Rille gezogen wird. In jedem Fall wird das "Führen" der Bahn also durch ein wiederholgenau beeinflussbares Anhaften der Bahn an den Tambour bewerkstelligt.
  • Bevorzugt ist die Blaseinrichtung, koaxial zum Tambour, also in Y-Richtung, bewegbar angeordnet ist und vorzugsweise während des Betriebes, ganz vorzugsweise motorisch, bewegbar.
  • Dazu kann eine einzelne Düse oder eine kleine Gruppe von Düsen in Querrichtung bewegbar angeordnet sein und dann vorzugsweise synchron mit der sich beim "Breitfahren" in Y-Richtung über den Tambour ausbreitenden Faserstoffbahn bewegt werden.
    Auf diese Weise ist ein äußerst elegantes und exaktes Aufführen möglich. Dabei wird nur eine geringe Menge Blasluft benötigt, was auf Dauer Prozesskosten spart, wenngleich auch die Herstellkosten auf Grund der benötigten Versorgungseinrichtungen etwas höher ausfallen dürften.
  • Es ist von Vorteil, wenn die Blaseinrichtung, insbesondere die Düse(n) der Blaseinrichtung, vorzugsweise während des Betriebes einstellbar ist.
  • Während des Betriebes bedeutet dabei in erster Linie nicht während die Blaseinrichtung wirklich aktiv ist. Vielmehr ist damit gemeint, dass sie während der laufenden Produktion der Papier- oder Kartonbahn, einstellbar ist. Dadurch ist sie insbesondere verschiedenen Bedingungen anpassbar und beispielsweise an eine unterschiedliche Tambourform oder Rillenlage anpassbar, ohne dass die Produktion unterbrochen werden muss. Es ist dabei besonders bevorzugt, dass die Blaseinrichtung ohne manuellen Eingriff eines Bedieners, also automatisiert, einstellbar ist.
  • Bevorzugt weist die Blaseinrichtung mehrere Düsen auf, wobei die Düsen entsprechend der Lage und der Beschaffenheit der Umfangsrillen eines Tambours ausrichtbar sind.
  • Auf diese Weise wird ein besonders hoher Wirkungsgrad der Blaseinrichtung erzielt, weil es beispielsweise zu keinen wesentlichen Prellströmen an den Stegen zwischen den Umfangsrillen kommt. Auch wird nur eine sehr geringe Luftmenge benötigt, weil sie gezielt in die einzelnen Umfangsrillen injektierbar ist. Somit ist die Gefahr sehr gering, dass Luftposter mit eingewickelt werden, die den späteren Wickelprozess stören. Vorzugsweise ist die Blaseinrichtung derart dimensioniert, dass die Austrittsgeschwindigkeit des von ihr mit Druck beaufschlagten Gases etwa 5 % bis 50 %, vorzugsweise etwa 10% bis 20% höher liegt als die Bahngeschwindigkeit.
  • Man nimmt nun an, dass die in die Umfangsrillen eingeblasene Luft die Geschwindigkeit der mit der Bahn mitgeschleppten Grenzluftschicht einseitig, dass heißt konkret unterseitig, erhöht und das an der Bahn wirkende Kräfteverhältnis beeinflusst. Ähnlich wie an dem Tragflügel eines Flugzeuges entsteht eine Kraftkomponente in Richtung der Seite, an dem das umströmende Gas eine höhere Geschwindigkeit aufweist. Bei dem angegebenen Geschwindigkeitsbereich ist die daraus resultierende, dem Anwickelprozess zuträgliche Kraftkomponente, höher als die in der jeweiligen Rille entstehenden Druckkomponente.
  • Dabei ist es besonders bevorzugt, dass die Blaseinrichtung derart gestaltet ist, dass das von ihr mit Druck beaufschlagte Gas eine im Wesentlichen laminare Strömungsform annimmt.
  • Auf diese Weise ist eine besonders wiederholgenaue und zuverlässige Bahnaufführung möglich.
  • Es ist ferner von Vorteil, wenn ein Luftstromvolumen und/oder ein Luftstromdruck mindestens einer Düse der Blaseinrichtung veränderbar insbesondere während laufender Produktion einstellbar ist.
  • Auf diese Weise kann man einer Umstellung des Flächengewichts der Papier- oder Kartonbahn sehr elegant gerecht werden.
  • Vorzugsweise ist eine Steuereinrichtung vorgesehen, die wenigstens eine der wenigstens einen Blaseinrichtung in Abhängigkeit von der Materialbahnbreite steuert. Sobald die Bahn breit gefahren wird, wird auch die Blaseinrichtung aktiviert und vorzugsweise direkt danach wieder abgestellt. Dass bedeutet, dass die Blaseinrichtung die Rillen des Tambours nur für wenige Sekunden oder sogar nur für Sekundenbruchteile mit Gas, vorzugsweise mit Luft, beaufschlagt.
    Insbesondere steuert die Steuereinrichtung das Luftstromvolumen und/oder den Luftstromdruck der einzelnen Blaseinrichtungen. Mit Hilfe der Steuereinrichtung kann damit ein teilautomatisiertes Aufführen einer Papier- oder Kartonbahn auf den Tambour erfolgen. Die Steuereinrichtung kann dabei mit einem Sensor verbunden sein, der die Breite der Papier- oder Kartonbahn ermittelt. Es ist auch denkbar, die Steuereinrichtung mit einem Spitzenschneider zu verbinden, so dass die Steuereinrichtung darüber Informationen über die Breite der Papier- oder Kartonbahn erhält. Auf diese Weise wird die nach Stand der Technik stets bestehende Gefahr, dass ein Bediener die Faserstoffbahn zwar sauber auf den Tambour überleitet, aber den Zeitpunkt des "Breitfahrens" nicht richtig "erwischt", überwunden. Bei dem eingangs beschriebenen manuellen Überführvorgang besteht nämlich stets die Gefahr, dass der Bediener etwas zu früh die noch als Streifen laufende Bahn aufführt. Läuft die Bahn beziehungsweise der Streifen mit nach heutigen Maßstäben relativ moderaten 1800 m/ min ergeben sich bei einer einzigen Sekunde Fehltiming und einem Tambourkerndurchmesser von 500 mm bereits mehr als 20 übereinander liegende Streifenlagen, die den Tambour in diesem Teilbereich im Durchmesser vergrößern, bevor die bahnbreiten Wickellagen entstehen. In Folge dessen erfährt die gesamte Mutterrolle dann einen leicht konischen Aufbau, der bei den heute angestrebten großen Enddurchmessern von ca. 3,5 Metern, zum Teil sogar von über 4 Metern, Platzstellen im Inneren erzeugen oder sogar Schwingungsprobleme hervorrufen kann.
    Ein ideales Anwickelergebnis ist also dann erzielbar, wenn das Aufführen, dass heißt das Überleiten der Papier- oder Kartonbahn von seinem Bahnlaufpfad in den Pulper hin zum Tambour, synchron zum "Breitfahren" der Papier- oder Kartonbahn von seiner Streifenbreite auf die volle Bahnbreite passiert.
  • Es ist ferner von Vorteil, wenn die Blaseinrichtung, insbesondere die Düse, in eine Testposition bewegbar ist.
  • In einer solchen Testposition kann die Funktionsfähigkeit der Düse bzw. der Blaseinrichtung überprüft werden, damit die Einrichtung bei Bedarf stets zuverlässig funktioniert. Selbstverständlich ist in dieser Position auch einer Reinigung und/oder Wartung sehr gut möglich, wobei die Blaseinrichtung in ihrer Testposition bevorzugt besonders leicht für Bedienpersonal zugänglich ist. Dazu kann die Blaseinrichtung möglicherweise sogar seitlich aus dem von der laufenden Papier- oder Kartonbahn überdeckten Arbeitsbereich bewegbar insbesondere ausfahrbar sein.
  • Die Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass in Abhängigkeit von einer Bahnbreite der Papier- oder Kartonbahn ein Gas, insbesondere Luft, mit Hilfe einer Blaseinrichtung in Umfangsrillen des Tambours eingeblasen wird.
  • Durch das Einblasen eines Gases, insbesondere von Luft, wird die Adhäsion zwischen Tambour und der Papier- oder Kartonbahn beeinflusst. Die Umfangsrillen des Tambours sind dabei vorzugsweise in Randbereichen oder in einem Mittelbereich in der Mantelfläche des Tambours ausgebildet. Die Blaseinrichtung ist vor dem Nip angeordnet und bläst ein Gas, insbesondere Luft, in Richtung Nip, also in Drehrichtung bzw. in Bahnlaufrichtung. Beim Zuschalten der Blaseinrichtung erhöht sich die Anziehungskraft des Tambours so weit, dass die Papier- oder Kartonbahn auf den Tambour aufgewickelt wird.
  • Dabei ist es bevorzugt, dass das Gas, insbesondere die Luft, mit einer Austrittsgeschwindigkeit in die Umfangsrillen eingeblasen wird, die etwa 5% bis 50%, vorzugsweise etwa 10% bis 20% höher liegt als die Geschwindigkeit der Papier- oder Kartonbahn.
  • Ferner ist es in einem erfindungsgemäßen Verfahren bevorzugt, dass ein Luftstromvolumen und/oder ein Luftstromdruck wenigstens einer Düse der Blaseinrichtung gesteuert wird. Dabei ist es von ganz besonderem Vorteil, wenn die Blaseinrichtung beziehungsweise die Düse oder die Düsen der Blaseinrichtung in Abhängigkeit von der augenblicklichen Faserstoffbahnbreite gesteuert werden und insbesondere mit einer in Y-Richtung bewegbaren Schneide- beziehungsweise Trenneinrichtung, synchronisiert wird. Weist die Blaseinrichtung mehrere Düsen auf, ist es besonders bevorzugt, dass die Düsen einzeln oder gruppenweise individuell gesteuert werden.
  • Die jeweiligen Vorteile der verfahrensgemäßen Unteransprüche wurden bereits im Zusammenhang mit der Beschreibung der Vorrichtungsansprüche erörtert und sind dieser entsprechend sinngemäß zu entnehmen. Es ist aber noch hervorzuheben, dass bei der Verwendung eines Tambours, dessen Umfangsrillen aufweisender Teilbereich sich wenigstens über ein Drittel, vorzugsweise über die Hälfte, ganz vorzugsweise über Zweidrittel der von der aufzuwickelnden Faserstoffbahn in axialer Richtung (Y-Richtung) zu überdeckenden Bereichs erstreckt, ein sehr sicherer Aufführvorgang erzielt werden kann. Es wird nämlich erstmals möglich, die Faserstoffbahn während des größten Teils oder sogar während der gesamten (äußerst kurzen) Dauer des Aufführungsprozesses auch wirklich sicher (insbesondere mittels Blasluft) zu führen, und ihr nicht nur, wie bisher nach Stand der Technik lediglich einen Aufführungsimpuls zu geben.
  • Insbesondere wird bei der vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ein Luftstromvolumen und/oder ein Luftstromdruck der Blaseinrichtungen gesteuert. Die Steuerung kann dabei mit Hilfe einer Steuereinheit in Abhängigkeit von der Breite der Papier- oder Kartonbahn erfolgen. Dafür kann die Steuereinheit beispielsweise mit einem Spitzenschneider verbunden sein, oder die Information von der Bahnbreite von einer Sensoreinrichtung erhalten. Dadurch ist ein automatisiertes Einführen und Aufwickeln der Papier- oder Kartonbahn auf dem Tambour möglich.
  • Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung näher beschrieben. Hierin zeigen:
    • Fig. 1 eine Wickelvorrichtung in schematischer Ansicht,
    • Fig. 2 eine Detailansicht eines Nips zwischen Tambour und Trommel,
    • Fig. 3 einen Tambour
  • In Fig. 1 ist schematisch eine Wickelvorrichtung 1 mit einer Trommel 2 und einem Tambour 3 dargestellt, wobei zwischen Trommel 2 und Tambour 3 ein Nip 4 ausgebildet ist. Die Wickelvorrichtung 1 ist am Ende einer nicht dargestellten Papiermaschine angeordnet. Eine Papier- oder Kartonbahn 5 soll am Ende der Papiermaschine auf der Wickelvorrichtung 1 bahnbreit aufgewickelt werden, wobei die Papier- oder Kartonbahn 5 auf dem Tambour 3 aufgewickelt wird.
  • Nach einem Abriss muss die Papier- oder Kartonbahn 5 erneut in den Nip 4 eingeführt werden. Dafür wird üblicherweise ein Ende der Papier- oder Kartonbahn 5 mit Hilfe eines Spitzenschneiders beschnitten, so dass ein, meist randständiger, schmalerer Streifen 5a (vgl. Fig. 2) der Papier- oder Kartonbahn 5, der besser handhabbar ist, beispielsweise mit Hilfe von Seilen oder Vakuumbändern in den Nip 4 eingeführt wird. Dieser Streifen soll aber noch nicht auf den Tambour 3 aufgewickelt werden. Vielmehr soll die Papier- oder Kartonbahn 5 zunächst hinter dem Nip 4 nicht dem Tambour 3 folgen, sondern der Trommel 2. Mit Hilfe eines Schabers 6 wird die Papier- oder Kartonbahn 5 beziehungsweise der Streifen 5a dann von einer Oberfläche der Trommel 2 abgehoben und einer Pulperöffnung 7 und damit einem Pulper zur Wiederaufbereitung zugeführt.
  • Ob die Papier- oder Kartonbahn dem Tambour 3 oder der Trommel 2 nach dem Nip 4 folgt, hängt im Wesentlichen von der Adhäsion, also von der Oberfläche von Trommel 2 und Tambour 3 sowie von den Eigenschaften der Papier- oder Kartonbahn 5, wie insbesondere deren Feuchte, ab. Um gezielt ein Aufführen der Papier- oder Kartonbahn 5 auf den Tambour 3 zu steuern, ist erfindungsgemäß nun eine Blaseinrichtung 8 vorgesehen, die vor dem Nip 4 angeordnet ist und ein Gas, in diesem Fall Luft, in Bahnlaufrichtung X der Papier- oder Kartonbahn 5 in Richtung zum Nip 4 bläst. Dies geschieht dann vorzugsweise tangential und in Drehrichtung (Pfeil) des Tambours 3. Die Blasluft gelangt dabei in Umfangsrillen 9, die zumindest in Randbereichen 10 des Tambours 3 eingebracht sind (Fig. 2), wobei die Umfangsrillen 9 direkt in die Oberfläche des metallischen Tambourkörpers oder in einen, auf ihm befindlichen, meist polymeren, Tambourbezug 15 eingebracht sein können. Durch das Einblasen der Luft mit Hilfe der Blaseinrichtung 8 wird die Adhäsion zwischen Tambour 3 und Papier- oder Kartonbahn 5 deutlich erhöht, wodurch das Aufführen auf den Tambour 3 erfolgt. Dazu ist die wenigstens eine Düse 11 der Blaseinrichtung 8 im dargestellten Beispiel in verschiedenen Freiheitsgraden ausrichtbar und im dargestellten Fall auch während des Betriebes einstellbar. So ist die Düse direkt an einem Kugelkopf gelagert, um eine möglichst genau tangentiale Ausrichtung zu den Umfangsrillen 9 des Tambours 3 zu ermöglichen. Ferner ist auch der Abstand zum Nip 4 in gewissen Maßen einstellbar. Bevorzugte Abstandsbereiche können sich etwa zwischen 0,05 Metern und 0,60 Metern bewegen. Schließlich ist die Düse 11 auch in Querrichtung bewegbar angeordnet um beispielsweise der Bewegung der Scheideeinrichtung 14 beim Breitfahren der Faserstoffbahn 5 zu folgen. Dazu ist der in Y- Richtung weisende Doppelpfeil mit dem Bezugszeichen 13 für den Arbeitsbereich der Blaseinrichtung 8 gekennzeichnet. Der Arbeitsbereich 13 erstreckt sich dem nach in Querrichtung Y und kann beispielsweise nur einen geringen Teil der vollen Bahnbreite b der herzustellenden oder zu veredelnden Faserstoffbahn überdecken. Er kann aber zur sicheren Aufführung beispielsweise auch etwa die Hälfte oder sogar mehr betragen. Es ist also bevorzugt, dass eine einzelne Düse 11 oder eine Gruppe nebeneinander angeordneter Düsen 11 während eines Aufführvorgangs motorisch entlang einer in Y-Richtung ausgerichteten Führung bewegt werden, um jeweils dort Luft in die Umfangsrillen 9 zu blasen, wo ein Inkontakttreten der aufzuführenden Papier- oder Kartonbahn 5 mit dem Tambour 3 (unmittelbar) bevorsteht und die Blasluft möglichst zumindest etwa für eine volle Umwicklung der ersten Wickellage anliegt.
  • Durch die erfindungsgemäße Wickelvorrichtung 1 kann ein streifenförmiges Ende 5a der Papier- oder Kartonbahn auf den Tambour 3 aufgeführt werden. Dabei wird mit der erfindungsgemäß vorgesehenen Blaseinrichtung 8 nur ein sehr einfaches und damit kostengünstiges Element verwendet. Das Ansteuern der Blaseinrichtung 8 kann dabei in einem automatisierten Sequenzablauf erfolgen.
  • Der Einführvorgang ist damit in kürzerer Zeit möglich als dies im Stand der Technik bisher bekannt war, wodurch insgesamt die Produktivität gesteigert wird. Dabei wird eine Gefahr eines Abreißens des Streifens 5a der Papier- oder Kartonbahn 5 drastisch reduziert. Eine Wiederholung des Einführvorganges ist daher in der Regel nicht erforderlich. Gleichzeitig erhöht sich die Sicherheit für den Bediener deutlich. Vielmehr ist auch eine vollautomatisierbare Steuerung mittels einer Steuereinrichtung 12 möglich. Die Steuereinheit 12 ist der schematischen Darstellung der Wickeleinrichtung 1 entsprechend hier auch nur schematisch dargestellt. Die drei übereinander liegenden Kreisbogenabschnitte über der Steuereinrichtung 12, der Blaseinrichtung 8 und der Trenn- beziehungsweise Schneideeinrichtung 14 soll einen Funkkontakt zwischen diesen Einheiten andeuten. Es ist selbstverständlich, dass auch eine drahtgebundene Verbindung bestehen kann. Die Verbindung kann Hin- und Rücksignale zwischen der Steuereinrichtung 12 und den mit ihr in Wirkverbindung stehenden Modulen (beispielsweise also zumindest 8 und 14) beinhalten. Sie Steuereinheit 12 kann selbst natürlich auch Teil einer übergeordneten Steuereinrichtung sein oder mit anderen Steuereinheiten in Kontakt stehen.
    Die oben beschriebenen Einführvorgänge mittels eines, eine geringe Breite b' aufweisenden, streifenförmigen Einführabschnittes 5a der, dem Wickelprozess zuzuführenden, Papier- oder Kartonbahn beziehen sich bevorzugt auf Online-Prozesse, dass heißt auf ein Wickeln am Ende einer laufenden Produktion. Die Breite b' kann beispielsweise 2% bis 15% der vollen Faserstoffbahnbreite b betragen. Eine volle Faserstoffbahnbreite b bewegt sich heute üblicherweise zwischen 4,5 Metern und 11,5 Metern und hängt stark von dem Flächengewicht und der gewünschten Produktivität der Herstellung- beziehungsweise Verarbeitungslinie einer Papier- oder Kartonfabrik ab.
    Eine erfindungsgemäße Vorrichtung und ein erfindungsgemäßes Verfahren sind selbstverständlich jedoch auch auf Offline-Prozesse anwendbar, dass heißt auf Herstellungs- oder Veredelungsprozesse einer Papier- oder Kartonbahn, die Abseits des ununterbrochenen Herstellungsprozesses der Papier- oder Kartonmaschine stehen.
    Dann ist es insbesondere denkbar, dass die Papier- oder Kartonbahn 5 mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung direkt bahnbreit dem Wickelprozess zugeführt wird, um den erforderlichen Ausschuss zu minimieren. Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren wird das Gas, insbesondere die Luft, dann in Abhängigkeit von einem steuer- oder regelbaren Startsignal in die Umfangsrillen 9 des Tambours 3 eingeblasen. Das Startsignal kann dabei beispielsweise vom Bediener selbst auf Grund seiner Beobachtungen gegeben werden oder von einem, durch Sensoren ermittelten, stabilen Zulauf der Faserstoffbahn abhängen und dann bevorzugt automatisiert mit der Bewegung in Y-Richtung der Schneidebeziehungsweise Trenneinrichtung 14 synchronisiert werden.
  • In den oben aufgeführten Ausführungsbeispielen ist es jeweils denkbar, dass der zur Anwendung kommende Tambour 3 in bekannter Weise Umfangsrillen 9 lediglich in einem schmalen, etwa 0,2 m bis 1,0 m breiten randständigen Teilbereich aufweist. Dies genügt meist um einen sicheren und faltenfreien Aufführvorgang zu gewährleisten. Mit Vorteil kann jedoch auch ein Tambour 3 Verwendung finden, der über einen großen Teilbereich in Y-Richtung über Umfangsrillen verfügt und beispielhaft in Figur 3 noch einmal separat dargestellt ist. Um ein sauberes Einblasen des Gases über die volle Umdrehung des Tambours 3 zu gewährleisten, ist es bevorzugt, dass die Umfangsrillen 9 radial ausgerichtet sind.
    Ein derartiger Tambour 3 kann dann insbesondere über seinen gesamten Arbeitsbereich hinweg eine Rillung aufweisen. Ein solcher Arbeitsbereich kann dem Arbeitsbereich 13 der Blaseinrichtung 8 entsprechen und stimmt zudem im Wesentlichen mit der vollen Bahnbreite b der herzustellenden oder zu verarbeitenden Faserstoffbahn 5 überein. Es ist denkbar, dass die Umfangsrillen 9 zum Rand hin tiefer sind als im mittleren Bereich. Um eine Seitengleichheit des Tambours 3 zu gewährleisten ist es jedoch von Vorteil, wenn die Tiefe der jeweiligen Umfangsrillen 9 von der Mitte aus gesehen zu beiden stirnseitigen Randbereichen des Tambours 3 symmetrisch verläuft.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Wickelvorrichtung
    2
    Trommel
    3
    Tambour
    4
    Nip
    5
    Faserstoffbahn, insbes. Papier- oder Kartonbahn
    5a
    Streifen
    6
    Schaber
    7
    Pulperöffnung
    8
    Blaseinrichtung
    9
    Umfangsrillen
    10
    Teilbereich (Randbereich oder Mittlerer Bereich)
    11
    Düse
    12
    Steuereinrichtung
    13
    Bereich, Arbeitsbereich der Blaseinrichtung
    14
    Schneid- bzw. Trenneinrichtung
    15
    Tambourbezug
    b, b'
    Faserstoffbahnbreite
    X
    x-Richtung (Bahnlaufrichtung, Hauptrichtung,)
    Y
    y-Richtung (Querrichtung, axiale Richtung)
    Z
    z-Richtung (Höhenrichtung)

Claims (14)

  1. Wickelvorrichtung (1) zum bahnbreiten Wickeln einer Faserstoffbahn (5), insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn, mit einer Trommel (2) und einem Tambour (3), zwischen denen ein Nip (4) ausgebildet ist, wobei hinter dem Nip (4) an der Trommel (2) ein Schaber (6) angeordnet ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    zumindest ein Teilbereich (10) des Tambours (3) Umfangsrillen (9) aufweist, wobei vor dem Nip (4) eine erste Blaseinrichtung (8) angeordnet ist, die wenigstens eine Düse (11) aufweist, mit der ein Gas, insbesondere Luft, in die Umfangsrillen (9) einblasbar ist.
  2. Wickelvorrichtung (1) nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Umfangsrillen (9) aufweisende Teilbereich (10) des Tambours (3) sich lediglich über einen Randbereich, vorzugsweise mit einer Breite von etwa 0,2 Meter bis etwa 1,0 Meter, erstreckt.
  3. Wickelvorrichtung (1) nach Anspruch 1,
    der Umfangsrillen (9) aufweisende Teilbereich (10) des Tambours (3) sich wenigstens über ein Drittel, vorzugsweise über die Hälfte, ganz vorzugsweise über Zweidrittel der von der aufzuwickelnden Faserstoffbahn (5) in axialer Richtung (Y-Richtung) zu überdeckenden Bereichs erstreckt.
  4. Wickelvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der von der Blaseinrichtung (8), gleichzeitig oder in zeitlicher Folge, mit Gas, insbesondere mit Luft, zu beaufschlagende Bereich (13) sich wenigstens über ein Drittel, vorzugsweise über Hälfte, ganz vorzugsweise über Zweidrittel des von der aufzuwickelnden Faserstoffbahn (5) in axialer Richtung (Y-Richtung) zu überdeckenden Bereichs erstreckt.
  5. Wickelvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Blaseinrichtung (8), koaxial zum Tambour (3), also in Y-Richtung, bewegbar angeordnet ist und vorzugsweise während des Betriebes, ganz vorzugsweise motorisch, bewegbar ist.
  6. Wickelvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Blaseinrichtung in ihrer Blasrichtung, vorzugsweise während des Betriebes, einstellbar ist.
  7. Wickelvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Blaseinrichtung (8) mehrere Düsen (11) aufweist und die Düsen (11) entsprechend der Lage und der Beschaffenheit der Umfangsrillen (9) des Tambours (3) ausrichtbar sind.
  8. Wickelvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Austrittsgeschwindigkeit des von der Blaseinrichtung mit Druck beaufschlagten Gases etwa 5 % bis 50 %, vorzugsweise etwa 10% bis 20% höher liegt als die Geschwindigkeit der Faserstoffbahn (5), insbesondere der Papier- oder Kartonbahn.
  9. Wickelvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das von der Blaseinrichtung mit Druck beaufschlagte Gas eine im Wesentlichen laminare Strömungsform annimmt.
  10. Wickelvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    ein Luftstromvolumen und/oder ein Luftstromdruck mindestens einer Düse (11) der Blaseinrichtung (8) veränderbar insbesondere während laufender Produktion einstellbar ist.
  11. Wickelvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    eine Steuereinrichtung (12) vorgesehen ist, die die Blaseinrichtung (8), in Abhängigkeit von der Faserstoffbahnbreite (b) steuert.
  12. Wickelvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Blaseinrichtung (8), insbesondere die Düse (11), in eine Testposition bewegbar ist.
  13. Verfahren zum bahnbreiten Wickeln einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn, wobei die Papier- oder Kartonbahn (5) durch einen Nip (4) geführt wird, der zwischen einer Trommel (2) und einem Tambour (3) ausgebildet ist, wobei hinter dem Nip (4) an der Trommel (2) ein Schaber (6) angeordnet ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    ein Gas, insbesondere Luft, mit Hilfe einer vor dem Nip angeordneten, wenigstens eine Düse (11) aufweisenden, Blaseinrichtung (8) in Bahnlaufrichtung in Umfangsrillen (10) des Tambours (3) eingeblasen wird.
  14. Verfahren nach Anspruch 13,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    ein Luftstromvolumen und/oder ein Luftstromdruck wenigstens einer Düse der Blaseinrichtung gesteuert wird.
EP12186267.6A 2011-10-04 2012-09-27 Wickelvorrichtung und Verfahren zum Wickeln einer bahnbreiten Papier- oder Kartonbahn Withdrawn EP2578525A3 (de)

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