DE29907798U1

DE29907798U1 - Winding axis

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Publication number: DE29907798U1
Application number: DE29907798U
Authority: DE
Original assignee: Voith Sulzer Papiertechnik Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 1999-05-03
Filing date: 1999-05-03
Publication date: 1999-08-12
Anticipated expiration: 2009-05-04

Description

Wickelachse BeschreibungWinding axis Description

Die Erfindung betrifft eine Wickelachse (oder Wickelwelle, z.B. Tambour) für eine Wickelmaschine zum Auf- oder Abwickeln einer Materialbahn, z.B. einer Papier- oder Kartonbahn.The invention relates to a winding axis (or winding shaft, e.g. tambour) for a winding machine for winding or unwinding a material web, e.g. a paper or cardboard web.

Eine Wickelmaschine dieser Art ist beispielsweise Bestandteil einer Maschine zur Herstellung oder Verarbeitung einer Papier- oder Kartonbahn. Dabei wird die maschinenbreite Bahn auf eine Wickelachse, meistens Tambour genannt, aufgewickelt. Eine solche Wickelachse besteht im wesentlichen aus einem metallischen, drehbaren Walzenrohr mit Lagerzapfen an beiden Enden. Manchmal wird das Walzenrohr mit einem Bezug, beispielsweise aus Gummi oder Kunststoff, versehen.A winding machine of this type is, for example, part of a machine for producing or processing a paper or cardboard web. The machine-wide web is wound onto a winding shaft, usually called a tambour. Such a winding shaft essentially consists of a metal, rotating roller tube with bearing pins at both ends. Sometimes the roller tube is provided with a covering, for example made of rubber or plastic.

Aus der Druckschrift WO 97/01502 (PA10176 WO) ist eine Wickelachse bekannt, deren Walzenrohr anstelle eines Belages einen dünnen zusätzlichen Außenmantel aufweist, der nur an seinen beiden Enden mit der Mantelfläche des Walzenrohres verbunden ist. Dadurch ist ein ringförmiger Zwischenraum gebildet, den man mit einem Druckmittel beaufschlagen kann. Der in dem Zwischenraum herrschende Druck ist variierbar, so daß man den Außenmantel mehr oder weniger expandieren kann. Dadurch ist es möglich, in der entstehenden Wickelrolle während des Wickelvorganges die sogenannte Wickelhärte zu beeinflussen. Beispielsweise kann der Kern der Wickelrolle entweder weicher oder härter gewickelt werden als die weiter außen liegenden Schichten der Wickelrolle.From the publication WO 97/01502 (PA10176 WO) a winding axle is known whose roller tube has a thin additional outer casing instead of a covering, which is only connected to the outer surface of the roller tube at both ends. This creates an annular gap that can be pressurized with a pressure medium. The pressure in the gap can be varied so that the outer casing can be expanded more or less. This makes it possible to influence the so-called winding hardness in the resulting winding roll during the winding process. For example, the core of the winding roll can be wound either softer or harder than the layers of the winding roll further out.

Gemäß einer Variante zu der bekannten Wickelachse kann zwischen dem metallischen Walzenrohr und dem relativ dünnen, expandierbaren Außenmantel ein spiralig auf das Walzenrohr aufgewickelter Schlauch vorgesehen werden, dessen Innen-According to a variant of the known winding axis, a hose can be provided between the metal roller tube and the relatively thin, expandable outer casing, which is wound spirally onto the roller tube, the inner

raum man wiederum mit Druck beaufschlagt.space is again pressurized.

Ein Nachteil der bekannten Wickelachse mit expandierbarem Außenmantel besteht darin, daß man das Ausmaß der Expandierung des Außenmantels über die Breite der Materialbahn nicht variieren kann. Dieser Nachteil wird gemäß der Erfindung dadurch beseitigt, daß im Außenmantel - oder zwischen dem Walzenrohr und dem Außenmantel - mehrere voneinander unabhängige und über die Bahnbreite verteilte Expansionszonen vorgesehen sind (Anspruch 1).A disadvantage of the known winding spindle with an expandable outer casing is that the extent of the expansion of the outer casing cannot be varied across the width of the material web. This disadvantage is eliminated according to the invention by providing in the outer casing - or between the roller tube and the outer casing - several independent expansion zones distributed across the width of the web (claim 1).

Es wurde nämlich erkannt, daß bei einigen Papiersorten, insbesondere wenn Wickelrollen mit außergewöhnlich großem Durchmesser hergestellt oder verarbeitet (abgerollt) werden sollen, die Ränder der Wickelrolle besondere Problembereiche bilden, und zwar hauptsächlich im Kernbereich der Wickelrolle. Die Ursache für diese Probleme liegt u.a. darin, daß die Wickelachse unter dem Gewicht der Wickelrolle sich durchbiegt. Dadurch sind die dort befindlichen Bereiche der Materialbahn besonders hoch belastet, so daß die Gefahr des Entstehens von Glanzstellen oder sogenannter Kernplatzer besteht. Dieser Gefahr kann nun dank der Erfindung dadurch vorgebeugt werden, daß man im Randbereich des Kerns der Wickelrolle eine besonders feste Wicklung (d.h. besonders hohe Wickelhärte) erzeugt.It has been recognized that with some types of paper, especially when winding rolls with an exceptionally large diameter are to be produced or processed (unrolled), the edges of the winding roll create particular problem areas, mainly in the core area of the winding roll. One of the causes of these problems is that the winding axis bends under the weight of the winding roll. As a result, the areas of the material web located there are subjected to particularly high stress, so that there is a risk of shiny spots or so-called core bursts. Thanks to the invention, this risk can now be prevented by creating a particularly firm winding (i.e. particularly high winding hardness) in the edge area of the core of the winding roll.

Es gibt mehrere Möglichkeiten, eine Wickelachse mit dem oben erwähnten Merkmal des Anspruches 1 konstruktiv zu gestalten. Beispielsweise können im Außenmantel oder zwischen Walzenrohr und Außenmantel - mehrere voneinander unabhängige und über die Bahnbreite verteilte Druckkammern vorgesehen sein. Jede Druckkammer kann als eine torusförmige (endlose) Ring-Druckkammer ausgebildet sein, oder sie weist mehrere (z.B. zwei) über den Umfang verteilte Teil-Druckkammern auf. Weitere Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.There are several ways of constructing a winding axis with the above-mentioned feature of claim 1. For example, several independent pressure chambers distributed over the width of the web can be provided in the outer casing or between the roller tube and the outer casing. Each pressure chamber can be designed as a toroidal (endless) ring pressure chamber, or it can have several (e.g. two) partial pressure chambers distributed over the circumference. Further embodiments are specified in the subclaims.

Anstelle von Druckkammern können auch Piezoaktuatoren (Piezokeramik-Elemente) vorgesehen werden. Diese können zum örtlichen Expandieren des Außenmantel-Durchmessers und/oder als Drucksensor verwendet werden. Im letzteren Fall findet während des Wickelvorganges an vielen über die Bahnbreite verteilten Stellen eineInstead of pressure chambers, piezo actuators (piezoceramic elements) can also be used. These can be used to locally expand the outer jacket diameter and/or as a pressure sensor. In the latter case, a pressure increase takes place during the winding process at many points distributed across the web width.

Messung der auf den Tambour wirkenden Kräfte statt (u.a. Messung der Radialspannung). Wiederum sind einige mögliche Varianten in Unteransprüchen angegeben.Measurement of the forces acting on the drum takes place (including measurement of the radial tension). Again, some possible variants are given in subclaims.

Nachfolgend werden einige Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung beschrieben. Some examples of implementation are described below using the drawing.

Die Figur 1 ist ein schematischer Längsschnitt durch eine Wickelachsenmit Druckkammern. Figure 1 is a schematic longitudinal section through a winding axis with pressure chambers.

Die Figur 2a ist ein Teillängsschnitt durch eine Wickelachse im Bereich eines der Ränder der entstehenden Wickelrolle. Das Diagramm gemäß Figur 2b zeigt unterschiedliche Kammerdrücke; dementsprechend zeigt die Figur 2c den Verlauf der Wickelhärte über die Bahnbreite.Figure 2a is a partial longitudinal section through a winding axis in the area of one of the edges of the resulting winding roll. The diagram according to Figure 2b shows different chamber pressures; accordingly, Figure 2c shows the progression of the winding hardness across the web width.

Die Figuren 3a, 3b, 3c stellen eine Abwandlung der zuvor genannten Ausführungsform dar.Figures 3a, 3b, 3c represent a modification of the previously mentioned embodiment.

Die Figur 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel mit zueinander in radialer Richtung versetzten Ring-Druckkammern.Figure 4 shows a further embodiment with annular pressure chambers offset from one another in the radial direction.

Die Fig. 5 und 6 zeigen Wickelachsen mit unterschiedlich gestalteten Anordnungen von Piezokeramik-Elementen.Fig. 5 and 6 show winding axes with different arrangements of piezoceramic elements.

Die in Figur 1 insgesamt mit 10 bezeichnete Wickelachse ist zusammengesetzt im wesentlichen aus einem metallischen Walzenrohr 11, zwei Lagerzapfen 12 und aus einem relativ dünnen, expandierbaren Außenmantel 13. Der letztere ist mit Hilfe zahlreicher Ringelemente 14 mit dem Walzenrohr 11 verbunden. Dadurch sind zwischen dem Walzenrohr und dem Außenmantel zahlreiche Expansionszonen in Form von voneinander unabhängige Ring-Druckkammern 15 vorhanden. Jede dieser Ring-Druckkammer ist einzeln (oder in Gruppen) mittels einer Leitung 16 (mit Steuerventil 17) an einer Druckquelle 18 angeschlossen.The winding axis, designated as a whole by 10 in Figure 1, is composed essentially of a metal roller tube 11, two bearing pins 12 and a relatively thin, expandable outer casing 13. The latter is connected to the roller tube 11 by means of numerous ring elements 14. As a result, there are numerous expansion zones in the form of independent ring pressure chambers 15 between the roller tube and the outer casing. Each of these ring pressure chambers is connected individually (or in groups) to a pressure source 18 by means of a line 16 (with control valve 17).

ite4:- :ite4:- :

Diese Anordnung bietet mehrere Möglichkeiten: Man kann die voneinander unabhängigen Ring-Druckkammern 15 einzeln oder in Gruppen mit unterschiedlich hohen Drücken beaufschlagen. Oder man kann alle Ring-Druckkammern mit demselben Druck beaufschlagen. In beiden Fällen kann das Druckniveau variiert werden, z.B. durch Variieren des Antriebes M der Druckquelle 18, die z.B. als eine Pumpe ausgebildet sein kann.This arrangement offers several possibilities: The independent ring pressure chambers 15 can be pressurized individually or in groups with different pressures. Or all ring pressure chambers can be pressurized with the same pressure. In both cases, the pressure level can be varied, e.g. by varying the drive M of the pressure source 18, which can be designed as a pump, for example.

In Figur 2a erkennt man im Randbereich einer (nur teilweise dargestellten) Wickelrolle 20 ein Stück des Walzenrohres 11'. Mit diesem direkt verbunden ist ein elastischer Außenmantel 23, in dem zahlreiche, über die Bahnbreite verteilte und voneinander unabhängige Expansionszonen, wiederum in Form von Ring-Druckkammern 25 vorgesehen sind. Jede dieser Ring-Druckkammern hat die Form einer torusförmigen, in radialer Richtung relativ dünnen Kammer, die jedoch über die Bahnbreite relativ breit ist. Jede Ring-Druckkammer 25 ist über eine Leitung 16 mit einem individuell einstellbaren Druck beaufschlagbar. Gemäß Figur 2a und 2b sind beispielsweise die Drücke p1 bis p6 umso höher je näher sich die betreffende Ring-Druckkammer am Rand der Wickelrolle 20 befindet. Hierdurch gelingt es, im Randbereich der Wickelrolle 20 die sogenannte Lagenpressung auf einen höheren Wert einzustellen als im mittleren Bereich der Wickelrolle. Die Lagenpressung ist zugleich ein Maß für die Wickelhärte.In Figure 2a, a piece of the roller tube 11' can be seen in the edge area of a (only partially shown) winding roll 20. Directly connected to this is an elastic outer casing 23 in which numerous expansion zones, distributed over the width of the web and independent of one another, are provided, again in the form of ring pressure chambers 25. Each of these ring pressure chambers has the shape of a toroidal chamber that is relatively thin in the radial direction, but relatively wide across the width of the web. Each ring pressure chamber 25 can be subjected to an individually adjustable pressure via a line 16. According to Figures 2a and 2b, for example, the pressures p1 to p6 are higher the closer the ring pressure chamber in question is to the edge of the winding roll 20. This makes it possible to set the so-called layer pressure to a higher value in the edge area of the winding roll 20 than in the middle area of the winding roll. The layer pressure is also a measure of the winding hardness.

Die Figur 3c zeigt ein im Prinzip gleiches Ergebnis wie im Falle der Figur 2c. Dieses Ergebnis wird jedoch gemäß den Figuren 3a und 3b dadurch erzielt, daß die Breite der Ring-Druckkammern 25' im Randbereich der Wickelrolle 20 größer ist als im mittleren Bereich der Wickelrolle. In diesem Falle können alle Ring-Druckkammern (oder zumindest ein großer Teil derselben) mit demselben Druck (der wiederum variierbar sein kann) beaufschlagt werden. In diesem Falle braucht also jede Ring-Druckkammer 25' nur über eine Bohrung 16' mit den Innenraum 19 des Walzenrohres 11' verbunden zu sein, wobei man den Innenraum 19 über nur eine einzige Leitung mit einer Druckquelle verbindet. ~Figure 3c shows a result that is essentially the same as in the case of Figure 2c. However, according to Figures 3a and 3b, this result is achieved by the width of the ring pressure chambers 25' in the edge area of the winding roll 20 being larger than in the middle area of the winding roll. In this case, all ring pressure chambers (or at least a large part of them) can be subjected to the same pressure (which can in turn be variable). In this case, each ring pressure chamber 25' only needs to be connected to the interior 19 of the roller tube 11' via a bore 16', with the interior 19 being connected to a pressure source via only a single line. ~

Beim Ausführungsbeispiel gemäß Figur 4 ist - verglichen mit Figur 2a oder 3a - einIn the embodiment according to Figure 4, compared to Figure 2a or 3a, a

dickerer Außenmantel 23' vorgesehen. Die darin abgeordneten Ring-Druckkammern 26 bzw. 27 haben abwechselnd größere und kleinere Torus-Durchmesser. Dadurch entsteht (im Längsschnitt gesehen) eine Zick-zack-Anordnung, mit der Möglichkeit, daß sich benachbarte Ring-Druckkammern einander überlappen. Ein Vorteil dieser Anordnung besteht darin, daß die im Außenmantel auftretenden Radialspannungen gleichmäßiger über die Bahnbreite verteilt sind. Somit ist die Tendenz zur Bildung von Ringwulsten vermindert.thicker outer casing 23' is provided. The ring pressure chambers 26 and 27 arranged therein have alternating larger and smaller torus diameters. This creates a zigzag arrangement (seen in longitudinal section), with the possibility that neighboring ring pressure chambers overlap one another. An advantage of this arrangement is that the radial stresses occurring in the outer casing are distributed more evenly across the width of the track. This reduces the tendency for ring bulges to form.

Generell bietet die Möglichkeit, eine Wickelachse während des Wickelvorganges zu expandieren, die folgenden Vorteile:In general, the ability to expand a winding axis during the winding process offers the following advantages:

Man kann die Wickelhärte, insbesondere im Kern der Wickelrolle, besser beeinflussen. Nach Beendigung eines Wickelvorganges ist es durchaus möglich, den in den Ring-Druckkammern eingestellten Druck aufrechtzuerhalten, bis in der nächsten Bearbeitungsstation die Wickelrolle wieder abgerollt wird. Abweichend hiervon kann man jedoch auch den während des Aufwickelvorganges aufrechterhaltenen "Druck vor dem Abrollen der Wickelrolle auf einen gewünschten Wert absenken, z.B. wenn mar^eine definierte kernnahe Fehlstelle erzeugen will. Das Umgekehrte ist ebenfalls möglich: Man kann nach dem Aufwickelvorgang den Druck in den RTng-Druckkammern erhöhen, um während der Abrollung für eine erhöhte Kernspannung zu sorgen. Dadurch wird ein Durchrutschen des Wickels bei der Abrollung vermieden. Ein solches Durchrutschen würde unerwünschte Glanzstellen auf der Papieroberfläche verursachen. The winding hardness can be better influenced, especially in the core of the winding roll. After the winding process has been completed, it is certainly possible to maintain the pressure set in the ring pressure chambers until the winding roll is unrolled again in the next processing station. As an alternative, however, the pressure maintained during the winding process can also be reduced to a desired value before the winding roll is unrolled, e.g. if you want to create a defined defect near the core. The reverse is also possible: after the winding process, the pressure in the ring pressure chambers can be increased in order to ensure increased core tension during unrolling. This prevents the roll from slipping during unrolling. Such slipping would cause undesirable shiny spots on the paper surface.

Wenn man, wie oben erwähnt, vor dem Start der Abrollung die Tambourexpansion reduziert, so kann man unvermeidliche Glanzstellen in den unmittelbar kernnahen Bereich verlagern. Dadurch wird die sogenannte Restschwarte, die wegen der Glanzstellen nicht nutzbar ist, verkleinert.If, as mentioned above, the expansion of the reel is reduced before unwinding begins, unavoidable shiny spots can be shifted to the area immediately near the core. This reduces the so-called residual slab, which is unusable due to the shiny spots.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 3a werden, wie schon erwähnt, alle Ring-Druckkammern mit demselben Druck beaufschlagt. In diesem Falle ist es möglich, das Innere des Walzenrohres als Druckspeicher auszubilden, der u.U. nur im Still-In the embodiment according to Figure 3a, as already mentioned, all ring pressure chambers are subjected to the same pressure. In this case, it is possible to design the interior of the roller tube as a pressure reservoir, which may only be used when the machine is idle.

stand aufladbar ist. Hierdurch erübrigt sich eine sogenannte Drehdurchführung als Verbindung von einer äußeren stationären Druckquelle zu dem Innenraum des rotierenden Walzenrohres.This eliminates the need for a rotary union as a connection from an external stationary pressure source to the interior of the rotating roller tube.

Die Ausbildung des Walzenrohres als ein nur im Stillstand aufladbarer Druckspeicher ist jedoch auch bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2a möglich. In diesem Falle wird im Inneren des Walzenraums für jede Ring-Druckkammer (oder für Gruppen benachbarter Ring-Druckkammern) ein Steuerventil vorgesehen. Dabei erfolgt das Steuern der Ventile mit Hilfe von Signalen, die in bekannter Weise von außen zu den Ventilen übertragen werden.However, the design of the roller tube as a pressure accumulator that can only be charged when the machine is at a standstill is also possible in the embodiment according to Figure 2a. In this case, a control valve is provided inside the roller chamber for each ring pressure chamber (or for groups of adjacent ring pressure chambers). The valves are controlled using signals that are transmitted from the outside to the valves in a known manner.

In allen Ausführungsformen mit Steuerventilen kann während jedes einzelnen Wickelvorganges der Zeitpunkt bestimmt werden, in dem das Expandieren des Außenmantels beginnen soll. Z.B. kann man zu Beginn eines Wickelvorganges den Druck Null einstellen und diesen Zustand beibehalten bis ein bestimmter Wickelrollen-Durchmesser erreicht ist. Erst jetzt werden die Druckkammern (oder ein Teil davon) beaufschlagt, so daß sich die Wickelhärte (zumindest in den gewünschten Bereichen) erhöht.In all versions with control valves, the point in time at which the expansion of the outer casing should begin can be determined during each individual winding process. For example, at the start of a winding process, the pressure can be set to zero and this state maintained until a certain winding roll diameter is reached. Only now are the pressure chambers (or part of them) pressurized, so that the winding hardness increases (at least in the desired areas).

Wünscht man die z.B. im drucklosen Zustand erreichte Wickelhärte (oder Radialspannung) zu messen, so erhöht man (beginnend bei Null) den Druck so lange bis die Expansion des Außenmantels gerade beginnt. Der zu diesem Zeitpunkt sich einstellende Druck ist ein Maß für die im drucklosen Zustand im Kern der Wickelrolle erzielte Radialspannung.If you want to measure the winding hardness (or radial tension) achieved in a pressure-free state, for example, you increase the pressure (starting at zero) until the expansion of the outer casing just begins. The pressure that is established at this point is a measure of the radial tension achieved in the core of the winding roll in a pressure-free state.

Alle oben beschriebenen Ausführungsbeispiele können dahingehend abgewandelt werden, daß wenigstens ein Teil der Ring-Druckkarrnmern mit einem luftdurchlässigen Schaumgummi ausgefüllt wird. Eine weitergehende Abwandlung könnte darin bestehen, daß die Expansion des Außenmantels durch mechanische Mitteln (z.B. Keilflächen) erfolgt.All of the above-described embodiments can be modified in that at least part of the ring pressure chambers is filled with an air-permeable foam rubber. A further modification could be that the expansion of the outer casing takes place by mechanical means (e.g. wedge surfaces).

Falls man beim Expandieren des Tambour-Außenmantels die Durchmessen/er-If you measure/discover the diameters when expanding the outer casing of the drum,

größerung definiert begrenzen will, kann man in den elastischen Außenmantel 23 oder 23' nicht dehnbare Fäden einarbeiten, deren Länge den maximalen Tambour-Außendurchmesser bestimmen. Diese Methode kann man örtlich oder gleichmäßig über die Bahnbreite anwenden.If you want to limit the increase in size in a defined way, you can work non-stretchable threads into the elastic outer jacket 23 or 23', the length of which determines the maximum outer diameter of the drum. This method can be used locally or evenly across the width of the web.

Jede der in Fig. 5 und 6 dargestellten Wickelachsen 1OA bzw. 10B hat wiederum zahlreiche Expansionszonen, gebildet mit Hilfe von Piezoaktuatoren 28 bzw. 29. Mit anderen Worten: Es handelt sich in beiden Fällen um eine Wickelachse, deren expansiver Außenmantel mit integrierten Piezokeramik-Elementen versehen ist.Each of the winding axes 10A and 10B shown in Fig. 5 and 6 has numerous expansion zones, formed with the help of piezo actuators 28 and 29 respectively. In other words: in both cases it is a winding axis whose expansive outer casing is provided with integrated piezoceramic elements.

Piezokeramik-Elemente sind im allgemeinen bekannt. Siehe "Hightech Report '98" der Daimler Benz AG, Seiten 70 und 71. Wirkt eine äußere Kraft auf ein Piezokeramik-Element, wird durch eine Ladungsverschiebung im Kristallgitter der keramischen Stoffe eine elektrische Spannung erzeugt.Piezoceramic elements are generally known. See "Hightech Report '98" from Daimler Benz AG, pages 70 and 71. If an external force acts on a piezoceramic element, an electrical voltage is generated by a charge shift in the crystal lattice of the ceramic material.

Umgekehrt verändern Piezokeramik-Elemente beim Anlegen eines elektrischen Feldes ihre Geometrie. Sie lassen sich deshalb nicht nur als Drucksensor, sondern auch als Aktuator - als Stellglied einsetzen.Conversely, piezoceramic elements change their geometry when an electric field is applied. They can therefore be used not only as pressure sensors, but also as actuators - as control elements.

Piezoaktuatoren erzeugen sehr hohe Kräfte und führen sehr schnelle und äußerst präzise Bewegungen aus. Sie ermöglichen eine gewichts- und raumsparende Bauweise, wenn man sie gemäß der Erfindung in den Außenmantel einer Wickelachse (oder auch in den Außenmantel einer Tragtrommel der Wickelmaschine) einbaut. Möglich ist eine Wegverstärkung durch Hybridsysteme (piezokeramische Stapelaktuatoren mit mechanischer Wegverstärkung). In einer Wickelachse dient jeder Piezoaktuator z.B. als Stellglied zum Aufbringen einer Kraft zwecks Beeinflussung der Wickelhärte und/oder als Drucksensor zwecks Messung der auf de~n Tambour wirkenden Kräfte während des Wickelvorgangs. Dadurch gewinnt man Erkenntnisse über die im Nip wirkenden Kräfte und Vorgänge (Messung der Radialspannung).Piezo actuators generate very high forces and carry out very fast and extremely precise movements. They enable a weight- and space-saving design if they are installed in the outer casing of a winding axis (or in the outer casing of a support drum of the winding machine) according to the invention. It is possible to amplify the path using hybrid systems (piezoceramic stack actuators with mechanical path amplification). In a winding axis, each piezo actuator serves, for example, as an actuator for applying a force to influence the winding hardness and/or as a pressure sensor to measure the forces acting on the reel during the winding process. This provides information about the forces and processes acting in the nip (measurement of the radial tension).

Gemäß Fig. 5 ist jedes Piezokeramik-Element 28 als Drahtring ausgebildet und bildet somit eine der Expansionszonen. Gemäß Fig. 6 ist jeder Expansionszone eine Viel-According to Fig. 5, each piezoceramic element 28 is designed as a wire ring and thus forms one of the expansion zones. According to Fig. 6, each expansion zone is assigned a multiplicity of

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zahl von plattenförmigen Piezokeramik-Elementen 29 zugeordnet. Jede Expansionszone hat eine individuell steuerbare Energie-Zuführleitung 30. Die Verbindung von außen zu den (mit der Wickelachse rotierenden) Leitungen 30 kann gemäß DE 35 00 557 A1 (PA04020 DE Z) mittels serieller Signaltechnik erfolgen.number of plate-shaped piezoceramic elements 29. Each expansion zone has an individually controllable energy supply line 30. The connection from the outside to the lines 30 (which rotate with the winding axis) can be made using serial signal technology in accordance with DE 35 00 557 A1 (PA04020 DE Z).

Claims

Voith Sulzer Papiertechnik Patent GmbH File: EM00894 D-89509 Heidenheim "Expansive winding axis" Winding axis Protection claims

1. Winding axis (or winding shaft, e.g. tambour) for a winding machine for winding or unwinding a material web, e.g. paper or cardboard web, comprising a rotatable roller tube, the outer surface of which is surrounded by an expandable outer jacket, characterized in that in the outer jacket - or between the roller tube and the outer jacket - several independent expansion zones distributed over the web width are provided.

2. Winding axle according to claim 1, characterized in that each expansion zone has a pressure chamber, which is designed, for example, as an annular pressure chamber.

3. Winding axle according to claim 1 or 2, characterized in that the pressure chambers can be subjected to different pressures individually or in groups.

4. Winding axle according to claim 1 or 2, characterized in that all pressure chambers can be subjected to the same pressure, which can be variable.

5. Winding axis according to one of claims 1 to 4, characterized in that the width of at least the majority of the expansion zones (measured parallel to the axis of rotation) is the same.

6. Winding axis according to one of claims 1 to 4, characterized in that the expansion zones have different widths (measured parallel to the axis of rotation).

7. Winding axis according to claim 6, characterized in that wider expansion zones are provided in the areas of the material web edges

—than in the middle section of the track.

8. Winding axle according to one of claims 1 to 6, characterized in

that expansion zones are only present in the areas of the material web edges.

9. Winding axle according to one of claims 2 to 4, characterized in that all pressure chambers have the same average torus diameter.

10. Winding axle according to one of claims 2 to 4, characterized in that the pressure chambers have alternating small and large mean torus diameters, so that a zigzag arrangement is present when viewed in longitudinal section. "

11. Winding axle according to claim 10, characterized in that adjacent pressure chambers overlap one another.

12. Winding axle according to one of claims 1 to 10, characterized in that the outer casing (23) is formed from an elastic material.

13. Winding axle according to claim 12, characterized in that the outer casing (23) is firmly connected to the roller tube (11') over its entire length.

14. Winding axle according to claim 12 or 13, characterized in that the elastic outer casing has a thin, relatively hard outer layer.

15. Winding axle according to claim 1, characterized in that each expansion zone has at least one piezoceramic element with an energy supply device for the purpose of expanding the piezoceramic element.

16. Winding axle according to claim 15, characterized in that the piezoceramic element has the shape of a wire ring.

17. Winding axis according to claim 15, characterized in that in each expansion zone there are several plate-shaped piezoceramic elements distributed over the circumference of the winding axis.

18. Winding axle according to claim 15, characterized in that each expansion zone additionally has at least one piezoceramic element used for pressure measurement.

19. Winding axle according to claim 15, characterized in that the entirety of the piezoceramic elements is arranged spirally on the outer casing.