專利名稱：纖維幅材的卷取設備及卷取纖維幅材的方法
技術領域：
本發明涉及一種根據專利權利要求1的前序部分所述的用于巻取纖維幅 材的巻取設備，纖維幅材可通過該巻取設備纏繞成連續的巻，該巻取設備包 括用于在換巻過程中切割幅材的切割裝置，該切割裝置設有至少一個切割 頭，所述切割頭設置為可在相對于幅材行進方向的近似橫向上移動以切割幅 材。
本發明還涉及一種根據專利權利要求8的前序部分所述的用于巻取纖維 幅材的方法，根據該方法，幅材纏繞成連續的巻，并且根據該方法，在換巻 過程中通過將帶狀物或楔形物形式的紙幅引導到新巻而開始形成新巻，該帶 狀物或楔形物形式的紙幅的寬度小于全紙幅寬度，并且通過在巻取之前切割 紙幅，該帶狀物或楔形物自該紙幅中切割出并展開到該幅材的全寬。
背景技術：
巻取裝置通常用于例如連續地巻取來自造紙機、涂布機或超級壓光機中 的紙幅。在巻取過程中，幅材纏繞到巻軸上，并將正在形成的巻抵壓巻紙缸， 幅材在該巻紙缸上的一定區域中行進，并且巻紙缸以與幅材速度對應的圓周 速度旋轉。
在完成巻取之前，可將加速到對應的圓周速度的新的巻軸帶到與巻紙缸 接觸的壓區。 一旦所述巻達到所需的尺寸時即執行換巻操作。具有不同的換
巻方法。傳統的方法如下完成的巻遠離巻紙缸移動。隨后，巻的旋轉速度 開始變慢，由此在巻紙缸與完成的巻之間形成幅材圈或幅材袋。該幅材圈例 如通過空氣射流進行引導，以纏繞在新的巻軸周圍，由此該幅材圈從完成的 巻上扯掉。
公開號為第EP 543788 Al中披露了一種巻取幅材的方法，在該方法中， 在換巻中通過一個或多個噴水裝置切割幅材。首先，在幅材中形成于圍繞空 的巻軸被引導的頂端。此后，展開幅材的頂端，并且最后通過使展開的頂端延伸到幅材的邊緣而進行切割。
公開號為第EP 089 304 Al中披露了一種包括用于執行換巻的裝置的連 續巻取設備。在該方案中，在巻紙缸與在巻紙缸之前的引導輥之間具有切割 刃，通過切割刃沿橫向的交叉運動，帶狀物可首先形成于圍繞空的巻軸轉動 的幅材中，隨后，帶狀物展開并且對幅材進行切割。該方案中的切割刃設置 在支撐板中，在切割過程中幅材在切割刃上方以滑動接觸的方式行進。
然而，類似于上述的方案和方法例如具有如下的問題，在幅材的自由行 進中使用機械刀切割幅材時，為了實現良好的切割效果，幅材必須保持相對 張緊。因此，該方法完全不適用在巻取中需要較小的幅材張力的紙張類型， 例如，特殊的生活用紙。而且，這種對幅材的支撐需要接觸，因而會導致沾 灰和灰塵的堆積。不期望地落在幅材上的大量的灰塵顆粒也會增大發生幅材 斷裂的風險。灰塵堆積在該結構中，并隨著時間的推移會降低設備的操作可 靠性并增大發生火災的風險。
特別是當巻取生活用紙時，巻取設備之前的幅材張力相對較低。接著幅 材到巻紙缸上的行進典型地對于在換巻中供給的具有自由幅材的網的切割 來說是不夠穩定的。
發明內容
為了解決上述的問題和缺陷，本申請研發出了一種新的纖維幅材的巻取 設備及用于巻取纖維幅材的方法。本發明的具體目的是提供一種用于巻取生 活用紙的連續操作的巻取設備及方法。
本發明的目的是提供一種用于纖維幅材的連續的巻取設備，通過該設 備，纖維幅材可纏繞成連續的巻，巻取設備包括用于在換巻過程中切割幅材 的幅材切割裝置，幅材切割裝置設有至少一個切割頭，所述切割頭可在相對 于幅材的行進方向的近似橫向上移動，切割頭設置為在巻紙缸之前在幅材的 自由行進中切割幅材。根據本發明的連續的纖維幅材巻取設備的特征在于， 與切割頭的操作關聯地設有用于幅材的非接觸式的支撐裝置，從而在切割過 程中以可控的方式維持幅材行進的穩定。
根據本發明的優選實施例，幅材支撐系統設置為與切割相關聯。除了其 它方面，這種設置的優勢在于，可在幅材被支撐的同時，該支撐裝置能夠可
5靠地使幅材保持與切割頭相距恒定的距離。通過該實施例，還可最優化地利 用巻紙缸附近的空間。優選地，切割頭設置為在幅材的自由行進的區域中切 割幅材，由此切割頭例如不需要與巻紙缸連接，這改進了巻取設備的區域中 的空間的總體利用率。
本發明還涉及一種巻取纖維幅材的方法，根據該方法，幅材連續地纏繞 成連續的巻，并且根據該方法，通過將帶狀物形式的所述紙幅引導到新巻而 開始形成新巻，所述帶狀物形式的紙幅的寬度小于全幅材寬度，通過在巻取 之前在幅材的自由行進區域內切割所述紙幅，所述帶狀物從所述紙幅中切割 并展開到全幅材寬度。該方法的特征在于，在切割過程中至少在切割裝置的 切割范圍內以基本上非接觸式的方式支撐幅材。優選地，執行本發明的方法
以使得切割區域中的幅材張力小于500N/m，優選地，小于250N/m。
本發明的實施例的目的是提供一種用于生活用紙幅材的連續操作的巻 取設備。
在所附的權利要求中披露了根據本發明的方法和設備的其它特有特征。
在下文中將參考所附的示意圖描述本發明和本發明的操作，其中 圖1示出了本發明的實施例的側視圖， 圖2示出了本發明的另一個實施例，以及
圖3a-圖3c示出了可應用于本發明的方法中的各種切割線。
具體實施例方式
結合本發明的下面的附圖，披露根據本發明的優選實施例的連續操作的 纖維幅材巻取設備l。該設備包括由框架結構2支撐的巻紙缸3，幅材W經 由該巻紙缸被引導到正在形成的巻4上。幅材W于巻取設備1之前的造紙 設備中形成，并經由引導輥5被帶到巻紙缸3。典型地，引導輥是當幅材到 達巻紙缸時形成合適的橫向幅材張力的所謂的擴幅輥。與引導輥5和巻紙缸 3相關的是用于在換巻過程中切割幅材的幅材切割裝置6。與切割裝置6的 操作相關地設有非接觸式的幅材支撐系統7，在圖l的實施例中，幅材支撐 系統7與切割裝置6分離。切割裝置6包括沿橫向在幅材上方延伸的梁或支撐結構6.1，在支撐結 構6.1的支撐下，切割頭6.2可移動地設置于支撐結構的引導件(未示出) 上。優選地具有兩個切割頭6.2，由此可在幅材中切割出從中心區域變寬的 楔形頂端，在換巻的過程中，該楔形頂端圍繞空的巻軸4'被引導。當開始切 割時，切割頭在朝向幅材的邊緣移動的同時交錯通過而形成楔形頂端。可通 過改變切割頭的速度來影響頂端的形狀。切割裝置設置在幅材的自由行進的 區域中，換言之，設置在引導輥5與巻紙缸3之間，在此處，幅材在沒有單 獨的機械支撐件(例如網)支撐的情況下行進。
與切割裝置6的操作相關地設有用于幅材的非接觸式的支撐裝置7，其 通過使鼓風射流適當地定向而提供對幅材的支撐作用。從空氣噴嘴吹出的氣 流對幅材產生吸力作用，由此穩定幅材，以使所述幅材沿所需的路徑行進。 優選地，利用所謂的柯恩達效應通過例如設置為噴嘴槽的延長部分的基本平 滑的引導表面將噴嘴設計為使得空氣射流至少遠離幅材定向，或可最后在 噴嘴槽之后定向。通過槽狀氣流噴嘴J形成射流。在圖l的實施例中，使射 流遠離幅材與巻紙缸的壓區定向。通過應用本發明實現支撐幅材的一部分寬 度，以提供一定程度的有益效果。然而，圖1中的支撐裝置使其支撐作用延 伸到幅材的整個寬度。在該方案中，可以在整個寬度上對幅材的行進進行很 好地控制，并且例如當巻取每平方米克重小于30g/m2的生活用紙時，也可 以非常小的幅材張力可靠地進行切割。支撐裝置還包括支撐表面8，并通過 射流實現在支撐表面與幅材W之間的幅材的穩定行進的條件。支撐系統設 計為可沿支撐結構移動，使得在需要時可從幅材與巻紙缸附近拉離支撐系 統，這在圖1中以虛線示出。
上述設備進行操作以使得當正在形成的巻4達到所需的尺寸時，執行換 巻操作。加速至幅材速度的新的巻軸4'與巻紙缸接觸。將切割頭6.2帶到幅 材的中心區域，優選地，兩個切割頭稍越過中心線。當開始切割時，切割頭 朝幅材的邊緣移動，由此在幅材中形成楔形頂端。圍繞空的巻軸4'引導該頂 端，楔形物通過邊緣時切割為較寬，由此該楔形物被松散地切割，并開始巻 取到新的巻軸4'上。假定正在形成的巻首先進一步從巻紙缸移開，或者處于 圖1中示出的位置，則可在框架結構2的軌道上的實際巻取臺中執行上述切 割。非接觸式的支撐系統7至少在幅材的切割過程中、接著在換巻過程中致動，由此在穩定幅材的行進的同時，可保持幅材與切割頭相距恒定的距離， 并消除幅材的振動，以及消除巻紙缸與幅材的閉合壓區中的袋的形成。
本發明的另一個實施例示于圖2中。在此使用的附圖標記與圖1中的構 件使用的附圖標記相同。在此，切割裝置與幅材的支撐裝置7形成為一體。 例如由于巻取設備附近所保持的、可用于其它應用的支撐梁空間的共用設
置，圖2中示出的實施例是非常有利的方案。此外，考慮到對切割動作的明
顯影響，將切割裝置和幅材支撐系統結合為一個單元，并且該單元允許優化 空氣射流和支撐系統的結構。而且，該方案還使得可通過支撐裝置的鼓風作 用對切割裝置加壓，并由此雜質或灰塵不能進入到其中。通過本發明的支撐 裝置，還可更全面地注重灰塵控制，并且灰塵移除裝置可集成于該設備中。
優選地，執行本發明的方法以使得切割區域中的幅材張力小于500N/m， 優選地，小于250N/m。
而且在圖2的實施例中，該設備(切割裝置6-幅材支撐裝置7)可進一 步遠離移動幅材W而移動。在此當該設備位于幅材下方時，可在機器高度 上執行維護工作，并且不需要越過機器且位于幅材的上方的單獨的操作平 臺。由于幅材上方的結構總是會增加產生問題(例如，來自濕空氣的水可冷 凝到該結構、水可落在幅材上、塵土積聚到上述的結構)的風險，因而上述 的構造是非常有利的。
幅材支撐系統保持幅材穩定并在幅材到達巻紙缸時支撐幅材，由此可進 一步在幅材下方遠離巻紙缸進行切割。在該位置，幅材邊緣的外部還有較大 的空間，以允許增大切割頭在幅材外部的運動范圍。切割頭需要一定距離來 使其運動變慢，并且在該實施例中，可主要在幅材邊緣外部的區域中執行減 速。將切割操作過程中在幅材的邊緣處切割的楔形物制成相對陡峭的，由此 在巻的邊緣處不再必需有帶狀物。這種帶狀物很容易在完成的巻的減速過程 中斷裂，由此使產生的碎紙散布于周圍并由此進入新巻的內部。
切割頭6.2優選地包括噴水口和用于供給高壓水的設備。使用水切割幅 材，特別是切割生活用紙是優選的，因為這種紙是容易沾灰的紙張類型。切 割頭還可用于在除換巻過程以外的其它時間沿縱向切割幅材。
圖3a和圖3c示出了當使用兩個單獨的切割頭時幅材W中的切割路徑 11。箭頭表示幅材的行進方向。可通過在幅材中形成楔狀頂端10并使該楔
8狀頂端從幅材的中心部朝幅材的邊緣展開而開始切割。如圖3a所示，可通 過引導切割頭交錯通過而寬松地切割頂端。或者，如圖3c所示，可使得楔
狀部的中心未被完全切割。隨后，例如通過單獨的鼓風作用進行楔形部的最
后分離(未示出)。如圖3b所示，可使用一個切割頭并沿移動路徑ll進行 切割，以在幅材W的其中一個邊緣處形成楔狀頂端10。
通過上面的描述可了解到，本發明己研發出了一種連續的纖維幅材巻取 設備和方法，其消除了現有技術中存在的明顯缺陷。但是應注意到，上面僅 描述了本發明的一些優選實施例。因此，明顯的是，本發明不限于上述的實 施例，而是可在所附的權利要求限定的保護范圍內以多種方式修改本發明。 在一些應用中，支撐裝置可作為備選方案實施，其中通過關于幅材和其它巻 取設備部件的適合的表面幾何形狀而無需鼓風也可實現上述效果。
權利要求
1.一種纖維幅材的卷取設備(1)，所述纖維幅材可通過所述卷取設備纏繞成連續的卷(4)，所述卷取設備包括用于在換卷過程中切割所述幅材的幅材切割裝置(6)，所述切割裝置設有至少一個切割頭(6.2)，所述切割頭能在相對于所述幅材方向的近似橫向上移動，以在所述幅材的自由行進的過程中在卷筒之前切割幅材，其特征在于，與所述切割裝置可操作接觸地設有非接觸式的幅材支撐裝置(7)，所述幅材支撐裝置用于在切割操作的過程中以可控的方式維持所述幅材(W)行進的穩定。
2. 根據權利要求1所述的巻取設備，其特征在于，所述巻取設備包括 巻紙缸(3)以及在所述幅材的行進方向上位于所述巻紙缸之前的幅材引導 輥(5)，并且所述切割裝置設置為在所述巻紙缸與所述引導輥之間切割所 述幅材。
3. 根據權利要求l-2所述的巻取設備，其特征在于，所述幅材支撐系統 (7)包括設有鼓風噴嘴(J)的鼓風箱，所述鼓風箱對所述幅材形成吸力作用，通過所述鼓風箱穩定所述幅材，以使所述幅材沿所需路徑行進。
4. 根據權利要求3所述的巻取設備，其特征在于，所述鼓風噴嘴(J) 的鼓風方向至少在噴嘴槽之后基本上遠離所述幅材。
5. 根據權利要求1所述的巻取設備，其特征在于,所述幅材支撐裝置(7) 與所述切割裝置(6)相關聯地設置。
6. 根據權利要求1所述的巻取設備，其特征在于，切割頭包括噴水切割 裝置。
7. 根據權利要求4所述的巻取設備，其特征在于，所述幅材支撐裝置(7) 設置為沿所述幅材的行進方向在所述切割頭之后延伸到所述幅材的自由行 進處。
8. 根據前述權利要求中任一項所述的巻取設備，其特征在于，所述巻取 設備用于巻取生活用紙幅材。
9. 一種巻取纖維幅材的方法，根據所述方法，所述幅材纏繞成連續的巻 (4)，并且根據所述方法，在換巻的過程中通過將帶狀物或楔形物形式的幅材引導到新巻而開始形成新巻，所述帶狀物或楔形物形式的幅材的寬度小于所述幅材的全寬，通過在巻取之前切割所述幅材，所述帶狀物或楔形物從 所述紙幅中切割并展開到所述幅材的全寬，其特征在于，在切割過程中，至 少在所述切割裝置的切割區域中基本上以非接觸的方式(7)支撐所述幅材。
10. 根據權利要求9所述的方法，其特征在于，通過在所述幅材的自由行進中在巻取之前切割所述幅材，使所述帶狀物或楔形物展開到所述幅材的 全寬。
11. 根據權利要求9所述的方法，其特征在于，所述紙幅的張力小于 500N/m。
12. 根據權利要求9所述的方法，其特征在于，所述紙幅的張力小于 250N/m。
13. 根據權利要求9所述的方法，其特征在于，通過鼓風裝置(J)實現 幅材支撐作用。
14. 根據權利要求9或13所述的方法，其特征在于，在所述幅材的同一 側切割和支撐所述幅材。
15. 根據權利要求14所述的方法，其特征在于，在所述幅材的下側切割 和支撐所述幅材。
16. 根據權利要求9或13所述的方法，其特征在于，在所述幅材的不同側切割和支撐所述幅材。
17. 根據權利要求9或12所述的方法，其特征在于，所述幅材經由所述 巻紙缸纏繞到由所述巻紙缸支撐的巻上，并且所述幅材基本上從所述巻紙缸 的切割點沿機器方向被支撐。
18. 根據權利要求9所述的方法，其特征在于，所述幅材經由所述巻紙 缸纏繞到由所述巻紙缸支撐的巻上，并且所述幅材在所述巻紙缸之前緊接著 進行切割和支撐。
19. 根據權利要求9-18中任一項所述的方法，其特征在于，待巻取的幅 材是生活用紙幅材。
全文摘要
本發明涉及一種用于纖維幅材的卷取設備(1)，纖維幅材可通過該卷取設備纏繞成連續的卷(4)，該卷取設備包括用于在換卷過程中切割幅材的切割裝置(6)，切割裝置設有至少一個切割頭(6.2)，所述切割頭設置為可在幅材方向的近似橫向上移動以切割幅材。與所述切割裝置的操作相關地設有非接觸式的幅材支撐裝置(7)，以在切割過程中以可控的方式維持幅材的穩定的行進。
文檔編號B65H19/26GK101663217SQ200880011719
公開日2010年3月3日 申請日期2008年4月9日 優先權日2007年4月12日
發明者佩爾-奧洛夫·瑪姆奎斯特, 泰波·科喬, 珀特里·恩瓦爾德 申請人:美卓造紙機械公司