專利名稱：繞制薄片材料的方法與設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及在機器上繞制薄片材料的方法。在該方法中采用了PoPe卷鼓及相應的部件，在其上要引導繞制的薄片材料。在本方法中使得新的卷筒與卷鼓產生聯系，隨后，薄片材料就從卷滿的料卷上繞到新的卷筒上。
本發明也涉及在機器上繞制薄片材料的設備。利用該設備，可以將來自造紙機械或相應的制造薄片材料機器的片材繞制到卷筒上。該設備由一個帶有驅動裝置的卷鼓和與其相關聯的主叉桿(該主叉桿可以把空卷筒移送到卷鼓的表面上)，以及支承軌道組成。當繞制時，在支承軌道上逐漸形成機器繞制的料卷。
在現有技術的其它設備中，通常采用一種稱為PoPe卷輥機繞制來自造紙機的紙張。借助于該卷輥機，紙張繞制在卷筒上，逐漸形成的料卷壓到驅動的卷輥(稱PoPe卷鼓)上，兩者接觸后，薄片材料在一定程度上轉動，卷鼓的圓周速度與薄片材料的速度相匹配。
在現有技術的機器中，用分離臂把卷筒從貯存架移送到主支承臂上，特別在較老式的機房中，象這種裝置很高，而吊車的提升高度通常不能與此相適應。鑒于上述原因，會使造價較高。此類設備公開在芬蘭專利No.860834。
在現有技術的機器中，借助于料卷和裝載設備得到卷筒和卷鼓的壓輥間隙處的負載。當卷筒在上部位置時，該負載受卷筒自身重量，以及由負載設備來的負載的影響。但當主支承臂所支承的卷筒接近下部位置時，來自于卷筒自身重量的分力就會減小。當卷筒達到下部位置時，該分力為零。在該點僅由負載設備施加的力產生作用。由于上述原因，需要一個專用的負載安全汽缸來控制卷筒重量所產生的分力。在主叉桿降低的過程中，汽缸的壓力必須是無級調節。
目前的技術中，如果沒有同步軸就不能提供一個經濟的，具有無級傳輸功能的方法。該同步軸同時又可以提供可靠、平穩的運行。因為在這種解決方案中，安全汽缸的負載在主叉桿移動期間也要增加。這種設備公開在Valmet的美國專利No。.4624068。
本發明的目的是提供一種繞制薄片材料的方法與設備。在卷筒替換期間，利用該方法與設備，在卷筒與卷鼓之間使得負載沿紙張的寬度方向均勻分布。
本發明的另一個目的是提供一種快速替換卷筒的方法和設備。
本發明的又一個目的是提供一種簡單和可靠的結構，其中所需的輔助裝置最少。
為了達到上述目的，本發明的方法主要特征包括并結合以下步驟a.當主叉桿在上部位置時，其不用任何輔助裝置就取出空卷筒。
b.由主叉桿引導，以及在與主叉桿相連的支承板的支承下，空的已預加速的卷筒與轉動的卷鼓產生輥隙接觸。通過這個輥隙，要卷制的薄片材料轉動，并且在此輥隙接觸處將其繞制到卷筒上。在主叉桿下降期間，支承板保持在這樣的位置上即在主叉桿從上向下移動時，卷筒與卷鼓之間的接觸壓力基本上保持不變(圖2中的向量圖)。
c.主叉桿在下部位置時，支承桿被轉到這樣的位置，即當主叉桿移回到上部位置時，支承板經過由卷輥軌道支承的卷筒，當又一次替換卷筒并且支承桿準備接收時，重復上述步驟。
根據本發明的設備，其主要特征在于卷輥機包括-一個貯存架，用于存貯空卷筒，以準備由主叉桿取出卷筒;
-與主叉桿相連的支承板，其所支承的空卷筒通過降低主叉桿與轉動的卷鼓產生輥隙接觸，這個支承板帶有一個支承表面，其形狀和位置是這樣的當降低卷筒時，卷鼓和卷筒之間的接觸壓力基本上保持不變，而且與卷筒的高度位置無關。
為了對于各種等級的紙得到合適的接觸壓力，用于替換的支承板可以在設計中變化。支承板也可以根據主叉桿而固定。在這種情況下，當紙卷逐漸形成到足夠的尺寸時，主叉桿僅能上升。
由于支承板的機械轉動，主叉桿快速轉動到上部位置是可能的。這在意外情況下是有用的。例如，若在啟動一個新的紙卷時產生故障，必須立即替換卷筒。利用樞軸安裝到主叉桿上的支承板的轉動是由重力、彈性力和例如由主叉桿位置所限定的限位開關所控制的液壓或氣動缸來實現。對于特定等級的紙所必須的卸載是借助于位于卷筒的軸承座下側的主支承臂上部的液壓缸來實現的。卸載減少了接觸壓力，但其仍然基本上保持不變。
根據本發明的設備中，從貯存架提升卷筒送到主支承臂不需要特殊的設備。因為主支承臂的形狀和支點是這樣的當主叉桿被升高時，主叉桿從貯存架提起一個空卷筒。更進一步說，由于新的卷筒能夠接替前一個已送往卷輥機的卷筒，貯存架橫梁的表面是向主臂傾斜的。
由于接觸力是借助于卷筒本身的重量以及支承板的支承面所選擇的合適的角度來實現的，故獲得卷筒與卷鼓之間的接觸力，無需任何輔助裝置。
以下參照附圖所示的實施例來描述本發明，對于其細節決不嚴格地限制本發明。
圖1是根據本發明制造的卷輥機的總體側視圖。
圖2根據本發明用示意圖示出了卷筒和卷鼓之間接觸力的控制系統的卷輥機的局部視圖。
以下描述了本發明的卷輥機功能。
Pope類型的卷輥機的主要部分用示意圖在圖中示出，其包括卷鼓10，在把卷筒紙傳遞到繞著卷筒11c逐漸形成的紙卷的圓周上之前，沿著卷鼓的圓周，卷筒紙先轉1/4圈多一點。當第二叉桿13將卷筒11E壓到卷鼓10上時，卷筒11E由兩個支承軌道12支承，并且在其上轉動。當紙卷達到所需要的直徑時，第二叉桿也將紙卷從卷鼓10上移開。
根據卷筒所處的繞制階段，其分別用11A、11B、11c、11D或11E表示。11E示出將移開支承板但仍被支承著的卷筒。移開卷筒之后，第二叉桿壓卷筒，使其與卷鼓輥隙接觸。通常用代號11來指卷筒，而不是指其某個具體位置。
全部繞制好的紙卷沿著支承軌道12被傳送到左邊以待進一步處理。借助于如橋式吊車，把芯軸從支承軌道上送回支承軌道12右上方的貯存軌道16上。
主叉桿14構成了卷筒11的替換工具。
當改變卷筒11的位置時，主叉桿14上升到上部位置。以這樣的方式選擇主叉桿14的形狀和鉸接點15。當主叉桿升高時，從貯存架16上取出空卷筒11B。貯存架的上表面向卷筒的替換點傾斜，以便又一次替換卷筒時使新的卷筒11A滾到準備被取出的位置上。支承板17連到主叉桿14上，主叉桿14支承著在其上繞制紙卷的卷筒11B-11E。現在降低主叉桿14，以使卷筒11c的圓周速度接近卷鼓10的圓周速度，兩者的距離逐步減小，直至已預加速，并且與卷鼓的圓周速度大約相同的卷筒11c接觸到在卷鼓10上運動的卷筒紙W，并且直到與卷鼓的圓周速度完全相同為止。現在可用已知的方法傳送卷筒紙W。把新的卷筒11E降到支承軌道12上，以替換前一個卷筒。在11c階段，卷筒壓卷筒紙，進行卷筒的替換。在現有技術的方法中，大約每半分鐘就產生廢紙。在放漿或應用邊緣放漿方法或應用繩切裝置(現有技術)之前，如果用帶尖物體在卷筒紙上產生孔來切斷紙張，那么當前一個機械輥仍與卷鼓10處于輥隙接觸時，新的卷筒11c就可以開始接收卷筒紙。若還要用袋式放漿(中等或厚等級的紙)方法，切割紙張，必須首先脫開與滿裝機卷11E的輥隙接觸，然后才能切斷卷筒紙。無論何種情況，在使用根據本發明的解決方案時，是以盡可能快的方式進行替換，并且盡可能少地產生廢紙的數量。
圖2示出了利用主叉桿14把支承在支承板17上的卷筒11傳送到支承軌道12上時的卷筒11的各個階段11A、11B、11C、11D、11E。在11C-11E階段，是這樣調整支承板的支承角度的。當降低主叉桿14時，卷筒11和卷鼓之間的接觸壓力基本上保持不變。支承板可轉動地安裝在主叉桿14上，并且支承板是這樣運行的當主叉桿在下面位置，并且卷筒11E在滾動軌道12上時，支承板17在主叉桿14中繞著支點18轉動到這樣的位置即主叉桿14可以通過軌道12上所支承的卷筒11E，并且回升到上面位置。在如圖所示的實施例中，鉸接的支承板17是這樣形成的，支承板的鉸接點18右側部分的重量比左側部分重。當主叉桿一直下降到軌道12時，主叉桿繼續向下運行，直到支承板在卷筒后面完全翻轉，并進入固定位置。由此，主叉桿能夠以這種方式從卷筒后側通過，進入上面位置。若需要的話，可以用效果相同但造價較高的機械或液壓移動來代替該方法。借助于如同步軸21，使主叉桿14同時工作，為了減小正比于傳動速比、施加于軸21上的轉矩，借助于連接桿23，主叉桿安裝在支點15的外側。利用安全汽缸22得到一些薄片材料所需的卸載力。這個安全汽缸安置在卷筒11B的軸承座正下方的主叉桿14的上部。當主叉桿在上部位置時，設定壓力，當主叉桿由上向下轉動時，壓力保持不變。
下面，參照圖2更詳細地描述根據本發明所制造的支承板的功能性原理。
根據本發明，由于卷筒11B-11E本身的重量獲得了卷筒11和卷鼓10之間的輥隙接觸中的接觸壓力。當主叉桿降低，卷筒11向下移動時，重力在其上的作用是垂直的，這個力用向量B表示。這個作用在卷筒上的力分成兩個分力，其中一個力A是卷筒和卷鼓之間的接觸力。在主叉桿整個向下移動時，分力A幾乎保持不變。參考號C1、C2、C3表示分力的大小，其與向量A一起構成合向量B。分力C1、C2和C3是由支承板17支承面的接觸角所決定的。這個接觸角又是這樣確定的向量之和A+C＝B中的分力A在卷筒11的各位置上都幾乎相同。圖中的直線D表示支承卷筒的支承板的支承面的位置，靠著該面支承卷筒。換言之，向量C相對于該面是直角。
在下降階段，接觸力A幾乎保持不變。在支承板把卷筒傳送到第二支承臂13上這一位置，借助于同步軸21，支承板被機械地同步動作。這是為了在第二次裝載時防止不均勻裝載，從而保證片材均勻、不皺褶。這樣大大減少了廢品數量。因為繞制初始階段的故障會導致中斷繞制運行，以及料卷不繞制而產生廢品。
必須指出本發明決不限于上述實施例，但在本發明概念范圍內細節可以變化很大。例如，支承板可以具有曲線形狀，或卷筒的軸承座可以是各種直徑的，以便可在支承板的不同點配置支承板的支承點。利用本技術，如上所述，用調整直支承板的支承角度相同的方法可以實現壓力控制。
在本發明所述的權利要求書中，限定了本發明的概念。在本發明范圍之內，構成本發明的細節可以發生變化。
權利要求
1.一種在機器上繞制薄片材料的方法，在該方法中采用了卷鼓(10)或相應的部件，在其上引導要繞制的薄片材料(W)，在本方法中使得新的卷筒(11)與卷鼓(10)產生聯系，薄片材料(W)從卷滿的料卷上繞到新的卷筒(11)上，其特征在于，該方法包括并結合以下步驟a.當主叉桿(14)在上部位置時，其不用任何輔助裝置就取出空的卷筒(11A、11B)；b.由主叉桿(14)引導，以及在與主叉桿(14)相連的支承板(17)的支承下，空的已預加速的卷筒(11B、11C)與轉動的卷鼓(10)產生輥隙接觸，通過這個輥隙，要卷制的薄片材料(W)轉動并且在此輥隙接觸處將其繞制到卷筒(11)上，在主叉桿(14)下降期間，支承板(17)保持在這樣的位置上即在主叉桿(14)從上向下移動時，卷筒(11C-11E)與卷鼓(10)之間的接觸壓力基本上保持不變；c.主叉桿(14)在下部位置時，支承板(17)轉到這樣的位置，即當主叉桿(14)移回到上部位置時，支承板經過卷輥軌道(12)所支承的卷筒(11)，當又一次替換卷筒并且支承板(17)準備接收時，重復上述步驟。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于支承板(17)繞連接點(18)的轉動是借助于重力或彈性力或液壓或氣動缸來實現的。
3.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于可以用將支承板的支承表面做成曲面形狀或設計出不同直徑的卷筒的軸承座的方法，把支承板(17)的支承點置于支承板的不同位置，從而達到對壓力的部分或全部控制。
4.一種在機器上把來自于造紙機或相應的制造薄片材料(W)的機器的薄片材料(W)繞制到卷筒(11)上的設備，該設備由一個被驅動的卷鼓(10)和與其相關的主叉桿(14)組成，該主叉桿可將空卷筒(11A)移到卷輥機和軌道(12)上，至少在繞制的最后階段，由軌道所支承的料卷逐漸形成，其特征在于卷輥機包括-一個貯存架(16)，用于存貯空卷筒(11A)，以準備由主叉桿(14)取出卷筒(11A);-與主叉桿(14)相連的支承板(17)，其所支承的空卷筒(11B、11C)通過降低主叉桿(14)與轉動的卷鼓(10)產生輥隙接觸，這個支承板帶有一個支承表面，其形狀和位置是這樣的，當降低卷筒時，卷鼓和卷筒之間的接觸壓力基本上保持不變，而且與卷筒的高度位置無關。
5.根據權利要求4所述的設備，其特征在于通過支承表面的形狀來選擇接觸壓力，以適合各種等級的紙。
6.根據權利要求4或5所述的設備，其特征在于支承板是可替換的或固定的。
7.根據權利要求4-6之一所述的繞制設備，其特征在于貯存架(16)的表面是這樣向主叉桿(14)傾斜的當前一個卷筒被取出用于繞制時，新的卷筒(11A)要滾動以代替前一個卷筒。
8.根據權利要求4-7之一所述的設備，其特征在于支承板(17)繞連接點(18)的轉動是通過重力、支承板的重心或借助于彈性力或相應的液壓缸來實現的。
9.根據權利要求4-8所述的設備，其特征在于為了控制壓力，支承板(17)的支承表面做成曲線形狀，以選擇支承板(17)的重心。
10.根據權利要求4-9所述的設備，其特征在于為了控制壓力，可以改變卷筒軸承座的直徑。
全文摘要
本發明涉及在機器上繞制薄片材料的方法，在該方法中采用了Pope卷鼓(10)或相應的部件，在其上引導繞制的薄片材料(W)。在本方法中，使得新的卷筒(11)與卷鼓(10)產生聯系。隨后，薄片材料(W)就從卷滿的料卷上繞制到新的卷筒(11)上。在本方法中，當主叉桿(14)在上部位置時，其不用任何輔助設備就能取出一個空卷筒(11A、11B)。
文檔編號B65H18/16GK1040005SQ8910640
公開日1990年2月28日 申請日期1989年7月4日 優先權日1988年7月4日
發明者凱約·施奈格 申請人:維美德-阿爾斯特羅姆有限公司