用於更換刀片的設備和方法
2023-11-30 12:19:21 1
專利名稱：用於更換刀片的設備和方法
技術領域：
本發明涉及用於更換刀片的設備，所述刀片用於進行刮除(doctoring)或者塗敷，並且所述刀片最好被設置成一根帶有一個或者若干刀片的可撓曲條帶，該設備包括一個與刀片架的一個端部連接起來的第一卷盤，用於保存被卷繞起來的未使用條帶，一個與刀片架的另一端部連接起來的第二卷盤，用於保存被卷繞起來的已使用條帶，輸送裝置，用於在所述卷盤之間使得條帶在刀片架中移動，以及導向裝置，用於將所述條帶從卷盤引導至刀片架和/或從刀片架引導至卷盤，該導向裝置被設置成將條帶縱向翻轉成基本上平行於所述刀片架。
背景技術：
用於進行刮除和塗敷操作的刀片尤其被應用在造紙機、紙板機以及它們的終端設備中。通常，刀片被人工進行更換。但是，更換長刀片較為困難，並且甚至可能是危險的。此外，更換刀片非常費時。這就意味著有效生產時間減少，同時刀片更換操作也會束縛一些工人。
芬蘭專利No.103596公開了用以更換刮除刀片的設備，其中一個條帶狀刀片被從一個卷盤進給至一個刀片架，並且隨後被從刀片架拉送至一個第二卷盤上。因此，當對刀片進行更換時，可以簡單地藉助於操縱裝置供給一根包含若干刀片的條帶。但是，藉助於前述更換設備進給所述條帶通常較為困難，因為實際中在刮除設備的周圍通常只有微小空間。因此，所述卷盤必須被設置成遠離刮除設備，從而使得必須使用複雜的導向裝置來對條帶進行引導。這會使得所述更換設備的可靠性較低，並且增加這種更換設備的購買和工作成本。
發明概述本發明旨在提供一種新型設備，與先前的設備相比其較為簡單並且更為可靠，同時藉助於該設備避免了現有技術中的缺點。本發明還旨在提供一種用於更換刀片的新型方法，其可以簡便地應用於各種使用刀片的情形中。根據本發明的設備的區別技術特徵在所附權利要求1中予以陳述。相應地，根據本發明的方法的區別技術特徵在所附權利要求8中予以陳述。使用根據本發明的設備能夠對刀片進行精確控制，而不會產生對刀片有害的應力集中現象。這一點藉助於簡單的導向件得以實現，所述導向件被設置成分段工作。與此同時，所述設備不僅是通用的，而且工作過程順暢、可靠。所述設備可以應用於不同情形，並且可以應用於不同類型的刀片。在根據本發明的方法中，刀片的自然屬性得以開發利用，允許快速並且安全地對刀片進行引導和進給。與先前相比，本發明還允許更為快速地進行刀片更換，因為整個生產工藝被以一種新的方法進行控制。
附圖簡述在下文中，將參照附圖對本發明進行詳細分析，這些附圖示出了本發明的一些實施例，其中
圖1示出了從機器方向所看到的根據本發明的設備，其中部分是從側面所看到的內容，圖2示出了圖1中所示設備的俯視圖，圖3以局部橫剖的方式示出了部分根據本發明的輸送和導向裝置，圖4示出了根據本發明的導向件的側視圖和前視圖，圖5以一個軸測示意圖示出了根據本發明的設備。
具體實施例方式
圖1示出了根據本發明用於更換刀片的設備。一般來說，所述刀片將被用在刀片架10中，進行刮除或者塗敷操作。圖1示出了所述設備被安裝成與一臺造紙機壓制部分的中心滾筒11上的雙刮刀12連接起來。圖2還利用虛線描繪出了一個乾燥筒13和中心滾筒11的部分。實際中，對於各根條帶來說均存在一個單獨設備，各個設備的工作過程獨立地得以控制。除了用於進行刮除操作的刀片之外，所述設備還可以根據情形用於更換比如塗敷刀片和褶皺刀片，取決於位置。為了更為快速地進行刀片更換，使用了由一個或者若干刀片形成的條帶，同樣，這也均是公知的。所述條帶狀刀片中的材料也可以在不同用途中發生變化。
為了更換可撓曲的條帶狀刀片，根據圖1和2，刀片架10中的所述設備包括兩個卷盤14和15。其上卷繞儲存有未使用的條帶16的第一卷盤14被連接在刀片架10的一個端部上。相應地，其上卷繞儲存有已使用的條帶16的第二卷盤15被連接在刀片架10的另一端部上。獨立於它們的用途，在附圖中使用數字16來總體指代所述條帶。此外，所述設備還包括輸送裝置18，用於在卷盤14與15之間使得條帶16在刀片架10中移動。該輸送裝置包括進給和拉動裝置，比如在芬蘭專利103596中公開的那些裝置。第一卷盤最好被置於看管側(the tending side)，而第二卷盤最好被置於驅動側。這將易於將一個包含新條帶的卷盤置於所述設備中。已使用的條帶可以通過更換滿載卷盤而被從驅動側去除，但是所述條帶也可以被連續地輸送回看管側。在這種情況下，驅動側的卷盤無需更換。卷盤的定位和更換操作被設置成適合於各種工作狀況。在圖1和2中，看管側位於左側，而驅動側位於右側。
可利用的卷盤通常較大，以致於它們無法被合適地裝配在刀片架的後方。因此，必須將所述卷盤置於一個遠離刀片架的其它合適位置。在圖1和2中，看管側卷盤14處於一個豎直位置，基本上位於刀片架10的後方。隨後，利用形成所述設備一部分的導向裝置17將條帶16從卷盤14引導至刀片架10。驅動側導向裝置相應地將條帶16從刀片架10相應地引導至卷盤15，該卷盤15也處於一個豎直位置。因此，所述導向裝置被設置成將條帶縱向翻轉成基本上平行於刀片架，這允許所述刀片被輸送至刀片架。
圖3示出了根據本發明的導向裝置，即將被裝配成與刀片架的端部連接起來。首先，使用導軌19將條帶16縱向翻轉平行於刀片架，導軌19基本上封閉。導軌19的起始端被連接在卷盤14上，並且被加工成對應於條帶的橫剖面。為了清楚起見，在圖3中示出的導向裝置與其它結構分離開。條帶16被一直支撐在導軌19中，由此防止形成局部應力集中現象。所述導向件最好由一種塑性材料製成，從而使得存在很小的摩擦力。根據本發明，所述導向裝置還包括導向件20和20』，它們被設置成相互之間相距一個較短距離，並且位於同一直線上。在圖3中，導軌19被裝配在第一導向件20上。此外，條帶16在導向件20和20』之間未被支撐，允許條帶16進行自由轉動。這是不可避免的，因為最為靠近刀片架的導向件20』處於一個環繞條帶16的縱軸發生了旋轉的位置，當刀片架被旋轉至刀片更換位置時，所述位置基本上對應於刀片架的位置。因此，已經被縱向翻轉成平行於刀片架並且基本上被引導至合適位置的條帶，可以被翻轉成與刀片架成一直線。因此，所述條帶在設備的整個長度上具有一條無障礙並且可撓曲的路徑。將所述導向件設置在同一直線上，避免了由於扭轉而產生出額外應力。
當刀片架被從刀片更換位置移動至工作位置時和當刀片發生磨損時，刀片架的角度均會發生變化。在條帶中由於角度變化所產生的應力，可以比如通過使用一種根據芬蘭專利103596的邊緣帶有凹槽式條帶而得以避免。邊緣帶有凹槽還允許刀片架發生擺動，同時所述條帶在設備的其餘部分中保持靜置。
圖5示出了根據本發明的設備的示意圖。在這種情況下，所描繪出的刀片架10處於刀片更換位置，其中刀片架10被旋轉至遠離滾筒11的表面。由於在該位置所述刀片也脫離被刮除表面，所以更換所述刀片無需過多能量。在刀片更換過程中，條帶16通過導向裝置17被從卷盤14進給至刀片架10。在刀片更換過程中，整個刀片被同時更換，在一個刀片16中，存在有若干個刀片。首先，藉助於導向裝置17將條帶16縱向翻轉基本上平行於刀片架10。所述方向在圖5中由箭頭X示出。根據本發明，形成部分導向裝置17的導向件20和20』也被用於使得條帶16環繞其縱軸進行旋轉。此外，最為靠近刀片架10的導向件20』被出乎意料地設置成將條帶16旋轉至刀片架的方向，此時刀片架被旋轉至刀片更換位置。該方向在圖5中由箭頭Y示出。因此，所述設備可以被用於通過移動所述條帶而簡便並且可靠地對刀片進行更換。在刀片更換之後，當刀片壓靠在待刮除表面上時，刀片架10被朝向中心滾筒11進行回壓。由於在所述條帶上設置有邊緣凹槽16』，所以可以進行翻轉和加載操作。在邊緣凹槽16』處，條帶16再次環繞其縱軸進行旋轉，允許在刀片上產生磨損，甚至產生震顫，同時保持未發生變化的導向裝置設置。
連續導向裝置相對於條帶縱軸的旋轉角度差值最好為10度至80度，更為優選的是20度至60度。隨後，所述條帶可以每次以合適的量進行旋轉。此外，較遠的刀片架導向件通常被設置成基本水平地對條帶進行引導。因此，所述卷盤可以被豎直定位，就卷盤的工作過程和可用性方面而言，這樣是有益的。由於所述條帶在導向件之間未被支撐，所以其可以進行旋轉。在這種情況下，實際的導向件通過一條封閉通道21連接起來，由此也對條帶16進行保護。原則上，所述導向件可以被以某些其他方式相互獨立地支撐起來。但是，優選的是使用一條通道，根據圖3，其具有一定的剛性，並且具有一個基本上與圓形導管22相同的橫剖面。導向件20和20』隨後可以被輕易地牢固固定起來，並且可以自由旋轉。
圖3還示出了從導管22所在方向看到的導管22的端部。導向件20和20』被以虛線示出。在這種情況下，在導管22的端部處存在有一個凸緣23，其中存在有固連孔24，允許發生角度變化。因此，導向件20』可以通過螺栓連接簡便地被固連起來，並且還可以在導管22內旋轉至預期角度。最好在導管22的另一端部處也存在一個相應凸緣，允許導向件20與20』之間的角度差值得以精確調節。導向裝置17最好被直接固連在輸送裝置18，並且從這裡穿過拉拔開口25到達刀片架10(圖1)。原則上，位於看管側和驅動側的導向裝置相同。由於與看管側相比在驅動側通常存在較少的安裝空間，所以導向裝置的形狀可以不同。在圖3中，所示出的導管22被局部剖開，從而使得條帶16的旋轉狀態清晰可見。
圖2還更為詳細地示出了驅動側導向裝置的構造。由於空間不足，所以在刀片架10之後藉助於一個專門導向管26對第二條帶16』進行引導。所述導向管由塑性材料製成，並且沿著單一方向產生位移，其後存在有根據本發明的導向件(未示出)。換句話說，在所述導向管的外側端部處，條帶仍舊平行於刀片架。隨後，使用所述導向件再次將條帶翻轉至水平方向，並且將其引導至卷盤。在圖2中，第二卷盤15可以被安裝成合適地位於刀片架10的後方，由此使得所述導向管無需處於前述位置。前述的卷盤15也在圖1中示出。
用於旋轉所述條帶所需的距離主要根據條帶的尺寸和材料而發生變化。通常，所述導向件之間的距離為條帶寬度的4至16倍，最好是8至12倍。因此，條帶內的應力將保持在容許的限值之內，同時所述設備保持較為小巧。在一組根據本發明的設備中，導向件之間的距離大約為700毫米。工作的可靠性以及簡便的引導操作藉助於一個噴嘴來實現，在該噴嘴中，至少在條帶的兩個對置側面上存在有一個平整的支撐面。形成導向件20或20』的這種噴嘴27在圖4中示出。在此，噴嘴27包括一個本體29，其具有被加工成類似於條帶橫剖面的支撐表面28。在本體29上也連接有一個凸緣30，藉助於該凸緣，噴嘴27被固定在位於導管22端部處的凸緣23(圖3)上。所述噴嘴由塑性材料製成，最好是聚乙烯或者一種類似塑性材料。由於所述條帶的輸送速度較低並且所述設備分段工作，所以塑性材料具有很好的耐用性。此外，在由合成材料和聚乙烯製成的刀片之間存在少量的摩擦力。所述噴嘴可以簡便地通過擠壓成形製造而成。還有，所述設備的封閉構造能夠對設備進行防護，並且尤其是防止所述條帶被弄髒。另一方面，比如可以在噴嘴之後設置條帶清洗裝置(未示出)。
在最簡單的形式中，存在有兩個噴嘴。此外，各個噴嘴的長度均為條帶寬度的1至6倍，最好是2至4倍。這就意味著所述設備是緊湊的，但是能夠對條帶進行充分支撐。由於摩擦力較小，所以所述噴嘴的支撐表面可以被製成較寬。如需要，可以依次連接若干個根據本發明的導軌和導向件。這樣尤其是在驅動側會產生明顯益處。例如，可以利用導向件和導軌以這樣一種方式取代前述導向管，即在刀片架之後，首先使用導向件將條帶旋轉至水平狀態，並且隨後使用導軌將其向下翻轉。此後，再次使用導向件來對條帶進行二次旋轉，比如旋轉過90度，並且再次使用導軌來將其轉至機器方向。由此，所述卷盤可以仍舊被設置在一個豎直位置，但是相對於刀片架為橫向。通過交替地對所述條帶進行旋轉並且使用導軌或者其他裝置來將其翻轉過一個特定半徑，所述卷盤如需要可以被設置在刀片架的旁側。但是，圖中示出了其中一種最為優選的可選擇實施例。
所述條帶利用輸送裝置得以進給。所述輸送裝置最好被裝配成儘可能地靠近刀片架。在根據本發明的設備中，在所述輸送裝置中使用了液壓馬達。此外，在各個卷盤中均存在有液壓馬達，它們的工作過程和控制方式均被連接成與輸送裝置中的液壓馬達並行。換句話說，當更換刀片時，使用所述輸送裝置使得條帶發生移動。與此同時，看管側卷盤中的液壓馬達可以自由旋轉，當一個屬於所述設備的傳感器檢測到條帶已經發生鬆弛時，驅動側卷盤中的液壓馬達開始拉動所述條帶。這種配置防止了所述條帶被損壞，並且實現了精確的條帶輸送。除了液壓馬達之外，還可以使用某些其他合適的能源，或者取代所述液壓馬達。
在圖中示出的卷盤14和15結合有一個八角形外殼31，在其內部存在有一個轂31』，該轂31』被支撐成可以進行旋轉。條帶16被卷繞在轂31』上，在轂31』上連接有液壓馬達。在附圖中，各個卷盤均被支撐在一個獨立支架32上，但是整個設備可以被製造成一種緊湊構造，其具有一個帶有液壓馬達的相應異形凹座(shaped recess)。在這種情況下，當需要利用所述異形凹座將卷盤鎖定在合適位置並且液壓馬達將被連接在卷盤的轂上時，簡單地將一個新的卷盤置於所述凹座內。
根據本發明中的方法，所述導向裝置被用於從兩個被設置成相互之間間隔一定距離的位置支撐起已經被旋轉成基本上平行於刀片架的條帶。在所述位置之間，當刀片架被旋轉至刀片更換位置時，所述條帶相對於其縱軸被旋轉至一個基本上對應於刀片架所在位置的位置。因此當更換刀片時，所述條帶的輸送操作非常順暢，並且輸送操作需要很少的能量，這相應地降低了條帶被損壞的可能性。圖2示出了一根條帶16在看管側和驅動側的旋轉狀態。第二條帶16』的旋轉狀態僅在驅動側示出。為了圖示所述內容，圖2中沒有示出所述導軌和輸送裝置。
根據本發明的方法可尤其應用於造紙機。在板材機和類似的紙幅(web)成形機械中，也可以獲得相同優點。一臺造紙機中包括裝配有刮除設備的連續地工作上獨立的部分(未示出)。根據需要，所述紙幅可以在所述部分之間跌落下去。所述情形比如會在刀片更換或者紙幅斷裂的過程中發生。根據本發明，當開始進行刀片更換時，紙幅會從造紙機中位於設置有刮除設備的獨立部分之前的部分跌落下去。同時，所述第一部分在沒有紙幅的條件下以生產速度進行運轉。使用前述方法尤其會在造紙機壓制部分中獲得一個重要優點，其中所述中心滾筒的刮除設備中的刀片得以更換，所述刮除設備最好具有兩個刀片。隨後，紙幅部分正常運轉，但是紙幅會跌落到攪碎機內。與此同時，壓制部分的刮除設備中的刀片架被旋轉至刀片更換位置，同時壓制部分繼續以生產速度進行運轉，但是不帶有紙幅。利用根據本發明的設備對所述刀片進行更換。在刀片更換之後，刀片架被旋轉至工作位置，並且紙幅被引導至壓制部分上。這樣就避免了停機和再次啟動所述壓制部分，由此將更換時間削減至少於已知更換時間的一半。這樣就增加了造紙機的有效生產時間，尤其是當使用快速磨損的刀片時更是如此。
根據本發明的設備非常適合於不同類型的情形和刀片。這種設備還可以輕易地得以改進，儘管在設計新的機械時可以選取用於所述卷盤的最為合適位置。所述設備質量較輕，並且使用安全，因為可以通過遠程控制對裝置進行操作。條帶的無障礙輸送和在條帶上存在較小應力也非常重要。相應地，藉助於根據本發明的方法可以明顯加速刀片的更換操作。
權利要求
1.用於更換刀片的設備，所述刀片用於與刮除或者塗敷有關的一個刀片架(10)中，並且所述刀片最好被設置成一根帶有一個或者若干刀片的可撓曲條帶(16)，該設備包括一個與刀片架(10)的一個端部有關的第一卷盤(14)，用於保持被卷繞起來的未使用條帶(16)，一個與刀片架(10)的另一端部有關的第二卷盤(15)，用於保持被卷繞起來的已使用條帶(16)，輸送裝置(18)，用於使得刀片架(10)中的條帶(16)在所述卷盤(14，15)之間移動，以及導向裝置(17)，用於將條帶(16)從卷盤(14，15)引導至刀片架(10)和/或從刀片架(10)引導至卷盤(14，15)，該導向裝置(17)被設置成將條帶(16)縱向翻轉成基本上平行於刀片架(10)，其特徵在於所述導向裝置(17)還包括導向件(20，20』)，導向件(20，20』)相互之間被以一定的距離設置在同一直線上，在它們之間條帶(16)未被支撐，並且最為靠近刀片架(10)的導向件(20』)處於一個相對於條帶(16)的縱軸旋轉了的位置，該位置基本上對應於被轉至刀片更換位置的刀片架(10)的位置。
2.根據權利要求1中所述的設備，其特徵在於連續的導向件(20，20』)相對於條帶(16)縱向線的旋轉角度差值為10度至80度，最好是20度至60度，最為遠離刀片架(10)的導向件(20)被設置成基本上水平地對條帶(16)進行引導。
3.根據權利要求1或2中所述的設備，其特徵在於導向件(20，20』)之間的距離為條帶(16)的寬度的4至16倍，最好是8至12倍。
4.根據權利要求1至3中任一所述的設備，其特徵在於導向件(20，20』)通過一條封閉通道(21)連接起來，封閉通道(21)最好是一根帶有基本上呈圓形的橫剖面的剛性導管(22)。
5.根據權利要求1至4中任一所述的設備，其特徵在於每個導向件(20，20』)均為一個噴嘴(27)，其中至少在條帶(16)的兩個對置側上存在有一個平整的支撐表面(28)。
6.根據權利要求5中所述的設備，其特徵在於噴嘴(27)由塑性材料製成，最好由聚乙烯或者一種相應的塑性材料製成。
7.根據權利要求5或6中所述的設備，其特徵在於存在有兩個噴嘴(27)，並且每個噴嘴(27)的長度均為條帶(16)的寬度的1至6倍，最好是2至4倍。
8.一種用於更換刀片的方法，在該方法中，當在刀片架(10)中更換刀片時，利用輸送和導向裝置(18，17)使得一根可撓曲條帶以這樣一種方式移動，即使用導向裝置(17)將條帶(16)轉至基本上平行於刀片架(10)，其中所述可撓曲條帶由一個或者若干用於進行刮除或者塗敷操作的刀片製成，其特徵在於除了翻轉之操作外，條帶(16)被在兩個相互之間間隔一定距離的兩個位置處支撐起來，在所述位置之間，條帶(16)被相對於其縱軸旋轉至這樣一個位置，該位置基本上對應於當刀片架(10)被轉至刀片更換位置時刀片架(10)的位置。
9.根據權利要求8中所述的方法，在一臺造紙機中，其中該造紙機包括帶有刮除設備(12)的連續的在工作上獨立的部分，在所述部分之間紙幅根據需要落下去，其特徵在於當開始進行刀片更換時，所述紙幅會從設置有刮除設備的部分之前的造紙機的獨立部分落下，同時所述第一部分在沒有紙幅的條件下以生產速度進行運行。
10.根據權利要求9中所述的方法，在一臺造紙機中，其特徵在於刮除設備(12)被裝配在造紙機中的壓制部分上，中心滾筒(11)的刮除設備(12)中的刀片被更換，其中刮除設備(12)最好包含兩個刀片。
全文摘要
本發明涉及用於更換刀片的設備，所述刀片將被置於一個刀片架(10)中，並且所述刀片最好被設置成一根可撓曲條帶(16)。所述設備包括用於保存卷繞起來的條帶(16)的卷盤(14，15)，和用於在卷盤(14，15)之間使得條帶(16)在刀片架(10)中移動的輸送裝置(18)。此外，所述設備包括用於將條帶(16)從卷盤(14，15)引導至刀片架(10)或者恰好相反的導向裝置(17)。導向裝置(17)也被設置成將條帶(16)縱向轉成基本上平行於刀片架(10)。導向件(20，20』)中屬於導向裝置(17)的導向件(20)被轉至一個基本上對應於被旋轉至刀片更換位置的刀片架(10)所處位置的位置。本發明還涉及一種用於更換刀片的方法。
文檔編號D21H25/10GK1524144SQ02811438
公開日2004年8月25日 申請日期2002年6月4日 優先權日2001年6月5日
發明者伊卡·埃斯凱利寧, 阿里·內爾希, 哈裡·羅察萊寧, 伊卡 埃斯凱利寧, 內爾希, 羅察萊寧 申請人:麥特索紙業公司