捲紙機的製作方法

2023-06-18 07:21:51

專利名稱：捲紙機的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種使纖維幅材圍繞捲軸連續卷繞以形成機器輥的捲紙機，該捲紙機 包括捲紙缸(reeling drum)，由此可在機器輥與捲紙缸之間形成壓區載荷(nip load)，機 器輥設置為可在卷取過程中沿大體水平的路徑從卷取的起始位置移動到卷滿的機器輥的 轉移位置，起始位置在捲紙缸的上遊，而轉移位置在捲紙缸的下遊。
背景技術：
捲紙機是將生產為連續纖維幅材的材料卷取成輥、機器輥等形式的裝置。在纖維 幅材的生產過程中，卷取通常為第一子流程，其中連續的生產被截斷成依次地繼續生產。機 器輥圍繞著充當卷取核心的捲軸而形成，換言之，一個機器輥上的纖維幅材具有起始端和 終止端。本領域的發展趨勢是機器輥的尺寸不斷增大，從而導致不斷需要開發捲紙機。在實 際中，捲軸的尺寸決定機器輥的最大尺寸。然而，由於環境動態變化以及纖維幅材是容易受 到各種缺陷影響的可卷繞材料，所以捲紙機維護造紙機或紙板機的性能的作用非常重要。 機器輥尺寸不斷增大的一個背後原因是期望在纖維生產中產生較少的起始端和終止端，所 述起始端和終止端會妨礙或幹擾生產並降低性能。為了便於說明，在對本發明的描述中使用下面的術語機器方向(MD)稱作χ方向， 橫向(CD)稱作y方向，豎向稱作ζ方向。纖維幅材的進入方向稱作上遊方向，其排出方向 稱作下遊方向。在旋轉式捲軸和捲紙缸的情況下，這種分離的轉移位置是豎向直線或穿過 旋轉軸線的水平面。就此而言，卷取的核心稱作捲軸，但也可稱作卷取軸線。

發明內容
在捲紙機技術的環境中，本發明的目的是提供一種簡單、堅固、可靠且非常適於現 代化生產的捲紙機。因此，本發明的目的是提供一種中低價位類型的捲紙機產品，但該捲紙 機產品可提供足以卷取大多數類型纖維幅材的工具。根據本發明的捲紙機的特徵在於，捲紙缸的上遊具有支撐機器輥使之抵靠捲紙缸 的主支撐裝置，捲紙缸的下遊具有支撐機器輥使之抵靠捲紙缸的副叉。根據本發明的第一實施例的捲紙機的特徵在於，捲紙缸的上遊具有支撐機器輥使 之抵靠捲紙缸的主叉，捲紙缸的下遊具有支撐機器輥使之抵靠捲紙缸的副叉。根據本發明的第二實施例的捲紙機的特徵在於，捲紙缸的上遊具有支撐機器輥使 之抵靠捲紙缸的主運載件，捲紙缸的下遊具有支撐機器輥使之抵靠捲紙缸的副叉。根據本發明的目的，這樣實施的捲紙機的卷取原理主要基於傳統的保守型方案， 但是可以在相當程度上對機器輥結構採用新技術。


在下文中，將參照附圖詳細地描述本發明，其中，圖Ia至圖Id示出了根據本發明 的第一實施例的捲紙機的操作順序，
圖加至圖2d示出了根據本發明的第二實施例的捲紙機的操作順序。
具體實施例方式圖Ia示出了使纖維幅材圍繞捲軸5連續卷繞以形成機器輥6的捲紙機1，該捲紙 機1包括捲紙缸10，由此可在機器輥6與捲紙缸10之間形成壓區載荷，機器輥6設置為可 在卷取過程中沿大體水平的路徑(例如，卷取軌道20)從卷取的起始位置移動到卷滿的機 器輥的轉移位置，卷取的起始位置在捲紙缸10的上遊，而轉移位置在捲紙缸的下遊，由此， 捲紙缸的上遊具有支撐機器輥6使之抵靠在捲紙缸10上的主叉7，捲紙缸10的下遊具有支 撐機器輥6使之抵靠在捲紙缸10上的副叉8。在圖Ia中，捲紙機處於上一個機器輥6b即 將停止或已經停止並被轉移到下一處理階段的位置。在捲紙缸10的上遊重新開始又一個 機器輥6a的卷取。圖Ib示出了機器輥6已卷取一段時間的位置，因而圍繞捲軸5具有一些纖維幅材 W。主叉7適於將機器輥6保持在卷取軌道20上的期望位置。而且，主叉7可旋轉地鉸接 於其樞軸70上，樞軸70位於穿過捲紙缸10的旋轉軸線的水平面下方，副叉8朝向可將載 荷從主叉轉移到副叉8的位置移動。副叉8同樣適於將機器輥6保持在卷取軌道20上的 期望位置。壓區載荷主要通過捲紙缸的豎向運動產生，但壓區載荷也可以通過主叉7或副 叉8承載捲軸5使之抵靠捲紙缸10而產生。圖Ic示出了捲紙機處於主叉7和副叉8朝向彼此設置的位置，從而使得主叉7和 副叉8能夠同時連接到捲軸5的軸承套(bearing housing) 57。主叉7和副叉8同時執行 連接的時間或行程(捲軸5沿卷取軌道20運動)優選地儘可能長。這是因為如此可使得 對捲紙機的操作順序的設計儘可能自由，並且無需嘗試在開始卷取之後過於快速地轉移載 荷。對於某些類型的纖維幅材而言，這會影響到卷取缺陷的形成。圖Ic還示出了當機器輥6基本上位於捲紙缸10上方時，壓區載荷對機器輥6的 支撐如何設置為從主叉7轉移到副叉8。根據一個實施例，當機器輥6接近捲紙缸10的上 止點時，對機器輥6的支撐設置為從主叉7轉移到副叉8。該上止點是轉移的優選位置，因 為在該處平穩設置載荷的轉移較為簡單，而且無載荷峰值。主叉7和副叉8朝向彼此，捲紙 缸的路徑/載荷方向垂直於之前的方向。如此，因載荷轉移而引起載荷峰值的可能性極小。圖Id示出了主叉7轉移到從捲軸的存放位置或升降機放置捲軸的地方獲取下一 個捲軸5的位置。主叉7和副叉8可旋轉地鉸接於它們的樞軸70、80上，樞軸70、80位於 穿過捲紙缸10的旋轉軸線的水平面下方。由於主叉和副叉的路徑實際上限定了捲軸5、卷 紙缸10以及機器輥6的最大直徑，所以捲紙機的基本幾何形狀實際上由該尺寸決定。如此，依據附圖，通過兩對承載叉(即，主叉和副叉)和至少可沿豎向移動的捲紙 缸實現根據本發明的方案中的捲紙機。當需要時，除豎向以外的方向(例如，斜向)也可選 擇作為捲紙缸的運動方向。類似地，大體水平的路徑可指代略微傾斜的路徑，例如，0. 4度的 傾斜。第二對承載叉從存放處或直接從升降機獲取空的捲軸並在初始卷取中負責對機器輥 的控制。可通過任何已知型式的起動裝置來實現轉移之前將捲軸加速到幅材速度。第二對 承載叉負責最終卷取以及轉移到減速臺(deceleration station)。承載叉可包括捲軸的緊 固/鎖定機構(例如，由致動器操控的第二夾具)，從而使得捲軸在所有的卷取階段都能夠 保持在承載叉上。通過在捲紙缸的側部進行加載可產生壓區載荷。考慮到開槽/開孔/塗層/抽空(suctions)等，捲紙缸可採取目前已知的特性並適應各種纖維幅材/機器寬度/ 運轉速度的需要。考慮到主叉和副叉的運動範圍，捲紙缸的直徑優選較小；因此，雙殼的復 合輥(double-casing composite roller)也是捲紙缸的替換方案。當需要時，還可以通過 傳送帶驅動裝置來實施，由此進一步減小成本。根據本發明的捲紙機的優點包括捲軸的線 性運動以及隨之產生的優點；除其它優點以外，還包括結構小型化的優點，以及捲紙機的機 器輥和框架結構的控制機構簡單且方便的優點。而且，考慮到附加的處理要求，當需要時， 可以較簡單的方式實現擺動和副壓區，即可對捲紙機進行更新。圖加示出了使纖維幅材圍繞捲軸5連續卷繞以形成機器輥6的捲紙機1，該捲紙 機1包括捲紙缸10，由此可在機器輥6與捲紙缸10之間形成壓區載荷，機器輥6設置為可 在卷取過程中沿大體水平的路徑(例如，卷取軌道20)從卷取的起始位置移動到卷滿的機 器輥的轉移位置，卷取的起始位置在捲紙缸10的上遊，而轉移位置在捲紙缸的下遊，由此， 捲紙缸的上遊具有支撐機器輥6使之抵靠在捲紙缸10上的主運載件7，捲紙缸10的下遊 具有支撐機器輥6使之抵靠在捲紙缸10上的副叉8。在圖加中，捲紙機處於上一個機器 輥6b即將停止或已經停止並被轉移到下一處理階段的位置。不久前，在捲紙缸10的上遊 重新開始又一個機器輥6a的卷取。圖2b示出了機器輥6已執行卷取一段時間的位置，因而圍繞捲軸5具有一些纖維 幅材W。主運載件7適於將機器輥6保持在卷取軌道20上的期望位置。而且，主運載件7 與軸承座(bearings)線性配合，從而使得主運載件7沿X方向的路徑從捲紙缸的旋轉軸線 的上遊延伸到捲紙缸的旋轉軸線的下遊。副叉8朝向可將載荷從主運載件7轉移到副叉8 的位置移動。副叉8同樣適於將機器輥6保持在卷取軌道20上的期望位置。壓區載荷F 主要通過捲紙缸10沿豎向或ζ方向的運動產生，但壓區載荷還可以通過主運載件7或副叉 8承載捲軸5使之抵靠捲紙缸10而產生。圖2c示出了主運載件7和副叉8朝向彼此設置的位置，從而使得主運載件7和副 叉8能夠同時連接到捲軸5的軸承套57。主運載件7和副叉8同時執行連接的時間或行程 (捲軸5沿卷取軌道20運動)優選地儘可能長。這是因為如此可使得對捲紙機的操作順 序的設計儘可能自由，並且無需嘗試在開始卷取之後過於快速地轉移載荷。對於某些類型 的纖維幅材而言，這會影響到卷取缺陷的形成。圖2c還示出了當機器輥6位於捲紙缸10上方時，壓區載荷對機器輥6的支撐如 何設置為從主運載件7轉移到副叉8。根據一個實施例，當機器輥6接近捲紙缸10的上止 點時，對機器輥6的支撐設置為從主運載件7轉移到副叉8。該上止點是轉移的優選位置， 因為在該處平穩設置載荷的轉移較為簡單，而且無載荷峰值。主運載件7和副叉8朝向彼 此，捲紙缸的路徑/載荷方向垂直於之前的方向。如此，因載荷轉移而引起載荷峰值的可能 性極小。這種載荷轉移的另一優選實施例是使接觸點與捲紙缸10的上止點的下遊相距一 定距離。就捲紙缸10的圓周角而言，其表示與豎向(S卩，上止點的下遊)相距10°到45°。 在這種情況下，捲紙缸10與機器輥6之間的接觸點在壓區力F沿X方向和Z方向具有不同 分力的地方。因此，測量的微小誤差、因沿徑向或周向擺動而引起的任何噪聲或者與限定壓 區力有關的其它誤差因素都不會變大到引起不便。圖2d示出了主運載件7轉移到從捲軸的存放位置或升降機放置捲軸的地方獲取下一個捲軸5的位置。主運載件7與軸承座配合以便能夠沿χ方向線性移動，副叉8可旋 轉地鉸接於其樞軸80上，樞軸80位於穿過捲紙缸10的旋轉軸線的水平面下方。由於主叉 和副叉的路徑實際上限定了捲軸5、捲紙缸10以及機器輥6的最大直徑，所以捲紙機的基本 的幾何形狀實際上由該尺寸決定。在根據該第二實施例的方案中，依據附圖，通過單個運載件(即，主運載件和副 叉)和至少可沿豎向運動的捲紙缸實現捲紙機。當需要時，除豎向以外的方向(例如，斜向) 也可選擇作為捲紙缸的運動方向。類似地，大體水平的路徑可指代略微傾斜的路徑，例如， 0. 4度的傾斜。主運載件從存放處或直接從升降機獲取空的捲軸並在初始卷取中負責對機 器輥的控制。設置為使主運載件運動的致動器的優選實施例是伺服系統驅動的運動螺旋件 (servo-driven kinetic screw)，例如，滾珠座圈螺旋件等。其它的優選實施例包括諸如適 用於上述目的的線性馬達等。根據第二實施例的捲紙機的一種可能的實施方案是將根據第一實施例的主叉7 的樞軸70設置為在運載件中線性移動。在這種情況下，該方案可利用第一和第二實施例的 優點並還提供了一種成本效益良好的方案。另一種可能的實施方案是在主運載件中設置 鎖定杆，所述鎖定杆將捲軸的軸承套保持在相對於主運載件的恆定位置，主運載件的運動 用於處理與卷取技術相關的事項。在此，與卷取技術相關的事項是指卷取幾何形狀的調節、 機器輥的輪轂相對於捲紙缸的定位，尤其是或者可能指分擔對壓區力沿χ方向的分力的調 節。而且，在根據第二實施例的捲紙機中，可通過任何已知型式的起動裝置(例如，中 心傳動裝置(centre drive)、直接式中心傳動裝置、通過摩擦力從周緣旋轉的連結部的旋 轉體等)來實現轉移之前將捲軸加速到幅材速度。第二對承載叉負責最終卷取以及轉移到 減速臺。承載叉可包括捲軸的緊固/鎖定機構(例如，由致動器操控的鎖定杆)，從而使得 捲軸在所有的卷取階段都能夠保持在承載叉上。通過在捲紙缸的側部進行加載可產生壓區 載荷。考慮到開槽/開孔/塗層/抽空等，捲紙缸可採取目前已知的特性並適應各種纖維 幅材/機器寬度/運轉速度的需要。考慮到主叉和副叉的運動範圍，捲紙缸的直徑優選較 小；因此，雙殼的複合輥也是捲紙缸的替換方案。當需要時，還可通過傳送帶驅動裝置來實 施，由此進一步減小成本。根據本發明的捲紙機的優點包括捲軸的線性運動以及附之產生 的優點；除其它優點以外，還包括結構小型化的優點，以及捲紙機的機器輥和框架結構的控 制機構簡單且方便的優點。而且，考慮到附加的處理要求，當需要時，可以較簡單的方式實 現擺動和副壓區，即可對捲紙機進行更新。
權利要求
1.一種使纖維幅材圍繞捲軸( 連續卷繞以形成機器輥(6)的捲紙機(1)，所述捲紙 機(1)包括捲紙缸(10)，由此在所述機器輥(6)與所述捲紙缸(10)之間形成壓區載荷，所 述機器輥(6)設置為能夠在卷取過程中沿大體水平的路徑從卷取的起始位置移動到卷滿 的機器輥的轉移位置，卷取的起始位置在所述捲紙缸(10)的上遊，而轉移位置在所述捲紙 缸的下遊，其特徵在於，所述捲紙缸的上遊具有支撐所述機器輥(6)使所述機器輥抵靠所 述捲紙缸(10)的主支撐裝置(7)，所述捲紙缸(10)的下遊具有支撐所述機器輥(6)使所述 機器輥抵靠所述捲紙缸(10)的副叉(8)。
2.根據權利要求1所述的捲紙機，其特徵在於，所述捲紙缸的上遊具有支撐所述機器 輥(6)使所述機器輥抵靠所述捲紙缸(10)的主叉(7)，所述捲紙缸(10)的下遊具有支撐所 述機器輥(6)使所述機器輥抵靠所述捲紙缸(10)的副叉(8)。
3.根據權利要求1所述的捲紙機，其特徵在於，所述捲紙缸的上遊具有支撐所述機器 輥(6)使所述機器輥抵靠所述捲紙缸(10)的主運載件(7)，所述捲紙缸(10)的下遊具有支 撐所述機器輥(6)使所述機器輥抵靠所述捲紙缸(10)的副叉(8)。
4.根據權利要求2所述的捲紙機(1)，其特徵在於，所述主叉(7)可旋轉地鉸接於它們 的樞軸(70)上，所述樞軸位於穿過所述捲紙缸的旋轉軸線的水平面的下方。
5.根據權利要求3所述的捲紙機(1)，其特徵在於，所述主運載件(7)與軸承線性配 合，從而使得所述主運載件(7)沿X方向的路徑從所述捲紙缸的旋轉軸線的上遊延伸到所 述捲紙缸的旋轉軸線的下遊。
6.根據權利要求2所述的捲紙機(1)，其特徵在於，所述主叉(7)和所述副叉(8)可旋 轉地鉸接於它們的樞軸(70，80)上，所述樞軸位於穿過所述捲紙缸(10)的旋轉軸線的水平 面的下方。
7.根據權利要求2所述的捲紙機(1)，其特徵在於，所述主叉(7)和所述副叉(8)彼此 相對設置，從而使得所述主叉(7)和所述副叉(8)能夠同時連接到所述捲軸(5)的軸承套 (57)。
8.根據權利要求2所述的捲紙機(1)，其特徵在於，當所述機器輥(6)基本上位於所述 捲紙缸(10)的上方時，壓區載荷對所述機器輥(6)的支撐設置為從所述主叉(7)轉移到所 述副叉⑶。
9.根據權利要求2所述的捲紙機(1)，其特徵在於，當所述機器輥(6)接近所述捲紙缸 (10)的上止點時，對所述機器輥(6)的支撐設置為從所述主叉(7)轉移到所述副叉(8)。
10.根據權利要求1所述的捲紙機(1)，其特徵在於，當所述機器輥(6)位於所述捲紙缸(10)的上止點的下遊時，對所述機器輥(6)的支撐設置為從主運載件(7)轉移到副叉 ⑶。
11.根據權利要求3所述的捲紙機(1)，其特徵在於，壓區載荷主要通過所述捲紙缸的豎向運動產生。
12.根據權利要求1所述的捲紙機(1)，其特徵在於，主叉(7)或主運載件(7)適於將 所述機器輥保持在卷取軌道上的期望位置。
13.根據權利要求1所述的捲紙機(1)，其特徵在於，所述副叉(8)適於將所述機器輥 (6)保持在所述卷取軌道00)上的期望位置。
全文摘要
一種使纖維幅材圍繞捲軸(5)連續卷繞以形成機器輥(6)的捲紙機(1)，該捲紙機(1)包括捲紙缸(10)，由此可在機器輥(6)與捲紙缸(10)之間形成壓區載荷，機器輥(6)設置為可在卷取過程中沿大體水平的路徑從卷取的起始位置移動到卷滿的機器輥的轉移位置，卷取的起始位置在捲紙缸(10)的上遊，而轉移位置在捲紙缸的下遊，由此，捲紙缸的上遊具有支撐機器輥(6)使之抵靠捲紙缸(10)的主支撐裝置(7)，捲紙缸(10)的下遊具有支撐機器輥(6)使之抵靠捲紙缸(10)的副叉(8)。
文檔編號B65H19/22GK102076582SQ200980125196
公開日2011年5月25日 申請日期2009年4月2日 優先權日2008年6月30日
發明者拉伊莫·佩索寧, 泰波·科喬 申請人:美卓造紙機械公司