CN101228083B - 卷取纸幅或纸板幅的方法和卷取装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种卷取纸幅或纸板幅的方法和卷取装置，其中，利用卷纸缸(10)和成形幅面辊(22、20)之间的卷取压区将幅面(W)绕着卷轴(21、24)卷取到幅面辊(22、20)，卷取在初始阶段的初始位置和第二阶段的第二位置进行。该卷纸缸(10)沿着与到达该卷纸缸的幅面的基本进入方向基本相应的方向(S10)移动，而成形幅面辊(20、22)以基本水平的运动方式从初始阶段移动到第二阶段。本发明还涉及一种方法和一种卷取装置，其中纸幅或纸板幅利用大直径卷纸缸(10)进行卷取，卷纸缸(10)的直径与正被卷取的幅面的宽度的比例被限定成：对于操作区域，选择由方程式y＝-0.0009x³+0.025x²-0.2567x+1.0903限定的曲线上方的区域，其中y＝卷纸缸的直径/正被卷取的幅面的宽度，x＝正被卷取的幅面的宽度。

Description

卷取纸幅或纸板幅的方法和卷取装置

技术领域

本发明涉及一种卷取纸幅或纸板幅的方法，在该方法中，利用卷纸缸和成形幅面辊之间的卷取压区，将幅面绕着卷轴卷取到幅面辊，所述卷取在初始阶段的初始位置和第二阶段的第二位置进行。

本发明还涉及一种卷取装置，所述卷取装置包括：用于提供卷取压区的卷纸缸、用于开始卷取的初始位置和用于继续卷取至完成的幅面辊的第二位置。

本发明尤其涉及一种将纸幅或纸板幅卷取到机器辊、即与幅面的整个宽度相对应的辊的方法。机器辊的宽度通常为2.0-10.0米，直径为2.0-4.5米，这自然取决于纸幅机或纸板机的尺寸。

背景技术

由现有技术可知，纸幅或纸板幅的机械卷取装置(reel-up)通常位于纸幅或纸板幅的生产线的末端，并且，利用这些卷取装置将整个纸幅卷取到机器辊上，该机器辊围绕卷轴，即所谓的卷筒。通常，跟随其后的是联机或脱机的整饰设备，利用这些整饰设备，可以制造符合客户需求的、由纸幅或纸板幅构成的客户辊。在卷取装置进行卷取时，通常利用卷纸缸，该卷纸缸设置成与卷轴和绕着卷轴形成的纸幅辊压紧接触。利用压区载荷，即该压区内所存在的力，同时对所生产的纸幅辊的质量产生影响。如从现有技术中所得知的，卷取压区的卷取载荷影响正在形成的纸幅辊的质量，因此，当卷取进行时，与该卷取装置相关还设置有用于测量压区载荷的测量装置和用于调节压区载荷的调节装置。现有技术中公知的造纸机或纸板机的机器辊的卷取装置的问题在于：在测量该卷取装置的压区载荷方面存在问题，另一方面调节和描绘(profile)该压区载荷的分布是有问题的。如从现有技术中所知，测量这种卷取装置的压区载荷是有问题的，在该卷取装置中，两个压区载荷同时影响卷纸缸。

在现有技术中公知的一些装置中，卷纸缸是固定的，并且幅面辊所围绕的卷取辊设置成可在卷取进行时，在支撑结构内、例如在卷取轨上移送，其中该幅面辊(web roll)利用压区接触而形成。现有技术的卷取装置通常具有初始卷取位置和第二卷取位置，在初始卷取位置中开始绕着新的卷轴卷取幅面并将幅面卷取至所需直径，此后卷取移动到第二位置，在该第二位置中继续卷取，直至达到所完成的辊的所需直径，并且所完成的幅面辊从该位置被移动以进行进一步处理。

与现有技术中公知的卷取装置相关，舒展辊通常沿着幅面的进入方向设置在卷取压区和导辊(leading roll)之前，利用该舒展辊使幅面舒展，并利用该导辊，将幅面引导至卷纸缸与正在形成的幅面辊之间的压区。

作为现有技术，我们参考芬兰专利申请FI 20002375，其描述了用于卷取方法和卷取装置，其中连续的机器辊卷取纸幅，由此装满的机器辊被卷取离开形成第一卷取压区的装置，该装置与处于最终卷取位置的、形成第二卷取压区的装置相接触。

作为现有技术，我们还参考美国专利说明书US5931406，其描述了用于连续卷取纸幅的卷取装置，在该装置中，在将卷取变换至新线轴(spool)之前，卷纸缸从与纸幅辊压紧接触移动成与新线轴压紧接触，该纸幅辊是从卷取轨的后下方完成的。卷纸缸利用升降台和与升降台相连的转移装置而通过竖直运动和水平运动进行移动。卷纸缸竖直运动，以便顺序地一次与一个纸幅辊形成一个压区，并离开辊的朝向其卷绕位置运动的水平运动路径。

就其本身而言，美国专利说明书US5370327描述了一种用于卷取幅面辊的方法和设备，其中当进行卷取时卷纸缸基本竖直地运动，并且卷纸缸保持与幅面辊的接触，该幅面辊不断地累加直到到达所需的幅面辊直径。在该现有技术的卷取装置中，自始至终都在同一卷取支架(reeling carriage)中进行卷取，即该卷取装置仅包括初始卷取支架。

作为现有技术，我们还参考德国公开申请DE10218722，其描述了一种卷取装置，其中被卷取的幅面利用设置在机械室下方的基部与卷取装置相连接，并且该卷取装置利用固定的卷纸缸，而且该卷轴通过一种卷取臂设置成可运动的，该卷轴通过该卷取臂而在该卷纸缸上方移动。

作为现有技术，我们还参考美国专利说明书US6536705，其描述了用于卷取材料幅的方法和设备，其中随着卷轴和/或卷纸缸横向运动，即相对于材料幅的进入方向横向运动，而同时卷取材料幅。

发明内容

本发明的目的是提供一种卷取纸幅或纸板幅的方法，该方法消除或至少减少了上述问题和缺点以及稍后提到的问题。

本发明的目的还提供一种与卷取装置相关的新型装置，以加强卷取装置并用于简化卷取装置的结构。

为了实现上述目的和稍后提到的目的，根据本发明的一个方面，提供了一种卷取纸幅或纸板幅的方法，在该方法中，利用卷纸缸和成形幅面辊之间的卷取压区，将幅面绕着卷轴卷取到幅面辊，所述卷取在初始阶段的初始位置和第二阶段的第二位置进行，其特征在于，在该方法中，所述纸幅或纸板幅被利用大直径卷纸缸进行卷取，与正被卷取的幅面的宽度成比例的卷纸缸的直径限定成，使得选择由方程式y＝-0.0009x³+0.025x²-0.2567x+1.0903限定的曲线上方的区域作为操作区域，其中y＝卷纸缸的直径/正被卷取的幅面的宽度，x＝正被卷取的幅面的宽度。

根据本发明的另一方面，提供了一种卷取纸幅或纸板幅的方法，在该方法中，利用卷纸缸与成形幅面辊之间的卷取压区，将幅面绕着卷轴卷取到幅面辊，所述卷取在初始阶段的初始位置和第二阶段的第二位置进行，在该方法中，所述卷纸缸沿着与到达所述卷纸缸的所述幅面的初始进入方向基本相应的方向移动，并且，所述成形幅面辊以基本水平的运动方式从初始阶段移动到第二阶段。

根据本发明的又一方面，提供了一种用于将纸幅或纸板幅卷取成幅面辊的卷取装置，所述卷取装置包括：用于提供卷取压区的卷纸缸、用于开始卷取的初始位置和用于继续卷取至完成的幅面辊的第二位置，其特征在于，所述卷取装置包括用于沿着与到达所述卷纸缸的幅面的初始进入方向基本对应的方向移动所述卷纸缸的装置，并且所述卷纸装置包括用于在所述初始位置卷取幅面辊的装置和在所述第二位置卷取幅面辊的装置，所述装置设置成使得成形幅面辊从所述初始位置到所述第二位置的运动沿着水平方向近似为直线。

根据本发明的再一方面，提供了一种用于将纸幅或纸板幅卷取成幅面辊的卷取装置，所述卷取装置包括：用于提供卷取压区的卷纸缸、用于开始卷取的初始位置和用于继续卷取至完成的幅面辊的第二位置，其特征在于，所述卷纸缸的直径与正被卷取的幅面的宽度的比例限定为使得操作区域为由方程式y＝-0.0009x³+0.025x²-0.2567x+1.0903限定的曲线上方的区域，其中y＝卷纸缸的直径/正被卷取的幅面的宽度，x＝正被卷取的幅面的宽度。

在根据本发明的方法中，在不同卷取阶段的卷取过程中，卷纸缸沿着与到达卷纸缸的幅面的初始进入方向基本对应的方向被移动。在根据本发明的方法和卷取装置的有利实施例中，卷纸缸的运动方向相对于水平方向倾斜，由此卷纸缸的运动方向与进入纸幅的初始方向大致相同，卷纸缸的运动方向相对于水平方向形成一角度，该角度为30-60度且更合适地为45度。在根据本发明的方法和卷取装置的另一有利实施例中，卷纸缸的运动方向相对于水平方向基本垂直，即为竖直方向，由此进入纸幅的运动方向相对于水平方向也是近似竖直的。卷纸缸的运动方向可以与纸幅的进入方向略微不同，在任何情况下最大值为±15度。在本文中，关于这点，就根据本发明的方法和装置而言，如果施加随后描述的根据本发明的有利附加特征的纸幅的横向振动，那么这种振动会反复地略微改变纸幅从边缘的进入方向。然而，于是，卷纸缸的运动方向与根据本发明的纸幅的初始进入方向相对应。在根据本发明的方法中，卷纸缸在不同的卷取阶段，以与到达卷纸缸的纸幅的进入方向相对应的角度被移动，由此获得与测量压区载荷相关的有益效果，因为在根据本发明的装置中，由纸幅张力对测量装置所产生的分力保持恒定，并且不会影响压区载荷的测量结果。于是，尤其是还简化了确定压区载荷所需的计算。

根据本发明，卷取从初始支架中，在卷取装置的初始位置开始，随着卷取的进行，卷取从初始支架、初始位置变换成第二支架、第二位置，由此还可以优化电力传动所需的传动，同时，在初始阶段和第二阶段期间，为正被卷取的幅面辊提供直的运动方向。因此，在与本发明相关的初始位置对正被卷取的幅面辊的最大直径没有限制。

在根据本发明的装置中，用于卷取的纸幅的穿引(threading)更加容易，因为引导带可以直线被运送到由空卷轴(卷筒)与卷纸缸形成的压区，与现有技术的卷取装置相比，该压区形成压紧引导带和幅面的保持点，而在现有技术的卷取装置中，卷取压区位于卷纸缸的竖直轴线之后，由此引导带必须由更加复杂的线路引导。另外，在根据本发明实施例的那些装置中，卷纸缸的运动方向相对于水平方向倾斜，在舒展辊之后不需要设置单独的导辊来将纸幅引导至卷取压区，由此简化该卷取装置的结构。

在根据本发明实施例的方法和根据本发明的卷取装置中，采用大直径的卷纸缸，由此提供了沿机器方向的较长卷取压区，由此该卷取装置还可更容易地设置成用于不同的纸幅宽度。根据本发明，卷纸缸的直径与正被卷取的纸幅的宽度的比例最合适地为：对于操作区域，选择由等式y＝-0.0009x³+0.025x²-0.2567x+1.0903限定的曲线上方的区域，其中y＝卷纸缸的直径/正被卷取的幅面的宽度，x＝正被卷取的幅面的宽度。然后，在卷取时获得新操作区域，该操作区域使得能够使用不同标准的结构方案而与机器的尺寸无关，由此可以使得所使用的部件的数量最小化，同时使得在卷取压区的区域内，不同卷取装置之间的不同几何差异最小化。在本发明中，已经实现以新颖的方式来确定卷纸缸的尺寸原理，这完全不同于现有技术的过程，在现有技术中，卷纸缸的直径尺寸根据偏转和振动标准以及特定的几何条件来限定卷纸缸的直径尺寸，由此导致卷纸缸的若干不同直径，进而是卷取装置的若干不同的尺寸和和结构替代方式，这在制造和维修机械和自动模型时表现为高成本。因此，根据本发明，还提供了更长的卷取压区和更大面积的卷取压区，由此调节压区载荷，并且利用这，更容易影响利用压区载荷形成的辊的结构。而且，卷纸缸的更大直径还提供了使由卷纸缸的偏转所致的问题最小化。利用根据本发明的有利实施例的方法和卷取装置，还实现了长的卷取压区，这从卷取质量的角度来看是有利的。特别是当卷取压区闭合时，该实施例还提供了用于变换装置的额外空间。类似地，在框架中还具有用于不同致动器的更多空间。

对于根据本发明的卷取装置，无需在机械室的地板设置用于运动的凹区，因为卷纸缸的运动装置可以位于机器水平面上方。在现有技术公知的装置中，当需要设置用于卷纸缸的运动的凹区时，还需要切割地板托梁，这将导致与更换有关的混凝土结构的改建工程，由此耗费时间并增加成本。

在根据有利的示意性实施例的、根据本发明的方法和卷取装置中，最有利地，从开始卷取到完成辊的结束期间，还使卷纸缸和成形幅面辊在卷取过程中振动(oscillation)。通过这种振动，可以影响纸幅张力，从而使纸幅张力保持在所需值。如果幅面的张力分布倾斜，则振动相对于纸幅的横向方向倾斜进行，由此可以校正张力分布。有利地，振动量可以利用将结合本发明的下述实施例进行描述的、有利的测量装置来进行调整，该测量装置通过利用压敏测量箔测量纸幅离开成形辊或卷取压区的边缘的位置，并根据测量结果控制卷纸缸和机器辊的位置及振动量。

与根据本发明的有利实施例的、根据本发明的方法有关，压敏箔，即所谓的EmFi箔，用于测量压区载荷，利用该测量箔可以容易且准确地测量压区载荷。尤其是，在测量压区载荷中的此类箔测量应用使得，即使在卷取过程中同时存在两种压紧力，也能够从卷纸缸的一侧测量与调整压紧力，并且每个压区的力的确定(definition)也极其准确。

根据依据本发明的有利测量应用，测量箔安装在旋转辊、卷纸缸及与其相关的快速测量电子装置中，由此可以实现很高的取样频率和操作的可编程性。利用在卷纸缸的循环中对所需位置快速取样和同步化来测量若干力，由此在卷纸缸的外周获得所存在的力/分布的位置。该测量箔可以设置成直线，即沿着卷纸缸的纵向轴线方向，或螺旋形，或沿着延伸至整个外周或其一部分的外围方向。

在本发明的有利实施例中，无需单独的张力测量辊，因为幅面张力可以通过测量箔直接从卷纸缸进行测量。当使用该箔呈螺旋形式设置的实施例时，压区之间的测量结果也能在辊的变换阶段获得。

当使用第二固定位置作为卷取的第二位置时，与使用可动的第二位置时，可以应用根据本发明的卷取方法和卷取装置。

根据本发明的示意性实施例，在该实施例中，卷取装置的第二位置是固定的，初始卷取在卷取支架中进行，所述卷取支架水平运动并最合适地设置在轨道上。该第二固定位置使得机器辊能够具有更大的直径，因此，当为驱动装置和结构定尺寸时，既无需考虑大型机器辊的运动需求，也无需考虑驱动装置的运动需求。在本实施例中，在整个卷取过程中，卷取压区在成形幅面辊中是闭合的，由此根据需要保持卷取的压区载荷，并不会导致卷取过程中的中断。

根据本发明的有利附加特征，为了控制卷取装置的压区载荷和振动，制动器设置成与卷纸缸相结合，该制动器在卷取过程中可供使用以阻尼压区振动，因此在测量压紧力的过程中不会产生影响。而且，在可能产生故障的情况下，例如电源故障或当机械结构失灵时，该制动器防止在倾斜面上运动的卷纸缸不受控制地向下运动。

附图说明

现在，将参照附图对本发明进行更加详细的描述。

图1示意性地示出了刚好在卷取从第二位置移动到初始位置之前的卷取阶段，即变换阶段。

图2示意性地示出了一卷取阶段，在该卷取阶段中，完成辊(completedroll)处于第二位置并且卷取被移动到初始位置。

图3示意性地示出了一卷取阶段，在该卷取阶段中，完成辊被从第二位置输送，并且该卷取从初始位置移动到第二位置。

图4示意性地示出了一卷取阶段，在该卷取阶段中，当卷取继续在第二位置进行时，卷取支架移动以接收下一个卷轴。

图5示意性地示出了刚好在卷取从第二位置移动到初始位置之前的卷取阶段，即变换阶段。

图6示意性地示出了一卷取阶段，在该卷取阶段中，完成辊处于第二位置并且卷取被移动到初始位置。

图7示意性地示出了一卷取阶段，在该卷取阶段中，完成辊被从第二位置输送，并且该卷取从初始位置移动到第二位置。

图8示意性地示出了一卷取阶段，在该卷取阶段中，当卷取继续在第二位置进行时，卷取支架移动以接收下一个卷轴。

图9-13示意性地更详细示出了在根据本发明的图5-8的实施例的变换情况下发生的阶段。

图14示意性地示出了利用振动方法的本发明的实施例。

图15-17示意性地示出了有利地与本发明结合使用的测量装置的不同实施例。

图18-19示意性地示出了与本发明结合实施的有利的测量装置。

图20示意性地示出了根据本发明实施例的大直径卷纸缸的实例的操作区域。

图21示意性地示出了根据本发明的有利的附加特征的装置，该装置用于控制压紧力和振动。

具体实施方式

在下面的图中，如果没有其它说明，相同的附图标记用于相互大体对应的部件。

图1-4示意性地示出了待用于卷取(reeling)和卷取装置的本发明的实施例，其中使用固定的第二位置；图5-8示意性地示出了本发明的实施例，其中使用可运动的第二位置，并其具有压区闭合变化(closed change)。图9-13示意性地示出了本发明的实施例，其中使用可运动的第二位置，并且发生压区打开变化。

在图1-13所示的本发明的实施例以及与所述实施例相关的阶段中，卷纸缸10的运动基本对应于幅面W的进入方向。卷取从初始支架、从卷取装置的初始位置开始进行，随着卷取的进行，卷取从初始支架、初始位置变换到第二支架、第二位置，由此可以优化尤其是电力传动所需的传送，同时，在初始阶段和第二阶段过程中，为正被卷取的幅面辊(web roll)21、22提供直线方向的运动。根据本发明的有利的附加特征，卷纸缸10的直径大并且卷纸缸10的直径限定为使得该卷纸缸10的直径与正被卷取的幅面的宽度的比值选择为：对于操作区域，选择由方程式y＝-0.0009x³+0.025x²-0.2567x+1.0903限定的曲线上方的区域，其中y＝卷纸缸的直径/正被卷取的幅面的宽度，x＝正被卷取的幅面的宽度，参看图20的实例。

在根据图1的状态中，幅面W在固定的第二卷取位置被卷取至幅面辊20。第二驱动装置25连接至卷轴24。在该第二位置的附近，具有表面粘结装置30。在卷取过程中，卷纸缸10与成形幅面辊20压紧接触。卷纸缸10的驱动装置采用附图标记11表示，而卷纸缸10的运动方向采用附图标记S10表示。在附图描述的状态中，卷取将要被变换成绕着下一个卷轴21进行，该卷轴21设置有初始驱动装置26并位于卷取支架内(图中未示出)。该卷轴21已经与卷纸缸10形成压紧接触，并且利用换水装置(water-changingdevice)16通过切割幅面W来进行这种变换，例如还能够利用鼓风装置17通过引导幅面W围绕着卷轴21来进行这种变换。幅面W的舒展辊用附图标记18表示。在图中示出的实施例中，卷取支架在卷取轨15上运动。图中的虚线还示出了即将到来的辊的卷轴(用附图标记21′表示)，及其在转移阶段中的运动方向(用参考箭头S21′表示)。

在根据图2的状态中，卷取被移动成绕着新卷轴21进行，并且成形幅面辊用附图标记22表示。位于第二位置的完成辊20的表面与表面粘结装置30结合，用于防止卷纸变松(例如对照图1)。表面粘结装置30以由箭头S30所示的方式从待用位置移到表面粘结位置(图2)。在该阶段中，卷纸缸10和成形的新幅面辊22以由箭头S21和S10所示的方式被移动离开处于第二位置的幅面辊20。

在图3所示的状态中，完成的幅面辊20′被移动远离第二位置。这种移动由箭头S20所示。该表面粘结装置30也已经脱离幅面辊20′，并且，在该阶段中，成形幅面辊22开始和卷纸缸10一起被从初始位置以由箭头S21和S10所示的方式朝向第二卷取位置移动。成形幅面辊22和处于第二位置的卷纸缸10的即将到达的位置以虚线示出。

根据图4所示，当处于卷取时的幅面辊已经移动到第二位置时，正被卷取的幅面辊又用附图标记20表示。当处于第二位置的辊已经变为具有所需的直径时，卷取支架如箭头SV所示那样朝向下一个卷轴21返回以便开始绕着新的卷轴21卷取下一个幅面辊，其中该下一个卷轴21在卷取轨上被朝向卷取支架移动。

根据图1-4，新的卷轴被运送到卷取装置并抵靠卷纸缸运行。接着，卷纸缸与初始辊(starting roll)和完成辊(completing roll)两者都形成压紧接触。在利用例如水切割装置或公知的其它此类变换装置(change device)进行变换之后，卷纸缸与完成辊分离，该完成辊从第二位置被输送以进行进一步处理。在第二卷取位置处进行变换之后，在减速阶段，该表面可与表面粘结装置相结合。该卷纸缸与处于初始卷取位置的初始辊被移开，并且如同初始卷取那样继续进行卷取。在完成辊的输送在第二位置进行之后，卷纸缸和完成辊被移送至第二卷取位置。卷取支架返回到初始位置以接收下一个卷轴。在第二卷取位置继续进行卷取，直到该进行下一次卷取变换。

从图1-4明显看出，在本发明的实施例中，成形幅面辊20、22与卷纸缸10之间的卷取压区在整个卷取过程中是闭合的。随着卷取的进行，在任何阶段都无需使卷纸缸10脱离卷取压区接触。而且，应当指出，在本发明的实施例中，第二卷取位置是固定的，由此可以利用定位于该固定位置的第二驱动装置25，因此与之前公知的装置相比，由于无需具有可动性的特征，所以该构造的驱动装置的尺寸和选择更加多样化。

在图1-4所示的阶段中，当卷取被移动成离开完成辊20绕着新的卷轴21进行时，随着卷取的进行，卷纸缸10首先沿着离开第二位置向后运动的方向运动。当位于第二位置的完成辊20已被输送离开第二位置时，卷纸缸10与正被移动至第二位置的辊22一起沿所示的运动方向朝向第二位置移动，并且随着卷取的进行，卷纸缸10移动以便根据需要保持卷取压区中的载荷，即压区压力。根据本发明，卷纸缸的运动方向与到达卷纸缸的幅面的方向大致相对应。在根据本发明方法和卷取装置中，卷纸缸的运动方向与进入的幅面的方向大致相同，卷纸缸的运动方向相对于水平方向成一角度，该角度为30-60°并且最合适地为45°。卷纸缸的运动方向可与进入方向略微不同，在任何情况下所形成角度的最大值为±15°。利用这点可以实现尤其是在卷取期间的有益效果，即在相同卷取期间沿着卷纸缸的装载方向不会发生方向变化，由此避免了卷取中的死点，并简化了对卷取过程中所存在的压区载荷的测量与控制。

在图5-8所示的另一个实施例中，在图5的状态中，幅面W被卷取到处于第二卷取位置的幅面辊20。第二驱动装置25连接到卷轴24。在卷取期间，卷纸缸10与成形幅面辊20形成压紧接触。卷纸缸10的驱动装置由附图标记11表示，并且卷纸缸10的运动方向由S10表示。在附图描述的状态中，卷取将要被变换成绕着下一个卷轴21，该卷轴21设置有初始驱动装置26并定位于卷取支架(图中未示出)中。卷轴21已经与卷纸缸10形成压紧接触，并且利用图1所示的换水装置16通过切割幅面W进行这种变换，例如还能够利用鼓风装置17通过引导幅面W围绕着卷轴21来进行这种变换。幅面W的舒展辊用附图标记18表示。在图中所示的实施例中，卷取支架在卷取轨15上运动。图中的虚线还示出了即将到来的辊的卷轴(用附图标记21′表示)，及其在转移阶段中的运动方向(用参考箭头S21′表示)。

在根据图6的状态中，卷取被移动成绕着新卷轴21进行，并且成形幅面辊用附图标记22表示。位于第二位置的完成辊20的表面与表面粘结装置30(图中未示出)结合，用于防止卷纸变松(例如对照图1)。在该阶段，卷纸缸10和新的成形幅面辊22以由箭头S21和S10所示的方式被移动离开处于第二位置的成形幅面辊20。

在图7所示的状态中，完成的成形幅面辊20′被移动远离第二位置。这种移动由箭头S20示出。在该阶段中，成形幅面辊22开始和卷纸缸10一起被从初始位置以由箭头S21和S10所示的方式朝向第二卷取位置移动。

根据图8所示，当处于卷取时的成形幅面辊已经移动到第二位置时，正被卷取的幅面辊又用附图标记20表示。当处于第二位置的辊已经变为具有所需的直径时，卷取支架如箭头SV所示那样朝下一个卷轴21返回以便开始绕着新的卷轴21卷取下一个幅面辊，其中该下一个卷轴21如箭头S21所示那样在卷取轨上被朝向卷取支架移动。随着成形幅面辊20的形成，卷纸缸10的运动由箭头S10表示。

在图5-8所示的阶段中，当卷取被移动成离开完成辊20绕着新的卷轴21进行时，随着卷取的进行，卷纸缸10首先沿着离开第二位置向后运动的方向运动。当位于第二位置的完成辊20已被输送离开第二位置时，卷纸缸10与正被移动至第二位置的辊22一起以所示的运动方向朝向第二位置移动，并且随着卷取的进行，卷纸缸10移动以便根据需要保持卷取压区中的载荷，即压区压力。根据本发明，卷纸缸的运动方向与到达卷纸缸的幅面的方向大致相对应。在根据本发明方法和卷取装置中，由于卷纸缸的运动方向与进入的幅面的方向大致相同，卷纸缸的运动方向相对于水平方向形成一角度，该角度为30-60°并且最合适地为45°。卷纸缸的运动方向可与幅面的进入方向略微不同，在任何情况下所形成角度的最大值为±15°。利用这点可以实现尤其是在卷取期间的有益效果，即在相同卷取期间沿着卷纸缸的装载方向不会发生方向变化，由此避免了卷取中的死点，并简化了对卷取过程中存在的压区载荷的测量与控制。

图9-13更详细地示出了图5-8中的上述本发明的示例性实施例，示出了从绕着新卷轴的、卷取就绪的辊变换时的阶段。

在根据图9的状态中，幅面W被卷取至处于第二固定卷取位置的幅面辊20，并且下一个卷轴21被从卷轴存储器朝向变换位置移动。处于第二位置的辊20的表面粘结装置30与幅面辊20形成接触，并且处于第二位置的辊20如箭头S20所示那样被移动。

在根据图10的状态中，卷纸缸10移动以接收新的卷轴21。卷纸缸的运动由箭头S10表示，而新卷轴的运动由箭头S21表示。处于第二位置的辊20朝着铺装位置(felting position)运动。

在根据图11的状态中，处于第二位置的幅面辊20已经完成且其表面已与表面粘结装置30结合，并且进入第二位置的幅面W已经被切断且幅面W的卷取已被移动成绕着新的卷轴21进行，该卷轴21定位成与卷纸缸10压紧接触。

在根据图12的状态中，已在绕着新的卷轴21开始进行卷取且成形幅面辊由附图标记22表示。处于第二位置的完成的幅面辊及其表面已与表面粘结装置30结合。

在根据图13的状态中，处于第二位置的完成辊20被移动以进行进一步处理，第二位置等待成形幅面辊22从初始位置移动以便在第二位置卷取，并且成形幅面辊的运动用箭头S21表示。在第二卷取过程中，卷纸缸10基本保持于相同的位置，即在变换静止以进行实际卷取的过程中，卷纸缸10根据上述图10-11运动，由此随着卷取的进行和幅面辊的增大(grow)，幅面辊的中心移动而更加远离卷纸缸。

根据图14，根据本发明的有利实施例，在卷取过程中，通过使卷纸缸10和成形幅面辊22的端部沿着纵向机器方向，如图中箭头O所示的方向运动，使幅面绕着竖直轴线旋转，卷纸缸10和成形幅面辊22之间的压区振动。正被卷取的幅面W通过舒展辊18和位于该舒展辊18之后的幅面导辊72，被引导至卷纸缸10。除了幅面导辊72，还可以使用空气旋转装置。卷纸缸10的运动和运动方向在图中以虚线表示。根据箭头S10，卷纸缸10的运动方向为近似竖直的，并与幅面W的进入方向相对应。

图15-17示出了用于安装测量装置的传感器的不同安装选择方案，该传感器呈压敏箔(pressure-sensitive foil)形式并与根据本发明的方法和卷取装置结合使用。该测量装置还可应用于其它的造纸机和纸板机的应用，这些应用需要对对着同一辊形成的若干压区的测量应用，例如表面粘结装置，着色机或涂膜压印机，砑光机，它们位于与切纸机-卷纸机(slitter-winder)结合使用的压榨机(press)上和卷取装置中。图15示出了一种替换方式，其中传感器50沿着辊的卷纸缸10的纵轴方向直接安装。在图16中，将传感器安装作为螺旋传感器，由此其适用于测量分布。该图示出了所谓的低螺旋，螺旋相对于辊的卷纸缸10的轴的纵向方向的角度从分辨率的角度来说越大越好，但是由于测量技术的原因而小于图18所示的初始压区和第二压区之间的扇区β，由此一次仅可测量一个压区。图17示出了沿着外周方向安装在卷纸缸的表面上的传感器，该传感器适用于测量作用于卷纸缸的表面上的力和/或压力。如图所示，传感器50可以设定围卷纸缸10的外周的整个长度或其长度的一部分。

在与本发明结合使用的测量应用场合中，EmFi箔用作传感器50，该箔为压力传感器50，其适用于感测压力和运动并即使对于小的运动其灵敏性也很好。它测量动态形式，这种测量利用相同的加权(weighting)在传感器的整个区域上进行。这种测量方法同样是公知的，由该传感器产生的信号被取样，并从卷纸缸有利地以无线方式向前发送，以用于处理测量结果。

图18示出了与根据本发明的方法和卷取装置结合使用的测量装置，其用于测量几个压区载荷和分布。

在使用根据图15的安装替代方案的、图18的实施例中，卷取压区N1、N2两者的线性载荷的总等级(level)由相同的传感装置(sensoring)测量。这种测量可以使用快速取样和校准在同一循环(cycle)进行。首先，EmFi箔传感器50通过使终端短路而复位。此后，当传感器穿过压区时，对压区N1的线性载荷的等级进行测量。另外，如果需要，可以限定压区的机器方向形成分布(profile)。此后，使传感器再次复位，对第二压区N2的线性载荷的等级进行测量。利用该测量装置的测量电子装置，可以实现8000次测量/秒的取样率，所以对于这点，可以在同一循环中进行若干次测量。

在使用根据图16的安装替代方案的图18的实施例中，压区N1、N2两者的张力分布由相同的传感装置测量，如箭头II所示。测量如上述那样进行，但是随着螺旋经过每个压区，重新获取用于描述分布的取样数据。该传感器的螺旋非常低，有利地，沿着外周方向的覆盖(cover)短于初始卷取压区和第二卷取压区之间的距离。另外，线性载荷的总分布可以根据螺旋传感器的信号来计算。

图19示出了利用与本发明的方法和卷取装置结合使用的测量装置测量幅面张力分布(tension profile)的情况。这种测量可以使用根据图15的安装替代方案来进行，其中在第二压区之前测量幅面张力的总等级；或者可以通过使用根据图16的安装替代方案来进行，其中对张力分布进行测量。关于这点，还可以利用一种传感装置来测量来自若干压区的压区载荷分布、来自若干压区的压区载荷的总等级，以及幅面张力的分布和等级。在还涉及初始压区的情况下，幅面张力或幅面张力分布可以根据初始压区和第二压区之间的构造或初始压区之前的构造来进行测量。取样可以在外周上集中于希望进行测量的位置处。

根据图20的示意性实例，根据本发明的有利实施例的大直径卷纸缸所实现的新操作区域变得明显。卷纸缸的直径与正被卷取的幅面的宽度的比值在图中的竖直轴y上，而幅面宽度在水平轴上。根据本发明所实现的新操作区域T位于曲线c上方，该曲线c由方程式y＝-0.0009x³+0.025x²-0.2567x+1.0903限定。在本发明中，已经实现以新颖的方式来确定卷纸缸的尺寸原理，这完全不同于现有技术的方法，在现有技术中，卷纸缸的直径尺寸根据偏转和振动标准以及特定的几何条件来限定卷纸缸的直径尺寸，由此导致卷纸缸的若干不同的直径，进而是卷取装置的若干不同的尺寸和结构替代方式，这在制造与维修机械和自动模型时表现为高成本。通过根据本发明有利实施例的方法和卷取装置，还能实现长的卷取压区，这从卷取质量的角度来看是有利的。特别是当卷取压区闭合时，该实施例还提供了用于变换装置的额外空间，而且在框架中还具有用于不同致动器的更多空间。

根据图21的本发明的有利附加技术特征，用于控制卷取装置的压紧力(nip force)和振动，制动器60设置成与卷纸缸10相结合，该制动器在卷取过程中可供使用以阻尼压区振动，由此在测量压紧力时不会产生影响。而且，在可能故障的情况下，例如电源故障或当机械结构失灵时，制动器60防止在倾斜面上运动的卷纸缸10不受控制地向下运动。制动器60定位成与处于压紧力测量装置与装载致动器65之间的卷纸缸10的装载/运动致动器相连接，由此其既不会对压紧力测量装置有影响，也不会在调节压紧力时产生问题。制动器60的制动力可以调节，因此在卷取过程中，制动器60以设定的、小的压区振动阻尼力使用，并且在故障阶段，如果需要，制动器以防止卷纸缸10不受控制地运动的力使用。该制动器60可以是例如弹簧承载的液压制动器。根据实施例的制动器包括摩擦瓦，该摩擦瓦设置成抵靠致动器的臂或沿着固定在致动器的弯曲部分(loop)中的滑动块进行制动。根据实施例，制动器还包括螺杆与液压缸的组合，该液压缸包括有效制动部件/阻尼器。制动力测量装置设置成与制动器的摩擦表面相连接，由此，例如在液压缸的弯曲部分和力传感器之间具有制动部件，从该制动部件利用制动瓦进行制动。如上所述地实施，制动力测量装置还适用于其它造纸机和纸板机装置，例如表面粘结装置、着色机或涂膜压印机、砑光机，它们位于与切纸机-卷纸机结合使用的压榨机上和卷取装置中。

仅参考本发明的有利实施例之一对本发明进行描述，然而本发明绝不局限于这些细节。

Claims (25)

1.一种卷取纸幅或纸板幅的方法，在该方法中，利用卷纸缸(10)和幅面辊(22、20)之间的卷取压区，将幅面(W)绕着卷轴(21、24)卷取到幅面辊(22、20)，所述卷取在初始阶段的初始位置和第二阶段的第二位置进行，其特征在于，在该方法中，所述纸幅或纸板幅被利用大直径卷纸缸(10)进行卷取，与正被卷取的幅面的宽度成比例的卷纸缸(10)的直径限定成，使得选择由方程式y＝-0.0009x³+0.025x²-0.2567x+1.0903限定的曲线上方的区域作为操作区域，其中y＝卷纸缸的直径/正被卷取的幅面的宽度，x＝正被卷取的幅面的宽度。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在该方法中，所述卷取压区围绕竖直轴线旋转以调节纸幅张力。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在该方法中，所述卷取压区中存在的压区载荷利用至少一个压敏测量箔(50)进行测量，所述压敏测量箔(50)安装在所述卷纸缸(10)的表面上。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在该方法中，所述压敏测量箔(50)沿着所述卷纸缸的纵向轴线的方向安装在所述卷纸缸(10)的表面上。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在该方法中，所述压敏测量箔(50)呈螺旋形安装在所述卷纸缸(10)的表面上。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在该方法中，所述压敏测量箔(50)沿着所述卷纸缸的外周方向安装在所述卷纸缸(10)的表面上，以延伸至所述卷纸缸的整个行程或该行程的一部分。

7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在该方法中，正被卷取的幅面(W)从舒展辊(18)直接引导至卷纸缸(10)。

8.根据权利要求1-7中任意一项所述的方法，其特征在于，在该方法中，基本在整个卷取过程中，所述幅面辊(22、20)与所述卷纸缸(10)之间具有卷取压区。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在该方法中，形成于所述第二位置中的幅面辊(20)的水平位置保持相同，直到所述幅面辊被输送。

10.根据权利要求1至7中任意一项所述的方法，其特征在于，在该方法中，在脱离所述卷纸缸(10)的情况下，完成的幅面辊(20)的表面与表面粘结装置(30)相结合，以防表面层变松。

11.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，在该方法中，卷取装置的压紧力和振动由制动器(60)控制，所述制动器设置成与所述卷纸缸(10)的装载装置/运动装置相连接。

12.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，在该方法中，在故障状态下，所述卷纸缸(10)的不受控制的运动由制动器(60)防止，所述制动器设置成与所述卷纸缸(10)的装载装置/运动装置相连接。

13.一种用于将纸幅或纸板幅卷取成幅面辊的卷取装置，所述卷取装置包括：用于提供卷取压区的卷纸缸(10)、用于开始卷取的初始位置和用于继续卷取至完成的幅面辊的第二位置，其特征在于，所述卷纸缸(10)的直径与正被卷取的幅面的宽度的比例限定为使得操作区域为由方程式y＝-0.0009x³+0.025x²-0.2567x+1.0903限定的曲线上方的区域，其中y＝卷纸缸的直径/正被卷取的幅面的宽度，x＝正被卷取的幅面的宽度。

14.根据权利要求13所述的卷取装置，其特征在于，所述卷取装置包括用于使所述卷纸缸(10)的端部和所述幅面辊(20、22)的端部沿机器的纵向方向(MD)运动的装置，用以调节幅面张力分布。

15.根据权利要求13所述的卷取装置，其特征在于，所述卷取装置包括用于测量所述卷取压区中存在的压区载荷的压敏测量箔(50)。

16.根据权利要求15所述的卷取装置，其特征在于，所述压敏测量箔(50)沿着所述卷纸缸的纵向轴线方向安装在所述卷纸缸(10)的表面上。

17.根据权利要求15所述的卷取装置，其特征在于，所述压敏测量箔(50)以螺旋形安装在所述卷纸缸(10)的表面上。

18.根据权利要求15所述的卷取装置，其特征在于，所述压敏测量箔(50)沿着所述卷纸缸的外周方向安装在所述卷纸缸(10)的表面上，以延伸至所述卷纸缸的外周的整个行程或该行程的一部分。

19.根据权利要求13至18中任一项所述的卷取装置，其特征在于，所述卷取装置的第二位置是可动的。

20.根据权利要求13至18中任一项所述的卷取装置，其特征在于，表面粘结装置(30)设置成与所述卷取装置相连接，以防在脱离所述卷纸缸(10)后，所述幅面辊(20)的表面层变松。

21.根据权利要求13至18中任一项所述的卷取装置，其特征在于，该卷取装置包括变换装置。

22.根据权利要求21所述的卷取装置，其特征在于，所述变换装置为水切割装置。

23.根据权利要求13、15、16、17或18所述的卷取装置，其特征在于，所述卷取装置正在卷取的幅面(W)设置成从舒展辊(18)直接引导至所述卷纸缸。

24.根据权利要求13至18中任一项所述的卷取装置，其特征在于，制动器(60)设置成与所述卷取装置的卷纸缸(10)的装载/运动装置相关联，用于控制压紧力和振动，并在故障状态下防止所述卷纸缸(10)的不受控制地运动。

25.根据权利要求13至18中任一项所述的卷取装置，其特征在于，阻尼器设置在位于压区载荷的测量装置与力产生装置之间的卷取装置中。

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