CN101326103B - 用于在包装期间输送卷材的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于在卷材包装系统中移动纸、板和纤维素织物卷材的方法，该卷材包装系统包括多个卷材处理站。根据该方法，经由接收站(5)将至少三个卷材(10、16、17)输入到该系统，利用分度输送机的小车(4)在该系统中移动卷材(10、16、17)，该小车适合在每一卷材处理站处同步移动，当分度输送机小车(4)处于其最低位置(高度水平-1)时，小车(4)以返回运动形式移动，将卷材(10、16、17)同步向前移动到至少一个站，例如包扎站(7)，和至少一个其它站(6或8或9)，且在一个站(7)处在至少一个卷材(10)的纵轴线方向上移动该卷材(10)。将系统中的所有卷材(10、16、17)至少同步移动一次，以将分度输送机小车(4)驱动到其最高位置(第二高度水平2)，且在一个站(7)处移动至少一个卷材(10)，以将分度输送机小车(4)驱动到位于该最高高度水平和该最低高度水平之间任何高度水平的垂直位置(高度水平1)。

Description

用于在包装期间输送卷材的方法和装置
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的方法，其用于在缠绕包装物、贴标签和放置端板(header)期间在卷材包装系统中输送纸、板和纤维素织物(cellulosic web)的卷材。
本发明还涉及一种用于实施所述方法的组件。
背景技术
造纸行业通常使用如下包装方法：其中首先将内部端板放置在要包装的卷材的端部，随后绕卷材缠绕包装物，且最后将外部端板放置在卷材端部。可采用不同的方式来实施包装循环和系统自身，且通常情况下，按照滚轧机的需求来定制包装系统。由于卷材宽度在很大范围内变化，卷材包装物的包扎方法必须选择为能满足对包扎能力的需求。如果需要极高的包装能力，就可使用配备有不同宽度的多个包装物卷材的包扎站，可为要包装的任何卷材选择合适宽度的包装物。然而，这种包扎站非常昂贵，因此在站的能力范围内，使用(例如)通过使层重叠来包扎、从而使两道或更多道平行的包装物绕卷材纸卷材的圆周缠绕可能更具有成本优势。可使用一个或两个包装物宽度来实施这种包扎技术，从而能够实现极简单的站布置。然而，其中的缺点在于，在包扎期间，要么必须移动被包扎的卷材，要么必须移动包扎站本身，以便能够缠绕各道平行的包装物。
在上述重叠包扎中，使用比要包扎的卷材窄的包装物来包扎待包装的纸、板或纤维素织物卷材。由于包装物宽度不足以覆盖卷材纸卷材的整个圆周宽度，通过绕卷材缠绕多圈平行的包装物来包装卷材。对于卷材纸卷材上的该平行重叠包扎，必须平行于卷材的纵轴线移动卷材、或者包装物小车、或者卷材和包装物小车两者。一种实施卷材输送的技术是在间歇运动的分度输送机(indexing conveyor)的小车上移动被包装的卷材。分度输送机具有用于如下每一包装步骤的单独的站：卷材进入、缓冲、包扎、贴标签和放置外部端板，因此在所述站中的每一者处定位一个分度输送机小车。一个或多个小车在所述站之间往复运动，以便在小车已将卷材移动到下一个站后，小车返回其“起始”位置以准备接收待输送的新卷材。为向前移动卷材，将小车的分度输送机向上移动，由此将分度输送机上的卷材从站的支承滚筒或支撑装置升高。由于输送机系统的小车具有固定结构，或者，分度小车输送机由连接在一起并同步移动的小车组成，所有卷材将同步移动。在这种系统中输送到包扎站的卷材由分度输送机的位移来定位。卷材纸卷材在包扎站处的该定位没有任何问题-只要将包装物卷材和其给送组件修改为在包扎站处可移动。然而，如果包扎站结构是静止的，卷材在包扎站处的横向输送就会引起在重叠包扎中相当大的时间损失。换言之，卷材必须在其纵轴线方向上横向移动，以缠绕毗邻的各道包装物。在这里，分度输送机显然是有问题的，因为在输送被包扎的卷材纸卷材时，其强迫所有卷材纸卷材都移动。因此，在完成一个卷材的重叠包扎后，必须通过移动分度输送机来将所有其它卷材重新定位到其在其各自站处的中心位置，这是周期时间中的减速步骤。如果仅有少数卷材需要重叠包扎，尽管这不一定是缺点，但在现代造纸滚轧机中，卷材的尺寸相差很大，因此分度输送机的输送位移可能引起可用包装能力的显著减小。
发明内容
本发明的目的是提供一种方法，其对使用分度输送机的包装系统的工作速度提供改良。
本发明的目的通过如下所述实现：将给定站处的至少一个小车(例如，定位在包扎站的小车)的装载面安排为升高到其它小车的装载面高度以上，且进一步使分度输送机适合使用输送机的至少四个不同的高度或垂直位置工作。
更具体而言，根据本发明的方法具有随附权利要求1的特征部分中所述的特征。
另外，根据本发明的组件具有随附权利要求7的特征部分中所述的特征。
本发明提供显著的优点。
借助于本发明，可利用极简单的布置来增加卷材的重叠包扎中包装系统的工作速度。在一卷材的重叠包扎步骤完成后，各卷材单独的中心定位变得多余，因此与重叠包扎相关的周期时间的延长保持最小至由于缠绕两个或三个毗邻的包装物引起的累积包扎时间。由于在包扎站以外的其它站处的卷材的位置保持静止，所以其它卷材的位置精确保持在设定的坐标。本发明的实施方式中所需的机械结构不复杂，且仅需要致动器可控到至少四个不同高度水平。借助于最低高度水平，即使当一卷材已驻存在站上时，也可完成分度输送机输送返回至接收站。最低高度如此设置：在所有站处，当输送机小车已被驱动到最低高度水平时，在每一相应站处将卷材定位成高于分度输送机小车的顶面。除该最低高度水平外，输送机可具有三个、四个或更多个高度水平。然而，在传统的包装系统中，似乎通常最多需要四个高度水平。当在支撑滚筒之间提供更深的空间时，将卷材输送到接收站更可靠。
附图说明
在下文中，借助于附图更详细地描述了本发明，其中：
图1显示根据本发明的结构的侧视图；
图2显示接收站的实施例；
图3示意性显示根据本发明的组件在其第一工作阶段的俯视图；
图4示意性显示根据本发明的组件在其第二工作阶段的俯视图；
图5示意性显示根据本发明的组件在其第三工作阶段的俯视图；
图6示意性显示根据本发明的组件在其第四工作阶段的俯视图；
图7示意性显示根据本发明的组件在其第五工作阶段的俯视图；
图8示意性显示根据本发明的组件在其第六工作阶段的俯视图；
图9示意性显示根据本发明的组件在其第七工作阶段的俯视图；
图10示意性显示根据本发明的组件在其第八工作阶段的俯视图；
图11示意性显示根据本发明的组件在其第九工作阶段的俯视图；
图12示意性显示根据本发明的组件在其第十工作阶段的俯视图；
图13示意性显示根据本发明的组件在其第十一工作阶段的俯视图；
图14示意性显示根据本发明的组件在其第十二工作阶段的俯视图；
图15示意性显示根据本发明的组件在其第十三工作阶段的俯视图；
图16示意性显示根据本发明的组件在其第十四工作阶段的俯视图；以及
图17示意性显示根据本发明的组件在其第十五工作阶段的俯视图。
具体实施方式
参见图1，其中显示本发明的多个高度原理。分度输送机的小车4被修改成在四个不同的高度(在本文后面称为“高度水平”)处可调。沿分度输送机的一个小车4的长度定位五个包装系统站：接收站5，缓冲站6，包扎站7，贴标签站8和端板放置/卷材抽出站9。最低高度水平-1是即使当所有站中的每一者上面都停放有一卷材时，分度输送机小车4也可在所有站下移动的水平。该功能在接收站处是非常必要的。当分度输送机已被输送远离接收站下方时，为使接收站准许其上的卷材进入等待站，有必要使输送机在其返回运动期间在低于放置于接收站5上的卷材的底侧的高度水平移动，因为输送机小车在其返回运动期间原本会碰撞已放置在站上的卷材。下一个最低高度水平0是所谓的基准水平，在基准水平处，放置在接收站5上的卷材可移动，同时其它卷材保持静止。在第一高度水平1处，可移动定位在包扎站处的卷材，同时使所有其它卷材保持静止，且在第二高度水平2处，将所有卷材升高到分度输送机小车4，因此其同步移动。如果一卷材碰巧处于接收站处，其将随同驻存在第一高度水平处的卷材的输送而移动。
在接收站5处，待放置在输送机上的卷材以不同的方式定位，这取决于是否应将该卷材包扎为单个包装物，或者其是否需要重叠包扎，由此必须在其上缠绕多道毗邻的包装物。对于在该位置的工作，为接收站5提供平行四边形机构，该平行四边形机构适合相对于分度输送机小车4升高或降低卷材。相应地，包扎站7必须具有用于移动一个卷材而不会同时引起其它卷材不可控移动的等效装置。为此目的，将小车4的顶部水平在包扎站处相对于其它站处的小车顶部水平高度升高到较高的位置。另外，每一站都提供有支撑滚筒或支撑装置，在需要移动分度输送机小车4的情况下(例如，在小车4返回运动期间)，可将卷材降低到该支撑滚筒或支撑装置上，而不会干扰其它卷材的位置。可以对中或偏置的方式来对各卷材在各站处进行定位。在本文中，对中定位是指卷材在横向尺寸上的中心点与站的中心线对齐的卷材位置，而偏置定位是指卷材的中心点偏离对中位置的任何卷材位置。
下面，借助图3-18更加详细地描述了本发明。该图式顺序显示当使用三宽度重叠包扎来包扎卷材时，包装系统中宽卷材的行程。在图3中，将待送往进行重叠包扎的卷材10显示为正在进入对中站18的接收站5。在被重叠包扎的卷材之前，将进行单包装物包装的其它卷材正在进入接收站，即：卷材10、位于接收站5的下游的缓冲站6处的卷材12、位于包扎站7处的卷材13、位于贴标签站8处的卷材14和位于压紧站7处等待放置卷材端板的卷材15。在后续步骤期间，卷材11被送往缓冲站5，其中卷材位置对中。下面，将分度输送机小车4升高两个水平移距，由此将所有站处的卷材向上升高，从而使卷材能够向前移动。在分度输送机中的小车4的移动已经完成后，情况如图4中所示，此处接收站5为空且其它站具有在对中位置等待的将在单包装物中包装的卷材11-14。接收站5显示为准备好引入将进行重叠包扎的卷材10。将进行重叠包扎的卷材10仍处于对中位置，卷材10在该处相对于其纵向方向被定位成可将该卷材降低到分度输送机小车上的适当位置。该对中步骤对于保证卷材在包扎站处的正确定位是必要的。当要进行重叠包扎的卷材进入接收站时，将卷材的支撑装置驱动到其较低位置，且将要进行重叠包扎的卷材直接降低到分度输送机小车4上。该情况显示在图5中。当分度输送机小车4处于高度水平-1时，亦即，处于其最低位置时，可移动位于接收站5处的卷材。然后，要进行重叠包扎的卷材10由分度输送机移动到一位置，在该位置卷材进入并正确地定位供包扎：将卷材向后移动，以使进入包扎站7的卷材的端部相对于包装物边缘适当定位，以用于包扎第一道包装物。该情况显示在图6中。
下面，分度输送机小车靠两个步骤升高到第二高度水平2，由此将定位在站5-8处的所有卷材10-13向上升高，但定位在压紧站9处供附接卷材端板的卷材14除外。此时，必须将驻存在压紧站处的卷材14推出，或者压紧站必须已为空。下面，将分度输送机小车向前输送，由此将停靠在分度输送机上的所有卷材向前输送。在输送步骤后，将卷材10-13降低到其支撑装置上且将分度输送机小车向后移动。此时，要进行重叠包扎的卷材10在缓冲站6处定位在偏置位置，且其它卷材11-13在其各自站处位于对中位置。该顺序使输送机处于在图7中所示的情况。此后，向接收站5装载对中定位的下一卷材16，由此导致图8中的情况。在将分度输送机小车升高两个级别至第二高度水平2且将小车4向前输送一级后，达到图9中的情况，在该位置，将要进行重叠包扎的卷材10正确定位在包扎站7处，以便在其上缠绕第一道包装物。在缠绕第一包装物后，将分度输送机小车4升高一级至第一高度水平1，由此驻存在包扎站7处的卷材10向上升高且如果分度输送机小车在接收站处装载有另一卷材，后一卷材也向上移动，然而，该后一卷材的定位没有任何变化。下面，要重叠包扎的卷材10向前移动以缠绕第二道包装物。在第二次包扎后，将卷材10在小车的第一高度水平又一次输送至进行第三次包扎的站。同时，将新卷材17送至缓冲站。该情况显示在图12中。下面，将被送至接收站的卷材17在基本高度水平向前输送至偏置位置，以便在将驻存在包扎站7处的卷材10输送至对中站内时，将第一高度水平1处的卷材向后移动，并将驻存在接收站5处的卷材17也向后移动至对中位置。将接收站5的支撑装置驱动至其较低位置时，也会将驻存在接收站和包扎站处的卷材17、10向上升高，同时其它卷材保持停靠在其支撑装置上。该情况如图14中所示。于是，卷材的分度向前输送可在高度水平2处继续，因此所有卷材同步移动。在一新卷材进入系统中时，即使其它卷材仍在被处理，也可将该卷材预抓取至接收站5，且在能够开始对新卷材进行定位/对中或将其从该站移动至系统时，将处于最低高度水平-1的分度输送机小车输送到被预抓取至接收站的卷材的下方。于是，通过将输送机小车升高至基本高度水平0来将卷材抓取到输送机上。借助于高度水平-1和基本水平，可在需要时移动停靠在接收站上的卷材而不需要升高/降低支撑滚筒。其结果是，可从系统中省去一个致动器。当接收站为空时，即使在基本高度水平0，也显然可将输送机小车驱动至接收站。
当要重叠包扎的卷材进入接收站5时，上述周期重新启动。
接收站可配备有在加拿大专利第2,003,605号中揭示的基于平行四边形机构的装载/升高装置。如果容量需求并不过度高而需要最快的工作速度，可使用图2中所示的布置。在本文中，卷材由包括框架18和接收机臂19的顶侧接收机操纵。臂19用于阻止卷材的运动并停止分度输送机小车上的卷材。当必须移动分度输送机小车4而不干扰卷材的定位时，可致动接收机臂以将卷材从小车上卸载，并在小车的运动处于静止时，重新将卷材装回到小车上。因此，该布置提供与装载/卸载装置相同的功能。可利用绝对位置传感器来监视臂的位置，因此可将进入站的卷材精确地定位在分度输送机旁边。然后，将卷材降低到小车上仅需要最小的输送运动，从而导致很短的周期时间增量。卷材直径和位置传感器信号必须可用于卷材的定位。基于该信息，可计算卷材在小车旁边的位置。显然，可使用底侧接收机来代替顶侧接收机。
在上文中，已说明包括五个单独的卷材处理站的系统。显然，可根据系统中所需的卷材包装和处理阶段的数量来改变卷材处理站的数量。然而，能够实施根据本发明的方法的最小系统布置至少包括接收站、一些其它站和包扎站。包扎站后的站的数量对于本发明的实施是不重要的，因为卷材是在对中位置离开包扎站。如果站的数量仅为两个，根据本发明的布置就是不必要的。尽管卷材在站处所需的偏置输送可在包扎站之前的任何站处实施，在实际中该步骤最有利地在接收站处实施。包扎站的小车可为单个、邻近的小车，或者，其可包括若干相连的并因此共同移动的单独的小车。要重叠包扎的卷材可能已在接收站之前的对中站18处偏置定位。于是，在缓冲站处不需要偏置移动，但是，可将卷材在基本水平0处直接装载到小车上，所以不需要移动小车用于卷材的偏置定位。然而，当输送机在其基本水平0处工作时，可在任何站处进行卷材的偏置定位。或者，可将卷材送往已经对中的包扎站，借此在开始包扎之前，在第一个包扎阶段将卷材端部定位在包扎站。将工作策略选择成使系统在特定的工作环境中具有足够的和最佳的包装能力。如果在一些其它站需要在卷材的纵向方向上移动卷材，也可将小车的被升高部分定位在包扎站以外的其它位置。在某些情况下，如果必须在窄卷材的中心线处贴多个标签，就必须在贴标签期间输送窄卷材。如果站间的输送操作大体彼此不同，就可能有必要使用多于四个的高度水平，例如，五个或六个。然而，最低高度水平必须始终使分度输送机小车能够在站中的每一者处自由移动，而无论卷材是否装载在分度输送机小车上。最低高度水平后的下一个高度水平应能够实现停靠在至少一个站上的卷材的输送，而不需移动至少一个其它卷材。是否需要其它高度水平由当地的卷材输送标准决定。

Claims (12)

1.一种用于在卷材包装系统中移动纸、板和纤维素织物卷材的方法，所述卷材包装系统包括多个卷材处理站，所述方法包括如下步骤：
-经由接收站(5)向所述系统输入至少三个卷材(10、16、17)，
-利用分度输送机的小车(4)移动所述系统中的所述卷材(10、16、17)，所述小车适合在每一卷材处理站处同步移动，
-在返回运动中移动所述小车(4)，
-将所述卷材(10、16、17)同步向前移动到至少一个卷材处理站，以及
-在一个卷材处理站处在所述卷材的纵轴线方向上移动至少一个卷材(10)，
其特征在于：
-将所述系统中的所有卷材(10、16、17)至少同步移动一次，将所述分度输送机小车(4)驱动到其最高位置，
-在一个卷材处理站处移动至少一个卷材(10)，将所述分度输送机小车(4)驱动到位于最高高度水平和最低高度水平之间的垂直位置，以及
-如果卷材停靠在所述接收站(5)上，则在某一高度水平处在返回运动中输送所述分度输送机小车(4)，在所述某一高度水平处，所述小车(4)的顶面在所有站处均低于停靠在所述接收站上的卷材的底侧。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述分度输送机小车(4)驱动到其第二最低位置，将至少一个卷材(10)以如下方式移动：根据所述卷材处理站的功能使所述卷材变成定位于合适的位置，以将所述卷材移动到所述卷材处理站。
3.一种用于在卷材包装系统中移动纸、板和纤维素织物卷材的方法，所述卷材包装系统包括多个卷材处理站，所述方法包括如下步骤：
-经由接收站(5)向所述系统输入至少三个卷材(10、16、17)，
-利用分度输送机的小车(4)移动所述系统中的所述卷材(10、16、17)，所述小车适合在每一卷材处理站处同步移动，
-将所述卷材(10、16、17)同步向前移动到至少一个卷材处理站，以及
-在一个卷材处理站处在所述卷材的纵轴线方向上移动至少一个卷材(10)，
其特征在于：
-当所述分度输送机小车(4)处于其第二最低位置时，抓取至少一个卷材(10)，以便在所述卷材处理站处将所述卷材定位在偏置位置，
-当所述分度输送机小车(4)处于其最高位置时，将所述系统中的所有卷材(10、16、17)至少同步移动一次，
-在一个卷材处理站处移动至少一个卷材(10)，将所述分度输送机小车(4)驱动到位于最高高度水平和最低高度水平之间的垂直位置，以及
-如果一卷材停靠在所述接收站(5)上，则在某一高度水平处在返回运动中输送所述分度输送机小车(4)，在所述某一高度水平处，所述小车(4)的顶面在所有站处均低于停靠在所述接收站上的卷材的底侧。
4.如权利要求1、2或3所述的方法，特征在于，包括在一个卷材处理站处在至少一个卷材(10)的纵轴线方向上移动所述至少一个卷材(10)的步骤，以允许绕所述卷材缠绕至少两个宽度窄于所述卷材的长度的包装物，其中，在一个包扎站(7)处移动至少一个卷材(10)，将所述分度输送机小车(4)驱动到位于最高高度水平和最低高度水平之间的垂直位置。
5.如权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，通过至少部分地发生于所述垂直方向上的运动，将进入包扎站(7)之前的至少一个卷材处理站的卷材(10)降低到所述分度输送机小车(4)上。
6.如权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，通过相对于所述分度输送机的工作方向沿横向发生的运动，将驻留在包扎站(7)之前的至少一个卷材处理站上的卷材(10)输送到所述分度输送机小车上。
7.如权利要求2或3所述的方法，其特征在于，在将至少一个卷材输送到所述分度输送机小车上之前，将其定位在偏置位置。
8.一种用于在卷材包装系统中移动纸、板和纤维素织物卷材的组件，其包括：
-多个卷材处理站(5、6、7、8、9)，包含至少一个用于将卷材引入所述系统中的接收站(5)、一个用于在所述卷材的周向上缠绕至少一道包装物的包扎站(7)、和至少一个其它站，以及
-分度输送机，其包括用于移动所述卷材(10、16和17)的小车(4)，且适合同步移动到与所述卷材处理站中的每一者相重合的位置，
其特征在于：
-所述分度输送机小车(4)适合至少在四个不同的高度水平处移动，以及
-所述输送机小车的与包扎站(7)相重合的至少一部分被构造为相对于所述小车的与所述其它站相重合的其它部分在一升高的高度水平处工作。
9.如权利要求8所述的组件，其特征在于，使所述小车的所述升高部分适合与所述包扎站相重合。
10.如权利要求8或9所述的组件，其特征在于，具有用于从所述小车(4)移除所述卷材的卷材提升装置，所述提升装置适合在所述系统中与所述包扎站(7)上游的至少一个卷材处理站一起工作。
11.如权利要求8或9所述的组件，其特征在于，具有用于将所述卷材返回到所述小车(4)上的卷材接收装置(18、19)，所述接收装置适合在所述系统中与所述包扎站(7)上游的至少一个卷材处理站一起工作。
12.如权利要求8或9所述的组件，其特征在于，具有对中站(18)，所述对中站(18)用于将卷材对中且在将所述卷材输送到所述小车上之前将所述卷材移动到合适的偏置位置。
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