CN101522988A - 快速打开多辊压光机的辊组 - Google Patents

Abstract

本发明描述了一种用于快速打开多辊压光机(10)中的辊组的方法和装置，其中待压光的纸幅或纸板幅(W)穿过由挠度补偿式上辊(13)、挠度补偿式下辊(14)以及在上、下辊(13、14)之间设置的两个或两个以上的中间辊(15－22)形成的压光压区(N1－N9)，辊(13－22)设置成辊组(12)，在该压光机中中间辊(15－22)由液压释放缸(155－255)承载以释放由于所述中间辊(15－22)的轴承座(151－221)及与中间辊相关的辅助装置(154－224)的质量而产生的压区负载。为了在辊组(12)的快速打开过程中打开压光压区(N1－N9)，解除该辊组的挠度补偿辊(13、14)的液压负载压力，向下降低辊组的下辊(14)的壳体，并且完全地或部分地释放中间辊(15－22)的液压释放装置的释放缸(155－225)和下辊(14)的负载缸(143；146)的释放压力，所述释放缸和负载缸为不具有快速打开缸的常用的基本液压缸。在上述方法和装置中，可使用切割刀片(230)和切断吹风装置(231)。

Description

快速打开多辊压光机的辊组

技术领域

本发明涉及纤维幅材机的多辊压光机和相似类型的滚压机械(rollmachine)。本发明涉及一种用于快速打开多辊压光机中的辊组的方法和装置，其中，待压光的纸幅或纸板幅穿过由挠度补偿式上辊、挠度补偿式下辊以及在上辊与下辊之间设置的两个或两个以上的中间辊形成的压光压区，所述辊设置成辊组，并且在所述压光机中，中间辊由液压释放缸(relief cylinder)承载以释放由于所述中间辊的轴承座及与所述中间辊相关的辅助装置的质量而产生的压区负载。

背景技术

在发生幅材断裂的情况下，压光机要求辊组能够快速打开以防止损坏辊的覆层。由于发生断裂，可能在软的辊覆层上留下痕迹的纸束会聚积在这些辊之间的压区中。在断裂期间，没有会承载热量并防止与热辊相邻的辊的软性表面过热的纤维幅材穿过辊之间的压区。通常，在压光机中，涂布有聚合物的、瞬间可承受的温度例如约为150℃的辊的旁边可能设有表面温度例如平均为250℃的热辊。在断裂的情况下，重要的是能够尽快地执行引领，并在辊组清除了异物后尽快使幅材再次穿过闭合的压区。

在断裂的情况下，重要的是使辊组的压区被快速打开从而迅速启动快速打开并且压区间隙迅速增加至足够的尺寸。这样，在纸束在压区区域中完结之前纸束不会变厚。对幅材的切割以及随后的切断吹风(cut-off blow)对幅材进行冲切，使得无从得知在快速打开期间该辊组的每个区域中具有何种纸和纸束。如公知的，适当的快速打开时间被认为是约0.5秒，这是从产生断裂信号至压区中具有5mm的间隙的瞬间所经过的时间。由于留痕的问题，对于超级压光机的纸辊已经要求在快速打开中具有所述5mm的间隙。

多辊压光机(例如超级压光机或由本申请人销售的商标为“OptiLoad”、“TwinLine”的压光机)的辊组通常包括彼此叠置地设置成辊组的多个辊。这些叠置的辊彼此形成压区接触，并且待压光的纸幅、纸板幅或类似物设置成穿过所述辊之间的压区。

这些辊可旋转地支承安装在轴承座中，例如在超级压光机中，这些轴承座可固定至滑动地设置在压光机机架中的竖直管道上的基座部。基座部通过止挡部悬挂在压光机机架中的升降轴上，该升降轴的目的是随后用作将辊组中的辊保持在正确位置的导引器。因此，辊组的辊并非刚性地固定在压光机机架中的这些辊的轴承座上，而是所述辊能够沿竖直方向运动。

辊的轴承座以及固定至所述辊的辅助装置(例如压纸辊)的质量相当大，这样会在例如传统的超级压光机中产生相当大的缺点，即：所述质量导致压区的线负载分布的畸变。由此，多辊压光机(例如超级压光机)开始使用释放装置(relief device)，所述释放装置一方面支承在所述辊的基座部上，另一方面支承在升降轴中的主轴螺母上，从而利用释放装置减轻由于辊的轴承座的重量以及固定至所述轴承座的辅助装置的重量而导致的、所述辊之间的线负载分布的畸变。其中，在美国专利文献4901637中已经先期地公开了这种装置。另外，释放装置的使用已经从传统的机械压光机中获知，该释放装置试图特别地利用液压释放缸来消除由辊的轴承座以及辅助装置所导致的点负载的上述影响。

专利说明书EP 0 842 324 B1描述了一种快速打开压光机(特别是超级压光机)的辊组的方法以及用于压光机(特别是超级压光机)的辊组的液压系统。此公知方法和液压系统的作用在于提供这样一种方法和系统，即：利用该方法和系统能够按选定的顺序以可控且理想地快速打开的方式来打开所述辊组的压区，最有利的是使得这些压区在快速打开的过程中同时打开。

这种快速打开的缺陷在于其不必要的成本高昂的技术。

此外，由于结构尺寸过大，例如由于快速打开而导致的冲击会需要更大质量的铸件，辊组的瞬时自由下落产生了额外的间接成本。当利用快速打开缸来执行快速打开时，在运行期间因故障情况而导致的快速打开会产生与运行期间的正常负载相比约两倍的、作用于铸件的负载。除了与多辊压光机的机架相关的成本之外，由于用于支承辊的枢轴和杆的强度更大的结构以及可能更为昂贵的材料也使得成本增加。此外，压纸辊的较庞大的尺寸导致更为昂贵的辊更换工具和更长的辊更换时间。而且，由于使用更多的螺栓来栓接所述辊而使辊的更换时间较长。

从现有技术获知的多辊压光机的释放缸的快速打开室的问题在于快速打开室的除油系统的损坏，这是由位于释放缸结构外侧的快速打开室的除油软管造成的，因为所述软管必须设置成使得能够实现大的臂运动。因此，所述除油软管容易受到由外界因素所导致的损害。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具备新颖性及创造性的、用于快速打开多辊压光机中的辊组的方法，利用所述方法能够消除前述与快速打开多辊压光机的辊组有关的问题和缺点，或至少使上述问题和缺点最小化。

本发明的另一目的在于提供一种具备新颖性及创造性的、用于快速打开多辊压光机中的辊组的装置，通过所述装置能够消除前述与快速打开多辊压光机的辊组有关的问题或缺点，或至少使上述问题和缺点最小化。

为了实现上述目的及在下文中出现的目的，根据本发明的方法的主要特征在于权利要求1的特征部分中所述的内容，而根据本发明的装置的主要特征在于权利要求8的特征部分中所述的内容。

根据本发明，利用多辊压光机的释放装置的基本缸(basic cylinder)以及辊的负载缸(load cylinder)来实施辊组的快速打开，而无需单独的快速打开缸，这使得能够在制造更节省成本的装置的同时仍然能够在大约0.5秒内打开辊组；换句话说，辊的负载可被解除并且每个压区间隙的打开可被设置成在大约0.5秒内开始。

根据本发明，使用释放装置的基本液压缸来快速打开多辊压光机的辊组，这能够使得多辊压光机的布局设计、部件供给、车间装配、安装和试运行更加容易并且成本更低。

本发明的其他特有的特征和优点在下文的说明以及从属权利要求中进行描述。

附图说明

现在将参照所附的示意性附图通过示例性实施例对本发明进行更详细的说明。

图1示出了应用根据本发明的方法和装置的多辊压光机的侧视图。

图2为用于使多辊压光机的下辊移动并加载的可选装置的局部示意性侧视图。

图3以示意图示出了用于设置多辊压光机的反置压区(reversing nip)的可选方式的原理。

具体实施方式

以下将说明多辊压光机(例如公知的商标为Optiload的多辊压光机)的辊组的快速打开，所述快速打开仅通过释放缸和负载缸来实施，也就是说，无须具有单独的快速打开缸。

图1示出了多辊压光机10，其包括压光机机架11，所述压光机机架11中安装有由多个辊构成的辊组12。辊组12包括上辊13、下辊14以及在上辊与下辊之间彼此叠置地设置的多个中间辊15-22，所有这些辊设置为在运行状态时处于压区接触。图1示出了处于运行位置的多辊压光机的辊组12。在图示的示例中，纸幅或纸板幅W通过舒展辊133和压纸辊(fly roll)134而被导引入上压区N1中，并进一步穿过多辊压光机的其他压区N2-N8，最后从下压区N9离开。在压区N1-N9之间，纸幅或纸板幅W通过压纸辊154、164、174、184、194、204、214、224而离开辊的表面。如图1所示，压纸辊交替地位于辊组的相对于压光机机架11的“外侧”(压纸辊164、184、204、224)和“内侧”(压纸辊154、174、194、214)。根据本发明的一个方案，多辊压光机10的辊组包括至少一个中间辊和/或四个挠度补偿辊(deflection-compensated roll)。

在图1中，多辊压光机的上辊13为挠度补偿辊，该上辊的轴承座131在该图的实施例中直接地且刚性地固定在多辊压光机机架11中。挠度补偿式上辊13的轴安装在所轴承座131中，并且该辊在正常的方式下设有内部负载装置，利用该装置能够根据需要调节辊壳(roll shell)的挠度。上辊13为所谓的软辊并且具有柔性聚合物覆层。

在图1中，多辊压光机的下辊14相应地为挠度补偿辊，该辊的辊壳可旋转地安装在该辊的轴上，并且所述辊14设有内部负载装置，利用所述装置可以根据需要调节辊壳的挠度。在图1中，下辊14的轴安装在轴承座141中，在该图的实施例中轴承座141安装在负载臂144上，所述负载臂144利用枢轴145可枢转地固定至多辊压光机机架11。在机架11与负载臂144之间安装有第一下缸143，利用所述第一下缸143，下辊14可被竖直地传送。图2示出了用于移动与加载多辊压光机10中的下辊14的可选方式，其中在压光机机架11与下辊14的轴承座141之间有利地安装液压式第二下缸146，用于使下辊14沿辊组12的负载方向移动并加载。因此，可利用图1的第一下缸143实施辊组12的压区N1-N9的加载(loading)，并且利用第一下缸143可在需要时打开辊组12；或者可选地，可利用图2的第二下缸146实施辊组12的压区N1-N9的加载，并且利用第二下缸146可在需要时打开辊组12。在图2中，与图1中的部件相同或对应的部件使用相同的附图标记。另外，上辊13内部的负载装置可参与加载辊组12的压区N1-N9。由于挠度补偿式下辊14的作用，可以使辊组12的压区N1-N9中的线负载分布保持均匀。在该图的示例中，下辊14也设有与上辊13的聚合物覆层相对应的聚合物覆层。

在图1中，辊组12的中间辊15-22由硬表面辊和软表面辊交替地组成，以使除了辊组12的中间压区N5之外，所有其他压区中均具有作为第二辊的硬表面辊和作为与该硬表面辊一起形成压区的辊的软表面辊。辊组12的中间压区N5为所谓的反置压区，在该反置压区中形成压区的两个辊均为软表面辊。这样，由于该辊组的上辊13是软表面辊，所以最上面的中间辊15为硬表面辊。相应地，上数第二个中间辊16为设有柔性聚合物覆层的软表面辊，并且下一个(即上数第三个)中间辊17为硬表面辊。如前文所述，形成中间压区N5的辊18和19为设有柔性聚合物覆层的软辊，由此，相邻的下一个辊20为硬表面辊。下数第二个中间辊21为设有聚合物覆层的辊，最下面的中间辊22为硬表面辊。

图3的示意图示出了与上述方式类似的、用于设置多辊压光机的反置压区的可选方式的原理。根据图3的示例，在多辊压光机的辊组12中，反置压区可以设置在不同的位置处。图3示出了在包含十个辊的辊组12中的以黑色圆表示的软表面辊以及以线条圆(delineated circle)表示的硬表面辊。在图3的左手侧的辊组12中，反置压区为如图1所示的中间压区，即使用图1中的标识的压区N5；在中间的辊组12中，反置压区为下数第三个压区，即使用图1中的标识的压区N7；在右手侧的辊组12中，反置压区为上数第三个压区，即使用图1中的标识的压区N3。相应地，反置压区可以位于包括例如六个、八个或十二个辊的辊组中的不同位置处。

在根据图1的多辊压光机中，辊组12的每个中间辊15-22的轴承座151、161、171、181、191、201、211、221安装在臂152、162、172、182、192、202、212、222中，所述臂通过所述辊的轴向枢轴153、163、173、183、193、203、213和223可旋转地枢接在多辊压光机机架11中。所述臂152、162、172、182、192、202、212和222设有释放装置的释放缸155、165、175、185、195、205、215和225；这些释放缸为液压缸，并且其一端固定在所述中间辊15-22的臂中而其相对端固定在多辊压光机机架11中。利用所论述的释放装置，可释放由中间辊15-22的轴承座和固定在所述轴承座中的辅助装置所产生的负载。由于如文上所述固定在中间辊15-22的轴承座中的压纸辊可相对于多辊压光机机架11交替地设置在压区水平面(nip level)的内侧和外侧，由此所述压纸辊在释放装置的释放缸中所产生的负载的大小不同，所以在不同的中间辊15-22上所需的释放力(relief force)的大小不同。

在辊组被快速打开的情况下，可以使得辊组中的辊13-22彼此离开以使每个压区N1-N9打开，或者至少来自每个压区的负载被解除并且每个压区已开始打开。

在多辊压光机中，在一个辊组12中可以设有多个软表面的挠度补偿辊，由此在两个这种挠度补偿辊之间可以设有硬表面的热辊。在快速打开的情况下，挠度补偿辊(例如公知的具有商标SymRoll辊)的负载被解除，即如上所述，所述挠度补偿辊的液压压力降低，从而产生短期延迟(例如约0.15秒)；此后，至少与辊组的挠度补偿辊相关的压区在产生幅材断裂信号之后最先开始打开。

在多辊压光机的一个辊组中，甚至可以具有三个彼此叠置地设置的、类似于商标为OptiGloss的辊组，其中在这些“部分辊组”的每一个中，在两个具有柔性覆层的挠度补偿辊之间设有硬表面的热辊。于是，一至两个切断吹风装置可与每一个由所述OptiGloss型的辊组成的部分辊组相关联地设置。

根据本发明的一个实施例，多辊压光机10的辊组12包括至少一个同样公知的切割装置，例如切割刀片230，其在图1中的位置是作为一个示例选择的。根据本发明的另一实施例，多辊压光机10的辊组12包括用于每个包括两个压区的部分辊组的至少一个切割装置，例如切割刀片。根据本发明的其他实施例，有利的是，纸幅或纸板幅W在多辊压光机10的辊组12中通过至少一个切割装置(例如切割刀片)被切割成长度至多为三至五个压区的段(piece)。

根据本发明的一实施例，进一步有利的是，在多辊压光机10的辊组12中待切割的纸幅或纸板幅W被利用至少一个切断吹风装置231吹风，所述切断吹风装置已知为其在图1中的位置是作为一个示例选择的。由此，在每个包括例如三个辊(即两个压区)的部分辊组中可以设置一个切断吹风装置231。

根据本发明，有利的是在产生断裂信号之后就开始快速打开辊组12，使得辊组的挠度补偿式上辊13和挠度补偿式下辊14的负载被解除；并且，每个上述部分辊组的挠度补偿辊的负载(如果有的话)也被解除。换言之，在图示的辊组12的情况下，此时这种挠度补偿辊用作下辊，其中辊壳能够相对于该辊的轴以其整个长度径向地移动，从辊壳14的负载件释放压力，使得辊壳大致相对于该辊的轴移动，由此辊组或部分辊组的中间辊能够随同下辊的辊壳向下“下落”确定的距离。如果下辊未设有可承载的负载件，则从下辊的升降缸143释放压力以实现相应的效果。

在快速打开过程中，多辊压光机的下缸143、146的运动速度可以与正常打开中的速度相同，即约25mm/s；并且多辊压光机的中间辊15-22的运动是分级的(stepped)以使辊组12以扇状方式打开。中间辊的运动可被调节为使得在0.5秒内在所有压区中已经开始形成间隙。在最上面的压区中，这些辊之间的间隙小于辊组12的下端的辊之间的间隙，但由于幅材W的速度，无论如何幅材都要从上压区离开。应当指出，在这些辊之间不需要形成尺寸相似的间隙，即，辊组的压区的打开并非同时的，而图1的辊组12的打开是从最上面的压区N1开始并朝向最下面的压区N9连续地进行。

如上文所述，在辊组12中具有多个彼此叠置的部分辊组的情况下，有利地，在每个部分辊组中辊组的打开从最上面的压区开始并朝向该部分辊组的最下面的压区连续地进行。

打开距离不需要相当大，因为现今使用表面带聚合物(polymer-surfaced)的辊作为软辊，这种辊的抗留痕能力已得到改善。

如公知的，适当的快速打开时间约为0.5秒，这是从产生幅材断裂的信号至压区中出现5mm间隙的瞬间所经过的时间。由于留痕的问题，早期在超级压光机的纸辊上就要求在快速打开中的所述5mm间隙。现今，由于引入新的覆层已经改善了聚合物辊的抗冲击性和耐热性，因此在快速打开中能够接受比上述间隙更小的间隙。

因此，根据本发明，通过多辊压光机的辊组的基本缸实施快速打开的0.5秒的快速打开时间被确定为解除辊组的负载(如挠度补偿辊的负载)并开始打开压区间隙所花费的时间。在这段时间内，利用切割装置(例如切割刀片)和吹风装置(例如切断吹风装置)、并且由于幅材的行进速度，使压区脱离了由于纸而导致的危险。

在当前纸速约为2,000m/min的情况下，幅材W在0.5秒内运动约5米。在断裂的情况下，位于辊组中多个位置处的切割刀片在产生断裂信号之后立即切割幅材，此后在快速打开时间(约0.5秒)内切割的幅材W已经通过至少部分压区，乃至通过所有压区N1-N9。

利用切断吹风装置来防止纸绕着辊缠绕，可如上文所述地在辊组12中设置多个切断吹风装置，由此在切断吹风装置之后的缠绕着辊的幅材的长度为5-10m，此长度大约是幅材绕着具有典型的辊直径的辊三周的长度。这种程度的缠绕不会产生对于聚合物表面的热问题，因为纸束不会变紧。辊发生集束的情况大多是由于断裂监控不充分或在利用切割刀片切割幅材的操作没有如期望地发生而引起。通过利用单独的快速打开缸来实施的公知的快速打开，不能够防止在这些情况下的集束。

在根据本发明的、无需单独的快速打开缸来实施的快速打开的期间，可能会损坏覆层(cover)的纸张W能够至少部分地从压区离开，即利用来自几乎所有压区、依赖于切割刀片和切断吹风装置的运行而以1,000m/min(16.7m/s)的幅材速度操作的多辊压光机，以及从所有压区以2,000m/min(33.3m/s)的幅材速度运行的多辊压光机。根据辊组的尺寸和辊的数目，从切割刀片至最后的压区的幅材长度约为15-20m。有利地，在辊组中至少设有一至两个切断吹风装置。

以上参照附图以示例的方式对本发明进行了说明。然而，本发明并不限于附图中示出的内容，而是本发明的不同实施例可以在所附权利要求书中所提出的独创性理念的保护范围内变化。

Claims (10)

1.一种用于快速打开多辊压光机(10)中的辊组的方法，在所述多辊压光机中，待压光的纸幅或纸板幅(W)穿过由挠度补偿式上辊(13)、挠度补偿式下辊(14)以及设置在所述上辊(13)与所述下辊(14)之间的两个或两个以上的中间辊(15-22)形成的压光压区(N1-N9)，所述辊(13-22)设置为辊组(12)，并且在所述压光机中所述中间辊(15-22)由液压释放缸(155-255)承载以释放由于所述中间辊(15-22)的轴承座(151-221)的质量及与所述中间辊相关的辅助装置(154-224)的质量而产生的压区负载，其特征在于，所述方法包括以下用于打开压光压区(N1-N9)的步骤：

在所述辊组(12)的快速打开过程中，解除所述辊组的挠度补偿辊(13，14)的液压负载压力；

向下降低所述辊组的下辊(14)的壳体；以及

完全地或部分地释放所述中间辊(15-22)的液压释放装置的释放缸(155-225)和所述下辊(14)的负载缸(143；146)的释放负载，所述释放缸和所述负载缸为不具有快速打开缸的常规的基本液压缸。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，利用所述多辊压光机(10)的下缸(143；146)向下降低所述辊组的下辊(14)。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，利用所述下辊内部的负载装置向下降低所述辊组的下辊(14)的壳体，使得所述下辊的辊壳基本上相对于所述下辊的轴向下运动。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，通过至少一个切割装置如切割刀片(230)，在所述辊组(12)中将纸幅或纸板幅(W)切割成长度相当于至多五个压区的段。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，通过至少一个切割装置如切割刀片(230)，在所述辊组(12)中将纸幅或纸板幅(W)切割成长度相当于至多四个压区的段。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，通过至少一个切割装置如切割刀片(230)，在所述辊组(12)中将纸幅或纸板幅(W)切割成长度相当于至多三个压区的段。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其特征在于，利用至少一个切断吹风装置(231)向待切割的纸幅或纸板幅(W)的段吹风。

8.一种用于快速打开多辊压光机(10)中的辊组的装置，在所述多辊压光机中，待压光的纸幅或纸板幅(W)穿过由挠度补偿式上辊(13)、挠度补偿式下辊(14)以及在所述上辊(13)与所述下辊(14)之间设置的两个或两个以上的中间辊(15-22)形成的压光压区(N1-N9)，所述辊(13-22)设置为辊组(12)，并且在所述压光机中所述中间辊(15-22)由液压释放缸(155-255)承载以释放由于所述中间辊(15-22)的轴承座(151-221)的质量及与所述中间辊相关的辅助装置(154-224)的质量产生的压区负载，其特征在于，用于快速打开所述辊组(12)的装置包括：

所述挠度补偿辊(13，14)的液压负载缸，

待被向下降低的所述下辊(14)的壳体，以及

所述中间辊(15-22)的释放缸(155-225)和所述下辊(14)的负载缸(143；146)，其为不具有快速打开缸的常规的基本液压缸。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述辊组(12)包括至少一个切割装置如切割刀片(230)，所述切割装置用于每个包括两个压区的部分辊组。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述辊组(12)包括一个切断吹风装置(231)，所述切断吹风装置用于每个包括三个辊的部分辊组。

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