CN103108821A - 用在纤维幅材机的整饰加工中的方法和卷取配置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用在纤维幅材机的整饰中的方法，在该方法中，通过卷取装置（30）将纤维幅材机完成的全宽幅材（W）卷取成母卷（33A），并且通过至少一个分切卷绕机（20）整饰母卷（33A），母卷（13，33A）在分切卷绕机上被退绕，退绕的幅材沿纵向被分切刀片（34，35）分切成部分幅材，部分幅材在分切卷绕机的卷绕部上卷绕成部分幅材卷。在该方法中，纤维幅材机的生产能力至少部分地超出至少一个分切卷绕机的生产能力，并且在该方法中，超出的生产能力至少部分地被直接卷绕成用于进一步加工的幅材卷（33；33B）。本发明还涉及一种用于纤维幅材（W）的卷取装置的卷取配置，所述卷取配置包括：卷取装置，具有卷筒（31），经由卷筒（31）和被形成的幅材卷（33，33A，33B）的卷取压区，幅材卷被布置成可卷绕的，并且卷取配置被定位在纤维幅材机中，纤维幅材机包括至少一个分切卷绕机（20），用于整饰从卷取装置（30）完成的幅材卷。卷取装置（30）被布置成围绕至少两个不同类型的卷绕芯（32A，32B）卷取纤维幅材（W），并且围绕一种类型的卷绕芯（32A）卷取的幅材卷（33A）被布置成由所述分切卷绕机（20）整饰，围绕另一种类型的卷绕芯（32B）卷绕的幅材卷（33B）被布置成能够直接转移以进一步加工。

Description

用在纤维幅材机的整饰加工中的方法和卷取配置

技术领域

本发明涉及一种纤维幅材机（诸如造纸机和纸板机等），更具体地涉及纤维幅材的整饰。本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的用在纤维幅材的整饰中的方法。本发明还涉及一种根据权利要求8的前序部分所述的卷取配置。

背景技术

公知的是，诸如纸等纤维幅材是由多个机器制造而成，这些机器共同构成长达数百米的造纸生产线。现代的造纸机每年能够生产超过450,000吨的纸。造纸机的速度能够超过2,000m/min，纸幅的宽度能够超过11米。

在造纸生产线中，造纸按连续过程进行。在造纸机中完成的纸幅通过卷取装置（reel-up）而围绕卷取轴（即，卷轴）被卷成母卷，该母卷的直径能够超过5m，重量超过160吨。卷取的目的是将制成平面的纸幅更改成更容易加工的形式。在位于主生产线的卷取装置上，造纸机的连续过程第一次中断，并切换成周期性的操作。需设法尽可能高效地利用这种周期性，从而不浪费已经完成的工作。

造纸生产所得到的机器卷幅材为全宽，并且甚至超过100km长，所以必须为造纸厂的用户分切成宽度和长度都合适的部分幅材，并在出厂前使部分幅材围绕卷芯卷成所谓的用户卷。众所周知，幅材的这种分切和卷绕是在适当的单独机器（即，分切卷绕机）中进行。

在分切卷绕机上，母卷被退绕，宽幅材在分切段上被分切成若干较窄的部分幅材，这些较窄的部分幅材在卷取段上围绕卷绕芯（例如，线轴）被卷成用户卷。当用户卷完成时，使分切卷绕机止动，接着将辊（即，所谓的辊组（set））移离机器。然后，通过卷绕新的辊组来继续该过程。这些步骤周期性地重复，直到母卷的纸用完，由此对母卷进行更换，当对新的母卷卷取时，该操作再次开始。

分切卷绕机完成用户卷，所述用户卷通常由卷输送机运输，例如首先运输到卷包装机以进行包装，最后在交付给用户之前运输到储存装置。

在已知的高速造纸生产线中，造纸机能够生产的纸比单个分切卷绕机能够处理的纸多，因此该造纸生产线需要一个以上的分切卷绕机。这增加了投资成本，并且增加的设备还提高了建造成本。此外，两个分切卷绕机的操作成本自然大于一个分切卷绕机的操作成本。如果一个分切卷绕机无法充分地满足生产能力需求，那么这种情况会造成难题，由此相对于所需的生产能力而言，第二个分切卷绕机的成本会变得较高。一部分现有的造纸生产线的生产能力例如通过现代化而已经有所增加，但是分切卷绕机的生产能力仍然不足，这种情况对于该部分现存的造纸生产线而言也造成了难题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用在纤维幅材机的整饰中的方法，尤其在于提供一种能够使整饰生产能力最优化的方法，该方法尤其能够适用于分切卷绕机生产能力不足、但是相对于所需增加的生产能力而言对附加分切卷绕机的投资较高的情况中，以及提供一种能够使整饰生产能力最优化的卷取配置。

在现有技术中已知的造纸生产线中，在一些情况下，卷取装置上会出现卷轴（即，卷取线轴）短缺，因为这些卷轴仍然被等待进一步加工的母卷占用。

本发明的目的还在于建立一种方法和卷取配置，其中因卷轴可能短缺而导致的问题被消除或者至少最小化。

对于现有技术，我们参照专利文献US7255301，其提出卷取装置的卷轴短缺问题，该卷取装置由布置在卷取装置上方（多个卷绕芯所在处）的两个储存轨道层构成。该已知配置方案的目的是提供一种卷取装置，该卷取装置能够在多个卷绕芯上卷取，这些卷绕芯在不同的加工中被需求并且用于不同的纸张等级，或者这些卷绕芯的状况不同，或者这些卷绕芯仅在某些情况下被需求。为了转移卷绕芯，布置有机械转移设备。该卷取装置准备特别用于棉纸，并且它能够节省时间，提供自由的地板空间，并且等级更容易改变。

为了实现上述目标以及随后提及的目标，根据本发明的方法的特征主要在于权利要求1的特征部分中提出的内容。

此外，根据本发明的卷取配置的特征主要在于权利要求8的特征部分中提出的内容。

根据本发明，纤维幅材机（如造纸机或纸板机，或者造纸机或纸板机的整饰设备，如涂覆机）中的中间卷取装置的非压光机（off-calender）的卷取装置在卷轴（即，卷取线轴）上卷绕一部分生产量（production，产品），通过其完成的母卷由分切卷绕机进一步加工，并且通过当需要时将幅材分切成多个部分幅材，使得一部分生产量在卷芯上被卷绕，需要时也能够在芯轴上被卷绕。因此，根据本发明，一个整饰装置（如分切卷绕机的卷绕机）的生产能力被机器卷生产（量）利用，并且超出以上生产能力的卷取装置的生产量（产品）在整饰设备（例如压光机或分切卷绕机）之后优选被分切地在作为卷绕装置的卷芯上被送到例如纸张切断设备或瓦楞形成机，以进行另外的进一步加工。

当应用本发明时，纤维幅材机的整饰生产能力能够被有效地优化，因为卷取装置能够根据整饰设备（如分切卷绕机）的生产能力要求而有效地主要用于卷取实际的母卷，并且卷取装置的最终生产能力能够被围绕卷芯（所述卷芯例如直接适用于进一步加工的要求）的卷绕辊利用。尽管主要参照了具有一个分切卷绕机的纤维幅材机来描绘本发明，但是该分切卷绕机的生产能力不足以处理由卷取装置完成的所有幅材材料，本发明的范围还包括与所谓的多个应用相关的应用，其中，生产线的卷取装置的生产能力超出两个、三个、四个等分切卷绕机的生产能力，其生产能力的量不能满足后面的分切卷绕机的生产能力。

在该描述中，多种卷绕芯类型主要称为卷轴（卷取线轴）和卷芯（芯轴），但也可以是其它类型，在本发明的范围内，可以将不同的卷绕芯相结合。

本发明还为生产量提供了灵活性，因为经过分切卷绕机或一些其它整饰设备（即，其围绕卷芯而被卷绕）的生产量能够通过根据与卷轴（即，卷取线轴）有关的情况将或多或少的卷芯用作卷绕芯而被灵活地控制。

如果在卷取装置上发生卷取线轴短缺，则生产能够围绕卷芯继续，并且不需要停止生产。另外，在进一步加工中，如果需要的话，可以使用较大的卷取储存装置而无需储备卷取线轴。此外，生产线中所需的卷取线轴的数量能够被减少，因为无需如传统配置方案中那样具有大量的备用数量。

根据本发明的卷取配置在至少两种不同类型的卷绕芯上（例如，卷取线轴和卷芯（芯轴）两者上）混合运行，由此根据本发明的优选的附加特征，使用例如卷绕芯储存装置，在该处卷轴（即，卷取线轴）被储存在轨道或等效物上，这些轨道或等效物被布置在卷取装置的水平面上，并且一个或多个芯轴被布置在位于卷轴上方或旁边或者卷取装置上方的至少一个储存水平面上。因此，这里具有至少两种类型的可供应到卷取装置的卷绕芯，并且与换卷相结合，所使用的卷绕芯类型被选择为用于下一次换卷。第二卷绕芯类型的交付从第一储存装置的上方或者与其相对的位置在重力作用下发生。有益地，第二卷绕芯类型的交付在重力作用下发生。卷绕芯的该储存类型还适用于以与根据本发明的卷取配置不同的方式与卷取装置结合使用。

本发明还非常适于与纤维幅材机的现代化配置方案相结合，因为根据本发明的有益的额外的实施例，通过纤维幅材机中的卷取装置的支路牵引已经能够实施在卷芯上进行卷绕的机上分切卷取装置。在该实施例中，在卷芯上进行卷绕的分切卷取装置能够被定位在机器水平面上或基部中。于是，优点包括对操作员的要求较少、起重车辆较少以及维护的需求较少。此外，发生中断的情况较少，因为因卷取线轴造成的中断被最小化。另外，现有的卷取装置和分切卷绕机能够被用作备用生产能力。由于不需要停止生产线以改变工作，而建造和安装工作能够主要在运行期间执行，所以还可以容易地实施现代化。如果希望继续实施现代化，即使在日后，也能够用压光机替换较早的卷取装置，由此最终产品等级是可改变的/可改进的，或者可以安排更多的干燥生产能力替代卷取装置，并且可以增加机器速度而无需厂房中的额外空间。

根据本发明的有益的附加示例，被引导到卷取装置的幅材的速度能够经由幅材累积器来控制，从而在卷取装置之前与幅材运行相结合地定位幅材累积器，该幅材累积器能够通过储存幅材或者释放已经储存到其中的幅材而改变幅材的速度。

附图说明

下面，将参照附图的图片更详细地描述本发明，其中：

图1示意性地示出了根据本发明的配置方案所提供的整饰生产能力的最优方案；

图2示意性地示出了本发明的实施例的示例；

图3示意性地示出了结合现代化的本发明的实施例的示例；

图4A-图4B示意性地示出了待结合本发明而应用的卷绕芯储存配置方案的示例；

如果没有另外说明，这些附图对彼此对应的部分组件和零件采用相同的名称。

具体实施方式

在图1中示出的示例中，由卷取装置实现的生产能力通过条柱“造纸机”示意性地示出为生产能力/生产量条柱。如附图中所见，生产线的分切卷绕机Ⅰ的生产能力（条柱“分切卷绕机Ⅰ”）不足以处理在造纸机/卷取装置上完成的全部生产量。传统的现有技术的配置方案是为生产线设置第二分切卷绕机，在第二分切卷绕机所提供的分切中增加的生产能力被标识为条柱“分切卷绕机Ⅱ”。如附图中所见，该第二分切卷绕机的相当一部分生产能力将保持未使用。当应用根据本发明的配置方案时（由此分切卷绕机Ⅰ所需的生产能力被卷轴上的卷取装置卷取），附图中的生产能力/生产量由条柱“分切卷绕机Ⅰ在卷轴上卷取”示出，并且超出上述生产能力而被完成的生产量在卷芯上的卷取装置上被卷取，而且例如带到纸张切断设备（sheeting plant）用以进一步加工。这部分生产能力被标识为条柱“纸张切断设备在卷芯上卷绕”。如附图中所见，当应用根据本发明的配置方案时，生产能力“造纸机”等于“分切卷绕机Ⅰ在卷轴上卷取”和“纸张切断设备在卷芯上卷绕”的生产能力总和，由此整饰生产能力能够得以最优化。附图中示出的示例仅是本发明的多个实施例中的一个，并且整饰生产能力能够通过其得以最优化。应用该基本构思，多种不同的整饰配置方案能够进行结合，并且不同的生产能力情况都能够被最优化。在根据本发明的配置方案中，纤维幅材机（如造纸机或纸板机，或者造纸机或纸板机的整饰设备，如涂覆机）中的中间卷取装置的非压光机的卷取装置在卷轴（即，卷取线轴）上卷绕一部分生产量，通过其完成的母卷进一步在分切卷绕机上被加工，并且通过当需要时将幅材分切成部分幅材，使得一部分生产量在卷芯上被卷绕，需要时也能够在芯轴上被卷绕。因此，根据本发明，一个整饰装置（如分切卷绕机的卷绕机）的生产能力被机器卷生产量利用，并且超出以上生产能力的卷取装置的生产量在整饰设备（例如压光机或分切卷绕机）之后的作为卷绕装置的卷芯上被送到例如纸张切断设备或瓦楞形成机，以进行另外的进一步加工。

在图2中示出的本发明的示意性的示例性实施例中，可以经由卷筒31围绕至少两种不同类型的卷绕芯32A、32B而由卷取装置30卷取幅材。在附图示出的可选方案Ⅰ中，幅材围绕卷轴32A被卷取装置30卷取成母卷33A，该母卷33A被转移到分切卷绕机以进行整饰。在附图示出的可选方案Ⅱ中，沿纵向被刀片34、35分切成部分幅材的部分幅材围绕卷芯32B（例如位于芯轴上的卷芯）被卷绕成部分幅材卷33B，所述部分幅材卷33B被转移到分切卷绕机之后以进一步加工。在该示例中，可选方案Ⅰ是卷取的主要方式，并且采用该方案来满足分切卷绕机的生产能力。当分切卷绕机的生产能力不再足以处理母卷33A时，它转变为可选方案Ⅱ，并且它用于涵盖额外的卷取生产能力。

图3示意性地示出了应用结合现代化的本发明的实施例的示例。在准备进行现代化的纤维幅材机中，来自干燥部15的、由干燥缸16干燥的完成的纤维幅材W借助在卷筒11与正在形成的母卷12之间的卷取压区由卷取装置10卷取成母卷12。完成的母卷12被转移到分切卷绕机20的退绕部（图中未示出），退绕的幅材被分切，此后，部分幅材在分切卷绕机的卷绕部上例如通过承载辊由两个承载辊22、23支撑地被卷绕成幅材卷21。例如由于已经使纤维幅材机的分切卷绕机之前的生产线现代化，所以从干燥部15完成大量的生产量，对分切卷绕机20上的卷取装置10所生产的母卷的处理不足以涵盖该生产量，而需要额外的生产能力来处理完成的生产量。然而，对额外的生产能力的需求不足以有效利用第二分切卷绕机的生产能力。

图3示意性地示出了同样对卷取和分切的部分实施现代化的两种可选方案。在卷芯上卷绕的分切卷取配置30能够位于机器水平面T1上或者位于基部水平面T2上。通过卷取装置10的支路牵引S1或S2来实施现代化。根据该附图，幅材W从作为支路牵引S1、S2的旧卷取装置10被送出以在分切卷绕机的刀片34、35之间进行分切，从该处部分幅材被进一步引导到在卷芯（这些卷芯位于芯轴上）上进行卷绕的卷取装置30。卷取装置30还实施为在卷轴和卷芯上都进行卷取的卷取装置。从卷取装置30完成的卷由附图标记33标明。在附图中，不同的引导辊由附图标记14标明。在根据附图的示例中，旧卷取装置10和分切卷绕机20能够作为备用配置运作。在分切卷绕机20上，如果需要的话，例如还可以在作为所谓的日班分切卷绕机的、特定尺寸的卷芯上卷绕。这种现代化配置例如通过用压光机替换旧卷取装置10而在以后易于现代化，以及易于改变/改进最终产品的等级/质量，或者易于对干燥生产能力更高的旧卷取装置10定位并增加现有的纤维幅材机车间中的机器速度。

图4A-图4B示意性地示出了准备结合本发明使用的卷绕芯储存装置的两种不同的示例性实施例。在附图中，卷取装置的卷筒由附图标记31标明，完成的幅材卷由附图标记33标明。在卷绕芯储存装置中，储存两种类型的卷绕芯，卷轴32A和卷芯32B。在附图示出的示例中，两种不同类型的卷绕芯32A、32B被储存在两种不同的储存水平面（储存级）H1、H3上。当需要多种类型的卷绕芯时，能够以等同的方式位于多个储存水平面。

在图4A的示例中，卷轴32A被储存在轨道储存装置H1中的机器水平面上，位于储存水平面H2上的卷芯32B位于卷取装置上方。箭头P1和P2示出了卷绕芯到卷取装置的牵引。箭头P1来自机器水平面上的轨道储存装置H1，箭头P2来自位于卷取装置上方的储存装置H2。

在根据图4B的示例中，卷轴32A被储存在机器水平面的轨道储存装置H1中，卷芯32B被储存在机器水平面上方的储存装置水平面H2上。箭头P1和P2示出了卷绕芯到卷取装置的牵引。箭头P1来自机器水平面上的储存装置H1，箭头P2来自位于机器水平面上的储存装置H1上方的储存装置H2。

根据图1到图4B中示出的示例，纤维幅材机（例如造纸机或纸板机，或者造纸机或纸板机的整饰设备，如涂覆机）中的中间卷取装置的非压光机的卷取装置30，在卷轴（即，卷取线轴）32A上卷绕一部分生产量，通过其完成的母卷33在分切卷绕机上被进一步加工，并且通过在需要时将幅材W分切34，35成部分幅材，使得一部分生产量在卷芯32A上卷绕，需要时还能够在芯轴上卷绕。因此，一个整饰装置（如分切卷绕机的卷取装置30）的生产能力被机器卷生产量利用，并且超出以上生产能力的卷取装置的生产量在整饰设备（例如压光机或分切卷绕机20）之后的作为卷绕装置的卷芯上被送到例如纸张切断设备或瓦楞形成机，以进行另外的进一步加工。于是，纤维幅材机的整饰生产能力能够被有效地优化，因为卷取装置30能够根据整饰设备（如分切卷绕机）的生产能力要求而有效地主要用于卷取实际的母卷13，并且卷取装置30的最终生产能力能够被围绕卷芯（所述卷芯例如直接适用于进一步加工的要求）的卷绕辊利用。因此，生产量也具有了灵活性，因为经过分切卷绕机20或一些其它整饰设备（即，其围绕卷芯而被卷绕）的生产量能够通过根据与卷轴32A（即，卷取线轴）有关的情况将或多或少的卷芯32B用作卷绕芯32而灵活地控制。卷取配置10、30在卷取线轴32A和卷芯32B（芯轴）两者上混合运行，由此使用例如卷绕芯储存装置，在该处卷轴32A（即，卷取线轴）被储存在轨道或等效物上，这些轨道或等效物被布置在卷取装置的水平面H1上，并且一个或多个芯轴32B被布置在位于卷轴上方（图4B）或卷取装置上方（图4A）的至少一个储存水平面H2上。因此，具有至少两种类型的可供应到卷取装置的卷绕芯，并且与换卷相结合，所使用的卷绕芯类型被选择为用于下一次换卷。第二卷绕芯类型32B的交付从第一储存装置H1的上方或者与H1相对的位置在重力作用下发生P2。与纤维幅材机的现代化配置相结合，在卷芯上进行卷绕的分切卷取装置通过纤维幅材机的卷取装置10的支路牵引S1、S2而已经能够实施。于是，在卷芯上进行卷绕的分切卷取装置能够位于机器水平面T1上或者基部T2中。

以上描述的本发明涉及的仅是其有益的示例性实施例的一部分，本发明绝非由实施例的细节限定，相反，在本发明构思的范围内可以进行多种改型和变型。

附图标记

10 卷取装置

11 卷筒

12 母卷

13 引导辊

15 干燥部

16 干燥缸

20 分切卷绕机

21 卷

22 承载辊

23 承载辊

30 进行分切的分切卷绕机

31 卷筒

32 卷绕芯

32A 卷轴

32B 卷芯

33 卷

33A 母卷

33B 部分幅材卷

34、35 分切刀片

W 幅材

S1、S2 幅材牵引

T1 机器水平面

T2 基部水平面

H1 轨道储存装置

H2 卷取装置上方的储存装置

H3 轨道储存装置水平面上方的储存装置

P1 卷绕芯转移

P2 卷绕芯转移

Claims (12)

1.一种用在纤维幅材机的整饰中的方法，在该方法中，通过卷取装置（10；30）将所述纤维幅材机完成的全宽幅材（W）卷取成母卷（13，33A），并且通过至少一个分切卷绕机（20）整饰所述母卷（13，33A），所述母卷（13，33A）在所述至少一个分切卷绕机（20）上被退绕，退绕的幅材沿纵向被分切成多个部分幅材，所述部分幅材在所述分切卷绕机的卷绕部上被卷绕成部分幅材卷，其特征在于，在该方法中，所述纤维幅材机的生产能力至少部分地超出至少一个分切卷绕机的生产能力，并且在该方法中，超出的生产能力至少部分地被直接卷绕成用于进一步加工的幅材卷（33；33B）。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在该方法中，通过相同的卷取装置（30）围绕卷轴（32A）卷取所述母卷（33A），并且围绕卷芯（32B）卷绕用于进一步加工的所述幅材卷（33B）。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，对被卷绕成用于进一步加工的所述幅材卷（33B）的所述幅材（W）在卷绕之前进行分切。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在该方法中，围绕位于芯轴上的卷芯来卷绕用于进一步加工的所述幅材卷（33B）。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在该方法中，通过第一卷取装置（10）卷取用于分切的所述母卷，并且将所述幅材沿支路牵引（S1；S2）从所述第一卷取装置（10）送到卷绕用于进一步加工的所述幅材卷的第二卷取装置（30）。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在该方法中，借助于幅材累积器来改变被引导到所述卷取装置（10）的幅材的速度。

7.根据前述任一项权利要求所述的方法，其特征在于，当对纤维幅材机进行现代化时，应用该方法。

8.一种用于纤维幅材（W）的卷取装置的卷取配置，所述卷取配置包括：卷取装置，所述卷取装置具有卷筒（31），经由所述卷筒（31）和所形成的幅材卷（33，33A，33B）的卷取压区，所述幅材卷被设置成是能卷绕的，并且所述卷取配置被定位在纤维幅材机中，所述纤维幅材机包括至少一个分切卷绕机（20），用于整饰由所述卷取装置（30）完成的幅材卷，其特征在于，所述卷取装置（30）被设置成围绕至少两个不同类型的卷绕芯（32A，32B）卷绕纤维幅材（W），并且围绕一种类型的卷绕芯（32A）卷取的幅材卷（33A）被设置成在所述分切卷绕机（20）上整饰，而围绕另一种类型的卷绕芯（32B）卷绕的幅材卷（33B）被设置成能够直接转移用以进行进一步加工。

9.根据权利要求8所述的卷取配置，其特征在于，所述卷取配置包括分切刀片（34，35），所述分切刀片位于在所述卷取装置（30）之前运行的幅材上，用于在卷绕之前分切围绕至少一种类型的卷绕芯（32B）卷绕的幅材。

10.根据权利要求8所述的卷取配置，其特征在于，所述卷取配置包括被设置成与所述卷取装置（30）相结合的卷绕芯储存装置，所述卷绕芯储存装置至少包括：轨道储存装置（H1），用于储存卷轴类型的卷绕芯（32A）；以及至少一个其它的储存装置（H2；H3），用于储存其它类型的卷绕芯（32B），例如卷芯，并且所述卷绕芯（32A，32B）能够被转移到所述卷取装置以开始进行卷绕。

11.根据权利要求10所述的卷取配置，其特征在于，所述卷绕芯（32A，32B）能够在重力作用下转移到所述卷取装置以开始进行卷绕。

12.根据权利要求8所述的卷取配置，其特征在于，所述卷取配置包括位于所述卷取装置之前的幅材累积器。

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