CN1031819A - 带材分条再绕机 - Google Patents

Abstract

一种带材分条再绕机包括具有相同结构并按同 样方式工作的前部和后部，以及设在前部和后部之间 的切条装置。每部分包括一个接触辊和用于再绕卷 的卷芯支承装置，而接触辊和再绕卷之间的接触压力 在工作中保持恒定。随着料卷聚积量的增加，再绕卷 沿将被绕在芯子上的带的纵向上的移动相应地受到 控制。

Description

本发明涉及带材分条再绕机，特别是涉及这样一种再绕机，它适合于把一个较宽的薄带材，例如塑料或纸，分割成一组纵向延伸的具有所需要宽度的条带或窄带，并把每个窄带分别重新绕成再绕卷并把再绕卷移出机器之外。

本发明的机器不仅可以作为一种切条再绕机与供料卷或轧制卷的开卷装置组合，而且可以与所需的带材处理设备如涂层或上胶设备处理带材的机器组合。

生产高质量的再绕卷是很重要的。供料卷的带材有可能在再绕操作中被拉伸、折皱或弄裂，以致于一个可销售的供料卷可能变成无法销售的再绕卷。因而必须生产可供销售的再绕卷。再绕卷的质量取决于接触辊与再绕卷之间的接触压力，并取决于通过驱动接触辊、再绕卷芯或它们二者在聚积的过程中施加在带材上的张力。

依据本发明，接触辊与再绕卷之间的接触压力可以精确控制。为了使接触辊与再绕卷之间的接触压力稳定，避免再绕机机械振动的不良影响是很重要的。

当接触压力得到充分控制时，空气不可能进入被绕带材的表面之间。因而可以生产卷绕紧密的高质量再绕卷。

为了生产卷绕紧密的再绕卷，必须把再绕卷的重量对其体积之比控制在所需值，该值与再绕卷的直径或带材的长度有关。根据我们的实验数据，比重约为1.4的8～14微米厚的聚酯膜最好绕成卷绕密度约为1.35～1.36的卷。

聚积在芯子上的带材的滑移取决于薄片带材的表面条件。如果带材的摩擦系数很小，如象硅覆膜，则接触面之间发生滑移。另一方面，即使带材的摩擦系数很大，如象磁带的基膜，当空气进入带材的接触面之间时，它们之间也容易发生滑移。

如果再绕机的主要部件在工作中振动，则接触辊和再绕卷将受到不良影响。随着机器的振动，接触辊将反复地接触和脱离再绕卷，因而空气将进入被卷绕带材的表面或层之间。于是带材的接触面之间发生滑移。当带材沿其横向滑移时，再绕卷的两侧将被损坏。另一方面，当带材沿其纵向滑移时，再绕卷将松散。带材的接触面之间的滑移容易使带材形成裂缝和折皱，而这样生产的再绕卷将无法销售。

最近，需要高速再绕高滑移带材的机器。而且为了再绕宽带材，必须设计大尺寸的机器。

另一方面，用户要求得到大直径再绕卷。为满足这些要求而设计和制造的再绕机必须得到改进，以避免工作中机械振动的不良影响。

再绕卷的生产率取决于再绕机的工作，而为了提高生产率，必须把生产好的再绕卷尽可能快地移出机器之外。

日本特许公开昭45-20644号（对应于美国专利第3291412号）公开了一种典型的再绕机。此特许公开介绍的再绕机包括一组安装在其里端的可转动的数对再绕臂;一组用来接收被卷绕的片材条並被再绕臂在其外端支承的再绕卷，用于每个再绕卷的导向辊;用来安装导向辊以便使导向辊沿与每个再绕卷的边缘接触的方向转动的装置;用来控制导向辊与再绕卷之间的接触压力的装置。此特许公开的再绕机的特征在于它提供了用来安装导向辊使它保持与带材卷边缘接触的装置，提供了用来控制安装在每个安装装置上以便控制导向辊与再绕卷之间的接触压力的控制装置。

上述再绕机可能有下列缺点：

第一，再绕臂支承轴或销轴通过轴两端的一对轴承可转动地安装在主机架上，而再绕机的主要部分没有充分地固定在机座或机架上，以致于在工作中机器很容易振动。如果机器尺寸较大，轴的支承端的距离也加大，支承重卷的再绕臂必须在有限的空间内装在长轴上。因而，很难提高机器的刚度和防止工作中的机械振动。

第二，随着被分割的卷绕带材宽度的变化和卷重量的变化，每个再绕臂将改变位置，而再绕卷的重量是随着再绕卷直径的带材重量的变化而变化的。除此之外，支承再绕卷负荷的再绕臂部分没有牢固地支承，再绕机在工作中容易振动。

再绕臂沿一个圆弧运动，臂的销轴重心位置改变，以致于再绕机将引起振动。

不仅是轴承，而且一组条带的导向辊都安装在机架上，由导向辊的高速旋转所产生的机架振动可传递到支承臂、再绕臂和卷上，该振动还可能在传递中增大。

为了把驱动力从流体缸传到再绕臂，摇架从其销轴到其最外端的长度短于再绕臂的长度，因而即使摇架端部有小的位移时再绕臂的最外端也可能产生更大的位移。因此，如果流体缸与托架的连接部、摇架与流体缸的连接部或再绕臂的销轴磨损了，则再绕臂将在工作中产生振动。

在依据上述特许公开的再绕机中，不可能精确地控制再绕卷与接触辊之间的接触压力。也就是说，在此特许公开中，即使接触辊施加在再绕卷上的力保持恒定，二者之间的接触压力在再绕工作中也将变化。

在普通的再绕机中，再绕卷与接触辊之间的接触压力在再绕工作中是变化的，因为条带向接触辊供料的方向与条带向再绕卷供料的方向不能保持平行。

另外，接触辊中心与臂销轴中心的连接线离开垂直位置倾斜，而前接触辊的倾角与后接触辊的倾角不同。因而，当被分条的条带宽度变化时，接触压力将变化。

综上所述，这样的再绕机不可能精确地控制接触压力。

1980年1月7日公布的日本特许公开昭55-293号公开了一种带材再绕机，该机的一个支承在支承臂上的卷随着再绕卷的聚积而摆动，再绕卷的运动被检测同时支承臂保持在垂直位置。

依据上述第二项特许公开，由一个单独的支承臂支承的每一组再绕卷借助于布置在支承臂上的压力施加装置与一个公共的接触辊接触，卷和（或）接触辊被驱动以便把被一个切条器分条的条带重绕在再绕卷芯上，每个支承臂可旋地安装在一个公共支承装置上，以便使它在离开其垂直位置的某个小角度范围内离开公共接触辊摆动。对应着再绕卷聚积量增加的每个支承臂的位移被检测，而公共支承装置被自动控制装置沿水平方向后移。然而，在此机器中由于在工作中产生振动而存在着缺点。

在第二项特许公开中介绍的再绕机，由于在支承臂下端装销轴而再绕卷在支承臂的上端旋转，所以在工作中将容易振动，而且不可能抑制振动。

上述第二项特许公开指出，为了防止支承臂振动，可以配备阻尼振动的装置，如可以随机提供油阻尼器。然而，为了把再绕卷与辊之间的接触压力以很高的精度保持于较小的值，必须降低支承臂对油阻尼器的阻力。当对再绕臂运动的阻力降低时，抑制支承臂振动的作用将丧失。

根据在第二项特许公开中介绍的机器，用来安装芯子支承装置的臂两端支承在一个提高了的位置上，而芯子支承装置转动以便从机器上取下再绕卷。

此外，很难精确地控制接触辊与再绕卷之间的接触压力。也就是说，在此机器中，支承臂离开其垂直位置倾斜一个小角度而一对弹簧被布置在支承臂和支承件之间，以便在支承臂离开其垂直位置倾斜时补偿再绕卷与接触辊之间接触压力的变化。在倾斜位置上，支承臂将承受再绕卷和支承臂的重量而增加倾斜角度。

在此机器中，在聚积过程中再绕卷与接触辊之间的接触压力将随着由再绕卷施加在接触辊上的力而变化。

另一方面，即使在支承臂倾斜时，施加在弹簧上的力也保持恒定。因此，借助于弹簧不可能精确地控制再绕卷与接触辊之间的接触压力。

在生产例如10公斤或20公斤的比较重的再绕卷的情况下，再绕卷将随着再绕卷的聚积而改变重量，接触压力将相应地变化。于是，这就很难抑制支承臂的振动和精确地控制再绕卷与接触辊之间的接触压力。

有鉴于上述情况，本发明的目的在于提供：

1.一种再绕机，它能以高速度生产高滑移的纸或塑料片材的高质量再绕卷;

2.一种再绕机，它能以高速度重绕宽带材;

3.一种再绕机，它能生产直径大、宽度宽的再绕卷。

此外，本发明的目的在于提供再绕机，该机的芯子支承装置大体上无振动地工作，而且接触辊与再绕卷之间的接触压力在工作中可以始终保持所需的压力。

本发明的另一个目的在于提供一种带材分条再绕机，它能高效率地把再绕卷移出机器之外。

对于熟悉本专业的技术人员，在考虑附图时，本发明的其他目的和特点将更明显。

在附图中若干个视图里的相同标号表示对应的零件，其中：

图1是说明本发明的带材分条再绕机的第一实施例的图解主视图;

图2是图1所示的机器的局部剖视的原理性俯视图;

图3是说明依据本发明的再绕卷和接触辊之间的接触压力和距离调节装置的驱动装置的原理性方块图;

图4是说明依据本发明的接触辊与再绕卷之间关系的原理图;

图5是说明依据普通的再绕机的接触辊与再绕卷之间关系的原理图;

图6是本发明的第二实施例的主视图，该视图顺着大体上沿依据本发明的图7的线Ⅵ-Ⅵ的箭头方向截取;

图7是表示图6所示机器的内部结构的局部剖视的原理性俯视图;

图8是本发明的第三实施例的原理性主视图;

图9是说明依据本发明的第三实施例的接触辊与再绕卷之间的接触压力和距离调节装置的驱动装置的原理性方块图。

现在参见表示本发明的第一实施例的图1，一台带材分条再绕机10包括一个前部12和一个后部14，它们具有相同的结构并按同样方式工作。一个较宽的供料片材带W从一个供料卷（未画出）经一组导向辊16引导到布置在前部12和后部14之间的一组切条器或切割器18。

切条器18本身在先有技术中是公知的，每个切条器18包括一个带槽辊20和一个刀片21，该刀片可滑动地安装在与辊20的纵轴平行的延伸的导轨22上。可以视带材W的厚度或性质选择刀片21。

为了把片材带W分条或切割成两个或多个宽度相同或不同的窄带CW₁、CW₂、…CW_n，刀片21可以相互调节成所需的或不同的窄带宽度。

相邻的窄带CW₁、CW₂、…CW_n交替地通过并部分地环绕前部12和后部14的相应的导向辊24。

前部12和后部14各包括一个接触辊26和一个支承卷绕窄带CW的芯子28的芯子支承装置30。接触辊26的轴向长度可以调节以与窄带CW的宽度相对应，而接触辊26的纵轴安装在一对接触辊支承臂32之间，以使接触辊26的纵轴与芯子28的纵轴平行。由于每个接触辊支承臂32的一端可旋地安装在可运动的支架34上並且安装在一对接触辊支承臂32的另一端的接触辊26的纵轴平行于芯28的纵轴，接触辊26可以以适当的装置如液压缸58在一个受控制的压力下与再绕卷R接触。

为了在一对支承臂32之间安装具有所需轴向长度的接触辊26，支承臂32的支架34可沿导轨36的纵轴运动或滑动，导轨两端固定在机架（未画出）上而支架34可以固定在所需的位置上。

芯子支承装置30带有夹紧装置（未画出）以便在其上可活动地安装芯子28。可以从许多种夹紧装置中选择所需的夹紧装置。芯子支承装置30可以平行于芯子28的纵轴移动，因此具有适于卷绕窄带CW的长度的芯子28可以安装在一对芯子支承装置30之间。芯子支承装置30的座40可以沿距离调节件42滑动并牢固固定在所需的位置上。为了转动芯子28以便在其上卷绕窄带CW，芯子支承装置30带有适当的驱动装置44（例如电动机），其输出轴通过适当的传动机构与芯子28相连。

依据本发明，在机器工作中，当再绕卷R增大直径时，芯子支承装置随着再绕卷R的增大而沿图1中箭头A的方向移动，而接触辊26以所需的压力与再绕卷R接触而不改变其位置。

为此目的，固定着距离调节件42的座46可以沿装在底板或基础结构上的一对或一组导轨48运动。当再绕卷R增大直径时随着窄带CW在芯子28上聚积，携带重载的座46沿图1中的箭头A的方向从芯子28与接触辊26接触的开始卷绕位置连续移动。芯子支承装置30上没有铰接件，再绕卷的转动不会引起振动。

考虑到机器的安装作业和带材W的导向方法，铺设导轨的基础结构50可选择钢块、单块厚板或由一组桁架组合形成的结构。

座46带有一组配合件或滑块52，它采用能使座沿导轨48平稳滑动或移动而不引起振动的结构。为此目的，可以采用普通的滑动机构、线性轴承和类似机构。当然，为了使配合件能支承重载，其上可以采用轮子。如果需要的话，可以把滑块52固定在基础结构50上而把导轨48固定在距离调节件42上。

如图2所示，一对导轨48支承着前部12和后部14。根据我们的经验，一对导轨足可以支承2米宽带材的再绕机，三根导轨可以支承4米宽带材的再绕机，四根导轨可以支承6米宽带材的再绕机而不引起任何振动。

在基础结构50和座46之间装有驱动机构54，以便沿图1中所示箭头A的方向移动座46。驱动机构54可采用丝杠和使丝杠转动的电动机或液压马达。

如果必须保证距离调节件42的移动，建议采用普通的平行运动机构。

依据本发明的带材分条再绕机构成如下：

（1）芯子支承装置刚性固定，以致于在工作中不引起任何振动。

（2）芯子支承装置的位置可以根据窄带宽度来调节而再绕卷的重量可以由它的直径和带材的重量来决定。支承可变负荷的部分被牢固地支承，因而再绕机不发生振动。该机器可以根据带材宽度的变化来分配再绕卷的重量。

（3）当再绕卷增大直径时，芯子支承装置不旋转或摆动，因而将不引起振动。再绕卷可以安装于机器的较低位置。

（4）前部和后部的机架以及安装带材导向辊的结构可以独立构成。

（5）在普通的再绕机中至少有三个铰接部分用来连接流体缸与托架、臂与流体缸以及芯子支承装置与机架，但是在本发明中没有铰接部分。

因而，本发明可以消除关于母本特许公开昭45-20644号所指出的上述缺点。除此之外，本发明还可以消除如上述日本特许公开昭55-293号中所示的由绕支承臂下端的销轴摆动的支承臂的上端聚积的再绕卷引起的缺点。

根据我们关于本发明的带材分条再绕机的工作的实验数据，可以以600转/分的转速重绕12微米厚的塑料带材，在所有方向都不振动。

为了把带材高效率地重绕在芯子上，抑制芯子支承装置的振动是十分重要的。此外，必须精确地控制接触辊与再绕卷之间的接触压力。

如上所述，在本发明中考虑了在工作中防止振动和控制再绕卷R与接触辊26之间的接触压力。

如图3所示，为了以所需的压力把接触辊26压向芯子28或再绕卷R，接触辊支承臂32与靠流体缸58的活塞60推动的活塞杆56一起动作。控制单元62的输出信号把活塞60的动作控制在短行程内。

最好由控制单元62的输出信号所操纵的驱动装置54沿图3中箭头A的方向连同距离调节件42连续移动芯子支承装置30。为此目的，距离调节件42的移动可以由表示聚积中的再绕卷的直径增加的控制信号来控制。

在检测接触辊微小位移的情况下，如果需要移动该辊，最好尽可能微量地移动它。可以采用数字或模拟计算机来进行控制。

如上所述，接触辊26和再绕卷R可以随着再绕卷的聚积而线性运动。因而在本发明中接触辊与再绕卷之间的接触压力的控制将不受再绕卷聚积的影响，但是在先有技术中由于再绕卷铰接在支承臂上或单独旋转，很难控制接触压力。

依据本发明，如图4所示，窄带CW供给接触辊26的方向始终平行于窄带CW供给再绕卷R的方向，而且接触辊26的中心保持在与再绕卷R的中心相同的水平面内。因而，施加在接触辊上的压力不受由于带材张力的改变而施加在接触辊上的压力变化的影响。此外，由于用来支承接触辊的臂保持其垂直位置，接触辊的重量变化可以忽略不计。

另一方面，在例如如图5所示依据上述日本特许公开昭45-20664号的普通再绕机中，窄带CW供给接触辊T的方向与窄带CW供给再绕卷R的方向不平行。即使开始工作时它们互相平行，由于再绕卷R绕其支承S的销轴P摆动，不可能在工作中保持接触压力恒定。

根据本发明，接触辊26和芯子支承装置30的工作可以分别控制。

可以把流体缸58连接到一个负载检测装置或负载传感器64上以便得到指示接触辊26与再绕卷之间实际接触压力的电信号，然后此信号就可以反馈到控制单元62以提高工作的稳定性。

在我们的试验中，本发明的带材分条再绕机在接触辊与再绕卷之间30Kg/m的接触压力下以600转/分重绕12微米厚的塑料片材带，接触压力的变化范围在1/100公斤左右或小于10克。然而，在普通的再绕机中接触压力的变化范围在500克到1公斤之间。因而，本发明可以提供一种高性能的再绕机。

第二实施例

如图6所示，在依据本发明的带材分条再绕机的第二实施例100中，带材W的导向辊16和切条器18分别布置在机器的上部，带材W从机器的上侧经导向辊16供到切条器18。这种形式有利于防尘。座46和用作工作台的机器102借助于焊接、螺钉和螺母装置等刚性固定在距离调节件42上。这些元件可以增加加在距离调节件42上的重量，以提高防振作用。增加重量和加固结构以防止振动。

如图7所示，距离调节件42沿着四排导轨48顺带材W的纵向运动，以便把加在距离调节件42上的负荷分配到这些导轨的每一根上。距离调节件42在其他运动的限制下仅能沿带材W的纵向平稳地运动。依据本发明，可以根据带材的宽度和重量设计机器。

在本发明的第二实施例中，用来使距离调节件42沿带材W的纵向往复运动的驱动机构144安装在导轨48的一端，该导轨支持着座46和距离调节件42。驱动机构144包括与固定在距离调节件42上的滑块104相配合的丝杠106，使丝杠106以低速旋转的伺服电机108，使丝杠106以高速旋转以便在准备操作机器时或在把再绕卷移出机器之外时促使距离调节件42运动的电动机110，差动齿轮112，传动轴114和伞齿轮116。一对丝杠106被同时驱动，距离调节件42和芯子28可以朝向或离开接触辊26运动。

在本发明的第二实施例的带材分条再绕机100中，再绕卷R可以很容易地在短时间内被自动地取出机器之外。

根据普通的再绕机，再绕卷与芯子支承臂一起倾斜以便把再绕卷放到工作台上或者用吊挂装置提升料卷。

另一方面，在此实施例中，在接触辊26与前部或后部之间留有空间，用来沿其轴向移走和输送再绕卷R的装置150可以布置在此空间里。

输送装置150包括由驱动装置（未画出）操纵的一个传送带152和一个提升器154以及驱动156的装置。如果需要的话，提升器154可以由适当的装置（未画出）沿再绕卷R轴的横向移动。在再绕机100的前部12和后部14的再绕工作中，传送装置152退离其工作位置。当再绕工作完成时，传送带152工作，从而把再绕卷R移出机器之外。

在本发明的第二实施例中，最好把芯子支承装置30的上部向里延伸，以便在机器的中心位置装设传送装置152。如果需要的话，可以用一个小车作为输送装置150。

第三实施例

根据本发明，需要时可以把接触辊固定而让再绕卷R压向接触辊。

在依据本发明的第一和第二实施例中，接触辊26分别位于每个再绕卷芯子28上。

另一方面，在第三实施例中，如图8所示，前部12和后部14各装一个接触辊226而不管再绕卷的数目是多少。

为了以一定的控制压力把接触辊226压向一组再绕卷R，芯子支承装置30可沿座240滑动而不引起相对于座240的任何振动。

在此实施例中，如图9所示，有用来控制再绕卷R和接触辊226之间的接触压力的控制装置260和用来控制距离调节件42的移动的控制装置262。

这就是说，来自控制装置260的控制信号加在压力控制装置238上，从而以所需要的压力把芯子支承装置30压向接触辊226。随着再绕卷R的聚积，距离调节装置42被控制装置260驱动，从而把它移到与芯子支承装置30在座240上相对应的位置上。

在本发明的第三实施例中，可以把输送装置设置在前部与后部之间。

虽然本发明是通过其最佳实施例来介绍的，但是熟悉本专业的技术人员应该明白，其中可以进行上述及其他形式和细节的改动而不脱离本发明的精神和范围。

Claims (5)

1、一种带材分条再绕机，它包括用来把一个宽供料带材引导到把上述带材分割成纵向延伸的窄带的切条器的一组导向辊、用来把上述窄带在它们的每个芯子上卷绕成再绕卷的互相对置的前部和后部、以及用来把上述窄带交替地供给上述前部和后部的装置，其特征在于：上述机器包括：

上述前部和后部各带一个芯子支承装置；

架在上述芯子支承装置上的接触辊以使之以所需要的压力与上述再绕卷相接触；

根据上述窄带的宽度平行于上述再绕卷的纵轴布置的距离调节件；

使上述芯子支承装置与上述距离调节件一起仅沿上述窄带的纵向运动的装置；以及

随着上述再绕卷直径的增加控制上述驱动装置的装置。

2、如权利要求1所述的带材分条再绕机，其中一组接触辊分别布置到每个上述窄带再绕卷，每个上述接触辊与每个上述再绕卷之间的接触压力受到控制。

3、如权利要求1所述的带材分条再绕机，其中上述接触辊固定于某一位置，上述接触辊与上述再绕卷之间的接触压力由上述芯子支承装置的微量移动来控制。

4、如权利要求1所述的带材分条再绕机，其中上述芯子支承装置的上部向里延伸以便在其上安装上述再绕卷芯子。

5、如权利要求1所述的带材分条再绕机，其中用来把再绕卷移出上述机器之外的装置布置在上述前部与后部之间的空间里。

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