CN103373628A - 用于卷绕纤维幅材尤其是纸幅和纸板幅的方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于卷绕纤维幅材尤其是纸幅和纸板幅的方法和设备，在该方法中，部分幅材卷（R1、R2）在卷绕设备中被卷绕，卷绕设备包括至少两个卷绕站（21、22），其中部分幅材（W1、W2）经由卷绕辊（41、42）与部分幅材卷（R1、R2）之间的压区被引导至部分幅材卷（R1、R2），在该方法中，部分幅材（W1、W2）在进入产生包卷角（A1、A2）的压区之前，在卷绕辊（41、42）的表面上被引导。在该方法中，分别对于每个卷绕站，在卷绕辊（41、42）的表面上被引导的部分幅材的包卷角（A1、A2）是至少120°，并且包卷角关系即较大包卷角与较小包卷角的比值关系是至少为1且至多为1.25。

Description

用于卷绕纤维幅材尤其是纸幅和纸板幅的方法和设备

技术领域

本发明涉及一种用于卷绕纤维幅材尤其是纸幅和纸板幅的方法，其用于将纤维幅材尤其是纸幅和纸板幅卷绕成部分幅材卷，在该方法中，在与卷绕辊相连形成的卷绕站上，部分幅材卷经由卷绕辊与正在形成的部分幅材卷之间的压区被卷绕。

本发明还涉及一种用于卷绕纤维幅材尤其是纸幅和纸板幅的设备，其用于将纤维幅材尤其是纸幅和纸板幅卷绕成部分幅材卷，该设备包括用于经由卷绕辊与正在形成的部分幅材卷之间的压区来卷绕部分幅材卷的卷绕站。

背景技术

公知的，纤维幅材（例如纸）是在多台机器中制造的，这些机器一起构成造纸生产线，造纸生产线能够长达数百米。现代化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，并且纸幅的宽度能够大于11米。

在造纸生产线中，纸的制造是作为连续过程发生的。在造纸机中完成的纸幅由围绕卷轴（即卷筒轴）的卷取装置卷成母卷；母卷的直径能够大于5米，并且重量大于160吨。卷取的目的是将被制造成平面状的纸幅改成可更容易加工的形式。在位于主机生产线中的卷取装置上，造纸机的连续生产第一次中断并切换成周期性的操作。

造纸中生产出来的母卷中的幅材是全宽度的，并且甚至长度大于100km，因此它必须被分切成具有适合造纸厂的客户的宽度和长度的部分幅材，并且在从造纸厂交付部分幅材之前，将这些幅材围绕卷绕芯卷成所谓的客户卷。如公知的，幅材的分切和卷起（卷绕）是在合适的单独的机器中、即分切复卷机中发生的。

在分切复卷机上，母卷被退卷，宽幅材在分切部被分切成多个较窄的部分幅材，这些部分幅材围绕卷绕芯（如卷筒）在卷绕部中被卷绕并被卷成客户卷。当客户卷完成时，分切复卷机停止，并且这些卷（即所谓的设定卷）被从机器上卸下。之后，此过程通过卷绕新的设定卷而继续。这些步骤被周期性地重复，直到母卷出完纸运行为止，因此执行母卷更换，并且操作随着新的母卷的退卷而再次开始。

其中，取决于进行卷绕的纤维幅材的类型，分切复卷机采用不同类型的卷绕设备。在多站复卷机式的分切复卷机上，幅材从退卷装置经由导辊被引导到分切部，幅材在分切部被分切成部分幅材，这些部分幅材被进一步引导到卷绕站上的卷绕辊，以在卷芯上被卷成客户卷。相邻的部分幅材在一个或多个卷绕辊的不同侧被卷绕。多站复卷机具有一到三个卷绕辊，并且在多站复卷机中，每个部分幅材在其自己的卷绕站被卷绕成部分幅材卷。在卷绕期间，在卷绕辊与待卷绕的部分幅材卷之间形成卷绕压区。卷绕压区使处于压区中以及处于包卷区域（此区域是幅材在卷绕辊的表面上行进的区域）处的幅材张紧。当卷绕辊具有柔软涂层时张紧程度提高。如果包卷的长度不够长，幅材将在卷绕辊的表面上滑动。在彼此靠近的多个部分幅材具有不同包卷长度，结果使得这些部分幅材的张力不同的情况下，会导致运行性问题，并会导致这些部分幅材卷的张紧度不同。现有技术中已有人尝试在卷绕辊处采用张力中断辊（tension interruption roll）来解决这一问题，但这类尝试已被证实并不可靠，并且还需要大量的维护。

因此，当在卷绕站上卷绕幅材时，重要的是幅材在进入卷绕站的卷绕压区时快速停留而不在卷绕辊的表面上滑动，因此进入的幅材的张力仍然处于控制之中。如果在实践中发生滑动，或者说当在实践中发生滑动时，重要的是，多个部分幅材的可能的不同长度的圆周距离、即在卷绕辊的周缘上的不同尺寸的包卷角要么被消除，要么（如果不能消除的的话）可尝试借助卷绕技术，利用不同的卷绕参数来补偿因不同长度的围绕距离引起的多个部分幅材的张力差。如果在不同卷绕站上的滑动不同，部分幅材卷会形成为具有不同的硬度。

在现有技术的公知的多站复卷机类型的某些分切机上，在直径典型地为1200mm或1500mm的一个卷绕辊的两侧发生部分幅材的卷绕。例如，EP0478719号专利文献的说明书描述了一种公知的分切复卷机的复卷机，其中部分幅材的卷绕发生在卷绕辊的两侧，并且多个部分幅材的外周距离在位于卷绕辊的不同侧的卷绕站上是不同的。作为其解决方案，EP0478719号专利文献的说明书描述了单独的所谓的张力中断辊的使用。借助这种张力中断辊，部分幅材被闭锁至卷绕辊的表面上，因此张力中断辊旨在消除滑动效应。当由退卷装置施加的幅材张力在卷绕之前以这种方式被中断时，卷绕需要额外的装置（例如卷绕站的中心驱动器），由此再一次向幅材提供卷绕所需的张力。从能耗上看，这种方法不具有成本效益。

至于现有技术的公知的某些其他类型的多站复卷机，举例来说，FI71708（US4601345）号专利说明书以及US4508283号专利说明书描述了所谓的三辊式复卷机，部分幅材的卷绕借助直径典型地为850mm或1000mm的两个卷绕辊以及位于这两个卷绕辊之间的导辊来进行。多个部分幅材在被引导到卷绕辊之间是被彼此分开地引导的。FI71708号专利描述了一种分切复卷机的复卷机，其中卷绕臂枢轴式转动，因此随着卷直径增大，卷绕辊的周缘上的卷绕压区转移，即幅材在卷绕辊上的包卷角改变。US4508283号专利描述了一种分切复卷机的复卷机，其中卷绕站处在卷绕辊的上方并沿机器的横向悬挂在坚固的横梁上，并且这些卷绕站的支撑需要设在卷绕辊上的庞大结构。在这类复卷机中，在复卷机的不同侧受到引导的部分幅材的围绕辊的距离被优化，使得卷绕辊的周缘和导辊的周缘上的距离在位于分切复卷机的两侧的卷绕站上实质上相同。为了确保均匀卷绕，卷绕辊和导辊被以机械方式连接到一起，并且这一组件由一个电机来驱动。待卷绕的部分幅材卷由多个臂来支撑，这些臂随着部分幅材卷的直径在卷绕期间增大而相对于卷绕辊移动幅材卷。这类设备的先决条件是在卷绕辊和导辊以及幅材卷的支撑臂的制造中，达到紧密的相互直径公差，因此导致复卷机的制造需要高精度。

在美国第2460694号专利中揭露了具有两个卷绕辊的现有技术的复卷机，在该设备中，待卷绕的部分幅材卷由多个臂来支撑，这些臂随着部分幅材卷的直径在卷绕期间增大而相对于卷绕辊移动幅材卷，并且因此在卷绕期间包卷角改变，因此卷绕压区随着卷直径增大而在卷绕辊的周缘上转移，即幅材在卷绕辊上的包卷角改变。

发明内容

本发明的一个目的是创造一种用于卷绕纤维幅材的设备和方法，其中，与部分幅材在一个或多个卷绕辊上的滑动有关的问题已被消除或者至少被最小化。

本发明的一个目的是创造一种用于卷绕纤维幅材的设备和方法，其中，因部分幅材在一个或多个卷绕辊上的张力差而产生的问题已被消除或至少被最小化。

本发明的一个目的是提供一种用于卷绕纤维幅材的设备和方法，其中，在所有同时卷绕的部分幅材卷中取得了可能的最好和最相似的卷绕结果。

为了实现上述目的以及以下将提出的目的，根据本发明的方法，部分幅材卷在卷绕设备中被卷绕，所述卷绕设备包括至少两个卷绕站，其中部分幅材经由卷绕辊与部分幅材卷之间的压区被引导至所述部分幅材卷；在所述方法中，部分幅材在进入产生包卷角的所述压区之前，在所述卷绕辊的表面上被引导；在所述方法中，分别对于每个卷绕站，在所述卷绕辊的表面上被引导的部分幅材的包卷角是至少120°，并且包卷角关系即较大包卷角与较小包卷角的比值关系是至少为1且至多为1.25。根据本发明的设备包括至少一个卷绕辊，用于经由所述卷绕辊与正在形成的部分幅材卷之间的压区，来将部分幅材卷绕成部分幅材卷，所述设备包括用于在所述卷绕辊的表面上引导所述部分幅材以产生包卷角的装置，其特征在于，在所述设备中，所述用于产生包卷角的装置被设置成，使得在所述卷绕辊的表面上被引导的部分幅材的包卷角分别对于每个卷绕站为至少120°，并且包卷角关系即较大包卷角与较小包卷角的比值关系是至少为1且至多为1.25。

根据本发明的用于卷绕部分幅材的方法和设备，使用了具有一个卷绕辊或有益地具有两个卷绕辊的多站式复卷机，其中，每个卷绕辊上的包卷角是至少120°，并且包卷角关系即较大包卷角与较小包卷角的比值关系是至少为1且至多为1.25。本发明用于部分幅材以相似的方式在一个或多个卷绕辊上滑动的情况，因此在不同的卷绕站中进行卷绕时滑动不会带来问题。

借助本发明，在卷绕中，较大包卷角与较小包卷角之比为1-1.25的包卷角关系使得滑动问题被最小化，并且被引向不同卷绕站的多个部分幅材的张力提供了良好的运行性，并且待被同时卷绕的部分幅材卷没有张力问题。

根据本发明的有益特征，卷起利用部分幅材卷的质量来进行，并且随着部分幅材卷的直径增大，其中心相对于卷绕辊以一定角度线性地移动，因此压区的位置仍然保持静止。卷绕站被牢固地支撑在机器水平面或者等同的地基上。

根据本发明的其他有益特性，卷绕站被直接地支撑在地面上，因此向这些卷绕站提供极好的和稳定的支撑，而机器水平面上没有庞大的支撑结构。

附图说明

接下来，将参照附图中的各图更详细地描述本发明，本发明绝非旨在被限缩至图中的细节。

图1示意性地示出了其中使用一个卷绕辊的本发明的示例性实施例；

图2示意性地示出了其中使用两个卷绕辊的本发明的示例性实施例；

图3示意性地示出了被支撑在地面上的卷绕站的示例。

具体实施方式

图1示意性地示出了其中使用一个卷绕辊12的本发明的示例性实施例。例如，幅材从退卷站（未示出）被引导于分切机刀片13、14或者激光或喷水分切装置之间，分切机刀片13、14或者激光或喷水分切装置沿纵向将幅材W分切成多个第一部分幅材W1和多个第二部分幅材W2，第一部分幅材和第二部分幅材是交替设置的。附图标记“W1”指代的是那些将从导辊15经由另一导辊31被引导到第一卷绕站21，以被卷绕成第一部分幅材卷R1的部分幅材；而附图标记“W2”指代的是那些将从导辊15经由另一导辊32被引导到第二卷绕站22，以被卷绕成第二部分幅材卷R2的部分幅材。部分幅材W1、W2经由各自的卷绕站21、22上的卷绕辊12，被卷绕成部分幅材卷R1、R2。每个部分幅材卷都是围绕卷芯或相等的卷筒轴形成的。实质上，所有部分幅材W1、W2均经过第一导辊15；并且这些部分幅材中的第一部分幅材W1被引导到导辊31，并且因此经由卷绕辊12在第一卷绕站21处发生卷绕。这些部分幅材中的第二幅材W2从导辊15被引导经由导辊32，并且经由卷绕辊12在第二卷绕站22上被卷绕。部分幅材在卷绕辊的处于图中线条A1、A2之间的表面上的包卷角分别对应于各卷绕站21、22，且为至少120°，并且包卷角关系、即较大包卷角与较小包卷角的比值关系是至少为1且至多为1.25。

图2示意性地示出了其中使用两个卷绕辊41、42的本发明的示例性实施例。例如，幅材W从退卷站10被引导于分切机刀片13、14或激光分切装置或喷水分切装置之间，分切机刀片或激光分切装置或喷水分切装置沿纵向将幅材W分切成部分幅材W1、W2。附图标记“W1”指代的是那些将从导辊15被引导到第一卷绕站21，以被卷绕成第一部分幅材卷R1中的的部分幅材；而附图标记“W2”指代的是那些将从导辊15被引导到第二卷绕站22，以被卷绕成第二部分幅材卷R2的部分幅材。部分幅材W1、W2经由各自的卷绕站21、22上的卷绕辊41、42，被卷绕成部分幅材卷R1、R2。每个部分幅材卷都是围绕卷芯或相等的卷筒轴形成的。实质上，所有部分幅材W1、W2均经过第一导辊15，并且这些部分幅材中的第一部分幅材W1被引导到第一卷绕站21的卷绕辊41，因此经由卷绕辊41在第一卷绕站21处发生卷绕。这些部分幅材中的第二部分幅材W2从导辊15被引导，以经由第二卷绕站22上的第二卷绕辊42被卷绕。部分幅材在卷绕辊的处于图中线条之间的表面上的包卷角A1、A2分别对应于各卷绕站21、22，且为至少120°，并且包卷角关系、即较大包卷角与较小包卷角的比值关系是至少为1且至多为1.25。

图3示意性地示出了被支撑在地板52上的卷绕站21、22的示例。本图示出了卷绕辊12，由附图标记“W1”、“W2”指代的部分幅材是可引导的。部分幅材W1、W2经由卷绕站21、22上的卷绕辊12被卷绕成部分幅材卷R1、R2。卷绕站21、22被支撑在地面52或者相等的地基上，并且部分幅材卷R1、R2经由支撑臂51或等同部件被附接到可线性移动的卷绕站。部分幅材卷是围绕卷芯25或者等同的卷筒轴产生的，卷芯25或者等同的卷同轴从其中心被连接到支撑臂51。随着部分幅材卷的直径在卷绕进行时增大，增大的部分幅材卷相对于卷绕辊12以一定的角度B线性地移动，这借助箭头S在图1中示出。部分幅材卷的支撑角B大于0°而小于或等于90°，最有益地是45-90°。当部分幅材卷R1、R2被完成时，因为卷绕站21、22被支撑在地面52或者等同的地基结构上，由此部分幅材卷的周缘位置靠近地面52的水平线，所以很容易从卷绕站21、22释放这些部分幅材卷亦即从卷绕辊12上卸下已完成的部分幅材卷R1、R2，以交付设定卷。由于部分幅材卷将其自身的至少部分质量有益地支撑在下方卷绕辊12上，所以利用部分幅材卷的质量，产生了部分幅材W1、W2形成部分幅材卷R1、R2的卷绕。因此，部分幅材卷的质量有益地提供了为在部分幅材卷与卷绕辊之间进行卷绕所需的压区负载。部分幅材卷的质量的另一部分则从部分幅材卷的处于卷芯25处的中心，由支撑臂51的卷绕卡盘（winding chuck）来支撑。

根据图3的卷绕站21、22有益地被设置成与图1的示例中的卷绕辊12相连，并与图2的示例中的两个卷绕辊41、42相连。在与图2的示例相连的情况下，自然地，相对于与第一卷绕辊41相连的卷绕站21，与第二卷绕辊42相连的卷绕站22实质上是镜像。

以上本发明仅是参照若干有益的示例性实施例来描述的，本发明绝非意在被局限于这些实施例的细节，而是能够有很多改型和变化。

Claims (9)

1.一种用于卷绕纤维幅材尤其是纸幅和纸板幅的方法，在所述方法中，部分幅材卷（R1、R2）在卷绕设备中被卷绕，所述卷绕设备包括至少两个卷绕站（21、22），其中部分幅材（W1、W2）经由卷绕辊（12；41、42）与所述部分幅材卷（R1、R2）之间的压区被引导至所述部分幅材卷（R1、R2）；在所述方法中，部分幅材（W1、W2）在进入产生包卷角（A1、A2）的所述压区之前，在所述卷绕辊（12；41、42）的表面上被引导，其特征在于，在所述方法中，在所述卷绕辊（12；41、42）的表面上被引导的部分幅材的包卷角（A1、A2）分别对于每个卷绕站（21、22）是至少120°，并且包卷角关系即较大包卷角与较小包卷角的比值关系是至少为1且至多为1.25。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述方法中，所述卷绕站（21、22）是与一个卷绕辊（12）相连形成的。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述方法中，幅材（W）从退卷站被引导于分切机刀片（13、14）之间，所述分切机刀片（13、14）沿纵向将幅材（W）分切成第一部分幅材（W1）和第二部分幅材（W2），并且第一部分幅材（W1）和第二部分幅材（W2）经由第一导辊（15）被引导；并且第一部分幅材（W1）被引导到第二导辊（31），且经由所述卷绕辊（12）而在所述第一卷绕站（21）处被卷起；而第二部分幅材（W2）被引导至另一第二导辊（32），以经由所述卷绕辊（12）在所述第二卷绕站（22）上被卷起。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述方法中，所述卷绕站（21、22）由两个卷绕辊（41、42）形成。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述方法中，所述幅材（W）从退卷站（10）被引导于分切机刀片（13、14）之间，所述分切机刀片（13、14）沿纵向将幅材（W）分切成第一部分幅材（W1）和第二部分幅材（W2），并且第一部分幅材（W1）和第二部分幅材（W2）经由第一导辊（15）被引导；并且第一部分幅材（W1）从所述导辊（15）被引导到所述第一卷绕站（21）的第一卷绕辊（41），而第二部分幅材（W2）从所述导辊（15）被引导到所述第二卷绕站（22）的第二卷绕辊（42）；并且第一部分幅材（W1）和第二部分幅材（W2）经由各自的卷绕站（21、22）上的所述卷绕辊（42、42）被卷绕成多个部分幅材卷（R1、R2）。

6.一种用于卷绕纤维幅材尤其是纸幅和纸板幅的设备，所述设备包括至少一个卷绕辊（12；41、42），用于经由所述卷绕辊（12；41、42）与正在形成的部分幅材卷（R1、R2）之间的压区，来将部分幅材（W1、W2）卷绕成部分幅材卷（R1、R2），所述设备包括用于在所述卷绕辊（12、41、42）的表面上引导所述部分幅材以产生包卷角的装置，其特征在于，在所述设备中，所述用于产生包卷角的装置被设置成，使得在所述卷绕辊（12；41、42）的表面上被引导的部分幅材的包卷角（A1、A2）分别对于每个卷绕站（21、22）为至少120°，并且包卷角关系即较大包卷角与较小包卷角的比值关系是至少为1且至多为1.25。

7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述设备包括用于将全宽度幅材（W）退卷的退卷机以及用于将所述全宽度幅材（W）分切成部分幅材（W1、W2）的分切装置（13、14），所述设备还包括导辊（15、31、32），所述导辊用于将分切出的部分幅材（W1、W2）引导到所述至少一个卷绕辊（12），其中有至少两个卷绕站（21、22）用于卷绕所述部分幅材卷（R1、R2）。

8.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述设备包括用于将全宽度幅材（W）退卷的退卷机（10）以及用于将全宽度幅材（W）分切成部分幅材（W1、W2）的分切装置（13、14），所述设备还包括导辊（15），所述导辊用于将分切出的部分幅材（W1、W2）引导到形成至少两个卷绕站（21、22）的两个所述卷绕辊（41、42），所述卷绕站用于卷绕部分幅材卷（R1、R2）。

9.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，在所述设备中，至少一个卷绕站（21；22）被支撑在地板（52）或者等同的地基上。

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