CN104080719B - 卷筒退绕机和退绕方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种退绕机，其包括：第一退绕位置(P2)，在所述第一退绕位置中定位有第一卷筒(B1)；第二退绕位置(P3)，当第一卷筒必须用第二卷筒(B2)替换时，第一卷筒被转移到所述第二退绕位置；备用位置(P1)，在所述备用位置中第二卷筒(B2)保持备用；第一退绕构件(13)，所述第一退绕构件被布置和控制成当第一卷筒(B1)必须用第二卷筒(B2)替换时使第二卷筒(B2)开始转动。此外，退绕机包括第二退绕构件(31)，所述第二退绕构件具有至少一个循环柔性元件(33)。循环柔性元件从第一退绕位置(P2)延伸到第二退绕位置(P2)，并且被布置和控制成使得第一卷筒维持与第二退绕构件接触并且借助第二退绕构件(31)使得第一卷筒在第一退绕位置(P2)中、在第二退绕位置(P3)中和在从第一退绕位置(P2)转移到第二退绕位置(P3)中时维持转动。
Description
技术领域
本发明涉及用于转化或处理卷绕在滚筒或卷筒中的幅材的机器。更具体地，本发明涉及对用于使幅材的卷筒退绕并用于将所述幅材进给到退绕机下游的一个或多个处理站的方法和装置的改进，所述幅材的卷筒具体地而不是排外地是诸如纸、“棉”纸等纤维素材料的卷筒。
背景技术
在造纸领域中，例如，在用于制造由棉纸制成的诸如卫生纸、厨房用纸等的制品的领域中，习惯于借助于卷绕一层或多层纤维素材料来生产较大直径的卷筒。这些较大直径的卷筒随后借助退绕机退绕以将幅材进给到处理和转化站，用于生产较小直径的筒或其它产品，尤其意在随后处理的半成品以获得意在销售的成品，所述成品例如是卫生纸卷、厨房用纸卷、餐巾纸或类似物。
退绕机必须被设计成使得允许用保持在备用位置中的新卷筒迅速替换空卷筒。US-B-7,350,740和US-B-7,500,634描述了在不停止进给幅材的情况下执行用新卷筒自动地替换空卷筒的退绕机。
WO2006/077609说明了一种退绕机，在所述退绕机中空卷筒借助一对导引件从退绕位置运动到卸载位置。一旦卷筒已经从两个上述位置中的一个转移到另一个，则新卷筒从上方朝向退绕站降低，直到新卷筒与下方的退绕带接触为止。退绕机在空卷筒替换步骤之前停止运动。一旦新卷筒已经被定位，则退绕机被重新起动。在该情况下，为了确保幅材向下游连续进给，必要的是提供“缘垛”，即在具有可以改变的中心距的一系列导辊之间形成的幅材的供给物，以当在所述缘垛的上游不进给幅材时允许向缘垛的下游输送幅材。
在WO2007/099570中说明了一种类似的退绕机。
WO2010/121252说明了一种退绕机，在所述退绕机中设置有卷筒的退绕位置和用于新卷筒的备用位置。当正退绕的卷筒是空卷筒时，幅材被切断并且幅材的尾端被卷绕在吸辊上。空卷筒从退绕位置移除并且用新卷筒替换，所述新卷筒在该时刻之前被保持在备用位置中。上面已经卷绕有切割的幅材的尾部的辊朝向新卷筒运动以执行卷绕在新卷筒上的幅材与卷绕在辊上的幅材的拼接。一旦已经执行两个幅材的拼接，可以再次开始朝向下游站进给。而且在该现有技术的退绕机中，必须设置有缘垛累加器以确保连续输送到退绕机下游的生产线。这对于将来自第一空卷筒的适当长度的幅材卷绕在吸辊上而言也是必要的。
EP-1444154说明了一种退绕机，在所述退绕机中为了执行用备用的新卷筒自动替换空卷筒，设置有三个不同的退绕构件。第一主退绕构件包括中心退绕系统，即，所述中心退绕系统在其轴线处接合幅材的卷筒并且在拖动它转动。该第一退绕构件执行每个卷筒的退绕循环的大部分。在退绕位置的一侧处，设置有用于第二卷筒的备用位置，该第二卷筒意在当第一卷筒是空卷筒时替换第一卷筒。为了执行用备用的卷筒替换正退绕的卷筒，退绕构件与正退绕的卷筒一起从主退绕位置朝向下方的副退绕位置转移。这里，设置有第二退绕构件，所述第二退绕构件在与正退绕的卷筒接触时维持正退绕的卷筒转动并且负责执行退绕循环的最后部分。因此，第一退绕构件可以返回到主退绕位置以接收备用的卷筒，而第二退绕构件继续维持卷筒转动和输送幅材。备用的卷筒借助第三退绕构件被置于转动中。备用的卷筒开始退绕，备用的卷筒的头端放置在仍然正从第一卷筒退绕的幅材的最终部分上，所述第一卷筒暂时处于下位置中并且通过第二退绕构件退绕。这样，来自两个卷筒的两个幅材被叠加并且一起进给到定位在下游的拼接器件。一旦新卷筒的头端到达拼接器件，则在从第一卷筒退绕的幅材与从第二卷筒退绕的幅材之间执行拼接，以便使空卷筒可以通过切割剩余的幅材而移除，并且先前备用的新卷筒开始其实际的退绕循环。
这些现有技术的退绕机具有某些问题。在某些情况下，这些机器是尤其复杂的、难以管理的，并且具有较高的制造成本。这些机器中的某些不能在不停止进给幅材的情况下执行卷筒的替换，并且因此需要一种缘垛累加器，所述缘垛累加器增加了机器的成本、使机器更加易于被破坏、也增加了对于安装机器所必需的空间，结果增大了对于将退绕机形成第一块体的转化线所需要的面积。
通常，现有技术的退绕机可以使卷筒仅沿着一个方向退绕。
此外，许多现有技术的退绕机使用胶或胶带来执行来自几乎空的卷筒的层和来自新卷筒的层的拼接。这涉及需要消耗品和较长的制备时间。此外，在拼接区域中所使用的粘结剂材料(其被丢弃并且随后被回收利用)污染了纤维素材料，因此所述粘结剂材料在被回收利用之前必须被适当地处理。
发明内容
根据一个方面，本发明提供一种尤其用于纤维素材料的卷筒的卷筒退绕机，所述卷筒例如是来自造纸厂的母体卷筒或较大直径的卷筒，以便为纸转化线路进料，所述纸转化线路例如是用于制造纸卷、卷轴、餐巾纸或类似物的线路，所述卷筒退绕机部分地或完全地克服了现有技术的机器和装置的问题。
基本上，根据一个实施例，提供一种用于使幅材的卷筒退绕的退绕机，包括：第一退绕位置，在所述第一退绕位置中在退绕循环的至少一部分期间定位有第一卷筒；第二退绕位置，当所述第一卷筒必须用第二卷筒替换时，所述第一卷筒被转移到所述第二退绕位置；备用位置，在所述备用位置中所述第二卷筒保持备用；与所述备用位置相关联的第一退绕构件，所述第一退绕构件被布置和控制成当第一卷筒必须用第二卷筒替换时使所述第二卷筒开始转动。此外，退绕机包括第二退绕构件，所述第二退绕构件具有至少一个循环(endless)柔性元件。有利地，第二退绕构件的循环柔性元件从第一退绕位置延伸到第二退绕位置，并且被布置和控制成使得第一卷筒维持与所述第二退绕构件接触，并且借助所述第二退绕构件使得第一卷筒在第一退绕位置中、在第二退绕位置中和在从所述第一退绕位置转移到第二退绕位置中时维持转动。
如从以下说明将显而易见，这样，可以在不需要停止进给幅材的情况下并且因此在没有任何缘垛累加器或料箱或类似物的情况下，退绕机执行用先前布置在备用位置中的新卷筒替换几乎空的卷筒。或者，可以设置有这样的累加器，即，所述累加器的尺寸小于在通过停止退绕来替换两个卷筒的系统中所需要累加器的尺寸。
可以仅采用两个退绕构件而在不需要卷筒停止转动的情况下进行连续退绕，相对于具有自动拼接的现有技术的退绕系统而言，本发明具有相当大的简化。以下将示出并且将从附图的说明清楚本发明的实施例的其它优点，附图示出本发明的非限制性实施例。
在有利的实施例中，备用位置处于第一退绕位置上方，即，备用位置在第一退绕位置处的或多或少的较大高度处。因此，可以借助尤其简单的转移装置将卷筒从所述位置中的一个转移到另一个，所述尤其简单的转移装置例如由枢转臂或一对枢转臂形成。
在某些实施例中，第一退绕位置位于第二退绕位置和幅材从退绕机的出口之间。在幅材中可以布置有拼接装置。在某些尤其有利的实施例中，拼接装置是机械装置，其中一个或多个压力轮作用在一个或多个配辊上。两个卷筒的幅材在压力轮和配辊之间经过，并且两个幅材通过施加在纤维上的局部压力效应而连结在一起(所述效应已知为“交织”)。
有利地，第二退绕构件可以被布置和控制成根据第一卷筒相对于第一退绕位置和相对于第二退绕位置的位置来修改循环柔性元件的路径。典型地，可以提供的是循环柔性元件围绕多个导辊被导引，所述多个导辊中的至少一个具有可运动的轴线，以修改循环柔性元件的路径，并且所述多个导辊中的至少一个是机动化的。根据需要，又一个导辊可以是可运动的，用于恢复由于正退绕的卷筒的直径逐渐减小所导致的循环柔性元件的松弛。
所述设置成修改循环柔性元件的路径的、具有可运动的轴线的辊可以被布置和控制成使得从下位置运动到上位置。当辊位于上位置时，循环柔性元件定位成作用在位于第二退绕位置的卷筒上。当辊位于下位置时，循环柔性元件的位置使得在不与第二退绕构件干涉的情况下允许空卷筒从第二退绕位置朝向卸载位置转移。此外，当可运动的辊位于下位置时，位于第二退绕位置的卷筒停止转动。
在实用的实施例中，循环柔性元件从第一退绕位置延伸到第二退绕位置并且具有活动分支，所述活动分支根据第一卷筒的转动方向从所述第一退绕位置朝向所述第二退绕位置运动，或者反之亦然。
在某些实施例中，循环柔性元件在第二退绕位置和拼接装置之间延伸，该拼接装置用于将从第一卷筒退绕的幅材和从第二卷筒退绕的幅材拼接，第一退绕位置位于第二退绕位置和所述拼接装置之间。
在有利的实施例中，在第一退绕位置中可以设置有尾架，所述尾架被控制和布置成轴向地接合第一卷筒，和释放第一卷筒以允许第一卷筒朝向第二退绕位置运动。在其它实施例中，其它系统可以设置成将卷筒保持在第一退绕位置中，例如，接合卷绕杆的端部的辊。
将卷筒从备用位置转移到第一退绕位置的转移装置可以设有枢转臂，所述枢转臂具有座部，所述座部由所述枢转臂承载的可运动的部分形成。座部可以设有惰轮或其它构件，所述惰轮或其它构件允许卷筒在第一退绕构件的作用下围绕其轴转动，而同时该卷筒被接合在上述座部中。
转移构件可以被设置成将卷筒从第一退绕位置转移到第二退绕位置。转移构件可以包括托架或一对托架，所述托架或一对托架可沿着在两个退绕位置之间延伸的相应的导引件运动。在有利的实施例中，该转移构件还被布置和设计成可从第二退绕位置运动到卸载位置，在所述释放位置中释放空卷筒。
为了切断来自几乎空的卷筒的幅材，可以设置切割构件，所述切割构件被控制和布置成在退绕结束时切割所述第一卷筒的幅材。这样，甚至在所有幅材已经退绕之前能够停止退绕。这尤其用于抛弃第一匝，即，每个卷筒的最内部的匝，所述第一匝通常是起皱纹的或破损的而不能用于生产。切割构件可以包括光滑的机械刀片或优选地锯齿状的机械刀片。也可以使用其它切割系统，例如，激光、水、压缩空气切割工具或类似物。
切割构件优选地与第二退绕位置相关联，但是也能够有其它构造，例如，切割构件在卸载位置中，或切割构件在中间位置中，或切割构件在转移构件上。
优选地，第一退绕构件和第二退绕构件二者是外围的退绕构件。通过将第一退绕构件也设计为外围的退绕构件，即，第一退绕构件包括一个或多个带、网、垫或其它循环元件，简化了在第一退绕位置中的卷筒的转移、从第一退绕构件到第二退绕构件的通路控制、以及卷筒与定位在第一退绕位置中的惰性尾架的接合。
有利地，根据本发明的退绕机可以被控制成使卷筒沿着一个方向或沿着相反的方向退绕。考虑到以下因素，这是尤其有用的和有利的。来自连续成形的机器的纤维素材料层通常具有两个相对的表面，所述两个相对的表面具有彼此不同的粗糙度。尤其，当纤维素材料用扬克烘缸(Yankee cylinder)处理时，与扬克烘缸接触的层的表面比相对的表面更加平滑。为了获得更好质量的多层产品，两个层优选地彼此组合，使得每个层的平滑表面都面对成品的外部。这需要使两个卷筒沿着相反的方向退绕。允许沿着一个方向或沿着另一个方向退绕的退绕机的使用简化了设备布局和管理。
在本发明的某些实施例中，退绕机使用一种借助机械层粘合来拼接层的系统。这允许在不使用胶或双面胶带的情况下拼接层，排除了消耗品和污染物，并且简化了用于制备新备用的卷筒的操作。
根据另一方面，本发明涉及一种用于使幅材的卷筒退绕和用于在不停止进给幅材的情况下在从第一卷筒退绕的第一幅材的尾部与从第二卷筒退绕的第二幅材的头部之间执行拼接的方法，所述方法包括以下步骤：
-将所述第一卷筒定位在第一退绕位置中；
-将第二卷筒定位在备用位置中，在所述备用位置中布置有第一退绕构件；
-借助第二退绕构件使第一幅材从所述第一卷筒退绕；
-在第一卷筒的退绕终止之前，将所述第一卷筒从第一退绕位置朝向第二退绕位置转移，借助所述第二退绕构件维持所述第一卷筒转动并继续使所述第一幅材退绕；
-将第二卷筒置于转动中，并且将第二卷筒从备用位置朝向第一退绕位置转移，而同时第二幅材开始从第二卷筒退绕；
-将第二幅材的头部拼接到第一幅材的尾部。
根据本发明的方法的有利实施例，第二幅材的头部放置在第一幅材上，而所述第一幅材继续从第一卷筒退绕并且所述第二幅材从第二卷筒退绕。此外，第二幅材的头部搁置在第一幅材上朝向拼接装置前进。
下文以及所附的权利要求更加详细地说明根据本发明的退绕机和方法的其它有利的特征和实施例，权利要求形成本说明书的一体的部分。
附图说明
通过以下说明和附图将更好地理解本发明，附图示出根据本发明的单元的非限制性的实用实施例。更具体地，在附图中：
图1至图6在根据可能的实施例的退绕机的侧视图和局部剖视图中示出根据本发明的退绕机的操作顺序，还包括用新卷筒替换空卷筒的步骤；
图1A示出其中一个托架的放大图，所述托架形成将卷筒从第一退绕位置转移到第二退绕位置以及从第二退绕位置转移到卸载位置的卷筒转移构件；
图7示出根据图1的VII–VII得到的平面图；以及
图8至图10示出在退绕循环的第二实施例中用新卷筒替换空卷筒的顺序。
具体实施方式
首先参照图1和图7，将首先说明在可能的实施例中根据本发明的退绕机的主要元件。总体上由1指示的退绕机包括承载结构3，在所述承载结构3上布置有器件和装置，所述器件和装置限定：备用位置，所述备用位置用于使得新的卷筒备用以替换正退绕的卷筒；第一退绕位置，在所述第一退绕位置中正退绕的卷筒定位成用于退绕循环的一部分；第二退绕位置，在所述第二退绕位置中在输送卷绕在正退绕的卷筒上的幅材的最终步骤中转移正退绕的卷筒；和卸载位置，在所述卸载位置中一旦卷筒是空卷筒或当卷筒因其它原因必须被替换时转移上面已经卷绕有卷筒的卷绕杆、心轴或芯。事实上，必须应当理解，在卷筒成为空卷筒之前卷筒被正常地使用，并且当卷筒成为空卷筒时被替换。当围绕卷绕芯剩下的幅材非常皱不能被使用时，卷筒通常被认为是空的。事实上，已知当形成造纸机卷筒时，卷筒的最内部分，即，第一卷绕匝，具有卷绕缺陷。幅材的该部分不被使用，保持卷绕在待被替换的卷筒的芯上，并且根据需要可以被回收利用。还必须考虑到，会有以下情况，即，需要在卷筒是空卷筒之前，即，在卷筒已经达到待抛弃的幅材部分之前，替换卷筒，这对于本领域的技术人员而言是已知的。替换循环在两种情况下是基本相同的，并且以下为了简化起见，以下将总是说空卷筒的替换，将应理解，“空”不但认作上面不再有足够量的可用幅材的卷筒，而且更广泛地认作已经确定地或暂时地完成退绕循环的卷筒。
在所示的实施例中，结构3包括立柱5，在所述立柱5上枢转臂7围绕轴线A-A枢转，所述臂可以根据双箭头f7执行往复转动运动，即，枢转运动。在图1至图6中，示出单个臂7，但是必须理解，实际上在机器的两侧处对称地布置有两个臂以在相对的端部处接合备用的新卷筒的杆。通常，卷绕杆可以被认作管状卷绕芯(其通常由硬纸板、塑料、铝或其它适当的材料制成)，其配备有端部套筒，所述端部套筒设置成用于使得通过以下将说明的退绕机的尾架和其它构件拾取芯。
通过致动器施加根据双箭头f7的运动，所述致动器例如是活塞-缸式致动器9，所述活塞-缸式致动器9的缸9A在9B中被紧固到承载结构3，并且所述活塞-缸式致动器9的杆9C在9D处枢转连接到相应的枢转臂7。在某些实施例中，可以设置两个不同的活塞-缸式致动器9，一个活塞-缸式致动器9用于一个臂7，但是也能够使用单个致动器，并且根据需要使用扭杆以将运动从两个枢转臂7中的一个传递到另一个。代替活塞-缸式致动器，将能够使用另一种类型的致动器，例如，电动马达、液压马达或类似物。
每个枢转臂7都具有端部7A，所述端部7A限定座部7B以容纳备用的卷筒B2的相应端部。每个座部7B都具有轮7R，在所述轮7R上搁置有备用的卷筒的卷绕杆AS的端部，从而允许支撑在座部7B中的卷筒转动，用于以下将解释的目的。
每个臂的端部7A都有利地在7C处枢转连接到相应的枢转臂7。根据双箭头f7A的枢转运动可以通过相应的致动器施加给每个枢转臂7的每个端部7A，所述相应的致动器例如是活塞-缸式致动器11，所述活塞-缸式致动器11的缸11A在11B处枢转连接到相应的枢转臂7，而杆11C在11D处枢转连接到相应的臂7的相对应的端部7A。
具有端部7A的枢转臂7和相关的致动器形成转移装置，用于将卷筒从备用位置转移到第一退绕位置，如以下本文将说明。
在图l中所示的提升位置中，具有端部7A和相应的座部7B的枢转臂7限定用于卷筒B2的备用位置。在所示的实施例中，两个臂7通过扭杆7T连接。扭杆7T保证两个枢转臂7同步运动。此外，在所示的示例(参见图7)中，扭杆也用于支撑布置在两个臂7之间的中间位置中的第一退绕构件13。在该实施例中，第一退绕构件13包括循环柔性元件15，所述循环柔性元件15例如由彼此平行的一个或多个带形成并且围绕第一机动化的辊17和围绕第二惰辊19被导引。每个辊17和19实际上都可以由若干共轴的辊或带轮构成，例如，一个辊用于一个形成退绕构件13的带。以下，为了简单起见，将总是称其为“辊”17、19。辊17可以是机动化的，例如是借助电动马达18的。辊19安装在围绕轴线B-B枢转的枢转臂23上，从而根据双箭头f13枢转。在图1至图6中，仅示出一个枢转臂23，但是必须理解，优选地设置有并排布置的两个臂23。臂23的枢转轴线B-B由延伸部7X支撑，所述延伸部7X被扭转地约束到扭杆7T并且在枢转臂7之间的中间位置从扭杆7T延伸(参见图7)，使得当臂7根据f7枢转时，臂23的枢转轴线B-B跟随由枢转臂7所执行的围绕轴线A-A的转动运动，用于以下将说明的目的。
借助致动器25或一对致动器25(一个致动器用于一个臂23)施加根据f13的枢转运动。一个或多个致动器25例如可以是活塞-缸式致动器。或者，可以提供具有扭杆的单个致动器25，所述扭杆将运动从两个臂23中的一个传递到另一个。
在图1中由P1指示的备用位置的大致下方，限定有总体上由P2指示的第一退绕位置，在所述第一退绕位置中布置有正退绕的第一卷筒B1(图1)。在图7中还示出，第一退绕位置P2由一对惰性尾架27限定。尾架27设置成进行轴向运动以根据f27朝向彼此和远离彼此运动来接合位于退绕位置的卷筒B1的卷绕杆AS的相对的端部，以释放所述卷筒，允许朝向总体上由P3指示的第二退绕位置转移所述卷筒。第二退绕位置P3相对于第一退绕位置P2位于与幅材N1从退绕机1朝向下游站(未示出)的出口的相对的侧上。换言之：第一退绕位置P2位于幅材从退绕机的出口和第二退绕位置P3之间。
为了当卷筒B1位于第一退绕位置P2时维持卷筒B1转动，设置有总体上由31指示的第二退绕构件。在所示的实施例中，第二退绕构件31包括至少一个循环柔性元件33，所述至少一个循环柔性元件33形成外围的退绕元件，即，所述至少一个循环柔性元件33借助于与卷筒的侧圆筒形表面摩擦接触而向卷筒B1施加转动动作。在某些实施例中，循环柔性元件33可以由循环带形成。然而，优选地，所述循环柔性元件33由多个平行的带形成，所述多个平行的带全部围绕由导辊或一系列导向带轮所限定的相同的路径被导引，所述导辊或一系列导向带轮中的至少一个是机动化的，并且其余优选地是惰性的。在所示的实施例中，循环柔性元件33从幅材N1的出口区域延伸到第二退绕位置P3。在某些实施例中，除了该延伸整个上述长度的循环柔性构件33以外，可以设置较少延伸的辅助循环柔性构件，例如，所述辅助循环柔性构件仅在第一退绕位置P2的区域中延伸并且以与循环柔性构件33相同的速度运动。如以下将清楚，这是因为在位置P2中的卷筒较大(至少在第一退绕步骤中)并且需要拖曳力矩，所述拖曳力矩大于足以维持位于第二退绕位置P3的几乎空的卷筒转动的转矩。
在所示的实施例中，形成循环柔性元件33的循环带被导引围绕辊35、36、37、38、39、40、41。正如对于退绕构件23而言，同样对于循环柔性元件33来说，导辊或返回辊各自都可以由多个共轴的辊或带轮构成。以下，为了简单起见，将总是称其为导辊或返回辊。导辊中的至少一个是机动化的，例如，导辊40可以是机动化的。辊40的马达示意性地由42指示(尤其参见图7)。在所示的实施例中，全部的辊35至41以相对于结构3固定的轴线被支撑，除了辊37和35以外。
事实上，辊37或每个辊37都由可运动的臂43支撑或由一对可运动的臂43支撑，所述可运动的臂43围绕轴线C-C枢转连接到承载结构3的固定部分。例如活塞-缸式致动器的致动器45用于维持循环柔性元件的张力大致恒定，将根据双箭头f43的受控的枢转运动施加给枢转臂43。
反之亦然，导辊35由枢转臂47支撑，所述枢转臂47围绕轴线D-D枢转连接到固定结构。通过例如活塞-缸式致动器49的致动器向臂47施加根据双箭头f47的枢转运动，从而根据退绕循环的步骤修改导辊35的位置，如以下将参照图1至图6的顺序说明。
在第一退绕位置P2和第二退绕位置P3之间延伸有一对导引件51，所述一对导引件51由结构3承载，并且沿着所述一对导引件51导引转移构件以转移卷筒。在所示的示例中，转移构件包括一对相对的托架53，所述一对相对的托架53可沿着退绕机的两个侧面构件运动(也参见图7)。例如，由在每个托架53上的电动马达(未示出)可以向托架53施加根据双箭头f53的沿着导引件51的运动，该电动马达使得与相应齿条(为了简化起见，在附图中未示出它们中的任一个)啮合的小齿轮转动，该相应齿条沿着一个导引件51、沿着另一个导引件51或沿着两个导引件51或以其它适当的方式延伸。在其它实施例中，可以设置单个固定的马达，其借助于链而连接到两个托架53，所述链沿着跟随导引件51的路径被导引。
导引件51延伸超出第二退绕位置P3，形成向下的弯曲并且继续形成下行段51A，所述下行段51A终止于卸载位置P4。在卸载位置P4中，设置有一对传送机57，用于接收和移除来自第二退绕位置P3的空卷筒的杆。
在图1A中更加详细地示出托架53的结构，图1A示出两个托架中的一个的放大图，仅限于托架的主要元件。
在某些实施例中，每个托架53都具有锁定元件59，所述锁定元件59由例如活塞-缸式致动器的致动器61操作，将几乎空的卷筒B1的杆的相应端部锁定在每个托架53上，以将该卷筒从第一退绕位置P2转移到第二退绕位置P3以及从第二退绕位置P3转移到卸载位置P4，如以下将更加详细地说明。实际上，锁定元件59是两个，在每个托架53上有一个锁定元件59，以接合卷筒的杆AS的两个相对的端部。每个锁定构件59都设有惰轮59R。相应的托架53则设有两个惰轮53R。轮53R和59R布置成使得当卷绕杆AS的端部与相应的托架53接合时，卷绕杆AS的端部被保持在轮53R、53R、59R之间并且可以围绕其轴线转动，用于以下将说明的目的。
在所示的实施例中，与第二退绕位置P3相关联的是切割构件65，其例如包括横向刀片66，所述横向刀片66由枢转臂67支撑，所述枢转臂67被操作成通过未示出的致动器根据双箭头f67运动，所述致动器例如是活塞-缸式致动器或类似物。
通过退绕构件31的循环柔性元件33以及通过低于枢转臂7的枢转轴线A-A设置的导辊71限定正从位于第一退绕位置P2的卷筒B1退绕的幅材N1的路径。幅材N1的路径继而从辊71向下延伸到一组三个导辊72、73和74，实质上限定退绕机的出口。这些辊中的一个或多个可以被安装成使得相对于其它的辊平移以借助编码器检测幅材N1的张力的波动，而幅材根据箭头fN朝向退绕机1下游的未示出的转化站退绕，所述转化站例如是压花单元、重绕机或类似物。在其它实施例中，可以设置称重传感器，其检测在幅材N的导辊的轴承上的反作用力。通常，不管什么样的系统用于检测幅材N的张力的波动，由检测系统所产生的信号都可以用于控制退绕速度，以便将退绕张力维持在所要求的值。
导辊71形成拼接装置81的一部分，所述拼接装置81除了包括上述导辊71以外还包括一系列层粘合轮83。当来自正退绕的卷筒B1的幅材N1的尾端待拼接到卷绕在备用的卷筒B2上的幅材N2的头端时，所述一系列层粘合轮83与导辊71的表面协同操作。
如可以在附图中观察到，第一退绕位置P2位于拼接装置81和第二退绕位置P3之间，并且第二退绕构件31的循环柔性元件33从拼接装置81延伸直到第二退绕位置P3。
以上说明的退绕机1的操作根据如上所述的结构可以清楚知道。图1至图6详细地示出操作顺序，包括用新的备用卷筒B2更换空卷筒B1的步骤。
更具体地，在图1中，卷筒B1在其退绕循环的中间步骤中根据箭头fB1转动(在附图中沿着逆时针方向)以将幅材N1根据箭头fN输送到未示出的下游站。卷筒B2处于备用位置P1。有利地，卷筒B2已经布置成自由头端部NL2在预定位置中被部分地退绕。
在该步骤中，卷筒B1通过第二退绕构件31更具体地通过循环柔性元件33维持转动(箭头fB1)，所述循环柔性元件33借助例如与导辊40相关联的驱动系统而根据箭头f33运动。随着卷筒B1的直径由于幅材N1的退绕而减小，具有可运动的轴线的导辊37可以逐渐地运动以维持循环柔性元件33处于张力下。
在图2中，位于第一退绕位置P2的卷筒B1几乎是空的，而必须用位于备用位置P1的新卷筒B2替换。在图2中，也可以看到，第一退绕构件13在枢转臂7开始下降运动之前已经向着第二卷筒B2运动。这样，在第一退绕构件13静止时，第一退绕构件13用作制动器。
为了将卷筒B1从第一退绕位置P2转移到第二退绕位置P3，托架53沿着导引件51运动，直到托架53抵靠在第一退绕位置P2的卷筒B1的卷绕杆为止。借助设置在每个托架53上的锁定构件59，从卷筒B1凸出的卷筒B1的卷绕杆AS的端部与托架53接合。
此外，通过借助活塞-缸式致动器49向上枢转一对臂47，提升导辊35，直到导辊35被带到高于导引件51的位置为止，托架53在所述导引件51上运动。这修改了循环柔性元件33的路径，循环柔性元件33的上分支向上运动。事实上，导辊35的提升运动可以是逐渐的，并且根据需要与上述导辊37的逐渐运动组合使用，以在幅材N1的退绕期间抵消卷筒B1的直径减小。
图3示出随后的步骤，其中形成转移构件的托架53已经将卷筒B1从第一退绕位置P2转移到第二退绕位置P3。为了执行该运动，在卷筒B1的卷绕杆AS已经与形成卷筒在位置P2、P3和P4之间的转移构件的托架53接合之后，首先从所述卷筒B1的卷绕杆AS释放尾架27(箭头f27，图7)。由于两个托架53的惰轮53R、59R，卷筒B1可以继续围绕其轴线转动以使幅材N退绕。
由于在图3的位置中提升导辊35，当卷筒B1位于第二退绕位置P3时，第二退绕构件31的循环柔性元件33还保持与所述卷筒B1接触并且围绕所述卷筒B1延伸了一定角度。
这样，在第一卷筒B1处于第一退绕位置P2时，在第一卷筒B1从第一退绕位置P2转移到第二退绕位置P3期间，并且也当第一卷筒B1位于第二退绕位置P3时，第一卷筒B1维持恒定的转动。该转动速度并且因而幅材N1的退绕速度可以在开始转移到第二退绕站P3之前或在转移到第二退绕站P3期间或当第一卷筒B1位于第二退绕位置P3时减小。
一旦卷筒B1已经远离第一退绕位置P2运动，第二卷筒B2可以开始从备用位置P1(图1)朝向第一退绕位置P2下降运动。该运动通过枢转臂7借助致动器9获得，如图3中所示。第一退绕构件13的臂23的转动轴线或枢转轴线B-B跟随枢转臂7的枢转运动。
当必须开始用第二卷筒B2替换第一卷筒B1的循环时，第一退绕构件13置于转动中并且逐渐地加速以使第二卷筒B2开始沿着退绕方向转动。第一退绕构件13的循环柔性元件15跟随卷筒B2的下降运动，第一退绕构件13的轴线B-B借助延伸部7X和扭杆7T被约束至枢转臂7。因此，第一退绕构件13的循环柔性元件15保持与第二卷筒B2接触，同时第二卷筒B2朝向第一退绕位置P2下降。第二卷筒B2的转动运动的加速与卷筒B2的下降运动同步地进行。
在该步骤中，由于通过第一退绕构件13致使第二卷筒B2开始根据箭头fB2转动(在附图中沿着逆时针方向)，幅材N2的头部或端部部分NL2开始退绕并且搁置在第一幅材N1上，所述第一幅材N1由于卷筒B1转动而继续根据箭头fN进给，所述卷筒B1位于第二退绕位置P3并且通过第二退绕构件31维持转动。
如可以在图3中观察到，在该步骤中，正从卷筒B2退绕的幅材N2的头部部分连同第一幅材N1一起朝向拼接装置81前进，所述幅材N2的头部部分由第一幅材N1支撑。
图4示出随后的步骤，其中继续下降且通过第一退绕构件13维持转动的第二卷筒B2接触幅材N1，并且开始加压在退绕构件31上，更确切地加压在循环柔性元件33的上分支上。正从卷筒B2退绕的幅材N2的头部通过拼接装置81拼接到幅材N1的最终部分，所述幅材N1的最终部分由于循环柔性元件33的运动而继续前进。切割构件65已经切割来自卷筒B1的幅材N1，产生幅材N1的尾部C1并且从而允许卷筒B1朝向卸载位置P4运动离开。辊35下降以使循环柔性元件33运动远离空卷筒B1，并且从而停止空卷筒B1的转动效果，使得不再输送卷绕在空卷筒B1上的幅材。此外，辊35的下降允许路径自由地使卷筒B1朝向卸载位置P4远离第二退绕位置P3运动。
图5示出随后的步骤，其中托架53已经将第一空卷筒B1转移到卸载位置P4，而新卷筒B2已经释放在第一退绕位置P2中。第二卷筒B2如下释放在第一退绕位置P2中。卷筒B2的卷绕杆AS的轴线借助于枢转臂7的运动而对准尾架27。一旦已经达到该位置，则尾架27朝向彼此(箭头f27)运动并且接合在卷绕杆AS的中空端部中。为了促进该拾取操作，尾架和卷绕杆AS的相对应的腔体优选地具有截锥状部分。一旦第二卷筒B2已经与尾架27接合，则枢转臂7的端部7A借助致动器11转动以释放杆AS和卷筒B2并且允许臂7再次朝向备用位置P1提升。在将卷筒B2转移到尾架27之前，由于设置在由臂7所形成的座部7B中的轮7R，卷筒B2可以在任何情况下转动，并且因此输送幅材N2。
第一退绕构件13已经与第二卷筒B2脱离，所述第二卷筒B2由于第二退绕构件31的循环柔性元件33运动而继续转动，从而维持幅材N2连续进给，所述幅材N2已经替换幅材N1。
在卷筒B2最终达到第二退绕位置P2并且被尾架27接合之后，卷筒B2可以被加速以从执行卷筒B1和B2的替换步骤的减小的转速转变成正常的操作速度。如果正常的操作速度特别低，则也在卷筒交换或替换步骤期间也能够在正常的操作速度下操作。
在任何情况下，即使执行卷筒替换的速度小于正常的操作速度，则仍然能够连续地供给在退绕机1的下游的线路，如果需要可暂时降低该线路的速度。
或者，可以在退绕机1和下游的线路之间设置累加器，例如，缘垛(festoon)累加器。对于在用新卷筒替换空卷筒期间需要退绕机完全停止的机器而言，在任何情况下均获得的优点为任何需要的累加器都可以具有较小的尺寸。累加器的存在也可以用于以减小的速度执行用卷筒B2更换卷筒B1，而同时将累加器下游的幅材的进给速度维持在较高的速度，所述较高的速度等于正常的操作速度或等于介于卷筒B1、B2的正常的操作速度和在更换步骤期间的退绕速度之间的中间速度。
图6示出随后的步骤，其中空卷筒B1已经远离卸载位置P4运动，并且形成转移构件的托架53已经返回到其沿着导引件51的大致水平段的位置。臂7已经返回就位以从未示出的桥式起重机接收待保持在备用位置P1的新卷筒，而通过第二退绕构件31维持转动且退绕的卷筒B2位于第一退绕位置P2。
图8、图9和图10示出在如下情况下的与上述图2、图3和图4的步骤等效的步骤，所述情况为卷筒B1和B2必须在相对于图1至图6的顺序所示的方向相反的方向上转动退绕，使退绕构件13和31沿着相反的方向转动。退绕机的结构是同样的。退绕步骤是基本相同的，具有适当的修改，包括以下事实，即，在幅材N1的尾部已经经过使卷筒B2与所述循环柔性元件33的接触点的下游之后，卷筒B2和循环柔性元件33之间进行接触。
图8、图9和图10示出退绕装置也能够以与先前所述的顺序基本等效的顺序处理这些卷筒。因此，退绕机1相对于现有技术的退绕机具有又一个优点，即退绕机能够简单地通过使退绕构件13和31的转动运动逆转而在没有区别一个方向或另一个方向的情况下使卷筒退绕。
应理解，附图仅示出单单以实际证实本发明的方式所提供的示例，所述示例可以在没有脱离本发明下面的概念的范围的情况下改变其形式和布置。所附权利要求书中的任何附图标记设置成帮助参照本说明书和附图来阅读权利要求书并且没有限制权利要求书的保护范围。
Claims (29)
1.一种用于使幅材(N1，N2)的卷筒(B1，B2)退绕的退绕机，包括：第一退绕位置(P2)，在所述第一退绕位置中在退绕循环的至少一部分期间定位第一卷筒(B1)；第二退绕位置(P3)，当所述第一卷筒必须用第二卷筒(B2)替换时，所述第一卷筒被转移到所述第二退绕位置；备用位置(P1)，在所述备用位置中所述第二卷筒(B2)保持备用；与所述备用位置(P1)相关联的第一退绕构件(13)，所述第一退绕构件被布置和控制成当所述第一卷筒(B1)必须用所述第二卷筒(B2)替换时使所述第二卷筒(B2)开始转动；其特征在于，所述退绕机包括第二退绕构件(31)，所述第二退绕构件包括至少一个循环柔性元件(33)，所述至少一个循环柔性元件从所述第一退绕位置(P2)延伸到所述第二退绕位置(P3)，并且被布置和控制成使得所述第一卷筒维持与所述第二退绕构件接触，并且借助所述第二退绕构件(31)使得所述第一卷筒在所述第一退绕位置(P2)中、在所述第二退绕位置(P3)中和在从所述第一退绕位置(P2)转移到所述第二退绕位置(P3)中时维持转动。
2.根据权利要求1所述的退绕机，其特征在于，所述备用位置(P1)处于所述第一退绕位置(P2)上方。
3.根据权利要求1所述的退绕机，其特征在于，所述第一退绕位置(P2)位于所述第二退绕位置(P3)和幅材从退绕机朝向下游站的出口之间。
4.根据权利要求2所述的退绕机，其特征在于，所述第一退绕位置(P2)位于所述第二退绕位置(P3)和幅材从退绕机朝向下游站的出口之间。
5.根据权利要求1所述的退绕机，其特征在于，所述第二退绕构件(31)被布置和控制成根据所述第一卷筒(B1)相对于所述第一退绕位置(P2)和相对于所述第二退绕位置(P3)的位置来修改所述循环柔性元件(33)的路径。
6.根据权利要求2所述的退绕机，其特征在于，所述第二退绕构件(31)被布置和控制成根据所述第一卷筒(B1)相对于所述第一退绕位置(P2)和相对于所述第二退绕位置(P3)的位置来修改所述循环柔性元件(33)的路径。
7.根据权利要求3所述的退绕机，其特征在于，所述第二退绕构件(31)被布置和控制成根据所述第一卷筒(B1)相对于所述第一退绕位置(P2)和相对于所述第二退绕位置(P3)的位置来修改所述循环柔性元件(33)的路径。
8.根据权利要求4所述的退绕机，其特征在于，所述第二退绕构件(31)被布置和控制成根据所述第一卷筒(B1)相对于所述第一退绕位置(P2)和相对于所述第二退绕位置(P3)的位置来修改所述循环柔性元件(33)的路径。
9.根据权利要求5所述的退绕机，其特征在于，所述循环柔性元件(33)围绕多个导辊(35至41)被导引，所述多个导辊中的至少一个导辊(35)具有能运动的轴线以修改所述循环柔性元件(33)的路径，并且所述多个导辊中的至少一个导辊(40)是机动化的。
10.根据权利要求9所述的退绕机，其特征在于，所述导辊(35-41)中的至少两个导辊具有能运动的轴线，以修改所述循环柔性元件(33)的路径。
11.根据权利要求9所述的退绕机，其特征在于，具有能运动的轴线的所述至少一个导辊(35)被布置和控制成在所述第二退绕位置中从下位置运动到上位置。
12.根据权利要求10所述的退绕机，其特征在于，具有能运动的轴线的所述至少一个导辊(35)被布置和控制成在所述第二退绕位置中从下位置运动到上位置。
13.根据权利要求1－12中的任一项所述的退绕机，其特征在于，所述循环柔性元件(33)从所述第一退绕位置(P2)延伸到所述第二退绕位置(P3)并且具有活动分支，所述活动分支根据所述第一卷筒(B1)的转动方向从所述第一退绕位置朝向所述第二退绕位置运动，或者从所述第二退绕位置朝向所述第一退绕位置运动。
14.根据权利要求1－12中的任一项所述的退绕机，其特征在于，所述循环柔性元件(33)在所述第二退绕位置(P3)和拼接装置(81)之间延伸，该拼接装置用于将从所述第一卷筒(B1)退绕的第一幅材(N1)拼接到从所述第二卷筒(B2)退绕的第二幅材(N2)，所述第一退绕位置(P2)位于所述第二退绕位置(P3)和所述拼接装置(81)之间。
15.根据权利要求1－12中的任一项所述的退绕机，其特征在于，在所述第一退绕位置(P2)中设置有尾架(27)，所述尾架被控制和布置成轴向地接合所述第一卷筒，和释放所述第一卷筒以允许所述第一卷筒朝向所述第二退绕位置(P3)运动。
16.根据权利要求1－12中的任一项所述的退绕机，其特征在于，所述退绕机包括转移构件(53)，所述转移构件能在所述第一退绕位置(P2)和所述第二退绕位置(P3)之间运动，用于使所述第一卷筒(B1)从所述第一退绕位置(P2)转移到所述第二退绕位置(P3)。
17.根据权利要求16所述的退绕机，其特征在于，所述转移构件(53)从所述第二退绕位置(P3)运动到卸载位置(P4)，以在第一卷筒退绕结束后释放所述第一卷筒(B1)。
18.根据权利要求11所述的退绕机，其特征在于，所述退绕机包括转移构件(53)，所述转移构件能在所述第一退绕位置(P2)和所述第二退绕位置(P3)之间运动，用于使所述第一卷筒(B1)从所述第一退绕位置(P2)转移到所述第二退绕位置(P3)；所述转移构件(53)从所述第二退绕位置(P3)运动到卸载位置(P4)，以在第一卷筒退绕结束后释放所述第一卷筒(B1)，具有能运动的轴线的所述至少一个导辊(35)被控制和布置成在所述第一卷筒的退绕结束时从所述上位置下降到所述下位置，允许所述转移构件(53)从所述第二退绕位置(P3)传递到所述卸载位置(P4)。
19.根据权利要求1－12中的任一项所述的退绕机，其特征在于，与所述第二退绕位置(P3)相关联的是切割构件(65)，所述切割构件被控制和布置成在退绕结束后切割所述第一卷筒(B1)的幅材。
20.根据权利要求1－12中的任一项所述的退绕机，其特征在于，所述第一退绕构件(13)是外围的退绕构件。
21.根据权利要求20所述的退绕机，其特征在于，所述第一退绕构件(13)包括循环柔性元件(15)，所述循环柔性元件围绕至少两个辊(17，19)被导引，所述两个辊中的至少一个辊是机动化的。
22.根据权利要求20所述的退绕机，其特征在于，所述第一退绕构件(13)被可运动地支撑，以当所述第二卷筒(B2)从所述备用位置(P1)朝向所述第一退绕位置(P2)转移时跟随所述第二卷筒(B2)。
23.根据权利要求22所述的退绕机，其特征在于，所述第一退绕构件(13)由臂(23)支撑，所述臂(23)围绕与所述第二卷筒(B2)和所述第一卷筒(B1)的轴线基本平行的轴线枢转。
24.根据权利要求1－12中的任一项所述的退绕机，其特征在于，所述退绕机包括转移装置(7，7A，9)，所述转移装置被布置和控制成用于将所述第二卷筒(B2)从所述备用位置(P1)转移到所述第一退绕位置(P2)。
25.根据权利要求24所述的退绕机，其特征在于，所述转移装置(7，7A，9)包括枢转臂(7)，所述枢转臂围绕与在所述备用位置(P1)中的所述第二卷筒(B2)基本平行的轴线枢转。
26.根据权利要求24所述的退绕机，其特征在于，所述第一退绕构件(13)被约束到所述转移装置(7，7A，9)，以跟随所述第二卷筒(B2)从所述备用位置(P1)运动到所述第一退绕位置(P2)。
27.一种用于使幅材的卷筒退绕和用于在不停止进给幅材的情况下在从第一卷筒(B1)退绕的第一幅材(N1)的尾部与从第二卷筒(B2)退绕的第二幅材(N2)的头部(NL2)之间执行拼接的方法，所述方法包括以下步骤：
将所述第一卷筒(B1)定位在第一退绕位置(P2)中；
将所述第二卷筒(B2)定位在备用位置(P1)中，在所述备用位置中布置有第一退绕构件(13)；
借助第二退绕构件(31)使所述第一幅材(N1)从所述第一卷筒退绕；
在所述第一卷筒(B1)的退绕终止之前，将所述第一卷筒从所述第一退绕位置(P2)朝向第二退绕位置(P3)转移，借助所述第二退绕构件(31)维持所述第一卷筒(B1)转动，并继续使所述第一幅材(N1)退绕；
将所述第二卷筒(B2)置于转动中，并且将所述第二卷筒(B2)从所述备用位置(P1)朝向所述第一退绕位置(P2)转移，而同时所述第二幅材(N2)开始从所述第二卷筒(B2)退绕；
将所述第二幅材(N2)的头部拼接到所述第一幅材(N1)的尾部。
28.根据权利要求27所述的方法，其中，所述第二幅材(N2)的头部放置在所述第一幅材(N1)上，而同时所述第一幅材(N1)继续从所述第一卷筒(B1)退绕并且所述第二幅材(N2)从所述第二卷筒(B2)退绕，并且其中，所述第二幅材(N2)的头部搁置在所述第一幅材(N1)上朝向拼接装置(81)前进。
29.根据权利要求28所述的方法，其中，当所述第二幅材(N2)的头部连同所述第一幅材(N1)一起已经插入所述拼接装置(81)中时，所述第一幅材(N1)被切断。
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