CN106687400B - 用于在纸加工设备中处理纸卷轴的装置 - Google Patents

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Abstract

用于处理纸卷轴的装置，包括桥式起重机(CP)和平台(PB)，所述桥式起重机具有能移动臂(BC)，每个所述能移动臂适于接合能插入到卷轴(1)的相应侧中的销(P)，并且所述平台适于支撑所述卷轴(1)。所述装置还包括检测装置和移动装置，该检测装置适于在销(P)插入卷轴(1)内的过程中检测所述臂(BC)上的负载变化，并且当由所述检测装置检测的负载变化的绝对值超过预定极限时，所述移动装置适于在卷轴(1)与臂(BC)之间实现相对运动，直到使所述值低于预定极限。

Description

用于在纸加工设备中处理纸卷轴的装置
本发明涉及一种用于在纸加工设备中处理纸卷轴的装置。
已知生产纸卷材意味着沿着预定路径供给连续纸幅。纸幅在所述路径的预定点处被横向穿孔，使得纸幅被分割成可通过撕裂分离的预定长度的片材。此外，使用管状元件(通常称为芯)，在管状元件的表面上施加预定量的胶，以允许形成第一片卷材的胶合。此外，使用定位在卷材形成站中并在其中起作用的卷轴绕辊，这些卷轴绕辊引起在其上卷绕纸的芯的旋转。当给定量的纸绕在芯上时，就终止卷材的形成。然后，形成另一个卷材。当完成卷材的形成时，卷材的最后一片必须胶合在下面的片上，以避免卷材的自发性展开。然后通过切割机将每个卷材再分成多个较短的卷。
为了允许上述过程的正常运行，纸加工设备总是包括退绕机，在退绕机中定位有供给纸幅的母卷轴。此外，纸加工设备通常包括桥式起重机，借助于桥式起重机，母卷轴从停放位置移动至退绕机。
在从相应的停放点移除母卷轴期间，桥式起重机的臂并不总是完全地与卷芯对准，即，所述臂的端部位于卷轴的轴线的上方或下方。
本发明的主要目的是避免上述缺点。
根据本发明，这种结果通过提供具有权利要求1所示特征的装置来实现。本发明的其他特征是从属权利要求的主题。
根据本发明的生产系统总是允许将要移除的母卷轴的轴线与设置有桥式起重机的臂的端部完全对准，而不管母卷轴的直径是多少。此外，根据本发明的系统可以轻松地在现有的(exixting)纸加工设备中实现，并且与所提供的优点相比并不昂贵。本发明的这些和其它优点以及特征将由本领域的任何技术人员通过下面的描述和附图得到最好的理解，附图通过示例的方式提供，但不应被认为是限制性的，其中：
图1示意性地示出了桥式起重机的侧视图，其中，相应臂的端部与定位在支撑件上的母卷轴的纵向轴线完全对准；
图2A和图2B以两种不同的构造示出了图1的组的正视图；
图3为桥式起重机的示意性侧视图，其中，相应臂的端部在母卷轴的纵向轴线的上方；
图4示出了图3的组的正视图；
图5是桥式起重机的示意性侧视图，其中，相应臂的端部在母卷轴的纵向轴线的下方；
图6示出了图5的组的正视图；
图7至图12示出了可插入母卷轴的芯中的销(P)的若干视图，其中，具体地，图9是销(P)的横截面图，而图10是沿图9的线A-A的截面；
图13是致动器(AP)及其与对应的上部结构(SC)的连接的俯视示意图；
图14是桥式起重机的臂连同其上部结构的立体图；
图15A和图15B示意性地示出了在降低和分别上升的平台中的平台 (PB)；
图16是可以与根据本发明的装置结合使用的可能的自动控制系统的示意性框图；
图17示出了销相对于母卷轴的错误位置。
在下面的描述中，参考插入到母卷轴(1)的芯(10)中的可扩展“销” (P)，同时，相同的销(P)仍然被勾连至桥式起重机(CP)的能移动臂(BC)。
更具体地，销(P)具有外侧(PX)和内侧(PN)，内侧(PN)被设计为插入到卷轴(1)的芯(10)中，而当内侧(PN)在芯(10)内时，外侧位于同一卷轴(1)的外部。
在图7和图8中，外侧(PX)位于右侧，而内侧(PB)位于左侧。销 (P)关于中心纵向轴线(x-x)基本对称。
销(P)的外侧(PX)由其纵向轴线与销(P)的纵向轴线(x-x)重合的柄(2)构成。在所述柄(2)上固定有手柄(3)，该手柄由从柄(2)径向伸出并由平行于所述纵向轴线(x-x)的主体(31)连接的两个平行臂(30) 形成。手柄(3)施加至柄(2)的上侧，即施加在操作中柄的向上转动的一侧上。柄(2)是中空的。根据图7至图12所示的实施例，根据附图中所示的实施例，销(P)的内侧(PN)是可扩展的：当内侧被插入卷轴(1) 的芯(10)中时，所述内侧被扩展(如图7、图8、图 9 和图10 所示)，以便与卷轴接合时，而为了被插入到芯(10)中或从卷轴中脱离时，内侧被压缩(如图11所示)。
内侧(PN)的外表面由多个部段(sector)(4)形成，在该实施例中部段在数量上为四个，每个部段由具有自由前端(40)和后端(41)的部分圆柱形表面形成。销(P)还包括主体(5)，该主体具有：在轴承(51)的介入下纵向插入中空柄(2)中的后部(50)；朝向部段(4)的前端(40) 并且由后部(50)的纵向延伸部构成的前部(52)；以及在后部(50)与前部(52)之间的中间点处的外杯形部(53)，所述外杯形部的内径(d53) 大于柄(2)的外径。在实践中，主体(5)的后部(50)被插入到柄(2) 中，中间部(53)位于柄的外部，而柄部分地(即，在其最前部)位于杯形中间部(53)内，并且前部(52)构成主体(5)的延长部，如图所示，该延长部在部段(4)的内部。
通过插入从相同杯(53)向外突出的径向翼(54)中的销(42)，将每个部段(4)的后端(41)约束至主体(5)的杯(53)。在该实施例中，所述翼部(54)在数量上为四个，并且彼此以90°的角距离布置。每个销(42) 的轴线相对于表面是圆柱形的柄(2)都沿着切线方向定向。另外，每个销 (42)都以预定值与柄(2)的外表面隔开，被插入到用作间隔件的翼部(54)中。
部段(4)彼此相同且由分离线或缺口(S4)分开，以便无干扰地允许它们的移动(如下文进一步描述的)。此外，在该实施例中，从上方看，每个部段(4)都具有梯形形状，其中，部段具有与其后侧(41)对应的较大基部。
每个部段(4)还经由连接杆(55)被约束在所述主体(5)的前部(52)，该连接杆在一侧(下侧)上铰接在轴环(56)上，并且在相对侧(上侧) 铰接在相应部段(4)的内表面上，所述轴环可纵向滑动地安装在主体(5) 的前部(52)上。连接杆(55)与轴环(56)的连接由销(57)形成，该销的轴线平行于将部段(4)的后部(41)连接至杯(53)的相应翼(54) 的销(42)；借助于与先前销(57)平行的另一个销(58)，将相同连接杆 (55)连接至部段(4)的内侧。
在主体(5)的前部(52)的前端的前面布置有气动弹簧(6)，该气动弹簧放置在与所述轴线(x-x)正交的两个板(60，61)之间。第一板(60) 具有用作间隔件的后延伸部(62)，并且被固定到主体(5)的前部(52) 的前端。第二板(61)位于相对于气动弹簧(6)的相对侧。多个杆(63) 将第二板(61)与所述轴环(56)连接：每个杆(63)在一侧上被固定到第二板(61)，而在相对侧上被固定到轴环(56)的后附件(560)，并且自由地穿过在第一板(60)中形成的相应孔。在每个杆(63)上安装有螺旋弹簧(64)。杆(63)和螺旋弹簧(64)平行于所述轴线(x-x)而定向，并且在附图中所示的实施例中在数量上为四个。
当气动弹簧(6)被泄放(即被压缩)时，螺旋弹簧(64)的作用是例如将轴环(56)保持回到主体(5)的部分(52)上：在这种情况下，轴环 (56)的后部被弹簧(64)推靠在主体(5)在其中间部分(53)与前部(52) 之间所提供的邻接表面(59)，并且部段(4)是打开的，其中，连接杆(55) 相对于轴线(xx)沿着径向方向定向，即平行于作用在销(P)上的负载而定向。
通常，部段(4)是打开的。
当气动弹簧(6)被充气(即被扩展)时，弹簧(64)的阻力被克服，并且轴环(56)与连接杆(55)的支脚一起被推进，由此，部段通过相应前端(40)的相互接近而闭合。
压缩空气通过在主体(5)中形成的纵向通孔(5F)被引入到气动弹簧 (6)中，或从气动弹簧中移除。以这种方式，部段(4)可以通过围绕销 (42)旋转而打开和关闭。
图1至图6示出了设置有能移动臂(BC)的桥式起重机(CP)和平台 (PB)，其中待移除的卷轴(1)位于平台上。
桥式起重机(CP)具有两个臂(BC)中的每一个，每个臂通过具有水平轴线(C-C)的铰链连接到上部结构(SC)的下部附件(LC)。后者安装在滑架(CA)上，而滑架沿相对于平台(PB)的下基部以预定高度放置的直线引导件(GR)可滑动地安装(借助于图中未示出的电动机，以常规方式)。引导件(GR)仅在图1和图 2A 中示出，其中，附图标记“RC”表示滑架(CA)的轮子，该轮子能够在形成引导件(GR)的梁上滑动，而为了简单起见，在其他附图中未示出。两个上部结构(SC)以及相关的附件(LC) 和能移动臂(BC)可以相互接近或移开，即可以沿着引导件(GR)与桥式起重机(CP)的滑动方向(F)正交地移动。在图 2A 、 2B 和图 4 中，箭头(H)表示在将与臂接合的销(P)插入到卷轴(1)的芯(10)的相应端部的过程中，臂(BC)的相互接近。为此，两个上部结构(SC)中的每一个都整体形成有第二滑架(2C)，该第二滑架配备有在由第一滑架(CA) 的顶表面呈现的引导件(2G)上滑动的轮子(2R)。滑架(2C)各自由相关的千斤顶(2M)控制，该千斤顶控制其沿着第一滑架(CA)的上侧上的引导件(2G)平移，而引导件沿着与梁的方向正交的方向前进，其中梁限定了第一滑架(CA)在其上行进的引导件(GR)。每个千斤顶(2M)通过其罩固定到在第一滑架(CA)上固定的中心位置的支架上，并且杆部连接到相应的上部结构(SC)的内侧。以这种方式，每个所述上部结构(SC) 连同相应臂(BC)都可以沿着引导件(GR)以及与引导件正交地双向移动。
桥式起重机(CP)的每个能移动臂(BC)在其自由端处设置有活动钩 (G)，该活动钩又具有成形为钩的自由端，以便轻松地定位在手柄(3)的主体(31)下。钩(G)借助于具有水平轴线(PG)的销铰接在能移动臂 (BC)的自由端上，并且具有与气动弹簧(MP)连接的后侧，通过该气动弹簧，相同的钩(G)可以以顺时针方向或逆时针方向围绕铰链(PG)旋转。
每个能移动臂(BC)围绕铰链(CC)的轴线的旋转都是由相应的致动器(AP)控制的，致动器具有附接到上部结构(SC)的裙部(100)和耦接至能移动臂(BC)的杆部(101)。更具体地，所述裙部(100)借助于水平销(106)而铰接至支架(102)。该支架在一侧(图中右侧)上借助于销 (103)铰接在上部结构(SC)上，销的水平轴线与同一上部结构正交地定向(沿从纸面出来的方向)。在与销(103)相对的一侧，在位于支架(102) 的自由端(105)下方的固定位置，在上部结构(SC)上施加有测力传感器 (104)。换句话说，测力传感器(104)在位于支架(102)的端部(105) 下方的固定位置上，该端部与相同支架的借助于销(103)铰接至上部结构 (SC)的端部相对。如从图 13 的细节可以看出，所述上部结构(SC)是箱形的，布置在上部结构(SC)的两侧之间的支架(102)也是如此。销(103) 横向于上部结构(SC)的侧面延伸，而平行于轴(103)的销(106)横向于支架(102)的侧面延伸。如图14所示，臂(BC)和附件(LC)也是如上部结构(SC)一样是类似于箱形的。将能移动臂(BC)与附件(LC)连接的销(CC)横向于这些元件延伸。致动器(AP)设置在臂(BC)与上部结构(SC)的侧面之间。
如下是关于将销(P)引入卷轴(1)的芯(10)中的阶段的三种可能情况。
情况1：卷轴(1)的轴线与销(P)的轴线(x-x)对准，并且在将销 (P)引入卷轴芯中期间，测力传感器(104)上的重量没有显著变化。在图 1 和图 2A 至图 2B 中示出了这种情况。具体地，在图 2A 中，右侧的臂(BC)已经将相应的销(P)引入到卷轴(1)的芯(10)中，而左侧的臂(BC)仍为“打开”的，即相应的销(P)在卷轴(1)之外。在图 2B 中，两个臂(BC)为“闭合”的，即两个销(P)都被插入到卷轴(1)中。然而，不言而喻的是，两个臂(BC)可以同时如箭头“H”所示移动。
情况2：卷轴(1)的芯(10)的轴线低于销(P)的轴线(x-x)，即位于其下方，并且在引入销期间，这些销引起卷轴(1)的升高，使得测力传感器(104)感测到超过预定极限的重量值的增加。在这种情况下，放置有卷轴(1)的平台(PB)通过升高卷轴来校正卷轴的位置，如下面进一步公开的，直到由测力传感器感测到的负载仅是由于销(P)的重量引起的负载。
情况3：卷轴(1)的芯(10)的轴线高于销(P)的轴线(x-x)，即位于其上方，并且在引入销期间，这些销被升高，使得测力传感器(104)感测到超过预定极限的重量值的减小。在这种情况下，放置有卷轴(1)的平台(PB)通过降低卷轴来校正卷轴的位置，如下面进一步公开的，直到由测力传感器感测到的负载仅是由于销(P)的重量而引起的负载。
通过沿与箭头“H”所示相反的方向移动臂(BC)将会使得销(P)与卷轴(1)的芯(10)脱离，其中，所述销被相同的能移动臂的钩(G)约束。
例如，平台(PB)可以借助于设置和作用在相同平台(PB)下的缩放机构来升高和降低。以这种方式，可以调节平台的高度，并且因此调节卷轴(1)的芯(10)相对于连接到桥式起重机(CP)的臂(BC)的销(P) 的高度。所述机构包括下基部(200)和上基部(201)，这些基部借助于操作杆(202)接合，所述操作杆彼此铰接且在相同的基部(200，201)上并通过致动器(203)连接。在致动器被启动时，致动器以本身已知的方式确定操作杆(202)的旋转，然后确定其上设置有平台(PB)的上基部(201) 的升高或降低。因此，获得卷轴(1)的升高或降低。应当理解的是，用于升高/降低平台(PB)的机构可以为任何其他类型。为了简化起见，在图1、图3和图5中未示出用于升高/降低平台(PB)的机构。
根据上述实施例，支架(102)和测力传感器(104)构成用于检测桥式起重机(CP)的臂(BC)上的负载变化的装置的可行实施方式。如在图 13的简化图中，所述装置可以连接到可编程单元，其通过作用在致动器 (203)上来控制平台(PB)的降低或升高以消除这些变化。
根据上述实施例，支架(102)和测力传感器(104)构成用于检测桥式起重机(CP)的臂(BC)上的负载变化的装置的可行实施方式。如在图 16 的简化图中，所述装置可以连接到可编程单元，其通过作用在致动器 (203)上来控制平台(PB)的降低或升高以消除这些变化。
根据上述实施例，支架(102)和测力传感器(104)构成用于检测桥式起重机(CP)的臂(BC)上的负载变化的装置的可行实施方式。如在图 16 的简化图中，所述装置可以连接到可编程单元，其通过作用在致动器 (203)上来控制平台(PB)的降低或升高以消除这些变化。
因此，根据本发明的装置包括桥式起重机(CP)和平台(PB)，所述桥式起重机具有能移动臂(BC)，并且所述平台位于基部(11)下方用于支撑卷轴(1)，其中每个臂都适合于接合可插入卷轴(1)的相应侧中的销(P)；并且包括检测装置和移动装置，该检测装置适于在销(P)插入卷轴(1) 期间检测所述臂(BC)上的负载变化，并且当由所述检测装置检测到的负载变化的绝对值超过预定极限时，该移动装置能够实现卷轴(1)与臂(BC) 之间的相对竖直运动，直到所述值低于预定极限。
根据以上公开的实施例：
-所述移动装置易于使卷轴(1)相对于臂(BC)竖直移动；
-所述移动装置包括用于升高和降低所述平台(PB)的机构；
-用于升高和降低平台(PB)的所述机构是缩放机构；
-用于检测臂(BC)上的负载变化的所述装置对于每个臂(BC)都包括在固定位置施加在臂(BC)所连接的桥式起重机(CP)的结构(SC)上的测力传感器(104)，以及适于干扰测力传感器(104)的主体(102)，每个主体(102)连接到相应的臂(BC)上；
-每个主体(102)借助于将相同臂(BC)与所述结构(SC)连接的致动器(AP)连接到相应的臂(BC)上；
-所述检测装置和所述移动装置连接到可编程单元，所述可编程单元接收由检测装置发射的电信号并控制移动装置，并且被编程为根据检测装置发射的信号来致动移动装置；
-销(P)为可扩展销。
应当理解的是，上述校正可以通过降低或升高桥式起重机的臂并且将平台(PB)保持在固定位置来实现。在这种情况下，如前所述，当测力传感器(104)或另一合适的检测装置检测到臂(BC)上的负载变化的绝对值超过预定极限时，可编程单元将连接到致动器(AP)，以降低或升高臂(BC)，直到使该值低于预定极限。
用于检测负载变化的装置也适合于称重卷轴。以这种方式，可以跟踪被处理材料的量，由此计算原点处的卷轴(1)重量与其在退绕步骤结束时的重量之间的差。
此外，使用相对于桥式起重机的臂适当定位的测力传感器，也可以检测平行于卷轴(1)的轴线方向上的负载的变化。例如，参考图 17 所示的可行情况，销(P)在右侧并且位于芯(10)的下方：在接近携带销(P) 的臂期间，在平行于卷轴的纵向轴线方向上的负载变化大于预定极限(事实上，销P处于其不能被插入线圈1的芯中的位置)。在这种情况下，控制单元将命令携带销(P)的臂停止，以防止损坏卷轴(1)。
在实践中，在不背离所采用的技术方案构思并且由此保持在由本专利授予的保护的范围内的情况下，执行细节可以相对于在附图中描述和示出的元件以任何等效的方式进行变化。

Claims (10)

1.用于处理纸卷轴的装置，包括桥式起重机(CP)和平台(PB)，所述桥式起重机具有能移动的臂(BC)，每个所述能移动的臂适于接合能插入到卷轴(1)的相应侧中的销(P)，并且所述平台适于支撑所述卷轴(1)，其特征在于，所述装置包括检测装置和移动装置，所述检测装置适于在将所述销(P)插入到所述卷轴(1)内的过程中检测所述臂(BC)上的负载变化，所述移动装置适于在由所述检测装置检测到的负载变化的绝对值超过预定极限时实现所述卷轴(1)与所述臂(BC)之间的相对运动，直到使所述值低于所述预定极限。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述移动装置适于相对于所述臂(BC)竖直地移动所述卷轴(1)。
3.根据权利要求1至2中任一项所述的装置，其特征在于，所述移动装置包括适于降低和升高所述平台(PB)的机构。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，用于降低和升高所述平台(PB)的所述机构为剪刀式机构。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，用于检测所述臂(BC)上的负载变化的所述检测装置对于每个臂(BC)包括在固定位置施加在所述桥式起重机(CP)的与所述臂(BC)连接的结构(SC)上的测力传感器(104)，以及适于干预所述测力传感器(104)的主体(102)，每个主体(102)都连接到相应的臂(BC)。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，每个主体(102)通过将相关的臂(BC)与所述结构(SC)连接的致动器(AP)连接到相关的所述臂(BC)。
7.根据权利要求1-2和5-6中任一项所述的装置，其特征在于，所述检测装置和所述移动装置连接到可编程单元，所述可编程单元接收由所述检测装置产生的电信号并控制所述移动装置，并且被编程为基于由所述检测装置产生的信号来致动所述移动装置。
8.根据权利要求1-2和5-6中任一项所述的装置，其特征在于，所述销(P)为能扩展销。
9.根据权利要求1-2和5-6中任一项所述的装置，其特征在于，所述负载变化是竖直和/或水平的。
10.根据权利要求1-2和5-6中任一项所述的装置，其特征在于，所述检测装置适于进行所述卷轴(1)的称重。
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