CN1074880A - 卷取机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种使用凸舌及凹槽辊1a，1b并最 好能用来测量板材厚度的卷取机，使用在相互传送方 向转动的诸如一个砑光辊对之类的导引装置来导引 从这些辊之间出来的板材。最好通过传送辊隙和导 引辊隙的断续的运行来切断在凸舌及凹槽辊1a、1b 和导引装置(当实施为砑光辊2a，2b时)之间的板 材。

Description

本发明涉及一种板材卷取机。本发明做一个特殊实施例涉及一种适合于测量置于多个相继排列在卷取机中的容器内的板材厚度的卷取机。

按照本发明提供的卷取机包括一个凸舌和凹槽辊对，该辊对确定了一个可穿过卷取的板材的传递辊隙;该卷取机还包括导向装置，位于所说传送辊隙的下游方向，用于沿排放板材至一个容器内的方向导引从传送辊隙出来的前进中的板材。

为了更好地理解本发明，下面参照附图，只借助实例进行描述，其中：

图1是一个卷取机的两对砑光辊及它们的驱动装置的透视图;

图2a是图1所示传送带的视图，显示卷取机砑光辊正常驱动期间，支撑引带轮处于“起始”位置;

图2b、2c和2d表示图1的驱动机构的两个可动引带轮的各种不同位置，其中表示的是从图2a的“起始”位置至图2d的“离开”位置这两个可动滑动的托架的移动情况;

图3表示整个卷取机的侧视图，输入砑光辊对和传递砑光辊对1a、1b及2a、2b位于卷取机的开始部分;

图4表示图1设备的一种改进形式;以及

图5表示图1设备的另一种改进形式。

图1透视图分别表示出一对凸舌及凹槽输入砑光辊1a和1b，以及一对传递砑光辊2a和2b，因此输入砑光辊1a和1b即确定了一个传送间隙，并且传递砑光辊2a和2b即确定了一个导向装置，以便当板材依次通过两个间隙时能引导板材S从传送辊隙继续前进。

在这种情况下以一个共同的速度分别协调地驱动凸舌、凹槽辊1a和1b以传递砑光辊对2a、2b，这个共同的速度可以根据梳理机20（图3）的自调匀整机的运行情况予以改变，梳理机20是通过卷取机21供给被梳理的片状材料，从而即可在容器22内形成被缠绕卷的板材（图3）。在我们的第9109376.1号英国专利申请中公开并要求保护一种特别适宜的卷取机驱动方式，即让卷取机的运行与梳理自调匀整机的最终的牵引辊的运行同步地进行。在这里参考引用了该申请公开的内容。该申请采用的驱动方式类似于图4所示的方式，只是图4中的板材导向辊是由托架11所携带，从而即可延长或缩短梳理机和卷取机之间的板材通路。

按自调匀整机板材传感系统的常规方式，在这两个辊1a和1b之间的辊隙可以根据穿过辊1b的凹槽的板材的厚度、借助两个辊中至少一个辊相对于另一个辊的横向分开的移动而改变。

图1表明了在这样一种情况下只有凹槽辊1b是可动的，并由传感器23来探测它的位置。

板材S从凹槽辊1b中的凹槽向辊2q、2b之间的辊隙移动，移动的路径一般来说和凹槽及辊1a的凸舌的顶部相切，也就是说，板材S遵循穿过两个辊隙之间的一条直线路径移动。由于凸舌顶部和凹槽底部的表面速度基本上等同于每一个砑光辊的表面速度，所以穿过辊隙1a、1b以及2a、2b勿需净牵引力。

因此，才可能在卷取机上对板材厚度进行连续的监测。已经发现，让传递辊对2a、2b紧靠在凸舌、凹槽辊对1a、1b上，能使穿过凸舌及凹槽辊对的板材均匀对准排直。

虽然在如图1-5所示的实施例中举例说明了这种砑光辊和凸舌及凹槽辊相对靠紧的辊对，它取卷取机的测量砑光辊装置的形式，但我们相信，在没有下游方向的砑光辊2a和2b的情况下，也可以采用相对靠紧的凸舌及凹槽辊和导引装置的改进方案。

在需要切断时，凸舌和凹槽砑光辊1a、1b与传递砑光辊对2a、2b之间的正常同步运行状况暂时受到干扰，要使输入辊1a、1b在板材前进方向（在图1中垂直向下）的表面速度小于传递辊对2a、2b的表面速度。为此，或者使传递辊2a、2b加速、或者延缓凸舌及凹槽辊1a、1b、或者甚至让凸舌及凹槽辊1a、1b反转、或者将上述这些作法任意组合，都可以得到这种暂时的效果。

当凸舌及凹槽辊1a、1b与砑光辊2a、2b之间的圆周速度差足够大时，在传送辊隙和传递辊之间的板材就将被牵引至断裂点，其条件是（Ⅰ）辊表面的差速运动幅度至少等于形成板材的纤维长度，（Ⅱ）在辊1a、1b间的传送辊隙的速度相对于传递辊2a、2b的速度变化量至少等于板材S的向前传递速度。

如果不足第二个条件但满足第一个条件，则凸舌及凹槽辊1a、1b将继续使板材前进，但前进的速率小于砑光辊2a、2b赋予的前进速率，因此牵引板材的方式是常规的方式，不能保证将板材切断（当然，差速运动幅度比板材纤维长度大得多以便保证有足够大的能够产生切断的牵引力的情况例外）。

通过驱动装置（在此情况下，是电机3）对各个辊1a、1b、2a、2b进行驱动，从而即可驱动传送带引带轮4，在引带轮4的周围有传送带5通过。

图1中表示出传送带5的路径，它包括位于路径5a另一端的另一个引带轮6，即路径5a包括两个引带轮4和6，它还包括位于传送带5的路径5b上的第三和第四引带轮7和8。

在引带轮4和7之间，传送带在引带轮9上形成一个环;在引带轮6和8之间，传送带在引带轮10上确定了一个环;引带轮9和10是由一个公用的托架11携带的，托架11是由一个直线驱动器12左、驱动的。引带轮9和10的轴线固定在托架11上，因此传送带5不会由于托架11的运动而有过大的伸展（当然，没有考虑由于被驱动的砑光辊1a、1b、2a、2b的惯性以及诸如驱动电机3之类的驱动装置的惯性引起的张力变化）。

直线驱动器12可以是电动直线驱动器、或者液压柱塞、或者气动锤头。

在直线驱动器12静止时，它将托架11保持在一个固定位置，驱动装置3按箭头A的驱动运动将使四个引带轮4、6、7、8顺时针方向转动（并使引带轮9、10逆时针方向转动），并且借助于对应的驱动轴13、14驱动左边的上部（凸舌）辊1a和砑光辊2a顺时针转动。右边的上部（凹槽）辊1b和砑光辊2b是惰辊轮，它们是靠被驱动的辊1a、2a逆时针摩擦驱动的。

传送（凸舌及凹槽）辊和导引（砑光）辊的差速运动是借助于直线驱动器12的驱动靠改变托架11的位置实现的。参照图2a至2d就能很清楚地理解这一点，图中托架11的四个不同的位置示于11₁（图2a）、11₂（图2b）、11₃（图2c）、以及11₄（图2d）。

在图2a中所示的“起始”位置11₁（该位置适用于卷取机的正常运行期间），导引砑光辊2a、2b的速度变化由与它们同步转动的凸舌及凹槽辊1a、1b的速度变化反映出来，并且由梳理机20的自调匀整机所控制。对图2a进行研究就可以看出，由于托架在位置11₁处是静止不动的，因此引带轮8和6将以相同的速度顺时针转动。如果由驱动装置3驱动的引带轮4现在不动，如图2a至2d所示，并且托架11沿图2a中箭头B的方向从位置11₁向右移动，则通过轴14驱动被驱动的砑光辊2a的引带轮6将要停止不动，同时，通过驱动轴13驱动被驱动的（凸舌）转送辊1a的引带轮8以及引带惰轮7将要按箭头C所示逆时针转动。

在托架11通过图2b中的位置11₂继续运动期间，上部引带轮8继续沿箭头C方向逆时针转动，并且上部引带轮7也如图2b所示维持它的逆时针运动。

当托架11处于图2c所示的位置11₃时，上部引带轮7和8继续进行逆时针转动，而下部引带轮4和6保持静止不动。

当托架11的向右运动终止时，托架11抵达图2d所示的“离开”位置11₄，然后两个上部引带轮7和8停止转动。

如果我们现在在图2a、2b、2c、和2d的上述结构上再叠加上引带轮4的连续的顺时针转动，则可以看出，在图2a中的下部引带轮4和6将以一个第一角速度顺时针转动，而上部引带轮7和8或者以一个较低的角速度（即在方向C上的引带轮4和6的角速度减去引带轮7和8的角速度）顺时针转动，或者在方向C转动的大小超过了引带轮4和6顺时针转动的大小的条件下反方向转动。

在图2b、以及在图2c中的情况是相同的。但对于图2d，所有四个引带轮4、6、7、和8都是按顺时针方向协调地转动的（即以一个共同的角速度转动）。

为了说明差速运动的幅度，传送带5上的一点F在图2a中表示为F₁，然后行进穿过位置F₂（图2b）和F₃（图2c），并在托架11处于“离开”位置11₄时抵达位置F₄。

引带轮6和8在箭头C方向相对于不动的引带轮4的逆时针运动幅度取决于托架11在方向B的直线运动幅度。因此为了得到最佳的切断作用，让托架11自“起始”位置11₁至“离开”位置11₄迅速向右穿过是有益的。

但是凸舌及凹槽辊1a、1b的这种延缓将在卷取机中产生松弛，松弛发生在梳理机20的输出和卷取机21的凸舌及凹槽辊1a、1b之间。在托架11自“离开”位置11₄至“起始”位置11₁的返回运动期间，这种松弛不需要通过拉紧作用就可以得到绷紧。

从上述描述清晰可见，当卷取机正常运行结束、直线驱动器12驱动托架11自“起始”位置（图2a）至“离开”位置（图2d）迅速向右移动时，凸舌及凹槽辊1a、1b迅速减缓以便切断板材，然后在下一个空容器内开始缠绕期间再次缓慢加速以便把仍旧夹在凸舌及凹槽辊1a、1b之间的板材的那一端重新引入到砑光辊2a、2b之间辊隙之中。

除了按图1所示的方式外，还可以用各种其它的方式来建立凸舌及凹槽辊1a、1b及砑光辊2a、2b之间的差速运动。

图4表示的是另一种可能性，其中的驱动装置3现在驱动的是引带轮7。这将导致引带轮8、驱动轴13、以及被驱动的凸舌辊1a以和驱动装置3相同的速率被顺时针驱动;而下部引带轮4和6、以及由此被驱动的驱动轴14和砑光辊2a将沿逆时针方向转动，但转动的速度由托架11的运动确定。当托架11自图2a的“起始”位置运动到图2d的“离开”位置时，砑光辊2a、2b将要加速以便切断上、下辊之间的板材，同时从梳理机20引入的板材数量要能避免产生松弛。在这种情况下托架11返回到图2a的“起始”位置的速率就没有什么重要意义了。

控制四个辊1a、1b、2a、2b的第三种可能性示于图5中，其中用张紧弹簧15代替直线驱动器12，弹簧15把托架11压向它的“起始”位置，在这种情况下，驱动装置3仍旧像图1那样驱动引带轮4，但凸舌及凹槽辊1a、1b的转动是由一个摩擦制动器16控制的，制动器16位于自引带轮8支被驱动的砑光辊1a的驱动轴13上。

当将制动器16加到轴13上时，靠传送带张力将滑动托架11向右拉使弹簧15伸长，同时砑光辊2a、2b以和梳理机的自调匀整机的速度基本上同步的速度转动。

一旦托架11抵达由另一个止动装置（未示出）确定并由一个限制开关（未示出）检测出来的“离开”位置，摩擦制动器16就要释放并且弹簧15才能够回缩抽回托架11，使托架11返回到它的“起始”位置，以便在填充下一个板材容器期间能够重建稳定的运行条件。

另一种可能的作法是使用图5所示的弹簧，但驱动装置3驱动的是图4中所示的引带轮7，然后提供加速轴14的某个装置以便建立必要的差速运动（不是依靠图5所示的摩擦制动器16来延缓凸舌及凹槽辊1a、1b的转动的）。

为了在上部（传送）辊1a、1b的辊隙和下部（导向）砑光辊2a、2b的辊隙之间实现期望的差速运动，在至传递砑光辊2a、2b的辊隙的轴14上有一个在正常情况下处于静止状态的压缩空气发动机，但当将压缩空气脉冲加到该发动机上时，该发动机能对轴14暂时迅速加速，从而把托架11从“起始”位置11₁移动到“离开”位置11₄，不让弹簧15恢复。当然，可通过和图5实施例中释放摩擦制动器16所用的限制开关相同的限制开关来触发压缩空气脉冲的终止。

还有一种可能性是既在上部驱动轴13上加上摩擦制动器，又在下部驱动轴14上加上加速发动机，从而即将这两种效果组合起来，从而即能在传送辊隙1a、1b和导引辊隙2a、2b之间产生必要的差速运动并且能产生更加剧烈的实现切断的速度差值。

如图3所示，辊1a、1b、2a、2b位于卷取机21前部的轴上的一般情况下固定的轴上，从砑光辊2a、2b之间的辊隙出来的板材沿一条倾斜的路径向下，在路径的孔隙处穿过卷取机的管轮。

在本发明的所有实施例中，这些辊都装在卷取机的上方且中心对齐，并把板材传递到相对于卷取机轴线倾斜的一个管道上，使管道的入口端保持在该轴线上，并且传递端在它在卷取机管轮下方的露出点外包围着该轴，这一事实保证了，由于板材要通过两个辊对1a、1b和2a、2b使板材的均匀性的效果更加一致，这种情况是砑光辊装在管轮上（即在从卷取机轴线上的板材导向装置、穿过管轮、至板材露出路径点的板材倾斜路径的下端）不易作到的。

尽管在附图中没有表示出，但凸舌及凹槽输入辊1a和1b可在垂直于板材路径的方向上相互分隔开，并且导向砑光辊2a和2b也可以这样分隔开，从而即可在“堵塞”或“折叠”的情况发时清洗这些辊。

尽管在图1、4、5中的驱动装置3是以发动机作为例子给出的，但也可以使用位于本设备的另一部分（例如梳理机20的盖板）上的固定比例的传动装置进行这种驱动，或者在梳理机配备有自调匀整机的情况下使用可变比例的传动装置（例如行星齿轮盒）进行这种驱动。

传送带5可以是有齿的传送带，引带轮4、6、7、8、9、和10也可以是齿带式引带轮。

尽管在上述描述中，凸舌辊总是被驱动的辊，而凹槽辊则是惰辊，但这两个辊的功能也可以反过来，使凹槽辊进行驱动而凸舌辊闲置。

也可以使用除砑光辊2a、2b外的其它装置来从凸舌及凹槽辊对1a、1b的传送辊隙平滑地导引板材S。一种可能性是用一种皮带装置，它类似于一对牵引输送带，但对传送辊隙1a、1b基本上没有牵引作用。另一种可能性是用一个导引板，它的固定位置要能使板材S从辊1b的凹槽和/或从辊1a的凸舌上剥落下来。

从以上所述可以看出，在各个附图中图示出的辊对2a、2b提供了一种有源的导引装置，图中没有表示出的“输送带”装置也可能是这种装置，而剥落板（一个或多个）则提供了一种无源的导引装置，它要依靠某些其它装置（如板材重量）才能使板材通过该导引装置继续前进。

如以上所述，在卷取机头部、即在靠近板材进入板材容器的排放点的位置，仅通过使用诸如辊1a、1b这样的凸舌及凹槽辊时，就能提供比现有的卷取机优越得多的显著优点。特别是，在凸舌及凹槽辊对1a、1b处对板材的压实作用使该板材在排入该容器之前没有再次变为松散的机会，因此进入容器的板材的横截面比此前的截面都小，我们发现，这将使能包装进入特定容器中的板材的长度增加至少10%。

对在凸舌及凹槽辊1a、1b的轴线相互分开的距离进行测量，给出了另一个优点，即能够对板材的厚度进行连续的监测，从而即可保证在卷取机的整个运行期间的自调匀整度是准确无误的。这就提供了“实时”的测量，勿需定期采样和检验。由于在被自调匀整的板材中的纤维排列整齐，因此这种在下游方向的“在线”测量精度接近“离线”质量控制实验室的测量精度。

使用被驱动的（与梳理机传递辊同步被驱动的）凸舌及凹槽辊作为厚度传感器的优点是传感精度恒定，这是因为随着梳理机传送速度的变化（在自调匀整期间）凸舌及凹槽辊的速度也随之变化的缘故。任何其它形式的板材厚度传感器（例如超声传感器、或压敏传感器）的精度在梳理机传递速度变化时都要有所变化。

在附图中所示的优选卷取机的另一个有代表性的优点是可以有另一种优选的安排，即让下游方向的砑光辊装置（如2a、2b）切断板材，在重新恢复卷缠之前不需要重新处理板材。

如上所述，在梳理机和卷取机之间的驱动装置最好如在我们的第9109371.6号英国专利申请中所描述和要求保护的那样，对于这种驱动装置使用类似于本发明图4的布置，即让引带轮4由梳理机的自调匀整机驱动，引带轮4驱动该卷取机的驱动装置，并且在板材路径中安置一个环，环的长度能随环自被驱动的引带轮（4）经过浮动的引带轮（9）至驱动轮（7）的移动同时增加和减少，并且增、减的数量相同。

Claims (7)

1、一种卷取机，包括在给卷取机容器(22)供料的板材路径内的一对砑光辊(1a，1b)，其特征在于该砑光辊包括一个凸舌及凹槽辊对(1a，1b)，它确定了一个要通过缠绕的板材的传送辊隙；在所说传送间隙(1a，1b)的下游方向有一个导引装置(2a，2b)，用于沿板材排放入一个容器(22)的方向导引从传送辊隙出来的前进中的板材。

2、如权利要求1所述的卷取机，其特征是凸舌及凹槽辊对（1a，1b）确定了一个相对于其中板材厚度而言宽度可变的间隙;并且包括一个针对所说传送辊隙宽度用于监测板材厚度的装置（23）。

3、如权利要求1或2所述的卷取机，其特征是导引装置（2a，2b）包括一对紧挨着所说辊隙并且在所说辊隙下游方向的被驱动的砑光辊，用于沿轴向所说容器（22）的方向导引从第一次提到的所说传送辊隙出来的前进中的板材，所说砑光辊确定了另一个传送辊隙。

4、如权利要求3所述的卷取机，其特征还包括在所说传送辊隙和另一个传送辊隙之间临时增加牵引力的装置（12，16），用于牵引所说板材至断裂点，而后可以减少牵引力以便继续供给板材。

5、如权利要求4所述的卷取机，其特征是所说第一和第二辊隙是由一个共公的主原动机（3）驱动的，并且所说临时增加牵引力的装置连接到在所说主原动机和第一及第二传送辊隙之间的驱动链中。

6、如权利要求5所述的卷取机，其特征是所说的驱动链包括一个传送带（5），传送带（5）被携带在第一、第二、第三、第四、第五和第六引带轮上，第一和第二引带轮（4，6）确定了第一传送带路径，第三和第四引带轮（7，8）确定第二传送带路径，第五和第六引带轮（9，10）由一个可移动的托架（11）携带，在托架（11）上固定引带轮（9，10）的轴但引带轮（9，10）可自由转动，因此第五引带轮（9）与所说第一引带轮（4）和第三引带轮（7）之间的一个传送带环相啮合，所说第六引带轮（10）与所说第二引带轮（6）和第四引带轮（8）之间的一个传送带环相啮合，并且包括一个用于在平行于所说第一和第二传送带路径的方向产生所说托架运动的装置。

7、如权利要求1或2所述的卷取机，其特征是它由具有一对最终牵动辊的梳理自调匀整机驱动，其中在所说最终牵引辊和所说凸舌及凹槽之间的驱动装置包括一个在一个固定轴驱动引带轮、一个固定被驱动引带轮、另外两个固定轴惰引带轮上通过的环形传送带，该固定轴驱动引带轮在结构上连到所说最终牵引辊上，该固定轴被驱动引带轮在结构上连到所说凸舌及凹槽辊上，并且用一个可移动的托架支撑着两个可移动轴惰引带轮，每一个惰引带轮当在对应的一对固定酌引带轮之间通过时接受环形传送带的一个对应的环，因此在最终的牵引辊相对于凸舌及凹槽辊加速的期间所说托架沿一个第一方向移动，以便延长在一个所说的可移动轴的引带轮、以及所说驱动引带轮和被驱动引带轮上通过的传送带环的长度，并且在最终的牵引辊相对于凸舌和凹槽辊减速期间所说托架沿反方向移动，并且所说托架还支撑一个浮动的导引板材的引带轮，该引带轮在所说最终牵引辊隙和所说凸舌及凹槽辊对之间确定了一个长度可变的板材环，所说板材环长度的增加等于所说传送带环长度的增加。

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