CN108367874A - 纸转换设备 - Google Patents

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Abstract

纸转换设备，包括：用于从由相应的卷筒(PR)供应的一个或多个纸幅材开始的生产纸材料的卷材的装置，压花单元(2)，具有设置有夹具(61)的臂(60)的桥式起重机(6)，以及使用来自压花单元(2)的幅材来生产卷材的复卷机(1)，其中布置压花单元(2)使其配置为第一使用配置和第二移除配置，在所述第一使用配置中，安置在其内部的一个或多个压花辊(4)被稳定地锁定至相应的支撑装置，在所述第二移除配置中，所述一个或多个压花辊(4)从所述支撑装置脱离并且可以从压花单元(2)取出，该设备还包括存储单元(7)，在该存储单元中根据预定的存储顺序存储一个或多个压花辊(4)，使得各个压花辊(4)占据同一存储单元(7)中的已知且预定的位置，各个压花辊(4)具有相应的纵向轴线(x‑x)。该设备包括接口装置(8)，该接口装置在各个压花辊(4)的移动阶段能够可逆地与各个压花辊相关联，并且能够可逆地与桥式起重机(6)的夹具(61)相关联。

Description

纸转换设备
本发明涉及纸转换(paper converting)设备(plant)中的压花辊的处理。
众所周知，压花单元通常在纸转换设备中使用以生产例如厨房用纸、卫生纸、纸巾等的卷。压花具有如下主要功能：为形成纸幅材的层赋予更大的体积、更高的液体吸收能力和表面设计，该纸幅材随后通过复卷机在纸板管上滚动并且然后在切割机中经受横向切割。
本质上，压花过程意味着一个或多个纸层在压花辊和反向辊之间通过，该压花辊的表面根据预定方案设置有尖端或浮凸(浮雕relief)。因此，在压花过程发生之前是光滑的层被成形以展现对应于压花辊上所布置的压花图案的一组浮凸和凹陷。如果幅材由更多的(例如两个)层组成，则这些都可以被压花并且然后通过胶合而以所谓的尖端到尖端配置连接在一起，其中一层的浮凸与另一层的浮凸相反，或者以所谓的嵌套配置连接在一起，其中一层的浮凸在彼此的(另一层的)凹陷中。
进行压花过程的机器一般被称为“压花单元”。通常，压花单元被布置成允许辊调换，即替换一个或多个压花辊以改变纸上的压花图案或用于维护操作。通常，这种压花单元具有包括固定部分和可移动部分的结构，该可移动部分相对于固定部分移动以允许接近(access)支撑压花辊的部分，以便在需要时释放和替换压花辊。US7618004、EP1765584和US7458538公开了这种类型的压花单元。
用于上述类型的机器的压花辊被存储在设备的特殊区域中，并且被特定地成形以通过布置在纸转换设备中的合适的处理系统来拾取和移动。
本发明的主要目的是提供一种系统，该系统允许以简单、有效且自动的方式在纸转换设备中移动压花辊。
根据本发明，这个结果已通过采用该思想来实现具有在权利要求1中指示的特征的系统而获得。本发明的其他特征是从属权利要求的目的。
得益于本发明，能够以安全且可靠的方式来移动压花辊。此外，该过程可以是自动化的，具有在安全性和成本方面的进一步益处。
得益于通过示例而不被认为是具有限制性意义而提供的以下描述和所附附图，本领域的任何技术人员将很好地理解本发明的这些和其他优点和特性，在附图中：
-图1A和图1B是包括根据本发明的处理系统的纸转换设备处于第一操作配置(图1A)以及处于通过桥式起重机接合纸卷筒(PR)的步骤(图1B)的示意性侧视图；
-图2A是图1所示的系统处于第二操作配置的示意性侧视图；
-图2B是处于通过桥式起重机拾取辊的步骤中的压花辊存储单元的示意性前视图，其中所选择的辊的一个端部已被接合而同一辊的相对端部尚未被接合；
-图3A-3C表示图2A在三个不同操作位置的细节；
-图4是图2B的细节“U”的放大视图；
-图5是图2B的细节“V”的放大视图；
-图6是图1A的细节“W”的放大视图；
-图7示出了布置在压花辊的轴向端部上的板(44)；
-图8示出了杆(8)的下部(80)；
-图9示出了桥式起重机的另一使用模式。
根据本发明的处理系统可以被用在例如图1所示的类型的设备中，即用在包括复卷机(1)的类型的设备中，该复卷机意在由纸幅材来生产纸材料的卷材(log)，该纸幅材由一个或多个层组成，该层在压花单元(2)中经受压花并且通过放置在相应的退绕机(3)上的相应的母卷筒(PR)来供应。实际上，在这种类型的设备中，由母卷筒(PR)供应的层，在通过旨在将几乎耗尽的母卷筒(PR)的尾部与新卷筒的纸连结以确保生产的连续性的结合(bonding)单元(M)之后，到达压花单元(2)，在该压花单元中层被压花且可能彼此胶合，并且在压花阶段之后，该层到达生产卷材的复卷机。上面各个机器的机械结构和操作对于本领域技术人员是已知的。复卷机的示例在US7040565和US7350739中公开。压花单元的示例在US7481643和US3556907中公开。退绕机的示例在US7618004和US7458538中公开。压花机是如下类型，包括固定部分(2F)和移动部分(2M)，其形成用于一个或多个压花辊(4)的支撑结构。在所述结构的移动部分(2M)上布置有本身已知的上浆(sizing)单元(5)。在固定部件(2F)上布置有用于锁定和解锁压花辊(4)的锁定单元和对应的解锁单元。在示例中，这些单元，针对压花辊(4)的各个座部，由形成在支撑结构的侧壁(20)上的固定半圈(collar)(2CF)和相应的可移动半圈(2CM)构成。当压花辊(4)被锁定至压花单元(2)的结构时，压花辊的两个轴向端部(40)中的每一个都在由固定半圈(2CF)和可移动半圈(2CM)形成的圈(2CF、2CM)中，可移动半圈接近所述端部(40)，如在图3a中以示例的方式示出的；为了释放辊(4)并允许其更换，通过与可移动半圈(2CM)连接的致动器(21)使可移动半圈旋转(图3B中的逆时针方向)，使得辊(4)的相应的轴向端部(40)被解锁并且辊(4)可以被移除，如图2C中所示意性示出以及如下面所进一步描述的。如前面所提到的，这种类型的压花单元本身对于本领域技术人员是已知的。可以理解的是，为了实施本发明，压花辊(4)的所述锁定单元/解锁的特定构造不是必需的，仅提供压花单元(2)是包括可移动部分(2M)和固定部分(2F)的类型，其联合地形成用于压花辊(4)的支撑结构，该支撑结构设置有作用在压印辊(4)上的锁定装置和相应的解锁装置，以在压花单元处于操作中时将压花辊锁定至支撑结构并且相应地在允许移除的步骤中释放压花辊。
在该示例中，还提供了配备有操作臂(60)的桥式起重机(6)，该操作臂被布置成处理母卷筒(PR)和压花辊(4)二者。当退绕机(3)之一上的母卷筒(PR)几乎被耗尽并且必须由在设备的等待点(P)中的准备好待被拾取的新的卷筒代替时，提供母卷筒的处理。
提供压花辊(4)的处理以替换压花辊，如下面所进一步描述的。桥式起重机(6)的臂(60)在其自由端部设置有夹具(gripper)(61)。该设备还包括存储单元(7)，在该存储单元中以预定顺序存储若干压花辊(4)。此外，在该示例中，存储单元(7)由具有两个侧壁(70)的结构形成，在各个侧壁上形成有多个座部，在该多个座部上可以放置压花辊(4)的相应的端部(40)。所述侧壁(70)之间的距离使得压花辊(4)的端部(40)从它们中的每一个突出预定值。
有利的是，根据本发明，提供了，在设备的预定点(A)中布置一对杆(8)，每个杆都具有上部(80)和下部(81)，该上部被适当地成形以由桥式起重机(6)的相应的臂(60)接合，该下部被适当地成形以接合压花辊(4)的端部(40)。
参照附图中所示的示例，每个杆(8)的上部具有横向放置在同一个杆(8)的间隔开预定值(t)的两个侧表面(83)之间的销(82)。因此，每个杆(8)可以由桥式起重机(6)的相应的臂的夹具(61)接合。实际上，销(82)构成杆(8)的适当地成形以由桥式起重机的臂接合的一部分。在底部，所述表面(83)由板(84)连结。
每个杆(8)的下部具有，在相应的表面(83)的外侧上的接合区域，带有垂直于同一表面(83)的盲孔(85)，以及在孔(85)的下方的限定了具有朝向同一侧表面(83)下降的斜坡(87)的台阶(86)的附件(86)。在使用中，这种接合区域面对压花辊(4)的轴向端部(40)，如下面所进一步描述。
每个压花辊(4)的端部(40)都具有板(44)，该板具有沿着辊的轴线方向从相应的外表面(43)突出的轴向销(42)，该外表面的高度(h)大于辊(4)的端部(40)的直径(d)。所述轴向销(42)的直径(d42)小于布置在安装在杆(8)的下部上的板上的孔(85)的直径(d85)。板(44)的外表面(43)具有朝向压花辊(4)的轴线(x-x)会聚的边缘(45)。优选地，轴向销(42)与压花辊(4)的轴线(x-x)间隔开预定值(y)。实际上，如下面所进一步描述，布置在轴向辊(40)的端部上的板(44)具有与杆(8)的下部基本上互补的形状。
在从压花单元(2)移除辊(4)的步骤中，压花单元被设置成处于解锁配置以允许移除所选择的辊(图3b)，同时布置在桥式起重机(6)的臂(60)上的夹具(61)分别接合处于停放位置(A)的杆(8)。如此接合，使杆(8)与压花单元(2)相对应，并且杆以相应的下部(81)与待移除的辊(4)的轴向端部(40)相对应的方式放置。通过使臂(60)彼此接近，辊(4)的销(42)被插入杆(8)的孔(85)中。随后，升高臂(60)，使得板(44)分别被安置到相应的台阶(86)中，而边缘(45)由斜坡(87)侧向地保持。因而，压花辊(4)稳定地与桥式起重机臂相关联，该桥式起重机臂将压花辊输送至存储单元(7)或者设备的另一点(K)，例如放置有待维护的辊处。辊(4)的释放通过将辊放置在所期望的位置并且打开臂(60)来实现，其中杆(8)附接到该臂。随后，杆(8)朝向存储单元(7)移动，即朝向被选择用于替换的另一辊(4)移动。如前面参照压花单元所描述的来收集新的辊(4)。如此收集，新的辊(4)被朝向压花单元(2)输送，安置在该压花单元处，以取代之前被移除的辊。一旦桥式起重机的臂(60)和杆(8)与压花单元(2)间隔开，半圈(2CM)就重新布置成处于锁定配置，以锁定新的辊(4)，并且压花单元(2)可以被再次启动。
因此，根据本发明的系统包括：
-具有可移动臂(60)的桥式起重机(6)，该可移动臂在相应的自由端部上设置有夹具(61)；
-存储单元(7)，其中根据预定顺序布置有若干压花辊(4)，使得各个压花辊(4)处于已知且预设的位置；
-压花单元(2)，其适于接纳和使用布置在所述存储单元(7)中的压花辊(4)；
-接口装置(8)，其在各个压花辊(4)的移动阶段，可逆地与各个压花辊相关联，并且可逆地与桥式起重机(6)的夹具(61)相关联，该接口装置(8)介于桥式起重机(6)与选自位于压花单元(2)和位于存储单元(7)中的那些压花辊中的压花辊(4)之间，并且该接口装置展现出第一部分(80)和第二部分(81)，该第一部分成形为由桥式起重机的夹具(61)接合，该第二部分成形为接合压花辊(4)的轴向端部(40)，从而提供防止同一压花辊(4)沿着其纵向轴线(x-x)的方向平移的轴向约束。
根据上述示例的接口装置由杆(8)构成，允许使用桥式起重机(6)来处理压花辊(4)，如前面所述，以及处理卷筒(PR)。桥式起重机(6)的夹具(61)和臂(60)不需要以特殊的方式配置以适应卷筒(PR)的构造或压花辊(4)的构造。因此，为了移动卷筒(PR)，桥式起重机(6)通常设置在设备中，并且其他重负载也可以用于安全地移动压花辊(4)并根据可由设备自身的可编程控制系统自动控制的预定的处理程序来处理压花辊。特别地，如上面所提到的，桥式起重机(6)能够使压花辊(4)在压花单元(2)与存储单元(7)或等待点(K)之间移动，在该等待点处可以放置经受维护的压花辊(4)或旨在被带到存储单元(7)的辊(4)。例如，在所述等待点(K)中可以使用AGV型的自动拖车(100)，其上布置有压花辊(4)。
可替代地或另外地，在点(K)处，压花辊(4)可以布置在简单的车(101)上。在同一AGV(100)上可以安置支撑件(110)，在该支撑件上可以放置例如待经受维护的辊(4)。支撑件(110)可以具有例如适于保持辊(4)的盒状的形状。
可以理解的是，术语“夹具”指定安装在桥式起重机臂上的任何夹持装置。
图1A和图1B通过示例示出了当收集卷筒(PR)时的桥式起重机(6)：接合杆(8)以移动辊(4)的同一夹具(61)也用于钩住销或“冲头(punch)”(P)，该销或“冲头”插入卷筒(PR)的核心(AR)的中心并设置有旨在由夹具(61)接合的柄(H)。
随附附图中所示出的桥式起重机(6)沿着在构成设备的机器上方形成的相应的固定导轨(guide)(9)滑动。桥式起重机是如下类型，其中臂(60)分别与安装在沿着固定导轨(9)滑动的上部结构(62)上的车(64)结合并由相应的致动器(63)操作。通过相应的水平致动器(65)，车(64)相对于导轨(9)在横向方向上移动，以使臂(60)朝向彼此或远离彼此移动，通过使它们平行于其自身如箭头“F”所指示的移动。
图4示出了放置在其停放位置(A)的杆(8)：销(82)还允许将杆(8)悬挂至固定到预定高度处的柱(801)的钩(800)。图4还示出了在杆(8)的下部中的台阶(86)的凹入形状。台阶(86)的凹面指向上方，即朝向在上面的孔(85)。
如图1A、图2A和图4所示意性地示出，例如在杆(8)被放置的同一工位(A)中，能够在预定的位置，例如在杆(8)的悬挂点的上方，布置可以由桥式起重机(6)处理的另外的配件。例如，在这样的位置能够可移除地安置梁(200)，在该梁下侧配备有孔眼(201)。能够用于移动设备的其他部件的一个或多个链条(202)可以连接至孔眼(201)(在图9中，该部件是待被移除以用于维护操作的电动机203)。在图4中可以注意到，前述的梁(200)悬挂至固定到钩(800)上方的柱(801)上的另外的钩(204)。在该示例中，由于梁(200)和待移动的部件(203)的位置是已知的，因此桥式起重机(6)对梁(200)的获取和处理是可在自动模式下，即可在处理程序的控制下，执行的操作。
而对孔眼(201)和对待移动的部件(203)应用链条(201)是手动操作。因此，在该示例中，作为整体执行的操作是半自动的操作。不言而喻，除了前述的杆(8)之外，还可以在工位(A)中置备各种工具。例如替代梁(200)，或者另外，还可以布置绞车。因此桥式起重机还能够自由地用于其他动作，而不仅用于处理压花辊。实际上，本发明的执行细节可以针对与所描述和说明的各个元件有关的方面以任何等价的方式变化，因而不偏离所采用的解决方案的范围，并因此保持在赋予本专利的保护范围内。

Claims (8)

1.纸转换设备，包括：用于从由相应的卷筒(PR)供应的一个或多个纸幅材开始生产纸材料的卷材的装置，带有一个或多个退绕机(3)，在所述退绕机上布置有所述纸卷筒(PR)；压花单元(2)，所述压花单元接纳来自所述卷筒(PR)的幅材中的至少一个并向所述幅材提供压花；
具有设置有夹具(61)的臂(60)的桥式起重机(6)；以及使用来自所述压花单元(2)的所述幅材来生产卷材的复卷机(1)，其中布置所述压花单元(2)使其配置为第一使用配置和第二移除配置，在所述第一使用配置中，安置在所述压花单元内部的一个或多个压花辊(4)被稳定地锁定至相应的支撑装置，在所述第二移除配置中，所述一个或多个压花辊(4)从所述支撑装置脱离并且能够从所述压花单元(2)取出，所述设备还包括存储单元(7)，在所述存储单元中根据预定的存储顺序存储一个或多个压花辊(4)，使得各个压花辊(4)占据同一所述存储单元(7)中的已知且预定的位置，各个压花辊(4)具有相应的纵向轴线(x-x)，其特征在于所述设备包括接口装置(8)，所述接口装置在各个所述压花辊(4)的移动阶段能够可逆地与各个所述压花辊相关联，并且能够可逆地与所述桥式起重机(6)的所述夹具(61)相关联，所述接口装置(8)介于所述桥式起重机(6)与选自位于所述压花单元(2)中和位于所述存储单元(7)中的压花辊中的压花辊(4)之间，并且所述接口装置展现出第一部分(80)和第二部分(81)，所述第一部分成形为由所述桥式起重机的所述夹具(61)接合，所述第二部分成形为接合所述压花辊(4)的轴向端部(40)，从而提供防止同一压花辊(4)沿着其纵向轴线(x-x)方向平移的轴向约束。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备包括所述接口装置(8)停放的工位(A)。
3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述接口装置(8)包括两个相同的杆，各个所述杆具有第一上部(80)和第二下部(81)，所述第一上部具有适于被所述夹具(61)钩住的本体(82)，所述第二下部限定座部(85、86、87)，所选择的压花辊(4)的相应的轴向端部(40)的表面(44)能够插入所述座部。
4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述座部(85、86、87)包括：横向于所述杆(8)定向的孔(85)，以及在所述孔(85)的下方的附件(86)，所述附件形成具有朝向所述杆(8)的侧表面(83)下降的斜坡(87)的台阶，同一所述座部布置在所述杆的侧表面处，并且其中所述表面(44)具有在轴向方向上突出的销(42)和朝向所选择的压花辊(4)的轴线(x-x)会聚的边缘(45)。
5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，所述孔(85)的直径大于所述轴向销(42)的直径(y)。
6.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备包括能够由所述桥式起重机(6)处理的另外的配件(200)。
7.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备包括工位(K)，在所述工位处停放有从所述压花单元(2)移除并且不旨在用于存储(7)的压花辊(4)。
8.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，在所述工位(K)中布置有适于容纳压花辊(4)的支撑件(110)。
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