CN110087780A - 压花系统 - Google Patents

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Abstract

一种压花系统，压花系统包括：压花单元，所述压花单元具有至少一个压花辊(G1；G2)，所述压花辊(G1；G2)设置成用于对这样的纸幅(V1；V2)进行压花：所述纸幅(V1；V2)用于通过胶合而与另外的纸幅(V2、V1)相连；以及胶合单元，胶合单元与压花单元相关联，胶合单元具有罐(T)和胶分配装置(GD)，罐(T)容纳有用于执行胶合的胶，胶分配装置(GD)包括型版辊(CR)，型版辊(CR)适于在实施压花时通过接触将容纳在罐(T)中的胶分布在纸幅(V1、V2)中的一个纸幅上，型版辊(CR)以预定的角速度围绕与至少一个压花辊(G1；G2)平行的轴线(x)旋转；压花系统还包括：传感器(2)，传感器(2)易于产生具有与在型版辊(CR)围绕轴线(x)旋转时型版辊(CR)瞬间经历的振动相关的振幅和/或频率的电气信号；控制单元(1)，控制单元(1)在系统的操作期间接收由传感器(2)产生的信号的振幅和/或频率的瞬时数据，并将瞬时数据与包含在如下文件(DB)中的参考数据相比较：所述文件是先前通过在胶在型版辊(CR)上规则分布和相应地非规则分布的条件下对压花单元和胶合单元进行测试所获得的，参考数据由分别表示常规振动的第一组振幅和/或频率数据、以及表示异常振动的第二组振幅和/或频率数据构成，控制单元(1)被编程为：如果至少由传感器(2)产生的信号的振幅和/或频率的瞬时信息与至少第二组的振幅和/或频率的信息相对应，则产生警报信号。

Description

压花系统
本发明涉及一种压花系统。
更具体地说，本发明涉及一种压花系统，在该系统中使用胶将两个或多个纸材料的纸幅相连在一起，以生产通常称为“纸卷”的成卷的纸，从其获得成卷的卫生纸、厨房用纸等。
众所周知，纸材料的纸卷的生产——从纸材料的纸卷获得例如成卷的卫生纸或成卷的厨房用纸——意味着在预定路径上进给由一个或多个叠加的层形成的纸的纸幅，沿着所述路径，在进行纸卷的构造之前实施各种操作，这些操作包括纸幅的横向预切口以形成预切割线，该预切割线将纸幅分成可分离的撕开片。纸卷的构造意味着使用纸板管，通常称为“芯”，分配预定量的胶在纸板管表面上，以允许纸幅结合至逐渐引入到生产纸卷的机器中的芯上，该机器通常被称为“复卷机”。纸卷的构造也意味着使用位于支架处的卷绕辊，所述卷绕辊设置在每个芯上以绕该其纵向轴线旋转，从而确定将纸幅卷绕在同一芯上。这些辊中的一个辊位于支架下方，而其他辊放置在支架上方。当预定数量的片卷绕在芯上时，该过程结束，并且最后一片的垂下的部分胶合在该辊的位于下面的片上从而形成(所谓的“闭合垂下的部分”操作)。在达到预定数量的片卷绕在芯上时，例如通过朝向对应的预切割线引导的压缩空气射流，将待完成的纸卷的最后一片与下一纸卷的第一片分离。此时，从复卷机卸下纸卷。专利EP 1700805描述了一种根据上述操作方案操作的复卷机器。
该复卷机器所使用的纸幅可以由多层组成，这些层预先压花并通过粘合在一个单元中而相连在一起，该单元包括预定数量的压花辊，与这些压花辊相关联的胶合单元用于将胶分配在经历压花处理的这些层中的至少一层上。通常，胶合单元包括网纹辊和型版辊(clichéroller)，该网纹辊从特殊的进料罐中拾取胶，该型版辊通过接触来接收来自网纹辊的胶，并将所述胶分配至待胶合的面层上。如果罐中的胶不足或没有适当地分配在网纹辊上，则该网纹辊与型版辊(考虑到这些辊以不同的速度旋转)之间的接触引起过热，这尤其可能损坏型版辊。基于型版辊的温度控制的系统是不充分的，这是因为：由于过热的检测是在这种现象已经发生时才进行，因此这些系统被延迟。
本发明的主要目的是提出一种设置有特别快速且有效的控制机构的压花/胶合系统。
根据本发明，通过采用实现具有权利要求1所述的特征的系统的想法，已经实现了该结果。本发明的其他特征是从属权利要求的主题。
根据本发明，提供了将操作期间的型版辊的振动与先前在安装有型版辊的单元的测试阶段中形成的参考模型进行比较，已经观察到，所述部件的振动可以根据实际存在于该部件表面上的胶量而变化。参考模型可以通过在不同的状态下运行该压花机来构造，即在胶分别适当地分布在型版辊上的条件下和不适当地分布在型版辊上的条件下，检测型版辊的振动。在系统的操作期间，传感器装置检测型版辊的振动并产生对应的电气信号，该信号被转换成由控制单元使用的数值数据，该控制单元将所述数据与在参考模型中检测和记录的数据相比较。如果在系统使用期间检测到的瞬时值与先前获得的参考值不同，则控制单元产生电气警报信号，该信号可以用于驱动声学和/或发光信号，和/或用于控制设备的停止或者减慢形成设备本身的单元直到恢复适当的操作条件。在参考模型的构造阶段，使用传感器装置，优选随后在系统操作时使用的相同装置，该传感器装置适于产生与被测试的系统的振动有关的振幅和频率的电气信号。
通过在操作期间检测型版辊的振动并将这些数据与先前获得的参考模型的数据进行比较，可以实时检查型版辊是否被胶充分润滑，并且因此在极短的时间内进行干预以恢复适当的操作条件，从而显著降低设备的这种昂贵部件由于其表面上的胶不足或胶的任何不适当分配的情况下而被损坏的风险。
得益于作为示例提供而非在限制意义上考虑的随附的描述和附图，本领域的任何技术人员将更多和更好地理解本发明的这些和另外的优点和特征，在附图中：
-图1示意性地示出了根据本发明的可用于纸张加工厂的用于压花和胶合两层纸材料的操作单元；
-图2表示用于控制图1中所示的操作单元的系统的简化方框图；
-图3和图4示意性地示出了由传感器(2)产生的信号的振幅的可能时间进程；
-图5示意性地示出了传感器(2)在频域中产生的信号。
图1中示意性地示出的操作单元(OU)包括成对的竖向叠置设置的即关于对应的旋转轴线水平取向且沿相同竖向轴线对齐的压花辊与相对的反向辊(G1、G2)。单元(OU)还包括具有罐(T)、网纹辊(AR)和型版辊(CR)——它们的轴线平行于压花辊的轴线——的胶分配器。罐(T)包含用于将两层纸材料(V1、V2)胶合在一起的胶，所述两层纸材料是由设置在单元(OU)上游的拆卷机(图中未示出)上放置的对应的卷轴相对于相同的层(V1、V2)所来自的方向(A)来供应的。在压花辊与相对的反向辊(G1、G2)之间通过的两层纸材料(V1、V2)被压花。围绕其自身的轴线旋转的网纹辊(AR)从罐(T)中拾取胶并将该胶转移至型版辊(CR)，该型版辊(CR)又将该胶分配在经受由对应的辊和反向辊(G1)进行压花的层(V1)上。因此，层(V1)将粘附至由辊和由该反向辊(GR)处理的层(V2)，从而形成从单元(OU)出来的纸幅(W)，沿着方向(AW)供给在下游准备的复卷机(RW)，该复卷机(RW)将纸幅(W)卷绕以生产用于横向切割的纸卷，以获得成卷的卫生纸、厨房用纸等。通常，型版辊和网纹辊具有不同的旋转速度以允许胶根据要生产的产品而剂量不同。这种操作单元的结构和操作是本领域技术人员已知的。复卷机的结构和操作以及拆卷机的结构和操作也是已知的。可替代地，根据本领域技术人员已知的方案，在单元(OU)中，层(V2)是不压花的。在这种情况下，该对辊和反向辊(G2)形成用于层(V2)的引导装置，该层(V2)保持平滑并且胶合至被压花的层(V1)。通常，胶合单元(T、AR、CR)定位在对应的支撑结构(S)上，这允许该胶合单元(T、AR、CR)放置在操作位置(设置在该位置时，型版辊CR与压花辊耦接)以及放置在非操作位置(设置在该位置时，型版辊CR与压花辊间隔开，与在操作阶段型版辊CR接近压花辊相反)。
根据本发明，上述操作单元(OU)由可编程控制单元(1)控制，该可编程控制单元(1)控制：确定压花辊和相关反向辊(G1、G2)的旋转的马达(M1、M2)、网纹辊(AR)和型版辊(CR)的马达(MA、MC)、以及确定胶合单元(T、AR、CR)的移动式支撑件(S)的运动的致动器(AS)。能够检测型版辊(CR)的振动的传感器(2)连接至控制单元(1)的对应的输入。例如，所述传感器(2)是SKF CMSS2200型的加速度计。例如，该传感器(2)检测支撑型版辊(CR)轴的一端的轴承的振动从而检测该轴本身的振动。传感器(2)产生表示在型版辊(CR)的操作期间该型版辊(CR)所经受的振动的电气信号。换句话说，由传感器(2)产生的电气信号是由型版辊(CR)的振动确定的振幅和频率的信号。
在实施本发明的控制系统目的的步骤中，操作单元(OU)在常规条件下(即，在型版辊CR从网纹辊AR接收足够量的胶以保证润滑的型版辊CR的适当润滑的条件下)操作，以及在不良润滑的条件下(即在型版辊CR从网纹辊AR接纳的胶的量不足以保证合适的润滑的型版辊CR的润滑不足的条件下)操作，在特定再现的这些操作条件中的每种操作条件下都检测型版辊(CR)的振动。优选地，所述振动是用随后在系统操作期间使用的相同传感器(2)检测的。所述测量，即由用于检测型版辊(CR)的振动的传感器产生的信号的振幅和/或频率，被记录在数据文件(DB)中，该数据文件(DB)如下文进一步说明的由控制单元(1)使用。例如，文件(DB)可以注册在控制单元(1)的存储器区段中。实际上，在文件(DB)的形成期间，再现了单元(OU)的常规和异常操作条件，并且由型版辊(CR)的振动产生的电气信号的振幅和/或频率的数据由换能器记录，该换能器将这种振动转换成电气信号。这样记录的数据然后在操作单元(OU)的实际生产使用阶段用作参考模型。实际上，在单元(OU)的操作期间，控制单元(1)连续地接收与由传感器(2)产生的信号相对应的数据，并将这些数据与文件(DB)的数据进行比较。如果与由传感器(2)检测的振动相关的数据与表示异常操作条件的文件(DB)的数据相对应，则控制单元(1)介入马达(M1、M2、MA、MC)以减慢连接至这些马达的辊的旋转或者还停止所述辊的旋转。在后一种情况下，控制单元(1)也可以被编程为驱动致动器(AS)，以使胶合单元(T、AR、CR)与压花辊间隔开。
图3示意性地示出了在单元(OU)的操作(操作使用阶段)期间由传感器(2)产生的电气信号(SH)的时间进程。虚线(UL、LL)表示场的上限(UL)和下限(LL)，在该场中，信号(SH)的振幅(y)可以随时间(t)变化，控制单元(1)不产生任何警报信号。值(UL、LL)在单元(OU)的测试阶段中确定，并且值(UL、LL)表示在型版辊(CR)的适当的润滑条件下检测的信号振幅(SH)的两个极限值。在图3所示的示例中，在时间t1，信号振幅(SH)在场(UL-LL)之外。因此，在时间t1处，控制单元(1)产生警报信号，该警报信号确定编程程序的启动(使系统减慢或停止)。
可替代地，参考图4，控制单元(1)可以被编程为如果信号趋势(SH)使得在预先确立的时间间隔(ΔT)内超过极限值(UL、LL)达同样是预定的次数(N)，则产生所述警报信号。在图4的示例中，信号(SH)在时间间隔Δt＝t2-t1内超出极限(UL、LL)达20次以上。如果Δt>ΔT并且数量(N)的预设值等于20，则控制单元(1)产生确定启动编程程序(减慢或停止系统)的警报信号。
图5示意性地示出将由传感器(2)产生的信号的瞬时值(a)作为频率(f)的函数。在该图中，定性地示出了可能的分布(DF)，示出了假设作为控制单元(1)的参考的极限值(aL)，类似于之前参考由传感器(2)产生的信号的振幅数据所述的内容。
从前面的描述可以看出，根据本发明的压花系统包括：
-具有至少一个压花辊(G1；G2)的压花单元，所述压花辊(G1；G2)设置成用于对这样的纸幅(V1；V2)进行压花：所述纸幅(V1；V2)用于通过胶合而与另外的纸幅(V2、V1)相连；
-与压花单元相关联的胶合单元，该胶合单元具有罐(T)和胶分配装置(GD)，该罐(T)容纳有用于执行所述胶合的胶，该胶分配装置(GD)包括型版辊(CR)，型版辊(CR)适于在执行压花时通过接触将容纳在罐(T)中的胶分配在所述纸幅(V1、V2)中的一个纸幅上，所述型版辊(CR)以预定的角速度围绕与所述至少一个压花辊(G1；G2)平行的轴线(x)旋转；
-传感器(2)，该传感器(2)易于产生具有在所述型版辊围绕所述轴线(x)旋转时与所述型版辊(CR)瞬间经历的振动相关的振幅和/或频率的电气信号；
-控制单元(1)，该控制单元(1)接收由所述传感器(2)产生的信号的振幅和/或频率的瞬时数据，并将所述瞬时数据与包含在如下文件(DB)中的参考数据相比较：所述文件是先前通过在胶在型版辊(CR)上规则分布和相应地非规则分布的条件下对压花单元和胶合单元进行测试所获得的，所述参考数据由分别表示常规振动的第一组振幅和/或频率数据、以及表示异常振动的第二组振幅和/或频率数据构成，该控制单元(1)被编程为如果至少由所述传感器(2)产生的信号的振幅和/或频率的瞬时信息与至少该第二组的振幅和/或频率的信息相对应，则产生警报信号。
在实践中，执行的细节在任何情况下都可以如关于所描述和示出的各个元件的等同方式来变化，而不脱离所采用的解决方案构思的范围，并且因此保持在由随附权利要求所赋予的保护范围内。

Claims (7)

1.一种压花系统，所述压花系统包括：
-压花单元，所述压花单元具有至少一个压花辊(G1；G2)，所述压花辊(G1；G2)设置成用于对这样的纸幅(V1；V2)进行压花：所述纸幅(V1；V2)用于通过胶合而与另外的纸幅(V2、V1)相连；以及
-胶合单元，所述胶合单元与所述压花单元相关联，所述胶合单元具有罐(T)和胶分配装置(GD)，所述罐(T)容纳有用于执行所述胶合的胶，所述胶分配装置(GD)包括型版辊(CR)，所述型版辊(CR)适于在实施压花时通过接触将容纳在所述罐(T)中的所述胶分布在所述纸幅(V1、V2)中的一个纸幅上，所述型版辊(CR)以预定的角速度围绕与所述至少一个压花辊(G1；G2)平行的轴线(x)旋转；所述压花系统的特征在于，所述压花系统还包括：
-传感器(2)，所述传感器(2)易于产生具有与在所述型版辊(CR)围绕所述轴线(x)旋转时所述型版辊(CR)瞬间经历的振动相关的振幅和/或频率的电气信号；
-控制单元(1)，所述控制单元(1)在所述系统的操作期间接收由所述传感器(2)产生的所述信号的振幅和/或频率的瞬时数据，并将所述瞬时数据与包含在如下文件(DB)中的参考数据相比较：所述文件是先前通过在胶在所述型版辊(CR)上规则分布和相应地非规则分布的条件下对所述压花单元和所述胶合单元进行测试所获得的，所述参考数据由分别表示常规振动的第一组振幅和/或频率数据、以及表示异常振动的第二组振幅和/或频率数据构成，所述控制单元(1)被编程为：如果至少由所述传感器(2)产生的信号的振幅和/或频率的瞬时信息与至少所述第二组的振幅和/或频率的信息相对应，则产生警报信号。
2.根据权利要求1所述的压花系统，其特征在于，所述第一组数据和所述第二组数据中的数据是借助于所述传感器(2)获取的，所述传感器(2)在所述系统的操作阶段产生所述瞬时数据。
3.根据权利要求1所述的压花系统，其特征在于，所述传感器(2)用于检测所述型版辊(CR)的轴的振动，所述型版辊(CR)的轴线与所述旋转轴线(x)重合。
4.根据权利要求1所述的压花系统，其特征在于，所述警报信号启动由所述控制单元(1)控制的所述压花系统减速或停止的程序。
5.根据权利要求1所述的压花系统，其中，所述型版辊和所述压花辊由各自的驱动单元(MC、M1、M2)驱动，所述压花系统的特征在于，所述警报信号启动由所述控制(1)控制的所述驱动单元减速或停止的程序。
6.根据权利要求1所述的压花系统，其中，所述胶合单元安装在相关的支撑件(S)上，所述相关的支撑件允许借助于致动器(AS)从所述压花单元移除所述胶合单元，所述压花系统的特征在于，所述警报信号启动所述致动器(AS)，因此确定所述移除。
7.根据权利要求1所述的压花系统，其特征在于，如果由所述传感器(2)产生的所述信号的振幅和/或频率的瞬时数据在预定的时间间隔内与所述第二组数据相对应达到同样是预定的次数，则所述控制单元(1)产生所述警报信号。
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