CN85102413A - 顺应鼓及骑乘辊 - Google Patents

Abstract

一种卷绕机，用以将诸如纸等移动中的带状物连续卷绕于一个大型辊子上，支持辊与该大型辊子接触。该支持辊可为一对平行沿水平方向延伸之鼓中的一个或2个，该鼓的外表面是由橡胶制成，埋设有不可伸长之环状绳索，而且该表面由多数个可充气的室沿该鼓长度上所支持，致使得该鼓之外表面由于被卷绕的该辊子的接触而变形，而且适应于被卷绕的该辊子长度上的不规则性。

Description

本发明系有关一种用以将移动中之带状物捲绕于辊上的改进型捲绕机。

纸业界一般利用的捲绕机乃是早已成为纸业界主要工作机器的双鼓捲绕机。双鼓捲绕机采用两个平行的水平并排鼓，其中至少有一个鼓被转动，以支持并转动一个大型辊子，将移动中的带状物捲绕于此辊子上。双鼓捲绕机工作时的重要因素乃是捲绕鼓与被捲辊子间的力或压力，尤其辊子上的带状物的张力是该辊子与鼓之间挟压压力的函数。此因素的控制已藉下述方式获得：使用一个骑乘辊，此骑乘辊于该被捲辊的捲绕开始时施加向下之力，以增加该鼓与被捲辊之间的挟压压力。

由于纸的厚度断面与基本重量分布沿被捲的纸辊长度而变化，双鼓捲绕机乃存在有重要问题。这将沿辊子长度方向产生不规则性，而且此辊子通常仅由该鼓于高轮廊点处所支持。当该鼓于高轮廊点支持辊子时，该辊子的全部重要就于此等位置所支持。因而产生高的挟压压力，结果导致产生高的捲入张力，其程度视该高轮廓点的宽度而定。解决此问题的一种方法是将解捲抬架加以振动，从而将高轮廊点振动，使高轮廊点加宽。

因此，本发明的目的在于改进捲绕机的结构及捲绕的方法，从而改善辊子的品质，而且使得由于被捲辊子的高轮廊点所造成的问题实质上被减至最小，而且无需将高轮廊点加宽或采用其他控制方式。

本发明的较广泛的目的在于提供一种鼓或辊，用以与一被捲以移动中的带状物的辊子达成压力接触，其中该鼓以面积接触方式接触于该被捲辊，而非以点接触方式接触于该被捲辊，而且在该鼓的长度上，该鼓与被捲辊之间有实质上均匀之接触压力，且被捲辊上的高轮廊点对于接触压力不发生不利的影响，接触压力仍保持被分散的状态。

本发明的又一目的是在提供一种改良的支持辊构造，供使用于双鼓捲绕机中，其中该支持辊可适应沿被捲辊之长度上的不规则性，而且在该鼓与被捲辊之间的挟压处可获得较为宽广的表面接触。

本发明的又另一目的在于提供一种双鼓捲绕机，该机具有改进的可变形的外表面，以在该鼓与被捲辊之间提供面积接触，其中当辊子重量增加时，挟压面积加宽，而且该鼓特别耐用，有长的使用寿命，而且尽管挟压处产生变形，但其周围长度仍保持一定不变。

本发明的特点是提供一种捲绕机用的支持辊或鼓，诸如双鼓捲绕机中的鼓，它具有加强的可充气套筒的表面，因而使其周长一定而轮廊挺直。该鼓设有弹性可变形之外表面。因此，捲绕机鼓表面与被捲辊接触时，如同汽车轮胎遇一圆石产生变形，而仍对汽车提供均匀的支持一般，该支持鼓包括由可变形材料构成之外部支持表面层，该表面层包围一个可充气之气室。较可取的形式是将该气室沿该支持鼓之长度方向分成几个单独的气室。单独气室产生变形，从而沿被捲辊与纸表面的轮廊相符合，因而对于该辊子的全部重量提供较多的支持，而藉较多的支持，每平方吋之磅数之挟压压力降低，使捲入张力亦降低。又，当该辊子重量增加时，该气室的变形将造成较宽的支持或较宽的挟压，因而自动将该鼓与该辊子间之挟压压力均等化。依纸的等级或所要结果而控制该气室内之压力，则可达成不同挟压宽度与较柔和或较受控制的捲绕作业。

可充气气室的可变形外层最好由诸如橡胶等材料制成，埋设有沿周围延伸的不可延长的绳索，例如与该鼓表面之转动方向成一个小角度例如0°～25°而延伸的绳索。此可保持该鼓有一定不变的周长，而且使该鼓能够传送转矩而将该辊转动。埋设的绳索为高模数的绳索，相对于圆周方向以非常小之角度延伸。外表面设有非常少量的橡胶。以防止流动。如果需要通气的型式，则使用非常高模数的橡胶。可沿该鼓的长度使用若干个此种套筒，而且该套筒将有可与该纸辊的变化轮廊吻合的性质。

有了在说明书、请求专利部分与图中对于较可取具体实例的揭述，再加上对本发明原理的说明，则其他目的、优点与特色，以及其它等效结构，将更趋明晰，这些都是想得到保护的。于图面中：

图1为根据本发明原理而工作并构成的双鼓捲绕机示意侧视图;

图2为沿图1的线Ⅱ-Ⅱ所作的垂直断面图;

图3为图2的圆圈位置Ⅲ处的放大断面图;

图4为沿图3的线Ⅳ-Ⅳ所作断面图。

图1与2显示一个双鼓捲绕机，其中，连续送至辊子10的移动中的带状物W被捲绕于辊子10上。该辊是绕于一起始心部上，而且以捲叠方式捲绕，并被支持于鼓11与12上。骑乘辊13以预定力量向下压靠于捲绕辊10的顶部，以便辊子开始捲绕时，增加该辊子10与其支持鼓11和12之间的挟压压力。当辊子重量达到预定量时，由于被捲辊10增加的重量，挟压压力充分足够。这是因该辊子的捲取张力为该辊子与其支持鼓之间的挟压压力的函数，此捲取张力是由控制该骑乘辊所施的力量予以控制，如箭头33所示。

例如将驱动力施加于该鼓使辊子转动，驱动装置如数字32所示。待捲绕的带状物W被送至该鼓11表面上而后送至被捲辊10。

根据本发明，支持辊与鼓，此是与被捲辊形成支持接触的辊子与鼓，包括一个或一个以上有顺应性外表面的可充气的套筒或环形膜14。因此，该被捲辊是以面积接触接合，而非以直线接触接合。如果使用硬质骑乘辊与硬质捲绕机鼓筒，而且有磨光的钢质外表面或有硬质的覆盖外表面，则将是以直线接触接合。

套筒或膜14被适当加强，以便当充气时于圆周方向实质上不会延伸，当套筒通过接触区域时，此将有效地防止橡胶于圆周或轴方向的流动或移动。例如，如果辊子设有软质外皮以便于挟压处提供面积接触，则将发生此种流动或移动。然而，不可压缩的坚硬橡胶外皮在通过挟压区域时将挠曲而形成宽的接触面积。此种挠曲导致该橡胶于轴或圆周方向的流动或移动。橡胶的此种移动或流动于捲绕作业中是不可容许的。

接触之表面面积示于图1中鼓11、12和辊10之间的36与37处，以及介于辊子10与骑乘辊13之间的38处。挟压宽度37决定于该支持鼓与辊子间的力量和套筒14中的充气压力。挟压宽度将随辊子10重量的增加而增加，因而在辊子与支持鼓之间维持大致一定的单位压力，当使用磨光的铁质捲绕机鼓筒时，则无法如此。使用具有顺应性外表面的骑乘辊与一个或一个以上的鼓所提供之重要特点为，该表面沿被捲辊10的长度上与不规则性相适应。于造纸时，该带状物于其宽度方向未有完全均匀的基本重量，而且纸断面的变化亦使被捲辊10上形成高的轮廊点，使用硬质表面之捲绕机鼓筒与硬质表面的骑乘辊，则接触仅发生于高的轮廊点，而于此等位置产生不希望有的压力点。使用具有顺应性外表面的本发明装置，则于该鼓上与该骑乘辊上，支持接触是沿被捲辊的长度呈连续的，而且不仅是接触呈连续，而且实质上支持压力亦呈连续，因此，不会由于沿被捲辊10长度方向上在高的轮廊点处发生压力点而发生不良影响。

该顺应性表面是藉由鼓结构予以达成，该鼓结构包括可充气的环形套筒或膜，具有由诸如橡胶等可变形挠性材料所构成之外周表面层。较为薄的鼓层最好有充分的强度，使该鼓耐受该驱动力的扭矩与耐受流体室内的流体压力。此流体室被包封而且支持该表面层。该表面层的形状为环形，骑乘辊的环形内部支持室为18，而该鼓的环形内部支持室为18a。该支持室可沿长度方向连续，但最好被分成几个单独的室，该流体室可被提供成为空气室，可经由空气压力管路予以充气。空气经由空气供给管路30予以送至该鼓的气室，空气供给管路30延伸穿过该轴39而供至各个鼓用，该鼓的中心可具有放大的心部40，供支持各单独的空气室，而空气供给管路30a可连至各单独的空气室。

虽然最好采用空气当做充气媒介，但亦可采用其他型式的流体，而于某些构造中，该支持室可被充填以水。在使用小的支持辊的场合，水可令人满意。但于较大的辊子中，水的重量可造成过大的离心力，不采用深的室，可代之采用浅的外部室或囊袋，此将减小充填该室所需的流体体积与重量。

可充气套筒或膜14所涉及的原理于支持鼓11、12与骑乘辊13两者皆相同，因此，说明其中一个即已足够。特别参与图2所示的鼓12，可充气套筒或膜14包括沿周围方向延伸的外表面层17，于所示具体实例中，此外表面层沿该鼓12的轴向长度被分段成为若干个部分。该表面层17的每一个部分包括一对径向向内延伸的侧壁部分26与27，此侧壁部分26与27于其径向内端部固定于一对沿周围方向延伸之不可伸展的圆缘部分28与29。不可伸展的圆缘部分28与29藉助适当的夹子22与23被夹紧于该心部40，此夹子22与23将各圆缘部分28与29固定于个个轴向位置，而有效地防止该圆缘部分绕该鼓40而转动。特别的装置与挟紧设备是决定于该鼓心部40，但无论如何可相似于目前使用于气力轮胎技术的许多种挟紧装置中之一种。

套筒或膜14经适当加强，以提供预定的充气尺寸与形状。于较可取的具体实例中，实质上不可伸长的绳索由一个圆缘部分28延伸经过侧壁26横渡外表面壁17，并经过对向的侧壁27而至对向的圆缘部分29。此层绳索加强结构可包含一层径向延伸的绳索或多数层，其绳索对半径方向成锐角而延伸。

更具体来说，于外表面层17，设有沿周围方向延伸的绳索加强结构25，此结构实质上于圆周方向不可伸展。此绳索加强结构25可包括一层或一层以上的实质上沿周围方向延伸的绳索或对圆周方向成零度角而延伸的绳索。或者，此绳索加强结构，如图3与4所示，可包括多数层绳索，其绳索对圆周方向成小角度a而延伸。此小角度a应在10度至30度的范围内，并使相邻层对圆周方向成相反角度而延伸。此等绳索必须有充分高的模数而且相互间充分靠近，以防止绳索的移位或移动，藉此，有效防止该外表面层17的圆周方向的伸长。

虽然于所示特殊具体实例中，提供了一个整体的外套筒构件14，但应懂得，还可提供并排的多数个别的室或环形构件，以便有效地提供复合的套筒或膜14。另外，虽然该圆缘部分28与29已经叙述为不可沿圆周方向伸长，但应懂得，如果挟紧设备22与23足以将径向内侧圆缘固定于位，则彼等本身不需为不可伸长。

根据本发明的方法，空气被充入可充气的支持室内，充气压力使该鼓或骑乘辊与该辊子之间的接触有所需要的接触面积。例如，如果充气压力增加，则挟压部位的宽度，图1中以36表示，将会减小，而如果充气压力减小，则挟压宽度36将增加。对于不同的纸重量与不同的纸等级，将有需求的不同的挟压宽度，而挟压宽度可由充气压力予以控制或者保持一定。

如图3与4所示，外表面层的材料最好为橡胶或其他化合材料，具有可挠性而且能够耐受表面摩擦损耗者。埋设于橡胶内者，是高模数绳索，可相对于套筒而沿圆周方向延伸。或者，如图4所示，该绳索可相对于鼓转动圆周方向成角度a而延伸，此角度a最好在10°至30°范围。于轮替的层中，绳索对圆周方向成相等但相反的角度而延伸。于某些例子中，不希望由于该鼓的高速转动而将空气拘留于被捲辊的场合，可于表面42中采用通气图案。图3，诸如一系列的沟，允许空气由该鼓与辊表面所形成的挟压部位浅漏出。

虽然该结构是被显示为在双鼓捲绕机中提供支持辊，但应理解，本发明的原理可被应用于单鼓捲绕机以及其他形式的捲绕机，其中鼓与被捲辊之间形成有挟压部位者。

所完成的结构提供具有固定周长而且随挟压压力而增加接触面积的支持鼓。操作员可增加鼓内的气压，控制骑乘辊所施的力，与控制施至被捲辊的扬升力而获得种种操作状况。

因此可见，本发明已提供改良的鼓与骑乘辊构造，其符合上述的目的与优点，而且获得一改进的捲绕机操作与长期可靠的工作寿命，而无目前加盖鼓或钢质捲绕机鼓筒所存在的缺点。

Claims (18)

1、一种捲绕机，用以将移动中的带状物连续捲绕于一个辊子上，其特征在于此捲绕机的组合包含：

第一个与第二个平行水平鼓，于其间形成一个捲绕部供支持被捲绕的转动辊子；

该两个鼓当中至少有一个鼓具有周围方向的外表面层，该表面层由弹性材料所构成，具有实质上不可伸长的绳索埋设于该材料中，使该鼓由于该绳索的不可伸长性而保持一定的周长；

该材料产生变形，以提供与被捲辊的表面的面积接触。并且沿被捲辊的长度与被捲辊的表面中的不规则性相适应，沿该被捲辊的长度维持表面面积接触；

将带状物送至该被捲辊用的设备；以及

将该辊子转动以将该带状物捲绕于其上所用的设备。

2、根据上述权利要求书中第1项所构成用以将移动中的带状物连续捲绕于一辊子上的捲绕机，其特征在于，其中该外表面层包围一可充气流体室，以于支持该辊子时，提供对于该表面层的弹性托持。

3、根据上述权利要求书中第2项所构成用以将移动中的带状物连续捲绕于一辊子上的捲绕机，其特征在于，其中该绳索对该鼓的表面转动方向成一角度而延伸。

4、根据上述权利要求书中第3项所构成用以将移动中的带状物连续捲绕于一辊子上的捲绕机，其特征在于，其中该角度是在0°至25°的范围内。

5、一种捲绕机，用以将移动中的带状物连续捲绕于一个辊子上，其特征在于此捲绕机的组合包含：

第一个与第二个平行水平鼓，于其间形成一个捲绕部，供支持被捲绕的可转动辊子;

该两个鼓当中至少有一个鼓具有周围方向之外表面层，由弹性材料所形成，而且包围一可充气流体室，使该表面层变形而提供与被捲辊的表面的面积接触，并且沿被捲辊的长度与不规则性相适应，沿该被捲辊的长度维持平面的支持;

将带状物送至该被捲辊所用的设备;以及

将被支持于该鼓上的该辊子加以转动所用的设备。

6、根据上述权利要求书中第5项所构成用以将移动中的带状物连续捲绕于一辊子上的捲绕机，其特征在于其中该可充气室被分成多数个周围方向的室，沿该鼓的长度轴向安排。

7、根据上述权利要求书中第5项所构成用以将移动中的带状物连续捲绕于一辊子上的捲绕机，其特征在于它还包括一个骑乘辊，以向下的力接合于该被捲辊，而可控制地影响该被捲辊与该鼓之间的接触力量。

8、根据上述权利要求书中第5项所构成用以将移动中的带状物连续捲绕于一辊子上的捲绕机，其特征在于其中用以转动辊子的装置为一驱动装置的形式，被连接以驱动该两个鼓当中的至少一个鼓。

9、根据上述权利要求书中第5项所构成用以将移动中的带状物连续捲绕于一辊子上的捲绕机，其特征在于包括用以控制该室内的流体压力以控制该鼓与被捲辊间挟压部位的接触面积宽度所用的装置。

10、根据上述权利要求书中第5项所构成用以将移动中的带状物连续捲绕于一辊子上的捲绕机，其特征在于其中该表面层材料是橡胶。

11、根据上述权利要求书中第6项所构成用以将移动中的带状 物连续捲绕于一辊子上的捲绕机，其特征在于其中各该单独的室具有平行于该鼓的轴线延伸的环状外表面，而且具有径向延伸的环形侧壁，连接该鼓上的心部，以提供一单独的室，及有将该单独的室充气用的装置。

12、一种捲绕机，用以将移动中的带状物连续捲绕于一个辊子上，其特征在于此捲绕机包含：

一个捲绕机辊子，与一个被捲辊成压力接触;

该捲绕机辊子具有由可挠性材料制成的环状外表面层，供与被捲辊相接触，使该表面层形成流体室的外壁，该流体室支持该表面而且适应于该层因沿被捲辊长度上的不规则性而产生的变形，使该层变平坦而提供与该被捲辊的面积接触;

用以输送移动中的带状物至该被捲辊的装置;以及

用以转动该被捲辊的装置。

13、根据上述权利要求书中第12项所构成用以将移动中的带状物连续捲绕于一辊子上的捲绕机，其特征在于其中该流体室沿该捲绕机辊子的长度而被分成多数个室。

14、根据上述权利要求书中第12项所构成用以将移动中的带状物连续捲绕于一辊子上的捲绕机，其特征在于其中该流体室可适用于以压力空气充气，以便于给定的被捲辊的重量下，提供预定的平坦程度。

15、根据上述权利要求书中第12项所构成用以将移动中的带状物连续捲绕于一辊子上的捲绕机，其特征在于其中环状延伸的不可伸长的绳索被埋设于该外层中，使该捲绕机辊子有固定的周长。

16、根据上述权利要求书中第12项所构成用以将移动中的带状物连续捲绕于一辊子上的捲绕机，其特征在于其中该捲绕机辊子是提供一个向上且面对支持部的一对平行水平鼓当中的一个水平鼓，用以将一辊子支持于该鼓上。

17、一种将连续移动中的带状物捲绕于一辊子上的方法，其特征在于它包含：

将该被捲辊与至少一个支持辊相结合，支持辊设有一个可变形的外层，此可变形的外层包围一个可充气流体室，因此该支持辊将会变形而提供与该被捲辊的表面接触;以及

将该支持辊内的充气压力加以改变，以获得所要的平坦程度与所要的接触表面面积。

18、根据上述权利要求书中第17项的步骤将连续移动中的带状物捲绕于一辊子上的方法。其中

该被捲辊是被支持于一对鼓上，各个鼓设有一个外层接触于该被捲辊，而且该层由轴向延伸的周围流体室所支持;而且可控制地改变该鼓内的充气压力，以获得该鼓表面的所要的平坦程度以及与该被捲辊形成所要的表面接触面积。

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