CN87101868A - 关于加压型卷捆机的改进 - Google Patents

Abstract

本发明有关矿棉毡之类制品包装的改进。有关形成毡卷的设备，其中有一组元件(2，11，14)把毡引入卷卷的空间，因为毡卷在卷卷空间中尺寸逐渐增大，所以为将空间随之变化，最少应有一个元件相对于其余元件活动。活动元件(14)有一个滚筒，其与毡接触的表面有无机物包覆层，可抵抗磨蚀并形成一个粗糙表面。，设备经这样修改后，可保证有相当大的运转可靠性，并可取得高速而很有规则的加压。

Description

本发明有关矿棉毡之类制品包装的技术。

传统的包装方法把毡卷卷，在上面加压。于是形成圆柱形卷，用纸张或聚合材料包裹。

形成加压毡卷并用纸张等包裹（所用的装置）构成一个整体包装方法，习惯用的机器有如法国专利申请第2，553，744号之主题，或用其他类似机器。

在这些机器中将毡在一个有限空间中卷卷。在上述的申请中，这空间由两条传送带和一个加压辊围成。在其他的机器中，这有限空间由若干辊形成。在所有情况下，将辊和输送器推动，将毡带入这样形成的空间，而同时在形成的卷捆上加某种压力。

加在毡卷上的压力，主要决定于每卷一周的正常卷紧。无论如何，在全部作业中，将形成卷捆的毡条保持适当的紧张度是重要的，不做到这一点，即使把毡在局限空间中加压，但一旦松压便会恢复其原有体积。

为在每卷一周中保持毡的适当紧张度，必须精确控制形成卷卷空间的元件的速度，尤其是与毡接触的最终辊。

事实上是这最终辊，使毡卷在加压下，上面施加的“紧张度”成为可以正确控制。在这辊的上方，辊所造成的卷紧和加压状态是不能改变的。最后便将各卷周之间相互位置关系确定。

因此，必须指出的是，常常把这辊的圆周速度，保持略高于构成卷毡机的其他辊和输送器的速度。

在下文的叙述中，参照的机器的类型，其卷毡部分中有两个输送器和一个加压辊。这种构思可应用于其他机器，尤其是仅用辊的机器。

使用这类卷毡机时，保持良好的状态常遇困难。举例而言，形成的毡卷不能显示理想的压缩特点，直径可能大于预期，卷卷动作不规则，卷端形成锥形端面，此仅其主要困难。

这些困难对包装有影响，端面不平就不能直立堆放。卷捆超过要求尺寸便没有在火车或拖车上装载要求的正确外形。

虽然有可能在某种程度上弥补设备的不良运转，至少在尺寸方面，取得这种纠正常常会损害卷卷作业的质量。事实上，上述文献提出了卷卷方式，和卷卷方式在以后用毡时对毡的质量的影响的重要性，并提出应该尽可能正确监控加在形成毡卷的毡的全部长度上的压力。不良的卷紧和理想的卷紧相比，一般导致压力的不良分布（一般在开始时加压过大），对毡以后恢复厚度有不利的影响，于是对其绝缘性能有不利影响。

通过研究这些畸形的原因，了解到是在运转过程中逐渐发展的，和加压辊的状况有连系。

如前文所指出，最终是由这辊造成卷紧状态。这辊直径相当小，使小尺寸的局限空间的初始边缘和毡接触，或和毡的一个小表面上的覆盖接触。因此，在这种接触形成的时候，辊和毡或其上的覆盖适当粘着是重要的。可以理解到没有这种良好的粘着时，便会发生某种滑动，便照顾不到为取得良好卷卷效果创造条件。

为取得加压辊在毡上的良好粘着，通常用的辊上包覆橡胶类材料，或某些其他类似的聚合材料，可取得良好的摩擦系数。同样惯用的方法是对这辊的表面作选择，确切地讲是对其覆盖的表面作选择，使它有某种纹理，进一步加强粘着。

发明人等证明，前面提到的困难的根源，与这表面的粘着力有连系。如果说单纯是材料的“耐用性”问题，看起来似合逻辑，却并非如此。事实上，加压辊覆盖物的尺寸变化即使果然存在，但也不能解释已发现的设备运转变化之大。

发明人等证明，这些变化化和加压辊构成接触表面的材料的粘着水平变化有连系。在使用过程中，这种表面逐渐变为更平滑更坚硬，对纤维毡或牛皮纸类覆盖物的粘着力，有相当大的降低。

表面的质量下降原因很多。首先应该记住，辊对诸如纤维之类的磨蚀材料的摩擦，造成接触表面的“抛光”作用。此外，即使和纤维没有直接的接触，但对毡覆盖物可能产生的摩擦会使材料有相当大的升温，使之老化并逐渐变硬。还必须记住的是：聚化物表面不时偶然和物品（指毡及其覆盖等-译者）接触，促使降质。尤其用胶粘贴包装时如此，包装一旦形成便会粘在辊上。

无论是什么原因，辊表面的粘着力逐渐降低，为了保持完成卷捆的理想特点，有提高辊筒转速的趋势。然而超出某一阀值，这种补偿并不能收到满意的效果，因为补偿只能对故障作补救，而故障中质量下降同样影响到加压辊的全部宽度，因此更无满意效果可言。当这种质量下降不均匀时，例如造成锥形端，便无法补偿了。经过最后分析，结论是需要经常更换表面覆盖物。

在实践中，有效寿命随变于使用率，约为200小时。因此更换相当频繁并造成妨碍，因为涉及生产暂时停顿。

本发明的目标，是取得一种设备，在相同的工作条件下提供长很多的使用期。

本发明还有一个目的，是取得这样的长使用期，而不需在运转中，为补偿粘着水平的逐渐下降，而将参数改变。

曾用各种合成覆盖物作试探。在这些条件下取得的改进有限，材料硬度的提高常被粘着力下降抵销。

寻求的改进终于由发明人等取得，通过在压辊上放置一种矿物覆盖，形成粗糙表面，这覆盖物至少放在辊表面的一部分上，有相当高的硬度。

按本发明使用的这类型覆盖物，还必须按非常稳固的方法，粘在辊的基质，或与辊表面连接的元件上。

矿物包覆层和先有技术领域中的聚合物包覆层对比，几乎可以无变化地抵抗正常运转条件产生的温度。上述温度由与从粘剂加工炉中出现的毡垫接触而产生。温度还由加压辊对毡或其覆盖摩擦而产生。在实践中，在这些条件下，辊的温度增高到100和200℃之间，这些温度可能产生合成材料的迅速老化，而用本发明的覆盖，则不受损坏。也就是构成本发明的材料，必须能抵抗200℃以上的温度。

事实上，材料可以满意地符合其他条件，尤其是硬度，可以肯定抵抗高很多的温度。如有需要，可将辊按本发明改装，所处的可工作的条件，如在先有技术条件下，则早属无法工作了。

可提供良好抗磨蚀性的包覆材料，都是熟悉的材料。举例如金刚砂之类的氧化物，如钨的碳化物，钼或硅的碳化物，同上金属的氮化物，或一般已知可抵抗磨蚀的任何材料。

选用的材料还必须能用传统技术在加压辊上固定，例如用放电金属化，这技术被称为“斯库普喷镀法”。对于用沉积法在钢辊上固定时，可能没有足够稳定性的材料，则可将硬抗腐蚀包层，和某些其他作基础基质的包层共同形成，尤其是本身可提供良好机械强度的金属，诸如钼等。

为使包层材料有良好的摩擦系数，将其在辊表面上不均匀布置。理想的方法在于形成颗粒包层，其颗粒大小有利于与毡摩擦，或使毡覆盖和加压辊接触摩擦。金属化技术取得的颗粒尺寸，一般为一毫米左右，或一毫米的十分之几，便很适合在本发中应用，尤其当与辊接触的表面相对平滑，不易变形时。

对于某些制品（指毡），加压辊的圆周的夹带能力也可改进。在使用金属化技术，形成提供摩擦系数的颗粒方面，粗糙度难以超过约1mm。超过这限度，根据本发明形成的纹理可有各种形式，诸如沟形，槽形，柱头形等等，上面覆盖抗磨材料，形成较细的颗粒，除增加摩擦外，目的还在于防止这些纹理形状过速磨损。

即使有包层保护，圆周上的纹理还受到不小的磨损。为了不必将整个辊校正，最好用安装元件形成这纹理。根据本发明，可以特别在辊的周缘上有规则地布置突伸到辊表面以外的杆（或相等的元件），杆上和上面所述一样，加抗磨蚀材料的包层，长期使用后减低摩擦性能时可以更换。

现参照附图所示实施方案，对本发明作较详细叙述，附图内容如下：

图1为按本发明使用的卷捆机概略示意;

图2为本发明加压辊实施方案的概略透视;

图3为图2所示辊一部分的剖视，图示在其周缘上布置的杆。

图1所示卷捆机，可用于形成玻璃绒或类似可压缩制品的毡。

这卷捆机可直接放在这类毡的生产线末端。纤维的生产方式对本发明不重要。只需用这种纤维制造的毡有良好弹性即可，也就是必须有相当大的承受压缩的能力，然后在不加压时，恢复厚度的大部分。

当然在矿物纤纤毡中，只有那些被称为“轻型”的可作这类包装。至于大块制品，超过30公斤/立方公尺，厚度超过20毫米的，虽然包装中可有一定程度的压缩，但这种压力只能在扁平制品上施加。与此相同，只要覆盖物能承受相当大的弯折而不损坏，至少在一个表面上有覆盖的毡便可卷紧。尤其在用牛皮纸，覆盖物为铝化不铝化聚合材料薄膜，并且一般为任何柔性薄覆盖物时。

毡1沿输送器2，按箭头方向前进。输送器2由电机3，通过传动带4和传动辊5驱动。

体架6跨在输送器2上，支持两个臂7及8。两臂分别绕轴9及10旋转，这两轴由安装在体架6上的轴承支承。

臂7支承输送器11，输送器11离轴9远的一端，位置和输送器2的端部相对，相距很近。距离应尽可能小。目的是与毡有最小的间距，便于开始卷卷。然而也必须有足够的距离，避免两输送器可能碰撞。

两输送器相对的角小于90°。在40至80度之间有利，最好接近60°。

输送器11由电机3，通过图中未示的可变形关节传动装置驱动。这关节传动装置使臂7可倾侧，方式如下文所述。

千斤顶13固定在与体架6刚性连接的支架33上，使之可以将臂7倾侧，把输送器11的端部推离输送器2的端部。在远离的位置上时，两输送器之间的距离大于形成的毡卷的直径，以便将毡卷取出。

千斤顶13的压源和控制图未示。

臂8有两个相同的部分，位于臂7的两侧，作为其支架。

臂8两部分的底端上安装两个辊14及15。这两辊子由图未示的链带动，链沿臂放置。驱动力由电机3提供。链回动滑轮，和臂8的旋转轴线10同心，因此臂8可以活动而不改变链的紧张度。有图未示的变速器，安装在传动器系统内。

臂8由一个配重17伸展，配重将其平衡，使之活动便利。

在本发明的理想实施方案中，毡条在里面卷卷的空间，由两输送器和一个辊子围绕。有需要时，至少将一个输送器用辊子代替，执行同样的功能。

与上相关的第一个理由，是即使辊子的尺寸相当大，和卷紧毡条的接触在一个凹表面上进行，凹表面比平表面的输送器，倾向于使表面有较大的变形。这对毡卷的良好形成是重要的。

附带应注意的是用大直径的辊子，缺点是使卷卷空间，在作业开始时嫌大，因此不能在全部卷卷过程中，对条件作完全满意的控制。

另一个理由是当不用一个或两个输送器，而代之以一个或两个辊子时，其相对位置固定，卷紧毡的支承点随变于卷卷作业的进展。以三个支承点在毡卷圆周上规则分布为前提的安排，规则性很快消失，保持规则性是不易保证的。

在本发明的构思中，不仅可以改变辊子的位置，本发明指加压辊，并且可以改变所有辊（或输送器）的相对位置，从而支承点保持正确分布，但这要求有复杂的机构。

因此似乎以使用相对位置保持固定的输送器为宜。事实上毡卷直径增大时，支承点在输送器上随之改变位置，改变位置倾向于恢复这些支承点的平衡分布。

加压辊上的第三支承点也同样按保持这种合理分布的活动位移。从示意图看，在理想的分布中，这些支承点互相等距相间。为与此安排接近，加压辊与旋转轴线之间的距离相当大，最好这轴线的位置，能使位置改变基本沿两输送器夹角的等分线进行。

有一个气动千斤顶18，安装在与体架6刚性连接的支架19上，从而可以通过其杆20移动臂8。

根据上述已作公报的专利，臂的活动和相应加在毡上的压力，服从预定的程序。为此，臂8的每一时刻的位置都有精确的规定。

过去，气动千斤顶执行消极的功能。当臂8被卷起的毡21向后推，围绕轴10旋转时，千斤顶中的气压增高，作为反应加在毡上的压力也增高。

在所示的实施方案中，驱动装置18是一个液力千斤顶。选定的压力相当高，从而毡所造成的压力，基本对加压辊14的作用无影响。

臂8的活动随卷起的毡的长度变化。

卷捆机还有装置，因而可以在任何时间决定毡卷的长度。

还有装置使臂8的轴10的初始高度可以改变，如图中29所示，并且举例而言，可以是一个螺杆马达驱动的系统。

卷捆机按下列方式工作。

毡条1由输送器2输送，从光电管22前通过，触发运转循环中的测时。

毡条在经过卷卷工序的空间以前，由辊子15加压。

辊子15安装在臂8上。与加压辊14相似，但被驱动反向旋转。当将毡引入卷卷空间时，辊15使毡避免与辊14接触。事实上，辊14的旋转方向并不便利毡进入这空间，而将其推拒。

辊15的转速有控制，其圆周速度基本和输送器2的速度一致。

输送器2引导的毡和后面的输送器11相遇，向后回卷。毡端被从输送器11向加压辊14引导。辊14限制毡条，使其再回卷。毡端从辊14向输送器2返回，和毡条的上表面接触。

这样便形成了毡条的第一圈。于是毡卷的厚度一层一层地增大。

卷卷过程刚开始不久，加压辊14便离开其原始位置，供毡卷体积可以增大。通过把臂8倾侧，便可在箭头F方向上位移。

（加压辊14）逐步离开其原始位置，臂8即不断扩大输送器2和辊子15之间的距离。距离扩大到一定时间以后，辊子15便终止和毡接触。然后距离似此增大，使输送器2载送的毡不与加压辊14接触。

在毡条1达到尾端时，将纸或聚合物围裹毡的一面。围裹的长度使之能按已知的方式覆盖毡盖的全部外表面。

在此时间内毡卷达到其最终尺寸，臂8的位移停止。

包装纸等在毡卷上放好后，举例如将包装纸装胶粘，完成毡条的包装，方式为包装纸等保持毡的最终压紧形式。臂7由千斤顶13推动使之倾侧。由输送器2搬移的毡卷，被通过设在输送器2和11之间的孔口排出。

与此同时，臂8回到其原始位置。最后，臂7也同样回到其原始位置。卷捆机便准备处理另一条毡条。

臂7的倾侧动作和臂8的复位动作非常块，因而两毡之间的间歇时间非常短。

在这些运转中，毡保持压紧，不呈现严格的圆柱形。在与输送器和加压辊接触的点上，略有压扁。发明人等看到，输送器2及11，使接触表面可能保持相当宽，尤其和加压辊14的接触面相比时。为了可能使形成的卷卷空间在工序开始时尺寸很小，加压轴14必须实际提供一个小半径的圆弧。

为在毡卷形成过程中使毡卷的变形尽量减小，使输送器2的速度，和输送器11及辊子14的速度之间略有差导是有利的。通过使输送器11及辊子14的速度，略高于（一般不大于5%）输送器2的速度，便能保持相邻的接触点之间的张紧，从而避免出现对卷毡作业的圆度有不利影响的较大变形。

这种微小的速度差异，如经利用，便可补偿毡在输送器11或在辊14上的任何滑动，这种滑动举例而言，由于接触面积小便可能发生。

引入包装纸类的系统如图1示意，经切断并有局部涂胶的纸张类，从图中未示的配给器配出，由计算装置控制，在输送带30上输送。按已知的方式在输送带31上通过，当毡条尾端即将进入卷卷空间时，放在毡条尾端的上表面上。

包装纸类由毡条携带。

包装纸类越光滑，加压辊14就需要有越好的摩擦系数。即使在毡条上不加包裹或覆盖，在卷卷作业终了时毡卷必定和包装纸类接触。甚至在这包装阶段，最好保持毡卷紧卷，这可如上文所指出，由辊子14的良好夹持状态而取得。

最好毡条的变形不仅要求表面上有粗糙纹理，而且还有凸出件。

图2及3所示的实施方案特别是为解决这个困难。在这实施方案中，辊子14在其圆周上，有一系列有规则间距的纵向槽按动线安排。每条槽8中插入一条尺寸和槽相符的杆34。杆34的尺寸使它可以凸出辊子圆周以外。采用适当断面的杆可调节凸出件的高度。这种元件可压入可压缩材料，保证将其正确携带。

这些杆和辊子表面相似，当和毡条或其覆盖直接接触时，承受十分显著的磨损。除非予以特别注意，可以发现有非常快的表面磨光，粘着力迅速下降，尤其当这样的构成的加压辊在和光滑纸张类接触时。

为避免这种抛光作用，并为提高覆盖材料的粘着力，杆34的上表面35上，应如前所述，至少沉积一层耐磨蚀材料作保护。

如有需要，可在杆的侧表面上作相同的沉积，并且在辊子14上的槽造成的突出表面上作相同的沉积。

辊子周边的精确构形，尤其是杆的数目，其间距，在辊子表面的突出高度，可通过对各种类型的毡或有覆盖的毡的简单试验测出。考虑到制品的性质，杆构成的凸出部分的高度h，最好不大于两相邻杆之间的距离d。这距离以不大于20mm，最好小于15mm为有利。

凸出部分的高度以3至10mm有利，包括在杆上沉积的耐磨蚀材料的颗粒高度。

例如，在被处理毡的条件不变下，更换加压辊作了各种试验。这些试验有关将玻璃纤维毡卷卷，其额定厚度（即拆包后使用时的保证厚度）为90mm，条长为9公尺，宽1.2公尺。完成毡卷的直径为400mm。

在第一系列中，毡上没有覆盖，毡卷用一张牛皮纸包装。

传统条件有关使用有一层聚氯乙烯覆盖的加压辊。包覆层的表面有规则的槽，任何两相邻峰的距离为6mm，深度4mm。这些槽断续伸展，沿辊子的动线形成一个多人字形的系统。

在这些传统条件下，卷成的捆的直径是500mm而非400mm，辊子的连续顺利运转一般不超过150小时。在这运转时期中，为抵销部分的粘着力下降，甚至必须徐缓提高加压辊的转速。

为和用本发明加压辊取得的结果比较，当形成直径为400mm的卷捆时，包覆层承受太大的应力。必须将速度有规律地提高，因此质量下降更加迅速。在这些条件下使用时间一般不能超过24小时。

有相同直径（最大量度180mm）而属本发明的加压辊，有可能很大延长有效寿命。

试验所用的辊子，型式如图3所示。有30条杆，暴露表面的宽度为8mm。形成的凸出部分超过5mm，插在深度5mm的槽内。用螺丝在辊上安装，使之可以更换。

暴露表面用斯库普法（喷镀金属化）喷镀钼和金刚砂，形成厚度不超过1mm的粒面。钼沉积的成分为钼占4公斤/平方公尺，金刚砂点12公斤/平方公尺。

使用这种辊子，运转超过三星期可以完全令人满意，也就是约为500小时，形成的粘卷直径400mm。

用仅在全表面上沉积钼和金刚砂作包覆的光滑辊进行相同的试验。可观察到相同的效果。用有杆的辊子的一个优点，是用备用杆更新极度方便，很容易从备货中取到。

用于覆盖牛皮纸毡条的加压辊，其运转也可产生相同满意的效果。

对其他的耐磨蚀材料，尤其是碳化钨进行了相同的试验。和传统的条件下的试验比较，也取得了完全满意的结果。

除在理想运转条件下表面有长使用寿命外，使用有本发明的特点的加压辊的优点，是对故障几乎全不敏感，在生产线中故障经常发生，例如由于某些原因毡卷不能正常开始而造成挤塞。在传统设备中，这种事件致使摩擦包层立刻降质。本发明的包覆层可抵抗这类事件的影响。

本发明设备的另一个优点，在全部运转期间，在一段时间内，产品的特点稳定。因此与以往的经验相对照进行初步调节后，参数可能保持恒定。

如申请人等指出，在运转进行中，确实必须估计加压辊质量下降，改变卷卷速度，以维持形成的卷捆的特点，而风险在于加压辊上包覆层的进一步加速降质。

Claims (10)

1、在加压下形成矿物纤维毡条卷的设备，其中有一组元件(2，11，14)将毡夹带，进入卷卷空间，至少这些元件中之一个可以相对于其余的活动，根据形成的卷的尺寸改变卷卷空间，该活动元件(14)有一个辊子，其与毡接触的表面至少一部分覆盖无机耐磨蚀包层，上面形成纹理部分。

2、如权利要求1中之设备，其特征为无机耐磨蚀包层包括一组化合物，其中包括钼，钨或硅的碳化物或氮化物。

3、如权利要求2中之设备，其特征为无机包覆层中有用斯库普法沉积的颗粒。

4、如权利要求3中之设备，其特征为颗粒形成粗糙部分，其尺寸小于1mm。

5、如权利要求3或4中之设备，其特征为用颗粒形成的无机耐磨蚀包层，和作为该颗粒基础的金属包层结合。

6、如权利要求5中之设备，其特征为作为基础的金属包层中有一个同样用斯库普法的沉积层。

7、如前述权利要求中任一项的设备，其特征为活动元件（14）还在表面上有规则布置的凸出部分，构成粗糙部分，高度大于2mm。

8、如权利要求7中之设备，其特征为凸出部分包括沿活动元件（14）的动线布置的槽，槽有规则的间距，两突起部分的间距不大于20mm，槽的深度在3与10mm之间。

9、如权利要求7或8中之设备，其特征为槽由在活动元件（14）周边上固定的可拆卸杆形成。

10、如权利要求9中之设备，其特征为仅杆的直接和卷卷材料接触的表面，有无机耐磨蚀材料。

Images