专利名称：用于纤维幅材、特别是纸幅或纸板幅的连续操作式开卷设备中的方法及用于纤维幅材、特 ...的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的方法。
本发明还涉及一种根据权利要求10的前序部分的用于执行所述方法的开巻设备(unwind)。
背景技术：
机外涂布机使用连续操作式开巻设备，在该开巻设备中，被送到开巻设备的新的机器巻(machine reel)以全速连接至变空的机器巻的尾端。使用双面粘结带在新的机器巻上的幅材的端部制备出拼接部以将幅材的端部连接至该巻的表面。新的机器巻的表面速度被加速至尽可能接近机器的运行速度；之后，变空的机器巻上的幅材通过辊被压在上述拼接部上。使用刀具在拼接部的尾侧切割旧的幅材。拼接装置包括拼接辊和随后的幅材导引辊以及使所述辊运动的致动器。现今，连续操作式开巻设备的拼接装置通常使用拼接辊，所述拼接辊通常具有厚的软橡胶表面或类似表面。拼接辊的芯部材料通常为钢，然而也可以采用其他材料，例如碳纤维。机器巻与用橡胶处理后的拼接辊之间沿加工方向的拼接压区的长度约为40mm。现今，拼接辊的单位长度线荷载通常约为2500-8000 N/m。
与处于当前运行速度(1200-l卯0m/min)下的开巻设备(特别是在巻绕厚的等级的幅材时)相关的一个缺陷为，会发生所谓的顺序约束；也就是说，当在开巻设备中使用两个巻绕站，即主站和次站时，主站的制动发生器在次站中的巻的末端己经被开巻到尽头之前没有足够的时间使待开巻的下一个机器巻加速至拼接速度并使之同步。由于必须限制速度，顺序约束因此限制了设置在开巻站之后的涂布机的生产能力。顺序约束还导致通过提升臂从主站被提升到次站的幅材巻的直径增加，并且导致其他结构的扩增，因此开巻设备的制造成本和所需空间也会增加。
4对于拼接巻末端的开巻尾端以及与其分离的碎纸的控制是具有挑战性的，并且其会导致拼接不时中断或者至少需要吹送压縮空气以防止碎纸进入压区。
当拼接辊抵靠着机器巻移动时，拼接操作期间幅材长度的变化会导致幅材张力发生变化。幅材的长度通常会增加，从而导致幅材张力增加，并且导致幅材张力背离从拼接角度而言最优的张力值而变化。此外，幅材张力的突然增加会使得幅材断裂的危险增加。
另一缺陷在于，在待拼接的机器巻的直径轮廓为胡萝卜形时，拼接辊不能够顺应该轮廓，从而使得拼接的粘附情况恶化并且将会增加幅材断裂的危险。
发明内容
本发明的目的在于提供对连续操作式开巻设备的改进方案。
本发明的一个目的在于，提供一种与连续操作式开巻设备相关的方法以及一种连续操作式开巻设备，由此可以避免或至少基本上防止在现有技术的装置中碰到的缺陷以及由这些缺陷导致的问题。
本发明的一个特定目的在于，提供一种与连续操作式开巻设备相关的方法以及一种连续操作式开巻设备，其中不存在顺序约束。
此外，本发明的一个特定目的在于，提供一种与连续操作式开巻设备相关的方法以及一种连续操作式开巻设备，其中因拼接巻末端的开巻尾端及与其分离的碎纸导致的问题可被消除或者至少使之最小化。
为了实现上述目的以及随后出现的目的，根据本发明的方法的特征主要在于权利要求1的特征部分所述的内容。
根据本发明的用于执行所述方法的开巻设备的特征又主要在于权利要
求10的特征部分所述的内容。
在根据本发明的优选实施例的开巻设备中，旧的机器巻(即在开巻过程期间完成开巻的机器巻)和新的机器巻(随后待开巻的机器巻)的移动大致为水平的，并且新的机器巻的移动和旧的机器巻的移动设置在可直线移动的托架中，以使得开巻过程在第一对托架上开始，所述第一对托架包括用于控制张力的主制动发生器，并且在需要时可以通过所述第一对托架将机器巻从在前的储存/拼接准备站取出，这缩短了拼接顺序，由此使得能够以较高的速度来拼接较厚的幅材。由于在托架的移动期间进行机器巻的加速，所以不存在顺序约束。当继续进行开巻时，该巻被从第一对托架移动至第二对托架，所述第二对托架包括次制动发生器，或者可选择地，次制动发生器固定地安装在适当的位置，在这种情况下，次制动发生器在巻移动和拼接之前被锁定。第二对托架使巻的末端移动至拼接位置。这样，由于主托架和次托架的旋转区域均可以被选择为有利的，因此，本发明还可以实现开巻设备的驱动装置和齿轮的尺寸最优。特别是，对于犬的巻直径，这些托架的移动距离保持较短，所以对于移动致动器而言，可以使用更多的合适的替代品，例如液压缸和螺杆。
当拼接辊移动时，通过使待拼接的巻的末端的移动与拼接辊的移动同步，本发明还可以实现在开巻期间控制幅材的张力变化并使幅材的张力变化最小化。有利地，这可以通过下述方式实现，即将拼接辊的移动与巻末端的移动设置为大致平行，从而使得移动距离相同，并且更易于实现控制。拼接辊和巻末端的移动也可以通过铰接的辊组的结构原理、通过机械的或受控制的同步方式来实现。幅材张力变化的最小化还可以通过与开巻设备相关地设置幅材导引装置(例如幅材导引辊)来实现，该幅材导引装置以与拼接辊的移动同步的方式进行移动并且设置在拼接辊与次制动发生器之间，拼接辊和幅材导弓I装置进行移动以使幅材长度保持不变。
根据本发明的一个有利的附加技术特征，开巻设备包括组合式切割与防护装置，由此用于切割幅材并同时防止碎纸进入到拼接压区中。与根据本发明的该附加技术特征的实施例相关地，通过从上方下降的连接至防护装置的切割刀进行幅材的切割，从上方进行切割的优点在于切割装置将尾端压在拼接辊上并且减少了褶皱的形成。此外，碎屑防护装置可以整合在切割装置中。
根据本发明的另一个有利的附加技术特征，幅材切割装置设置在开巻设备中，以便从幅材的下方进行幅材的切割；并且，在需要时，根据幅材的等级和机器的工作速度可将防护装置设置在上方。在这种情况下，相对于从上方进行切割而言，从下方进行的切割的优点在于切割装置的布置更加便利
并且所需的移动距离更短。与本发明相关地，当拼接具有胡萝卜形直径的机器巻时，歪斜地停放主托架使得可以确保拼接压区均匀地闭合，例如基于其本身已知的位置和/或力的控制来确保拼接压区均匀地闭合。
以下参照附图对本发明进行更详细说明，但是本发明决不限于这些附图的细节。
图1A-图1D示意地示出了根据本发明的方法的操作顺序。
图2A-图2C示意地示出了根据本发明的开巻设备的布局的实施例。
图3A-图3D示意地示出了根据本发明的用于控制幅材张力的方法的实
图4A-图4D示意地示出了在与根据本发明的方法的优选实施例相关的操作顺序期间、在开巻设备中主托架和次托架以及主制动发生器和次制动发生器的位置和移动情况。
图5示意性示出了本发明的在拼接"胡萝卜形"机器巻时的实施例。
具体实施例方式
在附图中，正在巻绕的幅材由附图标记W表示；拼接辊由附图标记12表示；拼接装置的幅材导引辊由附图标记11表示；新的机器巻由附图标记13表示，在拼接之后变为从所述新的机器巻进行开巻；旧的机器巻由附图标记10表示，在拼接之前从所述旧的机器巻对幅材进行开巻。幅材W的切割装置的切割刀由附图标记15表示。在拼接中，旧的幅材被送到靠近新的机器巻13的表面，并且使用拼接辊12将幅材压在机器巻13的表面上。用切割刀15对旧的幅材进行切割。防护装置16防止碎纸进入位于拼接辊12与新的机器巻13之间的与拼接有关的压区，即拼接压区中。除了拼接辊12之外，拼接装置由此包括至少一个其他的辊11，所述其他的辊11为辅助辊，并且同时为幅材导引辊。在附图中，箭头SIO、 S12、 S13、 S16表示由相应的附图标记表示的部件/装置的移动方向。
在图1A示出的情况中，在开巻设备上从旧的(即变空的)机器巻10对幅材W进行开巻，并且幅材W经过幅材导引辊11被送至下一个处理阶段，例如涂布机(未示出)。新的机器巻13 (即随后待开巻的巻)朝向开巻设备
的主站移动，如箭头S13所示；与此同时，旧的机器巻IO从主站朝向次站
移动，如箭头S10所示。如附图清晰示出的，旧的机器巻的移动方向S10和 新的机器巻的移动方向S13大致平行或者呈直线。拼接辊12处于备用位置。
在图1B示出的情况中，新的机器巻13位于主站中而旧的机器巻10位 于次站中。仍然从旧的机器巻10进行开巻。如箭头S12所示，拼接辊12移 动至用于拼接的工作位置，所述工作位置以及幅材W的相应运行路径用虚 线表示。切割刀15也移动至工作位置以便进行切割。
在图1C示出的情况中，拼接辊12与新的机器巻13之间的压区被闭合， 拼接带被送到该压区中，并且用切割刀15对来自旧的机器巻10的幅材W进 行切割，即，在来自新的机器巻13的幅材上形成拼接部。位于次站中的旧 的机器巻10被制动，拼接辊12与新的机器巻13之间的压区被打开，并且 拼接辊12与切割刀15移动至备用位置。
在图1D示出的情况中，在主站中从新的机器巻13进行开巻，幅材W 经过幅材导引辊11被送至幅材W的下一处理阶段。旧的机器巻10的巻轴 或巻筒被从次站移走。
图2A-图2C为根据上述图1C的方法步骤的不同布局的替代方案的示意图。
在图2A-图2C示出的实施例中，开巻设备还包括防护装置16，所述防 护装置16防止碎纸等在拼接期间进入到拼接压区中。
在图2A-图2B示出的实施例中，待开巻的幅材等级和/或机器的速度使 得在拼接期间可能会产生碎纸，因此在需要时可使用防护装置16。防护装置 16置于开巻设备上方；并且在需要时，该防护装置16在拼接操作期间可降 低至工作位置并且在拼接后可移动返回到备用位置，如箭头S16所示。在图 2C示出的实施例中，防护装置16与切割装置15相结合，因此防护装置16 在拼接期间始终用作拼接压区的防护。防护装置16和切割装置15 —同移动， 如箭头S16,15所示。
在图2A示出的实施例中包括与切割装置15 —起移动的幅材导引件17， 例如辊、舒展杆(spreader bar)、曲板等。用切割装置15从幅材下方对幅 材进行切割。幅材导引件17在切割期间导引幅材W的运行，以便尽可能靠近拼接压区地进行切割，从而使得切割之后的幅材W的尾端很短。如附图
中清晰示出的，使用幅材导引件17使幅材W的运行上升，以使得在次站与
拼接辊之间的部分中，幅材的运行发生偏转。
在图2B示出的实施例中，幅材W在次站与拼接辊12之间的部分中的 传送基本为直的，并且由拼接辊12导引幅材的运行。用切割装置15从幅材 W的下方进行切割。
在图2C示出的实施例中，幅材W在次站与拼接辊12之间的部分中的 传送基本为直的，并且由拼接辊12导引幅材的运行。用切割装置15从幅材 W的上方进行切割。切割装置15和防护装置16彼此连接，使得它们在拼接 阶段将会一同移动，如箭头S16，15所示。
图3A-图3D示意性示出了在图1C示出的方法步骤中、在拼接期间用于 控制变空的机器巻与拼接压区之间的幅材张力的多个实施例。
在图3A示出的实施例中，在拼接期间对变空的机器巻13与拼接压区之 间的幅材的张力进行控制，以使位于次站中并连接至旧的(即变空的)机器 巻10的巻轴的制动发生器与拼接辊12基本上同时地移动。移动方向由箭头 S10和S12表示。由于移动S10和S12基本上同时地发生，因此在拼接期间， 机器巻10与下一个保持点(在此附图中为拼接辊与新的机器巻13之间的拼 接压区)之间的幅材的长度不会发生变化。由于移动S10和S12基本上同时 地进行并且幅材长度保持不变，因此在拼接期间不会出现幅材张力的峰值。
在图3B示出的实施例中，在拼接期间对旧的机器巻10与拼接压区之间 的幅材的张力进行控制，以便在拼接辊12移动以靠近位于拼接辊12与新的 机器巻13之间的拼接压区时，使得位于拼接辊12下方的幅材导引辊11同 时移动，这使得在拼接期间幅材的长度不会发生变化。拼接辊12与幅材导 引辊ll的同时移动可以通过下述方式来实现，即将拼接辊12与幅材导引 辊11彼此机械地连接以形成铰接的辊组。拼接辊12与幅材导引辊11的同 时移动也可以通过下述方式实现，即拼接辊12与幅材导引辊11相互独立 地移动并且它们的移动通过位置控制而彼此相结合。
在图3C示出的实施例中，在拼接期间对旧的机器巻10与拼接压区之间 的幅材的张力进行控制，以便在拼接辊12移动以靠近拼接辊12与新的机器 巻13之间的拼接压区时，使得置于拼接辊12上方的幅材导引件17与拼接辊12同步地移动，这使得在拼接期间幅材的长度不会发生变化。在这种情 况下，置于拼接辊12下方的幅材导引辊11在拼接期间不发生移动。幅材导 引件17置于幅材W下方，并且用切割装置15从幅材W下方对幅材W进行 切割。
在图3D示出的实施例中，在拼接期间对旧的机器巻10与拼接压区之间 的幅材的张力进行控制，以便在拼接辊12移动以靠近拼接辊12与新的机器 巻13之间的拼接压区时，使得置于拼接辊12上方的幅材导引件17与拼接 辊12同步地移动，这使得在拼接期间幅材的长度不会发生变化。在这种情 况下，置于拼接辊12下方的幅材导引辊11在拼接期间不发生移动。幅材导 引件17置于幅材W上方，并且通过切割装置15从幅材W的上方对幅材W 进行切割。
在图4A示出的情况中，在开巻设备上从位于主站中的旧的(或变空的) 机器巻10对幅材W进行开巻。次托架移动以取出变空的巻。
在图4B示出的阶段中，如箭头S13所示，新的机器巻13 (即随后待开 巻的巻)从储存站朝向开巻设备的主站移动。在需要时，在此阶段可以开始 对机器巻13进行加速以使其达到拼接速度。同时，旧的机器巻10从主站朝 向次站移动。
在图4C示出的情况中，新的机器巻13位于主站中，旧的机器巻10位 于次站中。仍然从旧的机器巻10进行开巻。拼接辊12移动至用于拼接的工 作位置。在拼接操作中，拼接辊12与新的机器巻13之间的压区被闭合，拼 接带被送到压区中，并且来自旧的机器巻10的幅材W由切割刀进行切割， 即，形成连接至新的机器巻13的幅材的拼接部。位于次站中的旧的机器巻 10被制动，拼接辊12与新的机器巻13之间的压区被打开，并且拼接辊12 与切割刀15移动至备用位置。
在图4D示出的情况中，从位于主站的新的机器巻13进行开巻，并且旧 的机器巻10的巻轴(即巻筒)被从次站移走。
图5为本发明的在拼接"胡萝卜形"机器巻时的实施例的示意图，通过 歪斜地停放主托架来确保拼接压区的均匀闭合。如附图清晰示出的，当待拼 接的机器巻已设置在托架中时，可以使其相对于拼接辊转动，以便即使为胡 萝卜形，也能均匀地闭合压区。以上描述的仅为一些有利的实施例，但是本发明决不限于这些实施例的 细节。
权利要求
1. 一种用于纤维幅材、特别是纸幅或纸板幅的连续操作式开卷设备中的方法，在所述开卷设备中，在主站和次站中对机器卷进行开卷，其中被送到所述开卷设备的新的机器卷(13)通过拼接装置的拼接辊(12)以全速连接至变空的机器卷(10)的幅材(W)上，在所述方法中，所述旧的机器卷(10)与所述新的机器卷(13)大致水平地移动，其特征在于，所述方法的步骤包括通过两对能直线移动的托架使所述新的机器卷(13)和所述旧的机器卷(10)移动，使得在一对具有用于控制幅材张力的主制动发生器的托架上开始进行开卷，在所述托架朝向主卷绕站移动的同时，所述新的机器卷(13)被加速至开卷速度。
2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法的步骤包括所 述变空的机器巻(10)和所述拼接辊(12)在拼接期间大致同时地移动，以 控制所述变空的机器巻(10)与位于所述拼接辊(12)和所述新的机器巻(13) 之间的拼接压区之间的幅材的张力。
3. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述方法中，当所述拼 接辊(12)移动至靠近所述拼接辊(12)与所述新的机器巻(13)之间的拼 接压区时，置于所述拼接辊(12)下方的幅材导引辊(11)同时移动，以控 制所述变空的机器巻(10)与位于所述拼接辊(12)和所述新的机器巻(13) 之间的拼接压区之间的幅材的张力。
4. 如前述权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述方 法的步骤包括当继续进行开巻时，所述机器巻从所述第一对托架移动至包 括次制动发生器的第二对托架。
5. 如前述权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述方 法的步骤包括通过所述第二对托架将所述旧的机器巻(10)移动至拼接位 置。
6. 如前述权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，所述方 法的步骤包括使所述旧的机器巻(10)的移动与所述拼接辊(12)的移动 同步，以便在所述拼接辊(12)移动时使幅材的张力变化最小化。
7. 如前述权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法的步骤包括在拼接期间，使用防护装置(16)以防止碎纸进入到位于所述拼接辊(12)与所述新的机器巻(13)之间的拼接压区中。
8. 如前述权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法的步骤包括在所述拼接阶段，使用与防护装置(16)相连接的切割装置(15)从上方切割幅材(W)。
9. 如前述权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，所述方 法的步骤包括在所述拼接阶段，使用切割装置(15)从下方切割幅材(W)。
10. —种用于纤维幅材、特别是纸幅或纸板幅的连续操作式开巻设备， 用以执行根据前述权利要求1至9中任一项所述的方法，所述开巻设备包括 主站和次站以及包括拼接辊(12)和幅材导引辊(11)的拼接装置，所述开 巻设备包括用于使变空的机器巻(10)和新的机器巻(13)大致水平移动的 装置，其特征在于，所述开巻设备还包括两对能直线移动的托架，并且所述 两对托架包括制动发生器。
11. 如权利要求IO所述的开巻设备，其特征在于，所述开巻设备包括 防护装置(16)，所述防护装置设置成防止碎纸进入到位于所述拼接辊(12) 与所述新的机器巻(13)之间的拼接压区中。
12. 如权利要求11所述的开巻设备，其特征在于，所述开巻设备还包 括切割装置(15)，所述切割装置与所述防护装置(16)相连接，并且幅材(W)设置成在所述拼接阶段被利用所述切割装置(15)从幅材(W)的上 方切割。
13. 如前述权利要求10至12中任一项所述的开巻设备，其特征在于， 所述开巻设备还包括切割装置(15)，幅材(W)设置成在所述拼接阶段被 利用所述切割装置(15)从幅材(W)的下方切割。
14. 如前述权利要求10至13中任一项所述的开巻设备，其特征在于， 所述开巻设备还包括幅材导引件(17)，所述幅材导引件用于导引幅材(W) 运行以便靠近所述拼接辊(12)切割幅材。
全文摘要
本发明涉及一种用于纤维幅材、特别是纸幅或纸板幅的连续操作式开卷设备中的方法，在该开卷设备中，在主站和次站中对机器卷进行开卷，且被送到开卷设备的新的机器卷(13)通过拼接装置的拼接辊(12)以全速连接至变空的机器卷(10)的幅材(W)上。在该方法中，旧的机器卷(10)与新的机器卷(13)大致水平地移动。在该方法中，新的机器卷(13)和旧的机器卷(10)通过两对可直线移动的托架而移动，以便在一对具有用于控制幅材张力的主制动发生器的托架上开始进行开卷，在托架朝向主卷绕站移动的同时，新的机器卷(13)被加速至开卷速度。本发明还涉及一种用于纤维幅材、特别是纸幅或纸板幅的连续操作式开卷设备，以执行该方法。开卷设备包括主站和次站及包括拼接辊(12)和幅材导引辊(11)的拼接装置，开卷设备包括用于使变空的机器卷(10)和新的机器卷(13)大致水平移动的装置。开卷设备还包括两对可直线移动的托架，两对托架包括制动发生器。
文档编号B65H19/18GK101535158SQ200780041856
公开日2009年9月16日 申请日期2007年10月23日 优先权日2006年11月10日
发明者泰波·科乔, 珀特里·阿西凯宁, 蒂莫·T·海迈莱伊宁, 马尔科·蒂立凯宁 申请人:美卓造纸机械公司