专利名称：连续卷取纤维幅材的卷取装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种使纤维幅材围绕卷轴连续地卷绕成机器卷的卷取装置，该卷取装置包括-卷筒，其与被卷取的机器卷一起形成压区；-框架，其设置为支撑机器卷，并且框架与辊轨道连接，作为机器卷的芯而操作的卷轴通过使卷轴的轴承套滚动而沿着辊轨道在X方向可移动，-在该卷取装置中，纤维幅材可摆动地卷绕成机器卷。
背景技术：
卷取装置是将生产连续纤维幅材的材料卷绕成如同机器卷的卷形式的装置。在纤维幅材的生产过程中，卷取通常是第一个子过程，其中连续的生产被中断从而依次继续。机器卷围绕作为卷芯而操作的卷轴形成，即处于一个机器卷上的纤维幅材具有始端和末端。该领域的趋势是机器卷的尺寸持续地增加，这对于卷取装置提出开发要求。卷轴的尺寸实际上指定了机器卷的最大尺寸。然而，由于我们对动态环境的关注，并且纤维幅材是易受多种故障影响的可卷起材料，所以由作为造纸机或纸板机的效率保持器的卷取装置所执行的任务相当重要。机器卷的尺寸连续增加的背后原因是希望在纤维幅材的生产中实现更少的起动和中止，这些起动和中止妨碍或扰乱生产过程并且降低效率。同时，专利FI91383 (EP0483092B1)中描述了一种方法，该方法将机器卷的尺寸转移到新的次序，此时从所卷取的纤维幅材的属性的角度来看，能够以良好的方式形成机器卷的开端。当进行卷取的纤维幅材的数量增加时，开端的重要性有所提高，因为该开端作为卷结构的“基础”而操作。在此，发展该技术的关键特征在于借助主中心驱动器和次中心驱动器为机器卷提供的先进的中心扭矩，这使得能够在形成机器卷的过程中使用多方面的卷取参数。在该装置之前的现有技术是所谓的Pope表面卷取装置(Pope reeler)，其中通过将机器卷压靠于驱动卷筒来形成机器卷，因此机器卷借助卷筒与机器卷之间的摩擦而形成。专利US5370327中描述的方法第一次引入了在一个竖向平面上形成机器卷的想法，使得该机器卷在整个卷取过程中处于相同竖向高度的水平轨道的顶部上。专利文献FI91383也描述了这种类型的装置，但是在开始卷取之前，卷轴以Pope式(Pope-type)的方式移动到起始位置。在专利US5370327中，移动的卷筒使卷轴的中心能够保持在恒定的平面上。这种装置的优点是对压区力的调节从存在于机器卷侧面上的负载转移到存在于质量不变的卷筒的侧面上的负载。除了上述第二代卷取装置的“先驱专利”之外，还有很多种不同的实施例，这些实施例已经进一步改进了在这两个专利中描述的理念。它们中的一个是专利US6354531，其描述了将纤维幅材摆动地布置到机器卷中的多个不同的变型方案。专利W02007/010094A2的说明书也描述了用于摆动地卷取纤维幅材的一些可能的装置。在上市的连续卷取装置中，次级卷取中的摆动是通过使机器卷和卷筒沿机器方向转向(即，使纤维幅材转向)而产生的。这在专利DE19939506的说明书中被更为详细地描述。这种装置需要可移动的卷筒，因此会影响即将到来的纤维幅材的张力分布。在申请人的以OptiReel Plus的名义来销售的连续卷取装置中，机器卷在次级卷取期间沿横向摆动，使得沿X方向移动机器卷并且支撑负载的母卷滑台(sledge)同时沿Y方向移动。在描述本发明的上下文中，以下术语用于使描述方便机器方向(MD)是指X方向，横向(CD)是指Y方向，而高度是指Z方向。纤维幅材的弓I入方向是指上游方向，而纤维幅材的流出方向是指下游方向。卷芯在上下文中是指卷轴，但是它也可以称为卷取轴
发明内容
本发明的目的在于开发一种能够简单且可靠地进行卷取的装置，借助该装置，可以在需要时摆动地卷取纤维幅材。本发明的目的还在于提供一种装置，其卷取理念是基于借助卷筒来形成机器卷的已知方法。根据本发明的卷取装置的特征在于，辊轨道设置成相对于框架能够沿Y方向移动，用于提供卷轴的摆动路径。因此，机器卷的横向摆动是通过使卷轴的辊轨道沿着机器卷跟随的横向移动来进行控制。在辊轨道的下方设置低摩擦的轴承部，在轴承部中滑动表面相互抵靠而灵敏地滑动。对此有益地，在辊轨道与框架之间设置平面滑动轴承，以便支撑由机器卷的质量引起的负载。在具体的实施例中，辊轨道连接到辅助框架，该辅助框架至少在Z方向和Y方向具有比棍轨道更高的惯性矩(moment of inertia),在辅助框架与框架之间设有平面滑动轴承，用以支撑由机器卷的质量引起的负载。此外，在根据有益的实施例的装置中，作为控制轨道移动的元件，在辊轨道或辅助框架与框架之间设有控制引导装置，用以控制辊轨道沿Y方向的运动。机器卷的充分摆动减少了纤维幅材的窄的尾部对卷取装置或者机器卷的结构引起的故障。这些包括从机器卷的末端产生的空气的排出变得困难或被阻碍；在纤维幅材的机器卷中形成伸展条纹或其它等同问题。这些可能的问题随着机器卷直径的增加而增加(即，该影响一再出现)。通常，该摆动(其中，在卷取期间，纤维幅材沿Y方向从一个边缘到另一个边缘偏离估计几厘米到大约十厘米)足以克服由条纹引起的问题。为了使纤维幅材不因摆动而不必要地伸展，设定纤维幅材的适合的摆动长度也是很重要的。摆动长度Losk=v*tosk,其中V是生产速度，而^sk是完成一个往复摆动运动的时间。例如，摆动循环的周期是I. 5分钟，纤维幅材的生产速度是1800m/min，则摆动长度是2700米，这在大多数情况下是充足的。
现在将参考附图更详细地描述本发明，在附图中图I示出了本发明的第一实施例；图2示出了本发明的第二实施例。
具体实施例方式实施例I :图I中示出的实施例呈现一种结构，在该结构中，辊轨道23与框架20之间是辅助框架21，借助辅助框架21能够在Z方向和Y方向确保充足的负载承受能力和刚性。该辅助框架21的预期特性是其沿Z方向的充足刚性。于是，由机器卷6的质量引起的负载沿X方向(和Y方向)分散到平面轴承表面25上足够大的区域。摆动运动通过驱动器30执行，在辊轨道的距离上具有足够多的驱动器30以提供所需要的摆动力。为了确保辊轨道在其整个长度上的平直度，辅助框架在Y方向上同样确保刚性。为了确保刚性，惯性矩的术语是可以从几何学直接计算的最具描述性的参数。图I示出了辊轨道及其轴承的摆动装置的实施例。该附图示出了卷轴的轴承套58，当在X方向沿着辊轨道23进行卷取时，该卷轴套滚动。实际的辊轨道23固定到辅助框架21。在辅助框架21与框架20之间设置足够灵敏的平面滑动轴承25，该平面滑动轴承25支撑由机器卷(沿Z方向)引起的负载并且使得能够进行Y方向的运动。机器卷的质量在改变之前能够达到200，OOOkg,因此卷轴5的一端的负载为100，OOOkgo机器卷6的质量包括卷入机器卷的纤维幅材W的质量和卷轴5的质量。这种由总质量引起的负载转移到由框架20支撑，使得围绕轴52 (其在卷轴5的末端区域处与卷轴覆盖物51 —体地旋转)具有轴承·安装的可旋转的套管状轴承套58，负载经由该轴承套58转移到辊轨道23。在卷轴的端部处，具有耦合器59，在耦合器59内，驱动器8的耦合器在摆动期间沿Y方向处于相同的位置，因此驱动器8的动力传递轴80的长度是可变的。当摆动机器卷6时，机器卷的质量引起横向运动的摩擦力，该摩擦力为Fli =M*g* μ，其中M是质量，g是重力加速度，而μ是表面之间的摩擦系数。作为滑动表面，可以使用例如Oy Johnson Metall Ab公司的RMET，其摩擦系数μ在这样的实施例中是大约O. 07。适于该目的的平面滑动轴承25包括钢质主体和作为滑动表面的含聚四氟乙烯-铅的混合物材料。由于这种轴承的表值具有例如SOMPa的最大表面压力，这在设计滑动轴承的尺寸时必须予以考虑。此外，平面滑动轴承25可包括多个单独的轴承元件，这些轴承元件最有益地在X方向连续设置。平面滑动轴承25能够持久地润滑或者借助供给的润滑剂而润滑。实施例2 :图2中示出的实施例没有包括辊轨道21与框架20之间的辅助框架，而是直接包括平面滑动轴承25。该应用方案对于以现代标准来衡量的机器卷6质量较小的场合是非常适用的，因此实际的辊轨道的刚性是足够的。在其它方面，构造的部分与图I中所示的部件是相同的，并且与其附图标记以及上述性能和替换方案也是相同的。此外，在同时涉及实施例I和实施例2的根据有益的实施例的装置中，作为在辊轨道23或辅助框架21与框架20之间控制辊轨道23运动的元件，设有控制引导装置26，用以控制辊轨道23的Y方向的运动。有益地，控制引导装置26设置为不支撑Z方向的负载，因此所施加的所有Z方向的负载都能够由平面滑动轴承25进行支撑。此外，在根据实施例的装置中，借助偏心轮进行横向移动。震荡轴的旋转能够通过例如电机+齿轮组合而实现。恒定的震荡运动能够通过沿一个方向旋转而实现，并且其小于往复运动的最大量。可选择地，偏心轮能够由杠杆装置替代。因此，提供辊轨道23的Y方向运动的驱动器30可包括偏心轮、杠杆装置或者其它提供往复运动的等效装置。为了实现震荡操作，由驱动器30产生的全部的力必须超过之前提到的摩擦力Fy。
有益地，卷取装置的维护侧和驱动侧具有其自己的驱动器30，这些驱动器30以电动方式彼此同步。卷轴5的驱动器8的耦合器进行摆动的相位与辊轨道相同。在其它方面，卷取装置能够采用已知的或其它适合的卷取结构。例如，主要的卷绕工艺能够通过已知的传统的转动方法来进行或者由轨道支撑，由此当在主要的卷绕期间所形成的机器卷沿X方向向前转移时，卷筒会下陷。对于本领域技术人员显而易见的是，本发明和它的实施例并不限于上述的示例性实施例。用于表现特征存在的表述(例如“框架与辊轨道连接”)不是限定性的，使得这些特征的描述并不排除未出现在独立权利要求和从属权利要求中的其它特征的存在。在附图中使用的附图标记I 卷取装置
10 卷筒20 框架21 辅助框架23 辊轨道25 平面滑动轴承26 引导装置30 驱动器5 卷轴51 卷轴覆盖物52 卷筒轴58 轴承套59 稱合器6 机器卷8 驱动器80 能量传递轴N 压区W 纤维幅材
权利要求
1.一种使纤维幅材(W)围绕卷轴(5)连续地卷绕成机器卷(6)的卷取装置(I )，该卷取装置(I)包括 卷筒(10)，与被卷取的所述机器卷(6) 一起形成压区(N); 框架(20 )，被设置为支撑所述机器卷(6 )，并且所述框架(20 )连接辊轨道(23 )，通过使所述卷轴(5)的轴承套(58)滚动，作为所述机器卷(6)的芯而操作的所述卷轴(5)能够在X方向沿着所述辊轨道(23)移动， 在所述卷取装置(I)中，纤维幅材(W)能够被摆动地卷绕成所述机器卷(6)， 其特征在于， 所述辊轨道(23 )被设置成能够相对于所述框架(20 )在Y方向移动，用于提供所述卷轴(5)的摆动路径。
2.根据权利要求I所述的卷取装置(I)，其特征在于，在所述辊轨道(23)与所述框架(20)之间设有平面滑动轴承(25)，用以支撑由所述机器卷(6)的质量引起的负载。
3.根据权利要求I所述的卷取装置(I)，其特征在于，所述辊轨道(23)被连接到辅助框架(21)，所述辅助框架(21)至少在Z方向和Y方向具有比所述辊轨道(23)更大的回转力矩，在所述辅助框架(21)与所述框架(20)之间设有平面滑动轴承(25)，用以支撑由所述机器卷(6)的质量引起的负载。
4.根据权利要求I或3所述的卷取装置，其特征在于，在所述辊轨道(23)或辅助框架(21)与所述框架(20)之间设有控制引导装置(26)，用于控制所述辊轨道(23)在Y方向的运动。
5.根据权利要求I所述的卷取装置，其特征在于，所述辊轨道(23)在Y方向的运动借助驱动器(30)提供。
6.根据权利要求I所述的卷取装置，其特征在于，提供所述辊轨道(23)在Y方向的运动的驱动器(30)包括偏心轮、杠杆机构或者其它提供往复运动的等效装置。
7.根据权利要求2所述的卷取装置，其特征在于，所述平面滑动轴承(25)包括若干个单独的轴承元件。
8.根据权利要求4所述的卷取装置，其特征在于，所述控制引导装置(26)被设置为不支撑Z方向的负载。
9.根据权利要求I所述的卷取装置，其特征在于，所述平面滑动轴承(25)被持久地润滑。
10.根据权利要求I所述的卷取装置，其特征在于，所述平面滑动轴承(25)通过能够供给的润滑剂而被持久地润滑。
全文摘要
一种使纤维幅材(W)围绕卷轴(5)连续地卷绕成机器卷(6)的卷取装置(1)，该卷取装置(1)包括卷筒(10)，用于与被卷取的机器卷(6)一起形成压区(N)；框架(20)，设置为支撑机器卷(6)，并且该框架(20)连接辊轨道(23)，通过使卷轴(5)的轴承套(58)滚动，作为机器卷(6)的芯而操作的卷轴(5)在X方向沿着辊轨道可移动。在卷取装置(1)中，纤维幅材(W)摆动地卷绕成机器卷(6)，因此辊轨道(23)设置为相对于框架(20)在Y方向可移动，用于提供卷轴(5)的摆动路径。
文档编号B65H23/02GK102971242SQ201080057430
公开日2013年3月13日 申请日期2010年12月17日 优先权日2009年12月18日
发明者马尔科·蒂立凯宁, 里斯托·梅基宁, 拉米·梅基-图洛卡斯 申请人:美卓造纸机械公司