專利名稱：卷筒架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種卷架，用于連續(xù)打開多卷卷繞的卷筒紙狀材料，這些卷筒紙狀材料卷在相互布置于卷架上之后連續(xù)展開，且這些卷布置成通過在所述卷架上將幾乎放空的材料卷更換成新的滿卷，從而進(jìn)行換卷，該卷架包括具有兩個(gè)三角側(cè)壁(gable side)的機(jī)架，這兩個(gè)三角側(cè)壁布置成彼此遠(yuǎn)離；水平布置的輪轂梁，該輪轂梁可旋轉(zhuǎn)地軸頸支承在該三角側(cè)壁上，該材料卷布置成可環(huán)繞該輪轂梁在進(jìn)口側(cè)和出口側(cè)之間樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，新的滿卷供給該進(jìn)口側(cè)，而該卷筒紙狀材料從該出口側(cè)展開；至少兩個(gè)卷保持器，這兩個(gè)卷保持器布置在輪轂梁上，用于處理各個(gè)材料卷，且各卷保持器包括兩個(gè)卷保持臂，這兩個(gè)卷保持臂安裝成可沿一個(gè)或幾個(gè)軌道橫向線性移動(dòng)，該軌道沿輪轂梁的軸向剛性安裝，各卷保持臂有夾子，用于卡住材料卷。
發(fā)明解決的問題以及背景技術(shù)在卷架(這里也稱為換卷裝置)中，使預(yù)先卷繞的卷筒紙例如新聞紙、紙板等連續(xù)展開，并傳送給某種印染加工機(jī)器，以便處理所述卷筒紙，例如傳送給印刷機(jī)，以便生產(chǎn)印刷品、雜志等，或者例如傳送給折疊機(jī)或切割機(jī)，以便生產(chǎn)其它各種紙制品。上述類型的卷架已知有不同設(shè)計(jì)。通常，相互競爭的可選方案都有相同的技術(shù)特征和能力。因此，對(duì)于顧客來說，價(jià)格是越來越重要的因素。
因此，希望制造一種卷架，該卷架包括目前已知卷架所需的最基本的特性，但是每個(gè)制成品的制造成本大大降低。
所有用于連續(xù)展開卷筒紙的卷架總是包括至少兩個(gè)卷保持器，每個(gè)卷保持器用于至少一卷所述卷筒紙狀材料。例如，該卷保持器包括兩對(duì)或幾對(duì)卷保持臂，這些卷保持臂環(huán)繞卷架的公共轉(zhuǎn)動(dòng)軸布置。當(dāng)然，材料卷可以包括不是紙的其它材料，例如塑料或箔，不過，它們通常包括紙卷，因此，連續(xù)的卷筒紙?jiān)跊]有斷開的情況下由該紙卷展開，并送向印染加工機(jī)器。這通過以所謂的“快速接起”方法將用完的材料卷由新更換的材料卷接起而實(shí)現(xiàn)，該用于更換的材料卷保持在已準(zhǔn)備的另一對(duì)卷保持臂中。措詞“快速接起”的意思是該接起通常在不降低卷筒紙供給速度的情況下進(jìn)行，或者至少在實(shí)際連接時(shí)基本保持該卷筒紙供給速度。因此，在當(dāng)前的制成品例如印刷品雜志等中不會(huì)出現(xiàn)不希望的斷開。應(yīng)當(dāng)知道，最重要的是兩個(gè)不同的卷筒紙非常精確地彼此接起，尤其是當(dāng)該卷筒紙已經(jīng)進(jìn)行了用于生成不同印刷品的印刷，并將在該第一印刷的基礎(chǔ)上在正確的位置處進(jìn)行另一附加的第二印刷時(shí)，例如印上地址，從而將地址標(biāo)記布置在印刷品上。
上述能很好工作的卷架必須能夠?qū)崿F(xiàn)的一個(gè)基本特征是，卷架的卷保持臂必須能夠以簡單有效的方式執(zhí)行四種不同類型的調(diào)節(jié)，同時(shí)所有這些調(diào)節(jié)還要有非常好的精度。
首先，進(jìn)行卷保持器定位，即必須能沿卷架的輪轂梁共同調(diào)節(jié)各個(gè)卷保持裝置對(duì)的橫向定位，其中，每一對(duì)都將看成是一個(gè)單元，該卷架的輪轂梁即中心輪轂梁，在展開過程中可旋轉(zhuǎn)地保持的第一材料卷、或者將用于卷筒紙接起的第二、第三材料卷等，都環(huán)繞該中心輪轂梁轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)該材料卷有相同的寬度時(shí)，對(duì)于所有的臂對(duì)，所述位置通常相同。(在本說明書中，上述單元稱為“卷保持器”。)第二，進(jìn)行材料卷寬度調(diào)節(jié)，即將卷保持臂的相對(duì)位置調(diào)節(jié)成適合暫時(shí)在卷架上進(jìn)行處理的當(dāng)前材料卷的尺寸，例如根據(jù)該材料卷是包括半卷還是包括一整卷。
第三，進(jìn)行卡住運(yùn)動(dòng)，執(zhí)行該卡住運(yùn)動(dòng)以便于使在每一對(duì)卷保持臂的各卷保持臂上的一個(gè)夾子以交替模式從材料卷的套筒中松脫，然后在重新插入，同時(shí)各材料卷由放空的卷更換成新的滿卷，這通常在另一對(duì)卷保持臂執(zhí)行展開時(shí)進(jìn)行。
最后，進(jìn)行第四和相對(duì)合適的運(yùn)動(dòng)，用于在接起卷筒紙時(shí)精確調(diào)節(jié)一個(gè)材料卷相對(duì)于另一材料卷的橫向位置，和/或用于在展開過程中將卷筒紙材料正確定位在合適的卷筒紙方向上。
已知技術(shù)根據(jù)普通工程技術(shù)，采用至少兩個(gè)單獨(dú)的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)單元，以便獲得兩個(gè)第一運(yùn)動(dòng)和兩個(gè)后面的運(yùn)動(dòng)。卷保持器的定位和卷筒寬度調(diào)節(jié)通過第一單獨(dú)驅(qū)動(dòng)單元進(jìn)行，該第一單獨(dú)驅(qū)動(dòng)單元能夠使各對(duì)卷保持臂的卷保持臂沿輪轂梁運(yùn)動(dòng)，同時(shí)作為一個(gè)單元一起進(jìn)行卷保持器的定位和相互獨(dú)立地進(jìn)行卷筒寬度調(diào)節(jié)，而附加的驅(qū)動(dòng)單元用于各卡盤的運(yùn)動(dòng)，以便在換卷時(shí)進(jìn)行卡住運(yùn)動(dòng)，還用于在換卷和/或當(dāng)前工作時(shí)進(jìn)行精確調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)。這是非常昂貴和復(fù)雜的方法，此外，它還引起某些控制工程技術(shù)上的問題，因?yàn)閮蓚€(gè)運(yùn)動(dòng)必須相互疊加。因此，需要先進(jìn)的控制單元，例如包括計(jì)算單元。
在文獻(xiàn)WO99/46518中部分進(jìn)行了介紹的卷架第一次在市場上推出了將所有上述運(yùn)動(dòng)(1-4)都通過布置在各對(duì)卷保持臂上的一個(gè)相同的馬達(dá)/驅(qū)動(dòng)單元來進(jìn)行處理的卷架。該卷架的結(jié)構(gòu)能夠有最大的理想柔性，因此，能驅(qū)動(dòng)幾乎所有不同尺寸的材料卷，而不會(huì)鎖定為對(duì)于各卷保持臂的幾個(gè)給定位置。這給出了一種非常有價(jià)值的方法，但是它很昂貴，因?yàn)樵摍C(jī)器需要非常昂貴的、具有很高分辨率的模擬調(diào)節(jié)裝置(AIHU)以及成具有非常高的精度的滾珠絲杠(HPKS)的形式的、先進(jìn)的和昂貴的調(diào)節(jié)裝置。
發(fā)明的目的和特征本發(fā)明的目的是提供一種卷架，該卷架保持了具有最常見功能的卷架所能具備的最基本性能，但是使成本盡可能低，例如有在WO99/46518中所述的卷架的基本優(yōu)點(diǎn)，但是沒有所述卷架中的、昂貴的“AIHU”和“HPKS”。
本發(fā)明的卷架的特征在于該卷架還包括定位裝置，用于沿輪轂梁橫向調(diào)節(jié)各卷保持器的位置和用于在確定卷保持器中的當(dāng)前材料卷的寬度后對(duì)各卷保持器的各卷保持臂進(jìn)行共同調(diào)節(jié)；在各卷保持臂上的調(diào)節(jié)裝置，用于在換卷時(shí)將夾子從放空的材料卷上釋放，然后重新夾住新的滿卷，還用于橫向精確調(diào)節(jié)一個(gè)材料卷相對(duì)于另一材料卷的位置，和/或在展開過程中將卷筒紙材料定位成合適的卷筒紙方向。
根據(jù)本發(fā)明的卷架的附加方面，它采用了定位裝置包括線性引導(dǎo)單元，該線性引導(dǎo)單元布置在各卷保持臂上，用于沿一個(gè)或幾個(gè)軌道進(jìn)行可移動(dòng)的配合；鎖定單元，用于將卷保持臂可釋放地牢固鎖定在所述軌道的合適位置；標(biāo)記裝置，用于指示所述合適位置已經(jīng)到達(dá)。
該線性引導(dǎo)單元包括軸承夾，該軸承夾牢固安裝在卷保持臂的、朝著輪轂梁的端表面上，通過該軸承夾，該卷保持臂可沿至少一個(gè)軌道移動(dòng)，該至少一個(gè)軌道沿輪轂梁牢固安裝。
該鎖定單元沿一個(gè)軌道進(jìn)行線性軸頸支承，它包括彈簧負(fù)載鎖定機(jī)構(gòu)，該彈簧負(fù)載鎖定機(jī)構(gòu)有鎖定元件，該鎖定元件布置為可在第一有效模式和第二無效模式之間運(yùn)動(dòng)，在該第一有效模式，該鎖定元件將夾住軌道，在該第二無效模式，鎖定元件從該軌道上釋放；以及用于在所述卷保持臂移動(dòng)之前和移動(dòng)期間松開所述鎖定元件與軌道的嚙合的裝置。
該裝置包括氣動(dòng)或液壓裝置，該氣動(dòng)或液壓裝置包括連接管接頭，該連接管接頭用于供給壓力流體，以便在所述卷保持臂移動(dòng)之前和移動(dòng)期間松開所述鎖定元件與軌道的所述嚙合。
該裝置包括機(jī)械或電磁裝置，在所述卷保持臂移動(dòng)之前和移動(dòng)期間使所述鎖定元件與軌道松脫。
該標(biāo)記裝置包括刻度單元，該刻度單元沿輪轂梁剛性安裝；以及指針，該指針可相對(duì)于刻度單元運(yùn)動(dòng)，且該指針隨卷保持臂或鎖定單元的運(yùn)動(dòng)而運(yùn)動(dòng)。
在各個(gè)卷保持臂上的調(diào)節(jié)裝置包括驅(qū)動(dòng)單元，該驅(qū)動(dòng)單元用于在卷保持臂通過鎖定單元鎖定在軌道上之后使該卷保持臂運(yùn)動(dòng)，該驅(qū)動(dòng)單元包括馬達(dá)，該馬達(dá)布置成驅(qū)動(dòng)可旋轉(zhuǎn)地布置在軸承支架中的滾珠絲杠，而該軸承支架以其端表面剛性安裝在卷保持臂上，該滾珠絲杠沿軌道且平行于軌道延伸，以便與滾珠螺母配合，該滾珠螺母安裝在鎖定單元上，用于使卷保持臂在兩端頭位置之間運(yùn)動(dòng)。
調(diào)節(jié)裝置包括傳感器單元，用于檢測夾子是與材料卷嚙合還是分離，該傳感器單元包括一個(gè)或幾個(gè)傳感器，例如包括檢測鎖定單元的傳感器或光電管。
馬達(dá)布置在各個(gè)卷保持臂上，用于驅(qū)動(dòng)材料卷從靜止到具有與正在展開的卷筒紙材料的當(dāng)前卷筒紙速度相同的周向速度。
普通類型的制動(dòng)裝置布置在至少一個(gè)卷保持臂上，用于調(diào)節(jié)正在展開的卷筒紙的拉伸力和速度。
卷架包括多于兩個(gè)的卷保持器，這些卷保持器通過優(yōu)選的相互距離而安裝在輪轂梁上，該優(yōu)選的相互距離由環(huán)繞該輪轂梁的相應(yīng)卷保持器的數(shù)目確定。
發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在進(jìn)行上述卷保持器定位和材料卷寬度調(diào)節(jié)時(shí)，并不使用較長的、先進(jìn)的和昂貴的高精度滾珠絲杠(HPKS)來使卷保持臂沿輪轂梁在不同位置之間運(yùn)動(dòng)，而是用簡單的鎖定機(jī)構(gòu)取代，機(jī)器操作人員在進(jìn)行任何運(yùn)動(dòng)時(shí)松開，然后在到達(dá)正確位置時(shí)再鎖定，當(dāng)需要時(shí)，該運(yùn)動(dòng)可以人工進(jìn)行，因?yàn)榫肀３直垩鼐€性引導(dǎo)件軸頸支承，這導(dǎo)致阻力非常小。
各卡盤相對(duì)于布置有它的卷保持臂固定，即卷保持臂在卡住運(yùn)動(dòng)時(shí)沿輪轂梁彼此相向運(yùn)動(dòng)，這與普通技術(shù)中卡盤以可運(yùn)動(dòng)的方式相對(duì)于卷保持臂布置的方案相比，從成本上考慮是很好的設(shè)計(jì)方案。在工作過程中，在進(jìn)行精確調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)時(shí)，整個(gè)臂也移動(dòng)。
附圖的簡要說明下面將參考附圖更詳細(xì)地介紹本發(fā)明，附圖中

圖1A是本發(fā)明的卷架的部件的示意正視圖，該卷架包括四個(gè)卷保持臂，這四個(gè)卷保持臂成對(duì)布置，以便在每對(duì)中處理一卷卷筒紙狀材料，且卷保持臂安裝成可成對(duì)地和單獨(dú)地沿輪轂梁線性移動(dòng)，材料卷布置成環(huán)繞該輪轂梁轉(zhuǎn)動(dòng)。
圖1B是圖1A的卷架的部件的示意側(cè)視圖。
圖2是圖1A的卷架的放大示意正視圖，其中更清楚地表示了四個(gè)卷保持臂。
圖3以放大比例示意表示了圖1A的一個(gè)卷保持臂的部件在裝配到輪轂梁上時(shí)的橫截面。
圖4示意表示了圖3的卷保持臂的部件的端視圖。
設(shè)計(jì)方案的詳細(xì)說明參考圖1A、圖1B和圖2，這些附圖以正視圖、側(cè)視圖和放大視圖的形式示意表示了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的卷架1的部件。該卷架1包括機(jī)架2，該機(jī)架2有兩個(gè)三角側(cè)壁3、4，這兩個(gè)三角側(cè)壁3、4布置成彼此遠(yuǎn)離，并通過幾個(gè)橫梁5而結(jié)合在一起。機(jī)架2還包括進(jìn)口側(cè)6和出口側(cè)7。將要在所述卷架1中展開的、裝滿卷筒紙狀材料的新材料卷8(優(yōu)選是紙卷)將供給該進(jìn)口側(cè)6。因此，出口側(cè)7構(gòu)成了將展開卷筒紙狀材料以傳送給一個(gè)或幾個(gè)隨后的機(jī)器的卷架1側(cè)，該隨后的機(jī)器將用于進(jìn)一步對(duì)卷筒紙材料進(jìn)行印染加工(未示出)。例如，一個(gè)典型的印染加工機(jī)器包括旋轉(zhuǎn)印刷機(jī)，該旋轉(zhuǎn)印刷機(jī)采用卷筒紙形式的紙張，且以由新的滿卷8更換幾乎放空的紙卷8’的連續(xù)換卷方式來進(jìn)行一個(gè)紙卷接一個(gè)紙卷地連續(xù)抽出，這種更換方式將在下面進(jìn)行更為詳細(xì)的描述。
卷架1包括水平布置的卷保持臂梁9，該卷保持臂梁作為可旋轉(zhuǎn)的軸而軸頸支承在三角側(cè)壁3、4之間，并在卷架1的進(jìn)口側(cè)6處。因此，卷保持臂梁9(下面稱為輪轂梁9)構(gòu)成輪轂，材料卷8布置成可繞該輪轂而在進(jìn)口側(cè)6的、用于新的滿卷8的當(dāng)前安裝位置或裝配區(qū)間與在出口側(cè)7的、用于相同材料卷8的第二當(dāng)前展開位置/區(qū)間之間轉(zhuǎn)動(dòng)。
在特別如圖中所示的實(shí)施例中，卷架1包括兩個(gè)卷保持器10、10’，這兩個(gè)卷保持器10、10’布置在輪轂梁9的相對(duì)側(cè)，各自用于處理卷筒紙狀材料卷8、8’。各卷保持器10、10’包括兩個(gè)細(xì)長的卷保持臂11，這兩個(gè)卷保持臂11安裝成能夠以成對(duì)和單獨(dú)的方式沿一個(gè)或幾個(gè)軌道12橫向線性移動(dòng)，這里是兩個(gè)平行的導(dǎo)軌12，這兩導(dǎo)軌12牢固地沿輪轂梁9軸向安裝。
這里，成對(duì)的方式的意思是兩對(duì)卷保持臂11布置成能夠與夾持的材料卷一起作為一個(gè)單元線性移動(dòng)，且使卷保持臂11之間有一定的相對(duì)距離，該卷保持臂11之間的相對(duì)距離是形成所述卷保持器10必須的，該距離由當(dāng)前處理的材料卷8確定。而這里所述的單獨(dú)的意思是卷保持臂11布置成能夠彼此獨(dú)立地沿輪轂梁9的軌道12線性移動(dòng)，以便于材料卷的寬度調(diào)節(jié)。
在本發(fā)明的另一但未示出的卷架實(shí)施例中，當(dāng)然能夠包括更多的卷保持器，超過只用于兩個(gè)材料卷的卷保持器，例如有三個(gè)或四個(gè)卷保持器，這些卷保持器再以相同的方式布置在輪轂梁上，但是卷保持器之間有相對(duì)距離，優(yōu)選是有相同的相對(duì)距離，這時(shí)，該距離由環(huán)繞輪轂梁的相應(yīng)卷保持器的數(shù)目確定。
各卷保持臂10基本垂直地從輪轂梁9伸出，并在其外部自由端部分包括用于材料卷8的夾子13。該夾子13通過旋轉(zhuǎn)軸14軸頸支承在卷保持臂10上。在所示實(shí)施例中，夾子13構(gòu)成為將卡入芯15的端頭的卡盤13，材料卷8卷繞在該芯15上。因此，材料卷8可旋轉(zhuǎn)地保持在相應(yīng)的卷保持臂10之間和保持在相應(yīng)的所述卡盤13上。馬達(dá)16布置在各個(gè)卷保持臂10上，以便使材料卷8從靜止運(yùn)轉(zhuǎn)到與正在展開的卷筒紙材料的當(dāng)前卷筒紙速度相同的周向速度。當(dāng)需要時(shí)，馬達(dá)16也可以用于持續(xù)驅(qū)動(dòng)，直到下一次換卷。而且，普通類型的制動(dòng)裝置17布置在各個(gè)卷保持臂10上，用于調(diào)節(jié)正在展開的卷筒紙的拉伸力和速度，該制動(dòng)裝置17布置在軸14上，但是在軸14的、關(guān)于夾子13的相對(duì)端處。
卷架1還有驅(qū)動(dòng)組件18，以便在換卷時(shí)使輪轂梁9環(huán)繞或前后在用于新材料卷8的安裝位置/間歇與用于相同材料卷8的展開位置/間歇之間轉(zhuǎn)動(dòng)或運(yùn)動(dòng)。該卷架1還包括其它裝置，例如擺錘輥?zhàn)?9，用于控制和調(diào)節(jié)卷筒紙紙張的拉伸力；引導(dǎo)和控制紙張以及傳感器，用于引導(dǎo)和控制相應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)、制動(dòng)器、紙卷的轉(zhuǎn)數(shù)、卷筒紙拉伸力等(未示出)，不過，本文將不對(duì)這些裝置進(jìn)行更詳細(xì)的介紹。
而且，如圖3和4所示，卷架1包括定位裝置20，用于定位卷保持器，即沿輪轂梁9調(diào)節(jié)一對(duì)卷保持臂10的位置，和用于調(diào)節(jié)材料卷寬度，即在已有材料卷寬度之后，相對(duì)調(diào)節(jié)卷保持臂11；以及馬達(dá)驅(qū)動(dòng)調(diào)節(jié)裝置21，用于執(zhí)行卡住運(yùn)動(dòng)和精細(xì)調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)。
用于各卷保持臂11的定位裝置20包括線性引導(dǎo)單元22，該線性引導(dǎo)單元22有活動(dòng)部件，該活動(dòng)部件包括四個(gè)可移動(dòng)的軸承夾23，其中的兩個(gè)如圖3中所示，不過，它們都通過各自的軸承夾附件26而安裝在卷保持臂的、朝著輪轂梁9的端表面25上，并在它們自己的拐角區(qū)域24中，各軸承夾附件26用于使軸承夾沿軌道12而以成對(duì)方式配合，該軌道12沿輪轂梁9牢固安裝；鎖定單元27，用于可釋放但牢固地將卷保持臂11鎖定在沿軌道12的一個(gè)合適位置；以及標(biāo)記裝置28，用于指示已經(jīng)到達(dá)所述合適位置。四個(gè)相互平行的軌道12在輪轂梁9的相對(duì)側(cè)以成對(duì)方式布置，優(yōu)選是沿所述梁9的整個(gè)延伸部分布置。
鎖定單元27包括裝配部件29，該裝配部件29通過軸承夾30而沿一個(gè)軌道12線性軸頸支承；轉(zhuǎn)矩臂31，該轉(zhuǎn)矩臂31布置成從裝配部件29上凸出；彈簧負(fù)載鎖定機(jī)構(gòu)(沒有詳細(xì)表示)，該彈簧負(fù)載鎖定機(jī)構(gòu)有兩個(gè)鎖定元件33，這兩個(gè)鎖定元件33以可在第一有效位置和第二松開的無效位置之間運(yùn)動(dòng)的方式布置在軌道12的各側(cè)，在該第一有效位置，鎖定元件將通過所述彈簧負(fù)載而環(huán)繞軌道12卡?。灰约坝糜谠诰肀３直?1移動(dòng)之前和移動(dòng)期間釋放所述鎖定元件33與軌道12的嚙合的裝置49。所述裝置49可以包括機(jī)械或電磁裝置(未示出)，或者優(yōu)選是包括液壓或氣動(dòng)裝置，如圖4所示，該液壓或氣動(dòng)裝置包括連接管接頭34，用于供給壓力流體，以便在使卷保持臂11沿軌道12橫向移動(dòng)之前和期間使所述鎖定元件33與軌道脫開，從而定位該卷保持器和/或調(diào)節(jié)實(shí)際寬度。
標(biāo)記裝置28包括刻度單元35，該刻度單元35沿輪轂梁9牢固安裝；以及指針36，該指針36可相對(duì)于刻度單元35運(yùn)動(dòng)，并將隨著卷保持臂11或鎖定單元27的移動(dòng)而運(yùn)動(dòng)，且該指針適于布置在卷保持臂11的外部，這樣，操作人員可以看見它。
用于執(zhí)行各卷保持臂11的卡住運(yùn)動(dòng)和精細(xì)調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)調(diào)節(jié)裝置21包括驅(qū)動(dòng)單元37，用于在借助于鎖定單元27將卷保持臂11沿輪轂梁9鎖定在軌道12的合適位置處之后，使卷保持臂11運(yùn)動(dòng)，該卷保持臂11鎖定在合適位置處將通過指針裝置36和刻度單元裝置35進(jìn)行指示。該驅(qū)動(dòng)單元37布置成使卷保持臂11沿輪轂梁9在兩端部位置38、39之間前后運(yùn)動(dòng)一定的距離，從而使夾子13在第一端部位置38處完全插入材料卷8的芯15中，在相對(duì)的第二端部39處完全從芯15中松脫，這兩端部位置38、39之間的距離由滾珠絲杠40(后面將更詳細(xì)地介紹)的長度確定，所述距離構(gòu)成了各個(gè)卷保持臂11的、大約±150mm的運(yùn)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)單元37包括馬達(dá)41，該馬達(dá)41布置成通過蝸輪42操縱所述滾珠絲杠40。該滾珠絲杠40通過旋轉(zhuǎn)懸架43而可樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)地布置在軸承支架44中，該軸承支架44剛性安裝在卷保持臂11的端表面25的一側(cè)，且該滾珠絲杠40沿軌道12朝相對(duì)側(cè)平行延伸。滾珠絲杠40與安裝在屬于鎖定單元27的轉(zhuǎn)矩臂31中的滾珠螺母45配合，以便使卷保持臂11在兩端部位置38、39之間運(yùn)動(dòng)。止動(dòng)器46安裝在滾珠絲杠40的自由端，用于鎖定該轉(zhuǎn)矩臂31離開軸承支架44而沿滾珠絲杠40的運(yùn)動(dòng)。
調(diào)節(jié)裝置21還包括傳感器單元47，用于檢測夾子13是否與套筒8的芯15嚙合或分離，該傳感器單元47包括一個(gè)或幾個(gè)傳感器48，例如感應(yīng)傳感器或光電管，該傳感器48檢測鎖定單元27，例如檢測有或者沒有鎖定單元27的轉(zhuǎn)矩臂31。
功能介紹下面介紹本發(fā)明的卷架1的功能和使用。
在開始持續(xù)展開之前，將對(duì)該卷架進(jìn)行操作，該卷架1必須裝有至少一個(gè)第一材料卷8，該第一材料卷8具有卷繞的卷筒紙狀材料，該第一材料卷8從該卷架1上開始進(jìn)行展開。
該第一材料卷8通過合適的、未示出的裝置或載體傳送給卷架1，然后，通過驅(qū)動(dòng)馬達(dá)18使第一對(duì)卷保持臂10轉(zhuǎn)動(dòng)到靠近材料卷8的芯15的位置處，該位置是用于卡住材料卷8的正確位置。該正確位置既可以結(jié)合將新尺寸的第一材料卷8傳送給卷架1來進(jìn)行設(shè)置，也可以在該新材料卷的寬度已知時(shí)通過標(biāo)記裝置28來進(jìn)行設(shè)置，該方法將在后面詳細(xì)介紹。操作人員將管道與布置在一個(gè)卷保持臂11上的鎖定單元27的連接管接頭34連接，這樣，再將合適的壓力流體供給所述鎖定單元27中的彈簧負(fù)載鎖定機(jī)構(gòu)。在供給的氣動(dòng)壓力或液壓壓力的作用下，抵消鎖定機(jī)構(gòu)的彈簧負(fù)載，從而釋放在軌道12各側(cè)的兩個(gè)鎖定單元33與軌道12的摩擦嚙合。現(xiàn)在，該卷保持臂11可以沿輪轂梁9移動(dòng)到鄰近材料卷8的當(dāng)前側(cè)的位置或移動(dòng)到由標(biāo)記裝置28指示的位置。在該正確位置處，除去壓力管道，然后，該彈簧負(fù)載機(jī)構(gòu)使得鎖定單元33與軌道12摩擦嚙合。然后，再對(duì)當(dāng)前一對(duì)卷保持臂10的、相對(duì)的那個(gè)卷保持臂11重復(fù)進(jìn)行相同的步驟，從而完成對(duì)于第一卷保持器10的卷保持器定位和材料卷寬度調(diào)節(jié)。然后，其它卷保持臂11也以相應(yīng)方式運(yùn)動(dòng)到它們的相應(yīng)位置。因?yàn)楦骶肀３直?1布置有它自身的指針36，該指針36同樣相對(duì)于刻度單元35布置，因此，通過與已經(jīng)預(yù)設(shè)的第一材料卷保持臂11的指針36進(jìn)行比較，可以簡單地將相對(duì)位置的卷保持臂11以及在所有其它對(duì)卷保持臂10’中的卷保持臂11設(shè)置在正確的位置處。
當(dāng)包括兩軌道12和軸承夾23的、卷保持臂11的線性軸承22只有非常小的摩擦阻力時(shí)，可以很容易地人工進(jìn)行這些無限的結(jié)構(gòu)變化，既可以沿輪轂梁9橫向改變卷保持器的位置，也可以在這些卷保持器位置處分離卷保持臂11之間的相對(duì)距離，該軸承夾23成對(duì)布置，并可沿軌道12移動(dòng)。
在完成卷保持器定位和材料卷寬度調(diào)節(jié)后，操作人員再驅(qū)動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)調(diào)節(jié)指針21，以便確實(shí)卡住該材料卷8，這意味著在兩個(gè)卷保持臂11處的各調(diào)節(jié)裝置21通過其滾珠絲杠40而使卷保持臂11向內(nèi)運(yùn)動(dòng)，即彼此相向運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)卡入。
因此，各滾珠絲杠40由相應(yīng)的蝸輪馬達(dá)41通過蝸輪42驅(qū)動(dòng)而平移運(yùn)動(dòng)，該平移運(yùn)動(dòng)使得整個(gè)卷保持臂11移動(dòng)，這是因?yàn)殒i定元件33將鎖定單元27的裝配部件29牢固保持在軌道12的設(shè)定位置處，這樣，滾珠絲杠40通過固定在轉(zhuǎn)矩臂31中的滾珠螺母45而將鎖定單元27的軸承支架拉向其自身。各調(diào)節(jié)裝置21的傳感器單元47通過由傳感器48檢測轉(zhuǎn)矩臂31的存在而檢測已經(jīng)到達(dá)正確的卡住位置。在一種相應(yīng)方式中，同一傳感器單元47將結(jié)合一個(gè)放空材料卷8’的松脫來檢測轉(zhuǎn)矩臂31的缺失，這表示卷保持器10的兩個(gè)夾子13已經(jīng)拆開，因此可以再夾住新的滿卷8。
然后，具有以所述方式定位的卷保持臂11的卷架1可以開始工作，其中，一個(gè)接一個(gè)的材料卷8從在進(jìn)口側(cè)6的安裝位置或裝配區(qū)間轉(zhuǎn)向在出口側(cè)7的另一展開位置/區(qū)間，其中，通過由卷架1中的換卷裝置連續(xù)將放空的材料卷8’更換成滿卷8，再使材料卷8連續(xù)展開。
本發(fā)明并不局限于特別說明和表示的實(shí)施例；相反，它可以在權(quán)利要求的框架內(nèi)以不同方式變化。例如，根據(jù)圖中所示的卷架1的實(shí)施例，優(yōu)選是人工操縱的定位裝置20也可以形成為能夠通過一個(gè)或幾個(gè)普通驅(qū)動(dòng)裝置而移動(dòng)，這些驅(qū)動(dòng)裝置尤其適合，但是圖中未示出。一種這樣的普通驅(qū)動(dòng)裝置例如可以包括任意合適類型的氣動(dòng)或液壓驅(qū)動(dòng)缸裝置或者馬達(dá)驅(qū)動(dòng)機(jī)械裝置，該氣動(dòng)或液壓驅(qū)動(dòng)缸裝置或者馬達(dá)驅(qū)動(dòng)機(jī)械裝置布置成使卷保持器10、10’和卷保持臂11沿線性軌道22、12運(yùn)動(dòng)到由操作人員確定的、沿輪轂梁9的位置和/或運(yùn)動(dòng)到由標(biāo)記裝置28指示的位置。這里所述的普通驅(qū)動(dòng)裝置也可用于馬達(dá)驅(qū)動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，這時(shí)，該馬達(dá)驅(qū)動(dòng)調(diào)節(jié)裝置也可以構(gòu)成為以電磁模式起作用，不過圖中未示出。
上述用于鎖定機(jī)構(gòu)的壓力流體優(yōu)選是氣體，但是液壓流體也在本發(fā)明的思想內(nèi)。
檢測單元47也可以布置成檢測鎖定單元27的多個(gè)位置，而不是僅僅檢測有或沒有，其中，執(zhí)行橫向精確調(diào)節(jié)可以借助于標(biāo)記裝置28而以多種方式指示。
應(yīng)當(dāng)知道，關(guān)于卷架1的元件和零件的數(shù)目、尺寸、材料和形狀將適合于該卷架要處理的材料卷。卷架

權(quán)利要求
1.一種卷架(1)，用于連續(xù)打開多卷(8、8’)卷繞的卷筒紙狀材料，這些卷筒紙狀材料卷在卷架中一個(gè)接一個(gè)地連續(xù)展開，且這些卷(8、8’)布置成通過在所述卷架(1)上將幾乎放空的材料卷(8’)更換成新的滿卷(8)，從而進(jìn)行換卷，該卷架(1)包括具有兩個(gè)三角側(cè)壁(3、4)的機(jī)架，這兩個(gè)三角側(cè)壁布置成彼此遠(yuǎn)離；水平布置的輪轂梁(9)，該輪轂梁可旋轉(zhuǎn)地軸頸支承在該三角側(cè)壁(3、4)上，該材料卷(8)布置成可環(huán)繞該輪轂梁(9)在進(jìn)口側(cè)(6)和出口側(cè)(7)之間樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，新的滿卷(8)供給該進(jìn)口側(cè)(6)，而該卷筒紙狀材料從該出口側(cè)(7)展開；至少兩個(gè)卷保持器(10、10’)，該至少兩個(gè)卷保持器(10、10’)布置在輪轂梁(9)上，用于處理各個(gè)材料卷(8、8’)，且各卷保持器(10、10’)包括兩個(gè)卷保持臂(11)，這兩個(gè)卷保持臂安裝成可沿一個(gè)或幾個(gè)軌道(12)橫向線性移動(dòng)，該軌道(12)沿輪轂梁(9)的軸向剛性安裝，各卷保持臂(11)有夾子(13)，用于卡住材料卷(8)，其特征在于，該卷架(1)還包括定位裝置(20)，用于沿輪轂梁(9)橫向調(diào)節(jié)各卷保持器(10、10’)的位置和用于在確定卷保持器(10、10’)中的當(dāng)前材料卷的寬度后對(duì)各卷保持器(10、10’)的各卷保持臂(11)進(jìn)行共同調(diào)節(jié)；在各卷保持臂(11)上的調(diào)節(jié)裝置(21)，用于在換卷時(shí)將夾子(13)從放空的材料卷(8’)上釋放，然后重新夾住新的滿卷(8)，還用于橫向精確調(diào)節(jié)一個(gè)材料卷(8、8’)相對(duì)于另一材料卷(8、8’)的位置，和/或在展開過程中將卷筒紙材料定位成合適的卷筒紙方向。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的卷架(1)，其特征在于，該定位裝置(20)包括線性引導(dǎo)單元(22)，該線性引導(dǎo)單元(22)布置在各卷保持臂(11)上，用于沿一個(gè)或幾個(gè)軌道(12)進(jìn)行可移動(dòng)的配合；鎖定單元(27)，用于將卷保持臂(11)可釋放地牢固鎖定在所述軌道(12)的合適位置；以及標(biāo)記裝置(28)，用于指示所述合適位置已經(jīng)到達(dá)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的卷架(1)，其特征在于該線性引導(dǎo)單元(22)包括軸承夾(23)，該軸承夾(23)牢固安裝在卷保持臂的、朝著輪轂梁(9)的端表面上(25)，通過該軸承夾(23)，該卷保持臂(11)可沿至少一個(gè)軌道(12)移動(dòng)，該至少一個(gè)軌道沿輪轂梁(9)牢固安裝。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的卷架(1)，其特征在于該鎖定單元(27)沿一個(gè)軌道(12)進(jìn)行線性軸頸支承，它包括彈簧負(fù)載鎖定機(jī)構(gòu)，該彈簧負(fù)載鎖定機(jī)構(gòu)有鎖定元件(33)，該鎖定元件(33)布置為可在第一有效模式和第二無效模式之間運(yùn)動(dòng)，在該第一有效模式，該鎖定元件將夾住軌道(12)，在該第二無效模式，鎖定元件(33)從該軌道(12)上釋放；以及用于在所述卷保持臂(11)移動(dòng)之前和移動(dòng)期間松開所述鎖定元件(33)與軌道(12)的嚙合的裝置(49)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的卷架(1)，其特征在于該裝置(49)包括氣動(dòng)或液壓裝置，該氣動(dòng)或液壓裝置包括連接管接頭(34)，該連接管接頭(34)用于供給壓力流體，以便在所述卷保持臂(11)移動(dòng)之前和移動(dòng)期間松開所述鎖定元件(33)與軌道(12)的所述嚙合。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的卷架(1)，其特征在于該裝置(49)包括機(jī)械或電磁裝置，用于在所述卷保持臂(11)移動(dòng)之前和移動(dòng)期間使所述鎖定元件(33)與軌道(12)松脫。
7.根據(jù)權(quán)利要求2-6中任意一個(gè)所述的卷架(1)，其特征在于，該標(biāo)記裝置(28)包括刻度單元(35)，該刻度單元(35)沿輪轂梁(9)剛性安裝；以及指針(36)，該指針(36)可相對(duì)于刻度單元(35)運(yùn)動(dòng)，且該指針隨卷保持臂(11)或鎖定單元(27)的運(yùn)動(dòng)而運(yùn)動(dòng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求2-7中任意一個(gè)所述的卷架(1)，其特征在于在各個(gè)卷保持臂(11)上的調(diào)節(jié)裝置(21)包括驅(qū)動(dòng)單元(37)，在使卷保持臂(11)在通過鎖定單元(27)鎖定在軌道(12)上之后運(yùn)動(dòng)，該驅(qū)動(dòng)單元(37)包括馬達(dá)(41)，該馬達(dá)(41)布置成驅(qū)動(dòng)可旋轉(zhuǎn)地布置在軸承支架(44)中的滾珠絲杠(40)，而該軸承支架(44)以其端表面(25)剛性安裝在卷保持臂(11)上，該滾珠絲杠(40)沿軌道(12)平行于延伸，以便與滾珠螺母(15)配合，該滾珠螺母安裝在鎖定單元上，用于使卷保持臂(11)在兩端頭位置(38、39)之間運(yùn)動(dòng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求2-8中任意一個(gè)所述的卷架(1)，其特征在于調(diào)節(jié)裝置(21)包括傳感器單元(47)，用于檢測夾子(13)是與材料卷(8)嚙合還是分離，該傳感器單元(47)包括一個(gè)或幾個(gè)傳感器(48)，例如包括檢測鎖定單元(27)的傳感器或光電管。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一個(gè)所述的卷架(1)，其特征在于馬達(dá)(16)布置在各個(gè)卷保持臂(10)上，用于驅(qū)動(dòng)材料卷(8)從靜止到具有與正在展開的卷筒紙材料的當(dāng)前卷筒紙速度相同的周向速度。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一個(gè)所述的卷架(1)，其特征在于普通類型的制動(dòng)裝置(17)布置在至少一個(gè)卷保持臂(10)上，用于調(diào)節(jié)正在展開的卷筒紙的拉伸力和速度。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一個(gè)所述的卷架(1)，其特征在于該卷架(1)包括多于兩個(gè)的卷保持器(10)，這些卷保持器通過優(yōu)選的相互距離而安裝在輪轂梁(9)上，該優(yōu)選的相互距離由環(huán)繞該輪轂梁(9)的相應(yīng)卷保持器(10)的數(shù)目確定。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種卷架(1)，用于連續(xù)打開多卷(8、8’)卷繞的卷筒紙狀材料，這些卷筒紙狀材料卷在相互布置于卷架上之后連續(xù)展開，且這些卷布置成通過在所述卷架上將幾乎放空的材料卷(8’)更換成新的滿卷(8)，從而進(jìn)行換卷，該卷架包括具有兩個(gè)三角側(cè)壁(3、4)的機(jī)架(2)，這兩個(gè)三角側(cè)壁布置成彼此遠(yuǎn)離；水平布置的輪轂梁(9)，該輪轂梁可旋轉(zhuǎn)地軸頸支承在該三角側(cè)壁上，該材料卷布置成可環(huán)繞該輪轂梁在進(jìn)口側(cè)(6)和出口側(cè)(7)之間樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，新的滿卷(8)供給該進(jìn)口側(cè)(6)，而該卷筒紙狀材料從該出口側(cè)(7)展開；至少兩個(gè)卷保持器(10、10’)，該至少兩個(gè)卷保持器(10、10’)布置在輪轂梁(9)上，用于處理各個(gè)材料卷，且各卷保持器包括兩個(gè)卷保持臂(11)，這兩個(gè)卷保持臂安裝成可沿一個(gè)或幾個(gè)軌道(12)橫向線性移動(dòng)，該軌道(12)沿輪轂梁的軸向剛性安裝，各卷保持臂有夾子(13)，用于卡住材料卷。根據(jù)本發(fā)明，該卷架還包括定位裝置(20)，用于沿輪轂梁橫向調(diào)節(jié)各卷保持器(10、10’)的位置和用于在確定卷保持器中的當(dāng)前材料卷的寬度后對(duì)各卷保持器的各卷保持臂進(jìn)行共同調(diào)節(jié)；在各卷保持臂上的調(diào)節(jié)裝置(21)，用于在換卷時(shí)將夾子從放空的材料卷上釋放，然后重新夾住新的滿卷，還用于橫向精確調(diào)節(jié)一個(gè)材料卷相對(duì)于另一材料卷的位置，和/或在展開過程中將卷筒紙材料定位成合適的卷筒紙方向。
文檔編號(hào)B65H23/032GK1427794SQ0180914
公開日2003年7月2日 申請(qǐng)日期2001年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2000年5月12日
發(fā)明者漢斯·赫格貝格, 斯特凡·貝克 申請(qǐng)人:馬格泰克系統(tǒng)奧莫爾股份公司