УСТАНОВКА ПРЕОБРАЗОВАНИЯ БУМАГИ
PAPER CONVERSION UNIT

Настоящее изобретение относится к обработке валиков для тиснения в установках преобразования бумаги. Известно, что узлы тиснения обычно используются в установках преобразования бумаги для изготовления, например, рулонов кухонной бумаги, туалетной бумаги, бумажных полотенец и т.п. Тиснение имеет основную функцию придания большего объема, способности к большему поглощению жидкости, и поверхностного дизайна слоям, которые образуют бумажное полотно, которое затем накатывается на картонные трубки посредством перемоточного устройства, а затем подвергается поперечному разрезанию в отрезных машинах.
По существу, процесс тиснения подразумевает прохождение одного или более слоев бумаги между валиком для тиснения, поверхность которого снабжена наконечниками или рельефами согласно заранее определенной схеме, и опорным валиком. Следовательно, слой, который является гладким до процесса тиснения, принимает такую форму, чтобы иметь набор рельефов и углублений, соответствующих нанесенному рисунку тиснения на валике для тиснения. Если полотно составлено из большого количества слоев, например, двух, они могут быть оба тиснеными, а затем соединены вместе путем склеивания в так называемую конфигурацию конец к концу, в которой рельефы слоя являются противоположными рельефам другого слоя, или в так называемой вложенной конфигурации, в которой рельефы слоя находятся в углублениях другого слоя.
Машины, в которых происходит процесс тиснения, обычно называются «узлами тиснения». Как правило, узлы тиснения расположены так, что позволяют менять валики, то есть заменять один или нескольких валиков для тиснения для изменения рисунков тиснения на бумаге, или для операций технического обслуживания. Как правило, такие узлы тиснения имеют конструкцию, содержащую неподвижную часть и подвижную часть, которая перемещается относительно неподвижной части, чтобы обеспечить доступ к частям, поддерживающим валики для тиснения, для того, чтобы освобождать и заменять последние, когда требуется. Патенты US7618004, EP1765584 и US7458538 раскрывают установки тиснения этого типа.
Валики для тиснения для использования в машинах описанного выше типа, хранятся в специальных областях установки и имеют конкретную форму для забора и перемещения посредством подходящих систем перемещения, расположенных в установке преобразования бумаги.
Главной целью настоящего изобретения является обеспечение системы, которая позволяет перемещать валики для тиснения в установке преобразования бумаги простым, эффективным и автоматическим способом.
Этот результат достигается, согласно настоящему изобретению, посредством внедрения идеи по реализации системы, имеющей признаки, указанные в п.1 формулы изобретения. Другие признаки изобретения являются задачей зависимых пунктов формулы изобретения.
Благодаря настоящему изобретению, возможно, перемещать валики для тиснения безопасным и надежным способом. Кроме того, процесс может быть автоматизирован с дополнительными преимуществами с точки зрения безопасности и затрат.
Эти и другие преимущества и характеристики настоящего изобретения будут лучше всего поняты любым специалистом в данной области благодаря следующему описанию и прилагаемым чертежам, предусмотренным в качестве примера, но не рассматриваемым в ограничительном смысле, на которых:
Фигуры 1А и 1В представляют собой схематичный вид сбоку установки для преобразования бумаги, содержащей систему обработки согласно изобретению (фиг.1А) в первой рабочей конфигурации и на этапе зацепления бобины (PR) бумаги мостовым краном (фиг.1В);
Фиг.2А представляет собой схематичный вид сбоку системы, показанной на фиг.1 во второй рабочей конфигурации;
Фиг.2B представляет собой схематичный вид спереди узла хранения валиков для тиснения на этапе подъема валика посредством мостового крана, в котором один конец выбранного валика зацеплен, в то время как противоположный конец того же валика все еще не зацеплен;
Фиг.3А-3С представляет детализацию по фиг.2А в трех разных рабочих положениях;
Фиг.4 представляет собой увеличенный вид детали «U» по фиг.2B;
Фиг.5 представляет собой увеличенный вид детали «V» по фиг.2B;
Фиг.6 представляет собой увеличенный вид детали «W» по фиг.1А;
Фиг.7 показывает пластину (44), расположенную на осевом конце валика для тиснения;
Фиг.8 показывает нижнюю часть (80) балки (8);
Фиг.9 показывает еще один способ использования мостового крана.
Система обработки согласно настоящему изобретению может быть использована, например, на установке типа, показанной на фиг.1, то есть на установке типа, содержащей перемоточную машину (1), предназначенную для производства логов бумажного материала из бумажного полотна, состоящего из одного или более слоев, подвергаемых тиснению в узле (2) тиснения, и подаваемых соответствующими разматываемыми бобинами (PR), размещенными на соответствующих разматывателях (3). На практике, в установке такого типа слои, подаваемые разматываемыми бобинами (PR), после прохождения через связывающий узел (М), который предназначен для соединения хвостовой части почти использованной разматываемой бобины (PR) с бумагой новой бобины для обеспечения непрерывности производства, достигают узла (2) тиснения, в котором слои подвергаются тиснению и, возможно, приклеиваются друг к другу, и после фазы тиснения слои достигают перемоточного устройства, которое производит логи. Специалистам в данной области техники известны вышеприведенная механическая структура и работа каждой из машин. Примеры перемоточных машин описаны в патентах US7040565 и US7350739. Примеры узлов тиснения описаны в патентах US7481643 и US3556907.
Примеры разматывателей раскрыты в патентах US7618004 и US7458538. Устройство тиснения имеет тип, содержащий неподвижную часть (2F) и подвижную часть (2M), образующую опорную конструкцию для одного или более валиков (4) для тиснения. На подвижной части (2М) упомянутой структуры размещен измерительный узел (5), широко известный. На неподвижной части (2F) расположены блокирующие и соответственно блокирующие и соответственно разблокирующие узлы для блокировки и разблокировки валиков (4) для тиснения. В примере, эти узлы образованы, для каждого места валика (4) для тиснения, посредством неподвижного полукольца (2CF), образованного на боковой стенке (20) опорной конструкции и соответствующего подвижного полукольца (2СМ). Когда валик (4) для тиснения закреплен на конструкции узла (2) для тиснения, каждый из двух осевых концов (40) валика для тиснения находится внутри кольца (2CF, 2CM), образованного неподвижным полукольцом (2CF) и подвижным полукольцом (2CM), причем последний приближается к упомянутому концу (40), как показано на фиг.3a, в качестве примера; для освобождения валика (4) и обеспечения его замены, подвижное полукольцо (2СМ) вращается (против часовой стрелки на фиг.3b) посредством присоединенного к ней исполнительного механизма (21) так, что соответствующий осевой конец (40) валика (4) разблокируется, и валик (4) может быть удален, как схематично показано на фиг.2C, и далее описывается ниже. Как упоминалось ранее, такой тип узла тиснения известен специалистам в данной области техники. Понятно, что для реализации настоящего изобретения, конкретная конфигурация упомянутых узлов блокировки/разблокировки валиков (4) для тиснения не является существенной, поскольку обеспечивается только то, что узел (2) тиснения относится к типу, содержащему подвижную часть (2М) и неподвижную часть (2F), которые совместно образуют опорную конструкцию для валика (4) для тиснения, снабженного блокирующим и, соответственно, разблокирующим средством, действующим на валики (4) для тиснения, для блокировки их на опорной конструкции, когда узел тиснения находится в действии и, соответственно, освобождения их на этапе возможного снятия.
В этом примере также предусмотрен мостовой кран (6), оборудованный рабочими рычагами (60), предназначенными для обработки как разматываемой бобины (PR), так и валиков (4) для тиснения. Обработка разматываемых бобин (PR) предусмотрена, когда разматываемая бобина почти использована на одном из разматывателей (3), и должна быть заменена новой, которая готова быть поднятой в точке (P) ожидания установки.
Обработка валиков (4) для тиснения предусмотрена для замены валика для тиснения, как описывается ниже. Рычаги (60) мостового крана (6) снабжены захватами (61) на своих свободных концах. Установка также содержит узел (7) хранения, в котором несколько валиков (4) для тиснения хранятся в заданном порядке.
Кроме того, в этом примере, узел (7) хранения образован конструкцией, имеющей две боковые стенки (70), на каждой из которых образовано множество посадочных мест, на которые можно поместить соответствующий конец (40) валика (4) для тиснения. Расстояние между упомянутыми боковыми стенками (70) является таким, что концы (40) валиков (4) для тиснения выступают на заданное значение из каждого из них.
Предпочтительно, в соответствии с настоящим изобретением, предусмотрено расположение в заданной точке (А) установки пары балок (8), каждая из которых имеет верхнюю часть (80) подходящей формы, которая должна зацепляться соответствующим рычагом (60) мостового крана (6), и нижнюю часть (81), подходящую для зацепления с концом (40) валика (4) для тиснения.
Со ссылкой на пример, показанный на чертежах, верхняя часть каждой балки (8) имеет штифт (82), расположенный поперечно между двумя боковыми поверхностями (83) той же балки (8), которые разнесены на заданное значение (t). Поэтому каждая балка (8) может быть зацеплена захватом (61) соответствующего рычага мостового крана (6). На практике, штифт (82) представляет собой участок балки (8), подходящий для захвата рычагом мостового крана. В нижней части упомянутые поверхности (83) соединены пластиной (84).
Нижняя часть каждой балки (8) имеет, на внешней стороне соответствующей поверхности (83), область зацепления с глухим отверстием (85), перпендикулярным к той же поверхности (83), и ниже отверстия (85), отросток (86), образующий ступеньку (86) с наклонным участком (87), опускающимся к той же боковой поверхности (83). При использовании, такая область зацепления обращена к осевому концу (40) валика (4) для тиснения, как дополнительно описывается ниже.
Концы (40) валиков (4) для тиснения имеют, каждый, пластину (44) с осевым штифтом (42), выступающим вдоль осевого направления валиков из соответствующей внешней поверхности (43), высота (h) которого больше диаметра (d) конца (40) валика (4). Диаметр (d42) упомянутого осевого штифта (42) меньше диаметра (d85) отверстия (85), расположенного на пластине, установленной на нижней части балки (8). Внешняя поверхность (43) пластины (44) имеет край (45), сходящийся к оси (x-x) валика (4) для тиснения. Предпочтительно, осевой штифт (42) отстоит на заданное значение (y) от оси (x-x) валика (4) для тиснения. На практике, как дополнительно описывается ниже, пластина (44), расположенная на осевом конце (40) валика, имеет форму, которая по существу дополняет нижнюю часть балки (8).
На этапе снятия валика (4) из узла (2) тиснения, последний располагается в конфигурации разблокировки, чтобы позволить снятию выбранного валика (фиг.3b), в то время как захваты (61), расположенные на рычагах (60) мостового крана (6), зацепляют, каждый, балку (8) в ее исходном положении (А). Таким образом, балки (8) приводятся в соответствие с узлом (2) тиснения и помещаются соответствующими нижними частями (81) в соответствие с осевым концом (40) валика (4), подлежащим снятию. Посредством приближения рычагов (60) друг к другу, штифты (42) валика (4) вставляются в отверстия (85) балок (8). Затем рычаги (60) поднимаются так, что пластины (44) располагаются каждая в соответствующей ступеньке (86), с краями (45) удерживаемыми сбоку наклонными участками (87). Таким образом, валик (4) для тиснения стабильно связывается с рычагами мостового крана, который транспортирует его к узлу (7) хранения или к другой точке (K) установки, где, например, размещены валики, которые должны сохраняться. Освобождение валика (4) осуществляется путем помещения его в требуемое место и открытия рычагов (60) с прикрепленными к ним балками (8). Затем, балки (8) перемещаются к узлу (7) хранения, то есть к другому валику (4), выбранному для замены. Новый валик (4) собирают, как описано выше со ссылкой к узлу тиснения. Таким образом, собранный новый валик (4) транспортируется к узлу (2) тиснения, где он располагается вместо ранее снятого валика. Когда рычаги (60) мостового крана и балки (8) отстоят от узла (2) тиснения, полукольца (2СМ) переустанавливаются в блокирующую конфигурацию для блокировки нового валика (4) для тиснения и узел (2) тиснения может быть снова запущен.
Следовательно, система в соответствии с настоящим изобретением содержит:
- мостовой кран (6) с подвижными рычагами (60), снабженный захватами (61) на соответствующих свободных концах;
- узел (7) хранения, в котором несколько валиков (4) для тиснения располагаются в соответствии с заданным порядком, так что каждый валик (4) для тиснения находится в известном и установленном положении;
- узел (2) тиснения, выполненный с возможностью приема и использования валиков (4) для тиснения, расположенных в упомянутом узле (7) хранения;
- промежуточное средство (8), обратимо связанное с захватами (61) мостового крана (6) и каждым из валиков (4) для тиснения в фазе движения последнего, причем промежуточное средство (8) располагается между мостовым краном (6) и валиком (4) для тиснения, выбранным из тех, которые расположены в узле (2) для тиснения, и в узле (7) хранения, и имеет первую часть (80), выполненную с возможностью зацепления захватами (61) мостового крана, и вторую часть (81), выполненную с возможностью зацепления с осевыми концами (40) валика (4) для тиснения, обеспечивающую осевое ограничение, которое предотвращает сдвиг этого валика (4) для тиснения вдоль направления его продольной оси (x-x).
Промежуточное средство, которое согласно описанному выше примеру состоит из балок (8), позволяет использовать мостовой кран (6) для обработки как валиков (4) для тиснения, как упомянуто ранее, так и для обработки бобин (PR). Захваты (61) и рычаги (60) мостового крана (6) не должны быть сконфигурированы особым образом, чтобы соответствовать конфигурации бобин (PR) или конфигурации валиков (4) для тиснения. Поэтому, мостовой кран (6), обычно предусмотренный в установке для перемещения бобин (PR) и других тяжелых грузов, также может использоваться для безопасного перемещения валиков (4) для тиснения и обработки их в соответствии с заранее определенной программой обработки, которая может автоматически управляться программируемыми системами управления самой установки. В частности, как упомянуто выше, мостовой кран (6) способен перемещать валики (4) для тиснения между узлом (2) для тиснения и узлом (7) хранения или точкой (K) ожидания, где валики (4) для тиснения, подлежащие обслуживанию, или валики (4), предназначенные для перемещения в узел (7) хранения, могут быть размещены. Например, в упомянутой точке (К) ожидания может использоваться автоматическая тележка (100) типа AGV, на которой располагаются валики (4) для тиснения.
В качестве альтернативы или дополнительно, в точке (K) валики (4) для тиснения могут быть расположены на простых тележках (101). На одной и той же AGV (100) может быть размещена опора (110), на которой могут быть размещены, например, валики (4), подлежащие техническому обслуживанию. Опора (110) может иметь, например, коробчатую форму, приспособленную для удерживания валиков (4).
Понятно, что термин «захваты» обозначает любое захватное устройство, установленное на рычагах мостового крана.
Фиг.1А и фиг.1В иллюстрируют в виде примера мостовой кран (6) при сборке бобины (PR): те же захваты (61), которые зацепляют балки (8) для перемещения валиков (4), также используются для зацепления крюком штифтов или «пуансонов» (Р), вставленных центрально в сердцевину (AR) бобины (PR) и снабженных скобами (H), предназначенными для зацепления захватами (61).
Мостовой кран (6), показанный на прилагаемых чертежах, скользит вдоль соответствующей неподвижной направляющей (9), которая развернута над машинами, составляющими установку. Мостовой кран имеет тип, в котором рычаги (60) связаны с кареткой (64), установленной на верхней части (62), которая скользит вдоль неподвижной направляющей (9) и управляется соответствующими приводами (63). Каретки (64) перемещаются в поперечном направлении относительно направляющей (9) соответствующими горизонтальными исполнительными механизмами (65) для перемещения рычагов (60) друг к другу или друг от друга, перемещая их параллельно друг другу, как показано стрелками "F".
Фиг.4 показывает балку (8), расположенную в ее исходном положении (А), штифт (82) также позволяет подвешивать балку (8) к крюку (800), прикрепленному к стойке (801) на заданной высоте. Фиг.4 также показывает вогнутую форму ступени (86) в нижней части балки (8). Вогнутость ступени (86) повернута вверх, то есть к находящемуся выше отверстию (85).
Как схематично показано на фигурах 1А, 2А и 4, например, на одной и той же станции (А), где размещены балки (8), можно предусмотреть в заранее определенном месте, например, выше точки подвески балок (8), дополнительное оборудование, которое может обрабатываться мостовым краном (6). Например, в таком положении, траверса (200), снабженная проушинами (201) на нижней стороне, может быть расположена с возможностью съема. Одна или несколько цепей (202), используемых для перемещения других компонентов установки, могут быть соединены с проушинами (201) (на фиг.9 компонент представляет собой электродвигатель 203, который может быть снят для операций технического обслуживания). На фиг.4 можно отметить, что вышеупомянутая траверса (200) подвешена к дополнительным крюкам (204), прикрепленным к стойке (801) над крюками (800). В этом примере захват и обращение с траверсой (200) мостовым краном (6) выполняются в автоматическом режиме, то есть под управлением программы обработки, так как положения траверсы (200) и компонента (203), которые должны быть перемещены, являются известными.
Применение цепей (202) к проушинам (201) и подлежащему перемещению компоненту (203) представляет собой ручную операцию. Поэтому в этом примере операция, выполняемая в целом, является полуавтоматической. Само собой разумеется, что на станции (А) могут быть подготовлены различные инструменты в дополнение к балкам (8), которые были описаны ранее. Например, вместо траверсы (200), или в дополнение, может быть также размещена лебедка. Таким образом, мостовой кран может свободно использоваться и для других действий, а не только для обработки валиков для тиснения. На практике, детали исполнения могут изменяться любым эквивалентным образом, что касается отдельных элементов, описанных или иллюстрированных, без тем самым отклонения от объема принятого решения и, таким образом, остающихся в пределах защиты, обеспечиваемой настоящим патентом.