[发明专利]卷绕辊、卷绕辊的功能层、卷绕装置和卷绕料幅的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种卷绕辊，该卷绕辊带有辊芯，该辊芯在径向外部具有由不可压缩的弹性体制成的功能层并且通过至少一个孔和至少一个隔板限定其边界层，并且该卷绕辊可在形成辊隙的情况下与卷筒和/或料卷相互作用地接触，其中，辊隙具有在卷绕过程中变化的宽度。

本发明还涉及一种用于卷绕辊的功能层。

本发明还涉及一种用于卷绕料幅、尤其是纸幅或纸板幅的卷绕装置，用于将卷芯、尤其是卷筒借助于至少一个设计为托辊、支承辊或负荷辊的卷绕辊卷成料卷，该卷绕辊可在形成辊隙的情况下与卷筒和/或料卷相互作用地接触，其中，所述辊隙具有在卷绕过程中改变的宽度。

本发明还涉及一种借助于卷绕装置在至少一个卷芯、优选卷筒上将料幅、尤其是纸幅或纸板幅卷绕成料卷的方法，该卷绕装置具有至少一个卷绕辊，该卷绕辊具有功能层，该功能层在卷绕过程中在形成辊隙的情况下靠在至少一个料卷上并且借助于该料卷影响料幅中的应力或应变。

背景技术

以下以纸幅作为料幅的例子说明本发明。然而，也可应用其它能够以类似的方式处理的料幅。以下用卷割机作为卷绕装置的例子，本发明可特别有利地应用在卷割机上。

为了使造纸的制造过程构造得尽可能有效率，人们希望以尽可能高的速度制造尽可能宽的纸幅。

这样产生的纸幅为进一步处理或输送被卷绕在空筒上并且然后经常称为满筒或母卷，所述母卷现在通常轴向长度直至11m，直径超过4m并且重量高达170吨。对于一些后续处理过程，尤其是对于输送出厂房，这种大并且重的卷过于笨重。

因此为了输送出厂房以及接下来的后续处理过程，必须将母卷做成可处理操控的卷。这在卷绕装置中实现，其中在展开装置和卷拢装置之间还设有料幅的纵向切割装置，使得在卷绕装置中同时卷绕多个子料幅卷。

经常简称为卷绕机的卷绕装置根据原理上的不同被分为托辊卷绕机和接触辊卷绕机，在托辊卷绕机中，所述料卷的重量位于两个或多个托辊上，在接触辊卷绕机中，料卷被居中地保持并且仅贴靠在接触辊上。在许多情况下，由接触辊承担部分辊重量。在这种情况下，接触辊卷绕机也称为支承辊卷绕机。在托辊卷绕机中还有负荷辊或浮动辊(Reiterwalze)，所述负荷辊或浮动辊在卷绕过程开始时以提高的力将带有形成在其上的料卷的卷芯压到由托辊形成的卷绕床上，以便产生特定的卷绕应力曲线。

与卷绕机地类型无关，人们希望能够实现尽可能高的卷绕速度，以便实现高生产率。在此，同时希望实现良好的卷绕质量并且避免料幅的损坏。

因此，之前使用的、设计为钢辊的卷绕辊配设有功能层。功能层通过弹性体形成并且相对钢辊实现了卷绕辊和料卷之间展宽的支承或接触辊隙。带有功能层的卷绕辊带来了改善的卷绕效果并且使得能够比钢辊卷绕更大直径的料卷，因为展宽的支承区域中的压力直至平均辊直径都不再超过不允许的最大值。

然而，在具有功能层的卷绕辊中，也如前述得一样在运行特性方面有问题。用于卷绕机的功能层基本上分为两种不同的类型，即，由可压缩的弹性体和不可压缩的弹性体制成的功能层，这两种功能层基本上不同地影响形成的卷的特性。由可压缩的材料制成的功能层在经过辊隙时被压缩。在此，迄今使用的功能层在实际中产生沿物品运行方向最宽的辊隙，即，最大至50至55mm。由不可压缩的弹性体制成的功能层仅仅能实现35mm的辊隙宽度，而即便钢辊上的大卷也几乎没有大于20mm的辊隙宽度。较大的辊隙宽度和弹性体相比钢明显更小的弹性模量(E-Modul)，可以相比钢辊实现明显更精细的卷绕过程。这尤其抑制了定位、折叠、打结和印记的风险。由弹性体制成的功能层在辊隙中挤出邻近料幅的空气流，并因此有效地防止在形成中的料卷内卷入贴在运动的料幅上的空气。因此避免了料卷变软和侧向幅面延伸。因此，带有弹性体功能层的卷绕辊也实现了较高的生产速度或卷绕速度。在这一方面，由可压缩的弹性体制成的功能层比不可压缩的弹性体实现了更高的效率。然而，由可压缩的材料制成的功能层仅适用于较小至中等成品卷重量。在高负荷时，可压缩的功能层迅速达到其功能极限并且然后如对材料接触而压缩的弹簧那样反应，并且将负荷刚性地传递到其支座上。然后，希望的效果消失了，卷绕辊现在基本上表现出纯钢辊的特性。

此外，按照现有技术，可压缩的材料仅可在手工制造过程中尤其通过条状的粘结件布设在卷绕辊的辊芯上。其制造相应昂贵并且其维护相应耗费。