用于从辊退绕材料纤维网的剥离装置

摘要

本发明公开了剥离装置(4)，所述剥离装置用于从储料辊(1)退绕材料纤维网(2)，尤其是用于高速退绕薄聚合物膜等的纤维网，所述剥离装置包括与辊(1)相关联的基座(5)、安装在基座(5)上的线性引导装置(6)、在基座(5)上在朝辊(1)的方向上被线性引导的惰轮支撑件(7)，以及用于待退绕的纤维网(2)的一对惰轮(9，10)。惰轮(9，10)彼此相对偏移地安装在惰轮支撑件(7)上以在惰轮(9，10)之间提供纤维网的迂曲路径。惰轮(9，10)的旋转轴线(A9，A10)平行于辊(1)的轴承轴线(A3)。朝辊推动第一惰轮(9)以在纤维网(2)从辊(1)被剥离的同时，在第一惰轮(9)和辊(1)的表面之间保持接触力(F)。

说明书

发明领域

本发明涉及一种剥离装置，所述剥离装置用于从储料辊或成形辊退绕材 料纤维网，尤其是用于高速退绕薄聚合物膜等的纤维网。

发明背景

本发明背后的问题发生在例如婴儿或女性卫生护理产品比如尿布或卫 生巾的连续生产领域中，其中必须高速从储料辊剥离薄聚合物膜例如背衬薄 片或顶片。如生产实践所表明的那样，例如聚合物纤维网可由于若干原因而 趋于粘附到储料辊上，例如因纤维网中的微观结构(例如孔)而发生互锁现象 或因材料纤维网的表面特性而发生粘附。

在以前的使用中，已知的是在储料辊的周边提供惰轮以促进纤维网从辊 上的退绕过程。沿约90°至120°的接触角纤维网被引导成在惰轮的圆周周围， 然后行进至所谓的退绕浮动辊，所述退绕浮动辊为用于纤维网的平衡装置， 以避免在后续的任何产品的在线生产过程中产生不稳定性或不规则性。然而 问题在于，由于互锁现象和/或粘附的缘故，纤维网趋于粘附到辊上，从而导 致如上所述的被称为“粘连(blocking)”的现象。每当纤维网在退绕期间具有 较高的粘着到其自身上的可能性时，就会发生这种现象。这可由表面力、静 电力或孔的机械互锁、粘合剂涂层等引起。

所述粘连对于下游过程来讲是一个严重的问题，因为其会导致张力的突 然改变、横向跟踪问题，并且会在纤维网内形成褶皱。在大多数严重的情况 下，可发生纤维网破损，从而导致整个生产线停顿。

在退绕卷绕的材料纤维网的过程中产生的这些问题已经在US 3 368 771 A中有所述及，所述专利公开了一种用于退绕卷绕的材料纤维网的方法和设 备。所述设备包括彼此接触且承载在摇臂上的两个辊，通过所述摇臂将第一 惰轮枢转到储料辊上。纤维网被引导成在第一惰轮的柔性表面周围，穿过第 一惰轮和第二惰轮之间的间隙，然后通过第二惰轮被带走。后者具有某种表 面，所述表面在周边具有排气通道，所述表面连同第一惰轮上的弹性材料的 表面层一起促使材料纤维网和辊的所述表面之间的空气完全向侧部逸出。一 方面，现有技术的设备的总体目的是补偿局部畸变，所述局部畸变是特定材 料纤维网中固有的且在纵向上延伸并且由于例如厚度的变化的缘故。另一方 面，被引入到纤维网和辊之间的空气由于第一辊与第二辊之间的轻微的接触 压力而被移除，所述接触压力置换材料纤维网和第二辊之间夹带的空气膜。 重要的是如下的事实，第一惰轮处于“脱离压力接触”状态，这意味着储料 辊和第一惰轮在它们之间具有空间或可能仅触碰不长的时间以致辊不在储 料辊上施加明显的压力。

已发现，在具有该“无压力”概念和所述两个接触惰轮的情况下，不能 够在现代高速应用中避免纤维网粘连方面作出显著改善。

FR 2 573 059 A1公开了一种剥离装置，所述剥离装置用于从储料辊退绕 材料纤维网，尤其是用于高速退绕薄聚合物膜等纤维网。该剥离装置包括与 辊相关联的基座和安装在基座上的线性引导装置。若干辊被彼此偏移地定位 在所述线性引导装置上，从而在这些辊之间提供纤维网的迂曲路径。这些辊 中的两个被驱动以便从储料辊退绕材料纤维网。

这种已知构造的问题是，事实上必须间接地通过由驱动辊施加到纤维网 上的牵引力来驱动沉重的储料辊。高的张力可导致纤维网撕裂并因此导致剥 离过程发生中断。

因此本发明的目的是提供一种剥离装置，所述剥离装置用于以可靠的且 不受干扰的方式从储料辊退绕材料纤维网，从而避免纤维网发生严重的粘 连。

发明概述

该目的通过如权利要求所示的剥离装置和用于从辊上退绕材料纤维网 的方法来实现。具体地讲，本发明提供了一种装置，所述装置包括：

-与辊相关联的基座，

-安装在基座上的线性引导装置，

-惰轮支撑件，所述惰轮支撑件在基座上被线性引导装置在朝辊的方 向上线性地引导，和

-用于待退绕的纤维网的一对惰轮，其中

＝惰轮彼此相对偏移地安装在惰轮支撑件上以在这些惰轮之间提供 纤维网的迂曲路径，

＝惰轮的旋转轴线平行于辊的轴承轴线，并且

＝朝辊推动所述惰轮中的第一个以便在纤维网被剥离所述辊的同时， 在第一惰轮和辊的表面之间保持接触力。

这种两惰轮剥离系统显著地使本发明不同于已知的退绕装置。首先，第 一惰轮在纤维网被剥离的同时保持永久地接触辊的表面，这帮助最大化剥离 力并且保持所述剥离力恒定，即使在高速下也保持所述剥离力恒定。其次， 所述独立且偏移的第二惰轮提供即刻抑制动作以阻止纤维网在第一(剥离)惰 轮下面经过而不发生剥离。此外，所述两个惰轮之间的跨度和纤维网路径的 下一个跨度可保持在恒定的角度。

最后，由于所涉及的构造元件较紧凑，因此本发明仅需要有限的布局空 间。

优选的实施方案是从属权利要求的主题，所述从属权利要求的特征和优 点详述于下文参照附图对优选的实施方案所作的描述中。

附图概述

图1示出了第一实施方案中的根据本发明的剥离装置的正面示意图。

图2示出了第二实施方案中的根据本发明的剥离装置的放大的局部正面 示意图。

附图详述

图1所绘的剥离装置的第一实施方案与材料例如薄的塑料纤维网2的储 料辊1相关联。储料辊1承载在驱动中心卷轴3上。在所述卷轴上，所述储 料辊在方向R上旋转，这时纤维网2被退绕，并且在离开第二惰轮10之后 通过公共退绕浮动辊(未示出)被提供给生产线。然后可将纤维网用于例如转 换加工生产线以用作吸收制品中的顶片或底片。

提供了剥离装置4，以便以可靠的方式从储料辊1上剥离纤维网2，所 述剥离装置包括与储料辊1相关联的基座5，即在所示情形中，梁状基座5 在储料辊1的后面延伸。

线性引导装置6例如导轨纵向地安装在基座5上。该导轨6通过导块8 来固定惰轮支撑件7，所述导块沿导轨6被线性地引导。

第一惰轮和第二惰轮9，10彼此相对偏移地安装在惰轮支撑件7上以在 所述两个惰轮9，10之间提供纤维网2的迂曲路径。惰轮可相对于惰轮支撑 件自由旋转。惰轮9，10分别包括旋转轴线A9和A10，所述旋转轴线均平行 于储料辊卷轴3的轴承轴线A3。

当纤维网被剥离时，第一惰轮9通过如下方式保持表面地接触储料辊1 的圆周11：被惰轮支撑件7朝储料辊1推动以在第一惰轮9和储料辊1的圆 周11之间生成接触力F。该力F可由气动式驱动系统来生成，所述气动式 驱动系统使用增压空气气缸12，所述气缸邻接在基座5上并且沿导轨6推动 惰轮支撑件7。可期望将接触力F保持在2N和5N之间的范围内，并且可将 其设定成在剥离过程中保持大致恒定。当使用气动系统时，这可等同于约1.5 巴的空气压力。可期望对于特别柔软的材料使用较低的力，或对于相对坚硬 的材料使用较高的力，以便所述力也可在例如介于1N和15N之间的范围内。

当从储料辊1上剥离纤维网2时，纤维网2按约90°的剥离接触角被引 导成在第一惰轮9的周围，因为第一惰轮保持接触所述辊的表面(剥离角被 定义为辊在剥离点处的切线与如下线之间的角度，所述线与引导纤维网的第 一惰轮的表面相切并且穿过辊的中心)。据信约90°的剥离角可最大化剥离力 并且减小损坏纤维网的风险。

然后纤维网2被引导至第二惰轮10，所述第二惰轮被安装成相对于第一 惰轮9具有固定的偏移。所述两个惰轮的中心至中心距离可为(第一)惰轮直 径的数倍，例如为所述直径的三倍至六倍。第一惰轮和第二惰轮可有利地由 完全相同的部件形成以简化安装和维护，但这不是必要的。辊1的表面11 在与惰轮9的接触点处的切线和穿过第一惰轮和第二惰轮的中心的线之间的 角度C大于270°以在这些惰轮之间为纤维网提供迂曲路径。有利的是，角 度C可为300°至360°，更有利地介于320°至350°之间，或更精确地讲为330° 至350°。所述两个惰轮可有利地在惰轮支撑件上安装在彼此相对固定的位置 中，以便它们的距离和角度在剥离过程中有利地保持恒定。

可将磁性位置跟踪系统13结合到导轨6中以用于检测导块8沿引导辊6 的位置。它用来记录导块8的位置并因此第一惰轮9的位置，即它给出关于 储料辊1的当前尺寸的信号。磁性位置跟踪系统可有利地提供稳定的系统以 对抗天然形成的粉尘。

位置跟踪系统13也可用来检测惰轮支撑件朝辊1运动的异常粘连。在 该情况下，控制单元(未示出)可给出信号以通过源自空气气缸12的短脉冲的 增压空气在朝辊1的方向上推动惰轮支撑件7。在该方面，可施用超过所述 连续推动力F的冲力。所述压力脉冲可示例地在0.5s的时间内生成8N的力 F。

附图中的点和划线示出了当储料辊1的直径相对于以实线所绘的初始状 态来讲已显著减小时的情况。如由图可见，惰轮支撑件7已沿导轨6线性地 移动，因此在就储料辊1而言的或多或少的径向上移动惰轮9，从而与辊1 上的不断减少的储料同步。在整个退绕过程中，惰轮9均保持接触储料辊1。

如图2所示的剥离装置的第二实施方案同样包括了例如薄的塑料纤维网 2的储料辊1。储料辊1的支撑件和驱动装置可与图1的实施方案相同。第 二实施方案的剥离装置4’也包括与储料辊1相关联的基座5，线性引导装置 6例如导轨纵向地安装在所述基座上。该导轨6固定惰轮支撑件7’，所述 导轨的导块8’仅可旋转地支撑第二惰轮10(与第一实施方案相反)。

第一惰轮9可旋转地承载在杠杆臂16的枢转端15上，所述杠杆臂通过 枢转轴线A17可枢转地安装在惰轮支撑件7’上。后者由旋转式气缸17提供， 所述气缸朝储料辊1的表面偏置杠杆臂16并因此偏置惰轮9以生成接触力 F。杠杆臂16的枢转轴线A17平行于惰轮9的旋转轴线A9。

与图1所示的实施方案相比，另一个差别是，辊支撑件7’与导块8’一起 被驱动。在第一实施方案中，增压空气气缸12偏置辊支撑件7并因此朝辊 偏置导块8，因此生成接触力F，而在第二实施方案中，辊支撑件7’与导块 8’一起被步进马达18沿导轨6线性地驱动。通过该步进马达18，辊支撑件 7’和导块8’以如下方式基本上根据不断减小的辊直径而被定位：通过向右跟 踪辊支撑件7’和导块8’，参见图2。

由于惰轮9承载在可枢转的杠杆臂16上，因此可补偿储料辊1的任何 非圆度，因为具有惰轮9的杠杆臂16(具有相对低的质量)可容易地跟踪储料 辊1的表面与正圆形状的任何偏差。

位置传感器例如临近传感器19控制对辊支撑件7’和导块8’的跟踪，所 述临近传感器监测杠杆臂16在其枢转范围P内的位置。当杠杆臂16递增地 在相对于图2来讲顺时针方向上枢转时，这指示储料辊1的直径在减小。因 此，辊支撑件7’和导块8’被移向右边，从而再次在逆时针方向上枢转杠杆臂 16直到杠杆臂16平均来讲竖直地站立并且在所述一对临近传感器19之间。

为了限制杠杆臂16的枢转范围P，在辊支撑件7’上提供一对止动件20。

概括地讲，图2的实施方案的优点是，所述辊的不断减小的辊直径和非 圆度均得到补偿。此外，还可很好地控制安装在杠杆臂16上的惰轮9使得 接触力F为大约8N。杠杆臂的角度保持在一定运行范围内，所述运行范围 小于从不触及由止动件20限定的端部位置的枢转范围P。当杠杆臂趋于因 辊直径减小而移出该运行范围时，步进马达18将顶靠储料辊1以一定距离 正向地推进所述辊支撑件7’和导块8’。

步进马达18的控制器“知道”辊支撑件7’和导块8’的位置，因为其包 括了用于计数马达的移动步数的计数器。因此，为所述机器控制提供了附加 信息。

关于一个实施方案所述的部件当然可用于另一个实施方案的设备或方 法，除非它们是互斥的。

本文所公开的量纲和值不旨在被理解为严格地限于所述的精确值。相 反，除非另外指明，每个这样的量纲旨在表示与所引用的数值和围绕该数值 的功能上等同的范围。例如，公开为“40mm”的量纲旨在表示“约40mm”。