專利名稱：生產和加工高脹量薄紙的方法
技術領域：
本發明背景本發明涉及生產和加工高脹量薄紙的方法。更具體地講，本發明涉及生產薄紙的方法，該薄紙卷繞在大直徑的母卷上，退繞進行整理作業，接著再進行重新卷繞。
退繞被廣泛應用于紙張加工業，特別是用于浴室用薄紙和廚房用紙巾的生產。將生產的母卷退繞以便進行整理作業，如壓延、壓花、印刷、層間連接，穿孔，然后再卷繞成零售筒或卷。在傳統作業時，當母卷被用完時，廢棄的軸或芯必須從有關機械上除去，并通過各種裝置將一個新卷轉移到位，所述裝置如橋式吊車或延伸的水平導軌。
傳統上，退繞是利用芯塞支撐在退繞支架上，退繞的動力來自母卷表面的傳送帶。所述表面傳動退繞系統不適用于所有類型的卷筒紙，因為它有可能降低機器方向的拉伸，降低其脹量，或損害某些類型薄紙的表面，特別是高脹量薄紙的表面。相反，中央傳動退繞系統主要被用于膠片退繞。
與母卷更換相關的停機時間意味著總的可利用運行時間的明顯減少。另外，更換母卷所需要的人力會對重新卷繞線的效率產生不利影響，當工人與進行卷筒更換時甚至有可能影響相鄰作業的產量。即便整理裝置被用于將用完的紙和新的紙粘結在一起時，所述紙是通過手工轉動和推進的，因此使得效率較低。因此，按照現有方法的母卷更換可能降低再卷繞生產線可能獲得的最大生產量，并有可能對相鄰的作業的生產率產生不利影響。
因此，需要一種生產和加工紙張的改進方法，該方法能保持紙張的理想特征，如紙的脹量和均勻性。還需要一種生產和加工紙張的改進方法，該方法能大大減少機器的實際停機時間，以便明顯改善總體效率，并保持或提高對所有人員的安全性。
發明概述本發明的一方面涉及一種生產和加工高脹量薄紙的方法。該方法包括以下步驟將造紙纖維的水成懸浮液沉積在環狀成型織物上，以形成紙張；干燥所述紙張，以形成脹量為9.0g/cm3或更大脹量的干燥紙張；將所述干燥的紙張卷繞成若干母卷，每一個母卷包括卷繞在一個芯上的紙張；將所述母卷轉移到一個退繞支架上，該支架包括一對分離的臂，每一個臂包括用于接合一個母卷的扭力傳遞裝置；讓所述扭力傳遞裝置與第一個母卷接合；用可操作地與所述扭力傳遞裝置連接的變速傳動裝置使所述第一母卷部分退繞；將所述部分退繞的第一母卷可轉動地支撐在一個芯放置臺上，該放置臺適于接受來自所述臂的部分退繞的第一母卷；讓所述扭力傳遞裝置與第二母卷接合；將第二母卷上的紙張的前端部分粘結在部分退繞的第一母卷的尾端部分，以形成連接的紙張；并重新卷繞所述連接的紙張。
在另一種實施方案中，一種生產和加工高脹量、未起皺的運行干燥過的薄紙的方法包括以下步驟將造紙纖維的水成懸浮液沉積在環狀成型織物上，以形成紙張；將所述紙張轉移到運行干燥織物上；運行干燥所述紙張，以制成脹量為6.0g/cm3或更大的未起皺的運行干燥紙張；將所述干燥的紙張卷繞成若干母卷，每一個母卷包括卷繞在一個芯上的未起皺的運行干燥紙張；將所述母卷轉移到一個退繞支架上，該支架包括一對分離的臂，每一個臂包括用于接合一個母卷的扭力傳遞裝置；讓所述扭力傳遞裝置與第一個母卷接合；用可操作地與所述扭力傳遞裝置連接的變速傳動裝置使所述第一母卷部分退繞；將所述部分退繞的第一母卷可轉動地支撐在一個芯放置臺上，該放置臺適于接受來自所述臂的部分退繞的第一母卷；讓所述扭力傳遞裝置與第二母卷接合；將第二母卷上的紙張的前端部分粘結在部分退繞的第一母卷的尾端部分，以形成連接的紙張；并重新卷繞所述連接合的紙張。
所述退繞支架可以包括具有可轉動地安裝的臂的支架。所述臂理想地將所述第一母卷轉移到一個退繞位置，以便對第一母卷進行部分退繞；然后將第一母卷轉移到接近或接觸所述芯放置臺的位置；然后再將第二母卷轉移到退繞位置，以便對第二母卷芯進行部分退繞。當來自第一和第二母卷的紙被拼接在一起時，所述變速傳動裝置和芯放置傳動馬達同時使第一和第二母卷退繞。
所述母卷的紙張優選使用引頭輸送裝置連接。第二母卷上的紙張的前端部分是由所述引頭輸送裝置輸送的，該輸送裝置優選包括一個真空裝置，該裝置可操作地與一個環狀篩網帶裝置連接。在一種實施方案中，第二母卷上的紙張的前端部分在具有降低量的真空的環狀篩網帶裝置上輸送。一旦第二母卷上的紙張的前端部分位于部分退繞的第一母卷上的紙張的尾端部分之上，所述引頭輸送裝置和第二母卷的退繞以相同的表面速度運行。
有利的是，所述引頭輸送裝置可以運動，特別是在一個活動位置和一個待機位置之間相對第二母卷轉動。在所述活動位置上，所述引頭輸送裝置接近或接觸所述第二母卷，而在所述待機位置上，所述引頭裝置位于與所述母卷分離處。
所述芯放置臺優選沿垂直于所述紙張的運行通道方向在串聯位置和待機位置之間運動。所述串聯位置對應于所述紙張的中線，以便能夠部分退繞放置在芯放置臺上的母卷，而在待機位置上，所述芯放置臺定位于離開所述退繞作業處，以便于操作者接近。
用于本發明目的的軟的高脹量薄紙包括于1997年3月4日授予Farrington，Jr.等的題為“軟薄紙”的US5,607,551中的薄紙張，該專利被收作本文的參考文獻。所述方法特別適用于軟的、高脹量未起皺的運行干燥的薄紙。這種紙適于具有6.0cm3/g或更大的脹量值(在壓延之前)，優選大約9cm3/g或更大的脹量值，更具體為大約10-大約35cm3/g，進一步優選大約15-大約25cm3/g。測定脹量的方法披露于Farrington，Jr.等的專利中。另外，本發明的軟的、高脹量薄紙的特征是，具有較低的硬度，該硬度是通過MD Max Slope和/或MD硬度因子測定的，其測定還披露于Farrington，Jr.等的專利中。具體說，表示為樣品的每3英寸公斤的MD Max Slop可以約為10或更小，更具體說可以約為5或更小，更具體說可以約為3到6。以(千克/3英寸)-微米0.5表示的本發明薄紙的MD硬度因子可以為大約150或更低，更優選大約100或更低，進一步優選大約50-大約100。另外，本發明的軟的高脹量卷筒紙沿機器方向的拉伸量大約為10％或更高，更優選為大約10-大約30％，進一步優選為大約15-25％。另外，本發明的高脹量薄紙適合具有大體上均勻的密度，因為它們優選運行干燥至最終干燥度，而沒有任何明顯的有差別的壓力。
用于本發明方法的母卷芯優選具有至少大約14英寸的外徑，更優選大約20英寸。所述母卷具有一個表面或周向表面，一個內部芯表面，和相對的端部表面。所述母卷的外徑可以至少為大約60英寸，特別是大約120英寸或更大，如大約140英寸或更大。在所述相對的端部表面之間測定的所述母卷的寬度通常至少為55英寸，更優選至少大約100英寸，如大約105英寸或更大。因此，所述母卷的重量可以為大約2000磅或更大，優選是大約3000磅或更大，更優選大約4000磅或更大。
在具體地實施方案中，采用一個中央傳動退繞系統以便消除或減弱下列對所述紙張的損害作用1.表面損傷(刮傷、拉裂等)；2.使所述紙張起皺；3.壓縮；和4.伸長量損失。以上所有損害作用是在低密度基礎紙張上的表面傳動退繞的典型特征，所述基礎紙張如未起皺的運行空氣干燥基礎紙張。這些作用會對脫機整理加工和/或成品產生不利影響。產生以上缺陷的主要因素是由于與所述表面傳動退繞帶的有限接觸面積在一個母卷的周向表面上產生的不同的作用。具體地講，所述可能的缺陷是1.會引起缺陷或撕裂的表面損傷，這些損傷會影響產品的性能和/或工藝的生產能力；2.會影響諸如壓延、壓花、印刷、層間連接、開孔和再卷繞的工藝的起皺，從而影響成品的外觀、性能和工藝運行能力；3.降低脹量，這會導致紙張的密度增加，從而影響產品才的性能和偏好；和4.拉伸量損失，這會影響產品的性能和/或加工的運行能力。
所述中央傳動退繞被用于在退繞加工期間保持紙張的特征，如高脹量和拉伸。還要通過所述母卷的周向表面對所述紙張進行一致地處理。諸如拉伸控制的其它系統元件被用于進一步保護所述紙張。作為所述中央傳動退繞的替代方案或者與該方案組合，可以用其它合適的有利傳遞裝置使所述母卷退繞。例如，所述扭力傳遞裝置可以包括側面夾緊機構，如一個或幾個接合所述母卷相對端部表面的充氣囊。
增加接合所述母卷的相對端部表面的扭力傳遞裝置提供了傳遞扭力到所述母卷進行退繞的其它方式。這種補充扭力轉移可能是較高脹量紙張所需要的，因為母卷上的卷繞張力可以降低，以便保護所述紙張的性能。不過，降低纏繞張力會到由所述芯驅動母卷的能力產生不利影響。在高脹量紙張中，單獨適用中央傳動退繞系統可產生在所述母卷的單層和起始層與所述芯之間，特別在高加速或減速期間產生滑動或移動的潛力。快速變換接合大的慣性動量產生高的扭力要求，會導致非常大的周向力，特別是在接近所述芯的部位。大的力和低的層間壓力的組合增加了紙張之間移動的可能性，這會在退繞過程中產生問題，如紙張速度或張力的可變性，所述母卷的壓緊和/或所述紙張的嚴重起皺。
在一種實施方案中，所述輔助扭力傳遞裝置由一個或幾個可充氣的囊通過所述卷傳遞來自所述退繞軸的扭力，所述充氣囊與所述母卷的相對的端部表面呈壓力接觸。所述充氣囊由一個背板支撐，該背板可操作地與所述退繞軸連接。所述充氣囊可以放氣，以便當所述母卷退繞到較小直徑時與之分離，以消除當所述紙張從所述軸上剝去時受到的影響。所述氣囊適于由空氣或液體不可滲透的材料制成，它可以根據所述母卷的末端表面變形，例如橡膠、聚亞氨酯、或合成聚合物等。特別合適的材料可以具有大約0.3或更大的摩擦系數，特別是大約0.5或更大。
因此，本發明的另一方面涉及用于退繞紙卷的扭力傳遞裝置，該紙卷具有一個周向表面，相對的端部表面，一個內部芯表面，外徑至少為大約60英寸，所述相對端部表面之間的寬度至少大約為55英寸。所述扭力傳遞裝置包括一個支架，該支架包括一對臂，這些臂是分開的，以便在它們之間容納所述卷的寬度。每一個臂包括一個安裝在它上面的側面夾緊機構，用于接合所述紙卷的相對的端部表面中的一個。所述側面夾緊機構包括一個背板，該背板可操作地連接在一個退繞軸上并可隨該軸轉動，所述退繞軸連接在一個電力傳動裝置上。所述側面夾緊機構還包括一個安裝在所述背板上的可充氣囊，以及用于對該囊進行充氣的裝置，以便使所述卷的相對的端部表面夾在所述側面夾緊機構之間。
與諸如表面傳送帶和浮動滾子的傳統退繞輔助裝置相比，所述輔助扭力傳遞裝置所具有的優點包括由于具有大的可利用接觸面積，可以使用小的接合壓力；所述卷的周向表面未被損害；扭力被直接傳遞到所述卷的主要部分，與此對應的是，通過所述卷的芯和/或周向表面傳遞；而且操作者可以觀察所述卷的整個周向表面。
本發明的另一方面涉及一種用于生產紙張的方法，該方法具有明顯減少了的拼接母卷紙張所需要的停機時間。該方法使用一個整理作業，該作業能大體上連續地作用于所述紙張，以便將所述紙張拼接在一起。對本發明來說，能大體上連續地作用于所述紙張的整理作業包括壓花、起皺、和均勻壓延。所述整理作業最好作用于所述紙張的整個寬度上，以便在所述紙張之間產生完整寬度的拼接，從而具有改進的強度。術語“大體上連續地作用”在本文中是指對所述紙張的表面特征進行結構改變的工藝，該工藝可以如壓延般地為連續地，或者如壓花或起皺般地為大體上連續地，由此形成一個連接的紙張，用于重新卷繞目的，此時來自不同母卷的紙張是同時加工的。這與分別連接的裝置不同，這種裝置僅僅是不連續地工作的，以便在來自不同母卷之間的紙張之間形成拼接。這還與注射粘合劑的方法不同，如膠水或膠帶等，以便將所述紙張拼接在一起。
因此，本發明的一種實施方案涉及一種不用膠水或膠帶拼接薄紙的方法，包括以下步驟用傳動馬達裝置將來自第一母卷的第一薄紙部分退繞；將所述第一薄紙輸送到一個整理裝置，該裝置包括形成一個整理裝置輥隙的輥；僅僅在所述整理裝置輥隙中對第一薄紙進行大體上連續地作用，同時使用傳動馬達裝置將所述第一薄紙從所述第一母卷上退繞；從第二母卷上部分退繞第二薄紙；用傳動馬達裝置將所述第二薄紙輸送到整理裝置上；在所述整理裝置的上游保持所述第一和第二薄紙可以彼此相對運動；同時利用傳動馬達裝置將第一和第二薄紙從所述第一和第二母卷上退繞，并使所述薄紙連接地通過整理裝置輥隙，將所述紙連接在一起；并且僅僅在所述整理裝置間隙中大體上連續地沖擊所述第二卷筒紙，同時利用傳動馬達裝置將第二薄紙從第二母卷上退繞。
因此，來自用過的卷和新卷的紙都是通過第一加工輥隙傳動的，并且直到通過第一加工輥隙才被連接在一起。在所述退繞之后使用第一整理作業將不同母卷的紙張拼接在一起，消除了對不同連接裝置的需要，并消除了對諸如膠水或膠帶等的外部粘結裝置的需要。本發明取代了現有的手工方法，如將每一個新的紙張縫合在一起或將紙張連接在一起。
本發明的卷筒紙制品可以是單層的、雙層的、三層的或更多層的。所述每一層可以是層迭的或非層迭的(均勻的)并可以是未起皺的和運行干燥的。對本發明來說，“紙張”是適于用作面巾紙、浴室紙、紙巾、或衛生巾等的單層紙，其密度為大約0.04-0.3g/cm3，基重為大約4-大約40磅/2880平方英尺。沿機器方向的抗拉強度為大約100-大約5000克/每英寸寬度。沿垂直于機器方向的抗拉強度為50-大約2500克/每英寸寬度。優選造紙纖維的纖維素紙張，不過，可以較大的用量使用合成纖維。
附圖的簡要說明將結合以下附圖對本發明進行說明

圖1是接近一個退繞周期結束時的退繞系統的示意性側視圖；圖2是從上游傳動一側看過去的圖1所示退繞系統的透視側視圖，即從與操作者一側相對的那一側看過去，其中，上游是指所述織物的通道或流的開始，而下游是指再卷繞器的方向；圖3是所述退繞系統的另一個透視圖，不過比圖2略為靠下游一些，并示出了在所述退繞循環的中間的退繞；圖4是相應于圖3所示透視圖的示意性側視圖，但示出的是處于退繞循環開始階段的滿卷；圖5是從上述角度看上去的所述退繞系統的上部平面圖，但將其一部分去掉，以便展示另一個隱藏的筒；圖6是類似于圖1的示意性側視圖，不過是從操作者一側，也示出了當母卷幾乎完全退繞時該裝置的狀態，即比圖1的操作過程稍晚一些；圖7是表示開始提供一個新的母卷的另一過程的示意圖；圖8是所述裝置處于稍晚于圖7所示狀態的示意圖；圖9是類似于前面視圖的示意圖，所不同的是現在將一個滿卷的母卷安裝在所述退繞裝置上；圖10是所述裝置處于如下狀態的示意圖將一個新的母卷的前端部分連接于幾乎用完的母卷的尾端部分；圖11是類似于圖10的示意圖，不過現在表示的是兩個紙張被粘結在一起的過程；圖12是所述引頭輸送裝置的上部平面圖；圖13是圖12所示輸送裝置的左側視圖；圖14是從所述退繞系統的操作者一側的分解透視圖，并顯示其控制裝置的特征；圖15是生產一種薄紙，特別是未起皺的薄紙的方法的局部示意性工藝流程圖；圖16是表示用一個整理裝置將紙拼接在一起的方法的局部示意性工藝流程圖17是用于通過一個側面夾緊機構由所述輥傳遞來自退繞軸的扭力的扭力傳遞裝置的局部縱向剖視圖，所述側面夾緊機構具體為一種可充氣的囊；圖18是類似于圖17的局部縱向剖視圖，但表示的是另一種扭力傳遞裝置，該裝置采用若干個可充氣的囊；和圖19是另一種其它扭力傳遞裝置的局部縱向剖視圖，為了說明起見將其局部剖開。
附圖的詳細說明首先參見圖15，將對實施本發明的方法作更詳細地說明。圖15表示一種用于生產薄紙，特別是未起皺的運行干燥的基礎紙的方法。所表示的是一種雙線成型機，它具有一個層狀的造紙頂箱101，由該頂箱將造紙纖維的含水懸浮液流注射或沉積在一種成型織物102上。然后將所得到的紙轉移到繞一個成型輥103運行的織物104上。織物104在該工藝的下游起著支撐和攜帶新成型的濕的織物的作用，同時該紙被脫水至按重量計大約10％干的稠度。還可以對所述濕的紙進行其它脫水，如通過空氣壓力差，同時該濕的紙是由所述成型織物支撐。
然后將所述濕的紙由織物104轉移到轉運織物106，該織物的運行速度低于所述成型織物的速度，以便賦于該紙提高的MD拉伸。進行接觸轉移，以避免壓縮所述濕的紙，優選借助于一個真空靴105。然后借助于一個真空傳遞輥107或一個真空傳遞靴將所述紙由所述轉移織物轉移到運行干燥織物108上。所述運行干燥織物可以大體上與所述轉移織物相同或不同的速度運行。如果需要，所述運行干燥織物可以較慢的速度運行，以便進一步提高MD拉伸。所述轉移優選借助于真空輔助進行，以確保所述紙變形，與所述運行干燥織物的形狀一致，由此產生需要的脹量、柔軟度、CD拉伸和外觀。
用于所述紙的轉移的真空度可以為大約3-大約15英寸汞柱(75-大約380mm汞柱)，優選大約10英寸(254mm)汞柱。所述真空靴(負壓)可以用來自所述織物相反一側的正壓補充或取代，以便將所述紙吹到下一個織物上，作為通過真空將其吸在下一個織物上的補充或替代。另外可以用一個真空輥取代所述真空靴。
在由所述運行干燥織物支撐的同時，所述紙是由一個運行干燥器109最終干燥到大約為94％或更高的稠度，然后將其轉移到繞輥110運行的上部攜帶織物111上。
所得到的干燥基礎紙113分別在上部和下部轉移織物111和112之間轉移到一個筒子114，在這里它被纏繞成母卷115，以便隨后進行退繞，可能的轉換作業，并按下文所述方式進行重新卷繞。對于本發明的造紙部分來說，所述成型工藝和裝置可以是造紙行業眾所周知的常規工藝和裝置。所述成型工藝包括Fourdrinier屋頂成型器，如吸氣式輥，間隙成型器，如雙線成型器和月牙型成型器，以及其它合適的成型器。高速作業優選雙線成型器。紗線或織物的成型也可以是常規的，較細的編制能提供較大的纖維支撐和較光滑的紙，而較粗的編制可提供較大的脹量。用于將所述纖維沉積在所述成型織物上的頂箱可以是層狀的或非層狀的，不過層狀頂箱是優選的，因為可以通過改變各層的組成對所述紙的特性進行微調。所述運行干燥器和運行干燥織物也可以是傳統性質的。
在圖1和2的中部，編號20總體上表示一個用于退繞支架的支架，它包括一對側面支架20a和20b，后者在圖2的中部示出。支架20可轉動地支撐總體上用21表示的臂，該臂看上去大體上呈U型。位于操作一側的臂用21a表示，而位于傳動一側的臂用21b表示。用一個橫向架21c連接并加固以上兩個臂。所述臂支撐著一個母卷R，從圖3和4可以很快地理解，所述母卷處于被退繞以便提供紙W的過程中。紙W在一個輥22(在圖1和4的中央左側示出)推進到總體上用23表示的粘結裝置上。該系統的這些元件還在圖5中示出。所述輥22可以是一個惰輪或傳動輪。
在圖1-4中示出的其它元件是總體上用24表示的引頭輸送裝置，一個總體上用25表示的芯放置臺，和一個裝置26，如用于支撐一個母卷R’的支架，然后進行退繞(參見圖1和2)。在圖2中，芯C清晰可見。另外，在圖2和3的最左邊，可看到一個重繞器RW位于該系統的下游末端。
相信通過理解在圖1和6-11中示出的作業過程可以最快地了解本發明的各個方面。
圖1隨著機器的運行和母卷R直徑的變小，通過一個總體上用27表示的控制裝置計算減速直徑。在圖2中，該裝置被側面支架20a擋住了，但在圖14中清晰可見。
當所述母卷直徑達到此確定的直徑時，所述退繞和相關的裝置開始減速。在此期間，芯放置臺25與圖2的紙中線對齊，該中線事先以處于圖3所示的待機位置。
圖6當所有機器部分達到零或者較低速度時，而且所述芯臺25被證實是空的時，計算所述臂裝置21的芯放置位置，這將會使空的母卷Rx定位于略高于或略微在所述芯臺25的支撐輥28、29上。有利的是，所述支撐輥之一28是被動的，而另一個是惰輪。
所述臂裝置21現在開始向著其計算的位置轉動，如圖6所示。當所述臂裝置按照來自控制裝置27的信號運動時，所述紙W可以退繞，以便避免紙斷裂。在此期間，母卷支架26(參見圖6)運動到退繞加載位置。
所述支架運動基于事先的輥的直徑，測定的直徑或假定的直徑。預先的輥的直徑是在加載時最后一個母卷的直徑。因此，假定新的母卷具有相同的直徑，所以“舊”卷的位置就是為“新”卷選擇的位置。“測定的”直徑可以是機械或手工實際測定的直徑。“假定的”直徑是由操作者選擇的恒定值，它被重復使用以便接近實際直徑。在任何情況下，這種預先定位所述支架可以盡量減少隨后的運動，如果必要，這種運動會妨礙1分鐘或更短時間換輥的實現。所述支架的運動是受控制裝置27的控制。本發明退繞的目的是使其盡可能的自動化，以提高其安全性和效率。
支架26可以沿機器方向軸向或垂直方向軸向運動到在所述退繞中示出的位置。不過，在圖6-13中，為清楚起見支架26被示出是沿機器方向移動(參見圖30)。
當所述臂裝置21到達相對于圖6所示的芯臺25的芯下降位置時，通過控制裝置使芯座31(參見圖5)收縮，使得芯座31(具體參見圖2)完全退出芯C(參見圖6和7)，并將用完的母卷Rx放置在芯臺25上。有利的是，控制裝置27是購自Giddings和Lewis的Model PIC900(位于Fond du Lac，Wisconsin)。
圖7當臂裝置21向著該新的位置移動時，由安裝在臂裝置21上的光電傳感器32(見圖5)檢測安裝到所述母卷支架上的母卷的邊緣。當每一個傳感器檢測到一個母卷邊緣時，由控制裝置27記錄臂裝置21的角度位置。將每一個數據點連同已知的幾何條件和支架X-Y坐標(參見在圖7中標出的箭頭)用于計算母卷的直徑并估計芯C中央的X-Y坐標。根據所述芯坐標，對所述母卷支架26進行重新定位。
隨著母卷R的重新定位和臂裝置21向著母卷加載位置移動，位于臂裝置21上的傳感器32(見圖5)將檢測所述芯的前端和尾端。由于每一個傳感器32檢測一個末端，將相關轉動臂的角度位置記錄在控制裝置27中。
該數據連同已知的幾何條件一起被用于計算所述芯的中心的多個X-Y坐標。分別計算所述芯的每一端的坐標。將其平均值用于獲得所述芯的每一末端的芯坐標的最佳估計。
再次對母卷支架26進行重新定位，使芯C的中心與芯座31對齊。如果所述芯的垂直方向軸線與所述支架26的垂直方向軸線適當地對齊，所述芯座31被延伸到芯C中，而所述芯座擴張至接觸所述芯。所述座裝置31的膨脹和收縮是通過內部空氣操縱的囊或其它致動裝置根據來自控制裝置27的信號實現的。空氣是通過在圖3的中部示出的轉動管33輸送的。
圖8圖8表示臂裝置21處于加載位置。如果芯過分傾斜，所述母卷芯和芯座的對齊必須在所述芯的每一端單獨進行。首先，將臂裝置21和可能的母卷支架26定位，以便一個座31可以延伸到芯C中。一旦進入芯中，所述第一座膨脹。接著所述母卷支架26和/或臂裝置21重新定位，使其余的芯座31與芯C對齊。一旦對齊第二個芯座31插入并膨脹。
一旦完全支撐上去，與支撐過程無關，母卷R略微抬起，伸出支架26。然后，該母卷被轉動，即由驅動座31的馬達34(圖2和圖5)轉動。使用位于每一個臂上的馬達均勻分配所需要的能量。不過，通過僅僅驅動所述芯座中的一個可以獲得有利的結果。通過芯座驅動馬達34施加足夠的扭力，以便測試芯座31和芯C之間的滑動。如果檢測到滑動，母卷被降低返回到支架26中。所述芯座被收縮，從所述芯中取出，并重新定位(即“加載”)到所述芯中。然后重復所述芯滑動測試。該測試的多次失敗會導致產生操作者失誤的信息。
圖9如果未檢測到滑動，臂裝置21移動到卷繞位置，即大體上直立。如圖9所示，通過使臂裝置處于運行位置，將真空引頭輸送裝置24降低到接近或進出所述母卷，并將所述真空啟動。由芯座驅動馬達34轉動所述母卷R。所述引頭輸送裝置24以與母卷表面速度相同的表面速度運行。
圖10現在參見圖10，當母卷R上的紙的前端Le與真空輸送裝置24接觸時，其尾端被吸起并由所述真空引頭輸送裝置牽引。
當達到所述真空引頭輸送裝置24的釋放末端時，新的紙末端部分Le落在來自用完的母卷Rx的紙的尾端部分Te，如圖10所示。所述機器線的其余部分包括傳動輥28，其速度與退繞的速度吻合。
圖11通過所述線攜帶新的紙張，使其與來自用完的卷筒的紙一起。然后如圖11中的W所示可將這兩個紙粘合在一起。在23處示出了一種壓花類型的方法，不過紙張粘合的任何方法都可以使用。在所述紙張接合以后，來自用完的母卷的紙不再需要，并由與所述芯臺或輥28連接的致動裝置停止用完的母卷的轉動，并由此斷開用完的紙。如果合適的話，去掉真空，并將真空引頭輸送裝置抬起。所述退繞裝置現在返回到先前的運行速度。隨著所述機器加速，母卷支架26返回到其加載位置，加載另一卷，而所述芯臺返回以便去掉芯。
控制裝置控制裝置27起著多種作用。首先，它通過與母卷支架裝置26接合可以計算芯C的直徑并確定其位置，以便定位所述支架裝置，將座31插入母卷芯。另外，控制裝置27包括與傳感裝置32配合的裝置，用于計算所述母卷芯的坐標，并在插入所述座31之前平均所述坐標。另外，該控制裝置還包括其它用于比較所述芯垂直方向軸線與母卷垂直方向軸線的排列的裝置。
當所有部分對齊以后，由操作裝置27操縱座31以便通過啟動筒35插入芯C(參見圖2和5)。控制裝置27還導致座31膨脹，以便從內部夾緊管狀芯C。與座31的插入相對，每一個馬達34的傳動軸偏離相關座31的軸線，如圖2的中部左側和圖5的上部所示。在這里，馬達34通過傳達裝置36與座31的軸37連接。軸37可轉動地支撐在座裝置31的外殼38中。從圖5的上部可以看出，馬達34偏離軸37并偏離圖5的下部，可以看出，圖35控制外殼38的運動，并因此控制座31與芯C的接合。
在正常作業時，控制裝置還計算被退繞的卷R的減速直徑，證實芯臺25的用盡并操縱臂裝置21。
芯臺和引頭輸送裝置參見圖5，顯示芯放置臺25被安裝在導軌39上，以便在退繞循環中有利的除去。因此，如果發生了紙的斷裂，所述臺離開所述紙的通道，以便不妨礙清理。同樣參見圖5，可以看出引頭輸送裝置24包括一個真空歧管40，由它提供若干真空階段，如41、42、43和44處所示的逐漸降低的真空度。輸送裝置24優選具有篩狀或網狀結構，以便于從新的母卷上拾起所述紙的前端部分。
所述前端部分可以折疊，以便形成三角形，以便于向下引出。這有助于避免將所述母卷由造紙機轉移到重繞地點期間所述前端部分與下面一層分離。通常，由一個新的母卷上重新卷繞的第一個筒被仍掉，這樣消除了有關笨重轉移的問題。
由于退繞作業的一部分程序是受控制裝置27的控制，輸送裝置24和來自泵(未示出)的真空被同時關閉，以便保持能量并避免不必要的噪音。
引頭輸送裝置24被可轉動地支撐在一對底座45上(參見圖13的右側底部)，由此為輸送裝置24的每一側提供一個安裝46(參見圖12)。安裝46可轉動地攜帶一個橫向軸47，該軸位于下部(傳動)輥48的軸線上。在其上部末端，該輸送裝置具有一個支撐輥49支撐在總體上用50表示的階形箱上，該箱與歧管40連接。
通過改變其角度對輸送裝置24進行的定位是通過一對壓力筒51完成的，所述壓力筒連接在底座45和箱50之間。筒51同樣受控制裝置27的控制。
系統參數為了使控制裝置27能夠計算接近所述退繞循環結束時的減速直徑，在臂裝置21的橫向件21c上設置另一個傳感器52，如圖5所示。另外，由該傳感器連續報告所述母卷的半徑，并由所述控制裝置連續計算馬達速度，以便獲得所需要的退繞。另外，可將諸如復合儀或調節輥的工藝反饋用于向所述控制裝置報導，改變張力等，并使所述控制裝置能夠改變馬達的速度。
一旦所述重新卷繞器被定位，它就成為一個主要問題，因為該定位涉及芯斗、芯的輸送、筒的取出和筒的切割，退繞的支架20被放置在上游的合適距離上，以便容納芯放置臺25，引頭輸送裝置24和任何粘結裝置23。
從圖6可以看出，芯放置臺25的位置是臂裝置21的轉動幾何學的函數。另一方面，引頭輸送裝置24的位置不僅是臂裝置幾何學的函數，而且還是待退繞的母卷體積的函數。
與芯臺25定位的方式相似，支架26必須可以放置，以便能由臂裝置21的座31接合。
所述退繞系統，盡管具有一個實際轉動所述母卷的裝置，實際上包括一個由所述支架裝置26伸出的mill’s轉化區的通道或部分，由它提供下一個母卷，使所述再卷繞器正常工作。
結構特征所述退繞系統包括許多顯著的結構特征，這些特征將在下面討論。例如，退繞系統采用可操作地連接于支架20上的輥支架裝置26，以便支撐“新的”母卷R’，所述母卷支架裝置26與控制裝置27配合以便定位座裝置31并將該裝置插入母卷芯C。
另外，控制裝置27包括配合連接在一起的傳感器裝置32，用于計算“新的”母卷R’的坐標，并在插入座裝置31之前平均所述坐標。
另外，控制裝置27包括比較芯垂直方向與母卷垂直方向軸線的能力。該控制裝置能力還包括控制座裝置31插入芯C，例如，通過控制液壓缸35的作業。
在接近退繞循環結束時，控制裝置27調節臂裝置21的轉動運動，該運動受母卷R退繞程度的影響。同樣在退繞循環中(一般在其最后階段)，控制裝置27與傳感裝置53接合確定芯放置臺25的狀態(參見圖5的中部左側)。
在退繞循環快要結束時，重要的是使芯放置臺處于接受幾乎用完的卷Rx的狀態，沒有任何障礙材料，并且其轉動輥28也在工作。不過，在最后，與輥28可操作地連接的馬達和制動裝置54被啟動，以便切斷紙W，使最少的紙尾留在臺25上--最好為大約1/4英寸(6mm)。
在上面提到的時間之前，在一個退繞循環快要結束時，控制裝置通過一個傳動裝置55啟動引頭輸送裝置24(參見圖12的左側下部)。傳動裝置55與傳動輥22的傳動裝置56連接(參見圖5)，在工作時該輥是由一個馬達(未示出)驅動的。另外，啟動真空泵(未示出)，對歧管40施加負壓。
如上文所述，所披露的用于大直徑母卷的方法和退繞系統是完全自動化的，以避免手工操縱笨重的并具有潛在危險的輥。開始，支架26最好裝配有一個上部臺57(參見圖2)，該臺可以繞垂直軸線在90度的弧度內轉動，以便能夠進行新母卷的懸臂輸送，其軸線平行于紙的通道的長度方向，即從支架26到連接臺23。控制器27因此引起臺57轉動到圖2和3所示的位置，以便啟動退繞循環。在以前的母卷將要用完時，從先前的輥芯上脫開的臂裝置21從下游到上游自動轉動，而芯的固定可以按上述方法自動進行。然后，在該循環結束時，用完的芯被放置在臺25上，而臂裝置21被騰空，以便開始下一個循環。
圖16圖16表示一種用于拼接來自不同母卷的薄紙的自動化脫機方法，以便隨后進行重新卷繞。該方法采用一個整理裝置，該裝置在退繞期間能大體上連續地沖擊每一個紙，以便在所述紙之間形成拼接。如圖所示，一個用完的卷Rx被放置在芯放置臺25上。來自用完的輥Rx的紙W最好順序輸送到一個壓延裝置130和一個壓花裝置140。壓延裝置和壓花裝置中的每一個能在所述紙從其母卷Rx上退繞時大體上連續地沖擊紙W。然后可以將壓延和壓花的薄紙W卷繞到再卷繞裝置RW上。例如，可將薄紙W卷繞到紙卷芯上，以形成筒，然后將該筒切成適當的寬度，并將所得到的單個的薄紙卷包裝(未示出)。
壓延裝置130包括一對壓延輥132和134，在這兩個輥之間形成一個壓延輥隙136。在壓延輥隙136之前示出了一個展開輥138。不過，為簡潔起見，壓延裝置130的其它細節未示出。
壓延輥隙136可以包括一個“軟輥隙”，其中，所述輥具有不同的表面硬度，至少有一個輥具有彈性表面。適用于本發明的彈性壓延輥通常是指橡膠覆蓋的壓延輥，盡管其實際材料可以包括天然橡膠、合成橡膠、復合材料、或其它可壓縮的表面。合適的彈性壓延輥所具有的肖氏A表面硬度為大約75-大約100 Durometer(大約0-55Pusey&Jones)，特別是從約85-約95 Durometer(大約10-40Pusey&Jones)。例如，所述壓延輥可以包括一個光滑的鋼輥134和一個光滑的彈性輥132，所述彈性輥由復合聚合物制成，如由美國StoweWoodward公司以MULTICHEM為商標出售的材料。所述壓延輥隙的壓力適合為大約30-大約200磅/線性英寸，更具體為大約75-大約175磅/線性英寸。起皺的運行干燥紙優選具有用于壓延和壓花的紙的取向，如在由Jennings等于1997年6月16日中請的題為“用于起皺運行干燥紙制品軟輥隙壓延和壓花的紙的取向”的待批美國專利流水號08/876,548中所披露的。
薄紙W在離開壓延裝置130之后被輸送到一個壓花裝置140，該裝置包括一個壓花輥142和一個支撐輥144。由壓花輥142和支撐輥144共同形成一個壓花輥隙146。在壓花輥隙146前面示出了一個展開輥148，不過，為簡潔起見，有關壓延裝置130的其它細節未示出。
壓花是眾所周知的能提高紙的厚度的方法，它還可以通過賦予所述紙制品裝飾性圖案而產生其它優點。所述裝飾性圖案可以包括“斑狀壓花”或“斑點浮花”，它包括獨立的壓花元件。這些元件的大小可以為大約0.5英寸×0.5英寸，從而形成大約0.25-大約1平方英寸的表面積。這些獨立的壓花元件通常間隔大約0.5-大約1英寸。所述斑點壓花元件設置在一個造型輥上，該輥還被稱作壓花輥，并被壓入所述薄紙中。所述分離的獨立的斑點壓花元件在其通過所述壓花輥隙146加工時大體上連續地沖擊所述紙。所述斑點壓花元件可以形成一個裝飾性圖案，如花、葉、鳥、和動物等。如由Z.Salman等于1997年6月16日申請的題為“壓延和壓花紙制品”的待批美國專利申請流水號08/876，547中所披露的，通過依次經過分離的壓延裝置和壓花裝置加工高脹量薄紙，可以壓出改進的圖案梯度的高脹量薄紙。
支撐輥144可以包括一個光滑的橡膠包皮輥，一個與所述造型輥等配合的諸如剛輥的雕刻輥。所述壓花輥隙可以設定為造型/支撐輥加載壓力為大約80-大約150磅/線性英寸，例如，平均為大約135磅/線性英寸，以便對所述薄紙W產生壓花圖案。所述支撐輥可以是任何材料的，所述材料能滿足所述工藝的要求，例如天然橡膠、合成橡膠、或其它可壓縮的表面，并且其肖氏A表面硬度大約為65-大約85Durometer，如大約75Durometer。
將在圖16中示出的一個新的母卷R’自動旋入所述整理線。所述新母卷的轉動是通過芯座31(未示出)完成的，該芯座安裝在臂21上，并因此與支架20連接。如圖所示，所述新紙的前端Le已經被引頭輸送裝置24轉移走并沉積在將要用完的紙W的尾端部分Te。來自用完的輥Rx的紙W優選通過一個輥22并沿著一個下行通道運行，然后到達第一整理裝置。所述新紙的前端Le然后可以沉積在將要用完的紙W上，沉積的位置位于輥22上或輥22的下游，以便所述兩個紙能運行到第一整理裝置。如上文所述，所述引頭輸送裝置24優選與新芯座31的轉動一起運行，并有可能轉動輥22，優選以高的摩擦包皮驅動輥，所述包皮由諸如環狀材料的材料制成，如用于接合的鉤環材料等。
因此，來自用完的卷Rx和新卷R’的紙被輸送到第一整理裝置，該裝置在這種情況下是壓延裝置130。在壓延裝置130之前所述紙連接在一起，而且據說這是由于它們在壓延裝置上游能彼此相對運動的結果。將所述紙自動拼接在一起的方法包括從其相應的母卷上退繞所述紙，并使所述紙同時通過整理裝置輥隙136，以便將所述紙連接在一起。在所示出的實施方案中，母卷Rx和R’是由支撐輥28和芯座31同時驅動的。然后，來自用完的卷Rx的紙將可以被斷開，并由壓延裝置或壓花裝置大體上連續地沖擊，同時將所述紙退繞。
本發明將來自不同母卷的紙拼接在一起的方法采用所述第一整理作業，消除了對獨立的連接裝置的需要，并消除了對諸如膠水、或膠帶等的外部連接裝置的需要。該方法還代替了人工方法，如將每一個芯子縫合在一起或系在一起。
在所示實施方案中，所述第一整理作業是壓延裝置，該裝置在薄紙被退繞時大體上連續地使用。在退繞之后的第一次整理作業還可以是一個壓花裝置、一個起皺裝置、或其它諸如此類的裝置，所述裝置在每一個薄紙被退繞時沖擊這些紙，并在紙的拼接期間連接重疊的紙，以便將這些紙保持在一起直到再卷繞。該方法與現有方法相比大大降低了將不同母卷的紙拼接在一起所需要的停機時間。
圖17-19在圖17-19中披露了不接觸母卷外表面的其它形式的扭力傳遞裝置。在圖17和18中，所述扭力傳遞裝置包括側面夾緊機構，該機構向所述母卷的相反的端部表面接合，并將所述卷加在它們之間所述側面夾緊機構可被用作唯一的退繞裝置，或作為與中央退繞傳動裝置接合的輔助裝置(未示出)。圖17和18中示出的扭力傳遞裝置160可以通過母卷R操縱來自退繞軸162的扭力傳遞。所述扭力傳遞裝置160使用一個可充氣的環狀氣囊164(圖17)對卷R的末端表面163施加壓力，或者用若干可充氣的環狀囊166(圖18)施加壓力。所述輥芯C定位在軸162的末端上面并壓緊環167。
可充氣的囊164和166可連接在背板168上，該板固定連接于退繞軸162上。所述囊可以充氣并可以放氣，通過液體由合適的管道(未示出)進入囊腔170中而實現。結果，所述可充氣的囊能夠對所述母卷的末端表面施加壓力，并能夠隨著母卷的退繞而放棄或收縮。參見圖18，環形囊166可以放氣或在一系列徑向向內運動中分離，此時所述母卷被退繞到較小直徑，以便不干擾所述紙從所述輥上撥去。所述內部囊166可以保持充氣，以便繼續通過所述卷以較小的卷直徑傳遞扭力。所述囊與母卷端部的接觸壓力取決于所述扭力傳遞裝置的形狀，但優選小于大約2.5磅/平方英寸(psi)，具體為大約0.5-大約2.5psi，更優選為低于大約1psi，以降低對所述薄紙的損傷。
在圖17中，一個選擇性的摩擦板172連接于可充氣的囊164上，以便在囊164充氣時與卷R的端部表面163接合。摩擦板172可以由任何一種材料制成，該材料能用最小的壓力最緊的抓住所述卷，并對所述紙的邊緣產生最小的損傷，或所述卷的端部表面通常不被用于生產成品紙制品。
背板168的大小取決于所述母卷的大小，但可以至少大約為45英寸，如大約45-60英寸的外徑，以便被放在具有最大力量的部位。接觸所述卷端部的扭力傳遞裝置160的部分具有特定的內部和外部直徑，這樣能盡量降低作用于該卷上的壓力，增加接觸面積，或者優化接觸面積、接合壓力、和所述扭力傳遞裝置的摩擦特征之間的關系。
所述退繞系統部分示于圖19中，它包括芯座31，它接合芯C的內表面175，以及輔助扭力傳遞裝置160，它接合母卷R的端部表面163。該退繞系統包括相反的座軸組件176(僅示出了其中的一個)，所述組件各自包括一個退繞軸162，該軸可轉動地安裝在一個輪轂178中，并與一個變速傳動裝置(未示出)傳動連接。每一個座軸組件176還包括一個芯座31，和一個輔助傳動座180，這兩個座都安裝在軸162上以便與該軸一起轉動。芯座31包括可充氣的芯座囊182，該囊可以在所述座軸組件176插入芯C中時與內部芯表面175形成摩擦接合。所述輔助傳動座180包括可充氣的連接囊184，其作用如下文所述。對于座軸組件176中的導管(未示出)可操作地與芯座囊182的腔體連接，并將囊184連接到一個液體源(未示出)上，以便對所述囊進行充氣和放氣。
所述輔助扭力傳遞裝置160包括一個環狀背板168。若干同圓心的、可充氣的環狀囊166被連接在所述背板上，并示于接合母卷R的端部表面163，為了說明起見示出了接近座軸組件176的部位。該背板168包括一個總體的、軸向延伸的套管186，該套管通過彈力球和齒或其它合適裝置(未示出)可分離地連接在固定支架188的一部分上。導管(未示出)位于背板168和座軸組件176中，并通過旋轉接頭可操作地將環狀囊166的腔體與流體源(未示出)連接。
一旦芯座31被對齊以便插入芯C中，座軸組件176彼此軸向向前推進進入卷R。當輔助傳動座180徑向朝向背板套管186的內部時，所述軸向運動被暫時終止，此時，輔助傳動座180的突緣可以接觸所述套管。然后所述接合囊184充氣，以便與背板套管186摩擦接合。然后由座軸組件176恢復其軸向前進，直到芯座31位于芯C里面，而芯座的突緣192貼緊所述芯。然后對位于芯座31里的囊182和位于背板168上的環狀囊164進行充氣，以便接觸所述芯的內表面175和所述母卷的端部表面163。另外，所述輔助扭力傳遞裝置160和座軸組件176可以固定連接(未示出)。
在圖16-19中示出的輔助扭力傳遞裝置160特別適用于輸送松繞的母卷，其外徑為大約120英寸或更大，例如大約140英寸或更大。所述輔助扭力傳遞裝置降低或消除了每一層紙之間和紙層與內部輥芯之間的滑動，特別是在高速加速或減速期間。通過選擇側面夾緊機構的摩擦系數、側面夾緊機構的接觸面積和所述囊的空氣壓力可將所需要水平的扭力由退繞軸通過卷本身傳遞。
盡管在以上說明書中，業已為說明目的對本發明的各種實施方案進行了詳細說明，本領域技術人員在不超出本發明構思和范圍的前提下可以對本文所披露的細節進行各種改變。
權利要求
1.一種生產和加工高脹量薄紙的方法，包括將造紙纖維的水成懸浮液沉積在環狀成型織物上，以形成紙張；干燥所述紙張，以形成脹量為9.0g/cm3或更大脹量的干燥紙張；將所述干燥的紙張卷繞成若干母卷，每一個母卷包括卷繞在一個芯上的紙張；將所述母卷轉移到一個退繞支架上，該支架包括一對分離的臂，每一個臂包括用于接合一個母卷的扭力傳遞裝置；讓所述扭力傳遞裝置與第一個母卷接合；用可操作地與所述扭力傳遞裝置連接的變速傳動裝置使所述第一母卷部分退繞；將所述部分退繞的第一母卷可轉動地支撐在一個芯放置臺上，該放置臺適于接受來自所述臂的部分退繞的第一母卷；讓所述扭力傳遞裝置與第二母卷接合；將第二母卷上的紙張的前端部分粘結在部分退繞的第一母卷的尾端部分，以形成連接的紙張；和重新卷繞所述連接的紙張。
2.一種生產和加工高脹量、未起皺的運行干燥過的薄紙的方法，包括將造紙纖維的水成懸浮液沉積在環狀成型織物上，以形成紙張；將所述紙張轉移到運行干燥織物上；運行干燥所述紙張，以制成脹量為6.0g/cm3或更大的未起皺的運行干燥紙張；將所述干燥的紙張卷繞成若干母卷，每一個母卷包括卷繞在一個芯上的未起皺的運行干燥紙張；將所述母卷轉移到一個退繞支架上，該支架包括一對分離的臂，每一個臂包括用于接合一個母卷的扭力傳遞裝置；讓所述扭力傳遞裝置與第一個母卷接合；用可操作地與所述扭力傳遞裝置連接的變速傳動裝置使所述第一母卷部分退繞；將所述部分退繞的第一母卷可轉動地支撐在一個芯放置臺上，該放置臺適于接受來自所述臂的部分退繞的第一母卷；讓所述扭力傳遞裝置與第二母卷接合；將第二母卷上的紙張的前端部分粘結在部分退繞的第一母卷的尾端部分，以形成連接的紙張；和重新卷繞所述連接的紙張。
3.如權利要求1或2的方法，還包括用一個引頭輸送裝置輸送位于第二母卷上的紙張的前端部分。
4.如權利要求3的方法，還包括用可操作地與一個環狀篩網帶裝置連接的真空裝置輸送所述紙張的前端部分。
5.如權利要求4的方法，還包括當所述紙張在所述環狀篩網帶裝置上輸送時用降低量的真空輸送位于第二母卷上的紙張的前端部分。
6.如權利要求3的方法，還包括在一個工作位置和待機位置之間相對所述第二母卷移動所述引頭輸送裝置。
7.如權利要求3的方法，還包括將所述引頭輸送裝置移動到接近或接觸所述第二母卷。
8.如權利要求7的方法，還包括操縱所述引頭輸送裝置并以相同的表面速度使所述第二母卷退繞。
9.如權利要求1或2的方法，還包括讓所述第一母卷的紙在一個輥上運行然后到達一個粘結裝置。
10.如權利要求3的方法，還包括將所述引頭輸送裝置和芯放置臺移動到待機位置，同時將所述母卷退繞。
11.如權利要求2的方法，其中，所述未起皺的運行干燥的紙張具有大約9cm3/g或更大的脹量。
12.如權利要求1或2的方法，其中，所述干燥后紙張的脹量為大約10至大約35cm3/g或更大。
13.如權利要求1或2的方法，其中，所述每一個母卷具有一個周向表面，相對的端部表面，和一個芯內表面，而所述扭力傳遞裝置包括可收縮的座裝置，該裝置接合所述母卷的芯內表面。
14.如權利要求1或2的方法，其中，所述所述每一個母卷具有一個周向表面，相對的端部表面，和一個芯內表面，而所述扭力傳遞裝置包括夾緊裝置，該裝置接合所述母卷的相對端部表面。
15.如權利要求1或2的方法，其中，所述母卷芯的外徑至少為大約14英寸，而所述母卷的外徑至少為大約60英寸，其寬度為至少大約55英寸。
16.如權利要求1或2的方法，其中，所述芯放置臺包括傳動馬達裝置，用于在置于其上時轉動部分退繞的第一母卷。
17.如權利要求1或2的方法，還包括啟動變速傳動裝置和傳動馬達裝置，以便同時使第一和第二母卷上的紙張退繞。
18.如權利要求1或2的方法，其中，所述退繞支架包括一個支架，而所述臂可轉動地安裝在該支架上。
19.如權利要求1的方法，還包括將所述第一母卷移動到一個退繞位置，以便對第一母卷進行部分退繞；將所述第一母卷移動到一個接近或接觸芯放置臺的位置；并將所述第二母卷移動到一個退繞位置，以便對第二母卷進行部分退繞。
20.如權利要求1或2的方法，還包括將所述第二母卷上的紙張的前端部分排放到來自部分退繞的第一母卷的紙張上。
21.如權利要求20的方法，還包括以相同的表面速度同時退繞所述部分退繞的第一母卷和第二母卷。
22.如權利要求1或2的方法，還包括將所述紙張從第一母卷轉移到一個整理裝置上，該裝置包括限定了一個整理裝置輥隙的輥；然后在將所述紙張從第一母卷上退繞的同時，在所述整理裝置輥隙中基本上連續地作用于來自第一母卷的紙張，將來自第二母卷的紙張轉移到所述整理裝置上；讓來自第一和第二母卷的紙張同時通過所述整理裝置輥隙，以便將所述紙張連接在一起；和然后在將紙張從第二母卷上退繞的同時，在所述整理裝置輥隙中基本上連續地作用于來自第二母卷的紙張。
23.如權利要求22的方法，其中，所述整理裝置包括一個壓花裝置。
24.如權利要求22的方法，其中，所述整理裝置包括一個壓延裝置。
25.一種拼接薄紙的方法，包括用電力驅動的裝置將第一薄紙從第一母卷上部分退繞；將所述第一薄紙轉移到一個整理裝置上，該裝置包括限定了一個整理裝置輥隙的輥；然后在用電力驅動的裝置將第一薄紙從第一母卷上退繞的同時，在所述整理裝置輥隙中基本上連續地作用于所述第一薄紙，用電力驅動裝置將第二薄紙從第二母卷上部分退繞；將第二薄紙轉移到所述整理裝置上；保持第一和第二薄紙在所述整理裝置上游可以彼此相對運動；用電力驅動裝置同時從第一和第二母卷上退繞第一和第二薄紙，并讓所述紙通過所述整理裝置間隙，以便將所述紙連接在一起；和然后在用電力驅動裝置將第二薄紙從第二母卷上退繞的同時，在所述整理裝置間隙中基本上連續地作用于所述第二薄紙，
26.如權利要求25的方法，其中，所述整理裝置包括一個壓花裝置。
27.如權利要求25的方法，其中，所述整理裝置包括一個壓延裝置。
28.如權利要求25的方法，其中，所述整理裝置包括一個起皺裝置。
29.如權利要求25的方法，其中，所述第二薄紙的部分退繞包括用一個引頭輸送裝置輸送所述第二薄紙的前端部分。
30.如權利要求25或29的方法，還包括將所述第二薄紙的前端部分釋放到從第一母卷上部分退繞的第一薄紙上。
31.如權利要求30的方法，還包括以相同的表面速度同時退繞所述部分退繞的第一和第二母卷。
32.如權利要求25的方法，其中，所述母卷包括芯，其外徑為至少大約14英寸，而所述母卷的外徑至少大約為60英寸，寬度為至少大約55英寸。
33.如權利要求25的方法，其中，所述薄紙的脹量為大約9cm3/g或更大。
34.如權利要求25的方法，其中，所述薄紙的脹量為大約10至35cm3/g或更大。
35.一種用于退繞紙卷的扭力傳遞裝置，所述卷具有一個周向表面，相對的端部表面，一個內芯表面，一個至少為大約60英寸的外徑，在所述相對端部表面之間至少為大約55英寸的寬度，包括一個支架，該支架包括一對臂，所述臂是分開的以便在它們之間容納所述卷的寬度，每一個臂包括一個安裝在它上面的側面夾緊機構，并適于接合所述紙卷的相對端部表面中的一個，所述側面夾緊機構包括一個背板，該背板可操作地連接于一個退繞軸并可隨該退繞軸一起轉動，該軸與一個電力驅動的裝置連接；一個安裝在所述背板上的可充氣的囊；和用于對所述囊進行充氣的裝置，以使所述卷的相對的端部表面被夾在所述側面夾緊機構之間。
36.如權利要求35的裝置，還包括若干安裝在所述背板上的同心的環狀囊。
37.如權利要求36的裝置，還包括控制裝置，用于在所述卷退饒時通過一系列的徑向向內運動對所述環形囊放氣。
38.如權利要求35的裝置，其中，所述側面夾緊機構對所述卷的相對的端部表面施加的壓力低于大約2.5磅/平方英寸。
39.如權利要求35的裝置，其中，所述背板的外徑至少為大約45英寸。
40.如權利要求39的裝置，其中，所述背板的外徑至少為大約45-大約60英寸。
41.如權利要求35的裝置，還包括示于接合所述卷的內芯表面的芯座。
全文摘要
一種用于加工高脹量薄紙的方法,包括生產濕紙,干燥所述紙,將所述干燥的紙卷繞成若干母卷(R),通過所述卷筒的中心和/或末端傳遞扭力使所述母卷退繞,移動所述部分退繞的紙卷,以實現與下一個母卷的拼接,以及重新卷繞如此拼接的紙卷。在具體實施方案中,扭力傳遞裝置(20)包括側面夾緊機構,該機構僅接合所述母卷的端面。在其它實施方案中,一種用于拼接不同母卷的卷筒紙的自動脫機方法采用了一種整理裝置(23),該裝置能在退繞和拼接所述紙卷期間基本上連續地沖擊每一個紙卷。
文檔編號B65H19/18GK1259102SQ98805772
公開日2000年7月5日 申請日期1998年4月14日 優先權日1997年4月16日
發明者J·L·巴戈特, M·E·丹尼爾斯, R·F·格洛普, D·R·格魯伯, P·K·保林, J·M·珀金斯, 小·J·D·巴杜爾, L·E·比恩鮑姆, R·S·富爾圖納 申請人:金伯利-克拉克環球有限公司