專利名稱：制備分層材料的設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種制造連續(xù)長度的分層材料的設備。此設備能夠控制各個分層的橫向位置，所以可使每個分層相對于其它層置于預定的橫向位置。本發(fā)明特別適用于制造纖維材料束，各纖維束帶(有時稱“端頭”)互相對齊疊層，以制造出橫截面為矩形的纖維束。
雖然按照本發(fā)明的設備，其可廣泛的應用于將連續(xù)送進的各層材料排齊，以形成層狀的組合件，但它更適用于制造纖維束，這種纖維束以制造如香煙過濾嘴這樣的產(chǎn)品。因此，在本文下述內(nèi)容中將對本發(fā)明這些方面加以介紹。
在生產(chǎn)醋酸纖維香煙過濾嘴的常規(guī)工藝過程中(如英國專利909，940號所描述的)，醋酸纖維通過例如有100-200個小孔的噴絲頭紡成。從多個噴絲頭的每一個以及與它們有關的“紡絲室”中出來的纖維或“端頭”的組組合成一纖維束。此纖維束的纖維通常是由約為1.5至10但尼爾(denier)組成，而纖維束的但尼爾約由25，000-約100，000組成。然后將纖維束送往碾平設備，以制成例如4至10個纖維直徑厚的平直帶。纖維束或帶的寬度取決于所組合端頭的數(shù)目，因而其可在大范圍內(nèi)變化。
典型的碾平機包括有一對鉗壓輥，鉗壓輥迫使纖維束克服反壓進入一個填料箱，從而使纖維束碾平。
當然，非常希望的是插入填料箱的纖維束有均勻的橫截面。橫截面不一致的纖維束就會致使其在碾平室(填料箱)內(nèi)的密度不均勻，從而造成不均勻碾平，以及碾平機的壓輥和零件的嚴重磨損，并會使纖維束帶產(chǎn)成邊緣缺陷。
本發(fā)明提供的設備是用于按一定秩序或規(guī)則形狀，亦即矩形橫截面，將端頭排列好，以克服先有技術中存在的問題。


圖1是利用本發(fā)明制造纖維束帶分層組件的設備的示意性正視圖;
圖2、3和4分別是沿圖1的2-2，3-3，4-4線的橫截面圖;
圖5是表示調(diào)整纖維束帶離開位置的搖擺導輪的側視示意圖;
圖6是圖5所示導輪的正視圖;
圖7和8為與圖6是相似的視圖，但表示出導輪搖擺的不同情況，以便調(diào)整該纖維束帶至所要求的橫向位置，亦即要其與其它纖維束帶對齊;
圖9是一個按照本發(fā)明使導輪搖擺的機構的平面圖;和圖10是圖9所示機構的正視圖。
按照本發(fā)明，提供有一種制造帶狀材料(如條帶或纖維束)分層組體的設備，組合成的各層彼此對齊。該設備制造至少有兩層材料的基本上為矩形橫截面的纖維束帶組件，該設備包括有沿預定的直線軌跡送進一第一條帶的裝置，和導引一第二條帶進入分層并與第一條帶對齊的裝置，后者包括一個導輪，所述第二條帶在與所述第一條帶接觸前局部環(huán)繞此導輪，第二條帶沿一條在導輪表面上基本上是沿導輪軸向延伸的線與所述導輪有一個初始的切向接觸位置，此導輪可在一個由導輪軸線和所述第二條帶的切向初始接觸位置確定的平面內(nèi)搖擺，借此，第二條帶的橫向離開位置可通過所述導輪的搖擺加以控制，以便導引第二條帶與所述第一條帶疊放在一起并排齊，從而制成分層的基本上是矩形截面的纖維束帶。
更準確地說，本發(fā)明提供的設備是用于制造基本上為矩形橫截面的纖維束帶，該纖維束帶至少有兩層纖維，這些纖維帶是緊密相靠、基本上互相平行的關系，此設備包括(a)以使帶的各纖維緊密相靠、基本上相互平行的方式沿預定的直線軌跡送進第一條纖維帶的裝置;
(b)送進第二條纖維帶，使之與第一條纖維帶疊放在一起并很好排齊的裝置，第二條纖維帶的各纖維緊密相靠、基本上互相平行，此裝置包括一個導輪，纖維帶在與第一條帶接觸前局部環(huán)繞此導輪，第二條帶沿一條在導輪表面上基本上沿導輪軸向的線與此導輪有一個初始的切向接觸位置，此導輪可在一個由導輪軸線和第二條帶的切向初始接觸位置確定的平面內(nèi)搖擺，借此，第二條帶的橫向離開位置可通過導輪的搖擺加以控制，以便導引第二條帶與第一條帶疊放在一起并排齊，從而制成分層的、基本上是矩形截面的帶。
本發(fā)明一個重要的方面是，它可用于將纖維束帶的分層排齊。
按照本發(fā)明的設備，該設備尤其可用于制造纖維束帶的多層組件，其中，多個設備以串聯(lián)形式排列，用以制造纖維束帶的多層組件，多層組件中的每一層均精確地與其它層排齊。
通常，在將一個纖維層與其它層放在一起之前，應將這些纖維基本上左右相靠地排列好是非常有利的，以便各纖維緊密鄰接、基本上平行排列。各纖維最好是能彼此可靠地接觸。
參見附圖所示，圖1表示了一系列按照本發(fā)明的設備(圖中表示有三個)，其中，纖維束帶10被沿箭頭方向送進。在工位12和14處分別外加纖維束帶16和18，從而與纖維束帶10構成分層結構。應當理解，圖中只表示了三個工位，而這可根據(jù)需要使用更多的與圖中所示相同的工位。按照慣例，制造香煙過濾嘴的纖維束帶，一般由5至10條分帶或“端頭”組成層狀結構。在纖維束帶的生產(chǎn)流水線上，從各個紡絲室來的端頭組成的完整的帶在傳統(tǒng)的填料箱20內(nèi)要進一步進行碾平工序。下面的工序常常包括包封碾平的纖維束帶以制成桿，然后將連續(xù)長度的桿切割成段，這些適當長度的分段是為各種不同的使用目的而制作的。每一纖維束帶16和18分別在工位12由導輪21和23導引，以及在工位14由導輪25和27導引。按照本發(fā)明的導輪23和27可制成可搖擺的輪，導輪32將在下面參照圖5-10中作詳細的說明。按照本發(fā)明利用可搖擺的導輪23和27，纖維束帶16和18可與纖維束帶10準確地對齊，以制成表示在圖3和圖4中的分層結構。分別由于工位12和14的導桿29和31是以分層結構的關系用于疊放端頭的。
圖2、3和4表示分別取自圖1中2-2、3-3、4-4線的橫剖面圖。圖2中的纖維束帶由單一的端頭10構成，端頭10由并列的基本平行的左右鄰接的纖維24組成。應當理解，即使在這里，纖維束帶也可包含一層或一個端頭以上。在工位12和14處，纖維束帶16和18與纖維束帶10構成分層結構，如圖3和圖4所示。應該理解，雖然圖4表示的是三層結構，但只要在工位12和14之間增加多個工位，則可有更多的分層。
在這里應該指出，由圖3和圖4可見，分層的纖維束端頭沿橫向是對齊的，亦即纖維束端頭10、16和18中的每一個正好放在先前那個的上面，它們的邊緣基本上處于一個平面內(nèi)，此平面正好垂直于端頭平放著的那個平面，以便構成矩形組合件。本發(fā)明所涉及的就是用于使各端頭按上述要求對齊的設備，并將在下面詳細介紹。
按照本發(fā)明應用于纖維束端頭以制成纖維束帶的設備以示意的形式表示在圖5中。在圖中，纖維束端頭30由一個“可調(diào)”的導輪32所導引。所謂“可調(diào)”指的是導輪32可以從如圖5所示它的中央位置搖擺，可能轉動的最大值可以根據(jù)具體情況所提出的要求來定，但通常是從中央位置起在兩個方向的最大弧度大約有5度便已足夠。
導輪32的搖擺應在一個由導輪32的軸38和第二纖維束帶30的切向初始接觸位置線34所確定的平面內(nèi)進行。因此，導輪32的搖擺平面是由導輪32的軸38和線34所確定的，線34通常是第二條帶的切向初始接觸位置。
如圖5所示，纖維束帶30有一個一般位于34的初始切向接觸位置。另一條確定導輪32在其中搖擺的平面42的線，是導輪32的軸線38。
圖6、7和8表示纖維束帶30在導輪32上的離開位置處的橫向運動。中心線50對每個圖6、7和8是共同的。圖7表示當導輪32順時針略微擺動時，纖維束30′在離開位置處的橫向偏移為50′。圖8表示當導輪32″逆時針略微擺動時纖維束帶30″在離開位置處的橫向偏移為50″。
纖維束帶30最好環(huán)繞導輪32的周向約160-180度圓周角。
圖9和圖10表示用于使導輪32搖擺的最佳設備。導輪32固定在電機62的軸60上。電機62借助于兩組零件安裝在可搖擺的板64上，這兩組零件分別包括固定和螺釘66、68和70、72。固定螺釘66和70用來在按照獲得所需斜度而轉動時，使板64相對于機架板74而偏壓擺動。以螺釘被擰入板74中，且用來保持所要求的斜度。因此，對本領域的技術人員顯而易見的是，通過單純地在一側松開或擰緊固定和鎖緊螺釘(例如66和68)，而在相對側對相應的螺釘(70和72)作相反的操作，導輪32可圍繞支點76和78搖擺。這一操作將使導輪32按要求的方向傾斜，如圖6至圖8所示，以便纖維束帶30在橫向處于正確的離開位置。
圖9是平面圖，以表示支點76和78，它們幫助保持導輪32的對中。
可以看出，借助于圖9和10中所示的機構調(diào)整導輪32的斜度(在圖1中為導輪23和27)如圖5-8所示，纖維束帶16和18被橫向定位，以便使其如圖1-4所示與纖維束帶10準確的對齊。
本發(fā)明以及本發(fā)明的最佳實施例已作詳細的說明，但應當理解，許多的結構變化和修改可以在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)進行。
權利要求
1.一種用于制造至少有兩層材料的基本上為矩形橫截面的帶的設備，其特征在于，該設備包括有沿一預定的直線軌跡送進一第一條帶的裝置，和導引一第二條帶進入分層并與所述第一條帶對齊的裝置，后者包括一個導輪，所述第二條帶在與第一條帶接觸前局部環(huán)繞此導輪，所述第二條帶沿一條在所述導輪表面上基本上沿導輪軸向延伸的線與所述導輪有一個初始的切向接觸位置，所述導輪可在一個由導輪軸線和所述第二條帶的切向初始接觸位置確定的平面內(nèi)搖擺，借此，第二條帶的橫向的離開位置可通過所述導輪的搖擺加以控制，以便導引第二條帶與所述第一條帶疊放在一起并排齊，從而制成分層的基本上是矩形截面的纖維束帶。
2.一種用于制造以緊密相靠、基本上互相平行關系的至少有兩層纖維的、基本上為矩形橫截面的纖維束帶的設備，其特征在于，該設備包括a)以使帶的各纖維緊密相靠、基本上互相平行的方式沿預定的直線軌跡送進一第一條纖維帶的裝置;b)送進一第二條纖維帶，使之與所述第一條纖維帶基本上疊放在一起并很好排齊的裝置，所述第二條纖維帶的各纖維處于緊密相靠、基本上互相平行的關系，所述裝置包括一個導輪，所述纖維帶局部環(huán)繞此導輪，所述第二條帶沿一條在導輪表面上基本上沿導輪軸向的線與所述導輪有一個切向接觸位置，此導輪可在一個由導輪軸線和所述第二條帶的切向初始接觸離開位置確定的平面內(nèi)搖擺，借此，第二條帶沿橫向的離開位置可通過所述導輪的搖擺加以控制，以便導引第二條帶與所述第一條帶疊放在一起并排齊，從而制成分層的、基本上是矩形截面的帶。
3.按照權利要求2所述的設備，其特征在于，多個所述的設備是串聯(lián)排列。
4.按照權利要求2所述的設備，其特征在于，所述設備安置在紡纖維室和碾平所述纖維的填料箱之間。
全文摘要
一種用以制造至少有兩層材料的、基本上為矩形橫截面的帶的設備，該設備包括沿預定的直線軌跡送進第一條帶的裝置，和導引第二條帶進入分層并與第一條帶對齊的裝置，后者包括一個導輪，第二條帶在與第一條帶接觸前局部環(huán)繞此導輪，第二條帶沿一條在導輪表面上基本上沿導輪軸向的線與此導輪有一個初始的切向接觸位置，此導輪可在一個由導輪軸線和第二條帶的初始切向接觸位置確定的平面內(nèi)搖擺，借此，第二條帶沿橫向的離開位置可通過導輪的搖擺加以控制，以便導引第二條帶與第一條帶疊放在一起并排齊，從而制成分層的、基本上是矩形截面的纖維束帶。
文檔編號B32B37/22GK1087052SQ93109
公開日1994年5月25日 申請日期1993年7月31日 優(yōu)先權日1992年7月31日
發(fā)明者小·A·E·施帕拉, W·B·卡特, F·W·霍爾尼, R·W·努特, D·W·湯普森 申請人:伊斯曼柯達公司