專利名稱:用于生產(chǎn)幅材卷筒的復(fù)卷機和方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及用于生產(chǎn)幅材卷筒的方法和機器,具體地而不是排他地,幅材卷筒是諸如棉紙的紙卷筒,所述紙卷筒例如是衛(wèi)生紙卷筒、廚房用紙或類似物。
背景技術(shù):
在造紙工業(yè)中,尤其用于生產(chǎn)衛(wèi)生紙卷筒、廚房用紙或類似物,卷繞直接來自連續(xù)生產(chǎn)機器的棉紙的較大卷軸(母體卷軸)。然后,這些較大卷軸解卷并復(fù)卷以生產(chǎn)較小的直徑的卷筒或圓筒段(log),所述較小的直徑對應(yīng)于意欲出售的成品的直徑。這些卷筒的軸向長度等于多個意欲用于分配和出售的、完成的卷筒的軸向長度,并且因此這些卷筒被切斷機切斷以獲得用于包裝和隨后出售的成品。為了生產(chǎn)幅材圓筒段或卷筒,現(xiàn)代復(fù)卷機設(shè)有卷繞輥,所述卷繞輥以各種方式組合和布置,并且被適當?shù)乜刂疲试S通過連續(xù)地進給幅材而自動生產(chǎn)迅速序列的圓筒段或卷筒。在卷筒已經(jīng)卷繞之后,卷筒必須運動離開卷繞區(qū),斷開(通過切斷、撕裂或其它方法)幅材,以便可以卷繞下一個卷筒或圓筒段。圍繞卷繞芯執(zhí)行正常的卷繞,所述卷繞芯典型地但不排外地由紙板、塑料或其它類似的適當材料制成。在某些情況下,圍繞可抽出的、可回收的芯軸執(zhí)行卷繞,所述芯軸從完成的卷筒去除并且再插入復(fù)卷機中,以便卷繞下一個卷筒。在更加現(xiàn)代的復(fù)卷機中,通過接觸以受控的速度轉(zhuǎn)動的兩個或更多個輥而將卷繞運動傳遞給正形成的圓筒段或卷筒。這些復(fù)卷機稱為圓周或表面復(fù)卷機,這是由于通過卷繞輥的表面與正形成的卷筒或圓筒段的表面之間接觸而圓周地傳遞卷繞運動。在美國專利n0.5,979,818和同族的其它專利中以及在本專利中所引用的專利文獻中描述了該類型的自動連續(xù)表面復(fù)卷機的示例。由于每個卷筒的卷繞周期的各種階段自動相互接續(xù),從一個卷筒地生產(chǎn)到另外一個的過程中沒有中斷幅材的進給,并且幅材以大致恒定的或基本恒定的速度進給,所以這些機器還稱為連續(xù)自動的機器。在某些已知的實施例中,圓周復(fù)卷機還設(shè)有中心卷繞控制系統(tǒng),以便獲得較高質(zhì)量的產(chǎn)品。借助與卷繞芯接合的一對機動化的尾架或芯軸實現(xiàn)中心控制。在美國專利n0.7,775,476和公布US-A-2007/0176039中描述了該類型的機器的示例,所述專利的內(nèi)容通過參考包含在本說明書中并且可以參照與這些類型的裝置有關(guān)的其它細節(jié)。在這些機器中,通過圓周卷繞輥和機動化的尾架的組合效果而保持芯轉(zhuǎn)動和控制芯的運動,圍繞所述芯形成卷筒,所述機動化的尾架對于每個卷筒或圓筒段的成型循環(huán)的至少一部分而言接合卷繞芯的端部。在上述類型的自動連續(xù)的圓周復(fù)卷機中的關(guān)鍵階段之一是所謂的交換階段,gp,斷開幅材、卸載完成的卷筒和開始圍繞插入卷繞輥隙中的新卷繞芯卷繞新卷筒。已經(jīng)研究了各種解決方案來自動地、迅速地且有效地執(zhí)行這些操作,例如經(jīng)由使用以受控的速度轉(zhuǎn)動的卷繞機輥,所述卷繞機輥以同步的方式加速和/或減速,以便促使完成的卷筒和新芯正確運動。在某些情況下,設(shè)置撕裂系統(tǒng),其中幅材在卷繞之后借助速度差分離。在其它情況下,加壓空氣或抽吸系統(tǒng)、機械系統(tǒng)或類似物用于斷開幅材。用于分離或斷開幅材的卷繞輥和裝置的控制是完成卷筒以及為形成下一個卷筒而用新卷繞芯替換的交換階段的關(guān)鍵方面之一。
發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明,建議一種新卷繞方法,所述新卷繞方法全部地或部分地克服了已知類型的連續(xù)圓周復(fù)卷機的一個或多個缺點。更具體地,根據(jù)某些方面,本發(fā)明建議一種卷繞方法,所述卷繞方法允許簡單有效地并受控地進行在每個卷筒的卷繞結(jié)束時和在隨后每個新卷筒的卷繞開始時的交換階段?;旧希鶕?jù)本發(fā)明,在用于生產(chǎn)幅材卷筒或所謂的幅材圓筒段的方法中,當幅材與新卷繞芯接觸時,通過在以受控的速度前進的幅材的兩個點之間拉長幅材的路徑而在卷繞卷筒或圓筒段之后斷開幅材(以產(chǎn)生完成的卷筒的自由后緣和新卷筒的自由前緣,從所述新卷筒的自由前緣開始在新芯上卷繞),其中所述受控的速度優(yōu)選地對于所述兩個點而言是相同的。所述兩個點例如是所述幅材與在受控的速度下的、幅材在上面被導(dǎo)引的機械部件的接觸點。術(shù)語“點”不是指幾何意義,而是指在幅材縱向延伸的給定位置中的幅材的有限區(qū)域。兩個點可以由兩個輥限定,幅材圍繞所述兩個輥被導(dǎo)引,所述芯被移動抵靠所述兩個輥中的一個,在所述芯與所述輥之間夾持幅材。根據(jù)某些實施例,本發(fā)明提供一種用于圍繞卷繞芯卷繞幅材和生產(chǎn)幅材卷筒的方法,所述方法包括以下步驟:-圍繞第一卷繞芯卷繞預(yù)設(shè)量的幅材以形成第一卷筒;-在卷繞所述第一卷筒之后,通過在兩個基本平行的輥之間拉長幅材的路徑而斷開幅材,所述幅材圍繞所述兩個基本平行的輥被導(dǎo)弓I。該拉長可以通過使所述兩個基本平行的輥間隔開而實現(xiàn)。為了維持對幅材的正確控制,使一卷繞芯與圍繞所述輥中的一個的幅材接觸,在輥與卷繞芯之間夾持幅材。更具體地,芯在相對于幅材的前進方向更上游的位置與輥接觸。有利地,優(yōu)選地僅在芯與輥之間夾持幅材之后執(zhí)行幅材的路徑的拉長,從而實現(xiàn)幅材的最優(yōu)控制。在尤其有利的實施例中,兩個輥之間的幅材的路徑通過借助新卷繞芯在兩個卷繞輥之間推動幅材而被拉長,圍繞所述新卷繞芯開始卷繞下一個卷筒或圓筒段。在該情況下,卷繞芯與幅材接觸,并且在芯與輥之間夾持幅材,然后,卷繞芯圍繞輥滾動,朝向兩個輥之間的輥隙內(nèi)側(cè)推動幅材,導(dǎo)致拉長幅材和斷開幅材,即,例如沿著穿孔線中斷,其中幅材圍繞所述兩個輥被導(dǎo)引。本發(fā)明的該實施例不需要使兩個輥間在相互疏遠的運動下間隔開,所述相互疏遠的運動將必須是非??焖俚暮途_的,從而產(chǎn)生一種更簡單控制的、更可靠的且還減小了機械部件上的磨損的方法。在某些可能的實施例中,在幅材的路徑被拉長之前,幅材被張緊以幫助斷開。根據(jù)這些實施例,幅材的斷開不需要具有受到磨損的部件的切斷或斷開構(gòu)件。幅材受到有限的應(yīng)力,并且被處理,以便在圍繞卷繞芯的初始卷繞階段中減少皺褶或不規(guī)則缺陷的形成。此外,通過適當?shù)乜刂茝?fù)卷機的部件的運動,能夠有效地減小在斷開線與粘到卷繞芯的粘附線之間的幅材的長度。
所有這些幫助獲得更好質(zhì)量的產(chǎn)品。幅材可以以本身已知的方式沿著相對于幅材的縱向延伸基本橫向的穿孔線被穿孔,以便將幅材分成多個部分或片材,所述多個部分或片材可以在使用時沿著由穿孔所限定的撕裂線撕開。在該情況下,幅材優(yōu)選地沿著穿孔線斷開,使路徑拉長階段與穿孔線沿著幅材的位置同步。在某些實施例中,卷繞芯設(shè)有至少一條膠合線,以確保粘附在卷繞卷筒之后通過斷開幅材所獲得的幅材的前緣。在該情況下,有利地,在卷繞芯插入復(fù)卷機中并與幅材接觸期間的膠合線的角位置使得在幅材斷開線與膠合線之間的幅材的長度最小化。這樣,獲得更好質(zhì)量的成品。在根據(jù)本發(fā)明的方法的優(yōu)選實施例中,在卷繞周期的各種步驟期間,幅材以基本恒定的速度進給,以便在基本恒定地進給幅材的情況下執(zhí)行隨后的卷筒的卷繞和交換階段,即,斷開幅材,卸載完成的圓筒段或卷筒,開始卷繞下一個卷筒或圓筒段。在某些實施例中,該方法包括以下步驟:-設(shè)置第一卷繞輥和第二卷繞輥,所述第一卷繞輥和第二卷繞輥限定供所述卷繞芯和所述幅材穿過的卷繞輥隙;-在所述卷繞輥隙的下游設(shè)置第三卷繞輥,所述第三卷繞輥與第一卷繞輥、第二卷繞棍一起限定卷繞架;-在所述卷繞輥隙的上游設(shè)置第四卷繞輥,所述第四卷繞輥與第一卷繞輥一起限定用于斷開幅材的架子;-圍繞第四卷繞輥和第一卷繞輥通過所述卷繞輥隙朝向卷繞架進給幅材,并且在所述卷繞架中圍繞第一卷繞芯卷繞所述幅材以形成所述第一卷筒;-朝向第四卷繞輥插入所述第二卷繞芯;-拉長在第四卷繞輥與第一卷繞輥之間的幅材的路徑,導(dǎo)致在第二卷繞芯與第一卷筒之間的一點處斷開幅材。優(yōu)選地,通過朝向限定在第四卷繞輥與第一卷繞輥之間的斷開架的內(nèi)側(cè)插入第二卷繞芯而實現(xiàn)拉長。 在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中,該方法包括以下步驟:-圍繞第四卷繞輥和第一卷繞輥通過所述卷繞輥隙朝向卷繞架進給幅材,并且在所述卷繞架中圍繞第一卷繞芯卷繞所述幅材的至少一部分以形成所述第一卷筒;-將第二卷繞芯插入在第四卷繞輥與第一卷繞輥之間的斷開架中,拉長幅材的路徑,并且導(dǎo)致在第二卷繞芯與第一卷筒之間的一點處斷開幅材;-在第一卷繞輥、第二卷繞輥和第四卷繞輥之間保持第二卷繞芯以在所述第二卷繞芯上卷繞第一量的幅材;-逐漸移動第二卷繞芯和圍繞所述第二卷繞芯所形成的第二卷筒通過卷繞輥隙并進入由第一卷繞輥、第二卷繞輥和第三卷繞輥所限定的卷繞架中,圍繞所述第二卷繞芯繼續(xù)卷繞所述幅材;-在所述卷繞架中完成第二卷筒的卷繞。優(yōu)選地,在每個圓筒段或卷筒的卷繞周期的第一部分中,圍繞新卷繞芯開始形成的卷筒在通過卷繞輥隙前進運動的至少一部分期間保持與第四卷繞輥接觸。為了在卷繞周期的每個階段期間獲得對卷筒的最優(yōu)控制并且因此提高成品的質(zhì)量,僅當?shù)谌砝@輥開始作用在卷筒上時第四卷繞輥可以運動離開正在形成的卷筒。這樣,在卷繞周期的每個時刻,卷筒總是通過三個卷繞輥控制。在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中,在卷筒已經(jīng)圍繞其軸線完成多個旋轉(zhuǎn)(因此,一定量的幅材已經(jīng)卷繞在卷筒上),保持卷筒與所有四個卷繞輥接觸之后,卷筒與第四卷繞輥之間的接觸停止。卷繞周期的該中間階段還可以構(gòu)成卷繞周期的大部分,即,在該卷繞周期的大部分期間幅材的主要長度卷繞在卷筒上,典型地,所述幅材的主要長度例如是卷繞在每個單獨的卷筒上的幅材的總長度的一半或一半以上。在某些實施例中,進一步的卷繞控制可以通過將相應(yīng)的尾架插入卷繞芯的終端中而實現(xiàn),優(yōu)選地,所述尾架以與卷繞輥的轉(zhuǎn)速協(xié)調(diào)的方式在受控速度下被機動化和被驅(qū)動。所述尾架可以在幅材的前緣已經(jīng)粘附在卷繞芯上之后插入,并且根據(jù)需要在一圈幅材的幾分之一或一圈幅材或甚至多于一圈的幅材已經(jīng)卷繞在芯上之后插入。尾架可以保持接合在卷繞芯中,直到卷繞幾乎完成為止。優(yōu)選地,尾架保持與卷繞芯接合的時間使得允許將尾架從幾乎形成的卷筒釋放,并且將尾架重新設(shè)定到下一個卷筒開始卷繞的位置,從而能夠僅使用一對尾架。不排除使用兩對尾架的可能性,所述兩對尾架在連續(xù)的卷筒上交替地操作。為了促進在第一圈(多圈)幅材形成之后的卷繞階段,根據(jù)本發(fā)明的方法的某些實施例,在新卷繞芯穿過卷繞輥隙期間(同時正卷繞的幅材卷筒的一部分圍繞新卷繞芯形成),第一卷繞輥和第二卷繞輥遠離彼此運動。該相互疏遠運動可以通過以下步驟而實現(xiàn),即:保持限定卷繞輥隙的兩個卷繞輥(第一和第二卷繞輥)中的一個例如第一卷繞輥處于停滯狀態(tài)下并且僅使第二卷繞輥的軸線運動,幅材圍繞所述第一卷繞輥被導(dǎo)引;或者相反地,保持第二卷繞輥的轉(zhuǎn)動軸線固定并且使第一卷繞輥的軸線運動。輥軸線的運動狀態(tài)或固定狀態(tài)涉及到機器部件的靜態(tài)支撐結(jié)構(gòu)。卷繞輥的間隔或相互疏遠允許正在輥隙中形成的卷筒在輥之間保持有利長的時間,限定了卷繞周期的中間階段。在該時間間隔期間,正形成的卷筒的直徑明顯增大,并且第一和第二卷繞輥的相互疏遠為直徑漸增的卷筒提供了空間。優(yōu)選地,兩個卷繞輥相對于卷繞芯軸線所處的和在其上運動的對稱面以基本對稱的方式運動;因此,所述卷繞芯根據(jù)優(yōu)選地至少部分地是直線的路徑前進。這將允許獲得更加均勻的卷繞并且簡化了與卷繞輥組合使用的任何輔助尾架的運動。通常,第一卷繞輥、第二卷繞輥、第三卷繞輥和第四卷繞輥對于每個卷筒的卷繞周期的主要部分而言基本以相同的圓周速度轉(zhuǎn)動。卷繞周期的主要部分通常意思是排除了短暫的交換階段的卷繞周期,在所述短暫的交換階段期間在至少一對卷繞輥的輥之間設(shè)定有不同的速度以導(dǎo)致、促進或控制新卷繞芯和/或完成的卷筒或圓筒段的前進運動。優(yōu)選地,第一和第四卷繞輥總是維持基本恒定的速度,這是由于可以通過僅作用于第二卷繞輥的速度或根據(jù)需要組合地作用于第二卷繞輥和第三卷繞輥的速度,而實施和控制卷繞芯的前進運動和所形成的卷筒或圓筒段的卸載,如將參照本發(fā)明的示例性實施例的詳細說明而闡明。為了對插入復(fù)卷機中的每個新芯進行角加速,根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例,新卷繞芯被推到第四卷繞輥與定位在離所述第四卷繞輥一定距離處的固定板之間,從而當新卷繞芯被推在所述固定板與所述第四卷繞輥之間時導(dǎo)致在所述第四卷繞輥與新卷繞芯之間夾持幅材。固定板有利地限定與第四卷繞輥大致同心的前進通道,沿著所述前進通道,卷繞芯由于與圍繞第四卷繞輥的幅材接觸的作用而在固定板上滾動前進,因此這樣將前進運動傳給芯。在該階段中,卷繞芯的軸線以近似等于幅材的前進速度的一半的速度沿著通道前進。
根據(jù)不同的方面,本發(fā)明提供一種用于生產(chǎn)卷繞在卷繞芯上的幅材卷筒的圓周復(fù)卷機,所述圓周復(fù)卷機包括:架子,其限定在兩個輥之間,圍繞所述兩個輥導(dǎo)引幅材;和卷繞芯插入件,其被布置成和被控制成朝向所述架子插入卷繞芯。該復(fù)卷機還設(shè)有用于拉長幅材的前進路徑直到斷開幅材以開始在新卷繞芯上卷繞新卷筒為止的構(gòu)件。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例,復(fù)卷機包括:第一卷繞輥和第二卷繞輥,所述第一卷繞輥和第二卷繞輥限定供所述卷繞芯穿過的卷繞輥隙;插入件,其用于將卷繞芯朝向所述卷繞輥隙插入,所述卷繞芯橫穿所述卷繞輥隙;第三卷繞輥,其定位在所述卷繞輥隙的下游,所述第一卷繞輥、所述第二卷繞輥和所述第三卷繞輥限定卷繞架;所述幅材的進給路徑,其延伸通過所述卷繞輥隙;在所述卷繞輥隙的上游的第四卷繞輥,所述第四卷繞輥與所述第一卷繞輥間隔并且與所述第一卷繞輥一起形成幅材的斷開區(qū)域;幅材的路徑圍繞所述第四卷繞輥和圍繞所述第一卷繞輥延伸。
在某些實施例中,第一卷繞輥和第四卷繞輥被布置成和被控制成使得卷繞芯通過插入件朝向第四卷繞輥運動以在所述第四卷繞輥與所述卷繞芯之間夾持幅材。
在有利的實施例中,復(fù)卷機包括在每個卷筒卷繞之后拉長所述幅材直到在第一卷繞輥和第四卷繞輥之間斷開幅材為止的元件。
優(yōu)選地,第一卷繞輥、第二卷繞輥和第四卷繞輥以及插入件被布置成和被控制成將卷繞芯至少部分地插入限定在第一卷繞輥與第四卷繞輥之間的、用于斷開幅材的架子中,從而導(dǎo)致拉長幅材的路徑并且在所述卷繞芯與正在卷繞架中形成的卷筒之間斷開幅材。
在其它實施例中,第四卷繞輥和第一卷繞輥可相對于彼此以受控的方式運動,以在幅材卷筒卷繞之后增大所述第一卷繞輥的中心與所述第四卷繞輥的中心之間的距離,導(dǎo)致在所述第一卷繞輥與所述第四卷繞輥之間拉長幅材的路徑,直到幅材被斷開為止。
根據(jù)另一個實施例,本發(fā)明涉及一種用于生產(chǎn)幅材卷筒的方法,其中,圍繞兩個輥導(dǎo)引幅材,并且其中,在卷筒或圓筒段卷繞之后通過拉長所述兩個輥之間的幅材的路徑而斷開幅材。優(yōu)選地,通過借助新卷繞芯朝向所述兩個輥之間的輥隙推動幅材而拉長所述路徑。
根據(jù)又一個實施例,本發(fā)明涉及一種用于生產(chǎn)卷繞在卷繞芯上的幅材卷筒的圓周復(fù)卷機,所述圓周復(fù)卷機包括:兩個輥,圍繞所述兩個輥導(dǎo)引幅材;和拉長所述兩個輥之間的幅材的前進路徑直到斷開幅材以開始在新卷繞芯上卷繞新卷筒為止的裝置。該裝置可以包括卷繞芯插入件,其被定位成和被控制成朝向限定在所述兩個輥之間的架子插入卷繞芯,卷繞芯插入所述架子中而導(dǎo)致拉長幅材和斷開幅材,其中圍繞所述兩個輥導(dǎo)引幅材。
根據(jù)又一個實施例,本發(fā)明涉及一種用于生產(chǎn)卷繞在卷繞芯上的幅材卷筒的自動連續(xù)的圓周復(fù)卷機,所述圓周復(fù)卷機包括四個卷繞輥,所述四個卷繞輥限定供卷繞芯逐漸前進通過的卷繞空間以圍繞所述芯形成相應(yīng)的幅材卷筒或圓筒段。卷繞輥被控制成使得在卷繞周期期間正形成的卷筒與至少三個輥接觸,并且優(yōu)選地在卷繞周期的中心階段期間與四個輥接觸。復(fù)卷機是連續(xù)的和自動的,這是由于幅材以連續(xù)的方式且以基本恒定的速度進給,并且卷繞芯按連續(xù)順序插入由四個輥限定的卷繞區(qū)域中,以便當卷繞在上一個芯上的卷筒或圓筒段從由卷繞輥所限定的卷繞區(qū)域卸載時插入新芯。關(guān)于基本恒定的速度,這意味著速度變化僅僅為了維持幅材的必要張力的目的,并且所述速度例如相對于公稱速度變化了不超過2%,并且優(yōu)選地相對于公稱速度變化了不超過1%。
幅材被斷開以在不中斷幅材前進的情況下產(chǎn)生自由前緣和自由后緣,例如當卷筒已經(jīng)完成時導(dǎo)致局部地拉長幅材的一部分,并且新芯與幅材接觸,以例如借助膠合線將新芯與通過撕裂或斷開幅材所形成的自由前緣接合。可以在四個卷繞輥中的兩個之間所限定的架子中借助新卷繞芯張緊幅材而實現(xiàn)拉長。
在尤其有利的實施例中,復(fù)卷機包括四個卷繞輥,所述四個卷繞輥在第一卷繞輥、第二卷繞輥和第三卷繞輥之間限定第一卷繞架,并且在所述第一卷繞輥、所述第二卷繞輥和第四卷繞輥之間限定第二卷繞架;所述第一卷繞輥和所述第二卷繞輥限定供卷繞芯穿過的輥隙,圍繞所述卷繞芯卷繞所述幅材,并且通過所述輥隙幅材朝向正在第一卷繞架中形成的卷筒進給;其中,所述卷繞輥被定位成和被控制成在所述第一卷繞輥、所述第二卷繞輥和所述第四卷繞輥之間執(zhí)行卷筒卷繞的第一部分以及在所述第一卷繞輥、所述第二卷繞輥和所述第三卷繞輥之間執(zhí)行卷筒卷繞的最后部分,相對于卷繞芯的前進方向,所述第三卷繞輥定位在所述輥隙的下游并且所述第四卷繞輥定位在所述輥隙的上游。
以下參照
了本發(fā)明的其它可能的特征和優(yōu)選實施例,并且在形成本說明書的一體部分的所附權(quán)利要求書中限定了本發(fā)明的其它可能的特征和優(yōu)選實施例。
通過以下示出本發(fā)明的實際的非限制性實施例的附圖和說明書更好地理解本發(fā)明。更具體地,在附圖中:
圖1至8示出根據(jù)本發(fā)明的復(fù)卷機的第一實施例,其以工作順序示出操作方法;
圖9至16示出根據(jù)本發(fā)明的復(fù)卷機的第二實施例和所述復(fù)卷機的操作順序;
圖17示出在又一個實施例中的復(fù)卷機的示意圖18至25示出圖17的復(fù)卷機的操作順序;
圖26示出根據(jù)本發(fā)明的復(fù)卷機的又一個實施例;
圖27和28示出根據(jù)本發(fā)明的復(fù)卷機的又一個實施例,其具有不同的、用于在完成每個卷筒或圓筒段的卷繞時實現(xiàn)幅材的斷開的裝置。
具體實施方式
圖1至8示出根據(jù)本發(fā)明的連續(xù)的圓周復(fù)卷機的第一實施例和操作順序,其尤其示出交換階段,即,卸載已經(jīng)完成其卷繞的圓筒段或卷筒,和插入新卷繞芯以開始形成隨后的圓筒段或卷筒。
圖1至8示出根據(jù)本發(fā)明的復(fù)卷機的主要元件,所述主元件限于用于理解在本發(fā)明潛在的概念和機器的操作所需要的那些元件。附圖中沒有示出并且沒有進一步詳細地說明構(gòu)造細節(jié)、輔助單元和本身已知的其它部件和/或可以根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)所設(shè)計的那些內(nèi)容;本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以基于其在紙張加工機器的領(lǐng)域中的經(jīng)驗和知識而設(shè)計這些其它部件。
簡而言之,在圖1至8中所示的實施例中,總體上由2指示的機器包括具有轉(zhuǎn)動軸線IA的第一卷繞輥I,所述第一卷繞輥I與第二卷繞輥3并排布置,第二卷繞輥3具有轉(zhuǎn)動軸線3A。軸線IA和3A是彼此平行的。在兩個卷繞輥I和3之間限定有卷繞輥隙5,幅材N通過所述卷繞輥隙5進給以圍繞卷繞芯Al卷繞,圍繞所述卷繞芯Al形成第一卷筒或圓筒段LI。如將從以下說明變得清楚的是,卷繞芯也橫穿卷繞輥隙5,這是因為卷繞芯在輥隙5的上游插入機器中,并且當卷繞芯在卷繞架中時完成接收圍繞卷繞芯卷繞的幅材N,所述卷繞架不但由輥I和3限定,而且也由卷繞輥隙5的下游的第三卷繞輥7限定。7A指示第三卷繞輥7的轉(zhuǎn)動軸線,其分別與第一卷繞輥I的軸線IA和第三卷繞輥3的軸線3A平行。
在本說明書和所附權(quán)利要求書中,定義“上游”和“下游”指的是卷繞芯的軸線和幅材的前進方向,除非另有規(guī)定以外。
第三卷繞輥7能夠朝向和遠離卷繞輥隙5運動。為了所述目的,在某些實施例中,第三卷繞輥7由一對圍繞軸線9A鉸接的臂9支撐以根據(jù)雙箭頭f9樞轉(zhuǎn)。
在卷繞輥隙5、第一卷繞輥I和第二卷繞輥3的上游,布置有芯進給裝置11,所述芯進給裝置11可以以任何適當?shù)姆绞皆O(shè)計。
卷繞芯可以來自于與幅材N加工生產(chǎn)線組合的芯卷繞機,在所述幅材N加工生產(chǎn)線中插入復(fù)卷機2。
在該實施例中,卷繞芯進給器11構(gòu)造成成限定芯進給路徑PA,所述芯進給路徑PA在卷繞輥隙5的上游的第一卷繞輥I和第二卷繞輥3附近終止。在該區(qū)域中,可以設(shè)置用于臨時保持卷繞芯的裝置。在某些實施例中,這些保持裝置可以包括與一薄層或一系列彈性薄層15相對的棒或輥13。卷繞芯進給路徑PA在輥或棒13與(多個)薄層15之間延伸。
卷繞芯進給器11與插入件17組合以朝向卷筒形成區(qū)域插入卷繞芯。在某些實施例中,插入件17是推進器。在所示的示例性實施例中,插入件17包括一個或多個樞轉(zhuǎn)臂,其圍繞樞轉(zhuǎn)軸線17A鉸接并且限定推動元件17B,所述推動元件17B與芯協(xié)同操作以將芯插入卷繞區(qū)域中,即,插入復(fù)卷機2的卷繞頭中,以下將參照圖1至8中所示的操作順序更加詳細地說明。
在某些實施例中,在進給器11的終止區(qū)域與第二卷繞輥3之間定位有固定板19,所述固定板19設(shè)有成形表面19A、19B,以下將更加詳細地說明所述成形表面19A、19B的功倉泛。
在限定在第一卷繞輥I與第二卷繞輥3之間的卷繞輥隙5的上游,定位有具有轉(zhuǎn)動軸線21A的第四卷繞輥21,所述轉(zhuǎn)動軸線21A分別與第一卷繞輥I的軸線1A、第二卷繞輥3的軸線3A和第三卷繞輥7的軸線7A基本平行。在某些實施例中,第四卷繞輥21由一對圍繞樞轉(zhuǎn)軸線23A鉸接的樞轉(zhuǎn)臂23支撐。在某些實施例中,支撐第四卷繞輥21的樞轉(zhuǎn)臂23具有如圖所示的弓形形狀。
在第一卷繞輥I與第四輥21之間限定用于斷開幅材的區(qū)域,即,在所述區(qū)域中幅材被斷開以產(chǎn)生完成階段期間的卷筒LI的自由后緣和下一個卷筒L2開始卷繞的自由前緣。實際上,所述斷開區(qū)域可以由用于斷開幅材的輥隙或架子25限定(或包括所述輥隙或架子25)。如以下將闡明,幅材通過將新卷繞芯插入該斷開輥隙或架子25中而被斷開。
如圖1中所示,在第一卷筒LI圍繞第一卷繞芯Al卷繞期間,幅材N根據(jù)箭頭fN圍繞第四卷繞輥21、圍繞第一卷繞輥I進給并且卷繞在正形成的卷筒LI上,所述正形成的卷筒LI在卷繞周期的該階段中保持在由三個卷繞輥1、3和7所限定的卷繞架中。附圖標記27指示用于幅材N的導(dǎo)向輥,其定位在由卷繞輥1、3、7和21所限定的卷繞頭的上游。
優(yōu)選地,幅材N的進給速度是基本恒定的。關(guān)于基本恒定的速度,理解為速度由于與由上述卷繞頭的部件所執(zhí)行的操作無關(guān)的因素并相對于卷繞速度緩慢地變化,上述卷繞頭的部件被控制成使得可以朝向卷繞輥單元并且尤其朝向第四卷繞輥21以恒定的幅材進給速度執(zhí)行卷繞周期、形成的卷筒的卸載、新芯的插入和新卷筒的開始卷繞。
在除了所謂的交換階段(所述交換階段構(gòu)成機器操作期間的暫時階段)以外的卷筒LI的卷繞階段期間,卷繞輥1、3、7和21的圓周速度是基本相同的,并且各種卷繞輥全部沿著如在附圖中由箭頭指示的相同的方向轉(zhuǎn)動。在該情況下,關(guān)于基本相同的速度,意味著所述速度可以在需要的限度內(nèi)改變以控制在卷繞輥21與卷繞輥7之間的幅材N的張力和卷繞緊密度,例如用于補償張力變化,所述張力變化可能是由正形成的卷筒的中心沿著卷繞輥之間的路徑位移而導(dǎo)致。在某些實施例中,輥的圓周速度之間的該差異可以典型地介于0.1%與1%之間,并且優(yōu)選地介于0.15%與0.5%之間,例如,介于0.2%與0.3%之間,應(yīng)理解,所述值是表示性的和非限制性的。
在圖1中,在卷繞架1、3、7中的卷筒LI實際上已經(jīng)完成圍繞第一卷繞芯Al卷繞期望數(shù)量的幅材。已經(jīng)在芯進給器11的終止區(qū)域中設(shè)置有第二卷繞芯A2。參考字母C指示施加在第二卷繞芯A2的外表面上的一行或一系列膠合點。在某些實施例中,膠C被定位成使得當?shù)诙砝@芯A2朝向卷繞架插入時,膠C不與插入件17的推動元件17B接觸。優(yōu)選地,膠C沿著與卷繞芯的軸線基本平行的連續(xù)的或不連續(xù)的線施加。
圖2示出隨后的交換階段的開始。第二芯A2被插入件17接合并且朝向插入通道31逐漸地前進,所述插入通道31被限定在第四卷繞輥21與固定板19之間,并且更精確地被限定在第四卷繞輥21與固定板19的表面19A之間。該表面19A優(yōu)選地具有與卷繞輥21的表面基本平行的凹入形狀。如尤其在圖2中示出,在該階段中,新卷繞芯A2被壓靠在第四卷繞輥21上,在第二卷繞芯A2與第四卷繞輥21的圓筒形表面之間夾持幅材N。固定板19的表面19A與第四卷繞輥21的圓筒形表面之間的距離至少在通道31的初始段中優(yōu)選地小于卷繞芯的直徑,以便使卷繞芯被強迫插入通道31中。用于制造卷繞芯的材料(典型地紙板)的性質(zhì)使上述步驟能夠?qū)崿F(xiàn),所述材料允許基本彈性的直徑變形。將卷繞芯A2推壓在幅材N和與幅材N相對布置的卷繞輥21的圓筒形表面上的壓力,在芯與接觸芯的表面(表面19A和由卷繞輥21所支撐的幅材N)之間產(chǎn)生摩擦力,所述摩擦力由于在(固定的)表面19A和以進給速度前進的幅材N之間的速度差而導(dǎo)致第二卷繞芯A2角加速。結(jié)果,第二卷繞芯A2開始在固定板19的表面19A上以這樣的速度滾動,使得卷繞芯的軸線以等于幅材的進給速度的一半的速度前進。在該運動期間,芯保持與固定板19的固定表面19A接觸以及保持與壓靠在第四卷繞輥21的圓筒形表面上的幅材N接觸。在表面部分19A的上游的表面部分19B用作用于使卷繞芯進入通道31中的引導(dǎo)件。
圖3示出緊接的下一個步驟,在該步驟中,在固定板19的表面19A的第二部分上滾動的第二卷繞芯A2已經(jīng)與第二卷繞輥3的圓筒形表面接觸。第四卷繞輥21與第二卷繞輥3之間的相互距離是可變的,并且在該階段中略小于卷繞芯A2的直徑,從而使該卷繞芯A2保持壓靠在兩個卷繞輥21和3上,以便正確地維持芯的控制??梢赃x擇和調(diào)節(jié)固定板19和卷繞輥3和21的構(gòu)造和位置,以便當從圖1中所示的狀態(tài)切換到至圖3的狀態(tài)時使第四卷繞輥21的軸線不必運動。
固定板19的表面部分19A優(yōu)選地是凹入的并且具有這樣的形式和位置,使得可用于傳輸卷繞芯的空間充分有限以維持芯和機器部件21、19之間的輕微干涉。
由于芯通過在固定板19上滾動而前進運動到圖3的位置,卷繞芯A2開始朝向限定在第四卷繞輥21與第一卷繞輥I之間的架子25的內(nèi)側(cè)滾動。由于卷繞芯A2在一側(cè)上與輥21干涉并且在另一側(cè)上與固定板19的表面19A干涉,芯A2通過滾動所導(dǎo)致的前進運動保持受到控制。
第二卷繞芯A2朝向限定在卷繞輥I和21之間的斷開架而前進到所述斷開架中,這導(dǎo)致幅材N的路徑變形。事實上,在圖1和2中,幅材N的路徑是直線的并且與卷繞輥I和21相切。然而,由于第二卷繞芯A2的前進,幅材被推入斷開架25的內(nèi)側(cè),結(jié)果增大了在由芯A2抵靠在第四卷繞輥21上的幅材的夾持點與幅材N在第一卷繞輥I上的切點之間的幅材的路徑的長度。由于卷繞輥I和21的速度保持基本恒定并且等于幅材N的進給和前進的速度,因此該路徑的拉長導(dǎo)致幅材的彈性拉長。
卷繞芯A2繼續(xù)滾動,并且因此拉長了幅材N的路徑,幅材N的路徑將達到最大拉長狀態(tài)并且將撕裂,形成圍繞第一卷繞芯Al完成的第一卷筒LI的后緣LC和圍繞第二卷繞芯A2開始卷繞的第二卷筒L2的前緣LT。由于第二卷繞芯A2滾動和前進,施加在第二卷繞芯A2的外表面上的膠C的線在該階段中處于幅材N被夾持在第二卷繞芯A2和第四卷繞輥21之間的區(qū)域中。這樣,終止在由于上述的拉長剛被斷開的幅材N的前緣LT的初始部分錨固到第二卷繞芯A2。
在隨后的圖4中,第二卷繞芯A2還繼續(xù)前進運動,不與固定板19接觸并且開始與第一卷繞輥I接觸。因此,在該階段中,第二卷繞芯A2處于由三個輥1、3、21所限定的卷繞架中。由于在該階段中,三個輥基本以相同的角速度轉(zhuǎn)動,芯A2保持在該位置中圍繞其自身軸線轉(zhuǎn)動,使得圍繞芯A2形成一圈或多圈幅材。第二卷繞芯A2在圖4的位置中的停留時間可以通過簡單地調(diào)節(jié)卷繞輥1、3和21的圓周速度來控制。只要卷繞輥1、3和21的圓周速度保持相同,第二卷繞芯A2就將基本保持在該位置中而沒有進一步前進。例如,通過使第二卷繞輥3減速而實現(xiàn)下一次前進,如以下將說明。因此,能夠通過將卷繞芯A2和圍繞卷繞芯A2所形成的第二卷筒L2在卷繞架1、3、21中保持期望的時間而根據(jù)需要設(shè)定圍繞卷繞芯A2卷繞的幅材N的量。
圖5示出卷繞周期中的下一個階段。其上形成有第二圓筒段或卷筒L2的第二卷繞芯A2必須從輥隙5的上游區(qū)域轉(zhuǎn)移到所述輥隙的下游區(qū)域,即,從由第一卷繞輥1、第二卷繞輥3和第四卷繞輥21所限定的卷繞架朝向并進入由第一卷繞輥1、第二卷繞輥3和第三卷繞棍7所限定的卷繞架(cradle)中。
為了所述目的,如可以參見圖5,第一卷繞輥和第二卷繞輥3根據(jù)卷繞芯A2的前進速度和幅材N的進給速度以受控的方式遠離彼此運動。這是因為幅材的進給速度越快,則圍繞第二卷繞芯A2形成的第二卷筒L2的直徑增大的速度越快。此外,芯A2的前進速度越慢,則第二卷筒L2的直徑增大得越快。如上所述,通過修改卷繞輥的圓周速度而實現(xiàn)芯A2和圍繞芯A2卷繞的卷筒L2的前進運動。更具體地,在所示的示例中,第二卷繞輥3減慢,以便使第二卷繞芯A2開始滾動通過卷繞輥隙5,芯A2的軸線的前進速度等于第一卷繞輥I和第二卷繞輥3的圓周速度之間的差的一半。
鑒于卷繞芯已經(jīng)接收一定量的幅材N并且因此圍繞卷繞芯已經(jīng)部分地形成卷筒或圓筒段L2的事實,卷繞輥I和3之間的距離增大以允許正形成的新卷筒L2經(jīng)過。
在如圖所示的本發(fā)明的某些優(yōu)選實施例中,通過使兩個卷繞輥I和3對稱地和同步地運動而執(zhí)行第一卷繞輥I的軸線IA和第二卷繞輥3的軸線3A的相互間隔,即,兩條軸線遠離彼此運動。為了所述目的,卷繞輥I和3中的每個都通過在附圖中分別由IB和3B所指示的一對臂支撐。臂IB和3B是圍繞樞轉(zhuǎn)軸線IC和3C鉸接的。例如電子控制電動馬達形式的、未示出的適當致動器驅(qū)動輥遠離彼此運動并且然后再返回。還可以使用類似的致動器以控制其它卷繞輥7和21的軸線7A和2IA的運動。
當芯A2以及正圍繞芯A2形成的第二卷筒L2由于第一卷繞輥I和第二卷繞輥3之間的圓周速度差而前進通過卷繞輥隙5時,第四卷繞輥21通過圍繞樞轉(zhuǎn)軸線23A樞轉(zhuǎn)一對臂23而向前移動以伴隨運動通過卷繞輥隙5的芯A2和卷筒L2。這樣,在卷繞周期的全部該階段期間,正圍繞第二卷繞芯A2形成的新卷筒L2恒定地保持與三個輥1、3、21接觸。
第二卷繞芯A2和第二卷筒L2逐漸地前進運動通過卷繞輥隙5 (圖6),使第二卷筒L2與第三卷繞輥7的圓筒形表面接觸,同時,在第一卷筒LI已經(jīng)從由卷繞輥1、3和7所限定的卷繞架卸載之后(如可以順序參見圖3和4),所述第三卷繞輥7運動得更加靠近卷繞輥隙5。以本身已知的方式通過調(diào)節(jié)卷繞輥3的圓周速度和/或卷繞輥7的圓周速度而實現(xiàn)該卸載運動,使得卷繞輥7的圓周速度臨時地高于卷繞輥3的圓周速度。
由于卷繞輥3的圓周速度在任何情況下被減速以允許第二卷繞輥A2通過卷繞輥隙5前進,第三卷繞輥7可以維持在恒定的圓周速度下。然而,為了加快上一個周期期間所形成的卷筒LI的卸載,有利的是也對卷繞輥7加速,在卷繞輥7的圓周速度和卷繞輥3的圓周速度之間實現(xiàn)更大的差異。第三卷繞輥7的加速還提供另一個優(yōu)點,即如果所述加速略微在第二卷繞芯A2插入斷開架25中的階段之前開始,則在撕裂或斷開階段(圖3)之前張緊幅材N。
返回參照圖6,觀察到此刻第二卷繞芯A2以及正圍繞第二卷繞芯A2形成的卷筒L2瞬間地碰觸所有四個卷繞輥1、3、7和21。
卷繞周期繼續(xù),仍然維持卷繞輥I與卷繞輥3之間的圓周速度差,直到新芯A2被完全定位在由輥1、3、7所限定的卷繞架中為止,如圖7中所示。在運動遠離通過第四卷繞輥21形成的第二卷筒L2之后,完成第二卷繞芯A2從卷繞輥隙5的中線到卷繞架1、3、7的內(nèi)側(cè)的進一步傳遞的階段,所述第四卷繞輥21可以被重新設(shè)定到與圖1對應(yīng)的初始位置,如可以參見圖7,其中還示出已經(jīng)定位在進給器11中以開始下一個切換周期的第三卷繞芯A3。
圖8示出第二卷筒L2圍繞第二芯A2卷繞的最終卷繞階段,在該階段中機器處于與圖1中所示的位置相同的位置。
圖1至8中所示的復(fù)卷機的部件構(gòu)造成使得,從卷繞芯Al、A2接觸兩個輥1、3的時刻到當卷筒開始在輥3和7之間卸載而與輥I不接觸時的時刻,卷繞芯Al、A2的中心所遵循的路徑是基本直線的。這允許有更加規(guī)則的卷繞,并且?guī)椭褂梦布?,所述尾架可以插入卷繞芯的相對的端部中,以便提高在卷繞周期期間對芯和卷筒的轉(zhuǎn)動和前進運動的控制,將圓周卷繞的技術(shù)與軸向或中心卷繞組合起來,例如在美國專利n0.7,775,476中和在公開 US-A-2007/0176039 中所述。
圖9至16示出根據(jù)本發(fā)明的復(fù)卷機的修改的實施例。相同的附圖標記指示與參照圖1至8所述的那些部件相同的或等效的部件,并且將不再次說明。在該實施例中,第四卷繞輥21的軸線21A保持在基本固定的位置中,以便使新卷繞芯A2在其運動的一部分(圖13和14)中保持僅與第一和第二卷繞棍I和3接觸,而不是與三個卷繞棍接觸。這基本上構(gòu)成了圖9至16的實施例與圖1至8的實施例之間的僅有的不同之處,而斷開幅材的方法在兩種情況下保持基本相同。
由于圖9至16的實施例不必使第四卷繞輥21圍繞臂23的樞轉(zhuǎn)軸線23A進行循環(huán)的樞轉(zhuǎn)運動,這導(dǎo)致更簡單的和更便宜的構(gòu)造,所以圖9至16的實施例具有更大的構(gòu)造和控制的簡單性。在執(zhí)行卷繞的初始部分時僅接觸兩個卷繞輥,即輥I和3,如同在傳統(tǒng)的機器中一樣。
圖17示出根據(jù)本發(fā)明的復(fù)卷機的又一個實施例,以相繼的圖18至25的順序示出該復(fù)卷機的操作。在圖17至25中,相同的附圖標記指示與圖1至16的那些部件相同的或?qū)?yīng)的部件。
圖17至25的復(fù)卷機2與圖1至8的復(fù)卷機的不同之處主要是由于不同結(jié)構(gòu)的卷繞芯進給器和插入件17以及由于不同形式的固定板19。機器的操作方法可以基本等于參照圖1至8所述的操作方法或參照圖9至16所述的操作方法。圖18至25的順序示出與圖1至8的操作方法對應(yīng)的操作方法,即,在所述操作方法中第四卷繞輥21可在每個幅材卷筒或圓筒段的形成期間周期地運動,因而維持卷筒或圓筒段L1、L2總是與至少三個卷繞棍接觸。
圖17示出在圖1至16中未示出的復(fù)卷機的一些部件,具體是:朝向卷繞頭傳送卷繞芯的傳送系統(tǒng)、芯膠合單元和用于根據(jù)基本等距的橫向穿孔線對幅材N穿孔的穿孔機,所述穿孔線將幅材分成可在使用時沿著穿孔線撕開的片材。
在所示的示例中,卷繞芯通過傳送帶42沿著下行通道41在重力作用下向下傳送,卷繞芯A例如從未示出的芯卷繞機到達所述傳送帶42上。轉(zhuǎn)動分配器43單獨地收集來自下行通道41的芯A并且將芯A轉(zhuǎn)移到傳送機45,所述傳送機45將各個卷繞芯A、A1、A2轉(zhuǎn)移通過膠合單元47。芯A、Al、A2可以以任何適當?shù)姆绞匠蚰z合單元傳送。
在該實施例中,膠合單元47包括可運動元件49,用于從下面的容器51提升膠。在卷繞芯A通過傳送機45沿著限定在傳送機45的上分支與對立表面52之間的路徑前進的同時施加膠,所述對立表面52的最終部分52A通過致動器50運動以允許通過插入件17收集各個芯。為了在施加膠方面獲得更大的準確度和精度,控制傳送機45以便使卷繞芯A臨時地停止在可運動元件49上方的位置中,所述可運動元件49被升起以將膠合線施加在臨時停止的卷繞芯的圓筒形表面上。線可以是連續(xù)的或不連續(xù)的線,例如,線包括與卷繞芯的軸線大致平行布置的膠斑點的排列。一旦可運動元件已經(jīng)不與卷繞芯的表面接觸,則卷繞芯再次開始朝向卷繞架前進。
該類型的膠合單元的結(jié)構(gòu)本身是已知的,并且將不進一步詳細地說明。膠C還可以借助對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的其它類型的膠合單元施加。此外,應(yīng)當注意到,在所示的示例中,膠合單元安裝在滑動件47A上,所述滑動件47A的位置可以根據(jù)雙箭頭f47A沿著導(dǎo)引件47B調(diào)節(jié)。該調(diào)節(jié)用于確保當卷繞芯與幅材N接觸時施加到卷繞芯的膠合線處于最適當?shù)慕俏恢谩?br>
由插入件17各個地收集設(shè)有膠C的卷繞芯,所述插入件17在該實施例中包括夾鉗18,所述夾鉗18通過圍繞軸線17A轉(zhuǎn)動或樞轉(zhuǎn)的元件20支撐。致動器22打開和關(guān)閉夾鉗以從膠合單元收集各個芯并且將各個芯插入限定在固定板19和第四卷繞輥21之間的通道31中。為了允許通過插入件17的夾鉗18收集各個芯A,致動器50升起對立表面52的終端可運動部分52A。
在圖17至25的實施例中,固定板19具有凹面19A,所述凹面19A長于圖1至16的實施例中所示的凹面。而且在該情況下,表面19A優(yōu)選地具有基本圓筒形的形式,所述表面19A當?shù)谒木砝@輥21處于圖18的位置中時與第四卷繞輥21大致共軸。這樣,通道31限定有基本恒定的橫截面,并且優(yōu)選地略小于卷繞芯A的直徑。卷繞輥21和/或固定板19的初始位置可以根據(jù)所使用的卷繞芯直徑修改。
此外,圖17示出穿孔單元53,用于產(chǎn)生幅材N中的橫向穿孔線。穿孔單元53可以包括梁54,所述梁54具有固定的對立刀片55,所述固定的對立刀片55與設(shè)有多個穿孔刀片57的輥56協(xié)同操作。穿孔單元本身是已知的,并且將因此不進一步詳細地說明。
圖18至25的順序與圖1至8的順序類似地示出圖17的實施例中的復(fù)卷機的操作。由于機器的各種元件和部件與圖1至8的實施例的那些是等效的并且與其類似地操作,因此將不再描述卷繞周期并且將根據(jù)上述說明和圖18至25是不言自明的。應(yīng)當注意到,不同形式的固定板19的表面19A提供(圖19,20)與參照圖2和3所述的功能相同的功能。第二芯A2通過插入件17插入由表面19A和第四卷繞輥21所形成的通道31中,第二芯A2壓靠在卷繞輥21上,以便在芯A2和第四卷繞輥21之間夾持幅材N。由于在與幅材N接觸和與固定板19的表面19A接觸的點處產(chǎn)生摩擦力,使芯加速,并且芯開始以等于幅材N的進給速度的一半的前進速度滾動,運動到斷開架25中(圖20)。在該階段中,膠C導(dǎo)致幅材N粘附到新芯A2,并且通過將芯A2推入斷開架25中而導(dǎo)致幅材的路徑拉長,該拉長使幅材N在夾持區(qū)域Pl (在卷繞輥21與芯A2之間)與接觸區(qū)域P2之間優(yōu)選地沿著通過穿孔機53所產(chǎn)生的穿孔線斷裂,所述接觸區(qū)域P2是在幅材N與第一卷繞輥I之間。
為了幫助斷開幅材,第一卷繞輥I的圓筒形外表面可以設(shè)有具有高摩擦系數(shù)的材料涂層(連續(xù)的或不連續(xù)的涂層,例如環(huán)形帶形式的),所謂的“抓緊”以增大幅材N與卷繞輥I之間的摩擦系數(shù)。類似的涂層可以設(shè)置在其它卷繞輥3,7和21上以促進抓緊在幅材N上,并且因此更有效地傳遞力以保持正卷繞的卷筒LI,L2轉(zhuǎn)動。而且固定板的表面19A、19B可以具有連續(xù)的或局部的高摩擦系數(shù)的材料涂層。在其它實施例中,與幅材接觸的一個或多個機械部件(輥和固定板)可以對與幅材接觸的接觸表面進行加工以獲得較高的摩擦系數(shù),例如使用增大其粗糙度的處理??梢栽趫D1至16的實施例中設(shè)置類似的涂層或處理。
因而,與已經(jīng)說明的那些類似地產(chǎn)生用于新卷筒L2的前緣LT和用于卷筒或圓筒段LI的后緣LC。
圖17的機器還可以設(shè)計有在卷繞周期期間保持固定的卷繞輥21,在所述情況中所述卷繞周期將在與圖9至16中已經(jīng)所示的情況類似地執(zhí)行。
圖26示出根據(jù)本發(fā)明的復(fù)卷機的修改的實施例。在該實施例中,在輥I和21之間布置有鼓風(fēng)系統(tǒng)100。在某些實施例中,鼓風(fēng)系統(tǒng)100包括多個噴嘴,所述多個噴嘴優(yōu)選地沿著與輥I和21的軸線基本平行的方向排列。鼓風(fēng)噴嘴產(chǎn)生一系列空氣射流,所述空氣射流噴射到幅材N的面對輥I和21的表面上。空氣射流可以幫助斷開幅材。可以在圖1至16中所示的實施例中設(shè)置類似的鼓風(fēng)系統(tǒng)。
鼓風(fēng)系統(tǒng)100的噴嘴可以被控制以與卷繞芯的朝向斷開架25內(nèi)側(cè)的運動同步地產(chǎn)生空氣射流。
在圖1至26的實施例中,通過卷繞芯朝向斷開架25運動而拉長輥I與棍21之間的幅材N的路徑,而在完成卷繞時斷開幅材N或使幅材N斷裂。限制于幅材的斷開階段,圖27和28示出拉長幅材在輥21與輥I之間的段的路徑的不同方法。在該實施例中,輥I的中心與輥21的中心之間的距離是可變的。優(yōu)選地,輥I具有固定的轉(zhuǎn)動軸線1A,而輥21具有可運動的轉(zhuǎn)動軸線21A,以運動遠離輥I的軸線1A。當卷繞芯A2與幅材N接觸時,將幅材N夾持在芯與輥21的表面之間,輥I的中心與輥21的中心之間的距離可以迅速地且臨時地增大,導(dǎo)致兩個輥之間的幅材段拉長,并且因此斷開幅材N。隨后,兩個輥可以再次彼此運動靠近,并且輥21可以根據(jù)需要進行運動以伴隨朝向輥隙5的新卷繞芯A2,如上所述。
在所有實施例中,膠C施加到卷繞芯A1、A2,以便使膠C處于用于將幅材的自由前緣粘附到卷繞芯的最有利的角位置中。實際上,膠C的線的角位置被控制成盡可能地靠近穿孔線,所述穿孔線由于拉長輥I與輥21之間的幅材的路徑而破裂。
卷繞芯Al、A2可以由紙板管、紙管,塑料管或其它材料的管構(gòu)成,所述管隨后當相應(yīng)的卷筒或圓筒段被分成小卷筒時被斷開。在其它實施例中,卷繞芯由芯軸形成,所述芯軸可以從完成的卷筒或圓筒段抽出并且然后被再循環(huán)利用以卷繞隨后的卷筒或圓筒段。
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權(quán)利要求
1.一種用于圍繞卷繞芯卷繞幅材和生產(chǎn)幅材卷筒的方法,所述方法包括以下步驟: -設(shè)置第一卷繞輥和第二卷繞輥,所述第一卷繞輥和第二卷繞輥形成供所述卷繞芯和所述幅材穿過的卷繞輥隙; -圍繞第一卷繞芯卷繞預(yù)定量的幅材以形成第一卷筒; -在卷繞所述第一卷筒之后,斷開所述幅材并且開始圍繞第二卷繞芯卷繞第二卷筒,其特征在于,所述幅材通過在所述第一卷繞輥與又一個輥之間拉長所述幅材的路徑而被斷開,所述又一個輥相對于所述幅材的前進方向布置在所述第一卷繞輥的上游,圍繞所述又一個輥導(dǎo)引所述幅材。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,通過將所述幅材推入所述第一卷繞輥與所述又一個輥之間的架子中,所述幅材的路徑在所述第一卷繞輥與所述又一個輥之間被拉長。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法,其特征在于,通過所述第二卷繞芯將所述幅材推入所述第一卷繞輥與所述又一個輥之間的所述架子中,所述幅材的路徑在所述第一卷繞輥與所述又一個輥之間被拉長。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的方法,其特征在于,在所述幅材的路徑被拉長之前,所述幅材被張緊以有利于斷開所述幅材。
5.根據(jù)以上權(quán)利要求中的一項或多項所述的方法,其特征在于,在所述第一卷筒和第二卷筒的卷繞期間以及在所述幅材的斷開期間,所述幅材以基本恒定的速率進給。
6.根據(jù)以上權(quán)利要求中的一項或多項所述的方法,其特征在于: -在所述卷繞輥隙的下游設(shè)置第三卷繞輥,所述第三卷繞輥與所述第一卷繞輥、所述第二卷繞棍一起限定卷繞架; -在所述卷繞輥隙的上游設(shè)置第四卷繞輥,所述第四卷繞輥與所述第一卷繞輥一起限定用于斷開所述幅材的架子; -圍繞所述第四卷繞輥和所述第一卷繞輥通過所述卷繞輥隙并朝向所述卷繞架進給所述幅材,并且在所述卷繞架中圍繞所述第一卷繞芯卷繞所述幅材以形成所述第一卷筒; -通過移動所述第二卷繞芯抵靠所述第四卷繞輥而在所述第二卷繞芯與所述第四卷繞輥之間夾持所述幅材。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法,其中,在所述幅材已經(jīng)夾持在所述第二卷繞芯與所述第四卷繞輥之間之后,所述第二卷繞芯插入在所述第四卷繞輥與所述第一卷繞輥之間的斷開架中,由此拉長所述幅材的路徑并且在所述第二卷繞芯與所述第一卷筒之間的一點處斷開所述幅材。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法,其特征在于: -在所述第一卷繞輥、所述第二卷繞輥和所述第四卷繞輥之間保持所述第二卷繞芯,以在所述第二卷繞芯上卷繞所述預(yù)定量的幅材的第一部分; -逐漸地移動所述第二卷繞芯和在所述第二卷繞芯上形成的所述第二卷筒通過所述卷繞輥隙,并進入由所述第一卷繞輥、所述第二卷繞輥和所述第三卷繞輥所限定的所述卷繞架中,同時所述幅材繼續(xù)圍繞所述第二卷繞芯卷繞; -在所述卷繞架中完成所述第二卷筒的卷繞。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法,其特征在于,在所述幅材圍繞所述第二卷繞芯卷繞期間,對于所述第二卷筒通過所述卷繞輥隙前進運動的至少一部分,所述第二卷筒保持與所述第四卷繞輥接觸。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法,其特征在于,貫穿卷繞周期,正在卷繞的卷筒恒定地保持與所述第一、第二、第三和第四卷繞輥中的至少三個接觸,僅在所述第二卷筒已經(jīng)與所述第三卷繞輥接觸后,所述第四卷繞輥脫開與所述第二卷筒的接觸,同時保持與所述第一卷繞輥和所述第二卷繞輥接觸。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法,其特征在于,在正在卷繞的卷筒保持與第一卷繞輥、所述第二卷繞輥、所述第三卷繞輥和所述第四卷繞輥接觸的同時,卷繞所述幅材的一部分。
12.根據(jù)權(quán)利要求6至11中的一項或多項所述的方法,其特征在于,在所述第二卷繞芯穿過卷繞通道期間,所述第一卷繞輥和所述第二卷繞輥遠離彼此運動。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法,其特征在于,通過相對于所述卷繞輥隙的中線平面對稱地移動所述第一卷繞輥和所述第二卷繞輥,而使所述第一卷繞輥和所述第二卷繞輥遠離彼此運動。
14.根據(jù)權(quán)利要求6至13中的一項或多項所述的方法,其特征在于,所述第一卷繞輥、所述第二卷繞輥、所述第三卷繞輥和所述第四卷繞輥在每個卷筒的卷繞周期的大部分期間基本以相同的圓周速度轉(zhuǎn)動。
15.根據(jù)權(quán)利要求6至14中的一項或多項所述的方法,其特征在于,所述第一卷繞輥和所述第四卷繞輥總是基本以相同的圓周速度轉(zhuǎn)動,并且所述第二卷繞輥基本以與所述第一卷繞輥和所述第四卷繞輥相同的圓周速度轉(zhuǎn)動,除了角減速和隨后的角加速以使所述第二卷繞芯和在所述第二卷繞芯上形成的第二卷筒前進通過所述卷繞輥隙的步驟以外。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法,其特征在于,所述第三卷繞輥總是基本以與所述第一卷繞輥和所述第四卷繞輥相同的圓周速度轉(zhuǎn)動。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法,其特征在于,所述第三卷繞輥基本以與所述第一卷繞輥和所述第四卷繞輥相同的圓周速度轉(zhuǎn)動,除了用于在插入所述第二卷繞芯之前張緊所述幅材的加速步驟以外,在所述加速步驟之后是其中所述第三卷繞輥減速以使所述第三卷繞輥恢復(fù)到所述第四卷繞輥和所述第一卷繞輥的圓周速度的步驟。
18.根據(jù)權(quán)利要求6至17中的一項或多項所述的方法,其特征在于,將所述第二卷繞芯推到所述第四卷繞輥與定位在離所述第四卷繞輥一定距離處的固定板之間,從而當所述第二卷繞芯被推到所述固定板與所述第四卷繞輥之間時在所述第四卷繞輥與所述第二卷繞芯之間夾持所述幅材。
19.一種用于生產(chǎn)圍繞卷繞芯卷繞的幅材的卷筒的圓周復(fù)卷機,所述圓周復(fù)卷機包括:第一卷繞輥和第二卷繞輥,所述第一卷繞輥和第二卷繞輥限定卷繞輥隙;插入件,其用于將卷繞芯插入所述卷繞輥隙中,以便使所述卷繞芯穿過所述卷繞輥隙;第三卷繞輥,其定位在所述卷繞輥隙的下游,所述第一卷繞輥、所述第二卷繞輥和所述第三卷繞輥限定卷繞架;用于所述幅材的進給路徑,其延伸通過所述卷繞輥隙;其特征在于,在所述卷繞輥隙的上游設(shè)有第四卷繞輥,所述第四卷繞輥與所述第一卷繞輥間隔并且與所述第一卷繞輥一起形成用于斷開所述幅材的區(qū)域;并且所述幅材的路徑在所述斷開區(qū)域中圍繞所述第四卷繞輥和圍繞所述第一卷繞輥延伸 。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的復(fù)卷機,其特征在于,所述插入件、所述第一卷繞輥和所述第四卷繞輥被定位成和被控制成使得所述卷繞芯朝向所述第四卷繞輥運動以在所述第四卷繞輥與所述卷繞芯之間夾持所述幅材。
21.根據(jù)權(quán)利要求19或20所述的復(fù)卷機,其特征在于,所述復(fù)卷機包括用于拉長所述幅材直到在完成每個卷筒卷繞時在所述第一卷繞輥與所述第四卷繞輥之間斷開所述幅材為止的裝置。
22.根據(jù)權(quán)利要求20或21所述的復(fù)卷機,其特征在于,所述第一卷繞輥、所述第四卷繞輥和所述插入件被定位成和被控制成使得所述卷繞芯移動到限定在所述第一卷繞輥與所述第四卷繞輥之間的、用于斷開所述幅材的架子內(nèi),由此拉長所述幅材的路徑,并且導(dǎo)致在所述卷繞芯與正在所述卷繞架中形成的卷筒之間斷開所述幅材。
23.根據(jù)權(quán)利要求20或21所述的復(fù)卷機,其特征在于,所述第四卷繞輥和所述第一卷繞輥能相對于彼此以受控的方式運動,以在所述幅材的卷筒卷繞完成時增大所述第一卷繞輥的中心與所述第四卷繞輥的中心之間的距離,由此在所述第一卷繞輥與所述第四卷繞輥之間拉長所述幅材的路徑,直到所述幅材被斷開為止。
24.根據(jù)權(quán)利要求19至23中的一項或多項所述的復(fù)卷機,其特征在于,在所述卷繞輥隙的上游設(shè)有固定板,所述固定板離所述第四卷繞輥有一定距離,并且與所述第四卷繞輥一起限定用于插入所述卷繞芯的通道,所述固定板與所述第四卷繞輥之間的距離使得插入所述通道中的所述卷繞芯被推到所述第四卷繞輥上,從而在所述卷繞芯與所述第四卷繞輥之間夾持所述幅材。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的復(fù)卷機,其特征在于,所述固定板限定與所述第二卷繞輥相切的、用于所述卷繞芯的滾動表面。
26.根據(jù)權(quán)利要求19至25中的一項或多項所述的復(fù)卷機,其特征在于,所述第二卷繞輥在能周期變化的圓周速度下被控制以使所述卷繞芯通過所述卷繞輥隙前進。
27.根據(jù)權(quán)利要 求19至26中的一項或多項所述的復(fù)卷機,其特征在于,所述第三卷繞輥在能變化的圓周速度下被控制以在完成每個卷筒的卷繞時張緊所述幅材。
28.根據(jù)權(quán)利要求19至27中的一項或多項所述的復(fù)卷機,其特征在于,所述第一卷繞輥和所述第四卷繞輥被控制成使得所述第一卷繞輥和所述第四卷繞輥以相同的、基本恒定圓周速度轉(zhuǎn)動。
29.根據(jù)權(quán)利要求19至28中的一項或多項所述的復(fù)卷機,其特征在于,所述第四卷繞輥以能運動的軸線被支撐,并被控制成使得當一新的卷繞芯朝向并通過所述卷繞輥隙前進時所述第四卷繞輥運動成更加靠近所述卷繞輥隙。
30.根據(jù)權(quán)利要求19至29中的一項或多項所述的復(fù)卷機,其特征在于,所述第一卷繞輥和所述第二卷繞輥被定位成和被控制成使得所述第一卷繞輥和所述第二卷繞輥遠離彼此運動,由此修改所述卷繞輥隙的寬度以使卷繞芯能夠穿過所述卷繞輥隙。
31.根據(jù)權(quán)利要求19至30中的一項或多項所述的復(fù)卷機,其特征在于,所述第一卷繞輥、所述第二卷繞輥、所述第三卷繞輥和所述第四卷繞輥被定位成和被控制成使得正圍繞卷繞芯形成的卷筒總是與所述卷繞輥中的至少三個接觸。
32.根據(jù)權(quán)利要求19至31中的一項或多項所述的復(fù)卷機,其特征在于,所述第一卷繞輥、所述第二卷繞輥、所述第三卷繞輥和所述第四卷繞輥被定位成和被控制成使得在卷繞周期的至少一部分上正圍繞一個卷繞芯形成的卷筒與四個卷繞輥接觸,在此期間所述正形成的卷筒圍繞其自身軸線完成多個旋轉(zhuǎn)。
33.根據(jù)權(quán)利要求19至32中的一項或多項所述的復(fù)卷機,其特征在于,所述第一卷繞輥、所述第二卷繞輥、所述第三卷繞輥和所述第四卷繞輥被定位成和被控制成使得限定直線路徑,沿著所述直線路徑所述卷繞芯從所述卷繞輥隙上游的開始卷繞的位置前進到所述卷繞輥隙下游的停止卷繞的位置。
34.根據(jù)權(quán)利要求19至33中的一項或多項所述的復(fù)卷機,其特征在于,在所述第一卷繞輥與所述第四卷繞輥之間設(shè)置有空氣輸送噴嘴。
35.在用于生產(chǎn)幅材卷筒的方法中,當所述幅材與一新的卷繞芯接觸時,通過在以受控的速度前進的所述幅材上的兩個點之間拉長所述幅材的路徑而在完成卷筒的卷繞時斷開所述幅材。
36.一種用于生產(chǎn)幅材卷筒的方法,其包括:圍繞兩個輥導(dǎo)引所述幅材;和通過增加在所述兩個輥的中心之間的距離而拉長所述兩個輥之間的幅材的路徑而在完成卷筒卷繞時斷開所述幅材。
37.一種用于生產(chǎn)幅材卷筒的方法,其包括:圍繞兩個輥導(dǎo)引所述幅材;和通過借助卷繞芯朝向所述兩個輥之間的輥隙推動所述幅材而在所述兩個輥之間拉長所述幅材的路徑,而在完成卷筒卷繞時斷開所述幅材。
38.一種用于生產(chǎn)卷繞在卷繞芯上的幅材的卷筒的圓周復(fù)卷機,所述圓周復(fù)卷機包括:兩個輥,圍繞所述兩個輥 導(dǎo)引所述幅材;和裝置,該裝置用于拉長在所述兩個輥之間所述幅材沿其前進的路徑,直到斷開所述幅材為止,在斷開所述幅材之后在一新的卷繞芯上開始卷繞新卷筒;其中,所述裝置包括用于使所述兩個輥彼此遠離的機構(gòu)。
39.根據(jù)權(quán)利要求38所述的復(fù)卷機,包括卷繞芯插入件,其中,將一個卷繞芯插入限定在所述兩個輥之間的架子中將導(dǎo)致拉長所述幅材并且隨后斷開所述幅材。
40.一種用于生產(chǎn)卷繞在卷繞芯上的幅材的卷筒的自動連續(xù)的圓周復(fù)卷機,所述圓周復(fù)卷機包括四個卷繞輥,所述四個卷繞輥在第一卷繞輥、第二卷繞輥和第三卷繞輥之間限定第一卷繞架,并且在所述第一卷繞輥、所述第二卷繞輥和第四卷繞輥之間限定第二卷繞架;所述第一卷繞輥和所述第二卷繞輥限定輥隙,正用所述幅材卷繞的所述卷繞芯通過所述輥隙行進,并且通過所述輥隙所述幅材朝向正在所述第一卷繞架中形成的卷筒進給;其中,所述卷繞輥被定位成和被控制成在所述第一卷繞輥、所述第二卷繞輥和所述第四卷繞輥之間卷繞所述卷筒的初始部分,以及在所述第一卷繞輥、所述第二卷繞輥和所述第三卷繞輥之間卷繞所述卷筒的最后部分;相對于所述卷繞芯的前進方向,所述第三卷繞輥定位在所述輥隙的下游并且所述第四卷繞輥定位在所述輥隙的上游。
41.根據(jù)權(quán)利要求40所述的復(fù)卷機,其中,所述卷筒的中間部分在與所述第一卷繞輥、所述第二卷繞輥、所述第三卷繞輥和所述第四卷繞輥接觸的情況下卷繞。
42.一種用于卷繞幅材和隨后形成卷繞在卷繞芯上的所述幅材的卷筒的方法,所述方法包括:設(shè)置四個卷繞輥,所述四個卷繞輥在第一卷繞輥、第二卷繞輥和第三卷繞輥之間限定第一卷繞架,并且在所述第一卷繞輥、所述第二卷繞輥和第四卷繞輥之間限定第二卷繞架;在所述第二卷繞架中完成用于每個卷筒的卷繞循環(huán)的第一部分,以及在所述第一卷繞架中完成用于每個卷筒的卷繞循環(huán)的第二部分,在卷繞處理期間,所述卷筒從所述第二卷繞架通過限定在所述第一卷繞輥與所述第二卷繞輥之間的輥隙傳到所述第一卷繞架。
43.根據(jù)權(quán)利要求42所述的方法,包括以下步驟: a)朝向所述第二卷繞架進給卷繞芯; b)將所述幅材的前緣錨固到所述卷繞芯; c)將所述卷繞芯保持在所述第二卷繞架中的同時卷繞所述幅材的卷筒的一部分,使所述卷繞芯朝向所述第一卷繞架前進; d)在所述第一卷繞架中完成所述幅材的卷筒的卷繞; e)斷開所述幅材,由 此形成幅材的前緣,并且從所述第一卷繞架卸載所述幅材的卷筒; f)在不中斷所述幅材的前進的情況下重復(fù)步驟(a)至(e)。
全文摘要
本發(fā)明描述一種復(fù)卷機(2),其具有由三個輥(1、3、7)所限定的卷繞架并且包括第四卷繞輥21,所述第四卷繞輥與第一卷繞輥(1)一起限定架子,在所述架子中在每個卷繞周期的開始幅材(N)通過卷繞芯(A2)推動以在不需要受控的機械部件的情況下斷開幅材。
文檔編號B65H19/26GK103153829SQ201180047193
公開日2013年6月12日 申請日期2011年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月28日
發(fā)明者R·莫雷利, F·蒙塔格納尼, R·馬達萊尼 申請人:法比奧·潑尼股份公司