用于退繞材料股線的拼接設備的制作方法【專利摘要】一種用于從被纏繞的包裝件連續(xù)地退繞材料股線的拼接設備。【專利說明】用于退繞材料股線的拼接設備【
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】[0001]本公開涉及一種用于從被卷繞的包裝件退繞材料股線的設備。具體地，本公開涉及一種用于從被卷繞的包裝件連續(xù)地退繞材料股線的拼接設備。[0002]發(fā)明背景[0003]采用退卷設備來退繞已經被預卷繞到芯部的材料股線。預卷繞的芯部是所謂的包裝件。退卷設備退繞股線，然后將退繞的股線饋送到下游設備。退卷設備可按順序退繞包裝件，同時連續(xù)地饋送到下游設備。每個包裝件均具有包括前端和后端的單一連續(xù)的材料股線。在一種退卷方法中，第一包裝件的后端可被接合到第二包裝件的前端。[0004]當退卷設備完成退繞第一(活動)包裝件時，其脫離后端，從而脫離第二(待用)包裝件的前端，由此開始退繞第二包裝件。待用包裝件變成新的活動包裝件。完成的第一包裝件可由新的待用包裝件替換。連接端部并替換包裝件的這個過程可無限期地重復。因此，在一種退卷方法中，無需停止下游設備來替換包裝件。[0005]一種類型的退卷設備使用旋轉臂。每個臂均具有一個或多個股線弓I導件來弓I導股線。對于這種類型的退卷設備，為將退繞以線速從活動包裝件轉移到待用包裝件，股線必須被正確地引導以使股線能夠相對于包裝件、股線引導件和下游設備保持正確的方向?！?br/>發(fā)明內容】[0006]在退繞過程期間，當股線從活動包裝件被轉移到待用包裝件時，本發(fā)明的實施例采用拼接設備來正確地引導材料股線。采用拼接設備能夠使股線相對于包裝件、股線引導件和下游設備保持正確的方向。這對于用可旋轉臂退繞股線的方法尤其有用。因此，退卷設備可按順序退繞包裝件，同時連續(xù)地饋送到下游設備?！緦＠綀D】【附圖說明】[0007]圖1示出了具有拼接設備的機器的頂視圖，所述拼接設備在使用可旋轉臂退繞過程期間將股線從活動包裝件轉移到待用包裝件時對材料股線進行引導。[0008]圖2示出了用于圖1的拼接設備中的拼接觸發(fā)器的等軸視圖。[0009]圖3示出了圖1的拼接設備各部分的頂視圖。[0010]圖4A示出了圖3的拼接設備各元件的周向間距的頂視圖。[0011]圖4B示出了圖3的拼接設備各元件的徑向間距的頂視圖。[0012]圖5A示出了在圖1的拼接設備中所穿過的接合股線的頂視圖。[0013]圖5B示出了當接合股線從活動包裝件被轉移到待用包裝件時圖5A的接合股線的頂視圖。[0014]圖5C示出了在接合股線被轉移到待用包裝件后圖5B的接合股線的頂視圖。[0015]圖示出了接合到新的待用包裝件上的圖5C的股線的頂視圖。【具體實施方式】[0016]本發(fā)明的實施例在退繞過程期間采用拼接設備，以當股線從活動包裝件被轉移到待用包裝件時正確地引導所述股線材料。采用拼接設備能夠使所述股線相對于包裝件、股線引導件和下游設備保持正確的方向。這對于用可旋轉臂退繞股線的方法尤其有用。因此，退卷設備可按順序退繞包裝件，同時連續(xù)地饋送到下游設備。[0017]本公開的實施例可與具有各種尺寸和形狀的由不同材料制成的各種股線(以及帶)一起使用。例如，本公開的實施例可被用來退繞細繩、松緊帶、金屬線等。[0018]圖1示出了機器100的頂視圖。機器100包括用于通過使用可旋轉臂從被卷繞的包裝件退繞材料股線的退卷設備。預期圖1的可旋轉臂中的任一個或兩個可為以下專利中所述的可旋轉臂，它們是由寶潔公司在代理人案卷號(TBD)下以Castillo等人的名義于2011年11月4日提交的名稱為“ApparatuswithRotatableArmforUnwindingStrandsofMaterial”的美國專利申請,其以引用方式并入本文。機器100也包括在退繞期間當所述股線從活動包裝件被轉移到待用包裝件時用于引導材料股線的拼接設備。[0019]退卷設備包括安裝到機架105的第一包裝件退繞工位110-1和第二包裝件退繞工位110-2。第一包裝件退繞工位110-1包括用于保持包裝件的第一夾持器111-1，并且第二包裝件退繞工位110-2包括用于保持包裝件的第二夾持器111-2。[0020]在圖1中，第一包裝件112-1被裝載到第一包裝件退繞工位110-1中。第一包裝件112-1包括卷繞到圓柱形芯部上的材料股線。第一包裝件112-1也具有圓柱形的總體形狀，所述圓柱形的總體形狀具有基本上平直的端部和側面116-1，所述側面為圍繞圓柱形形狀的圓周的曲面。第一包裝件112-1的前端朝向下游的橫向進給位置109成角度。第一旋轉臂119-1被構造成將股線從第一包裝件112-1退繞到下游的橫向進給位置109。[0021]同樣，在圖1中，第二包裝件112-2被裝載到第二包裝件退繞工位110-2中。第二包裝件112-2包括卷繞到圓柱形芯部上的材料股線。第二包裝件112-2也具有圓柱形的總體形狀，所述圓柱形的總體形狀具有基本上平直的端部和側面116-2，所述側面為圍繞圓柱形形狀的圓周的曲面。第二包裝件112-2的前端朝向下游的橫向進給位置109成角度。第二旋轉臂119-2被構造成將股線從第二包裝件112-2退繞到下游的橫向進給位置109。[0022]拼接設備包括第一可折轉的拼接觸發(fā)器120-1、拼接纏繞外殼130、第二拼接觸發(fā)器120-2和保持臂141。下面描述了可折轉的拼接觸發(fā)器120-1和120-2以及拼接纏繞外殼130。[0023]拼接纏繞外殼130具有接觸表面132。拼接纏繞外殼130可由各種剛硬而堅固的固體材料制成。例如，拼接纏繞外殼130可由塑料、金屬、陶瓷、木材等制成。接觸表面132可由各種堅硬的固體材料制成。例如，股線引導件可由塑料、金屬、陶瓷等制成。[0024]磁體144被安裝到保持臂144的遠端。磁體144吸引附接到第二可旋轉臂119_2的遠端的一塊鐵質材料145-2。保持臂144朝向第二包裝件退繞工位110-2搖擺。因此，保持臂144可通過使用磁力將第二可旋轉臂119-2保持在預定位置。一塊鐵質材料145-1也被附接到第一可旋轉臂119-1的遠端。保持臂144也可朝向第一包裝件退繞工位110-1搖擺以將第一可旋轉臂119-1保持在預定位置。[0025]圖2示出了用于圖1的拼接設備的第一可折轉的拼接觸發(fā)器120-1的等軸視圖。在圖2B中，可折轉的拼接觸發(fā)器120-1是在其直立(豎直)位置。拼接觸發(fā)器120-1包括主體121-1和銷。主體121-1具有狹槽125-1并且銷被設定在狹槽125-1中。銷具有第一接觸表面122-1和頂蓋124-1?？烧坜D的拼接觸發(fā)器120-1被構造成當預定力(基于拼接期間期望的股線張力并且基于股線的抗斷強度)在狹槽125-1中向前牽拉銷的時候所述拼接觸發(fā)器折轉。當可折轉的拼接觸發(fā)器120-1折轉時，銷被構造成通過圍繞軸線126-1旋轉127-1而在狹槽125-1中運動到折轉(水平)位置129-1。在折轉位置129-1中，銷指向第一折轉方向128-1。一旦折轉，可折轉的拼接觸發(fā)器120-1可被復位到其直立位置。[0026]可折轉的拼接觸發(fā)器120-1可由剛硬而堅固的各種固體材料制成。例如，可折轉的拼接觸發(fā)器120-1可由塑料、金屬、陶瓷、木材等制成。第一接觸表面122-1可由堅硬的各種固體材料制成。例如，股線引導件可由塑料、金屬、陶瓷等制成?？烧坜D的拼接觸發(fā)器120-1可配置有彈簧以在預定力下折轉。第二可折轉的拼接觸發(fā)器120-2能夠以與第一可折轉的拼接觸發(fā)器120-1相同的方式進行配置。[0027]圖3示出了圖1的拼接設備各部分的頂視圖。圖3示出了圖1的第一可旋轉臂119-1處于第一位置119-la，并且圍繞第一旋轉軸線113-1旋轉到替換位置119_lb。在圖3中，第一可旋轉臂119-1是無動力臂。第一可旋轉臂119-1被構造成將股線從圖1的第一包裝件112-1退繞到下游的橫向進給位置109。第一可旋轉臂119-1包括第一股線引導件，并且第一可旋轉臂119-1圍繞第一旋轉軸線113-1的旋轉限定第一股線引導件遠端的第一循環(huán)路徑114-1。[0028]圖3也示出了第一可折轉的拼接觸發(fā)器120-1的接觸表面122-1具有包角123_1，所述包角由第一接觸表面122-1被穿過拼接設備的股線接觸的那部分所形成。第一可折轉的拼接觸發(fā)器120-1具有第一折轉方向128-1，其大致指向下游的橫向進給位置109。如本文所用，當詞語“大致”被應用于方向時，所述詞語“大致”是指在規(guī)定方向的0-30°(或者在該范圍內的任何整數值)范圍內。[0029]圖3還顯示拼接纏繞外殼130的接觸表面132具有包角133，所述包角由接觸表面132被穿過拼接設備的股線接觸的那部分所形成。包角133可介于275°和315°之間。[0030]圖3顯示具有包角123-2的第二可折轉的拼接觸發(fā)器120_2的接觸表面122_2，所述包角由第二接觸表面122-2被穿過拼接設備的股線接觸的那部分而形成。第二可折轉的拼接觸發(fā)器120-2具有大致指向下游的橫向進給位置109的第二折轉方向128-2。[0031]圖3也顯示圖1的第二可旋轉臂119-2處于第二位置119_2a，并且圍繞第二旋轉軸線113-2旋轉到替換位置119-2b。在圖3中，第二可旋轉臂119-2是無動力臂。第二可旋轉臂119-2被構造成將股線從圖1的第二包裝件112-2退繞到下游的橫向進給位置109。第二可旋轉臂119-2包括第二股線引導件，并且第二可旋轉臂119-2圍繞第二旋轉軸線113-2的旋轉限定第二股線引導件遠端的第二循環(huán)路徑114-2。[0032]圖4A示出了圖3的拼接設備各元件的周向間距的頂視圖。在整個本公開中，周向位置是指各元件相對于從下游的橫向進給位置109輻射的基準線的相對位置。例如，如果第一基準線從下游的橫向進給位置輻射，并且第二基準線從下游的橫向進給位置輻射，并且基準點存在于被所述第一基準線和第二基準線所限定的扇形中，則所述基準點在周向上被設置在第一基準線和第二基準線之間。同樣，在整個本公開中，徑向間距170是指就距下游的橫向進給位置109的距離而論各元件的位置，其中171是指徑向內側(相對接近于下游的橫向進給位置109)，并且171是指徑向外側179(相對遠離下游的橫向進給位置109)。[0033]圖4A包括基準線151、152、153和154，它們限定扇形161、162、163、164和165的邊界。基準線151從下游的橫向進給位置109延伸穿過第一循環(huán)路徑114-1上的徑向最遠點115-lb?；鶞示€151限定扇形161的一邊。基準線152從下游的橫向進給位置109延伸穿過拼接纏繞外殼130的接觸表面132的一側上的周向最遠點135-1。基準線151和152限定扇形162的邊?；鶞示€153從下游的橫向進給位置109延伸穿過拼接纏繞外殼130的接觸表面132的另一側上的周向最遠點135-2?；鶞示€152和153限定扇形163的邊?；鶞示€154從下游的橫向進給位置109延伸穿過第二循環(huán)路徑114-2上的徑向最遠點115_2b?；鶞示€154限定扇形165的一邊。[0034]在圖4A中，第一循環(huán)路徑114-1被設置在扇形161中，第一可折轉的拼接觸發(fā)器120-1被設置在扇形162中，拼接纏繞外殼130被設置在扇形163中，第二可折轉的拼接觸發(fā)器120-2被設置在扇形164中，并且第二循環(huán)路徑114-2被設置在扇形165中。[0035]圖4B示出了圖3的拼接設備各元件的徑向間距的頂視圖。第一循環(huán)路徑114-1具有最遠點115-lb，其在徑向外側179上距下游的橫向進給位置109最遠，如根據距離181所測量的那樣。第一可折轉的拼接觸發(fā)器120-1具有在第一接觸表面122-1上的最遠點122-lb，其在徑向外側179上距下游的橫向進給位置109最遠，如根據距離182所測量的那樣。拼接纏繞外殼130具有在股線接觸表面132上的最近點132-la，其在徑向內側171上最接近于下游的橫向進給位置109，如根據距離183所測量的那樣。第二可折轉的拼接觸發(fā)器120-2具有在第二接觸表面122-1上的最遠點122-2b，其在徑向內側179上距下游的橫向進給位置109最遠，如根據距離184所測量的那樣。第二循環(huán)路徑114-2具有最遠點115-2b，其距下游的橫向進給位置109徑向外側179最遠，如根據距離185所測量的那樣。[0036]距離182大于距離181和距離183。在圖4B中，距離181大于距離183，盡管在各種實施例中并非要求如此。距離184大于距離183和距離185。在圖4B中，距離185大于距離183，盡管在各種實施例中并非要求如此。在圖4B中，距離181等于距離185，并且距離182等于距離184，盡管在各種實施例中并非要求如此。[0037]圖5A示出了經由圖1的拼接設備的接合股線的頂視圖，其中第一包裝件112-1處于第一退繞工位110-1作為活動包裝件，并且第二包裝件112-2處于第二退繞工位110-2作為待用包裝件。第一包裝件112-1具有第一股線并且第二包裝件112-2具有第二股線。第一股線的后端被接合到第二股線的前端以形成接合股線。[0038]接合股線使用活動包裝件股線選定路線190-a來引導，其具有許多選定路段。在圖5A-5D的各實施例中，每個選定路段被顯示為基本上線性的，然而在各種實施例中并非要求如此。股線路徑190-a包括從下游的橫向進給位置109到第一循環(huán)路徑114-1上的第一旋轉臂的第一股線引導件的第一選定路段191-a。從第一股線的后端(靠近第一包裝件112-1的芯部設置)，接合股線被設置成圍繞第一可折轉的拼接觸發(fā)器120-1的第一接觸表面122-1，從而形成第二選定路段192-a。從第一接觸表面122-1，接合股線也被設置成圍繞拼接纏繞外殼130的接觸表面132，從而形成第三選定路段193-a。從拼接纏繞外殼130的接觸表面132，接合股線還被設置在第二循環(huán)路徑114-2上的第二旋轉臂的第二股線引導件上，從而形成第四選定路段194-a。當接合股線被退繞并且從活動的第一包裝件112-1轉移到待用的第二包裝件112-2時，所述股線沿著股線路徑190-a而行，從而改變作為拼接的一部分，如下所述。[0039]圖5B示出了接合股線選定路線190-b的圖5A的接合股線的頂視圖，當接合股線從處于第一包裝件退繞工位110-1中的前面的活動包裝件被轉移到處于第二包裝件退繞工位110-2中的待用包裝件時，在活動包裝件被完全退繞之后(在第一退繞工位110-1中剩下芯部)，接合股線被牽拉出第一可旋轉臂的股線引導件，并且被牽拉出在第一退繞工位110-1中的芯部；接著接合股線中的張力朝向下游的橫向進給位置109牽拉接合股線。這消除第一選定路段191-a并且產生從第一可折轉的拼接觸發(fā)器120-1的第一接觸表面122-1到下游的橫向進給位置109的新的第二選定路段192-b。[0040]股線中的張力牽拉處于折轉方向上的第一可折轉的拼接觸發(fā)器120-1的銷，其朝向下游的橫向進給位置109。當所述張力達到第一可折轉的拼接觸發(fā)器120-1的預定力的拉力時，第一可折轉的拼接觸發(fā)器120-1折轉。接合股線中的張力再次朝向下游的橫向進給位置109牽拉接合股線，并且接合股線從拼接纏繞外殼130的接觸表面132被退繞。這消除了第二選定路段192-b和第三選定路段193-a。接合股線被轉移到待用包裝件(其為第二包裝件112-2)。[0041]圖5C示出了在接合股線被轉移到第二包裝件112-2之后待用包裝件股線選定路線190-c的圖5B的接合股線的頂視圖。當接合股線被轉移到第二包裝件112-2時，這產生從下游的橫向進給位置109到第二循環(huán)路徑114-2上第二旋轉臂的第二股線引導件的新的第四選定路段194-c。第二包裝件112-2(其之前是待用包裝件)變成新的活動包裝件。[0042]如圖所示，一旦第二包裝件112-2變成新的活動包裝件，來自第一包裝件112-1的芯部可被移除，并且新的待用包裝件112-3可被添加到第一包裝件退繞工位110-1作為新的待用包裝件。第二包裝件112-2具有第二股線并且第三包裝件112-3具有第三股線。第二股線的后端被接合到第三股線的前端以形成新的接合股線。[0043]新的接合股線使用具有許多選定路段的新活動包裝件股線選定路線190-d來引導。股線路徑190-d包括從下游的橫向進給位置109到第二循環(huán)路徑114-2上的第二旋轉臂的第二股線引導件的第四選定路段194-c。從第二股線的后端(靠近第二包裝件112-2設置)開始，新接合的股線被設置成圍繞第二可折轉的拼接觸發(fā)器120-2的第二接觸表面122-2，從而形成第五選定路段195-d。從第二接觸表面122-2，新接合的股線也被設置成圍繞拼接纏繞外殼130的接觸表面132，從而形成第六選定路段196-d。從拼接纏繞外殼130的接觸表面132，新接合的股線還被設置在第一循環(huán)路徑114-1上第一旋轉臂的第一股線引導件上，從而形成第七選定路段197-d。當新接合的股線被退繞并且從新的活動的第二包裝件112-2轉移到新的待用第三包裝件112-3時，股線沿著股線路徑190-d而行，從而改變作為拼接的一部分。以與如上所述對于從第一包裝件退繞工位110-1拼接到第二包裝件退繞工位110-2所傳授的相同方式來執(zhí)行從第二包裝件退繞工位110-2拼接到第一包裝件退繞工位110-1。[0044]本發(fā)明的各實施例在退繞過程期間使用拼接設備，以當材料股線從活動包裝件被轉移到待用包裝件時正確地引導股線。采用拼接設備能夠使股線相對于包裝件、股線引導件和下游設備保持正確的方向。這對于用可旋轉臂退繞股線的方法尤其有用。因此，退卷設備可按順序退繞包裝件，同時連續(xù)地饋送到下游設備。[0045]本文所公開的量綱和值不旨在被理解為嚴格地限于所述的精確值。相反，除非另外指明，每個這樣的量綱旨在表示所引用的值和圍繞該值功能上等同的范圍。例如，公開為“40mm”的尺寸旨在表示“約40mm”。[0046]本文引用的每一文件，包括任何交叉引用的或相關的專利或專利申請，均特此以其全文引入本文，除非明文予以排除或以其他方式受限。對任何文獻的引用均不是承認其為本文公開的或受權利要求書保護的任何發(fā)明的現有技術、或承認其獨立地或以與任何其它一個或多個參考文獻的任何組合的方式傳授、提出建議或公開任何此類發(fā)明。此外，當本文獻中術語的任何含義或定義與引入本文以供參考的文獻中相同術語的任何含義或定義沖突時，將以賦予本文獻中那個術語的含義或定義為準。[0047]盡管已用特定實施例舉例說明和描述了本發(fā)明，但對于本領域的技術人員顯而易見的是，在不背離本發(fā)明的實質和范圍的情況下可做出許多其它改變和變型。因此，隨附權利要求書旨在涵蓋本發(fā)明范圍內的所有這些改變和變型?！緳嗬蟆?.一種用于退繞材料股線的機器，所述機器包括:第一包裝件退繞工位(110-1)，所述第一包裝件退繞工位被構造成將股線從裝載到所述第一包裝件退繞工位(110-1)中的第一包裝件(112-1)退繞到下游的橫向進給位置(109)，其中所述第一包裝件退繞工位(110-1)包括第一設備，所述第一設備具有包括第一旋轉軸線(113-1)和第一股線引導件的第一無動力的可旋轉臂(119-1)，其中所述第一可旋轉臂(119-1)圍繞第一旋轉軸線(113-1)的旋轉限定所述第一股線引導件的遠端的第一循環(huán)路徑；第二包裝件退繞工位(110-2)，所述第二包裝件退繞工位被構造成將股線從裝載到所述第二包裝件退繞工位(110-2)中的第二包裝件(112-2)退繞到所述下游的橫向進給位置(109)，其中所述第二包裝件退繞工位包括第二設備，所述第二設備具有包括第二旋轉軸線(113-2)和第二股線引導件的第二無動力的可旋轉臂(119-2)，其中所述第二可旋轉臂(119-2)圍繞所述第二旋轉軸線(113-2)的旋轉限定所述第二股線引導件的遠端的第二循環(huán)路徑；以及具有第一股線接觸表面(122-1)的第一可折轉的拼接觸發(fā)器(120-1)，其中所述第一可折轉的拼接觸發(fā)器被周向設置在所述第一旋轉軸線(113-1)和所述第二旋轉軸線(113-2)之間。2.根據權利要求1所述的機器，其中所述第一可折轉的拼接觸發(fā)器(120-1)被設置在所述第一循環(huán)路徑和所述第二旋轉軸線之間。3.根據權利要求4所述的機器，其中所述第一可折轉的拼接觸發(fā)器(120-1)被設置在所述第一循環(huán)路徑和所述第二循環(huán)路徑之間。4.根據前述權利要求中任一項所述的機器，其中:所述第一循環(huán)路徑具有在徑向上距所述下游的橫向進給位置(109)最遠的第一循環(huán)路徑最遠點；所述第一股線接觸表面具有在徑向上距所述下游的橫向進給位置(109)最遠的第一股線接觸表面最遠點；并且所述第一股線接觸表面最遠點比所述第一循環(huán)路徑最遠點在徑向上距所述下游的橫向進給位置(109)更遠。5.根據前述權利要求中任一項所述的機器，所述機器還包括拼接纏繞外殼(130)，其中所述拼接纏繞外殼被周向設置在所述第一可折轉的拼接觸發(fā)器(120-1)和所述第二循環(huán)路徑之間。6.根據權利要求7所述的機器，其中:所述拼接纏繞外殼(130)具有包括拼接纏繞接觸表面最近點的拼接纏繞股線接觸表面(132)，所述拼接纏繞接觸表面最近點在徑向上最接近所述下游的橫向進給位置(109)；并且所述拼接纏繞接觸表面最近點比所述第一股線接觸表面最遠點在徑向上更靠近所述下游的橫向進給位置(109)。7.根據權利要求8所述的機器，其中:所述第二循環(huán)路徑具有在徑向上距所述下游的橫向進給位置(109)最遠的第二循環(huán)路徑最遠點；并且所述第二循環(huán)路徑最遠點比所述拼接纏繞接觸表面最近點在徑向上距所述下游的橫向進給位置更遠。8.根據前述權利要求中任一項所述的機器，其中所述第一可折轉的拼接觸發(fā)器(120-1)具有第一折轉方向，并且所述第一可折轉的拼接觸發(fā)器被設置在所述機器上，使得所述第一折轉方向被取向成基本上朝向所述下游的橫向進給位置(109)。9.根據權利要求8所述的機器，其中所述第一折轉方向被取向成完全朝向下游的橫向進給位置(109)?！疚臋n編號】B65H57/20GK103906694SQ201280053408【公開日】2014年7月2日申請日期:2012年11月1日優(yōu)先權日:2011年11月4日【發(fā)明者】M·卡斯蒂略,P·諾森,D·維爾茨申請人:寶潔公司