CN101466626A - 用由卷纸芯的通过来致动的断开纸幅材料的机构生产纸幅材料的卷筒的方法和装置 - Google Patents

Abstract

一种复卷机，其包括：卷纸装置(1、3、5)；纸幅材料的进给路径；卷纸芯(A)的插入路径；分离器装置(25)，其用以在完成卷绕每个卷筒时割断纸幅材料。分离器装置设置和生产将由通过卷纸芯致动。

Description

用由卷纸芯的通过来致动的断开纸幅材料的机构生产纸幅材料的卷筒的方法和装置

技术领域

本发明涉及用于生产纸幅材料的卷筒(log)的方法和机器。更准确地说，本发明不是唯一地涉及用于生产薄页纸，例如卫生纸卷、厨用纸巾或诸如此类的纸的方法和机器。

发明背景

为了生产纸幅材料，例如厨用纸巾、卫生纸或诸如此类的卷采用了复卷机。这些复卷机以纸幅材料进给，所述纸幅材料由一层或多层薄页纸或诸如此类的纸形成，从大直径的原纸卷退绕。将预定量的纸幅材料卷绕在卷纸芯上，以形成卷筒，卷筒的轴向长度相当于进给到复卷机上的纸幅材料的宽度，并且比预定使用的小成品纸卷的轴向长度大许多倍。这些卷筒接着切成所需尺寸的单独纸卷，随后将所述纸卷包装。

现代化的复卷机连续地运转，即纸幅材料的进给基本上恒速进行。基本上恒速表示为这样一种速度，即在完成卷绕卷筒时和在开始卷绕后面的卷筒之前，即在变换步骤期间不要求有显著改变。

在完成卷绕每个卷筒时所进行的变换步骤是这种步骤，在该步骤中，割断纸幅材料(优选地沿着横向穿孔线)，以形成最终边缘和起始边缘，所述最终边缘围绕完成的卷筒完成卷纸，而所述起始边缘必须转到新的卷纸芯上，以引起形成后面的卷筒。

为了割断纸幅材料，已知有各种装置，该装置通常由致动器致动，以在完成卷绕每个卷筒时进行割断纸幅材料，从而形成起始边缘和最终边缘，这种操作用复卷机的其它构件同步控制。

例如，美国专利US-A-5,979,818，US-A-5,7689,352和US-A-5,853,140描述了一些复卷机，其中，纸幅材料是在插入通道期间，通过割断件或者分离器装置，在完成的卷筒与新的纸芯之间割断，所述割断件或分离器装置作用在纸幅材料上，从而将其切断或撕开。这种分离器装置通过马达运动，该马达与复卷机的其它部件，尤其是与用于插入纸芯的系统同步。

在另一些已知装置(GB-A-1,435,525)中，纸幅材料的割断用压缩空气射流进行，所述压缩空气射流与纸芯插入卷纸区同步。在US-A-4,487,377中和EP-A-454633中，纸幅材料在完成卷绕每个卷筒时通过刀或刀片切开，所述刀或刀片与插入新卷纸芯同步致动。

US-A-5,137,225描述了一种复卷机，其中，纸幅材料由于插入到插入通道中的新纸芯与固定的表面之间相配合的结果而被撕开，纸芯将纸幅材料紧压在固定表面上，并因此产生超过纸幅材料的断裂点的应力。

GB-A-2,105,688和EP-A-524158描述了一些复卷机，其中，纸幅材料通过一个或多个形成卷纸架的卷纸辊的加速作用被撕开。

将分离器装置同复卷机的其它部件的作用定时以得到纸幅材料在预定瞬间撕开、切断或通常割断是结构上复杂而棘手的问题。

发明内容

本发明的实施例的目的是提供一种方法和机器，所述方法和机器采用简单、价廉且易于控制的机构，使有可能在完成每个卷筒形成周期时得到与插入卷纸芯准确定时，即同步地割断纸幅材料。

按照可能的实施例，本发明的方法提供在完成卷绕卷筒时将纸幅材料割断，以形成最终边缘和起始边缘，所述最终边缘卷绕在卷筒上，而所述起始边缘卷绕在插入到插入路径中的新卷纸芯上，其中，纸幅材料被分离器装置割断，所述分离器装置由新卷纸芯沿着插入路径通过直接控制。实质上，按照可能的实施例，分离器装置是被动式构件，它被卷纸芯在其运动期间的推力致动。按照不同的实施例，分离器装置可以借助于纸芯的通过，例如利用传感器间接致动，所述传感器检测纸芯在其路径的特定位置中的通过，并产生分离器装置的致动信号(通过合适的致动器)。产生割断纸幅材料的致动可以通过纸芯进给的推力产生，而当纸芯必须在所述分离器装置以外朝向卷纸装置或卷纸架运动时，致动器便使该分离器装置退出。

按照可能的实施例，本发明的方法包括以下步骤：

-沿着插入路径进给卷纸芯；

-沿着所述插入路径设置控制元件，所述控制元件被约束在分离器装置上；

-使纸芯在其沿着插入路径进给期间与控制元件相互作用，以致动分离器装置并引起割断纸幅材料。

实质上，本发明基于下述原理，即致动分离器机构不是通过致动器用特定控制器与机器的其它构件同步，而是通过使纸芯与分离器装置直接地相互作用，所述分离器装置实质上是被动式装置。在本说明书的范围内，被动式装置预计为一种没有其致动器的装置，所述装置受纸芯沿着其插入路径在特定位置中通过控制。

按照本发明的具体实施例，该方法包括以下步骤：

-提供用于纸芯的滚动表面；

-提供用于纸幅材料的活动导向件，所述活动导向件与滚动表面一起限定用于插入纸芯的通道，在所述通道中纸幅材料与导向件接触进给；

-在完成卷绕卷筒时，将新卷纸芯插入通道中，使与纸幅材料及与滚动表面接触；

-沿着通道进给卷纸芯；

-使卷纸芯沿着通道与分离器装置相互作用，而卷纸芯的运动引起所述分离器装置对纸幅材料的作用。

在本发明的可能的实施例中，在割断纸幅材料之后继续沿着其插入路径进给纸芯引起分离器装置相对于插入路径暂时退出，以使卷纸芯能通过。

在本发明的可能的实施例中，通过与分离器装置相互作用，纸芯对着纸幅材料推压该装置，从而使纸幅材料夹紧在分离器装置与导向件之间。导向件可以由皮带或其它柔性元件、互相平行的皮带组件或诸如此类的部件形成，纸幅材料与所述导向件接触。除了容许的滑动之外，纸幅材料的进给速度基本上与导向装置或构件的进给速度相同。在不同的实施例中，导向件可以由卷纸辊中的一个构成，所述卷纸辊限定周边或表面复卷机的卷纸架。

分离器装置可以围绕摆动轴或旋转轴被旋转或摆动地支承，而纸芯在其沿着插入路径通过的情况下引起分离器装置贴着纸幅材料摆动，以使纸幅材料撕开或割断。

割断优选地沿着穿孔线进行。可替换地，割断也可在没有穿孔的地方，例如用锋利或齿形刀片进行。

分离器装置可以通过配重或者按照本发明的优选实施例通过弹性件，例如机械弹簧、气动弹簧(比如气动活塞-气缸系统)或者通过另外的适合装置保持在空闲位置(idle position)。分离器装置由于纸芯沿着其插入路径进给随即施加推力的结果而操作，即被引到操作位置，以与纸幅材料相配合。分离器装置有利地相对于纸芯的进给路径具有第二退出位置，因此，使纸芯能自由地进给且沿着到卷筒形成区的路径没有障碍。

按照不同的情况，在本发明的优选实施例中，提供一种复卷机，用于生产卷绕卷纸芯的纸幅材料的卷筒，所述复卷机包括：

-卷纸装置；

-纸幅材料的进给路径；

-卷纸芯的插入路径；

-分离器装置，以在完成卷绕每个卷筒时割断纸幅材料，该分离器装置设置和设计成在插入路径中与卷纸芯相互作用，并借助于所述纸芯在沿着所述路径通过期间致动。

按照不同的实施例，本发明涉及一种用于围绕纸芯生产纸幅材料的卷筒的方法，所述方法包括以下步骤：

-在卷纸架中卷纸纸幅材料的第一卷筒；

-在完成卷绕所述第一卷筒时，将新的卷纸芯送向卷纸架；

-使送向卷纸架的新卷纸芯与分离器装置相互作用，以割断纸幅材料而形成最终边缘和起始边缘，所述最终边缘卷绕在卷筒上，而所述起始边缘预计紧固到新卷纸芯上；

-将纸幅材料的第二卷筒卷绕在所述新卷纸芯上。

此外，形成本发明的目的是一种复卷机，所述复卷机在组合中包括：

-卷纸架；

-纸幅材料朝向卷纸架的进给路径；

-卷纸芯朝向卷纸架的插入路径；

-分离器装置，以在完成卷纸时割断纸幅材料。

按照本发明，分离器装置有利地沿着纸芯的插入路径设置，并产生和设置成在纸芯沿着所述插入路径通过期间与卷纸芯结合起作用，以便卷纸芯致动分离器装置引起割断纸幅材料。更准确地说，按照本发明的特殊情况，卷纸芯将推力施加在分离器装置上，而使所述卷纸芯沿着插入通道滚动。这种推力致动分离器装置，而使它割断纸幅材料。

按照不同的情况，本发明涉及一种复卷机，所述复卷机在组合中包括：

-卷纸架；

-纸幅材料朝向卷纸架的进给路径；

-卷纸芯朝向卷纸架的插入路径；

-分离器装置，以在完成卷绕卷筒时割断纸幅材料，所述分离器装置干扰纸芯的插入路径，因此，纸芯沿着所述插入路径通过引起分离器装置的运动，并由此对纸幅材料产生撕开或割断作用。

本发明的方法和装置的另一些特征、实施例和优点在下面参照附图中所示的某些实施例的示例指出。

附图说明

本发明通过下面的说明和附图将更好地理解，所述附图示出本发明的实际非限制性实施例。更准确地说，在附图中相同或等效的部件用相同的附图标记表示。

图1A至1F示出本发明的变换操作顺序的第一实施例；

图2A至2F示出本发明的第二实施例的操作顺序；

图3示出图2B中线III-III所示的剖视图；

图4示出图2A中线IV-IV所示的剖视图；

图5A至5E示出本发明的另一个实施例的操作顺序；和

图6A至6F示出本发明的另一个实施例的操作顺序。

具体实施方式

附图示出本发明的不同实施例中复卷机的构件，所述构件被限于机器必需的那些部件，以便理解本发明所基于的原理。机器的其它部件可以以该领域的技术人员本来已知的方式设计，例如，特别是如本说明书的引言部分所提到的出版物中所述的那些，所述出版物的内容完全包括在本文中。更准确地说，附图中所示的操作顺序表示卷纸头的构件，即用来进给纸幅材料和插入纸芯以及随后围绕相应的管状纸芯形成纸幅材料的单个卷筒的那些构件。

开始参见图1A至1F、3和4，复卷机整个用1表示，该复卷机1包括卷纸装置3，所述卷纸装置3包括：第一卷纸辊1，该第一卷纸辊1围绕旋转轴1A朝箭头f1方向旋转；第二卷纸辊3，该第二卷纸辊3围绕旋转轴3A按照箭头f3旋转；第三卷纸辊5，该第三卷纸辊5围绕轴线5A朝箭头f5方向旋转。编号7表示摆动臂，该摆动臂7使卷纸辊5能运动，致使处于由辊1、3和5限定的卷纸架上的卷筒L能增加直径到最终尺寸。

在卷纸辊1与3之间，形成压区9，纸幅材料N穿过所述压区9(例如纤维素纸幅材料，比如一张薄页纸)，所述纸幅材料N通过穿孔器装置(未示出)进给，这产生一连串的横向穿孔线，而将纸幅材料N分成单独的分段或纸张，这些单独的分段或纸张在最后使用步骤中可以单独地分开。

纸幅材料N沿着进给路径进给，所述进给路径部分地围绕卷纸辊1延伸，以及粘附到活动导向件13上，所述导向件13在这个实施例中由一皮带或由一系列相互平行的皮带形成，所述一系列皮带由滑动表面或滑瓦合适地支承。形成纸幅材料N的导向件13的皮带围绕卷纸辊1进给，优选地放置在相应的环形槽中，并在卷纸辊15周围环绕轴线15A旋转，所述轴线15A近似地平行于卷纸辊1的轴线1A，所述卷纸辊15的圆周速度与卷纸辊1的圆周速度及与纸幅纸料N的进给速度近似相同。这个速度优选地在卷纸循环期间和尤其是在变换步骤期间近似地保持不变。

在卷纸辊1与15之间，由形成导向件13的皮带所限定的路径内部，设置有固定的计数器元件(counter element)17，所述计数器元件17可以具有供形成导向件13的皮带用的滑动和导向槽。

在导向件13的下部分支的前面，延伸滚动表面19，所述滚动表面19由一系列相互平行且较薄的分段21形成，如在图3和4中作为示例示出的那样。在这些图中，有形成滚动表面19的可见分段21。各个分段21在卷纸辊3中环形槽内部延伸，以在它们之间形成每次插进机器中的卷纸芯的基本为连续的滚动表面。该滚动表面19用活动导向件13的下部分支限定用于插入纸芯的通道23，所述通道23在进入区具有比通道其余部分的高度稍低的高度h，以便引起每次由插入件(未示出)插入卷纸芯而产生的弹性变形。实际上，高度h低于卷纸芯的外径。通道23的其余部分也比该外径稍低，以保持各种卷纸芯牢固地与滚动表面19接触，而且使沿着进给路径进给的纸幅材料N与形成导向件13的皮带接触。

在沿着通道23的延伸部分的中间位置，设置分离器装置25，所述分离器装置25用来在完成卷绕每个卷筒时割断纸幅材料N。分离器装置在图4中以示意正视图示出。它由多个加压器27组成，这些加压器27围绕公共轴线29铰接，该轴线29与纸幅材料N沿着导向件13的下部分支进给的方向成大约90°横向延伸。加压器27优选地具有弹性结构，并形成基本上L形的托架部分，且在与成形的突起部31中摆动部分29的轴线的相对侧上延伸，所述突起部31在摆动部分29的轴线的上游通道23内部相对于纸幅材料N的进给方向(箭头F)和纸芯沿着通道23的方向伸出。编号33表示活塞-气缸致动器，所述活塞-气缸致动器33也可以用不同构件代替，用于与纸芯的运动同步运动和倾斜地控制分离器装置25，所述活塞-气缸致动器通常保持分离器装置25处于图1A所示的配置。例如，可以使用电子控制的电动机，所述电动机优选地与分离器装置25的摆动轴对准。致动器33(不管是活塞-气缸致动器、电动机还是其它装置)的致动可以通过纸芯的通过，例如通过传感器产生，所述传感器检测纸芯在特定位置中通过。图1A用编号32示意示出具有这种功能的传感器。这可以是光学传感器、光电池、微型开关或诸如此类的器件。传感器32能用来控制装置反时针方向(在附图中)的摆动，以便达到割断纸幅材料和/或顺时针方向(也参见附图)以使纸芯在切开或割断纸幅材料之后能行进。这样，减少或免除需要直接用纸芯作为装置25的摆动运动的致动件。然而，在任何情况下，由于纸芯在其插入路径的特定部位或区域中行进的结果，达到割断纸幅材料的控制，而不必使割断装置与机器的其它机械构件同步，如在更复杂的复卷机中发生的那样。

在优选实施例中，可以使用简单的弹性件(比如由活塞-气缸系统33构成的气动弹簧)，所述弹性件将分离器装置25约束在空闲位置，致动运动完全受纸芯的通过控制。可以将减震器与弹性件结合，以便在纸芯A移动到该分离器装置25(从图1A转到图1E)以外之后，减弱分离器装置25的返回运动。

在图1A的空闲位置中，加压器27的上端(必要时，涂覆能流动材料和/或具有高摩擦系数)距进给的纸幅材料N有一定距离，例如几毫米或几厘米，所述进给的纸幅材料N与在计数器元件17相对的位置中的导向件13接触。在加压器27的上端上方，还可以安装刚性或半刚性的板，以便于对着计数器元件17制动纸幅材料(图2A)。而且，计数器元件17还可能具有切割槽或者对刀片；在这种情况下，加压器27的上端优选地具有齿形，所述上端穿过槽并断开纸幅材料。这种撕开系统在纸幅材料没有横向穿孔线的情况下尤其有利，所述穿孔线通常在完成卷纸时撕开使用。

在分离器装置25的下游，设置有活动机械构件41，用于形成或便于形成纸幅材料环绕每一个卷纸芯的第一圈，所述卷纸芯沿着通道23朝卷纸区方向进给。这种活动机械构件41具有图3所示限于一部分构件的形状。实质上，构件41由多个托架43形成，这些托架43围绕轴线45铰接，所述轴线45相对于纸幅材料N的进给方向取向大约90°，并因此与分离器装置25的摆动轴29及与卷纸辊15、1、3和5的轴线15A、1A、3A和5A近似平行。

每个托架43具有突起部43A，所述突起部43A在不操作或者静止条件下如图1A中所示在通道23的内部伸出。除了突起部43A之外，每个托架43还具有弯曲臂43B，所述弯曲臂43B在所示的实施例中由三个相互成一定角度的直线段形成，但所述直线段也可采取弯曲的形状或者由较少数量的相互成一定角度的直线段形成，或者此外由一系列的直线和弯曲线段形成。

优选地，每个托架43与构件相关联，所述构件将所述托架43保持在图1A所示的空闲位置。在图1A-1F所示的示例中，4个所述构件都由活塞-气缸致动器47构成，不过它也可以使用不同的构件，比如机械弹簧、用于与纸芯的运动同步的活动件41的运动和角度控制的构件乃至简单的配重。配重可以由所述活动件41的合适尺寸部分，例如部分43B构成。

上述机器以下面参照图1A至1F的顺序所示的方式操作。图1A示出由三个卷纸辊1、3和5形成的卷纸架中卷绕卷筒L的最后步骤。新的卷纸芯尚未插入通道23中。

图1B示出随后的步骤，在该步骤中，后来的卷纸芯A已通过本身已知但未示出型式的插入件插进通道23中。卷纸芯A例如用卡纸板、塑料或其它能流动材料制成，所述卷纸芯A被强制引入其高度比卷纸芯A外径小的通道23中，使得卷纸芯A在压力下与滚动表面19和与围绕卷纸辊15进给的纸幅材料接触并且与导向件13接触。因此，纸芯A倾斜地加速，从而在与纸幅材料N的接触点上产生基本上与纸幅材料N的进给速度相同的速度，而可能的滑动可忽略不计。

纸芯A沿着滚动表面19按照在通道23内部延伸的插入路径滚动。在这种运动期间，纸芯A遇到(图1B)形成分离器装置25的托架的突起部31。因为这些突起部31在通道23内部伸出，所以纸芯A的行进使突起部31产生向下的推力，所述突起部31位于(相对于纸芯的进给方向)摆动点29的上游。这使分离器装置25按照箭头f25朝反时针(在图中)方向摆动。因此，分离器装置25的加压器27的上端紧压住纸幅材料N，从而将它夹紧在加压器27的弯曲上端与位于纸幅材料N相对侧的计数器元件17(必要时，涂覆能流动材料和/或具有离摩擦力)之间。有利的是，加压器27可以在形成导向件13的平行和间隔开的皮带之间起作用，使得纸幅材料N夹紧在加压器27的上部弯曲突起部与计数器元件17之间，所述计数器元件17优选地是固定的。因此，反时针摆动运动使纸幅材料N停止乃至朝与进给方向相反的方向稍微运动。由于这种结果，纸幅材料沿着由穿孔器(未示出)产生的穿孔线之一撕开，因此，形成在卷筒L上将完成卷纸的最终自由边缘C和必需开始绕在新卷纸芯A上的起始自由边缘T(图1B)。

图1C示出随后的步骤，在该步骤中，卷纸芯A沿着通道23朝加压器27滚动，而纸幅材料N邻近起始自由端T的起始部分T1在新卷纸芯A与分离器装置25的加压器27之间形成一环。为了便于将第一圈的纸幅材料卷绕在卷纸芯T1上，可以使用本领域的技术人员已知的装置，比如空气射流或抽吸、静电或其它装置。

通过沿着通道23滚动继续行进，卷纸芯A开始与加压器27接触，并且由于导向件13(其也构成卷纸芯沿着插入路径的进给件)产生滚动的结果，而将推力施加在加压器27上。因此，这些加压器27在滚动表面19的下面退出，从而克服返回构件33的力。这使纸芯A能行进到分离器装置25之外，而在纸幅材料的环T1上滚动(图1D)。

图1E示出随后的步骤，在该步骤中，卷纸芯A相对于图1D中的位置甚至更加向前，并被纸幅材料N缠绕180°，所述纸幅材料N继续沿着导向件13进给，并继续形成格外长的邻近和在起始边缘T之后的纸幅材料N的长度T1，所述长度T1靠在滚动表面19上，或者在返回构件33的拉力下通过返回到分离器装置25的加压器27的空闲位置而稍微被提升。

在随后的图1F中，纸芯A甚至更加向前移动而遇到活动机械构件41的突起部43A，所述突起部43A由于纸芯在表面19上滚动产生推力的结果而在滚动表面19的下面退出，因此，产生抵抗反作用构件47的作用，从而升起弯曲臂43B，所述弯曲臂43B由于其形状而从滚动的纸芯A的后面包围，并贴着纸芯A升起纸幅材料的边缘T1，所述边缘T1位于纸芯A与滚动表面19之间压力点的上游。臂43B的这种摆动运动造成闭合或者完成纸幅材料围绕新卷纸芯A的第一圈。

实质上，臂43B的远端加工成一定形状和尺寸，以便在纸幅材料与卷纸辊1接触并与卷纸芯A相切的区域中推压纸幅材料N的边缘T1。纸芯沿着表面19继续滚动而后与卷纸辊3接触完成通过压区9插入纸芯，并将该纸芯收进卷纸架1、3、5中，在这里新卷筒继续形成，并以本身已知的方式围绕新的卷纸芯A增加。

从上述说明中将要理解，采用构件25和41如何根本上比现有技术的卷纸机不但在割断纸幅材料方面而且在每个新纸芯上开始卷绕起始自由端方面都简化了机器的结构。纸幅材料围绕新纸芯的第一圈的割断和形成均是由于卷纸芯与机械装置之间相互作用的结果而发生的，这样可以没有致动器，使其不必给相应的马达供电，并且还能使它们与其它机器构件，尤其是纸芯插入器同步。此外还可以用致动器，比如与纸芯运动同步的运动和控制机件来代替返回构件33和47两个或者只代替其中的一个。不管怎样，上述实施例由于消除了这些执行器机构而更加有利。

图1A-1F中的图示表明采用本发明可得到的所有可能的优点。实际上，活动机械构件41避免了需要采取任何另外的措施在每个机器工作周期中将纸幅材料，或者更准确地说，将纸幅材料邻近起始自由边缘T的起始部分固定到新卷纸芯上。纸芯可以不用胶保持，且不需要静电电荷。也不需要压缩空气喷嘴，以便于或完成将纸幅材料的第一圈卷绕在新卷纸芯上，由此减少了能耗、噪音，从而提高了可靠性和降低了机器的成本。

必需理解，分离器装置25也可以在没有机械构件41时使用，并与其它不同的系统结合，来开始将纸幅材料N卷绕在新纸芯上。例如，分离器装置25优选地是被动式，即由于新纸芯插入插入路径的推力的结果而由机械元件所显示的摆动可以与一系统结合，以粘结纸芯或者粘结自由边缘。另外，也可以采用静电、抽吸或吹气系统来开始卷绕第一圈，不过由于上述原因，机械装置41更为有利。

相反地，机械构件41也可以与一些用于割断或分离相对于图1A-1F所示的不同类型的材料的系统结合使用。

图2A至2F示出本发明的复卷机的不同实施例。相同的附图标记表示与上述图1A至1F所示实施例中那些相同或等效的部件。

在图2A至2F所示的实施例的示例中，省去了形成导向件13的皮带组件并因此也省去了返回辊15。在这种情况下通道23在滚动表面19与卷纸辊1的外圆柱面之间形成，所述滚动表面19也由一系列在通道23的纵向延伸部分方向上延伸的相邻分段21形成。在这种情况下，这形成了纸幅材料N的活动导向件。

用于围绕新卷纸芯A形成或完成纸幅材料第一圈的分离器装置25和活动机械构件41如参照图1A-1F所述的那样生产和操作。操作顺序可以根据上面参照图1A-1F的说明和观察顺序2A-2F容易地理解，而不必进一步地详细说明。

图5A至5E示出本发明的复卷机的另一个实施例的操作顺序。相同的附图标记表示与上述实施例中那些相同或等效的部件。卷纸装置的结构与图2A-2F中的结构类似。也设置了用纸幅材料N的三个卷纸辊1、3和5，所述纸幅材料N围绕卷纸辊1卷绕和进给，也形成纸幅材料的导向件。卷纸辊1的外圆柱面与滚动表面19形成用于插入卷纸芯A的通道23。用于将纸幅材料N的第一圈卷绕在新卷纸芯A上的机械构件41被构造成基本上类似于参照图1A的说明和图3详细示出的那样。机械构件具有间隙，以使加压器27能通过。然而，必须理解，构件41与25之间的相对距离通过使分离器装置25的旋转轴向(各图中)左移动和将通道23朝向纸芯的插入区延伸可以大于图中所示的相对距离。这样，元件25和41不碰撞，并且构件41可以具有类似于图4中元件25所示的形式。

图5A-5E中的实施例由于分离器装置的不同构造而与图2A-2F的实施例不同，所述不同构造的分离器装置也用编号25表示。在这种情况下，分离器装置25设计成例如如在美国专利5,979,818中所述那样。它包括多个加压器，所述多个加压器也用附图标记27表示，围绕近似平行于轴线1A和3A的轴线旋转，且使通道23贯穿在各分段21之间自由留下的空间，以将纸幅材料N对着卷纸辊1压紧。加压器27在其与卷纸辊1配合动作时的圆周速度达到造成割断纸幅材料的程度。为此，所示的实施例表示该速度低于纸幅材料N的进给速度的状态，因此，纸幅材料N的割断在完成步骤中在分离器装置25的加压器27与卷筒L之间发生(图5B)。加压器27也有可能以比纸幅材料的进给速度大的圆周速度运动，从而在这种情况下引起在加压器与插入通道23的新纸芯A之间的纸幅材料断裂。

除了用进行纸幅材料的分离的不同方法之外，开始将纸幅材料的第一圈卷绕在新卷纸芯A上通过活动机械构件41用基本上与参照图1A-1F所述的那些相同的方法进行。此外，在这种情况下，可以采用另外的方法，比如射流、抽吸、静电电荷或其它已知的方法来控制和便于在纸芯与滚动表面之间楔入纸幅材料。卷纸第一圈的完成步骤在图5D、5E中特别示出。在这个步骤中，尤其是纸芯A在表面19的长度中滚动，在所述表面19的长度下面齿或突起部43A退回，以使臂43B升起，并因此将纸幅材料N的一段边缘T1楔入进入压区9的新卷纸芯A与卷纸辊1的圆柱面之间，即纸幅材料N粘附到所述卷纸辊上。

图6A至6F示出本发明的一个实施例，其在操作用于围绕新纸芯形成纸幅材料的第一圈的机械构件方面类似于图1A-1F的实施例。相同的附图标记表示与上面参照上述图所述的那些相同或等效的部件。图6A-6F中的实施例由于分离器装置25的不同结构而与图1A-1F中的实施例不同。在这种情况下，装置25由一系列的压缩空气喷嘴构成，所述一系列压缩空气喷嘴设置在导向件13与卷纸辊1、15之间限定的空间中，形成导向件13的皮带围绕所述卷纸辊1、15进给。压缩空气喷嘴25相对于纸幅材料N取向，所述纸幅材料N粘附到导向件13的下部分支的下表面上，即与所述导向件13的下部分支的下表面接触进给。更准确地说，形成分离器装置25的喷嘴面向形成导向件13的平行皮带之间保留的自由空间，以便它们可以与一般压缩空气相互作用在纸幅材料N上，如图6B中所示。

复卷机的操作按图6A-6F中的顺序清楚地示出。在图6B中，卷纸芯A位于通道23内，并在固定表面19上滚动。分离器装置25通过产生压缩空气射流致动，以使纸幅材料优选地沿着穿孔线撕开，所述穿孔线在这瞬间基本上与分离器装置25的喷嘴处于同一水平。空气射流也推压起始边缘T向下，以便促进卷绕在卷纸芯A上，所述卷纸芯A通过滚动继续进给。

在图6C中，卷纸芯已通过分离器装置25的位置，并绕其形成与纸幅材料成大约180°的环与所述纸芯接触。沿着导向件13进给的纸幅材料逐渐地在卷纸芯A下面通过，如图1A-1F的实施例中已经示出的那样，直至纸芯遇到机械构件41而推压突起部43A，通过臂43B顺时针方向(在图中)旋转抵抗反作用构件45的作用升起，以便将纸幅材料N的初始边缘T1楔入卷纸芯A与卷纸辊1的表面之间限定的区域中。

在图6F中，新卷纸芯已经在卷纸架1、3、5中，而且在其上已形成卷筒L的第一部分，而机械构件41通过返回构件47而已返回到其空闲位置。

将要理解，附图仅示出作为本发明的实际示范给出的示例，然而，在不脱离构成本发明的基础概念范围的情况下，在形式和配置方面可以对所述的发明进行改变。在从属权利要求中提供一些附图标记，以便于参照说明和附图阅读权利要求书，而不是限制权利要求书提出的保护范围。

Claims (42)

1.一种用于围绕卷纸芯生产纸幅材料的卷筒的方法，其中，在完成卷绕卷筒时，将纸幅材料割断，以形成最终边缘和起始边缘，所述最终边缘被绕在所述卷筒上，而所述起始边缘被绕在新卷纸芯上，其特征在于，所述纸幅材料被分离器装置割断，所述分离器装置由所述新卷纸芯的通过来控制。

2.如权利要求1所述的方法，其中，所述分离器装置由卷纸芯的通过机械地控制。

3.如权利要求1或2所述的方法，其中，纸芯的通过用传感器元件检测，所述传感器元件产生控制分离器装置的信号。

4.如权利要求1、2或3所述的方法，其包括以下步骤：

-沿着插入路径进给所述卷纸芯；

-沿着所述插入路径设置控制元件，所述控制元件与所述分离器装置相关联；

-使所述纸芯在其沿着所述插入路径进给期间与所述控制元件相互作用，以致动所述分离器装置，并引起割断纸幅材料。

5.如权利要求4所述的方法，其中，所述控制元件是被约束在分离器装置上的机械元件，纸芯在其通过期间作用在所述机械控制元件上。

6.如权利要求4所述的方法，其中，所述控制元件包括传感器和致动器，所述传感器检测纸芯的通过并产生信号，而所述致动器随着所述信号的变化来控制分离器装置。

7.如权利要求4、5或6所述的方法，其中，在割断纸幅材料之后，继续进给所述卷纸芯，使所述分离器装置从插入路径中暂时退出，以使所述卷纸芯能通过。

8.如上述权利要求中的一项或多项所述的方法，其包括以下步骤：

-提供用于所述纸芯的滚动表面；

-设置用于所述纸幅材料的活动导向件，所述导向件和所述滚动表面限定纸芯的插入通道，而所述纸幅材料与所述导向件接触而被进给；

-在完成卷筒卷绕时，将新卷纸芯插入所述通道中，与所述纸幅材料和所述滚动表面接触；

-沿着所述通道进给所述卷纸芯；

-使所述纸芯沿着所述通道与所述分离器装置相互作用，卷纸芯的运动引起所述分离器装置作用在纸幅材料上。

9.如权利要求8所述的方法，其中，所述纸芯与所述分离器装置相互作用，对着纸幅材料推压分离器装置，从而将纸幅材料夹紧在分离器装置与所述导向件之间。

10.如权利要求8或9所述的方法，其中，分离器装置使纸幅材料穿孔。

11.如权利要求9或10所述的方法，其中，在割断纸幅材料之后所述纸芯继续沿着所述通道运动导致分离器装置从通道中暂时退出。

12.如上述权利要求中的一项或多项所述的方法，其中，所述分离器装置围绕摆动轴被旋转地支承，并且其中，所述纸芯当其通过时引起分离器装置对着纸幅材料摆动。

13.如权利要求12所述的方法，其中，所述纸芯引起分离器装置摆动，以将其从所述纸芯的插入路径中退出。

14.如权利要求12或13所述的方法，其中，所述分离器装置围绕基本上与卷纸芯的轴线平行的轴线摆动，所述卷纸芯与所述分离器装置相互作用。

15.如上述权利要求中的一项或多项所述的方法，其中，所述分离器装置弹性地在空闲位置受力，并且其中，所述卷纸芯的通过使所述分离器装置在活动位置受力，在该位置，所述分离器装置作用在纸幅材料上，从而引起割断所述纸幅材料。

16.如上述权利要求中的一项或多项所述的方法，其中，所述分离器装置由纸芯沿着插入路径通过而从空闲位置移动到操作位置，该分离器装置作用在纸幅材料上，从而引起在所述操作位置割断纸幅材料。

17.如上述权利要求中的一项或多项所述的方法，其包括以下步骤：

-沿着进给路径进给纸幅材料；

-沿着插入路径插入卷纸芯，并与所述纸幅材料接触；

-沿着所述插入路径进给所述纸芯，并使所述纸芯与所述分离器装置相互作用，从而引起所述分离器装置致动，所述分离器装置沿着进给路径在所述纸芯的下游作用在纸幅材料上，从而引起割断纸幅材料。

18.如权利要求17所述的方法，其包括另外沿着所述插入路径进给卷纸芯的另一步骤，致使所述分离器装置暂时从插入路径中退出，以使卷纸芯能通过。

19.一种复卷机，用于生产卷绕在卷纸芯上的纸幅材料的卷筒，所述复卷机包括：

·卷纸装置；

·纸幅材料进给路径；

·卷纸芯插入路径；

·分离器装置，以在完成卷绕每个卷筒时割断纸幅材料；

其特征在于，所述分离器装置设置和设计成由通过卷纸芯致动。

20.如权利要求19所述的复卷机，其中，所述割断装置设计和设置成在所述插入路径中与卷纸芯相互作用，与所述卷纸芯接触，从而引起致动分离器装置，并因此割断纸幅材料。

21.如权利要求19所述的复卷机，其包括传感器和致动器，所述传感器沿着卷纸芯的路径设置，而所述致动器用于控制分离器装置，所述传感器在通过卷纸芯期间产生控制致动器的致动信号。

22.如权利要求21所述的复卷机，其中，所述致动信号引起致动分离器装置，以导致割断纸幅材料。

23.如权利要求21或22所述的复卷机，其中，所述致动信号引起致动分离器装置，以控制相对于卷纸芯的路径退出分离器装置，从而使卷纸芯能通过，且不干扰分离器装置。

24.如权利要求19至23中的一项或多项所述的复卷机，其中，所述分离器装置设计和设置成采取空闲位置和操作位置，在所述操作位置，分离器装置作用在纸幅材料上，以引起割断纸幅材料。

25.如权利要求24所述的复卷机，其中，所述分离器装置通过返回元件在空闲位置受力，卷纸芯的通过引起所述分离器装置运动，抵抗所述返回元件朝向操作位置的作用。

26.如权利要求24或25所述的复卷机，其中，所述分离器装置设计和设置成采取退出位置，在所述退出位置它使卷纸芯能通过。

27.如权利要求25和26所述的复卷机，其中，所述返回元件在所述操作位置与所述退出位置之间的所述中间位置使所述分离器装置受力。

28.如权利要求19至27中的一项或多项所述的复卷机，其中，所述分离器装置围绕摆动轴被支承，所述纸芯在所述插入路径中通过引起所述分离器装置摆动。

29.如权利要求19至28中的一项或多项所述的复卷机，其中，所述分离器装置包括控制突起部，所述控制突起部成形并设置成当所述卷纸芯沿着插入路径通过时与所述卷纸芯相互作用，与所述卷纸芯的相互作用引起致动分离器装置。

30.如权利要求19至29中的一项或多项所述的复卷机，其包括：

-纸幅材料的导向件，所述导向件沿着所述进给路径装置，纸幅材料被进给与所述导向件接触；

-滚动表面，其用于所述卷纸芯，其中，所述导向件和所述滚动表面限定所述卷纸芯的插入通道；并且所述分离器装置被设置和控制以沿着所述通道作用在中间位置的纸幅材料上。

31.如权利要求30所述的复卷机，其中，所述分离器装置包括至少一个在所述通道中伸出的控制元件，插入所述通道中的纸芯作用在所述控制元件上。

32.如权利要求31所述的复卷机，其中，相对于卷纸芯在所述通道中的进给方向，控制元件设置在所述分离器装置与所述纸幅材料配合起作用的元件的上游。

33.如权利要求31或32所述的复卷机，其中，所述分离器装置围绕摆动轴被支承，所述摆动轴基本上垂直于纸芯沿着所述通道进给的方向。

34.如权利要求33所述的复卷机，其中，所述摆动轴设置在所述通道在卷纸芯的所述滚动表面的这侧上的外面。

35.如权利要求31至34中的一项或多项所述的复卷机，其中，所述分离器装置包括多个加压器，当所述分离器装置由纸芯通过而被致动时，所述加压器紧压纸幅材料。

36.如权利要求31至35中的一项或多项所述的复卷机，其中，所述滚动表面由多个分段限定，所述多个分段并排设置且相互间隔开，沿着所述通道延伸，并且其中，所述分离器装置在所述通道中相邻分段之间伸出。

37.如权利要求35和36所述的复卷机，其中，所述加压器在相邻分段之间延伸。

38.如权利要求36或37所述的复卷机，其中，所述至少一个控制元件在所述通道中穿过相邻分段伸出。

39.如权利要求19至38中的一项或多项所述的复卷机，其中，所述分离器装置包括刀片，优选是齿形的，以使纸幅材料穿孔。

40.一种用于围绕卷纸芯生产纸幅材料的卷筒的方法，其包括以下步骤：

-在卷纸架中卷绕纸幅材料的第一卷筒；

-在完成卷绕所述第一卷筒时，朝向所述卷纸架进给新的卷纸芯；

-使朝向卷纸架进给的所述新卷纸芯与分离器装置相互作用来割断纸幅材料，以形成最终边缘和起始边缘，所述最终边缘卷绕在所述第一卷筒上；

-将纸幅材料的第二卷筒卷绕在所述新卷纸芯上。

41.一种复卷机，其在组合中包括：

-卷纸架；

-纸幅材料朝向所述卷纸架的进给路径；

-卷纸芯朝向所述卷纸架的插入路径；

-分离器装置，以在完成卷绕卷筒时割断纸幅材料；

其中，分离器装置沿着纸芯的所述插入路径设置，所述分离器装置被设计和设置成在纸芯沿着所述插入路径通过期间与所述卷纸芯相互作用，沿着所述插入路径通过的卷纸芯致动分离器装置，以引起割断纸幅材料。

42.一种复卷机，其在组合中包括：

-卷纸架；

-纸幅材料朝向所述卷纸架的进给路径；

-卷纸芯朝向所述卷纸架的插入路径；

-分离器装置，以在完成卷绕卷筒时割断纸幅材料，干扰纸芯的所述插入路径，纸芯在所述插入路径中通过引起所述分离器装置运动，并使其作用在纸幅材料上，以引起撕开纸幅材料。

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