CN102219127A - 一种无筒卷纸机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种无筒卷纸机，其包括框架式机架、驱动电机、传动机构、两两平行设置的若干个滚筒、可安放待卷纸筒且待卷纸筒可在其上回转以将外层纸幅依次展开的上料装置、通过传动装置与驱动电机构成驱动连接的卷纸轴以及控制装置，卷纸轴系由可连接成同轴以卷制纸筒并可断开以从其上卸下纸筒的三段构成。本发明结构合理、易于制作、卷制操作简单方便，可获得较好的无芯筒卷制质量，尤其是能够直接从卷纸轴上拆卸卷制成的纸筒，整机所需工作空间较小，制造成本较低。

Description

一种无筒卷纸机

技术领域

本发明涉及一种纸制品加工设备，尤其是涉及一种无筒卷纸机。

背景技术

生产线上批量初产出的墙纸通常为直径较大的纸筒，销售和使用时，根据实际需要只需一定的长度即可，为便于使用和携带运输，通常转化成较小直径的筒状；对于纸筒，存在有芯和无芯两种，有芯的生产流程较长、生产效率较低，卷纸使用后其纸质或塑料空心支撑管芯被作为废物丢弃，既造成原材料的浪费和经济的浪费，丢弃的空心支撑管芯还造成环境的污染等缺陷，因此，现在和将来纸筒多采用无芯纸筒，即本发明所述的即本发明所述的无芯筒或无筒；目前绕卷无筒卷纸的设备大多采用芯轴绕卷式，所依据的卷纸原理多为名为“卷筒纸材料的无轴芯卷纸及其制造方法”(专利号：ZL 94101344.8)发明专利所公开的绕卷原理，其是将卷筒纸材料送料到一芯轴上，该芯轴具有许多互相间隔的轴向伸延凸出物，卷筒纸材料的自由端压在芯轴上以便开始卷绕，固结剂加到压轮上，并且卷筒纸材料被压在压轮和芯轴的凸出物之间，从而将固结剂从压轮传输到卷纸的至少最初的两圈上，它们可拆开地固结在一起；卷筒纸在芯轴上被卷绕成满卷的卷纸；卷纸从卷筒纸材料的剩余部分被切开，芯轴从卷纸中抽出便制成无轴芯卷纸。现有的这类卷纸设备虽卷制自动化程度较高，但其卷制完成后需要另外的专用辅助设备将卷制芯轴从卷制成的纸筒中取出，同时使用卷制设备与拆卸设备必然需要较大的工作空间、综合成本也较高，因此较为适用于大批量墙纸生产制造。

发明内容

本发明主要目的是提供一种无筒卷纸机，其结构简单合理，可快速将较大体积的纸卷卷成较小直径的无芯筒纸筒，能够直接从卷纸轴上拆卸卷制成的纸筒，整机所需工作空间较小，制造成本较低。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种无筒卷纸机，包括框架式机架、驱动电机、传动机构、两两平行设置的若干个滚筒、可安放待卷纸筒且待卷纸筒可在其上回转以将外层纸幅依次展开的上料装置、通过传动装置与驱动电机构成驱动连接的卷纸轴以及控制装置，所述卷纸轴为可连接为转轴以卷制纸筒并可断开以从其上卸下纸筒的三段结构。卷纸轴的三段结构，系卷纸轴分为左段、中段和右段，其中左段为动力输入段、中段为卷纸段；卷纸轴三段连接为转轴时可一起转动或者仅中段与动力输入段一起转动，此时中段可卷绕纸筒，中段与相邻段断开时，即可从中段的一端拖出制成的纸筒；卷纸轴的三段连接为转轴时，三段可以处于直线轴状态，亦可为曲轴状态；将待卷纸筒通过上料装置置于机架工作位置，待卷纸筒可以沿自身轴心线回转以使其外层在外在张力作用下依次展开而形成放纸动作，卷纸轴连接为转轴状态，将待卷纸筒的自由端固定于卷纸轴，启动驱动电机促动卷纸轴旋转，卷纸轴带动纸幅绕卷在其圆周上，并通过纸的张力带动待卷纸筒回转放纸，直至卷纸轴上的纸卷达到预定直径，即完成无芯筒纸筒的卷制；卷纸轴三段连接为转轴可卷制纸筒、断开可卸下卷制成的纸筒的这种结构，使得纸筒拆卸与卷制均在卷纸轴上完成，无需其他专用拆卸设备，是一种实用的、成本较低的技术结合；同时，其提供的功能不仅可满足小直径纸筒的卷制，还适用于不同材质、不同尺寸纸幅的纸卷制，是故，本发明这种方案所提供的设备具有较高的性价比；另外，这种集成了纸筒卷制与拆卸的结构，相较于同时使用卷制设备和拆卸设备，其总体体积较小，所需工作空间亦较小。

拆卸制成的纸筒时，需要断开卷纸轴，卷纸轴的断开方式直接影响到拆卸纸筒操作的方便性，卷纸轴中段与左段的连接可以采用铰链、万向节等转动副连接，作为优选，所述卷纸轴的左段和右段分别通过轴承座固定于框架上，中段与左段设为可转动的销接，中段可以连接销为轴心转动使中段可相对左段偏转0——150°，右段上设有可连接或断开中段右端部的连接装置。每个纸筒卷制完成后，通过连接装置将卷纸轴中段与右段脱开，可转动中段使之偏转，即可将纸筒从中段右端拖出卸下；卷纸轴之中段转动后与左段轴线的成一定的夹角，在提供较大的纸筒卸出操作空间的同时，又可在操作中选择适当的角度以尽量使纸筒滑脱方向与纸筒的自重方向更接近或一致，从而更好地利用纸筒的自身重力辅助纸筒拖出卷纸轴的操作，以减少外部需施加的拉拖力，由此取得省力的效果。

连接装置的作用是连接和断开的中段与右段，连接装置可以是采用花键、法兰、联轴器等轴连接装置，作为优选，所述连接装置为可轴向滑动的套筒，滑动该套筒套合或脱开卷纸轴中段的右端部，即构成中段与右段的连接或断开。套筒具有与卷纸轴中段外径适配的内孔，卷纸轴右段上的套筒滑动段与卷纸轴中段可连接于同轴状态，卷纸时，将卷纸轴中段右端部推至连接位置，向左滑动套筒并套合卷纸轴中段之右端而构成中段与右段的连接；卸纸卷时，向右推动连接装置使其脱开纸轴中段右端，转动纸轴中段使其绕连接销向左段外侧转动，再将纸卷从卷纸轴中段的右端拖出卸下，其后转动中段将中段端部推回至与右段连接的位置，向左滑动套筒再将两段连接以进入下一个纸筒的卷制工作状态；套筒可以是一整体结构的筒状套件，也可以是两个可连接于一体的半体组合件。

卷制前，需要将待卷纸的自由端固定于卷纸轴，以拖动纸幅绕卷到卷纸轴上，作为优选，所述卷纸轴圆周上轴向至少设有一个可插入墙纸自由端端部的开口槽，该开口槽的右端延伸至卷纸轴中段右端面相接。墙纸自由端端部插入开口槽，卷纸轴开始旋转时，进入开口槽的墙纸端部即可构成待卷墙纸与卷纸轴的连接，这种结构使墙纸自由端的固定操作十分方便；将纸筒从卷纸轴上拖出时，墙纸自由端随纸筒沿开口槽滑动并从卷纸轴中段右端面上的开口槽端口滑出；另外，由于开口槽与卷制成的纸筒滑脱方向一致，故墙纸自由端与槽体间的附着力和摩擦力极小，自由端纸面与槽体之间不易产生粘连现象，使得在卷制成的纸筒脱开卷纸轴时，几乎不影响纸卷的滑脱操作而达到省力的目的，同时墙纸自由端也不易在滑脱过程中受损，由此可较好地保持纸筒内层的完整度。

待转纸筒系由人工或设备套于上料装置并置于机架的工作位置，在该工作位置上待卷纸筒可以回转以将其外层依次展开而形成放纸动作；上料装置可以是可穿过待卷纸筒内孔的棒或杆，或设于待卷纸筒两端并其两端中心进行夹持的顶杆，或其他替换结构，作为优选，所述上料装置包括横置于机架上的气涨轴，气涨轴的一端设有控制卷纸时墙纸张力大小的磁粉张力器。将待卷纸筒套入气涨轴，通入压缩气体使气涨轴外径扩张至与待卷纸筒内孔紧密贴合，再将气涨轴置于机架工作位置，即进入待卷制工作状态；气涨轴这种结构，易于装入待卷制纸筒内孔，其可变动的外径使得与待卷制纸筒内层的贴合效果也更佳；依据工艺要求，纸张绕卷到卷纸轴上，需要保持一定的张力才可以取得质量较好的卷制纸筒，气涨轴一端的张力器可较为方便地调节控制纸张张力；磁粉张力器具有较稳定的定转矩特性、转矩控制的精度高、与气涨轴易于连接且冲击较小、便于控制，由此可提高卷制质量。

对于现有绕卷设备而言，气涨轴通常作为无芯筒卷制链的终端，即在气涨轴上形成终端产品——纸筒，而本发明中，气涨轴作为上料装置的一部分使用，是卷制链的起始端。

气涨轴作为上料装置的组成部分，其外周上的待卷纸筒的左右位置，将影响卷纸轴上的卷制效果，作为优选，所述气涨轴的一端设有调整气涨轴轴向位置的调节齿轮；气涨轴与滚筒设为相互平行。这种结构，可根据实际情况，在一定范围内调整纸筒的左右位置；气涨轴与滚筒及卷纸轴设为相互平行，可使纸张更为平顺地卷制到卷纸轴上。

纸筒从卷纸轴拖出卸下时，卷纸内层与卷纸轴表面的接触部分存在附着力和摩擦力，附着力和摩擦力的大小影响拖出操作的省力程度和操作的方便性，作为优选，所述卷纸轴圆周上轴向设有若干个均匀分布的条形槽，槽长与滚筒长度相当。条形槽的设置，可减少制成的纸筒内层与卷纸轴间的接触面积，由此可减小拖出时的附着力与摩擦力，降低了劳动强度，方便了操作。

纸幅绕转在转纸轴上，其绕转成的纸筒的致密程度和绕卷质量，与卷上卷纸轴之前的纸幅状态密切相关，作为优选，所述机架的顶端后部设有一对轴线与卷纸轴轴线大体处于同一平面内的橡胶辊，两橡胶辊呈上下排列，位于上方的橡胶辊在其两端设有调整两橡胶辊间隙的胶辊压力调整装置，该胶辊压力调整装置为连接橡胶辊端部的螺旋升降机构。将待卷纸的自由端穿过两橡胶辊之间的间隙，再与卷纸轴相接，两橡胶辊可使纸幅平顺地进入卷纸轴上的绕卷区域，使卷制后的纸卷在其层与层之间有较高的致密度、纸卷侧边也更整齐，绕卷质量更高；由于待卷制的墙纸有不同的厚度，材质亦不尽相同，因此，通过胶辊压力调整装置调整两橡胶辊间隙，使通过的纸幅两侧面与两橡胶辊保持适当的接触并在接触面产生适当的压力，使不同厚度、不同材质的墙纸均可卷制，并均保持较好的卷制质量。胶辊压力调整是通过调整两橡胶辊之间的间隙而产生的结果，亦即根据实际需要增大或减小两橡胶辊间隙，胶辊压力调整装置为连接橡胶辊端部的螺旋升降机构，转动螺旋升降机构可带动相应的上橡胶辊连接端靠近或远离下橡胶辊，这种结构，操作方便，调整可靠，且一旦调整到位，螺旋所具备的自锁能力可使调整的间隙始终保持不变。

卷纸轴上的纸筒卷至预定的纸张长度或预定的直径时，需要将纸筒与纸幅切断，作为优选，所述机架顶部设有裁纸机构，裁纸机构包括横杆及设于横杆上可左右滑动的并设有裁纸刀的刀架。将裁纸刀的刀架沿横杆自一端滑动至另一端，即可将纸幅切断；这种结构，操作简单方便，易于制造；对于裁纸刀的刀架在横杆的滑动，可以采用人工操作方式，亦可结合其他装置实现自动化操作。

因此，本发明结构合理、易于制作、卷制操作简单方便，可获得较好的无芯筒卷制质量，尤其是能够直接从卷纸轴上拆卸卷制成的纸筒，整机所需工作空间较小，制造成本较低。

附图说明

附图1是本发明的一种结构示意图；附图2是卷纸轴中段截面图。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：本发明一种无筒卷纸机，如附图1、附图2所示，其包括机架30、驱动电机5、传动机构、两两平行设置的若干个滚筒以及控制装置，机架30上设有放置待卷纸筒的上料装置7，待卷纸筒可在该上料装置7上回转以将其外层纸幅依次展开形成放纸动作，以使待卷纸筒的外周纸幅依次展开放纸；机架30顶端前部设有卷纸轴15，驱动电机5通过传动装置驱动卷纸轴15旋转。

卷纸轴15为三段式，为可连接为转轴以卷制纸筒并可断开以从其上卸下纸筒的三段结构，其左段和右段分别通过轴承座8、轴承座9固定于框架上，中段与左段设为可转动的销接，中段可以连接销为轴心转动使中段可相对左段偏转0——150°，右段上设有可连接或断开中段右端部的连接装置14。

卷纸轴15左段与中段两者结合的端部，可以设为相互适配的台阶状，或者其一端部设为凸耳、另一端部设为与其适配的可相扣合的槽体，又或者其一端部设若干个凸起、另一端部设与之适配的可相扣合的若干个凹槽；当然，无论卷纸轴15左段和中段的结合部采用上述哪种结构或其他等同结构，均是连接销贯穿该结合部，使中段可以以该连接销为轴心转动使中段向左段一侧偏转而形成纸筒的拆卸空间。

连接装置14为可轴向滑动的套筒14，该套筒14具有与卷纸轴15中段外径适配的内孔，滑动该套筒14套合或脱开卷纸轴15中段的右端部，即构成中段与右段的连接或断开；套筒可以是一整体结构的筒状套件，也可以两个固定连接于一体的半体组合件；连接装置14上设有可将连接装置14锁定于滑动位置的锁紧装置，该锁紧装置可以是带操作手柄的螺杆或紧定螺栓。

卷纸轴15圆周上轴向至少设有一个可插入纸筒自由端的开口槽191，该开口槽191的右端延伸至卷纸轴15中段右端面相接。

卷纸轴15圆周上轴向设有若干个均匀分布的条形槽192，条形槽192槽长与滚筒10长度相当。

上料装置7包括横置于机架30上的气涨轴7，气涨轴7的左端设有控制卷纸时墙纸张力大小的张力器6，张力器6为磁粉张力器。气涨轴7的一端设有调整气涨轴7轴向位置的调节齿轮18；气涨轴7与机架30的连接部设有辅助气涨轴7定位的固定装置16；气涨轴7与滚筒10、11、12、13设为相互平行。

机架30的顶端后部设有一对轴线与卷纸轴15轴线大体处于同一平面内的橡胶辊17，两橡胶辊17呈上下排列，位于上方的橡胶辊17在其两端设有调整两橡胶辊17间隙的胶辊压力调整装置1，该胶辊压力调整装置1为连接橡胶辊15端部的螺旋升降机构。

机架30顶部设有裁纸机构，裁纸机构包括横杆29及设于横杆29上可左右滑动的并设有裁纸刀的刀架28。

滚筒为四个，其中滚筒10设于机架30底部；滚筒11、12、13呈前后交错设置，滚筒12设于机架30前端立柱，滚筒11、13设于机架30后端立柱。

连接驱动电机5与卷纸轴15的传动机构为皮带轮3和皮带4构成的带传动机构。

机架30为角钢或槽钢焊接而成的框架，其下半部分向前凸出为平台，该平台上设置上料装置7。

使用时，将待卷制纸筒套入气涨轴7上，其后将气涨轴7置于机架30的工作位置上，向气涨轴7中通入空气使其外周与将待卷制纸筒内孔紧密贴合，完成上料工作；将卷纸轴15的中段推转至与右段连接的位置，滑动连接装置14套入中段右端部，使中段与右段构成连接；将待卷制纸筒的自由端绕经各滚筒10、11、12、13，再从两橡胶辊17间隙穿过，插入卷纸轴15上的开口槽191，启动驱动电机5驱动卷纸轴15旋转，将纸幅绕卷至其外周上，并通过纸的张力带动待卷纸筒回转放纸，直至卷纸轴15上的纸卷达到预定直径，即完成纸筒的卷制，停止驱动电机5，推动裁纸刀刀架28切断纸幅，向右滑动连接装置14使其脱开卷纸轴15中段右端部，转动中段使其与左段发生偏转使中段右端部脱离右段，再将卷制的纸筒从卷纸轴15中段右端部拖出，其后转动中段将中段右端部推回至与右段连接的位置，向左滑动连接装置14再将两段连接以进入下一个纸筒的卷制工作状态。

需要说明的是，作为动力输入段，本发明中卷纸轴15的左段可以是直线轴也可以是曲轴，可以刚性轴亦可以是软轴，可以是杆状、球状或其他形状等多种形状，可以是单体结构也可以是组合结构，对于组合结构，其可以是若干段连接而成的结构；另外，本发明中卷纸轴15的使用状态有二，其一是将三段连接成转轴状态而作为卷取动作的执行终端，其二是可将轴中段至少与其一相邻段断开以从中段上拆卸卷成的纸筒；对于轴上相邻段之间的两个连接，除本实施例中所述一个设有可转动连接另一个设为连接装置14连接的形式之外，在实际应用中还可存在若干变形，例如：两个连接均可设为连接装置14连接，或者两个连接均设有销接且其中一连接销或两个连接销设为可插拔结构，或者一个设有可转动另一个设为连接装置14连接且连接装置14系由固定于右段的本体及铰接于该本体并可在本体上作上下方向翻转的扣板构成，通过该扣板与本体将中段端部夹持在中间并将扣板自由端固定于本体即可构成轴中段与右段的连接、将该扣板从本体上松开并翻转开即可将轴中段从本体上脱出而构成轴中段与右段的断开；上述诸种结构属于对本发明技术原理的简单变换，故依然属于本发明的保护范围之内。

作为一种卷绕设备，本发明的技术原理适用于本文所述的墙纸，同样适用于其他纸制品、纺织品、橡胶等有同样卷取需要的类似平面产品。

为便于叙述，本文采用了诸如左侧、右侧、前部、后部等方位名词，这类名词均为附图1所示方向，但并不构成对本发明原理的局限，例如本文是以卷纸轴15左段作为动力输入段叙述的，但动力输入段并不仅限于左段，相应驱动机构及传动机构设于机架30右端即可将卷纸轴15右段设为动力输入段。

Claims (10)

1.一种无筒卷纸机，包括框架式机架(30)、驱动电机(5)、传动机构、两两平行设置的若干个滚筒、可安放待卷纸筒且待卷纸筒可在其上回转以将外层纸幅依次展开的上料装置(7)、通过传动装置与驱动电机(5)构成驱动连接的卷纸轴(15)以及控制装置，其特征在于：所述卷纸轴(15)为可连接为转轴以卷制纸筒并可断开以从其上卸下纸筒的三段结构。

2.根据权利要求1所述的一种无筒卷纸机，其特征在于：所述卷纸轴(15)的左段和右段通过轴承座(8、9)固定于框架上，中段与左段设为可转动的销接，中段可以连接销为轴心转动使中段可相对左段偏转0——150°，右段上设有可连接或断开中段右端部的连接装置(14)。

3.根据权利要求2所述的一种无筒卷纸机，其特征在于：所述连接装置(14)为可轴向滑动的套筒(14)，滑动该套筒(14)套合或脱开卷纸轴(15)中段的右端部，即构成中段与右段的连接或断开。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种无筒卷纸机，其特征在于：所述卷纸轴(15)圆周上轴向至少设有一个可插入待卷纸筒自由端的开口槽(191)，该开口槽(191)的右端延伸至与卷纸轴(15)中段右端面相接。

5.根据权利要求1或2或3所述的一种无筒卷纸机，其特征在于：所述上料装置(7)包括横置于机架(30)上的气涨轴(7)，气涨轴(7)的一端设有控制卷纸时墙纸张力大小的磁粉张力器(6)。

6.根据权利要求4所述的一种无筒卷纸机，其特征在于：所述上料装置(7)包括横置于机架(30)上的气涨轴(7)，气涨轴(7)的一端设有控制卷纸时墙纸张力大小的磁粉张力器(6)。

7.根据权利要求6所述的一种无筒卷纸机，其特征在于：所述气涨轴(7)的一端设有调整气涨轴(7)轴向位置的调节齿轮(18)；气涨轴(7)与滚筒(10、11、12、13)设为相互平行。

8.根据权利要求1或2或3所述的一种无筒卷纸机，其特征在于：所述卷纸轴(15)圆周上轴向设有若干个均匀分布的条形槽(192)，条形槽(192)槽长与滚筒(10)长度相当。

9.根据权利要求1或2或3所述的一种无筒卷纸机，其特征在于：所述机架的顶端后部设有一对轴线与卷纸轴(15)轴线大体处于同一平面内的橡胶辊(17)，两橡胶辊(17)呈上下排列，位于上方的橡胶辊(17)在其两端设有调整两橡胶辊(17)间隙的胶辊压力调整装置(1)，该胶辊压力调整装置(1)为连接橡胶辊(15)端部的螺旋升降机构。

10.根据权利要求1或2或3所述的一种无筒卷纸机，其特征在于：所述机架(30)顶部设有裁纸机构，裁纸机构包括横杆(29)及设于横杆(29)上可左右滑动的并设有裁纸刀的刀架(28)。

Images