CN102753317B - 用于切割卷材材料的材卷的设备 - Google Patents

Abstract

一种切割设备，包括：至少一个圆材进料通道；沿着所述进料通道的切割工位，该切割工位带有用于将各圆材分割成独立材卷以及前切边和后切边的至少一个切割刀片；沿着所述进料通道的圆材进料装置，其包括用于推动待切割圆材的至少一个后部部件，该后部部件沿着进料通道移动，以推动各个圆材通过所述切割工位。进料装置还包括用于与待切割圆材相接合的至少一个前部部件，对所述前部部件进行设置和控制，从而对于圆材沿着所述进料通道的行程的至少一部分，使所述前部部件在前面与各个圆材或者圆材已经被切割后而获得的系列材卷相接合。

Description

用于切割卷材材料的材卷的设备

技术领域

本发明涉及一种用于纸张加工的设备，更具体地说，涉及用于将纸或其他卷绕的卷材材料的圆材分成轴向尺寸比原有圆材小的独立材卷的切割设备。

本发明还涉及用于加工、尤其是用于切割卷绕的卷材材料的圆材的方法，该圆材典型地是纸，但不仅仅是纸，尤其是薄纸，该方法用于生产卫生纸卷、厨房纸卷等。

背景技术

在纸张加工领域，尤其是在诸如卫生纸、厨房纸等等的薄纸产品的生产中，通常生产出具有大的轴向尺寸和径向尺寸的纸卷筒，纸卷筒在造纸厂借助于连续给入来自成型机的纤维素纤维片材而直接制成。这些卷筒随后被解卷并被再卷绕为圆材，该圆材的直径尺寸对应于最终产品的直径尺寸，但是其轴向尺寸对应于原始卷筒的轴向尺寸，即圆材轴向尺寸比最终产品的轴向尺寸大得多。当前，所生产的薄纸卷筒和圆材的轴向长度通常长达大约5米。通过在所谓的再卷机上重新卷绕从一个或更多个卷筒解卷的片材而获得的这些圆材必须被切割成轴向尺寸对应于最终产品的轴向尺寸的独立材卷。该切割工序是使用所谓的切割设备进行的，所述切割设备还生成与各个圆材的前后部相对应的前切边和后切边，随后前切边和后切边被丢弃。例如，在WO2006/126229、WO2004/004989、US5799555及其他公布的专利中描述了这种类型的切割设备。

在一些已知的设备中，例如在US5799555所述的设备中，待切割圆材沿着进料通道以优选为变速的连续运动被供给，并通过沿着所述进料通道定位的切割工位。进行轨道运动的盘状刀片将单个圆材切割成卷筒和前后切边。切割刀片还沿着圆材进料通道进行前后往复运动，这样，圆材的切割可以在不完全停止每个切割循环的圆材向前进料的情况下进行。但是，为了使得刀片沿着圆材进料通道的往复运动延长，圆材变速前进，或者，更精确地说，在切割动作期间低速前进，在一个切割动作和下一个切割动作之间高速前进。

与先前的设备相比，这种设备大大提高了生产率和所获得的产品的质量，在上述先前的设备中，由于刀片只能做轨道运动、而不能在圆材进料通道的方向上做前后往复运动，因此必须停止圆材以完成各个切割动作。尽管如此，但是在已知的设备中，周期性地改变圆材向前进料速度的需要仍然存在一些残存的缺陷，特别是，尤其在圆材尺寸大的情况下，当圆材向前运动的速度降低时，由于惯性作用，圆材倾向于前进，这在圆材尺寸大的情况下更是如此。这导致了材卷被切割成不同长度的风险。

此外，已知的切割设备在切割切边时有困难，所述切边包括轴向长度减小的圆材“切段”或圆材环，由于刀片所施加的压力的作用，所述切边在切割过程中易于变形。这可能导致在从各个圆材切割获得的第一材卷和最后材卷中产生缺陷。特别地，第一材卷和最后材卷的平表面可能彼此不平行。US-A-4,977,803描述了一种切割设备以求克服该问题，在这种切割设备中，推动待切割圆材通过该切割设备的推进器包括切边支撑件，在圆材被切割之前，所述切边支撑件轴向插入到圆材的管状芯部内部。每个推进器装备有使切边滑动离开支撑件的部件。后切边在切割动作过程中其中心被支撑，从而改善了最终产品的质量。尽管如此，该已知的设备也没能克服前切边发生的切割质量差的问题。

在切割设备的下游，布置有用于从材卷流分离切边的机器。材卷被供给到打包机，而切边被回收和重复利用。在EP0607761、EP1257486、EP1257397、WO03/1061122、和EP1691958等中描述了用于从材卷流移除切边的装置（称为除边器（trimex））的实例。这种装置特别笨重，其增加了工艺线的长度，且具有设备安装、管理需求和成本方面的明显缺陷。

被移除并预定用于重复利用的切边通常包括在通常由纸板制成的芯部上卷绕的卷材材料（典型地为薄纸）。卷绕芯部采用以不同于卷绕在其上的材料的材料制成的环的形式。这两个部分（卷绕材料和卷绕芯部、或卷绕环）必须在它们可以被重复利用之前分开，从而使得纸板的纤维素纤维不会污染将会形成新的纸张的纤维素纤维，所以纸板必须不能与卷绕在其上的卷材材料混合。WO2007/034528描述了一种用于在切割薄纸圆材之后获得的切边中从中心卷绕芯部分离卷材材料的装置。使用这样的设备的需要必然伴有机器体积的进一步增大以及额外的工艺线成本。在EP-A-1582492中描述了另一种用于在切割圆材之后获得的切边中使管状芯部与卷绕在该管状芯部上的卷材材料相分离的装置。

发明内容

本发明提出了一种部分地或完全地克服已知设备的这些缺陷中的一个或更多个缺陷的新颖的切割设备。

依照一个方面，本发明涉及一种用于将卷材材料的圆材切割成系列材卷以及前切边和后切边的切割设备，所述切割设备包括：至少一个圆材进料通道，所述进料通道带有沿着所述进料通道的切割工位，切割工位包括用于将各圆材分割成独立材卷以及前切边、后切边的至少一个切割刀片；用于沿着所述进料通道供给圆材的进料装置，所述进料装置包括用于推动待切割圆材的至少一个后部部件，所述后部部件能沿着所述进料通道运动，以便推动各个圆材通过所述切割工位。所述进料装置还包括用于接合待切割圆材的至少一个前部部件，所述前部部件布置和控制成使得：在所述圆材沿着所述进料通道所进行的至少一部分运动期间，该前部部件在前面与各个圆材或者通过切割圆材所获得的系列材卷相接合。由于在切割所述切边过程中该圆材在其前部和后部得以保持，从而获得前切边和后切边的更均匀的切割。

在一些实施例中，在将圆材切割成独立的材卷的部分操作或全部操作的切割阶段期间，前部接合部件可以保持与圆材相接合。这带来了进一步的优点，即降低或消除了在切割阶段期间由于惯性引起的任何意外的、不希望的圆材向前进料的风险，从而为材卷确保更恒定的尺寸。

在本发明的一些实施例中，前接合部件和后推动部件装备有用于分别保持从各个圆材上切割下来的前切边和后切边的保持元件，所述保持元件布置和设计成穿入所述圆材中的轴向孔内部。设备因而可以被构造为：其中切边保持与前接合部件相结合以及与后推动部件相接合，所述切边由此从材卷的向前进料路径中被移除，从而消除了在切割设备下游设置用于从材卷流移除切边的其他设备、机械或系统的需要。

依照本发明的切割设备的另外的有利特征和实施例描述在所附的从属权利要求中，这些从属权利要求形成本说明书的不可分割的部分。

依照另一个方面，本发明涉及一种用于将卷材材料的圆材分割成多个材卷以及前切边、后切边的方法，该方法包括下列步骤：

-通过后推动部件，沿着进料通道供给圆材并使其通过切割工位；

-在所述切割工位，将所述圆材分割成前切边、一系列材卷和后切边；

-对于圆材沿着所述进料通道的进料行程中的至少一部分，利用一前接合部件在前面接合所述圆材，这样，使得圆材夹在所述后推动部件和所述前接合部件之间前进。

依照本发明的方法的另外的有利特征和实施例显示在所附的从属权利要求中，这些从属权利要求形成本说明书的不可分割的部分。

附图说明

通过下面给出的描述以及附图，本发明将更容易理解，所述附图示出了本发明非限制性的实际实施例。更具体地说，在附图中：

图1是依照本发明的切割设备的示意性侧视图；

图2A至2F显示了依照本发明的第一实施例的切割设备的工作顺序；

图3显示了圆材后推动部件或圆材前接合部件的前视图；

图4显示了从依照本发明的用于使后推动部件或前接合部件沿着切割设备的进料通道前进的一对柔性部件的上方观察的示意图；

图5显示了依照本发明的切割设备的另一个实施例的示意性侧视图；

图6A至6K示意性地显示了用于在切边中从卷绕芯部分离卷材材料的操作顺序；

图7A至7F示意性地显示了用于从后推动部件或前接合部件移除切边或卷绕芯部的环的顺序的侧视图；

图8A至8M显示了变形实施例的切割设备的操作顺序；

图9A至9F显示了另一变形实施例的切割设备的工作顺序；和

图10A和10B显示了两个不同的位置，在这两个位置，可以根据待切割圆材的直径尺寸调整切割设备。

具体实施方式

图1示意性地示出了切割设备的基本部分。所述设备具有带有结构3的切割头1，在所述结构上安装旋转板5，其中A-A表示该旋转板的旋转轴线。该旋转板可以支撑一个或更多个盘状切割刀片。在该例子中有两个切割刀片7A和7B，线B-B表示切割刀片的旋转轴线。盘状刀片7A、7B交替工作，从这种意义上来说，当旋转板5绕轴线A-A旋转时，盘状刀片7A、7B以下文描述的方式顺序地、从穿过该设备进料的圆材上一个接一个地切割材卷。重要的是，应理解：该设备也可以具有不同数量的盘状切割刀片，例如在同一个旋转板5上只有一个刀片，或者三个刀片，或者甚至更多的刀片。在一些实施例中，刀片可以是成对且共轴的，例如用于在单个切割阶段切割两个连续的材卷，所有这些都是本领域技术人员所知的。

在一些实施例中，盘状切割刀片7A、7B能够在双向箭头f7方向上进行往复运动，从而使得当圆材L在箭头fL方向上前进时，所述盘状切割刀片能够跟随圆材，因此圆材L不需要为了被切割而完全停止。该运动可以赋予给各个盘状切割刀片7A、7B或者赋予给整个旋转板5。实现该运动的方式本身是已知的，在此没有更详细地描述。

用于进给圆材L的一个或更多个通道延伸穿过切割设备，所述切割设备整体由数字2表示。通常可以有1～5个彼此平行地放置的通道，在图1的示意性侧视图中只显示了其中一个。通道穿过切割设备2中的切割工位11。在已知的方式中，对于每个圆材进料通道L，切割工位11包括一贯通支座，待切割圆材L被推过该贯通支座，所述贯通支座由弯曲板材构成，这些弯曲板材形成摩擦和滑动表面以在切割过程中在侧向上保持圆材。所述板材被分成两部分（由附图标记13A和13B标识）以在它们之间留出空间，用于使切割刀片7A、7B通过。这种配置本身是已知的，在此没有更详细地描述。

穿过切割设备的每个圆材进料通道L与两个连续的柔性部件相联，如图4的俯视图中所示，两个连续的柔性部件由附图标记15和17标识出。这些柔性部件15和17可以是皮带、链条等等。所述柔性部件中的每一个都绕装在相应的轮子上，对于柔性部件15，相应的轮子表示为15A和15B，而对于柔性部件17，相应的轮子表示为17A和17B。数字15C和17C（图4）示意性地表示两个用于控制柔性部件15和17的向前运动的独立马达，所述独立马达连接到中央控制单元18。

在图2A-2F的侧视图中，两个柔性部件15、17彼此重叠，所以在图中只能看见其中一个；用于引导的轮子15A、15B以及17A、17B同样也是重叠的。

后推动部件21安装在柔性部件15上，该后推动部件用于沿着相应的进料通道推动圆材L穿过切割设备2。在所示的例子中，对于每个通道设有四个后推动部件21，但是，重要的是，应理解：后推动部件的数量可不同于该例子所示的数量。

前接合部件23安装在柔性部件17上，所述前接合部件（如后面所解释的）在前面与待切割圆材接合，或者与通过切割单独的圆材获得的系列材卷和切边接合。存在与后推动部件21同样多的前接合部件23。

图3显示了所述后推动部件和前接合部件21、23之一的前视图，所述后推动部件和前接合部件大体上彼此相同。在下文中，图3所示的元件将被称为后推动部件，可以理解的是，前接合部件23可以形成为同样的形状。后推动部件21包括柄部21A，该后推动部件借助于所述柄部与相应的连续柔性部件15相接合。柄部21A的末端设有头部21B，该头部局部被狭槽或切口21C分成两部分，所述狭槽或切口在直径方向上延伸的长度优选比头部21B的直径短。用于保持切边的保持元件25位于头部21B上。每个保持元件25由被切口21C分开的两个部分25A、25B构成，其作用将在下文阐明。保持元件25A、25B可以为可扩张元件，例如如图2A-2F所示的带有截头锥形状的弹性元件。各个保持元件可以，例如，具有趋向于径向扩张的弹性压缩的侧翅片，所述弹性压缩的侧翅片在保持元件25的截头锥形状表面与切边或圆材L的管状芯部（保持元件25与该管状芯部接合）之间的相互作用下回缩。

特别是按照图2A-2F的顺序所示，连续的柔性部件15、17在切割工位11的下游（相对于圆材L的进料方向）延伸的长度至少相应于切割设备2可以加工的圆材L的最大长度，其目的将在下文中描述。在各个圆材L的进料通道的末端部分，在切割工位11的下游，优选设有在切割工位11与进料通道出口之间延伸的进料输送器27。在一些实施例中，在进料通道的下游，设有一卸载输送器29，所述卸载输送器与进料输送器27分开。在进料输送器27与卸载输送器29之间设有可动传送部件31，所述可动传送部件可以分别取如图2A、2B、2C、2F所示的和如图2D、2E所示的两个不同位置，其目的将在下文中描述。

现在参照图2A-2F的顺序描述上述切割设备的运行。首先参见图2A，一对后推动部件21和前接合部件23在切割工位11上游的区域内以稍微大于待切割圆材L的长度的距离彼此相对。新的待切割圆材必须插入在该位置，如图2B所示，这里所述圆材用字母L表示。当该对后推动部件21和前接合部件23位于切割工位11的上游时，第二对后推动部件21和前接合部件23位于切割工位11的区域以及该切割工位的区域的下游，在这两个部件21、23之间接合有先前插入在该设备中的圆材，该圆材已经差不多被完全分割成材卷R以及前切边RT、后切边RC。

在图2A所示的配置中，在切割工位11中的后推动部件21与切割工位11的下游（相对于圆材进料方向fL）的前接合部件23之间，存在由切割设备2的刀片7A、7B切割的一系列材卷，在材卷的始端和终端分别有前切边RT和后切边RC。此刻，后切边仍然在切割工位11内部。前切边RT与前接合部件23相接触，并与该前接合部件上的保持元件25相接合。后切边RC与附接于后推动部件21（其暂时占据切割工位11）的保持元件25相接合。

各保持元件25插入所述圆材L卷绕于其上的管状芯部T内部，所述管状芯部与所述圆材一起被切割成与材卷R的段数加上切边RT、RC的段数同样多的段数。如前所述，在这个切割阶段中，圆材的移动以及由此造成的材卷的移动可以是间断的或连续的运动，优选的是以变速进行运动。在该移动过程中，并且贯穿整个切割阶段，圆材L和系列材卷R以及前切边RT、后切边RC保持接合在前接合部件23和后推动部件21之间，所述前接合部件和后推动部件在前进的同时彼此保持相应于正被切割的圆材L的总长度的恒定距离。向前进料由处于可编程电子单元18的控制下的两个马达15C、17C控制。

再参见图2A，在前接合部件23的下游（相对于沿着进料通道的圆材进料方向fL），设有另一个由附图标记21X表示的后推动部件，其绕轮子15A、17A的旋转轴线旋转以从方向fL中的有效向前进料路径中移出并进入圆材L的进料通道下方的返回路径。由于可动传送部件31（例如输送带）已经向下旋转，从而在卸载输送器29与进料输送器27之间留下了间隙，所以能够实现后推动部件21X从进料通道至返回路径的通过。在其他实施例（未显示）中，可动传送部件31可以借助于向上旋转运动代替向下旋转运动从向前进料路径暂时移出，以便有更多时间用于切边通过。这并不排除设计为能够引起可动传送部件31临时退出的其他可能的机构和运动。

在图2B中，圆材L的最后的后切边RC的切割已经由刀片7完成。新的圆材L被插入到给料通道中的切割工位11上游的后推动部件21和前接合部件23之间（再次如图2B所示）。之前与图2A中刚刚切割的圆材的前切边RT相接合的前接合部件23此刻开始绕轮子15A、17A的轴线向下进行旋转运动，以便经过可动传送部件31留下的空间而插入到返回路径中。之前在该位置的后推动部件21X此刻位于返回路径中。刚刚被切割的圆材的前切边RT保持与前接合部件23的保持元件25相接合，并跟随该保持部件朝着圆材L的进料通道下面的返回路径旋转。

下面的图2C和2D显示了成系列的切割的材卷R如何被后推动部件21朝着卸载输送器29推动，以使材卷R能够从切割设备2的进料通道传送到卸载输送器29。当前接合部件23到达返回路径内的前接合部件下部位置（图2C）时，可动传送部件31可以被复位到水平位置（图2D），以与卸载输送器29和进料输送器27一起形成连续的向前的进料路径。

输送器29、31和27可以具有变速控制，以便从后推动部件21分离材卷R，后推动部件低速前进，同时保持后切边RC与后推动部件21的保持元件25相接合，如图2D所示。在通过使前切边RT和后切边RC分别保持与前接合部件23、后推动部件21的保持元件25相接合而移除前切边和后切边之后，系列的材卷R因而到达卸载输送器29。

图2C显示了将新的待切割圆材L保持于其间的下一对部件21、23如何朝切割工位11前进。

在图2D中，新的圆材L的前切边RT已经被切割，并且在切割工位11的贯通支座13A、13B的弯曲板材之间，圆材L的前部分正在前进，该前部分随后其被切割形成新系列材卷的第一个材卷。前切边RT已经从沿着返回路径的前接合部件23移除，同时该前接合部件23在图中所示的箭头方向上朝着某一区域前进，在该区域该前接合部件将用于与新的圆材L相接合并与该新的圆材一起前进通过切割工位11。后切边RC、前切边RT与后推动部件21和前接合部件23上的保持元件25分开，在下文中将对该内容进行解释。

图2E显示了：在推动前一圆材L之后，后推动部件21如何朝着进料通道的末端部分前进以及在通过切割前一圆材所获得的材卷R已经全部传送到卸载输送器29上时如何到达用于引导的轮子15A、17A（图2F），从而使得可动传送部件31可以再次下降（或上升），以实现后推动部件21从向前进料路径沿着圆材L和材卷R的进料通道朝着下面的返回路径的通过。

携带之前切割的后切边RC的后推动部件21的向前进料根据由下一个后推动部件21推动的下一个圆材L的向前进料运动而受到控制。所以，用于推动前一圆材的后推动部件21的移动受到约束，在图2D、2E和2F中的切割阶段中，其不能远离圆材L移动，同样，在图2D、2E和2F中的切割阶段中，释放前一圆材的前接合部件23也不能远离保持圆材L的下一前接合部件移动。所以，此刻，两个连续的柔性部件15、17同步前进，从而保持后推动部件和前接合部件之间的相互距离。后推动部件21与前接合部件23的相互分离出现在下一阶段，该阶段与图2B所示的情形一致，即在圆材的切割已经进行之后，此时前接合部件23与刚刚被切割的圆材L的分离。

从上面的描述很清楚，各圆材L分别保持在成对的前接合部件23和后推动部件21之间，并在整个工序中都保持接合在两者之间，即：在将圆材L切割成材卷R以及前切边RT和后前部RC所需的全部时间内一直保持接合在两者之间。该方案具有两个优点。首先，避免了在切割阶段由于惯性引起的圆材L的任何意外向前移位以及避免了圆材与后推动部件21的意外脱离，由于相应前接合部件23的存在而防止了所述脱离。这保证通过切割圆材L所获得的材卷R的轴向尺寸一致。

另外，由于相应的保持元件25在切割所述前切边RT和后切边RC的过程中保持插入在圆材L的管状芯部T内部，形成这两个切边的材料在中心被支撑，这实现了更精确的切割动作，且材料没有任何变形，从而还实现了各系列的第一个材卷和最后一个材卷的更好的质量。

此外，在所示的实施例中，前切边RT、后切边RC保持与相应的保持元件25相接合，所以，所述前切边RT和后切边RC被从自切割设备2的进料通道至卸载输送器29的材卷流中移除，以使得只有计划进行包装的材卷保留在卸载输送器上。这使得切割设备2下游存在任何切边消除器成为多余。接着切边在切割工位11下面的区域直接回收。稍后参照图7A至7F的顺序解释切边与后推动部件21和前接合部件23的脱离。

可以沿着后推动部件21和前接合部件的返回路径，在圆材L和材卷R的进料通道下方，设置用于从各前切边RT或后切边RC的管状卷绕芯部T分离卷绕的卷材材料的系统，以便简化这些材料的回收和循环利用。图6A至6K所示的顺序显示了这种分离系统的可能配置和可能运行方式。

图5显示了的设备构造与图2A至2F所示的构造基本相同，唯一的增加是增加了绕与圆材L的向前进料方向正交的轴线B旋转的盘状刀片41，该盘状刀片位于连续柔性部件15、17的返回支路路径的下方。盘状刀片41位于离开连续柔性部件15、17的返回支路一段距离处，使得所述盘状刀片穿入在后推动部件21和相应的前接合部件23的各个头部21B中设置的切口21C内部。当后推动部件21和前接合部件23沿着柔性部件15、17的返回路径前进时，盘状刀片41从而切割卷绕在各个前切边和后切边上的卷材材料圈。选择所述盘状刀片41的旋转轴线B相对于切边的保持元件25之间的距离以及盘状刀片41的直径，以使得所述盘状刀片41优选仅仅切割卷材材料，而不切割各前切边RT和后切边RC内部的形成管状卷绕芯部T的环状切段的纸板。

在盘状刀片41的下游，各前切边RT和后切边RC从而将具有穿过螺旋卷绕在纸板芯部上的卷材材料的全部厚度的切口，而该芯部保持基本上完好无损。

为便于进行盘状刀片41切割动作，前切边、后切边由压板43、45保持，所述压板沿着前接合部件23和后推动部件21的返回路径前进，以使得盘状刀片41的动作不会使前切边RT和后切边RC与相应的保持元件25脱离。这些部件的操作以图6A至6K的顺序示出。这些图示意性地显示了位于柔性部件15和17的返回路径下的部件的俯视图。图6A-6K的顺序显示了后推动部件21和前接合部件23，所述后推动部件和前接合部件中的每个都携带相应的后切边RC和前切边RT。各个切边由螺旋卷绕在由管状芯部T的切段构成的环A上的卷材材料N形成，在圆材L被分成材卷R和前切边RT、后切边RC之前，所述圆材卷绕在所述管状芯部上。后推动部件21和前接合部件23的返回运动按图6A-6K的顺序由箭头fR表示。

操作如下。

在图6A中，已从圆材进料通道出来并插入到返回路径的后推动部件21来到刀片41的上游（相对于沿着返回路径的进料方向fR），所述后推动部件的保持元件25与后切边RC相接合。压板43和45位于刀片41的上游。图6B显示了压板43绕轴线43A旋转大约90°以便使之面对后推动部件21的阶段。在图6C中，后推动部件21向前移动，直到使后切边RC抵靠压板43。后推动部件21和压板43开始一起朝着刀片41前进，切将后切边RC保持在它们之间（图6D）。为此，压板43例如安装在可沿引导件43G移动的托架43S上。该压板的移动可以由皮带系统、螺杆系统或者以任何其他的方式进行控制，并由与可编程控制单元18连接的电子控制电动机（未显示）驱动（图4）。

在箭头fR的方向上继续前进，将后切边RC保持在其间的后推动部件21和压板43形成的组件开始横穿刀片41；借助于该刀片的布置的方式及其尺寸大小，刀片穿入后推动部件21中的缝槽或切口21C以及压板43中相应的缝槽（图6E），其切透了卷材材料N的厚度，但没有切割芯部A。

图6F显示了该切割操作的最后阶段，经过刀片41的所述后切边RC沿着箭头fR的方向前进。在刀片41的下游存在抽吸装置，例如两个侧向抽吸罩47，为图示的方便起见，仅在图6G中显示。这些罩（或者作为选择，只有一个罩）移走由刀片41切割的卷材材料N，在保持元件25上仅留下管状芯部T的环状切段A。

图6E、6F和6G还显示了进入返回路径的、载置有前切边RT的下一个前接合部件23。在图6E中，压板45绕轴线45A旋转90°，从而使得所述压板来到前切边RT的前面；在图6F中，压板45以比前接合部件23的向前进料速度更高的速度向前移动，以便将前切边RT保持在压板45和前接合部件23之间。压板45可以安装在例如托架45S上，所述托架可沿着引导件45G移动，该压板和托架由一马达（未显示）以与压板43和托架43S大致相同的方式进行控制。

图6H显示了：所述后推动部件与压板43一起已经离开刀片41，而前接合部件23和压板45与对前切边RT上的卷材材料N进行切割的刀片41成一条直线。被切割的材料N再由罩47移走。

在图6I中，压板43已停止在箭头fR所示的方向上的向前移动，并已被旋转90°，以使之再次进入与进料方向fR平行的位置，而前接合部件23在刀片41的下游，并已经清除掉了刀片41切割的卷材材料N。

在图6J中，后压板45已被旋转90°，使之能够与压板43一起返回其初始位置（图6K）。后推动部件21和前接合部件23在刀片41的下游，它们在管状芯部T的环状切段A仍然附接于保持元件25的情况下朝着返回路径的末端移动。

为了使这些环状切段A脱离，沿着后推动部件21和前接合部件23的返回路径，在刀片41的下游设有机械系统，例如图7A至7F的顺序示意性显示的机械系统，这些附图还示出了该机械系统是如何工作的。这些图以侧视图显示了在箭头fR的方向上沿着返回路径前进的后推动部件21和前接合部件23，此时管状芯部T的环状切段A附接于保持元件25。沿着返回路径，设有另外的可动压板51，该另外的可动压板绕横向水平轴线51A摆动。所述可动压板51可以由可动托架51S沿着水平引导件带动，并且所述可动托架例如连接到由电动机（未显示）驱动的皮带51C，所述电动机由电子控制可编程单元18（图4）控制。

在图7A中，可动压板51远离后推动部件21和前接合部件23前进所沿着的路径。后推动部件21在一高度上通过，压板51位于该高度下方。在图7B中，后推动部件21已移动超过可动压板51的轴线51A上的铰接部，可动压板51能移动进入直立位置，并开始以比后推动部件21沿方向fR的向前进料速度更快的速度前进，以便在所述可动压板穿过后推动部件21中的切口21C时，推动纸板环A远离保持元件25。

所述可动压板51可以停留在图7D中的所到达的位置，而前接合部件23继续前进（图7E）以便沿压板51的外部而过，因此该可动压板使纸板环A滑离与前接合部件23相联的保持元件25，从而使该纸板环下落至收集区，在收集区还已经收集了从后推动部件21移除的纸板环A。然后，通过使所述可动压板51回撤并绕轴线51A向下摆动，该可动压板可以回到它的如图7F所示的初始位置。

所以，实质上，部件41-51可用于从切边中的纸板A分离卷材材料N，沿着后推动部件21和前接合部件23的返回路径，在两个不同的位置卸载和回收分离的卷材材料，以便使所回收的材料用于随后的循环。

在优点少、但简单的实施例中，可以在不从纸板A分离卷材材料N的情况下从后推动部件21和前接合部件23移除切边，该操作由已知类型的分离器实现，例如，或者只是简单地丢弃切边，或者在不使纸板纤维从纸纤维分离的情况下回收切边，用以例如生成低质量的重复利用材料。在这种情况下，沿后推动部件21和前接合部件23的返回路径，没有刀片41或压板43、45；只通过如图7A-7F所示进行操作的压板51在整个切边上而不仅仅是在附接于保持元件25的纸板环上进行动作。

这没有排除其他用来从保持元件25移除切边的系统的可能性，例如，在保持元件25的外面起作用的装置，或者在前接合部件23或后推动部件21上施加足以使切边滑离保持元件25的抽吸力的抽取系统。在其他的实施例中，为便于从保持元件25移除切边，所述保持元件也可以由机械打开和关闭系统（即径向展开和缩回系统）控制，该系统设计成能与切边相接合，并从材卷R分离它们，然后释放切边，从而使所述切边在后推动部件21和前接合部件23绕轮子15A、17A和15B、17B旋转时由于重力作用更容易掉下。在这种情况下，仅仅通过使切边掉下，就可以移除切边，在此不需要借助其他装置的动作。

这里已经描述了一种系统，其中后推动部件21和前接合部件23用于通过使圆材L在整个圆材切割步骤（即，将圆材切割成材卷和切边的步骤）中接合在所述后推动部件和前接合部件之间来控制各个圆材，从而提供上述优点。但是，上述优点中的一些也可以用依照图8A至8M的顺序示出的本发明实施例的设备实现。在这些图中，与之前所述的相同或等效的部件使用相同的附图标记表示。

图8A-8M的顺序没有显示用于使切边从后推动部件21和前接合部件23脱离的元件，其可以设计成依照图6A-6K和7A-7F所述的结构。

图8A-8M的顺序显示了类似于图2A-2F所示设备的变形实施例中的设备的操作。图8A-8M中的实施例的不同之处在于，圆材进料通道更短，可动传送部件31直接布置在切割工位11的下游，该可动传送部件的下游布置有卸载输送器29。作为进料输送器27的代替，例如，可以设置简单的滑动面27X。从图8A-8M的顺序可以容易地理解，前接合部件23与圆材L在切割该圆材的过程中相接合，直到至少前切边RT已经形成，也可能直到第一个材卷已被切割（图8D和8E）。尔后（图8F），前接合部件23携带前切边RT从圆材L移开。可动传送部件31被移开（图8G），以实现前接合部件23从它沿着圆材进料通道的前进行程朝着下方的返回路径的通过。

一旦前接合部件在圆材和材卷向前进料平面下面经过（图8I），可动传送部件31就可以返回到它的工作位置，以使材卷R朝着卸载输送器29传送。下面的图8J至8M显示了依照一种方法而将圆材切割成材卷R的接下来的阶段，该方法基本上等同于上面描述的方法。

对于该实施例，因为切割工位11可以直接布置在可动传送部件31和卸载输送器29附近，所以该设备更短。这保留了在前切边RT切割过程中接合圆材L的前端的优点，以及保留了与直接在切割工位11的下游移除前切边和后切边而不需要沿着处理线布置另外的切边消除器有关的优点。另一方面，没有了控制圆材L的向前进料从而防止由于惯性而导致的任何意外的、不受控制的向前移位的优点。

图9A-9F显示了依照本发明另一实施例的切割设备的操作顺序，类似于图2A-2F所示的实施例。同样的附图标记用来指示与前面实施例相同或等效的部件。

图2A-2F的实施例与图9A-9F的实施例之间的区别在于，各个后推动部件21和前接合部件23与彼此并排、平行地放置（图3）的连续柔性部件15和17的连接方式不同。更特别地，在前面的实施例中，全部后推动部件21都连接于连续柔性部件中的一个，全部前接合部件23都连接于两个连续柔性部件中的另一个。相反，在图9A-9F的实施例中，配置如下：后推动部件和前接合部件布置成相邻的对，其中，每一对由前接合部件23紧接在相应后推动部件21的上游（相对于沿着由连续部件15、17限定的路径的进料方向）而形成，它们之间的距离保持固定。所述对中每一对的后推动部件21和前接合部件23都连接于同一个连续柔性部件，后推动部件21和前接合部件23的两个连续对中的一个对连接于连续柔性部件15、17中的任意一个，而两个连续对中的另一个对连接于连续柔性部件15、17中的另一个。

如同前述情况中所述的那样，这里，后推动部件21和下游的相应前接合部件23之间的距离（它们之间限定了用于容纳圆材L的空间）也是可变的，但是，在这种情况下，由于由相对的后推动部件21和前接合部件23形成的连续对之间的相互距离的变化效应，两者之间的所述距离是可变的。

通过分析图9A-9F所示的顺序，操作显得很清楚，这里，为简化起见，只显示了连续柔性部件15、17的上支路的情况。但重要的是，应当注意，沿着所述连续柔性部件的下支路（未显示），存在其他的后推动部件21和前接合部件23。

图9A显示了沿连续柔性部件15、17的上支路的三对后推动部件21和前接合部件23，每一对由后推动部件21和紧接在该后推动部件上游的前接合部件23形成，并旨在与两个相继的圆材配合。再次参照图9A，存在以附图标记L1和L2标记的两个圆材；圆材L1已被完全分割成多个材卷R，而圆材L2仍然完好无损地位于切割工位11的上游。圆材L1，更确切地说是通过切割所述圆材而获得的材卷R，保持在沿着圆材的向前进料路径的更下游的前接合部件23与其后的后推动部件21之间限定的容纳空间中，这两个部件的相互距离大致相应于圆材L1的长度。第二个圆材L2位于第三个后推动部件21（从图中左侧开始计数）和第二个前接合部件23（也是从图中左侧开始计数）之间，所述第三个后推动部件和第二个前接合部件的相互距离大于圆材L2的轴向长度，所以也大于圆材L1的轴向长度。

形成位于圆材L1下游的该对的后推动部件21和前接合部件23连接于例如连续柔性部件15。位于圆材L2上游（相对于进料方向）的后推动部件21和前接合部件23也连接于所述连续柔性部件15，从而使得每对中的后推动部件21和前接合部件23之间的相互距离以及所述两对之间的相互距离不变。反过来，由后推动部件21（接合到圆材L1）和相应的与该后推动部件相对并在其上游的前接合部件23（接合到圆材L2）形成的对连接于另一个连续柔性部件，例如连接于连续柔性部件17。通过改变两个连续柔性部件15、17的相互位置，可由此改变后推动部件21和前接合部件23的连续对之间的相互距离，这通过比较图9A和9B可以看到。

实际上，在图9B中，在圆材L2上游以及圆材L1下游的两对后推动部件21和前接合部件23前进时，圆材L1和L2之间的后推动部件21和前接合部件23组成的中心对相对于其在在图9A所占据的位置仍然停留在原地。因此，用于容纳圆材L1的空间变宽，而用于容纳圆材L2的空间变窄，从而在圆材L2的两端将该圆材保持住。

在该实施例中切割设备的操作的图9C-9F中的随后顺序是不言而喻的。

这种配置允许更有效地、更直接地控制该设备以及实现设备的同步。

依照本发明的切割设备可适用于改变待切割圆材L的径向尺寸。因为保持元件25必须一直保持大体上共轴于圆材L的卷绕芯部，以及因为这些卷绕芯部所在位置的高度随着圆材L直径的尺寸而变化,在一有利的实施例中，圆材L进料通道相对于该设备所附着的地板保持在固定高度，而连续柔性部件15、17高度为可变的，由此使得前接合部件23和后推动部件21的高度是可变的。图10A和10B显示了用于调节圆材L进料通道与连续柔性部件15、17之间的相互距离的方法。图10A显示了当设备被调节成加工更宽直径DM的圆材L时，圆材L的进料通道的剖视图，图10B显示了设备被调节成加工更窄直径dm的圆材时的同样的剖视图。

图10A和10B的剖视图还显示了圆材L的进料通道的实施例，所述进料通道由成型板材或侧壁制作，用于支撑通过切割获得的圆材L和材卷R。在在由数字50所标识的两板材之间设置有一纵向槽，后推动部件21和前接合部件23可以通过所述纵向槽。

给出的所有上面的描述可以理解为，附图仅仅是本发明实际应用给出的例子，在不脱离本发明建立的构思的范围的情况下，在形式和配置上发生改变。在附带的权利要求书中的任何参考数字仅仅是为了便于阅读与说明书和附图有关的权利要求书，这些不认为是对权利要求的任何保护内容的范围进行限制。

Claims (37)

1.一种用于将卷材材料的圆材切割成系列材卷以及前切边和后切边的切割设备，该切割设备包括：

-至少一个圆材进料通道；

-沿着所述进料通道的切割工位，所述切割工位具有至少一个切割刀片以将各圆材分割成独立的材卷以及前切边和后切边；

-沿着所述进料通道进给所述圆材的圆材进料装置，所述进料装置包括用于待切割圆材的至少一个后推动部件，所述后推动部件沿着所述进料通道移动，以推动各圆材通过所述切割工位；

其特征在于，所述进料装置包括用于待切割圆材的至少一个前接合部件，所述前接合部件布置和控制成：对于圆材沿着所述进料通道所进行的至少一部分运动，使得该前接合部件在前面接合各个圆材或者通过切割圆材而获得的系列材卷。

2.如权利要求1所述的切割设备，其特征在于，所述至少一个前接合部件和所述至少一个后推动部件均设置有对从各个圆材上切割下来的前切边和后切边进行保持的保持元件，所述保持元件布置和设计成穿入所述圆材的轴向孔。

3.如权利要求2所述的切割设备，其特征在于，所述保持元件是能够扩张的。

4.如权利要求2所述的切割设备，其特征在于，该切割设备包括用于从相应的保持元件移除切边或部分切边的元件。

5.如权利要求3所述的切割设备，其特征在于，该切割设备包括用于从相应的保持元件移除切边或部分切边的元件。

6.如权利要求1所述的切割设备，其特征在于，所述至少一个前接合部件和所述至少一个后推动部件能够沿着闭合路径移动，所述闭合路径包括用于在与进料通道中圆材的进料方向相同的方向上运动的前进区段和用于在与进料通道中圆材的进料方向相反的方向上运动的返回区段。

7.如权利要求2－5之一所述的切割设备，其特征在于，所述至少一个前接合部件和所述至少一个后推动部件能够沿着闭合路径移动，所述闭合路径包括用于在与进料通道中圆材的进料方向相同的方向上运动的前进区段和用于在与进料通道中圆材的进料方向相反的方向上运动的返回区段。

8.如权利要求6所述的切割设备，其特征在于，沿着所述返回区段布置有用于从前接合部件和/或从后推动部件移除切边的移除装置。

9.如权利要求6所述的切割设备，其特征在于，沿着所述返回区段设置有用于使切边的卷材材料与通过切割圆材的卷绕芯部所形成的环相分离的分离装置。

10.如权利要求8所述的切割设备，其特征在于，沿着所述返回区段设置有用于使切边的卷材材料与通过切割圆材的卷绕芯部所形成的环相分离的分离装置。

11.如权利要求10所述的切割设备，其特征在于，所述分离装置包括设计和布置成在不切割所述环的情况下切割卷材材料的卷绕圈的刀片。

12.如权利要求11所述的切割设备，其特征在于，该切割设备包括用于移除由所述刀片切割的卷材材料圈的抽吸系统。

13.如前述权利要求1－6以及8－11之一所述的切割设备，其特征在于，对于每个进料通道，所述切割设备包括多个前接合部件和多个后推动部件，各个前接合部件与相应的后推动部件相关联，以在各个前接合部件与相应的后推动部件之间形成相应的圆材容纳空间，各个后推动部件和相应的前接合部件之间的相互距离是能够改变的，以改变所述圆材容纳空间的尺寸。

14.如权利要求13所述的切割设备，其特征在于：一第一连续柔性部件和一第二连续柔性部件与各个进料通道相关联，所述第一连续柔性部件和第二连续柔性部件相互平行并沿着共同路径延伸；所述后推动部件和所述前接合部件被约束到所述第一和第二连续柔性部件上，并被布置成使得：通过第一连续柔性部件和第二连续柔性部件相对于彼此移动，使后推动部件远离以及朝着相应的前接合部件进行往复移动，以改变所述圆材容纳空间的尺寸。

15.如权利要求14所述的切割设备，其特征在于，全部前接合部件都被约束到第一连续柔性部件，全部后推动部件都被约束到第二连续柔性部件。

16.如权利要求14所述的切割设备，其特征在于：各个前接合部件与相对于所述连续柔性部件的进料方向紧接在其上游的相应后推动部件形成对；由后推动部件和前接合部件形成的相间隔对被约束到所述第一连续柔性部件和第二连续柔性部件中的一个，由后推动部件和前接合部件形成的另外的对被约束到所述第一连续柔性部件和第二连续柔性部件中的另一个且布置在所述相间隔对之间；对所述第一连续柔性部件和第二连续柔性部件进行控制而使其执行彼此相对的往复运动，以使前接合部件和后推动部件的相互交替的对彼此远离和相向往复移动。

17.如权利要求14所述的切割设备，其特征在于，所述第一连续柔性部件和所述第二连续柔性部件由相应的独立的马达控制。

18.如权利要求14所述的切割设备，其特征在于，所述第一连续柔性部件和所述第二连续柔性部件均具有沿着所述进料通道的进料区段以及在所述进料通道下面或侧面延伸的返回区段。

19.如前述权利要求1－6以及8－11之一所述的切割设备，其特征在于，所述切割工位包括通过推动而使圆材穿过的贯通支座,所述支座具有对通过所述支座的圆材施加作用的支撑和滑动表面。

20.如前述权利要求1－6以及8－11之一所述的切割设备，其特征在于，对所述前接合部件和所述后推动部件进行控制，以便在所述前接合部件和所述后推动部件之间保持各个圆材，通过切割夹紧、接合在所述前接合部件和所述后推动部件之间的各个圆材获得所述切边和材卷，并使所述圆材、切边和材卷前进通过所述切割工位。

21.如权利要求20所述的切割设备，其特征在于，对所述前接合部件和所述后推动部件进行控制，以在圆材已被切割之后移动所述前接合部件远离后推动部件，以允许朝着进料通道的出口传送材卷。

22.如权利要求1－6以及8－11之一所述的切割设备，其特征在于，对所述前接合部件进行控制，从而在切割圆材的前切边之后，使得所述前接合部件离开正穿过切割工位进料的圆材。

23.如前述权利要求1－6以及8－11之一所述的切割设备，其特征在于，在所述进料通道的下游布置有卸载输送器，以移除通过切割所述圆材获得的材卷。

24.如权利要求23所述的切割设备，其特征在于，在所述送料通道和所述卸载输送器之间布置有可动传送部件，所述可动传送部件能够占据用于朝着所述卸载输送器传送材卷的第一位置，和从所述进料通道退出的第二停用位置，以允许前接合部件和后推动部件从进料通道进入布置在进料通道下面的返回路径。

25.如权利要求23所述的切割设备，其特征在于，所述进料通道从切割工位朝着卸载输送器延伸至少等于圆材长度的长度，对所述至少一个前接合部件进行控制，使得在切割工位和卸载输送器之间，该前接合部件保持夹紧在正加工的圆材的前切边上，从而与所述圆材和所述材卷一起前进，直到完成圆材至独立材卷的切割，所述前切边是由切割工位上的刀片产生的。

26.如权利要求23所述的切割设备，其特征在于，所述进料通道从切割工位朝着卸载输送器延伸小于圆材长度的长度，对所述前接合部件进行控制，在完成圆材至独立材卷的切割之前，加速退出进料通道。

27.一种用于将卷材材料的圆材分割成多个材卷以及前切边、后切边的方法，其包括如下步骤：

-借助于后推动部件，沿着进料通道进给圆材并穿过切割工位；

-在所述切割工位将所述圆材分割成前切边、一系列材卷和后切边；

-对于圆材沿着所述进料通道的进料行程中的至少一部分，借助于前接合部件在圆材的前面接合圆材，这样，使得圆材夹在所述后推动部件和所述前接合部件之间而前进。

28.如权利要求27所述的方法，其中：对于切割所述前切边、材卷和后切边所需的穿过切割工位的整个进料行程，将所述圆材和所述材卷保持在所述后推动部件和所述前接合部件之间；在切割后切边之后，使所述前接合部件加速而离开后推动部件，将材卷从进料通道上卸载。

29.如权利要求27所述的方法，其中：对于至少切割圆材的前切边所需的穿过切割工位的进料行程的一部分，使所述圆材保持在所述后推动部件和所述前接合部件之间；随后，在完成将圆材切割为独立材卷之前，使所述前接合部件加速而离开后推动部件。

30.如权利要求27所述的方法，其中，所述前切边由所述前接合部件保持，并离开切割所述圆材获得的第一材卷。

31.如权利要求28所述的方法，其中，所述前切边由所述前接合部件保持，并离开切割所述圆材获得的第一材卷。

32.如权利要求29所述的方法，其中，所述前切边由所述前接合部件保持，并离开切割所述圆材获得的第一材卷。

33.如权利要求30所述的方法，其中，借助于所述前接合部件，将所述前切边传送到进料通道的下面或侧面，随后将该前切边从所述前接合部件卸载。

34.如权利要求31或32所述的方法，其中，借助于所述前接合部件，将所述前切边传送到进料通道的下面或侧面，随后将该前切边从所述前接合部件卸载。

35.如权利要求27-33之一所述的方法，其中，所述后切边由所述后推动部件保持，并离开切割所述圆材获得的系列材卷。

36.如权利要求35所述的方法，其中，借助于所述后推动部件，将所述后切边传送到进料通道的下面或侧面，随后将该后切边从所述后推动部件卸载。

37.如权利要求30-33之一所述的方法，其中，在所述前切边和/或所述后切边已从切割所述圆材获得的系列材卷分离之后，分割所述前切边和/或所述后切边，以从卷绕芯部分离卷材材料。