CN103347804A - 复卷机及卷绕方法 - Google Patents

Abstract

用于生产幅材卷的复卷机包括：用于进给幅材（N）的路径；第一卷绕辊（11）和第二卷绕辊（13），它们界定辊隙（15），幅材穿过该辊隙（15）；第三卷绕辊（23），其具有可移动的轴线并位于所述辊隙（15）下游，该第三卷绕辊（23）与第一卷绕辊（11）和第二卷绕辊（13）相互配合以形成用于所述卷的卷绕篮（22）。还配置有带可移动轴线的辅助卷绕辊（48），其可插入在第一卷绕辊（11）和第二卷绕辊（13）之间并位于辊隙（15）下游。

Description

复卷机及卷绕方法

技术领域

本发明涉及幅材转换机领域，具体而言，涉及纸张转换机领域。更具体而言，本发明涉及所谓的复卷机，其可卷绕幅材（如单层或多层薄纸片）以形成供消费使用的纸卷。

背景技术

在纸张加工领域和其他工业领域，生产幅材卷的机器是公知的，幅材首先从大直径卷开始，然后在特定放卷机上被退卷下来，然后将其供送到卷绕或复卷机上。复卷机卷绕幅材以形成卷，让卷直径等于预定消费产品尺寸。在某些情况下，这些卷具有轴向延伸部分，该延伸部分的长度是供消费使用的卷长度的多倍，因而，随后将这些卷切断，从而将复卷机生产的卷或段转变为各单独卷或直径更小的卷，以进行包装和销售。

通常，通过绕管状卷芯卷绕来形成这些卷，卷芯通常由纸板或塑料制成。卷芯保持在成品内部。美国专利文献US-A-2005/0279875和该专利文献的其他同族专利文献描述了一种复卷机，该复卷机特别被设计为用于绕卷芯生产卷筒薄纸。

在其他情况下，绕可拆卸的轴卷绕材料卷，一旦已经完成了材料卷或材料段且将材料卷从复卷机上卸掉，就将该轴从该卷或该段中抽出。美国专利文献US-B-6565033和US-B-6752345号中描述了一种具有可拆卸轴的卷绕系统。

此外，还提供了一些机器用于生产不带卷绕轴或卷芯的幅材（通常为薄纸）卷或段。专利文献US-A-5538199、US-A-5603467、US-A-5639046、US-A-5690296、US-A-2009/0101748中描述了这种类型的机器的实例。

美国专利文献US-A-5639046中所述的机器例如包括：用于进给幅材的路径；第一卷绕辊和第二卷绕辊，它们界定辊隙，幅材穿过该辊隙；第三卷绕辊，其具有可移动的轴线并位于所述辊隙下游，该第三卷绕辊与第一卷绕辊和第二卷绕辊相互配合以形成用于所述卷的卷绕篮；以及，位于辊隙上游的表面，该表面界定用于形成每卷的第一卷绕圈的通道。

与用于绕卷芯或卷绕轴卷绕的传统系统相比，这种卷绕技术具有一些优点，与用于绕可拆卸轴卷绕的系统相比，这种卷绕技术也具有一些优点。具体而言，如果所形成的卷的外径相同，在没有卷芯或卷绕轴的情况下形成的卷的被卷绕幅材量更多，即，如果被卷绕材料的量相同，那么这种卷的体积会更小。因而，储存和运输成本降低。由于不需要卷芯，因而，生产线中就不需要用来生产卷芯的机器，即，所谓的卷芯机。从而，这样可更容易布置生产线、节省空间、降低管理生产线的人工成本。由于不需要消耗更多的生产管状卷芯所需的纸板和胶，因而，生产成本降低。

与带有可拆卸轴的卷绕系统相比，这种不带轴和不带管状卷芯的卷绕系统就不需要复杂机构来拆卸和再循环使用卷绕轴。

发明内容

本发明的目的是提供一种复卷机，具体而言，提供一种外围再卷装置，优选是一种自动和连续的再卷装置，可生产整卷（即，不带卷绕轴或卷芯的卷），其比通过公知机器生产的卷质量更高。在本说明书中，外围复卷机是这样一种机器，即，通过让卷接触可移动的表面元件（即，作用在正在形成的卷的圆柱形表面上的元件）使该卷进行旋转的卷绕运动，这样就可执行卷绕操作。由于随后的卷绕循环过程是自动执行的，不需要操作者干涉，因而该机器是自动的。由于基本上在连续的进给速度下进行卷绕而不需中断操作，优选以正被卷绕的幅材的基本固定的速度进行卷绕操作，因此，这种机器也称之为是连续的机器。

实质上，根据本发明，提供了一种用于生产幅材卷的复卷机，该复卷机包括：用于进给幅材的路径；第一卷绕辊和第二卷绕辊，它们界定辊隙，幅材穿过该辊隙；第三卷绕辊，其具有可动轴线并位于所述辊隙下游，该第三卷绕辊与第一卷绕辊和第二卷绕辊相互配合以形成用于所述卷的卷绕篮；在第一卷绕辊和第二卷绕辊之间的辊隙的下游还设置有带可动轴线的辅助卷绕辊，该辅助卷绕辊可插入在第一卷绕辊和第二卷绕辊之间。在前一循环过程中形成的卷已经完全从机器上卸掉之前，因而，在带有可动轴线的第三卷绕辊已经开始接触正在形成的新卷之前，该辅助卷绕辊靠近处于初始成形阶段的卷。

这种布置结构可更好地控制处于第一成形阶段的卷。在某些实施例中，这样可让卷绕密度更加均匀一致。具体而言，在基本上整个卷绕循环过程中，如果卷保持接触至少三个卷绕辊，就可避免密度变化；在不带卷芯的公知卷绕机中，由于仅在两个卷绕辊之间进行第一卷绕阶段，因而会发生密度变化。事实上，该阶段期间为了保持控制和夹紧整个卷，卷绕辊所施加的压力高，因而此阶段的卷绕密度要大于卷成形循环过程的保持阶段的卷绕密度。本发明可减少或消除这种问题。

在本发明的其他优选实施例中，辅助卷绕辊的直径比第一卷绕辊、第二卷绕辊和第三卷绕辊小。与第一、第二和第三卷绕辊中的直径最小的卷绕辊的直径相比，例如，辅助卷绕辊的直径小于该最小直径的三分之一，优选等于或小于该最小直径的四分之一。第三卷绕辊的直径通常比第一和第二卷绕辊的直径小。由于辅助卷绕辊的直径要小，因而可允许辅助卷绕辊深插入在第一和第二卷绕辊之间界定的空间内，从而可将辅助卷绕辊移动靠近第一和第二卷绕辊之间的辊隙的中心平面。辅助卷绕辊的圆柱形表面也可能进入该空间内，直到到达第一和第二卷绕辊的轴线所处的平面，即，直到到达（或超出）第一和第二卷绕辊之间的辊隙的中心线。

辅助卷绕辊优选可沿基本上为圆形的轨迹移动，该圆形轨迹优选几乎与第一卷绕辊同轴。这样可形成特别紧凑和简单的结构。但是，也可以以不同方式支撑和移动辅助卷绕辊。

在有益的实施例中，在三个卷绕辊中，第一卷绕辊（辅助卷绕辊绕其移动）是引导幅材的卷绕辊，即是幅材的进给路径绕其延伸的卷绕辊。

在某些实施例中，辅助卷绕辊通过多个支撑元件支撑，这些支撑元件形成梳状支撑结构。辅助卷绕辊优选被分成多个基本上同轴的圆柱形元件。在某些实施例中，圆柱形元件固定在共同的轴上。梳状支撑结构形成一系列的支撑件，它们沿辅助卷绕辊的轴向延伸范围分布，从而可允许辅助卷绕辊的直径十分小。形成辅助卷绕辊的这些圆柱形元件固定在轴上，有利地可使该轴机动化。被配置为用于让辅助卷绕机旋转的马达优选不同于用于控制机器的其他辊旋转的马达。可通过一个共用马达来驱动这些辊旋转，或通过两个马达来驱动它们旋转，或者，也可通过三个不同的马达分别驱动所述第一、第二和第三卷绕辊旋转。中央控制装置可电子控制这些马达，保持它们定相。为此目的，可为这些不同马达合适地配置编码器。

在本发明的改进实施例中，第一卷绕辊被支撑而具有可移动轴线。从而以可控方式改变第一卷绕辊和第二卷绕辊之间的中心距，以最优化每卷的初始卷绕阶段及每卷经过的路径，其中，在该路径中，每卷通过第一卷绕辊和第二卷绕辊之间的辊隙朝界定在第一、第二和第三卷绕辊之间的卷绕篮运动。

在某些实施例中，第一卷绕辊通过一对臂支撑，该对臂绕枢转轴被铰接，该枢转轴基本上平行于所述第一卷绕辊的旋转轴线。有益地，对第一卷绕辊进行支撑的所述臂的枢转轴布置在第一和第二卷绕辊之间的辊隙下游，靠近支撑第三卷绕辊的一对臂的摆动或旋转轴，该对臂让支撑在其上的第三卷绕辊进行所需的枢转运动，从而可让正形成在卷绕篮中的每个卷的直径可控制地增加。

在有益的实施例中，驱动辅助卷绕辊旋转的马达可通过对第一卷绕辊进行支撑的所述臂中的一个臂承载。

在某些实施例中，可在第一和第二卷绕辊之间直接开始卷的卷绕操作。这些卷绕辊例如可朝对方相互运动，以将幅材夹紧在辊之间的辊隙中，从而可使幅材断开，开始卷绕通过切断幅材所形成的初始自由端。在其他实施例中，机器优选包括位于第一卷绕辊和第二卷绕辊之间的辊隙上游的板。该板可朝第一卷绕辊运动以将幅材挤压在该板和第一卷绕辊之间。在有益的实施例中，所述板与所述第一卷绕辊一起形成通道，在该通道内开始卷的卷绕。该板优选弯成弓形，绕第一卷绕辊延伸并具有面向第一卷绕辊的旋转轴线的凹腔。该板优选可远离该卷绕辊逐渐运动，以形成每个幅材卷的第一圈。

优选地，控制第三卷绕辊和辅助卷绕辊，从而，当处于卷绕初始阶段的第一卷远离第一卷绕辊移动至接触第二卷绕辊和第三卷绕辊时，所述辅助卷绕辊朝形成在第一和第二卷绕辊之间的辊隙、朝处于初始卷绕阶段的第二卷插入在第一卷绕辊和第三卷绕辊之间，所述第二卷正穿过所述所述辊隙并开始接触所述辅助卷绕辊。

优选地，控制第三卷绕辊和辅助卷绕辊，从而，当第一卷绕辊已经从卷绕篮中排出时，使第三卷绕辊接触第二卷绕辊，在至少一部分卷绕循环过程中持续保持这种接触状态。

根据本发明的另一方面，提供了一种卷绕不带卷芯的幅材卷的方法，该方法包括以下步骤：

-提供第一卷绕辊和第二卷绕辊，在它们之间界定辊隙，通过所述辊隙进给幅材；

-提供带有可动轴线的第三卷绕辊，使其位于所述辊隙下游，该第三卷绕辊与第一卷绕辊和第二卷绕辊一起界定卷绕篮；

-卷绕幅材的第一卷的至少一部分，使其接触所述第一卷绕辊、所述第二卷绕辊和第三卷绕辊。

-使所述第一卷远离第一卷绕辊移动并使其保持接触所述第二卷绕辊和所述第三卷绕辊；

-将辅助卷绕辊插入在所述第一卷和所述第一卷绕辊之间；

-第一卷已经被形成时，中断幅材，之后，使处于初始卷绕阶段的第二卷接合在所述第一卷绕辊、所述第二卷绕辊和所述辅助卷绕辊之间。

在某些实施例中，根据本发明的方法包括以下步骤：

-从卷绕篮中卸掉第一卷；

-朝第二卷移动第三卷绕辊，保持第二卷接触所述第一卷绕辊、所述第二卷绕辊和所述辅助卷绕辊，在一部分卷绕循环过程中持续保持这种接触状态。

在优选实施例中，根据本发明的方法包括步骤：使辅助卷绕辊远离第二卷移动，继续卷绕第二卷使其接触第一卷绕辊、第二卷绕辊和第三卷绕辊。

下面将参照实施例在所附的权利要求书中描述根据本发明的方法和机器的其他特征，所附的权利要求书构成本说明书的组成部分。

附图说明

通过下面的描述以及附图将更充分理解本发明，附图示出了本发明的非限制性的实际实施例。更具体而言，附图如下：

图1沿图2中的线I-I示意性示出了本发明的一个实施例中的机器的截面；

图1A示出了沿图2中的线I_A-I_A的截面；

图2示出了沿图1中的线II-II的部分；

图3至8示出了图1和2中的机器卷绕材料卷或段的卷绕循环过程的一系列后续操作。

具体实施方式

首先参照图1、1A和2，将仅针对便于理解本发明所需的部件和元件来描述根据本发明的复卷机的主要部件。该复卷机整体上可包括其他元件、组件、装置和附件，由于这些部件对于本领域的普通技术人员来说是公知的，因而不将对此进行描述。

该机器整体用数字1表示，其包括幅材N的进给路径。该路径由一系列辊子界定，具体而言，由一对设置在穿孔装置5下游、卷绕头上游（相对于幅材的进给方向而言）的辊子2和3界定，卷绕头整体用数字7表示。穿孔装置5以公知方式包括转辊5A，该转辊包括刀刃5B，该刀刃与由固定辊或固定轴杆5D承载的相对的刀刃5C相互配合。穿孔装置5的结构本质上是公知的，因此不将对此进行更详细描述。幅材N根据箭头fN所示基本上以常速推进，穿孔装置5对幅材横向穿孔，从而，形成了基本上垂直于机器方向（即，垂直于幅材N的纵向伸展方向）的穿孔线。穿孔线将幅材N分成许多小片材，从而可将这些小片一个个地分开。

在有益的实施例中，卷绕头7包括第一卷绕辊11和第二卷绕辊13，第一卷绕辊和第二卷绕辊之间界定辊隙15，幅材N经过该辊隙推进。第一卷绕辊11根据箭头f11所指示绕其轴线11A旋转，同时第二卷绕辊13根据箭头f13所指示绕轴线13A旋转。

在某些有益的实施例中，第一卷绕辊11的端部通过一对臂17支撑，图1中仅示出一个臂，该臂绕摆动轴线17A枢转。通过杆21（也可参照图2）而连接到该对臂17上的致动器19使臂17根据双箭头f17所指示进行摆动。

第一卷绕辊11和第二卷绕辊13与第三卷绕辊23一起界定卷绕篮22，由复卷机1所形成的每个幅材卷或每个幅材段的至少一部分卷绕循环过程在卷绕篮内执行，后面将参照图3至8的顺序对此进行详细解释。第三卷绕辊23由一对摆动臂25支撑，摆动臂25绕轴线25A被铰接，从而，第三卷绕辊23的轴线23A能绕轴线25A移动。致动器29通过杆27控制臂25的摆动。第一、第二、第三卷绕辊11、13和23的轴线11A、13A和23A基本上相互平行。

在图2中，附图标记11B表示第一卷绕辊11的转轴。通过马达31使转轴11B旋转，从而使第一卷绕辊11旋转，在所示的实例中，马达31与第一卷绕辊11同轴并由一个臂17支撑。

通过插入轴承35将侧面板33支撑在轴11B上。从而，侧面板33可绕第一卷绕辊11的轴线11A摆动或转动。杆39在附图标记41指示的部位处铰接到两侧面板33上（请特别参照图2），因而致动器37通过该杆使侧面板33发生摆动或转动运动。梳状支撑结构43支撑在侧面板33上，支撑结构43支撑轴45，该轴的轴线基本上平行于第一卷绕辊11的轴线11A。圆柱形同轴元件47固定在轴45上以基本上形成辅助卷绕辊48，该辅助卷绕辊的轴线平行于第一、第二、第三卷绕辊11、13和23的轴线。

特别如图1和2所示，辅助卷绕辊48的直径比第一、第二、第三卷绕辊11、13和23的直径要小得多。辅助卷绕辊48的这种直径尺寸通常可让其插入在第一卷绕辊11和第二卷绕辊13之间界定的、辊隙15（其用于进给幅材）下游的空间内，直到辅助卷绕辊48到达第一卷绕辊11和第二卷绕辊13的轴线11A和13A所处的平面附近为止。大体上来说，实际上可让辅助卷绕辊48到达辊隙15处，即，到达该辊隙15的中央位置上，该位置与上述旋转轴线11A和13A所处的平面一致。

支撑辅助卷绕辊48的支撑结构43绕由侧面板33支撑的轴43A而被铰接，优选地，杆39进行铰接所围绕的轴与轴43A相匹配，其中，杆39将侧面板33连接到致动器37。弹性构件51（尤其在图2中可以看到）安装在至少一个侧面板33上。弹性构件51可由气动缸筒活塞致动器构成，起到空气弹簧的作用。根据其他实施例，弹性构件51可包括拉簧。

弹性构件51使支撑结构43保持在最靠近第一卷绕辊11的旋转轴线11A的位置上，因而使辅助卷绕辊48保持在该位置上，但是，在紧急情况下，该弹性构件可让辅助卷绕辊48远离第一卷绕辊11的旋转轴线11A运动，下面将对此进行描述。如果弹性构件51为缸筒活塞致动器的结构形式，那么其也可用于一些实施例中，从而，为达到维护、维修或清洁目的可提升辅助卷绕辊48和相应的支撑结构43。

在某些实施例中，可通过辅助卷绕辊自身的马达53驱动辅助卷绕辊48旋转。马达53优选由支撑第一卷绕辊11的一个臂17支撑。更具体而言，为了最优化各机器部件的体积和布置结构，马达53由与支撑马达31（其致动第一卷绕辊11）的臂17相对的臂17支撑。马达53致动轮54，该轮54通过传送带55将运动传递给双副式轮56，有利地，该双副式轮56支撑在第一卷绕辊11的轴11B上。另一传送带57绕双副式轮56被驱动，该传送带通过另一双副式轮58将运动传递给第三传送带59，进而绕另一轮60驱动该第三传动带，轮60固定在辅助卷绕辊48的轴45上。

在致动器37的控制下，对支撑结构43进行支承的该对侧面板33可绕第一卷绕辊11的轴线11A摆动，从而使辅助卷绕辊48的轴线沿与第一卷绕辊11同轴的圆形轨迹移动，同时，在支撑结构43和侧面板33的任何角度位置上，上述的传送带和轮布置结构能够确保从马达53将旋转运动传递给辅助卷绕辊48。

在辊隙上游（相对于幅材的进给方向）设置有板61，该板由承梁63支撑，绕第二卷绕辊13的轴线13A铰接的侧面板65进而支撑所述承梁。至少一个侧面板33支撑用于凸轮69的测隙规，该凸轮根据箭头f69绕轴线69A旋转。有利地，板61具有突起61A，该突起相对于幅材N的进给方向横向伸展，因而突起61A平行于第一卷绕辊11的轴线11A，从而该突起将幅材N夹紧在第一卷绕辊11的圆柱形表面上，以同步于每个辊的卷绕循环将幅材N切断，下面将参照图3至8的顺序所示的操作循环过程对此进行描述。

前述机器以下面的方式进行操作。在图3中，在朝滑道24排出的阶段中，幅材N的第一段或第一卷L1已经完成且位于第二卷绕辊13和第三卷绕辊23之间的位置。通过改变卷绕辊的旋转速度，例如，减小第二卷绕辊13的旋转速度和/或增加第三卷绕辊23的速度，以让第二卷绕辊13和第三卷绕辊23的圆周速度产生差异，从而，这样就能让已完成的卷L1朝滑道24向前运动。改变辊的圆周速度也可实现另外操作，例如这些操作为，拉紧幅材N以便于将其切断；以及，让处于初始成形阶段的卷穿过辊隙15。

为了开始卷绕随后的卷，朝第一卷绕辊11的圆柱形表面挤压板61，这样，板61的突起61A就朝第一卷绕辊11的表面挤压幅材N。凸轮69作用在测隙规(feeler)67上，引起支撑所述承梁63（该承梁支撑所述板61）的侧面板65绕轴线13A摆动，凸轮69就这样控制板61朝第一卷绕辊11的运动。当板61的表面基本上静止不动时，挤压在板61的突起61A和第一卷绕辊11的圆柱形表面之间幅材N突然停止运动，从而在突起61A所限定的挤压位置和已完成的卷L1之间切断幅材N。为此目的，可处理或涂覆板61的表面或该表面的一部分（例如，突起61A），以使其摩擦系数优选大于第一卷绕辊11的圆柱形表面的摩擦系数。

在某些实施例中，突起61A可以是不连续的，即，可以沿相对于幅材N的进给方向的横向方向具有一系列中断部分。反之亦然，第一卷绕辊11可具有交替的环形带，其特征在于这些环形带具有不同的摩擦系数。摩擦系数更低的一系列环形带和摩擦系数更高的一系列环形带可沿卷绕辊11纵向布置在一些位置上，使得摩擦系数更高的环形带布置在突起61A的中断部分处。因而，摩擦系数高的环形带夹紧幅材N以拉动和卷绕幅材，同时，当幅材N被摩擦系数低的环形带处的不连续突起61A挤压时，所述摩擦系数低的环形带可允许幅材滑动。

优选在穿孔装置5形成的穿孔线处进行断开操作。为此目的，卷绕循环过程与穿孔辊5A的角度位置同步，这样，在卷L1的卷绕操作已经完成之后，要进行切断操作以截断幅材时，穿孔线位于板61的突起61A和已完成的卷L1之间的最合适位置上。

在卷绕循环过程的该阶段中，辅助卷绕辊48与幅材N的路径分隔开，即辅助卷绕辊与辊隙15相距一定距离，其中，幅材N通过该辊隙15进给。

板61的形状及其相对于第一卷绕辊11的圆柱形表面的位置被设置成达到如下效果：第一卷绕辊11的旋转运动可使幅材的自由起始端绕第一卷绕辊11缠绕，在图3所示的该阶段中沿穿孔线截断幅材可形成该自由起始端。因此，幅材开始形成卷绕起点，幅材向前移动，沿界定在所述板的表面和第一卷绕辊11的圆柱形表面之间的通道在板61的表面上滚动。

图4示出了随后的阶段，在该阶段中，刚完成的该幅材段或幅材卷L1仍保持在第二卷绕辊13和第三卷绕辊23之间，同时，第二卷或第二段L2的初始卷绕起点已经形成在通道62中，该通道界定在板61和第一卷绕辊11的圆柱形表面之间。第二卷L2的初始部分或中心起点已跨过第一卷绕辊11和第二卷绕辊13之间的辊隙15的中心线，即，其已经穿过第一卷绕辊11和第二卷绕辊13的旋转轴线11A和13A所处的平面，且已经开始接触第二卷绕辊13。

当幅材N已经被切断、尾端LC正在绕第一卷L1完成卷绕时，辅助卷绕辊48被降低、朝处于初始成形阶段的第二卷L2移动，朝第一卷绕辊11和第二卷绕辊13之间的最小间距区域运动。由于辅助卷绕辊48的直径十分小，因而可深插入到界定在第一卷绕辊11和第二卷绕辊13之间的、位于辊隙15的中心线下游的空间中，从而，当处于初始成形阶段的第二卷L2仍具有非常小的直径时，辅助卷绕辊48接触该第二卷L2。因而，在卷绕循环过程的初始阶段，可在三个卷绕辊11、13、48之间开始卷绕新卷L2。

图4示出了板61，一旦第二卷L2已经接触第二卷绕辊13，由于凸轮69的旋转，第二卷L2可远离第一卷绕辊11的圆柱形表面移动。

图5示出了处于图4所示阶段之后的阶段的复卷机的布置。第一卷L1已经从第一、第二、第三卷绕辊11、13和23形成的卷绕篮中排出，从而，第三卷绕辊23可开始朝第一卷绕辊11和第二卷绕辊23进行下降运动（箭头f23所示）。在该阶段，正被形成的第二卷L2仍接触第一卷绕辊11、第二卷绕辊13和辅助卷绕辊48。由于第一、第二和辅助卷绕辊11、13和48的旋转以及幅材N的进给速度基本上保持固定，因而，所述第二卷L2的直径增加。

在该卷绕阶段中，为了容易地增加第二卷L2的直径而不被过度挤压，在致动器19和杆21的控制下，支撑第一卷绕辊11的臂17根据箭头f17绕轴线17A枢转。因而，第一卷绕辊11和第二卷绕辊13之间的中心距增加，让第二卷L2的直径增加的可利用空间也增加。

另外，为了增加第二卷L2的直径并让第二卷L2朝第一卷绕辊11和第二卷绕辊13之间的空间的出口运动，在致动器37和杆39的控制下，对支撑结构43（其支撑辅助卷绕辊48）进行支承的侧面板33也根据箭头f33旋转。这引起辅助卷绕辊48远离界定在第一卷绕辊11和第二卷绕辊13之间的辊隙15逐渐运动。当第二卷L2的直径随时间的增加取决于幅材N的厚度和进给速度时，可有利地根据这两个参数来控制第一卷绕辊11和辅助卷绕辊48的轴线移动。通过控制第一卷绕辊11和辅助卷绕辊48的轴线的移动，另外还可控制第二卷L2的卷绕密度。通过使第一卷绕辊辊11和辅助卷绕辊48的旋转轴线移动，可以根据卷直径而使卷绕密度几乎不变或变化。由于第一卷绕阶段保持第一圈的密度为有限值，因而卷绕该卷使其接触三个卷绕辊11、13、48，从而可避免所形成的卷的内部分密度比外部分密度大很多。

在卷绕循环过程的该阶段，控制第一卷绕辊11的圆周速度和第二卷绕辊13的卷绕速度以使第二卷L2受控制地向前运动。事实上，正在形成的第二卷L2的中心向前运动，其运动速度等于上述第一卷绕辊11和第二卷绕辊13的圆周速度之差的二分之一。更具体而言，为了让正在形成的第二卷L2受控制地逐渐向前运动，在有益的实施例中，可让第二卷绕辊13的圆周速度暂时低于第一卷绕辊11和辅助卷绕辊48的圆周速度，而第一卷绕辊和辅助卷绕辊优选以等于幅材N的线性进给速度的固定圆周速度旋转。如上已述，由于第一卷绕辊11和第二卷绕辊13的圆周速度存在差异，因而，正被形成的第二卷L2的中心向前运动，其运动速度等于第一卷绕辊11和第二卷绕辊13的圆周速度之差的二分之一。如图5所示，第二卷L2保持并被控制在卷绕辊11、13和48之间。

图6示出了相连续的瞬刻，此时，第三卷绕辊23已经被降低，直到其圆柱形表面到达正在形成的第二卷L2的表面为止。相对于图5所示的阶段，第二卷L2的直径已经增加且向前运动而远离第一卷绕辊11和第二卷绕辊13的轴线所处的平面，因而，第二卷L2远离所述第一卷绕辊和第二卷绕辊之间的辊隙15而向前运动。

在图6所示的阶段中，优选地，第二卷L2不仅接触辅助卷绕辊48，还接触第一卷绕辊11、第二卷绕辊13和第三卷绕辊23。即使此时有可能使辅助卷绕辊48远离正在形成的第二卷L2运动，但是，在根据本发明的方法的某有益实施例中，继续进行第二卷L2的卷绕操作，持续到卷绕循环过程的某阶段使第二卷L2接触四个卷绕辊11、13、23和48，可通过比较图6和7看出此过程。

第三卷绕辊23逐渐被提升（在图7中如箭头f23所示），同时保持与正在形成的第二卷L2接触。这种逐渐提升运动可让正在形成的第二卷L2的直径增加。控制器29可通过杆27控制这种运动。通过致动器37和杆39使侧面板33枢转，这样可让辅助卷绕辊48类似地远离辊隙15运动，从而，在这种情况下可让正在形成的第二卷L2的直径增加。在卷绕循环过程的该阶段，四个卷绕辊11、13、23和48的圆周速度可以相互相等。

也可以改变一个或更多个卷绕辊的旋转速度，例如，这样可控制和改变卷绕密度，或弥补卷绕循环过程前一阶段出现的松弛，尤其是弥补交换阶段（即，切断幅材和开始卷绕第二卷L2的阶段）出现的松弛。

图8示出了卷绕循环过程的随后阶段，此时，第二段或第二卷L2仅与第一卷绕辊11、第二卷绕辊13和第三卷绕辊23接触。由于致动器29通过杆27控制臂25绕轴线25A旋转，因而第三卷绕辊23继续逐渐升高。由于连接到侧面板33上的致动器37通过杆39使侧面板33绕第一卷绕辊11的旋转轴线进一步旋转，因而，辅助卷绕辊48已经远离第二卷L2移动。

在改进的实施例中，辅助卷绕辊48可以保持接触第二卷L2一段更长的时间，或者甚至在该第二卷的整个卷绕过程中保持接触第二卷L2。

卷绕所述第二卷L2使其保持与三个卷绕辊11、13、23接触的状态，直到达到幅材N的最终量为止。当卷绕过程正要完成时，第二卷L2必须开始远离第一卷绕辊11移动，到达图3所示的第一卷L1的位置处。为此目的，可以如上所述那样改变卷绕第一卷绕辊13和第二卷绕辊23之一或两者的圆周速度。

在可能的实施例中，当第二卷L2已经设置在第一、第二、第三卷绕辊11、13和23之间并与它们接触时，处于在先卷绕阶段的第二卷绕辊13可减速而使其圆周速度再次等于第一卷绕辊11和第三卷绕辊23的圆周速度。通过重新让第二卷绕辊13减速，第二卷L2开始在第二卷绕辊13和第三卷绕辊23之间形成的辊隙中向前运动，从而第二卷L2不与第一卷绕辊11接触，并远离第一卷绕辊运动。以这种方式形成了幅材的自由部分（参照图3），这样就可准备幅材N的后续切断或撕开阶段，通过板61的突起61A朝卷绕辊11的表面夹紧幅材而可切断或撕开幅材。

在某些实施例中，第三卷绕辊23也可暂时加速以过度拉紧幅材N，从而，随后幅材一被挤压在第一卷绕辊11的圆柱形表面和板61的突起61A之间时，就能更快更安全地切断幅材。可以仅通过第三卷绕辊23的加速作用，而不减速第二卷绕辊13，让第二卷L2远离第一卷绕辊11运动。但是，第二卷绕辊13减速有利于让机器准备随后的阶段，在该随后阶段中，新卷通过辊隙15滚动，从通道62向辊隙15移动，然后从辊隙朝卷绕辊第一、第二、辅助卷绕辊11、13、48界定的卷绕篮移动，接着朝卷绕辊11、13、48和23界定的卷绕篮移动。

从上面的描述内容，可明显看出，由于使用辅助卷绕辊48，该辅助卷绕辊的直径比第三卷绕辊23的直径要小得多，因而，几乎在每个幅材段或幅材卷L1、L2的整个卷绕循环过程中，可使幅材卷与至少三个卷绕辊接触。事实上，仅第一圈（其缠绕在卷绕起点上）在其位于辊隙15中时被形成为仅接触两个卷绕辊（即第一卷绕辊11和第二卷绕辊13），或位于第一卷绕辊11和板61的基本上静止的表面之间。在第三卷绕辊23能够接触正在形成的幅材段或幅材卷这一时刻很早之前，该幅材卷就开始接触辅助卷绕辊48（图4）。发生这一过程的原因在于：辅助卷绕辊48的直径十分小；并且，第三卷绕辊23仍接触前一卷绕循环过程中形成的卷L1并正在完成该卷L1的卷绕循环操作，使得卷L1逐渐绕第二卷绕辊13滚动直到到达滑道24为止，在此过程中，辅助卷绕辊48运行，接触卷L2。

在有益的实施例中，通过四个不同的电控马达让卷绕辊11、13、23、48发生旋转运动。另外，通过三个不同的致动器（例如，电控电机）控制卷绕辊48、11和23的轴线的平移运动。第四致动器使凸轮或偏心轮69旋转。复卷机上装配的所有致动器或马达完全由一个程序化电子中央控制装置控制。有利地，可配置合适的编码器来校验各元件的位置并发出控制环的反馈信号。

应该理解为，附图仅示出本发明的实际结构的实例，但是，在不脱离本发明所隐含的原理范围的情况下，实例的结构形式和布置结构可变化。

所附权利要求书中提供的任何附图标记的唯一目的是，便于根据描述内容和附图理解权利要求书，这些标记没有以任何方式来限制权利要求书的保护范围。

Claims (28)

1.一种用于生产幅材卷的复卷机，其包括：用于进给幅材（N）的路径；第一卷绕辊（11）和第二卷绕辊（13），所述第一卷绕辊和第二卷绕辊界定辊隙（15），幅材穿过该辊隙；第三卷绕辊（23），该第三卷绕辊具有可动轴线并位于所述辊隙（15）下游，该第三卷绕辊与第一卷绕辊（11）和第二卷绕辊（13）相互配合以形成用于所述卷的卷绕篮（22）；其特征在于：具有可动轴线的辅助卷绕辊（48）可被插入在第一卷绕辊（11）和第二卷绕辊（13）之间并位于辊隙（15）下游。

2.根据权利要求1的复卷机，其特征在于：所述辅助卷绕辊（48）的直径比第一卷绕辊（11）、第二卷绕辊（13）和第三卷绕辊（23）的直径小。

3.根据权利要求1或2的复卷机，其特征在于：所述辅助卷绕辊（48）可沿基本上为圆形的轨迹移动，该轨迹大体上与第一卷绕辊（11）同轴。

4.根据权利要求3的复卷机，其特征在于：用于进给幅材的所述路径绕第一卷绕辊（11）延伸。

5.根据权利要求4的复卷机，其特征在于：所述辅助卷绕辊（48）由多个支撑元件支撑，这些支撑元件形成梳状支撑结构（43），该辅助卷绕辊（48）被分成多个基本上同轴的圆柱形元件（47）。

6.根据权利要求5的复卷机，其特征在于：所述圆柱形元件（47）固定到共同的驱动轴（45）上，该驱动轴由所述支撑结构（43）支撑在多个位置中。

7.根据前述一个或多个权利要求的复卷机，其特征在于：通过独立的马达（53）驱动所述辅助卷绕辊（48）旋转。

8.根据前述一个或多个权利要求的复卷机，其特征在于：具有可动轴线（11A）的所述第一卷绕辊（11）被支撑。

9.根据权利要求8的复卷机，其特征在于：所述第一卷绕辊（11）通过一对臂（17）支撑，该对臂绕枢转轴（17A）被铰接，所述枢转轴基本上平行于所述第一卷绕辊（11）的旋转轴线（11A）。

10.根据权利要求9的复卷机，其特征在于：通过由所述臂（17）之一承载的至少一个马达（53）驱动所述辅助卷绕辊（48）旋转。

11.根据前述一个或多个权利要求的复卷机，其特征在于：在卷绕材料卷的循环过程中，所述第一卷绕辊（11）和第二卷绕辊（13）的中心距能够变化。

12.根据前述一个或多个权利要求的复卷机，其特征在于：所述辅助卷绕辊（48）由与第一卷绕辊（11）同轴的侧面板（33）支撑。

13.根据权利要求12的复卷机，其特征在于：与第一卷绕辊（11）同轴的所述侧面板（33）绕第一卷绕辊（11）的轴线（11A）枢转。

14.根据权利要求12或13的复卷机，其特征在于：所述辅助卷绕辊（48）能够枢转地支撑在与第一卷绕辊（11）同轴的所述侧面板（33）上。

15.根据权利要求13或14的复卷机，其特征在于：所述辅助卷绕辊（48）由铰接到所述侧面板（33）上的支撑结构（43）支撑，所述侧面板（33）与第一卷绕辊（11）同轴。

16.根据权利要求15的复卷机，其特征在于：所述支撑结构（43）朝最靠近第一卷绕辊（11）的位置被偏压。

17.根据权利要求16的复卷机，其特征在于：所述支撑结构（43）通过弹性构件（51）朝最靠近第一卷绕辊（11）的位置被偏压。

18.根据权利要求12至17中的一个或更多个权利要求的复卷机，其特征在于：通过致动器（37）控制与第一卷绕辊（11）同轴的所述侧面板（33），使所述侧面板在每个卷（L1，L2）的卷绕循环过程中循环地枢转，从而使所述辅助卷绕辊（48）从最靠近所述辊隙（15）的位置移动到距离所述辊隙（15）最远的位置。

19.根据前述一个或更多个权利要求的复卷机，其特征在于：该复卷机包括板（61），该板设置在所述辊隙（15）上游并与所述第一卷绕辊（11）界定通道（62），在该通道内开始所述卷的卷绕操作。

20.根据权利要求19的复卷机，其特征在于：所述板（61）成弓形，绕所述第一卷绕辊（11）延伸并具有面向第一卷绕辊（11）的旋转轴线（11A）的凹腔。

21.根据权利要求19或20的复卷机，其特征在于：所述板（61）能够朝第一卷绕辊（11）进行枢转运动，以朝所述第一卷绕辊（11）挤压幅材。

22.根据前述一个或更多个权利要求的复卷机，其特征在于：所述第三卷绕辊（23）和所述辅助卷绕辊（48）受到控制，从而，当处于最后卷绕阶段的第一卷（L1）远离第一卷绕辊（11）移动至接触第二卷绕辊（13）和第三卷绕辊（23）时，所述辅助卷绕辊（48）朝所述辊隙（15）被插入到第一卷绕辊（11）和第二卷绕辊（13）之间，处于初始卷绕阶段的第二卷（L2）穿过所述辊隙，开始接触所述辅助卷绕辊（48）。

23.根据权利要求22的复卷机，其特征在于：所述第三卷绕辊（23）和所述辅助卷绕辊（48）受到控制，从而，当第一卷（L1）已经从卷绕篮（22）中卸掉时，使所述第三卷绕辊（23）在至少一部分卷绕循环过程中接触第二卷（L2）。

24.根据前述一个或更多个权利要求的复卷机，其特征在于：第一马达、第二马达、第三马达和辅助马达驱动所述第一卷绕辊、所述第二卷绕辊、所述第三卷绕辊和所述辅助卷绕辊旋转，这些马达由共同的中央装置控制。

25.根据权利要求25的复卷机，其特征在于：独立的致动器分别使第一卷绕辊、第三卷绕辊和辅助卷绕辊的轴线移动，所述致动器由所述共同的中央装置控制。

26.一种用于卷绕不带卷芯的幅材（N）卷的方法，其包括以下步骤：

-配置第一卷绕辊（11）和第二卷绕辊（13），使它们之间界定辊隙（15），幅材（N）通过所述辊隙进给；

-配置带有可动轴线的第三卷绕辊（23），使该第三卷绕辊位于所述辊隙下游，该第三卷绕辊与第一卷绕辊（11）和第二卷绕辊（13）一起界定卷绕篮（22）；

-卷绕幅材的第一卷（L1）的至少一部分，使其接触所述第一卷绕辊（11）、所述第二卷绕辊（13）和第三卷绕辊（23）；

-使第一卷（L1）远离第一卷绕辊（11）移动并保持接触所述第二卷绕辊（13）和所述第三卷绕辊（23）；

-将辅助卷绕辊（48）插入在所述第一卷（L1）和所述第一卷绕辊（11）之间；

-在卷绕所述第一卷的结束阶段已经中断幅材之后，开始卷绕第二卷，使处于初始卷绕阶段的所述第二卷（L2）接合在所述第一卷绕辊（11）、所述第二卷绕辊（13）和所述辅助卷绕辊（48）之间。

27.根据权利要求26的方法，包括以下步骤：

-从卷绕篮（22）上卸掉第一卷（L1）；

-朝第二卷（L2）移动第三卷绕辊（23），在一部分卷绕循环过程中保持第二卷（L2）接触所述第一卷绕辊（11）、所述第二卷绕辊（13）和所述辅助卷绕辊（48）。

28.根据权利要求27的方法，包括以下步骤：使辅助卷绕辊（48）远离第二卷（L2）移动，继续卷绕第二卷（L2）而使其接触第一卷绕辊（11）、第二卷绕辊（13）和第三卷绕辊（23）。

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