CN111699135B - 压缩细长的折叠棉纸堆叠的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

公开了一种用于压缩折叠的吸收性棉纸的细长堆叠以形成棉纸原材的方法和设备。折叠的吸收性棉纸的堆叠沿着压缩路径从输入端传输到输出端，该压缩路径限定在设置于第一和第二压缩构件上的相对的第一和第二传输表面之间。第一压缩构件从第一间隔向第二压缩构件移动至第二间隔以压缩堆叠并形成原材，其中压缩路径的长度大于堆叠长度，并且在压缩期间，堆叠关于压缩构件沿压缩路径移动。在该加工期间，堆叠将被从第一高度压缩到与第二间隔相对应的第二高度。

Description

压缩细长的折叠棉纸堆叠的方法和设备
技术领域
本发明涉及一种处理棉纸的方法，特别是涉及一种类型的棉纸，该棉纸以折叠的单个棉纸的堆叠的形式提供，用于分配器。本公开尤其涉及一种用于压缩这种棉纸的细长堆叠以形成压缩的棉纸原材的方法和设备。
背景技术
吸收性棉纸材料的堆叠用于向使用者提供幅材，以用于擦拭、干燥和/或清洁目的。通常，棉纸材料堆叠被设计用于引入分配器中，这有助于将棉纸材料馈送到最终用户。而且，堆叠提供了用于输送折叠的棉纸材料的方便形式。为此，通常为堆叠提供有包装，以在其输送和储存期间维持和保护堆叠。
因此，提供了包括棉纸材料堆叠和相应包装的包裹。在输送包含棉纸材料的包裹的过程中，期望减少所输送的材料的体积。通常，包括棉纸材料堆叠的包装的体积包括在棉纸材料的板之间和板内部的大量空气。因此，如果可以减少包装的体积，则可以节省大量成本，从而可以例如按每个运货板或卡车输送更多量的棉纸材料。
而且，当填充用于向使用者提供棉纸材料的分配器时，期望减少要引入分配器中的堆叠的体积，使得可以将较大量的棉纸材料引入到分配器内固定的容纳体积中。如果可以将更大量的棉纸材料引入分配器中，则分配器将更少地需要重新填充。鉴于分配器的被照看需求减少，因此提供了节省成本的机会。
在WO2012/087211中找到了本公开所涉及的类型的棉纸的示例，其内容通过引用整体引入并入本文。该文件详细解释了与增加的棉纸堆叠的压缩、其可应用的各种棉纸材料以及相关的折叠和交织方法有关的期望和优点。它还描述了多种压缩棉纸捆的方法。在某些实施例中，提出了倾斜的带或辊，其在连续加工中在沿着路径前进时逐渐压紧一堆叠棉纸。在其他实施例中，可以在分批处理中在板之间压缩一个或多个堆叠。然而，尽管其教导了可以将这样的堆叠压缩至相对较高的密度，但是它未能识别出与堆叠压缩超过先前接受的压力值相关的某些问题。
棉纸压缩的另一个例子在WO2016/209124中给出，其内容也通过引用整体并入本文。该文件还描述了在连续加工中使用会聚输送带压缩棉纸堆叠的方法。
尽管从理论上讲，压缩棉纸堆叠的连续加工似乎是可以接受的，但实际上，压缩这种松散堆叠的棉纸以形成紧凑的高度压缩的细长原材(log)并不容易。压缩越大，由于施加的高压和压缩表面的倾斜特性，上、下棉纸的损坏或折痕的趋势就越大。特别是，对于长度超过1.5米的原材，原材的第一部分可能会被均匀压缩，而原材的后部可能会变得越来越扭曲。这种折痕是不美观的，并且还会在一定的时候影响分配的难易程度。在生产加工中可能会累积对棉纸的实际损害，并最终导致机器故障。分批处理中的静态板之间的压缩可以缓解某些问题，但由于要集成到高速生产线中比较困难，因此要以效率为代价。
对于小容量的棉纸分配器，如果上百张棉纸中的第一张或最后一张棉纸损坏或难看，则可能并不重要。在大分配器的情况下，可能希望将一捆中的最后一张棉纸与随后一捆中的第一张棉纸连接，以确保从分配器中连续供应棉纸。这可能需要在捆的第一和/或最后棉纸上提供适当的附接特征。在这种情况下，一捆或一堆叠中的上、下棉纸必须处于良好状态。
发明内容
根据本发明的实施例，描述了一种压缩折叠的吸收性棉纸的细长堆叠以形成棉纸原材的方法，该方法包括：提供具有堆叠长度的折叠的吸收性棉纸堆叠；沿着从输入端到输出端的压缩路径输送堆叠，该压缩路径限定在设置于第一和第二压缩构件上的相对的第一和第二输送表面之间；将至少第一压缩构件向第二压缩构件从第一间隔移动到第二间隔以压缩堆叠并形成原材，其中压缩路径的长度大于堆叠长度，并且在压缩期间，堆叠沿着压缩路径相对于压缩构件移动。在该加工期间，堆叠将被从第一高度压缩到与第二间隔相对应的第二高度。
通过确保堆叠在压缩过程中沿着输送路径移动，可以在连续加工中将堆叠集成到生产线中。此外，至少第一压缩构件朝着第二压缩构件从第一间隔到第二间隔移动以压缩堆叠，确保了堆叠被对称地压缩，如在分批处理中那样，避免了堆叠的任何歪斜，或损害最上面和最下面的棉纸。通常，堆叠沿着压缩路径的移动可以被称为与堆叠的长度尺寸对准的输送方向。与现有的具有会聚辊等的连续系统不同，输送表面可以保持彼此平行并且与输送方向平行。第一压缩构件的移动将在压缩方向上进行，该压缩方向对应于堆叠的高度尺寸并且大致垂直于输送方向。可以在堆叠的侧面提供引导件以在宽度方向上对其进行引导，应该理解，在压缩以形成原材的步骤期间，堆叠的宽度尺寸总体上不会明显改变。可以允许捆宽度的变化最大为10％。
在下文中，将参考其中堆叠水平移动并且仅第一压缩构件竖直移动的方法和设备。然而，将理解的是，该方法可以以可替代的配置来实施，其中竖直地或以一定角度进行移动并且从任一方向或两个方向进行压缩。此外，对原材的引用意在指处于其压缩状态的堆叠。
在一个实施例中，第一输送表面和第二输送表面包括由第一压缩构件和第二压缩构件承载的输送带，并且该方法包括驱动输送带以沿着压缩路径输送堆叠。通过驱动输送表面与堆叠接合，可以确保上、最下棉纸在被实际执行压缩的输送表面压缩时相对于输送表面没有相对运动。
由于第一压缩构件从第一间隔到第二间隔的移动需要有限的时间，因此压缩路径的长度优选地比堆叠更长，更长的量至少对应于堆叠在压缩冲程期间移动的距离。压缩路径可能长于2米，也可能长于2.4米，甚至长于2.75米。还应该理解的是，应仅在堆叠完全位于压缩路径中之后，第一压缩构件才开始朝向堆叠移动并与堆叠接合。将理解的是，如果希望在压缩冲程完成之前协助堆叠的尾端的进入，则输入端的一部分可以稍微张开或倒圆。
还应该理解，应在原材的前端离开压缩路径之前，将第一压缩构件移动到与第二间隔相对应的位置。这里和上面给出了第二间隔的参考。将理解的是，取决于用于移动压缩构件的系统的实施方式，该间隔可以是限定的或可变的。这可以将压缩构件移动到绝对位置，例如抵住固定挡块，或可以根据所需的最终压力将其移动。在一个优选实施例中，该移动由最终压力限定，并且所实现的实际间隔将在公差范围内变化，这取决于其他因素，例如棉纸构造和操作速度。
在一个实施例中，第一压缩构件包括多个压缩元件，所述多个压缩元件沿着在输入端和输出端之间的压缩路径对准并且可至少部分地彼此独立地移动。该方法可以包括：一旦原材的尾端已经被输送经过最靠近输入端的第一压缩元件，则将该第一压缩元件从第二间隔移回第一间隔。根据选择的构造和堆叠的长度，第一压缩构件可包括任意数量的压缩元件。将理解的是，如果需要的话，第二压缩构件也可包括多个压缩元件。特别地，可以设置一个，两个，三个，四个，五个或更多个压缩元件。
通过将压缩构件分成多个压缩元件，可以在压缩后的原材仍位于压缩路径的另一部分中时打开压缩路径的一部分以供随后的堆叠进入。然后，该方法可以包括在原材的尾端离开压缩路径的出口端之前，将随后的折叠的吸收性棉纸堆叠输送到压缩路径的入口端。以这种方式，可以实现更大的棉纸堆叠的生产量。
该方法可以应用于需要将其高度压缩成原材的任何合适的棉纸堆叠。如上所述，它尤其适用于其中最上部和/或最下部棉纸的完整性很重要的堆叠。根据一个实施例，该方法可以进一步包括在将堆叠输送到压缩路径之前，将附接条带施加到堆叠的上部和/或下部棉纸。在通过压缩路径输送堆叠和压缩堆叠的过程中，附接条带可被输送表面接合而不损坏输送表面。附接条带可以在连续加工中被施加到堆叠上，由此堆叠可以以与堆叠通过压缩路径的速度相对应的速度行进。
该方法还可以包括将原材包裹在一个或多个幅中，以在离开压缩路径之后维持压缩。这可以包括将原材从压缩路径输送到捆扎设备并将其包裹在包裹幅中。尽管被设计为在高压缩下操作，但是捆扎设备在很大程度上可以是常规的。在WO06041435中描述了一种捆扎设备，其全部内容通过引用整体结合于此。幅材料可以通过任何适当的方式粘附到自身上，包括粘合剂、热封或诸如胶带之类的附加元件，并且必须足够坚固以承受由原材施加的回弹压力。为此，高张力纸，例如原始纸浆基纸，具有至少70gsm，优选至少90gsm，甚至超过100gsm的重量，并且沿着堆叠高度的方向的拉伸强度至少为3.5kN/m2，优选至少4.5kN/m2，最优选至少5.5kN/m2。
捆扎设备可以直接与压缩路径的出口端接合。优选地，其将原材维持在与压缩路径的出口端处的压缩相对应的压缩下，从而增加压缩时间。捆扎设备可以设置有输送带，用于通过该捆扎设备输送原材，其中输送带具有与第一压缩构件和第二压缩构件的第二间隔相对应的间隔。将理解的是，该间隔可以根据需要进行调整，这取决于是否期望在包裹期间增加或减小原材的压缩。可以以恒定速度将原材通过捆扎设备输送，该恒定速度可以对应于通过压缩路径的速度。还可能希望包括即使在包裹完成之后仍保持原材上压力的保持站。在一实施例中，包括保持站的捆扎设备具有的长度大于3米，优选大于4米，甚至大于5米，以确保原材在所需压力下有足够的时间通过捆扎设备。
该方法可以进一步包括例如通过锯切割原材，切成多个单独的棉纸捆。典型的原材的长度将超过1.5米，通常在大约1.8米到2.6米之间，可以切成8到15个单独的捆，尽管可以理解，这将取决于所需的实际棉纸宽度。切割步骤可以在包裹原材之后进行，尽管并不排除首先切割原材然后包裹原材。此步骤也可以以连续加工或分批处理加工(一次一个原材)或增量加工(一次一捆)的方式进行。
如上所述，该方法特别适用于高压情况。这些压力将棉纸压缩到可以在不使产品变性的情况下达到的极限。该方法特别适用于以大于120kN/m2，优选地大于160kN/m2并且可选地大于225kN/m2的压力压缩堆叠的情况。在某些情况下，对于特定的棉纸结构，可能需要300kN/m2至600kN/m2的压力。应当注意，这里和下面引用的压力值是基于机器结构和在机器上遇到的力而计算出的平均值。棉纸内遇到的实际值将是暂时的，并且可能与这些平均值有所不同。
当原材行进通过压缩路径和/或保持压力的任何后续保持站时，上述压力可维持相当长的时间。在某些实施例中，对于原材的任何特定部分，压力可以维持至少2秒，取决于压缩路径和/或保持站的长度，压力可能维持至少4秒或大于6秒或大于8秒。
此外，该方法适用于可能需要压缩或包裹的任何种类的棉纸，如本文所述。但是，它特别适用于打算用于大棉纸分配器的棉纸。术语“棉纸”在本文中应理解为基重低于65g/m2且通常在10至50g/m2之间的软吸收性纸。其未压缩密度通常低于0.30g/cm3，优选介于0.08和0.20g/cm3之间。棉纸中包含的纤维主要是来自化学纸浆、机械纸浆、热机械纸浆、化学机械纸浆和/或化学热机械纸浆(CTMP)的纸浆纤维。棉纸还可以包含增强例如纸的强度、吸收性或柔软性的其他类型的纤维。吸收性棉纸材料可以包括回收的或原始的纤维或其组合。
根据本文提出的方法的一个方面，吸收性棉纸材料可以是干绉材料、结构化棉纸材料，或者是至少干绉材料和至少结构化棉纸材料的组合。结构化的棉纸材料是三维结构化的棉纸幅。结构化的棉纸材料可以是TAD(空气穿透干燥)材料，UCTAD(无皱空气穿透干燥)材料，ATMOS(高级棉纸成型系统)，NTT材料(新棉纸技术来自Valmet Technologies)或任何这些材料的组合。组合材料是包括至少两层的棉纸材料，其中一层是第一材料，第二层是不同于所述第一材料的第二材料。
任选地，棉纸材料可以是混合棉纸。在本公开中，这被定义为一种组合材料，其包括至少一层结构棉纸材料和至少一层干绉材料。优选地，结构棉纸材料的层可以是TAD材料或ATMOS材料的层。特别地，组合可以由结构化棉纸材料和干绉材料组成，优选地由一层结构化棉纸材料和一层干绉材料组成，例如，组合可以由一层TAD或ATMOS材料和一层干绉材料组成。从US55853547中可知TAD的例子；从US7744726、US7550061和US7527709中可知ATMOS的例子；从EP1156925中可知UCTAD的例子。
可选地，组合材料可以包括除上述材料之外的其他材料，例如非织造材料。或者，棉纸材料可以不含非织造材料。
可以将棉纸从堆叠中的初始密度压缩到原材中的最终密度。在下面的参考中，最终密度被理解为是在对包裹纸的回弹发生之后，被包裹的原材的密度。因此，堆叠可被压缩至稍高的密度，并且在对抗包裹纸松弛时，将呈现稍低的密度。取决于包裹操作的布置和有效性，在压缩步骤结束时的压缩密度可以比回弹后的包裹密度高4％至40％。在一个实施例中，这种过度压缩可以为大约15-25％。
最终密度还将取决于被包装的棉纸的种类。在一个实施例中，棉纸是结构化棉纸，并且最终密度大于0.2g/cm3，可选地大于0.25g/cm3，甚至大于0.3g/cm3。在另一个实施方案中，所述棉纸是混合棉纸，并且最终密度大于0.25g/cm3，可选地大于0.3g/cm3，甚至大于0.4g/cm3。在另一个实施例中，棉纸是干绉棉纸，并且最终密度大于0.3g/cm3，可选地大于0.35g/cm3，甚至大于0.45g/cm3。在大多数情况下，它将大于0.3g/cm3，可选地大于0.4g/cm3，甚至大于0.5g/cm3。
在一个实施例中，堆叠被压缩成高度小于初始堆叠的70％，优选地小于初始松散堆叠的60％并且可选地甚至小于初始松散堆叠的50％的原材。
折叠的棉纸可以按照最终用户的要求以任何适当的形式提供。最典型地，折叠的棉纸将被交错，以便于分配。它们可以V，M或Z配置交错。在一个特定的实施方案中，棉纸以两个连续的幅形式存在，该幅具有偏置的穿孔，由此从每个幅中交替地分配棉纸。
在一个实施例中，可以执行该方法，以使得堆叠以大于0.3m/s的速度被输送通过压缩路径。可以实现大于0.5m/s的速度，甚至可以达到0.7m/s或更高的速度。压缩构件从第一间隔到第二间隔的移动，或者称为压缩冲程，可以为大约10cm。可在大约1秒钟内达到冲程，借此可以理解，堆叠前进了与其速度相对应的距离，即对于上述示例性速度为0.3、0.5或0.7米。
根据本发明的另一个实施例，公开了一种压缩设备，用于压缩折叠的吸收性棉纸的细长堆叠以形成棉纸原材，该设备包括：相对的第一和第二压缩构件，所述压缩构件彼此间隔开，以及分别设置有在其间限定压缩路径的第一和第二输送表面，所述输送表面可操作以沿所述压缩路径从输入端向输出端输送堆叠；以及致动器机构，用于使第一压缩构件向第二压缩构件从第一间隔移动到第二间隔以形成原材，同时继续沿压缩路径相对于压缩构件输送堆叠。
根据一个实施例，第一输送表面平行于第二输送表面。它们也将平行于压缩路径，并且因此将理解，压缩是通过压缩构件朝向彼此移动而不是通过堆叠在输送方向上的移动来发生的。
根据一个实施例，至少第一输送表面包括输送带。应当理解，在大多数实施例中，第二输送表面也将包括输送带，尽管它们在设计上可以彼此不同。
如上所述，第一压缩构件可以包括沿着压缩路径在输入端和输出端之间对准的多个压缩元件。在那种情况下，压缩元件可以设置有彼此重叠的重叠部分，使得第一压缩构件在相邻的压缩元件之间有效地连续。
在一个实施例中，每个压缩元件包括两个或更多个并排延伸的平行输送带，它们全部一起形成输送表面。重叠部分可以沿着压缩路径在输送带之间延伸。实际上，压缩元件可包括在输送带的任一侧上的静止的轨道元件，其与输送带的表面齐平或略微凹陷，该静止的轨道元件延伸成为重叠部分。
可以提供任何合适的致动器机构以使第一压缩构件朝第二压缩构件移动。这样的致动器机构应该能够以受控和可重复的方式施加所需的高压。压缩力可以直接地或通过机械联动装置或螺杆机构由液压或气动撞锤、螺线管、电动机、弹簧等提供。在一个实施例中，致动器包括致动器马达和螺杆机构，在多个压缩元件的情况下，可以提供多个致动器，以使多个压缩元件在第一间隔和第二间隔之间独立地移动。
该设备还可以包括控制器，该控制器适于控制如上所述或下文所述的设备的操作。控制器可以基于来自适当传感器的反馈来提供各个运动的协调以确保期望的结果。
本发明还涉及一种包装系统，该包装系统包括压缩设备以及与其结合的捆扎设备，该捆扎设备与压缩路径的第二端对准，用于接收原材并将其包裹在包裹幅中。捆扎设备可以包括输送路径，该输送路径具有与第二间隔相对应的高度，由此，原材可以从压缩路径通过输送路径被输送而不会损失压缩。在此上下文中，应当理解，输送路径的高度可以与第二间隔略有不同，以在包裹之前稍微增加压缩量或者稍微放松原材中的压缩量。
该系统还可以包括用于将原材切割成单个棉纸捆的锯等。该锯可以是位于压缩设备下游或优选地位于捆扎设备下游的常规原材锯或带锯。
该系统还可包括与压缩路径的第一端对准的附接件施加装置，用于在将堆叠输送到压缩路径之前将附接元件施加到堆叠的上部和/或下部棉纸。附接元件可被提供为单独的元件或附接条带的一部分。附接元件可以是能够允许一个捆的最后一个棉纸与随后的捆的第一个棉纸接合的任何合适的元件。它们可以包括钩-眼紧固件、双面胶带，封套或冷封粘合剂等。在一个实施例中，施加包括钩和眼型紧固件的附接条带，所述附接条带在堆叠的整个长度上被施加在上表面和下表面上。
该系统可以布置在具有折叠机的棉纸转换机的输出处，该折叠机用于从该折叠机接收折叠的棉纸的堆叠并输送至压缩路径。
本发明的实施例还涉及一种棉纸捆，该棉纸捆包括一堆叠交错的吸收性棉纸，其被包裹在包裹物中以形成紧密的最终捆并且如上所述或下文所述被压缩。其中，上部和/或下部棉纸具有附接元件，用于接合两个捆的棉纸以形成连续的棉纸供应。捆优选地具有最终密度，其对于结构化棉纸而言大于0.2g/cm3，可选地大于0.25g/cm3，甚至大于0.3g/cm3。对于混合棉纸，最终密度可以大于0.25g/cm3，可选地大于0.3g/cm3，甚至大于0.4g/cm3。在干绉棉纸的情况下，最终密度可以大于0.3g/cm3，可选地大于0.35g/cm3，甚至大于0.45g/cm3。
棉纸捆可以以各种方式与现有捆区分开。它不仅压缩程度更高，而且沿其长度也更一致地被压缩。此外，作为重新包裹步骤的结果，初始的支撑包裹纸可被夹住以紧密地包裹捆并保持最终密度。
根据以下详细描述，本发明实施例相对于现有方法和产品的其他优点和区别将是显而易见的。
附图说明
下面将参考附图更详细地讨论本发明，其中：
图1是传统棉纸转换机的输出部的示意性侧视图；
图2是图1的转换机和本发明的包装系统的示意图；
图3是本发明的压缩设备的第二实施例的示意图；
图4是图3的压缩设备沿IV-IV方向的剖视图；
图5是图4的压缩元件的压缩表面沿V-V方向的视图；和
图6至图9描绘了处于操作的各个阶段的图3的压缩设备的示意图。
具体实施方式
图1是可以根据本发明使用的常规棉纸转换机1的输出部分的示意性侧视图。在该实施例中，转换机1用于根据SCA商品编号140299生产两层干绉纸10，每层为18gsm。然而，技术人员将理解，也可以使用任何其他合适的棉纸。
转换机1提供作为其输出的棉纸10的两个幅11、12，幅绕输出辊3、4通过，被部分地切割以限定单独的棉纸长度并在折叠机6处折叠在一起。来自相应的幅11、12的棉纸10如在本领域中众所周知的那样，以Z形折叠在一起，各个幅11、12的折叠交错在一起。部分切口在各自的幅中彼此偏移，使得折叠的棉纸幅是连续的，并且当从分配器抽出时，来自每个幅的棉纸将被交替地分配。折叠的棉纸10在堆叠站8中被收集为堆叠14，直到堆叠达到未压缩高度H1，在这种情况下，该高度H1约为130mm。堆叠14具有堆叠宽度W，在这种情况下，该堆叠宽度W为约85mm，是用于某些棉纸分配器的标准尺寸。这些尺寸当然可以根据棉纸材料、加工工艺和/或所需的最终用途来调节。
图2是在转换机1的加工方向上，沿图1的方向II的示意图。根据图2，辊4显示在折叠器6和堆叠站8的上方。棉纸幅11、12、辊3、4、折叠机6和堆叠站8均具有有效宽度L，该有效宽度L限定了堆叠14的长度。在本实施例中，该长度L为2200mm，尽管技术人员将理解为其是由机器和/或最终用途确定的变量。
与堆叠站8对准的是包装系统2，用于包装由转换机1生产的转换后的棉纸。该包装系统2包括沿输送方向X顺序排列并与堆叠站8对准的多个设备，用于在有效的连续加工中处理和包装堆叠14。将理解的是，转换机1和包装机2都是具有更多部件的复杂设备，这些部件没有示出或讨论，鉴于它们与本发明无关。
与转换机1的出口16对准的是包括附接元件22的供应源和施加头24的附接件施加装置20。附接件施加装置20又与压缩装置30的输入端26对准。压缩装置30包括相对的第一和第二压缩构件31、32，它们限定了压缩路径27，压缩构件每个都承载各自的第一和第二输送表面33、34。第一压缩构件31安装成可沿竖直方向Z移动，包括多个致动器38的致动器机构36布置成用于使第一压缩构件31朝向和远离第二压缩构件32移动。
压缩设备的出口端28与捆扎设备40对齐，该捆扎设备40具有用于压缩的原材44的输送路径42，并且该捆扎设备40具有包裹幅46的供应源和粘合剂施加器48。捆扎设备40又和锯站50对齐，该锯站包括另外的常规圆锯52，圆锯被布置成从原材44上切下单个的捆54。原材44具有最终高度H2，其明显小于未压缩高度H1。
现在将参照图2描述包装系统2在根据本发明的棉纸捆包装中的操作。
棉纸堆叠14被收集在转换机1中，直到堆叠14达到未压缩高度H1，在该高度H1，棉纸幅11、12被断开并且堆叠14被移出出口16并进入附接件施加装置20。如上所述，将存在附加的辊、夹持器、导向器、传感器、致动器、驱动器和输送装置，以促进该移动。这样的设置是常规的，在此不做进一步讨论。
当棉纸堆叠14在输送方向X上穿过附接件施加装置20时，堆叠14的最上面的棉纸和最下面的棉纸被施加头24接合，施加头24将附接元件22施加到这些表面。附接元件22设置在具有自粘表面的连续附接条带上，该自粘表面粘附到棉纸材料上。在该实施例中，在堆叠14的上表面和下表面上的附接元件22是相同的钩-眼型紧固件，使得在使用中不需要定向捆54。
堆叠14从附接件施加装置20沿输送方向X行进至压缩设备30，并且经由入口端26进入压缩路径27。为了使堆叠14能够进入压缩路径27，第一压缩构件31必须与第二压缩构件32间隔开大于堆叠14的未压缩高度H1的距离。为此，致动器38已经被操作以沿Z方向撤回第一压缩构件31。
一旦堆叠14完全在压缩路径27内，就操作致动器38以使第一压缩构件31在Z方向上朝向第二压缩构件32移动。这种移动一直进行到第一压缩构件31与第二压缩构件具有一定间隔为止，致动器38可被操作以移动第一压缩构件31，直到达到一定压力为止。根据要求，该压力可能约为160kN/m2。此时的间距可能小于H2，允许棉纸材料一旦压力消除，便有些回弹。在压缩冲程期间，相应的第一和第二输送表面33、34使堆叠14沿着压缩路径27从入口端26移动到出口端28。一旦在该状态下被压缩，则以下堆叠14被称为原材44。
在离开压缩设备30的出口端28时，原材继续沿输送方向Z移动到捆扎设备40中。捆扎设备40除了适应于处理相对较高压缩的原材以外，可以是常规的。离开压缩路径27的原材44趋于恢复到更高的高度，并且穿过捆扎设备40的输送路径42必须保持这种压缩，直到已经施加了包裹幅46为止。包裹幅46从上部和下部幅分配器作为两部分式包裹纸施加在原材44周围，并通过热熔粘合剂沿着纵向接缝彼此接合。将理解的是，可以替代地使用单部分的环绕式包裹纸。包裹材料是表面重量为110gsm的原纸，比传统上用于类似重量的松散捆的包裹纸要坚固一些。
从捆扎设备40离开时的包裹的原材44具有约100mm的最终高度H2和约35g/cm3的最终密度。在该值下，棉纸材料仍然是可靠的，并且一旦被分配就具有其预期的所有特性，并且从使用者的角度来看，棉纸材料与离开转换机1的棉纸材料相同。原材44不再需要保持压缩状态，因为包裹幅46防止了膨胀。原材44前进到锯台50，在这里圆锯52从原材44切割出单独的捆54。操作的该部分可以离线进行，也可以与包装系统2的其他操作脱节。特别地，锯52可能需要间歇地推进原材44，而原材44可以以恒定的速度穿过附接件施加装置20、压缩设备30和捆扎设备40。
在图3中示出了根据本发明的压缩设备130的第二实施例。压缩设备130可以代替图2的包装系统2中的压缩设备30。来自该实施例的类似元件由相同的前面加有100开头的附图标记表示。
第二实施例的压缩设备130与先前实施例的不同之处在于，第一压缩构件131通过压缩元件131A-E以五个分开的部分形成。每个压缩元件131A-E具有由输送带162A-E形成的其第一输送表面133的自身部分。在该实施例中，第二压缩构件132和第二输送表面134被构造为与第一实施例中一样的连续元件，尽管应当理解它们也可以被中断。
每个压缩元件131A-E设置有其自己的一对致动器138A-E，其由中央控制器170单独地控制，中央控制器170可以是整个包装系统2的控制器。控制器170也可操作地连接到相应的输送表面133、134，因此能够控制压缩设备130所有组件的相对运动以及速度和压力。
压缩元件131A-E还设置有重叠部分164A-E，该重叠部分在输送方向Z上延伸超过相应的输送带162A-E。实际上，如图3所示，第三压缩元件162C上的重叠部分164C与第二压缩元件162B和第四压缩元件162D两者的重叠部分重叠。以这种方式，第一压缩构件131在相邻的压缩元件131A-E之间有效地连续，并且通过压缩设备130的压缩路径127是连续的。
在图3中还示出了捆扎设备140的一部分。捆扎设备140的输送路径142还设置有与第五压缩元件162E的重叠部分164E重叠的重叠部分147。以这种方式，压缩路径130也与输送路径142连续。堆叠114进入压缩路径127的入口端126，并且原材144离开出口端128并进入输送路径142。
图4是沿输送方向X观察的沿着图3的线IV-IV穿过堆叠114的截面。从该视图中可以看出，该堆叠具有宽度W。在端视图中可以看到压缩元件131A，其包括一对输送带162A，输送带在定位在两个输送带162A的任一侧上的三个轨道元件166A之间并排对齐。轨道元件166A形成压缩元件131A的结构的一部分，支撑输送带162A以使其旋转并为输送带驱动器(未示出)提供结构支撑。轨道元件166A的下表面与由输送带162A形成的输送表面133齐平。轨道元件166A也在其下部延伸以成为重叠部分164A。
在图4中还可见，在堆叠114的最上层棉纸上是附接元件122。类似的附接元件122也粘附到堆叠的最下表面，以与第二压缩构件132的第二输送表面134接合。第二输送构件132在截面上与第一输送构件131相似，不同之处在于它没有被分成单独的输送元件。
图5是在图4的方向VV上的第一压缩元件131A的输送表面133的视图。在该视图中，可以在轨道元件166A各自端部的重叠部分164A之间看到其在输送方向X上的范围。也可以看到输送带162A。
现在将参考图6至9描述图3至5的压缩设备130的操作，其一定程度上与第一实施例的不同。在图6中所示的操作的初始阶段，压缩路径127完全打开，而所有压缩元件131A-E完全撤回。在这种情况下，具有未压缩高度H1的堆叠114可以从入口端126进入压缩路径127，并且被示出为位于前三个压缩元件131A-C下方。
在图7中，压缩冲程开始，并且所有压缩元件131A-E在控制器170的控制下开始一起朝第二压缩构件132向下移动。在压缩期间，堆叠114继续向前移动，并通过输送表面133、134在输送方向X被输送。
在图8中，压缩完成并且压缩元件131A-E相对于压缩构件132处于第二间隔，对应于(大约)原材144的最终高度H2。然而，现在原材144已经进行到在第五压缩元件131D下方的位置，其前端145在压缩路径127的出口端128。原材144的尾端143现在已经通过第一压缩元件131A，该第一压缩元件由控制器170致动以撤回。如之前的图3所示，一旦第一压缩元件131A撤回，新堆叠114便可以进入压缩路径127。
图9示意性地示出了在进一步的步骤中的压缩设备130以及捆扎设备140的一部分。原材144已经进一步沿着输送方向X通过压缩设备130的出口端128被输送到捆扎设备140的输送路径142中。当原材144的尾端143依次通过每个压缩元件131A-E时，控制器170致动相应的致动器138A-E以撤回相应的压缩元件131A-E。在图9中，第二压缩元件131B也已经被撤回，并且堆叠114已经在其下方向前移动。
在上面将注意到，所有压缩元件131A-E在压缩冲程中一起向下移动。每个压缩元件131A-E的缩回或撤回一次发生一次，即，在原材144的尾端143通过相应的压缩元件时增量地进行。这允许棉纸堆叠114更大的生产量，因为在随后的堆叠114进入之前，原材不需要完全清出压缩设备130。一旦压缩，原材144在输送到捆扎设备140的输送路径142中时保持压缩状态。将理解，尽管压缩元件131AE被示出为单个地缩回，一次一个，但是也可以分组缩回，即131A，B一起，然后是131C，D，E。也可能仅压缩元件131A需要单独缩回，以实现所需的生产量，而其余压缩元件131B-E一起缩回。还应当理解，可以提供不同数量的压缩元件，并且它们的长度可以彼此不同。
将认识到，尽管已经参考以上讨论的实施例描述了本发明，但是在不脱离本发明的精神和范围的情况下，这些实施例可以进行本领域技术人员公知的各种进一步的修改和替代形式。因此，尽管已经描述了特定的实施例，但是这些仅是示例，并且不限制本发明的范围。

Claims (28)

1.一种压缩折叠的吸收性棉纸的细长堆叠以形成棉纸原材的方法，该方法包括：
提供具有堆叠长度的折叠的吸收性棉纸的堆叠；
将堆叠沿着压缩路径从输入端输送到输出端，所述压缩路径被限定在设置于第一和第二压缩构件上的相对的第一和第二输送表面之间；
将至少第一压缩构件向第二压缩构件从第一间隔移动到第二间隔以压缩堆叠并形成原材，其中，以大于120kN/m2的压力压缩所述堆叠，压缩路径的长度大于堆叠长度，并且在压缩期间，堆叠沿着压缩路径相对于各压缩构件移动。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一输送表面和第二输送表面包括由所述第一压缩构件和第二压缩构件承载的输送带，并且所述方法包括驱动所述输送带以沿着所述压缩路径输送所述堆叠。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，包括：仅在所述堆叠完全位于所述压缩路径中之后，使所述第一压缩构件朝向所述堆叠移动并与所述堆叠接合。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在所述原材的前端离开所述压缩路径之前，将所述第一压缩构件移动到与所述第二间隔相对应的位置。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述第一压缩构件包括沿着压缩路径在输入端和输出端之间对准的多个压缩元件，并且所述方法包括一旦原材的尾端已经被输送经过最靠近所述输入端的第一压缩元件，则将该第一压缩元件从第二间隔向第一间隔移动。
6.根据权利要求5所述的方法，包括在原材的尾端离开压缩路径的出口端之前将随后的折叠的吸收性棉纸堆叠输送到压缩路径中。
7.根据权利要求1或2所述的方法，还包括在将所述堆叠输送到所述压缩路径之前，将附接条带施加到所述堆叠的上部和/或下部棉纸。
8.根据权利要求1或2所述的方法，还包括将所述原材从所述压缩路径输送至捆扎设备，并将其包裹在包裹幅中。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述捆扎设备将所述原材维持在与所述压缩路径的出口端处的压缩量相对应的压缩量。
10.根据权利要求1或2所述的方法，还包括将所述原材锯成多个单独的棉纸捆。
11.根据权利要求1或2所述的方法，其中，以大于160kN/m2，并且可选地大于225kN/m2的压力压缩所述堆叠。
12.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述棉纸包括干绉材料或结构化棉纸材料。
13.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述棉纸以V、M或Z构型交错。
14.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述堆叠以大于0.3m/s的速度输送。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述堆叠以大于0.5m/s的速度输送。
16.根据权利要求14所述的方法，其中，所述堆叠以高达0.7m/s的速度输送。
17.一种压缩设备，用于压缩折叠的吸收性棉纸的细长堆叠以形成棉纸原材，该设备包括：
相对的第一和第二压缩构件，所述压缩构件彼此间隔开并且设置有在其间限定压缩路径的相应的第一和第二输送表面，所述输送表面可操作以用于将堆叠沿着所述压缩路径从输入端输送到输出端；和
致动器机构，用于使第一压缩构件向第二压缩构件从第一间隔移动到第二间隔以形成原材，其中以大于120kN/m2的压力压缩所述堆叠，同时继续沿压缩路径相对于压缩构件输送堆叠。
18.根据权利要求17所述的设备，其中，所述第一输送表面平行于所述第二输送表面。
19.根据权利要求17或18所述的设备，其中，所述第一输送表面包括输送带。
20.根据权利要求17或18所述的设备，其中，所述第一压缩构件包括沿着所述压缩路径在输入端和输出端之间对准的多个压缩元件。
21.根据权利要求20所述的设备，其中，所述压缩元件包括彼此重叠的重叠部分，使得所述第一输送表面在相邻的压缩元件之间是连续的。
22.根据权利要求20所述的设备，其中，所述压缩元件每个包括并排延伸的两个或更多个平行的输送带，且沿着压缩路径在输送带之间延伸有重叠部分。
23.根据权利要求20所述的设备，其中，所述致动器机构包括多个致动器，所述多个致动器用于在所述第一间隔和所述第二间隔之间独立地移动所述多个压缩元件。
24.根据权利要求17或18所述的设备，还包括控制器，所述控制器适于控制所述设备以执行根据权利要求1-16中任一项所述的方法。
25.一种包装系统，包括根据权利要求17-24中任一项所述的设备，并且还包括与所述压缩路径的第二端对准的捆扎设备，用于接收所述原材并将其包裹在包裹幅中。
26.根据权利要求25所述的系统，其中，所述捆扎设备包括输送路径，所述输送路径具有与所述第二间隔相对应的高度，由此，可以在不损失压缩的情况下将原材从所述压缩路径输送通过所述输送路径。
27.根据权利要求25或权利要求26所述的系统，还包括用于将所述原材切割成单个棉纸捆的锯。
28.根据权利要求25或26所述的系统，还包括与所述压缩路径的第一端对准的附接件施加设备，用于将附接元件施加到所述堆叠的上部和/或下部棉纸上并将所述堆叠输送到压缩路径。
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