CN112384460B - 用于装载卷件于机器的装置，以及包括所述装置的机器 - Google Patents

Abstract

一种装置(5)，其用于装载卷件(R)于机器内，其包含：旋转元件(6)，围绕旋转轴(A)且具有彼此间以角度隔开的多个径向元件(17A,17B,17C,17D,17E)。径向元件界定出用于卷件的接收座(16)。所述接收座(16)的至少其中之一适于采取至少两种不同配置，以用于接收及处理不同径向尺寸的卷件(R)。

Description

用于装载卷件于机器的装置，以及包括所述装置的机器

技术领域

本发明关于制造及处理卷件的机器及装置，尤其是纸巾卷，例如一般的卫生纸卷或是纸巾。

背景技术

于纸巾卷的制造领域当中，一般将一或多个纤维素卷筒卷成更小直径尺寸的卷件，其包括卷筒材料，该卷筒材料由一或更多的纸巾通过例如胶合方式卷在一起而组成。转换制程包括一个或更多的机器串接运作的工作。举例来说，卷件在卷件被卸载的出口处通过被称作卷绕机的手段来卷绕，通常使用具开放结构带的材料的自由边缘。自由边缘需被胶合至卷件的圆筒形表面，以封住卷件并且防止其松开，即使是部份的。因此，对于随后的包装作业造成障碍。

为此目的，已知用于封闭自由边缘的机器，有时以盎格鲁撒克逊的词语“封尾器(tail sealer)”来称呼。为了要协调一机器与另一机器之间的制造过程，必须要使卷件特别地于封闭自由边缘的机器中进行供给，也就是说，一次一个，其频率与其制造速度一致，而上游必须保证容置卷件的可能性，此与复卷机的生产率相关。

为达到此目的，于封闭自由端机器的入口处具有旋转递送器，其有时称作“蝴蝶”，其具有多个卷件的接收承座，其通常具相同形状，而所述旋转递送器围绕旋转轴旋转，该旋转轴平行于卷件轴且与穿过机器的卷件推进路径垂直。各个承座承载单个卷件，且递送器的旋转允许一次将一个卷件往胶合站传送。承座由大致径向发展的旋转臂所组成。

此类型的装置具有无法搭配任意卷件尺寸来工作的缺点。事实上，旋转臂的径向尺寸与卷件尺寸相关。卷件尺寸越大，径向臂尺寸就必须越大。具有足够长度来处理大直径卷件的径向臂就无法处理单个小直径卷件，这是由于每次旋转时，臂会压迫跟在递送器装置的承座中一个卷件之后的卷件并可能容置于上游。

因此，于生产线当中，当需要极大的生产灵活性并因此需要处理小直径及大直径的卷件时，由于在所谓的工业卷件情况中，必须使用不同形状的递送器，使其不可能具有多个相同元件，因此通常具有交替运动。后者由于交替运动并非连续运动而具有低生产率。只有在处理大直径卷件时低生产率才不会是限制，因为其卷绕花费很长的时间，因此这些卷件以较低速度到达递送器装置。装置的较高生产率失去作用。然而，当机器装配必须处理小直径卷件的交替运动装置时，其降低的生产率会损害产线的整体生产率。事实上，小直径卷件可在高于装置能够提供速率的速率下来制造。因此，由于包含交替运动装置的下游机器所造成的瓶颈，导致卷绕机的生产率相对于其实际产能降低。

类似的问题也可能发生于其他类型的机器，只要是需要递送，也就是单独地将卷件进(或是往)工站装载、组或处理单元，或者是更一般地沿着前进路径。

因此，适于兼能处理小直径卷件及大直径卷件且不损害生产线的生产率的卷件装载装置是有用的。

发明内容

为了解决或是减缓现有技术中的问题，提出了一种装置，其用于将卷件装载至机器，所述装置包括：旋转元件，其围绕旋转轴且具有彼此间以角度隔开的多个径向元件，其界定出用于接收卷件的位置。于一些实施例中，所述径向元件的至少其中之一可根据卷件的直径而采取出相对于所述旋转轴的不同的至少两个角度位置，以改变卷件的接收座的几何形状。

于一些实施例中，所述径向元件的至少其中之一可容易地以不同形状的替代径向元件来替换，使得由可替换径向元件所形成用于卷件的接收座不同于所述替代径向元件所形成的接收座。因此，其中一个座被优化以在大直径范围内处理可变卷件(小直径及大直径的卷件)；而另一个座被优化以在受限的直径范围内处理卷件(基本上可定义为小直径)。

通常来说，所述装置可通过能够选择性地施加连续旋转运动或是交替旋转运动的电动马达或是其他致动器来控制。第一者具有配置相同的接收座(用于小直径的卷件)的装置以处理卷件；第二者具有新的装置配置，以处理大直径的卷件。

以此种方式，根据待处理的卷件的直径，来优化装置运动。

于本发明叙述范围内以及所附的权利要求范围内，“径向元件”指从旋转轴延伸的元件，但也可为相对于所述轴偏移，也就是说，其可用相对于所述轴偏移的方式，来固定至围绕所述旋转轴的轴，使得所述径向元件的中轴线不一定需要与所述装置的旋转轴相交。此外，从以下叙述可清楚地看出，径向元件可形成不同于与旋转轴成90°的角度，例如其可于切线方向上倾斜。此为有用，特别是在替代径向元件的情况中，替代径向元件在当装置配置为处理大直径卷件时被替换掉。

进一步地，于附录的权利要求范围中，指出了根据本发明的装置的有益特征及实施例。

根据另一方面，本发明亦关于一种机器，其包含：卷件的供给路径，其起自所述机器的路径入口，其特征为包含如一或更多个前项所述的装置，且所述装置沿着供给路径定位。

于一些实施例中，所述机器为用于封闭卷件的尾部边缘的机器。

附图说明

本申请说明书附图表示出本发明的示例性实施例。更具体地说：

-图1表示包含根据本发明的装置的，用于封闭纸巾卷的自由边缘的机器的示意侧视图；

-图2及图3A、图3B表示图1的旋转的装载装置于可能的实施例中的两种不同配置，特别是图3A、图3B表示出装载装置在用于处理大直径卷件的配置的两个不同角度位置；

-图4表示第二实施例的装置且于第一工作配置下的轴测图；

-图5表示图4的径向元件的群组，基于垂直于旋转轴的平面的截面；

-图6表示类似图4的轴测图，其处于不同的工作配置；

-图7表示图6的截面图，其类似图5的截面图；

-图8表示第三实施例；及

-图9及图10根据本发明的装置于两个不同使用模式下的另一实施例。

具体实施方式

于下文中叙述关于一种胶合或是封闭卷件的尾部边缘的机器，其可使用于卷件制造生产线中，且具有根据本发明的装载装置。然而，必须理解的是，所述装置亦可使用于其他类型的机器，其中必须是沿着推进路径来单独地递送卷件。

图1表示用于封闭卷件R的自由边缘的机器的示意侧视图。以1标示机器整体。机器具有入口2及出口4。于入口2处连结有输入滑槽3及装载装置5，其具体地形成了本发明的主体。字母P表示从入口2至出口4，卷件R前进的供给路径。装载装置5包含旋转元件(6)。

装载装置5相对于卷件R供给方向的上游处具有储存区域12，卷件R可容置于储存区域12中并等待被装载装置5提取及递送(图1)。

除了装载装置5之外，胶合站7沿着供给路径P配置。上部连续柔性元件9延伸于入口2及出口4之间，所述上部连续柔性元件9与下方的下部连续柔性元件11间隔开来。于上部连续柔性元件9及下部连续柔性元件11之间，卷件R的供给路径P延伸且卷件R从装载装置5过来且朝胶合站7前进。上部连续柔性元件9及下部连续柔性元件11之间的距离可根据待胶合的卷件R的直径尺寸而调整。

于此简要叙述的机器1的结构是已知的，可参考例如EP0541496。

图2及图3A、3B为示意侧视图，其表示装载装置5根据待处理的卷件R的直径所采取的两个不同配置。于图2及图3A、3B所示的实施例中，装载装置5包含旋转元件6，其包含轴件15，轴件15围绕着旋转轴A旋转，且与沿着供给路径P前进的卷件R的轴平行。径向元件17A,17B,17C,17D固定至轴件15。于图1及图2配置下，径向元件17A,17B,17C,17D互相垂直，也就是说它们彼此间相对偏移90°。如同可从此等附图理解般，这些元件17A,17B,17C,17D为径向，在此意义上，它们垂直延伸于装载装置5的旋转轴A所定义的方向，但并不从旋转轴A通过，而是相对于旋转轴A横向地放置。如上述所界定般，词语“径向”在本文中亦包含此配置。

图1及图2的配置允许装载装置5将抵达滑槽3的个别卷件R往装置5的前进路径P的下游－也就是往胶合站7递送。为达此目的，装载装置5通过例如图1中元件14示意性表示的致动器依箭头(图2)顺时针(图中)旋转。致动器14可包含电动马达并且可介面连接至控制单元8，控制单元8可装备于一或更多个使用者介面10。旋转以90°步进，使得装置5于每个步进往将单个卷件R往界定于两个连续柔性元件9,11之间的前进区域装载(即递送)。通常为间歇性的转速是取决于卷件的自由边缘的封闭机器1的生产率。此节奏取决于执行操作卷件R的速度。更具体地说，于已知方式中，待封闭的自由边缘L(图1)必须被正确地定位至连续柔性元件9,11之间的路径的第一区段中，且于工站7中，黏胶必须施加至卷件且自由边缘L必须卷绕至卷件上。

通常，如图1所示，机器中会有几个卷件，以便同时地使这些卷件依序执行各种操作。于容置区域12当中，卷件R可被储存以等待受到装置5提取并传送至胶合站7。此容置区域使得上游机器(例如卷绕机)的生产速度可至少部分地从胶合机器1的生产速度得到缓和。

图2表示两个不同直径的卷件。一个用以连续线段R表示，另一个较大直径的用以虚线R1表示。对于较大直径的R1卷件，通常需要如图3A,3B所示般变更装载装置的配置。

当卷件R的直径使得它们不再受到如图1,2所示配置的装置5控制时，可设想径向元件17A,17B,17C,17D的至少其中之一将会采取一个不同的角度位置，与元件上游形成一个大于90°的角度(相对于旋转方向)。

于图1-3B的实施例当中，径向元件17A,17B,17C,17D成对配置，此意指径向元件17A刚性连接至径向元件17C；而径向元件17B刚性连接至径向元件17D。此两对径向元件17A,17C及17B,17D彼此具角度偏移，如同通过比较图2,3A,3B可理解到，这些图中表示出径向元件17A-17D采取两个不同的角度位置。于图2中，它们被定向成形成四个卷件R的接收座16，各个接收座16由两个彼此间呈90°的相邻径向元件来划分出。另一方面于图3A,3B中，形成了卷件R的两个接收座16，各个接收座16具有大于90°的开口α，例如等于或大于120°，优选为小于180°，例如介于120°与170°之间。大直径卷件可容纳于大于90°的这些接收座中。

于图3A、3B的配置中，装置5可采用：如依图中所示双箭头所示的交替旋转运动；或是顺时针定向的连续旋转运动。运动类型可取决于卷件直径，运动类型可简单地通过对于马达14的控制单元8的动作来实现。

为了要更好地理解当装载装置配置成处理较大直径卷件时的操作，图3A,3B表示出装置的两种不同的角度位置。图3A当中，装载装置5从上游机器接收一个新的卷件。于图3B当中，装载装置5已旋转了足以移动座的角度，后者接收卷件并进入朝向胶合站的卸载位置。随后的运动可为相反于从图3A配置至图3B配置的运动的旋转，以使装载装置5的配置再次地成为适于接收新的卷件的配置。因此运动为交替旋转运动。

从所描述的内容可理解，通过简单的变更径向元件17A,17B,17C,17D的角度配置，装置5可调整适应卷件R的直径，允许从处理小直径卷件(图1,2,例如家用的卫生纸卷或是厨房纸巾卷)转换至处理大直经卷件(图3A,3B,例如所谓的工业卷件)。机器1的介入(Intervention)时间及设定时间相当有限，从而减少了机器的停机时间。

于一些实施例中，从一个配置到另一个配置的转换可为手动。于其他实施例中，可提供自动配置变更统。

图4-7表示出装置5的简化且特别节省成本的实施例。图4,5表示装载装置5的第一配置，而图6、7表示装载装置5的第二配置。相同的附图标记为与图1-3B中的已述元件相同或等同。

这些附图表示装置5实际上可包含多于一连串或是一群组的径向元件17A、17B、17C、17D，其沿着轴件15的轴向展开而分布。具体地说，图4、6表示装载装置5的轴测图，其具有一连串的径向元件17A,17B,17C,17D，此等连串的径向元件占据沿着轴件15的不同位置。径向元件17A,17B,17C,17D的群组或组所形成的接收坐标示为16。

径向元件的多个群组16彼此对齐，以使得对应的多个群组的径向元件共同形成相对应的卷件R的接收座16。

如同于图5、7中可具体看到的，径向元件17A-17D的各个群组包含键接至轴件15的支撑块21，即刚性连接至轴件15以与其一同旋转。多个径向元件17A,17B,17C,17D通过分别标示为23A,23B,23C,23D的各个螺钉，来固定至支撑块21，这些螺钉接合在支撑块21的相应的螺纹孔中。各个径向元件17B,17C,17D于接触表面施加至支撑块21，该接触表面界定各个径向元件的单个位置。另一方面，径向元件17A能以两个不同的角度位置固定至支撑块21，如图5,7所示。于图5中，径向元件17A通过接合于螺纹孔23的螺钉17A的手段，来固定至支撑块21，并且处于与相邻的径向元件17D形成大约90°的位置。相反地，于图7当中，径向元件17A通过接合于支撑块21的螺纹孔25中的螺钉23A的手段来安装，从而与邻近的径向元件17D形成实质上大于90°，例如约120°的角度α。

于图4,5的配置中，装载装置5形成了四个相同形状的接收座16，以供给直径减小的单个卷件R，例如家用的卫生纸卷或是厨房纸巾卷。装置5能够以根据卷件R必须装载进机器1中的频率的步进，以一直以相同方向旋转。

相反地，于图6、7的组装中，装载装置5具有用于装载卷件R的单个接收座16，接收座16由径向元件17D,17A所构成，且可通过交替运动来将单个大直径的卷件R装载于机器1当中，例如工业用的厨房纸巾卷。

图4-7的实施例特别简单，因其允许借着松开及重新拴紧螺钉23A于其所固定至的径向元件17A，而从允许由一种配置过渡到另一配置。不需要任何类型的致动器以在两种配置之间作切换。最大结构简单性具有从两个配置中的一个转换到另一个配置需较长时间的缺点。

于另一方面，于其他实施例中，可设想配置的变更可通过致动器的手段来实施，其中致动器可通过例如使用者介面10所提供的指令来以控制单元8控制。图8表示装置5于一实施例中的剖面，于该实施例中，径向元件17A由致动器31来致动，使得径向元件17A可交替性地移动至两个不同角度位置中的其中之一或是另一个。更具体地说，于图8中，致动器为线性汽缸活塞致动器，其连接至径向元件17B及17A。径向元件17A可采取两种角度位置，其以连续线及虚线表示，以分别地处理小直径卷件以及大直径卷件。装置5的部件保持与前述实质相同，并以相同的附图标记标示。可设置旋转致动器或是任何的合适装置来取代线性汽缸活塞致动器。

于又一些其他的实施例中可提供的是，径向元件17A-17D的至少其中之一以至少两个不同的角度位置可旋转地安装且可锁定地于轴件15上，且从一位置到另一位置的移动是以手动进行。举例来说，可期望放开可移动式径向元件的角度夹持元件，成角度地移动可移动式径向元件，然后以改变后的角度位置将其重新锁定起来。

虽然在上述实施例中，借着改变径向元件17A-17D的其中之一的角度位置，来获得装置5的配置变更。于其他的实施例中，可以通过替换径向元件的至少其中之一来变更卷件R的接收座16的配置。

图9、10以横向剖面来表示出此类型实施例。相同的附图标记与前述附图中标记相同或等同的部分。图9、10及图4、7、8间的主要区别，主要基于以下事实：径向元件17A可用不同形状的径向元件17E来替换而非组装于两个不同的角度位置；或者是径向元件17A组装于两个不同角度位置。更具体地说，图9的配置基本上与图5的配置相同，而图10当中，可替换径向元件17A已替换为替代径向元件17E。借着以可行方式来使用径向元件17A的相同锚固元件，所述替代径向元件17E的形状会以使接收座16形成为具有更大开口角度的方式来形成。为达此目的，如同附图中所示般，替代径向元件17E可设置有倾斜部分。

图9、10的实施例可能具有较少的优点。因其需要替代径向元件17E来构成装置5的另一个元件。

Claims (14)

1.一种用于将卷件(R)装载至机器(1)的装置，其特征在于，所述装置包括：旋转元件(6)，其围绕旋转轴(A)旋转，及多个径向元件(17A,17B, 17C, 17D)，其彼此间以角度隔开，且界定出用于卷件的多个接收座(16)，所述多个接收座(16)的至少其中之一适于采取至少两种不同配置，以用于接收及处理不同径向尺寸的卷件(R)，所述装置(5)包括多对的径向元件(17A, 17B, 17C, 17D)且特征在于所述径向元件(17A,17B, 17C, 17D,)中的其中之一为可替换径向元件，其可从所述装置(5)拆下并替换为替代径向元件(17E)，所述可替换径向元件及所述替代径向元件具有不同的几何形状，使得安装于所述旋转元件(6)上的配置界定出不同角度开口的各接收座(16)，以接收及处理不同尺寸的卷件。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述可替换径向元件(17A)及所述替代径向元件(17E)具有不同的几何形状，使得于安装时两者中的一个被配置为相对于相邻的径向元件呈90°，且两者中另一个为相对于相邻的径向元件呈大于90°。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置包括四个径向元件(17A, 17B,17C, 17D)，其被设计成在所述卷件(R)的接收座(16)的第一配置中是配置为彼此间呈90°，其中，所述四个径向元件(17A, 17B,17C, 17D)中的至少一个第一径向元件适于采取第二配置，于所述第二配置当中，所述第一径向元件形成与角度相邻的径向元件之间呈大于90°的角度。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述四个径向元件(17A, 17B, 17C, 17D)中的第二径向元件相对于旋转轴(A)对称于所述第一径向元件，并且可作成角度地移动以采取使得其形成与角度相邻的径向元件之间呈大于90°的角度的配置。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述第一径向元件及所述第二径向元件彼此为一体且一体地围绕着所述旋转轴(A)旋转。

6.根据前述权利要求2至5中任一项所述的装置，其特征在于，所述大于90°的角度介于120°至180°之间的范围。

7.根据上述权利要求1至5中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置包括用于改变卷件(R)的接收座(16)的几何形状的致动器(31)。

8.根据上述权利要求1至5中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置包括：轴件(15)，其围绕所述旋转轴(A)旋转；所述径向元件(17A, 17B, 17C,17D)的共同的支撑块(21)，其刚性连接至所述轴件(15)且随之旋转，其中所述支撑块(21)包括：限制元件(27)，其作用于所述径向元件(17A, 17B, 17C, 17D)的至少其中之一且配置为允许所述径向元件被固定至相对于所述轴件(15)的至少两个不同角度的位置。

9.根据权利要求1至5中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置包括：轴件(15)，其围绕所述旋转轴(A)旋转；及径向元件(17A, 17B, 17C,17D)的支撑块(21)，其刚性地连接至所述轴件(15)且随之旋转，其中所述支撑块(21)包括：限制元件(27)，其作用于所述径向元件(17A, 17B, 17C, 17D)的至少其中之一且配置为允许所述径向元件(17A)于相对所述轴件(15)呈角度地旋转，并允许所述径向元件在至少两个不同角度的位置上相对所述轴件(15)的附接。

10.一种机器，其特征在于，所述机器包含卷件(R)的供给路径(P)，所述供给路径(P)来自所述机器的内部的入口(2)，所述机器(1)的特征在于其包含如权利要求1-9中任一项所述的装置(5)，且所述装置(5)沿着供给路径(P)定位。

11.根据权利要求10所述的机器，其特征在于，所述机器包含：致动器(14)，其设计为使所述装置(5)旋转，且所述致动器优选地包含电动马达。

12.根据权利要求11所述的机器，其特征在于，所述致动器(14)适于根据所述卷件(R)的接收座(16)的几何形状，以连续旋转运动或是以交替旋转运动来旋转所述装置(5)。

13.根据权利要求10至12中任一项所述的机器，其特征在于，所述机器为配置成将所述卷件的自由边缘封闭的机器，且包含工站，其用于将沿着所述供给路径(P)及所述装置相对于卷件供给方向的下游的卷件予以封闭。

14.根据权利要求10至12中任一项所述的机器，其特征在于，所述机器包括：所述装置(5)的上游，其用于容置所述卷件的区域。

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