CN1150786A - 适用于不同芯部直径的重绕机 - Google Patents

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Abstract

一种形成绕在芯部(A)上的带材(N)卷的重绕机包括：带材(N)绕其运行的第一卷筒(15)；与第一卷筒(15)一起形成压紧间隙(19)的第二卷筒(17)；将带材送入压紧间隙(19)的装置；插入准备卷绕带材(N)的芯部(A)的插入装置(89)；相对于带材(N)前进方向而言，在压紧间隙(19)之前，一可变形的或摆动的滚动表面(33)与输送带材(N)的装置一起形成一条芯部(A)插入的槽(39)；以及一中断带材(N)的装置(73)，在新芯部的插入部位和压紧间隙(19)间沿槽(39)的中间位置，与所述输送带材(N)的装置相互作用。

Description

适于不同芯部直径的重绕机
本发明涉及重绕机，其用于形成带材卷，如具体来说，上述带材为生产卫生纸卷、家用吸水纸卷、工业纸卷等使用纸带材。
更具体来说，本发明涉及自动圆周重绕机，其中，在重绕进行时至少部分形成中的卷是与转动卷绕辊的系统相接触的。
现有许多不同的自动圆周重绕机，它们尤其是在卷绕循环结束时切断带材以开始随后的卷绕循环的系统方面相互不同。
例如美国专利第4487377号、第482819号和第5137225号中都公开了自动圆周重绕机。
在专利申请PCT/IT94/00031中描述了一种重绕机，它具有特别简单有效的用于在每个卷绕循环结束时中断带材的系统，上述专利申请要求意大利专利申请第FI93A000058号的优先权，其内容构成本说明书的整体部分。相应于上述两专利申请的说明书的重绕机是在商品名称SINCRO(注册商标)下由本申请人生产和销售的。
在PCT/IT94/00031中描述的重绕机具有：
-带材围绕其运转的第一卷筒；
-与第一卷筒一起形成芯部和带材经过的压紧间隙的第二卷筒；
-将带材送入所述压紧间隙的输送装置，这些装置的前进速度基本等于带材的输送速度；
-插入卷绕带材的芯部的插入装置；
-相对带材前进方面来说，在所述压紧间隙之前，一滚动表面与带材输送装置一起构成一个芯部插入的槽；
-带材的中断装置，在新的芯部插入点和所述压紧间隙之间，在沿所述槽的中间位置与所述带材输送装置相互作用。
本发明的目的在于提供对PCT/IT94/00031申请的改进，使重绕机与卷绕芯部直径变化有关具有多用性，当从用一定直径的芯部生产带材卷改变为用或大或小例如十分之几毫米的直径的芯部生产带材卷时可最大限度减少干预并无需更换零件。
按照本发明，主要是使构成的述槽的滚动表面至少部分地带有一个摆动架。
更具体来说，在一个推荐实施例中，在第一和第二卷筒之间形成槽的滚动表面分成二个，或者最好三个部分：第一部分是在相对于插入装置的固定位置上，芯部的插入区域；第二部分是由所述摆动架形成的；第三部分是由一个相对于第二卷筒轴线固定的连接表面构成的。这样，一芯部在插入后在由摆动的滚动表面形成的槽中前进，所述滚动表面可以通过弹性屈服而摆动，从而使槽的尺寸适合于芯部的直径，因而使芯部直径可在相当宽的范围内改变。在进入由卷筒限定的压紧间隙之前，芯部(带有正在其上卷绕的带材)从摆动架移至连接表面，相对于第二卷筒固定的连接表面可以总是设置在基本与所述第二卷筒的圆柱面相切的位置上，因而芯部可以没有冲击、没有应力地从压紧间隙之前的滚动表面移至卷筒，而不管芯部直径和摆动架的摆动。
在推荐实施例中，槽是在弯曲的滚动表面和第一卷筒的圆柱面之间形成的，但是并不排除如PCT/IT94/00031申请中提出的各种不同技术方案和结构。
在加工一种带有预定直径的芯部的卷的过程中，第一和第二卷筒中心之间的距离可以是固定的，也可以是可变的。卷筒之间压紧间隙的尺寸可稍小于芯部的直径(在到达压紧间隙之前绕在其上的带材的第一绕组的厚度使该直径增加)。在这种情形中，芯部通过压紧间隙完全是由于硬纸或类似材料制成的芯部的径向屈服而实现的。与此相反，卷筒中心之间的距离可在操作中周期性变化，例如，借助凸轮或带有独立电机的电子控制系统或借助本专业技术人员公知的其它方法实现。
在按照本发明的重绕机的一个特别有利的实施例中，为了使重绕机适应可广泛变化的芯部直径，可以使第二卷筒和连接表面由一移动装置承载，该移动装置相对于第一卷筒的位置可以根据不同时间所用芯部的直径来调节。
与此类似，可使摆动架和插入装置由一移动装置承载，该移动装置相对于第一卷筒的位置是可以变化的，以便使槽的尺寸适应于芯部的直径。
由于上述布置，可以使用同一重绕机既生产家用的卫生纸的卷，也可生产工业用纸的卷，其芯部直径一般要大得多，而且其芯部直径可在较宽的范围内变化。
在下文中将进一步描述按照本发明的重绕机的有利特征和推荐实施例。
现在参阅以下附图，以举例方式，非限定性地描述本发明的实施例，进一步阐述本发明。
图1至6是按照本发明的一个操作循环的六个相继阶段的示意侧视图；
图7是用于控制芯部插入装置和用于中断带材的可能的机构的运动图。
重绕机具有一组输送带材N的辊，在图1中只能看到其中的一个，标号为1。带材，一般是一层或多层的纸，以高速(大约400-1000米/分)送过穿孔装置5，它包括(在图示实例中)一个固定的支承件7和一个转动的圆筒9。固定的支承件承载着与多个刀片13相互作用的反刀片11，刀片13是由转动的圆筒承载的。带材N绕其运转的第一卷筒15和第二卷筒17设置在穿孔装置5之后。两卷筒15，17以相同的方向(图中为逆时针方向)转动。它们形成一个压紧间隙19，带材N穿过该压紧间隙输送。标号21代表与卷筒15和17同向转动的，由铰接于机器结构上的摆臂23承载的第三卷筒。致动器27控制摆臂23的摆动；以便可以控制正在机器中卷绕的卷的长大。
卷筒15，17和21构成每个卷按照下文中描述的过程完成卷绕的区域。
在卷筒之后设有一滑板31，制成的卷L沿其滚动，被导向未画出的且本专业人员公知的胶粘装置。
在压紧间隙19之前设有一个由摆动架35构成的滚动表面33，摆动架35由多个平行的构成梳状结构的条构成，其作用下文将详述。摆动架35与第一卷筒15的圆柱形表面一起构成一条槽39，卷绕芯部相继插入其中。摆架35在37处铰接于由滑块41承载的移动装置40，滑块41的位置可沿一个导承43调节，导承43由与机器的支承结构为整体的横向件45承载。摆动架35受弹性件47的弹性作用，弹性件47将摆架35推入一个抵靠着构成槽39的第一入口部分的接纳件49的位置并设有一个弹性体或类似材料制成的缓冲件。接纳件49与移动装置40连为整体，并构成表面33的初始入口部分。所述表面的入口部分的曲率半径大约等于第一卷筒15的直径加上芯部最小直径减去几毫米(大约2-5毫米)，以便保证在任何工作状态中芯部充分压靠在卷筒15上。
摆动架35和滚动表面33并不延伸至压紧间隙19，而是距其一定距离即终止。第二卷筒17与连接表面53相配合工作，连接表面53是由多个间隔开来的平行条55构成的，形成类似于摆动架35的梳状结构。构成梳状结构的条55伸入卷筒17上的环形槽17A中，因而由条55构成的表面53形成了卷筒17的圆柱面的连续连接面。
构成连接表面53的条55由移动装置47承载，移动装置47也承载着第二卷筒17。移动装置57与一滑块59为整体，滑块59的位置可沿一导承61调节，导承61与一个由机器支承结构承载的横向件63连为整体。滑块59以及移动装置87的位置调节可改变卷筒15和17的中心距以及其间形成的压紧间隙19的尺寸。
转动件71承载着中断带材N的装置73，该装置与卷筒15的圆柱面相互作用，转动件71设置在构成滚动表面33的条35之下。在本实施例中，中断装置73呈压紧器、缓冲器或弹性压力件的形式，它在带材中断或撕断过程中轻压在卷筒15的表面上。然而，也可以为其它结构，例如在卷筒15轴线方向上连续或断续的平的或齿状刀片，其与在卷筒15的圆柱面上的槽或反刀片相互作用。
在图示实例中，转动件71顺时针方向间断性转动。压紧器73沿一理论圆柱面C移动，圆柱面C具有图形截面，且其轴线与件71转动轴线71A重合并与卷筒15的圆柱面大致相切，或与后者稍许干涉。
芯部A借助输送器77插入槽39中，输送器77包括一挠性连续件79，其承载着多个推动器81并绕皮带轮83运转。沿着输送器77的路径以本专业技术人员公知的方式设有一粘合装置，粘合装置将粘合剂施加在每个芯部的限定区域，特别是一环形区域中。芯部A从输送器77被排送至一滑板85上，滑板85的下端固定或放置在装置40上以便将芯部导向槽39。一弹性保持件87设在滑板85之前，将芯部保持在滑板85上的一个位置，芯部从那里在适当的时间被间断绕转动轴线89A。转动的推动器89推入槽39中。
上述的重绕机按下述方式工作。
图1表示卷L卷绕的终止阶段。第一卷筒15、第二卷筒17和第三卷筒21以等于带材N的输送速度的相同的圆周速度转动。一个新的芯部已从输送器77排放在滑板上，并由保持件87保持在位。
图2表示更换工作的开始，即，用新的芯部更换已完成卷绕的卷。为此目的，第二卷筒17的速度减小，同时，使转动件71绕轴线71A转动，使推动器89线轴线89A转动、这种状态的变化具有下述效果：
-中断带材N的装置73穿入构成摆动架35的条之间，直至其接触带材N，将其压紧在装置73和卷筒15的圆柱面之间；
-推动器89最好被与使转动件71转动的同一致动器控制，推动器89从保持件87松开芯部A将其推入槽39的入口，槽39的横向尺寸最好稍小于芯部的外径。
中断带材N的装置73的圆周速度稍低于带材的输送速度，因此也稍低于卷筒15的圆周速度。因此，带材在位于完成的卷L。和装置73和卷筒15间夹紧部位之间的一个部位被撕断。这样，一个带材自由边缘被产生并粘在芯部A上，同时，芯部A已开始在槽39中转动(图3〕。至此所描述的操作与PCT/IT94/00031中所述基本没有区别。
由摆动架35形成的表面33的曲率和位置使槽39从入口至压紧间隙19逐渐变细。摆动架35摆动使弹性件47屈服的性能可以使槽39适应于运行中的芯部的尺寸。因此，芯部直径的变化可由架35较大或较小的摆动所补偿，使重绕机可用不同直径的芯部工作，无需对摆动架进行任何干预。连接表面53的定位方式使得当芯部处于滚动表面33的最后边缘时可继续在连接表面53上滚动，继而从此滚至第二滚筒17，从图4和5中可以看出上述过程。
当芯部A离开滚动表面33时，摆动架35被弹性返回件47推入抵靠缓冲件49的位置，这样就减小了冲击，量大程度地降低了噪音和机械应力。这就就有可能使构成摆动架的弹性材料条本身发生弹性变形而使芯部通过。术语“摆动架”包括这样制成的架，即，包括摆动是通过形成架的构件的弹性变形而实现的架。
另外，使用缸和活塞致动器或电子凸轮或类似装置来替代弹性返回系统也可以实现对架35的摆动的可靠控制。
当芯部已进入压紧间隙19时，由于卷筒15和17间的速度差，芯部穿过该压紧间隙，然后与第三卷筒21相接触，同时第三卷筒已降下(图6)。当芯部穿过压紧间隙19的返回已经完成时(带材第一绕组已绕在其上)，卷筒17的圆周速度可返回至等于带材N的输送速度的正常工作速度。图6表示形成中的卷L与三个卷筒相接触的中间状态。转动件71和推动器89的转动可同时停止。上述在角位上的停止表示在图1中。它们保持上述角位直至新卷的卷绕完成，新的更换循环开始时为止。
可以看出，第二卷筒17的减速、转动件71的转动和推动器89的转动是基本同时进行的。这样就可以使用一个电子控制的致动器来启动上述三种功能。图7表示上述零件的控制机构的一个特别有利的推荐实施例。
在图7中，标号173代表重绕机的支承第二卷筒17、转动件71和支承推动器89的缸89B(具有轴线89A)以及其它零件的侧面。标号175代表构成转动件71的致动器的电机。第一带齿皮带轮179键接于电机175的轴177，齿带181在带齿皮带轮179上运转并通过另一皮带轮183将运动传至转动件71。键接于轴177的第二带齿皮带轮185通过齿带187将运动传至带齿皮带轮189。皮带轮189键接于行星齿轮191的第一输入轴。行星齿轮191的壳体或星轮与皮带轮193为整体，皮带195绕皮带轮193运行，从机件(未画出)取得运动，以同带材N的输送速度成正比的速度转动。所述机件可以是任何一个引导和输送带材的卷筒。例如，卷筒15。标号197代表行星齿轮191的输出轴。带齿的皮带轮199键接于所述输出轴，通过齿带201将运动传至键接于第二卷筒17的轴的带齿皮带轮203。另一皮带轮205键接于转动件171的轴，通过皮带207将运动传至键接于推动器89的轴89B。在卷L在卷筒15，17和21之间卷绕的阶段中，电机175是静止的。卷筒17直接由皮带195转动。所使用的差速器和皮带轮的传动比使卷筒17的圆周速度等于卷筒15的圆周速度。当卷L的卷绕接近完成时，使电机175转动，形成下述效果：使承载中断装置73的转动件71转动；使推动器89的支承轴89B转动；改变皮带轮193和卷筒17之间的传动比，使差速器191的输入半轴转动。皮带轮193和卷筒17之间传动比的变化使后者减速，从而使其圆周速度低于卷筒15的圆周速度。这种减速足以排出刚刚卷成的卷L。
然而，上述各零件也可使用不同的和独立的驱动装置。也可以考虑使用以低于卷筒15的速度恒定转动的卷筒17。另外，卷筒21也可以不以恒速转动。它可在更换中加速以便在中断装置的介入之前张紧带材。
为了使重绕机适合于不同的芯部直径，可以调节装置40和装置57的位置来实现。由于摆动架35可以容易地适应于芯部直径，因而摆动架35不必被更换。装置40的位置调节可以适应槽39入口的尺寸。
如不采用位置可调的并承载着支承卷筒17和连接表面53的装置57的滑块59，也可以设置一个系统，在该系统中，由电子凸缘或由电子控制的致动器来控制下部卷筒17的位置。这样，即使在每个卷绕循环过程中也可使卷筒17移动，以便(例如)在芯部4运行中改变压紧间隙19的大小。在这种情形中，可以通过控制面板来干预机器控制程序从而完成对各种芯部直径的适应。
例如，也可以设置一个带有丝杠和电子控制的电机的调节系统来迅速而精确地实现装置40和装置57的调节，如图1所示。这样，通过控制面板，如必要，使用为不同芯部直径而存储的数据，就可以容易地改变各零件的位置。
装置40的调节运动最好在方向F1(图1)上进行，方向F1平行于一个平面，该平面通过线T1，含有卷筒15及支承推动器89的卷筒89B的轴线。然而，装置57的调节是在方向F2上进行的，方向F2平行于一个平面，该平面穿过线T2，含有两卷筒15和17的轴线。
当芯部直径在很宽的范围内变化时，推动器89的尺寸可以径向调节(例如，将其制成两个伸缩式滑动的部分，这两个部分可在任何位置上相互锁定)，使其不与卷筒15干涉，而是不管芯部直径大小都可靠地夹住芯部。
附图显然只表示一个实际上用于描述本发明的实例，本发明可以在其形式和设置上进行变化而并不超出本发明的范围。在权利要求书中使用标号的目的，只是为了便于参照说明书阅读权利要求，对保护范围并无限制作用。

Claims (13)

1.一种重绕机，其用于形成绕在芯部(A)上的带材(N)卷(L)，它包括：
-带材(N)绕其运行的第一卷筒(15)；
-与第一卷筒(15)一起形成一压紧间隙(19)的第二卷筒(17)，使芯部(A)和带材(N)穿过上述压紧间隙；
-将带材送入所述压紧间隙的装置，这些装置的运行速度基本等于带材(N)的输入速度；
-插入准备卷绕带材(N)的芯部(A)的插入装置；
-相对于带材(N)的前进方向而言，在所述压紧间隙(19)之前，一滚动表面33与输送带材(N)的装置一起形成一条插入芯部(A)的槽(39)；
-一个用于中断带材(N)的装置，在新的芯部插入部位和所述压间隙(19)之间，在沿所述槽(39)的中间位置与所述输送带材(N)的装置相互作用；
其特征在于：
-形成所述槽(39)的所述滚动表面至少部分是由一摆动或弹性变形架(35)形成的。
2.如权利要求1所述的重绕机，其特征在于：所述滚动表面分成两部分，其中一部分是由所述摆动架(35)形成的，而另一部分是由一连接表面(53)形成的，连接表面(53)是相对于第二卷筒(17)的轴线固定的。
3.如权利要求1或2所述的重绕机，其特征在于：形成所述槽的初始入口部分的一个入口件(49)设置在所述摆动架(35)之前。
4.如权利要求1，2或3所述的重绕机，其特征在于：所述槽是由所述滚动表面(53)和所述第一卷筒(15)构成的。所述表面是弯曲的。
5.如前述权利要求中的一项或多项所述的重绕机，其特征在于：所述第一和第二卷筒的中心之间的距离是可变的。
6.如权利要求2和5所述的重绕机，其特征在于：所述第二卷筒(17)和所述连接表面(53)是由一移动装置(59)承载的，所述移动装置相对于第一卷筒的位置是可调节的。
7.如前述权利要求中的一项或多项所述的重绕机，其特征在于：所述摆动架(35)以及可能还有所述入口件(49)是由一移动装置(40)承载的，所述移动装置(40)相对于所述第一卷筒(15)的位置是可调节的。
8.如权利要求7所述的重绕机，其特征在于：所述移动装置(40)承载着所述将各芯部(A)插入所述槽(39)的插入装置(89)。
9.如权利要求8所述的重绕机，其特征在于：还包括一个将所述芯部送向所述卷筒(15，17)的输送器(77)，该输送器将所述芯部排放到一滑板(85)上，该滑板设置在所述输送器(77)的端部和所述插入装置(89)之间，所述滑板(85)的位置是根据所述移动装置(40)的位置确定的。
10.如权利要求7至9中一项或多项所述的重绕机，其特征在于：所述插入装置的尺寸是可调节的。
11.如前述权利要求中一项或多项所述的重绕机，其特征在于：所述摆动架(35)与弹性返回装置(47)配合工作，该弹性返回装置将所述摆动架迫向使所述槽(39)的尺寸最小的位置。
12.如权利要求11所述的重绕机，其特征在于：所述摆动架(35)与缓冲装置(50)配合工作，以便在每个芯部通过所述槽(39)后所述架弹性返回阶段中缓和冲击。
13.如权利要求2所述的重绕机，其特征在于：所述第二卷筒(17)设有环形槽(17A)，所述连接表面(53)是由部分穿入所述环形槽的梳状结构构成的。
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