CN1890167B - 用于生产带状材料卷筒的重绕机和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种重绕机，包括：一个卷绕系统和一条朝所述卷绕系统进给带状材料(N)的路径。一个由所述带状材料沿其运动的反面和至少一个抽吸部件(23)沿着所述进给路径定位以临时阻碍带状材料的进给并且在每个卷筒(R)的卷绕结束时引起带状材料的中断。所述抽吸部件和所述反面设置成在带状材料与所述反面之间产生摩擦，所述摩擦造成所述带状材料由于撕开而断裂。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于卷绕带状材料以形成卷筒(log)的重绕机，该重绕机例如用于而不是排他地用于卫生卷、厨房用纸等的生产。更具体地而不是排他地，本发明涉及一种所谓的表面重绕机，即其中卷筒通过在卷绕架中卷绕带状材料形成，所述卷绕架由与卷筒外表面接触的卷绕部件形成。本发明也涉及一种卷绕方法和更具体地而不是排他地涉及所谓的表面卷绕方法。
背景技术
对于纸、所谓的巾纸或其他带状材料的卷筒的生产，使用这样的重绕机，即要被卷绕的材料进给到该重绕机并且该重绕机生产具有预设数量的卷绕材料的卷筒。带状材料典型地通过退卷机即对一个或多个例如来自于纸厂的大直径卷盘进行退卷的机器进行进给。
卷筒可被照样出售，或可进行进一步的转换操作；典型的是，它们被切割成较短轴向长度的、与作为出售的卷的最终尺寸相当的卷筒。
在一些情况下，重绕是通过所谓的中心重绕机进行的，即其中卷筒绕着电机驱动的芯轴形成，由纸板或类似材料制成的、设计成保持在卷筒内部的卷绕核芯可以安装到所述芯轴上。
最近的重绕机基于所谓的圆周或表面卷绕的原理。在这种情况下，卷筒在一个卷绕架内形成，该卷绕架通过旋转的卷绕辊或者通过其他卷绕部件例如带或者通过辊与带的组合来限定。
也已知组合的系统，其中，通过与用于在形成阶段内控制卷筒轴线的系统相组合的表面部件来获得卷绕。不仅在中心卷绕系统而且在表面卷绕系统中，有时使用这样的机器中，即其中芯轴或卷绕核芯从成品的卷筒中抽出，因此最终产品是具有中心孔的、没有轴向核芯的卷筒。这种表面重绕机的例子描述于WO-A-0172620中。
无论表面的还是中心的重绕机都自动地并且连续地操作，即带状材 料连续地没有停顿地并且以基本上恒定速度地进给。带状材料设有横向的穿孔线，各穿孔线将带状材料分成了一些可以在最终使用时从卷筒上分离的单个部分。典型的是，目的在于生产出具有预设且精确的数量的所述部分或张的卷筒。
当一卷或卷筒已经完成，那么必须进行转换阶段，在该转换阶段中，排出已形成的卷筒并且中断带状材料，形成完成的卷筒的最终边以及后续卷筒的初始边。初始边开始卷绕以形成新的卷筒。所述中断优选沿着穿孔线发生，因此最终产品包含带状材料的整个预设数量的部分。
这些操作在基本上不改变带状材料进给速度的情况下进行并且代表了卷绕循环的最危险的时刻。在现代的用于生产巾纸的重绕机中，带状材料的进给速度达到和超过1000m/min数量级的速度，卷绕循环有时持续不到2秒。
因此提供有效的、可靠的和柔性的系统以用于在每个卷或卷筒的卷绕结束时中断带状材料是重要的。
在GB-A-1435525中描述了一种重绕机，其中，带状材料的中断是通过刀刃或压缩空气射流进行的，它撕开带状材料或者产生环，该环楔入到插在卷绕架内的新卷绕核芯与其中一个卷绕辊之间。
在US-A-4327877中描述了一种重绕机，其中，带状材料被横向于其中一个卷绕辊表面的抽吸动作以及将带状材料夹紧在插入到卷绕架内的新核芯与抽吸卷绕辊之间的动作的联合动作中断。所述抽吸形成材料环，该材料环被夹紧并沿相对于绕着正在完成的卷筒进行卷绕的带状材料的进给方向相反的方向拉动。
在GB-A-2150536和US-A-5368252中描述了重绕方法和机器，其中，带状材料在卷绕结束时仅通过其中一个卷绕辊的受控制的加速来撕开。基于通过加速其中一个卷绕辊来沿着穿孔线撕开带状材料的原理的相同系统描述于EP-A-1.219.555中。
在GB-A-2105687中描述了一种重绕方法和机器，其中，带状材料的中断是经由在其中一个卷绕辊的通道内的刀刃的切割来进行的。
在US-A-5137225和EP-A-0199286中描述了一种重绕方法和机械， 其中，撕开是通过卷绕核芯与固定表面的配合来进行的，所述核芯将带状材料夹紧靠在该固定表面上，导致带状材料停顿或临时减速。
在IT-B-1.275.313中描述了一种装置，其中，带状材料通过与主卷绕辊配合的核芯带入器来撕开。
在US-A-6056229中描述了一种重绕机，其中，带状材料通过将其夹紧在固定表面与构成机械卷绕核芯带入器的可移动部件之间而中断。
特别可靠和柔性的方法和机器描述于US-A-5979818中。在这种情况下，撕开是通过与其中一个卷绕辊或者与一条绕着所述辊运动的带配合的可移动部件进行的，带状材料绕着该卷绕辊引导，并且所述可移动部件在带状材料朝卷绕架进给时支承带状材料。一方面在卷绕辊与带状材料之间的速度差以及另一方面可移动部件导致带状材料沿着穿孔线撕开。相对于前述撕开系统，这种已知的重绕机允许非常高的卷绕精度，也以高的速度，具有相对简单且经济的构造，这也允许高的生产柔性。
从描述于上述专利中的机械和方法所代表的发展中，显然有必要产生一些撕开和卷绕启动系统，它们即使在高速度下也是更有效且可靠的，并且它们允许高度的柔性，即能够按简单的方式改变卷绕参数，特别是卷绕到每个卷筒上的带状材料的长度或带状材料上的连续的穿孔线之间的距离。
发明内容
本发明的目的是提供特别有效、经济、可靠且保证高度生产柔性的卷绕方法和重绕机。
本领域技术人员通过阅读下文而清楚的这些以及另外的目的和优点基本上通过一种表面重绕机获得，该表面重绕机包括：一个卷绕系统和一条用于将带状材料朝所述卷绕系统进给的路径，其中抽吸部件沿卷绕路径定位以临时阻碍带状材料的进给并且导致带状材料在每个卷筒的卷绕结束时断裂。
有利的是，卷绕系统是一种表面类型的卷绕系统，包括一个例如通过多个卷绕辊限定的卷绕架。但也可能的是，卷绕系统是中心类型的，即在该卷绕系统中正在形成的卷筒通过芯轴或轴向中心保持旋转。
抽吸产生一个与反面或有关于抽吸部件的其他元件相垂直的力，所述抽吸按与机器的其余功能同步的方式施加并且在简短的间隔内沿着进给路径施加到带状材料上。因此产生的摩擦足以导致突然的制动并且随之通过撕开而断开带状材料。典型的且优选的是，材料沿穿孔线撕开，所述穿孔线通过通常沿带状材料路径设置的穿孔器在带状材料上产生。抽吸部件可有一个或多个按孔、开口、狭槽或任何其他合适结构形式的缝隙，用于将抽吸力施加到带状材料上。所述缝隙可例如在优选固定的反面上设置，带来结构简单且可靠的优点。但也可能的是，缝隙设置在可移动表面上，该移动表面具有优选低于带状材料进给速度的不同移动速度。
抽吸与穿孔线的位置同步，带状材料沿着该穿孔线在每个卷筒的卷绕结束时中断。通过这种方式许多穿孔线和因此许多带状材料的各单张在按精确方式确定的每个卷筒上获得。另外，穿孔线表示具有降低的张紧强度的断裂触发点并且这便于通过抽吸撕开。
该重绕机相对于已知的装置具有可观的优点。其特点在于如在US-A-5979818中描述的机器相同的操作柔性和相同的可靠性，但是没有撕开带状材料的机械部件。较少的机械部件使得机器更便宜、更容易管理并且在最终分析时也更可靠。另外，带状材料撕开装置的机械动作的削减会减少磨损、振动和噪声。相对于通过加速其中一个卷绕辊来撕开带状材料的已知系统，按本发明的机器在费用、可靠性和生产速度以及更大的卷绕精度方面具有优点，也在非常高的速度下可以更精确且可靠地调整带状材料断裂、中断或撕开的点的位置。
从一些实施例的描述中清楚的是，如果要求的话，抽吸断开系统另外允许削减用于启动带状材料在每个卷绕核芯或芯轴上卷绕的粘胶，带来的一系列的优点对本领域技术人员是清楚可见的。不像其他已知的不使用粘胶以启动卷绕过程的装置，本发明的系统允许非常高的速度和可观的可靠性以及高质量的最终产品，其中没有在内圈中形成的如在已知系统中发生的皱褶。
US-A-4327877描述了一种重绕机，其中，抽吸被用于开始带状材料 的中断或撕开。但是，在所述专利描述的技术中，抽吸不是用于延迟或阻碍带状材料的进给，而是用于修改其路径，因此使它插到下卷绕辊与插入于第一与第二卷绕辊之间的辊缝(nip)内的新卷绕核芯之间。实际的撕开是带状材料的两个分开的点沿相反大方向进给直到带状材料在所述两点之间的区域内断开的结果。
本发明的上述构思不仅可以采用在生产具有卷绕核芯的卷筒的重绕机中，所述卷绕核芯保持于最终产品内、例如由纸板或塑料核芯构成；而且可以采用在生产无卷绕核芯的卷筒的机器中，在该机器中，卷筒绕着芯轴或核芯形成并且芯轴或核芯然后在卷绕的产品切割成更小的卷筒之前从卷绕的产品中抽出。在这种情况下，最终产品没有中心核芯并且有一个轴向孔。
有利的是，重绕机设有卷绕核芯进给器，用于沿着插入路径朝卷绕架进给卷绕核芯。
当重绕机设计成生产绕着卷绕核芯的卷筒时，用于所述核芯的进给部件可以被有利地沿着卷绕核芯插入路径设置。进给部件例如由一个包括一个或多个确定一条封闭路径的带的柔性部件构成。
根据本发明有利的实施形式，用于所述核芯的滚动面可以沿着核芯插入路径设置，该滚动面与进给部件一起形成一条卷绕核芯插入通道。通过这种方式，沿着插入路径进给的核芯通过在进给部件与固定滚动面之间的滚动来朝前移动。在本发明的一种有利的实施形式中，形成卷绕核芯插入通道的滚动面和核芯进给部件设置成当核芯在插入路径上时带状材料在核芯与进给部件之间进给。通过这种方式，核芯开始沿着插入路径滚动并且一旦带状材料已经中断，产生的初始自由边绕着已经旋转的核芯卷绕。
卷绕可以通过将粘胶在一个或多个合适的区域施加到核芯上而启动，例如按一个纵条即平行于核芯轴线地分布。作为替代或作为补充，带状材料的初始自由边可借助于一个或多个产生适宜地定向的空气射流的喷嘴绕着核芯卷绕以形成第一圈，必要时喷嘴在卷绕启动阶段具有可调整的方向。
在可能和优选的实施形式中，重绕机包括一个反面，带状材料和核芯进给部件沿着该反面运动并且抽吸部件沿着该反面将抽吸力施加到带状材料上。反面优选是固定的和例如与具有用于快速打开和关闭抽吸开口或缝隙的部件的负压腔结合，抽吸力经由所述开口或缝隙施加到沿着表面运动的带状材料上。当重绕机设计成用以生产绕着卷绕核芯的卷筒时，核芯进给部件布置和设计成沿着所述反面进给核芯。例如，可以设有一个或多个连续的柔性部件，例如带等，它们通过它们的基本上平行于并临近于该反面的一个分支朝前移动，例如在通道或壳体内合适地设置在反面上，使得核芯可被压靠在固定表面上以将带状材料夹紧在固定表面与核芯本身之间，便于开始带状材料的卷绕。
抽吸部件可以包括用于快速打开和关闭抽吸孔、抽吸缝隙或开口的滑动阀，所述抽吸部件经由所述抽吸孔、抽吸缝隙或开口将抽吸力施加到所述带状材料上，所述滑动阀与由重绕机执行的卷绕循环的转换阶段关联地启动。该启动与穿孔线同步，因此在穿孔线刚刚通过抽吸缝隙的前面时，在带状材料上施加制动效果。这允许带状材料沿着所述穿孔线轻易地断开。
卷绕架可以按不同的方式产生。优选的是，它包括至少一个第一卷绕辊。在所述情况中，与进给到所述卷绕架的带状材料接触的至少一个柔性部件可以绕着第一卷绕辊运动。另外有利的是，该柔性部件可以结合于可被设有固定反面的抽吸部件，柔性部件沿着所述反面移动。
卷绕架也可以包括一个第二卷绕辊，它与第一卷绕辊一起限定一个辊缝，要被卷绕的带状材料通过该辊缝并且卷绕核芯也通过该辊缝。在这种情况下有利的是，辊缝可被基本上定位在核芯插入路径的末端。
根据另一方面，本发明涉及一种用于生产卷绕的带状材料的卷筒的方法，该方法包括下列阶段：
-将带状材料进给到卷绕系统；
-卷绕带状材料的第一卷筒；
-在第一卷筒的卷绕结束时，中断带状材料，通过施加到带状材料上的定时抽吸以引起带状材料在预定区域内制动或临时停顿来 阻碍带状材料的进给。
优选的是，卷绕系统是表面类型的，即包括一个卷绕架，例如包括一个或多个卷绕辊，但不排除也在中心卷绕机中实施撕开带状材料的相同方法的可能性。
按一种有利的实施形式，带状材料沿着一个优选固定的反面进给，抽吸是沿着该反面施加的。
该方法可以用卷绕核芯或芯轴实施，所述卷绕核芯或芯轴保留在最终产品内或者在形成卷筒之后抽去。在按本发明的方法的一种有利的实施形式中有利的是，核芯沿着一条插入路径朝卷绕架进给。有利的是，卷绕核芯可以沿反面滚动，带状材料在该反面与核芯之间定位和进给。
按本发明的重绕机和卷绕方法的其他有利的特征和实施形式下面参照一些有利的实施例来详细描述。
附图说明
下面通过说明本发明的在附图中描述的实用的、有利的、非限制性的实施例更好地理解本发明。其中：
图1A至1C按本发明第一实施形式的机器的操作顺序；
图2A至2D按本发明第二实施形式的机器的操作顺序；
图3按横向于带状材料、抽吸部件和卷绕核芯进给部件的进给方向的平面的局部放大剖视图；
图4按图3的IV-IV的局部剖视图。
图5在一不同实施形式中的抽吸部件的剖视图。
图6按图5的IV-IV的剖视图。
图7按本发明另一实施形式的机器的侧视图。
图8在一不同实施形式中的抽吸部件的剖视图，类似图5的剖视图。
图9A-9E示意示出带状材料的撕开和中断阶段的顺序以及新卷筒围绕新核芯的第一圈的形成的开始，这通过空气射流而不是粘胶进行支持。
具体实施方式
具有表面卷绕系统的实施例描述如下。但是应该理解，作为本发明基础的原理也可以与中心卷绕系统结合。
附图中显示按本发明的机器的基本元件，表示该机器的操作模式。在示于图1A、1B、1C的实施形式中，重绕机包括一个由三个卷绕辊形成的卷绕架，即：一个第一卷绕辊1、一个第二卷绕辊2和一个第三卷绕辊3。三个卷绕辊1、2、3绕着平行轴线转动并且具有在卷绕循环期间基本上相同的圆周速度，然而它们可以按公知的方式在卷绕结束时变化以排出完成的卷筒和/或经由限定于卷绕辊1与2之间的辊缝5插入新的核芯，绕着所述新的核芯已经开始随后的卷筒的卷绕。
卷绕辊3支承在一对摆动臂7上，该摆动臂铰接在摆动轴7A上。摆动运动允许正在卷绕架内侧形成的卷筒R的增大并且允许经由斜道9排出完成的卷筒。
要被卷绕以形成卷筒R的带状材料标记为N。它沿着一条经过一个穿孔单元(未画出)的进给路径移动，所述穿孔单元按公知的方式沿着基本上垂直于材料N的进给方向fN的穿孔线对材料N进行穿孔。在穿孔单元的下游，带状材料N绕着一个导引辊11运动，该导引辊绕着一条平行于卷绕辊1、2和3轴线的轴线旋转。带状材料进给路径然后持续一个与辊1和11相切的被柔性进给部件13限定的区段，所述柔性进给部件包括多个绕着辊1和11运动的扁平的平行的带。进给部件首先用于插入和向前进给管状卷绕核芯A，卷筒R绕着该核芯卷绕，如随后将阐述的。由于形成进给部件13的各带绕着辊1和11运动，所以它们以与带状材料N相同的速度向前移动并且因此在带状材料与各带之间没有相对运动。
在进给部件的平行于带状材料N的区段下面有一个弯曲的滚动面15，它由一个金属板或弯曲棒条、多个相互平行的金属板或弯曲棒条、或梳类结构限定。在滚动面15与进给部件13之间限定一个用于卷绕核芯的、标记为17的插入和进给通道，它在图的左侧设有一个入口以及一个基本上对应于卷绕辊1和2之间的辊缝5的出口。因此通道的终端部分限定在滚动面15与卷绕辊1的外表面之间，进给部件13绕着卷绕辊1 的外表面运动，滚动面拱曲成大致同心于辊1的表面。面15的终端部分穿过设在卷绕辊2上的环形沟槽，允许在面15上滚动的核芯轻易地通向辊缝5并由此通向卷绕架。
在通道17的入口附近设有一个核芯带入器，它包括一个旋转元件19，该旋转元件在合适的时刻将一个卷绕核芯A插入到通道17内。核芯通过链式输送机21定位在带入器19之前。核芯插入机构的操作对于本领域技术人员是已知的，例如从本说明书背景技术部分引用的一篇或多篇专利文件得知，并且不更深入描述。
通道17的高度等于或略小于卷绕核芯A的外径，因此当各核芯通过带入器19推入到通道内时，它们被角加速并且被进给部件13的运动推动而在面15上滚动。带状材料N保持夹紧在形成进给部件13的带与插入到通道内的核芯之间。
在带入部件13的下分支上方设有一个总体上标记为23并且后面还局部放大地描述的抽吸部件。它有一个横向于核芯A和带状材料N的进给方向地延伸的抽吸区域。抽吸部件在转换阶段时施加抽吸力到带状材料N上，所述转换阶段即为卷筒R几乎完成并且带状材料N必须中断以产生要被卷绕到成品的卷筒R上的最终自由边以及产生要被卷绕到一个插入到通道17内的新核芯上的初始自由边以开始卷绕新的卷筒。抽吸会产生一个垂直于抽吸部件23的下表面的力。通过所述表面施加到带状材料上的作为结果的摩擦力足够引起材料的张紧和断裂。
机器的操作描述如下。图1A显示带状材料将要断裂或中断之前的时刻。绕着标记为A1的卷绕核芯卷绕的卷筒R准备从卷绕架中排出，而一个新的核芯A2刚刚通过带入器19插入到通道17内。有利的是，通道17构造成使核芯A2在其与由抽吸部件23下部形成的固定反面接触之前与形成部件13的带以及辊11接触。因此核芯A2被迅速地角加速，直到它与带状材料的接触点达到与带状材料相同的进给速度。
滚动面15具有一个梳类结构或者至少一列槽口，所述槽口允许带入器19完成其绕其自身旋转轴线的旋转并预备下一核芯的插入。
P表示横向的穿孔线的位置，它由穿孔器(未画出)产生在带状材 料N上，带状材料沿该穿孔线撕开。穿孔P直接位于通过沿着由抽吸部件23形成的抽吸箱的下表面的抽吸缝隙、狭槽或者孔限定的抽吸区域下游。抽吸是受控制的并且定时的，以便当穿孔线P位于图1A所示的位置上时进行操作，或者该穿孔线沿带状材料N的进给方向略微再靠向下游。通过这种方式，当启动抽吸时，带状材料在抽吸孔或缝隙所在的区域内急速地制动。由于卷筒R继续旋转，带状材料在其与卷筒R的切点和抽吸区域之间被张紧并且沿着穿孔线P撕开，该穿孔线构成带状材料的最薄弱断面。卷绕辊1在形成部件13的各带13A之间具有高摩擦系数的表面，因此带状材料的撕开发生在最靠近施加抽吸力的区域的穿孔线上。实际上，带状材料N与之接触的辊1表面的高摩擦系数防止张紧力向下游朝正在完成的卷筒R1传播。
核芯A2已经在撕开和抽吸区域上游与带状材料N接触并且已经被置于旋转。它使带状材料N保持靠在形成进给部件13的带上并且从而防止带状材料N的因撕开而已经形成的初始自由边Li丢失。此外，核芯在圆周约束和限定因抽吸施加的制动而松弛的带状材料伸展。实际上，带状材料在与核芯A2的接触区域的上游不松弛，其带来的优点为在卷筒内侧的各圈上没有皱褶。卷筒R的最终自由边Lf最后卷绕到卷筒上，该卷筒通过改变辊2和/或辊3的圆周速度按公知的方式排出。为了便于通过施加于带状材料上的抽吸力撕开或中断带状材料，也可以在启动抽吸之前临时加速卷绕辊3。该加速，既使是轻微的加速，也会预紧带状材料并且保证一旦启动抽吸就撕开。
在示例中，在核芯A2的表面上已经施加了一条平行于核芯轴线的粘胶条。所述粘胶条在示于图1A的结构中略微位于带状材料N的夹紧点的上游并且因此在核芯的短时的滚动运动之后将材料粘接到核芯上。
由于辊1和11继续旋转，在带状材料断裂之后，进给部件13继续使核芯A2沿着通道17滚动和进给。在核芯与进给部件13之间的接触点越过抽吸区域(图1B)并且带状材料N的初始自由边Li由于施加到核芯上的粘胶条而粘附到核芯上，因此开始卷绕一个新的卷筒。成品的卷筒R依然在卷绕架内，但是也可能也已经启动其排出运动。在该阶段， 已经中断抽吸。
在图1C中，卷绕核芯A2已经进行了相对于图1B位置大约90°的进一步旋转，并且粘附到核芯上的初始自由边Li的区域开始绕着核芯转动，位于核芯与滚动面15之间的压紧区域内。核芯A2继续滚动直到它通过辊缝5到达卷绕架。在卷绕架内完成绕着核芯A2的下一卷筒的形成，卷筒R已经被卷绕架排出。
一旦绕着核芯A2的新卷筒已经完成，那么重复上述转换循环。
取代采用粘胶以获得初始自由边Li绕着核芯的粘附以及绕着核芯的第一圈的形成，可以使用一套或多套吹气喷嘴，它们合适地布置成围绕着核芯接收自由边的区域。该方案由于在滚动面15下面没有设置用于撕开带状材料的机械部件而是方便的，如在其它已知机器中。例如喷嘴可以设置在通道17的上面和下面，合适地针对于迫使自由边卷绕到核芯上形成第一圈，后面将参照另一实施例描述。
图2A-2D显示按本发明的机器的第二实施形式及其相应的操作顺序。相同数字表示的构件相同于或相应于前面的图1A-1C的构件。与上面的实施例相比主要的不同在于辊1与11之间的更大的距离并且由抽吸部件23和带13A限定的反面的更大的范围。另外，布置和操作顺序是基本一样的。然而，在图2A-2D显示的实施例中，核芯在带状材料中断之前在通道17中进行完整的旋转，从在图2A与2C之间的比较可看出。粘胶条由C标示。当核芯将要插入到通道17内时(图2A)，核芯被定位成使核芯在其适度旋转之后并且因此在核芯以有限的距离向前进给到通道17内之后与带状材料进行接触。图2B显示粘胶条C与带状材料进行接触的时刻，P又标示了穿孔线的位置，带状材料将沿着该穿孔线撕开。在图2A和2B中所述穿孔线在核芯A2的上游。
当卷绕核芯位于图2B的位置时，卷绕核芯A2使部分粘胶C压在穿孔线P下游的带状材料N的部分上并且在穿孔线附近，带状材料随后沿着所述穿孔线将中断。因此部分粘胶(在下图由C1标示)转移到卷筒R的最终自由边。
在图2C中开始抽吸，制动带状材料，该带状材料沿着穿孔线P断 裂，穿孔线此时已经越过卷绕核心A2的位置并且相对于带状材料的进给方向在该卷绕核芯的下游。这是由于核芯A2的轴线沿着通道17以带状材料的一半进给速度移动，使得在核芯A2与带状材料N之间的接触点也沿着通道以等于穿孔线P的进给速度一半的速度向前移动。在示于图2C的结构中，粘胶条C在核芯的下部。为了防止粘胶在运动期间弄脏滚动面15，简单地保证各表面棒条相互之间隔开，并且粘胶条C在各棒条处中断。
在图2C的虚线标示一个包含摆动元件20的辅助涂胶器，所述摆动元件可沉入到粘胶容器22内。摆动元件成型成使得它能够插入到形成表面15的薄板之间直到它触碰到核芯A2以便在要求的位置上将粘胶条C施加到核芯上，所述粘胶条可叠加到以前施加的并且局部在C1转移到正在完成的卷筒的最终自由边上的粘胶条上。通过这种方式获得两个结果：粘胶的数量被修复并且施加这样一种粘胶，即该粘胶的质量可具有不同于原先施加的并且至少局部转移到最终自由边的粘胶的质量，考虑到卷筒的最终自由边必须轻微地粘接，使得该最终自由边可被终端用户轻易地打开，而新卷筒的初始自由边必须牢固地且立即地粘附到新核芯，而使用尽可能粘的粘胶以保证更好地粘紧。
在图2D中，通过撕开形成的并且设有一个从核芯A2转移过来的粘胶条C1的最终自由边Lf在从卷绕架排出期间完成在卷筒R上的卷绕，而核芯A2继续沿着通道17进给，直到它使粘胶条C第二次与带状材料接触。此时，由于带状材料N被中断并且在新核芯上不再进行抽吸，初始自由边Li粘附到核芯并且开始新卷筒的卷绕。核芯A2将继续滚动并且沿着通道17向前移动直到它到达辊缝5并且越过辊缝，进入卷绕架。
图3和4分别地显示了抽吸部件23的一个横剖面和一个按图3的IV-IV的剖面。该抽吸部件具有一个抽吸箱31，所述抽吸箱的底部通过壁33限定，带状材料沿着该壁的外表面33A运动。壁33的外表面形成一个反面，带状材料在所述反面上运动并且带状材料在每一次转换循环时通过插入到通道17内的卷绕核芯压靠在所述反面上。壁33形成壳体35， 该壳体平行于带状材料N的进给方向，形成进给部件13的各平行带13A在所述壳体内运动。带13A的外表面与壁33的外表面33A齐平或稍微突出。
在邻近的带13A之间，壁33设有相应地穿孔的部分，即通孔、开口或缝隙37。在抽吸箱31内侧的这些穿孔部分的水平上，设有平行于带状材料N进给方向滑动的薄膜或薄板39，也设有相对于孔37错开的孔41。在图4中尤其可见。薄膜或薄板39形成关闭和打开元件，它们在一个或另一个方向上交替地滑动，打开和关闭孔37，交替地与抽吸箱31的内侧连通或中断该连通。通过这种方式，随着薄膜39在一个或另一个方向上交替地移动，抽吸按用于撕开带状材料的穿孔线P的位置以定时的方式启动和停止。抽吸箱31的内侧可恒定地保持在低压下，即低于大气压的压力，因此即使当卷绕循环非常短时，也保证快速地切换到抽吸。在抽吸箱31内的低压例如通过连接至真空泵、风扇或其它未显示的合适的抽吸装置得到维持。
图5和6显示了抽吸部件的不同构造。在这种情况下，抽吸部件23包括连续的抽吸腔51，即在该腔中低于大气压的压力被恒定地维持。该腔可在设定的时间连接到一个定时抽吸腔53，所述腔的下壁55限定一个反面55A，该反面具有类似于上述反壁33A的功能。在壁55中设有壳体57，形成进给部件13的带13A在其中运动。
壁55具有一个横向的狭槽或缝隙59，必要时在带13A的水平上中断。经由该横向的缝隙或狭槽59将制动抽吸效果施加到带状材料N上促使该带状材料沿着穿孔线P断裂。为了获得随着时间正确地控制的、适当持续时间的以及随着穿孔线P的通过定时的抽吸效果，腔53和55经由一个包括固定板61的阀系统连接到一列缝隙或狭槽63，各缝隙或狭槽按带状材料N的进给方向伸长并且并排地横向于进给方向定位。在固定板61下面是设有狭槽或缝隙67的滑动板65，各狭槽或缝隙67类似于缝隙或狭槽63延伸。滑动板65另外连接到一个执行器69，所述执行器按双箭头f65(图6)定时控制板的滑动。
由图6可见，两个板61和65可定位成使狭槽63和67交错并且因 此两个抽吸腔51和53彼此隔离。在这种情况下，没有抽吸力施加到带状材料N上。这是在卷筒R正常卷绕期间的设置。当带状材料要被撕开或中断时，可移动的板65按双箭头f65沿一个或另一个方向移动以使缝隙或狭槽67与狭槽63对齐(如图6)，并且因此使抽吸腔53连接到抽吸腔51。在该设置中抽吸效果施加到带状材料N上，制动带状材料并且因此促使其撕开。
图7显示了一种类似于图2A-2D实施形式的实施形式。在这两种构造中，相同的数字标示相同的或相当的构件。在这种情况下，此外，通道17和滚动面15直线伸展并且卷绕辊1和2具有相同的直径。这意味着卷绕核心可有一条直的路径。当核芯的运动被插入其内侧的芯轴控制时，这是特别有利的，如在WO-A-02055420中描述的。
按本发明机器的操作原理提供一系列相对于其他已知系统的优点。另外，没有用于中断带状材料的机械部件并且具有在卷绕辊1上游的核芯插入通道与抽吸箱，如果需要，容易定位空气喷嘴以开始卷绕而不使用粘胶。这使得较容易生产具有中心孔但没有卷绕核芯的卷筒。实事上，无粘胶也允许使用核芯，核芯必要时是可循环的，所述核芯容易从成品卷筒中滑出。例如用塑料制成的核芯可容易地再次使用，而不需要移除任何粘胶残余。
在使用粘胶的情况下使用空气射流也可是有利的。事实上，它们保证在核芯的滚动促使纵向粘胶条与滚动面15进行接触之前核芯被带状材料正确地卷绕，必要时部分暴露(即没有被带状材料覆盖)作为由高机器操作速度引起的通风的结果。这使得机器更可靠，减少维修和清理并且避免具有梳类结构的滚动面15的需要以防止与粘胶接触。
图8和9A-9E显示一个实施例(限于带状材料N的抽吸和断裂区域)，其中通过撕开带状材料产生的初始自由边Li不使用粘胶地绕着新核芯A2卷绕。抽吸部件23构造成如图5的实施例。但是在这种情况下，形成下壁55的块中设有两套喷嘴，分别标示为81和83。各喷嘴相对于表面55A不同地倾斜并且设置在抽吸缝隙或狭槽59的相对侧上。在滚动面15下面设有标示为85的第三套喷嘴。喷嘴81和83固定，而一列喷 嘴85绕着相对于带状材料N进给方向成横向的水平轴线摆动。摆动运动在图9A-9E的顺序中显示。
如下是该实施例中的机器操作。当核芯A2在喷嘴81出口和抽吸缝隙59的上游时，启动抽吸并且带状材料直接在抽吸缝隙下游的穿孔线P处撕开或中断。喷嘴81开始朝下吹气，而抽吸中断。空气射流通过喷嘴81产生，所述喷嘴81在机器的整个宽度上或至少在整个宽度的大部分上延伸，空气射流向下按初始自由边Li，使该自由边从壁55的下表面55A上分离。这使得初始自由边绕着新核芯卷绕，同时所述新核芯在表面15上向前滚动。喷嘴83的启动将自由边推到核芯的下面在后者与表面15之间。
通过喷嘴85产生的空气射流也将自由边楔入到核芯A2与表面15之间。当核芯A2在其滚动运动中越过包含下摆动喷嘴85的摆动轴线的垂直平面时，喷嘴85开始按顺时针方向摆动，结果使产生的空气射流转动，使得空气射流正确地定位成推动初始自由边Li以完成绕核芯A2的第一圈的形成。
当第一圈已经完成，带状材料N正确地结合到新核芯上并且开始新卷筒的卷绕。
从针对通过压缩空气喷嘴81、83、85产生的空气射流的使用的说明中，清楚的是，在形成的卷筒中，第一圈，即最里面的一圈，没有折叠，即第一圈不会朝着相对于带状材料其余部分的卷绕方向相反的方向转回，如在现有的实例中发生的。这不但在无中心核芯即具有一个通过抽去一个可抽去的可循环的核芯而留下的孔的情况下，而且在绕保留在卷筒内的核芯形成卷筒的情况下都保持正确。另外，所述卷筒有利的形成也在粘胶和空气喷嘴联合使用的情况下获得，获得以前当用纵向粘胶条进行粘合时不可能获得的有利结果。
除了上述优点，通过抽吸中断的系统也使得机器更容易适合不同的卷绕核芯直径。事实上，卷绕核芯插入到通过滚动面15限定的通道17内，所述滚动面大部分是直的并且仅在端部具有一些弯曲。因此，通过将形成滚动面15的棒条与在该实施例中示出的下辊一起简单地移动，使 机器适应变化直径的核芯是可能的。
在一些结构中，并且尤其在图1A-1C的结构中，滚动面15可由一个单一的金属板构成，必要时中断以允许带入器19通过，但不需要在其长度上的梳类结构。这也防止带状材料的第一圈通过梳状结构薄板留下的印迹而被破坏。
用于中断带状材料的气动系统的使用使得操作更有规律，并且与带状材料通过可移动机械部件以相对于带状材料进给速度不同的速度夹紧靠着卷绕辊或带而被中断的系统相比更少地受到磨损、噪音和振动。另一方面，在原先系统的可靠性和柔性方面的所有优点都被保持。
抽吸部件在沿通道17长度的位置方面可进行调节。由于这简化了抽吸系统的切入相对于穿孔线位置的同步，所以便于机器的调整和布置。抽吸部件23的位置构成了一个相对于抽吸缝隙打开和关闭控制的附加调整参数。这很容易实施，因为在非常简短的抽吸启动时间期间，辊1与11之间的距离相对于被带状材料经过的区段是可观的。
附图仅显示本发明的实用的实施形式，它们可以在形式和结构方面发生变化，而不离开本发明基于的构思的范围。在附属的权利要求中的附图标记的存在仅用于在说明书和附图的教导下便于阅读各权利要求，而不在任何方面限制权利要求的保护范围。
Claims (62)
1.一种重绕机，包括：一个卷绕系统和一条用于朝所述卷绕系统进给带状材料(N)的路径，其特征在于：一个由所述带状材料沿其运动的反面(33A；55A)和至少一个抽吸部件(23)沿着所述进给路径定位，以临时阻碍带状材料的进给并且导致带状材料在每个卷筒(R)的卷绕结束时中断，所述抽吸部件和所述反面设置成在带状材料与所述反面(33A；55A)之间产生摩擦，所述摩擦造成所述带状材料由于撕开而断裂。
2.按权利要求1所述的重绕机，其特征在于：所述卷绕系统是一个包括卷绕架的表面卷绕系统。
3.按权利要求1所述的重绕机，其特征在于：所述抽吸部件在一个固定的位置上。
4.按权利要求2所述的重绕机，其特征在于：所述抽吸部件在一个固定的位置上。
5.按权利要求1所述的重绕机，其特征在于：所述抽吸部件能按明显不同于带状材料进给速度的速度移动。
6.按权利要求2所述的重绕机，其特征在于：所述抽吸部件能按明显不同于带状材料进给速度的速度移动。
7.按权利要求1所述的重绕机，其特征在于：设有一个卷绕核芯(A1，A2)的进给器(19，21)，用于朝所述卷绕系统将卷绕核芯进给到一条插入路径内。
8.按权利要求2至6之一所述的重绕机，其特征在于：设有一个卷绕核芯(A1，A2)的进给器(19，21)，用于朝所述卷绕系统将卷绕核芯进给到一条插入路径内。
9.按权利要求7所述的重绕机，其特征在于：至少一个卷绕核芯进给部件(13，13A)沿着所述插入路径定位，所述卷绕核芯进给部件以相同于带状材料速度的速度向前运动。
10.按权利要求8所述的重绕机，其特征在于：至少一个卷绕核芯进给部件(13，13A)沿着所述插入路径定位，所述卷绕核芯进给部件以相同于带状材料速度的速度向前运动。
11.按权利要求9所述的重绕机，其特征在于：一个用于所述核芯的滚动面(15)沿着所述插入路径定位，所述滚动面与所述进给部件(13)一起形成一个用于卷绕核芯的插入通道(17)，使得所述插入路径沿着所述插入通道延伸。
12.按权利要求11所述的重绕机，其特征在于：所述滚动面和所述核芯进给部件设置成当核芯(A1，A2)在所述插入路径上时，带状材料在核芯与进给部件(13)之间进给。
13.按权利要求1至7、9、11、12之一所述的重绕机，其特征在于：所述卷绕系统是一种包括一个第一卷绕辊(1)和一个第二卷绕辊(2)的表面卷绕系统，所述卷绕辊之间限定一个辊缝(5)，并且所述抽吸部件(23)相对于所述带状材料进给方向设置在所述辊缝上游。
14.按权利要求1至7、9、11、12之一所述的重绕机，其特征在于：沿着所述反面设有至少一个在横向于带状材料进给方向的方向上延伸的抽吸缝隙(37；59)。
15.按权利要求9所述的重绕机，其特征在于：所述至少一个进给部件使核芯沿所述反面(33A；55A)进给。
16.按权利要求11或12所述的重绕机，其特征在于：所述至少一个进给部件使核芯沿所述反面(33A；55A)进给。
17.按权利要求16所述的重绕机，其特征在于：所述反面(33A；55A)与所述滚动面(15)相对，核芯(A1，A2)插入到所述反面与所述滚动面之间，带状材料(N)定位在核芯与反面之间。
18.按权利要求1至7、9、11、12之一所述的重绕机，其特征在于：所述反面(33A；55A)是一个固定的表面。
19.按权利要求9、11或12所述的重绕机，其特征在于：所述核芯进给部件包括至少一个沿着所述反面运动的柔性部件(13A)。
20.按权利要求1至7、9、11、12之一所述的重绕机，其特征在于：所述抽吸部件(23)包括用于迅速打开和关闭抽吸孔(37；63)的滑动阀(39；65)，所述抽吸部件经由所述抽吸孔施加抽吸力到所述带状材料上，所述滑动阀与由所述重绕机执行的卷绕循环的转换阶段关联地启动。
21.按权利要求1至6之一所述的重绕机，其特征在于：该重绕机包括一个第一卷绕辊(1)，至少一个柔性部件(13A)绕着所述第一卷绕辊运动，进给到所述卷绕系统的带状材料与所述柔性部件接触；并且其中所述抽吸部件(23)与所述柔性部件结合，提供反面(33A；55A)，所述柔性部件(13A)沿着所述反面移动。
22.按权利要求7、9、11或12所述的重绕机，其特征在于：该重绕机包括一个第一卷绕辊(1)，至少一个柔性部件(13A)绕着所述第一卷绕辊运动，进给到所述卷绕系统的带状材料与所述柔性部件接触；并且其中所述抽吸部件(23)与所述柔性部件结合，提供反面(33A；55A)，所述柔性部件(13A)沿着所述反面移动。
23.按权利要求21所述的重绕机，其特征在于：重绕机包括一个第二卷绕辊(2)，该第二卷绕辊与所述第一卷绕辊(1)一起限定一个用于带状材料通过的辊缝(5)。
24.按权利要求22所述的重绕机，其特征在于：重绕机包括一个第二卷绕辊(2)，该第二卷绕辊与所述第一卷绕辊(1)一起限定一个用于带状材料通过的辊缝(5)。
25.按权利要求24所述的重绕机，其特征在于：所述辊缝定位在卷绕核芯(A1，A2)的所述插入路径的末端。
26.按权利要求7所述的重绕机，其特征在于：所述核芯插入路径是直线的。
27.按权利要求25所述的重绕机，其特征在于：所述核芯插入路径是直线的，所述插入路径、所述辊缝以及所述第一和第二卷绕辊都被定位和设计成使卷绕核芯在直线的方向上沿着所述核芯插入路径移动，并且在卷绕阶段期间与所述第一和第二卷绕辊接触。
28.按权利要求1至7、9、11、12之一所述的重绕机，其特征在于：所述至少一个抽吸部件设有至少一个横向于带状材料进给方向的缝隙(59)。
29.按权利要求28所述的重绕机，其特征在于：所述至少一个横向的缝隙(59)与一个定时的抽吸腔(53)连通，所述抽吸腔能连接到一个抽吸源。
30.按权利要求29所述的重绕机，其特征在于：所述定时抽吸腔(53)能通过一个以定时的方式控制的打开和关闭部件(61-65)连接到一个连续的抽吸腔(51)，在该连续的抽吸腔维持连续的低压。
31.按权利要求30所述的重绕机，其特征在于：在该重绕机中所述打开和关闭部件包括一个滑动板(65)，该滑动板设有多个缝隙(67)，能将所述板定位在一个位置上，在该位置上所述缝隙相对于在所述定时抽吸腔(53)与所述连续抽吸腔(51)之间的隔壁上的相应缝隙(63)对齐或选择地错开。
32.按权利要求31所述的重绕机，其特征在于：在板上的所述缝隙和在隔壁上的所述缝隙在带状材料的进给方向上具有细长的构形。
33.按权利要求7、9、11、12之一所述的重绕机，其特征在于：设有用于将粘胶施加到所述卷绕核芯上的粘胶施加装置。
34.按权利要求7、9、11、12之一所述的重绕机，其特征在于：设有喷嘴(81，83，85)，以便于自由边绕着卷绕核芯卷绕。
35.按权利要求34所述的重绕机，其特征在于：该重绕机包括至少一个第一和第二套吹气喷嘴(81，83)，它们布置在带状材料抽吸施加区域的上游和下游。
36.按权利要求35所述的重绕机，其特征在于：所述第一和所述第二套喷嘴(81，83)布置在核芯插入路径的同一侧上。
37.按权利要求36所述的重绕机，其特征在于：该重绕机包括第三套喷嘴(85)。
38.按权利要求34所述的重绕机，其特征在于：该重绕机包括至少一套绕一条相对于带状材料进给方向成横向的轴线摆动或旋转的喷嘴。
39.按权利要求38所述的重绕机，其特征在于：该重绕机包括第三套喷嘴(85)，并且所述第三套喷嘴(85)是摆动的。
40.按权利要求37所述的重绕机，其特征在于：所述第三套喷嘴(85)布置在核芯插入路径的相对于所述第一和所述第二套喷嘴(81，83)的相对侧上。
41.按权利要求34所述的重绕机，其特征在于：该重绕机没有用于将粘胶施加到卷绕核芯上的装置，每个卷筒的卷绕通过喷嘴开始。
42.按权利要求7、9、11、12之一所述的重绕机，其特征在于：核芯插入路径设计和布置成使每个核芯沿着所述核芯插入路径滚动一段距离，该距离足以将原先施加到所述核芯上的粘胶的一部分转移到设计形成卷筒(R)的最终自由边的带状材料部分上。
43.用于生产卷绕的带状材料的卷筒的方法，包括如下阶段：
进给带状材料到卷绕系统；
卷绕带状材料的第一卷筒(R)；
在所述第一卷筒的卷绕结束时中断带状材料，形成所述第一卷筒的最终自由边(Lf)和用于卷绕第二卷筒(R)的初始自由边(Li)；
其特征在于：所述带状材料通过定时抽吸而中断，所述定时抽吸阻碍所述带状材料的进给，在带状材料与反面(33A；55A)之间产生摩擦，所述摩擦造成所述带状材料的断裂。
44.按权利要求43所述的方法，其特征在于：所述卷绕系统是一个包括卷绕架的表面卷绕系统。
45.按权利要求44所述的方法，其特征在于：带状材料通过一个形成于第一和第二卷绕辊之间的辊缝进给，所述抽吸相对于带状材料进给方向在所述辊缝上游施加。
46.按权利要求43所述的方法，其特征在于：所述反面是固定的。
47.按权利要求44所述的方法，其特征在于：所述反面是固定的。
48.按权利要求45所述的方法，其特征在于：所述反面是固定的。
49.按权利要求43所述的方法，其特征在于：所述反面能按相对于带状材料进给速度不同的速度移动。
50.按权利要求44至48之一所述的方法，其特征在于：所述反面能按相对于带状材料进给速度不同的速度移动。
51.按权利要求43至49之一所述的方法，其特征在于：沿着所述反面设有至少一个抽吸缝隙(37；59)，并且当所述带状材料沿着所述反面移动时，将抽吸施加到所述带状材料(N)上。
52.按权利要求43至49之一所述的方法，其特征在于：所述带状材料的卷筒卷绕到卷绕核芯(A1，A2)上，所述核芯沿着一条插入路径朝所述卷绕系统进给。
53.按权利要求52的方法，其特征在于：所述反面沿着所述插入路径延伸。
54.按权利要求52所述的方法，其特征在于：卷绕核芯(A1，A2)沿所述反面移动，带状材料(N)在反面与卷绕核芯之间进给并且该核芯与带状材料接触地按相同于带状材料的速度前进。
55.按权利要求54所述的方法，其特征在于：所述定时抽吸沿插入路径在所述核芯位置的下游施加，促使带状材料在所述核芯下游中断。
56.按权利要求53所述的方法，其特征在于：核芯进给部件沿所述反面设置。
57.按权利要求56所述的方法，其特征在于：所述核芯进给部件以相当于带状材料(N)进给速度的速度移动。
58.按权利要求56所述的方法，其特征在于：带状材料(N)在所述进给部件与核芯之间穿过，并且所述核芯将带状材料压靠在进给部件上。
59.按权利要求52所述的方法，其特征在于：将粘胶(C)施加到所述卷绕核芯(A1，A2)上。
60.按权利要求59所述的方法，其特征在于：所述粘胶按至少一条纵向线施加。
61.按权利要求59所述的方法，其特征在于：至少所述粘胶(C)的一部分(C1)转移到带状材料的属于最终自由边(Lf)的部分上，以闭合所述卷筒的最终自由边。
62.按权利要求52所述的方法，其特征在于：初始自由边(Li)绕着所述卷绕核芯的卷绕通过一个或多个空气射流开始或促进。
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