CN2717900Y - 无反折拼接机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种无反折拼接机，具有：第一辊；第二辊，该第二辊由衬垫支撑辊构成；该第一辊紧邻衬垫支撑辊处设置，与衬垫支撑辊形成第一辊隙，该衬垫支撑辊设置在紧邻新芯处，与新芯形成第二辊隙；其特征在于，还设有一静电充电杆，设置在第一辊隙下游，并紧邻衬垫支撑辊处，该静电充电杆与一静电发生器相连；切刀，设置在静电充电杆下游、新芯上游。

Description

无反折拼接机

技术领域

本实用新型涉及一种换辊装置上的拼接机构，该机械用于不中止卷材的运动而将其切断并传送到新芯。特别是，本实用新型涉及一种用于拼接移动卷材的装置，而不会在新芯上的卷材上产生反折或起皱，并使用静电发生器设备将卷材传输到新芯。

背景技术

许多商业和工业上的层压、涂敷和薄膜处理操作是在高速卷材加工设备上进行的，该设备长期连续操作。纸的转换是这种操作的一个例子。大量塑料膜也是以这种方式被加工的。在加工线的末端，卷材纵向卷绕成一大的母纸卷或原纸卷。在卷材材料的加工中，每次在单个材料纸卷需要改变时停止整个操作是很无效率的。为此，再卷绕设备被改进，用以切断并传输移动卷材至新芯，于是接连的材料卷可能被连续地、操作不中断地被卷绕。

这种再卷绕设备，通常指的是翻转式再卷绕台或转台式再卷绕机，在美国专利3,529,785中公开，该专利与本实用新型具有同样的申请人。翻转式再卷绕台包括一对可旋转的心轴或芯，卷材绕该心轴或芯卷绕。两个卷轴安装在转台上，通过旋转或“翻转”转台，含有完整地已卷绕的卷材的卷辊从再卷绕位置被移出，且一新芯同时移入再卷绕位置。一旦切割卷材，新的卷材的前沿被加接到空芯上以便在已用完的卷辊从再卷绕台移走时，继续卷材的再卷绕。上述加工工艺，在该行业中称拼接卷筒轴为“进行飞行”，可被一次一次地重复，以便只要卷材的加工线在运行就可接连地再卷绕多个卷辊。

虽然将卷材粘到芯上的其它方法也存在，但本实用新型将卷材传输到新芯上是通过将卷材胶合到涂有未干的粘合剂的新芯上完成的。卷材与芯接触后，卷材在新芯下方处被刀切断。该卷材被粘到新芯上，从而被再卷绕到新的卷轴上。

由于这种类型的拼接机包括在卷材下游处切断卷材的操作，该型机器经常导致当拼接操作已完成时，卷材在新芯上自己反折。这种反折导致卷材的双层厚度和卷材在芯上产生的不希望的卷绕。虽然反折的影响在新卷轴大量旋转后会减轻，但是反折的结果导致了大量材料的浪费。因而人们希望提供一种卷材拼接设备，它不会产生反折，且相反传输到新芯的卷材材料应该能重新开始折叠和自由卷绕。

一些设备已被努力改进以提供移动卷材的“无反折”的传输。申请人的在先美国专利号5,368,253，题目为无反折连续再卷绕拼接机的专利即是这种设备。该设备使用带孔切刀以在新芯上游处切割卷材。带孔切刀内的间隙留下了一组切片，该切片将卷材连接到一起，直到切割接缝到达新芯。在该处，卷材的“新”前沿被粘接到新芯上的胶粘带上。胶粘接合力施加于切片，从而使得切片被撕开。结果，卷材的尾部以其原有路径绕旧的完成纸卷再卷绕，而新前沿粘附到新芯上。这种拼接没有传统拼接操作所遇到的反折现象。

由于上述设备已被证明很成功，因而材料与卷材张力的某些结合倾向于过早撕开切片，这阻碍了新前沿到达新芯。而且一些卷材材料在拼接操作中倾向于松垂和起皱。这种起皱导致了上文所述的传统反折拼接方法所遇到的同样的浪费问题。

其它无反折拼接机的例子包括美国专利4,422,528，申请人为Richard S.Tetro(Black Clawson公司)的专利所公开的设备，以及IMD公司生产的另一种设备，该设备在拼接操作中使用真空将卷材传输到新芯。然而，两种设备都很复杂，并严重受限于处理窄幅材料和进给速率。

发明内容

本实用新型的主要目的是提供一种在连续再卷绕运转中改变卷辊的设备，该运转生产无反折，无皱纹拼接头；在卷材到达新芯前的点上切断卷材，并控制卷材，将其引导入新芯；提供一种装置用于使卷材带静电以便控制其在拼接操作中的运动；提供一种装置用于在卷材的新前沿和新芯之间施加胶粘结合力；提供一种装置用于将卷材的新前沿传输到新芯上，以便卷材的尾部绕完成纸卷卷绕，且新前沿光滑平整地应用到新芯上；提供一种无反折，无皱纹拼接机构，其适用于在高速或低速再卷绕运转中拼接宽幅卷材材料。

根据本实用新型，提供一种无反折拼接机，具有：第一辊；第二辊，该第二辊由衬垫支撑辊构成；该第一辊紧邻衬垫支撑辊处设置，与衬垫支撑辊形成第一辊隙，该衬垫支撑辊设置在紧邻新芯处，与新芯形成第二辊隙；其特征在于，还设有一静电充电杆，设置在第一辊隙下游，并紧邻衬垫支撑辊处，该静电充电杆与一静电发生器相连；切刀，设置在静电充电杆下游、新芯上游。

根据本实用新型的无反折拼接机，包括一对摇臂，其设置在卷材的两侧，两摇臂分别与一作动缸相连。

根据本实用新型的无反折拼接机，包括切刀复位装置，它由一偏心轮构成。

根据本实用新型的无反折拼接机，切割刀包括一穿孔切刀，该切刀包括一系列相对长的纵向排列的被离隙隔开的尖锐边缘部分。

本实用新型的其它目的和优点从下文的描述中，通过说明书和例子，最佳实施例将变得很清楚。

附图说明

构成说明书的一部分并包括本实用新型最佳实施例的附图，包括如下附图：

图1是根据本实用新型原理所形成的无反折拼接机构的侧视图。

图2是拼接机构部分剖面的详细侧视图，显示了切刀正切割卷材。

图3是拼接机构沿图1中5-5线看过去的正视图。

图4是此处所公开的拼接方法的重要元件的等比例图。

图5是使用切片切割的拼接卷材的等比例图。

图6是用于进行切片切割的带孔切刀的透视图。

图7也是带孔切刀的详图，显示在卷筒中形成切片切口的间隔设置的间隙或离隙。

具体实施方式

本实用新型的主要部件包括再卷绕台20和拼接机构40。该再卷绕台20用于再卷绕由纸，塑料，箔，层压品或其它薄膜材料构成的卷材10，该卷材已经在涂敷，印刷，层压，印染加工或其它卷材处理设备上被加工过。所述卷材10再卷绕成大卷，有时被称为母卷或原纸卷或完成纸卷，以便用于进一步的加工或运输给用户。该再卷绕台20应该是一种能够连续再卷绕大量材料卷的型式。该拼接机构40用于拼接连续运动的卷材10并将其粘附到新芯26上。

如上所述，再卷绕台20包括一对位于转台臂21每端上的可旋转的心轴或芯，以用于再卷绕卷材。图1显示了大量卷材材料24卷绕于其上的第一芯22。该第一芯22位于转台臂21的一端，而第二芯26位于转台臂21的另一端。再卷绕操作通常在紧靠近加工线末端的位置进行。通过旋转转台臂21，第一芯22，其即将完成并从再卷绕位置移开，被远离卷材加工线设置，而第二芯，即新芯26，已经同步转入将采取再卷绕操作的位置。一旦拼接操作完成，完成纸卷24可从再卷绕台20移出，而卷材材料10继续再卷绕在新芯26上。当足够多的材料再卷绕到新芯上，转台再次旋转，于是卷材材料可能再卷绕在另一新芯上，等等。

拼接机构40最好安装在某种可缩回型设备或等同装置上，以临时将拼接机构移入靠近新芯26的位置，从而实施拼接，但是也可以使用其它方式在正常操作中，将拼接机构从再卷绕机缩回。例如，拼接机构40可以安装在如图1，2和3所示位于卷材10每侧的一对摇臂60上，该摇臂60在作动缸62的作用下从上向下朝着新芯26摇动拼接机构40。起初在卷材10和新芯26之间留有小间隙。在正好进行拼接操作前，卷材与新芯接触，此时拼接机构40切断卷材10，于是被切断的卷材10的尾部18继续以其原有路线再卷绕到完成纸卷24上，而卷材10的新前沿16随后粘附到新芯26上以继续再卷绕操作。

拼接机构40包括紧邻第二衬垫辊54设置的第一辊30，用以形成卷材经过的第一辊隙。卷材10经过第一辊30并进入第一辊30和衬垫第二辊54之间的辊隙。在该辊隙下游，一被连接到静电发生器51上的静电充电杆50紧靠衬垫第二辊54沿卷材10的宽度设置，于是卷材10在静电充电杆50和衬垫第二辊54之间经过。静电充电杆50对一地点发射强离子电场，在本实用新型内该地点是衬垫第二辊54。离子电荷临时将卷材静电结合或粘附到衬垫第二辊54的表面。合适的静电发生器和充电杆可从如Simco，Hatfield，或从Hurletron公司，Danville，III，及许多其它类似产品制造商处获得。

拼接机构40还包括切刀42，该切刀42在静电充电杆50的下游，新芯26的上游位置，顺着卷材10的宽度延伸。切刀42最好安装在旋转刀架上，该旋转刀架诸如是沿卷材10整个宽度设置安装杆75。在卷材10的相对侧是用作砧座或切割砧板的衬垫第二辊54，该辊54与切刀42结合以切割卷材10。辊54的外表面覆有橡胶或类似材料的衬垫56。当卷材10经过衬垫辊54上时，切刀42相应地啮合入衬垫辊54。切刀42的刃以与衬垫辊54的外表面近似相同的弧线速度旋转，且它也具有与卷材材料10的运动相同的线速度。一旦切刀42的切割行动开始，切刀42被允许以一定方式自由旋转，于是当切刀42开始接合卷材10并随后插入衬垫56时，切刀42以与卷材10和衬垫辊54相同的速度通过切割弧线。这就提供了对卷材10的直线式彻底切割。

在切割被进行的同时，或正好在其前，卷材10被压靠到新芯26上。新芯26包括由通常用于再卷绕卷材材料的长纸板或金属管构成，该管上绕其外周涂敷有胶粘涂层。新芯26最初与卷材的一部分接合，该部分位于切割部或切割缝之前，即该部分将成为完成卷24的尾部18。但是，由于该尾部18在其整个宽度上仍是完整的，即，它未被切割，尾部18的内部强度更强，并因而克服新芯26和卷材表面之间的胶粘结合力。可选择地，新芯最好仅提供一顺新芯26的长度向下施加的窄条胶粘带28，在此情况下，切割步骤与新芯26的旋转同步，于是卷材10的新前沿16直接贴到窄条胶粘带28上(下文会进一步描述)。在另外情况下，尾部18因而经过新芯26被拉出，并继续以其惯常路线再卷绕到完成卷24上。

当卷材的切割部分或切割接缝继续以其路径朝向新芯移动，卷材的新前沿的运动依靠第一辊30和第二衬垫辊54之间的辊隙被控制，且更重要的是，依靠卷材10和第二衬垫辊54之间的静电进行连接。卷材10自然地在一定张力作用下通过加工设备。除非被一些装置固定，否则已切断的卷材将由于卷材的张力被拼接机向后拉回。第一辊与第二辊的间隙，结合卷材与衬垫第二辊之间的静电结合力使得卷材以其惯常路径运行。换言之，新前沿16即使在卷材已被切断情况下仍保持粘贴到衬垫第二辊54的表面。第一和第二辊之间的辊隙还对卷材起平整光滑作用以排除在上游产生的皱纹或松垂。

当卷材10的新前沿16到达新芯时，新芯26外表面上的胶粘带28立即粘到卷材的表面上。如上所述，作用顺序最好同步，以便新前沿16直接贴到新芯上的窄条胶粘带28上。这是通过如下方式完成的，即在心轴上放置位置传感器，以确定胶粘带28在新芯26上的相对位置，通过计算卷材10从卷材被切割点到其到达新芯26点间的速度和距离，通过控制切刀42的切割时间以便新前沿16到达新芯的同时，胶粘带28正好与卷材10接触。

在任何情况下，由于新芯26和卷材10之间的胶粘结合力比衬垫第二辊54和卷材10之间的静电结合力要强，新芯上的胶粘带28将卷材的新前沿16从衬垫第二辊54上剥离并粘附到新芯26上，且这样做不会在材料上产生任何反折，松垂或皱纹。

上述拼接方法还可以用于将卷材10的整个宽度完全切断的直切刀，在此方法中，新前沿16到新芯26的设置被静电控制，或者该切割可以由穿孔切刀42进行，该切刀42以切片型切割部分切割卷材，在此方法中，新前沿到新芯的设置被静电以及结合尾部和新前沿之间的切片接缝进行控制。在穿孔切刀上，切刀42的长度上包括一系列具有尖锐、点状切割刃的相对长的部分45。长的切割部分45被一组沿切刀42长度间隔设置的窄离隙46或间隙隔开。当切刀42进入卷材10的行进路线时，切刀42内的间隙46导致仅部分切断卷材材料10。切刀42的尖锐刃部45完全切断材料，而切刀42内的间隙46则留下切片14，该切片14没有与材料切断，与卷材10连接到一起。

当卷材10的切割部分或切割接缝继续顺其路线朝向新芯26时，切片14将尾部18和新前沿16连接到一起。当切割部分或切割接缝到达新芯26时，新芯26和卷材材料之间的胶粘结合力施加给切片14。结果，切片14撕开，卷材材料的前沿保持粘附到新芯26上，而尾部18继续其正常路径以再卷绕到完成卷24上。

一旦切刀42切入卷材10，该切刀42不可能仅通过沿同样运动弧线回转而返回其初始预切位置，它会再次切入卷材。拼接机构40因而必须包括用于缩回切刀42并使其复位到初始位置的装置。尽管许多其它类型的缩回装置也可以同样工作，但本实用新型所描述的实施例利用偏心轮缩回切刀42。

本实用新型使用的偏心轮的详图显示在图2中，其包括用于切刀的枢转装配杆75形式的刀架，刀架受第一齿轮74，第二齿轮78形式的圆形元件支撑，第一气压缸80用于驱动切刀42，第二气压缸82用于驱动偏心轮。

切刀装配杆75绕第一轴71枢转。第一齿轮74绕第二轴72中心枢转。切刀装配杆75安装在第一齿轮74上，第一齿轮74安装在摇臂60上，于是第一齿轮74的旋转导致第一轴71绕第二轴72旋转。也安装在摇臂60上的第二齿轮78同样绕第三轴73中心枢转。第二齿轮78与第一齿轮74以约2∶1的比率相互配合。

切刀42最初位于缩回位置，于是装配杆75的第一轴71远离衬垫辊54设置。当用于偏心轮的第二气压缸82被缩回时，第二齿轮78顺时针方向旋转(参见图2)，它依次逆时针旋转第一齿74，从而旋转紧靠衬垫辊54的切刀装配杆75的第一轴71。切刀42现在位于切割位置。卷材10随后开始与新芯接触，其后切刀驱动作动缸80立刻被驱动，从而驱动切刀42逆时针(参见图6)向下贯穿卷材10。如上文所述方式，卷材10的切割部分随后继续运行，且新前沿16粘附到新芯26上。

为了缩回并复位切刀42，偏心轮作动缸82伸出，逆时针旋转第二齿轮78(参见图2)，并依次顺时针旋转第一齿74，从而将切刀装配杆75的第一轴旋转偏离衬垫辊54。切刀驱动作动缸80随后将切刀42缩回至其起始预切位置。拼接机构40现在准备开始另一拼接操作。

最终，人们应认识到本实用新型可以由多种结构构成，只要满足提供一种用于在连续再卷绕机上转换卷辊的无反折，无皱纹的拼接头的主要目的即可。例如，该拼接机构可以改装到一对从新芯下部摇出的臂上，或安装到与驱动辊表面相连接或不连接的托架上，该托架使拼接机构以线性运动滑向并滑离新芯。切刀也可以被改装以在线性方向上伸出以切割卷材。此外，用于缩回切刀的交替装置也可以使用除偏心轮以外的其它装置，或者切刀也可以被与卷材速度同步的伺服电动机驱动，从而由于切刀不需倒退，而排除缩回操作的需要。

因此，本实用新型上述公开的细节不能解释为限定，而仅是作为一种权利的要求，和指导本领域技术人员以任何合适方式实际构建本实用新型的基础。对本实用新型结构细节的变化不会偏离本实用新型，特别是下述权利要求所限定的精神。

Claims (4)

1.一种无反折拼接机，包括：

第一辊；

第二辊，该第二辊由衬垫支撑辊构成；

该第一辊紧邻衬垫支撑辊处设置，与衬垫支撑辊形成第一辊隙，该衬垫支撑辊设置在紧邻新芯处，与新芯形成第二辊隙；其特征在于，还设有一静电充电杆，设置在第一辊隙下游，并紧邻衬垫支撑辊处，该静电充电杆与一静电发生器相连；

切刀，设置在静电充电杆下游、新芯上游。

2.如权利要求1所述的无反折拼接机，其特征在于，还包括一对摇臂，其设置在卷材的两侧，两摇臂分别与一作动缸相连。

3.如权利要求1所述的无反折拼接机，其特征在于，还包括切刀复位装置，它由一偏心轮构成。

4.如权利要求1所述的无反折拼接机，其特征在于，切割刀包括一穿孔切刀，该切刀包括一系列相对长的纵向排列的被离隙隔开的尖锐边缘部分。

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