TWI396624B - Thin paper winding machine pre - roll paper trimming mechanism and its method - Google Patents

Description

薄紙捲繞機預捲紙張截斷機構及其方法

本發明係關於一種薄紙捲繞機構之設計，特別是關於一種薄紙捲繞機預捲紙張截斷機構及其方法。

一般薄紙捲繞機構之紙管，靠輸送機傳遞至上捲輪旁後，再由推桿將紙管推入一弧型導板通道。紙管經由弧型導板通道到達捲繞區後，捲繞一薄紙而成為一捲筒，如捲筒衛生紙、捲筒廚房紙巾...等。當捲筒即將完成時，藉由控制一旋轉桿之轉速，使其相對速度比上捲輪快或慢而產生速差效應，因此而造成薄紙斷裂，或是直接使用切刀裝置來切斷薄紙。

然而，利用旋轉桿或切刀裝置進行截斷的方式在機構上較為複雜，且一般紙管捲繞薄紙後，所受之夾持力為不連續的受力，受力不均之情況下，會使薄紙被拉斷之撕裂線撕裂不均、參差不齊。

緣此，本發明之一目的即是提供一種薄紙捲繞機預捲紙張機構及其方法，用以使薄紙預先黏附且捲繞於紙管後，可受到一連續長距離且均勻之夾持力。

本發明之另一目的是提供一種薄紙捲繞機紙張截斷機 構及方法，用以將紙管與捲繞完成之捲筒間之薄紙順利且平整地拉斷。

本發明之另一目的是提供一種簡化零件之薄紙捲繞機預捲紙張截斷機構，用以降低機構複雜度，並提升原有預捲紙張截斷之效果。

本發明為解決習知技術之問題所採用之技術手段係為一種薄紙捲繞機預捲紙張截斷機構，包括一受一輪軸支持，並以一預定方向旋轉之上捲輪、複數個設置於上捲輪下方一預定距離處，與上捲輪間形成一弧型導板通道之弧型導板、複數個一一地結合於以一預定間距相鄰配置之弧型導板間之預捲板、一設置在弧型導板通道之紙管導出端鄰近位置之下捲輪及一設置在弧型導板通道之紙管導出端上方之騎輪。

薄紙捲繞機預捲紙張截斷之方法係在進行捲繞作業時，將一沾附有頭膠之紙管由弧型導板通道之紙管導入端導送至弧型導板通道中，使一傳送至上捲輪之薄紙黏附於紙管沾附有頭膠之沾附位置及預捲於紙管，黏附薄紙之紙管經由弧型導板通道傳遞至捲繞區中捲繞形成一捲筒，配合一已黏附薄紙的次一紙管到達預捲板，而降低捲筒之捲繞速度，使連接在紙管與捲筒間之薄紙產生鬆弛現象，另一方面紙管藉由上捲輪旋轉帶動之作用力預捲薄紙，之後紙管持續預捲，使連接在紙管與捲筒間之薄紙不再鬆弛，造成一逐漸增加之張力而將薄紙拉斷，使完成捲繞作業之捲筒分離。

經由本發明所採用之技術手段，可以使得紙管在進入捲繞區前，單純以控制捲繞區中之捲筒轉速之方式，使捲筒轉速降低，薄紙瞬間產生局部鬆弛，另一方面已沾有頭膠之紙管以紙管上之頭膠沾附薄紙後，透過上捲輪帶動紙管旋轉之作用力，順勢將薄紙捲繞於紙管之圓周面上，完成預捲薄紙之動作。

此外，當紙管持續預捲薄紙至一定程度後受到預捲板與弧型導板共同形成之連續長跨距作用區之夾持力，及薄紙被拉緊產生之張力將薄紙拉斷。因為連續長跨距作用區之夾持力為連續性的長距離接觸，在受力均勻之情況下，不但能順利將薄紙拉斷，更使得薄紙被拉斷之撕裂線平直整齊。

再者，由於本發明利用降低捲筒之捲繞速度以及上捲輪與預捲板之間所產生的夾持力來達成目的，在機構上省略了習知所使用的旋轉桿或切刀裝置，不但減少了機構上的複雜度，節省了零件更換上的開銷，且在薄紙預捲及截斷上有更好的效果。

本發明所採用的具體實施例，將藉由以下之實施例及附呈圖式作進一步之說明。

參閱第1圖所示，其係顯示本發明較佳實施例之側視示意圖。如圖所示，在一基座100內，一具有固定寬度之薄紙1經由一傳導輪2輸送及一打孔裝置3在薄紙面之橫向方 向上每隔一固定距離打出一列如虛線狀的切割線，繞過一上捲輪5而到達一捲繞區18。捲繞區18係由上捲輪5、一下捲輪6及一騎輪7所構成。

上捲輪5受一輪軸51支持，並以一預定之旋轉方向I旋轉，在上捲輪5下方一預定距離處設置有複數個弧型導板25，弧型導板25與上捲輪5間形成一弧型導板通道171，並在弧型導板通道171定義有一紙管導入端171a及一紙管導出端171b，各個弧型導板25係沿著輪軸51之軸向方向以一預定間距相鄰配置(同時參閱第9圖)，各相鄰之弧型導板25間一一地結合有一預捲板28。下捲輪6設置在弧型導板通道171之紙管導出端171b鄰近位置；騎輪7設置在弧型導板通道171之紙管導出端171b上方，並藉由一與騎輪7相連接之一擺臂26，使騎輪7可繞著一軸心27擺動。

同時參閱第2圖所示，其係顯示本發明薄紙捲繞機預捲紙張截斷之方法之動作流程圖。一紙管13經由一輸送帶承板15輸送，途中由一紙管塗膠裝置14沾黏一頭膠42至紙管13上。沾黏頭膠42後之紙管13藉由一推板16之旋轉推動，而自紙管導入端171a進入弧型導板通道171中(步驟101)，另一方面傳送至上捲輪5之薄紙1黏附於沾附有頭膠42之紙管13並預捲於紙管13(步驟102)，再將黏附預捲薄紙1之紙管13傳遞至捲繞區18。紙管13與薄紙1在捲繞區18中繼續捲繞形成一預定直徑之捲筒19(步驟103)，如捲筒衛生紙、捲筒廚房紙巾...等。

在本發明之較佳實施例中，紙管塗膠裝置14使紙管13 沾黏頭膠42。在實際應用上亦可於薄紙1經打孔裝置3之後，增設一塗膠機構4，在薄紙1上提供一尾膠41。沾附尾膠41之動作亦可安排於捲筒19捲繞完成後，於下一個工作站再以其他方式沾附尾膠。此外，塗膠裝置14所提供之頭膠42，亦可改由塗膠機構4之塗膠撥桿4a以旋轉之方式，在薄紙1上提供頭膠或在薄紙1上提供頭膠及尾膠，取代紙管塗膠裝置14。

參閱第3圖所示，其係顯示紙管進入弧型導板通道受上捲輪帶動而向前滾動之示意圖。如圖所示，此時將紙管13視為次一紙管，當黏附薄紙1的紙管13進入弧型導板通道171時，受上捲輪5之帶動而向前滾動。由於上捲輪5之輪面具有粗糙面，摩擦力可帶動薄紙1及紙管13於上捲輪5及弧型導板25間之弧型導板通道171中往前傳遞。上捲輪5藉由輪軸51與基座100結合，上捲輪5由馬達(圖未示)帶動，藉此帶動紙管13向前滾動。

參閱第4圖所示，其係顯示紙管到達預捲板預捲薄紙之示意圖。配合已黏附薄紙1的紙管13(此時已定義為次一紙管)受上捲輪5之帶動到達預捲板28，藉由降低下捲輪6之轉速，或其他適當之方法而降低捲筒19之捲繞速度，使連接在紙管13與捲筒19間之薄紙1產生鬆弛現象(步驟104)。另一方面，藉著紙管13旋轉之作用力，使鬆弛的薄紙1迅速預捲於紙管13上(步驟105)。

參閱第5圖所示，其係顯示紙管與捲筒間之薄紙受拉斷裂之示意圖。在薄紙1與紙管13繼續預捲後，使薄紙1 被愈拉愈緊，薄紙1受紙管13捲繞所產生之張力T持續增大，使薄紙1逐漸被拉緊而終至斷裂(步驟106)。斷裂處係位於先前由打孔裝置3在薄紙1上所打出之如虛線狀的切割線105上(同時參閱第4圖)。於薄紙1之斷裂處兩端分別形成一薄紙頭端101及一薄紙尾端102。

參閱第6圖所示，其係顯示薄紙頭端捲繞於紙管上，薄紙尾端捲繞於捲筒上之示意圖。紙管13與捲筒19間之薄紙1斷裂後，薄紙頭端101捲繞於紙管13上，薄紙尾端102則捲繞於捲筒19上，紙管13繼續往捲繞區18滾動。

參閱第7圖所示，其係顯示紙管傳遞至捲繞區進行捲繞之示意圖。紙管13傳遞至捲繞區18後，即刻進行一新捲筒之捲繞工作。已完成之成品捲筒19a則沿著傾斜通道9及壓緊輸送帶11排出。

同時參閱第8圖及第9圖所示，其係顯示上捲輪及弧型導板組立之側視示意圖、上捲輪及弧型導板組立之上視示意圖。在本發明之較佳實施例中，弧型導板25經一支架251連接於一橫樑29，弧型導板25依實際需求亦可直接連接於橫樑29，橫樑29結合於基座100。

同時參閱第10圖至第12圖所示，其係顯示弧型導板及預捲板組立之側視示意圖、弧型導板及預捲板組立之上視示意圖、第8圖中12-12斷面之斷面圖。如圖所示，預捲板28結合於弧型導板25，各個預捲板28連接於各相鄰之弧型導板25之間，與弧型導板25形成一連續長跨距作用區L。紙管13在預捲板28與上捲輪5間預捲薄紙1時，經此連續 長跨距作用區L之接觸，因接觸長度夠長，可產生一足夠大的夾持力以拉斷薄紙1。且因紙管13及薄紙1所受之夾持力為連續性的長距離接觸，受力均勻，使薄紙1被拉斷之撕裂線平整。

參閱第13圖所示，其係顯示預捲板透過支撐架結合於橫樑之側視示意圖。在本發明之較佳實施例中，預捲板28係一一地結合於各相鄰之弧型導板25間，於實際應用時，預捲板28亦可固定於一支撐架30上，支撐架30固定於橫樑29，橫樑29結合於基座100。

由以上之實施例可知，本發明所提供之薄紙捲繞機預捲紙張截斷機構及其方法確具產業上之利用價值，故本發明業已符合於專利之要件。惟以上之敘述僅為本發明之較佳實施例說明，凡精於此項技藝者當可依據上述之說明而作其它種種之改良，惟這些改變仍屬於本發明之發明精神及以下所界定之專利範圍中。

100‧‧‧基座

101‧‧‧薄紙頭端

102‧‧‧薄紙尾端

105‧‧‧虛線狀的切割線

1‧‧‧薄紙

2‧‧‧傳導輪

3‧‧‧打孔裝置

4‧‧‧塗膠機構

4a‧‧‧塗膠撥桿

41‧‧‧尾膠

42‧‧‧頭膠

5‧‧‧上捲輪

51‧‧‧輪軸

6‧‧‧下捲輪

7‧‧‧騎輪

9‧‧‧傾斜通道

11‧‧‧壓緊輸送帶

13‧‧‧紙管

14‧‧‧紙管塗膠裝置

15‧‧‧輸送帶承板

16‧‧‧推板

171‧‧‧弧型導板通道

171a‧‧‧紙管導入端

171b‧‧‧紙管導出端

18‧‧‧捲繞區

19‧‧‧捲筒

19a‧‧‧成品捲筒

25‧‧‧弧型導板

251‧‧‧支架

26‧‧‧擺臂

27‧‧‧軸心

28‧‧‧預捲板

29‧‧‧橫樑

30‧‧‧支撐架

I‧‧‧旋轉方向

L‧‧‧連續長跨距作用區

T‧‧‧張力

第1圖係顯示本發明較佳實施例之側視示意圖；第2圖係顯示本發明薄紙捲繞機預捲紙張截斷之方法之動作流程圖；第3圖係顯示紙管進入弧型導板通道受上捲輪帶動而向前滾動之示意圖

第4圖係顯示紙管到達預捲板預捲薄紙之示意圖；第5圖係顯示紙管與捲筒間之薄紙受拉斷裂之示意圖； 第6圖係顯示薄紙頭端捲繞於紙管上，薄紙尾端捲繞於捲筒上之示意圖；第7圖係顯示紙管傳遞至捲繞區進行捲繞之示意圖；第8圖係顯示上捲輪及弧型導板組立之側視示意圖；第9圖係顯示上捲輪及弧型導板組立之上視示意圖；第10圖係顯示弧型導板及預捲板組立之側視示意圖；第11圖係顯示弧型導板及預捲板組立之上視示意圖；第12圖係顯示第8圖中12-12斷面之斷面圖；第13圖係顯示預捲板透過支撐架結合於橫樑之側視示意圖。

100‧‧‧基座

1‧‧‧薄紙

2‧‧‧傳導輪

3‧‧‧打孔裝置

4‧‧‧塗膠機構

4a‧‧‧塗膠撥桿

41‧‧‧尾膠

42‧‧‧頭膠

5‧‧‧上捲輪

51‧‧‧輪軸

6‧‧‧下捲輪

7‧‧‧騎輪

9‧‧‧傾斜通道

11‧‧‧壓緊輸送帶

13‧‧‧紙管

14‧‧‧紙管塗膠裝置

15‧‧‧輸送帶承板

16‧‧‧推板

171‧‧‧弧型導板通道

171a‧‧‧紙管導入端

171b‧‧‧紙管導出端

18‧‧‧捲繞區

19‧‧‧捲筒

25‧‧‧弧型導板

26‧‧‧擺臂

27‧‧‧軸心

28‧‧‧預捲板

I‧‧‧旋轉方向

Claims (6)

1. 一種薄紙捲繞機預捲紙張截斷機構，包括：一上捲輪，受一輪軸支持，並以一預定方向旋轉；複數個弧型導板，設置於該上捲輪下方一預定距離處，與該上捲輪間形成一弧型導板通道，並在該弧型導板通道定義有一紙管導入端及一紙管導出端，該各個弧型導板係沿著該輪軸之軸向方向以一預定間距相鄰配置；複數個預捲板，一一地結合於該各相鄰之弧型導板間；一下捲輪，設置在該弧型導板通道之紙管導出端鄰近位置；一騎輪，設置在該弧型導板通道之紙管導出端上方，並與該上捲輪、該下捲輪間形成一捲繞區；在進行捲繞作業時，一沾附有頭膠之紙管由該弧型導板通道之紙管導入端導送至該弧型導板通道中，一傳送至該上捲輪之薄紙黏附於該沾附有頭膠之紙管並預捲於該紙管，將該紙管經由該弧型導板通道傳遞至該捲繞區進行捲繞作業，該紙管與該薄紙在該捲繞區完成捲繞作業後形成一捲筒，配合一已黏附該薄紙的次一紙管到達該預捲板，而降低該捲筒之捲繞速度，使連接在該次一紙管與該捲筒間之薄紙產生鬆弛現象，藉著該次一紙管旋轉之作用力，將該薄紙預捲於該次一紙管上，當該次一紙管持續預捲該薄紙使連接在該次一紙管與該捲筒間之 薄紙不再鬆弛，造成該薄紙所受之一張力逐漸增加，藉以將該薄紙拉斷。
2. 如申請專利範圍第1項所述之薄紙捲繞機預捲紙張截斷機構，其中該捲筒係透過降低該下捲輪之轉速，以降低該捲筒之捲繞速度。
3. 如申請專利範圍第1項所述之薄紙捲繞機預捲紙張截斷機構，其中該預捲板與該弧型導板共同形成一連續長跨距作用區。
4. 一種薄紙捲繞機預捲紙張截斷之方法，係在薄紙捲繞機預捲紙張截斷機構中包括有一上捲輪、複數個弧型導板、複數個預捲板、一下捲輪及一騎輪，上捲輪受一輪軸支持，並以一預定方向旋轉，該弧型導板設置於該上捲輪下方一預定距離處，與該上捲輪間形成一弧型導板通道，並在該弧型導板通道定義有一紙管導入端及一紙管導出端，該各個弧型導板係沿著該輪軸之軸向方向以一預定間距相鄰配置，該預捲板一一地結合於該各相鄰之弧型導板間，該下捲輪設置在該弧型導板通道之紙管導出端鄰近位置，該騎輪設置在該弧型導板通道之紙管導出端上方，並與該上捲輪、該下捲輪間形成一捲繞區，該方法包括下列步驟：(a)將一沾附有頭膠之紙管由該弧型導板通道之紙管導 入端導送至該弧型導板通道中；(b)將一薄紙黏附於該沾附有頭膠之紙管並預捲於該紙管；(c)將黏附預捲該薄紙之紙管經由該弧型導板通道傳遞至該捲繞區中捲繞形成一捲筒；(d)配合一已黏附該薄紙的次一紙管到達該預捲板，降低該捲筒之捲繞速度，使連接在該次一紙管與該捲筒間之薄紙產生鬆弛現象；(e)藉著該次一紙管旋轉之作用力，使該薄紙預捲於該次一紙管；(f)該次一紙管持續預捲該薄紙，使連接在該次一紙管與該捲筒間之薄紙不再鬆弛，造成該薄紙所受之張力逐漸增加，將該薄紙拉斷。
5. 如申請專利範圍第4項所述之薄紙捲繞機預捲紙張截斷之方法，其中步驟(d)中，係透過降低該下捲輪之轉速，降低該捲筒之捲繞速度。
6. 如申請專利範圍第4項所述之薄紙捲繞機預捲紙張截斷之方法，其中該預捲板與該弧型導板共同形成一連續長跨距作用區。