专利名称：用于抛弃在纸张卷材的切割过程中形成的切边的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于抛弃在纸张材料的卷材的切割过程中形成的切边(trims) 的装置。
背景技术：
已知使用由缠绕在通常由纸板制成的管形纸板芯上的预定量卷筒纸构成的卷材 来制造卫生纸卷、厨房吸水纸卷或者类似卷筒。各卷材通过切割机而细分成给定数目的更 短长度卷筒。因为卷材的两端通常垂直于纸板芯的纵向轴线，所述纸板芯可以从纸张卷材 的一端或两端凸出，对于各卷材，切割机首先切割前端的减小部分，然后它切割多段，这些 段对应于具有预期长度的卷筒。最后的切割在卷材的后端的减小部分上进行。这样产生的 卷材的前端和后端部分(通常称为切边)要被抛弃，以避免它们与要用于出售的卷筒包装 在一起。位于切割机的出口和包装线的进口之间的合适装置用于该目的，并用于抛弃切 边。EP0995559公开了一种用于从第一传送器向第二传送器传递卷筒的装置，该卷筒 通过切割卷材而获得，该装置提供有用于除去切边的机构，该切边存在于各连续卷筒的开 始处和末端处。所述机构包括两个滑梭(shuttle)，这两个滑梭安装在与第一和第二传送器 相连的框架上，且这两个滑梭形成为使得它们提供用于卷筒的滑动平面或者在第一和第二 传送器之间的空余空间(根据它们的相互位置)。更具体地说，当需要在第一和第二传送器 之间产生空余空间时，两个滑梭相互间隔开，这样，来自第一传送器的切边在重力作用下向 下跌落。这样，可以避免切边从第一传送器传递给第二传送器。EP1281487公开了一种用于从来自切割机的一连串卷筒中除去切边的装置。所述 装置布置和作用在供给单元(该供给单元用于来自切割机的卷筒和切边)的下游，且它包 括闭环传送器。所述传送器提供有开口，该开口的尺寸允许切边通过它跌落。当连续卷筒 的头部和末尾的切边到达给定点时，所述开口通过合适地操作传送器而布置在供给单元的 末端点处。US44622287公开了一种用于从通过细分卷材而获得的一连串卷筒中除去或抛弃 切边的机构，与上述情况不同，该机构并不是定位和作用在上游的供给单元和下游的收集 单元之间的系统，而是利用用于改变下游收集单元的形状的装置。特别是，输送来自切割机 的卷筒的传送器具有可变长度，因为它可以采取伸长位置(在该伸长位置，它靠近上游的 传送器)或退回位置(在该退回位置，它离所述传送器一定距离)。因此，当卷筒进行传递 时，第二传送器伸长，以便在第一和第二传送器之间提供基本连续的传递表面。相反，为了 避免从第一传送器向第二传送器传递切边，第二传送器退回，以便产生空余空间，切边可以 在重力作用下跌落至该空余空间中。在US6607082中公开了一种类似装置，它涉及一种用于除去或抛弃切边的装置， 该装置用于改变传送器的形状，以便使卷筒运动离开切割机。
US2003/0167887介绍了一种用于除去或抛弃切边的装置，该装置稍微混合了上述 文献，因为它使用具有可变构造的皮带，该皮带布置和作用在用于使得由切割机产生的卷 筒和切边离开的单元以及用于收集单个卷筒的单元之间。EP0982106公开了一种用于除去或抛弃切边的装置，该装置用于将收集单个卷筒 的传送器细分成两部分更靠近皮带的部分，其用于使得卷筒和切边运动离开切割机，该部 分可以旋转，这样，它可以升高以避免切边通向第二部分，或者它可以降低，并处于水平位 置，以便形成用于传递单个卷筒的桥，这样，该卷筒从切割机通向第二部分。
发明内容
本发明的主要目标是提供一种用于抛弃由于切割纸张卷材而产生的切边的装置， 该装置更有效，并能够根据当前生产需要而使用更快速的切割机。根据本发明，这些结果通过采用提供具有权利要求1中所述特征的装置的思想而 实现。本发明的其它特征是从属权利要求的主题。由于本发明，可以通过相对简单的装置 而最精确和有效地除去切边并提高产量，该装置也经济和可靠。
本领域技术人员通过结合附图阅读下面的说明将更好地理解本发明的这些和其 它优点和特征，附图给出了本发明的实际实例，而不是进行限定，附图中图1-4表示了本发明的装置在不同操作配置时的示意侧视图；图5表示了图1-4中所示的装置的示意平面图(在该图中，为了简单，臂51和52 未示出)；图6表示了操作轴13和23的马达的局部侧视图；图7表示了制造生产线的示意平面图，本发明的装置安装在该制造生产线中；图8表示了用于前面图中所示的元件的控制系统的简化方框图；图9-12表示了本发明又一实施例的装置在不同操作配置时的视图；图13与图10类似，它更好地表示了剖面线A-A、B_B和C-C;图14、15和16表示了根据图13的线A-A、线B_B和线C_C的剖视图；图17表示了图13中所示的装置的示意平面图，其中，一些部件省略，以便更好地 表示其它部件。
具体实施例方式本发明的装置可以位于切割机T的出口部分和用于包装卷筒R的生产线之间，一 个或多个卷材L通过该切割机T进行横向切割，以便获得一连串卷筒R，这些卷筒R具有预 定长度，并设有头部切边RT和尾部切边RC。在附图中，在卷筒R内的虚线表示它们的纸板
-I-H心。切割机T和包装线可以为已知类型。用于纸张卷材材料的切割机的实例在 EP1582320、US4041813和EP1040895中提出。用于通过切割卷材而获得的卷筒的包装线在 US6463713 和 W02007/088567 中公开。参考图1-4中所示的实例，本发明的装置包括两个传送器1、2，这两个传送器包括在各滑轮10、11 ；20,21上的多个闭环皮带，这些滑轮与马达装置连接，该马达装置驱动它 们，这样，各传送器1、2的上部伸展部分总是朝着包装线C向前运动(图中的右侧，以箭头 “A”表示)。所述传送器1、2为水平，也就是说，它们的各上部和下部伸展部分为水平，并在 相同高度，从而在相同水平上。而且，所述传送器1、2对准，其中，第二传送器2相对于由切 割机T产生的卷筒R和切边RT、RC的前进方向在第一传送器1的下游。来自切割机的卷筒R和切边RT、RC处于第一传送器1的上部伸展部分上。如后面所述，第一传送器1使得卷筒R和切边RT、RC离开切割机T朝着第二传送 器2运动。第二传送器2只接收卷筒R，并如箭头“A”所示运送卷筒，以便使它们离开第一 传送器，也就是说引导它们通向布置在下游的包装线C。各所述传送器1、2包括一系列弹 性皮带12 ；22，这些弹性皮带并排定位和闭环地布置在各滑轮10、11 ；20,21上。这些滑轮 安装在水平轴13、14 ；23、24上，这些水平轴定向成与由弹性皮带12、22限定的环垂直。轴 13,23固定在各传送器1、2中，也就是说它通过相应支承结构3的侧部而支承在固定位置 (环绕它的轴线自由旋转)，而另一轴14、24通过使它的端部穿过存在于所述结构3的侧部 中的相应狭槽15 ；25安装。这样，轴14、24可以平行于来自切割机的产品R、RT、RC的方向 进行双向运动(如箭头“A”所示，但是沿两个方向，也就是说向前和向后，或者换句话说，参 考附图，向右和向左)。因此，在下文中，轴14和轴24将称为“活动轴”，以便使它们与由结 构3的侧部支承在固定位置的轴13 ；23区分开。参考图中所示实例，固定轴13和23的相互距离比活动轴14 ；24的更大，该活动 轴14 ；24实际上定位成一个在另一个前面。活动轴14 ；24的端部与致动器41 ；42连接，该 致动器如后面进一步所述将控制活动轴的双向水平运动，该双向水平运动与由箭头“A”表 示的方向平行，但是可向前和向后(参考附图，向右和向左)。各所述致动器41、42固定在 结构3的侧部，且它的杆与相应臂51、52连接，该臂51、52在它的下侧铰接在结构3上。各 所述臂51、52的上端铰接在各活动轴14、24的端部上。通过致动器41的杆或51的伸出或 退回，各活动轴14或24可以向前或向后(图中向右或向左)运动。当第一活动轴14向前 (图中向右)运动时，相应的弹性皮带12伸展。相反，当第二活动轴24向后(图中向左) 运动时，皮带22伸展。电马达16 ；26安装在各固定轴13、23的一端上。所述马达控制固定轴以预定角速 度环绕相应纵向轴线的旋转。它确定相应皮带12 ；22的绕转，这样，这些皮带的上部伸展部 分如箭头“A”所示运动。各所述马达16 ；26通过结构3的侧部而由框架FM支承。下面介绍能够怎样使用上述装置的实例。在第一步骤(图1)中，通过在本发明装置的上游的切割机T进行的细分而获得的 卷筒R和切边RT、RC对准并且离开切割机T，传送器1和2彼此相邻地定位，以便形成用于 卷筒R和切边RT、RC的连续向前运动平面A。在这一阶段，致动器41的杆退回，同时致动 器42的杆伸出，这样，传送器1、2的活动轴14、24彼此相邻地定位。在第二步骤中(图2)，当切割卷材的尾部切边RC在第一活动轴14附近通过时， 致动器42的杆退回，如箭头“X”所示，以便在第一和第二传送器之间提供空余空间。因此， 切边RC跌落至所述空余空间中，并由为此布置的滑动器5来引导，切边RC传递至传送器皮 带50上，该传送器皮带50位于第二传送器2下面，该传送器皮带50使得切边RC离开系 统。保持第一传送器1和第二传送器2的配置，直到随后切割卷材的头部切边RT相应通过第一活动轴14以及跌落至滑动器5上和随后跌落至皮带50上。所述通过将通过光学传感 器OS来检测，该光学传感器OS只在图4中和图8的方框图中表示，它布置在第一活动轴14 上面，也就是说在当相应致动器的杆51退回时(图1和图4的位置)，该第一活动轴14所 采取的位置。在第三步骤中(图3，致动器41)的杆退回，以便使得相应传送器1的皮带12伸展， 并去除上述空余空间，这样，两个传送器皮带再次形成连续的前进平面，在该连续的前进平 面上只有卷筒R，而没有切边RT、RC。致动器41的杆的退回速度(也就是活动轴14)的前 进速度优选等于或高于皮带12的圆周速度，也就是，它优选等于或高于由皮带12传送的卷 筒和切边的平移速度。在第四步骤(图4)中，致动器41的杆退回，同时致动器42的杆伸出，如箭头“W” 和“Z”所示，以便回复开始位置(图1的配置)，并能够重复上述循环。在这些步骤中，传送器1、2的皮带12、22连续运动，如箭头“A”所示，这样，存在于 传送器1、2上的所有材料(也就是说通过切割卷材L而获得的卷筒R和切边RT、RC)总是 运动离开切割机(由箭头“A”所示的方向)。此外，如图4中所示，一旦切边RT、RC已经除 去，卷筒R将对准，而没有中间空间，也就是说，它们优选是定位成彼此相邻，而在卷筒之间 没有任何的空余空间。在图8的示图中，“UE”方框表示可编程电子单元，它根据配置而与传感器OS连接 以及与致动器41、42和马达16、26连接，这为工业自动化技术公知，因此不再更详细介绍。参考附图9-12中所示的实例，与上述情况相同，具有布置在切割机T下游的两个 可伸展的传送器1、2，该切割机T通过切割一个或多个纸张卷材L而产生一系列卷筒R和 切边RT、RC。由图9-12所示的装置进行的操作步骤和产生的效果与上面参考图1-4所述 相同。不过在本例中，各传送器1、2包括在各滑轮10、11 ；20、21上的多个闭环皮带，这些滑 轮与运送它们的相应马达装置连接，这样，各所述传送器1、2的上部伸展部分朝着包装线C 连续地向前运动(图中向右，如箭头“A”表示)。与上述实例相同，传送器的特征在于它们 的上部和下部水平伸展部分处于相同高度，也就是说水平地布置在相同高度上。此外，在本 例中，传送器1、2也对准，其中，第二传送器2相对于由切割机产生的卷筒R和切边RT、RC 的前进方向位于第一传送器1的下游。最后，与前述实例相同，来自切割机的卷筒R和切边 RT、RC处于第一皮带1的上部伸展部分上，而第二传送器只传送卷筒R，因为它并不从第一 传送器1接收切边RT、RC。图9-12中所示的实例与前述实例的区别在于传送器1、2的结构。在本例中，实际 上，限定传送器1、2的皮带没有弹性，具有固定长度。各皮带环形缠绕在固定于各水平轴 610、620、630、640、650 ；710、720、730、740、750 上的多个滑轮 61、62、63、64、65 ；71、72、73、 74,75上，这些滑轮定向成与卷筒和切边R、RT、RC的前进方向“A”垂直。对于第一传送器1，具有处于固定位置的三个轴620、630、640和两个活动轴610、 650。在图中所示的实例中，从右侧开始沿逆时针方向设有第一活动轴610、在与第一活动 轴610相同高度处的第一固定轴620、相对于第一活动轴620布置在下部位置的第二固定 轴630、在与第二固定轴相同高度处的第三固定轴640以及布置在中间高度处并相对于第 一活动轴610处于后侧位置的第二活动轴650。活动轴610、650固定在滑架81的前部部分 上，该滑架81可通过固定在支承机构3上的两个线性致动器91而水平运动。致动器91的杆与滑架81的后部部分连接。同样，对于第二传送器2，具有处于固定位置的三个轴720、730、740和两个活动轴 710、750。在图中所示的实例中，从左侧开始沿顺时针方向设有第一活动轴710、在与第一活 动轴710相同高度处的第一固定轴720、相对于第一活动轴720布置在下部位置的第二固定 轴730、在与第二固定轴相同高度处的第三固定轴740以及布置在中间高度处并相对于第 一活动轴710处于前侧位置的第二活动轴750。活动轴710、750固定在滑架82的前部部分 上，该滑架81可通过固定在支承机构3上的两个线性致动器92而水平运动。致动器92的 杆与滑架82的后部部分连接。滑架81和82在结构3的内侧部处的水平线性引导件100上滑动。第三固定轴640、740可机动。图16表示了操作该轴640的电马达M。致动器91、92的杆的伸出确定了缠绕滑轮61-65和71_75的皮带的相应配置变 化致动器91、92的杆的伸出确定了与它相连的各皮带的上部部分的伸展(也就是说卷筒 R和/或切边RT、RC处于它上面的水平部分伸展)以及下部部分的缩短(也就是说与上部 部分相对的水平部分的缩短)；相反，致动器91、92的杆的退回确定了与它相连的各皮带的 上部部分的缩短以及各下部部分的伸展。如前所述，通过图9-12所示的装置进行的操作循环与参考图1-4所述的操作循环 相同，因此不再重复介绍。在上述两个实例中，描述了两个相对的可伸展传送器(在第一实例中，它们是提 供有弹性皮带的传送器，在第二实例中，它们是提供有非弹性皮带的传送器)，并且所述传 送器形成用于由切割机T制造的卷筒R和切边RT、RC的向前运动平面，其中，所述向前运动 平面根据传送器1、2采取的配置而连续或不连续部分，并且从第一传送器1并不伸展而第 二传送器伸展，且第一传送器1的前部部分与第二传送器2的后部部分相邻的配置开始，两 个相对的可伸展传送器可以控制成实现以下操作第二传送器2退回，第二传送器2的后部部分运动离开第一传送器1的前部部分， 以便实现所述向前运动平面的不连续部分；第一传送器2伸展，因此，第一传送器1的前部部分接近第二传送器2的后部部 分，以便回复所述向前运动平面的连续；通过使得第一传送器1的前部部分保持紧邻第二传送器的后部部分，在第一传送 器1退回并第二传送器2伸展的情况下使得前述运动反向。显然，当在所述向前运动平面中产生不连续部分时，所述不连续部分的尺寸为使 得切边RT、RC能够跌落。根据本说明书，“固定轴”是由结构3支承在固定位置的轴，“活动轴”是可以平行 于所述方向“A”运动的轴。所述轴绕它们的各轴线自由旋转。实际上，所有结构细节可以在形状、尺寸、元件布置、使用材料的特性等方面以任 意等效方式变化，而并不会脱离所采用的方案思想的范围，因此在本专利的保护范围内。
权利要求
一种用于抛弃在纸张卷材的切割过程中由切割机形成的切边的装置，所述装置包括前进平面，纸张卷筒(R)和切边(RT、RC)在该前进平面上沿给定方向(A)前进，其中，所述切边能够通过设在所述前进平面上的不连续部分而跌落，其特征在于所述前进平面由第一可伸展的传送器(1)和第二可伸展的传送器(2)形成，各所述传送器(1、2)与伸展和退回装置连接，并且所述前进平面上的所述不连续部分根据所述传送器(1、2)的伸展或未伸展配置而形成或消除。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于从所述第一传送器(1)不伸展而所述第 二传送器伸展，并且所述第一传送器(1)的前部部分与所述第二传送器(2)的后部部分相 邻的配置开始，所述传送器(1、2)以如下方式驱动第二传送器(2)退回，第二传送器(2)的后部部分运动离开第一传送器(1)的前部部 分，以便实现所述向前运动平面的不连续部分；第一传送器(1)伸展，因此，第一传送器(1)的前部部分接近第二传送器(2)的后部部 分，以便回复所述向前运动平面的连续；通过使得第一传送器(1)的前部部分保持紧邻第二传送器的后部部分，在第一传送器 (1)退回并第二传送器(2)伸展的情况下使得前述运动反向。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于所述传送器(1、2)包括弹性皮带(12、 22)，该弹性皮带成闭环处于由水平轴支承的各滑轮(10、11 ；20,21)上，该水平轴为部分固 定轴和部分活动轴，活动轴与各致动器(41、42)连接，所述致动器确定了所述活动轴的水 平双向运动，该水平双向运动与所述卷筒(R)和所述切边(RT、RC)的所述前进方向(A)平 行。
4.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于所述传送器(1、2)包括非弹性皮 带，该非弹性皮带成闭环处于固定在各水平轴(610、620、630、640、650 ；710、720、730、740、 750)上的各自的滑轮(61、62、63、64、65 ;71、72、73、74、75)上，所述水平轴定向成与卷筒 (R)和切边(RT、RC)的所述前进方向(A)垂直，并且所述水平轴为部分固定轴(620、630、 640 ；720,730,740,750)和进行与所述前进方向(A)平行的双向运动的部分活动轴(610、 650 ；710,750)。
全文摘要
一种用于抛弃在纸张卷材的切割过程中由切割机形成的切边的装置，包括前进平面，纸张卷筒(R)和切边(RT、RC)在该前进平面上沿给定方向(A)前进，其中，切边能够通过在所述前进平面上的不连续部分而跌落，其特征在于所述前进平面由第一可伸展的传送器(1)和第二可伸展的传送器(2)形成，各所述传送器(1、2)与伸展和退回装置连接，并且在前进平面上的不连续部分根据所述传送器(1、2)的伸展或未伸展配置而形成或消除。
文档编号B26D3/16GK101868330SQ200880116940
公开日2010年10月20日 申请日期2008年12月10日 优先权日2007年12月12日
发明者G·贝蒂 申请人:未来股份公司