专利名称：用于生产卷绕的薄片材料的圆材的重绕机械及相关方法
技术领域：
本发明涉及一种用以形成卷在硬纸板等的芯子上的纸卷材或圆材的机械。更具体地，本发明涉及一种圆周卷绕式的重绕机械，即在卷绕支架上形成薄片材料的圆材，该卷绕支架与将旋转运动传递到通过圆材外表面上的摩擦力要形成的圆材上的构件接触。
本发明还涉及生产卷绕的薄片材料的圆材的方法。
背景技术：
为生产薄片材料的卷材或圆材，例如以薄纸生产卫生纸、厨用纸巾等的小卷材，使用重绕机械，在该机械中薄片材料的预定量卷绕在通常用硬纸板制成的管状芯子上。然后将这些卷材切成多个小卷以便出售。
根据它们采用的提供到芯子的旋转运动的系统将卷绕机械分成两类。
第一类重绕机械通过一个旋转支承向圆材提供卷绕运动，该旋转支承装配在芯子里面并由电动机使之旋转。
第二类重绕机械，称为周边或表面重绕机械，使用与卷绕辊子的接触，该卷绕辊子也通过旋转决定芯子的旋转及其后续的卷绕运动。此第二类重绕机械的一个例子在WO-A-9421545中介绍。
特别是，对于这种第二类重绕机械，在一个圆材与下一个圆材之间的材料被切断以及开始要形成一个新的圆材的步骤是特别精巧的；这包括切断薄片材料以完成前一个圆材并把另一个卷材的初始边缘固定到新的卷绕芯子上。
US-A-4487377介绍一种系统，该系统使用在送进一个新芯子的那一点的上游的刀片切割薄片材料并使用一抽吸系统以保持边缘粘到卷绕辊子上直到它与涂有胶水的芯子的表面接触以便开始卷绕，该芯子被直接送进到第一与第二卷绕圆筒之间的辊隙中。
WO-A-9421545公开了一种系统，该系统设置一导管或通道以便输送芯子到重绕机械中。此通道也包括一芯子的滚动表面，在此通道内、在要送进的新卷绕芯子与已完成的圆材之间，一切断装置起到在材料上产生张紧力的作用并使之沿着已形成的圆材与新芯子之间的穿孔的线扯断。
薄片材料的起始边缘在新的芯子上的粘结是由涂在芯子的表面上的胶水保证的。
WO-A-00/68129公开了一种类似的系统用以切断薄片材料并将新的芯子送进到卷绕区域。由扯断产生的薄片材料的起始边缘在新的管状芯子上的粘附是由通过管状芯子的抽吸而获得的。为此目的提供作用在芯子二端的两个抽吸管道；此二管道沿送进通路跟随芯子并保持材料的边缘由通过设在芯子表面上的孔的抽吸作用吸附到芯子上，因此开始卷绕新的圆材。
发明内容
本发明的目的是生产一种形成卷绕的薄片材料的重卷绕机械，该机械装备一种能以可靠的方式扯断纸的装置、提供高的灵活性、简化并使之易于送进新的卷绕芯子并减少两卷绕辊子之间的辊隙前面的机械零件的数目。
通过阅读下文对于技术人员来说将变得显而易见的这些以及其它目的和优点基本上通过改进的重绕机械可以被得到。这种重绕机械包括一个第一卷绕辊和第二卷绕辊，在该二卷绕辊之间形成一辊隙，通过该辊隙要卷绕在芯子上的薄片材料被送进；一通道，它处在第一卷绕辊与第二卷绕辊之间的辊隙的上游，管状芯子被送进到该辊隙中以便开始在芯子上卷绕薄片材料，该通道由一芯子的滚动表面构成；一芯子送进装置用以将芯子送进到通道的入口；一切断装置用以在卷绕圆材的末尾切断薄片材料并形成薄片材料的起始边缘以便开始卷绕后继的圆材。
切断装置设置成在一个位置上对薄片材料工作，该位置是相对薄片材料送进方向，在将芯子送入的通道入口端的上游。此外，第一卷绕辊的表面设置一抽吸开口同时在切断装置工作的位置与通道入口之间在第一卷绕辊子里面设置一抽吸盒。这就允许由切断产生的或由切断装置进行扯断产生的薄片材料的初始和末尾边缘通过第一卷绕辊上的抽吸开口而保持以将初始边缘传送到要送进到所述通道中的一个新的芯子上。
优选地，该第一卷绕辊具有一圆柱形表面，该表面有高摩擦系数的环形带和低摩擦系数的环形带；切断装置具有多个与第一卷绕辊有关而设置的加压器因而加压器在具有低摩擦系数的环形带处压靠在第一卷绕辊上。
这样，切断装置起压靠第一卷绕辊子的作用以便挤压薄片材料压住它；该装置的速度不同于且特别比第一卷绕辊的圆周速度要低，同时这造成切断装置作用的那一点下游的薄片材料的扯断—该薄片材料在卷绕辊的光滑表面部分上滑动。
由于薄片材料在材料上产生的穿孔线的一条处被扯断且该穿孔线将它分成单独的可分离部分，根据穿孔线之间的相互距离扯断可能在一个位置上进行，该位置也是卷绕材料绕在其上的芯子的上游。因此以这种方法即使它不再处于薄片材料的张紧力下，形成的自由端必需达到芯子。根据本发明在第一卷绕辊的圆柱表面上的抽吸开口以及在此辊子里面的抽吸区域是为此目的而设置。虽然薄片材料被扯断但薄片材料不会停止吸附到第一卷绕辊上由于薄片材料受到辊子部分上的抽吸作用，抽吸区域置于该辊子里面。这样辊子就将薄片材料的末端转移到一点上，在该点上该末端与由送进装置送进的新的芯子接触。在这一点在芯子上薄片材料的卷绕开始，抽吸动作同时停止，因为该末端已经移动超过辊子的抽吸部分。
抽吸系统的存在是有利的，即使如果机械处理材料时，在该材料中穿孔线之间的距离导致扯断出现在芯子插入点的下游，也就是芯子与围绕卷绕辊子被驱动的薄片材料进行接触的那一点的下游。在这种情况中，事实上，在辊的表面上没有抽吸时，薄片材料的切断动作与卷绕芯子的送进之间的同步是极其关键的。在没有精确同步时就存在新的芯子将不能粘着薄片材料初始自由端的危险，导致机械停车。卷绕辊的表面上的抽吸使之可能保证初始自由端的正确传递到新的芯子上，即使运动不是完全地同步。
初始的卷绕可能用行业中已知的方法是有利的。特别是，可以将胶水以直线、环等涂覆到芯子的表面上。当沿着平行于管状芯子的轴线进行涂胶时以一角度的位置将芯子送进到重绕机械中是有利的，这样就允许涂胶的线与薄片材料进行接触之前该芯子是角加速度的。
一旦薄片材料的末端已经被固定到芯子上，形成新圆材的过程的第一步骤已经开始。在此点上圆材沿滚动表面运行，在其末尾形成圆材的第一步骤完成。此表面在长度上也可能是很有限的。该过程与薄片材料卷绕的完成继续直到达到要求的最终直径。这一完成根据诸如在WO-A-9421545中介绍的那些已知的方法来进行。
使用上述类型的重绕机械可以实施一种如权利要求7所述的生产薄片材料的圆材的方法。
本发明的进一步优点、特征和实施例在所附权利要求中表明。
现在通过以下的说明与附图将更好地理解本发明，附图表示本发明的非限制性实例，附图中图1表示根据本发明的重绕机械的视图；以及图2-4表示该重绕机械的工作顺序。
具体实施例方式
根据本发明的重绕机械包括一第一卷绕辊1，一第二卷绕辊3；在两卷绕辊之间限定的辊隙5，通过该辊隙送进薄片材料7；一滚动表面8，该表面相对薄片材料7的送进方向在辊隙5的上游延伸。
在第一卷绕辊1与滚动表面8之间限定的是一用以送进卷绕芯子A的通道。此通道具有一入口9和一出口11。它的高度尺寸，即滚动表面8和辊子1的圆柱表面之间的距离，差不多等于或略小于卷绕芯子的直径，该卷绕芯子当处在通道内时与此两零件接触。
还设置有一送进器13以便将卷绕芯子A送进到该通道中。在所示的例子中，这些芯子由一个传送器14送进，沿着该传送器设置推动器16。该传送器14可以以一种实质上已知的方法穿过一个胶水涂布器用以将胶水涂到芯子A的表面上。
在表面8与辊子1之间限定的通道入口端的上游(相对薄片材料送进的方向)设置一切断装置15用以在卷绕圆材的末尾切断薄片材料7。此外，设置一具有可移动轴线的第三卷绕辊19，用以与第一和第二卷绕辊1和3一起完成卷绕圆材。
如在图1中可见的，当圆材R完全形成时切断装置15在送进通道入口9的上游工作。此切断装置15由一台具有被可编程控制单元(未示出)控制的可变速度的电动机23绕可移动的轴线21旋转，以便与机械的其它零件同步工作。
第一卷绕辊1具有一圆柱表面，包括高摩擦系数的环形带，及交替的具有低摩擦系数的环形带。切断装置15具有多个加压器25平行于旋转轴线21相对齐，且相对于第一卷绕辊1设置使它们在具有低摩擦系数的环形带处压靠辊1。
切断装置15的垫或加压器25的圆周速度低于薄片材料7和卷绕辊1的送进速度。因此，当薄片材料7被夹紧压在卷绕辊1与垫25之间时，切断装置15的动作就在各垫25的压力线与要从由卷绕辊1、3、19构成的卷绕支架上卸下的完成的圆材之间的一个点扯断薄片材料。更具体的是，扯断是沿着由一穿孔单元(未表示)在薄片材料上产生的穿孔的线发生。
第一卷绕辊1在其圆柱表面上具有抽吸开口；在辊子1里面在切断装置15工作的位置与到芯子送进通道的入口9之间设置一抽吸盒；在辊子旋转的过程中此盒子保持固定的位置。在辊子1表面上产生的抽吸使由扯断产生的薄片材料的初始和终结边缘吸附到第一辊子1上。
送进装置13推动一个新的芯子A到送进通道的入口9。当由扯断获得的薄片材料终结边缘与起始边缘已经移动超过由滚动表面8限定的通道的入口9时，切断装置15与送进装置13之间的同步化使芯子A座靠在送进通道的入口9处的第一辊子1的表面上。当新圆材的初始边缘移动超过抽吸区域17的工作区域时就停止吸附到第一辊子1上而粘附到芯子上。一种胶水涂布到芯子上以保持薄片材料以便开始形成新的圆材。可以使用另一可选的安排以使卷绕开始。例如，芯子可以具有抽吸作用，或是静电充电的，或还可设置喷嘴以再引导薄片材料的初始边缘因此它卷在新的芯子上以形成卷绕的第一圈。
通过与第一卷绕辊子1以及与滚动表面8接触而被驱动，新的芯子A带着开始绕其卷绕的薄片材料沿着送进通道在表面8上以某一速度运行，该速度是第一卷绕辊子1的圆周速度的一半。当到达出口11时，它运行通过辊隙5并进入由卷绕辊子1、3、19形成的实际的卷绕支架并在那里完成圆材的卷绕。
一旦圆材的形成已经被完成，切断装置15再一次动作以允许圆材R沿生产线再继续。
前述切断薄片材料、送进新的芯子、粘附初始自由边缘到新的芯子上、形成圆材并从卷绕支架上卸下圆材的过程按顺序示意地表示在图2至4中。
从卷绕支架上卸下圆材以实质上已知的方法进行，例如通过暂时改变卷绕辊子的旋转速度，特别是通过降低卷绕辊子3的速度和/或增加卷绕辊子19的速度进行。
在切断装置15的上游可设置一系统的收紧由该装置作用导致薄片材料中的松弛。为此目的可以使用一抽吸辊、一具有高摩擦系数的圆柱体、一抽吸盒、一摆动杆或者任何合适的其它装置。
通过卷绕辊1的圆柱壳体上的抽吸开口的抽吸可以通过可能使之长期工作的风扇，在抽吸线上从抽吸盒17到风扇提供切离系统来产生，以便仅当要求时致动抽吸，即在用新的管状卷绕芯子A更换完成的圆材的步骤中致动。
应该理解附图系表示本发明的非限制性的实际实施例，但该实施例的形式与安排在不偏离本发明的概念的范围下可以变化。在权利要求中的标号仅用来便于对附图的和此前的描述进行阅读，而不限制任何的保护范围。
权利要求
1.一种用于形成卷绕的薄片材料的圆材的重绕机械，包括一个第一卷绕辊(1)；一个第二卷绕辊(3)；在所述第一和所述第二卷绕辊之间限定的辊隙(5)，通过该辊隙送进所述薄片材料(7)；一滚动表面，在相对薄片材料送进方向的所述辊隙的上游延伸并且与第一卷绕辊(1)限定一通道，卷绕芯子被送进到该通道中，所述通道具有一入口(9)和一出口(11)；一送进器(13)用来将卷绕芯子送进到所述通道中；一切断装置(15)用来在卷绕圆材的结尾时切断薄片材料；其特征在于所述切断装置设置成在薄片材料上的一个位置工作，该位置对于薄片材料(7)送进的方向在所述通道入口端的上游；所述第一卷绕辊在其圆柱表面上具有抽吸开口；在所述切断装置工作的位置与所述通道的入口之间在所述第一卷绕辊子里面设置一抽吸盒(17)，由通过切断装置进行的切断产生的薄片材料的初始与终结边缘通过所述第一卷绕辊上的抽吸开口被保持以便传送初始边缘到被送进到所述通道中的一个新的芯子上。
2.如权利要求1所述的重绕机械，其特征在于所述切断装置(15)靠住第一卷绕辊(1)的表面以夹紧薄片材料(7)靠住所述第一卷绕辊(1)工作，在与薄片材料接触的过程中，该切断装置具有与第一卷绕辊的圆周速度不同的送进速度。
3.如权利要求2所述的重绕机械，其特征在于在与薄片材料接触的过程中，切断装置(15)具有比第一卷绕辊的圆周速度低的速度。
4.如权利要求2或3所述的重绕机械，其特征在于所述第一卷绕辊(1)具有圆柱形表面，该圆柱形表面有高摩擦系数的环形带及低的摩擦系数的环形带；所述切断装置具有多个加压器(25)；同时所述加压器(25)相对所述第一卷绕辊而设置使加压器在具有低摩擦系数的环形带处压对着第一卷绕辊。
5.如前述权利要求的一项所述的重绕机械，其特征在于所述抽吸开口遍及所述第一卷绕辊(1)的整个圆周延伸部分布。
6.如前述权利要求的一项所述的重绕机械，其特征在于所述切断装置(15)在作用在薄片材料上的过程中作旋转运动。
7.一种生产卷绕的薄片材料的圆材的方法，包括以下步骤·沿送进通路送进薄片材料；·设置一个第一和一个第二卷绕辊(1、3)，在它们之间限定一辊隙(5)，通过该辊隙送进薄片材料(7)；·设置一滚动表面，该滚动表面相对薄片材料沿所述路径送进方向(f7)在所述辊隙(5)的上游延伸，所述滚动表面和所述第一辊子(1)限定一通道，卷绕芯子被送进到该通道中，所述通道具有一入口(9)和一出口(11)；·围绕第一卷绕芯子(A)卷绕第一圆材(R)；·在卷绕所述第一圆材(R)的结尾时，切断薄片材料以产生一初始边缘和一终结边缘，送进一新的卷绕芯子(A)，将初始边缘固定到新的芯子上并开始卷绕一个第二圆材(R)；其特征在于·该初始边缘与终结边缘被暂时保持在卷绕辊子的表面上；·所述新的芯子(A)与薄片材料初始边缘的运动同步地被送进到所述通道中，使得新的芯子与绕所述第一卷绕辊子驱动的薄片材料之间的接触点在沿所述路径相对薄片材料的送进方向在初始边缘的上游。
8.如权利要求7所述的重绕机械，其特征在于相对于沿所述路径送进薄片材料的方向(f7)，薄片材料(7)相对于沿所述路径送进薄片材料的方向(f7)在所述通道的入口(9)的上游被切断，并继续吸附在第一卷绕辊(1)上被供送到所述的卷绕芯子被压对着第一卷绕辊的一个下游的位置。
9.如权利要求7或8所述的方法，其特征在于所述初始边缘与终结边缘被抽吸力保持在第一卷绕辊(1)的圆柱形表面上。
10.如权利要求7、8或9所述的方法，其特征在于薄片材料(7)通过用一个切断装置(15)压紧所述薄片材料而被切断，所述切断装置(15)改变薄片材料的送进速度以导致薄片材料被扯断。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于所述切断装置(15)减慢薄片材料的送进速度以导致在切断装置与薄片材料之间的接触点的下游薄片材料被扯断。
12.如权利要求10或11所述的方法，其特征在于所述切断装置(15)夹紧薄片材料压对着第一卷绕辊(1)的圆柱形表面。
全文摘要
重绕机械包括一个第一卷绕辊(1)；一个第二卷绕辊(3)；在所述第一卷绕辊与第二卷绕辊之间限定的一个辊隙(5)，通过该辊隙送进所述薄片材料(7)；一个滚动表面，相对薄片材料送进方向在所述辊隙的上游延伸并与第一卷绕辊(1)一起限定一通道，卷绕芯子送进到该通道中，所述通道具有一入口(9)和一出口(11)；一个送进器(13)将卷绕芯子送进到所述通道中；一切断装置用以在卷绕一圆材的结尾时切断薄片材料。该切断装置设置成在薄片材料上工作，该薄片材料处在与薄片材料(7)送进方向有关的所述通道的入口端上游的一个位置，该第一卷绕辊在其圆柱表面上具有一抽吸开口。此外在所述切断装置工作的位置与所述通道的入口之间在所述第一卷绕辊里面设有一抽吸盒(17)。
文档编号B65H16/10GK1665734SQ03816104
公开日2005年9月7日 申请日期2003年7月2日 优先权日2002年7月9日
发明者G·比亚焦提, M·杰利 申请人:法比奥·泼尼股份公司