專利名稱：控制材料卷從復(fù)卷機上排放的裝置以及包括上述裝置的復(fù)卷機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及控制帶狀材料卷從復(fù)卷機上排放的裝置，該材料卷是由把它們排放到滾動臺或表面上的復(fù)卷機所生產(chǎn)的。
本發(fā)明還涉及用于生產(chǎn)帶狀材料卷的復(fù)卷機，例如尤其是(但并非惟獨的)紙材料卷，比如衛(wèi)生紙、棉紙或類似物品的卷，該復(fù)卷機包括用于控制材料卷排放的裝置。
背景技術(shù)：
紙轉(zhuǎn)化行業(yè)使用已知為復(fù)卷機或卷繞機的機器，這種機器抓取大直徑卷軸上的帶狀材料，并把它們轉(zhuǎn)化為纏繞的帶狀材料卷，隨后把材料卷切割成小的已制成品卷，并送去包裝，這種材料卷例如有衛(wèi)生紙、紙巾或類似物品的卷。
所謂圓周復(fù)卷機把帶狀材料在纏繞架上繞成卷，該纏繞架通常由3個纏繞圓筒限定，在該纏繞圓筒之間支持著正在形成的材料卷，且由于纏繞圓筒的轉(zhuǎn)動而使該材料卷保持轉(zhuǎn)動。這種類型的圓周復(fù)卷機的例子，在WO-A-9421545號專利中有說明。
一旦對材料卷的纏繞完成，也就是說一旦所要求數(shù)量的材料已經(jīng)纏繞了，就從纏繞架上以各種各樣的方式把材料卷排放出去。確切地說，如何把材料卷從纏繞架上排放掉，對于本說明書而言并不重要。重要的是被排放的材料卷必須緩慢排放而且要受控制，從而該材料卷以適當(dāng)?shù)乃俣燃斑m當(dāng)?shù)拈g歇抵達(dá)復(fù)卷機的機器下游，這一問題即材料卷是以與纏繞速度成比例的速度而從復(fù)卷機的纏繞架上排放的，也就是說，是以帶狀材料喂送到復(fù)卷機上的那個速度排放的。該速度大于材料卷必須喂送給下游其他工位所用的速度。當(dāng)材料卷離開復(fù)卷機的纏繞架時，它們就因此必須放慢為適當(dāng)?shù)乃俣?，它們是以此速度而被喂送給后續(xù)工位的。
為了達(dá)到這個目的，在復(fù)卷機的出口處配置滾動表面，在該表面上，材料卷被排放，且在該表面上安置一個裝置以便控制材料卷的排放。目前，此種裝置采用凹面形狀構(gòu)件，該構(gòu)件被安裝得圍繞著一根軸線而樞轉(zhuǎn)，該軸線垂直于材料卷的排放方向，并平行于排放表面。活動構(gòu)件支持在一個位置上，以便接受從復(fù)卷機上排放出的材料卷。一旦材料卷接觸活動構(gòu)件，后者就被特殊的致動器樞轉(zhuǎn)，以便讓材料卷繼續(xù)其向著下游其他工位的移動。一旦材料卷離開了其被活動構(gòu)件止住的那個區(qū)域，活動構(gòu)件就由于倒轉(zhuǎn)移動而返回到等待下一個材料卷的位置上。往復(fù)移動是由液壓或最好是氣壓類型的缸—活塞致動器提供的。
如果材料卷太緊密以致很堅硬和/或使其從復(fù)卷機上排放出來的速度很快，那么，就會存在材料卷撞擊在活動構(gòu)件上的風(fēng)險，材料卷就會彈跳回來而導(dǎo)致整條轉(zhuǎn)化工作線(converting line)的有效操作出現(xiàn)問題。
為了防止材料卷彈跳，有時就把柔軟材料的轉(zhuǎn)化應(yīng)用于活動構(gòu)件上。然而，這樣就增大了材料卷與彈跳表面之間的摩擦，這就意味著使材料卷損壞的風(fēng)險更大了。理想的情況是，材料卷與活動構(gòu)件之間的摩擦應(yīng)當(dāng)減到最小，以避免損壞纏繞在材料卷上的帶狀材料，尤其要避免沿著出現(xiàn)在該帶狀材料上的穿孔線的損壞。
此外，由于活動構(gòu)件倒置，每一次都不得不返回其能夠等待下一個材料卷的那一位置上，這樣就不可能超出某種局限而增加生產(chǎn)率。有必要使活動構(gòu)件及現(xiàn)行類型的致動器重新定位，使得其反應(yīng)時間較長，以增加活動構(gòu)件在其能接受下一個材料卷之前重新定位所需的時間。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種上述類型的裝置，該裝置會克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點。
本發(fā)明的目的尤其是提供一種能提高生產(chǎn)率的裝置。
這些及其他目的與優(yōu)點，對于專業(yè)人員而言，只要閱讀了下面的說明，就會清楚地了解到，這些目的與優(yōu)點，本質(zhì)上是通過一種裝置實現(xiàn)的，其用于控制材料卷從復(fù)卷機上的排放，該裝置包括滾動表面(漸漸朝下傾斜)，當(dāng)材料卷離開上述復(fù)卷機時就在該表面上滾動；構(gòu)件，該構(gòu)件能夠圍著一條軸線移動，該軸線平行于上述滾動表面并垂直于材料卷從上述復(fù)卷機上排放出來的那個方向；以及一個致動器，其用于控制上述活動構(gòu)件的移動。從特征上來講，根據(jù)本發(fā)明，在操作期間，上述活動構(gòu)件總是在其自己的軸線周圍順著同一個方向轉(zhuǎn)動，并占有至少兩個材料卷留持表面，該表面與滾動表面一起，限定著材料卷容納區(qū)(roll containing zone)。以此方式，由于活動構(gòu)件的移動并不一定非要是倒轉(zhuǎn)的，材料卷能夠抵達(dá)該構(gòu)件的比率就會大為增加。另外，由于材料卷在活動構(gòu)件上彈跳而引起的問題，也會因為存在著兩個表面限定著材料卷的留持量及容納量而被消除。
活動構(gòu)件的移動，可以是不持續(xù)的移動，即可以是間歇的移動，或是以一個速度而持續(xù)，該速度通常被調(diào)整得適合于來自復(fù)卷機的材料卷或圓木狀體(log)的抵達(dá)頻率，以及/或者依據(jù)材料卷的特性而放慢了要求。移動實際上是轉(zhuǎn)動(持續(xù)的或間歇的)，所以就是順著同一個方向不變地移動，而不是擺動移動，這使得該裝置能夠以很高的生產(chǎn)率運行。另外，存在著兩個材料卷容納表面，就確保了材料卷不能因為在下游的容納表面上彈跳而朝后移動。尤其是一對容納表面限定著一類V形，當(dāng)該形狀倒翻過來時，就是一個朝向材料卷滾動表面的敞口，它與滾動表面一起而形成一個容積(volume)，在該容積中，來自上游復(fù)卷機的材料卷受到限制，而且不能朝后彈跳，由于該材料卷連續(xù)彈跳并在表面上滑動直到其基本上處于靜態(tài)，所以，其動力能量就消散了。在此種條件下，由于活動構(gòu)件的持續(xù)轉(zhuǎn)動以及材料卷在傾斜著的滾動表面上本能地滾動，材料卷就可以繼續(xù)其朝向下游工位的行進，例如朝向粘合機(gluing machine)而行進。
在本發(fā)明的一個實用且特別有利的實施例中，為該裝置配設(shè)了用于探測在滾動表面上材料卷的抵達(dá)情況的裝置。此外，操作活動構(gòu)件的致動器被控制得當(dāng)上述材料卷接觸活動構(gòu)件時，就使活動構(gòu)件在轉(zhuǎn)動軸線周圍以受控速度而移動。通過這種手段，材料卷彈跳撞擊活動構(gòu)件的烈度就降低了，且材料卷撞擊活動構(gòu)件表面的任何彈跳也都減小了。
為了正確地使活動構(gòu)件的移動與一個個單個材料卷的抵達(dá)同步，可以在沿著材料卷所經(jīng)過的滾動表面的某個點上配設(shè)探測器。此種探測器例如可以是光電電池，它用于探測材料卷的經(jīng)過情況，并經(jīng)由可編程控制器而在材料卷抵達(dá)活動構(gòu)件之前啟動該構(gòu)件的移動?；顒訕?gòu)件還要適宜而有利地配備一個與同一個控制器對接(interfacedwith)的位置傳感器。
作為一種可選方案，材料卷的抵達(dá)信號，可以由復(fù)卷機直接提供，也就是說由該復(fù)卷機的控制器提供。根據(jù)復(fù)卷機的輸出速度，也就是說根據(jù)生產(chǎn)率從而也是材料卷的排出比率，對活動構(gòu)件的轉(zhuǎn)動速度加以調(diào)節(jié)，也是能被決定的，而且如前所述，此種速度可以是持續(xù)轉(zhuǎn)動的恒定速度，或是更頻繁地及時變動的速度，或者是間歇轉(zhuǎn)動的速度。
實際上，活動構(gòu)件可以被控制得在正來到的材料卷與上述至少兩個表面中的第一個接觸時，使該表面中的另外那個由于材料卷彈跳離開第一表面而阻礙材料卷的朝后移動。因此，由于材料卷彈跳而引起的朝后移動，就立即被阻止了。這種情況是由于適當(dāng)選擇那兩個表面的角度而達(dá)到的。該表面可以是平坦的，但這并非本質(zhì)要求。其他可行的是內(nèi)凹或外凸的表面。無論該表面的形狀如何，在每個該表面中，都可有一個平面被識別到，例如在外凸表面的中央位置上就有一個切向平面。因此，該兩個表面總是限定著兩個會聚平面(convergentplanes)，此兩個會聚平面形成一個鈍角，材料卷的容納區(qū)就位于該鈍角中。該角可以為100至150°，且最好為110至140°，例如約為130°。
在理論上說，活動構(gòu)件可以僅具有一對材料卷留持表面。然而最好是具有多個此種材料卷留持表面對子，而更好是3個對子，從而，活動構(gòu)件就不必非要在一個材料卷與下一個材料卷之間執(zhí)行完整的轉(zhuǎn)動。這樣也就增大了該裝置所能操作的速度。
符合本發(fā)明的裝置的其他優(yōu)越特性，在隨附的權(quán)利要求書中闡明。


從下述說明以及圖紙中，就會更清楚地了解本發(fā)明，該圖紙顯示了本發(fā)明的一個實用但并非限制性的實施例。更具體地說，在圖紙中圖1為復(fù)卷機的側(cè)視圖，僅顯示了材料卷纏繞及排放構(gòu)件；圖2顯示裝置的放大側(cè)視圖，該裝置用于控制材料卷的排放；以及圖3顯示從圖2中線段III-III截取而繪制的剖視圖。
具體實施例方式
圖1為復(fù)卷機的側(cè)視圖，僅顯示了理解本發(fā)明所必須的那些部分。復(fù)卷機包括一套為3個的圓筒1、3、5，在它們之間帶狀材料N的材料卷R按順序形成。帶狀材料例如紙，在纏繞圓筒1周圍被喂送。附圖標(biāo)記7表示供應(yīng)管狀板心或類似物的傳送裝置，材料卷R就在該物體周圍形成，附圖標(biāo)記9表示裝置，其用于當(dāng)纏繞完成時把帶狀材料N切開或撕開。此處所簡略顯示的復(fù)卷機的結(jié)構(gòu)，僅僅是圓周復(fù)卷機的一個例子。必須明白，本發(fā)明可以結(jié)合任何復(fù)卷機使用，尤其是結(jié)合帶有纏繞圓筒的圓周類型復(fù)卷機使用，但也可以結(jié)合其他的類型來用。
每個已完成的材料卷R，都由于圓筒3和/或5的圓周速度被修改而被從纏繞架上排出，該纏繞架由3個圓筒1、3、5所限定。被排出的材料卷行進到滾動表面11上而處于一個適當(dāng)位置上，沿著該位置就設(shè)有用于控制材料卷排放的裝置。此裝置被整體標(biāo)示為13，其專門形成了本發(fā)明的主題。
從圖2與圖3中可更為詳細(xì)地見到，裝置13包括圍著軸線A-A而轉(zhuǎn)動的活動構(gòu)件17，該軸線平行于滾動表面11并垂直于材料卷R所滾動的方向F。在顯示了結(jié)構(gòu)的例子中，活動構(gòu)件17包括由兩個軸頸21、23所支承的管狀部件19，每個該軸頸均固定在其自己的板22、24上，而該板又被緊固在對應(yīng)的側(cè)壁25、27上(尤其在圖3中可見)。每塊板22、24均由一對螺栓28而緊固在對應(yīng)側(cè)壁25、27上，該螺栓配合在板22、24中的槽30中(見圖2)。這樣，就使軸線A-A的高度可以調(diào)節(jié)。這種調(diào)節(jié)是借助于嚙合在軸頸21、23的螺紋孔中的螺紋桿32，垂直于軸頸本身的軸線而手動實現(xiàn)的。
固定在管狀部件19的是型面(profile)29，其限定著3對一般是平坦的表面31A、31B；33A、33B及35A、35B。每個表面對子中的兩個表面，都朝著軸線A-A結(jié)合，在那里它們會聚而形成一種很敞開的V形。由平坦表面對子形成的角度，在所示實施例中約為130°?；顒訕?gòu)件能被調(diào)節(jié)得位于合乎于材料卷特征的最佳位置上，例如合乎于其密度、直徑以及其他物理參數(shù)。
固定在管狀部件19上的是鏈輪齒37，其承載著驅(qū)動鏈39，該驅(qū)動鏈從安裝在電機/齒輪箱組件43的輸出軸上的另一個鏈齒輪41而得到動力。組件43由側(cè)壁25支承，并為活動構(gòu)件17提供旋轉(zhuǎn)移動。驅(qū)動鏈39也在兩個另外的惰性鏈齒輪周圍行進，如圖2大略顯示的那樣，該兩個惰性鏈齒輪附圖標(biāo)記為45與47，其中一個可被調(diào)節(jié)得使上述驅(qū)動鏈拉緊?？蛇x的是，轉(zhuǎn)動可由直接與管狀部件19同軸的電機傳授。
在所示實施例中，在沿著滾動表面11的某個點上，有一個光學(xué)探測器51，該探測器例如包括光學(xué)發(fā)射/接收裝置，此裝置用于探測一個個單個的材料卷R在滾動表面上滾動下去的經(jīng)過情況。光學(xué)探測器51與控制組件53對接，而該控制組件還連接著電機/齒輪箱組件43及與活動構(gòu)件17相關(guān)的位置傳感器55。位置傳感器55可以是適合于達(dá)到目的的任何類型的。可用的例子為圖中大略顯示的磁性微動開關(guān)，或者是光電池，甚至是編碼器，最后這種類型尤其適合高精度要求的情況。
至此已說明了的該裝置，其操作步驟如下
假定活動構(gòu)件被暫時設(shè)置在圖2所示角度位置上，當(dāng)探測器51探測到有材料卷R經(jīng)過，探測器所產(chǎn)生的信號就開始經(jīng)由控制組件53及致動器43而起作用，活動構(gòu)件17就在軸線A-A周圍轉(zhuǎn)動。因此，當(dāng)材料卷R擊打留持表面而彈跳時，例如為表面31A的情況時，在順著同樣方向移動的兩個部分之間就發(fā)生碰撞，這樣會使碰撞變得柔和。另外，只要材料卷一經(jīng)過表面對子31A、31B中第二表面31B的下面，該第二表面就持續(xù)下降，直到其遠(yuǎn)端邊緣(指的是離軸線A-A最遠(yuǎn)的邊緣)所處高度防止材料卷R朝后彈跳。結(jié)果就有了一個容積，在該容積中，材料卷被收集在兩個表面31A、31B與滾動表面11之間。在此容積里，材料卷可以繼續(xù)朝后及朝前彈跳，直到它散失動力能量的全部或一部分為止。活動構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)移動在這一點上可以停止，或可在同樣的角速度或不同的速度下繼續(xù)，這要依所要求的操作條件而定，例如依照來自復(fù)卷機下游區(qū)段或上游區(qū)段比如粘合機的數(shù)據(jù)而定。
正當(dāng)此刻，活動構(gòu)件的角度位置就會使得表面31A的遠(yuǎn)端邊緣高得足以釋放材料卷，該材料卷則會繼續(xù)其朝向下游工位的移動。活動構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)移動，會一直持續(xù)到該構(gòu)件處于接納下一個材料卷。此種移動可被暫時止住，或其速度會被修改得適合于操作條件。不管是哪種情況，位置傳感器55都能依然為組件53提供有關(guān)活動構(gòu)件角度位置的正確信息。
如前所述，對于活動構(gòu)件17移動所進行的控制，也可以直接以來自復(fù)卷機的信號而執(zhí)行，而不是以探測器51所產(chǎn)生的信號來執(zhí)行，這是由于材料卷的抵達(dá)，顯然是在該材料卷從圓筒1、3、5所限定的纏繞架排出之際而生成的緣故。所以，排出命令可用于控制活動構(gòu)件17的移動，隨意地帶有可被編程的延遲，以便把材料卷在表面11上的較大或較小的滾動速度考慮在內(nèi)，這要依據(jù)許多因素而定，包括排出的起始速度及材料卷本身的特定重量。
圖紙僅僅顯示了本發(fā)明的一種可行實施例，這是會得到理解的，就其形狀及布置來說，只要不違背本發(fā)明所依據(jù)的思想范圍，就可對該實施例加以改動。權(quán)利要求書中所出現(xiàn)的任何附圖標(biāo)記，純粹是為了便于針對說明書和圖紙而閱讀權(quán)利要求書，且并不局限于所保護的范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于控制材料卷從復(fù)卷機排放的裝置，包括滾動表面，當(dāng)材料卷離開上述復(fù)卷機時，就在該表面上滾動；活動構(gòu)件，該構(gòu)件能夠圍著一條軸線運動，該軸線平行于上述滾動表面并垂直于材料卷從上述復(fù)卷機排放的方向；以及致動器，其用于控制上述活動構(gòu)件的運動，其特征在于在操作期間，上述活動構(gòu)件總是圍繞上述軸線在同一個方向上轉(zhuǎn)動；且上述活動構(gòu)件包括至少兩個材料卷留持表面，該表面與滾動表面一起限定材料卷容納區(qū)。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于上述兩個表面中的第一表面，被定位而形成來自復(fù)卷機的材料卷的彈跳表面，且該兩個表面中的第二表面被布置得阻止材料卷彈跳離開上述第一表面的朝后移動。
3.如權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于設(shè)有用于探測材料卷在上述滾動表面上的抵達(dá)情況的裝置，且上述致動器被控制得使上述活動構(gòu)件被設(shè)置得在上述材料卷接觸活動構(gòu)件之際之前，在上述軸線周圍移動。
4.如權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于上述活動構(gòu)件被控制得當(dāng)正在進入的材料卷接觸上述至少兩個表面中的第一個時，該兩個表面中的另外一個就處于阻止由于材料卷彈跳離開第一表面而引起的朝后移動的位置上。
5.如權(quán)利要求1至4中一項或多項權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于上述至少兩個表面限定著兩個會聚平面，所述會聚平面形成一個鈍角，材料卷容納區(qū)就處于該鈍角中。
6.如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于上述平面限定著一個為100至150°且最好為110至140°的角。
7.如以上權(quán)利要求中一項或多項權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于上述活動構(gòu)件具有多對材料卷留持表面。
8.如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于上述活動構(gòu)件具有3對材料卷留持表面。
9.如以上權(quán)利要求中一項或多項權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于上述致動器是電機。
10.如以上權(quán)利要求中一項或多項權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于上述活動構(gòu)件可被調(diào)節(jié)以修改轉(zhuǎn)動軸線與滾動表面之間的距離。
11.如以上權(quán)利要求中一項或多項權(quán)利要求所述的裝置，包括一個探測器，其用于探測沿著滾動表面而來自預(yù)定位置的材料卷，該探測器連接著控制組件，該組件由于該探測器的探測信號所起功能而控制著上述活動構(gòu)件。
12.如權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于上述活動構(gòu)件配置了連接著上述控制組件的位置傳感器。
13.如權(quán)利要求1至10中一項或多項權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于上述致動器是由控制組件操作的，該控制組件由于來自上述復(fù)卷機并與從復(fù)卷機中材料卷的排放相關(guān)的信號所起功能而對接著該復(fù)卷機。
14.一種用于生產(chǎn)纏繞的帶狀材料卷的復(fù)卷機，包括纏繞裝置和一個表面，在該表面上，由該復(fù)卷機完成的材料卷被排放，該復(fù)卷機的特征在于它包括權(quán)利要求1至13中一項或多項權(quán)利要求所述的裝置。
全文摘要
對一種裝置加以說明，該裝置用于控制材料卷(R)從復(fù)卷機上的排放，它包括滾動表面(11)，當(dāng)材料卷離開上述復(fù)卷機時，就在該表面上滾動；以及一個構(gòu)件(17)，該構(gòu)件能夠圍著一條軸線移動，該軸線平行于上述滾動表面并垂直于材料卷從上述復(fù)卷機上排放出來的那個方向。在操作期間，該活動構(gòu)件總是在其自身的軸線周圍順著同一個方向轉(zhuǎn)動。配置至少兩個材料卷留持表面，該表面與滾動表面一起，限定著材料卷容納區(qū)。
文檔編號A47K10/16GK1531505SQ02813125
公開日2004年9月22日 申請日期2002年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月29日
發(fā)明者朱利奧·貝蒂, 安杰洛·本韋努蒂, 羅伯托·莫雷利, 本韋努蒂, 莫雷利, 朱利奧 貝蒂 申請人:法比奧·潑尼股份公司, 法比奧 潑尼股份公司