專利名稱:自動切割和卷繞薄膜等軟片類材料的設(shè)備的制作方法
本發(fā)明涉及一種自動切割和卷繞薄膜等軟片類材料的設(shè)備，它能自動地切割薄膜等軟片類材料并連續(xù)地完成復(fù)卷操作，它也適用于卷繞紙帶、織物片等，它還能應(yīng)用于雙軸定向薄膜的生產(chǎn)系統(tǒng)和無定向薄膜的生產(chǎn)系統(tǒng)等。
一種薄膜等軟片類材料(以下簡稱薄膜)的卷繞系統(tǒng)，其中在卷芯上沒有使用提供粘附力的介質(zhì)，如粘附膠帶，而薄膜是直接纏繞在卷芯上，以下稱這種系統(tǒng)為無膠帶卷繞系統(tǒng)。使用這種系統(tǒng)在各種領(lǐng)域中都應(yīng)加以注意，盡管不必對反復(fù)使用的卷芯進行清除殘余粘性物的工作，但是由于沒有使用粘附膠帶或類似物而使得卷芯表面不平整，而導(dǎo)致卷筒內(nèi)層的薄膜損壞。此外，還遺留下一些問題，如在背面的切割端會產(chǎn)生劃傷問題，在卷芯上卷繞薄膜時也會在卷筒處產(chǎn)生皺折。因此，發(fā)展一種較完善的系統(tǒng)是非常需要的。
因此，本發(fā)明的一個目的是提供一種改進的自動切割和卷繞薄膜等軟片類材料的設(shè)備，其中，在軟片類材料的切割端部分不會發(fā)生劃傷，在軟片類材料的切割部分也不會發(fā)生不均勻變形，卷繞時也不會在卷筒處產(chǎn)生皺折。
根據(jù)本發(fā)明的一個特征，提供一種回轉(zhuǎn)式自動切割和卷繞薄膜等軟片類材料的自動切割和卷繞設(shè)備。其中，在一擺動臂上安裝了靜電充電裝置，用于將靜電荷傳送到軟片類材料的切割端部分并(或)傳到卷芯表面上;一個刀片和一對壓力元件可擺動地與軟片類材料對置，其布局是，在切割位置刀片位于兩壓力元件的中間。
根據(jù)本發(fā)明的另一個特征，提供了一種利用一個壓輥、兩個壓力元件和一個刀片而自動地切割和卷繞薄膜等軟片類材料的回轉(zhuǎn)式自動切割和卷繞設(shè)備。其中，在一擺動臂上安裝了靜電充電裝置，用于將靜電荷傳送到軟片類材料的切割端部分，并(或)傳送到一卷芯的表面上;一個刀片和一對壓力元件可擺動地與軟片材料對置，其布局是，在切割位置兩壓力元件分別位于預(yù)先等待的刀片的前側(cè)和后側(cè)。
根據(jù)本發(fā)明的另一個特征，提供了一種具有上述特征的、自動切割和卷繞薄膜等軟片類材料的設(shè)備，其中擺動加速機構(gòu)與壓力元件相連。
根據(jù)本發(fā)明的另一特征，提供了一種具有上述特征的自動切割和卷繞薄膜等軟片類材料的設(shè)備，其中刀片配備有一個加熱器，且刀片是連續(xù)的半圓形。
根據(jù)本發(fā)明的另一特征，提供了一種利用一壓輥、支承元件和一個刀片而自動切割和卷繞薄膜等軟片類材料的回轉(zhuǎn)式自動切割和卷繞設(shè)備。其中，裝備了靜電充電裝置，用于將靜電荷傳送到軟片類材料的切割端部分，并(或)傳送到卷芯的表面上;一個刀片和一對支承元件可擺動地與軟片材料對置，其布局是，在切割位置刀片可以位于預(yù)先等待的一對支承元件中間。
根據(jù)本發(fā)明的另一特征，提供了一種具有上述特征的自動切割和卷繞薄膜等軟片類材料的設(shè)備，其中刀片切割軌跡設(shè)計成沿卷芯表面延伸。
根據(jù)本發(fā)明的另一特征，提供一種具有上述特征的自動切割和卷繞薄膜等軟片類材料的設(shè)備。其中，在卷筒附近安置了一個擴張輥，擴張輥與由卷繞在卷芯上的軟片類材料形成的卷筒間保持一小的間隙，而不與此卷筒接觸。
根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)在新的卷芯上卷繞時，擺動臂擺動，通過安裝在擺動臂上的靜電充電裝置將靜電荷傳送到薄膜的切割端部分和(或)卷芯的表面上，以使同一薄膜的切割端吸附到卷芯的表面，與此同時開始卷繞。接著，在切割薄膜時，一對與刀片對置的且與刀片之間插入有薄膜的壓力元件，當(dāng)壓住薄膜時朝刀片推壓薄膜，即刀片進入此對壓力元件之間，由此拉緊薄膜而將其切下。
除了上面敘述的操作以外，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，在切割薄膜時，一對與刀片對置且與刀片之間插有薄膜的壓力元件，當(dāng)壓住薄膜時，通過擺動加速機構(gòu)，將它們朝刀片高速推壓，由此拉緊薄膜而將其切斷。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，在切割薄膜時，一個與一對支承元件對置的刀片插入此對支承元件間，而薄膜插入在刀片和支承元件之間，由此當(dāng)薄膜中張力增加時將薄膜切斷。
另外，根據(jù)本發(fā)明的另一方面，靠近一個卷筒設(shè)置的擴張輥具有擴展能力，卷筒是由卷繞在卷芯上的薄膜形成的，擴張輥與卷筒間保持一微小間隙而不與之接觸，由此在卷繞之前將薄膜上的皺折消除。
根據(jù)本發(fā)明，自動切割和卷繞薄膜等軟片類材料的設(shè)備，由于采用上述結(jié)構(gòu)和操作，那些在先有技術(shù)的自動切割和卷繞設(shè)備中存在的問題，如在軟片類材料切割端部分產(chǎn)生劃傷、不均勻變形，和在由卷繞在卷芯上的軟片類材料所形成的卷筒上產(chǎn)生皺折，均能被完全消除。
本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點，通過下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行描述，將會變得更加清楚。
在附圖中圖1、2和3是顯示本發(fā)明第一個優(yōu)選實施例的側(cè)視圖，分別顯示了不同的操作狀態(tài);
圖4是同一優(yōu)選實施例的實質(zhì)部分的側(cè)視圖，此時一吹氣噴嘴作為壓力元件;
圖5、6和7顯示本發(fā)明第二個優(yōu)選實施例的側(cè)視圖，分別顯示了不同的操作狀態(tài);
圖8和9是顯示本發(fā)明第三個優(yōu)選實施例的側(cè)視圖，分別顯示了不同的操作狀態(tài);
圖10和11分別顯示用于第三個優(yōu)選實施例的刀片的前視圖和橫截面圖;
圖12是顯示由圖10和11所示的刀片切下的薄膜的切割端形狀的平面圖;
圖13、14和15是顯示本發(fā)明第四個優(yōu)選實施例的側(cè)視圖，分別顯示了不同的操作狀態(tài);
圖16是顯示同一優(yōu)選實施例的實質(zhì)部分的側(cè)視圖，此時吹氣噴嘴設(shè)置在擺動臂上;
圖17、19和20是顯示本發(fā)明第五個優(yōu)選實施例的側(cè)視圖，分別顯示了不同的操作狀態(tài);
圖18是圖17中由H包圍的部分的詳細側(cè)視圖;
圖21是顯示同一優(yōu)選實施例的實質(zhì)部分的操作工況的側(cè)視圖;
圖22是顯示同一實施例的薄膜切割端形狀的平面圖;
圖23、24和25是顯示本發(fā)明第六個優(yōu)選實施例的側(cè)視圖，分別顯示了不同的操作狀態(tài);
圖26是同一優(yōu)選實施例中擴張輥位置控制機構(gòu)的示意性接線圖;
圖27是顯示同一優(yōu)選實施例實質(zhì)部分的示意圖;
圖28是沿圖27中箭頭A所示方向所視的示意圖;
圖29是先有技術(shù)的自動切割和卷繞設(shè)備的實質(zhì)部分的側(cè)視圖，顯示了其卷繞薄膜的工作狀態(tài);
圖30是先有技術(shù)的同一設(shè)備的實質(zhì)部分的側(cè)視圖，顯示了復(fù)卷的前期狀態(tài);
圖31是先有技術(shù)的同一設(shè)備的實質(zhì)部分的側(cè)視圖，顯示了切割狀態(tài);
圖32和33分別是先有技術(shù)中刀片的平面圖和橫截面圖;和圖34是顯示由圖32和33所示的先有技術(shù)中的刀片切下的薄膜的切割端形狀的平面圖。
在描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例之前，對迄今使用的回轉(zhuǎn)式薄膜自動切割和卷繞設(shè)備的一個例子的結(jié)構(gòu)和操作，結(jié)合附圖29至34作一詳細的描述。在這些圖中，標(biāo)號1表示薄膜，標(biāo)號2表示一新的卷芯，切下的薄膜應(yīng)復(fù)卷在此卷芯上，而卷芯2安裝在回轉(zhuǎn)架4的一個臂上，以便由一個未示出的驅(qū)動裝置的機構(gòu)驅(qū)動，沿箭頭A所示的方向旋轉(zhuǎn)。標(biāo)號3表示一個導(dǎo)向輥，它可轉(zhuǎn)動地支承在轉(zhuǎn)架4的另一個臂4a的一端，臂4a與安裝有卷芯2的臂成90°角分開。標(biāo)號5也表示一個導(dǎo)向輥，但此導(dǎo)向輥5可轉(zhuǎn)動地支承在機架10的薄膜供給端。此外，還提供了一個纏繞輥6，它能沿箭頭B所示的方向旋轉(zhuǎn)，以便傳送在導(dǎo)向輥5和上述卷芯2之間的中間部分。纏繞輥6可轉(zhuǎn)動地支承在擺動臂7的一個頂端處，而擺動臂7的另一端轉(zhuǎn)動地支承在上述機架10的一側(cè)端上，用以卷繞膠帶。而且上述纏繞輥6能旋轉(zhuǎn)，以便傳送位于上述導(dǎo)向輥5和卷芯2之間的中間部分并傳到卷芯2的后側(cè)。
標(biāo)號8表示一個刀片，它安裝在臂9的一個頂端，而臂9的另一端類似可轉(zhuǎn)動地安裝在機架10的適當(dāng)位置。臂9由一未示出的驅(qū)動裝置驅(qū)動與上述纏繞輥6的旋轉(zhuǎn)同步地擺動，而位于臂9頂端的刀片8用于切割薄膜1。
現(xiàn)在說明上述設(shè)備的操作，在圖29中，薄膜1正被卷繞在安裝在回轉(zhuǎn)架4遠端上的一根卷芯(未示出)上，如果環(huán)繞卷芯卷繞的卷筒達到滿卷，則纏繞輥6沿箭頭B的方向旋轉(zhuǎn)，以便把薄膜1環(huán)繞在卷芯2上，達到圖30所示的狀態(tài)。
接著，刀片8下落而切割薄膜1，如圖31所示。然后薄膜端頭a被推進卷芯2和纏繞輥6間的縫隙b中，由此而完成纏繞。
然而，在上述先有技術(shù)的設(shè)備中，在以上述方式將切斷的薄膜卷繞在新卷芯上時，為了把薄膜1的切斷端a纏繞在新卷芯上，需要在如圖30所示進行切割之前，將薄膜1卷繞在卷芯2上;但是此時薄膜1由圖29中的纏繞輥6和導(dǎo)輥3間產(chǎn)生的以便于進行卷繞的預(yù)定拉緊力保持，因此，為了從圖29所示狀態(tài)轉(zhuǎn)換到圖30所示的狀態(tài)，需要在較長期間內(nèi)逐漸地運動輥6，以便防止由于不正常的力施加到薄膜1上而產(chǎn)生的斷裂、Z字形運行和皺折等。
但是，由于卷繞2不如經(jīng)光整處理后的輥子的表面光滑，以及由于一旦薄膜纏繞在卷芯上后為了防止薄膜松脫，卷芯2的圓周速度稍快于薄膜1的運行速度，使得薄膜1和卷芯2之間產(chǎn)生滑動，因此恐怕在薄膜上會產(chǎn)生劃傷。因此，作為產(chǎn)品，由卷芯2劃傷的那部分薄膜是不能被接受的。而且，另一個缺陷是，隨著薄膜運行速度的增高，這種損失也將會加大。
現(xiàn)在參見圖31，薄膜1由卷芯2和導(dǎo)輥3支承，且如上所述的通過臂9下落使刀片觸及薄膜1而將其切斷。值得注意的是，通常使用的刀片是如圖32和33所示的鋸齒形刀片。
在上述的先以技術(shù)的薄膜自動切割和卷繞設(shè)備中，為了獲得薄膜材料的優(yōu)良的切割斷面，需要采取一種防范措施，以保證刀片具有優(yōu)良的切割性能，一種措施是使刀片8的操作速度隨著薄膜運行速度的加速而加速;另一種是增加薄膜中的張緊力或設(shè)置支承薄膜的機構(gòu)，以使得由刀片推壓薄膜進行切割時，薄膜難以逃脫。
當(dāng)這些防范措施不能實現(xiàn)時，在圖34所示的切割部份9處，將來會產(chǎn)生帶狀切割殘料，因此當(dāng)此切割部分纏繞在新卷芯上時，則切割部分9處的每個帶狀片將折疊或重疊而導(dǎo)致不平整，由于薄膜1在此不平整表面上進行卷繞，因此這種不平整將引起薄膜1的不平整變形，所以復(fù)卷后的薄膜1的平整度將會降低并會生產(chǎn)出許多不合格的部分。不合格切割部分的長度1隨著薄膜1運行速度的加快和刀片操作速度的降低以及隨著薄膜中張力的減小而變長。另一個缺陷是產(chǎn)生不平整變形的不合格薄膜變長。
現(xiàn)在參照圖1至28，結(jié)合本發(fā)明的優(yōu)選實施例，對本發(fā)明進行詳細的描述。
本發(fā)明的第一個優(yōu)選實施例示于圖1至4中。其中標(biāo)號11表示一張薄膜，標(biāo)號12和13表示卷芯，而卷芯12和13轉(zhuǎn)動地支承在回轉(zhuǎn)架16的兩相對端上，以便由一未示出的驅(qū)動裝置沿箭頭A的方向驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，回轉(zhuǎn)架16安裝在機架19上，以便沿箭頭C的方向繞其中心旋轉(zhuǎn)。此外，臂18轉(zhuǎn)動地安裝在回轉(zhuǎn)架16中心部分的兩相對側(cè)并從此伸出，而在臂18的各個頂端分別轉(zhuǎn)動地支承著輥17。標(biāo)號14表示由薄膜11繞卷芯卷繞而成的卷筒14。
在上述機架19的薄膜供給端設(shè)置了另一個機架28，其上沿著薄膜供給通路轉(zhuǎn)動地安裝有導(dǎo)輥27，在機架28靠近導(dǎo)輥27的地方轉(zhuǎn)動地安裝有擺動臂26和23，它們能繞同一根軸D擺動。在擺動臂23的頂端安裝了一刀片22。在擺動臂26上安裝有一個壓輥25和靜電充電裝置20。另外，在擺動臂26的頂端轉(zhuǎn)動地安裝有一個臂29，該臂能類似地繞中心E擺動，而在臂29的頂端安裝了一對壓力元件30，它們由壓力棒30a和壓力桿30b組成。此外，一個吹氣噴嘴30c可被成形在壓力元件30中，以便利用如圖4所示的氣流將薄膜端a壓到卷芯13上。上述靜電充電裝置20是眾所周知的電暈放電充電型，使用了一個電極。值得注意的是，靜電充電裝置的供電和傳輸部分在圖中省略掉了。
現(xiàn)在對使用根據(jù)本發(fā)明上述實施例的設(shè)備進行無膠帶卷繞的操作進行說明。圖1顯示了當(dāng)圖紙右側(cè)卷芯12上的卷筒14剛已達到滿卷時設(shè)備的狀態(tài)圖。已卷繞的薄膜11的長度由一未示出的卷繞長度計數(shù)器來測量，當(dāng)達到滿卷時，啟動擺動臂23并運動到圖2所示的位置，接著啟動擺動臂26借助于壓輥25把薄膜11壓在新卷芯13上，與此同時擺動臂29下落，使得一對壓力元件30將薄膜11朝刀片22推壓，因此使薄膜11中的張力增加而頃刻間將其切斷。
在切割的同時，靜電充電裝置20將電荷傳到薄膜11的切割部分a，使該部分吸到卷芯13上，以便進行纏繞，這樣就可以無膠帶方式有效地進行切割和卷繞。應(yīng)該注意，在靜電充電裝置20充電的同時，圖4中的吹氣噴嘴30c進行吹氣。
利用上述結(jié)構(gòu)，為了使薄膜切割端a為最短，刀片22的停止位置應(yīng)盡可能地靠近如圖2所示的卷芯13。此外，由于轉(zhuǎn)動地安裝的臂29的長度短、重量輕，且位于臂26的頂端，所以借助于較小擺動就有可能獲得較高的切割速度。接著，當(dāng)纏繞操作完成后，啟動擺動臂23和26而回到圖23所示的狀態(tài)，因此薄膜11就被卷繞在新卷芯13上而生產(chǎn)卷筒15。
在上述實施例中，壓輥25能作為鋪設(shè)輥使用，用以控制卷筒的卷繞緊密度。另外，靜電充電裝置也可采用吹氣型的。壓力棒30a和壓力桿30b間的間隔可以改變，使得設(shè)備適用于不同種類和厚度的薄膜，而吹氣噴嘴可與壓力元件30分開設(shè)置。
現(xiàn)在參見圖5至7對本發(fā)明的第二個優(yōu)選實施例進行描述。
除了下述幾點外，此實施例與圖1至4所示實施例類似。即，擺動臂26上安裝有壓力缸32和靜電充電裝置20，壓力缸32由二套空氣壓力缸32a和32b構(gòu)成。此外，臂29通過彈簧33與臂26連接，在臂26上安裝有緩沖支承元件(未示出)，用于支承圖5或6狀態(tài)下的臂29。壓力缸32和彈簧33聯(lián)合構(gòu)成擺動加速機構(gòu)。一個加熱器31安裝在刀片22的下表面上，以把刀片加熱到高于薄膜熔點的溫度。另外，擺動臂23上安裝有靜電充電裝置20，用來將靜電荷傳到卷芯13表面上。
現(xiàn)在描述利用此設(shè)備進行薄膜11的無膠帶卷繞的操作。圖5顯示了當(dāng)圖紙右側(cè)卷芯12上的卷筒14剛已達到滿卷時設(shè)備的狀態(tài)圖。卷繞的薄膜11的長度由未示出的卷繞長度計數(shù)器來測量，當(dāng)達到滿卷時，啟動擺動臂23使刀片22運動到圖6所示的位置。接著啟動擺動臂26，借助于壓輥25將薄膜11壓到新卷芯13上。與此同時，在未示出的控制裝置發(fā)出的信號控制下，空氣缸32a啟動而伸出連桿，連桿向上推臂29，使它繞中心E順時針方向轉(zhuǎn)動，并且臂29轉(zhuǎn)動而加劇彈簧33的變形，直到轉(zhuǎn)過彈簧33的死點。一旦臂29轉(zhuǎn)過彈簧33的死點，彈簧33的回復(fù)力將加速空氣缸32a的伸出運動，因此迅速地加速使臂29迅速轉(zhuǎn)動直到圖6所示的切割位置。即，安裝在臂29頂端的一對壓力元件30以高速將薄膜11朝刀片22推壓，并在薄膜11中張力增加的頃刻間將其切斷。
在切割的同時，靜電充電裝置20將靜電荷傳到薄膜的切割端部分a和(或)傳到卷芯13的表面上，以便于纏繞而使切割端部分a吸附到卷芯13上，由此以無膠帶方式進行自動切割和復(fù)卷。
利用上述結(jié)構(gòu)，如圖6所示，刀片22的停止位置能盡可能地靠近卷芯13，以便使薄膜11的切割部分a為最小。此外，由于臂短且重量輕的臂29轉(zhuǎn)動地安裝在臂26的頂端，以及壓力缸32和彈簧33以上述方式聯(lián)合使用，導(dǎo)致了借助于較小的擺動就可以實現(xiàn)高速切割。接著，當(dāng)纏繞完成后，臂23啟動而回復(fù)到圖7所示的狀態(tài)，空氣缸32b啟動而使臂29沿反時針方向轉(zhuǎn)動直到它回復(fù)到圖7所示的狀態(tài)，從而在新卷芯13上纏繞薄膜11，以生產(chǎn)卷筒15。
在上述實施例中，壓輥25可被用于鋪設(shè)輥，用于控制卷筒的卷繞緊密度。另外，靜電充電裝置可采用吹氣型的。壓力棒30a和壓力桿30b間的間距可被改變，以使設(shè)備適用于不同厚度和種類的薄膜。而且吹氣噴嘴可與壓力元件30分開設(shè)置。
下面，參照圖8至12對本發(fā)明的第三個優(yōu)選實施例進行描述。
除了示于圖8和9中且下面將要說明的刀片122和加熱器131以外，本實施例與示于圖1至4中的實施例是類似的。
具體來說，如圖10和11所示的連續(xù)半圓形的刀片122和加熱器131都安裝在臂23的頂端。在此優(yōu)選實施例中，當(dāng)切割薄膜時，如圖9所示，擺動臂26啟動，借助于壓輥25將薄膜11壓到新卷芯13上，與此同時，擺動臂29下落，以使一對壓力元件330將薄膜11朝刀片122推壓，而刀片122已由加熱器131加熱;當(dāng)薄膜11中的張力增加時，頃刻間被切斷。在此情況下，因為刀片122已被加熱到高于薄膜熔點的溫度，所以由于熔化而使薄膜被瞬間切斷;同時因為刀片122是連續(xù)半圓形的，所以薄膜切割端部分具有圖12所示的形狀，由此使切割長度1非常短，而且使之具有穩(wěn)定的優(yōu)良形狀。
其次，參照圖13至16對本發(fā)明的第四個優(yōu)選實施例進行描述。
在這些圖中，標(biāo)號11表示一張薄膜，標(biāo)號12和13表示卷芯。卷芯12和13轉(zhuǎn)動地支承在回轉(zhuǎn)架16的兩相對端，以便由一未示出的驅(qū)動裝置驅(qū)動沿箭頭A所示的方向轉(zhuǎn)動?；剞D(zhuǎn)架16安裝在機架19上，使之可繞其中心沿箭頭C所示方向轉(zhuǎn)動。此外，臂18轉(zhuǎn)動地安裝在回轉(zhuǎn)架16中心部分的兩相對側(cè)并從此伸出，而在臂18的兩頂端分別轉(zhuǎn)動地支承著導(dǎo)輥17。標(biāo)號14表示一個由薄膜11卷繞在卷芯12上而形成的卷筒。
在上述機架19的薄膜供給側(cè)，安置了另一個機架28，在機架28上沿薄膜供給通路轉(zhuǎn)動地安裝有導(dǎo)輥27。還在機架28上靠近導(dǎo)輥27的地方轉(zhuǎn)動地安裝有擺動臂26和23，它們可繞同一根軸D擺動。在擺動臂23的頂端安裝了一對支承元件230，它們由一根支承棒230a和一根支承桿230b組成。在擺動臂26上還裝有一壓輥25和靜電充電裝置20。靜電充電裝置20也可被安裝在擺動臂23上。另外，在擺動臂26的頂端轉(zhuǎn)動地安裝有臂29，臂29能類似地繞中心E轉(zhuǎn)動，且在臂29的頂端安裝有一個刀片222。此外，一個吹氣噴嘴231可被安裝在擺動臂29的頂端，以便利用空氣將薄膜端頭a壓到卷芯13上，如圖16所示。
現(xiàn)在對使用本發(fā)明的剛已描述的實施例的設(shè)備進行無膠帶卷繞薄膜的操作進行描述。圖13顯示了當(dāng)圖紙右側(cè)卷芯12上的卷筒剛已達到滿卷時設(shè)備的狀態(tài)。已卷繞的薄膜11的長度由一未示出的卷繞長度計數(shù)器測量，并且當(dāng)達到滿卷時，臂23啟動使支承元件230處于圖14所示的位置;接著擺動臂26啟動，借助于壓輥25將薄膜11壓到一對支承元件230a和230b上，而當(dāng)薄膜11中張力增加時頃刻間將其切斷。
在切割的同時，靜電充電裝置20將電荷傳到薄膜的切割端a和(或)傳到卷芯的表面，以使薄膜的切割端a吸附到卷芯13上而便于纏繞，這樣以無膠帶方式就可有效地進行自動切割和卷繞。應(yīng)該注意，在靜電充電裝置充電的同時，圖16中的吹氣噴嘴231吹氣。
利用上述結(jié)構(gòu)，為了使薄膜切割端部分a為最小，一對支承元件230能盡可能地靠近卷芯13，如圖14所示。此外，由于轉(zhuǎn)動地安裝的臂29的臂短重量輕，且位于臂26的頂端，所以借助于較小的擺動就可能獲得高的切割速度。
接著，當(dāng)纏繞完成后，臂23和26啟動，回到圖15所示的狀態(tài)，而薄膜11卷繞在新卷芯13上以生產(chǎn)卷筒15。
在上述實施例中，壓輥25能被作為鋪設(shè)輥使用，用以控制卷筒的卷繞緊密度。另外，靜電充電裝置也可采用吹氣型的。
現(xiàn)在參照圖17至22對本發(fā)明的第五個實施例進行描述。
本實施例是對圖13至16所示的第四個優(yōu)選實施例的改進。
其中，刀片的運動軌跡被設(shè)計成沿卷芯表面延伸，而且相對于第四個優(yōu)選實施例增加了下面將要說明的各元件。
具體來說，如圖17至20所示，支承元件324安裝在擺動臂23的頂端。
在擺動臂26上，除了壓輥25和靜電充電裝置20以外，還裝有一個空氣缸331、一個能繞中心E擺動的扇形齒輪333和一個轉(zhuǎn)動地支承在頂端F的小齒輪329。一個臂330固定在小齒輪329上，而且在臂330的頂端裝有一刀片322。應(yīng)該注意，靜電充電裝置20可安裝在擺動臂23上。空氣缸331、扇形齒輪333、小齒輪329、臂330刀片322可被安裝成與樞軸D無關(guān)。
其次，對使用剛已描述過的本發(fā)明實施例的設(shè)備進行無膠帶卷繞薄膜11的操作進行描述。圖17顯示了當(dāng)圖紙右側(cè)卷芯12上的卷筒14剛已達到滿卷時設(shè)備的狀態(tài)。已卷繞的薄膜11的長度由未示出的卷繞長度計數(shù)器測量，當(dāng)達到滿卷時，臂23啟動，使支承元件324處于圖19所示的位置;接著擺動臂26啟動，借助于壓輥25將薄膜11壓到新卷芯13上;與此同時，空氣缸331啟動。然后，通過扇形齒輪333和小齒輪329使臂330加速，因此刀片322沿圖21所示的軌跡以高速運動，并且當(dāng)薄膜11中張力增加時，頃刻間將其切斷。相應(yīng)地，薄膜11的切邊得到改進，如圖22所示，并且在松卷使用薄膜時，能顯著地減少不合格部分。
此外，如果支承元件324盡可能靠近卷芯13，且切割時壓輥25和薄膜支承點間的間距被縮短，那么切割時的張力就會變大，而且就能容易地高質(zhì)地將薄膜切斷。值得注意的是，為了提高切割速度，可使支承元件324和刀片322同步運動。另外，為了改進切割效率，可將一加熱器332(加熱裝置)結(jié)合在刀片322上，如圖20所示。
在切割的同時，靜電充電裝置20將電荷傳到薄膜的切割部分a和(或)傳到卷芯的表面上，以使薄膜切割端a吸附到卷芯13上而進行纏繞，這樣就可以無膠帶方式有效地進行轉(zhuǎn)動切割和卷繞。由于使用了僅使切割部分轉(zhuǎn)動的結(jié)構(gòu)，所以切割部分可被制作得重量輕。具體地說，由于為了切割而必須進行運動的零件僅僅是刀片322、空氣缸331、扇形齒輪333和小臂330，且給小臂相對于空氣缸選定一適宜的杠桿比，所以切割速度和切割能力容易被提高。
接著，當(dāng)纏繞完成后，臂23和刀片322返回到圖20所示的狀態(tài)，則薄膜11在新卷芯13上進行卷繞以生產(chǎn)出卷筒15。
下面參照圖23至28對本發(fā)明的第六個優(yōu)選實施例進行描述。
除了擴張輥及其控制機構(gòu)外，本實施例與圖1至4所示的第一個優(yōu)選實施例類似。具體地說，在機架28上轉(zhuǎn)動地安裝了能繞中心E擺動的擺動臂432，在擺動臂432的頂端轉(zhuǎn)動地支承著一個擴張輥431。擴張輥431的詳細結(jié)構(gòu)示于圖27和28。適當(dāng)數(shù)量的調(diào)整螺栓432b的頂端通過螺紋連結(jié)從固定在擺動臂432的左、右托架432a伸出，并與傾斜凸輪432C保持接觸，這些凸輪432C通過操作調(diào)整螺栓432b而被調(diào)整到一個傾斜角，如圖27所示，每個都帶有一組徑向零件的左右凸緣431b的軸431c，通過凸輪432c上的中心孔向外伸出，且該軸由托架432a可轉(zhuǎn)動地支承。凸緣431被容納在凸輪432c的環(huán)形槽中，以便沿著槽滑動。凸緣431b和軸431c彼此如此連接，以便當(dāng)凸緣431b隨軸431c一起轉(zhuǎn)動時，凸緣431b能在凸輪432的傾斜環(huán)形槽中轉(zhuǎn)動。一組具有圖28所示截面的橡皮條的兩相對端分別安裝在左右凸緣431b的徑向零件上，且以相等的角間距布置。
下面參照圖26對控制上述擴張輥位置的控制機構(gòu)進行說明。
卷芯12適于由一變速馬達433驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，一個轉(zhuǎn)速檢測器434與變速馬達433連接以測定馬達433的轉(zhuǎn)速。標(biāo)號435表示一速度檢測器，用于測定卷繞速度，即檢測薄膜的運行速度。標(biāo)號431表示一個由臂432轉(zhuǎn)動地支承的擴張輥，而臂432與軸436構(gòu)成一整體。標(biāo)號437表示一個檢測軸436轉(zhuǎn)動角的角度檢測器，而標(biāo)號438表示一個馬達，馬達通過減速齒輪439轉(zhuǎn)動上述軸436，并由此驅(qū)動臂432繞軸436的軸擺動。應(yīng)該注意，上述軸436、角度檢測器437、馬達438和減速齒輪439都由卷繞設(shè)備上未示出的機構(gòu)支承。
此外，標(biāo)號440表示一個已卷繞的薄膜直徑檢測器;標(biāo)號441表示一個間隙限定器，用于限定擴張輥431和卷筒15表面間的間隙;標(biāo)號442表示一個相加器;標(biāo)號443表示一個比較器;而標(biāo)號444表示一個與馬達438連接的控制器。
圖23和24顯示了復(fù)卷和切割薄膜的操作，但是因為這種操作與上述第一個實施例類似，所以在此不再進行另外的說明。一旦薄膜的切割和復(fù)卷完成后，薄膜11在通過導(dǎo)輥27進入與擴張輥431接觸后，將卷繞在新卷芯13上。
在此情況下，在擴張輥431中，由于通過操作調(diào)整螺栓432b而使傾斜凸輪432c傾斜到一適當(dāng)角度，結(jié)果使凸緣431b沿著凸輪432c中的環(huán)形槽滑動，擴張輥431的橡膠條431a隨著擴張輥431轉(zhuǎn)動將拉伸和收縮。如圖27所示，通過擰緊薄膜11進給側(cè)的調(diào)整螺栓432b并松開送出側(cè)的螺栓432b橡膠條在薄膜的進給側(cè)將被收縮，而在送出側(cè)將被拉伸，因此與這些橡膠條431a進入接觸的薄膜11借助于橡膠條的拉伸和收縮被均勻地拉伸，因此在薄膜11上產(chǎn)生的縱向皺折能被消除。
另外，如下面將要說明的那樣，擴張輥被設(shè)置在不與卷筒接觸的位置上，而且在卷繞薄膜時它靠近卷筒并總是與卷筒保持一固定的微小間隙，因此，在卷繞的自始至終，總能保持薄膜通過固定間隙的通路，至此，剛好在卷繞之前就消除了所產(chǎn)生的縱向皺折，而且能防止在卷筒上產(chǎn)生卷繞皺折。因此，可以生產(chǎn)出無卷繞皺折的優(yōu)良的卷筒。
上述擴張輥431的位置控制將參照圖26進行描述。薄膜11通過速度檢測器435和擴張輥431被卷繞在卷芯13上，卷芯13由高速馬達433驅(qū)動。當(dāng)薄膜11開始卷繞在卷芯13上時，位于圖26中雙點劃線所示位置的擴張輥431前進到實線所示的位置，而且擴張輥431停止在由間隙限定器441預(yù)定的間隙寬度為1的位置處，如圖26所示。
在控制中，薄膜卷繞速度由速度檢測器435檢測，卷筒轉(zhuǎn)速由轉(zhuǎn)速檢測器434檢測，每一速度測定值被輸入已卷繞的薄膜的直徑檢測器440，在此檢測器中，卷筒15上已卷繞的薄膜的直徑通過一個電子程序被計算，且計算值輸入到相加器442中作為擴張輥431的參考位置指示。應(yīng)該注意，卷筒15上已卷繞的薄膜的直徑的計算是按照下式進行的D＝ 1/(π) · (V)/(N) (m)
即D∝ (V)/(N)其中，V薄膜速度(m/min.)N卷筒的轉(zhuǎn)速(r.p.m.)π圓周率(無量綱)D卷筒上已卷繞的薄膜直徑(m)。
在相加器442中，來自已卷繞的薄膜的直徑檢測器440的參考位置指示值和來自間隙限定器441的預(yù)定間隙值被相加在一起，并且其和值輸入比較器443中作為擴張輥431的一個控制位置指示。另一方面，角度檢測器437通過臂432和軸436檢測擴張輥431的位置，并將位置信號反饋到比較器443。在比較器443中，來自相加器442的位置控制指示與來自角度檢測器437的位置信號進行比較。
另外，將比較器443作出的比較結(jié)果電子信號輸入控制器444中。在控制器中，確定擴張輥431是否處于預(yù)定位置，如果擴張輥431前進得過多，則向馬達438發(fā)出回退信號;如果它前進得不夠，則向馬達438發(fā)出前進信號;以此方式有效地自動控制擴張輥431的位置。這樣，隨著時間的增加，卷筒的直徑被檢測，而且在將薄膜11卷繞在卷芯13上的同時，控制擴張輥431向后運動的位置，以保持預(yù)定間隙1總為定值。一旦預(yù)定量的薄膜11被卷繞在卷芯13上，那么擴張輥431回退到圖26中雙點劃線所示的位置。在此位置，擴張輥431不妨礙回轉(zhuǎn)架16的轉(zhuǎn)動。應(yīng)該注意，上述位置控制是由閉環(huán)控制系統(tǒng)實現(xiàn)的。該系統(tǒng)包括轉(zhuǎn)速檢測器434、速度檢測器435、已卷繞的薄膜的直徑檢測器440、間隙限定器441、相加器442、角度檢測器437、比較器443、控制器444、馬達438、減速齒輪439和軸436?？刂葡到y(tǒng)并不限于圖26所示型式，而可對此作出改進。例如，與馬達438藕聯(lián)的機械旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)、減速齒輪439、軸436和臂432可由液壓或氣動旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)或往復(fù)運動結(jié)構(gòu)代替。
如上所述，在最后提到的優(yōu)選實施例中，由于在卷繞的自始至終以及在將要使薄膜卷繞在卷芯13上之前擴張輥431位于與卷筒間隔一固定微小間隙的位置，所以消除了以前在薄膜上所產(chǎn)生的縱向皺折，并且能防止在卷筒15上產(chǎn)生卷繞皺折，進而可生產(chǎn)出無卷繞皺折的優(yōu)良的卷筒。
如上詳述，根據(jù)本發(fā)明，由于在切割薄膜的同時，將電荷傳到薄膜上進而借助于薄膜端吸附到卷芯上而進行無膠帶卷繞，因此就不需要在切割之前將薄膜環(huán)繞在卷芯上，并且就消除了處于卷筒卷繞端的且與卷芯接觸的那部分薄膜因受到劃傷而造成的損失。由此使薄膜生產(chǎn)量大為提高。
此外，由于一對用于將薄膜壓到刀片上的壓力元件和一個與薄膜接觸而進行切割的刀片彼此相對布置，且使薄膜插入其間，因此切割時此對壓力元件使薄膜中的張力增加。另外，由于此對壓力元件壓著薄膜使之難以躲避刀片，所以薄膜的切割端呈優(yōu)良斷口的形狀。因此，一個優(yōu)點是，在為使用而復(fù)卷卷繞在卷筒上的薄膜時，可以顯著地減少不合格部分。隨著切割和卷繞速度的提高，上述優(yōu)點將變得更加顯著。
同時，根據(jù)本發(fā)明，由于一對用于將薄膜壓到刀片上的壓力元件和一個與薄膜接觸而進行切割的刀片彼此相對布置，且薄膜插入其間，以及由于設(shè)置了增加壓力元件擺動速度的裝置，所以切割時此對壓力元件使薄膜中張力增加。另外，由于此對壓力元件壓著薄膜使之難以躲避刀片，所得以實現(xiàn)高速切割，而且使薄膜切割端呈優(yōu)良的斷口形狀。另外，通過一個安裝在刀片上的加熱器將刀片加熱到高于薄膜熔點的溫度，使得切割更可靠。
另外，根據(jù)本發(fā)明，通過使用連續(xù)的半圓形刀片作為可加熱的刀片，能可靠地對薄膜進行切割，且減小了切割長度。
另外，根據(jù)本發(fā)明，由于一對支承元件和一個與薄膜壓力接觸而進行切割的刀片彼此相對布置，且薄膜插入其間，以及由于刀片運動到此對支承元件之間而切割薄膜，所以切割時薄膜中張力增加。另外，由于此對于支承元件壓著薄膜使之難以躲避刀片，所以使薄膜切割端呈現(xiàn)優(yōu)良的斷口形狀。
同時，根據(jù)本發(fā)明 由于一根刀片轉(zhuǎn)軸設(shè)置在能插入此對支承元件之間的刀片中，使得刀片能沿著卷芯表面高速運動，切割薄膜時，薄膜切割端及其附近被向?qū)В怪鼐硇旧煺苟种屏吮∧は鄬τ诰硇镜钠?。因此，在切割的同時，薄膜被平整地吸附到卷芯表面，而不會發(fā)生薄膜切割端與卷芯表面脫離或漂浮起來的現(xiàn)象。這樣可以完全消除薄膜切割端的彎折現(xiàn)象，而由彎折引起的皺折也能被預(yù)先防止，因此本發(fā)明能提供很大的優(yōu)越性。其中，卷筒的產(chǎn)量得以提高，卷繞形狀更加美觀。此外，由于支承元件和刀片設(shè)置在薄膜切割位置附近，且彼此相對布置使薄膜插入其間，以及由于提高了切割速度，所以刀片能將薄膜切斷而不使其破碎，由此使薄膜的切割端質(zhì)量得到改進而呈現(xiàn)圖22所示的形狀。其次，另一個優(yōu)點是，在為了使用而將薄膜繞下時，薄膜的不合格部分被顯著地減少了。隨著切割和卷繞速度的提高，上述優(yōu)點將變得更加顯著。
另外，根據(jù)本發(fā)明，由于在將薄膜卷繞在卷芯上之前，一邊利用擴張輥消除先前所產(chǎn)生的縱向皺折，一邊進行卷繞，所以能夠獲得無皺折的優(yōu)良的卷筒。其次，另一個優(yōu)點是，在為了使用而復(fù)卷卷繞在卷筒上的薄膜時，薄膜的不合格部分被顯著地減少。隨著切割和卷繞速度的提高，以及隨著薄膜寬度的增大，上述優(yōu)點將變得更加顯著。
由于在不超出本發(fā)明的實質(zhì)的情況下，可對上述結(jié)構(gòu)做出許多改變和改進，所以上述描述和附圖中顯示的所有事項都是說明性的，并不意味著限制本發(fā)明構(gòu)思。
權(quán)利要求
1.一種借助于壓輥、壓力元件及刀片自動地切割和卷繞薄膜等軟片類材料的回轉(zhuǎn)式自動切割卷繞設(shè)備，其特征是所述設(shè)備包括安裝在一個擺動臂上的靜電充電裝置，它用于將靜電荷傳到所述軟片類材料的切割端部分和(或)傳到一個卷芯的表面，一個刀片和一對壓力元件，所述刀片和所述一對壓力元件可擺動地方與所述軟片類材料對置，而且在切割位置，上述壓力元件定位在使所述刀片插入其間的位置。
2.一種借助于壓輥、壓力元件及刀片自動地切割和卷繞薄膜等軟片類材料的回轉(zhuǎn)式自動切割和卷繞設(shè)備，其特征是所述設(shè)備包括安裝在一個擺動臂上的靜電充電裝置，它用于將靜電荷傳到所述軟片類材料切割端部分和(或)傳到一個卷芯的表面，一個刀片和一對壓力元件，所述刀片和所述一對壓力元件可擺動地方與所述軟片類材料對置，而且所述一對壓力元件被設(shè)置成在切割位置能干分別進入預(yù)先等待的所述刀片的前側(cè)和后側(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求
2的一種自動切割和卷繞薄膜等軟片類材料的設(shè)備，其特征是在所述靜電充電裝置附近安置了一個吹氣噴嘴。
4.一種借助于壓輥、壓力元件和刀片自動地切割和卷繞薄膜等軟片類材料的回轉(zhuǎn)式自動切割和卷繞設(shè)備，其特征是所述設(shè)備包括安裝在一個擺動臂上的靜電充電裝置，它用于將靜電荷傳到所述軟片類材料的切割端部分和(或)傳到一個卷芯的表面，設(shè)置在擺動加速機構(gòu)上的一個刀片和一對壓力元件，所述刀片和所述一對壓力元件可擺動地與所述軟片類材料對置。而且所述一對壓力元件被設(shè)置成在切割位置能以高速分別進入預(yù)先等待的所述刀片的前側(cè)和后側(cè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求
4的一種自動切割和卷繞薄膜等軟片類材料的設(shè)備，其特征是所述擺動加速機構(gòu)包括一個設(shè)置于所述擺動臂和一個用于安裝所述臂的元件之間的彈簧，和用于啟動所述擺動臂的壓力缸。
6.根據(jù)權(quán)利要求
1或2的一種自動切割和卷繞薄膜等軟片類材料的設(shè)備，其特征在于所述刀片配備有一個加熱器并且有連續(xù)的半圓形狀。
7.一種借助于壓輥、支承元件和刀片自動地切割和卷繞薄膜等軟片類材料的回轉(zhuǎn)式自動切割和卷繞設(shè)備，其特征是所述設(shè)備包括安裝在一個擺動臂上的靜電充電裝置，用于將靜電荷傳到所述軟片類材料的切割端部分和(或)傳到一個卷芯的表面，一個刀片和一對支承元件，所述刀片和所述一對支承元件可擺動地方與所述軟片類材料對置，而且所述刀片被設(shè)置成在切割位置能進入預(yù)先等待的所述一對支承元件之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求
7的一種自動切割和卷繞薄膜等等軟片類材料的設(shè)備，其特征是所述靜電充電裝置配置在所述刀片的支承部分上和(或)配置在所述支承元件的支承部分上。
9.根據(jù)權(quán)利要求
7的一種自動切割和卷繞薄膜等軟片類材料的設(shè)備，其特征是所述設(shè)備包括一個刀片，刀片切割時的運動軌跡被設(shè)計成沿卷芯表面延伸。
10.一種借助于壓輥、壓力元件和刀片自動地切割和卷繞薄膜等軟片類材料的回轉(zhuǎn)式自動切割和卷繞設(shè)備，其特征是所述設(shè)備包括安裝在一個擺動臂上的靜電充電裝置，它用于將靜電荷傳到所述軟片類材料的切割端部分和(或)傳到一個卷芯的表面，相對于所述軟片類材料可擺動地對置的一個刀片和一對壓力元件，一個與所述軟片類材料進入接觸的擴張輥，它設(shè)置在所述軟片類材料的卷筒附近，該卷筒是由卷繞在卷芯上的軟片類材料而形成的。
11.根據(jù)權(quán)利要求
10的一種自動切割和卷繞薄膜等軟片類材料的設(shè)備，其特征是所述擴張輥由下列元件構(gòu)成一對傾斜的凸輪，一對在所述傾斜凸輪的環(huán)形槽中滑動的旋轉(zhuǎn)件，和一組其兩相對端安裝在所述旋轉(zhuǎn)件上的橡膠條。
專利摘要
在本發(fā)明的回轉(zhuǎn)式自動切割和卷繞薄膜等軟片類材料的設(shè)備中。為了消除由于先有技術(shù)中不使用膠帶進行卷繞而在薄膜切割端部分產(chǎn)生的劃傷和(或)不平整變形，以及為了消除在卷筒上產(chǎn)生的皺折，在擺動臂上裝了靜電充電裝置。它用于將靜電荷傳到薄膜切割端部分和(或)傳到卷芯表面上。一個刀片和一對壓力元件擺動地與薄膜對置。其布局是，在切割位置此對壓力元件定位在使刀片插入其間的位置。
文檔編號B65H23/34GK87101973SQ87101973
公開日1987年11月18日 申請日期1987年3月17日
發(fā)明者鈴木勉, 岸本和夫, 中村勝已 申請人:三菱重工業(yè)株式會社導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan