改進的中間襯片方法和設備的制造方法
【專利說明】改進的中間襯片方法和設備
[0000.1]本申請要求2012年4月27日提出的美國臨時專利申請N0.61/639，297和2012年11月28日提出的美國實用新型專利申請N0.13/687,022的利益，二者的內(nèi)容作為一個整體通過引用包含于此。
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及用于在多種材料的連續(xù)卷繞之間交織襯板材料的方法和設備，所述多種材料的性質(zhì)為不想要直接將一個卷繞應用或覆蓋到另一個卷繞。特別地，當同時交織第一材料的連續(xù)卷繞或?qū)又g的襯板材料的連續(xù)薄膜或帶時，本申請的教導允許圍繞線軸、線筒或類似中心元件高速卷繞多種材料，尤其是薄膜或帶狀的材料。本設備和方法尤其適用于粘性和/或易流動材料、尤其是預浸潰材料、更特別是分切帶的卷繞。
【背景技術】
[0002]許多方法和設備是已知的，廣泛使用并且商業(yè)實踐于在線軸、線筒或類似中心元件周圍卷繞多種材料。這種卷繞典型地采取大輥的形式，例如，如地毯或新聞紙一樣；采取盤形卷繞形式，例如，如弧形帶和卷到卷唱片帶一樣；采取螺旋或橫向卷繞，例如，如捆綁帶、繩索和預浸潰分切帶一樣。在后者中，最經(jīng)常圍繞線軸或繞線筒卷繞，所述線軸或繞線筒的長度是被卷繞材料寬度的許多倍，并且隨著卷繞過程，所述卷繞材料從心軸的一端移動到另一端，來來回回，逐漸形成圍繞線軸或繞線筒的卷繞材料層。
[0003]上述卷繞過程典型地通過將一層鋪到另一個上而實現(xiàn)。然而，不是所有材料都適用于或可以進行層疊卷繞。特別地，粘性、膠粘或粘附材料，或由易流動材料組成的材料，特別是隨時間緩慢流動的材料，更特別地在環(huán)境或更高溫度下不能將一層放置在另一層上進行連續(xù)卷繞，因為它們可能粘合或可能顯示出趨于變形為另一個。不需要支撐的卷繞也提出了問題，即被卷繞材料具有不良的物理完整性和強度和/或高彎曲或延長特性，因為在卷繞過程中的過量張力，更因為在退繞過程中可能分別導致被卷繞材料或退繞材料的斷
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[0004]為了解決這些問題，一般采用在被卷繞材料的連續(xù)卷繞之間插入或交織的襯板材料。這些襯板材料的成分和物理特性經(jīng)常被選用于滿足具體卷繞過程的需求。例如，當一個人在卷繞粘性、膠粘和/或粘附材料時，一般最常采用襯板作為或者用作釋放襯板，其組成成分是無粘性材料和/或其表面被隔離劑處理或者涂覆有釋放涂層:涂覆、處理或襯板的釋放特性防止襯板材料自身的粘合。在材料被卷繞時需要結(jié)構支撐或強度的情況下，襯板可以是機織織物或無紡布纖維或類似纖維材料或高強度高分子膜。
[0005]用于交織襯板材料的設備也是眾所周知的，廣泛可用并且在商業(yè)上使用。一般而言，它們將具有自由旋轉(zhuǎn)軸和多個進給和對準引導元件的退繞處集成到標準卷繞設備中。軸適用于保持襯板材料的盤形卷繞或線軸并且進給和對準引導元件被配置為將襯板材料從退繞處引導至卷繞處，以在將襯板材料帶對準被卷繞材料的同時，匹配被卷繞材料，使得在與線軸或卷繞接觸前，兩層在某個點彼此覆蓋。如同記載的，典型的安裝襯板的線軸的軸是自由旋轉(zhuǎn)的，即，隨著用第一材料卷繞，通過拉動或拖動襯板材料引起所述軸的旋轉(zhuǎn)，并且不是電機驅(qū)動的。給定這些卷繞設備操作的某個速度，退繞處同樣公用該速度來將放置或產(chǎn)生輕微阻力的裝置、元件或組件、特別是軸線集成或關聯(lián)到安裝有襯板材料的軸/或線軸的旋轉(zhuǎn)。阻力非常低，使得卷繞過程的最小張力能實現(xiàn)襯板材料的退繞，但是能充分防止如果卷繞過程被突然停止而伴隨著襯板材料的退繞的軸的繼續(xù)自由旋轉(zhuǎn)。
[0006]盡管如前前述，與阻力裝置防止設備在突然停止的情況下無約束地退繞一樣非常有益，但是其在襯板自身的退繞中產(chǎn)生新的干預。特別地，隨著被卷繞材料的線軸增長以及襯板的線軸的減少，支撐襯板材料的軸的旋轉(zhuǎn)速度變得越來越快。這里，阻力具有與向襯板材料增加越來越多的張力相反的效果，因為隨著軸上進給的縮小，對襯板的需求非常急迫。在最小進給量下，這導致襯板材料的拉伸和/或扭曲，這依次縮小襯板材料的寬度和/或用被卷繞材料對襯板材料進行準確定位的更大難度。在最壞的情況下，可以導致襯板材料的斷裂，迫使過程停止以重新將襯板進給給卷繞元件。放慢整體卷繞過程可以幫助減輕一些這種干涉，但是對卷繞過程的任何減速在整體生產(chǎn)過程的功效上都具有不利的經(jīng)濟效應。
[0007]進一步，當某些交織卷繞過程進行時，例如，被卷繞材料在結(jié)構上是合理的、穩(wěn)定的、不粘的、不膠粘的和不流動的過程中，可以允許使用這樣的襯板，其寬度與被卷繞材料的寬度相同，多數(shù)交織或(還將他們稱為)夾層過程采用并且必須采用略寬于被卷繞材料的襯板。這對于以下卷繞過程尤其是準確的，在所述卷繞過程中，被卷繞材料顯示為粘性、膠粘或粘附特性材料或涉及易流動材料，或?qū)⒁蚩梢栽诰砝@、儲存、處理和運輸過程中、或者在使用前的任何時間中蠕變的材料，并且最特別的，涉及螺旋或橫向卷繞過程的材料。在粘性、膠粘或粘附材料的情況下，需要更寬的帶來解決在能夠?qū)⒕砝@材料的邊緣直接對準襯板材料的邊緣方面缺乏的準確性，特別是在更高速的卷繞過程中，以及隨著襯板的退繞，其中的張力增加而使襯板變窄的那些情況下。在被卷繞材料經(jīng)歷流動或蠕變的那些情況下，更寬的襯板防止材料流過襯板的邊緣以粘合和/或變形為下面的層和/或相鄰卷。
[0008]無論如何，無論過程是否涉及一個或另一個或上述兩種情況，最后的效果是對過程速度和應用最終產(chǎn)品的不利影響。特別地，如果可以調(diào)節(jié)卷繞速度以克服整體卷繞過程中的不足或者消除或降低不規(guī)范產(chǎn)品，那么整體效率和成本受到不利影響。類似的，如果被卷繞材料粘合或變形為下面層或相鄰卷，在全部卷繞自身的退繞過程和損失中的顯著不規(guī)則方面可能具有強大的潛能。例如，如果一層或卷粘合到或變形為另一層，那么在那層被退繞時，將趨于撕破其粘合到或變形為的卷或簡單地退繞失敗。在前者情況下，卷繞材料的全部或相當大部分是無用的。在后者情況下，不能退繞可能導致完全停止采用卷繞材料的制造過程。當然不是所有的情況都將導致前述災難性的情況；然而，即使由于一個卷稍微粘合或黏合到另一個而導致的表面上較小的障礙或問題可能改變維度或在退繞材料中產(chǎn)生故障，不利地影響由卷繞材料制成的終端產(chǎn)品的物理特性，或者監(jiān)測退繞時材料的張力變化的觸發(fā)器傳感器依次可能導致過程停止，以允許對材料進行檢查以保證其完整性和規(guī)定的特性。
[0009]在卷繞和退繞過程中可以做出許多改進和改善，這里仍然需要這樣的交織過程，其提供卷繞時，襯板材料的恒定或基本恒定的張力，而不考慮流程速度。
[0010]另外，需要這樣的交織過程，其允許更高速度的卷繞具有更精確地將襯板對準被卷繞材料的，尤其在粘性、黏性、膠粘和/或易流動材料的材料的卷繞過程中。
[0011]最后，需要這樣的高速交織卷繞過程，其允許即使在卷繞易流動和/或粘性、粘合或膠粘材料時，襯板寬度與被卷繞材料相同或基本相同。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]根據(jù)本教導，提供一種用于材料的交織卷繞的改進方法，其中改進包括在貫穿卷繞過程中，在襯板材料與被卷繞材料配合的點(“配合點”)的襯板材料上保持基本恒定的張力(如果不是恒定的張力)。特別地，這里提供一種改進的交織卷繞方法，其中改進涉及檢測襯板材料的張力變化和/或在卷繞過程中，從襯板供應進給或拉回襯板材料的速率與卷繞速率之間的速率差，并且至少在暫時響應于此而調(diào)節(jié)從襯板供應進給或拉回襯板材料的速率從而保持在配合點的襯板材料上的張力?？梢酝ㄟ^檢測從襯板供應到配合點的襯板長度的變化的開關、傳感器等等或通過檢測襯板材料自身的張力變化的傳感器決定速率差。從襯板供應進給或拉回的襯板材料的速率的提升或加速可以是被動的，例如任何障礙的減小或消除，或者與襯板供應關聯(lián)的速率控制器，或者是直接的，例如電機驅(qū)動的襯板供應的供給的提升或加速度。在優(yōu)選實施例中，襯板材料源是卷繞襯板的線軸并且通過襯板通路中的傳感器或觸發(fā)器機構監(jiān)控襯板材料的張力，一旦檢測到源和卷繞線軸之間的襯板長度和/或張力的變化，允許或?qū)е乱r板材料的線軸旋轉(zhuǎn)的提升或暫時加速度，其中所述提升或暫時加速度是電機驅(qū)動的。在后者的情形下，襯板通路包括襯板供應和卷繞線軸之間的張緊裝置，由此同時發(fā)生由提升或暫時加速度導致的襯板的任何松弛，由此保持張緊裝置和卷繞線軸之間的襯板張力。
[0013]根據(jù)本申請的第二方面，提供一種用于材料的交織卷繞的改進方法，其改進包括采用閉環(huán)卷繞過程，并且可選地，采用雙槽輥元件以用襯板對準或引導被卷繞材料，同時在貫穿卷繞操作的過程中保持配合點處的襯板材料的基本恒定的張力(如果該張力不是恒定的)。當采用雙槽輥時，過程允許更高的卷繞速度具有更高的精度，這通過與不采用雙槽輥的相同系統(tǒng)中生產(chǎn)的產(chǎn)品相比，具有更少的不規(guī)格產(chǎn)品來證明:例如在襯板或卷繞材料之一中，沒有對準襯板和被卷繞材料或隆起物、突起、褶皺等為證的不規(guī)格產(chǎn)品。
[0014]根據(jù)本申請的第三方面，提供一種用于材料的交織卷繞的改進的方法，該改進在更高卷繞速率中顯示出更高的精確度和降低的襯板需求，其中改進包括在貫穿卷繞操作過程中，保持配合點的襯板材料的張力基本恒定，(如果該張力不是恒定的)，采用雙槽輥元件來用襯板對準和引導卷繞材料，并且采用與被卷繞材料的寬度相同或基本相同的襯板材料。
[0015]本發(fā)明也涉及用于交織卷繞過程的改進的設備，其中改進包括存在適于并且對準以在貫穿卷繞過程中在配合點的襯板材料中保持恒定張力的元件。特別地，在適用于交織卷繞的設備中，包括被卷繞材料源，襯板材料源和卷繞元件，提供了與襯板通路相關聯(lián)并且在襯板源和配合點之間的檢測和調(diào)節(jié)系統(tǒng)，所述檢測和調(diào)節(jié)系統(tǒng)檢測襯板張力的不同和/或從襯板供應進給或拉回襯板材料的速率與在卷繞過程中卷繞的速率之間的不同，并且相應地至少暫時調(diào)節(jié)從襯板供應進給或拉回材料的速率。該檢測和調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括(作為檢測器組件):(i)檢測從供應至配合點的襯板長度變化的開關或傳感器等等或(ii)檢測襯板材料自身張力變化的傳感器，并且調(diào)節(jié)組件包括(i)與從襯板供應的襯板進給有關的電機，該電機至少能在暫時加速從