专利名称：控制材料卷从复卷机上排放的装置以及包括上述装置的复卷机的制作方法
技术领域：
本发明涉及控制带状材料卷从复卷机上排放的装置，该材料卷是由把它们排放到滚动台或表面上的复卷机所生产的。
本发明还涉及用于生产带状材料卷的复卷机，例如尤其是(但并非惟独的)纸材料卷，比如卫生纸、棉纸或类似物品的卷，该复卷机包括用于控制材料卷排放的装置。
背景技术：
纸转化行业使用已知为复卷机或卷绕机的机器，这种机器抓取大直径卷轴上的带状材料，并把它们转化为缠绕的带状材料卷，随后把材料卷切割成小的已制成品卷，并送去包装，这种材料卷例如有卫生纸、纸巾或类似物品的卷。
所谓圆周复卷机把带状材料在缠绕架上绕成卷，该缠绕架通常由3个缠绕圆筒限定，在该缠绕圆筒之间支持着正在形成的材料卷，且由于缠绕圆筒的转动而使该材料卷保持转动。这种类型的圆周复卷机的例子，在WO-A-9421545号专利中有说明。
一旦对材料卷的缠绕完成，也就是说一旦所要求数量的材料已经缠绕了，就从缠绕架上以各种各样的方式把材料卷排放出去。确切地说，如何把材料卷从缠绕架上排放掉，对于本说明书而言并不重要。重要的是被排放的材料卷必须缓慢排放而且要受控制，从而该材料卷以适当的速度及适当的间歇抵达复卷机的机器下游，这一问题即材料卷是以与缠绕速度成比例的速度而从复卷机的缠绕架上排放的，也就是说，是以带状材料喂送到复卷机上的那个速度排放的。该速度大于材料卷必须喂送给下游其他工位所用的速度。当材料卷离开复卷机的缠绕架时，它们就因此必须放慢为适当的速度，它们是以此速度而被喂送给后续工位的。
为了达到这个目的，在复卷机的出口处配置滚动表面，在该表面上，材料卷被排放，且在该表面上安置一个装置以便控制材料卷的排放。目前，此种装置采用凹面形状构件，该构件被安装得围绕着一根轴线而枢转，该轴线垂直于材料卷的排放方向，并平行于排放表面。活动构件支持在一个位置上，以便接受从复卷机上排放出的材料卷。一旦材料卷接触活动构件，后者就被特殊的致动器枢转，以便让材料卷继续其向着下游其他工位的移动。一旦材料卷离开了其被活动构件止住的那个区域，活动构件就由于倒转移动而返回到等待下一个材料卷的位置上。往复移动是由液压或最好是气压类型的缸—活塞致动器提供的。
如果材料卷太紧密以致很坚硬和/或使其从复卷机上排放出来的速度很快，那么，就会存在材料卷撞击在活动构件上的风险，材料卷就会弹跳回来而导致整条转化工作线(converting line)的有效操作出现问题。
为了防止材料卷弹跳，有时就把柔软材料的转化应用于活动构件上。然而，这样就增大了材料卷与弹跳表面之间的摩擦，这就意味着使材料卷损坏的风险更大了。理想的情况是，材料卷与活动构件之间的摩擦应当减到最小，以避免损坏缠绕在材料卷上的带状材料，尤其要避免沿着出现在该带状材料上的穿孔线的损坏。
此外，由于活动构件倒置，每一次都不得不返回其能够等待下一个材料卷的那一位置上，这样就不可能超出某种局限而增加生产率。有必要使活动构件及现行类型的致动器重新定位，使得其反应时间较长，以增加活动构件在其能接受下一个材料卷之前重新定位所需的时间。
发明内容
本发明的目的是提供一种上述类型的装置，该装置会克服现有技术的缺点。
本发明的目的尤其是提供一种能提高生产率的装置。
这些及其他目的与优点，对于专业人员而言，只要阅读了下面的说明，就会清楚地了解到，这些目的与优点，本质上是通过一种装置实现的，其用于控制材料卷从复卷机上的排放，该装置包括滚动表面(渐渐朝下倾斜)，当材料卷离开上述复卷机时就在该表面上滚动；构件，该构件能够围着一条轴线移动，该轴线平行于上述滚动表面并垂直于材料卷从上述复卷机上排放出来的那个方向；以及一个致动器，其用于控制上述活动构件的移动。从特征上来讲，根据本发明，在操作期间，上述活动构件总是在其自己的轴线周围顺着同一个方向转动，并占有至少两个材料卷留持表面，该表面与滚动表面一起，限定着材料卷容纳区(roll containing zone)。以此方式，由于活动构件的移动并不一定非要是倒转的，材料卷能够抵达该构件的比率就会大为增加。另外，由于材料卷在活动构件上弹跳而引起的问题，也会因为存在着两个表面限定着材料卷的留持量及容纳量而被消除。
活动构件的移动，可以是不持续的移动，即可以是间歇的移动，或是以一个速度而持续，该速度通常被调整得适合于来自复卷机的材料卷或圆木状体(log)的抵达频率，以及/或者依据材料卷的特性而放慢了要求。移动实际上是转动(持续的或间歇的)，所以就是顺着同一个方向不变地移动，而不是摆动移动，这使得该装置能够以很高的生产率运行。另外，存在着两个材料卷容纳表面，就确保了材料卷不能因为在下游的容纳表面上弹跳而朝后移动。尤其是一对容纳表面限定着一类V形，当该形状倒翻过来时，就是一个朝向材料卷滚动表面的敞口，它与滚动表面一起而形成一个容积(volume)，在该容积中，来自上游复卷机的材料卷受到限制，而且不能朝后弹跳，由于该材料卷连续弹跳并在表面上滑动直到其基本上处于静态，所以，其动力能量就消散了。在此种条件下，由于活动构件的持续转动以及材料卷在倾斜着的滚动表面上本能地滚动，材料卷就可以继续其朝向下游工位的行进，例如朝向粘合机(gluing machine)而行进。
在本发明的一个实用且特别有利的实施例中，为该装置配设了用于探测在滚动表面上材料卷的抵达情况的装置。此外，操作活动构件的致动器被控制得当上述材料卷接触活动构件时，就使活动构件在转动轴线周围以受控速度而移动。通过这种手段，材料卷弹跳撞击活动构件的烈度就降低了，且材料卷撞击活动构件表面的任何弹跳也都减小了。
为了正确地使活动构件的移动与一个个单个材料卷的抵达同步，可以在沿着材料卷所经过的滚动表面的某个点上配设探测器。此种探测器例如可以是光电电池，它用于探测材料卷的经过情况，并经由可编程控制器而在材料卷抵达活动构件之前启动该构件的移动。活动构件还要适宜而有利地配备一个与同一个控制器对接(interfacedwith)的位置传感器。
作为一种可选方案，材料卷的抵达信号，可以由复卷机直接提供，也就是说由该复卷机的控制器提供。根据复卷机的输出速度，也就是说根据生产率从而也是材料卷的排出比率，对活动构件的转动速度加以调节，也是能被决定的，而且如前所述，此种速度可以是持续转动的恒定速度，或是更频繁地及时变动的速度，或者是间歇转动的速度。
实际上，活动构件可以被控制得在正来到的材料卷与上述至少两个表面中的第一个接触时，使该表面中的另外那个由于材料卷弹跳离开第一表面而阻碍材料卷的朝后移动。因此，由于材料卷弹跳而引起的朝后移动，就立即被阻止了。这种情况是由于适当选择那两个表面的角度而达到的。该表面可以是平坦的，但这并非本质要求。其他可行的是内凹或外凸的表面。无论该表面的形状如何，在每个该表面中，都可有一个平面被识别到，例如在外凸表面的中央位置上就有一个切向平面。因此，该两个表面总是限定着两个会聚平面(convergentplanes)，此两个会聚平面形成一个钝角，材料卷的容纳区就位于该钝角中。该角可以为100至150°，且最好为110至140°，例如约为130°。
在理论上说，活动构件可以仅具有一对材料卷留持表面。然而最好是具有多个此种材料卷留持表面对子，而更好是3个对子，从而，活动构件就不必非要在一个材料卷与下一个材料卷之间执行完整的转动。这样也就增大了该装置所能操作的速度。
符合本发明的装置的其他优越特性，在随附的权利要求书中阐明。
从下述说明以及图纸中，就会更清楚地了解本发明，该图纸显示了本发明的一个实用但并非限制性的实施例。更具体地说，在图纸中图1为复卷机的侧视图，仅显示了材料卷缠绕及排放构件；图2显示装置的放大侧视图，该装置用于控制材料卷的排放；以及图3显示从图2中线段III-III截取而绘制的剖视图。
具体实施例方式
图1为复卷机的侧视图，仅显示了理解本发明所必须的那些部分。复卷机包括一套为3个的圆筒1、3、5，在它们之间带状材料N的材料卷R按顺序形成。带状材料例如纸，在缠绕圆筒1周围被喂送。附图标记7表示供应管状板心或类似物的传送装置，材料卷R就在该物体周围形成，附图标记9表示装置，其用于当缠绕完成时把带状材料N切开或撕开。此处所简略显示的复卷机的结构，仅仅是圆周复卷机的一个例子。必须明白，本发明可以结合任何复卷机使用，尤其是结合带有缠绕圆筒的圆周类型复卷机使用，但也可以结合其他的类型来用。
每个已完成的材料卷R，都由于圆筒3和/或5的圆周速度被修改而被从缠绕架上排出，该缠绕架由3个圆筒1、3、5所限定。被排出的材料卷行进到滚动表面11上而处于一个适当位置上，沿着该位置就设有用于控制材料卷排放的装置。此装置被整体标示为13，其专门形成了本发明的主题。
从图2与图3中可更为详细地见到，装置13包括围着轴线A-A而转动的活动构件17，该轴线平行于滚动表面11并垂直于材料卷R所滚动的方向F。在显示了结构的例子中，活动构件17包括由两个轴颈21、23所支承的管状部件19，每个该轴颈均固定在其自己的板22、24上，而该板又被紧固在对应的侧壁25、27上(尤其在图3中可见)。每块板22、24均由一对螺栓28而紧固在对应侧壁25、27上，该螺栓配合在板22、24中的槽30中(见图2)。这样，就使轴线A-A的高度可以调节。这种调节是借助于啮合在轴颈21、23的螺纹孔中的螺纹杆32，垂直于轴颈本身的轴线而手动实现的。
固定在管状部件19的是型面(profile)29，其限定着3对一般是平坦的表面31A、31B；33A、33B及35A、35B。每个表面对子中的两个表面，都朝着轴线A-A结合，在那里它们会聚而形成一种很敞开的V形。由平坦表面对子形成的角度，在所示实施例中约为130°。活动构件能被调节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、直径以及其他物理参数。
固定在管状部件19上的是链轮齿37，其承载着驱动链39，该驱动链从安装在电机/齿轮箱组件43的输出轴上的另一个链齿轮41而得到动力。组件43由侧壁25支承，并为活动构件17提供旋转移动。驱动链39也在两个另外的惰性链齿轮周围行进，如图2大略显示的那样，该两个惰性链齿轮附图标记为45与47，其中一个可被调节得使上述驱动链拉紧。可选的是，转动可由直接与管状部件19同轴的电机传授。
在所示实施例中，在沿着滚动表面11的某个点上，有一个光学探测器51，该探测器例如包括光学发射/接收装置，此装置用于探测一个个单个的材料卷R在滚动表面上滚动下去的经过情况。光学探测器51与控制组件53对接，而该控制组件还连接着电机/齿轮箱组件43及与活动构件17相关的位置传感器55。位置传感器55可以是适合于达到目的的任何类型的。可用的例子为图中大略显示的磁性微动开关，或者是光电池，甚至是编码器，最后这种类型尤其适合高精度要求的情况。
至此已说明了的该装置，其操作步骤如下
假定活动构件被暂时设置在图2所示角度位置上，当探测器51探测到有材料卷R经过，探测器所产生的信号就开始经由控制组件53及致动器43而起作用，活动构件17就在轴线A-A周围转动。因此，当材料卷R击打留持表面而弹跳时，例如为表面31A的情况时，在顺着同样方向移动的两个部分之间就发生碰撞，这样会使碰撞变得柔和。另外，只要材料卷一经过表面对子31A、31B中第二表面31B的下面，该第二表面就持续下降，直到其远端边缘(指的是离轴线A-A最远的边缘)所处高度防止材料卷R朝后弹跳。结果就有了一个容积，在该容积中，材料卷被收集在两个表面31A、31B与滚动表面11之间。在此容积里，材料卷可以继续朝后及朝前弹跳，直到它散失动力能量的全部或一部分为止。活动构件的旋转移动在这一点上可以停止，或可在同样的角速度或不同的速度下继续，这要依所要求的操作条件而定，例如依照来自复卷机下游区段或上游区段比如粘合机的数据而定。
正当此刻，活动构件的角度位置就会使得表面31A的远端边缘高得足以释放材料卷，该材料卷则会继续其朝向下游工位的移动。活动构件的旋转移动，会一直持续到该构件处于接纳下一个材料卷。此种移动可被暂时止住，或其速度会被修改得适合于操作条件。不管是哪种情况，位置传感器55都能依然为组件53提供有关活动构件角度位置的正确信息。
如前所述，对于活动构件17移动所进行的控制，也可以直接以来自复卷机的信号而执行，而不是以探测器51所产生的信号来执行，这是由于材料卷的抵达，显然是在该材料卷从圆筒1、3、5所限定的缠绕架排出之际而生成的缘故。所以，排出命令可用于控制活动构件17的移动，随意地带有可被编程的延迟，以便把材料卷在表面11上的较大或较小的滚动速度考虑在内，这要依据许多因素而定，包括排出的起始速度及材料卷本身的特定重量。
图纸仅仅显示了本发明的一种可行实施例，这是会得到理解的，就其形状及布置来说，只要不违背本发明所依据的思想范围，就可对该实施例加以改动。权利要求书中所出现的任何附图标记，纯粹是为了便于针对说明书和图纸而阅读权利要求书，且并不局限于所保护的范围。
权利要求
1.一种用于控制材料卷从复卷机排放的装置，包括滚动表面，当材料卷离开上述复卷机时，就在该表面上滚动；活动构件，该构件能够围着一条轴线运动，该轴线平行于上述滚动表面并垂直于材料卷从上述复卷机排放的方向；以及致动器，其用于控制上述活动构件的运动，其特征在于在操作期间，上述活动构件总是围绕上述轴线在同一个方向上转动；且上述活动构件包括至少两个材料卷留持表面，该表面与滚动表面一起限定材料卷容纳区。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于上述两个表面中的第一表面，被定位而形成来自复卷机的材料卷的弹跳表面，且该两个表面中的第二表面被布置得阻止材料卷弹跳离开上述第一表面的朝后移动。
3.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于设有用于探测材料卷在上述滚动表面上的抵达情况的装置，且上述致动器被控制得使上述活动构件被设置得在上述材料卷接触活动构件之际之前，在上述轴线周围移动。
4.如权利要求3所述的装置，其特征在于上述活动构件被控制得当正在进入的材料卷接触上述至少两个表面中的第一个时，该两个表面中的另外一个就处于阻止由于材料卷弹跳离开第一表面而引起的朝后移动的位置上。
5.如权利要求1至4中一项或多项权利要求所述的装置，其特征在于上述至少两个表面限定着两个会聚平面，所述会聚平面形成一个钝角，材料卷容纳区就处于该钝角中。
6.如权利要求5所述的装置，其特征在于上述平面限定着一个为100至150°且最好为110至140°的角。
7.如以上权利要求中一项或多项权利要求所述的装置，其特征在于上述活动构件具有多对材料卷留持表面。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于上述活动构件具有3对材料卷留持表面。
9.如以上权利要求中一项或多项权利要求所述的装置，其特征在于上述致动器是电机。
10.如以上权利要求中一项或多项权利要求所述的装置，其特征在于上述活动构件可被调节以修改转动轴线与滚动表面之间的距离。
11.如以上权利要求中一项或多项权利要求所述的装置，包括一个探测器，其用于探测沿着滚动表面而来自预定位置的材料卷，该探测器连接着控制组件，该组件由于该探测器的探测信号所起功能而控制着上述活动构件。
12.如权利要求11所述的装置，其特征在于上述活动构件配置了连接着上述控制组件的位置传感器。
13.如权利要求1至10中一项或多项权利要求所述的装置，其特征在于上述致动器是由控制组件操作的，该控制组件由于来自上述复卷机并与从复卷机中材料卷的排放相关的信号所起功能而对接着该复卷机。
14.一种用于生产缠绕的带状材料卷的复卷机，包括缠绕装置和一个表面，在该表面上，由该复卷机完成的材料卷被排放，该复卷机的特征在于它包括权利要求1至13中一项或多项权利要求所述的装置。
全文摘要
对一种装置加以说明，该装置用于控制材料卷(R)从复卷机上的排放，它包括滚动表面(11)，当材料卷离开上述复卷机时，就在该表面上滚动；以及一个构件(17)，该构件能够围着一条轴线移动，该轴线平行于上述滚动表面并垂直于材料卷从上述复卷机上排放出来的那个方向。在操作期间，该活动构件总是在其自身的轴线周围顺着同一个方向转动。配置至少两个材料卷留持表面，该表面与滚动表面一起，限定着材料卷容纳区。
文档编号A47K10/16GK1531505SQ02813125
公开日2004年9月22日 申请日期2002年6月21日 优先权日2001年6月29日
发明者朱利奥·贝蒂, 安杰洛·本韦努蒂, 罗伯托·莫雷利, 本韦努蒂, 莫雷利, 朱利奥 贝蒂 申请人:法比奥·泼尼股份公司, 法比奥 泼尼股份公司