专利名称：用于环绕芯缠绕的片形产品的芯及形成有这种芯的卷材的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于片形等产品的芯，该片形等产品环绕该芯缠绕，本发明还涉及这样形成的有这种芯的卷材。
背景技术：
在本发明的优选但并不排他的应用中，在卷材上的片形产品是擦拭产品，例如厨房纸或卫生纸，并由吸水纸例如纤维素填絮来制造。当然，缠绕产品可以有一些其它性质。目前，环绕芯(也称为中心圆柱或管)缠绕的片形产品的卷材由于它们的实际、有效、经济和卫生特性而用于家用和专业目的。这些卷材通常布置在合适的分配器上或分配器中，该分配器可以从侧部供给，其 中，缠绕产品的第一预切割或未预切割片材从卷材的外侧拉出，或者该分配器可以从中心放出，从而从卷材的内侧轴向拉动所述片材。在中心供给的情况下，在新卷材(缠绕的产品和芯)安装至分配器中之前或之后，芯(片形产品环绕该芯缠绕)必须取出，以便能够从内侧接近产品的第一片材。实际上，尽管芯在制造卷材时用于缠绕由纤维素填絮制造的一次性片形产品，且用于使得这些卷材更刚性以便运输(特别是防止压扁)，但是当产品进行分配时它不再使用，必须取出。因为该芯由相对较厚的纸板材料来制造，以便形成螺旋缠绕的圆柱形壁，因此它不能在不需要采用特殊方案的情况下从内侧撕开(以便从卷材中抽出)。这种特殊方案的一个示例是在芯的壁中提供穿孔，这些穿孔或多或少平行于螺旋线(组成芯的粘接板的条带或层沿该螺旋线缠绕)延伸。这些穿孔大致位于并不与纸张接触的内部条带上，平行于圈的边缘，并在圈相遇的区域中。另一方案是，成条带形的部分(例如由牛皮纸制造)粘接在芯的圆柱形壁的更刚性的纸板条带上，该纸板条带使得牛皮纸的部分能够撕开。在上述两种方案中，芯的圆柱形壁通过剪切力而开始破裂开口，该剪切力沿径向方向朝着芯的几何轴线施加。这使得抽取操作复杂，因此很难接近芯或者抓紧它以便向它施加抽取力，且只能够沿芯的轴线进行。此外，这种芯的相对较小直径并不能使正确抓紧撕开条带或撕开部分更容易。而且，在使用中，通过产品在芯的壁上的绕圈而施加的压力以及不同条带和/或部分在它们的整个相对表面上完全粘接在一起的现实通常使得很难抓紧一个条带或部分以便施加径向剪切力。因此，将这些中心供给的卷材装配至分配器中并使它们准备使用将花费时间，该时间花费在取出芯和接近片形产品。在一些情况中，当一个条带在芯内沿宽度方向撕开时，将新卷材设置就位的用户可能放弃抽取芯，从而使得其余部分很难取出。本申请人的W02009/109723涉及一种纸卷，该纸卷包括中心孔，并有增强部件，纸张缠绕在该增强部件上。该增强部件包括与卷材的最内侧圈连接的一个或两个环，该环的宽度小于卷材的宽度，并设有用于通过沿卷材的轴线施加拉力来抽取该环的装置，例如凸片。
发明内容
本发明的目的是减轻现有技术的、与芯的宽度至少接近卷材的宽度相关的缺点。本发明涉及一种芯，用于环绕该芯缠绕的片形产品，该片形产品从中心供给，且它的产生使得芯的圆柱形壁能够完全撕开并因此完全抽取。芯的长度与片形产品的卷材基本相同。它在其整个长度上或在至少一半长度以上支承该产品。因此，根据本发明，提出了一种具有可撕开圆柱形壁的芯，成片形等的产品(例如吸水纸)环绕该芯缠绕，以便形成卷材,该卷材的芯的长度至少等于卷材的长度的一半,且该芯必须撕开，以便从内侧接近该产品，其中，圆柱形壁能够轴向撕开，该圆柱形壁由至少一个条带制造，该条带缠绕成螺旋形，具有交叠部分，其特征在于所述交叠部分包括第一部分和第二部分，所述第一部分形成凸片，所述凸片较弱地附接，或者并不附接，以便可从芯的内部接近，该第二部分形成条带的附接区域，并当受到在IOOOcN和2000cN之间的轴向力时释放。
特别是，圆柱形壁由至少两个重叠的条带来制造，它们分别是与产品接触的外部条带以及内部条带，这些条带相互缠绕成螺旋形，并通过附接装置(例如粘接剂粘接)而相互附接，其中，所述交叠部分由从内部条带的纵向边缘延伸至外部条带的纵向边缘的部分来制造。因此，由于芯设置成一个或两个重叠条带的交叠部分的形式，该交叠部分有可从卷材的一个横向侧部接近的自由凸片，因此芯能够通过向未附接或较弱附接的凸片施加轴向力(平行于芯的轴线)而简单地抽取，从而恰好沿壁破坏在两个缠绕条带之间的粘接，并使得撕开的芯塌缩，由此使它能够抽取。本发明的芯背离了在W02009/109723中所述的环，因为在轴向拉动凸片时芯被撕开。措辞“较弱附接”的意思是较轻的拉力足以脱开和释放凸片。该拉力比为了破坏在两个条带之间的所述附接装置而必须施加的拉力更弱。例如，为了获得自由凸片，相互缠绕的、壁的两个条带(外部和内部条带)没有相同宽度，因此形成内部条带的自由和可接近的凸片。根据各种实施例，由螺旋形缠绕的内部条带的一个纵向边缘形成的自由凸片可以与内部条带的另一相对纵向边缘交叠；该内部条带的宽度大于外部条带的宽度；或者与内部条带的另一相对纵向边缘平行地间隔开一定间隙；该内部条带的宽度小于外部条带的宽度；或者与内部条带的另一相对纵向边缘并列并连续；这两个宽度相等。前面两个实施例可以通过在内部表面上形成螺旋形凸起(交叠)或空间(间距)而更容易抓紧凸片。根据另一实施例，内部条带的两个纵向边缘都形成自由凸片，然后具有附接装置的区域(例如通过粘接剂粘接)分别位于在外部条带的圈之间的接缝的各侧，内部条带的中心部分抵靠该接缝。在这种情况下，芯能够从它的任意一个横向侧部撕开。本发明的特征还可用于只由一个纸板条带制造的芯或任意其它类似产品。
本发明还涉及一种擦拭产品或卫生纸的卷材，该卷材包括具有可撕开圆柱形壁的芯和环绕该芯的片形产品。优选是，该芯有如上所述的特征。
附图将使得容易理解怎样实现本发明。在这些图中，相同参考标号表示类似元件图I是片形产品的中心供给分 配器的示意轴向剖视图，该片形产品环绕根据本发明的可撕开芯缠绕；图2是图I的芯的局部透视图；图3至7是由两个条带制成的芯的自由凸片的各种实施例的轴向局部剖视图，该自由凸片使得两个条带能够撕开和抽取；图8表示了测力计上的安装件，该测力计用于确定用于释放在附接区域上的粘接而在凸片上需要的力；图9是表示在当拉动撕开力施加在凸片上时该凸片的行程和拉动撕开力之间的关系的曲线图。
具体实施例方式图I中示意表示的中心供给分配器I包括竖直圆柱形本体2，由片形缠绕产品4和用于支承该产品4的芯或管5组成的擦拭产品(例如厨房纸)的卷材3装入该竖直圆柱形本体2内部。开口 6也制成于本体的下部横向基底7中，展开的片形产品能够自由地通过该开口 6 ;未示出的切割装置可以布置在开口 6处，以便使它更容易分开拉出的片形产品。更特别是，该产品由纸制造，例如纤维素填絮等，通常为缠绕成卷材的纵向连续片材的形式，有或没有横向预切线，同时芯由纸板制成。在卷材3安装至分配器的圆柱形本体2中之前或之后，且在它第一次使用之前，芯5必须取出，以便从内部接近缠绕的片形产品4的第一内部绕圈。芯的长度至少等于卷材的长度的一半。还有，芯5有可撕开的圆柱形壁8。根据图3至7中所示的实施例，壁由至少两个重叠条带(也称为部分)组成，它们分别为外部条带10和内部条带11，该外部条带10朝向片形产品4，它可以通过沿第一圈的一部分粘接而固定在该片形产品4上或并不固定在该片形产品4上，该内部条带11朝向芯的轴线X-X。特别是，两个条带(外部和内部条带)10、11在制造时以合适的螺旋角和节距相互螺旋缠绕，以便形成芯5的圆柱形壁8。外部条带的宽度称为LI，它的缠绕节距称为P1，内部条带的宽度称为L2，它的缠绕节距称为P2。为了产生本发明的芯，外部条带缠绕的节距Pl对应于具有连续圈的绕圈。内部条带的节距P2选择为等于Pl。条带10、11沿第一附接区域12和第二附接区域12A固定在一起，例如通过沿它们的各相互相向的内表面14、15在设置位置处提供的粘接剂粘接(如下文所述)。因此，特别由这些附图可知，缠绕的内部条带11的两个纵向边缘16、17中的一个(在本例中为纵向边缘16)并没有在内部条带11的该自由边缘16和外部条带10的边缘朝向它的部分18之间恰好沿螺旋展开线附接在确定宽度上的附接装置。因此，该纵向边缘16形成自由的和可接近的凸片19，该凸片19朝向外部条带10，使得所述凸片能够很容易从卷材3的侧向侧20抓住，也就是说从要抽取的芯的侧向侧，如图2中的箭头F所示。该凸片可以较弱地附接，以使得它能够通过轻微拉动而释放。在条带10、11之间除了自由凸片19之外还提供了第一附接区域和第二附接区域，至少一个分别在外部条带10的圈之间的接缝21的各侧，使得当沿图2中的箭头F的方向轴向拉动自由凸片19时，该外部条带由内部条带11携带，如后面参考图3至7所述。沿第一附接区域和第二附接区域12、12A，两个条带优选是通过粘接剂薄膜而相互附接。该粘接剂可以是遍布在两个条带的彼此相向的内表面14、15上的固体薄膜，和/或可以由连续或间断的线或片来形成。在图2和3所示的实施例中，芯通过缠绕宽度LI的外部条带10和宽度L2的内部条带11而形成，这两个宽度为L2-L1=I。外部条带缠绕成螺旋形，优选是有连续圈。内部条带缠绕成与外部条带相同节距的螺旋形。因为L2>L1，内部条带伸出至相邻圈上。这样形成的伸出部有宽度I=L2-L1。因此，可以知道，缠绕的内部条带11的侧向侧或断边25、26并不象外部条带10 (图3) —样连续(该外部条带10界定了螺旋形圈的接缝21)，而是，自由凸片19 (边缘16)的断边25伸出至相对纵向边缘17的断边26上宽度I。只有凸片19的端部部分27的宽度覆盖相对边缘17的相应端部部分28，以便向外凸出，也就是说朝着芯5的纵向轴线X — X径向凸出。通过重叠组成内部条带11环绕的圈，自由凸片19的该可见端部部分27使得它更容易从卷材的横向端部侧20抓紧，使得与轴线X-X平行的轴向拉力F能够施加在其上,如图2中所示。图3还表示了在壁8的两个条带10、11之间的第一附接区域12。因此，例如外部条带10的、在它的两个断边22、23之间的一定宽度(总宽度)上面，只有朝向自由凸片19的部分18 (基本上，图中所示宽度I)未附接，而其余部分“L”对应于在两个条带的内表面之间的第一附接区域。优选是，宽度L的第一附接区域在比片材宽度的一半更大的距离上延伸(在所示附图中，对于总条带宽度，L近似等于21)。第二附接区域12A采取螺旋线形式，该螺旋线提供为在与凸片19相同的一侧靠近在外部条带的圈之间的接缝21，因此，该第二附接区域12A定义为凸片的“开始部”(相对于内部条带11的其余部分)。两个附接区域12、12A尽可能靠近在外部条带的圈之间的接缝21，然后，这能够使得芯被整齐地切成所需长度，而没有条带分离的危险，且当凸片轴向拉动时，将使得撕裂整齐地沿在圈之间的接缝发展。第二附接区域12A的尺寸小于宽度L的第一附接区域12。更通常是，不管附接区域的尺寸如何，使得在宽度L的第一区域12中的条带之间的粘接破裂所需的力优选是大于在第二区域12A中使得条带相互分离所需的力。内部条带11的、从侧向侧或断边或纵向边缘25延伸至外部条带10的纵向边缘22的部分形成要求保护的交叠部分。优选是，当附接装置包括粘接剂时，在第二区域12A中使用的粘接剂类型能够很容易地在剪切作用下破裂，并可以与在区域12中使用的粘接剂不同。第一粘接区域和第二粘接区域的特征可以通过粘接剂的化学特性或通过每单位面积施加的量而不同。根据一个实施例，粘接剂施加在相互远离的部位上。作为一个示例，粘接剂可以施加在各个3mm直径的圆形部位上(该圆形部位彼此距离15至20mm)。
根据图3A中所示的另一实施例，粘接剂施加在外部条带的整个表面上，但是交叠部分非常短。因此，第二区域12A足够窄，以便很容易在两个条带之间的剪切作用下破裂。该实施例的优点是在制造处理过程中使得粘接剂的施加更简单。根据交叠部分的另一实施例，粘接剂施加在两个条带中的一个或另一个的整个表面上，且形成凸片的部分处理成并不产生粘接，或者也可选择，产生的该粘接较弱。该处理可以包括表面处理，以使得粘接剂并不粘贴，或者也可选择，处理可以涉及组成两个条带中的一个的纤维组件，以使得获得的附接是较弱的附接。根据交叠部分的另一实施例，在两个条带10、11之间的附接通过加热热熔元件来实现。热熔元件可以是热熔类型粘接剂，或者也可选择，可以是包含在两个条带中的一个内或包含在条带之间的热熔纤维或颗粒。根据交叠部分的还一实施例，在条带之间的附接通过机械紧固来实现，例如通过压花(knurling) o因此，当轴向力F施加在自由凸片19上时，与需要径向破裂的在前方案不同，它在 拉力作用逐渐施加在凸片上时导致在组成芯5的壁的两个条带之间的附接轴向破裂，并使它塌缩，直到芯能够从缠绕的片形产品4中抽出为止，还直到该产品的、通过粘接而固定在外部条带上的第一片材能够通过卷材3的中心来抽取为止。然后，这产生了具有自由和可见的凸片(该凸片通过壁的内部条带的缠绕圈的局部重叠而实现)的可撕开芯结构，并使得芯能够从单侧抽取(图2)。在图4所示的实施例中，外部条带的宽度LI大于内部条带的宽度L2 ;我们有关系L1-L2=I。芯的内表面有在缠绕内部条带11的边缘16、17的断边25、26之间的螺旋形空间30，而不是前面实施例的螺旋形凸起27，以便使得凸片更容易抓紧。特别是，可以看见，在自由凸片19的断边25 (对应于条带的边缘16)和另一纵向边缘17的断边26之间留下间隙I=L1-L2，从而形成螺旋形空间30。因此，所示凸片19有比前面的实施例更小的宽度，但是它可以相同。第一附接区域和第二附接区域12和12A与图3中的相同，具有相同的附接宽度L和未附接宽度I。这产生了可撕开的芯结构，该芯结构有由间隙分开的壁8的内部条带10的内部圈和凸片，且只从芯的一侧抽取。在该实施例中，交叠部分从25延伸至22，并由凸片19和第二区域12A形成。在图5所示的实施例中，外部条带的宽度LI等于内部条带的宽度L2，我们有关系Ll-L2=0。内部条带11的纵向边缘(一个对应于凸片)的断边25、26彼此相向，从而因此形成在圈之间的接缝24，与外部条带10中的情况类似。条带的附接和未附接(凸片19-部分18)区域的宽度L和I与图3中的相同。然后，这产生了可撕开芯结构，其中，内部圈和凸片相邻，没有间隙和没有交叠。在图5A中表示了图5的实施例的可选替代形式。在该实施例中，宽度LI和L2相等，但是由条带形成的螺旋卷的节距小于它们的宽度。绕圈之间的交叠由这种结构形成。更通常是，根据在两个宽度LI和L2之间的关系，这导致在条带11的绕圈之间的交叠或者没有交叠。图6和7中所示的实施例是图4和5的实施例的可选替代形式，螺旋缠绕的内部条带11的纵向边缘16、17用作自由凸片19和19A，以使得芯5能够被撕开和从它的任一侧向侧20抽取。
因此，第一附接区域和第二附接区域只限制为分别在外部条带10的圈之间的接缝21的各侧的螺旋线或片12A。因此，内部条带11在它的中部(在它的中部区域32中)沿螺旋形片12A简单地附接，从而留下自由的纵向边缘16、17，在这些实施例中，它们的宽度各自对应于片材宽度的几乎一半。在实施例中在图6和7的两个模式之间的区别在于在图6的示例中，在自由凸片19U9A的断边25、26之间有形成螺旋形空间30的间隙I，以便使人更容易抓紧，而在图7的示例中，没有间隙，自由凸片19、19A的断边25、26界定了在圈之间的接缝24。因此，在这些实施例中，这样产生了可撕开芯结构，该可撕开芯结构具有两个间隔开或者连续的凸片，具有更小的局部附接区域，还使得芯能够从两个横向侧中的任意一侧抽取。组成芯5的可撕开圆柱形壁8的两个条带10、11可以有相同或不同的几何特征-片材宽度、厚度，同样可以有相同或不同的物理特征-材料、基重、柔软度和强度。用户撕开芯所需的撕开强度通过如图8中所示的单元来确定。具有要进行测试的芯Re的卷材R竖直地布置在测力计(未示出)的下部平台上并与它附接。凸片附接在测力计的夹持部G上。测力计进行驱动，具有凸片的夹持部G以恒定速度被竖直上拉。在凸片的运动过程中测量在夹持部上的力F，测量时的最大力认为是撕开力。使用的装置是具有500N额定拉力的测力计和用于在测试过程中记录在凸片上的力的装置。夹持部G沿竖直方向的速度是200mm/min。芯Re由外部纸板条带和内部纸板条 带来制造。外部纸板条带的宽度为70mm,克重为180g/m2。内部纸板条带的宽度为80mm,克重为 230g/m2。图9表示了在施加给凸片的拉力(纵坐标轴)和凸片的位移(横坐标轴)之间的关系的一个示例；在所述附图的曲线上绘制了六个测试I至6。在该特殊示例中，可以看见，当使用本发明的芯时，撕开力的值大大小于30N。不过应当知道，根据本发明的值能够高达30N，该30N表示人能够无困难地施加在凸片上并撕开芯的力值。而且，应当知道，在附接区域中的粘接应当高于最小值，该最小值对应于在芯中的内部拉伸力作用下释放该芯的值。因此，该值应当在1000和3000cN之间，优选是在1000和2000cN之间，最优选是在1000和1300cN之间。
权利要求
1.一种具有可撕开的圆柱形壁(8)的芯(5)，片形产品(4)例如吸水纸环绕所述芯缠绕，以便形成卷材，所述卷材的芯的长度至少等于卷材的长度的一半，为了从内侧接近片材产品，所述芯必须被撕开，圆柱形壁(8)由至少一个条带制成，所述条带缠绕成具有交叠部分的螺旋形，所述交叠部分包括纵向内边缘，其特征在于所述交叠部分包括第一部分和第二部分，所述第一部分形成凸片，所述凸片在从所述纵向边缘的预定宽度上较弱地附接或者并不附接，以便能从芯的内部接近，所述第二部分形成条带的附接区域，并当受到IOOOcN和3000cN之间的轴向力时释放，所述轴向力优选是在IOOOcN和2000cN之间，最优选是在IOOOcN 和 1300cN 之间。
2.根据权利要求I所述的芯，其中圆柱形壁(8)由至少两个重叠的条带制造，所述至少两个重叠的条带分别是内部条带(11)和与片形产品接触的外部条带(10)，所述外部条带和内部条带相互缠绕成螺旋形并相互附接，其中，所述交叠部分由从内部条带(11)的其中一个纵向边缘延伸至外部条带(10)的纵向边缘的部分来制造，所述其中一个纵向边缘较弱地附接或并不附接并形成自由可接近的凸片(19)。
3.根据权利要求2所述的芯，其中确定内部条带(11)的宽度L2和外部条带(10)的宽度LI，绕圈以相同节距来缠绕，使得内部条带的所述自由可接近凸片(19)恰好形成为靠近在螺旋形缠绕的外部条带(10)的两个相向纵向边缘的圈(21)之间的接缝，第一附接区域(12)和第二附接区域(12a)产生于两个条带(10和11)之间且至少在圈(21)之间的接缝的各侧，所述附接区域中的至少一个在受到小于3000cN的所述轴向力时被释放。
4.根据权利要求3所述的芯，其中L2>L1，由螺旋形缠绕的内部条带(11)的一个纵向边缘(16)形成的自由凸片(19)与内部条带的另一相对纵向边缘(17)交叠。
5.根据权利要求3所述的芯，其中L2〈L1，由螺旋形缠绕的内部条带(11)的一个纵向边缘(16)形成的自由凸片(19)与内部条带的另一相对纵向边缘(17)平行地间隔开一定间隙。
6.根据权利要求3所述的芯，其中L1=L2，由螺旋形缠绕的内部条带(11)的一个纵向边缘(16)形成的自由凸片(19)与内部条带的另一相对纵向边缘(17)并列并连续。
7.根据权利要求2至6中任意一项所述的芯，其中条带的第一附接区域和第二附接区域(12、12&)在重叠条带(10、11)除了自由凸片(19)之外的宽度上延伸。
8.根据前述任意一项权利要求所述的芯，其中在交叠部分中的附接通过粘接剂粘接来实现。
9.根据权利要求2至6中任意一项并结合权利要求7所述的芯，其中第一粘接区域和
10.根据权利要求8或9所述的芯，其中缠绕的重叠条带(10、11)粘接在一起的区域(12、12A)的宽度超过自由凸片(19)的宽度。
11.根据权利要求I至7中任意一项所述的芯，其中附接通过加热热熔元件来实现。
12.根据权利要求I至7中任意一项所述的芯，其中附接通过机械紧固来实现。
13.根据权利要求5和6中任意一项所述的芯，其中内部条带(11)的两个纵向边缘(16、17)都形成自由凸片(19、19A)，附接区域分别位于外部条带(10)的圈之间的接缝(21)的各侧，内部条带(11)的中心部分(32)抵靠所述接缝(21)。
14.一种吸水纸的卷材(3)，包括具有可撕开的圆柱形壁(8)的芯(5)和由环绕所述芯的吸水纸制造的产品(4)，其中，所述芯(5)如 前述任意一项权利要求来限定。
全文摘要
根据本发明，芯(5)具有能够轴向撕开的圆柱形壁(8)，该圆柱形壁由两个重叠条带制成，这两个条带分别是与产品接触的外部条带(10)以及内部条带(11)，这些条带相互缠绕，并通过附接区域,例如通过粘接部(12)而连接在一起。内部条带(11)的至少一个纵向边缘在预定宽度上并不附接或较弱附接，以便在该螺旋长度的至少一部分上形成朝向外部条带(10)的自由和可接近凸片(19)。
文档编号A47K10/16GK102741142SQ201180007905
公开日2012年10月17日 申请日期2011年2月1日 优先权日2010年2月1日
发明者B·赫夫特, D·布朗德勒, P·洛朗, R·西格瓦尔特, R·鲁佩尔 申请人:乔治亚太平洋法国公司