用于在复卷机中的管状硬纸芯上分配胶的方法与流程

本申请涉及在特别是用于生产纸材料的卷(roll)或“卷材(log)”的复卷机中的管状硬纸芯上分配胶的方法。

已知，从中获得例如厕纸卷或厨房纸卷的纸卷材生产涉及在预定路径上供给由一个或多个叠加纸层组成的纸幅(paperweb)，沿着所述路径执行若干操作后形成卷材，这些操作包括横向预切所述纸幅以形成预切线，所述预切线将纸幅分为可分离的纸片(sheet)。形成卷材意味着使用硬纸管(一般被称为“芯”)，在硬纸管的表面上分配预定量的胶，以使纸幅能够粘合在逐渐被引入生产卷材的机器(通常所说的“复卷机”)中的芯上。此外，形成卷材意味着使用位于胶分配站下游的卷绕辊(windingroller)，卷绕辊使每个芯围绕其自身的纵向轴线旋转从而确定纸幅在芯上的卷绕。当预设数量的纸片被卷绕在芯上，并且如此形成的卷材的最后的纸片的边缘(flap)胶合在下方的一纸片上(所谓的“边缘封闭操作(flapclosureoperation)”)时，过程结束。在该点处，将卷材从复卷机卸下。

ep1519886公开了按照上文描述的方案操作的复卷机。

us7469856和ep1679274公开了用于生产卷材的施胶系统(sizingsystem)，其中胶从底部施加至芯，且过量的胶落回到容纳胶的同一储罐中，导致纸材料颗粒对胶的可能污染并因此折损了上胶步骤的质量。

us2003/0047639公开了一种复卷机，其装配有包括一系列喷嘴的装置，所述一系列喷嘴位于被引入该复卷机的管状芯所遵循的路径的上方。这些喷嘴将胶喷射在沿着所述路径通过的芯上。由于胶被喷射在芯的表面上，上胶必然不精确。该文献描述了使用浸在容纳胶的储罐中的上胶辊的可能性，但是这意味着如前文所提及的粘合剂污染，或者更一般地意味着这样的可能性：即，使用可能旨在与芯接触的衬垫，结果所述芯被减慢速度并接收过量的胶。

ep1541245公开了用胶施加器向芯或向纸卷材的末端边缘施加胶的装置，该胶施加器由以闭合管路形式卷绕在至少两个滑轮上的金属丝形成，该胶施加器将未被纸吸收的胶返回储罐中，并因此意味着储罐中胶的污染，因为该胶施加器构成了由纸幅的纸以及芯的硬纸板所释放的碎屑的载体。

ep2045201公开了用于制造纸卷材的具有上胶装置的复卷机，上胶装置包括喷胶器，该喷胶器旨在用于在支架上游的等待位置处将胶喷射在芯上，卷绕辊设置在支架的上方。由于胶被喷射在芯的表面上，上胶必然不精确。

仍强烈感受到这样的需求：即，避免由纸或硬纸板造成的胶污染，其中胶本身被施加至所述纸或硬纸板上。同时，存在这样的需求：即确保芯在复卷机的入口处的快速流动，并且尽可能地减少胶消耗，而不折损上胶的质量和精确度。

本发明的主要目的是消除上述缺点并提供一种上胶系统，该系统满足当前生产需求，而不会引入结构或功能复杂性或者与系统本身的生产或纸卷材的生产相关的更高成本。

根据本发明，通过提供具有权利要求1中指出的特征的操作方法，已经实现了该结果。本发明的进一步的特征是从属权利要求的主题。得益于本发明，赋予分配在管状芯上的胶预定的一般形状可避免已知机器的缺点，从而允许生产以高质量为特征的卷材。而且，根据本发明的装置在结构上和功能上是简单的，并因此就所提供的优势而言是非常经济的。此外，存在这样的事实：即，根据本发明的装置允许以足够的精确度控制被配出的胶的量。根据本发明的上胶系统还提供了避免由胶本身被施加于其上的硬纸板造成的胶污染的可能性。同时，本发明的上胶系统提供这样的可能性：即，确保芯在复卷机的入口处的快速流动，并且尽可能地减少胶消耗，而不折损上胶质量。

得益于以下通过实例的方式提供的但不应被认为是限制性的意义的说明和所附附图，本领域技术人员将最好地理解本发明的这些及其他优势和特征，在附图中：

■图1是装备有用于实施根据本发明的方法的装置的复卷机的示意侧视图；

■图2示出了胶供应单元的简化框图；

■图3是胶分配单元的示意图；

■图4是图3的放大的细节图；

■图5至图7示意性地示出了在根据本发明的装置的配出器下方通过的管状芯的位置；

■图8是图5的放大的细节图；

■图9示出了图8的细节。

用于实施根据本发明的方法的装置可以被用在例如如下类型的复卷机(rw)中，所述复卷机包括：

■站(f)，用于从蓄积器(s)供给芯(1)(所述蓄积器布置在所述站中)，并使旋转供给器(rf)作用(act，工作)，旋转供给器一次捡拾一个芯(1)并将该芯引入下文描述的上胶装置(gd)中；

■用于供给并横向预切由一个或多个叠加的纸层形成的纸幅(2)的工具，其中，一系列引导辊(rl、r2、r3)和预切辊(rc)沿着纸幅(2)的供应和预切路径布置；

■用于在卷绕站中将纸幅(2)卷绕在管状硬纸芯(1)上的工具，其中，第一卷绕辊(winderroller)(r4)位于所述供给辊和预切辊(rl、r2、r3、rc)的下游，并且另外两个卷绕辊(r5，r6)竖直对齐并定位，且另外两个卷绕辊在第一卷绕辊(r4)附近作用，第二卷绕辊和第三卷绕辊(r5、r6)被布置在弯曲引导部(3)上方，所述弯曲引导部与第一卷绕辊(r4)协作界定了上胶装置(gd)的下游的通道(ch)，从上胶装置(gd)离开的管状硬纸芯(1)依次穿过通道(ch)。

第一卷绕辊(r4)还具有引导来自供应辊及预切辊的纸幅(2)的功能。

前述通道(ch)界定了纸幅(2)所遵循的路径及从上胶装置(gd)离开的芯(1)的最后一程。

在芯(1)沿着为了到达通道(ch)的预定方向(a)行进的同时，根据照本领域技术人员已知的方法，在该芯(1)上施加预定量的、用于将纸幅(2)粘附在该芯(1)上的胶。举例来说，芯(1)供给是通过使用彼此相对的机动带(4、5)实现的，机动带与来自供给区段的芯(1)接合并迫使这些芯沿着通道(ch)的上游的预定路径行进。如果以相同的速度被驱动，则所述带(4、5)使芯(1)平移，或者如果以不同的速度操作，则所述带还使芯旋转平移(roto-translate)。在图5至图7中，芯(1)经历了旋转和平移(平移沿着方向“a”；旋转由箭头“k”来指示)。

上胶装置包括胶供应单元(gs)和胶分配单元(gd)。

供应单元(gs)将胶供给至分配单元(gd)，分配单元然后将胶从上方分配在芯(1)上。

更具体地，供应单元(gs)包括第一储存器(100)，第一储存器中储存着胶(g)，并且第一储存器通过管子(101)连接至第二储罐(102)，第二储罐装备有由浮子(104)控制的阀(103)，以使第二储罐内部的胶的水平保持恒定。阀(103)和浮子(104)本身是已知的。

优选地，第二储罐(102)是减压的，以便于胶(g)的脱气。出于该目的，真空泵(105)作用在第二储罐(102)上，该真空泵由检测第二储罐(102)中的压力的压力开关(106)控制。

第二储罐(102)具有经由相应的导管(107)与装备有吸入阀和排出阀(109、110)的泵(108)相连接的输出部。而且泵(108)是已知类型的。具体地，泵是双缸气动泵。

泵(108)的输出部经由另一管道(duct)(111)与胶分配单元(gd)相连接。

更具体地，导管(conduit)(111)将泵(108)与调节阀(112)的输入部相连接，调节阀进而在其出口处与分配器(119)相连接，在分配器上安装着多个喷嘴(114)，旨在被施加至管状芯(1)上的胶从喷嘴(114)出来，所述管状芯旨在用于复卷机并从所述喷嘴(114)的下方运送。

控制阀(112)用于单独地调整到达喷嘴(114)的胶的压力和流量，并且，出于该目的，控制阀装备有用于调整胶的压力和流速的独立工具。

参考附图中示出的实例，阀(112)具有入口部(112a)、输出部(112b)和内室(112c)，导管(111)的输出部插入所述入口部中，管道(113)的输入部插入所述输出部中，所述内室将输入部(112a)与输出部(112b)相连接，并且来自管道(111)，或者来自泵(108)的胶在所述内室中通过。使用能够借助相应的电致动器(116)操作的螺杆(115)调整胶的流速，所述电致动器可以由操作者经由键盘(附图中未示出)或通过程序根据预设值来控制。以这种方式，可随着时间调节通过喷嘴(114)配出的胶的量。螺杆(115)在阀(112)的内腔(112c)中作用。在相对于流量调整螺杆(115)的相对侧上，施加有气动致动压力倍增器(mp)，该气动致动压力倍增器的杆(117)在室(112c)中作用并由抵抗弹簧(118)控制。以这种方式，可调整来自阀(112)的胶的输出压力，并且，具体地，可使得胶进入管子(113中的压力高于管(111)中的压力。在相对于输入部(112a)的相对侧上，以本身已知的方式构造并起作用的止逆阀(124)安装在阀(112)上，其中调整螺杆(120)和包围(invest)在螺杆(120)上的减振弹簧(121)插在阀(124)的室(123)的输出部上，减振弹簧的前端作用在封闭构件(122)上，控制器(115)和压力倍增器(116)在阀的室的输出部发挥它们的作用。

因此，在阀(112)的输出区段(112b)中，胶以单独可调整的压力和流速被供应。

导管(113)对嫁接(graft)在分配器(119)上的喷嘴(114)进行供应，分配器接收来自阀(112)的胶。更具体地，导管(113)借助竖直的刚性管(113b)连接至分配器(119)，竖直的刚性管在高于相关接合点(c)的地方具有空气通风口(sa1)。管(113b)在底部连接在分配器(119)的输入区段上。分配器装备有将前述输入区段与喷嘴(114)中的每一个相连接的内部通道(1190)。通道(1190)位于分配器(119)内部，并连接至两个空气通风口(sa2)或连接至分配器(119)的每一侧(右侧和左侧)上的通风口(sa2)。不言而喻，通风口(sa2)的数量可以与现在所指示的不同。嫁接在管(119)上的喷嘴(114)沿着与方向(a)(即，管(1)前进所沿的方向)正交的相同笔直方向对齐。

胶分配单元还可以包括具有相应的喷嘴(114)的两个分配器(119)，以便形成沿着方向(a)以预定值间隔开的两组喷嘴(114)，并以便(取决于要进行的特定处理)通过第一组喷嘴然后又通过第二组喷嘴将胶配出在管(1)上。

在图3的图中，示出了连接在泵(108)与阀(112)之间的液压蓄积器(125)，其可以用于确保被引入到阀(112)中的流体的恒定或基本上恒定的压力。

有利地，喷嘴(114)是毛细管，在这些毛细管的出口处形成具有可以随着所述喷嘴的几何结构特征而变化的速度的滴(eg)。

而且，优选地，所述喷嘴(114)以可移除的方式安装在分配器(119)上，以便(如果必要)通过仅用具有不同几何结构的其他喷嘴来更换具有一定几何结构(具体地，长度和内部直径)的喷嘴就能够改变毛细管性能(capillarybehavior)，即，形成胶滴的速率。

优选地，由每个喷嘴(114)配出的胶的量(即，滴(eg)的体积)是这样的，即，避免所述滴在一个芯(1)在喷嘴(114)下方通过与后续芯在喷嘴下方通过之间消逝的时间间隔内掉落。喷嘴(114)的末端部分的凹形形状(其中凹面朝下)对此是有帮助的。举例来说，参考图9，喷嘴(114)的末端部分是锥形的，具有包括例如45°到100°之间，并且优选地等于90°的开口角(a)。

在图5至图7中，其中喷嘴(114)和芯(1)不成比例以便更好地突出一些细节，从喷嘴(114)泻出的胶用参考标记“eg”指示。在图5中，芯(1)在喷嘴(114)的上游。在图6中，芯(1)在喷嘴(114)的下方。在图(7)中，芯(1)已经通过了喷嘴(114)。芯(1)的前进由箭头“a”指示。在图7中，最终被施加至芯(1)的胶由参考标记“g1”指示。在图8中可见，喷嘴(114)以这样的方式被适当布置，即，所述喷嘴的下基部与在所述喷嘴的下方前进的芯的上侧(1d)之间的距离(h)能够使得芯(1)在截取(intercet)胶(eg)的同时被自由运送。

有利地，参考图8的图，所述“h”是在喷嘴(114)下方运送的芯(1)的上侧(1d)与喷嘴(114)的输出部之间的距离，所述“g”是由任一个喷嘴(114)产生的滴(eg)的高度，“g”和“h”具有相同的数量级(orderofmagnitude)。举例来说，“h”具有包括在0mm至1mm之间的值，而“g”具有包括在2mm至3mm之间的值。

芯(1)所遵循的路径是这样的，即，当这些芯在喷嘴(114)下方前进时，该芯(1)的顶侧截取从喷嘴本身出来的胶(eg)。在该阶段，胶(eg)由喷嘴(114)传递至芯(1)，而不涉及任何中间构件(即，直接地)并且不是被喷射的。换言之，在上胶阶段的每个瞬间，胶(eg)是在芯(1)的表面上和喷嘴(114)的输出部上。再换言之，由喷嘴(114)递送的胶(eg)润湿芯(1)的外表面，而在喷嘴与芯之间没有任何接触，但(与喷射不同)被胶(eg)润湿的芯(1)的表面将是更加轮廓分明的。上胶阶段的持续时间取决于芯(1)的速度。

上文所描述的上胶模式允许实现前文所提及的目标。具体地，明显的是，上文所描述的系统不意味着胶的任何污染，事实上，胶不能够返回到胶储存器。同时，由于芯在上胶阶段不与中间构件进行接触并可以在喷嘴(114)下方不停止地前进，所以允许芯(1)向复卷机的快速流动。而且，由于可以调整胶流量，因此可以减少胶消耗，而不折损上胶质量。还注意到，由于在胶(eg)被芯(1)截取的整段时间胶既在喷嘴(114)上又在该芯上，所以胶的施加是非常精确的。此外，存在这样的事实，即，由每个喷嘴(114)配出的胶的量是可调整的，具体地通过调整装置而调整，如上所见，调整装置从构造角度来看是相对简化的。

取决于要执行的上胶的类型，若干组喷嘴(114)可以沿着芯(1)所遵循的方向(a)以预定间隔一个接一个地布置。

用于实施该操作方法所使用的胶是通常在生产由纸材料制成的卷材中使用的胶。

胶配出通路优选地由刚性元件(即，相对于工作压力基本上不可形变的元件)构成，以便允许胶从喷嘴(114)有规律的流出，从而避免胶供给的无规律性。

在实践中，供给导管中容纳的胶的体积是基本上恒定的。

因此，按照本发明的操作方法包括以下步骤：

·沿着预定的供给方向(a)连续地供给管状芯(1)；

·在芯(1)沿着所述方向(a)前进的同时，从上方将预定量的胶(eg)施加在所述管状芯(1)中的每一个上，胶由多个喷嘴(114)递送，所述多个喷嘴以横向于芯被供给所沿的方向(a)布置；

·随着管状芯沿着所述方向(a)前进，芯(1)截取由喷嘴(114)递送的胶(eg)预定时间；

·如果没有元件介于喷嘴与芯之间，在所述f时间期间，胶(eg)既在喷嘴(114)上又在芯(1)上。

因此，实践中，喷嘴(114)充当了将胶施加在芯(1)上的施加器。

实践中，就所描述和例示的单个元件所关注的方面而言，所有的结构细节均可以以任何等效的方式改变，而因此并不偏离所采用的解决方案思路的范围，并且因此保留在由该专利所赋予的保护范围内。