专利名称:自动切割和卷绕薄膜等软片类材料的设备的制作方法
本发明涉及一种自动切割和卷绕薄膜等软片类材料的设备，它能自动地切割薄膜等软片类材料并连续地完成复卷操作，它也适用于卷绕纸带、织物片等，它还能应用于双轴定向薄膜的生产系统和无定向薄膜的生产系统等。
一种薄膜等软片类材料(以下简称薄膜)的卷绕系统，其中在卷芯上没有使用提供粘附力的介质，如粘附胶带，而薄膜是直接缠绕在卷芯上，以下称这种系统为无胶带卷绕系统。使用这种系统在各种领域中都应加以注意，尽管不必对反复使用的卷芯进行清除残余粘性物的工作，但是由于没有使用粘附胶带或类似物而使得卷芯表面不平整，而导致卷筒内层的薄膜损坏。此外，还遗留下一些问题，如在背面的切割端会产生划伤问题，在卷芯上卷绕薄膜时也会在卷筒处产生皱折。因此，发展一种较完善的系统是非常需要的。
因此，本发明的一个目的是提供一种改进的自动切割和卷绕薄膜等软片类材料的设备，其中，在软片类材料的切割端部分不会发生划伤，在软片类材料的切割部分也不会发生不均匀变形，卷绕时也不会在卷筒处产生皱折。
根据本发明的一个特征，提供一种回转式自动切割和卷绕薄膜等软片类材料的自动切割和卷绕设备。其中，在一摆动臂上安装了静电充电装置，用于将静电荷传送到软片类材料的切割端部分并(或)传到卷芯表面上;一个刀片和一对压力元件可摆动地与软片类材料对置，其布局是，在切割位置刀片位于两压力元件的中间。
根据本发明的另一个特征，提供了一种利用一个压辊、两个压力元件和一个刀片而自动地切割和卷绕薄膜等软片类材料的回转式自动切割和卷绕设备。其中，在一摆动臂上安装了静电充电装置，用于将静电荷传送到软片类材料的切割端部分，并(或)传送到一卷芯的表面上;一个刀片和一对压力元件可摆动地与软片材料对置，其布局是，在切割位置两压力元件分别位于预先等待的刀片的前侧和后侧。
根据本发明的另一个特征，提供了一种具有上述特征的、自动切割和卷绕薄膜等软片类材料的设备，其中摆动加速机构与压力元件相连。
根据本发明的另一特征，提供了一种具有上述特征的自动切割和卷绕薄膜等软片类材料的设备，其中刀片配备有一个加热器，且刀片是连续的半圆形。
根据本发明的另一特征，提供了一种利用一压辊、支承元件和一个刀片而自动切割和卷绕薄膜等软片类材料的回转式自动切割和卷绕设备。其中，装备了静电充电装置，用于将静电荷传送到软片类材料的切割端部分，并(或)传送到卷芯的表面上;一个刀片和一对支承元件可摆动地与软片材料对置，其布局是，在切割位置刀片可以位于预先等待的一对支承元件中间。
根据本发明的另一特征，提供了一种具有上述特征的自动切割和卷绕薄膜等软片类材料的设备，其中刀片切割轨迹设计成沿卷芯表面延伸。
根据本发明的另一特征，提供一种具有上述特征的自动切割和卷绕薄膜等软片类材料的设备。其中，在卷筒附近安置了一个扩张辊，扩张辊与由卷绕在卷芯上的软片类材料形成的卷筒间保持一小的间隙，而不与此卷筒接触。
根据本发明，当在新的卷芯上卷绕时，摆动臂摆动，通过安装在摆动臂上的静电充电装置将静电荷传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，与此同时开始卷绕。接着，在切割薄膜时，一对与刀片对置的且与刀片之间插入有薄膜的压力元件，当压住薄膜时朝刀片推压薄膜，即刀片进入此对压力元件之间，由此拉紧薄膜而将其切下。
除了上面叙述的操作以外，根据本发明的一个方面，在切割薄膜时，一对与刀片对置且与刀片之间插有薄膜的压力元件，当压住薄膜时，通过摆动加速机构，将它们朝刀片高速推压，由此拉紧薄膜而将其切断。
根据本发明的另一方面，在切割薄膜时，一个与一对支承元件对置的刀片插入此对支承元件间，而薄膜插入在刀片和支承元件之间，由此当薄膜中张力增加时将薄膜切断。
另外，根据本发明的另一方面，靠近一个卷筒设置的扩张辊具有扩展能力，卷筒是由卷绕在卷芯上的薄膜形成的，扩张辊与卷筒间保持一微小间隙而不与之接触，由此在卷绕之前将薄膜上的皱折消除。
根据本发明，自动切割和卷绕薄膜等软片类材料的设备，由于采用上述结构和操作，那些在先有技术的自动切割和卷绕设备中存在的问题，如在软片类材料切割端部分产生划伤、不均匀变形，和在由卷绕在卷芯上的软片类材料所形成的卷筒上产生皱折，均能被完全消除。
本发明的上述和其它目的、特征和优点，通过下面结合附图对本发明的优选实施例进行描述，将会变得更加清楚。
在附图中图1、2和3是显示本发明第一个优选实施例的侧视图，分别显示了不同的操作状态;
图4是同一优选实施例的实质部分的侧视图，此时一吹气喷嘴作为压力元件;
图5、6和7显示本发明第二个优选实施例的侧视图，分别显示了不同的操作状态;
图8和9是显示本发明第三个优选实施例的侧视图，分别显示了不同的操作状态;
图10和11分别显示用于第三个优选实施例的刀片的前视图和横截面图;
图12是显示由图10和11所示的刀片切下的薄膜的切割端形状的平面图;
图13、14和15是显示本发明第四个优选实施例的侧视图，分别显示了不同的操作状态;
图16是显示同一优选实施例的实质部分的侧视图，此时吹气喷嘴设置在摆动臂上;
图17、19和20是显示本发明第五个优选实施例的侧视图，分别显示了不同的操作状态;
图18是图17中由H包围的部分的详细侧视图;
图21是显示同一优选实施例的实质部分的操作工况的侧视图;
图22是显示同一实施例的薄膜切割端形状的平面图;
图23、24和25是显示本发明第六个优选实施例的侧视图，分别显示了不同的操作状态;
图26是同一优选实施例中扩张辊位置控制机构的示意性接线图;
图27是显示同一优选实施例实质部分的示意图;
图28是沿图27中箭头A所示方向所视的示意图;
图29是先有技术的自动切割和卷绕设备的实质部分的侧视图，显示了其卷绕薄膜的工作状态;
图30是先有技术的同一设备的实质部分的侧视图，显示了复卷的前期状态;
图31是先有技术的同一设备的实质部分的侧视图，显示了切割状态;
图32和33分别是先有技术中刀片的平面图和横截面图;和图34是显示由图32和33所示的先有技术中的刀片切下的薄膜的切割端形状的平面图。
在描述本发明的优选实施例之前，对迄今使用的回转式薄膜自动切割和卷绕设备的一个例子的结构和操作，结合附图29至34作一详细的描述。在这些图中，标号1表示薄膜，标号2表示一新的卷芯，切下的薄膜应复卷在此卷芯上，而卷芯2安装在回转架4的一个臂上，以便由一个未示出的驱动装置的机构驱动，沿箭头A所示的方向旋转。标号3表示一个导向辊，它可转动地支承在转架4的另一个臂4a的一端，臂4a与安装有卷芯2的臂成90°角分开。标号5也表示一个导向辊，但此导向辊5可转动地支承在机架10的薄膜供给端。此外，还提供了一个缠绕辊6，它能沿箭头B所示的方向旋转，以便传送在导向辊5和上述卷芯2之间的中间部分。缠绕辊6可转动地支承在摆动臂7的一个顶端处，而摆动臂7的另一端转动地支承在上述机架10的一侧端上，用以卷绕胶带。而且上述缠绕辊6能旋转，以便传送位于上述导向辊5和卷芯2之间的中间部分并传到卷芯2的后侧。
标号8表示一个刀片，它安装在臂9的一个顶端，而臂9的另一端类似可转动地安装在机架10的适当位置。臂9由一未示出的驱动装置驱动与上述缠绕辊6的旋转同步地摆动，而位于臂9顶端的刀片8用于切割薄膜1。
现在说明上述设备的操作，在图29中，薄膜1正被卷绕在安装在回转架4远端上的一根卷芯(未示出)上，如果环绕卷芯卷绕的卷筒达到满卷，则缠绕辊6沿箭头B的方向旋转，以便把薄膜1环绕在卷芯2上，达到图30所示的状态。
接着，刀片8下落而切割薄膜1，如图31所示。然后薄膜端头a被推进卷芯2和缠绕辊6间的缝隙b中，由此而完成缠绕。
然而，在上述先有技术的设备中，在以上述方式将切断的薄膜卷绕在新卷芯上时，为了把薄膜1的切断端a缠绕在新卷芯上，需要在如图30所示进行切割之前，将薄膜1卷绕在卷芯2上;但是此时薄膜1由图29中的缠绕辊6和导辊3间产生的以便于进行卷绕的预定拉紧力保持，因此，为了从图29所示状态转换到图30所示的状态，需要在较长期间内逐渐地运动辊6，以便防止由于不正常的力施加到薄膜1上而产生的断裂、Z字形运行和皱折等。
但是，由于卷绕2不如经光整处理后的辊子的表面光滑，以及由于一旦薄膜缠绕在卷芯上后为了防止薄膜松脱，卷芯2的圆周速度稍快于薄膜1的运行速度，使得薄膜1和卷芯2之间产生滑动，因此恐怕在薄膜上会产生划伤。因此，作为产品，由卷芯2划伤的那部分薄膜是不能被接受的。而且，另一个缺陷是，随着薄膜运行速度的增高，这种损失也将会加大。
现在参见图31，薄膜1由卷芯2和导辊3支承，且如上所述的通过臂9下落使刀片触及薄膜1而将其切断。值得注意的是，通常使用的刀片是如图32和33所示的锯齿形刀片。
在上述的先以技术的薄膜自动切割和卷绕设备中，为了获得薄膜材料的优良的切割断面，需要采取一种防范措施，以保证刀片具有优良的切割性能，一种措施是使刀片8的操作速度随着薄膜运行速度的加速而加速;另一种是增加薄膜中的张紧力或设置支承薄膜的机构，以使得由刀片推压薄膜进行切割时，薄膜难以逃脱。
当这些防范措施不能实现时，在图34所示的切割部份9处，将来会产生带状切割残料，因此当此切割部分缠绕在新卷芯上时，则切割部分9处的每个带状片将折叠或重叠而导致不平整，由于薄膜1在此不平整表面上进行卷绕，因此这种不平整将引起薄膜1的不平整变形，所以复卷后的薄膜1的平整度将会降低并会生产出许多不合格的部分。不合格切割部分的长度1随着薄膜1运行速度的加快和刀片操作速度的降低以及随着薄膜中张力的减小而变长。另一个缺陷是产生不平整变形的不合格薄膜变长。
现在参照图1至28，结合本发明的优选实施例，对本发明进行详细的描述。
本发明的第一个优选实施例示于图1至4中。其中标号11表示一张薄膜，标号12和13表示卷芯，而卷芯12和13转动地支承在回转架16的两相对端上，以便由一未示出的驱动装置沿箭头A的方向驱动旋转，回转架16安装在机架19上，以便沿箭头C的方向绕其中心旋转。此外，臂18转动地安装在回转架16中心部分的两相对侧并从此伸出，而在臂18的各个顶端分别转动地支承着辊17。标号14表示由薄膜11绕卷芯卷绕而成的卷筒14。
在上述机架19的薄膜供给端设置了另一个机架28，其上沿着薄膜供给通路转动地安装有导辊27，在机架28靠近导辊27的地方转动地安装有摆动臂26和23，它们能绕同一根轴D摆动。在摆动臂23的顶端安装了一刀片22。在摆动臂26上安装有一个压辊25和静电充电装置20。另外，在摆动臂26的顶端转动地安装有一个臂29，该臂能类似地绕中心E摆动，而在臂29的顶端安装了一对压力元件30，它们由压力棒30a和压力杆30b组成。此外，一个吹气喷嘴30c可被成形在压力元件30中，以便利用如图4所示的气流将薄膜端a压到卷芯13上。上述静电充电装置20是众所周知的电晕放电充电型，使用了一个电极。值得注意的是，静电充电装置的供电和传输部分在图中省略掉了。
现在对使用根据本发明上述实施例的设备进行无胶带卷绕的操作进行说明。图1显示了当图纸右侧卷芯12上的卷筒14刚已达到满卷时设备的状态图。已卷绕的薄膜11的长度由一未示出的卷绕长度计数器来测量，当达到满卷时，启动摆动臂23并运动到图2所示的位置，接着启动摆动臂26借助于压辊25把薄膜11压在新卷芯13上，与此同时摆动臂29下落，使得一对压力元件30将薄膜11朝刀片22推压，因此使薄膜11中的张力增加而顷刻间将其切断。
在切割的同时，静电充电装置20将电荷传到薄膜11的切割部分a，使该部分吸到卷芯13上，以便进行缠绕，这样就可以无胶带方式有效地进行切割和卷绕。应该注意，在静电充电装置20充电的同时，图4中的吹气喷嘴30c进行吹气。
利用上述结构，为了使薄膜切割端a为最短，刀片22的停止位置应尽可能地靠近如图2所示的卷芯13。此外，由于转动地安装的臂29的长度短、重量轻，且位于臂26的顶端，所以借助于较小摆动就有可能获得较高的切割速度。接着，当缠绕操作完成后，启动摆动臂23和26而回到图23所示的状态，因此薄膜11就被卷绕在新卷芯13上而生产卷筒15。
在上述实施例中，压辊25能作为铺设辊使用，用以控制卷筒的卷绕紧密度。另外，静电充电装置也可采用吹气型的。压力棒30a和压力杆30b间的间隔可以改变，使得设备适用于不同种类和厚度的薄膜，而吹气喷嘴可与压力元件30分开设置。
现在参见图5至7对本发明的第二个优选实施例进行描述。
除了下述几点外，此实施例与图1至4所示实施例类似。即，摆动臂26上安装有压力缸32和静电充电装置20，压力缸32由二套空气压力缸32a和32b构成。此外，臂29通过弹簧33与臂26连接，在臂26上安装有缓冲支承元件(未示出)，用于支承图5或6状态下的臂29。压力缸32和弹簧33联合构成摆动加速机构。一个加热器31安装在刀片22的下表面上，以把刀片加热到高于薄膜熔点的温度。另外，摆动臂23上安装有静电充电装置20，用来将静电荷传到卷芯13表面上。
现在描述利用此设备进行薄膜11的无胶带卷绕的操作。图5显示了当图纸右侧卷芯12上的卷筒14刚已达到满卷时设备的状态图。卷绕的薄膜11的长度由未示出的卷绕长度计数器来测量，当达到满卷时，启动摆动臂23使刀片22运动到图6所示的位置。接着启动摆动臂26，借助于压辊25将薄膜11压到新卷芯13上。与此同时，在未示出的控制装置发出的信号控制下，空气缸32a启动而伸出连杆，连杆向上推臂29，使它绕中心E顺时针方向转动，并且臂29转动而加剧弹簧33的变形，直到转过弹簧33的死点。一旦臂29转过弹簧33的死点，弹簧33的回复力将加速空气缸32a的伸出运动，因此迅速地加速使臂29迅速转动直到图6所示的切割位置。即，安装在臂29顶端的一对压力元件30以高速将薄膜11朝刀片22推压，并在薄膜11中张力增加的顷刻间将其切断。
在切割的同时，静电充电装置20将静电荷传到薄膜的切割端部分a和(或)传到卷芯13的表面上，以便于缠绕而使切割端部分a吸附到卷芯13上，由此以无胶带方式进行自动切割和复卷。
利用上述结构，如图6所示，刀片22的停止位置能尽可能地靠近卷芯13，以便使薄膜11的切割部分a为最小。此外，由于臂短且重量轻的臂29转动地安装在臂26的顶端，以及压力缸32和弹簧33以上述方式联合使用，导致了借助于较小的摆动就可以实现高速切割。接着，当缠绕完成后，臂23启动而回复到图7所示的状态，空气缸32b启动而使臂29沿反时针方向转动直到它回复到图7所示的状态，从而在新卷芯13上缠绕薄膜11，以生产卷筒15。
在上述实施例中，压辊25可被用于铺设辊，用于控制卷筒的卷绕紧密度。另外，静电充电装置可采用吹气型的。压力棒30a和压力杆30b间的间距可被改变，以使设备适用于不同厚度和种类的薄膜。而且吹气喷嘴可与压力元件30分开设置。
下面，参照图8至12对本发明的第三个优选实施例进行描述。
除了示于图8和9中且下面将要说明的刀片122和加热器131以外，本实施例与示于图1至4中的实施例是类似的。
具体来说，如图10和11所示的连续半圆形的刀片122和加热器131都安装在臂23的顶端。在此优选实施例中，当切割薄膜时，如图9所示，摆动臂26启动，借助于压辊25将薄膜11压到新卷芯13上，与此同时，摆动臂29下落，以使一对压力元件330将薄膜11朝刀片122推压，而刀片122已由加热器131加热;当薄膜11中的张力增加时，顷刻间被切断。在此情况下，因为刀片122已被加热到高于薄膜熔点的温度，所以由于熔化而使薄膜被瞬间切断;同时因为刀片122是连续半圆形的，所以薄膜切割端部分具有图12所示的形状，由此使切割长度1非常短，而且使之具有稳定的优良形状。
其次，参照图13至16对本发明的第四个优选实施例进行描述。
在这些图中，标号11表示一张薄膜，标号12和13表示卷芯。卷芯12和13转动地支承在回转架16的两相对端，以便由一未示出的驱动装置驱动沿箭头A所示的方向转动。回转架16安装在机架19上，使之可绕其中心沿箭头C所示方向转动。此外，臂18转动地安装在回转架16中心部分的两相对侧并从此伸出，而在臂18的两顶端分别转动地支承着导辊17。标号14表示一个由薄膜11卷绕在卷芯12上而形成的卷筒。
在上述机架19的薄膜供给侧，安置了另一个机架28，在机架28上沿薄膜供给通路转动地安装有导辊27。还在机架28上靠近导辊27的地方转动地安装有摆动臂26和23，它们可绕同一根轴D摆动。在摆动臂23的顶端安装了一对支承元件230，它们由一根支承棒230a和一根支承杆230b组成。在摆动臂26上还装有一压辊25和静电充电装置20。静电充电装置20也可被安装在摆动臂23上。另外，在摆动臂26的顶端转动地安装有臂29，臂29能类似地绕中心E转动，且在臂29的顶端安装有一个刀片222。此外，一个吹气喷嘴231可被安装在摆动臂29的顶端，以便利用空气将薄膜端头a压到卷芯13上，如图16所示。
现在对使用本发明的刚已描述的实施例的设备进行无胶带卷绕薄膜的操作进行描述。图13显示了当图纸右侧卷芯12上的卷筒刚已达到满卷时设备的状态。已卷绕的薄膜11的长度由一未示出的卷绕长度计数器测量，并且当达到满卷时，臂23启动使支承元件230处于图14所示的位置;接着摆动臂26启动，借助于压辊25将薄膜11压到一对支承元件230a和230b上，而当薄膜11中张力增加时顷刻间将其切断。
在切割的同时，静电充电装置20将电荷传到薄膜的切割端a和(或)传到卷芯的表面，以使薄膜的切割端a吸附到卷芯13上而便于缠绕，这样以无胶带方式就可有效地进行自动切割和卷绕。应该注意，在静电充电装置充电的同时，图16中的吹气喷嘴231吹气。
利用上述结构，为了使薄膜切割端部分a为最小，一对支承元件230能尽可能地靠近卷芯13，如图14所示。此外，由于转动地安装的臂29的臂短重量轻，且位于臂26的顶端，所以借助于较小的摆动就可能获得高的切割速度。
接着，当缠绕完成后，臂23和26启动，回到图15所示的状态，而薄膜11卷绕在新卷芯13上以生产卷筒15。
在上述实施例中，压辊25能被作为铺设辊使用，用以控制卷筒的卷绕紧密度。另外，静电充电装置也可采用吹气型的。
现在参照图17至22对本发明的第五个实施例进行描述。
本实施例是对图13至16所示的第四个优选实施例的改进。
其中，刀片的运动轨迹被设计成沿卷芯表面延伸，而且相对于第四个优选实施例增加了下面将要说明的各元件。
具体来说，如图17至20所示，支承元件324安装在摆动臂23的顶端。
在摆动臂26上，除了压辊25和静电充电装置20以外，还装有一个空气缸331、一个能绕中心E摆动的扇形齿轮333和一个转动地支承在顶端F的小齿轮329。一个臂330固定在小齿轮329上，而且在臂330的顶端装有一刀片322。应该注意，静电充电装置20可安装在摆动臂23上。空气缸331、扇形齿轮333、小齿轮329、臂330刀片322可被安装成与枢轴D无关。
其次，对使用刚已描述过的本发明实施例的设备进行无胶带卷绕薄膜11的操作进行描述。图17显示了当图纸右侧卷芯12上的卷筒14刚已达到满卷时设备的状态。已卷绕的薄膜11的长度由未示出的卷绕长度计数器测量，当达到满卷时，臂23启动，使支承元件324处于图19所示的位置;接着摆动臂26启动，借助于压辊25将薄膜11压到新卷芯13上;与此同时，空气缸331启动。然后，通过扇形齿轮333和小齿轮329使臂330加速，因此刀片322沿图21所示的轨迹以高速运动，并且当薄膜11中张力增加时，顷刻间将其切断。相应地，薄膜11的切边得到改进，如图22所示，并且在松卷使用薄膜时，能显著地减少不合格部分。
此外，如果支承元件324尽可能靠近卷芯13，且切割时压辊25和薄膜支承点间的间距被缩短，那么切割时的张力就会变大，而且就能容易地高质地将薄膜切断。值得注意的是，为了提高切割速度，可使支承元件324和刀片322同步运动。另外，为了改进切割效率，可将一加热器332(加热装置)结合在刀片322上，如图20所示。
在切割的同时，静电充电装置20将电荷传到薄膜的切割部分a和(或)传到卷芯的表面上，以使薄膜切割端a吸附到卷芯13上而进行缠绕，这样就可以无胶带方式有效地进行转动切割和卷绕。由于使用了仅使切割部分转动的结构，所以切割部分可被制作得重量轻。具体地说，由于为了切割而必须进行运动的零件仅仅是刀片322、空气缸331、扇形齿轮333和小臂330，且给小臂相对于空气缸选定一适宜的杠杆比，所以切割速度和切割能力容易被提高。
接着，当缠绕完成后，臂23和刀片322返回到图20所示的状态，则薄膜11在新卷芯13上进行卷绕以生产出卷筒15。
下面参照图23至28对本发明的第六个优选实施例进行描述。
除了扩张辊及其控制机构外，本实施例与图1至4所示的第一个优选实施例类似。具体地说，在机架28上转动地安装了能绕中心E摆动的摆动臂432，在摆动臂432的顶端转动地支承着一个扩张辊431。扩张辊431的详细结构示于图27和28。适当数量的调整螺栓432b的顶端通过螺纹连结从固定在摆动臂432的左、右托架432a伸出，并与倾斜凸轮432C保持接触，这些凸轮432C通过操作调整螺栓432b而被调整到一个倾斜角，如图27所示，每个都带有一组径向零件的左右凸缘431b的轴431c，通过凸轮432c上的中心孔向外伸出，且该轴由托架432a可转动地支承。凸缘431被容纳在凸轮432c的环形槽中，以便沿着槽滑动。凸缘431b和轴431c彼此如此连接，以便当凸缘431b随轴431c一起转动时，凸缘431b能在凸轮432的倾斜环形槽中转动。一组具有图28所示截面的橡皮条的两相对端分别安装在左右凸缘431b的径向零件上，且以相等的角间距布置。
下面参照图26对控制上述扩张辊位置的控制机构进行说明。
卷芯12适于由一变速马达433驱动旋转，一个转速检测器434与变速马达433连接以测定马达433的转速。标号435表示一速度检测器，用于测定卷绕速度，即检测薄膜的运行速度。标号431表示一个由臂432转动地支承的扩张辊，而臂432与轴436构成一整体。标号437表示一个检测轴436转动角的角度检测器，而标号438表示一个马达，马达通过减速齿轮439转动上述轴436，并由此驱动臂432绕轴436的轴摆动。应该注意，上述轴436、角度检测器437、马达438和减速齿轮439都由卷绕设备上未示出的机构支承。
此外，标号440表示一个已卷绕的薄膜直径检测器;标号441表示一个间隙限定器，用于限定扩张辊431和卷筒15表面间的间隙;标号442表示一个相加器;标号443表示一个比较器;而标号444表示一个与马达438连接的控制器。
图23和24显示了复卷和切割薄膜的操作，但是因为这种操作与上述第一个实施例类似，所以在此不再进行另外的说明。一旦薄膜的切割和复卷完成后，薄膜11在通过导辊27进入与扩张辊431接触后，将卷绕在新卷芯13上。
在此情况下，在扩张辊431中，由于通过操作调整螺栓432b而使倾斜凸轮432c倾斜到一适当角度，结果使凸缘431b沿着凸轮432c中的环形槽滑动，扩张辊431的橡胶条431a随着扩张辊431转动将拉伸和收缩。如图27所示，通过拧紧薄膜11进给侧的调整螺栓432b并松开送出侧的螺栓432b橡胶条在薄膜的进给侧将被收缩，而在送出侧将被拉伸，因此与这些橡胶条431a进入接触的薄膜11借助于橡胶条的拉伸和收缩被均匀地拉伸，因此在薄膜11上产生的纵向皱折能被消除。
另外，如下面将要说明的那样，扩张辊被设置在不与卷筒接触的位置上，而且在卷绕薄膜时它靠近卷筒并总是与卷筒保持一固定的微小间隙，因此，在卷绕的自始至终，总能保持薄膜通过固定间隙的通路，至此，刚好在卷绕之前就消除了所产生的纵向皱折，而且能防止在卷筒上产生卷绕皱折。因此，可以生产出无卷绕皱折的优良的卷筒。
上述扩张辊431的位置控制将参照图26进行描述。薄膜11通过速度检测器435和扩张辊431被卷绕在卷芯13上，卷芯13由高速马达433驱动。当薄膜11开始卷绕在卷芯13上时，位于图26中双点划线所示位置的扩张辊431前进到实线所示的位置，而且扩张辊431停止在由间隙限定器441预定的间隙宽度为1的位置处，如图26所示。
在控制中，薄膜卷绕速度由速度检测器435检测，卷筒转速由转速检测器434检测，每一速度测定值被输入已卷绕的薄膜的直径检测器440，在此检测器中，卷筒15上已卷绕的薄膜的直径通过一个电子程序被计算，且计算值输入到相加器442中作为扩张辊431的参考位置指示。应该注意，卷筒15上已卷绕的薄膜的直径的计算是按照下式进行的D＝ 1/(π) · (V)/(N) (m)
即D∝ (V)/(N)其中，V薄膜速度(m/min.)N卷筒的转速(r.p.m.)π圆周率(无量纲)D卷筒上已卷绕的薄膜直径(m)。
在相加器442中，来自已卷绕的薄膜的直径检测器440的参考位置指示值和来自间隙限定器441的预定间隙值被相加在一起，并且其和值输入比较器443中作为扩张辊431的一个控制位置指示。另一方面，角度检测器437通过臂432和轴436检测扩张辊431的位置，并将位置信号反馈到比较器443。在比较器443中，来自相加器442的位置控制指示与来自角度检测器437的位置信号进行比较。
另外，将比较器443作出的比较结果电子信号输入控制器444中。在控制器中，确定扩张辊431是否处于预定位置，如果扩张辊431前进得过多，则向马达438发出回退信号;如果它前进得不够，则向马达438发出前进信号;以此方式有效地自动控制扩张辊431的位置。这样，随着时间的增加，卷筒的直径被检测，而且在将薄膜11卷绕在卷芯13上的同时，控制扩张辊431向后运动的位置，以保持预定间隙1总为定值。一旦预定量的薄膜11被卷绕在卷芯13上，那么扩张辊431回退到图26中双点划线所示的位置。在此位置，扩张辊431不妨碍回转架16的转动。应该注意，上述位置控制是由闭环控制系统实现的。该系统包括转速检测器434、速度检测器435、已卷绕的薄膜的直径检测器440、间隙限定器441、相加器442、角度检测器437、比较器443、控制器444、马达438、减速齿轮439和轴436。控制系统并不限于图26所示型式，而可对此作出改进。例如，与马达438藕联的机械旋转结构、减速齿轮439、轴436和臂432可由液压或气动旋转结构或往复运动结构代替。
如上所述，在最后提到的优选实施例中，由于在卷绕的自始至终以及在将要使薄膜卷绕在卷芯13上之前扩张辊431位于与卷筒间隔一固定微小间隙的位置，所以消除了以前在薄膜上所产生的纵向皱折，并且能防止在卷筒15上产生卷绕皱折，进而可生产出无卷绕皱折的优良的卷筒。
如上详述，根据本发明，由于在切割薄膜的同时，将电荷传到薄膜上进而借助于薄膜端吸附到卷芯上而进行无胶带卷绕，因此就不需要在切割之前将薄膜环绕在卷芯上，并且就消除了处于卷筒卷绕端的且与卷芯接触的那部分薄膜因受到划伤而造成的损失。由此使薄膜生产量大为提高。
此外，由于一对用于将薄膜压到刀片上的压力元件和一个与薄膜接触而进行切割的刀片彼此相对布置，且使薄膜插入其间，因此切割时此对压力元件使薄膜中的张力增加。另外，由于此对压力元件压着薄膜使之难以躲避刀片，所以薄膜的切割端呈优良断口的形状。因此，一个优点是，在为使用而复卷卷绕在卷筒上的薄膜时，可以显著地减少不合格部分。随着切割和卷绕速度的提高，上述优点将变得更加显著。
同时，根据本发明，由于一对用于将薄膜压到刀片上的压力元件和一个与薄膜接触而进行切割的刀片彼此相对布置，且薄膜插入其间，以及由于设置了增加压力元件摆动速度的装置，所以切割时此对压力元件使薄膜中张力增加。另外，由于此对压力元件压着薄膜使之难以躲避刀片，所得以实现高速切割，而且使薄膜切割端呈优良的断口形状。另外，通过一个安装在刀片上的加热器将刀片加热到高于薄膜熔点的温度，使得切割更可靠。
另外，根据本发明，通过使用连续的半圆形刀片作为可加热的刀片，能可靠地对薄膜进行切割，且减小了切割长度。
另外，根据本发明，由于一对支承元件和一个与薄膜压力接触而进行切割的刀片彼此相对布置，且薄膜插入其间，以及由于刀片运动到此对支承元件之间而切割薄膜，所以切割时薄膜中张力增加。另外，由于此对于支承元件压着薄膜使之难以躲避刀片，所以使薄膜切割端呈现优良的断口形状。
同时，根据本发明 由于一根刀片转轴设置在能插入此对支承元件之间的刀片中，使得刀片能沿着卷芯表面高速运动，切割薄膜时，薄膜切割端及其附近被向导，使之沿卷芯伸展而抑制了薄膜相对于卷芯的漂浮。因此，在切割的同时，薄膜被平整地吸附到卷芯表面，而不会发生薄膜切割端与卷芯表面脱离或漂浮起来的现象。这样可以完全消除薄膜切割端的弯折现象，而由弯折引起的皱折也能被预先防止，因此本发明能提供很大的优越性。其中，卷筒的产量得以提高，卷绕形状更加美观。此外，由于支承元件和刀片设置在薄膜切割位置附近，且彼此相对布置使薄膜插入其间，以及由于提高了切割速度，所以刀片能将薄膜切断而不使其破碎，由此使薄膜的切割端质量得到改进而呈现图22所示的形状。其次，另一个优点是，在为了使用而将薄膜绕下时，薄膜的不合格部分被显著地减少了。随着切割和卷绕速度的提高，上述优点将变得更加显著。
另外，根据本发明，由于在将薄膜卷绕在卷芯上之前，一边利用扩张辊消除先前所产生的纵向皱折，一边进行卷绕，所以能够获得无皱折的优良的卷筒。其次，另一个优点是，在为了使用而复卷卷绕在卷筒上的薄膜时，薄膜的不合格部分被显著地减少。随着切割和卷绕速度的提高，以及随着薄膜宽度的增大，上述优点将变得更加显著。
由于在不超出本发明的实质的情况下，可对上述结构做出许多改变和改进，所以上述描述和附图中显示的所有事项都是说明性的，并不意味着限制本发明构思。
权利要求
1.一种借助于压辊、压力元件及刀片自动地切割和卷绕薄膜等软片类材料的回转式自动切割卷绕设备，其特征是所述设备包括安装在一个摆动臂上的静电充电装置，它用于将静电荷传到所述软片类材料的切割端部分和(或)传到一个卷芯的表面，一个刀片和一对压力元件，所述刀片和所述一对压力元件可摆动地方与所述软片类材料对置，而且在切割位置，上述压力元件定位在使所述刀片插入其间的位置。
2.一种借助于压辊、压力元件及刀片自动地切割和卷绕薄膜等软片类材料的回转式自动切割和卷绕设备，其特征是所述设备包括安装在一个摆动臂上的静电充电装置，它用于将静电荷传到所述软片类材料切割端部分和(或)传到一个卷芯的表面，一个刀片和一对压力元件，所述刀片和所述一对压力元件可摆动地方与所述软片类材料对置，而且所述一对压力元件被设置成在切割位置能干分别进入预先等待的所述刀片的前侧和后侧。
3.根据权利要求
2的一种自动切割和卷绕薄膜等软片类材料的设备，其特征是在所述静电充电装置附近安置了一个吹气喷嘴。
4.一种借助于压辊、压力元件和刀片自动地切割和卷绕薄膜等软片类材料的回转式自动切割和卷绕设备，其特征是所述设备包括安装在一个摆动臂上的静电充电装置，它用于将静电荷传到所述软片类材料的切割端部分和(或)传到一个卷芯的表面，设置在摆动加速机构上的一个刀片和一对压力元件，所述刀片和所述一对压力元件可摆动地与所述软片类材料对置。而且所述一对压力元件被设置成在切割位置能以高速分别进入预先等待的所述刀片的前侧和后侧。
5.根据权利要求
4的一种自动切割和卷绕薄膜等软片类材料的设备，其特征是所述摆动加速机构包括一个设置于所述摆动臂和一个用于安装所述臂的元件之间的弹簧，和用于启动所述摆动臂的压力缸。
6.根据权利要求
1或2的一种自动切割和卷绕薄膜等软片类材料的设备，其特征在于所述刀片配备有一个加热器并且有连续的半圆形状。
7.一种借助于压辊、支承元件和刀片自动地切割和卷绕薄膜等软片类材料的回转式自动切割和卷绕设备，其特征是所述设备包括安装在一个摆动臂上的静电充电装置，用于将静电荷传到所述软片类材料的切割端部分和(或)传到一个卷芯的表面，一个刀片和一对支承元件，所述刀片和所述一对支承元件可摆动地方与所述软片类材料对置，而且所述刀片被设置成在切割位置能进入预先等待的所述一对支承元件之间。
8.根据权利要求
7的一种自动切割和卷绕薄膜等等软片类材料的设备，其特征是所述静电充电装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.根据权利要求
7的一种自动切割和卷绕薄膜等软片类材料的设备，其特征是所述设备包括一个刀片，刀片切割时的运动轨迹被设计成沿卷芯表面延伸。
10.一种借助于压辊、压力元件和刀片自动地切割和卷绕薄膜等软片类材料的回转式自动切割和卷绕设备，其特征是所述设备包括安装在一个摆动臂上的静电充电装置，它用于将静电荷传到所述软片类材料的切割端部分和(或)传到一个卷芯的表面，相对于所述软片类材料可摆动地对置的一个刀片和一对压力元件，一个与所述软片类材料进入接触的扩张辊，它设置在所述软片类材料的卷筒附近，该卷筒是由卷绕在卷芯上的软片类材料而形成的。
11.根据权利要求
10的一种自动切割和卷绕薄膜等软片类材料的设备，其特征是所述扩张辊由下列元件构成一对倾斜的凸轮，一对在所述倾斜凸轮的环形槽中滑动的旋转件，和一组其两相对端安装在所述旋转件上的橡胶条。
专利摘要
在本发明的回转式自动切割和卷绕薄膜等软片类材料的设备中。为了消除由于先有技术中不使用胶带进行卷绕而在薄膜切割端部分产生的划伤和(或)不平整变形，以及为了消除在卷筒上产生的皱折，在摆动臂上装了静电充电装置。它用于将静电荷传到薄膜切割端部分和(或)传到卷芯表面上。一个刀片和一对压力元件摆动地与薄膜对置。其布局是，在切割位置此对压力元件定位在使刀片插入其间的位置。
文档编号B65H23/34GK87101973SQ87101973
公开日1987年11月18日 申请日期1987年3月17日
发明者铃木勉, 岸本和夫, 中村胜已 申请人:三菱重工业株式会社导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan