Результат интеллектуальной деятельности: ПЕРЕМАТЫВАТЕЛЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БУМАЖНЫХ ЛОГОВ

Настоящее изобретение относится к перематывателю для изготовления бумажных логов.

Известно, что изготовление бумажных логов, из которых получают, например, рулоны туалетной бумаги или рулоны кухонной бумаги, включает в себя подачу полотна бумаги, образованного одним или несколькими наложенными слоями, по заданному пути, где несколько операций выполняются до образования логов, включая поперечный предварительный надрез бумажного полотна для образования линий предварительной резки, которые делят его на разделяемые листы. Изготовление бумажных логов подразумевает использование картонных трубок, обычно называемых «сердечниками», на поверхности которых распределено заданное количество клея для обеспечения приклеивания бумажного полотна к сердечникам, введенным в машину, которая изготавливает логи, обычно называемую «перематывателем». Клей распределяется по сердечникам, когда они проходят вдоль соответствующего пути, содержащего концевую часть, которая обычно называется «лотковой опорой» из-за ее вогнутой конфигурации. Формирование логов подразумевает также использование намоточных роликов за лотковой опорой, которые заставляют каждый сердечник вращаться вокруг своей продольной оси, тем самым, вызывая наматывание полотна на сердечник. Процесс заканчивается, когда на сердечник намотано заданное количество листов с приклеиванием края последнего листа на лежащий ниже лист, таким образом, образованного рулона (так называемая операция закрытия края). На этом этапе, лог выгружается из перематывателя.

В EP1519886 раскрыта перемоточная машина, выполняющая операции, описанные выше.

Недостаток, связанный с использованием обычных перематывателей, заключается в том, что бумажное полотно на начальной стадии наматывания на сердечник при фиксированном положении намоточных роликов, образует ряд более узких витков. Таким образом, готовый лог характеризуется зонами, которые являются более плотными по сравнению с другими зонами одного и того же лога, определяемыми упомянутой конфигурацией машины, в которой зон с плотностью намотки в радиальном направлении имеется больше и меньше сжатых областей, в которых плотность намотки ниже. Следовательно, внешний вид готового продукта не является оптимальным, а также существует более высокий расход бумаги, когда окончание процесса определяется достижением заданного диаметра лога. В этом контексте, плотность наматывания можно определить как количество листов, отсчитываемых вдоль радиального направления лога, деленное на радиальную длину зоны, где измеряется плотность наматывания. Для преодоления вышеупомянутого недостатка, в прошлом были изготовлены перематыватели, имеющие подвижный намоточный ролик, который позволяет лучше контролировать первые слои бумаги, намотанные на сердечник. Однако, такое решение по-прежнему поддается усовершенствованию, поскольку в определенной точке движения подвижного намоточного ролика, то есть когда образованный лог достигает заданного диаметра, последний при дальнейшем движении подвижного намоточного ролика сталкивается с конечной частью лотковой опоры и подвергается повреждениям, приводящим к разрушению бумажного полотна и, следовательно, к остановке машины.

Перематыватель, имеющий упругие средства, приспособленные для модификации формы концевой части направляющей, образующей путь, за которым следуют сердечники, раскрыт в WO02010/004521.

Основная цель настоящего изобретения заключается в уменьшении вышеупомянутых недостатков.

Другой задачей настоящего изобретения является обеспечение более эффективного направления сердечников вдоль их пути внутри перематывателя так, что сердечники не подвергаются проскальзыванию и, следовательно, к потере заданного взаимного положения точек клея, когда сердечники достигают намоточной станции.

Этот результат достигнут в соответствии с настоящим изобретением посредством перематывателя, имеющего признаки, указанные в п.1 формулы изобретения. Другие признаки настоящего изобретения являются объектом зависимых пунктов формулы изобретения.

Благодаря настоящему изобретению, возможно, изготавливать качественные бумажные логи, в которых распределение бумаги в радиальном направлении является более однородным. Кроме того, возможно обеспечить более низкое потребление бумаги, когда процесс образования логов заканчивается при достижении заданного диаметра, а внешний вид готового продукта становится лучше. Кроме того, улучшается направление сердечников внутри перематывателя.

Эти и другие преимущества, и признаки настоящего изобретения будут лучше всего поняты любым специалистом в данной области благодаря следующему описанию и прилагаемым чертежам, предусмотренным в качестве примера, но не рассматриваемым в ограничительном смысле, на которых:

Фиг.1 схематично представляет перематыватель (RW) в соответствии с настоящим изобретением;

Фигуры 2-5 схематично представляют различные этапы процесса образования логов в перематывателе и путь, по которому следуют сердечники, в соответствии с первым вариантом осуществления изобретения;

Фигуры 6-8 схематично представляют различные этапы процесса образования логов в перематывателе и путь, по которому следуют сердечники, в соответствии с дополнительным вариантом осуществления изобретения;

Фигуры 9 и 10 представляют собой две увеличенные детализации по фиг.6;

Фиг.11 представляет собой схематичный вид в плане снизу упомянутого пути;

Фиг.12 представляет собой детализацию по фиг.6;

Фиг.13 представляет собой детализацию по фиг.8;

Фиг.14 схематично представляет альтернативный вариант осуществления устройства, представленного на фиг.2.

Обращаясь к своей базовой конструкцией и со ссылкой на чертежи, перематывающая машина или перематыватель (RW) в соответствии с настоящим изобретением относится к типу, содержащему:

- станцию (F) подачи сердечника, для подачи сердечников (1), подаваемых из накопителя (S), в котором имеется вращающийся питатель (RF), который захватывает сердечник (1) за один раз и вводит его в направляющую, вдоль которой расположено калибровочное устройство (GD), содержащее ряд дозаторов (6) клея;

- средство для подачи и поперечного предварительного разрезания бумажного полотна (2), образованного одним или несколькими наложенными слоями, с рядом подающих роликов (R1, R2, R3), и роликов (RC) предварительного разрезания, расположенных вдоль пути подачи и предварительного разрезания бумажного полотна (2);

- средство для наматывания бумажного полотна (2) на сердечник (1) на намоточной станции (W) перематывателя с первым намоточным роликом (R4), расположенным за упомянутыми подающими и предварительно разрезающим роликами (R1, R2, R3, RC), и двумя дополнительными намоточными роликами (R5, R6), расположенными и действующими за первым намоточным роликом (R4) относительно направления, по которому следуют сердечники (1) и бумажное полотно (2); при этом второй и третий намоточные ролики (R5, R6) расположены за изогнутым участком (3) направляющей, который во взаимодействии с первым намоточным роликом (R4) ограничивает лоткообразный канал (СН) за упомянутым калибровочным устройством (GD); причем упомянутый канал (CH) последовательно пересекается сердечниками (1), на которые калибровочное устройство (GD) распределяет заданное количество клея и ограничивает входной проход для сердечников (1), движущихся к намоточной станции (W).

Первый намоточный ролик (R4) также выполняет функцию направления бумажного полотна (2), поступающего от подающих и предварительно разрезающих направляющих роликов, расположенных впереди относительно направления, по которому следует бумажное полотно (2).

Второй ролик (R5) находится ниже третьего ролика (R6) намоточной станции (W), и по этой причине он далее будет также упоминаться как «нижний намоточный ролик». Нижний намоточный ролик (R5) установлен на соответствующей опоре (S5), которая позволяет перемещать его от первого ролика (R4) в то время, когда диаметр лога (RO), образуемого на намоточной станции (W), постепенно увеличивается. Для этой цели, опора (S5) соединена с приводом (A5), который определяет ее перемещение, как указано стрелкой «F5», от и к первому ролику (R4). Привод (A5) в свою очередь соединен с блоком управления, известным, по сути, и не видимым на чертежах, который управляет им и который, следовательно, определяет положение опоры (S5) во время образования лога (RO). Намоточный ролик (R6), расположенный над нижним намоточным роликом (R5), установлен на конце рычага (B6), соединенного с приводом (A6), что позволяет приближать его к каналу (CH) и, соответственно, перемещать его в зависимости от текущего диаметра образуемого лога (RO). Привод (A6) также соединен с вышеупомянутым блоком управления. Специалистам в данной области техники известна система, образованная намоточными роликами (R4, R5, R6), опорой (S5), приводами (A5, А6) и блоком, управляющим этими приводами. Этап снятия готового лога (RO) с намоточной станции (W) и этап инициирования образования нового лога в одной и той же намоточной станции (W) также известны.

Вышеупомянутый канал (CH) ограничивает последний участок пути, по которому следуют бумажное полотно (2) и сердечники (1), перед поступлением в намоточную станцию (W). На сердечники (1) наносится заданное количество клея, предназначенного для приклеивания бумажного полотна (2) к одним и тем же сердечникам (1) в соответствии со способами, известными специалистам в данной области техники, в то время как сердечники (1) продвигаются вдоль заданного направления (А), образованного прямолинейным направляющим участком (100), подаваемые питателем (FR), для достижения канала (СН). Например, упомянутый прямолинейный участок (100) образован рядом моторизованных ремней (5), замкнутых в петли на шкивах (50), ось которых является горизонтальной и перпендикулярной вышеупомянутому направлению (А) продвижения, и соответствующим рядом неподвижных пластин (4), имеющих преобладающее продольное удлинение (преобладающую длину относительно толщины и высоты). Неподвижные пластины (4) расположены над ремнями (5). Моторизованные ремни (5) входят в зацепление с сердечниками (1), поступающими из станции (F) подачи, заставляя их катиться вверх по упомянутому каналу (CH). Калибровочное устройство (CD) содержит два ряда дозаторов (6), последовательно расположенных между пластинами (4). Дозаторы (6) распределяют клей сверху на сердечники (1) вдоль пути, образованного направляющим участком (100). Поэтому на каждый сердечник (1), пересекающий направляющую (100), наносится заданное количество клея в двух разных точках (G1, G2), служащих, как известно специалистам в данной области техники, для достижения приклеивания последнего листа лога в образовании в намоточной станции (W) с нижележащим листом того же лога и, соответственно, приклеивания первого листа нового лога к соответствующему сердечнику (1).

Криволинейный участок (3) имеет форму лотковой опоры, расположенной за прямолинейным участком (100) и образован рядом пластин (30), расположенных бок о бок и продольно выровненных с ремнями (5), так что задняя сторона (300) каждой пластины (30) приближается к соответствующему ремню (5).

Задняя сторона (300) пластин (30) установлена на валу (301), ось которого является горизонтальной и параллельной осям вышеупомянутых роликов (R4, R5, R6) намоточной станции. Задняя сторона (300) пластин (30) механически соединена с опорой (S5) нижнего намоточного ролика (R5). Следовательно, когда опора (S5) нижнего намоточного ролика (R5) опущена, пластины (30) вращаются вокруг оси (x-x) вала (301) так, что передняя сторона каждой пластины следует за роликом (R5) и не остается в ее начальном положении. Следовательно, лог (RO), образуемый при наматывании на станции (W), не сталкивается с передней стороной (302) пластин (30), то есть с передней стороной лотковой опоры, и подвержен практически постоянному давлению от самого начала до конца процесса наматывания. Таким образом, бумажное полотно, намотанное на сердечник (1) на станции (W), является более равномерно распределенным, не приводя к появлению более уплотненных зон и менее уплотненных зон. Следует отметить, что передняя сторона пластин (30) является стороной, обращенной к нижнему намоточному ролику (R5).

В дальнейшем криволинейный участок (3) направляющей также обозначается как лотковая опора (3).

На фиг.9, вращение пластин (30) обозначено стрелкой «F30».

На практике, управляемый поворот пластин (30) определяет контролируемое изменение геометрии, то есть формы и размеров канала (СН) в непосредственной близости или ролика (R5). В действительности, благодаря упомянутому управляемому повороту, канал (CH) является увеличенным вблизи ролика (R5), где только началось формирование нового лога, последнее может приносить пользу от большего пространства без вмешательства в переднюю сторону пластин (30).

Понятно, что управляемое перемещение пластин (30) также может быть получено посредством независимого привода. В этом случае ранее упомянутое механическое соединение между пластинами (30) и опорой (S5) не предусмотрено.

Фигуры 6-8 представляют дополнительный вариант осуществления настоящего изобретения.

Более конкретно, нижняя сторона канала (СН) снова образована рядом пластин (30), расположенных бок о бок и продольно выровненных с ремнями (5) таким образом, что задняя сторона (300) каждой пластины (30) приближена к передней части соответствующего ремня (5). В этом случае, однако, пластины (30) являются неподвижными, а дополнительная пластина (31) расположена между каждой неподвижной пластиной и нижним намоточным роликом (R5) таким образом, что каждая дополнительная пластина образует удлинение соответствующей пластины (30) которая, в свою очередь, жестко связана с опорой (S5). Другими словами, направляющая лотковая опора (3) имеет неподвижную часть (образованную пластинами 30) и часть (образованную удлинителями 31), которая перемещается синхронно с опорой (S5) нижнего намоточного ролика (R5). Посредством соединения задней части (310) удлинителей (31) с опорой (S5), предусмотрено устройство, которое обеспечивает особенно простой синхронизм между перемещением опоры (S5) и перемещением удлинителей (31), так как достаточно управлять только приводом (A5). Предпочтительно, задние части (310) упомянутого удлинителя (31) установлены на общей опоре (S31), которая продолжается параллельно оси нижнего намоточного ролика (R5) и которая прикреплена к опоре (S5) последнего. Даже в этом случае, изменение будет происходить в форме и размерах канала (СН) вблизи ролика (R5) с ранее описанными преимуществами.

Однако понятно, что упомянутые удлинители (31) могут перемещаться с помощью независимого привода.

Со ссылкой на пример, представленный на фиг.14, опоры нижнего намоточного ролика (R5) продолжаются на его задней стороне, образуя лотковую опору (3), которая является поворотной назад на валу (301), а на ее передней стороне, соединенной с приводом (А5), в результате чего, когда привод (А5) активирован, как лотковая опора (3), так и ролик (R5) поворачиваются вокруг оси вала (310). В этом примере, привод (A5) управляет как перемещением ролика (R5), так и геометрией лотковой опоры (3).

Со ссылкой на все примеры, описанные выше, сердечники (1) направляются вдоль пути, образованного направляющей, содержащей изогнутый концевой участок (3), выполненный с возможностью ограничения вогнутого канала (СН) во взаимодействии с вышележащим роликом (R4), который, в свою очередь, направляет бумажное полотно (2) и взаимодействует с дополнительным роликом (R5) для наматывания одного и того же полотна на сердечники (1), пересекающие канал (CH), а упомянутый криволинейный концевой участок (3) содержит участок (30, 31), который синхронно перемещается с упомянутым дополнительным роликом (R5) под управлением привода, управляющего синхронным перемещением, в то время как бумажное полотно наматывается на сердечники (1), изменяя, таким образом, форму и размеры канала (CH) вблизи дополнительного ролика (R5).

В общем случае, перематыватель согласно настоящему изобретению содержит средство подачи, предназначенное для подачи бумажного полотна (2), направляющее средство для направления нескольких сердечников (1) последовательно вдоль заданного пути между станцией (F) подачи сердечников (1) и намоточной станцией (W), в которой на каждый сердечник (1) наматывается заданное количество полотна (2), средство (R4, R5, R6) наматывания, выполненные с возможностью наматывания бумажного полотна (2) на сердечники (1) в намоточной станции (W), причем упомянутое направляющее средство содержит направляющую, имеющую изогнутый концевой участок (3), который заканчивается в намоточной станции (W), и который во взаимодействии с намоточным средством образует канал (CH), пересекаемый каждым сердечником (1) перед достижением намоточной станции (W) и, предпочтительно, перематыватель содержит средство, предназначенное для управления циклическим изменением геометрии концевого участка направляющей (3), в то время как средство наматывания выполняет наматывание полотна (2) на сердечники (1), так что циклически высота концевой части канала (CH) изменяется между, например, заданным минимальным значением (h1) и заданным максимальным значением (h2).

Как показано на фиг.12 и фиг.13, упомянутая высота измеряется, например, в радиальном направлении относительно ролика (R4).

Согласно другому аспекту изобретения, упомянутая направляющая содержит прямолинейный участок (100) перед изогнутым участком (3).

В другом аспекте изобретения, описанном выше со ссылкой на пример, представленный на фигурах 2-5, задняя сторона криволинейного участка (3) упомянутой направляющей соединена со средством поворота, управляющим ее циклическим поворотом вокруг горизонтальной оси (x-x), причем угловая амплитуда упомянутого поворота является заданной; а упомянутый изогнутый участок (3) образован множеством элементов (30), каждый из которых соединен с упомянутым средством поворота и снабжен задней частью (300), установленной на вращательном валу, ориентированном вдоль упомянутой оси (x-x).

В соответствии с дополнительным вариантом осуществления изобретения, концевая или передняя сторона изогнутого участка (3) образована подвижными удлинителями (31), связанными с неподвижными элементами (30).

Как показано на фиг.9 и фиг.12, верхний край (303) пластин (30), то есть сторона лотковой опоры (3), обращенная к ролику (R4), имеет зазубрины. Аналогично, как представлено на фиг.10, нижний край (40) пластин (4), то есть, сторона пластин (4), обращенная к ремням (5), имеет также зазубрины. Функция этих зазубрин состоит в том, чтобы создать особенно высокий коэффициент трения, когда образованы одинаковые зазубрины. На практике, в направляющей (100) зазубрины предусмотрены на верхней стороне (образованной нижним краем 40 пластин 4). Аналогично, в лотковой опоре (3) зазубрины предусмотрены на нижней стороне (образованной верхним краем 303 пластин 30). Другими словами, путь сердечников (1) ограничен неподвижной стороной (которая в направляющей части 100 имеет нижний край 40 пластин 4, тогда как в канале CH находится верхний край лотковой опоры 3, т.е. верхний край пластин 30) и противоположной подвижной стороной (которая в направляющей части 100 образована верхней частью ремней 5, а в канале CH она образована поверхностью ролика R4); и упомянутая неподвижная сторона (40, 303) имеет поверхностную структуру, выполненную с возможностью предотвращения проскальзывания сердечников (1) на ней, в то время как одни и те же сердечники (1) прокатываются под действием тягового усилия, оказываемого на них упомянутой подвижной стороной. Эта особенность пути, по которому следуют сердечники (1), подразумевает более точное направление их, что предотвращает любое возможное проскальзывание сердечников, или в любом случае проскальзывание сердечников резко уменьшается. Поэтому всегда можно обеспечить правильную передачу клея (G1, G2) от сердечника к первому листу нового лога, который должен быть образован, и от сердечника последнего листа лога в образование, ведущее к лучшему качеству готового продукта. Зазубрины представляют собой возможный вариант осуществления структуры поверхности упомянутой неподвижной стороны пути, по которому следуют сердечники (1).

В качестве альтернативы, упомянутая неподвижная сторона может быть с насечкой или может быть снабжена покрытием из фрикционного материала или может быть покрыта каучуком с высоким коэффициентом трения.

Поэтому, в соответствии с этим аспектом изобретения, это расположение направляющей (100, 3) для сердечников (1), имеющей неподвижную и подвижную сторону, предназначенную для контакта с сердечниками (1), а неподвижная сторона направляющей имеет поверхностную структуру, выполненную с возможностью предотвращения проскальзывания сердечников (1) на ней, в то время когда сердечники прокатываются под действием тягового усилия, оказываемого посредством подвижной стороны направляющей.

Если направляющая имеет две различные части (например, со ссылкой на примеры, описанные выше, два непересекающихся участка), каждый из этих участков имеет неподвижную сторону и подвижную сторону, а неподвижная сторона имеет вышеупомянутую поверхностную структуру.

На практике, детали исполнения могут изменяться любым эквивалентным образом, что касается отдельных элементов, описанных или иллюстрированных, без, тем самым, отклонения от объема принятого решения и, таким образом, остающихся в пределах защиты, обеспечиваемой настоящим патентом.