CN102762471A - 复卷机和重新卷绕方法 - Google Patents

Abstract

一种复卷机包括：第一卷绕辊子（1），其中幅材材料（N）围绕该第一卷绕辊子而被引导，并且所述第一卷绕辊子限定了至少一部分卷绕架；卷绕芯部(A)的支撑面，该支撑面被设置为能接收卷绕芯部并能使所述卷绕芯部朝向卷绕架被输送，所述支撑面与第一卷绕辊子（1）一起限定了卷绕芯部(A)的进给通道（9）；幅材材料的断开部件（17），所述断开部件能被***到通道内以断开幅材材料，所述断开部件与幅材材料相互作用以使幅材材料被断开；用于对断开部件进行控制的马达（19），其中当断开部件位于通道（9）内部时，所述马达对断开部件进行控制从而改变断开部件的速度。

Description

复卷机和重新卷绕方法

技术领域

本发明涉及一种复卷机，其用于制造卷绕在管状卷绕芯部的幅材材料的圆材。

本发明还涉及一种用于制造围绕管状卷绕芯部的幅材材料的圆材的新的卷绕方法。

背景技术

在被卷绕的幅材材料的圆材（例如卫生纸卷、厨房餐巾卷或类似物）的制造中，首先形成了被称作母卷筒的大直径卷筒，随后所述幅材材料从上述大直径卷筒中解卷并重新卷绕为小直径尺寸的圆材，所述小直径尺寸对应于销售用的最终产品的尺寸，所述圆材的轴向长度等于旨在最终使用的卷筒的轴向尺寸的若干倍。这些圆材随后被切割以形成旨在使用的卷筒，所述卷筒被包装。

复卷机，特别是用于薄纸加工领域的复卷机，用于生产卫生纸卷、厨房餐巾卷以及类似的产品，并且所述复卷机是能处理以高速甚至是大于或等于1000m/min的速度进给的一层或更多层纤维素纤维的全自动高速复卷机。因此现代的复卷机以高速形成卷绕材料的圆材，速度高达每1-2秒或者更短的时间形成一个圆材。

在圆材卷绕完成后必须执行一系列操作，所述操作作为整体被定义为“相位变换”。在相位变换中执行操作以断开幅材材料、卸载完成的圆材、将幅材材料的前导边缘（由断开幅材材料得到）固定到插在复卷机中的新的卷绕芯部上并开始新圆材的卷绕。

由于幅材材料的平均速度在相位变换期间不能变更，因此这些操作必须以非常快的频率进行以避免使制造周期变慢。反过来说，幅材材料的速度在该幅材材料将被断开的区域内仅存在可能的局部变化。

US-A-5979818描述了新一代的复卷机，其中幅材材料被卷绕在优选地由一组三个卷绕辊子形成的卷绕架中。幅材材料绕第一卷绕辊子被引导并穿过在第一卷绕辊子和第二卷绕辊子之间限定的卷绕夹持部。位于该夹持部上游的是卷绕芯部的支撑面，所述卷绕芯部被***到在所述支撑面和第一卷绕辊子之间限定的一通道的入口中。在这一现有技术文献的某些实施方式中，沿着所述通道定位的是幅材材料断开部件，所述幅材材料断开部件优选地以这样的方式设计和设置即：通过将幅材材料挤压在第一卷绕辊子上并导致幅材材料在挤压位置和正被卷绕在卷绕架中的圆材之间局部减速而断开所述幅材材料。这一减速导致了幅材材料的张紧并最终导致了所述幅材材料被断开，所述断开优选地是沿着由位于卷绕架上游的穿孔器形成的穿孔线发生。

基于这一原理的复卷机能非常灵活、可靠且能够以非常高的速度（等于或甚至大于1000m/min）制造具有较大轴向长度的圆材。

利用这些复卷机生产出的产品易于进一步改进，由于卷绕在每一卷绕芯部上的卷绕材料在其最内的一圈具有回折部，由于回折部所具有的长度，其至少对于某些类型的产品构成了轻微的缺陷。该回折部的长度取决于幅材材料被断开的位置。此断开位置定位在与幅材材料和新的卷绕芯部的接触位置相距一定距离处。幅材材料的在固定到新的卷绕芯部的位置和断开位置之间的部分被折叠以形成长度对应于这两个位置之间的距离的回折部。

另外，断开部件设置有压力垫，所述断开部件通过所述压力垫将幅材材料压在卷绕辊子上。由所述压力垫施加的压力导致压力垫快速磨损，由此导致压力垫需要调整，否则压垫在某一位置处将不再能充分压紧卷绕辊子且不再能导致幅材材料的断开。典型地，这一调整必须大约每两星期进行一次，由于这是机械调整，因此需要人工操作。

在上述专利的教导的基础上设计出的现有的复卷机的某些实施例中，由断开部件施加到卷绕辊子上的压力高并且导致整个复卷机振动。除了表现出导致机械部件的磨损和噪音的结构问题以外，由于幅材材料的撕裂可能不在与幅材材料的精确的穿孔线一致的期望的位置进行，这可能在复卷机的正确操作上存在消极的作用。

US-A-2004/0061021、US-B-6877689以及US-B-7175127公开了复卷机，其中幅材材料断开部件以如下方式被控制，即：使其导致由与断开部件相接触的区域和与***到卷绕通道内的新芯部相接触的区域限定的幅材材料的两个位置之间的幅材材料的撕裂。在这种方式的操作中，能获得更短的回折部。然而，由于在相位变换中减少了对幅材材料的控制，因此复卷机失去了其很大一部分的可靠性且更难获得高的生产速度。

发明内容

根据一个方面，本发明的目的是制造一种能全部或部分地克服现有技术中复卷机的至少一个缺陷的复卷机。本发明的某些实施方式的目的是提供一种更有效率的复卷机，特别是一种即使在高的生产速率且不失去现有技术已知的最现代和最可靠的复卷机的典型的优点的情况下，也能获得更佳质量的产品的复卷机。

本发明的某些实施方式的目的是提供一种复卷机，其中用于调节幅材材料的断开部件的操作的频率被降低和/或其中调节以不需要长时间停机且不需对卷绕机部件进行机械操作的更有效的方式进行。

本发明的其他实施方式的目的是提供一种复卷机，其中由幅材材料断开部件的操作导致的振动被减小。

基本上，在本发明的一个实施方式中，提供了一种用于围绕管状芯部卷绕幅材材料的复卷机，所述复卷机包括：第一卷绕辊子，所述卷绕材料围绕所述第一卷绕辊子被引导，所述第一卷绕辊子至少部分地限定了卷绕架；优选的第二卷绕辊子，该第二卷绕辊子与第一卷绕辊子一起限定了夹持部，幅材材料穿过该夹持部被进给；卷绕芯部支撑面，所述卷绕芯部支撑面被设置为能接收卷绕芯部并将所述卷绕芯部朝向卷绕架输送，该卷绕芯部支撑面与第一卷绕辊子一起限定了卷绕芯部的进给通道，所述卷绕芯部在所述进给通道中被进给且与所述支撑面及围绕所述第一卷绕辊子而被引导的幅材材料相接触；用于将卷绕芯部***到所述进给通道中的卷绕芯部***器；能***到所述进给通道中以对幅材材料进行断开的幅材材料断开部件，所述幅材材料断开部件与第一卷绕辊子相互作用并与围绕所述第一卷绕辊子而被引导的幅材材料相互作用以将幅材材料断开；优选的用于控制所述断开部件的马达，当断开部件定位在所述进给通道内时，所述马达对断开部件进行控制从而改变断开部件的速度。具体地，在完成对幅材材料的断开后，断开部件被加速。即使通过将断开部件保持在非常接近新的芯部处来执行幅材材料的断开，这一加速也能避免断开部件和沿所述进给通道前进的新的芯部之间的碰撞。这减小了幅材材料的前导部分的长度，在开始围绕新的芯部卷绕时，该前导部分回折。

速度变化总体上必须成为不带运动反向或带运动反向的加速。加速可以被理解为断开部件没有反向运动的前进运动的加速，或者可以被理解为运动方向的反向的加速。在优选的实施方式中，在合适的可编程电子控制单元的控制下，马达导致了断开部件的加速。

当断开部件位于芯部的进给通道内时，通过改变断开部件的速度可以使断开部件与处于理想速度的幅材材料相互作用以断开幅材材料，并继而改变断开部件的速度（使速度反向或不反向，并因此使运动方向反向或不反向）以避免与正沿着所述进给通道而被进给的芯部发生碰撞。以这种方式，可以使幅材材料的断开位置移动至更接近***到进给通道中的卷绕芯部，从而减小卷绕在新的卷绕芯部上的幅材材料的尾部边缘的长度，进而在不需要减小由幅材材料的进给速度决定的生产速度的情况下生产更高质量的圆材.

在本发明的某些优选的实施方式中，对断开部件进行操作的马达可以被设计和控制为对断开部件进行控制，以使得断开部件在所述进给通道中以相对于所述芯部沿进给通道进给的方向相反的进给方向***并前进。在这种情况下，在幅材材料的断开步骤期间，断开部件朝向所述进给通道的芯部***端运动并因而朝向在那里***的芯部运动。随后，使断开部件的运动反向，所述断开部件远离进给通道的***端运动。基本上，断开部件在卷绕芯部下游且接近卷绕架的位置被***到芯部的进给通道中。随后，断开部件继续朝向进给通道的入口运动，即相对于通道中芯部和幅材材料的进给方向而在相反的方向上运动。通过断开部件与幅材材料相互作用，例如将幅材材料挤压到卷绕辊子上，这确保了断开部件会导致处于与幅材材料相接触的位置和正在卷绕架中被卷绕的圆材之间的幅材材料的断开。随后，通过使断开部件的运动反向，断开部件从上所述进给通道撤出，从而使得该断开部件从与其被***到进给通道中的区域基本相同的区域中退出。

在断开部件运动的第二步中，断开元件因此在基本上与卷绕芯部的进给方向相一致的方向上运动，从而避免了与卷绕芯轴的碰撞。

换言之，在此实施方式中，对断开部件根据往复运动（优选地为旋转往复运动）进行控制，使其在一个方向然后再在相反方向沿着相同的轨迹行进，断开部件与幅材材料相互作用并导致幅材材料在所述断开部件的轨迹的反向点被断开。

利用这种类型的构造，可以减小在幅材材料被断开后被回折的幅材材料尾部的长度，还可以减小由于断开部件对卷绕辊子的作用而导致的卷绕机中的振动。另外，还可以调节断开部件以在不需要停机且不需要对机械部件进行人工操作的情况下补偿磨损。事实上，在这种情况下可以从控制面板执行上述调节，从而改变能导致断开部件的操作的马达的运动。当断开部件的垫变得有磨损时，延伸断开部件的轨迹并将使运动反向的位置移至更接近所述进给通道的入口就足够了，因此总能得到将断开部件压到卷绕辊子上的足够的压力，从而足以实现幅材材料的撕裂。例如，相对于卷绕芯部的进给方向而在相反的方向上使幅材材料断开部件的旋转角度每星期增加百分之一度就足够了。

除了可以通过控制面板的界面从而不需要在机械部件上进行手工操作地执行该调节以外，在本发明的此实施方式中，本发明设置有在整个相位变换周期期间不用使旋转运动反向而进行旋转的断开部件，并相对于传统的卷绕机具有显著地更少的磨损。这是由于可以将垫和幅材材料之间所需的压力维持在恒定最小值，并仍足以导致撕裂。根据本发明一特别有利的实施方式，可以根据限定了穿孔线的各穿孔之间的幅材材料部分的阻抗力来调节垫和幅材材料之间的该压力。以这种方式，撕裂的发生与产品的类型有关。可替代地或附加地，可以根据幅材材料的速度来调节垫和幅材材料之间的该压力。事实上，当速度增加时，导致幅材材料的撕裂所需的垫施加到幅材材料的压力更低。

由于垫和纸之间的压力较低（并因此使垫施加到辊子上的推力更小），因此还获得了振动的减少并由此导致了由振动效应所导致的机械应力减少或消除，幅材材料断开不精确以及撕裂不沿穿孔线（卷绕机必须沿着该穿孔线对幅材材料进行撕裂）进行的风险也被减少或被消除。

在其他实施方式中，断开部件受控制以在芯部进给通道内运动且其前进速度不反向，但在断开部件已与幅材材料相互作用从而导致幅材材料的断开后，断开部件被加速。基本上，使断开部件沿着进给通道相对于幅材材料的进给速度以低速前进，通过断开部件与幅材材料相互作用而使得所述幅材材料减速，从而导致幅材材料的断开。随后，断开部件的速度增加以防止与在所述进给通道内正被进给的芯部发生碰撞。在实践中，在某些实施方式中，断开部件在芯部进给通道中以变速前进：即，在第一较低速度下，断开部件与幅材材料相互作用并导致幅材材料与断开部件相互作用的位置的下游发生撕裂；在第二较高速度下，断开部件在与卷绕芯部相碰之前从所述进给通道撤出。以这种方式，使得幅材材料的断开位置更接近卷绕芯部和在卷绕辊子周围被引导的幅材材料之间的接触位置，因而减小了幅材材料的在绕卷绕芯部的第一圈形成时被回折的尾部的长度。

在某些实施方式中，断开部件在所述通道外部绕轴线进行旋转运动。在其他实施方式中，断开部件可以进行线性运动。

在某些实施方式中，断开部件受控制以与所述幅材材料相互作用并导致幅材材料被断开，所述断开部件以不超过幅材材料速度的70％且优选为不超过幅材材料速度的50％的速度运动。当断开部件进行旋转运动时，断开部件的速度是指所述断开部件在与幅材材料相接触的位置处的周向速度，因为正是这一速度决定了与幅材材料相互作用的情况并因而决定了为实现幅材材料的撕裂或断开所进行的动作。

在某些实施方式中，卷绕芯部在进给通道内的进给运动是受控的，例如通过提供设置在沿所述通道的一位置、与所述第一卷绕辊子相对并相隔一定距离的旋转部件，以允许卷绕芯部在第一卷绕辊子和旋转部件之间经过。所述旋转部件相对于芯部在所述进给通道中的进给方向定位在断开部件和幅材材料之间的相互作用区域的上游；旋转部件由致动器控制以控制芯部沿所述进给通道的进给运动。

根据不同的方面，本发明提供一种在复卷机中围绕卷绕芯部卷绕幅材材料的方法，该方法包括以下步骤：

－以一进给速度围绕至少部分地限定了卷绕架的第一卷绕辊子进给所述幅材材料；

－将卷绕芯部邻近所述第一卷绕辊子***通道中，所述通道在所述第一卷绕辊子和卷绕芯部的支撑面之间，所述卷绕芯部有利地与所述支撑面以及与围绕第一卷绕辊子被引导的幅材材料相接触；

－提供断开部件，所述断开部件有利地由马达控制；

－借助所述马达，将断开部件***所述通道中，并且使所述断开部件作用到沿着所述通道的所述幅材材料上，例如将幅材材料夹持在断开部件和第一卷绕辊子之间，以比幅材材料的进给速度低的速度使所述断开部件运动到与所述幅材材料接触，从而导致在所述卷绕架中的圆材和所述断开部件之间断开幅材材料；

－在断开幅材材料后，使断开部件加速并使其从所述通道退出。

根据如本发明的方法的某些优选的实施方式，断开部件通过在与幅材材料在所述通道中的进给方向相反的方向上的运动而被***到通道中，且所述断开部件被压到幅材材料上，从而导致幅材材料在断开部件和正在卷绕架中形成的圆材之间的位置被断开，并且随后断开部件反向运动以使其从通道移出。

本发明的另外的有益的特征和实施方式在附随的权利要求书中阐明，其形成了本说明书的整体的部分。

附图说明

借助示出了本发明的实用的非限制性实施方式的以下说明和附图将能更好地理解本发明，更具体的是：

图1A-1C示出了本发明第一实施方式中的复卷机的相位变换中的操作顺序；

图2A-2C示出了根据本发明的第二实施方式中的复卷机的类似的操作顺序；

图3示出了本发明的第三实施方式中的复卷机的示意性侧视图；

图4A-4C示出了具有不同构造的断开部件的类似于图2A-2C的顺序的顺序。

具体实施方式

首先参照图1A-1C，在一种可能的实施方式中，复卷机包括第一卷绕辊子1、第二卷绕辊子3以及第三卷绕辊子5。第一卷绕辊子1和第二卷绕辊子3在其间形成了卷绕夹持部7，幅材材料N穿过所述夹持部而被进给以将所述幅材材料在由三个辊子1、3、5组成的组所限定的卷绕架中被卷绕而形成圆材L。第三卷绕辊子由臂5A支撑从而使得所述第三卷绕辊子能被逐渐抬升并允许在卷绕架1、3、5中形成的圆材L的直径能够增加。基于上面描述的类型的卷绕辊子的使用的***复卷机的操作在本领域中是已知的并且在此不需要进行详细的描述。

在第一卷绕辊子1的柱形面和卷绕芯部A（卷绕芯部按顺序被***到复卷机中）的支撑面11之间形成通道9，所述通道在第一卷绕辊子1和第二卷绕辊子3之间的夹持部7的上游（相对于幅材材料N的进给方向）延伸。芯部A在通道9内部的***通过芯部***器13实现，所述芯部***器将芯部从给料输送器（未示出）拾起，沿所述给料输送器还可以设置有涂胶器以根据环向线或纵向线在卷绕芯部A上施胶以使幅材材料N在各圆材L卷绕的开始时得到粘结。图中所表示的芯部***器13纯粹是以示例的方式示出，应理解：所述芯部能利用任何合适形状的***器而被进给到复卷机中。

位于芯部A的支撑面11之下的是用于对整体上以附图标记17示出的断开部件进行支撑的支撑单元15。断开部件17围绕轴线B旋转，并且在卷绕芯部A的支撑面11之下并因此在卷绕芯部的通道9之外被放置在复卷机中。断开部件17的总体线条与例如在US-A-5979818中描述的断开部件相类似，US-A-5979818的内容被引入到本说明书中。然而，正如在下文将变得显然的是，对断开部件进行控制的方法与现有技术的复卷机中所提供的方法不同，以便能解决上述问题。

断开部件17的端部例如由一个或更多个垫17A组成或支承有一个或更多个垫，所述垫由具有高摩擦系数的材料（例如橡胶或类似物）制成，并优选地是弹性可变形的。这些垫17A与围绕卷绕辊子1被引导的幅材材料N相互作用以造成对幅材材料的挤压，并由此用于使幅材材料N相对于由卷绕辊子1的周向速度限定的卷绕速度减速。

断开部件17围绕轴线B的旋转运动由示意性地以附图标记19示出的马达进行控制。在图中马达19仅示意性地示出。该马达例如可以用相对于断开部件17的轴线B同轴地布置的马达代替，以将运动直接传送到断开部件。在其它实施方式中，在马达19和断开部件17的旋转轴之间可设置有齿轮、传动装置或者齿轮和传动装置的组合件。

马达19由在图1A中示意性示出的电子可编程控制单元21进行控制。电子可编程控制单元21还可以采用已知的方式连接到复卷机的其它部件（例如致动器、马达、传感器、编码器）和其它元件、组件、设备、单元或零件。例如，电子可编程控制单元21可以：连接到对第一卷绕辊子1、第二卷绕辊子3和第三卷绕辊子5的旋转进行控制的马达；连接到对芯部***器13进行控制的致动器；连接到穿孔器（未示出）；连接到控制卷绕辊子5的轴线远离以及朝向第一卷绕辊子1的轴线和第二卷绕辊子3的轴线运动的致动器，以及连接到复卷机的其它部件。总的来说，在卷绕芯部***所述复卷机期间，电子可编程控制单元21能够识别卷绕芯部A的位置以便以同步的方式对执行相位变换的部件进行控制，所述相位即指如下相位：在所述相位中已完成的圆材L从由第一卷绕辊子1、第二卷绕辊子3和第三卷绕辊子5限定的卷绕架中被卸载同时新的卷绕芯部A被***到所述复卷机中；幅材材料被断开、切割或撕裂以形成所述圆材L的尾缘和必须围绕新的卷绕芯部卷绕的新圆材的前导边缘；所述前导边缘被固定到新的卷绕芯部且幅材材料开始绕该新的卷绕芯部进行卷绕。为此目的，可以将来自与所述复卷机的一个或更多的部件相关联的编码器和/或借助传感器得到的信号输入提供给电子可编程控制单元21以沿卷绕芯部的进给路径检测所述卷绕芯部的位置。

参照图1A、1B、1C的顺序，将会在下文中描述相位变换或周期变换，即断开幅材材料、将由材料的断开所形成的自由边缘粘结到新的卷绕芯部并开始新圆材的形成以及在刚刚结束的卷绕周期中卸载完成的圆材。

图1A示出了位于由第一卷绕辊子1、第二卷绕辊子3和第三卷绕辊子5限定的卷绕架中的圆材L的卷绕的最终时刻。新的卷绕芯部A已经被***器13带入到通道9的入口，且位于在第一卷绕辊子1和第二卷绕辊子3之间限定的夹持部和与该夹持部相对的所述通道的端部之间。卷绕芯部A能被***器13保持在这一位置，所述卷绕芯部通过由复卷机的各个部件（尤其是通过断开部件17以及通过第一卷绕辊子1、第二卷绕辊子3和第三卷绕辊子5）执行的其余操作而被同步控制。

断开部件17目前根据箭头f17在顺时针方向（图1A中）旋转。所述断开部件仍然在所述芯部的进给通道9的外部但几乎要进入该进给通道。为此目的，所述芯部A的支撑面11通过由一系列相互并行的板11A构成的梳状结构以一种已知的方式形成，每个板限定了置于所述芯部的支撑面11上的一条线。正如图中所见，梳状结构的端部11B在处于下部的卷绕辊子3的环状通道的内部延伸，因而形成了连续的卷绕面以使所述芯部A从进入端进入到通道9中并前进到夹持部7并且从上述夹持部进入到由第一卷绕辊子1、第二卷绕辊子3和第三卷绕辊子5限定的卷绕架中。

在图1B中示出的步骤中，新的卷绕芯部A已经被***到进给通道9中并正通过滚动沿着所述进给通道前进。所述进给通道9具有等于或略微小于所述芯部A的直径的横向尺寸（即根据相对于卷绕辊子1的轴线的径向方向测量）。这一尺寸随着进给通道9的延伸可以不变或略微增加。以这种方式，***到进给通道9内的卷绕芯部A在一侧与支撑面11相接触且在相反侧与围绕卷绕辊子1被引导的幅材材料N相接触。所述芯部A在一侧与卷绕辊子1的轻微的干涉以及在另一侧与支撑面11的轻微的干涉导致了在与幅材材料N相接触的位置以及与支撑面11相接触的位置这两个相对的接触位置上能产生足够的压力以使所述芯部A沿着通道9滚动前进（如图1B所示）。所述芯部的进给速度，即所述芯部的中心点沿着通道9的速度等于与幅材材料N相接触的位置处的速度以及与支撑面11相接触的位置处的速度的矢量和的一半。

在此期间，所述断开部件17充分进入到了芯部进给通道9并前进直至其将幅材材料N压或挤到卷绕辊子1的柱形面上。

为此目的，断开部件17的径向尺寸使得在断开部件17的端部垫17A和第一卷绕辊子1之间能引起足够的干涉。幅材材料N因而被断开部件17(更准确地说是被断开部件的垫17A)挤压到卷绕辊子1的相对的表面上。在某些实施方式中，断开部件17具有相互隔开间隔且沿横向方向（即垂直于图的平面的方向并因此是平行于第一卷绕辊子1的轴线1A和第二卷绕辊子3的轴线3A的方向）排列的多个垫17A，根据某些实施方式，第一卷绕辊子1优选地具有带有如下特点的表面结构，在所述表面结构中，在对应于垫17A的位置设置有基本光滑的具有低摩擦系数的环形带和***到所述具有低摩擦系数的环形带之间的具有高摩擦系数的环形带（例如覆置有粘结部的环形带）。由于断开部件17的速度（即垫17A在与幅材材料N的接触位置处的周向速度）低于卷绕辊子1的周向速度（即卷绕材料N在圆材L上的卷绕速度），因此该表面结构导致了被垫17A挤压到卷绕辊子1的柱形表面的光滑环形带上的幅材材料滑动。以这种方式，在完成了在卷绕架1、3、5中的卷绕的圆材L和幅材材料N被断开部件17的垫17A挤压到卷绕辊子1的位置之间产生了幅材材料N的额外的张力。这一张力超过了幅材材料的撕裂点从而导致该幅材材料被断开并且因而导致了在幅材材料被断开部件17的垫17A挤压的位置和定位在由第一卷绕辊子1、第二卷绕辊子3和第三卷绕辊子5限定的卷绕架中圆材L之间的中间区域内形成了尾部边缘LC和前导边缘LT（图1B）。

这一撕裂通过适当地控制所述垫17A的周向速度（即断开部件17的速度）实现。该速度可以例如等于围绕卷绕辊子1的幅材材料N的进给速度的30％。

一旦幅材材料N已被断开，马达19引起断开部件17加速，所述断开部件因而远离正沿通道9滚动前进的芯部A。断开部件17的加速开始的时刻可以通过检测幅材材料的有效断开（例如利用光学***或检测幅材材料的张力的***）来决定。在其他实施方式中，在通过试验确定实现幅材材料的撕裂所需的时间（该时间是卷绕辊子的周向速度和断开部件17的周向速度之差的函数）以后，可以设定角加速度实施的时刻，该角加速度实施的时刻例如可以随由相位变换中的断开部件所处的角位置而变。

在进行相位变换的周期期间，通过沿着进给通道9以可变的速度对断开部件17进行控制，实现了使幅材材料N的断开点（即形成前导边缘LT和尾部边缘LC的点）朝向已***芯部的进给通道9内的芯部A与围绕卷绕辊子1被引导的幅材材料N相接触的点运动这一重要优点。结果，将使得幅材材料N的在围绕卷绕芯部A形成的卷绕材料的第一圈内侧回折的部分将比传统卷绕机中的相应部分小，同时保持了断开部件17在相对于围绕卷绕辊子1的幅材材料N的进给方向的下游而不是上游执行对幅材材料的断开这一重要优点。

图1C示出了随后的步骤，其中断开部件17已经从卷绕芯部的进给通道9撤出而已***通道内的卷绕芯部A继续沿着通道9滚动，幅材材料N开始绕卷绕芯部进行卷绕从而形成短的回折卷材边缘。此时，断开部件17能停止直到新的相位变换开始。有利地，由于胶C的胶合线（具体参见图1B）以给定的角位置被应用到芯部A以使得当幅材材料N被断开部件17断开时，所述胶合线被定位在芯部A被挤压到幅材材料N上的位置上（图1B），因此发生了幅材材料N到管状芯部A的胶合。

在上面的描述中，断开部件17由马达19在可编程控制单元21的控制下进行控制，其控制方式使得在断开部件相位变换期间前进与旋转运动总是在同一方向（箭头f17的方向）但以可变的速度进行：在第一时间间隔中，断开部件17以低速旋转以获得由所述幅材材料内部引起的张紧所造成的幅材材料的可靠撕裂；在第二时间间隔中，断开部件17被加速以避免与卷绕芯部A碰撞。

这就使得幅材材料N的断开点能被移动到更接近幅材材料被卷绕芯部A挤压的点，因此，最终使得新圆材的围绕卷绕芯部A形成的第一圈内侧的幅材材料回折长度能够减小。这是由于以下事实：因为在幅材材料已被断开以后断开部件17加速，因此避免了断开部件与卷绕芯部A的碰撞。即使是断开部件17在接近卷绕芯部A处动作，这一加速也能阻止与卷绕芯部A的碰撞，从而能够减小圆材L的第一圈中的幅材材料的回折长度；且即使是断开部件以低速动作，这一加速也能阻止与卷绕芯部A的碰撞，以确保在特别是弹性材料的情况下也能快速断开幅材材料。

图2A、2B和2C示出了在不同以及优选的实施方式中，复卷机的相位变换中的操作顺序。相同的附图标记表示与图1A、1B、1C中的部件相同或等同的部件。复卷机的结构基本上相同，但是对断开部件17的控制方式不同，这将从下面对图2A、2B、2C的顺序中所表示的相位变换的描述中变得显而易见。

简言之，在该实施方式中，断开部件17由马达19在可编程控制单元21的控制下进行控制，其控制方式使断开部件绕轴线B反向旋转运动。在第一时间间隔内，断开部件17逆时针（如图所示）旋转而朝向芯部的进给通道9的端部运动以执行对幅材材料的断开，而在第二时间间隔内，断开部件在相反方向旋转，即顺时针（如图所示）旋转，以从卷绕芯部的进给通道9的内部撤出并且因而避免与进给进入通道9内的新的卷绕芯部相碰撞。

更具体地，图2A示出了在相位变换期间的位置：在该位置中，***器部件13将新的卷绕芯部A携带至通道9的与第一卷绕辊子1和第二卷绕辊子3之间限定的夹持部7相对的入口。由第一卷绕辊子1、第二卷绕辊子3和第三卷绕辊子5形成的卷绕架内的圆材L已经被实际完成并且在幅材材料被断开后必须从卷绕架被卸载下来。

在图2B中，断开部件17位于芯部进给通道9内，卷绕芯部A已经开始沿进给通道在支撑面11上滚动前进，幅材材料N已被断开从而形成尾部边缘LC和前导边缘LT。同样在这个方案中，所述断开由于卷绕辊子1的速度（并因而是正被绕圆材L卷绕的卷绕材料N的速度）和断开部件17的垫17A的周向速度之间的速度差而产生。同样在这个方案中，垫17A相对于幅材材料N沿着进给通道9进给速度具有更低的速度和相反的方向。

在断开部件17的上游，幅材材料N变慢并且开始粘结在新的卷绕芯部A上。

此时，断开部件17的运动能够反向进行并从进给通道9撤出，如图2C可见。以这种方式，芯部的进给通道9保持空闲。卷绕芯部A能在不与断开部件17相碰撞的情况下朝向夹持部7滚动并滚入由第一卷绕辊子1、第二卷绕辊子3和第三卷绕辊子5限定的卷绕架内。

断开部件17在随后的变换周期之前，一直停留在该位置。

如参考图1A-1C的顺序的先前的观察，断开部件17的反向运动（如在先前的方案中断开部件17在通道19内的加速）可以根据对幅材材料有效断开的检测进行。优选地，然而，控制单元21以这样的方式进行编程，即：使得在断开部件已经达到通过试验确定的角位置以后，使断开部件17的旋转运动反向，其中该角位置能确保幅材材料的断开。在达到这一位置后运动反向。

在实践中，在该实施方式中，当断开部件17在通道9内并在卷绕芯部前面，即断开部件在新的卷绕芯部的下游且在新的卷绕芯部与将要从由第一卷绕辊子1、第二卷绕辊子3和第三卷绕辊子5限定的卷绕架中被卸载下来的圆材L之间时，断开部件17因此具有往复运动，优选但不必须地为具有方向反转的旋转往复运动。

在该实施方式中，再一次防止了芯部与断开部件17相碰撞，另外，由于幅材材料发生断开所沿的线与正被***的新的芯部A接近，因此在圆材内部折叠的幅材材料的回折部非常短。另外，在此方案中，断开部件17的交替运动（图示的实例中的旋转）的反向发生的角位置也可以被编程而改变。这使得复卷机能被调节以补偿断开部件17的垫17A的磨损，从而使运动反向的点逐渐移回。

在未显示的其他实施方式中，断开部件17的交替运动是线性运动，例如通过旋转马达和具有螺杆与螺母的传动器控制或者通过线性马达控制。

图2A、2B、2C中的复卷机进一步改进的实施方式在图3中示出。相同的附图标记表示与先前实施方式的部件相同或等同的部件。

在图3所示的实施方式中，例如由装配在位于卷绕芯部A的支撑面11之下的共用轴31A上的盘或辊子构成的旋转部件31，沿管状芯部A的进给通道定位。形成旋转部件31的各个盘从管状卷绕芯部A的支撑面11略微突出。

当断开部件17处于图3所示的位置时（与前面图2中所示的位置相同），管状卷绕芯部A在上部与围绕卷绕辊子1而被引导的幅材材料相接触并在下部与旋转部件31相接触。在由控制单元21控制的马达33的控制下，该旋转部件在由箭头f31所示的方向上旋转。卷绕辊子1的旋转方向和卷绕部件31的旋转速度以如下方式被控制，即：使得在已进入通道9的断开部件17作用在幅材材料N上并挤压幅材材料且在图3中的逆时针方向（箭头f17x）旋转时，卷绕芯部A减慢或甚至停止其沿着通道9的前进。当此断开部件7作用在幅材材料N上以导致幅材材料被断开时，通道9内的芯部A前进的临时停止或变慢防止芯部A与断开部件17相撞。随后，断开部件17的旋转反向（箭头f17y）并且卷绕芯部A能继续沿通道9滚动前进。为此目的，旋转部件31减速或甚至停止以至于芯部开始再次向前运动或无论如何使其前进运动加速。关于此内容，请注意：卷绕芯部A的中心的进给速度（fA）等于芯部A在一侧与支撑面11或与旋转部件31的接触点的速度与芯部在相对侧与围绕卷绕辊子1而被引导的幅材材料N的径向相对接触点的速度的矢量和的一半。

在图3的实施方式中，由于以受控的方式使芯部A沿着通道9的前进速度降低是可能的，因此可以降低断开部件17的加速度。可选择地，这样能实现复卷机的更高的生产速度和/或更高的操作可靠性和确定性。旋转部件31可以用于断开部件17的进给方向不发生反转的运动情况（图1A-1C），还可以用于断开部件17在断开幅材材料以后反向运动（图2A-2C）的情况。

图4A-4C示出了与图2A-2C的操作顺序类似的操作顺序，断开部件17结构的实施方式与图2A-2C中的不同。相同的附图标记表示与前面实施方式的实例的部件相同或者等同的部件。

可以理解的是，图中仅仅示出了一个实例，仅作为本发明的实用的示范，在仍不偏离本发明根本的范围和概念的情况下，本发明的形式或布置可以变化。在所附的权利要求中任何参考标记都是为了参考说明书和附图方便对权利要求的阅读而提供的，其并不是对由权利要求所代表的保护范围的限制。

Claims (24)

1.一种用于绕管状芯部卷绕幅材材料的复卷机，所述复卷机包括：

－第一卷绕辊子，所述幅材材料围绕所述第一卷绕辊子被引导，且所述第一卷绕辊子至少部分地限定了卷绕架；

－卷绕芯部支撑面，所述卷绕芯部支撑面被设置为接收卷绕芯部并将所述卷绕芯部朝向所述卷绕架输送，所述卷绕芯部支撑面与所述第一卷绕辊子一起限定了卷绕芯部的进给通道；

－幅材材料的断开部件，所述断开部件能被***到所述进给通道中以断开幅材材料，所述断开部件与幅材材料相互作用以使幅材材料被断开；其中当所述断开部件位于所述进给通道内部时，断开部件的速度被改变；

其特征在于，所述断开部件的速度被控制为：在所述断开部件已与所述幅材材料相互作用从而导致幅材材料被断开后，所述断开部件被加速。

2.如权利要求1所述的复卷机，其特征在于，所述断开部件由马达控制。

3.如权利要求1、2或3所述的复卷机，其特征在于，所述断开部件能绕所述进给通道外部的轴线进行旋转运动。

4.如权利要求2或3所述的复卷机，其特征在于，所述马达对所述断开部件进行控制，从而控制断开部件在所述进给通道中在一个方向上***和前进，并且在幅材材料被断开后，控制所述断开部件的进给方向反向。

5.如权利要求2-4中的一个或更多个所述的复卷机，其特征在于，所述马达对所述断开部件进行控制，从而控制断开部件在与所述幅材材料的进给方向及所述芯部沿所述进给通道的进给方向相反的前进方向上***和前进，并随后使所述断开部件反向运动以导致断开部件移动远离所述进给通道的***端。

6.如权利要求5所述的复卷机，其特征在于，在处于所述卷绕架中的圆材与所述断开部件之间的位置使所述幅材材料断开后，执行所述断开部件的运动的反向。

7.如权利要求1、2或3所述的复卷机，其特征在于，所述断开部件被控制以使其进入所述进给通道、在所述进给通道中与所述幅材材料相互作用，以及在在所述通道内部不进行反向运动的情况下从所述通道退出。

8.如权利要求2和7所述的复卷机，其特征在于，所述马达对断开部件进行控制从而使断开部件***到所述进给通道中、与所述幅材材料相互作用以及在旋转方向不反向的情况下以可变的速度从所述进给通道退出。

9.如权利要求8所述的复卷机，其特征在于，所述断开部件被控制为使其以低于幅材材料的进给速度的速度与所述幅材材料相互作用，从而导致幅材材料在所述断开部件与正在所述卷绕架中被形成的圆材之间的中间位置被断开，并且随后，断开部件在不进行反向运动的情况下被加速以减少在幅材材料被断开以后断开部件停留在所述进给通道中的时间。

10.如权利要求9所述的复卷机，其特征在于，所述断开部件被控制为使其与所述幅材材料相互作用并导致幅材材料被断开，断开部件以不超过幅材材料速度的70％的速度运动，优选地，断开部件的速度不超过幅材材料速度的50％。

11.如前面一个或更多个权利要求所述的复卷机，其特征在于，所述复卷机包括控制部件以对卷绕芯部在所述进给通道内的进给速度进行控制。

12.如权利要求11所述的复卷机，其特征在于，所述控制部件包括设置在沿所述进给通道的一位置且与所述第一卷绕辊子相对并相隔一定距离的旋转部件，从而允许卷绕芯部在第一卷绕辊子和所述旋转部件之间经过；旋转部件相对于所述芯部在所述进给通道中的进给方向被定位在所述断开部件和幅材材料之间相互作用区域的上游；所述旋转部件由致动器控制以对芯部沿所述进给通道的进给运动进行控制。

13.如前面一个或更多个权利要求所述的复卷机，其特征在于，所述复卷机包括第二卷绕辊子，所述第二卷绕辊子与第一卷绕辊子一起限定了夹持部，所述幅材材料和卷绕芯部穿过该夹持部，所述夹持部相对于幅材材料的进给方向被定位在所述进给通道的下游。

14.如前面一个或更多个权利要求所述的复卷机，其特征在于，所述断开部件被布置和设计为将幅材材料挤压到第一卷绕辊子上。

15.一种在复卷机中绕卷绕芯部卷绕幅材材料的方法，该方法包括以下步骤：

－以进给速度绕第一卷绕辊子进给所述幅材材料，所述第一卷绕棍子至少部分地限定了卷绕架；

－将卷绕芯部邻近所述第一卷绕辊子***通道中，其中所述通道在所述第一卷绕辊子和卷绕芯部的支撑面之间；

－沿着所述通道使所述断开部件作用到所述幅材材料上，使所述断开部件以比幅材材料的进给速度低的速度与所述幅材材料接触地运动，从而导致在所述卷绕架中的圆材和所述断开部件之间断开幅材材料；

－在断开幅材材料后，使所述断开部件加速并使其从所述通道退出。

16.如权利要求15所述的方法，其中所述断开部件由马达控制。

17.如权利要求15或16所述的方法，其中所述断开部件被控制为具有绕所述通道外部的轴线进行的旋转运动。

18.如权利要求15、16或17所述的方法，其中所述断开部件以往复运动地方式***到所述通道中并从该通道中移出。

19.如权利要求15、16或17所述的方法，其中所述断开部件以与幅材材料以及芯部在所述通道中的进给方向相反的方向上的运动而被***到通道中，所述断开部件被压到幅材材料上，从而导致幅材材料在断开部件与正在卷绕架中被形成的圆材之间的位置被断开，并且随后断开部件的运动反向以从通道退出。

20.如权利要求15、16或17所述的方法，其中所述断开部件被***到所述通道中、对所述幅材材料施压、在所述断开部件和所述第一卷绕辊子之间挤压幅材材料，并且在断开部件的进给方向不反向的情况下该断开部件从所述通道中移出。

21.如权利要求20所述的方法，其中所述断开部件在所述通道中与幅材材料相接触地以与幅材材料的正常进给速度一致但比该正常进给速度更低的速度前进，直到在幅材材料与断开部件的接触点的下游断开幅材材料，并且随后断开部件被加速以使其移动远离***所述通道中的卷绕芯部。

22.如权利要求21所述的方法，其中所述断开部件与幅材材料接触地以不超过幅材材料的进给速度的70％的速度被进给，断开部件的进给速度优选地不超过幅材材料的进给速度的50％。

23.如权利要求15-22中的一个或更多个所述的方法，其中所述卷绕芯部在所述通道内的运动通过该卷绕芯部与沿所述通道定位的速度控制部件的相互作用来进行控制。

24.如权利要求15-22中的一个或更多个所述的方法，其中所述卷绕芯部被***所述通道中，并使所述卷绕芯部与围绕所述第一卷绕辊子被引导的幅材材料相接触且与沿所述通道设置的旋转部件相接触，使所述旋转部件在一方向上运动，由于旋转部件与卷绕芯部的接触，所述旋转部件在所述方向上的运动能使卷绕芯部沿所述通道的前进暂时减速。

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