CN1777555A - 用于展开幅状材料原卷且具有临时存储元件的展开设备及相关方法 ,临时存储元件用于在更换原卷时存储展开的材料 - Google Patents

Abstract

一种展开设备，包括：展开元件，用于同时展开第一原卷(B1)和第二原卷(B2)；拼接设备，用于将来自所述的第一原卷(B1)的第一幅状材料(N1)和来自所述的第二原卷(B2)的第二幅状材料(N2)拼接在一起；存储元件(24，200)，在与所述的第一原卷(B1)供给的幅状材料(N1)拼接之前，用于存储由所述的第二原卷(B2)供给的幅状材料(N2)。

Description

用于展开幅状材料原卷且具有临时存储元件的 展开设备及相关方法，临时存储元件用于 在更换原卷时存储展开的材料

技术领域

本发明涉及一种展开设备(unwinder device)，用于展开卷绕在心轴上的幅状材料原卷(reels)，用于将幅状材料供给加工或处理线。

本发明也涉及一种展开幅状材料原卷并将展开的材料供给加工或处理线的方法。

背景技术

在许多工业应用中，需要将从一根原卷或多根并列的原卷上展开的幅状材料原卷原卷供给生产线。通常情况下，造纸工业中需要供给幅状材料。例如，为了生产餐巾纸、卫生纸卷、厨房用的纸卷等，可通过所提供的加工线将一卷大直径且长很长的原卷幅状材料供给下游的一系列工位，在这些工位的末端得到成品。对于成卷的卫生纸和类似的产品，幅状材料由一个或多个大直径的母原卷供给，并被卷绕成小直径的卷筒，沿着与卷筒轴线垂直的方向依次切割这些小直径的卷筒，即得到成品卷筒。在某些情况下，还沿纵向切割由大直径原卷供应的幅状材料，从而形成许多高度较低、即轴向长度较短的并列卷筒。

在餐巾生产中，幅状材料由一个或多个大直径的原卷供给，如果必要将其切割成纵向的纸条，要将其纵向折叠、切割和横向折叠。

生产卷制品(rolls)、餐巾或其它产品时以高速度、连续的方式进行，当它们用完时，需要定期替换大直径的原卷。在许多情况下，必须停掉生产线，至少要急剧减小生产线的速度，才能用新原卷替换空原卷。这种操作降低了生产线的总生产能力，且有明显的经济损失。所以，需要提供一种展开设备，它能用新原卷快速而可靠地替换空原卷。这些设备也必须处理连续原卷造成的幅状材料的接逢(即接头)。这样做的目的是为了将辐状材料基本连续地供给下游的生产线。包含接缝的那部分幅状材料通常被丢弃。当生产线生产卷筒时，接缝部分会结束于随后被丢弃和再循环的卷筒上。

WO-A-9534497公开了一种展开设备，可使分别来自空原卷和新原卷(用于替换)的两个幅状材料自动、快速而可靠地拼接在一起。在这个设备上，具有在装载工位和展开工位之间运行的梭子或滑架，每次都将原卷从装载工位运送到展开工位，并将空的管状心轴从展开区域移到卸载区域。梭子上安装有如下装置，它可处理并限制卷绕在原卷上的幅状材料的自由前端。在展开工位设有切割元件和固定元件，用于在由所述供给原卷供给的幅状材料上产生自由前端，并固定这个自由端，随后原卷与用梭子***到展开工位中的原卷上的幅状材料的自由前端拼接。

原卷尽管这篇文献所述的切割和拼接装置的创新布置使拼接操作更快速，但为用新卷替换空卷，仍必须停止幅状材料的供给。

WO-A-0056644公开了另一种展开设备，可以使用相同类型的机构将来自两个连续原卷的两个幅状材料拼接在一起。在这种情况下，也是在停止将幅状材料供给下游生产线之后，才进行原卷的替换。尽管从展开设备到生产线可以借助例如悬杆(festoon)存储器存储一定量的幅状材料，但是由于幅状材料的特性，尤其是它不能抵抗牵引，或者由于生产线的高速度，它需要一个非常大的存储器，这么做并不总是合适。另外，由悬杆确定的曲折路径可使幅状材料的纤维分开，尤其当它是由棉纸制成时，这会相应地产生一些灰尘，成品的特性也有所降低。

EP-A-1136406公开了一种具有梭子的展开设备，其中，该梭子可将来自两个装载和卸载位置中的一个或另一个的原卷运送到中间展开位置。此梭子具有用于展开原卷的电动尾架。用新原卷替换空原卷需要停止供给。

对能实现自动连续替换原卷的展开设备作了研究，即无需停止将幅状材料供给展开设备下游的加工或生产线。应该连续操作的展开设备的例子公开在US-A-5906333、US-A-6030496、EP-A-1270470、EP-A-0872440和WO-A-9846509中。这些文献公开了一种展开设备，其中原卷在供给阶段由一对摆臂支撑原卷。当原卷接近排空时，摆臂将它放在由两个辊子(其中一个辊是电动的)形成的支架上，原卷可继续旋转以便继续供给幅状材料。接下来，这对摆臂从梭子上取下新的原卷，在吸附带的帮助下，开始展开前端。当第一原卷接近排空时，使新原卷的自由前端落到第一原卷上展开的幅状材料的顶部上。两个幅状材料之间的接触应该促进卷绕在第二原卷上的幅状材料的自由前端的运输，它与第一幅状材料一起供给，直到到达由两个压花滚筒或层压滚筒形成的辊隙内，该辊隙应该将两个纸幅拼接在一起。

在新幅状材料供给的开始阶段，也是最关键的阶段，这种展开设备的运行非常不安全，它的运输取决于两个非常轻的材料之间的简单接触。不能确保来自新原卷的幅状材料可有效地沿着第一幅状材料(来自即将用完的原卷)确定的路经前进。另外，由于供给速度相同时，两层必定会发生拼接，因此必须在离原卷的展开区域相当远的距离处布置滚筒进行拼接。事实上，原卷在加速阶段直到速度达到来自第一原卷的材料的速度为止，新的原卷展开的幅状材料的数量是相当大的。原卷与拼接滚筒之间的距离必须至少等于在加速阶段展开的幅状材料的长度。拼接两个幅状材料的滚筒的位置必须位于第二幅状材料的前端在拼接时的位置，并且不会后退，因为如果不那样的话，幅状材料的前端仍将是自由的，这会使它意外地卷绕在生产线的其中一个辊上，以致堵塞整个生产线。

发明内容

因此，本发明的一个目的在于提供一种展开设备，在拼接两个幅状材料之前，该设备可以以可靠的方式用新原卷快速替换空原卷，即使新原卷以适宜的圆周速度旋转，通常情况下这一速度与即将用完的原卷的圆周速度相等。

通过阅读下文，本领域熟练技术人员很清楚基本上由下面的展开设备实现的这个目的和其它目的及优势，其中展开设备包括：

展开元件，用于同时展开第一原卷和第二原卷；

拼接设备，用于将来自所述第一原卷的第一幅状材料与来自所述第二原卷的第二幅状材料拼接在一起；

存储元件，在与所述第一原卷供给的幅状材料拼接之前，用于存储所述第二原卷供给的幅状材料。

这种类型的设备可有效地控制从新卷上原卷展开的幅状材料的前端和第一部分，新卷用于替换即将用完的原卷。进行存储直到新原卷达到合适的旋转速度，当速度到达时可在两幅状材料之间进行拼接。

在已知的设备中，没有必要再将来自第二原卷的材料的自由端放在由即将用完的原卷供给的材料上。在第二原卷的加速阶段，存储幅状材料的可能性也可使拼接设备的位置与原卷的位置非常接近。

另外，将临时存储元件布置在拼接区域(来自两个不同原卷的幅状材料在此区域内开始拼接)的下游可以将拼接设备放在展开设备的附近，这样，在生产线的规模上和控制材料运输的可靠性方面有很大的优势。

在实用的、有利的实施例中，存储元件是可逆的，即在第一和第二幅状材料拼接在一起之后，它可以传回存储的幅状材料。这样，从第二原卷上展开的且由存储元件临时存储的初始部分就被运到转化线，在转化线的最后作为废料收回，例如包含两个幅状材料接缝的卷筒。

在本发明的可能的实施例中，以如下方式控制拼接装置和展开元件，即当第一和第二原卷以基本相同的圆周速度旋转时，拼接装置将第一和第二幅状材料拼接在一起。

实际上，存储元件可以包括至少一个电动辊，绕在新原卷上的幅状材料的自由前端固定在该电动辊上，这样，当使新原卷旋转时并在此幅状材料拼接到由即将用完的原卷供给的幅状材料上之前，它可以绕在所述电动辊上。

在本发明的改进实施例中，存储元件包括吸入腔。

本发明的另一个目的在于提供一种展开辐状材料的方法，它无须中断向生产线供给材料，即能正确地控制幅状材料，并用新原卷快速替换空原卷。

根据本发明，这个目的由一种方法来完成，该方法包括如下阶段：

展开第一原卷的第一辐状材料，将所述的幅状材料供给生产线，

使第二原卷旋转，开始展开第二原卷的第二幅状材料，

用存储元件存储所述的第二幅状材料，

将所述的第二幅状材料与所述的第一幅状材料拼接，将所述的第二幅状材料供给所述的生产线。

本发明所述的方法和设备的另外的有利特性和实施例在附加的权利要求书中说明。

下面应用新概念自动展开机来说明本发明，与一般的展开机相比，此展开机具有许多优势和创新。不过，必须知道的是，本发明也可应用到一般类型的展开机上，例如US-A-5906333、US-A-6030496、EP-A-0872440、WO-A-9846509所述的类型，或可应用到可使两原卷同时旋转进行拼接的任一展开设备上。本发明也可应用到正常运行的展开机上，即在幅状材料之间拼接之后，通过牵引影响展开。

附图说明

下面参考附图可以更好地理解本发明，附图展示了本发明的实用实施例。特别是在附图中：

图1A-1K展示了在原卷变化期间，展开工位的一系列连续位置的侧面图，

图2展示了沿图1A的II-II线得到的局部剖开的平面图，

图3展示了沿着图4的III-III线得到的、与展开工位分开的梭子的局部剖开的侧面图，

图4展示了沿图3的IV-IV线得到的平面图，

图5A和5B展示了处于两个不同位置的原卷的支撑装置的侧面图，

图6展示了沿图5B的VI-VI线得到的原卷的支撑装置的剖面图，

图7A和7B展示了在来自两原卷的两个幅状材料拼接期间，处于两个不同位置的拼接设备和存储元件的侧面放大图，

图8A和8B展示了在两种不同状态下，存储元件的改进的实施例的侧面放大图，

图9A-9F展示了在不同的实施例中，本发明所述的展开设备的4种不同的运行阶段，

图10展示了图9A-9F的展开机的具体放大图；和

图11展示了与图10相似，在拼接方法上稍有不同的实施例的放大图。

具体实施方式

本发明所述的展开设备，一般以1表示，在展示的实施例中通常包括装载工位3，装载工位3布置在展开工位7的侧面。梭子或滑架9(尤其如图2所示)可在装载工位3与展开工位7之间沿双箭头f9的方向往返平移。参考图2的平面图，将梭子移动到右侧，它可将原卷B2运送到展开工位7。

尤其如图3和图4所示，梭子9与展开设备的其它元件分开，梭子具有安装轮10的结构或骨架11，以马达12来驱动轮10，可使其沿着双箭头f9的方向运动。在骨架11中，具有V型布置的支持带15，可为原卷提供支承架。每一个固定在梭子9上的原卷的轴线与梭子9本身的运动方向平行。为每一个原卷的自由前端，固定元件与支承架相连，每次一个原卷固定在梭子上，这个元件在图4中一般以17表示。固定元件17有一对与滑架或梭子9的结构或骨架11紧紧相连的侧面，大体形状像倒转的V，以19和21表示。尤其在放大图7A和7B中可以看出，棒23以平行于梭子9运动的方向在面19和21之间的运转。棒的刃可使每一原卷(滑轮或梭子9上面)的幅状材料的前端利于直的切割。

棒23可应用在分别与面19和21基本垂直的臂的下端。这些基本垂直臂在顶端处与一斜臂相连，与梭子9的骨架11近于一体。在收敛区，根据倒转的V的最高点，这两面可确定一块空的空间，其目的很快就明了。旋转轴25缓慢通过两臂(形成面19和21)收敛区的下方位置。与每面19和21相连的一对半圆的元件27和29，围绕其轴旋转。原卷或棒31和33由每对半圆的元件27或29约束。汽缸活塞驱动器35和37分别与面19和21相连，以此来控制半圆的元件25和27的摆动，此目的在下文中将会很明了。

具有棒23的面19和21的垂直臂也支承由马达26电动化的吸辊24，参考展开设备的运行原理，此目的将在下文中解释。

展开工位7(尤其图1A所示)包括一对垂直直柱41和43，以水平拉杆45相连。在里面这个入口状结构41、43和45，梭子9将原卷从装载工位3和5运送到展开工位7时通过此结构，从而界定这个空间。事实上，每一个直柱41和43都是双重的，尤其从图2中可以看到。两臂(一般以49所示)在双重直柱41上垂直滑动，从而在装置7上的展开位置处确定了第一原卷的第一个支柱。图6的放大图展示了分开的两臂49，将在后面详细说明。一对相似臂51沿着双重直柱43垂直移动，在展开工位7里面确定了第二个原卷的第二支柱。每对臂49和51的上升和下降都是通过水平轴57和59，分别以马达53和55来驱动。轴57和59通过角传动和副轴传送动力，臂49对应一对垂直螺杆60，臂51对应螺杆61(尤其图2所示)。

臂49基本上与臂51相同，所以在图6中仅描述了臂49。所述的每个臂都有一对以横梁67来限制的面65，横梁67有小螺孔69，分别与螺杆59相吻合。面65与支撑板71成为一体，支撑板71沿着直柱41携带导辊73(图5A和图5B所示)。尤其从图6可以看出，在面65的相反末端(对于导辊73的位置)，轴77可提供具有水平轴A-A的臂49，组79围绕水平轴A-A摆动。每一个组分别有锭子或尾架81、83。锭子载体或尾架载体组79可占用两个位置，如图5A和5B所示。在图5A所示的位置，尾架81和83的轴，以B-B表示，与尾架载体组79的摆动轴A-A平行，在摆动轴A-A的上方。在图5B中，相反地，轴B-B和A-A在同一水平面上。以固定撞嘴85确定的这个位置与面65成为一体，以移动撞嘴87确定的位置与各自的尾架载体组79成为一体。尾架载体组79的摆动分别由每个臂49的汽缸活塞驱动器89控制(图5A和5B)。

尤其从图6的横截面可以看出，尾架81可自由安装到尾架载体79里滑动的套管91上。马达93经由架和小齿轮传输95和97可使套管91沿着尾架81轴B-B平移。相似的布置(用相同的标记表示)，尾架83的套管92沿着其轴的平移运动。不过，与尾架81相比，尾架83并不是无用的，而是以马达99使其围绕自己的轴旋转和运输，包括安装在尾架83轴上的第一带101，A-A轴上的滑轮103，第二滑轮105，第二带107和滑轮109。

在形成双重直柱41的两个元件之间，布置表面展开元件(一般以110表示)目的(此目的将在后面详细说明)是为展开循环的重要部分展开幅状材料原卷，可能与中心展开元件相结合，中心展开元件与两个原卷支持臂相连。表面展开元件110包括摆臂111，摆臂111以平行于梭子9的平移运动的方向围绕水平轴113转动。为了清楚起见，在图2中将表面展开元件110移走，而在图1A-1K展示。这对摆臂111具有三个辊114、115和116，它们的轴平行，也与臂111的幅113的轴平行。带117围绕摆臂运转，使原卷展开。导辊116与臂111的幅113同轴，其旋转以带119驱动，马达121驱动带119。汽缸活塞驱动器123可使臂111摆动，而带117的张力是由臂111的汽缸活塞驱动器125来控制，在所述臂111的一端和辅臂112(具有中间导纸辊114)的另一端为转移，和围绕臂111的幅112A的轴为转移。带117的张力和臂111的运动用已知的方法控制，不需要阐述了。

空原卷的收集装置131可沿着拉杆45、以双箭头f131所示的方向移动。收集装置131具有垂直移动的支承架133，图1A和1B所示，垂直移动支承架133在两端位置之间以双箭头f133所示的方向移动，将空原卷卸到输送机135或其它传输设备上。在图1K中，收集装置131和各自的支承架133也有水平运动到达这个位置。

一对弯曲幅139以平行于梭子9的平移运动的方向、围绕轴137以拉杆45转动。与那些以拉杆45转动相对应的幅139的相反端有一个辊141(可能是电动化的)。在新原卷替换几乎用完的原卷时，辊141与幅状材料接触偏离其路经，这点将在后面详细阐述。为了围绕即将用完的原卷的轴，弯曲幅139形成环。

在输出幅状材料的展开工位7一侧，有一个导辊143(尤其图7A和7B所示)，原卷展开的幅状材料被送到导辊。导辊143可以空转或电动化。沿着展开工位供给幅状材料的路经，导辊143的下游可提供一个拼接设备，一般以151表示，它的功能是将来自几乎空的原卷的幅状材料与来自预备的新的原卷的幅状材料拼接，替换即将用完的原卷。拼接设备151包括平衡压力辊153，层粘接组159和161的辊155和157分别与平衡压力辊153合作。辊155围绕轴163(与平衡压力辊153轴平行)摆动，在推动元件的作用下压在后者上。在这个实施例中，推动元件由压力风箱165构成。在压力风箱169或另一个推动元件的作用下，辊157围绕轴167摆动。本质上，层粘接组159和161以一般的方式运转，所以在此文中就不需要额外阐述。

中断元件171布置在拼接设备151的上面，在拼接来自新原卷的幅状材料后，用于切割即将用完的原卷的幅状材料。在所展示的实施例中，中断设备171由具有锯齿状刀片的棒173构成，棒173由一对摆臂177约束。臂177围绕幅179的轴的摆动由汽缸活塞驱动器181来控制。

下面将参考一系列图1A-1K来说明所述展开设备的运行。在图1A中，由两平行臂51形成的支柱处于双重直柱43的上升位置上，以放松位置表示。与两臂51相连的尾架载体组79处于这样的状态：尾架的轴B-B固定在尾架载体组它们本身的轴A-A的上方。这对臂49(形成其它原卷支柱)处于双重直柱(double upright)41的下方。

B1表示第一原卷，展开来自此原卷的第一幅状材料N1用于供给下游的生产线，一般以L表示。臂49的位置是这样的，原卷B1从梭子缓慢上升，它一***到由直柱41和43限定的空间，用臂49和尾架使原卷B1进入正确的位置以便抓住和上升。在压力作用下，用自己的带117使表面展开元件110保持与原卷B1的外表面接触，驱动带117旋转的马达121，可引起旋转使原卷B1展开以供给辐状材料N1。旋转与中心展开元件(与臂49相连)相结合也可以控制，例如由马达99控制。这在低密度的原卷上是非常有利的。

收集装置131在拉杆45的最左端(图中)，例如在幅状材料供给生产线L的另一侧。收集装置131的支承架133处于下方位置，用于释放输送机135上的空原卷，以B0表示。例如，后者可以通过一套橡胶轮或类似物来形成。

在图1B中，在供给阶段原卷B1的轴仍与图1的位置相同，例如，处于支承架(由臂49形成)尾架81和83的轴B-B确定的位置。对于前面的图，为了仍保持与原卷接触，继续传输展开原卷的必要力矩，表面展开元件110是以顺时针方向(相对于前面的图)旋转。对于前面的图，弯曲幅139是以逆时针方向(相对于前面的图)旋转，而收集装置131的支承架133的位置已经上升，在拉杆的直下方。

图1A和1B所述的展开阶段，维持原卷B1旋转的力矩只由表面展开元件110供给，或者也可以与电动化的尾架83构成的中心展开元件相结合。例如，用一般的方式，可由表面展开***应用力矩，也可以由中心展开***应用力矩，这些协调好可使展开的状态最优化。尤其是小的和/或微型原卷，设想由尾架83直接使用和广泛使用中心展开***也是可能的，从而去掉表面展开元件110。

也是在这个阶段，梭子9已将原卷B1运到展开工位7，可以将梭子9运到装载工位3来接受新原卷，在连续循环中，新原卷应该***到展开工位中。所以，希望梭子没有必要一定是成对的(如传统机器一样)，尽管不包括这种可能性。在接下来的图中，梭子9总是处于相同的位置，但是应该理解，它可以从展开工位移走。

图1C展示了用新原卷B2替换将要用完的原卷B1的开始阶段，新原卷B2一定用梭子9***。以垂直于图的平面方向用梭子9的平移运动将其***。将表面展开元件110以逆时针方向旋转来离开原卷B1。在这个阶段，原卷B1仅通过电动化的尾架83来保持旋转，以基本连续的方式继续将幅状材料供给下游的生产线。这对臂49已经开始向拉杆45方向移动。

在接下来的图1D中，这对臂49已到达最高位置，也是放松位置。因为在这个位置(在卷绕在原卷B1的辐状材料用完后)可将尾架81和83从空原卷中心轴取出，使其释放到收集装置131上。这对弯曲幅139已旋转，使其进入图1A所示的角位。两个弯曲幅139之间的距离要大于原卷上的幅状材料的宽度，这样可以使它们更接近原卷本身的轴。在这个位置上，直柱41和43之间所有的空间都是空的，为了***这个空间，梭子9运送新原卷，用完时替换原卷B1。事实上，摆动弯曲幅139已将幅状材料的路经(原卷B1到转换线)偏离，此功能恰恰是将正在供给的幅状材料远离新原卷***的空间。

从图1D可以看出，由于这个事实，这对臂51的尾架81和83可围绕轴A-A以逆时针方向旋转，使它们的轴B-B在轴A-A的上方垂直对齐。臂49的上升并不会导致这两对臂49和51之间碰撞。当臂51的尾架处于轴向收回的位置时，例如它们之间的最大距离，原卷B1与臂51的尾架不会碰撞。在这个位置上，尾架之间的距离要大于展开设备原卷的高度，例如轴长。

图1E展示了如前面的图相同状态的装置，但是在直柱41和43之间的梭子9(已运送新原卷(以B2表示))平移运动后，第二幅状材料(以N2表示)卷绕在新原卷上。当原卷在装载工位5或3时，辐状材料N2的自由前端或头端已修整准备好。正如前面所述的，为修整的幅状材料，可将棒23作为工作人员用的刀片或其它切割工具的规矩部件，从而使幅状材料有一个光滑的边缘。然后将这个边缘与辊24固定。正如上面所述的，这个可以是一个吸辊，用于保持幅状材料的自由端，图1E中所示半圆元件27和29所处的位置是为了支持固定轴导辊143上方的幅状材料的初始部分。这可使梭子9从装载位置运行到展开位置，而不需要上面准备幅状材料，妨碍导辊43。如果原卷B2已达到图1E所示的位置，半圆的元件27和29可以返回到图7A所示的回转位置，这样幅状材料N2可停在导辊143上。

在下面的图1F中，这对臂51为展开设备中的原卷形成第二支柱，可将臂51到达直柱43的下方位置。这个位置也称为接合位置，因为这是原卷以尾架相吻合的位置。尾架载体组79可以逆时针方向旋转，将与臂51相连的尾架81和83的轴进入尾架载体组79的轴A-A水平排列的位置。在这种状态下，臂51的这两个尾架81和83的轴B-B处于相同的位置，此位置的臂49的尾架81和83的轴处于从梭自9移走原卷B1的前一阶段。这恰是使梭子9以垂直于图的平面方向平移。另外，如果不希望改变臂49和51尾架的几何结构，在足以避免碰撞的距离处可以布置这些臂，可使原卷******额外的平移，例如安装梭子9，其滑动垂直于展开工位7的梭子9的***和取出方向。

在图1G中，这对臂51缓慢上升，使原卷B2的轴进入图1A中原卷B1的轴的相同位置。这样，当原卷不与梭子9的支撑带15接触时，可以使原卷B2旋转。

从图1H可以看出，表面展开元件110以逆时针方向旋转，使带117与原卷B2的外层柱面接触，开始展开原卷。马达121以合适的加速度起动，使原卷B2开始旋转。直到幅状材料N2的速度(即原卷的圆周速度)达到原卷B1的辐状材料N1的供给速度时可有角度地加速。如果合适，幅状材料N1的供给速度可临时降低。

将第二原卷B2的圆周速度达到第一原卷B1的圆周速度的时间并不长。在此阶段，原卷B2供给的幅状材料N2收集在电动辊的周围，幅状材料前端预先与辊贴上。最后，运行马达26，根据原卷B2的圆周速度适当控制其速度。在幅状材料N2与幅状材料N1拼接之前，所述的两种材料通过层粘接组159的辊155和平衡压力辊153，在这两个元件相互压在一起之前，平衡压力辊也可为下一生产线的辐状材料作规矩部件和空转辊。

在接下来的图1I中，展示了几乎空的原卷B1的幅状材料N1与原卷B2的幅状材料N2的拼接阶段。最后，运行层粘接组159和161分别使辊155和157压在平衡压力辊153上。在这个阶段，图7A展示了承担这些元件的位置。这两组层粘接辊155和157在压力下拼接这两个幅状材料，它们以平行且相同的速度供给。

在原卷B2加速期间，部分幅状材料N2卷绕在卷24上，自动取出这部分幅状材料，如果层粘接组的关闭，开始所述的拼接操作，速度可能会下降，马达26和辊24的旋转方向可能倒转，可使幅状材料N2的前端与(仍处于原卷B1的供给阶段的)幅状材料N1和原卷B2正松开的幅状材料N2一起输送到转化线L。图7B详细展示了这种状态。

在运行阶段的恰当时刻，第一原卷的幅状材料N1以中断元件171切割。图1J展示了几乎空的原卷B1的幅状材料的切割或中断阶段。在开始拼接操作后，直到幅状材料N1末端和材料N2前端通过拼接设备151后，拼接设备151可供给三层的材料，例如幅状材料N1和双层的幅状材料N2。在与辊24分开的幅状材料N2的前端和幅状材料N1的末端通过平衡压力辊153和层粘接辊157形成的辊隙之后，在拼接设备151的出口端，将会再有仅一层的材料，例如幅状材料N2，起动下游加工线的正常供给。形成拼接的这部分在下游将被已知的***舍弃再循环。

接下来的图1K展示了收集装置131如何收回支承架133上的尾架81和83释放的空原卷B1。然后收集装置移到与图1A相似的位置，用下方位置的支承架133卸下原卷B1的剩余物。

由图1A和1K对比可以看出，用与图1A所示的基本对称结构的展开设备继续供给幅状材料N2。当原卷B2用完时，设备将会进行与所述基本对称的替换循环，臂49和51分别具有各自的元件，与所述相比，它们运行时将会颠倒部分操作。

由此可见，希望所述的展开设备能用新原卷替换几乎空的原卷，将新原卷的幅状材料与几乎空的原卷的幅状材料拼接而不停止下游生产线的供给。在拼接阶段，也能重新得到新原卷的所有幅状材料，从而简化了再循环操作。在梭子9上没有幅状材料的剩余物。这部分空原卷B1部分松开的幅状材料(在空原卷和中断设备171之间)，通过倒转臂51的尾架83的旋转方向，重新取出在原卷B1的管状心轴周围，这样它可不能阻止卸载操作。

在切割幅状材料后，即将用完的原卷B1的速度慢下来直到停止，继续松开一定长度直到原卷B1的旋转方向回转，使其取出。为了避免幅状材料的残余部分妨碍机器的其它元件，尤其是拼接设备的元件，收集元件优选以曲面172的形式或其它的封锁***。

正如所述的两个层粘接组159和161的使用，可以确保在幅状材料N1和N2之间的拼接部分，没有阻碍材料本身供给的自由端。事实上，当关闭第一个层粘接组159来拼接时，开始产生这两个幅状材料N1和N2之间的层粘接拼接区域。若没有第二个层粘接组161，在拼接后，临时存储在辊24上的部分幅状材料可以很容易地被材料拉进，自由端有非正常运行的危险。第二个层粘接组的存在可以确保以层粘接使这部分幅状材料N2与控制的、非自由的方式下游加工线L的材料附着上。第二层粘接组也可确保拼接层更可靠，借助足够的牵引力，使临时绕在辊24上和存储在辊24上的部分材料更容易取出。

为临时存储原卷B2的辐状材料N2，辊24特别布置在第一层粘接组159位置的下游，例如幅状材料N1和N2拼接区，在拼接前，可使第二原卷B2明显加速，所以基本上不需过多地降低幅状材料的供给速度。与此同时，与一般的设备相反的是，拼接装置与松开的原卷的位置之间没有必要有很大的间隔。从附图可以看出，拼接发生的位置与原卷很近，这使幅状材料更好地控制和生产线更紧凑。

从所述可以看出，也很明显，在这个实施例中设备的优势之一是不需人工干扰，可以收回新原卷(将要替换空原卷的)的幅状材料的前端。这需要使用电动辊26。

不过，其它的布局也可实现存储元件存储来自新原卷幅状材料的初始部分。图8A和8B展示了另外一种布局。与前面的附图(尤其是图7A和7B)相同或相似的元件用相同的标记表示。在这种情况下，辊24和各自的马达26是空缺的，棒23是空的且有吸气缝口或孔，在准备阶段，它容纳幅状材料N2前端直到各自的原卷B2***展开工位7中。

在原卷B2的加速阶段，幅状材料N2的初始部分吸入到展开工位7的内腔200里面。由于吸管202，内腔200里面的压力稍小于大气压力。通入中空棒23的吸气被阻止。在前面的具体实施例中，幅状材料原卷绕在辊24周围，从而存储在内腔200中。为了避免存储在吸入腔200中的幅状材料阻塞吸入，篮204固定在内腔里以保存幅状材料。

如图8B所示，如果两个幅状材料的拼接完成，内腔200里面的吸气可以被阻止，所有的存储材料可以与前述临时卷绕在辊24周围相似的方式收回。

借助这种布置，或借助应用辊24，实现幅状材料的暂时聚集，其后输送至生产线，并包括在包含两层间拼接的辊上。在任何情况下，这种辊注定要被重复利用。这样，避免了用手或其它***从展开工位7或梭子9去除幅状材料碎屑。

图9A-9F展示了一种简化的展开设备，展示了本发明拼接阶段的不同步骤。图10展示了拼接区域的放大图。

展开设备提供了2个展开位置。在图9A中，第一个几乎用完的原卷B1布置在第一展开位置，此原卷的第一幅状材料供给下游的加工或处理线(未示出)。以表面展开元件30使原卷B1以循环带的形式围绕辊303，304，305，306，307旋转，用马达(未示出)来驱动辊306旋转。辊303以一对摆臂308支撑，摆臂308以汽缸活塞驱动器309起作用，由于供给材料原卷B1的直径减小，使带301处于压力下。辊304，305，306，307以臂311支撑，臂311与展开设备的固定结构相连。原卷B1的轴A-A以臂302支撑，臂302主要在C-C处与展开设备结构相连。这种布置可使带301一直处于压力作用下，压在原卷B1的外层，为了使原卷旋转，供给幅状材料，它的直径随着原卷减小而减小。当原卷B1的直径减小时，臂302逐步降低，而下降步骤与下一带之间的张力由汽缸活塞驱动器来提供。

原卷B1以通常的方法固定在转体主悬臂302上，未示出。

幅状材料N2的第二原卷B2已固定在第二展开位置，以转体主悬臂302B在轴B-B上支撑。辊或轮304B、306B、307B周围的展开带301B可驱动原卷B2旋转。与臂302相似的是，当原卷直径减小时，臂302B也逐步下降，汽缸活塞布置309B与支撑辊303B的摆臂相连，可使带处于压力作用下，与原卷B2的外层圆周接触。

在图9A中，当原卷B1仍在运送它的幅状材料N1时，原卷B2还没有旋转。后者围绕导辊311-318转动进入下游的生产线(未示出)。原卷B2处于等待位置，如果后者是空的，准备替换原卷B1。幅状材料N2的前端部分布置在导辊314周围，它的前端已锚定与尾架(未示出)相吻合的心轴321B，尾架可使它围绕自己的轴旋转。幅状材料N2的前端与心轴321B相连，例如以沿着幅状材料边缘应用的压敏粘贴带。压力元件323B用于将幅状材料的边压在心轴321B上。幅状材料N2的前端可以众所周知的方式***到心轴321B中，例如用***带。

相似对称的布置321、323可锚定心轴321上的幅状材料N1的前端。

层粘接单元325布置在心轴321、321B的上游，用于拼接所需的两个幅状材料N1、N2。

摆动切割设备331、333和331B、333B以各自的汽缸活塞驱动器起作用，布置在心轴321、321B之间和层粘接单元325之间和分别在后者与辊313、314之间。通过下面对拼接循环的阐述，这些设备的目的将会很明显。

从图9A所示的状态开始，设备运行如下。原卷B1几乎是空的，必须用新原卷B2来替换。原卷B2的前端与心轴321B相连。

在幅状材料N1和N2拼接在一起之前，驱动器原卷B2旋转并加速直到其圆周速度达到幅状材料N1的速度。在图9B中，两原卷B1、B2都在旋转，原卷B1可能会稍慢慢降下来或仍可以正常的生产速度旋转。在加速阶段期间，原卷B2减少的幅状材料原卷绕到心轴321B上，可使它旋转形成存储元件。

当两幅状材料N1、N2的速度基本相同时(图9C)，以层粘接单元325进行拼接。应用辊(形成层粘接单元的)之间的两幅状材料上的压力可使两幅状材料N1、N2之间拼接。幅状材料N2的前端已卷绕在心轴321B上，以切割设备331B切割(图9D)，而幅状材料N1的末端以切割设备333分离(图9E)。如果已运行这两个切断操作，那么原卷B1停止，生产线下游的展开设备供给原卷B2的幅状材料N2(图9F)。

幅状材料N2的第一部分已存储在心轴321B上，将心轴321B移走。这个心轴由纸板制成。在这种情况下，它可以通过将它们回转到碎浆机与幅状材料N2一起再循环。另外，心轴321、321B可以由塑料、金属或类似物制成。在这种情况下，当再使用心轴时，卷绕在其上面的幅状材料可移走再循环。

一旦是空的，通过存储新原卷B1(心轴321上)幅状材料的前端部分，可用所述的相同方式替换原卷B2，用切割设备331拼接和切割前端部分，也用切割设备333B切割幅状材料的末端部分。

这两个幅状材料N1和N2不用层粘接拼接，例如，如图11所示(相同的标记代表图9A-9F、10中相同或相似的零件)一套横向排列的喷雾嘴340布置幅状材料的整个宽度。当这两个幅状材料必须拼接在一起时，管口340将黏合剂喷在幅状材料N2上，用辊342、344将这两种辐状材料压合在一起。相似的拼接设备也可以用在图1-8所示的实施例中。

如前面所示的实施例所展示的，将所述的心轴321，321B从切割幅状材料的机器上移走，回收卷绕在其上的幅状材料的前端部分，心轴321，321B的旋转方向可能倒转，至少部分存储其上面的幅状材料可能在下游返回重新取出。

可以理解，附图仅展示了本发明可实行的实施例，在本发明定义的范围内可在形式和布置上作一些变动。在附加的权利要求书中提供了所有的标记，仅为了使参考前面的说明和附图更容易理解权利要求书，而不是限制权利要求书的权限。

Claims (30)

1.一种展开设备，用于展开幅状材料(N1，N2)的原卷(B1，B2)，包括：

展开元件，用于同时展开第一原卷(B1)和第二原卷(B2)，

拼接装置(151；325；340，342)，用于将来自所述第一原卷(B1)的第一幅状材料(N1)与来自所述第二原卷(B2)的第二幅状材料(N2)拼接在一起，

至少一个存储元件(24，200；321，321B)，在与由所述第一原卷(B1)供给的幅状材料(N1)拼接之前，用于存储由所述第二原卷(B2)供给的幅状材料(N2)。

2.如权利要求1所述的展开设备，其特征在于所述的存储元件沿着幅状材料的路经位于所述第一和所述第二幅状材料开始拼接的区域的下游。

3.如权利要求1所述的展开设备，其特征在于所述的存储元件是可逆的，在第一和第二幅状材料(N1，N2)拼接在一起之后，它可返回存储的幅状材料。

4.如权利要求1或2或3所述的展开设备，其特征在于可以用如下方式来控制所述的拼接装置和所述的展开元件，即当所述的第一和第二原卷(B1，B2)以基本相同的圆周速度旋转时，拼接装置将第一和第二幅状材料拼接在一起。

5.如前述的权利要求中一项或多项所述的展开设备，其特征在于所述的存储元件包括至少一个辊(24)，所述第二幅状材料(N2)的自由前端锚定在此辊上，当使第二原卷(B2)旋转和在第二幅状材料与第一幅状材料拼接之前，第二幅状材料卷绕在所述辊的周围。

6.如权利要求5所述的展开设备，其特征在于所述的辊是电动化的。

7.如权利要求5或6所述的展开设备，其特征在于所述辊是吸辊，用于控制幅状材料的自由前端。

8.如前述的权利要求中一项或多项所述的展开设备，其特征在于所述的存储元件包括一个吸入腔。

9.如前述的权利要求中一项或多项所述的展开设备，其特征在于所述的存储元件位于固定的位置。

10.如权利要求1-8中一项或多项所述的展开设备，包括一个梭子(9)，它在至少一个装载工位(3)和展开工位(7)之间可以移动，用于将原卷从所述的装载工位运到所述的展开工位，其特征在于所述的存储元件由所述的梭子支撑。

11.如权利要求10所述的展开设备，其特征在于所述的梭子包括固定设备(24，23)，用于固定卷绕在由所述梭子(9)支撑的原卷(B1，B2)上的幅状材料(N1，N2)的自由前端。

12.如权利要求5-11所述的展开设备，其特征在于所述的固定设备与所述的电动辊(24)相连。

13.如前述的权利要求中一项或多项所述的展开设备，其特征在于所述的拼接设备是层粘接设备。

14.如前述的权利要求中一项或多项所述的展开设备，其特征在于所述的拼接设备具有2个拼接区域，这两个区域沿着幅状材料的路经串连布置。

15.如权利要求13和14所述的展开设备，其特征在于所述的拼接设备包括两个层粘接组(159，161)。

16.如前述的权利要求中一项或多项所述的展开设备，包括切断设备(171，173，175；333，333B)，在与来自新原卷的幅状材料拼接在一起之后，用于中断来自将要用完的原卷的幅状材料。

17.如前述的权利要求中一项或多项所述的展开设备，其特征在于所述的至少一个存储元件(321，321B)在构造和布置上适于固定拼接后存储在它上面的幅状材料。

18.如权利要求17所述的展开设备，包括切断设备(331，331B)，用于切断存储在所述存储元件上的幅状材料。

19.一种用于展开幅状材料(N1和N2)的原卷(B1和B2)的方法，包括如下阶段：

展开来自第一原卷(B1)的第一幅状材料(N1)，并将所述的幅状材料供给生产线(L)，

使第二原卷(B2)旋转，并且开始展开来自第二原卷(B2)的第二幅状材料(N2)，

将所述第二幅状材料存储在存储区，

将所述的第二幅状材料(N2)拼接在所述的第一幅状材料(N1)上，并将所述的第二幅状材料供给所述的生产线。

20.如权利要求19所述的方法，其特征在于将所述的第二幅状材料(N2)拼接在所述的第一幅状材料(N1)上后，取出存储在所述存储区域内的幅状材料，并将其供给所述的生产线。

21.如权利要求19或20所述的方法，其特征在于在将所述的第一幅状材料拼接到所述的第二幅状材料上之前，使所述的第一和所述的第二原卷以基本相同的圆周速度旋转。

22.如权利要求19或20或21所述的方法，其特征在于将所述的第二幅状材料吸入所述的存储区。

23.如权利要求19或20或21所述的方法，其特征在于将所述的第二幅状材料临时绕在辊(24)的周围。

24.如权利要求23所述的方法，其特征在于使所述辊以卷绕的方式旋转，用于临时存储所述的第二幅状材料，并且在将第一幅状材料与第二幅状材料拼接在一起之后，使所述辊反向旋转。

25.如权利要求19-24中一项或多项所述的方法，其特征在于所述的存储区域沿着幅状材料路经位于第一幅状材料与第二幅状材料之间开始拼接的区域的下游。

26.如权利要求20-25中一项或多项所述的方法，其特征在于临时存储在所述区域内的那部分幅状材料被粘接到取出时的幅状材料上。

27.如权利要求19-26中一项或多项所述的方法，其特征在于所述的第一和所述的第二幅状材料通过层粘接拼接在一起。

28.如权利要求19-27中一项或多项所述的方法，其特征在于所述的第一和所述的第二幅状材料由沿供给路径串连布置的两个不同的拼接组拼接在一起。

29.如权利要求28所述的方法，其特征在于所述的存储区布置在所述第一和第二拼接组之间。

30.如权利要求19-29中一项或多项所述的方法，其特征在于存储在所述存储区内的幅状材料与来自各自原卷的幅状材料分开，并且再循环。

Images