PL173109B1

PL173109B1 - Sposób wytwarzania bezrdzeniowych bel materiału arkuszowego i urządzenie przewijające do wytwarzania bezrdzeniowych bel materiału arkuszowego

Info

Publication number: PL173109B1
Application number: PL94302237A
Authority: PL
Inventors: Guglielmo Biagiotti
Original assignee: Perini Fabio Spa
Priority date: 1993-02-15
Filing date: 1994-02-14
Publication date: 1998-01-30
Also published as: EP0622321A3; CN1077079C; ITFI930021A0; ES2102177T3; FI940675A0; FI940675A; ATE152426T1; RU2078731C1; CN1094007A; JP3445822B2; IT1265841B1; DE69402909D1; JPH06298414A; IL108515A0; KR940019582A; KR0163449B1; CA2115497A1; DE69402909T2; CA2115497C; BR9400554A

Abstract

1 • Sposób wytwarzania bezrdzeniowych bel mate- rialu arkuszowego, w którym stosuje sie pierwsza rolke nawojowa, przenoszaca material arkuszowy i druga rolke nawojowa, tworzaca z pierwsza rolka nawojowa zacisk, przez który podaje sie material ar- kuszowy, przy czym te rolki nawojowe obracaja sie w tym samym kierunku, nastepnie przesuwa sie material arkuszowy z polozenia górnego do dolnego poprzez ten zacisk, formuje sie bezrazeniowa bele materialu arkuszowego, odcina sie material arkuszowy przy koncu nawijania beli, przez co powstaje krawedz pro- wadzaca materialu arkuszowego potrzebna dla nawi- niecia nowej beli, przesuwa sie rolki nawojowe blisko do siebie dla uchwycenia pomiedzy nimi materialu arkuszowego w poblizu jego krawedzi dla zawiniecia jej na siebie i tym samym rozpoczecia nawijania nowej beli materialu arkuszowego, znamienny tym, ze w trakcie formowania beli, bele przytrzymuje sie pod- czas formowania, a przynajmniej podczas poczatko- wego nawijania, przez podparcie tej beli na plytce podporowej umieszczonej powyzej zacisku. Fig .1 PL PL PL PL PL PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania bezrdzeniowych bel materiału arkuszowego i urządzenie przewijające do wytwarzania bezrdzeniowych bel materiału arkuszowego.

Z włoskiego opisu patentowego nr 1201220 jest znany sposób wytwarzania bezrdzeniowych bel materiału arkuszowego, w którym stosuje się pierwszą rolkę nawojową, przenoszącą materiał arkuszowy i drugą rolkę nawojową, tworzącą z pierwszą rolką nawojową zacisk, przez który podaje się materiał arkuszowy, przy czym te rolki nawojowe obracają się w tym samym kierunku, następnie przesuwa się materiał arkuszowy z położenia górnego do dolnego poprzez ten zacisk, formuje się bezrdzeniową belę materiału arkuszowego, odcina się materiał arkuszowy przy końcu nawijania beli, przez co powstaje krawędź prowadząca materiału arkuszowego potrzebna dla nawinięcia nowej beli, przesuwa się rolki nawojowe blisko do siebie dla uchwycenia pomiędzy nimi materiału arkuszowego w pobliżujego krawędzi dla zawinięcia iej na siebie i tym samym rozpoczęcia nawijania nowej beli materiału arkuszowego.

Z tego samego włoskiego opisu patentowego nr 1201220 jest znane urządzenie przewijające, zawierające pierwszą rolkę nawojową, na którą jest podawany materiał arkuszowy, oraz drugą rolkę nawojową, obracającą się w tym samym kierunku co pierwsza rolka nawojowa, które tworzą zacisk przez który przychodzi materiał arkuszowy, elementy do przesuwania powierzchni tych rolek nawojowych blisko względem siebie, oraz elementy do przycinania tego materiału arkuszowego przy końcu nawijania beli i przy początku nawijania następnej beli.

Tego rodzaju urządzenie przewijające posiada wiele wad, występujących w początkowym etapie nawijania beli, zwłaszcza polegających na tendencji do wysuwania się beli z zacisku pomiędzy rolkami nawojowymi.

Celem wynalazku jest opracowanie sposobu wytwarzania bezrdzeniowych bel materiału arkuszowego i urządzenia przewijającego, w których nawijanie beli będzie rozpoczynało się w sposób bezpieczny i niezawodny, i w których swobodna krawędź prowadząca materiału arkuszowego będzie rozpoczynała nawijanie na siebie dla wytworzenia początkowych zwojów beli bez powodowania tendencji beli do wysuwania się z zacisku pomiędzy dwiema rolkami nawojowymi.

Ponieważ nawijanie ma rozpoczynać się przy prowadzącej krawędzi samego materiału arkuszowego, bez sztywnego rurowego rdzenia lub wałka dla ułatwienia rozpoczęcia nawijania beli, zatem istnieje potrzeba ustawienia wytwarzanej beli w jednej linii z osiami rolek nawojowych.

Sposób wytwarzania bezrdzeniowych bel materiału arkuszowego, w którym stosuje się pierwszą rolkę nawojową, przenoszącą materiał arkuszowy i drugą rolkę nawojową, tworzącą z pierwszą rolkę nawojową zacisk, przez który podaje się materiał arkuszowy, przy czym te rolki nawojowe obracają się w tym samym kierunku, następnie przesuwa się materiał arkuszowy z położenia górnego do dolnego poprzez ten zacisk, formuje się bezrdzeniową belę materiału arkuszowego, odcina się materiał arkuszowy przy końcu nawijania beli, przez co powstaje krawędź prowadząca materiału arkuszowego, potrzebna dla nawinięcia nowej beli, przesuwa się rolki nawojowe blisko do siebie dla uchwycenia pomiędzy nimi materiału arkuszowego w pobliżu jego krawędzi dla zawinięcia jej na siebie i tym samym rozpoczęcia nawijania nowej beli materiału arkuszowego, według wynalazku charakteryzuje się tym, że belę przytrzymuje się podczas formowania, a przynajmniej podczas początkowego nawijania, przez podparcie tej beli na płytce podporowej umieszczonej powyżej zacisku.

Kontroluje się prędkość przynajmniej jednej ze wspomnianych rolek nawojowych tak, że druga rolka nawojowa obraca się z prędkością obwodową okresowo większą niż prędkość obwodowa pierwszej rolki nawojowej podczas początkowego etapu nawijania materiału arkuszowego, przy czym ta różnica w prędkości obwodowej powoduje początkowe przesuwanie beli w trakcie formowania w górę w stronę płytki podporowej.

Materiał arkuszowy odcina się ponad zaciskiem utworzonym przez rolki nawojowe, przez zaciśnięcie go pomiędzy powierzchniami rolek nawojowych.

Korzystnie stosuje się trzecią rolkę poniżej pierwszej i drugiej rolki nawojowej, która to trzecia rolka jest ruchoma w trakcie narastania średnicy formowanej beli, przytrzymuje się belę w trakcie formowania, początkowo w kontakcie tylko z pierwszą i drugą rolkę nawojową poprzez prowadzenie pierwszego etapu cyklu nawijania pomiędzy tymi dwiema rolkami, a następnie stopniowo odsuwa się pierwszą i drugą rolkę nawojową od siebie, gdy narasta średnica beli, po czym przenosi ‘ się belę w trakcie formowania od zacisku do przestrzeni nawojowej utworzonej przez pierwszą, drugą i trzecią rolkę, i wreszcie dokonuje się końcowego nawinięcia.

W sposobie według wynalazku korzystnie odsuwa się stopniowo pierwszą i drugą rolkę nawojową od siebie ruchem kontrolowanym za pomocą serwomechanizmu lub poprzez zastosowanie siły sprężystej, rozwijanej poprzez wzrost średnicy beli.

Korzystnie zmienia się różnicę pomiędzy obwodowymi prędkościami pierwszej i drugiej rolki nawojowej podczas pierwszego etapu nawijania beli pomiędzy tymi dwiema rolkami w miarę zmian odległości pomiędzy osiami tych dwóch rolek.

Gotową belę wyładowuje się przez opóźnienie drugiej rolki nawojowej, przy czym to opóźnienie rozpoczyna się przed zaciśnięciem materiału arkuszowego pomiędzy pierwszą i drugą rolką nawojową.

W sposobie według wynalazku korzystnie zbliża się do siebie powierzchnie pierwszej i drugiej rolki nawojowej, przynajmniej częściowo poprzez ruch w kierunku promieniowym odcinka powierzchni jednej z rolek nawojowych, i nanosi się poprzeczne linie perforacyjne zasadniczo w równych odstępach na materiale arkuszowym.

Podczas zaciskania materiału arkuszowego pomiędzy rolkami nawojowymi, umieszcza się linię perforacji bezpośrednio poniżej punktu zaciskania pomiędzy pierwszą i drugą rolką nawojową względem kierunku podawania materiału arkuszowego.

W sposobie według wynalazku korzystnie utrzymuje się stałą różnicę prędkości obwodowej pomiędzy rolkami nawojowymi przez kontrolowanie prędkości obwodowej pierwszej i drugiej rolki nawojowej.

Ponadto w sposobie według wynalazku zmniejsza się prędkość obwodową drugiej rolki nawojowej dla spowodowania przejścia beli w dół poprzez zacisk, a następnie zwiększa się tę prędkość obwodową i w przybliżeniu wyrównuje się prędkości obwodowe obydwu rolek nawojowych.

Urządzenie przewijające do wytwarzania bezrdzeniowych bel materiału arkuszowego, zawierające pierwszą rolkę nawojową, na którą jest podawany materiał arkuszowy z góry do dołu, drugą rolkę nawojową, która ma kierunek obrotu zgodny z kierunkiem obrotu pierwszej rolki nawojowej i która wraz z pierwszą rolką nawojową tworzy zacisk do przepuszczania przeznaczonego do nawinięcia materiału arkuszowego w kierunku od góry do dołu, elementy do odcinania tego materiału arkuszowego przy końcu nawijania beli i elementy do przesuwania powierzchni tych rolek nawojowych blisko względem siebie, dla uchwycenia pomiędzy nimi materiału arkuszowego w pobliżu jego krawędzi, która tym samym zawija się na siebie i przez to rozpoczyna się nawijanie nowej beli materiału arkuszowego, według wynalazku, charakteryzuje się tym, że powyżej zacisku pomiędzy rolkami nawojowymi znajduje się płytka podporowa, która podpiera belę przy początku jej nawijania.

Płytka podporowa korzystnie ma kształt grzebienia i zawiera liczne zęby, które współpracują z odpowiednimi pierścieniowymi szczelinami na powierzchni drugiej rolki nawoj owej, przy czym wierzchołki zębów są umieszczone w pierścieniowych szczelinach przynajmniej podczas początkowego etapu nawijania beli, zaś część tej płytki podporowej wystaje w górę względem pierścieniowych szczelin.

Druga rolka nawojowa zawiera podporowe ramię, na którym znajduje się płytka podporowa.

Druga rolka nawojowa korzystniejest wyposażona w zespół regulacyjny do kontrolowania prędkości tej drugiej rolki nawojowej względem pierwszej rolki nawojowej dla -utrzymania prędkości obwodowej drugiej rolki nawojowej mniejszej niż prędkość obwodowapierwszej rolki nawojowej, przynajmniej podczas początkowego etapu nawijania dla wytworzenia beli.

Urządzenie według wynalazku korzystnie zawiera elementy do odcinania materiału arkuszowego powyżej zacisku oraz elementy przytrzymujące na pierwszej rolce nawojowej do przytrzymania przynajmniej krawędzi prowadzącej materiału arkuszowego ponad nacięciem i do przeniesienia tej krawędzi prowadzącej do zacisku.

Ponadto urządzenie według wynalazku korzystnie zawiera trzecią ruchomą rolkę do kontrolowania średnicy beli w trakcie formowania.

W urządzeniu według wynalazku, gdy swobodna krawędź prowadząca materiału arkuszowego rozpoczyna nawijanie na siebie dla rozpoczęcia formowania beli (w przybliżeniu przy linii środkowej zacisku pomiędzy rolkami nawojowymi), bela ta jest wprawiana w obrót pomiędzy poruszającymi się przeciwnie powierzchniami dwóch rolek nawojowych. Bela porusza się również w kierunku górnej strony zacisku (tej przy której wchodzi materiał arkuszowy), w wyniku naprężenia (nawet o minimalnej wartości) nawijanego materiału arkuszowego.

173 109

Zastosowanie płytki podporowej powyżej zacisku dopomaga do pokonania przez belę pierwszej trudnej fazy początkowego nawijania, która jest najbardziej krytyczna. Bardziej szczegółowo, płytka podporowa powyżej zacisku wspomaga obrót beli na samym początku jej formowania bez przedarcia materiału arkuszowego, przez zapewnienie ustawienia w jednej linii beli z rolkami dla ochrony przed wysunięciem z zacisku w kierunku dochodzącego materiału. Podczas pierwszego etapu nawijania, tj. gdy tylko zostanie utworzony pierwszy wewnętrzny rdzeń beli o bardzo małej ilości zwojów, bela taniejest sztywna (inaczej mówiąc jest ona całkiem miękka i odkształcalna) i może być odkształcalna wzdłuż swego kierunku osiowego. Odkształcenia te mogą powodować wysuwanie części beli poza położenie ustawienia w jednej linii względem teoretycznego położenia prawidłowego. Gdy jest zastosowana płytka podporowa, wówczas nawet jeżeli mała część beli będzie miała tendencję do ruchu w górę ze względu na utratę kontaktu z drugą rolką nawojową, to obrót tej beli na stałej płytce podporowej spowoduje popychanie tej odkształconej części beli w dół w kierunku linii środkowej zacisku.

Następnie bela w procesie formowania przechodzi przez zacisk ze względu na różnicę prędkości obwodowej pomiędzy powierzchniami rolek nawojowych, która to różnica może być stała lub zmienna. Podczas początkowego etapu nawijania, to jest kiedy zostają uformowane pierwsze zwoje beli, prędkość drugiej rolki .nawojowej powinna być taka, aby dociskać belę lekko do tyłu (to jest w górę) tak, aby przesuwać ją na płytkę podporową. Powoduje to, że pierwsze zwoje przyjmują położenie równoległe do osi rolek nawojowych. Właściwa różnica prędkości obwodowej pomiędzy rolkami nawojowymi również zapobiega niepożądanie szybkiemu przesuwaniu się do przodu beli w początkowym etapie, co mogłoby spowodować utratę jej kontaktu z rolkami nawojowymi. Kontrola i przemieszczenie beli podczas nawijania w wyniku różnicy prędkości obwodowej pomiędzy powierzchniami rolek nawojowych wymagają stosowania powierzchni rolek nawojowych, mających wysoki współczynnik tarcia na większej części ich długości.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1, fig. 2, fig. 3, fig. 4 przedstawiają schematyczny widok urządzenia przewijającego według wynalazku w czterech kolejnych etapach roboczych, fig. 2A - powiększony szczegół części z fig. 2. fig. 5 - zmodyfikowane rozwiązanie urządzenia przewijającego według wynalazku, a fig. 6 - szczegół obszaru nawijania w zmodyfikowanym rozwiązaniu pierwszej rolki nawojowej.

Urządzenie przewijające według wynalazku pokazane na fig. 1, zawiera pierwszą rolkę nawojową 1, na którąjest podawany materiał arkuszowy N (przechodzący np. z dobrze znanego perforatora). Z pierwszą rolką nawojową 1 współpracuje druga rolka nawojowa 3. Te dwie rolki nawojowe 1, 3 tworzą razem zacisk 4, przez który przechodzi materiał arkuszowy N.

Z tymi dwiema rolkami nawojowymi 1 i 3 współpracuje trzecia ruchoma rolka 5. Jak pokazano na rysunku, rolka 5 jest utrzymywana przez ramię 7, które oscyluje wokół osi A i które jest połączone poprzez element 9 i ramię 10 do członu uruchamiającego 11. Człon uruchamiający 11 reguluje ruch trzeciej rolki 5 wokół osi A w kierunku strzałki f5 dla umożliwienia i kontroli wzrastającej średnicy beli w procesie formowania.

Druga rolka nawojowa 3 jest utrzymywana poprzez podporowe ramię 13, oscylujące według strzałki f3 wokół osi B. Ruch oscylacyjny tego ramienia 13 jest sterowany za pomocą członu uruchamiającego 15, który przekazuje ten ruch poprzez element 17 (na przykład młot pneumatyczny).

Jakkolwiek pokazano ruch rolki nawojowej 3 w kierunku rolki nawojowej 1, to jest również możliwe, aby rolka nawojowa 3 nie oscylowała i aby rolka nawojowa 1 poruszała się w kierunku rolki nawojowej 1.

Na fig. 1 jest również pokazany perforator 6, który powoduje wytwarzanie jednakowo odległych linii perforacyjnych na materiale arkuszowym N (wzdłuż których może być rozrywany materiał arkuszowy, jak wiadomo ze stanu techniki).

Na fig. 1 pokazano belę R1 w końcowym etapie nawijania. Bela ta jest utrzymywana wewnątrz przestrzeni nawojowej utworzonej przez trzy rolki 13,5, obracające się w kierunkach wskazanych strzałkami. Gdy zostaje ukończona bela Rl, wówczas jest ona wyładowana w kierunku powierzchni 19 platformy wyładowczej poprzez zmianę prędkości obrotu jednej lub

173 109 obydwu rolek 3 i 5. Przykładowo, rolka 5 może być przyśpieszona, powodując tym samym przetoczenie beli R1 na powierzchnię rolki nawojowej 3.

Dla umożliwienia wyładowania utworzonej beli R1 i tym samym rozpoczęcia nawijania nowej beli konieczne jest odcięcie materiału arkuszowego N we wstępnie ustalonym momencie czasowym. W rozwiązaniu pokazanym na fig. 1 do 4, zarówno przerwanie materiału arkuszowego N jak i rozpoczęcie nawijania nowej beli uzyskiwane jest za pomocą rolki nawojowej 3, przesuwającej się w pobliże rolki nawojowej 1. Na fig. 2 pokazano moment, w którym rolka nawojowa 3 znajduje się wystarczająco blisko rolki nawojowej 1 dla zaciśnięcia materiału arkuszowego N pomiędzy rolkami nawojowymi 1 i 3.

Na fig. 2A pokazano powiększony szczegół obszaru kontaktowego, ilustrujący sposób w jaki dwie rolki nawojowe 1 i 3 oddziaływują na materiał arkuszowy N, tworząc pętlę S. Ponieważ obwodowy ruch tych dwóch rolek nawojowych 1 i 3 odbywa się w kierunkach przeciwnych, zatem zaciskanie materiału arkuszowego N powoduje zatrzymanie podawania materiału arkuszowego, co powoduje przerwanie go pomiędzy pętlą S i już zakończoną belą R1, i równoczesne zapoczątkowanie nawijania nowej beli w wyniku sfałdowania wytworzonej w ten sposób swobodnej krawędzi prowadzącej materiału arkuszowego N. Na fig. 3 pokazano etap zapoczątkowania nawijania nowej beli R2, podczas gdy poprzednio uformowana bela R1 toczy się w kierunku powierzchni 19 platformy wyładowczej wskutek różnicy pomiędzy prędkościami obwodowymi rolek 5 i 3.

Materiał arkuszowy jest zwykle wykonany z jednego lub więcej bardzo cienkich arkuszy papieru do wytwarzania rolek papieru toaletowego, ściereczek wszelakiego przeznaczenia, takich jak ręczniki kuchenne i podobnych wyrobów. Materiał ten jest bardzo lekki i jest podawany z bardzo dużymi prędkościami, w zakresie od 400 do 800 metrów na minutę. Podawanie materiału arkuszowego z perforatora 6 do rolki nawojowej 1 następuje ze stałą prędkością, a po przerwaniu poprzez efekt obrotu rolek materiał arkuszowy ma tendencję do nawijania się na siebie. Jednakże pierwsze zwoje nawijanego materiału nie mają podpory (ani kartonowego rdzenia, ani wałka lub trzpienia) dla podparcia i nadania im prostego kształtu cylindrycznego, przez co wymagają dokładnej kontroli dla ochrony przed odkształceniem i przed przedwczesnym wyrzuceniem z zacisku pomiędzy rolkami nawojowymi (w jednym kierunku lub w drugim), powodując tym samym zablokowanie (lub zakleszczenie i zatrzymanie) urządzenia.

Rozwiązanie według wynalazku ułatwia właściwe rozpoczęcie nawijania materiału arkuszowego na siebie poprzez zastosowanie płytki podporowej 21, przyłączonej do ramienia 13 i współpracującej z rolką nawojową 3. Płytka podporowa 21 ma budowę podobną do grzebienia z licznymi zębami 21A (fig. 2A i 6), które zachodzą do odpowiadających pierścieniowych szczelin 23, utworzonych na cylindrycznej powierzchni rolki nawojowej 3. W ten sposób tworzy się zasadniczo ciągła powierzchnia, która jest uformowana częściowo przez płytkę podporową 21 i występujące na niej zęby 21A i częściowo poprzez cylindryczną powierzchnię rolki nawojowej 3.

Gdy rolki nawojowe 1 i 3 są przesuwane blisko jedna względem drugiej a swobodna krawędź materiału arkuszowego N rozpoczyna nawijanie na siebie, to jeśli pierwsze zwoje tworzące część rdzeniową beli nie są równoległe do osi C i D rolek nawojowych 1i 3, wówczas najbardziej cofnięta część formowanej beli będzie wchodziła w styczność z nieobracającą się płytką podporową 21. Powoduje to efekt naporu, który popycha belę do zajęcia położenia wyprostowanego, w którym jej oś będzie równoległa do osi C i D.

Zastosowanie płytki podporowej 21 umożliwia uniknięcie przestawienia beli na samym początku etapu nawijania, to jest gdy tylko zostaje utworzone kilka pierwszych zwojów poprzez sfałdowanie swobodnej krawędzi, przez co zapobiega się zepchnięciu beli do tyłu z zacisku 4 w wyniku nawet minimalnego naprężenia papierowego materiału arkuszowego.

Dla zapewnienia lepszego ustawienia formowanej beli w jednej linii względem osi rolek nawojowych 1,3 i dla jednoczesnego uchronienia beli przed przedwczesnym opuszczeniem zacisku 4 roli 5, druga rolka nawojowa 3 może mieć okresowo prędkość obwodową trochę większą niż prędkość rolki nawojowej 1. Ta różnica w początkowej prędkości będzie powodowała tendencję do posuwania beli w kierunku płytki podporowej 21. Ponieważ płytka podporowa 21 jest nieruchoma, zatem bela będzie miała tendencję do pozostawania w pobliżu zębów 21 A,

173 109 znajdujących się wewnątrz pierścieniowych szczelin 23 rolki nawojowej 3, powodując tym samym zajęcie przez belę położenia równoległego do osi C,D.

Po właściwym uyunhzmipęiu początkowego nawijania beli, gdy tylko bela zacznie nabierać znaczącego rozmiaru, wówczas może ona być przesunięta poprzez zacisk 4 w kierunku obszaru nawijania pomiędzy rolkami 1,3 i 5. Uzyskuje się to w wyniku zróżnicowania prędkości obwodowej pomiędzy rolką 3 (obracającą się z trochę mniejszą prędkością obwodową) i rolką nawojową 1. Prędkość ruchu beli poprzez zacisk 4 zależy od wielkości tej różnicy prędkości obwodowej i towarzyszy jej postępujące odsuwanie rolek nawojowych 1i 3 od siebie. Ten ruch odsuwania, który rozpoczyna się od formowania pierwszych zwojów krawędzi prowadzącej materiału arkuszowego, może być realizowany za pomocą członu uruchamiającego 15 lub nawet poprzez sprężyste oddziaływanie elementu 17. Wielkość i rodzaj tego ruchu odsuwającego zależą od prędkości przejścia beli poprzez zacisk 4, a zatem od różnicy pomiędzy prędkościami obwodowymi rolek nawojowych 1 i 3.

Należy zapewnić zmianę prędkości obrotu dolnej rolki nawojowej 3 podczas przejścia beli przez zacisk 4, odpowiednio do stosunku pomiędzy prędkością obwodową rolki nawojowej 3 i średnicą beli, to znaczy chwilową lub okresową szerokością zacisku.

W tym celu zastosowano środkowy zespół regulacyjny 2, który służy do powodowania przyspieszania i opóźniania silników (niepokazaęych), które napędzają i regulują prędkości trzeciej rolki 5 i drugiej rolki nawojowej 3. Zespół regulacyjny 2 może również służyć do kontrolowania ruchu rolek nawojowych 1 i 3 do i od siebie i ruchu rolki 5 względem rolek nawojowych 1,3. Może on również powodować synchronizację perforatora 6 z pozostałymi zespołami urządzenia w celu uzyskania właściwego usytuowania linii perforacji podczas odcinania materiału arkuszowego N. Zespół regulacyjny 2 jest pokazany tylko na fig. 1, a na pozostałych figurach jest pominięty dla przejrzystości.

Różnica w prędkości obwodowej rolek nawojowych 1 i 3 może być stała albo zmienna. W tym ostatnim przypadku można ustawić większą różnicę prędkości obwodowej dla uzyskania szybszego przejścia beli przez zacisk 4. Ponadto, możliwość zmiany prędkości rolki nawojowej 3 umożliwia uruchomienie nawijania z prędkością trochę większą niż prędkość rolki nawojowej 1 dla opisanego powyżej przeznaczenia, i następnie jego kontynuowanie poprzez opóźnienie rolki nawojowej 3, co powoduje przesunięcie beli przez zacisk 4.

Na fig. 3 i 4 pokazano dwa kolejne momenty etapu przenoszenia beli R2 do przestrzeni nawojowej, po wyładowaniu poprzednio uformowanej beli R1. W uproszczonym rozwiązaniu działania urządzenia, rolka 5 pracuje ze stałą prędkością obwodową, równą prędkości rolki nawojowej 1. W tym przypadku opóźnienie rolki nawojowej 3 powoduje przetoczenie gotowej beli R1 w kierunku powierzchni 19 platformy wyładowczej. Dla uchronienia gotowej beli R1 przed obracaniem się w przeciągu zbyt długiego okresu czasu pomiędzy rolkami 1,3 i 5, po odcięciu materiału arkuszowego dla rozpoczęcia nowej beli R2 zaleca się rozpoczęcie opóźniania dolnej rolki nawojowej 3, zanim powierzchnie rolek nawojowych 1 i 3 zostaną dociśnięte do siebie. Regulacja ustawienia beli w linii (w tym etapie bela jest utworzona tylko przez kilka pierwszych zwojów materiału arkuszowego) jest w tym przypadku realizowana poprzez połączone oddziaływanie płytki podporowej 21 i właściwego współczynnika tarcia powierzchni rolek nawojowych 1i 3, zapobiegające zsunięciu się małej rolki. Na fig. 5 pokazano zmodyfikowane rozwiązanie urządzenia według wynalazku, w którym materiał arkuszowy N zostaje odcięty poprzez zespół przecinający lub przerywający, umieszczony powyżej zacisku 4. Podobne oznaczniki wskazują odpowiadające sobie części rozwiązania z fig. 1 do 4.

W tym przypadku, przesuwanie rolek nawojowych 1 i 3 blisko siebie służy jedynie do rozpoczęcia nawijania prowadzącej krawędzi materiału arkuszowego na siebie, zaś przecinanie materiału arkuszowego jest uzyskiwane poprzez człon przecinający 25, zamontowany na cylindrze przecinającym 27, obracającym się synchronicznie z rolką nawojową 1. Człon przecinający 25 współpracuje z kanałem 29, utworzonym w powierzchni rolki nawojowej 1. Blisko kanału 29 znajduje się szereg otworów ssących 31, które przytrzymują krawędź prowadzącą materiału arkuszowego po przecięciu i przenoszą ją w kierunku zacisku 4 (obszar maksymalnego wzajemnego zbliżenia rolek nawojowych 1 i 3), gdzie rozpoczyna się nawijanie. Człon przeninająny 25 może być zamontowany ruchomo na cylindrze 27, względnie cylinder 27 może być podparty

173 109 na ruchomej osi dla przesuwania go blisko rolki nawojowej 1. Nawijanie w tym zmodyfikowanym rozwiązaniu urządzenia przewijającego jest podobne do opisanego w odniesieniu do fig. 1 do 4, szczególnie pod względem funkcji płytki podporowej 21.

Na fig. 6 pokazano szczegół obszaru, w którym rozpoczyna się nawijanie beli. W tym rozwiązaniu, rolka nawojowa 1 została trochę zmodyfikowana i posiada odcinek 33, który jest ruchomy promieniowo i sięga podłużnie zasadniczo ponad całą długością rolki nawojowej 1. Odcinek 33 jest zwykle obudowany wewnątrz wgłębienia tak, że jego zewnętrzna powierzchnia jest dokładnie ustawiona w jednej linii z cylindryczną powierzchnią nawojowej rolki 1.

Gdy materiał arkuszowy zostaje odcięty dla rozpoczęcia nawijania nowej beli, wówczas rolka 3 może być przesunięta blisko rolki nawojowej 1 bez stykania się z nią, lecz pozostając względem niej we wstępnie określonej minimalnej odległości. W tym przypadku materiał arkuszowy jest zaciśnięty pomiędzy rolką nawojową 3 i zewnętrzną powierzchnią odcinka 33, którego zewnętrzna powierzchnia w tym momencie wystaje kilka dziesiątych milimetra ponad powierzchnię rolki nawojowej 1. Mechanizm wysuwania odcinka 33 może być podobny do opisanego we włoskim opisie patentowym nr 12 13 822. We wcześniej podanym opisie patentowym jest opisane urządzenie do powodowania ruchu ostrza przecinającego, które również może być zastosowane do powodowania ruchu odcinka 33. Oczywiście, do powodowania ruchu odcinka 33 można wykorzystać również inne urządzenia.

Alternatywnie, odcinek 33 może być zamontowany na rolce nawojowej 3 zamiast na rolce nawojowej 1.

Dla ułatwienia odcinania materiału arkuszowego pomiędzy zaciskiem 4 (gdzie rolki nawojowe 1 i 3 poruszają się blisko siebie) i gotową belą R1, ruchomy odcinek 33 (jeżeli jest zainstalowany na rolce nawojowej 1) jest podzielony na dwie części 33A i 33B mające odmienne właściwości. Część 33A może być gładka lub może mieć bardzo mały współczynnik tarcia, taki jak powierzchnia polerowanej stali.

W tego rodzaju rozwiązaniu, poprzez odpowiednie zsynchronizowanie ruchów rolki nawojowej 3 i odcinka 33 z położeniem linii perforacji utworzonych poprzez perforator 6 na materiale arkuszowym N, jest możliwe (kiedy rolka nawojowa 3 i odcinek 33 stykają się ze sobą) umieszczenie linii perforacji na powierzchni 33A (lub tuż pod nią) w każdym momencie, kiedy materiał arkuszowy N jest zaciśnięty pomiędzy rolką nawojową 3 i odcinkiem 33. Ponieważ materiał arkuszowy jest mocniej zaciśnięty pomiędzy rolką nawojową 3 i powierzchnią 33B niż pomiędzy rolką nawojową 3 i powierzchnią 33A, zatem następuje jego poślizg do tyłu na powierzchni 33A i w konsekwencji przerwanie wzdłuż linii perforacji.

Część 33B o dużym współczynniku tarcia, zbliżająca się do materiału arkuszowego bezpośrednio pojego przerwaniu, ułatwia rozpoczęcie nawijania i regulację obrotów pierwszych zwojów materiału arkuszowego podczas początkowego formowania nowej beli.

Przedstawione powyżej rozwiązanie może być zastosowane również do urządzenia z fig. 1 do 4 przez utworzenie wąskiego, osiowo podłużnego paska powierzchni rolki nawojowej 1, mającego mniejszy współczynnik tarcia niż reszta powierzchni rolki nawojowej 1 i/lub poprzez odpowiednią obróbkę powierzchniową. Zastosowanie powierzchni o małym współczynniku tarcia ułatwia przerwanie materiału arkuszowego, nawet jeżeli nie posiada on naniesionej linii perforacji.

Gdy powierzchnie rolek nawojowych stykają się ze sobą dla spowodowania przerwania materiału arkuszowego i rozpoczęcia nawijania nowej beli, wówczas materiał arkuszowy może mieć tendencję do zwisania lub rozluźniania powyżej zacisku. Z tego względu można zastosować odpowiednie elementy dla uniknięcia tego spadku naprężenia materiału arkuszowego, co powodowałoby dalsze jego rozpościeranie się. Elementy odpowiednie do tego celu mogą stanowić małą rolkę, napędzaną za pomocą silnika albo przez rolkę pośrednią, kontaktującą się z materiałem arkuszowym w obszarze, gdzie jest on przenoszony wokół rolki nawojowej 1. Tego rodzaju mała rolka jest pokazana przerywanymi liniami na fig. 1 i oznaczona przez 101. Rolka 101 zaciska materiał arkuszowy N względem rolki nawojowej 1 i tym samym chroni go przed rozluźnianiem powyżej rolki 101.

Dla uniknięcia rozluźnienia materiału arkuszowego można również zastosować dodatkowe elementy, takiejak liczne otwory ssące 103 (fig. 6) w cylindrycznej ścianie rolki nawojowej 1, które powodują przyleganie materiału arkuszowego N do powierzchni rolki nawojowej 1. Należy uwzględnić, że te dwa rozwiązania są wzajemnie wymienne lub łączone razem i mogą być itkiml rozwiązaniami pizeustawionymi na »» U11V |U1VV UlkVl 11UUJ TTUIUU VV pUi(^VZjVlllU ZjV W OZ>Jf » rysunku. Przy stosowaniu systemu ssącego, podciśnienie wewnątrz otworów 103 może być odpowiednio dawkowane w funkcji czasu w sposób znany ze stanu techniki.

Dla uniknięcia nadmiernego uderzenia lub wywierania nadmiernych obciążeń ściskających pomiędzy rolkami nawojowymi 1 i 3 podczas zaciskania między nimi materiału arkuszowego, i dla ułatwienia rozpoczęcia nawijania nowej beli, przynajmniej jedna z powierzchni rolek może być wykonana z materiału elastycznego, takiego jak guma, jak pokazano na fig. 1 dla rolki nawojowej 1. Zastosowanie materiału elastycznego może również być ograniczone do pojedynczego, podłużnego paska powierzchni, gdzie następuje styk z rolką nawojową 3. Alternatywnie, elastyczna powierzchnia może stanowić szczelinową powierzchnię rolki nawojowej 3.

Na rysunku pokazano przykłady stanowiące jedynie praktyczną ilustrację wynalazku, którego szczegóły mogą się zmieniać bez wykraczania poza zakres wynalazku.

173 109

\ ι

173 109

Fig. 4

173 109

Fig-1

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 4,00 zł

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób wytwarzania bezrdzeniowych bel materiału arkuszowego, w którym stosuje się pierwszą rolkę nawojową, przenoszącą materiał arkuszowy i drugą rolkę nawojową, tworzącą z pierwszą rolką nawojową zacisk, przez który podaje się materia! arkuszowy, przy czym te rolki nawojowe obracają się w tym samym kierunku, następnie przesuwa się materiał arkuszowy z położenia górnego do dolnego poprzez ten zacisk, formuje się bezrdzeniową belę materiału arkuszowego, odcina się materiał arkuszowy przy końcu nawijania beli, przez co powstaje krawędź prow'adząca mateiiału arkuszowego potrzebna dla nawinięcia nowej beli, przesuwa się rolki nawojowe blisko do siebie dla uchwycenia pomiędzy nimi materiału arkuszowego w pobliżu jego krawędzi dla zawinięcia jej na siebie i tym samym rozpoczęcia nawijania nowej beli materiału arkuszowego, znamienny tym, że w trakcie formowania beli, belę przytrzymuje się podczas formowania, a przynajmniej podczas początkowego nawijania, przez podparcie tej beli na płytce podporowej umieszczonej powyżej zacisku.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że w trakcie formowania beli kontroluje się prędkość przynajmniej jednej ze wspomnianych rolek nawojowych tak, że druga rolka nawojowa obraca się z prędkością obwodową okresowo większą niż prędkość obwodowa pierwszej rolki nawojowej podczas początkowego etapu nawijania materiału arkuszowego, przy czym ta różnica w prędkości obwodowej powoduje początkowe przesuwanie beli w trakcie formowania w górę w stronę płytki podporowej.
3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że w trakcie formowania beli odcina się materiał arkuszowy ponad zaciskiem utworzonym przez rolki nawojowe.
4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że w trakcie formowania beli odcina się materiał arkuszowy przez zaciśnięcie go pomiędzy powierzchniami rolek nawojowych.
5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że w trakcie formowania beli stosuje się trzecią rolkę poniżej pierwszej i drugiej rolki nawojowej, która to trzecia rolka jest ruchoma w trakcie narastania średnicy formowanej beli, przytrzymuje się belę w trakcie formowania początkowo w kontakcie tylko z pierwszą i drugą rolką nawojową poprzez prowadzenie pierwszego etapu cyklu nawijania pomiędzy tymi dwiema rolkami, a następnie stopniowo odsuwa się pierwszą i drugą rolkę nawojową od siebie, gdy narasta średnica beli, po czym przenosi się belę w trakcie formowania od zacisku do przestrzeni nawojowej utworzonej przez pierwszą, drugą i trzecią rolkę, i wreszcie dokonuje się końcowego nawinięcia.
6. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, że odsuwa się stopniowo pierwszą i drugą rolkę nawojową od siebie ruchem kontrolowanym za pomocą serwomechanizmu lub poprzez zastosowanie siły sprężystej, rozwijanej poprzez wzrost średnicy beli.
7. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, że zmienia się różnicę pomiędzy obwodowymi prędkościami pierwszej i drugiej rolki nawojowej podczas pierwszego etapu nawijania beli, pomiędzy tymi dwiema rolkami w miarę zmian odległości pomiędzy osiami tych dwóch rolek.
8. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, że wyładowuje się ukończoną belę przez opóźnienie drugiej rolki nawojowej, przy czym to opóźnienie rozpoczyna się przed zaciśnięciem materiału arkuszowego pomiędzy pierwszą i drugą rolką nawojową.
9. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, że zbliża się do siebie powierzchnie pierwszej i drugiej rolki nawojowej, przynajmniej częściowo poprzez ruch w kierunku promieniowym odcinka powierzchni jednej z rolek nawojowych.
10. Sposób wedhi geastrz. 2, znamiznny iym.że nanosi sięoopręecznelinieperfOracyjne zasadniczo w równych odstępach na materiale arkuszowym.

173 109
11. Sposób według zastrz. 10, znamienny tym, że podczas zaciskania materiału arkuszowego pomiędzy rolkami nawojowymi, umieszcza się linię perforacji bezpośrednio poniżej punktu zaciskania pomiędzy pierwszą i drugą rolką nawojową względem kierunku podawania materiału arkuszowego.
12. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że utrzymuje się stałą różnicę prędkości obwodowej pomiędzy rolkami nawojowymi przez kontrolowanie prędkości obwodowej pierwszej i drugiej rolki nawojowej.
13. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że zmniejsza się prędkość obwodową drugiej rolki nawojowej dla spowodowania przejścia beli w dół poprzez zacisk, a następnie zwiększa się tę prędkość obwodową i w przybliżeniu wyrównuje się prędkości obwodowe obydwu rolek nawojowych.
14. Urządzenie przewijające do wytwarzania bezrdzeniowych bel materiału arkuszowego, zawierające pierwszą rolkę nawojową, na którą jest podawany materiał arkuszowy z góry do dołu, drugą rolkę nawojową, która ma kierunek obrotu zgodny z kierunkiem obrotu pierwszej rolki nawojowej i która wraz z pierwszą rolką nawojową tworzy zacisk do przepuszczania przeznaczonego do nawinięcia materiału arkuszowego w kierunku od góry do dołu, elementy do odcinania tego materiału arkuszowego przy końcu nawijania beli i elementy do przesuwania powierzchni tych rolek nawojowych blisko względem siebie, dla uchwycenia pomiędzy nimi materiału arkuszowego w pobliżu jego krawędzi, która tym samym zawija się na siebie i przez to rozpoczyna się nawijanie nowej beli materiału arkuszowego, znamienne tym, że powyżej zacisku (4) pomiędzy rolkami nawojowymi (1, 3) znajduje się płytka podporowa (21), która podpiera belę (R2) przy początku jej nawijania.
15. Urządzenie według zastrz. 14, znamienne tym, że płytka podporowa (21) ma kształt grzebienia i zawiera liczne zęby (21A), które współpracują z odpowiednimi pierścieniowymi szczelinami (23) na powierzchni drugiej rolki nawojowej (3), przy czym wierzchołki zębów (21A) są umieszczone w pierścieniowych szczelinach (23) przynajmniej podczas początkowego etapu nawijania beli, zaś część tej płytki podporowej (21) wystaje w górę względem pierścieniowych szczelin (23).
16. Urządzenie według zastrz. 14 albo 15, znamienne tym, że druga rolka nawojowa (3) zawiera podporowe ramię (13), na którym znajduje się płytka podporowa (21).
17. Urządzenie według zastrz. 14, znamienne tym, że druga rolka nawojowa (3) jest wyposażona w zespół regulacyjny (2) do kontrolowania prędkości tej drugiej rolki nawojowej (3) względem pierwszej rolki nawojowej (1) dla utrzymania prędkości obwodowej drugiej rolki nawojowej (3) mniejszej niż prędkość obwodowa pierwszej rolki nawojowej (1), przynajmniej podczas początkowego etapu nawijania dla wytworzenia beli.
18. Urządzenie według zastrz. 14, znamienne tym, że zawiera elementy (25,27, 29) do odcinania materiału arkuszowego (N) powyżej zacisku (4) oraz elementy przytrzymujące (31) na pierwszej rolce nawojowej (1) do przytrzymania przynajmniej krawędzi prowadzącej materiału arkuszowego (N) ponad nacięciem i do przeniesienia tej krawędzi prowadzącej do zacisku (4).
19. Urządzenie według zastrz. 14, znamienne tym, że zawiera trzecią ruchomą rolkę (5) do kontrolowania średnicy beli w trakcie formowania.