Перемоточная машина и способ производства рулонов ленточного материала

Перемоточная машина и способ производства рулонов ленточного материала

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к бумагоперерабатывающим машинам и, в частности, к машинам для производства рулонов гофрированной (крепированной) бумаги или санитарно-гигиенической бумаги.

Уровень техники

Бумагу обычно производят с помощью непрерывных машин, которые посредством подачи массы целлюлозных волокон и воды, распределяемой из напорных баков, образуют слой целлюлозного материала на формующей сетке, причем этот слой высушивается и наматывается в виде рулонов большого диаметра. Эти рулоны затем разматывают и перематывают для образования рулонов меньшего диаметра. Рулоны затем разделяют на рулоны с размерами, соответствующими размеру конечного продукта. С помощью этого способа обычно изготавливают рулоны туалетной бумаги, кухонные полотенца или другие санитарно-гигиенические бумажные изделия.

Намотка рулонов обычно производится с использованием картонных намоточных сердечников, которые вставляются в перемоточную машину, и вокруг которых формируется рулон. Картонный сердечник внутри каждого рулона разрезают вместе с намотанным ленточным материалом. Примеры перемоточных машин этого типа описаны в патентных документах US-A-5,979,818 и US-A-4,487,377.

В других перемоточных машинах, соответствующих уровню техники, предшествующему данному изобретению, перемотка производится вокруг съемных и пригодных для вторичной переработки барабанов. Пример перемоточной машины для формирования рулонов вокруг трубчатых намоточных сердечников описан в патентном документе US-B-6,752,345. В патентном документе US-B-6,565,033 описана перемоточная машина для намотки рулонов ленточного материала вокруг намоточных барабанов, разделенных на две части, которые выдвигаются из рулона после того, как намотка была завершена.

Были также изготовлены машины, которые осуществляют намотку рулона без использования намоточных сердечников или барабанов. Примеры машин этого типа описаны в патентных документах US-A-5,538,199; US-A-5,839,680; US-A-5,505,402; US-A-5,402,960; US-A-6,752,344 и ЕР 0611723.

В частности, в патентном документе US-A-5,839,680 и других патентных документах из того же семейства описана машина, в которой рулон ленточного материала наматывается путем формирования центрального ядра, которое начинает наматываться вокруг самого себя после того, как ленточный материал отрывается после окончания намотки рулона. Ленточный материал с этой целью зажимается между подвижной пластиной и намоточным роликом, вокруг которого направляют ленточный материал. Подвижная пластина прижимается к цилиндрической поверхности намоточного ролика, чтобы вызвать существенное замедление ленточного материала и его разрыв вниз по потоку от точки зажатия. Подвижная пластина имеет выпуклую часть, в которой ленточный материал прижимается пластиной к наружной поверхности намоточного ролика, и вогнутую часть. Относительное перемещение между цилиндрической поверхностью намоточного ролика и поверхностью пластины вызывает начало намотки центрального ядра последующего рулона вдоль вогнутой части поверхности подвижной пластины. Первоначальное намоточное ядро рулона формируется между подвижной пластиной и поверхностью намоточного ролика и перемещается вдоль подвижной пластины, увеличиваясь в диаметре, путем качения до тех пор, пока оно не достигнет намоточной каретки, образованной между множеством намоточных роликов.

Эта машина, соответствующая уровню техники, предшествующему данному изобретению, имеет значительные преимущества, включая преимущество формирования рулонов ленточного материала без центрального отверстия, что в результате позволяет наматывать большое количество ленточного материала в малом пространстве.

Несмотря на вышеупомянутые преимущества, эти машины имеют некоторые проблемы, включая трудность их тонкой настойки из-за критической природы первоначального этапа разрывания ленточного материала и начала намотки центрального ядра вокруг себя. Эта трудность возрастает из-за того факта, что ленточный материал может иметь изменяющиеся характеристики, например, толщину, удельный вес и прочность на разрыв, параметры, которые влияют на первоначальный этап разрывания ленточного материала и намотки исходной кромки, образованной путем разрыва вокруг самой себя.

В патентном документе US-A-5,603,467 описана перемоточная машина, сконструированная в виде двух намоточных систем, которые позволяют попеременно производить рулоны с центральным намоточным сердечником и рулоны без центрального намоточного сердечника. Эта машина является особенно универсальной, хотя переход от одного в другой из двух возможных режимов работы является сложным и требует существенных операций для его настройки.

Раскрытие изобретения

Предметом данного изобретения является перемоточная машина, способная наматывать рулоны без намоточного сердечника и без намоточного барабана, что позволяет по меньшей мере отчасти преодолеть недостатки машин, характерные для уровня техники, предшествующего данному изобретению.

Предмет данного изобретения также относится к новому способу намотки рулонов без намоточного сердечника и без намоточного барабана, который позволяет поставлять изделие более высокого качества, по сравнению с изделием, которое можно получить с помощью традиционных машин.

По существу, согласно первому аспекту данное изобретение обеспечивает перемоточную машину для производства рулонов ленточного материала, содержащую первый намоточный ролик и вогнутую пластину, проходящую вокруг первого намоточного ролика, причем вогнутая поверхность находится напротив намоточного ролика. Первый намоточный ролик и вогнутая пластина образуют канал подачи ленточного материала. Также обеспечен путь подачи ленточного материала, проходящий вдоль вышеупомянутого канала и вверх по потоку от вогнутой пластины. Кроме того, предусмотрен подвижный элемент, который содержит зацепляющую поверхность, взаимодействующую с первым намоточным роликом для прижатия ленточного материала к поперечной поверхности первого намоточного ролика. Подвижный элемент расположен и регулируется таким образом, чтобы прижимать ленточный материал к поверхности первого намоточного ролика и замедлять перемещение ленточного материала между подвижным элементом и поверхностью первого намоточного ролика, заставляя передний конец наматываться вокруг себя для формирования намоточного ядра второго рулона. После того, как начнется этап формирования первоначального ядра нового рулона между подвижным элементом и намоточным роликом, ядро перемещается вперед вовнутрь канала с тем, чтобы продолжить намотку и перемещаться вдоль канала в контакте с вогнутой поверхностью вогнутой пластины, расположенной вокруг намоточного ролика.

Таким образом, получается машина, в которой первоначальный этап для начала намотки переднего края каждого рулона вокруг самого себя производится с помощью подвижного элемента, отличного от по существу неподвижного элемента (вогнутой пластины), который затем передает первоначальное намоточное ядро по направлению к намоточной каретке, например, образованной множеством намоточных роликов. Подвижный элемент регулируется таким образом, чтобы передавать первоначальное намоточное ядро от зоны захвата между подвижным элементом и роликом к каналу, образованному между роликом и вогнутой поверхностью, расположенной напротив намоточного ролика, вогнутой пластины.

Предпочтительно, чтобы высота канала, образованного первым намоточным роликом и вогнутой пластиной, постепенно увеличивалась от входа к выходу, например, путем обеспечения постепенно увеличивающегося радиуса кривизны вогнутой поверхности.

Ленточный материал преимущественно подается по существу с постоянной скоростью. Под по существу постоянной скоростью имеется в виду скорость, которая может изменяться для требований, связанных с переходными этапами, такими как изменение исходного рулона ленточного материала, но которые не требуют ее изменения во время различных этапов одного и того же цикла намотки, т.е. формирования рулона ленточного материала.

Тем не менее, скорость ленточного материала может изменяться локально. Локальное изменение скорости ленточного материала представляет собой изменение, которое касается части ленточного материала, например, в сечении, в котором происходит разрыв, без изменения общей скорости намотки.

Предпочтительно, чтобы подвижный элемент был расположен и регулировался таким образом, чтобы также вызвать разрыв ленточного материала до того, как передний конец намотается вокруг себя после разрыва. Разрыв может преимущественно происходить в результате натяжения, создаваемого в ленточном материале из-за локальной разницы скорости, создаваемой путем прижатия с помощью подвижного элемента.

Можно было бы также использовать альтернативные или вспомогательные средства, чтобы вызвать или облегчить разрыв ленточного материала, такие как изменение периферийной скорости намоточных роликов, воздушная струйная система, воздействующая на ленточный материал между точкой прижатия подвижным элементом и готовым рулоном, или аналогичные средства. В менее преимущественных вариантах осуществления данного изобретения ленточный материал может разрываться вверх по потоку от точки прижатия, используя подвижный элемент только как средство для начала намотки нового рулона и удерживая ленточный материала прижатым к первому ролику с помощью присасывающей системы (системы создания разрежения) или других подходящих систем удержания.

В некоторых преимущественных вариантах осуществления данного изобретения машина содержит наружную намоточную каретку, в которую рулон передается после выхода из канала, образованного между вогнутой пластиной и поперечной поверхностью первого намоточного ролика. Намоточная каретка содержит в общем случае ряд подвижных элементов, которые, оставаясь в контакте с поверхностью рулона, расставляют его вращаться для намотки ленточного материала. Подвижные элементы могут содержать вышеупомянутый первый намоточный ролик. В преимущественных вариантах осуществления данного изобретения намоточная каретка образована рядом или комплектом намоточных роликов, например, тремя намоточными роликами.

Предпочтительно, чтобы машина содержала второй намоточный ролик, расположенный по существу параллельно первому намоточному ролику для того, чтобы образовать зазор между первым намоточным роликом и вторым намоточным роликом, причем вогнутая пластина проходит вверх по потоку от вышеупомянутого зазора, и вышеупомянутый путь подачи ленточного материала проходит через вышеупомянутый зазор.

Вниз по потоку от зазора между первым и вторым намоточными роликами может быть преимущественно расположена намоточная каретка, образованная первым намоточным роликом, вторым намоточным роликом и третьим намоточным роликом, предпочтительно с подвижной осью.

В преимущественных вариантах осуществления данного изобретения подвижный элемент регулируется таким образом, что захватывающая поверхность имеет скорость, которая ниже, чем периферийная скорость первого намоточного ролика, когда вышеупомянутая захватывающая поверхность прижимается к вышеупомянутому первому намоточному ролику. Более низкая скорость может также представлять собой скорость, ориентированную в противоположном направлении относительно скорости намоточного ролика (по меньшей мере в течение некоторого промежутка времени).

Преимуществом является то, что в некоторых вариантах осуществления данного изобретения вогнутая поверхность образует входную кромку, взаимодействующую с подвижным элементом для образования передаточной поверхности для качения первоначального намоточного ядра рулона от подвижного элемента к вышеупомянутой вогнутой пластине. К примеру, гребнеобразная кромка может быть предусмотрена на вогнутой пластине, и захватывающая поверхность может быть сформирована с рядом выступов, которые входят в промежутки между зубьями гребнеобразной кромки.

Чтобы облегчить этап первоначальной намотки центрального ядра каждого нового рулона, в некоторых особенно преимущественных вариантах осуществления данного изобретения первый намоточный ролик содержит поперечную поверхность, образующую продольный выступ, проходящий параллельно оси вышеупомянутого первого намоточного ролика и выступающий радиально относительно цилиндрической поверхности первого намоточного ролика. Наличие выступа позволяет осуществлять улучшенное управление разрывом ленточного материала и началом намотки нового рулона и тем самым позволяет обеспечить некоторые важные преимущества в отношении качества изделия и скорости производства. Однако в более простых вариантах осуществления данного изобретения выступ может отсутствовать, и первый намоточный ролик может иметь по существу цилиндрическую поперечную поверхность с постоянным радиусом.

В некоторых вариантах осуществления данного изобретения рядом с продольным выступом и позади него относительно направления вращения первый намоточный ролик имеет первую часть поперечной поверхности с диаметром, постепенно уменьшающимся от вышеупомянутого выступа и заканчивающуюся по касательной к цилиндрической поверхности, образуя вторую часть поперечной поверхности первого намоточного ролика, причем вышеупомянутая цилиндрическая поверхность образует вышеупомянутую вторую часть поперечной поверхности намоточного ролика, имеющую по существу постоянный радиус.

Согласно некоторым вариантам осуществления данного изобретения, первый намоточный ролик имеет поперечную поверхность, образованную первой круглой цилиндрической частью с постоянным радиусом и второй цилиндрической частью с изменяющимся радиусом, выступающей относительно вышеупомянутой первой цилиндрической части с постоянным радиусом.

Преимуществом является то, что вдоль продольного выступа может быть предусмотрено по меньшей мере одно всасывающее отверстие, предпочтительно имеющее форму прорези, проходящей параллельно оси первого намоточного ролика и вышеупомянутого выступа. Использование всасывающей системы улучшает управление этапом разрыва ленточного материала и началом намотки нового рулона. Однако в более простых вариантах осуществления данного изобретения всасывание может отсутствовать.

Чтобы получить универсальную машину, которая способна производить не только рулоны без сердечника и центрального отверстия, но также традиционные рулоны с намоточным сердечником или центральным отверстием, образованным путем удаления выдвижного намоточного сердечника или намоточного барабана, преимущественно подвижная пластина может быть перемещаемой между рабочим положением, в котором она образует вышеупомянутый канал подачи ленточного материала, и положением ожидания, в котором она устанавливается на расстоянии от первого намоточного ролика. В комбинации с вогнутой пластиной может быть предусмотрена встроенная в вышеупомянутую машину вогнутая каретка, которая может устанавливаться вокруг первого намоточного ролика, альтернативно вогнутой пластине, причем вышеупомянутая вогнутая каретка имеет радиус кривизны, больший, чем радиус кривизны вышеупомянутой вогнутой пластины. Радиус кривизны может быть постоянным или изменяющимся. Когда радиус кривизны переменный, больший радиус кривизны представляет собой радиус кривизны, который всегда больше, чем радиус вогнутой пластины.

Когда это требуется, вогнутая каретка может монтироваться подвижной, чтобы она попеременно занимала рабочее положение, в котором она расположена вокруг первого намоточного ролика для образования канала подачи ленточного материала, и положением ожидания. Перемещение может представлять собой поступательное перемещение, вращение или комбинированное перемещение.

Согласно другому аспекту, данное изобретение относится к способу намотки рулонов ленточного материала без намоточного сердечника, содержащему следующие этапы:

- подачи рулонного материала вокруг первого намоточного ролика;

- намотки первого рулона;

- после завершения намотки вышеупомянутого первого рулона, разрыва ленточного материала, образующего свободный задний конец первого рулона и свободный передний конец второго рулона;

- намотки вокруг себя начальной части вышеупомянутого ленточного материала, расположенной рядом с вышеупомянутым свободным передним концом, между поверхностью первого намоточного ролика и подвижным элементом, образующей начальное ядро вышеупомянутого второго рулона;

- передачи вышеупомянутого начального ядра второго рулона от подвижного элемента к каналу, образованному между вышеупомянутым первым намоточным роликом и вогнутой пластиной, проходящей вокруг вышеупомянутого первого намоточного ролика;

- подачи вышеупомянутого начального ядра второго рулона путем качения его вдоль вышеупомянутого канала в контакте с вышеупомянутой вогнутой пластиной и вышеупомянутым первым намоточным роликом, продолжения намотки ленточного материала вокруг него.

Согласно преимущественным вариантам осуществления данного изобретения, начальное ядро второго рулона затем подается из первого канала к зазору, образованному между первым намоточным роликом и вторым намоточным роликом. От зазора формируемый рулон проходит к намоточной каретке, образованной подвижными элементами, находящимися в поверхностном контакте с рулоном, такими как комплект намоточных роликов, содержащий первый и второй намоточные ролики и третий намоточный ролик.

Предпочтительно, чтобы ленточный материал разрывался с помощью того же самого подвижного элемента, который начинает формирование центрально ядра каждого нового рулона.

В преимущественных вариантах реализации способа согласно данному изобретению ленточный материал разрывается подвижным элементом в результате замедления ленточного материала в зоне захвата между подвижным элементом и первым намоточным роликом.

Дополнительные преимущественные особенности и варианты реализации способа и машины согласно данному изобретению описаны ниже и в прилагаемой формуле изобретения, которая составляет неотъемлемую часть данного технического описания.

Краткое описание чертежей

Данное изобретение будет лучше понятно путем изучения технического описания и прилагаемых чертежей, которые показывают практические, не ограничивающие рамки изобретения варианты осуществления данного изобретения. Более конкретно, на этих чертежах:

на фиг.1 показан вид сбоку и в частичном разрезе вдоль вертикальной плоскости перемоточной машины, выполненной согласно данному изобретению, ограниченный намоточной головкой, в первом рабочем режиме и в первом варианте осуществления данного изобретения;

на фиг.2, 3 и 4 показаны увеличенные виды намоточной зоны на переходном этапе, т.е. на этапе разрыва ленточного материала после завершения намотки рулона и начала намотки последующего рулона;

на фиг.3А показан увеличенный вид фиг.3;

на фиг.4А показан увеличенный вид фиг.4;

на фиг.4В показан увеличенный вид вдоль линии IV_B-IV_B фиг.4А;

на фиг.5 показан увеличенный вид намоточной зоны в последующем этапе по отношению к видам фиг.2, 3 и 4;

на фиг.6 показан увеличенный вид части первого намоточного ролика в разрезе вдоль плоскости, перпендикулярной к оси вращения;

на фиг.7 показана перемоточная машина, изображенная на фиг.1, на этапе перехода из первого рабочего режима намотки без сердечника ко второму рабочему режиму намотки вокруг намоточного сердечника или намоточного барабана;

на фиг.8 показан вид, аналогичный фиг.7, с перемоточной машиной во втором рабочем режиме;

на фиг.9 приведена схема, иллюстрирующая перемещения намоточных роликов;

на фиг.10 показан вид сбоку и в частичном разрезе вдоль вертикальной плоскости перемоточной машины во втором варианте осуществления данного изобретения;

на фиг.11 показан вид сбоку и в частичном разрезе части перемоточной машины, изображенной на фиг.10, в рабочем режиме для производства рулонов без намоточного сердечника;

на фиг.12 показан этап перехода перемоточной машины, изображенной на фиг.11, из рабочего режима для производства рулонов без намоточного сердечника в рабочий режим для производства рулонов с намоточным сердечником;

на фиг.13 показан этап изменения рабочего режима после режима, изображенного на фиг.12;

на фиг.14 показан вид, аналогичный фиг.11, 12 и 13, с перемоточной машиной в режиме для производства рулонов без намоточного сердечника или намоточного барабана;

на фиг.15 показан вид в разрезе вдоль нескольких взаимно пересекающихся плоскостей отрывающего элемента, вогнутой пластины и второго намоточного ролика вдоль линии XV-XV фиг.11;

на фиг.16 показан модифицированный вариант реализации перемоточной машины согласно данному изобретению.

Осуществление изобретения

Первый вариант реализации перемоточной машины согласно данному изобретению показан на фиг.1-9. На фиг.1 показаны основные элементы перемоточной машины, и в частности элементы, предназначенные для подачи намоточных сердечников (используемых, когда машина настроена для производства рулонов с намоточным сердечником), намоточные ролики и система разрыва ленточного материала.

Намоточная головка в общем случае указана условным обозначением 1. В этом варианте осуществления данного изобретения намоточная головка перемоточной машины содержит первый намоточный ролик 3 с осью вращения 3А, второй намоточный ролик 5, вращающийся вокруг оси вращения 5А, и третий намоточный ролик 7, вращающийся вокруг оси вращения 7А. Между двумя намоточными роликами 3 и 5 образован зазор 11 для прохождения ленточного материала.

В некоторых вариантах осуществления данного изобретения ось 3А первого намоточного ролика 3 неподвижна относительно несущей нагрузку конструкции (не показана) машины. В других вариантах осуществления данного изобретения ось 3А может перемещаться относительно несущей нагрузку конструкции.

В некоторых вариантах осуществления данного изобретения ось 5А второго намоточного ролика 5 является подвижной. В некоторых вариантах осуществления данного изобретения ось 5А перемещается исключительно для перехода из рабочего режима, в котором перемоточная машина производит рулоны без намоточного сердечника, в рабочий режим, в котором машина производит рулоны с намоточным сердечником. В других предпочтительных вариантах осуществления данного изобретения ось вращения 5А второго намоточного ролика 5 может быть перемещаемой контролируемым образом также во время каждого цикла намотки рулонов без намоточного сердечника, как будет объяснено более подробно ниже.

Как будет очевидно позднее, перемоточная машина может быть сконструирована таким образом, чтобы производить не только рулоны без намоточного сердечника или барабана, но также рулоны, намотанные на центральные намоточные сердечники или барабаны, которые могут иметь изменяющийся диаметр. Ось 5А второго намоточного ролика может быть подвижной для настройки машины к намоточным сердечникам или барабанам различных диаметров.

В некоторых вариантах осуществления данного изобретения ролик 3 может иметь подвижную ось 3А по тем же причинам, указанным выше. В некоторых вариантах осуществления данного изобретения оба намоточных ролика 3 и 5 могут быть подвижными и регулируемыми.

Третий намоточный ролик 7 преимущественно поддерживается, например, парой кронштейнов 9, вращающихся с возвратно-поступательным движением вдоль двойной стрелки f9 вокруг оси вращении 9А. Перемещение вдоль двойной стрелки f9 позволяет третьему намоточному ролику 7 перемещаться по направлению к первому намоточному ролику 3 и второму намоточному ролику 5 или на удаление от них согласно диаметру L рулона во время этапа формирования рулона внутри намоточной каретки, образованной тремя намоточными роликами 3, 5 и 7.

На фиг.1 также показан привод, в этом варианте осуществления данного изобретения электронно-регулируемый электродвигатель 13 с редуктором 15, который регулирует вращение резьбового стержня 15А и соответственно перемещение вдоль двойной стрелки f15 балки 16, которая поддерживает второй намоточный ролик 5. С помощью привода 13 таким образом возможно перемещать намоточный ролик 5 по направлению к намоточному ролику 3 или от него, изменяя величину зазора 11 между вышеупомянутыми роликами.

Вогнутая пластина 17 расположена вверх по потоку от зазора 11. В некоторых вариантах осуществления данного изобретения вогнутая пластина 17 поддерживается двумя поворотными рычагами 18, прикрепленными с возможностью вращения вокруг оси вращения 5А второго намоточного ролика 5.

Как показано более подробно на увеличенных видах фиг.2-5, в некоторых вариантах осуществления данного изобретения вогнутая пластина 17 имеет вогнутую поверхность 17А, расположенную напротив цилиндрической поверхности 3В первого намоточного ролика 3. Кроме того, вогнутая пластина 17 имеет зубья 17В, которые вставляются внутрь окружных канавок 5В, расположенных на цилиндрической поверхности второго намоточного ролика 5, с тем чтобы образовать по существу непрерывную поверхность для качения рулона на первом этапе намотки, как будет объяснено более подробно ниже.

На противоположном конце вогнутая поверхность 17 снабжена гребнеобразной входной кромкой 17С, как лучше показано на детали фиг.4В, и для целей, описанных ниже.

Между вогнутой поверхностью 17А, расположенной напротив намоточного ролика 3 вогнутой пластины 17, и поперечной поверхностью 3В первого намоточного ролика 3 образован канал 19 подачи ленточного материала N, который направлен вокруг первого намоточного ролика 3 и закручен для формирования в последовательных циклах намотки множества рулонов.

Путь ленточного материала N проходит вокруг первого намоточного ролика 3 и внутри канала 19 и затем через зазор 11 для подачи ленточного материала N внутрь намоточной каретки, образованной намоточными роликами 3, 5 и 7.

Подвижный элемент 21 взаимодействует с вогнутой пластиной 17 и с первым намоточным роликом 3, причем этот подвижный элемент сконструирован и регулируется таким образом, чтобы разрывать ленточный материал и начинать намотку центрального ядра рулона без намоточного сердечника.

В некоторых вариантах осуществления данного изобретения подвижный элемент 21 содержит ряд кронштейнов 21А, выполненных интегрально с центральным валом 21В, вращающимся вокруг оси вращения 21С. Кронштейны 21А могут быть заменены одной непрерывной балкой, которая проходит поперек всей ширины машины.

Кронштейны 21А непрерывной балки поддерживают ряд колодок 23. В некоторых вариантах осуществления данного изобретения колодки 23 снабжены выступами 23А с поверхностями 23В, предпочтительно имеющими цилиндрическую форму, т.е. образованными частями цилиндрической поверхности. Цилиндрическая поверхность должна рассматриваться в геометрическом смысле. Она может предпочтительно иметь постоянный радиус, с центром, совпадающим с осью вращения 21С подвижного элемента 21. В этом случае поверхность выступов 23А будет соответственно иметь круглое поперечное сечение. Тем не менее, это не является обязательным. Было бы также возможно, чтобы периферийная поверхность 23В выступов 23А имела изменяющийся радиус и следовательно некруглое поперечное сечение.

Выступы 23А расположены на расстоянии друг от друга таким образом, чтобы они могли проникать в промежутки между зубьями гребнеобразной кромки 17С вогнутой пластины 17 для целей, которые лучше описаны ниже, как можно видеть на детали фиг.4В.

В некоторых вариантах осуществления данного изобретения поверхность 23В выступов 23А может иметь высокий коэффициент трения, например, обеспечиваемый путем механической обработки поверхности материала, образующего выступы 23А. В других предпочтительных вариантах осуществления данного изобретения выступы 23А изготовлены из эластичного упругого материала, такого как резина, который может иметь сам по себе высокий коэффициент трения. Под высоким коэффициентом трения подразумевается коэффициент трения, больший, чем коэффициент трения частей намоточного ролика 3, по которым ленточный материал N заставляют скользить по меньшей мере на некоторых этапах цикла намотки, как будет разъяснено ниже.

Два гнезда, указанные условными обозначениями 25А и 25В, предусмотрены на первом намоточном ролике 3 (см., в частности, фиг.2, 3, 4 и 6). Эти гнезда имеют длину, предпочтительно равную осевой длине намоточного ролика 3. В этих двух гнездах 25А и 25В могут быть расположены два блока 27 и 28, которые являются съемными или взаимозаменяемыми согласно рабочему режиму, в котором машина должна эксплуатироваться. На фиг.2, 3, 4 и 6 два блока 27 и 28, расположенные в седлах 25А и 25В первого намоточного ролика 3, сконструированы таким образом, чтобы оптимизировать работу машины в рабочем режиме намотки без центрального сердечника.

В некоторых преимущественных вариантах осуществления данного изобретения, когда они смонтированы в своих соответствующих гнездах 25А и 25В, между двумя блоками 27 и 28 образуется всасывающая прорезь 29, расположенная на поверхности намоточного ролика 3, в частности на противоположных концах блоков 27 и 28, которые, после того как они смонтированы, находятся на небольшом расстоянии друг от друга. Предпочтительно, чтобы всасывающая прорезь 29 проходила непрерывно вдоль всей полезной длины намоточного ролика 3. Всасывающая прорезь 29 может преимущественно находиться в гидравлическом соединении с одним или несколькими всасывающими отверстиями 31, предусмотренными в толщине намоточного ролика 3. Отверстия 31 обеспечивают соединение прорези 29 с отсеком 3С внутри намоточного ролика 3. Внутри отсека 3С может создаваться вакуум с помощью хорошо известных средств, достаточный для образования всасывающего потока через прорезь 29, по меньшей мере на переходном этапе, т.е. этапе завершения намотки рулона и начала намотки последующего рулона. В других, менее преимущественных вариантах осуществления данного изобретения прорезь 29 может быть прерывистой или заменена отверстиями, распределенными вдоль линии, предпочтительно параллельной оси вращения 3А намоточного ролика 3.

В некоторых преимущественных вариантах осуществления данного изобретения блок 27 имеет внешнюю поверхность 27А, форма которой отличается от цилиндрической формы с круглым сечением части поперечной поверхности намоточного ролика 3, не занятой гнездами 25А и 25В, содержащими внутри блоки 27 и 28.

Говоря более конкретно, поверхность 27А блока 27 представляет собой цилиндрическую поверхность с переменным радиусом (следовательно, с некруглым поперечным сечением), изменяющимся от максимального значения на конце 27В у всасывающей прорези 29 к противоположному концу 27С блока 27. По существу, блок 27 имеет внешнюю поверхность 27А с диаметром, уменьшающимся постепенно от максимального значения на конце 27В до соединения предпочтительно приблизительно по касательной с частью цилиндрической поверхности с постоянным радиусом намоточного ролика 3, которая расположена позади блока 27 относительно направления вращения f3 намоточного ролика 3.

Внешняя поверхность блока 28 может иметь две части 28А, 28В, первую с постоянным диаметром и вторую (28В) с увеличивающимся диаметром, который образует наклон, восходящий к продольной точке или выступу 28С максимального радиуса, и от этого места он продолжается с постоянным радиусом. Часть 28В заканчивается у всасывающей прорези 29 в месте, противоположном относительно конца 27В, образованного блоком 27, с диаметром, равным или немного меньшим, чем максимальный диаметр поверхности 27А.

Часть 28В поверхности может быть изготовлена из тонкой пластины, выполненной на блоке 28, или также образована путем механической обработки с удалением стружки с поверхности блока 28, который первоначально имеет диаметр, больший, чем окончательный диаметр.

Поверхность 27А блока 27 предпочтительно обрабатывают таким образом, чтобы она имела высокий коэффициент трения, например, путем механической обработки или с помощью подходящего покрытия поверхности. И наоборот, поверхность 28А, 28В блока 28 является гладкой, т.е. она имеет коэффициент трения, меньший, чем коэффициент трения поверхности 27А, для целей, которые будут объяснены ниже.

Предпочтительно, в частности, когда машину конструируют для попеременной намотки рулонов с центральным намоточным сердечником и без центрального намоточного сердечника, чтобы остальная часть поверхности намоточного ролика 3 имела кольцевые полосы с низким коэффициентом трения, перемежающиеся с кольцевыми полосами с высоким коэффициентом трения.

Элементы машины, описанные выше, используются для производства рулонов L ленточного материала, намотанные без центрального сердечника. Цикл намотки следующий.

На фиг.1 машина показана на этапе намотки рулона L, который находится в контакте с тремя намоточными роликами 3, 5 и 7. На этой стадии и в этом примере варианта осуществления данного изобретения второй намоточный ролик 5 был отведен с помощью перемещения, обеспечиваемого электродвигателем 13, от первого намоточного ролика 3, чтобы переместить две точки контакта между рулоном L и первым и вторым намоточными роликами 3 и 5 соответственно на удаление друг от друга. В других вариантах осуществления данного изобретения расстояние между центрами роликов 3 и 5 не изменяется во время цикла намотки рулона или изменяется в меньшей степени.

После того как рулон L достиг желательного размера, например, желательного диаметра и/или требуемой длины намотанного материала, подвижный элемент 21 активируется. Этот элемент 21 остается по существу неподвижным в положении, показанном на фиг.1, в течение всего цикла намотки до тех пор, пока его действие не потребуется для разрыва ленточного материала N и начала намотки исходного центрального ядра второго рулона вокруг себя.

В этом примере варианта осуществления данного изобретения подвижный элемент 21 заставляют вращаться вдоль стрелки f1 в направлении, противоположном направлению вращения намоточных роликов 3, 5 и 7. Перемещение подвижного элемента 21 регулируется таким образом, чтобы прижать ленточный материал N к поверхности 28 В большего диаметра блока 28, когда требуется обрыв ленточного материала N после завершения намотки первого рулона L, который расположен в намоточной каретке 3, 5 и 7. Перемещение регулируется таким образом, чтобы периферийная скорость подвижного элемента 21, т.е. скорость поверхности 23В выступов 23А каждой прокладки 23 подвижного элемента 21 была согласована, но являлась ниже, например от 30 до 70% ниже, чем периферийная скорость вращения первого намоточного ролика 3, и соответственно скорость подачи ленточного материала N. Когда ленточный материал N зажимается между поверхностью 28В блока 28 и поверхностью 23В выступов 23А колодок 23, он локально замедляется, поскольку коэффициент трения поверхностей 28В выступов 23А колодок 23 больше, чем коэффициент трения поверхностей 28В блока 28. В результате захвата и разницы скоростей этих элементов в зоне захвата ленточный материал N приобретает периферийную скорость подвижного элемента 21, более низкую, чем номинальная скорость подачи ленточного материала N. В результате локального замедления ленточного материала N последний разрывается, предпочтительно вдоль линии перфорации, образованной на ленточном материале N широко известным способом, в точке, расположенной между зоной захвата и вновь формируемым рулоном L, периферийная скорость которого продолжает оставаться по существу такой же, как и номинальная скорость подачи ленточного материала.

Разрыв ленточного материала образует задний конец LC, который завершает намотку на законченный рулон L, и передний конец LT (фиг.3А), с которого начинается новый рулон.

Как пояснялось выше, давление между колодками 23 и гладкой поверхностью 28В с низким коэффициентом трения блока 28 и разность скоростей между элементами, между которыми захватывается ленточный материал N, вызывае