切割卷绕材料卷或者圆材的切割机以及相关方法

专利名称：切割卷绕材料卷或者圆材的切割机以及相关方法
技术领域：
本发明涉及对切割机的改进，以切割延伸的产品，特别是巻绕材 料巻或者圆材(logs)，例如棉纸等，巻绕起来以产生意图用于包装 和销售的小型巻。
现有技术
在纸张加工工业中，为了制造以巻或者小型巻(诸如卫生纸，揩 巾等等)形式的成品，在造纸厂巻轴中，相当宽度的纸巻绕被展开和 反绕为相当大轴长的巻或者圆材。在长度上可以为几米的这些圆材随 后在切割机中被切割，以分成用于意图销售的小型巻并且除去头部和 尾部的毛刺。
用于切割绵纸圆材和巻的切割机的例子在WO-A-2004039544, EP-A-0507750, EP-A-0609668, US-A-4041813中描述。例如，此类 型的进 一 步切割机在 US-A-3213731 ，US-A-4584917 ， WO-A-2004004989和US-A-5038647A中描述。
利用具有不平衡的斜面和在切割斜面的两侧上不同处理的特别形 状的刀片的切割机在WO-A-0021722, WO-A-0021722中描述。
这些机器的 一 个决定性的因素由切削刀片的高和快速磨损所表 示，其通常由提供有轨道运动的盘刀片组成，也就是说，沿着闭合通 路或者轨道运动。待切割的纸材料的特征和高的切割速度导致刀片的 快速钝化，因此其必须由装配在机器上的磨刀单元频繁地磨刀。
在刀片的磨损上具有消极作用的一个主因素是由刀片的轨道转速 代表，因此，这些刀片在高速下冲击待切割的材料。
发明概要和目的
本发明的一个目的在于生产用于切断延伸的产品的切割机，特别 是，虽然不是专用于纸的巻或者圆材，诸如棉纸，以生产小型巻其中 有可能降低刀片的磨损并且因此增加它的持续时间，而且就生产速度 没有消极影响。
通过阅读下面说明，这些及其他目的和优点将对于本领域技术人 员是显然的，其实现基本上是通过一种用于切断和分离延伸的产品为 规定长度的物品(例如切割圓材为单独的巻或者小型巻)的切割机， 其包括沿着闭合通路周期移动的至少 一个切割工具，例如根据椭圆的 或者圆形轨道的周期轨道，并且围绕它的自己的旋转轴旋转，其中该 切割工具包括至少两个盘刀片，它们具有共同的旋转轴并且隔开的长 度等于从切割延伸的产品获得的物品长度。
该切割工具设置有围绕主旋转轴沿着圆形轨道的轨道运动。实际 上，包括至少一对同轴的盘刀片的每个切割工具，也就是说，具有共 同的旋转轴(或者具有彼此同轴的两个单独的轴线)，由围绕主轴旋 转的元件支撑。然而，此不是根据本发明的切割机的唯一可能的结构。 事实上，根据本领域技术人员公知的结构，具有两个刀片的切割工具 可以由转臂支撑，其传送沿着大体上椭圆的形状的周期轨道的轨道运 动到形成切割工具的两个刀片的旋转轴上。
每个工具的同轴的刀片(即围绕共同的旋转轴旋转支撑)可以具
有由两个表面确定的锥形截面第一平面和第二圆锥表面，当刀片具 有此结构时，每对刀片被装配使得两个刀片的平面彼此面对，同时两 个锥面面对形成单一的切割工具的一对盘刀片的外面。如此，可能就 在刀片和在待切割产品上的应力方面获得优点。然而，还可能以相反 的方式设置盘刀片，或者混合，也就是说，与具有彼此面对的锥形表 面的表面，或者与面对另一个刀片的平面的一个刀片的锥形面。刀片 的最适合的往复的位置是选择作为待切割产品类型(紧凑性，在割口 之间的距离，产品直径，存在或者没有主铁心和成分等等)，盘刀片 的材料，切割频率和其它的机器参数的函数，具有的主要目标是获得 的且切割口尽可能一致并且垂直于被处理的产品的轴线。
根据本发明的机器的可能实施例，在同轴的盘刀片之间的距离是 可调节的，以修改机器适用于与通过分割延伸的产品获得的个体物品 的不同的切割长度。
根据本发明的切割机的进一 步有利的特征和实施例将在附加的权 利要求中表示。
本发明还涉及用于切割延伸的产品的方法，例如巻绕的巻绕材料 圆材，其利用轨道刀具将该产品切割成规定长度的物品，其特征在与 该轨道切割工具包括两个同轴的盘刀片，它们相隔的长度等于延伸的 产品分割成的个体物品的长度。
根据本发明的方法的进一 步有利的特征在附加的从属权利要求中 描述，并且参见在附图中示出的实施例更详细地进行描述。
附图的简要说明
通过跟随说明书和附图，本发明将更好理解，附图示出了本发明
的非限制的实际的实施例。更具体地说，在附图中


图1示出了切割机的前面部分的示意的侧视图2和3分别示出了切割头的后视图和前视图，该前视图缺少传 送运动到刀片上的元件；
图2A示出了一对同轴的刀片的部件的详细轴向截面；
图4和5示出了根据切割头的两个不同角度的三向投影的视图， 缺少用于传送运动到刀片上的元件；
图6示出了在修改的实施例中的切割机的前部的示意的侧视图7示出了根据在图6中的VII-VI1的视图；图8示出了根据在 图6中的VII-VII的视图；和
图9示出了两对刀片的一个的装配系统的详细情况。
具体实施例方式
图1示意地示出(限于它的前面部件)结合入本发明的切割机的 可能的实施例，整体用l表示。该切割机具有被切割圆材的进给路线，
用L表示，其通过限制为链型或者类似的柔性构件5进行推进，围绕 由固定结构7所支撑的传送轮进行驱动。在图1中，仅仅一个传送轮 是可见的，用9表示，同时其它的在切割机的后端，未示出。实际上， 如从图2清楚地看出和现有技术已知，柔性构件5是超过一个，相平 行，以根据平行路线供给几圆材L。在示出的例子中，提供4个通道 用于4个相邻圆材L的同时供给。与多个平行供给通道圆材相关的柔 性构件5可以彼此分别地机械化，以错开在单独供给通道中的圆材的 移动。
一般用ll表示的切割头利用支撑件13支撑着转动元件17。该元 件17围绕平行于圆材L的供给方向fL的横轴旋转。两对盘刀片19A， 19B和20A，20B安装在转动元件17上，围绕轴线A-A彼此相隔180 度设置，这在图2中具体看出。该每对的两个转盘刀片19A, 19B和 20A， 20B围绕平4亍于轴线A-A的它们自己的旋转轴B-B和C-C 旋转，并且到圆材L的供给方向fL上。
一般用21表示的电动机利用皮带23将转动运动传送到转动元件 17上。第二电动机25设置在转动元件17的支撑件13上，并且利用 皮带27提供转动运动到轴28上，其通过在下面描述的传送装置使得 转盘刀片19A， 19B和20A， 20B旋转。第三电动机29利用皮带31 使得旋转件5的传送轮9旋转。如上所述，存在用于平行通道，以用 于分别被切割以形成巻R的圆材L的供给，具有它自身的电动机29
关于每个通道。用35表示的可编程控制部件，通过控制电动机21， 利用具有转动元件17的角坐标的一个或多个电动机29，使柔性构件 或者元件5的进给运动同步。
切割头在图2到5中更详细地示出。固定在转动元件17上的是两 个导向条51，它们延伸平行于与转动元件17的旋转A-A的主轴线相 互垂直的平面上。在此实施例中，两个主要的滑动件53在所述导向条 上滑动，每个支撑着轴55 (图2A)，该轴由轴承57所支撑。两个相 应的盘刀片，用分别用于两个轴55的19A， 19B和20A， 20B表示， 键接合在两个轴55的每个上。该刀片如图2A中详细所示的进行安装， 其示出了刀片19A，19B的装配，以大体上相等的方式装配的刀片20A， 20B。键接合到每个轴55上的是齿轮59,围绕该齿轮，锯齿形带61 被传送，因此围绕由转动元件17支撑齿轮63和由相应的滑动件53支 撑的齿轮65， 67传送。锯齿形带61还围绕中心齿轮71被传送，其键 接合到具有轴线A-A的电动机轴28上。利用皮带61，因此齿轮71 提供转动运动到两对刀片19A， 19B和20A， 20B上。
该滑动件53设置有相应的阴螺紋75，与其接合的是具有中心支 撑的杆77的相对螺紋的螺紋端，并且与其相关的是由与转动元件17 成整体的支架79支撑的齿轮电动机并且为了附图更清楚未示出。杆 77的旋转导致沿着导向条51,在滑动件53的相反方向上的滑动，以 吸收刀片19A， 19B和20A， 20B的磨损，由磨刀运行所引起的所述 磨损，其中该磨刀运行是由于刀片的钝化作用所需的，通过圆材L的 材料所形成。
每个滑动件53，其具有全部V形的结构，支撑两对引导件81， 83以用于相应的磨刀单元85， 87。每个磨刀单元包括一对倾向砂轮， 磨刀单元与作用于刀片的相应侧面的每个相关联。每个磨刀单元的结 构例如具有在WO-A-0136151 ， US-A-4 ， 041 , 813或者还在 WO-A-2004039544中示出的类型。
该磨刀单元的结构没有限制并且在任何情况下，本身是已知的， 因此在此没有更详细的描述。充分提到与装配到轴B-B或者C-C 上的刀片19A, 19B或者20A， 20B相关的磨刀单元85， 87沿着轴B -B和C-C交错一个距离，该距离等于在刀片20A， 20B或者19A， 19B之间的距离。而且，每个磨刀单元85， 87沿着由相应的滑动件 53支撑的引导件83， 81逐渐前进，以朝向刀片19A, 19B或者20A， 20B安装在其上的轴B-B或者C-C逐渐移动。由相应的步进马达89 传送的此运动，利用接合于与磨刀单元85或者87成整体的阴螺紋98 的螺紋杆91，有可能吸收刀片的磨损，因此保持磨刀单元的砂轮总是 在相对于刀片斜面正确的位置上。由步进马达89传送的同样的运动还
实现砂轮的工作位置和停止位置，该砂轮必须以间断的磨刀运行作用 于刀片上。可选择地，和以本身已知的方式，砂轮的朝向和远离刀片
的运动利用由磨刀单元85支撑的致动器87所实现。
上述装置如下运行。电动机29利用固定到柔性构件5上的推料机 3供给以预定规则切割的圆材L。该电动机21使得转动元件17围绕 轴A-A旋转，以周期地使得两对盘刀片19A， 19B或者20A, 20B的 一个或另一个切割在下面相应通道供给的圓材。
在本身已知的方式中(见，例如EP-A-0507750)，全部转动元件 17提供有平行于轴线A-A的交替运动，其利用凸轮装置实现，由于由 围绕轴A-A的电动机21传送的同样的旋转的结果。平行于圆材L的 进给方向fL的交替运动与刀片对的角坐标同步，使得在切割(即当一 对刀片与圆材L的材料接触时)期间，这些材料用相当于转动元件17 的给进速度的速度向前移动。反之亦然，当刀片19A, 19B和20A, 20B脱离巻或者圆材L时，转动元件17向后移动。此运动可能获得对 于本领域技术人员已知的和在EP-A-0507750中描述的某些优点。
在通过转动元件的360度的每个旋转情况下，两对刀片19A， 19B 和20A, 20B在沿着供给通道供给的每圓材L中实施4次切割，对于 每圆材生产4小型巻R。因此，采用一对轴线B-B和C-C,在两个转 盘刀片被支撑的每个上，根据本发明的切割机和传统的机器对比具有 两倍的生产力，在传统的机器中单个盘刀片支撑在每个轴线B-B和 C-C上，以围绕轴A-A的转动元件17的相同的转速。
另一方面，此可能相当大地减少围绕轴A-A的转动元件17的转 速，在没有降低机器的生产力的情况下，因此获得更规则的切断和更 少的应力到圆材L组成的材料上，作为结果的优点在上面限定。
应该理解到通过应用本发明的原理到具有不同结构的机器上还可 实现类似的优点。例如，转动元件17可以缺少根据两倍箭头f17 (图 1)的往复运动并且圆材L可以采用间歇运动，在切割期间保持它们 静止。转动元件17还可以支撑单个轴55，那就是说，具有单个轴线 B-B和在相对于与轴A-A相关的轴B-B上的部分上的平衡重，而不是
具有相关对的盘刀片的一对轴线B-B和C-C。在这种情况下，该机器 生产力将在任何情况下和具有单个刀片的正常机器相对是两倍，或者 生产力可以保持与单刀片的机器相比同样或者稍微增加，通过减少转 动元件的转速可减少在机器零件和被切割的材料上的机械应力。
与在附图中示出不同，还可能通过整体头部，或者转动元件17向 下，也就是说朝向被供给的圆材L，而不是相对于轴A-A径向地移动 盘刀片的旋转的轴B-B和C-C，吸收切削刀片19A， 19B和选择性地 20A, 20B的磨损。
通过替换在相应的轴55上的所述刀片的机械锁定元件，每对的两 个刀片19A, 19B或者20A, 20B的相互距离可以调整和改变(参见 图2A)。
图6到9示出了根据本发明的切割机的修改实施例，其中显示具 体的结构以调整每对刀片的刀片19A, 19B和20A， 20B的相互位置。 同样的数目表示在上述的附图中示出的同样或者相等的部件。
在此实施例中，转动元件17由彼此平行和刚性连接的两个板17A 和17B组成。利用轴承57(图9)，轴55支撑在两个板17A， 17B上， 所述轴依次支撑两个刀片19B和20B并且键接合在其上的是用于锯齿 形带61的齿滑轮59。
板17B还支撑用于两个刀片19B和20B的两个磨刀单元87。与 上迷的实施例的情况相反，在这种情况下，两个磨刀单元87在与板 17B成整体的引导件83上移动，而不是由滑动件支撑。朝向和远离砂 轮19B， 20B的磨刀单元87的运动，利用螺紋杆91和阴螺紋93,由 致动器89控制，如上述实施例中所述。
板17B支撑花键外形件101，其平行于转动元件17的旋转轴A -A延伸。第三板17C，平行于板17A和17B延伸并且围绕轴A-A与此 整体旋转，在花键外形件101上是轴向可调节的。板17C可通过未示 出的装置和本身已知的类型在花键外形件101上锁定。
刀片19A和20A,分别与刀片19B和20B同轴，支撑在板17C 上。每个刀片19A, 20A利用轴承57A (图9)由空心毂55A支撑。
插入两个空毂55A内部的是相应的轴103，其利用螺钉105扭转连接 到所述毂上并且因此到相应的刀片19A或者20A上。每个轴103滑动 地插入在支撑相应的刀片19B或者20B的轴55 (还是类似毂55A中 空的)中。
连接在空心轴或者毂55和轴103之间的键或者花键外形件允许刀 片19B或者20B的转动运动(由锯齿形带61提供)被传送到相应的 刀片19A或者20A上。而且，在组件55和103之间的相关的轴向滑 动允许在刀片19A, 19B和20A， 20B之间的相互3巨离的调整。因此， 通过释放板17C并且沿着凹槽外形IOI滑动它，然后锁定它在所需位 置，由在每对刀片的刀片19A和19B或者20A和20B之间的距离定 义的切割长度能够被调整，同时滑入空心轴或毂55中的轴103保持在 每对的两个刀片之间的扭力连接。
此使得可能迅速修改切割长度。
在板17C和板17A， 17B之间的距离的调整还可利用致动器实现， 例如采用由伺服电动机控制的螺丝和螺母。
板17C还可以釆用与花键外形101不同的系统支撑，诸如利用垂 直板17A， 17B, 17C并且平4亍于轴线A-A的一对导柱。
支撑在板17C上的是刀片19A和20A的磨刀单元85，其禾'，J用致 动器89和螺杆螺母传动机构91， 93，沿着与板17C成整体的引导件 81移动，刚好以用于由板17B支撑的磨刀单元87所示的相同方式。 此提供了当切割长度《务改时，刀片19A和20A的磨刀单元85可与相 应的刀片19A， 20A成整体的在位置上并且同时调整。
包括三个板17A， 17B和17C的转动元件17相对于^皮切割的巻或 圆材L的路线逐渐下降，以补偿由于磨损和随后的磨刀运行造成的切 割盘刀片的直径的减少。
应当理解的是附图仅仅示出了本发明的实际的实施例，其可在不 脱离本发明建立的思想的范围内在形状和结构上发生改变。在附加的 权利要求中任何的附图标记纯粹便于所述权利要求相关于说明书和附 图的阅读，并且不限制权利要求所代表的保持范围。
权利要求
1.一种用于切断延伸的产品为规定长度物品的切割机，其包括至少一个围绕旋转轴旋转和周期移动的切割工具，其特征在于，所述切削工具包括围绕所述旋转轴旋转并且分别隔开所述物品长度的至少两个盘刀片。
2. 如权利要求l所述的切割机，其中包括由主要的回转轴支撑的 转动元件，并且至少两个盘刀片的所述旋转轴支撑在其上，盘刀片的 旋转轴围绕所述元件的主要转动轴的轴线的大体上圆形轨道移动。
3. 如权利要求1或2所述的切割机，其中包括切割物品的进料通 道，并且供给元件，对于所述同轴的转盘刀片的每个轨道，向前移动 该产品两个长度或者相当于所述物品长度的倍数。
4. 如权利要求l， 2或3所述的切割机，其特征在于所述两个盘 刀片的每个具有由具有平面的表面和具有锥面的表面确定的锥形截 面，并且所述两个盘刀片与彼此面对的平面安装在一起。
5. 如前面权利要求的一个或多个所述的切割机，其特征在于所述 两个同轴的盘刀片的距离是可调节的。
6. 如前面权利要求的一个或多个所述的切割机，其特征在于它包 括沿着公共的闭合通路周期移动的两个旋转轴，每个设置有一对盘刀 片。
7. 如前面权利要求的一个或多个所述的切割机，其特征在于每个 所述刀片设置有至少一个磨刀单元。
8. 如权利要求7所述的切割机，其中与围绕同样的旋转轴旋转的 两个盘刀片有关的两个磨刀单元朝向和远离相关的刀片，沿着彼此有 角度交错的方向移动。
9. 如权利要求8所述的切割机，其中朝向和远离围绕同样的旋转 轴旋转的盘刀片的磨刀单元的两个运动方向被设置，以便于限定一个 角度，轴的直线所表示，
10. 如前面权利要求的一个或多个所述的切割机，其特征在于所述元件包括板，滑动件和两个相关的盘刀片，该板支撑沿着垂直于所 述转动轴的方向可调节的至少一个滑动件，该滑动件支撑用于切割工 具旋转的轴，该两个相关的盘刀片具有用于所述同轴的盘刀片的两个 磨刀单元。
11. 如权利要求IO所述的切割机，其中与所述板一起整体旋转并且沿着垂直于所述转动轴的共同方向可调节的两个滑动件装配在所述 板上，每个所述滑动件支撑用于与两个盘刀片一起旋转的相应的轴， 和用于所述两个刀片的两个相应的磨刀单元。
12. 如权利要求IO或者11所述的切割机，其中所述一个或多个 滑动件是V形。
13. 如前面权利要求的一个或多个所述的切割机，其特征在于第 一转盘刀片由第一板支撑并且与第一盘围绕相同轴线旋转的第二盘刀 片由笫二板支撑，在所述第一和所述第二板之间的距离是可调节的， 以调节在所述两个同轴的刀片之间的距离。
14. 如权利要求13所述的切割机，其中所述第一和所述第二板彼 此扭力接合。
15. 如权利要求2和13所述的切割机，其中所述第一和所述第二 板形成为所述元件的一部分，而且第一板由所述转动轴支撑并且第二 板扭力限制到第一板上以与其和与所述元件的主要的转动轴一起整体旋转。
16. 如权利要求13到15的一个或多个所述的切割机，其特征在 于每个所述第一和所述第二板分别支撑磨刀单位，以用于围绕所述公 共轴线旋转的第一和第二刀片。
17. 如权利要求13到16的一个或多个所述的切割机，其特征在 于轴从第一板支撑的刀片传送运动到第二板支撑的刀片。
18. 如权利要求13到17的一个或多个所述的切割机，其特征在 于它包括围绕两个旋转轴旋转并且沿着共同的闭合通路移动的两个切 割工具，每个工具包括第一刀片和第二刀片，并且笫一板支撑每个工具的第一刀片，第二板支撑每个工具的第二刀片。
19. 如前面权利要求的一个或多个所述的切割机，其特征在于包 括多个切割产品的平行的进料通道，每个进料通道设置有限制元件以 在切割期间保持该产品并且与元件一起供给待切割的产品。
20. 如权利要求19所述的切割机，其中所述通道和所述限制元件 产生来切割巻绕巻绕材料巻。
21. 如权利要求19或者20所述的切割机，其中对于每个通道所 述限制元件包含在待切割的产品的供给方向上对齐的三个元件，限定 表面以支撑所述产品并且形成两个槽或者孔以用于所述刀片的通道。
22. 如权利要求21所述的切割机，其中所述槽或者孔具有可变距离。
23. —种用于切割延伸的产品的方法，其利用轨道的切割工具将 诸如巻绕巻绕材料圆材切割成为规定长度物品，其特征在于，它提供 了同时采用两个大体上同轴的盘刀片，以用于两个物品的循环切割。
24. 如权利要求23所述的方法，其特征在于所述轨道切割工具包 括支撑在共同的旋转轴上并且通过相当于所述物品长度的长度隔开的 两个盘刀片。
25. 如权利要求23或者24所述的方法，其特征在于它设置有一 对相对的轨道工具，每个包括一对同轴的刀片。
全文摘要
切割机包括一对同轴的刀片，以对于每个切割循环同时切割两卷(R)。
文档编号B26D3/16GK101184591SQ200680018537
公开日2008年5月21日 申请日期2006年5月19日 优先权日2005年5月27日
发明者M·G·基奥凯蒂, M·杰利, Q·F·里多尔菲 申请人:法比奥·泼尼股份公司