带有具有带齿皮带的成形单元的卷芯机 【技术领域】
本发明涉及用于借助于通过成形单元绕心轴螺旋缠绕一个或多个幅材条带生产管材的机器。这种类型的机器通常称为″卷芯机(corewinder)″。它们用于例如生产纸板或类似物的管状型芯，用于缠绕薄膜、纸、薄页纸或其他片材的卷筒。
背景技术
在传统卷芯机中，成形单元通常包括绕缠绕心轴而被传输并形成环、也称为″匝(knob)″的皮带。环相对于心轴的轴线倾斜一角度，该角度近似等于通过缠绕幅材条带而生产管材所用的幅材圈的倾角。皮带的作用是绕心轴缠绕幅材圈并进给所形成的管材。
在WO-A-9510400、WO-A-9510399、WO-A-2004/106017、WO-A-2007/072531中描述了这种类型的卷芯机的例子。
已知类型的成形单元由于使用皮带来形成行进和缠绕系统，存在某些缺陷。具体地说：
-皮带绕管材和管材内部的心轴所形成的″匝″或环必须足够紧以传递运动并在缠绕期间进给至幅材(纸板或类似物)以及管材本身；但是，如果匝或环太紧，则会由于心轴上管材的过大的摩擦阻力而导致阻碍进给；此外，迄今为止使用的皮带都是光滑的，也就是说没有齿，其由皮带轮携带而运动，而皮带轮也是光滑的，通过简单的摩擦驱动皮带运动。为防止皮带与皮带轮之间打滑，皮带张紧必须达到一定程度，张紧度达到一定值是可接受的，但大于该值，则会造成进给所形成的管材的问题，并且随后造成成形心轴的过早磨损和过热；
-当启动机器时，皮带与幅材之间没有理想的同步，所以存在最初打滑和皮带张紧问题。在实现恰当的工作条件即成形单元的皮带与幅材之间没有打滑之前，时间损失、能量损失和原材料损失是不可避免的；
-在运行期间，如上所述的部件被加热；所以，在机器达到正常工作温度、即理想工作条件之前，需要持续地调节，这加重了张紧和传输的问题。
在当前的高档卷芯机中，即其中使用数量大的条带的高性能卷芯机中，必须具备两个驱动马达用于控制皮带运动，以减少传输和张紧问题，一个驱动马达安装在主皮带轮上，另一个驱动马达安装在一张紧皮带轮上，成形单元的皮带绕该张紧皮带轮而被传输。这种配置成本高。
【发明内容】
依照一个方面，本发明提供了一种上述类型的卷芯机，其中成形单元的皮带是带齿皮带，其配备有前表面，所述前表面带有与导引皮带轮相配合的齿，所述导引皮带轮也带有齿。优选地，带齿皮带轮是主动皮带轮。也可以将皮带的两面都设置带有齿，两面上的齿可以相同，必要时也可以不同，以便与两个都带有齿的皮带轮配合。但是，在一些优选实施例中，皮带具有光滑的背面，该背面的光滑度使背面没有齿。优选地，皮带布置成使背面在缠绕期间与幅材条带接触，即带齿的背面面朝幅材条带所缠绕的成形心轴。
已经发现，通过利用这种类型的皮带，能够相当大地减少通常使用光滑皮带的传统卷芯机的某些问题。
皮带与两个导引皮带轮配合，至少一个所述皮带轮被机械驱动，并且至少一个所述皮带轮(优选被机械驱动的那个皮带轮)带有齿。优选地，皮带绕心轴缠绕，这样，没有齿的表面、即背面面朝成形心轴。这样，在心轴与皮带形成的环(匝)之间进给的幅材与绕心轴布置的皮带的光滑背面接触，同时齿朝向环的外面。
在有些实施例中，第二皮带轮不带有齿，并与皮带的背面接触。
参照具体实施方式的一个例子，本发明的进一步有利的实施例和特征将在下面进行描述。
【附图说明】
根据下文的描述和附图，可以很好地理解本发明，这些附图显示了本发明的非限制性的实用的实施例。更特别地，在附图中：
图1显示了依照本发明实施例的示意侧视图；
图2显示了根据大体上平行于皮带的纵向延伸线的剖面线剖取的皮带的一部分的纵剖面；
图3显示了根据图2的III-III线剖取的横截面；和
图4显示了带有双齿的皮带的一部分的纵剖面。
【具体实施方式】
以举例子的方式在附图中显示的卷芯机具有已知类型的通用结构，例如在本说明书的序言部分中引用的专利公布中的一个或多个中的结构。此外，更应当理解，对于如下所述的卷芯机的结构细节是可以改变的，本发明可以有利地应用于多个不同类型的机器，其中成形单元包括绕心轴缠绕而形成至少一圈或一匝的皮带。
卷芯机整体由附图标记1表示，其包括有结构3，心轴5借助于支撑件8安装在所述结构3上。心轴的轴线用A-A表示。该心轴可以固定，或者可以绕其轴线空转地安装，或也可以带有一固定部分和一空转地支撑的旋转部分。
一切割单元7与心轴7相联，所述切割单元7可以具有任何结构。图1显示了如WO-A-2004/106017中所描述的类型的切割装置或单元，但是也可以使用其他的切割单元。该切割单元7设置成用于将借助于成形单元9绕心轴5连续形成的管材T切割成独立的部分，如下所述。
在所示的实施例中，成形单元9包括带齿的第一皮带轮11，其绕轴线11A旋转，并由马达13机械驱动。成形单元9还包括第二皮带轮15，其不同于第一皮带轮11，该第二皮带轮15是光滑的。在一些优选实施例中，第二皮带轮15绕其本身的轴线15A空转地安装。
一带齿皮带17绕这两个皮带轮11和15进给。如图2所示，带齿皮带17具有设置有齿19A的前面19和大体上光滑、即没有齿的后面或背面21。
皮带17绕第一皮带轮11和第二皮带轮15布置，以形成第一分支17A和直的第二分支17B，所述第一分支17A绕心轴5缠绕，形成环或″匝″。皮带布置成使前面19与机械驱动的带齿皮带轮11接触，以及使光滑背面与空转的第二皮带轮15以及绕心轴5缠绕以形成管材T的幅材条带S1、S2接触。
例如，将胶合剂涂覆到条带S1、S2中的至少一个上，以使得形成管材T的条带和/或圈相互粘附。条带S1、S2(或更多的条带或单个条带)被进给在心轴5与由皮带17的第一分支17A绕所述心轴形成的匝或环之间。由皮带17形成的环具有与由条带S1、S2绕心轴5形成的圈大致相同的倾斜度。在有些实施例中，该倾斜度可借助于手轮22和螺纹杆20调节，利用手轮22和螺纹杆20，可以调节成形单元9的倾斜度。
为了改善卷芯机的运行以及使皮带更加耐用，其背面21可以形成有由耐热性高和抗机械应力强的材料制成的覆盖层23。优选地，皮带17的背面21的表面也具有高的摩擦系数，以促进在形成管材T的幅材上的抓持和牵拉作用。
在一些实施例中，皮带17可以用绞合线25(参见图3)加固。为便于匝或环17S的形成(图1)，绞合线25可以由非金属材料例如制造，其提供足够的强度和尺寸稳定性，不会损坏皮带的延展性，同时不会过于变硬，有利于绕较小直径的心轴5形成圈21。
在替换实施例中，皮带17具有相对的双齿，即，前面19和背面21都具有齿，背面21上的齿与前面19所具有的齿19A相同或不同。图4显示了以此设计的皮带的一部分的纵剖面。在这个实施例中，背面21和前面19的两种齿略微不同，但是也可以两种齿是相同的。另外在这种情况下，背面21至少在形成皮带的齿的突起的上表面上，可以带有由耐热性高和抗机械应力强的材料制成的覆层23，其与形成管材T的幅材接触。在该实施例中，第二皮带轮15可以也是光滑的，或者，有利地带有与皮带17的背面21的齿相嵌合的齿。
应当理解，附图只显示了经由本发明的实用示范提供的一个例子，可以改变其形式和配置，但不会脱离本发明基于的构思的范围。在附带的权利要求书中提供的任何参考标记纯粹是为了便于参照说明书和附图进行阅读，它们不限制由权利要求表示的保护范围。