一种无胶环保封卷的卷筒-无效决定


发明创造名称:一种无胶环保封卷的卷筒
外观设计名称:
决定号:41627
决定日:2019-09-04
委内编号:5W117019
优先权日:
申请(专利)号:201520898029.6
申请日:2015-11-12
复审请求人:
无效请求人:保定市满城金光纸业有限公司
授权公告日:2016-03-30
审定公告日:
专利权人:佛山市南海区德昌誉机械制造有限公司
主审员:祁轶军
合议组组长:胡建英
参审员:王辉
国际分类号:B65H75/10(2006.01)
外观设计分类号:
法律依据:中华人民共和国专利法第2条第3款,第22条第2、3款
决定要点:若一项权利要求所要求保护的技术方案相对于最接近的现有技术存在区别技术特征,而现有技术既未公开该区别技术特征,也未给出采用该区别技术特征解决相关技术问题的启示,同时该区别技术特征也能够为该权利要求所要求保护的技术方案带来有益的技术效果,则该权利要求具备创造性。
全文:
本无效宣告请求涉及国家知识产权局于2016年03月30日授权公告的、专利号为201520898029.6、发明名称为“一种无胶环保封卷的卷筒”的实用新型专利(下称本专利),其申请日为2015年11月12日,专利权人为“佛山市南海区德昌誉机械制造有限公司”。本专利授权公告的权利要求书全文如下:
“1. 一种无胶环保封卷的卷筒,包括处于卷筒最外层的卷筒末圈,其特征在于:在靠近该卷筒末圈尾端处沿卷筒轴向方向形成一相对圆周表面突出的压合部,该压合部由卷筒上的一圈或几圈卷纸与该卷筒末圈通过机械层间压合方式共同夹出或挤出形成。
2. 根据权利要求1所述的无胶环保封卷的卷筒,其特征在于:处于压合部外的卷筒末圈的尾端长度为10~30mm。”

针对本专利,保定市满城金光纸业有限公司(下称请求人)于2019年02月26日向国家知识产权局提出了无效宣告请求,请求宣告本专利全部无效。其无效理由为:本专利权利要求1不具备新颖性,不符合中华人民共和国专利法(下文简称专利法)第22条第2款的规定;本专利权利要求1-2不具备创造性,不符合专利法第22条第3款的规定。同时,请求人提交了如下证据材料作为本案证据:
证据1:公开日为2010年03月17日、公开号为CN101674993A的中国发明专利申请公布说明书的复印件,共44页。
请求人认为:
(一)本专利权利要求1不具备新颖性
权利要求1要求保护一种无胶环保封卷的卷筒,具体包括两个并列技术方案:
技术方案A:一种无胶环保封卷的卷筒,包括处于卷筒最外层的卷筒末圈,其特征在于:在靠近该卷筒末圈尾端处沿卷筒轴向方向形成一相对圆周表面突出的压合部,该压合部由卷筒上的一圈卷纸与该卷筒末圈通过机械层间压合方式共同夹出或挤出形成;
技术方案B:一种无胶环保封卷的卷筒,包括处于卷筒最外层的卷筒末圈,其特征在于:在靠近该卷筒末圈尾端处沿卷筒轴向方向形成一相对圆周表面突出的压合部,该压合部由卷筒上的几圈卷纸与该卷筒末圈通过机械层间压合方式共同夹出或挤出形成。
权利要求1的技术方案A与证据l公开的技术方案仅是文字表达上略有不同,实质技术方案相同,且两者属于相同的技术领域,解决相同的技术问题,产生相同的技术效果。因此,权利要求1不具备新颖性,不符合专利法第22条第2款的规定。
(二)本专利权利要求1-2不具备创造性
1.本专利权利要求1相对于证据1不具备创造性
(1)在权利要求1的技术方案A不具备新颖性的基础上,权利要求1的技术方案A也不具备创造性。
(2)权利要求1的技术方案B相对于证据1的区别技术特征是:该压合部由卷筒上的几圈卷纸与该卷筒末圈通过机械层间压合方式共同夹出或挤出形成。
基于该区别技术特征,权利要求1要解决的技术问题是用几圈卷纸和卷筒末圈尾端通过机械层间压合的方式形成压合部。
在证据1的基础上,为了将尾端用机械方式连接到卷筒的一部分幅状材料上,本领域技术人员可以想到将卷筒最外多圈卷纸与该卷筒末圈靠近尾端的位置的卷纸一起夹出或挤出,无需付出创造性劳动。因此,在证据1的基础上结合本领域的公知常识得到权利要求1要求保护的技术方案B,对本领域技术人员是显而易见的。
因此,权利要求1的技术方案A和技术方案B都不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.权利要求2相对于证据1不具备创造性
对于权利要求2的附加技术特征而言,为了便于撕开卷筒,本领域技术人员可以根据实际情况具体选择尾端外预留的长度,没有取得预料不到的技术效果,无需付出创造性劳动。因此,在权利要求1不具备创造性的基础上,权利要求2也不具备创造性,不符合专利法第22条第3款的规定。

经形式审查合格,国家知识产权局于2019年02月27日受理了上述无效宣告请求,将无效宣告请求书及其所附证据的副本转送给专利权人,并要求其在指定期限内答复。同时,成立合议组对本案进行审查。
专利权人在指定期限内未作答复。

请求人于2019年03月22日向国家知识产权局提交了意见陈述书,并补充提交了如下证据材料作为本案证据:
证据2:申请公布日为2015年07月01日、申请公布号为CN104755400A的中国发明专利申请公布说明书的复印件,共32页;
证据3:申请公布日为2015年11月04日、申请公布号为CN105016114A的中国发明专利申请公布说明书的复印件,共9页;
证据4:授权公告日为2014年03月05日、授权公告号为CN203458306U的中国实用新型专利说明书的复印件,共5页。
请求人认为:
(一)权利要求1不具备新颖性
1.权利要求1相对于证据1不具备新颖性
权利要求1的技术方案A与证据1公开的技术内容仅是文字表达上略有不同,实质技术方案相同,且两者属于相同的技术领域,解决相同的技术问题,产生相同的技术效果。因此,权利要求1不具备专利法第22条第2款规定的新颖性。
2.权利要求1相对于证据2、证据3或证据4不具备新颖性
证据2、证据3或证据4均公开了权利要求1的技术方案A的全部技术特征,因此权利要求1不具备新颖性。
(二)权利要求1-2不属于实用新型专利保护的客体
权利要求1和2属于包含了对制造方法本身提出改进的方案,因此不属于实用新型专利保护的客体,不符合专利法第2条第3款的规定。
(三)权利要求1-2不具备创造性
1.权利要求1不具备创造性
(1)关于方案A
对于方案A而言,在权利要求1不具备新颖性的基础上,权利要求1也不具备创造性。
即使认为权利要求1包含的方法步骤“机械层间压合方式夹出或挤出形成”构成了其相对于证据1或证据2或证据3或证据4的区别技术特征,请求人也认为该区别技术特征是本领域的常规技术手段,对于本领域技术人员而言是容易想到的,无需付出创造性劳动。
(2)关于方案B
对于方案B而言,权利要求1的技术方案B相对于证据1-证据4的区别技术特征是:该压合部由卷筒上的几圈卷纸与该卷筒末圈通过机械层间压合方式共同夹出或挤出形成。
基于该区别技术特征,技术方案B要解决的技术问题是如何更便捷和牢固地形成压合部。为了更便捷和牢固地形成压合部,本领域技术人员无需付出创造性劳动,即可想到将卷筒最外多圈卷纸与该卷筒末圈靠近尾端的位置的卷纸形成压合部。
即使认为权利要求1包含的方法步骤“机械层间压合方式夹出或挤出形成”构成了区别技术特征,请求人也认为该区别技术特征是本领域的常规技术手段,对于本领域技术人员而言是容易想到的,无需付出创造性劳动。
因此,在证据1-证据4公开的基础上结合本领域的公知常识得到权利要求1要求保护的技术对本领域技术人员是显而易见的。权利要求1的技术方案A和技术方案B都不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.权利要求2不具备创造性
对于权利要求2的附加技术特征,证据1的附图7公开了尾端L外有一段自由端,为了便于撕开卷筒纸,本领域技术人员可以根据实际情况选择该自由端的长度。
另外,证据2说明书0108段公开,尾端L径向突出到折皱F之外,参见附图13,可以毫无疑义的确定尾端L在压合部外具有一定长度,而该长度在实际设计时可以由本领域技术人员根据实际情况具体选择。
进一步,证据4说明书0014段具体公开V形折叠部向外折叠高度优选为10-20mm,根据附图1可以毫无疑义地确定卷筒纸头超出压合部7的长度与V形折叠部高度相近,因此本领域技术人员可以参考V形高度具体选择自由端长度为10-30mm。
因此,权利要求2的附加技术特征是本领域技术人员在证据1、证据2、证据4的基础上容易想到的,在权利要求1不具备创造性的基础上,权利要求2也不具备创造性。

国家知识产权局本案合议组于2019年05月05日向双方当事人发出了口头审理通知书,告知双方当事人:本案合议组定于2019年07月03日在国家知识产权局对本案进行口头审理。

口头审理如期举行,双方当事人均委托代理人出席了本次口头审理。在口头审理过程中:
①请求人明确其无效理由为:
本专利权利要求1不具备新颖性,不符合专利法第22条第2款的规定;
本专利权利要求1-2不具备创造性,不符合专利法第22条第3款的规定;
本专利权利要求1-2不属于实用新型专利的保护客体,不符合专利法第2条第3款的规定。
②专利权人对证据1-4的真实性、合法性无异议。

至此,合议组认为本案事实已经清楚,可以作出审查决定。

二、决定的理由
1.关于审查基础
鉴于在本案审理过程中专利权人未对本专利的权利要求书作出修改,故本决定仍以本专利的授权公告文本作为审查基础。

2.关于证据
证据1-4均为中国专利文献的复印件,专利权人对其真实性、合法性无异议,本案合议组对证据1-4予以采信。
鉴于证据1-4的公开时间均在本专利的申请日之前,故其公开的技术内容可以作为现有技术来评价本专利的创造性。

3.关于本专利是否属于实用新型专利的保护客体
专利法第2条第3款规定:
实用新型,是指对产品的形状、构造或者其结合所提出的适于实用的新的技术方案。

请求人认为:本专利权利要求1属于包含对制造方法本身提出改进的方案,因此不属于实用新型专利的保护客体,不符合专利法第2条第3款的规定。
对此,本案合议组认为:
根据专利法第2条第3款的规定,实用新型专利只保护产品,所述产品应当是经过产业方法制造的,有确定形状、构造且占据一定空间的实体。实用新型专利的权利要求中可以使用已知方法的名称限定产品的形状、构造,但不得包含方法的步骤、工艺条件等。
对于本案而言,本专利权利要求1要求保护的产品是一种无胶环保封卷的卷筒,根据权利要求1的记载,该卷筒是经过产业方法制造的,具有确定的形状、构造并占据一定空间的实体。虽然权利要求1中出现了“通过机械层间压合方式共同夹出或挤出形成”,但该技术特征系用已知方法的名称对该压合部所包含的一圈或几圈卷纸与该卷筒末圈之间的连接关系作出的限定,不属于对方法本身提出的改进。故本专利权利要求1所要求保护的无胶环保封卷的卷筒属于实用新型专利的保护客体,符合专利法第2条第3款的规定。

4.关于新颖性和创造性
专利法第22条第2、3款规定:
新颖性,是指该发明或者实用新型不属于现有技术;也没有任何单位或者个人就同样的发明或者实用新型在申请日以前向国务院专利行政部门提出过申请,并记载在申请日以后公布的专利申请文件或者公告的专利文件中。
创造性,是指与现有技术相比,该发明具有突出的实质性特点和显著的进步,该实用新型具有实质性特点和进步。

若一项权利要求所要求保护的技术方案相对于最接近的现有技术存在区别技术特征,而现有技术既未公开该区别技术特征,也未给出采用该区别技术特征解决相关技术问题的启示,同时该区别技术特征也能够为该权利要求所要求保护的技术方案带来有益的技术效果,则该权利要求具备创造性。

4.1关于权利要求1
经查:
本专利权利要求1要求保护一种无胶环保封卷的卷筒,其实质上包含了两个技术方案:
技术方案A:一种无胶环保封卷的卷筒,包括处于卷筒最外层的卷筒末圈,其特征在于:在靠近该卷筒末圈尾端处沿卷筒轴向方向形成一相对圆周表面突出的压合部,该压合部由卷筒上的一圈卷纸与该卷筒末圈通过机械层间压合方式共同夹出或挤出形成。
技术方案B:一种无胶环保封卷的卷筒,包括处于卷筒最外层的卷筒末圈,其特征在于:在靠近该卷筒末圈尾端处沿卷筒轴向方向形成一相对圆周表面突出的压合部,该压合部由卷筒上的一圈卷纸与该卷筒末圈通过机械层间压合方式共同夹出或挤出形成。

证据1公开了一种封闭幅状材料的卷筒的尾端的方法和装置,并具体公开了如下技术内容:
本发明涉及用于加工幅状材料(web material)的方法和机器。更具体地说,本发明涉及用来将幅状材料,比如纸,尤其是薄纸、塑料、非纺织布,或者用来包装在滚筒中的其它材料的卷筒(log)的尾端(tail end)或边缘封闭,即紧固到卷筒上的方法和机器。
在纸加工工业中,尤其是但不是唯一地在用于生产卫生纸卷、厨用餐巾等的薄纸加工工业中,装有预定量卷绕的幅状材料的卷筒通过复卷机以快速的顺序生产。这些卷筒通常具有比成品,通常是卫生纸卷或厨用餐巾的长度大得多的轴向长度。因此这样生产的卷筒必需进一步处理,要切割成更小长度的纸卷,而后包装在塑料膜、纸、纸板或其它类似物的包装件中。这些处理工序要求将卷筒的尾端稳定地紧固到卷筒上,以防止在将其切割成纸卷的步骤期间和随后的包装步骤期间幅状材料意外退卷。
为此,研制了不同的机器,该机器的功能是封闭卷筒的尾端。在实施这种操作的最现代化机器中,使从复卷机输送的卷筒沿着设有狭缝的表面滚动,穿过该狭缝将胶散布到卷筒的一部分基本圆柱面上,同时预先退卷一段或一部分幅状材料。通过沿着所述表面持续滚动,使卷筒复卷,且由于在散布狭缝上滚动的结果,尾端覆盖涂胶线。这种类型的机器在美国专利US-A-5242525、US-A-5259910、US-A-5716489、US-A-5681421中有所描述。
US-A-6050519公开了一种复卷机,其中,用于上述尾端的上胶系统装在该复卷机中。
US-A-6682623公开了一种尾端上胶机,该上胶机适合于根据待上 胶的卷筒的尺寸按照不同的原理操作。
WO-A-2006/070431公开了一种用于卷筒的尾端上胶机,其中,该尾端被折叠,以改善在终端用户希望打开新纸卷期间夹紧尾端
US-A-2005/258298公开了一种复卷机,在该复卷机中利用在卷纸芯上分布胶的系统,以将涂到纸芯上的一部分胶转移到将在产生预先卷好的卷筒的尾端的区域中的幅状材料上。
WO-A-2004/046006公开了另一种类型复卷机,应该复卷机中可以将胶涂到幅状材料的末端区域上,在卷筒的卷纸完成之后,幅状材料的末端区域形成其尾端。
所有目前已知和上面所述的系统,及纸加工领域的技术人员已知的许多其它系统都是使用胶来封闭或密封卷筒的幅状材料的尾端。
由于胶弄脏机器,且当机器停止时,胶易于干燥,因此需要经常的维护和清洁操作,所以在这些机器中使用胶意味着费用高,而且是相当多缺点的起源。
另外,给尾端上胶经常造成胶漏向卷筒的内圈,因此当终端用户打开卷纸时,一定数量的圈数,有时相当大的数量断裂,并因此废弃。为了防止这个缺点,必需小心地调节上胶装置和使用适当量的胶,但这些情况不总是发生,而且无论如何都严重影响最终产品的成本。
GB-A-1,009,697公开了一种方法和装置,该方法和装置不用胶紧固幅状材料的卷筒的尾端。在涂了液体的区域上的尾端处,该系统是将一种液体例如水涂到卷好的卷筒上并用冲压器压印,该冲压器垂直于卷筒。压印压力和液体的结合在尾端与幅状材料的多个底层,即幅状材料底圈之间产生层间结合(ply-bonding)。这种系统由于紧固不可靠而不起作用,因为施加足够的力到幅状材料上不能不损坏卷筒。另外,这种系统需要复杂的装置,除了需要涂液器之外,还必需设有加热系统,以在压印之后将材料烘干。另外,因为冲压器必需施加一定压力来保证层间结合,所以卷筒受到变形,甚至毁坏中心支承芯,结果失去这些卷筒的圆柱形状。
按照一方面,本发明提出一种方法和装置,该方法和装置使上述缺点能完全或部分地解决。
按照具体方面,本发明建议一种方法和装置,该方法和装置使在不用胶的情况下能封闭卷好的幅状材料,通常和优选地但不是唯一的薄页纸的卷筒的尾端。
本质上,在一个实施例中,本发明提供一种封闭幅状材料的卷筒的尾端的方法,其中,尾端通过机械层间结合固定到卷筒上。在一实施例中,尾端用机械的方法固定到卷筒的最外圈的一部分幅状材料上。
机械紧固是作为普遍通过机械部件得到的紧固使用。
纸的多层、多张或多片的机械层间结合众所周知。这种技术基于下述事实,即通过将两片或两层尤其是纤维材料制的幅状材料,比如薄页纸或其它类似物叠加,再通过这两层经受高的局部压力,用一种纤维将它们局部结合连接起来。例如,在EP-A-0592375中公开了一种多片机械层间结合系统。WO-A-2006/092818公开了一种机械层间结合系统,在该系统中通过预先润湿待连接的片使层间结合简单而更有效。
然而,迄今为止机械层间结合技术仅用来将连续地通过机器,例如通过复卷机或通过压印装置进给的两片幅状材料相互连接。本质上,机械层间结合已用于形成连续的多层制品。
而本明的革新思想是基于采用机械层间结合将卷筒的尾端紧固到卷绕在所述卷筒上的一部分材料上,以便使所述尾端在随后的加工工序中,优选地在成品包装之前都不退卷。
在本发明的一个有利的实施例中,尾端用机械方式紧固到幅状材料的一部分最外圈上,所述部分预先已折叠,形成幅状材料相对于成品卷筒伸出的区域。这使尾端能可靠地紧固到卷绕末圈的幅状材料的中间部分上,且不损坏卷筒内圈的材料。
通过产生幅状材料的伸出部分,例如通过折叠幅状材料的两个横向部分,有可能将尾端紧固到所述材料的两个折叠的横向部分上,本 质上是用足以连接各层的高压力压紧三层幅状材料。
这样,可以在没有任何损坏卷筒材料的危险条件下施加很高的压力。另外,在成品中材料的端部保持从卷筒伸出状态,从而便于用户打开纸卷。这样避免了在拆下用常规系统胶粘的尾端时经常遇到的困难。从卷绕在卷筒中的材料伸出的横向折叠部,及紧固于其上的尾端也防止幅状材料的若干叠加圈突然和不必要的接合或者相互粘合。实际上,只有形成卷筒材料的末圈用到卷筒密封操作中,而且只有这段材料被所述操作造成某种程度的损坏。另外,没有胶使幅状材料的这第一部分也能有用,而在常规卷筒中纸卷的上胶部分通常被用户废弃。
在修改的实施例中,获得紧固是用合适形状的穿孔装置比如齿针或其它类似物将幅状材料必需相互用机械方式紧固的部分穿孔。
在具体的实施例中,方法包括以下步骤:
a)从卷筒上退卷一段幅状材料;
b)在距离尾端大致等于卷筒的周边延伸部分的地方在幅状材料中形成折叠部;
c)将尾端连接到折叠部上,该折叠部从卷筒的表面伸出。
在改进的实施例中,方法提供以下步骤:
a)从卷筒上退卷一段幅状材料;
b)在距离尾端大致等于所述卷筒的周边延伸部分的地方,在从卷筒退卷的所述段的幅状材料中形成折叠部;
c)将所述段的幅状材料复卷在卷筒上,以便所述折叠部从卷筒的表面伸出,并支承在所述尾端附近;
d)将尾端连接到所述折叠部上。
本发明的方法的另一些特点和实施例在从属的权利要求书中限定,并在下面参照实施的方法将更详细地予以描述。
按照另一方面,本发明涉及一种封闭卷绕的幅状材料的卷筒,通常是薄页纸的卷筒的尾端的装置,该装置包括机械层间结合件,设置和控制所述机械层间结合件,以将尾端用机械方式连接到卷筒的一部分幅状材料上,优选地连接到卷筒的一部分最外圈上。
在一个实施例中,装置包括退卷件,以从卷筒上退卷一部分幅状材料。在一个实施例中,装置包括折叠装置,以在从卷筒退卷的一段幅状材料中形成横向折叠部。机械层间结合件被设置和设计成在折叠的材料与幅状材料的尾端之间实现机械层间结合。
在一个实施例中,本发明的装置具有稳定件,以稳定由折叠装置形成的折叠部。在一实施方案中,稳定折叠部的部件可具有机械稳定部件,该机械稳定部件通过在折叠线的两侧机械层间结合幅状材料的两个叠加部分而相互连接。机械稳定可通过带有合适形状针的穿孔系统进行。
在本发明的一个实施例中,折叠的幅状材料各部分的稳定用于局部压力的结果,或是通过形成折叠的幅状材料的两个对置部分的纤维的局部结合来产生。
在一个实施例中,折叠部借助于气动系统形成。气动系统可具有抽吸系统、吹气系统或组合式抽吸和吹气系统。在修改的实施例中,折叠部可借助于静电系统,采用机械折叠系统或以另外合适方式形成,不过在效率和快速性方面气动系统具有相当大的优点。
在一个可能的实施例中,装置包括退卷表面,沿着该退卷表面退卷一部分或一段幅状材料。折叠部沿着这段退卷材料在合适的位置中形成。折叠装置设置在相对于退卷表面合适的位置。
在一个实施例中,退卷表面可由可移动件,例如连续柔性件,比如皮带或垫,乃至一系列的平行皮带形成。抽吸系统能被设置,例如抽吸箱,以将从卷筒退卷的该段幅状材料保持在分布的位置,从而完 成横向折叠部。退卷表面可被限定沿着一个以上的可移动柔性件,例如沿着两个连续可移动柔性件,这两个连续可移动柔性件包括平行皮带组或其它等效装置。在一个实施例中,抽吸箱与连续可移动柔性件中的某个或每个相关联。这样限定了卷筒路径的连续长度,其中,有可能控制几个卷筒以最佳方式连续地前进。在退卷表面的上方,可以设置一个上部连续柔性件或者一系列两个或多个上部连续柔性件,所述柔性件有助于控制卷筒的向前退卷和/或复卷运动。
本发明还涉及一种用上述方法得到的卷筒。
本发明的装置的另一些有利特征和实施例在所附权利要求书中指出,并在下面参照本发明的非限制性实施例将作详细地描述。
本发明通过下面说明和附图将更好地理解。该附图示出本发明的非限制性实施例,更准确地说,在附图中:
图1示出在第一实施例中本发明的装置的示意侧视图;
图2示出图1的装置在折叠部形成区域的放大图;
图3示出图2的进一步放大详图;
图4示出将尾端接合到幅状材料中形成的折叠部上的区域的放大图;
图5示出在改进的实施例中与图4类似的放大图;
图6A-6J示出图1的装置的操作顺序;
图7示出用本发明的装置所封闭的卷筒的示意透视图;
图8A-8F示出在不同实施例中本发明的装置的操作顺序;及
图9和10示出图8A-8F的装置的放大图。
参见附图,编号1整体表示用于实施本发明封闭幅状材料,通常是薄页纸的尾端的机器。
在一个实施例中,机器1包括进料斜槽3,沿着该进料斜槽3,卷 筒R从复卷机,从中间缓冲器,或从沿着加工生产线上游的任何其它装置卸料。在斜槽3的下游设置有分配器5,该分配器5围绕轴线7旋转,分配器5单独地拾取单个卷筒R,以将其送到路径P中,沿着该路径P这些卷筒R经受一系列工序,以得到这些卷筒的尾端的封闭。
在一个实施例中,路径P在上部运动件与支承卷筒的下表面或下部结构之间延伸,所述上部运动件整体用编号9表示,而所述下表面或下部结构整体用编号11表示。
在一个实施例中,上部运动件9包括第一柔性件13,该柔性件13环绕第一驱动件15和第二驱动件17被驱动。连续柔性件13可包括一系列的平行皮带,这些平行皮带相互间隔开,每个皮带都环绕各自的皮带轮被驱动。第一驱动件15可包括一系列的同轴皮带轮,而第二驱动件17可以是类似的。形成柔性件13的皮带或其它部件环绕驱动件15、17被驱动,这两个驱动件15、17都能被机动化或者优选地它们之中只一个能被机动化,而另一个空转。在一可能的实施例中,驱动件15被机动化,而驱动件17空转且在旋转时被连续柔性件13牵引。
在一个实施例中,上部输送件9包括另一柔性件19,该柔性件19也可包括一系列的平行皮带。皮带19环绕驱动件17和环绕另一驱动件21被驱动。
在可能的实施例中,设置有同轴皮带轮17,这些同轴皮带轮17相互独立,并被安装成在共用轴线上空转,而两个驱动件15和21中的每一个都包括各自的皮带轮组,该皮带轮组用键固定在机动轴上。这样,柔性件13和柔性件19能相互独立地运动,并相互独立地在不同时间和变速下进行不同的运动。
在可能的实施例中,卷筒的下部支承结构11包括第一抽吸箱23和第二抽吸箱25,该第一和第二抽吸箱23、25沿着卷筒R的进料路径P串联设置。在一个实施例中,抽吸箱23具有一基本上平的上壁23A,该上壁23A穿有多个孔23B,空气通过该孔23B能被抽吸。编号23C表示连接到抽吸管路上的导管。
在一个实施例中,抽吸箱25在顶部被一基本上平的壁25A限定, 该壁25A具有多个抽吸孔25B,空气通过该孔25B被抽吸。抽吸箱25的内部通过导管25C连接到抽吸管路上。导管23C和25C所连接的抽吸管路可以相同。
沿着抽吸箱23的基本上平的上壁23A,延伸有连续柔性件27的上部支路,该上部支路可以包括一系列的平行皮带或其它类似物。柔性件27环绕驱动件29、31、33、37被驱动。这些驱动件类似于驱动件15、17和21,可包括多个辊或同轴皮带轮的组。
在本发明的一个实施例中,驱动件31,例如辊或同轴平行皮带轮用键固定在共用轴上的组件,被机动化,而驱动件29、33和37空转。
编号27A表示柔性件27的上部支路。该上部支路沿着抽吸箱23的壁23A的外表面运转。
在配置类似于参照柔性件27所述的情况下,另一柔性件39具有一上部支路39A,该上部支路39A沿着抽吸箱25的基本上平的上壁25A的外表面滑动。连续柔性件39以与柔性件27可以是平行皮带或其它类似物的系统相同的方式环绕驱动件37和环绕另一些驱动件41、43、45被驱动,正如驱动件37那样,驱动件41、43、45也能是各种不同类型,比如辊或圆柱体或同轴皮带轮的组件。
正如皮带轮17的组件那样,皮带轮37的组件也能优选地安装成在共用轴线上相互独立地空转,以使柔性件27能相对于柔性件39独立运动。柔性件39被一个或多个驱动件例如辊41移动,该辊41能被机动化。
在一个实施例中,抽吸箱23的上游设置一退卷件47。在一个实施例中,退卷件47能包括一个或多个与待退卷的卷筒接触的皮带。在图中示出的不同实施例中,退卷件47包括机动辊49,该机动辊49与连续柔性件13相配合,并置于与其下部支路13A相隔一定距离的地方,所述距离大致等于或稍小于卷筒R的直径。
在一个实施例中,上部运动件9高度能调节以修正柔性件13的下部支路13A与机动辊49之间的距离,从而调节机器到卷筒R的不同直径。
在辊49与驱动件29之间设一开口、间隙或腔,该开口、间隙或腔在一几何表面下延伸,所述几何表面用抽吸箱23的基本上平的上壁23A的延伸部分或是用与辊49相切的表面51表示。
用编号53表示的所述开口、腔或间隙相对于卷筒沿着路线P的前进方向横向延伸,在该开口、间隙或腔53中放置有压力件,该压力件形成一部件,用于稳定从每个进给到机器1的卷筒R中退卷的一块或一段幅状材料中以下述方式产生的折叠部。在一个实施例中,压力件整体用编号55表示,其包括一系列的杠杆或摆动臂57,该杠杆或摆动臂57相对于卷筒R的前进方向基本上横向围绕共用轴线59枢转。编号61表示致动器,例如活塞-气缸致动器,该致动器61控制臂57的摆动,该臂57可以被致动器61所相对枢转的共用轴线62连接。在一个实施例中,在轴线62的端部或者沿着轴线62的延伸分布的不同部位设置有两个或多个致动器61,以在臂57上施加足够的应力。如图所示,臂57的枢轴线59这样设置,以便将每个臂57的上部自由端57A之间的距离置于与轴线59相隔一定距离的地方,该距离基本上小于轴线59与62之间的距离。这样,臂57形成杠杆,该杠杆用致动器61施加的适度力通过端部57A对压力面或者反面(counter surface)63施加极高的压力,该压力面或反面63例如设置在横向垫块(block)上或横向间隙53上,所述横向垫块限定所述腔,而横向间隙53限定表面51。
在与摆动臂57的端部57A相配合的压力面或反面63下面,抽吸孔67打开,优选地沿着机器的整个宽度,即沿着表面51下面腔或间隙53的整个横向延伸部分分布。导管67连接到抽吸或收集器68上,以便靠近表面63产生抽吸,来抽吸在反面63与臂57的端部57A之间的一部分幅状材料,用于下面将要说明的目的。
通过孔67的抽吸的作用能被压缩空气G的射流作用来取代或者与该射流作用相结合,该压缩空气G的射流由在连续柔性件13的上部支路与下部支路之间设置的喷嘴69产生。喷嘴69定方位朝向在反面63与摆动臂57的端部57A之间限定的腔。优选地,一些喷嘴69 横向上对准,用于机器的部分或整个横向延伸部分。
在一个实施例中,在连续柔性件13的上部支路与下部支路之间设置了第二系列的压缩空气喷嘴71。这些压缩空气喷嘴71连接到压缩空气导管73上,类似于连接到压缩空气导管75上的喷嘴69。在修改的实施例中,喷嘴71和69能连接到同一压缩空气供应管上。喷嘴71相对于连续柔性件13的下部支路13A倾斜,更确切地说,它们这样倾斜,以使由此而产生的空气射流G2被引导,而一分量在沿着路径P的卷筒R的前进的方向上。
在一个实施例中,在连续柔性件13的上部支路与下部支路之间还设置一传感器,例如是光电池7,该光电池7被设置,以在一具体位置检测幅状材料N的尾端L,例如沿着连续柔性件27的上部支路27A。
在一个实施例中,在柔性件19的上部支路与下部支路之间设置另一传感器79,例如也是光学传感器。设置传感器79,以便检测大致在连续柔性件39的驱动件45处的幅状材料的尾端的存在。
在一个实施例中,在驱动件45的下游设置一腔、间隙或隔间81,该腔、间隙或隔间81在形成连续柔性件39的上部支路39A的延伸部分的理想几何表面下方延伸。上述腔或间隙81在上游由横杆83限定,所述横杆83能例如固定到一结构或固定框架85上。产生结构85,以插在例如限定连续柔性件39的平行皮带之间。抽吸箱25能被成形以便使能放置框架85的梳状结构。
在一个实施例中,导向件87被固定到承重结构或框架85上,承载层间结合轮91的托架89沿着该承重结构或框架85运行。轮91能具有环形边缘93,该环形边缘93与横杆83相配合将轮91压紧,同时轮91通过托架或滑动装置89实施沿着导向件87运动。附图标记96表示致动器,例如Torpress,该致动器以轮91的环形边缘93使轮91受力依靠在由横杆83限定的表面上。为此,在一个实施例中,轮91被支承在轴95上空转,该轴95与围绕枢轴99摆动的支座97成为整体。
托架或滑动装置89沿导向件87的运动被未示出的螺钉-螺母螺 旋系统或用其它合适的方式控制。
在间隙或隔间81的下方,设置一抽吸系统,该抽吸系统通常用编号101表示,为了下面举例说明的目的,抽吸系统101产生气流,该气流抽吸卷筒的尾端L和横向中间折叠部,所述横向中间折叠部沿着卷筒R的滚动面下方卷绕的幅状材料的最外圈产生,以便使幅状材料的这些部分(折叠部和尾端)进入隔间81,并被定位以通过轮91产生的机械层间结合而被相互连接。
在修改的实施例中,代替轮91及其运动的部件,设置有摆动臂103(见图5)。摆动臂103基本上具有与摆动臂57的结构等效的结构,并由一致动器比如Torpress 105或其它类似物控制。编号107表示臂103的摆动轴线。也可能使用单个摆动件103。可替换地,相互平行的臂103能被致动器105作用在其中的横杆104连接。
上述机器的操作按图6A-6J的顺序详细示出。
开始,从上游机器出来的卷筒R由旋转分配器5从斜槽3中拾取,并插在下部机动辊49与柔性件13的下部支路13A之间。部件49和部件13以基本上相同的周边速度并朝一个方向运动传送以便使卷筒R朝卷绕的方向旋转。因为辊49和柔性件13的下部支路13A以同一速度和朝与卷筒R的接触点相反方向运动,所以卷筒R的轴线保持在基本上固定的位置,而卷筒R围绕该轴线旋转。
喷嘴71产生空气射流G2,使得当尾端L处于空气射流G2涉及的区域中时,它便退卷并在下面退卷表面上展开,该退卷表面由连续柔性件27的上部支路27A和抽吸箱23的上壁23A限定,连续柔性件27的上部支路27A沿着该上壁23A运转。然后卷绕在卷筒R上的一段幅状材料退卷,并在传感器77的下方展开。
通过继续机动辊49的旋转运动和上部柔性件13的运动,幅状材料N逐渐地复卷在卷筒R上。一旦尾端L的最后边缘被传感器77识别,传感器77便产生信号,该信号传送到控制单元100上,机器的各个电动机连接到所述控制单元100上,并且由该控制单元100控制它们。由于这种信号的结果,使机动化的辊49和上部柔性件13的运动 反向,因此这两个部件这时开始再次以同一速度运动,但这样使卷筒R围绕其轴线(保持基本上在同一位置)朝相反方向旋转,以使幅状材料退卷。在这个步骤中,下部柔性件27也保持朝图6A、6B中箭头所指的方向运动,以便使一定长度的幅状材料从卷筒R退卷,并在由下部柔性件27的上部支路27A和抽吸箱23的上壁23A限定的退卷表面上展开。当达到退卷的幅状材料足够的长度,稍大于卷筒R的周边时,这个退卷步骤中断。该长度能通过另一光学传感器确定,该光学传感器类似于传感器77,并沿着卷筒R的路径以合适的方式能设在上部柔性件13各支路之间。在另一个实施例(未示出)中,退卷的量被暂时控制,也就是使辊49、上部柔性件13和下部柔性件27的运动保持一定时间,该时间乘以卷筒R的退卷速度得出所需的退卷长度。可替换地,退卷长度能通过与运动件49、13、27中的一个有关的编码器确定。光学传感器77的信号提供用于由编码器或者位置或运动传感器进行测量的起始点。
在达到幅状材料N需要退卷的长度时,与用确定和控制该长度的方法无关,部件49和13被停止,并启动由导管67的抽吸和/或喷嘴69的空气射流构成的气动系统,以在表面51下方产生幅状材料的折叠部F,从而形成幅状材料的两个横向部分,该两个横向部分设在反面63与摆动臂57的端部57A之间。
抽吸和/或喷嘴69的空气射流能保持幅状材料N中产生和稳定横向折叠部所需的时间量。折叠部通过致动器61使臂57摆动来稳定,因此臂57的端部57A用高局部压力压紧反面63。由于臂57的端部57A施加高局部压力的结果,限定折叠部F的对置幅状材料的两个部分因此机械地连接。该操作使折叠部稳定。
可以理解,摆动臂57实际上能包括单个摆动件,该摆动件有利地具有不连续端部57A,以便减少压力件57与反面63之间的接触面,因此在致动器61施加相同应力的情况下,得到很高的局部压力。在改进的实施例中,可以采用连续杆来代替不连续端部或隆起部57A,不过在这种情况下,致动器61需要高得多的应力。在改进的实施例中, 用一类似于轮91的轮能得到限定折叠部F的幅状材料的两个窄条或部分结合(见图4和相关说明)。
在改进的实施例中,限定折叠部F的两个对置窄条的机械层间结合能以用使两个窄条穿孔的尖头、针、突起部或其它类似物进行。这些部件将要合适地成形,使得通过进入和/或退出幅状材料,使它们断裂,以便通过在受到机械作用的幅状材料N上撕裂、穿孔或其它机械作用而得到局部结合。
无论如何,在这个操作结束时,都使从卷筒R退卷的幅状材料N中产生的横向折叠部F适当地稳定,使得随后进行复卷,从而保持折叠部从幅状材料的末圈伸出。
在随后的步骤中,由于柔性件13和下部连续柔性件27运动的结果,卷筒R在上部部件13的下部支路13A与下部抽吸箱23和下部连续柔性件27的上部支路27A之间沿着路径P前进,而辊49能被停止、放慢或反向旋转。下部柔性件27能保持被停止,但优选地运动,以在由下部柔性件27的支路27A限定的下部退卷表面上平移或滚动的情况下,有助于卷筒R沿着路径P前进。
通过调制上部和下部连续柔性件13和27的速度,卷筒R能前进,从而产生逐渐卷绕,但在卷筒R与尾端L之间仍然保持一段退卷的幅状材料,以便通过继续前进,使卷筒R定位在本抽吸箱25与上部柔性件19之间抽吸箱25的上方,而尾端L大致设在隔间81内,即设在横杆83的上角处或其稍微下游。这个位置通过光学传感器79识别。为了到达这个位置,卷筒沿着路径P的前进被得到,即除上部柔性件13和下部柔性件27的运动外,还有与沿着抽吸箱25下部柔性件39的运动的结合的上部柔性件19的运动。
如图6H所示,在通过传感器79控制的这个前进运动结束时,卷筒R位于横杆83附近,而滚动面之下的尾端L由下部柔性件39的上部支路39A限定。尾端L在下游通过该区域中存在的抽吸而被抽吸。
在到达这个位置时,下部柔性件39A停止,而卷筒R继续前进,由于上部柔性件19持续运动的结果而在连续柔性件39的被停止的上 部支路39A上滚动,直至通过部件57预先形成和稳定的折叠部F位于尾端L附近,该尾端L在此期间已被抽吸件101抽吸到隔间81中靠在横杆83上。
图6I示出卷筒R所达到的最后位置,而尾端L和其折叠部F在邻近横杆83的隔间81中。
在到达这个位置时,通过用上述压力件中的一个,例如层间结合轮91或压力件103而实施机械层间结合或紧固来进行尾端L的实际封闭。如果使用轮91,此时使它摆动,以用其环形边缘43压紧横杆83并横向运动。即垂直于各图的平面,进行大致等于幅状材料N的宽度的行程,即卷筒R的轴向长度。可替换地,能设置一系列的轮,这些轮并排设置、相互间隔开、且相对于幅状材料的宽度具有有限的行程。由轮的环形边缘93对横杆83限定的反面施加的高压使尾端L机械层间结合在折叠部F上。如果使用部件103,则机械层间结合以与参照用部件57稳定折叠部F所述相同的方式进行。
如参照稳定折叠部F所述的那样,不用局部压力,而使尾端L在折叠部F上的结合也能通过合适成形的穿孔件比如类似于非纺织布所用的机械编织的针或尖头的针或尖头进行。
然后尾端L被机械紧固到折叠部F上的卷筒R通过连续柔性件19沿着输送斜槽110从机器中卸出,该柔性件19已进行尾端机械层间结合开始再次运动,以控制封闭的卷筒R的滚动和卸料。
图7示出折叠部F的区域和通过机械层间结合在折叠部F上紧固的尾端L的放大图。本质上,从卷筒R伸出的是接头,该接头具有所述卷筒R的整个轴向延伸部分的长度,并由三层形成:形成折叠部F的幅状材料的两个连续横向窄条或部分和机械连接到该折叠部F上的尾端L。
这样,不用胶便达到卷筒R的封闭。这消除了使用胶的缺点,并有利地产生容易夹持的接头,最终用户可以握紧该接头将卷打开,因此避免了寻找幅状材料边缘操作的困难和由胶渗出所引起的相互胶粘多圈卷而产生的问题。
图8至10示出机器和本发明的方法的实施例的第二示例。在这个实施例中,装置整体仍用编号1表示,该装置1包括进料斜槽3和旋转分配器5。待封闭的卷筒R从斜槽3进给,并由旋转分配器5一个接一个地拾取,该旋转分配器5围绕旋转轴线7旋转,以将单个卷筒转移到用于退卷、复卷和封闭尾端的工位。
旋转分配器5的下游设置有第一辊201,该第一辊201以受控方式围绕轴线201A旋转,并由臂203支承,该臂203围绕摆动轴线205A枢转,所述摆动轴线205A还形成第二旋转辊205的旋转轴线。辊201和205限定一支架,每个卷筒R都排放到该支架中,卷筒R的尾端L必需通过装置1封闭。
旋转辊205的下游设置表面207。在一个实施例中,表面207基本上是平的。有利地,表面207能被有孔的壁限定,该有孔的壁在下面封闭一抽吸箱209。孔207F(见图9和10)使能贴着壁207的外表面抽吸尾端L及与其相邻的幅状材料,在机器或装置1的操作步骤中从卷筒R退卷,该操作步骤在下面参照图8A到8F的顺序更详细说明。
在表面207的下游设置腔211,该表面207由穿孔的壁限定,所述穿孔的壁封闭抽吸箱209,所述腔211在表面207和所述表面207的延伸部分208下方延伸。隔间或腔211被壁213限定在面对抽吸箱209的区域内,该壁213限定压力件215所作用的压力面。
在一个实施例中,压力件215包括一个摆动臂或多个围绕轴线215A摆动的臂,该轴线215A基本上平行于轴线205A和201A。编号215B表示从该摆动臂或多个臂215伸出的具有小表面积的齿、尖头或其它部件。由于启动致动器221作用在臂215上的结果,部件215B能压紧上述反面213。
在齿215B和表面213能相互作用的区域下方设置多个抽吸孔217,该抽吸孔217与抽吸箱209的内部连通。因此,抽吸箱209内部的抽吸在隔间211内部产生真空压力,以用这种方式靠在表面213上抽拉幅状材料的尾端,并用于下面所述的目的。
在一个实施例中,在卷筒R的位置周围设置系列组压缩空气喷嘴 223A、223B、223C,该卷筒R的位置由辊201和205形成的支架限定。在每个位置,可以设置单个气刀223A、223B、223C或者一系列喷嘴,所述一系列喷嘴相对于卷筒的前进方向根据横向方向,即基本上平行于轴线201A、205A和215A的方向相互对准。
在本发明的一个实施例中,沿着形成表面207的延伸部分的表面208设置有传感器225,例如光电池或其它合适的传感器,这种传感器适合于识别在表面208上方一部分幅状材料的存在。该表面合适地穿孔,以使传感器225能读出。例如,沿着表面208可设置大致中心的纵向狭槽。
上述的装置操作如下。
在图8A所示的步骤中,卷筒R已从旋转分配器5卸到由辊201、205形成的支架中。在这个步骤中,辊201有利地处于低位置,而且轴线201A相对于旋转辊205的轴线205A在较低高度处。辊201和205朝图8A中箭头所指的方向旋转,以便使卷筒R围绕其轴线A旋转,从而将卷筒R保持在其适当位置,也就是使轴线A基本上停止。旋转的方向达到势必将幅状材料的尾端L卷绕到卷筒R上的程度。
启动喷嘴223A、223B和223C,以分别产生压缩空气流A1、A2和A3。编号L表示卷筒R的尾端,当尾端L通过卷筒R与机动辊201之间的接触点以外并因此进入一个或多个射流A1的作用区时,该尾端L被装置223A的喷嘴产生的一股或多股空气射流A1而提升。通过辊201和205的旋转卷筒R围绕轴线A继续旋转而使尾端L前进并进入喷嘴223B的作用区并因此进入一股或多股空气射流A2的作用区,再随后进入空气射流A3的区域,以从卷筒R逐渐地退卷。
在图8A中,编号L′用虚线表示尾端L在打开步骤中后来的位置。在这个操作结束时,尾端L位于光电池225下游的表面208上。幅状材料在尾端L和与卷筒R分离的点之间的部分覆盖表面207、208,并阻断光电池225的光束。
通过辊201、205的连续旋转,幅状材料利用喷嘴223A、223B、223C产生的压缩空气射流退卷的部分逐渐地复卷,直至光电池225 阻断尾端L。这时卷绕可以中断,或者继续卷绕一预定量,以便使尾端L移向表面207、208下方的隔间或腔211的区域。通过抽吸箱209的抽吸将幅状材料退卷的部分保持在穿孔的表面207上,并在必要时可将尾端L抽吸到隔间211中,如图9所示。
在图8B中,卷筒R通过一对尾座、心轴、冲头或其它合适的部件接合,这些部件基本上相互同轴并与卷筒R同轴,且从相对侧插入到卷筒R的卷纸芯T中。编号M示意表示图8B和8C中这些心轴中的一个的横剖视图。
在一个实施例中,尾座M能被机动化,以围绕卷筒的轴线A旋转,从而在旋转时牵引该卷筒。在不同的实施例中,尾座M不旋转。无论如何,尾座M都将卷筒R保持在图8C的位置,在该位置,卷筒R已通过臂203的摆动被传送,并随后借助围绕辊205的轴线205A的运动升起辊201。
这时,用下列方式中的一种形成幅状材料的袋或环或囊,该袋或环或囊在图8C中用S表示。在第一可能的操作模式中,卷筒R仍然用尾座或心轴M夹持,因此在这种情况下卷筒R不旋转,而辊205按照图8C中箭头所指的方向旋转(在所示的示例中反时针方向旋转)。辊205具有足够摩擦系数的涂层保证拉回一定量的幅状材料,即辊205的上游在卷筒R的底圈上滑动。
如果机器按这种模式操作,则在以前尾端的定位步骤中,该尾端已在表面207、208下方隔间211稍微下游的位置,即光电池225所在的位置,或者例如在该位置与隔间211之间停止。这样,辊205的旋转通过将辊205与卷筒R接触点下游的幅状材料拉回,并因此利用抽吸箱209产生的抽吸使尾端L移向隔间211而在所述辊205的上游形成幅状材料的袋或囊S。
在不同的操作模式中,辊205能保持停止状态,而卷筒R通过尾座或心轴M反时针方向旋转(在所示的示例中),为此尾座或心轴M合适地被机动化。在这种情况下,在卷筒R与辊205之间接触点下游的幅状材料不必拉回,因此尾端L能预先在隔间211内被定位。在这 种情况下,位于卷筒R下方的辊205被停止,并保持幅状材料与其接触,而在上方由尾座M(该尾座M在这种情况下是机动的)造成的卷筒R的旋转将幅状材料的末圈松开,从而使所述末圈在幅状材料层上滑动,该幅状材料层由于这个辊205涂层的高摩擦系数而保持附着到辊205上。
无论如何都要足够小心地控制尾端L的定位,所以还可能将上述两种操作模式结合,以便在已形成袋、囊或环S之后,将该尾端在隔间211内定位。
将卷筒R保持在图8D中所示的位置,在该位置可以看到用上述方式已形成的袋或囊S,然后启动空气喷嘴223A、223B、223C,使得它们的射流A1、A2和A3逐渐地推进如图8D所示的袋或环S直到该袋到达图8D中的位置S′。
本质上,由喷嘴223A、223B、223C产生的射流推动有利地暂时保持停止状态的卷筒R周围的环或袋S,直到所述袋S从卷筒R的后部转到前部(相对于卷筒R通过装置1的总前进方向)。
接着,使卷筒R沿着表面207、208前进,如按照图8E和8F的顺序示出的那样,而抽吸箱209继续抽吸空气,从而将尾端L保持在隔间211内部。这种向前运动可通过心轴或尾座M和/或辊205或任何其它方式得到,例如,也可通过将皮带或机动辊或其它运动系统设在卷筒R的上方得到。由于卷筒R沿着表面207的逐渐向前运动,所以利用抽吸箱209通过孔217的抽吸将袋或环S定位在隔间上方并被吸往里面。
在某一时刻,卷筒R处于图10中放大详图所示的位置,使袋或环和尾端L都通过抽吸保持在隔间211内部。由于摆动臂已经到达这一位置,则使摆动臂215摆动,以用齿215B压紧反面213,将高压力施加在形成尾端L和袋S的三层幅状材料上,这三层幅状材料位于压力面213与齿215B之间。由齿215B施加的集中压力使这三层机械层间结合,从而形成一折叠部,该折叠部从卷筒R的基本圆柱侧面伸出,在各点,分段或连续地被接合到尾端L上,其效果基本上与参照图1 到6所述的机器得到的效果相同。
因此,卷筒R的运动通过自发或沿着表面208受控的滚动到未示出的卸料区而能持续。心轴或尾座M可以在适当时刻从卷筒R的中央芯T中抽出,以使卷筒R能从机器1上卸下。
装置的各个方面可以被修改,例如在上述操作周期中卷筒R所处的位置周围设置不同数量的喷嘴。另外,还有可能使用不同的机构在各个操作步骤中控制卷筒R的向前运动和滚动。类似地,用于将尾端L压力和机械层间结合到由袋S形成的折叠部上的系统能与一个或多个摆动臂215不同。还将有可能例如以参照图1到7所示实施例的示例已述相同的方式使用一个层间结合轮或一系列的层间结合轮。
重要的是,控制卷筒,以便将尾端L定位在该尾端必需压由松开幅状材料的袋S所形成的折叠部的区域里面,而且另外,该袋S通过松开幅状材料的末圈和通过设置合适的装置形成,该合适的装置使松开材料的袋围绕卷筒的周边延伸部分前进。
与参照图1至6的上述装置相比,该装置更紧凑,和装有更少数量的机械部件,且进行更快的周期(参见证据1的说明书及附图)。

证据2公开了一种用于使幅材材料的卷筒的尾端封合的机器,并具体公开了如下技术内容:
技术领域

本发明涉及用于将幅材材料加工成卷筒的机器和装置。更具体地说,本发明涉及一种用于使幅材材料的卷筒(例如薄纸的卷筒)的尾端封合的机器。

背景技术

在纸张加工领域,尤其是但不排外地,在用于生产卫生纸卷、厨房纸卷等等的薄纸加工领域中,众所周知,通过卷绕一片或多片幅材材料(例如借助于重绕机)生产卷筒或圆材。这些卷筒的尾端应当封合,以防止幅材材料在后续处理和加工作业期间意外展开,例如在将圆材切割成更小轴向尺寸的卷筒期间以及在包装期间。

人们已知用于借助于施胶封合幅材材料的卷筒的尾端的各种机器。US-A-5242525、US-B-7846286、US-A-6143111和WO-A-201000666披露了这些机器的例子。

US-A-20100101705和US-A-20110265954披露了用于使幅材材料的卷材的尾端封合的机器,其不用胶粘,而是通过所谓的机械层合(ply-bonding)系统机械地连结。

发明内容

本发明涉及一种用于使幅材材料、尤其是但不排外地、薄纸或其它纤维素材料的卷筒的尾端合合的机器,允许高生产率和更大灵活性。

依照一个方面,主要提供一种用于封合幅材材料的卷筒的尾端的机器,其包括:用于用胶封合尾端的第一施胶装置;和用于将卷筒的尾端机械地连结于卷绕在卷筒上的幅材材料的外圈的一部分上的第二机械封合装置。在有利的实施例中,通过利用高压缩力将幅材材料的层压紧在一起,进行机械结合或连结。如果幅材材料包含纤维素纤维或由纤维素纤维制成,则幅材材料的片或层之间的局部压力由于局部纤维融合而引起在压缩区域连结。这种机械连结通常被称作机械层合。

这种锚固或封合通过将幅材材料的尾端压紧到上一卷绕圈的幅材材料的一部分上而进行,该部分例如沿着三条折叠线而折叠,以从卷筒的典型圆柱形表面突出。所以机械结合是通过将三层幅材材料压紧在一起进行的:两层由折叠并从卷筒的圆柱形表面突出的那部分材料形成,第三层由尾端形成。显然,根据形成材料的片数,每层可以包括一片或多片幅材材料,例如纤维素材料。

利用这种机器,可以选择至少两种工作模式中的一种,所述至少两种工作模式的区别在于将尾端锚固于卷筒的外圆柱形表面的方式不同。这两种装置优选被布置和控制以彼此交替地工作。

在某些有利的实施例中,第二装置包括多个机械层合构件。第二装置可以包括,例如,沿着大体上平行于幅材材料的卷筒的尾端的方向彼此对齐的多个机械层合构件。每个机械层合构件可以包括机械层合辊。机械层合辊可以与单个压力表面协作,所述单个压力表面例如由固定于机器结构的横梁形成。横梁或其它压力表面可以由单个元件或多个相邻元件形成。在其它实施例中,机械层合辊可以与彼此分开的多个压力表面协作。但是,通过使用例如由整体式横梁或由对齐而形成横梁的多个元件形成的单个或大体上连续的压力表面,允许更有效的封合尾端,沿着幅材材料的整个宽度或至少大部分宽度、即沿着卷筒的整个轴向长度或至少大部分轴向长度形成大体上连续的机械结合线。

依照有利的实施例,每个机械层合构件可以被布置和控制以在工作位置与空转位置之间移动。在空转位置,卷筒的自由尾端可以借助于第一装置用胶封合。

致动器(例如气动致动器或液压致动器)可以控制从一个位置到另一个位置的切换。可以使用同一致动器施加必需的力将幅材材料的层压紧在一起,以便机械层合它们。但是,也可以使用分开的构件:第一致动器,用以将机械层合构件从工作位置移动到空转位置以及从空转位置移动到工作位置;第二致动器,用以施加必需的机械层合压力。为简单和降低成本目的,优选仅仅使用一个致动器。

在本发明的尤其有利的实施例中,每个机械层合构件包括至少一个自己的致动器,该致动器与另一个机械层合构件的致动器分开。这允许例如有选择地致动机械层合构件以及对每个机械层合构件施加校准的足够大的应力。例如,通过这种方式可以平衡沿着尾端的延长部的幅材材料厚度的变化(如果有)和/或机械层合构件所作用的压力表面的变形、磨损或平行容许量。
在有利的实施例中,每个机械层合构件(例如每个机械层合辊)由相应的滑块承载。滑块可以有利地设置有与卷筒的尾端平行的同步运动。例如,滑块可以机械地彼此连接,以致由单个致动器同步地控制移动,所述单个致动器例如为缸筒-活塞式致动器、电动马达、或布置在例如该机器的一侧上的其它伺服机构或致动器。在其它实施例中,滑块可以借助于接合多个螺母的横向螺纹杆移动,每个滑块对应一个螺母。对于每个滑块,也可以使用一个致动器(例如电动马达),其对接合常规齿条的小齿轮进行激励。这种配置允许机械层合构件彼此独立地被致动。但是,使用单个致动器,结构更简单,可靠性更高,并且成本更低廉。
有利地,每个滑块可以承载致动器,用于相应地:将相应的机械层合辊推压到压力滚压表面,和将机械层合构件移动至空转位置。
在有些实施例中,机械层合辊包括:与压力滚压表面协作的第一滚花(knurled)环形部分;与带有雕版(engraving)的压印表面协作的第二弹性屈服环形部分。这样,压紧在压印表面与机械层合辊的第二弹性屈服环形部分之间的幅材材料被压印有根据所述雕版的图案。有利地,雕版可以是可更换的。例如,它可以设置在线性元件上(例如杆或轮廓上),便于移除和更换。为此,在有利的实施例中,对于线性元件,可以在机械层合辊的压力滚压表面下面设置支座或外壳。线性元件可以为整件式的。在其它实施例中,为简化构造和组装,线性元件可以由例如安装在共同支座中的多个单独的块或片段形成。
在某些有利的实施例中,第一施胶装置包括多个布胶喷嘴,所述多个布胶喷嘴被布置和控制以在卷筒的尾端上施加胶。布胶喷嘴可以有利地沿着基本上平行于卷筒尾端的方向对齐。
在有些实施例中,相应的机械层合构件与每个布胶喷嘴相关联。例如,承载所述机械层合构件中的一个的每个滑块也可以设置布胶喷嘴。这样,横向移动机械层合构件的同一致动器可用于横向移动布胶喷嘴。
优选地,在每个滑块上设置一可动支撑件,例如承载诸如机械层合辊的机械层合构件的摆动支架。可动支撑件可以移动,以将机械层合构件交替地带到一个工作位置和一个空转位置。优选地,布胶喷嘴与承载机械层合构件的可动支撑件不是一体的,而是与可动支撑件独立地连接于滑块。这样,布胶喷嘴可以与机械层合构件独立地调整位置。在有些实施例中,每个布胶喷嘴具有相对于承载其的滑块的固定位置。在其它实施例中,每个布胶喷嘴可以有利地设置在承载其的滑块上的至少两个位置上。这两个位置可以设定成使得布胶喷嘴在尾端上施胶,或者作为替换,在尾端已经部分展开的卷筒外表面的区域中施胶,所述尾端当再次卷绕时覆盖所述胶。
依照某些有利的实施例,至少一个传感器与布胶喷嘴相关联,以检测卷筒尾端的存在,以便自动控制施胶,以及当在布胶喷嘴的前面不存在幅材材料时避免机器被胶弄脏。优选地,两个传感器与每个布胶喷嘴相关联,以检测卷筒尾端的存在。所述两个传感器有利地布置在喷嘴的侧面,沿着大体上平行于待胶粘的尾端并因而大体上平行于布胶喷嘴的运动的方向对齐。
在一些实施例中,该机器包括用于展开和定位卷筒的尾端的工位以及用以在沿着卷筒的周向延长部的足够位置形成和稳定幅材材料的折皱(fold)的系统。更特别地,折叠系统被布置和控制而在离开卷绕的幅材材料的尾端的一段距离处形成折皱,所述距离等于幅材材料的最外圈的长度,并因而等于卷筒的周长加上与从卷筒圆柱形表面突出的尾端(在机械层合折皱之后)的长度相等的长度。
在有利的实施例中,用于形成和稳定折皱的所述系统与展开工位对应地布置。折皱稳定系统可以包括用于抽吸和/或产生空气射流的气动构件,以在用于形成和稳定折皱的机械构件内部形成幅材材料的环。
有利的是,当该机器被控制用胶封合尾端时,不形成折皱。
在有利的实施例中,该机器包括用于封合卷筒的尾端的工位,在所述工位上布置有第一施胶装置和第二机械封合装置两者。
在有利的实施例中,其中展开并定位尾端的工位和封合尾端的工位依次布置,第一工位位于卷筒进给路径的上游,第二工位位于卷筒进给路径的下游。
优选地,输送构件延伸在该展开和定位工位与封合工位之间;这些构件将卷筒从一个工位输送到另一个工位,在其在第一工位展开并定位之后,控制尾端的位置。输送构件可以包括连续的上、下柔性构件,卷筒进给路径限定在所述上、下柔性构件之间。卷筒输送表面可以在展开和定位工位与封合工位之间延伸。该输送表面可以整体地或部分地设置有抽吸系统以保持尾端敞开和伸展,形成用于卷筒的输送机的皮带或其它柔性构件的分支(branch)可以沿着该输送表面延伸。在一些实施例中,两个独立的输送机可以沿着该表面依次布置,每个输送机包括相应的连续柔性构件。这两个输送机可以被控制以具有不同的速度。
而且,上输送构件可以细分成两个,也就是说,它们可以包括依次的两个输送机,所述两个输送机以不同的速度致动。
在有利的实施例中,沿着进给路径,在尾端封合工位的区域,一开口、中断部或缝隙可以设置在卷筒进给表面中。通过该开口、中断部或缝隙,可以进行卷筒的尾端的锚固,如下所述。大体上,每个卷筒朝着在进给表面中设置的该开口、中断部或缝隙向前移动,直到尾端进入所述开口、缝隙或中断部,在进给表面下面行进,例如通过抽吸系统或带有诸如由一个或多个压缩空气喷嘴产生的空气射流的系统。
上文的简要描述示出了本发明的各种实施例的一些特征,以便更好地理解下文的详细描述以及更好地评价本发明对现有技术的贡献。本发明的其它特征将明显如下所述,并详细描述在附带的权利要求书中。在这点上,在详细描述本发明的实施例之前,有必要规定,这些可以不仅仅适用于下文描述中所解释的或附图中所示的构造细节和部件布置。其它实施例也是可行的,本发明可以以各种方式实施和实现。还应当规定,在此所使用的术语和句子仅仅用于描述目的,不作为限制。
此外,对本领域技术人员而言也显而易见的是,本发明所基于的构思可以容易地用作设计其它结构、方法和/或系统以实现本发明的各个目的的基础。所以重要的是,应当明白,权利要求书旨在包括不同于本发明的构思和目的的这些等同实施例。
附图说明
借助于下文的描述和附图,将更好地理解本发明,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显示了一可行实施例中的机器的示意性侧视图;
图2显示了其中在卷筒的外表面上形成折皱的区域的放大;
图3显示了图2中细节的放大;
图4显示了尾端封合区域的放大;
图5显示了沿着图4的V-V的承载机械层合辊的一系列滑块的前视图;
图6显示了沿着图5中VI-VI的视图;
图7和8显示了在两个交替工作位置的布胶喷嘴的侧视图;
图9A-9J显示了机器在第一运行模式的运行次序;
图10A-10E显示了机器在第二运行模式的运行次序;
图11显示了改进实施例中的机械层合辊的纵向截面;
图12显示了不用胶合合的卷筒的示意图;和
图13显示了沿着图12中XIII-XIII的侧视图。
具体实施方式
下文有关有些示例性实施例的描述参照附图。不同附图中同样的数字代表相同或类似的元件。这些附图没有必要按比例绘制。此外,下文的详细描述不限制本发明。相反地,本发明的保护范围由附带的权利要求书限定。
在整个描述中,"一个实施例"或"一些实施例"或类似或等效表达的引用表示有关一实施例所述的特定特征、结构或性质包含在所述发明的至少一个实施例或实施例的至少一个例子中。所以,在描述的不同地方中的短语"在一个实施例中"或"在有些实施例中"或相似或等效表述方式不一定必须是指同一实施例或多个相同的实施例。此外,特定特征、结构或元件可以在一个或多个实施例中以任何足够的方式组合。
最先参照图1-5,数字1表示体现本发明的用于封合幅材材料、典型为薄纸的尾端的整个机器。
在一个实施例中,机器1包括入口斜道3,沿着所述入口斜道,卷筒或圆材R被从布置在加工线上游的重绕机、中间存储单元或任何其它单元卸载下来。斜道3的下游布置有绕轴线7旋转的分配器5,用以拾取一个个的卷筒R并将它们进给至路径P内,这些卷筒沿着路径P进行各种处理以封合尾端。
在一个实施例中,路径P在作为整体用数字9表示的上输送构件与支撑卷筒并用数字11表示的下表面或下结构之间延伸,如下所述的下输送构件与所述下表面或下结构相关联。
在一个实施例中,上输送构件9包括绕第一引导构件15和第二引导构件17而被驱动的第一柔性构件13。连续的第一柔性构件13可以由一系列彼此间隔开的平行皮带构成,每个皮带绕相应的带轮而被驱动。第一引导构件15和第二引导构件17可以由一系列同轴带轮形成。构成所述第一柔性构件13的皮带或其它元件绕第一引导构件15、第二引导构件17而被驱动,所述第一引导构件15、第二引导构件17可以是机动化的,或优选仅仅一个是机动化的,另一个是空转的。在一可行实施例中,第一引导构件15是机动化的,而引导构件17是空转的并被连续柔性构件13驱动旋转。
在一个实施例中,上输送构件9包括又一柔性构件19;而该构件19可以由一系列平行皮带组成。皮带19绕引导构件17且绕又一引导构件21而被驱动。
在一可行实施例中,同轴带轮17彼此独立地设置,并空转地安装在一共同轴线上,而所述两个引导构件15和21中的每个由用键固定到一机动轴上的相应带轮组形成。这样,柔性构件13和柔性构件19可以彼此独立地移动,并且在不同的时间以彼此独立的可变速度进行不同的运动。
在一可行实施例中,用于对所述卷筒进行支撑的下表面11包括沿着卷筒R的进给路径P串联布置的第一抽吸箱23和第二抽吸箱25。在一个实施例中,抽吸箱23具有带有孔23B的基本上平的上壁23A,空气可以通过所述孔23B抽吸。附图标记23C表示用于连接至抽吸管线的管道。
在一个实施例中,抽吸箱25在顶部由带有孔25B的基本上平的壁25A界定,空气通过所述孔25B抽吸。管道25C连接抽吸箱25的内部与抽吸管线。管道23C和25C可以连接于相同的抽吸管线。
连续柔性构件27的上分支沿着抽吸箱23的基本上平的上壁23A延伸,连续柔性构件27可以由一系列平行皮带或其它元件组成。柔性构件27绕引导构件29、31、33、37而被驱动。类似于引导构件15、17和21,柔性构件27所围绕的这些引导构件可以由辊或同轴带轮组组成。
在本发明的一个实施例中,引导构件31(例如用键固定到一共同轴上的辊或一组平行同轴带轮)是机动化的,而引导构件29、33和37是空转的。
柔性构件27的上分支用27A表示。该上分支沿着抽吸箱23的壁23A的外表面延伸。
利用类似于参照柔性构件27所述的配置,又一柔性构件39具有沿着抽吸箱25的基本上平的上壁25A的外表面滑动的上分支39A。像柔性构件27一样,连续柔性构件39也可以由平行皮带或其它构件组成,并绕引导构件37以及绕其它引导构件41、43、45而被驱动。像引导构件37一样,引导构件41、43、45也可以为各种类型;它们可以是例如辊或缸或甚至一组同轴带轮。
像带轮17一样,带轮37也可以优选空转地、彼此独立地安装在共同的轴上,以允许柔性构件27与柔性构件39独立地移动。柔性构件39借助于其它引导构件之一(例如辊41)进行运动,所述辊41可以是机动化的。
在一个实施例中,抽吸箱23的上游存在用于展开并定位待胶粘的卷筒的尾端的展开和定位工位。该展开和定位工位整体由数字46表示。该展开和定位工位46包括展开构件47。在一个实施例中,展开构件47可以包括与待展开的卷筒相接触的一个或多个皮带。在一不同的实施例中,如图中所示,展开构件47包括机动辊49,所述机动辊49与连续柔性构件13相协作,并与其下分支13A间隔开等于或稍微小于卷筒R的直径的长度。
在一个实施例中,可以在高度上调节上输送构件9,以改变柔性构件13的下分支13A与机动辊49之间的距离,从而使机器适应卷筒R的各种直径。
在辊49与引导构件29之间设置有开口、空间或空腔,其在由抽吸箱23的基本上平的上壁23A的延长部以及由与辊49相切的表面51形成的几何表面下方延伸,特别参见图2。
在用数字53表示并且横向于路径P的进给方向延伸的所述开口、空间或空腔中放置有压力构件,用于稳定如下所述在从进给至机器1的每个卷筒R展开的幅材材料的区域或长度中获得的折皱部。在一个实施例中,整体用数字55表示的该压力构件包括一系列摆动杆或臂57,所述摆动杆或臂57绕大体上横向于卷筒R的进给方向的共同轴线59铰接。附图标记61表示致动器,例如缸筒-活塞致动器,其控制所述臂57的摆动,臂57可以与一共用轴62连结,所述致动器61与所述共用轴62相铰接。在一个实施例中,两个或更多个致动器61设置在所述公用轴62的端部处或沿着所述共用轴62的延长部的各个位置处,以对臂57施加足够的作用力。臂57是杠杆,利用致动器61的适度的作用,所述杠杆通过其端部57A在压力表面63上施加非常高的压力,所述压力表面63例如形成在界定横向空腔或空间53并限定表面51的横向块上。
在臂57的端部57A与之协作的压力表面63下方存在抽吸孔67,所述抽吸孔67优选沿着机器的整个宽度分布,即沿着表面51下方的空腔或空间53的整个横向宽度分布。管道67连接于抽吸空间或收集部68,这样,邻近表面63获得抽吸作用,以将一部分幅材材料保持在压力表面63与臂57的端部57A之间,其目的如下文更详细地所述的那样。
通过孔67的所述抽吸作用可以替换为位于连续柔性构件13的上分支与下分支之间的喷嘴69所产生的压缩空气射流G的作用,或者与之组合。喷嘴69指向压力表面63和摆动臂57的端部57A之间限定的空腔。优选地,更多的喷嘴69沿着该机器的全部或部分横向宽度横向布置。
在一个实施例中,在连续柔性构件13的上分支和下分支之间存在第二系列压缩空气喷嘴71。这些压缩空气喷嘴71连接于压缩空气管道73,类似于连接于压缩空气管道75的喷嘴69。在一改进实施例中,喷嘴71和喷嘴69可以连接于同一压缩空气管道。喷嘴71相对于连续柔性构件13的下分支13A倾斜,更准确地说,喷嘴71倾斜成使之产生的空气射流G2的指向具有沿着路径P的卷筒R的进给方向的分量。
在一个实施例中,在连续柔性构件13的上分支和下分支之间还存在传感器;该传感器(例如光电元件77)用以检测(例如沿着连续柔性构件27的上分支27A)在给定位置幅材材料N的尾端L的存在。
在一个实施例中,另一传感器79(例如光学传感器)布置在柔性构件19的上分支与下分支之间。传感器79布置成读出幅材材料的尾端在对应于连续柔性构件39的引导构件45附近的存在。
在一个实施例中,引导构件45的下游布置一空腔或空间81(图4),其在构成连续柔性构件39的上分支39A的延长部的理想几何表面下方延伸。空间或空腔81所在的机器部分形成用于封合卷筒尾端的工位,该工位整体标记为数字82。空腔或空间81上游由横梁83界定,所述横梁83可以被约束到例如固定结构或框架85上。横梁83的下游设置一斜道(chute)86。斜道86可以由横向于卷筒或圆材R穿过机器的前向运动彼此对齐的一系列型材形成。在横梁83和斜道86之间限定一开口或缝隙81A。在开口81A的区域中存在用于封合卷筒的尾端的装置。这些装置包括机械层合系统和胶粘系统两者,胶粘系统即封合系统,在该封合系统中胶被施加于形成卷筒的幅材材料上。
结构85设计成插入在例如限定连续柔性构件39的平行皮带之间。抽吸箱25的形状可以设计成放置框架85的梳状结构。
在一个实施例中,引导件87被固定到支承结构或框架85上;滑块89沿着这些引导件滑动,滑块89借助于滑履90接合于引导件87。每个滑块89承载一机械层合辊91。图形5和6显示了滑块89的一部分分别沿着图4的V-V的主视图和沿着图5的VI-VI的平面图。滑块89的数量可以变化。正如在描述机器运行时所详细解释的那样,滑块的数量并且因而机械层合辊91的数量越多,机器生产率越高,即机器每单位时间能够处理的圆材或卷筒的数量越多。
每个机械层合辊91可以具有优选滚花环形边缘93,当机械层合辊91借助于滑块89沿着引导件87移动时,所述滚花环形边缘93通过压靠横梁83而与横梁83协作。滑块89借助于系杆92(特别参见图5和6)连结在一起。系杆92可以借助于球形接头94而在其相对两端处固定。这样,单个致动器就足以同时移动所有的滑块89,并因而同时移动所有的机械层合辊91,所述单个致动器例如为在机器的一侧面上的缸筒-活塞式致动器(未显示)。
每个机械层合辊91通过支撑托架96固定到相应的滑块89上,所述支撑托架绕轴线96A与滑块89铰接。支撑托架96绕轴线96A的摆动运动使机械层合辊91交替进入工作位置和空转位置,正如下文关于机器的两个运行模式所更详细地解释的那样。每个支撑托架96绕轴线96A的旋转运动由致动器给予,所述致动器例如为空气弹簧,或优选为气动缸-活塞式致动器。在附图中,附图标记98表示每个机械层合辊91的相应缸筒-活塞式致动器。每个缸筒-活塞式致动器98在附图标记98A处与相应的滑块89铰接,并在附图标记98B处与相应的承载对应的机械层合辊91的支撑托架96铰接。托架96绕轴线96A的摆动或旋转运动可以通过用于连接托架96(或其中一些)和斜道86的杆传递给斜道86,这样,斜道86不会妨碍机械层合辊91的横向运动。
在所示的实施例中,除相应的机械层合辊91之外,每个滑块89还承载例如在搁板102上安装的布胶喷嘴97。在所示的例子中,搁板102固定到支撑托架96上,因此每个布胶喷嘴与相应的机械层合辊一起有角度地移动。在其它实施例中(未显示),布胶喷嘴97可以相对于相应滑块89固定地安装。
有利的实施例中,每个布胶喷嘴97关联至少一个传感器,用以根据下文关于该机器的运行模式之一更详细地描述的方法,检测是否存在待胶粘的幅材材料。尤其是如图5和6所示的,每个布胶喷嘴97优选关联两个传感器,两个传感器标记为99A和99B,并布置在布胶喷嘴97的两侧。传感器99A、99B可以是例如光学传感器。
从图7和8可以清晰地看到(图7和8显示了带有相应布胶喷嘴97的滑块89之一的放大侧视图),布胶喷嘴97可以在两个不同的替代性位置安装在搁板102上,以向上指向,从而将胶通过开口或缝隙81A(图7)直接喷射到卷筒或圆材R上或将胶直接喷射到处于缝隙81A(图8)上方的卷筒或圆材的尾端上。在有些实施例中,每个布胶喷嘴97可以与一伺服机构或一致动器相关联,以在图7的位置与图8的位置之间自动切换,从而允许机器以两种胶粘模式中的一种或另一种交替运行。
在空间或空腔81下方设置有抽吸系统(未显示),所述抽吸系统(为了下述目的)产生抽吸卷筒R的滚压表面、卷筒R的尾端L以及在该机器在没有施胶的情况下运行时沿着卷绕的幅材材料的最外圈形成的中间横向折皱(如果有)下方的空气流。与抽吸系统组合或替代抽吸系统,可以设置一系列压缩空气喷嘴101,推动尾端L和滚压表面R下方的折皱F(必要时)。
正如所提及的,该机器可以以至少两种不同的模式运行来封合进给给机器的每个卷筒或圆材R的尾端L。在第一运行模式中,通过将尾端L机械结合到上一圈的一部分幅材材料上来进行封合,形成从卷筒的圆柱形侧表面突出的折皱。在第二运行模式中,尾端L通过胶粘而封合。在该第二种情况下,正如所提及的,在该机器的尤其有利的实施例中,可以将胶施加到卷筒或圆材R的尾端L上或圆柱形侧表面上。该机器可以设计成仅仅在两个位置中的一个上施加胶。该机器优选构造成以一种方式或另一种方式交替地施加胶。当该机器在施胶的情况下运行时,不形成幅材材料的折皱。
参照图9A-9J的顺序,现在将描述不用胶的运行模式工况。
首先,旋转分配器5从斜道3拾取来自上游机器的卷筒R;然后将该卷筒插入在下机动辊49与柔性构件13的下分支13之间。构件49和13以基本上相等的圆周速度在使得卷筒R在卷绕方向上旋转(图9A)的方向上移动。在辊49和柔性构件13的下分支13A与卷筒R相接触的位置处,速度相同,但方向不同;卷筒R的轴线因而保持在一基本上固定的位置上,同时卷筒R绕该轴线旋转。
喷嘴71产生空气射流G2;当尾端L处于所述空气射流G2的作用区域(图9B)时,其因而解卷并在下方的滚压表面上伸展,所述滚压表面由连续柔性构件27的上分支27A和抽吸箱23的上壁23A限定,连续柔性构件27的上分支27A沿着所述上壁23A延伸。卷绕在卷筒R上的一片段幅材材料因而解卷并在传感器77下方伸展,参见图9C。
机动辊49继续旋转运动,上柔性构件13继续运动,幅材材料N逐渐重新卷绕在卷筒R上。当尾端L被传感器77(图9D)检测到时,该传感器77产生一信号发送给中央控制单元100(图1),该机器的各个马达与所述中央控制单元100连接并由其控制。根据该信号,反向机动辊49和上柔性构件13的运动,使得这两个构件再次以相同的速度移动,并且卷筒R绕其自己的(基本上固定的)轴线反方向旋转,使幅材材料展开。在该步骤中,下柔性构件27也在图9A、9B所示的方向上移动,使得给定长度的幅材材料从卷筒R解卷并伸展在由下柔性构件27的上分支27A和抽吸箱23的上壁23A限定的展开表面上。当已经展开足够长度的幅材材料时,该展开步骤停止,该展开长度稍微大于卷筒R的周长(图9F)。该长度可以通过另一光学传感器确定,所述另一光学传感器类似于传感器77,并可以沿着卷筒R的路径适当地布置在上柔性构件13的分支之间。在另一个实施例(未显示)中,基于时间控制展开的幅材材料的长度,即,上柔性构件13的辊49的运动以及下柔性构件27的运动保持一定时间,该时间乘以卷筒R的展开速度等于所需的展开长度。该长度也可以通过与可动构件49、13、27之一相关联的编码器进行控制。光学传感器77的信号是编码器或其它位置传感器进行测量的起点。
一旦已经展开要求长度的幅材材料,构件49和13就停止;然后致动由通过管道67的抽吸和/或通过喷嘴69的空气射流构成的气动系统,在表面51下方产生幅材材料的折皱F,形成在压力表面63与摆动臂57的端部57A之间布置的幅材材料的两个横向部分。所形成的折皱F距离幅材材料的尾端的距离稍微大于卷筒或圆材R的周长,这样,一旦之前展开的那部分幅材材料已经重新卷绕到卷筒上,尾端L就可以机械地锚固到折皱F上,正如下面将要更加详细地描述的。
可以在幅材材料N中产生横向折皱F并稳定该横向折皱所需的所有时间一直保持抽吸和/或通过喷嘴69的空气射流。通过由致动器61致动所述臂57的摆动而稳定该折皱,使得臂57的端部57A用高的局部压力压靠在压力表面63上。因此,幅材材料的限定所述折皱F的这两个相对部分借助于由臂57的端部57A施加的高的局部压力的机械作用而相互结合在一起。该操作稳定了所述折皱。
实际上,折皱F由幅材材料的朝向彼此地移动并彼此结合的两条带或部分形成,并由彼此平行并平行于卷筒R的轴线的三条折叠线限定。
在一改进实施例中,幅材材料的限定折皱F的这两条带或部分可以借助于类似如上所述的机械层合辊91的一个或多个机械层合辊结合在一起。在一改进实施例中,限定折皱F的这两个相对条带的机械结合可以借助于尖状物、针、突起或类似物对这两条带进行穿孔来实现。这些构件的形状适当设计成,通过进入和/或离开幅材材料,导致该幅材材料破裂,以在受到机械作用的幅材材料N上实现由于撕破、穿孔或其它机械作用引起的局部结合。
当完成该操作时,在从卷筒R展开的幅材材料N中产生的横向折皱F被适当地稳定,这样,通过保持被折叠并从上一圈的幅材材料突出的条带,将进行随后的重新卷绕,如图9G所示。
在随后的步骤中,由于柔性构件13和下连续柔性构件27的运动,卷筒R沿着上构件13的下分支13A与抽吸箱23以及下连续柔性构件27的上分支27A之间的路径P向前移动,而辊49可以停止、减速或反向旋转。下柔性构件27可以保持固定,但优选为可动的,以借助于在由下柔性构件27的分支27A限定的下展开表面上平移和滚压运动,促进卷筒R沿着路径P向前运动。
通过调整连续上柔性构件13和连续下柔性构件27的速度,可以使卷筒R向前移动并逐渐卷绕,但仍然保持一片段的幅材材料展开在卷筒与其尾端L之间。这样,继续前进,卷筒R位于抽吸箱25上方、抽吸箱25与上柔性构件19之间,尾端L布置对应空间81附近,即对应横梁83的上拐角或其稍微下游,如图9H所示。该位置通过光学传感器79检测。为达到该位置,卷筒沿着路径P的向前运动不但通过上柔性构件13和下柔性构件27的运动获得,而且还通过上柔性构件19的运动与下柔性构件39沿着抽吸箱25的运动的组合获得。
如图9H所示,当该前向运动完成时(借助于传感器79控制),卷筒R靠近横梁83,尾端L位于由下柔性构件39的上分支39A限定的滚压表面下方。尾端L通过由抽吸构件(未显示)在该区域产生的抽吸和/或喷嘴101的空气射流被向下抽吸。
一旦已经到达该位置,下柔性构件39A就停止,而由于上柔性构件19继续运动的作用,卷筒R通过在连续柔性构件39的固定上分支39A上滚压而继续向前移动,直到之前借助于构件57形成并稳定的折皱F邻近尾端L,同时,尾端L已经被抽吸或被喷嘴101的射流的作用靠着横梁83推到空间81内。
图9I显示了卷筒R的最后配置,尾端L和折皱F在空间81中,邻近横梁83。
一旦已经到达该位置,就通过机械连结或借助于机械层合辊91的机械层合,实际地封合尾端L。
为此,致动器98控制机械层合辊91的摆动,以致用它们的环形边缘93压靠在横梁83上。滑块89同时平行于卷筒R的轴线平移。当有利地设置有更多个机械层合辊91时,滑块89沿着箭头f89(图5和6)的行程可以差不多等于机械层合辊91之间的节距(pitch),该节距在图5和6中用P1表示。在有些情况下,考虑到在机械层合辊91朝着横梁83移动的步骤期间,机械层合辊91所施加的压力可能不足以将这三层幅材材料正确地、机械地结合在一起而形成折皱F(最初两层)和尾端L(第三层),该行程可以稍微大于节距P1。
机械层合辊91有利地空转地安装到它们的支撑轴上并在横梁83上滚压,以将形成折皱F和尾端L的这三层幅材材料彼此压紧。如果机械层合辊的环形边缘93是滚花的,即设置有表面雕版,其减少了机械层合辊和幅材材料之间的接触表面,可以获得特别有效的机械结合。
机械层合辊的环形边缘93在由横梁83限定的压力表面上施加的高压力导致尾端L在折皱F上的机械连结。实质上,形成尾端L和折皱F的幅材材料的所述三层的纤维素纤维在更大的压力点处局部融合,从而封合卷筒R。
在其它实施例中,尾端L与折皱F之间的机械结合不是通过局部压力进行,而是通过足够的一定形状的穿孔构件进行,例如类似于用于机械缠结的针或尖端。这些构件可以由空转辊(类似于机械层合辊91)承载。
端L被机械地锚固到折皱F上的卷筒R接着沿着离开斜道86通过连续柔性构件19排出,一旦尾端已经进行机械结合,所述连续柔性构件19就被驱动运动以控制已被封合的卷筒R的滚动和排出(图9J)。
在该运行模式中,布胶喷嘴97是不工作的(idle)。
滑块89的横向运动可以在一个方向上和在相反方向上交替进行,以便减少由机器进行的时间和运动。
尾端L需要通过胶粘封合、而不是通过机械结合封合时,机械层合辊91保持空转,即位于图7和8所示的位置上,而布胶喷嘴97被致动。在这种情况下,功能循环更简单,其以图10A-10E的顺序示意性示出。产生折皱F的机构(压力构件55及其相关联的气动构件)保持空转。将卷筒R插入到机器中(图10A),并且依照本领域技术人员已知的方法,展开其尾端L,使之进入所限定的位置(图10B)。然后卷筒向前移动,直到图10D的位置,尾端L被插入到空腔或空间81中,在这里,其通过由抽吸构件产生的抽吸和/或喷嘴101产生的空气射流保持伸展。
布胶喷嘴97被致动,在幅材材料上喷射一定剂量的胶。在图10A-10E的顺序示出的例子中,布胶喷嘴97的位置使得胶被喷射到尾端L上,更尤其是喷射到其表面上,随后,在尾端L重新卷绕期间,该表面将与卷筒R的圆柱形表面相接触。
相反,通过如图7所示布置布胶喷嘴97,胶将被喷射到卷筒R的外表面上的一定区域中,随后,当尾端L被重新卷绕时,所述区域将被尾端L覆盖。
类似于用机械层合辊91机械层合的情况进行的那样,通过移动承载布胶喷嘴97的滑块89,使布胶喷嘴97沿着箭头f89平移。该横向平移进行一定行程,该行程可以被限制于布胶喷嘴97之间的节距P1。这样,施加连续胶线。
也可以以不同的方式施加胶,例如,通过保持布胶喷嘴97固定不动,或沿着箭头f89使之移动,并且在位移期间使之以间断的方式分配,以致成片段地施加胶。在其它运行模式中,沿着f89的横向行程可以小于节距P1,这样,即使连续地施加胶,也会成片段地施加。
一旦施加了胶,卷筒R就沿着离开斜道86向前移动,沿着斜道86存在辊88,所述辊88与引导构件21一起形成夹隙,卷筒R穿过该夹隙。以已知的方式可控制辊88的速度,以使卷筒R绕其自己的轴线旋转一圈或多圈,以将尾端L压靠在卷筒R的外表面上,从而稳定胶粘。
如果尾端L没有被正确定位,例如,当其被折叠、但没有伸展时,或者其有缺陷,例如撕裂部、孔或类似缺陷时,为避免胶弄脏机器,在对应于布胶喷嘴97的前面不存在待胶粘的幅材材料的区域处停止施胶。每个布胶喷嘴97两侧的传感器99A、99B允许,独立于布胶喷嘴97移动的方向,检验幅材材料在布胶喷嘴97的轨迹的每个点处的存在,使得控制单元100具有足够的时间来防止在没有检测到幅材材料时施胶。
在有些实施例中,机械层合辊91可以设计成压印卷筒R的尾端L和折皱F,例如印刷标识、文字或装饰性压印图案。图11显示了设计成执行这种处理的机械层合辊91的纵向截面。相同的数字表示与参照前面的附图所述的实施例相同或等效的部件。例如,机械层合辊91可以具有通过轴承123空转地支撑在轴125上的圆柱体121,所述轴125安装在支撑托架96上。在圆柱体121上应用一盘状元件127,形成滚花环形边缘93。
在圆柱体121周围应用一环129,所述环129由诸如合成橡胶的弹性屈服材料制成,所述环129形成优选平滑的、基本上圆柱形的外表面。该弹性屈服环129与放置在支座中的杆131协作,所述支座在横梁83中形成。杆131具有例如面对机械层合辊91的雕版平表面。该雕版为将在机械层合期间在卷筒的尾端L上产生的倒置标识、文字、绘图或其它压印图案。当机械层合辊91在杆131的雕版平表面上滚压时,幅材材料在杆131的雕版表面与环129的弹性屈服材料之间被压印,以致在幅材材料上印刷压印图案。杆131为有利地可更换的,以便易于改变压印图案。
图12和13示意性显示了通过图11中示出的那种机械层合辊机械封合卷筒R的尾端L的操作的结果。图12显示了卷筒或圆材的一部分,即,通过切割借助于上述机器封合的更大轴向长度的卷筒或圆材获得的小卷筒。M表示机械层合线,G表示幅材材料的压印区域。F表示折皱,卷筒R的尾端L锚固到所述折皱上。F1、F2和F3表示形成幅材材料的折皱F的三条折叠线,尾端L层合到所述折皱F上。在该示例性实施例中,尾端L径向突出到折皱F之外,但这不是严格必须的。
尽管上面参照附图已经描述了本发明的特定实施例,但是,本领域技术人员应当明白,各种改进、改变和省略都是可能的,而这没有脱离上述创造性教导、原理和构思。所以,所述的本发明范围应该仅仅基于对所附带的权利要求的最宽泛解释而确定,以明白所有改进、改变和省略。此外,方法或工艺的任何步骤的次序或顺序可以依据替代实施例进行改变。在附带的权利要求书中提供的任何参考数字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。术语"包括"、"以包括"等等不排除除了在权利要求中列出的那些元件或步骤之外的另外的元件或步骤的存在。元件或特征前面的术语"一"不排除多个这样的元件或特征的存在。权利要求中多次使用的术语"装置"不排除这些装置中的两个或更多个通过单个元件或部件致动的可能性。在不同从属权利要求中引用的已有特征、元件或部件不排除这些特征、元件或部件中的至少一些可以一起组合使用(参见证据2的说明书及附图)。


证据3公开了一种卷筒纸无胶封尾装置,并具体公开了如下技术内容:
技术领域
本发明涉及一种卷筒纸的封尾技术,具体来说,本发明涉及一种结构简单、操作方便、更加环保的卷筒纸无胶封尾设备。
背景技术
目前,卷筒纸的尾端都是通过胶水粘贴在纸巾表面的,以完成封尾的操作,这样不但会增加包装的胶水的成本,而且卷筒纸的包装过程中的涂胶工艺的结构比较复杂,操作也比较麻烦,涂胶不均匀或者过量的话,很容易将几层纸巾粘在一起,造成拆除尾端的操作不便,以及造成纸巾的浪费;另外,胶水属于刺激性有害物质,不够环保,而且对包装工人的健康有影响,也会影响使用者的安全。
发明内容
针对以上的不足,本发明提供了一种种结构简单、操作方便、更加环保的卷筒纸无胶封尾设备,它包括机架,所述机架上安装有送料机构,所述机架上还安装有托辊、下循环输送机构、第一喷气机构、贴附机构、折缝机构、上循环输送机构和压印机构,所述托辊与所述送料机构之间可形成第一凹部,托辊与所述下循环输送机构之间形成第二凹部,所述送料机构将卷筒纸送入所述第一凹部内;所述第一喷气机构将搭在卷筒纸表面的纸巾尾端吹散而平铺在下循环输送机构的上表面;所述贴附机构迫使平铺开的纸巾贴附在下循环输送机构的上表面;所述下循环输送机构顺指针滑动,在贴附机构的协助下,下循环输送机构向右拉动平铺开的纸巾,以延长平铺开的纸巾的长度;所述折缝机构迫使平铺开的纸巾陷入所述第二凹部内而形成一截外凸出的折缝;所述上循环输送机构带动卷筒纸沿着下循环输送机构表面滚动,将平铺的纸巾重新卷在一起,且纸巾的尾端与折缝叠合在一起;所述压印机构将叠合在一起的纸巾的尾端与折缝进行压印处理,以完成卷筒纸的封尾操作。
为了进一步实现本发明,所述送料机构包括呈前后方向转动安装在机架上的第一转轴,固定安装在所述第一转轴的前后两端的两个助推器,以及固定安装在支架上驱动所述第一转轴顺时针转动的驱动机构,所述助推器包括数块托板,托板呈扇形等间隔安装在第一转轴前后两端的圆周壁上。
为了进一步实现本发明,所述机架上还安装有对所述送料机构上的卷筒纸进行前后方向位置调整的调整机构。
为了进一步实现本发明,所述调整机构包括两组对称设置的气缸和压板,所述气缸分别固定安装在机架的前后侧板的内侧,每一所述压板分别固定连接气缸的活塞杆,两侧的气缸分别带动压板同时向中心运动,利用两块压板挤压卷筒纸的两侧端部,以迫使卷筒纸留在居中位置。
为了进一步实现本发明,所述下循环输送机构包括安装在机架上的循环输送带,以及驱动循环输送带顺时针滑动的驱动机构,循环输送带的表面间隔布满有漏气孔。
为了进一步实现本发明,所述贴附机构包括呈前后方向转动安装在机架之上的第二转轴,固定安装在所述第二转轴上的吸气机构,以及驱动所述第二转轴转动的驱动机构,所述吸气机构设置有数个吸气嘴,所有吸气嘴呈前后方向排列,所述吸气嘴向下吸气,以迫使平铺开的纸巾始终贴附在下循环输送机构表面。
为了进一步实现本发明,所述第一喷气机构位于托辊的上方,第一喷气机构设置有数个喷气嘴,所有喷气嘴呈前后方向排列,每个喷气嘴的喷气方向朝向右下方,所有喷气机构向右下方吹气,以迫使搭在卷筒纸的纸巾尾端平铺开到下循环输送机构的上表面。
为了进一步实现本发明,所述上循环输送机构位于托辊的上方,它包括安装数条平行设置的循环输送带,以及驱动循环输送带顺时针滑动的驱动机构,各循环输送带之间形成有间隙。
为了进一步实现本发明,所述折缝机构位于托辊的上方,折缝机构为固定安装在机架上的第二喷气机构,所述第二喷气机构设置有数个喷气嘴,所有喷气嘴呈前后方向排列,利用第二喷气机构向下吹气,以迫使平铺开的纸巾陷入第二凹部内而在卷筒纸的外壁形成一截外凸出的折缝。
为了进一步实现本发明,所述压印机构包括压印头、压印槽、止挡头和驱动机构,压印槽凹设在机架上,上循环输送机构带动卷筒纸沿着下循环输送机构的上表面滚动的过程中,叠合后的纸巾的尾端和折缝可伸入到压印槽内,压印头滑设在机架上,止挡头和驱动机构固定安装在机架上,压印头位于压印槽的一侧,止挡头位于压印槽的另一侧,驱动机构驱动压印头作左右往复运动,通过压印头与止挡头的配合,而将伸入到压印槽内的纸巾的尾端和折缝压印在一起。
本发明的有益效果:本发明的卷筒纸的尾部采用压印封尾技术,结构简单,操作和控制方便,避免的传统胶水封尾的复杂工艺,而且更加环保;另外,本发明的平铺操作、拉伸操作和折缝操作,都是采用气动控制,可以有效避免纸巾在操作过程中出现破损现象,设计更加合理。
附图说明
图1为本发明的卷筒纸无胶封尾装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行进一步阐述,其中,本发明的方向以图1为标准。
本发明的卷筒纸无胶封尾装置对卷筒纸的封尾过程主要包括送料操作、平铺操作、拉伸操作、折缝操作、滚筒操作、压印操作和过料操作,为了实现上述操作,如图1所示,本发明的卷筒纸无胶封尾装置包括机架1,以及分别安装在机架1之上的滑道11、调整机构2、送料机构3、托辊12、第一喷气机构13、折缝机构4、上循环输送机构5、下循环输送机构6、贴附机构7、压印机构8和弹性过料机构9。在送料操作的操作过程中,卷成卷筒的卷筒纸途径滑道11滑入送料机构3的预送料位置,调整机构2对送料机构3预送料位置的卷筒纸的位置进行调整,以保证依次进入下一个操作工位的所有的卷筒纸的位置齐整(前后方向),送料机构3再将待封尾的卷筒纸送入到平铺操作的平铺工位;在平铺操作的操作过程中,第一喷气机构13将搭在卷筒纸表面的纸巾尾端吹散而平铺在下循环输送机构6上,纸巾尾端完全平铺开以后,第一喷气机构13即停止工作;在拉伸操作的操作过程中,贴附机构7通过对平铺开的纸巾作用,以保证平铺开的纸巾贴附在下循环输送机构6的上表面,下循环输送机构6顺时针转动,由于贴附机构7的辅助作用,下循环输送机构6向右拉动平铺开的纸巾,以将平铺开的纸巾拉伸一截到合适的长度,在下循环输送机构6顺时针转动的同时,托辊12也顺时针转动,以保证平铺开的纸巾在拉伸的过程中,卷筒纸不会向右滚动,在平铺开的纸巾拉伸到合适的长度的时候,下循环输送机构6停止动作;在折缝操作的操作过程中,折缝机构4迫使平铺开的纸巾的左端形成一截外凸出的折缝,在形成完折缝以后,贴附机构7和托辊12即可停止动作;在滚筒操作的操作过程中,上循环输送机构5带动卷筒纸沿着下循环输送机构6滚动,将平铺的纸巾重新卷在一起,且纸巾的尾端与折缝叠合在一起,上循环输送机构5即可停止动作;在压印操作的操作过程中,压印机构8对叠合在一起的纸巾的尾端与折缝进行压印处理,以完成卷筒纸的封尾操作;在过料操作的操作过程中,弹性过料机构9协助封尾操作完成的卷筒纸下料。
下面对本发明的各结构部分进行详细描述,具体如下:
机架1为框架式结构,用来固定安装本发明的各基本组件。
滑道11为固定安装在机架1上的一块倾斜设置的滑板,滑板的入料端(左端)为高端,通过滑板辅助卷筒纸进入送料机构3内。
调整机构2包括两组对称设置的气缸21和压板22,两个气缸21分别固定安装在机架1的前后侧板的内侧,两个压板22分别固定连接气缸21的活塞杆。由于进入送料机构3的卷筒纸的前后方向的位置并不一定齐整,为了保证后续各操作工位的准确性,可以通过调整机构2保证每一个脱离送料机构3的卷筒纸的前后方向齐整,即卷筒纸进入送料机构3后,两侧的气缸21开始动作,两压板22同时向中心运动,通过两压板22挤压卷筒纸的两侧端部,以迫使卷筒纸留在居中位置。
送料机构3包括第一转轴31和两个助推器32,以及驱动第一转轴31顺时针转动的驱动机构,第一转轴31呈前后方向转动安装在机架1之上,两个助推器32分别固定安装在第一转轴31的前后两端,助推器32包括数块托板33,托板33呈扇形等间隔安装在第一转轴31前后两端的圆周壁上,滑道11的底端位于两个助推器32(左侧)的托板33之间,驱动机构固定安装在机架1之上,沿着滑道11滑落的卷筒纸直接落入到送料机构3的两个助推器32的托板33之间,第一转轴31转动的过程中,托板33将卷筒纸送到下一个操作工位(平铺操作)。
托辊12呈前后方向转动安装在机架1之上,机架1上还安装有驱动托辊12顺时针转动的驱动机构,托辊12位于送料机构3与下循环输送机构6之间,托辊12的左端位于两个助推器32(右侧)的托板33之间,且托辊12与对应托板33之间可形成第一凹部,托辊12的右端与下循环输送机构6之间形成第二凹部,由送料机构3送入的卷筒纸将会落入第一凹部内,在拉伸操作和折缝操作的操作过程中,托辊12将会作顺时针转动,以迫使卷筒纸保持在第一凹部内,其它操作过程中,托辊12停止动作。
第一喷气机构13固定安装在机架1上,它位于托辊12的上方,第一喷气机构13设置有数个喷气嘴,所有喷气嘴呈前后方向排列,每个喷气嘴的喷气方向朝向右下方,利用第一喷气机构13向右下方吹气,以迫使搭在卷筒纸的纸巾尾端平铺开到下循环输送机构6的上表面,在纸巾尾端平铺开完以后,第一喷气机构13即可停止动作。
下循环输送机构6安装在机架1上,它位于托辊12与弹性过料机构9之间,下循环输送机构6与弹性过料机构9之间形成有间隙,下循环输送机构6包括安装数条平行设置的循环输送带,以及驱动循环输送带顺时针滑动的驱动机构,各循环输送带之间形成有间隙,平铺开纸巾铺设在循环输送带的上表面。另外,本发明的下循环输送机构6还可以采用下述结构,它包括安装在机架1上的循环输送带,以及驱动循环输送带顺时针滑动的驱动机构,循环输送带的表面间隔布满有漏气孔,平铺开的纸巾铺设在循环输送带的上表面。
贴附机构7安装在机架1上,它位于下循环输送机构6的下方,贴附机构7包括第二转轴71、吸气机构72和驱动机构,第二转轴71呈前后方向转动安装在机架1之上,吸气机构72固定安装在第二转轴71上,吸气机构72设置有数个吸气嘴,所有吸气嘴呈前后方向排列,每个吸气嘴对准下循环输送机构6的循环输送带之间的间隙,利用吸气机构72向下吸气,以迫使平铺开的纸巾始终贴附在下循环输送机构6的循环输送带的上表面。
上循环输送机构5安装在机架1上,它位于托辊12的上方,上循环输送机构5包括安装数条平行设置的循环输送带,以及驱动循环输送带顺时针滑动的驱动机构,各循环输送带之间形成有间隙。另外,本发明的上循环输送机构5还可以采用下述结构,它包括安装在机架1上的循环输送带,以及驱动循环输送带顺时针滑动的驱动机构,循环输送带的表面间隔布满有漏气孔。在完成折缝操作以后,上循环输送机构5带动卷筒纸沿着下循环输送机构6的上表面滚动,而将平铺的纸巾重新卷在一起,且纸巾的尾端与折缝叠合在一起。
折缝机构4固定安装在机架1上,它位于托辊12的上方,折缝机构4为固定安装在机架1上的第二喷气机构,第二喷气机构设置有数个喷气嘴,所有喷气嘴呈前后方向排列,每个喷气嘴的喷气方向朝向托辊12与下循环输送机构6之间形成的第二凹部,利用第二喷气机构向下吹气,以迫使平铺开的纸巾陷入第二凹部内而在卷筒纸的外壁形成一截外凸出的折缝,在形成完折缝以后,折缝机构4即可停止动作。本发明的折缝机构4还可以采用下述结构:它包括数组平行设置的气缸和插板,所有气缸固定安装在机架1上,插板固定连接在气缸的活塞杆,气缸可驱动插板向下运动而伸入到托辊12与下循环输送机构6之间形成的第二凹部内,以迫使平铺开的纸巾陷入第二凹部内而在卷筒纸的外壁形成一截外凸出的折缝,在形成完折缝以后,气缸带动插板恢复到初始位置。
压印机构8安装在机架1上,它包括压印头81、压印槽82、止挡头83和驱动机构,压印槽82凹设在机架1上,上循环输送机构5带动卷筒纸沿着下循环输送机构6的上表面滚动的过程中,叠合后的纸巾的尾端和折缝可伸入到压印槽82内,压印头81滑设在机架1上,止挡头83和驱动机构固定安装在机架1上,压印头81位于压印槽82的一侧,止挡头83位于压印槽82的的另一侧,驱动机构驱动压印头81作左右往复运动,通过压印头81与止挡头83的配合,而将伸入到压印槽82内的纸巾的尾端和折缝压印在一起,而完成封尾操作。
弹性过料机构9安装在机架1上,它包括过料板91和提升机构92,过料板91的左端与机架1铰接,过料板91的另一端连接提升机构92,当处于压印操作时,提升机构92向上抬高过料板91,使得过料板91呈左低右高的状态,以保证压印操作完成之前,卷筒纸不会滑落;当压印操作完毕时,提升机构92向下拉低过料板91,使得过料板91呈高低右低的状态,以保证压印操作完成后,卷筒纸自动滑落。
本发明的下循环输送机构6和贴附机构7还可以采用下述结构:
下循环输送机构6安装在机架1上,它位于托辊12与弹性过料机构9之间,下循环输送机构6与弹性过料机构9之间形成有间隙,下循环输送机构6包括安装在机架1上的循环输送带,以及驱动循环输送带顺时针滑动的驱动机构,平铺开的纸巾可铺设在循环输送带的上表面。贴附机构7安装在机架1上,它位于下循环输送机构6的上方,贴附机构7包括第三转轴、第三喷气机构和驱动机构,第三转轴呈前后方向转动安装在机架1之上,第三喷气机构固定安装在第三转轴上,第三喷气机构设置有数个喷气嘴,所有喷气嘴呈前后方向排列,每个喷气嘴向下吸气,以迫使平铺开的纸巾始终贴附在下循环输送机构的循环输送带的上表面。
其中,本发明的所有驱动机构可以采用齿轮传动、皮带传动或者链条传动等传动方式传动,其驱动源可以是电机或者气缸等(参见证据3的说明书及附图)。

证据4公开了一种卷筒纸,并具体公开了如下技术内容:
卷筒纸主要但不限于清洁或卫生功能,可以由纸、非织造布或其他材料制成,一般具有可以吸收性,例如厕所用卷筒纸、厨房用卷筒纸、手巾、面巾、清洁湿巾、婴儿柔湿巾等。
现有的家庭生活用卷筒卫生纸主要有两种形式,一种在纸卷中心设有空心硬纸筒,纸卷通过机器缠绕在硬纸筒上;另一种没有硬纸筒,卷纸直接绕成筒状。这些卷筒纸有一个共同的特点,就是最后切出的纸头通过胶粘接剂与前面己经绕好的纸筒对应粘结在一起,以防止其散开,为了粘结牢靠和美观,纸头在其整个宽度方向均涂有粘接剂以保证粘结严密,其圆周方向上的结合长度接近 1cm 。正因为纸头与前面一圈卷纸的对应处粘结严密,人们在一筒卷纸首次使用需要分开纸头时,往往不易找到分开的切入口,在分开纸头的过程中,往往需要花费一定的时间和耐心,甚至有可能将纸卷抓破。而且,现有的卷纸一般由2-3层叠合使用,纸头处多层被胶粘结在一起后再与前面一圈卷纸粘结,在分开纸头的过程中,不但可能将里面一圈卷纸的某个单层破坏,也容易破坏2-3层叠合纸巾,造成在纸头胶合不为的卷筒纸不可利用。此外,卷筒纸的纸头用胶粘接剂接合,消耗了大量的化学树脂胶或各类胶,造成了大量的资源浪费,也不卫生环保。
针对现有技术存在的缺陷,本实用新型目的是提供一种环保的卷筒纸,该卷筒纸纸头无化学树脂或各类胶粘接,首次使用时纸头容易分开的卷筒纸。
根据本实用新型提供的一种卷筒纸,包括长条形纸卷绕成带有纸头的卷筒纸,长条形纸具有第一端部和第二端部,第一端部缠绕成卷心上,第二端部位于卷筒纸的最外层形成纸头,其特征是所述卷筒纸在卷绕最外一层开始位置,长条形纸设置了V字形向卷外折叠后形成V形折叠部后再卷绕最外一层,该V形折叠部向外折叠高度为5-50mm,最外一层的纸头与V形折叠部压合在一起,形成三层压合部。
根据本实用新型提供的一种卷筒纸,所述该V形折叠部向外折叠高度优选为10-20mm。
根据本实用新型提供的一种卷筒纸的一种优选实施方式中,所述长条形纸每隔一定长度设置有沿该纸体的宽度方向延伸的撕裂线,所述撕裂线由沿该纸体宽度方向间隔排布的多个刻画线形成。
根据本实用新型提供的一种卷筒纸的一种优选实施方式中,其特质是所述卷筒纸还包括一外包装层,所述外包装层是一种热收缩塑料膜,它在热变形状态下包覆在卷筒纸的外周。
根据本实用新型提供的一种卷筒纸,在卷绕最外一层开始位置,长条形纸设置了V字形向卷外折叠后形成V形折叠部后再卷绕最外一层,最外一层的纸头与V形折叠部压合在一起,形成三层压合部,达到卫生纸尾部仍不会散开,节省了大量胶资源,具有卫生环保意义,且压合部位卫生纸仍可以使用。
如图1-2所示,本实用新型提供的一种卷筒纸1,长条形纸卷绕成带有纸头的卷筒纸,长条形纸具有第一端部2和第二端部3,第一端部1缠绕成在空心的硬纸筒4上,当卷绕到一定卷径时,切断长条形卷筒纸,形成卷筒纸的纸头,也就是卷筒纸的第二端部3。当然,如果没有硬纸筒的卷筒纸中,第一端部直接卷绕成卷心,当卷绕到一定卷径时,切断长条形纸,形成带纸头(即第二端部3)的卷筒纸1。所述卷筒纸在卷绕最外一层或最外一卷开始位置5,长条形纸设置了V字形向卷外折叠后形成V形折叠部6后再卷绕最外一层,该V形折叠部向外折叠高度为5-50mm,所述该V形折叠部向外折叠高度优选为10-20mm,最外一层的纸头与V形折叠部6压合在一起,形成三层压合部7。
根据本实用新型提供的一种卷筒纸的一种优选实施方式中,所述长条形纸每隔一定长度设置有沿该纸体的宽度方向延伸的撕裂线,所述撕裂线由沿该纸体宽度方向间隔排布的多个刻画线形成。
根据本实用新型提供的一种卷筒纸的一种优选实施方式中,其特质是所述卷筒纸还包括一外包装层,所述外包装层是一种热收缩塑料膜,它在热变形状态下包覆在卷筒纸的外周(参见证据4的说明书及附图)。

对于本专利权利要求1中出现的“夹出”或“挤出”,本案合议组认为:
首先,“夹”和“挤”本身具有特定的技术含义,其中:“夹”是指从两个相对的方面加压力,使物体固定不动;“挤”是指物体紧紧靠拢在一起。
其次,根据本专利说明书实施例1的记载:“该压合部5由卷筒上的一圈或几圈卷纸4与该卷筒末圈2通过机械层间压合方式共同夹出或挤出形成”、“参见图2、图3、图4、图5所示,卷筒继续转动,当卷筒末圈2的尾端2a到达机械层间压合机构便于操作的位置时,机械层间压合机构的模头3向卷筒圆周表面伸出,并将处于卷筒上的一圈或几圈卷纸4与该卷筒末圈尾端2a附近的卷纸一起夹挤住,使这几圈卷纸共同向相对于卷筒圆周表面突出,形成突出的机械压合部5,从而完成封卷”,本领域技术人员能够确定本专利中出现的“夹出”、“挤出”、“夹挤”并无实质性差别,均是指从两个相对的方向对卷筒上的一圈或几圈卷纸与该卷筒末圈尾端附近的卷纸施加压力,使其机械层间压合在一起。

4.1关于本专利权利要求1相对于证据1是否具备新颖性和创造性
经比对,可获知:证据1公开了一种封闭幅状材料的卷筒的尾端的方法和装置及得到的卷筒,与本专利涉及相同的技术领域,其中:证据1中的“卷筒R”对应于本专利的“卷筒”,证据1中的“尾端L”对应于本专利的“卷筒末圈尾端”,证据1中通过机械层间结合或紧固而将尾端L和折叠部F压合在一起形成的具有三层结构的“接头”对应于本专利的“压合部”。
由此,将本专利权利要求1所要求保护的技术方案A与证据1公开的技术内容进行对比,二者的区别实质上在于压合部的机械层间压合方式有所不同:
在本专利中,压合部由卷筒上的一圈与卷筒末端共同夹出或挤出形成;而在证据1中,接头则是通过压力件91或103对横杆83限定的反面施加的高压使尾端L机械层间结合到折叠部F上。换言之,本专利的压合部是通过从两个相对的方向同时施加压力而形成,而证据1中的接头则是通过从一个方向施加压力而形成。
由于该区别技术特征的存在,使得本专利权利要求1的技术方案A与证据1公开的技术内容实质上不同,故本专利权利要求1的技术方案A具有新颖性,符合专利法第22条第2款的规定。
对于该区别技术特征而言,鉴于证据1已明确公开通过层间结合轮或压力件对横杆83限定的反面施加高压使尾端L机械层间结合在折叠部F上的技术内容,本领域技术人员基于证据1公开的技术内容容易想到可以采用从两个相对的方向对卷筒上的一圈卷纸与该卷筒末圈尾端附件的卷纸施加压力,将其层压在一起,无需付出创造性的劳动。而且该区别技术特征也未为本专利带来预料不到的技术效果,故本专利权利要求1的技术方案A相对于证据1不具备实质性特点和进步,不具备创造性,不符合专利法第22条第3款的规定。

将本专利权利要求1所要求保护的技术方案B与证据1公开的技术内容进行对比,二者的区别实质上在于:
①压合部的卷纸层数不同:在本专利中,该压合部由卷筒上的几圈卷纸与该卷筒末圈通过机械层间压合方式共同夹出或挤出形成,即该压合部由四层以上卷纸形成;而在证据1中,接头则是由三层卷纸形成:形成折叠部F的两个连续横向窄条和机械连接到该折叠部F上的尾端L。
②压合部的机械层间压合方式不同:在本专利中,压合部由卷筒上的一圈与卷筒末端共同夹出或挤出形成;而在证据1中,接头则是通过压力件91或103对横杆83限定的反面施加的高压使尾端L机械层间结合到折叠部F上。换言之,本专利的压合部是通过从两个相对的方向同时施加压力而形成,而证据1中的接头则是通过从一个方向施加压力而形成。
由于上述区别技术特征的存在,使得本专利权利要求1的技术方案B与证据1公开的技术内容实质上不同,故本专利权利要求1的技术方案B具有新颖性,符合专利法第22条第2款的规定。
根据上述区别技术特征,本专利权利要求1的技术方案B实际要解决的技术问题是如何进一步提高压合部的稳固性。
本专利通过采用夹出或挤出的机械层间压合方式可以方便地将卷筒上的几圈卷纸与卷筒末圈尾端附近的卷纸一起夹挤住,从而将四层以上的卷纸压合在一起形成结构更加稳固的压合部,而证据1虽然也公开了一种用于加工幅状材料的方法和设备,尤其是一种采用单方向施加高压力的机械层间结合将卷筒的尾端紧固到幅状材料最外圈上的方法和设备,但利用证据1公开的方法和设备仅能在卷筒纸上形成由三层卷纸形成的接头,其并未公开卷筒纸的压合部可由四层以上卷纸构成的技术内容,也未公开可以采用夹出或挤出的机械层间压合方式将卷筒上的几圈卷纸与卷筒末圈附近的卷纸一起夹挤住形成由四层以上卷纸形成压合部的技术内容;同时,根据证据1说明书的记载“尾端用机械方式紧固到幅状材料的一部分最外圈上,所述部分预先已折叠,形成幅状材料相对于成品卷筒伸出的区域。这使尾端能可靠地紧固到卷绕末圈的幅状材料的中间部分上,且不损坏卷筒内圈的材料”,这种三层卷纸的接头已经能够“避免了在拆下用常规系统胶粘的尾端时经常遇到的困难”,解决了其所要解决的技术问题,本领域技术人员并没有充分的理由和动机将接头卷纸的层数增加至四层以上,因此,证据1也未给出压合部由四层以上卷纸构成以及采用夹出或挤出来替代单方向施加高压力的机械层间压合方式形成由四层以上卷纸构成的压合部、以进一步提高压合部的稳固性的启示。
由此,由于上述区别技术特征①和②的存在,使得本专利能够通过较为简单的工序和设备解决了上述技术问题,进一步提高了压合部的稳固性,为本专利带来了有益的技术效果。故本专利权利要求1的技术方案B相对于证据1具备实质性特点和进步,具备创造性。

4.2本专利权利要求1相对于证据2是否具备新颖性和创造性
经比对,可获知:证据2公开了一种用于将幅材材料加工成卷筒的机器和装置,与本专利涉及相同的技术领域,其中:证据2中的“卷筒R”对应于本专利的“卷筒”,证据2中的“尾端L”对应于本专利的“卷筒末圈尾端”,证据2中通过机械层间结合而将尾端L和折皱F压合在一起形成的具有三层结构的封合部对应于本专利的“压合部”。

将本专利权利要求1所要求保护的技术方案B与证据2公开的技术内容进行对比,二者的区别实质上在于:
①压合部的卷纸层数不同:在本专利中,该压合部由卷筒上的几圈卷纸与该卷筒末圈通过机械层间压合方式共同夹出或挤出形成,即该压合部由四层以上卷纸形成;而在证据2中,接头则是由三层卷纸形成:形成折叠部F的两个连续横向窄条和机械连接到该折叠部F上的尾端L。
②压合部的机械层间压合方式不同:在本专利中,压合部由卷筒上的一圈与卷筒末端共同夹出或挤出形成;而在证据2中,封合部则是通过压力件91对横梁83限定的反面施加的高压使尾端L机械层间结合到折叠部F上。换言之,本专利的压合部是通过从两个相对的方向同时施加压力而形成,而证据2中的封合部则是通过从一个方向施加压力而形成。
由于上述区别技术特征的存在,使得本专利权利要求1的技术方案B与证据2公开的技术内容实质上不同,故本专利权利要求1的技术方案B具有新颖性,符合专利法第22条第2款的规定。
根据上述区别技术特征,本专利权利要求1的技术方案B实际要解决的技术问题是如何进一步提高压合部的稳固性。
本专利通过采用夹出或挤出的机械层间压合方式可以方便地将卷筒上的几圈卷纸与卷筒末圈尾端附近的卷纸一起夹挤住,从而将四层以上的卷纸压合在一起形成结构更加稳固的压合部,而证据2虽然也公开了一种用于将幅状材料加工成卷筒的机器和装置,尤其是一种用于使幅状材料的卷筒的尾端封合的机器,但利用证据2公开的方法和设备仅能在卷筒纸上形成由三层卷纸形成的封合部,其并未公开卷筒纸的封合部可以由四层以上卷纸构成的技术内容,也未公开可以采用夹出或挤出的机械层间压合方式将卷筒上的几圈卷纸与卷筒末圈附近的卷纸一起夹挤住形成由四层以上卷纸形成封合部的技术内容;同时,根据证据2说明书的记载“机械层合辊的环形边缘93在由横梁83限定的压力表面上施加的高压力导致尾端L在折皱F上的机械连结”,这种三层卷纸机械连结的接头已经能够对幅状材料的卷筒的尾端进行无胶封合,解决了其所要解决的技术问题,本领域技术人员并没有充分的理由和动机将接头卷纸的层数增加至四层以上,因此,证据2也未给出压合部由四层以上卷纸构成以及采用夹出或挤出的机械层间压合方式来替代单方向施加高压力的机械层间压合方式形成由四层以上卷纸构成的压合部、以进一步提高压合部的稳固性的启示。
由此,由于上述区别技术特征①和②的存在,使得本专利能够通过较为简单的工序和设备解决了上述技术问题,进一步提高了压合部的稳固性,为本专利带来了有益的技术效果。故本专利权利要求1的技术方案B相对于证据2具备实质性特点和进步,具备创造性。

4.3本专利权利要求1相对于证据3是否具备新颖性和创造性
证据3公开了一种卷筒纸无胶封尾装置,说明书中对卷筒纸的封尾过程作出了详细的介绍,证据3虽然没有明确公开有关卷筒纸的构造,但根据说明书的记载,这种卷筒纸无胶封尾装置按照说明书记载的封尾过程进行操作,最终获得的产品应当是与证据1说明书附图7所示的卷筒纸基本相同,折缝和尾端通过叠合和压印结合在一起形成具有三层卷纸的压合部。
经比对,可获知:证据3公开了一种卷筒纸无胶封尾装置,与本专利涉及相同的技术领域,其中:证据3中的“卷筒纸”对应于本专利的“卷筒”,证据3中的“尾端”对应于本专利的“卷筒末圈尾端”,证据3中通过压印机构将尾端和折缝压合在一起形成的具有三层结构的“压合部”对应于本专利的“压合部”。

将本专利权利要求1所要求保护的技术方案B与证据3公开的技术内容进行对比,二者的区别实质上在于:
①压合部的卷纸层数不同:在本专利中,该压合部由卷筒上的几圈卷纸与该卷筒末圈通过机械层间压合方式共同夹出或挤出形成,即该压合部由四层以上卷纸形成;而在证据3中,压合部则是由三层卷纸形成:形成折缝的两层卷纸和机械连接到该折缝上的尾端。
②压合部的机械层间压合方式不同:在本专利中,压合部由卷筒上的一圈与卷筒末端共同夹出或挤出形成;而在证据3中,压合则是通过压印头81对止挡头83施加高压使尾端机械结合到折缝上。换言之,本专利的压合部是通过从两个相对的方向同时施加压力而形成,而证据3中的压合部则是通过从一个方向施加压力而形成。
由于上述区别技术特征的存在,使得本专利权利要求1的技术方案B与证据3公开的技术内容实质上不同,故本专利权利要求1的技术方案B具有新颖性,符合专利法第22条第2款的规定。
根据上述区别技术特征,本专利权利要求1的技术方案B实际要解决的技术问题是如何进一步提高压合部的稳固性。
本专利通过采用夹出或挤出的机械层间压合方式可以方便地将卷筒上的几圈卷纸与卷筒末圈尾端附近的卷纸一起夹挤住,从而将四层以上的卷纸压合在一起形成结构更加稳固的压合部,而证据3虽然也公开了一种卷筒纸无胶封尾装置,但利用证据3公开的方法和设备仅能在卷筒纸上形成由三层卷纸形成的压合部,其并未公开卷筒纸的压合部可以由四层以上卷纸构成的技术内容,也未公开可以采用夹出或挤出的机械层间压合方式将卷筒上的几圈卷纸与卷筒末圈附近的卷纸一起夹挤住形成由四层以上卷纸形成压合部的技术内容;同时,根据证据3说明书的记载“本发明的卷筒纸的尾部采用压印封尾技术,结构简单,操作和控制方便,避免的传统胶水封尾的复杂工艺,而且更加环保;另外,本发明的平铺操作、拉伸操作和折缝操作,都是采用气动控制,可以有效避免纸巾在操作过程中出现破损现象,设计更加合理”,这种由三层卷纸机械连结而形成的压合部已经能够解决卷筒纸的尾端封合,解决了其所要解决的技术问题,本领域技术人员并没有充分的理由和动机将接头卷纸的层数增加至四层以上,因此,证据3也未给出压合部由四层以上卷纸构成以及采用夹出或挤出的机械层间压合方式来替代单方向施加高压力的现有机械层间压合方式形成由四层以上卷纸构成的压合部、以进一步提高压合部的稳固性的启示。
由此,由于上述区别技术特征①和②的存在,使得本专利能够通过较为简单的工序和设备解决了上述技术问题,进一步提高了压合部的稳固性,为本专利带来了有益的技术效果。故本专利权利要求1的技术方案B相对于证据3具备实质性特点和进步,具备创造性。

4.4本专利权利要求1相对于证据4是否具备新颖性和创造性
经比对,可获知:证据4公开了一种卷筒纸,与本专利涉及相同的技术领域,其中:证据4中的“卷筒纸1”对应于本专利的“卷筒”,证据4中卷筒纸1的“第二端部3”对应于本专利的“卷筒末圈尾端”,证据4中的“三层压合部7”对应于本专利的“压合部”。

将本专利权利要求1所要求保护的技术方案B与证据4公开的技术内容进行对比,二者的区别实质上在于:
①压合部的卷纸层数不同:在本专利中,该压合部由卷筒上的几圈卷纸与该卷筒末圈通过机械层间压合方式共同夹出或挤出形成,即该压合部由四层以上卷纸形成;而在证据4中,压合部则是由三层卷纸形成:形成折缝的两层卷纸和机械连接到该折缝上的尾端。
②压合部的机械层间压合方式不同:在本专利中,压合部由卷筒上的一圈与卷筒末端共同夹出或挤出形成;而证据4则未明确记载有关压合的具体方式。换言之,本专利的压合部是通过从两个相对的方向同时施加压力而形成,而证据4则未具体公开压合部的压合方式。
由于上述区别技术特征的存在,使得本专利权利要求1的技术方案B与证据4公开的技术内容实质上不同,故本专利权利要求1的技术方案B具有新颖性,符合专利法第22条第2款的规定。
根据上述区别技术特征,本专利权利要求1的技术方案B实际要解决的技术问题是如何进一步提高压合部的稳固性。
本专利通过采用夹出或挤出的机械层间压合方式可以方便地将卷筒上的几圈卷纸与卷筒末圈尾端附近的卷纸一起夹挤住,从而将四层以上的卷纸压合在一起形成结构更加稳固的压合部,而证据4虽然也公开了一种卷筒纸,但证据4公开的卷筒纸上形成由三层卷纸形成的压合部,其并未公开卷筒纸的压合部可以由四层以上卷纸构成的技术内容,也未公开可以采用夹出或挤出的机械层间压合方式将卷筒上的几圈卷纸与卷筒末圈附近的卷纸一起夹挤住形成由四层以上卷纸形成压合部的技术内容;同时,根据证据4说明书的记载“根据本实用新型提供的一种卷筒纸,在卷绕最外一层开始位置,长条形纸设置了V字形向卷外折叠后形成V形折叠部后再卷绕最外一层,最外一层的纸头与V形折叠部压合在一起,形成三层压合部,达到卫生纸尾部仍不会散开,节省了大量胶资源,具有卫生环保意义,且压合部位卫生纸仍可以使用”,这种由三层卷纸机械连结而形成的压合部已经能够解决现有卷筒纸所存在的由于用胶而造成的资源浪费和不卫生环保的技术问题,本领域技术人员并没有充分的理由和动机将接头卷纸的层数增加至四层以上,因此,证据4也未给出压合部由四层以上卷纸构成以及采用夹出或挤出来替代单方向施加高压力的机械层间压合方式形成由四层以上卷纸构成的压合部、以进一步提高压合部的稳固性的启示。
由此,由于上述区别技术特征①和②的存在,使得本专利能够通过较为简单的工序和设备解决了上述技术问题,进一步提高了压合部的稳固性,为本专利带来了有益的技术效果。故本专利权利要求1的技术方案B相对于证据4具备实质性特点和进步,具备创造性。
综上,本专利权利要求1的技术方案B相对于证据1、证据2、证据3或证据4具备新颖性和创造性,符合专利法第22条第2、3款的规定。

4.5关于权利要求2
权利要求2作为从属权利要求对独立权利要求1作出了进一步的限定,其附加技术特征为“处于压合部外的卷筒末圈的尾端长度为10~30mm”。
由于权利要求2引用了权利要求1,因此,权利要求2实质上也包括两个技术方案,即引用权利要求1的技术方案A时的技术方案和引用权利要求1的技术方案B时的技术方案。
当权利要求2引用技术方案A时,由于本专利权利要求1的技术方案A不具备创造性,而压合部外的卷筒末圈的尾端长度尺寸属于本领域技术人员基于设计要求或实际需要可以做出的简单的设计选择,无需付出创造性的劳动,而且将该长度选择为10~30mm也未为本专利带来预料不到的技术效果,故当权利要求1的技术方案A不具备创造性时,权利要求2也不具备创造性,不符合专利法第22条第3款的规定。
当权利要求2引用技术方案B时,由于技术方案B具备创造性,因此,权利要求2作为从属权利要求也具备创造性,符合专利法第22条第3款的规定。

基于上述事实和理由,本案合议组依法作出如下审查决定。

三、决定
宣告201520898029.6号实用新型专利权部分无效,在权利要求1的技术方案B及权利要求2中引用技术方案B的技术方案的基础上继续维持该专利权有效。
维持有效的权利要求1-2的技术方案如下:
“1.一种无胶环保封卷的卷筒,包括处于卷筒最外层的卷筒末圈,其特征在于:在靠近该卷筒末圈尾端处沿卷筒轴向方向形成一相对圆周表面突出的压合部,该压合部由卷筒上的几圈卷纸与该卷筒末圈通过机械层间压合方式共同夹出或挤出形成。
2.根据权利要求1所述的无胶环保封卷的卷筒,其特征在于:处于压合部外的卷筒末圈的尾端长度为10~30mm。”

当事人对本决定不服的,可以根据专利法第46条第2款的规定,自收到本决定之日起三个月内向北京知识产权法院起诉。根据该款的规定,一方当事人起诉后,另一方当事人作为第三人参加诉讼。


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