用于在被喂送穿過(guò)儲(chǔ)料器的幅材中預(yù)防褶皺的方法和系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了用于在穿過(guò)儲(chǔ)料器的幅材中預(yù)防褶皺的方法和系統(tǒng)。儲(chǔ)料器(20)包括多個(gè)輥(28,30)，所述多個(gè)輥包括具有回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)的至少一個(gè)輥，所述回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)能夠朝向和遠(yuǎn)離另一個(gè)輥的回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)移動(dòng)以釋放和存儲(chǔ)變化量的幅材。輥中的至少一個(gè)具有標(biāo)稱(chēng)平坦外表面，并且輥中的至少一個(gè)具有凹的異形外表面。
【專(zhuān)利說(shuō)明】用于在被喂送穿過(guò)儲(chǔ)料器的幅材中預(yù)防褶皺的方法和系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本公開(kāi)整體涉及用于在被喂送穿過(guò)儲(chǔ)料器的幅材中預(yù)防褶皺的方法和系統(tǒng)。更具 體地，本公開(kāi)涉及用于克服幅材在其被喂送至轉(zhuǎn)換加工系統(tǒng)時(shí)的起皺或折疊趨勢(shì)的方法和 系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 連續(xù)地生產(chǎn)一次性吸收制品諸如尿布、成人失禁制品和女性衛(wèi)生制品一般涉及周 期性地再填充原材料，該原材料作為幅材從已卷繞的卷被遞送，尤其是諸如非織造材料和 軟片之類(lèi)的材料。當(dāng)每個(gè)原材料卷幾乎用盡時(shí)，必需切換至新卷而不中斷幅材向轉(zhuǎn)換加工 系統(tǒng)的連續(xù)進(jìn)料。這通常通過(guò)使用本領(lǐng)域熟知的且常常稱(chēng)作接合箱的機(jī)構(gòu)將新卷的幅材接 合至幾乎用盡的卷的幅材來(lái)實(shí)現(xiàn)。上游工藝諸如幅材退繞和接合以及下游工藝諸如回繞均 可使用儲(chǔ)料器系統(tǒng)來(lái)存儲(chǔ)要在此類(lèi)工藝期間使用的額外幅材供應(yīng)源。
[0003] 間歇工藝可在工藝操作之前和/或之后使用儲(chǔ)料器從而間歇地減小幅材速度，在 一些情況下減小至零。儲(chǔ)料器系統(tǒng)可常常采用具有平移輥的線(xiàn)性系統(tǒng)或具有固定臂和可樞 轉(zhuǎn)臂上的輥的旋轉(zhuǎn)式系統(tǒng)的形式。線(xiàn)性系統(tǒng)的平移輥能夠沿大致線(xiàn)性路徑朝向和遠(yuǎn)離彼 此移動(dòng)以減小和增加輥之間的距離。相似地，旋轉(zhuǎn)式系統(tǒng)的可樞轉(zhuǎn)臂上的輥能夠沿弧形路 徑朝向和遠(yuǎn)離固定臂上的輥移動(dòng)以減小和增加輥之間的距離。就一些工藝諸如接合序列而 言，具有幾乎用盡幅材供應(yīng)源的原材料卷將減慢至低于全線(xiàn)速度的速度或零速度以便進(jìn)行 接合功能，所述接合功能可涉及將新卷的幅材附連至舊的幾乎用盡的卷的幅材的工藝。所 述接合工藝可經(jīng)由壓敏粘結(jié)劑、熱粘結(jié)、超聲波粘結(jié)、壓力粘結(jié)或本領(lǐng)域已知的且可商購(gòu)獲 得的其它工藝來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0004] 在上游或下游工藝期間，儲(chǔ)料器系統(tǒng)通過(guò)在幅材路徑上改變輥或惰輪之間的距離 向或從轉(zhuǎn)換加工系統(tǒng)連續(xù)地喂送幅材。幅材中的張力和輥之間的距離在上游和下游工藝期 間均可顯著地改變，因此可認(rèn)為此類(lèi)工藝是高度動(dòng)態(tài)的。已知這些高度動(dòng)態(tài)的工藝引起平 面外幅材位移，所述位移可導(dǎo)致幅材褶皺、幅材折疊、幅材頸縮、幅材開(kāi)裂、幅材脫軌、生產(chǎn) 線(xiàn)停滯、周期產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的階段變化、間歇產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的對(duì)準(zhǔn)變化、和缺陷產(chǎn)品。輥上的褶皺為 幅材從輥表面發(fā)生的任何平面外位移。輥上的折疊部在此處被定義為輥上材料的任何橫截 面，其中三個(gè)或更多個(gè)材料層存在于輥表面上材料的一個(gè)橫截面上。折疊部為一種類(lèi)型的 褶皺。由于可能遇到各種各樣的工藝條件，這些問(wèn)題一直未以避免此類(lèi)不利后果的方式得 到充分解決。具體地，現(xiàn)有的用以減輕褶皺和折疊形成的方法常常引起非預(yù)期的不利效應(yīng)， 諸如幅材脫軌和商曳力。另外，由于商度動(dòng)態(tài)的儲(chǔ)料工藝所廣生的起皺問(wèn)題，或由于旨在減 輕起皺的對(duì)抗措施的不利效應(yīng)，認(rèn)為尚不可能利用較低基重的幅材、較薄的幅材、和非均一 化幅材橫截面。
[0005] 如果在連續(xù)地生產(chǎn)一次性吸收制品的過(guò)程中以及在生產(chǎn)用于此類(lèi)一次性吸收制 品諸如尿布、成人失禁制品、和女性衛(wèi)生制品以及嬰兒擦拭物和其它此類(lèi)產(chǎn)品的原材料的 過(guò)程中，在所遇到的所述各種各樣的工藝條件下可避免前述不利后果，則有可能通過(guò)使如 下方式成為可能而顯著地減小制造成本：使用更便宜的材料諸如較低基重的幅材、較薄的 幅材、和非均一化幅材橫截面，而同時(shí)減小設(shè)備成本、增加生產(chǎn)線(xiàn)的可靠性并增加操作速 度。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本公開(kāi)包括用于在穿過(guò)儲(chǔ)料器的幅材中減小和/或預(yù)防褶皺的方法、系統(tǒng)和輥。 儲(chǔ)料器具有多個(gè)輥，所述多個(gè)輥包括具有回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)的至少一個(gè)輥，所述回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)能夠朝向 和遠(yuǎn)離另一個(gè)輥的回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)移動(dòng)以釋放和存儲(chǔ)變化量的幅材。輥中的至少一個(gè)具有標(biāo)稱(chēng)平 坦外表面，并且輥中的至少一個(gè)具有大致凹的異形外表面。
[0007] 該方法、系統(tǒng)和輥預(yù)防儲(chǔ)料器系統(tǒng)中的褶皺或折疊，所述儲(chǔ)料器系統(tǒng)具有進(jìn)料側(cè) 和用于從卷退繞幅材的出料側(cè)。儲(chǔ)料器系統(tǒng)能夠?qū)⒎倪B續(xù)地喂送至下游轉(zhuǎn)換加工系統(tǒng)并 具有多個(gè)輥，所述多個(gè)輥包括輥中的至少一個(gè)，其具有回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)，當(dāng)幅材從其中穿過(guò)時(shí)，所 述回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)可大致朝向和遠(yuǎn)離輥中的另一個(gè)的回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)移動(dòng)。儲(chǔ)料器系統(tǒng)能夠釋放和存儲(chǔ) 變化量的幅材，而不中斷幅材向下游轉(zhuǎn)換加工系統(tǒng)的連續(xù)喂送。
[0008] 儲(chǔ)料器系統(tǒng)可提供有具有標(biāo)稱(chēng)平坦外表面的至少一個(gè)輥和具有異形外表面的至 少一個(gè)輥，當(dāng)幅材被喂送至下游轉(zhuǎn)換加工系統(tǒng)時(shí)，所述異形外表面用來(lái)預(yù)防幅材中的褶皺 或折疊。
[0009] 在各種上游和下游工藝期間，可在儲(chǔ)料器系統(tǒng)的進(jìn)料側(cè)或排放側(cè)改變幅材的速 度，并且當(dāng)在進(jìn)料側(cè)或排放側(cè)改變幅材的速度時(shí)，可通過(guò)朝向或遠(yuǎn)離另一個(gè)輥移動(dòng)一個(gè)輥 來(lái)改變輥之間的距離。對(duì)于退繞，進(jìn)料速度可從全線(xiàn)速度減小至較低速度或零，然后在儲(chǔ)料 器的進(jìn)料側(cè)增加至全線(xiàn)速度，同時(shí)排放速度保持基本上恒定。對(duì)于回繞，進(jìn)料側(cè)上的速度可 保持基本上恒定，同時(shí)在改變回繞輥期間將排放側(cè)上的速度從全線(xiàn)速度改變至較低速度或 零。在此類(lèi)上游或下游工藝之后，可在儲(chǔ)料器系統(tǒng)的進(jìn)料側(cè)或排放側(cè)改變幅材速度，并且可 通過(guò)將一個(gè)輥遠(yuǎn)離另一個(gè)輥移動(dòng)來(lái)增加輥之間的距離以使儲(chǔ)料器返回至正常狀態(tài)。
[0010] 在一個(gè)實(shí)施例中，儲(chǔ)料器系統(tǒng)為線(xiàn)性系統(tǒng)并包括至少一個(gè)平移輥，所述至少一個(gè) 平移輥能夠沿大致線(xiàn)性路徑朝向和遠(yuǎn)離所述多個(gè)輥中的另一個(gè)移動(dòng)。
[0011] 在另一個(gè)實(shí)施例中，儲(chǔ)料器系統(tǒng)為旋轉(zhuǎn)式系統(tǒng)并且包括位于臂上的至少一個(gè)輥， 所述臂朝向和遠(yuǎn)離另一個(gè)臂上的至少一個(gè)輥旋轉(zhuǎn)或樞轉(zhuǎn)，所述另一個(gè)臂可為固定的或可旋 轉(zhuǎn)或樞轉(zhuǎn)。
[0012] 在另一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)幅材從所述卷退繞時(shí)，至少一個(gè)輥為僅僅由幅材驅(qū)動(dòng)的自 由自轉(zhuǎn)的惰輥，而在另一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)幅材從所述卷退繞時(shí)，至少一個(gè)輥與驅(qū)動(dòng)裝置可操 作地相關(guān)聯(lián)。
[0013] 作為另一個(gè)可供選擇的實(shí)施例，至少一個(gè)輥可為僅僅由于接觸幅材而被驅(qū)動(dòng)的自 由自轉(zhuǎn)的惰輥，而當(dāng)幅材從所述卷退繞時(shí)，至少另一個(gè)輥可適宜地與驅(qū)動(dòng)裝置可操作地相 關(guān)聯(lián)。
[0014] 線(xiàn)性?xún)?chǔ)料器系統(tǒng)或旋轉(zhuǎn)式儲(chǔ)料器系統(tǒng)中的輥可為懸臂的、簡(jiǎn)單支撐的、或混合型 式的。如圖5針對(duì)線(xiàn)性系統(tǒng)所示和圖2針對(duì)旋轉(zhuǎn)式系統(tǒng)所示，這種系統(tǒng)中的輥可為簡(jiǎn)單支 撐的。如下文的【具體實(shí)施方式】所述，簡(jiǎn)單支撐的惰輥提供若干功能上的有益效果。
[0015] 在其它方面，儲(chǔ)料器系統(tǒng)的至少一個(gè)輥的輥外殼的異形外表面可包括在或靠近它 們的相對(duì)兩端中的每個(gè)的第一半徑和大致位于它們的相對(duì)兩端中間的第二且較小的半徑。 更具體地，輥外殼的異形外表面可具有大致凹的形狀，并且具體地，輥外殼可被形成為包括 軸向橫截面，所述軸向橫截面具有彎曲形、蝴蝶結(jié)形、V形、或階形的總體形狀。另外，儲(chǔ)料 器系統(tǒng)的所述多個(gè)輥可被布置成使得具有標(biāo)稱(chēng)平坦外表面的輥中的介于一個(gè)和三個(gè)之間 沿具有異形外表面的輥中的任何兩個(gè)之間的幅材路徑設(shè)置。
[0016] 在另一方面，本發(fā)明公開(kāi)了一種包括棍外殼的棍，所述棍外殼具有由復(fù)合材料或 鋁材料形成的異形外表面。輥外殼可具有在或靠近它們的相對(duì)兩端中的每個(gè)的第一半徑、 大致位于它們的相對(duì)兩端中間的第二且較小的半徑?？缮藤?gòu)獲得的輥不足以滿(mǎn)足對(duì)極低質(zhì) 量、低軸承摩擦阻力的功能上的需要，從而預(yù)防褶皺的形成并預(yù)防脫軌。
[0017] 在一種形式中，一種用于在從其中穿過(guò)的幅材中預(yù)防褶皺的儲(chǔ)料器系統(tǒng)包括：多 個(gè)輥，所述多個(gè)輥包括具有回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)的至少一個(gè)輥，所述回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)能夠朝向和遠(yuǎn)離另一個(gè) 輥的回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)移動(dòng)以釋放和存儲(chǔ)變化量的幅材；其中所述多個(gè)輥中的至少兩個(gè)包括具有標(biāo) 稱(chēng)平坦外表面的輥外殼，并且所述多個(gè)輥中的至少兩個(gè)包括具有大致凹的異形外表面的輥 外殼；并且其中帶有具有標(biāo)稱(chēng)平坦外表面的輥外殼的所述至少兩個(gè)輥設(shè)置在具有包括異形 外表面的輥外殼的所述至少兩個(gè)輥之間。
[0018] 在另一種形式中，一種用于在從其中穿過(guò)的幅材中預(yù)防褶皺的儲(chǔ)料器系統(tǒng)包括： 多個(gè)輥，所述多個(gè)輥包括具有回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)的至少一個(gè)輥，所述回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)能夠朝向和遠(yuǎn)離另一 個(gè)輥的回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)移動(dòng)以釋放和存儲(chǔ)變化量的幅材；其中所述多個(gè)輥中的至少兩個(gè)包括具有 標(biāo)稱(chēng)平坦外表面的輥外殼，并且所述多個(gè)輥中的至少兩個(gè)包括具有大致凹的異形外表面的 輥外殼；并且其中異形外表面包括軸向橫截面，所述軸向橫截面具有彎曲形、蝴蝶結(jié)形，V 形，或階形的總體形狀；并且其中具有異形外表面的至少一個(gè)輥由復(fù)合材料制成。
[0019] 在另一種形式中，一種在穿過(guò)儲(chǔ)料器系統(tǒng)的幅材中預(yù)防褶皺的方法包括以下步 驟：將包括具有標(biāo)稱(chēng)平坦外表面的棍外殼的兩個(gè)棍布置在包括具有異形外表面的棍外殼的 兩個(gè)輥之間；提供具有回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)的至少一個(gè)輥，所述回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)能夠朝向和遠(yuǎn)離另一個(gè)輥的 回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)移動(dòng)以釋放和存儲(chǔ)變化量的幅材；通過(guò)朝向另一個(gè)輥移動(dòng)所述至少一個(gè)輥來(lái)減小 這些軸線(xiàn)之間的距離；以及通過(guò)將一個(gè)輥遠(yuǎn)離另一個(gè)輥移動(dòng)來(lái)增加這些軸線(xiàn)之間的距離。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020] 雖然本說(shuō)明書(shū)通過(guò)特別指出并清楚地要求保護(hù)被視為本發(fā)明的權(quán)利要求作出結(jié) 論，但據(jù)信通過(guò)結(jié)合附圖閱讀下文說(shuō)明，可更充分地理解本發(fā)明。為了更清楚地顯示其它元 件，某些附圖可通過(guò)省略元件進(jìn)行簡(jiǎn)化。在任何示例性實(shí)施例中，在某些附圖中如此省略元 件均不一定指不存在或不存在特定兀件，除非在相應(yīng)的文子說(shuō)明中清楚地描述確實(shí)如此。 所有附圖均未必按比例繪制。輪廓橫截面具體地未按比例繪制，從而更清楚地示出小量值 輪廓的形狀。
[0021] 圖1為卷架和旋轉(zhuǎn)式儲(chǔ)料器系統(tǒng)的透視圖，該系統(tǒng)用于從卷退繞幅材以將幅材連 續(xù)地喂送至轉(zhuǎn)換加工系統(tǒng)；
[0022] 圖2為從圖1的卷架移除的旋轉(zhuǎn)式儲(chǔ)料器系統(tǒng)的放大前透視圖，并且示出了臂驅(qū) 動(dòng)機(jī)構(gòu)的附加細(xì)節(jié)；
[0023] 圖3為從圖1的卷架移除的旋轉(zhuǎn)式儲(chǔ)料器系統(tǒng)的放大后透視圖，并且示出了臂驅(qū) 動(dòng)機(jī)構(gòu)的附加細(xì)節(jié)；
[0024] 圖4為卷架和線(xiàn)性?xún)?chǔ)料器系統(tǒng)的透視圖，該系統(tǒng)用于從卷退繞幅材以將幅材連續(xù) 地喂送至轉(zhuǎn)換加工系統(tǒng)；
[0025] 圖5為圖4的卷架和線(xiàn)性?xún)?chǔ)料器系統(tǒng)的一部分的放大透視圖，其中為清楚起見(jiàn)移 除了保護(hù)罩；
[0026] 圖6為用于儲(chǔ)料器系統(tǒng)的棍外殼的前正視圖，其中棍外殼具有標(biāo)稱(chēng)平坦外表面；
[0027] 圖7為沿圖6的線(xiàn)7-7截取的剖面圖，并且還示出了具有標(biāo)稱(chēng)平坦外表面的輥外 殼；
[0028] 圖8為圖6的棍外殼的端正視圖，并且還不出了具有標(biāo)稱(chēng)平坦外表面的棍外殼；
[0029] 圖9為用于儲(chǔ)料器系統(tǒng)的棍外殼的前正視圖，包括具有V形橫截面的棍外殼；
[0030] 圖10為沿圖9的線(xiàn)10-10截取的剖面圖，并且還示出了具有V形橫截面的輥外 殼；
[0031] 圖11為圖9的棍外殼的端正視圖，并且還不出了具有V形橫截面的棍外殼；
[0032] 圖12為用于儲(chǔ)料器系統(tǒng)的輥外殼的前正視圖，包括具有蝴蝶結(jié)形橫截面的輥外 殼；
[0033] 圖13為沿圖12的線(xiàn)13-13截取的剖面圖，并且還示出了具有蝴蝶結(jié)形橫截面的 棍外殼；
[0034] 圖14為圖12的輥外殼的端正視圖，并且還示出了具有蝴蝶結(jié)形橫截面的輥外 殼；
[0035] 圖15為用于儲(chǔ)料器系統(tǒng)的輥外殼的前正視圖，包括具有凹的彎曲橫截面的輥外 殼；
[0036] 圖16為沿圖15的線(xiàn)16-16截取的剖面圖，并且還示出了具有凹的彎曲橫截面的 輥外殼；并且
[0037] 圖17為圖15的輥外殼的端正視圖，并且還示出了具有凹的彎曲橫截面的輥外殼。

【具體實(shí)施方式】
[0038] 為了充分理解本公開(kāi)的設(shè)備和方法，有益的是了解存在顯著的工作主體，其以文 件證明穿過(guò)儲(chǔ)料器的幅材中的褶皺缺陷為由幅材內(nèi)的應(yīng)力場(chǎng)所導(dǎo)致的橫向翹曲缺陷。一般 來(lái)講，已經(jīng)認(rèn)識(shí)到，影響幅材在自由跨度中或儲(chǔ)料器的輥表面上的剛度的任何因素均將影 響褶皺的形成。已知此類(lèi)因素包括但不限于跨度長(zhǎng)度、幅材寬度、幅材厚度、纖維的化學(xué)組 成、纖維直徑、纖維沉積作用特性、局部材料基重變化、局部材料厚度變化、和幅材與工藝設(shè) 備之間的摩擦系數(shù)。
[0039] 在一次性吸收產(chǎn)品的生產(chǎn)線(xiàn)上，儲(chǔ)料器為一種限制性因素，尤其是當(dāng)使用較低成 本、低基重且非均一化幅材時(shí)更是如此。對(duì)于此類(lèi)生產(chǎn)線(xiàn)，原材料剛度經(jīng)常足夠低而使得幅 材將在輥之間的大多數(shù)自由跨度中翹曲或形成槽。幅材在其掠過(guò)儲(chǔ)料器中的輥期間也將經(jīng) 常起皺和折疊，這主要?dú)w因于輥的外殼表面上的原材料幅材由于幅材材料的固有特性而發(fā) 生平面外翹曲。傳統(tǒng)的預(yù)防翹曲的方法是使用較短的幅材跨度并使用較大直徑的惰輥來(lái)降 低幅材張力定形點(diǎn)。較長(zhǎng)的跨度長(zhǎng)度顯著地更易于褶皺形成。然而，一般熟知的是，這些步 驟對(duì)于儲(chǔ)料器來(lái)講不實(shí)用，尤其是在期望增加線(xiàn)速度的情況下更是如此。當(dāng)增加線(xiàn)速度時(shí)， 儲(chǔ)料器一般必須能夠存儲(chǔ)更多幅材以進(jìn)行接合，無(wú)論所述接合是發(fā)生在幅材處于低于全線(xiàn) 速度的速度或是處于零速度時(shí)。這意味著幅材跨度長(zhǎng)度通常將生長(zhǎng)，諸如通過(guò)如下方法生 長(zhǎng)：在移位的方向上加長(zhǎng)線(xiàn)性?xún)?chǔ)料器、加長(zhǎng)旋轉(zhuǎn)式系統(tǒng)的臂、增加儲(chǔ)料器臂的旋轉(zhuǎn)角度、或 通過(guò)添加輥而添加穿過(guò)儲(chǔ)料器的更多幅材。增加輥直徑對(duì)于儲(chǔ)料器系統(tǒng)來(lái)講不是優(yōu)選的， 因?yàn)檩^大直徑將增加輥的慣性并且輥經(jīng)常是僅由幅材驅(qū)動(dòng)的。在啟動(dòng)、關(guān)閉期間以及在接 合序列期間，由增加輥直徑引起的增加的慣性在幅材中導(dǎo)致較大的張力改變。避免使幅材 松弛所需的所述較高穩(wěn)態(tài)張力以及啟動(dòng)、關(guān)閉和接合期間的較大張力峰值在幅材中導(dǎo)致增 加的縱向應(yīng)力。增加的縱向張力引起增加的橫向壓縮應(yīng)力，這是在輥上發(fā)生翹曲的根本原 因。理想的是，將減小輥直徑以便減小慣性，但輥直徑的減小具有在工藝幅材中引起褶皺的 趨勢(shì)。
[0040] 本發(fā)明所公開(kāi)的實(shí)用的解決方案是在儲(chǔ)料器和退繞系統(tǒng)中使用具有具有異形表 面的輥外殼的一個(gè)或多個(gè)輥，具體地，使用特定圖案的此類(lèi)輥。這種輥外殼的異形表面朝向 中心具有較小半徑，并且朝向末端具有較大半徑。這種輥或輥外殼的外表面常常稱(chēng)作彎曲 形、蝴蝶結(jié)形、V形、或階形，它們?cè)谙挛闹袑⒔y(tǒng)稱(chēng)為凹的。當(dāng)輥僅由幅材張力驅(qū)動(dòng)時(shí)，其稱(chēng) 作惰輥，雖然任何惰輥均能夠由受驅(qū)動(dòng)輥取代。凹的惰輥，即具有凹的外殼的惰輥，允許減 小惰輥直徑以便減小旋轉(zhuǎn)慣性，例如對(duì)于典型的尿布幅材，從50mm的外徑減小至34mm或更 小的外徑，或?qū)τ谄渌淮涡晕债a(chǎn)品所需的更窄幅材來(lái)講甚至更小。固有地，具有不足側(cè) 向剛度的幅材將趨于在較小直徑的惰輥上產(chǎn)生褶皺。通過(guò)將具有具有異形或凹的表面的外 殼的惰棍插入到退繞系統(tǒng)中，將生成橫向伸展力。橫向伸展力將繼而抵消橫向壓縮力。
[0041] 對(duì)于給定的幅材跨度長(zhǎng)度，基于幅材材料特性、操作張力范圍、和輥直徑，選擇特 定輥輪廓以提供幅材的特定伸展量。幅材跨度為介于兩個(gè)輥或幅材路徑中的其它控制點(diǎn)中 間的幅材。如果輥或控制點(diǎn)中的一個(gè)或多個(gè)為可移動(dòng)的，則幅材跨度長(zhǎng)度（或產(chǎn)品流中的 距離）在操作期間可改變，諸如發(fā)生在儲(chǔ)料器系統(tǒng)中。另外，所選擇的輪廓還必須能夠通過(guò) 可用的機(jī)加工操作和容限在由此類(lèi)機(jī)加工生成的輥輪廓中實(shí)現(xiàn)。輪廓必須不具有太大的徑 向高度差值，使得不需要更厚的輥外殼來(lái)預(yù)防外殼在幅材張力下的彎曲和/或保持機(jī)械穩(wěn) 定性。除了伸展約束以外，還選擇輪廓以限制由異形輥引起的附加脫軌量。伸展裝置，諸如 本發(fā)明所公開(kāi)的異形輥，可引起幅材從機(jī)器和輥中心線(xiàn)附加地脫軌。這種誘導(dǎo)的脫軌與輪 廓設(shè)計(jì)相關(guān)，并且當(dāng)更多伸展效應(yīng)被設(shè)計(jì)到輪廓中時(shí)所述脫軌可能增加。另外，輥的圖案 被設(shè)計(jì)成平衡所期望的預(yù)防褶皺和折疊的效應(yīng)，同時(shí)當(dāng)異形惰輥向動(dòng)態(tài)系統(tǒng)添加附加輥慣 性的情況下，最小化由輪廓誘導(dǎo)的伸展所引起的脫軌不利效應(yīng)并最小化不利的動(dòng)態(tài)張力效 應(yīng)。
[0042] 可使用其它伸展裝置諸如弓形靜態(tài)桿（經(jīng)常稱(chēng)為香蕉桿），但將成倍地增加幅 材張力至過(guò)度水平，因此對(duì)于該目的來(lái)講不是可接受的?？墒褂萌嵝陨煺寡b置諸如購(gòu)自 American Roller Company (Union Grove, Wisconsin, United States of America)的被稱(chēng) 為Arcostretcherx品牌棍的商業(yè)裝置來(lái)伸展幅材并預(yù)防裙皺。但這種裝置具有大大超過(guò) 800克的旋轉(zhuǎn)質(zhì)量，而具有小于所推薦的400克/延米的惰輥，或甚至小得多。有源伸展裝 置是可能的，但除非極為簡(jiǎn)單，否則將為制造操作添加基本的且不可接受的成本，因?yàn)樗鼈?將需要用于多種跨度。板條伸展裝置是可能的，但它們具有許多移動(dòng)部件，因而將增加成 本、添加復(fù)雜性，并帶來(lái)空間要求。另外，在儲(chǔ)料器中減小跨度長(zhǎng)度以減小折疊還會(huì)為無(wú)源 系統(tǒng)增加惰輥曳力，因?yàn)閷?duì)于給定的儲(chǔ)料量需要更多的惰輥。
[0043] 解決方案是在至少一個(gè)或多個(gè)輥或惰輥位置使用異形薄壁輥或惰輥外殼。典型的 凹的輪廓具有彎曲形、蝴蝶結(jié)形、V形，或階形的總體形狀。然而，在薄壁管中生成精確的輪 廓是難以實(shí)現(xiàn)的。對(duì)于金屬管來(lái)講，輪廓可在車(chē)床上成形到表面中、液壓成形、或通過(guò)將外 殼收縮到預(yù)成形的芯軸上來(lái)產(chǎn)生?？墒褂糜?jì)算機(jī)數(shù)控車(chē)床來(lái)車(chē)削輪廓。推薦利用坐標(biāo)測(cè)量 儀經(jīng)由表面輪廓術(shù)進(jìn)行檢測(cè)。
[0044] 對(duì)于30-50mm直徑的輥或惰輥和約100至500mm的幅材寬度（或介于這些數(shù)值之 間的任何整數(shù)值毫米，或由任何此類(lèi)值形成的任何范圍），所生成的用于此類(lèi)薄壁輥或惰輥 的半徑特征通?？蔀榇蠹s20至300微米（或介于這些數(shù)值之間的任何整數(shù)值微米，或由 任何此類(lèi)值形成的任何范圍）。對(duì)于范圍廣泛的幅材寬度，在其中幅材將接觸輥或惰輥的 區(qū)段中，最大外輥半徑的約〇. 5%至2. 0%的范圍（或介于這些數(shù)值之間的增量為0. 1%的 任何百分比值，或由任何此類(lèi)值形成的任何百分比范圍）為典型的橫跨異形輥的半徑差值 量值。在各種實(shí)施例中，橫跨異形輥的半徑差值也可介于最大外輥半徑的〇. 04%和5%之 間，或介于最大外輥半徑的〇. 05%和2%之間，或介于最大外輥半徑的約.07%和1. 2%之 間（或介于任何這些數(shù)值之間的增量為〇. 01%的任何百分比值，或由任何此類(lèi)值形成的任 何百分比范圍）。如本文所用，術(shù)語(yǔ)標(biāo)稱(chēng)平坦的是指輥或惰輥的如下外表面：所述外表面不 是被構(gòu)造成橫跨其卷面的幅材接觸部分具有異形形狀（例如，凹的），或被構(gòu)造成具有不是 有效地伸展幅材的極小輪廓。
[0045] 輥外殼可具有為最大外輥直徑的介于約0. 3%和約20%之間，介于約0. 8%和約 4%之間，或介于約1.0%和約3.0%之間的厚度，除非輥是受驅(qū)動(dòng)的。對(duì)于受驅(qū)動(dòng)的輥，輥 外殼的厚度沒(méi)有限制。輥外殼標(biāo)稱(chēng)厚度對(duì)于異形輥來(lái)講可比平坦輥更大，因?yàn)檩喞瞥?料并可允許輥表面過(guò)度撓曲。
[0046] 簡(jiǎn)單支撐的輥提供對(duì)對(duì)齊的更好的控制并提供在承受負(fù)荷時(shí)的減小的機(jī)架撓曲， 這減輕了褶皺。簡(jiǎn)單支撐的輥具有簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)，可具有較低成本，并且可提供更高的自然頻 率，這可允許更高的線(xiàn)速度。簡(jiǎn)單支撐的輥也可允許使用較小的軸承，這減小了軸承對(duì)幅材 的曳力，這還可允許較低的張力以減少褶皺的形成。簡(jiǎn)單支撐的惰輥可允許朝向輥的末端 安裝軸承，這簡(jiǎn)化了內(nèi)部構(gòu)造。懸臂輥可被制成為具有朝向末端的軸承，但也可被制成為具 有朝向輥中心的軸承。
[0047] 通用輥設(shè)計(jì)可使用防塵蓋來(lái)預(yù)防大的顆粒諸如非織造纖維進(jìn)入到軸承中。一個(gè)可 供選擇的實(shí)施例是使用固定防塵蓋，其具有與旋轉(zhuǎn)元件諸如輥外殼、軸承或軸承套管的小 間隙。軸承套管被定義為軸承的旋轉(zhuǎn)面和輥外殼之間的可旋轉(zhuǎn)的機(jī)器元件，所述旋轉(zhuǎn)面通 常為外面，但在一些實(shí)施例中可為內(nèi)面。減小該分流線(xiàn)的半徑會(huì)減小相對(duì)速度和周長(zhǎng)接觸 線(xiàn)，這在具有粉塵或其它污染物的操作環(huán)境中減小曳力。
[0048] 通用輥設(shè)計(jì)使用商業(yè)軸承，它們可被認(rèn)為是一種商品。商業(yè)軸承可按標(biāo)準(zhǔn)尺 寸獲得，并且能夠使用防塵罩、防塵密封件，或不具有針對(duì)污染或用于保持潤(rùn)滑性的進(jìn) 入防護(hù)?？墒褂萌魏芜@些類(lèi)型的軸承。在一個(gè)實(shí)施例中，使用屏蔽式軸承諸如出自SKF Group (G6teb〇rg，Sweden)的E2?品牌節(jié)能系列來(lái)使由軸承的摩擦力矩引起的對(duì)幅材的 曳力最小化。
[0049] 低軸承摩擦阻力要求軸承直徑被最小化。出自軸承制造商的公開(kāi)可得的信息表 明，軸承曳力隨軸承平均直徑而變化。輥的低慣性要求軸承旋轉(zhuǎn)組件的質(zhì)量被最小化。對(duì) 于簡(jiǎn)單支撐的設(shè)計(jì)，軸承可基于商業(yè)定徑工具被制造得盡可能小以提供足夠的軸承使用壽 命。在一些實(shí)施例中，軸承內(nèi)面可直接在輥軸中產(chǎn)生，從而最小化軸承平均直徑。對(duì)于懸臂 軸承，可對(duì)內(nèi)側(cè)軸承使用該技術(shù)，從而與被壓制到軸上的商業(yè)軸承相比以較少的撓曲提供 較大的最小軸直徑。在一個(gè)實(shí)施例中，內(nèi)側(cè)軸承的內(nèi)面加裁有橫向上的彎曲應(yīng)力。內(nèi)側(cè)軸 承內(nèi)面為固定的，或被阻止在橫向上移動(dòng)。外側(cè)軸承為浮置的，或在橫向上自由移動(dòng)。對(duì)于 簡(jiǎn)單支撐的設(shè)計(jì)，一個(gè)或兩個(gè)軸承均可為浮置的。
[0050] 在其中惰輥軸承為浮置的所有情況下，通用設(shè)計(jì)使用具有松散配合的軸承，諸如 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織（ISO)的標(biāo)準(zhǔn)G6所述的軸承，使得軸承可按機(jī)器元件的容限變化、組合件變 化的需要或由于熱變化而在橫向上移動(dòng)。
[0051] 應(yīng)當(dāng)理解，任何輥均可為由幅材張力驅(qū)動(dòng)的自由自轉(zhuǎn)的惰輥，或可為受驅(qū)動(dòng)輥。單 一受驅(qū)動(dòng)輥能夠可操作地與馬達(dá)相關(guān)聯(lián)，或一系列輥能夠可操作地與一個(gè)或多個(gè)馬達(dá)相關(guān) 聯(lián)。當(dāng)一個(gè)或多個(gè)輥受驅(qū)動(dòng)時(shí)，負(fù)荷傳感器輥或其它張力裝置可用作反饋裝置以用于控制 速度和/或施加于受驅(qū)動(dòng)輥的扭矩。
[0052] 除了鋁和其它金屬以外，此類(lèi)輪廓還能夠形成于復(fù)合材料諸如常常稱(chēng)作"碳纖 維"的碳纖維強(qiáng)化塑料中，雖然可使用購(gòu)自DuPont DeNemours and Company(Wilmington， Delaware, United States of America)的Kevlar?品牌對(duì)位芳族聚酰胺合成纖維，但可使 用其它芳族聚酰胺合成纖維、玻璃纖維、E-玻璃、S-玻璃等，其所具有的剛度與重量比高于 鋁的剛度與重量比。此處所用術(shù)語(yǔ)復(fù)合材料是指任何輥外殼材料，其基本上由被基質(zhì)材料 嵌入并接合的纖維形成?？赏ㄟ^(guò)如下方法在碳纖維復(fù)合材料中生成輪廓：在車(chē)床上車(chē)削碳 纖維，使用計(jì)算機(jī)數(shù)控磨削機(jī)磨削輪廓，選擇性地磨砂表面，選擇性地介質(zhì)噴砂表面，在成 型芯軸上形成外殼，和/或選擇性地進(jìn)行卷繞。就這一點(diǎn)而言，任何這些方法均能夠用于輥 軋管預(yù)浸料坯（預(yù)浸漬合成纖維）、長(zhǎng)絲卷繞材料、橫向卷繞材料、或組合這些形成方法中 的任何一種或多種的材料。在一個(gè)實(shí)施例中，碳纖維強(qiáng)化塑料的輥軋管由織造預(yù)浸料坯形 成并固化于芯軸上。在一個(gè)實(shí)施例中，外殼由單釉碳纖維（其中長(zhǎng)絲與輥回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)基本上 對(duì)齊）和織造預(yù)浸料坯的外層形成。就對(duì)外殼的損壞而言，織造預(yù)浸料坯的外層限制任何 污染物的尺寸和縱橫比。
[0053] -般來(lái)講，計(jì)算機(jī)數(shù)控（CNC)可用于磨削可商購(gòu)獲得的輥軋管碳纖維的表面。輥 外殼在機(jī)加工和磨削操作期間能夠承載在芯軸上，從而改善容限。品質(zhì)保證步驟必須到位 以預(yù)防碳纖維中的空隙，所述空隙將導(dǎo)致所述卷被非織造纖維阻礙和污染。這種輥的復(fù)合 纖維一般足夠強(qiáng)效以從工藝幅材抓住非織造纖維。
[0054] 無(wú)論什么類(lèi)型，輥的外輥表面或輥外殼均可為涂覆的或未涂覆的或涂覆的和未涂 覆的組合。涂料會(huì)添加質(zhì)量，這對(duì)于輥的給定加速度來(lái)講可具有增加幅材張力峰值的趨勢(shì)。 涂料諸如出自 Impreglon Inc. (Fairburn，Georgia，United States of America)或Plasma Coatings Incorporated(Middlebury, Connecticut, United States of America)的熱噴 霧涂料趨于增加摩擦系數(shù)。這種摩擦系數(shù)的增加能夠以較低縱向張力導(dǎo)致褶皺。涂料也 可能向輥表面添加不規(guī)則部分，這可趨于引起褶皺。然而，涂料諸如出自Plasma Coatings Incorporated的PC-436或PC-415適用于預(yù)防棍處由于空氣夾帶而造成的幅材滑移。作為 另外一種選擇，可使用施加于復(fù)合材料表面外側(cè)的涂料諸如環(huán)氧樹(shù)脂。
[0055] 在一些實(shí)施例中，輥可具有輥外殼，所述輥外殼由金屬或鋁材料（在可能的情況 下）和復(fù)合材料諸如碳纖維、Kevlar'玻璃纖維、酚醛樹(shù)脂材料、強(qiáng)化紙材或其它輕質(zhì)且 高剛度材料（在工藝或撓曲考慮因素所需要的情況下）形成。
[0056] 先前的學(xué)術(shù)研究已提供了計(jì)算工具以通過(guò)如下方法設(shè)計(jì)出足以引起伸展以在單 一輥的表面上預(yù)防褶皺的輪廓：使用已知的設(shè)計(jì)變量的組合來(lái)對(duì)輥的表面進(jìn)行異形化。然 而，該研究不考慮由伸展輥引起的脫軌。輥的伸展力是由表面速度特征生成的，所述表面速 度特征由橫跨輥的半徑特征引起。表面速度特征在幅材中導(dǎo)致縱向應(yīng)變特征，所述縱向應(yīng) 變特征隨輥沿其長(zhǎng)度的局部半徑而變化。該縱向張力特征在幅材中生成平面內(nèi)彎矩。當(dāng)幅 材材料中心不是與異形表面的中心處于相同橫向位置時(shí)，每個(gè)異形輥均引起附加的非線(xiàn)性 脫軌。
[0057]公布的研究不考慮伸展力相對(duì)于所誘導(dǎo)的脫軌的效果范圍。就這一點(diǎn)而言，一般 已知的是，足以在輥上預(yù)防起皺的特征經(jīng)常能夠誘導(dǎo)若干毫米的幅材脫軌。然而，足夠平坦 以誘導(dǎo)極少或不誘導(dǎo)脫軌的特征可生成不足彎矩以伸展幅材并預(yù)防褶皺。對(duì)于許多類(lèi)型的 幅材處理設(shè)備來(lái)講，小于輥寬度的5-30%的脫軌/跨度是所期望的。由于儲(chǔ)料器中的輥應(yīng) 當(dāng)很好地對(duì)齊以預(yù)防褶皺，通常期望脫軌/跨度小于輥寬度的約1 %。
[0058] 在一個(gè)實(shí)施例中，在幅材路徑的每一第二、第三或第四位置使用異形輥。在另一個(gè) 實(shí)施例中，異形輥用于幅材路徑中的每一第二或第四位置，這能夠允許異形輥僅用于儲(chǔ)料 器的固定機(jī)架元件的每一位置上或用在儲(chǔ)料器的固定機(jī)架元件的每隔一個(gè)的位置上。
[0059] 通過(guò)極小地間隔異形輥，已發(fā)現(xiàn)有可能相對(duì)于伸展力平衡脫軌。另外，在異形輥下 游的平坦輥上，緊接在異形輥之后，幅材中的脊較小或不存在，然后在每個(gè)平坦輥上變得較 大。當(dāng)異形輥被移除并被平坦輥取代時(shí)，所有平坦輥均在幅材中產(chǎn)生脊。
[0060] 由前所述，據(jù)信存在物理特性沿跨度的轉(zhuǎn)移，并且更具體地，據(jù)信對(duì)于給定材料， 離開(kāi)進(jìn)料輥的材料寬度部分地決定某個(gè)跨度的下游輥處的材料寬度。當(dāng)該材料寬度達(dá)到臨 界值時(shí)，據(jù)信輥上幅材的環(huán)向應(yīng)力不再能夠?qū)е路淖兤教?，因此其開(kāi)始變形到平面外，這 最終產(chǎn)生褶皺和/或折疊。已確定的是，最長(zhǎng)跨度長(zhǎng)度處的大約4mm/輥的小水平伸展就足 以預(yù)防褶皺和折疊，尤其是如果異形輥位于每一第二、第三或第四位置的話(huà)。在靠近母輥的 短跨度中，有可能使用顯著地更大的伸展，對(duì)于每米幅材寬度使用約20至約50mm的伸展， 從而初始地從母輥伸展幅材并移除任何纏繞的折疊。
[0061] 儲(chǔ)料器中所期望的伸展范圍為材料寬度的約0. 5%至約10%。所述伸展可為材料 寬度的約1 %至約6%，或材料寬度的約1 %至約3%。
[0062]在預(yù)防褶皺和折疊的同時(shí)，也已確定該間距將否則的話(huà)由異形輥引起的脫軌最小 化至可接受的水平，從而允許使用小直徑的超低慣性碳纖維輥，甚至不使用附加跟蹤裝置。 在一個(gè)可供選擇的實(shí)施例中，可使用更大伸展，并且可使用一個(gè)或多個(gè)跟蹤裝置諸如可商 購(gòu)獲得的偏移樞轉(zhuǎn)導(dǎo)向器或預(yù)彎輥來(lái)控制對(duì)儲(chǔ)料器中的一個(gè)或多個(gè)輥位置處的幅材的跟 1?示。
[0063]除了在退繞幅材期間預(yù)防褶皺和折疊以外，已知的是，被卷繞到原材料母輥中的 褶皺也可能成為一個(gè)問(wèn)題。已確定的是，通過(guò)圍繞接合箱安裝呈某種圖案的異形輥，就有可 能誘導(dǎo)幅材伸展以移除此類(lèi)褶皺。至于圖案，母輥之后的第一輥可為平坦的，這是由于事實(shí) 上母輥和第一輥之間的跨度長(zhǎng)度隨著幅材從母輥退繞而變化。然后平坦輥下游的接下來(lái)的 輥為有利地異形的以便擴(kuò)展任何纏繞的缺陷諸如原材料中的褶皺。因此，其允許利用低成 本的原材料，所述原材料可具有內(nèi)部缺陷諸如褶皺，并因此不能夠在標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備上加工。
[0064]其也允許使用與轉(zhuǎn)換加工工藝中所存在于的相比以更高的應(yīng)變卷繞的材料。通 常，以高應(yīng)變卷繞的材料具有更多的頸縮，因此必須被伸展以預(yù)防褶皺。然而，當(dāng)單獨(dú)使用 平坦輥時(shí)，并非總是可能實(shí)現(xiàn)所需的伸展。
[0065]對(duì)于膜的特殊情形，使用由復(fù)合材料諸如碳纖維或平滑金屬形成的輥外殼呈現(xiàn)了 獨(dú)特的難題。碳纖維和一些金屬輥具有這種平滑表面，所述膜趨于在夾帶的空氣的界面層 上浮置在惰輥上方。可通過(guò)如下方法來(lái)解決該問(wèn)題：在鋁輥表面上使用等離子體涂料諸如 出自Plasma Coatings Incorporated的PC936或PC915以及在浮動(dòng)棍系統(tǒng)中交替使用等 離子體涂覆的鋁輥和平坦輥。等離子體涂層使鋁輥表面變得粗糙以提供更好的附著摩擦， 這也為幅材提供了側(cè)向穩(wěn)定性從而確保一致的跟蹤，而未涂覆的惰輥允許褶皺滑出。
[0066] 等離子體涂層通常是不平的并且具有由于輥表面上的高度變化而引起褶皺的趨 勢(shì)。輥上等離子體涂層的高摩擦系數(shù)也固有地捕集褶皺，所述褶皺本來(lái)可至少部分地在輥 表面上擴(kuò)展。然而，利用小的凹的輪廓，就有可能交替地在儲(chǔ)料器的一側(cè)上使用等離子體涂 覆的輥并且在儲(chǔ)料器的另一側(cè)上使用凹的復(fù)合材料輥以預(yù)防折疊。另外，接合裝置上游的 輥可為輥類(lèi)型的組合。直接處在半自動(dòng)接合裝置之前的輥可為未涂覆的以便使接合易于與 行進(jìn)的幅材橫向?qū)R。直接處在接合裝置之前的輥上游的所述兩個(gè)輥可為等離子體涂覆的 以便有助于幅材跟蹤。在接合裝置之后的惰輥和固定機(jī)架的第一惰輥可為凹的復(fù)合材料 輥。這些跨度至關(guān)重要，因?yàn)樵诮雍涎b置之后的跨度在所述系統(tǒng)中可為最長(zhǎng)的，因此最易于 產(chǎn)生褶皺。
[0067]在整個(gè)前述的一般討論以及下文參照附圖所作的詳細(xì)討論中，本領(lǐng)域的技術(shù)人員 將會(huì)理解，術(shù)語(yǔ)"輥"和"輥外殼"以及"惰輥"和"惰輥外殼"有時(shí)候可互換使用，而"異形 外表面"包括棍外殼或惰棍外殼的外表面，所述棍外殼或惰棍外殼為棍或棍的若干組件連 同其它組件諸如軸、軸承、以及外殼和軸承之間的適配器之一。
[0068] 在給定的代表性例證中（并且首先參見(jiàn)圖1)，附圖標(biāo)號(hào)20代表具有儲(chǔ)料器系統(tǒng) 22的卷架，所述儲(chǔ)料器系統(tǒng)具有進(jìn)料側(cè)24和出料側(cè)26以用于從卷退繞幅材并將幅材連續(xù) 地喂送至下游轉(zhuǎn)換加工系統(tǒng)。應(yīng)當(dāng)理解，提供在代表性例證中所公開(kāi)的結(jié)構(gòu)是為了理解多 種應(yīng)用中的一些，所述應(yīng)用需要或得益于對(duì)儲(chǔ)料器系統(tǒng)和/或凹的異形輥的使用，并且因 此不應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為是限制性的。
[0069] 儲(chǔ)料器系統(tǒng)22為旋轉(zhuǎn)式系統(tǒng)，所述系統(tǒng)具有多個(gè)輥28和30,所述輥包括輥28中 的具有回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)的至少一個(gè)，所述回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)能夠朝向和遠(yuǎn)離輥30中的至少另一個(gè)的回轉(zhuǎn) 軸線(xiàn)移動(dòng)以釋放和存儲(chǔ)變化量的幅材。位于卷架20內(nèi)部的是用于驅(qū)動(dòng)軸32a和32b (-對(duì) 卷可安裝在這些軸上）的馬達(dá)（未示出），并且至少一個(gè)控制器（未示出）與這些馬達(dá)相 關(guān)聯(lián)以用于減小進(jìn)料側(cè)24上游的幅材速度從而允許新卷的幅材與幾乎用盡的卷的幅材接 合。當(dāng)接合新卷的幅材和幾乎用盡的卷的幅材時(shí)，旋轉(zhuǎn)式儲(chǔ)料器系統(tǒng)22允許儲(chǔ)料器中的幅 材在接合幅材時(shí)被連續(xù)地且不中斷地喂送至下游轉(zhuǎn)換加工系統(tǒng)。旋轉(zhuǎn)式儲(chǔ)料器系統(tǒng)22也 包括下文所更詳述的裝置，所述裝置用于朝向輥30中的至少一個(gè)移動(dòng)輥28中的至少一個(gè)， 這時(shí)旋轉(zhuǎn)式儲(chǔ)料器系統(tǒng)22的進(jìn)料側(cè)24上游的幅材速度被減小以將新卷的幅材接合至用 盡的卷的幅材。然后卷架20內(nèi)部的控制器能夠操作以致使馬達(dá)增加包含新卷的軸32a和 32b之一的速度，從而在幅材已被接合之后當(dāng)幅材離開(kāi)新卷以穿過(guò)旋轉(zhuǎn)式儲(chǔ)料器系統(tǒng)22時(shí) 增加幅材的速度。然后移動(dòng)著的裝置也能夠操作以在幅材速度增加時(shí)遠(yuǎn)離輥30移動(dòng)輥28， 從而增加輥之間的距離，其中輥28和30中的至少一個(gè)具有標(biāo)稱(chēng)平坦外表面，而輥28和30 中的至少一個(gè)具有異形外表面。
[0070] 旋轉(zhuǎn)式儲(chǔ)料器系統(tǒng)22包括用于將新卷的幅材接合至幾乎用盡的卷的幅材的裝置 34以及接合裝置34上游的至少一個(gè)輥36和接合裝置34下游的至少一個(gè)輥38。接合裝置 34可包括常規(guī)接合箱。位于接合箱34上游的輥36可為未涂覆的，并且此外，具有附著摩擦 涂層或附著摩擦表面的至少兩個(gè)附加輥40和42可位于接合箱34上游更遠(yuǎn)處。
[0071] 在一個(gè)例證性實(shí)施例中，旋轉(zhuǎn)式儲(chǔ)料器系統(tǒng)22包括固定臂44上的多個(gè)輥30,所 述固定臂緊接接合裝置34的下游并且也包括位于臂46上的多個(gè)輥28,所述臂朝向和遠(yuǎn)離 固定臂44樞轉(zhuǎn)。位于緊接接合裝置34的下游并接收幅材（在其從所述卷退繞時(shí)）的固定 臂44上的第一棍30可包括被形成為具有大致凹的異形外表面的棍外殼。該棍外殼的大 致凹的異形外表面可米用不同的形式（見(jiàn)例如圖9-11，12-14和15-17分別所不的棍外殼 30a'，30a"和30a"')，它們具有分別具有V形、蝴蝶結(jié)形、和彎曲形的橫截面的輥外殼。
[0072] 雖然圖9-11，12-14和15-17示出了用于固定臂44上的第一輥30的輥外殼的各種 不同的形式，但應(yīng)當(dāng)理解，可得益于具有大致凹的異形外表面的輥外殼諸如30a'，30a" 或30a"'的輥28和30中的任何輥或卷架上的輥中的任何其它輥可（以舉例的方式且非 限制性地）具有V形、蝴蝶結(jié)形、彎曲形或階形橫截面。
[0073] 參見(jiàn)圖2和3,將見(jiàn)到固定臂44具有兩個(gè)平行的臂部分44a和44b以及交叉支撐 件52a和52b，所述交叉支撐件在它們的相對(duì)兩端接合平行的臂部分。還應(yīng)當(dāng)注意的是，存 在兩個(gè)安裝板54a和54b。安裝板54a和54b例如通過(guò)焊接等固定到平行的臂部分44b并 且以任何常規(guī)方式將固定臂44固定到卷架20。
[0074] 也將見(jiàn)到可樞轉(zhuǎn)的臂46具有兩個(gè)平行的臂部分46a和46b以及交叉支撐件56a 和56b，所述交叉支撐件用于大致在它們的上端處以間隔關(guān)系接合的平行的臂部分46a和 46b?？蓸修D(zhuǎn)的臂部分46a和46b的上端安裝到固定支撐件58以便作可樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。如圖3 所示，被標(biāo)示為60的旋轉(zhuǎn)式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與卷架20內(nèi)部的可樞轉(zhuǎn)的臂46相關(guān)聯(lián)以致使可樞轉(zhuǎn) 臂經(jīng)歷朝向和遠(yuǎn)離固定臂44的旋轉(zhuǎn)式運(yùn)動(dòng)。
[0075] 由于旋轉(zhuǎn)式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)是本領(lǐng)域的技術(shù)人員熟知的，因此將不作描述。輥28在它 們的相對(duì)兩端處安裝到可樞轉(zhuǎn)的臂部分46a，46b以便以常規(guī)方式作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，因而無(wú)需描 述。另外，輥30以常規(guī)方式安裝到固定臂部分44a，44b以便作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
[0076] 參見(jiàn)圖4和5,儲(chǔ)料器系統(tǒng)22'為卷架20'上的線(xiàn)性系統(tǒng)，并且其包括多個(gè)輥48 和50,所述多個(gè)輥包括至少一個(gè)平移輥48,所述至少一個(gè)平移輥能夠沿大致線(xiàn)性路徑朝向 和遠(yuǎn)離輥50中的至少另一個(gè)移動(dòng)以釋放和存儲(chǔ)變化量的幅材。線(xiàn)性?xún)?chǔ)料器系統(tǒng)22'的輥 48和50大致對(duì)應(yīng)于旋轉(zhuǎn)式儲(chǔ)料器系統(tǒng)22的輥28和30,差別在于輥28能夠沿大致彎曲路 徑或弧形路徑朝向和遠(yuǎn)離輥30移動(dòng)，而輥48能夠沿大致線(xiàn)性路徑朝向和遠(yuǎn)離輥50移動(dòng)。 參照?qǐng)D1-3所示的旋轉(zhuǎn)式儲(chǔ)料器系統(tǒng)22和圖4-5所示的線(xiàn)性?xún)?chǔ)料器系統(tǒng)22兩者，它們的 構(gòu)造結(jié)構(gòu)和操作是類(lèi)似的，因?yàn)檩?8和48安裝在可移動(dòng)的臂46和46'上，并且輥30和 50安裝在固定臂44和44'上。
[0077] 參見(jiàn)圖4和5,將見(jiàn)到固定臂44'具有兩個(gè)平行的臂部分44a'和44b以及交叉支 撐件52a'和52b'，所述交叉支撐件在它們的相對(duì)兩端處接合平行的臂部分。也存在可線(xiàn) 性移動(dòng)的臂46'，其具有兩個(gè)平行的臂部分46a'和46b'以及交叉支撐件56a'和56b'， 所述交叉支撐件在它們的相對(duì)兩端和居中定位的滑架62中間接合平行的臂部分46a'和 46b'。具體地參見(jiàn)圖5,滑架62安裝在卷架20'上的固定堅(jiān)直軌道64上以便可線(xiàn)性移動(dòng) 的臂46'朝向和遠(yuǎn)離固定臂44'作受驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)。
[0078] 由于包括線(xiàn)性驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的滑架62和軌道64是本領(lǐng)域的技術(shù)人員熟知的，因此本 文無(wú)需描述它們。相似地，輥48在它們的相對(duì)兩端處以任何常規(guī)方式安裝到臂部分46a' 和46b'，并且本文無(wú)需描述它們。另外，輥50以任何常規(guī)方式安裝到固定臂42的臂部分 44a'和44b'，并且無(wú)需描述它們。
[0079] 雖然在附圖中未具體地示出，但應(yīng)當(dāng)理解，存在其它類(lèi)型的旋轉(zhuǎn)式儲(chǔ)料器系統(tǒng)和 線(xiàn)性?xún)?chǔ)料器系統(tǒng)，它們包括具有能夠朝向和遠(yuǎn)離彼此移動(dòng)的兩個(gè)或更多個(gè)臂和不具有任何 固定臂的系統(tǒng)，并且所有此類(lèi)系統(tǒng)均可得益于如本文所述的用于在被喂送穿過(guò)儲(chǔ)料器的幅 材中預(yù)防褶皺的方法、系統(tǒng)和輥。
[0080] 參照各組輥28, 30和48, 50,在幅材從所述卷退繞時(shí)，每個(gè)組28, 30和48, 50中的 所述多個(gè)輥至少之一可包括僅僅由幅材驅(qū)動(dòng)的自由自轉(zhuǎn)的惰輥。作為另外一種選擇，每個(gè) 組28, 30和48, 50中的所述多個(gè)輥至少之一可與驅(qū)動(dòng)裝置相關(guān)聯(lián)。另外，每個(gè)組28, 30和 48, 50中的所述多個(gè)輥還可包括輥中的至少一個(gè)（包括自由自轉(zhuǎn)的惰輥）并且也可包括與 用于驅(qū)動(dòng)輥的裝置相關(guān)聯(lián)的輥中的至少一個(gè)。
[0081] 參照具有帶有凹的異形外表面的輥外殼的組28, 30和48, 50中的輥，此類(lèi)輥可被 形成為具有在或靠近它們的相對(duì)兩端中的每個(gè)的第一半徑和大致位于它們的相對(duì)兩端中 間的第二且較小的半徑。通過(guò)參見(jiàn)圖9-10, 12-13和15-16所示的并被提供為代表此類(lèi)輥 外殼的輥外殼30a'，30a"和30a"'，能夠見(jiàn)到并理解用于組28, 30和48, 50中的每個(gè)的 輥的輥外殼的該特征。在一些實(shí)施例中，組28, 30和48, 50中的所述多個(gè)輥至少之一為中 空的，并且輥外殼具有介于約0.4和1.2mm之間的厚度，并且此外，所述多個(gè)輥至少之一還 具有包括施加于其上的附著摩擦涂層或形成于其上的附著摩擦表面的輥外殼。
[0082] 旋轉(zhuǎn)式儲(chǔ)料器系統(tǒng)22的組28, 30中的所述多個(gè)輥和線(xiàn)性?xún)?chǔ)料器系統(tǒng)22 '的組 48, 50中的所述多個(gè)輥可有利地包括具有標(biāo)稱(chēng)平坦外表面的輥中的介于一個(gè)和三個(gè)之間， 所述輥設(shè)置在具有異形外表面的輥中的任何兩個(gè)之間。以舉例的方式，可如圖6-8中的輥 外殼30b'所示地形成包括具有標(biāo)稱(chēng)平坦外表面的棍外殼的棍。除了具有如圖6-8所示的 標(biāo)稱(chēng)平坦外表面以外，設(shè)置在具有異形外表面的輥中的任何兩個(gè)之間的所述多個(gè)輥至少之 一也可包括具有施加于其上的附著摩擦涂層或形成于其上的附著摩擦表面的輥外殼以便 更好地跟蹤幅材。
[0083] 所述多個(gè)輥可包括具有介于約25mm和約60mm之間的最大輥外徑的輥。還據(jù)信有 利的是，將提供有異形外表面的輥或多個(gè)輥成形成為使得它們具有20至300微米（或介于 這些數(shù)值之間的任何整數(shù)值微米，或由任何此類(lèi)值形成的任何范圍）的橫跨異形輥的半徑 差值。此外，具有異形外表面的輥或多個(gè)輥還可包括由碳纖維或其它復(fù)合材料形成的輥外 殼。
[0084] 當(dāng)輥外殼為復(fù)合材料時(shí)，異形外表面可通過(guò)磨削或車(chē)削其外表面來(lái)形成。作為另 外一種選擇，可通過(guò)由鋁或鋁合金材料形成輥外殼來(lái)提供輥外殼的異形外表面。
[0085] 本文所公開(kāi)的量綱和值不可理解為嚴(yán)格限于所引用的精確值。相反，除非另外指 明，每個(gè)這樣的量綱旨在表示所述的值以及圍繞該值功能上等同的范圍。例如，所公開(kāi)的量 綱"40mm"旨在表示"約40mm"。
[0086] 在發(fā)明詳述中引用的所有文件都在相關(guān)部分中以引用方式并入本文；任何文獻(xiàn)的 引用不可解釋為對(duì)其作為本發(fā)明的現(xiàn)有技術(shù)的認(rèn)可。當(dāng)本文獻(xiàn)中術(shù)語(yǔ)的任何含義或定義與 引入本文以供參考的文獻(xiàn)中相同術(shù)語(yǔ)的任何含義或定義沖突時(shí)，將以賦予本文獻(xiàn)中那個(gè)術(shù) 語(yǔ)的含義或定義為準(zhǔn)。
[0087] 盡管已說(shuō)明和描述了具體實(shí)施例，但對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)講顯而易見(jiàn)的是， 在不脫離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和保護(hù)范圍的情況下，可作出各種其他的變化和修改。因此，所附權(quán) 利要求中旨在包括屬于本發(fā)明范圍內(nèi)的所有這些改變和變型。
【權(quán)利要求】
1. 一種用于在從其中穿過(guò)的幅材中預(yù)防褶皺的儲(chǔ)料器系統(tǒng)（22)，所述儲(chǔ)料器包括： 多個(gè)輥（28, 30)，所述多個(gè)輥包括具有回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)的至少一個(gè)輥（28)，所述回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)能 夠朝向和遠(yuǎn)離另一個(gè)輥（30)的回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)移動(dòng)以釋放和存儲(chǔ)變化量的所述幅材； 其中所述多個(gè)輥中的至少兩個(gè)包括具有標(biāo)稱(chēng)平坦外表面的輥外殼 (30a'，30a〃，30a' 〃），并且所述多個(gè)輥中的至少兩個(gè)包括具有大致凹的異形外表面的輥外 殼;并且 其中帶有具有標(biāo)稱(chēng)平坦外表面的輥外殼的所述至少兩個(gè)輥設(shè)置在具有包括異形外表 面的輥外殼的所述至少兩個(gè)輥之間。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的儲(chǔ)料器系統(tǒng)，還包括： 用于接合幅材的接合裝置； 所述接合裝置上游的輥，所述輥包括未涂覆的輥外殼； 所述接合裝置上游的至少兩個(gè)輥，所述至少兩個(gè)輥中的每個(gè)包括具有附著摩擦涂層或 附著摩擦表面的輥外殼；和 所述接合裝置下游的輥。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的儲(chǔ)料器系統(tǒng)，還包括： 位于緊接所述接合裝置下游的固定臂上的多個(gè)輥； 位于臂上的多個(gè)輥，所述臂朝向和遠(yuǎn)離所述固定臂樞轉(zhuǎn)；并且 其中位于緊接所述接合裝置下游的所述固定臂上的輥包括具有大致凹的異形外表面 的棍外殼。
4. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的儲(chǔ)料器系統(tǒng)，其中具有異形外表面的至少一個(gè)輥 由復(fù)合材料制成。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的儲(chǔ)料器系統(tǒng)，所述復(fù)合材料包括碳纖維復(fù)合材料。
6. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的儲(chǔ)料器系統(tǒng)，其中所述多個(gè)輥中的至少一個(gè)為 中空的；限定最大輥直徑；并且包括輥外殼厚度，所述輥外殼厚度為所述最大外輥直徑的 0· 8%至 4%。
7. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的儲(chǔ)料器系統(tǒng)，還包括線(xiàn)性系統(tǒng)。
8. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的儲(chǔ)料器系統(tǒng)，還包括旋轉(zhuǎn)式系統(tǒng)。
9. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的儲(chǔ)料器系統(tǒng)，其中所述異形外表面包括軸向橫截 面，所述軸向橫截面具有彎曲形、蝴蝶結(jié)形、V形、或階形的總體形狀。
10. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的儲(chǔ)料器系統(tǒng)，其中所述多個(gè)輥中的至少一個(gè)具 有施加于其上的附著摩擦涂層或形成于其上的附著摩擦表面。
11. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的儲(chǔ)料器系統(tǒng)，其中具有異形外表面的至少一個(gè) 棍由錯(cuò)制成。
12. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的儲(chǔ)料器系統(tǒng)，其中所述輥外殼具有25_至60_ 的最大棍外徑。
13. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的儲(chǔ)料器系統(tǒng)，其中所述異形外表面具有20微米 至300微米的最大外棍半徑和最小外棍半徑之間的差值。
14. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的儲(chǔ)料器系統(tǒng)，其中所述異形外表面具有為最大 外輥半徑的〇. 04%至5%的半徑差值。
【文檔編號(hào)】B65H27/00GK104284854SQ201380022170
【公開(kāi)日】2015年1月14日 申請(qǐng)日期:2013年4月23日 優(yōu)先權(quán)日:2012年4月27日
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