БУМАЖНЫЕ РУЛОНЫ БЕЗ СЕРДЕЧНИКА ДЛЯ РОЗНИЧНОЙ ТОРГОВЛИ И СВЯЗАННЫЕ СПОСОБЫ, А ТАКЖЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИХ ИЗГОТОВЛЕНИЯ Российский патент 2023 года по МПК B65H19/22 B65H19/30 

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ

[0001] Эта международная заявка испрашивает приоритет каждой из предварительной заявки на патент США с серийным номером 62/591,997, которая была подана 29 ноября 2017 г.; заявки на патент США, серийный номер 15/925,049, которая была подана 19 марта 2018 г.; Заявки на патент США, серийный номер 15/925,056, которая была подана 19 марта 2018 г.; Заявки на патент США, серийный номер 15/925,025, которая была подана 19 марта 2018 года; Заявки на патент США, серийный номер 15/925,069, которая была подана 19 марта 2018 г.; Заявки на патент США, серийный номер 15/925,074, которая была подана 19 марта 2018 года; и Заявки на патент США серийный № 15/925,079, которая была подана 19 марта 2018 года. Каждая из указанных выше заявок на патент переуступлена тому же правопреемнику, что и настоящая заявка, и тем самым, включена посредством ссылки.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

[0002] Настоящее раскрытие относится, в целом, к машинам для перемотки бумаги и, в частности, к машинам для перемотки бумаги, предназначенным для производства бумажных рулонов без сердечника для розничной торговли.

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0003] Машины для перемотки создают бумажные рулоны для розничной торговли, такие как кассовые чеки для кассовых автоматов, лотерейные билеты и тому подобное. Эти машины для перемотки традиционно образуют бумажные рулоны для розничной торговли на одноразовой сердцевине, такой как пластиковая или картонная трубка. Эта сердцевина увеличивает стоимость материала бумажных рулонов для розничной торговли и экологические отходы, связанные с их утилизацией после использования бумажных рулонов для розничной торговли.

[0004] Уже более десяти лет предпринимаются попытки производства бумажных рулонов без сердечника для розничной торговли. Такие попытки приводили к смешанным результатам. Основная проблема заключалась в том, что бумажные рулоны без сердечника для розничной торговли испытывают недостаток в жесткости или твердости рулонов с сердечником. В частности, ранее разработанные бумажные рулоны без сердечника для розничной торговли были «мягкими» и легко деформировались во время перемещения, например, при доставке рулонов покупателю. Раздавленные или деформированные иным образом рулоны не работают эффективно на принтере продавца.

[0005] Из-за этих проблем, только бумажные рулоны без сердечника для розничной торговли с относительно небольшими внутренними диаметрами имели большой, если вообще имели, коммерческий успех. Такие рулоны изготавливаются в ручном или в полуавтоматическом режиме при относительно низких скоростях объема выпуска машины. Кроме того, из-за их малого внутреннего диаметра, соответственно, для их изготовления необходимы небольшие перемоточные оправки. Поскольку опорные валики, используемые для поддержки этих небольших перемоточных оправок, отклоняются, по существу, поперек больших длин, могут использоваться только относительно короткие опорные валики и перемоточные оправки (и, следовательно, относительно короткие входящие ширины бумажного полотна). Эти ограничения объединяются, что создает относительно медленную и небольшую производственную операцию, которая является трудоемкой. По существу, только относительно небольшие партии относительно небольших бумажных рулонов без сердечника для розничной торговли производятся с использованием современных коммерческих технологий. Кроме того, бумажные рулоны без сердечника для розничной торговли, изготовленные с использованием таких современных технологий, по-прежнему являются неприемлемо мягкими для большинства конечных пользователей. Это, в сочетании так фактом, что сами рулоны являются маленькими (и, как следствие, требуют частой замены), не позволяет использовать бумажные рулоны без сердечника для розничной торговли при больших объемах применения, таких как крупные магазины розничной торговли и продуктовые магазины.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0006] Согласно одному аспекту данного раскрытия, машина для перемотки бумаги для изготовления бумажных рулонов для розничной торговли включает в себя пару опорных валиков и перемоточную оправку, поддерживаемую парой опорных валиков, так что бумага для розничной торговли наматывается вокруг перемоточной оправки во время вращения пары опорных валиков. Машина для перемотки также включает в себя гидравлический привод, предназначенный для извлечения перемоточной оправки из намотанной бумаги для розничной торговли.

[0007] В варианте осуществления, машина для перемотки бумаги также включает в себя зажимной механизм, который выполнен с возможностью удержания конца перемоточной оправки во время работы гидравлического привода.

[0008] Гидравлический привод может быть выполнен в виде гидравлического цилиндра, имеющего шток, при этом приведение в действие гидравлического цилиндра вызывает движение его штока, тем самым извлекая перемоточную оправку из намотанной бумаги для розничной торговли. В таком варианте осуществления, приведение в действие гидравлического цилиндра может вызвать вытягивание его штока.

[0009] Машина для перемотки бумаги также может включать в себя узел продольной резки, выполненный с возможностью разрезания бумаги для розничной торговли перед намоткой бумаги для розничной торговли на перемоточную оправку во множество бумажных рулонов для розничной торговли. В таком случае гидравлический привод выполнен с возможностью извлечения перемоточной оправки из множества бумажных рулонов для розничной торговли.

[0010] Машина для перемотки бумаги также может включать в себя сборный желоб, расположенный так, чтобы принимать множество бумажных рулонов для розничной торговли во время работы гидравлического привода.

[0011] Машина для перемотки бумаги также может включать в себя конвейер для сбора. В таком варианте осуществления, сборный желоб может поворачиваться между положением сбора и положением выгрузки, так что множество бумажных рулонов для розничной торговли перемещаются из сборного желоба на конвейер для сбора во время перемещения сборного желоба из положения сбора в положение выгрузки.

[0012] Согласно другому аспекту, машина для перемотки бумаги для изготовления бумажных рулонов для розничной торговли включает в себя узел продольной резки, выполненный с возможностью разрезания бумаги для розничной торговли, пару опорных валиков, выполненных с возможностью приема бумаги для розничной торговли, выходящей из узла продольной резки, и перемоточную оправку, поддерживаемую парой опорных валиков, так что разрезанная бумага для розничной торговли наматывается во множество бумажных рулонов для розничной торговли вокруг перемоточной оправки во время вращения пары опорных валиков. Машина для перемотки бумаги также может включать в себя гидравлический цилиндр, предназначенный для извлечения перемоточной оправки из множества бумажных рулонов для розничной торговли.

[0013] Гидравлический привод может быть выполнен в виде гидравлического цилиндра, имеющего шток, при этом приведение в действие гидравлического цилиндра вызывает движение его штока, тем самым извлекая перемоточную оправку, закрепленную на нем, из намотанной бумаги для розничной торговли. В таком варианте осуществления, приведение в действие гидравлического цилиндра может вызвать вытягивание его штока.

[0014] Машина для перемотки бумаги также может включать в себя узел продольной резки, выполненный с возможностью разрезания бумаги для розничной торговли перед намоткой бумаги для розничной торговли на перемоточную оправку в множество бумажных рулонов для розничной торговли. В таком случае гидравлический привод выполнен с возможностью извлечения перемоточной оправки из множества бумажных рулонов для розничной торговли.

[0015] Машина для перемотки бумаги также может включать в себя сборный желоб, расположенный так, чтобы принимать множество бумажных рулонов для розничной торговли во время работы гидравлического привода.

[0016] Машина для перемотки бумаги также может включать в себя конвейер для сбора. В таком варианте осуществления, сборный желоб может поворачиваться между положением сбора и положением выгрузки, так что множество бумажных рулонов для розничной торговли перемещаются из сборного желоба на конвейер для сбора во время перемещения сборного желоба из положения сбора в положение выгрузки.

[0017] Согласно еще одному аспекту, способ работы машины для перемотки бумаги включает в себя продольную резку бумаги для розничной торговли и продвижение разрезанной бумаги для розничной торговли в контакт с парой опорных валиков. После этого, пара опорных валиков вращается так, чтобы намотать разрезанную бумагу для розничной торговли вокруг перемоточной оправки, тем самым, получая множество бумажных рулонов для розничной торговли. Гидравлический привод работает для извлечения перемоточной оправки из множества бумажных рулонов для розничной торговли.

[0018] Гидравлический привод может быть выполнен в виде гидравлического цилиндра. При таком расположении, конец перемоточной оправки может удерживаться во время перемещения штока цилиндра, для извлечения перемоточной оправки из множества бумажных рулонов для розничной торговли. Перемоточная оправка может быть извлечена путем выдвижения штока цилиндра.

[0019] Способ также может включать в себя сбор множества бумажных рулонов для розничной торговли в сборный желоб во время работы гидравлического привода. После этого, множество бумажных рулонов для розничной торговли могут быть перенесены из сборного желоба на конвейер для сбора путем поворота сборного желоба для выгрузки множества бумажных рулонов для розничной торговли из сборного желоба на конвейер для сбора.

[0020] Согласно другому аспекту, машина для перемотки бумаги для производства бумажных рулонов для розничной торговли включает в себя узел продольной резки, выполненный с возможностью разрезания бумаги для розничной торговли, пару опорных валиков, выполненных с возможностью приема бумаги для розничной торговли, выходящей из узла продольной резки, и перемоточную оправку, поддерживаемую парой опорных валиков, так что разрезанная бумага для розничной торговли наматывается во множество бумажных рулонов для розничной торговли вокруг перемоточной оправки во время вращения пары опорных валиков. Машина для перемотки бумаги также может включать в себя узел извлечения, выполненный с возможностью создания силы извлечения по меньшей мере 10 фунтов/дюйм для извлечения перемоточной оправки из множества бумажных рулонов для розничной торговли.

[0021] В варианте осуществления, узел извлечения, является действующим для создания силы извлечения по меньшей мере 17 фунтов/дюйм так, чтобы извлекать перемоточную оправку из множества бумажных рулонов для розничной торговли.

[0022] В другом варианте осуществления, узел извлечения, является действующим для создания силы извлечения по меньшей мере 24 фунта/дюйм так, чтобы извлекать перемоточную оправку из множества бумажных рулонов для розничной торговли.

[0023] В еще одном варианте осуществления, узел извлечения, является действующим для создания силы извлечения по меньшей мере 32 фунта/дюйм так, чтобы извлекать перемоточную оправку из множества бумажных рулонов для розничной торговли.

[0024] В другом варианте осуществления, узел извлечения может быть выполнен в виде гидравлического цилиндра, пневматического цилиндра, узла реечной передачи, узла ведомой цепи и каретки, узла ведомого ремня и каретки, узла шарикового винта и каретки, узел рычага или узел лебедки.

[0025] Машина для перемотки бумаги также может включать в себя сборный желоб, расположенный так, чтобы принимать множество бумажных рулонов для розничной торговли во время работы узла извлечения.

[0026] Машина для перемотки бумаги также может включать в себя конвейер для сбора. В таком варианте осуществления, сборный желоб может поворачиваться между положением сбора и положением выгрузки, так что множество бумажных рулонов для розничной торговли перемещаются из сборного желоба на конвейер для сбора во время перемещения сборного желоба из положения сбора в положение выгрузки.

[0027] Согласно еще одному аспекту, способ работы машины для перемотки бумаги включает в себя продольную резку бумаги для розничной торговли и продвижение разрезанной бумаги для розничной торговли в контакт с парой опорных валиков. После этого, пара опорных валиков вращается так, чтобы намотать разрезанную бумагу для розничной торговли вокруг перемоточной оправки, тем самым, получая множество бумажных рулонов для розничной торговли. Узел извлечения действует для создания силы извлечения по меньшей мере 10 фунтов/дюйм так, чтобы извлекать перемоточную оправку из множества бумажных рулонов для розничной торговли.

[0028] В варианте осуществления, узел извлечения действует для создания силы извлечения по меньшей мере 17 фунтов/дюйм так, чтобы извлекать перемоточную оправку из множества бумажных рулонов для розничной торговли.

[0029] В варианте осуществления, узел извлечения действует для создания силы извлечения по меньшей мере 24 фунта/дюйм так, чтобы извлекать перемоточную оправку из множества бумажных рулонов для розничной торговли.

[0030] В еще одном варианте осуществления, узел извлечения, является действующим для создания силы извлечения по меньшей мере 32 фунта/дюйм так, чтобы извлекать перемоточную оправку из множества бумажных рулонов для розничной торговли.

[0031] Способ также может включать в себя сбор множества бумажных рулонов для розничной торговли в сборный желоб во время работы узла извлечения. После этого, множество бумажных рулонов для розничной торговли могут быть перенесены из сборного желоба на конвейер для сбора путем поворота сборного желоба для выгрузки множества бумажных рулонов для розничной торговли из сборного желоба на конвейер для сбора.

[0032] Согласно другому аспекту, способ работы машины для перемотки бумаги включает в себя размещение бумаги для розничной торговли на первом опорном валике и втором опорном валике, и после этого размещение перемоточной оправки на бумаге для розничной торговли таким образом, чтобы перемоточная оправка поддерживалась первым опорным валиком и вторым опорным валиком. Способ также включает в себя вращение первого опорного валика и второго опорного валика так, чтобы вращать перемоточную оправку, тем самым, наматывая бумагу для розничной торговли вокруг перемоточной оправки. Во время такого вращения, второй опорный валик может вращаться со скоростью, которая более чем на 3% быстрее, чем скорость первого опорного валика.

[0033] Перемоточная оправка может быть расположена в непосредственном контакте с бумагой для розничной торговли, чтобы производить бумажные рулоны без сердечника для розничной торговли.

[0034] В варианте осуществления, второй опорный валик может вращаться со скоростью, которая по меньшей мере на 3,75% быстрее, чем скорость первого опорного валика. В другом варианте осуществления, второй опорный валик может вращаться со скоростью, которая по меньшей мере на 4,5% быстрее, чем скорость первого опорного валика.

[0035] В варианте осуществления, способ также включает в себя расположение прижимного валика в контакте с бумагой для розничной торговли, наматываемой на перемоточную оправку, и приложение крутящего момента на прижимной валик, который создает тангенциальную силу по меньшей мере 1,1 фунт/дюйм на поверхность бумаги для розничной торговли, наматываемую на перемоточную оправку. В варианте осуществления, прижимной валик производит тангенциальную силу по меньшей мере 1,4 фунт/дюйм на поверхность бумаги для розничной торговли, наматываемой на перемоточную оправку. В другом варианте осуществления, прижимной валик производит тангенциальную силу по меньшей мере 1,7 фунт/дюйм на поверхность бумаги для розничной торговли, наматываемой на перемоточную оправку.

[0036] В другом варианте осуществления, способ также включает в себя подталкивание прижимного валика в направлении перемоточной оправки так, чтобы прикладывать сила обертывания по меньшей мере 6,0 фунтов/дюйм к бумаге для розничной торговли, наматываемой на перемоточную оправку. В варианте осуществления, сила уплотнения по меньшей мере 8,0 фунтов/дюйм прикладывается к бумаге для розничной торговли, наматываемой на перемоточную оправку. В другом варианте осуществления, сила уплотнения по меньшей мере 10,0 фунтов/дюйм прикладывается к бумаге для розничной торговли, наматываемой на перемоточную оправку.

[0037] Согласно другому аспекту, способ работы машины для перемотки бумаги включает в себя размещение бумаги для розничной торговли на первом опорном валике и втором опорном валике, размещение перемоточной оправки на розничной бумаге таким образом, чтобы перемоточная оправка поддерживалась первым опорным валиком и вторым опорным валиком так, чтобы вращать перемоточную оправку, тем самым, наматывая бумагу для розничной торговли вокруг перемоточной оправки. Способ также включает вращение прижимного валика в контакте с бумагой для розничной торговли, наматываемой на перемоточную оправку. Во время вращения прижимного валика, к нему прикладывается крутящий момент, чтобы создать тангенциальную силу по меньшей мере 1,1 фунт/дюйм на поверхность бумаги для розничной торговли, наматываемой на перемоточную оправку.

[0038] В одном варианте осуществления, прижимной валик создает тангенциальную силу по меньшей мере 1,4 фунта/дюйм на поверхность бумаги для розничной торговли, наматываемой на перемоточную оправку. В другом варианте осуществления, прижимной валик создает тангенциальную силу по меньшей мере 1,7 фунт/дюйм на поверхность бумаги для розничной торговли, наматываемой на перемоточную оправку.

[0039] В другом варианте осуществления, способ может также включать подталкивание прижимного валика в направлении перемоточной оправки так, чтобы прикладывать силу уплотнения по меньшей мере 6,0 фунтов/дюйм к бумаге для розничной торговли, наматываемой на перемоточную оправку. В варианте осуществления, сила уплотнения по меньшей мере 8,0 фунтов/дюйм прикладывается к бумаге для розничной торговли, наматываемой на перемоточную оправку. В еще другом варианте осуществления, сила уплотнения по меньшей мере 10,0 фунтов/дюйм прикладывается к бумаге для розничной торговли, наматываемой на перемоточную оправку.

[0040] В варианте осуществления, второй опорный ролик может вращаться со скоростью, которая по меньшей мере на 3% быстрее, чем скорость первого опорного ролика. В другом варианте осуществления, второй опорный ролик может вращаться со скоростью, которая по меньшей мере на 3,75% быстрее, чем скорость первого опорного ролика. В другом варианте осуществления, второй опорный ролик может вращаться со скоростью, которая по меньшей мере на 4,5% быстрее, чем скорость первого опорного ролика.

[0041] Перемоточная оправка может быть расположена в непосредственном контакте с бумагой для розничной торговли так, чтобы производить бумажные рулоны без сердечника для розничной торговли.

[0042] Согласно другому аспекту, способ работы машины для перемотки бумаги включает в себя размещение бумаги для розничной торговли на первом опорном валике и втором опорном валике, размещение перемоточной оправки на бумаге для розничной торговли таким образом, чтобы перемоточная оправка поддерживалась первым опорным валиком и вторым опорным валиком так, чтобы вращать перемоточную оправку, тем самым, наматывая бумагу для розничной торговли вокруг перемоточной оправки. Способ также включает вращение прижимного валика в контакте с бумагой для розничной торговли, наматываемой на перемоточную оправку. Способ дополнительно включает подталкивание прижимного валика в направлении перемоточной оправки так, чтобы прикладывать силу уплотнения по меньшей мере 6,0 фунтов/дюйм к бумаге для розничной торговли, наматываемой на перемоточную оправку.

[0043] В варианте осуществления, сила уплотнения по меньшей мере 8,0 фунтов/дюйм прикладывается к бумаге для розничной торговли, наматываемой на перемоточную оправку. В еще другом варианте осуществления, сила уплотнения по меньшей мере 10,0 фунтов/дюйм прикладывается к бумаге для розничной торговли, наматываемой на перемоточную оправку.

[0044] В другом варианте осуществления, во время вращения прижимного валика, к нему прикладывается крутящий момент так, чтобы создать тангенциальную силу по меньшей мере 1,1 фунт/дюйм на поверхность бумаги для розничной торговли, наматываемой на перемоточную оправку. В варианте осуществления, прижимной валик создает тангенциальную силу по меньшей мере 1,4 фунт/дюйм на поверхность бумаги для розничной торговли, наматываемой на перемоточную оправку. В другом варианте осуществления, прижимной валик создает тангенциальную силу по меньшей мере 1,7 фунт/дюйм на поверхность бумаги для розничной торговли, наматываемой на перемоточную оправку.

[0045] В варианте осуществления, второй опорный ролик может вращаться со скоростью, которая по меньшей мере на 3% быстрее, чем скорость первого опорного ролика. В другом варианте осуществления, второй опорный ролик может вращаться со скоростью, которая по меньшей мере на 3,75% быстрее, чем скорость первого опорного ролика. В другом варианте осуществления, второй опорный ролик может вращаться со скоростью, которая по меньшей мере на 4,5% быстрее, чем скорость первого опорного ролика.

[0046] Перемоточная оправка может быть расположена в непосредственном контакте с бумагой для розничной торговли так, чтобы производить бумажные рулоны без сердечника для розничной торговли.

[0047] Согласно еще другому аспекту, способ работы машины для перемотки бумаги включает в себя размещение бумаги для розничной торговли на первом опорном валике и втором опорном валике, размещение перемоточной оправки на бумаге для розничной торговли таким образом, чтобы перемоточная оправка поддерживалась первым опорным валиком и вторым опорным валиком так, чтобы вращать перемоточную оправку, тем самым, наматывая бумагу для розничной торговли вокруг перемоточной оправки. Второй опорный валик может вращаться со скоростью, которая на 3,1-4,5% быстрее, чем скорость первого опорного валика. Способ также включает вращение прижимного валика в контакте с бумагой для розничной торговли, наматываемой на перемоточную оправку. Во время вращения прижимного валика, к нему может быть приложен крутящий момент так, чтобы создать тангенциальную силу 1,1-1,7 фунт/дюйм на поверхность бумаги для розничной торговли, наматываемой на перемоточную оправку. Способ может также включать подталкивание прижимного валика в направлении перемоточной оправки так, чтобы прикладывать силу уплотнения 6,0-10,0 фунтов/дюйм к бумаге для розничной торговли, наматываемой на перемоточную оправку.

[0048] Перемоточная оправка может быть расположена в непосредственном контакте с бумагой для розничной торговли так, чтобы производить бумажные рулоны без сердечника для розничной торговли.

[0049] Согласно другому аспекту, бумажный рулон без сердечника для розничной торговли имеет ширину 4 дюйма или менее, диапазон наружного диаметра от около 1 дюйма до около 4 дюймов, и центральное отверстие, имеющее диапазон внутреннего диаметра от около 0,4 дюйма до около 0,5 дюйма, и Rc 350 фунтов/дюйм/дюйм или более, когда на рулон бумаги без сердечника для розничной торговли прикладывается сила более 7 фунтов/дюйм.

[0050] В варианте осуществления, бумажный рулон без сердечника для розничной торговли имеет Rc 350 фунтов/дюйм/дюйм или более, когда к бумажному рулону бумаги без сердечника для розничной торговли прикладывается сила, превышающая примерно 10 фунтов/дюйм.

[0051] Бумажный рулон без сердечника для розничной торговли может иметь диапазон наружного диаметра от около 1 дюйма до около 1,7 дюйма и Rc 450 фунтов/дюйм/дюйм или более.

[0052] В варианте осуществления, бумажный рулон без сердечника для розничной торговли может иметь диапазон наружного диаметра от около 1 дюйма до около 1,7 дюйма и Rc 450 фунтов/дюйм/дюйм или более.

[0053] В другом варианте осуществления, бумажный рулон без сердечника для розничной торговли имеет диапазон наружного диаметра от около 2,2 до около 4,0 дюйма и Rc 450 фунтов/дюйм/дюйм или более.

[0054] Согласно другому аспекту, бумажный рулон без сердечника имеет ширину 4 дюйма или менее, диапазон наружного диаметра от около 1,5 дюйма до около 4 дюймов, и центральное отверстие, имеющее диапазон внутреннего диаметра от около 5 дюймов до около 9 дюймов, и Rc 350 фунтов/дюйм/дюйм или более, когда на бумажный рулон без сердечника для розничной торговли прикладывается сила более 7 фунтов/дюйм.

[0055] В варианте осуществления, бумажный рулон без сердечника для розничной торговли имеет Rc 350 фунтов/дюйм/дюйм или более, когда к бумажному рулону бумаги без сердечника для розничной торговли прикладывается сила, превышающая примерно 10 фунтов/дюйм.

[0056] В другом варианте осуществления, бумажный рулон без сердечника для розничной торговли имеет диапазон наружного диаметра от около 1,5 до около 2,0 дюймов и Rc 450 фунтов/дюйм/дюйм или более.

[0057] В еще другом варианте осуществления, бумажный рулон без сердечника для розничной торговли имеет диапазон наружного диаметра от около 2 до около 2,5 дюймов и Rc 450 фунтов/дюйм/дюйм или более.

[0058] В другом варианте осуществления, бумажный рулон без сердечника для розничной торговли имеет диапазон наружного диаметра от около 2,5 до около 4,0 дюймов и Rc 450 фунтов/дюйм/дюйм или более.

[0059] Согласно еще другому аспекту, бумажный рулон без сердечника для розничной торговли имеет ширину 4 дюйма или менее, диапазон наружного диаметра от около 1,7 дюйма до около 4 дюймов, и центральное отверстие, имеющее диапазон внутреннего диаметра от около 0,8 дюймов до около 1,2 дюймов, и Rc 350 фунтов/дюйм/дюйм или более, когда на бумажный рулон без сердечника для розничной торговли прикладывается сила более 7 фунтов/дюйм.

[0060] В варианте осуществления, бумажный рулон без сердечника для розничной торговли имеет Rc 350 фунтов/дюйм/дюйм или более, когда к бумажному рулону бумаги без сердечника для розничной торговли прикладывается сила, превышающая примерно 10 фунтов/дюйм.

[0061] В другом варианте осуществления, бумажный рулон без сердечника для розничной торговли имеет диапазон наружного диаметра от около 1,7 до около 2,2 дюймов и Rc 450 фунтов/дюйм/дюйм или более.

[0062] В еще одном варианте осуществления, бумажный рулон без сердечника для розничной торговли имеет диапазон наружного диаметра от около 2,2 до около 2,6 дюймов и Rc 450 фунтов/дюйм/дюйм или более.

[0063] В другом варианте осуществления, бумажный рулон без сердечника для розничной торговли имеет диапазон наружного диаметра от около 2,6 до около 4,0 дюймов и Rc 450 фунтов/дюйм/дюйм или более.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0064] Подробное описание, в частности, ссылается на следующие фигуры, на которых:

[0065] Фиг.1 представляет собой схематичный вид машины для наматывания бумаги, которая предназначена для производства бумажных рулонов без сердечника для розничной торговли;

[0066] Фиг.2 представляет собой фрагментарный вертикальный вид сбоку намоточного узла машины для намотки бумаги по фиг.1;

[0067] Фиг.3 представляет собой увеличенный вид, аналогичный фиг.2, показывающий хвостовую часть бумажного листа для розничной торговли, расположенного на намоточной оправке посредством сильной струи воздуха;

[0068] Фиг.4 представляет собой вид, аналогичный фиг.3, но показывающий работу заправочной лопатки намоточного узла;

[0069] Фиг.5 представляет собой вид, аналогичный фиг.4, но показывающий бумагу без сердечника для розничной торговли, намотанную вокруг перемоточной оправки;

[0070] Фиг.6 представляет собой вид, аналогичный фиг.5, но показывающий готовые бумажные рулоны без сердечника для розничной торговли;

[0071] Фиг.7 представляет собой фрагментарный вертикальный вид сбоку машины для наматывания бумаги по фиг.1;

[0072] Фиг.8-11 представляют собой фрагментарный вертикальный вид сбоку узла гидравлического извлечения машины для наматывания бумаги по фиг. 1, при этом следует отметить, что для ясности описания, конвейер для сбора (а) удален из фиг.8-10, и (b) показан в полу разрезе на фиг.11;

[0073] Фиг.12 представляет собой схематичный вид бумажного рулона без сердечника для розничной торговли, помещенного между плитами устройства для измерения сопротивления раздавливанию рулона;

[0074] Фиг.13 представляет собой вид, аналогичный фиг.12, но показывающий бумажный рулон без сердечника для розничной торговли после инициирования протокола для измерения сопротивления раздавливанию рулона;

[0075] Фиг.14 представляет собой график, показывающий профиль сопротивления (Rc) раздавливанию бумажного рулона без сердечника для розничной торговли 1 группы;

[0076] Фиг.15 представляет собой график, показывающий профиль сопротивления (Rc) раздавливанию бумажного рулона без сердечника для розничной торговли 2 группы;

[0077] Фиг.16 представляет собой график, показывающий профиль сопротивления (Rc) раздавливанию бумажного рулона без сердечника для розничной торговли 3 группы;

[0078] Фиг.17 представляет собой график, показывающий профиль сопротивления (Rc) раздавливанию бумажного рулона без сердечника для розничной торговли 4 группы;

[0079] Фиг.18 представляет собой график, показывающий профиль сопротивления (Rc) раздавливанию бумажного рулона без сердечника для розничной торговли 5 группы;

[0080] Фиг.19 представляет собой график, показывающий профиль сопротивления (Rc) раздавливанию бумажного рулона без сердечника для розничной торговли 6 группы;

[0081] Фиг.20 представляет собой график, показывающий профиль сопротивления (Rc) раздавливанию бумажного рулона без сердечника для розничной торговли 7 группы;

[0082] Фиг.21 представляет собой график, показывающий профиль сопротивления (Rc) раздавливанию бумажного рулона без сердечника для розничной торговли 8 группы;

[0083] Фиг.22 представляет собой график, показывающий профиль сопротивления (Rc) раздавливанию бумажного рулона без сердечника для розничной торговли 9 группы;

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0084] В то время как концепции настоящего раскрытия восприимчивы к различным модификациям и альтернативным формам, отдельные варианты осуществления были показаны на чертежах в качестве примера на чертежах и будут подробно описаны в материалах настоящей заявки. Должно быть понятно, что отсутствует намерение ограничить концепции настоящего раскрытия конкретными раскрытыми формами, а наоборот, намерение состоит в том, чтобы охватить все модификации, эквиваленты, альтернативные варианты, попадающие под дух и область изобретения, как определено прилагаемой формулой изобретения.

[0085] Ссылаясь к фиг.1, показана машина 10 для перемотки бумаги. Как будет обсуждаться более подробно в данном документе, машина 10 для перемотки бумаги может преобразовывать относительно большой подаваемый бумажный рулон для розничной торговли в меньшие бумажные рулоны без сердечника для розничной торговли. Под термином «бумага для розничной торговли» в настоящем документе понимается либо термографическая бумага, либо высокосортная бумага, коммерчески используемая в розничной торговле, для печати документов, таких как кассовые чеки (POS), денежные поступления банкоматов ATM, лотерейные билеты и тому подобное. Вес такой бумаги для розничной торговли может варьироваться от 30 грамм/квадратный метр (г/м²) (для довольно легких чеков POS) до 260 г/м² (для более интенсивных видов использования, таких как лотерея, игра, автобус или билеты в кино). В более общем смысле, однако, вес бумаги для розничной торговли, используемой в розничной торговле для печатаемых документов, варьируется от 30 до 100 г/м² при типичных POS-приложений, использующих бумагу для розничной торговли, имеющую вес в диапазоне 42-82 г/м². Аналогично, под термином «бумажный рулон для розничной торговли» подразумевается рулон бумаги для розничной торговли шириной 100 мм или менее, что позволяет использовать его в кассовых аппаратах (POS), банкоматах, лотерейных принтерах и подобном. Используемый здесь термин «бумажный рулон без сердечника для розничной торговли» представляет собой бумажный рулон для розничной торговли, который не включает несущий структурный сердечник, такой ​​как картонная или пластиковая трубка.

[0086] Машина 10 для перемотки бумаги включает в себя узел 12 продольной резки, имеющий несколько вращающихся ножей 14. Большой рулон 16 подачи бумаги для розничной торговли разматывается как лист 18 бумаги для розничной торговли, который продвигается через ножи 14 узла продольной резки. Ножи 14 разрезают лист 18 бумаги для розничной торговли на несколько разрезанных листов 20 бумаги для розничной торговли. Положение ножей 14 узла 12 продольной резки регулируется для получения разрезанных листов 20 различной ширины. В иллюстративном варианте осуществления, подающий валик 16 и, следовательно, листовой материал 18 могут иметь ширину 600-1600 мм, тогда как отдельные разрезанные листы 20 могут иметь ширину 25-100 мм.

[0087] Как можно схематично увидеть на фиг.1 (и более подробно на фиг.2-7), машина 10 для перемотки бумаги также включает в себя узел 22 намотки. Как будет более подробно рассмотрено ниже, узел 22 намотки включает в себя несколько валиков, которые взаимодействуют для наматывания разрезанных листов 20, выходящих из узла 12 продольной резки, вокруг перемоточной оправки 24 для образования множества отдельных бумажных рулонов 50 без сердечника для розничной торговли. Машина 10 для перемотки бумаги прекращает наматывать бумажные рулоны 50 без сердечника для розничной торговли, когда получается подходящий диаметр (и, следовательно, каждый из бумажных рулонов 50 без сердечника для розничной торговли имеет желаемую длину бумаги для розничной торговли). Готовые бумажные рулоны 50 без сердечника для розничной торговли затем запечатывают, используя клейкие или липкие этикетки. Как также будет обсуждаться более подробно ниже, перемоточная оправка 24 затем может быть извлечена из бумажных рулонов 50 без сердечника для розничной торговли посредством использования гидравлического привода. Рулоны выгружаются из намоточной машины 10 используя конвейерной ленты.

[0088] Машина 10 для перемотки бумаги может работать полностью в автоматическом режиме, в котором оператор не требуется. В таком режиме, машина 10 для перемотки бумаги может производить бумажные рулоны 50 без сердечника для розничной торговли со скоростью до 2300 футов в минуту.

[0089] Ссылаясь теперь к фиг.2-7, работа узла 22 намотки показана более подробно. Как видно на фиг.2, узел 22 намотки включает в себя пару опорных валиков 30, 32. Разрезанные листы 20, выходящие из узла 12 продольной резки, продвигаются в узел 22 намотки так, что листы 20 оборачиваются вокруг переднего опорного валика 30 и после этого лежат поверх заднего опорного валика 32. Одна из перемоточных оправок 24 затем помещается на разрезанные листы 20 бумаги для розничной торговли. Как можно видеть на фиг.2, при таком расположении, перемоточная оправка 24 лежит сверху и между передним опорным валиком 30 и задним опорным валиком 32 с разрезанными листами 20 для розничной торговли, расположенными между ними. Следует иметь в виду, что при таком расположении, перемоточная оправка 24 находится в непосредственном контакте с листами 20 бумаги для розничной торговли, поскольку производимые рулоны представляют собой бумажные рулоны без сердечника для розничной торговли. Другими словами, в отличие от производства рулонов с сердечником, в которых бумага для розничной торговли расположена в контакте с сердечниками, установленными на перемоточной оправке, в случае производства описанных здесь бумажных рулонов без сердечника для розничной торговли, внешняя поверхность перемоточной оправки 24 расположена в прямом контакте с листами 20 бумаги для розничной торговли.

[0090] Как показано на фиг.3, воздушный поток (схематично показанный стрелкой 34) из сопла для сжатого воздуха (не показано) направляется на разрезанные листы 20 бумаги для розничной торговли, чтобы обернуть хвосты 36 листов 20 бумаги для розничной торговли, которые покоились на заднем опорном валике 32 вокруг перемоточной оправки 24. Пара уплотняющих цилиндров 38 (см. Фиг.7) затем втягиваются таким образом, что основной прижимной валик 40 и вторичный прижимной валик 26 (если используется, как описано ниже) опускаются вниз и опираются на верхнюю часть перемоточной оправки 24 и следовательно, хвосты 36 листов 20 бумаги для розничной торговли, расположенные на перемоточной оправке 24. Как показано на фиг.4, хвостовик заправочной лопатки 42 затем продолжается к перемоточной оправке 24, так что его кончик 44 толкает хвосты 36 листов 20 бумаги для розничной торговли между перемоточной оправкой 24 и передним опорным валиком 30.

[0091] Как показано на фиг.5, опорные валики 30, 32 затем начинают вращаться. Вращение опорных валиков 30, 32 продвигает листы 20 бумаги для розничной торговли и вращает перемоточную оправку 24. Листы 20 бумаги для розничной торговли наматываются вокруг перемоточной оправки 24 для получения бумажных рулонов 50 без сердечника для розничной торговли определенного диаметра или определенной длины. Как только намотанные бумажные рулоны 50 без сердечника для розничной торговли нужного размера намотаны, вращение опорных валиков 30, 32 прекращается. Опорные валики 30, 32 затем фиксируются на месте, в то время как прижимные валики 26, 40 вращаются в обратном направлении. Это толкает готовые бумажные рулоны 50 без сердечника для розничной торговли (и, следовательно, перемоточную оправку 24, вокруг которой они намотаны) от опорных валиков 30, 32 и транспортирует их к задней части намоточной машины 10. Задний конец листов 20 бумаги для розничной торговли затем отрезается вращающимся ножом (не показан), и задние хвосты готовых бумажных рулонов 50 без сердечника для розничной торговли прикрепляются к рулону.

[0092] Как можно видеть на фиг.8-11, готовые бумажные рулоны 50 без сердечника для розничной торговли (и, следовательно, перемоточная оправка 24, вокруг которой они намотаны) продвигаются к задней части машины 10 для перемотки без сердечника и в V-образный сборный желоб 60. Сборный желоб 60 поворотно соединен с кареткой 62. Каретка 62 скользит или иным образом перемещается назад и вперед вдоль направляющей 64. Конкретно, как можно видеть на фиг.8, каретка 62 (и, следовательно, сборный желоб 60) может перемещаться между положением сбора, в котором сборный желоб 60 расположен для сбора готовых бумажных рулонов 50 без сердечника для розничной торговли (и, следовательно, перемоточной оправки 24, вокруг которой они намотаны), выходящих из узла 22 намотки, и положением передачи (см. Фиг.11), в котором сборный желоб 60 расположен для передачи рулонов 50 к конвейеру 66 для сбора.

[0093] Как описано выше, сборный желоб 60 поворачивается относительно каретки 62. Как можно видеть на фиг.8, сборный желоб 60 расположен в вертикальном положении или положении для сбора, когда каретка 62 (и, следовательно, сборный желоб 60) расположена в своем положении для сбора, тем самым позволяя готовым бумажным рулонам 50 без сердечника для розничной торговли (и, следовательно, перемоточной оправке 24, вокруг которой они намотаны), собираться в сборный желоб 60, когда они выходят из узла 22 намотки. Как можно видеть на фиг.11, сборный желоб 60 поворачивается по направлению к конвейеру 66 сбора в положение опрокидывания, когда каретка 62 (и, следовательно, сборный желоб 60) находится в своем положении передачи, тем самым, позволяя готовым бумажным рулонам 50 без сердечника для розничной торговли (удаленным с перемоточной оправки 24, как описано ниже) сбрасываться на конвейер 66 для сбора и последующего перемещения конвейером 66 на станцию упаковки (не показана). Сборный желоб 60 может поворачиваться, таким образом, с использованием небольшого гидравлического цилиндра или другого аналогичного привода (не показан).

[0094] Машина 10 для перемотки бумаги включает в себя гидравлический привод 70, который приводится в действие как для извлечения перемоточной оправки 24 из готовых бумажных рулонов 50 без сердечника для розничной торговли, так и для перемещения каретки 62 (и, следовательно, сборного лотка 60) назад и вперед вдоль направляющей 64 между положением сбора (см. фиг.8) и положением передачи (см. фиг.11). Конкретно, гидравлический привод 70 включает в себя гидравлический цилиндр 72, имеющий шток 74, продолжающийся из корпуса 76 гидравлического цилиндра. Дистальный конец 78 штока 74 соединен с установочной пластиной 80 на каретке 62, так что каретка 62 (и, следовательно, сборный желоб 60) перемещается вперед и назад вдоль направляющей 64 посредством перемещения штока 74. В описанном здесь иллюстративном варианте осуществления, вытягивание штока 74 заставляет каретку 62 (и, следовательно, сборный желоб 60) перемещаться из положения сбора (см. Фиг.8) в положение передачи (см. Фиг.11). Напротив, втягивание штока 74 приводит к перемещению каретки 62 (и, следовательно, сборного желоба 60) из ее положения передачи (см. Фиг.11) в положение сбора (см. Фиг.8). Следует понимать, однако, что ориентация гидравлического цилиндра 72 могла быть перевернута так, чтобы вытягивание его штока 74 перемещало каретку (и, следовательно, сборный желоб 60) в противоположном направлении и наоборот в отношении втягивания его штока 74.

[0095] Как отмечено выше, перемещение каретки 62 гидравлическим приводом 70 извлекает перемоточную оправку 24 из готовых бумажных рулонов 50 без сердечника для розничной торговли, тем самым, позволяя освободить рулоны 50 для последующей транспортировки и обработки (например, упаковки). Как будет описано ниже, процесс намотки для изготовления готовых бумажных рулонов 50 без сердечника для розничной торговли дает очень плотно намотанные и жесткие рулоны. По существу, традиционные способы удаления сердечника рулона или более мягких рулонов без сердечника (например, ручное или пневматическое извлечение) являются недостаточными для удаления готовых бумажных рулонов 50 без сердечника для розничной торговли. Как видно на фиг.9, множество готовых бумажных рулонов 50 без сердечника для розничной торговли (и, следовательно, перемоточная оправка 24, вокруг которой они намотаны) выходит из узла 22 намотки, и собираются в сборном желобе 60. После этого, зажимной механизм 82 зажимает или иным образом удерживает перемоточную оправку 24 в стационарном положении, так что движение каретки 62 (и, следовательно, сборного желоба 60) извлекает перемоточную оправку 24 из готовых бумажных рулонов 50 без сердечника для розничной торговли. Как можно видеть на фиг.9, зажимной механизм 82 включает в себя U-образное зажимное устройство 84, которое может перемещаться вверх в положение, в котором конец 86 перемоточной оправки 24 принимается в канал 88, образованный в зажимном устройстве 84. Перемоточная оправка 24 имеет образованный в ней буртик 90. Буртик 90 имеет диаметр, который больше ширины канала 88, образованного в зажимном устройстве 84. По существу, буртик 90 входит в зацепление и удерживается задней стороной зажимного устройства 84 во время выдвижения штока 74 и соответствующего перемещения каретки 62 (и, следовательно, сборного желоба 60) из ее положения сбора (см. Фиг.8) в ее положение передачи (см. фиг.11).

[0096] Как можно видеть на фиг.10, каретка 62 имеет U-образную пластину 94, прикрепленную к ее заднему концу 96 (то есть к концу, который тянется во время перемещения каретки 62 из ее положения сбора (см. Фиг.8) в ее положение передачи (см. фиг.11)). Передняя сторона 98 пластины 94 контактирует с концом готового бумажного рулона 50 без сердечника для розничной торговли, который находится ближе всего к нему. Когда сборный желоб 60 перемещается гидравлическим приводом 70, пластина 94 прилагает силу к готовым бумажным рулонам 50 без сердечника для розничной торговли, тем самым, снимая их с перемоточной оправки 24, когда она удерживается в неподвижном положении зажимным механизмом 82.

[0097] Когда отдельные рулоны 50 снимаются с перемоточной оправки 24 во время перемещения каретки 62 из ее положения сбора (см. Фиг.8) в ее положение передачи (см. Фиг.11), они собираются в сборном желобе 60. Как только каретка 62 достигает своего положения передачи (как показано на фиг.11), сборный желоб 60 поворачивается в направлении конвейера 66 для сбора в его положение разгрузки, тем самым вызывая выгрузку готовых бумажных рулонов 50 без сердечника для розничной торговли на конвейер 66 для сбора и после этого перемещается конвейером 66 на упаковочную станцию (не показана). После этого сборный желоб поворачивается вверх обратно в свое вертикальное положение для сбора, и каретка 62 возвращается в свое исходное положение (как показано на фиг.8) путем втягивания штока 74. Таким образом, сборный желоб 60 снова позиционируется для сбора следующей партии готовых бумажных рулонов 50 без сердечника для розничной торговли, выходящих из узла 22 намотки, так что они могут быть сняты с их перемоточной оправки 24 аналогичным образом.

[0098] Следует понимать, что хотя узел извлечения для извлечения бумажных рулонов 50 без сердечника для розничной торговли из перемоточной оправки 24 здесь описывается как гидравлический цилиндр 72 и имеет значительные преимущества, таким образом, в конструкции машины 10 для намотки бумаги, узел извлечения может быть воплощен как другие типы механизмов и при этом обладать некоторыми из таких преимуществ. Например, узел извлечения может быть выполнен в виде пневматического цилиндра, узла реечной передачи, узла ведомой цепи и каретки, узла ведомого ремня и каретки, узла шарикового винта и каретки, узел рычага или узла лебедки.

[0099] В любом таком варианте осуществления (включая гидравлический цилиндр 72) узел извлечения генерирует значительно более высокие силы извлечения, чем используемые ранее процессы намотки бумаги для розничной торговли. Сила извлечения узлов извлечения, описанных в данном документе, определяется как сила, требуемое для снятия бумажных рулонов 50 без сердечника для розничной торговли с намоточной оправки, деленное на общую ширину снимаемых рулонов 50. Например, сила извлечения 10,0 фунтов/дюйм создается узлом извлечения, когда он прикладывает сила 540 фунтов для удаления рулонов, имеющих общую ширину 54 дюйма. В примере осуществления, узлы извлечения машины 10 для намотки бумаги генерирует силу извлечения по меньшей мере 10,0 фунтов/дюйм для извлечения бумажных рулонов 50 для розничной торговли с намоточной оправки 24. В более конкретном примере осуществления, узлы извлечения машины 10 для намотки бумаги создают силу извлечения по меньшей мере 17,0 фунтов/дюйм для извлечения бумажных рулонов 50 для розничной торговли с намоточной оправки 24. В другом конкретном примере осуществления, узлы извлечения машины 10 для намотки бумаги создают силу извлечения по меньшей мере 24,0 фунта/дюйм для извлечения бумажных рулонов 50 для розничной торговли с намоточной оправки 24. В еще другом конкретном примере осуществления, узлы извлечения машины 10 для намотки бумаги создают силу извлечения по меньшей мере 32,0 фунта/дюйм для извлечения бумажных рулонов 50 для розничной торговли с намоточной оправки 24. Следует понимать, что узлы извлечения, которые генерируют такие силы извлечения, не использовались в предыдущих системах намотки, поскольку такие повышенные силы извлечения не были необходимы для производства обычных рулонов и, таким образом, излишне приводили бы к увеличению стоимости и сложности машины.

[0100] Как обсуждалось выше, иллюстративный процесс намотки, раскрытый в данном документе, может использоваться для изготовления бумажных рулонов 50 без сердечника для розничной торговли, которые очень плотно намотаны и, как следствие, являются жесткими по отношению к рулонам, полученным в ранее используемых процессах. Фактически, как будет обсуждаться ниже, бумажные рулоны 50 без сердечника для розничной торговли, изготовленные с использованием описанных здесь концепций, имеют сопротивление (Rc) раздавливанию, которое во много раз выше, чем у ранее изготовленных бумажных рулонов без сердечника. Как будет обсуждаться ниже, в процессе намотки согласно настоящему раскрытию используется работа определенных компонентов намоточной машины 10 в пределах рабочих параметрах, которые не только отличаются от параметров, использованных в предыдущих процессах намотки, но фактически противоречат используемым ранее параметрам, поскольку в некоторых случаях они имеют потенциальные нежелательные побочные эффекты для предшествующих процессов намотки (например, ускоренный износ компонентов).

[0101] Как описывается выше со ссылкой к фиг.2-5, вращение опорных валиков 30, 32 продвигает листы 20 бумаги для розничной торговли и вращает перемоточную оправку 24, тем самым, наматывая листы 20 бумаги для розничной торговли вокруг перемоточной оправки 24 в течение предварительно запрограммированного периода времени для производства бумажных рулонов 50 без сердечника для розничной торговли определенного диаметра или определенной длины. В иллюстративном варианте осуществления концепций намотки, описанных в данном документе, задний опорный валик 32 приводится в движение (то есть вращается) со значительно большей скоростью, чем передний опорный валик 30. Такое «превышение скорости» заднего опорного валика 32 создает более плотное натяжение бумаги для розничной торговли в рулонах 50 относительно рулонов, полученных без такого существенного превышения скорости. В одном иллюстративном варианте осуществления, задний опорный валик 32 вращается со скоростью, которая более чем на 3% быстрее, чем скорость первого опорного валика 30. В другом примере осуществления, задний опорный валик 32 вращается со скоростью, которая по меньшей мере более чем на 3,75% быстрее, чем скорость первого опорного валика 30. В более конкретном примере осуществления, задний опорный валик 32 может вращаться со скоростью, которая по меньшей мере более чем на 4,5% быстрее, чем скорость первого опорного валика 30.

[0102] Как описано выше и как можно видеть на фиг.7, в некоторых конфигурациях машины, основной прижимной валик 40 движется непосредственно поверх растущих (то есть расширяющихся) рулонов, когда листы 20 бумаги для розничной торговли наматываются вокруг перемоточной оправки посредством вращения опорных валиков 30, 32. Основной прижимной валик 40 приводится в движение двигателем 28 (см. Фиг.7). Крутящий момент, создаваемый двигателем 28 и, следовательно, оказываемый основным прижимным валиком 40 на рулон, создает силу на рулон в направлении, которое является касательным к круглой внешней поверхности рулона (то есть, вектор силы, приложенной к рулону крутящим моментом приводного двигателя прижимного валика 40, является касательным к внешней поверхности рулона). По существу, сила, создаваемая крутящим моментом, приложенным к прижимному валику, создает эффект затяжки на рулон, когда он увеличивается (то есть расширяется) во время его намотки. Величина силы, прикладываемой приводным двигателем основного прижимного валика 40 к бумажному рулону без сердечника для розничной торговли по мере их наматывания, может варьироваться путем изменения мощности приводного двигателя 28 прижимного валика. Действительно, величина крутящего момента, прикладываемого к прижимному валику, рассчитывается путем определения крутящего момента, генерируемого приводным двигателем 28, и уменьшения его на передаточное число узла 48 приводного шкива (см. Фиг.7), который соединяет двигатель 28 с прижимным валиком 40. Деление крутящего момента, прикладываемого к прижимному валику 40, на радиус валика создает силу, прикладываемую тангенциально к поверхности бумажных рулонов для розничной торговли, намотанных на намоточную оправку 24. В конкретном иллюстративном примере, двигатель 28 мощностью 7,5 л.с., использующий две трети своей мощности, генерирует крутящий момент 14,59 фунтов/фут, причем такой максимальный крутящий момент уменьшается посредством узла 48 приводного шкива, имеющего передаточное отношение 0,46, чтобы создать результирующий крутящий момент, прикладываемый к прижимному валику 40 в 6,7 фунта/фут (или 80,4 фунт/дюйм). Таким образом, в случае прижимного валика, имеющего радиус 0,875 дюйма, результирующая сила, прикладываемая тангенциально к поверхности бумажных рулонов для розничной торговли, намотанных на намоточную оправку 24, составляет 91,8 фунта (или 1,7 фунта/дюйм, когда бумажные рулоны 50 для розничной торговли, намотанные на намоточную оправку 24, имеют общую ширину 54 дюйма).

[0103] Следует понимать, что такая тангенциальная сила может быть с такой же готовностью приложена к поверхности бумажных рулонов для розничной торговли, намотанных на намоточную оправку 24, посредством использования вторичного прижимного валика 26. В частности, в некоторых конфигурациях машины может потребоваться перемоточная оправка 24 относительно небольшого диаметра для производства бумажных рулонов 50 без сердечника для розничной торговли с относительно небольшими внутренними диаметрами. Размер таких небольших перемоточных оправок 24 может не превышать пустоту, создаваемую обычным прижимным валиком 40 и опорными валиками 30, 32. В таких случаях может использоваться вторичный прижимной валик 26 меньшего диаметра и набор опорных валиков 30, 32. Это позволило бы расположить вторичный прижимной валик 26 между первичным прижимным валиком 40 и перемоточной оправкой 24 во время намотки. Таким образом, вторичный прижимной валик 26 находится в непосредственном контакте с бумажными рулонами для розничной торговли, намотанными на намоточную оправку 24. Использование такого вторичного прижимного валика 26 показано на фиг.2-6. В таком иллюстративном расположении, вторичный прижимной валик 26 приводится в движение приводным двигателем 28 через первичный прижимной валик 40. Другими словами, вторичный прижимной валик 26 представляет собой не приводной валик, который механически приводится во вращение приводным двигателем 28 через первичный прижимной валик 40.

[0104] Поскольку вторичный прижимной валик 26 приводится в действие приводным двигателем 28 (хотя и через первичный прижимной валик 40), величина тангенциальной силы, прикладываемой к бумажным рулонам без сердечника для розничной торговли по мере их наматывания, может изменяться во время использования вторичного прижимного валика 26 путем изменения мощности приводного двигателя 28 аналогично тому, как описано выше в отношении использования основного прижимного валика 40. Используемый здесь термин «прижимной валик», когда он используется для описания приложения тангенциальной силы к бумажным рулонам без сердечника для розничной торговли, когда они наматываются, может подразумевать либо первичный прижимной валик- 40, либо вторичный прижимной валик 26, если только это не относится конкретно к одному из них.

[0105] В иллюстративном варианте осуществления концепций намотки, описанных в данном документе, сила, приложенная тангенциально к поверхности бумажных рулонов для розничной торговли, намотанных на намоточную оправку 24, значительно выше, чем в используемых ранее способах намотки бумаги для розничной торговли. В примере осуществления, сила по меньшей мере 1,1 фунта/дюйм тангенциально прикладывается к поверхности бумажных рулонов для розничной торговли, намотанных на намоточную оправку 24. В более конкретном примере осуществления, сила по меньшей мере 1,4 фунта/дюйм тангенциально прикладывается к поверхности бумажных рулонов для розничной торговли, намотанных на намоточную оправку 24. В еще другом конкретном примере осуществления, сила по меньшей мере 1,7 фунта/дюйм тангенциально прикладывается к поверхности бумажных рулонов для розничной торговли, намотанных на намоточную оправку 24. Следует понимать, что приложение таких высоких тангенциальных сил создает более плотное наматывание бумажных рулонов для розничной торговли в рулоны 50 относительно рулонов, изготовленных с меньшими тангенциальными силами. Следует также понимать, что такие более высокие тангенциальные силы не применялись в предыдущих системах намотки, поскольку такие повышенные силы не были необходимы для производства обычных рулонов, и считалось, что излишне приводят к снижению эффективности машины из-за подачи разорванной бумаги и чрезмерного износа компонентов.

[0106] Как показано на фиг.6, прижимной валик 40, его приводной двигатель 28 и узел 48 шкива, а также другие компоненты узла 22 перемотки установлены на узле 102 траверсы. Вес узла 102 траверсы создает нисходящую силу уплотнения, которая действует на растущие (т.е. расширяющиеся) рулоны через основной прижимной валик 40 (или вторичный прижимной валик 26, если он используется) когда листы 20 бумаги для розничной торговли наматываются вокруг перемоточной оправки 24. В отличие от крутящего момента, прикладываемого к основному прижимному валику 40 (или вторичному прижимному валику 26, если он используется), который создает тангенциальную силу на бумажные рулоны для розничной торговли, наматываемые на намоточную оправку 24, нисходящая сила уплотнения, создаваемая весом узла 102 траверсы, оказывает силу в направлении, которое является ортогональным продольной оси перемоточной оправки 24 и, следовательно, к круглой внешней поверхности рулона (то есть вектор силы, прикладываемой к рулону силой уплотнения, создаваемой весом узла 102 траверсы, является ортогональным продольной оси перемоточной оправки 24 и, следовательно, круглой внешней поверхности рулона). Таким образом, сила уплотнения, создаваемая весом узла 102 траверсы, действует для «разглаживания» бумажного рулона для розничной торговли, когда он растет (то есть расширяется) во время его наматывания. В частности, воздух может быть захвачен в точке зажима (то есть в точке, в которой поступающая бумага для розничной торговли встречается с валиком), что делает получающиеся рулоны несколько «пушистыми». Нисходящая сила уплотнения удаляет такой захваченный воздух (то есть «вытягивает его»), так как бумага для розничной торговли наматывается вокруг растущего (т.е. расширяющегося) рулона, тем самым производя более плотные намотанные рулоны. Сила уплотнения определяется как сила, прикладываемая к поверхности бумажных рулонов 50 без сердечника для розничной торговли, намотанных на намоточную оправку 24, деленная на общую ширину намотанных рулонов 50. Например, сила уплотнения 10,0 фунтов/дюйм создается, когда 540 фунтов силы прикладываются к рулонам 50, имеющим общую ширину 54 дюйма.

[0107] Цилиндры 38 (см. Фиг.7) используются в качестве противовесов для создания заданной желаемой силы уплотнения на прижимном валике 40 и, следовательно, бумажных листах 20 для розничной торговли, наматываемых вокруг перемоточной оправки 24. Сила уплотнения, поддерживаемая цилиндрами 38 и, следовательно, оказываемая прижимным валиком 40 на рулон, значительно выше, чем используемые ранее розничные способы намотки бумаги для розничной торговли. В примере осуществления, сила уплотнения по меньшей мере 6,0 фунтов/дюйм прикладывается к поверхности бумажных рулонов для розничной торговли, наматываемых на намоточную оправку 24. В более конкретном примере осуществления, сила уплотнения по меньшей мере 8,0 фунтов/дюйм прикладывается к поверхности бумажных рулонов для розничной торговли, наматываемых на намоточную оправку 24. В другом конкретном примере осуществления, сила уплотнения по меньшей мере 10,0 фунтов/дюйм прикладывается к поверхности бумажных рулонов для розничной торговли, намотанных на намоточную оправку 24. Следует понимать, что приложение таких высоких сил уплотнения на прижимном валике 40 создает более плотное наматывание бумаги для розничной торговли в рулонах 50 относительно рулонов, изготовленных с меньшими силами уплотнения. Следует также понимать, что такие более высокие силы уплотнения на прижимном валике не использовались в предыдущих системах намотки, поскольку такие повышенные силы уплотнения не были необходимы для изготовления обычных рулонов, и считалось, что излишне приводят к снижению эффективности машины из-за подачи разорванной бумаги и чрезмерного износа компонентов.

[0108] Следует понимать, что каждый из вышеописанных параметров (то есть превышение скорости заднего опорного валика, крутящий момент прижимного валика, и приложенная сила уплотнения) может быть использован отдельно или в комбинации при изготовлении бумажных рулонов 50 без сердечника для розничной торговли желаемой плотности и/или твердости. Благодаря значительным проектно-конструкторским разработкам и экспериментам, были найдены конкретные комбинации вышеописанных параметров для изготовления бумажных рулонов 50 без сердечника для розничной торговли желаемой плотности и/или твердости.

[0109] В одном иллюстративном варианте осуществления, бумажные рулоны 50 без сердечника для розничной торговли желаемой плотности и/или твердости изготавливаются посредством работы намоточной машины 10 при комбинации регулируемых параметров, включающих: (1) вращение заднего опорного валика 32 со скоростью, которая на 3,1-4,5% быстрее, чем скорость переднего валика 30, (2) приложение крутящего момента к прижимному валику 40, который создает тангенциальную силу 1,1-1,7 фунта/дюйм на поверхность бумажных рулонов для розничной торговли, наматываемых на намоточную оправку 24, и (3) приведение в действие цилиндров 38 для приложения силы уплотнения 6,0-10,0 фунтов/дюйм к поверхности бумажных рулонов для розничной торговли, наматываемых на намоточную оправку.

[0110] В более конкретном иллюстративном варианте осуществления, бумажные рулоны 50 без сердечника для розничной торговли желаемой плотности и/или твердости изготавливаются посредством работы намоточной машины 10 при комбинации регулируемых параметров, включающих: (1) вращение заднего опорного валика 32 со скоростью, которая более чем на 3,0% быстрее, чем скорость переднего валика 30, (2) приложение крутящего момента к прижимному валику 40, который создает тангенциальную силу по меньшей мере 1,1 фунт/дюйм на поверхность бумажных рулонов для розничной торговли, наматываемых на намоточную оправку 24, и (3) приведение в действие цилиндров 38 для приложения силы уплотнения по меньшей мере 6,0 фунтов/дюйм к поверхности бумажных рулонов для розничной торговли, наматываемых на намоточную оправку.

[0111] В еще более конкретном иллюстративном варианте осуществления, бумажные рулоны 50 без сердечника для розничной торговли желаемой плотности и/или твердости изготавливаются посредством работы намоточной машины 10 при комбинации регулируемых параметров, включающих: (1) вращение заднего опорного валика 32 со скоростью, которая на 3,75-4,5% быстрее, чем скорость переднего валика 30, (2) приложение крутящего момента к прижимному валику 40, который создает тангенциальную силу 1,4-1,7 фунта/дюйм на поверхность бумажных рулонов для розничной торговли, наматываемых на намоточную оправку 24, и (3) приведение в действие цилиндров 38 для приложения силы уплотнения 8,0-10,0 фунтов/дюйм к поверхности бумажных рулонов для розничной торговли, наматываемых на намоточную оправку.

[0112] В другом более конкретном иллюстративном варианте осуществления, бумажные рулоны 50 без сердечника для розничной торговли желаемой плотности и/или твердости изготавливаются посредством работы намоточной машины 10 при комбинации регулируемых параметров, включающих: (1) вращение заднего опорного валика 32 со скоростью, которая приблизительно на 4,5% быстрее, чем скорость переднего валика 30, (2) приложение крутящего момента к прижимному валику 40, который создает тангенциальную силу приблизительно 1,7 фунта/дюйм на поверхность бумажных рулонов для розничной торговли, наматываемых на намоточную оправку 24, и (3) приведение в действие цилиндров 38 для приложения силы уплотнения приблизительно 10,0 фунтов/дюйм к поверхности бумажных рулонов для розничной торговли, наматываемых на намоточную оправку.

[0113] В еще другом более конкретном иллюстративном варианте осуществления, бумажные рулоны 50 без сердечника для розничной торговли желаемой плотности и/или твердости изготавливаются посредством работы намоточной машины 10 при комбинации регулируемых параметров, включающих: (1) вращение заднего опорного валика 32 со скоростью, которая по меньшей мере на 4,5% быстрее, чем скорость переднего валика 30, (2) приложение крутящего момента к прижимному валику 40, который создает тангенциальную силу по меньшей мере 1,7 фунт/дюйм на поверхность бумажных рулонов для розничной торговли, наматываемых на намоточную оправку 24, и (3) приведение в действие цилиндров 38 для приложения силы уплотнения по меньшей мере 10,0 фунтов/дюйм к поверхности бумажных рулонов для розничной торговли, наматываемых на намоточную оправку.

[0114] Следует понимать, что также рассматриваются другие комбинации трех параметров. Например, увеличение одного из параметров может позволить уменьшить другой из параметров, чтобы соответствовать потребностям данной намоточной машины 10. Например, некоторые намоточные машины 10 могут иметь существующий приводной двигатель 28, который не способен генерировать желаемый относительно высокий крутящий момент на прижимном валике 40. В таких случаях может быть увеличено одно или оба из скорости заднего опорного валика или величина силы уплотнения, чтобы компенсировать любые ограничения в крутящем моменте на прижимном валике 40, вызванные размером его приводного двигателя 28.

[0115] Следует также понимать, что в намоточную машину 10 могут быть внесены другие механические изменения относительно ранее разработанных намоточных машин, чтобы облегчить изготовление описанных здесь бумажных рулонов 50 без сердечника для розничной торговли. Например, количество поворотных опорных подшипников может быть увеличено на каждом из опорных валиков 30, 32. В конкретном иллюстративном варианте осуществления, каждый из опорных валиков 30, 32 поддерживается двумя опорными подшипниками на каждом его конце (всего четыре подшипника для каждого валика). Такая усиленная подшипниковая опора противодействует повышенному прогибу, связанному с использованием меньших опорных валиков 30, 32 по сравнению с ранее разработанными конструкциями намоточных машин.

[0116] Бумажные рулоны 50 без сердечника для розничной торговли, изготовленные описанным выше способом и механизмом, имеют повышенную стойкость к раздавливанию при воздействии различных сил, таких как, например, силы, действующие на рулоны во время транспортировки. Один способ измерения сопротивления раздавливанию бумажных рулонов 50 без сердечника для розничной торговли, выполняется использованием вышеописанной процедуры и механизма, при этом используется устройство перемещения траверсы с постоянной скоростью, называемое двухколонной испытательной системой ADMET eXpert 5602. Устройство является коммерчески доступным от ADMET, Inc., расположенной по адресу: 51 Morgan Drive, Norwood, MA 02062 (веб-сайт: www.admet.com). Устройство может включать в себя двухколонную испытательную систему ADMET eXpert 5602; Датчик нагрузки серии 1500 на 300 фунтов; привод eXpert 5602; программу eP 2 Digital Controller и GuageSafe для обмена основными данными и отчетности; Программное обеспечение GuageSafe Live для обмена данными и отчетности; индикатор отклонения; Пакет адаптеров; Одна 5/8” проушина с наружной резьбой до ¼-28M - Одна 5/8” проушина с наружной резьбой до ½ - 20M - 5/16” крепежных штифтов (используется для крепления ручек и приспособлений); и две CPS-20T-250S, квадратные плиты сжатия, 20 кН, 250 мм квадратные.

[0117] Как указано выше, устройство используется для определения сопротивления раздавливанию бумажного рулона, например, бумажного рулона 50 без сердечника для розничной торговли в соответствии с настоящим изобретением. Терминология, используемая для оценки сопротивления раздавливанию бумажного рулона, выглядит следующим образом:

- нагрузка - сила, приложенная к рулону в фунтах (фунтах);

- d - измеренное изменение расстояния в наружном диаметре рулона в дюймах;

- Roll OD - измеренный наружный диаметр рулона в дюймах;

- Roll ID - измеренный внутренний диаметр рулона в дюймах;

- Ширина рулона - измеренная ширина рулона вдоль его оси в дюймах;

- F - расчетная нагрузка, деленная на ширину рулона в фунтах/дюйм; и

- Rc=F/d - сопротивление раздавливанию в фунтах/дюйм/дюйм. Значение Rc рассчитывается путем деления F на d.

[0118] Фиг.12 и 13 иллюстрируют участок 150 вышеописанного устройства, используемого для оценки сопротивления (Rc) раздавливанию бумажных рулонов 50 без сердечника для розничной торговли по настоящему раскрытию. Во время работы устройства, бумажный рулон 50 без сердечника для розничной торговли, имеющий центральное отверстие 154, внутренний диаметр 156 и внешний диаметр 158, помещается между двумя квадратными сжимающими плитами 160 и 162 и находится в контакте с ними. Обратите внимание, что показан только участок плит. Также отметим, что длина каждой плиты 160 и 162 равна или превышает ширину рулона 50. Также отметим, что ширина каждой плиты 160 и 162 не меньше ширины контакта образца при максимальном отклонении плюс один дюйм. Затем, плита 160 приближается к плите 162 в направлении, указанном стрелкой 164, со скоростью, например, 0,30 дюйма/мин. Таким образом, перемещение плиты 160 с соответствующей силой приводит к деформации рулона 50, как показано на фиг.13 (обратите внимание, что деформация рулона 50 на фиг.13 преувеличена для ясности описания). Во время деформации рулона 50, любое изменение наружного диаметра 158 рулона 50 непрерывно измеряется и регистрируется. Изменение внешнего диаметра 158 во время нагрузки используется для расчета Rc (в фунтах/дюйм/дюйм). Обратите внимание, что описанную выше процедуру можно использовать для проверки бумажных рулонов без сердечника и бумажных рулонов, содержащих сердечник.

Последовательные рабочие этапы использования устройства для определения Rc бумажных рулонов 50 без сердечника для розничной торговли являются следующими:

1. Определяется ширина бумажного рулона 50 без сердечника для розничной торговли с точностью до 0,01 дюйма;

2. Измеряется наружный диаметр 158 с точностью до 0,01 дюйма;

3. Измеряется внутренний диаметр 156 с точностью до 0,01 дюйма;

4. Располагается бумажный рулон 50 без сердечника для розничной торговли, продольная ось которого является параллельной плитам 160 и 162, и он центрируется по центру в устройстве;

5. Устанавливается индикатор отклонения, и плита 160 приводится в контакт с рулоном 50 с нагрузкой в один фунт силы. Это устанавливает начальную точку для последующих измерений отклонения;

6. Сжимается рулон 50 с постоянной скоростью 0,30 дюйма/мин;

7. Записываются измерения нагрузки-отклонения со скоростью 5 в секунду; и

8. Прекращается испытание, когда прогиб наружного диаметра 158 бумажного рулона 50 без сердечника для розничной торговли достигнет 30% от первоначального внутреннего диаметра 156 рулона.

Исходя из описанных выше этапов работы, следует понимать, что сопротивление (Rc) раздавливанию измеряется только через определенной степени прогибу бумажных рулонов 50 без сердечника для розничной торговли, но не по полному разрушению рулона. В частности, как отмечено выше на этапе 8, сопротивление (Rc) раздавливанию не рассчитывается на основе вышеприведенных измерений, когда внешний диаметр 158 бумажного рулона 50 без сердечника для розничной торговли был отклонен до 30% от первоначального внутреннего диаметра 156 рулона. Это связано так, что при некоторой высокой нагрузке, данный рулон полностью разрушится, и в этот момент рулон станет чрезвычайно устойчивым к любому дальнейшему прогибу, поскольку он уменьшается до массы сжатой бумаги (то есть он больше не имеет структуру рулона). Измерения в или около такой точки выходят за рамки сопротивления (Rc) раздавливанию, как здесь используется, поскольку они не отражают способность рулона противостоять раздавливанию, поскольку он уже раздавлен. По существу, используемый в настоящем документе (включая формулу изобретения), термин «сопротивление раздавливанию» и/или «Rc» относится к его расчетному значению (как определено выше), измеренному во время испытаний (как описано выше на этапах работы), вплоть до точки, когда наружный диаметр 158 бумажного рулона 50 без сердечника для розничной торговли был отклонен до 30% от начального внутреннего диаметра 156 рулона. Расчеты, основанные на измерениях, выполненных для рулонов, которые были отклонены за пределы этой точки (то есть за пределы, когда внешний диаметр 158 бумажного рулона 50 без сердечника для розничной торговли был отклонен до 30% от начального внутреннего диаметра 156 рулона), не относятся к значению термин «сопротивление раздавливанию» и/или «Rc», как он определен в данном документе.

[0120] Образец из девяноста бумажных рулонов 50 без сердечника для розничной торговли по настоящему раскрытию был подвергнут вышеописанной процедуре с использованием устройства. Рулоны были разбиты на девять групп на основе их внутреннего и внешнего диаметров, причем каждая группа содержала десять рулонов (все рулоны 50 в группе имели одинаковую ширину). Собранные данные были использованы для создания графиков или профилей разрушения, показанных на фиг.14-22, где каждый график представляет одну группу рулонов, а каждая линия на графике представляет один рулон 50 из группы. Например, на фиг.14 каждый из десяти рулонов в группе 1 рулонов имел внутренний диаметр (ID) 0,5 дюйма, внешний диаметр (OD) 1,2 дюйма и ширину (W) 3,15 дюймов, как указано в заголовке графика; каждая линия на графике представляет один рулон из группы (обратите внимание, что на графике может быть не десять различимых линий, поскольку некоторые линии находятся над другими).

[0121] Теперь, ссылаясь на линию 168 на фиг.14, не привязываясь к теории, полагаем, что конкретная форма линии 168 может быть частично объяснена присутствием небольших пустот, содержащих воздух, захваченный между слоями бумаги до оказания нагрузки на бумажные рулоны без сердечника для розничной торговли. Когда сила приложена к рулону, Rc увеличивается, как показано участком 170 линии 168. По мере того как сила продолжает прикладываться, Rc увеличивается до точки, где пустоты разрушаются, и Rc кратковременно уменьшается, как показано областью 172. После этого Rc продолжает увеличиваться при приложении дополнительной силы. Как упомянуто выше, профиль раздавливания был сгенерирован для каждого из девяноста рулонов, иллюстрируя их повышенную Rc.

Следует принимать во внимание, что варианты осуществления бумажных рулонов 50 без сердечника для розничной торговли в соответствии с настоящим раскрытием могут иметь, например, различные диапазоны ID, OD, Rc и W. Например, рулоны без сердечника по настоящему раскрытию могут иметь ID который находится в диапазоне от около 0,3 дюймов до около 1,5 дюймов. Дополнительные примеры включают от около 0,4 дюймов до около 1,4 дюймов, или от около 0,5 дюймов до около 1,3 дюймов, или от около 0,6 дюймов до около 1,2 дюймов, или от около 0,7 до около 1,1 дюймов, или от около 0,8 до около 1 дюйма, или от около 0,4 дюймов до около 0,5 дюймов или менее, или от около 0,5 дюймов до около 0,9 или менее, или от около 0,5 дюймов до около 0,9 дюймов, или от около 0,6 дюймов до около 0,8 дюймов, или от около 0,5 дюймов до около 0,7 дюймов, или от около 0,4 дюйма до около 0,6 дюймов, или от около 0,5 дюйма до около 0,9 дюйма, или от около 0,5 дюйма до около 0,875 дюймов или менее, от около 0,9 дюйма до около 1,3 дюймов, или от около 0,8 дюймов до около 1,2 дюймов, или от около 0,7 дюймов до около 0,9 дюймов, или от около 0,6 дюймов до около 0,8 дюймов, или от около 0,5 дюймов до около 0,7 дюймов, или от около 0,4 дюймов до около 0,6 дюймов, или от около 0,3 дюймов до около 0,5 дюймов, или от около 0,2 дюймов до около 0,4 дюймов, или от около 0,1 до около 0,3 дюймов, или от около 0,875 дюймов до около 1,125 дюймов или менее. Внутренний диаметр рулонов без сердечника по настоящему изобретению может иметь внутренний диаметр любой комбинации вышеуказанных диапазонов или диапазонов, содержащихся в вышеуказанных диапазонах. Кроме того, ID рулонов без сердечника по настоящему изобретению может иметь любое значение, попадающее в любой из вышеописанных диапазонов.

Также следует понимать, что рулон без сердечника по настоящему раскрытию может иметь, например, внешний диаметр OD, который находится в диапазоне от около 1 до около 4, или от около 0,9 до около 3,5 дюймов, или около 0,8 дюймов до около 3 дюймов, или от около 0,7 дюймов до около 2,5 дюймов, или от 0,6 дюймов до 2 дюймов, или от 0,5 дюймов до 1,5 дюймов, или от около 0,4 дюймов до около 1 дюйма, или около 0,3 дюймов до около 0,5 дюймов, или от около 0,2 дюймов до около 0,25 дюймов, от около 1,2 до около 1,7 дюймов, или от около 1,7 до около 2,2 дюймов, или от около 2,2 до около 4 дюймов, или от около 1,5 до около 2 дюймов, или от около 2 до около 2,5 дюймов, или от около 2,5 до около 4 дюймов, или от около 2,2 до около 2,6 дюймов, или от около 2,6 до около 4 дюймов. Внешний диаметр рулонов без сердечника по настоящему изобретению может иметь OD любой комбинации вышеуказанных диапазонов или диапазонов, содержащихся в вышеуказанных диапазонах. Кроме того, OD рулонов без сердечника по настоящему изобретению может иметь любое значение, попадающее в любой из вышеописанных диапазонов.

[0124] Следует также принять во внимание, что рулон без сердечника по настоящему раскрытию может иметь Rc 100 фунтов/дюйм/дюйм или более. Примеры значений Rc, превышающих 100 фунтов/дюйм/дюйм, включают около 200 фунтов/дюйм/дюйм, около 300 фунтов/дюйм/дюйм, около 400 фунтов/дюйм/дюйм, около 500 фунтов/дюйм/дюйм, около 600 фунтов/дюйм/дюйм, около 700 фунтов/дюйм/дюйм, около 800 фунтов/дюйм/дюйм, около 900 фунтов/дюйм/дюйм, около 1000 фунтов/дюйм/дюйм, около 1100 фунтов/дюйм/дюйм, около 1200 фунтов/дюйм/дюйм, около 1300 фунтов/дюйм/дюйм, около 1400 фунтов/дюйм/дюйм, около 1500 фунтов/дюйм/дюйм, около 1600 фунтов/дюйм/дюйм, около 1700 фунтов/дюйм/дюйм, около 1800 фунтов/дюйм/дюйм, около 1900 фунтов/дюйм/дюйм, около 2000 фунтов/дюйм/дюйм или любое значение от 100 фунтов/дюйм/дюйм до 2000 фунтов/дюйм/дюйм. Кроме того, следует понимать, что рулон без сердечника по настоящему раскрытию может иметь Rc в диапазоне от около 200 фунтов/дюйм/дюйм до около 1800 фунтов/дюйм/дюйм, или от около 300 фунтов/дюйм/дюйм до около 1600 фунтов/дюйм/дюйм, или от около 400 фунтов/дюйм/дюйм до около 1400 фунтов/дюйм/дюйм, или от около 300 фунтов/дюйм/дюйм до около 1200 фунтов/дюйм/дюйм, или от около 200 фунтов/дюйм/дюйм до около 1000 фунтов/дюйм/дюйм, или от около 1000 фунтов/дюйм/дюйм до около 1400 фунтов/дюйм/дюйм, или от около 1250 фунтов/дюйм/дюйм до около 1750 фунтов/дюйм/дюйм, или от около 1500 фунтов/дюйм/дюйм до около 1900 фунтов/дюйм/дюйм, или от около 750 фунтов/дюйм/дюйм до около 950 фунтов/дюйм/дюйм, или от около 1150 фунтов/дюйм/дюйм до около 1400 фунтов/дюйм/дюйм, или от около 1350 фунтов/дюйм/дюйм до около 1650 фунтов/дюйм/дюйм, или от около 1100 фунтов/дюйм/дюйм до около 1450 фунтов/дюйм/дюйм, или от около 1150 фунтов/дюйм/дюйм до около 1600 фунтов/дюйм/дюйм. Rc рулонов без сердечника по настоящему изобретению может иметь Rc любой комбинации вышеуказанных диапазонов или диапазонов, содержащихся в вышеуказанных диапазонах. Кроме того, Rc рулонов без сердечника по настоящему изобретению может иметь любое значение, попадающее в любой из вышеописанных диапазонов.

[0125] Кроме того, следует также понимать, что концепции настоящего раскрытия могут быть использованы для изготовления бумажных рулонов без сердечника для розничной торговли с еще более высокими значениями Rc. Действительно, бумажные рулоны без сердечника для розничной торговли по настоящему раскрытию имеют сопротивление (Rc) раздавливанию которое не только значительно превышает Rc рулонов предшествующего уровня техники, но также значительно превышает коммерческие требования, связанные с использованием рулонов (например, устойчивость к раздавливанию при транспортировке и обработке). По существу, рулоны, полученные со значениями Rc, показанными на фиг.14-22 обеспечивают значительное коммерческое преимущество по сравнению с рулонами предшествующего уровня техники и способами, используемыми для их изготовления. Однако, если это необходимо для конкретной цели, превышающей текущие коммерческие требования, рулоны, имеющие значительно более высокие значения Rc, чем те, которые показаны на фиг.14-22 могут быть получены с использованием концепций, описанных здесь. Например, считаются возможными бумажные рулоны без сердечника для розничной торговли, имеющие Rc 5000 фунтов/дюйм/дюйм или даже выше, используя концепции, описанные здесь. В результате описанные здесь бумажные рулоны 50 без сердечника для розничной торговли могут иметь Rc в диапазоне от 100 до 5000 фунтов/дюйм/дюйм, когда сила, превышающая 7 фунтов/дюйм, применяется к бумажному рулону без сердечника для розничной торговли. Однако конкретное желаемое значение Rc данного рулона будет зависеть от требований его данного коммерческого применения. Как показано на фиг.14-22, типичные приложенные силы, используемые для проверки Rc данного образца рулона, могут находиться в диапазоне от 7 до 80 фунтов/дюйм в зависимости от размера рулона. Однако, как описано выше, сопротивление (Rc) раздавливанию рассчитывается на основе измерений, проводимых только до тех пор, пока наружный диаметр бумажного рулона без сердечника для розничной торговли не будет отклонен до 30% от первоначального внутреннего диаметра рулона.

[0126] Как указано выше, рулоны без сердечника по настоящему раскрытию являются устойчивыми к раздавливанию. Это является желательной характеристикой по ряду причин, одной из которых является уменьшение количества бумажных рулонов, которые раздавливаются во время транспортировки. Таким образом, большее количество рулонов, отправляемых розничному продавцу, находится в состоянии, которое позволяет использовать их на устройствах, таких как принтеры, которые печатают кассовые чеки.

[0127] Следует также понимать, что концепции настоящего раскрытия обеспечивают дополнительные коммерческие преимущества по сравнению с предыдущими рулонами и способами их изготовления. Например, большая длина бумаги для розничной торговли может быть включена в рулон данного диаметра. Например, обычный POS-рулон, изготовленный с наружным диаметром 2,662 дюйма и намотанный вокруг сердечника с наружным диаметром 5/8 дюйма, включает 230 футов бумаги для розничной торговли. В противоположность этому, с использованием концепций, описанных в данном документе, бумага для розничной торговли, имеющая длину 235,5 фута, может быть включена в рулон с наружным диаметром 2,662 дюйма, который был получен путем наматывания бумаги вокруг перемоточной оправки, имеющей внешний диаметр 5/8 дюйма. Другими словами, несмотря на то что рулоны имеют одинаковый размер, рулоны, производимые по концепциям настоящего раскрытия, содержат на 5,5 футов больше бумаги для розничной торговли, чем обычные рулоны. Это соответствует увеличению числа транзакций на рулон примерно на 2,4%. Такое увеличение количества транзакций на рулон приводит к меньшему количеству прерываний для замены рулона во время их использования конечным пользователем. Кроме того, благодаря увеличению объема бумаги на рулон для розничной торговли, в каждую из коробок, салазок и грузовиков, используемых для обработки рулонов, включается больше бумаги для розничной торговли, что снижает затраты на доставку. Точно так же, поскольку в каждую коробку входит больше бумаги для розничной торговли (путем предоставления большего количества бумаги в каждом рулоне), затраты на упаковку и трудозатраты на доставку также снижаются.

[0128] В то время как раскрытие было проиллюстрировано и подробно описано на чертежах и в вышеприведенном описании, такая иллюстрация и описание должны рассматриваться как иллюстративные, а не имеющие ограничивающего характера, следует понимать, что только иллюстративные варианты осуществления были показаны и описаны, и что все изменения и модификации, которые подпадают под дух раскрытия должны быть защищены.

[0129] Существует множество преимуществ настоящего раскрытия, вытекающих из различных особенностей способа, устройства и системы, описанных в данном документе. Следует отметить, что альтернативные варианты способа, устройства и системы по настоящему раскрытию могут не включать в себя все из признаков описанного, но все еще извлекают выгоду по меньшей мере из некоторых из преимуществ таких признаков. Специалист в данной области может легко разработать свои собственные реализации способа, устройства и системы, которые включают один или несколько признаков настоящего изобретения и попадают в пределы сущности и объема настоящего раскрытия, как определено прилагаемой формулой изобретения.

Изобретение относится к области устройств для перемотки бумаги. Предложена машина для перемотки бумаги, для изготовления бумажных рулонов для розничной торговли, содержащая пару опорных валиков, перемоточную оправку, поддерживаемую парой опорных валиков так, что продольно разрезанная бумага для розничной торговли наматывается во множество бумажных рулонов для розничной торговли вокруг перемоточной оправки во время вращения пары опорных валиков, узел продольной резки, выполненный с возможностью продольного разрезания бумаги для розничной торговли перед намоткой бумаги для розничной торговли на перемоточную оправку, и гидравлический привод, выполненный с возможностью извлечения перемоточной оправки из множества бумажных рулонов для розничной торговли. Также предложен способ работы машины для перемотки бумаги. Изобретение обеспечивает высокую эффективность в процессе использования. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 22 ил.

1. Машина для перемотки бумаги, для изготовления бумажных рулонов для розничной торговли, содержащая:

- пару опорных валиков,

- перемоточную оправку, поддерживаемую парой опорных валиков так, что продольно разрезанная бумага для розничной торговли наматывается во множество бумажных рулонов для розничной торговли вокруг перемоточной оправки во время вращения пары опорных валиков,

- узел продольной резки, выполненный с возможностью продольного разрезания бумаги для розничной торговли перед намоткой бумаги для розничной торговли на перемоточную оправку, и

- гидравлический привод, выполненный с возможностью извлечения перемоточной оправки из множества бумажных рулонов для розничной торговли.

2. Машина для перемотки бумаги по п.1, дополнительно содержащая зажимной механизм, который выполнен с возможностью удержания конца перемоточной оправки во время работы гидравлического привода.

3. Машина для перемотки бумаги по п.2, в которой:

- гидравлический привод содержит гидравлический цилиндр, имеющий шток, и

- приведение в действие гидравлического цилиндра вызывает перемещение его штока, тем самым извлекая перемоточную оправку из упомянутого множества бумажных рулонов для розничной торговли.

4. Машина для перемотки бумаги по п.3, в которой приведение в действие гидравлического цилиндра вызывает вытягивание его штока и, тем самым, извлечение перемоточной оправки, прикрепленной к нему, из упомянутого множества бумажных рулонов для розничной торговли.

5. Машина для перемотки бумаги по п.1, дополнительно содержащая сборный желоб, расположенный так, чтобы принимать упомянутое множество бумажных рулонов для розничной торговли во время работы гидравлического привода.

6. Машина для перемотки бумаги по п.5, дополнительно содержащая конвейер для сбора, при этом:

- сборный желоб является поворотным между положением сбора и положением выгрузки, и

- упомянутое множество бумажных рулонов для розничной торговли передаются из сборного желоба на конвейер для сбора во время перемещения сборного желоба из положения сбора в положение выгрузки.

7. Способ работы машины для перемотки бумаги, включающий этапы, при которых:

- осуществляют продольную резку бумаги для розничной торговли и продвигают разрезанную бумагу для розничной торговли в контакт с парой опорных валиков,

- вращают пару опорных валиков так, чтобы наматывать продольно разрезанную бумагу для розничной торговли вокруг перемоточной оправки, тем самым изготавливая множество бумажных рулонов для розничной торговли, и

- приводят в действие гидравлический привод для извлечения перемоточной оправки из упомянутого множества бумажных рулонов для розничной торговли.

8. Способ по п.7, в котором приведение в действие гидравлического привода включает приведение в действие гидравлического цилиндра для извлечения перемоточной оправки из упомянутого множества бумажных рулонов для розничной торговли.

9. Способ по п.8, в котором приведение в действие гидравлического цилиндра включает удерживание конца перемоточной оправки и перемещение штока так, чтобы извлечь перемоточную оправку из упомянутого множества бумажных рулонов для розничной торговли.

10. Способ по п.9, в котором перемещение штока включает вытягивание штока так, чтобы извлечь перемоточную оправку из упомянутого множества бумажных рулонов для розничной торговли.

11. Способ по п.7, дополнительно включающий сбор упомянутого множества бумажных рулонов для розничной торговли в сборный желоб во время приведения в действие гидравлического привода.

12. Способ по п.11, дополнительно включающий передачу упомянутого множества бумажных рулонов для розничной торговли из сборного желоба на конвейер для сбора.

13. Способ по п.12, в котором передача упомянутого множества бумажных рулонов для розничной торговли из сборного желоба на конвейер для сбора включает поворот сборного желоба так, чтобы выгрузить упомянутое множество бумажных рулонов для розничной торговли из сборного желоба на конвейер для сбора.