СПОСОБ УДЕРЖАНИЯ И РАЗМАТЫВАНИЯ РУЛОНА ЛЕНТОЧНОГО МАТЕРИАЛА
BAND REEL RETENTION AND UNWINDING

Область, к которой относится изобретение.
Изобретение относится к способам удержания и разматывания рулона ленточного материала и может быть использовано в различных отраслях промышленности и в быту для удержания и разматывания рулона из любого ленточного материала: металлов и их сплавов, полимеров, бумаги и т.п.
Уровень техники.
В настоящее время на рынке имеются различные типы рулонов, такие как рулоны с цилиндрическим сердечником, рулоны без сердечника и сплошные рулоны. Рулоны с сердечником обычно производят на полом цилиндрическом сердечнике, вокруг которого накручивается гибкий ленточный материал. Рулоны без сердечника не содержат какого-либо полого цилиндрического сердечника, вокруг которого намотан гибкий ленточный материал, однако они имеют цилиндрическое полое пространство-отверстие, которое проходит через центр рулона. Сплошные рулоны не имеют какого-либо полого цилиндрического сердечника или отверстия, проходящего через центр рулона. Внутренняя часть сплошного рулона заполняется ленточным материалом во время производства рулона и по существу является практически однородным в поперечном сечении изделием.
В зависимости от типа рулона используются разные способы их удержания и разматывания. Так, для рулонов с центральным сердечником или полым цилиндрическим пространством-отверстием известен способ удержания и разматывания рулонов, реализованный в устройстве, описанном в авторском свидетельстве SU 1678731 [1], в котором рулон для его удержания насаживается на несущий барабан, установленный на стойки с опорами. Приложение тянущего усилия за свободный конец ленты рулона, например, с помощью привода с тянущими валками, приводит к вращению барабана и разматыванию рулона. Недостатком известного способа является то, что для насаживания на барабан диаметр сердечника рулона или центрального полого пространства-отверствия должен быть меньше диаметра барабана. В противном случае или искажении формы сердечника или центрального отверстия рулона от цилиндрической, например, вследствие механической или иной деформации вставлять рулоны в барабан, соответственно, удерживать их будет невозможно. Для сплошных рулонов, не имеющих центрального цилиндрического сердечника или отверстия, проходящего через центр рулона, данный способ не работает.
Для удержания и разматывания сплошных рулонов известен способ, реализованный, например, в устройствах, описанных в патентах РФ №2191152 и 2241653 [2, 3]. Суть известного способа заключается в том, что подлежащий размотке рулон укладывается и удерживается на наружной поверхности замкнутых ремней, натянутых в «шахматном» порядке между приводным секционным барабаном и двумя перекатными валиками, установленными на консолях и образующими по форме V-образное корыто. Вращение приводного барабана приводит в движение ремни и перекатные валики, при этом наружная поверхность ремней, контактирующая с рулоном материала, за счет силы трения передает рулону вращательное движение, разматывая ленточный материал. Недостатком известного способа является то, что для его реализации требуется использование специальных и сложных по конструкции устройств, что не всегда возможно, например, при необходимости удержания и разматывания рулонов в полевых условиях.
Раскрытие изобретения.
Техническим результатом изобретения является создание упрощенного и универсального способа удержания и разматывания рулонов, работающего как для рулонов, имеющих сердечник или центральное полое пространство-отверстие, так и для сплошных рулонов, не содержащих какого-либо центрального цилиндрического сердечника или отверстия, и не требующего сложных по конструкции устройств при его реализации.
Технический результат достигается тем, что в способе, включающем установку рулона на несущий барабан и его разматывание путем приложения тянущего усилия за свободный конец ленты рулона согласно заявленному изобретению, свободный конец ленты рулона проводят через верхнюю поверхность несущего барабана, шарнирно закрепленного с торцов при помощи стержней к вертикальной опорной поверхности, и направляют вокруг нижней поверхности рулона обратно на несущий барабан, и повторяют проводку свободного конца ленты не менее двух раз.
Благодаря тому, что результирующая сил реакции натяжения и трения между соприкасающимися поверхностями ленты уравновешивается силой тяжести, рулон удерживается в подвешенном положении двумя и более слоями ленты на несущем барабане. При этом шарнирное закрепление стержней, поддерживающих несущий барабан, к опорной вертикальной поверхности обеспечивает прижатие свободного конца ленты к опорной поверхности и неподвижное удержание в подвешенном положении рулонов различного диаметра. Количество проводок свободного конца ленты вокруг несущего барабана через нижнюю поверхность рулона зависит от физических свойств ленточного материала рулона. При низкой прочности материала ленты или малом коэффициенте трения между слоями ленты для удержания веса рулона в подвешенном положении на несущем барабане увеличивают количество проводок, что определяется экспериментальным путем. Приложение тянущего усилия к свободному концу ленты приводит к вращению подвешенного рулона вокруг своей оси и разматыванию ленты.
Краткое описание чертежей.
На фиг. 1, 2 приведены схемы двух вариантов осуществления заявленного способа на примере удержания и разматывания рулона ленты туалетной бумаги или одноразового бумажного полотенца для рук при двукратной проводке свободного конца ленты по часовой стрелке (Фиг. 1) и при трехкратной проводке ленты против часовой стрелки (Фиг. 2).
Осуществление изобретения.
Способ осуществляют следующим образом. Свободный конец ленты рулона 1, например, с точки А в направлении часовой (см. Фиг. 1) или против часовой стрелки (см. Фиг. 2) проводят через несущий барабан 2, который подвижно соединен с торцов к стержням 3 с возможностью его вращения. Стержни 3 другими концами при помощи цилиндрических шарниров 4 закреплены к вертикальной опорной поверхности 5. Цилиндрическое шарнирное соединение стержней 3 к вертикальной опоре 5 позволяет барабану 2 приподниматься или опускаться по дуговой траектории с центром на оси цилиндрического шарнира опоры. После чего свободный конец ленты направляют вокруг нижней поверхности рулона 1 обратно на поверхность несущего барабана 2, затем проводку повторяют. Для рулона туалетной бумаги достаточно двух проводок для его удержания в подвешенном положении на несущем барабане 2. Приложение тянущего усилия F к свободному концу ленты приводит к вращению подвешенного рулона 1 вокруг своей оси и разматыванию ленты. При разматывании ленты в результате вращения рулона 1 его диаметр постепенно уменьшается, по мере чего несущий барабан 2, благодаря шарнирному закреплению стержней 3 к опорной поверхности 5, опускается и неподвижно прижимает ленту к вертикальной опорной поверхности 5. При прекращении тянущего усилия F вращение рулона 1 вокруг своей оси останавливается, и лента со стороны свободного конца слегка неподвижно прижимается рулоном 1 к вертикальной опорной поверхности 5.
Таким образом, предлагаемый способ обеспечивает удержание и разматывание рулонов всех известных типов любых ленточных материалов с использованием простого по конструкции устройства.
Источники информации
1. Авторское свидетельство SU 1678731, опубл.: 23.09.1991 г., МПК: B65H 16/06.
2. Патент РФ №2191152, опубл.: 20.10.2002 г., МПК: B65H 16/00.
3. Патент РФ №2241653, опубл.: 10.12.2004 г., МПК: B65H 16/00.