JP2004196552A

JP2004196552A - 巻取りスピンドルの周囲でウエブ材料のロールを製造する巻取りまたは巻き返し装置及び、それに関連する巻取り方法

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Publication number: JP2004196552A
Application number: JP2003419206A
Authority: JP
Inventors: Giuseppe Acciari; アチアリ，ジュセペ
Original assignee: CELLI NONWOVENS SpA A; A Celli Nonwovens SpA
Current assignee: CELLI NONWOVENS SpA A; A Celli Nonwovens SpA
Priority date: 2002-12-17
Filing date: 2003-12-17
Publication date: 2004-07-15
Also published as: DE60206060D1; US20040144879A1; ATE303966T1; EP1431218B1; EP1431218A1

Abstract

【課題】静電システムを使用して、ウエブ材料の最初の自由端部を巻取りスピンドル、または巻取り芯に接着することによって、各ロールを最初に巻取りスピンドルの周囲で、簡単且つ安全に巻くことができる、巻取りまたは巻返し装置を提供する。
【解決手段】ウエブ材料Ｎを巻き取って、巻取りスピンドル１３の周囲でロールＲを形成する、巻き返しまたは巻取り装置が、スピンドルの周囲にウエブ材料を巻き取る最初の段階で、巻取りスピンドルと接触する、少なくとも一つのローラー５と；ロールを巻き取る最後にウエブ材料を切断して、新しい巻取りスピンドルの周囲で次のロールを巻き取るため、最初の自由端部を形成する、カッティング要素１９とを備える。少なくとも静電棒２１が、ウエブ材料を静電的に充電するために備えられる。スピンドルに接触するローラー５が、少なくとも部分的に非導電材料で作られる。
【選択図】図２

Description

本発明は、巻取りスピンドルの周囲にウエブ材料を巻いて、ロールを製造する装置に関連するものである。

このタイプの装置は、例えば紙、ティッシュペーパー、不織繊維及び、別のウエブまたはシート材料のロール、またはリールを製造するために使用される。

巻取り装置は普通、上流の製造装置からウエブ材料を受け取り、それを巻き取って、大径のロールまたはリールを形成する装置を指している。巻き返し装置は通常、大径のロールまたはリールからウエブ材料を受け取り、それを小径のロールに巻き返す装置を指している。両方の場合、ウエブ材料は長手方向に連続するストリップに切断され得、それら幾つかのロールが、同じスピンドル上で並行して同時に形成される。用語ロールまたはリールは、本明細書の記載において、ロールまたはリールと、同じ巻取りスピンドル上で隣接して配置された一連の同軸ロールの両方を指している。

他に特定しなければ、スピンドルは金属または別の適切な金属から作られたスピンドルであるか、または厚紙または他の材料、典型的に非導電材料による一つまたはそれ以上の芯が配置されて、クランプ留めされる、ロッド或いはスピンドルから成る組立体である必要がある。

また特に、本発明は周囲巻取りまたは巻き返し装置に関するもので、形成されたロールが、ロールの外部表面と接触する一つかそれ以上の移動要素によって、回転して保持される。典型的に、摩擦によって、回転動作を形成されるロールへ送る一つかそれ以上の要素が、一つかそれ以上の巻取りローラーまたはシリンダーから成る。

また本発明は、特に周辺巻取り手順によって、ウエブ材料のロールまたはリールを製造する新しい方法にも関連する。

このタイプのロールを製造する際、重要な概念の一つは最初の巻取り段階が要因になっており、それは前記材料の中断によって製造される、ウエブ材料の最初の自由端部が、巻取られ始め、新しい巻取りスピンドルの周囲で最初の一巻きが形成される動作である。

周期的に、ウエブ材料の最初の自由端部が、巻取りスピンドルに（厚紙または、プラスチックなど別の適切な材料から作られ、内部の金属スピンドルに配置され且つクランプ留めされた管状芯に）、接着剤を塗ることによって接着させる。これは、巻取り領域に挿入する前、接着剤を芯またはスピンドルに接着剤を芯またはスピンドルに塗る、接着ユニットを提供する必要がある。巻き取るまたは巻き返し装置に接着剤が存在することは、接着剤の消費量が原因のコストに加えて、装置の様々な機械パーツ及びその製品を必然的に汚すので、かなりの欠点である。接着剤の存在は、医療製品、ダイヤパー及び衛生タオルのような清潔な物品の製造を予定した、幾つかのタイプのリールでは容認不可能である。

別の従来技術による装置において、最初の自由端部が、スピンドルの周囲で第一巻を形成するため、噴射または空気の補助によって巻き取られる。この方法も、同じ欠点を有している。第一位置で、空気の噴射を使用するには、ノズルと圧縮空気ラインが配置することを必要としており、結果的にプラント設計コストと、圧縮空気を供給するための電力消費量が原因となるコストが発生する。圧縮空気の使用は、装置のノイズを増やし、更に巻き取りの信頼性と規則的な始動を補償していない。特に、幾つかのストリップのウエブ材料が、並行に配置した管状芯で巻き取られるとき、圧縮空気を使用して、ストリップのヘッドを側面へ方向転換させるので、それらは製造中に生じる問題と重複している。

幾つかの応用例において、ウエブ材料の最初の自由端部は、静電システムにより巻取りスピンドルに接着される。この技術は、切断する直前にウエブ材料を静電的に充電し、ウエブ材料と巻取りスピンドルとの間の電位に差を発生させる。電位の差は、ウエブ材料をスピンドルへ引きつけ、形成体にウエブ材料を接着して、新しいロールの巻取りを始める。

この技術は周期的に、中心タイプの巻取りまたは巻き返し装置に使用されており、そこで巻取り動作は、周囲巻取りシステムを介するよりも、スピンドルへ直接伝達される。中心巻取りシステムにおける、ウエブ材料を巻取りスピンドルに接着するための静電荷の使用の例は、米国特許明細書第4,852,820号、米国特許明細書第5,823,461号、米国特許明細書第5,845,867号及び、米国特許明細書第6,264,130号に記載されている。

周囲タイプの巻き返しまたは巻取り装置において、この技術の応用は以下で述べる理由により、さらに困難である。周囲巻き返し装置は、現在幾つかの理由に関して好適であり、それらの装置の改善した動作と高い製造レベルの両方に関連している。本発明を応用した巻き返し装置の例が、米国特許明細書第4,422,588号、国際特許出願公開明細書WO-A-99/02439及び、WO-A-00/61480に記載されている。

静電棒が、ウエブ材料を静電的充電するために使用されており、それは電圧源に接続された導電棒である。それらは、巻取り装置において新しいロールの巻取りの正しい始動を確実にするため、共通して使用され、それらの装置は巻取りスピンドルと対照的に複数のローラーを有していないか（典型的には中心巻取りまたは巻き返し装置の場合のように）、またはリール或いは巻取りスピンドルと対照的に単独のローラーを有する。

巻取りまたは巻き返し装置が、新しいロールを形成するため最初の段階で、スピンドルに接触する一つかそれ以上のローラーを設けるように構成されていると、ウエブ材料がスピンドルの周囲で正確に巻き取れないリスクがある。ウエブ材料の最初の端部は、その第一巻の間（スピンドルの周囲で材料の第一巻を形成する間）に、巻取りスピンドルとコントラストローラーの両方に接触し、スピンドルから取り外すと、コントラストローラーに更に固く接着し得る。

もし装置の幾何学的特徴が、静電充電されたウエブ材料の自由端部を、選択的にスピンドルまたはコントラストローラーに接着することができれば、より大きな静電容量で要素に接着する。

通常、巻取りスピンドル及び、形成されたロールと接触する、コントラストまたは巻取りローラーは、スピンドルよりも大きな直径を有しており、スピンドルとは異なり、非導電材料でコーティングされておらず、厚紙または別の非導電材料から作られる巻取り芯が、普通はスピンドルに配置される。これはコントラストまたは巻取りローラーが、スピンドルよりも大きな静電容量を有することを意味している。結果的にウエブ材料が、その最初の自由端部を、スピンドルよりもコントラストまたは巻取りローラーに接着する傾向がある。これが行われる時、装置を停止させなければならず、ローラーの周囲に巻いたウエブ材料を、製造を再開する前に、取り除く必要がある。これにより材料の浪費と相当長い装置アイドリング時間を生じさせ、結果的に製造の損失になる。

本発明の目的は、前記の欠点がなく、静電システムを使用して、ウエブ材料の最初の自由端部を巻取りスピンドル、またはスピンドルに配置する巻取り芯に接着することによって、各ロールを最初に巻取りスピンドルの周囲で、簡単且つ安全に巻くことができる、巻取りまたは巻き返し装置を提供することである。

それら及び別の目的と利点は、以下の記載を読むことで専門家にとって明確になるであろう。それは、本発明による要旨において：スピンドルの周囲にウエブ材料を巻き取る最初の段階で、巻取りスピンドルと接触する、少なくとも一つのローラーと；ロールを巻き取る最後にウエブ材料を切断して、新しい巻取りスピンドルの周囲で次のロールを巻き取るため、最初の自由端部を形成する、カッティング要素と；を組み合わせて備えるタイプの巻き返しまたは巻取り装置によって得られる。特徴的に本発明によると、少なくとも静電棒がウエブ材料を静電的に充電するために備えられ、スピンドルと接触するローラーが、少なくとも部分的に非導電材料で作られる。上記で説明したように、これに関するスピンドルは全体的に、実際にロッドまたはスピンドル及び、スピンドルに配置されて一時的にクランプ留めされ、周囲にウエブ材料が巻かれる何らかなの管状芯、から成る組立体を意図している。従って、スピンドルに接触するローラーは、スピンドルがそれに配置される管状コーンを有していない時、実際のスピンドルの表面と接触するローラーを一般的に意図するか、または管状芯の内部に留まり、確実に必要なスピンドルに配置された管状芯の外表面と接触する、ローラーを意図している。

巻取りスピンドルと接触するローラーの少なくとも円筒表面を、非導電材料で製造することによって、ローラーの静電容量をかなり減らし、ウエブ材料を切断することによって製造される最初の自由端部が、巻取りスピンドル、またはスピンドルに配置された芯に対して確実に接着し、巻き取りの始動を安全且つ確実にでき、材料がスピンドルの周囲よりも、ローラーの周囲に巻かれるリスクを避ける。

巻取りスピンドルと接触するローラーの静電容量を、適切な厚さでローラーの円筒形表面を覆う非導電材料のコーティングによって、減らすことが可能であるが、それは前記材料でローラーの全円筒形壁を、例えば円筒形スリーブの形で、製造することが好ましく、例えば鉄製の金属ロールが終了する端部で、また鉄製の支持シャンクまたはピンに接続される。非導電材料が、例えばKevlarなどにおける、ガラス繊維または別の非導電繊維により補強された人工樹脂でもよいが、ローラーが有するべき、寸法と機械的抵抗の特徴を関数として、異なる材料を使用することも可能である。

非導電材料で作られた、巻取りスピンドルと接触するローラーは、ロールの全体の巻取りサイクルに関して、実質的にスピンドルの周囲に形成されるロールと接触したままの巻取りローラーでもよい。例えば、巻取りクレードルを画定する二つの巻取りローラーを備えた、巻き返し装置において、二つの巻取りローラーの一つが、非導電材料から作られ得、またはその材料で、少なくともその円筒形表面上がコーティングされ得る。

このタイプの巻き返し装置において、本発明の特別有利な実施形態によると、静電棒及びカッティング要素が、前記巻取りローラーの第一の回転の軸の周囲を揺動する、組立体に装着されており、少なくとも第二の前記ローラーが、少なくとも部分的に非導電材料から作られている。

本発明の別の実施形態によると、装置は、いわゆるワインダーまたは巻取器であり、巻取りスピンドル用の支持部を備える、巻取り装置であり得、巻取りスピンドルと前記スピンドルの周囲に形成されるロールが、回転時に前記巻取りローラーによって保持され、その周囲をウエブ材料が進行させる。

この実施形態の装置は、カッティング要素と静電棒を支持する移動組立体を備え得て、前記組立体は、巻取りローラーの軸の周囲で回転または揺動を行って、巻取りスピンドルを挿入し、ウエブ材料を切断し、ウエブ材料を前記巻取りスピンドルの周囲で固定する。このタイプの装置は、ウエブ材料の供給を中断することなく、ほぼ一定で且つどの場合でも連続した供給速度で、ウエブ材料を切断し、巻き取りを開始し得る。

別の実施形態において、装置は、巻取りスピンドル用の支持部と、形成されるロールに接触して、形成中にローラーを回転させて保持する巻取りローラーと、静電棒と、カッティング要素と、スピンドルと接触する（contrast）ローラーを支持する、非導電材料の移動組立体を備えている。このローラーは、移動組立体に関して移動を行い、移動組立体がローラーを巻取りスピンドルへ向かって引いたり、巻取りスピンドルから離れさせたりする。

本発明の目的は、確実且つ安全な方法で、静電システムを使用して巻取りスピンドルにおける様々なロールの巻取りを始めさせ、最初の自由端部を巻取りスピンドルに接着することを可能にした、巻取り方法も提供することである。

従って別の概念によると、本発明は巻取りスピンドルの周囲にウエブ材料を巻いてロールを製造する方法に関連しており、その方法は：
第一巻取りスピンドルの周囲で、ウエブ材料の第一ロールを巻き取るステップ；
第二巻取りスピンドルを、ウエブ材料に接触させるステップ；
ウエブ材料を、第二巻取りスピンドルの近くで切断して、ウエブ材料の最初の自由端部と最後の自由端部を形成するステップ；
前記第二スピンドル周囲でウエブ材料の最初の自由端部を巻取り、第二ロールの巻取りを開始し、前記ウエブ材料が、前記最初の自由端部の近くで、前記第二巻取りスピンドルと前記ローラーとの間に、保持されるステップ；
から成っており、
前記ローラーが、非導電材料で形成されることを特徴とする。

特に、非導電材料から作られたローラーは、巻取りローラーであり得、前記ロールが周囲巻取りシステムによって巻き取られる。

本発明夜方法及び装置の更に有利な特徴及び実施例は、付属する従属の請求項に示されている。

本発明は、以下の記載と、本発明を限定しない実用的な実施例を示した添付図面により、理解されるであろう。

図１及び図２は、いわゆる巻き返し装置、詳しくは始動停止タイプの周囲巻き返し装置に関する、本発明の基本概念の第一応用例を示している。

符号１で示された一般的な巻き返し装置は、符号Ｂで示された大径のリールから、符号Ｒで示された小径のロールに巻き返されるウエブ材料Ｎを受けている。巻き返し装置は、巻取りクレードル７を画定する二つの巻取りローラー３、５を備え、そこでロールＲが形成される。それらのロールが形成された後、ロールは符号９で示された運搬台に降ろされ、運搬台は各ロールを持ち上げて、荷降ろし領域へ運ぶ。ウエブ材料Ｎは、二つの巻取りローラー３、５の間のニップを介して通過する巻取りクレードルの中に供給され、その下に既知の方法で、カッティングブレード１１の組立体が、ウエブ材料Ｎを個別の長手ストリップに分割するために配置されており、各々が厚紙または別の適切な材料から作られ、且つ金属スピンドルに対し軸線方向に配置された、個別の芯に巻き取られる。従って実用的に、この場合はロールＲは、巻取りスピンドルの軸に沿って互いに整列した短い軸の複数のロールで、形成され得る。

図２の拡大図は、金属スピンドル１３とスピンドルに対し軸線方向に取り付けられた巻取り芯１５を示している。既知の方法で、金属スピンドル１３が伸長可能であり、それに所望の位置で様々な芯１５をクランプ留めする。また単独の巻取り芯を、単独のスピンドル１３に配置することも可能であり、この場合はウエブ材料Ｎが、組立体１１のブレードによって、長手ストリップに分割されていない。

図１の配置では、巻き返し装置１がロールＲの巻取りを丁度終えたところで、それが運搬台９に降ろされて、ウエブ材料Ｎは次のロールの巻取りを始めるため、切断されていない。ウエブ材料Ｎを切断し、既知の方法で、巻取りローラー３と５との間のクレードルに配置される、新しいスピンドルの周囲で新しいロールの巻取りを開始するため、全体を符号１７で示したユニットまたは組立体が備えられ、それは巻取りローラー３の軸３Ａ(図２)の周囲に蝶番結合されている。

図２に詳細に示されている組立体１７は、符号１９で示され、ピストンシリンダーアクチュエータ２０によって動作される、横方向カッティング要素を備えている。横方向切断要素１９の近くに配置された、静電棒２１は、高電圧源（図示せず）に接続されている。棒２１の電圧は、典型的に60kVに達し得る。

また組立体１７に配置された組立体１７は、案内ローラー２３と湾曲ステーションバー２５である。図２に示されているように、巻取りローラー３、５の下の見えない下方位置から時計回りに、組立体１７を回転させて、巻取りクレードル７の上に上昇した位置へ到達することによって、新しいロールの巻取りを開始するため、完成したロールＲと巻取りクレードル７に挿入されたスピンドル１３との間に延びる、以前として必要なウエブ材料Ｎが、部分的に組立体１７を回って、それが案内ローラー２３とセクションバーを周回して進行する。ウエブ材料の一部分は、ゆえにセクションバー２５の縁部と、スピンドル１３と巻取りローラー２間の挟まれたポイントとの間で、引張られて保持されている。ウエブ材料Ｎのこの部分は、静電棒２１によって静電的に充電され、横方向カッティング要素１９によって切断される。静電棒は、ウエブ材料の供給が中断される前に、ウエブ材料の静電的な充電を始めることができ、材料の適切な長い部分が静電的に充電される。

最初の自由端部がスピンドル１３、より好ましくはそれに配置されてクランプ留めされた、管状芯１５に固定すべき間、切断することによって形成された最後の自由端部は、終了したロールＲに残って、新しいロールの巻取りが開始される。この目的のため、静電荷が静電棒２１によってウエブ材料に与えられる。最初の自由端部に関して、巻取りローラー５の周囲よりも、スピンドル１３の周囲で正確に巻き取るため、ローラーが非導電材料、典型的にガラス繊維によって補強される樹脂で作られる。他方でスピンドル１３は、金属であり、電気的に接地されており、それは電位ゼロであって、ウエブ材料の自由端部が、静電効果によりスピンドルに接着し、スピンドルの回転動作によって引かれて、第一巻を形成する。第一巻が形成されると、ウエブ材料がスピンドルに固く固定される。

巻取りローラー３は、伝統的に、導電性の金属で作られ得る。これはウエブ材料の最初の自由端部を製造する特別な位置が、巻取りスピンドル１３の代わりにローラー３に接着するリスクがないことを意味しいている。

図３、図４及び図５は、例えば製造装置から直接供給された、ウエブ材料ＮのロールまたはリールＲを形成するための巻取り装置またはリールドラムを示している。図３及び図４を最初に参照すると、符号４１で全体を示した装置が、一対の支持表面４３を備え、その端部が巻取りスピンドル４５であり、その上にスピンドルが載って、スピンドルの周囲でウエブ材料ＮのロールＲが形成される。周囲にロールまたはリールが形成されるスピンドルが、スライド４９によって支えられる二対のローラー４７によって保持されており、そのスライドは、巻取りスピンドル４５を保持するための支持表面４３と並行な案内部上で移動し、ロールが回転固定軸５１Ａの周囲で回転するモーター駆動巻取りローラー５１に接触して、形成される。巻き取られるウエブ材料Ｎは、巻取りローラー５１の周回して進行され、また形成されるロールに対して動作を、摩擦によって伝える。

厚紙または別の非導電性材料による管状芯に配置され且つクランプ留めされた、別の巻取りスピンドル４５が、巻取り領域の上の近くに用意され、図３及び図４に図示された機構で、巻取りが開始する領域に、一つずつ挿入される。この機構は、軸５７の周囲で蝶番結合され且つ、ピストンシリンダーアクチュエータ５９によって制御される、揺動ユニット５５を備えている。既知の方法では、ユニット５５が把持ジョー６１の補助によって、個別のスピンドル４５を持ち上げ、軸５７の周囲の揺動によって、スピンドルを巻取りローラー５１の近くに持って行き、表面４３上に置く。

これとその次の例において、スピンドルがそれらに配置される芯なしで使用し得ることが理解される。この場合、同様に非導電材料のローラーを使用することは、スピンドルが導電性で、すなわちウエブ材料の電気的に充填された自由端部を引き寄せるために設計されてようと、利点である。実際、一般的にそれらのスピンドルは、隣接した巻取りまたは駆動ローラーに対して、より小さな寸法と大きさを有しており、従って、もしそれらのローラーが金属製であれば、低い電気的な静電容量を有している。

組立体６７は、電動モーター６２によって制御される、巻取りローラー５１の軸５１Ａと平行な軸の周囲で揺動し、電動モーターは冠歯車とピニオンの伝動装置６３、６５を具備している。組立体６７は、横方向カッティング要素６９と、静電棒７１と、コントラストローラー７３とを支えている。コントラストローラー７３は、組立体６７に蝶番結合され、且つピストンシリンダーアクチュエータ７７によって制御される組立体に関して揺動する、一対の側面部７５に取り付けられている。第二ピストンシリンダーアクチュエータ７９は、横方向カッティング要素６９の動作を制御する。組立体は、一対の案内ローラー８０及び８１を支持している。

ロールまたはリールＲの巻取り中、ロールが形成されるスピンドル４５が、スライド４９とそれに取り付けられたローラーによって、巻取りローラー５１と接触して保持される。新しいスピンドル４５は、そこに次のロールが形成され、平均時間、ユニット５５に配置される。ロールＲが、ほぼ完成すると、巻取りローラー５１から移動させられ、その間にユニット５５によって連動された新しいスピンドルが、ユニット５５の軸５７の周囲を時計回りに揺動動作することによって、巻取りシリンダー５１の表面と接触して、巻取りが開始する領域へ移される。

同時に組立体６７を、揺動の軸の周囲で反時計回りに揺動させて、ユニット５５によって下げられた新しいスピンドル４５と、丁度形成されたロールＲとの間に挿入させる。組立体６７の揺動動作のより、ウエブ材料Ｎが新しいスピンドル４５と案内ローラー８０及び８１の周囲を進むように、ウエブ材料Ｎのループを形成させる。ユニット５５及び組立体６７は、供給速度の遅くすることを考慮するが、ウエブ材料の供給を停止させる必要なく移動させられる。横方向カッティング要素６９によって、新しいロールの最初の自由端部を製造するため、組立体６７が切断位置にある時、コントラストローラー７３を新しいスピンドル４５に接触させ、ウエブ材料Ｎが、一方で巻取りローラー５１と、新しく挿入されたスピンドル４５との間に、他方でスピンドルとコントラストローラー７３との間に、挟まれる。静電棒７１は、ウエブ材料を、ピストンシリンダーアクチュエータ７９によって動作される、カッティング要素６９によって切断する前に、ウエブ材料を静電的に充電する。要素６９が、ウエブ材料上で横方向切断を行うと、最後の自由端部が終了したロールＲ上で巻かれ、その間に最初の自由端部を新しいスピンドル４５の周囲に巻くのを始める。最初の巻取りは、棒７１によって静電的に充電されたウエブ材料と、ゼロ電位であるスピンドル４５の金属部分との間の静電気による引き寄せによって、補償される。

ウエブ材料を、その最初の自由端部でコントラストローラー７３の周囲に、巻取りを開始するのを防止するため、それは非導電材料から作られている。スピンドル４５の電気的静電容量は、ゆえに要素６９によって行われる切断によって作られた、ウエブ材料の自由端部の接着を補償するのに充分である。第一の完全な一巻が、巻取りスピンドル４５の周囲で形成された後、組立体６７が巻取り領域から時計回りに揺動して外れ、スピンドル４５がその端部で、装置の側面のスライド４９によって支えられたローラー４７に連動される。巻き取りは、次のロールが完成するまで、その状態で続く。

前記の実施例のように、図３及び図５に示された装置は、符号７８で図式的に示された長手方向カッティング組立体を備えており、ウエブ材料Ｎをウエブ材料の全幅に対して幅が狭い一連の長手ストリップに分割する。ウエブ材料が長手方向に切断されると、様々なストリップが、単独のスピンドル４５上で互いに隣接して配置された、複数の管状巻取り芯上に巻き取られる。この場合、ロールまたはリールＢが実際に、隣同士に配置された短い軸長の一連のロールで形成されている。

図６、図７及び図８は、図３、図４及び図５に示された装置と同様に、交換段階が可能かそれを行う、すなわち完成したロールを降ろし、新しいスピンドルを挿入し、ウエブ材料の供給を中断することなく、前記スピンドル上で新しいロールを巻き取ることを開始する、リールドラムまたは巻取り装置の変形実施例を示している。

この実施例において、支持表面１０１が備えられており、その上に巻取りスピンドル１０３が載って、その周囲でロールまたはリールＲを形成する。またこの場合、ロールまたはリールＲは実際に、同じスピンドル上に配置された短い軸の長さを有した複数のロールによって、構成されている。揺動アーム１０７によって支えられるローラー１０５は、巻取りローラー１０９と接触して形成されたロールＲを保持し、ローラーの周囲に巻き取られるウエブ材料が供給されており、ウエブ材料が符号Ｎで示されている。長手方向カッティング組立体１１１は、要求に応じて、ウエブ材料を連続長手ストリップに分割するために備えられている。

巻取りローラー１０９によって回転して支えられるロールまたはリールが形成される間、新しい巻取りスピンドル１０３が、既知のタイプ（図７）のピックアップシステム１１３によって連動される。

全体として符号１１５で示された組立体は、巻取りローラー１０９の軸１０９Ａの周囲を回転させ、ウエブ材料を切断し、ピックアップシステム１１３によって巻取り領域に挿入される新しい巻取りスピンドル１０３の周囲で、新しいロールの巻取りを開始するために使用される。組立体１１５は、図８で詳細に示されている。それは軸１１９の周囲で揺動するように取り付けられた、ブレード１１７により構成された、横方向カッティング要素を備えている。揺動の動作は、ピストンシリンダーアクチュエータ１２１によって制御され、そのシリンダーが、揺動組立体１１５上にブラケット１２３によって、揺動するように取り付けられている。ブレード１１７の揺動軸１１９の側面に取り付けられた、二つの案内ローラー１２５及び１２７は、それらの間に湾曲セクションバー１２９が配置されている。静電棒１３１は、案内ローラー１２５に下に取り付けられている。

図６及び図８に示されている装置は、以下の方法で交換を行い、すなわち完成したロールまたはローラーＲを、新しい巻取りスピンドル１０３と交換する。ウエブ材料の供給を中断することなく、ロールＲが完成して、それを巻取りローラー１０９と接触して保持する間、組立体１１５が図７の位置から時計方向に回転して、それ自体が、ローラー１０９に供給されるウエブ材料Ｎと、ローラー自体との間に配置させる。時計方向の回転動作は、図６の角位置に達するまで、ユニット１１３が図７の位置から図６の位置へ、時計周りに揺動して移動する前に、連続する。新しいロールの巻取りを開始するため、図６の位置に新しいスピンドル１０３を挿入し、それにより新しいスピンドル１０３の挿入位置を越えて、組立体１１５の動かす。

組立体１１５及びユニット１１３が、図６の位置に到達すると、ウエブ材料が切断されて、新しいスピンドルへ移される。図６の配置において、ウエブ材料Ｎのループは、組立体１１５の周囲で形成され、二つの案内ローラー１２５、１２７上、そして湾曲セクションバー１２９を進行する。横方向のカッティング要素１１７を動作させる前に、静電棒１３１がウエブ材料を静電的に充電することを始める。カッティング要素１１７を動作させることによって、ウエブ材料の最初の自由端部が作られ、ウエブ材料をスピンドル１０３とローラー１０９との間に介在させることで、それが巻取りローラー１０９に接触して配置された新しい巻取りスピンドル１０３の外表面に接着する。巻取りローラー１０９よりも、最初の自由端部を静電効果によりスピンドルに接着することは、この場合、巻取りローラー１０９が非導電材料から作られることによって補償されている。ゆえにどの非導電材料による巻取り芯が、金属スピンドル１０３に配置されても、またはスピンドルの電気的静電容量が低いような場合でも、巻取りスピンドル１０３の電気的静電容量は、スピンドルに接着するウエブ材料に対して充分である。

最初の自由端部の新しい巻取りスピンドル１０３に対する接着が完了すると、組立体１１５が、時計回り方向の回転を再び開始し、図７の配置にある位置に、すなわち360℃の回転して戻り、その間に形成されたロールが、アーム１０７の揺動により外される。新しいロールを形成するための新しい巻取りスピンドルが、利用可能な空間に挿入される。ローラー１０５が完成したリールを外して、アーム１０７の反時計回りの回転により戻されるとすぐ、そのスピンドルがその時、ローラー１０５によって連動される。ピックアップシステム１１３は、反時計回りに揺動して、上向きに移動し、それが新しいロールを巻いた後、予め挿入されていたスピンドルに代わる、新しい揺動スピンドルに連動する。

少なくとも部分的に非導電材料から作られた巻取りローラー１０９を使用することによって、静電システムを応用した現行のタイプの装置において、自由端部を新しいスピンドルに接着するため、ウエブ材料をそれに関して更に有利な位置で切断する。実際に、従来技術による装置において、最初の自由端部を新しいスピンドルの周囲ではなく、巻取りローラーの周囲で巻取るのを防止するため、リールを巻き取る最後の段階中と、ウエブ材料が切断される前に、新しいスピンドルを約180℃取り囲むループを製造することが必要である。実質的に、ウエブ材料の軌道は、ローラー１０９の周囲、図８におけるローラー１２５に似た位置にある案内ローラーの周囲、また、それからウエブ材料が新しいスピンドルの位置に関して供給される領域に向かって、更に後方に配置される一つかそれよりも多い案内ローラーの周囲にも延びる。その時に切断は、スピンドルに関してさらに後方の位置にする必要があり、自由端部がスピンドルと巻取りローラーとの両方によって生じる静電的な引き寄せの効果により、自由端部がスピンドルに接着するようにしている。

この既知の形態は、ウエブ材料が切断前に通るべき、多数の案内ローラーと螺旋経路と、その結果生じる材料の過剰な応力に関して、特に好ましいとはいえない。

図面は単に、本発明の可能な実施例を示しただけであり、それらは本発明の概念の範囲内で、形状及び配置を変えてもよいことは理解されよう。請求項におけるどの参照符号も、単に上記の記載と添付図面の見解の容易に理解するためのものであって、その保護範囲を制限するものではない。

本発明に利用される巻き返し装置の全体図。各ロールの巻取りが開始した場合を示す、巻取りローラーの間のニップの拡大詳細図。本発明の第二実施例を利用した巻取り装置の全体図。図３と類似して、機械要素の別の位置を示した図。装置における巻取りの開始を示した、図３及び図４における領域を拡大した図。本発明を利用した異なる巻取り装置の概略的な側面図。別の装置の配置であり図６に類似した図。装置における巻取りの開始を示した、図６及び図７における領域の拡大詳細図。

符号の説明

１巻き返し装置
３巻取りローラー
３Ａ軸
５巻取りローラー
７巻取りクレードル
９運搬台
１１組立体
１３巻取りスピンドル
１５芯
１７組立体
１９横方向カッティング要素
２１静電棒
２３案内ローラー
２５セクションバー
４３支持表面
４５巻取りスピンドル
４７ローラー
４９スライダ
５１巻取りローラー
５１Ａ固定回転軸
５５ユニット
５７軸
５９ピストンシリンダーアクチュエータ
６１把持ジョー
６２電動モーター
６３伝動装置
６５伝動装置
６７移動組立体
６９横方向カッティング要素
７１静電棒
７３巻取りローラー
７７第二アクチュエータ
７８長手方向カッティング組立体
７９第一アクチュエータ
８０案内ローラー
８１案内ローラー
１０１支持部
１０３巻取りスピンドル
１０５ローラー
１０７揺動アーム
１０９巻取りローラー
１０９Ａ軸
１１１長手方向カッティング組立体
１１３ピックアップシステム
１１５移動組立体
１１７横方向カッティング要素
１１９軸
１２１ピストンシリンダーアクチュエータ
１２３ブラケット
１２５案内ローラー
１２７案内ローラー
１２９湾曲セクションバー
１３１静電棒
Ｂ大径のリール
Ｎウエブ材料
Ｒロール

Claims

ウエブ材料（Ｎ）を巻き取って、巻取りスピンドル（１３；４５；１０３）の周囲でロール（Ｒ）を形成するため：スピンドルの周囲にウエブ材料を巻き取る最初の段階で、巻取りスピンドルと接触する、少なくとも一つのローラー（５；７３；１０９）と；ロールを巻き取る最後にウエブ材料を切断して、新しい巻取りスピンドルの周囲で次のロールを巻き取るため、最初の自由端部を形成する、カッティング要素（１９；６９；１１７）と；を組み合わせて備え、前記最初の自由端部が、前記ローラーと前記スピンドルとの間に挿入される、巻き返しまたは巻取り装置において、
少なくとも静電棒（２１；７１；１３１）が、ウエブ材料を静電的に充電するために備えられること、スピンドルと接触するローラー（５；７３；１０９）が、少なくとも部分的に非導電材料で作られること、を特徴とする装置。
前記ローラー（５；７３；１０９）が、非導電材料で完全に作られた円筒形壁を備えることを特徴とする請求項１に記載の装置。
前記ローラーが、巻取りローラー（５；１０９）であり、その巻取りローラーがロールの全体の巻き取りサイクルに関して、実質的に前記スピンドルの周囲で形成されたロール（Ｒ）と接触したままになることを特徴とする請求項１または２に記載の装置。
巻取りクレードル（７）を形成する二つの巻取りローラー（３、５）を備え、巻取りクレードルに前記巻取りスピンドル（１３）が挿入され、スピンドル上で前記ロールが形成され、前記二つのローラーの少なくとも一つが、少なくとも部分的に非導電材料で形成されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の装置。
前記静電棒（２１）及び前記横方向カッティング要素（１９）が、前記二つのローラー（３、５）の第一ローラー（３）の軸の周囲を揺動する組立体に取り付けられ、前記二つのローラーの第二ローラー（５）が、少なくとも部分的に非導電材料により作られることを特徴とする請求項４に記載の装置。
ウエブ材料が、前記二つの巻取りローラー（３、５）から形成されるニップを横切る経路に沿って、通過する巻取りクレードル（７）に供給されることを特徴とする請求項４または５に記載の装置。
前記巻取りスピンドル（４５；１０３）用の支持部４３；１０１）を備え、前記巻取りスピンドルと、前記スピンドルの周囲で形成されたロールが、前記巻取りローラー（５１；１０９）によって、回転して保持され、そのローラの周囲でウエブ材料を進行させることを特徴とする請求項３に記載の装置。
移動組立体（６７）が、前記横方向カッティング要素（６９）と前記静電棒（７１）を支え、前記組立体が、前記巻取ローラー（５１）の回転の軸に並行な軸の周囲で揺動して、ウエブ材料を切断し、前記巻取りスピンドルの周囲でウエブ材料を固定することを特徴とする請求項７に記載の装置。
移動組立体（１１５）が、前記横方向カッティング要素（１１７）及び前記静電棒（１３１）を支え、前記組立体が、前記巻取りローラー（１０９）の回転軸に並行な軸の周囲で、完全な回転を行って、ウエブ材料を切断し、ウエブ材料を前記巻取りスピンドルの周囲で固定することを特徴とする請求項７に記載の装置。
前記移動組立体（６７；１１５）が、一対の案内ローラー（８０、８１；１２５、１２７）を支えることを特徴とする請求項８または９に記載の装置。
前記横方向カッティング要素（１１７）が、前記移動組立体（１１５）によって支えられる、前記複数の案内ローラー（１２５、１２７）の間に配置されることを特徴とする請求項１０に記載の装置。
前記巻取りスピンドル（４５）用の支持部（４３）と、ロールを形成する間にロールを回転して保持するため、前記ロールに接触する巻取りローラー（５１）と、前記静電棒（７１）を支える移動組立体（６７）とを備え、前記カッティング要素（６９）及び前記ローラー（７３）が、少なくとも一部分非導電材料で形成されることを特徴とする請求項１または２に記載の装置。
少なくとも部分的に非導電材料で形成された前記ローラー（７３）が、ローラーを巻取りスピンドルへ向かって引いたり、巻取りスピンドルから離すように移動させる、移動組立体に関連して動かされることを特徴とする請求項１２に記載の装置。
前記移動組立体（６７）が、前記横方向カッティング要素（６９）を作動させる第一アクチュエータ（７９）と、前記ローラー（７３）を巻取りスピンドルに向かって引いたり、巻取りスピンドルから離すように移動させる台にアクチュエータ（７７）とを支えることを特徴とする請求項１３に記載の装置。
少なくとも部分的に非導電材料で形成された前記ローラーが、強化人工材料によって構成された円筒形表面を有することを特徴とする請求項１〜１４の装置。
第一巻取りスピンドルの周囲で、ウエブ材料の第一ロールを巻き取るステップ；
第二巻取りスピンドルを、ウエブ材料に接触させるステップ；
ウエブ材料を、第二巻取りスピンドルの近くで切断して、ウエブ材料の最初の自由端部と最後の自由端部を形成するステップ；
前記第二スピンドル周囲でウエブ材料の最初の自由端部を巻取り、第二ロールの巻取りを開始し、前記ウエブ材料が、前記最初の自由端部の近くで、前記第二巻取りスピンドルと前記ローラーとの間に、保持されるステップ；
を含む、
巻取りスピンドルの周囲にウエブ材料を巻いてロールを製造する方法において、
前記ローラーが、非導電材料で形成されることを特徴とする方法。
非導電材料による前記ローラーが巻取りローラーであり、複数の前記ロールが周辺巻取りシステムにより巻き取られることを特徴とする請求項１６に記載の方法。
前記第二スピンドルと、非導電材料による前記ローラーとの間に、自由端部を挿入する前に、ウエブ材料を切断することを特徴とする請求項１６または１７に記載の方法。
ウエブ材料を切断する前に、前記第二巻取りスピンドルと前記ローラーとの間で、ウエブ材料を連動させることを特徴とする請求項１６または１７に記載の方法。