JP2005119876A - 巻直し機からログを排出する装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ログ製造および放出速度を可能な限り増大させることを可能にする巻直し機用ログ排出装置を提供する。
【解決手段】巻直し機（１０）において、ログ（２０、２０’）を排出する装置（５０）は、巻取り領域（２）の下流に配設され、形成ログ（２０’）が転がるシュート（３０）と、シュート（３０）上でログ（２０’）を停止させるように設計された停止手段（１１１、１１７）と、停止手段（１１１）を、ログ（２０’）を停止させる作業位置から、ログ（２０）が転がることが可能な休止位置に動かす駆動手段（１１３）とを備える。シュート（３０）は、ログ（２０’）を摩擦により速度低下させるような、わずかな傾斜を有する第１の部分（３１）と、ログ（２０’）を重力によって加速させるような、より大きい傾斜を有する第２の部分（３２）とを含む。
【選択図】図３

Description

本発明は、巻直し機（rewinding machine）用のログ排出装置（log discharge device）に関する。

本発明が言及するタイプの周囲巻直し機では、形成されるログの周囲に作用する一組の３つのローラ間に固定されて回転する管状芯にウェブ（web）を巻き取ることによってログ(log)またはロール(roll)を形成する。巻取りサイクル中、ローラの速度は一定かつ等しく保たれる。

一組の３つの電動ローラは、ログの直径が増すにつれ、形成されるログとそれら３つのローラが常に接触するように可変サイズの空間を形成する。３つのローラのうち２つは通常、設定された距離に置かれ、芯が挿入されるとともにシート材料が中を移動する空隙を画定するようになっており、第３のローラすなわち押圧ローラは可動であり、ログの直径が増大することを可能にし、かつ巻取り終了時にログを放出することを可能にする。

これらの巻直し機では、いわゆる切替段階が重要である、すなわち特別なインサータを伴う新たな芯の巻取り空間内への挿入、およびウェブ材料を切り離した後での完成ログの排出が重要である。

図１は、従来技術によるログ排出装置（参照符号１００で示す）を有する巻直し機（１０で示す）を概略的に示している。

巻直し機１０は、３つの巻取りローラ１ａ、１ｂ、および１ｃを有しており、これらのローラはクレードル(cradle)２を画定し、このクレードル２に厚紙芯３が送り込まれ、この芯にウェブ材料４が巻き取られてログ２０を形成する。一組の３つのローラのうちローラ１ｃは、巻直し機の側面に対して６で枢支された（pivoted）アーム５に取り付けられ、クレードル２で形成されるログ２０の直径の増大に追従する。

ログ排出装置１００は、傾斜シュート１３０、および該シュート１３０の上方に配設されるとともに巻直し機の側面に対してピボット点Ｆで枢支されるアーム１１１を備える。

アーム１１１は、リニアアクチュエータ１１３によりピボットＦを中心として回転させられる。アクチュエータ１１３は、巻直し機の側面に対して１１６で枢支された空気圧シリンダ１１４、該シリンダ１１４の内部で摺動可能なピストン１１５を備える。ピストン１１５の自由端はアーム１１１に接続される。

シュート１３０に面したアーム１１１の表面上には、巻直し機１０の巻取りローラ１ａ、１ｂ、１ｃにより放出される形成ログ２０’の衝撃を緩衝する役割を果たすゴムからなる薄い湾曲シート１１７が固定されている。

ログ２０’との接触点Ｃで湾曲ゴムシート１１７に接触している平面ｔは、シュート１３０とともにＶ字形の狭い部分（narrowing）を形成し、この狭い部分にて、巻取りローラ１ａ、１ｂ、および１ｃにより放出されたログ２０’が停止するようになっている。

接線面ｔは、ピボットＦを通るアーム１１１の長軸ｂにほぼ平行であることを考慮せねばならない。この場合、アーム１１１の軸ｂとシュート１３０の平面とで形成される角度θが、水平面に対するシュート１３０の傾斜によって決められ、その角度θは４５°未満であり、約３０°に等しい。

巻直し機１０の動作を以下に説明する。

ログ２０は、厚紙芯３に紙材(paper tissue)４を巻き取ることによって形成される。ログ２０は、３つの巻取りローラ（１ａ、１ｂ、１ｃ）と接触することによって回転させられ、それらローラのうちの１つ（１ｃ）は可動であり、形成されるログ２０の直径を画定し、またその増大に追従するようになっている。

ログ２０’が所要直径に達すると、ログ２０’は巻取り領域２から巻直し機の排出部（the machine discharge）の方へ、３つの巻取りローラ（１ａ、１ｂ、１ｃ）間に外周速度差が生じることでそれらの３つのローラにより放出される。

ログ２０’は傾斜シュート１３０上に高速度で放出されるため、排出シュート１３０の下流に配設される糊付装置または糊付機（図示せず）によって行なわれる次の製造段階にログ２０’を排出する前にその速度を低下させる必要がある。ログ２０’は可動アーム１１１により停止される。このアーム上には、ログ２０’とアーム１１１の間の衝撃を緩衝する役割を果たすとともに、そのログの表面に損傷を与えないようにする役割を果たすゴム（または、ログの慣性を吸収することができる他の材料）１１７が取り付けられている。

アクチュエータ１１３によって可動アーム１１１を持ち上げることにより、ログ２０’がシュート１３０に平行な重力加速度成分の作用下でシュート１３０を出ることが可能となる。

従来技術によるこの解決策は種々の不都合な点および欠点を呈する。巻直し機１０は、６０ログ／分ものログを製造することができるため、ログの放出（expulsion）速度は速いが、後述するように、ログを停止し、またシュート３０からログを取り出すのに利用できる時間は種々の要因により制限される。

当該解決策のログ排出時間では、以下の理由により３５〜４０ログ／分を超えるレートが可能にならない：
ａ）シュート１３０の傾斜が、ログを迅速に取り出すのに十分な加速を確保しない（シュートの傾斜は、ログを確実に支持し、かつシュートへの急激な振動または衝撃を回避させるための、巻取りローラからのログの放出軌跡により画定され、放出軌跡の傾斜を、巻取りローラの位置を変えることで大幅に増大させることはできない。この位置は、ログ２０との可動ローラ１ｃの不安定な接触により画定される。したがって、２つの固定巻取りローラ１ａおよび１ｂは、巻取り中にログ２０の重量を支持するように位置決めされねばならない）。
ｂ）停止後、ログ２０’は、ログを通過させることができるような角度（この角度は、ログの直径によって様々であり、大径ログの場合はかなりのものとなる）だけアーム１１１が持ち上がった後に限りシュート１３０から出ることができる。

したがって、現在のところ、巻直し機１０の製造に関してログの排出が主要な制約となっている。

本発明の目的は、効率的かつ効果的であるとともにログ製造および放出速度を可能な限り増大させることを可能にする巻直し機用ログ排出装置を提供することによって、従来技術の欠点をなくすことにある。

本発明の別の目的は、非常に信頼性があるとともにログに巻取られたティッシュペーパーを損なわないようにすることができるログ排出装置を提供することにある。

本発明の別の目的は、多様性があり種々のタイプの巻直し機への適用に適していると同時に安価で製造が容易なログ排出装置を提供することにある。

これらの目的は、添付の独立請求項１に挙げた特徴を有する本発明に従って達成される。

本発明の有利な実施形態は従属請求項から明らかである。本発明によるログ排出装置は、
巻直し機の排出部の方に形成ログが転がることを可能にする、巻直し機の巻取り領域の下流に配設されるシュートと、
該シュート上でログを停止または速度低下させることが可能な停止手段と、
該停止手段に作用し、上記シュート上のログを停止する作業位置から該シュート上をログが転がること可能にする休止位置に動かす駆動手段とを備える。

本発明の主な特徴は、シュートが、
上記巻取り領域のアウトプット（output）に配設される、摩擦によりログを速度低下させるか、またはいかなる場合も巻取り領域を出るログを加速させないように設計された、わずかな傾斜を有する第１の部分と、
停止手段によってログが停止した後に重力によりログを加速するように設計された、第１の部分の傾斜よりも大きい傾斜を有する第２の部分と
を含むことによって示される。このようにして取出し時間が短縮されるため、新たなログを受け取るための態勢が整った状態での停止手段の迅速な位置決めが可能になる。

２つ以上の傾斜を有する新規の形状のシュートにより、停止アームの小さな回転により、停止したログが通過する空間を得るよう、停止アームを位置決めすることが可能となる。新たなログを受け取る態勢の整った状態での停止手段の迅速な位置決めにより、全取出し時間が短縮される。

本発明のさらなる特徴は、添付の図面に示した、純粋に例示的な、よって限定されない本発明の実施形態を参照して、以下の詳細な説明により明らかとなろう。

全体として参照符号５０で示した本発明によるログ排出装置を、図２〜図４を用いて説明する。

既に説明したものと同じ要素またはそれに対応する要素は、以下では同じ符号で示し、詳細には説明しない。

図２〜図４に示されるように、ログ排出装置５０は、従来技術に対し新規の形状を有するシュート３０を備える。実際、シュート３０は、傾斜が異なる３つの部分、すなわち第１の投入（input）部分３１、第２の中間部分３２、および第３の排出部分３３を有する。

投入部分３１は、巻取りクレードル２のアウトプットに配設され、水平面に対しわずかに傾斜している。投入部分３１は、水平面に対し例えば５°〜２０°の範囲の傾斜角度を有することができる。

中間部分３２は、投入部分３１の傾斜よりも大きい傾斜を有する。中間部分３２は、水平面に対し例えば３０°〜６０°の範囲の傾斜角度を有することができる。

排出部分３３は、中間部分３２の傾斜よりも小さく、投入部分３１の傾斜とほぼ等しい傾斜を有する。排出部分３３は、水平面に対し例えば５°〜２０°の範囲の傾斜角度を有することができる。

従来技術でのように、ログ排出装置５０は、空気圧シリンダ１１３によって回転される枢支されたアーム１１１を備える。ログの衝撃を緩衝する役割を果たすゴム（または他の適した柔軟材料）からなる薄シートまたはパッド１１７がアーム１１１上に固定される。

この場合、アーム１１１は、従来技術に対し、アーム１１１の軸ｂとシュート３０の投入部分３１の平面との角度θが増大するように位置決めされ、この角度θはログが停止するＶ字形の狭い部分の角度に相当する。この場合、角度θは３０°よりも大きく、約４５°である。さらに、この角度θは、アーム１１１の軸ｂを通る平面がシュートの中間部分３２の平面とほぼ平行になるように選択される。

さらに、アーム１１１の構成は、ログが、シュートの第１の部分３１の終点およびシュートの中間部分３２の始点にてゴムシートまたはパッド１１７によって阻まれるようなものである（図３）。

可動アーム１１１は、他のシステムで代替することができる。たとえば、ログを停止することができ、かつある制御速度での回転（巻取り速度およびログの直径によりもたらされる）時に取り出すことができるようにするのに適した形状を有する、電動ローラまたは一連のカム等である。

リニアアクチュエータ１１３は、電動カム、接続ロッド−クランク運動機構などのような他の伝動手段で代替することができる。

本発明による排出装置５０の動作を以下に説明する。

図２を参照すると、所望直径を有する形成ログ２０’が、巻取り領域２から巻直し機の排出部の方へ、３つの巻取りローラ（１ａ、１ｂ、１ｃ）間に外周速度差が生じることでこれらの３つのローラにより放出される。新たな芯３が巻取りクレードル２に挿入され、ウェブ４がその芯に巻き取られ始め、新たなログ２０が形成される。

形成ログ２０’は、巻取りクレードル２から傾斜シュート３０に高速で放出される。したがって、排出シュート３０の下流に配設される糊付装置または糊付機（図示せず）により行なわれる後続する製造ステップにログ２０’が渡る前にログ２０’の速度を低下させる必要がある。

ログ２０’は最初に摩擦により速度低下するか、またはいかなる場合もシュートの投入部分３１（わずかな傾斜を有する）により加速されないようにされている。続いて、図３に示すように、ログ２０’は、シュートの投入部分３１の終点および中間部分３２の始点に達すると、緩衝材として作用するゴムシートまたはパッド１１７が固定されている可動アーム１１１によって停止またはさらに速度低下する。

図４に示すように、アクチュエータ１１３のシリンダ１１４内にピストン１１５が戻ることによって得られる、可動アーム１１１のピボットＦを中心とした可動アーム１１１の小さな回転により、シュート３０の中間部分３２に平行な重力加速度成分の作用下でシュート３０の中間部分３２に沿ってログ２０’が転がることが可能となる。この場合、アーム１１１は、かなり小さな角度α（１０°〜２０°の間とすることができる）で回転せねばならない。

次に、ログ２０’は、より大きな傾斜を有する部分３２に沿って急激な重力加速を受け、続いて、中間部分３２の傾斜よりも小さい傾斜を有するシュート３０の最後の部分３３にて回転速度が低下する。

本発明による上記ログ排出装置には種々の利点がある。

ログ排出時間が短縮されることにより、達成すべき６０ログ／分の取出しレートが可能となる。

実際、より小さな傾斜を有するシュートの第１の部分３１は、巻取りローラ（１ａ、１ｂ、１ｃ）による放出ステップの際に、ログ２０’が支持され、かつ速度を低下させられるか、またはいかなる場合もログを加速させないようにすることを確実にする。

ログ２０’は、より大きな傾斜を有するシュート３２の部分の始点付近にてアーム１１１とシュート３０との間で停止する。より大きな傾斜を有するシュート３２の部分は、アーム１１１が移動する際にログ２０’に対しより大きな加速度成分を確保し、そのため迅速な取出しが可能となる。

ログ２０’の迅速な取出しにより、アーム１１１が非常に短い時間で新たなログを受け取る態勢の整った状態で位置決めされることが可能となる。

さらに、ログ２０’が停止している間、アーム１１１の位置はログ２０’の直径に応じて調整可能である。このことは、シュートの傾斜部分３２とともに、ログ２０’を放出するのにアーム１１１の開口の最小回転角度αで十分であることを可能にする。

３つの部分を有するシュートに対し上記説明において具体的な言及を行なったが、ログの迅速な取出しを可能にするよう、ログを停止または速度低下させる手段の下流の傾斜が急激に増大している場合、その部分の数は異なっていてもよく、２つまたは３つ以上であってもよいことは明らかである。

さらに、シュートの種々の部分は好ましくは直線であるが、（少なくともそれらの一部が）曲線形状を有していてもよい。

当業者が及ぶ範囲内にある詳細に関する多くの変形および変更を、添付の特許請求項に記載の本発明の範囲から逸脱せずに本発明の実施形態に対して行うことができる。

従来技術によるログ排出装置の概略的な側部立面図である。 巻直し機からのログ放出の３つの連続的な段階の１つを示した、本発明によるログ排出装置の概略的な側部立面図である。 巻直し機からのログ放出の３つの連続的な段階の１つを示した、本発明によるログ排出装置の概略的な側部立面図である。 巻直し機からのログ放出の３つの連続的な段階の１つを示した、本発明によるログ排出装置の概略的な側部立面図である。

符号の説明

２ 巻取り領域、１０ 巻直し機、２０ ログ、２０’ 形成ログ、３０ シュート、３１ 第１の部分、３２ 第２の部分、３３ 第３の部分、５０ 巻直し機からログを排出する装置、１１１ 停止手段（アーム）、１１３ 駆動手段（リニアアクチュエータ）、１１７ 衝撃緩衝手段（湾曲したゴムシートまたはパッド）。

Claims (17)

1. 巻直し機（１０）からログ（２０、２０’）を排出する装置（５０）であって、
   前記巻直し機の巻取り領域（２）の下流に配設され、前記巻直し機（１０）のアウトプットの方に形成ログ（２０’）が転がることが可能なシュート（３０）と、
   前記シュート上で前記ログを停止または速度低下させることが可能な停止手段（１１１、１１７）と、
   前記停止手段（１１１）に作用し、前記停止手段（１１１）を、前記シュート（３０）上の前記ログ（２０）を停止または速度低下させる作業位置から前記シュート（３０）上で前記ログ（２０）が自由に転がることが可能な休止位置に動かす駆動手段（１１３）とを備えた、巻直し機からログを排出する装置において、
   前記シュート（３０）は、
   前記巻取り領域（２）のアウトプットに配設される、わずかな傾斜を有する少なくとも第１の部分（３１）と、
   前記停止手段（１１１、１１７）の上流に配設される、前記第１の部分（３１）の前記傾斜よりも大きい傾斜を有する第２の部分（３２）とを含むことを特徴とする、巻直し機からログを排出する装置。
2. 巻直し機からログを排出する装置（５０）であって、
   わずかな傾斜を有する前記第１の部分（３１）は、前記ログを加速することなく衝撃および急激な振動を回避させるための、前記巻取り領域（２）を出る前記ログの軌跡に従い、
   より大きな傾斜を有する前記第２の部分（３２）は、高い重力加速度成分を前記ログ（２０）に与える、請求項１に記載の巻直し機からログを排出する装置。
3. 巻直し機からログを排出する装置（５０）であって、前記シュートの前記第１の部分（３１）は、水平面に対し５°〜２０°の範囲内にある傾斜を有することを特徴とする、請求項１または２に記載の巻直し機からログを排出する装置。
4. 巻直し機からログを排出する装置（５０）であって、前記シュートの前記第２の部分（３２）は、水平面に対し３０°〜６０°の範囲内にある傾斜を有す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巻直し機からログを排出する装置。
5. 巻直し機からログを排出する装置（５０）であって、前記シュート（３０）は、前記第２の部分（３２）の下流に配設され、前記第２の部分（３２）の前記傾斜よりも小さい傾斜を有する少なくとも１つの第３の部分（３３）を含むことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の巻直し機からログを排出する装置。
6. 巻直し機からログを排出する装置（５０）であって、前記シュートの前記第３の部分は、水平面に対し５°〜２０°の範囲内にある傾斜を有することを特徴とする、請求項５に記載の巻直し機からログを排出する装置。
7. 巻直し機からログを排出する装置（５０）であって、前記停止手段（１１１、１１７）は、前記シュートの前記第１の部分（３１）の終点および前記シュートの前記第２の部分（３２）の始点にて前記ログ（２０）を停止または速度低下させるように配設されることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の巻直し機からログを排出する装置。
8. 巻直し機からログを排出する装置（５０）であって、前記停止手段は、前記巻直し機の側面に対して枢支され、前記シュート（３０）の上方に配設されるアーム（１１１）を含むことを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の巻直し機からログを排出する装置。
9. 巻直し機からログを排出する装置（５０）であって、前記アーム（１１１）が、前記ログ（２０’）を停止または速度低下させる前記作業位置にあるときは、３０°よりも大きい傾斜角度（θ）を有するＶ字形の狭い部分が、前記アーム（１１１）の前記軸（ｂ）と前記シュートの前記第１の部分（３１）との間に形成されることを特徴とする、請求項８に記載の巻直し機からログを排出する装置。
10. 巻直し機からログを排出する装置（５０）であって、前記アーム（１１１）の前記軸（ｂ）と前記シュートの前記第１の部分（３１）との間の前記傾斜角度（θ）は、約４５°であることを特徴とする、請求項９に記載の巻直し機からログを排出する装置。
11. 巻直し機からログを排出する装置（５０）であって、前記アーム（１１１）は、前記ログを停止または速度低下させる前記作業位置から、前記シュート（３０）上で前記ログが自由に転がることが可能な前記休止位置に移動するときに、前記アームのピボット（Ｆ）を中心として１０°〜２０°の間のかなり小さい角度（α）で回転することを特徴とする、請求項８〜１０のいずれか一項に記載の巻直し機からログを排出する装置。
12. 巻直し機からログを排出する装置（５０）であって、前記ログ（２０’）の衝撃を緩衝することが可能な衝撃緩衝手段（１１７）が前記アーム（１１１）に取り付けられることを特徴とする、請求項８〜１１のいずれか一項に記載の巻直し機からログを排出する装置。
13. 巻直し機からログを排出する装置（５０）であって、前記衝撃緩衝手段は、湾曲したゴムシートまたはパッド（１１７）を含むことを特徴とする、請求項１２に記載の巻直し機からログを排出する装置。
14. 巻直し機からログを排出する装置（５０）であって、前記停止手段は電動ローラを含むことを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の巻直し機からログを排出する装置。
15. 巻直し機からログを排出する装置（５０）であって、前記停止手段はカムシステムを含むことを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の巻直し機からログを排出する装置。
16. 巻直し機からログを排出する装置（５０）であって、前記駆動手段は、前記アーム（１１１）に作用するリニアアクチュエータ（１１３）を含むことを特徴とする、請求項８〜１５のいずれか一項に記載の巻直し機からログを排出する装置。
17. 巻直し機からログを排出する装置（５０）であって、前記シュート（３０）の前記部分（３１、３２、２２）の少なくとも１つは、曲線形状を有することを特徴とする、請求項１〜１６のいずれか一項に記載の巻直し機からログを排出する装置。
    

Images