JP2006524620A - 巻戻機内でペーパー・ウェブを引き裂く装置および方法 - Google Patents

Abstract

【課題】
従来技術の欠点を克服、ないし少なくとも大々的に低減するペーパー・ウェブを巻戻機内で引き裂く装置を提供する。
【解決手段】
ペーパー・ウェブを巻戻機内で引き裂く装置であって、前記ウェブ（２）に規則的な間隔で横方向穿孔を設け、この穿孔線がウェブを互いに結合するシートに細分化するが前記穿孔線に対応して分離されうるようにウェブを巻戻機内で引き裂く装置において、形成途中にあるログ（ＲＯ）の最終シートを、形成されるべき次にくるログの最初のシートから分離する穿孔線（Ｐ）の通過時点でウェブ（２）の引き裂きを実行する手段を備え、該引き裂きを実行する手段が圧縮空気の噴射を前記穿孔線（Ｐ）の方向に向けることができる空気圧手段（ＳＰ）であることを特徴とする。

Description

本発明は巻戻機内でペーパー・ウェブを引き裂く装置および方法に関する。

ログの製造はペーパーの連続するウェブを所定経路に沿って供給することを意図していることで知られている。前記経路の任意点において、断続横断切断操作が、引き裂きのできるセクションまたは所定長さのシートに細分化するためにウェブに対して実行される。

この工程は管状厚紙部材（一般的に「コア」と呼ばれる）を使用するステップを含んでおり、該管状厚紙部材の表面には所定量の接着剤が塗布され、形成されるべきログの最初のシートが接着されるようになっている。前記工程は巻取ローラを使用するステップも含んでおり、このローラがペーパーの巻き取られるコアの回転を駆動する。ログ形成プロセスは、所定量のペーパーがコアに巻き取られたときに終了する。この時点において、次のログの形成が開始される。形成プロセスの終了時点において、下層シート上の各ログの最終シートを接着して同じログの自然発生的巻き解きを回避する必要がある。このタイプの接着ステップは、「端部閉鎖(edge closing)」として定義される。多数の所定シートが形成工程中にログ上に巻き取られたときに、ペーパー・ウェブが切断される。すなわち、形成中にあるログの最終シートが形成されるべき次のログの最初のシートから分離される。

欧州特許第５２４１５８号、英国特許第２１０５６８号および欧州特許第６９４０２０号はログの形成終了時点でペーパー・ウェブを引き裂くのに使用される装置を開示している。

しかし、この種の装置は現在の製造必要条件に適したのもではなく、比較的信頼性がなく、また頻繁、かつ、費用のかかる点検介入を必要とする。
欧州特許第５２４１５８号 英国特許第２１０５６８号 欧州特許第６９４０２０号

本発明の主たる目的は上述の欠点を克服、ないし少なくとも大々的に低減することにある。

本発明によれば、この結果は独立請求項に開示された装置を製作するアイデアを採用し、その特徴を有する方法を適用することによって達成される。さらなる特徴は従属請求項に開示されている。

本発明からもたらされる利点は、システムの適切な動作を損なう恐れのある不意の動きとこれに伴う振動を除去することによって供給速度の如何にかかわらずペーパーの切り裂きを最高精度で常に保証することができるという事実に実質的に依存する。すなわち、本発明による装置は比較的製造が簡単であって、保守に関して費用的に有利であり、そして実用寿命後においてさえも信頼性がある。

本発明の上述したおよび他の利点と特徴は、これに限定するのものではないが、本発明の実例として示した添付図面に関する次なる説明を読むことにより当該技術に習熟した人にとってよく理解できるであろう。

本発明による装置は、ログの製造に使用されるコア（１）およびぺーパ・ウェブ（２）の供給および接着に関する限り、可能なあらゆる構造の巻戻機内で使用することができる。巻戻機は当業者にとって公知であるのでここでは詳細な説明は省略する。米国特許第４４８７３７７号、欧州特許第５２４１５８号、英国特許第２１０５６８８号、米国特許第５９７９８１８号および欧州特許第６９４０２０号が、巻戻機の実施例に関する多数の例を開示しているので、この種の機械の広範な説明はここではこれを参照するものとする。本質的に、また添付図面の図１および２に示したのと同じ態様において、この機械は：
−コア（１）を供給するためのステーション（Ａ）と；
−コア（１）のための貯蔵部（Ｍ）と；
−所定経路に沿って配備された複数の供給ローラ、駆動ローラおよび切断ローラ（Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，ＲＡ）を使用して、ペーパー・ウェブ（２）を供給するとともに横方向に穿孔する手段と；
−一連の巻取ローラ（ＲＡ，Ｒ４，Ｒ５）を使用してコア（１）上にペーパー（２）を巻きつける手段であって、そのうちの二つ（Ｒ４，Ｒ５）が、二つの部材（３ａ，３ｂ）からなる固定ガイドによって一部が画設され、ループ閉止コンベヤベルト（３００）によって一部が画設され、及びペーパー（２）の供給とペーパーのコア（１）への巻取りを行うローラ（ＲＡ）（ウェブ（２）の供給と横方向穿孔のみを行うローラとは異なる）によって一部が画設されたチャネル（Ｃ）の出口で一方の上に他方が配設されたペーパー巻きつけ手段と；
−貯蔵部（Ｍ）から、すなわち、入口ステーション（Ａ）からチャネル（Ｃ）の第１長さ部分（３ａ，３００）へのコア（１）の搬送と、チャネル（Ｃ）の第１長さ部分から第２長さ部分（案内部材３ｂおよびローラＲＡによって画設された）への当該コアの搬送に協働するために前記チャネル（Ｃ）に沿って配設されたそれぞれの軸（６０）の周りを回転するプッシャ−手段（６）と；
−各ログ（ＲＯ）の最初のシートを対応するコア上に接着させ、各ログ（ＲＯ）の最終シートを下層ペーパー上に接着させるためのペーパー・ウェブ（２）とコア（１）の接着手段（添付図面の図では簡略化の目的で省略している）と；を備えている。

当業者において公知の手順によれば、ウェブ（２）はローラ（Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，ＲＡ）からの画設された経路に沿って巻き解かれ、ローラ（Ｒ４）と（Ｒ５）が配置されたステーション内でコア（１ｒ）上に巻き取られ、そして、該ウェブ（２）はローラ（ＲＡ）と協働し、それぞれの長軸の周りを回転することによってぺーパー（２）がコア（１ｒ）上に巻き取られるように作用する。所定数のシート（各々のシートはウェブ２の二つの連続する横方向穿孔によって画設される）が、前記コア上に巻き取られたとき、当該チャネル（Ｃ）内に導入される新しいコア（１）と、ローラ（Ｒ４，Ｒ５）が動作するログ（ＲＯ）の形成のためのステーション間に配置されるチャネル（Ｃ）の一個所でウェブ（２）を引き裂く手段が作動する。この引き裂き操作は、形成されるべき次のログの最初のシートからの形成途中でログ（ＲＯ）の最終シートを分離する穿孔線（Ｐ）に対応して実行される。その後、対応するアクチュエータ（４０１）に関連する回転アーム（４００）上に取り付けられたローラ（Ｒ４）が下層ローラ（Ｒ５）から移動してログ（ＲＯ）を開放し、逃げ平面下流部（４０２）に沿って移動される。この時点において、ログ（ＲＯ）の形成が完了する間、コア（１）は前方に移動し、ローラ（ＲＡ）との接触によってチャネル（Ｃ）に沿って転動し、当該コアが先行コアと交代し、そしてこのサイクルが同様にして反復される。

しかし、本発明の目的に鑑みて、前記供給手段、穿孔手段、接着手段および脱離手段は多様な方法で形成し、配備することが可能なことが理解できる。

有利なことに、本発明によれば形成途中にあるログ（ＲＯ）の最終シートを形成されるべき次にあるログの最初のシートから分離するため、穿孔線（Ｐ）の通過に対応してウェブ（２）の引き裂きを行うため、圧縮空気の噴射を前記穿孔線（Ｐ）に向けることのできる手段（ＳＰ）を設け、これによって前のステップでローラ（Ｒ４）の可能な協働動作が加速されて、上記噴射によって関連付けられた領域内においてウェブ（２）が拡張され、当該穿孔線（Ｐ）に対応するウェブ（２）の引き裂きが実行される。

例えば、添付図面の図１，３，５Ａから５Ｄを参照して、前記空気圧手段（ＳＰ）が、対応するソレノイド弁（７０）を介して圧縮空気溜め（７１）に関連する一連のノズル（７）を備えており、前記ソレノイド弁（７０）と前記圧縮空気溜め（７１）を有する前記ノズル（７）がウェブ供給ローラ（ＲＡ）の内部に配備され、当該ウェブ供給ローラの外面はノズル（７）の作動が許容される複数の開口部（７３）が設けられた管状ジャケット（７２）によって画設されている。

図５Ａに示した例によれば、前記管状ジャケット（７２）は、その長手方向軸の周りを回転し、一方で前記圧縮空気溜め（７１）が固定されかつ前記ジャケット（７２）に対して同軸になっている。

この目的で、図５Ａに示したように、前記ジャケット（７２）がフランジ付きヘッド（８７）を伴ったシャフト（８）を備えている。このシャフトはベアリング（８１）を挿入した状態の機械の静止部材（８０）によって支持されるとともに、対応する駆動手段（図示せず）に関連している。

内部構造において、前記フランジ（８７）が円錐形ケーシング（８２）のための台座を有しており、ケーシングの内部には圧縮空気溜め（７１）の軸方向延長部が対応するベアリング（８３）を挿入した状態で収容されている。

対向側に、圧縮空気溜め（７１）が機械の静止部材（８４）に対して固定されており、その上にスリーブ（８５）が配置されており、該スリーブは対応ベアリング（８６）を挿入した状態でその上に同軸的に取り付けられた前記ジャケット（７２）を有している。

図５Ａの図において、参照符号（７４）と（７５）はそれぞれソレノイド弁（７０）のための電力ケーブルおよび圧縮空気溜め（７１）内に空気を導入するためのパイプである。

ソレノイド弁（７０）は、形成途中にあるログの最終シートを、形成されるべき次のログの最初のシートから分離する穿孔線（Ｐ）の通過の際に、圧縮空気溜め（７１）からの圧縮空気をノズル（７）を介して流すように作動される。この作動は切断ローラ（Ｒ２）が例えば所定の回転数ないし回転の端数に到達したときに実行される。結果として引き裂き作用が迅速、かつ、正確に実行される。切断ローラ（Ｒ２）の回転数のチェック操作は、それ自体公知の方法で当該ローラ（Ｒ２）の一つの軸上に取り付けられたカウンタ装置（１００）によって実行される。

図７に示したように、前記ソレノイド弁（７０）の作動は、プログラム可能電子ユニット（ＵＥ）によって自動化できる。このプログラム可能電子ユニットは、例えばエンコーダのような制御装置（１００）から到来する電気信号に応答するソレノイド弁（７０）の作動又は不作動のための電気信号をケーブル（７００）を介して送る。前記ユニット（ＵＥ）は工業的自動操作分野の当業者にとって公知のタイプであり、従って詳細な説明は省略する。

上述したように、ノズル（７）を介して空気流を配送する前に、ローラ（Ｒ４）がノズル（７）の作用によって関連する領域内でウェブ（２）を拡張するために加速される。

都合のよいことに、添付図面の図５Ａと５Ｂに示したように、ローラ（ＲＡ）の内部に配備されたノズル（７）はローラ（ＲＡ）に対して放射状に向けることができる。

別な方法として、添付図面の図２，４および６Ａから６Ｄに示すように、前記ノズル（７）はローラ（ＲＡ）に対して外部に配置することができ、かつローラ（ＲＡ）と、巻取りローラ（Ｒ４，Ｒ５）が作動されるログ（ＲＯ）形成ステーションとの間の領域に方向付けすることもできる。

この目的のために、ローラ（ＲＡ）は複数の円周方向溝（７６）を有する形状に形成され、これらの溝に延長しかつ対応して湾曲したノズル（７）の本体が配置され、前記ノズルは圧縮空気溜め（７１）に関連してローラ（ＲＡ）の外部でかつ上方に配置される。この例において、ローラ（ＲＡ）は対応ベアリング（８１）をを挿入した状態で機械の静止部材（８０）によって支持されたシャフトの二つの端部（８）を有しており、二つのヘッド・フランジ（８７）が圧縮空気溜め（７１）の両側に固定された前記静止部材に対応している。

上述した例による装置の動作は、先に説明した動作と同じである。

従って、本発明による操作方法は、規則的な間隔で横方向前切断線ないし穿孔線を備えている連続するペーパー・ウェブ（２）を、ログ（ＲＯ）の形成されるステーションに供給するステップと、例えばウェブ（２）の穿孔線ないし前切断線（Ｐ）に向けて圧縮空気のような流体の噴射によって所定量でウェブの連続性を中断するステップとを含んでいる。

この方法によれば、流体の噴射を加える前記ステップは、ログ形成ステーションでログ（ＲＯ）上に作用するローラ（Ｒ４）を加速するステップに続いて実行することができる。

実際において、構造上の詳細部は、その形状、寸法、要素配置、使用材料の特性に関する限り、採用された解決策の範囲から逸脱しない限り同様の方法によって変更することができ、従って、本特許に認められる保護の範囲内に包含される。

本発明による装置を備えた巻戻機の一つの実施例を示す概略説明図である。 本発明による装置を備えた巻戻機の他の実施例を示す概略説明図である。 パーパー・ウェブを引き裂くステップを概略的に示す図１の拡大詳細図である。 パーパー・ウェブを引き裂くステップを概略的に示す図２の拡大詳細図である。 図１および３のレイアウトに基づいて作動する本発明による引き裂き装置の第１代表的実施例の概略長軸方向断面を示す図である。 図５Ａの横方向断面を示す図である。 図５Ａに示す装置の管状ジャケットの概略部分側面図である。 図５Ｃに示した管状ジャケットの概略断面図である。 図２および４のレイアウトに基づいて作動する本発明による引き裂き装置の第２代表的実施例の概略長軸方向断面を示す図である。 図６Ａに示す装置の外部ローラの部分側面図である。 図６Ａに示す装置の概略側部断面図である。 図６Ｃの図の拡大詳細図である。 図に示した装置を作動するためのシステムのブロック図である。

符号の説明

１：コア
２：ペーパー・ウェブ
３ａ，３ｂ：部材
６：プッシャー手段
７：ノズル
８：シャフト
７０：ソレノイド弁
７１：圧縮空気溜め
７２：ジャケット
７３：開口部
８３：ベアリング
８４：静止部材
８７：ヘッドフランジ
１００：制御装置
３００：ループ閉止コンベアベルト
４００：回転アーム
４０２：逃げ平面下流部
７００：ケーブル
Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５，ＲＡ：ローラ
Ｃ：チャネル
ＲＯ：ログ
Ｐ：穿孔線
ＳＰ：空気圧手段
ＵＥ：プログラム可能電子ユニット

Claims (5)

1. ペーパー・ウェブを巻戻機内で引き裂く装置であって、前記ウェブ（２）に規則的な間隔で横方向穿孔線を設け、この穿孔線がウェブを互いに結合するシートに副分離するが前記穿孔線に対応して分離されるウェブを巻戻機内で引き裂く装置であって、形成途中にあるログ（ＲＯ）の最終シートを、形成されるべき次にくるログの最初のシートから分離する穿孔線（Ｐ）の通過時点でウェブ（２）の引き裂きを実行する手段を備え、該引き裂きを実行する手段が圧縮空気の噴射を前記穿孔線（Ｐ）の方向に向けることができる空気圧手段（ＳＰ）であり、前記空気圧手段（ＳＰ）が、対応するソレノイド弁（７０）を介して圧縮空気溜め（７１）に関連する一連のノズル（７）を備えており、前記ソレノイド弁（７０）と前記圧縮空気溜め（７１）を有する前記ノズル（７）がウェブ（２）を供給するローラ（ＲＡ）の内部に配備され、該ウェブ供給ローラの外面はノズル（７）の作動が許容される複数の開口部（７３）が設けられた管状ジャケット（７２）によって画設されており、前記管状ジャケット（７２）が、その長手方向軸の周りを回転し、前記圧縮空気溜め（７１）が固定されていることを特徴とする装置。
2. 前記管状ジャケット（７２）が、フランジ（８７）によってローラ（ＲＡ）の駆動シャフト（８）に固定されるとともにベアリング（８１）を挿入した状態の静止部材（８０）によって駆動シャフト（７）側部上に支持されており、前記フランジ（８７）が円錐状ケーシング（８２）のための台座を形成し、その内部において前記圧縮空気溜め（７１）の軸方向延長部が配置されており、前記圧縮空気溜め（７１）が静止部材（８４）の対向側部に固定されておりその上にスリーブ（８５）が設けられ、スリーブ上には対応ベアリング（８６）を挿入した状態のジャケット（７２）が取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. ペーパー・ウェブを巻戻機内で引き裂く装置であって、前記ウェブ（２）に規則的な間隔で横方向穿孔線を設け、この穿孔線がウェブを互いに結合するシートに副分離するが前記穿孔線に対応して分離されるウェブを巻戻機内で引き裂く装置であって、形成途中にあるログ（ＲＯ）の最終シートを、形成されるべき次にくるログの最初のシートから分離する穿孔線（Ｐ）の通過時点でウェブ（２）の引き裂きを実行する手段を備え、該引き裂きを実行する手段が圧縮空気の噴射を前記穿孔線（Ｐ）の方向に向けることができる空気圧手段（ＳＰ）であり、前記空気圧手段（ＳＰ）が、対応するソレノイド弁（７０）を介して圧縮空気溜め（７１）に関連する一連のノズル（７）を備えており、前記ソレノイド弁（７０）と前記圧縮空気溜め（７１）を有する前記ノズル（７）がウェブ（２）を供給するローラ（ＲＡ）の外部に配備され、該ウェブ供給ローラの外面には複数の円周溝（７６）が設けられ、その円周溝（７６）に対応して前記ノズル（７）が配置されていることを特徴とする装置。
4. 規則的な間隔で横方向の前切断線ないし穿孔線が設けられている連続ペーパー・ウェブ（２）を、ログ（ＲＯ）の形成が実行されるステーションに供給するステップを備え、流体の噴射の衝撃をウェブ（２）に加えることによって所定時点でウェブの連続性を中断するステップを含んでおり、前記流体噴射がウェブ（２）の穿孔線（Ｐ）の方向に向けられ、該穿孔線（Ｐ）が形成途中にあるログ（ＲＯ）の最終シートを形成されるべき次の最初のシートから分離し、前記流体噴射を加える前記ステップが、前記流体噴射に関連する領域内で前記ウェブ（２）を拡張するステップの後で実行されることを特徴とする巻戻機内でペーパー・ウェブを引き裂く方法。
5. 前記流体噴射がウェブ（２）を供給するシステムのローラ（ＲＡ）から前記穿孔線（Ｐ）に向けられることを特徴とする請求項４に記載の方法。

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