JP2010502537A - ウェブ材料を追尾継ぎする方法とその装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、先行ロール（１２）と引継ぎロール（２２）が駆動されあるいは駆動可能であり、その両ロール（１２、２２）から引き出されあるいは引出し可能なウェブ材料（１４、２４）を両ロール（１２、２２）が駆動されている間に追尾継ぎ（スプライス）する方法に関する。
【解決手段】そのスプライスのために、スプライス過程に関与する全ユニットの状態がそれぞれ引継ぎロール（２２）の状態に関係して調整される。
【選択図】図３

Description

本発明は、先行ロールと引継ぎロールから引き出されあるいは引出し可能なウェブ材料（紙や布地などの帯状体材料）を追尾継ぎする方法とその装置に関する。その各ロールは間接的あるいは直接的に駆動され、あるいは間接的あるいは直接的に駆動可能である。その両ウェブ材料の追尾継ぎは両ロールの運動中に行われ、即ち、両ロールが駆動されている間に行われる。このような両ウェブ材料の追尾継ぎは普通に行われ、それに応じてここでは以下において追尾継ぎを「スプライス（splice）」とも呼ぶ。

スプライスの特別形態は、関与するロール、即ち、先行ロールと引継ぎロールが作業全速で、即ち、相応した回転速度で運転している間に両ウェブ材料が追尾継ぎされるいわゆる「フライングスプライス」である。先行ロールが生産工程に関連して連続して巻きほどかれ空になるとき、その先行ロールから全速で引き出されているウェブ材料に、引継ぎロールから引出し可能なあるいは引き出されたウェブ材料がフライングスプライスされる。その場合、後続の設備例えば包装設備へのウェブ材料供給はその設備を停止する必要なしに継続して行われる。スプライスする際、スプライス過程に関与する種々の構成要素（ユニットとも呼ぶ）を操作する必要がある。そのスプライス過程に関与する構成要素には、一方では、引継ぎウェブ材料を先行ウェブ材料に押し付ける加圧ローラがあり、他方では、スプライス後に生じたウェブ材料から先行ウェブ材料を切断するカッターがある。

従来において、フライングスプライスに対してスプライス過程に関与する個々の構成要素に対する回転速度制御式駆動装置を利用すること、およびスプライス過程に関与する構成要素を引継ぎロールの状態に関係して例えば弁を介して操作することが知られている。その弁に対してその弁の無駄時間を考慮に入れて始動時点が計算されている。そのスプライス過程に関与する構成要素はその都度の速度に関係して操作される。その場合に関与する自動装置のサイクル時間および角度精度がフライングスプライスの品質にとって重要である。サイクル時間の大きな影響度のために、通常、別個の特別ハードウェアが必要とされる。このために追加的な経費が生じ、また残りの他の設備への通信が必ずしも保証されない。

本発明の課題は、冒頭に述べた形式の方法および装置を、上述した従来のフライングスプライスによる欠点が解消されあるいは少なくともその影響が減少されるように改良することにある。特に、フライングスプライスが高速でも非常に正確に実施されるようにし、その際に特に、先行ウェブ材料と引継ぎウェブ材料の両ウェブ材料の重なり寸法が小さくなるようにする。

この課題は本発明に基づいて特許請求の範囲の請求項１に記載の特徴によって解決される。即ち、本発明に基づいて、先行ロールと引継ぎロールが駆動されあるいは駆動可能であり、その両ロールから引き出されあるいは引出し可能なウェブ材料を両ロールが駆動されている間に追尾継ぎ（スプライス）する方法において、そのスプライスのために、スプライス過程に関与する全ユニットの状態がそれぞれ引継ぎロールの状態に関係して調整されるようにされている。

本発明の利点は特に、スプライス過程に関与する構成要素の位置制御によって、それらの操作が引継ぎロールの速度と無関係に、および特にシステムにおけるサイクル時間と無関係に行えることにある。また、スプライス過程に関与する構成要素が電動機により操作でき、位置制御により、引継ぎロールへのカッターや接着ローラの正確な位置決定を増大させるように保証して同期操作を採ることができる。さらに、フライングスプライスに対して単独で必要とされる特別なハードウェアが不要とされる。

上述の装置に関する課題は、本発明に基づいて請求項４に記載の装置によって解決される。

本発明の装置の有利な実施態様はその従属請求項に記載されている。

従属請求項に利用された従属性は、それぞれの従属請求項の特徴により主請求項の発明対象の発展形態を示唆し、それらの発展形態は従属請求項の特徴の組合せにおける独立した具体的特許保護の獲得の断念を意味するものではない。また、下位の請求項における特徴を詳細に具体化する際の請求項の解釈に関して、そのような限定がその都度先行する請求項に存在していないことを前提とする。

好適には、引継ぎロールの状態を検出するために、引継ぎロールに設置されあるいは設置可能な接着箇所の位置が検出される。その接着箇所はスプライスの実行後に先行ウェブ材料と引継ぎウェブ材料との接合位置を規定することになる。それに応じて、接着ローラとカッターは接着箇所に関連して動き始めなければならない。また、先行ウェブ材料と引継ぎウェブ材料との接合が計画されている位置に接着箇所が存在するとき、引継ぎロールはそれ自体、先行ウェブ材料と引継ぎウェブ材料が接触している位置に存在していなければならない。

本発明の有利な実施態様において、スプライスするために、両端にそれぞれ第１ロールないし第２ロールが設置されているか設置可能な旋回ロッドが、旋回ロッド駆動装置によって反転位置に揺動される。遅くともその反転位置において、引継ぎロールはその駆動装置によってウェブ材料の引出し速度に、即ち、先行ロールから引き出されるウェブ材料の速度に加速される。そのとき、接着箇所の位置に関係して位置制御状態で旋回ロッド駆動装置によって、旋回ロッドがスプライス位置の方向に揺動され、接着ローラ駆動装置によって、接着ローラが加圧位置の方向に移動される。その位置制御に基づいて、先行ロールから引き出された先行ウェブが接着箇所に接触する際、接着ロールが加圧位置に存在することが保証される。同様に位置制御に基づいて、所定のあるいは設定可能な後続走行点でカッターが先行ウェブを切断する。

本件出願で申請された特許請求項は、発展的特許保護の獲得に対する先入観なしの提案表現である。さらになお本件出願人は、従来において詳細な説明および／又は図面に開示された特徴の組合せでしか特許請求できないことについて留保する。

実施例および各実施例は本発明を限定するものではない。ここで開示の枠内で多くの変更および修正が可能であり、当該技術者において本発明の課題の解決に関して、特に例えば全般的あるいは特殊的な説明部分に関連して記載され且つ請求項および／又は図面に含まれる個々の特徴ないし構成要素あるいは工程の組合せや変化によって、そのような変更や修正が推察でき、組合せ可能な特徴によって新たな発明対象が生じ、あるいは本発明が製造・作業方法に関する限りにおいても、新たな工程ないし工程順序が生ずる。

以下図を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。なお各図において同一部分には同一符号が付されている。

スプライス装置の概略構成図。 スプライス装置で実施されるスプライス過程中の瞬間的状態図。 スプライス装置で実施されるスプライス過程中の瞬間的状態図。 スプライス装置で実施されるスプライス過程中の瞬間的状態図。

図１はスプライス装置１０を示し、このスプライス装置１０において、区別するために先行ロール１２と呼ぶロールから、同様に区別するために先行ウェブ材料あるいは単に先行ウェブ１４と呼ぶウェブ材料１４が引き出される。そのウェブ材料１４は接着ローラ１６と転向ローラ１８を介して案内され、その接着ローラ１６の近くにカッター１７が配置されている。転向ローラ１８の範囲に張力測定装置２０が設けられている。ウェブ材料１４はスプライス装置１０から出て図示されていない設備例えば包装設備に導かれる。スプライス（追尾継ぎ）するために、即ち、先行ロールから引き出される先行ウェブ１４を引継ぎロールから引出し可能な引継ぎウェブ２４に接合するために、スプライス装置１０は旋回ロッド２６を有している。先行ロール１２が空になるとき、その旋回ロッド２６により引継ぎロール２２が先行ロール１２の位置に置かれる。先行ロール１２か引継ぎロール２２の直径を検出するためのセンサとして、図１に示された引継ぎロール２２の初期位置の範囲に接触式タコメータ（Anlegetacho）２８が設けられている。

図２は、スプライスするために、旋回ロッド２６がそれに付設された旋回ロッド駆動装置３０によって反転された位置に揺動された状態を示している。なお、旋回ロッド２６の両端にそれぞれ第１ロール（先行ロール）１２ないし第２ロール（引継ぎロール）２２が設けられている。反転位置において引継ぎロール２２はウェブ材料１４の引出し速度に、即ち、先行ウェブ１４が先行ロール１２から引き出される速度に加速される。反転位置への揺動に伴って、引継ぎロール２２が接着ローラ１６並びにカッター１７の範囲に揺動される。同時に先行ロール１２は引継ぎロール２２の初期位置の範囲に移動される。

図３は、反転位置において引継ぎロール２２のすぐ近くに接着箇所検出用センサ３２が設けられていることを示している。このセンサ３２は引継ぎロール２２の外周面に設けられた接着箇所を検出する。スプライス過程に関与するユニット（構成要素）、即ち、特に引継ぎロール２２の駆動装置、旋回ロッド２６の駆動装置３０およびカッター１７の駆動装置が、本発明に基づいて引継ぎロール２２の状態に関係して操作される。その引継ぎロール２２の状態を検出するために、引継ぎロール２２に設置されあるいは設置可能な接着箇所３４の位置が検出される。スプライスする際、接着箇所３４の位置に関係して位置制御状態で旋回ロッド駆動装置３０により、旋回ロッド２６がスプライス位置の方向に向けて移動される（図３参照）。そのとき接着ローラ駆動装置によって接着ローラ１６が加圧位置に移動される。その位置制御に基づいて、３つの運動、即ち、接着箇所３４が加圧位置の方向に移動されるようにする引継ぎロール２２の回転、旋回ロッド２６の旋回および接着ローラ１６の駆動が、先行ロール１２から引き出された先行ウェブ１４が接着箇所に接触した際に接着ローラ１６が加圧位置に存在すること、即ち、接着ローラ１６が先行ウェブ１４を引継ぎロール２２の外周面に押し付ける位置に存在することが保証されるように調整され、接着箇所３４が加圧位置を通過するや否や、引継ぎロール２２が先行ウェブ１４に接合される。スプライス後において位置制御に基づいて、所定のあるいは設定可能な後続走行点で、先行ウェブ１４を切断するカッター１７の操作が行われる。スプライス過程の終わりに図４に示されているように、旋回ロッド２６の向きに関して、図２で既に示した向きがとられている。ウェブ材料１４はいまや引継ぎロール２２から繰り出される。先行ロールはそのために用意された装置（図示せず）により停止され、特にいわゆる緊急停止される。また、接着ローラ１６とカッター１７は初期位置に戻される。

従って本発明は以下のように要約できる。即ち、本発明は、先行ロール１２と引継ぎロール２２が駆動されるか駆動可能であり、その両ロール１２、２２から引き出されあるいは引出し可能なウェブ材料１４、２４を両ロール１２、２２が駆動されている間に追尾継ぎ（スプライス）する方法において、そのスプライスのために、特に引継ぎロール２２に設置されあるいは設置可能な接着箇所の位置が検出されることにより、スプライス過程に関与する全ユニットの状態がそれぞれ引継ぎロール２２の状態に関係して調整される。

１０ スプライス（追尾継ぎ）装置
１２ 先行ロール
１４ ウェブ材料
１６ 接着ローラ
１７ カッター
２２ 引継ぎロール
２４ ウェブ材料
２６ 旋回ロッド
３０ 旋回ロッド駆動装置
３４ 接着箇所

Claims (9)

1. 先行ロール（１２）と引継ぎロール（２２）が駆動されあるいは駆動可能であり、その両ロール（１２、２２）から引き出されあるいは引出し可能なウェブ材料（１４、２４）を両ロール（１２、２２）が駆動されている間に追尾継ぎする方法であって、
   その追尾継ぎのために、追尾継ぎ過程に関与する全ユニットの状態をそれぞれ引継ぎロール（２２）の状態に関係して調整するウェブ材料を追尾継ぎする方法。
2. 引継ぎロール（２２）の状態を検出するために、引継ぎロール（２２）に設置されあるいは設置可能な接着箇所の位置を検出することを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 追尾継ぎするために、両端にそれぞれ第１ロールないし第２ロールが設置されあるいは設置可能な旋回ロッド（２６）が、旋回ロッド駆動装置（３０）によって反転位置に揺動され、その反転位置において引継ぎロール（２２）がその駆動装置によってウェブ材料（１４）の引出し速度に加速され、その際の接着箇所（３４）の状態に関係する位置制御にて、
   ａ）旋回ロッド（２６）が旋回ロッド駆動装置（３０）によって追尾継ぎ位置の 方向に揺動され、接着ローラ（１６）が接着ローラ駆動装置によって加圧位置 の方向に移動され、
   ｂ）先行ロール（１２）から引き出された先行ウェブ（１４）が接着箇所に接触 する際、接着ロール（１６）が加圧位置に存在し、
   ｃ）所定のあるいは設定可能な後続走行点でカッター（１７）が先行ウェブ（１ ４）を切断する、
   ことを特徴とする請求項２に記載の方法。
4. 先行ロール（１２）と引継ぎロール（２２）から引き出されあるいは引出し可能なウェブ材料（１４、２４）を、両ロール（１２、２２）が駆動されている間に追尾継ぎする装置であって、
   追尾継ぎ過程に関与する全ユニットの状態をそれぞれ検出するための手段と、これらのユニットを位置制御状態で駆動するための手段と、引継ぎロール（２２）の状態に関係して追尾継ぎ過程を開始するための手段とを有しているウェブ材料を追尾継ぎする装置。
5. 追尾継ぎ過程に関与する全ユニットの状態をそれぞれ検出するための手段として、探触子、センサおよび／又はカムを有することを特徴とする請求項４に記載の装置。
6. 引継ぎロール（２２）の状態の検出が、引継ぎロール（２２）に設置されあるいは設置可能な接着箇所（３４）に関連して行われ、その接着箇所（３４）を検出するために接着箇所検出用センサ（３２）を有することを特徴とする請求項４又は５に記載の装置。
7. 位置制御にて駆動するための手段として、電動機と駆動制御器との複合装置を有することを特徴とする請求項４に記載の装置。
8. 追尾継ぎ過程における構成要素として、引継ぎロール（２２）の少なくとも１つの駆動装置と、旋回ロッド（２６）の駆動装置（３０）と、接着ローラ（１６）の駆動装置と、カッター（１７）の駆動装置が関与することを特徴とする請求項４ないし７のいずれか１つに記載の装置。
9. 追尾継ぎ過程を開始するための要素として、少なくとも引継ぎロール駆動装置と、旋回ロッド駆動装置（３０）と、接着ローラ駆動装置と、カッター駆動装置が位置制御状態で、
   ａ）旋回ロッド駆動装置（３０）によって、旋回ロッド（２６）が追尾継ぎ位置 に揺動され、接着ローラ駆動装置によって、接着ローラ（１６）が加圧位置の 方向に移動され、
   ｂ）接着箇所（３４）が先行ロール（１２）からの先行ウェブ（１４）と接触す る際、接着ローラ（１６）が加圧位置に存在する、
   ように協働されることを特徴とする請求項８に記載の装置。

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