JP2012503582A - 巻き直し機及び巻取り方法 - Google Patents

Abstract

巻き直し機は、ほぼ横断弱めラインに沿ってウエブ材料（Ｎ）を弱める弱化装置（２１）を有し、弱めラインに沿ってログ（Ｒ）の巻取りの終了時にウエブ材料が切断される。弱化装置は、ログの巻取りの完了と同期して弱めラインを形成するように制御される。
【選択図】図１Ａ

Description

本発明は、ウエブ材料のロールを形成する巻取り又は巻き直し機に関する。別の観点によれば、本発明はウエブ材料をロールに巻取る方法に関する。

種々の工業分野及びとりわけ紙変換分野、特にトイレットペーパーのロール、キッチンタオルのロールなどを製造するティシュパーの変換分野においては、いわゆる巻き直し機が用いられ、直径の大きな１つ以上の紙材料リールから始めて、典型的には２〜５ｍのウエブ材料の幅に等しい軸方向寸法及び最終消費のためのロールの直径に等しい直径の個々のログを形成する。巻き直し機で作られたログは、所望の軸方向長さの多数のロールに実質的に切断される。

現在の巻き直し機では、いわゆる周囲又は表面システムを介して巻取りが行われ、形成されているログは、巻取り運動伝達するために、形成されているログと表面接触して一致した方向に回転する複数のローラーによって形成した巻取りクレードルに保持される。その他の旧式の巻き直し機では、巻取りはクレードルにおいて行われ、ログは巻取りスピンドル保持され、巻取りスピンドルには回転運動が付与される。また、周囲巻取りシステムを、形成されているログを支持しかつ制御するスピンドルすなわちテールチャックに結合する機械も存在している。

一般に、巻き直し機は、各個々のログの巻取り終了時に、巻き出し機に存在しているリールによって連続して供給されるウエブ材料を切断する部材を備えている。これらの切断部材は、その後に続くログの巻取りを開始する手段又は装置と同期化される。

幾つかの巻き直し機においては、巻取りスピンドルに装着した管状巻取りコアに対して巻取りが行われる。管状巻取りコアは、通常プラスチック、紙又は厚紙から成り、巻取り後ログ内に留まっている。別の巻き直し機では、巻取りスピンドルは、中心孔を備えしかも巻取りコアのないログとするために抜き取られる。別の形式の巻き直し機では、巻取りは、ウエブ材料を単にその中芯（核）から巻き始めてこの中芯（核）のまわりに最終ログを形成することによって、巻取りスピンドルなしで行われる。

使用した巻き直し機の形式に関係なく、各個々のログの巻取りの開始は巻取り工程中の重要な状態の一つである。巻取りが管状コアのまわりで行われる場合には、重要な状態の一つは、ウエブ材料の切断で形成された先端部を新しいコアに移送すること、及び巻取りの最初の巻回を開始することで表わされる。ウエブ材料を切断し、移送しそして巻取りコアを係留する動作を行なう種々のシステムが設計されてきた。特許文献１及び特許文献２には、特に有効な巻き直し機が記載されており、ウエブ材料は、可動面例えば周囲型の巻取りクレードルの主巻取りローラーの表面に対してウエブ材料を押し付ける回転部材によって切断される。巻取りコアには、切断によって生じた先縁を係留ししかもこのようにしてその次に続くログの巻取りを開始させる接着剤が施される。切断部材は、ちょうど巻取られてきたログと機械に挿入した新しい巻取りコアとの間の中間の位置においてウエブ材料に作用する。

この原理に従って作られた巻き直し機は、極めて有効であり、ウエブ材料を切断した後ウエブ材料の自由端における有効な制御により高い巻取り速度を達成できる。しかし、ウエブ切断システムの設計の仕方のために、ログは、各ログ内に特に長い折りたたみ部分を形成するヘッド部分を備えた巻取りコアのまわりに形成される。このため、最初の巻回が不規則となり、最終製品の品質は、その他の遅い巻取りシステムによって得ることのできる品質に等しくないものとなっている。さらに、終了しようとしている巻取りサイクル中に巻取られたログと、挿入されることになる新しいコアとの間に切断部材が作用するので、特に長い転がり面及び従って特に長い挿入通路を設ける必要がある。

巻取りコアの挿入領域の上流にウエブ材料切断システムを設けたその他の巻き直し機は特許文献３に記載されている。

特許文献４には、巻き直し機に用いることのできる穴あけ装置が記載されており、穴あけ機の歯付き刃には着色液が供給される。この公知の装置は、液体によってティシュペーパーにおけるロールの種々のシートの各々を分離する穴あけ線を着色する機能を備えている。

ＵＳＡ−６６４８２６６ ＵＳＡ−５９７９８１８ ＥＰ１５２５１４８ ＷＯ２００７／０８１２４４

本発明の一つの観点によれば、本発明の目的は、公知の巻き直し機の問題点の少なくとも一つを完全に又は部分的に解決する巻き直し機を提供することにある。本発明の別の観点によれば、本発明の別の目的は、伝統的な方法の問題点の一つ以上を完全に又は部分的に解決する、好ましくは周囲型の巻き直し機を用いた巻取り方法を提供することにある。

実質的に、本発明は、ウエブ材料を二つの段階で、止める、切断する概念に基いている。最初の段階では、ウエブ材料は線状に弱められ、その線に沿ってウエブ材料は切断されて、ログの後端を形成し、ログの巻取りは完了され、そして先端は後続のログを形成するようにされる。

本発明の一実施形態によれば、本発明は、ウエブ材料の供給通路と、好ましくは周囲型の巻取りクレードルと、各ログの巻取りの終了時にウエブ材料を切断する切断部材と、実質的に横断切断又は弱め線に沿ってウエブ材料を弱める弱化装置とを有し、切断又は弱め線に沿ってログの巻取りの終了時にウエブ材料を切断するようにした巻き直し機を提供する。弱化装置は、ログの巻取りの完了と同期して弱め線を形成するように制御される。

幾つかの実施形態では、本発明による巻き直し機は、管状巻取りコア又はスピンドルのまわりに巻かれたウエブ材料のログを作るために、巻取りコア又はスピンドルの挿入機を提供する。必ずしもではないが、好ましくは、管状コアはログ内に留まるようにされる。幾つかの場合には、管状コアには、例えば以下に詳細に説明する目的のために、管状コアの実質的に長手方向に連続して又は不連続にのびる一つ以上の列に沿って接着剤が施される。

この形式の巻き直し機によれば、交換段階、すなわち完成したログをウエブ材料から分離し機械から取り出し、そして新しいログを巻始める段階において、先端及び後端を形成するように明確にウエブ材料を切断する領域の上流でウエブ材料の通路に沿った適切な位置でウエブ材料を弱めることができる。

この形式の弱め線によって、ウエブ材料の先端を保持するための真空部材やその他の複雑な保持システムを必要とすることなしに、弱め部材又は装置の設けられている位置及び好ましくは巻取りコアを挿入する領域の下流（ウエブ材料の供給方向から見て）の位置から、機械を横切る供給通路に沿って供給されるウエブ材料における制御を維持することができる。さらに、巻取りコアを挿入する領域の上流でウエブ材料を弱めることにより、特に簡単なシステムで、例えば巻取りクレードルを形成する巻取りローラーの１つの極めて限定した加速で、ウエブ材料を完全に切断することができる。これは、ウエブ材料が材料を切断する動作の最初の段階で弱め線に沿って予め弱められていることによって得ることができる。

幾つかの実施形態では、巻取りコアを使用し、接着剤をコア自体からウエブ材料の自由先端に移すようにした場合には、ウエブ材料の切断は、単にコアに施した接着剤によってコアとウエブ材料との間の接着効果により行なうことができる。この場合、ウエブ材料を切断する切断部材は、ウエブ材料に形成した弱め線の位置と同期化される同じコア挿入機によって構成される。

本発明の別の観点によれば、本発明は、巻取りコアのまわりにウエブ材料のログを巻取る方法に関し、ログの巻取りの終了時に、切断位置の上流のウエブ材料の供給通路に沿って設けた弱め位置において、ウエブ材料に弱め線が形成され、ウエブ材料が供給通路に沿って供給され、切断位置に向かって弱め線を移送させ、そして切断位置でウエブ材料が切断される。

幾つかの実施形態では、ウエブ材料に対して弱め線に対応して液体、好ましくは水性液体が施される。

本発明による巻き直し機及び方法の更なる有利な特徴及び実施形態は、特許請求の範囲に記載され、以下、添付図面を参照して説明する。

本発明を限定しない実施形態を示す添付図面を参照して以下の説明から本発明はより良く理解することができる。

巻取り動作順序における本発明の第１の実施形態による巻き直し機の概略側面図。 巻取り動作順序における本発明の第１の実施形態による巻き直し機の概略側面図。 巻取り動作順序における本発明の第１の実施形態による巻き直し機の概略側面図。 巻取り動作順序における本発明の第１の実施形態による巻き直し機の概略側面図。 巻取り動作順序における本発明の第１の実施形態による巻き直し機の概略側面図。 巻取り動作順序における本発明の第１の実施形態による巻き直し機の概略側面図。 ウエブ材料における弱め線の形成及び上記弱め線に沿ったウエブ材料のその後の引き裂き及び切断を概略的に示す図。 ウエブ材料における弱め線の形成及び上記弱め線に沿ったウエブ材料のその後の引き裂き及び切断を概略的に示す図。 ウエブ材料における弱め線の形成及び上記弱め線に沿ったウエブ材料のその後の引き裂き及び切断を概略的に示す図。 本発明の別の実施形態による巻き直し機の概略側面図。 本発明の別の実施形態による巻き直し機の概略側面図。 変更した実施形態における巻き直し機の概略部分側面図。 改良した実施形態における巻き直し機の主巻取りローラーの表面の概略拡大図。 本発明による巻き直し機の別の実施形態の動作順序を示す図。 本発明による巻き直し機の別の実施形態の動作順序を示す図。 本発明による巻き直し機の別の実施形態の動作順序を示す図。 本発明による巻き直し機の別の実施形態の動作順序を示す図。

まず、図１Ａ〜図１Ｆを参照すると、一つの実施形態において、巻き直し機１は、第１の巻取りローラー３と、第２の巻取りローラー５と、第３の巻取りローラー７とを備えた巻取りクレードルを有している。第１の巻取りローラー３と第２の巻取りローラー５との間には、ウエブ材料Ｎを通すニップ９が画定され、ウエブ材料Ｎは、以下に詳細に説明する巻取り通路に沿って供給され、そして第１の巻取りローラー３のまわりに展開する。第３の巻取りローラー７は、第１の巻取りローラー３及び第２の巻取りローラー５に向かって動いたりこれらローラーから離れる方向に動くようにされ、それにより、三つのローラー３、５、７は寸法の可変な巻取りクレードルを形成し、クレードル内に形成される各ログＲの直径を増大できるようにしている。

幾つかの実施形態においては、巻き直し機１は、使用に際して互いに分離できる個々の小さなシートにウエブ材料Ｎを副分割するように、規則的な間隔でウエブ材料Ｎに穴あき及び切断線を形成する穴あけユニット１１（図１１Ａ）を有している。穴あけユニット１１はそれ自体公知であり、ここでは詳細には説明しない。他の図示していない実施形態では、穴あけユニット１１は、個々の穴あき線を形成するように制御され得るか又は例えば家庭用ではなく工業用に形成した直径の大きなログＲを作る場合には完全に省略され得る。

ウエブ材料Ｎの通路は、穴あけユニット１１（存在する場合には）を通り、そして巻取りローラー３に近接して設けたガイド１３の周りをまわり、巻取りローラー３、５の間のニップ９に達ししかもニップ９を横切り、そして巻取りコアＡのまわりに巻取ってログＲを形成するために巻取りクレードル内に入るまで連続して展開する。

上記の構造は、いわゆる表面又は周囲巻き直し機の典型的な構造であり、ログＲは、ローラー３、５、７間で接触して回転する状態に維持することによって形成される。また、当業者には周知のように、巻取りクレードル及び／又はログの形成段階の少なくとも幾つかにおいて巻取りコアを支持し制御するための終端チャックの存在に対して種々の形態が設けられ得る。

幾つかの実施形態によれば、巻取りローラー３の周囲には、ロール表面１５が展開し、この表面１５と巻取りローラー３の円筒状表面との間に通路１７を画定している。巻取りコアＡは、各ログの巻取りサイクルを開始するように以下に説明するように通路１７内に順次挿入される。

巻き直し機１は弱め装置２１を有し、この弱め装置２１は、弱め線に対応してウエブ材料Ｎを弱めるように構成され、設計されそして制御され、弱め線に沿って、ウエブ材料Ｎは、ログＲの後端及びその後に続くログの巻取りを開始する先端を形成するように切断される。

幾つかの実施形態では、弱め装置２１は、ローラー３、５、７、１３の回転軸線に実質的に平行な回転軸線２３Ａのまわりで制御された仕方で回転する要素２３を備えている。

幾つかの実施形態においては、図面に示すように、弱め部材２１は、ほぼ横断線に沿ってウエブ材料にＮに液体、好ましくは例えば水性液体を施すように構成される。幾つかの実施形態では、液体は単に水でも良いが、他の実施形態では例えばウエブ材料の切断線の位置に光学的にしるしを付けることが望ましい場合には、着色液体を塗布することもできる。その他の実施形態では、弱め装置２１で塗布された液体は接着剤で構成され得るか又は接着剤を含んでいてもよく、それによりウエブ材料の完全な切断に続いて、自由後端は形成されたログＲに自動的に接着でき及び／又は先端は、更なる接着剤を必要とすることなしに、新しい巻取りコアに自動的に接着できる。

図示実施形態において、分配部材は少なくとも一つの回転要素２３を備え、この回転要素２３はその遠端部にパッド２５を備え、パッド２５はウエブ材料Ｎに塗布されることになる水又は他の適当な液体で湿らされる。パッドを湿らせるために、例えば符号Ｌで示す液体の入ったタンク２７内で浸漬運動（動作）する回転要素２３を設けることができる。このようにして回転要素２３は、パッド２５を湿らすためにタンク２７内にパッド２５を浸漬できる。タンク２７からパッド２５を取りだす取り出し動作により、以下に詳しく説明するように、結果としてウエブ材料に液体を塗布することができる。

別の実施形態では、図示したように、パッド２５は、可動部材２０によって液体Ｌで湿潤され、可動部材２０はタンク２７内に全部又は一部収容され、そして、二方向矢印ｆ２回転要素２３及びそれのパッド２５をタンク２７の外部に保持することができ、それでタンク内に収容した液体Ｌにパッドを浸漬する回転要素２３の動きを避けるようにできる。この場合に、部材２９は、必要な時に、例えば巻取りサイクルにおいてすなわち個々のログＲが巻取られた時に、タンク２７の内部からパッド２５へ液体を移す。代わりに、パッド２５を湿潤させるために、部材２９の代わりに一連のガン又はノズルを設けることができる。

図示実施形態において、ログＲは、実質的に円形の巻取りコアＡ、例えば厚紙、プラスチック、紙などから成るコアに巻かれる。図示実施形態によれば、接着剤は巻取りコアＡに塗布される。接着剤は、好ましくは、二本の近接した長手方向ラインすなわち巻取りコアＡの軸線にほぼ平行に、或いはいずれにもしても巻取りコアＡの長さ又は長さの少なくとも大部分に沿ってのびる。接着剤のラインは、連続又は不連続であることができ、以下に説明するようにウエブ材料Ｎの切断によって形成されたウエブ材料の自由先端を係留するのに十分な相互の間隔及び頻度で設けられる場合には、異なった形状の個々の広さで形成され得る。

図１Ａ〜図１Ｆに示す実施形態では、各個々の巻取りコアＡにおける角度を成してジクザグになった位置に接着剤の二本の連続した又は不連続のラインを施す第１の接着剤分与装置３１及び第２の接着剤分与装置３３が設けられている。図示実施形態では、第１の接着剤分与装置３１及び第２の接着剤分与装置３３は実質的に同じであるが、互いに異なる分与装置、或は例示したものと異なる形状の分与装置を用いることも可能である。幾つかの実施形態においては、各分与装置３１、３３はそれぞれタンク３１Ａ、３３Ａを備え、該タンク３１Ａ、３３Ａにはそれぞれ第１の接着剤Ｃ１及び第２の接着剤Ｃ２が収容されている。各タンク内には可動部材３１Ｂ、３３Ｂを浸漬することができる。可動部材３１Ｂ、３３Ｂは、接着剤Ｃ１又はＣ２に浸漬されそして近くの長手方向ラインに沿って接着されることになる各コアＡに触れるまで接着剤Ｃ１又はＣ２から抜け出るように図面に二方向矢印で示すように揺動される。このようにして、個々のコアＡには、二本の接着剤ラインが施され、これらのラインは、以下に説明する理由で角度を成してジグザグに形成されている。

また、形状が異なるが部材３１Ｂ、３３Ｂと同じ機能をもつ可動部材を使用して個々のタンク３１Ａ、３３Ａから接着剤を持ち上げるようにすることも可能である。例えば、二つのプーリ間に画定された閉じた通路に沿って動くことのできる糸状部材を設けることができる。糸状体の上方部分は、可動部材３１Ｂ、３３Ｂを持ち上げた際にこれら可動部材３１Ｂ、３３Ｂの占める位置に相応した、コアＡに対する接着剤の塗布領域に設けられ、また糸状体の下方部分は、例えば、可動部材３１Ｂ、３３Ｂを接着剤中に浸漬した際にこれら可動部材３１Ｂ、３３Ｂの占める位置に相応した位置において、接着剤Ｃ１、Ｃ２に浸漬される。

接着剤分与装置３１には第１の移送ユニット３５が組合わされ、この第１の移送ユニット３５は貯蔵装置３７から個々のコアＡを取り出して第１の接着剤ラインを個々に施した後、第２の接着剤分与装置３３と組合わさった第２の移送ユニット３９へ移送する。第２の移送ユニット３９は、通路１７の入り口へ向かってコアを移送し、コアＡに対する接着剤の塗布領域に設けられ、以下に説明する方法に従って、各個々のログＲを巻取るサイクルを開始するために通路１７内にコアが挿入される。

図１Ａは、巻取りクレードル３、５、７にあるログＲの巻取りサイクルの中間段階を示している。移送ユニット３５は、接着剤分与装置３１の可動部材３１Ｂを介して第１の接着剤ラインＲＣ１を受けている新たなコアＡと係合する。第２の移送ユニット３９は待ち位置にあり、そして第２の接着剤分与装置３３の可動部材３３Ｂは接着剤Ｃ２に浸漬される。弱め装置２１の回転要素２３は可動部材２９と接触してそれのパッド２５に液体Ｌを受ける。

図１Ｂでは、移送ユニット３１に前に係合したコアは、移送ユニット３１によって移送ユニット３９に移送され、移送ユニット３９はそのコアを第２の接着剤分与装置３３に対応して保持し、第１の接着剤ラインＲＣ１に対して角度を成してジグザグの第２の接着剤ラインＲＣ２を該コアに施すようにしている。巻取りクレードル３、５、７におけるログＲは実質的に、例えば巻かれたウエブ材料の長さで決まる最終寸法となる。弱め装置２１の回転要素２３はなお待ち位置にある。

図１Ｃは、弱め装置２１が液体Ｌのラインを塗布する段階を示し、液体Ｌのラインは、この実施形態では穴あけユニット１１で形成した穴あきラインの一本に整合する弱めラインを形成している。第２の移送ユニット３９は、二本の接着剤ラインＲＣ１、ＲＣ２を施した新しいコアを通路１７の入口へ移送している。

図１Ｄにおいて、新しいコアを通路１７に挿入し、転動面１５に沿ってニップ９に向かって転動し、一方、弱め装置２１の回転要素２３は図１Ａの待ち位置に戻る。実際に、弱め装置２１の回転要素２３は作動され、一巻取りサイクル当たり、すなわち単一ログＲの各形成サイクルの間に３６０°回転する。回転要素２３はそれのパッド２５により、供給通路に沿ったウエブ材料Ｎの供給速度にほぼ等しい周速度、すなわちウエブ材料Ｎを駆動し案内する巻取りローラー３の速度にほぼ相当する周速度に達するまで加速され、ローラー３は、ウエブ材料Ｎがパッド２５に接触して液体Ｌを受ける際にウエブ材料Ｎを支持する。

弱めラインに沿って液体Ｌで濡らされたウエブ材料は、ウエブ材料Ｎ（代表的にはティシュペーパー）を構成するセルロース系繊維にしみ込んでいる液体のために、非常に弱められても、巻取りローラー３に接触し続ける。このようにして、ウエブ材料Ｎの制御は維持され、ウエブ材料は、パッド２５により施された液体で生じた弱めに続いて完全には切断されない。ウエブ材料の制御は、弱めラインに沿ってウエブ材料Ｎにしみ込んだ液体Ｌがウエブ材料を巻取りローラー３に付着させる傾向があることによってさらに改善される。巻取りローラー３は、環状領域に沿って部分的に又は完全に、“グリップ”材料と呼ばれる高摩擦係数をもつ材料で被覆され得、ウエブ材料及び巻取りローラー３のまわりの供給通路に沿ったウエブ材料の移送における更なる制御を保証している。

図１Ｄにおいて、Ｉで示す弱めラインは、通路１７内を転動する、接着剤ラインＲＣ１、ＲＣ２をもつ新しいコアＡの位置と少なくともほぼ同じになる位置にある。図１Ｄに示す状態では、弱めラインは上向きであり、すなわちウエブ材料Ｎの供給方向に対してコアＡの前にある。コアＡの軸線がウエブ材料の供給速度ＶＮの半分に等しい速度で動き、しかも弱めラインＩが明らかに速度ＶＮで動くと、前記弱めラインＩは図１Ｅに示す後続の段階で示すように、巻取りコアＡを通過する。ここで切断ラインＩは、ニップ９に向かって通路１７に沿って表面１５上を転動し続ける新しいコアＡの下流（ウエブ材料Ｎの送り方向に対して）である。図１Ｄの位置から図１Ｅの位置へ動くと、コアＡは、第２の分与装置３３によって施された接着剤Ｃ２を、ログＲに向かって切断弱めラインＩに隣接したウエブ材料Ｎの領域に移す。このようにして、ウエブ材料ＮがラインＩに沿って切断されると、接着剤Ｃ２はウエブ材料の自由後端部を閉じてログＲを形成する。

図１Ｅに示す段階では、接着剤ラインＲＣ１は、表面１５に沿ったコアＡの転動作用により、ウエブ材料Ｎと接触する。このようにして、コアＡとローラー３との間に作用する軽い圧力（通路１７がコアＡの直径よりわずかに小さな直径をもち、コアＡが前記通路に沿って前進するようにわずかに変形することによる）により、ウエブ材料Ｎは、接着剤ラ転動し続ける新しいコアＡとウエブ材料Ｎとの間で接着剤Ｃ１により得られた接着効果は、弱めラインＩに沿ってウエブ材料を破断させるのに十分である。

実際に、この弱めラインに沿って、液体を浸み込ませたウエブ材料は、引張強さが非常に弱く、そして実質的に弾性がなくなる。表面１５上を転動するコアＡとローラー３により回転するようにされるウエブ材料Ｎとの間の相対運動のためにウエブ材料Ｎが受けるわずかなけん引は、弱めラインＩに沿ってウエブ材料を引裂かせすなわち完全に切断させる。引裂きは実際に、ウエブ材料の軌道が巻取りコアの存在のために変えられることにより生じる。ウエブ材料がコアに接着し、そしてこのコアが導入通路に転動する時に、ウエブ材料は、（ローラー３の表面に沿った）元の軌道を離れるように強制され、そして巻取りコアの表面に従動し始める。

得られる状態を図１Ｆに示す。ウエブ材料Ｎの切断位置は、接着剤Ｃ２によりログＲに接着する後端部ＬＣの形成によってコアＡとログＲとの間の中間位置に決められる。コアＡとログＲとの間の切断位置におけるウエブ材料の切断により、コアＡに接着する頭端部ＬＴが形成される。このコアＡは、ニップ９に向かって表面１５上を転動し続け、そして最初に第２の巻取りローラー５と接触し、続いて回転し続けることで第３の巻取りローラー７と接触し、図１Ａ〜図１Ｆの動作順序を参照して説明してきた巻取りサイクル及びその後の交換サイクルを繰り返すことにより新しいログＲが形成される。

ウエブ材料を弱めそして切断する機構をより良く理解するために、図１Ｇ〜図１Ｉには、端部ＬＣ及びＬＴを形成するために前述のように形成したウエブ材料Ｎの穴あきラインＰ１、Ｐ２、Ｐ３、弱めラインＩ及び切断ラインが表わされているウエブ材料Ｎ１の平面部分が概略的に示されている。

特に、図１Ｇには、ログＲに巻かれるウエブ材料Ｎの平面部分を示している。Ｐ３は液体を施してウエブ材料を弱めて弱めラインＩを形成している部分に対応した穴あきラインを表し、またＰ１、Ｐ２は穴あけユニット１１で形成した他の穴あきラインを表している。図１Ｈ及び図１Ｉには、弱めラインがログ巻取り領域に向かって動き、そして該領域に対応して分離されて先端部ＬＴ及び後端部ＬＣが形成される様子を見ることができる。

前記で説明し例示したことにおいて、本発明による巻き直し機では、ウエブ材料を切断する動作は実質的に二つの段階に分けられ、第１の段階では、弱めは装置２１によってウエブ材料のラインＩに沿って行われる。第２の段階では、切断が行われ、すなわち切断が完了すると先端部ＬＴ及び後端部ＬＣが形成され、弱めラインＩに相応してウエブ材料Ｎのセルロース繊維の残留抵抗に打勝つのに十分な極めて妥当な機械的作用が働く。前記で指摘したように、この切断はまた、単に、接着剤によってウエブ材料Ｎに作用するけん引作用により得られ、該接着剤は機械に挿入した新しいコアＡに頭端部ＬＴを接着させる。このようにして、ウエブ材料を切断するために高価な付加的部材を設けることは必要でない。転動通路１７の全体には、機械的部材がなく、先端部ＬＴと接着剤ラインＲＣ１に対応した接着すなわち係止部位との間のウエブ材料の部分は極端に短く、従って各ログＲのウエブ材料Ｎの第１の部分に折り目を付けることなしに非常に一定した巻取りが得られる。

図２には、本発明による巻き直し機の変更された実施形態を示している。図１Ａ〜図１Ｆに示す実施形態の部分と同じ部分又は同等の部分は同じ符号で示している。

この実施形態では、弱め装置２１は回転要素２３から成っているが、該回転要素はタンクから液体Ｌを受けず、回転要素２３の遠端部に設けたノズルを介して液体を噴射して、適切な形状の液体噴流Ｇ或は並置した複数の噴流を形成するようにしている。これらの噴流は、ウエブ材料Ｎを湿潤させて、弱めラインＩを形成する。容易な同期化を達成し、しかも弱めラインＩがウエブ材料の長手方向の伸張方向に過剰な寸法で形成されるのを避けるために、スクリーン２４Ａ、２４Ｂが回転要素２３に組み合わされ得、これらのスクリーン２４Ａ、２４Ｂの間に、巻取りローラー３の軸線にほぼ平行にのびるスロットが画定されている。このようにして、回転要素２３で支持されたノズルによって発生した液体Ｌの１つ又は複数の噴流Ｇは非常に限定された寸法の領域Ｉを湿潤する。

図４には、別の変更実施形態における本発明による巻き直し機を示している。図１Ａ〜図１Ｆに示す実施形態の部分と同じ部分又は同等の部分は同じ符号で示している。この実施形態において、パッド２５は、回転ローラー３０から成る分与装置と接触することで湿潤し、パッド２５の表面は分与装置３２によって連続して湿潤される。回転ローラー３０の表面は、水又はその他の液体をパッド２５へ移される状態を保持するために、例えば一連の微細空洞を形成するように機械加工され得る。

液体を塗布することで得られた弱さが特に有利であるとしても、ローラー３の回転で生じる通気の影響で剥がれないようにして、液体によりローラー３に接着する傾向のあるウエブ材料の良好な制御を維持することができ、他の実施形態では、弱めラインは機械的に或は流体力学的に形成され得る。この目的で、巻取りローラー３の内側にノズルが設けられ得、これらのノズルは、弱めラインＩに対応した角度を成して予め設定した位置に空気の流れを発生する。代わりに、空気の流れは、図２に要素２３で表わされたものと同様な外部システムによって発生され得る。その他の実施形態においては、弱め装置は機械的な形式のものでもよい。図３には概略実施形態を示し、弱めラインを形成するために機械的装置が適用される。また図３において、先の実施形態のものに等しい又は等価の部分は同じ参照番号で示す。この実施形態では、切断装置２１は回転要素２３を備え、回転要素２３の端部には、ウエブ材料Ｎの交差方向に部分的に切断することのできる歯付き刃又はその他の要素が設けられる。２３Ｘで示す刃は、巻取りローラー３と組合わさった対向刃２６と共動する。幾つかの実施形態においては、対向刃２６は巻取りローラー３に対して固定位置に設けられ得、従って巻取りローラー３と一体にできる。しかし、この構成では、機械の動作において、特に弱めラインの形成される位置が制約され、しかも対向刃２６がローラー３の一体部分であり、ローラー３と一緒に回転するので思いのままに変えることができないので、融通性に欠けるという大きな欠点がある。

図３に示す異なる実施形態では、対向刃２６は、巻取りローラー３のまわりで駆動される撓み部材２８及び別のローラーすなわち一連のプーリ２８Ｘによって支持されている。撓み部材は、巻取りローラー３と別個に動くことができ、例えばローラー３と同軸のガイドプーリのまわりを駆動される複数のベルトによって形成され、ベルトは複数の軸線方向に整列した部分で形成されている。このような形態は他の目的では知られており、例えばＷＯ−Ａ−２００８／０５０３７０に記載されており、構造の詳細については該文献が参照される。このように、対向刃２６は、必要な時のみすなわち交換段階中に、回転要素２３に相対した作動位置に動かすことができる。この場合に対向刃２６が巻取りローラー３の回転運動と別個に運動するので、対向刃２６は任意に作動位置に位置決めでき、そして巻取りサイクル中の任意の所望の瞬時に弱め装置２１の刃２３Ｘと共動できる。このようにして融通性のある機械が得られ、各ログＲの長さは、巻取りローラー３の直径に対して制約なしに随意に選択され得る。

図３に示す形態及び図２に示す形態の両方において、二段階、すなわち弱めラインＩを形成する第１の弱め段階及び切断を行なう第２の段階においてウエブ材料を有効に切断することができ、これら二つの段階の間において、ウエブ材料は制御され、弱めラインＩの形成される位置（弱め装置２１で画定される）から先端部ＬＴが後端部ＬＣから完全に分離される切断位置へローラー３をまわって移送される。

新しいコアＡにウエブ材料の先端部を接着する接着剤Ｃ１は通常粘着質の高い接着剤すなわち接着剤Ｃ２より強い接着剤であり、それを用いて、後端部ＬＣはシールするためにログＲに接着される。他の実施形態では、後端部ＬＣは、例えば液体Ｌが接着剤を多く分散させた水溶液であることを考慮して、弱め装置２１で施された同じ液体Ｌによる接着作用で閉じられ得る。液体Ｌ中の接着剤の量及びウエブ材料Ｎに施された液体Ｌの量は、巻取りローラー３の汚れを避けるように決められる。

ウエブ材料Ｎの先端部を後続の巻取りコアに接着させるために、巻取りコアにおける接着剤の使用は、このようにウエブ材料を切断したり引き裂くための付加的な部材が必要でないので特に有利であり、ラインＩに沿って弱めることにより、コアＡにおける接着剤Ｃ１の保持効果によりウエブ材料を引き裂く。

さらに、本発明が基礎とする概念は、利点が少なくなるが、接着剤を用いない、或いは接着剤が弱め操作に続くウエブ材料の引き裂きすなわち完全な破断を得るのに十分でない機械において実施され得る。例えば、ウエブ材料は、空気の流れを通しての或いは任意の他の仕方での静電付着効果により管状コアＡのまわりにおける巻取りを開始でき、巻取りコアに接着剤を施すことを避けることができる。このことは、巻取りコアが後でログから抜き取られる際に特に有効であり、この場合コアなし（芯なし）ログである。これらの場合及びまた使用した接着剤が弱めラインＩに沿って弱められたウエブ材料を引きちぎるのには十分でない接着力をもつ場合には、ウエブ材料の切断は他の仕方で得ることができる。

幾つかの実施形態では、切断は、例えば、ウエブ材料に張力を生じさせるように、上方ローラーすなわち第３の巻取りローラー７を一時的に加速することにより得ることができる。この引きちぎりシステムは先行技術の機械において既に用いられている。しかし、紙の高い抵抗及び弾性は可動の巻取りローラーの大きな加速を必要とするという欠点がある。実際に、弱めライン、例えば穴あきラインに沿って引きちぎるためには、破断限界を超える極めて強い加速で、紙又はその他のウエブ材料Ｎを引張る必要がある。他の手段がない場合には、これらの材料（代表的にはティシュペーパー）のもつ弾性ために、巻取りローラー７の回転運動を制御するために、極めて突然的な仕方で加速できる非常に強力で大きなモーターを用いる必要がある。

本発明の基礎とする概念を用いることにより、後で切断される弱めラインに沿ってウエブ材料を前もって弱めておくことにより、一方では、弱めラインＩが新しい巻取りコアに対して下流（材料Ｎの送り方向に対して）に来るまで、ウエブ材料Ｎの制御を維持することができ、そして同時に、コアにおける接着剤のラインの存在に関係なく、巻取りローラー７のより強い加速度で材料を引きちぎりすなわち切断することができる。更に、ローラー７を加速する時点に対する弱めラインの位置の高い精度は必要でない。

他の実施形態においては、切断は、例えば、巻取りローラー３の環状溝内に設けられた或は巻取りローラー７内に収納されたノズルによって発生した空気の流れによって行なうことができ、この場合、巻取りローラーには、一連の孔を設けることができ、これらの孔を介して加圧空気の流れが通り、ウエブ材料を引きちぎらせる。この場合にはまた、装置２１で行われた弱め操作は引きちぎりを容易に促進させ、引きちぎりはさらに適度な空気圧で生じさせることができ、その結果、機械の動作中の騒音の低減及びエネルギーの点において有利である。

幾つかの実施形態では、巻取りローラー３（該ローラーのまわりをウエブ材料Ｎが駆動されしかもウエブ材料は湿潤した後該ローラと接触したままである）は、ウエブ材料Ｎ（一般的には一本以上のプライ（ｐｌｉｅｓ）を備えたティシュペーパーで構成される）が湿潤効果のためにローラーに付着したままであるのを避けるように処理され得る。図５には、ローラー３を刻み付きにしている形態でローラー３の表面の一部を拡大して概略的に示している。すなわち、ウエブ材料Ｎとの接触表面を減少させる彫刻部すなわち空洞部Ｉと突起部Ｐを形成するように加工される。

他の実施形態では、ローラー３からウエブ材料Ｎを外すのをし容易にさせ及び／又は巻取りコアＡのまわりにおけるウエブ材料Ｎの巻取り開始を容易にさせるシステムが設けられ得る。図６Ａ〜図６Ｄには、改良型の巻き直し機の動作順序を示し、ローラー３からウエブ材料Ｎを外す補助システムが設けられる。上述の実施形態におけるものと同じ又は同等の部分は同じ番号で示し、詳細には説明しない。この実施形態において、機械は、管状コアＡに接着剤の一本だけのラインＲＣ２を施す唯一つの接着剤付与装置３３を備えている。この接着剤付与装置３３には、転移装置３９が組み込まれ、転移装置３９はコアＡをロール表面（転動面）１５とローラー３の円筒状外周面との間に画定された通路内へ順次挿入する。

この実施形態では、ローラー３は、好ましくはローラーの全周面に沿って分配した孔３Ｆを開けた円筒状シェルを備えている。ローラー３の内部には、ケーシング３Ｃが設けられ、このケーシング３Ｃ内に加圧空気が供給され、この加圧空気はケーシング３Ｃからローラー３の円筒状内面３Ｓに向かって出ていく。このようにして、ローラー３の孔３Ｆを通って空気の流れを発生させることができる。ケーシング３Ｃの角度位置及びその結果空気の流れの角度位置は、動作の条件及び要求に従って変更又は調整できる。

ローラー３から空気の吹き出される領域の下流、及び巻取りローラー３、５の間のニップ９の上流には、振動部材６が設けられ、この振動部材６は振動軸線６１Ａのまわりに回動支持され、そして端部に空気を噴き出す多数のノズル６３を担持し、これらのノズルは横断方向すなわち図面の平面に直交する方向に整列されている。

機械の動作は、図６Ａ〜図６Ｄの順に明瞭に例示される。コア挿入装置３９は、接着剤分与装置３３から巻き直し機において形成中のログＲの自由後端部に接着剤を転移するような位置においてコアＡに接着剤のラインＲＣ２を既に施したコアＡを接着剤分与層３３から取り出す。コア挿入装置３９によって取り出されたコアは通路１７（図６Ｂ）に挿入され、ロール表面１５及びローラー３のまわりを駆動されているウエブ材料Ｎと接触する。コアは、接着剤ラインＲＣ２がウエブ材料Ｎと接触し、接着剤の少なくとも一部分がウエブ材料Ｎに転移されるまで、転動し始める。接着剤が装置２３、２５で発生された弱めラインＩの直ぐ下流の領域において、好ましくは上述のように穴あきラインでウエブ材料に転移されるように同期が取られる。コアＡは、吹き出しケーシング３Ｃの設けられている領域に向かって転動し続ける。動作は、コアが吹き出しケーシング３Ｃの近くに来る際に、弱めラインＩがケーシング３Ｃの前方近くに来るように同期化される。この状態において空気の流れが発生され、弱めラインＩに沿ってウエブ材料Ｎを引きちぎらせ、そして巻取りローラー３の表面からウエブ材料Ｎを外させる（図６Ｃ）。空気の流れはまた、形成された最初の自由端部ＬＩを新しいコアＡに向かって押す。最初の自由端部ＬＩに相応してウエブ材料によって吸収された湿潤は、ウエブ材料Ｎを新しいコアに付着させ、それにより巻取りを開始させるのに十分であり得る。この付着効果を高めるために、弱めラインは、水に添加した接着剤を用いて形成され得る。ニップ９に向かって転動し続けるコアは、新しい巻取りサイクルを開始するようにウエブ材料に包み込まれ始める。好ましくは、例示したように、空気の流れは、コアＡが巻取りローラー３に対してウエブ材料Ｎを締め付けた後のみに作動され、ローラー３からウエブ材料Ｎが早まって外れたり或は過剰に長いセグメントわたらないようにしている。

コアＡが、装置６１の設けられている領域を通過すると、装置６１は、ノズル６３を通る空気の流れを発生させるように時計回り方向に揺動するようにされ、これにより、装置６１の回転による機械的作用に加えて、ウエブ材料の最初の巻回を巻取り易くする（図６Ｄ）。

幾つかの実施形態では、装置６１は省略できる。他の実施形態では、装置６１は、例えば種々の角度で配列されかつウエブ材料の最初の巻回を巻取りし易くするように方向決めした空気の流れを最初の自由端部ＬＩに向けるように順次作動される固定ノズルのシステに代えることができる。

幾つかの実施形態では、ローラー３の外側に向って内側から空気を噴き出すシステムは、上述の実施形態の場合にように、ウエブ材料の最終端部と最初の端部との両方に接着剤を施す、二重に接着剤を施すシステムと結合され得る。

また、コアＡに接着剤を施すのを完全に省き、伝統的な形式のシーラーを備えた巻き直し機の外側で最終後端部ＬＣに接着剤を施すことが可能であり、コアＡにおける最初の自由端部ＬＩの付着は、弱めラインＩに沿って施した液体によって保証される。

図面は単に本発明の実際の装置による例を示すだけであり、本発明の概念の範囲から逸脱することなしに形態及び構成を変えることができることが理解される。特許請求の範囲における符号は単に、発明の詳細な説明及び図面に関連して請求項を読みやすくするためのものであり、特許請求の範囲に記載した保護の範囲を限定するものではない。

１：巻き直し機
３：第１の巻取りローラー
５：第２の巻取りローラー
７：第３の巻取りローラー
Ｎ：ウエブ材料
９：ニップ
１１：穴あけユニット
Ｒ：ログ
１３：ガイド
１５：ロール表面
１７：通路
２１：弱め（弱化）装置

Claims (26)

1. ウエブ材料の供給通路と、巻取りクレードルとを有するウエブ材料のログを製造する巻き直し機であって、
   各ログの巻取りの終了時にウエブ材料を切断する切断部材と、ほぼ横断弱めラインに沿ってウエブ材料を弱める弱化装置とを有し、弱めラインに沿ってログの巻取りの終了時にウエブ材料を切断し、前記弱化装置が、ログの巻取りの完了と同期して前記弱めラインを形成するように制御されること
   を特徴とする巻き直し機。
2. 前記ウエブ材料に穴あきラインを形成する穴あけ装置を有し、前記穴あきラインに沿って外すことのできる複数の単一シートに前記ウエブ材料を分割するようにし、また前記弱めラインが前記穴あきラインの一本にほぼ整合していることを特徴とする請求項１記載の巻き直し機。
3. 前記弱化装置が前記弱めラインに沿って液体を施す付与装置を備えていることを特徴とする請求項１又は２記載の巻き直し機。
4. 前記付与装置が前記弱めラインに沿って水を施すことを特徴とする請求項３記載の巻き直し機。
5. 前記付与装置が前記弱めラインに沿って接着剤を含む液体を施すことを特徴とする請求項３記載の巻き直し機。
6. 巻取りコア挿入装置を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか記載の巻き直し機。
7. 前記巻取りコアに接着剤を施す接着剤付与装置を有することを特徴とする請求項６記載の巻き直し機。
8. 前記弱化装置が、液体分与装置を備えた回転要素を備え、前記回転要素が、各ログの巻取りの終了時に弱めラインに沿って前記液体を施すためログの巻取りと同期化されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか記載の巻き直し機。
9. 前記回転要素が、ウエブ材料を支持している回転ローラーと共動し、回転ローラーの周速度が、少なくとも前記分与装置による液体の施し状態に中、ウエブ材料の速度にほぼ等しいことを特徴とする請求項８記載の巻き直し機。
10. 前記付与装置が、接触点でウエブ材料の速度にほぼ等しい速度の前記転移システムと接触している間、ウエブ材料の動きと同期化して前記回転ローラー上のウエブ材料と接触するように構成されかつ制御されることを特徴とする請求項８又は９記載の巻き直し機。
11. 前記ウエブ材料の送り通路が前記ローラーのまわりに展開し、ウエブ材料が前記ローラーのまわりに案内されることを特徴とする請求項９又は１０記載の巻き直し機。
12. 前記ローラーが、前記巻取りクレードルを形成する多数の巻取りローラーの一つを構成していることを特徴とする請求項９又は１０又は１１記載の巻き直し機。
13. 前記巻取りクレードルが、前記ウエブ材料を送り案内する第１の巻取りローラーと、前記第１の巻取りローラーと共に、巻取りサイクルの最初の段階で巻取りコアを転移するニップを形成する第２の巻取りローラーとを備え、また前記弱化装置が、ウエブ材料の送り方向に対して前記ニップの上流に作用するように配置されかつ制御されることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか記載の巻き直し機。
14. 前記第１の巻取りローラーのまわりで、ウエブ材料の送り方向に対して前記ニップの上流にロール表面が設けられ、前記第１の巻取りローラーと前記ロール表面との間に通路を画定し、前記弱化装置が、前記通路の上流でウエブ材料に作用するように設けられかつ制御されることを特徴とする請求項１３記載の巻き直し機。
15. 前記コア挿入装置が、前記通路に前記巻取りコアを送るように構成されかつ制御されることを特徴とする請求項６、１４記載の巻き直し機。
16. 前記第１の巻取りローラーが、ウエブ材料の自由端部を容易に外せるように空気の出口用の開口を備えていることを特徴とする請求項１３〜１５のいずれか記載の巻き直し機。
17. 前記第１の巻取りローラーが、刻み付き又は彫刻表面を備えていることを特徴とする請求項１３〜１５のいずれか記載の巻き直し機。
18. 巻取りコアのまわりにウエブ材料の最初の巻回を巻取り易くする吹き出しシステムを有することを特徴とする請求項１〜１７のいずれか記載の巻き直し機。
19. 完全なログの後端部を形成するウエブ材料の部分と接触する第１領域と、ウエブ材料の新しいログの最初の部分を形成するウエブ材料の部分と接触する第２領域との二つの角度的にずれた領域において前記巻取りコアに接着剤を施す第１接着剤付与装置及び第２接着剤付与装置を有することを特徴とする請求項１〜１８のいずれか記載の巻き直し機。
20. 前記弱化装置が、ログの巻取りサイクルと同期化した機械的システム又は流体システムを備えていることを特徴とする請求項１記載の巻き直し機。
21. 供給通路に沿ってウエブ材料を供給すること、
    ウエブ材料の最初のログを形成するためある量のウエブ材料を巻取ること、
    前記ログにおいて所与量のウエブ材料が巻取られた時に、前記供給通路に沿った切断位置でウエブ材料を切断して、次のログを巻取り始めるために第１ログの後端部分及び先端部分を形成すること、及び
    前記第２のログを巻取り始めること
    を含む巻取りコアのまわりにウエブ材料のログを巻取る方法であって、
    前記ログの巻取りの終了時に、切断位置の上流のウエブ材料の供給通路に沿って設けた弱め位置において、ウエブ材料に弱めラインが形成され、
    ウエブ材料が供給通路に沿って供給され、前記切断位置に向かって前記弱めラインを移送させ、そして
    前記切断位置でウエブ材料が切断されること
    を特徴とする方法。
22. 巻取りコアのまわりに前記ログを巻取ることを特徴とする請求項２１記載の方法。
23. 各ログの巻取り開始時に、巻取りコアにウエブ材料の頭部部分を接着することを特徴とする請求項２２記載の方法。
24. 横断方向の穴あきラインに沿って外すことのできる複数の単一部分に前記ウエブ材料を分割し、そして前記横断方向の穴あきラインの一つで前記ウエブ材料を弱めることを特徴とする請求項２１又は２２又は２３記載の方法。
25. 前記弱めラインに沿って液体、好ましくは水性液体を施して前記ウエブ材料を弱めることを特徴とする請求項２１〜２４のいずれか記載の方法。
26. 前記液体が、巻取りコアにウエブ材料の最初の端部を取付けるのにも用いられることを特徴とする請求項２２、２５記載の方法。

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