JP2017518444A - 後続処理装置に材料ウェブを供給する装置および方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、例えばエアレイド、湿式レイド、不織布またはシートのような面状の材料ウェブを後続処置装置に供給する供給装置（１０）に関し、当該供給装置（１０）は、スプライシングユニット（１２）とマルチウェブ繰出し装置（１４）とを有している。スプライシングユニット（１２）は、後続処理装置に中断されない繊維ウェブを供給できるようにするために、先行する個別繊維ウェブ（３４）の繊維ウェブ終端部と後続の個別繊維ウェブ（３４）の繊維ウェブ始端部とを接合するように構成されている。スプライシングユニット（１２）はさらに、巻心に巻き付けられた、ひいてはロールとして仕上がったエアレイド繊維ウェブを処理するように構成されている。マルチウェブ繰出し装置（１４）は互いに無関係に独立して装着可能な２つの巻心ホルダを備えたマルチウェブ繰出し装置を有している。巻心ホルダはそれぞれ、比較的狭幅の個別繊維ウェブを備えた比較的狭幅の複数のロールかまたは、繰出し方向に穿孔を有する比較的広幅のマルチ繊維ウェブ（２８，３０）を備えた比較的広幅の１つのロール（２０，２２）を保持することができる。比較的広幅のマルチ繊維ウェブ（２８，３０）は、穿孔（３２）に基づいて、穿孔に沿った切離しによって複数の個別繊維ウェブ（３４）に切り離すことができ、これにより結果として、比較的狭幅の個別繊維ウェブを備えた相応に狭幅のロールにおけるように、同様に狭幅の繊維ウェブ（３４）がスプライシングユニット（１２）に供給される。

Description

本発明は、材料ウェブ、例えばシートおよび特に、湿式繊維ウェブ、ペーパウェブまたはエアレイド繊維ウェブのような、湿式または乾式の積層された繊維材料（フリース材料、英語：不織布（Nonwoven））から成る繊維ウェブのような材料ウェブを後続処置装置に供給する供給装置、およびエアレイド繊維ウェブを後続処理装置に供給する方法に関する。

エアレイド繊維ウェブは、例えば、乳児用おむつ、病人もしくは老人用おむつ、生理用ナプキン、パンティライナ等の製造時に使用される。そのためにエアレイド繊維ウェブは、ロール形状または梱もしくはベール形状（ブロック形状）で供給され、次いで、相応の後続処理装置による後続処理のために、ロールからまたはベールに折られた繊維ウェブから裁断されて、後続処理、例えば積層などの加工を施される。

エアレイド繊維ウェブというは、フリースに似た材料であり、このような材料では、繊維ウェブを形成するために、繊維は（ほぼ）乾燥した状態で空気流を用いてベルト上に積み重ねられる。湿式レイド繊維ウェブでは、繊維は、例えば液体内において分散させられ、次いで例えば水である液体から掬われる。

エアレイド繊維ウェブは、例えば国際公開第８６／００００９７号（ＷＯ８６／００００９７Ａ１）または欧州特許出願公開第０１９４６０７号明細書（ＥＰ０１９４６０７Ａ２）に記載されているように、例えば乾式積層プロセスにおいてフリース材料として製造される。

材料ウェブがロールとして、つまりロール製品として供給される場合、繊維ウェブが各ロールから完全に繰り出された時に、ロールを交換することが常に繰り返し必要である。このときに問題になるのは次のことである。すなわちこの場合、シングルロールは、典型的に８００〜１０００ｍの繊維ウェブ長さを有していて、４００ｍ／分までの引張り速度で繰り出されるので、各ロールは２〜３分後には完全に繰り出され、このとき残るロールの巻心は、完全なロールと交換され、かつスプライシングによって接合されねばならない。ロール製品の別の欠点は、特に狭幅の繊維ウェブおよび相応に狭幅のロールでは、いわゆる「伸縮望遠鏡のようなずれ（Teleskopieren）」のおそれがあり、つまり巻き付けられた繊維ウェブの巻き層が、ロールから側方に滑り出すことがある。

シングルロールに関連した問題を解決するために、材料ウェブは処理の前にパッケージに巻き返すことができる（「巻返し（Spooling）」）。このとき狭幅の繊維ウェブも処理することができ、各パッケージの繰出し長さは、シングルロールの場合に比べて大幅に長いので、ロールの交換頻度は大幅に低下する。この場合における欠点としては、パッケージの製造がさらなる別のプロセスステップを必要とすることにより、製造コストが大幅に高く（１０〜３０％）なってしまうということがある。

択一的に材料ウェブは、ベール形状でブロックとしても供給することができ、このようなブロックは、材料ウェブを往復動させながら積み重ねることによって生ぜしめられている。この往復動による積重ねは、ガーランド状のジグザグ積重ね（英語：フェスツーニング（festooning））とも呼ばれ、コンパクトなブロックまたはベールを形成し、このようなブロックまたはベールは、類似の所要スペースを有するロール製品に比べて、比較的大きな材料ウェブ長さを有している。このようなブロック製品の製造については、例えば独国特許発明第１０２２７６５３号明細書（ＤＥ１０２２７６５３）に記載されている。繊維ウェブの取出しは、いわゆるデフェスツーニング（defestooning）またはカットリング（Abtafeln）によって行われる。巻返しと同様に、ブロック製品にも、与えられたパッケージ体積において比較的大きな長さの繊維ウェブを提供するという利点がある。この利点に対して製造コストは比較的高い。なぜならばブロック製品は（ロール製品と比較して）巻返しと同様に、フェスツーン装置（Festooner）を用いた仕上げの追加的な製造ステップを必要とするからである（約１０〜３０％高い製造コスト）。さらにブロック製品では、積重ね時に繊維ウェブのねじ曲がりが生じるおそれがある。またブロック製品は、層状の材料では、つまり繊維ウェブがフリース材料であって、このフリース材料が、上側層（上側の層）として、下側層（下側の層）とは異なる材料構成または材料エンボッシングを有している場合に、不良である。ジグザグの積重ねプロセスによって、繊維ウェブの機械的な負荷は比較的高くなり、このことは、最低強度および最低伸長を必要とする。比較的耐座屈性の材料においても、フェスツーニングは問題がある。それというのは、座屈箇所はカットリング時にも完全には除去されず、処理時に問題を生ぜしめるからである。

このような背景において本発明の目的は、巻返しおよびフェスツーニングの利点を提供し、巻返しおよびフェスツーニングに関連した追加的なプロセスステップ（コスト）を回避し、かつさらに狭幅の繊維ウェブおよび剛性の材料もしくは強度および伸びが僅かな材料のためにも適している解決策を提供することである。本発明によればそのために一方では、スプライシングユニットおよびマルチウェブ繰出し装置を有する、後続処理装置に材料ウェブを供給するための供給装置が提案される。スプライシングユニットは、後続処理装置に中断されない材料ウェブを供給できるようにするために、先行する個別材料ウェブの材料ウェブ終端部と後続の個別繊維ウェブの材料ウェブ始端部とを接合するように構成されている。スプライシングユニットはさらに、シートおよび特に、湿式レイド繊維ウェブまたはエアレイド繊維ウェブのような不織布から成る繊維ウェブのような、巻心に巻き付けられた、ひいてはロール製品として仕上がった材料ウェブを処理するように構成されている。マルチウェブ繰出し装置は、互いに無関係に独立して装着可能な少なくとも２つの巻心ホルダを備えたマルチウェブ繰出し装置を有している。巻心ホルダはそれぞれ、比較的狭幅の個別材料ウェブを備えた、好ましくは狭幅の複数のロールかまたは択一的に、繰出し方向に穿孔を有する比較的広幅のマルチ材料ウェブを備えた比較的広幅の１つのロールを保持することができる。比較的広幅のマルチ材料ウェブは、穿孔が設けられていることに基づいて、穿孔に沿った切離しによって複数の個別材料ウェブに切り離すことができるので、結果として、比較的狭幅の個別材料ウェブを備えた相応に狭幅のロールの場合において可能であるように、同様に狭幅の材料ウェブがスプライシングユニットに供給される。穿孔を有するマルチ材料ウェブの使用時には、このマルチ材料ウェブを、材料ウェブ（例えばエアレイド、カードフリース、紡績フリースまたはシート）の製造プロセス時に、インラインにおけるもしくは巻返し時における追加的なプロセスステップなしに製造することができ、これによってフェスツーニングまたは巻返しの際に生じる追加的なコストを回避することができる、という利点がある。

このような供給装置は、マルチウェブ繰出し装置が、互いに無関係に独立して装着可能な２つの巻心ホルダを有していて、これらの巻心ホルダはそれぞれ、各巻心ホルダが完全な装着時には巻き取られた複数の個別材料ウェブを互いに並べて保持するように、装着することができる、という利点を提供する。互いに並べて配置された個別材料ウェブは、このとき別個の個別ロールとして存在していても、または好ましくは穿孔を有するマルチ材料ウェブとして存在していてもよい。１つの個別材料ウェブが消費された時はいつも、スプライシングユニットに短時間のうちに、新しい個別材料ウェブの始端部をそれぞれ他の巻心ホルダから供給することができるので、マルチウェブ繰出し装置の両方の巻心ホルダにおいて準備されたすべての個別材料ウェブの、個別材料ウェブから個別材料ウェブに、極めて迅速に交換が可能である。

それぞれの巻心ホルダにおいて準備されたすべての個別材料ウェブが消費された場合には、新しい個別材料ウェブを迅速に準備し、つまり好ましくは、相応に比較的広幅のマルチ材料ウェブとして準備することができる。巻心ホルダのこのような新たな装着は、巻心ホルダの容量に応じて、従来技術におけるシングルロールの交換に比べて相応にまれに実施されるだけでよい。これによって、技術的におよび製造理由から好適であるロール製品を、さもないと従来技術によればこれに関連して発生していた欠点（頻繁なロール交換）を甘受することなしに、使用することができる。

上に述べた目的を達成するために、さらにエアレイド材料ウェブを後続処置装置に供給する方法が提案されており、この方法によれば、少なくとも２つの巻心ホルダにそれぞれ、巻心に巻き付けられた、ひいてはロールとして仕上がった複数のエアレイド材料ウェブを、狭幅の個別材料ウェブを備えた比較的狭幅のそれぞれ複数のロールとして準備するか、または、繰出し方向に穿孔を有していて、該穿孔に沿った切離しによって複数の個別材料ウェブに切り離すことができる比較的広幅のマルチ材料ウェブを備えた比較的広幅の１つのロールとして準備する。穿孔を有する比較的広幅のマルチ材料ウェブの使用は、個別ロールとして製造することができない極めて狭幅のウェブをも処理することができる、という利点を提供する。この方法によれば、個別材料ウェブは、交互に一方または他方の巻心ホルダから繰り出され、先行する個別材料ウェブの各材料ウェブ終端部は、後続の個別材料ウェブの材料ウェブ始端部とスプライシングによって接合され、後続処理装置に、中断されない繊維ウェブが供給されるようになっている。

好ましくは、供給装置は、２つよりも多くの巻心ホルダと、該巻心ホルダそれぞれに対応配置された材料ウェブ貯蔵装置とを有している。それぞれの巻心ホルダと、該巻管保持体に対応配置された材料ウェブ貯蔵装置とは、場合によっては他のコンポーネントと一緒に、各１つの繰出しユニットを形成し、各１つの繰出し装置の構成部分である。材料ウェブ貯蔵装置は、主要な構成部分として、例えば１つまたは複数のテンショニングローラを有している。従って供給装置は、各１つのスプライシングユニットと、このスプライシングユニットに対応配置された複数の繰出しユニットとから形成されていてよい。

好ましくは、マルチウェブ繰出し装置は、全部で４つの、互いに無関係に独立して装着可能な巻心ホルダを有している。このように構成されていると、スプライシングユニットに、巻心ホルダのうちの２つから交互に各１つの個別材料ウェブを供給することが可能になり、これに対して他の２つの巻心ホルダには、例えば新しい完全な材料ウェブロールを装着することができる。これによって、後続処理装置への連続的な、つまり中断のない供給過程を、さらに延長することができる。なぜならば、空の巻心および空の材料ウェブロールを、対応する２つの巻心ホルダから取り出して、新しい完全な材料ウェブロールと交換する前に、個別材料ウェブを、２つの別の材料ウェブロールからスプライシングユニットに既に供給することができるからである。従って、スプライシングユニットに、追加的な２つの巻心ホルダにおける他の２つの材料ウェブからも個別材料ウェブが供給される間に、空の巻心と完全な材料ウェブロールとの交換を行うことができる。マルチ材料ウェブ交換過程のための時間は、個別材料ウェブの走行時間に比べて著しく延長されている。それというのは、今や、１つの側における最後の個別材料ウェブの走行時間は、最長の交換時間をもはや特定しないからである。

好ましくは、巻心ホルダは、それぞれ対を成して互いに整合するように、かつ互いに平行に向かい合って位置するように配置されており、つまり互いに整合する２つの巻心ホルダは、同様に互いに整合する２つの別の巻心ホルダに、平行に向かい合って位置している。好ましくは、すべての巻心ホルダの間のほぼ真ん中に、スプライシングユニットは配置されている。

また択一的に、供給装置は、他の、特に奇数の巻心ホルダとの組合せにおいて第２のスプライシングユニットを有することも可能である。

また、巻心ホルダと相応の繰出し装置とが、互いに平行に配置されている態様も可能である。

好ましくは、マルチウェブ繰出し装置は複数のテンショニングローラを有していて、該テンショニングローラは、該テンショニングローラが、それぞれ繰り出される個別材料ウェブを確定された力で緊張させて保持するように配置されている。この態様は特に次のことに基づいて好適である。すなわちなぜならば、材料ウェブロールの互いに並べて配置された個別材料ウェブは、互いに結合されているので、全体として、最初は比較的大きくかつ製造経過において減少する回転質量が生ぜしめられるからであり、かつなぜならば、材料ウェブロールを、どの材料ウェブロールからちょうど個別材料ウェブが取り出されるのかに応じて、規則的に制動しかつ再び加速する必要があるからである。このとき、各個別材料ウェブ巻成体の周速度において不均一性が生じることがあるので、このような変動を吸収するテンショニングローラが好ましい。テンショニングローラおよび所属の巻心ホルダは、それぞれ１つの繰出し装置を形成する。

次に図面を参照しながら、図示の実施形態について詳説する。

本発明に係る供給装置を示す側面図である。 本発明に係る供給装置を示す平面図である。 複数の繰出しユニットの平行な配置形式を可能にする、別個に位置決めされたスプライシングユニットを備えた、供給装置を示す平面図である。

図１および図２に示した供給装置１０は、スプライシングユニット１２と、巻心ホルダ１６，１８を備えたマルチウェブ繰出し装置１４とを有しており、巻心ホルダ１６，１８には、図示の実施形態ではそれぞれ繊維ウェブロール２０，２２が装着されている。各繊維ウェブロール２０，２２は、それぞれ巻心２４；２６を有しており、この巻心２４；２６にはそれぞれ穿孔されたマルチ繊維ウェブ２８；３０が巻き付けられている。各マルチ繊維ウェブ２８；３０は、穿孔３２を備えており、これらの穿孔３２に沿って、各マルチ繊維ウェブ２８；３０は、複数の個別繊維ウェブ３４に切り離すことができる。従って繊維ウェブ３４は、穿孔された比較的広幅のマルチ繊維ウェブとして形成されたロール製品（Rollenware）である。

実施形態はそれぞれ、後続処置装置にエアレイド繊維ウェブを供給するための供給装置に関する。従って実施形態において材料ウェブは、エアレイド繊維ウェブである。しかしながら実施形態は、それぞれ相応に、シートまたは他の面状の繊維ウェブ、例えば湿式レイド繊維ウェブまたは紙のための供給装置のためにも使用可能である。

図２から分かるように、図面において左側の繊維ウェブロール２０は、１４の個別繊維ウェブを有しているのに対して、図面において右側の繊維ウェブロール２２は（いまでは）１３の個別繊維ウェブしか有していない。相応に、繊維ウェブロール２２の巻心２６の一部を認識することができる。

同様に認識できるように、スプライシングユニット１２には運転中に同時に、個別繊維ウェブ３４が、図面において左側の繊維ウェブロール２０から供給され、第２の個別繊維ウェブ３４が、図面において右側の繊維ウェブロール２２から供給される。図１および図２に略示した状態では、図面において左側の繊維ウェブロール２０の個別繊維ウェブ３４が、ちょうど繰り出されて、後続処置装置に供給されるのに対して、図面において右側の繊維ウェブロール２２の次の個別繊維ウェブ３４の始端部は、確かに既にスプライシングユニット１２に供給されているが、しかしながら、左側の繊維ウェブロール２０から現在繰り出されている個別繊維ウェブ３４の終端部に、該個別繊維ウェブ３４のこの終端部が得られた時に初めて、接合される。次いで、図面において右側の繊維ウェブロール２２の次の個別繊維ウェブ３４が、繰り出され、このとき、図面において左側の繊維ウェブロール２０の後続の個別繊維ウェブ３４の始端部は、図面において右側の繊維ウェブロール２２の個別繊維ウェブ３４の相応の終端部が得られた場合に、スプライシングユニット１２において使用することができる。

マルチ繊維ウェブ２８，３０の個別繊維ウェブ３４がそれぞれの巻心２４，２６から繰り出されると、巻心２４，２６を巻心ホルダ１６，１８から取り外して、完全な繊維ウェブロール２０と交換しなくてはならない。

このような作業には時間が掛かるので、供給装置１０はただ２つの巻心ホルダ１６，１８を有しているのではなく、その代わりに４つの巻心ホルダ（つまり２つの巻心ホルダの２倍）を有していると好適であり、このときこれらの巻心ホルダは、スプライシングユニット１２の他方の側に配置されている。両方の繊維ウェブロール２０，２２が装着されていると、巻心ホルダ１６，１８に新たに装着される間に、個別繊維ウェブを、追加的な巻心ホルダにおいて使用可能な繊維ウェブロールから取り出すことができる。このようにすると、巻心ホルダへの新規装着時における製造中断を最小にまで短縮することができ、つまり後続処置装置への中断のない供給動作がさらに延長される。

図２には、追加的な２つの巻心ホルダをどのように配置することができるのか、つまり追加的な巻心ホルダに配置された繊維ウェブロールがそれぞれ両繊維ウェブロール２０；２２の１つと整合している様子が明らかである。

ロール製品は、本実施形態によれば、穿孔された比較的広幅のマルチ繊維ウェブとして形成されており、このマルチ繊維ウェブは、相応に広幅の巻心に巻き付けられていて、穿孔３２を備えており、これらの穿孔３２に沿ってマルチ繊維ウェブは、複数の個別繊維ウェブに切り離すことができる。

図１に示すように、マルチウェブ繰出し装置１４は、複数のテンショニングローラ３６を有しており、これらのテンショニングローラ３６は、それぞれの個別繊維ウェブ３４をぴんと張った状態に保ち、それぞれの個別繊維ウェブ巻成体の周速度の、冒頭において述べた変動を受け止めて調整するという課題を有している。冒頭において述べたように、繊維ウェブロールは、互いに並んで配置された複数の個別繊維ウェブ巻成体を有しており、これらの個別繊維ウェブ巻成体は、穿孔および共通の巻心を介して互いに結合されていて、全体として、個別繊維ウェブの引出し経過中に低下する大きな弾み車質量を有している。これに関連した問題を最小にするために、内径（巻心の外径）を通常の繊維ウェブロールに対して増大させることが好適である。

実施形態では、巻心２４，２６は、連続した巻心として形成されており、これらの巻心２４，２６は、ほぼ繊維ウェブロール２０；２２の全幅にわたって延びており、従って複数の個別繊維ウェブ３４を越えて延びている。択一的に、それぞれの個別繊維ウェブ３４のために別個の巻心部分を設けることも可能であり、このとき巻心部分は、好ましくは互いに間隔を、例えば５ｍｍまたは１０ｍｍの間隔を有している。このような構成は、それぞれの個別繊維ウェブ３４が消費された場合に、それぞれの個別繊維ウェブ３４に属する巻心部分の処分を容易にする。互いに分けられた複数の巻心部分から成っている巻心、つまりそれぞれの個別繊維ウェブ３４が固有の巻心部分を有している巻心は、図面には示されていない。

図３に示すように、基本的に、各１つの巻心ホルダおよび繊維ウェブ貯蔵装置を有する任意の数の繰出しユニットが、それぞれのスプライシングユニット１２に対応配置されていてよい。図３に示した実施形態では、各１つの繊維ウェブロールを装着された３つの巻心ホルダと、相応に３つの相応のテンショニングローラを有する材料ウェブ貯蔵装置３８とが、つまり３つの繰出しユニットが、設けられており、これらの繰出しユニットは、１つのスプライシングユニット１２に対応配置されていて、このスプライシングユニット１２と一緒に供給装置１０’を形成している。３つの繰出しユニットは，一緒に１つの繰出し装置を形成している。

１０，１０’ 供給装置
１２ スプライシングユニット
１４ マルチウェブ繰出し装置
１６，１８ 巻心ホルダ
２０，２２ 繊維ウェブロール
２４，２６ 巻心
２８，３０ マルチ繊維ウェブ
３２ 穿孔
３４ 個別繊維ウェブ
３６ テンショニングローラ
３８ 材料ウェブ貯蔵装置

Claims (8)

1. 面状の材料ウェブを後続処置装置に供給する供給装置であって、
   当該供給装置は、前記後続処理装置に中断されない材料ウェブを供給するために、先行する個別材料ウェブの材料ウェブ終端部と後続の個別繊維ウェブの材料ウェブ始端部とを接合するスプライシングユニットを有しており、このとき該スプライシングユニットは、巻心に巻き付けられた、ひいてはロールとして仕上がった材料ウェブを処理するように構成されており、かつ当該供給装置は、互いに無関係に独立して装着可能な少なくとも２つの巻心ホルダを備えたマルチウェブ繰出し装置を有しており、前記巻心ホルダはそれぞれ、比較的狭幅の個別材料ウェブを備えた比較的狭幅の複数のロールかまたは、繰出し方向に穿孔を有する比較的広幅のマルチ材料ウェブを備えた比較的広幅の１つのロールを保持することができ、このとき前記比較的広幅のマルチ材料ウェブは、前記穿孔に沿った切離しによって複数の個別材料ウェブに切り離すことができることを特徴とする、材料ウェブを後続処置装置に供給する供給装置。
2. 当該供給装置は、２つよりも多くの巻心ホルダと、該巻心ホルダそれぞれに対応配置された材料ウェブ貯蔵装置とを有している、請求項１記載の供給装置。
3. 前記マルチウェブ繰出し装置は、全部で４つの、互いに無関係に独立して装着可能な巻心ホルダを有している、請求項１または２記載の供給装置。
4. 前記巻心ホルダは、それぞれ対を成して互いに整合するように、かつ互いに平行に向かい合って位置するように配置されている、請求項３記載の供給装置。
5. 前記スプライシングユニットは、全部で４つの巻心ホルダの間のほぼ真ん中に配置されている、請求項３または４記載の供給装置。
6. 前記マルチウェブ繰出し装置は複数のテンショニングローラを有していて、該テンショニングローラは、該テンショニングローラが、それぞれ繰り出される個別材料ウェブを確定された力で緊張させて保持するように配置されている、請求項１から５までのいずれか１項記載の供給装置。
7. 前記テンショニングローラは、材料ウェブ貯蔵装置の構成部分であり、このとき各巻心ホルダに、固有の材料ウェブ貯蔵装置が対応配置されている、請求項６記載の供給装置。
8. 材料ウェブを後続処置装置に供給する方法であって、
   少なくとも２つの巻心ホルダにそれぞれ、巻心に巻き付けられた、ひいてはロールとして仕上がった複数の材料ウェブを、比較的狭幅の個別材料ウェブを備えた比較的狭幅のそれぞれ複数のロールとして準備するか、または、繰出し方向に穿孔を有していて、該穿孔に沿った切離しによって複数の個別材料ウェブに切り離すことができる比較的広幅のマルチ材料ウェブを備えた比較的広幅の１つのロールとして準備し、
   前記個別材料ウェブを、一方の巻心ホルダまたは他方の巻心ホルダから交互に繰り出し、先行する個別材料ウェブの各材料ウェブ終端部を、後続の個別材料ウェブの材料ウェブ始端部とスプライシングによって接合し、前記後続処理装置に、中断されない繊維ウェブを供給することを特徴とする、材料ウェブを後続処置装置に供給する方法。

Images