JP2019503949A - ペーパー加工プラント - Google Patents

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Abstract

ペーパーリール(PR)が配設されている1又は2以上の巻き出し機(3)を備えた対応するリール(PR)によって供給される1枚又は2枚以上のペーパーウェブから出発するペーパー材料のログを製造するための手段と、エンボスユニット(2)と、把持具(61)を備えたアーム(60)を有するブリッジクレーン(6)と、及び前記エンボスユニット(2)から送られて来るウェブを用いてログを製造する巻き返し機(1)と、を含むペーパー加工プラントであって、前記エンボスユニット(2)は、その内部に位置する1又は2以上のエンボスローラ(4)がそれぞれの支持手段に安定的にロックする第1の使用態様、及び当該1又は2以上のエンボスローラ(4)が前記支持手段から取り外されそしてエンボスユニット(2)から除かれる第2の除去態様となるように配置されており、前記プラントは、また、各エンボスローラ(4)が貯蔵ユニット(7)に既知でかつ所定の位置を占めるような所定の貯蔵の順番に従って1又はより多くのエンボスローラ(4)が貯蔵される貯蔵ユニット(7)を含み、そして各エンボスローラ(4)はそれぞれの長手方向軸(x−x)有しているプラント。当該プラントは、ブリッジクレーン(6)の把持具(61)に並びにエンボスローラ(4)の移動相においてエンボスローラ(4)の各々に可逆的に関連付け可能なインターフェース手段(8)を含む。【選択図】図2B

Description

本発明はペーパー加工プラントにおけるエンボスローラのハンドリングに関する。
エンボスユニットは、例えば、キッチンペーパー、トイレットペーパー、ペーパータオル等を製造するために、ペーパー加工プラントにおいて通常使用されることは知られている。エンボス加工はペーパーウェブを形成するプライに対してより大なるボリューム、より高い液体吸収能力及び表面模様を付与することが主たる機能であり、上記ペーパーウェブは、その後に、巻き返し機によって厚紙管に巻かれ、ついで切断機において横方向に切断処理される。
本質的に、エンボス処理は、エンボスローラと対向ローラとの間に1又は2以上のペーパープライの通過を含むもので、そのエンボスローラの表面にはチップ又はレリーフが設けられている。従って、エンボス処理が行われる前は平滑であるプライは、エンボスローラ面に配置されたエンボスパターンに対応する1セットのレリーフ及び凹部を表すように成形される。前記ペーパーウェブがより多くのプライ、例えば2枚のプライで構成されている場合、これらのプライは両方ともエンボスされ、そしていわゆるチップ対チップ(chip to chip)配置において糊付けすることによって接合され、その配置において一方のプライのレリーフは他方のプライのレリーフに対向し、又は一方のプライのレリーフが各々の他方のプライ凹部内に位置するいわゆる入れ子構造となっている。
エンボス処理が行われる機械は通常「エンボスユニット」と呼ばれる。一般的に、エンボスユニットはローラ交換、即ち、ペーパー面のエンボスパターンを変更するため又はメンテナンス操作のために1又は2以上のエンボスローラの置換が行えるように配置されている。一般的に、そのようなエンボスユニットは固定部分と可動部分を含んでおり、必要な場合にエンボスローラを取り外しそして置換するために、エンボスローラを支持する部分に近づけるように、可動部分は固定部分に対して可動となっている。特許文献1〜3はこのタイプのエンボスユニットを開示している。
上記したタイプの機械において使用されるエンボスローラは、プラントの特別な場所に貯蔵されており、そしてペーパー加工プラントに配置された適切なハンドリングシステムによってピックアップされかつ移動せしめられるように特別に形成されている。
US7618004 EP1765584 US7458538 US7040565 US7350739 US7481643 US3556907
本発明の主たる目的はシンプルで、効率よくかつ自動化可能な態様でペーパー加工プラントにおけるエンボスローラを移動可能とするシステムを提供することである。
本発明によれば、上記した目的の成果は、本願の請求項1に記載した特徴を有するシステムを実現する発想を採用することによって達成された。本発明の他の特徴は従属請求項の目的である。
本発明によれば、エンボスローラを安全でかつ信頼のおける態様で移動することが可能である。
本発明のこれらの利点及び特徴並びに他の利点及び特徴は、以下の説明から、限定的な意味で考慮されないが本発明の実用的な例示として与えられている添付図面の助けによって当業者に最良に理解されるであろう。
本発明のハンドリングシステムを含むペーパー加工プラントの概略図で、第1の操作配置を示す図面(図1A)及びブリッジクレーンによるペーパーリール(PR)の係合処理を示す図面(図1B)である。 本発明のハンドリングシステムを含むペーパー加工プラントの概略図で、第1の操作配置を示す図面(図1A)及びブリッジクレーンによるペーパーリール(PR)の係合処理を示す図面(図1B)である。 第2の操作配置における図1に示したシステムの概略側面図である。 ブリッジクレーンによるローラのピックアップ処理におけるエンボスローラ貯蔵ユニットの概略正面図で、選択されたローラの一端部が係合され、一方当該同一ローラの反対側端部はまだ係合されていない状態を示す。 (a)〜(c)はそれぞれ3つの異なる操作位置における図2Aの詳細を示す図面である。 図2Bの“U”部分の拡大図である。 図2Bの“V”部分の拡大図である。 図1Aの“W”部分の拡大図である。 エンボスローラの軸方向端部に配設されたプレート(44)を示す図面である。 バー(8)の下部(80)を示す図面である。 ブリッジクレーンのさらなる使用態様を示す図面である。
本発明のハンドリングシステムは、例えば、図1に示したタイプのプラント、即ち、エンボスユニット(2)においてエンボス加工されかつそれぞれの巻き出し機(3)に設けられた対応する親リール(PR)によって供給される一枚又は複数枚のプライからなるペーパーウェブからペーパー材料のログを製造する巻き返し機(1)を含むタイプのプラントにおいて使用されるものである。
実際上、このタイプのプラントにおいては、製品の連続性を確保するために新しいリールのペーパーとほとんど空になった親リール(PR)のペーパーの末端部分を接合させる作用をおこなう接合ユニット(M)を通過させた後で、親リール(PR)によって供給されたプライはエンボスユニット(2)に達し、そこで前記プライはエンボスされそして出来うれば互いに糊付けされ、エンボス加工の後に、前記プライはログを製造する巻返し機に到達する。
上記した機械のそれぞれの機械的構造及び操作は当業界では既知である。巻き返し機の例は特許文献4及び特許文献5に開示されている。エンボスユニットの例は特許文献6及び特許文献7に開示されている。巻き出し機の例は特許文献1及び特許文献3に開示されている。上記エンボス機械は1個又は複数個のエンボスローラ(4)の支持構造を形成する固定部分(2F)と可動部分(2M)を含むタイプのものである。
上記構造の可動部分(2M)には、それ自体公知の糊付けユニット(5)が配設されている。上記固定部分(2F)には、エンボスローラ(4)をロック及びアンロックするためのロッキングユニット及び対応するアンロッキングユニットが配設されている。実施の形態においては、これらのユニットは、エンボスローラの各シートに対して、前記支持構造の側壁(20)に形成された固定セミカラー部材(2CF)及び対応する可動セミカラー部材(2CM)によって構成されている。
前記エンボスローラが前記エンボスユニット(2)の構造にロックされている場合、エンボスローラの2つの軸端部(40)の各々は固定セミカラー(2CF)及び可動セミカラー(2CM)によって形成されたカラー部材(2CF、2CM)の内部に位置する。後者は実施の形態の図3(a)に示されるように前記端部(40)に近接している。前記ローラ(4)を取り外しそしてその交換を行うために、可動セミカラー(2CM)はそれに連結されているアクチュエータ(21)によって回転(図3(b)においては反時計回りの方向)せしめられ、その結果、当該ローラ(4)の対応する軸端部(40)はアンロックされそしてローラ(4)は図2Cに概略的に示されかつ下記にさらに説明するように取り外される。
上述したように、上記タイプのエンボスユニットそれ自体は当業者には知られている。エンボスユニット(2)が下記するような可動部分(2M)及び固定部分(2F)を含むタイプである限り、本発明の実施に対しては、エンボスローラのロッキングユニットやアンロッキングの特別の構造は本質的なものではないと理解される。上記の可動部分及び固定部分はロッキング手段及びアンロッキング手段をそれぞれに備えたエンボスローラ(4)のための支持構造を一緒に形成し、これらのロッキング手段及びアンロッキング手段はエンボスユニットが作動している場合は支持構造にエンボスローラをロックするためにそして許容された取り外し処理においてはそれらをそれぞれ取り外すためにエンボスローラ上で作動する。
この実施の形態において、親リール(PR)とエンボスローラ(4)の両方をハンドリングするように配置されたハンドリングアーム(60)を具備したブリッジクレーン(6)が設けられている。親リール(PR)が巻き返し機(3)の1台においてほとんど空になっておりそしてプラントの待ち位置(P)においてピックアップされるように準備されている新しい親リール(PR)と置換する必要がある場合に親リール(PR)のハンドリング装置が設けられる。
エンボスローラ(4)のハンドリング装置は、以下に記載するようにエンボスローラを置換するために設けられている。ブリッジクレーン(6)のアーム(60)にはその自由端部に把持具(61)が設けられている。当該プラントは貯蔵ユニット(7)を含んでおり、その貯蔵ユニットには数本のエンボスローラが所定の順番で貯蔵されている。
さらに、この実施の形態においては、貯蔵ユニット(7)は2つの側壁(70)を有する構造によって形成されており、その側壁のそれぞれにはエンボスローラ(4)の対応する端部(40)が位置することのできる複数のシートが形成されている。前記側壁(70)間の距離はエンボスローラ(4)の端部(40)がそれらの各々から所定の値だけ突出するようになっている。
本発明によれば、有利には、プラントの所定のステーション(A)において、一対のバー(8)が設けられており、そのバーの各々はブリッジクレーン(6)の対応するアーム(60)によって係合される適切な形状の上部部分(80)及びエンボスローラ(4)の端部(40)と係合する適切な形状の下部部分(81)を有している。
添付図面に示した実施の形態に関して、各バー(8)の上部部分は、所定の値(t)だけ離間している同一のバー(8)の2つの側面(83)の間に横方向に設置されたピン(82)を有している。従って、それぞれのバー(8)はブリッジクレーン(6)の対応するアーム(60)の把持具(61)によって把持可能とされている。実施上では、ピン(82)はブリッジクレーン(6)のアーム(60)と係合するように適切な形状のバー(8)の一部を構成している。底部において、前記面(83)は、プレート(84)によって接合されている。
各バー(8)の下部部分は、各々の面(83)の外側に、同一面(83)に垂直なめくら穴(85)を備えた係合領域を有し、そして上記穴(85)の下方には、上記側面(83)の方向に下降するランプ(87)を備えたステップ(86)を形成する付属体(86)を有している。
エンボスローラ(4)の端部(40)は、それぞれが、その高さ(h)がエンボスローラ(4)の端部(40)の直径(d)よりも大きいそれぞれの外面(43)から当該ローラの軸方向に沿って伸びる軸ピン(42)を備えたプレート(44)を有している。当該軸ピン(42)の直径(d42)は、バー(8)の下部部分に配置されたプレートに設けられた穴(85)の直径(d85)よりも小さい。
当該プレート(44)外面(43)は、エンボスローラ(4)の軸(x−x)方向に収束するエッジ部(45)を有している。好ましくは、軸ピン(42)は、エンボスローラ(4)の軸(x−x)から所定の値(y)だけ間隔が開けられている。実際上は、以下に記載するように、当該ローラの軸端部(40)に配置されたプレート(44)は、バー(8)の下部部分を実質的に補足する形状を有している。
エンボスユニット(2)からローラ(4)を取り外す処理において、当該エンボスユニット(2)は選択されたローラの取り外しを行うアンロッキングの配置に設定され(図3(b))、一方ブリッジクレーン(6)のアーム(60)に配置された把持具(61)は、各々が停止ステーション(A)においてバー(8)を把持している。そのように把持された状態で、バー(8)はエンボスユニット(2)の調和の下で移送されそして除去されるローラ(4)の軸端部(40)の調和の下でそれぞれの下部部分(81)とともに配置される。
複数のアーム(60)を互いに近接させることによって、ローラ(4)のピン(42)はバー(8)の穴(85)に挿通される。続いて、ランプ(87)によって横方向に保持されたエッジ部(45)と共に、プレート(44)の各々がそれぞれのステップ(86)内に位置するように、アーム(60)は上昇せしめられる。エンボスローラ(4)はブリッジクレーン(6)のアーム(60)に安定的に連結しており、当該ブリッジクレーン(6)はローラ(4)を貯蔵ユニット(7)に又はプラントの他のステーション(K)、例えば、保持されるローラが置かれる場所に移送する。ローラ(4)の取り外しは、ローラ(4)を所定位置に置きそしてそれらに取り付けられたバー(8)を備えたアーム(60)を解放することによって行われる。
続いて、バー(8)は貯蔵ユニット(7)方向、即ち、置換のために選ばれた他のローラ(4)方向に移動する。新しいローラ(4)は、エンボスユニット(2)に関して前述したように集められる。このように集められた新しいローラ(4)は、先に除かれたローラの代りに位置せしめられるエンボスユニット(2)方向へ搬送される。ブリッジクレーン(6)のアーム(60)及びバー(8)がエンボスユニット(2)から一旦離れてしまうと、セミカラー(2CM)は新しいローラ(4)をロックするためのロック配置に再配設せしめられそしてエンボスユニット(2)は再びスタート可能となる。
従って、本発明のシステムは、次の構成要素を含む:
−それぞれの自由端部に把持具(61)と共に設けられた可動アーム(60)付きのブリッジクレーン(6);
−各エンボスローラ(4)が既知でかつ事前設定された位置に位置するように所定の順番に従って数個のエンボスローラ(4)が配設されている貯蔵ユニット(7);
−上記貯蔵ユニット(7)内に配設されているエンボスローラ(4)を受け入れかつ使用するために設けられたエンボスユニット(2);
−ブリッジクレーン(6)の把持具(61)と、エンボスローラ(4)の移動相においてエンボスローラ(4)の各々とに可逆的に連係可能なインターフェース手段;このインターフェース手段は、ブリッジクレーン(6)と、エンボスユニット(2)内及び貯蔵ユニット(7)内に位置する複数のエンボスローラ(4)から選ばれたエンボスローラ(4)との間に配置され、そしてブリッジクレーン(6)の把持具(61)によって把持されるような形状を有する第1部分(80)と、エンボスローラ(4)の長手方向軸(x−x)の方向に沿ってエンボスローラ(4)の変形を防止する軸方向制約を提供するエンボスローラ(4)の軸端部(40)と係合する形状を有する第2部分(81)とを示す。
上記した本発明の実施の形態に示されるように、バー(8)によって構成されるインターフェース手段は、上述したようにエンボスローラ(4)をハンドリングしかつリール(PR)をハンドリングするという両方のためにブリッジクレーン(6)を使用する。ブリッジクレーン(6)の把持具(61)及びアーム(60)は、リール(PR)又はエンボスローラ(4)の形態に適合するように特別な形状に形成される必要はない。
従って、リール(PR)及び他の重い荷重を移動するためにプラントに通常設けられるブリッジクレーン(6)は、エンボスローラ(4)を安全に移動させるため並びにプラント自体のプログラム可能なコントロールシステムによって自動的にコントロール可能な予め設定されたハンドリングプログラムに従ってエンボスローラ(4)をハンドリングするために使用可能である。
特に、上述したように、ブリッジクレーン(6)は、エンボスユニット(2)と貯蔵ユニット(7)又はウェイティング・ポイント(K)との間でエンボスローラ(4)を移動させることができ、上記ウェイティング・ポイントではメンテナンスされるエンボスローラ(4)又は貯蔵ユニット(7)に搬送される予定のローラ(4)が設置可能とされている。例えば、当該ウェイティング・ポイント(K)においては、エンボスローラ(4)が配置されているAGVタイプ(100)の自動カートが配置される。
代わりに、又は追加的に、ポイント(K)において、エンボスローラ(4)はシンプルなキャリッジ(101)に配置可能である。上記AGV(100)には、例えば、メンテナンスにかけられるローラ(4)が配置可能であるサポートが設置可能とされている。サポート(110)は、例えば、ローラ(4)を保持するために取り付けられるボックス状形状とすることができる。
用語「把持具」はブリッジクレーンのアームに取り付けられるいかなる把持装置をも指称するものであることは理解される。図1A及び図1Bはリール(PR)を集める場合のブリッジクレーンを実施の形態によって図示している:ローラ(4)を動かすためバー(8)を把持する把持具(61)は、また、リール(PR)のコア(AR)の中心に挿通されかつ把持具(61)によって把持されるようにハンドル(H)が設けられたピン又は「パンチ」(P)をフックするために使用される。
添付図面に示したブリッジクレーン(6)は、プラントを構成する機械類の上方に設けられた対応する固定ガイド(9)に沿って滑動する。上記ブリッジクレーン(6)は特定の形式のものであり、そこでは、アーム(60)が、それぞれ、固定ガイド(9)に沿って滑動する上部構造(62)に設置されたキャリッジ(64)に結合されておりかつそれぞれのアクチュエータ(63)によって操作される。
キャリッジ(64)は対応する水平アクチュエータ(65)によってガイド(9)に関して横方向に移動せしめられ、上記水平アクチュエータは、矢印“F”で示したようにアーム(60)自身に対して平行な方向にアーム(60)を移動させることによって互いに接近する方向又は互いに離間する方向にアーム(60)を移動させるように作用する。
図4は、その停止位置に位置するバー(8)を示す:ピン(82)はまたコラム(801)の所定の高さに固定されたフック(800)にバー(8)を懸垂する。図4はまたバー(8)の下部部分においてステップ(86)の凹部形状を図示している。上記ステップ(86)の凹部形状は上方、即ち、積層穴(85)方向に曲げられている。
図1A、図1B及び図4に概略的に示したように、例えば、バー(8)が位置する停止ステーション(A)において、所定位置、例えば、バー(8)懸垂位置の上方にブリッジクレーン(6)によって操作可能なさらなる装置を配設することが可能である。
例えば、そのような位置には、下側に小穴(201)を備えたビーム(200)が取り外し可能に設置されている。プラントの他の要素を移動させるために使用される1又はより多くのチェーン(202)は上記小穴(201)に連結されている(図9において、当該要素はメンテナンス操作のために取り外される電気モータ(203)である)。
図4において、前記ビーム(200)は、前記フック(800)の上方のコラム(801)に固着された他のフック(204)に懸垂されているのがわかる。この実施の形態において、ブリッジクレーン(6)によるビーム(200)の把持及びハンドリングは、自動モード、即ち、ハンドリングプログラムの制御下で実行可能な操作である。何故なら、動かされるビーム(200)及び要素(203)は既知であるからである。
動かされるビーム(200)及び要素(203)へのチェーン(202)の適用は手動操作の代りである。従って、この実施の形態において、全体として実行される操作は半自動操作である。ステーション(A)において、前記したバー(8)に加えて種々のツールを準備できることはいうまでもない。例えば、ビーム(200)の代りに、又は追加して、ウインチを配置することも可能である。
従って、ブリッジクレーン(6)は、エンボスローラ(4)をハンドリングするためだけではなく、他の作動に対しても使用可能である。
実際上は、採用された解決手段から逸脱することなくかつ本特許によって付与された保護の範囲内に留まる限り、実施の詳細は記載されかつ図面に示された構成要素に関して如何なる均等の態様で変更することが可能である。
1:巻き返し機、2:エンボスユニット、2CF:固定セミカラー部材、2CM:可動セミカラー部材、2F:固定部分、2M:可動部分、3:巻き出し機、4:エンボスローラ、5:糊付けユニット、6:ブリッジクレーン、7:貯蔵ユニット、8:インターフェース手段、バー、9:固定ガイド、20:側壁、21:アクチュエータ、40:軸端部、42:ピン、43:外面、44:表面、プレート、45:エッジ部、60:アーム、61:把持具、62:上部構造、63:アクチュエータ、64:キャリッジ、65:水平アクチュエータ、70:側壁、80:第1部分、81:第2部分、82:ボデイ部材、ピン、83:側面、84:プレート、85:シート、穴、86:シート、付属体、ステップ、87:シート、ランプ、100:AGVタイプの自動カート、110:サポート、200:部材、ビーム、201:小穴、202:チェーン、203:電気モータ、要素、204:フック、800:フック、801:コラム、A:ステーション、AR:コア、H:ハンドル、K:ステーション、ウェイティング・ポイント、M:接合ユニット、P:待ち位置、パンチ、PR:ペーパーリール、d,d42,d85:直径、h:高さ、t:所定の値、x−x:軸、y:直径,所定の値。

Claims (8)

  1. ペーパーリール(PR)が配設されている1又は2以上の巻き出し機(3)を備えた対応するリール(PR)によって供給される1枚又は2枚以上のペーパーウェブから出発するペーパー材料のログを製造するための手段と、
    前記リール(PR)から送られて来る少なくとも1枚のウェブを受け取りそしてそれにエンボス加工を行うエンボスユニット(2)と、
    把持具(61)を備えたアーム(60)を有するブリッジクレーン(6)と、及び
    前記エンボスユニット(2)から送られて来るウェブを用いてログを製造する巻き返し機(1)と、
    を含むペーパー加工プラントであって、
    前記エンボスユニット(2)は、その内部に位置する1又は2以上のエンボスローラ(4)がそれぞれの支持手段に安定的にロックする第1の使用態様、及び当該1又は2以上のエンボスローラ(4)が前記支持手段から取り外されそして前記エンボスユニット(2)から除かれる第2の除去態様となるように配置されており、
    前記プラントは、また、各エンボスローラ(4)が同一の貯蔵ユニット(7)に既知でかつ所定の位置を占めるような所定の貯蔵の順番に従って1又は2以上のエンボスローラ(4)が貯蔵される貯蔵ユニット(7)を含み、そして各エンボスローラ(4)は、それぞれの長手方向軸(x−x)を有しているプラントであり、
    当該プラントは、ブリッジクレーン(6)の把持具(61)に並びにエンボスローラ(4)の移動相においてエンボスローラ(4)の各々に可逆的に関連付け可能なインターフェース手段(8)を含み、そのインターフェース手段(8)はブリッジクレーン(6)とエンボスユニット(2)内に位置する複数のエンボスローラ(4)から選択されたエンボスローラ(4)との間でかつ貯蔵ユニット(7)内に設置され、そしてそのインターフェース手段(8)は、ブリッジクレーン(6)の把持具(61)によって把持される形状を有する第1部分(80)及び軸方向制約を提供するエンボスローラ(4)の軸端部(40)と係合する形状を有する第2部分(81)を示し、前記軸方向制約はエンボスローラ(4)の長手方向軸(x−x)の方向に沿う同一のエンボスローラ(4)の変形を防止する作用を行うことを特徴とするペーパー加工プラント。
  2. 前記インターフェース手段(8)は一時的に設置されているステーション(A)を含むことを特徴とする請求項1記載のプラント。
  3. 前記インターフェース手段(8)は2本の同じバーを含み、それらのバーの各々が前記把持具(61)によってフックされるように取り付けられたボデイ部材(82)を具備する第1上部部分(80)、及び選択されたエンボスローラ(4)の対応する軸端部(40)の表面(44)が挿通可能とされるシート(85,86,87)を形成する第2下部部分(81)を有することを特徴とする請求項1記載のプラント。
  4. 前記シート(85,86,87)は、前記バー(8)に対して横方向に向けられた穴(85)及び当該シートが配置される前記バー(8)の側面(83)方向に下降するランプ(87)を備えたステップを形成しかつ当該穴(85)の下方に位置する付属体(86)を含むこと、並びに前記表面(44)が、軸方向に突出しているピン(42)及び選択されたエンボスローラ(4)の軸(x−x)方向に収束するエッジ部(45)を有することを特徴とする請求項3記載のプラント。
  5. 前記穴(85)の直径が前記軸ピン(42)の直径(y)よりも大であることを特徴とする請求項4記載のプラント。
  6. ブリッジクレーン(6)によって取扱い可能なさらなる部材(200)を含むことを特徴とする請求項1記載のプラント。
  7. エンボスユニット(2)から取り外されかつ貯蔵ユニット(7)に貯蔵されないエンボスローラ(4)が設置されるステーション(K)を含むことを特徴とする請求項1記載のプラント。
  8. 前記ステーション(K)には、エンボスローラ(4)を包含するように取り付けられたサポート(110)が配置されていることを特徴とする請求項7記載のプラント。
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