JP2893487B2 - 移動ウェブを巻き取ってウェブの巻きロールにする改良された方法と装置 - Google Patents

移動ウェブを巻き取ってウェブの巻きロールにする改良された方法と装置

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Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明はウェブの巻きロールの巻き取りに関する。特
に、本発明は、実質上形成中の全期間にわたって巻きロ
ールがねじりをかけられた状態に保持され、好ましく
は、ニップ圧力をかけた状態に保持され、その形成中実
質的に常時ウェブに引っ張りがかけられるウェブの巻き
ロールの改良された巻き取り方法と装置に関する。更
に、本発明は、製紙機械における改良されたリールに関
し、そして、紙をリールスプールに巻き取る改良された
方法に関する。この方法においては、その好ましい実施
形態では、紙は巻き取られてウェブの巻きロールを形成
し、それが製紙機械で形成される時、その紙の上側が外
向きとなる。その時、リールスプールは巻き取り工程
中、一対の間隔をおいて水平に配置されたレールに連続
的に支持される。その時、支持ドラムは、その実質的に
垂直方向の軸方向を変えることがない移動により、巻か
れる紙ウェブのロールを選択的に狭め、一部下から支持
する。
〔背景技術〕
ごく最近の製紙機械のリールは、米国特許第3,743,19
9号に図示され記載されたいわゆるポープ（Pope）リー
ルによって例示される従来の型のリールとは概念的に異
なっている。また、もっと最近の他のリールの設計が米
国特許第5,249,758号、ヨーロッパ特許第0395893B1号、
ヨーロッパ特許出願第0483093A1号及び第0483092A1号に
図示され記載されている。
もっと旧式のリールの設計では、リールスプールは第
１アームから第２アームへ移され、支持ドラム上のリー
ルスプールのニップは、滑らかに又は均等に行われるこ
とがなく、或いは均等なニップ圧に又は調整したニップ
圧に保持されることもなかった。さらに、典型的なもの
では移動する紙ウェブが巻かれるリールスプールにトル
クがかけられることはなかったが、トルクがかけられる
時には、巻かれた紙ロールが第２アームへ移された後に
トルクがかけられることが普通であった。
より最近のリールの設計では、リールスプールがその
装置にセットされた時から紙ウェブのロールが完了する
時まで、その移動通路を移動するほとんどの期間又は全
移動期間にわたって、リールスプールにトルクがかけら
れる。さらに、リールスプールが、軸方向を変えること
なく移動する並進通路も一層滑らかとなり、複雑さも軽
減されている。しかしながら、従来のリールの設計はど
れも、広範囲の操作パラメータにわたってトルクとニッ
プの引っ張りの完全な組合わせを提供するものがなかっ
た。
〔発明の開示〕
そのような従来技術のリールによる方法と装置の欠点
と設計上の制限は、本発明によって回避される。本発明
において、リールスプールは、それが空であっても、又
は完全に巻かれて紙ウェブロールに形成されていても、
リールスプールの各端部にある軸受により回転自在に支
持され、その軸受は、一対の横方向に間隔をおいて、実
質的に水平に配置されたレールにより回転接触状態に支
持される。これらのレールはフレームに装着される。こ
のフレームは、また、二対の移動可能で、好ましくはピ
ボット状に取付けられたビームを装着する。各対のビー
ムのうち１本のビームがリール装置の各側部に配置され
る。両対のビームは支持レールの上方に取付られ、対を
なすビームの各々は、そのピボット装着部のまわりで他
方の対のビームから独立して作動する。
ビームは全て、リールスプール軸受の上方に装着さ
れ、この装置の各側にある２本のビーム（即ち、各対の
ビームからの１本のビーム）は、作動位置にある時、リ
ールスプールの端部近くに配置され、また、リールスプ
ール軸受を支持する支持レールのうちの１本の支持レー
ルの上方に配置される。
キャリッジは、ビームの長さに沿って実質的距離だけ
移動できるように各ビームに取付られる。各対のビーム
にある２個のキャリッジは、かくして、リール装置のリ
ールスプールの保管端部で空のリールスプールに係合
し、好ましい実施形態では、製紙機械のいわゆる乾燥端
からそのいわゆる湿潤端へ向う方向へリールスプールを
移送する。
製紙機械の乾燥端で製造される移動紙ウェブは、支持
レールの下に配置されるようにフレームに装着される支
持ドラムの周囲面のセグメント上を通過する。支持ドラ
ムは、直線に沿った垂直線に対して或る角度をもって垂
直方向に上下移動するか、又はアークに沿ってピボット
状に移動するかに拘わらず、その軸方向を変えることな
く上下方向へ移動するように取付られ、その結果、軸方
向を変えることなく移動して、ニップの接触線に沿っ
て、リールスプールと接触する。ビームは支持レール上
のリールスプール軸受の上方に装着されるので、リール
スプールに係合してそれを移動させるキャリッジと、リ
ールスプールを回転自在に支持する軸受ハウジングとは
また、レールとリールスプール軸受の上方に位置づけら
れる。この配置にすると、支持ドラムの直径を一層小さ
くすることができ、ひいては、その重量をより軽量にす
るので、その支持ドラムは、例えば空気圧シリンダ、液
圧（hydraulic）シリンダ、又はボールねじ駆動手段等
のようなリフト装置によって比較的容易かつ迅速にリー
ルスプールにロール巻きされるウェブとのニップ接触状
態へ移動でき、またその状態から外されることができ
る。さらに、支持ドラムがこのように比較的軽量構造で
あるために、その支持ドラムと巻かれる紙ウェブとの間
のニップ負荷は一層正確に、一層小さな増量で調整可能
である。
さらに、前進移動する紙ウェブの上側は紙ウェブ巻き
ロールの外側に巻かれるので、ロールに巻かれる紙ウェ
ブの比較的安定した最終層との接触面で、圧力に敏感な
紙ウェブのコーティングがこすられて傷つくことがな
い。
一部の製紙工場では、コーティングが圧力に敏感なも
のであろうとそうでなかろうと、製紙機械での製造時、
紙ウェブの上側にコーティングを置くのが好ましい場合
がある。この上側は例えば印刷のような次の処理のため
に、被覆側を外にしてリールに巻くのが好ましい。本発
明の方法と装置は、そのような完成した紙ウェブ巻きロ
ールに、内部巻きウェブの調整された引っ張りを与え
る。
従って、本発明の特徴は、巻き工程の間、一対のリー
ル支持レールに沿ってリールスプールを軸方向を変える
ことなく移動させるため、対応する対のカートリッジを
支持する少なくとも一対のピボット状に装着されたビー
ムを提供することであり、その対のビームは支持レール
及びリール支持軸受の上方に装着される。
本発明のもうひとつの特徴と効果は、リールスプール
を実質的に水平方向の移動通路に保持しながら、最初か
ら最後までリールスプールに紙ウェブを巻くことができ
ることである。
本発明のさらにもうひとつの特徴と効果は、リールス
プールを一対の間隔をおいて水平に配置されたレール上
に支持しながら、接触ニップ線に沿って比較的小径のリ
ールスプールと支持ドラムとを接触させて比較的小径の
支持ドラムを使用することができる事である。
これらの特徴、効果、目的及びその他の特徴、効果、
目的は、以下の説明文を読むとき、特に、添付図面に関
連しながら本発明の好ましい実施の形態例の記載を読む
時、この技術に熟達した者にとって容易に明らかとなる
であろう。
〔図面の簡単な説明〕
図１は本発明の概略的な側面図であって、水平に配置
したリールスプール支持体と、支持ドラム及び移動紙ウ
ェブに関連した巻き取り工程とを示す。
図２〜５は、本発明の側面図であって、ウェブロール
が完了したところを示し（図２）、前の巻きロールが完
了した時新ウェブロールがスタートするところを示し
（図３）、新しくスタートしたロールが巻き位置へ送ら
れる時それが支持ドラム上を通過するところを示し（図
４）、ウェブロールが巻き位置に位置するところを示す
（図５）。
図６は本発明の概略的な平面図であって、リールスプ
ールが次々にいずれかの端部から交互に駆動される方法
を示す。
図７は６のＡ−Ａ線に沿ってとったリールスプールの
一端にある駆動装置の端面図であって、また、支持ドラ
ムを回転させる駆動装置を示す。
図８はその操作周期中、キャリッジを案内するための
ピボット装着された対をなすキャリッジビームを示す本
発明の概略的な平面図である。
図９は従来にポープ（Pope）型リールの側面図であ
る。
図10は、米国特許第5,370,327号に図示され、説明さ
れ、請求されている従来のリールの側面図である。
〔発明を実施するための最良の形態〕
図１には、全体を符号10で示すリール装置が示され、
このリール装置10は、フレーム12を有し、このフレーム
12には、一対の間隔をおいて水平に配置されたリール1
4,14′が取付られ、これらのレール14,14′は、リール
装置の一端にあって全体を符号18で示すスプール保管部
分からリール装置の他端部22にある完了した紙ウェブ巻
きロール20までリールスプール16a,16b,16c,16dを支持
する。前記他端部22で、ウェブ巻きロールは保管され、
そこから取り外される。
本発明のリール装置は、一般に、リールスプールの場
合のように、両端を同一構造に形成された構成要素で成
り、又は、枠組の場合のように、この装置の両側が同一
構造に形成されたレールと支持ビームを含む構成要素で
成る。それらの構成要素については後述する。これにつ
いても後述した巻かれるリールスプールや支持ドラムの
ための駆動手段のように、明らかにその例外もあるが、
そのような例外は、説明の中で明記されているか、明細
書全体の文脈から明らかになる。従って、一般にはこの
装置の一側について図示し説明しているが、この装置の
他側も基本的には同一の構造と操作装置で成ることは理
解されるであろう。例えば、単一リールスプールの各端
部のように、構成要素の異なる端部間又は異なる側部間
を区別するためにダッシュ印をつけ、リールスプールの
ような同一部材を区別するために下付けアルファベット
文字を使用する。
フレーム12には、２対の支持ビーム24,24′及び26,2
6′が取付られる。例えば図１のピボット28におけるよ
うに、リールスプール保管端部の近く又はこの装置の各
側のリールの下流端で各対のビームの１本のビームがフ
レームに枢着される。各対のビーム24,24′及び26,26′
の各ビームには、キャリッジ30,30′及び30a,30a′が取
付られる。これらのキャリッジは、ビーム内にあって全
体を符号31,31′で示すボールねじ、直線軸受スロッ
ト、フランジ等に沿って、キャリッジ側のローラー又は
潤滑通路等上を移動するように構成され配置される。こ
の装置の各側にある１方のキャリッジは、同装置の他側
にある他方のキャリッジと共同し、各キャリッジに対応
するビーム対のビームに取付られるので、それらのキャ
リッジは、リールスプールと係合して支持ビームに沿っ
て軸方向を変えることなく移動する。このリールスプー
ルは、支持レール上を回転する軸受ハウジング内で支持
レール上に回転支持される。
各ビームのピボット端部には、例えば、空気圧シリン
ダ又は液圧（hydraulic）シリンダ32,32′,33,33′（図
８）のような駆動手段が配設される。それはまた、ボー
ルねじ又はチェンと被動スプロケット手段で構成するこ
ともできる。この駆動手段の伸長可能な端は支持ビーム
に装着されたキャリッジに接続され、固定端は支持ビー
ムに取付られる。装置の各側部にある支持ビームは互い
に平行に伸長し、その装置の各側で対応レールの上方に
間隔をおいて位置し、同装置の各側でレールと同一方向
へ共に伸長するけれども、この装置の各側にあるそのよ
うな支持ビームは互いに横方向へ離れ定置し、その離れ
た間隔は、装置の各側で各支持ビームにあるキャリッジ
が装置の同一側で他方の支持ビーム上の他方のキャリッ
ジをバイパスすることを可能にするのに十分な距離であ
る。そうすることによって、図１に20aで示すような巻
かれる紙ウェブロールに関係したキャリッジ30a,30a′
は、巻き開始位置34（図３）へ後退し、そこで、キャリ
ッジは空のリールスプールに係合する。前記巻き開始位
置は、装置の同一側にある他方の支持ビーム上のキャリ
ッジ30,30′よりもっと下流位置であり、そこで前記キ
ャリッジは、新しい紙ロールが巻かれ始める新リールス
プールの端部と接触する。
支持ビームとそれに関連するキャリッジの装置と作動
は、図10に示された米国特許第5,370,327号に図示さ
れ、かつ記載されたものと同様である。
本発明のキャリッジは支持ビームの下に装着され、軸
受ハウジング内に回転自在に装着されたリールスプール
と係合するために、支持ビームの底側に沿って移動する
ように装着される。この軸受ハウジングは、レール14,1
4′に沿って回転し、好ましくはその軸受ハウジングを
介してリールスプールへ力を作用させることにより、支
持ドラムと共働してリールスプールを狭み、又はリール
スプールとそこに巻かれるウェブロールとをレールに沿
って移動させ、或いは、支持ドラムとリールスプールに
巻かれる紙ウェブロールとの間にウェブの引っ張りを保
持させ、或いはそれらの操作の組合わせを実行する。
レール14,14′は互いに間隔をおいて平行に位置し、
スプール保管端部18から紙ウェブ巻きロールの完成端部
22までまっすぐに水平に伸長する。好ましくは、レール
14,14′は、その操作上の長さにわたって連続して水平
にまっすぐ伸長する。
図１はまた、空のスプールをリールスプール保管区域
の準備位置に保持し、流体シリンダ38の駆動により１回
に１個のリールスプールを解放して巻き開始位置34（図
３）へ位置づけるための全体を符号36,36aで示すスプー
ル止め装置を示す。空のリールスプールを保持し、それ
らのリールスプールを一回に１個だけ解放するそのよう
な装置はこの業界ではすでに公知の事実であり、それに
ついてこれ以上の説明は省略する。また、図１はいわゆ
るウェブの方向転換（turn−up）装置40を示す。このウ
ェブの方向転換装置40は、二方向矢印42で示す方向へピ
ボット動きをする。即ち、紙ウェブの切断端を受けてリ
ールスプールのまわりへそれを案内することにより、リ
ールスプールを巻いてウェブの巻きを開始させるため
に、巻き開始位置34で空のリールスプールの周囲の一部
分上へ紙ウェブが配置される位置へウェブの方向転換装
置はピボット動きし、またその位置から離脱する方向へ
ピボット動きする。そのようなウェブの方向転換位置
は、前進する紙ウェブをリールスプールを包囲して接触
するように導くためにしばしば複数の圧縮気流を使用す
る。ウェブの方向転換手順の間におけるウェブの方向転
換装置の位置が、図３に示されている。
図２〜５は紙ウェブの巻きロール20aの形成順序を示
す。図２はその完了間近の状態を示し、図３は、巻かれ
る紙ロールが完成し、切断されたウェブが新リールスプ
ールに最初に巻かれる巻き開始位置で、新リールスプー
ル16aが示されている。図２では、巻かれる紙ウェブロ
ールがもうひとつの巻き位置46で示され、その位置で
は、ウェブロールは支持ドラム44にニップ接触しない
が、後述するように、専ら、センターワインドドライブ
（centerwind drive）により回転される。図３では、巻
かれる紙ウェブロールは、センターワインドドライブ
と、支持ドラム及び紙ウェブロールのニップ接触との組
合わせにより駆動される。
支持ドラムとのニップ接触位置から空のリールスプー
ル保管方向へわずかに外れた位置から支持ドラムとのニ
ップ接触点Ｎまで支持レールに沿って短距離だけ伸長す
る巻き開始位置34の間においては、図３に示すように、
空リールスプールは、支持ドラムとニップ接触せず又は
支持ドラムとニップ接触Ｎすることができる状態にあ
る。
図４において、巻きを完了した巻きウェブロール20が
巻きウェブロール保管区域22へ下流へと移動し、その
時、新たに始動するリールスプール16bがこの図には示
していないそのキャリッジによって、その水平通路に沿
って動かされ、その軸受ハウジングを介してレール上に
支持され、そして、支持ドラム44の周囲面の真上に位置
する。
図５において、巻かれるウェブロール20aは、巻き位
置46まで軸方向を変えることなく移動し、その位置で、
１つの好ましい例では、ウェブロール20aは、図３に示
すように、所望のニップ圧N1もしくはその角位置α1又
はその両者を保持するために、二方向矢印48のように実
質的に垂直方向へ移動する支持ドラムとニップ接触状態
に保持される。角位置α1は、支持ドラムの回転軸50を
通る垂直面Ｐからその回転軸50と巻かれる紙ウェブロー
ル20aの回転軸51とを通る面までの角度である。
図６、図７は、ウェブの巻きロールとして巻かれる際
に所望のウェブの引っ張りを与えるように、紙ウェブロ
ールが巻かれるリールスプールと支持ドラムとの間の所
望の速度差と、その絶対速度の両速度を調節するためリ
ールスプールと支持ドラムとの両方を回転駆動する駆動
装置を示す。図６に示すように、リールスプールは、レ
ール14,14′と共に伸長するレール54,54′及び56,56′
上に装着された別個のモータ52,52aによりトルクをかけ
ることによって駆動され、前記レール14,14′上には、
前記レール上を回転する軸受ハウジング17,17内で回転
するようにリールスプールが支持されている。支持レー
ル上でリールスプールが移動する間そのリールスプール
と平行移動するように、この装置の各側にリールスプー
ル駆動モータを装着することによって、リールスプール
は交互に、それぞれのモータの駆動軸60,60aに取付られ
た伸縮自在のカプリング58,58aによりつかまれ、これに
よって、空のリールスプールはその最初の位置へ動かさ
れ、そして１個の駆動モータにより最高速度まで回転さ
れるように仕組まれている。その際、この装置の他側に
ある駆動モータは、ウェブロールの巻きを完成し、そし
て、ウェブ巻きロールが支持ドラムとニップ接触位置又
はその支持ドラムと近接位置から離れてそれから支持レ
ール上のその保管位置へ動かされた後、ウェブの巻きロ
ールを連続駆動することができる。図７を参照すれば、
支持ドラム44はまた、装置内でその垂直位置如何に拘わ
らず、支持ドラムの連続駆動接触を保持するためにユニ
バーサルカプリング66,66′を利用したスプライン軸64
を介してモータ62により連続駆動される。
また、支持ドラムを、ジャーナルに取付けたギアボッ
クス、或いはベルト駆動装置により駆動することもでき
る。
支持ドラムは、リールスプール／ウェブの巻きロール
に接触ニップ線N1に沿って接触するため、実質的に垂直
方向へ移動自在である。そのような垂直方向の動きは、
完全な垂直方向であってもよく、また、垂直面に対して
或る角度をもった直線方向であってもよく、また更に、
支持ドラムが一対のアームに装着され弧状移動通路を通
って移動する場合のように、円弧に沿った動きであって
もよい。これらは、いずれも実質的に垂直方向の動きと
考えられる。
リールスプールと支持ドラムを回転駆動する手段の装
置と作動は、米国特許第5,370,327号に図示され、かつ
記載されたものと類似する。
図８は２対の共軸的にピボット装着した支持ビーム2
4,24′及び26,26′にキャリッジを取付ける好ましい配
置を示す。それぞれのリールスプールの軸受ハウジング
17,17′及び17a,17a′を案内するキャリッジは、ビーム
に沿って縦方向へ移動するように取付られ、そして、完
成したウェブの巻きロールをその保管位置へ移動させた
キャリッジが、リールスプール供給部へ戻って、スプー
ル止め装置36（図１）から空のリールスプールを受取る
ために、リールスプールをその巻き開始位置又は巻き位
置に支持するキャリッジをこえて移動する時、それらの
キャリッジは互いにバイパスするように取付られる。
この支持ビームをピボット装着し案内する装置もま
た、米国特許第5,370,327号に図示され、かつ記載され
ている。
図９には、従来のポープ（Pope）型リール装置を示
す。この装置は、新リールスプールを最初に受入れ、そ
れを支持ドラム70とニップ接触させるために、一対の第
１アーム68,68′を使用する。その後、ウェブはニップ
へ通され、リールスプールを包囲する。前進するウェブ
が巻かれるリールスプールは支持ドラム70の表面上をそ
れとニップ接触状態で下方へ移動し、その後、水平レー
ル72,72′上に配置される。この時点で、第２アーム74,
74′がリールスプールと接触し、ウェブの巻きロールの
直径が増大する時に、そのリールスプールを支持ドラム
とニップ接触状態で保持する。
どのような型のリール装置にも共通するウェブの巻き
ロールや空のリールスプールのようなその他の要素は、
本件と対応する符号に200を加えて示す。かくして、ポ
ープ（Pope）リールのウェブ巻きロールは220で示され
ている。
図10は、米国特許第5,370,327号に図示され、記載さ
れ、かつ、請求されたリール装置を示す。その対応要素
は本出願の対応符号300を加えて示す。この米国特許の
装置はうまく作動するけれども、それは、リールスプー
ルの下に配置されたキャリッジによってリールスプール
を支持するので、巻き開始位置でリールスプールとニッ
プ接触するには、比較的大きな直径の支持ドラム344を
必要とする。その支持ドラムの重量はその比較的大きな
直径に比例し、これは液圧（hydraulic）シリンダ376,3
78を必要とする。その液圧シリンダは、作動中、特に、
頻繁に、しかも小さな増量で大きい範囲内で支持ドラム
のマクロ及びミクロの移動及び調整を行うが、ニップN2
の微調整に関してこのマクロ及びミクロの移動及び調整
がやり難く、制御しにくいことになる。
本発明に係る装置の操作において、特に、図１〜５に
関して言えば、製紙機械のいわゆる湿潤端の上流方向か
らそのいわゆる乾燥端の下流方向へ、矢印80に沿って移
動するウェブＷは、支持ドラム上を複数のガイドロール
82,82a,82bをまわって導かれるので、その上側Wuが支持
ドラムの周囲面のセグメントと支持状態で接触すること
になり、それは次いでウェブの方向転換装置40の作用に
より空のリールスプール16aに巻かれる。このウェブの
方向転換装置40は、進行するウェブをリールスプールに
巻きつける巻きを開始させるためスプール16aの近くの
位置まで下方へ移動する（図３）。このウェブの方向転
換装置40は、新リールスプールが保管位置から巻き開始
位置まで移動して支持ドラムではさまれたニップＮを形
成したのちにはじめて方向転換を開始する。この位置
で、リールスプールには、また、モータ52,52aによりト
ルクがかけられる。ウェブがウェブロールに巻かれる
時、好ましい例では、上側Wuが外向きとなり、下側WLが
内向きとなる。
新たな空のリールスプールは、リールスプール16b,16
c,16dを含む装置のリールスプール保管区域18から、そ
の始動位置34へ前もって移動している。
支持ドラム44とのニップ接触位置からわずかに下流に
ある巻き開始位置において、空のリールスプール16a
は、本装置の下流位置の28でピボット装着された一対の
支持ビーム24,24′の底部に摺動自在に取付られるキャ
リッジ30,30′に係合する。リールスプール16aは、他の
リールスプールと同様に、対応する対の回転軸受ハウジ
ング17a,17a′に回転自在に装着され、この軸受ハウジ
ングは支持レール14,14′に沿って軸方向を変えること
なく移動するようにリールスプールを回転自在に支持す
る。キャリッジ30,30′は、リールスプールを支持する
レールと実質的に平行をなす方向へ支持ビームに沿って
移動するように、動力シリンダ（power cylinder）32,3
2′の駆動により支持ビームに沿って往復移動する。こ
のように、リールスプールはレール14,14′上に回転自
在に支持されるが、ピボット装着された支持ビームに装
着されたキャリッジによって動かされる。リールスプー
ルの軸受ハウジングにキャリッジが係合する場合、その
係合は、それらのハウジングがレール上に支持される
時、それらを往復動させるのに必要な程度ですむので、
支持ビームは、操作時支持レールと正確に平行にする必
要はない。
リールスプール16aは、リール装置の前側又は後側で
しかもリールスプールの一端で、そのカプリングを介し
て差動駆動モータの１つに接続される。リールスプール
はそれによって、巻き開始位置において、リールスプー
ル駆動モータ52又は52aによって与えられる所望量の引
っ張りをかけてリールスプールへの進行ウェブの巻きを
開始する速度まで上げられる。前記リールスプール駆動
モータ52又は52aは、それと、支持ドラム44を回転駆動
するモータ62との間に速度差をもつように作動する。新
たに始動するリールスプールは、支持ドラムとのニップ
接触N1状態にもたらされるか、又は支持ドラムからわず
かに離れた状態におかれる。いずれの位置においても、
支持ドラムにかけられるトルクに関連して作用するリー
ルスプールにかけられるトルクと、そのリールスプール
に巻かれてロールになるウェブと支持ドラムとの間のニ
ップN1とは、巻かれるウェブロールに所望量のウェブの
引っ張りを生じさせるように作用する。
ウェブの最初の層が新たにスタートしたリールスプー
ルに巻かれた後、ウェブロールの巻き工程の或る時点
で、キャリッジ30,30′は前進する紙ウェブの方向とは
反対方向の装置の上流にある巻き位置46へウェブロール
を移動させる。図２では支持ドラムに近接して示され、
図５では支持ドラムとニップ接触N1して示されたこの巻
き位置46において、ウェブロールはその仕上げ直径まで
巻かれる。
巻き開始位置から巻き位置へ移動する際、新たにスタ
ートした紙ウェブロールとニップ接触状態に保持するこ
とを望む場合、支持ドラム44は両方向矢印48で示す方向
へ上下動して所望量のニップN1の接触を行い、そして、
キャリッジがリールスプールとそこに巻かれたウェブロ
ールを支持レール14,14′上にリールスプールを支持す
る軸受ハウジング17,17′の回転運動によって巻き開始
位置から巻き位置まで支持レールの直線状に伸長する水
平通路に沿って水平方向へ移動させる時、巻かれるウェ
ブロールの直径が増大するにも拘わらず、支持ドラム44
は巻かれるウェブロールとの間にこのニップを保持す
る。
巻かれるウェブロールと支持ドラムとの間のニップの
保持又は調整のために、駆動シリンダ32,32′;33,33′
が助力する。このニップの保持又は調整は支持レール上
でキャリッジの位置を制御することによって行うことが
できる。
巻き紙ロールが完成し、この装置の一端部にある保管
区域22へ移送される時、そして、支持レール14,14′が
下方へわずかに角度をつけられていて、リール装置の端
部で巻きロールをストップ86に当接させる場合、支持レ
ール上の水平移動通路に沿ってウェブロールを前もって
軸方向を変えることなく移動させるキャリッジ30,30′
を有する支持ビーム24,24′は、動力シリンダ88,88′の
作動により持ち上げられ、その時点で、駆動シリンダ3
2,32′は引っ込み、キャリッジ30,30′を新たな空のリ
ールスプールに係合する下流側へ移動させる。この間、
他方の対のピボット装着された支持ビーム26,26′にあ
る駆動シリンダ33,33′が作動して、その対のキャリッ
ジ30a,30a′を移動させ、新たな空のリールスプール
を、最初に巻き開始位置へ移動させ、それから、支持ド
ラムとの任意のニップ接触をしながら巻き位置のサイク
ルを通って保管位置へ移動させ、そこから、矢印90で示
すようにこの装置から取り外す。
紙ウェブロールがその所望の仕上げ直径に達するまで
巻かれた時、他方の対の支持ビーム24,24′のピボット
操作と同じ方法で、一対の油圧シリンダ89,89′が作動
して、ピボット状支持ビーム26,26′をそのピボット28
のまわりで上昇させ、そして、キャリッジ30a,30a′を
軸受ハウジング17,17′との接触から持ち上げ、ウェブ
の巻きロールが保管区域へ移動され、それから取り外さ
れることになる。
リール装置の各側で横方向に間隔をおいて位置づけた
２対の支持ビームを交互にピボット動きをさせると、キ
ャリッジは、支持ビームの下側に沿って移動するので、
それぞれの対のキャリッジ30,30′;30a,30a′を互いに
往復移動させることができる。従って、リール装置が作
動する時、紙ウェブの巻きロールが完成間近となってい
るリールスプールと、新たにスターとしたばかりのウェ
ブロールとの両方を同時に処理することができる。
支持レールの上方に位置づけられ、ピボット状に装着
された支持ビームの下にキャリッジを支持し、その支持
レールにはリールの軸受ハウジングが支持されるように
して、同軸受ハウジングが少なくとも巻き開始位置から
紙ウェブロールが巻かれて仕上げられる巻き位置まで水
平方向へ回転運動をするようにすることによって、支持
ドラム44は、支持ドラムの直径が非常に小さい時におい
ても、リールスプールとそれに巻かれる紙ウェブにニッ
プ接触することができる。このようになる理由は、支持
レール14,14′上の水平移動通路でリールスプールを支
持ビームに沿って軸方向を変えることなく移動させるキ
ャリッジが、支持レール上にリールスプールを回転支持
する軸受ハウジング（即ちリールスプール軸受）の上に
位置づけられることにある。支持ドラムを比較的小径に
することによって、その動きをより容易で一層迅速と
し、かつ、支持ドラムと巻かれる紙ウェブロールとの間
のニップ負荷の増量も一層細かくコントロールすること
ができる。このために、例えば、カーボンレスコピー紙
や他の被覆紙や上質紙のような圧力に弱い紙を巻くこと
ができる。
本発明の本旨や範囲から逸脱することなしに、この装
置や操作に変形が可能である。例えば、支持ビームはこ
こにはピボット装着されたように記載されているけれど
も、それらの支持ビームを軸方向を変えることなくレー
ルに対して上下方向へ移動するように装着することもで
きる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ワイト、アーネスト・ウイリアム アメリカ合衆国、イリノイ 61073、ロ スコー、ダンハム ドライブ、12348 (56)参考文献 米国特許5249758（ＵＳ，Ａ) 米国特許3743199（ＵＳ，Ａ) 米国特許5370327（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B65H 19/22

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】一対の間隔をおいて水平方向に配置された
    レール（14,14′）と、リールスプールに係合して同リ
    ールスプールをビーム手段に沿って移動させるために対
    応する対のキャリッジが取付られている一対の移動可能
    に取付けられたビーム手段と、実質的に垂直方向へ軸方
    向を変えることなく移動可能な支持ドラム（44）とを有
    するリール装置（10）において； １）．リールスプールをキャリッジにより上から係合す
    ることにより同リールスプールをレール上に回転自在に
    支持される（17a,17b……;14,14′）巻き開始位置（3
    4）へ回転軸を有するリールスプール（16a,16b……）を
    移動させる工程と； ２）．軸方向を変えることなく移動し回転駆動される支
    持ドラム（44）の周囲面のセグメントに移動ウェブを支
    持させて接触状態にし、同ウェブの所定の側を支持ドラ
    ムの表面へ向かって内向きに配置し、前記巻き開始位置
    を支持ドラム（44）と前進するウェブの移動方向（80）
    に対して下流にする工程と； ３）．リールスプールを回転駆動させリールスプールと
    支持ドラムとの間でウェブに引っ張りを保持するために
    リールスプールにトルクをかける工程と； ４）．移動ウェブをリールスプールと包囲接触状態（4
    0）にし、リールスプールにウェブの巻きロール（20）
    として巻きが開始される時、ウェブの前記所定の側を外
    向きとする工程と； ５）．巻かれるウェブロールを巻き開始位置（34）から
    支持ドラムとウェブの移動方向（80）に対して上流に位
    置する巻き位置（46）へ実質的に水平方向へ回転可能に
    支持した状態で軸方向を変えることなく移動させる工程
    と； ６）．ウェブの巻きロールが所定の直径に達するまでリ
    ールスプールにトルクをかける工程と； で成る上側（Wu）と下側（WL）を有する移動ウェブ
    （Ｗ）をウェブの巻きロールとなるように巻く方法。
  2. 【請求項２】巻き開始位置（34）においてリールスプー
    ル（16a）上のウェブを支持ドラム（44）とのニップ接
    触線（Ｎ）に沿って支持ドラム（44）と選択的に接触さ
    せ、又は駆動される支持ドラム（44）をリールスプール
    とのニップ接触から外された状態に保持し、ウェブの巻
    きロール（20）中の巻き込まれたウェブに所望の所定量
    の引っ張りを与える工程を請求の範囲１の工程４）と
    ５）との間に追加した請求の範囲１に記載の移動ウェブ
    を巻き取ってウェブの巻きロールにする方法。
  3. 【請求項３】巻き位置でウェブの巻きロールを巻きなが
    ら、巻き開始位置へ新リールスプールを移動させる工程
    を更に有する請求の範囲１に記載の移動ウェブを巻き取
    ってウェブの巻きロールにする方法。
  4. 【請求項４】フレーム（12）と、 巻き工程中、ウェブロールと接触ニップ線（Ｎ）に沿っ
    て接触する支持手段（44）と； フレームに装着された一対の横方向に間隔をおいて実質
    的に水平方向に配置されたレール（14,14′）を含み、
    前記レールは、上流の巻き開始位置（34）にリールスプ
    ール（16a,16b……）を支持し、前記支持手段とウェブ
    の移動方向（80）に対して下流の巻き開始位置から支持
    手段とウェブの移動方向に対して上流の巻き位置へ実質
    的に水平方向に直線移動するようにリールスプールを支
    持するレール手段と； 装置の各側に配置されたキャリッジ（30,30′）を含む
    キャリッジ手段であって、巻き開始位置（34）でリール
    スプールのいずれかの端部に係合し、リールスプールを
    巻き開始位置（34）から巻き位置（46）へ軸方向を変え
    ることなく移動させるためレール手段に沿って実質的に
    水平にリールスプールを直線移動させるキャリッジ手段
    （30,30′）と； 一対の支持ビームとして配置された少なくとも２個の支
    持ビーム（24,24′）を含む支持ビーム手段であって、
    装置の各側で対応レール（14,14′）の近くに前記ビー
    ムが１本配置されており、各支持ビームはレール手段の
    上方でフレームにピボット状に装着され、各支持ビーム
    はそのビームに沿って軸方向を変えることなく移動する
    ようにその対応レールの上方にキャリッジ（30,30′）
    を支持し、同キャリッジはそのレール手段に沿って制御
    された態様でリールスプールを移動させるようになって
    いる支持ビーム手段と； リールスプールの巻き開始位置で、巻き開始位置から巻
    き位置へリールスプールが水平方向へ軸方向を変えるこ
    となく移動する間、そして、そのリールスプールが巻き
    位置に位置する間、リールスプールを回転駆動するため
    リールスプールにトルクをかける駆動手段（52,52a,58,
    58a,60,60a）と； フレームに取付られ、ウェブの巻きロールを形成すべく
    移動ウェブの巻きを開始させるため、巻き開始位置で移
    動ウェブの切断端をリールスプールへ向けるウェブの方
    向転換手段（40）と； ウェブの予め定められた側を支持ドラム面から外向きに
    して移動ウェブを受入れ、ウェブの巻きロールではウェ
    ブの前記予め定められた側と反対側を外向きにしてウェ
    ブロールに形成されるように、巻き開始位置（34）でリ
    ールスプールへ移動ウェブを導くために軸方向を変える
    ことなく実質的に垂直方向へ移動可能な支持ドラム（4
    4）を有する支持手段（44,76,78）と； 支持ドラムを回転駆動するため支持ドラムに操作的に接
    続される駆動手段であって、その回転が少くともロール
    として巻かれるウェブに引っ張りを保持するため力の分
    力を与える駆動手段（62,64,66,66′）と； を組合わせてなる上側（Wu）と下側（WL）を有する移動
    ウェブ（Ｗ）をリールスプール（16a,16b……）にウェ
    ブの巻きロール（20）となるように巻く装置。
  5. 【請求項５】一対の支持ビームとして配置された第２対
    の支持ビーム（26,26′）を備え、同第２対の支持ビー
    ムは装置の各側で対応レール（14,14′）の近くに１本
    配置され、各支持ビームはフレームにピボット状に取付
    られ（28）、それによって、支持ビームがレール手段の
    上方に配置され、前記第２支持ビームの各々は、第２支
    持ビームに沿って軸方向を変えることなく移動してリー
    ルスプールと係合してそれをレール手段に沿って制御さ
    れた態様で移動させる第２のキャリッジ（30a,30a′）
    をその対応レールの上方に支持し、かつ、第２対の支持
    ビームは、そのピボット動きとその第２キャリッジの往
    復移動とが、第１対の支持ビームのピボット動きとその
    キャリッジの往復移動とを妨げることのないように取付
    られている請求の範囲４に記載の上側（Wu）と下側
    （WL）を有する移動ウェブ（Ｗ）をリールスプール（16
    a,16b……）にウェブの巻きロール（20）となるように
    巻く装置。
  6. 【請求項６】前記支持ビーム手段は、巻き開始位置（3
    4）から巻き位置（46）へのキャリッジの動きが、支持
    ドラムと巻き装置へ入るウェブの移動方向（80）に対し
    て上流方向となるように、支持ドラム（44）からウェブ
    の移動方向にみて下流でフレームにピボット状に装着さ
    れた請求の範囲５に記載の上側（Wu）と下側（WL）を有
    する移動ウェブ（Ｗ）をリールスプール（16a,16b…
    …）にウェブの巻きロール（20）となるように巻く装
    置。
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