JP3238709B2 - 旋回巻取装置制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、ティッシュ・ペーパあるはペーパ・タオル
のようなウェブ材を個々のロールに巻き取るための方法
に関係している。より具体的には、本発明は、旋回巻取
装置上におけるウェブ材の巻き取りを制御する為の方法
に関係している。

本発明の背景 旋回式巻取装置は、公知の技術である。従来の旋回式
巻取装置は、旋回軸の回りで回転させるための複数の心
棒を支持する回転する旋回アセンブリを備えている。心
棒は、旋回軸から一定の距離を置いたところにある円形
通路に沿って旋回（回転）される。これら心棒には、ウ
ェブ材が巻取られる中空の巻芯が係止される。一般的
に、ウェブ材は、連続して親ロールから巻取られ、該巻
取装置は、ウェブ材を、ロールに支持されている巻芯に
巻取り、個々の比較的直径の短いロールにする。

従来の旋回巻取装置は、心棒が旋回アセンブリの軸の
回りで支持されているとき、ウェブ材を心棒の上に巻取
るために設けることができる一方で、心棒が静止してい
る間に、巻芯の装填とロールの取外しを行うために、旋
回アセンブリの回転を、停止させたり動かしたりしてそ
の位置を割り出す。旋回巻取装置は、1956年11月６日発
行のクウィテックその他（Kwitek et al.）に対する米
国特許第2,769,600号;1962年９月17発行のニーストラン
ドその他（Nystrand et al.）に対する米国特許第3,17
9,348号;1968年６月12日発行のヘルマン（Herman）対す
る米国特許第3,552,670号、そして1987年８月18日発行
のマックニール（McNeil）に対する米国特許第4,687,15
3号に開示されている。旋回アセンブリの位置の割り出
しは、ウィスコンシン州グリーンベイ（Green Bay）の
ペーパ・コンバーティング・マシン社（Paper Converti
ng Machine Company of Green Bay、Wisconsin）のシリ
ーズ150、200と250で入手可能である。ペイパー・コン
バーティング・マシン社（Paper Converting Machine C
ompany）の押しボタン等級変更250シリーズの巻返し機
研修マニュアルは、５本のサーボ制御軸を有するウェブ
材巻取システムを開示している。これ等の軸は、奇数長
巻取り、偶数長巻取り、巻芯装填コンベアと旋回位置割
り出し用である。ロール毎の枚数カウントなどの製品の
変更は、オペレータにより端末インターフェースを通し
て行われると、述べられている。このシステムは、機械
的カム、カウント変更ギヤあるいは滑車とコンベア・ス
プロケットを省いていると、述べられている。

巻芯を心棒に固定するための旋回装置ロック機構を含
む巻芯保持装置のための種々の構造は、公知の技術であ
る。1987年１月13日に発行された、ジョンソンその他
（Johnson et al.）に対する米国特許第4,635,871号
は、軸回転する巻芯ロック突起を有する再巻取装置心棒
を開示している。1977年７月５日に発行された、ディー
（Dee）に対する米国特許第4,033,521号は、突起が、ウ
ェブ材が巻かれる巻芯を掴むように圧搾空気で伸ばすこ
とができるゴムあるいは他の弾性を有する伸びるスリー
ブを開示している。他の心棒と巻芯保持装置の構造は、
米国特許第3,459,388号、4,230,286号および4,174,077
号の中に示されている。

旋回アセンブリの位置の割り出しは、回転する旋回ア
センブリの加速と減速の結果として生ずる慣性力と振動
の点で、好ましくない。更に、特に製品の転換作業の中
で、再巻取りが隘路となっている場合は、該再巻取りの
ような製品の該転換作業を早めることが好ましい。

従って、本発明の目的は、個々の中空の巻芯上へのウ
ェブ材の巻き取りの為の改良された方法を提供すること
である。

本発明のもう一つの目的は、旋回アセンブリを連続し
て回転させるとともに、旋回巻取装置の回転位置を位置
基準の回転位置に対して調整する方法を提供することで
ある。

本発明のもう一つの目的は、複数の個々に駆動される
構成部品を駆動している間に、旋回アセンブリ，巻芯装
填構成部品，そして取外装置を含んでいる複数の個々に
駆動される構成部品の位置の誤りを減少させることであ
る。

発明の概要 本発明は、個々のロールへの連続したウェブ材の巻き
取りを制御する方法を備えている。１つの実施例におい
ては、この方法は：ロールの巻き取りの為の複数の回転
可能な心棒を支持している回転可能な旋回アセンブリを
準備する工程と、台ロールを回転させる工程と、旋回ア
センブリの回転が台ロールの回転から機械的に接続を切
り離されている状態で、回転可能な旋回アセンブリを回
転させる工程と、旋回アセンブリの実際の位置を決定す
る工程と、回転可能な旋回アセンブリの所望の位置を決
定する工程と、旋回アセンブリの実際及び所望の位置の
関数として旋回アセンブリの位置の誤りを決定する工程
と、そして、回転可能な旋回アセンブリを回転させてい
る間に旋回アセンブリの位置の誤りを減少させる工程と
を備えている。

回転可能な旋回アセンブリの所望の位置及び実際の位
置を決定する工程は：旋回アセンブリを回転させている
間に位置基準を準備する工程と、旋回アセンブリを回転
させている間に位置基準に対する回転可能な旋回アセン
ブリの所望の位置を決定する工程と、そして、旋回アセ
ンブリを回転させている間に位置基準に対する旋回アセ
ンブリの実際の位置を決定する工程とを備えることが出
来る。

位置基準は、台ロールの角位置の関数として計算され
ることが出来る。１つの実施例においては、位置基準
は、台ロールの角位置の関係として、そして台ロールの
回転の累積数の関数として、計算される。例えば、位置
基準は、ロール巻取サイクルの範囲内における台ロール
の位置として計算されることが出来る。回転可能な旋回
アセンブリを回転させる工程は、旋回アセンブリの位置
の誤りを減少させる工程が行われた後に旋回アセンブリ
を連続して回転させる工程を備えることが出来る。例え
ば、旋回アセンブリを回転させる工程は、旋回アセンブ
リの位置の誤りを減少させる工程が行われた後に略一定
の角速度で旋回アセンブリを回転させる工程を備えるこ
とが出来る。

１つの実施例において、この発明の方法は：個々の独
立して駆動される構成部材の位置が他の独立して駆動さ
れる構成部材の位置から機械的に接続が解除されてい
て、独立して駆動される構成部材の少なくとも１つがロ
ールの巻き取りの為の複数の回転可能な心棒を支持して
いる回転可能な旋回アセンブリを備えているような、少
なくとも２つの独立して駆動される構成部材を準備する
工程と、独立して駆動される構成部材の夫々を駆動する
工程と、共通の位置基準を準備する工程と、独立して駆
動される構成部材を駆動している間に共通の位置基準に
対する個々の独立して駆動される構成部材の実際の位置
を決定する工程と、独立して駆動される構成部材を駆動
している間に共通の位置基準に対する個々の独立して駆
動される構成部材の所望の位置を決定する工程と、独立
して駆動される構成部材の実際の位置と、所望の位置の
関数として個々の独立して駆動される構成部材の為の位
置の誤りを決定する工程と、そして、独立して駆動され
る構成部材を駆動している間に個々の独立して駆動され
る構成部材の位置の誤りを減少させる工程とを備えてい
る。

少なくとも２つの独立して駆動される構成部材を準備
する工程は、心棒の夫々の上に巻芯を装填する為の独立
して駆動される構成部材を準備する工程と、心棒から巻
き取りされた巻芯を移動させる為の独立して駆動される
構成部材を準備する工程と、を備えることが出来る。

図面の簡単な説明 本明細書は、本発明を特定して指摘してまた明確に請
求することで請求項で結論が下されているが、添付され
ている図面と関連させた下記の説明から本発明がより良
く理解されるものと確信する。

図１は、本発明の旋回巻取装置、巻芯位置決め案内と
また巻芯装填装置の斜視図である。

図２は、本発明の旋回巻取装置の部分的外皮切断前面
図である。

図3Aは、従来の再巻取アセンブリの上流に対する、心
棒専用通路通路と旋回巻取装置の心棒駆動システムの位
置を示している、本発明の側面図である。

図3Bは、図3Aの線3B−3Bに沿って切った、図3A中に示
されている心棒駆動システムの部分的前面図である。

図４は、図２の中で示されている回転して駆動される
旋回アセンブリの拡大された前面図である。

図５は、図４の線５−５に沿って切った、略図であ
る。

図６は、回転心棒支持プレートの上に摺動式に支持さ
れている心棒の軸受支持体の略図である。

図７は、図６の線７−７に沿って取られ、また回転心
棒支持プレートに対して伸びている心棒を示している断
面図である。

図８は、回転する心棒支持プレートに対して引っ張ら
れている心棒を示している図７と、同様の図である。

図９は、図２に示されているカッピングアセンブリの
拡大された図である。

図10は、図９の線10−10に沿って取られ、またにカッ
ピングアーム支持プレートに対して伸びている回転する
カッピングアームを示している側面図である。

図11は、回転する回転するカッピングアーム支持プレ
ートに対して引っ張られているカッピングアームを示し
ている図10と、同様の図である。

図12は、仮想線で示されているカッピングアームの開
かれた、カップが取られた位置の、図10の中の線12−12
に沿って切った図である。

図13は、静止カッピングアームにより設けられている
カッピングアームが、閉じられた、開かれた、開かれた
まま、と、閉じられたままのカム面の位置を示す斜視図
である。

図14は、分離できるプレート分円を備えている静止し
ている心棒の、位置決め案内の図である。

図15は、心棒専用通路に対する巻芯駆動ローラと、心
棒支持装置の位置を示している側面図である。

図16は、図15の中の線16−16に沿って切った図であ
る。

図17は、カッピング支援心棒支持アセンブリの前面図
である。

図18は、図17の線18−18に沿って切った図である。

図19は、図17の線19−19に沿って切った図である。

図20Aは、図１の接着剤塗布アセンブリの拡大斜視図
である。

図20Bは、図20A中に示されている巻芯スピニングアセ
ンブリの側面図である。

図21は、図１の巻芯装填装置の後部斜視図である。

図22は、図１の巻芯装填装置の断面を示している側面
図である。

図23は、図１の巻芯誘導アセンブリの部分断面を示し
ている側面略図である。

図24は、図１の巻芯取外し装置の前面斜視図である。

図25A,B及びＣは、巻芯取外し装置によりマンドレル
から剥されたウェブ材の巻芯を示している上面図であ
る。

図26は、部分的に断面を示している心棒側面略図であ
る。

図27は、先端突起片を心棒本体に向けて移動させて、
該移動により心棒の変形可能なリングを圧迫するため
に、心棒の該先端突起片に係止しているところを示して
いるカッピングアセンブリを示している心棒の部分的断
面図である。

図28は、先端突起片を心棒本体に向けて移動させるた
めに、カッピングアームアセンブリが心棒の先端突起片
が係止している状態を示している図26の心棒の第２の端
の拡大された断面略図である。

図29は、先端突起片が心棒本体から偏っている図26の
心棒の第２の端の拡大された断面略図である。

図30は、心棒の変形可能なリングの断面図である。

図31は、ウェブ材巻取装置の駆動構成部品を個別に制
御するためのプログラム可能な装置の制御システムを示
している略図である。

図32は、心棒の駆動モータを制御するためのプログラ
ム可能な心棒駆動制御システムを示している略図であ
る。

発明の詳細な説明 図１は、本発明に従ったウェブ材巻取装置90の前面を
示す斜視図である。ウェブ材巻取装置90は、静止フレー
ム110を有する旋回巻取装置100、巻芯装填装置1000、そ
して巻芯取外し装置2000を備えている。図２は、旋回巻
取装置100の部分的な前面図である。図３は、図２の線
３−３に沿った旋回巻取装置100の部分的な側面図であ
り、旋回巻取装置100の上流の従来のウェブ材再巻取装
置アセンブリを示している。

巻芯装填と巻取りと取外しの説明 図1,図２そして図3A/Bを参照すると、旋回巻取装置10
0は複数の心棒300を支持している。心棒300は心棒302に
係合し、これにより紙のウェブ材が巻かれる。心棒300
は、心棒専用通路320中で旋回アセンブリ中心軸202の回
りに駆動される。各心棒300は、旋回アセンブリ中心軸2
02に対して略平行な心棒軸314に沿い第１の心棒端310か
ら第２の心棒端312に向かい伸びている。心棒300は、回
転されている旋回アセンブリ200により第１の端310にお
いて支持されている。心棒300は、心棒カッピングアセ
ンブリ400により第２の端312において解放可能に支持さ
れている。旋回巻取装置100は、好ましくは少なくとも
３本の心棒300を支持し、より好ましくは少なくとも６
本の心棒300を支持し、そして一実施例において旋回巻
取装置100は10本の心棒300を支持している。少なくとも
10本の心棒300を支持している旋回巻取装置100は、より
早い角速度で間欠的に回転されている割出し旋回巻取装
置と比較して増大された単位時間当たりの処理量を提供
している間に、振動と慣性力を減らすよう比較的低い角
速度で回転される回転可能な旋回アセンブリ200を有す
ることができる。

図3A中に示されている如く、心棒専用通路320は非円
形であることができ、そして巻芯装填部分322,ウェブ材
巻取部分324,そして巻芯取外し部分326を含むことがで
きる。巻芯装填部分322及び巻芯取外し部分326は各々、
略直線状の部分を備えることができる。“略直線状の部
分”の語句により、心棒専用通路320の部分が心棒専用
通路上に２点を含むことを意味していて、ここにおいて
は、２点間の直線距離が少なくとも10インチ（25.4cm）
であり、そして２点間に引かれた直線からの２点間を伸
びている心棒専用通路の最大通常偏差が略10％を超え
ず、そして一つの実施例においては、５％を超えること
がない。２点間を伸びる心棒専用通路の部分の最大通常
偏差は:2点間に仮想線を構成し；仮想直線から２点間の
心棒専用通路の部分へと、仮想直線に対して直角に測定
された時の最大距離を決定し、そして２点間の直線距離
（25.4cm）により最大距離を除することにより計算され
る。

本発明の一つの実施例においては、巻芯装填部分322
及び巻芯取外し部分326は夫々、5.0％を超えない最大通
常偏差を有している直線部分を備えることができる。一
例として、巻芯装填部分322は略0.15〜0.25％の最大通
常偏差を有している直線部分を備えることが出来、そし
て巻芯取外し部分は略0.5〜5.0％の最大通常偏差を有し
ている直線部分を備えることが出来る。このような最大
偏差を伴った直線部分は、巻芯装填中において巻芯が移
動中の心棒に対して正確かつ容易に直線状に配置される
ことを許容し、そしてウェブ材が巻芯の一つに巻かれな
い場合には移動中の心棒からの空の巻芯の取り外しを許
容する。これとは対照的に、約10インチ（25.4cm）の半
径をともなった円形状の心棒専用通路を有している従来
の割出し旋回装置の為に、円形状の心棒専用通路の10イ
ンチ（25.4cm）の長さの直線弦からの円形状の心棒専用
通路の通常偏差は約13.4％である。

心棒300の第２の端312は、巻芯装填部分322に沿って
移動しているときには、心棒カッピングアセンブリ400
により係止されているか、支持されていない。巻芯装填
装置1000は、巻芯装填部分322に沿った心棒300の運動の
間に、心棒300への少なくとも途中まで巻芯302を搬送す
るための１個あるいはそれ以上の巻芯装填構成部品を備
えている。巻芯装填部分322の両側に配置されている一
組の回転可能な巻芯駆動ローラ505は、巻芯を巻芯装填
装置1000から受入れるよう協働し、心棒300への巻芯302
の駆動を完了させる。図１中に示されている如く、心棒
300上への１つの巻芯302の装填は、前に隣接した心棒上
へのもう１つの巻芯の装填が完了する前に、第２の心棒
端312において開始される。従って、従来の旋回アセン
ブリの割出し開始及び終了に対応した遅れと慣性力は除
去される。

一旦巻芯の装填が特定の心棒300上において完了する
と、巻芯装填部分322からウェブ材巻取部分324へと、心
棒が移動するのに従って、心棒カッピングアセンブリ40
0が心棒300の第２の端312に係合して、心棒300の第２の
端に対する支持がなされる。心棒300上に装填された巻
芯302は、心棒専用通路320のウェブ材巻取部分324へと
運ばれる。巻芯及びこれに対応している心棒が心棒専用
通路に沿って運ばれるとき、巻芯装填部分322とウェブ
材巻取部分324との間で、接着剤塗布装置800によりウェ
ブ材固定接着剤を巻芯302に塗布することができる。

巻芯302が心棒専用通路320のウェブ材巻取部分324に
沿って運ばれているときに、ウェブ材50は旋回巻取装置
100の上流に配置された従来の再巻取アセンブリ60によ
り巻芯302に向かわせられる。再巻取アセンブリ60は、
図３中に示されていて、ウェブ材50を鑽孔ロール54,ウ
ェブ材スリッタ台ロール56,そして切断ロール58及び台
ロール59に向かつて運搬させる為の供給ローラ52を備え
ている。

鑽孔ロール54は、ウェブ材50の幅に沿って伸びた鑽孔
の線を与える。鑽孔の隣接した線は、鑽孔において相互
につながっている個々のシートを提供するために、ウェ
ブ材50の長さに沿った所定の距離離間されている。個々
のシートの長さは鑽孔の隣接した線の間の距離である。

切断ロール58及び台ロール59は、１本の巻芯302上へ
のウェブ材巻取が完了したときに、ロール巻取サイクル
の終わりにおいてウェブ材50を切断する。台ロール59
は、また、心棒専用通路320に沿って前進している次の
巻芯302へのウェブ材50の自由端の移転を果たす。供給
ロール52,鑽孔ロール54,ウェブ材スリッタ台ロール56,
そして切断ロール58及び台ロール59を含んでいるこのよ
うな再巻取装置60は当該技術分野において良く知られて
いる。台ロール59は、当該技術分野において知られてい
る如く、半径方向の外方に伸びている垣根及びピンを有
している複数の半径方向に移動可能な部材を有すること
ができる。当該技術分野において知られている如く、切
断ロールは、半径方向の外側に伸びている刃とクッショ
ンを有していることができる。1987年８月18日にマック
ニール（McNeil）に対して発行された米国特許第4,687,
153号は、ウェブ材転送を行なっている間における台ロ
ール及び切断ロールの動作を概略的に開示する目的のた
めにここに引用されていて、上記米国特許の記載内容は
本明細書の記載の中に組み込まれる。ロール52,54,56,5
8そして59を含んでいる適切な再巻取装置アセンブリ60
はフレーム61上に支持されることができ、ウイスコンシ
ン州グリーンベイ（Green Bay）のペーパ・コンバーテ
ィング・マシン・カンパニ（Paper Converting Machine
Compny）によりシリーズ150再巻取装置システムとして
製造されている。

台ロールは、半径方向に移動可能な部材を動作させる
ための切断ソレノイドを備えることが出来る。このソレ
ノイドは、ロール巻取りサイクルのお終わりにおいてウ
ェブ材を切断するよう半径方向に移動可能な部材を作動
させ、この結果としてウェブ材を新たな空の巻芯上への
巻取の為に移動させることが出来る。台ロール及び切断
ロールによりウェブ材が切断される長さの間隔を変更す
る為にソレノイド動作タイミングを変化させることがで
きる。従って、ロール毎のシート枚数の変更が望まれる
のであれば、ロール上に巻かれるウエブ材の長さを変更
するためにソレノイド動作タイミングを変化させること
ができる。

心棒駆動装置330は、ウェブ材巻取部分324に沿った心
棒及び巻芯の移動の間に、心棒軸314の回りの心棒300及
びこれに対応している巻芯302の回転を果たす。心棒駆
動装置330は、これによって、巻芯302（ウェブ材が巻か
れる芯）の回りに巻かれたウェブ材のロール51を形成す
る為に、心棒300上に支持されている巻芯302上へのウェ
ブ材50の巻取を行う。ロール51上の外表面の一部がウェ
ブ材が摩擦により心棒上に押されるよう回転している巻
取ドラムに接触している表面巻取りとは反対に、心棒駆
動装置330は巻芯302上に紙のウェブ材50の中央巻取を提
供する（即ち、心棒300をその軸314の回りに回転させる
駆動装置と連結させることにより、ウェブ材が巻芯上に
引っ張られる）。

中央巻取心棒駆動装置330は、一組の心棒駆動モータ3
32A及び332B,一組の心棒駆動ベルト334A及び334B,そし
て遊び車336A及び336Bを備えることができる。図3A並び
に3B及び図４を参照すると、第１及び第２の心棒駆動モ
ータ332A及び332Bは、遊び車336A及び336Bの回りで第１
及び第２の駆動ベルト334A及び334Bをそれぞれ駆動す
る。第１及び第２の駆動ベルト334A及び334Bは、１つお
きの心棒300にトルクを伝達する。図3A中においては、
モータ332A,ベルト334A,そして滑車336Aが，モータ332
B,ベルト334B,そして滑車336Bの前にある。

図3A並びに3Bにおいては、台ロール59からウェブ材を
受け取る直前に巻芯302を支持している心棒300A（“偶
数”番目の心棒）は心棒駆動ベルト334Aにより駆動さ
れ、また巻取りが殆ど終っている巻芯302Bを支持してい
る隣接した心棒300B（“奇数”番目の心棒）は心棒駆動
ベルト334Bにより駆動される。心棒300は、心棒の対応
している巻芯へのウェブ材50の最初の移転の直前及び上
記移転の間に、その軸314の回りで比較的早く駆動され
る。心棒駆動装置330により与えられる心棒の回転速度
は、心棒の巻芯上に巻かれたウェブ材の直径が増えるに
従って遅くなる。従って、隣接する心棒300A及び300Bは
１つおきの駆動ベルト334A及び334Bにより駆動され、そ
の結果として、１つの心棒の回転速度を隣接する心棒の
回転速度と独立して制御することが出来る。心棒駆動モ
ータ332A及び332Bは、旋回アセンブリ200の角位置の関
数として心棒300の所望の回転速度を提供する心棒巻取
り速度スケジュールに従って制御されることができる。
従って、ロールの巻き取りの間における自身の軸の回り
の心棒の回転速度は、旋回アセンブリ200上の心棒300の
角位置と同期される。従来の再巻取装置において心棒速
度スケジュールにより心棒の回転速度を制御することは
知られている。

図２中に示されている如く、個々の心棒300は歯付き
心棒駆動滑車338及び滑らかな表面の自由に回転する遊
び車339を有しており、双方とも心棒の第１の端310の付
近に配置されている。駆動滑車338の位置及び遊び車339
の位置は、全ての他の心棒300毎に交替し、その結果と
して１つおきの心棒300は心棒駆動ベルト334A及び334B
によりそれぞれ駆動される。例えば、心棒駆動ベルト33
4Aが心棒300A上の心棒駆動滑車338と係合したとき、心
棒駆動ベルト334Bは同じ心棒300A上の遊び車339の滑ら
かな面上に乗っていて、その結果として駆動モータ332A
のみが自身の軸314の回りの心棒300Aの回転を提供す
る。同様に、心棒駆動ベルト334Bが隣接した心棒300B上
の心棒駆動滑車338に係合したとき、心棒駆動ベルト334
Aは同じ心棒300B上の遊び車339の滑らかな面に乗ってい
て、その結果として駆動モータ332Bのみが自身の軸314
の回りの心棒300Bの回転を提供する。従って、心棒300
上の各駆動滑車はトルクを心棒300に伝達するためにベ
ルト334A/334Bの一方に係合し、また遊び車339はベルト
334A/334Bの他方に係合するが、駆動ベルトからのトル
クを心棒に伝達しない。

ウェブ材の巻芯は心棒専用通路320に沿って心棒専用
通路320の巻芯取外し部分26に運ばれる。ウェブ材巻取
り部分324と巻芯取外部分326との間で、心棒カッピング
アセンブリ400の一部は心棒300からのロール51の取り外
しを許容する為に心棒300の第２の端312から係合解除す
る。巻芯取外し装置2000は、滑車2012の回りで連続して
駆動されている無端コンベアベルト2010のような駆動さ
れている巻芯取外し構成部品を備えている。コンベアベ
ルト2010は、コンベアベルト2010で離間されている複数
の受板2014を運ぶ。受板2014は、心棒が巻芯取外部分32
6に沿って運動した時、心棒300上に支持されているロー
ル51の端に係合する。

心棒が心棒専用通路の巻芯取外部分326の略直線状部
分に沿って運ばれた時、心棒軸314に対して略並行な第
１の速度成分と巻芯取外部326の直線部分に対して略並
行な第２の速度成分とを伴って受板2014が個々のロール
51に係合するように、受板付きコンベアベルト2010は心
棒軸314に対して角度付けされることが出来る。巻芯取
外装置2000は以下により詳しく説明される。一旦ロール
51が心棒300から取り外されるともう１つの巻芯302を受
け入れるために、心棒300は心棒専用通路に沿って巻芯
装填部分322へと運ばれる。

巻芯装填，巻取り，及び取り外しが概略的に記載され
ていて、巻取装置90の個々の要素及びこれらの機能はこ
れから詳細に記載される。

旋回巻取装置：心棒支持体 図１〜図４を参照すると、回転可能な旋回アセンブリ
200は、旋回アセンブリ中心軸202の回りの回転のため
に、静止しているフレーム110に支持されている。この
フレーム110は、旋回アセンブリ200を再巻取装置アセン
ブリ60により引き起こされる振動から引き離すために、
再巻取装置アセンブリフレーム61から分離されているこ
とが好ましい。回転可能な旋回アセンブリ200は、心棒3
00の第１の端310近くで個々の心棒300を支持している。
各心棒300は、個々の心棒軸314を中心とする心棒300の
独立した回転のために、回転可能な旋回アセンブリ200
上に支持され、また各心棒は回転可能な旋回アセンブリ
上で心棒専用通路320に沿って運ばれる。好ましくは、
心棒専用通路320の少なくとも一部分が非円形状であ
り、また心棒軸314と旋回アセンブリ中心軸202との間の
距離は心棒専用通路320に沿った心棒300の位置の関数と
して変化する。

図２と図４を参照すると、旋回巻取装置静止フレーム
110は、直立しているフレーム端132及び134の間に伸び
ている水平延出静止支持部120を備えている。回転可能
な旋回アセンブリ200は、直立しているフレーム端132に
隣接している支持部120上で軸受221により回転可能に支
持されている旋回ハブ220を備えている。アセンブリの
複数の部分が、図２及び図４において、明確化の為に切
断されて示されている。フレーム110に設置された旋回
ハブ駆動サーボモータ222は、旋回ハブ220を旋回アセン
ブリ中心軸202の回りで回転するために、ベルトまたは
チェーン224及びスプロケット226を介してトルクを旋回
ハブに送る。サーボモータ222は、位置基準に対して旋
回アセンブリ200の回転位置を調整するために制御され
る。位置基準は、自身の回転軸の回りの台ロール59の角
位置の関数及び台ロール59の回転数の累積の関数である
ことができる。特に、下記にさらに詳しく記載されてい
る如く、旋回アセンブリ200の位置は、ロール巻取サイ
クルの範囲内において台ロール59の位置に対して調整す
ることが出来る。

一つの実施例においては、旋回ハブ220は、旋回アセ
ンブリ200が連続して回転するように、途中で停止させ
ることがなく、連続的に駆動させ得る。「連続して回転
する」ことにより、旋回アセンブリ200は、自身の軸202
を中心として多数回の全回転を停止することなく行うこ
とを意味する。旋回ハブ220は略一定の角速度で駆動さ
れることができ、その結果として旋回アセンブリ200は
略一定の角速度で回転する。「略一定の角速度で駆動さ
れる」ことにより、旋回アセンブリ200は連続的に回転
するよう駆動され、また旋回アセンブリ200の回転速度
は基準線値から５％以内、そして好ましくは約１％以
内、である意味する。旋回アセンブリ200は10本の心棒3
00を支持することができ、そして旋回ハブ220は毎分約2
0〜40本のロール51の間の巻取りのために約２〜4RPMの
間の基準線角速度で駆動されることができる。例えば、
約0.04RPM以下で変化する旋回アセンブリの角速度を伴
って、旋回ハブ220は毎分約40本のロールの巻き取りの
ために約4RPMの基準線角速度で駆動されることができ
る。

図2,4,5,6,7及び８を参照すると、回転心棒支持体は
旋回ハブ220から伸びている。図示の実施例中において
は、回転心棒支持体は、軸202の回りのハブによる回転
のためにハブに堅固に連結されている第１及び第２の回
転心棒支持プレート230を備えている。回転心棒支持プ
レート230は、軸202に沿って相互に離間されている。各
回転心棒支持プレート230は、これらの中を伸びている
複数の細長い細長孔232（図５）を有することができ
る。各細長孔232は、軸202に対して半径方向と接線方向
の構成部品を有している通路に沿い伸びている。複数の
横材234（図４と図６〜図８）は回転心棒支持プレート2
30の中間を伸びているとともに回転心棒支持プレート23
0に強固に連結されている。

第１及び第２の回転心棒支持プレート230は、第１及
び第２の静止心棒誘導プレート142及び144の中間に配置
されていて。第１及び第２の心棒誘導プレート142及び1
44は、フレーム端132あるいは支持体120の如きフレーム
110の一部に連結されるか、あるいはその代わりにフレ
ーム110から独立して支持されることもできる。図示さ
れている実施例においては、心棒誘導プレート142はフ
レーム端132により支持されることができ、また第２の
心棒誘導プレート144は支持体120により支持されること
ができる。

第１の心棒誘導プレート142はカム面溝143の如き第１
のカム面を備えており、また第２の心棒誘導プレート14
4はカム面溝145の如き第２のカム面を備えている。第１
及び第２のカム面溝143及び145は、第１及び第２の誘導
プレート142及び144の対向して対面している表面上に配
置されており、軸202に沿って相互に離間されている。
溝143及び145の各々は、旋回アセンブリ中心軸202の回
りに専用通路を規定している。カム面溝143及び145は、
必要ではないが、互いに鏡像であることができる。図示
された実施例においては、カム面は溝143及び145である
が、外部カム面の如き他のカム面を使用することができ
ると理解されるべきである。

心棒誘導プレート142及び144は、心棒が回転心棒支持
プレート230上で支持されているとき、心棒専用通路320
に沿った心棒300の位置決めのために心棒誘導として作
用する。各心棒300は、心棒軸受支持体アセンブリ350上
における自身の心棒軸314の回りの回転のために支持さ
れている。心棒軸受支持体アセンブリ350は、心棒摺動
プレート356に堅固に連結された第１の軸受ハウジング3
52及び第２の軸受ハウジング354を備えることができ
る。各心棒摺動プレート356は、軸202に対する接線成分
と軸202に対する半径成分とを有している通路に沿った
横材234に対する移動のために横材234上に摺動可能に支
持されている。図７と図８は、心棒軸314から旋回アセ
ンブリ中心軸202までの距離を変化させるために、横材2
34に対する心棒摺動プレート356の移動を示している。
一つの実施例においては、心棒摺動プレートは、市販の
線状軸受摺動部材358とレール359との複数のアセンブリ
により、横材234上に摺動可能に支持されることができ
る。従って、各心棒300は、旋回アセンブリ中心軸202に
対して半径方向成分と接線成分とを有している通路に沿
った、回転心棒支持プレートに対する移動のために、回
転心棒支持プレート230上に支持されている。適切な摺
動部材358とそれに合致したレール359はニューヨーク州
ポートワシントン（Port Washington）のトムソン・イ
ンコーポレーテッド（Thomson Incorporated）により製
造されているアキュグ ライデ・キャリッジ（ACCUGLIDE CARRIAGES）である。

各心棒摺動プレート356は、第１及び第２の筒状カム
従動子360及び362を有している。第１及び第２のカム従
動子360及び362は、第１及び第２の回転心棒支持プレー
ト230中の溝232を介してカム面溝143及び145のそれぞれ
係合している。心棒軸受支持体アセンブリ350が回転心
棒支持プレート230上で軸202の回りに支持されたとき、
カム従動子360及び362は心棒誘導プレート上の溝143及
び145に従い、これによって心棒専用通路320に沿って心
棒300の位置決めがされる。

サーボモータ222は、回転駆動される旋回アセンブリ2
00を中心軸202の回りに略一定の角速度で連続的に駆動
することができる。従って、回転心棒支持プレート230
は、心棒専用通路320の回りの心棒300の連続的な運動を
提供する。専用通路の回りの心棒300の直線速度は、軸2
02からの心棒軸314の距離が増大するにつれて増大す
る。適切なサーボモータ222は、オハイオ州クリーブラ
ンド（Cleveland）のリライアンス・エレクトリック・
カンパニ（Reliance Electric Company）により製造さ
れている４馬力のモデルHR2000サーボモータである。

第１及び第２のカム面溝143及び145の形状は、心棒専
用通路320を変えるために変更することができる。一つ
の実施例においては、第１及び第２のカム面溝143及び1
45は、心棒専用通路320が交換可能な部分を備えるよう
に、互換性のある交換可能な部分を備えることができ
る。図５を参照すると、カム面溝143及び145は、非円形
部分を備えている通路に沿って軸202を取り囲むことが
できる。一つの実施例においては、心棒誘導プレート14
2及び144の各々は、互いにボルト止めされた複数のプレ
ート部分を備えることができる。各プレート部分は、完
全なカム従動子面溝143（あるいは145）の部分を有する
ことができる。図14を参照すると、心棒誘導プレート14
2は、カム面溝部分143Aを有している第１のプレート部
分142Aと、カム面溝部分143Bを有している第２のプレー
ト部分142Bとを備えることができる。１つのプレート部
分のボルト止めを解除してカム面溝の異なる形状の部分
を有している異なったプレート部分を挿入すると、特定
の形状を有している心棒専用通路320の一つの部分を異
なった形状を有しているもう一つの部分により取り替え
ることができる。

このような交換可能なプレート部分は、異なった直径
及び／またはシート枚数有しているロール51のときに遭
遇する問題を除去することができる。所定の心棒専用通
路の為に、ロール51の直径の変化は、１つの巻芯上の巻
き取りが完了したときにウェブ材が台ロール表面を離れ
る接線の位置の対応する変化を生じさせる。小さな直径
のロールを巻取るために大きな直径のロールの為に適用
されていた心棒通路が使用された場合、次の巻芯への適
切なウェブ材の移転を行うための所望の接線位置よりも
台ロール上においてより高い接線点においてウェブ材が
台ロールを離れることになる。台ロール接線点に対する
ウェブ材のこのような変位は、ウェブ材が前の巻芯に巻
かれている時にウェブ材に対して次に入って来た巻芯が
“衝突”出来ることになり、また次に入って来た巻芯に
対するウェブ材の早すぎる移転が生じることが出来るこ
とになる。

円形状心棒通路を有している従来の技術の巻取装置
は、小さな直径のロールが巻かれているときのこのよう
な早期移転を防ぐために、空気噴射システムがるいは機
械的な抑制装置を有することができる。空気噴射システ
ム及び抑制装置は、次に入って来る巻芯が台ロールに接
近したときに台ロール接線点に対してウェブ材を変位さ
せるために、ウェブ材を台ロールと前の巻芯の中間で間
欠的に振れさせる。本発明は、ウェブ材を触れさせる代
わりに、心棒専用通路の部分を交換することで（そして
これにより心棒通路を変更して）、異なる直径のロール
の巻き取りを行うことができるという利点を提供する。
２個あるいはそれ以上の相互にボルト止めされたプレー
ト部分を備えている心棒誘導プレート142及び144を提供
することにより、ウェブ材巻取部分の如き心棒専用通路
の部分を、１つのプレート部分のボルト止めを解除しカ
ム面の異なった形状の部分を有している異なったプレー
ト部分を挿入することにより、変化させることができ
る。

図示した例によれば、表1Aは図14中に示されているカ
ム面溝部分143Aの為の座標を表示しており、表1Bは比較
的大きな直径の巻き上げ棒の巻き取りにおいて使用する
のに適しているカム面溝部分143Bの為の座標を表示して
おり、そして表1Cは、比較的小さな直径の巻き上げ棒の
巻き取りのときに部分143Bを取り替える為に適している
カム面溝部分の為の座標を表示している。座標は中心軸
202から計測されている。適切なカム溝部分は、表1A〜
Ｃ中に表示されている座標に限定されず、いかなる所望
の心棒通路320を決定するためには必要に応じてカム溝
部分を変更できることを理解すべきである。表2Aは、表
1A及び1B中の座標により記載されているカム溝部分143A
及び143Bに対応している心棒通路320の座標を表示して
いる。表1Cが表1Bと入れ替わったときの心棒通路320の
座標の変化が、表2B中に表示されている。

旋回巻取装置、心棒カッピングアセンブリ 回転可能な旋回アセンブリ200により心棒が旋回アセ
ンブリ中心軸202の回りに駆動されたとき、心棒カッピ
ングアセンブリ400は、巻芯装填部分322と心棒専用通路
320の巻芯取外し部分320の中間の心棒300の第２の端312
に解除可能に係合する。図２及び図９〜図12を参照する
と、心棒カッピングアセンブリ400は、回転するカップ
アーム支持体410上に支持されている複数のカッピング
アーム450を備えている。カッピングアーム450の夫々
は、心棒300の第２の端312に解除可能に係合するための
心棒カッピングアセンブリ452を有している。心棒カッ
ピングアセンブリ452は、軸受456上に心棒カップ454を
回転可能に支持している。心棒カップ454は、心棒300の
第２の端312に解除可能に係合しており、自身の軸314の
回りの心棒の回転のために心棒300を支持している。

カッピングアーム450の夫々は、心棒カップ454が心棒
300に係合する第１のカッピングされた位置から心棒カ
ップ454が心棒300から係合解除された第２のカッピング
されない位置へとカッピングアーム450が軸回転の為の
軸451の回りで回転することを許容するために、回転す
るカッピングアーム支持体410上に軸回転可能に支持さ
れている。第１のカッピングされた位置と第２のカッピ
ングされない位置は、図９中に示されている。各々のカ
ッピングアーム450は、軸202の回りのカッピングアーム
450の位置の関数としてカッピングアーム回転軸451と旋
回アセンブリ中心軸202との間の距離が変化する旋回ア
センブリ中心軸202の回りの通路中の回転するカッピン
グアーム支持体により支持されている。従って、各カッ
ピングアーム及び対応している心棒カップ454は、心棒
が回転する旋回アセンブリ200により心棒専用通路320の
回りを運ばれたとき、その個々の心棒300の第２の端312
を追跡することができる。

回転するカッピングアーム支持体410は、直立したフ
レーム端134に隣接している支持体120上に軸受221によ
り回転可能に支持されているカッピングアーム支持体ハ
ブ420を備えている。アセンブリの多数の部分が図２と
図９において明確化の為に切り欠かかれて示されてい
る。直立したフレーム端134上に、あるいは直立したフ
レーム端134に隣接して設けられているサーボモータ422
は、旋回アセンブリ中心軸202の回りにハブ420を回転す
る為にベルトあるいはチェイン424及び滑車あるいはス
プロケット426を介してハブ420にトルクを伝達する。サ
ーボモータ422は、自身の回転軸の回りの台ロール59の
角位置の関数及び台ロール59の累積回転数の関数である
基準に対して、回転するカッピングアーム支持体410の
回転位置を調整するために制御される。特に、ロール巻
取サイクルの範囲内において台ロール59の位置に対し支
持体410の位置を調整することが出来、これによってカ
ッピングアーム支持体410の回転を旋回アセンブリ200の
回転と同期させる。サーボモータ222及び422の各々には
ブレーキが設けられている。ブレーキは、巻取装置90が
回転していないとき、旋回アセンブリ200とカッピング
アーム支持体410との相対的な回転を防止し、これによ
り心棒300の捻れを防止する。

回転するカッピングアーム支持体410は更に、ハブ420
に強固に連結されているとともに旋回アセンブリ中心軸
202に対して直角に伸びている回転するカッピングアー
ム支持体プレート430を備えている。回転プレート430
は、ハブ420上で軸202の回りに回転される。複数のカッ
ピングアーム支持体部材460が、回転プレート430に対す
る移動のために、回転プレート上に支持されている。個
々のカッピングアーム450は、回転軸451の回りのカッピ
ングアーム450の回転を許容するように、カッピングア
ーム支持体部材460に軸回転可能に連結されている。

図10と図11を参照すると、個々のカッピングアーム支
持体部材460は、旋回アセンブリ中心軸202に対する半径
成分と接線成分とを有している通路に沿って回転プレー
ト430に対し移動するために、回転プレート430にボルト
止めされているブラケット432の如きプレート430の一部
上に摺動可能に支持されている。一つの実施例において
は、摺動するカッピングアーム支持体部材460が、市販
の直線状軸受摺動子358とレール359との複数の組み合わ
せにより、ブラケット432上で滑動可能に支持されるこ
とができる。摺動子358とレール359は、ブラケット432
および支持体部材460の夫々に（例えばボルト止めによ
って）固定されることができ、その結果、ブラケット43
2に固定されている摺動子358は支持体部材460に固定さ
れているレール359とに摺動して係合し、そして支持体
部材460に固定されている摺動子358はブラケット432に
固定されているレール359に摺動して係合する。

心棒カッピングアセンブリ400は更に、カッピングア
ーム回転軸451の位置決めのために回転軸位置決め案内
を備えている。回転軸位置決め案内は、軸202の回りの
カッピングアーム450の位置の関数として、各回転軸451
と軸202の間の距離を変えるために、カッピングアーム
回転軸451の位置決めをする。図２と図９〜図12中に示
されている実施例においては、回転軸位置決め案内が、
静止回転軸位置決め案内プレート442を備えている。回
転軸位置決め案内プレート442は、軸202に対して略直角
に伸びており、そして軸202に沿って回転カッピングア
ーム支持プレート430に隣接した位置に配置されてい
る。位置決めプレート442を、回転カッピングアーム支
持プレート430が位置決めプレート442に対して回転する
よう、支持体120に堅固に連結させることができる。

位置決めプレート442は、回転する支持プレート430に
対面している表面444を有している。カム面溝443のよう
なカム面が、回転支持プレート430に対面するように、
表面444中に設けられている。個々の摺動するカッピン
グアーム支持部材460は、カム面溝443に係合する対応し
ているカム従動子462を有している。カム従動子462は回
転プレート430が軸202の回りに支持体部材460を運んだ
とき溝443に従い、そしてこれにより軸202に対するカッ
ピング回転軸451の位置決めをする。溝443は溝143と145
の形状に関連して形作られることができ、この結果とし
て、回転する心棒支持体200により心棒が心棒専用通路3
20の回りに運ばれたとき、各カッピングアーム及び対応
した巻芯カップ454が自身の個々の心棒300の第２の端31
2を追跡できる。１つの実施例においては、溝443は、心
棒端312がカップをされている心棒専用通路の部分に沿
った心棒案内プレート144中の溝145の形状と実質的に同
じ形状を有することができる。溝443は、心棒端312がカ
ップを外されている心棒専用通路の部分に沿った円弧形
状（または、他の適切な形状）を有することが出来る。
図示によれば、表3A及び表3Bは共に、表1A及び表1B中に
表示されている座標を有しているカム従動子溝143A及び
143Bと共に使用するのに適切な溝443の為の座標を表示
している。同様に、表3A及び表3Cは共に、表1A及び表1C
中に表示されている座標を有しているカム従動子溝143A
及び143Bと共に使用するのに適切な溝443の為の座標を
表示している。

各カッピングアーム450は、カッピングアーム上に支
持されているカッピングアーム回転軸451の回りで軸回
転可能である複数のカム従動子を備ている。カッピング
アーム上に支持されているカム従動子は、カッピングさ
れた位置とカップされない位置の間にカッピングアーム
450の回転を創出させるために、静止カム面に係合す
る。図９〜図12を参照すると、各カッピングアーム450
は第１のカッピングアーム延長部453及び第２のカッピ
ングアーム延長部455を備えている。カッピングアーム
延長部453及び455は、カッピングアーム回転軸451のに
おける自身の基端から自身の末端へと相互に略直角に伸
びている。カッピングアーム450は、回転軸451の場所に
おける支持部材460に対する取り付けのためにＵリンク
構造を有している。カッピングアーム延長部453及び455
は回転軸451の回りを剛体として回転する。心棒カップ4
54は、延長部453の末端において支持されている。少な
くとも１つのカム従動子が延長部453上に支持されてお
り、また少なくとも１つのカム従動子が延長部455上に
支持されている。

図10〜図12中に示されている実施例においては、一組
の筒状カム従動子474A及び474Bが、回転軸451と心棒カ
ップ454との中間の延長部453上に支持されている。カム
従動子474A及び474Bは延長部453と共に、回転軸451の回
りで軸回転が可能である。カム従動子474A,474Bは、互
いに並行な軸475A及び475Bの回りの回転のために延長部
453上に支持されている。軸475A及び475Bは、心棒カッ
プがカップの閉じられた位置（図９中の上方のカッピン
グアーム）にあるとき、回転するカッピングアーム支持
プレート430に対して心棒のカップが、カップが開いた
位置（図９中の下方のカッピングアーム）にあるとき、
カッピングアーム支持体部材460が摺動する方向に対し
て並行である。軸475A及び475Bは、心棒カップがカップ
閉じ位置にあるとき、軸202に対して平行である。

心棒カッピングアセンブリ400は更に、カム従動表面
を有している複数のカム従動部材を備えている。個々の
カム従動表面はカム従動子474A,474B,そして476の少な
くとも１つにより係合可能であって、カップ閉じ位置と
カップ開放位置との間でカッピングアーム回転軸451の
回りのカッピングアーム450の回転を果たすとともに、
カッピングアーム450をカップ閉じ位置とカップ開放位
置とに保持する。図13は、４つのカッピングアーム450A
〜Ｄを示している斜視図である。カッピングアーム450A
はカップ閉じ位置からカップ開放位置へと回転されてい
る状態で示されており；カッピングアーム450Bはカップ
閉じ位置であり；カッピングアーム450Cはカップ閉じ位
置からカップ開放位置へと回転されている状態で示され
ており；そして、カッピングアーム450Dはカップ開放位
置で示されている。図13は、個々のカッピングアーム支
持体部材460上のカム従動子462が位置決めプレート442
中の溝443を従動した時にカッピングアーム450の回転を
果たすカム従動部材を示している。回転支持プレート43
0は、明確化の為に図13から除かれている。

図９及び図13を参照すると、心棒カッピングアセンブ
リ400は、開放カム表面483を有している開放カム部材48
2と、保持開放カム表面485（図９）を有している保持開
放カム部材486と、保持閉鎖カム表面489（図９）を有し
ている保持閉鎖カム部材488とを備えることが出来る。
カム表面485及び489は、軸202に対して直角に延出して
いる略平坦で、平行な表面であることが出来る。カム表
面483及び487は、略３次元のカム表面である。カム部材
482,484,486,そして488は好ましくは静止していて、フ
レーム110を含んでいるがフレーム110に限定されないい
かなる剛性基礎体上に（図示されていない支持）支持さ
れることが出来る。

回転プレート430が、軸202の回りでカッピングアーム
450を支持すると、カム従動子474Aは、巻芯取外し部分3
26に先立つ３次元で開いているカムの表面に係止し、該
係止によりカッピングアーム450を、カップが開いた位
置に回転させて、巻芯取外し装置200でウェブ材の巻芯
を心棒300から取り外すことができる。回転されるカッ
ピングアーム450（例えば、図13中のカッピングアーム4
50D）の上のカム従動子476は、そこで、巻芯装填装置10
00により、部分322に沿って、空の巻芯302を心棒300に
装填できるようになるまで、カッピングアームを該カッ
プが開けられた位置を維持するために、カム面485に係
止する。ウェブ材巻取部分324の上流で、カッピングア
ーム（例えば図13の中の450A）の上のカム従動子474A
は、カッピングアーム450をカップが間位置からカップ
が閉まった位置に回転させるために閉じるカム面487に
係止する。カッピングアーム（例えば図13の中の450B）
の上のカム従動子474Aと474Bは、そこで、ウェブ材を巻
取っている間、カップを開けた位置に保つために、カム
面489に係止する。

図９と13の中で示されているカム従動子とカム表面の
配設は、カッピングアーム450を、カッピングアーム回
転軸451の半径方向の位置が軸202に対して移動したと
き、カップが閉まった位置とカップが開いた位置に回転
させることができるという利点を提供する。PCMCのシリ
ーズ150の旋回巻取装置のためのPCMCマニュアル番号01
−012−ST003の１頁とPCMCマニュアル番号01−013−ST0
11の３頁に示されているような、心棒をカッピングした
りカップを開けたりするための典型的な樽型カムの配設
は、心棒のカップを開けたり閉めたりするためにリンク
・システムを必要とし、旋回軸20からの距離が可変であ
る回転軸を有するカッピングアームを備えていない。

巻芯駆動ローラアセンブリ及び心棒支援アセンブリ 図１と図15〜図19に関して、本発明に従ったウェブ材
巻取装置は、巻芯駆動装置500,心棒装填支援アセンブリ
600,そして心棒カッピング支援アセンブリ700とを備え
る。巻芯駆動装置500は、巻芯302を心棒300に押し込む
位置にある。心棒支援アセンブリ600と700は、巻芯の装
填と心棒のカップを閉める間に、カップが外された心棒
300を支持体また該心棒を正しい位置に置く位置にあ
る。

旋回が静止している間に、巻芯を心棒に押し込むため
の単独の巻芯駆動ローラを有する旋回巻取装置は、公知
の技術である。該配設は、巻芯を静止している心棒に押
し込むために、心棒と単独の駆動ローラの間に摘みを有
している。本発明の駆動装置500は、一組の巻芯駆動ロ
ーラ505を備える。巻芯駆動ローラ505は、一般的に、分
節322の直線の部分に沿った心棒専用通路320の巻芯装填
分節322の反対側に配設されている。巻芯駆動ローラの
一方の一本のローラ505Aは、心棒専用通路320の外側に
配設されており、他方の巻芯駆動ローラー505Bは、心棒
専用通路320の中にあるので、心棒300は、巻芯駆動ロー
ラー505Aと505Bの間で支持される。巻芯駆動ローラー50
5は、巻芯装填装置1000で、巻芯を、少なくとも部分的
に心棒300に押し込むことに協力する。巻芯駆動ローラ
ー505は心棒300への巻芯302の押し込みを完了する。

巻芯駆動ローラー505は、並行軸の回りの回転のため
に支持され、またベルトと滑車の配設を経由して回転で
きるようにサーボモータで駆動される。巻芯駆動ローラ
505Aと連動するサーボモータ510は、フレーム延長部515
により支持される。巻芯駆動ローラー505Bと連動するサ
ーボモータ511は（図17の中で示されている）、支点120
の延長部515により支持される。巻芯駆動ローラー505
は、心棒軸314及び心棒通路320の巻芯装填分節322に対
して傾斜している軸の回りの回転のために支持されるこ
とができる。図16と図17に関して、巻芯駆動ローラー50
5は、巻芯302を一般的に心棒軸に並行の速度成分及び巻
芯装填分節322の少なくとも一部に対して大略的に並行
な速度成分で駆動するために、傾斜させられている。例
えば、図15と図16に示されている如く、巻芯駆動ローラ
ー505Aは、心棒軸314及び巻芯装填分節322に対して傾斜
させられている軸615の回りで回転のために支持されて
いる。従って、巻芯駆動ローラー505を、巻芯装填分節3
22に沿った心棒の運動の間、巻芯302を心棒300に押し込
むようにすることができる。

図15と図16に関して、心棒支援アセンブリ600は、心
棒専用通路320の外側で支持され、また第１と第２の心
棒端310と312の間にあるカップが外された心棒300を支
持する位置になっている。心棒支援アセンブリ600は、
図１の中に示されていない。心棒支援アセンブリ600
は、心棒専用通路320の巻芯装填分節322の少なくとも一
部に沿ってカップが外された心棒300を支持するための
位置にある回転して駆動される心棒支持体610を備え
る。心棒支持体610は、心棒300を安定させ、カップが外
された心棒300の振動を減少させる。これによって心棒
支持体610は、心棒300を巻芯装填装置1000から心棒の第
２の端312中に押し込まれている巻芯302と直線状に揃え
る。

心棒支持体610は、心棒軸314と巻芯装填分節322に対
して傾斜させられている軸615の回りの回転のために支
持されている。心棒支持体610は、一般的に螺旋状の心
棒支持面620を備える。心棒支持面620は、軸615に対し
て並行して測定された可変ピッチと、軸615に対して垂
直で計測された可変半径とを有する。螺旋状支持面620
のピッチと半径は、心棒専用通路に沿った心棒を支持す
るために変化する。一つの実施例の中で、螺旋状支持面
620の半径が減少したとき、ピッチを増加させることが
できる。従来の割り出し旋回アセンブリ中で使用されて
いる従来の心棒支持体は、巻芯装填の間静止している心
棒を支持する。支持面620の可変ピッチと半径で、支持
面620を非直線通路に沿った運動する心棒300に接触させ
また支持させることができる。

心棒支持体610は、軸615の回りの回転のために支持さ
れているので、心棒支持体610を巻芯駆動ローラー505A
を駆動するのに使用されているモータと同じいモータで
押し出すことができる。図16の中で、心棒支持体610
は、回転可能に巻芯駆動ローラー505Aを駆動するサーボ
モータ510により、駆動伝達装置630により回転される。
モーター510により駆動されるシャフト530はローラ505A
に連結されまた該ローラを経由して伸びている。心棒支
持体610はシャフト530により駆動されないように、シャ
フト530上にベアリング540で回転可能に支持されてい
る。シャフト530は、心棒支持体610を経由して駆動伝達
装置630に伸びている。駆動伝達装置630は、ベルト631
を経由して滑車632より駆動される滑車634とベルト633
を経由して滑車636により駆動される滑車638とを備え
る。滑車632,634,636,そして638は、心棒支持体610の回
転速度を巻芯駆動ローラー505Aの速度の約半分に減らす
ために選択される。

サーボモータ510は、台ロール59の回転軸の回りの該
ロールの角位置の関数である基準に関して心棒支持体61
0の回転位置を調整するよう制御される。特に、支持体6
10の回転位置の角度を、ロールの巻取サイクルの範囲内
の台ロール59の位置に関連して調整することができるの
で、該方法で、支持体160の回転位置を旋回アセンブリ2
00の回転位置と同期させることができる。図17〜図19に
関して、心棒カッピング支援アセンブリ700は、心棒専
用通路320の内側で支持され、カップが外された心棒300
を支持する位置にあり、心棒のカップが閉められると
き、心棒の端312を心棒カップ454と直線状に揃える。心
棒カッピング支援アセンブリ700は、回転可能な心棒支
持体710を備える。回転可能な心棒支持体710は、心棒の
第１と第２の端310と312の中間の、カップが外された心
棒300を支持する位置にある。心棒支持体710は、心棒専
用通路320の巻芯装填分節322とウェブ材巻取分節324と
の間の心棒専用通路の少なくとも一つの部分に沿って心
棒300を支持する。回転できるように駆動される心棒支
持体710を、サーボモーター711で駆動させることができ
る。図17〜図19の中で示されている如く、心棒支持体71
0とサーボモーター711とを備える心棒カッピング支援ア
センブリ700を水平に伸びている静止支持体120で支持さ
せることができる。

回転可能な心棒支持体710は、可変半径と可変ピッチ
を有している略螺旋状の心棒支持面720を有している。
心棒支持面720は、心棒300に係止し、そして心棒カップ
454による係止のために位置させる。回転可能な心棒支
持体710は、継手ピンで連結されている第１の端732及び
第２の端734を有する軸回転アーム730の上に回転可能に
支持される。心棒支持体710は、アーム730の第１の端73
2に隣接する水平軸715の回りの回転のために支持されて
いる。軸回転アーム730は、軸725から間隔が置かれた静
止水平軸717の回りの回転のために、該アームの第２の
端734のところで軸回転可能に支持される。軸715の位置
は、軸回転アーム730が軸717の回りで軸回転すると弧状
に運動する。軸回転アーム730は、第１と第２の端732と
734との間にある軸回転アームの表面から伸びているカ
ム従節731を含んでいる。

偏芯カム面溝741を有する回転するカム・プレートク4
0は、静止水平軸742の回りで回転される。カム従節731
は、回転するカム・プレート740の中のカム面溝741に係
止し、該動作で、定期的にアーム730を軸717の回りで軸
回転させる。軸717の回りのアーム730の軸回転と支持体
710の回転で、支持体710の心棒支持面720を回転させ
て、心棒が、心棒専用通路320の予め設定された部分に
沿って支持されているとき、定期的に心棒300に係止す
る。心棒支持面720はこれにより、心棒300の支持されて
いない第２の端312をカップを閉めるために位置させ
る。

心棒支持体710の回転とカム・プレート740の回転は、
サーボモータ711により創出される。サーボモータ711
は、シャフト755により滑車756に接続されている滑車75
4の回りにベルト752を駆動する。滑車756はさらに、蛇
行ベルト757を滑車762,764と空転滑車766の回りで駆動
する。滑車762の回転はカム・プレート740を連続的に回
転させる。滑車764の回転は、心棒支持体710を軸715の
回りで回転させる。

図中に示されている回転しているカム・プレート740
がカム面溝を有している一方で、別の実施例中では回転
するカム・プレート740はアーム730の回転を果たす為の
外側カム面を有することができる。図示されている実施
例中において、サーボモータ711はカム・プレート740の
回転を創出し、これにより軸717の回りの心棒支持体710
の定期的な軸回転を果たす。サーボモータ711は、台ロ
ール59の回転軸の回りの該ロールの角位置の関数である
とともに台ロール59の累積回転数の関数である基準に関
連して心棒支持体710の回転と心棒支持体710の定期的な
軸回転を調整するよう制御される。特に、心棒支持体71
0の軸回転と心棒支持体710の回転とを、ロール巻取サイ
クルの範囲内で台ロール59の位置に関連して調整するこ
とができる。心棒支持体710回転位置と心棒支持体710の
軸回転の位置は、これにより旋回アセンブリ200の回転
と同期させることができる。代案として、サーボモータ
222あるいは422を、タイミング・チェーンあるいは適切
な歯車の配設により、カム・プレート740の回転の駆動
に利用できる。

示されている実施例の中で、蛇行ベルト757は、カム
・プレート740の回転とまた心棒支持体710の回転の双方
を該支持体の軸715の回りで駆動する。更にもう一つの
実施例の中で、蛇行ベルト757は、２本の別々の蛇行ベ
ルトに代えることができる。例えば第１のベルトはカム
・プレート740の回転を果たすことができ、また第２の
ベルトは心棒支持体710の回転を該支持体の軸715の回り
に果たすことができる。第２のベルトを滑車の配設を経
由して第１のベルトで駆動させることが出来るし、また
は別個の滑車の配設を経由して各ベルトをサーボモータ
722で回転させることが出来る。

巻芯接着剤塗布装置 一旦心棒カップ454が心棒300に係止すると、心棒は心
棒専用通路に沿ってウェブ材巻取分節324に向けて運ば
れる。巻芯装填分節322とウェブ材巻取分節324の間で、
接着剤塗布装置800が接着剤を、移動する心棒300の上に
支持されている巻芯302に塗布する。接着剤塗布装置800
は、糊ノズルラック820の上に支持されている複数の糊
塗布ノズル810を備える。各ノズルは液体接着剤の加圧
された供給源（図示されていない）に、供給導管812を
経由して連結されている。糊ノズルはボール型逆止弁の
先端孔を有しており、該先端孔が巻芯302の表面のよう
な表面に圧着されると、該先端孔から溢れた接着液を放
出する。

糊ノズルラック820は、一組の支持体アーム825の端で
軸回転可能に支持されている。支持体アーム825はフレ
ーム横材133から伸びている。横材133は直立フレーム部
材132と134の間に水平に伸びている。糊ノズルラック82
0は、アクチュエータアセンブリ840により、軸828の回
りで軸回転する。軸828は、旋回アセンブリ中心軸202に
並行である。糊ノズルラック820は筒状カム従節を支持
するアーム830を有している。

糊ノズルラックを軸回転させるためのアクチュエータ
アセンブリ840は、双方とも横材133で支持させることが
できる連続して回転するディスク842とサーボモータ822
を備える。アーム830の上に支持されているカム従節
は、アクチュエータアセンブリ840の連続して回転する
ディスク842の中に設けられている偏芯カム従節の表面
の溝844に係止する。ディスク842は、連続してサーボモ
ータにより回転させられる。アクチュエータアセンブリ
840は、心棒300が心棒専用通路320に沿って動くとき、
糊ノズル810が各心棒300の動きを追跡するように、糊ノ
ズルラック820に軸828の回りの定期的な軸回転を与え
る。従って、専用通路320に沿った心棒300の運動を停止
することなく糊を心棒300の上で支持されている巻芯302
に塗布することができる。

各心棒300は、ノズルが巻芯302と係止されていると
き、巻芯旋回アセンブリ860により軸314の回りで回転さ
せられ、該回転で接着剤を巻芯302の回りに万遍無く塗
布する。巻芯旋回アセンブリ860は、２本の心棒旋回ベ
ルト834Aと834Bの連続運動を与えるサーボモーター862
を備える。図4,図20A及び図20Bに関して、巻芯旋回アセ
ンブリ860をフレーム横材133の延長部133Aの上に支持さ
せることができる。サーボモーター862は、滑車865と86
7の回りで連続的にベルト864を駆動する。滑車867は滑
車836Aと836Bを駆動する一方で、滑車868Aと868Bの回り
でそれぞれベルト834Aと834Bを駆動する。ベルト834Aと
834Bは心棒駆動滑車338に係止し、心棒300が糊ノズル81
0の下にある心棒専用通路320に沿って移動するとき心棒
300を旋回させる。従って、各心棒300とそれに対応して
いる巻芯302は、心棒専用通路320に沿って移動し、また
巻芯302が糊ノズル810に係止したとき心棒の軸314の回
りを回転する。

サーボモータ822は、台ロール59の自身の回転軸の回
りの角位置の関数及び台ロール59の回転数の累積の関数
である基準に関して糊ノズル・ラック820の定期的な軸
回転を調整するよう制御される。特に、糊ノズル・ラッ
ク820の軸回転位置は、ロール巻取サイクルの範囲内で
台ロール59の位置に関連して調整できる。糊ノズル・ラ
ック820の定期的な軸回転はそれによって旋回アセンブ
リ200の回転と同期させることができる。糊ノズル・ラ
ック820の軸回転は、個々の心棒が糊ノズル810の下を通
過したときに糊ノズル・ラック820が軸828の回りで軸回
転するように、旋回アセンブリ200の回転と同期させら
れる。糊ノズル810は、それにより心棒専用通路320の部
分に沿った各心棒の動きを追跡する。代案として、回転
するカム・プレート844を、タイミング・チェーン又は
他の適切な歯車の配設を経由して、サーボモータ222あ
るいは422の何れか１つにより間接的に駆動させること
ができる。

更に別の実施例においては、心棒専用通路の内側に配
置されている回転する彫りがあるロールにより糊を運動
している巻芯に塗布することができる。彫りがあるロー
ルを、該ロールの表面を定期的に糊の容器に漬けるよう
に、該ロールの軸の回りで回転させることができ、彫り
があるロールの表面の糊の厚みを制御するために調整刃
を使用することができる。彫りがあるロールの回転軸を
軸202に概略並行にすることができる。心棒専用通路320
に、巻芯装填分節とウェブ材巻取分節の間で円形の弧の
分節を設けることができる。心棒300が対応している巻
芯302を彫りのあるロールの糊が塗布された弧状部分と
回転接触するよう支持するように、心棒専用通路の円形
の弧を彫りがあるロールの表面と同心とすることができ
る。糊が塗布された巻芯302は、そこで彫りのあるロー
ルの表面から心棒専用通路のウェブ材巻取分節324に運
ばれる。代案として、オフセットの彫られた配設も行う
ことができる。オフセット彫り配設は、少なくとも部分
的に糊の容器に漬けられる第１の取り込みロールと、糊
を第１の取り込みロールから巻芯302に移すための１本
あるいはそれ以上の転送ロールとを含むことができる。

巻芯装填装置 巻芯302を運動中の心棒300に搬送するための巻芯装填
装置1000は、図１と図21〜図23に示されている。巻芯装
填装置は、巻芯ホッパー1010,巻芯装填回転ラック1100,
そして旋回巻取装置100と巻芯装填回転ラックとの中間
に配設されている巻芯誘導アセンブリ1500を備える。図
21は、巻芯装填装置1000の後部の斜視図である。図21
は、また巻芯取外し装置2000の部分を示している。図22
は、部分的に切り欠かれて示されていて旋回アセンブリ
中心軸202に対して並行に見た巻芯装填装置1000の端を
示している。図23は、部分的に切り欠かれて示されてい
る巻芯誘導アセンブリ1500の端を示している。

図１と図21〜23に関して、巻芯装填回転ラック1100は
静止フレーム1110を備える。静止フレームは、垂直に直
立しているフレームの端1132及び1134と、フレームの端
1132と1134との間に水平に伸びているフレーム横断支柱
1136とを備えている。代案として、巻芯装填回転ラック
1100は一端において片持ち方法で支持されることができ
る。

図示されている実施例の中において、無端ベルト1200
はフレームの端1134に隣接する複数の滑車1212の回りで
駆動される。同様に無端ベルト1210はサーボモータ1222
により関連する滑車の回りで駆動される。複数の支持ロ
ッド1230は、軸回転で巻芯トレイをベルト1200と1240に
取り付けられている突起1232に接続する。代案としての
実施例においては、支持ロッド1230はベルト1200及び12
10に取り付けられている突起1232の間で並行な横木の形
態で伸ばすことができ、また各巻芯トレイ1240は支持ロ
ッド1230の１つから吊り下げることができる。巻芯トレ
イ1240は無端ベルト1200と1210との間に伸びており、無
端ベルト1200と1210により巻芯トレイ専用通路の中で運
ばれる。サーボモータ1222は、自身の回転軸の回りの台
ロール59の角位置の関数及び台ロール59の回転数の累積
の関数である基準に関して巻芯トレイの運動を調整する
ように制御される。特に、巻芯トレイの位置は、ロール
巻取サイクルの範囲内において台ロール59の位置に関連
して調整され、これにより巻芯トレイの移動が旋回アセ
ンブリ200の回転と同期する。

巻芯ホッパ1010は巻芯回転トレイ1100の上方に垂直に
支持されており、巻芯302の供給を保持する。ホッパ101
0中の巻芯302は、巻芯トレイ専用通路上方に位置してい
る複数の回転している溝付きホイール1020に向かい重力
で供給される。サーボモータ1222により回転駆動される
ことができる溝付きホイール1020は、巻芯302を各巻芯
トレイ1240に分配するために溝付きホイール1020の代わ
りに使用される巻芯トレイ1240に分配する。代案とし
て、巻芯を摘み上げそして巻芯を各巻芯トレイに置くた
めに、溝付きホイールの代わりに突起付きベルトを使用
することができる。巻芯トレイ支持面1250（図22）は、
巻芯トレイが溝付きホイール1020の下を通過したときに
巻芯を溝付きホイール1020から受け入れるよう、巻芯ト
レイを配置する。巻芯トレイ1240の中に支持されている
巻芯302は、巻芯トレイ専用通路1240の回りで運ばれ
る。

図22を参照すると、トレイ1240中で巻芯302は、心棒
専用通路320の巻芯装填分節322に対して直線状に配置さ
れているトレイ専用通路1240の少なくとも一部に沿って
運ばれる。巻芯装填コンベア1300は、巻芯装填分節322
に対して直線状に配置されているトレイ専用通路1241の
部分に隣接して配置されている。巻芯装填コンベア1300
は、サーボモータ1322により滑車1312の回りで駆動され
る無端ベルト1310を備える。無端ベルト1310は、トレイ
1240の中に保持されている巻芯302と掛合するための複
数の受板エレメント1314を有している。受板エレメント
1314はトレイ1240中に保持されている巻芯302と係合し
て巻芯302をトレイ1240の外側の出口の少なくとも部分
で巻芯302を押圧し、巻芯302を心棒300と少なくとも部
分的に係合させる。受板エレメント1314は、巻芯302を
完全にトレイ1240の外に押し出して心棒300上に向かわ
せる必要はなく、巻芯302が巻芯駆動ローラ505により係
合されることで十分である。

無端ベルト1310は、心棒軸に対して略並行な速度成分
と心棒専用通路320の巻芯装填分節322の少なくとも部分
に対して略並行な速度成分とを伴って受板エレメント13
14が巻芯トレイ1240中に保持されている巻芯302と係合
するよう傾斜されている。図示されている実施例におい
ては、巻芯トレイ1240は巻芯302を垂直に運び、そして
巻芯装填コンベア1300の受板エレメント1314は速度の垂
直速度と速度の水平成分とを伴って巻芯と係合する。サ
ーボモータ1322は、台ロール59の自身の軸の回りの角位
置の関数及び台ロール59の回転数の累積の関数である基
準に関して受板エレメント1314の位置を調整するよう制
御される。特に、受板エレメント1314の位置は、ロール
巻取サイクルの範囲内において台ロール59の位置に関連
して調整することができる。受板エレメント1314の運動
は、それよって巻芯トレイ1240の位置と同期させること
ができるし、また旋回アセンブリ200の回転位置と同期
させることができる。

巻芯装填回転トレイ1100と旋回巻取装置100との中間
に配設されている巻芯誘導アセンブリ1500は、複数の巻
芯位置決め案内1510を備える。巻芯位置決め案内は、巻
芯装填コンベア1300により巻芯302が巻芯トレイ1240か
ら駆動された時に、心棒300の第２の端312に関して巻芯
302を配置する。巻芯位置決め案内1510は、滑車1514の
回りで駆動される無端ベルトコンベア1512の上に支持さ
れている。ベルトコンベア1512は、軸と連結構造（図示
されていない）を介して、サーボモータ1222により駆動
される。巻芯位置決め案内1510はそれによって巻芯トレ
イ1240との見当合わせを維持できる。巻芯位置決め案内
1510はベルトコンベア1512の中間を平行な横桟の形態で
伸びており、コンベア1512により巻芯誘導専用通路1541
の回りを運ばれる。

巻芯誘導専用通路1541の少なくとも一部分は、トレイ
専用通路1241の一部及び心棒専用通路3620の巻芯装填分
節322の一部と直線状にされている。各巻芯位置決め案
内1510は、巻芯装填回転体1100に隣接する巻芯位置決め
案内1510の第１の端から旋回巻取装置100に隣接する巻
芯位置決め案内1510の第２の端に向かい伸びている巻芯
誘導溝1550を備える。巻芯誘導溝1550は、巻芯位置決め
案内1510の第１の端から巻芯位置決め案内1510の第２の
端に向かい伸びていくにつれて狭くなる。巻芯誘導溝15
50の収束は、心棒300の第２の端312に対して巻芯302の
中心合わせをするのに役立つ。図１中において巻芯誘導
溝1550は、巻芯装填回転体に隣接する巻芯位置決め案内
1510の第１の端で、巻芯トレイ1240から押し込まれた巻
芯302の幾つかの不整合を受け入れるために、朝顔型に
広がっている。

巻芯取外し装置 図1,図24及び図25A〜Ｃは、ロール51をカップが開い
た心棒300から取り外すための巻芯取外し装置2000を示
している。巻芯取外し装置2000は、無端コンベアベルト
2010とフレーム2002上に支持されているサーボモータ20
22とを備える。コンベアベルト2010は、巻芯取外し分節
326に隣接する心棒専用通路の下で垂直に配置されてい
る。無端コンベアベルト2010は、駆動ベルト2034及びサ
ーボモータ2022により滑車2012の回りで連続して駆動さ
れる。コンベアベルト2010は、コンベアベルト2010上で
等間隔に離間されている複数の受板2014を運ぶ（図24中
の２個の受板2014）。受板2014は、心棒が巻芯取外し分
節326に沿って移動するとき、心棒300上に支持されてい
るロール51に係合する。

サーボモータ2022は、台ロール59の自身の回転軸の回
りの角位置の関数と台ロール59の回転数の累積の関数で
ある基準に関連して受板2014の位置を調整するよう制御
される。特に、受板2014の位置は台ロール59の位置に関
してロール巻取サイクルの範囲内で調整されることがで
きる。従って、受板2014の運動を旋回アセンブリ200の
回転と同期させることができる。心棒300が心棒専用通
路の巻芯取外し分節326の直線部分に沿って運ばれると
き、受板付きコンベアベルト2010は心棒軸314に関して
ある角度で曲げられている。巻芯取外し分節326に沿っ
た所定の心棒速度と所定のコンベア受板速度Ｖの為に、
コンベア2010と心棒軸314の間の狭角Ａは、心棒300から
ロールを押し出すために心棒軸314に対して略並行であ
る第１の速度成分V1と巻芯取外し分節326の直線部分に
対して略並行である第２の速度成分V2とを伴って受板20
14が各ロール51に係合するよう選択される。一つの実施
例においては、狭角Ａを約４〜７度とすることができ
る。

図25A〜Ｃ中に示されている如く、ベルト2010の中心
線を伴ってＡに等しい狭角を形成するロール係止面を有
するように受板2014はコンベアベルト2010に関して曲げ
られている。受板2014の曲げられているロールの係止面
は心棒軸314に対して略垂直であってこれによりロール5
1の端とまともに係合することができる。一旦ロール51
が心棒300から滑り落ちるともう１つの巻芯302を受け入
れるために心棒300は心棒専用通路に沿って巻芯装填分
節322に向かい運ばれる。幾つかの例では、心棒から空
の巻芯302をはぎ取ることが望まれる。例えば、旋回巻
取装置の運転開始の間に空の巻芯302を心棒からはぎ取
ることが、即ちもしもウェブ材が特定の巻芯302上に巻
かれないのであれば、望まれている。従って、ウェブ材
が巻かれた巻芯が心棒から押されたときに心棒に摺動し
て係合する為に、受板2014の夫々は変形可能なゴム端20
15を有することができる。従って、受板2014は巻芯302
と心棒300上に巻かれたウェブ材との双方に接触し、そ
して空の巻芯（即ち、ウェブ材が全く巻かれていない巻
芯）を心棒からはぎ取る能力を有している。

ロール廃棄装置 図21は、ロール51を巻芯取外し装置2000から受け入れ
るために巻芯取外し装置2000の下流に位置されたロール
廃棄装置4000を示している。一組の駆動ローラ2098Aと2
098Bは心棒300から離れているロール51に係合し、ロー
ル51をロール廃棄装置4000に向かい進ませる。ロール廃
棄装置4000は、サーボモータ4022とフレーム4010上に支
持されている選択的に回転可能な廃棄エレメント4030と
を含んでいる。回転可能な廃棄エレメント4030はロール
係止アーム4035Aの第１の組と反対側に伸びているロー
ル係止アーム4035Bの第２の組（３本のアーム4035Aと３
本のアーム4035Bが図21中で示されている）を支持して
いる。

通常の運転中、ロール廃棄装置4000により受け取られ
たロール51は連続して駆動されているローラー4050によ
り、保管場所あるいは他の適切な保管受け入れ場所の如
き第１の受け入れ場所に運ばれる。ローラ4050は、受板
2014の表面速度よりも所定のパーセントだけ高い表面速
度を有するよう歯車列あるいは滑車の配列を介してサー
ボモータ2022により駆動されることができる。ローラ40
50はこれによってロール51に係合することが出来、そし
てロール51を受板2014により推進されるロール51の速度
より早い速度で運ぶことができる。

幾つかの例においては、１本あるいはそれ以上のロー
ル51を廃棄場所あるいはリサイクル場所の如き第２の廃
棄場所に向かわせることが好ましい。例えば、１本ある
いはそれ以上の不良なロール51をウェブ材巻取装置90の
運転開始の間に果たすことが出来、さもなければ装置90
の運転中に何時でも不良なロール51を検出するためにロ
ール不良検知装置を使用することができる。エレメント
4030を略180度刻みで断続的に回転させるためにサーボ
モータ4022を手動あるいは自動で制御できる。エレメン
ト4022が180度回転される度に、係合アーム4035Aあるい
は4035Bの組の一つはローラ4050上に支持されているロ
ール51に係合する。ロール51はローラ4050から持ち上げ
られ、廃棄場所に向かわせられる。エレメント4030の断
続的な回転の終わりにおいて、アーム4035A及び4035Bの
他の組は次の不良ロール51に係合する為の位置にある。

心棒の説明 図26は、本発明に従った心棒300の部分的な断面図で
ある。心棒300は心棒の長手方向軸に沿って第１の端310
から第２の端312へと伸びている。各心棒は、心棒本体3
000,心棒300に支持されている変形可能な巻芯係合部材3
100,そして心棒の第２の端312に設けられている心棒鼻
先片3200を備えている。心棒本体3000は、鋼鉄チューブ
3010,鋼鉄端片3040,そして鋼鉄チューブ3010と鋼鉄端片
3040との中間に伸びている非金属の複合チューブ3030を
含むことができる。

巻芯係合部材3100の少なくとも一部は、巻芯302が巻
芯装填装置1000により心棒300上に配置された後に中空
の巻芯302の内面と係合するために第１の形状から第２
の形状への変形が可能である。心棒鼻先片3200は心棒30
0上に摺動可能に支持されることができ、また変形可能
な巻芯係合部材3100を第１の形状から第２の形状へと変
形させるために、心棒本体3000に対して移動可能であ
る。心棒鼻先片は心棒カップ454によって心棒本体3000
に対して移動可能である。

変形可能な巻芯係合部材3100は、鋼鉄の端片3040上で
半径方向に支持されている１つあるいはそれ以上の弾力
的に変形可能なポリマーリング3110（図30）を備えるこ
とができる。“弾力的に変形可能”とは、部材3100が負
荷の下で第１の形状から第２の形状に変形し、負荷の除
外により部材3100が実質的に第１の形状に戻ることを意
味している。リング3110を圧縮するために心棒鼻先片は
端片3040に対して移動させることができ、これによっ
て、巻芯302の内直径に係合するようリング3100を半径
方向の外側に弾性的に曲げさせることができる。図27
は、変形可能な心棒係合部材3100の変形を示している。
図28と図29は、鋼鉄の端片3040に対する鼻先片3200の動
きを示している鼻先片3200の拡大図である。

心棒300の構成部品の詳細に関して、心棒軸314の回り
に鋼鉄チューブ3010を回転可能に支持するためのベアリ
ング352A及び352Bを第１及び第２のベアリングハウジン
グ352及び354が有している。心棒駆動滑車338と遊び車3
39は、ベアリングハウジング352と354の中間の鋼鉄チュ
ーブ3010上に配置されている。心棒駆動滑車338は鋼鉄
チューブ3010に固定されていて、また遊び車339は、遊
び車339が鋼鉄チューブ3010に対して自由な車輪である
ように、遊び車ベアリング339Aによりベアリングハウジ
ング352の延長上に回転可能に支持されることができ
る。

鋼鉄チューブ3010は、心棒300上へと駆動されている
巻芯302の端と係合するための肩3020を備えている。肩3
020は、図26で示されている如く、円錐台形状にされて
いることが好ましく、心棒本体3000に対する巻芯302の
回転を阻止するために粗い表面を有することができる。
円錐台形状の肩3020の表面は、軸方向と半径方向に伸び
ている複数のスプライン溝3022により粗くすることがで
きる。スプライン溝3022は肩の周面の回りに等間隔に離
間させることができる。スプライン溝は、図26中におい
て左から右に向かい軸方向に伸びた時に先細りとするこ
とができ、また各スプライン溝3022は自身の長さに沿っ
た如何なる所定の場所でも、肩3020に取り付けられた比
較的幅広の基礎と巻芯の端に係合するための比較的狭い
頂点とを伴った略３角形状の横断面を有していることが
出来る。

鋼鉄チューブ3010は、肩3020から伸びている減少され
た直径の端3012（図26）を有している。複合心棒チュー
ブ3030は第１の端3032から第２の端3034へと伸びてい
る。第１の端3032は鋼鉄チューブ3010の減少された直径
の端3012の上方を伸びている。複合心棒チューブ3030の
第１の端3032は、例えば接着剤による接着により、減少
された直径の端3012に連結されている。複合心棒チュー
ブ3030は炭素複合構造を備えることができる。図26と図
30に関して、複合心棒チューブ3030の第２の端3034は鋼
鉄の端片3040に接続されている。端片3040は第１の端30
42と第２の端3044とを有している。端片3040の第１の端
3042は複合心棒チューブ3030の内側に適合し、複合心棒
チューブ3030の第２の端3034に結合されている。

変形可能な巻芯係合部材3100は、肩3020と鼻先片3200
の中間の心棒軸314に沿って離間されている。変形可能
な巻芯係合部材3100は、端片3040の一部の外径より大き
な内径を有している環状リングを備えていることがで
き、また端片3040上で半径方向に支持されることができ
る。図30中に示されている如く、変形可能な巻芯係合部
材3100は端片3040上の肩3041と鼻先片3200上の肩3205と
の間で軸方向に伸びることができる。

部材3100は巻芯と半径方向に係合するために実質的に
周方向に連続した面を有することが好ましい。適切な連
続した面はリング形状の部材3100により設けることがで
きる。巻芯と半径方向に係合するための実質的に周方向
に連続している面は、巻芯を心棒に押圧している力が集
中されずに分散されるという利点を提供する。従来の巻
芯固定突起により創出されていた集中された力は、巻芯
の裂けあるいは穴開けを生じさせることが出来る。“実
質的に周方向に連続している”ことにより、部材3100の
その表面は、巻芯の周囲の少なくとも約51％のあたり，
より好ましくは少なくとも略75％のあたり，そして最も
好ましくは少なくとも約90％のあたりで巻芯の内表面に
係合することを意味している。

変形可能な巻芯係合部材3100は、40デュロメータ（du
rometer）“A"ウレタンで形成された２本の弾力的に変
形可能なリング3110A及び3110Bと比較的硬い60デュロメ
ータ（durometer）“D"ウレタンで形成された３本のリ
ング3130,3140,そして3150とを備えることができる。リ
ング3110Aと3110Bの各々は、巻芯との係合のための破壊
されない周方向に連続している面3112を有している。リ
ング3130と3140は、肩3041と3205とにそれぞれ係合する
為のＺ形状断面を有することが出来る。リング3150は、
略Ｔ形状断面を有することができる。リング3110Aはリ
ング3130と3150の間を伸びておりリング3130と3150に連
結されている。リング3110Bはリング3150と3140の間に
伸びておりリング3150と3140に連係されている。

鼻先片3200は、端片3040に対する鼻先片3200の軸方向
移動を許容するよう、ブッシング3300に摺動可能に支持
されている。適切なブッシング3300は、オハイオ州クリ
ーブランド（Cleveland）のレンプコ・インダストリ（L
EMPCO industries）により製造されている。突出部3200
が軸314に沿って端片3040に向かい移動させられた時に
は、変形可能な巻芯係合部材3100が肩3041と3205の間で
圧縮され、図30中に仮想線で示されている如くリング31
10Aと3110Bとが半径方向の外側に曲げられている。

端片3040に対する鼻先片3200の軸方向運動は、図28及
び図29中に示されている如く、捩子山付き固定部材3060
により制限されている。固定部材3060は、頭3062と捩子
山付きシャンク3064とを有している。捩子山付きシャン
ク3064は鼻先片3200中の軸方向に伸びている孔3245を介
して伸びており、端片3040の第２の端3044中に設けられ
ている捩子山付き孔3045中にねじ込まれている。頭3062
は孔3245の直径と比較して拡大されていて、それにより
端片3040に対する鼻先片3200の軸方向移動が制限されて
いる。心棒本体から心棒鼻先片を偏位させるために、コ
イルばね3070が端片3040の端3044と鼻先片3200との中間
に配置されている。

一旦巻芯が心棒300上に装填されると、心棒カッピン
グアセンブリがリング3110Aと3110Bを圧縮するための動
作力を果たす。図28中に示されている如く、心棒カップ
454は鼻先片3200に係合し、これによってばね3070を圧
縮するとともに心棒軸314に沿って軸方向に鼻先片を端3
044に向かい摺動させる。端片3040に対する鼻先片3200
のこのような動きは、リング3110Aと3110Bとを圧縮し、
心棒上の巻芯に係合するための略凸状面3112を有するよ
うにこれらを半径方向の外側に変形させる。一旦、巻芯
上のウェブ材の巻き取りが完了し心棒カップ454が引き
込まれると、ばね3070は鼻先片3200を端片3040から遠ざ
かるよう軸方向に付勢し、これによってリング3110Aと3
110Bとはこれらの当初の略円筒状の変形以前の形状に戻
される。巻芯は次に、巻芯はぎ取り装置により心棒から
取り除かれることができる。

心棒300はまた、心棒本体3000に対する軸314の回りの
心棒鼻先片3200の回転を抑制する為の回転防止部材を備
えている。回転防止部材は、設定ねじ3800を備えている
ことができる。設定ねじ3800は、端片3040の端3044中の
捩子山付き孔3045に対して直角であるとともに交差して
いる捩子山付き孔中にねじ込まれる。設定ねじ3800は捩
子山付き固定部材3060が端片3040から緩み出すことを防
止するよう捩子山付き固定部材3060に当接する。設定ね
じ3800は端片3040から伸びていて、鼻先片3200中の軸方
向に伸びている細長孔3850中に受け入れられている。端
片3040に対する鼻先片3200の軸方向の摺動は細長い細長
孔3850により達成されていて、また端片3040に対する鼻
先片3200の回転は細長孔3850の両側に対する設定ねじ38
00の係合により防止されている。

代案として、変形可能な巻芯係合部材3100は、圧縮さ
れたときに、例えば弾力的な曲がりにより半径方向の外
側に弾力的に変形する金属構成部品を備えることができ
る。例えば、変形可能な巻芯係合部材3100は、周方向に
離間されて軸方向に伸びている細長孔を有している１本
あるいはそれ以上の金属リングを備えることができる。
隣接した細長孔の夫々の対の中間のリングの周方向に離
間している部分は、心棒の第２の端のカップが閉じられ
ている間における摺動する鼻先片の動きによりリングが
圧縮された時に、半径方向の外側に変形する。

サーボモータ制御システム ウェブ材巻取装置90は、多数の独立して駆動される構
成部品の位置を共通の位置基準に対して調整するための
制御システムを備えることができ、これによって構成部
品の一つの位置を１個あるいはそれ以上の他の構成部品
の位置と同期させることが出来る。“独立して駆動され
る”ことは、複数の構成部品の位置が機械的な歯車列，
機械的な滑車配列，機械的なリンク、機械的なカム機
構，そして他の機械的な手段によって機械的に連結され
ていないことを意味している。一つの実施例において
は、独立して駆動される構成部品の各々の位置は、電子
的な歯車比あるいは電子的なカムの使用によるような、
１個あるいはそれ以上の他の構成部品に対して電子的に
調整することができる。

一つの実施例においては、独立して駆動される構成部
品の夫々の位置は、自身の回転軸を中心とする台ロール
59の角位置の関数と台ロール59の累積された回転数の関
数とである共通の基準に対して調整される。特に、独立
して駆動される構成部品の夫々の位置は、ロール巻取サ
イクル中に、台ロール59の位置に対して、調整され得
る。

台ロール59の各回転は、ロール巻取サイクルの分数に
対応する。ロール巻取サイクルは360度刻みで決めるこ
とができる。例えば、各ウェブ材巻取ロール51は64枚の
11x1/4インチ長（約28.7cm）のシートを有し、そして台
ロールの円周が45インチ（104.3cm）である場合には、
４枚のシートが台ロールの１回転で巻取られ、各ロール
サイクルは台ロールの16回転で行われる（１本のロール
51が巻取られる）。従って、台ロール59の各１回転は、
360度のロール巻取サイクルのうちの22.5度に対応す
る。

独立して駆動される構成部品は、モータ222（例えば4
HPのサーボモータ）により駆動される旋回アセンブリ20
0と、モータ422（例えば4HPのサーボモータ）により駆
動される回転可能な心棒カッピングアーム支持体410
と、ローラ505A及び2HPのサーボモータ510により駆動さ
れる心棒支持体610（ローラ505Aと、心棒支持体610は機
械的に連結されている）と、モータ711（例えば2HPのサ
ーボモータ）により駆動される心棒カップ支持体710
と、モータ822（例えば2HPのサーボモータ）により駆動
される糊ノズル・ラック・操作アセンブリ840と、2HPの
サーボモータにより駆動される巻芯回転部材1100及び巻
芯誘導アセンブリ1500（巻芯回転部材の回転と、巻芯誘
導アセンブリは機械的に連結されている）と、モータ13
22（例えば2HPのサーボモータ）により駆動される巻芯
装填コンベア1300と、モータ2022（例えば4HPのサーボ
モータ）により駆動される巻芯取外しコンベア2010とを
含むことができる。巻芯駆動ローラ505B/モータ511及び
巻芯糊回転飛ばしアセンブリ860/モータ862の如き他の
構成部品は、独立して駆動されることができるが、台ロ
ール59と同期させることを要求しない。独立して駆動さ
れる構成部品とこれらに対応した駆動モータとは、図31
中においてプログラム可能な制御システム5000を伴って
概略的に示されている。

台ロール59は、連動している近接スイッチを有してい
る。近接スイッチは、所定の台ロール角位置において台
ロール59の回転毎に一旦接触される。プログラム可能な
システム5000は、ロール51の最後の巻き取りの終了以来
に台ロール59が為した回転（台ロール近接スイッチが接
触された回数）を計算し保存する。構成部品の基準位置
を決定するために、独立して駆動される構成部品の各々
はまた近接スイッチを有することができる。

ロール巻取サイクルの範囲内における台ロールの位置
のような共通基準に対する独立して駆動される構成部品
の位置の調整は、閉ループ方式において達成することが
できる。ロール巻取サイクルの範囲内における台ロール
の位置に対する独立して駆動される構成部品の位置の調
整は、ロール巻取サイクルの範囲内における台ロールの
回転位置を決定する工程と、ロール巻取サイクルの範囲
内における台ロールの回転位置に対する構成部品の実際
の位置を決定する工程と、ロール巻取サイクルの範囲内
における台ロールの回転位置に対する構成部品の所望の
位置を計算する工程と、ロール巻取サイクルの範囲内に
おける台ロールの回転位置に対する構成部品の実際の位
置及び所望の位置からの構成部品の位置の誤りを計算す
る工程と、そして構成部品の計算された位置の誤りを減
少させる工程とを含むことが出来る。

一つの実施例においては、ウェブ材巻取装置90の運転
開始において、各構成部品の位置の誤りを一旦計算する
ことができる。運転開始において台ロール近接スイッチ
により接触が初めに行われたとき、プログラム可能な制
御システム5000のランダムアクセスメモリ中に保存され
ている情報を基礎として、ロール巻取サイクルに対する
台ロールの位置を計算することができる。更に、運転開
始において台ロールに対応している近接スイッチが最初
に接触を行ったとき、ロール巻取サイクルの範囲内にお
ける台ロールの回転位置に対する各構成部品の実際の位
置は、構成部品を駆動しているモータに対応している エンコーダの如き適切な変換器により決定される。ロー
ル巻取サイクルの範囲内における台ロールの回転位置に
対する構成部品の所望の位置は、プログラム可能な制御
システム5000のランダムアクセスメモリ中に保存されて
いる各構成部品の為の電子的な歯車比を使用して計算す
ることができる。

巻取装置90の運転開始において台ロール近接スイッチ
が最初に接触を行ったとき、最後のロール巻取サイクル
の完了以来の台ロールの回転数の累計，ロール毎のシー
トの枚数の勘定，シート長さ，そして台ロールの円周
を、プログラム可能な制御システム5000のランダムアク
セスメモリから読むことができる。例えば、巻取装置90
停止したとき（例えば、保守のための停止）、台ロール
はロール巻取サイクル中へと、７回の回転を完了してい
ると仮定する。巻取装置90の運転再開により台ロール近
接スイッチが最初に接触を行ったとき、台ロールは最後
のロール巻取サイクルが終って以来の８番目の回転を完
了する。従って、その瞬間の台ロールはロール巻取サイ
クルの180度（半分）位置にある。何故ならば、所定の
シートの枚数の勘定，シーの長さ，そして台ロールの円
周の為に、台ロールの各回転は64枚のシートのロールの
４シートに対応しており、また１つの完全なロールを巻
き取る為に台ロールの16回転が要求されている。

運転開始において台ロール近接スイッチにより接触が
初めて行われたとき、ロール巻取サイクル中における台
ロールの位置に対する独立して駆動される構成部品の個
々の所望の位置は、構成部品の為の電子的な歯車比と巻
取サイクル中における台ロールの位置とを基礎にして計
算される。ロール巻取サイクルに対する個々の独立して
駆動される構成部品の計算された所望の位置は次に、例
えば構成部品を駆動しているモータに対応しているエン
コーダの如き変換器によって測定された構成部品の実際
の位置と比較出来る。ロール巻取サイクル中の台ロール
位置に対する構成部品の計算された所望の位置は、構成
部品の位置の誤りを創出するために、ロール巻取サイク
ル中における台ロールの位置に対する構成部品の実際の
位置と比較される。構成部品を駆動しているモータは次
に、構成部品の位置の誤りを零にするために、モータ制
御装置でモータの速度を調整することにより調整でき
る。

例えば、運転開始において台ロールに対応している近
接スイッチが最初に接触を行ったとき、ロール巻取サイ
クル中の台ロールの位置に対する回転可能な旋回アセン
ブリ200の所望の角位置を、現在のロール巻取サイクル
の間に行われた台ロールの回転数，シートの枚数の勘
定，シート長さ，台ロールの円周，そして旋回アセンブ
リ200の為に保存されている電子的な歯車比を基礎とし
て計算することができる。旋回アセンブリ200の実際の
角位置は、適切な変換器を使用して計測される。図31を
参照すると、適切な変換器はサーボモータ222に対応さ
れているエンコーダ5222である。ロール巻取サイクルの
範囲内における台ロールの位置に対する旋回アセンブリ
200の実際の位置とその所望の位置との間の差は次に、
例えばモータ制御装置5030Bでモータ222の速度を制御す
る為に使用され、これによって旋回アセンブリ200の位
置の誤りを零に無かわせる。

心棒カッピングアーム支持体410の位置は同様の方法
で制御することが出来、その結果として支持体410の回
転は旋回アセンブリ200の回転と同期される。心棒カッ
ピングアセンブリ400を駆動しているモータ422に対応し
ているエンコーダ5422は、ロール巻取サイクルにおいて
台ロールの位置に対する支持体410の実際の位置を計測
する為に使用することができる。支持体410の位置の誤
りを零に向かわせるために、サーボモータ422の速度
は、例えばモータ制御装置5030Aで変化させることがで
きる。ロール巻取サイクルの範囲内における台ロール59
の位置の如き共通基準に対して旋回アセンブリ200と支
持体410との双方の角位置を調整することにより、心棒
カッピング支持体410の回転は旋回アセンブリ200の回転
と同期され、そして心棒300のねじれが防止される。ま
たは、ロール巻取サイクルの範囲内における台ロールの
位置以外の基準に対し、独立して駆動される構成部品の
位置を調整することができる。

特定の構成部品を駆動しているモータの速度を制御す
ることにより、独立して駆動される構成部品の位置の誤
りを零に減少させることができる。一つの実施例におい
ては、駆動モータの速度を増大させることにより、ある
いは駆動モータの速度を減少させることにより、構成部
品を台ロールを、より早く同期させることができるかど
うかを決定する為に、位置の誤りの値が使用される。位
置の誤りの値がプラス（構成部品の実際の位置が構成部
品の所望の位置の“前”である）である場合は、駆動モ
ータの速度が減少される。位置の誤りの値がマイナス
（構成部品の実際の位置が構成部品の所望の位置の“後
ろ”）である場合は、駆動モータの速度が増大される。
一つの実施例においては、運転開始において台ロール近
接スイッチが最初に接触されたとき、位置の誤りが各構
成部品の為に計算され、そしてロール巻取サイクルの残
りの部分において位置の誤りを零に向かわせるために対
応する駆動モータの速度における線状の変化が決定され
る。

通常は、ロール巻取サイクル角度における構成部品の
位置はロール巻取サイクル角度における台ロールの位置
に対応していなければならない（例えば、ロール巻取サ
イクル角度における台ロールの位置が零の時、ロール巻
取サイクル角度における構成部品の位置は零でなければ
ならない）。例えば、台ロール近接スイッチが巻取サイ
クルの初めにおいて接触を行ったとき（零巻取サイクル
角度）、モータ222と旋回アセンブリ200は、エンコーダ
5222により計測測された時の旋回アセンブリ200の実際
の位置が零巻取サイクル角度の計算された所望の位置に
対応しているような角位置にいなくてはならない。しか
しながら、旋回アセンブリ200を駆動しているベルト224
が滑った場合、あるはモータ222の軸が旋回アセンブリ2
00に対して移動すべき場合は、エンコーダはもはや旋回
アセンブリ200の正しい実際の位置を創出しない。

１つの実施例においては、プログラム可能な制御シス
テムが、特定の構成部品の為の補正（offset）を提供す
ることを操作者に許容するようプログラムすることがで
きる。補正は、ロール巻取サイクル角度の略1/10刻みで
プログラム可能な制御システムのランダムアクセスメモ
リ中に入力できる。従って、構成部品の実際の位置が補
正により修正された構成部品の所望の計算された位置に
合致したとき、構成部品はロール巻取サイクル中におい
て台ロールの位置に対して調整されたと考えられる。こ
のような補正能力は、機械的な調整を行うことができる
まで、巻取装置90の連続した運転を許容する。

一つの実施例において、独立して駆動される構成部品
の位置の調整のための適切なプログラム可能な制御シス
テム5000は、オハイオ州クリーブランド（Cleveland）
のリアライアンス・エレクトリック・カンパニ（Relian
ce Electric Company）により製造されているオートマ
ックス（AUTOMAX）・プログラム可能な駆動システムの
如きプログラム可能なランダムアクセスメモリを有して
いるプログラム可能な電子駆動制御システムを備えてい
る。オートマックス（AUTOMAX）・プログラム可能な駆
動システムは以下のマニュアルを利用して操作できる
が、以下のマニュアルの記載内容はこれらマニュアルを
ここに引用することにより本願の明細書の記載に組み込
まれる。オートマックス・システム・オペレーション・
マニュアル・バージョン（AUTOMAX System Operation M
anual Version）3.0 J2−3005;オートマックス・プロ
グラミング・リファレンス・マニュアル（AUTOMAX Prog
ramminng Reference Manual）Ｊ−3686;そしてオートマ
ックス・ハードウエア・リファレンス・マニュアル（AU
TOMAX Hardware Reference Manual）Ｊ−3656,3658。し
かしながら、本発明の他の実施例においては、エマーソ
ン・エレクトロニック・カンパニ（Emerson Electronic
Company），ギディングス・アンド・ルイス（Giddings
and Lewis），そしてゼネラル・エレクトリック・カン
パニ（Gneral Electric Company）から入手できる如き
他の制御システムも使用できると、理解すべきである。

図31を参照すると、オートマックス（AUTOMAX）・プ
ログラム可能な駆動制御システムは、１個あるいはそれ
以上の電源5010,共通メモリ・モジュール5012,2個のモ
デル（Model）7010マイクロプロセッサ5014,通信網接続
モジュール5016,複数の二重軸プログラム可能カード501
8（各々の軸は、独立して駆動される構成部品の一つを
駆動しているモータに対応している），リゾルバ（reso
lver）入力モジュール5020,一般入力／出力カード5022,
そしてVACデジタル出力カード5024を含んでいる。オー
トマックス（AUTOMAX）システムはまた、複数のモデルH
R2000モータ制御装置5030A−Ｋを含む。各モータ制御装
置は、特定の駆動モータに対応している。例えばモータ
制御装置5030Bは、旋回アセンブリ200の回転を駆動する
サーボモータ222に対応している。

共通メモリ・モジュール5012は、複数のマルチプル・
マイクロプロセッサ間のインターフェースを提供する。
２個のモデル（Model）7010マイクロプロセッサは、独
立して駆動される構成部品を制御するソフトウエア・プ
ログラムを実行する。通信網接続モジュール5016は、操
作者インターフェースとプログラム可能な制御システム
5000の他の構成部品との間、そしてプログラム可能な制
御システム5000、以下に説明されるプログラム可能な心
棒駆動制御システム6000との間で制御と状態データをの
転送する。二重軸プログラム可能カード5018は、独立し
て駆動される構成部品の各々の個別制御を行う。台ロー
ル近接スイッチからの信号は、二重軸プログラム可能カ
ード5018の夫々に結線で送られる。リゾルバ入力モジュ
ール5020は、リゾルバ5200と5400（以下で説明）の角移
動をデジタル・データに変換する。一般入力／出力カー
ド5022は、制御システム5000の異なった構成部品間のデ
ータ交換のための通路を提供する。VACデジタル出力カ
ード5024は、モータ222と422に対応しているブレーキ52
24と5424に対して、夫々出力を提供する。

一つの実施例において心棒駆動モータ332Aと332Bは、
図32に概略的に示されているプログラム可能な心棒駆動
制御システム6000により制御される。モータ332Aと332B
は、30HP,460V直流モータであることができる。プログ
ラム可能な心棒駆動制御システム6000は、電源6010,ラ
ンダムアクセスメモリを有している共通メモリ・モジュ
ール6012,2個の中央処理装置6014,プログラム可能な心
棒制御システム6000とプログラム可能な制御システム50
00との間の通信を果たすための通信網連絡カード6016,
リゾルバ入力カード6020A〜6020D,そしてシリアル二重
ポート（Serial Dual Port）カード6022A及び6022Bを含
んでいるオートマックス（AUTOMAX）システムを含むこ
とが出来る。プログラム可能な心棒駆動制御システム60
00はまた、電流フィードバック6032と、速度制御装置60
34入力を夫々が有している直流モータ制御装置6030A及
び6030Bを含むことができる。リゾルバ入力カード6020A
及び6020Bは、心棒駆動モータ332A及び332Bの回転位置
に関連している信号を夫々提供するリゾルバ6200A及び6
200Bからの入力を受け入れる。リゾルバ入力カード6020
Cは、回転可能な旋回アセンブリ200の角位置に関連して
いる信号を提供するリゾルバ6200Cからの入力を受け入
れる。一つの実施例においては、図31中のリゾルバ6200
Cとリゾルバ5200を一つ及び同じにすることができる。
リゾルバ入力カード6200Dは、台ロール59の角位置に関
連する信号を提供するリゾルバ6020Dからの入力を受け
入れる。

キーボード及び表示スクリーンを含むことができる操
作者インターフェース（図示されていない）は、プログ
ラム可能な駆動制御システム5000へデータを入力する為
に使用することができるし、またプログラム可能な駆動
制御システム5000からのデータを表示する為に使用する
ことができる。適切な操作者インターフェースは、ミシ
ガン州サリン（Saline）のキシコム・コーポレーション
（Xycom Corporation）により製造されているキシコム
（XYCOM）シリーズ8000の工業用ワークステーションで
ある。キシコム（XYCOM）シリーズ8000ワークステーシ
ョンを使用するための適切な操作者インターフェース・
ソフトウェアは、オハイオ州ミルフォード（Milford）
のコンピュータ・テクノロジー・コーポレーション（Co
mputer Technology Corporation）から入手できるイン
ターアクト・ソフトウェア（Interact Software）であ
る。独立して駆動される構成部品は、操作者により別々
に、あるいは一緒に、前方または後方に進ませることが
できる。更に、操作者はキーボードを介して、前に説明
された如き所望の修正をタイプすることができる。各駆
動モータに対応している位置，速度，そして電流を監視
するための能力は、二重軸プログラム可能カード5018中
に組み込まれ（結線され）ている。各駆動モータに対応
している位置，速度，そして電流は計測され、そして対
応している位置，速度，そして電流の限界とそれぞれ比
較される。プログラム可能な駆動制御システム5000は、
位置，速度，あるいは電流の限界の何れかが越えられた
ときに全ての駆動モータの運転を停止する。

図２においては、回転可能な旋回アセンブリ200及び
回転可能なカッピングアーム支持プレート430が別個の
サーボモータ222及び422のそれぞれにより回転される。
モータ222及び422は略一定の角速度で旋回アセンブリ20
0及び回転しているカッピングアーム支持プレート430を
中心軸202の回りに連続して回転させることができる。
旋回アセンブリ200の角位置と、カッピングアーム支持
プレート430の角位置とは、図31において概略的に示さ
れている、位置リゾルバ5200及び5400によってそれぞれ
監視されている。プログラム可能な駆動システム5000
は、位置リゾルバ5200及び5400により測定された如き支
持プレート430の角位置に対して旋回アセンブリ200の角
位置が所定の角度よりも大きく変化した場合は、全ての
駆動モーターの運転を停止する。

別の実施例においては、回転可能な旋回アセンブリ20
0及びカッピングアーム支持プレート430は、共通のハブ
上に設置することが出来、単一の駆動モータにより駆動
されることが出来る。このような配置は、連結している
ハブが十分に大きくなく、そして十分な剛性に作られて
いないと、回転可能な旋回アセンブリとカッピングアー
ム支持アセンブリとを相互に連結している共通ハブのね
じれが心棒の端に対する心棒カップの振動または位置振
れが生じる欠点を有している。本発明のウェブ材巻取装
置は、共通の基準によって旋回アセンブリ200及び心棒
カッピングアーム450の位置の調整を維持するよう制御
されている別個の駆動モータにより、独立して支持され
ている回転可能な旋回アセンブリ200及び回転している
カッピングアーム支持プレート430を駆動し、これによ
って旋回アセンブリ200とカッピングアーム支持プレー
ト430の回転を機械的に遮断している。

説明された実施例中では、旋回アセンブリ200の回転
を台ロール59の回転から機械的に遮断する為に、台ロー
ル59を駆動しているモータは旋回アセンブリ200を駆動
しているモータから分離されていて、これによって旋回
アセンブリ200は上流の巻取装置により引き起こされた
振動から遮断される。回転可能な旋回アセンブリ200を
台ロール59から分離して駆動することはまた台ロール59
の回転に対する旋回アセンブリ200の回転の比率を、機
械的な歯車列を変えることよりもむしろ電子的に変えら
れることを許容する。

各巻芯上に巻かれているウェブ材の長さを変え、そし
てそれによって、各巻芯上に巻かれているウェブ材の鑽
孔シートの数を変える為に、台ロールの回転に対する旋
回アセンブリの回転の比率を変えることを利用すること
ができる。例えば、台ロールの回転に対する旋回アセン
ブリの回転の比率が大きくされると、所定の長さのより
少ない枚数のシートが各巻芯上に巻かれ、該比率が減少
されるとより多くの枚数のシートが各巻芯の上に巻かれ
る。旋回アセンブリ200が回転されている間に台ロール
の回転速度の比率に対する旋回アセンブリの回転速度の
比率を変更することにより、旋回アセンブリ200が回転
している間に、ロール毎のシートの枚数を変更すること
ができる。

本発明に従った一実施例中では、２つあるいはそれ以
上の心棒巻取速度スケジュール、即ち心棒速度カーブ
を、プログラム可能な制御システム5000にアクセス可能
なランダムアクセスメモリ中に保存することができる。
例えば、２つあるいはそれ以上の心棒速度カーブを、プ
ログラム可能な心棒駆動制御システム6000の共通のメモ
リ6012中に保存することができる。ランダムアクセスメ
モリ中に保存されている心棒速度カーブの夫々は、異な
った寸法のロール（ロール毎のシートの異なった枚数）
に対応することができる。各心棒速度カーブは、ロール
毎の特定のシート枚数の為の旋回アセンブリ200の角位
置の関数として心棒巻取速度を提供することができる。
切断ソレノイドの動作のタイミングを変更することによ
りロール毎の所望のシート枚数の関数としてウェブ材を
切断することができる。

一実施例においては、旋回アセンブリ200が回転して
いる間にロール毎のシート枚数を以下のようにして変更
することができる： １）少なくとも２つの心棒速度カーブを、プログラム可
能な制御システム5000にアクセスすることが出来るラン
ダム・アクセス・メモリの如きアドレス可能なメモリ中
に保存し； ２）操作者インターフェースを経由してロール毎のシー
ト枚数の所望の変更を提供し； ３）ロール毎のシート枚数の所望の変更に基づいて、メ
モリから心棒速度カーブを選択し； ４）ロール毎のシート枚数における所望の変更の関数と
して、台ロール59の回転速度に対する旋回アセンブリ20
0の回転速度及び心棒カッピングアセンブリ400の回転速
度の比率における所望の変更を計算し； ５）ロール毎のシート枚数における所望の関数として、
台ロール59の回転速度に対し；モータ510により駆動さ
れる巻芯駆動ローラ505A及び心棒支持体610の速度の比
率における所望の変更と、モータ711により駆動される
心棒支持体710の速度の比率における所望の変更と、モ
ーター822により駆動される糊ノズル・ラック・操作ア
センブリ840の速度の比率における所望の変更と、モー
ター1222により駆動される巻芯回転体1100及び巻芯誘導
アセンブリ1500の速度の比率における所望の変更と、モ
ーター1322により駆動される巻芯装填コンベア1300の速
度の比率における所望の変更と、そして、モーター2022
により駆動される巻芯取外し装置2000の速度の比率にお
ける所望の変更とを計算し； ６）台ロール59の回転速度に対する旋回アセンブリ200
及び心棒カッピングアセンブリ400の回転速度の比率を
変更するために、台ロール59に対する旋回アセンブリ20
0及び心棒カッピングアセンブリ400の電子的な歯車比を
変更し； ７）台ロール59に対する下記の構成部品の速度を変更す
る為に、台ロール59に対する：モータ510により駆動さ
れる巻芯駆動ローラー505A及び心棒支持体610と、モー
ター711により駆動される心棒支持体710と、モータ822
により駆動される糊ノズル・ラック・操作・アセンブリ
840と、モーター1222により駆動される巻芯回転体1100
及び巻芯誘導アセンブリ1500と、モーター1322により駆
動される巻芯装填コンベア1300と、そして、台ロール59
の回転速度に対してモータ2022により駆動される巻芯取
外し装置2000;の電子的な歯車比率を変更し；そして、 ８）例えば切断ソレノイドの動作タイミングを変更する
ことにより、ロール毎のシート枚数における所望の変更
の関数としてウェブ材を切断する。

ロール毎のシート枚数が変更される度に：ロール毎の
シート枚数における所望の変更に基づいて最新のロール
巻取サイクルを決定し；最新のロール巻取サイクルの範
囲内における台ロールの回転位置を決定し；最新のロー
ル巻取サイクルの範囲内における台ロールの回転位置に
対する構成部品の実際の位置を決定し；最新のロール巻
取サイクルの範囲内における台ロールの回転位置に対す
る構成部品の所望の位置を計算し；最新のロール巻取サ
イクルの範囲内における台ロールの回転位置に対する、
構成部品の実際の位置及び所望の位置からの構成部品の
為の位置の誤りを計算し；そして、構成部品の計算され
た位置の誤りを減少する；ことにより、ロール巻取サイ
クルの範囲内における台ロールの位置に対して、独立し
て駆動される構成部品の位置を再調整することができ
る。

本発明の特定の実施例が図示され記載されていた間
に、本発明の主旨と権利範囲から逸脱することなく種々
の変更及び変化を行うことができる。例えば、旋回アセ
ンブリ中心軸は図中において水平に伸びて示されている
が、旋回アセンブリ軸202及び心棒は、垂直を含むがこ
れに限定されない他の方向に向かわせられることができ
ると解釈される。添付されている特許請求の範囲におい
ては、全てのこのような変更と意図する使用を包含する
ことを意図している。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ロックウッド、フレデリック・エドワー ド アメリカ合衆国、オハイオ州 45236、 シンシナチ、オ・レアリー・アベニュー 3801 (72)発明者 マックネイル、ケビン・ベンソン アメリカ合衆国、オハイオ州 45039、 メインイービレ、クリーク・ウッズ・プ レイス 8126 (56)参考文献 米国特許2769600（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B65H 19/12 B65H 18/04 B65H 18/16 B65H 23/195

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】個々のロールへと連続的なウェブ材を巻き
   上げる方法であって、 ロールの巻き上げの為の複数の回転可能な心棒を支持し
   ている回転可能な旋回アセンブリを準備する工程と、 この回転可能な旋回アセンブリへの連続的なウェブ材の
   搬送を果たす為の回転可能な台ロールを準備する工程
   と、 この台ロールを回転させる工程と、 前記旋回アセンブリを、これの回転が台ロールの回転か
   らの機械的な接続を解除されている状態で、回転させる
   工程と、 この回転されている旋回アセンブリの実際の位置を決定
   する工程と、 この回転されている旋回アセンブリの所望の位置を決定
   する工程と、 旋回アセンブリの実際の位置と所望の位置との関数とし
   て旋回アセンブリの位置の誤りを決定する工程と、 回転可能な旋回アセンブリを回転させている間に旋回ア
   センブリの位置の誤りを減少させる工程とを具備する方
   法。
2. 【請求項２】請求項１の方法において、 回転可能な旋回アセンブリの所望の位置を決定する工程
   と実際の位置を決定する工程は、 旋回アセンブリを回転させている間に、位置基準を準備
   する工程と、 旋回アセンブリを回転させている間に、位置基準にい対
   する回転可能な旋回アセンブリの所望の位置を決定する
   工程と、 旋回アセンブリを回転させている間に、位置基準に対す
   る旋回アセンブリの実際の位置を決定する工程とを備え
   ており、 前記位置基準を準備する工程は、台ロールの角位置の関
   数として位置基準を計算する工程か、 台ロールの回転の蓄積された数の関数として位置基準を
   計算する工程か、 ロール巻取サイクルの範囲内で、台ロールの位置の関数
   として位置基準を計算する工程かを有する方法。
3. 【請求項３】請求項１または２の方法において、 前記回転可能な旋回アセンブリを回転させる工程は、旋
   回アセンブリの位置の誤りを減少させた後に、旋回アセ
   ンブリを連続的に回転させる工程か、 旋回アセンブリの位置の誤りを減少させた後に、旋回ア
   センブリを略一定の角速度で回転させる工程かを有する
   方法。
4. 【請求項４】個々のロールへと連続的なウェブ材を巻き
   上げる方法であって、 一方の位置が他方の位置から機械的な接続が解除されて
   いるとともに、少なくと一方がロールを巻き取る為の複
   数の回転可能な心棒を支持している回転可能な旋回アセ
   ンブリを有する、少なくとも２つの独立して駆動される
   構成部品を準備する工程と、 これら独立して駆動される構成部品の夫々を駆動する工
   程と、 共通の位置基準を準備する工程と、 独立して駆動される構成部品を駆動している間に、共通
   の位置基準に対する個々の独立して駆動される構成部品
   の実際の位置を決定する工程と、 独立して駆動される構成部品を駆動している間に、共通
   の位置基準に対する個々の独立して駆動される構成部品
   の所望の位置を決定する工程と、 独立して駆動される構成部品の実際の位置と所望の位置
   との関数として、個々の独立して駆動される構成部品の
   為の位置の誤りを決定する工程と、 独立して駆動される構成部品を駆動している間に、個々
   の独立して駆動される構成部品の位置の誤りを減少させ
   る工程とを具備する方法。
5. 【請求項５】請求項４の方法において、 前記少なくとも２つの独立して駆動される構成部品を準
   備する工程は、心棒の夫々に巻芯を装填する為の独立し
   て駆動される構成部品を準備する工程を有している方
   法。
6. 【請求項６】請求項４または５の方法において、 前記少なくとも２つの独立して駆動される構成部品を準
   備する工程は、巻き取りが行われた巻芯を心棒から取り
   除く為の独立して駆動される構成部品を準備する工程を
   有する方法。
7. 【請求項７】請求項4,5,または６の方法において、 前記回転可能な旋回アセンブリに連続したウェブ材の搬
   送を果たす為の回転される台ロールを準備する工程をさ
   らに具備し、また， 共通の位置基準を準備する工程が、台ロールの角位置の
   関数として位置基準を計算することを備えており；そし
   て、 前記共通の位置基準を準備する工程は、台ロールの回転
   の蓄積された数の関数として位置基準を計算する工程を
   有する方法。
8. 【請求項８】請求項４の方法において、 旋回アセンブリの位置の誤りを減少させた後に、回転可
   能な旋回アセンブリを連続して回転させる工程をさらに
   具備し、この回転可能な旋回アセンブリを回転させる工
   程は、旋回アセンブリの位置の誤りを減少させた後に、
   旋回アセンブリを略一定の角速度で回転させる工程を有
   する方法。
9. 【請求項９】材料の個々のロールを形成する為に中空の
   巻芯に連続的なウェブ材を巻き上げる方法であって、 心棒に支持されている巻芯にウェブ材を巻き取る為の複
   数の回転可能な心棒を支持している回転可能な旋回アセ
   ンブリを準備する工程と、 回転可能な旋回アセンブリへのウェブ材の搬送を果たす
   為の回転可能な台ロールを準備する工程と、 前記心棒に巻芯を装填する為の駆動される巻芯装填構成
   部品を準備する工程と、 巻き取られた巻芯を心棒から取り外す為の駆動されるロ
   ール取り外し構成部品を準備する工程と、 前記台ロールを回転させる工程と、 前記旋回アセンブリを、これの回転が台ロールの回転か
   らの機械的な接続を解除されている状態で、閉じた通路
   で心棒を移動させるように旋回アセンブリを回転させる
   工程と、 前記巻芯装填構成部品の動きを台ロールの回転及び旋回
   アセンブリの回転から機械的に接続解除した状態で、心
   棒が回転されている間に、心棒に巻芯を装填するよう巻
   芯装填構成部品を駆動する工程と、 前記巻芯に向かってウェブ材を移動させる工程と、 前記心棒に支持されたロールを形成する為に巻芯上にウ
   ェブ材を巻き付けるよう心棒を回転させる工程と、 前記ロール取り外し構成部品の動きを台ロールの回転及
   び旋回アセンブリの回転から機械的に接続解除した状態
   で、心棒が回転されている間に、心棒からロールを取り
   外すようロール取り外し構成部品を駆動する工程と、 共通の位置基準を準備する工程と、 旋回アセンブリを回転させている間に、共通の位置基準
   に対する旋回アセンブリ，巻芯装填構成部品，そしてロ
   ール取り外し構成部品の夫々の所望の位置を決定する工
   程と、 共通の位置基準に対する旋回アセンブリ，巻芯装填構成
   部品，そしてロール取り外し構成部品の夫々の実際の位
   置を決定する工程と、 夫々の実際の位置及と所望の位置との関数として旋回ア
   センブリ，巻芯装填構成部品，そしてロール取り外し構
   成部品の夫々の位置の誤りを決定する工程と、 旋回アセンブリを回転させている間に、旋回アセンブ
   リ，巻芯装填構成部品，そしてロール取り外し構成部品
   の夫々に対応した位置の誤りを減少させる工程とを具備
   する方法。