JP3804988B2 - 走行するウェブをペーパーマシンにおいて巻取るための２つのセカンダリユニットを備えた巻取装置 - Google Patents

Description

本発明は、ペーパーを連続したウェブとして生産し、同ウェブをリールドラムに巻取ってペーパーリールを形成するペーパーマシンにおける巻取装置に関すものであり、同装置では、各リールドラムの端部にはベアリングハウスが設けられ、前記巻取装置には２つの細長い平行なスタンド部材を備え、スタンド部材の上流端に配置され回転する表面巻付ドラム及び／又はベルトの形態である表面巻付手段を備え、同手段は前記リールドラムないしドラム上に形成され又は形成されつつあるペーパーリールのいずれか１つへウェブを送り、スタンド部材に取付けられた２本の平行なレールを備え、新たなリールドラムを交互に受入れる第１及び第２のセカンダリユニットからなるセカンダリ装置を備え、各セカンダリユニットは第１及び第２のスタンド部材の外側にそれぞれ配置された第１のセカンダリ部材を備えると共に第２及び第１のスタンド部材の内側にそれぞれ配置された第２のセカンダリ部材を備え、前記セカンダリ部材のそれぞれは、スタンド部材に固定されたプラットホームを備え、プラットホーム上を直線動作可能なセカンダリボディを備え、セカンダリボディを動かすためのアクチュエータを備え、セカンダリボディに配置され、リールドラムのベアリングハウスを押圧する押圧装置を備え、表面巻付手段とペーパーリールとの間のニップにおける線圧は所定値に維持されつつサイズと共に増加して、巻取装置はスタンド部材の上流に配置されたドラムストックからリールドラムをセカンダリユニットへ運んで巻取動作を開始させるための装置を備えている。
ペーパーリールを巻取るための従来の巻取装置では、連続的に生産を維持できるように、２つの装置が通常用いられており、プライマリ装置が空の巻取ドラムを降ろしアームから引取って、ドラムに数回ペーパーウェブが巻付けられた後、セカンダリ装置がペーパーの巻取り完了まで継続して巻取りを行っている。
本明細書の文脈においては、たとえ巻取装置にプライマリ装置が備えられていない場合においても、「セカンダリ」の語を、「セカンダリ装置」、「セカンダリユニット」、「セカンダリ部材」、「セカンダリボディ」などのように接頭語として表記している。
セカンダリ装置は通常、対をなすセカンダリアーム又は対をなすセカンダリキャリッジを備えており、これらはペーパーリールの直径が大きくなるにつれてピボットしたり直動的に変位したりする。
第１のタイプの巻取装置、すなわちセカンダリアームを備えたものでは、巻取動作は簡単に言うと以下のように行われる。
ドラムのストックから空の巻取ドラムがプライマリフォークへと運ばれて、その表面にウェブが走行している駆動表面巻付ドラムへと巻取ドラムを接触させてウェブの巻取りを開始する。従って、巻取ドラムと表面巻付ドラムとの間にはかなりの摩擦が生じるので、巻取ドラムは表面巻付ドラムに接触するのに先だってこれとほぼ同じ回転速度に回転させられる。その後、巻取ドラムは表面巻付ドラムの周縁に沿って移動して、水平なスタンド部材上へ降ろされて、巻取ドラムのコントロールはセカンダリアームへと引継がれる。完成したリールへの巻取りを続けるには、セカンダリアームがジョイントのまわりを旋回して、リールの水平方向の動きに沿って追従し、セカンダリアームに設けられた回転すべく軸支された押圧ロールの形態の押圧装置が、リールドラムの端部に設けられたベアリングハウスを押圧する。これにより、表面巻付ドラムとペーパーリールとの間のニップの直線形領域の圧力は所定の制御可能な値に維持されて、サイズの増加と共に大きくなる。しかし、セカンダリアームのピボット動作は不均一な直線形領域の圧力を生じさせる。これは、押圧リールはベアリングハウスを取巻く表面に従った、円弧形の動きの接触点により、水平及び垂直な動き成分を有しつつ、リールドラムを押圧するからである。
セカンダリアームを備えた巻取装置については、例えば、米国特許第４，１４３，８２８号、米国特許第４，２８３，０２３号、米国特許第４，１７５，７１４号、米国特許第３，６１４，０１１号、及び、米国特許第５，５２０，３５４号の特許明細書に開示されている。
セカンダリアームを備えた巻取装置の他の欠点は、セカンダリアームのスパンによって最終的なペーパーリールの直径が制限されることであり、より大きなペーパーリールが必要な場合には、押圧装置を備えた往復動作式のセカンダリキャリッジからなるセカンダリ装置を代りに用いなければならない。それによれば、キャリッジの押圧装置は表面巻付ドラムに対して巻取ドラムの動作中に水平方向の動き成分だけを有するので、セカンダリアームのピボット動作に起因する不均一な直線形領域の圧力の問題の解消の助けにもなる。また、セカンダリアームの角度トランスデューサを用いる装置に比べて、キャリッジの水平動作によってリールが大きくなるようすを測定する方がより簡単である。
往復動作式のセカンダリキャリッジを備えた巻取装置については、例えば、米国特許第４，９３４，６１９号、及び、米国特許第５，３７０，３２７号の特許明細書に開示されている。
しかしながら、リールの速度が増加し、ペーパーリールのサイズが大きくなると、表面巻付ドラムとペーパーリールとの間にスリップが生じるようになる。この問題点は、セカンダリ装置に巻取ドラムの中心軸駆動装置を備えることで解決できる。中心軸駆動手段では、巻取ドラムの端部に設けられた結合装置によって、巻取ドラムが駆動手段に結合される。また、中心軸駆動装置は直線形領域の圧力を広い範囲で可変することができるので、ペーパーリールと表面巻付ドラムとの間のニップにおけるペーパーウェブへの圧縮力を低減することができる。
ソフトティッシュやサニタリー目的で用いられる類似したやわらかいペーパーの製造においては、ペーパーリールに不都合な影響を与えないようにするために、ニップの直線形領域の圧力を低くしなければならず、特別な問題が生じる。リールの個々の層はあまりにゆるく巻付けられているために、隣合う層同士の間でスリップを生じたり、軸方向にもスリップを生じたりする。
ティッシュペーパーに求められる高い伸びを維持するために、表面巻付手段として、単独又は表面巻付ドラムと共に無端状のベルトが用いられる。無端状のベルトはまた、表面巻付ドラムの手前におけるウェブの振動等の他の制御上の問題点をも軽減する。
無端状のベルトを備えた巻取装置については、例えば、米国特許第４，１４３，８２８号、米国特許第４，２８３，０２３号、米国特許第５，５３１，３９６号、及び、米国特許第４，１７５，７１４号の特許明細書に開示されている。
中心軸駆動装置については、例えば、米国特許第４，９３４，６１９号、米国特許第５，３７０，３２７号、米国特許第５，５２０，３５４号、ＳＥ−４６９０７１号、及び、ＳＥ−４６９０７２号の特許明細書に開示されている。
中心軸駆動装置を用いたとしても問題は生ずる。プライマリ装置からセカンダリ装置へと巻取ドラムを運ぶときに異なる駆動手段の間で転換をおこなわなければならない。巻取ドラムと表面巻付手段との間では一時的な圧力上昇が生じるために、伝達の交換は直線形領域の圧力に悪い影響を与える。巻取り動作を最適化するためには、空のリールドラムから巻終えたリールにいたるまでの巻取り手順全体において同一の駆動手段を結合すべきである。２つの駆動装置の切替を行わないのであれば、ペーパーウェブに生じるであろう張力の変化も生じさせずにすむ。これを達成すべく２セットのセカンダリキャリッジを用いることがすでに知られており、これらを互いに交互に用いてプライマリアームを省略している。これによれば、キャリッジ対の一方に結合された単一の駆動手段が巻取りを完了するまでの巻取りプロセス全体にわたって巻取ドラムに従事できる。このタイプの巻取装置は、米国特許第５，３７０，３２７号に開示されている。しかしながら、同公報に開示されている巻取装置では、特殊なスタンドが必要になる。キャリッジ対が互いにすれ違えるようにするために、スタンドには２対の平行なレールが備えられ、スタンドの下流端において軸支されている。また、表面巻付ドラムは垂直に昇降可能に配置される。この手段は、二重セカンダリユニットの既存の巻取装置に直接備えたり、二重セカンダリユニットを備えた巻取装置に容易に改造したりすることはできない。
さらに、米国特許第５，３７０，３２７号による中心軸駆動装置のための駆動手段は、別々の支持エレメント上のスタンドの各側部に配置されている。駆動手段と各セカンダリユニットとは、別々に支持エレメントに沿って往復動作させるための別個のアクチュエータを有している。また、駆動手段はセカンダリユニットによってリールドラムが保持される前に解放される。このため、動作中にリールドラムを中心軸駆動装置に整列させ結合させることを難しくしている。また、互いに並べて配置されたスタンドと支持エレメントとは相当のスペースを必要とする。
本発明の主たる目的は、改良された巻取装置を提供することにあり、プライマリ装置を有しない、２つのセカンダリユニットを備えたセカンダリ装置を有する改良されたタイプの巻取装置を提供し、上述したような公知の巻取装置に関連する問題点を少なくとも実質的に解消することにある。
本発明の他の目的は、２つのセカンダリユニットを備えた巻取装置において、各ユニットが表面巻付ドラムと徐々に大きくなっていくペーパーリールとの間のニップの直線形領域の圧力を所定の値に調節できるようにすることである。
本発明のさらに他の目的は、すべての層における密度と伸びとが均一な特性を持った柔軟なペーパーのリールを生産することにある。
本発明のさらに別の目的は、在来型の表面巻付ドラムを含むいくつかのタイプ及び組合わせの異なる表面巻付手段と共に使用することができる巻取装置を提供することにある。
最後に、本発明の他の目的は、ある種の形態の表面巻付ドラムと共に組合わせて１又は複数のベルトを用いるようにした巻取装置を提供することにあり、同表面巻付ドラムは多かれ少なかれこのベルトによって取巻かれる。
本発明による巻取装置は、各セカンダリボディはボトムプレートを備え、ボトムプレートによって支持された軸受エレメントを備え、前記軸受エレメントに軸支されたピボットユニットを備え、同ユニットは巻取装置で動作する巻取ドラムと平行である回動軸を中心として空のリールドラムを取出すべくボトムプレートから持上げられた取出位置とウェブを取出したリールドラムに巻取るべくボトムプレートから降ろされた生産位置との間とで回動されて、前記押圧装置はピボットユニットによって支持されていることを特徴としている。
以下、図面を参照しつつ本発明についてより詳細に説明する。
図１は、本発明による巻取装置を長手方向に破断して示した断面図であって、無端状の走行ベルトと２つのセカンダリユニットとを備えており、新しいペーパーリールと完成したペーパーリールとの双方が無端状ベルトに接触している第１の実施形態を示している。
図２は、図１に示した巻取装置の一部分について、巻取装置の長手側より見た模式的な斜視図である。
図３は、図１に示した巻取装置の一部分について、長手側の反対側から見た模式的な斜視図である。図４は、図１に示した巻取装置の一部分を示す斜視図であって、巻取装置の上流側から見たものである。
図５は、図１の装置における一方のセカンダリユニットの内側のセカンダリ部材を示した斜視図である。
図６は、図１の装置の一方のセカンダリユニットの外側のセカンダリ部材を示した斜視図であって、箱状の部分を破断して位置決め器とそのアクチュエータとを示している。
図７〜図１２は、図１に示した巻取装置の構成要素を示す模式的な横断面図であって、巻取りプロセス中の様々な動作位置について示している。
図１３は、図１に示した巻取装置の模式的な斜視図であって、わかりやすいように、ペーパーリールを取除いた状態においてリールの通路の位置を示している。
図１４及び図１５は、図１３に示したようなリールの通過の進行中における、それぞれ内側のセカンダリ部材を示している。
図１６及び図１７は、図１３に示したようなリールの通過の進行中における、それぞれ外側のセカンダリ部材を示しており、箱部分を一部破断して示している。
図１８は、他の実施形態による巻取装置について長手方向に破断して示した断面図であって、完成したペーパーリールは下流方向に動く間に無端状ベルトから離脱している。
図１乃至図４は、ペーパーマシンの巻取装置を模式的に示した側面図及び斜視図であって、ペーパーは連続したウェブ２として生産される。ペーパーリール３は巻取ドラム４の形態の芯のまわりに連続して巻き取られる。巻取装置１には、第１及び第２の同一の細長い平行なスタンド部材６，７を有するスタンド５が備えられている。表面巻付ドラム８はスタンド部材６，７に回転可能に軸支されている。表面巻付ドラム８に巻掛けられるようにして無端状のベルト９が走行し、同ベルトはティッシュペーパーマシンの通気シリンダ及び／又はヤンキーシリンダを備えた乾燥セクションから送られてくるペーパーウェブ２を巻取装置１へ導くように支持している。表面巻付ドラム８は駆動モータ（図示せず）によって、ベルト９に対応した外周速度によって、すなわちペーパーウェブ２が前方へ送られる速度にて回転する。これに代えて、表面巻付ドラム８は複数のロール１０のまわりに掛けわたされたベルト９によって駆動することもでき、そのようなロールの１つ例えばベルト送りロール１１が駆動する。各スタンド部材６，７の上面には水平なレール１２が堅固に取付けられている。レール１２には、ペーパーウェブ２の供給方向からみたとき、巻取装置１の上流端において巻取ドラム４を受けとめるための降ろし面１３（図３参照）がせり上げられて設けられている。レール１２同士は、ペーパーウェブ２の幅よりもわずかに間隔を大きくして配置されている。巻取ドラム４の両端部にはブレーキドラム１４が設けられ（図１６参照）、同ブレーキドラムは内周歯リム１６を有する結合装置１５を備えると共に、結合装置１５の内側に配置されたベアリングハウス１７を備え、その外周には溝１８が形成されている。
巻取装置１は、第１のセカンダリユニット１９と第２のセカンダリユニット２０とからなるセカンダリ装置を備えており、前記２つのセカンダリユニットはスタンド部材６，７上において互いに入れ替る。各セカンダリユニット１９，２０は、第１のスタンド部材６と第２のスタンド部材７とのそれぞれ外側に配置された第１の外側のセカンダリ部材２１を有する共に、第２のスタンド部材７と第１のスタンド部材６との内側にそれぞれ配置された第２の内側のセカンダリ部材２２とを有している。各セカンダリ部材２１，２２はプラットホーム２３とその上を往復動作するセカンダリボディ２４とを備える。各プラットホーム２３はスタンド部材６，７上に堅固に取付けられており、セカンダリボディ２４をガイドすべく配置された１又は複数のガイドトラック２６を有し、セカンダリボディの前後動作中の摩擦を最小限に低減されている。そのために、ローラーベアリング乃至スライドベアリング（共に図示せず）のようなベアリング要素の形態のなんらかの手段を設けるとよい。また、そのようなガイドトラック２６は、スタンド部材６，７の垂直な内側面においてレール１２のわずかに下方に水平にも配置されている。また、各セカンダリ部材２１，２２は、セカンダリボディ２４を動かすためのアクチュエータ２７を備えており、このアクチュエータ２７は例えば油圧又は空気圧のシリンダで構成することができる。前記アクチュエータ２７は、一端がセカンダリボディ２４に取付けられ、他端がスタンド部材６，７に取付けられる。２つのセカンダリボディ２４のガイドトラック２６に沿った動きは、一方の同一組のセカンダリユニット１９，２０のそれぞれについて、互いに同期する。各プラットホーム２３の外側にはケーブルパッケージ２８が配置されており、同ケーブルは可撓性を有しセカンダリボディ２４の前後の動きに追従できる。
各セカンダリユニット１９，２０は、空のドラム４が完成したペーパーリール３になるまでの生産フェーズの全期間にわたって巻取ドラム４を支持し、その後で、ペーパーリールは巻取ドラムと一体的にレール１２上へ移動する。
巻取装置１の上流端には、表面巻付ドラム８の上方に、空の巻取ドラム４のストック２９が置かれている。ストック２９は実質的に水平な棚３０を備え、その上に空の巻取ドラム４が表面巻付ドラム８と平行に並べられて巻取装置で使用できるように準備されている。作動手段（図示せず）は支持アームとアクチュエータとから構成され、本実施形態ではピストンシリンダからなり、新たな巻取ドラム４を徐々に前方へ送り出す制御を行なう。下流側に配置されているペーパーリール３が所定のサイズに成長したときには、各新しい巻取ドラム４はストック２９から対をなす降ろしアーム３３の手段によってレール１２の降ろし面１３へと運ばれる。巻取ドラム４は降ろし面１３上に一時的に載置され、巻取ドラム４の周縁溝１８がレール１２の前記降ろし面１３上にてレール１２と協同する。
図示の実施形態では（図５及び図６参照）、各セカンダリボディ２４はプラットホーム２３のトラック２６に沿って走行するキャリッジないし台車を備える。各セカンダリボディ２４は、巻取ドラム４と協同するためのピボットユニット３４と、ボトムプレート３５と同ボトムプレートから直立する側部プレート３６とを備え、同側部プレートはボトムプレート３５の縁部に沿って配設され、スタンド部材７，６に近接して設けられている。ボトムプレート３５には、動作中の巻取ドラム４と平行なピボット軸線を中心としてピボットユニット３４を回動可能に軸支するための軸受エレメント３７が設けられている。セカンダリユニット１９，２０の２つのピボットユニット３４は、降ろしアーム３３から巻取ドラム４を受取るように配置されており、巻取ドラム４の端部部分が後述するようにピボットユニット３４において、ベアリングハウス１７と共にレール３８上に載置される。
内側のセカンダリ部材２２のセカンダリボディ２４には（図５参照）、長方形のボトムプレート３５が備えられ、前記軸受エレメント３７はボトムプレート３５における表面巻付ドラム８に最も近い端部から垂直に上方へ延設されたビーム３９を備えており、同ビーム３９の上端にはベアリングピン４０が配設されて前述したピボットの軸を形成している。ピボットユニット３４はアクチュエータ４１の動作によって前記ベアリングピン４０を中心として回動可能になっており、前記アクチュエータの一端はビーム３９の下端部分へ又他端はピボットユニット３４へとそれぞれガイドピン４２，４３を介して取付けられている。アクチュエータ４１は空気圧式又は油圧式のピストンシリンダからなる。ボトムプレート３５上には位置決め器４４が設けられ、同位置決め器はアクチュエータ４５と水平方向に可動なレベルブロック４６とを備えており、同レベルブロックは、前記レベルブロック４６と合致するピボットユニット３４に固定された肩部４７と協同する。図示の実施形態においては、この肩部はステップ形状である。位置決め器４４のレベルブロック４６は２つの位置にセットすることができ、すなわちアクチュエータ４５の手段による動作位置と受動位置とであり、これにより、ピボットユニット３４の垂直方向の位置を上側の生産位置から下側のリール交換位置へとコントロールすることが可能になる。こうして、完成したリール３を下流側へ搬送した後のセカンダリユニット１９又は２０が上流側へと戻るときに、他方のセカンダリユニット２０又は１９によって形成プロセスが行なわれているペーパーリール３の下方を通り抜けることができる。
ピボットユニット３４には、実質的に矩形状の垂直な支持プレート４８と、ロック部材４９と、押圧装置５０と、これらのためのアクチュエータ５１，５２とが備えられている。押圧装置５０は巻取ドラム４のベアリングハウス１７を押圧するためのものであり、ペーパーリール３が成長して大きくなっていく間に、表面巻付ドラム８とペーパーリール３との間のニップの直線形領域の圧力を所定値に維持する。前記レール３８は支持プレート４８の上端に沿って取付けられており、前記レール３８はセカンダリボディ２４が駆動中の表面巻付ドラム８から遠ざかるように直線的に動いていく間に、レール３８の外方に位置する結合装置１５を有する巻取ドラム４のベアリングハウス１７を運ぶためのものである。支持プレート４８には長手方向に側面に沿ってＨ字形の結合エレメント５３が堅固に固定されている。ロック装置４９は円弧形のアーム５４からなり、同アームの下端部は上述したＨ字形の結合エレメント５３に水平なベアリングピン５５の手段によって枢着されており、同ピンはＨ字形の結合エレメント５３の上流側の２つの足部の間において、巻取ドラム４の中心軸線と平行に延在している。ロック部材４９のアクチュエータ５１はピボットユニットの支持プレート４８の下方の取付点とロックアーム５４との間に延設され、両端部は回動可能なように取付けられている。ロック装置４９の上側の自由端にはロール５６が支持されており、ロック部材４９がその上側の生産位置にあるときに巻取ドラム４の軸と協同するようになっている。押圧装置５０は、Ｈ字形の結合部材５３の２つの足部において、ロック部材４９と対向するように配置されており、ロック部材４９と同じようなやり方で結合部材５３に回動可能に結合されている。また、押圧装置５０はベアリングピン５７の手段によって回動可能に軸支され、押圧装置５０とピボットユニット３４の支持プレート４８との間に延設されたアクチュエータ５２によって動作する。２つのセカンダリ部材におけるロック部材４９と押圧装置５０との両者によって巻取ドラム４のための挟持装置が形成される。巻取ドラム４は挟持装置４９，５０によって支持されつつ、同時に、ペーパーリール３の巻取フェーズの全期間において挟持装置中で自由に回転することができる。
対向するスタンド部材６，７のそれぞれの外側に配置されている各セカンダリユニット１９，２０の外側のセカンダリ部材２１はいくらか異なる形態になっている。これについて図６を参照してより詳細に説明するが、対応する構成要素には同一の符号を付している。上述した内側のセカンダリ部材２２と同様に、外側のセカンダリ部材２１もセカンダリボディ２４とピボットユニット３４とを有している。しかしながら、外側のセカンダリボディ２４のボトムプレート３５は内側のセカンダリボディ２４のボトムプレート３５よりもいくらか大きくなっている。ピボットユニット３４をベアリングシャフトを中心として回動可能に軸支するための前記軸受エレメント３７は２つの垂直なビーム３９を備えており、それぞれスタンド部材６，７と平行に延びる縁部に配設されていて、２つのビーム３９の上端部には２本のベアリングピン４０を備えることで前記ベアリングシャフトを形成する。アクチュエータ４５を備えた位置決め器４４はボトムプレート３５上において側部部材６，７と直角な方向に水平に配置されている。ピボットユニット３４は箱形の部分５９を備えたスタンド５８と、そこに突設されたプラットホーム６０とを備える。箱部分５９の上面には水平なプレート６１が備えられており、その上に巻取ドラム４の中心軸駆動のための手段６２の部品が配置されている。ロック部材４９と押圧装置５０とアクチュエータ５１，５２とは、内側のセカンダリ部材２２について説明したのと同様なやり方で垂直な支持プレート４８に取付けられており、前記支持プレート４８は前記箱部分５９の内側の垂直な壁面にしっかりと固定されていて、回動可能なスタンド５８の一部を形成する。中心軸駆動手段６２はピボットユニット３４上に取付けられているので、レール１２と平行な方向へセカンダリボディ２４と一体的に往復動作できる。
中心軸駆動手段６２は、プラットホーム６０上にしっかり固定された駆動モータ６３を備え、箱部分５９にしっかり固定されたトランスミッションボックス６４を備え、さらに、本実施形態では歯付ベルトからなるパワートランスミッション手段６５を前記両者の間に備える。トランスミッションボックス６４には巻取ドラム４と平行な方向に向けて回転可能なシャフト６６が突設されている。このシャフト６６におけるスタンド部材６，７に対面する内側の端部には結合装置６７が配設されている。結合装置６７には外周歯リム６８が設けられていて、巻取ドラム４の対応する内周歯リム１６と協同すべく設計されている。２つの結合装置１５，６７の間での協同を生じさせるには、結合が生じるまで、中心軸駆動手段６２の結合装置６７を結合装置１５に対して同軸的に変位させる。
巻取装置１の下流端には（図１参照）、ブレーキアーム７０を有するブレーキステーション６９が設けられており、このブレーキステーション６９にてペーパーリール３は最終的に止め置かれて、その後、マシンのリール搬送部分（図示せず）にまでレール１２に沿ってさらに運ばれる。
表面巻付ドラム８の上流側にはカッター（図示せず）を設けるようにしてもよく、これにより、巻取前のペーパーウェブを複数の幅狭のペーパーウェブに細長く切断する。
巻取装置には様々な計器手段（図示せず）を設けて異なるタイプの計測値を得るようにしてもよいが、これらは当業者にとって知られている技術を構成するものであるから、ここでさらに説明することは避ける。
他の実施形態による巻取装置としては、上記実施形態における表面巻付ドラムを、例えば、無端状の支持ベルト又は互いに平行に配列された複数のベルトから構成するようにしてもよい。
巻取装置１で巻取りプロセスを開始するときには（図７参照）、第１のセカンダリユニット１９を表面巻付ドラム８に近接した上流側の位置にして、中心軸駆動の駆動モータ６３を駆動側とし、一方、他のセカンダリユニット２０は下流側の位置にして中心軸駆動の駆動モータ６３をオペレータ側とする。
第１のセカンダリユニット１９のピボットユニット３４は生産位置にあり、すなわち位置決め器４４の上面に関連したレベルブロック４６上に乗って降下した位置にある（図１４及び図１６参照）。第２のセカンダリユニット２０のピボットユニット３４もまた降下した位置にあるが、ボトムプレート３５上に直接乗っていて、このことはリール通過位置になっていることを意味している（図１５及び図１７参照）。
２つのセカンダリユニット１９，２０のすべてのロック部材４９及び押圧装置５０は降ろされた位置にあって挟持手段が開いている。２つの中心軸駆動手段６２は結合装置６７と共に静止していて外側の位置にある。
第１の巻取ドラム４は表面巻付ドラム８の上方のストック棚３０上にあって、最下位に降ろされた降ろしアーム３３によって保持されるように準備される。巻取装置の下流側では降ろされたブレーキアーム７０と共にブレーキステーション６９が準備され、完成したペーパーリール３を受けとめて止め置く。切断装置が存在する場合にはスイッチＯＮにされるが生産位置にはされない。
始動したときは（図７〜図１２参照）、上流側に位置しているセカンダリユニット１９のピボットユニット３４がその上方の位置へ向けて回動する。降ろしアーム３３はドラムストック２９へと持上げられる。巻取ドラム４は降ろしアーム３３に転がり乗って、ドラムが正しい位置に達したことの指示が受信される。
その後、降ろし装置３３が配達位置へと下降して、巻取ドラム４はレール１２のせり上がった降ろし面１３上に載せられて、表面巻付ドラム８の直上の正しい位置に配置される（図８参照）。ストック２９においては、次の空の巻取ドラム４が前方へと動かされて次のサイクルのために用意されるが、これはそのために設けられているアクチュエータ（図示せず）によって行われる。
押圧装置５０は受取り位置へと上昇する。降ろしアーム３３はさらに降下して、巻取ドラム４が降ろし面１３のレール上にいまや自由に載せられる。ロック部材４９のアクチュエータ５１が動作してロックアーム５４が上昇し（図１０参照）、そして、押圧装置５０と共に巻取ドラム４を挟持して、同ドラムをスタート位置に固定する。中心軸駆動手段６２の結合装置６７が軸方向に動き始め、同時に駆動モータ６３が最初は低速で動き始める。２つの結合装置１５及び６７の歯付リム１６，６８が係合して結合が達成したときには、このことが指示される。回転している表面巻付ドラム８の周囲の空気流れの影響を低減するためのスクリーン（図示せず）が降ろされる。中心軸駆動手段６２はここで巻取ドラム４を加速して、表面巻付ドラム８の外周速度と同じ外周速度になるようにして、両者が接触したときに摩擦が生じるのを防止する。ピボットユニット３４は、ペーパーウェブ２を搬送している表面巻付ドラム８及び無端状ベルト９へ向けて降ろされる（図１１参照）。
バキューム装置（図示せず）を巻取ドラム４に結合させてもよく、この場合には、同ドラムには貫通孔が設けられる。ペーパーウェブ２は接触することで移送され、ペーパーウェブ２は巻取ドラム４に好適なやり方で移される。
実際に移行させることは幾つかの異なる方法によって行なうことができる。ペーパーウェブ２は、例えば吸引手段によって取付けることができ、巻取ドラム４の真空貫通孔で吸引されたり、または、大きく成長していくリール３に遅れが生じてペーパー２に余剰が生じ、ニップに引込まれてここでペーパーがはずされる。代りに、グルー又はテープを巻取ドラムに塗布してもよい。
ペーパーウェブ２をいくつかのウェブに分割する場合には、カッターを降ろして動作させる。セカンダリボディ２４は表面巻付ドラム８から離れるように継続的に配置されて無端状ベルト９から一定の圧力を受けるようにされる。第１のセカンダリユニット１９はペーパーリール３が大きくなるにつれてスタンド５に沿って水平に動いていき、一方で、セカンダリユニット２０は表面巻付ドラム８に向って上流側へ動き始める。セカンダリユニット２０は、位置決め器４４の助けによって、セカンダリユニット１９，２０の間に得られたクリアランスのおかげで、成長していくリール３の下方を通過する（図１３〜図１７参照）。通過の後に、第２のセカンダリユニット２０がその最も上流側の位置に到達したとき、前記第２のセカンダリユニット２０に関連したピボットユニット３４がその上方の位置へと回動して、ここでアクチュエータ４５がレベルブロック４６を前方位置へ動かすことで、位置決め器４４は再び生産位置にセットされる（図８参照）。降ろしアーム３３は再び上昇して、新たな空の巻取ドラム４を取出す。一方、大きくなったリール３は最終的なサイズとなってブレーキステーション６９へ到達する。リール３は約２０％の生産速度へと遅くなって、中心軸駆動手段６２が係脱する。その後、駆動手段は完全に停止して、リールは巻取装置１のリール搬送部分（図示せず）に移送される。その後で、再びプロセスが開始する。
図示の実施形態では、ペーパーリールが完成するまでベルトはペーパーウェブを継続して支持し且つ送っており、これと同時に新たな巻取ドラムがベルトに接触してペーパーウェブが新たな巻取ドラムのまわりに巻付けられているが、これは米国特許第５，５３１，３９６号にもっと詳細に説明されている。図１８に詳しく示した他の実施形態においては、新たな巻取ドラムが無端状ベルトに接触する一方、完成したリールは下流側へと動いて前記ベルトから離間する。
図面に示して上述した、本発明の実施形態では、表面巻付手段は表面巻付ドラム８とベルト９を備えていた。しかしながら、第１の別例としては、在来型の巻取装置にみられるように、ベルト９をまったく用いることなしに、表面巻付ドラム８だけによって表面巻付手段を構成することもできる。他の別例においては、表面巻付手段はベルト９と共にガイドロール８の形態のロールを備え、かかる例の形態においては、ウェブ２を新たな巻取ドラム４に巻付けることとウェブ２を巻取ドラム４に巻き続けることとは、ベルト９の直接的には支持されていない部分に当接して実行される。従って、ガイドロール８は表面巻付ドラムとしては作用しない。ベルトを用いる場合には、先端部分は図１〜図１７に示すように下方へ向けて傾けるか、または、図１８に示すように垂直にする。代りに、ベルト９を表面巻付ドラム８に巻掛けてここからティッシュマシンの乾燥セクションへ向けて戻すようにしてもよい。

Claims (6)

1. ペーパーを連続したウェブ（２）として生じさせ、同ウェブをリールドラム（４）に巻取ってペーパーリール（３）を形成するペーパーマシンにおける巻取装置（１）であって、各リールドラム（４）の端部にはベアリングハウス（１７）が設けられ、前記巻取装置（１）は、２つの細長い平行なスタンド部材（６，７）を備え、スタンド部材（６，７）の上流端に配置され、回転する表面巻付ドラム及び／又はベルト（９）の形態である表面巻付手段（８）を備え、同手段は前記ウェブ（２）を支持し、前記リールドラム（４）の１つないしドラム上に形成され又は形成されつつあるペーパーリール（３）へウェブ（２）を送り、スタンド部材（６，７）に取付けられた２本の平行なレール（１２）を備え、新たなリールドラム（４）を交互に受入れる第１及び第２のセカンダリユニット（１９，２０）からなるセカンダリ装置を備え、各セカンダリユニット（１９，２０）は第１及び第２のスタンド部材（６，７）の外側にそれぞれ配置された第１のセカンダリ部材（２１）を備えると共に第２及び第１のスタンド部材（７，６）の内側にそれぞれ配置された第２のセカンダリ部材（２２）を備え、前記セカンダリ部材（２１，２２）のそれぞれは、スタンド部材（６，７）に固定されたプラットホーム（２３）を備え、プラットホーム上を直線動作可能なセカンダリボディ（２４）を備え、セカンダリボディ（２４）を動かすためのアクチュエータ（２７）を備え、セカンダリボディ（２４）に配置され、リールドラム（４）のベアリングハウス（１７）を押圧する押圧装置（５０）を備え、表面巻付手段（８）とペーパーリール（３）との間のニップにおける線圧が所定値に維持されつつサイズと共に増加して、巻取装置（１）は又リールドラム（４）をスタンド部材（６，７）の上流に配置されたドラムストック（２９）から巻取動作を開始させるためのセカンダリユニット（１９又は２０）へ移動させる装置を備えたものにおいて、各セカンダリボディ（２４）はボトムプレート（３５）と、ボトムプレート（３５）によって支持された軸受エレメント（３７）と、巻取装置（１）で動作する巻取ドラム（４）と平行な回動軸を中心として、空のリールドラム（４）を取出すべくボトムプレート（３５）から持上げられた取出位置と、ウェブ（２）を取出したリールドラム（４）に巻取るべくボトムプレート（３５）から降ろされた生産位置との間とで回動するために、前記軸受エレメント（３７）に軸支されたピボットユニット（３４）とを備え、さらに前記押圧装置（５０）はピボットユニット（３４）によって支持され、各ピボットユニット（３４）は、前記生産位置より下方の自由通行位置へも回動可能になっており、同自由通行位置においては、完成したペーパーリール（３）を下流へ搬送してから上流へ戻ろうとするセカンダリユニット（１９又は２０）のピボットユニット（３４）が、巻取中のペーパーリール（３）が配置されているセカンダリユニット（それぞれ２０と１９）を自由に通過することを特徴とする巻取装置。
2. 表面巻付手段は、スタンド部材（６，７）に回転可能に軸支された表面巻付ドラム（８）から構成されていることを特徴とする請求の範囲１に記載の巻取装置。
3. 表面巻付手段は、スタンド部材（６，７）の上流端に配置された１本又は複数本の無端状の走行する支持ベルト（９）を備えていることを特徴とする請求の範囲１または２に記載の巻取装置。
4. 巻取装置（１）に関連して表示手段とセンサとが配置されており、ペーパー品質に重要なさまざまな特性値及び計測値を検知して、直線形領域の荷重の検知のような巻取プロセスのコントロールをすることを特徴とする請求の範囲１乃至３のいずれか１項に記載の巻取装置。
5. ピボットユニット（３４）又はセカンダリボディ（２４）のいずれかに関連してロードセルが備えられ、表面巻付手段（８）とペーパーリール（３）との間のニップの直線形領域の圧力を検知して、ピボットユニット（３４）及びセカンダリボディ（２４）の位置をそれぞれコントロールするための信号を発生し、セカンダリボディ（２４）をスタンド部材（６，７）に沿って位置決めするアクチュエータ（２７）とピボットユニット（３４）の位置決めをするアクチュエータ（４１）とのそれぞれの助けによって直線形領域の圧力をコントロールすることを特徴とする請求の範囲１乃至４のいずれか１項に記載の巻取装置。
6. 各巻取ドラム（４）の各端部には、結合装置（１５）を備えたブレーキドラム（１４）が設けられており、各外側のセカンダリ部材（２１）は巻取ドラム（４）と係合しこれを駆動すべく設けられた中心軸駆動手段（６２）を備えていることを特徴とする請求の範囲１乃至５のいずれか１項に記載の巻取装置。

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