JP4225485B2 - フィルムロールを製造する装置 - Google Patents

Description

本発明はフィルムロールを製造する装置に関する。特に、この装置は、芯無しフィルムロール、即ちボール紙製芯等を有しないフィルムロールを製造するために使用することができる。その装置は、予伸長されたまたは予め引き伸ばされた箔シートの製造に特に適している。

芯無しフィルムロールを製造する装置は、WO99/06312で知られている。これに記載された装置は、繰り出されるフィルムシートを有するフィルムロールを受け入れるロールホルダーを有している。このフィルムシートは、非伸長のフィルムシートである。フィルムシートはこのフィルムロールから繰り出され、複数のロールを使用して伸長され、そして巻取マンドレルに巻かれる。フィルムを伸長するために、少なくとも一つの転向ローラが持ち上げられる。更に、個々の転向ローラの回転速度は、伸長が行われるように変更可能である。第１層が非伸長の儘に維持されまたは低張力で巻かれ、そしてフィルムシートの後続層のみが予伸長されるように、制御装置を使用してフィルムシートが巻取マンドレルに巻かれる。こうすることによって、巻取マンドレルから取り外されることのできる芯無しフィルムロールを製造することができる。

巻取マンドレルから芯無しフィルムロールを取り外すために、複数の長手部材及び／または半径方向に変位自在の保持部材を有する巻取マンドレルが知られている。変位は空圧装置によって行われる。空圧装置を使用することによって、このように、巻取マンドレルの周縁即ち円筒シェルに取り付けられた部材の結合円周を変えることが可能である。

WO90/06312によって知られている装置を使用する芯無しフィルムロールの製造は、予伸長フィルムシートが無張力にされなければ巻取マンドレルを取り外すことができないので、巻取マンドレルが、巻取マンドレルに巻かれたフィルムシートと共に、人手によって機械から取り出さなければならないという欠点がある。このように、巻取マンドレルの取り外しに先だって、フィルムシートは所定の経過時間で無張力に戻されるようにされなければならない。このために必要な人手作業は、特に予伸長フィルムロールの製造コストを増大する。
WO99/06312号明細書 DE 201 15 648号明細書

本発明の目的は、フィルムロール、特に芯を持たない予伸長フィルムロールを製造するプロセスを更に自動化することである。

発明によれば、この目的は請求項１の特徴によって達成される。
発明によれば、フィルムロールを製造する装置は、巻き終えたフィルムロールを巻取マンドレルから自動的に取り外すための排送ステーションを有する。このために、排送ステーションは、巻取マンドレルの保持部を変位させる変位手段を有する。巻取マンドレルの長手方向を基準にして半径方向に変位自在であるのが好ましい、巻取マンドレルの保持部は、巻取マンドレルの外径を変えるのに役立つ。発明による変位手段を使用して、保持部は排送位置へ変位される。排送位置において、巻取マンドレルの保持部は、互いに対してより小さい間隔で配置される。このため巻取マンドレルの外円周は排送ステーションにおいて縮減される。発明によれば、巻取マンドレルは、排送ステーションにおいて鉛直方向に配置されるのが好ましいので、巻かれているフィルムロールは、変位手段を作動した後に重力によっても巻取マンドレルから滑り出ることができる。

巻き終えたフィルムロールを巻取マンドレルから自動的に取り出し及び／または取り外すことによって、これまでは作業者によって手動的に行われてきた作業工程が省略される。フィルムロールを製造する装置の自動化率を本発明によって向上することにより相当のコスト低減を得られる。

巻取マンドレルからのフィルムロールの排送を促進するために、巻取マンドレルからフィルムロールを引き抜くための引抜手段を設けることが好ましい。好ましくは、引抜手段は、巻取マンドレルの長手方向に変位可能なラムである。ラムは、油圧及び／または空圧により作動する。例えば、巻取マンドレルを包囲する筒状ラムがラムとして設けられることができ、このため、フィルムロールが巻取マンドレルから引き抜かれるときに、フィルムロールの内側層がつかえて結果的に生ずることのある損傷が防止される。

巻取マンドレルの保持部は、バネまたは拡張装置によって、排送位置から受承位置へ及びその逆に動かされることができる。このために、保持部は排送位置において互いに対してより小さい間隔で配置され、その結果巻取マンドレルはフィルムロールの内径よりも小さい直径を備えることとなる。これとは対照的に、巻取マンドレルの保持部は、芯無しフィルムロールを製造するためにフィルム片が好ましくは巻取マンドレルに巻かれる受承位置で互いに対してより大きい間隔で配置され、このため巻取マンドレルがフィルムロールの内径に実質的に対応するより大きい直径を持つ。保持部を変位するために、例えば、その後に発行されたドイツ国実用新案DE 201 15 648に記載されている拡張装置が設けられることができる。保持部の油圧操作及び／または空圧操作は保守作業が少なくそして自動化が容易なので、保持部が油圧及び／または空圧により作動するようになっているのが好ましい。

好ましくは、変位手段は解放装置を有している。解放装置は、保持部が自動的に排送位置を占めるように保持部の解放に備えている。例えば、保持部を受承位置に付勢するバネを解放することができる。好ましくは、保持部の解放動作は空圧及び／または油圧によりに行われ、そのため解放装置はそれが圧力低下を生ずるように構成されるのが好ましい。このため、巻取マンドレルは、解放装置によって自動的に開放されるようになっている弁を持つことが好ましい。弁を開くことによって圧力が低下して保持部が解放される。好ましくは、保持部は、バネのような戻り運動手段に連結されている。戻り運動手段は、受承位置における保持部のつかえを防止し、そして圧力が減少したら直ちにそれらが排送位置に常に戻ることを確実にするように機能する。

発明によって装置の自動化率を更に増進するために、前記装置は搬送手段を持つことが好ましい。搬送手段を使用して、好ましくは予伸長されたフィルムシートが巻取マンドレルに巻かれた後で、前記巻取マンドレルが巻き取り位置から排送位置へ搬送される。このために、搬送手段は複数の巻取マンドレルホルダーを有するのが好ましい。巻き終えたフィルムロールを支持する巻取マンドレルは、巻き取り位置から取り外されて、搬送手段及び／または搬送手段の巻取マンドレルホルダーへ移送される。このために、別々の取扱手段が移送ステーションに設けられることができ、その取扱手段はフィルムロールを持つ巻取マンドレルの自動移送に用いられることを目的としている。好ましくは、巻取マンドレルは巻取ステーションにおいて、２個のホルダーの間に配置される。ホルダーは更に、巻取マンドレルにフィルム片を巻く目的で、巻取マンドレルを駆動するために使用することができる。好ましくは、巻き終えたフィルムロールと共に巻取マンドレルを移送位置で巻取ステーションから取り外し、かつ、それを搬送手段へ移送するための変位自在または枢動自在の保持アームにホルダーは連絡している。

巻取マンドレルホルダー内で巻取マンドレルが鉛直方向に配置されるように搬送手段の巻取マンドレルホルダーが構成されるのが好ましい。特に、巻取マンドレルは巻取マンドレルホルダー内に掛けられる。このために、実質的にＵ字形をして水平に配置された巻取マンドレルホルダー上に載せられるようになっている適当なヘッド状拡大部分を巻取マンドレルが持つのが好ましい。巻取マンドレルは、そのようなＵ字形の巻取マンドレルホルダー内外へ水平方向に挿入しかつ、取出すことができる。

変位手段内で巻取マンドレルの保持部を解放した後で、即ち、できれば引抜手段を使用して巻取マンドレルからフィルムロールが取り外された後で、巻取マンドレルが再び拡張される。このために、巻取マンドレルの保持部は、巻取ステーションにおいてフィルム片を受け入れるように機能する受承位置に挿入される。これに関して、ボール紙製芯の様なロール芯は、受承位置において受け入れられることができ、それからそのボール紙製芯にフィルムが巻かれる。こうすることによって、上述したような巻取マンドレルにフィルムシートを巻付け可能となり、芯無しのフィルムシートが製造できる。

巻取マンドレルの空圧的または油圧的に変位可能な保持部を好適に使用する場合に、拡張位置での保持部の付勢は巻取マンドレル内の圧力上昇によって行われ、その圧力上昇は保持部を半径方向に変位させる。このために空圧または油圧装置に連絡した好適に変位自在の供給ヘッドが拡張位置に設けられる。このヘッドの変位が、排送位置で圧力を低減するためにも開放される弁を開放させるのが好ましく、そして圧縮空気を巻取マンドレルへ供給せしめるのが好ましい。

排送ステーションと拡張ステーションとを単一のステーションとして構成することも又可能である。こうすると、圧力低減を行う解放装置が、圧力低下と巻取マンドレルからのフィルムロールの引き離しの直後に圧力を再び増加可能で、かつ、保持部が受承位置へ復帰可能なように構成され得るという利点が得られる。

自動化率を更に増大するために、搬送手段は無端搬送手段として構成されるのが好ましい。このようにして、搬送手段は巻取マンドレルを、これに巻き終えたフィルムロールと共に移送ステーションで受け取り、それらを自動的に排送ステーションへ搬送する。フィルムロールを排送した後で、巻取マンドレルはそれから拡張ステーションへ搬送可能となる。前記拡張ステーションから、それらは自動的に移送ステーションへ搬送され、その受承位置にある保持部を備えた巻取マンドレルが、巻取ステーションへ移送される。巻取マンドレルが、巻き終えたフィルムロールと共に移送ステーションと排送ステーションとの間で任意の最小経過時間で搬送されるように搬送手段を構成することが特に有利である。このことは、予伸長フィルムの場合に、フィルムロールが巻取マンドレルから容易に排送され、及び／または、引き抜かれることが可能なようにフィルムが落ち着くに十分な時間を持つことを確実にする。そのような落ち着き距離を持つことは、トラブルの発生を減少させる。例えば、一定の間隔で巻取マンドレルを備えたチェーンが搬送手段として配設可能である。好ましくは、搬送手段は車輪または円板として構成され、ここでは巻取マンドレルホルダーは半径方向に配置され、そして円形線上を動かされる。

以下に、図面に関連した好適な実施例に関して本発明を詳細に説明する。
フィルムロールを製造するための発明装置は、図１に示された基本構造に従って、ロールホルダー１０を有する。ロールホルダー１０は、一般的に非伸長のフィルムを持つフィルムロール１２を支持している。フィルム片１４は、フィルムロール１２から繰り出され、そして複数の転向ロール１６、１８を通過して案内されている。通常このような装置は、駆動手段に部分的に連結された複数のローラ１６、１８を有し、個々のローラ１６、１８の回転速度は変わることができる。このようにしてフィルムシート１４は伸長されることができる。特にフィルムシート１４の伸長を促進するために、ローラ１６、１８の１以上のローラを付勢することができる。

フィルムシート１４は、転向ロール１６、１８を通過した後で、巻取マンドレル２０に巻かれる。所定の長さのフィルムシート１４が巻取マンドレル２０に巻かれた後に、例えばナイフを含む切断手段２２を用いてフィルムシート１４が切断される。

図示の実施例において、巻取マンドレル２０は、巻き取られたフィルム即ち製造されたフィルムロール２４と共に、図示しない自動取扱手段を使用して取り外され、そして新しい巻取マンドレル２０がその装置に挿入される。このために、取扱手段は、グリッパが先端に取り付けられたアームを例えば有する。そのグリッパを使用して、巻取マンドレル２０は、マンドレルに巻き取られたフィルムロール２４と共に装置から取り外される。

フィルムロール２６を支持する巻取マンドレル２０を装置から取り外した後で、新しい巻取マンドレル２０が取扱手段を使用して装置に挿着される。
取扱手段は、フィルムシート１４が巻取マンドレルに巻かれつつあるときでも、巻取マンドレル２０を支持し、そしてマンドレルを可能な限り駆動するように構成されるものとする。このために、巻取マンドレル２０は、２個の対向端において、対応するチップに係合する円錐凹み２２（図４）を持っている。２個の対向チップは、共通アームに取り付けられ、前記アームを使用して枢動することができる。アームを枢動することによって、巻取マンドレル２０は枢動され、巻取ステーション２６から出て巻取マンドレルホルダー２８に向かい、移送ステーション３０の中へ入れられる。

続いて、図示の実施例において円板状または車輪状に構成された搬送手段３２は更に、矢印３４によって示される方向に１ステーションずつ回転される。これに関して、巻取マンドレルホルダー２８は、時計方向に回転して次の位置に入る。搬送手段を回転した後で、空の巻取マンドレル２０を持つ巻取マンドレルホルダー２８が、移送ステーション３０にある。ここで、巻取マンドレル２０は、チップを円錐凹み２２内に動かすことによって把持され、そして枢動されて巻取ステーション２６内へ移動する。

フィルムシート１４の次の部分が、巻取ステーション２６に新たにセットされた巻取マンドレル２０に次に巻かれるが、複数のフィルムロール２４を製造できるように相当に長いフィルムシートが巻かれているフィルムロール１２からフィルムシートのその部分が繰り出されている。

巻取マンドレルホルダー２８の断面はＵ字状になっており、実質的に平行に延びる２個の対向アーム３６を有している。巻取マンドレルホルダーは円板状の搬送手段３２に関して半径方向に開いており、その結果、巻取マンドレル２０は矢印３８（図３）によって示される方向に、巻取マンドレルホルダー２０から取り出すことができ、及び／または巻取マンドレルホルダー２０の中へ挿入することができる。巻取マンドレルホルダー２８から巻取マンドレル２０が滑り出るのを防止するために、好ましくは２個の保持から固定手段４０が、２個のアーム３６の少なくとも一つに設けられる。図示された実施例において、固定手段は、バネ４２によって付勢されるボール４４である。巻取マンドレル２０が、矢印３８によって示される方向に巻取マンドレルホルダー２８から取り出されまたはその中へ挿入されるときは、ボール４４は、バネ力に抗してアーム３６の中へ押し込まれる。このようにして、巻取マンドレル２０は、巻取マンドレルホルダー２８からの滑り出しが防止される。

各巻取マンドレル２０に対して、１個の巻取マンドレルホルダー２８が設けられ、その中に巻取マンドレル２０が垂直方向に吊り下げられる。このために、巻取マンドレル２０は、アーム３６の上側に載っている板状ヘッド４４（図４）を有している。

図示の実施例において、搬送手段３２（図１）は、１２個の巻取マンドレルホルダー２８を有している。巻取ステーション２６中で巻取マンドレル２０に巻き取られたフィルムシート１４は、移送ステーション３０内で搬送手段３２へ移送された後で、９個の移送ステップの後に排送ステーション４６に到着する。排送ステーション４６からフィルムロール２４を搬送する間に、予伸長されたフィルムは張力が緩和し、即ち落ち着く。この緩和距離または緩和相は、図示された実施例において、芯無しフィルムロール２４として製造されるフィルムロールが巻取マンドレル２０から引き抜かれるようにするために必要である。

巻取マンドレル２０からフィルムロール２４を引き抜くために、排送ステーション４６（図４及び図５）は変位手段４８を有している。変位手段４８は、巻取マンドレル２０の長手方向に延びている保持部５０を変位するように機能する。図示の実施例において、保持部５０は巻取マンドレル２０の半径方向に空圧的に変位可能である。保持部５０を半径方向に変位することによって、巻取マンドレル２０の直径が変えられる。巻取マンドレル２０及び／または巻取マンドレル２０の保持部５０からフィルムロール２４を引き抜くために、変位手段４８は矢印５２に示される方向に動かされる。これによりチップ５４が弁５６を押し、弁を開く。このようにして、巻取マンドレル中の空気は、通路５８を通って流出することができる。その結果、保持部５０は半径方向内向きに巻取マンドレル２０に向かって変位して排送位置に入り、ここで巻取マンドレル２０の外径が小さくなる。この目的のために、例えば、バネ部材などを、巻取マンドレル２０の中に設けることができ、バネ部材は保持部５０を内向きに引っ張る。空気が流出してしまうと、巻取マンドレル２０の外径は、フィルムロール２４の内径よりも小さくなる。巻取マンドレル２０は巻取マンドレルホルダー２８の中に垂直方向に垂下しているので、巻取マンドレル２０及び／または巻取マンドレル２０の保持部５０からフィルムロール２４が重力により滑り出て、搬送ベルト６０（図１）の上に落下する。搬送ベルト６０はそれから、個々のフィルムロール２４を例えば、包装手段のような処理手段へ搬送する。

フィルムロール２４の内側層が巻取マンドレル２０の保持部５０に付着することがあるので、重力が十分でなく、そのために、巻取マンドレル内の圧力が減少し、即ち巻取マンドレルの直径が減少してしまったときにもフィルムロール２４が巻取マンドレルから自動的に滑り出さないことが時々ある。巻取マンドレル２０からのフィルムロール２４の引き抜きを促進するために、引抜手段６２が設けられている。図示の実施例において、引抜手段６２は、矢印６６によって示される方向に変位可能なラム６４である。ラム６４は巻取マンドレル２０の側に配置されフィルムロール２４の側面に押し付けられて、フィルムロールが巻取マンドレル２０から後者の長手方向へ押し出される。

排送ステーション４６（図１）においてフィルムロール２４が巻取マンドレル２０から引き抜かれるときに、フィルム１４の次の部分が、巻取ステーション２６においてここに位置する巻取マンドレル２０へ巻き付けられる。排送ステーション４６においてフィルムロール２４を引き抜き、巻取ステーション２６においてフィルムシート１４の後続の部分を巻取マンドレル２０に巻き付け、そして今フィルムロール２４を支持している巻取マンドレルを移送ステーション３０において搬送手段３２へ移送した後で、搬送手段３２は矢印３４に示される方向へ更に１つの移送ステップだけ回される。これにより巻取マンドレル２０は、排送ステーション４６から拡張ステーション６８（図１及び図５）へ動かされる。拡張ステーションにおいて、巻取マンドレル２０の保持部５０は再び拡げられる、即ち巻取マンドレル２０の直径が再び増大されて保持部５０が受承位置を再び占め、即ち別のフィルムシート１４を巻取マンドレル２０に巻付可能となる。このために、空気が空圧ヘッド７０を介して巻取マンドレル２０内へ圧送される。空圧ヘッド７０はホース７２を介して圧力発生手段へ連絡されている。保持部５０を変位するために、空圧ヘッド７０が矢印７４で示す方向へ変位され、その結果スタッド７６が弁５６を開き、空気が通路５８を通って巻取マンドレル２０の中へ圧送されることができる。こうすることによって、保持部５０は半径方向に変位され、及び／または外方へ付勢される。搬送手段３２を矢印３４（図１）で示される方向へ更に２ステップ進ませると、新たに付勢された巻取マンドレル２０が移送ステーション３０において再び巻取ステーション２６へ移送される。

本発明による装置の平面図を示す。 搬送手段の巻取マンドレルホルダーの正面図を示す。 巻取マンドレルホルダーの部分平断面図を示す。 排送ステーションの正面図を示す。 排送ステーションの正面図を示す。 拡張ステーションの正面図を示す。

Claims (11)

1. 繰り出されるフィルムシート（１４）を有するフィルムロール（１２）を鉛直にして受け入れるロールホルダー（１０）と、
   芯無しフィルムロール（２４）を製造するためにそのフィルムシート（１４）が巻かれるようになっている巻取マンドレル（２０）と、
   前記巻取マンドレル（２０）を鉛直に支持し、該巻取マンドレル（２０）を巻取ステーション（２６）から排送ステーション（４６）へ搬送するための鉛直軸を中心として回転自在に設けられた搬送手段（３２）と、
   巻き終えた芯無しフィルムロール（２４）を鉛直に配置されている巻取マンドレル（２０）から自動的に排送するための排送ステーション（４６）とを具備し、
   前記巻取マンドレル（２０）は、外側寸法を変えるために巻取マンドレル（２０）の長手方向に配置された変位自在の保持部（５０）を複数有し、該複数の保持部は、前記フィルムシート（１４）が前記巻取マンドレル（２０）に巻き取られたときに該フィルムシートに直接係合し、かつ、前記巻取マンドレル（２０）から芯無しフィルムロール（２４）が分離されるとき、後退して芯無しフィルムロール（２４）から離反する表面を有しており、
   前記排送ステーションは、その保持部（５０）を排送位置へ変位するための変位手段（４８）を有する芯無しフィルムロール（２４）を製造する装置。
2. 排送手段（４８）は、保持部（５０）が芯無しフィルムロール（２４）から内側へ移動可能とすることを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 保持部（５０）は、油圧及び／または空圧により受承位置に付勢され、そして排送手段（４８）が圧力減少によって保持部（５０）を排送位置に配置することを特徴とする請求項１または２に記載の装置。
4. 巻取マンドレル（２０）が、圧力を減少するために開かれるようになっている弁（５６）を有することを特徴とする請求項３に記載の装置。
5. 巻取マンドレルからフィルムロール（２４）を引き抜くための引抜手段（６２）を特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の装置。
6. 引抜手段（６２）が、巻取マンドレル（２０）の長手方向に変位されるようになっているラム（６４）を有することを特徴とする請求項５に記載の装置。
7. 搬送手段（３２）が、巻取マンドレル（２０）を好ましくは鉛直の向きに保持する複数の巻取マンドレルホルダー（２８）を有することを特徴とする請求項１に記載の装置。
8. 前記巻取マンドレルホルダー（２８）は、巻取マンドレル（２０）が着脱自在に掛けられるようにが構成されていることを特徴とする請求項７に記載の装置。
9. 保持部（５０）を受承位置に配置する拡張ステーション（６８）を特徴とする請求項１から８の何れか１項に記載の装置。
10. 巻取マンドレルを搬送手段（３２）から巻取ステーション（２６）へ移送する移送ステーション（３０）を特徴とする請求項１から９の何れか１項に記載の装置。
11. 搬送手段（３２）が無端搬送手段として構成されていることを特徴とする請求項１から１０の何れか１項に記載の装置。

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