JP4452614B2 - ウエブ材料のログを形成する巻き取り装置及びそれに関する方法 - Google Patents

Description

本発明は、厚紙などの管状芯に巻かれる紙のロール又はログを形成する巻き取り装置に関するものである。特に本発明は周囲巻き取りタイプの巻き取り装置に関連しており、ウエブ材料のログが巻き取りクレードルにおいて部材に接触して形成され、部材は形成されるログにログの外表面に対して摩擦によって回転動作を伝える。

本発明は、巻き取られたウエブ材料のログを製造する方法にも関連する。

ウエブ材料、例えばティッシュペーパーのロールまたはログを製造するため、トイレットティッシュ、キッチンタオルなどの小さなロールを製造するため、巻き取り装置が使用されており、そこでは予定量のウエブ材料が一般的に厚紙で作られた管状芯の周囲に巻かれる。それらのログはその時に、販売のために複数の小さなロールにカットされる。

巻き取り装置が、芯に回転動作を与えるのに適合して、システムによる二つのカテゴリーに分けられる。

第一タイプの巻き取り装置は、巻き取り動作を芯の内部に取り付けられ、モーターによって回転させられる回転支持部を介して、ログに巻き取り動作を与えている。

第二タイプの巻き取り装置は、周囲又は表面巻き取り装置と称され、回転時に芯の回転とそれによる巻き取り動作も決定する巻き取りローラーとの接触に使用する。第二タイプの巻き取り装置は、国際特許明細書WO-A-9421545に記載されている。

特に第二タイプの巻き取り装置において、一方のログと次のログとの間で材料が切り放され、新しいログの形成が始まる段階が特に扱い難い。これは前にあるログを完成させるためウエブ材料を分割して、新しい巻き取り芯に最初の縁部を留めることを含んでいるからである。

米国特許明細書US-A-4,487,377が記載しているシステムは、新しい芯が送られるポイントの上流でブレードによってウエブ材料を切断し、巻き取りを始めるために接着剤を伸ばした芯の表面に巻き取りローラーを接触させて、芯が第一巻き取りシリンダーと第二巻き取りシリンダーとの間にあるニップの中に直接送られるまで、縁部を巻き取りローラーに付着させたままにするため、吸引システムを使用する。

国際特許明細書WO-A-9421545は、巻き取り装置の中に芯を供給するためのダクトまたはチャンネルを備えている。この通路も芯用の回転表面を構成し、この内部では送られる新しい巻き取り芯と完成したログとの間に、分断機を作用して材料に対して応力を生じさせ、形成されたログと新しいログとの間の穴が開いたラインに沿って材料を破いている。

新しいコアに対するウエブ材料の最初の縁部の接着は、芯に供給される接着剤によって補償される。

国際特許明細書WO-A-00/68129は、ウエブ材料を切り放し、新しい芯を巻き取り領域の中に送る類似したシステムを記載している。破ることで作られたウエブ材料の最初の縁部を新しい管状芯に対して接着するため、管状芯を介する吸引が利用される。芯の両端部に作用する二つの吸引ダクトが、その目的のために備えられ；コアが送り通路に沿って動き、芯の表面に対して備えられた穴を介する吸引によって、材料の縁部を芯に付着させたままで、新しいログの巻き取りを始める。

本発明の目的は、巻き取られたウエブ材料のログを形成するための巻き取り装置を製造することであり、その巻き取り装置は、確実な方法で紙を破くことができる機械を備え、高い柔軟性を提供し、シンプル且つ容易に新しい巻き取り芯を送れるように、巻き取りローラー同士の間のニップの前の機械部品の数を減らす。

これ及び別の目的及び利点は、以下の記載を読むと当業者には明らかになるように、改良した巻き取り装置を具備することで実質的に得られる。この巻き取り装置は：間にニップを形成し、それを介して芯に巻き取られるウエブ材料が送られる第一巻き取りローラーと第二巻き取りローラーと；第一ローラーと第二ローラーとの間のニップの上流に位置し、中に管状芯が送られ、芯にウエブ材料の巻き取りを始めるため、芯用に回転表面を構成するチャンネルと；
チャンネルの入口の中に芯を送るための芯フィーダーと；ログを巻き取る端最後でウエブ材料を切り放して、ウエブ材料の最初の縁部を形成し、次のログの巻き取りを開始するための分断機とを備える。

分断機は、チャンネルの入口端部の上流の適所にウエブ材料に作用するように配置され、その中に芯がウエブ材料を送る方向に関して送られる。更に第一巻き取りローラーの表面が吸引開口部を備え、分断機が作用する位置とチャンネルに対する入口との間に、吸引ボックスが第一巻き取りローラーの内部に備えられる。これにより分断機によって行われる切り放しまたは破りによって作られたウエブ材料の最初の縁部と最後の縁部を、第一巻き取りローラー上の吸引開口部を介して保持され、最初の縁部を前記チャンネルに送られる新しい芯に運ぶ。

有利には、第一巻き取りローラーが高摩擦係数の環状バンドと、抵摩擦係数の環状バンドを具備した円筒表面を有し得；分断機が第一巻き取りローラーに関連して配置された複数のプレス部を有し、それらが抵摩擦係数のバンドで第一巻き取りローラーに対して押す。

この方法で分断機が第一巻き取りローラーの表面に対して働き、それに対するウエブ材料をつまんで、分断機の速度を変え、特にローラーの周速よりも遅くし、これによって巻き取りローラーの滑らかな表面の一部分において滑るウエブ材料を、分断機が働くポイントの下流で破く。

ウエブ材料が材料上に作られたミシン目線の一つで破かれて、それを個々の分離可能な部分に分割するので、ミシン目線同士の間の相互間隔に依存して、材料が周囲に巻かれる芯の上流の位置で破かれ得る。従ってこの方法で形成される自由端部に関して、この前のウエブ材料の応力の影響がなくても、芯に到達することが必要である。本発明によると、第一巻き取りローラーの円筒表面上の吸引開口部とローラーの内部の吸引セクターが、この目的のために備えられる。ウエブ材料を破いても、内部に吸引セクターを配置したローラーの一部分における吸引作用を受けるので、第一巻き取りローラーに対して付着したままである。この方法でローラーが、フィーダーによって送られる新しい芯と接触するポイントへ、ウエブ材料の端部を運ぶ。芯におけるウエブ材料の巻き取りポイントにおいて、端部がローラーの吸引部分を超えて移動すると、同時に吸引作用を停止し始める。

巻き取り装置の存在は、装置がミシン目線同士の間に間隔がある材料を処理して、芯の挿入ポイントの下流、すなわち芯の挿入ポイントは芯が巻き取りローラーの周囲を進むウエブ材料と接触するポイントの下流で破いていても利点である。この場合、ローラーの表面における吸引を除いて、実際にウエブ材料の分断動作と巻き取り芯の送りとの間の同期が、最も重要である。正確な同期化なしでは、新しい芯がウエブ材料の最初の自由端部を取り上げないで、巻き取り装置を停止させるリスクがある。巻き取りローラーの表面における吸引は、もし動作が完全に同期されなくても、最初の自由縁部を新しい芯へ正確に運ぶことを補償できる。

最初の巻き取りは、従来の方法で行うのが好ましい。特に接着剤が、芯の表面に線状または輪状などで塗布され得る。接着が管状芯の軸に対して平行な線に沿って行われる時、接着線がウエブ材料に接触する前に、芯を角加速させた適切な角度位置で、巻き取り装置に芯を送ることは有利である。ウエブ材料の端部が芯に留められると、新しいログを形成する工程の第一段階が開始する。このポイントでログが回転表面に沿って進行し、その最後でログを形成する第一段階が完了する。この表面の長さは非常に制限されてもよい。その工程がウエブ所定の最終的な直径に達するまで続き、材料の巻き取りを完了する。この完了工程は既知の方法で行われ、それは国際特許明細書WO-A-9421545に記載されている。

上記のタイプの巻き取り装置によって、請求項７に定義されたウエブ材料のログを製造する方法が実行され得る。

本発明の更なる特徴及び実施形態は、付記した請求項に示されている。

本発明は、以下の記載と発明を制限しない実施例を示した添付図面によって、より理解されるであろう。

本発明による巻き取り装置は、第一巻き取りローラー１と；第二巻き取りローラー３と；ウエブ材料が送れるように、前記二つの巻き取りローラーの間に画定されたニップ５と；ウエブ材料７を送る方向に関連してニップ５の上流に伸びている回転表面８とを備えている。

第一巻き取りローラー１と回転表面８との間に、巻き取り芯Ａを送るチャンネルが画定されている。このチャンネルが、入口９と出口１１を備えている。回転表面８とローラー１の円筒表面との間の高さである間隔が、チャンネルの大きさが巻き取り芯の直径に大体等しいか僅かに小さく、チャンネルの内部にある時、芯がそれら両方の表面に接触する。

巻き取り芯Ａをチャンネルの中に送るために、フィーダー１３も備えている。示されている例では、それら巻き取り芯がコンベアー１４によって送られ、それに沿ってプッシャー１６が配置されている。コンベアー１４がそれ自体既知の方法で接着剤分配装置を通って、芯Ａの表面に接着剤を塗布する。

表面８とローラー１との間に画定されたチャンネルの入口端部の上流に、ウエブ材料を送る方向（ｆ７）に対応する分断機１５が配置され、該分断機１５の作用によりログを巻き取る最後にウエブ材料７を切り放す。更に可動軸を具備した第三巻き取りローラー１９が、第一巻き取りローラー１及び第二巻き取りローラー３と共働して、ログの巻き取りを完了するために備えられている。

図１で見られるようにログＲが完全に形成されると、分断機１５が送りチャンネルの入口９の上流で作動する。この分断機１５はモーター２３によって動かされる軸２１の周囲を、図示していないプログラム可能なコントロールユニットによって制御される速度を変えて回転し、巻き取り装置の別の要素と同期して作動する。

巻き取り第一ローラー１は、軸方向外周面上に高摩擦係数の環状バンドと低摩擦係数の環状バンドを交互に具備した円筒表面を有している。分断機１５が、回転軸２１と平行に整列され、且つ第一巻き取りローラー１に対応して配置された複数のプッシャー２５を有しており、それらがローラーを低い摩擦係数のバンドの位置で押す。

前記分断機（１５）は、ウエブ材料に作用する間は回転動作させられる。
また、分断機１５のパッドまたはプッシャー２５の周速は、ウエブ材料７を送る巻き取りローラー１の回転(送り)速度よりも遅い。従ってウエブ材料７が巻き取りローラー１とパッド２５との間で挟まれると、分断機１５の作用で、パッド２５の加圧ラインと完成したログとの間のポイントでウエブ材料を破り、完成したログを巻き取りローラー１、３、１９によって形成された巻き取りクレードルから降ろす。より具体的には、図示されていない目打ちユニットによってウエブ材料上に作られたミシン目に沿って、ウエブ材料が破かれる。

第一巻き取りローラー１は、その円筒表面上に吸引開口部を有しており、吸引ボックス１７は分断機１５がどうさせ得る位置と芯送りチャンネルに対する入口９との間でローラー１の内部に備えられ；この吸引ボックスがローラーの回転中は固定位置に止まる。ローラー１の表面に生じる吸引によって、破ってできたウエブ材料の最初と最後の縁部を、第一ローラー１に付着させる。

フィーダー１３が、送りチャンネルの入口９に対して新しい芯Ａを押す。分断機１５とフィーダー１３の同期化により、破ることで得られたウエブ材料の最後の縁部と最初の縁部を移動させて、回転表面８によって画定されたチャンネルの入口９を既に越えると、芯Ａを送りチャンネルの入口９で第一ローラー１の表面に対して押す。新しいログの最初の縁部が吸引セクター１７の作用領域を越えて移動して芯Ａに付着すると、新しいログの最初の縁部が第一ローラー１に付着させられる。接着剤が芯に塗布されてウエブ材料を保持すると、新しいログの形成を開始する。また巻き取りを開始するために別の構成を使用してもよい。例えば芯が吸引されるか、または静電的に帯電させられるか、またウエブ材料の最初の縁部の向きを変えるためにノズルを備えて、巻き取りの第一巻きを形成するため最初の縁部を新しい芯に付けるようにする。

第一巻き取りローラー１と回転表面８に接触することによって、新しい芯Ａがそれに巻かれ始めるウエブ材料と共に進み、第一巻き取りローラー１の周速の半分の速度で表面８上を回転しながら、送りチャンネルに沿って進行し、出口１１に到達すると、芯がニップ５を介して進み、実際の巻き取りクレードルに入る。巻き取りクレードルは複数の巻き取りローラー１、３、１９によって形成され、そこでログの巻き取りを完了する。

ログの形成が完了すると、分断機１５が再び作用してログＲを製造ラインに沿って連続させることができる。

ウエブ材料を切り放す前記プロセスが、新しい芯を送り、最初の自由縁部を新しい芯に取り付けてログを形成し、巻き取りクレードルからログを降ろす。それらは図２〜図４に連続して図解的に示されている。

巻き取りクレードルからログの降ろしが、それ自体既知の方法で例えば巻き取りローラーの回転速度一時的に変えることによって、特に巻き取りローラー３の速度を下げそして／または巻き取りローラー１９の速度を上げることによって行われる。

分断機１５の上流には、分断機の影響によって生じるウエブ材料の緩みを取るシステムを備え得る。吸引ローラー、高摩擦係数のシリンダー、吸引ボックス、揺動バーまたは何か別の適切な手段がこの目的のために使用され得る。

巻き取りローラー１の円筒状シェルにおける吸引開口部を介した吸引が、一定動作され得るファンを介して生じ、吸引ボックス１７をからファンへの吸引ラインにはカットオフシステムを備え、要求に応じて、完成したログを新しい管状巻き取り芯Ａと交換する段階中にのみ吸引を作動させる。

図面は本発明を限定しない実施例を示しており、それらが本発明の形式及び構成は本発明を基にした概念の範囲内で変えてもよいことは理解されるであろう。添付の請求項の参照符号は、前記の記載、添付図面に照らして容易に読みとれるように記したもので、本願発明の保護範囲を制限するものではない。

本発明による巻き取り装置。 巻き取り装置の連続動作。 巻き取り装置の連続動作。 巻き取り装置の連続動作。

Claims (14)

1. 巻き取られたウエブ材料のログを形成する巻き取り装置であり：
   第一巻き取りローラー（１）と；
   第二巻き取りローラー（３）と；
   前記第一巻き取りローラーと前記第二巻き取りローラーとの間で画定され、中にウエブ材料（７）を通すニップ（５）と；
   ウエブ材料を送る方向に関して前記ニップの上流に伸び、第一巻き取りローラー（１）と共に、中に巻き取り芯を送れるように入口（９）と出口（１１）を有したチャンネルを画定する回転表面（８）と；
   巻き取り芯を前記チャンネルの中に送るフィーダー（１３）と；
   ログを巻き取る最後にウエブ材料を切り放す分断機（１５）と；
   を備え；
   前記分断機（１５）が、ウエブ材料を送る方向（ｆ７）に関して前記チャンネルの入口端部の上流の位置でウエブ材料に動作するように配置され；
   前記第一巻き取りローラー（１）がその円筒表面上に吸引開口部を有し；
   前記分断機が動作する位置と前記チャンネルの入口との間で、吸引ボックス（１７）が前記第一巻き取りローラーの内部に備えられ、
   分断機によって行われる切り放しによって作られるウエブ材料の最初と最後の縁部が、前記第一ローラーにおける吸引開口部により保持され、前記チャンネルの中に送られる新しい芯へ最初の縁部を運び；
   接着剤が芯軸に対し平行な線に沿って塗布されていることを特徴とする巻き取り装置。
2. 前記分断機（１５）がウエブ材料を送る方向に回転し、且つ第一巻き取りローラー（１）の表面に対し作用して該分断機と前記第一巻き取りローラー（１）との間にウエブ材料（７）を挟み、分断機がウエブ材料に接触している間は第一巻き取りローラーの周速とは回転速度が異なることを特徴とする請求項１に記載の巻き取り装置。
3. 分断機（１５）の回転速度は、ウエブ材料との接触中は第一巻き取りローラーの周速よりも遅いことを特徴とする請求項１に記載の巻き取り装置。
4. 破いて得たウエブ材料の最後の縁部と最初の縁部が、前記チャンネルの入口を越えて動くと、前記フィーダーが制御されて、送りチャンネルの入口において第一ローラーの表面に対して芯を載せることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の巻き取り装置。
5. 前記第一巻き取りローラー（１）が、その軸方向の外周面上に高い摩擦係数の環状バンドと低い摩擦係数の環状バンドを交互に具備した円筒表面を有し；前記分断機が回転軸の軸方向に複数のプッシャー（２５）を有し、該プッシャー（２５）が第一巻き取りローラーに関連して配置され、且つそれらプッシャーが前記低い摩擦係数のバンドの位置で第一巻き取りローラーを押すことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の巻き取り装置。
6. 前記吸引開口部が、前記第一ローラー（１）の円筒表面に配置されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の巻き取り装置。
7. 前記分断機（１５）が、ウエブ材料に作用する間は回転動作させられることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の巻き取り装置。
8. 巻き取られたウエブ材料のログを製造するため：
   ウエブ材料（７）を送り通路にそって送る段階と；
   第一巻き取りローラー（１）と第二巻き取りローラー（３）を配置して、それらの間にニップ（５）を画定し、それを介してウエブ材料（７）を供給する段階と；
   前記通路に沿ってウエブ材料を送る方向（ｆ７）に関する前記ニップ（５）の上流に伸びる回転表面を配置し、前記回転表面と前記第一ローラー（１）がチャンネルを画定し、前記チャンネルが入口（９）と出口（１１）を有し、チャンネル中に巻き取り芯が送られる段階と；
   第一ログ（Ｒ）を第一巻き取り芯（Ａ）の周囲で巻き取る段階と；
   前記第一ログ（Ｒ）を巻き取る最後で、チャンネル入り口の上流に配置した分断機によってウエブ材料を切り放して最初の縁部と最後の縁部を作り、新しい巻き取り芯（Ａ）を送って最初の縁部を新しい芯に留め、第二ログ（Ｒ）の巻き取りを始める段階と；
   を含む方法であり：
   最初の縁部と最後の縁部が、一時的に巻き取りローラーの表面に保持されること、
   前記新しい芯（Ａ）をウエブ材料の最初の縁部の動作と同期して前記チャンネルの中に送られて、前記第一巻き取りローラーの周囲を進むウエブ材料と新しい芯との間の接触ポイントが、前記通路に沿ってウエブ材料を送る方向に関して、最初の縁部の上流にあることを特徴とする方法。
9. ウエブ材料（７）が、前記通路に沿ってウエブ材料を送る方向（ｆ７）に関して、前記チャンネルの入口（９）の上流で切り放され、第一巻き取りローラー（１）に付着させるため連続して、前記巻き取り芯が第一巻き取りローラーに対して押される位置の下流の位置へ送られることを特徴とする請求項８に記載の方法。
10. 前記最初の縁部と前記最後の縁部が、吸引によって第一巻き取りローラー（１）の円筒表面上に保持されることを特徴とする請求項８または９に記載の方法。
11. 前記分断機（１５）が、ウエブ材料を遅らせて、分断機とウエブ材料との間の接触ポイントの下流で、ウエブ材料を破ることを特徴とする請求項８〜１０のいずれか一項に記載の方法。
12. 前記分断機（１５）が、第一巻き取りローラー（１）の円筒表面に対してウエブ材料を挟むことを特徴とする請求項８〜１１のいずれか一項に記載の方法。
13. 前記フィーダーが、芯を切り離し後のウエブ材料に接触させるために制御されることを特徴とする請求項８〜１２のいずれか一項に記載の方法。
14. 破ることによってできた最後の縁部と最初の縁部が、前記チャンネルの入口を越えて動くと、フィーダーチャンネルの入口において第一ローラーの表面に対し芯を載せるように、前記フィーダーが制御されることを特徴とする請求項８〜１３のいずれか一項に記載の方法。

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