JP4480265B2 - ウエブ状材料のリールを製造するスリッタ再巻取装置及びその方法 - Google Patents

Description

【０００１】
（技術分野）
本発明は、ウエブ状材料、例えば紙、ティッシュペーパ、不織物またそれらに類似した製品のリールを製造するスリッタ再巻取装置に関する。更に、詳細には本発明は、回転シリンダによって形成された巻取クレードルにおいて軸線方向に配置された対応する複数の管状巻取芯上で複数のリールを同時に製造する装置に関する。
また、本発明は、管状芯に巻き取られるウエブ状材料の複数のリールを製造する方法に関する。
【０００２】
（技術背景）
本発明は、紙製品加工産業において、管状巻取芯に巻き取られた紙の相対的に直径の大きいリールを製造するのに頻繁に必要とされるものである。この装置は、例えば産業用途や公共施設用のトイレットペーパ、ペーパタオル等のリールを製造する場合、すなわち大量の巻取ペーパを含むリールを必要とする場合に用いられる。
多様なタイプの装置は、１つ以上の管状巻取芯が２つの回転巻取ロールで形成されるクレードルに配置され、これらリールの製造のために設計されてきた。イギリス国特許明細書第２０５０３１７号は管状芯において同時にに１つのリールを製造する装置を開示している。この芯は、巻取サイクルの開始時点に、巻取クレードル内の(すでに接着域が施された)芯を置く側面の顎部に置かれる。
類似の装置は米国特許第４４５６１９０号に開示されている。
米国特許第３７２７８５４号は、巻取芯が連続的にチェーンホイストと旋回挿入手段によって巻取クレードルに挿入される装置を開示している。
【０００３】
幾つかの事例の場合、２つ以上の芯は巻取クレードルに軸線方向に配置される。その時、ウエブ状材料が、巻取ロールへ向かう途中に長手方向にスリットを入れられる。その結果、並行である２つ以上のリールを同時に巻き取る。これにより相当に大きい直径で、製造するのに所望の最終的な大きさと同じである軸の長さを備えたリールを巻き取り、それによって、巻き取りの後リールの切断の必要性は無くなる。このような装置は、ドイツのディッセルドルフの会社"Jagenberg Aktiengesellschaft"によって製造され、"Vari-Dur"という名称で知られている。
軸線方向に配置された２つ以上管状芯に同時に巻き取りが行われる芯巻取装置の他の実例は、日本国実用新案登録願昭５４−４８０６と米国特許４１５７７９４号に開示されている。
これらの装置は、管状芯が巻き取りの実行において必要な軸長さですでに供給されている。
【０００４】
また、"Rodumat"という名称で本所有者に属している製造装置は、厚紙製あるいはその他適した材料製の管が限定された長さで複数の管状芯にその芯がスリットを入れられ、巻き取りクレードルに挿入されるスリット部を有する。この装置において、主軸が、スリット手段のために、裏打ちを支持するスリット部の管に挿入され、その後、管にスリットを入れられ作られた管状芯の内側にある主軸が、ウエブ状材料のリールの形成のための巻取区域に挿入される。巻き取りの後、主軸は引き出され、再生通路を通ってスリット部に送られる。故にこれらの装置には、大量の主軸、すなわち、装置の２つの異なる点と主軸再生通路において主軸を挿入あるいは引き出しを行うための２つの装置を持つ必要がある。
【０００５】
（発明の目的）
本発明の目的は、軸線上に配置される芯に多数のリールを同時に製造するための小型で効率のよい、再巻取装置を提供することにある。
また、本発明の目的は、ウエブ状材料の送給手段を整列させて備え、巻き取りのため所望の長さの管状芯を製造するための複数の管を正確に効率的にスリット入れるための手段を備える再巻取装置を提供することにある。
さらに、本発明の目的は、製造上の必要条件を満たすために個々の管の長さを速く柔軟に調整させる装置を提供することにある。
【０００６】
本願発明の他の目的と利点は、以下の文章を読めば当業者には明らかに理解され、巻取クレードルを画定する１組の巻取ロールと、前記クレードルへウエブ状材料を送給するための送給手段と、前記ウエブ状材料を長手方向にスリットを入れるためのスリッタ手段と、前記巻取クレードルに軸線方向に並べて複数の管状巻取芯を挿入するための挿入手段と、長い管を限定された長さの複数の管状芯に管の軸線に対して直角に分割するための複数の手段を備え、軸線方向に直角である前記巻取ロールの上流に配置されたスリット部とを備える再巻取装置によって達成される。
【０００７】
本発明に係るスリット部は、主軸と、スリットを入れられる管に主軸を挿入する手段と、芯がスリット部から移動される以前に、前記管を分割することによって作られた管状芯から主軸を引き出す手段とを備えることを特徴とする。
その結果、装置は、巻取区域の上流の直ぐ側で、管が軸線方向に主軸を挿入するのを補助するので、管がスリットを入れられる場合に再巻取装置の最大の利益をもたらすことができる。一方において、巻取工程の最終段階で主軸を引き出さなければならないという欠点と、リール排出部からスリット部へ主軸を引き出す作業を繰り返さなければならないという欠点がなくなる。
【０００８】
以下に、本発明の理解を容易にするために、軸に対して直角に分割する以前の管状芯を"tube(管)"という用語で示し、一方、管を分割して作られる芯を"tubular core(管状芯)"という用語で示した。
加えてスリット部において管にスリットを入れるのは、管状巻取芯を製造するもので、材料が最初に管状芯に巻き取られた後、個々の環状芯が後に分割される軸に対して直角な平面において連続した切り目を管につくることが理解されるはずである。この方法において管はスリット部から巻取クレードルへ移動させ、管を一定の長さに分割する連続した切り目を作り、各長さは、連続的に切り目を貫通させるとき管状芯に対応させている。また、以下に、製造工程の全ての段階において、連続した管状芯を作るために、管を連続する長さに分割させるようないかなる動作も通常は"slit(スリット)"という用語で示される。"tubular cores(管状芯)"という用語は、これら管の長さはまだ互いに分割されず、切り口あるいは孔の列によって単純に画定されていない場合、管が分割される長さのすべてを示している。
その他、本発明に係る装置と方法は、添付した請求項に示され、実施例の事例を参照しより詳細に説明される。
【０００９】
（実施様態の詳細な説明）
本発明は、詳細な説明と添付図面とによって明瞭に理解され得、また後述する実施例は本発明を限定するものではない。
第１図は、本発明に係る装置の略側面図を示す。
第２図は、管状芯がスリットを入れられる領域の平面図を示す。
【００１０】
最初に第１図を参照すると、本願装置には、巻取クレードル５を形成する１組の巻取ロール１及び３が並行軸線上に互いに並んで配置される。第３ロール９は巻取クレードル上に配置され、矢印ｆ９によって示されるように、垂直方向に移動し得る。３つのロール１、３、９は、管状芯Ａに巻いて形成されるウエブ状材料のリールの巻取空間を形成し、前記管状芯Ａは、後述される方法よって巻取クレードル５に必要であるとき挿入される。
【００１１】
ウエブ状材料Ｎは、２つの巻取ロール１と３との間に画定される間隙１１を通って下方から送給される。ウエブ状材料の走行する通路にあるスプレッダロール１３と連続カッタ１４とは、ウエブ材料を細く切って、ウエブ状材料Ｎの全幅より狭いストリップにするため、巻取ロール１に形成された環状溝と共に動作する。ロール１、３の側に、完成したリールが降ろされる排出エプロン１５が設置される。
【００１２】
第１図において、Ｒ１は、軸線方向に整列され排出の準備ができた連続した完成リールを示す。リールＲ１は、装置構造の軸１９にヒンジされる旋回アーム１７によって排出エプロン１５にクレードル５から移動され、その旋回移動はピストン・シリンダ駆動機１８によって制御されている。旋回アーム１７は、その自由端にアイドルローラ２１を備え、リールＲ１の表面に作用し、かつリールを排出する。
排出エプロン１５は少し傾斜し、その低部には２つのシリンダ２３、２５が並行して配置される。シリンダ２５は固定軸にあり、シリンダ２３の軸はシリンダ２５の軸を中心に旋回可能であり、その旋回運動はピストン・シリンダ駆動機２７によって制御される。シリンダ２３がシリンダ２５に対して３つの異なる位置の選択が可能であり、そのうち一つは、第１図の実線で表示され、他の２つは符号２３Ｘ及び２３Ｙで点線で表示される。シリンダ２３、２５の両方あるいは一方は電動化される。ロール２３、２５の機能の詳細は後述する。
【００１３】
排出エプロン１５には可動台３１の移動に沿った横方向にスリットがあり、
可動台３１は、エプロン１５の上のリール方向に対して実質的に垂直方向である方向で排出エプロン１５を横断することが可能である。
可動台３１は、後述する方法のようにウエブ状材料及び管状巻取芯に適した接着剤を塗布するため、第１ノズル３３と第２ノズル３５とを備える。また、可動台３１は、巻取が終了したときウエブ材料をスリットを入れられるカッタ３７を備える。
【００１４】
排出エプロン１５から装置の反対側に、管を送給し、スリットを入れ、管状巻取芯を挿入する手段が設置される。これらの手段は、管Ｔの製造する管装置あるいはより大きな収容部から直接送給される複数の管Ｔ(例えば厚紙製である)を収納したマガジン(巻取枠)４１を備える。マガジン４１の低端に駆動機４６によって制御されるピボット式ディストリビュータ４３が管Ｔをマガジン４１から一つ一つ取り出し、傾斜部４７に降ろす。並行である１組のシリンダ４９、５１は傾斜部４７の終端に並行軸線上にある。シリンダ５１は固定軸線上にあり、シリンダ４９はシリンダ５１の軸を中心とした軸に旋回可能である。このピボット運動はピストン・シリンダ駆動機５３に制御される。シリンダ４９、５１の両方または一方は、さらに詳細に後述する方法により、電動化し、必要な長さの管状芯を形成するために、管Ｔにスリットを入れることを実行する。
【００１５】
１組のシリンダ４９、５１の下流に、巻取ロール３の軸を中心に旋回する挿入手段５５が配置され、その旋回運動はピストン・シリンダ駆動機５７によって制御される。
ウエブ状材料Ｎに対し横断して走行するするあり継ぎトラック６３を備えたビーム６１は１組のシリンダ４９、５１の上方に配置される。スライダ６５はトラック６３に沿って配置され、複数の点で固定され、各スライダ６５がそれぞれ有するスリットディスク形状の分割手段６７を備え、両方向矢印に示されるように、上下に移動する。各スリットディスクは各スピンドルに回転可能に備えられている。
【００１６】
このように、本装置は以下の方法にさらに作動する。ディストリビュータ４３はマガジン４１から管Ｔを取り出し、傾斜部４７に降ろす。管Ｔはそれ自体をシリンダ４９と５１との間のクレードルに配置し、円筒状主軸７１(第２図を参照)はこの位置で駆動機７３によって管Ｔに挿入される。この主軸７１は、挿入及び引き出しをしやすいように管Ｔの内径よりわずかに小さい径を有する。
主軸７１が管Ｔに挿入されると、管Ｔを形成する厚紙(あるいはその他、例えばプラスチックのような材料)の厚さに貫通するように、分割手段６７は下降し管を押す。シリンダ４９及び５１は管Ｔと主軸とが内方に向くように回転され、この目的のため、軸を中心に容易に回転が可能なように支持ベアリング上に片持ち形式で支持される。
【００１７】
このように、管Ｔは、主軸７１と共に作動する分割手段６７によって製造すべき所望のリールの軸の長さに応じて、短い長さの複数の管状芯Ａにスリットを入れる。管Ｔの内側にある主軸は管状材料を変形することなく、管（T）に早く正確なスリットを入れることを可能にする。
【００１８】
さらに、上述したスリット入れにおいて、分割手段６７はまた、管の先頭部と後尾部から余分な部分を削除するために後方の２箇所にスリットを入れる。このとき、余分な部分が、例えば吸引手段(図示せず)によって取り除かれる。
管Ｔは連続した管状芯Ａに分割され、主軸７１は、管状芯Ａを挿入手段に移動させるために、引抜手段たる駆動機７３によって軸線方向に引き出される。これらの管状芯Ａは第１図の実線で示される位置の挿入手段５５に移動される。芯Ａが挿入手段５５に移動されると、駆動機５７によってシリンダ５１の軸を中心にてシリンダ４９が旋回する。
【００１９】
一度、スリット入れられた管状芯は挿入手段５５上のＡ１に示す位置に達し、挿入手段５５は次に駆動機５７によって、管状芯Ａが位置Ａ２のローラ１と３との間のクレードル５に降ろされる、破線で示された符号５５の位置に向かって旋回する。ローラ１と３との段階に、一時的に静止状態であり、ローラ９は第１図の破線の９Ｘで示される位置に上昇する。ウエブ状材料Ｎが巻取ローラ１の円周を回る通路の一部に巻かれ、それによって、管状芯Ａはクレードル５に降ろされたとき、ウエブ材料に接触する。
カッタ１４とスリット手段６７とが、カッタ１４によってウエブ状材料にすりとを入れて作るストリップのうち一つに各管状芯Ａに一致するように配置される。
【００２０】
管状芯Ａが位置Ａ２にあることが推測されるとき、それら芯Ａは可動台３１に搭載されたノズル３５によって噴射された接着剤が線状に施され、このため可動台３１は回転エプロン１５のスロットに沿って横断する。排出エプロン１５の連続したノズル１６は、位置Ａ２の管状芯の周りの材料の終端を覆うため、空気のジェットを発射する。ロール９はこのとき下降し、３つのロール１、３、９に接触するこれらの管状芯Ａの表面に接触する。３つのロール１、３、９は互いに同じ方向に回転し始め、管状芯Ａは回転し、続いて芯Ａに接着剤が塗布され、芯に巻かれ始めるウエブ状材料に接触される。
巻取ローラ１、３、９の回転が続くと、連続したリールＲ１が独立する巻取芯Ａの各々に形成される。一方リールは巻取クレードル５に芯Ａを形成し始め、新しい管Ｔが、次の巻取サイクルのクレードルに挿入され、次に続く管状芯Ａに分割するためにシリンダ４９、５１に降ろされる。
巻取が終了した後、ローラ１、３及び９が停止し、排出エプロン１５に連続したリールＲ１を排出するため、駆動機１８によって旋回アーム１７が矢印ｆ１７に示すように、時計方向に旋回される。
リールＲ１がシリンダ２５及び２３に向う時、リールＲ１がエプロン１５に転がり、その端部で停止し、このため、シリンダ２３は位置２３Ｙに配置される。リールＲ２は、リールが排出エプロン１５に回転するのが終了するときリールの位置を示す。
【００２１】
この位置に達したとき、ウエブ状材料ＮがリールＲ２にすでに接触しており、初めに述べた方法によって、次に続く管状芯Ａの巻取が始まり、管状芯が巻取クレードル５に移動させる、ように切断されなければならない。
このように、カートリッジ３１が、以下の３つの動作を同時に実行されるために、時計方向にストロークする、
１．ノズル３３により、カートリッジ３１の通路と位置Ｒ２のリールとの間に配置されるウエブ状材料の区域に接着剤を線状に塗布し、
２．カッタ３７によってウエブ状材料を時計方向に切断し、
３．初めに説明した方法で、位置Ａ２のクレードル５に配置されると同時に、
新しい管状芯にノズル３５によって接着剤を線状に塗布する。
【００２２】
ウエブ状材料がカッタ３７によって切断された後、また、リールＲ２が回転し、カッタ３７の切断動作によって形成されたウエブ状材料の後尾端を巻き取る。
後尾端には、ノズル３３によって接着剤が塗布されるので、リールＲ２が回転すると、これらのリールの後尾端は貼り付けられ閉じる。
この目的のために、シリンダ２３は、シリンダ２３、２５の軸が実質的に水平面までに引き上げられ、位置２３Ｘまで移動する。このように、リールＲ２は、排出エプロン１５によってではなく、シリンダ２３、２５の単独によって支持される。このことは、シリンダ２３、２５が時計と反対方向に回転し、リールＲ２の自由端を閉じることを示す。
リールは完成し下方に置かれ、その時、第１図の実線で示した位置のシリンダ２３を移動させることによって、コンベアベルトあるいは他の適した部材(図示せず)に降ろされる。代替的に、荷下ろしは、軸線に並行であるシリンダ２３と２５との間を横断するプッシャを備えリール軸方向に押されることによって行われ、この場合、シリンダ２３と２５との間に僅かに距離があいている。
大きい径のリールＲを形成するために、必要とされる相対的に長い巻取時間を設定し、位置Ｒ２でリールの自由端の巻取と管Ｔのスリット入れは、クレードル５においてリールを巻き取る通路の途中で行われる。
【００２３】
本発明の実質的な説明によれば、図面は本発明の実例を純粋に示しているのみであり、本発明に基づく概念の範囲から離れることなく、本発明は、その形態の変更または改変され得ることを理解すべきである。添付の請求の範囲に記載の参照番号は、詳細な説明と図面とを参照しながら請求の範囲を読むため適したものであり、本請求項の保護範囲を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る装置の略側面図を示す。
【図２】 管状芯がスリットを入れられる領域の平面図を示す。

Claims (5)

1. 巻取クレードル（５）を画定する一対の巻取ロール（１，３）と、
   前記巻取クレードル（５）に向けてウェブ状材料（N）を送給するための送給手段（１３）と、
   前記ウェブ状材料に長手方向のスリットを入れるためのスリッタ手段（１４）と、
   前記巻取クレードル（５）に、軸線方向に並べた複数の管状巻取芯（A）を挿入するための挿入手段（５５）と、
   長い管（T）を決められた長さの管状巻取芯（A）に、管の軸線に対して直角に分割するための複数の分割手段（６７）を含み、前記巻取ロール（１，３）の上流に配置されたスリット部（４９，５１）と、
   を備える再巻取装置において、
   前記スリット部（４９，５１）が、前記巻取クレードル（５）の一方の側部に配置され、
   前記挿入手段（５５）が、前記スリット部（４９，５１）から前記巻取クレードル（５）に前記筒状巻取芯（Ａ）を送るために、前記スリット部（４９，５１）と前記巻取クレードル（５）との間に配置され、
   排出エプロン（１５）が、前記巻取クレードル（５）における前記挿入手段（５５）と反対側の側部に配置され、
   前記スリット部（４９，５１）が、
   主軸（７１）を備え、
   前記主軸（７１）が、
   前記管（T）に該主軸（７１）を挿入し、かつ前記管（T）を分割することによって作られた管状巻取芯から主軸を引き抜くための手段を備え、
   前記主軸（７１）、前記スリット部（４９，５１）及び前記巻取クレードル（５）が、前記スリット部において前記分割手段（６７）によって作られる管状巻取芯から主軸（７１）が引き抜かれ、主軸（７１）が引き抜かれた後、前記管状巻取芯が、前記主軸（７１）がない状態で、前記挿入手段（５５）によって巻取クレードル（５）に挿入されるよう配置され、かつ制御されている
   ことを特徴とするウェブ状材料のリールを製造する再巻取装置。
2. 前記挿入手段（５５）が、前記スリット部（４９，５１）と前記巻取クレードル（５）との間で、回動可能に配置されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の再巻取装置。
3. 前記スリット部（４９，５１）が、軸線に平行な一対のシリンダ（４９，５１）を備え、
   前記一対のシリンダ（４９，５１）の少なくとも一方がモータ駆動され、
   前記一対のシリンダ（４９，５１）が、スリットを入れるべき管（Ｔ）が配置されるクレードルを形成し、
   前記スリット部（４９，５１）のクレードルが、管状巻取芯を前記挿入手段（５５）に降ろすために旋回可能に構成され、前記管状巻取芯が、スリット部（４９，５１）から挿入手段（５５）に送られ、かつ、前記挿入手段（５５）から巻取クレードル（５）に送られるようにした
   ことを特徴とする請求項２に記載の再巻取装置。
4. 前記主軸（７１）がスリット部（４９，５１）における支持手段により回転可能に支持されていることを特徴とする請求項１に記載の再巻取装置。
5. 前記スリット部の一対のシリンダ（４９，５１）の上方にトラック（６３）が配置され、
   前記トラック（６３）に沿って前記分割手段（６７）が位置決めされる
   ことを特徴とする請求項３に記載の再巻取装置。

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