JP4754751B2 - 湿ったウエブ材料のロールを製造する方法及び装置 - Google Patents

Description

【０００１】
（技術分野）
本発明は、液体を基にした製品に浸され、または湿らせたウエブ製品から成る製造物品を製造する方法に関するものである。また本発明は、浸されるか、または湿らされたウエブ材料のロールを製造する巻き取り機にも関連する。
【０００２】
（背景技術）
リフレッシュ、消毒、または洗浄ワイパーとして知られている製品は、洗剤、石鹸及び芳香または別の物質の水性溶液に浸された紙材料のシートから成っており、そのような製品が現在製造されている。通常、それらのワイパーは個々に密封子袋に包装される。場合によって、複数の湿ったワイパーを収納し、且つ個々０にパックから取り出すことができる、多重パックが作られている。
【０００３】
本発明の目的は、例えば限定されないが、洗剤、石鹸、香油、消毒剤または別の物質を含んだ水性物質に浸され、湿らされた紙タイプのウエブ材料のロールを製造する方法及び装置を提供することである。
【０００４】
（発明の開示）
実質的に本発明は、巻き取りウエブ材料のロールを製造する方法を提供し、ウエブ材料を搬送路に沿って巻き取り領域に送り、ロールを形成し、特徴として湿らせる製品が、巻き取り領域よりも上流で、ウエブ材料に塗られる。ロールは、既に洗浄、におい消し、保湿、消毒または別の製品で既に含浸された、ウエブ材料を巻き取る方法ことによって得られ、それによって望ましく完成製品が含浸される。
【０００５】
実際に本方法は、
ウエブ材料を搬送路に沿って巻き取り領域へ送り、そこで前記ウエブ材料が第一ロールを形成するため巻き取られる段階と、
前記第一ロールの巻取りが完了すると、中断領域で前記ウエブ材料に作用して、ウエブ材料を中断し、ウエブ材料の自由端部を作る段階と、
前記自由端部から、第二ロールの巻取りを始める段階と、
を含んでいる。
【０００６】
本発明によると、本方法は加湿材を、中断領域と巻き取り領域との間で、前記搬送路に沿ってウエブ材料に塗ることを特徴とする。
【０００７】
中断領域は通常、ウエブ材料搬送路に沿った領域を表しており、ウエブを切る、破る、切断するまたは通常中断して、第一ロールの巻取りを終えて、次のロールを形成するため、自由先端縁部を作ることを目的に、力が搬送路に加えられる。中断領域では、ブレードがウエブ材料をカットするためウエブ材料に作用し得る。また、中断領域では、固定部材または適切な速度差で移動する別の部材に対して、移動部材がウエブ材料をつまむ。例えば中断領域は、揺動または回転部材が、搬送及び／または巻き取り部材、と問えば巻き取りローラーまたはベルトに対して、ウエブ材料を押圧する領域であり得る。また管状巻取り芯または巻取り心棒が、搬送または巻取り部材に対して、または固定または移動面に対して、ウエブ材料を押圧する領域でもある。通常、中断領域はウエブ材料の自由端部を形成する領域と同軸であり得；これは例えばカットブレードを使用する時、行われる。しかし、より一般的には、中断領域は自由端部が製造される領域と同軸である必要はなく、その領域は典型的には中断領域よりも下流にあり、そのポイントでウエブ材料の過剰張力の結果、破れが生じる。
【０００８】
本方法は、有利には外周または表面巻取りシステムとして知られている巻取りシステムを基にしており、このシステムにおいて、ロールは、形成するロールの表面に接触して、ロールを回転させる、典型的なローラーまたはベルト、またはそれらを組み合わせた、巻取り部材によって構成される巻取り心棒において形成される。
【０００９】
実施形態において、ウエブ材料は巻取り部材の一つを回って通過する。この場合、ウエブ材料が巻取り部材の周囲を走行する間、加湿材は例えば噴霧によって、ウエブ材料に塗られる。この方法で、塗布が行われる間、ウエブ材料が巻取り部材の表面によって支持され、それにより材料に対する損傷を防ぐという利点を達成する。またウエブ材料を巻き取ってロールを形成するポイントよりも直ぐ上流で、加湿材が塗布され、更にウエブ材料が実質的に、加湿材が塗布されるポイントから、ウエブ材料が巻き取られるポイントまで、巻取り部材によって支持される。これにより、加湿材の吸収により生じるウエブ材料の弱さが、巻取り中に破損するいかなる危険性も生じることはない。この考えは、ウエブ材料が典型的に“ティッシュ”、不織布または、小さな材料から成り且つ、結果的に液体を吸収すると弱くなる傾向がある機械的強度を有する、別の材料から成るということは、特に重要である。
【００１０】
またウエブ材料がカッターローラーの周囲を通過し、ここから外周巻取り部材の一つへ通り得る。この場合、ウエブ材料が、有利には切断領域よりも下流で、カッターローラーの周囲を通る間、液体がウエブ材料に塗られ得る。この場合また、湿ったウエブ材料を、ウエブ材料が巻き取られるまで、実質的に支持する。
【００１１】
より一般的には、転換領域の下流で液体製品を塗ることは、特に利点である。転換領域は通常、各巻き取りの始めに、新しいロールの形成が行われる領域を意味している。転換領域は、ウエブ材料の先端部が、巻取り心棒または芯に移動される領域であり得る。もし巻き取りが芯なしで、または心棒なしで行われると、転換は、ウエブ材料の先端縁部が巻取りを始めるか、それ自体の巻上げを始め、最初の芯または新しいロールの第一巻きを形成する、段階となる。
【００１２】
ウエブ材料を中断する手段は普通、ウエブ材料が進行する搬送路に沿って備えられる。ウエブ材料の中断は、ウエブ材料を現在の完成ロールに巻き取ることを中断して、新しいロールの巻取りを始めることが可能である。
【００１３】
ウエブ材料を中断する手段が備えられると、加湿材が中断手段が作用する位置と、ロールの巻取りを行うポイントとの間で塗布される。中断手段は、何らかの既知の手段、例えばブレード、ウエブ材料を適切な表面で、例えば巻取り部材の一つ表面であっても、つまんで破るプレッシャー、真空システム、またはカット、破り、目打ち及び、破き、過剰張力などによって、ウエブ材料の中断を達成する適切な別の手段であり得る。
【００１４】
本発明による方法の特別有利な実施形態に関して、揺動プレートはウエブ材料のための搬送路に沿って、巻取り領域よりも上流に備えられる。ウエブ材料のロールは、巻き取りの第一段階において、揺動プレートに沿って、巻取り心棒に向かって回転され、そこでロールが形成され、巻取り部材の間で巻取りを完了する。また加湿材を噴霧する手段は、巻取り心棒に近い巻取りプレートの終端部分で行われる。
【００１５】
好ましくはロールは、中心巻取り芯なしで巻き取られ、例えば米国特許明細書US-A-5,639,046またはUS-A-5,538,199に記載されたタイプの巻取りシステムを使用する。
【００１６】
本発明によると巻取り機は、巻取りウエブ材料のロールの製品を提供するため、ウエブ材料のための搬送路と、ウエブ材料を巻き取って、前記ロールを形成する巻取り手段を備える。特徴的には、ウエブ材料が前記搬送路に沿って送られる間、加湿材をウエブ材料に塗る塗布部材は、巻き取る手段よりも上流に備えられる。
【００１７】
巻取り手段は、有利には表面または外周タイプであり、それは巻取り心棒を形成し、形成ロールの外面に接触し、ロールを搬送回転動作の際に、摩擦によって回転させる、外周巻取り手段を備える。この場合、巻取り手段はベルト、巻取りローラー、またはそれらを組み合わせたもの、或いは同じ外周巻取り部材を備える。有利且つ好ましくは塗布部材は、外周巻取り部材の一つに関連し、塗布部材に沿って巻取りポイントに達する前にウエブ材料が通過する。
【００１８】
外周巻取りは、完成した製品の中に保持された中心巻取り芯上で行われる。この場合、巻取り芯が、巻取りウエブ材料の隅から隅まで、第一巻きを含んで一定の液体含有量を保つため、好ましくはプラスチックまたは他の非吸収材料から構成される。また巻取り芯が、巻取りロールから実質的に取り外される取外し可能な心棒を備え得る。しかし好ましい実施形態に関して、巻き取りは中心芯なしで且つ心棒なしで行われ、ウエブ材料の先端縁部をそれ自体に巻く。
【００１９】
巻取り機の特別有利な実施形態によると、揺動プレートはウエブ材料搬送路に沿って、巻取り領域よりも上流に配置される。揺動プレートは、巻取り心棒の近くで終端し、外周部材の周囲に部分的に延び、外周部材を回ってウエブ材料が送られ、実際に前記巻取り部材により前記ウエブ材料用に移送チャンネルを形成する。この実施形態においては、塗布部材は有利には巻取り心棒の最も近くに位置するプレートの終端部と組み合わされる。
【００２０】
塗布部材は、前記揺動プレートの中、例えばその終端部分において、櫛状構造で構成され得る。この場合では塗布部材に関して、プレートに作られた穴によって形成されるノズルの形で構成され得る。プレート自体は、複数の組立構成要素、例えば共に単一部品を形成する終端櫛状部分とシートから形成される。
【００２１】
本発明による方法及び巻取り機に関する更なる可能で有利な特徴及び実施形態は、従属の請求項に示してある。
【００２２】
（発明を実施するための最良の形態）
本発明は、発明を限定しない実用的な実施形態を示した添付図面と、記載からより理解されるであろう。
【００２３】
図１は、巻取り機の巻き取り領域の側面を示しており、そこで本発明が実施される。巻取り機は、中心巻取り心棒または芯なしで巻く外周タイプであり、米国特許明細書US-A-5,639,046に詳細に記載されているタイプで、それを参照するとより詳しく理解されるであろう。この記載は、この発明を理解するため必要な事項を制限するものではない。
【００２４】
巻取り機は、三つのローラー１、３、５によって画定された巻取りクレードルを有し、ローラー５及び可能であればローラー１または３うち一つ、或いはその両方が移動して、巻取りクレードルで形成されるログＬまたはロールを大きくさせる。二つの巻取りローラー１と３との間に形成されるニップよりも上流には、巻取りローラー３の軸と同軸に配置する軸Ａの周囲で、蝶番結合した揺動アーム９によって支持される、揺動プレート７が配置している。
【００２５】
揺動プレート７は、シート７Ａと終端櫛形部材７Ｂとから形成されており、終端櫛形部材の歯７Ｃ（図２）が、巻取りローラー３にある環状溝３Ａに挿入される。揺動アーム９と、シート７Ａと、櫛形部材７Ｂとを備えたユニットは、軸Ｂの周囲を回転し且つ、アーム９に支持される接触部材１３と相互作用する、カム１１の作用によって、軸Ａの周囲で揺動する。図示していないが、バネ、または別の部材のような弾性部材は、カムと接触部材との間の接触を確実に維持する。
【００２６】
ウエブ材料Ｎは、巻取りローラー１の周囲に供給され、図示していないが、目打ちユニットから送られる。そしてウエブ材料Ｎが、巻取りクレードルにおける三つのローラー１、３、５により回転状態に保持される、ロールまたはログＬの周囲に、所望の量のウエブ材料がログＬ上に巻かれるまで、巻かれる。巻取りが完了すると、既知の方法、例えば巻取りローラー３と５の一つ、またはその両方の周速度に作用して、揺動プレート７を上方へ揺動させ（時計方向）、ウエブ材料を前記プレートと巻取りローラー１との間に挟むことによって、巻取りクレードルから取り除かれる。それによって、完成したロールと挟むポイントとの間で、ウエブ材料を破り、自由端部をそれ自体に巻き取らせ、新しいロールの形成をスタートさせる。
【００２７】
上記で簡単に記載した巻取り方法及び機械は、本技術分野の専門家には既に知られている（米国特許明細書US-A-5,639,046参照）。
【００２８】
本発明によると、ロールまたはログを形成する前に材料を含浸するか、湿らせる、液体を基にした製品が、ウエブ材料Ｎに塗られる。この目的のため、図示の実施形態において、プレート７の終端櫛形部材７Ｂが、液体製品をウエブ材料Ｎに噴霧する一連のノズルを有し、噴霧が終了すると、巻取りローラー１をロールまたはログＬを形成する方向へ移す。
【００２９】
図２及び図４は、それらのノズルの可能な第一形態を示しており、それは符号２１によって示されている。それらは実質的に、ウエブ材料Ｎの横方向に沿って、終端櫛形部材７Ｂの全長手方向沿いに一定配置されている。ノズル２１は終端櫛形部材の本体で構成されたダクト２３に接続され、抱くとは個々のノズル２１へ、噴霧する液体を供給する。ウエブ材料の全横部分に沿って充分に一定配置した、個別のノズルから、ほぼ一定の圧力と、液体の流れと、放出速度を得るため、ダクト２３は外部から、櫛形部材の端部に、またダクト２３自体の長手方向に沿ったどの中間ポイントにも、供給し得る。
【００３０】
ノズル２１は、好ましくは櫛形部材７Ｂの歯の端部７Ｃの方向を向いている。この方法でノズルによって生じる液体のジェットを、巻取りトーラー１と３とのに形成されニップの方向を向けて、ウエブ材料が巻取りローラー１の表面から分離させるポイントに、できるだけ近い位置で、ウエブ材Ｎを取る。それによって湿らせることにより生じる弱さのため、ウエブ材料Ｎを破損させるリスクを減らす。
【００３１】
図３及び図５は、変形例を示しており、同じ参照符号が、図２及び図４と同じまたは等しい部分を示している。この場合、ノズルは櫛形部材７Ｂの歯７Ｃにおいて構成さられ、ゆえにログＬが形成される領域により近い位置で、開口している。またノズル２１は、歯７Ｃの基部である櫛形部材７Ｂの厚さ内で構成されたダクト２３を介して配置されている。
【００３２】
分散方向を向いた一対のノズルが、各歯７Ｃに備えられている。それによって均一性を増して、噴霧液体が分配される。
【００３３】
また櫛形部材７Ｂから分離した部材として、ノズル２１を構成可能であるので、巻取りローラー３における環状シートに、ノズルを収容する空間を作ることができる。
【００３４】
代わりに、ノズルが巻取りローラー１または巻取りローラー３内に、固定位置に収容され、巻取りポイントの近くに適切な位置で、ウエブ材料を取るような方向にむけられるようにしてもよい。この場合、ノズルは、例えば巻取りローラー１または巻取りローラー３の通過領域を介して、噴霧することができる。
【００３５】
どの場合も、図示の配置または上記の別の形態では、ウエブ材料が“転換”を行うポイント、すなわち中断されたウエブ材料が新しいロールの形成を始めるポイントよりも下流で湿らされる。図示の例において、転換領域は実質的に、破くことによって得られたウエブ材料の自給端部が、それ自体巻取りを始めて、新しいロールの最初の芯を形成する。この発明によって、巻取り工程における重要な動作を成す転換が、実質的に乾いた材料で行われる。材料を含浸ずる湿気または液体の存在は、転換を困難にするまたは、場合によって、巻取り工程が連続して行われ得ないという結果により、不可能にする。これらの欠点は、濡れた材料の強度が減ることでだけではなく、濡れた材料の特定重力が増すことで、遠心力が増すことによっても生じる。更に、塗布液体に石鹸または軟化剤が使用できることによって、ウエブ材料と転換時にウエブ材料に接触する機械の部材との間の、摩擦係数を減らす。それで生じる滑りが、転換を害するか欠点を作る。
【００３６】
転換領域を確実に乾いたままにするため、また設備が揺動プレート７よりも上流に配置されたノズル３０のために、器具が設けられ得る。それらのノズルは、乾燥空気の噴射を発生させ、それによりウエブ材料が転換領域から噴霧される領域で生じる、いかなる湿気も取り除く。
【００３７】
図６は、例えばプラスチック材による管状巻取り芯上で、巻取りが行われる実施形態を示している。巻取り領域の構造は、米国特許明細書US-A-4,487,377に記載されているものと類似であり、詳しくはそれを参照されたい。巻取りクレードルは、三つの巻取りローラー１、３、５によって形成されている。また巻取りローラー１は、ブレード保持ローラー６上に装着されたブレード４と相互作用する、カットチャンネルも有している。従って巻取りローラー１は、カットローラーも構成している。この方法で、ロールまたはログＬが巻き取られると、ブレード保持ローラー６が、ブレード４に、カット及び巻取りローラー１におけるカウンターブレードまたはチャンネルと相互作用させ、ウエブ材料の中断に影響を及ぼす。ローラー１に関する空気式または機械式保持システムは、カット材料の先端部を、押圧部８によってローラー１と３との間のニップに挿入させる、新しい巻取り芯Ａへ運ぶ。ウエブ材料のカットが行われる領域から下流、すなわちローラー１と６との間のニップよりも下流に、ウエブ材料がローラー１上に支持される時、ウエブ材料に対して液体を噴霧する、一組のスプレーノズル１０１が配置されている。この形態でも、ウエブ材料が濡らされた時、破損のリスクを避けるため、ウエブ材料を機械部材（ローラー１）上に支持するという利点がある。
【００３８】
また、それ自体既知の方法で、巻取りローラー１から分離し、且つウエブ材料の進む方向に巻取りローラーの上流に配置され得る、カットローラーによってウエブ材料がカットされ得る。この場合、ウエブ材料の自由先端部をカットが行われるローラーから、巻取りローラーへ運ぶ手段を備える。また、このタイプの形態において、スプレーノズルが有利には、カットローラーまたは後続の巻取りローラーと関連し、カット領域よりも下流で液体を噴霧する。
【００３９】
カットブレード及びカットローラーを具備した形態でも、中心巻取り芯なしで、巻き取るために構成され得る。
【００４０】
図面は、本発明の実用的な例として単に提示された一つの実施形態を示しているだけであり、本発明は発明の基礎となる概念の範囲内で、形式及び構成を変えてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に応用する表面巻取り機の巻取り領域を示す。
【図２】 巻取りサイクルの第一段階の間における、ロール用の揺動プレートの終端櫛形部分を図４のII-II線に沿った拡大断面図を示す。
【図３】 図５における別の実施形態のIII-III線に沿った、図２おける形態と類似する断面図を示す。
【図４】 図２における図IV-IVに沿った正面図を示す。
【図５】 図３におけるV-V線に沿った正面図を示す。
【図６】 別の実施形態の概略図を示す。

Claims (25)

1. ウエブ材料を搬送路に沿って巻き取り領域へ送り、そこで前記ウエブ材料が第一ロールを形成するため巻き取られる段階と、
   前記第一ロールの巻取りが完了すると、中断領域で前記ウエブ材料に作用して、ウエブ材料を中断し、ウエブ材料の自由端部を作る段階と、
   前記自由端部から、第二ロールの巻取りを始める段階と、
   を含む巻取りウエブ材料のロールを製造する方法において、
   加湿材を、中断領域と巻取り領域との間の前記搬送路に沿って、ウエブ材料に塗ることを特徴とする方法。
2. 外周巻取り部材によって画定された巻取りクレードルを、形成ロールと接触するように配置させることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. ウエブ材料が送られる前記巻取り部材の一つで、前記加湿材がウエブ材料に塗られることを特徴とする請求項２に記載の方法。
4. ウエブ材料の自由先端部が、新しいロールの形成を始める転換領域が、前記搬送路に沿って備えられ、前記加湿材が前記搬送路に沿ったウエブ材料の進行方向で、前記転換領域よりも下流で塗られることを特徴とする請求項２または３に記載の方法。
5. ウエブ材料を中断する装置が、前記搬送路に沿って巻取り領域よりも下流に備えられること、ウエブ材料が中断装置と巻取り領域との間を移動中に、前記加湿材がウエブ材料に塗られることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
6. 前記中断装置が、巻取りローラーと相互作用し、前記巻取りローラーが前記外周巻取り部材の一つであることを特徴とする請求項２または５に記載の方法。
7. 中断装置が、ブレートと周囲に前記ウエブ材料が送られるローラーを備え、前記ブレードが前記ローラーと相互作用すること、ウエブ材料が前記ローラーの周囲を通る間、前記加湿材がウエブ材料に噴霧されることを特徴とする請求項５または６に記載の方法。
8. 巻取り領域上流に、ロールを巻き取る第一段階において、巻取りクレードルに向かって揺動するようにされる揺動面を備え、加湿材を噴霧する手段を、巻取りクレードルの近くの揺動面の終端部分に配置することを特徴とする請求項２または３に記載の方法。
9. 前記ウエブ材料が、中心巻取り芯なしで巻き取られることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
10. ウエブ材料用の搬送路と、前記ウエブ材料をロール状態に巻くための巻取り手段と、前記搬送路に沿い且つ前記巻取り手段よりも上流に、ウエブ材料を中断する領域とを備え、巻取りウエブ材料のロールを製造する外周巻取り機において、
    前記巻取り手段よりも上流且つ、加湿材を前記ウエブ材料に塗る前記中断領域よりも下流に、塗布部材を備えることを特徴とする巻取り機。
11. 前記巻取り手段が、形成ロールと接触する外周巻取り部材を具備した巻取りクレードルを備えることを特徴とする請求項１０に記載の巻取り機。
12. 前記塗布部材が一組のスプレーノズルを備えることを特徴とする請求項１０または１１に記載の巻取り機。
13. 前記塗布部材が、前記外周巻取り部材の一つに配置され、前記加湿材を前記巻取り部材と接触するウエブ材料に塗布するため、前記外周巻取り部材に沿って前記ウエブ材料が通ることを特徴とする請求項１１または１２に記載の巻取り機。
14. ウエブ材料を中断する装置を、前記搬送路に沿って前記巻取り手段よりも上流に備え、そこに塗布部材が搬送路に沿って、巻取り手段とウエブ材料を中断する手段との間に配置されることを特徴とする請求項１０〜１３のいずれか一項に記載の巻取り機。
15. 前記中断装置が、前記ウエブ材料が送られて周回するローラーのカウンターブレードと相互作用する、ブレードを備えることを特徴とする請求項１４に記載の巻取り機。
16. 前記カウンターブレードを具備した前記ローラーが、前記外周巻取り部材の一つであることを特徴とする請求項１５に記載の巻取り機。
17. 搬送路に沿って巻取りクレードルの上流に揺動プレートを備え、巻取りクレードルにより形成ロールの最初の芯が回転され、前記揺動プレートが巻取りクレードルの近くで終端し、前記塗布部材が、巻取りクレードルの近くに配置された揺動プレートの終端部に組み込まれることを特徴とする請求項１２または１３に記載の巻取り機。
18. 前記スプレーノズルが揺動プレートに構成されることを特徴とする請求項１２または１７に記載の巻取り機。
19. 前記巻取り部材が、複数の環状溝を具備した少なくとも一つの巻取りローラーを備え、
    前記揺動プレートが、巻取りローラーにおける前記環状溝の中に延びる複数の歯を有し、塗布部材が、揺動プレートの前記歯に対応して構成されたノズルを備えること、
    を特徴とする請求項１７または１８に記載の巻取り機。
20. 前記ノズルが、前記歯上で開口することを特徴とする請求項１９に記載の巻取り機。
21. 各歯が、二つの分散ノズルを有することを特徴とする請求項２０に記載の巻取り機。
22. 前記ノズルが、前記歯の基部に配置されることを特徴とする請求項１９に記載の巻取り機。
23. 前記ノズルが、前記揺動プレートの厚さ内で構成された供給ダクトと連通することを特徴とする請求項２２に記載の巻取り機。
24. 前記揺動プレートが揺動し、ウエブ材料用の供給ローラーと相互作用して、供給ローラーに対するウエブ材料を、ウエブ材料の搬送方向において塗布部材よりも上流のポイントでつまむことによって、ウエブ材料を中断させることを特徴とする請求項１７または２３に記載の巻取り機。
25. ウエブ材料の先端部がローラーの形成を始める転換領域は、ウエブ材料用の前記搬送路に沿って配置され、前記塗布部材が前記搬送路に沿ったウエブ材料に関する搬送方向で、前記転換領域よりも下流に配置されることを特徴とする請求項１０〜２４のいずれか一項に記載の巻取り機。

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