JP5032845B2 - 紙、板紙又は原料ウェブの巻取り方法、及び、紙、板紙又は原料ウェブのためのワインダ - Google Patents

Description

本発明は、請求項１の前提部分に従った２ドラム型のワインダ（巻取機）の上に紙、板紙、又は、原料ウェブを巻き取る方法に関する。

本発明は、請求項４の前提部分に従った２ドラム型のワインダの上に紙、板紙、又は、原料ウェブに巻き取るためのワインダにも関する。

さらに、本発明は、請求項７の前提部分に従ったワインダのための巻取りコアを製造する方法に関する。

本発明は、請求項１２の前提部分に従ったワインダのための巻取りコアにも関する。

従来技術において、巻取りが、紙、板紙、又は、原料（例えば、プラスチック、アルミニウム等）ウェブのスリッティング後に、巻取りドラム上で行われるスリッタ−ワインダが既知である。２ドラム型のワインダでは、スリット成分ウェブが、巻取りコア、例えば、２つのドラム又は１つのドラム及び一組のドラム又は二組のドラムの支持体上のロールコアに巻き取られる。以下の記載及び請求項では、簡潔性のために、巻取りドラムという用語は、２ドラム型のワインダにおけるキャリアドラム／一組のキャリアドラムに言及する場合に用いられ、換言すれば、巻取りドラム及び一組の巻取りドラムの双方の意味を包含する。加えて、以下の記載において、ロールコアという用語は、「巻取りコア」という一般的な意味でも部分的に用いられ、ロールコアという用語によって、紙、板紙、ガラス繊維、金属、プラスチック、又は、それらの類似物から成る巻取りコアが意図される。

機械リールから繰り出されるウェブからのスリッター刃を用いたより狭い成分ウェブスリットが、カスタマーロールに巻き取られる２ドラムワインダにおいて、通常、ロールは２つの巻取りドラム上に並列的に配置される。巻き取られるべきウェブの横方向プロファイル、例えば、厚さ、湿度、粗さ、又は、摩擦の変化の故に、精密に均等な長い成分ウェブがそれらに巻き取られるという事実にも拘わらず、隣接ロールは必ずしもいつも精密に均等な大きな寸法で形成されない。ロールの異なる寸法の故に、ロール中心に配置される巻取りコアは、巻取りの進行に伴って相互に対して位置ずれし、よって、それらの回転の中心は分離され、同時に、ロールの各速度に変動が生じる。この有害な現象の故に、２ドラム巻取りに振動が生じ、その結果、速度を制限すること、換言すれば、より低い巻取り速度で満足することが必要になり、それは機械の能力を低減し、よって、非経済的である。

上述の問題は、２ドラム型がシャフトなしで構成される限り、即ち、ロールコアの内側にそれらを結合するシャフトがない限り生じる。しかしながら、問題の深刻さは年が経つにつれて変化した。何故ならば、抄紙機上に生成されるウェブのプロファイルが向上し、スリッタ−ワインダ上の限定的な運転速度が受容されてきたからである。近年、生成されるカスタマーロールの直径はかつてない程により大きくなり始め、同時に、機械幅及び巻取り速度も増大し、そのために、振動の問題が再び注目されている。ウェブの幅方向におけるプロファイルの小さな変動さえもが、特に薄紙等級の巻取り中に積み重ねられ、よって、ウェブプロファイルに起因するロールの形状欠陥が、著しい振動問題を引き起こす。

巻取りプロセス中に、それらは軸方向に形成されているウェブロールのシフトを試みる多くの異なる現象が有効である。
− 巻取りシリンダ、即ち、巻取りドラムの撓み。
− ウェブの不均一なプロファイルに起因するロール形状の欠陥。
− 最外側ウェブロールの巻取りコアを支持するコアチャックがロール列を所望位置に維持するとき、それらがロール列を軸力に晒すこと。

巻取りにおける１つの問題は、例えば、巻取りコアの長さが巻取り中に変化することである。何故ならば、ロールコア上へのウェブの巻取りによって引き起こされる圧縮力が、巻取りウェブの拡張及びロールコアの伸長を引き起こすからである。

もし巻取りコアが過剰に長い、即ち、巻取りコアの全長がコアチャック間の規制距離よりも大きいならば、コアチャックだけでも巻取りコアの列全体に作用する圧縮力を生成し得る。

紙又は板紙が２ドラム又は搬送ベルトスリッティング内のロールコアの周りに巻き取られるとき、ロール及びロールコアは列内にあり、それらはコアチャックによって軸方向の所定位置に維持される。ウェブにおいて横方向の厚さ変動があるならば、ロールは異なる寸法を有し、その結果、ロールコアはもはや同一回転軸上にない。これは直ちにロールの縦揺れを招き、運転速度が低減されなければならない。幾つかの場所では、ロールコア間にスリーブを配置し、巻取り中にロールコアを相互に結合することによって、状況が改善される。しかしながら、それらの使用は追加的な作業を招き、巻取り後、ロールの分離をより困難にする。

１つの問題は、ワインダ内で変化するロール周縁の外面が円形であるが、ロールコアが中心線に位置しないならば、これはロールが再び中心で支持される変換をより困難にすることである。何故ならば、そのような場合には、ロールは縦揺れし始めるからである。これは、変換において、例えば、ロール変化がフライングスプライス変化として達成される印刷室において、ウェブの整列は縁部に基づいて監視されるのが一般的であり、ロールが中心に対して正しく形成されないならば、スプライシングに関連して、スプライスでウェブの位置ずれがあるという点でも問題を引き起こす。

年が経つにつれて、ロールはサイズが大きくなり、直径が増大し且つ幅が増大し、それに従って、ロールコアをさらに硬くすることが必要となる。密着巻取り中に、ロールコアはそれにも拘わらず長くなるので、この伸長はエッジロールでコアチャックに対して積み重なる。ロールチャックの軸力の増大を防止するために、コアチャックは可撓性を備えるが、それはエッジロールの皿押しを増大する。張力下にある縮小ウェブが巻き取られるとき、ロール皿押しが生じる。張力はロール内部で圧縮応力に変化し、その結果、ウェブの幅がより広くなり傾向になる。これはロール相互の押し合いを招き、拡張が中央部から縁部に向かって積み重なる。

上述の問題は、高い圧縮率及び高い摩擦係数を有するウェブを巻き取るときに最も困難である。そのようなウェブ等級は、例えば、古紙パルプに基づく新聞用紙であるＤＩＰ新聞用紙、及び、袋用紙である。問題の深刻さの程度は、とりわけ、古紙パルプがどこに由来するか、洗浄においてどういう種類の脱インク方法が用いられたか、古紙パルプがどのような特性を有するかによって影響を受ける。

従来技術に関しては、フィンランド国特許出願第２００２６７９号を参照し得る。それは紙又は板紙ウェブを巻き取る方法を開示し、且つ、上述の問題のための、具体的には、巻取りプロセスにおける圧縮圧力及びコアチャック位置を決定するための構造を提案し、その構造では、チャックの位置及び／又は力は所望値範囲内、即ち、所望限界内にあり、巻取りコア間の有害な大きさの軸推力の故に発生する有害な振動が発生しないよう、チャックの位置及び力を測定するための測定装置並びにコアチャックを制御するための機械制御がコアチャックと共に配置されている。巻取りコアは所望位置に配置され且つコアチャックによって所望圧縮力に晒される本発明に従ったこの方法では、圧縮力及び／又は巻取りコア列の長さを所望限界内に維持するよう巻取りコア列の長さが変化するときに、巻取り中に巻取りコアの列の長さが決定され且つ少なくとも１つのコアチャックの圧縮力が規制されることが新規であり且つ発明性があることが述べられている。

従来技術に関しては、フィンランド国特許第１０３１０３号も参照し得る。それは巻取り方法を開示しており、上記の問題を解決する試みにおいて、具体的には、異なる振動問題に関連して、数個のロールが、支持部材によって支持されながら、次々に別個の巻取りコアの周りに形成されている。この方法における新規な着想は、巻取りコアの摩擦係数を低減するために、巻取りコアが巻取り位置に配置される前に又は同時に、巻取りコアの両端が摩擦係数を低減する試剤で処理され、又は、低い摩擦係数を有する一片の材料が巻取りコアの両端に配置され、及び／又は、加圧媒体をコアチャックに通過させ、それを巻取りコア間から放出可能にすることによって、巻取りコア間の軸推力が低減されることであることが述べられている。

本発明の１つの目的は、上述の問題を排除し或いは少なくとも最小限化するために、上述の従来技術と共に或いは別個のシステムとして用い得る新規な構造を創成することである。

上述の目的及び後に出て来る目的を達成することを視野に入れて、紙、板紙、又は、原料ウェブを本発明に従った２ドラム型のワインダ上に巻き取る方法は、請求項１の特徴部分に述べられる点を主として特徴とする。

次に、紙、板紙、又は、原料ウェブを本発明に従った２ドラム型のワインダ上に巻き取るためのワインダは、請求項４の特徴部分に述べられる点を主として特徴とする。

本発明に従ったワインダ用の巻取りコアを製造するための方法は、請求項７の特徴部分に述べられる点を主として特徴とする。

次に、本発明に従ったワインダ用の巻取りコアは、請求項１２の特徴部分に述べられる点を主として特徴とする。

本発明によれば、垂直切断線から逸れた少なくとも１つの切断カットは、端と端を接した関係に配置されるべき巻取りコアの両端に、或いは、巻取りコアの両端に取り付けられる小片の両端に形成され、切断カットのための適合カットが巻取りコア、例えば、それと端と端を接する関係にあるロールコアの端部に形成される。

本発明に従った垂直切断線から逸れた切断カットは、巻取りコア、即ち、ロールコアの端部のコア材料に直接的に、或いは、ロールコアの端部に取り付けられた別個の小片に形成される。この切断カットを、例えば、旋盤、切削／切断、研磨、加熱、押圧、又は、スエージ加工を作動させることによるロールコアの切断に関連して形成し得る。

本発明によれば、垂直切断線から逸れた切断カットは、巻取りコア又はロールコアの両端に形成され、即ち、ロールコアの両端が端と端を接する関係に位置するよう配置される溝が、相互に対する雄溝削り及び雌溝削り、換言すれば、垂直切断線から逸れるカット及びその所望の適合形状のカットを有する。巻取りプロセス中に相互に対して配置されるロールコアにおいては、１つのロールコアの端部に雄溝削りがあり、他のロールコアの端部に雌溝削りがある。コアチャックが係止され、巻取りが開始されると、ロールコアは相互に結合され、それによって、ロールコアは巻取り中に同一回転軸上に留まり、それはロール間の階段状直径差が生じ得ないことを意味する。それ故に、ロールは縦揺れし始めない。前述から、ロール間に運転速度を制限する階段状直径差が生じ得ないことになる。

本発明によれば、垂直切断線から逸れた少なくとも１つの切断カットが、巻取りコア、即ち、ロールコアの端部に形成されるが、より多くのカットもあり得る、換言すれば、溝削りは少なくとも１つの溝又はその部分（対角線カット）から成る。溝削りの深さは、有利に０．５〜５ｍｍの深さであり、よって、それはロールコアを一体に結合するが、巻取り後に、ロールが床上で互いに分離することを妨げない。切断カットの形状は屈曲線、波状線、又は、他の適切な形状、例えば、傾斜面であり得る。

本発明の１つの有利な追加的な特徴によれば、垂直切断線から逸れ且つ相互に対して配置される切断カット（雄−雌）は、それらが完全に対応せず、相互に対して配置されるべき巻取りコア又はロールコアの溝は相互に鏡像ではないが、その代わり、１つの側の溝の深さは不均一であるよう形成される。このようにして、軸方向の遊びがロールコア間にもたらされる。ロールコアが巻取り中に伸長すると、それなしではエッジロールに積み重なる長手方向降伏のためのこの許容値の故に、この伸長はロールコアの両端部で消失する。よって、チャックの軸力及びロール皿押しは低減される。これは、ロールの幅が巻取り中により広くなるときに、ロールの両側部は互いに寄り掛かり得るという利点を提供し、高い運転速度で、より安定した巻取りプロセス及びより整ったロール両側部をもたらす。長手方向降伏のための許容値、即ち、異なる深さの適合カットにおける長手方向降伏限界は、例えば、０．５〜２ｍｍであり得る。

本発明は、全ての異なるロールコアの大きさに関連する使用及び全ての巻ウェブに適している。それは、高圧縮率及び高摩擦係数を有する原料、例えば、ＤＩＰ新聞用紙及び袋用紙を巻き取るときに特に有利である。

以下において、添付の図面中の図を参照して本発明をより詳細に記載するが、本発明が図の詳細に狭く限定されることは決して意図されない。

以下の図面において、相互に対応する部材は同一参照番号によって指し示されている。図面に示されるように、垂直切断線から逸れたカット１２Ｕが、巻取りコア又はロールコア１０の１つの端部１１Ａに形成されており、そのカット１２Ｕは、適合カット１２Ｎとして、ロールコア１０の端部１１Ｂに対して配置され、それに対して端と端を接した関係で位置することによって、ある意味では、雄溝削り１２Ｕと雌溝削り１２Ｎとを形成し、巻取り中にそれらの回転の中心線が同一線上に留まるよう、それらはロールコア１０の端部１１Ａ、１１Ｂを相互に結合している。

図１Ａに示される例示的な実施態様において、垂直から逸れた切断カット１２Ｕ、１２Ｎが屈曲線として形成され、そこでは、雄溝削り及び雌溝削り１２Ｕ，１２Ｎが相互に直接的に一致し、よって、相互に対して配置されたロールコア１０の端部１１Ａ、１１Ｂを共に結合している。

図１Ｂは、１つのロールコア１０の端部１１Ａの切断カット形状１２Ｎが、他のロールコア１０の端部１１Ｂの切断カット形状１２Ｕよりも深くされた構造を示しており、その端部１１Ｂは、第一に述べられた端部１１Ａに対して位置し、即ち、雌溝削り１２Ｎは雄溝削り１２Ｕよりも深くされ、それによって、有利な実施態様に従った長手方向降伏のための許容値をもたらし、その許容値は巻取り中に生じるロールコア１０の伸長の補償を可能にする。

図１Ｃ及び１Ｄは、少なくとも１つのロールコア１０の端部における溝削り１２Ｕの主方向がロールコア１０の中心線に向かって傾斜するよう、本発明に従った切断カット１２Ｕ，１２Ｎが溝削り１２Ｕ，１２Ｎに形成された構造を示しており、それによって、降伏、即ち、ロールが巻取り中に伸長するときのためのより大きな距離をもたらしている。

図２の実施例Ａは、用いられている切断カット１２Ｕ，１２Ｎが鋸歯状の溝削りを形成する実施態様を示している。

図２の実施例Ｂは、実施例Ａに比べてより精細な歯を備える鋸歯状の溝削り１２Ｕ，１２Ｎを含む。

図２の実施例Ｃは、切断カット形状１２Ｕ，１２Ｎとして湾曲形状切断カットを用いる実施態様を示している。

図２の実施例Ｄは、溝削り１２Ｕ，１２Ｎが２つの溝及び２つの舌によって達成される１つの有利な例示的な実施態様を示しており、長手方向の調節は、１つの溝削り１２Ｎのより大きな溝深さによって達成されている。

図２の実施例Ｅは、ロールコア１０相互の結合が斜めの切断カット１２Ｕ，１２Ｎによって達成される実施態様を示している。

図２の実施例Ｆは、溝及び舌の屈曲線形状の切断カット１２Ｕ，１２Ｎによって達成されている。

図２の実施例Ｇは、斜めの切断カット、即ち、傾斜面１２Ｎが１つの舌形状のカット１２Ｕと組み合わされた実施態様を示している。図２の実施例Ｈ及びＩは、波状型の切断カット１２Ｕ，１２Ｎを示しており、ロールコア１０の両端部の異なる場所に配置された１つの溝及び舌形状１２Ｎ，１２Ｕを用いて達成されている。勿論、波状線は、ロールコアの端部カットの全領域に亘っても拡張し得る。

垂直から逸れる上述の切断線及び本発明の異なる実施態様に従った他の考え得る切断線を、各ロールコア１０の一方の端部１１Ａには雄型のカット１２Ｕがあり、他方の端部には雌型カット１２Ｎがあるよう、或いは、雄カット１２Ｕ及び雌カット１２Ｎを両端にそれぞれ有するロールコア１０が用いられ、ワインダ内のこれらのロールコア１０の場所が互い違いとされるよう達成し得る。

上記において、本発明は一部の有利な例示的な実施態様を参照して記載されたが、本発明はそれらの詳細に狭く限定されることが決して意図されない。

ロールコア端部の切断カット形状に関する異なる代替手段を示す概略図である。 ロールコア端部の切断カット形状に関する異なる代替手段を示す概略図である。 ロールコア端部の切断カット形状に関する異なる代替手段を示す概略図である。 ロールコア端部の切断カット形状に関する異なる代替手段を示す概略図である。 さらなる異なる追加的な代替手段を示す概略図である。

Claims (15)

1. 紙、板紙、又は、原料のウェブを２ドラム型のワインダの上に巻き取る方法であって、
   別個のロールを、支持部材によって支持されながら次々に配置された巻取りコアの周りに並列に形成するステップと、
   前記巻取りコアを、最外側の前記巻取りコアの自由な両端に関連して配置されたコアチャックによって、相互に対してそれらの両端で支持するステップと、
   相互に対して配置された前記巻取りコアの前記両端を、前記巻取りコアの前記両端に形成され、且つ、垂直切断線から逸れた切断カットによって、巻取り中に、同一回転軸上にあるように結合するステップとを含み、
   相互に対して配置される前記切断カット及び適合する前記切断カットの深さ及び形状が、相互に対して配置される前記巻取りコアの前記両端の長手方向の伸長を許容するよう調節され、それによって、前記巻取りコアの前記両端間に軸方向の遊びをもたらすことを特徴とする、
   方法。
2. 前記切断カットは、前記巻取りコアの端部に直接的に形成され、或いは、前記巻取りコアの前記端部に取り付けられた別個の小片に形成されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. 前記垂直切断線から逸れた前記切断カット、即ち、前記切断カット及び適合する前記切断カットは、端と端が接する関係に配置された前記巻取りコアの前記両端に、相互に対する隆起及び溝があるように配置された溝削りであることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
4. 紙、板紙、又は、原料のウェブを２ドラム型のワインダの上に巻き取るためのウェブ用ワインダであって、
   当該ワインダは、スリット成分ウェブを巻き取り、
   支持部材によって支持されながら、別個のロールが、該スリット成分ウェブから、次々に配置される巻取りコアの周りに並列に形成され、
   次々に配置される前記ロールコアを所定位置に保持するために、コアチャックが、最外側の前記巻取りコアの自由な両端に関連して配置され、
   巻取り時に、前記巻取りコアの前記両端に形成され且つ垂直切断線から逸れた切断カットを用いて、端と端が接した関係で相互に対して配置される２つの巻取りコアが相互に結合され、
   前記巻取りコアの前記切断カットの形状及び深さは、相互に対して配置される前記巻取りコアの前記両端の長手方向の伸長を許容するような寸法とされ、それによって、前記巻取りコアの前記両端間に軸方向の遊びをもたらすことを特徴とする、
   ワインダ。
5. 前記切断カットは、前記切断コアの前記端部における前記巻取りコアの材料に直接的に形成された、或いは、前記巻取りコアの前記端部に取り付けられた別個の小片に形成された切断カット及び適合する切断カットを含むことを特徴とする、請求項４に記載のワインダ。
6. 垂直切断線から逸れた前記切断カットは、前記巻取りコアの前記両端に成形され、適合する前記切断カットは、前記切断カットに対して配置されるよう前記巻取りコアに成形される、即ち、溝削りが、端と端を接する関係に配置される前記巻取りコアの前記両端に、相互に対する隆起及び溝があるように配置されることを特徴とする、請求項４又は５に記載のワインダ。
7. 巻取り中に、巻取りコアをワインダの内部の同一回転軸上に保持するために、垂直切断線から逸れた少なくとも１つの切断カットを、前記巻取りコアの端部に形成するステップと、
   前記垂直切断線から逸れた少なくとも１つの切断カット及び適合する切断カットを、前記ワインダ内に相互に対して配置されるべき前記巻取りコアに形成するステップとを含む、
   ワインダのための巻取りコアを製造する方法であって、
   前記垂直切断線から逸れ且つ相互に対して配置されるべき前記切断カットの深さは、前記切断カットが相互に完全には対応しないが、相互に対して配置されるべき前記巻取りコアの１つの側の上の溝の深さが不均一であるように形成されることによって、軸方向の遊びをもたらすことを特徴とする、
   方法。
8. 前記垂直切断線から逸れた前記切断カットは、前記巻取りコアの端部に直接的に形成され、或いは、前記巻取りコアの端部に取り付けられた別個の小片に形成されることを特徴とする、請求項７に記載の方法。
9. 溝又は溝削りが前記巻取りコアの前記端部に形成され、前記溝削りは、前記ワインダ内に端と端を接する関係に配置されるべき前記巻取りコアの両端に、隆起及び溝、即ち、前記垂直切断線から逸れるカット及び所望の適合形状のカットが相互に対してあるように配置されることを特徴とする、請求項７又は８に記載の方法。
10. 前記溝削りは、少なくとも１つの溝又はその部分から形成されることを特徴とする、請求項７乃至９のうちいずれか１項に記載の方法。
11. 前記垂直切断線から逸れた前記切断カットは、旋盤、切削／切断、研磨、加熱、押圧、又は、スエージ加工を作動させることによって形成されることを特徴とする、請求項７乃至１０のうちいずれか１項に記載の方法。
12. ワインダ用の巻取りコアであって、
    垂直切断線から逸れた少なくとも１つの切断カット及び適合する切断カットが前記ワインダの内部に相互に対して配置される巻取りコアに形成されるよう、巻取り中に、当該巻取りコアを前記ワインダ内の同一回転軸の上に維持するために、前記垂直切断線から逸れた少なくとも１つの切断カットが当該巻取りコアの端部に形成され、
    前記巻取りコアの前記切断カットの形状及び切断深さは、相互に対して配置される前記巻取りコアの両端の長手方向の伸長を許容するような寸法とされ、それによって、前記巻取りコアの前記両端間に軸方向の遊びをもたらすことを特徴とする、
    巻取りコア。
13. 前記垂直切断線から逸れた切断カットは、当該巻取りコアの前記端部に直接的にあるか、或いは、当該巻取りコアの前記端部に取り付けられた別個の小片にあることを特徴とする、請求項１２に記載の巻取りコア。
14. 当該巻取りコアの前記端部には溝又は溝削りがあり、該溝又は該溝削りは、前記ワインダ内で端と端が接した関係に配置されるべき前記巻取りコアの前記両端に、隆起及び溝、即ち、前記垂直切断線から逸れたカット及びその所望の適合形状のカットが相互に対してあるように配置されることを特徴とする、請求項１２又は１３に記載の巻取りコア。
15. 当該巻取りコアの前記端部における前記溝削りは、少なくとも１つの溝又はその部分から成ることを特徴とする、請求項１２乃至１４のうちいずれか１項に記載の巻取りコア。

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