JP5142318B2 - 逆方向引張り切断機構を有する薄紙巻き付け装置。 - Google Patents

Description

本発明は薄紙巻き付け装置の設計に係り、特に逆方向引張り切断機構を有する薄紙巻き付け装置に関する。

一般の薄紙巻き付け装置の紙チューブは、コンベヤーによって上巻きローラーの側まで伝送され、さらにプランジャーによってガイド・プレート通路に押し込まれ、さらに巻き付け部に到達して、紙チューブ上に薄紙を巻き付けてトイレット・ペーパー・ロール等の1個のロール紙にする。例えば米国特許第5,769,352号中では、ロール紙巻き付け作業完成後、回転速度が薄紙の伝送速度よりやや遅い回転アーム、すなわち回転速度が上巻きローラーの回転速度よりやや遅い回転アームを使用して薄紙を引っ張り切断する。この回転アームの回転方向は薄紙の伝送方向と同じである。また、ある製造者は回転アームの回転速度をコントロールし、その相対速度を上巻きローラーの回転速度より速くすることによって生じる速度差によって、薄紙を断裂させている。その回転アーム方向の回転方向も同様に薄紙の伝送方向と同じである。
米国特許第5,769,352号公報

しかし、上記慣用の薄紙巻き付け装置において、回転アームの回転速度が上巻きローラーの回転速度と同じであってはならないことに注意しなければならず、回転速度を違えることで初めて速度差が生じ、薄紙を断裂させることができる。また、薄紙を高靭性材料で製造した場合、回転アームと上巻きローラーの間の速度差が十分大きくない際は、薄紙を断裂させることができない。

さらに、慣用の薄紙巻き付け装置中の回転アームの回転方向は薄紙の伝送方向と同じであり、また薄紙を吸着することもできず、薄紙を紙チューブ上に巻き付けることに対して何の助けにもならない。

このため、本発明の主な目的は逆方向引張り切断機構を有する薄紙巻き付け装置を提供して、逆方向引張り切断の方式を利用してどんな回転速度でも薄紙を引張り切断することができるようにすることである。

本発明のもうひとつの目的は、吸気装置を有し、さらに吸気通路及び中空通路を有する逆方向引張り切断機構を含む薄紙巻き付け装置を提供し、それによって薄紙がさらにスムーズに紙チューブ上に巻き付けられるのを助けることである。

上記の目的を達するためになされた本発明は、上巻きローラーと、逆方向引張り切断機構とを備える薄紙巻き付け装置であって、該上巻きローラーは、薄紙を該上巻きローラー下半分のローラー面に貼り付き、あらかじめ定められた伝送方向で第一紙チューブ上に巻き付け、該逆方向引張り切断機構は、該上巻きローラー下方の隣接位置に設置され、１個のシャフトと、少なくとも１個のギア・ロッドと、１個の駆動機構とを備え、該シャフトは、外環面を有し、該シャフト内部に吸気通路を有し、該シャフトを中空管状にし、該シャフトの外環面選定位置に少なくとも1個の該吸気通路に通じる孔が開けられており、該ギア・ロッドは、該シャフトの外環面に設置され、シャフト連結端及び圧触端を有し、該シャフト連結端が該シャフトの外環面に連結固定され、該圧触端が該シャフトの外環面から突き出ており、該ギア・ロッドに該圧触端及び該シャフトの孔に通じる少なくとも1個の中空通路が開けられており、該駆動機構は、該シャフトに連結され、該ギア・ロッドを駆動して該シャフトを回転中心として回転させるのに用い、該ギア・ロッドの回転方向が該薄紙の伝送方向と反対であり、該ギア・ロッドの圧触端を回転させて切断位置に位置させるかまたは該切断位置から離れさせ、該ギア・ロッドの圧触端が該切断位置に位置しているときに、ちょうど該上巻きローラーのローラー面に圧触する一方、該ギア・ロッドが該駆動機構に駆動されて該ギア・ロッドの圧触端を該切断位置まで回転させるとき、該ギア・ロッドの圧触端によってちょうど該上巻きローラーと該圧触端の間を通過している薄紙が挟み込まれ、該ギア・ロッドの圧触端が逆方向引張り切断力を提供して該薄紙を断裂させ、該薄紙を断裂箇所で該第一紙チューブ寄りの最後端及び第二紙チューブ寄りの先端に分裂させることを特徴とする、逆方向引張り切断機構を有する薄紙巻き付け装置である。

さらに本発明には吸気装置が含まれ、シャフトに連結設置され、シャフトの吸気通路及びギア・ロッドの中空通路中の空気を吸い出すのに用いられ、ギア・ロッドの圧触端に吸着力を持たせ、薄紙が断裂した後、ギア・ロッドの圧触端は薄紙の先端を吸着し、それを第二紙チューブへ帯同し、薄紙の先端を第二紙チューブの外環面に対し、第一段階の巻き付けを行なう。

また、本発明はさらにブロー・メカニズムを含み、上巻きローラー下方の隣接位置に設置され、ギア・ロッドの圧触端が薄紙の先端を第二紙チューブへと帯同し、薄紙の先端を第二紙チューブの外環面に対し、第一段階の巻き付けを行なった後、ブロー・メカニズムが薄紙の先端に向かって強風を吹き出し、それによって薄紙の先端を第二紙チューブの外環面に完全に巻き付ける。

本発明によって採用された技術的手段、すなわち逆方向引張り切断機構を使用することの長所は、ギア・ロッドがどのような回転速度でも薄紙を引張り切断することができるようにし、かつ高靭性材質の薄紙でも容易に引張り切断することができることである。また薄紙が引張り切断された後、吸気装置の吸気によって、ギア・ロッドに薄紙を吸着させ、それによって引張り切断後の薄紙先端が紙チューブに向かうように補助し、薄紙がさらにスムーズに紙チューブ上に巻き付けられるようにすることができる。

以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施の形態を詳細に説明する。

図1を参照されたい。本発明の逆方向引張り切断機構（又は逆方向引張り切断メカニズムと呼ぶ）を有する薄紙巻き付け装置の第一実施例100はベース11、上巻きローラー12、複数個のガイド・プレート13（側面図では1個のみ見ることができる）、逆方向引張り切断機構14、下巻きローラー15、押さえローラー16、紙チューブ輸送装置17、接着剤塗布メカニズム18、1対のピンチ・ローラー21、パンチ装置、傾斜通路23及び圧縮コンベヤー・ベルト24を含む。

ガイド・プレート13は上巻きローラー12下方の隣接位置に設置され、上巻きローラー12との間に通路3を形成している。上巻きローラー12、下巻きローラー15及び押さえローラー16の間に巻き付け部19が形成されている。あらかじめ定められた厚さ及び幅を有する薄紙4はピンチ・ローラー21によって輸送され、パンチ装置22によってあらかじめ定められた距離ごとに1列の孔が開けられ、さらに接着剤塗布メカニズム18によって接着剤最後部分及び接着剤先端部分（この図には示されていない）を塗布した後、上巻きローラー12下半分のローラー面に貼り付き、巻き付け部19に位置する第一紙チューブ5上に巻き付けられ、薄紙4は巻き付け部19にあらかじめ定められた直径の、トイレット・ペーパー・ロール等のようなロール紙51を形成する。

図2及び図3を参照されたい。上巻きローラー12のローラー面は複数個の粗面部121を形成し、上巻きローラー12のローラー面のその他の部分は滑面になっている。逆方向引張り切断機構14は上巻きローラー12下方の隣接位置に設置され、逆方向引張り切断機構14は、シャフト141、複数個のギア・ロッド142及び駆動機構（又は駆動メカニズムと呼ぶ）143を含んでいる。シャフト141は外環面141aを有し、シャフト141はベース11に結合設置されている。複数個のギア・ロッド142はシャフト141の外環面141aに設置され、各ギア・ロッド142はシャフト連結端142a及び1個の圧触端142bを有し、シャフト連結端142aはシャフト141の外環面141aに連結固定され、圧触端142bはシャフト141の外環面141aから突き出ている。

駆動メカニズム143はシャフト141に連結され、ギア・ロッド142を駆動してシャフト141を回転中心として回転させるのに用いられ、ギア・ロッド142の回転方向は薄紙4の伝送方向と反対であり、ギア・ロッド142の圧触端142bを回転させ切断位置Aに位置させるかまたは切断位置Aを離れさせ、ギア・ロッド142の圧触端142bが切断位置Aに位置するとき、ちょうど上巻きローラー12のローラー面に圧触する。ギア・ロッド142の回転軌跡は回転軌跡円142dを形成することができる。駆動機構143は伝動メカニズム143a及びモーター143bを含み、伝動メカニズム143aはモーター143bと連動している。

図4を参照されたい。ギア・ロッド142の圧触端142bは弾性摩擦ライニング142cを設置し、またシャフト141内部に吸気通路141bを有してシャフト141が中空管状になるようにし、シャフト141の外環面141aの選定位置には吸気通路141bに通じる複数個の孔141cが開けられており、ギア・ロッド142には圧触端142b及びシャフト141の孔141cに通じる少なくとも1個の中空通路142eが開けられている。シャフト141は吸気装置10を連結設置し、シャフト141の吸気通路141b及びギア・ロッド142の中空通路142e中の空気を吸い出すのに用いられ、それによってギア・ロッド142の圧触端142bに吸着力を持たせる。

図5を参照されたい。第一紙チューブ5がロール紙51の巻き付け作業を完成する直前に、接着剤塗布メカニズム18が薄紙4上に接着剤最後部分41及び接着剤先端部分42を塗布する。接着剤最後部分41はロール紙51に粘着するのに用いられ、それによってロール紙51の巻き付けを完成する。接着剤先端部分42は第二紙チューブ6に粘着するのに用いられる。

図6を参照されたい。ギア・ロッド142が駆動機構143に駆動されてギア・ロッド142の圧触端142bを切断位置Aまで回転させるとき、ギア・ロッド142の圧触端142bはちょうど上巻きローラー12と圧触端142bの間を通過している薄紙4を挟み込み、ギア・ロッド142の圧触端142bが逆方向引張り切断力7を提供して薄紙4を断裂させ、薄紙4を断裂箇所で第一紙チューブ5寄りの最後端43及び第二紙チューブ寄りの先端44に分裂させ、薄紙4の最後端43は第一紙チューブ5上に巻き付き、ロール紙51の巻き付けを完成する。

第二紙チューブ6は紙チューブ輸送装置17のキャリア・プレート171によって輸送され、ガイド・プレート13と上巻きローラー12の間に形成された通路3の入口に到達した後、紙チューブ輸送装置17のプッシュ・プレート172が回転して第二紙チューブ6を通路3内に押し込み、接着剤先端部分42を第二紙チューブ6上に粘着させる。

同時に、図7及び図8を参照されたい。薄紙4が引張り切断されると同時に、吸気装置10の吸気によって、ギア・ロッド142の圧触端142bに薄紙4の先端44を吸着させ、ギア・ロッド142の逆回転によって薄紙4の先端44を第二紙チューブ6へ帯同し、薄紙4の先端44を第二紙チューブ6の外環面に対して第一段階の巻き付けを行なう。

図9を参照されたい。ギア・ロッド142が回転して薄紙4及び通路3を離れた後、第二紙チューブ6は引き続き前方へスクロールし、薄紙4の先端44が第二紙チューブ6上に完全に巻き付くようにすると同時に、薄紙4の最後端43が接着剤最後部分41によってロール紙51上に粘着しロール紙51の巻き付けを完成する。

図10を参照されたい。第二紙チューブ6は下巻きローラー15の減速が引き起こした上巻きローラー12及び下巻きローラー15の間の速度差効果によって巻き付け部19まで伝送され、新たなロール紙の巻き付け作業を開始する。一方すでに完成したロール紙51は傾斜通路23及び圧縮コンベヤー・ベルト24に沿って排出される。

ロール紙51はすでに傾斜通路23及び圧縮コンベヤー・ベルト24に沿って排出されているので、押さえローラー16はスイング・アーム161に連結され、スイング・アーム161は回転中心軸162を有し、スイング・アーム161はその回転中心軸162を中心として揺れ動くことができ、そのためスイング・アーム161に連結された押さえローラー16もスイング・アーム161の揺れ軌跡に伴って上下移動し、図10のようにロール紙51が排出された後、もともとロール紙51に圧触していた押さえローラー16が下へ移動して第二紙チューブ6に圧触する。

図11及び図12に示されているのは、本発明の逆方向引張り切断機構を有する薄紙巻き付け装置の第二実施例である。この実施例において本発明はさらに上巻きロ−ラー12下方の隣接位置に設置されたブロー・メカニズム8を含み、ギア・ロッド142の圧触端142bが薄紙4の先端44を第二紙チューブ6まで帯同し、薄紙4の先端44を第二紙チューブ6の外環面に対して第一段階の巻き付けを行なった後、ブロー・メカニズム8が薄紙4の先端44に向かって強風を吹き出し、それによって薄紙4の先端44を第二紙チューブ6の外環面に完全に巻き付かせる。そのため、この実施例は接着剤先端部分42を使用する必要がなく、それによって接着剤用量を節約することができ、経済的でもあり環境保護にもよい。

以上の本発明実施例からわかるように、本発明が提供する逆方向引張り切断機構を有する薄紙巻き付け装置は確実に産業上利用性を備えており、ゆえに本発明はすでに特許要件に適合している。なお、以上の実施例は本発明の好適な実施例の一部のみであり、およそ当業者は上記実施例に基づいてその他種々の改良を行うことができる。しかしこれら本発明の実施例に基づいて行なわれた種々の改良および変化は、本発明に係る特許請求の範囲に属するものである。

本発明の逆方向引張り切断機構を有する薄紙巻き付け装置の第一実施例の側面図 本発明中の上巻きローラー及び逆方向引張り切断機構のギア・ロッドの側面図 逆方向引張り切断機構の正面図 逆方向引張り切断機構のシャフト及びギア・ロッドの断面図 第二紙チューブが本発明中の上巻きローラー及びガイド・プレートの間に形成された通路に押し込まれる直前の見取図 ギア・ロッドの圧触端が逆方向引張り切断力を提供し、薄紙を断裂させているところの見取図 ギア・ロッドの圧触端が薄紙を吸着しているところの見取図 ギア・ロッドの圧触端が薄紙を吸着し、第二紙チューブへ帯同するところの見取図 ギア・ロッドの圧触端が回転して薄紙から離れるところの見取図 第一紙チューブが巻き付けを完成した後排出され、かつ第二紙チューブが巻き付けを開始したところの見取図 ギア・ロッドの圧触端が回転して薄紙から離れた後、本発明第二実施例中のブロー・メカニズムが薄紙に向かって強風を吹き出しているところの見取図 ブロー・メカニズムが吹き出した強風が薄紙を第二紙チューブに完全に巻き付けたところの見取図

符号の説明

１００ 逆方向引張り切断機構を有する薄紙巻き付け装置
１０ 吸気装置
１１ ベース
１２ 上巻きローラー
１２１ 粗面部
１３ ガイド・プレート
１４ 逆方向引張り切断機構
１４１ シャフト
１４１ａ シャフトの外環面
１４１ｂ 吸気通路
１４１ｃ 孔
１４２ ギア・ロッド
１４２ａ シャフト連結端
１４２ｂ 圧触端
１４２ｃ 弾性摩擦ライニング
１４２ｄ 回転軌跡円
１４２ｅ 中空通路
１４３ 駆動機構
１４３ａ 伝動機構又は伝動メカニズム
１４３ｂ モーター
１５ 下巻きローラー
１６ 押さえローラー
１６１ スイング・アーム
１６２ 回転中心軸
１７ 紙チューブ輸送装置
１７１ キャリア・プレート
１７２ プッシュ・プレート
１８ 接着剤塗布メカニズム
１９ 巻き付け部
２１ ピンチ・ローラー
２２ パンチ装置
２３ 傾斜通路
２４ 圧縮コンベヤー・ベルト
３ 通路
４ 薄紙
４１ 接着剤最後部分
４２ 接着剤先端部分
４３ 最後端
４４ 先端
５ 第一紙チューブ
５１ ロール紙
６ 第二紙チューブ
７ 逆方向引張り切断力
８ ブロー・メカニズム
Ａ 切断位置

Claims (5)

1. 上巻きローラーと、逆方向引張り切断機構とを備える薄紙巻き付け装置であって、
   該上巻きローラーは、薄紙を該上巻きローラー下半分のローラー面に貼り付き、あらかじめ定められた伝送方向で第一紙チューブ上に巻き付け、
   該逆方向引張り切断機構は、該上巻きローラー下方の隣接位置に設置され、１個のシャフトと、少なくとも１個のギア・ロッドと、１個の駆動機構とを備え、
   該シャフトは、外環面を有し、該シャフト内部に吸気通路を有し、該シャフトを中空管状にし、該シャフトの外環面選定位置に少なくとも1個の該吸気通路に通じる孔が開けられており、
   該ギア・ロッドは、該シャフトの外環面に設置され、シャフト連結端及び圧触端を有し、該シャフト連結端が該シャフトの外環面に連結固定され、該圧触端が該シャフトの外環面から突き出ており、該ギア・ロッドに該圧触端及び該シャフトの孔に通じる少なくとも1個の中空通路が開けられており、
   該駆動機構は、該シャフトに連結され、該ギア・ロッドを駆動して該シャフトを回転中心として回転させるのに用い、該ギア・ロッドの回転方向が該薄紙の伝送方向と反対であり、該ギア・ロッドの圧触端を回転させて切断位置に位置させるかまたは該切断位置から離れさせ、該ギア・ロッドの圧触端が該切断位置に位置しているときに、ちょうど該上巻きローラーのローラー面に圧触する一方、
   該ギア・ロッドが該駆動機構に駆動されて該ギア・ロッドの圧触端を該切断位置まで回転させるとき、該ギア・ロッドの圧触端によってちょうど該上巻きローラーと該圧触端の間を通過している薄紙が挟み込まれ、該ギア・ロッドの圧触端が逆方向引張り切断力を提供して該薄紙を断裂させ、該薄紙を断裂箇所で該第一紙チューブ寄りの最後端及び第二紙チューブ寄りの先端に分裂させることを特徴とする、逆方向引張り切断機構を有する薄紙巻き付け装置。
2. 該シャフトに設置され、該シャフトの吸気通路及び該ギア・ロッドの中空通路中の空気を吸い出すのに用いられる吸気装置を含み、該ギア・ロッドの圧触端に吸着力を持たせ、該薄紙が断裂した後、該ギア・ロッドの圧触端が該薄紙の先端に吸着し、それを第二紙チューブへ帯同し、該薄紙の先端を該第二紙チューブの外環面に対し、第一段階の巻き付けを行なうことを特徴とする、請求項１に記載の逆方向引張り切断機構を有する薄紙巻き付け装置。
3. 該上巻きローラー下方の隣接位置に設置され、該ギア・ロッドの圧触端が該薄紙の先端を該第二紙チューブへ帯同し、該薄紙の先端を該第二紙チューブの外環面に対し、第一段階の巻き付けを行なった後、該薄紙の先端に強風を吹き出し、それによって該薄紙の先端を該第二紙チューブの外環面に完全に巻き付けるブロー・メカニズムを含むことを特徴とする、請求項１に記載の逆方向引張り切断機構を有する薄紙巻き付け装置。
4. 該ギア・ロッドの圧触端に弾性摩擦ライニングが設置されていることを特徴とする、請求項１に記載の逆方向引張り切断機構を有する薄紙巻き付け装置。
5. 該上巻きローラーのローラー面に複数個の粗面部を形成していることを特徴とする、請求項１に記載の逆方向引張り切断機構を有する薄紙巻き付け装置。