JP6603703B2 - 巻直し機及びウェブ材料のログを製造する方法 - Google Patents

Description

本発明は、ウェブ材料のログ、排他的ではないが特に、紙製のログ、特にティッシュペーパー、例えばトイレットティッシュやキッチンタオル等のロールを製造する方法及び機械に関する。

製紙業では、特にトイレットティッシュやキッチンタオル等のロールを製造するために連続した製造機械から直接繰り出されるティッシュペーパーの大型リール（親リール）が巻回される。次に、これらの大型のリールは、市場向けの完成品の直径に応じたより小さな直径のロールまたはログを製造するために巻解かれて巻き直される。これらのログは、分配及び販売目的の完成ロールの倍数に等しい軸方向の長さを有し、その後、包装して販売される予定になっている最終製品を得るために切断機によって切断される。

ウェブ材料のログを製造するために、現代の巻直し機は、複数の巻取ローラを使用し、これらの巻取ローラは、様々な組合せと構成、そして適切に制御された回転によって、ウェブ材料の連続供給を通して、迅速なシーケンスでログの自動製造を可能にする。ログが巻取られた後、そのログは巻取り領域から離されなければならず、そして、次のログの巻取りを開始するためにウェブ材料を切断、寸断、または類似の方法によって切断しなければならない。通常巻取りは、排他的ではないが典型的には、厚紙、プラスチック又はその他の同様の適切な材料から作られた巻芯の周囲で実行される。幾つかの例では、取出し可能で再利用可能なマンドリルの周囲で巻取りが行われる。すなわちマンドリルは、巻取り完成後に完成ログから引き抜かれ、次のログを巻取るために巻直し機の中に再度挿入されることになる。

より現代的な設計の巻直し機では、制御された速度で回転する２つ以上のローラとの接触によって、形成されるログに巻回動作が伝達される。これらの巻直し機は、周面または表面巻直し機と呼ばれ、巻取りローラの表面と形成されるログの表面との間の接触によって巻回動作が周面に伝達される。この種の自動連続表面巻直し機の実施例は、米国特許第５，９７９，８１８号及び同じファミリーの他の特許並びにこの特許に引用された特許文献に開示されている。国際公開ＷＯ２０１１／１０４７３７Ａ１号及びＷＯ２００７／０８３３３６号には、上記米国特許に開示された巻直し機の改良が開示されている。これらの従来の巻取り機では、ウェブ材料の分断は、分断、引裂き又は切断部材を用いて実行され、かかる部材は固定軸巻取ローラと共働する。固定軸巻取ローラは、その周囲にウェブ材料が供給され、かつ、巻芯を巻取りクレードル内に挿入するためのニップを第二の巻取りローラと共に画定する。

これらの機械は、また、ウェブ材料の送りを中断せず、おおよそ一定または本質的に一定の速度で１つのログの製造から次のログの製造へと進み、各ログの巻回サイクルの様々な工程が相互に自動的に続くので連続自動機として定義されている。自動連続巻直し機という用語は、この種類の機械を示すために本明細書及び添付の特許請求の範囲で使用される。

上記種類の自動連続周面巻直し機における重要な過程のうちの１つは、交換過程である。すなわちウェブ材料を切断し、完成ログを排出して、巻取りクレードル内に挿入された新しい巻芯の周囲に新しいログの巻取りを開始する。

完成ログ及び新しい巻芯の正確な動作を助けるために、例えば、同期されて加速及び／又は減速する制御された速度で回転する巻取りローラの使用を通して、自動且つ迅速にこれらの動作を行なうために、様々な解決策が研究されている。ティアリングシステムを備えた幾つかの事例では、ウェブ材料は巻取りの最後に速度差を利用して切断される。他の例では、加圧空気システム、吸気システム、機械的なシステム等がウェブ材料を切断するために使用される。

国際公開第ＷＯ２０１２／０４２５４９Ａ１号は、４本のローラを備えた周面自動巻直し機を開示している。すべてがまたは少なくとも一部が可動軸を備えた４本のローラを使用することで、２つの巻取りクレードルを画定し、形成されるログのより効率的な制御を可能にする。上記文献に開示された幾つかの実施形態では、形成されているログが少なくとも３本の巻取りローラと常時接触状態にあり、ある事例では一時的に４本のローラと接触状態であり得る。これにより、特に、巻回サイクル、ログの形状及び巻回密度の効果的な制御が得られることを可能にする。幾つかの実施形態では、ウェブ材料は２本のローラの間のウェブ材料の軌道を伸ばすことで切断される。長くすることによってウェブ材料の切断が生じ、完成ログの自由な後端部及び新しい巻芯上に次のログの巻取りを開始するための自由な先端部が形成される。この機械は、巻取り精度及び動作の信頼性の点で特に顕著な結果を達成するが、さらに改善され得る幾つかの側面がある。特に巻回サイクルの正確な動作及び再現性は、幾つかの場合には、処理される材料、即ち、ウェブ材料及び／又は巻芯の特性に依存し得る。

本発明によれば、ウェブ材料の供給を中断することなくウェブ材料のログが巻芯の周囲に迅速なシーケンスで巻取られる自動連続周面型の４本のローラを備えた巻直し機が提供される。すなわちウェブ材料を連続してまたは実質的に連続して巻回ヘッドに供給し、該巻回ヘッドは巻取りローラに加えて各巻回サイクルの終わりにウェブ材料を切断するための機構も備えている。

本発明によれば、連続的なまたは実質的に連続的な供給によって、ウェブ材料が巻回サイクルから実質的に独立した送り速度を有するように意図されているが、他の要因もウェブ材料の送り速度を実質的に変更できることが理解される。例えばウェブ材料が供給される親リールを交換しなければならない場合またはウェブ材料が破損した場合、巻回ヘッドへのウェブ材料の供給を遅らせるかまたは停止を要する場合さえある。しかし、このような速度の変更または停止と、単体ログの巻回サイクルとの関連性はない。

本発明の一態様によれば、巻芯の周囲に巻取られたウェブ材料のログを製造するための自動連続周面巻直し機が、第一の巻取りローラと第二の巻取りローラと第三の巻取りローラとの間に形成された第一の巻取りクレードルを備えて提供される。第一の巻取りローラ及び第二の巻取りローラは、それらの周囲に巻取られたウェブ材料を備えた巻芯が通り抜けるニップを画定する。また巻直し機は、第一の巻取りローラと第三の巻取りローラとの間に伸びる巻芯供給軌道を備えることができる。有利には、第一の巻取りローラと第二の巻取りローラと第四の巻取りローラとの間に、第二の巻取りクレードルを設けている。ニップを通る巻芯の送りの方向に対して、第三の巻取りローラはニップの上流に位置決めされ、第四の巻取りローラはニップの下流に位置決めされる。
巻直し機は、第三の巻取りローラに向かって第一の巻取りローラの周囲に部分的に伸びる巻芯用の転動面を備えることができる。転動面と第一の巻取りローラとの間に、巻芯用の挿入部すなわち供給チャネルが画定される。巻直し機では、第一の巻取りローラと第三の巻取りローラとの間、または、第一の巻取りローラと第二の巻取りローラとの間に伸びるウェブ材料の送り軌道を画定することができる。転動面は、第一の巻取りローラに対して構成され配置されるので、転動面と第一の巻取りローラの周囲に駆動されるウェブ材料とが接触して共に圧延されることによって、巻芯は送られる。

本明細書及び添付の特許請求の範囲の文脈において、用語「巻取りローラ」は、ペーパー及び他のエンドレスウェブ材料の変換分野でこの用語に与えられた意味を伴って理路整然と、また特に巻直し機の製造業界の用語によれば、電動ローラすなわち巻取りローラの表面と前記巻取りローラに接触するログとの間の摩擦によって形成されるログに巻回運動を伝達するために、モーターによって確実に回転するローラとして意図されている。

巻取りローラの配置は、例えば形成されるログと接触する３本の巻取りローラが常時共動作用することでウェブ材料のログの巻取りを可能にするようにされている。さらに、コア及びウェブ材料の挿入軌道に対する第三の巻取りローラの特定の配置、すなわち第三の巻取りローラと第一の巻取りローラとの間、または、第一の巻取りローラと第二の巻取りローラとの間のニップを通って延び、第二の巻取りクレードルに対して第一の巻取りクレードルを切り離す配置によって、小径の巻芯をも処理するために巻取りローラを適切な寸法にすることができる。

有利な実施形態では、巻直し機は、ログの巻取り終了時に第二の巻取りクレードルでウェブ材料を切断するよう構成され制御されるウェブ材料切断部材を備えている。例えば、切断部材は、第一の巻取りローラと共動するよう構成され制御され得る。

幾つかの実施形態では、切断部材は、第一の巻取りローラに対しウェブ材料を挟んで、ウェブ材料の破損地点よりも大きな張力をウェブ材料に生成することによってウェブ材料を切断するよう構成され制御されている。

幾つかの実施形態では、転動面は巻芯供給チャネルの入口から第三の巻取りローラまで延びている。こうして巻芯はチャネル内に挿入され、第一の巻取りローラとチャネルに送られる巻芯との間にウェブ材料を伴って、前記チャネルに沿って、第一の巻取りローラの周囲に圧延されることによって送られる。巻芯の軌道は、第一の巻取りローラと第三の巻取りローラとの間の挿入チャネルを超えて、第一の巻取りクレードルに到達するまで連続する。

有利な実施形態では、第一の巻取りローラに対しウェブ材料を挟むために、転動面は中断部を有し、この中断部を通って切断部材は巻芯供給チャネルに侵入することができる。例えば、転動面は、櫛形構造によって形成することができ、互いに離間して配置される複数の成形された薄層状の要素で構成される。薄層状の要素の成形された縁部は、巻芯用の転動面を形成する。隣接する要素同士の空間は、切断部材の通過を可能にする。切断部材は、転動面を形成する櫛形構造の薄層状の要素の間に挿入される１つ以上の押圧部材を備えることができる。

幾つかの実施形態では、転動面は２つの部分に分割することができる。第一の部分は耐荷重構造に固定することができる。挿入チャネルに沿った巻芯の送りの方向に対して第一の部分の下流に位置決めされた第二の部分は、第三の巻取りローラと共に移動可能である。

可能な実施形態では、前記第一の巻取りローラ及び第二の巻取りローラのうちの少なくとも１本は、第一の巻取りローラと第二の巻取りローラとの間の距離及び第一の巻取りローラと第二の巻取りローラとの間のニップの寸法を制御するための可動軸を有している。幾つかの実施形態では、好ましくは、第一の巻取りローラ及び第二の巻取りローラの両方が可動軸を備えている。第一の巻取りローラ及び第二の巻取りローラは、第一の巻取りローラ及び第二の巻取りローラの間に形成されたニップを通り抜ける中心線面に対し対称的に移動する軸を有することができる。

他の実施形態では、第一の巻取りローラは固定軸を有することができる一方、第二の巻取りローラは第一の巻取りローラと第二の巻取りローラとの間のニップの寸法を制御するために可動軸を有することができる。

四本の巻取りローラの直径は、互いに異なっていてもよい。好ましくは、第一の巻取りローラが、第二の巻取りローラよりも大きな直径を有すると有利である。

幾つかの実施形態では、第一、第二、第三及び第四の巻取りローラの動作は、ログの形成中、ログの巻取りの第一の部分が、第一の巻取りローラ、第二の巻取りローラ及び第三の巻取りローラと接触状態にあるログを用いて行われ、ログの巻取りの第二の部分が、第一の巻取りローラ、第二の巻取りローラ、第三の巻取りローラ及び第四の巻取りローラと接触状態にあるログを用いて行われ、さらに、ログの巻取りの第三の部分が、第一の巻取りローラ、第二の巻取りローラ及び第四の巻取りローラと接触状態にあるログを用いて行われるように制御されている。

別の態様によれば、ウェブ材料を巻取り、巻芯の周囲に巻取られた前記ウェブ材料のログを一連の動作で形成する方法を提供し、かかる方法は次のステップを備えている。
・第一の巻取りローラ、第二の巻取りローラ及び第三の巻取りローラの間に第一の巻取りクレードルを画定し、前記第一の巻取りローラ、前記第二の巻取りローラ及び第四の巻取りローラの間に第二の巻取りクレードルを画定する４本の巻取りローラを配置するステップと、
・第一の巻取りローラの周囲に伸びる転動面を配置し、転動面と共に巻芯の供給チャネルを形成するステップと、
・ウェブ材料を第一の巻取りローラの周囲に送るステップと、
・供給チャネルの中に第一の巻芯を挿入し、第一の巻取りローラと第三の巻取りローラとの間にある挿入軌道に沿って前記第一の巻芯を送り、前記第一の巻芯を第一の巻取りクレードル内に挿入するステップと、
・第一の巻取りクレードルで第一の巻芯の周囲で第一のログの巻回サイクルの第一の部分を実行するステップと、
・形成されている前記第一のログを第一の巻取りクレードルから第一の巻取りローラと第二の巻取りローラとの間に画定されたニップを通して第二の巻取りクレードルの中に移送するステップと、
・第二の巻取りクレードルで前記第一のログの巻回サイクルの第二の部分を実行するステップと、
・第二の巻取りクレードルで前記第一のログの巻回の最後に、第二の巻芯を前記供給チャネルに挿入し、第一の巻取りローラと第三の巻取りローラとの間に伸びる前記挿入軌道に沿って第二の巻芯を送り、第二の巻芯を第一の巻取りクレードル内に挿入するステップ。

幾つかの実施形態では、かかる方法は、第二の巻芯と第一の巻取りローラとの間でウェブ材料を挟み、第一の巻取りローラに対し第二の巻芯を挿入し、第二の巻取りクレードルにある第一のログと第二の巻芯との間でウェブ材料を切断するステップを備えることができる。

かかる方法は、ウェブ材料切断部材を提供するステップと、ウェブ材料を切断するために、ウェブ材料上に上記切断部材を介して作用し、前記第一ログの後端部及び第二の巻芯の周囲に第二ログの巻取りを開始する先端部を形成するステップとを備える。第二の巻芯と巻回の完成が近い第一ログとの間に、上記２つの端部を生成することができる。

幾つかの実施形態では、かかる方法は、
・第一の巻取りローラの周囲に転動面を配置して、第一の巻取りローラと転動面との間に巻芯用の挿入チャネルを画定し、転動面が巻芯用の挿入チャネルの入口から第三の巻取りローラまで伸びるステップと、
・第二の巻芯を挿入チャネル内に挿入し、転動面と第一の巻取りローラの周囲に駆動されるウェブ材料とを接触させて、第三の巻取りローラに達するまで挿入チャネルに沿って圧延することによって第二の巻芯を送るステップと、
・第一の巻取りローラと第三の巻取りローラとの間に第二の巻芯を通過させるステップと、
・第二の巻芯の周囲に巻取られた第二ログと共に第二の巻芯を第一の巻取りクレードル内に挿入するステップのうちの１つ以上を備えている。

本発明によるかかる方法の可能な実施形態では、次のようなステップを備えている。
（ａ） 第一の巻取りローラの周囲に巻き込まれたウェブ材料と転動面とを接触させて第一の巻取りクレードルに向けて第一の巻芯を挿入するステップ、
（ｂ） ウェブ材料の先端部を第一の巻芯に固定するステップ、
（ｃ） 第一の巻取りクレードル内に第一の巻芯を維持しながらウェブ材料のログの一部を巻取って、第二の巻取りクレードルに向かって第一の巻芯を送るステップ、
（ｄ） 第一の巻芯の周囲に巻き付けられているログと共に第一の巻芯を第一の巻取りローラと第二の巻取りローラとの間にあるニップを通して通過させ、第一の巻芯の周囲に巻き付けられるログと共に第一の巻芯を第二の巻取りクレードル内に移送し、前記第二の巻取りクレードル内でウェブ材料のログを完成させるステップ、
（ｅ） 第一の巻取りローラの周囲に巻き込まれたウェブ材料と転動面とを接触させて第一の巻取りクレードルに向けて第二の巻芯を挿入するステップ、
（ｆ） 切断部材を用いてウェブ材料を切断してウェブ材料の先端部を形成し、第二の巻取りクレードルからウェブ材料のログを排出するステップ、
（ｇ） ウェブ材料の送りを中断することなく前記第二の巻芯の周囲にさらなるログを形成するために（ｂ）から（ｆ）までを繰り返すステップ。

本発明によるかかる方法のさらなる実施形態では、次のようなステップを備えている。
（ａ） 第一の巻芯を受け取るために第三の巻取りローラを初期位置に配置するステップ、
（ｂ） 第一の巻取りローラの周囲に案内されたウェブ材料と第一の巻芯とを接触させるように寄せて、第一の巻芯を角加速させ、第一の巻取りクレードルに向けて移動するステップ、
（ｃ） ウェブ材料の先端部を第一の巻芯に固定するステップ、
（ｄ） 第一の巻取りローラと第三の巻取りローラとの間の第一の巻芯を第一の巻取りクレードル内に送り、第一の巻取りクレードル内に第一の巻芯を維持しながらウェブ材料のログの一部を巻取って、第二の巻取りクレードルに向けて第一の巻芯を送るステップ、
（ｅ） 第一の巻芯の周囲に巻き付けられるログと共に第一の巻芯を第一の巻取りローラと第二の巻取りローラとの間にあるニップを通して通過させ、形成されるログ及び第一の巻取りクレードル内での動作に続いて第二の巻取りクレードルに向かわせて、第三の巻取りローラを初期位置から第一の巻取りローラと第二の巻取りローラとの間のニップに向けて移動させるステップ、
（ｆ） 第二の巻取りクレードル内に第一の巻芯の周囲に形成されるログと共に第一の巻芯を移すステップ、
（ｇ） 第二の巻取りクレードル内でウェブ材料のログの巻取りを完成するステップ、
（ｈ） 第三の巻取りローラを初期位置に戻すステップ、
（ｉ） 第一の巻取りローラの周囲に巻き込まれたウェブ材料と第二の巻芯とを接触させるように寄せるステップ、
（ｊ） 第三の巻取りローラを初期位置に備え、切断部材を用いてウェブ材料を切断してウェブ材料の先端部を形成し、第二の巻取りクレードルからウェブ材料のログを排出するステップ、
（ｋ） ウェブ材料の送りを中断することなく前記第二の巻芯の周囲にさらなるログを形成するために（ｃ）から（ｊ）までを繰り返すステップ。

さらに別の実施形態では、次のようなステップを備えている。
・第一の巻取りローラの周囲に転動面を配置して、第一の巻取りローラと共に巻芯の供給チャネルを形成するステップと、
・ログの巻回の最後に、第一の巻取りローラに巻き込まれたウェブ材料と転動面とを接触させて供給チャネル内に新しい巻芯を挿入し、供給チャネル内で巻芯を角加速させるステップと、
・供給チャネル内に切断部材を挿入し、新しい巻芯の下流で、新しい巻芯と第二の巻取りクレードルでの巻回の完成が近いログとの間にあるウェブ材料の切れ目を発生させるステップ。

本発明は、以下の説明及び本発明による非限定的な実際の実施形態を示す添付図面によって、より一層理解されることになる。

本発明による巻直し機の第一の実施形態を一連の動作で示す概略図。 本発明による巻直し機の第一の実施形態を一連の動作で示す概略図。 本発明による巻直し機の第一の実施形態を一連の動作で示す概略図。 本発明による巻直し機の第一の実施形態を一連の動作で示す概略図。 本発明による巻直し機の第一の実施形態を一連の動作で示す概略図。 巻芯を案内するための電動センターシステムを示す概略図。 図６の線VII−VIIに沿った断面図。 巻取りローラのクラスターに対する図６及び図７のシステムの位置を示す図。 本発明による巻直し機の別の実施形態を示す概略図。

図１から図５は、本発明による連続周面巻直し機の実施形態を示し、特に交換ステップ、すなわち巻回が完成したログを排出して次のログの形成を開始するために新しい巻芯を挿入するステップを一連の動作で示している。

図１〜５は、本発明の基礎となる概念及び機械の動作モードを理解するために必要な要素に限定された巻直し機の主な要素を示している。公知の及び／又は従来技術によって設計することができる構成の詳細、補助ユニット及び別の構成要素は、図面に示されてなく、詳細に説明されない。当業者には、紙加工機械の分野の経験及び知識に基づいて、これらの別の構成要素を設けることができる。

要するに、本明細書に示す実施形態では、全体を符号２で示した機械は、回転軸１Ａを備えた第一の巻取りローラ１と、該ローラ１と並べて配置された回転軸３Ａを備えた第二の巻取りローラ３とを備えている。軸１Ａ及び３Ａは、互いに本質的に平行である。２本の巻取りローラ１と３との間にはニップ５が画定されており、（各ログの巻回サイクルの少なくとも一部の間に）このニップ５を介して巻芯Ａ１、Ａ２の周囲に巻取られるようになるウェブ材料Ｎが供給され、前記巻芯A１及びA２の周囲にログＬ１、Ｌ２が形成される。巻取り工程の説明から明らかになるように、ウェブ材料Ｎの軌道は、第一の巻取りローラ１の周囲に伸び、第一の巻取りローラ１を部分的に包み、その結果、ウェブ材料Nは、巻回サイクル中に変化し得る一定の接触円弧で巻取ローラ１の円筒面と接触する。

以下の説明から明らかなように、巻芯は、巻回サイクルの中間段階においても巻取りニップ５を通過する。

巻芯Ａ１、Ａ２は、ニップ５の上流で機械に挿入され、第一の巻取りローラ１と第二の巻取りローラ３と第三の巻取りローラ７とで形成される第一の巻取りクレードル６内に挿入される。符号７Ａは、第一の巻取りローラ１及び第二の巻取りローラ３の回転軸１Ａ及び３Ａのそれぞれに実質的に平行な第三の巻取りローラ７の回転軸を示す。

巻取りローラによって形成される巻回ヘッドにおける巻芯の送りの方向に対してニップ５の下流に位置決めされた第二の巻取りクレードル１０の中に巻芯が配置されると、巻芯の周囲に巻き取られるウェブ材料Ｎの巻回は終了する。第二の巻取りクレードルは、第一の巻取りローラ１と第二巻取りローラ３と第四の巻取りローラ８とで形成される。符号８Ａは、実質的に巻取りローラ１、３、７の軸と平行な第四の巻取りローラ８の回転軸を示す。
符号１２は、１２Ａに枢止された一対のアームを示し、一対のアームは第四の巻取りローラ８を支持する。二重矢印ｆ１２は、旋回運動すなわちアーム１２延いては第四の巻取りローラ８の往復回転運動を示す。支点１２Ａを中心に移動することにより、巻取りローラ８は、第一の巻取りローラ１と第二の巻取りローラ３との間に画定されたニップ５に近づく方向又はニップ５から離れる方向に移動することができる。

他の実施形態では、第四の巻取りローラ８は、回動軸を中心に回動するアームの代わりに直線案内装置上を摺動するシステムによって支持され得る。またこの場合、直線案内装置に沿った移動動作が、巻取りローラ８をニップ５に近づく方向又はニップ５から離れる方向に移動することを可能にする。

本明細書及び添付の特許請求の範囲では、巻取りローラの位置に関する「上流」及び「下流」の定義は、特に明記しない限りウェブ材料及び巻芯の軸の送りの方向を指している。

第三の巻取りローラ７は、巻取ニップ５に近づいたり離れたりする動作を有する。この目的のために、幾つかの実施形態では、第三の巻取りローラ７は、二重矢印ｆ９に従って揺動するよう、すなわち往復運動を伴って回転するよう軸９Ａを中心に旋回する一対のアーム９によって支持される。他の実施形態では、図示されていないが、第三の巻取りローラ７は、例えば直線運動の軌道を追従するように直線案内装置上で動くスライドによって支持され得る。

巻取りニップ５、第一の巻取りローラ１及び第二の巻取ローラ３の上流には、図１から５の一連の動作を参照してより詳細に説明するように、任意の適切な方法で作られ、また第一の巻取りクレードルに向かって単体の巻芯Ａ１、Ａ２を挿入することができるコアフィーダまたはインサーター１１が配置されている。

巻き取りコアは、巻直し機２に挿入されるウェブ材料Ｎの変換ラインに関連して「コア巻取り機」すなわち巻芯を形成する機械から来ることができる（図示せず）。

幾つかの実施形態では、巻直し機は巻芯用転動面１９を備えている。転動面１９は、図１の位置にあるとき、可動軸を備えた第一の巻取りローラ１とほぼ同軸である概ね円筒形の形状を有することができる。転動面１９は、その延長部の中間位置に段差１９Gを有することができる。転動面１９は、第一の部分１９Ａと第二の部分１９Bとに分割することができ、第一の部分はウェブ材料Ｎの送りの方向に関して第二の部分の上流に位置決めされている。

転動面１９及び第一の巻取りローラ１の円筒面は、巻芯Ａ１、Ａ２のための供給チャネル２１を形成する。第一の巻取りローラ１が図１から４の位置にある場合、巻芯用の供給チャネル２１の高さは、供給チャネルの第一の部分でより低く、供給チャネル２１の第二の部分でより高くなることができる。以下に説明されるように、供給チャネル２１の高さのこのような変化の目的は、インサーターまたはフィーダー１１によって供給チャネル２１に挿入される新しい巻芯Ａ１、Ａ２それぞれの転動動作の開始を容易にすることにある。特に供給チャネル２１の第一の部分では、供給チャネルの高さすなわち巻取りローラ１と転動面１９との間の距離は、巻芯Ａ１、Ａ２の直径より小さくなり得る。

幾つかの実施形態では、転動面１９は、複数のアーチ状のプレートが相互に並んで配置された櫛形構造によって形成され、その間に自由空間が形成されている。転動面１９を形成する隣接するプレート間のこれらの自由空間を通して、全体を符号２３で示されたウェブ材料Ｎの切断部材を挿入することができる。幾つかの実施形態では、櫛形構造は転動面の第一の部分１９Ａを形成し、静止状態であり得、すなわち支持構造に対して固定されている（図示せず）。幾つかの実施形態では、転動面の第二の部分１９Ｂは、第三の巻取りローラ７の軸７Ａと共にこの第三の巻取りローラ７の動作に追従して移動する要素１９Ｃによって形成することができる。

要素１９Ｃはまた櫛形構造を形成するプレートであることができる。

他の実施形態では、表面１９Ｂはウェブ材料の送り動作に対して横方向にすなわち巻取りローラ１、３、７の軸線に平行に延びる単体のアーチ型プレートによって形成することができる。

幾つかの実施形態では、切断部材２３は、例えば複数の押圧部材２４を含む押圧装置を備えている。切断部材２３は、巻取りローラ１、３の軸にほぼ平行な軸２３Ａを中心に往復回転運動を備えることができる。符号ｆ２３は、切断部材２３の動作を示す。各押圧部材は加圧パッド２４Ａを有することができる。例えば加圧パッド２４Ａは、好ましくは高い摩擦係数を備え、例えばゴムのような弾性的な降伏現象を持つ材料から製造することができる。

機械の他の部材の動きと同期したやり方で動作周期を参照して以下により分かり易く説明するように、押圧部材２４のパッド２４Ａと第一の巻取りローラ１の表面との間にウェブ材料Ｎを挟み込むために、切断部材２３が第一の巻取りローラ１に押し付けられる。第一の巻取りローラ１は、高い摩擦係数を有する環状バンド及び低い摩擦係数を有する環状バンドを備えた表面を有することができる。これに関連して用語「高い」及び「低い」は、二者択一的な２つの環状バンドの摩擦係数の相対値を示すことを意図している。有利には、押圧部材２４のパッド２４Ａが押圧する領域に摩擦係数の低いバンドを配置することができる。こうしてウェブ材料Ｎが押圧部材２４によって第一の巻取ローラ１に押し付けられ挟まれると、ウェブ材料Ｎは、パッド２４Ａによって停止して、第一の巻取りローラ１の低い摩擦係数を持つ環状バンド上を摺動する傾向がある。

図１は、第一のログＬ１の巻回サイクルの最終ステップを示す。図１に示されるように、第一の巻芯Ａ１の周囲に第一のログＬ１の巻回サイクルのこのステップの間、ログＬ１は、第一の巻取りローラ１、第二の巻取りローラ３及び第四の巻取りローラ８に接触して第二の巻取りクレードル内に置かれる。ウェブ材料Ｎは、矢印ｆＮに沿って、第一の巻取りローラ１と第二の巻取りローラ３との間のニップ５を通って第一の巻取りローラ１の周囲に送られ形成されるログＬ１上に巻き取られ、ログＬ１はローラ１、３及び８によって回転され、よって巻取りクレードル１０に保持される。符号２７は、巻取りローラ１、３、７及び８によって画定された巻回ヘッドの上流に位置決めされたウェブ材料Ｎのための案内ローラを示す。

好ましくは、ウェブ材料Ｎの送り速度は実質的に一定である。実質的に一定とは、速度が巻回速度に対してゆっくりと変化することを意図し、かつ、上記巻回ヘッドの部材によって実行される動作、即ち、巻回サイクルを実行し、形成されたログを排出し、新しいコアを挿入し、巻取りローラのクラスターに向かって特に第一の巻取りローラ１に向かってウェブ材料の一定の送り速度で、新しいログの巻取りを開始するよう制御された動作から独立した要因の結果として意図されている。

機械の動作の過渡的な段階を形成する切換ステップ以外は、ログＬ１の巻取りの間、巻取りローラ１、３、７、８の周速度は実質的に相互に等しく、図中の矢印で示すように様々な巻取りローラはすべて同じ方向に回転する。この場合、このことは実質的に、巻取りの緊密性と、巻取りローラ７と巻取りローラ８との間のウェブ材料Ｎの張力とを制御することの必要性に応じて、例えば、巻取りローラ間の軌道に沿って形成されるログの中心の動作によって引き起こされる張力の変化を相殺することの必要性に応じて、速度が限定的に変化し得ることを意味している。

幾つかの実施形態では、巻取りローラの周速度のこの差は、典型的には０.１乃至１％、好ましくは０.１５乃至０.５％、例えば０.２乃至０.３％であり得るが、これらの値は例であって限定するものではない。

さらに以下で明らかになるように、形成されるログが第一の巻取りクレードル６から第二の巻取りクレードル１０へと通過するために、周速度は、形成されるログの前進移動を引き起こすように僅かに変化することができる。

ログの巻回サイクルは次のとおりである。

図１では、ローラ１、３、８によって形成された巻取りクレードル１０内のログＬ１は、第一の巻芯Ａ１の周囲に必要量のウェブ材料Ｎを巻取ることで実質的に完成されている。巻取られたウェブ材料の量は、巻取りの長さで決定され得る。第二の巻芯Ａ２は、巻芯フィーダーまたはインサーター１１によって、供給チャネル２１の入口に持ってこられる。

符号Ｃは、第二の巻芯Ａ２の外面に塗布された接着剤の連続線または一連のドットを示す。図２は切換ステップの開始すなわち完成したログＬ１の排出、ローラ１、３、７、８によって形成される巻回ヘッドの中への新しい巻芯Ａ２の挿入を示す。

第二の巻芯Ａ２は、巻芯フィーダーあるいはインサーター１１によって第一の巻取りローラ１と転動面１９との間に画定された供給チャネル２１の入口に挿入される。

巻回サイクルのこのステップにおける第一の巻取りローラ１の位置は、概ね円筒形の転動面１９とほぼ同軸である。転動面１９の部分１９Ａと第一の巻取りローラ１の円筒面との間の距離は、巻芯Ａ２の直径よりわずかに小さい。このように、供給チャネル２１に入る巻芯Ａ２は、転動面１９及び第一の巻取りローラ１の周囲で駆動されるウェブ材料Ｎに押し付けられる。

この圧力が巻芯Ａ２の表面と転動面１９との間、または、巻芯Ａ２の表面と第一の巻取りローラ１の円筒形表面の周囲で引っ張られるウェブ材料Ｎとの間に、摩擦力を発生させる。これにより、第一の巻取りローラ１の回転動作及びウェブ材料Ｎの供給の結果として、巻芯Ａ２が角加速し、ウェブ材料Ｎによって、かつ、ウェブ材料Ｎが押し付けられる第一の巻取りローラ１によって押されて、転動面１９に沿って転動を開始することを保証する。

転動面１９の第二の部分１９Bに沿って、供給チャネル２１の半径方向の大きさは徐々に増加し、よって巻芯Ａ２の直径の変形を減少させ、巻芯Ａ２の周囲にウェブ材料Ｎの巻取りを許容し、新しいログの次のターンの形成を開始する。

段差１９Gが提供される場合、巻芯Ａ２の最初の角加速フェーズを促進することができる。

供給チャネル２１における巻芯Ａ２の転動運動の間、巻芯Ａ２に塗布された接着剤ラインＣはウェブ材料Ｎの巻芯への接着を引き起こしてウェブ材料Ｎと接触状態になる。

巻回サイクルのこのステップにおいて、ウェブ材料Ｎの破断又は切断は、切断部材２３によって行われる。切断部材２３は、パッド２４Ａと共に第一の巻取りローラ１の表面に押し当てられたウェブ材料Ｎを挟むために、第一の巻取りローラ１に対して旋回するようにされている。ログＬ１上にウェブ材料Ｎを巻き付けながら巻取りローラ１、３及び８が回転し続けると、ウェブ材料は、ログＬ１と第一の巻取りローラ１に押し当てられたウェブ材料Ｎを挟む地点との間で、切断部材２３によって引き伸ばされる。

張力が限界点を超えると、例えばウェブ材料Ｎの穿孔ライン（ミシン目）でウェブ材料Ｎは切断され、ログＬ１に巻付けられる後縁部Ｌｆ及び新しい巻芯Ａ２上に巻取られる先端部Ｌｉを生成する。先端部Ｌｉ及び後縁部Ｌｆは、図３に概略的に示されている。この巻取り方法の実施形態では、ウェブ材料Ｎの切断が行われると、巻芯Ａ２は巻芯Ａ２の挿入チャネル２１の半径方向のより小さい寸法の部分すなわち段差１９Ｇを通過する。他の実施形態では、ウェブ材料Ｎの切断は、段差１９Ｇを巻芯Ａ２が通過する前後で行うことができる。

幾つかの実施形態では、例えばウェブ材料Ｎ及び／又は巻芯Ａ２に静電気を帯電させることによって、または任意で巻芯Ａ２の内側に吸引孔を備え得る吸引システムを使用して、接着剤Ｃを使用せずに巻取りを開始することができる。他の実施形態では、巻取りはエアジェットを用いて開始することができる。さらに他の実施形態では、切断部材２３の動作の適切な制御を介して、巻取りの開始を得るかまたは容易にすることができる。例えば、切断部材は巻芯の周囲に巻付けられるウェブ材料Ｎのループを形成するように制御することができる。

図１から図５のシーケンスでは、切断部材２３の運動は交互の往復運動であるが、他の実施形態では、切断部材２３の運動は常に同じ方向、例えば図中時計回りであり得る。 切断部材の速度は、例えばパッド２４Ａが第一の巻取ローラ１の周速よりも低速で送られるような速度で切断部材２３を回転させることによって、ログＬ１とパッド２４Ａによるウェブ材料Ｎの挟み地点との間でウェブ材料の破断または切断を引き起こすように制御することができる。他の実施形態では、パッド２４Ａの速度は、第一の巻取りローラ１の周速よりも高速にすることができる。この場合、ウェブ材料Ｎの破断または切断は、パッド２４Ａによるウェブ材料Ｎの挟み地点と、第一の巻取りローラ１と新しい巻芯Ａ２との間のウェブ材料Ｎの挟み地点との間で行うことができる。

他の不図示の実施形態では、切断部材は異なる構成でもよく、例えば第一の巻取りローラ１上のカウンターブレードと共動するブレードを使用してウェブ材料の切断を実行することができる。さらに別の実施形態では、ウェブ材料の切断は、第一の巻取りローラ１に収容または第一の巻取りローラ１とウェブ材料Ｎの軌道との間に収容された切断部材で得ることができ、切断部材は巻取りローラ１に面するウェブ材料Ｎの側面から作用してウェブ材料を切断するよう構成され制御される。

図４は、転動面１９に沿って転動される第二の巻芯Ａ２が、転動面１９を離れ、巻芯用の挿入チャネル２１の端部に配置された第三の巻取りローラ７の円筒面と接触するようになる後続のステップを示す。

第三の巻取りローラ７には一連の環状溝７Ｓを設けることができ、その溝の中に転動面１９の終端部１９Ｂを形成するプレートの端部が挿入される。こうして巻芯Ａ２は転動面１９から第三の巻取りローラ７の表面まで緩やかに移動する。

図４に示すように、巻芯Ａ２または正確にはそこで形成を開始する新しいログＬ２は、第三の巻取りローラ７の表面上で転動しながら、第一の巻取りローラ１の周囲で駆動されるウェブ材料Ｎと接触した状態で留まり、第二の巻取りローラ３とも接触するようになる。従って、実際には巻芯の軌道は、第一の巻取りローラ１と第三の巻取りローラ７との間及び第一の巻取りローラ１と第二の巻取りローラ３との間のニップ５を通って延びる。

巻芯Ａ２の供給チャネル２１に沿った送りを可能にするために、切断部材２３は供給チャネル２１から出るまで軸２３Ａを中心に回転する。 接着剤Ｃ（または巻取り開始用の他の手段または部材）が、巻芯Ａ２にウェブ材料Ｎを接着させ、その結果、巻芯Ａ２上にウェブ材料を巻き始め、第二のログＬ２の形成を開始すると共に巻芯はチャネル２１に沿って転動されることによって送られる。

上記動作の間、第一のログＬ１は、例えばローラ１、３及び８の周速の変化の結果として第二巻取りクレードル１０から排出の動作を開始する。幾つかの実施形態では、ログＬ１を第二の巻取りクレードル１０から離して排出シュート３１に向かって移動させるために、第四の巻取りローラ８を加速することができ及び／又は第二の巻取りローラ３を減速することができる。第四の巻取りローラ８は、排出シュート３１に向かってログＬ１を通過させるよう上方に移動する。

図４では、第二の巻芯Ａ２は第一の巻取りクレードル６に位置し、第一の巻取りローラ１、第二の巻取りローラ３及び第三の巻取りローラ７と接触状態にあり、第二のログＬ２がその周囲に形成されている。完成したログＬ１は、シュート３１に排出される。第二の巻取りローラ３と接触するようになる前、第二の巻芯Ａ２は、第一の巻取りローラ１と第三の巻取りローラ７との間に画定されたニップまたは空間を通過する。続いて、下記のように、その周囲にログＬ２が形成される巻芯Ａ２が第一の巻取りローラ１と第二の巻取りローラ３との間のニップ５を通過する。

第二のログＬ２の形成は、新しい巻芯Ａ２の周囲にウェブ材料Ｎの送りを介して継続し、その結果として新しいログＬ２の直径を拡径する。第三の巻取りローラ７は、第二のログＬ２の直径の拡径に続いて、支点または軸９Ａを中心にしたアーム９の動作によって移動することができる。転動面１９の部分１９Ｂは、第一の巻取りローラ１と第二の巻取りローラ３との間のニップ５に向かうこの第三の巻取りローラ７の動作を妨害することがないように、第三の巻取りローラ７の動作を追従することができる。

クレードル６で巻回サイクルの一部を実行した後、ログＬ２を第二の巻取りクレードル１０に移動させ、ログの巻取りを完了する。この目的のために、ログＬ２はニップ５を通り抜ける必要がある。これを実行するためには、幾つかの実施形態では、巻取りローラ１及び３の一方または両方を、振動軸１Ｃ、３Ｃを中心に回動するそれぞれのアーム１Ｂ、３Ｂで支持することができる。

図５に見られるように、図５は、巻取りクレードル６から巻取りクレードル１０までの通過の中間ステップを示し、巻取りローラ１及び３の中心間の距離は、例えばアーム１Ｂ、３Ｂを回動させることによって徐々に増加する。他の実施形態では、巻取りローラ１、３は、回動または旋回運動の代わりに直進運動を備えた摺動体によって支持することができる。

巻取りローラ１及び３の中心間の距離を変更するために使用される機構がどのようなものであるにせよ、相互に離間するそれらの運動（図５）によってログＬ２がニップ５を通過して巻取りクレードル１０に入ることができる。

幾つかの実施形態では、このステップの間、第三の巻取りローラ７は、ログＬ２に伴い第二の巻取りクレードル１０に向かって徐々に移動することができる。このように、巻取りは少なくとも３本の巻取りローラ１、３、７と接触状態で行われる。

ログＬ１を成長させ、シュート３１に向けてログＬ１を排出するまで追従するよう持ち上げられた第四の巻取りローラ８は、ニップ５を通って送られるログＬ２と接触するようになるまでニップ５に向かって戻される。巻回サイクルの一部で、ログＬ２は、４本の巻取りローラ１、３、７、８の全てと接触状態になることができる。

第三の巻取りローラ７は、ローラ１と３との間のニップを越えるまでログＬ２に続いてニップ５に向かって移動することができる。この時点から、ログＬ２は、ローラ１、３及び８のみと接触し、第二の巻取りクレードル１０で巻取りを終了する。

ログＬ２の軸の送り運動は、巻取りローラの動作を制御することによって適切に得ることができる。即ち、巻取りローラの軸の相互の位置を変更することによって、ローラ１と３との間の最短距離の領域内にまたは該領域を通ってログＬ２を移動させる。例えば、第三の巻取りローラ７でログを押すことによって送り運動を得ることができる。幾つかの実施形態では、ログの移動は、例えば第二の巻取りローラ３の周速を短時間低下させることによって、巻取りローラの周速の一時的な変化を通して促進したり支持されたり或いは影響を受けたりすることができる。

図５に示す実施形態では、ログＬ２は４本の巻取りローラ１、３、７、８に接触するステップを含む一方で、他の実施形態では、ログＬ２はニップ５を通過する前に第三の巻取りローラ７との接触を失うことができ、巻取りローラ１と３との間の最短距離の地点を超えて、第四の巻取りローラ８と接触するようになる。しかしながら、図示実施形態では、ログが常に少なくとも３本の巻取りローラと接触しているので、形成の様々なステップにおいてより良好なログの制御が得られる。

図５の位置すなわち巻取りクレードル６に第二の巻芯Ａ２が留まる時間は、巻取りローラ１、３及び７の周速及び／又はローラの位置に作用することによって簡単に制御することができる。第二の巻芯Ａ２は、巻取りローラ１、３及び７が互いに同じ周速で留まる時間の全体にわたって、これ以上送られることなく、実質的にこの位置にとどまることになる。上記のように、次の前進運動は、例えば第二の巻取りローラ３を減速させることによって得られる。従って、要求された時間の間、第二の巻芯Ａ２とその周囲に形成される第二のログＬ２とを巻取りローラ１、３、７に保持しながら要求に応じて巻芯Ａ２の周囲に巻取られるウェブ材料Ｎの量を設定することが可能である。

一旦ログＬ２が第二の巻取りクレードル１０に置かれると、図１の条件に達するまで第二のログＬ２の巻取りは継続する。ログＬ２の動作に伴いニップ５に向かって移動され得る第三の巻取りローラ７は、図１の初期位置に戻ることができ、初期位置で切断部材２３と共動する。

幾つかの実施形態では、巻芯Ａ１、Ａ２の中心によって追従される軌道が、巻芯が３本の巻取りローラ１、３、７と接触する時からローラ１、３及び８との間でログが排出され始め、巻取りローラ７との接触が失われる時まで、実質的に直線であるように巻直し機の部材は構成されている。これにより、巻回サイクル中の巻芯及びログの回転及び送り動作の制御を改善するために、例えば米国特許第７，７７５，４７６号及び米国特許公開第２００７／０１７６０３９号に開示されているように、軸を備えた周辺巻取りの技術と中心巻取りの技術とを組み合わせて、より規則的な巻取りを可能にし、しかも巻芯の対向する端部に挿入することができるセンターの使用を容易にする。

上記のような４本の巻取りローラの配置及び第一の巻取りローラ１と第三の巻取りローラ７との間の巻芯の軌道によって、比較的大径の第一及び第二の巻取りローラ１、３を備えることが可能であり、巻芯が小径であっても中間支持体が不要となる。それにもかかわらず、第三の巻取りローラ７の直径を小さくすることができるので、小径の巻芯の制御は比較的大径の巻取りローラ１、３であっても保証される。このようなローラの小さな径に起因する第三の巻取りローラ７のより低い曲げ剛性は、１つ以上の中間支持体を使用して相殺することができる。幾つかの実施形態では、支持補強梁がウェブ材料Ｎの軌道及び形成されるログＬ１、Ｌ２と干渉することがない領域で、第三の巻取りローラ７の軸線７Ａと平行に伸びるこの支持補強梁と第三の巻取りローラ７を関連付けることができる。上記梁は、例えば、要素１９Ｃまたはそれに対して正反対の位置すなわち第三の巻取りローラ７がウェブ材料Ｎ及び／又は形成されるログＬ１、Ｌ２と共動しない領域に、位置決めすることができる。

添付図面に示された実施形態では、第一の巻取りローラ１と第二の巻取りローラ３とは実質的に同じ直径を有し、それぞれの巻芯の周囲に形成されるログが通過するニップ５の大きさを増減させるために、第一の巻取りローラ１と第二の巻取りローラ３の両方が可動軸を備えて取り付けられている。他の実施形態では、巻取りローラ１は、異なる直径、例えば巻取りローラ３より大きな直径を備えることができる。より大きな直径寸法はより大きな曲げ剛性を意味するので、巻取りローラの直径を大きくすることによってローラの支持システムを単純化することができる。

さらに、幾つかの実施形態では、２本の巻取りローラ１及び３の一方だけが可動軸を有し、他方は固定軸を有することができる。このように、巻直し機の様々な部材の動作に必要なアクチュエータの数は低減され、巻取りローラの動作を制御するための法則が単純化される。２本の巻取りローラ１及び３が異なる直径を有する場合、より大きな径の巻取りローラ、例えば巻取りローラ１が固定軸を有して、一方で小さい径の巻取りローラが可動軸を有することは有利である。この構成でも巻芯の周囲のウェブ材料の巻取りのシーケンスは変わらない。巻取りは、巻取りクレードル６で開始し、巻き取られたログがニップ５を通過した後、第二の巻取りクレードル１０で終了する。

さらに別の実施形態では、巻取りローラ１及び３は共に移動可能であり、しかも非対称的な動作を実行することができる。

幾つかの実施形態では、上記巻直し機は、ニップ５の上流でローラ１、３及び７によって画定された巻取りクレードル６と、ニップ５の下流でローラ１、３及び８によって形成される巻取りクレードル１０との間の移動の少なくとも一部の間、巻芯を係合し、案内し且つ制御する電動化されたセンターシステムを設けることができる。

センターシステムは、機械の各側部または側面部材に、巻取り領域内に挿入される巻芯Ａ１、Ａ２のそれぞれの端部に係合するためのセンター１０１を備えることができる。 図６及び７は、これらのセンターの１つと関連する作動機構を示す。

センター１０１は、ヘッド１０５で終わるロッド１０３を有することができる。ヘッド１０５は、管状の巻芯に係合する機構を有することができる。幾つかの実施形態では、ヘッド１０５はそこに挿入されることによって巻芯と係合することができる。ヘッド１０５は、巻芯と捻れて係合するために拡張可能な部材を有することができる。幾つかの実施形態では、拡張可能な部材は、拡張可能な環状部材１０７で構成され、例えば圧縮空気供給システムを通って空気圧で拡張可能である。圧縮空気はダクト１０９を介して送ることができる。

センター１０１は、センターの長手方向軸Ｘ−Ｘに平行な矢印ｆ１０１に沿った直進運動を備えることができる。

アクチュエータ、例えばピストン・シリンダアクチュエータ１１１を使用して、二重矢印ｆ１０１に沿って往復直進運動を制御することができる。この運動によって、ヘッド１０５が巻取り領域に位置するそれぞれの巻芯Ａ１、Ａ２の端部と係合するまで、機械の両側の対向するセンター１０１のヘッド１０５を相互に向かって移動させることができる。ヘッド１０５は、部分的にまたは全体的に巻芯の端部に挿入できるようにされている。

特に図６に見られるように、各センター１０１は、その軸Ｘ−Ｘの周囲でそれぞれのセンター１０１を回転させるモーター１１５、例えば電子制御電気モーターを備えることができる。この回転動作は、ベルト１１７、例えば歯付きベルトによってモーター１１５からセンター１０１に伝達することができる。歯付きベルト１１７は、それぞれのセンター１０１のロッド１０３に捻れて拘束されたプーリー１１９の周囲を駆動することができる。より具体的には、プーリー１１９は、その内側を二重矢印ｆ１０１に沿ってセンター１０１のロッド１０３が摺動できるスリーブ１２１に嵌め込むことができ、スリーブ１２１は例えば溝付きプロファイルなどを介してロッド１０３に捻れ結合されている。スリーブ１２１は、スライド１２７で運ばれ得るブッシング１２５の内側でベアリング１２３によって支持することができる。

スライド１２７は固定型ガイド１２９すなわち巻直し機の耐荷重構造と一体で取付けることができる。このように、スライド１２７は二重矢印ｆ１２７に沿って、ガイド１２９によって画定される方向に直進移動することができる。幾つかの実施形態では、二重矢印ｆ１２７に沿った直線的な交互動作は、モーター１３１、例えば電子制御される電動モーターによって与えることができる。電気モーター１３１はクランク１３３の振動を発生させることができ、その運動は接続ロッド１３５を介してスライド１２７に伝達され、接続ロッド１３５はスライド１３５に１３５Ａでヒンジ結合されまたクランク１３３に１３５Bでヒンジ結合される。

二重矢印ｆ１２７に従った運動は、上記巻回工程の間、これが３本のローラ１、３、７のセット及び３本のローラ１、３、８のセットによって画定される２つの巻取りクレードルの一方から他方に通過する際に実質的に直線的で巻線コアＡ１、Ａ２のセンターの動きに平行であることができる。センター１０１は、これがニップ５の上流で巻取りクレードル６にある際には巻芯Ａ１、Ａ２と係合することができ、ログＬ１がほとんど終了した場合にはその係合を解くことができる。このように、図３及び図４に示されたステップを特に参照して上記説明に従ってこのログの排出を可能にする。

二重矢印ｆ１２７に従った運動の間、より詳細には、センター１０１の図中上向き動作のステップの間、これらセンターは巻芯と共に動き、同時にログＬ１が拡径し、モーター１１５はベルト１１７によって回転運動をセンター１０１に与え、センター１０１のヘッド１０５と巻芯Ａ１、Ａ２との間のねじり結合の結果として、その回転運動が巻取りコアに、延いては形成されるログに伝達される。モーター１１５によって与えられる回転速度は、巻付けられるログＬ１の周速度と同期するよう制御することができる。

センター１０１の使用によって、巻回サイクルの全ステップ中の巻回、２つの巻取りクレードル６、１０のうちの一方から他方へのログL１の前進運動及びニップ５を通るログＬ１の前進運動のより優れた制御が可能になる。

図１から８に示された実施形態では、第一の巻取り工程における第一の巻取りクレードル６から第二の巻取りクレードル１０への巻芯及びウェブの通過を助けるために、第一の巻取りローラ１及び第二の巻取りローラ３は実質的に同じ直径を有し、両者とも可動軸を有することができる。他の実施形態では、第一の巻取りローラ１及び第二の巻取りローラ３は異なる直径を有することができ、好ましくは第一の巻取りローラ１は第二の巻取りローラ３よりも大きな径を有することができる。

可能な実施形態では、巻取りローラ１及び３のうちの一方が固定軸を、もう一方が可動軸を有することができる。

好ましくは、ウェブ材料がその周囲に巻回され案内される第一の巻取りローラ１は、固定軸を有し、第二の巻取りローラ３よりも大きな直径を有する。

図９はこのタイプの構成を示す。同じ符号は、図１から８を参照して説明したものと同じかまたは同等の部分を示す。特に４本の巻取りローラは、１、３、７及び８で示されている。第一の巻取りローラの周囲に、巻芯Ａ１、Ａ２の挿入用のチャネル２１を設けている。チャネルは、第一の巻取りローラ１の円筒面と、第一の巻取りローラ１の周囲から第三の巻取りローラ７に向かって延びる転動面１９とによって画定されている。巻芯は、転動面１９及び第一の巻取りローラ１の周囲に巻取られるウェブ材料Ｎと接触するようにチャネル２１内に挿入される。転動面１９は、ウェブ材料Ｎの切断部材２３によって既に上記したものと同じ方法で切断された後の巻芯の角加速及びウェブ材料の把持を容易にするために、１９Ｇで示すような一種の中間的な段差を有することができる。 ウェブ材料のこの切断部材２３は、第一の巻取りローラと切断部材２３によって支持される１つ以上の押圧部材２４Ａとの間でウェブ材料を挟んで、第一の巻取りローラ１と共動する。

第一の巻取りローラ１の回転軸１Ａは、第一の巻取りローラ１と第二の巻取りローラ３との間のニップ５までウェブ材料Ｎの送りをより安定させてさらに容易に制御することができるよう機械１の耐荷重構造に固定されている。

この実施形態では、第二の巻取りローラ３は第一の巻取りローラ１の直径より実質的に小さい直径を有する。例えば、第二の巻取りローラ３の直径は、第一の巻取りローラ１の直径の半分よりも小さくすることができる。第二の巻取りローラ３は、図９で概略的に示されるように、側面部材４によって支持することができる。側面部材４の間に、中間支持体を配置することができ、中間支持体は第二の巻取りローラ３の両端の中間位置で第二の巻取りローラ３支持する。このように、小さな直径を備えた第二の巻取りローラ３を設計することは可能である。

第二の巻取りローラ３の十分な剛性を得るために、側面部材４及び任意の中間支持体を横方向梁１４に拘束することができる。

第二の巻取りローラ３の軸３Ａは、巻直し機２の耐荷重構造に対して、移動可能でありまた側面部材４の旋回点１６で画定される回動軸を中心に回動可能である。第二の巻取りローラ３の回動運動は、クランク２０と関連したモーター１８によって制御することができる。接続ロッドは、各側面部材４に対して２２Ｂで回動し、かつ、クランク２０に対して２２Ａで回動することができる。モーター１８の往復回転運動は、旋回点１６で画定される軸を中心に第二の巻取りローラ３の軸３Ａを旋回させる。 幾つかの実施形態では、２つの対向する側面部材４に作用するために２つの対称的なモーター１８を設けることができる。側面部材４の間に、シュート３１又はその一部が固定され得、その結果、シュート３１は、第二の巻取りローラ３の動きに追従できるようになる。

第三の巻取りローラ７は、横方向梁３４に拘束され旋回点３６で巻直し機２の固定構造体に対し旋回する側面部材３２によって支持される。中間支持体は、側面部材３２に支持され、その２つの端部間の中間点で第三の巻取りローラ７を支持するために横方向の梁３４と一体型であることができる。第三の巻取りローラ７の旋回、すなわち巻芯及び形成されているログの動作を追従するその回転軸７Ａの移動運動は、４６Ａで横方向梁３４に拘束された連結ロッド・クランクシステム４４、４６を用いてモーター４２によって与えることができる。

転動面１９の部分１９Ｃは、側面部材３２に拘束することができ、この部分は、このように巻回サイクルの様々な工程の間、第三の巻取りローラ７の移動運動に追従することができる。

図９の機械２の動作シーケンスは、図１から図５を参照して説明したものと実質的に同じであり、したがって詳細には説明しない。図９は、第二の巻取りクレードル１０から排出されるよう準備された完成ログＬ１と、巻取りローラ１、３、７の間の第一の巻取りクレードル６内に既に挿入された第二の巻芯Ａ２とを示す。図９に示された動作条件は、実際には機械内で発生することができるがこれは必須ではない。規定の種類に応じて、ログＬ１が第二の巻取りクレードル１０から既に排出された時に第二の巻芯Ａ２が図９の位置に達する場合も起こり得る。

その周囲に巻取られたログを備えた第二の巻芯Ａ２の通過は、第一の巻取りローラ１と第二の巻取りローラ３とで画定されたニップ５を通り、第二の巻取りローラ３の軸３Ａのみを移動させることによって可能であり容易である一方、第一の巻取りローラ１の軸１Ａは機械の構造に対して静止したままである。このような方法で、特にニップ５の上流の巻取り材の軌道が変更されないことから、一層巻戻し機の動作が均一になる。

図９の実施形態のさらなる利点は、ウェブ材料Ｎの切断部材２３の動作が単純化されることにある。実際、切断部材は回転軸が動かない巻取りローラ１と共動作用するので、ウェブ材料Ｎの切断工程の制御が簡単になる。

より直径の大きな第一の巻取りローラ１の使用は、機械の構造を単純化しまたログの品質を改善し、第一の巻取りローラ１の中間支持体の必要性を回避することができる。

１ 第一の巻取りローラ
１Ａ 回転軸
１Ｂ アーム
１Ｃ 揺動軸
２ 巻直し機
３ 第二の巻取りローラ
３Ａ 回転軸
３Ｂ アーム
３Ｃ 揺動軸
４ 側面部材
５ ニップ
６ 第一の巻取りクレードル
７ 第三の巻取りローラ
７Ａ 回転軸
７Ｃ 環状溝
８ 第四の巻取りローラ
８Ａ 回転軸
９ アーム
９Ａ 回動点
１０ 第二の巻取りクレードル
１１ インサーター
１２ アーム
１２Ａ 回動点
１４ 梁
１６ 回動点
１８ モーター
１９ 転動面
１９Ａ 転動面の第一の部分
１９Ｂ 転動面の第二の部分
１９Ｃ プレート
１９Ｇ 段差
２０ クランク
２１ 供給チャネル
２２Ａ 地点
２２Ｂ 地点
２３ 切断部材
２４ 押圧部材
２４Ａ 加圧パッド
２７ 案内ローラ
３１ シュート
３２ 側面部材
３４ 梁
４２ モーター
４４ クランク
４６ ロッド
４６Ａ 地点
１０１ センター
１０３ ロッド
１０５ ヘッド
１０７ 環状部材
１０９ ダクト
１１１ アクチュエータ
１１５ モーター
１１７ ベルト
１１９ ピューリー
１２１ スリーブ
１２３ ベアリング
１２５ ブッシング
１２７ スライド
１２９ ガイド
１３１ モーター
１３３ クランク
１３５ 接続ロッド
１３５Ａ 地点
１３５Ｂ 地点
Ａ１；Ａ２ 巻芯
Ｃ 接着剤 ｆ９；ｆ２３；ｆ１０１；ｆ１２７ 動作方向を示す矢印
Ｌ１；Ｌ２ ログ
Ｌｉ ログの先端部
Ｌｆ ログの後縁部
Ｎ ウェブ材料

Claims (26)

1. 巻芯の周囲に巻取られるウェブ材料のログを生産するための自動連続周面巻直し機において、
   第一の巻取りローラ、第二の巻取りローラ及び第三の巻取りローラとの間に形成される第一の巻取りクレードルを備え、第一の巻取りローラと第二の巻取りローラがウェブ材料を巻付けた巻芯を通過させるニップを画定し、
   第一の巻取りローラ、第二の巻取りローラ及び第四の巻取りローラとの間に形成される第二の巻取りクレードルを備え、
   第三巻取ローラが、ニップを通過する巻芯の送りの方向に対して、ニップの上流に配置され、
   第四巻取ローラが、ニップを通過する巻芯の送りの方向に対して、ニップの下流に配置され、
   第一の巻取りローラの周囲に延びる転動面を備え、転動面と第一の巻取りローラとの間で巻芯供給チャネルを画定し、転動面が、第一の巻取りローラに対して、転動面と第一の巻取りローラの周囲に巻き込まれるウェブ材料とを接触させて転動することによって巻芯を送るよう構成され配置され、
   前記巻芯供給チャネルが入口及び出口を備え、
   巻芯供給チャネルの入口に巻芯を運ぶように構成された巻芯インサータが設けられている
   ことを特徴とする巻直し機。
2. 第二の巻取りクレードルにおいてログの巻取りの終わりにウェブ材料を切断するよう構成され制御されたウェブ材料切断部材を備える
   ことを特徴とする請求項１に記載の巻直し機。
3. 切断部材が、第一の巻取りローラと共に作用するよう構成され制御される
   ことを特徴とする請求項２に記載の巻直し機。
4. 切断部材が、第一の巻取りローラに対してウェブ材料を挟んで、ウェブ材料の限界点よりも大きな張力をウェブ材料に発生させてウェブ材料を切断するよう構成され制御される
   ことを特徴とする請求項２または３に記載の巻直し機。
5. 切断部材が、巻芯供給チャネルに挿入された新しい巻芯と第二の巻取りクレードルで形成されるログとの間で、ウェブ材料を切断するよう構成され制御される
   ことを特徴とする請求項４に記載の巻直し機。
6. 切断部材が、切断部材と第二の巻取りクレードルで形成されるログとの間で、ウェブ材料を切断するよう構成され制御される
   ことを特徴とする請求項４に記載の巻直し機。
7. 切断部材が、巻芯供給チャネルに入り巻芯供給チャネル内に挿入された巻芯の下流の地点で第一の巻取りローラと共動するよう構成され制御される
   ことを特徴とする請求項２から６の何れか一項に記載の巻直し機。
8. 転動面が、供給チャネルの入口から第三の巻取りローラまで延びる
   ことを特徴とする請求項１から７の何れか一項に記載の巻直し機。
9. 巻取りローラが、
   第一の巻取りローラ、第二の巻取りローラ及び第三の巻取りローラの間の第一の巻取りクレードルにおいてログの巻取りの最初の部分を実行し、
   そして、第一の巻取りローラ、第二の巻取りローラ及び第四の巻取りローラの間の第二の巻取りクレードルにおいてログの巻取りの最後の部分を実行するよう
   構成され制御されることを特徴とする請求項１から８の何れか一項に記載の巻直し機。
10. 第三の巻取りローラ及び第四の巻取りローラが、可動軸を有していて、ログの直径を拡径するステップ及び第一の巻取りクレードルから第二の巻取りクレードルに移送するステップの間、ログの動作に追従してそれらの軸に対し直交する方向に移動するよう制御される
    ことを特徴とする請求項９に記載の巻直し機。
11. 第一の巻取りローラ及び第二の巻取りローラのうちの少なくとも１本が、第一の巻取りローラと第二の巻取りローラとの間の距離及び第一の巻取りローラと第二の巻取りローラとの間のニップの寸法を制御するために、可動軸を有する
    ことを特徴とする請求項１から１０の何れか一項に記載の巻直し機。
12. 第一の巻取りローラが固定軸を有し、第二の巻取りローラが可動軸を有する
    ことを特徴とする請求項１から１１の何れか一項に記載の巻直し機。
13. 第一の巻取りローラが第二の巻取りローラよりも大きな直径を有する
    ことを特徴とする請求項１２に記載の巻直し機。
14. 第一の巻取りローラ及び第二の巻取りローラの両方が相互に離間または接近するために、可動軸を有する
    ことを特徴とする請求項１から１１の何れか一項に記載の巻直し機。
15. 第一の巻取りローラ及び第二の巻取りローラの両方が、対称的に移動する
    ことを特徴とする請求項１から１４に記載の巻直し機。
16. ログの巻取りの間の第一の巻取りローラ、第二の巻取りローラ、第三の巻取りローラ及び第四の巻取りローラの動作が、
    ログの巻取りの第一の部分が、第一の巻取りローラ、第二の巻取りローラ及び第三の巻取りローラがログと接触した状態で行われ、
    ログの巻取りの第二の部分が、第一の巻取りローラ、第二の巻取りローラ、第三の巻取りローラ及び第四巻取りローラがログと接触した状態で行われ、
    ログの巻取りの第三の部分が、第一の巻取りローラ、第二の巻取りローラ及び第四の巻取りローラがログと接触した状態で行われる
    よう制御される
    ことを特徴とする請求項１から１５の何れか一項に記載の巻直し機。
17. 転動面が、巻直し機の支持構造体に固定された第一の部分と、第三の巻取りローラの軸と一体で移動する部分とを備える
    ことを特徴とする請求項１から１６の何れか一項に記載の巻直し機。
18. 巻回サイクルの少なくとも一部分の間、巻芯と係合するよう構成され制御された一対の電動化されたセンターを備え、
    電動化されたセンターが巻取りローラ間で巻芯の動作に追従する
    ことを特徴とする請求項１から１７の何れか一項に記載の巻直し機。
19. ウェブ材料が周囲で駆動される第一の巻取りローラが、第二の巻取りローラ３の直径よりも大きな直径を有する
    ことを特徴とする請求項１から１８の何れか一項に記載の巻直し機。
20. 第一の巻取りローラと第二の巻取りローラとの間に画定されたニップを介して形成されるログの通過を可能にし、かつ、容易にするために、
    第一の巻取りローラが、巻直し機の耐荷重構造に対し固定される軸を有し、第二の巻取りローラが機械の構造体に対し移動可能な軸を有する
    ことを特徴とする請求項１から１９の何れか一項に記載の巻直し機。
21. ウェブ材料を巻取る方法及び巻芯の周囲に巻取られる前記ウェブ材料のログを順次形成する方法において、
    第一の巻取りローラ、第二の巻取りローラ及び第三の巻取りローラによって第一の巻取りクレードルを形成し、第一の巻取りローラの周囲にウェブ材料を送り、第一の巻取りローラ、第二の巻取りローラ及び第四の巻取りローラが第二の巻取りクレードルを画定するステップと、
    巻芯インサータを用いて、第一の巻取りローラと第一の巻取りローラの周囲に延びる転動面との間に形成された供給チャネルの入口で第一の巻芯を挿入し、転動面と第一の巻取りローラの周囲に巻き込まれるウェブ材料とを接触させて転動させることによって巻芯を前記供給チャネルに沿って供給し、第一の巻取りローラと第三の巻取りローラとの間の挿入軌道に沿って第一の巻芯を送り、第一の巻芯を第一の巻取りクレードル内に挿入するステップと、
    第一の巻取りクレードルにおいて、第一の巻芯の周囲に第一のログの巻回サイクルの最初の部分を実行し、第一の巻取りローラと第二の巻取りローラとの間に画定されるニップを通して第一の巻取りクレードルから第二の巻取りクレードル内に形成された最初のログを移送するステップと、
    第二の巻取りクレードルにおいて第一のログ巻回サイクルの第二の部分を実行するステップと、
    第二の巻取りクレードルにおいて第一のログの巻取りの終わりに、第二の巻芯を供給チャネルに挿入し、第一の巻取りローラと第三の巻取りローラとの間の挿入軌道に沿わせ、第一の巻取りクレードル内に第二の巻芯を挿入するステップと
    を備えていることを特徴とする方法。
22. 第二の巻芯を第一の巻取りローラに対し挿入し、第二の巻芯と第一の巻取りローラとの間のウェブ材料を挟んで、第二の巻取りクレードルにある第一のログと第二の巻芯との間でウェブ材料を切断するステップを備える
    ことを特徴とする請求項２１に記載の方法。
23. ウェブ材料を切断するためにウェブ材料に切断部材を作用させ、よって第一のログの後縁部と第二の巻芯の周囲に第二のログの巻取りを開始するための先端部とを生成するステップを備える
    ことを特徴とする請求項２１または２２に記載の方法。
24. 切断部材と第一の巻取りローラとの間でウェブ材料を切断するステップを備える
    ことを特徴とする請求項２３に記載の方法。
25. ログを形成するステップにおいて、
    第一の巻取りローラと第二の巻取りローラとの間のニップに向けて第三の巻取りローラを移動させるステップと、
    ログが第四の巻取りローラと接触状態であるとき、第三の巻取りローラをニップから移動させ前記切断部材と共動する位置に配置するステップと
    を備える
    ことを特徴とする請求項２３または２４に記載の方法。
26. 巻回サイクルの第一の部分と巻回サイクルの第二の部分との間で巻回サイクルの中間部分が実行され、ここで巻取られたログは、第一の巻取りローラ、第二の巻取りローラ、第三の巻取りローラ及び第四の巻取りローラと接触状態であって、しかも第一の巻取りローラと第二の巻取りローラとの間のニップを横切って移動する
    ことを特徴とする請求項２１から２５の何れか一項に記載の方法。

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