JPH0539150A - ウエブ巻取機および方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 この発明は、ウエブ巻取りおいて、内サイク
ロイド運動に基づく特異な芯転換供給を特徴としてい
る。 【構成】 この発明は、連続する巻回体へのウェブの巻
取に同期して貯蔵源から芯を連続的に取出して、ウェブ
巻回体の連続巻取機の芯貯蔵源から巻取場所を形成する
ニップに芯を移送するために、芯をニップに迅速に導入
するように内サイクロイド通路を通って芯を動かすこと
を特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はウェブを巻取る方法お
よびそのための機械、特に表面巻取機に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】ウェブの巻取においては、一連の芯にウ
ェブを巻取る２つの基本的な方法がある。これは中心巻
取りと表面巻取りである。中心巻取りにおいては、巻取
サイクルの初めに高速で回転され巻取られる巻回体の直
径が達成されるときに減速されるマンドレルに芯が取付
けられる。

【０００３】表面巻取りにおいて、芯と芯に巻取られる
ウェブは、ウェブ速度或はウェブ速度近くにて作動する
ベルトや回転するロール等との接触によって駆動され
る。

【０００４】ベルト表面巻取りの例が米国特許第３,１
４８,８４３号明細書に示されている。特に、米国特許
第４,３２７,８７７号明細書により示される様な回転す
るクレードルローラに注意が向けられる。

【０００５】

【問題点を解決するための手段】この発明は、僅かに末
広がりになった２つの協同するベルト装置間のニップに
芯が挿入される表面巻取機を提供するものである。２つ
の協同するベルト装置のベルトは一定の異なった速度で
反対方向に走行し、ベルト間の従っての速度差は、芯挿
入から巻取巻回体放出までの巻取サイクルの間の芯と巻
取られる巻回体の一定の前進を行う。

【０００６】芯挿入装置は表面巻取機にて周知であり、
他方この発明は内サイクロイド運動にもとづく特異な芯
転換供給装置を提供するものである。この内サイクロイ
ド運動は、こゝに説明される二重ベルト表面巻取機と同
様に従来装置に好適に使用できる正確で繰返しできる芯
挿入を行う。

【０００７】また、この発明は、連続高速作動を容易に
するよう巻取られる穿孔ウェブを切断する新規な方法と
装置を提供するものである。ウェブは通路に沿って前進
される間に第１の点で掴まれる。提案された切断のとき
に、芯は、穿孔線が２つの点の間に位置されている間
に、第１の点の上流の第２の点で固定板に対してウェブ
を掴むように用いられる。ウェブは第１の点にて前進さ
れて第２の点で固定であるために、ウェブは穿孔線にて
切断を生じるよう増大する張力下にある。

【０００８】この発明を添付図面に示される実施例に関
連して以下に詳細に説明しよう。

【０００９】

【実施例】図１を参照して、巻返し機またはウェブ巻取
機１１は矢印１２方向にウェブＷを送る。ウェブＷを横
切る穿孔１４の横の線を形成する穿孔機１３を通ってウ
ェブＷを送った後、ウェブＷは一連のロールを通って送
られ、最終的にはニップ位置１５の接着剤コア、図３の
下左方の芯Ｃ参照、に送られる。

【００１０】ウェブＷは、図２，３の右手部分に示され
る様に矢印１８の方向に通路に沿って動くウェブ巻取芯
（最終的にはロール１７）の頂面と接触する上ベルト装
置１６と、スクリーン状の上ベルト装置１６より低い異
なった速度で矢印２０の方向に動く下ベルト装置１９と
の間で連続的に巻取られる。これら上下ベルト装置１
６，１９はニップ１５を形成するロールを介して好適に
駆動される。

【００１１】一連の芯２１（図２の左手部分参照）はシ
ュート２２を通って位置２３に送られ、こゝから芯２１
は点線２６，２７，２８により示される様に３つの尖頭
内サイクロイド運動にて移動する２つの組体によってニ
ップ位置１５に送られる。図２を参照し、丁度説明した
内サイクロイド運動の芯移送装置は芯を位置２３で取り
上げ、位置２４に芯２１を送り、こゝで表面に接着剤が
付けられたロール２９と接触される。ロール２９は芯２
１に接着剤を途切れた線の形に与えるよう設けられてい
る。

【００１２】内サイクロイド運動をもつ第１組体は位置
２４から位置２５に芯２１を動かして移送し、内サイク
ロイド運動をもった第２組体の制御下にくる。第２組体
は接着剤区分間に芯２１を掴んで位置２５からニップ位
置１５に芯２１を動かす。ニップ１５は芯の外径にほゞ
等しく、上ベルト装置１６と上ベルト装置１９の間の最
小間隔を表す。

【００１３】この場合の前に、穿孔ウェブは芯２１の上
の接着剤の線と接触して芯２１に移されるまで一連のロ
ールのまわりを前方に運ばれる。いま回転する芯２１と
巻取られるウェブは図１に示される様に位置１７におけ
るようロールが完全に巻取られるまで矢印１８の方向に
位置１５から動かされる。巻取ったロールを、個々の消
費寸法ロールに切断し包装して箱詰めする等の連続操作
に移すべく通常の装置を使用できる。

【００１４】図１の斜視図は、スクリーン状の上ベルト
装置１６と関連したロールが一方の側のフレーム３０に
大体片持ばり状に取付けられているのを示している。従
って、上ベルト装置１６は動かないが、スクリーンを一
方の側から取外して取換えできる。同様に、下ベルト装
置１９（複数個のベルトと関連部分を有する）は図２の
下右方部分に示されるようスライド軸３１，３２上を垂
直に移動できる図示しない補助フレームにほゞ片持ばり
状に取付けられている。ブロック３３はスライド軸３
１，３２を側フレーム３０に固着している。従って、下
ベルト装置１９は固定の上ベルト装置１６に対して上下
に調節でき、両ベルト装置間の隙間は芯直径の相違を補
正するよう変更できる。

【００１５】巻取機の前の作動側は図１の下左方に概略
的に示される側フレーム３０′を有する。この側フレー
ム３０′は２つの上下ベルト装置１６，１９を取外すよ
う開口が鋳造されている。また、図２の中央右方部分に
示されるよう上下ブラケット３４，３５を取付ける手段
を側フレーム３０′は設けている。上下ブラケット３
４，３５は２つの上下ベルト装置１６，１９の片持ばり
側を支持する手段として作用する。

【００１６】図２を参照するに、上ベルト前支持部はブ
ラケット３４から下方に延びる第１のジャッキねじ３６
を有しているのが見られる。このジャッキねじ３６は、
上ベルト装置１６の主支持部材である横ビーム３７の上
端部と係合する。

【００１７】横ビーム３７から下方に延びる第２のジャ
ッキねじ３８は、下ベルト装置１９を支持するビーム３
９にねじ係合される。ビーム３９から下方に延びる第３
のジャッキねじ４０は下端にてブラケット３５に取付け
られた回転ジャッキ４１にねじ係合される。

【００１８】上ビーム３７は後フレーム３０に固着さ
れ、下ビーム３９は上述したスライド軸３１，３２の後
フレーム３０に対して滑動可能に取付けられている。従
って、３つのジャッキねじ３６，３８，４０を取外すこ
とによって、各ビーム３７，３９の前端部は支持されて
なく、上下ベルト装置１６，１９は取外して取換えでき
る。

【００１９】上ビーム３７は、巻取機のウェブ移動方向
に長手方向に、一対の長手方向に延びるウィングが設け
られる。これらウィング４２，４３（図２の中央右方向
部分）は、上ベルト装置１６を保持する種々のロールを
支持している。

【００２０】上スクリーンはウェブＷに対応する幅をな
しているので、好適に案内される。このために、中間ロ
ール４４は市販の有効な“コッキング”装置に取付けら
れた軸受に設けられており、図示しないスクリーン縁案
内センサとしてロールを傾動する。この状態にて、全幅
スクリーンは多ロール組体のまわりに案内される。上ロ
ール４５は、ジャッキ４７を介して空圧ピロー４８の押
圧する方向に動くことができる軸受ブロック４６によっ
て端部にて支持される。中間ロール４９に対するロール
４５の平行な動きを確実にするために、ピニオン５０は
共通の横軸に取付けられる。スクリーン形上ベルト装置
１６に関連した他のロールは真空室５２に関連して作動
する真空移送ロール５１で、ウィング４２を介して主上
ビーム３７から真空移送ロール５１と真空室５２が支持
される。

【００２１】先に述べた様に、下ベルト装置１６の支持
は横ビーム３９である。これは前後の回転ジャッキ４１
によって垂直方向に調節できる。ビーム３９は、種々の
支持ロールを保持する一対の長手方向に延びるウィング
５３，５４を同様に支持する。ジャッキねじ３８，４０
の作動を介して、ビーム３９の高さを変化でき、これに
よって上下ベルト装置１６，１９間の間隔を調節でき
る。回転ジャッキ４１はビーム３９の端部を整列すべく
用いられる。下ベルト装置１６はニップ１５の下ロール
５１′を介して好適に駆動される。

【００２２】異なった仕上のロール直径を補正するため
に、ウィング５４によって間接支持されるロール５５は
垂直方向に調節できる。これはウィング４３に取付けら
れた別の回転ジャッキ５６によって達成される。こゝは
明示のために、前ウィングだけが図示されているが、達
成される巻取機の実施に従って同様な支持装置が後側に
設けられることが明らかであろう。

【００２３】図２の上左方部分をいま参照して、ウェブ
通路内の主部材はウェブ引出ロール部５７を有する。こ
のロール部の一部としてニップを調節できると共に制御
された速度を変化できる展開ロール５８と２つの協同す
る引出ロール５９，６０が設けられる。穿孔機１３は、
米国特許第２,８７０,８４０号明細書に示される様に金
敷が取付けられた穿孔ヘッドと、穿孔ブレードを有した
穿孔ロール６１とを有する。切換および移送部の詳細が
図３に示され、移送順序の詳細が図４乃至図８に示され
る。

【００２４】図３のＡは、図２に示される切断および移
送ロール組体の拡大図である。ウェブＷはウェブ速度で
駆動されるロール６２を巻き、ロール６２は、もし、必
要ならば金敷ロール６５と接触できる。ウェブがロール
６２を通りロール６５の表面の上に載る時に、溝６６を
橋絡する。軸６７まわりに枢動するよう取付けられた切
断ロール６３は周辺の放射方向外方に延びるブレード６
４が設けられている。溝６６が図３のＡに示される様に
２時の位置まわりに回転されるときに、切断ロール６３
が下方に枢動されてブレード６４がウェブを切断し、自
由な先端縁を形成する。図示しない外部真空源からの真
空が外真空マニホルドの同軸の溝６８に作用される。調
節可能な挿入体６９，７０の使用によって、線７１から
線７２に時計方向に延びる同軸の溝６８は真空にされ
る。外真空マニホルドの詳細は周知で、米国特許第３,
４９０,７６２号、第３,５７２,６８１号明細書に大体
記載されている。

【００２５】ロール６５が約５時の線７２に達するまで
約１０時の位置７１から回転する時に、真空マニホルド
の溝６８は横真空通路７３と連通する。溝６６の直ぐ後
のロール６５の表面を横方向に横切って整列した一連の
放射方向の孔口７４を介して、切断されたウェブ区分の
先端縁を制御するよう真空が設けられる。この先端縁
は、５時の位置の線７２に達するまで真空によってロー
ル６５の周囲に保持され、この位置から線７５の約７時
の位置まではスクリーン状の上ベルト装置１６によって
ロール６５の表面の上に載せられる。

【００２６】転換ロール５１を有する真空室５２は、ロ
ール６５に対して４時の位置にまで延び、図示される様
にこの位置で真空室５２の大きさを制限するよう作用す
る上ニップ７６を有する。これはスクリーン状の上ベル
ト装置１６へのウェブＷの確実な移送を確かにするロー
ル６５を離れる前にウェブＷに作用するよう真空室５２
内を真空にする。

【００２７】移送ロール５１は実質的に中空のロール
で、一連の孔７７が表面にある。好適には、展伸金属格
子や他の有孔金属板のような市販の有効な材料がロール
５１の有孔面に使用できる。ロール５１の軸心と平行に
取付けた条片７８がロール５１の表面の円弧部７９の真
空が有効にならないことが注意される。

【００２８】真空室５２からの真空によりスクリーン形
の上ベルト装置１６に担持される切断ウェブの先端縁が
約１２時でロール５１に達するときに、条片７８の先端
縁と一致するので、条片７８と長さがほゞ等しい切断ウ
ェブの一部はロール５１の周りを巻く時にスクリーン形
上ベルト装置１６上に保持されない。条片７８の先端縁
から後端縁までのこの先端ウェブ部分は、真空室５２内
の真空によってロール５１のまわりを巻く時に上ベルト
装置１６に対して固持されるウェブの次の部分へと折り
曲げられる。この折り曲げはロール５１の１２時から６
時への条片７８の作動の際に起こって、そこにニップ１
５が形成されるので、折り曲げは移送の場合のニップ１
５の新しい芯に示される。折り曲げの長さは条片７８の
長さによって決められる。折り曲げは単層ウェブには必
要でないが、２層または多層のウェブに好適である。

【００２９】折曲部分の先端縁が６時の位置に達した時
に、芯Ｃが点線で示される様に挿入されて位置１５に示
される如く上ベルト装置１６と下ベルト装置１９の間の
ニップに即座に捕えられる。芯Ｃが上下ベルト装置１
６，１９と接触するや直ちに、時計方向に回転し始めて
殆ど瞬間的に表面速度がウェブ速度と等しくなる。上下
両ベルト装置が同一速度で図示される如く反対方向に作
動されゝば、芯は移送ロール５１の６時の位置の下に直
接に固定保持される。しかし、下ベルト装置１９の速度
が上ベルト装置１６よりも遅く、ベルト速度のこの違い
が芯の動きの原因となってロールがニップ位置１５から
連続して巻取られるので、この連続的巻取ロールの動き
は矢印１８の方向となる。

【００３０】図４乃至図８はニップ線１５′に到達する
ときに逆折曲ウェブの移送を示す。ウェブが芯Ｃと接着
剤条片８０にて接触し、下方に回転し始めるときに図
５，６の様に接着され、図７に示される様に下ベルト装
置１９との接触点を通過して回転する。図８にて、ウェ
ブの先端縁は１巻き完了することで接着剤条片８０によ
り芯Ｃに固着され、その後は米国再特許第２８,３５３
号明細書に記載されると同じ様に巻取作用が完了するま
で接近するウェブ区分によって捕えられる。

【００３１】図３のＡに示される様に、真空室５２の延
長リップ部内に入れられた有孔面の部分を早い速度で同
時に通過できる移送ロール５１の有孔面に多数の孔７７
が起因することが理解されよう。別の構成が可能で、循
回する真空圧力を必要とする非常に高価で複雑な真空装
置に対向するように連続真空の使用を図示される構成が
できるので、有孔面のロール５１をもった中空構造が好
適である。これは特に展開機が含まれるときに、高速度
を達成し、ロールを横切る均一な真空を達成する通常の
困難の解決に特に好適である。

【００３２】芯供給部８１は図２に示される様に２つの
回転する組体８２，８３を有する。各組体は図２に示さ
れる様にピックアップ位置２３から接着剤位置２４、移
送位置２５、ニップ挿入位置１５に芯の移送に好適な３
つの尖頭内サイクロイド運動を展開する。この特別な機
構の詳細が図９，１０に示される。各組体８２，８３は
構成と作動が同じであるが、この特別な構成のために寸
法が異なっている。例えば、図２の左下隅部の回転する
真空ロール８４は鎖線で示される軌道８６内の軸８５ま
わりに回転する。上移送組体８３は鎖線で同様に示され
る軌道８９内の軸８８まわりに回転する同様な回転する
真空ロール８７を有する。

【００３３】実際に、下移送組体８２は位置２３で芯を
取上げ、内サイクロイド通路を通って動き、接着剤ロー
ル２９によって断続した軸方向に延びる接着剤線が与え
られる位置２４に芯を動かし、次いで芯を位置２５に動
かす。芯は真空によって移送上組体に保持される。内サ
イクロイド作動によって、位置２４にて芯の外側に印刷
される接着剤線は図２に示される位置９０の接着剤線の
様に移送位置２５ａにて示される。位置２５にて、下組
体の真空は遮断され、上移送組体上の真空ロール８７は
芯の制御を行って芯をニップ位置に動かす。

【００３４】芯の内サイクロイド作動は図２の軸８５の
軸心まわりに真空ロール８４を軌道作用し同時に図１０
に示されるようにアーム９１に対してロール８４を回転
することによって図示実施例にて達成される。アーム９
１は軸８５に回転可能に取付けられる。図９にて、或る
部分は固定で、側フレーム３０にキー止めされた軸８５
と、軸８５に９３でキー止めされた滑車９２を有してい
る。同軸の真空マニホルド９５を有する真空弁９４はボ
ルト９６を介して固定フレーム３０に取付けられる。従
って、真空弁９４は固定である。

【００３５】可動部分は、外部動力源からベルト９８に
より駆動されて切断および移送と同期される軸８５に回
転可能に取付けられた滑車９７を有する。アーム９１は
滑車９７に固着され、軸８５まわりに回転するよう真空
接続管９８とスリーブ９９を支持する。

【００３６】アーム、すなわちブラケット９１の端部は
軸受１００、ロール軸１０１、ロール軸１０１に取付け
られた滑車１０２、真空ロール８４を支持している。こ
れら部材が軌道を描く間に、これら部材は固定の滑車９
２，１０２のまわりに掛けられたベルト１０３の作用に
もとづくアーム９１に対して回転する。滑車９２の直径
は滑車１０２の直径の３倍で、３尖頭内サイクロイド運
動を従って生じる。

【００３７】滑車１０２の回転は真空ロール８４を、ロ
ール軸１０１により設けられる軸心まわりに一緒に真空
パック、すなわちノズル１０４と芯Ｃを回転する。この
組合さった動きは米国特許第３,９９４,４８６号に設け
られると同様に図１，２に点線で示されるよう内サイク
ロイド曲線を描く芯の中心に基づいている。

【００３８】９図を参照するに、固定の真空弁９４は回
転するアーム９１の仕上げ面１０５に対して係合する。
円形の真空マニホルド９５は、真空領域Ｖを形成し間隔
を置いた挿入体１０６，１０７を有する。この真空領域
Ｖは、真空源（図示しない）に延びる外部接続管１０８
を介して真空にされる。

【００３９】接続管１０８を介して作用される真空は円
形の真空マニホルド９５に作用され、接続管９８の開口
１０９が真空領域Ｖと連通する時に、ポケット１１０と
連通する一連の孔口１１２を介してロール８４の中央中
空室１１１にスリーブ９９の真空ポケット１１０を介し
て真空が作用される。この様な具合に、真空は予定した
或はプログラム組みされた具合に軌道の選択部分Ｖ上の
軸方向に隔った真空パックに作用でき、芯を取上げて保
持して釈放するよう真空力が必要とされる。芯の内サイ
クロイド運動を達成するために、芯移送用の真空ロール
８４，８７の軸心まわりに回転される間に固定の軸８５
の軸心まわりに軌道が描かれる。図示実施例では、軌道
当たり３回転するが、装置の幾何学性に基づいて他の整
数を使用できる。芯移送用ロール８４，８８と芯Ｃが軌
道を描くようアーム９１を回転する第１の滑車装置９
７，９８ａの代わりに、またロール８４，８８まわりに
芯Ｃが回転するようロール８４，８８を回転する第２の
滑車装置９２，１０２，１０３の代わりに、歯車や他の
伝動継手を使用できることが明らかであろう。芯Ｃは、
ほゞ放射方向に延びるパック装置、すなわちノズル１０
４の使用により真空ロール８４，８７の軸心からずれて
いる。

【００４０】芯は図示実施例にて真空によって連続的に
係合放出される。しかし、装置の幾何学性に基づいて、
他の係合放出装置は、真空ロール８４，８７上のピンや
グリッパの様に使用できる。真空は可動部分の使用を最
小にするために好適である。例えば、図示される真空装
置の動きだけが図９に示される真空マニホルド９５を通
る真空接続管９８の動きで、且つスリーブ９９を通る孔
口１１２の回転である。真空効果を制限して芯を係合関
係に維持するようノズル１０４の能力は、挿入体１０６
によりマニホルド９５の部分を遮断することによって容
易に達成される。従って、挿入体１０６，１０７の位置
は芯移送用真空ロール８４，８７による芯の締着釈放を
プログラム組する。

【００４１】また、図示実施例では、軌道８６よりも実
際に大きな軌道８９を設ける。これは長いノズル１０４
の使用を可能にし、ニップ１５への芯の挿入を容易にす
るよう長く幅狭い尖頭を展開する。また、ノズル１０４
がニップ１５の近傍から等しく迅速に引込められてロー
ルの巻回体が巻取られることで妨げられないことを意味
している。

【００４２】図３のＡに関して先に説明した部分に焦点
を合わせてベルト表面巻取機の変形例を示す図３のＢに
就いて以下に説明がされる。図３のＡとＢの図示の間の
実質的な相違は図３のＢに符号１５ａで示される芯挿入
ニップにある。図３のＢには、下ロール５１′が図３の
Ａの位置から下流側に配置され、芯挿入ニップ１５ａが
上ロール５１ａと固定板２１７ａによっていま展開され
ているのを示している。固定板２１７ａを設ける目的は
芯挿入機構から迅速に芯Ｃを得ることである。芯挿入機
構は、芯が真空パック装置すなわちノズル１０４によっ
て支持されるときに芯の中心線に続いた通路である尖端
によって概略的にだけ示される。これは、真空パック装
置であるノズル１０４の迅速な引き上げとして止めるよ
うしないために芯供給部８１の簡略化に基づく。

【００４３】また、これに関連して２つのニップが実際
に設けられることが注意されよう。芯挿入ニップ１５ａ
が有り、ニップから短い距離を置いて下流に第２のニッ
プのベルト装置ニップ２２３が有る。ニップ２２３は上
下ベルト装置の協同作用間に展開されたものである。図
１乃至図１０の実施例にて、単一のニップ１５は芯挿入
作用と二重ベルト装置巻取の開始に適合している。この
変形例にて、第１のニップ１５ａは芯挿入作用にまだ適
合するが、第２のニップ２２３は二重ベルト装置巻取の
初期に適合するものゝ１つである。

【００４４】丁度説明した型の簡単で好適且つ有効な変
形例が図１１乃至図１７に示されている。これは以下の
ことを省略するために簡単である。

【００４５】(1) ２つの駆動されるローラと、切断の
ためローラの１つを動かす複合カム機構とを有する移送
の前にウェブを切断する機構、(2)移送点の切断ウェブ
を新しい芯に運ぶ真空ポンプ装置、(3) 上真空スクリ
ーンおよび案内装置、(4) ２つの内サイクロイド芯取
扱機構の１つ。

【００４６】巻回体の巻取りが終了して新しい芯が移送
ニップに挿入される時の変形された巻返し機を示す図１
１がいま参照される。

【００４７】ウェブＷは、１つまたは複数個の親ロール
から巻解かれてエンボス、ラミネート、印刷処理等が施
された後に左方にて巻取機に入る。ウェブＷは引張ロー
ル２０１，２０２を通り、穿孔ロール２０３に送られ
る。引張ロール２０２は穿孔ロール２０３に対して通常
９時の位置に位置されるが、この場合には大体７時の位
置に動かされて穿孔機ブレードを変えるために穿孔ロー
ル面（７時から１０時の位置）への近接を設けるような
す。穿孔ロール２０３は、固定の穿孔バー２０４の金敷
に対して作用することによってウェブを穿孔する弾性穿
孔ブレードを有する。ブレードと金敷は図面を簡単にす
るために図示されている。

【００４８】次いで、ウェブＷは中間案内ロール２０
５、駆動されるロール２０６を通り、大きな寸法のロー
ル２０６の直後のウェブ通過を示す図１２に示される様
に芯挿入ニップ２０８を通過する巻取られる巻回体２０
８に続いている。巻取られる巻回体２０７は上ベルト装
置２０９と下ベルト装置２１０の間にしっかり保持さ
れ、巻取られる巻回体の回転および巻取と、巻取サイク
ル中の移送から完了までの巻回体の水平移動とを行うよ
うなす。ロール２０６の表取速度と上ベルト装置２０９
の速度は同じで、引張ロール２０１，２０２と穿孔ロー
ル２０３とにより設定されるウェブ速度に＋０％乃至＋
５％ほどで非常に近い。

【００４９】下ベルト装置２１０の速度は、巻取の完了
にて巻回体位置２０７に巻回体がほゞ到達するようなる
大きさに上ベルト装置２０９の速度よりも遅い。この速
度差はウェブ速度の約３％〜１０％で、駆動図である図
１７に示されるよう出来上がった巻回体のウェブ長さに
適合するよう作業者によって調節される、図１７では次
の符号が用いられる。 ＣＷ は時計方向を示し、 ＣＣＷ は反時計方向を示し、 Ｂ はベルト駆動を示し、 ＴＢ はタイミングベルト駆動を示し、 ＣＨ はチェン駆動を示し、 Ｇ は歯車駆動を示し、 ＶＳ は可変駆動を示し、 Ｍ はモータを示す。

【００５０】上下ベルト装置２０９，２１０は、ベルト
間の隙間が２.５〜５.１ｃｍ（１〜２インチ）ほどに互
いに近接した実際に１２.７〜１５.２ｃｍ（５〜６イン
チ）ほどの幾つかのナローベルトで、全ウェブ幅を覆っ
ている。上ベルト装置のベルト間の隙間は下ベルト装置
のベルト間の隙間に対向して或はその逆に、中心決めさ
れ、全幅が巻取中少なくとも１つのベルト装置によって
被われる。

【００５１】ロール２１１，２１２は上ベルト装置２０
９の作動線を形成する。ロール２１２は駆動ロールであ
る。ロール２１２は、１.３〜５.１ｃｍ（１／２〜２イ
ンチ）の範囲の芯直径に適合すべく芯挿入ニップ２０８
を調節するようロール２０６に向かって調節可能であ
る。ロール２１２は調節できない固定位置にある。ロー
ル２１３は上ベルト装置２０９の各ベルトに１つ宛の複
数個のロールで、ベルト緊張部材として作用するようベ
ルトに対して空圧またはばね附勢されていて全ベルトを
等しい作動張力に維持している。

【００５２】ロール２１４，２１５は下ベルト装置２１
０の作動線を形成している。ロール２１４は駆動ロール
で、芯直径に適合するよう垂直方向に調節可能である。
ロール２１５は、５.１〜１５.２ｃｍ（２〜６インチ）
が通常の範囲である出来上がった巻回体直径に適合する
よう垂直方向に調節可能である。ロール２１６は下ベル
ト装置２１０の各ベルトに１つ宛の複数個のロールで、
ベルト緊張部材として作用するようベルトに対して空圧
またはばね附勢されていて全ベルトを等しい作動張力に
維持している。

【００５３】固定板２１７はロール２０６からロール２
１４上のベルトまでの間隔に亘って延びている。転換の
後ウェブが最初に巻かれた芯は上ベルト装置２０９によ
り駆動されて固定板２１７に沿って転動される。固定板
２１７は芯直径に適合するよう垂直方向に調節できる。

【００５４】図１１は、クムやクランクやリンク等なし
で連続安定した回転運動だけを用いるために好適である
３尖頭内サイクロイド芯取扱機構２１８を示す。図１１
に示される２６０ｃｍ（１２インチ）直径の芯取扱機構
２１８によって、芯の最大加速度は、全く静かで無理が
なく容認できる毎分６０個の巻回体で僅か２.５Ｇであ
る。また、容認できて無理がない毎分９０個の巻回体で
は、加速度はたった５.５Ｇである。

【００５５】芯取扱機構２１８は、尖頭２２６ａ，２２
７ａ，２２８ａを形成する通路２２６，２２７，２２８
を通って動く出来上がった巻回体当たり１回転をつく
る。図１２，１３に示される様に、回転の際に、芯取扱
機構２１８は真空パック装置によって芯を保持搬送す
る。この実施例にて、接着剤の連続条片は下に置かれて
真空パック装置により側部に対向されるので、連続パッ
クが使用できる。芯取扱装置は各回転の際に３回作動す
る。 (1) １回に１個芯放出車２１９から新しい芯を取上げ
る。芯支持アームが取上作用の前に直ちに作用される。 (2) 表面が新しい接着剤の膜で常に被われるように移
送接着剤の容器内をゆっくり回転する接着剤ロール２２
０に対して芯を押圧する。接着剤ロール２２０は巻取機
速度にもとづいた一定速度で定常的に回転する（図１７
参照）。この作用は移送のための正しい位置にて芯に移
送接着剤の線を置く（図１２，１３，１４参照）。 (3) 巻回体当たり正確で一定のシート数にて新しい芯
にウェブを切断して移すよう穿孔機ピンチ板機構２２１
と同期した巻回サイクルの正確なモーメントでロール２
０６，２１１間の芯挿入ニップ２０８内に接着剤付の芯
を挿入する。芯がニップ２０８に入る瞬間に真空が停止
される。

【００５６】取上、接着、挿入のこれら作用は連続して
おり、全ての製品巻回サイクルに連続して繰返される。
図１１は１つの図にこれら位置を示すために全ての３つ
の作動位置の芯取扱機構２１８を示す。

【００５７】機構２２１はピンチ板機構である。その作
用と目的はウェブ切断の瞬間に上ベルト装置２０９に対
してウェブＷをしっかり掴むようなす（図１４参照）。
ピンチ板機構２２１は、ピンチ板が上ベルトに対してウ
ェブを掴む点Ａと、固定板２１７に対して芯がウェブを
しっかり掴む点Ｂとの間の間隔が穿孔の２つの線の間の
間隔の２倍よりも小さいように構成配置される。芯挿入
と穿孔が時間決めされるので、切断されるべき穿孔Ｐの
特別な切断が中間すなわち図１４の点Ａ，Ｂ間の中間に
位置する。ピンチ板の表面速度は上ベルト装置２０９の
速度と同じである。点Ａにて、ウェブはピンチ板と上ベ
ルトの間を全ウェブ速度で移動する。点Ｂにて、ウェブ
は芯との間で固定停止され、点Ａ，Ｂの間の穿孔Ｐの線
で切断される。これは次のことを生じる。(1) 出来上
がった各巻回体の正確なシート計数、(2) 穿孔線での
明確なウェブ切断、(3) 芯まわりに折り曲げた短片の
ウェブ（点Ａ，Ｂ間の間隔の約１／２）、比較的明確な
転換量、(4) ２層ウェブの両層を保持した芯まわり逆
に折曲げた折返し。

【００５８】図１６はピンチ板機構の軸２２２の中心線
上から垂直に下方に見た図である。軸２２２には上ベル
ト装置２０９の各ベルト１つづゝの幾つかの放射方向の
アームがあり、幅が広い合致するベルトと軸方向に長い
湾曲したピンチ板を夫々支持している。固定板２１７は
各放射方向のアームのためのＨ形の孔を有する。これら
孔はピンチ板が固定板を通過するよう許し、孔を転動す
るときに芯まわりにウェブが巻回するのを妨げるような
らないほどに孔が小さい。ピンチ板はＨ形の脚を通過
し、他方放射方向アームはＨ形開口の横バーを通過す
る。

【００５９】ピンチ板機構２２１は全巻回サイクルの際
に連続的に回転し、ウェブを上ベルト装置２０９に対し
て数回掴み、巻回体当り１回のウェブ切断および移送の
正確な瞬間を除いた穿孔をウェブ流動、巻回、切断が乱
さない。この位置と状態は以下のためである。 (1) ウェブ通路が上ベルト装置２０９の下面に位置す
る（図１２参照）、すなわちロール２０６の上面が上ベ
ルト装置２０９の下走行面と整列するようにロール２０
６が配置される。 (2) ピンチ板の面速度が上ベルト装置２０９の速度と
同じである。

【００６０】ピンチ板の表面の円形通路の周囲はシート
を形成する穿孔線間の間隔のシートの整数倍に等しい。

【００６１】図１１乃至図１６は１１４.３ｃｍ（４５
インチ）の周囲（１０シート×１１.４ｃｍ（４.５イン
チ）／シート）のピンチ板機構を有する。これはシート
の数が１０の倍数（１００，１３０，２１０等）でなけ
ればならないことを意味する。別のピンチ板機構寸法は
全体的に適切であるが、以下の様な幾つかの設計規準に
出会わなければならない。 (1) ピンチ板の表面の円形通路の周囲がシート当たり
の長さのシートの整数倍に等しい。 (2) 図１４のＡ，Ｂ間の間隔はシート長さの２倍より
短い。米国では、これは最も需要のあるトイレット用紙
の２２.９ｃｍ（９インチ）より短い。需要の少ないの
はヨーロッパ製品で、シート長さが大体１４０ｍｍ（約
５.５インチ）である。 (3) ピンチ板の表面速度は上ベルト装置２０９の速度
およびウェブ速度に等しい。 (4) 穿孔機とピンチ板機構は、穿孔機がピンチ板機構
の回転当たりのＮ本の穿孔線を生じるよう同期される。
このＮはピンチ板の表面の円形通路の周囲のシートの整
数である。 (5) ピンチ板機構の半径（軸の中心線からピンチ板の
外面まで）が、(ａ)芯直径、(ｂ)軸半径、(ｃ)固定板厚
さ、に適合し包含するよう十分大きくなければならな
い。

【００６２】例えば、これら設計規準内にて、５７.２
ｃｍ（２２.５インチ）の周囲（５シート×１１.４ｃｍ
（４.５インチ）／シート）が適切である。これは仕上
がった巻回体のシートが５の倍数（９５，１３５，２１
５等）であることを許す。これは仕上がった巻回体に５
の倍数のシートが所要される多くの利用に非常に好適で
ある。

【００６３】図１２乃至図１５は、芯上の接着剤線がウ
ェブを取上げて巻回が始まるまで、芯挿入ニップ２０８
に芯が挿入される直前の瞬間に起こることを概略的に示
す。３０００ＦＰＭで運転する巻返し機の図１３から図
１５までの時間は僅か約５ミリ秒である。 (1) 接着剤線を有した芯は、ニップに芯をしっかり掴
むために芯直径より小さく調節された芯挿入ニップ２０
８に到達する。 (2) 芯は芯挿入ニップ２０８にしっかり掴まれ、ロー
ル２０６の表面と、同一方向にウェブ速度で移動するロ
ール２１１に懸かる上ベルト装置２０９とによってニッ
プを通ってウェブ速度で移動される。 (3) 芯は、点Ｂにて固定板に対してしっかりウェブを
掴みウェブ運動を停止する固定板２１７を転動する。点
Ａ，Ｂ間で穿孔が切断される。 (4) 芯は、接着剤の線が芯と切断したウェブの間に位
置する（図１５の芯の約６時の位置）まで固定板上の転
動を続ける。接着剤はウェブを取り上げて巻取りを始め
る。取上げ移送におけるウェブと接着剤の放射方向加速
度は従来の巻取機の１／４である。芯の後のウェブ（ウ
ェブと接触した接着剤の左方）は、芯まわりの最初の巻
回の間に続くゆるんだウェブ（零張力）を生じるよう供
給を続ける。 (5) ウェブが初期巻回された芯は２つの僅かに末広が
りの協同するベルト装置２０９，２１０間のニップ２２
３に迅速に転動する。特に、このニップ２２３はロール
２１４と上ベルト装置２０９が設けられている。これは
巻取られる巻回体の水平運動が実質的に遅くなって“二
重ベルト”巻取りが始まり、巻回体が２０７で完了する
まで続けられる場所である。

【００６４】３０００ＦＰＭにて、図１３の位置から、
芯がロール２１４（ニップ２２３）に対して１２時の位
置に達するまでの時間はたった約６３ミリ秒（約９６.
５ｃｍ（３８インチ）のウェブ）である。この移送切断
ウェブ破断の考えには幾つかの特異な特徴がある。すな
わち、 (1) 芯にて折り曲げたウェブは、２層ウェブの両層を
捕える折り返しで、２層ウェブにて適切な高速度（３０
００ＦＰＭ）をもたらす。 (2) 芯が接着剤をウェブに対して押圧して芯への切断
されたウェブの移送を生じる６時の位置に芯上の接着剤
の線が到達したときに、接着剤が連続移送に打勝たねば
ならない放射方向加速度は従来の巻取機と比較して非常
に小さい。 (3) 芯は、芯まわりの最初の巻回が完了する前に接着
剤の線をウェブに対して３回押圧する。比較するに、
(ａ)従来の中心巻取巻返し機では、移送パッドはウェブ
を接着剤に対して１回だけ押圧する。米国特許第４,３
２７,８７７号に従った巻返し機では、芯は接着剤をウ
ェブに対して２回だけ押圧する。 (4) 芯上の接着剤線は可能な最良な移送作用のために
ウェブ全幅を被う。比較するに、従来の巻返し機では、
ウェブ幅１／２以下を被う狭いリングのように移送接着
剤が芯に附与される。 (5) 接着剤の線が１２時の位置に到達するまでのウェ
ブ切断後の芯の初期回転の間、巻取機は穿孔されたウェ
ブ全体を取り去らない。これは、移送接着剤がウェブ張
力に打勝つようならずに且つ最初に芯に巻取られるウェ
ブが幾分ゆるくなってしわがよることを意味する長い期
間の低ウェブ張力（実質的に零）を生じる。これは図１
乃至図１０の実施例により生じられる結果と比較して小
さな欠点であるが、機械の複雑さの相当な減少の点で完
全に理由がたつ。その後に、一体にならないウェブと芯
は、上ベルト装置２０９の走行部の中間点と下ベルト装
置２１０の上流端とによって形成されるニップ２２３に
前進する。 (6) 全工程は芯直径と関係がない。

【００６５】また、図１１の変形例は従来使用されなか
った特異な特徴を含む機会を可能にしている。巻取張力
を直接制御するよう穿孔機と巻取機構の間にダンサロー
ルを配置できる。

【００６６】或る利用に有効に成るこの新しい二重ベル
ト表面巻取機の幾つかの変更がある。 (1) ピンチ板機構を省略する。巻取機は巻回体を確実
につくるが、巻回体は容認できない欠点の特質を含む。 (ａ) 巻回体当たりのシートが±５シート（大体）変化
する。 (ｂ) 切断が２つ以上の異なった穿孔線で起こり、巻回
体に凸凹で不均一な後端を残す。 (ｃ) 芯まわりの後端折り返しが５シートほどの間でき
る。 (ｄ) ２層ウェブにおいて、２つの層が異なった穿孔線
で切断される。 (2) 通常の穿孔の代わりに、巻取サイクル当たり１つ
の非常に弱い穿孔線をつくる二重可撓ブレード穿孔機に
よってピンチ板機構２２１を省略する。従って、非常に
弱い穿孔が通過した後に５.１〜７.６ｃｍ（２〜３イン
チ）ほどで転換ニップへの芯の挿入がなされる。 (3) 穿孔のない製品のために、ピンチ板機構２２１を
省略し、巻取サイクル当たり１つの穿孔線をつくる。従
って、穿孔がニップを通過した後に５.１〜７.６ｃｍ
（２〜３インチ）ほどで移送ニップへの芯挿入がなされ
る。

【００６７】図１１の実施例における特徴と利点 (1) 全ての作動と作用は連続し、定常的な回転であ
る。カムやクランクや割出盤や同様な装置等がない。 (2) ６０ＬＰＭまでと、３０００ＦＰＭ以上の性能ア
ップ。

【００６８】他の変形例は、図１８に示される様な米国
特許第４,３２７,８７７号型の従来の表面巻取機と組合
わせて内サイクロイド芯供給装置２１８の使用を含んで
いる。

【００６９】巻取機３０１に対する図１８のＡの実施例
にて、ロール３１１，３１４とライダロール３２４を含
む３ロールクラスタの協同によって巻取りが達成され
る。切断は芯Ｂにて固定板に対してウェブを保持して巻
取られる製品がＡにおける如く第２保持点をつくってい
る図１４を参照して作用を先に説明した様にロール３１
１と固定板３１７の協同によって達成される。

【００７０】同じ作用が図１８のＢに示される様な変形
例によって可能である。同図にて、巻取クレードルロー
ルは図１８のＡと同じであるが、大きな固定板４１８が
設けられていて、これにより下ニップ形成ロール２０６
を省略している。また、図１９に示される様に上下ベル
ト装置２０９，２１０を有したこの発明の表面巻取機と
関連して通常の芯供給装置５０１を使用できる。芯供給
装置５０１は、枢動アーム５０３の制御下にて芯取上場
所から接着剤取上場所、ニップ場所に動く関節連結され
たアーム５０２を有する。

【００７１】以上の説明にて、この発明の実施例の詳細
な説明が図示説明のために行われ、こゝに与えられた詳
細の多くの変更がこの発明の精神と範囲を逸脱すること
なく当業者によってなし得るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の巻取機の製品放出端側からの斜視図
である。

【図２】図１の２−２線に沿った断面図である。

【図３】Ａは図２の拡大概要図で、ＢはＡの変形例を構
成する概要図である。

【図４】ウェブ移送の順序を示す概要図である。

【図５】ウェブ移送の順序を示す概要図である。

【図６】ウェブ移送の順序を示す概要図である。

【図７】ウェブ移送の順序を示す概要図である。

【図８】ウェブ移送の順序を示す概要図である。

【図９】図２の９−９線に沿って見た芯供給装置の一端
の断面図である。

【図１０】図９の１０−１０線に沿って見た芯供給装置
の一部を示す図である。

【図１１】表面巻取機の変形例の概要側面図である。

【図１２】ウェブ切断移送の順序を示す図１１の中央部
の拡大概要図である。

【図１３】ウェブ切断移送の順序を示す図１１の中央部
の拡大概要図である。

【図１４】ウェブ切断移送の順序を示す図１１の中央部
の拡大概要図である。

【図１５】ウェブ切断移送の順序を示す図１１の中央部
の拡大概要図である。

【図１６】図１１の１６−１６線に沿った概要平面図で
ある。

【図１７】図１１の巻取機の駆動装置の概要図である。

【図１８】Ａは内サイクロイド芯供給装置を用いる異な
った表面巻取機を実施した変形例の概要側面図で、Ｂは
別の変形例を示すＡの中央部分の概要図である。

【図１９】二重ベルト巻取機に異なった芯供給装置を実
施した更に別の変形例の概要側面図である。

【符号の説明】

１１ ウェブ巻取機 １３ 穿孔機 １４ 穿孔 １５，７６，２２３ ニップ １６，１９，２０９，２１０ ベルト装置 １７，４５，５５，６２，６５ ロール ２１ 芯 ２２ シュート ３０，３０′ 側フレーム ３１，３２ スライド軸 ３３ ブロック ３４，３５ ブラケット ３６，３８，４０ ジャッキねじ ３７ 横ビーム ４１．５６ 回転ジャッキ ４２，４３ ウィング ４４，４９ 中間ロール ４７ ジャッキ ４８ 空圧ピロー ５０ ピニオン ５１ 真空移送ロール ５２ 真空室 ５３，５４ ウィング ５８ 展開ロール ５９，６０ 引出ロール ６１ 穿孔ロール ６３ 切断ロール ６４ ブレード ６６，６８ 溝 ６７ 軸 ７４ 孔口 ７８ 条片 ８０ 接着剤条片 ８４，８７ 真空ロール ８６，８９ 軌道 ９１ アーム ９２，９７，１０２ 滑車 ９４ 真空弁 ９５ 真空マニホルド ９９ スリーブ １００ 軸受 １０１ ロール軸 １０３ ベルト １０４ ノズル １０６，１０７ 挿入体 １０９ 開口 １１０ ポケット １１１ 中空室 １１２ 孔口 Ｗ ウェブ Ｃ 芯

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 連続する巻回体へのウェブの巻取に同期
   して貯蔵源から芯を連続的に取出して、ウェブ巻回体の
   連続巻取機の芯貯蔵源から巻取場所を形成するニップに
   芯を移送する方法において、 芯をニップに迅速に導入するようにほゞ内サイクロイド
   通路を通って芯を動かすことを特徴とするウェブ巻回体
   の連続巻取機の芯貯蔵源から巻取場所を形成するニップ
   に芯を移送する方法。
2. 【請求項２】 内サイクロイド通路は複数個の尖頭を有
   して、該尖頭の１つにおいて芯貯蔵から芯を取出して、
   第２の尖頭において該芯をニップに導入するよう成す請
   求項１記載の方法。
3. 【請求項３】 接着剤が第３の尖頭において各芯に適用
   される請求項１記載の方法。
4. 【請求項４】 各芯が２つの第３の尖頭の内サイクロイ
   ド通路を通って連続的に動かされ、第１の通路は接着剤
   が適用される尖頭を有し、第２の通路はニップに位置さ
   れた尖頭を有している請求項３記載の方法。
5. 【請求項５】 内サイクロイド通路は芯移送部材の周り
   を回ることによって形成されて、支持された芯が周りか
   ら取出される請求項１乃至４いずれか１項記載の方法。
6. 【請求項６】 芯貯蔵源において芯と係合し且つニップ
   において芯を離すために芯に真空を選択的に作用する工
   程を有する請求項１乃至５いずれか１項記載の方法。
7. 【請求項７】 フレームと、芯に巻取るべく巻取場所に
   ウェブを供給するフレーム上の供給装置と、巻取場所に
   芯を供給するフレーム上の芯移送装置とを備えた表面巻
   取機において、ほゞ内サイクロイド通路を通って芯を動
   かす装置をフレーム上に該芯移送装置が有していること
   を特徴とする表面巻取機。
8. 【請求項８】 芯移送装置は内サイクロイド通路を通っ
   て芯を移動するよう夫々作動する２つの機構を有してい
   て、一方の機構は接着剤附与装置を通って芯を移動する
   よう作動し、他方の機構は巻取場所に芯を供給するよう
   作動する請求項７記載の表面巻取機。
9. 【請求項９】 巻取場所はウエブ材料を巻取るための芯
   を受けるニップを形成し、芯移送装置は係合部材と、係
   合部材と連動して係合部材の周りを回ると同時に、係合
   した芯を係合部材の周りに回転する装置と、係合部材と
   芯を選択的に係合離脱プログラム組装置とを有している
   請求項７または８いずれか記載の表面巻取機。
10. 【請求項１０】 長さ方向に沿って芯を掴持すべく芯移
    送装置に設けられた真空パック装置と、真空を選択的に
    作用および遮断すべく芯移送装置と連動して芯を選択的
    に取上げ放出できる真空プログラム組装置とを備える請
    求項７乃至９いずれか１項記載の表面巻取機。
11. 【請求項１１】 芯移送装置は、フレームに固着された
    固定の軸装置と、軸装置に回転可能に取付けられると共
    に固定の軸装置と間隔を置いた平行な状態に芯移送装置
    を回転可能に支持するアーム装置と、アーム装置を回転
    すべくフレームと関連して固定の軸装置に対して芯移送
    装置を転回する第１滑車装置と、芯移送装置を回転すべ
    く固定の軸装置と関連した第２滑車装置と、芯と係合す
    べくほゞ放射方向に延びる芯移送装置上のパック装置
    と、連続して芯を選択的に係合および放出すべくフレー
    ムアーム装置と芯移送ロール装置とパック装置の間を連
    接する真空装置とを有している請求項７乃至１０いずれ
    か１項記載の表面巻取機。
12. 【請求項１２】 内サイクロイド通路は複数個の尖頭を
    有し、第１尖頭はフレーム上の接着剤附与装置に近接し
    て位置されて、第２尖頭がニップに近接して位置された
    請求項９乃至１１いずれか１項記載の表面巻取機。