JPH1087134A - 巻戻し装置における検出器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 材料の浪費を最小にし、しかも材料の急激な
引張りを生じないようにした、条片またはウェブ形材料
の巻戻し装置における材料の終わりを検出する検出器を
得ること。 【解決手段】 条片またはウェブは条片マガジン６を通
ってスプライサ７に送られ、条片またはウェブがリール
から完全に巻戻されたときつぎのリールの条片またはウ
ェブと継合わせられる。本発明によれば、接触アーム１
５、接触フィンガ１７およびトランスジューサ１８より
なる検出器１４が設けられる。接触アーム１５は一端を
案内ローラ１５の軸に回転可能に支持され、他端に接触
フィンガ１７を支持する。条片またはウェブは最初リー
ル３の最大半径の位置から反時計回りに引出されて案内
ローラ１６外周に向かう位置（Ｉ）にあるが、次第に通
路が上昇し（II）、最後はリールの中心と案内ローラ外
周を結ぶ線の位置（III)に達する。接触フィンガ１７は
条片またはウェブによって押し上げられ、位置(III)の
付近に達すると信号を発生してスプライサ７を作動させ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、リールに連結され
て巻戻しの際リールを回転させる条片（又は帯板、又は
ストリップ材料）またはウエブ形材料のための巻戻し装
置における検出器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】条片またはウエブ形材料は、包装産業に
おいて、種々の型式の包装コンテナまたはその部品の製
造に通常使用される。たとえば、ミルク、ジュースなど
のような飲料用可撓性コンテナの製造において、積層さ
れた紙／プラスチック材料のウエブ材料が使用され、そ
れらは折曲げかつシールすることにより、たとえば本明
細書において参照するＥＰ特許１５７１３０明細書に記
載されているような、それ自体公知の実質的に平行六面
体の個々の包装容器に形成される。この包装コンテナを
作る従来技術の生産方法は、実質的に平らな形状のウエ
ブから実質的に円筒形ホースまたはチューブへの材料ウ
エブを連続的に変形させる段階を有する。このことは、
材料ウエブの縦方向の両端縁が、案内ローラによって連
続的に互いに接近させられ、その後熱可塑性被覆をされ
た端縁部が、熱および圧力によって互いに液密に接合さ
れていわゆる重ね継手部（lap joint)を形成するように
して行われる。材料は繊維層を有するために、重ね継手
部の形状および構造に起因して包装コンテナの内側に設
けられ従って吸込みにより液体成分を吸収する可能性が
ある縦方向ウエブ端縁部は、適当な方法で被覆しなけれ
ばならない。このような内側切断端縁部の液密シールを
行うための一つの方法は、包装積層物の外側プラスチッ
ク層に熱シール可能なプラスチック材料の狭いプラスチ
ック条片（若しくは帯板）を利用することである。プラ
スチック条片は包装材料管の内部が完全に液密となるよ
うにウエブの内側切断端縁部を液密に被覆するため、包
装ウエブの一端縁に沿って張付けられる。

【０００３】上記プラスチック条片または縦方向接合板
は、巻戻装置に設置されるリールの形式で包装および充
填機械に供給され、条片は機械の運転中にリールから引
出される。リール上の条片が終わりに近付くとき、リー
ルは新しいものと交換しなければならない。この作業は
通常ほとんど終了した（またはなくなった）リールの条
片を、同じ型式の巻戻しステーションの所定位置にすで
に吊下げられている新しいリールの条片と自動的に継合
わせることによって実施される。継合わせ作業は、比較
的まれで、たとえば有効作業時間当たり１回程度、行わ
れる。その作業の必要性が生じたときには、条片の端部
が近づいていることを感知する自動制御装置によって自
動継合わせ装置に信号が送信される。包装および充填機
械を停止することなく継合わせを実施すべきであるた
め、条片のある部分を失うことなく継合わせおよびリー
ル交換を実施することは実際上不可能である。材料の損
失をできるだけ少なくするため、消費される条片材料の
終わりが近づいていることを示す信号を発生する検出器
は、その信号をできるだけ遅く発生することが重要であ
るが、条片が引張りまたは他の機械的応力をうけること
がないようにして継合わせ作業を行えなくなる程遅くす
べきではない。技術的理由から条片材料の端部はリール
に固定され、また条片は比較的狭くかつ薄いため、機械
的伸長にはとくに敏感である。このことは、継合わせ作
業およびリール交換作業における安全性への要求をさら
に増大させる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記型式の機械の従来
技術の実施形態において、条片材料は巻戻し装置から、
終りになりつつある条片の一部を融通可能に蓄える（も
しくはフレキシブルに移動可能に収容する）条片マガジ
ンを通って、終わりになりつつある条片材料と新しい材
料のリールの条片との継合わせを行うためのスプライサ
に前進する。終わりになりつつある条片材料がほとんど
消費されたことを示す共通の方法は、そのような場合、
条片材料が巻戻し装置と条片マガジンとの間に設置され
たホイール上を走行し得るようにし、ホイールの回転速
度が、条片材料が終りになるリールからなお繰出されて
いることを示すようにすることである。対象とするリー
ル上の条片材料がなくなったとき、リールに固定された
条片は停止し、従っても早ホイールを駆動しなくなり、
そこでホィールは継合わせおよびリール交換を行わさせ
る信号を発生する。条片マガジンが条片の余分（又は所
定の）の長さを保持するため、継合わせ作業は包装およ
び充填機械の作業を停止することなしに実施することが
できる。しかしながら、条片がなくなるとき発生する急
停止のため条片が緊張する傾向があり、それは好ましく
なくかつ条片の機能に悪影響を及ぼすかまたは条片の切
断さえも生ずる。この構造においては、機械が作動する
間の自然の速度変化はホィールの回転にも影響を及ぼ
し、また条片の消費および速度は対象とする機械が現に
生産している包装コンテナのサイズに依存するため、検
出器の感度の調節が機械の種類の変更或いは包装サイズ
の変更の際に必要である。条片の終わりを感知する他の
公知の方法は条片リール自体の回転を感知することであ
るが、この技術は上記に概説した欠点を有するとともに
機械の型式および包装形式に応じて連続した調節および
修正を必要とすることが判明されている。さらに両方の
技術的解決法では、条片またはリールが完全に停止した
ときのみに信号を発生するため、条片が急停止し継合わ
せに最短の時間しか残されないことになる。リールおよ
び条片が機械の通常の始動及び停止サイクルにおいては
停止しているため、そのような場合、感知装置は不必要
な運転停止を生じないように切離さなければならない。
また、たとえばリールの慣性および条片マガジンの融通
性のいずれか一方または双方により生ずる巻戻し速度の
種々の変動が条片の終わりとして感知され、従って、条
片の自動的継合わせおよび新しいリールへの切換えが行
われてしまっていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従って、この技術分野
においては、材料の浪費レベルを低下する見地から検出
器はできるだけ遅く継合せ用信号を発生し、しかし条片
が完全に停止する前に継合わせ用信号を発生して条片の
急激な引張りや伸びを生じないように設計、構成され
た、巻戻し装置の検出器を得たいと云う一般的要求があ
る。したがって、本発明の目的の一つは、変化する機械
の速度にかかわらず、終了しようとする条片が完全に停
止する直前に信号を発生する検出器を実現することであ
る。本発明の別の目的は、機械の速度変化によりまたは
機械の通常の始動、停止機能によって影響されない、上
記型式の検出器を実現することである。本発明のさらに
別の目的は、最後に、簡単な配置、構造を有し、信頼性
ある確実な機能を奏する巻戻し装置の検出器を実現する
ことである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記および他の目的を達
成するため、本発明は、リールに連結されて巻戻しの際
リールを回転させる条片またはウエブ形材料のための巻
戻し装置における検出器であって、材料の横方向運動を
感知すべく作動する感知装置を有することを特徴とする
検出器を提供する。本発明による検出器の好適な実施例
は、従属請求項に記載された特徴を有する。本発明によ
る検出器に、条片材料の最終部分の横方向運動を感知す
るかかる配置および構造を備えることにより、条片速度
および運転条件が変化する場合においてさえも、信頼性
ある機能を奏する簡単な装置が得られる。以下、本発明
の理解に欠くことのできない細部のみを示す図面をとく
に参照して、本発明による好適な一実施例を一層詳細に
説明する。

【０００７】

【発明の実施の形態】公知の型式の巻戻し装置１が図１
に示されている。巻戻し装置１またはそれと同様の型式
の巻戻し装置は、種々の型式（たとえばＥＰ１５７１３
０号明細書に記載されたテトラブリック（Tetra Brik)
（登録商標）型式）の包装および充填機械に使用され
る。各包装機械は二つの同じ巻戻し装置を有する。巻戻
し装置１はリール３のコアまたはハブ４を取付ける回転
ローラブラケット２を有する。リール３は条片［若しく
は帯板、若しくはストリップ（strip)］またはウエブ形
材料（今後条片と称する）よりなり、条片は公知の条片
マガジン６を通ってスプライサ（splicer)７に前進すべ
く設置されている。条片マガジン６は二つのグループ、
すなわち（図示しない）フレームに不動に連結された上
方グループ８′および旋回マガジンアーム９に取付けら
れた下方グループ８″を含んでいる。マガジンアーム９
はフレームに固定して配置された軸１０の周りに旋回す
る。マガジンアーム９は軸１０に近接する端部にローラ
ブレーキ１１を有し、ローラブレーキ１１は、たとえば
ばね鋼からなる弾性ブレーキアーム１２と、ブレーキア
ーム１２の自由端に設けられたブレーキシュー１３とを
有する。ブレーキシュー１３は、マガジンアーム９が図
示されている下方位置にあるときに、ブレーキドラムと
して構成されたローラブラケット２の一部（図示しな
い）に接触する。

【０００８】巻戻し装置１は本発明による検出器１４を
有し、検出器１４はほぼリール３の周辺に、かつリール
３から巻戻される際条片５が走行する通路の付近に配置
される。検出器１４は接触アーム１５を有し、その一端
は自由回転案内ホィール１６を支持する静止軸の周りで
旋回する。接触アーム１５の他端は接触フィンガ１７を
支持し、接触フィンガ１７はブラケット２の中心軸線に
平行に延長しかつ条片５の幅以上の長さを有する。接触
アーム１５は二つの位置、すなわち接触フィンガ１７が
誘導形トランスジューサ１８に接触する休止位置Ａと、
接触フィンガ１７がトランスジューサ１８からある距離
離れるように、接触アーム１５が休止位置Ａから時計方
向に旋回した作動位置Ｂとの間で旋回する。接触アーム
１５、接触フィンガ１７およびトランスジューサ１８
は、材料５の横方向運動を感知すべく作動する感知装置
を形成する。接触フィンガ１７がその休止位置Ａにある
とき、接触フィンガ１７はトランスジューサ１８の作動
部分に当接する。接触フィンガ１７が金属製である場合
にはトランスジューサ１８を誘導形とするのが好適であ
る。接触フィンガ１７を上記位置Ａ，Ｂの間で変位させ
る接触アームの旋回は、トランスジューサ１８により表
示される。トランスジューサ１８は、公知の導線および
制御装置（図示しない）を介して、スプライサ７によっ
て行われる継合わせ作業を制御することができる。

【０００９】巻戻し装置１の検出器１４がそれ自体公知
の型式の前記包装および充填装置において作動している
間に、包装機械は種々の速度で個々の包装コンテナに変
換される包装材料ウエブに条片５をつぎつぎに供給す
る。包装材料はこの場合反時計方向に回転するリール３
から条片５を引出す。条片は、ブラケット２、若しく
は、たとえば図示されているローラブレーキ１１におけ
る、ある程度の摩擦により確実に緊張する。繰出速度が
増加すると、条片の緊張が増加する結果、条片マガジン
内に一時的に位置する条片の部分は、軸１０の周りに反
時計方向にマガジンアーム９を旋回させて、両ローラ群
８′，８″を互いに接近させる。その場合、可撓性ブレ
ーキアーム１２がブレーキシュー１３を完全にブレーキ
ドラムから離す位置にくるまでの間、ブレーキシュー１
３がブラケット２のブレーキドラムに加える圧力は徐々
に減少していく。ブレーキシュー１３がブレーキドラム
から完全に離れると、リールの回転に対する抵抗は十分
に小さくなり、リールの回転速度は増加する。従って、
条片マガジン６内に一時的に位置する条片の部分に対す
る引張り作用は減少し、マガジンアーム９は（その重量
のため）ふたたび下方に旋回して徐々にブレーキシュー
をブレーキドラムに係合させていく。その後このサイク
ルは繰返される。

【００１０】通常の、連続作動において、条片５は図１
に符号Ｉで示された通路に沿ってリール３の周囲から案
内ホィール１６についでその後条片マガジン６を介して
スプライサ７に向けて走行し、リール３が条片材料の十
分な長さを保持する限り条片５は継合わせせずに走行す
る。リール３がほとんと完全に繰出されまたは消費され
ると、条片は実質的にリールハブ４の周囲から静止案内
ホィール１６の周囲に、符号IIで示された運動径路に沿
って走行する。接触フィンガ１７はこの運動通路IIに近
接する休止位置Ａに位置する。このとき、接触フィンガ
１７は通過する条片の作用をうけることなくトランスジ
ューサ１８の作動部分に接触している。リールハブ４に
固定連結された条片の端部が近づくと、条片端部はリー
ル４の慣性のため回転せしめられ、参照符号III で示さ
れた線へ向けて横方向に変位せしめられる。この線III
はリール３の中心から条片５が走行する案内ホィール１
６の周辺部分まで延びている。このとき、条片５は、接
触フィンガ１７と接触し、接触アーム１５を旋回させ
て、線III の上またはそれに近接する位置にある作動位
置Ｂに上昇する（図２参照）。この時点において、金属
製接触フィンガ１７は誘導トランスジューサ１８から変
位せしめられ、トランスジューサは電気インパルスによ
って、終わりの条片端部を第２の巻戻し装置（図示しな
い）の完全なリール上の第２の条片の準備された開始端
に継合わすべきであることを指示する信号をスプライサ
に発信する。継合わせ作業は自動的にかつ公知の態様で
実施され、両条片は互いに熱シールされ、それと同時に
終りの条片の残りの部分（すなわちリールから条片マガ
ジンを経てスプライサに達する部分）が切断される。継
合せ作業（splicing) および新しいリールからの条片供
給への切換えは、このようにしてまったく作業を停止す
ることなく実施され、機械オペレータは消費したリール
をつぎの継合わせまでに新しいリールと交換するのに十
分な時間がある。

【００１１】案内ホィール１６の軸の周りの接触フィン
ガ１７の旋回運動は、一方ではリールハブ４の周辺から
案内ホィール１６までの材料の運動径路によって、他方
ではリールハブの反対側周辺から案内ホィールまでの
（図示しない）線によって画定される作業区域内で実施
される。その理由は、条片が終了するときに、リールハ
ブ４の慣性によって条片端部が線III によって示された
位置を通ってリールハブの前記反対側の周辺まで旋回す
るからである。接触フィンガ１７によるわずかな運動に
よって条片継合わせ信号が発信されないようにするた
め、トランスジューサ１８が継合せ作業信号を発生する
ときの条片材料５に対する接触フィンガ１７の横方向運
動は、リールハブ４の直径の１０％を超える程度が適当
である。

【００１２】前記説明から明らかになったように、本発
明による検出器は、リールハブ４から繰出された条片の
端部が完全に停止したとき、若しくはリールの回転が完
全に停止した時にのみ作動する従来の技術とは異なり、
条片が伸長される直前に信号を発生すべく構成されてい
る。条片の終わりの検出を早めにする時間は比較的僅か
ではあるが、検出を早めることは、条片の急停止したが
ってその伸長または破断を防止するのに非常に重要であ
る。検出器は、リール速度の変更によって、また機械の
完全な静止によってさえも、影響をうけないため、機械
は障害なしにまた検出器を不作動にしたり切離す必要な
しに始動、停止することができる。同様に、関連する包
装体のサイズに応じて、また機械が全運転サイクルのど
の段階にあるかに従って変化する機械速度が、検出器に
悪影響を及ぼすことはない。従って、本発明による検出
器は、同様の巻戻しおよびスプライス機械における従来
技術の多くの問題を回避する。本発明は特許請求の範囲
の精神および範囲から離れることなくさらに変形するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】条片またはウエブ型材料用の巻戻し装置におけ
る、本発明による検出器の概略側面図。

【図２】本発明による検出器の原理を示す、拡大図。

【符号の説明】

１ 巻戻し装置 ２ 回転ローラブラケット ３ リール ４ リールハブ ５ 条片 ６ 条片マガジン ７ スプライサ ８ ローラ群 ８′上方グループ ８″下方グループ ９ マガジンアーム １０ 軸 １１ ブレーキ １２ ブレーキアーム １３ ブレーキシュー １４ 検出器 １５ 接触アーム １６ 案内ロール １７ 接触ロール １８ トランスジューサ

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 リール（３）に連結されて巻戻しの際リ
   ールを回転させる条片またはウエブ形材料（５）のため
   の巻戻し装置における検出器であって、前記材料（５）
   の横方向運動を感知すべく作動する感知装置（１５，１
   ７，１８）を有することを特徴とする検出器。
2. 【請求項２】 感知装置（１５，１７，１８）が、材料
   のウエブ（５）によって作動せしめられる可動接触フィ
   ンガ（１７）と、休止位置（Ａ）と作動位置（Ｂ）との
   間のフィンガ（１７）の変位の際信号を発生するため設
   置されるトランスジューサ（１８）とを有することを特
   徴とする請求項１に記載された検出器。
3. 【請求項３】 リール（３）は材料の端部が連結される
   ハブ（４）を有し、接触フィンガ（１７）は、その休止
   位置において、リールハブ（４）の周辺から静止案内ホ
   イール（１６）の周辺まで延びる材料（５）の運動通路
   （II）に隣接していることを特徴とする請求項２に記載
   された検出器。
4. 【請求項４】 接触フィンガ（１７）は、一方ではリー
   ルハブの周辺から案内ホイール（１６）までの材料の運
   動通路（II）によって、他方ではリールハブ（４）の反
   対側周辺から案内ホイール（１６）までの線によって画
   定される作動区域を有することを特徴とする請求項３に
   記載された検出器。
5. 【請求項５】 接触フィンガ（１７）が、作動位置
   （Ｂ）において、リール（３）の中心から、その上を材
   料が走行する案内ホイール（１６）の周辺の部分まで延
   長する線（III)上にあるかまたはその線に近接している
   ことを特徴とする請求項２から４のいずれか一項に記載
   された検出器。
6. 【請求項６】 トランスジューサ（１８）は、フィンガ
   （１７）が材料（５）に対してリールハブ（４）直径の
   １０％以上の距離横方向に変位したときに信号を発生す
   るようになっていることを特徴とする請求項４または５
   のいずれかの項に記載された検出器。
7. 【請求項７】 フィンガ（１７）が完全にまたは部分的
   に金属製であること、およびトランスジューサ（１８）
   が誘導型のものであることを特徴とする請求項２から６
   のいずれか一項に記載された検出器。
8. 【請求項８】 リール（３）が巻戻しブレーキ（１１，
   １２，１３）を有することを特徴とする請求項１から７
   のいずれか一項に記載された検出器。
9. 【請求項９】 材料マガジン（６）がリール（３）に対
   して感知装置（１５，１７，１８）の反対側に設けられ
   ことを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載
   された検出器。