JPH1149410A - リール取り扱い装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】リール取り扱い装置。 【解決手段】リールの中心口部に導入されリール芯体内
部に取り外し可能に固定される軸受けが、リールを自動
的に収容する機能を果たす。軸受けとリール芯体の間
に、横方向に突出してリール芯体の内側と非積極的およ
び／または積極的ロック態様で接続されるクランプ板が
設けられる。軸受けは、軸受けの不正な位置を指示する
複数の機械的モニター部材を備える。軸受けの移動は、
カメラによって自動的に制御される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、リールの芯体に
よって形成された中心口を備え、持ち上げおよび運搬ユ
ニットの軸受けがこの中心口に導入される、材料ウエブ
が巻かれたリール、特に、包装材が巻かれたリールの取
り扱い装置に関連する。

【０００２】

【従来の技術】包装機の効率増大に伴って、煙草の包装
においては、とりわけ包装材を巻着したリールの取り扱
いが特別な問題となっている。この問題は、煙草の巻紙
を煙草製造機に供給する場合にも存在する。

【０００３】時として大容量のリールは、主として壁厚
の大きいカードボードで構成される不可欠のシリンダー
状のリール芯体を備える。

【０００４】これらのリールを取り扱い保持するため
に、リール芯体の中心口内にほぼ整合する態様で嵌まり
合うシリンダー状の軸受けが知られる。リールを収容す
る軸受けを備え、リールを運搬する取り扱い装置もすで
に知られる(US 5,562,393)。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、特にリー
ルの持ち上げおよび運搬ユニットを備える取り扱い装置
を、リールを取り扱う間、これが軸受けに信頼性高くし
っかりと保持されるように開発し改良するという目的に
基礎を置く。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明によれば、この
目的を達するために、軸受けがリール芯体の口内に、非
積極的および／または積極的ロック態様で、取り外し可
能に固定される。この軸受けは保持または軸支部材、特
に、横方向に突出したクランプ部材またはクランプジョ
ーを備える。これらは、リールを軸受けにしっかり保持
または固定するために、リールの芯体の内面と向き合っ
て、非積極的なロック態様で、有利にはさらに積極的ロ
ック態様で接する。クランプ部材は、可動すなわち格
納、突出が可能で、クランプ部材はリールを取り外すた
めに径方向に格納される。

【０００７】この発明の特別な様相は、好ましくはプラ
スチックまたは金属のような寸法安定性のある素材で構
成されるリールの芯体が、その内側面に１つまたは多数
の刻み目、特にあらゆる方向に向く一本の溝を有すると
いう事実に存する。これに対応して造形される軸受けの
部材、すなわち特に可動なクランプウエブが前記の刻み
目付与部内に進入し、積極的なロック態様でリールをグ
リップし保持する。リールはかくて特に積極的なロック
係合によって確実に保持される。

【０００８】この発明の別の様相によれば、持ち上げお
よび運搬ユニットの軸受けが、複数個のリール、例えば
煙草用紙のリールがその軸線方向において、上下に重な
って、または隣接してグリップされるように寸法決めさ
れる。この場合、軸受けの可動部材を、対応する構造の
リール芯体に積極的ロック態様で接続することは、有利
にも、下部または端部リールの区域においてのみ行われ
る。

【０００９】さらに、リールを軸受けに追加的に固定す
ること、すなわち特定の可動な回動性保持部材を設ける
ことが、この発明の特別な態様として提供される。この
特定の回動性保持部材は、軸受けが１個または複数個の
リールを収容したとき、下部または外側のリールに対向
して移動することができ、この場合、この回動性保持部
材は、安全部材として、下部または外側のリール／リー
ル芯体またはこれらから距離を隔てて配置すべきリール
／リール芯体と接することができる。

【００１０】この発明のべつの特徴は、軸受けと持ち上
げおよび運搬ユニットの改善に関する。

【００１１】添付図面を参照しつつ、以下に模範具体例
をもっと詳細に説明する。

【００１２】

【発明の実施の形態】図示の具体例およびその細部は、
煙草製造技術の分野におけるリール１０の取り扱いに関
する。これらのリール１０は、包装材のウエブ、例えば
錫箔が巻着される（図３参照）。図３のリールは、ダブ
ル幅のウエブで構成される。これとは対照的に、図１
は、比較的幅の狭いリールを示し、これは例えば、煙草
用紙用である。

【００１３】リール１０はその中央部に中心となる芯体
１１を備える。芯体１１はセルロース材でよい。しかし
ながら、現模範具体例においては、リールの芯体１１は
堅固な硬質の素材、例えばプラスチックから作られる。

【００１４】シリンダー状のリール芯体１１は、その外
面１２に巻着された素材ウエブを有する。シリンダー状
の内面１３は突出部および／または刻み目を備える。図
３、４の模範具体例においては、すべての向きに向かう
溝１４がリール芯体１１の下部区域またはその端部に隣
接して設けられ、グリップまたは保持部材を（積極的ロ
ックして）取り付けるために機能する。この場合、溝
は、すべての方向に向かう上部傾斜面１５、下部傾斜面
１６を備える断面が台形であるように形成される。リー
ル１０が適切に装着されたとき、リールの芯体１１の上
端部には、保持部材をリール芯体１１内に容易に導入す
ることを可能にする円錐形の漏斗状の端面１７が形成さ
れる（図４）。反対側には、対応対称面１８が、リール
芯体１１の端部限界部として形成される。この対応対称
面１８は、巻着ウエブの区域を越えて突出するリールの
芯体１１の突起の一部であり、上下に配列された複数の
リール１０が重ねられたとき、隣接するリール同士をリ
ールの芯体１１の区域で中心合わせをもたらす。

【００１５】リール１０を取り扱うために、すなわち、
これらを持ち上げ、運搬するために取り扱いユニット１
９が設けられる。ここでは、これが（図示しない）可動
コンベヤー、特に工場ビルディングの高所に配置される
レールトラックに沿って移動する頭上コンベヤーの一部
である。この場合、取り扱いユニット１９は、上方にむ
かって広がり、その底部において共通の支持プレート２
０に関節の態様で取り付けられた（３本の）テレスコー
プ型のアーム６０で構成される（図１）。前記の支持プ
レート２１に（間接的に）取り付けられる部材が、１つ
のまたは複数のリール１０をグリップするために下方を
向く軸受け２１である。この取り扱いユニット１９は、
US特許第 5,562,393号にしたがって形成されることが好
ましい。

【００１６】１個のリール１０（または上下に重なった
複数個のリール１０）をグリップするために、軸受け２
１がリールの芯体１１によって形成される中心口２２内
に導入される。不可欠的にシリンダー状をなす軸受け２
１は、その外径が、前記中心口２２の内径よりも僅かに
小さいように大きさが決められる。

【００１７】軸受け２１は、リール１０が軸受け２１に
よって持ち上げられるように、口部２２またはリールの
芯体１１の内側に取り外し可能に固定される。この目的
で、保持部材が横方向に、すなわち軸受け２１を横断す
る方向に突出することができ、、リールの芯体１１と非
積極的および／または積極的な接続を形成する。

【００１８】現模範具体例においては、数個（３つの）
の細長いクランプ部材、すなわち、クランプ板２３が、
軸受け２１の外周面に沿って設けられる。このクランプ
板２３は、軸受け２１を形成するシリンダー状のジャー
ナル体２４の一部である。クランプ板２３は、それぞ
れ、軸受け２１の長手方向に延出する直立スロット２５
内に僅かな遊びを備えて座着する（図３）。

【００１９】細長いクランプ板２３は、ジャーナル体２
４の外側面を越えて突出してリール１０をグリップする
ように横断方向に突出する。その結果、クランプ板２３
は、上部の区域において、リール芯体１１の内側面と向
かい合って、これと非積極的に接するようになる。これ
に加えてさらに、クランプ板２３とリールの芯体１１と
の間に積極的ロック接続が提供される。クランプ板２３
の横方向に向く突起２６は、積極的なロック態様で溝１
４内に進入し（図３）、現具体例では上部傾斜面１５と
接する（図３）。突起２６は、クランプ板２３の両下端
部に装着される。運搬されたリール１０を取り外すに
は、クランプ板２３がその初期位置へと内側に後退され
る。このようにすれば、クランプ板２３がその突起２６
を含み、軸受け２１の外面を越えて突出することはな
い。

【００２０】クランプ板２３の付勢は、中空の軸受け２
１の内部で行われる。各クランプ板２３は、軸受け２１
の内部で複数のラグ２７、２８、２９によって支持され
る。各端部に関節をなす態様で装着されるラグ２７、２
８、２９は、クランプ板２３を外側または内側にほぼ平
行な移動をもたらすように平行運動機構を形成する。

【００２１】下部の比較的短いラグ２８、２９は、軸受
け２１の横断方向を向く内側の中間壁３０、３１に支持
される。ラグ２８、２９は、リール１０が持ち上げられ
るとき、リール１０の死荷重によって自動的クランプ効
果が発生するように、それらの寸法と位置が決定され
る。図３に特に明瞭に示されるように、この目的でラグ
２８、２９が、リール１０の死荷重の下においては死点
位置を越えて移動することができないように、その支持
位置において内側から外側へ上に向かって極端な鋭角を
なして僅かに傾斜する。

【００２２】上方のラグ２７は両用の付勢に、すなわ
ち、クランプ板２３の突出および後退の両用の付勢を行
うように機能する。このために、軸受け２１の内側に付
勢部材が設けられる。この目的で、（３つの）ラグ２７
が共通の付勢部材、すなわち、押圧プレート３２に設け
られる（図３）。押圧プレート３２は、軸線方向すなわ
ち押圧プレート３２とともに上下方向に移動可能なピス
トンロッド３３の（下方）端部に配置される。押圧プレ
ート３２を下方へ押圧することによって、（長い）ラグ
２７は、広がる態様で作用するので、クランプ板２３は
外側に移動する。押圧プレート３２を上方に移動する
と、上記と反対の移動が発生する。

【００２３】押圧プレート３２は、下に向かって広が
る、すなわち付勢移動を行わせる押圧部材の作用を受け
て付勢される。現具体例の場合、この押圧部材は（予め
テンションを付与された）螺旋状圧縮バネ３４である。
この螺旋状圧縮バネ３４は、ピストンロッド３３に装着
されており、押圧プレート３２の底部と固定支持部材３
５の上部とで支持される。ピストンロッド３３は、圧縮
バネ３４が圧縮されるとき、支持部材３５内をスライド
する態様で通過して移動することができる。

【００２４】したがって、クランプ板２３は、圧縮バネ
３４によって、すなわち、外部からの供給エネルギー、
特に圧力媒体に依存しない部材によって広がった位置に
移動する。１つの（圧力媒体）シリンダー３６、特に気
動シリンダーが、出発位置に復帰する移動を行う機能を
遂行する。前記シリンダーは、圧縮バネ３４とクランプ
板２３が出発位置に移動して復帰するときに、押圧プレ
ート３２が持ち上げられるように圧縮空気によって作動
される。

【００２５】モニター部材すなわち１つの起動部材６９
が軸受け２１の上部横断壁３７の区域に設けられ、特定
の相対位置において、もしも、シリンダー３６による取
り外しの後リール１０を収容するために押圧プレート３
２が圧縮バネ３４によって下に移動しない場合、すなわ
ちリール１０のグリップに関して誤認が起きた場合に、
エラー信号が発生するように軸受け２１内に突出する。

【００２６】軸受け２１の移動は、リール１０を収容す
るために、軸受け２０が口部２２と正確に整合するよう
に、自動的に制御される。この目的で、制御ユニットが
軸受け２１の下部区域に、すなわち中間壁３０によって
隔てられた下部室内に収容される。前記制御ユニット
は、そのレンズ３９が底部または端部において軸受け２
１内に配置されるカメラ３８とともに作動する。現行模
範具体例においては、レンズ３９は、軸受け２１内にお
いて下に向かって開く刻み目付与部４０内に座着する
（図３、５）。

【００２７】取り扱いユニット１９が作用移動を行う
間、カメラ３８は収容対象であるリール１０の位置を記
録する。この場合、カメラ３８は、リールの芯体１１の
イメージに好都合に向けられる。この目的で、リールの
芯体１１にはカラーでマークが施される。カメラ３８に
よって記録されたこのイメージは、電子工学ユニット４
１によって処理され導線４２を経て、軸受け２１外の中
央演算ユニットに送られる。導線４２は、プラグ４３に
よって電子工学ユニット４１と接続する。

【００２８】この装置または軸受け２１は、不正な取り
扱いを律するセーフガード部材を専用に備える。これら
は特に、リール１０に関する軸受け２１のどのような不
正な位置も探知する。

【００２９】軸受け２１の自由な、すなわち下端部に
は、軸受け２１が口部２２に対してオフセットした位置
にある場合にエラー信号をトリガーする機械的な走査部
材が設けられる。この走査部材は、軸受け２１に対する
弾性圧力に対してその軸線方向すなわち軸受け２１内に
移動することが可能なインパクト部材４４である。この
インパクト部材４４は、筒状またはシリンダー状の形を
なし、刻み目付与部４０を包囲する。このインパクト部
材４４は、支持バネ４５によって軸受け２１のハウジン
グと接して、特定すれば下部中間壁３１と接して支持さ
れる（図３）。数本の、すなわち３本の案内ロッド４
６、４７は、インパクト部材４４を案内する役割を有
し、インパクト部材４４の周辺部に沿って分布する。支
持バネ４５は、案内ロッド４６、４７に座着する。これ
らは、インパクト部材４４内の対応する凹部内をスライ
ドすることができるので、インパクト部材４４は、その
自由端部または自由縁部に負荷が加わると、支持バネ４
５の圧縮とともに刻み目付与部４０内に押し込まれる。

【００３０】出発位置において、インパクト部材４４は
軸受け２１を越えて突出する。この場合は、インパクト
部材４４の肩部が軸受け２１のストッパー部４９と接す
る。

【００３１】エラー信号を発生するために、案内ロッド
４６は、付勢部材として軸受け２１の内部へ上方に突出
する。案内ロッド４６は、中間壁３０にまで突出する
（図３）。無接点走査部材すなわちイニシエーター５０
（図３）が、前記中間壁の下側に設けられる。案内ロッ
ド４６の肉厚部が、図３または図５の位置に上昇する間
に切り換え信号が発生するように、スイッチ部材または
イニシエーター５０と相互作用を行う。

【００３２】軸受け２１は、取り扱いユニット１９上で
全体で可動なように装着される。軸受け２１の一部とし
てポット状に造型された上部横断壁３７（図３）は、取
り扱いユニット１９上で、すなわち、軸受け２１上で移
動できるように装着される。軸受け２１または横断壁３
７は、選択される接続によっては取り扱いユニット１９
または支持プレート２０に対し傾斜する位置を占めても
よい。これらの結果としてエラー信号が発生する。

【００３３】この目的で、現行具体例においては、この
横断壁３７が支持ボルト５１で支持プレート２０に接続
される（図３）。支持ボルト５１は、底部においては横
断壁３７に固定的に接続されるが、反対側の端部におい
ては、支持プレート２０内の対応するボア５２内で長手
方向に移動できるように装着される。その結果、軸受け
２１は、支持プレート２０に対して、横断壁３７と一緒
に持ち上げられることができ、支持ボルト５１は、ボア
４２内で上方へ移動される。図３における正常な位置
は、横断壁３７上および支持プレート２０上で支えられ
る圧縮バネ５３によって確保される。支持プレート２０
に対する軸受け２１の移動は、結果として支持ボルト５
１の１つに設けられたスイッチラグ５５と相互作用を行
う切り換え部材すなわちイニシエーター５４を付勢す
る。

【００３４】相対移動は、横断壁３７の上側にあるカバ
ー５６によって規定される。カバー５６上には、その口
部が支持プレート２０の外周よりも大きいスペーサーリ
ング５７が設けられるので、もしも軸受け２１の不整合
が起きると支持プレート２０がスペーサーリング５７内
に挿入される。

【００３５】軸受け２１は、複数個のリール１０が同時
に収容されるような大きさに設計される（図１）。軸受
け２１は、中心が一致し、互いに接するリール１０によ
って形成される共通の口部２２内に進入する。現模範具
体例においては、その大きさが、積み重なったリールの
下部リール１０の区域において、クランプ板２３の特記
２６（図３）が、先に説明した態様の構造を持つ溝１４
（図４）内に進入するように設定される。複数個のリー
ルのうち、下位の１つのリールだけが、積極的ロック態
様でグリップされ、前記下位のリールの上に重なるその
他のリールはクランプ板２３によって非積極的に支持さ
れる。

【００３６】取り扱いユニット１９は、リール１０が軸
受けから落下するという望ましくない事態を防止するた
めの（付加的な）セーフガードを備える点に、別の特徴
を有する。この目的で、可動な支持部材が設けられ、こ
の部材は、取り扱いユニット１９に接続され、１つまた
はそれ以上のリール１０が軸受け２１によって収容され
たとき、リール１０の下側または軸受け２１の自由端部
と向き合うように移動する。

【００３７】図１の模範具体例においては、支持リム５
８が設けられ、この部材は回動アーム５９、すなわち、
テレスコープ型アーム６０を介して取り扱いユニット１
９に接続される。そのホルダー６１はテレスコープ型ア
ーム６０に装着される。前記ホルダーにおいては、回動
アーム５９が回動軸受け６２に装着される。トランスミ
ッション６４を備えるモーター６３が回動運動を行う。

【００３８】リール１０を軸受け２１に支持または固定
するために、保持部材すなわち支持リム５８が、回動ア
ーム５９によって、上部の出発位置から、リール１０ま
たは軸受け２１の下側にある図１に示す位置へと回動さ
れる。もしも、リール１０が、軸受け上で下方に移動す
るとすれば、それは望ましくなく、この支持リム５８が
リールの脱落を防止する。

【００３９】支持リム５８に切り換え部材が設けられ、
もしリール１０が前記切り換え部材上に落下すると、こ
の切り換え部材がエラー信号をトリガーするという事実
にさらに独自の特徴が存在する。この場合は、それが、
支持リム５８上に設けられた１つの弾性的に装着された
切り換えプレート６５であり、リールが軸受け２１上
で、望ましくない相対位置を占めたり移動したりする結
果、もしも（下位の）リール１０またはそのリール芯体
１１が、切り換えプレート６５に作用すると圧力バネ６
６に抗して下方に移動される。

【００４０】以上に説明した装置は、代替的な態様で設
計することができる。例えば、保持部材は、軸受け２１
に装着することができ、保持部材は、軸受け２１が口部
２２に導入されたとき、リール１０またはリールの芯体
１１の下側と係合する。この場合、リール１０を、例え
ば、説明したグリップ部材が、リール１０またはリール
の芯体１１の下側にある対応する間隙内に進入するよう
に、パレット上に設けることは意義があり、また必要な
ことである。リール１０は、ベース上に、すなわち、リ
ールの芯体１１の下に対応する自由なスペースを提供す
る、口部２２の区域内に大きな穴を持つ、マット、プレ
ートその他に配置することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】リール用の持ち上げおよび運搬ユニットの一部
の側面図。

【図２】図１のユニットの細部の拡大側面図。

【図３】リール内を貫通する軸受けの垂直方向断面図。

【図４】リールの内側区域の極端な垂直方向拡大断面
図。

【図５】軸受けの下部または端部区域の垂直方向断面
図。

【図６】軸受けの水平方向断面図。

【符号の説明】

１０…リール，１１…芯体，１３…内面，１４…溝，１
９…取り扱いユニット，２１…軸受け，２２…口部，２
３…クランプ板，２６…突起，２７…ラグ，３２…押圧
プレート，３４…圧縮バネ，３６…押圧部材（気動シリ
ンダー），４４…インパクト部材，４５…支持バネ，５
８…支持リム。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下記の(a)(b)(c)(d)に特徴を有し、 リールの芯体(11)によって形成され、取り扱いユニット
   (19)の軸受け(21)が進入して、リール(10)を持ち上げ、
   運搬する中心口部(22)を有する、 包装材または煙草用紙の素材ウエブを巻着したリールの
   取り扱い装置。(a) リールの芯体(11)が、硬質の素材、
   特にプラスチックまたは金属からなる、(b) 突起および
   ／または刻み目部がリールの芯体(11)の内面(13)に設け
   られる、(c) 保持部材- クランプ板(23)- が、 長手方向軸線を横断して移動することができ、リール(1
   0)をグリップするためにリールの芯体(11)の内面と向き
   合ってこれを押圧することができるように、取り扱いユ
   ニット(19)の軸受け(21)に設けられる、(d) 保持部材ま
   たはクランプ板(23)が、非積極的ロック態様および積極
   的ロック態様でリールの芯体(11)の突起および／または
   刻み目部と接続されることができる、
2. 【請求項２】 リールの芯体(11)の内面(13)には、すべ
   ての方向に向かう溝(14)が設けられ、軸受け(21)のクラ
   ンプ板が、径方向外側に突出した積極的ロック態様で突
   起(26)とともに前記の溝(14)内に進入する点に特徴を有
   する請求項１記載の装置。
3. 【請求項３】 クランプ板(23)が、中空のシリンダー状
   軸受け(21)内に設けられ、下方に向かって移動される１
   つの付勢部材すなわち押圧部材(32)によって、リールの
   芯体(11)内の保持またはクランプ位置に突出することが
   でき、 クランプ板(23)は、広がり運動が、押圧プレート(32)の
   移動によってクランプ板(23)に伝達されるように、関節
   状のラグ(27)によって押圧プレート(32)に接続される点
   に特徴を有する請求項１または２記載の装置。
4. 【請求項４】 クランプ板(23)は、押圧部材(36)によっ
   て初期位置に復帰することができ、前記押圧部材は圧縮
   バネ(34)に抗して作用する点に特徴を有する請求項３記
   載の装置。
5. 【請求項５】 正常な位置においては軸受け(21)を越え
   て突出する走査部材が、軸受け(21)の下部または自由端
   部、すなわちインパクト部材(44)に設けられ、前記イン
   パクト部材(44)は、軸受け(21)の軸線方向に移動するこ
   とができ、軸受け(21)の不正位置が起きた場合に、支持
   バネ(45)の負荷に抗して軸受け(21)の軸線方向に移動す
   ることができ、こうして信号を発する点に特徴を有する
   請求項１記載の装置。
6. 【請求項６】 軸受け(21)上のリール(10)が、軸受け(2
   1)および／またはリール(10)の下側または自由端部に向
   かって移動することができる外側支持部材、すなわち、
   取り扱いユニット(19)、特にテレスコープ状アーム(60)
   に可動に装着された支持湾曲部材の支持リム(58)によっ
   て、追加的にまたは単独で支持される点に特徴を有する
   請求項１記載の装置。