JPH11503707A - 巻出圧力を制御する装置を備えたウエブ材料のリールを巻出す装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ウエブ材料のリール（Ｂ）の支持体（１）と、巻出部材と、リールに圧力を加えて巻出部材をリールに対して押圧するアクチュエータ（21）とを有し、また巻出部材（17）を介してリールに加えられる圧力を、巻出されるリールの直径の関数として調整する手段が設けられ、リールの直径の減少につれて圧力が低減される、ウエブ材料のリールを巻出してウエブ材料を処理部へ供給するようにした装置が開示される。

Description

【発明の詳細な説明】 巻出圧力を制御する装置を備えたウエブ材料のリールを巻出す装置 技術分野 本発明は、ウエブ材料のリールの支持体と、制御された速度で駆動される巻出 部材と、巻出部材を巻出されるリールに対して押圧するアクチュエータとを有し 、ウエブ材料のリールを巻出してウエブ材料を処理部へ供給するようにする装置 に関するものである。 背景技術 この形式の巻出装置は紙処理ラインにおいて普通に用いられており、大径の一 つのリールは最終製品の直径に等しい小径の複数のリールに形成され、そしてこ れら小径の複数のリールはそれらの軸線に垂直に切断されてトイレットペーパー やキッチンタオル等のロールとなる。 通常、これらの巻出装置における巻出部材は多数のプーリーの周りを走行する 無端撓み性部材であり、多数のプーリーの少くとも一つはモーター駆動される。 これらのプーリーは可動アームに担持され、この可動アームには、無端撓み性部 材の一部分をリールの外表面に対して押圧するアクチュエータが取付けられてい る。典型的な例では、撓み性部材は一本または複数本のベルトてある。しかしな がら、当然巻出部材を他の異なった形式、例えば回転シリンダーにすることもで きる。そのような場合に、回転シリンダーはアクチュエーターで作動される可動 アームによって担持され得る。 リールの直径は、動作中に、最初の直径（2000−3000mm）から内部の管状芯の 直径（約80−450mm）まで大きく変化する。特に巻出部材によって作用する力が リールの重量に加えられる時、すなわち、巻出装置が上からリールを押圧する時 に、リールの直径が減少していく際に、巻出部材によって作用する圧力がリール の強度限界を越えないようするためにその圧力を注意深く 調整しなければならない。もしリールが動作中に壊れると、生産においてかなり の損失とると共に原料の損失にもなり、さらには作業者に取っても大きな危険に つながり得る。一方、圧力が低過ぎると、最初の動作状態及び速度の変化する間 に巻出作用を制御することが困難となる。 発明の概要 本発明の主題は、リールに加わる巻出圧力を不正確に測る危険をさけることが でき、かつ装置を容易に設定でき、それにより任意の直径のリールでしかも巻出 サイクルの任意の段階で正しい動作を保証する上記形式の巻出装置にある。 基本的には、以下の説明から当業者には明らかとなろうこれら及びその他の目 的及び効果は、巻出されるリールの直径の関数として撓み性部材を介してリール に加わる圧力（この圧力は直径の減少と共に低減される）を調整する手段を、巻 出装置に組み合わせて設けることによって達成される。 好ましくは芯の直径を検出する手段が設けられる。しかしながら、この手段は 以下に説明するように厳格には必要でない。この検出手段がある場合には、それ は撓み性部材を偏向させるためプーリーを担持している可動アームの位置を検出 する位置変換器の形態を取ることができる。 それ自体公知の仕方で、可動アームにはアクチュエーターが担持され得、この アクチュエーターは、リールが巻出される際にアクチュエーターが予定の位置に 達する毎にリールの軸線に向かって可動アームを階段的に（すなわち間欠的に） 動かしながら、撓み性部材を引張状態に保つ。 図面の簡単な説明 添附図面には本発明の可能な一実施例を示す。図面において、 第１図は、巻出装置の側面図である。 第２図は、リールの直径の関数としてリールに作用する圧力を示すグラフ である。 発明の詳細な説明 巻出装置は、巻出されて処理ライン（図示してない）に供給されるウエフ材料 ＮのリールＢの支持体１を有している。ハウジング３は可動アーム５を担持して おり、この可動アーム５は固定水平軸線の周り７で回動支持され、リールＢの軸 線ＢＡに向かって回転できるようにしている。可動アーム５は三つのプーリー11 、13、15を担持し、これらプーリーの少くとも一つ（例えばプーリー11）はモー ター駆動される。三つのプーリー11、13、15を通ってベルト17から成る撓み性部 材が走行し、このベルト17はリールＢの円筒表面に接触し、そしてリールＢに対 して押圧してリールを巻出すのに必要な圧力を作用させるようにしている。 ベルト17を偏向させるプーリーの一つ、図示例ではプーリー13は小さな補助ア ーム19で担持され、この補助アーム19にはシリンダ及びピストンアクチュエータ ー21が取付けられ、このアクチュエーター21の働きについて以下に詳細に説明す る。 可動アーム５は、ケーブル23及びプーリーブロック25によってまたはシリンダ 及びピストンアクチュエーター27によって或いは可動アーム５を予定の距離下方 へ動かすように設計した他の等価手段によってある角度位置に保持され、リール Ｂの直径の減少に追従するようにされている。 リールＢを巻出すために、可動アーム５は第１図に示す位置より下げられ、ベ ルト17がリールＢの外表面に十分にのびた弧を描いて接触し、十分に高い圧力を 作用させるようにされ、それによりリールにはリールを回転させるのに十分な摩 擦力が確実に作用するようにされる。ベルト17はシリンダ及びピストン系21によ って引張状態に保持される。ベルト17を回転させることによって、リールは回転 するようにされ、またウエブ材料Ｎは下流の処理ライ ンへ徐々に送られる。これにより、リールＢの直径は漸減し、そして弾性系を成 すシリンダ及びピストン系21は伸長し、その結果小さな補助アーム19は時計周り 方向に揺動し、それによりベルト17の緩みを直すように作用する。 一度小さな補助アーム19が例えば位置変換器で決まる走行終端位置に到達する と、可動アームを軸線７のまわりで反時計方向に回転させることにより可動アー ム５を下げるように設計したアクチュエーター27または系25が作動される。これ は、もう一度シリンダ及びピストン系21を圧搾することを伴なう。 可動アーム５には位置変換器が取付けられ、この位置変換器は例えば、エンコ ーダーまたは一連の近接センサー29から成っており、可動アーム５の角度位置を 検出でき、従ってリールＢの直径を近似的に知ることができる。 動作中に、リールＢの巻出期間の開始時には、リールの直径及び従って横断面 は大きい。ベルト17はシリンダ及びピストンアクチュエーター21によって非常に 引張状態に引かれ、その結果リールの表面に大きな圧力が加えられる。リールＢ の直径が減少するにつれて、可動アーム５は下げられ、軸線７の周りの回転によ る直径の変化に追従するようにし、ベルト17の張力及びリールＢに掛かる圧力は 減少される。この減少は線形であり得るかまたは他の或る方法で定義され得る。 第２図のグラフには、リールＢに作用する圧力をリールの直径の関数として示す 。三つの異なる曲線（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）が示されている。グラフは、最大 直径Ｄmaxに相応した最大圧力値Ｐmaxから最小直径Ｄminに相応した最小圧力値 Ｐminまで連続している。実際に、第１図に示す形式の装置が使用される場合に は、アクチュエーター21でベルト17の緩みを取り、アクチュエーター27またはプ ーリーブロック25によって可動アーム５を間欠的に下げることにより、リールに 作用する圧力は遮断するが、状態は概念的には類似しており、すなわち圧力はリ ール Ｂの直径の減少につれて徐々に低減される。 可動アーム５の位置を検出するのに変換器を使用することよりむしろ、リール の実際の直径を直接検出する手段が使用され得る。 代わりに、また可動アーム５は好ましくは、間欠下降動作するようにしている が、リールの直径がアームの降下毎に既知の量づつ減少されるとすると、位置変 換器を一緒に配置し、そしてリールの圧力を可動アーム５によって行われる下降 動作の数の関数として変化させることもできる。 変換器を用いて可動アーム５の位置を検出する代わりに、従って結果変換器か らの信号の関数として圧力を調整する代わりに、可動アーム５は、ロッドで比例 弁を直接制御するカム輪郭を備えることができる。このようにして、可動アーム ５が回転する際に、直接圧力を変動させるようにする。 リールが巻出されるにつれて、例えば下流の再巻取装置が減速されることによ り、ウエブ材料の送り出し速度を減速する必要があり得る。そのような場合、リ ールを制動する必要がある。有効な制動を保証するためには、制動動作中巻出部 材（例えば撓み性部材17）によって働く圧力を一時的に一定の割合で高め、そし て再び低減し、リールの直径で決まる動作値に戻すことができる。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】１９９６年９月２０日 【補正内容】 明細書 巻出圧力を制御する装置を備えたウエブ材料のリールを巻出す装置 技術分野 本発明は、ウエブ材料のリールの支持体と、リールを巻出す巻出部材と、巻出 部材をリールに対して押圧する圧力手段とを有し、リールに加えられる圧力を巻 出されるリールの直径に応じて変化させるようにした、ウエブ材料のリールを巻 出してウエブ材料を処理部へ供給するようにする装置に関するものである。 背景技術 この形式の巻出装置はEP-A-0 321 887に開示されている。この公知の装置は、 巻出ベルトを支持するアームを備えている。アームの位置は巻出中、リールの直 径に応じて変化する。リールに対するアームの位置は、リールの直径が減少する 時に、巻出ベルトによってリールに作用する圧力が低減するようにされている。 この形式の巻出装置は紙処理ラインにおいて普通に用いられており、大径の一 つのリールは最終製品の直径に等しい小径の複数のリールに形成され、そしてこ れら小径の複数のリールはそれらの軸線に垂直に切断されてトイレットペーパー やキッチンタオル等のロールとなる。 通常、これらの巻出装置における巻出部材は多数のプーリーの周りを走行する 無端撓み性部材であり、多数のプーリーの少くとも一つはモーター駆動される。 これらのプーリーは可動アームに担持される。ある場合には、可動アームには、 無端撓み性部材の一部分をリールの外表面に対して押圧するアクチュエータが取 付けられている。典型的な例では、撓み性部材は一本または複数本のベルトてあ る。しかしながら、当然巻出部材を他の異なった形式、例えば回転シリンダーに することもできる。そのような場合に、回転シリ ンダーはアクチュエーターで作動される可動アームによって担持され得る。 リールの直径は、動作中に、最初の直径（2000−3000mm）から内部の管状芯の 直径（約80−450mm）まで大きく変化する。特に巻出部材によって作用する力が リールの重量に加えられる時、すなわち、巻出装置が上からリールを押圧する時 に、リールの直径が減少していく際に、巻出部材によって作用する圧力がリール の強度限界を越えないようするためにその圧力を注意深く 調整しなければならない。もしリールが動作中に壊れると、生産においてかなり の損失とると共に原料の損失にもなり、さらには作業者に取っても大きな危険に つながり得る。一方、圧力が低過ぎると、最初の動作状態及び速度の変化する間 に巻出作用を制御することが困難となる。 発明の概要 本発明の主題は、リールに加わる巻出圧力を不正確に測る危険をさけることが でき、かつ装置を容易に設定でき、それにより任意の直径のリールでしかも巻出 サイクルの任意の段階で正しい動作を保証する上記形式の巻出装置にある。 基本的には、以下の説明から当業者には明らかとなろうこれら及びその他の目 的及び効果は、巻出されるリールの直径の関数としてリールに加わる圧力（この 圧力は直径の減少と共に低減される）を制御するアクチュエーターを、巻出装置 に組み合わせて設けることによって達成される。 好ましくは芯の直径を検出する変換器が設けられる。しかしながら、これは、 直径を間接的に検出できるので、以下に説明するように厳格には必要でない。こ の変換器手段がある場合には、それは撓み性部材を偏向させるためプーリーを担 持している可動アームの位置を検出する位置変換器の形態を取ることができる。 また巻出手段を担持ししかも加えられた圧力を変化させる比例弁を直接制御する アームに固定されたカム輪郭の形態を取ることができる。 本記載及び請求の範囲に関連してリールの直径を検出する検出手段は、リール の直径がアームの下げられる度毎に既知の量づつ減少すると仮定すると、巻出手 段を担持するアームの間欠下降行程の数を検出する手段で構成することもできる 。この場合、直径は検出手段によって間接的に検出される。 それ自体公知の仕方で、可動アームにはアクチュエーターが担持され得、 このアクチュエーターは、リールが巻出される際にアクチュエーターが予定の位 置に達する毎にリールの軸線に向かって可動アームを階段的に（すなわち間欠的 に）動かしながら、撓み性部材を引張状態に保つ。 図面の簡単な説明 添附図面には本発明の可能な一実施例を示す。図面において、 第１図は、巻出装置の側面図である。 第２図は、リールの直径の関数としてリールに作用する圧力を示すグラフ 請求の範囲 １．ウエブ材料のリール（Ｂ）の支持体（１）と、リール（Ｂ）を巻出す巻出部 材（17）と、巻出部材（17）をリール（Ｂ）に対して押圧する圧力手段とを有し 、リールに加えられる圧力が巻出されるリールの直径と共に変化し、ウエブ材料 のリールを巻出してウエブ材料を処理部へ供給するようにした装置において、 圧力手段がアクチュエータ（21）を備え、リールの直径の関数である信号を発生 する検出手段が設けられ、またアクチュエータ（21）によって加えられる圧力が 検出手段の信号で制御され、圧力がリール（Ｂ）の直径の減少につれて低減され ることを特徴とする巻出装置。 ２．巻出部材が、可動アーム（５）で担持された多数のプーリー（11、13、15） の周りを走行する無端撓み性部材（17）から成り、プーリーの少くとも一つがモ ーター駆動され、アクチュエータ（21）が撓み性部材（17）の一部をリール（Ｂ ）に対して押圧することを特徴とする請求の範囲１に記載の巻出装置。 ３．検出手段がリールの直径を検出するセンサー手段（29）を備えていることを 特徴とする請求の範囲１に記載の巻出装置。 ４．巻出部材（17）が可動アーム（５）で担持され、検出手段が可動アーム（５ ）の位置を検出する位置センサーであることを特徴とする請求の範囲３に記載の 巻出装置。 ５．アクチュエータ（21）が、可動アーム（５）で担持され、撓み性部材（17） を引張り状態に維持し、リール（Ｂ）の巻出につれてアクチュエータ（21）が予 定の位置に到達する毎に可動アーム（５）がリール（Ｂ）の軸線（BA）に向かっ て階段状に動かされることを特徴とする請求の範囲２に記載の巻出装置。 ６．アクチュエータ（21）が、偏向プーリーの一つ（13）を担持する小さな補助 アーム（19）に作用するシリンダー及びピストン系であり、一つのプーリー（13 ）が可動アーム（５）で担持された他の偏向プーリーに対して動くことのできる ことを特徴とする請求の範囲５に記載の巻出装置。 ７．巻出部材（17）が可動アーム（５）で担持され、直径検出手段がカム輪郭で あり、このカム輪郭が可動アーム（５）に設けられ、そして可動アームの位置の 直接関数としてリールに加えられる圧力を調整するために加圧流体制御弁に作用 することを特徴とする請求の範囲１に記載の巻出装置。 ８．リールに加えられる圧力を調整する手段がリールの制動状態中に作用する圧 力を増大することを特徴とする請求の範囲１〜７のいずれかに記載の巻出装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，Ｓ Ｚ，ＵＧ)，ＡＭ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，Ｂ Ｙ，ＣＡ，ＣＮ，ＣＺ，ＥＥ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＶ， ＭＤ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＲＯ，Ｒ Ｕ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．ウエブ材料のリール（Ｂ）の支持体（１）と、巻出部材と、リールに圧力を 加えて巻出部材をリールに対して押圧するアクチュエータ（21）とを有し、ウエ ブ材料のリールを巻出してウエブ材料を処理部へ供給するようにした装置におい て、巻出部材（17）を介してリールに加えられる圧力を、巻出されるリールの直 径の関数として調整する手段を設け、リールの直径の減少につれて圧力を低減す ることを特徴とする巻出装置。 ２．巻出部材が、可動アーム（５）で担持された多数のプーリー（11、13、15） の周りを走行する無端撓み性部材（17）から成り、プーリーの少くとも一つがモ ーター駆動され、アクチュエータ（21）が撓み性部材（17）の一部をリール（Ｂ ）に対して押圧することを特徴とする請求の範囲１に記載の巻出装置。 ３．リールの直径を検出する検出手段（29）を備えていることを特徴とする請求 の範囲１または２に記載の巻出装置。 ４．巻出部材（17）が可動アーム（５）で担持され、検出手段が可動アーム（５ ）の位置を検出する位置センサーであることを特徴とする請求の範囲３に記載の 巻出装置。 ５．アクチュエータ（21）が、可動アーム（５）で担持され、撓み性部材（17） を引張り状態に維持し、リール（Ｂ）の巻出につれてアクチュエータ（21）が予 定の位置に到達する毎に可動アーム（５）がリール（Ｂ）の軸線（BA）に向かっ て階段状に動かされることを特徴とする請求の範囲２に記載の巻出装置。 ６．アクチュエータ（21）が、偏向プーリーの一つ（13）を担持する小さな補助 アーム（19）に作用するシリンダー及びピストン系であり、一つのプーリー（13 ）が可動アーム（５）で担持された他の偏向プーリーに対して動く ことのできることを特徴とする請求の範囲５に記載の巻出装置。 ７．巻出部材（17）が可動アーム（５）で担持され、可動アーム（５）にカム輪 郭が設けられ、そして可動アームの位置の直接関数としてリールに加えられる圧 力を調整するために加圧流体制御弁に作用することを特徴とする請求の範囲１に 記載の巻出装置。 ８．リールに加えられる圧力を調整する手段がリールの制動状態中に作用する圧 力を増大することを特徴とする請求の範囲１〜７のいずれかに記載の巻出装置。