JPH11505795A - 紙帯を巻き取る巻取り装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、一方側（装入側）から来る紙帯がそれに接して案内される、支持ドラムと、軸受ピンを有する巻取りロッドと、そのフォーク部が軸受ピンを収容し、かつ巻き付いた紙帯を有する巻取りロッドを支持ドラムの回りを回って装入位置から排出位置へ揺動させる、リンクレバーと、乗り上げ側に設けられ、支持ドラムの前段に接続された、紙帯を紙細片に裁断するための長手カッターと、紙細片上に圧接力をもたらす負荷ローラと、支持ドラムの排出側の排出領域に配置された支持ローラと、を有する、紙帯をその製造直後に巻き取る巻取り装置に関する。

Description

【発明の詳細な説明】 紙帯を巻き取る巻取り装置 本発明は、紙帯を巻き取る装置に関するものである。 この種の巻取り装置は「ポウプローラ（Ｐｏｐｅ−Ｒｏｌｌｅｒ）の名称で知ら れている。それを用いて製紙機械から高速で排出される帯状紙がロールとして巻 き取られる。ロールは帯状紙の幅を有し、従って大きい重量を有する（いわゆる ジャンボロール）。 ロールはその後ポウプローラからクレーンを介してロール裁断機の繰り出し部 へ移送される。ロール裁断機は第１に、極めて幅広の帯状紙を多数の細い帯に分 割して、新たに巻き取るために用いられ、その場合に生じる幅の狭いロール内に 大体においてできるだけ高い所定の巻取り硬さがもたらされる。それに伴ってこ の種の機械は多数の切断装置、多くは円形カッターの対を有し、その円形カッタ ーが帯状紙の両側に配置されて、互いにはさみ状に協働する。さらに上記の巻取 り硬さを発生させるために、負荷ローラが設けられている。 ジャンボロールの重量が大きいことによって、ポウプローラの支持ドラム上で 巻き取る際、およびポウプローラからロール裁断機へ移送する際に、ある層領域 、特に端縁と内側の層に所定の過負荷がもたらされる。それによって、特に端縁 ロールがロール裁断機を出てゆく際に、ロール裁断機内で巻取りエラーがもたら される。それによって高価な屑物が生じる。 本発明の課題は、巻取り工程と裁断工程を改良することである。すなわち、機 械と人間のコストを減少させることである。さらに、ロールの過回転と折り目形 成を防止しなければならない。 それを達成するために、本発明は新しい方法を提案する。それは大体において 、製紙機械のポウプローラをロール裁断機と構造的に組み合わせることにある。 図面を用いて本発明を説明する。 図１から６は、以下「コンセプトＩ」と称する本発明の第１のコンセプトを表 示するものである。 図には、本発明による部材を有する巻取り機械の主要部分が図示されている。 巻取り機械は、ここには図示されていない製紙機械のすぐ後段に接続されている 。また、巻取り機械を製紙機械の構造的な構成部分として、たとえば同じ基台を 使用するようにすることができる。 コンセプトＩに基づく巻取り装置は支持ドラム１を有し、その支持ドラムに紙帯 の一方側、いわゆる装入側が接して案内される。それによれば製紙機械は図示に おいては巻取り装置の左に位置していることになる。 支持ドラムには、巻き芯２、たとえば枠が付設されており、その上に紙帯が直 接巻き取られる。巻き芯２は２つの軸受ピンを有する。詳しく図示されていない これらの軸受ピンは、リンクレバー１１のフォーク部によってそれ自体公知の方 法で収容される。それぞれリンクレバーの各端面が支持ドラムの、特にその軸の 領域に軸承されている。したがってリンクレバー１１は、巻き芯２を支持して、 −巻き芯２上に巻き取られる少なくとも１つの紙ロールの発生からその紙ロール と共に−、排出位置に達するまで、支持ドラム１の回りを揺動するために用いら れる。巻き芯２が巻取りロッドである場合に、同じことが当てはまる。巻取りロ ッドに多数の巻取りジャケットが、特にそれぞれ形成すべきロールの所望の幅に 応じて設けられる。 装入側に紙帯を形成すべき紙ロールの所望の幅の多数の細片に分割する長手カ ッター３が配置されている。比較的幅狭の製紙機械の場合には、長手カッターは 、必要な場合には、端縁細片を分離するためだけに用いられるので、唯一の紙ロ ールが巻き取られる。その場合には巻き芯として、その両端部がガイドヘッドに よって案内されている、ジャケットのみが設けられる。 さらに、２つの負荷ローラ、いわゆる馬乗りローラ４．１、４．２が設けられ ており、それは特に巻き芯２とその上に巻き取られる紙ロールの静かな走行をも たらす。２つの馬乗りローラ４．１、４．２は共通の装置１５に懸架され、かつ その装置によって紙ロールに対して押圧可能である。その場合に必要とされる巻 取り固さを発生させるために、油圧装置または空気圧装置と押圧力を調節する制 御装置が設けられている。２つの負荷ローラ４．１、４．２の代わりに、唯一の 負荷ローラを設けることも可能である。 さらに、図から明らかなように、排出領域に支持ローラ５が設けられている。 巻取りプロセスが進行した場合に、紙ロールがこの支持ローラ上へ降ろされる。 支持ローラ５の領域に、排出テーブル６を設けることもできる。この排出テーブ ルは揺動可能であるので、ロールがまだ完成していない場合には保護機能を、あ るいはロールが完成した場合には降下および移送機能をもたらす。 懸架および押圧機能を有する１対の馬乗りローラ４．１、４．２の代わりに、 この種の装置を２つ設けることもできる（図６を参照）。 図１から４に示す装置は、次のように作動する： まず、図示の矢印方向に左から供給される紙帯が、特に最初は巻取りなしで、 切断装置３に挿通される。それに従って紙帯はまず、支持ドラム１の周面の大部 分を回って、その後支持ドラム１と支持ローラ５の間を通って下方の屑物パルパ ーへ落下する。帯を確実に案内するために、支持ドラム１を吸引ドラムとして形 成することもできる。 巻き芯２が、好ましくは中央駆動装置によって回転されて、支持ドラム１と同じ 周速度にされる。さらに、巻き芯が支持ドラム１上へ載置される。すると紙帯は 巻き芯上へ巻き取られる。その場合に帯を切断し（走行方向に対して横方向に） 、新しい帯の始端を巻き芯に、たとえばジャケットに固定する種々の方法がある 。これらの方法は知られており、ここではこれ以上説明する必要はない。 さらに、長手カッター３ができる限り急速に作動されるので、到着する帯が所 望の数の紙細片に分割される。 所定の期間の経過後に、巻き取られた紙ロールを有する巻き芯２（場合によっ ては中央駆動装置を有する）と負荷ローラ４．１、４．２および懸架並びに押圧 装置１５からなるパケットが、紙ロール７が支持ドラム５上に載置されるまで（ 図２）、時計方向へ揺動される。ロール重量が十分に大きくて、馬乗りローラ４ ．１、４．２による押圧がもはや望ましくない場合には、馬乗りローラは装置１ ５と共に再び初期位置へ揺動復帰される（図３）。この時点で巻き芯２がさらに 中央駆動装置によって駆動される。必要な場合には、これらの駆動装置の２つを 巻き芯２に、特に巻き芯２の各端面側に１つの駆動装置を付設することができる 。その場合には上述した馬乗りローラ４．１、４．２の復帰揺動はこれら２つの 中央駆動装置の第１のものと共に実施される。他の変形例においては、第２の 巻き芯２に唯一の、たとえば駆動側の中央駆動装置が付設され、その場合に後続 の巻き芯２ａがガイド側の中央駆動装置に結合されて、それに続く巻き芯も駆動 側の中央駆動装置に…、とうように結合される。 上述のパケット（４．１、４．２、１５）が再び待機位置にある場合には（図 ３を参照）、側方からたとえば新しい巻取りロッドがその上に設けられたジャケ ットと共に挿入される。その代わりに、−上述のパケットの復帰揺動前に−新し い巻き芯２ａが、たとえば上方から待機位置へ移動される。ロール交換の際また は紙帯が尽きた後の−所定の時点で、後続の紙帯を新しく巻取り始めることがで きる。 図３と４に示すように所望のロール直径が達成された場合に、帯が横方向に切断 され、−上述したように−空の巻き芯２ａ上への巻付けが行われる。同時に形成 されたロール７は支持ドラム１の外側表面に対してわずかな距離まで移動されて 、回転数が０になるように制動されて、排出される。もちろん、支持ローラ５と 排出テーブル６の他に他の支持ローラを設けることも可能である。たとえば図５ に示すように、支持ローラ５‘を排出テーブル６内に組み込むことができる。 また、紙ロールの自重によってもたらされる紙ロール７と支持ドラム１および 支持ローラ５との間の圧接圧力を圧縮空気装置８によって減少させることも考え られる。この装置は圧縮空気を下方から紙ロール７へ給送する。 もちろん、必要に応じて幾何学的状況を変更することもできる。 切断された個々の紙帯が長手カッター３と巻上げ箇所との間で裂けて、該当す る切断された紙帯（紙細片）が問題なく屑物パルパー内へ走行するようにしよう とする場合には、屑物を最少にするために、計算機によって新しい巻取りが開始 されたか、あるいは回転しているローラが巻き取りを終了しているかを決定する 。 支持ドラム１は、孔あき、溝付き、吸引されるようにすることができる。支持 ドラム１の外表面は金属をスプレイしてもよく、あるいはたとえばプラスチック コーティングを有してもよい。 他の変形例： 回転する巻き芯２は、図１に示すように、１２時ないし０時の位置で、あるい は９時から３時の位置の各中間位置において（水平）、支持ドラム上に載置する ことができる。３時とは異なる位置において巻き始めた場合には、巻き芯をいつ でも後の巻取り位置へ、好ましくは３時の位置へ揺動させることができる。巻き 芯のために、それを保管する装置（マガジン）、および駆動装置を有する加速装 置並びに挿入装置（垂直ガイド、たとえばレールキャリッジを有する）を設ける ことができる。 巻取り開始（図１４と同様）がほぼ３時の位置で行われる場合には、必要とさ れる巻取り硬さは好ましくは、形成される１つまたは複数の紙ロール７と支持ド ラム１との間に、たとえば押圧力を制御する制御装置を用いて所定の線形の力が 発生されることによって、得られる。そのために巻き芯２または支持ドラム１、 あるいはその両者が水平に移動可能である。 １つまたは複数の紙ロールの最終直径が達成された場合に、ほぼいっぱいの巻 き芯２ｂをロール交換のために、支持ドラム１から離して短時間自由巻取り位置 へ移動させることができ、それによって新しい巻き芯を挿入するスペースが形成 される。その場合に自由巻取り駆動における巻き芯２ｂの駆動は、中央駆動装置 を介して行われる。自由巻取り駆動において紙ロール内への空気の引き込みを防 止するために、たとえば図１４に示すローラ５ａを絞りローラとして用いること ができ、その場合に絞りローラは大きいロール７に添接したままとなって、全移 動距離を一緒に移動する。このローラ５ａを圧縮空気によって、あるいは油圧に よって押圧することができ、あるいはたとえばブラシローラとして接触だけして いるように添接させることができる。絞りローラ５ａの表面はゴム引きで滑らか にあるいは溝付きで、ブラシとして、多孔またはソフトな被覆によって、膨らま し可能なホースによって、柔軟なプロフィールローラとして、…形成することが できる。 自由巻取り駆動の１つまたは複数の大きいロールの水平移動は、レールまたは キャリッジ上で実現することができる。最終直径に達する直前に大きいロールを 離れるように移動させる代わりに、「交換用の隙間」を形成するために支持ドラ ム１（ないしは圧力制御される押圧ローラ）を離れるように移動させることも考 えられる（図１４）。 ロール交換の際に、帯の横方向切断は長手カッター３を短時間オフにして、あ るいは長手方向に切断された個々の帯で同時に行うことができる。それぞれ自由 になった駆動装置は、新しい空の巻き芯のために巻取り開始位置へ戻され、ある いはその間にある駆動交換位置へ移動される。 形成される紙ロールの重量負担を除くために、次の方法がある： −ロールの巻取り位置が固定されている（たとえば３時の位置）。重量の負担除 去は圧縮空気によって、帯ガイドは特に下方から行われる。ロール交換のための 自由巻取り駆動は、支持ドラム１ないし押圧ローラを離れるように移動させるこ とによって行われる。 −または、重量負担除去ユニットが、１つまたは複数のロールないしは枠を離れ るように移動する際に一緒に移動される。 −または、巻き芯は所定のロール重量になると支持ドラムと一緒に重量負担除去 位置へ移動されて、そこで作動された重量負担手段によって完成される。 コンセプトIIが、図７から１０に図示されている。 ここでも図示の巻取り装置は、製紙機械のすぐ後段に接続することができ、ある いは製紙機械の一体化された構造的な構成部分とすることができる。ここでもま た、長手カッター３が設けられており、それが製紙機械から来る紙の帯を所望の 幅の幾つかの細片に分割する。 コンセプトIIの特殊性（図７と８を参照）は、少なくとも２つの交換ステーショ ンが設けられていることにある。幅広の紙帯から裁断された個々の細片の供給は 、然るべき帯移送システム１０を介して交互に行われる。またもっと多い交換ス テーションを設けることもできる。 各巻取りステーションはほぼ同一の部材を有する。以下では、２つの巻取りス テーションのうち第１の（左に図示する）巻取りステーションについてだけ詳細 に説明する。ここでも支持ドラム１が設けられている。形成される紙ロールは両 側を締付けヘッドによって、−枠なしで−案内されており、かつ中央駆動装置に よって駆動される。ここでもまた付属のガイドおよび押圧装置１５を備えた馬乗 りローラ（この場合にも２つのローラ４．１、４．２）が設けられている。 支持ドラム１も専用の駆動装置を有する。その外表面もまた畝付き、螺旋溝付 き、孔あき、ゴム被覆、金属被覆または滑らかにすることができる。支持ドラム １の外表面が孔あきの場合には、吸引が可能である。 紙細片を支持ドラム１へ供給するために、空気案内板、コンベアベルト、吹付 けパイプなどが用いられる。 製紙機械を出た幅広の紙帯から長手カッター３によって切断された個々の紙細 片は、「交互に」該当する巻取りステーションへ、特にそれぞれ隣接する細片が 異なる巻取りステーションへ移送されるように、移送される。それによって、− 上面図で示すように−図８に示すようなイメージが得られる。 挟持された紙ロールを有する締付けヘッドのガイドは、圧縮空気あるいは油圧 制御されるシリンダによって行われる。各対の締付けヘッドは軸方向の調節装置 を有し、それによって締付けないし緩めがもたらされる。 制御シリンダを収容するため、およびそれを案内するために、各ロール側用の サイドシールド９が設けられている−図９と１０を参照。サイドシールド９は、 フォーマットに従って紙移送方向に対して横方向に調節可能に一貫したガイド内 に配置されている。このガイドはまた、装置１５（馬乗りローラーシリンダ）を 収容するためにも使用される。 形成される紙ロールの各端部に唯一のシリンダを設けることができるが、多数 のこの種のシリンダを設けてもよい。 完成されたロールの排出は、通常の方法で行われる。そのために支持ローラ５ 、さらに降下テーブル６と場合によっては他のローラが用いられる。 ジャケット供給は、シリンダが復帰移動する際に行われる。中央コンピュータが 制御を行う。 装置は次のように作動する：製紙機械の乾燥部分から、あるいは圧延装置から 来る紙帯は、まず長手カッター３に挿通される。巻取りロッド上にジャケットが 設けられており、そのジャケットはいわゆる組み継ぎ（Ｓｐｌｉｃｅ）のための 準備をし、ロッドの中央駆動装置によって駆動速度にされる。巻取りジャケット を取り付ける場合に、該当する帯細片が捕捉されて、巻取りが開始される。これ は、図７に示す第１ステーション（左のステーション）において行われる。 馬乗りローラ４．１と４．２が載せられている。これらは走行を安定させ、巻 取りプロセスの開始時にすでに巻取り硬さを定める。 以降の巻取りは第２ステーションで行われる−図７に示す紙ロール７の位置を 参照。この時点で自由な締め付けヘッドの対が、ここには図示されていない自動 的なジャケットチャージャーを介して高速で第１ステーションへ戻されて、たと えばロールが完成した場合、あるいは裂けた場合に、新たに使用するために、待 機位置で待機する。 ロールが完成し、かつ図７に示す第２位置にある場合に、ロールは制動されて 、排出テーブル６上へ移送されて、そこから排出される。制御シリンダを有する 締付けヘッドは、ジャケットチャージャー内で新しいジャケットを装着される。 待機位置（第１位置）にあるジャケットが、使用される。 紙細片が裂けた場合には、コンセプトＩの場合と同様に処理される。 コンセプトIIは、常に再現可能な巻取り条件が支配しているので、ロールの二面 性が防止される、という効果を有する。非常に大きくて重いロールは、第２位置 において付加的な支持ローラによって支持することができ、あるいは圧縮空気装 置によって負担を除くことができる。もちろん、周辺力差制御も可能である。 フォーマット交換の間は、長手カッターの前の全幅の紙帯が、図示されていな い屑物パルパーへ案内される。 このコンセプトの利点は、個々の巻取りステーションにおいて個別の巻取り硬 さ制御が可能であることにもある。異なる大きさのロール直径を同時に巻き取る ことができる。また、カートンジャケットとスチールジャケットを同時に使用す ることができる。 押圧ローラ（４．１、４．２）は、巻取り開始の際だけに使用される。図１０ は、交互に巻き取るべき紙細片の各側についてジャケットとロールを交換するた めの揺動部分を有する巻取り装置を示している。 締付けヘッドを有する制御シリンダの復帰移動は、異なる時点で行うことがで きる。図９は、揺動されたシリンダを有する例を示している。 馬乗りローラは、必ずしも第１位置と第２位置との間の揺動領域全体を通過す る必要はない。紙ロールが安定して走行している場合には、馬乗りローラを省く ことができる。 図１１から１３には、本発明のコンセプトIIIが図示されている。 ここでもまた、２つの巻取りステーションが設けられている。広い紙帯から切 断された個々の細片の供給は、該当する帯移送システム１０を介して交互に行わ れる。 コンセプトIIIは、それぞれ２つの支持ローラ５．１、５．２を有する巻取りス テーションを用いて作動する。 コンセプトIIIにおいても、その上に配置されたジャケットを有する巻取りロ ッドが設けられている。その代わりに、振動減衰部材を有する安定化された個別 ジャケットも使用される。このコンセプトは、中央駆動装置ありでも、なしでも 作動する。 本装置は次のように作動する： まず、図１１に示す図示において左から供給される紙帯が短時間長手カッター ３の使用なしで、２つの巻取りステーションの第１のステーションへ案内され、 巻取りステーションを駆動速度で通過して、そこから屑物パルパーへ供給される 。 その後できるだけ迅速に長手カッター３の作動が行われる。すると、該当する 紙細片がまた、２つの巻取りステーションへ交互に供給される。紙細片が該当す る巻取りジャケットに巻き付く。すぐに馬乗りローラ４が載置される。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． １．１ 紙帯が一方側（装入側）から来てそれに接して案内される、支持 ドラムと、 １．２ 巻き芯（たとえば枠、巻取りロッドなど）と、 １．３ フォーク部を有し、巻き付いた紙帯を有する巻き芯をドラムの回りを回 って装入位置から排出位置へ揺動させる、リンクレバーと、 １．４ 乗り上げ側に設けられ、支持ドラムの前段に接続された、紙帯を紙細片 に裁断する長手カッターと、 １．５ 形成される紙ロール上に圧接力をもたらす付加ローラと、 １．６ 支持ドラムの排出側の排出領域に配置された支持ローラと、 を有する紙帯を巻き取る巻取り装置。 ２． 巻き芯に駆動装置が付設されている（中央駆動装置）ことを特徴とする請 求項１に記載の巻取り装置。 ３． 支持ローラに降下テーブルが付設されていることを特徴とする請求項１ま たは２に記載の巻取り装置。 ４． ４．１ 紙帯を紙細片に裁断する長手カッターと、 ４．２ ２つの巻取りステーションと、 ４．３ 巻取りステーションへ紙細片を移送し、その場合に互いに隣接する２本 の紙細片が異なるステーションへ供給される、移送ユニットと、 を有し、 ４．４ 各巻取りステーションが、 ４．４．１ 支持ドラム、 ４．４．２ 付設された駆動装置（中央駆動装置）を有する締付けヘッドの対、 ４．４．３ 形成される紙ロール上に圧接力をもたらす負荷ローラ、 ４．４．４ 締付けヘッドの対を形成された紙ロールと共にドラムの回りを回っ て装入位置から排出位置へ案内し、完成したロールの排出後に空の締付けヘッド の対を復帰移動させる移送装置、 を有する、紙帯をその製造直後に巻き取る巻取り装置。 ５． 支持ドラムの排出側の排出領域に、支持ローラが設けられていることを特 徴とする請求項４に記載の巻取り装置。 ６． 支持ドラムの排出側の排出領域に、排出テーブルが設けられていることを 特徴とする請求項４または５に記載の巻取り装置。 ７． ７．１ 紙帯を多数の紙細片に裁断する長手カッターと、 ７．２ ２つの巻取りステーションと、 ７．３ 個々の紙細片を巻取りステーションへ移送し、その場合に互いに隣接す る２本の紙細片が異なるステーションへ移送される、移送ユニットと、 を有し、 ７．４ 各巻取りステーションが、 ７．４．１ ２つの支持ローラ、 ７．４．２ 形成される紙ロール上に圧接力をもたらす負荷ローラ を有する、 紙帯をその製造直後に巻き取る巻取り装置。 ８． ８．１ 紙帯を多数の紙細片に裁断する長手カッターと、 ８．２ ２つの巻取りステーションと、 ８．３ 紙細片を巻取りステーションへ移送し、その場合に互いに隣接する２本 の紙細片が異なるステーションへ移送される、移送ユニットと、 を有し、 ８．４ 各巻取りステーションが、 ８．４．１ 少なくとも２つの支持ローラ、 ８．４．２ 個々の紙細片を互いに隣接する２つの支持ローラ間の間隙を通して 下方から巻取りステーションへ供給する供給装置 を有する、 紙帯をその製造直後に巻き取る巻取り装置。 ９． ９．１ 紙帯を多数の紙細片に裁断する長手カッターと、 ９．２ 以下の部材、すなわち ９．２．１ その上を紙帯が走行する、固定配置または水平移動可能な支持ドラ ム、 ９．２．２ 巻き芯、 を備えた巻取りステーションと、 を有し、 ９．３ 巻き芯が、ほぼ支持ドラムの隣に位置する巻取り開始ステーションへ装 入可能であって、 ９．４ 支持ドラムと巻き芯上に形成される紙ロールとの間に線形の力が発生可 能であって、 ９．５ ほぼいっぱいの巻き芯が自由巻取り位置へ移送可能であって、その場合 に好ましくは絞りローラが紙ロールへ添接可能である、 紙帯をその製造直後に巻き取る巻取り装置。