KR19990022237A - 연속 웨브 재료 권선 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 웨브 권선 장치(90) 및 이 장치의 작동 방법에 관한 것이다. 웨브 권선 장치는 터릿 조립체(200), 코어 장전 장치(1000) 및 코어 스트립핑 장치(2000)를 포함할 수 있다. 터릿 조립체(200)는 종이 웨브(50)가 권선되는 중공 코어(302)를 결합하기 위한 회전식으로 구동된 맨드렐(300)을 지지한다. 각 맨드렐(300)은 비원형일 수 있는 폐쇄된 맨드렐 경로(320)내에서 구동된다. 코어 장전 장치(1000)는 폐쇄된 맨드렐 경로(320)의 코어 장전 세그먼트(322)를 따라 맨드렐(300)이 이동하는 동안에 맨드렐(300)상으로 코어(302)를 운반하며, 코어 스트립핑 장치(2000)는 폐쇄된 맨드렐 경로(320)의 코어 스트립핑 세그먼트(326)를 따라 맨드렐(200)이 이동하는 동안에 그 각 맨드렐(300)로부터 각 웨브 권선형 코어(302, 51)를 제거한다. 터릿 조립체(200)는 연속적으로 회전할 수 있으며, 권선 로그(51)마다의 시트 카운트는 터릿 조립체(200)가 회전할 때 변화할 수 있다. 또 장치(90)는 변형가능한 코어 결합 부재(3100)를 가진 맨드렐(300)을 포함할 수도 있다.

Description

연속 웨브 재료 권선 방법 및 장치

터릿 권선기는 본 기술 분야에 공지되어 있다. 종래의 터릿 권선기는 터릿축을 중심으로 회전시키기 위해 다수의 맨드렐을 지지하는 회전하는 터릿 조립체를 포함한다. 맨드렐은 터릿축으로부터 일정한 거리에서 원형 경로를 따라 이동한다. 맨드렐은 종이 웨브가 권선되는 중공 코어와 결합한다. 전형적으로, 종이 웨브는 연속 형상의 모롤(a parent roll)로부터 풀려지며, 터릿 권선기는 맨드렐상에 지지된 코어상으로 종이 웨브를 권선하여, 비교적 소경의 개별 로그를 제공한다.

종래의 터릿 권선기는 맨드렐이 터릿 조립체의 축을 중심으로 지지될 때 맨드렐상에 웨브 재료를 권선하기 위해 제공될 수 있지만, 터릿 조립체의 회전은 정지 및 개시 방법으로 인덱스되어 맨드렐이 고정되어 있는 동안에 코어 장전 및 로그 비장전이 실행된다. 터릿 권선기는 쿠위텍(Kwitek) 등의 미국 특허 제 2,769,600 호(1956년 11월 6일)와, 니스트랜드(Nystrand) 등의 미국 특허 제 3,179,348 호(1962년 9월 17일)와, 허만(Herman)의 미국 특허 제 3,552,670 호(1968년 6월 12일)와, 맥닐(McNeil)의 미국 특허 제 4,687,153 호(1987년 8월 18일)에 기술되어 있다. 인덱싱 터릿 조립체는 미국 위스콘신주 그린 베이 소재의 페이퍼 컨버팅 머신 캄파니(Paper Converting Machine Company)에 의해 제조된 시리즈 150, 200 및 250 재권선기가 있다.

페이퍼 컨버팅 머신 캄파니 푸시버튼 그레이드 체인지 250 시리즈 리와인더 트레이닝 매뉴얼(The Paper Converting Machine Company Pushbutton Grade Change 250 Series Rewinder Training Manual)에는 5개의 서보 제어된 축을 가진 웨브 권선 시스템이 기술되어 있다. 축은 홀수로 계량된 와인딩, 짝수로 계량된 와인딩, 코어장전 컨베이어, 롤 스트립 컨베이어 및 터릿 인덱싱이다. 로그당 시트 카운트와 같은 제품 변화는 단자 계면을 거쳐 조작자에 의해 이루어질 수 있다. 이 시스템은 기계적 캠, 카운트 변화 기어 또는 풀리 및 컨베이어 스프로켓을 제거할 수 있다.

코어를 맨드렐에 고정하기 위한 맨드렐 로킹 장치를 포함한 코어 홀더에 대한 다양한 구조는 본 기술 분야에 공지되어 있다. 존슨(Johnson) 등의 미국 특허 제 4,635,871 호(1987년 1월 13일)에는 피봇 코어 로킹 러그를 가진 재권선기 맨드렐이 기술되어 있다. 디(Dee)의 미국 특허 제 4,033,521 호(1977년 7월 5일)에는 웨브가 그 위에 권선되는 코어를 돌기가 파지하도록 압축 공기에 의해 팽창될 수 있는 고무 또는 다른 탄성 팽창성 슬리브가 기술되어 있다. 다른 맨드렐 및 코어 홀더 구조체는 미국 특허 제 3,459,388 호, 미국 특허 제 4,230,286 호 및 미국 특허 제 4,174,077 호에 기술되어 있다.

터릿 조립체를 인덱싱하는 것은 회전하는 터릿 조립체를 가속 및 감속시킴으로써 야기된 결과적인 관성력 및 진동으로 인해서 바람직하지 못하다. 또한, 재권선과 같은 전환 조작은 속도를 가속해야 하며, 특히 재권선은 전환 조작시에 장애가 된다.

따라서, 본 발명의 목적은 웨브 재료를 개별 중공 코어상으로 권선하는 개량된 방법을 제공하는 것이다.

또, 본 발명의 목적은 개량된 터릿 권선기를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 연속적인 방법으로 작동될 수 있는 터릿 권선기를 가진 웨브 권선 장치를 제공하는 것이며, 코어 장전, 코어 접착, 웨브 권선 및 코어 스트립핑은 맨드렐이 폐쇄된 경로에서 이동할 때 이루어질 수 있다.

본 발명의 다른 목적은 비원형 경로에서 다수의 맨드렐을 지지하는 터릿 권선기를 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 터릿축을 중심으로 경로내에서 지지된 다수의 맨드렐을 지지하기 위한 회전가능하게 구동된 터릿 조립체를 제공하는 것이며, 맨드렐과 터릿축사이의 거리는 축을 중심으로 맨드렐의 위치 설정의 함수로서 변화한다.

본 발명의 또다른 목적은 연속 웨브 재료를 개별 로그내로 권선하기 위한 방법을 제공하는 것이다.

발명의 요약

본 발명은 연속 웨브 재료를 다수의 개별 코어상에 권선하는 방법을 포함한다. 일 실시예에서, 본 방법은 회전가능하게 구동된 터릿 조립체를 제공하는 단계와, 회전가능하게 구동된 터릿 조립체상에 다수의 회전가능하게 구동된 맨드렐을 지지하는 단계와, 회전가능하게 구동된 터릿 조립체를 회전시켜, 맨드렐을 폐쇄된 경로로 운반시키는 단계와, 폐쇄된 맨드렐 경로의 소정의 코어 장전 세그먼트를 따라 맨드렐이 이동하는 동안에 맨드렐상에 코어를 장전하는 단계와, 폐쇄된 맨드렐 경로의 소정의 웨브 권선 세그먼트를 따라 코어상에 웨브 재료를 권선하는 단계와, 폐쇄된 맨드렐 경로의 소정의 코어 스트립핑 세그먼트를 따라 그 각 맨드렐로부터 각 웨브 권선형 코어를 제거하는 단계를 포함한다.

웨브 권선형 각 코어를 그 맨드렐로부터 제거하는 상기 단계는 폐쇄된 맨드렐 경로의 소정의 코어 스트립핑 세그먼트를 따라 맨드렐이 이동하는 동안에 실행될 수 있다. 일 실시예에서, 회전식으로 구동된 터릿 조립체를 회전시키는 상기 단계는 대체로 일정한 각속도에서 터릿 조립체를 연속적으로 회전시키는 단계를 포함한다.

맨드렐은 비원형의 폐쇄된 경로에서 이송될 수 있다. 일 실시예에서, 코어를 맨드렐상에 장전하는 상기 단계는 폐쇄된 맨드렐 경로의 대체로 직선부를 따라 맨드렐을 이동시키는 동안에 맨드렐상에 코어를 장전하는 단계를 포함한다.

또, 본 발명은 터릿 권선기, 코어 장전 장치 및 코어 스트립핑 장치를 포함하며, 상술한 방법을 위한 웨브 권선 장치를 포함한다. 터릿 권선기는 터릿 조립체 중심축을 중심으로 회전하는 회전가능하게 구동된 터릿 조립체를 구비한다. 터릿 조립체는 종이 웨브가 그 위에 권선되는 중공 코어를 결합하기 위한 다수의 회전가능하게 구동된 맨드렐을 지지하다. 각 맨드렐은 제 1 맨드렐 단부로부터 제 2 맨드렐 단부까지 연장하며, 터릿 조립체 중심축에 대체로 평행한 맨드렐 축을 갖고 있다. 제 1 맨드렐 단부는 영구적으로 지지될 수 있으며, 제 2 맨드렐 단부는 해제가능하게 지지될 수 있다. 각 맨드렐은 터릿 조립체 중심축을 중심으로 폐쇄된 맨드렐 경로내에서 구동된다.

폐쇄된 맨드렐 경로는 코어 장전 세그먼트, 웨브 권선 세그먼트 및 코어 스트립핑 세그먼트를 포함하며, 코어는 코어 장전 세그먼트를 따라 맨드렐상에 장전되며, 종이 웨브는 웨브 권선 세그먼트를 따라 맨드렐상에 지지된 코어상에 권선되며, 웨브 권선형 코어는 코어 스트립핑 세그먼트를 따라 그 각 맨드렐로부터 스트립된다. 맨드렐 구동 장치는 폐쇄된 맨드렐 경로의 웨브 권선 세그먼트를 따라 맨드렐 및 코어가 이동하는 동안에 맨드렐 축을 중심으로 각 맨드렐 및 그 관련 코어를 회전시킨다.

코어 장전 장치는 폐쇄된 맨드렐 경로의 코어 장전 세그먼트를 따라 맨드렐이 이동하는 동안에 맨드렐상으로 코어를 운반하며, 코어 스트립핑 장치는 폐쇄된 맨드렐 경로의 코어 스트립핑 세그먼트를 따라 맨드렐이 이동하는 동안에 그 각 맨드렐로부터 각 웨브 권선형 코어를 제거한다. 따라서, 웨브 권선 장치는 비상하는 코어 장전 및 스트립핑이 연속적으로 작동할 수 있어서, 맨드렐상에 코어를 장전하고 웨브 권선형 코어를 맨드렐로부터 분리하기 위해서 터릿 권선기의 개시 및 정지 인덱싱의 필요성이 제거된다.

일 실시예에서, 맨드렐과 터릿 조립체의 중심축사이의 거리는 폐쇄된 경로를 따라 맨드렐의 위치 설정의 함수로서 변화한다. 폐쇄된 맨드렐의 적어도 일부분은 비원형일 수 있으며, 적어도 하나의 대체로 직선부를 포함할 수 있다. 폐쇄된 맨드렐 경로의 코어 장전 세그먼트는 대체로 직선부를 포함하여 코어 장전을 간단하게 한다. 폐쇄된 맨드렐 경로의 대체로 직선부를 따라 코어를 장전함으로써, 코어 장전 장치는 곡선이 아닌 직선을 따라 단지 트랙 맨드렐 운동할 필요가 있는 반면에, 코어는 맨드렐 축에 평행한 방향으로 맨드렐상에 또는 분리되어 배향된다. 따라서, 코어 장전은 3개가 아닌 2개의 축을 따라 이뤄지며, 코어는 맨드렐 축에 평행한 하나의 축을 따라 맨드렐상으로 배향되는 반면에, 코어는 폐쇄된 맨드렐 경로의 직선부에 대체로 평행한 제 2 축을 따라 이송된다.

코어 장전 장치는 폐쇄된 트레이 경로에서 이송된 다수의 코어 트레이를 가진 코어 장전 원형 컨베이어를 포함할 수 있으며, 각 코어 트레이는 폐쇄된 트레이 경로의 일부분을 따라 코어를 보유한다. 폐쇄된 트레이 경로의 세그먼트는 폐쇄된 맨드렐 경로의 일부분과 정렬된다. 또, 코어 장전 장치는 폐쇄된 맨드렐 경로의 일부분과 정렬된 코어 트레이 경로의 일부분을 따라 코어 트레이내에 보유된 코어를 결합하는 코어 장전 컨베이어를 포함한다. 웨브 권선 장치는 코어 장전 장치로부터 코어를 수납하도록 그리고 코어를 맨드렐상으로 구동시키도록 협동하는 한쌍의 회전가능하게 구동된 코어 구동 롤러를 포함할 수 있다. 상기 코어 구동 롤러는 맨드렐 축과 대체로 평행한 속도 성분과, 폐쇄된 맨드렐 경로의 코어 장전 세그먼트의 적어도 일부분에 대체로 평행한 속도 성분을 가진 코어를 구동시키도록 경사져 있다.

또, 웨브 권선 장치는 코어가 코어 장전 세그먼트와 웨브 권선 세그먼트의 중간에서 폐쇄된 맨드렐 경로를 따라 이동할 때 코어에 접착제를 도포하기 위한 접착제 도포 장치를 포함할 수 있다. 접착제 도포 장치는 폐쇄된 맨드렐 경로의 적어도 일부분을 따라 코어의 운동을 추적하기 위한 가동 접착제 어플리케이터를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 가동 접착제 어플리케이터는 터릿 조립체 중심축에 평행한 축을 중심으로 피봇가능하다.

코어 스트립핑 장치는 그 각 맨드렐로부터 각 권선형 코어를 제거하기 위해 폐쇄된 맨드렐 경로의 코어 스트립핑 세그먼트에 인접하여 위치되는 반면에, 맨드렐은 폐쇄된 맨드렐 경로의 코어 스트립핑 세그먼트를 따라 이동한다. 코어 스트립핑 장치는 웨브 권선형 코어가 그 위에 지지된 맨드렐 축에 평행한 제 1 속도 성분과, 폐쇄된 맨드렐 경로의 코어 스트립핑 세그먼트의 적어도 일부분에 평행한 제 2 속도 성분을 가진 각 웨브 권선형 코어를 결합할 수 있다. 일 실시예에서, 코어 스트립핑 장치는 웨브 권선형 코어를 결합하기 위한 비상체를 가진 컨베이어를 포함한다. 이 컨베이어는 코어 스트립핑 세그먼트의 대체로 직선부에 인접하여 위치된다. 비상된 컨베이어는 맨드렐 축이 폐쇄된 맨드렐 축의 코어 스트립핑 세그먼트를 따라 이송될 때 맨드렐 축에 대해 정렬될 수 있어서, 비상체는 맨드렐 축에 대체로 평행한 제 1 속도 성분과, 코어 스트립핑의 직선부에 대체로 평행한 제 2 속도 성분을 가진다. 비상체는 웨브 권선형 코어가 맨드렐로부터 밀려질 때 맨드렐을 활주가능하게 결합하기 위한 고무 팁을 각각 구비한다. 따라서, 비상체는 코어상에 권선된 양 코어 및 웨브에 접촉하며, 맨드렐로부터 빈 코어(즉, 웨브가 권선되지 않은 코어)를 스트립할 수 있다.

본 발명은 티슈 종이 또는 종이 타월과 같은 웨브 재료를 개별 로그내로 권선하기 위한 웨브 권선 장치에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 웨브 재료를 개별 로그내로 권선하기 위한 터릿 권선기에 관한 것이다.

도 1은 본 발명의 터릿 권선기, 코어 가이드 장치 및 코어 장전 장치의 사시도,

도 2는 본 발명의 터릿 권선기의 부분 절단 정면도,

도 3a는 상류의 종래의 재권선기 조립체에 대한 본 발명의 터릿 권선기의 폐쇄된 맨드렐 경로 및 맨드렐 구동 시스템의 위치를 도시하는 측면도,

도 3b는 도 3a의 3b-3b선을 따라 취한 도 3a에 도시된 맨드렐 구동 시스템의 부분 정면도,

도 4는 도 2에 도시된 회전가능하게 구동된 터릿 조립체의 확대 정면도,

도 5는 도 4의 5-5 선의 개략 단면도,

도 6은 회전하는 맨드렐 지지 플레이트상에 활주가능하게 지지된 맨드렐 베어링 지지체의 개략도,

도 7은 도 6의 6-6 선을 따라 취한 것으로, 회전하는 맨드렐 지지 플레이트로 연장된 맨드렐을 도시하는 단면도,

도 8은 회전하는 맨드렐 지지 플레이트에 대해 후퇴된 맨드렐을 도시하는 것으로 도 7의 것과 유사한 도면,

도 9는 도 2에 도시된 맨드렐 컵핑 조립체의 확대도,

도 10은 도 9의 10-10 선을 따라 취한 것으로, 회전하는 컵핑 아암 지지 플레이트에 대해 연장된 컵핑 아암을 도시하는 측면도,

도 11은 회전하는 컵핑 아암 지지 플레이트에 대해 후퇴된 컵핑 아암을 도시하는 것으로 도 10과 유사한 도면,

도 12는 국부투시도(phantom)로 도시된 컵핑 아암의 개방, 비컵화된 위치를 도시하는 것으로 도 10의 12-12 선을 따라 취한 도면,

도 13은 고정 컵핑 아암 폐쇄, 개방, 보유 개방, 및 보유 폐쇄 캠 표면에 의해 제공된 컵핑 아암의 위치 설정을 도시하는 사시도,

도 14는 분리가능한 플레이트 세그먼트를 포함하는 고정 맨드렐 위치 설정 가이드의 도면,

도 15는 코어 구동 롤러의 위치와, 폐쇄된 맨드렐 경로에 대한 맨드렐 지지체의 위치를 도시하는 측면도,

도 16은 도 15의 16-16 선을 따라 취한 도면,

도 17은 컵핑 보조 맨드렐 지지 조립체의 정면도,

도 18은 도 17의 18-18 선을 따라 취한 도면,

도 19는 도 17의 19-19 선을 따라 취한 도면,

도 20a는 도 1에 도시된 접착제 도포 조립체의 확대 사시도,

도 20b는 도 20a에 도시된 코어 스피닝 조립체의 측면도,

도 21은 도 1의 코어 장전 장치의 후방 사시도,

도 22는 도 1에 도시된 코어 장전 장치를 부분적으로 단면으로 도시한 개략적인 측면도,

도 23은 도 1에 도시된 코어 가이드 조립체를 부분적으로 단면으로 도시한 개략적인 측면도,

도 24는 도 1에 도시된 코어 스트립핑 장치의 정면 사시도,

도 25a, 도 25b 및 도 25c는 코어 스트립핑 장치에 의해 맨드렐로부터 스트립된 웨브 권선 코어를 도시하는 평면도,

도 26은 부분적으로 단면으로 도시된 맨드렐의 개략적인 측면도,

도 27은 맨드렐 주둥이부에 결합되어 주둥이부를 맨드렐 본체쪽으로 변위시킴으로써 맨드렐 변형 링을 압축하도록 도시된 컵핑 아암 조립체가 부분적으로 단면도로 도시된 맨드렐의 개략적인 부분 측면도,

도 28은 맨드렐 본체쪽으로 주둥이부를 변위시키도록 맨드렐 주둥이부를 결합하는 컵핑 아암 조립체를 도시하는 것으로 도 26의 맨드렐의 제 2 단부의 개략적인 확대 측면도,

도 29는 맨드렐 본체로부터 멀리 바이어스된 주둥이부를 도시하는 것으로 도 26의 맨드렐의 제 2 단부의 개략적인 확대 측면도,

도 30은 맨드렐 변형 링의 단면도,

도 31은 웨브 권선 장치의 독립적인 구동 부품을 제어하기 위한 프로그램가능한 구동 제어 시스템을 도시하는 개략적인 다이아그램,

도 32는 맨드렐 구동 모터를 제어하기 위한 프로그램가능한 구동 제어 시스템을 도시하는 개략적인 다이아그램.

본 설명은 본 발명을 개시하고 청구하는 특허청구범위를 포함하며, 본 발명은 첨부 도면과 관련한 하기의 설명으로부터 명료해진다.

도 1은 본 발명에 따른 웨브 권선 장치(90)의 정면을 도시하는 사시도이다. 웨브 권선 장치(90)는 고정 프레임(110)을 가진 터릿 권선기(100), 코어 장전 장치(1000) 및 코어 스트립핑 장치(2000)를 포함한다. 도 2는 터릿 권선기(100)의 부분 정면도이다. 도 3은 터릿 권선기(100)의 상류의 종래의 웨브 재권선기 조립체를 도시하는 것으로 도 2의 3-3 선을 따라 취한 터릿 권선기(100)의 부분 측면도이다.

코어 장전, 권선 및 스트립핑의 설명

도 1, 도 2, 도 3a 및 도 3b를 참조하면, 터릿 권선기(100)는 다수의 맨드렐(300)을 지지한다. 맨드렐(300)은 코어(302)와 결합하며, 종이 웨브는 상기 코어상에 권선된다. 맨드렐(300)은 터릿 조립체 중심축(202)을 중심으로 폐쇄된 맨드렐 경로(320)에서 구동된다. 각 맨드렐(300)은 제 1 맨드렐 단부(310)로부터 제 2 맨드렐 단부(312)까지 터릿 조립체 중심축(202)에 대체로 평행하게 맨드렐 축(314)을 따라 연장한다. 맨드렐(300)은 회전가능하게 구동된 터릿 조립체(200)에 의해 그 제 1 단부(310)에 지지된다. 맨드렐(300)은 맨드렐 컵핑 조립체(400)에 의해 그 제 2 단부(312)에서 해제가능하게 지지된다. 바람직하게, 터릿 권선기(100)는 적어도 3개의 맨드렐(300), 보다 바람직하게는 적어도 6개의 맨드렐(300)을 지지하며, 일 실시예에서 터릿 권선기(100)는 10개의 맨드렐(300)을 지지한다. 적어도 10개의 맨드렐(300)을 지지하는 터릿 권선기(100)는 진동 및 관성 로드를 감소시키도록 비교적 저각속도로 회전되며, 반면에 보다 높은 각속도로 간헐적으로 회전되는 인덱싱 터릿 권선기에 대해 증가된 출력을 제공하는 회전식으로 구동된 터릿 조립체(200)를 구비할 수 있다.

도 3a에 도시된 바와 같이, 폐쇄된 맨드렐 경로(320)는 비원형일 수 있으며, 코어 장전 세그먼트(322), 웨브 권선 세그먼트(324) 및 코어 스트립핑 세그먼트(326)를 포함할 수 있다. 코어 장전 세그먼트(322) 및 코어 스트립핑 세그먼트(326)는 대체로 직선부를 각기 포함할 수 있다. 어구 대체로 직선부(a generally straight line portion)라고 하는 것은 폐쇄된 맨드렐 경로(320)의 세그먼트가 폐쇄된 맨드렐 경로상에 2개의 지점을 포함하는 것을 의미하며, 여기에서 2개의 지점사이의 직선 거리는 적어도 10인치이며, 2개의 지점사이에 그어진 2개의 지점사이로 연장하는 폐쇄된 맨드렐 경로의 최대 공칭 편차가 약 5%보다 크지 않으며, 일 실시예에서도 약 5%보다 크지 않다. 2개의 지점사이로 연장하는 폐쇄된 맨드렐 경로의 부분의 최대 공칭 편차는, 2개의 지점사이의 가상선을 작도하고, 가상 직선에 직각으로 측정했을 때 가상 직선으로부터 2개의 지점사이의 폐쇄된 맨드렐 경로의 부분까지의 최대 거리를 결정하고, 최대 거리를 2개의 지점사이의 직선 거리(10인치)로 나눔으로서 계산된다.

본 발명의 일 실시예에서, 코어 장전 세그먼트(322) 및 코어 스트립핑 세그먼트(326)는 약 5.0%보다 크지 않은 최대 공칭 편차를 가진 직선부를 각각 포함할 수 있다. 예를 들어, 코어 장전 세그먼트(322)는 약 0.15 내지 0.25%의 최대 편차를 가진 직선부를 포함할 수 있으며, 코어 스트립핑 세그먼트는 약 0.5 내지 5.0%의 최대 편차를 가진 직선부를 포함할 수 있다. 이러한 최대 편차를 가진 직선부는 코어가 코어 장전 동안에 가동 맨드렐과 정확하고 쉽게 정렬될 수 있게 하며, 웨브 재료가 코어중 하나상에 권선되지 않는 경우에 가동 맨드렐로부터 빈 코어의 스트립핑을 허용한다. 반대로, 약 10인치의 반경을 가진 폐쇄된 원형 맨드렐 경로를 가진 종래의 인덱싱 터릿에 있어서, 원형 맨드렐 경로의 10인치 정도로 긴 직선 익현으로부터 폐쇄된 원형 맨드렐 경로의 공칭 편차는 약 13.4%이다.

맨드렐(300)의 제 2 단부(312)는 코어 장전 세그먼트(322)를 따라 맨드렐 컵핑 조립체(400)에 의해 결합되지 않거나 이에 의해 달리 지지되지 않는다. 코어 장전 장치(1000)는 코어 장전 세그먼트(322)를 따라 맨드렐(300)의 이동 동안에 맨드렐(300)상으로 적어도 부분적으로 멀리 코어(302)를 운반하기 위한 하나 이상의 종동 코어 장전 부품을 포함한다. 코어 장전 세그먼트(322)의 대향 측면에 배치된 회전식으로 구동된 한쌍의 코어 구동 롤러(505)는 코어 장전 장치(100)로부터 코어를 수납하고 그리고 맨드렐(300)상에서의 코어(302)의 완전한 구동을 위해 협동한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 맨드렐(300)상에 하나의 코어(302)를 장전하는 것은 바로전의 인접한 맨드렐상의 다른 코어의 장전이 완료되기 전에 제 2 맨드렐 단부(312)에서 개시된다. 따라서, 종래의 터릿 조립체의 개시 및 정지 인덱싱과 관련된 지연 및 관성력은 제거된다.

일단 코어 장전이 특정 맨드렐(300)상에서 완료되면, 맨드렐 컵핑 조립체(400)는 맨드렐이 코어 장전 세그먼트(322)로부터 웨브 권선 세그먼트(324)까지 이동할 때 맨드렐(300)의 제 2 단부(312)를 결합하여, 맨드렐(300)의 제 2 단부(312)에 지지체를 제공한다. 맨드렐(300)상에 장전된 코어(302)는 폐쇄된 맨드렐 경로(320)의 웨브 권선 세그먼트(324)로 운반된다. 코어 장전 세그먼트(322)와 웨브 권선 세그먼트(324)의 중간의 웨브 고정 접착제는 코어 및 그 관련된 맨드렐이 폐쇄된 맨드렐 경로를 따라 운반될 때 접착제 도포 장치(800)에 의해 코어(302)에 도포될 수 있다.

코어(302)가 폐쇄된 맨드렐 경로(320)의 웨브 권선 세그먼트(324)를 따라 이동할 때, 웨브(50)가 터릿 권선기(turret winder)(100)의 상류를 향하여 배치된 종래의 재권선기 조립체(60)에 의해서 코어(302)로 향한다. 이 재권선기 조립체(60)는 도 3에 도시되어 있는데, 웨브(50)를 천공기 롤(54), 웨브 슬릿형 베드롤(56), 선택기 롤(58) 및 베드롤(59)에 대하여 이동시키는 공급 롤(52)을 구비한다.

천공기 롤(54)은 웨브(50)의 폭을 따라 연장되는 일련의 천공을 제공한다. 인접한 천공선이 웨브의 길이를 따라 사전결정된 거리만큼 이격되어 있어서 천공부에서 함께 결합될 개별 시트를 제공한다.

일 코어(302)상에서의 웨브 권선이 완성되었을 때, 선택기 롤(58)과 베드롤(59)은 일 로그 권선 사이클의 단부에서 웨브(50)를 절단한다. 베드롤(59)은 또한 폐쇄된 맨드렐 경로(320)를 따라 진행하는 다음 코어(302)로 웨브의 자유 단부의 이동을 제공한다. 공급 롤(52), 천공기 롤(54), 웨브 슬릿형 베드롤(56) 및 선택기 롤과 베드롤(58, 59)을 구비하는, 이러한 재권선기 조립체(60)는 본 기술 분야에 널리 공지되어 있다. 베드롤(59)은 반경방향 외향으로 연장되는 펜스(fences)와 핀을 갖는 복수개의 반경방향 가동형 부재를 가질 수 있다. 선택기 롤은 반경방향 외향으로 연장되는 블레이드와 쿠션을 본 기술 분야에 알려진 바와 같이 가질 수 있다. 맥닐(MaNeil)의 미국 특허 제 4,687,153 호(1987년 8월 18일)는 웨브 이송 제공시 베드롤과 선택기 롤의 작동을 일반적으로 개시하고 있으며, 그 내용은 본 명세서에 참고용으로 인용되어 있다. 롤(52, 54, 56, 58, 59)을 갖는 적절한 재권선기 조립체(60)가 프레임(61)상에 지지될 수 있고 시리즈 150 재권선기 시스템으로 미국 위스콘신주 그린 베이 소재의 페이퍼 컨버팅 머신 캄파니(Paper Converting Machine Company)에 의해서 제조된다.

베드롤은 반경방향의 가동형 부재를 작동시키기 위한 촙오프 솔레노이드(solenoid)를 구비할 수 있다. 솔레노이드는 반경방향 가동형 부재를 제공하여 웨브를 로그 권선 싸이클의 단부에서 절단하여 웨브가 새롭고 빈 코어상에 권선용으로 전달될 수 있게 한다. 솔레노이드의 작동 타이밍은 웨브가 베드롤과 선택기 롤에 의해서 절단되는 길이 간격을 다양하게 변경하도록 변경할 수 있다. 따라서, 로그당 시트 카운트의 변경이 요구된다면, 솔레노이드 작동 타이밍은 로그상에 권선되는 재료의 길이를 변경하도록 변경될 수 있다.

맨드렐 구동장치(330)는 코어의 운동중 맨드렐과 웨브 권선 세그먼트(314)를 따라 각 맨드렐(300)과 그 관련 코어(302)의 맨드렐 축(314)에 대한 회전을 제공한다. 그에 의해서 맨드렐 구동장치(330)는 맨드렐(300)상에 지지되는 코어(302)상에 웨브(50)의 권선을 제공하여 코어(302)(코어를 권선한 웨브)의 둘레에 권선되는 웨브 재료의 로그(51)를 형성한다. 로그(51)상에 외부 표면부가 회전 권선 드럼에 의해서 접촉하여 웨브가 마찰력에 의해서 가압되는 권선 표면과는 대조적으로, 맨드렐 구동 장치(330)는 코어(302)[즉, 맨드렐과 그 축(314)에 대하여 맨드렐(300)을 회전하는 구동부를 결합하여 웨브가 코어상으로 당겨짐에 의해서]상에 페이퍼 웨브(50)의 중앙 권선을 제공한다.

중앙 권선 맨드렐 구동 장치(330)는 한쌍의 맨드렐 구동 모터(332A, 332B), 한쌍의 맨드렐 구동 벨트(334A, 334B), 아이들러 풀리(336A, 336B)를 포함할 수 있다. 도 3a, 도 3b와 도 4를 참조하면, 제 1 제 2 맨드렐 구동 모터(332A, 332B)는 제 1 및 제 2 맨드렐 구동 벨트(334A, 334B)를 아이들러 풀리(336A, 336B)주위에서 각각 구동시킨다. 제 1 및 제 2 구동 벨트(334A, 334B)가 토오크를 다른 맨드렐(300)에 전송한다. 도 3a에서, 모터(332A), 벨트(334A) 및 풀리(336A)는 모터(332B), 벨트(334B) 및 풀리(336B)의 전방에 각각 있다.

도 3a 및 도 3b에서, 베드롤(59)로부터 웨브를 수용하기 바로 전에 코어(302)를 지지하는 맨드렐(300A)(짝수 맨드렐)이 맨드렐 구동 벨트(334A)에 의해서 구동되며, 권선이 거의 완성되었을 때 코어(302B)를 지지하는 인접 맨드렐(300B)(홀수 맨드렐)이 맨드렐 구동 벨트(334B)에 의해서 구동된다. 맨드렐(300)은 웨브(50)의 맨드렐의 관련 코어로의 초기 이송 동안 또는 그 바로 전에 비교적 빠르게 그 축(314)에 대하여 구동된다. 맨드렐 구동 장치(330)에 의해서 제공된 맨드렐의 회전속도는 맨드렐 코어상에 감긴 웨브의 지름이 증가함에 따라 느려진다. 따라서, 인접 맨드렐(300A, 300B)이 다른 구동 벨트(334A, 334B)에 의해서 구동되어 일 맨드렐의 회전속도가 인접 맨드렐의 회전속도와 독립적으로 제어될 수 있다. 맨드렐 구동 모터(332A, 332B)가 맨드렐 권선 속도 스케줄에 따라 제어될 수 있는데 여기서 맨드렐 권선 속도 스케줄은 터릿 조립체(200)의 각 위치의 함수로서 맨드렐(300)의 소망 회전속도를 제공한다. 따라서, 로그의 권선동안 그들의 축에 대한 맨드렐의 회전속도는 터릿 조립체(200)상에 맨드렐(300)의 각 위치를 동기화시킨다. 맨드렐의 회전속도를 종래의 재권선기에서 맨드렐 회전속도에 대하여 제어하는 것이 알려져 있다.

각 맨드렐(300)은 도 2에 도시한 바와 같이, 맨드렐의 제 1 단부(310) 근처에 모두 위치하는 치형 맨드렐 구동 풀리(338)와 평활 표면을 갖는 자유 휠 아이들러 풀리(339)를 가진다. 구동 풀리(338)의 위치와 아이들러 풀리(339)는 모두 다른 맨드렐(300)상에서 교호하여, 교호형 맨드렐(300)이 맨드렐 구동 벨트(334A, 334B)에 의해서 각각 구동된다. 예를 들면, 맨드렐 구동 벨트(334A)가 맨드렐(300A)상의 맨드렐 구동 풀리(338)와 결합할 때, 맨드렐 구동 벨트(334B)는 그 동일 맨드렐(300A)상에서 아이들러 풀리(339)의 평활 표면위로 상승되어, 구동 모터(332A)만이 맨드렐(300A)을 그 축(314)에 대하여 회전하도록 한다. 이와 마찬가지로, 맨드렐 구동 벨트(334B)가 인접 맨드렐(300B)상에서 맨드렐 구동 풀리(338)와 결합할 때, 맨드렐 구동 벨트(334A)가 이 맨드렐(300B)상에 아이들러 풀리(339)의 평활한 표면위로 상승되어 구동 모터(332B)만이 그 축(314)에 대하여 맨드렐(300B)의 회전을 제공한다. 따라서, 맨드렐(300)상의 각 구동 풀리는 벨트(334A, 334B)중 하나에 결합하여 토오크를 맨드렐(300)로 전달하며, 아이들러 풀리(339)는 벨트(334A, 334B)중 다른 하나와 결합하지만, 토오크를 구동 벨트로부터 맨드렐로 전달하지 않는다.

웨브 권선 코어는 맨드렐의 폐쇄된 경로(320)의 코어 스트립핑 세그먼트(326)로 맨드렐의 폐쇄된 경로(320)를 따라 이동된다. 웨브 권선 세그먼트(324)와 코어 스트립핑 세그먼트(326) 중간에, 맨드렐 컵형상 조립체(400)의 일부는 맨드렐(300)의 제 2 단부(312)로부터 탈착되어 로그(51)가 맨드렐(300)로부터 줄무늬를 이룬다. 코어 스트립핑 장치(2000)는 코어 스트립핑 세그먼트(326)를 따라 위치된다. 코어 스트립핑 장치(2000)는 풀리(2012)의 주위를 연속적으로 구동되는 무단 컨베이어 벨트(2010)와 같은 종동 코어 스트립핑 구성요소를 포함한다. 컨베이어 벨트(2010)는 컨베이어 벨트(2010)상에 이격된 복수개의 비상체(2014)를 달고 있다. 각기 비상체(2014)는 맨드렐이 코어 스트립핑 세그먼트(326)를 따라 이동할 때 맨드렐(300)상에 지지되는 로그(51)의 단부와 결합한다.

비상된 컨베이어 벨트(2010)는 맨드렐이 맨드렐의 폐쇄된 경로의 코어 스트립핑 세그먼트(326)의 거의 직선인 부분을 따라 이동될 때 맨드렐 축(314)에 대하여 기울어 질 수 있어서 비상체(2014)가 맨드렐 축(314)에 대략 평행한 제 1 속도 성분으로 그리고 코어 스트립핑 세그먼트(326)의 직선 부분에 거의 평행한 제 2 속도 성분으로 각 로그(51)에 결합한다. 코어 스트립핑 장치(2000)는 이하에서 더 잘 설명된다. 로그(51)가 맨드렐(300)로부터 스트립핑하면, 맨드렐(300)이 폐쇄된 맨드렐 경로를 따라 또 다른 코어(302)를 수용하기 위한 코어 장착 세그먼트(322)로 이송된다.

코어 장착, 권선 및 스트립핑을 일반적으로 설명하였지만, 웨브 권선 장치(90)의 개별 성분과 그들의 작동이 이하에서 설명될 것이다.

터릿 권선기 : 맨드렐 지지체

도 1 내지 도 4를 참조하면, 회전가능하게 구동되는 터릿 조립체(200)는 터릿 조립체의 중앙축(202)에 대한 회전용 고정 프레임(110)상에 지지되어 있다. 프레임(110)은 재권선기 조립체 프레임(61)으로부터 적절히 이격되어 재권선기 조립체(60)에 의해서 야기되는 진동이 터릿 조립체(200)에 미치지 않게 한다. 회전가능하게 구동되는 터릿 조립체(200)는 맨드렐(300)의 제 1 단부(310)상에 인접한 각각의 맨드렐(300)을 지지한다. 각 맨드렐(300)은 그 맨드렐 축(314)에 대하여 맨드렐(300)이 독립적으로 회전하도록 회전가능하게 종동되는 터릿 조립체(200)상에 지지되며, 각 맨드렐은 맨드렐 폐쇄 회로(320)를 따라 회전운동하게 종동되는 터릿 조립체상에 달려 있다. 바람직하게는, 맨드렐 경로(320)의 적어도 일부는 원형이 아니며, 맨드렐 축(314)과 터릿 조립체 중앙축(202)사이의 거리는 폐쇄된 맨드렐 경로(320)를 따라 맨드렐(300)의 위치의 함수로써 변한다.

도 2와 도 4를 참조하면, 터릿 권선기 고정 프레임(110)은 직립한 프레임 단부(132, 134) 중간으로 연장되는 수평하게 연장되는 고정 지지체(120)를 포함한다. 회전하게 종동되는 터릿 조립체(200)는 직립형 프레임 단부(132)에 인접한 지지체(120)상에 베어링(221)에 의해서 회전가능하게 지지된다. 조립체의 일부가 명확하도록 도 2 및 도 4에서 절단되어 도시되어 있다. 프레임(110)상에 장착된 터릿 허브 구동 서보 모터(222)는 토오크를 벨트 또는 체인(224) 그리고 슬리브 또는 소켓(226)을 통하여 터릿 허브(220)에 전달하여 터릿 허브(220)를 터릿 조립체 중앙축(202)에 대하여 회전하게 구동한다. 서보 모터(222)는 위치 기준에 대하여 터릿 조립체(200)의 회전 위치를 조정하도록 제어한다. 위치 기준은 그 회전축에 대하여 베드롤(59)의 각 위치의 함수일 수 있고, 베드롤(59)의 회전의 축적 수의 함수일 수 있다. 특히, 터릿 조립체(200)의 위치는 하기에서 충분히 설명하는 바와 같이, 로그 권선 싸이클안에서 베드롤(59)의 위치에 대하여 조정될 수 있다.

일 실시예에 있어서, 터릿 허브(220)는 연속적으로 정지없이, 표시없이 구동될 수 있어서 터릿 조립체(200)는 연속적으로 회전된다. 용어 연속적으로 회전한다(rotates continuously)란 터릿 조립체(200)가 정지없이 그 축(202)에 대하여 다수의 전체 회전하는 것을 의미한다. 터릿 허브(220)는 보통 일정한 각속도로 구동될 수 있어서 터릿 조립체(200)가 대략 일정한 각속도로 회전한다. 용어 대략 일정한 각속도로 구동(driven at a generally constant angular velocity)이란, 터릿 조립체(200)가 연속적으로 회전하게 구동되며, 터릿 조립체(200)의 회전 속도가 약 5%보다 작게 바람직하게는 약 1%보다 작게 기준값으로부터 변한다는 것을 의미한다. 터릿 조립체(200)는 맨드렐(300)을 지지하며, 이 터릿 허브(220)는 분당 약 20 내지 약 40 로그(51) 사이로 귄취되도록 약 2 내지 4 RPM 사이의 기준선 각속도로 구동될 수 있다. 예를 들면, 터릿 허브(220)는 약 0.04 RPM 이하로 변하는 터릿 조립체의 각속도로, 분당 약 40 로그를 권선하기 위해서 약 4PRM의 기준선 각속도로 구동될 수 있다.

도 2, 도 4, 도 5, 도 6, 도 7 및 도 8을 참조하면, 회전 맨드렐 지지체는 터릿 허브(220)로부터 연장된다. 도시한 실시예에 있어서, 회전 맨드렐 지지체는 축(202)에 대하여 허브와 회전하도록 허브에 단단히 결합된 제 1 및 제 2 회전 맨드렐 지지 플레이트(230)를 포함한다. 회전 맨드렐 지지 플레이트(230)는 축(202)을 따라 서로 이격되어 있다. 각 회전 맨드렐 지지 플레이트(230)는 그로부터 연장되는 복수의 길다란 슬롯(도 5)을 가질 수 있다. 각 슬롯(232)은 축(202)에 대하여 반경방향과 접선방향 성분을 갖는 경로를 따라 연장된다. 복수의 횡단 부재(234)(도 4와 도 6 내지 도 8)가 중간에 연장되어 있고 회전 맨드렐 지지 플레이트(230)에 대하여 단단히 결합된다. 각 횡단 부재(234)는 제 1 및 제 2 회전 맨드렐 지지 플레이트(230)상에 길다란 슬롯을 따라서 연장되고 이와함께 작동한다.

제 1 및 제 2 회전 맨드렐 지지 플레이트(230)는 제 1 및 제 2 맨드렐 지지 플레이트(230) 중간에 배치되어 있다. 제 1 및 제 2 맨드렐 가이드 플레이트(142, 144)는 프레임 단부(132) 또는 지지체(120)와 같은 프레임(110)의 일부분에 대하여 결합하며 또한 변형예로서 프레임(110)에 독립하여 지지될 수 있다. 도시한 실시예에 있어서, 맨드렐 가이드 플레이트(142)는 프레임 단부(132)에 의해서 지지될 수 있고 제 2 맨드렐 가이드 플레이트(144)가 지지체(120)상에 지지될 수 있다.

제 1 맨드렐 가이드 플레이트(142)는 캠 표면 홈(143)과 같은 제 1 캠 표면을 포함하며, 제 2 맨드렐 가이드 플레이트(144)는 캠 표면 홈(145)과 같은 제 2 캠 표면을 포함한다. 제 1 및 제 2 캠 표면 홈(143, 145)은 제 1 및 제 2 맨드렐 가이드 플레이트(142, 144)의 대면하는 표면상에 배치되며, 축(202)을 따라 서로로부터 이격되어 있다. 홈(143, 144)의 각각은 터릿 조립체 중앙축(202)의 둘레에 폐쇄된 경로를 형성한다. 캠 표면 홈(143, 145)은 경우에 따라서 서로의 거울상일 필요가 있다. 도시한 실시예에 있어서, 캠 표면은 홈(143, 145)이지만 외부 캠 표면과 같은 다른 캠 표면이 사용될 수 있다는 것을 이해되어야 할 것이다.

맨드렐 가이드 플레이트(142, 144)는 맨드렐이 회전 맨드렐 지지 플레이트(230) 상에서 이동될 때 폐쇄된 맨드렐 경로(320)를 따라 맨드렐을 위치 설정하기 위한 맨드렐 가이드로서 작동한다. 각 맨드렐(300)은 맨드렐 베어링 지지 조립체(350)상에 그 맨드렐 축(314)에 대한 회전을 위해서 지지된다. 맨드렐 베어링 지지 조립체(350)는 맨드렐 활주 플레이트(356)에 단단히 결합된 제 1 베어링 하우징(352)과 제 2 베어링 하우징(354)을 포함할 수 있다. 각 맨드렐 활주 플레이트(356)는 축(202)에 대하여 반경방향 성분과 축(202)에 대하여 접선방향 성분을 갖는 경로를 따라 횡단 부재(234)에 대한 병진운동하도록 횡단 부재(234)상에 활주 운동가능하게 지지된다. 도 7과 도 8은 맨드렐 축(314)으로부터 터릿 조립체 중앙축(202)까지의 거리가 변하게 하는 횡단 부재(234)에 대한 맨드렐 활주 플레이트(356)의 병진을 도시하고 있다. 일 실시예에 있어서, 맨드렐 활주 플레이트는 복수개의 상업적으로 유용한 선형 베어링 슬라이드(358)와 레일(359) 조립체에 의해서 횡단 부재(234)상에 활주 운동하게 지지된다. 따라서, 각 맨드렐(300)은 터릿 조립체 중앙축(202)에 대하여 반경방향 성분과 접선방향 성분을 갖는 경로를 따라 회전 맨드렐 지지 플레이트에 대한 병진운동을 하도록 회전 맨드렐 지지 플레이트(230)상에 지지된다. 적절한 슬라이드(358)와 짝을 이루는 레일(359)이 미국 뉴욕주 와싱톤 포트 소재의 톰슨 인코포레이티드(Thomson Incorporated)에 의해서 제조된 아큐가이드 캐리지스(ACCUGLIDE CARRIAGES)이다.

각 맨드렐 활주 플레이트(356)는 제 1 및 제 2 실린더형 캠 종동절(360, 362)을 가진다. 제 1 및 제 2 캠 종동절(360, 362)은 캠 표면 홈(143, 145)과 각기 제 1 및 제 2 회전 맨드렐 지지 플레이트(230)안의 홈(232)을 통하여 결합된다. 맨드렐 베어링 지지 조립체(350)가 축을 따라 회전 맨드렐 지지 플레이트(230)상에 지지될 때, 캠 종동절(360, 362)은 맨드렐 가이드 플레이트상에 홈(143, 145)을 뒤따르므로써 맨드렐(300)을 맨드렐 폐쇄 회로(320)를 따라 위치 설정된다.

서보 모터(222)는 대략 일정한 각속도로 중앙축(202)에 대하여 연속적으로 회전가능한 종동 터릿 조립체(200)를 구동할 수 있다. 따라서, 회전 맨드렐 지지 플레이트(230)가 폐쇄된 맨드렐 경로(320)에 대하여 맨드렐(300)의 연속 운동을 제공한다. 폐쇄된 경로(320)에 대한 맨드렐(300)의 선속도는 맨드렐 축(314)의 축(202)으로부터의 거리가 증가함에 따라 증가될 것이다. 적절한 서보 모터(222)는 미국 오하이오주 클리브랜드 소재의 리라이언스 일렉트릭 캄파니(Reliance Electric Company)에 의해 제조된 4 hp Model HR 2000 이 있다.

제 1 및 제 2 캠 표면 홈(143, 145)의 형상은 폐쇄된 맨드렐 경로(320)를 변화시키도록 다양하게 될 수 있다. 일 실시예에서, 제 1 및 제 2 캠 표면 홈(143, 145)은 교환가능하고 교체가능한 섹터를 포함하여, 폐쇄된 맨드렐 경로(320)는 교체가능한 세그먼트를 포함한다. 도 5를 참조하면, 캠 표면 홈(143, 145)은 비원형 세그먼트를 포함하는 경로를 따라 축(202)을 둘러쌀 수 있다. 일 실시예에 있어서, 맨드렐 가이드 플레이트(142, 144)의 각각은 복수의 볼트로 체결된 플레이트 섹터를 포함할 수 있다. 각 플레이트 섹터는 완전한 캠 종동절 표면 홈(143, 145)의 세그먼트를 가질 수 있다. 도 14를 참조하면, 맨드렐 가이드 플레이트(142)는 캠 표면 홈 세그먼트(143A)를 갖는 제 1 플레이트 섹터(142A), 캠 표면 홈 세그먼트(143B)를 갖는 제 2 플레이트 섹터(142B)를 포함한다. 하나의 플레이트 섹터의 나사를 풀고 캠 표면 홈의 다른 형상의 세그먼트를 갖는 다른 플레이트 섹터를 삽입함으로써, 특정 형상을 갖는 폐쇄된 맨드렐 경로(320)의 일 세그먼트가 다른 형상을 갖는 또 다른 세그먼트에 의해서 대체될 수 있다.

이러한 상호교환가능한 플레이트 섹터는 권선 로그(51)가 다른 직경 및/또는 시트 카운트를 갖는 경우에 발생할 수 있는 문제점을 제거할 수 있다. 소정의 폐쇄된 맨드렐 경로에 대하여, 로그(51)의 직경의 차이는 권선이 코어상에서 완료되었을 때 웨브가 베드롤 표면을 떠나는 접선 지점에서 이에 대응하는 변경을 가져올 것이다. 대직경 로그용으로 적합한 맨드렐 경로가 소직경 로그를 권선하는데 사용된다면, 웨브는 적당한 웨브의 다음 코어로의 전달을 제공하는 소망 접선 지점 보다 베드롤상에서 더 높은 접선 지점에서 베드롤을 떠난다. 웨브의 베드롤 접선 지점으로의 이러한 이동은 웨브가 전치 코어상에 권선되었을 때 웨브 내로 이동하는 유입 코어로 되며, 웨브의 진입 코어로의 너무 이른 전달을 가져올 수 있다.

원형 맨드렐 경로를 갖는 종래기술의 권선기는 소직경 로그가 권선되고 있을 때 이러한 너무 이른 전달을 방지하기 위해서 공기 송풍 시스템 또는 기계적 스너버를 가질 수 있다. 공기 송풍 시스템과 스너버는 베드롤과 먼저 코어 사이의 웨브를 간헐적으로 편향하여 진입 코어가 베드롤에 접근할 때 베드롤 접선 지점으로 웨브를 이동한다. 본 발명은 다른 직경 로그의 권선이 웨브를 편향시킴으로써 보다는 폐쇄된 맨드렐 경로의 세그먼트를 대체함으로써(그리고 맨드렐 경로를 변화시킴으로써) 달성될 수 있다는 장점을 제공한다. 두 개 이상의 볼트체결된 플레이트 섹터를 포함하는 맨드렐 가이드 플레이트(142, 144)를 제공함으로써, 웨브 권선 세그먼트와 같은 폐쇄된 맨드렐 경로의 일부가 하나의 플레이트 섹터의 볼트체결을 풀어주고 캠 표면의 서로 다른 형상의 세그먼트를 갖는 다른 플레이트 섹터를 삽입함으로써 변경될 것이다.

도시한 실시예에 의해서, 표 1A는 도 14에 도시한 캠 표면 홈 세그먼트(143A)용 좌표를 기록하고 있고, 표 1B는 비교적 대직경 로그를 권선하는데 사용하기에 적합한 캠 표면 홈 세그먼트(143A)용 좌표를 기록하고 있고 표 1C는 비교적 소직경 로그를 권선하는 경우에 세그먼트(143B)를 대체하기에 적합한 캠 표면 홈 세그먼트용 좌표를 기록하고 있다. 좌표는 중앙 축(202)으로부터 측정된다. 적절한 캠 홈 세그먼트는 표 1A-1C에 기록된 이들에 제한되는 것은 아니며, 캠 홈 세그먼트가 임의의 소망 맨드렐 경로(320)를 형성하는 데 필요한 바에 따라 변형될 수 있다는 것을 이해되어야 할 것이다. 표 2A는 표 1A와 표 1B에 좌표에 의해서 기술하는 캠 홈 세그먼트(143A, 143B)에 대응하는 맨드렐 경로(320)의 좌표를 기록한다. 표 1C가 표 1B로 대체될 때, 맨드렐 경로(320)의 좌표상의 결과적인 변경은 표 2B에 기록된다.

터릿 권선기, 맨드렐 컵핑 조립체

맨드렐이 회전 터릿 조립체(200)에 의해서 터릿 조립체 중앙축(202) 주위를 구동할 때 맨드렐 컵핑 조립체(400)는 해체가능하게 코어 장착 세그먼트(322)와 폐쇄된 맨드렐 경로(320)의 코어 스트립핑 세그먼트(326) 사이의 맨드렐(300)의 제 2 단부(312)와 결합한다. 도 2와 도 9 내지 도 12를 참조하면, 맨드렐 컵핑 조립체(400)는 회전 컵핑 아암 지지체(410)상에 지지되는 복수의 컵핑 아암(450)을 포함한다. 컵핑 아암(450)의 각각은 맨드렐(300)의 제 2 단부(312)를 해체가능하게 결합하기 위한 맨드렐 컵핑 조립체(452)를 가진다. 맨드렐 컵핑 조립체(452)는 베어링(456) 상에 맨드렐 컵(454)을 회전가능하게 지지한다. 맨드렐 컵(454)은 맨드렐(300)의 제 2 단부(312)와 해체가능하게 결합하며 그 축(314)에 대하여 맨드렐을 회전시키도록 맨드렐을 지지한다.

각 컵핑 아암(450)은 맨드렐 컵(454)이 맨드렐(300)에 대하여 결합하는 제 1 컵핑 위치로부터 맨드렐 컵(454)이 맨드렐(300)로부터 탈착되는 제 2 비컵핑 위치로 피봇축(451)에 대하여 컵핑 아암(450)의 회전을 허락한다. 제 1 컵핑 위치와 제 2 컵핑 위치는 도 9에 도시되어 있다. 각 컵핑 아암(450)은 컵핑 아암 피봇축(451)과 터릿 조립체 중앙 축(202) 사이의 거리가 축(202)에 대한 비컵핑 아암(450)의 위치의 함수로서 변화한다. 따라서, 맨드렐이 회전 터릿 조립체(200)에 의해서 맨드렐 경로(320) 주위를 이동할 때 각 컵핑 아암과 관련 맨드렐 컵(454)이 그 각각의 맨드렐(300)의 제 2 단부(312)를 따라 이동할 수 있다.

회전 컵핑 아암 지지체(410)는 베어링(221)에 의해서 직립 프레임 단부(134)에 인접한 지지체(120)상에 회전가능하게 지지되는 컵핑 아암 지지 허브(420)를 포함한다. 조립체의 일부분은 명백히 하기 위해서 도 2와 도 9에 절단하여 도시하고 있다. 직립 프레임 단부(134)에 인접하여 장착된 서보 모터(422)가 토오크를 허브(420)로 벨트 또는 체인(424) 및 풀리 또는 스프로켓(426)을 통하여 전달하여 허브(420)를 터릿 조립체 중앙 축(202)에 대하여 허브(420)를 회전 구동한다. 서보 모터(422)는 그 회전축에 대한 베드롤(59)의 각도 위치의 함수, 베드롤(59)의 회전 축적 수의 함수인 기준면에 대하여 회전 컵핑 아암 지지체(410)의 회전 위치의 위상을 맞추도록 제어된다. 특히, 지지체(410)의 위치는 로그 권선 싸이클 내부의 베드롤(59)의 위치에 대하여 위상을 맞출 수 있어서 이에 의해서 터릿 조립체(200)의 회전과 컵핑 아암 지지체(410)의 회전을 동기화한다. 서보 모터(222, 422)는 각각 브레이크를 구비하고 있다. 브레이크는 권선 장치(90)가 돌고 있지 않을 때 터릿 조립체(200)와 컵핑 아암 지지체(410)의 상대적인 회전을 방지하며 그에 의해서 맨드렐(300)의 꼬임을 방지한다.

회전 컵핑 아암 지지체(410)는 허브(420)에 단단히 결합되고 터릿 조립체 중앙 축(202)에 거의 축방향으로 연장되는 회전 컵핑 아암 지지 플레이트(430)를 더 포함한다. 회전 플레이트(430)는 허브(420)상의 축(202)에 대하여 회전하게 구동된다. 복수의 컵핑 아암 지지 부재(460)는 회전 플레이트(430)에 대한 운동을 위해서 회전 플레이트(430)상에 지지된다. 각 컵핑 아암(450)은 컵핑 아암 지지 부재(460)에 피봇운동하게 결합되어 피봇축(451)에 대하여 컵핑 아암(450)의 회전이 가능하게 한다.

도 10과 도 11을 참조하면, 각 컵핑 아암 지지 부재(460)는 터릿 조립체 중앙축(202)에 대하여 반경반향 성분과 접선방향 성분을 갖는 경로를 따라 회전 플레이트(430)에 대하여 전달하기 위해서, 회전 플레이트(430)에 볼트체결된 브래킷(432)과 같은, 플레이트(430)의 일부상에 활주운동하게 지지된다. 일 실시예에 있어서, 활주 컵핑 아암 지지 부재(460)는 복수의 상업적으로 유용한 선형 베어링 슬라이드(358)와 레일(359)에 의해서 브래킷(432)상에 활주운동하게 지지될 수 있다. 슬라이드(358)와 레일(359)은 각각의 브래킷(432)에 고정(볼트체결등)되어 있을 수 있어서, 브래킷(432)에 고정된 슬라이드(358)는 지지 부재(460)에 고정된 레일(359)과 활주가능하게 결합되고, 지지 부재(460)에 고정된 슬라이드(358)는 브래킷(432)에 고정된 레일(359)에 활주가능하게 결합한다.

맨드렐 컵핑 조립체(400)는 컵핑 아암 피봇축(451)의 위치 설정용 피봇축 위치 설정 가이드를 더 포함한다. 피봇축 위치 설정 가이드는 컵핑 아암 피봇축(451)을 위치 설정하며 축(202)에 대한 컵핑 아암(450)의 위치의 함수로서 각 피봇축(451)과 축(202)사이의 거리를 변화시킨다. 도 2와 도 9 내지 도 12에 도시한 실시예에 있어서, 피봇축 위치 설정 가이드는 고정 피봇축 위치 설정 가이드 플레이트(442)를 포함한다. 피봇축 위치 설정 가이드 플레이트(442)는 축(202)에 거의 수직하게 연장되며, 축(202)을 따라 회전 컵핑 아암 지지 플레이트(430)에 인접하여 위치 설정된다. 위치 설정 플레이트(442)는 지지체(120)에 대하여 단단히 결합될 수 있어서 회전 컵핑 아암 지지 플레이트(430)가 위치 설정 플레이트(442)에 대하여 회전한다.

위치 설정 플레이트(442)는 회전 지지 플레이트(430)에 대면하는 표면(444)을 가진다. 캠 표면 홈(443)과 같은 캠 표면이 회전 지지 플레이트(430)와 대면하는 표면(444)에 배치되어 있다. 각 활주 컵핑 아암 지지 부재(460)는 캠 표면 홈(443)과 결합하는 관련 캠 종동절(462)을 가진다. 캠 종동절(462)은 회전 플레이트(430)가 축(202)에 대하여 지지 부재(460)를 지지하고 있을 때 홈(443)을 뒤따르므로, 축(202)에 대하여 컵핑 피봇축(451)을 위치 설정한다. 홈(443)은 홈(143, 145)의 형상을 기준으로 형성될 수 있어서, 맨드렐이 회전 맨드렐 지지체(200)에 의해서 폐쇄된 맨드렐 경로(320) 둘레를 이동하기 때문에 각 컵핑 아암과 관련 맨드렐 컵(454)이 그 각각의 맨드렐(300)의 제 2 단부(312)를 추적할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 홈(443)은 맨드렐 단부(312)가 컵핑이 되는 폐쇄된 맨드렐 경로의 지점을 따라 맨드렐 가이드 플레이트(144)에서의 홈(145)의 형상과 거의 마찬가지의 형상을 가질 수 있다. 홈(443)은 맨드렐 단부(312)가 컵핑이 되지 않는 맨드렐의 폐쇄된 경로의 일부를 따라 원형 아크 형상(또는 다른 적절한 형상)을 가질 수 있다. 도시의 방법으로, 표 3A 및 도 3B는 모두 표 1A와 표 1B에 기록된 좌표를 갖는 캠 종동절 홈(143A, 143B)을 사용하기에 적합한 홈(443)용 좌표를 기록한다. 마찬가지로, 표 3A 및 표 3C는 표 1A 및 표 1B에 기록된 좌표를 갖는 캠 종동절 홈(143A, 143C)을 사용하기에 적합한 홈(443)용 좌표를 기록한다.

각 컵핑 아암(450)은 컵핑 아암 피봇축(451)에 대하여 피봇운동가능하며 컵핑 아암상에 지지되는 복수의 캠 종동절을 포함한다. 컵핑 아암상에 지지되는 캠 종동절은 고정 캠 표면과 결합하여 컵핑과 비컵핑 위치 사이에 컵핑 아암(450)의 회전을 제공한다. 도 9 내지 도 12를 참조하면, 각 컵핑 아암(450)은 제 1 컵핑 아암 연장부(453)와 제 2 컵핑 아암 연장부(455)를 포함한다. 컵핑 아암 연장부(453, 455)는 컵핑 아암 피봇축(451)에서 그들의 말단부로부터 그들의 기단부까지 서로 거의 수직하게 연장된다. 컵핑 아암(450)은 피봇축(451)의 위치에서 지지 부재(460)에 부착용 클레비스 구조체(clevis construction)를 가진다. 컵핑 아암 연장부(453, 455)는 피봇축(451)에 대하여 강체로서 회전한다. 맨드렐 컵(454)은 연장부(453)의 기단부에 지지된다. 적어도 하나의 캠 연장부(453)상에 지지되고, 적어도 하나의 캠 종동절은 연장부(455)상에 지지된다.

도 10 내지 도 12에 도시한 실시예에 있어서, 한쌍의 실린더형 캠 종동절(474A, 474B)은 피봇축(451)과 맨드렐 컵(454) 중간의 연장부(453)상에 지지된다. 캠 종동절(474a, 474B)은 연장부(453)와 피봇축(451)에 대하여 피봇운동가능하다. 캠 종동절(474A, 474B)은 서로 평행한 축(475A, 475B)을 중심으로 회전하도록 연장부(453)상에 지지된다. 축(475A, 475B)은, 맨드렐 컵이 컵핑된 위치(도 9에서 상부 컵핑 아암)에 있을 때, 컵핑 아암 지지 부재(460)가 회전 컵핑 아암 지지 플레이트(430)에 대해 활주하는 방향으로 평행하다. 축(475A, 475B)은, 맨드렐 컵이 컵핑되지 않은 위치(도 9에서 하부 컵핑 아암)에 있을 때, 축(202)에 대해 평행하다.

또한 각각의 컵핑 아암(450)은 컵핑 아암 연장부(455)의 말단부상에 지지된 제 3 원통형 캠 종동절(476)을 포함한다. 캠 종동절(476)은 연장부(455)가 장착된 피봇축(451)을 중심으로 피봇가능하다. 제 3 캠 종동절(476)은 상기 종동절(474A, 474B)이 회전하는 축(475A, 475B)에 수직인 축(477)을 중심으로 회전하도록 연장부(455)상에 지지된다. 축(477)은, 맨드렐 컵이 컵핑되지 않은 위치에 있을 때, 컵핑 아암 지지 부재(460)가 회전 컵핑 아암 지지 플레이트(430)에 대해 활주하는 방향으로 평행하며, 맨드렐 컵이 컵핑된 위치에 있을 때 축(477)은 축(202)과 평행하다.

맨드렐 컵핑 조립체(400)는 캠 종동절 표면을 갖는 다수의 캠 종동절 부재를 더 포함한다. 각각의 캠 종동절 표면은 컵핑된 및 컵핑되지 않은 위치사이의 컵핑 아암 피봇축(451)을 중심으로 컵핑 아암(450)을 회전시키도록 하는 그리고 컵핑 아암(450)을 컵핑된 및 컵핑되지 않은 위치에 지지하도록 하기 위한 적어도 하나의 캠 종동절(474A, 474B, 476)에 의해 맞물릴 수 있다. 도 13은 4개의 컵핑 아암(450A, 450B, 450C, 450D)을 도시하는 등각도이다. 컵핑되지 않은 위치에서 컵핑된 위치로 피봇 운동하는 컵핑 아암(450A)이 도시되었으며, 컵핑 아암(450B)은 컵핑된 위치에 있으며, 컵핑된 위치에서 컵핑되지 않은 위치로 피봇 운동하는 컵핑 아암(450C)이 도시되었으며, 컵핑 아암(450D)은 컵핑되지 않은 위치에 도시되어 있다. 도 13은 위치 설정 플레이트(442)에 있는 홈(443)을 도는 각각의 컵핑 아암 지지 부재(460)상에 캠 종동절(462)로서 컵핑 아암(450)의 피봇 운동을 제공하는 캡 종동절 부재를 도시한다. 회전 지지 플레이트(430)는 명료성을 위해 도 13에서 제거되었다.

도 9 및 도 13을 참조하면, 맨드렐 컵핑 조립체(400)는 개방 캠 표면(483)을 갖는 개방 캠 부재(482), 보유 개방 캠 표면(485)(도 9)을 갖는 보유 개방 캠 부재(484), 폐쇄 캠 표면(487)을 갖는 폐쇄 캠 부재(486) 및 보유 폐쇄 캠 표면(489)을 갖는 보유 폐쇄 캠 부재(488)를 포함할 수 있다. 일반적으로 캠 표면(485, 489)은 평평해 질 수 있으며, 평행면은 축(202)에 수직으로 연장한다. 캠 부재(482, 484, 486, 488)는 정지된 것이 바람직하며, 프레임(110)을 포함하지만 이에 한정되지 않는 강성 기초부 상에 지지될 수 있다(지지체는 도시되지 않음).

회전 플레이트(430)가 컵핑 아암(450)을 축(202) 둘레로 이송하기 때문에, 캠 종동절(474A)은 코어 스트립핑 세그먼트(326)에 앞서 3차원 개방 캠 표면(483)과 맞물리며, 그에 따라 컵핑된 위치에서 컵핑되지 않은 위치로 컵핑 아암(450)[예를 들면, 도 13에서 컵핑 아암(450C)임]을 회전시켜서 웨브 권선형 코어는 코어 스트립핑 장치(2000)에 의해 맨드렐(300)로부터 스트립될 수 있다. 그런 후 회전된 컵핑 아암(450)[예를 들면, 도 13에서 컵핑 아암(450D)]상의 캠 종동절(476)은 빈 코어(302)가 코어 장전 장치(1000)에 의해 세그먼트(322)를 따라 맨드렐 상으로 장전될 때까지 컵핑되지 않은 위치내에 컵핑 아암을 지지하도록 캠 표면(485)과 맞물린다. 웨브 권선 세그먼트(324)의 상류, 컵핑 아암[예를 들면, 도 13에서 컵핑 아암(450A)]상의 캠 종동절(474A)은 컵핑되지 않은 위치에서 컵핑된 위치로 컵핑 아암(450)을 회전시키도록 폐쇄 캠 표면(487)과 맞물린다. 그런 후, 컵핑 아암[예를 들면, 도 13에서 컵핑 아암(450B)]상의 캠 종동절(474A, 474B)은 웨브 권선 동안 컵핑 아암(450)을 컵핑된 위치로 지지하도록 캠 표면(489)과 맞물린다.

도 9 및 도 13에 도시된 캠 종동절 및 캠 표면 세그먼트는, 컵핑 아암 피봇축(451)의 반경방향 위치가 축(202)에 대해 이동됨에 따라, 컵핑 아암(450)이 컵핑된 위치로 및 컵핑되지 않은 위치로 회전되는 장점을 갖는다. PCMC 시리즈 150 터릿 권선기용의 PCMC 매뉴얼 번호 01-012-ST003의 1 페이지 및 PCMC 매뉴얼 번호 01-013-ST011의 3 페이지상에 도시된 것과 같은 컵핑 및 언컵핑 맨드렐을 위한 일반적인 배럴 캠 장치는 맨드렐을 컵 및 언컵하기 위한 링크 시스템을 필요로 하며, 터릿 축(202)으로부터 거리가 변할 수 있는 피봇축을 갖는 컵핑 아암을 조절할 수 없다.

코어 구동 롤러 조립체 및 맨드렐 조력 조립체

도 1과, 도 15 내지 도 19를 참조하면, 본 발명에 따른 웨브 권선 장치는 코어 구동 장치(500), 맨드렐 장전 조력 장치(600) 및 맨드렐 컵핑 조력 조립체(700)를 포함한다. 코어 구동 조립체(500)는 맨드렐(300)상으로 코어(302)를 구동하도록 위치 설정된다. 코어 장전 및 맨드렐 컵핑동안 맨드렐 조력 조립체(600, 700)는 컵핑되지 않은 맨드렐(300)을 지지하고 위치 설정하도록 위치 설정된다.

터릿이 정지하고 있는 동안 맨드렐 상으로 코어를 구동하기 위한 단일 코어 구동 롤러를 갖는 터릿 권선기는 본 기술분야에 널리 공지되어 있다. 그러한 장치는 코어를 정지 맨드렐상으로 구동시키기 위해 맨드렐과 단일 구동 롤러사이에 닙(nip)을 제공한다. 본 발명의 구동 장치(500)는 한쌍의 코어 구동 롤러(505)를 포함한다. 코어 구동 롤러(505)는 세그먼트(322)의 일반적으로 직선 부분을 따라서 폐쇄된 맨드렐 경로(320)의 코어 장전 세그먼트(322)의 대향 측면상에 배치된다. 코어 구동 롤러중 하나인 롤러(505A)는 폐쇄된 맨드렐 경로(320) 외측에 배치되며, 코어 구동 롤러중 나머지 하나인 롤러(505B)는 폐쇄된 맨드렐 경로(320)내에 배치되어서, 맨드렐(300)은 코어 구동 롤러(505A, 505B)사이로 이송된다. 코어 구동 롤러(505)는 코어 장전 장치(1000)에 의해 맨드렐(300)상으로 적어도 부분적으로 구동된 코어와 맞물리도록 협동한다. 코어 구동 롤러(505)는 코어(302)를 맨드렐(300)상으로 완전히 구동시킨다.

코어 구동 롤러(505)는 평행축을 중심으로 회전하도록 지지되며, 서보 모터(servo motors)에 의해 벨트 및 풀리(pulley)를 통해서 회전가능하게 구동된다. 코어 구동 롤러(505A) 및 이와 연관된 서보 모터(510)는 프레임 연장부(515)로부터 지지된다. 코어 구동 롤러(505B) 및 이와 연관된 서보 모터(511)(도 17에 도시됨)는 지지체(120)의 연장부로부터 지지된다. 코어 구동 롤러(505)는 맨드렐 축(314) 및 맨드렐 경로(320)의 코어 장전 세그먼트(322)에 대해 경사진 축을 중심으로 회전하도록 지지된다. 도 16 내지 도 17을 참조하면, 코어 구동 롤러(505)는 일반적으로 맨드렐 축에 평행한 속도 성분 및 일반적으로 코어 장전 세그먼트의 적어도 하나의 부분에 평행한 속도 성분을 갖고 코어(302)를 구동하도록 경사진다. 예를 들면, 도 15 및 도 16에 도시된 바와 같이 코어 구동 롤러(505A)는 맨드렐 축(314) 및 코어 장전 세그먼트(322)에 대해 경사진 축(615)을 중심으로 회전하도록 지지된다. 따라서, 코어 장전 세그먼트(322)를 따라 맨드렐의 이동동안 코어 구동 롤러(505)는 맨드렐(300)상으로 코어(302)를 구동시킬 수 있다.

도 15 및 도 16을 참조하면, 맨드렐 조력 조립체(600)는 폐쇄 맨드렐 경로(320)의 외측이 지지되며 제 1 및 제 2 맨드렐 단부(310, 312)사이의 컵핑되지 않은 맨드렐을 지지하도록 위치 설정된다. 맨드렐 조력 조립체(600)는 도 1에 도시되진 않았다. 맨드렐 조력 조립체(600)는 폐쇄 맨드렐 경로(320)의 코어 장전 세그먼트(322)의 적어도 한 위치를 따라서 컵핑되지 않은 맨드렐(300)을 지지하도록 위치 설정된 회전가능하게 구동되는 맨드렐 지지체(610)를 포함한다. 맨드렐 지지체(610)는 맨드렐(300)을 안정하게 하며 컵핑되지 않은 맨드렐(300)의 진동을 감소시킨다. 그에 따라 맨드렐 지지체(600)는 맨드렐(300)을 코어 장전 장치(1000)로부터 맨드렐의 제 2 단부(312)상으로 구동시키는 코어(302)와 정렬시킨다.

맨드렐 지지체(610)는 축(615)을 중심으로 회전하도록 지지되며, 상기 축(615)은 맨드렐 축(314)과 코어 장전 세그먼트(322)에 대해 경사져 있다. 일반적으로 맨드렐 지지 표면(600)은 축(615)에 평행하게 측정된 가변 피치와, 축(615)에 수직하게 측정된 가변 반경을 갖는다. 나선형 지지 표면(620)의 피치 및 반경은 폐쇄된 맨드렐 경로를 따라서 맨드렐을 지지하도록 변한다. 일 실시예에 있어서, 나선형 지지 표면(620)의 반경이 감소됨에 따라 피치는 증가할 수 있다. 코어 장전동안 종래의 인덱싱 터릿 조립체(indexing turret assemblies)에 사용된 종래의 맨드렐 지지체는 정지해 있는 맨드렐을 지지한다. 지지 표면(620)의 가변 피치 및 반경은 지지 표면(620)이 비선형 경로를 따라 이동 맨드렐(300)과 접촉하도록 및 지지하도록 한다.

맨드렐 지지체(610)가 축(615)을 중심으로 회전하도록 지지되기 때문에, 맨드렐 지지체(610)는 코어 구동 롤러(505A)를 구동시키도록 사용되는 동일한 모터가 필요 없을 수 있다. 도 16에 있어서, 맨드렐 지지체(610)는 코어 구동 롤러(505A)를 회전가능하게 구동시키는 동일한 서보 모터(510)에 의해 구동 트레인(train)(630)을 통해 회전가능하게 구동된다. 모터(510)에 의해 구동되는 샤프트(530)는 롤러(505A)에 연결되고 및 상기 롤러(505A)를 통해 연장한다. 맨드렐 지지체(610)는 샤프트(530)에 의해 구동되지 않도록 베어링(540)에 의해 샤프트(530)상에 회전가능하게 지지된다. 샤프트(530)는 맨드렐 지지체(610)를 통해 구동 트레인(630)으로 연장한다. 구동 트레인(630)은 벨트(631)를 통한 풀리(632)에 의해 구동되는 풀리(634)와, 벨트(633)를 통한 풀리(636)에 의해 구동되는 풀리(638)를 포함한다. 풀리(632, 634, 636, 638)의 직경은 코어 구동 롤러(505A)의 회전 속도의 약 반만큼 맨드렐 지지체(610)의 회전 속도를 감소시킨다.

서보 모터(510)는 베드롤의 회전축을 중심으로 베드롤(bedroll)(59)의 각도 위치의 함수인 및 베드롤(59)의 축적된 다수의 회전수의 함수인 기준에 대해 맨드렐 지지체(610)의 회전가능한 위치를 조정하도록 제어된다. 특히, 지지체(610)의 회전 위치는 로그 권선 싸이클(log wind cycle)내의 베드롤(59)의 위치에 대해 조정될 수 있으며, 그에 따라 터릿 조립체(200)의 회전 위치를 갖는 지지체(160)의 회전 위치를 동시 반복시킨다.

도 17 내지 도 19를 참조하면, 맨드렐 컵핑 조력 조립체(700)는 폐쇄된 맨드렐 경로(320)의 내측에 지지되며, 맨드렐이 컵핑됨에 따라 컵핑되지 않은 맨드렐(300)을 지지하도록 위치 설정되고 맨드렐 단부(312)를 맨드렐 컵(454)과 정렬시킨다. 맨드렐 컵핑 조력 조립체(700)는 회전가능하게 구동된 맨드렐 지지체(710)를 포함한다. 회전가능하게 구동된 맨드렐 지지체(710)는 맨드렐의 제 1 및 제 2 단부(310, 312)사이에 컵핑되지 않은 맨드렐(300)을 지지하도록 위치 설정된다. 맨드렐 지지체(710)는 코어 장전 세그먼트(322)와 폐쇄된 맨드렐 경로(320)의 웨브 권선 세그먼트(324)사이의 폐쇄된 맨드렐 경로의 적어도 한 위치를 따라서 맨드렐(300)을 지지한다. 회전가능하게 구동된 맨드렐 지지체(710)는 서보 모터(711)에 의해 구동될 수 있다. 도 17 내지 도 19에 도시된 바와 같이 맨드렐 지지체(710) 및 서보 모터(711)를 포함하는 맨드렐 컵핑 조력 조립체(700)는 수평방향으로 연장하는 정지 지지체(120)로부터 지지될 수 있다.

회전가능하게 구동된 맨드렐 지지체(710)는 가변 반경 및 가변 피치를 갖는 대체로 나선형 맨드렐 지지 표면(720)을 구비한다. 지지 표면(720)은 맨드렐(300)과 맞물리며 맨드렐 컵(454)에 의해 맞물리도록 맨드렐을 위치 설정한다. 회전가능하게 구동된 맨드렐 지지체(710)는 클레비스형(clevised) 제 1 단부(732) 및 제 2 단부(734)를 갖는 피봇 아암(730)상에 회전가능하게 지지된다. 지지체(710)는 아암(730)의 제 1 단부(732)에 인접한 수평축(715)을 중심으로 회전하도록 지지된다. 피봇 아암(730)은 축(715)으로부터 이격된 정지 수평축(717)을 중심으로 회전하도록 피봇 아암(730)의 제 2 단부에 피봇가능하게 지지된다. 피봇 아암(730)이 축(717)을 중심으로 피봇함에 따라 축(715)의 위치는 호형으로 이동한다. 피봇 아암(730)은 제 1 및 제 2 단부(732, 734)사이의 피봇 아암의 표면으로부터 연장하는 캠 종동절(731)을 포함한다.

편심 캠 표면 홈(741)을 갖는 회전 캠 플레이트(740)는 정지 수평축(742)을 중심으로 회전가능하게 구동된다. 캠 종동절(731)은 회전 캠 플레이트(740)내의 캠 표면 홈(741)과 맞물리며, 그에 따라 축(717)을 중심으로 주기적으로 아암(730)을 피봇 운동시킨다. 맨드렐이 폐쇄된 맨드렐 경로(320)의 소정의 위치를 따라서 이송됨에 따라 축(717)을 중심으로 아암(730) 및 회전 지지체(710)의 피봇팅은 회전 지지체(710)의 맨드렐 지지 표면(720)이 맨드렐(300)과 주기적으로 맞물리도록 한다. 그에 따라 맨드렐 지지 표면(720)은 컵핑을 위해 맨드렐(300)의 지지되지 않은 제 2 단부(312)를 위치 설정시킨다.

맨드렐 지지체(710)의 회전 및 캠 플레이트(740)의 회전은 서보 모터(711)에 의해 이루어진다. 서보 모터(711)는 풀리(754)를 중심으로 벨트(752)를 구동시키며, 상기 풀리(754)는 샤프트(755)에 의해 풀리(756)에 연결된다. 풀리(756)는 풀리(762, 764)를 중심으로 사행(serpentine) 벨트(757) 및 아이들러(idler) 풀리(766)를 구동시킨다. 풀리(762)의 회전은 캠 플레이트(740)의 연속적인 회전을 구동시킨다. 풀리(764)의 회전은 맨드렐 지지체(710)를 그의 축(715)을 중심으로 회전하도록 한다.

도면에 도시된 회전 캠 플레이트(740)가 캠 표면 홈을 갖는 반면, 다른 실시예에 있어서, 회전 캠 플레이트(740)는 암(730)의 피봇팅을 제공하기 위한 외측 캠 표면을 가질 수 있다. 도시된 실시예에 있어서, 서보 모터(711)는 캠 플레이트(740)의 회전을 제공하며, 그에 따라 축(717)을 중심으로 맨드렐 지지체(710)의 주기적인 피봇팅을 제공한다. 서보 모터(711)는 베드롤(59)의 회전축을 중심으로 베드롤(59)의 각도 위치의 함수인 및 베드롤(59)의 축적된 다수의 회전수의 함수인 기준에 대해 맨드렐 지지체(710)의 회전 및 맨드렐 지지체(710)의 주기적인 피봇팅을 조정하도록 제어된다. 특히, 맨드렐 지지체(710)의 피봇팅 및 맨드렐 지지체(710)의 회전은 로그 권선 싸이클내의 베드롤(59)의 위치에 대해 조정될 수 있다. 그에 따라 맨드렐 지지체(710)의 회전 위치 및 맨드렐 지지체(710)의 피봇 위치는 터릿 조립체(200)의 회전을 동시 반복시킬 수 있다. 다른 실시예에서, 서보 모터(222, 422)중 하나는 타이밍 체인(timing chain) 또는 다른 적합한 기어 장치를 통해 캠 플레이트(740)를 구동하도록 사용될 수 있다.

도시된 실시예에 있어서, 사행 벨트(757)는 캠 플레이트(740)의 회전 및 맨드렐 지지체(710)의 축(715)을 중심으로 맨드렐 지지체(710)의 회전을 가능하게 한다. 또다른 실시예에 있어서, 사행 벨트(757)는 2개의 분리 벨트로 대체될 수 있다. 예를 들면, 제 1 벨트는 캠 플레이트(740)의 회전을 제공할 수 있으며, 제 2 벨트는 맨드렐 지지체(710)의 축(715)을 중심으로 맨드렐 지지체(710)의 회전을 제공할 수 있다. 제 2 벨트는 풀리 장치를 통한 제 1 벨트에 의해 구동될 수 있거나, 또는 달리 각각의 벨트는 분리 풀리 장치를 통한 서보 모터(722)에 의해 구동될 수 있다.

코어 접착제 도포 장치

맨드렐(300)이 맨드렐 컵(454)에 의해 맞물린다면, 맨드렐은 폐쇄된 맨드렐 경로를 따라 웨브 권선 세그먼트(324)쪽으로 이송된다. 코어 장전 세그먼트(322)와 웨브 권선 세그먼트(324)사이에 있어서, 접착제 도포 장치(800)는 접착제를 이동 맨드렐(300)상에 지지된 코어(302)로 도포한다. 접착제 도포 장치(800)는 접착제 노즐 래크(820)상에 지지된 다수의 접착제 도포 노즐(810)을 포함한다. 각각의 노즐(810)은 공급 튜브(812)를 통해 액체 접착제(도시되지 않음)의 가압원(pressurized source)과 연통하고 있다. 팁이 코어(302)의 표면과 같은 표면에 가압적으로 맞물릴 때 접착제 노즐은 팁으로부터 접착제의 유출 유동(outflow)을 방출하는 체크 밸브 볼 팁을 갖는다.

접착제 노즐 래크(820)는 한쌍의 지지 암(825)의 단부에 피봇가능하게 지지된다. 지지 암(825)은 프레임 크로스 부재(133)로부터 연장한다. 이 크로스 부재(133)는 직립한 프레임 부재(132, 134)사이에서 수평방향으로 연장한다. 접착제 노질 래크(820)는 작동기 조립체(840)에 의해 축(828)을 중심으로 피봇가능하다. 축(828)은 터릿 조립체의 중심축(202)에 평행하다. 접착제 노즐 래크(820)는 원통형 캠 종동절을 이송하는 암(830)을 갖는다. 접착제 노즐 래크를 피봇팅하기 위한 작동기 조립체(840)는 프레임 크로스 부재(133)로부터 지지될 수 있는 연속적으로 회전하는 디스크(842)와 서보 모터(822)를 포함한다. 암(830)상으로 이송되는 캠 종동절은 작동기 조립체(840)의 연속적으로 회전하는 디스크(842)에 배치된 편심 캠 종동절 표면 홈(844)과 맞물린다. 이 디스크(842)는 서보 모터(822)에 의해 연속적으로 회전된다. 작동기 조립체(840)는 맨드렐(300)이 폐쇄된 맨드렐 경로(320)를 따라 이동함에 따라 접착제 노즐(810)이 각각의 맨드렐(300)의 운동을 추적하는 것과 같은 축(828)을 중심으로 접착제 노즐 래크(820)의 주기적인 피봇팅을 제공한다. 따라서, 접착제는 폐쇄된 경로(320)를 따라 맨드렐(300)의 정지 운동없이 맨드렐(300)상에 지지된 코어(302)에 가해질 수 있다.

각각의 맨드렐(300)은 노즐(810)이 코어(302)와 맞물리는 것과 같이 코어 스피닝(spinning) 조립체(860)에 의해 축(314)을 중심으로 회전된다. 코어 스피닝 조립체(860)는 2개의 맨드렐 스피닝 벨트(834A, 834B)의 연속적인 운동을 제공하는 서보 모터(862)를 포함한다. 도 4, 도 20A, 및 도 20B를 참조하면, 코어 스피닝 조립체(860)는 프레임 크로스 부재(133)의 연장부(133A)상에 지지될 수 있다. 서보 모터(862)는 풀리(865, 867)주위의 벨트(864)를 연속적으로 구동시킨다. 풀리(867)는 풀리(836A, 836B)를 구동시키며, 상기 풀리(836A, 836B)는 각각 풀리(868A, 868B)를 중심으로 벨트(834A, 834B)를 구동시킨다. 맨드렐(300)이 접착제 노즐(810) 아래의 폐쇄된 맨드렐 경로(320)를 따라 이동함에 따라 벨트(834A, 834B)는 맨드렐 구동 풀리(338)와 맞물려 맨드렐(300)을 회전시킨다. 따라서, 각각의 맨드렐 및 이와 관련된 코어(302)는 폐쇄된 맨드렐 경로(320)를 따라 이동하며 코어(302)가 접착제 노즐(810)과 맞물리는 것처럼 맨드렐 축(314)을 중심으로 회전한다.

서보 모터(822)는 베드롤의 회전축을 중심으로 베드롤(59)의 각도 위치의 함수인 및 베드롤(59)의 축적된 다수의 회전수의 함수인 기준에 대해 접착제 노즐 래크(820)의 주기적인 피봇팅을 조정하도록 제어된다. 특히, 접착제 노즐 래크(820)의 피봇 위치는 로그 권선 싸이클내의 베드롤(59)의 위치에 대해 조정될 수 있다. 그에 따라 접착제 노즐 래크(820)의 주기적인 피봇팅은 터릿 조립체(200)의 회전을 동시 반복시킨다. 접착제 노즐 래크(820)의 피봇팅은 터릿 조립체(200)의 회전을 동시 반복시켜 각각의 맨드렐이 접착제 노즐(810) 아래를 통과할 때 접착제 노즐 래크(820)는 축(828)을 중심으로 피봇 운동한다. 그에 따라 접착제 노즐(810)은 폐쇄된 맨드렐 경로(320)의 부분을 따라 각 맨드렐의 운동을 추적한다. 다른 실시예에 있어서, 회전 캠 플레이트(844)는 타이밍 체인 또는 다른 적합한 기어 장치를 통해 서보 모터(222, 422)중 하나에 의해 간접적으로 구동될 수 있다.

또다른 실시예에 있어서, 접착제는 폐쇄된 맨드렐 경로 내측에 위치 설정된 회전 그라비야(gravure) 롤에 의해 이동 코어에 가해질 수 있다. 그라비야 롤은 이의 표면이 접착부 및 그라비야 롤 표면상의 접착부의 두께를 제어하도록 사용될 수 있는 닥터 블레이드(doctor blade)내에 주기적으로 잠기도록 그라비야 롤 축을 중심으로 회전될 수 있다. 그라비야 롤의 회전축은 일반적으로 축(202)에 평행하다. 폐쇄된 맨드렐 경로(320)는 코어 장전 세그먼트(322)와 웨브 권선 세그먼트(324)사이의 원형 아크 세그먼트를 포함할 수 있다. 폐쇄된 맨드렐 경로의 원형 아크 세그먼트는 그라비야 롤의 표면과 동심원이며, 따라서 맨드렐(300)은 그라비야 롤의 접착제 피복된 표면의 정확한 위치와 롤링 접촉되는 맨드렐과 관련된 코어(302)를 이송한다. 그런 후 접착제 피복된 코어(302)는 그라비야 롤의 표면으로부터 폐쇄된 맨드렐 경로의 웨브 권선 세그먼트(324)로 이송된다. 변형 실시예에 있어서, 오프셋 그라비야 장치가 제공될 수 있다. 오프셋 그라비야 장치는 접착제 욕조에 적어도 부분적으로 잠기는 제 1 픽업 롤(pickup roll)과, 제 1 픽업 롤로부터 코어(302)로 접착제를 전송하기 위한 하나 이상의 전송 롤을 포함할 수 있다.

코어 장전 장치

코어(302)를 이동 맨드렐(300)상으로 반송하기 위한 코어 장전 장치(1000)가 도 1 및 도 21 내지 도 23에 도시되어 있다. 코어 장전 장치는 코어 호퍼(hopper)(1010), 코어 장전 원형 컨베이어(carrousel)(1100) 및 터릿 권선기(100) 그리고 코어 장전 원형 컨베이어(1100)사이에 배치된 코어 가이드 조립체(1500)를 포함한다. 도 21은 코어 장전 장치(1000)의 배면 사시도이다. 또한, 도 21은 코어 스트립핑 장치(2000)의 한 부분을 도시한다. 도 22는 부분적으로 절개되고 터릿 조립체 중심축(202)에 평행하게 본 코어 장전 장치(1000)의 단부도이다. 도 23은 부분적으로 절개된 코어 가이드 조립체(1500)의 단부도이다.

도 1 및 도 21 내지 도 23을 참조하면, 코어 장전 원형 컨베이어(1100)는 정지 프레임(1110)을 포함한다. 정지 프레임은 수직방향으로 직립한 프레임 단부(1132, 1134) 및 프레임 단부(1132, 1134)의 사이에서 수평방향으로 연장하는 프레임 크로스 지지체(1136)를 포함할 수 있다. 변형 실시예에서, 코어 장전 원형 컨베이어(1100)는 캔틸레버형으로 일 단부가 지지될 수 있다.

도시된 실시예에 있어서, 무단(endless) 벨트(1200)는 프레임 단부(1132)에 인접한 다수의 풀리(1202) 둘레를 구동한다. 유사하게, 무단(endless) 벨트(1210)는 프레임 단부(1134)에 인접한 다수의 풀리(1212) 둘레를 구동한다. 이 벨트는 서보 모터(1222)에 의해 이의 개별 풀리 둘레를 구동한다. 다수의 지지 장전(1230)은 코어 트레이(1240)를 벨트(1200, 1210)에 부착된 러그(1232)에 피봇가능하게 연결시킨다. 일 실시예에 있어서, 지지 장전(1230)은 코어 트레이(1240)의 각 단부로부터 연장할 수 있다. 변형 실시예에 있어서, 지지 장전(1230)은 벨트(1200, 1210)에 부착된 러그(lugs)(1232)사이에 평행한 렁(rung)형으로 연장할 수 있으며, 각각의 코어 트레이(1240)는 지지 장전(1230)중 하나로부터 매달릴 수 있다. 코어 트레이(1240)는 무단 벨트(1200, 1210)사이를 연장하며, 무단 벨트(1200, 1210)에 의해 폐쇄된 코어 트레이 경로(1241)내로 이송된다. 서보 모터(1222)는 베드롤의 회전축을 중심으로 베드롤(bedroll)(59)의 각도 위치의 함수인 및 베드롤(59)의 축적된 다수의 회전수의 함수인 기준에 대해 코어 트레이의 운동을 조정하도록 제어된다. 특히, 코어 트레이의 위치는 로그 권선 싸이클내의 베드롤(59)의 위치에 대해 조정될 수 있으며, 그에 따라 터릿 조립체(200)의 회전 위치를 갖는 코어 트레이의 운동을 동시 반복시킨다.

코어 호퍼(1010)는 코어 원형 컨베이어(1100) 위로 수직하게 지지되며 코어(302)의 서플라이를 지지한다. 호퍼(1010)내의 코어(302)는 폐쇄된 코어 트레이 경로 위로 위치 설정된 다수의 회전 슬롯형 휠(1020)에 가해진 중력이다. 서보 모터(1222)에 의해 회전가능하게 구동될 수 있는 슬롯된 휠(1020)은 코어(302)를 각각의 코어 트레이(1240)에 전달한다. 상기 코어 트레이는 코어를 각각의 코어 트레이(1240)에 전달하기 위한 슬롯형 휠(1020)의 위치에 사용된다. 변형 실시예에서, 러그된 벨트는 코어를 가져오기 위해서 및 코어를 각각의 코어 트레이에 위치시키기 위해서 슬롯형 휠의 위치에 사용될 수 있다. 코어 트레이가 슬롯형 휠(1020) 아래를 통과함에 따라 코어 트레이 지지 표면(1250)(도 22)은 슬롯형 휠(1020)로부터 코어를 수용하도록 코어 트레이를 위치 설정시킨다. 코어 트레이(1240)에 지지된 코어(302)는 폐쇄된 코어 트레이 경로(1241) 둘레를 이동한다.

도 22를 참조하면, 코어(302)는 폐쇄된 맨드렐 경로(320)의 코어 장전 세그먼트(322)와 정렬된 폐쇄된 트레이 경로(1241)의 적어도 한 부분을 따라서 트레이(1240)내로 이동된다. 코어 장전 컨베이어(1300)는 코어 장전 세그먼트(322)와 정렬된 폐쇄된 트레이 경로(1241)의 부분에 인접해 위치 설정된다. 코어 장전 컨베이어(1300)는 서보 모터(1322)에 의해 풀리(1312)를 중심으로 구동되는 무단 벨트(1310)를 포함한다. 무단 벨트(1310)는 트레이(1240)내에 지지된 코어(302)와 맞물리도록 하기 위한 다수의 비상 요소(flight elements)(1314)를 갖는다. 이 비상 요소(1314)는 트레이(1240)에 지지된 코어(302)와 맞물리며 코어(32)가 적어도 부분적으로 맨드렐(300)과 맞물리도록 적어도 트레이(1240)의 외측부에 코어(302)를 민다. 비상 요소(1314)는 코어(302)를 트레이(1240)밖으로 및 맨드렐(300)상으로 완전히 밀어낼 필요가 없으나, 코어(302)가 코어 구동 롤러(505)에 의해 맞물리도록 하기에는 충분하다.

무단 벨트(1310)는 맨드렐 축(314)에 대해 일반적으로 평행한 속도 성분 및 폐쇄된 맨드렐 경로(320)의 코어 장전 세그먼트(322)의 적어도 한 부분에 평행한 속도 성분을 갖는 코어 트레이(1240)내에 지지된 코어(302)와 맞물린다. 도시된 실시예에 있어서, 코어 트레이(1240)는 코어(302)를 수직으로 이송시키며, 코어 장전 컨베이어(1300)의 비상 요소(1314)는 코어가 속도의 수직 성분 및 속도의 수평 성분과 맞물리도록 한다. 서보 모터(1322)는 베드롤의 회전축을 중심으로 베드롤(bedroll)(59)의 각도 위치의 함수인 및 베드롤(59)의 축적된 다수의 회전수의 함수인 기준에 대해 비상 요소(1314)의 위치를 조정하도록 제어된다. 특히, 비상 요소(1314)의 위치는 로그 권선 싸이클내의 베드롤(59)의 위치에 대해 조정될 수 있다. 그에 따라 터릿 조립체(200)의 회전 위치를 갖는 코어 트레이(1240)의 위치를 동시 반복시킨다.

코어 가이드 조립체(1500)는 코어 장전 원형 컨베이어(1100)와 다수의 코어 가이드(1510)를 포함하는 터릿 권선기(100)사이에 배치된다. 코어(302)가 코어 장전 컨베이어(1300)에 의해 코어 트레이(1240)로부터 구동됨에 따라 코어는 맨드렐(300)의 제 2 단부(312)에 대해 코어(302) 위치를 가이드 한다. 코어 가이드(1510)는 풀리(1514) 둘레를 구동하는 무단 벨트 컨베이어(1512)상에 지지된다. 벨트 컨베이어(1512)는 서보 모터(1222)에 의해 샤프트 및 컵핑 장치(도시되지 않음)를 통해 구동된다. 그에 따라 코어 가이드(1510)는 코어 트레이(1240)와 레지스트레이션(registration)을 유지한다. 코어 가이드(1510)는 벨트 컨베이어(1512)사이에 평행한 렁(rung)형으로 연장할 수 있으며, 이 컨베이어(1512)에 의해 폐쇄된 코어 가이드 경로(1541) 둘레를 이동한다.

폐쇄된 코어 가이드 경로(1541)의 적어도 하나의 부분은 폐쇄된 코어 트레이 경로(1241)의 한 부분 및 폐쇄된 맨드렐 경로(320)의 코어 장전 세그먼트(322)의 한 부분과 정렬된다. 각각의 코어 가이드(1510)는 코어 장전 원형 컨베이어(1100)에 인접한 코어 가이드(1510)의 제 1 단부로부터 터릿 권선기(100)에 인접한 코어 가이드(1510)의 제 2 단부로 연장하는 코어 가이드 채널(1550)을 포함한다. 코어 가이드 채널(1550)은 코어 가이드(1510)의 제 1 단부로부터 코어 가이드의 제 2 단부로 연장함에 따라 수렴한다. 코어 가이드 채널(1550)의 수렴은 맨드렐(300)의 제 2 단부(312)에 대해 코어(302)를 중심 설정하는데 돕는다. 도 1에서, 코어 가이드 채널(1550)은 코어 장전 원형 컨베이어에 인접한 코어 가이드(1510)의 제 1 단부에서 코어 트레이(1240)로부터 밀어진 코어(302)의 몇몇 오정렬(misalignment)을 조절하도록 플레어된다.

코어 스트립핑 장치

도 1, 도 24 및 도 25a 내지 도 25c는 컵핑되지 않은 맨드렐(300)로부터 로그(51)를 제거하기 위한 코어 스트립핑 장치(2000)를 도시한다. 코어 스트립핑 장치(2000)는 무단 컨베이어 벨트(2010) 및 프레임(2002)상에 지지된 서보 구동 모터(2022)를 포함한다. 컨베이어 벨트(2010)는 코어 스트립핑 세그먼트(326)에 인접한 폐쇄된 맨드렐 경로 아래에 수직하게 위치 설정된다. 무단 컨베이어 벨트(2010)는 구동 벨트(2034) 및 서보 모터(2022)에 의해 풀리(2012) 둘레를 연속적으로 구동한다. 컨베이어 벨트(2010)는 컨베이어 벨트(2010)상에 동일한 간격으로 이격된 다수의 비상체(2014)[도 24에서 2개의 비상체(2014)]를 이송한다. 이 비상체(2014)는 선형 속도(V)(도 25a)를 갖고 이동한다. 맨드렐이 코어 스트립핑 세그먼트(326)를 따라 이동함에 따라 각각의 비상체(2014)는 맨드렐(300)상에 지지된 로그(51)의 단부와 맞물린다.

서보 모터(2022)는 베드롤의 회전축을 중심으로 베드롤(bedroll)(59)의 각도 위치의 함수인 및 베드롤(59)의 축적된 다수의 회전수의 함수인 기준에 대해 비상체(2014)의 위치를 조정하도록 제어된다. 특히, 비상체(2014)의 위치는 로그 권선 싸이클내의 베드롤(59)의 위치에 대해 조정될 수 있다. 따라서 비상체(2014)의 운동은 터릿 조립체(200)의 회전을 동시 반복시킨다.

맨드렐(300)이 폐쇄된 맨드렐 경로의 코어 스트립핑 세그먼트(326)의 직선 부분을 따라 이동됨에 따라 비상된 컨베이어 벨트(2010)는 맨드렐 축(314)에 대하여 정렬된다. 코어 스트립핑 세그먼트(326)를 따라서 주어진 맨드렐 속도 및 주어진 컨베이어 비상 속도(V)에 대해, 컨베이어(2010)와 맨드렐 축(314)사이의 포함된 각도(A)는 비상체(2014)가 맨드렐(300)을 벗어나 로그를 밀도록 맨드렐 축(314)에 일반적으로 평행한 제 1 속도 성분(V1) 및 코어 스트립핑 세그먼트(326)의 직선 부분에 일반적으로 평행한 제 2 속도 성분(V2)을 갖고 각 로그(51)와 맞물린다. 일 실시예에 있어서, 각도(A)는 약 4°내지 7°일 수 있다.

도 25a 내지 도 25c에 도시된 바와 같이, 비상체(2014)는 벨트(2010)의 중심선을 갖고 참조번호(A)와 동일한 각도를 형성하는 로그 결합면을 갖도록 컨베이어 밸트(2010)에 대해 정렬된다. 각도를 갖고 움직인 비상체(2014)의 로그 결합면은 일반적으로 맨드렐 축(314)에 대해 수직이므로 로그(51)의 단부와 정면으로 맞물린다. 로그(51)가 맨드렐(300)로부터 스트립된다면, 이 맨드렐(300)은 다른 코어(302)를 수용하도록 폐쇄된 맨드렐 경로를 따라 코어 장전 세그먼트(322)쪽으로 이송된다. 몇몇 실시예에 있어서, 맨드렐로부터 빈 코어(302)를 스트립하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 터릿 권선기의 시동동안 또는 어떤 웨브 재료도 특정 코어(302)상으로 권선되지 않았다면, 맨드렐로부터 빈 코어(302)를 스트립하는 것이 바람직하다. 따라서, 웨브 권선형 코어가 맨드렐로부터 밀림에 따라 비상체(2014)는 맨드렐과 활주가능하게 맞물리도록 각기 변형가능한 고무 팁(2015)을 가질 수 있다. 따라서, 비상체(2014)는 코어(302)와 코어(302)상의 웨브 권선과 접촉하며, 맨드렐로부터 빈 코어(예를 들면, 어떤 웨브도 권선되어 있지 않은 코어)를 스트립할 수 있다.

로그 리젝트 장치

도 21은 코어 스트립핑 장치(2000)로부터 로그(51)를 수용하기 위해 코어 스트립핑 장치(2000)의 하측에 위치 설정된 로그 리젝트 장치(4000)를 도시한다. 한쌍의 구동 롤러(2098A, 2098B)는 맨드렐(300)을 떠나는 로그(51)와 맞물리며, 로그(51)를 로그 리젝트 장치(4000)로 보낸다. 로그 리젝트 장치(4000)는 서보 모터(4022) 및 프레임(4010)상에 지지된 선택적으로 회전가능한 리젝트 요소(4030)를 포함한다. 회전가능한 리젝트 요소(4030)는 로그 맞물림 암(4035A)의 제 1 세트 및 대향하여 연장하는 로그 맞물림 암(4035B)의 제 2 세트를 지지한다[도 21에 3개의 암(4035A) 및 3개의 암(4035B)이 도시됨].

일반적인 작동동안, 로그 리젝트 장치(4000)에 의해 수용되는 로그(51)는 연속적으로 구동되는 롤러(4050)에 의해 저장실 또는 다른 적합한 저장소와 같은 제 1 채용 스테이션에 이송된다. 롤러(4050)는 서보 모터(2022)에 의해서 비상체(2014)보다 높은 고정된 퍼센트로 표면 속도를 갖도록 기어 트레인 또는 풀리 장치를 통해 구동된다. 그에 따라 롤러(4050)는 로그(51)와 맞물리며, 로그가 비상체(2041)에 의해 보내지는 것보다 높은 속도로 로그(51)를 이송시킨다.

몇몇 예를 들면, 처리실(disposal bin) 또는 재순환실과 같은 제 2 리젝트 스테이션에 하나 또는 이상의 로그(51)를 배향시키는 것이 바람직하다. 예를 들면, 하나 또는 이상의 결함있는 로그(51)는 웨브 권선 장치(90)의 시동중 만들어 질 수 있으며, 또는 변형 실시예에서, 로그 결함 감지 장치는 장치(90)의 작동중 언제나 결함있는 로그(51)를 검출하도록 사용될 수 있다. 서보 모터(4022)는 약 180°의 증가분으로 요소(4030)를 때때로 회전시킴으로서 상호 또는 자동적으로 제어될 수 있다. 매 시간 요소(4030)는 180°회전되며, 로그 맞물림 암(4035A, 4035B)의 세트중 하나는 그 순간 롤러(4050)상에 지지된 로그(51)와 맞물린다. 로그는 롤러(4050)로부터 부양되며, 리젝트 스테이션으로 배향된다. 요소(4030)의 증가하는 회전의 한 단부에서, 암(4035A, 4035B)의 다른 세트는 다음의 결함있는 로그와 맞물리도록 제 위치에 있다.

맨드렐 설명

도 26은 본 발명에 따른 맨드렐(300)의 부분적인 단면도이다. 맨드렐(300)은 맨드렐 종방향 축(314)을 따라 제 1 단부(310)로부터 제 2 단부(312)로 연장한다. 각각의 맨드렐은 맨드렐 몸체(3000), 맨드렐(300)상에 지지된 변형가능한 코어 맞물림 부재(3100) 및 맨드렐의 제 2 단부(312)에 배치된 맨드렐 주둥이부(nosepiece)(3200)를 포함한다. 맨드렐 몸체(3000)는 강 튜브(steel tube)(3010), 강 단편(3040) 및 강 튜브(3010)와 강 단편(3040)사이를 연장하는 비금속 복합 맨드렐 튜브(3030)를 포함할 수 있다.

코어 맞물림 부재(3100)의 적어도 일 부분은 코어(302)가 코어 장전 장치(1000)에 의해 맨드렐(300)상에 위치 설정된 후 공동 코어(hollow core)(302)의 내부 표면과 맞물리도록 제 1 형태로부터 제 2 형태로 변형가능하다. 맨드렐 주둥이부(3200)는 맨드렐(300)상에 활주가능하게 지지될 수 있으며, 제 1 형태로부터 제 2 형태로 변형가능한 코어 맞물림 부재(3100)를 변형하기 위한 맨드렐 몸체(3000)에 대해 치환가능하다. 맨드렐 주둥이부는 맨드렐 컵(454)에 의한 맨드렐 몸체(3000)에 대해 치환가능하다.

변형가능한 코어 맞물림 부재(3100)는 강 단편(3040)상에 반경방향으로 지지된 하나 또는 이상의 탄성적으로 변형가능한 중합체 링(3110)(도 30)을 포함할 수 있다. 탄성적으로 변형가능한(elastically deformable)이란 용어는 부재(3100)가 하중 하에서 제 1 형태에서 제 2 형태로 변형되는 것을 의미하며, 하중의 제거시 부재(3100)는 실제로 제 1 형태로 되돌아간다. 맨드렐 주둥이부는 링(3110)을 압축하기 위한 단편(3040)에 대해 배치될 수 있으며, 그에 따라 링(3100)이 코어(302)의 내측 반경과 맞물리도록 반경방향 외측 방향으로 탄성적으로 굽어진다. 도 27은 변형가능한 코어 맞물림 부재(3100)의 변형을 도시한다. 도 28 및 도 29는 강 단편(3040)에 대해 주둥이부(3200)의 운동을 도시하는 주둥이부(3200) 일 부분의 확대도이다.

맨드렐(300) 부품을 보다 자세히 관찰하면, 제 1 및 제 2 베어링 하우징(352, 354)은 맨드렐 축(314)을 중심으로 강 튜브(3010)를 회전가능하게 지지하기 위한 베어링(352A, 354A)을 구비한다. 맨드렐 구동 풀리(338) 및 아이들러 풀리(339)는 베어링 하우징(352, 354)의 사이의 강 튜브(3010)상에 위치 설정된다. 맨드렐 구동 풀리(338)는 강 튜브(3010)에 고정되며, 아이들러 풀리(339)는 아이들러 풀리 베어링(339A)에 의해 베어링 하우징(352)의 연장부상에 회전가능하게 지지될 수 있어, 아이들러 풀리(339)는 강 튜브(3010)에 대해 자유 휠이다.

강 튜브(3010)는 맨드렐(300)상으로 구동되는 코어(302)의 단부와 맞물리기 위한 숄더(3020)를 구비한다. 숄더(3020)는 도 26에 도시된 바와 같이 절두체 형상인 것이 바람직하며, 맨드렐 몸체(3000)에 대해 코어(302)의 회전을 제한하기 위한 직조된 표면을 가질 수 있다. 절두체형 숄더(3020)의 표면은 다수의 축방향으로 및 원주방향으로 연장하는 스플라인(3022)으로 직조될 수 있다. 스플라인(3022)은 숄더(3020)의 원주방향을 중심으로 균일하게 이격될 수 있다. 도 26에 있어서 스플라인이 왼쪽에서 오른쪽으로 축방향으로 연장함에 따라 스플라인은 테이퍼질 수 있으며, 숄더(3020)에 대해 비교적 넓은 베이스 부착부 및 코어의 단부와 맞물리기 위한 비교적 좁은 정점(apex)을 갖고 각각의 스플라인(3022)은 이의 길이를 따라서 어떤 방향에서건 일반적으로 삼각형 단면을 가질 수 있다.

강 튜브(3010)는 숄더(3020)로부터 연장하는 감소된 직경 단부(3012)(도 26)를 갖는다. 복합 맨드렐 튜브(3030)는 제 1 단부(3032)로부터 제 2 단부(3034)로 연장한다. 제 1 단부(3032)는 강 튜브(3010)의 감소된 직경 단부(3012) 이상으로 연장한다. 복합 맨드렐 튜브(3030)의 제 1 단부(3032)는 접착 결합과 같은 방법에 의해 감소된 직경 단부(3012)에 연결된다. 복합 맨드렐 튜브(3030)는 카본 복합 구조를 가질 수 있다. 도 26 및 도 30을 참조하면, 복합 맨드렐 튜브(3030)의 제 2 단부(3034)는 강 단편(3040)에 연결된다. 단편(3040)은 제 1 단부(3042) 및 제 2 단부(3044)를 갖는다. 단편(3040)의 제 1 단부(3042)는 복합 맨드렐 튜브(3030)의 내측에 끼워 맞춰지며, 복합 맨드렐 튜브(3030)의 제 2 단부(3034)에 연결된다.

변형가능한 코어 맞물림 부재(3100)는 숄더(3020)와 주둥이부(3200)사이의 맨드렐 축(314)을 따라 이격된다. 변형가능한 코어 맞물림 부재(3100)는 단편(3040)의 한 부분의 외경보다 큰 내경을 갖는 환형 링을 포함할 수 있으며, 단편(3040)상에 반경방향으로 지지될 수 있다. 도 30에 도시된 바와 같이 변형가능한 코어 맞물림 부재(3100)는 단편(3040)상의 숄더(3041)와 주둥이부(3200)상의 숄더(3205)사이에 축방향으로 연장할 수 있다.

부재(3100)는 코어와 반경방향으로 맞물리게 하기 위해 실질적으로 원주방향으로 연속적인 표면을 갖는 것이 바람직하다. 적합한 연속적인 표면은 링형상 부재(3100)에 의해 제공될 수 있다. 코어와 반경방향으로 맞물리기 위한 실질적으로 원주방향으로 연속적인 표면은 코어를 맨드렐로 강제하는 외력이 집중하기보다는 분산되는 장점을 갖는다. 종래의 코어 로킹 러그(core locking lugs)에 의해 제공된 것과 같은 집중된 외력은 코어의 균열 또는 피어싱(piercing)을 초래할 수 있다. 용어 실질적으로 원주방향으로 연속적인(substantially circumferentially continuous)이라는 용어는 부재(3100)의 표면이 코어 원주의 적어도 약 51％, 보다 바람직하게는 적어도 75％, 가장 바람직하게는 적어도 약 90％로 코어 둘레의 내측 표면과 맞물림을 의미한다.

변형가능한 코어 맞물림 부재(3100)는 40 듀로미터 A 우레탄으로 형성된 2개의 탄성적으로 변형가능한 링(3110A, 3110B)과 비교적 단단한 60 듀로미터 D 우레탄으로 형성된 3개의 링(3130, 3140, 3150)을 포함할 수 있다. 링(3110A, 3110B) 각각은 코어와 맞물리기 위한 깨지지 않고 원주방향으로 연속적인 표면(3112)을 갖는다. 링(3130, 3140)은 각기 숄더(3041, 3205)와 맞물리기 위한 Z자 형상의 단면을 가질 수 있다. 링(3150)은 일반적으로 T자형 단면을 가질 수 있다. 링(3110A)은 링(3130)과 링(3150) 사이에서 연장되고 그들에 연결된다. 링(3110B)은 링(3150)과 링(3140) 사이에서 연장되고 그들에 연결된다.

주둥이부(3200)는 부싱(3300)상에 미끄럼운동가능하게 지지되어 엔드피스(3040)에 대한 주둥이부(3200)의 축방향 배치를 허용한다. 적절한 부싱(3300)은 LEMPCOAT 15 피복재를 갖는 LEMPCOLOY 베이스를 포함한다. 그러한 부싱은 미국 오하이오주 클리브랜드 소재의 LEMPCO에 의해 제조된다. 주둥이부(3200)가 엔드피스(3040)를 향하여 축(314)을 따라 배치된 때 변형가능한 코어 결합부재(3100)는 도 30에 가상선으로 도시한 바와 같이 숄더(3041)와 숄더(3205)의 사이에서 압축되어 링(3110A, 3110B)을 반경방향 외향으로 좌굴시킨다.

엔드피스(3040)에 대한 주둥이부(3200)의 축방향 운동은 도 28 및 도 29에 도시한 바와 같이 나사결합 패스너(3060)에 의하여 제한된다. 패스너(3060)는 헤드(3062)와 나사결합 섕크(3064)를 갖는다. 나사결합 섕크(3064)는 주둥이부(3200)내의 축방향 연장 보어(3245)를 통하여 연장해서, 엔드피스(3040)의 제 2 단부(3044)내에 배치된 나사구멍(3045)내로 나사결합된다. 헤드(3062)는 보어(3245)의 직경에 대하여 확장되고, 그럼으로써 엔드피스(3040)에 대한 주둥이부(3200)의 축방향 배치를 제한한다. 맨드렐 몸체로부터 맨드렐 주둥이부를 가압하기 위하여 코일 스프링(3070)이 엔드피스(3040)의 단부(3044)와 주둥이부(3200)의 사이에 배치된다.

코어가 맨드렐(300)상으로 장전되자마자 맨드렐 컵핑 조립체가 링(3110A, 3110B)을 압축하기 위한 작동력을 제공한다. 도 28에 도시한 바와 같이, 맨드렐 컵(454)이 주둥이부(3200)와 결합하여, 스프링(3070)을 압축하고 주둥이부가 엔드(3044)를 향해 맨드렐 축(314)을 따라 축방향으로 미끄럼운동하도록 한다. 엔드피스(3040)에 대한 주둥이부(3200)의 이 운동은 링(3110A, 3110B)을 압축하여, 그들을 대체로 오목한 표면(3112)을 갖게 반경방향 외향으로 변형시킴으로써 코어를 맨드렐상에 결합시킨다. 코어상의 웨브 권선이 완료되고 맨드렐 컵(454)이 후퇴하자마자, 스프링(3070)은 주둥이부(3200)를 엔드피스(3040)로부터 축방향으로 멀어지는 방향으로 가압하여 링(3110A, 3110B)을 그들 원래의 대체로 원통형상의 변형전 형상으로 복귀시킨다. 그런 다음에는 코어박리장치에 의하여 코어를 맨드렐로부터 제거할 수 있다.

맨드렐(300)은 맨드렐 몸체(3000)에 대하여 축(314)을 중심으로 한 맨드렐 주둥이부(3200)의 회전을 억제하기 위한 회전방지 부재도 포함한다. 이 회전방지 부재는 세트 스크류(3800)를 포함할 수 있다. 세트 스크류(3800)는 엔드피스(3040)의 단부(3044)내의 나사구멍(3045)과 수직으로 교차되는 나사구멍내로 나사결합된다. 세트 스크류(3800)는 나사결합 패스너(3060)에 접촉하여 패스너(3060)가 엔드피스(3040)로부터 헐거워지지 않도록 한다. 세트 스크류(3800)는 엔드피스(3040)로부터 연장하며, 주둥이부(3200)내의 축방향 연장 슬롯(3850)내에 수용된다. 엔드피스(3040)에 대한 주둥이부(3200)의 축방향 미끄럼운동은 길다란 슬롯(3850)에 의하여 허용되지만, 엔드피스(3040)에 대한 주둥이부(3200)의 회전은 세트 스크류(3800)와 슬롯(3850)의 측부 간의 결합에 의하여 방지된다.

변형예로서, 변형가능한 코어 결합부재(3100)는 압축시 탄성 좌굴에 의해서와 같이 반경방향 외향으로 탄성 변형하는 금속 요소를 포함할 수 있다. 예를 들면, 변형가능한 코어 결합부재(3100)는 원주방향으로 이격지고 축방향으로 연장하는 슬롯을 갖는 하나 이상의 금속 링을 포함할 수 있다. 각 쌍의 인접한 슬롯의 사이에 있는 링의 원주방향으로 이격진 부분은 맨드렐의 제 2 단부의 컵핑중 링이 활주 운동 주둥이부의 운동에 의하여 압축될 때 반경방향 외향으로 변형한다.

서보 모터 제어 시스템

웨브 권선 장치(90)는 다수의 개별구동 요소의 위치를 공통의 위치 기준에 대하여 조정하기 위한 제어 시스템을 포함하여, 그 요소중 하나의 위치가 하나 이상의 다른 요소와 동기화될 수 있도록 한다. 개별구동이라는 말은 기계식 기어열, 기계식 풀리 구조체, 기계식 링크장치, 기계식 캠 메카니즘 또는 다른 기계식 수단에 의해서와 같이 기계식으로 결합되지 않는 것을 의미한다. 하나의 실시예에 있어서, 개별구동 요소의 각각의 위치는 전자 기어비 또는 전자 캠의 사용에 의해서와 같이 하나 이상의 다른 요소에 대하여 전자적으로 조정될 수 있다.

하나의 실시예에 있어서, 개별구동 요소는 공통의 기준에 대하여 조정되며, 이 공통의 기준은 회전축을 중심으로 한 베드롤(59)의 각도 위치의 함수와, 베드롤(59)의 축적된 회전수의 함수이다. 특히 개별구동 요소의 위치는 로그 권선 싸이클에서 베드롤(50)의 위치에 대하여 조정될 수 있다.

베드롤(59)의 각 회전은 로그 권선 싸이클의 비율에 대응한다. 로그 권선 싸이클은 360도 증분과 동일한 것으로서 규정될 수 있다. 예를 들어 각 웨브 권선 로그(51)상에 64개의 11 1/4인치의 시트가 있다면, 그리고 베드롤의 원주가 45인치이면, 베드롤의 매회전당 4개의 시트가 권선될 것이고, 베드롤의 각 16 회전시 하나의 로그 싸이클이 완성될 것이다[하나의 로그(51)가 권선될 것이다]. 따라서 베드롤(59)의 각 회전은 360도 로그 권선 싸이클의 22.5도에 대응할 것이다.

개별구동 요소는 모터(222)(예를 들면 4HP 서보 모터)에 의하여 구동되는 터릿 조립체(200)와; 모터(422)(4HP 서보 모터)에 의하여 구동되는 회전형 맨드렐 컵핑 아암 지지체(410); 2HP 서보 모터(510)에 의하여 구동되는 롤러 맨드렐 지지체(610)[롤러(505A)와 맨드렐 지지체(610)가 기계적으로 결합되어 있음]; 모터(711)(예를 들면 2HP 서보 모터)에 의하여 구동되는 맨드렐 컵핑 지지체(710); 모터(822)(예를 들면 2HP 서보 모터)에 의하여 구동되는 접착제 노즐 랙 작동기 조립체(840); 2HP 서보 모터(1222)에 의하여 구동되는 코어 원형 컨베이어와 코어 가이드 조립체(1500)[코어 원형 컨베이어(1100)와 코어 가이드 조립체(1500)의 회전은 기계적으로 결합되어 있음]; 모터(1322)(예를 들면 2HP 서보 모터)에 의하여 구동되는 코어 장전 컨베이어(1300); 및 모터(2022)(예를 들면 4HP 서보 모터)에 의하여 구동되는 코어 박리 컨베이어(2010)를 구비할 수 있다. 코어 구동 롤러(505B)/모터(511) 및 코어 접착제 스피닝 조립체(860)/모터(862)와 같은 다른 요소가 개별 구동될 수 있지만, 베드롤(59)과의 조정을 필요로 하지 않는다. 개별구동 요소 및 그들의 관련 구동 모터는 도 31의 프로그램가능한 제어 시스템(5000)에서 개략적으로 도시된다.

베드롤(59)은 관련 근접 스위치를 갖는다. 근접 스위치는 소정의 베드롤 각도 위치에서 베드롤(59)의 각 회전당 한번의 접촉을 만든다. 프로그램가능한 제어 시스템(5000)은 마지막 로그(51)의 완성 후 베드롤(59)이 일회전을 하는 회수(베드롤 근접 스위치가 접촉을 만든 회수)를 계수 및 기억할 수 있다. 또한 각각의 개별구동 요소는 그 요소의 홈 위치를 규정하기 위한 근접 스위치를 가질 수 있다.

로그 권선 싸이클내의 베드롤의 위치와 같은 공통 기준에 대한 개별구동 요소의 위치 조정은 폐루프 형태로 달성될 수 있다. 로그 권선 싸이클 내의 베드롤의 위치에 대한 위치 조정은 로그 권선 싸이클내의 베드롤의 회전위치를 판별하는 단계와; 로그 권선 싸이클내의 베드롤의 회전위치에 대한 요소의 실제 위치를 판별하는 단계와; 로그 권선 싸이클내의 베드롤의 회전위치에 대한 요소의 소망 위치를 계산하는 단계와; 로그 권선 싸이클내의 베드롤의 회전 위치에 대한 요소의 실제 위치 및 소망위치로부터 요소의 위치 에러를 계산하는 단계와; 요소의 계산된 위치 에러를 감소시키는 단계를 구비할 수 있다.

하나의 실시예에 있어서, 각 요소의 위치 에러는 웨브 권선 장치(90)의 기동시 계산될 수 있다. 기동시 먼저 베드롤 근접 스위치에 의하여 접촉이 이루어질 때, 로그 권선 싸이클에 대한 베드롤의 위치는 프로그램가능한 제어 시스템(5000)의 랜덤 억세스 메모리내에 기억된 정보에 의거하여 계산될 수 있다. 게다가, 베드롤과 관련된 근접 스위치가 기동시 먼저 접촉을 만들 때, 로그 싸이클내의 베드롤의 회전위치에 대한 각 요소의 실제 위치는 요소를 구동하는 모터와 관련된 엔코더와 같은 적절한 변환기에 의하여 판별된다. 로그 권선 싸이클내의 베드롤의 회전위치에 대한 각 요소의 소망 위치는 프로그램가능한 제어 시스템(5000)의 랜덤 억세스 메모리내에 기억된 각 요소의 전자 기어비를 이용하여 계산될 수 있다.

베드롤 근접 스위치가 권선 장치(90)의 기동시에 먼저 접촉을 만들 때, 마지막 로그 권선 싸이클의 완성 이후에 베드롤의 축적된 회전수, 로그당 시트 수, 시트 길이 및 베드롤의 원주는 프로그램가능한 제어 시스템(5000)의 랜덤 억세스 메모리로부터 판독될 수 있다. 예를 들면, 권선 장치(90)가 정지했을 때 (예를 들면 보수관리를 위해 중단되었을 때) 베드롤이 7번 회전하여 하나의 로그 싸이클을 완성하였다고 가정하기로 한다. 권선 장치(90)의 재기동시 베드롤 근접 스위치가 먼저 접촉을 만들 때, 베드롤은 마지막 로그 권선 싸이클이 완료된 이후에 그것의 8번째 완전한 회전을 완성한다. 따라서 소정의 시트 수, 시트 길이 및 베드롤 원주에 대하여 베드롤의 각 회전은 64 시트 로그의 4 시트에 대응하고 하나의 완전한 로그를 권선하려면 베드롤의 16 회전이 필요하기 때문에, 그 순간에 베드롤은 로그 권선 싸이클의 180도 (절반) 위치에 있다.

기동시 베드롤 근접 스위치에 의하여 먼저 접촉이 만들어질 때, 로그 권선 싸이클내의 베드롤의 위치에 대한 개별구동 요소 각각의 소망 위치는 권선 싸이클내의 베드롤의 위치 및 요소에 대한 전자 기어비에 의거하여 계산된다. 그런 다음에는 로그 권선 싸이클에 대한 각 개별구동 요소의 계산된 소망 위치가 요소를 구동하는 모터와 관련된 엔코더와 같은, 요소에 의하여 측정되는 요소의 실제 위치와 비교될 수 있다. 로그 권선 싸이클에서 베드롤 위치에 대한 요소의 계산된 소망 위치는 로그 권선 싸이클내의 베드롤 위치에 대한 요소의 실제 위치와 비교되어 요소 위치 에러를 제공한다. 그런 다음에는 요소를 구동하는 모터가 모터 제어기로 모터를 조절하는 것과 같은 것에 의해서 조절되어 요소의 위치 에러를 0으로 만들 수 있다.

예를 들면 베드롤과 관련된 근접 스위치가 기동시 먼저 접촉을 만들 때, 로그 권선 싸이클내의 베드롤의 위치에 대한 회전형 터릿 조립체(200)의 소망하는 각도 위치는 현재의 로그 권선 싸이클중 베드롤이 만든 회전 수, 시트 수, 시트 길이, 베드롤의 원주, 및 터릿 조립체(200)용으로 기억된 전자 기어비에 의거하여 계산될 수 있다. 터릿 조립체(200)의 실제 각도 위치는 적절한 변환기를 이용하여 측정된다. 도 31을 참조하면, 적절한 변환기는 서보 모터(222)와 관련된 엔코더(5222)이다. 그런 후에 로그 권선 싸이클내의 베드롤의 위치에 대한 터릿 조립체(200)의 실제 위치 및 소망 위치 간의 차이가 모터 제어기(5030B)와 함께 모터(222)의 속도를 제어하는데에 이용되어 터릿 조립체(200)의 위치에러를 0으로 만든다.

맨드렐 컵핑 아암 지지체(410)의 위치는 지지체(410)의 회전이 터릿 조립체(200)의 회전과 동기화되도록 유사한 방식으로 제어될 수 있다. 맨드렐 컵핑 조립체(400)를 구동하는 모터(422)와 관련된 엔코더(5422)가 로그 권선 싸이클내의 베드롤 위치에 대한 지지체(410)의 실제 위치를 측정하는데에 이용될 수 있다. 서보 모터(422)의 속도는 모터 제어기(5030A)와 같은 것에 의해서 변화되어 지지체(410)의 위치 에러를 0으로 만들 수 있다. 로그 권선 싸이클내의 베드롤(59)의 위치와 같은, 공통 기준에 대한 터릿 조립체(200)와 지지체(410)의 양자의 각도 위치를 조정함으로써, 맨드렐 컵핑 아암 지지체(410)의 회전이 터릿 조립체(200)의 회전과 동기화되어, 맨드렐(300)의 비틀림(twisting)은 회피된다. 변형예로서, 개별구동 요소의 위치는 로그 권선 싸이클내의 베드롤의 위치가 아니고 기준에 대하여 위상조절될 수 있을 것이다.

개별구동 요소의 위치 에러는 그 특정 요소를 구동하는 모터의 속도를 제어함으로써 0으로 감소될 수 있다. 하나의 실시예에 있어서, 위치 에러의 값은 그 요소가 구동 모터 속도를 증가시킴으로써 보다 신속히 베드롤과 조정하게 될 수 있는지 또는 모터 속도를 감소시킴으로써 보다 신속히 베드롤과 조정하게 될 수 있는지를 판별하는데에 이용될 수 있다. 위치 에러의 값이 양의 값인 경우(요소의 실제 위치는 요소의 소망 위치보다 앞에 있음), 구동 모터 속도는 감소된다. 위치 에러의 값이 음의 값인 경우(요소의 실제 위치는 요소의 소망 위치보다 뒤에 있음), 구동 모터 속도는 증가된다. 하나의 실시예에 있어서, 위치 에러는 기동시 근접 스위치가 먼저 접촉을 만들 때 각 요소에 대하여 계산되며, 관련 구동 모터 속도의 선형 변화를 판별하여 위치 에러를 로그 권선 싸이클의 나머지 부분에 대하여 0으로 만든다.

통상적으로, 로그 권선 싸이클내의 요소의 위치는 로그 싸이클 정도내의 베드롤의 위치에 대응하여야 한다(예를 들면 로그 권선 싸이클 정도내의 베드롤의 위치가 0일 때 로그 권선 싸이클 정도내의 요소의 위치가 0이어야 한다). 예를 들어, 베드롤 근접 스위치가 권선 싸이클의 시작시에 접촉을 만들 때(0 권선 싸이클 정도), 모터(222)와 터릿 조립체(200)는 엔코더(5222)에 의하여 측정된 터릿 조립체(200)의 실제 위치가 0 권선 싸이클 정도내의 계산된 소망 위치에 대응하도록 하는 각도 위치에 있어야 한다. 그러나, 터릿 조립체(200)를 구동하는 벨트(224)가 슬립(slip)하여야 하는 경우에, 또는 모터(222)의 축이 터릿 조립체(200)에 대하여 이동하여야 하는 경우에, 엔코더는 터릿 조립체(200)의 정확한 실제 위치를 더이상 제공하지 않을 것이다.

하나의 실시예에 있어서, 프로그램가능한 제어 시스템은 오퍼레이터가 그 특정 요소에 대하여 오프셋을 제공하게 할 수 있도록 프로그램될 수 있다. 이 오프셋은 로그 권선 싸이클 정도의 약 1/10의 증분시 프로그램가능한 제어 시스템의 랜덤 억세스 메모리내로 입력될 수 있다. 따라서, 요소의 실제 위치가 오프셋에 의하여 변경된 요소의 소망하는 실제 위치와 정합될 때, 요소는 로그 권선 싸이클에 있어서 베드롤의 위치에 대하여 일치한다고 여겨진다. 그러한 오프셋 능력은 기계식 조절이 만들어질 수 있을 때까지 권선 장치(90)의 계속적인 동작을 허용한다.

하나의 실시예에 있어서, 개별구동 요소의 위치를 조정하기 위한 적절한 프로그램가능한 제어 시스템(5000)은 미국 오하이오주 클리브랜드 소재의 리라이언스 일렉트릭 캄파니(Reliance Electric Company)에 의하여 제조되는 AUTOMAX 프로그램가능한 구동 제어 시스템과 같은 프로그램가능한 랜덤 억세스 메모리를 갖는 프로그램가능한 전자 구동 제어 시스템을 포함한다. AUTOMAX 프로그램가능한 구동 제어 시스템은 하기의 매뉴얼(AUTOMAX System Operation Manual Version 3.0 J2-3005; AUTOMAX Programmable Reference Manual J-3686; AUOTMAX Hardware Reference Manual J-3656, 3658)을 이용하여 작동될 수 있다. 이들 모두는 본 명세서에 참고로 인용된다. 그러나, 본 발명의 다른 실시예에 있어서, 에머슨 일렉트로닉 캄파니(Emerson Electronic Company), 기딩스 앤드 루이스(Giddings and Lewis) 및 제네랄 일렉트릭 캄파니(General Electric Company)로부터 구입가능한 것과 같은 다른 제어 시스템이 또한 사용될 수 있을 것이다.

도 31을 참조하면, AUTOMAX 프로그램가능한 구동 제어 시스템은 하나 이상의 파워 서플라이(5010), 공통의 메모리 모듈(5012), 2개의 모델 7010 마이크로프로세서(5014), 네트워크 접속 모듈(5016), 복수의 이중축 프로그램가능한 카드(5018)(각 축은 개별구동 요소중 하나를 구동하는 모터에 대응한다), 레졸버 입력 모듈(resolver input module)(5020), 일반적인 입/출력 카드(5022) 및 VAC 디지탈 출력 카드(5024)를 구비한다. 또한 AUTOMAX 시스템은 복수의 모델 HR2000 모터 제어기 5030A-K를 구비한다. 각각의 모터 제어기는 특정 구동 모터와 관련된다. 예를 들면 모터 제어기(5030B)는 터릿 조립체(200)의 회전을 구동하는 서보 모터(222)와 관련된다.

공통의 메모리 모듈(5012)은 다수의 마이크로프로세서 사이에 인터페이스를 제공한다. 2개의 모델 7010 마이크로프로세서는 개별구동 요소를 제어하는 소프트웨어 프로그램을 작성한다. 네트워크 접속 모듈(5016)은 프로그램가능한 제어 시스템(5000)과 후술하는 프로그램가능한 맨드렐 구동 제어 시스템(6000) 사이 뿐만 아니라, 오퍼레이터 인터페이스와 프로그램가능한 제어 시스템(5000)의 다른 요소 사이에서도 제어 및 상황 데이타를 전송한다. 이중축 프로그램가능한 카드(5018)는 개별구동 요소 각각의 개별 제어를 제공한다. 베드롤 근접 스위치로부터의 신호는 이중축 프로그램가능한 카드(5018)의 각각으로 배선된다. 레졸버 입력 모듈(5020)은 디지탈 데이타내로의 레졸버(5200, 5400)의 각도 배치(후술함)를 변환한다. 일반적인 입/출력 카드(5022)는 제어 시스템(5000)의 상이한 요소 사이에 데이타 교환 경로를 제공한다. VAC 디지탈 출력 카드(5024)는 모터(222, 422)와 관련된 브레이크(5224)에 출력을 각기 제공한다.

하나의 실시예에 있어서, 맨드렐 구동 모터(332A, 332B)는 도 32에 개략적으로 도시된 프로그램가능한 맨드렐 구동 제어 시스템(6000)에 의하여 제어된다. 모터(332A, 332B)는 30HP, 460볼트 AC 모터일 수 있다. 프로그램가능한 맨드렐 구동 제어 시스템(6000)은 파워 서플라이(6010), 랜덤 억세스 메모리를 갖는 공통 메모리 모듈(6012), 2개의 중앙처리장치(6014), 프로그램가능한 맨드렐 구동 제어 시스템(6000)과 프로그램가능한 제어 시스템(5000)의 사이에 통신을 제공하기 위한 네트워크 통신 카드(6016), 레졸버 입력 카드(6020A-6020D) 및 시리얼 듀얼 포트 카드(Serial Dual Port card)(6022A, 6022B)를 구비하는 AUTOMAX 시스템을 구비할 수 있다. 프로그램가능한 맨드렐 구동 제어 시스템(6000)은 모터 제어기(6030A, 6030B)를 또한 구비할 수 있으며, 각각은 전류 피드백(6032)과 속도 조절기(6034) 입력을 각기 갖는다. 레졸버 입력 카드(6020A, 6020B)는 레졸버(6200A, 6200B)로부터 입력을 수신하며, 레졸버(6200A, 6200B)는 맨드렐 구동 모터(332A, 332B)의 회전 위치와 관련된 신호를 각기 제공한다. 레졸버 입력 카드(6020C)는 레졸버(6200C)로부터 입력을 수신하며, 레졸버(6200C)는 회전하는 터릿 조립체(200)의 각도 위치와 관련된 신호를 제공한다. 하나의 실시예에 있어서, 레졸버(6200C)와 도 31의 레졸버(5200)는 하나이고 동일할 수 있다. 레졸버 입력 카드(6020D)는 레졸버(6200D)로부터 입력을 수신하며, 레졸버(6200D)는 베드롤(59)의 각도 위치와 관련된 신호를 제공한다.

키보드와 표시 스크린을 구비할 수 있는 오퍼레이터 인터페이스(도시하지 않음)는 프로그램가능한 구동 시스템(5000)으로 데이타를 입력하고 그것으로부터 데이타를 표시하기 위하여 사용될 수 있다. 적절한 오퍼레이터 인터페이스는 미국 미시간주 살린 소재의 자이콤 코포레이션(XYCOM Corporation)에 의해 제조되는 XYCOM Series 8000 Industrial Workstation이다. XYCOM Series 8000 Workstation과 함께 사용하기에 적당한 오퍼레이터 인터페이스 소프트웨어는 미국 오하이오주 밀포드 소재의 컴퓨터 테크놀로지 코포레이션(Computer Technology Corporation)으로부터 구입가능한 Interact Software이다. 개별구동 요소는 오퍼레이터에 의하여 개별적으로 또는 함께 전진 또는 후진 조그될 수 있다. 게다가, 오퍼레이터는 전술한 바와 같이 키보드로부터 소망하는 오프셋으로 타이핑할 수 있다. 각 구동 모터와 관련된 위치, 속도 및 전류를 감시하는 능력은 이중축 프로그램가능한 카드(5018)내로 축적된다. 각 구동 모터와 관련된 위치, 속도 및 전류는 측정하여 관련 위치, 속도 및 전류 한계와 각기 비교한다. 프로그램가능한 제어 시스템(5000)은 위치, 속도 또는 전류 한계를 초과하는 것이 있는 경우에 모든 구동 모터의 동작을 중단시킨다.

도 2에 있어서, 회전가능하게 구동되는 터릿 조립체(200)와 회전형 컵핑 아암 지지 플레이트(430)는 분리된 서보 모터(222, 422)에 의하여 회전가능하게 구동된다. 모터(222, 422)는 대체로 일정한 각속도에서 터릿 조립체(200)와 회전형 컵핑 아암 지지 플레이트(430)를 중앙축(202)을 중심으로 연속적으로 회전시킬 수 있다. 터릿 조립체(200)의 각도 위치와 컵핑 아암 지지 플레이트(430)의 각도 위치는 도 31에 개략적으로 도시된 위치 레졸버(5200, 5400)에 의하여 각기 감시된다. 프로그램가능한 구동 시스템(5000)은 터릿 조립체(200)의 각도 위치가 위치 레졸버(5200, 5400)에 의하여 측정되는 바와 같이 지지 플레이트(430)의 각도 위치에 대하여 사전결정된 수의 각도 정도보다 많이 변화하는 경우 모든 구동 모터의 동작을 중단시킨다.

변형 실시예에 있어서, 회전가능하게 구동되는 터릿 조립체(200)와 컵핑 아암 지지 플레이트(430)는 공통의 허브상에 장착되고 단일의 구동 모터에 의하여 구동될 수 있을 것이다. 그러한 장치는, 연결하는 허브가 상당히 크고 강성으로 만들어지지 않을 경우에 회전형의 터릿 및 컵핑 아암 지지 조립체를 상호 연결하는 공통의 허브의 토션이 맨드렐 단부에 대한 맨드렐 컵의 진동 또는 오정렬을 야기시킬 수 있다. 본 발명의 웨브 권선 장치는 개별적으로 지지되는 회전형 터릿 조립체(2000)와 회전형 컵핑 아암 지지 플레이트(430)를 별개의 구동 모터로 구동시키며, 이 구동 모터는 터릿 조립체(200)와 맨드렐 컵핑 아암(450)의 위치가 공통 기준과 일치하게 유지될 수 있도록 제어되어, 터릿 조립체(200)와 컵핑 아암 지지 플레이트(430)의 회전을 기계적으로 분리시킨다.

기술한 실시예에 있어서, 베드롤(59)을 구동하는 모터는 회전형 터릿 조립체(200)를 구동하는 모터로부터 분리되어 터릿 조립체(200)의 회전을 베드롤(59)의 회전으로부터 기계적으로 분리시킴으로써, 터릿 조립체(200)를 상류 권선 장치에 의하여 야기된 진동으로부터 격리시킨다. 또한 기계식 기어열을 변화시킴에 의해서가 아니고, 회전형 터릿 조립체(200)를 베드롤(59)과 별개로 구동시킴에 의해서, 베드롤(59)의 회전에 대한 터릿 조립체(200)의 회전비가 전자적으로 변화된다.

베드롤의 회전에 대한 터릿 조립체의 회전 비를 변화시킴으로써, 각 코어상에 권선된 웨브의 길이를 변화시키고, 그럼으로써 각 코어상에 권선된 웨브의 다공 시트의 수를 변화시킬 수 있다. 예를 들면, 베드롤의 회전에 대한 터릿 조립체의 회전 비가 증가하는 경우에는 소정의 길이를 갖는 몇개의 시트가 각 코어상에 권선될 것이며, 한편 회전 비가 감소하는 경우에는 보다 많은 시트가 각 코어상에 권선될 것이다. 터릿 조립체(200)가 회전하고 있는 동안 터릿 조립체 회전 속도의 비 대 베드롤 회전 속도의 비를 변화시킴으로써, 터릿 조립체(200)가 회전하고 있는 동안 로그당 시트 수를 변경시킬 수 있다.

본 발명에 따른 하나의 실시예에 있어서, 2개 이상의 맨드렐 권선 속도 스케쥴 또는 맨드렐 속도 곡선이 프로그램가능한 제어 시스템(5000)에 억세스가능한 랜덤 억세스 메모리내에 기억될 수 있다. 예를 들면 2개 이상의 맨드렐 속도 곡선은 프로그램가능한 맨드렐 구동 제어 시스템(6000)의 공통 메모리(6012)내에 기억될 수 있다. 랜덤 억세스 메모리내에 기억된 맨드렐 속도 곡선의 각각은 상이한 사이즈의 로그(로그당 상이한 시트 수)에 대응할 수 있다. 각 맨드렐 속도 곡선은 로그당 특정 시트 수를 위한 터릿 조립체(200)의 각도 위치의 함수로서 맨드렐 권선 속도를 제공할 수 있다. 웨브는 촙 오프 솔레노이드(chopoff solenoid)의 작동 타이밍을 변화시키는 것에 의하여 로그당 소망하는 시트 수의 함수로서 절단될 수 있다.

하나의 실시예에 있어서, 로그당 시트 수는 하기에 의하여 터릿 조립체(200)가 회전하고 있는 동안 변화될 수 있다.

1) 프로그램가능한 제어 시스템(5000)에 억세스가능한 랜덤 억세스 메모리와 같은 번지지정가능한 메모리내에 적어도 2개의 맨드렐 속도 곡선을 기억시키는 것;

2) 오퍼레이터 인터페이스를 거쳐서 로그당 시트 수에 있어서 소망하는 변화를 제공하는 것;

3) 로그당 시트 수에서의 소망하는 변화에 의거하여, 메모리로부터 맨드렐 속도 곡선을 선택하는 것;

4) 베드롤(59)의 회전속도에 대한 터릿 조립체(200) 및 맨드렐 컵핑 조립체(400)의 회전속도의 비에 있어서의 소망하는 변화를 로그당 시트 수의 소망하는 변화의 함수로서 계산하는 것;

5) 베드롤(59)의 회전속도에 대하여; 모터(510)에 의하여 구동되는 맨드렐 지지체(610)와 코어 구동 롤러(505A); 모터(711)에 의하여 구동되는 맨드렐 지지체(710); 모터(822)에 의하여 구동되는 접착제 노즐 랙 작동기 조립체(840); 모터(1222)에 의하여 구동되는 코어 가이드 조립체(1500)와 코어 원형 컨베이어(1100); 모터(1322)에 의하여 구동되는 코어 장전 컨베이어(1300); 및 모터(2022)에 의하여 구동되는 코어 박리 장치(2000)의 속도의 비에 있어서의 소망하는 변화를 로그당 시트 수의 소망하는 변화의 함수로서 계산하는 것;

6) 베드롤(59)의 회전속도에 대한 터릿 조립체(200)와 맨드렐 컵핑 조립체(400)의 비를 변화시키기 위하여 베드롤(59)에 대한 터릿 조립체(200)와 맨드렐 컵핑 조립체(400)의 전자기어 비를 변화시키는 것;

7) 베드롤(59)에 대한 이하의 요소의 속도를 변경시키기 위하여 베드롤(59)에 대한 그 요소의 전자 기어비를 변경시키는 것; 모터(510)에 의하여 구동되는 맨드렐 지지체(610)와 코어 구동 롤러(505A); 모터(711)에 의하여 구동되는 맨드렐 지지체(710); 모터(822)에 의하여 구동되는 접착제 노즐 랙 작동기 조립체(840); 모터(1222)에 의하여 구동되는 코어 가이드 조립체(1500)와 코어 원형 컨베이어(1100); 모터(1322)에 의하여 구동되는 코어 장전 컨베이어(1300); 및 베드롤(59)의 회전 속도에 대하여 모터(2022)에 의하여 구동되는 코어 박리 장치(2000);

8) 촙 오프 솔레노이드 작동 타이밍의 변경에 의해서와 같이 로그당 시트 수의 소망하는 변화의 함수로서 웨브를 절단하는 것.

로그당 시트 수가 변화되고 있는 각 시간에, 개별구동 요소의 위치는: 로그당 시트 수의 소망하는 변화에 의거하여 갱신된 로그 권선 싸이클을 판별하고; 갱신된 로그 권선 싸이클내의 베드롤의 회전 위치를 판별하고; 갱신된 로그 권선 싸이클내의 베드롤의 회전 위치에 대한 요소의 작동 위치를 판별하고; 갱신된 로그 권선 싸이클내의 베드롤의 회전 위치에 대한 요소의 소망하는 위치를 계산하고; 갱신된 로그 권선 싸이클 내의 베드롤의 회전 위치에 대한 요소의 실제 위치와 소망 위치로부터 요소의 위치 에러를 계산하고; 요소의 계산된 위치 에러를 감소시키는 것에 의해서 로그 권선 싸이클내의 베드롤의 위치에 대하여 재조정될 수 있다.

본 발명의 특정 실시예가 도시 및 기술되었지만, 본 발명의 정신 및 범위로부터 이탈함이 없이 각종 변형 및 변경이 만들어질 수 있다. 예를 들면 터릿 조립체 중앙축이 도면에서는 수평으로 연장되는 것으로 도시되었지만, 이 터릿 조립체 중앙축(202)과 맨드렐이 수직을 비롯한 다른 방향으로 배향될 수 있을 것이다. 첨부된 특허청구범위는 그러한 모든 변경과 의도된 용도를 포함하도록 의도된다.

Claims (25)

1. 다수의 개별 코어상에 연속 웨브 재료를 권선하는 방법에 있어서,

   회전가능하게 구동된 터릿 조립체를 제공하는 단계와,

   회전가능하게 구동된 터릿 조립체상에 다수의 회전가능하게 구동된 맨드렐을 지지하는 단계와,

   회전가능하게 구동된 터릿 조립체를 회전시켜, 맨드렐을 폐쇄된 경로로 운반시키는 단계와,

   폐쇄된 맨드렐 경로의 소정의 코어 장전 세그먼트를 따라 맨드렐이 이동하는 동안에 맨드렐상에 코어를 장전하는 단계와,

   폐쇄된 맨드렐 경로의 소정의 웨브 권선 세그먼트를 따라 코어상에 웨브 재료를 권선하는 단계와,

   폐쇄된 맨드렐 경로의 소정의 코어 스트립핑 세그먼트를 따라 그 각 맨드렐로부터 각 웨브 권선형 코어를 제거하는 단계를 포함하는 연속 웨브 재료 권선 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   웨브 권선형 각 코어를 그 각 맨드렐로부터 제거하는 상기 단계가 폐쇄된 맨드렐 경로의 소정의 코어 스트립핑 세그먼트를 따라 맨드렐상에서 이동하는 동안에 웨브 권선형 코어를 제거하는 단계를 포함하며,

   회전식으로 구동된 터릿 조립체를 회전시키는 상기 단계가 터릿 조립체를 연속적으로 회전시키는 단계를 포함하며,

   바람직하게, 폐쇄된 경로내의 맨드렐을 이동시키도록 회전식으로 구동된 터릿 조립체를 회전시키는 상기 단계가 비원형의 폐쇄된 경로내로 맨드렐을 운반하는 단계를 포함하며,

   상기 터릿 조립체를 회전시키는 상기 단계가 대체로 일정한 각속도에서 터릿 조립체를 회전시키는 단계를 포함하는 연속 웨브 재료 권선 방법.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   터릿 조립체 중심축을 중심으로 상기 터릿 조립체를 회전시키는 단계와,

   폐쇄된 맨드렐 경로를 따라 맨드렐의 위치 설정의 함수로서 맨드렐과 터릿 조립체 중심축사이의 거리를 변화시키는 단계를 더 포함하는 연속 웨브 재료 권선 방법.
4. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서,

   상기 폐쇄된 맨드렐 경로를 적어도 하나의 대체로 직선부에 제공하는 단계와,

   상기 폐쇄된 맨드렐 경로의 대체로 직선부를 따라 맨드렐을 운반하는 단계를 더 포함하며,

   맨드렐상에 코어를 장전하는 상기 단계가 폐쇄된 맨드렐 경로의 대체로 직선부를 따라 맨드렐을 운반하는 동안에 맨드렐상에 코어를 장전하는 단계를 포함하는 것이 바람직하며,

   웨브 권선형 코어를 그 각 맨드렐로부터 제거하는 상기 단계가 폐쇄된 맨드렐 경로의 대체로 직선부를 따라 맨드렐을 운반하는 동안에 맨드렐로부터 코어를 스트립핑하는 단계를 포함하는 연속 웨브 재료 권선 방법.
5. 제 1 항 내지 제 4 항중 어느 한 항에 있어서,

   폐쇄된 맨드렐 경로의 적어도 하나의 세그먼트의 형상을 변화시키는 단계를 더 포함하며,

   폐쇄된 맨드렐 경로의 적어도 하나의 세그먼트의 형상을 변화시키는 상기 단계가 폐쇄된 맨드렐 경로의 웨브 권선 세그먼트의 형상을 변화시키는 단계를 포함하는 연속 웨브 재료 권선 방법.
6. 제 1 항 내지 제 5 항중 어느 한 항에 있어서,

   맨드렐상에 코어를 장전하는 상기 단계가 맨드렐의 축과 대체로 평행한 제 1 속도 성분과, 폐쇄된 맨드렐 경로의 코어 장전 세그먼트의 적어도 일부분에 대체로 평행한 제 2 속도 성분을 가진 코어를 결합하는 단계를 포함하는 연속 웨브 재료 권선 방법.
7. 제 1 항 내지 제 6 항중 어느 한 항에 있어서,

   웨브 권선형 코어를 그 각 맨드렐로부터 제거하는 상기 단계가 맨드렐의 축에 평행한 속도의 제 1 성분과, 폐쇄된 맨드렐 경로의 코어 스트립핑 세그먼트의 적어도 일부분에 평행한 속도의 제 2 성분을 가진 웨브 권선형 코어를 결합하는 단계를 포함하는 연속 웨브 재료 권선 방법.
8. 제 1 항 내지 제 7 항중 어느 한 항에 있어서,

   코어가 코어 장전 세그먼트와 웨브 권선 세그먼트 중간의 폐쇄된 맨드렐 경로를 따라 이동할 때 코어에 접착제를 도포하는 단계를 더 포함하는 연속 웨브 재료 권선 방법.
9. 개별 로그내로 연속 웨브 재료를 권선하는 방법에 있어서,

   연속 웨브 재료를 개별 로그내로 권선하기 위한 다수의 회전가능하게 구동된 맨드렐을 지지하는 회전가능하게 구동된 터릿 조립체를 제공하는 단계와,

   폐쇄된 경로내에서 맨드렐을 운반하도록 회전가능하게 구동된 터릿 조립체를 회전시키는 단계와,

   폐쇄된 맨드렐 경로의 소정의 웨브 권선 세그먼트를 따라 웨브 재료를 개별 로그내로 권선하는 단계와,

   터릿 조립체가 회전하는 동안에 폐쇄된 맨드렐 경로의 소정의 세그먼트를 따라 그 각 맨드렐로부터 각 권선된 로그를 제거하는 단계를 포함하는 연속 웨브 재료 권선 방법.
10. 제 9 항에 있어서,

    회전가능하게 구동된 터릿 조립체를 회전시키는 상기 단계가 터릿 조립체를 연속적으로 회전시키는 단계를 포함하며,

    상기 터릿 조립체를 회전시키는 상기 단계가 대체로 일정한 각속도로 터릿 조립체를 회전시키는 단계를 포함하며,

    상기 권선 방법이, 터릿 조립체 중심체를 중심으로 터릿 조립체를 회전시키는 단계와, 폐쇄된 맨드렐 경로를 따라 맨드렐의 위치 설정의 함수로서 맨드렐과 터릿 조립체 중심축사이의 거리를 변화시키는 단계를 더 포함하는 연속 웨브 재료 권선 방법.
11. 연속 웨브 재료를 개별 로그내로 권선하는 방법에 있어서,

    연속 웨브 재료를 개별 로그내로 권선하기 위한 다수의 회전가능하게 구동된 맨드렐을 지지하는 회전가능하게 구동된 터릿 조립체를 제공하는 단계와,

    폐쇄된 비원형 경로내에서 맨드렐을 운반하도록 회전가능하게 구동된 터릿 조립체를 회전시키는 단계와,

    폐쇄된 맨드렐 경로의 소정의 웨브 권선 세그먼트를 따라 웨브 재료를 개별 로그내로 권선하는 단계와,

    폐쇄된 맨드렐 경로의 소정의 코어 스트립핑 세그먼트를 따라 그 각 맨드렐로부터 각 권선된 로그를 제거하는 단계를 포함하는 연속 웨브 재료 권선 방법.
12. 웨브 권선 장치에 있어서,

    터릿 조립체 중심축을 중심으로 회전시키기 위해 지지된 회전가능하게 구동된 터릿 조립체를 포함하는 터릿 권선기로서, 상기 터릿 조립체는 종이 웨브가 그 위에 권선되는 코어를 결합하기 위한 다수의 회전가능하게 구동된 맨드렐을 지지하며, 각 맨드렐은 제 1 맨드렐 단부로부터 제 2 맨드렐 단부까지 연장되며 그리고 터릿 조립체 중심축에 대체로 평행한 맨드렐 축을 가지며, 각 맨드렐은 그 맨드렐 축을 중심으로 맨드렐의 독립적인 회전을 위해 터릿 조립체상에 지지되며, 각 맨드렐은 터릿 조립체 중심축을 중심으로 폐쇄된 맨드렐 경로에서 구동되며, 상기 폐쇄된 맨드렐 경로는 소정의 코어 장전 세그먼트와, 소정의 웨브 권선 세그먼트와, 소정의 코어 스트립핑 세그먼트를 구비하는, 상기 터릿 권선기와,

    폐쇄된 맨드렐 경로의 코어 장전 세그먼트를 따라 맨드렐이 이동하는 동안에 코어를 맨드렐상으로 운반하기 위한 코어 장전 장치와,

    폐쇄된 경로의 소정의 웨브 권선 세그먼트를 따라 맨드렐 및 코어를 이동시키는 동안에 맨드렐 축을 중심으로 각 맨드렐 및 관련 코어의 회전을 제공하는 맨드렐 구동 장치로서, 상기 웨브 재료는 폐쇄된 맨드렐 경로의 웨브 권선 세그먼트를 따라 코어 및 맨드렐이 이동하는 동안에 코어상에 권선되는, 상기 맨드렐 구동 장치와,

    맨드렐이 폐쇄된 맨드렐 경로의 소정의 코어 스트립핑 세그먼트를 따라 이동하는 동안에 각 웨브 권선형 코어를 그 각 맨드렐로부터 제거하기 위한 코어 스트립핑 장치를 포함하는 웨브 권선 장치.
13. 제 12 항에 있어서,

    상기 터릿 조립체는 연속적으로 회전하며,

    상기 터릿 조립체는 대체로 일정한 각속도로 바람직하게 회전하는 웨브 권선 장치.
14. 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,

    맨드렐과 상기 터릿 조립체 중심축사이의 거리가 폐쇄된 경로를 따라 맨드렐의 위치 설정의 함수로서 변화하는 웨브 권선 장치.
15. 제 12 항 내지 제 14 항중 어느 한 항에 있어서,

    상기 폐쇄된 맨드렐 경로의 적어도 일부분이 비원형이며,

    바람직하게, 상기 폐쇄된 맨드렐 경로는 적어도 하나의 대체로 직선부를 포함하며,

    폐쇄된 맨드렐 경로의 코어 장전 세그먼트 및 코어 스트립핑 세그먼트중 적어도 하나가 대체로 직선부를 포함하는 것이 보다 바람직한 웨브 권선 장치.
16. 제 12 항 내지 제 15 항중 어느 한 항에 있어서,

    상기 폐쇄된 맨드렐 경로가 교체가능한 세그먼트를 포함하는 웨브 권선 장치.
17. 제 12 항 내지 제 16 항중 어느 한 항에 있어서,

    상기 코어 장전 장치는 맨드렐 축에 대체로 평행한 속도 성분과, 폐쇄된 맨드렐 경로의 코어 장전 세그먼트의 적어도 일부분에 대체로 평행한 속도 성분을 가진 코어를 결합하기 위한 요소를 구비하며,

    상기 코어 장전 장치는 상기 코어를 맨드렐상으로 적어도 부분적으로 구동시키며,

    상기 웨브 권선 장치는 한쌍의 회전가능하게 구동된 코어 구동 롤러를 포함하며, 상기 코어 구동 롤러는 롤러사이의 코어 장전 장치로부터 맨드렐상으로 구동된 코어를 결합하고 그리고 코어를 맨드렐상으로 구동시키도록 협동하며,

    상기 코어 구동 롤러는 폐쇄된 맨드렐 경로의 코어 장전 세그먼트의 대향 측면상에 배치되는 것이 바람직하며,

    상기 코어 구동 롤러는 맨드렐이 코어 구동 롤러 중간의 폐쇄된 맨드렐 경로를 따라 운반되며,

    상기 코어 구동 롤러는 맨드렐 축에 대체로 평행한 속도 성분과, 폐쇄된 맨드렐 경로의 코어 장전 세그먼트의 적어도 일부분에 대체로 평행한 속도 성분을 가진 코어를 구동시키도록 경사진 웨브 권선 장치.
18. 제 12 항 내지 제 17 항중 어느 한 항에 있어서,

    폐쇄된 트레이 경로 둘레에 다수의 코어 트레이를 가진 코어 장전 원형 컨베이어(carrousel)를 포함하며,

    각 코어 트레이는 폐쇄된 트레이 경로의 일부분을 따라 코어를 보유하며,

    상기 트레이 경로의 적어도 일부분은 폐쇄된 맨드렐 경로의 코어 장전 세그먼트의 적어도 일부분과 바람직하게 정렬되며,

    상기 코어 장전 장치는 바람직하게 경사진 컨베이어를 포함하며, 상기 경사진 컨베이어는 폐쇄된 맨드렐 경로의 코어 장전 세그먼트와 정렬된 트레이 경로의 일부분을 따라 코어 트레이에 보유된 코어를 결합하기 위한 요소를 구비하며,

    상기 웨브 권선 장치는 터릿 권선기와 코어 장전 원형 컨베이어의 중간에 배치된 코어 가이드 조립체를 포함하는 것이 바람직하며, 상기 코어 가이드 조립체는 폐쇄된 코어 가이드 경로내에 수반된 다수의 코어 가이드를 포함하며, 각 코어 가이드는 코어 장전 원형 컨베이어와 터릿 권선기 중간으로 연장하며, 상기 코어 가이드 경로의 적어도 일부분은 폐쇄된 맨드렐 경로의 코어 장전 세그먼트의 적어도 일부분과 정렬되는 웨브 권선 장치.
19. 제 12 항 내지 제 18 항중 어느 한 항에 있어서,

    각 맨드렐의 제 2 단부는 폐쇄된 맨드렐 경로의 일부분을 따라 해제가능하게 지지되어 있으며,

    각 맨드렐의 제 2 단부는 코어 스트립핑 세그먼트와 웨브 권선 세그먼트 중간에서 페쇄된 맨드렐 경로의 적어도 일부분을 따라 지지되어 있지 않으며,

    상기 웨브 권선 장치는 가동 맨드렐의 제 1 단부와 지지되지 않은 제 2 단부 중간에서 가동 맨드렐을 해제가능하게 지지하기 위한 적어도 하나의 맨드렐 지지체를 포함하며,

    상기 웨브 권선 장치는 폐쇄된 맨드렐 경로의 코어 장전 부분의 적어도 일부분을 따라 맨드렐의 제 1 단부 및 지지되지 않은 제 2 단부 중간의 가동 맨드렐을 해제가능하게 지지하기 위해 위치된 제 1 맨드렐 지지체를 포함하며,

    상기 웨브 권선 장치는 폐쇄된 맨드렐 경로의 코어 장전 세그먼트와 웨브 권선 세그먼트의 중간의 폐쇄된 맨드렐 경로의 일부분을 따라 가동 맨드렐의 제 1 단부 및 지지되지 않은 제 2 단부 중간의 가동 맨드렐을 지지하기 위해 위치된 제 2 맨드렐 지지체를 포함하며,

    적어도 하나의 맨드렐 지지체는 회전하는 맨드렐 지지 표면을 가진 회전하는 맨드렐 지지체를 포함하며,

    상기 회전하는 맨드렐 지지 표면은 반경이 다양하며,

    상기 회전하는 맨드렐 지지체는 대체로 나선형 맨드렐 지지 표면을 포함하며,

    상기 대체로 나선형 맨드렐 지지 표면은 피치가 다양한 웨브 권선 장치.
20. 제 12 항 내지 제 19 항중 어느 한 항에 있어서,

    코어가 코어 장전 세그먼트와 웨브 권선 세그먼트 중간에서 폐쇄된 맨드렐 경로를 따라 이동할 때 코어에 접착제를 도포하기 위한 접착제 도포 장치를 포함하며,

    상기 접착제 도포 장치는 폐쇄된 맨드렐 경로의 적어도 일부분을 따라 코어의 운동을 추적하기 위한 가동 접착제 어플리케이터를 포함하며,

    상기 접착제 어플리케이터는 터릿 조립체 중심축에 평행한 축을 중심으로 피봇가능한 웨브 권선 장치.
21. 제 12 항 내지 제 20 항중 어느 한 항에 있어서,

    상기 코어 스트립핑 장치는 웨브 권선형 코어가 지지되는 맨드렐 축에 평행한 제 1 속도 성분과, 폐쇄된 맨드렐 경로의 코어 스트립핑 세그먼트의 적어도 일부분에 평행한 제 2 속도 성분과 웨브 권선형 코어를 결합하며,

    상기 코어 스트립핑 장치는 맨드렐이 폐쇄된 맨드렐 경로의 코어 스트립핑 세그먼트를 따라 운반될 때 맨드렐 축에 대해 정렬된 비상형 컨베이어를 포함하며,

    상기 코어 스트립핑 장치는 웨브 권선형 코어가 지지되는 맨드렐 축에 평행한 제 1 속도 성분과, 폐쇄된 맨드렐 경로의 코어 스트립핑 세그먼트의 대체로 직선부의 적어도 일부분에 평행한 제 2 속도 성분과 웨브 권선형 코어를 결합하며,

    상기 웨브 권선 장치는 코어 스트립핑 장치로부터 웨브 권선형 코어를 수납하기 위해 코어 스트립핑 장치의 하류에 위치된 로그 방출 장치를 포함하며, 상기 로그 방출 장치는 제 1 수납 스테이션 및 제 2 방출 스테이션중 하나로 웨브 권선형 코어를 선택적으로 배향하기 위해 작동할 수 있는 웨브 권선 장치.
22. 웨브 권선 장치에 있어서,

    웨브 권선형 코어를 형성하도록 종이 웨브가 그 위에 권선된 코어를 결합하기 위해 다수의 회전가능하게 구동된 맨드렐을 지지하는 회전가능하게 구동된 터릿 조립체로서, 각 맨드렐은 그 맨드렐 축을 중심으로 맨드렐의 독립적인 회전을 위해 터릿 조립체상에 지지되며, 폐쇄된 맨드렐 경로에서 구동된 각 맨드렐은 소정의 코어 장전 세그먼트, 소정의 웨브 권선 세그먼트 및 소정의 코어 스트립핑 세그먼트를 구비하는, 상기 터릿 조립체와,

    폐쇄된 맨드렐 경로의 코어 장전 세그먼트를 따라 맨드렐을 이동하는 동안에 맨드렐상으로 코어를 이송하기 위한 코어 장전 장치와,

    맨드렐이 폐쇄된 맨드렐 경로의 소정의 코어 스트립핑 세그먼트를 따라 이동하는 동안에 그 각 맨드렐로부터 각 웨브 권선형 코어를 제거하기 위한 코어 스트립핑 장치를 포함하는 웨브 권선 장치.
23. 제 22 항에 있어서,

    상기 터릿 조립체는 연속적으로 회전하며,

    상기 터릿 조립체는 대체로 일정한 각속도로 회전하는 웨브 권선 장치.
24. 제 22 항 또는 제 23 항에 있어서,

    맨드렐과 터릿 조립체 중심축사이의 거리는 폐쇄된 경로를 따라 맨드렐의 위치 설정의 함수로서 변화하는 웨브 권선 장치.
25. 제 22 항 내지 제 24 항중 어느 한 항에 있어서,

    각 맨드렐의 제 2 단부는 폐쇄된 맨드렐 경로의 일부분을 따라 해제가능하게 지지되며,

    각 맨드렐의 제 2 단부는 코어 스트립핑 세그먼트와 웨브 권선 세그먼트 중간의 폐쇄된 맨드렐 경로의 적어도 일부분을 따라 지지되지 않으며,

    상기 웨브 권선 장치는 가동 맨드렐의 제 1 단부 및 지지되지 않은 제 2 단부 중간의 가동 맨드렐을 해제가능하게 지지하기 위한 적어도 하나의 맨드렐 지지체를 포함하며,

    상기 웨브 권선 장치는 폐쇄된 맨드렐 경로의 코어 장전 부분의 적어도 일부분을 따라 맨드렐의 제 1 단부 및 지지되지 않은 제 2 단부 중간의 가동 맨드렐을 해제가능하게 지지하기 위해 위치된 제 1 맨드렐 지지체를 포함하며,

    상기 웨브 권선 장치는 폐쇄된 맨드렐 경로의 코어 장전 세그먼트와 웨브 권선 세그먼트 중간에서 폐쇄된 맨드렐 경로의 일부분을 따라 가동 맨드렐의 제 1 단부 및 지지되지 않은 제 2 단부 중간에서 가동 맨드렐을 지지하기 위해 위치된 제 2 맨드렐 지지체를 포함하며,

    적어도 하나의 맨드렐 지지체는 회전하는 맨드렐 지지 표면을 가진 회전하는 맨드렐 지지체를 포함하며, 상기 회전하는 맨드렐 지지 표면은 반경이 다양하며,

    상기 회전하는 맨드렐 지지체는 대체로 나선형 지지 표면을 포함하며,

    상기 대체로 나선형 맨드렐 지지 표면은 피치가 다양한 웨브 권선 장치.