JP2007254155A - 材料ウェブの横オフセット制御装置並びにこの装置を用いたシステム及び横オフセット制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】装置が間欠的モードに於て改善された動特性を示すように、材料ウェブの横オフセットを制御するための装置を得る。
【解決手段】ロール２を支持するための支持構造１と、ロールから材料ウェブを持ち上げるための機構３とを備える。支持機構は、固定部４と、少なくとも１つの可動部５とを備える。ロール２が第１の台と共に動くことができるように、ロール２は、好ましくは、第１の台に軸支され、第１の台は、支持構造の可動部５に取り付けられる。この構造の利点は、各シャフト上のロールのジャーナルベアリングを簡素にかつ小さく構成することができる点である。ロールが固定シャフト上に摺動自在に配置される従来技術と比較して、シャフトが受ける力又はトルクは小さい。さらに、持ち上げ機構３は、２つの横支持材８に回転自在に軸支された少なくとも２つの単ローラ１１を備えることができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、ロールを支持するための支持構造と、ロールから材料ウェブを持ち上げるための機構とを備え、材料ウェブの横オフセットを制御するための装置に関する。また、本発明は、材料ウェブの横オフセットを制御するための上記装置を含み、１つ以上の材料ウェブを前進させるためのシステム及び方法に関する。

従来技術には、図１に示されるように、固定支持材に連結された長尺シャフト上にボールベアリングによって回転可能かつ横移動可能に設けられ材料ウェブを案内するためのロールを備えた、材料ウェブの横オフセット制御装置がある。材料ウェブの横位置は、検知器によって測定される。材料ウェブの横位置が補正される必要があるとき、ウェブの前進中にサーボモータ装置によって固定シャフト上でロールを横移動させることができる。この目的のために、検知器からの信号を処理し、それに従ってアクチュエータを駆動する制御ユニットが設けられる。移動量は制限されるので、ロールがウェブに接触することなく中立位置に戻ることができるように、最大移動量に到達する前に持ち上げ機構はウェブを持ち上げなければならない。上述の理由のため、装置は、通常、従来技術に従って間欠的に使用され、ウェブの横オフセット制御を伴う材料ウェブの前進、持ち上げ機構による持ち上げ及び中立位置へのロールの復帰を伴う材料ウェブの停止、といった動作の段階を備える。

本発明の目的は、装置が特に間欠的モードにおいて改善された動特性を示すように、材料ウェブの横オフセットを制御するための装置を改良することである。

この目的は、請求項１に係る装置により達成される。従属請求項は、発明の有利な形態を含む。

本発明に係る、材料ウェブの横オフセット制御装置は、ロールを支持するための支持構造と、ロールから材料ウェブを持ち上げる機構とを備える。本発明における支持構造は、固定部と、少なくとも１つの可動部とを備える。

本発明に係る上記装置は、１つ以上の材料ウェブを前進させるため又は材料片を前進させるためのシステムにおいて用いられ、また当該システムは少なくとも１つのコンベアベルトを備える。コンベアベルトは、材料の走行方向において横オフセット制御装置の前に配置することができる。更にコンベアベルトは、材料の走行方向において横オフセット制御装置の後ろに配置することができる。また、ウェブ材料のロールを受けるための装置を設けることができる。この装置は、ウェブ材料のロールを展開するための駆動ユニットを備えている。材料ウェブを材料片に切断するために、材料の走行方向において横オフセット制御装置の後ろに切断装置が設けられる。

支持構造の可動部を移動させることにより材料ウェブの横オフセットを制御するための制御ユニットが組み込まれる。この制御ユニットは、材料ウェブの位置を検知するユニットからの信号を処理し、１つ以上のアクチュエータにより支持構造の第１の可動部及び／又は支持構造の第２の可動部を移動させることを可能にする。

持ち上げ機構は、回転及び／又は平行移動できるように、且つ第１の位置と第２の位置の間で移動できるように設けられる。第１の位置では、持ち上げ機構は材料ウェブと接触しない。第２の位置では、持ち上げ機構は動作中に材料ウェブをロールから材料ウェブを持ち上げる。それ故に、本発明に係る、材料ウェブの横オフセット制御装置は、
材料ウェブの前進中にロールを横に移動させることにより材料ウェブの横オフセットを制御するステップ（持ち上げ機構は第１の位置にある）と、
材料ウェブを制動するステップと、
第２の位置に持ち上げ機構を移動させることによりロールから材料ウェブを持ち上げるステップと、
ロールを中立位置に復帰させるステップとを、間欠的に行うことができる。
各ステップは、制御ユニットにより制御される。

本発明によれば、支持構造は、固定部と、少なくとも１つの可動部とを備える。ロールは、好ましくは、ロールが第１の台と共に動くように、支持構造の第１の可動部に取り付けられた第１の台に軸支される。この構造の利点は、各シャフト上のロールのジャーナルベアリングをより簡素に構成できると共により小さく構成できる点である。ロールが固定シャフト上に摺動自在に配置される従来技術と比べて、本発明におけるシャフトが受ける力及びトルクは小さくなる。これは、シャフト上でロールを横移動させるための遊びが不要である構造のため、シャフトの力を受ける領域と第１の台との間隔を相対的に小さく維持できるからである。ロールの横移動は支持構造の可動部を横移動させることによって達成される。この変化において、ロールが材料ウェブの前進中に材料ウェブの横オフセットを制御する一方で、持ち上げユニットは停止中に材料ウェブを支持する。

好ましくは２つのボールベアリングで構成される、シャフト上のロールのジャーナルベアリングは、従ってより小さな直径を有することができる。この構造は、更に、ロールに加えてボールベアリングの慣性モーメントが低下し、これにより改善された動的挙動がもたらされるという効果を奏する。

上述の構造の更なる変化は、ロールが第１の台と共に動くことができるだけでなく、持ち上げ機構も持ち上げ機構の台と共に動くことができるように、持ち上げ機構が、支持構造の第２の可動部に取り付けられた２つの台に軸支されていることである。第１の可動部はロールと共に若しくはロールから独立して動かされ、第２の可動部は持ち上げ機構と共に若しくはロールから独立して動かされることができる。この構造の利点は、持ち上げ機構がロールと共に横移動することができるので、材料ウェブが動いている間に持ち上げ機構が延びることができるという点である。材料ウェブが制動されるときに横オフセットを制御することが必要であるので、これは有益である。

第３の変形では、支持構造の固定部に取り付けられた第１の台にロールが軸支され、持ち上げ機構の台と共に持ち上げ機構を動かすことができるように、支持構造の第１の可動部に取り付けられた第２の台に持ち上げ機構が軸支されている。この変形において、ウェブの前進中に持ち上げ機構は材料ウェブの横オフセットを制御する。材料ウェブの前進中にロールはウェブ材料に接触しないが、停止中にのみ材料ウェブを支持する。この変形によれば、材料ウェブの横オフセットを制御する本発明の装置は、
材料ウェブの前進中に持ち上げ機構を横移動させることにより材料ウェブの横オフセットを制御するステップと、
材料ウェブを制動するステップと、
材料ウェブがロールと接触するように、持ち上げ機構を下げるステップと、
持ち上げ機構を中立位置へ戻すステップとを、間欠的に行うことができる。
各ステップは、制御ユニットで制御される。

支持構造の第１の可動部は、支持構造の固定部に対して第１の可動部を移動させることができる、ロールの軸に平行なレールシステム上に搭載されることが好ましい。

本発明の更なる局面によれば、ロールは、その長さの１／４より大きく、特にロールの長さの１／３より大きい直径を有する。この構造は、従来技術と比較して、ウェブの速さが等しいときにより小さい角速度をもたらす。角速度は運動エネルギー式において二乗されている一方、慣性モーメントは単純なので、ロールの慣性効果は小さい。更に、大きなロールの直径で、ロール胴体の肉厚を低減することができる。ここで、「ロール胴体」とは、ロールの円筒部分のことである。

ロール胴体は、ロール胴体が小質量であり、これによりロール全体の慣性が低減されるように、複合材料で構成されることが好ましく、特に繊維複合材料で構成されることが好ましい。ロール胴体の質量を更に低減するために、ロール胴体には１つ以上のキャビティを形成し及び／又はロール胴体を円筒形のハニカム構造とすることができる。

本発明の更なる局面によれば、持ち上げ機構は、２つの横支持材に対して回転自在に軸支された少なくとも２つの単ローラを含む。単ローラは円弧面又は弓形面に沿って配置されることが好ましい。持ち上げユニットが第２の位置にあるとき、持ち上げ機構上で材料ウェブに皺ができないように、円弧面又は弓形面の曲率半径は、ロールの半径の１／２よりも大きく、とりわけロールの半径の４／５より大きい。つまり、できるだけ大きな半径で材料ウェブは湾曲させられるべきである。これは、間欠的な動作の結果として、材料ウェブのたるみ部分の好ましくないバックスウェイを低減する。材料ウェブに皺のない湾曲、特に皺のない９０°近くの湾曲をもたらすために、円弧面又は弓形面の端部は、材料ウェブの規定された走行方向に対して接線方向に延びるべきである。ロールの軸から偏心した持ち上げ機構の支持材を備え付けること、また材料ウェブの皺のない湾曲を可能にすることは有利である。

本発明の更なる局面によれば、材料ウェブが停止するときに材料ウェブの慣性が制動されるように、材料ウェブの制動後又は制動中に材料ウェブを固定するためのブレーキ機構及び／又はクランプ機構が設けられる。ブレーキ機構及び／又はクランプ機構は、下部と上部とを備えることが好ましい。

作動中に力がロールの方向に作用するように、ブレーキ機構及び／又はクランプ機構を構成することができる。このように、材料ウェブが停止しブレーキ機構及び／又はクランプ機構が駆動されるとき、材料ウェブの慣性が制動されるだけでなく、ロールも制動される。

代わりに、作動中に力が支持構造の固定部の方向に作用するように、ブレーキ機構及び／又はクランプ機構を変更することもできる。この場合、底部は、支持構造の固定部に取り付けられるか、又は、支持構造の固定部に直接形成することができる。

また、ブレーキ機構及び／又はクランプ機構は、２本のクロスバーを備え、動作時に材料ウェブに２つのクロスバーを押し付ける構造とすることもできる。更に、ブレーキ機構及び／又はクランプ機構は、２本のブレーキローラを備え、それらの間で材料ウェブが移動するように構成することもできる。ブレーキローラは、ウェブ材料を制動し又はクランプするためのブレーキ機構を備えることができる。任意的に、少なくとも１つのブレーキローラの軸を移動可能に設けることができる。

本発明の更なる目的は、材料ウェブの持ち上げを改善した装置の構造により、材料ウェブの横オフセットを制御するための装置を改良することである。

この目的は、請求項２９に係る装置の手段により達成される。従属項は、その発明の有利な構造を含んでいる。

材料ウェブの横オフセットを制御するための装置は、本発明によれば、材料ウェブの前進中に材料ウェブを案内するためのガイド機構と、ガイド機構から材料ウェブを持ち上げるための持ち上げ機構とを備えている。本発明によれば、ガイド機構は、少なくとも２つの相互連結されたガイドユニットを備え、各ガイドユニットは、少なくとも１本のローラを備えている。本発明の好ましい実施形態では、持ち上げ機構は、少なくとも２つの持ち上げユニットを備えている。

ガイド機構がガイドユニットのローラの軸方向に沿って支持材又は支持構造に対して移動できるように、ガイド機構は支持材又は支持構造の可動部上に移動可能に取り付けられる。ガイド機構は、この場合、支持材又は支持構造の可動部上にレールシステムによって移動可能に取り付けられることが好ましい。

更に好ましい実施形態では、持ち上げ機構は、連続して、又は、ガイドユニットと交互に配置される。

ローラの軸によって繋がれた面が円弧面又は弓形面を表すように、ガイドユニットのローラは、互いに連続して配置されることが好ましい。この場合、円弧面又は弓形面の曲率半径は、間欠的動作の結果として生じる材料ウェブのたるみ部分の不必要なバックスウェイを削減するために、できるだけ大きくしなければならない。円弧面又は弓形面の曲率半径は、ガイドユニット及び持ち上げユニットの交互配置による構造上の理由で、通常、比較的大きい。材料ウェブが皺なく湾曲するように、特に皺なく９０°近く湾曲するように、円弧面又は弓形面の端部は、材料ウェブの規定された走行方向に対して接線方向に延びるべきである。

ガイドユニットのローラの軸により繋がれた面と同じ円弧面又は弓形面を構成するように、持ち上げユニットは、連続して、又は、ガイドユニットと交互に配置されるべきである。これは、通常、ガイドユニットと持ち上げユニットの交互配置による構造上の理由のためである。

本発明の更なる局面によれば、持ち上げユニットはそれぞれ、平坦な又は湾曲した表面を有する１つ以上の細長体を備えている。

持ち上げ機構は、第１の位置と第２の位置の間で移動することができる。第１の位置では、持ち上げ機構は、動作時に材料ウェブと接触しない。第２の位置では、持ち上げ機構は、動作時にガイド機構から材料ウェブを持ち上げる。第１の位置と第２の位置の間で持ち上げ機構を移動させるために、１つ以上のアクチュエータが設けられる。

第１の変形は、材料の移動方向に持ち上げ機構が連続して、又は、ガイドユニットと交互に配置されることである。持ち上げユニットの細長体は、各ガイドの中において、特に滑りブロックガイドの中において第１の位置と第２の位置の間で移動できることが好ましい。この目的のために、持ち上げユニットは、２つの第１の台によって互いに連結される。持ち上げユニットが第１の位置に戻るように第１の台は回転可能に設けられる。ここで、「戻る」は、放射状に見える持ち上げユニットの表面が、材料ウェブの前進中にロール上で材料ウェブの支持点によって形成される想像上の点の下に位置することを意味する。従って、持ち上げユニットは、材料ウェブと接触しない。第２の位置では、持ち上げユニットは「延び」、すなわち、放射状に見える持ち上げユニットの表面は、想像上の点の上に位置する。持ち上げユニットは、ガイド機構から材料ウェブを持ち上げる。持ち上げユニットがガイド機構と正確に同じ曲率半径で材料ウェブを持ち上げるように、持ち上げユニットは、わずかに湾曲していることが好ましい。これにより、材料ウェブが持ち上げ機構によって持ち上げられるとき、材料ウェブに皺ができない。

第２の変形では、持ち上げユニットは、材料の走行方向と直角に、連続して、又は、ガイドユニットと交互に配置される。この場合、ガイドユニットは、互いに連続して配置された１つ以上の単ローラを含む。単ローラの軸は互いに平行に延び、単ローラの両端部が２つの第２の台によって個々に軸支されて各単ローラが互いに連結されている。持ち上げユニットの細長体は、ガイドユニットのローラの軸によって繋がれた円弧面又は弓形面と正確に又は略同じ曲率半径を有するように、長手方向に湾曲していることが好ましい。これにより、持ち上げ機構が、ガイド機構の場合と正確に同じ曲率半径で材料ウェブを持ち上げることができる。これにより、材料ウェブが持ち上げ機構により持ち上げられるときに、材料ウェブに皺ができないようにする。持ち上げ機構が第１の位置と第２の位置の間で平行に移動できるように、持ち上げ機構は２つの横台により支持される。

本発明の更なる局面によれば、材料ウェブが停止するときに材料ウェブの慣性が制動されるように、材料ウェブの制動後又は制動中に材料ウェブを固定するためのブレーキ機構及び／又はクランプ機構が設けられる。ブレーキ機構及び／又はクランプ機構は、下部と上部とを備えることが好ましい。

動作時に持ち上げ機構の方向に力が作用するように、ブレーキ機構及び／又はクランプ機構２５を構成することができる。この場合、ブレーキ機構及び／又はクランプ機構は、持ち上げ機構に直接形成された下部と、持ち上げ機構の方向に押し付けることができ且つ持ち上げ機構と正確に噛み合う弓形のカウンタープレートを含む上部とを備えていることが好ましい。材料ウェブが停止するとき、カウンタープレートは最初、材料ウェブに小さな力で押し付けられ、その後、材料ウェブを固定するために大きな力で押し付けられることができる。材料ウェブの非常に早い制動がこの構造により達成される。

特に間欠的モードにおいて改善された動特性を示す、材料ウェブの横オフセット制御装置を提供することができる。

図１ａ，１ｂは、従来技術に係る材料ウェブを前進させるためのシステムを示す図である。図１ａは断面図であり、図１ｂは上方から見た平面図である。このシステムは、材料ウェブを前進させる第１のコンベアベルトと、ウェブのループの一方を吊って持ち上げるロールとを含む。第２のコンベアベルトによる材料ウェブの更なる前進がこれに続く。この場合、ロールの直径と２つのコンベアベルトの直径は、略同じである。これらの装置は、通常、間欠的モードで従来技術に従って使用される。この装置は、以下の動作段階を備える。それは、ウェブの横オフセットの制御を伴う材料ウェブの前進と、持ち上げ機構による持ち上げ及び中立位置へのロールの復帰を伴う材料ウェブの停止である。間欠的動作において材料ウェブが停止するときにロールから材料ウェブを持ち上げるために、従来技術に係る持ち上げ機構は、空気圧によって移動可能な単ローラを含む。材料ウェブの横オフセットを制御するために、ロールは固定支持材に結合された長尺シャフト上にボールベアリングによって回転自在で且つ横移動可能に取り付けられている。材料ウェブの横位置は検知器によって測定され、制御ユニットによって処理される。必要であれば、アクチュエータによってシャフト上のロールの横位置が変更される。

図２は、本発明の第１実施形態に係る、材料ウェブの横オフセットを制御するための装置を示す断面図である。この装置は、ロール２を支持するための本発明に係る支持構造１と、ロール２から材料ウェブを持ち上げるための機構３とを備えている。本発明によれば、支持構造１は、固定部４と、少なくとも１つの可動部５とを備えている。

本発明に係る装置は、図７に示されるように、１つ以上の材料ウェブを前進させ、又は材料片を前進させるためのシステムにおいて使用される。この実施形態において、上記システムは、２つのコンベアベルト１４，１４’を備えている。コンベアベルト１４は、材料ウェブの走行方向において、横オフセットを制御するための装置の前に配置される。コンベアベルト１４’は、材料ウェブの走行方向において、横オフセットを制御するための装置の後ろに配置される。また、材料ウェブのロール１５を受けるための装置が設けられ、その装置は、材料ウェブのロールを展開するための駆動ユニットを備えている。材料ウェブを材料片に切断するために、切断装置１６が、材料の走行方向において、横オフセットを制御するための装置の後ろに設けられる。

図２に示される実施形態において、支持構造１の可動部５を移動させることにより材料ウェブの横オフセットを制御するための制御ユニットが組み込まれている。この制御ユニットは、材料ウェブの位置を検知するためのユニット１７からの信号を処理し、これによりアクチュエータ１３によって支持構造１の可動部５を移動させる。

持ち上げ機構３は、回転可能かつ移動可能に設けられ、第１の位置Ｉと第２の位置ＩＩの間で移動可能である。第１の位置では、持ち上げ機構３は、材料ウェブと接触しない。第２の位置では、持ち上げ機構３は、ロール２から材料ウェブを持ち上げる動作をする。材料ウェブの横オフセットを制御するための本発明の装置は、
材料ウェブの前進中にロール２を横移動させることにより材料ウェブの横オフセットを制御するステップ（持ち上げ機構３は第１の位置Ｉにある）と、
材料ウェブを制動するステップと、
持ち上げ機構３を第２の位置ＩＩに移動させることによりロール２から材料ウェブを持
ち上げるステップと、
ロール２を中立位置に復帰させるステップとを、制御ユニットによる制御で間欠的に行うことができる。

本発明の第１実施形態によれば、支持構造１は、固定部４と、可動部５とを備えている。図４は、この実施形態に係る、材料ウェブの横オフセットを制御するための装置を図２における矢印Ａの方向から見た平面図である。図５は、この実施形態に係る、材料ウェブの横オフセットを制御するための装置を図２における矢印Ｂの方向から見た水平断面図である。本発明のこの実施形態では、ロール２が最大移動距離Ｌ（図５参照）まで第１の台６と共に移動できるように、ロール２は、支持構造１の第１の可動部５に取り付けられた第１の台６（図４参照）に軸支されることが好ましい。持ち上げ機構３は、支持構造１の固定部４に取り付けられた第２の台７に取り付けられる。この構造の利点は、第１の台６に連結されたシャフト９上のロール２のジャーナルベアリングを、簡素に且つ小さく構成することができる点である。ロールが固定シャフト上に摺動自在に配置されている従来技術と比べて、本発明に係るシャフト９は、受ける力及びトルクが小さい。これは、シャフト９上のロール２を横移動させるための遊びが不要なので、シャフト９上の力を受ける領域と第１の台６との間の距離がその構造によって相対的に小さく維持されるからである。支持構造１の可動部５を横移動させ、同時にシャフト９も横移動させることによって、ロール２の横移動が達成される。この変形において、ロール２は、材料ウェブの前進中に材料ウェブの横オフセットを制御する。一方、持ち上げユニット３は、材料ウェブの停止中に材料ウェブを支持する。

シャフト９（図５に示されるように好ましくは２つのボールベアリングとして構成される）上のロール２の台は、この場合、小さな直径を有する。ロール２とボールベアリングの慣性モーメントは小さくなり、その結果、動的挙動が改善される。

図６は、本発明の第２実施形態を示す。ロール２のみが第１の台６と共に動けるのではなく、持ち上げ機構３も持ち上げ機構の台７と共に動き得るように、ロール２は、支持構造１の第１の可動部５に取り付けられた第１の台６に軸支され、持ち上げ機構３は、支持構造の第２の可動部５’に取り付けられた第２の台７に軸支される。支持構造１の第１の可動部５は、ロール２と共に又は単独で動くことができ、支持構造１の第２の可動部５’は、持ち上げ機構３と共に又は単独で動くことができる。この手段の利点は、持ち上げ機構３がロール２と共に横移動することができるので、材料ウェブが動いている間に持ち上げ機構３を延ばすことができることである。材料ウェブが制動されるときに横オフセットを制御する必要があるので、これは有用である。

本発明の第３の実施形態では、持ち上げ機構３が持ち上げ機構の台７と共に動けるように、ロール２は、支持構造１の固定部４に取り付けられた第１の台６に軸支されており、持ち上げ機構３は、支持構造１の可動部５に取り付けられた第２の台７に軸支されている。この実施形態において、持ち上げ機構３は、材料ウェブの前進中に材料ウェブの横オフセットを制御する。ロール２は、材料ウェブの前進中に材料ウェブと接触しないが、材料ウェブの停止中にのみ材料ウェブを支持する。この実施形態において、材料ウェブの横オフセットを制御するための本発明の装置は、
材料ウェブの前進中に持ち上げ機構３を横移動させることにより材料ウェブの横オフセットを制御するステップと、
材料ウェブを制動するステップと、
材料ウェブがロール２と接触するように、持ち上げ機構３を下ろすステップと、
持ち上げ機構３を中立位置に復帰させるステップとを、制御ユニットによる制御で間欠的に行うことができる。

図３は、図２，４，５における支持構造１の断面図である。支持構造１の第１の可動部５は、支持構造１の固定部４に対して可動部５をロールの軸と平行に移動させることができるレールシステム８上に搭載されている。レールシステム８は、この実施形態において、支持構造１の固定部４と連結された２本の走行レールと、その上で支持され支持構造１の可動部５と連結された走行ローラとから構成されている。

図４に示されたロール２は、ロール２の長さＷの１／２と略同じである直径Ｄを有する。しかしながら、本発明によれば、ロール２の直径Ｄはロール２の長さＷの１／４より大きく、特にロール２の長さＷの１／３より大きい。ウェブの速さが等しいとしたとき、この大きさは、従来技術と比べてロール２に小さい角速度をもたらす。角速度は運動エネルギー式において二乗されているので、ロール２の慣性効果は更に小さい。一方、慣性モーメントは単純である。更に、より大きなロールの直径Ｄで、ロールの胴体１０の肉厚を低減することができる。ここで、「ロールの胴体」は、ロールの円筒部分と理解される。

ロールの胴体１０が小さい質量を有し、これによりロール２全体の慣性が低減されるように、ロールの胴体１０は、複合材料で構成されることが好ましく、特に、繊維合成材料で構成されることが好ましい。ロールの胴体１０の質量を更に低減するために、ロールの胴体１０は１つ以上の穴及び／又は円筒型のハニカム構造を備えることができる。

図２によれば、持ち上げ機構３は、２つの横支持材１８に回転自在に軸支された少なくとも２本の単ローラ１１を含む。この実施形態において、単ローラ１１は、ロール２の半径の１／２である曲率半径を有する円弧に沿って配置されている。しかしながら、本発明によれば、持ち上げユニット３が第２の位置ＩＩにあるときに持ち上げユニット３上で材料ウェブが皺なく停止するように、円弧面又は弓形面はロール２の半径の１／２より大きい曲率半径を有することができ、特に、ロール２の半径の４／５より大きな曲率半径を有することができる。言い換えれば、材料ウェブはできるだけ大きな半径で湾曲すべきである。これにより、間欠的動作による材料ウェブのたるみ部分の不必要なバックスウェイが低減する。材料ウェブが皺なく湾曲するように、特に皺なく９０°近く湾曲するように、円弧面又は弓形面の端部は、材料ウェブの規定された走行方向に対して接線方向に延びるべきである。ロール２の軸から偏心して持ち上げ機構３の支持材１８を設けることは、材料ウェブを皺なく湾曲させるのに有利である。

図２によれば、材料ウェブが停止するときに材料ウェブの慣性が制動されるように、材料ウェブの制動後又は制動中に材料ウェブを固定するためにブレーキ機構及び／又はクランプ機構１２が設けられる。ブレーキ機構及び／又はクランプ機構１２は、下部と上部とを備えることが好ましい。

図２に示されたブレーキ機構及び／又はクランプ機構１２は、作動時にロール２の方向に力が作用するように構成される。このように、材料ウェブが停止し、ブレーキ機構及び／又はクランプ機構１２が作動するとき、材料ウェブの慣性が制動されるだけでなく、ロール２も制動される。

代わりに、動作時に支持構造１の固定部４の方向に力が作用するように、ブレーキ機構及び／又はクランプ機構１２を適応させることができる。この場合、その底部は、支持構造１の固定部４に取り付けることができ、又は、支持構造１の固定部４に直接形成することができる。

図２におけるブレーキ機構及び／又はクランプ機構１２は、２本のクロスバーを備え、動作時に材料ウェブにその２本のクロスバーを押し付けるように構成される。代わりに、ブレーキ機構及び／又はクランプ機構１２は、２本のブレーキローラを備え、それらの間でウェブが移動するように構成することもできる。ブレーキローラは、材料ウェブを制動又はクランプするためのブレーキ機構を備えることができる。任意的に、少なくとも１つのブレーキローラの軸を移動可能に設けることができる。

図８ａ及び図８ｂの断面図は、材料ウェブの横オフセットを制御するための装置を示している。この装置は、本発明に係るものであり、材料ウェブの前進中に材料ウェブを案内するためのガイド機構１９と、ガイド機構１９から材料ウェブを持ち上げるための持ち上げ機構３とを備えている。本発明によれば、ガイド機構１９は、相互連結された少なくとも２つのガイドユニット２０を備え、各ガイドユニット２０は、１つのローラ２１を備えている。持ち上げ機構３は、少なくとも２つの持ち上げユニット２２を備えている。持ち上げユニット２２は、連続して、又は、ガイドユニット２０と交互に配置されている。

ローラ２１の軸によって繋がれた面が円弧面又は弓形面であるように、ガイドユニット２０のローラ２１は、互いに連続して配置されている。図８ａ及び図８ｂに見られるように、ガイドユニット２０と持ち上げユニット２２の交互配置により、円弧面又は弓形面の曲率半径は、構造上の理由から比較的大きいことが分かる。材料ウェブが皺なく湾曲するように、特に皺なく９０°近く湾曲するように、円弧面と弓形面の端部は、材料ウェブの規定された走行方向に対して接線方向に延びる。

ガイドユニット２０のローラ２１の軸によって繋がれた面と同じ円弧面又は弓形面を構成する方法で、持ち上げユニット２２は、連続して、又は、ガイドユニット２０と交互に配置される。これは、通常、ガイドユニット２０と持ち上げユニット２２の交互配置による、構造上の理由によるものである。持ち上げユニット２２は、それぞれ、平坦な又はわずかに湾曲した表面を有する細長体２３から構成されている。

持ち上げ機構３は、第１の位置Ｉと第２の位置ＩＩの間で移動することができる。図８ａにおいて、持ち上げ機構３は第１の位置Ｉにあり、動作時に材料ウェブと接触しない。図８ｂにおいて、持ち上げ機構３は第２の位置ＩＩにあり、動作時にガイド機構１９から材料ウェブを持ち上げる。第１の位置Ｉと第２の位置ＩＩの間で持ち上げ機構３を移動させるために、１つ以上のアクチュエータが設けられる。

図８ａ及び図８ｂに示される実施形態では、持ち上げユニット２２は、材料ウェブの規定された走行方向において、連続して、又は、ガイドユニット２０と交互に配置される。持ち上げユニット２２の細長体２３は、各ガイド、特に滑りブロックガイドの中で第１の位置Ｉと第２の位置ＩＩの間で動くことが好ましい。この目的のために、持ち上げユニット２２は、当該ユニットを第１の位置Ｉに戻せるように回転可能である第１の台２４によって互いに連結されている。図８ａと図８ｂの比較から、この場合における「戻る」は、放射状に見える持ち上げユニット２２の表面が、想像上の点（Ｐによって模範的に示される）の下に位置するのを意味することは明らかである。点Ｐは、材料ウェブの前進中のローラ２１上の材料ウェブ支持点によって構成される。従って、持ち上げユニット２２は、位置Ｉでは材料ウェブと接触しない。位置ＩＩでは、持ち上げユニット２２は「延び」、すなわち、放射状に見える持ち上げユニット２２の表面は、想像上の点Ｐの上に位置する。持ち上げユニット２２は、ガイド機構１９から材料ウェブを持ち上げる。持ち上げユニット２２がガイド機構１９と正確に同じ曲率半径で材料ウェブを持ち上げるように、持ち上げユニット２２は、わずかに湾曲していることが好ましい。これにより、材料ウェブが持ち上げ機構３によって持ち上げられるとき、材料ウェブに皺ができない。

ガイド機構２９がガイドユニット２０のローラ２１の軸方向に沿って支持材又は支持構造２６に対して移動できるように、ガイド機構１９は、支持材上又は支持構造２６の可動部上に移動可能に取り付けられている。この場合、ガイド機構１９は、支持材上又は支持構造２６の可動部上にレールシステムによって移動可能に搭載される。

本発明の実施形態によれば、材料ウェブが停止するときに材料ウェブの慣性が制動されるように、ブレーキ機構及び／又はクランプ機構２５は、材料ウェブの制動後又は制動中に材料ウェブを固定するために設けられる（図８ｂ参照）。ブレーキ機構及び／又はクランプ機構２５は、下部と上部とを備えていることが好ましい。図８ａ及び図８ｂに示される実施形態では、ブレーキ機構及び／又はクランプ機構２５の下部は、持ち上げユニット２２に直接形成されている。材料ウェブの非常に早い制動がこの構造によって達成される。

しかしながら、動作時に持ち上げ機構の方向、特に持ち上げ機構全体の方向に力が作用するように、ブレーキ機構及び／又はクランプ機構２５が構成される点に特に留意する。この場合、ブレーキ機構及び／又はクランプ機構は、持ち上げ機構に直接形成された下部と、持ち上げ機構の方向に押し付けることができ且つ持ち上げ機構と正確に噛み合う弓形のカウンタープレートを含む上部とを備えていることが好ましい。材料ウェブが停止するとき、カウンタープレートは最初、材料ウェブを制動するために、材料ウェブに小さな力で押し付けられ、その後、材料ウェブを固定するために大きな力で押し付けられることができる。材料ウェブの非常に早い制動がこの構造により達成される。

また、持ち上げユニットは、当然、材料ウェブの規定された走行方向と直角に、連続して、又は、ガイドユニットと交互に配置することができる。この場合、ガイドユニットは、互いに連続して配置された１つ以上の単ローラを備え、単ローラの軸が互いに平行に延び、単ローラの両端部が２つの台によって個々に軸支されて各単ローラが互いに連結されている。持ち上げユニットの細長体は、ガイドユニットのローラの軸によって繋がれた円弧面又は弓形面と正確に又は略同じ曲率半径を有するように、長手方向に湾曲していることが好ましい。これにより、持ち上げ機構が、ガイド機構の場合と正確に同じ曲率半径で材料ウェブを持ち上げることができる。これにより、材料ウェブが持ち上げ機構により持ち上げられるときに、材料ウェブに皺ができない。持ち上げ機構が第１の位置と第２の位置の間で平行に移動できるように、持ち上げ機構は２つの横台により支持される。

従来技術に係る、材料ウェブを前進させるためのシステムを示す断面図 従来技術に係る、材料ウェブを前進させるためのシステムを示す平面図 本発明の第１の典型的な実施形態に係る、材料ウェブの横オフセットを制御するための装置を示す断面図 本発明の第１実施形態に係る、固定部と可動部とを備えた支持構造を示す断面図 本発明の第１実施形態に係る、材料ウェブの横オフセットを制御するための装置を図２における矢印Ａの方向から見た平面図 本発明の第１実施形態に係る、材料ウェブの横オフセットを制御するための装置を図２における矢印Ｂの方向から見た水平断面図 本発明の第２実施形態に係る、材料ウェブの横オフセットを制御するための装置を図２における矢印Ｂの方向から見た水平断面図 本発明の実施形態に係る、材料ウェブの横オフセットを制御するための装置を備えた、１つ以上の材料ウェブを前進させ切断するためのシステムを示す図 本発明の他の実施形態に係る、材料ウェブの横オフセットを制御するための装置を示す図であり、持ち上げ機構が第１の位置Ｉにある時の図 本発明の他の実施形態に係る、材料ウェブの横オフセットを制御するための装置を示す図であり、持ち上げ機構が第２の位置ＩＩにある時の図

符号の説明

１、２６ 支持構造
２ ロール
３ 持ち上げ機構
４ 固定部
５ 可動部
６ 第１の台
７ 第２の台
８ レールシステム
９ シャフト
１０ ロールの胴体
１１ 単ローラ
１２、２５ ブレーキ機構及び／又はクランプ機構
１３ アクチュエータ
１４ コンベアベルト
１５ 材料ウェブのロールを支えるための装置
１６ 切断装置
１７ 材料ウェブの位置を検知するためのユニット
１８ 横支持材
１９ ガイド機構
２０ ガイドユニット
２１ ローラ
２２ 持ち上げユニット
２３ 細長体

Claims (57)

1. 材料ウェブの横オフセットを制御するための装置であって、
   ロール（２）を支持する支持構造（１）と、
   前記ロールから材料ウェブを持ち上げる機構（３）とを備え、
   前記支持構造は、固定部（４）と、少なくとも１つの可動部（５）とを含むことを特徴とする装置。
2. 前記ロール（２）は、第１の台（６）に軸支され、
   前記第１の台（６）は、前記支持構造の第１の可動部（５）に取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 前記持ち上げ機構（３）が当該持ち上げ機構（３）の２つの台（７）と共に移動できるように、前記持ち上げ機構（３）は、前記支持構造の第２の可動部（５’）に取り付けられた前記２つの台（７）に軸支されていることを特徴とする請求項２に記載の装置。
4. 前記第１の可動部（５）は、前記ロール（２）と共に又は単独で移動可能であり、
   前記第２の可動部（５’）は、前記持ち上げ機構（３）と共に又は単独で移動可能であることを特徴とする請求項３に記載の装置。
5. 前記ロール（２）は、前記支持構造の前記固定部（４）に取り付けられた第１の台（６）に軸支され、
   前記持ち上げ機構（３）が、当該持ち上げ機構（３）の台（７）と共に移動できるように、前記持ち上げ機構（３）は、前記支持構造の第１の可動部（５）に取り付けられた第２の台（７）に軸支されていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
6. 前記支持構造の前記第１の可動部（５）は、前記支持構造の前記固定部（４）に対して前記第１の可動部（５）を移動させ得るレールシステム（８）上に搭載されていることを特徴とする請求項１乃至５いずれかに記載の装置。
7. 前記ロール（２）は、前記第１の台（６）に取り付けられたシャフト（９）に取り付けられていることを特徴とする請求項２に記載の装置。
8. 前記ロール（２）のシャフト（９）は、その一部又は全部が中空に形成されていることを特徴とする請求項７に記載の装置。
9. 前記ロール（２）は、当該ロールの長さの１／４よりも大きな直径を有し、特に当該ロールの長さの１／３よりも大きな直径を有することを特徴とする請求項１乃至８いずれかに記載の装置。
10. 前記ロールの胴体（１０）は、複合材料で構成され、特に繊維複合材料で構成されていることを特徴とする請求項１乃至９いずれかに記載の装置。
11. 前記ロールの胴体（１０）には、１つ以上の穴が形成されていることを特徴とする請求項１乃至１０いずれかに記載の装置。
12. 前記ロールの胴体（１０）の内部は、円筒形のハニカム構造を備えていることを特徴とする請求項１乃至１１いずれかに記載の装置。
13. 前記持ち上げ機構（３）は、２つの横支持材（１８）に回転自在に軸支された少なくとも２つの単ローラ（１１）を備えていることを特徴とする請求項１乃至１１いずれかに記載の装置。
14. 前記単ローラは、円弧面又は弓形面に沿って配置されていることを特徴とする請求項１３に記載の装置。
15. 前記円弧面又は前記弓形面は、前記ロール（２）の直径の１／４より大きな曲率半径を有し、特に前記ロール（２）の直径の２／５より大きな曲率半径を有することを特徴とする請求項１４に記載の装置。
16. 前記持ち上げ機構（３）は、第１の位置と第２の位置の間を移動可能であり、前記第１の位置では、前記持ち上げ機構（３）は前記材料ウェブに接触しないように動作し、前記第２の位置では、前記持ち上げ機構（３）は前記材料ウェブを前記ロール（２）から持ち上げる動作をすることを特徴とする請求項１４又は１５に記載の装置。
17. 前記材料ウェブが皺なく湾曲するように、特に皺なく９０°近く湾曲するように、前記円弧面又は前記弓形面の端部が、前記材料ウェブの規定された走行方向に対して接線方向に延びていることを特徴とする請求項１６に記載の装置。
18. 前記持ち上げ機構（３）の前記支持材は、前記ロール（２）の軸から偏心して設けられていることを特徴とする請求項１乃至１７いずれかに記載の装置。
19. 前記材料ウェブを固定するために、ブレーキ機構及び／又はクランプ機構（１２）が設けられていることを特徴とする請求項１乃至１８いずれかに記載の装置。
20. 前記ブレーキ機構及び／又は前記クランプ機構（１２）は、作動時に前記ロール（２）の方向に力を及ぼすことを特徴とする請求項１９に記載の装置。
21. 前記ブレーキ機構及び／又は前記クランプ機構（１２）は、作動時に前記支持構造（１）の前記固定部（４）の方向に力を及ぼすことを特徴とする請求項１９に記載の装置。
22. 前記ブレーキ機構及び／又は前記クランプ機構（１２）は、前記支持構造（１）の前記固定部（４）に取り付けられ又は前記支持構造（１）の前記固定部（４）に直接形成された下部を備えることを特徴とする請求項２１に記載の装置。
23. 前記ブレーキ機構及び／又は前記クランプ機構（１２）は、２本のクロスバーを備え、
    前記ブレーキ機構及び／又は前記クランプ機構（１２）は、動作時に前記材料ウェブに対して前記２本のクロスバーを押し付けるように構成されていることを特徴とする請求項１９、２１、又は２２に記載の装置。
24. 前記ブレーキ機構及び／又は前記クランプ機構（１２）は、２本のブレーキローラを備え、
    前記材料ウェブは、前記ローラの間を移動することを特徴とする請求項１９に記載の装置。
25. 前記ブレーキローラは、前記材料ウェブを制動し又はクランプするためのブレーキ機構を備えることを特徴とする請求項２４に記載の装置。
26. 少なくとも１本の前記ブレーキローラの軸が、移動可能であることを特徴とする請求項２４又は２５に記載の装置。
27. 前記持ち上げ機構（３）は、回転可能に及び／又は平行に動き得るように取り付けられていることを特徴とする請求項１乃至２６いずれかに記載の装置。
28. 前記支持構造の前記第１の可動部及び／又は第２の可動部を移動するために、１つ以上のアクチュエータ（１３）が設けられていることを特徴とする請求項１乃至２７いずれかに記載の装置。
29. 材料ウェブの横オフセットを制御するための装置であって、
    ガイド機構（１９）と、
    持ち上げ機構（３）とを備え、
    前記ガイド機構（１９）は、相互連結された少なくとも２つのガイドユニット（２０）を含み、
    各前記ガイドユニットが、少なくとも１つのローラ（２１）を有することを特徴とする装置。
30. 前記持ち上げ機構（３）は、少なくとも２つの持ち上げユニット（２２）を備えることを特徴とする請求項２９に記載の装置。
31. 前記持ち上げユニット（２２）は、連続して配置され又は前記ガイドユニット（２０）と交互に配置されていることを特徴とする請求項３０に記載の装置。
32. 前記持ち上げユニット（２２）は、前記材料の規定された走行方向において、連続して配置され又は前記ガイドユニット（２０）と交互に配置されていることを特徴とする請求項３１に記載の装置。
33. 前記持ち上げユニットは、前記材料の規定された走行方向に対して直角に、連続して配置され又は前記ガイドユニットと交互に配置されていることを特徴とする請求項３１に記載の装置。
34. 前記ローラ（２１）の軸によって繋がれる面が円弧面又は弓形面を表すように、前記ガイドユニット（２０）の前記ローラ（２１）は、互いに連続して配置されていることを特徴とする請求項３１、３２、又は３３に記載の装置。
35. 前記材料ウェブが皺なく湾曲するように、特に皺なく９０°近く湾曲するように、前記円弧面又は前記弓形面の端部が、前記材料ウェブの規定された走行方向に対して接線方向に延びていることを特徴とする請求項３４に記載の装置。
36. 前記持ち上げユニット（２２）は、前記ガイドユニット（２０）の前記ローラ（２１）の軸により繋がれた面と同じ円弧面又は弓形面を形成するように、連続して配置され又は前記ガイドユニット（２０）と交互に配置されていることを特徴とする請求項３４に記載の装置。
37. 前記持ち上げ機構（３）は、第１の位置と第２の位置の間を移動可能であり、前記第１の位置では、前記持ち上げ機構（３）は前記材料ウェブに接触しないように動作し、前記第２の位置では、前記持ち上げ機構（３）は前記材料ウェブを前記ガイド機構（１９）から持ち上げる動作をすることを特徴とする請求項２９乃至３６いずれかに記載の装置。
38. 持ち上げユニット（２２）は、平坦面又は湾曲面を有する１つ以上の細長体（２３）を含むことを特徴とする請求項２９乃至３７いずれかに記載の装置。
39. 前記持ち上げユニット（２２）の前記細長体（２３）は、拘束ガイド、特に滑りブロックガイドの中において前記第１の位置と第２の位置の間で移動可能であることを特徴とする請求項３８に記載の装置。
40. 前記ガイドユニットの前記単ローラは、その軸が互いに平行に延び、且つ、２つの台により互いに連結されるように、互いに連続して配置されていることを特徴とする請求項３３乃至３８いずれかに記載の装置。
41. 前記持ち上げユニットの細長体は、その曲率半径が前記ガイドユニットの前記ローラの軸によって繋がれた前記円弧面又は前記弓形面と正確に同じ又は略同じとなるように、その長手方向に湾曲していることを特徴とする請求項３３乃至３８、又は４０いずれかに記載の装置。
42. 前記持ち上げ機構は、前記第１の位置と前記第２の位置の間で平行に移動可能であることを特徴とする請求項３３乃至３８、４０、４１いずれかに記載の装置。
43. 前記材料ウェブを固定するために、ブレーキ機構及び／又はクランプ機構（２５）が設けられていることを特徴とする請求項２９乃至４２いずれかに記載の装置。
44. 前記ブレーキ機構及び／又はクランプ機構（２５）は、動作時に前記持ち上げ機構（３）の方向に力を及ぼすことを特徴とする請求項４３に記載の装置。
45. 前記ブレーキ機構及び／又は前記クランプ機構は、
    前記持ち上げ機構に直接形成された下部と、
    弓形のカウンタープレートによって前記持ち上げ機構の方向に押し付け可能で且つ前記持ち上げ機構と噛み合う上部とを備えることを特徴とする請求項４４に記載の装置。
46. 前記ガイド機構（１９）は、支持材又は支持構造（２６）の可動部上に移動可能に設けられ、
    当該支持構造（２６）は、前記ガイド機構（１９）を前記支持材又は当該支持構造（２６）に対して前記ガイドユニット（２０）の前記ローラ（２１）の軸方向に沿って移動させ得ることを特徴とする請求項２９乃至４５いずれかに記載の装置。
47. 前記ガイド機構は、支持材上又は支持構造の可動部上にレールシステムによって移動可能に設けられ、
    当該支持構造は、前記ガイド機構を前記支持材又は当該支持構造に対して前記ガイドユニットの前記ローラの軸方向に沿って移動させ得ることを特徴とする請求項４６に記載の装置。
48. １つ以上のアクチュエータが、前記持ち上げ機構（３）を移動させるために設けられていることを特徴とする請求項２９乃至４７いずれかに記載の装置。
49. １つ以上の材料ウェブを前進させるため又は材料片を前進させるためのシステムであって、
    少なくとも１つのコンベアベルト（１４）を備え、
    請求項１乃至４８いずれかに記載の、材料ウェブの横オフセットを制御するための装置によって特徴付けられる、システム。
50. １つのコンベアベルトが、前記材料の走行方向において、前記横オフセットを制御するための前記装置の前に配置され、
    １つのコンベアベルトが、前記材料の走行方向において、前記横オフセットを制御するための前記装置の後ろに配置されていることを特徴とする請求項４９に記載のシステム。
51. 材料ウェブのロールを支えるための装置（１５）が設けられ、
    前記装置は、材料ウェブの前記ロールを展開するための駆動ユニットを備えていることを特徴とする請求項４９又は５０に記載のシステム。
52. 前記材料ウェブを材料片に切断するための切断装置（１６）が、前記材料の走行方向において、前記横オフセットを制御するための前記装置の後ろに設けられていることを特徴とする請求項４９乃至５１いずれかに記載のシステム。
53. 前記材料ウェブの位置を検知するためのユニット（１７）が設けられていることを特徴とする請求項４９乃至５２いずれかに記載のシステム。
54. 前記支持構造の可動部を移動させることにより前記材料ウェブの横オフセットを制御するために、前記材料ウェブの位置を検知するための前記ユニットからの信号を処理する制御ユニット（１８）が設けられていることを特徴とする請求項４９乃至５３いずれかに記載のシステム。
55. 請求項１乃至４８いずれかの装置が使用されることを特徴とする、材料ウェブの横オフセットを制御する方法。
56. 前記装置が、
    前記材料ウェブの前進中に前記ロール又は前記ガイド機構を横移動させることにより前記材料ウェブの横オフセットを制御するステップと、
    前記材料ウェブを制動するステップと、
    前記持ち上げ機構（３）により前記ロール（２）又は前記ガイド機構から前記材料ウェブを持ち上げるステップと、
    前記ロール（２）を中立位置に復帰させるステップとを、間欠的に行うことを特徴とする請求項５５に記載の方法。
57. 前記装置が、
    前記材料ウェブの前進中に前記持ち上げ機構（３）を横移動させることにより前記材料ウェブの横オフセットを制御するステップと、
    前記材料ウェブを制動するステップと、
    前記材料ウェブが前記ロール（２）又は前記ガイド機構と接触するように、前記持ち上げ機構を下ろすステップと、
    前記持ち上げ機構（３）を中立位置に復帰させるステップとを、間欠的に行うことを特徴とする請求項５５に記載の方法。

Images