JP2017502894A - プラスチックフィルム巻取機における自動位置決めアセンブリ - Google Patents

Abstract

プラスチックフィルムをボビンに巻き取るための機械において、芯材またはボビンの直径サイズの違いに応じて、芯材（４３）すなわちフィルム（４１）のボビン（４２）に対する揺動作用要素（４０，６０）の正確な位置を決定するための自動位置決めアセンブリであって、この場合、揺動作用要素（４０，６０）は、該巻取機のフレーム（４７）に結び付けられたピン（４６）にヒンジ連結されたレバー（４５）の第１の自由端に支持されており、関連するアクチュエータによって揺動させられる。このアセンブリにおいて、レバー（４５）は、揺動作用要素（４０，６０）を保持している端部に対して反対の位置で、付属体（４８）へと延びており、該付属体は、アクチュエータ（５２）によってフレーム（４７）に対して回転させられる対応するカム（５０）上に配置された少なくとも一対のアバットメント（４９，４９’）と協働するものであり、アバットメント（４９，４９’）の各々は、回転カム（５０）の回転軸（５１）に対して異なる径方向寸法でカム上に配置されている。揺動作用要素は、コンタクトロール（４０）または切断刃（６０）で構成することができる。【選択図】図１

Description

本発明は、プラスチックフィルムをボビンに巻き取るための機械における自動位置決めアセンブリに関するものである。

現在、プラスチックフィルムをボビンに巻き取るための機械の分野では、特に所謂ストレッチフィルムまたは延伸性フィルムの市場において、それぞれ「手動」使用および「自動」使用としての一般的使用に関して規定された、２インチまたは３インチの直径を有する芯材に巻回されたボビンが求められている。

「手動」使用向けのボビンは、比較的短い長さの巻き材料で生産されなければならず、従って、高生産率を達成するためには、ボビン交換サイクルが短時間で実施されなければならない。例えば、６００ｍ／分で１５０ｍのボビンを生産するには、毎分４回の交換が必要であり、従って、１５秒ごとの交換となる。

これによると、求められることがあり得る極めて小さい直径および重量を有するボビンの高速でのオンライン生産は不可能である。

また、極めて薄い（表示で６μｍ〜１２μｍ）フィルムを生産する必要性が、このような薄いフィルムの巻取り時に生じる基本的問題を解決するのに適した様々な手段の研究および構築につながっている。

従って、前述のように、選択的外径すなわち２”または３”の外径を有する芯材にプラスチックフィルムを巻き取ることが可能な巻取機では、これらのリールの各種スピンドルを短時間で使用することが想定されなければならない。

ボビンの巻回が開始される芯材として、２つの異なる直径の芯材があることによって、実際に、この目的のための巻取機のいくつかの付属要素であって、巻取りおよびボビン交換フェーズに能動的に関与するいくつかの付属要素の位置を、実質的に変更することが必要となる。

特に、周知のように、巻取機は、リールのスピンドルに巻き取られるフィルムに添えられるコンタクトロールを備える。この構成は、ある程度の量の空気がフィルムのいくつかの層の間に残って気泡を発生することで不適切かつ非定常的な巻取りを伴うことを防ぐために必要である。その場合、フィルムは、均一に巻き取られないことになり、巻回が揃うことなく重なって、不規則な表面を有する変形したボビンが生成される。

コンタクトロールが設けられると、さらに、ロールは、最初の巻回から、対応する芯材を包囲するフィルム上で作動接触位置にされることが、すなわち、芯材と巻き取られるフィルムの最初の巻回との間に密接な接触が形成されるようにロールが介入できるような位置にされることが、必要である。

従って、コンタクトロールの開始位置は、選択された芯材の、前述のように様々に異なり得る初期直径に関して、調整されなければならない。

現在の巻取機では、この操作は、通常、ライン操作員によって、予備始動フェーズにおいて特別な器具でロールの支持レバーに作用を与えることにより実施される。操作員の側での介入が必要であることは、常に、ヒューマンエラーの可能性を伴い、いずれの場合も、その結果として、その後の巻取りは不適切となる。さらに、それらの器具をレバー対に対して用いて介入するために時間を費やす必要があることで、さもなければ通常の生産に利用できる時間を、介入のための停止時間とする必要がある。

操作員の介入に関連したさらなる問題は、この介入を実施するためには、操作員が、事故が起こり得るリスクを常に伴って、巻取機に「立ち入る」必要があることによるものである。これは、安全性の観点から様々な問題を引き起こす。

類似の問題は、生成および完成された時点でのボビンに巻き取られたフィルムの尾端の横断切断アセンブリであって、ボビン交換ごとに介入する横断切断アセンブリで生じる。

芯材に巻き取られたフィルムは、実際に、ボビンを形成し、これは適切な直径サイズに達すると、巻取機から回収される。

開始時の芯材の直径が異なれば、それらのボビンも、結果的に異なる直径を有し、その直径は、同じく前述の最終用途に関連して決定される。

完成したボビンを回収するためには、ボビンに巻き取られたフィルム尾端の上記横断切断アセンブリが想定される。

ボビンの直径にバリエーションがあることで、このアセンブリは、巻き取られたフィルムの巻回を損傷しないように、または巻き取られつつあるフィルムの尾端を切断しないように、適切に動作しなければならない。

上記アセンブリに関して、現在のところ、操作員の側の介入があり、フィルム尾端の横断切断アセンブリを保持するレバー対の位置を操作員が変更する。

この介入は、同じく、時間の浪費、位置決め誤差の可能性を伴うとともに、いずれの場合も、保護なくシステムに「立ち入る」必要がある操作員の危険の可能性を伴い、特にこの場合は、その介入が切断刃に近いので、すべての操作を完了するためには、その安全対策にさらなる時間を要する。

本発明の広い目的は、極めて簡単かつ経済的で、特に機能的な方法で、上記周知技術の欠点を解消することである。

本発明のさらなる目的は、機械停止によるデッドタイムを減少させる、プラスチックフィルムをボビンに巻き取るための機械における自動位置決めアセンブリを提供することである。

本発明の別の目的は、機械内部での人間の介入はいかなる種類のものでも排除し、傷害の危険性は偶発的なものでもないようにする、プラスチックフィルムをボビンに巻き取るための機械における自動位置決めアセンブリを提供することである。

本発明のさらに別の目的は、いかなる人的要因とも無関係に、要求される正確な位置決めを確保する、プラスチックフィルムをボビンに巻き取るための機械における自動位置決めアセンブリを提供することである。

上記目的に鑑み、本発明により、添付の請求項で規定される特徴を有する、プラスチックフィルムをボビンに巻き取るための機械における自動位置決めアセンブリを考案している。

本発明の構造的および機能的特徴、ならびに周知技術に対するその効果は、本発明により得られる、プラスチックフィルムをボビンに巻き取るための機械における自動位置決めアセンブリの実施形態を示す添付の図面を参照して、以下の説明から、より一層明らかになるであろう。

本発明により得られる、コンタクトロールの正確な位置を決定するのに適した、プラスチックフィルムをボビンに巻き取るための機械における自動位置決めアセンブリの第１の実施形態を備えた巻取機の部分を示す概略立側端面図である。 図１のアセンブリを全体として示す正面図であり、要素を部分的に示している。 図１のものと類似した図であり、本発明により得られる、フィルムの横断切断刃の正確な位置を決定するのに適した、プラスチックフィルムをボビンに巻き取るための機械における自動位置決めアセンブリの第２の実施形態を備えている。 図３のアセンブリを全体として示す正面図であり、要素を部分的に示している。

図示の実施形態では、図示の各アセンブリについて、２つの異なる条件下で動作する可能性を仮定しているが、代替的かつ略同様に、２つよりも多くの位置があることも可能である。

前述のように、図１および２は、本発明により得られる、部分的にのみ示す、プラスチックフィルムをボビンに巻き取るための機械における、自動位置決めアセンブリの第１の実施形態を示している。

具体的には、この第１の自動位置決めアセンブリは、スピンドル４４上に配置された芯材４３上に形成されるボビン４２に巻き取られつつあるフィルム４１上で、コンタクトロール４０の正確な位置を決定するのに適している。

従って、本発明によるアセンブリは、芯材または巻回済みフィルムの最終ボビンの直径サイズの違いに応じて、芯材４３またはフィルム４１に対して、揺動作用要素の自動位置決めを実施する。

図１および２に示す第１の実施形態における揺動作用要素は、コンタクトロール４０で構成されている。

このコンタクトロール４０は、自由に回転するように、レバー４５の第１の自由端で支持されており、これらのレバーは、中間部分で、２つのピン４６に枢支されており、これらのピンは、その端部で、部分的にその部品４７で図示されている本機械のフレームに結び付けられている。

これらのレバー４５は、コンタクトロール４０を保持している端部に対して反対の位置で、本例では各レバー４５の本体に対して直角に配置された付属体４８へと延びている。これらの付属体４８は、少なくとも一対のアバットメント４９、４９’と協働するものであり、これらのアバットメントは、予め選択される可変の径方向寸法を有して、対応する回転カム５０上に配置されている。本例では、アバットメント４９、４９’は、カム５０の周囲に位置する配置平面６１において、回転軸に対して増減させた程度で挿入されたネジ要素で構成されている。それぞれの回転カム５０は、機械の側に配置された例えば単動エアシリンダで構成されたアクチュエータ５２によって、同じくフレームの部品４７に対して支持されたシャフト５１の周りに回転させることができる。シャフト５１は、２つのカム５０の両方を相互に関連付けて、それらの動きを生じさせる。

シリンダ５２のステム５３は、５４においてカム５０にヒンジ連結されており、シリンダ５２の本体は、５５においてフレームの部品４７にヒンジ連結されている。

また、各レバー４５は、例えば少なくとも１つの単動エアシリンダまたは油圧シリンダで構成されたアクチュエータ５６によって、ピン４６の周りに揺動させられる。具体的には、シリンダ５６のステム５７は、５８においてレバー４５にヒンジ連結されており、シリンダ５６の本体は、５９においてフレームの部品４７にヒンジ連結されている。

図１は、第１の位置を実線で示しており、第１の位置では、スピンドル４４上に配置された芯材４３は、巻取機で使用できる別の第２の芯材（図示せず）の寸法と比較して小さい第１の寸法を有する。より小さい直径を有するこの芯材４３の存在によって、回転カム５０に配置されたアバットメントのうち、より小さい径方向寸法を有する第１のアバットメント４９を使用することを決定する。この第１のアバットメント４９を、付属体４８に対応させて位置決めすることを可能とするために、シリンダ５２のステム５３を、引き出された位置にする。ステム５３は、５４においてカム５０にヒンジ連結されており、そしてこのカムは、シャフト５１によって他方のカム５０に接続されているので、これによって、両方のカム５０の連係および所望の位置決めが確定される。

先の芯材よりも大きい直径を有する芯材４３がスピンドル４４上に配置されているときには、コンタクトロール４０は、スピンドル４４に対して、より引き離された位置に維持されなければならない。この目的のため、シリンダ５２のステム５３は、引き戻されて、カム５０をシャフト５１の周りに回転させる。従って、先のアバットメントと比較して、より大きい径方向寸法を有する第２のアバットメント４９’が、レバー４５の付属体４８に対応して位置決めされる。これにより、レバー４５は、シリンダ５６の作動によって、より大きい直径サイズを有する芯材４３を保持するスピンドル４４に対して、より引き離された位置で停止する。

これはすべて、機械内部での介入をいずれも伴うことなく、生産の停止による時間損失をいずれも伴うことなく、完全に自動的に、極めて迅速に実施される。

先の芯材よりも大きい直径を有する芯材の使用が決定されると、直ちに、すべてのことが自動的に実施され、周知の機械の問題はすべて解決する。

本発明によるソリューションのさらなる例を、図３および４の、プラスチックフィルムをボビンに巻き取るための機械における自動位置決めアセンブリの第２の実施形態に示している。

本実施形態では、本発明により得られるプラスチックフィルムをボビンに巻き取るための機械における自動位置決めアセンブリは、ボビン４２が略出来上がって完成したときに、スピンドル４４の芯材４３上に巻き取られるフィルム４１の横断切断刃６０の正確な位置を決定するのに適している。従って、このアセンブリは、同じく、巻回済みフィルム４１の最終ボビン４２の寸法の違いに応じて、芯材４３またはフィルム４１に対して、揺動作用要素の自動位置決めを実施する。

図３に示す第２の実施形態における揺動作用要素は、切断刃６０で構成されている。

可能な場合は、この第２の実施形態でも、同一または同等の要素に対して同じ参照番号を使用している。

この切断刃６０は、レバー４５の第１の自由端で支持されており、これらのレバーは、略中間部分で、ピン４６によって拘束されており、このピンは、その端部で、本機械のフレーム（図示せず）に結び付けられている。

これらのレバー４５は、切断刃６０を保持している端部に対して反対の位置で、本例では各レバー４５の本体に対して略直線状に配置された付属体４８へと延びている。これらの付属体４８は、対応する回転カム５０上に配置された少なくとも一対のアバットメント４９、４９’と協働するものである。本例では、アバットメント４９、４９’は、単純な当接面で構成されており、これらは、カム５０の回転中心に対して、予め選択される可変の異なる径方向距離で配置されている。それぞれの回転カム５０は、例えば単動エアシリンダで構成されたアクチュエータ５２によって、同じくフレームの部品（図示せず）に対して支持されたシャフト５１の周りに回転させることができる。

シリンダ５２のステム５３は、５４においてカム５０にヒンジ連結されており、シリンダ５２の本体は、５５においてフレームの部品４７にヒンジ連結されている。

また、各レバー４５は、例えば単動エアシリンダで構成されたアクチュエータ５６によって、ピン４６の周りに揺動させられる。具体的には、シリンダ５６のステム５７は、５８においてレバー４５にヒンジ連結されており、シリンダ５６の本体は、５９においてフレームの部品４７にヒンジ連結されている。

図３は、第１の位置を実線で示しており、第１の位置では、巻取機で生産され得る別の第２のボビン（図示せず）の直径と比較して小さい第１の直径を有するボビン上に切断刃６０が介入する。

より小さい直径を有するこのボビンの存在によって、回転カム５０の回転中心に対してより小さい径方向距離にある第１の停止面またはアバットメント４９を使用することを決定する。

この第１の停止面またはアバットメント４９を、付属体４８に対応させて位置決めすることを確保するために、シリンダ５２のステム５３は、引き出された位置にされる。このステム５３は、５４においてカム５０にヒンジ連結されているので、これによって、所望の位置決めが得られる。

先のボビンよりも大きい直径を有するボビンがスピンドル４４上に生成されたときには、切断刃６０は、スピンドル４４に対して、より引き離された位置にされなければならない。この目的のため、シリンダ５２のステム５３は、引き戻されて、カム５０をシャフト５１の周りに回転させる。その結果、回転中心に対してより大きい径方向寸法を有する第２の停止面またはアバットメント４９’が、レバー４５の付属体４８に対応して配置される。これにより、レバー４５は、シリンダ５６の作動によって、より大きい直径サイズを有するボビンを保持するスピンドル４４に対して、より引き離された位置で停止する。

この第２の例においても、すべての操作は、機械内部での介入をいずれも伴うことなく、生産の停止による時間損失をいずれも伴うことなく、極めて迅速に、完全に自動化されている。

先のボビンよりも大きい直径を有するボビンの生成が決定されると、直ちに、すべてのことが自動的に実施され、周知の機械の問題はすべて解決する。

図３では、レバー４５の付属体４８は、さらに、当接面４９、４９’と協働することで停止を緩衝する緩衝要素６２を保持している。

両方の例において、２つの異なる開始直径を有することによって、周知技術によれば、機械のいくつかの付属要素の位置を実質的に変更することが必要となるが、これを解決している。

本発明によれば、シリンダとカムを作動させることにより、すべてのことが自動的に実施される。

よって、本発明により、エラーの可能性と、さらにはこの操作に費やされるデッドタイムと、その両方が排除される。

両方の例において、これらの操作を自動化することは、事故の残存リスクを伴って操作員が巻取機に「立ち入る」必要がなくなるので、安全性の観点からも有効である。

従って、本明細書の序文で述べたすべての目的を達成している。

本発明のアセンブリを実現するための構造の形態は、材料および組立方法と共に、当然のことながら、例示的かつ非限定的なものとして図面に示すものとは異なり得る。

よって、本発明の保護範囲は、添付の請求項によって定められる。

Claims (6)

1. プラスチックフィルムをボビンに巻き取るための機械において、芯材またはボビンの直径サイズの違いに応じて、芯材（４３）すなわちフィルム（４１）のボビン（４２）に対する揺動作用要素（４０，６０）の正確な位置を決定するための自動位置決めアセンブリであって、前記揺動作用要素（４０，６０）は、該巻取機のフレーム（４７）に結び付けられたピン（４６）にヒンジ連結されたレバー（４５）の第１の自由端に支持されており、関連するアクチュエータによって揺動させられる、自動位置決めアセンブリにおいて、
   前記レバー（４５）は、前記揺動作用要素（４０，６０）を保持している端部に対して反対の位置で、付属体（４８）へと延びており、該付属体は、アクチュエータ（５２）によって前記フレーム（４７）に対して回転させられる対応するカム（５０）上に配置された少なくとも一対のアバットメント（４９，４９’）と協働するものであり、前記アバットメント（４９，４９’）の各々は、前記回転カム（５０）の回転軸（５１）に対して異なる径方向寸法で前記カム上に配置されている、ことを特徴とする自動位置決めアセンブリ。
2. 前記揺動作用要素は、コンタクトロール（４０）で構成されていることを特徴とする、請求項１に記載の自動位置決めアセンブリ。
3. 前記少なくとも一対のアバットメント（４９，４９’）は、前記カム（５０）自体の周囲に位置する平面（６１）において、前記カム（５０）の回転軸（５１）に対して増減させて挿入されたネジ要素で構成されていることを特徴とする、請求項２に記載の自動位置決めアセンブリ。
4. 前記揺動作用要素は、切断刃（６０）で構成されていることを特徴とする、請求項１に記載の自動位置決めアセンブリ。
5. 前記少なくとも一対のアバットメント（４９，４９’）は、前記カム（５０）の回転軸（５１）に対して増減させた距離で、前記カム（５０）自体の周囲に配置された当接面で構成されていることを特徴とする、請求項４に記載の自動位置決めアセンブリ。
6. 前記レバー（４５）の中間位置（５８）に、シリンダ（５６）のステムがヒンジ連結されており、そして該シリンダは、自由端（５９）で前記フレーム（４７）の部品にヒンジ連結されている、ことを特徴とする、請求項１ないし５のいずれか一項に記載の自動位置決めアセンブリ。

Images