JPH0785873B2 - 包装された紙ロールのヘッド除去装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】この発明は包装された筒状紙ロールから、
紙ロールの対向円形端面を覆う『ヘッド』と呼ばれる包
装材の部分を除去するヘッド除去装置、及び単一の保護
包装材内で衝合関係に収納された二つの半分長紙ロール
をヘッド除去し分離する装置に関する。

【０００２】ここに用いる『紙ロール』又は『ロール』
なる語は、新聞用紙ロール又は他のシート材料のロール
に適用される。かかる紙ロールは消費者への出荷中及び
消費者により使用されるまでロールの保護のために包装
材により連続的に被覆される。この包装材は厚紙の如き
比較的に重い材料から作られた上記円形の端面カバー又
はヘッド、及び紙ロールの筒状外面とヘッドの少なくと
も一部とに付与されたクラフト紙の如きシート材料を含
み。包装材料の例及びこれを紙ロールへ付与する装置の
例は米国特許第４４８５６１２号及び同第４６７９３７
６号に含まれている。

【０００３】包装された紙ロールは消費者に使用される
とき、まず包装材からヘッドを除去又は切断することに
より一般に包装が解除される。従来、この操作は包装さ
れたロールの周面を支持した１対の平行な動力ローラを
備えたヘッド除去ステーションで行われる。ヘッド除去
ステーションの操作員は紙ロールの一端面とこれを覆う
ヘッドとの間で包装材に切断ナイフを手で挿入し、適当
な制御装置により動力ローラを作動してこれに支持され
た紙ロールを回転する。紙ロールの１回転後に、ヘッド
がその一端から切断され、次いで操作が反対端で反復さ
れる。各印刷機操作で多量の新聞用紙ロールを消費する
大型新聞用紙設備において、手動ヘッド除去操作は比較
的に時間が掛かり、また労働集約型である。ヘッド除去
操作の自動化は紙ロールの製造場所から使用場所まで紙
ロールの取り扱いに起因する紙ロール端面及びヘッドの
輪郭の変形により複雑になる。

【０００４】包装された筒状紙ロールから、その対向円
形端面を覆うヘッドを、紙ロールを支持しその縦軸線の
回りに回転するロール支持手段を有するヘッド除去ステ
ーションで除去する本発明の装置において、ロール支持
手段に隣接しフレーム構造体が配置される。第１と第２
の軌道がフレーム構造体に担持され、紙ロールの軸線と
実質的に平行に、その周囲と離間関係に延びる。第１と
第２のキャリッジが第１と第２の軌道に移動可能に支持
され、また紙ロールの対向端面と係合可能な第１と第２
の位置決め手段をそれぞれ備え、またキャリッジは、位
置決め手段の係合、離脱部分と紙ロールの対向端面との
間で、フレーム構造体と第１と第２のキャリッジとの間
に配置された第１と第２の作動手段により軌道上で可動
である。各位置決め手段は支持された紙ロールの軸線に
対して傾斜放射方向離間関係に配置されたロール端面係
合面を有する位置決め部材を含む。第１と第２のキャリ
ッジに装着されかつ第１と第２の位置決め手段に対して
軸方向規定可能切断位置を有する第１と第２のカッタ手
段は、支持された紙ロールの放射方向に、隙間の間でか
つその周囲に関して接触関係に可動である。第１と第２
のキャリッジが作動手段により動かされて位置決め手段
と係合し、またそのカッタ手段がその周囲と接触すると
き、カッタ手段の切断位置は紙ロールから、対向端面を
覆うヘッドを、カッタ手段の操作及びロール支持手段に
より紙ロールの回転に応答して切断する如きものであ
る。

【０００５】好ましくは、第１と第２の各位置決め手段
の位置決め部材は、内径、及び紙ロールの直径に近似し
た外径を有する環状部材であり、またロール端面係合面
は内径と外径との間を延びかつ内径から外径へテーパに
なる環状面である。この環状部材はブラケットにより回
転可能に支持された軸のハブから放射方向に延びた複数
個のストラットへ取り付けられ、各ブラケットが第１と
第２のキャリッジの対応する一つにより担持される。軸
は支持されたロールの縦軸線と整合してかつ縦軸線に対
して軸方向傾斜関係に位置できる。その結果、傾斜ロー
ル端面係合面は縦方向ロール軸線に対して傾斜横方向関
係に延びる。縦方向ロール軸線に対する共軸関係からの
位置決め軸支持部材の軸線の角度のずれは５°程度であ
る。この角度のずれは、上記テーパロール端面係合面と
相俟って、縦軸線に対する紙ロール端面の平面状垂直関
係からの変形を補償する。

【０００６】流体通路は位置決め部材支持軸、ハブ、及
びストラットを貫通して軸の継手からストラットの吸引
カップまで延び、継手は吸引源へ接続可能である。第１
と第２のキャリッジがそれぞれの作動手段によりそれぞ
れの位置決め部材の係合位置を占めて紙ロールの対向端
面が支持ローラに載置されこれにより紙ロールがヘッド
除去操作中回転せしめられると、位置決め部材は端面と
の摩擦係合により紙ロールと共に回転する。ヘッド除去
操作中にやはり回転している吸引カップへ吸引力を付与
することにより、切断されたヘッドがこれに保持され、
第１と第２のキャリッジがそれぞれの位置決め部材の離
脱位置へ動くときにヘッドが紙ロールから分離される。

【０００７】装置のフレーム構造体に装着した把持装着
は切断され分離されたヘッドを取り上げてごみ容器に入
れる。

【０００８】新聞用紙用ロールヘッド除去のために、こ
の装置はキャリッジの一つにロールカッタユニットを備
え、これは位置決め部材に関して軸方向に位置決めで
き、二つの衝合半分長新聞用紙用ロールを含む包装され
た紙ロールの端面間に係合できる。しかしてこれら二つ
のロールは１回の操作でヘッド除去され分離される。

【０００９】本発明の他の特徴と利点は添付図面に示す
実施例についての以下の記載から明らかになろう。

【００１０】図１〜３は包装された紙ロール１２のヘッ
ドを除去する本発明の装置１０の構造全体を示し、この
ロールは縦軸線と１対の対向した一般に円形の端面１
４，１５とを有し、各端面は重い厚紙から通常作られる
保護ヘッドで覆われ、ロールとヘッド全体はクラフト紙
で包装される。装置１０は紙ロール１２をその縦軸線の
回りに回転させるために適当な駆動ユニット（図示せ
ず）へ接続される１対のローラ１９，２０（図２）の如
き紙ロール支持手段１８を備えたヘッド除去ステーショ
ン１６に設置される。

【００１１】装置１０は上端が横方向フレーム部材へ接
続された１対の直立フレーム部材２５，２６を有する二
つの端フレーム２３，２４により形成され、前記接続
は、直立端フレーム部材２５へスペーサ２９を介して接
続された第１の縦方向フレーム側部材２８、直立端フレ
ーム部材２６へスペーサ３１を介して接続された第２の
縦方向フレーム側部材３０、及び横方向端フレーム部材
２７へスペーサ３３により接続された中央縦方向フレー
ム部材３２により行われる。一般に、フレーム構造体の
上記構成要素の構成は、直立端フレーム部材２５，２６
が図２に示す如く紙ロール１２の直径よりも大きい距離
だけ端フレーム部材２７により横方向に離間される如き
ものである。二つの端フレーム２３，２４は、図１及び
図２に示す如く、第１、第２及び中央縦方向フレーム部
材２８，３０，３２により、紙ロール１２の軸方向長さ
よりも大きい距離だけ縦方向に離間し、また第１、第２
及び中央縦方向フレーム部材２８，３０，３２は、図
１、図２に示す如く、ローラ１９，２０に支持されたと
きに紙ロールの周囲の上レベルよりも上に位置する。

【００１２】第１と第２のキャリッジ４０，４２は軌道
に移動可能に支持され、第１キャリッジ４０は第１軌道
３６に滑動可能に係合するシュー４３と、第１案内レー
ル３７に接触する案内ローラ４４とを有し、第２キャリ
ッジ４２は第２軌道３８と係合しまた第２案内レール３
９と接触するシュー４５及び案内ローラ４６を有する。

【００１３】より詳細には、第１キャリッジ４０はシュ
ー４３により第１軌道３６の上方に支持された縦方向延
出ベース部分５０を有する（図２）。対向端でベース５
０へ取り付けた横方向延出部材５２は案内ローラ４４を
担持する（図３）。第２キャリッジ４２は同様である
が、シュー４５により第２軌道３８の上方に支持された
縦方向の小さいベース５４と、案内ローラ４６を担持し
た単一の横方向部材５６とを有する。

【００１４】第１キャリッジ作動組立体は端フレーム２
４の横方向フレーム部材２７から枢着懸架された流体圧
力シリンダ５８、第１キャリッジベース５０へ接続した
ピストンロッド５９を有し、第１キャリッジ４０を装置
の端４８に関して縦方向に動かすように操作できる。第
２キャリッジ装置の端に関して縦方向に動かすように操
作できる第２の、対向配置された作動組立体は、端フレ
ーム２３から懸架された流体圧力シリンダ６０、及び第
２キャリッジ４２のベース５４へ取り付けたピストンロ
ッド６１を有する。しかしてキャリッジ４０，４２は互
いに離れるように動くとき支持手段上に位置した紙ロー
ル１２に関してそれぞれの作動組立体により独立的に可
動である。相互に向かうキャリッジ４０，４２の運動は
それぞれのキャリッジへ取り付けられた同一の第１、第
２位置決めユニット６２，６４により制限される。第１
キャリッジ４０の位置決めユニット６２は図５、図６に
詳細に示され、以下に述べられる。

【００１５】装置の端４８に隣接した第１キャリッジベ
ース５０か垂直に垂下したストラット６６はその下端に
フットパッド６７と装着ブラケット６８とを備える。水
平に延びた腕６９はスロット７１（図６）を備えた板７
０により装着ブラケット６８へ調節可能に取り付けら
れ、スロット７１は垂直参照線に対して約５°の角度で
傾斜している。腕６９の自由端には軸７３へ取り付けた
ハブ７６から放射方向に延びたスポーク７５に装着した
環状位置決め部材７４を回転可能に支持する軸７３の軸
受７２が担持される。図６に示す如く、環状部材７４は
その内径から外径へテーパになり又は傾斜したロール係
合面７７を有する。スポーク７５と軸７３は環状であ
り、ハブ７６を介して相互接続され、スポークに嵌合し
た吸引カップ７８からスポーク７５、軸７３及び継手７
９を介して吸引ホース８０へ延びた内砲身の流体密通路
を形成する。軸７３と紙ロール１２の縦軸線との軸方向
整合はフットパッド６７と水平ブラケット腕６９の板７
０との間に延びた垂直調節ネジ８２、及び装着ブラケッ
ト６８と板７０との間に必要に応じて設けられるシムに
より行われる。

【００１６】第１ヘッドカッタ組立体８４が第１キャリ
ッジ４０にロールカッタ組立体８５と共に装着され、第
２ヘッドカッタ組立体８６が第２キャリッジ４２に装着
される。これらのカッタ組立体の各々はシールド９２に
より一部覆われたカッタホイール９１を担持した軸９０
の軸受８９を支持したプラットホーム８８（図４）を含
み、軸９０はプラットホーム８８に装着したモータ９３
へのベルト駆動接続部９４により駆動される。各プラッ
トホーム８８はベース９５に装着され、ハンドホイール
９６により軸方向に調節可能であり、流体圧力作動器に
より可動な枢着腕の自由端へ取り付けられ、各カッタ組
立体ごとに枢着腕と流体圧力作動器とが設けられてい
る。

【００１７】第１ヘッドカッタ組立体８４は位置決め組
立体ストラット６６と第１キャリッジベース５０へ取り
付けた平行な垂直支持部９９との間で軸９８に枢着され
た腕９７を含み、腕９７は作動器１００へ接続される。
ロールカッタ組立体８５は作動器１０３へ接続された腕
１０２を含み、この腕は第１キャリッジベース５０から
垂下した平行垂直支持部１０５の間に担持された軸１０
４に枢着される。第２ヘッドカッタ組立体８６は作動器
１０７へ接続された腕１０６を含み、この腕は位置決め
手段ストラット６６と第２キャリッジ４２のベース５４
から垂下した平行支持部１０９との間に担持した軸１０
８に枢着される。

【００１８】ヘッドグリップユニット１１０は装置の各
端において中央の縦方向フレーム部材３２から垂下し、
また図１の左に示す位置の間で作動器１１３により軌道
１１２上を可動な把持具１１１を含む。

【００１９】装置に操作サイクルにおいて第１及び第２
キャリッジ４０，４２は作動シリンダ５８，６０により
図１に示す位置からそれぞれの軌道の端４８，４９の方
へ相互に離れるように動かされる。全てのカッタ組立体
の腕は図２のロールカッタ組立体腕１０２の位置により
持ち上げられる。次いで紙ロール１２がその端フレーム
２３，２４間でフレーム構造体２２内に位置し、支持手
段１８のローラ１９，２０に載置される。

【００２０】端フレーム２３，２４に関する支持手段に
おける紙ロール１２の正確な軸方向位置は重大でない、
というのは第１、第２のキャリッジ４０，４２は、作動
シリンダ５８，６０により相互に近付くように動くと
き、規定の位置において第１、第２の位置決めユニット
６２，６４の端面と紙ロール１２の端面との係合を停止
するからである。包装されて消費者へ出荷された紙ロー
ル１２の端面１４，１５は紙ロール１２の縦軸線との真
の直交平面又は関係から変化し、また円錐凸端面１４
（これは対向端面１５の円錐凹状変形を伴う）により図
６に示す如く変形しているかも知れない。

【００２１】かかる端面変形の補償は本発明において環
状位置決め部材７４を支持する軸７３の垂直方向に傾斜
した角度付き装着により、及び位置決め部材７４の紙ロ
ール１２の直径に近似した直径を与えることにより達成
される。ゆえに、縦方向ロール軸線から放射方向に離間
したロール端面１４の一部は横方向傾斜関係に紙ロール
１２の縦軸線へ延びた係合面７７の一部と係合する。

【００２２】紙ロール１２の端面が位置決めユニット６
２，６３と係合した後に、支持ロール１９，２０が駆動
されてロール１２をその縦軸線上で回転する。ヘッド除
去操作のみを行う場合、第１、第２位置決めユニット６
２，６４に関して軸方向に予め位置決めされた第１、第
２カッタ組立体８４，８６の被駆動カッタホイール９１
が間隙から動かされて回転紙ロール１２の周囲に対して
接触関係に入り、その端を覆うヘッドが切断される。位
置決め部材７４と紙ロール端面との摩擦係合により、位
置決め部材及び関連吸引カップ７８が紙ロールと共に回
転する。ヘッドが切断されると、ホース８０を介して吸
引が付与され、切断されたヘッドを吸引カップに保持す
る。キャリッジが相互に離れると、図１に切断されたヘ
ッドを示す破線で示す如く、切断されたヘッドは把持具
１１１と係合しこれによりごみ容器に入れられる。

【００２３】新聞用紙業界の紙ロールは完全長、３／４
長、１／２長の如き種々の軸方向長さで供給され、１／
２長ロール２個を一つのダブルロールとして包装する場
合が多い。かかる包装されたダブルロールが装置１０に
載置されると、カッタ組立体８５が作動されて包装材を
切断し、ヘッド除去操作中に２個の１／２ロールを分離
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の紙ロールヘッド除去装置の側面図であ
る。

【図２】図１の装置の端面図である。

【図３】図１の装置の平面図である。

【図４】図２の矢印４−４でとった拡大部分図であり、
カッタ組立体を示す。

【図５】図２の矢印５−５でとった拡大部分図であり、
ロール位置決めユニットの装着を示す。

【図６】図２の矢印６−６でとったロール位置決めユニ
ットの拡大側面図である。

【符号の説明】

１２ 新聞用紙ロール １９，２０ ローラ ４０，４２ キャリッジ ７４ 位置決め部材 ８４，８６ カッタ

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 縦軸線を有しかつ、各々ヘッド（１１
   ６）で覆われた対向した一般に円形の一対の端面（１
   ４，１５）を有する包装された筒状形の紙ロール（１
   ２）を、これを前記縦軸線の回りに回転する支持手段
   （１８〜２０）を備えたヘッド除去ステーション（１
   ６）で、ヘッド除去する装置（１０）において、 前記ステーション（１６）にフレーム構造体（２２）を
   前記ロール支持手段（１８〜２０）に対して固定関係に
   位置させ、前記フレーム構造体（２２）は前記支持手段
   （１８〜２０）に位置した紙ロール（１２）の縦軸線と
   実質的に平行に延びかつ前記紙ロール（１２）の周囲に
   対して離間関係に延びた軌道（３６，３７）を含み、 キャリッジ（４０）を前記フレーム構造体（２２）によ
   り前記軌道（３６，３７）上で移動するように支持し、
   前記キャリッジ（４０）と前記フレーム構造体（２２）
   との間に作動手段（５８，５９）を配置して前記キャリ
   ッジ（４０）を前記紙ロール（１２）に対して軸線方向
   に移動させるようにし 位置決め手段（６２）を前記キャリッジ（４０）へ取り
   付けて前記紙ロール（１２）に関して前記キャリッジ
   （４０）の軸方向位置を規定し、前記位置決め手段は前
   記ヘッドで被覆された紙ロールの端面（１４，１５）の
   一つに対して対面関係に配置されかつ前記縦軸線に対し
   て横方向傾斜関係に延びた位置決め部材（７４）を含
   み、前記作動手段（５８，５９）による前記キャリッジ
   （４０）の軸方向運動に応答して前記位置決め部材（７
   ４）は前記縦軸線から半径方向に離間された前記一方の
   ヘッド被覆端面（１４，１５）の一部と係合可能であ
   り、 カッタ手段（８４）を前記紙ロール（１２）の周囲に対
   して接触する関係と離間する関係との間を運動するよう
   に前記キャリッジ（４０）に装着し、前記位置決め手段
   （６２）に関して前記カッタ手段（８４）の軸方向切断
   位置を規定する手段（９５，９６）を設け、前記位置決
   めヘッド（７４）と係合した前記紙ロール（１２）の端
   面を覆うヘッド（１１６）は前記接触関係への前記カッ
   タ手段（８４）の運動に応答してかつ支持手段（１８〜
   ２０）による前記紙ロール（１２）の回転に応答して切
   断可能であるようにしたことを特徴とするヘッド除去装
   置。
2. 【請求項２】 前記位置決め部材は環状部材（７４）か
   らなり、前記環状部材（７４）を前記キャリッジ（４
   ０）へ前記環状部材の中心が前記縦軸線と実質的に整合
   するように取り付ける装着手段（６６〜７３、７５，７
   ６）を含み、前記環状部材は外径、内径、及び前記内径
   から前記外径へテーパになったロール係合面（７７）を
   有し、前記外径は前記紙ロール（１２）の直径に接近し
   ている請求項１記載の装置。
3. 【請求項３】 前記装着手段は前記環状部材（７４）の
   中心に配置したハブ（７６）、前記ハブ（７６）と環状
   部材（７４）との間に延びこれらに固定された複数個の
   ストラット（７５）、前記ハブ（７６）へ固定されかつ
   ここから反対方向に前記環状部材（７４）の前記ロール
   係台面（７７）へ延びた軸（７３）、及び前記軸（７
   ３）を支持するブラケット手段（６６〜７２）を含む請
   求項２記載の装置。
4. 【請求項４】 前記軸（７３）及びストラット（７５）
   は、相互接続された流体通路、及び前記流体通路と連通
   して前記ストラット（７５）により担持され前記カッタ
   手段で切断したヘッド（１１６）と係合する吸引カップ
   手段（７８）を含む請求項３記載の装置。
5. 【請求項５】 切断されたヘッド（１１６）を吸引カッ
   プ（７８）から除去するために前記フレーム構造体（２
   ２）により担持された把持手段（１１０〜１１３）を含
   み、前記把持手段は前記吸引カップ手段（７８）と係合
   したヘッドに関して縦方向かつ放射方向に可動である請
   求項４記載の装置。
6. 【請求項６】 紙ロールスプリッタ（８５）を前記カッ
   タ手段（８４）に対して軸方向縦方向離間関係に前記キ
   ャリッジ（４０）に装着し、前記ロールスプリッタ（８
   ５）を独立的に動かして前記紙ロール（１２）の周囲に
   係合、離脱させる手段（１０２〜１０４）を設け、前記
   ロールスプリッタ（８５）は前記位置決め手段（６２）
   に関して軸方向に位置決めできて、包装された紙ロール
   （１２）の両端（１４，１５）の中間の周囲と係合可能
   とされることにより、一つの包装材に含まれた二つの半
   分体紙ロールが前記ロールスプリッタ（８５）により分
   離できる請求項１記載の装置。
7. 【請求項７】 包装された筒状紙ロール（１２）からそ
   の対向した円形端面（１４，１５）を覆うヘッド（１１
   ６）を除去する装置であって、 前記紙ロール（１２）をその縦軸線の回りに回転するロ
   ール支持手段（１８〜２０）を設け、 フレーム構造体（２２）を前記ロール支持手段（１８〜
   ２０）に隣接して位置させ、 軌道手段（３６〜３９）を前記フレーム構造体（２２）
   に担体させ、この軌道手段は前記支持された紙ロール
   （１２）の軸線と実質的に平行に延びかつその周囲に対
   して離間関係にあり、 第１と第２のキャリッジ（４０，４２）を前記軌道手段
   （３６〜３９）上に移動可能に担持させ、各前記キャリ
   ッジは前記対向ロール端面（１４，１５）の一つと係合
   する位置決め手段（６２）を備え、前記第１と第２のキ
   ャリッジ（４０，４２）を前記支持紙ロール（１２）に
   関して前記位置決め手段（６２）が前記対向ロール端面
   （１４，１５）に係合する位置と離脱する位置との間で
   動かす第１及び第２作動手段（５８，５９；６０，６
   １）を設け、前記第１、第２のキャリッジ（４０，４
   ２）の各々の前記位置決め手段（６２）は前記の支持さ
   れたロール（１２）の軸線に対して傾斜して放射方向に
   離間した関係に配置されたロール端面係合面（７７）を
   含み、 第１と第２のカッタ手段（８４，８６）を前記第１と第
   ２のキャリッジ（４０，４２）にそれぞれ装着し、各カ
   ッタ手段（８４，８６）は関連したキャリッジ（４０，
   ４２）の前記位置決め手段（６２）に関して軸方向に規
   定可能な切断位置を有しかつ前記支持されたロール（１
   ２）の放射方向に可動でありその周囲と前記切断位置で
   係合可能であり、前記第１、第２のカッタ手段（８４，
   ８６）は前記ロール支持手段（１８〜２０）による紙ロ
   ール（１２）の回転に応答してそれぞれの切断位置で操
   作して前記紙ロール（１２）からその対向端面（１４，
   １５）を覆うヘッド（１１６）を切断するようにしたこ
   とを特徴とするヘッド除去装置。
8. 【請求項８】 前記フレーム構造体は前記紙ロール（１
   ２）の軸方向長さよりも大きい距離だけ縦方向に離間し
   た二つの端フレーム（２３，２４）を含み、前記端フレ
   ーム（２３，２４）の各々は前記紙ロール（１２）の直
   径よりも大きい距離だけ離間しかつ上端が横方向端フレ
   ーム部材（２７）により接続された１対の直立端フレー
   ム部材（２５，２６）を有し、第１と第２の縦方向フレ
   ーム側部材（２８，３０）を含み、前記ロール支持手段
   （１８〜２０）上に位置する紙ロール（１２）の周囲の
   上レベルよりも上の垂直レベルで前記端フレーム部材
   （２７）を接続する中央縦方向フレーム部材（３２）を
   含み、 前記軌道手段は前記第１と第２の縦方向フレーム側部材
   （２８，３０）にそれぞれ担持された第１と第２の軌道
   （３６，３８）、及び前記中央縦方向フレーム部材（３
   ２）により担持された第１と第２の案内（３７，３９）
   を含み、前記第１と第２のキャリッジ（４０，４２）は
   それぞれ前記第１と第２の軌道（３６，３８）にスライ
   ド可能に係台するベース（５０，５４）及び案内ローラ
   （４４，４６）を有し、前記案内ローラは前記ベース
   （５０，５４）に担持されて前記第１と第２の案内（３
   ７，３９）と係合する請求項７記載の装置。