JPH09501385A - 芯有り・芯無し選択式ウェブ材料の巻物製造用巻取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明に係る自動表面巻取装置は、第１の巻取ローラ(1)、供給されたウェブ材料が通過するニップ(5)を第１の巻取ローラ(1)と共に画定する第２の巻取ローラ(2)、巻物を形成するためにウェブ材料が巻回される芯(A)を供給する芯供給手段(19;21)、及び芯をニップに挿入する挿入手段(27)を備えている。この自動表面巻取装置は、挿入手段(27)が非作動位置に移動でき、かつウェブ材料の芯無し巻取りが行えることにある。

Description

【発明の詳細な説明】 芯有り・芯無し選択式ウェブ材料の巻物製造用巻取装置 発明が属する技術分野 この発明は、ウェブ材料を芯に巻取って、巻物またはロールを形成する自動表 面巻取装置に関するものである。この装置は第１巻取ローラと、第１巻取ローラ と共にウェブ材料を送給するニップを画定する第２巻取ローラと、芯上のウェブ 材料が巻取られて、巻物またはロールを形成する芯を供給する供給手段と、上記 ニップに芯を挿入する挿入手段とを備えている。 発明の背景 この型式の巻取装置は、例えば米国特許第4,487,377号明細書、同第5,137,225 号明細書及び英国特許第2,105,688号明細書から公知である。このような巻取装 置は通常紙加工産業において、直径の大きい元ロールから、直径の小さい多数の ロールや巻物を作るのに使用され、これら多数のロールや巻物は続いて切断され 、小さいトイレットペーパーロールや万能ワイパーを工業的なロール等に形成さ れる。 また、芯無しロールまたは巻物を製造する巻取装置を提供する試みもなされて きた。例えば、米国特許第4,487,378号明細書には、ウェブ材料を巻取った巻物 を作る装置が示されており、巻取りは主軸上にで行われ、主軸はその後完成した 巻物から引き抜かれる。これらの巻取装置は、当該分野における最近の高生産性 を要求を満た すのに適していない。 この発明の一つの目的は、芯有りまたは芯無しのウェブ材料のロールまたは巻 物を高速で製造し得る自動表面巻取装置を提供することである。この発明の別の 目的は、特殊な調整を必要とせず極めて高速かつ単純な方法で、芯有り巻物の製 造と芯無し巻物の製造の違いによって特別な調整をすることなく、置き換え可能 にする巻取装置を提供するものである。 発明の開示 この発明のこれら及びその他の目的及び利点は、以下の説明から当業者には明 らかなように、芯挿入手段が不使用位置に移動され、また、巻取芯無しでウェブ 材料の巻物の巻取りを開始する手段が備えられることを特徴とする上に型の巻取 装置によって達成される。上記巻取装置は、芯供給手段があってもなくても相対 的に作動することができる。 上記または他の目的で、この発明のさらに別の情報とより深い理解が、以下の 詳細な説明によって得られ得る。 図面の簡単な説明 この発明を例示するため添付図面にはこの発明の好ましい実施例を示すが、こ れは発明の種々の手段に配列、構成することができ、そしてこの発明は図示し、 記載した手段の正確な配列、構成は限定されるものではないことが理解されるべ きである。 第１図はこの発明の巻取装置の第１の実施例を、巻取 芯を備えた巻物の製造する動作状態で示す概略図である。 第２図は第１図の巻取装置を、巻取芯無しの巻物を製造する状態で示す図であ る。 第３図はこの発明の巻取装置の第２の実施例である、巻取芯を備えた巻物を製 造する動作状態で示す概略図である。 第４図は第３図の巻取装置を、芯無し巻物を製造する状態で示す図である。 第５図は巻取装置の第３の実施例を示す図でである。 実施の形態 芯を有する巻物の製造に関して言えば、第１図の巻取装置は、同時係属中の特 許出願である1992年７月９日出願の米国特許出願第07/911,005号明細書と欧州特 許出願第EP-A-0 524 158号明細書とに開示された構造に近いものであり、この構 成は、ここで引用することによって、本発明に含まれる。 初めに、巻取芯が設けられた巻物の製造に必要な部材のみを参照すると、第１ 図の巻取装置は、第１巻取ローラ１と第２巻取ローラ３とを備え、ローラ１、３ がそれを介して巻き取られるべきウェブ材料Ｎが供給されるニップ５を画定する 。符号１Ａはローラ１の円筒表面を示している。この状態でニップ５の横切り直 径は、ウェブ材料を巻取る芯Ａの直径と等しいか、それよりわずかに小さい。第 ３巻取ローラは、符号11の位置で機械フレームに旋回可能に取り付けられた揺動 アーム９に支持され、 巻物形成のための巻取空間を画定する。ローラ７は軸11を中心に徐々に上方に移 動し、形成工程において、巻物の直径が大きくなるのを制御する。ウェブ材料Ｎ は供給ロール（図示せず）から繰り出され、一連の駆動及び導入ローラ13，15に よって、巻き領域に導入される。ウェブ材料Ｎは、ローラ１，３及び７によって 画定される巻き領域に到達する以前に、目打ち装置17を通り、横方向に目打ちさ れる。 符号19は、芯Ａを送給する手段を示しており、芯Ａは巻物を製造するためにウ ェブ材料Ｎを巻かれる。手段19は無端コンベア21を備え、これら支持部23には芯 Ａが置かれ、芯Ａは、ホッパーコンテナあるいは同種の装置（図示せず）から１ つ１つ拾い上げられる。各芯Ａは接着部25を通り、接着部25で芯Ａ上に薄い層状 に接着剤が塗布され、ウェブ材料の導入端部12置かれる。コンベア21で送給され た個々の芯は、挿入手段27で拾い上げられる。この挿入手段27は符号29の位置で 機械フレームに旋回可能に取り付けられ、機械の速度と同期して周期的に揺動運 動を行う。巻物の完成と同時に、挿入手段27は新しい芯Ａとローラ１とローラ３ との間のニップ５に挿入する。ウェブ材料の切断、通路31への完成した巻物の排 出、及び新しい巻物の巻取りの開始は従来からよく知られた方法で行われる。 今までに説明した要素は、巻芯を有する巻物を製造するものである。しかし、 この装置はまた巻芯無しのウェ ブ材料Ｎのロールまたは巻物を製造するためにも使用される。そのため、この実 施例では、この装置には、揺動アーム35に支持され、符号37の位置で機械フレー ムに旋回可能にされた装置33が設けられている。第１図において、装置33は点線 で位置が示され、使用されない場合は収納されている。中央芯Ａの無い巻物を製 造したい場合は、装置は、第１図の位置から第２図の位置へ移動される。 第２図に示されるように、芯送り手段19は左に動き、巻取領域から離れる。こ れは、上記芯送り手段をモータ駆動キャリッジ20上に設置することによって可能 である。 装置33は時計回りで、第１図の収納位置から巻取ローラ１、３に共動する位置 に動かされ、ローラ１とローラ３は相互に近づくけられる。同時に、挿入手段27 は軸29を中心に反時計回り方向で、第１図の作動からより下方の収納位置（第２ 図に点線で示す）に移動する。 装置33は1993年７月13日出願の米国特許出願第090,519号明細書に開示されて おり、その構成は、この説明で引用することによって本発明に含有される。ゆえ に、この装置33の構成は通常ここに記載されるのみである。上記装置は、曲面41 を有し、この曲面41は装置第２図の位置にある時に、ローラ１の表面に沿ってチ ャネルを画定し、そこでウェブ材料Ｎは、巻芯がないところで巻取りが開始され る。モータ43あるいは他の適当なアクチュエータは第１可撓性部材45とカム46と 第２可撓性部材47と 電気系統48とを経て、アーム35に設置され同期的に、通路41を動かしローラ１の 円筒表面に近づける。 実際に、図２に示す状態では、そのすぐ前に巻物の巻回が終了する直前にモー タ43は回転駆動される。これにより、装置33（及び通路４１）がローラ１に向け て移動し、カム46がアーム51に支持されたタペット49と共動する。また上記のモ ータ43の回転によって、通路41は、電気系統48の作用を経て行われる運動を起こ す。２つの揺動運動の総量によって、カム46の毎回転に一回、表面41はローラ１ の表面に接触する。これにより、ウェブ材料Ｎは切断され、自由導入端は、新し い巻物を製造するために巻回される。このように形成された、最初の巻回部はそ の直径が急速に大きくなり、表面41に沿って転がってニップ５に達し、このニッ プを通過してローラ１、３、７によって画定される巻取り空間に入る。ニップ５ を介した形成経路における巻物の送給は、ローラ１とローラ３との速度を（一時 的あるいは不変的に）異ならせることによって行われる。ウェブ材料Ｎを切断し 、ウェブ材料Ｎの自由端を巻き始める工程は上記1993年７月13日の米国特許出願 第08/09.591号明細書（1993年７月20日出願の欧州特許出願第93830312.0号明細 書に対応）により詳しく記載されている。装置33は上記記載の特許明細書の実施 例に従って作られる。 アーム35で支持された装置33を第２図の作動位置に移すために、回転アクチュ エータ53と可撓性要素55とを備 えるリフト装置が設けられており、可撓性要素55は、一端がアクチュエータ53に 固定され、反対が減衰用手段59を介して機械の固定点57に固定されている。可撓 性要素55はアーム51に支持された小さいローラ61に沿って駆動される。アクチュ エータ53に可撓性要素55を巻き取ることによってアーム51が上昇し、またこれに よって、偏心カム46とタペット46とが共動してアーム35及び装置33も上昇する。 実際には、装置33を上昇させる手段53、55を備えた２つのアーム35と２つのアー ム51とが機械の両側に一つづつ設けられる。操作状態では、アーム51は可撓性要 素55によって調整可能な受部（図示せず）に支持され、前記受部はフレームの両 側に一つづつ配置され、相互に独立している。 ニップ５に巻物を入れることで、芯Ａの直径より相当小さい直径を有する巻き 芯無し巻物を形成するために、本発明による巻き装置には、巻きローラ１及び３ を相互に接近するように動かし、形成すべき製品の型式に従ってニップ５の幅ｂ を変えることのできるシステムが設けられている。 第１図と第２図の実施例では、軸69によって駆動するクランク接続ロッドシス テム65と67が設けられている。上記システムは、巻き装置が芯無し巻物を形成す る時、ローラ１がローラ３の近くまで動かし、ローラ１の軸は、位置Ｘから位置 Ｘ’に移動する（第２図参照）。前記したローラ１の移動は、ローラ１を支持す るアーム70を旋 回軸72を中心に回動移動させることで得られる。またローラ３をローラ１の近く まで、移動させてよいことはもちろんである。さらに第１図と第２図を比較する とわかるように、芯有り巻物の製造を芯無し巻物の製造に移行する場合、ウェブ 材料Ｎの通路も同様に変えられる。ローラ１と３との間を巻き始めの巻物が通過 する間に、ローラ１を動かすための機械作動中に適当なサーボモータで制御され ている場合には、同様の機構65、67、69、を使用して、ローラ１を位置Ｘから位 置Ｘ’に移動し得る。これにより、上記巻物の圧搾は最小限に維持される。 第３図と第４図はこの発明による巻取装置の異なる実施例を示している。以下 の説明では、巻き芯有りの巻物の製造に使用される配置、第３図が最初に参照さ れる。巻き芯有りの巻物の製造に使う手段は、この場合、イタリア国特許出願第 FI93A58号明細書に対応し、その内容はこの説明に必須のもである。符号101、10 3、107は第１図のローラ１、３、７に対応する巻きローラを示している。符号10 1Aはローラ101の円筒表面である。符号105はローラ101とローラ103で画定された ニップである。ローラ107は揺動アーム109で支持され、アーム109は機械フレー ムに軸111で旋回可能に取り付けられる。ローラ107は徐々に軸111を中心にして 上方に上がり、形成工程において、巻物の直径が大きくなるように制御する。ウ ェブ材料Ｎは送給元ロール（図示せず）から繰り出され、一連の駆動及び案内ロ ール113、115で巻き領域に案内さ れる。ウェブ材料Ｎはローラ101、103、107に画定される巻取り領域に達する前 に、目打ち装置117を通過し、ここで横方向に目打ちされる。 符号119は、巻物を製造するためにウェブ材料が巻回されるべき芯Ａを送給す る手段を示している。手段119は無端コンベア121を有し、このコンベア２は一連 の支持部123を備え、前記支持部は、ホッパーコンテナあるいは同様な装置（図 示せず）の傾斜している端板120から芯を一回につき一つ、拾い上げる。各芯Ａ は接着部125を通り、接着部25によって芯Ａ上には、薄い層状に接着剤が塗布さ れ、この接着材で、ウェブ材料Ｎの案内端部が芯Ａに接着される。コンベア121 で送給された独立した芯は、その後挿入手段127でコンベア121から取り上げられ る。この挿入手段27は、無端コンベア121の駆動ホイールの内の１つの回転軸と 一致する軸128で回転する板材から成る。 挿入手段127は各芯Ａをチャネル130に移動する。このチャネル130は一方側が ローラ101の円筒表面によって画定され、他方側が一連の成形板材132によって画 定されるものである。各芯Ａは、巻物の巻きの巻回が終わると同時に挿入され、 下記に記載の方法で材料Ｎの切断することによって得られるウェブ材料Ｎの自由 端は、芯がチャネル130内に挿入された時に接着剤で芯上に固定される。芯は、 板材132で画定された下側固定面に沿って回転することでニップ105に達するまで ウェブ材料Ｎを巻 回し始める。ニップ105で、芯はローラ103に接触する。ローラ103は（一定また は一時的な）ローラ101の速度より遅い周速で回転し、これにより形成工程中の 芯Ａと巻物とが通過して、３つのローラ101、103、107で画定された巻き取り空 間に入る。 ウェブ材料Ｎの切断は、一連の圧搾機134によって行われる。圧搾機134は、そ の軸136を中心に回転することによって板材132を通過し、その表面とローラ101 の表面との間で材料Ｎをはさむ。圧搾機134は周期的に回転し、ローラ101を押圧 する圧搾機134の表面の周速は、ローラ101の周速より遅い。速度を変えることに より、ウェブ材料Ｎはイタリア国特許出願第FI93A58号明細書の記載に従って切 断される。 第３図及び第４図の装置を用いて芯無し巻物を製造ために、コンベア121の上 部、接着装置125、挿入手段127と、及び圧搾機134を支持する軸136と巻取り空間 から離れた板132とによって構成されている組立体が移動される。この動きはロ ーラ案内手段140に沿って平行移動することで得られる。同時に、装置133（装置 33に実質的に対応する）は軸137で支持され、この場合、ローラ103の回転軸を兼 ねる軸137は、巻ローラ101の近くまで移動する。符号141で示す表面は、第１図 及び第２図の表面41と対応している。符号143、145、146、147、148及び149は要 素を示し、第１図及び第２図の43、45、46、47、48及び49に対応している要素を 示している。タペット149 を支持するアーム151はシリンダピストンアクチュエータ153に接続され、前記ア クチュエータ153は第１図及び第２図のシステム53及び55と同じ機能を有する。 符号154は作動状態にある時にアーム151を支持する調節台である。 ローラ101と103とを移動して相互に近づけるシステムは、第３図及び第４図で は省略しており、前記システムは、第１図及び第２図に示したシステムと類似し ている。 巻芯を有する巻物を製造する巻取機の構成は、２つの実施例で説明した構成と 異なってもよく、実際には、もっぱら巻芯有りの巻物を製造する機械に使用され ている現在公知の構成からいづれか選択してもよい。 第５図は、巻取ローラ101と103とを直接共動させることで芯無しの巻取りを行 う実施例を示している。第３図及び第４図に対応する部分は同じ番号で示される 。符号201はローラ101を支持するアームを示し、前記アームは203の位置で旋回 可能に取り付けられる。符号205はシリンダピストンシステムの形態の弾性接続 ロッドを示し、これはアクチュエータ207に接続れている。システム205、207は 旋回軸203を中心にローラ101を回転させる。適当に長いアプローチストロークに よって、芯無しの巻取を行うためにローラ101はローラ103に近づけられる。この ような近い位置関係では、芯供給装置は第４図の実施例に示すように離される。 この場合芯無し巻取は、米国特許出願第090,519号明細書に記載と同じ方法で行 われ、 この文献の内容は、本明細書で引用することによって、本明細書に含まれる。ロ ーラ101とローラ103は周期的に互いに近づき、２つのローラ間にウェブ材料Ｎを はさみ、上記ウェブ材料Ｎを切断し、その後材料Ｎを巻取る。 図面は、本発明の実用性の証明としてのみの実施例を示しており、この実施例 は、本発明の基本的概念の範囲で変更し得る。請求の範囲の番号は、図面の番号 と対応させ、読みやすくするものであり、請求の範囲を狭めるものではない。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ， ＣＮ，ＣＺ，ＦＩ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，Ｌ Ｋ，ＬＶ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＲＯ ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＳ，ＵＺ， ＶＮ (72)発明者 ビアジオツテイ，ググリエルモ イタリア国 ルツカ，105 55012 キヤパ ノリ，ヴイア デイ ヴオルノ（番地な し)

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．第１の巻取ローラ(1;101)、 それを通してウェブ材料(N)が供給されるニップ(5;105)を第１巻取ローラと共 に画定する第２の巻取ローラ(3;103)、及び 巻物を成形するためにウェブ材料が巻回され得る芯(A)を供給するための供給 手段(19,21;119,121) を備えた巻物(R)の巻取りウェブ材料(N)用自動表面巻取装置において、 芯供給手段(19,21;119,121)及び芯挿入手段(27;127)を非作動位置に移動する ことができ、 ウェブ材料の芯無し巻取を選択的に行う芯無し巻取手段(33;133)を備え、 前記巻取手段が、芯供給手段と芯挿入手段が非作動位置に移動した時に代わり に作動可能になるように構成したことを特徴とする自動表面巻取装置。 ２．前記第１及び第２巻取ローラ(1,3;101,103)の間の距離が調節可能であり 、 芯挿入手段(27;127)を非作動位置に移動させた時に、第１及び第２巻取ローラ が移動して相互に接近し、前記ニップ(5;105)の大きさを減少させることを特徴 とする請求の範囲第１項に記載の自動表面巻取装置。 ３．芯挿入手段(127)が非作動位置にある時に、前記二つの巻取ローラ(101,10 3)を相互に相対的に移動させて、新しい巻物の形成の巻取り作業の開始毎に一方 のロ ーラを他方のローラに押圧するアクチュエータ手段(207)を備え、ウェブ材料を 切断して、そのウェブ材料の自由端をカール状に巻くことを特徴とする請求の範 囲第１項又は第２項に記載の自動表面巻取装置。 ４．可動面(1A;101A)に沿って通路を画定する巻取り面(41;141)と、前記可動 面と巻取り面とを周期的に相互に共動させて芯無し巻物(R)の巻取りを開始する 手段(43-49;143-149)とを備え、前記可動面上をウェブ材料が運搬され、前記通 路内で芯無し巻物の巻取りが開始され、かつ、前記巻取り面(41;141)が作動位置 と非作動位置との間で移動可能であることを特徴とする請求の範囲第１項又は第 ２項に記載の自動表面巻取装置。 ５．芯挿入手段(27)が巻取装置のフレームに旋回可能に取付けられて、その軸 周りに揺動可能にされ、それによって、芯挿入手段(27)を非作動位置に移動させ ることを特徴とする請求の範囲第１項〜第４項の何れか一項に記載の自動表面巻 取装置。 ６．芯供給及び挿入手段(19;119)が巻取りローラ(1,3,101,103)に対して移動 可能であることを特徴とする請求の範囲第１項〜第４項の何れか一項に記載の自 動表面巻取装置。 ７．前記巻取面(41;141)が、前記第１巻取ローラ(1;101)の軸に対して平行な 軸(37;137)を軸にして揺動する装置(33;133)で支持され、前記装置(33;133)が、 その軸を中心に揺動することによって非作動位置を採り得るこ とを特徴とする請求の範囲第４項に記載の自動表面巻取装置。