JP2020502004A - ペーパーログ製造のためのプラントおよび方法 - Google Patents

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Abstract

対応するペーパープライ(V1;V2)が巻き出されるリール(PR)を支持する少なくとも1つの巻き出し機(UN)と、前記プライ(V1;V2)が供給されかつ前記プライ(V1;V2)の構成または形態を変更するように構成される少なくとも1つの処理ユニット(EG;RW)と、前記少なくとも1つの巻き出し機(UN)と処理ユニット(EG;RW)との間の所定の経路に沿って配置される前記プライ(V1;V2)をガイドするためのガイド手段と、を含むペーパーログの製造プラント。前記ガイド手段は前記プライの引き込み工程の前段階で前記プライ(V1;V2)によって横断されるニップを提供するように構成されており、前記引き込み工程が完了すると、前記ニップはその後除去される。【選択図】図3

Description

本発明は、ペーパーログを製造するための方法およびプラントに関する。
例えば、トイレットペーパーロールまたはキッチンペーパーロールが得られる紙ベースのログの製造は1つ以上の重ね合わされたプライからなるペーパーウェブを、ログを作製する前にいくつかの操作が行われる所定の経路上に供給することを意味し、これは、分離可能な引き裂きシートに分割する予備切断線を形成するための横断ウェブ予備彫刻を含む。
ログの形成は一般に「巻き返し装置」と呼ばれるペーパーログを生成する機械に導入されたコア上でペーパーウェブの結合を可能にするために、表面に所定量の接着剤が分配された「コア」として一般に知られる厚紙チューブの使用を含む。接着剤は、コアがその凹形状のために一般に「クレードル」と呼ばれる端部を含む対応する経路に沿って通過するときに、コア上に分配される。
ログの形成はまた、クレードルに配置された巻取りローラの使用を意味し、これは、その長手方向軸の周りの各コアの回転を引き起こし、それによって、コア上のウェブの巻取りが行われる。前記ローラの一方はクレードルよりも下方に配置され、他方、他のローラはクレードルの上方に配置される。このプロセスは、所定数のシートがコアの周りに巻き付けられ、最後のシートがログの下にあるペーパーの上に接着されたときに終了する(いわゆる「フラップ閉鎖」動作)。
芯の周りに巻き付けられたシートが所定枚数に達すると、完成されているログの最後のシートは、例えば、対応する予備切断線に向けられた圧縮エアジェットの手段によって、次のログの最初のシートから分離される。この時点で、ログは巻き返し装置から排出される。特許文献1は、上述のように動作する巻き返し装置を開示している。
プロセスの予備段階で、それぞれの巻き返し装置に配置されたリールによって供給されるペーパーウェブは、ほとんど手動モードで巻取りローラを収容する巻き返しステーションまで運ばれる。実際には、オペレータがペーパーウェブのフラップを、ログの製造中にウェブがたどる経路の側部の経路をたどる引き込みベルトに係合させる。
その後、オペレータはシステムを減速またはジョグモードで作動させることにより、ペーパーウェブが巻き返し装置のガイド手段、事前彫刻、および巻取りローラに到達するまで、ペーパーウェブがプラントの構成要素の間を通過することを確実にする。この工程が完了すると、ナイフを用いて、オペレータは引き込みベルトから前記フラップを解放し、余分なペーパーを除去する。この時点で、オペレータは自動モードでログの作成を開始する。
巻き返し装置の下流の経路に沿って、引き込み工程の間、ペーパーは、ペーパーを引き込みベルトから破断または解放させることができる張力を受ける。このような場合、オペレータは、自明の製造上の欠点を有する手順全体を繰り返さざるを得ない。
EP1700805 EP2909120B1
本発明の主な目的は、前述の欠点を除去するか、または少なくとも低減することである。
この効果は、本発明によれば、独立クレームに示された特徴を有するプラントを実施し、運転方法を実施するという思想を採用することによって達成される。本発明の他の特徴は、従属クレームの主題である。
本発明によれば、引き込み工程中にペーパーウェブを破壊する危険性をなくすか、または大幅に低減することが可能である。同時に、引き込み操作が簡略化される。
さらなる利点は、機構の相対的な構造的および機能的な単純性によって、引き込み工程をより信頼性のあるものにし、また、この操作を高速化することができるので、引き込みを行うのに必要な合計時間の短縮が可能になることである。実際、ペーパーウェブは、低減された張力を受けるので、引き込み工程の速度を増加させることが可能となる。
本発明のこれらの利点およびさらなる利点および特徴は実施の形態として示される以下の説明および添付の図面によってよりよく理解されるであろうが、これらは限定的な意味で考慮されるべきものではない。
本発明による方法を実施するための機構を有するペーパーログを製造するための装置の概略側面図である。 図1に示す巻き返し装置(RW)の詳細構造を示す概略図である。 図1の拡大詳細図である。 別の動作位置における図3の部品群の簡略化された図面である。 引き込みベルトに引っ掛けられたペーパーウェブを概略的に示す図面である。
本発明によるプラントは、特に図2に示す例を参照すると、下記の構成要素からなる巻き返し装置(RW)を含む:
・コア貯蔵部(S)から来るコア(1)を供給するためのコア供給ステーション(F)であって、上記コア貯蔵部(S)においてはコア(1)を連続的に収集しかつそれを下記する接着装置(GD)を備えたガイド手段に供給するためのフィーダ(図示せず)が設けられている;
・一又は二以上のペーパープライからなるペーパーウェブ(2)に給紙しかつ横方向の前切断ラインを設けるための手段であって、所定のウェブ給紙及び前切断経路に沿って配置された複数のガイドローラ(R1、R2)及び切断ローラ(RC)を有する;
・巻取りステーション(W)においてコア(1)上にペーパーウェブ(2)を巻取りするための手段であって、前記ガイドおよび切断ローラ(R1、R2、R3、RC)の下流に配置された第1の巻取りローラ(R4)と、コア(1)およびペーパーウェブ(2)が移動する方向に関して第1の巻取りローラ(R4)の下流に配置された2つのさらなるローラ(R5、R6)とを備えており;湾曲したガイド手段の下流に配置される第2および第3の巻取りローラ(R5、R6)は、第1の巻取りローラ(R4)と協働して、接着装置(GD)の下流のチャネル(CH)を画定し、当該チャネルは連続的にコア(1)によって横断され、当該コア上には前記接着装置(GD)によって所定量の接着剤が塗布される。
第1の巻取りローラ(R4)は、また、上流に配置されたガイドおよび切断ローラから来るペーパーウェブ(2)をガイドする機能を有する。第2のローラ(R5)は、巻取りステーション(W)の第3のローラ(R6)の下方にある。
第3の巻取りローラ(R6)はそれぞれのアクチュエータに接続されたアーム(B6)の端部に取り付けられており、このアクチュエータは第3の巻取りローラ(R6)が前記チャネルに接近させ、かつ形成されるログの瞬間的な直径に関連して第3の巻取りローラ(R6)をそれぞれ離間させる。
前記巻取りステーション(W)にはシュート(SW)があり、このシュート(SW)上で、ペーパーログが完成し、ローラ(R6)によって解放されると、ペーパーログが回転することができる。
巻取りローラ(R4、R5、R6)、それぞれのアクチュエータ、およびそのようなアクチュエータの制御ユニットによって形成されるシステムが知られている。また、完成したログ(RO)をステーション(W)から除去する方法、および同じステーション(W)で新しいログの形成を開始する方法も知られている。
前記チャネル(CH)は巻取りステーション(W)に入る前に、ペーパーウェブ(2)およびコア(1)が移動する経路の最後のトラックを画定する。
予め設定された量の接着剤がコア(1)に塗布されて、ペーパーウェブ(2)を同じコア(1)に既知の方法で結合することを可能にし、一方、同じコア(1)はフィーダ(F)によって供給されるガイド手段によって規定される所定の方向(FW)に沿って進み、ログが形成されるステーション(W)に到達する。
例えば、前記ガイド手段は、軸が水平で前記前進する方向(FW)に直交するプーリ(50)上をガイドされる数個の電動ベルト(5)と、優勢な長手方向展開(高さ及び厚さよりも長い)を有する対応する1セットの固定プレート(4)とによって形成される。前記電動ベルト(5)はコア供給ステーション(F)から来るコアと係合し、それらを回転させかつ前記チャネル(CH)の上流で平行移動させる。
前記接着装置(GD)は、前記プレート(4)の間に連続的に配置された2つの接着剤分配ユニット(6)を備えている。上記接着剤分配ユニット(6)は、前記ガイド手段(4、5)によって導かれる経路に沿って、上方から前記コア(1)に接着剤を分配する。
したがって、前記ガイド手段(4、5)を通過するコア(1)の各々に、所定量の接着剤が2つの別個の地点で塗布され、公知のように、前記巻取りステーション(W)で形成されたログの最後のシートを同じログの下にあるシートと結合し、それぞれ新しいログの最初のシートを対応するコア(1)に結合するように作動する。前記コア(1)に接着剤を塗布するこのような方法は、それ自体公知である。
前記プラントは、ペーパーログの製造に先立つ準備工程においてペーパーウェブ(2)を通すための引き込み機構をさらに含む。
上記引き込み機構は全自動プラントの少なくとも1つの側部に所定の経路に沿って設けられた引き込みベルト(100)を備え、当該引き込みベルトはペーパーウェブ(2)がプラントのユニット間を前記巻き返し装置(RW)まで通過することを可能にする。例えば、上記引込みベルト(100)は、引用文献2に開示されたタイプのものである。ペーパーウェブのフラップまたはエッジ(S2)の前記引き込みベルト(100)への/からの係合/解放は、公知の動作である。
図1に示す例によれば、前記ペーパーウェブ(2)のプライ(VI、V2)は、対応する巻き出し機(UN)上に配置された親リール(PR)によって供給される。
前記巻き出し機(UN)の下流には、接着およびエンボス加工ユニット(EG)があり、そこではプライ(VI、V2)がエンボス加工されかつ結合されて、前記プライ(VI、V2)が移動する方向に関して前記ユニット(EG)の下流に位置する前記巻き返し装置(RW)に供給するウェブ(2)を形成する。
前記複数のプライ(VI、V2)、またはウェブ(2)が単一のプライで作られている場合には単一のプライは、エンボス加工することができるだけであることが理解される。この場合には、前記ユニット(EG)が接着手段を有していないか、または接着手段が存在する場合にはそれを不活性化することができる。
図1に示す実施形態ではプライ(V1、V2)を接合するための接着剤を提供する接着手段は符号「G」で示され、一方、エンボス加工ローラは符号「E」で示される。
あるいは、前記巻き出し機(UN)と接着およびエンボス加工ユニット(EG)との間に、それ自体知られている印刷ユニットを挿入することができる。
前記巻き出し機(UN)の下流の各プライ(VI、V2)が移動する経路の1つ以上の所定の点(A、B、C)において、電動ローラ(RM)が設けられ、その上をプライ(VI、V2)が移動する。前記ローラ(RM)は、プライの前進(AV)に対応する方向に所定の速度(図3においては時計回り)で回転を制御する電気モータ(ME)に接続されている。
電動ローラ(RM)の上方にはそれぞれの回転軸(AR)にヒンジ結合されたアーム(BF)に取り付けられたアイドルローラ(RF)が配置され、反対側には上記モータ(ME)および前記電動ローラ(RM)をも支持する固定構造(SA)によって支持されたアクチュエータ(AT)に接続されている。
したがって、プライ(VI、V2)が前進方向(AV)に沿って前進する間、アイドルローラ(RF)は駆動ローラ(RM)に向かって移動し、駆動ローラ(RM)から離れるように移動することができる。
図3に示す実施例によれば、プライ(V2)は、地点(A)に入ると、伝動ベルト(CT)の手段によってモータ(ME)に接続されたインプットローラ(RI)によって駆動される。地点(A)からの出口、すなわち、電動または駆動ローラ(RM)の下流には、プライ(V2)のためのさらなるガイドローラ(RG)が設けられている。
図3において、ローラー(RF)はローラー(RM)に近く、プライ(V2)は前進方向(AV)に沿って通過する。
図4において、矢印「J」は軸(AR)の周りを時計回りに回転するアーム(BF)の運動を表し、前記ローラ(RF)は、前記ローラ(RM)から離間している。
有利には、前記引き込み工程の間、前記ローラ(RF)は前記ローラ(RM)に対して移動される。続いて、すなわち、ログが巻き返し装置(RW)で製造されるとき、前記ローラ(RF)は、前記ローラ(RM)から離れることができ、前記ローラ(RF)が前記ローラ(RM)に対して移動されるときに形成されるニップを通過することによってログを形成するペーパーが損傷される危険性を回避することができる。しかしながら、前記ローラ(RM)は回転し続け、従って、それぞれのプライ(V1;V2)の移動に好適である。
上述したように、前記電動ローラ(RM)および前記アイドルローラ(RF)によって形成される前記ユニットは、プライ(V1、V2)が移動する経路のいくつかの地点(A、B、C)に設けることができる。特に、前記地点(A、B、C)は、前記巻き出し機(UN)と前記エンボス加工ユニット(EG)との間に含まれる地点である。
前記ローラ(RF)が前記ローラ(RM)に対向してある場合、前記ニップを通過する前記プライ(V1、V2)が低い応力を受けるため、前記ユニットの存在により、通常よりも高速で引込み動作を行うことが可能となる。
上記の説明によれば、本発明によるペーパーログを製造するためのプラントは以下の構成要素を含む:
・対応するペーパープライ(V1;V2)が巻き出されるリール(PR)を支持する少なくとも1つの巻き出し機(UN)、
・前記プライ(V1;V2)が供給されかつ同じプライの構造または形状を変更するように構成された少なくとも1つの加工ユニット(EG;RW)、
・少なくとも1つの巻き出し機(UN)と加工ユニット(EG;RW)との間の所定の経路に沿って配置された前記プライ(V1;V2)をガイドするためのガイド手段、
・前記ガイド手段は、前記プライ(V1;V2)の引き込みの前段階で前記プライ(V1;V2)によって横断されるニップを提供するように構成され、前記引き込み工程が完了すると、前記ニップはその後除去される。
上述した実施形態によれば、前記加工ユニットは、順番に巻き返し装置(RW)を供給するエンボス加工ユニット(EG)であり;そしてプライ(V1、V2)をガイドする前記手段は、上記エンボス加工ユニットの上流に位置する地点(A、B、C)に設けられている。前記エンボス加工ユニット(EG)はプライ(V1、V2)の少なくとも1つの構造を変更する機械であり、それは、このような機械を出るときに、プライの少なくとも1つがエンボス加工されるからである。
巻き返し装置(RW)は1つまたは複数のプライ(V1、V2)の形状を変更する機械であり、それは、それらがそのような機械から出るとき、厚紙コア上に巻かれ、それによってペーパーログが形成されるからである。前記ローラ(RM、RF、RI、RG)の軸および軸(AR)は水平である。前記ローラ(RM、RF、RI、RG)は互いに平行である。
さらに、上記の実施形態によれば、前記ニップは前記ローラ(RM)および(RF)によって形成され、そこでは前記ローラ(RM)は固定位置にあり、そして前記ローラ(RF)は前記アクチュエータ(AT)によって前記ローラ(RM)に出入りするように移動して、前記ログの製造に先行する段階でニップを形成し、ログ製造が起動されると当該ニップを除去する。
なお、可動ローラ(RF)を移動させる機構は、アーム(BF)がアクチュエータ(AT)とローラ(RF)とを接続する接続部材であるようにした上記の機構と異なっていてもよい。
本発明によるペーパーログの製造方法は1つまたは複数のペーパープライ(V1、V2)を処理ユニット(EG;RW)に供給する工程を含み、処理ユニット(EG;RW)は前記プライ(V1、V2)の構造または形状を変換し、そして1つまたは複数のプライ供給ステーション(UN)と処理ユニット(EG;RW)との間の所定の経路に沿ってプライ(V1、V2)をガイドするガイドシステムを提供し、そしてそれは処理ユニット(EG、RW)に向かって同じプライを引き込む工程で一時的に形成されるニップを通してプライ(V1、V2)を移動する工程を含む。
引き込みベルトは、弾性ベルトとすることができる。
引き込みベルトは、引き込み工程の間に使用される。
前記ニップを形成する前記ローラ(RM、RF)の1つは、同じニップを通過することが意図されるプライの幅よりも短い長さ(処理されるプライに対して横方向に、すなわち、前述のAV方向に対して横方向に測定される)を有することができる。
この特徴は両方のローラ(RM、RF)に適用することができ、その各々は、この場合、ニップを通過するプライの幅よりも短い長さ(処理されるプライに対して横方向に、すなわち、前述のAV方向に対して横方向に測定される)を有する。前記プライの幅は当該プライ自体に対して横方向に測定され、当該プライ自体はその性質上、主として長手方向の展開を有する。
例えば、前記ローラ(RM、RF)の一方をゴムで被覆することができ、他方を滑らかなローラ(例えば、スチールローラ)とすることができ、その表面は、その外面の摩擦係数を増大させる材料でコーティングされていない。
例えば、前記プライ(VI、V2)が移動する経路に沿ってより多くのニップが設けられる場合、第1のニップに続く各ニップは、先行するニップから10mの距離をおいて設けることができる。
以上、完全かつ明確な開示のために具体的な実施形態に関して本発明を説明してきたが、添付のクレームはこのように限定されるものではなく、本明細書に記載された基本的教示の範囲内にある技術分野における当業者に思い浮かぶ可能性のあるすべての修正および代替構造を実施するものとして解釈されるべきである。
1:コア、2:ペーパーウェブ、4:ガイド手段、固定プレート、5:ガイド手段、電動ベルト、6:接着剤分配ユニット、50:プーリ、100:引き込みベルト、A,B,C:経路の所定の地点、AR:回転軸、AT:アクチュエータ、AV:プライの前進、B6,BF:アーム、CH:チャネル、CT:伝動ベルト、E:エンボス加工ローラ、EG:処理ユニット、エンボス加工ユニット、F:コア供給ステーション、FW:所定の方向、G:接着手段、GD:接着装置、J:矢印、ME:電気モータ、PR:リール、R1,R2,R3:ガイドローラ、R4,R5,R6:巻取りローラ、RC:切断ローラ、RF:アイドルローラ、RG:ガイドローラ、RI:インプットローラ、RM:電動ローラ、RO:完成したログ、RW:処理ユニット、巻き返し装置、S:コア貯蔵部、S2:エッジ、SW:シュート、UN:巻き出し機、プライ供給ステーション、V1,V2:プライ、W:巻取りステーション。

Claims (18)

  1. 対応するペーパープライ(V1;V2)が巻き出されるリール(PR)を支持する少なくとも1つの巻き出し機(UN)と、前記プライ(V1;V2)が供給されかつ前記プライ(V1;V2)の構成または形態を変更するように構成される少なくとも1つの処理ユニット(EG;RW)と、前記少なくとも1つの巻き出し機(UN)と処理ユニット(EG;RW)との間の所定の経路に沿って配置される前記プライ(V1;V2)をガイドするためのガイド手段とを含み、
    前記ガイド手段は前記プライ(V1;V2)の引き込み工程の前段階で前記プライによって横断されるニップを提供するように構成されており、前記引き込み工程が完了すると、前記ニップはその後除去されることを特徴とするペーパーログの製造プラント。
  2. 前記処理ユニットがエンボス加工ユニット(EG)であることを特徴とする請求項1記載のプラント。
  3. 前記処理ユニットが巻き返し装置(RW)であることを特徴とする請求項1記載のプラント。
  4. 前記エンボス加工ユニット(EG)が巻き返し装置(RW)を供給することを特徴とする請求項2記載のプラント。
  5. 前記ニップが前記経路の所定の地点(A、B、C)に設けられたニップユニットによって形成され、且つ電動ローラ(RM)とアイドルローラ(RF)とを含み、当該電動ローラは前記地点(A、B、C)に固定され、前記アイドルローラ(RF)は前記電動ローラ(RM)に出入りするように移動させるアクチュエータ(AT)に接続されていることを特徴とする請求項1記載のプラント。
  6. 前記アイドルローラ(RF)は、対応する水平軸(AR)の周りを回転するように適合されかつ前記アクチュエータ(AT)に接続されたアーム(BF)に取り付けられていることを特徴とする請求項5記載のプラント。
  7. 1つ以上のペーパープライ(VI、V2)を、前記プライの構造または形態を変更する処理ユニット(EG;RW)に供給し、かつ1つ以上のプライ供給ステーション(UN)と処理ユニット(EG;RW)との間の所定の経路に沿ってプライ(VI、V2)をガイドするガイドシステムを提供する工程を含み、
    前記処理ユニット(EG、RW)に向ける前記プライ(V1、V2)の引き込み工程において一時的に形成されるニップを通して前記プライ(V1、V2)を移動させる工程を含むことを特徴とするペーパーログの製造方法。
  8. 前記処理ユニットがエンボス加工ユニット(EG)であることを特徴とする請求項7記載の方法。
  9. 前記処理ユニットが巻き返し装置(RW)であることを特徴とする請求項7記載の方法。
  10. 前記エンボス加工ユニット(EG)が巻き返し装置(RW)を供給することを特徴とする請求項8に記載の方法。
  11. 前記処理ユニットが巻き返し装置(RW)を供給するエンボス加工ユニット(EG)であることを特徴とする請求項7記載の方法。
  12. 前記引き込み工程において、前記プライ(V1、V2)が引き込みベルトに引っ掛けられることを特徴とする請求項7記載の方法。
  13. 前記引き込みベルトが弾性を有することを特徴とする請求項12記載の方法。
  14. 前記ニップが前記経路の所定の地点(A、B、C)に設けられたニップユニットによって形成され、かつ電動ローラ(RM)とアイドルローラ(RF)とを含み、当該電動ローラは前記地点(A、B、C)に固定され、前記アイドルローラ(RF)は前記電動ローラ(RM)に出入りするように移動させるアクチュエータ(AT)に接続されていることを特徴とする請求項7記載のプロセス。
  15. 前記ローラ(RM、RF)の少なくとも1つが、前記ニップを通過するように意図された前記プライの幅よりも短い長さであり、前記長さ及び前記幅が前記プライに対して横方向に測定されることを特徴とする請求項14記載の方法。
  16. 前記ローラ(RM、RF)の1つが、その外面の摩擦係数を増加させる材料で被覆されていることを特徴とする請求項14記載の方法。
  17. 前記ローラ(RM、RF)の1つが、滑らかなローラであることを特徴とする請求項14記載の方法。
  18. 複数の前記ニップを通る前記プライ(VI、V2)の通過を含み、かつ各ニップが前記所定の経路に沿ってそれに先行するニップから所定の距離に配置されることを特徴とする請求項7記載の方法。
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