JP4975942B2 - ロールのためにコア上にウエブ材を巻き取らせる巻取り装置、並びに対応した巻取り方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明の主題は、コアにウエブ形状の材料を巻き取るための巻き取り装置と、これに対応した巻取り方法とに対してである。
【０００２】
【従来の技術】
コアへのウエブ材のロールの巻取り、例えば、厚紙のコアへのティシュペーパの巻取り等が、リールから連続ペーパを巻き戻すための装置を備えたプラントによりなされることが、知られている。この装置の下流には、ペーパを複数のコアに巻き取ってロールを形成する巻取り、即ち、巻取り装置が設けられている。また、この巻取り装置の下流には、最終のロールを切断して複数の小さいロールにするための装置が設けられている。
【０００３】
特に、ウエブ材をコアに巻き取るために２つの方法が知られている。
【０００４】
中央巻取りとして知られている第１の方法では、コアと同じ長さのモータ従動スピンドルに、これの軸を中心としてコアを回転させるためにコアが装填される。そして、ウエブ材のエッジがコアに重ねられたときに、スピンドルの回転によりウエブ材の所望量がコアに巻き取られて、ロールを形成する。この巻取りが完了すると、ロールは、作業領域から取り出され、そして、スピンドルは、コアから抜き取られて、往復動装置により作業領域に戻される。
【０００５】
上述した形式の装置は、米国特許５，６６０，３５０号により知られている。
【０００６】
このような装置は、かなり有効ではあるけれども、制限された軸長のスピンドルとコアとを使用する必要がある欠点を有する。実際、ロール形成工程の間、長いスピンドルに装填されている長いコアには、曲げ力が明かに加わる。この曲げ力は、巻取り動作全体に渡っての均一でコンパクトな巻取り状態での巻取りが不可能なような振動を生じさせる。この結果、製品の品質に修復ができない欠陥が生じる。
【０００７】
また、コアにウエブ材を巻き取らせるために使用されている第２の方法は、外周巻取りとして知られている。この方法によれば、ウエブ材をコアに取着させるように１つのコアが複数の巻取りドラムに装填された後に、コアは、巻取り領域でドラムにより駆動される。この巻取り領域で、形成されるロールは、３つのドラムに外周面で駆動され、コアは、このコアに巻き取られているウエブ材中で浮遊されている。
【０００８】
上述した形式の装置は、巻取りが完了すると、コアは、巻取りロールから取り出されて、支持コア無しのロールを形成するものであり、ＷＯ ９９／４２３９３号により知られている。
【０００９】
しかし、この後者の解決方法は、動作が簡単であるけれども、多くの欠点を有する。
【００１０】
第１には、外周巻取りは、これの特性により、コアは、巻取り領域内で３つの巻取りドラム間に浮遊しているので、コアの回転速度が直接に制御されることが不可能である。かくして、これら既知の巻取り装置においては、ウエブ材がコアに巻き取られている間にウエブ材の張力を直接に制御することが不可能である。この結果、ロールの厚さ全体に渡って均一な密度（consistency）を有するロールを製造することが特に困難である。この欠点は、ある種のマーケット、例えば、米国のマーケットで要求されているような特に柔らかいロールが製造されるときには特に重要である。特に、ウエブ材にある程度の予めの張力が加えられていないと、巻取りの初期の工程と巻取りの最終工程との両方でロールに同じコンパクトさを与えることはできない。特に柔らかいロールの場合には、コアは、巻取りの完了時にはロールの軸に対して偏心してしまう。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が基礎とされる問題は、前述した従来技術を参照して説明された欠点を克服するような構造上かつ機能上の特徴を有し、ロールを形成するようにコアにウエブ材を巻き取らせるための巻取り装置を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この問題は、請求項１に係わる、ロールを形成するようにコアにウエブ材を巻き取らせるための巻取り装置により解決される。
【００１３】
提案された巻取り装置においては,ウエブ材は、巻取りドラムに供給されて、ロールを形成するようにコアへと搬送される。
【００１４】
前記コアは、制御される方法で効果的に支持並びに回転されると共に、コアに巻回されたウエブ材のロールが、巻取りドラムに連続して支持されながらロール径が大きくなるように搬送路に沿って搬送される。
【００１５】
また、前記問題は、請求項２６に係わる、ロールを形成するようにコアにウエブ材を巻き取らせるための方法により解決される。
【００１６】
提案された方法においては,効果的に、ウエブ材は、所定の供給速度で供給され、また、ウエブ材は、この供給速度と実質的に対応した速度で巻取り領域で案内され、そして、コアは、所定の周速度を奏するような方法で支持かつ回転される。このコアは、受け取り位置と解放位置との間に形成された動作路に沿って移動され、ウエブ材を受け取るために、コアがウエブ材と最初に接触する位置を通過し、そして、ロールを形成するようにウエブ材がコアに巻き取られるサイズ拡大、即ち、増大位置を通って、最終巻取り位置へと連続して移動される。
【００１７】
本発明に係わる巻取り装置の更なる特徴と効果とは、添付の図面を参照して、制限されない例により与えられた好ましい実施の形態の以下の説明から明らかになるであろう。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図面を参照すると、全体を通して１で示された巻取り装置は、支持フレーム２と、コア５を巻取り機構４に供給するための供給装置３と、ロールを形成するために巻き取られるウエブ材をコアに供給するための手段６（図２）とを有する。
【００１９】
前記支持フレーム２は、自己レベル調節ボルト（セルフレベリングボルト）１０により支持プレート１１に接続され、互いに対向した肩部９を有する。これら肩部９は、この装置の更なる部品のための支持部材を構成する複数のクロス部材１３により、互いに接続されている。この一実施の形態においては、前記クロス部材１３は、装置の更なる部品のためのしっかりとした支持面を与えるように例えば正方形の断面を有する筒形状の断面を有する。前記支持フレーム２は、ウエブ材プラントへの装置の動作的接続のために３つの側面が解放された装置スペースを規定している。
【００２０】
少なくとも１つのリール、即ち、マザーリール（図示せず）から連続してウエブ材を巻き戻すための装置から送られたウエブ材７が、装置１に供給される。例えば、このウエブ材７は、１もしくは複数のリールから巻き戻されて巻取り装置１に供給される前に、既知の中間プリント並びに／もしくはエンボス処理がなされ得る特にティシューのような１もしくは複数のペーパのウエブを含む。一実施の形態に係われば、巻取り装置１は、互いに平行に配設され、支持フレーム２の肩部９に回転可能に支持された複数のドラムにより規定された供給路１４を有する。前記供給手段６は、所定の供給速度で供給路１４に沿ってウエブ材７を移動させる。また、この供給手段６は,少なくとも１つの引張りドラム１５を有する。この引張りドラム１５は、これの周りに部分的に延びたウエブ材に移動力を伝える。この引張りドラム１５は、肩部に回転可能に支持され、ベルト、好ましくは,歯付きベルトにより引っ張りドラム１５の一端に装着されたプーリに接続されたブラシレスモータのような電動モータ１６に動作的に接続されている。
【００２１】
この引張りドラム１５の上流には、ウエブ材を屈曲路に従わせて引張りドラム１５の面の上部の周りに延ばさせるローラ１７が設けられている。このローラは、前記引っ張りドラムによりウエブ材に与えられる張力を検出するために、ローラ１７に動作的に接続されたトランスデューサ、例えば、ロードセルを有する。引張りドラムのモータは、後で詳述される方法で動作並びに制御される。
【００２２】
前記引張りドラム１５と平行に、ウエブ材７を事前にカッティングするための回転カッター２０とモータ２１とにより構成された既知のユニット１８が設けられている。
【００２３】
前記供給手段６により引かれたウエブ材７は、巻取り機構４に供給される。これは、巻取り領域２４の中へとウエブ材７を案内する巻取りドラム２３を有する。この巻取りドラムは、巻取り領域の第１側を規定している。また、この巻取りドラムは、ウエブ材７の供給速度（ｖ）に実質的に対応した周速度を有するように、電動モータ２５への動作的接続により駆動されるために、フレーム２の肩部９に回転可能に支持されている。例えば、支持フレーム２の肩部９の一方に支持されたブラシレスモータが、ベルト、好ましくは、歯付きベルトにより、巻取りドラム２３の一端にキー接続されたプーリに接続されている。更なる実施の形態においては、第２の巻取りドラム２６が第１の巻取りドラム２３と対向して設けられている。この第２の巻取りドラムは、第１の巻取りドラムへの対向側でのウエブ材の巻取りのための前記領域２４を規定している。より更なる実施の形態においては、これら第１並びに第２の巻取りドラム２３，２６は、コア５の横方向のディメンションに実質的に等しいディメンションの距離、即ち、間隙が、これらの円周面間に生じるようにして、配設されている。また、第２の巻取りドラム２６は、好ましくは、支持フレーム２の肩部９に回転可能なように支持されている。この第２の巻取りドラムは、ウエブ材７の供給速度（ｖ）に実質的に等しい速度で第２の巻取りドラムを回転させるための電動モータ２７に動作的に接続されている。第１のドラムと同様に、第２のドラムのモータは、第２の巻取りドラム２６の一端にキー接続されたプーリに、ベルト、好ましくは、歯付きベルトにより接続されるように、支持フレーム２の肩部９の一方に支持された、例えば、ブラシレスモータである。これら巻取りドラムのモータは、また、後で詳述される方法で動作並びに制御される。
【００２４】
前記第１並びに第２の巻取りドラム２３，２６の近くで、ウエブ材７が供給される側には、コア、例えば、筒状の厚紙コア５を供給するための装置３が設けられている。この装置は、各々にコア５の夫々の端部を受け入れてしっかりと支持するための複数の支持スコップを備えた１対のコンベアベルト２８を有する。これらコンベアベルト２８は、互いに平行に、そして、コア５を貯蔵部３０から掴んで持上げコア供給シュート３１の中へ排出するように配設されている。このような動作のために、前記コア供給装置３は、コンベアベルトを同期して動かすようにコンベアベルトと係合したプーリを備えたシャフトにキー接続されたギアモータユニット３２を有する。一実施の形態においては、このギアモータユニット３２は、供給シュート３１内にコア５が無いことを検出するためのトランスデューサ、例えば、ホトセルにより駆動されるアクチュエータに動作的に接続されている。このトランスデューサは、前記シュート上の所定の高さの所に配設され、シュートに所定数のコア５があることを検出可能である。特に、前記シュートは、コアの摺動のための面を備えた複数のプレート３３を有する。これら面は、前記両巻取りドラム２３，２６間の間隙の近くまで延びている。これらドラムに近い端部方向に重量により付勢されたコアの重なりを防止するために、ケージ３４が、シュートのプレート３３に関連付けられている。シュートのプレート３３の低部とケージ３４の上部とから夫々板ばね３５が突出されている。これら板ばねは、巻取り領域２４の近くの受取り位置“Ｌ”にコア５を保持することができる。
【００２５】
受取り位置から２つの巻取りドラムへと延びた、コアのための動作路“Ｐ”が形成されている。図２に示された実施の形態では、この動作路“Ｐ”は、真直ぐである。しかし、この動作路は、受取り位置“Ｌ”から始まり、図２で符号“Ｆ”で示された、ウエブ材に対するコアの最初の接触位置から延びて、最終巻取り位置“Ｅ”を通って、解放位置“Ｕ”で終わっていれば、異なる形状をしていても良い。説明を容易にするために、前記動作路“Ｐ”は、受取り位置“Ｌ”と最初の接触位置“Ｆ”との間のアプローチ部と、最初の接触位置“Ｆ”と最終巻取り位置“Ｅ”との間の、ロール径の拡大を果たす増大部、即ち、拡大部と、最終巻取り位置“Ｅ”と解放位置“Ｕ”との間の排出部とに区分されている。
【００２６】
前記コア５は、コアを支持するためのグリップ手段と、コアを動作路に沿って移動させる手段と、コアにウエブ材を巻き取らせてロールを形成するようなコアの制御された回転のための手段と、ウエブ材がコアに巻き取られる、動作路の増大部で巻取りドラムの少なくとも一方にロールが連続的に支持されるようにロールに影響を与える手段とを設けることにより、動作路に沿って効果的に動かされる。最後の手段は、２つの側で巻取り領域を規定した２つの巻取りドラムにロールが連続して支持されるように、ロールに影響を与える。この後に、コアは、解放部“Ｕ”にもたらされ、ここで、前記解放手段は、接着、小さいロールへのカッティング、並びにパッキングのための後の種々の既知のステーションへとロールが搬送されるように、排出シュート３６上へとロール８を落下させることができる。
【００２７】
一実施の形態においては、少なくとも１対の対向ピン３７が、筒状のコア５の両端の内側と動作的に関連付けられ得る。これらピンは、巻取りドラム２３，２６のセットの各側に関連付けられ、即ち、動作路“Ｐ”でのどの位置でもコア５の両端と関連付けられている。各ピン３７は、外側に、コア５の一端が関連して適合され得る円筒本体を有する。このピン３７の本体は、コア５の一端部中へのピン３７の挿入を容易にするための円錐台形の自由端部と、コア５のエッジ４０との当接のための環状突出部３９とを有する。少なくとも１つの細長いチャンネル４１、好ましくは、２つの対向したチャンネルもしくは等間隔で離間した幾つかのチャンネルが、前記円筒本体に形成されて、筒状のコアの壁の内面と係合して、コアの移動の間でさえピンのしっかりしたグリップを果たさせるための保持手段を収容している。一実施の形態においては、これら保持手段は、筒状のコア内面を径方向の押圧力でグリップするための少なくとも１つの弾性拡張装置４２を有する。更なる実施の形態においては、この装置は、コアの筒状本体の外にピンが抜け出るのに対するように機能する少なくとも１つのブレード形状の部材４３を有する。例えば、この装置は、ばね４２であり、この本体は、チャンネル４１の壁に固定された支持ピンに巻き付いており、支持部を備えた、ばねの第１の端部アーム４４がチャンネル４１のベースと当接することを可能にしている。端部アームと離れたブレード形状の端部を備えた第２のアーム４３が、前記ピンに対して外方に部分的かつ弾性的突出し、ピンの前記環状突出部３９に面している。前記ピン３７は、支持体４６内に回転可能に収容されたシャフト４５の自由端部に配設されている。複数のトランスデューサが、ピン３７によりコア５に伝えられる力、特に、コアへの軸方向の引張り力と、例えば、ピンによりコアに与えられる回転速度を検出することにより、伝達トルクの影響とを検出するために、シャフト４５に好ましくは動作的に関連付けされている。プーリが、コアを予め設定された速度で回転させるように、後で詳述される方法で動作並びに制御される電動モータ４７に動的に接続させるために、各ピンのシャフト４５にキー接続されている（図３並びに図４）。
【００２８】
一実施の形態においては、独立した手段が、コア５の各端部の制御された回転のために設けられている。
【００２９】
前記少なくとも１対の対向したピン３７は、動作路“Ｐ”に沿うのと同様に、コアの両端に対して接離するように移動される。好ましくは、動作的な接続が、コア５をグリップするための手段とコアを移動させるための手段との間になされている。
【００３０】
一実施の形態においては、グリップ手段の各々は、図面で４８で示されている互いに直交したガイド（ｃｒｏｓｓｅｄ ｇｕｉｄｅｓ）を備えたテーブル（例えば、複合テーブル（ｃｏｍｐｏｕｎｄ ｔａｂｌｅ））に動作的に接続されている。特に、前記コアを移動させるための手段は、ピン３７を備えたグリップ手段とこのピンを回転させるためのモータ４７とを支持するために、装置１の両側に設けられ、互いに対向したキャリッジ４９を有する。これらキャリッジ４９は、動作路“Ｐ”に例えば、平行並びに垂直に夫々位置された移動軸に沿って、制御された方法で移動可能である。一実施の形態においては、これら移動軸は、巻取り装置１の各側に対して、支持フレームの肩部９に片持ち支持された１対のブラケット５０を有する。これらブラケット上には、ガイド５１が互いに平行に、かつ動作路“Ｐ”に垂直に配設されている。これら横方向のガイド５１は，動作路“Ｐ”全体が、後で説明されるような方法で、これらガイドの間に位置するように互いに離間されている。また、これら横方向のガイド５１は、単一のクロス部材５３に固定された摺動ブロック５２を、摺動可能な方法で、支持している。このクロス部材には、動作路“Ｐ”に平行なガイド５４が設けられている。また、このクロス部材５３は、これを横方向ガイド５１上で、スライドブロック５２により、摺動させるための駆動装置に動作的に接続されている。一実施の形態においては、支持フレームの肩部９にしっかりと支持されたシリンダーとピストンとのユニットのロッド５５が、前記クロス部材に接続されている。例えば、このシリンダーとピストンとのユニットは、空圧もしくは液圧形式であり、後で詳述される方法で、制御されるようにして動作される。前記平行なガイド５４は、ピン３７を支持したキャリッジ４９を、摺動可能に支持している。このキャリッジ４９は、動作路“Ｐ”に平行なガイド５４に沿ったキャリッジの制御された移動のための装置に動作的に接続されている。一実施の形態においては、キャリッジ４９にしっかりと固定されたラック５７が、摺動ブロック５２の一方にしっかりと支持されたギアモータユニット５８のピニオンと歯合されている。このギアモータユニット５８は、後で詳述される方法で動作かつ制御装置に動作的に接続されている（図２並びに図３）。
【００３１】
前記動作路“Ｐ”並びにこれに平行なガイド５４に直交するように位置された前記ガイド５１は、好ましくは、真直ぐで、グリップ手段が動作面“Ｗ”内で移動されることを可能にしている（図４）。
【００３２】
効果的には、コアの各端部を移動させるための独立した手段を与えるのに加えて、双独立移動手段が、巻取り装置１の各側に対して設けられている。これら手段は、同じ動作領域で、例えば、図３に示す動作面“Ｗ”内で、後で説明されるような方法で、コアの複合移動のためにコアの端部に関連つけられ得る。例えば、移動手段が、巻取り装置の両側に対して設けられている。これら手段は、グリップ手段の移動の動作面“Ｗ”を中心として鏡面対称に配設されている。これらの鏡面対称の移動手段の一方は、他方の部材の符号にダッシュ“‘ ”を付した符号により図面に示された対応する部材を有する。かくして、前記双独立グリップ手段と、制御される回転手段と、巻取りドラム２３に支持されているコアに影響を与える手段とは、巻取り装置の各側、即ち、各側壁に設けられている。
【００３３】
コア５に対して接離する、対をなし対向したピン３７，３７‘の移動に関しては、コアを移動させるための手段は、ウエブ材の巻取りの間、コアを軸方向に引っ張るための更なる手段を有する。一実施の形態においては、この機能は、横方向ガイド５１，５１’に対して摺動可能で、シリンダー／ピストンユニット５６，５６‘により移動されるクロス部材５３，５３’によりは果たされる。
【００３４】
前記ドラムとコアとを動かすための上述した手段の各々は、対応した動作装置に動作的に示されている。これら装置は、図面上容易なために、図９に５９で示された単一の基準部材により示されている。これら動作装置５９は、１もしくは複数の制御装置により、好ましくは、フィードバックで、制御される（図９）。特に、引張りドラム１５を回転させるためのモータ１６は、ローラ１７内に設けられたロードセルにより検出され、装置６０にフィードバックされ、ウエブ材にかかる張力に比例した信号により、例えば、制御されるようにして駆動される。一実施の形態においては、引張りドラム１５の動作のための制御は、コアを掴み、回転かつ移動させるための手段と、コア供給装置３と、巻取り機構４との同期もしくは同期に対してずれた位相で、動作するための基準を果たす。特に、第１の巻取りドラム２３は、このドラムが所定の周速度で回転するように、即ち、ウエブ材と接触する外周面が所定の速度を果たすように、ドラムの回転速度の好ましくはフィードバックで制御されるように回転される。この所定の速度は、引張りドラム１５によりウエブ材７にかけられる速度（供給速度“ｖ”）と実質的に等しいか、速いか、遅いかである。また、前記第２の巻取りドラム２６も、ウエブ材７の供給速度と実質的に等しいか、速いか、遅い、このドラムが周速度を果たすように、このドラムの回転速度のフィードバックで制御されるように回転される。これら２つの巻取りドラム２３，２６の相対速度の制御される調節により、コアへのウエブ材の巻取り、従ってロールのウエブ材の巻き密度を調節することが可能である。コア５を回転させるための手段に関しては、速度のフィードバックが制御される動作に与えられる。このフィードバックは、例えば、予め決定されるか、適当なトランスデューサにより検出されるウエブ材の厚さの認識に基づいて、ウエブ材７の供給速度と実質的に同じか、速いか、遅い速度で巻かれるロール８の周速度を果たさせることができる。ウエブ材のロールの制御されたウエブ材の拡大、即ち、増大が、かくして、なされる。供給速度に実質的に対応した速度の場合には、巻き密度が均一で、コンパクトのロールが得られる。また、供給速度よりも速い速度の場合には、ロール径が小さく、巻き密度が大きく、コンパクトなロールが得られる。そして、遅い速度の場合には、ソフトでかさばったロールが得られる。一実施の形態においては、コアに伝わる力を検出するための装置が、前記グリップ手段と、コアの制御された回転のための手段との間に設けられている。このコアに伝わる力を検出するための装置は、コアの軸方向の引張りとコアの回転とを果たし、制御するための装置に好ましくは動作的に接続されている。特に、コアを回転させるための手段によりコアに伝えられる力を検出する装置により、ドラムへのウエブ材の巻取りの間での、捩れ、基本的な撓み、振動の発生を検出することができる。コアの各端部の制御された回転のための独立した手段を設けることにより、巻取りの軸方向の均一性を制御すると共に、拡大しているロールに生じる振動を駆動的にダンピングするように、コアの両端部の同期もしくは異なった位相の動きを効果的に果たすことができる。
【００３５】
コアの回転を制御するための装置は、ウエブ材の供給速度の変動のときに、巻かれるロールのコンパクトさと均一性とを自動的に調節するように、引張りドラムを回転させるための装置に効果的に動作接続されている。
【００３６】
さらなる効果では、各キャリッジ４９，４９‘が、制御される方法で、ガイド５１，５４並びに５１’，５４‘により規定された移動軸の少なくとも１つに沿って移動される。この理由のために、前に説明したように、シリンダー／ピストンユニット５６，５６’とギアモータユニット５８，５８‘とは、移動装置５６，５６’並びに５８，５８‘並びに／もしくは摺動ブロック５２，５２’及びキャリッジ４９，４９‘に夫々接続された、例えば、速度並びに／もしくはトランスデューサを用いた速度並びに／もしくは移動フィードバック動作を果たすように、動作装置５９並びに制御装置６０に動作的に接続されている。効果的なフィードバックでの制御される動作により、動作路“Ｐ”に沿うコアの移動と、巻取りドラム２３，２６に対するコアの常時の制御と、板ばね３５（受取り位置“Ｌ”）からのコアの掴み工程並びに開放位置“Ｕ”でのコアの解放工程の制御とを可能にしている。シリンダー／ピストンユニット５６，５６’の制御される動きは、また、ピン３７のばね４２によりグリップされたコア５に軸方向の力が与えられることを可能にしている。これは、コアの自重並びにコアに巻かれたウエブ材の重量によりもたらされる曲げ変形を減じるように、また、巻取り動作により発生される振動を減じるか無くすようにしてなされる。効果的にはフィードバックによりコア５を動かすための手段の制御される動作は、また、巻取りドラム２３，２６に連続的に支持されて形成されるロール８を維持するようにコア５が影響されることを可能にする。これは、ロールが、動作路“Ｐ”の増長部分全体に渡って支持されてしっかりと案内されることを確実にする。
【００３７】
本発明に係わる巻取り装置の動作を以下に説明する。
【００３８】
ウエブ材が、制御された方法で、好ましくは、巻取り装置の製造速度を規定し、ウエブ材に加えられる張力の値のフィードバックにより、動作された引張りドラムにより、巻取り装置の中へと引かれる。この装置の動作速度が、制御装置、例えば、全ての動作の制御を果たすように配設された数値制御装置により設定される。ウエブ材の路の種々の位置でウエブ材に生じる張力とウエブ材の速度とが、かくして、引張りドラムに対して設定された所定の速度により影響される。
【００３９】
巻取り装置が、始動されると、予め設定されたタイミングルールが、引張りドラムの動作に与えられる。このルールは、特に、装置を構成している全ての部品の動作の同期を維持し、最適な製品品質を確保しながら、可能な限り短い時間となるような装置の名目上の速度を可能にするように、例えば、供給されるウエブ材のタイプに対応して予め設定された加速ルールである。
【００４０】
引張りドラムにより移動されているウエブ材が、事前カッティングユニットに供給される。ここで、ウエブ材は、既知の方法で、一定間隔で横方向に事前カッティングされる。
【００４１】
上記事前カッティングがなされた後に、ウエブ材は、巻取りユニットに供給される。ここで、ウエブ材は、以下に説明するような方法でコアにより集められるように、動作路“Ｐ”の近くに巻取り装置により案内される。この巻取り装置は、ウエブ材の引張りが一定に維持され、事前カッティングの所での破損を生じさせる過度のストレスの発生が防止されるように、引張りドラムを駆動かつ制御するための装置に電気的に接続されている。一実施の形態においては、この巻取りドラムを駆動かつ制御するための装置は、第２の巻取りドラムと、コアを動かす手段とのための基準を果たす。特に、第２の巻取りドラムは、巻かれるロールの密度とコンパクト性とを調節するために、第２の巻取りドラムの周速度の変更を果たすように、第１の巻取りドラムを駆動かつ制御するための装置に電気的に接続されている。この電気的接続は、また、ピンによりコアに与えられる回転速度と、動作路“Ｐ”の増大部分に沿ったコアの移動速度とに影響を与える。
【００４２】
コアが、上述した供給装置の間欠動により、動作路“Ｐ”の受取り位置“Ｌ”に供給される。
【００４３】
前記動作路“Ｐ”に沿ったコアの移動は，シリンダー／ピストンユニットを駆動かつ制御するための装置と、クロスされたガイドをテーブルに与えられた摺動ブロックとに、特別なタイミングルールを適用することにより、なされる。特に、鏡面対称でかつ同期した方法で、換言した電気的アラインメントで駆動かつ制御される第１の対の対向したピンが、受取り位置“Ｌ”に位置されたコアとアラインメントされ、各ピンの環状突部がコアのエッジに当接されるまで、対向した筒状の端部の中にピンが入るように、コアに向かって移動される。キャリッジのラックにより駆動されるギアモータユニットは、動作路“Ｐ”のアプローチ部分に沿った移動により、板ばねを使用してローダからコアを抽出する。コアが掴まれると、ピンを回転させるためのモータが、コアの周速度を巻取りドラム並びにこの巻取りドラムに案内されているウエブ材の周速度に実質的に等しくするように駆動される。この結果、２つの巻取りドラム間の受取り位置“Ｆ”にもたらされたコアによるウエブ材のエッジの掴みを果たすことができる。コアによりエッジが掴まれると、巻取りドラムにより案内されているウエブ材は、ロールを形成するように、制御された方法でコアに巻き取られる。このロールへの巻取り工程の間、コアは、受取り位置“Ｆ”、換言すれば、直径地点、即ち、巻取りドラム間の間隙が最少であるポイント、から離れるように移動され、動作路の増大する部分に沿って進む。このようなロールの拡大、即ち、増大の間、コアの回転速度は、形成されているロール周速度が巻取りドラムの周速度に実質的に対応するように、減じられるか、形成されているロールのコンパクト性と密度とを制御するように、所定の周速度だけ異なるようになる。コアの回転速度を減じさせるタイミングルールは、また、動作路“Ｐ”の増大部分でのコア計算された動きと、ウエブ材の厚さに応じて設定される。このサイズの拡大、即ち、増大の間、コアは、ロールが、両方の巻取りドラムに連続して支持されているように、受取り位置から効果的に離れるように移動される。巻取りが完了すると、ロールは、例えば、ウエブ材に予め形成されている事前切断線（プレカットライン）の領域での引き裂きにより、巻取りドラムにより案内されているウエブ材から分離される。この引き裂きは、ウエブ材をカッティングするか停止させる装置を使用しないで、効果的に生じる。特に、ロールの形成の完了時に、最終巻取り位置“Ｅ”から離れるコアの急激な動きと、これと一緒か別のコアの回転の急激な加速とが、ウエブ材を引き裂くように与えられる。この引き裂きが生じた後に、ピンは、ピンの軸方向の移動により、解放位置“Ｕ”でコアの両端部から抜かれる。この結果、ロールは、自由になって、重量により排出シュート上へと落下する。そして、両ピンは、同期かつ反射的対称移動で、受取り位置へと戻って、新たなサイクルを果たす（図５，６，７）。
【００４４】
コアの両端部に係合した２つの対向ピンの位相ずれの回転を生じさせることを可能にすることにより、望ましくない反り並びに／もしくは捩れ振動が形成されているロールに生じときの、巻取りの間、特に、巻取りの初期のコアの捩れを制御並びに調節することが可能である。
【００４５】
コアに巻き取られているロールの拡大の工程の間、コアの端部を掴むためのブレード形状の端部を備えたアームを有するばねが設けられていることにより果たされる軸方向の引っ張り動作がコアに作用する。この引張り動作は、コアに剛性を、従って巻き取られているウエブ材に対して適当な支持を与え、また、コアの長い距離、即ち、軸方向の延びによる曲がりに抗する。この結果、巻取り工程での振動の発生に対して好ましい。
【００４６】
１対のピンが、巻取りを果たしている間に、第２の対のピンが、次のコアの動きのために用意される。この第２の対は、ロール内にある前のコアが解放される前に、上述した巻取りサイクルを果たす。この結果、前のコアの動きにより生じた引き裂きにより解放されたウエブ材のエッジが、この続くコアに掴まれる。第１の対のピンが、これのロールを排出している間に、他の対のピンは、次のロールの巻取りを果たし、無駄な時間（ダイタイム）がなく、連続したサイクルを果たす。
【００４７】
提案された巻取り装置は、長いコアの使用を可能にすることが、上記説明で評価可能である。巻き取られているロールが、少なくとも１つの巻取りドラムに連続して支持されるように配置されていることは、既知の巻取り装置で生じる好ましくないロールの曲がりを防ぐ。
【００４８】
前方への移動と、制御される回転と、少なくとも１つの巻取りドラム上への巻き取られているロールの支持との間の相乗効果により、ロールに所望の密度を与えることができる、効果がある。特に、提案された巻取り装置では、ロールの厚さ全体に渡って所望かつ均一な密度で、コアにウエブ材を巻回することができる。
【００４９】
巻取りの間のコアの支持と同様に、互いに対向し、モータにより駆動されるピンを設けることにより、巻取りの正確な制御を果たし、また、巻き取られるウエブ材コンパクト性に直接影響を与え、そして、ロールに生じる反れ振動と捩れ振動との両方を防止するように、コアを直接回転させることができる。
【００５０】
また、コアの両端部の回転速度を異ならせることにより、形成されているロールの振動に影響を与えることができる。
【００５１】
コアの各端部は、互いに独立して動かされ得るので、両ドラムの軸に対するロールの軸の平行度を調節することができ、ロールの形成が制御され得る。即ち、ロールの一端と他端との間の巻きの不均一性を防止することができる。
【００５２】
また、コアへの軸方向の引張りを与える機能を有することにより、コアに剛性を与えることができて、さらに、コアの曲がりと、ウエブ材の巻き不均一性とを減じることができる。
【００５３】
提案された巻取り装置は、刃（ブレイド）でのカッティングもしくは停止による引き裂きのため別々の複雑な手段を使用する必要性をなくして、コアの回転の加速並びに／もしくはロールの自身の急激な加速により、巻かれたロールをウエブ材から分離することができる。このため、構成の簡単性と装置のより信頼のある動作とを達成することができ。
【００５４】
また、２対の対向したピンを設けることにより、複数のロールの連続した製造が果たされ得、ウエブ材の急激な減速並びに加速を防止することができる。
【００５５】
さらに、動作路のアプローチ部分に沿うコアの予備的な回転により、コアとウエブ材との間の接触がやさしくなる。これは、巻取りの第１の工程の間のウエブ材の好ましくない破損を防止し、特に、コアに巻き取られたウエブ材の第１の巻回部が真直ぐになるのを防止し、ロールが低品質になることを防止できる。
【００５６】
明かに、変更並びに／もしくは追加が、図面を参照して上述した実施の形態に対してなされ得る。
【００５７】
図示された実施の形態に対しての変形例として、ピンをコアに対して接離可能にかつ動作路に沿って移動させるために、シリンダー／ピストンユニットと、ラック／ピニオンとを使用する代わりに、電動モータ、特に、リニアー電動モータに動作接続され，往復動可能なボールスクリューが使用され得る。
【００５８】
上記実施の形態に対しての変形例として、ピンは、電動モータのシャフトに直接キー接続され得る。即ち、ピンの直接駆動、即ち、モータ従動ピンが設けられ得る。
【００５９】
支持、制御された回転、並びにコアの動きのための装置（クロスガイドを備えたテーブル）が、中心巻取り方法に従って動作するように、少なくとも１つのドラムへの巻き取られるロールのための連続した支持を果たすのとは独立して、効果的に形成され得る。
【００６０】
上述した実施の形態に対しての変形例として、互いに接続され得、上に巻回された材料から取り外され、コア無しのロールを形成するように、２つの半コアにより構成されたコアを使用することが可能である。
【００６１】
形成されるロールの密度のさらなる制御を果たすために、ウエブ材の厚さに応じた信号によるフィードバックを使用して、動作路“Ｐ”に沿うコアの移動の制御を、効果的に与えることができる。
【００６２】
本質的ではなく特殊な要求を満たすために、この分野の者は、巻取り装置の上述した好ましい実施の形態に、請求項の範囲から逸脱しないで、他の機能的に等価の部品を使用して、部品の多くの変形と、適用と、交換とがなされ得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、巻取り装置の部分的に切断された 不等角投影図である。
【図２】 図２は、図１の矢印II方向からの、巻取り装置の部分的に切断された図である。
【図３】 図３は，図１の装置の詳細な不等角投影図である。
【図４】 図４は、図３の詳細図の更なる詳細な部分的に断面された側面図である。
【図５】 図５は、巻取り装置の他の詳細な、図１の矢印IVから見た部分断面図である。
【図６】 図６は、第１の動作工程での上から見た、図５の詳細図である。
【図７】 図７は、第２の動作工程での上から見た、図５の詳細図である。
【図８】 図８は、図１の巻取り装置の他の詳細な、部分的に切断した不等角投影図である。
【図９】 図９は、図１の巻取り装置の動作かつ制御システムの概略的な斜視図である。

Claims (36)

1. 複数のロールを形成するように、コアの外周にウエブ材を巻き取らせる巻取り装置であって、
   所定の供給速度でウエブ材を供給するための供給手段と、
   前記供給速度に実質的に対応した周速度で回転し、ウエブ材が前記供給手段から外周に供給され、このウエブ材を前記ロールを形成するように前記コアに搬送するためのガイドを構成している第１の巻取りドラムと、
   ウエブ材の巻取りのための領域を規定するように、前記第１の巻取りドラムの外周に外周が対向するように配設された第２の巻取りドラムと、
   コアを支持するためのグリップ手段と、
   コアの受取り位置から始まりロールの解放位置で終わり、前記第１の巻取りドラムの外周に供給されたウエブ材に対するコアの最初の接触位置から最終巻取り位置へと延びている動作路に沿ってコアが移動するように、前記グリップ手段を移動させる手段と、
   ウエブ材をコアの外周に巻き取らせてロールを形成するように、コアを回転させるための手段と、
   前記最初の接触位置と最終巻取り位置との間に規定された、前記動作路のロール径の拡大部にある間、ロールが前記第１並びに第２の巻取りドラムの外周上に支持されながら、コア外周へのウエブ材の巻取りが生じるように、コアに影響を及ぼす手段を具備し、
   前記動作路は、前記第１の巻取りドラムと第２の巻取りドラムとの間で延びていることを特徴とする装置。
2. 前記ウエブ材は、前記第１の巻取りドラムの外周に沿って、この第１の巻取りドラムと前記第２の巻取りドラムとの間の間隙を通るように案内される請求項１の巻取り装置。
3. 前記グリップ手段は、筒状のコアの両端部内と動作的に関連し得る互いに対向しモータで駆動される複数のピンを有する請求項１又は２の巻取り装置。
4. 前記動作路の受取り位置にコアを位置させるための供給装置を具備する請求項１ないし３のいずれか１の巻取り装置。
5. 前記巻取りロールの解放のための位置でコアを解放するための手段を具備する請求項１ないし４のいずれか１の巻取り装置。
6. 前記第１の巻取りドラムは、ウエブ材の供給速度と実質的に対応するか、早いか、遅い周速度を有するように制御された方法で、動作される請求項１ないし５のいずれか１の巻取り装置。
7. 前記第１の巻取りドラムと第２の巻取りドラムとの間の距離は、コアの横方向のサイズに実質的に対応している請求項１ないし６のいずれか１の巻取り装置。
8. 前記第２の巻取りドラムは、ウエブ材の供給速度と実質的に対応するか、早いか、遅い周速度を有するように制御された方法で、動作される請求項１ないし７のいずれか１の巻取り装置。
9. 前記ピンの各々は、円錐台形の挿入端部を有する請求項３の巻取り装置。
10. 前記ピンの各々は、筒状のコアの壁の内面と係合するための保持手段を有する請求項３もしくは９の巻取り装置。
11. 前記保持手段は、ピンが抜け出るのに反するように機能する請求項１０の巻取り装置。
12. 前記グリップ手段は、前記コアを回転させるための手段と動作的に関連されている請求項１ないし１１のいずれか１の巻取り装置。
13. 前記コアを回転させるための手段の各々は、ウエブ材の供給速度と実質的に対応するか、早いか、遅いロールの周速度を達成するように制御される請求項１ないし１２のいずれか１の巻取り装置。
14. 前記コアを回転させる手段は、制御された方法で動作される電動モータを有する請求項１３の巻取り装置。
15. 前記電動モータは、制御装置に動作的に接続されている請求項１４の巻取り装置。
16. 前記制御装置は、前記供給手段の制御のための装置に動作的に接続されている請求項１５の巻取り装置。
17. 前記グリップ手段と前記コアを回転させるための手段との間には、これらグリップ手段とコアを回転させるための手段との間で伝えられる力を検出するための装置が設けられており、この装置は、コアを回転させるための手段の制御された動作のための装置に動作的に接続されている請求項１３ないし１６のいずれか１の巻取り装置。
18. 独立した手段が、コアの各端部の制御された回転のために設けられている請求項１ないし１７のいずれか１の巻取り装置。
19. 前記独立した手段は、これらの同期された動作もしくは位相が異なる動作のための装置に動作的に接続されている請求項１８の巻取り装置。
20. 前記グリップ手段は、前記コアを移動させる手段に動作的に接続されている請求項１ないし１９のいずれか１の巻取り装置。
21. 前記コアを移動させる手段は、夫々、コアの両端部に互いに面するように配設された複数のキャリッジを有し、これらキャリッジは、クロスされたガイドを有するテーブルの方法で、動作路に平行もしくは垂直に位置された移動軸に沿って可動である請求項２０の巻取り装置。
22. 前記キャリッジの各々は、少なくとも１つの駆動装置により、前記移動軸に沿って移動される請求項２１の巻取り装置。
23. 独立した手段が、コアの各端部を動かすために設けられている請求項１ないし２２のいずれか１の巻取り装置。
24. 前記コアの各端部を動かすための独立した手段の各々は、これらの同期された動作もしくは位相が異なる動作のための制御装置に動作的に接続されている請求項２３の巻取り装置。
25. 前記供給手段は、制御された方法で動作されるモータに動作的に接続され、ウエブ材を引っ張るための引張りドラムを有し、前記モータは、前記第１の巻取りドラム並びにグリップ手段に対しての同期もしくは異なる位相での前記引張りドラムと、前記コアを移動させる手段と、前記コアを回転させるための手段と、前記コアに影響を及ぼす手段との動作のための制御装置に、接続されている請求項１ないし２４のいずれか１の巻取り装置。
26. ウエブ材（７）が、所定の供給速度で供給され、
    前記ウエブ材が、前記供給速度に実質的に対応した速度で、互いに対向して配設された第１の巻取りドラム（２３）と第２の巻取りドラム（２６）との外周の間に規定された巻取り領域（２４）内で案内されて、ロール（８）を形成するように、コア（５）の外周に巻取らせ、
    前記コアは、巻取りの間、グリップ手段（３７、３７’）により支持され、所定の周速度で回転され、
    前記コアは、コアの最初の接触位置（Ｆ）から、ウエブ材がロールを形成するようにコアの外周に巻き取られるロール径の増加位置を通って最終巻取り位置（Ｅ）へと続く、コアの受取り位置から始まりロールの解放位置で終わる動作路（Ｐ）に沿って移動され、
    前記コアが、形成されるロールが、前記動作路の前記増加部分で前記第１並びに第２の巻取りドラムに支持され続けながら、コアの外周にウエブ材が巻き取られるように影響され、
    前記動作路（Ｐ）は、前記第１の巻取りドラムと第２の巻取りドラムとの間で延びている
    ことを特徴とするロールを形成するように、コアの外周にウエブ材を巻き取らせる方法。
27. 前記ウエブ材は、前記第１の巻取りドラムの外周に沿って、この第１の巻取りドラムと前記第２の巻取りドラムとの間の間隙を通るように案内される請求項２６のウエブ材を巻き取らせる方法。
28. 前記コアは、ロールが、前記動作路の解放位置で充分に巻かれたときに、解放される請求項２６又は２７のウエブ材を巻き取らせる方法。
29. 前記コアが解放される前に、コアの回転が、供給されているウエブ材からコアに既に巻き取られているウエブ材を分離するように前記第１の巻取りドラムからコアが離れるように移動されるのとは、別並びに／もしくは同じに、加速される請求項２６ないし２８のいずれか１のウエブ材を巻き取らせる方法。
30. 前記分離は、ウエブ材の引き裂きにより生じる請求項２９のウエブ材を巻き取らせる方法。
31. 前記動作路の前記増加位置に沿うコアの前方への移動は、前記第１の巻取りドラムに支持されて形成されるロールに影響を与えるように、制御される請求項２６ないし３０のいずれか１のウエブ材を巻き取らせる方法。
32. 前記コアは、前記動作路に沿って移動されるようにコアが受け取られる受取り位置に位置される請求項２６ないし３１のいずれか１のウエブ材を巻き取らせる方法。
33. 前記コアは、これの両端部が支持されて、前記受取り位置から受け取られる請求項３２のウエブ材を巻き取らせる方法。
34. 前記コアの両端部は、同期された方法もしくは位相の異なる方法で互いに独立して回転される請求項３３のウエブ材を巻き取らせる方法。
35. 前記コアの両端部は、同期された方法もしくは位相の異なる方法で互いに独立して動作路に沿って移動される請求項３３又は３４のウエブ材を巻き取らせる方法。
36. 前記コアへのウエブ材の巻取りの非均一性が、動作路に沿うコアの両端部の独立した移動により補償される請求項２６ないし３５のいずれか１のウエブ材を巻き取らせる方法。

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