JPH09202499A - 渦巻き状巻取りの方法と装置 - Google Patents
渦巻き状巻取りの方法と装置Info
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- JPH09202499A JPH09202499A JP9022106A JP2210697A JPH09202499A JP H09202499 A JPH09202499 A JP H09202499A JP 9022106 A JP9022106 A JP 9022106A JP 2210697 A JP2210697 A JP 2210697A JP H09202499 A JPH09202499 A JP H09202499A
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- Storage Of Web-Like Or Filamentary Materials (AREA)
- Invalid Beds And Related Equipment (AREA)
Abstract
新しいマンドレルあるいはコアに移すための簡素化した
メカニズムを提供する。 【解決手段】本発明は、マンドレルの軌道の外側の軸線
の周りを回転するインデックス送りされる回転可能なア
ーム手段を利用する点に特徴がある。アーム手段にある
関節部材は回転する構造になっている。そして、その関
節部材の送り速度はウェブを破断するためにウェブ 速
度と同じかそれよりも早い速度になっている。またその
関節部材は、新しいマンドレル、即ち、ウェブが巻き取
られるようになるマンドレルの後方に並んでいる次のマ
ンドレルをクランプする動作と共働してウェブを巻取り
始める。
Description
置と巻取り方法、更に詳しくは、ウェブを巻取ってバス
ルームティシューやキッチンタオルのようなログあるい
はロールとする巻取りに関するものである。
られているマンドレルへの巻取りに関するものである。
中心巻取り機においては、回転しているロールの入力速
度は、巻き直径の増加に伴って次第に減少される。これ
は巻取り速度が巻取り装置稼働中ずっと一定である表面
巻取りと大きく異なる点である。
国特許第2,512,900号や第2,769,600
号に記載されているタイプのものであった。このタイプ
の再巻取り機は、出願人所有の米国特許Re.28,35
3に図示され、解説されている再巻取り機に取って変わ
られた。この米国特許は、1,000フィート/分(約
300m/分)というウェブ巻取り速度の限界に支配さ
れず、今なお中心タイプ巻取り機の最高傑作に位置付け
られている。これらの種々の巻取り機の詳細は、680
F2d483に報告された裁判所意見書(court opinio
n)に記載されている。本発明は、ウェブ材を切断し、
それを一動作で新しいマンドレルあるいはコアに移すた
めの簡素化したメカニズムを提供することにある。本発
明は、中心巻取り機においてウェブを移すために通常用
いられる高価なベッドロールや切断ロールを取去ってい
る。また、ベッドロールを備えた以前のマンドレル巻取
り機は、最終的な消費者向けロールのシートの数がベッ
ドロール直径の倍数に制限され、最も一般的には、ベッ
ドロールの外周はティシュー10枚あるいはタオル5枚
にあたる。本発明は、いろいろな長さのミシン目線の単
一シートを計数する機能を提供する。また本発明は、表
面巻取り機において以前唯一可能な特徴であった、最初
の1回転に接着剤の移動を制限する。本発明は、更に、
コア製品あるいはコアレス製品のいずれの巻取りをもで
きる能力を提供する。後者の場合には、同一出願人によ
る1995年 1月23日出願の米国特許出願08/37
3,179号に記載のバキューム式の巻取りマンドレル
を備える。
ルの軌道の外側の軸線の周りを回転するインデックス付
きの回転可能なアーム手段を利用する点に特徴がある。
アーム手段にある関節部材は回転する構造になってい
る。そして、その関節部材の送り速度はウェブを破断す
るためにウェブ 速度と同じかそれよりも早い速度にな
っている。またその関節部材は、新しいマンドレル、即
ち、ウェブが巻き取られるようになるマンドレルの後方
に並んでいる次のマンドレルをクランプする動作と共働
してウェブを巻取り始める。
断及び開始のための回転可能なアーム手段のようなもの
はない。表面巻取りの技術における似た構造は、競合者
の米国特許3,148,843のブレーカーバーであ
る。この構造の欠点は、その他の欠点の間でもシートの
枚数を正確に計数できないことにあった。最近では、シ
ートの正確な枚数計数が、出願人所有の米国特許4,9
62,897号(EPO199285Aとしても公表済み)
の表面巻取り機に示されている。競合者のPCT公開94/
21545号及び94/29205号においても、シー
トの正確な枚数計数ができるようになっている。しか
し、これらはどれもマンドレルを使用しておらず、また
間隔を置いたつまみ点(回転アームによって示される一
点)を用いることによってシートの計数を行っているに
過ぎない。本発明の他の目的及び利点は、次の明細書記
載によって明らかにされる。
うに、本発明に係る再巻取り機(rewinder)はフレーム
を有し、このフレームは全体的には符号30(図2参
照)で示され、サイドフレーム30aと30b(図1参
照)から成る。このフレームは、軸31aのまわりを回
る符号31で示すマルチステーションタレット(multi-
station turret)を支持している。
記号Wで示されている。このウェブは、通常かなりの
幅、即ち90インチ(2.3m)以上の幅の親ロール(図示
されていない)から引き出される。ウェブは引張りロー
ラ32,33によって経路W'に向け前進され、符号3
4で示す穿孔装置を通過する。場合によっては穿孔装置
は外され、その場合には幅方向に横断するミシン目のな
いログあるいはロールが製造される。しかし、図示した
ように穿孔装置34はブレードローラ35とナイフバー
36を有している。広く用いられている穿孔装置は、出
願人所有の特許2,870,840に示されている。
の遊びローラ37として図1,2に示されている方向変
換手段に向かう。これはコア付きの操作には非常に適し
ているが、コアレスの操作には別の方向変換手段が必要
となる。図20から26に示されるコアレスの場合に
は、図20の左部に見られるような包み込みローラ(en
veloping roller)138がある。
ラ37のまわりをまわったウェブWは中心巻取り機のタ
レット31を目指す。このタイプの巻取り機は、表面巻
取り機とは対照的に、ログ造りの補正を行うためにマン
ドレル減速手段を有する。図示されているように、タレ
ット31は4つのマンドレル39,40,41,42を
持っている。マンドレル(あるいはステーション)の数
はもっと多いかあるいはもっと少なくても良いが、少な
い場合でも最低2個は必要である。このようなタレット
の構造は周知である(出願人所有の米国特許2,76
9,600号参照)。
しており、種々のマンドレルを支持するためのアーム
(図2ではマンドレル42に対して42aで示す)を備
える。図2において、マンドレル42には完全に巻回さ
れたログLが取付けられており、そのマンドレルは、取
除きコンベア43によってログが取除かれる位置にあ
る。似たような態様で、フレーム30はコアローダ44
を備える。このコアローダー44は符号41の位置(約
8時の位置)でマンドレルにコアを嵌める役割をする。
号45は、新しい巻取り操作を行うために連続してマン
ドレルと共働する上記した連結アーム手段を示す。図2
に見られるように、タレット31はログL'が巻き取られ
ている符号39のマンドレルを初めとする4つのマンド
レルを備える。そこから反時計方向にすすんで、巻き取
れられるべき次のマンドレルが符号40で示されてい
る。更に次のマンドレルは符号41で表わされている。
このマンドレル41はコアがスリーブをつけられる段階
にある。最後のもう1個のマンドレルは符号42で表わ
され、完成したログLがそこから取り除かれている。
マンドレル39に巻き取られている状態を示している。
アーム手段45は関節部材46を有する。関節部材46
はワイパもしくは拭取り手段として機能するもので、パ
ッド、ブラシ、ワイパ、その他で良い。この関節部材4
6は、主アーム47に回転可能に取付けられている。関
節部材あるいは拭取り手段46は、設定速度、即ち、上
記ウェブの移動速度で回転を続ける。他方、この時、タ
レット31は、休止位置(dwellposition)、即ち、イ
ンデックス位置(indexing position)ではない位置に
あり、主アーム47も回転していない。本発明の動作
は、巻取り動作の異なる段階を示した一連の図によるの
が望ましい。
較して、図3は連結アーム手段45がほぼ12時30分
の位置にあるところを示している。図において、アーム
手段45は、矢印48aで示すように軸48のまわりを
反時計方向に回転する。ここではマンドレル40は、ウ
ェブWにほとんど触れているように示されている。この
時点で、マンドレル40には新しいコアが取付けられて
おり、コアの表面にスプレーで接着剤が塗布される。ス
プレーガンによる接着剤の塗布は、ウェブの移し変え直
前になされる(図2参照)。しかし、マンドレル40は図
3の位置に達するまでにウェブの速度にまで加速されて
いる。
3の12時30分に比べておよそ8時の位置まで反時計
方向に進んだ状態を示している。アーム手段45はこの
とき最高速度で回転しているが、拭取り手段46は設定
速度で引き続き回転している。図4に見られるように、
拭取り手段46は、ウェブWとウェブの移し変え開始点
との接触から約1/4回転離れている。
6を示している。ウェブ材がミシン目を入れられている
場合には、拭き取り手段のリーディングエッジは切り離
しの望まれるミシン目付近に接触される。ウェブの状態
や速度によって、この接触を行わせる場所が正確に決め
られる。ミシン目のないウェブの場合、拭取り手段のエ
ッジは、鋭くなっているか、突き刺すようにしてウェブ
材を切るための歯を備える。
に基づいて変化される。伸び率の低いウェブの場合、ウ
ェブ速度よりも10-20%速い位で良いが、伸び率の
高いウェブではウェブ速度の50%増し以上が必要であ
る。大部分のティッシュやペーパータオルではウェブ速
度の20から50%増位が良好である。拭取り手段46
の設定速度は、最低でも、予め設定されたウェブ速度と
同等であることが必要である。拭取り手段46の表面速
度は、主アーム47と拭取り手段46のどちらもが反時
計方向に回転しているので、それら両方の回転の結合し
たものとして理解される。主アームは、典型的な製造の
場合、100rpmで回転するが、その時のウェブ速度は
3000fpm(900wpm)のオーダーであり、そのときの
パッドは標準的には3500〜4000fpm(1100-
1200mpm)である。
6がウェブと接触すると(この時ウェブはコアを具えた
マンドレルによって支持される)、拭取り手段46はマ
ンドレル40上の接着剤付きのコアの表面にウェブを素
早く押し付ける。コア表面のべたつく接着剤はウェブ速
度のシートを保持し、一方、拭取り手段46はより高速
で前進する。その結果、拭取り手段のリーディングエッ
ジはウェブをミシン目線よりも前方部を前に引っ張り、
他方接着剤はミシン目線よりも後方部をウェブ速度(移
し変えの時のウェブ速度であるコアの表面速度)に保持
する。拭取り手段が少し移動した後、ウェブ材はミシン
目線の所で引き伸ばされ、ミシン目線二沿って破断され
る。このようにして、本発明はウェブの非常に小さな部
分にウェブ破断に必要な引張力を集中させる。このこと
は、多くのウェブ材に加えられるエンボス加工やウェブ
バルクを保護する上で好ましい。
度とが実質的に一致する場合であっても、拭取り手段4
6とマンドレル40の位置関係から、ウェブには横断ミ
シン目線付近で、たとえミシン目線がなく破断可能線で
あったとしても、その線の近くで付加的な引張力が働く
ことになる。このことは図14のW0地点でウェブWに
ゆがみが生じることから理解される。
こすり付ける拭取り手段のアセンブリー41を示してい
る。拭取り手段46はウェブWと同じかそれ以上の速度
で動いているので、リーディングエッジと最初の回転の
かなりの部分が、接着剤付きのコアの表面にこすりつけ
られ、きれいで、しわのない移動を行わせる。
(両図共アームはおよそ8時の位置を示す)は相対的に殆
ど回転していないが、拭取り手段46は大きく回転して
いるのがわかる。図6では拭取り手段はほぼ9時の位置
にいるが、図10の時間までには、拭取り手段46は反
時計方向に回転しておよそ5時30分の位置にその接点
を移動させている。
2に示された位置に回転しながら移動していく途中の状
態が示されている。図11はインデックス(index)動
作の終わりに近づき、停止しようとしているアーム手段
45を示している(図2と比較参照)。完成された巻回ロ
グLがマンドレル39から最終的に取り外されるため止
まり始めると、新たに移されたウェブが新しいマンドレ
ル40に巻き取られる。
ている。このインデックス動作によって、巻上がった巻
回ログLが取り外されることができるようになり、新し
いコアが取り付けられ、そして、その新しいコアに接着
剤が添着され、ウェブの次の移り変えのための加速が行
われるようになる。一方アーム47は、休止状態に達し
ている(図11,12及び2を比較参照)。しかし、拭取
り手段は、図10と11との比較から明らかのように回
転を続けている。即ち、図10では拭取り手段46はア
ーム47の前方にあるが、図11ではアーム47の後方
にある。
わずか下流にあるウェブと接触するかを示している。こ
こで下流とはウェブの進行方向の意味で使われている。
即ちフレーム30において、スプレッダローラ(sprea
der roller)30C(図2及び17の右側端参照)の上流
端を出発点と見るのである。拭取り手段46は、アーム
47(図10参照)の自由端に支持されている軸49のま
わりを回転する。アーム47の他端、即ち固定端は軸5
0(図9参照)に回動可能に取付けられている。この軸5
0は明らかにマンドレルの軌道の外にある(図9の符号
51で示されている)。しかしながら、拭取り手段46
は、図11の破線曲線の経路52から理解されるよう
に、軌道の内側に食い込んでいる。
6はマンドレルと接するための湾曲面を有し、薄い湾曲
したパッド53で覆われている。このパッドは、望まし
くは、ベルクロ、クローズド・セル・フォームのゴムあ
るいは弾力性のある変形可能な素材で作られる。厚さ1
/4インチ以下のパッドあるいはワイパーを用いること
によってナイロンブラシを有効に使うことができる。そ
の使用には2つの利点がある。1つは、コア/マンドレ
ルのシリンダー状の表面にうまくなじむ能力があること
であり、2つ目は、比較的に薄いために、ウェブやコア
に圧力を与える拭取り手段46を作っている支持部材5
4の補教材にもっと堅い材料を使用できるようになるこ
とである。これによって強固な接着を達成できる。支持
部材54は図18の中心部分に見られるように再巻取り
機の幅に沿って離されている。図13−16では、支持
部材54には負荷を軽くするため図16の符号54aの
ような切除部あるいはノッチが設けられている。
形が起きる。こうなるために特に重要なことは、ウェブ
に適切な張力を与える支持部材54に角55があること
である。通常では、ウェブは図14の状態になるまでに
は破断されている。このことは、ウェブはミシン目Pが
図13では12時の位置にあったのに対し、図14では
およそ1時の位置にあるという事実から明らである。
態を示したものである。この図から、尾部 Tが今破断さ
れたウェブWの先端Eから完全に離れているのが解る。
ここではマンドレル40は図13の位置から約90°回
転している。
込むのを容易にするため、拭取り手段46の符号56で
示す位置に一本の細い摩擦材を取り付けることが望まし
い場合もある。この目的のため、金剛砂をコーティング
した布、細かいサンドペーパーあるいは種々のやすり材
を使用することができる。またウェブの進行方向に幅約
1インチの細片を付けさえすれば良い。細片は上記した
ように、通常90インチ(2.3m)以上の横幅のウェブ
を操作する再巻取り機の幅方向に横切るように延びてい
る。
の構造の詳細を記した図17−19に反映される。概略
するに、図17の右端の符号30Cは図2の右上端に見
られるスプレッダローラを示している。また、図2のウ
ェブWは引張りローラ32,33を通るが、この引張り
ローラは図17の右中央に描かれている。このあとウェ
ブはベッドロール35とバー36から成る穿孔装置34
を通る(図2参照)。最後に、図17の左端は遊びローラ
37のなかにはウェブの方向変換手段のあるものがある
ことを示している。
0Cがある。このローラは、ウェブWが引張りローラ3
2,33によって経路 W'に向けて前進される前にしわ
を取り除く。この図では、ローラ32は固定されている
がローラ33は旋回可能に軸支されている。符号57は
2つのピボットアームで、符号58は引張りローラ33
用のローディングシリンダーである。これら引張りロー
ラは穿孔装置のロール35から駆動力を得ている。そこ
で、駆動の問題に入る前に、まず図17との関連で穿孔
装置について説明する。
によって横断方向にミシン目を穿けることである。穿孔
機は少なくとも一つの回転ローラ35を有する。ミシン
目間の長さを変えることを望むなら、回転ローラ35は
駆動プーリ59か図19にあるようなサーボモータ82
によって駆動される。ウェブと穿孔装置35との係わり
合いによって、ウェブに幅方向に横断するミシン目線を
等間隔で付けることができる。ナイフバー36はリフト
シリンダ60を備える。
て再巻取り機の主駆動入力プーリ62に連結されてい
る。図示されているように、穿孔装置のローラシャフト
63は一端にプーリ59が取り付けられ、他端にプーリ
64を有する。このプーリ64はベルト65を介して可
変速駆動部66に連結され、可変速駆動部66は固定式
引張りローラ32のシャフト67に連結されている。タ
イミングベルト駆動部68は引張りローラ32を引張り
ロール33に連結している。図17の左端に遊びローラ
37がある。構造の次なるレベルについては図18を参
照されたい。
19に見られるタレット31の上方に位置する。また、
図18には関節アーム手段45の取り付けの詳細が示さ
れている。一対のブラケット69は、フレーム30a,
30bに取り付けられ、関節アーム手段45を支えてい
る(図2の***部から理解できる)。各ブラケット6
9は固定スタブ70を支え、固定スタブ70はスタブシ
ャフト71の体裁を採るものの中に主アーム47用の軸
50が設けられている。サーボモータ72がスタブシャ
フト71に連結されている。適当なベルト駆動部73が
サーボモータ72の出力端をシャフト71に連結し、ア
ーム手段45を回転させる。
ム30aに取り付けられ、関節部材あるいは拭取り手段
46を回転させる。図18から明らかなように、サーボ
モータ74の出力端から拭取り手段46を支持するシャ
フト76にかけて駆動伝達部75が存在する。
まれている。また、フレームは30aと30bであり、
図19で同様である。
ル39,40である。タレット31はサイドフレーム3
0a,30bに回転可能に取付けられている。これらの
サイドフレームは符号77で示されているスペーサによ
って連結されている(図19右端参照)。
アングルギアボックス79とクラッチ80に伝えられ
る。クラッチ80の出力は、くも形のタレット31にキ
ー固定されるか固着されたシャフト81に伝えられる。
一対のモータ82,83がマンドレルを駆動させるため
に取付けられている。図から明らかなように、モータ8
2は図2の偶数のマンドレル、即ち40及び42を動か
し、モータ83は奇数39,41のものを動かす。各モ
ータの出力軸は符号84,85で示される駆動部に接続
されている。駆動部の駆動力はアイドラ86,87から
マンドレルプーリ88, 89へと伝達される。マンド
レルが偶数か奇数かによって、一方のプーリ88,89
が第一のマンドレルにキー固定され、他方のプーリ8
9,88が問題とされるその第二のマンドレルに回転可
能な状態で取付けられる。それぞれのマンドレルは出願
人所有の米国特許4,635,871号にあるようにコ
アロック式のものであることが望ましい。
に2つの特徴が付加される。1番目はバキューム式マン
ドレル(出願人所有のヨーロッパ出願616965に示
されたもの)を用いることであり、2番目は図18Aと
20に符号138で示す包み込みローラ(enveloping r
oller)を備えていることである。先ず、図21−24
に示されている包み込みローラ138を用いた操作につ
いて説明する。ここでは、"コア"有りの実施例での部材
と同じ部材の符号は同じ数字に100を付加してある。
したがって、図21ではタレットは131であり、マン
ドレルは巻取り開始位置のものからそれぞれ139,1
40,141及び142である。またウェブWは遊びロ
ーラを通っていくが、ここではそれを137で示してあ
る。ウェブWは次いで包み込みローラ138の周りを通
るが、この実施例ではこのローラ138はウェブの方向
転換部材として作用する。ローラ138の機能について
は上記米国特許出願08/373,179号に更に詳し
く記載されている。手短に言うと、図21−24の連続
図から理解されるように、ローラ138はウェブWをマ
ンドレル40に包み込ませるため反時計方向に回転可能
となっている。その後、関節アーム手段145はウェブ
を自然にしっかりと固定させるため、ウェブと対向して
動く。包み込みモードにあるローラ138は、コアレス
の製品を製造する上で有利である。そこでは、ウェブが
マンドレルに吸着されたときにウェブを保持する吸引に
対して包み込み部材がこれを助けることになる。接着剤
付きのコアを動かすとき、ローラ138は取り外されて
いるか静止状態にあり、ウェブ 経路からは外れてい
る。
アレスでの巻取りに対応している点で異なっている。前
述のものと同様に、再巻取り機にはフレーム130、穿
孔装置 ローラ135、ナイフバー136、続いて引張
りローラ122,123が備わっている。目立った特徴
点は、包み込みローラ138とボックス190である。
ボックス190にはマンドレルに吸引状態を起こさせる
ためのコンプレッサや制御部などが収納される。
ルである。次のマンドレル140は、タレット121が
時計方向に回転するにつれてウェブWに接触する位置に
近づいてきているのが解る。そのときマンドレル140
は、ウェブの移動速度に加速されている。包み込みロー
ラ138はマンドレル140からかなり離れて回転して
いる。
時計方向(矢印191参照)に旋回し始め、ウェブによ
って部分的に覆われるようになり、マンドレル140へ
のウェブの部分的な包み込みを進展させている。しか
し、このときにも、ウェブWは符号139のマンドレル
に巻き取られている。ログの巻取りが完了に近づくこと
から、駆動可能なアーム手段145はマンドレル140
に向かって動き始める。図22ではこの様子は省略され
ているが、その位置と配置は図3と4の間のアーム手段
45のもののと同じである(図23と24参照)。
包み込まれているのが見られる。包み込みローラ138
が図22の位置から反時計方向に更に動いているためで
ある(矢印192参照)。
ている。ここではログLはマンドレル139にほぼ完全
に巻き取られている。140のマンドレルはこのとき包
み込みローラ138によって後進させられている。包み
込みローラ138は矢印193の経路に沿って反時計方
向の最も遠い位置に旋回しており、またマンドレル14
0はアーム手段145と係合する準備ができている(図
6参照)。この後のコアレスの製造の一連の操作はコア
有りの操作、即ち図7−22と同じである。
れはサイドフレーム30a、30bに回転可能に取付け
られている。2つのサーボモータはこれを二元的に動か
すために取付けられている。194のサーボモータは包
み込みローラ138の旋回位置を制御し、195のサー
ボモータは包み込みローラ138の回転速度を制御す
る。包み込みローラ138を旋回させるため、一対のピ
ボットアーム196がメンバ197, 198の一端に
軸支されている。また、アーム196はその他端近くで
包み込みローラ 138のシャフト199を回転可能に
支持している。シャフト199の連結部の近くの端部
で、アーム196はサーボモータ194によって駆動さ
れるトランスバースシャフト201に固定された旋回リ
ンク200に連結されている。これによって包み込みロ
ーラ138は、ウェブが接触しない最初の位置(図21)
から、ウェブを包み込みローラとマンドレル22の両方
に包み込ませる第2の位置(図24) に旋回される。包
み込みローラ138を回転させるために、サーボモータ
195にはメンバー197を通って延びる出力シャフト
202が取付けられている。シャフト202の内端は、
ベルト駆動部203によって包み込みローラ138のシ
ャフト199と連結されている。
る。このマンドレル140は、包み込みローラ138に
よってマンドレルがウェブに包み込まれるれるとき、ウ
ェブWをマンドレル周面に保持するための吸引孔を備え
る。サイズの観点から吸引ポートは図25には示されな
いが、図26の拡大図では符号205で示されている。
最終ロール製品において中央開口部を潰さないことが望
ましい場合には、でんぷんあるいはラミネート系接着剤
のような移し変え用薬品が、ウェブの先端から離れた位
置、つまり破断の起きるミシン目線にノズル手段204
によって吹き付けられる。これによってウェブ材が当初
に巻かれた層から成るプライボンディングが生じる。
た縦溝あるいは溝付きの場合、マンドレルの直径が小さ
すぎて、100"オーダーの幅の機械では適切な吸引通
路を調整しえないような場合に有効である。通常、直径
およそ1から1.5"(25〜37mm)のマンドレルであ
れば、吸引通路とポート205をつけることができる。
吸引通路とポート205はウェブの移し変え、即ち破断
されたウェブを"新しい"マンドレルに固定させること、
を効果的に行う手助けとなる。溝付きマンドレルは、ウ
ェブをマンドレル表面で動かないようにすることで移し
変えを助ける。マンドレルの表面が平滑な場合には、テ
フロン・コーティングされているのが望ましい。マンド
レルの吸引によって、ウェブ材はマンドレル表面に効果
的に保持される。吸引作用は、ウェブ材の移し変えを均
一化させるだけでなく、高い張力を生じさせるウェブの
しわを減少させる。ポートはウェブWと対面する開口部
を皿型にするのが望ましい。そうすることによって保持
力が増して低圧の吸引でも良くなる。
24インチ)を用いた本発明の実際の実施例では、溝と
吸引の両機能を備えたマンドレルによってウェブが約2
500フィート/分(770m/分)速度上昇した。
ラは種々のローラの動作、特にその旋回や回転、また図
17−19に関連して述べられている種々のモータを制
御する。たとえば、マンドレルの速度と一緒に包み込み
ローラ138の速度は、包み込みローラ138とタレッ
ト131が位置を変えるとき(図21から24を比較参
照)、穿孔装置から巻き取られるログまでの長さの変化
を補正するために制御される。更に特徴的なことは、ウ
ェブの経路が包み込みローラの位置の変化に伴って変わ
るとき、張力を変えることなくその変化を補正するため
にマンドレル139を加速したり減速したりする。ある
程度の張力の変化は、ウェブ材において認められている
伸び率の範囲で許容される。ウェブ長の変化を補正する
ため、マンドレルの位置'(速度)と一緒に包み込みロー
ラの回転位置(速度)を変化させることは有効である。包
み込みローラ138の位置は製品の一要素としてプログ
ラムされている。このプログラムは、包み込みローラの
位置が変化した結果としてウェブ長の変化を計算し、そ
れに従ってマンドレルのプログラムされた速度を変化さ
せる。本発明に係る再巻取り機用の制御装置として適当
なものは、ウィスコンシン州のフォンーデューラックの
ギディングスとルイス社製のモデルPIC900であ
る。
を巻取って渦巻き型の巻回ロールあるいはログL(図2
右下部参照)とする方法に関するものである。その方法
には以下のステップが含まれる。 (a) 上流から下流にかけての経路W’を限定する中心
巻取り式の取り機30,130であって、ウェブの方向
転換手段37,137〜138と、第一の軸31a,1
31aのまわりをインデックス送りされて回転し、軌道
を描いて回り周方向に間隔を置いて設けられた回転自在
な複数のマンドレル39〜42,139〜142を備え
たタレット31,131とを有し、マンドレルの軌道5
1,151の外側にある第二の軸50,150(図9及
び21参照)のまわりをインデックス送りされて回転す
る関節アーム手段 45,145を有する巻取り機を提
供するステップ、(b) ウェブWを、ウェブの方向転換
装置からタレット31,131上の第一のマンドレル3
9,139に向けて前記経路を前進させ、当該ウェブを
第一のマンドレルに巻き付けるステップ、(c) 第一の
マンドレル39へのウェブの巻き付けが続いている間、
第一のマンドレル39の上流でウェブの第一面W1と対
面させながら第二のマンドレル40を移動させるステッ
プ、(d) アーム手段45,145の関節部材46,1
46をウェブの第二面W2と接触させるように移動させ
てウェブを第二のマンドレル40に押し付けるステッ
プ、及び、(e) アーム手段の主アーム47,147と
関節部材46,146の両方を回転させ、ウェブを破断
するために設定されたウェブの設定速度と最低同じ速度
に関節部材46,146の表面速度を調整し、第2のマ
ンドレルへのウェブの巻取りを開始させるステップ。
断すると同時に破断されたウェブの先端を第二のマンド
レルに押し付ける部材として拭き取り手段53に関節部
材46,146を備えるステップが含まれる。本発明
が"コア"への巻取りモードで行われる場合には、図1〜
19の実施例が採用される。ここではウェブの方向転換
手段は方向固定ローラ37である(図2参照)。この場
合、第2のマンドレル40をウェブの第一面W1との対
面状態に移動させる前に第2のマンドレルにコアを挿し
込む手段44と、そのコアに接着剤を塗布するための手
段29とが採用される。
をウェブ速度より約10%から約50%速い表面速度
(部材46と47の回転の結合から生じる)で回転させる
ことが含まれる。タオルあるいはティッシュウェブのい
ずれかを前進させる場合には、関節部材の速度はウェブ
速度よりおよそ20%以上早くなる。
場合、包み込みローラ138が提供される。ここでは、
ウェブが第一のマンドレルに巻取られている間に包み込
みローラと第二のマンドレルの回りのウェブ経路内でほ
ぼS字型になるようにウェブ方向転換手段の一部が包み
込みロールを移動させ、これによってウェブは第二のマ
ンドレルを部分的に包み込む。本発明方法では、破断さ
れたウェブの先端をマンドレル40の関連するある位置
に置く手段も提供される。これは各マンドレルにポート
205(図26参照)の形式の吸引手段を設けることで達
成される。"コア"巻取りモードから"コアレス" モード
への切り替えは簡単かつ迅速である。そのために通常必
要とされる機械的な動作は、コアロックマンドレル3
9,40,他を吸引用マンドレル139,140に取り
替えることである。この操作に必要とされる時間はおよ
そ15分程である。これは両タイプのマンドレルが同じ
軸受けに取り付けられるからである。他方、包み込みロ
ーラ138は耐久型のものであり、図21に見られるよ
うにウェブ上方の休止位置から動作されさえすれば良
い。適切なコアロックマンドレルは出願人所有の米国特
許4,635,871号に開示されている。
ウェブをコアモードあるいはコアレスモードのいずれか
で周期的に巻取って渦巻き状の巻回ログあるいはロール
にする方法を提供するもので、以下の手段を有する。 (a)上流から下流にかけての経路を限定する中心巻取り
機であって、(i)ウェブの方向転換手段37,137,
138と、(ii)第一の軸のまわりをインデックス送りさ
れて回転し、軌道を描いて回り周方向に間隔を置いて設
けられた回転自在な複数のマンドレルを備えたタレット
とを有し、上記マンドレルにコアを周期的に挿着するた
めの手段44を有し、マンドレルの軌道の外側にある第
二の軸のまわりをインデックス送りされて回転し、ウェ
ブを第二のマンドレルに押し付けて巻かれるようにし、
ウェブを破断して第二のマンドレルに新しい渦巻き状の
ログあるいはロールを巻取らせ始めるアーム手段 を有
する、中心巻取り機を提供することと、 (b) ウェブの方向転換手段を静止させたまま巻取りの
各サイクル毎にコア挿着手段を操作することを含み、コ
ア巻取りモードで巻取り機を操作してウェブを第一のマ
ンドレルに巻取らせる操作を行うことと、 (c) 上記第一のマンドレルへのウェブの巻取りを継続
しながら第一のマンドレルの上流でコアを備えた第二の
マンドレルをウェブに対面させるように移動させること
と、 (d) 第2のマンドレルへのロールあるいはログの巻取
りを完了した後、コア挿着手段を停止し、各サイクル毎
にウェブの方向転換手段を旋回させて第2のマンドレル
にウェブを一部包み込ませることと、及び (e) その後、サイクル毎に、アーム手段がウェブに接
触してウェブを第二のマンドレルに押し付け、コアレス
巻取りモードで巻取り機を操作させる。
の周期的巻取りは、吸引通路とポート手段を備えたマン
ドレルを提供することを含み、ウェブ方向転換手段が旋
回している間、第2のマンドレルに負圧吸引を施すこと
を含んでいる。また更に上記周期的巻取りは、切り換え
の間に吸引タイプのマンドレルを交換することをも含ん
でいる。ウェブを渦巻き状に巻取る装置は、フレーム3
0,130と、フレームに取り付けられ、周方向に等し
い間隔を置いた複数のマンドレルマンドレル39-4
2、139〜142を装備したタレット31,131
と、第一の軸31a,131aのまわりにタレットをイ
ンデックス送りし、これによってマンドレルを軌道上に
インデックス送りする手段78と、タレットと作動的に
関連して各マンドレルを選択的に回転させる手段と、フ
レームにあってウェブを各マンドレルに連続的に係わり
合わせるように予め決められた速度で送る手段32,3
3と、フレームに取付けられ、マンドレルと連続的に共
同動作する破断開始機構45,145とを備え、上記機
構は、第一と第二の端部46,47を持つ関節アーム手
段であって、軌道もしくはマンドレルの外側に位置する
第二の軸のまわりを回転するために上記第一の端部46
がフレームに取付けられた関節アーム手段と、第二の端
部に、マンドレル上のウェブと係わり合う回転可能に取
付けられた間接部材46を備えたアーム手段と、各マン
ドレルのためのアーム手段を回転させるためにフレーム
に設けられた手段と、関節アーム手段及び関節部材と作
動的に関連し合い、関節アーム手段と関節部材とを同時
に回転させて関節部材の速度をウェブの予め決められた
速度と最低同じ速度にし、ウェブをマンドレルに押しつ
けてウェブをぬぐう手段53を含んでいる手段とを備え
ている。
べられているが、本発明の精神を逸脱しない範囲で細部
についての多くのバリエーションが当業者によって可能
である。
る巻取り機の斜視図。
ックスアームが、巻取りの間、休止位置にある。
ームの部分拡大図で、インデックスアームがウェブが巻
き取られるマンドレルに向かって移動し始める様子を示
している。
程、つまり一連の連続図を示す。
ムに与えられる拭取り手段とマンドレルの部分拡大図。
階を過ぎたマンドレルと拭取り手段の方向を示す。
徴を示す。
に用いられる付加的部材の平面図。
り用に改良されている装置の斜視図。
図。
た構造を示す。
Claims (20)
- 【請求項1】第一と第二の面(W1,W2)を持つ長い
ウェブを渦巻き状の巻回ログ(L)に巻取るための方法
であって、 上流から下流にかけての経路W’を限定する中心巻取り
式の取り機(30,130)を提供するステップであっ
て、 ウェブの方向転換手段(37,137〜138)と、 第一の軸(31a,131a)のまわりをインデックス
送りされて回転し、 軌道を描いて回り周方向に間隔を置いて設けられた回転
自在な複数のマンドレル(39〜42,139〜14
2)を備えたタレット(31,131)とを有し、 マンドレルの軌道(51,151)の外側にある第二の
軸(50,150)のまわりをインデックス送りされて
回転する関節アーム手段 (45,145) を有する
巻取り機を提供するステップと、 ウェブ(W)を、ウェブの方向転換装置からタレット
(31,131)上の第一のマンドレル(39,13
9)に向けて前記経路を前進させ、当該ウェブを第一の
マンドレルに巻き付けるステップと、 第一のマンドレル(39)へのウェブの巻き付けが続い
ている間、第一のマンドレルの上流でウェブの第一面
(W1)と対面させながら第二のマンドレル(40)を
移動させるステップと、 アーム手段(45,145)の関節部材(46,14
6)をウェブの第二面(W2)と接触させるように移動
させてウェブを第二のマンドレルに押し付けるステッ
プ、及び、 上記アーム手段と関節部材(46,146)の両方を回
転させ、ウェブを破断するために設定されたウェブの設
定速度と最低同じ速度に関節部材の表面速度を調整し、
第2のマンドレルへのウェブの巻取りを開始させるステ
ップとを含む巻取り方法。。 - 【請求項2】前記ステップは、前記ウェブを破断すると
同時に破断されたウェブの先端を前記第二のマンドレル
に押し付けるために、拭き取り手段(53)に関節部材
を備えることを含んでいる、請求項1記載の方法。 - 【請求項3】前記ステップは、前記関節部材の表面速度
がウェブ速度よりも約10%から約50%速くなるよう
に前記アーム手段と関節部材を回転させることを含んで
いる、 請求項2に記載の方法。 - 【請求項4】前記ステップは、前記関節部材の表面速度
が前記ウェブ速度よりもおよそ20%以上速くなるよう
に、タオル用ウェブもしくはティッシュウ用ウェブのい
ずれかを移動させ、かつ前記アーム手段及び関節部材を
回転させることを含んでいる、 請求項1記載の方法。 - 【請求項5】前記ステップは、前記ウェブ方向転換手段
に静止ローラ(37)を設けることを含んでいる、 請求項4に記載の方法。 - 【請求項6】前記ステップは、前記第二のマンドレルを
前記ウェブの第一の面と対面するように移動させる前
に、上記第二のマンドレルに接着剤付きのコアを挿着す
る手段(44)を備えることを含んでいる、 請求項1に記載の方法。 - 【請求項7】前記ステップは、前記ウェブ方向転換手段
に包み込みローラ(138)を備え、上記包み込みロー
ラを、ウェブが前記第一のマンドレルに巻取られている
間に包み込みローラと第二のマンドレルのまわりのウェ
ブ経路内でほぼS字型になるように前記第二のマンドレ
ルのまわりに部分的に弧状に移動させ、これによって前
記ウェブが第二のマンドレルを部分的に包み込む、こと
を含んでいる、 請求項1に記載の方法。 - 【請求項8】前記ステップは、前記マンドレルと関連す
る位置に破断されたウェブの先端を保持するための手段
(205,140')を備えることを含んでいる、 請求項7に記載の方法。 - 【請求項9】前記保持手段を設けるステップは、各マン
ドレルに吸引手段(205)を設けることであることを
特徴とする請求項8に記載の方法。 - 【請求項10】前記ステップは、前記破断されたウェブ
の先端から離れた位置にある前記ウェブに安定部材を適
用すること(204)を含んでいる、 請求項9に記載の方法。 【請求項10】上記工程が上記ウェブを切断し、切断さ
れたウェブのリーディングエッジを上記第二のマンドレ
ルに押し付けるための拭き取り手段(53)をもつ上記
関節部材を備えていることを特徴とする請求項1に記載
の方法。 - 【請求項11】長いウェブを渦巻き型に巻き取られたロ
ールにコアモードあるいはコアレスモードのいずれかで
循環的に巻き取ること、即ち、これらのモードに基づく
上記工程においては、コアを上記マンドレル上に循環的
に巻き付けるための手段(44)を有し、上記ウェブを
一回の巻取り毎に一回の操作をする上記覆い手段を有す
る第一のマンドレル上に巻き付けるためのコア巻き付け
モードで再巻取り機を操作するとともに、上記ウェブ方
向変換手段を静止状態に維持する一方、コアを備えた第
二のマンドレルを上記第一のマンドレルの上流の上記ウ
ェブと反対方向に移動させ、他方、上記第一のマンドレ
ルに上記ウェブを巻き続けながら、上記第二のマンドレ
ルにログあるいはロールの巻取りを完了した後、上記コ
ア覆い手段を停止させ、上記第二のマンドレルに部分的
に巻き付けるため上記ウェブ方向変換手段(137-
8)を一巻き毎に一回旋回させ、その後、コアレス巻取
りモードにおいて上記再巻取り機を操作するため、上記
第二のマンドレルに対して上記ウェブを押し付けるよう
に各循環が上記アーム手段を上記ウェブと接触させるよ
うに移動することを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 【請求項12】上記工程において、陰圧吸引用の通路と
出入り口手段(205)を備えたマンドレルを有すると
ともに、上記ウェブ方向変換手段を回転させている間、
陰圧吸引を上記第二のマンドレルに施すことを特徴とす
る請求項11に記載の方法。 - 【請求項13】上記工程において、コア型巻取りからコ
アレス型巻取りへの切り換えの間、マンドレルに取り付
けられた上記陰圧吸引用通路と出入り口手段を上記再巻
取り機上のコアロック型マンドレルに変更することを特
徴とする請求項12に記載の方法。 - 【請求項14】フレーム(30,130)、上記フレー
ムに取り付けられ、等間隔で分散配置された複数のマン
ドレル(39-42,139-142)を備えたタレット
(31,131)、第一の軸線(31a,131a)の
まわりの上記タレットをインデックスにし、それによっ
て上記マンドレルをインデックス的に軌道を描いて回転
させる手段、上記マンドレルのそれぞれを選択的に回転
させるための上記タレットと連動して稼動する手段、上
記マンドレルのそれぞれと連続的にかみ合わせるため、
設定速度でウェブを上記タレットに供給する手段、及び
上記マンドレルと連続的に連動させるため上記フレーム
上に取り付けられた機構からなるウェブの渦巻き型巻取
り装置で、且つ、上記機構が、 上記マンドレルの軌道(51,151)の外側にある第
二の軸線(50,150)のまわりを回転させるため、
フレーム上に取り付けられた上記第一端を持った第一端
及び第二端を有する関節アーム手段(45,145)、 マンドレル上のウェブとかみ合うように回転可能な形で
取り付けられた関節部材(46,146)を備えた第二
端の上記アーム手段、 各マンドレルのインデックス用として上記アーム手段を
回転させるためのフレーム上の手段(72)及び上記関
節アーム手段と上記関節部材を同時に回転させ、その結
果上記部位に上記ウェブ設定速度と最低同一の設定速度
を与えるため、関節アーム手段及び関節部材を連動させ
る手段(72,74)からなるウェブの渦巻き型巻取り
装置。 - 【請求項15】上記関節部材が上記ウェブをマンドレル
に押し付けるため、上記ウェブを拭き取る手段(53)
有することを特徴とする請求項14に記載の装置。 - 【請求項16】上記フレームが、上記経路において、ウ
ェブ方向変換手段と上記タレットを連続的に有する上流
から下流への経路(W')を規定することを特徴とする
請求項14に記載の装置。 - 【請求項17】上記ウェブ方向変換手段として静止型ア
イドラーローラを有することを特徴とする請求項16に
記載の装置。 - 【請求項18】上記ウェブ方向変換手段として、包み込
みローラ(138)、上記包み込みローラを全体的には
アーチ型経路でマンドレルのまわりを移動させ、上記ウ
ェブ経路において、上記包み込みローラ及び上記マンド
レルのまわりを全体的にS字型構造を形成するように巻
き取らせるためのフレーム上の手段を有することを特徴
とする請求項16に記載の装置。 - 【請求項19】上記マンドレルが陰圧吸引用通路と出入
り口手段(205)を備えていることを特徴とする請求
項18に記載の装置。 - 【請求項20】上記マンドレルがコアロック型手段を備
えていることを特徴とする請求項14に記載の装置。
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