(57)【要約】      （修正有）【課題】接着剤の詰まり、滴下を防止する。【解決手段】  流れているペーパーウェブをリールドラムで支持し、交換式のリールシャフトをリールドラムと接触させてペーパーウェブを巻き取りペーパーロールを形成する、ペーパー巻き取り装置が開示されている。本装置では、加熱された接着剤を、ウェブ、及び／又は、ウェブが巻き取られるリールシャフトに塗布する。スプレーラックは、巻き付け器のスタンドのリールドラムの上流側に取り付けられ、縦方向を横切って延びているが、この他、巻き取り機の様々な別の場所に取り付けることもできる。ヒーター付きのホッパーは、接着剤を加熱し一時的にその粘度及び粘着性を下げ、滑らかで均一に噴霧できるようにする。一連のノズルが、ウェブ幅に亘って等間隔にラックに取り付けられ、加熱された接着剤を含む液体のスプレー噴射を、ウェブ及び／又はリールシャフトに散布する。【選択図】  図１
2006056716.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動している繊維材料のウェブをリールシャフトに巻き取って、繊維材料のロールを形成するための装置において、
巻き取りの間、前記ウェブを支持するための支持装置と、
前記リールシャフトを支持し、前記リールシャフトをその軸の周りに回転させるための巻き取り装置であって、前記支持装置と前記巻き取り装置の内の少なくとも一方は他方に対して移動可能であり、前記回転しているリールシャフトを、前記支持装置上のウェブが前記回転しているリールシャフトと係合するように、前記支持装置に近接する巻き取り位置に配置するようになっている巻き取り装置と、
接着剤を噴霧するように作動可能な複数のスプレーノズルであって、前記スプレーノズルは、前記リールシャフトが前記支持装置上の前記ウェブと係合する際に、前記ウェブが前記リールシャフトに接着し、前記リールシャフトの周りに巻き付き始めるように、前記ウェブと前記リールシャフトの外側表面の内の少なくとも一方の上に接着剤を噴霧するように配置されているスプレーノズルと、
或る量の接着剤を保持するためのホッパーを含む接着剤供給装置であって、前記ホッパーは、前記接着剤を前記ホッパー内で加熱して前記接着剤を流動可能にし、圧力を掛けて前記接着剤を前記スプレーノズルへ供給するように操作できるようになっている接着剤供給装置と、を備えていることを特徴とする装置。
【請求項２】
前記支持装置は、前記ウェブが部分的に周囲に巻きつけられる回転可能なリールドラムを備えていることを特徴とする、請求項１に記載の移動しているウェブを巻き取るための装置。
【請求項３】
前記リールドラムを回転可能に支持するためのフレームを更に備えており、前記複数のスプレーノズルは前記フレームに対して固定されていることを特徴とする、請求項２に記載の移動しているウェブを巻き取るための装置。
【請求項４】
前記スプレーノズルは、前記接着剤を、前記リールドラムの上流で前記ウェブ上に噴霧するように配置されていることを特徴とする、請求項３に記載の移動しているウェブを巻き取るための装置。
【請求項５】
前記リールドラムと前記リールシャフトとの係合が、両者の間にニップを形成し、前記スプレーノズルは、前記接着剤を前記ニップ内に噴霧するように配置されていることを特徴とする、請求項３に記載の移動しているウェブを巻き取るための装置。
【請求項６】
前記スプレーノズルは、前記接着剤を、前記リールシャフトの外側表面上に噴霧するように配置されていることを特徴とする、請求項３に記載の移動しているウェブを巻き取るための装置。
【請求項７】
空のリールシャフトを受け取り、前記空のリールシャフトを前記巻き取り装置内に移送するためのリール交換装置を更に備えており、前記ノズルは、前記接着剤を、前記リールシャフトが前記リール交換装置内に保持されている間に、前記リールシャフト上に噴霧するように配置されていることを特徴とする、請求項１に記載の移動しているウェブを巻き取るための装置。
【請求項８】
前記リール交換装置は、一対の回転式降下アームを備えており、前記ノズルは前記降下アームに対して固定されていることを特徴とする、請求項７に記載の移動しているウェブを巻き取るための装置。
【請求項９】
前記降下アームは、前記降下アームが回収する前記空のリールシャフトを保持するための台座を含む固定構造体に回転可能に取り付けられており、前記ノズルは、前記降下アームによって前記リールシャフトが前記巻き取り装置に向かって下げられる前に、前記降下アーム内の前記リールシャフト上に接着剤を噴霧するように配置されていることを特徴とする、請求項７に記載の移動しているウェブを巻き取るための装置。
【請求項１０】
前記ノズルは、前記固定構造体に対して固定されていることを特徴とする、請求項９に記載の移動しているウェブを巻き取るための装置。
【請求項１１】
前記ノズルは、前記降下アームに対して固定されていることを特徴とする、請求項９に記載の移動しているウェブを巻き取るための装置。
【請求項１２】
前記リールドラムを、回転可能に支持するためのフレームと、前記フレームに移動可能に連結されており、前記スプレーノズルを支持しているノズル支持構造体と、を更に備えており、前記支持構造体は可動式で、前記接着剤を前記リールシャフトの外側表面上に噴霧するために前記スプレーノズルを前記リールシャフトに向かって動かし、且つ前記接着剤を前記場所に噴霧した後で、前記リールシャフトから離れる方向に動かすことができるようになっていることを特徴とする、請求項２に記載の移動しているウェブを巻き取るための装置。
【請求項１３】
前記リールシャフトを台座から前記巻き取り装置に向けて下ろすための降下装置を更に備えており、前記支持構造体は、前記リールシャフトが前記降下装置内に保持されている間に、前記ノズルを、前記リールシャフトに近接する位置に動かすよう作動可能であることを特徴とする、請求項１２に記載の移動しているウェブを巻き取るための装置。
【請求項１４】
前記スプレーノズルは、前記巻き取り装置に取り付けられていることを特徴とする、請求項１に記載の移動しているウェブを巻き取るための装置。
【請求項１５】
前記接着剤供給装置は、前記巻き取り装置に取り付けられていることを特徴とする、請求項１４に記載の移動しているウェブを巻き取るための装置。
【請求項１６】
前記スプレーノズルは、前記接着剤を前記シールシャフトの外側表面上に噴霧するように配置されていることを特徴とする、請求項１４に記載の移動しているウェブを巻き取るための装置。
【請求項１７】
前記支持装置は、リールドラムを備えており、前記接着剤は、前記リールドラムと前記リールシャフトとの間に形成されているニップ内に噴霧されることを特徴とする、請求項１４に記載の移動しているウェブを巻き取るための装置。
【請求項１８】
前記複数のスプレーノズルは、前記リールシャフト及び前記移動しているウェブの内の少なくとも一方に沿って接着剤を塗布するために、横方向に移動可能であることを特徴とする、請求項１に記載の移動しているウェブを巻き取るための装置。
【請求項１９】
移動している繊維材料のウェブを巻き取るための方法において、
接着剤を、タンク内で、ヒーターを使って所定の温度まで加熱し、接着剤を流動可能にする段階と、
前記ウェブを回転しているリールシャフトに導く段階と、
前記流動可能な接着剤を複数の塗布器ノズルに供給する段階と、
前記接着剤を、前記塗布器ノズルから、前記ウェブと前記リールシャフトのうちの少なくとも一方の上に塗布する段階と、
前記ウェブが前記リールシャフトに接着し、その周りに巻き取られるように、前記ウェブと前記リールシャフトとの間の接触を開始する段階と、を有することを特徴とする方法。
【請求項２０】
前記塗布する段階が、前記接着剤を前記塗布器ノズルから噴霧することを含むことを特徴とする、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記噴霧する段階が、前記リールシャフトの上流で前記ウェブに噴霧することを含むことを特徴とする、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記噴霧する段階が、前記接着剤を、前記リールシャフトと、前記ウェブを支持している支持装置との間に形成されているニップ内に噴霧することを含むことを特徴とする、請求項２０に記載の方法。
【請求項２３】
前記噴霧する段階が、前記接着剤を前記リールシャフト上に噴霧することを含むことを特徴とする、請求項２０に記載の方法。
【請求項２４】
空のリールシャフトの台座から空のリールシャフトを回収するリール交換装置を使用する段階を更に含んでおり、前記リール交換装置は、次に、前記台座から前記回収されたリールシャフトを下げて、前記リールシャフトを、前記リールシャフトを回転させて前記ウェブをその上に巻き取るように作動できる巻き取り装置内に移送し、前記接着剤は、前記リールシャフトが前記リール交換装置によって回収された後で、前記リールシャフト上に噴霧されることを特徴とする、請求項２０に記載の方法。
【請求項２５】
前記接触を開始する段階は、前記巻き取り装置を使って、前記リールシャフトを、ウェブが支持されている支持装置に向かって動かす段階を含んでいることを特徴とする、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記噴霧する段階は、前記リールシャフトが前記リール交換装置内に保持されている間に、前記リールシャフトに噴霧する段階を更に含んでいることを特徴とする、請求項２４に記載の方法。
【請求項２７】
前記接着剤が前記リールシャフトに噴霧されるときに、前記リールシャフトを回転させる段階を更に含んでいることを特徴とする、請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記リールシャフトが、前記台座から下げられた後、前記リール交換装置内に保持されている間に、前記接着剤が、前記リールシャフト上に噴霧されることを特徴とする、請求項２４に記載の方法。
【請求項２９】
前記噴霧する段階は、前記リールシャフトが前記巻き取り装置内に移送された後で、前記リールシャフトに噴霧することを含むことを特徴とする、請求項２４に記載の方法。
【請求項３０】
前記接着剤が、前記ウェブと前記リールシャフトの内の少なくとも一方に供給されているとき、前記ノズルは縦方向（ｍａｃｈｉｎｅ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）を横切って移動されることを特徴とする、請求項２０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（発明の属する技術分野）
本発明は、紙製造機、厳密には、ウェブをシャフト上に巻き取り、且つウェブとシャフトとの間に接着剤を塗布して巻き取り処理を開始し易くするための装置に関する。
【０００２】
（発明の背景）
ティッシュウェブの製造速度は、非常に重要である。ティッシュウェブの製造速度は、近年改善が進んでいない。これは、高品質のティッシュに対する要求が増しており、また高速の製造速度を維持することが技術的に難しいためであると考えられる。製造速度が高速になると、ティッシュウェブは、坪量が低く引張強度も弱いため、振動して破断し易くなる。
【０００３】
リールを交換する段階は、完成した紙ロールを新しい空のリールと交換する段階と、新しいリール上にティッシュウェブの巻き取りを開始する段階から成っている。効率的なリール交換を行えば、リール交換の際の停止時間の長さと巻き付け試行の失敗回数を最小化して、全体製造速度を向上させることができる。
【０００４】
ティッシュウェブを新しいリール上へ巻き取り始める際に使われる一般的な方法は、スレッディングである。スレッディングとは、ウェブの端部を、ペーパー又はボードマシンに沿ってリーダーで引っ張ることである。リーダーは帯片状ののウェブであり、最初は唯の４０から５０ｃｍ幅であるが、徐々に広くなり、ウェブの全幅まで広がる。リーダーは、ウェブの一方の側端、又はウェブのどちらかの側端から随意の距離の何処かの何れかで始まり、連続ウェブと切り離されるが、その長さは、先端がウェブの全幅に亘って延びるのに掛かる時間によって決まる。リーダーは、ウェブ速度が高速なために、１８０から２００ｍと非常に長い。各ペーパーリール毎にペーパーウェブの切断部分を廃棄しなければならないので、製紙工場にかなりの経費負担を強いることになる。
【０００５】
一般的にティッシュペーパーから製造される衛生ティッシュ製品は市場の動向に非常に敏感なので、製品の量より品質が重要視されることが多い。従って、ペーパーリールは、巻き付けの間に、例えば、均一であることや、ひだ、裂け目又は折り目が無いことなど、幾つかの重要な特性を要求される。更に、ペーパーマシンから送り出されたペーパーのリールが均一で高品質な場合にのみ、後続の変換機械で高い効率を達成することができる。
【０００６】
低強度の柔らかいペーパーについては、リールを通して密度及び弾性のようなペーパー品質をできる限り一定に保つため、注意深く巻き取らねばならない。リール密度に影響を及ぼす２つの主要な因子は、ウェブ張力と巻き上げのニップにおける半径方向圧力である。平均密度を低くするためには、ニップ圧力を低くすることが重要である。
【０００７】
ウェブの厚さと弾性は、リールの外側から半径方向中心へ行くに従って低下する。これは、巻き付け中にペーパーリール内で圧縮応力が形成され、リールの半径方向内側部分を押すからである。これが、内側ウェブ層を薄くする。この影響は、リールが巻き戻されるか又は手を加えることなく長く保管されている場合には大きくなる。
【０００８】
巻き付けに関する問題は、上記のようにテーパの付いたリーダーの助けを借りて新しいペーパーのリールが巻き始められるときに発生し、これは、最も内側の層の巻き取りの間に行われるウェブの回転によって、リールの軸方向に沿って不均一な半径方向の成長が生じ、リールが人参型になるからである。これは、一部にはウェブの片勾配によって、一部にはウェブ全体に亘るニップ圧力の差異によって生じる。
【０００９】
ペーパーウェブの断面特性が、厚さ、ウェブの張力又は弾性に関して変化している場合、ひだ、破砕損傷、ウェブ内欠陥、リール内軸力が、ニップ圧力が高い点で発生する。最悪の場合、ウェブの破断に到ることもある。全幅リール交換の装置であれば、人参型リールの発生、高いニップ圧力及びウェブ破断を取り除くことができる。本明細書における「全幅」リールの交換とは、新しい巻き付け操作を開始するときに、ウェブの全幅をリールシャフトの周囲に巻きつけることを指す。これは、テーパ付リーダーを使ったスレッディングとは区別すべきものある。
【００１０】
高速ウェブマシンは、スレッディング法か全幅法の何れかを用い、ウェブを空のリールシャフトの周囲に巻きつけなくてはならない。ウェブ速度が速い場合、リーダーには、スレッディング前にグルーが塗布される。ティッシュペーパー製品に使用されるような低速の場合、バルーン噴出付の全幅法が一般的である。バルーン噴出は、仕上げリールを幾分遅らせることによって、ウェブの全幅に亘って必然的に弛みを作ることになる。このように形成される折り目は、圧縮空気の助けを借りて、新しいリールシャフトとリールドラムとの間のニップ内に押し込まれ、その後ウェブは切断される。このタイプのリール交換の信頼度を高めるために、更に、実際のリールシャフト上にだけ、ペーパーウェブと接触する前にグルーの塗布又はテープの貼り付けが行われる。
【００１１】
大型のブラシ又はスプレーガンを使った手動による塗布など、グルー又は接着剤を塗布する数多くの方法が利用されてきた。リールの交換に用いられる移送方法にかかわらず、ペーパーウェブとリールシャフトとの間に接触が起こるとき、グルーがまだ粘着性を有していることが重要である。従って、手動による方法とは別の、同時グルー噴霧を利用することが望ましい。
【００１２】
自動グルー噴霧は、グルーノズルを、一般的にペーパーウェブの一方の側に、プライマリアーム近くに配置して行われる。しかし、スプレーによってグルーを塗布する場合、グルーが誤射されないよう細心の注意を払わなければならない。全幅リール交換に取り組んだ初期の頃には、縦方向を横切るスプレーパイプの使用で深刻な問題に遭遇した。スプレーパイプからのグルーがペーパーウェブの上に滴下することがあり、そうするとウェブ層が互いに接着して、ウェブが巻き戻しの際に裂けることになる。
【００１３】
グルー塗布にエアゾールジェットを利用すると、米国特許第６，０４５，０８５号に開示されているように、滴下に関する幾つかの問題が回避できる。本発明では、所定量の圧縮空気を従来型の液体グルー又は接着剤と、ノズルを出るときに混合する。ノズルは、実際は、一方のノズルが他方の内側にあるもので、一方が圧縮空気を噴霧し、他方が液体グルーを噴霧する。グルーは、ペーパーリールの上流に取り付けられたスクリーン上に横に並んで配置されている複数のノズルによって、平らに、幅広魚尾パターンで散布される。エアゾールスプレーの粘稠性により、スプレー式パイプで遭遇する滴下問題の幾つかを回避することができる。しかし、グルー及びダストはノズルの先端に集まる傾向があり、それが時には滴下することになる。
【００１４】
欧州特許出願ＥＰ０９３１７４４Ａ２は、グルーを芯のスリーブ上に直接噴霧する段階を含むリール交換方法を開示している。しかし、両方の文書で使用されている従来型のグルーは、乾くと固まる傾向にあり、グルー塗布装置を詰まらせかねないので、詰まらないようにするため適した溶剤で溶かす必要がある。米国特許第６，０４５，０８５号に教示されている発明は、針装置を使用してノズルのグルー詰まりという問題に取り組んでいるが、針が常にノズルを効率的に清掃するわけではないので、ノズルがグルーで塞がれることもある。更に、詰まりの発生率を低下させるために、グルーは、ノズルにグルーを供給するコンジット内を連続して循環させなければならない。このため、スプレーラック又はスクリーンが支持しなければならない装置の重量が増大する。グルーの粘度は希釈によって下げることができるが、そうするとグルーの粘着性は相当に失われる。
【００１５】
従って、全幅リール交換において、ウェブと、ウェブが上に巻き取られるリールシャフトとの間に接着剤を自動塗布し、接着剤が、滴下又は詰まりの問題もなく、均一に制御された範囲にだけ塗布できるようになれば有用である。更に、塗布後もグルーが粘着性を保ち、一方、容易に塗布できるように流動可能であることも重要である。
【００１６】
（発明の概要）
本発明による装置及び方法は、上記及びその他の要件を満足しており、リールドラムの周囲に部分的に巻きつけられるウェブを支持する回転可能なリールドラムによって特徴付けられている。本装置は、リールシャフトをその軸周りに支持し回転させるための巻き取り装置を含んでいる。リールドラムと、リールシャフトを支持するための巻き取り装置との内の少なくとも一方が、他方に向かって移動できるようになっていて、リールドラム表面上のウェブが回転リールシャフトと係合するように、回転しているリールシャフトを、リールドラムに隣接する巻き取り位置に配置することができる。複数のスプレーノズルは、接着剤を噴霧するように作動し、接着剤を、ウェブ又はリールシャフトの外側表面の何れか、或いは両方に噴霧するよう配置されている。複数のスプレーノズルは、リールドラム上流のウェブ近くか、リールシャフトとリールドラムの間のニップか、又は直接リールシャフトの上など、様々な取り付け位置に配置することができる。スプレーノズルは、巻き取り装置のフレーム又は降下アーム付き巻き付け器の降下アームにノズルを固定することによって、リールシャフトが降下アームで空のリールシャフトの保管位置からリールドラムに近接する位置まで下げられるときに、リールシャフト上に噴霧するよう配置することもできる。
【００１７】
接着剤をウェブ及び／又はリールシャフト上へ塗布することによって、リールシャフトがリールドラム上のウェブと係合する際に、ウェブは、リールシャフトに接着し、リールシャフト周囲へ巻き取られ始める。接着剤供給装置は、タンクと、少なくとも１つのコンジットと、駆動ユニットを含んでいる。駆動ユニットは、ピストン、ポンプ、圧縮空気、又は、接着剤をタンクからノズルへ運び、接着剤を噴射するための他の手段を含んでいる。本発明によれば、接着剤は、加熱すると下がる粘度によって特徴付けられる。従って、接着剤は、流動可能とするために希釈する必要は無い。代わりに、接着剤は、接着剤の粘度を、接着剤がノズルから容易に噴霧できるレベルにまで低下させることができる温度まで加熱される。従って、タンクは、ヒーターを備え、接着剤を保持し、接着剤をヒーターで加熱して流動可能とするのが望ましい。接着剤は固体でも液体でもよいが、半固体又はゲル状、且つ水溶性であるのが望ましい。コンジットは、タンクをスプレーノズルに連結しており、駆動ユニットは、流動可能な接着剤を、コンジットを経由してスプレーノズルへ送る。接着剤は、粘度を下げて、コンジットを通してノズルまで容易に送ることができる程度に、ノズルまでの全経路に亘って加熱するのが望ましい。巻き取り装置の稼働停止の間など、接着剤が冷却されて凝固した場合にでも、接着剤をシステム内で加熱することによって、詰まりを容易に取り除くことができる。
【００１８】
（好適な実施例の詳細な説明）
以上、本発明を一般的表現で説明してきたが、添付図面を参照してみることとする。なお、添付図面は、必ずしも正確な縮尺で描いてはいない。
さて、本発明を、本発明の好適実施例が示されている添付図面を参考にしながら更に詳細に説明する。しかし、本発明は、この他様々な形態で実施することもでき、本明細書に記載されている実施例に限定されると解釈すべきではなく、むしろ、これらの実施例は、本開示が申し分の無い完全なものとなり、当業者に本発明の範囲を十分に伝えるために提供されている。同じ要素には同じ番号が付されている。
【００１９】
図１及び８は、ペーパーマシンの巻き付け器３内のリールドラム２のような支持装置の上流に配置されている、加熱されたグルーの散布装置１の好適な実施例を概略的に示している。リールドラム２は、巻き取りの間、ペーパーウェブを支持する。ペーパーウェブを支持するのに、リールドラム２の代わりに巻き取りベルトを用いてもよい。全幅リール交換を行う場合、本発明によれば、加熱されたグルーの散布装置１内に取り付けられているノズル５からのジェット４がペーパーウェブの全幅を覆うように、加熱された接着剤をペーパーウェブを横切って塗布し、それによってウェブの端部を、新しいリールシャフト６又は既存のペーパーロールの何れかに取り付ける。加熱されたグルーの散布装置１は、縦方向に対して横断方向に配置されたラック９に取り付けられ、コンジット７によって接着剤加熱ホッパー８に連結されている一連のノズル５を備えている。
【００２０】
ラック９は、巻き付け器３のスタンド１０に取り付けられており、スタンド１０の上には、更に、一対の降下アーム１１と、リールドラム２と、一対のプライマリアーム２３とが取り付けられている。図１及び８に示されているように、スタンド１０は、箱状フレームの４本柱１２、１３、１４、１５と、柱の上に取り付けられ縦方向に延びる一対の頂部支持梁２０、２１とを備えている。柱１２及び１３は巻き付け器３の上流端部にあり、柱１４及び１５は巻き付け器３の下流端部にある。巻き付け器３は、完成したペーパーロール１８を支持するための一対のレール１６を備えており、リールシャフト６の両端は、それぞれレール１６の上に載せられている。
【００２１】
スタンド１０は、複数の空のリールシャフト６の両端を支持するための一対のレール２６と、レール２６の両端に配置されている一対の前部ストッパ２４及び一対の後部ストッパ２５を備えている。一対のレール２６は、巻き付け器３の上流端部に向かって傾斜しており、空のリールシャフト６の台座を保持している。空のリールシャフト６は、一対のレール２６上で回転する両端部３２を有している。各リールシャフト６は、ペーパーが直接その上に巻き付けられる金属シャフトか、ペーパー芯チューブが被せられている金属シャフトか、或いは、金属シャフトのないペーパー又はポリマー製のチューブであるのが望ましい。レール２６の傾斜は、空のリールシャフト６を、レール２６に沿って、前部ストッパ２４に向かって、後部ストッパ２５から離れる方向に回転させる。
【００２２】
降下アーム１１はプレート構造体で構成されており、各プレート構造体は、ベース端部２８と、中間部分２９と、フック部分３１を有しており、油圧システム（図示せず）の油圧シリンダーに連結されている。ベース端部２８は、前部柱１２及び１３に隣接してスタンド１０に回転可能に取り付けられている。
【００２３】
リールドラム２は、レール１６に関して固定され、且つ隣接して配置されている一対のスタンド部材３４に回転可能に軸受け支持されている。リールドラム２の表面上を通って、製紙機械の製紙段階から送られてくる連続ウェブ４４が流れる。リールドラム２は、作動的に連結されている駆動モーター（図示せず）で直接駆動してもよい。リールドラム２の表面は、固くても柔らかくてもよい。
【００２４】
上記好適な実施例でのリールドラム２の使用は、これに限定されるものではなく、ウェブ４４の支持に他の型式の支持装置を使ってもよい。例えば、リールドラム２は、ウェブ４４を支持しリールシャフト６へ送ることができる移動ベルトに置き換えてもよい。もう１つの代替案は、ウェブ支持装置としてフォイルを利用することである。ある実施例では、フォイルには下流端部があり、リールシャフト６と共にニップを形成しており、そこを通過してペーパーウェブがペーパーロール上に導かれるようになっている。別の実施例では、フォイルとペーパーロールとの間にニップは形成されず、その場合、フォイルの下流端部とペーパーロールとの間に非常に短いフリードローが存在する。
【００２５】
プライマリアーム２３は、巻き取り工程の少なくとも最初の部分ではリールシャフト６を支持する。プライマリアーム２３は、リールシャフト６をリールドラム２に対して保持しニップ３６を形成するように作動するリールシャフトグリッパ３７を備えている。リールシャフトグリッパ３７は、空圧又は油圧シリンダーを備えたアクチュエータ（図示せず）によって駆動される。アクチュエータは、リールシャフトグリッパ３７の半径方向位置を調整して、巻き取り中のリールシャフト６の半径が増加できるようにする。
【００２６】
プライマリアーム２３は、更に、スタンド１０に軸受け支持されていて、プライマリアーム２３がリールシャフト６と協働できるようにする回転ユニット（図示せず）を備えている。プライマリアーム２３は、空圧又は油圧ピストンシリンダーを備えたアクチュエータ（図示せず）によって、回転ユニットの軸回りに回される。プライマリアーム２３が回転ユニット周りに回転することによって、巻き取り中に、リールシャフト６がリールドラム２の表面に沿って動き、作成中のリールをセカンダリユニット（図示せず）へ送り、巻き取り工程を引き継ぐことができるようになっている。プライマリアーム２３とセカンダリユニットは製紙機械の技術分野では一般的なので、本明細書では詳しく説明しない。セカンダリユニットがリールシャフト６への巻き取りを完了して、完成品のペーパーロール１８が形成されると、リール１８は一対のレール１６に沿って次のステーションに送られる。
【００２７】
ラック９は、柱１２と１３との間に縦方向を横切って延びる水平方向の取り付けバー３８と、前記取り付けバー３８に固定されている一連のほぼ垂直なチューブ支持体３９を備えている。取り付けバー３８は、その両端部４０で２つの固定プレート４１を介して、前部柱１２及び１３の内側面に固定されている。固定プレート４１は、ファスナー又は溶接によって柱に固定してもよい。チューブ支持体３９は、前部柱１２と１３との間を延びる部材（図示せず）に固定されている上端部を有する細長い部材であり、且つ、下方向に延びて、下端部が取り付けバー３８に取り付けられている。
【００２８】
加熱されたグルーの散布装置１について更に具体的に説明すると、従来型のリール交換システムより優れているその利点が分かるであろう。本発明で利用しているグルーは、他のタイプのグルー又は接着剤と大きく異なる幾つかの固有の特性を有している。グルーは、室温では固体でも半固体（例えばゲルのような）でもよいが、加熱されると、ノズル５から噴霧できるほど粘度が低くなる。これらの特性は、幾つかの理由で有用である。システム内に残っているグルーを加熱するとグルーは流動可能となるので、ノズル５及びコンジット７は、詰まったり、圧力が上がったり汚染されたりする恐れは少ない。従って、本発明は保守に費やす停止時間を削減することになる。グルーの塗布が完了し、グルーの加熱が中断されると、グルーは、固体又は半固体状態に戻るので、従来型の液体接着剤と比べて、滴下したり流れたりし難い。これによって、グルーがウェブ上へ滴下し、その後継続してウェブを巻き完成したロールになった状態でウェブ同士が互いに張り付いて、結果的に、ペーパーの廃却につながるという恐れが最小になる。
【００２９】
ノズル５、コンジット７及び接着剤加熱ホッパー８は、テネシー州、ヘンダーソンビルのＩＴＷ  Ｄｙｎａｔｅｃから入手可能なＤｙｎａｔｅｃ加熱接着剤塗布システムを使うと好適に構成できる。図８に示すように、６つの個々のノズル５は、それぞれ、グルー材を運ぶ加熱された柔軟なホース又はパイプである個別のコンジット７に取り付けられている。接着剤加熱ホッパー８は、接着剤を加熱して流動可能とするための加熱されたホッパーグリッドを備えている。駆動装置は、接着剤又は加圧空気源をコンジット７に供給するため、ホッパー８に接続されているか、又はホッパー８に組み込まれている。駆動装置は、流動可能な接着剤を押し出すためのホッパー内の内部ピストンポンプであってもよいし、ホッパーに連結されている加圧空気源であってもよい。
【００３０】
図８に示すように、６つのノズル５は、縦方向を横切って、等間隔に、取り付けバー３８に取り付けられている。コンジット７は、ホッパー８から上方向に延び、前部柱１２の上部に巻き付けられ、次に柱１３に向かって縦方向を横切って一団となって延びている。各コンジット７は、一団から分離し、下方向に各チューブ支持体３９に沿って降下し、各ノズル５に連結している。従って、チューブ支持体３９は個々のコンジット７を支持しており、コンジット７は、接着剤を所定の温度に維持する加熱された可撓性のホースで作られているのが望ましい。代わりに、コンジット７を、支持部材を必要としない硬いパイプで作ることも可能である。
【００３１】
ウェブの巻き付けの間に、連続ウェブ４４は、ガイドロール４５を通過し、リールシャフト６とリールドラム２との間に形成されているニップ３６へ進む。加熱されたグルーの散布装置１は、本実施例では、ニップ３６の上流側に配置されており、ウェブ４４がニップ３６に入る直前にグルーをウェブ４４に噴霧する。ノズル５は、取り付けバー３８に取り付けられており、下方向に（ウェブ４４に向けて）ニップ３６の方向に僅かな角度を指している。
【００３２】
空のリールシャフト６は、降下アーム１１によってスタンド１０から回収される。降下アーム１１は、油圧によって、フック部分３１が、前部ストッパ２４まで回転又は動かされてきた最も近い空のリールシャフト６と係合するまで、上方向に回転される。降下アーム１１は、下方向に回転して空のリールシャフトを下ろす。プライマリアーム２３は、下がってきたリールシャフト６を受け取り、それをリールシャフトグリッパ３７で掴み、通常は、そのリールシャフト６を駆動装置（図示せず）と係合させて、ドラムを、周速がリールドラム２の周速と一致するように回転させる。次に空のリールシャフト６を、リールドラム２と係合させる。
【００３３】
接着剤加熱ホッパー８内で、接着剤（例えば、スイフト接着剤  Ｃ９６８／１０３）を、約７５℃、又は、接着剤をノズル５へ押し出すことができる程度まで接着剤の粘度を下げるに十分な温度まで加熱することによって、加熱されたグルーの散布装置１を起動する。接着剤の温度は、接着剤が、加熱式コンジット、ホース又はパイプ７を通してノズル５へ押し出されている間は、維持される。
【００３４】
加熱された接着剤のジェット４は、ノズル５から発射される。ジェット４は、同時に、所定の時間行われる。ジェット４は、必要ならば、ノズル５を、個別に、任意の順番で、開放時間を変えて開くことによって作動させることもできる。ジェット４は、ガイドロール４５とニップ３６の間の位置で、ウェブ４４上に噴霧される。ジェット４は、接着剤を、ウェブ４４の上部を横切る縦方向を横断する均一な線で、平面扇状又は魚尾状に散布されるのが望ましい。加熱されたグルーは、ノズル５を出た後、直ぐ冷め始めて、粘度及び粘着性を取り戻す。グルーが室温に達すると、グルーは、運動及び滴下を妨げる元の状態（例えば、半固体又はゲル状態）に戻る。従って、ウェブ４４上のグルーの噴霧パターンは均一でむらがなく、粘着性がある。ウェブのタイプ、ノズルの位置、リールドラム及びリールシャフトのサイズなどによって、噴霧パターンは変化する。しかし、ノズル５の数、及び機械の他の部分に誤射されるグルーの量を最小にするには、平面扇状が有利である。
【００３５】
ウェブ４４は、ニップ３６を通して送られ、そこでウェブ４４の上側に塗布されたグルーは、リールシャフト６の外側表面４６と遭遇する。冷却されたばかりの粘着性のグルーは、リールシャフト６の外側表面４６に接着し、ウェブ４４がドラム６に固定される。ウェブ４４は、好適な方法で最後部から切り離され、最後部は先に完成したペーパーロール１８に巻き付く。次にウェブ４４は、リールシャフト６に巻き取られ、ペーパーロール１８の次の完成品が形成される。
【００３６】
様々な温度、圧力、加熱されるグルーのタイプを使って、異なるウェブ材料に関する様々な要件に対応することができる。本発明は、裂けやすく、折り目その他のムラに市場が敏感な衛生用品に使用される脆いティッシュペーパーの巻き付け又は巻き取りに特に適している。しかし、本発明は、どの様な等級のペーパーの巻き取りにも利用することができる。ムラの無い粘着性のグルーを塗布することによって、冷たい接着剤の不均一な塗布から生じかねない破断及び折り目が最小になる。他の実施例で示すが、ノズル５の位置を変えれば、更に幾つかの利点を得ることができる。
【００３７】
図２は、加熱されたグルーの散布装置１の第２実施例を示しており、ノズル５は、ニップ３６内に直接噴霧するように配置されている。ノズル５は、第１実施例と同じくラック９によって支持されているが、ニップ３６に向けられている。チューブ支持体３９が巻き付け器３の下流方向に更に延びているので、ノズル５は、ニップ３６にもっと近接している。ジェット４がニップ３６内に向いているのは、加熱されたグルーをウェブ４４の上部とリールシャフト６の外側表面の両方に散布し、ウェブ４４と外側表面４６の間をより確実に接着できるという点で有利である。
【００３８】
図３は、リールシャフト６が降下アーム１１内に保持されている間に、加熱されたグルーの散布装置１が、グルーをリールシャフト６上に供給する第３実施例を示している。この実施例では、ノズル５は降下アーム１１に対して固定されている。これによって、リールシャフト６がアームのフック部分３０内の後部ストッパ３３まで後転すると、ノズル５が、リールシャフト６の外側表面４６にジェット４を噴霧できるようになる。必要ならば、接着剤がリールシャフト上に噴霧されるときに、リールシャフト６を適した装置（図示せず）で回転させることもできる。コンジット７は、前部柱１３まで進み、降下アーム１１のベース端部２８を超えてノズル５に繋がっている。コンジット７には弛みが残っているので、降下アーム１１は自由に運動することができる。グルー塗布後、リールシャフト６はプライマリアーム２３内に下げられ、プライマリアーム２３はリールシャフト６をリールドラム２と係合させる。リールドラム２がウェブ４４を、ニップ３６を通して送り込むと、リールシャフト６の回転によってグルーがウェブ４４と接触する。ウェブ４４は、リールシャフト６の外側表面４６上のグルーに粘着し、リールシャフト６上に巻き取られ始める。
【００３９】
第３実施例は、グルーの散布装置１が、ニップ３６付近の可動部品から離れているという点で有利である。更に、リールシャフト６がスタンド１０から回収されているときに、リールシャフト６に噴霧することができるので、幾らか時間を削減できる。
【００４０】
図４は、加熱されたグルーの散布装置１がスタンド１０の構造体から垂下している第４実施例を示している。ノズル５は、支持梁２０及び２１に回転可能に接続された支持構造体４９に取り付けられており、支持構造体４９は、縦方向を横切って延びる軸の周りに、図４に仮想線で示す降下位置にある降下アーム１１に保持されているリールシャフト６から比較的離れて遠くにある待機位置と、実線で示すリールシャフト６に比較的近い作動位置との間で、回転できるようになっている。接着剤加熱ホッパー８は、支持梁２０、２１に対して固定されており、コンジット７経由でノズル５に接続されている。支持構造体４９は、空気シリンダーのような従来型のアクチュエータ（図示せず）によって、待機位置と作動位置との間で動かされ、リールシャフト６が降下アーム１１によって下げられるときに、ノズルがリールシャフト６の範囲を出入りする。
【００４１】
空のリールシャフト６は、降下アーム１１によってスタンド１０から持ち上げられ、リールドラム２の方向に下げられる。空のリールシャフト６が下げられると、ノズル支持構造体４９は作動位置まで動かされて、ノズル５が空のリールシャフト６に近接して配置され、ジェット４が加熱されたグルーを空のリールシャフト６の外側表面上に供給する。次に、第３実施例で上に述べた工程と同様に、リールドラム上での巻き取りが始まる。
【００４２】
図５は、ノズル５が、プライマリアーム２３に固定されていて、プライマリアーム２３がリールシャフト６を掴んでいる間に、加熱されたグルージェット４をリールシャフト６の外側表面４６上に噴霧する、第５実施例を示している。ノズル５は、両プライマリアーム２３の間を延びる機械横断支持体（図示せず）に取り付けられ、リールシャフト６に近接して配置されている。コンジット７は、スタンド１０に取り付けられており、スタンド１０からノズル５へ延びる可撓性部分を含んでいる。これにより、ノズルは、プライマリアーム２３がリールシャフト６を操作する際、プライマリアーム２３と共に動けるようになっている。
【００４３】
図６は、接着剤加熱ホッパー８がプライマリアーム２３に対し固定されていることを除けば、図５の実施例と同じ第６実施例を示している。この実施例では、ホッパー８は交換可能に設計されており、１つのホッパー８が空になると、接着剤を充填するのではなく別の充填済みホッパーと取り替えるようになっている。
【００４４】
図７は、新たに回収された空のリールシャフト６が降下アーム１１内に保持されている間に、その上にノズル５を配置する、スタンド１０の頭上に取り付けられたノズル５用の支持構造体４９を備えている第７実施例を示している。支持構造体４９は、降下アーム１１の回転軸に近接している垂直ポスト５０と、ポスト５０に固定され、アーム１１のフック端部３０に向かって延びる水平支持アーム５１を含んでいる。ノズル５は、水平アーム５１の端部付近に固定され、アーム１１のフック部分３０内に保持されているリールシャフト６に向かってほぼ下方向を指している。巻き付けドラム６は、ノズル５によってグルーが塗布されている間、停止していても、回転していてもよい。
【００４５】
図９は、図１及び８の実施例と同様の加熱されたグルーの散布装置１の別の実施例を示しているが、この実施例では、縦方向を横断して延びる単一のメインコンジット５２があり、メインコンジット５２から複数の個別コンジット５３が枝分かれして各ノズルにグルーを供給する。メインコンジット５２は、一端が接着剤加熱ホッパー８に接続されており、反対の端部は閉じている。コンジット５３は、メインコンジット５２に接続されており、下方向に延びてノズル５に連結している。この実施例の利点は、ノズル５に供給するのに流されなければならないコンジットの量を削減できるという点である。
【００４６】
図１０は、縦方向を横断して動く一対の並進運動ノズル６０を採用している加熱されたグルーの散布装置１の更に別の実施例を示している。各並進運動ノズル６０は、それぞれ無桿シリンダー６２に取り付けられている。無桿シリンダー６２は、互いに平行で、縦方向を横切って延びている。シリンダー６２は、一方の上に他方が配置されており、両者の間には、ノズル６０が横方向運動の間に決して衝突することの無いよう十分な隙間が設けられている。シリンダー６２はラック９に固定されており、ラック９は、一対のケーブルトラック６３も支持している。ケーブルトラック６３は、一対のノズル６０に加熱された接着剤を供給する一対のコンジット７（各トラックに１つのコンジット）を備えている。ケーブルトラック６３は、並進運動ノズル６０の移動の間、コンジット７を保護し支持する、可撓性の仕切られたハウジングである。
【００４７】
一対の並進運動ノズル６０は、図１１に示すように、接着剤が塗布される前はペーパーウェブの幅の中央に配置されており、ペーパーの幅の両側端に向かって外方向に動いて、移動経路に沿って加熱済み接着剤を塗布する。また、ノズル６０は、図１２に示すように、ペーパーウェブの幅の両側端に配置し、中央に向かって動かしてもよい。ノズルが接着剤をペーパーウェブ４４に塗布する際には、並進運動ノズルをできる限り迅速に動かして、回転と並進移動を組み合わせた螺旋効果を最小にすることが望ましい。従って、ノズル６０の運動は、無桿シリンダー６２によって誘導するのが望ましい。しかし、別の型式の作動装置を代わりに使用することもできる。ノズルは、接着剤をウェブ４４及び／又はリールシャフト６に塗布することができる。
【００４８】
以上、本発明を、特定の型式の機械に関連付けて説明してきたが、本発明は、他の型式の巻き付け器や、リワインダーのような別の巻き取り装置にも適用できる。本発明は、ボール紙、印刷紙、ティッシュなど様々なペーパー等級に適用できる。本発明は、様々な型式のグルー加熱装置にも適用できる。従って、本明細書の巻き付け器に関する説明は、本発明の適用範囲を制限するものではない。
【００４９】
上記説明及び添付図面に呈示した教示の利点を有する本発明が関与する分野の当業者は、本発明に関わる多くの修正及び他の実施例を想起するであろう。従って、本発明は、開示した特定の実施例に限定されるものではなく、修正及び他の実施例も、特許請求の範囲に述べる事項に含まれるものと理解頂きたい。本明細書では特定の用語を用いたが、それらは包括的且つ説明的意味で用いただけであって、限定を目的としたものではない。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明による巻き付け器の部品を一方の長手側面から見た概略側面図であり、ノズルがニップの上流でウェブに噴霧するように配置されている、加熱されたグルーの散布装置を示している。
【図２】巻き付け器の概略側面図であり、ノズルがニップ内に噴霧するように配置されている、加熱されたグルーの散布装置を示している。
【図３】巻き付け器の概略側面図であり、ノズルが、新たに捕捉したリールシャフト上に噴霧するため降下アームに配置されている、加熱されたグルーの散布装置を示している。
【図４】巻き付け器の概略側面図であり、ノズルが、リールシャフトが降下アームによって下げられるときに、揺動してリールシャフトの範囲に出入りするよう配置されている、加熱されたグルーの散布装置を示している。
【図５】巻き付け器の概略側面図であり、ノズルが、接着剤をリールシャフト上に噴霧するようプライマリアームに対して固定されている、加熱されたグルーの散布装置を示している。
【図６】巻き付け器の概略側面図であり、ノズルと接着剤供給装置が、接着剤をリールシャフト上に噴霧するようプライマリアームに取り付けられている、加熱されたグルーの散布装置を示している。
【図７】巻き付け器の概略側面図であり、ノズルが、降下アームによって保持されている新しく回収されたリールシャフトに噴霧するよう、空のリールシャフトの保管位置に近接するガントリーアームの端部に配置されている、加熱されたグルーの散布装置を示している。
【図８】巻き付け器の概略正面図であり、縦方向に対して横断方向に取り付けられている、ノズルと、そのそれぞれのコンジットの配置を示している。
【図９】巻き付け器の概略正面図であり、縦方向に対して横断方向に取り付けられている、ノズルとメインコンジットの配置を示している。
【図１０】巻き付け器の概略正面図であり、縦方向に対して横断方向に動く、一対の並進移動式ノズルの配置を示している。
【図１１】図１０に示す一対のノズルにより形成される接着剤塗布の線の概略平面図であり、接着材インタフェースが、ウェブの上流方向に中心からエッジに対角線状に延びるように塗布されている。
【図１２】図１０に示す一対のノズルにより形成される接着剤塗布の線の概略平面図であり、接着材インタフェースが、ウェブの上流方向にエッジから中心に向かって延びるように塗布されている。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【手続補正書】
【提出日】平成17年9月7日(2005.9.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動している繊維材料のウェブをリールシャフトに巻き取って、繊維材料のロールを形成するための装置において、
巻き取りの間、前記ウェブを支持するための支持装置と、
前記リールシャフトを支持し、前記リールシャフトをその軸の周りに回転させるための巻き取り装置であって、前記支持装置と前記巻き取り装置の内の少なくとも一方は他方に対して移動可能であり、前記回転しているリールシャフトを、前記支持装置上のウェブが前記回転しているリールシャフトと係合するように、前記支持装置に近接する巻き取り位置に配置するようになっている巻き取り装置と、
接着剤を噴霧するように作動可能な複数のスプレーノズルであって、前記スプレーノズルは、前記リールシャフトが前記支持装置上の前記ウェブと係合する際に、前記ウェブが前記リールシャフトに接着し、前記リールシャフトの周りに巻き付き始めるように、前記ウェブと前記リールシャフトの外側表面の内の少なくとも一方の上に接着剤を噴霧するように配置されているスプレーノズルと、
或る量の接着剤を保持するためのホッパーを含む接着剤供給装置であって、前記接着剤供給装置は、前記接着剤を加熱して前記接着剤をホッパーからノズルまで流動可能にし、圧力を掛けて前記接着剤を前記スプレーノズルへ供給するように操作できるようになっている接着剤供給装置と、を備えていることを特徴とする装置。
【請求項２】
前記支持装置はリールドラムを備え、前記リールドラムと前記リールシャフトとの係合が、両者の間にニップを形成し、前記スプレーノズルは、前記接着剤を前記ニップ内に噴霧するように配置されていることを特徴とする、請求項１に記載の移動しているウェブを巻き取るための装置。
【請求項３】
前記ノズルは、固定されているか、または接着剤を塗布するために可動となることを特徴とする、請求項１に記載の移動しているウェブを巻き取るための装置。
【請求項４】
移動している繊維材料のウェブを巻き取るための方法において、
接着剤を、タンク内で、ヒーターを使って所定の温度まで加熱し、接着剤をノズルまでの全経路に亘って流動可能にする段階と、
前記ウェブを回転しているリールシャフトに支持装置によって導き支持する段階と、
前記流動可能な接着剤を複数の塗布器ノズルに供給する段階と、
前記接着剤を、前記塗布器ノズルから、前記ウェブと前記リールシャフトのうちの少なくとも一方の上、あるいはリールシャフトと支持装置との間のニップ間に塗布する段階と、
前記ウェブが前記リールシャフトに接着し、その周りに巻き取られるように、前記ウェブと前記リールシャフトとの間の接触を開始する段階と、を有することを特徴とする方法。