(57)【要約】本発明は、紙ウェブ若しくはその類（Ｗ）の製造に関連する方法、又は、オンライン型若しくはオフライン型の紙ウェブ若しくはその類（Ｗ）の仕上げ処理に関連して行われる該紙ウェブ若しくはその類（Ｗ）の巻き取り処理における方法に関し、本方法では、連続ウェブ（Ｗ）が中心ドライブアシスト型巻き取りコア（Ｃ２、Ｃ３）上に巻き取られて機械リール（Ｒ）を形成し、該巻き取り処理において、巻き取りコア（Ｃ２、Ｃ３）が、中心ドライブ（ＰＤ，ＳＤ）が巻き取りコア（Ｃ２、Ｃ３）の端部に結合されるときに動く。本発明によれば、中心ドライブ（ＰＤ，ＳＤ）において必要な回転移動及びトルクが、一以上の関節を備える伝動機構（Ｔ）により巻き取りコア（Ｃ２、Ｃ３）の端部に固定型駆動モータ（ＰＭ，ＳＭ）から伝達され、駆動モータ（ＰＭ，ＳＭ）を巻き取りコア（Ｃ２、Ｃ３）の移動と共に移動させる必要がなくなる。本発明の好ましい実施例では、伝動機構（Ｔ）は、ベルトドライブにより実現され、適切な態様でベルト伝動機構を選択する事によって、別個のギアシステムを不要とすることが可能となる。
2005500956.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
紙ウェブ若しくはその類（Ｗ）の製造に関連する方法、又は、オンライン型若しくはオフライン型の紙ウェブ若しくはその類（Ｗ）の仕上げ処理に関連して行われる該紙ウェブ若しくはその類（Ｗ）の巻き取り処理における方法であって、連続ウェブ（Ｗ）が中心ドライブアシスト型巻き取りコア（Ｃ２、Ｃ３）上に巻き取られて機械リール（Ｒ）を形成し、該巻き取り処理において、巻き取りコア（Ｃ２、Ｃ３）が、中心ドライブ（ＰＤ，ＳＤ）が巻き取りコア（Ｃ２、Ｃ３）の端部に結合されるときに動く、方法において、
中心ドライブ（ＰＤ，ＳＤ）において必要な回転移動及びトルクが、固定型駆動モータ（ＰＭ，ＳＭ）から巻き取りコア（Ｃ２、Ｃ３）の端部に一以上の関節を備える伝動機構（Ｔ）により伝達されることを特徴とする、方法。
【請求項２】
中心ドライブ（ＰＤ，ＳＤ）における回転移動及びトルクが、ベルト駆動を利用する伝動機構（Ｔ）により巻き取りコア（Ｃ２、Ｃ３）の端部に駆動モータ（ＰＭ，ＳＭ）から伝達されることを特徴とする、請求項１記載の方法。
【請求項３】
駆動モータ（ＰＭ，ＳＭ）の出力シャフト（Ａ１）から巻き取りコア（Ｃ２、Ｃ３）の端部への回転移動及びトルクが、一の中間シャフト（Ａ２）を利用する伝動機構（Ｔ）により伝達されることを特徴とする、請求項２記載の方法。
【請求項４】
駆動モータ（ＰＭ，ＳＭ）の出力シャフト（Ａ１）及び巻き取りコア（Ｃ２、Ｃ３）のシャフト（Ａ３）の回転速度が、ベルトプーリー（Ｐ１乃至Ｐ４）の直径の相対的な大きさを変えることによって、相互間で適切となるように調整されることを特徴とする、請求項３又は４記載の方法。
【請求項５】
駆動モータ（ＰＭ，ＳＭ）の出力シャフト（Ａ１）の位置及び当該シャフト（Ａ１）及び中間シャフト（Ａ２）の相対位置並びに巻き取りコア（Ｃ２）の位置は、中心ドライブのトルク及び回転移動の伝達により生ずる略ニップ力の方向での力の作用が最小化されるような態様で、選択されることを特徴とする、請求項３又は４記載の方法。
【請求項６】
紙ウェブ若しくはその類（Ｗ）の製造に関連する中心ドライブ装置（ＰＤ，ＳＤ）、若しくは、オンライン型若しくはオフライン型の紙ウェブ若しくはその類（Ｗ）の仕上げ処理に関連して使用されるリールアップにおける中心ドライブ装置（ＰＤ，ＳＤ）であって、連続ウェブ（Ｗ）が中心ドライブアシスト型巻き取りコア（Ｃ２、Ｃ３）上に巻き取られて機械リール（Ｒ）を形成し、該巻き取り処理において、巻き取りコア（Ｃ２、Ｃ３）が、中心ドライブ装置（ＰＤ，ＳＤ）が巻き取りコア（Ｃ２、Ｃ３）の端部に結合されるときに動く、中心ドライブ装置において、
中心ドライブ装置（ＰＤ，ＳＤ）が、中心ドライブ（ＰＤ，ＳＤ）において必要な回転移動及びトルクを巻き取りコア（Ｃ２、Ｃ３）の端部に伝達するため、固定型の駆動モータ（ＰＭ，ＳＭ）と、一以上の関節を備える伝動機構（Ｔ）とを含むことを特徴とする、中心ドライブ装置。
【請求項７】
中心ドライブ装置（ＰＤ，ＳＤ）が、少なくとも１つの動力伝達ベルト（ＢＥ１，ＢＥ２）を含み、駆動モータ（ＰＭ，ＳＭ）からの中心ドライブの回転移動及びトルクを、ベルトドライブにより、巻き取りコア（Ｃ２、Ｃ３）の端部に伝達することを特徴とする、請求項６記載の中心ドライブ装置。
【請求項８】
中心ドライブ装置（ＰＤ，ＳＤ）が、少なくとも、
固定型の駆動モータ（ＰＭ，ＳＭ）と、
駆動モータ（ＰＭ，ＳＭ）の回転出力シャフト（Ａ１）に配設される第１のベルトプーリー（Ｐ１）と、
中間シャフト（Ａ２）と、
駆動モータの中間シャフト（Ａ２）と出力シャフト（Ａ１）の間の支持部材（Ｅ１）と、
中間シャフト（Ａ２）に配設された第２のベルトプーリー（Ｐ２）に第１のベルトプーリー（Ｐ１）の回転移動及びトルクの伝達を行うための一以上のベルト（ＢＥ１）と、
中間シャフト（Ａ２）に配設され、第２のベルトプーリー（Ｐ２）と同一速度で回転する第３のベルトプーリー（Ｐ３）と、
回転移動及びトルクが、結合部材（ＳＭ，ＳＦ）により巻き取りコアの端部に結合されるように構成されたシャフト（Ａ３）と、
中間シャフト（Ａ２）とシャフト（Ａ３）との間の支持部材（Ｅ２）と、
シャフト（Ａ３）に配設された第４のベルトプーリー（Ｐ４）に第３のベルトプーリー（Ｐ３）の回転移動及びトルクの伝達を行うための一以上のベルト（ＢＥ２）とを含むことを特徴とする、請求項７記載の中心ドライブ装置。
【請求項９】
ベルトプーリー（Ｐ１乃至Ｐ４）の直径の相対的大きさが、駆動モータ（ＰＭ，ＳＭ）の出力シャフト（Ａ１）及び巻き取りコア（Ｃ２、Ｃ３）のシャフト（Ａ３）の回転速度が相互間で適切となるような態様で、選択されることを特徴とする、請求項７又は８記載の中心ドライブ装置。
【請求項１０】
駆動モータ（ＰＭ，ＳＭ）の出力シャフト（Ａ１）及び中間シャフト（Ａ２）の相対位置及び巻き取りコア（Ｃ２）の位置は、ニップ力の方向で伝動機構（Ｔ）により生成されトルク及び回転移動の伝達により生じニップ力に平行な力の作用が、最小化されるような態様で、選択されることを特徴とする、請求項７又は８記載の中心ドライブ装置。
【請求項１１】
中心ドライブ装置（ＰＤ）が、リールアップの一次巻き取り装置の一次ドライブ装置であることを特徴とする、請求項６乃至１０の何れかに記載の中心ドライブ装置。
【請求項１２】
中心ドライブ装置（ＳＤ）が、リールアップの一次巻き取り装置の二次ドライブ装置であることを特徴とする、請求項６乃至１０の何れかに記載の中心ドライブ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、紙ウェブ若しくはその類の巻き取り用に使用されるリールアップにおける請求項１の冒頭部による方法に関する。更に、本発明は、請求項６の冒頭部による上述の方法を実行するためのリールアップの中心ドライブ装置に関する。
【０００２】
数メートルの幅を有し、ペーパーマシン若しくはそれに連続的にオンライン型で接続する仕上げ装置から直接来るウェブは、所謂リールアップで巻き取られ、所謂リールスプールである巻き取りコアまわりの連続機械リールを形成する。これらの大型の機械リールは、紙の生産幅に略準拠したものであり、オフライン型の仕上げ装置間の紙ウェブに対してある種の中間貯蔵として機能する。紙ウェブに対するコーティング機のようなオフライン型の仕上げ装置の前段で、所謂巻き出し機が、当該仕上げ装置に連続リールから直前の巻き取り装置で巻き取られたウェブを案内するために使用される。当該直前の巻き取り装置は、所謂リ・リーラーでありうり、そこでは、ペーパーマシンのリールアップで巻き取られた機械リールが、中間のリールアップの巻き出し機で巻き出され、そして、再び中間のリールアップのリールアップで巻き取られ、当該仕上げ処理に適したリールを形成する。オフライン型コーティング機のようなオフライン型の仕上げ装置の最終段では、典型的にはその他のリールアップが存在し、そこでは、当該装置から来る紙ウェブが、再び巻き取りコアまわりに巻き取られ、機械リールを形成する。
【０００３】
現在一般的に使用されている種類のリールアップである所謂中心ドライブアシスト型リールアップを含む、異なる種類のリールアップの幾つかの解決策が存在する。この種のリールアップは、中心ドライブを備える巻き取りシリンダと同様、巻き取りステーションにおいて中心ドライブを備えるニップコンタクトにおける機械リールを使用する。紙ウェブは、巻き取りシリンダと形成されている機械リールとの間に形成されるニップを介して機械リール上に案内される。中心ドライブアシスト型リールアップにおいて、機械リールの巻き取りコアは、また、自身の中心ドライブを備え、巻き取り処理の制御を改善する。中心ドライブアシスト型リールアップで一般的に使用される解決策では、巻き取りシリンダは、定位置を有し、従って、機械リールの中心ドライブ型巻き取りコアは、巻き取り処理の異なる段階で、及び／又は、巻き取りコアまわりのウェブの量が増加する際、当該巻き取りシリンダに対してその支持体上を移動する。
【０００４】
本発明は、機械リールの中心ドライブが巻き取りコアに結合された際に、形成されている機械リールの巻き取りコアが巻き取り処理中に動くように構成される、特に上述の種のリールアップに関連する。
【０００５】
Ｍｉｋｋｏ  Ｊｏｋｉｏによる本：Ｆａｐｅｔ  Ｏｙ、ＩＳＢＮ９５２−５２１６−１０−１による、１９９９年に出版されたＰａｐｅｒｍａｋｉｎｇ  Ｐａｒｔ  ３  Ｆｉｎｉｓｈｉｎｇは、その第１６２頁から１６３頁において、固定型の巻き取りシリンダの使用に基づく巻き取りを開示する。以下、当該巻き取りの動作原理を簡潔に議論する。
【０００６】
上述の参考文献で言及された事実によれば、新しい空の巻き取りコアへの巻き取りは、所謂一次巻き取り装置で開始される。先ず、一次巻き取り装置は、把持手段として機能するアーム若しくはその類上の端部支持上の貯蔵部から空の巻き取りコアを受ける。当該貯蔵部は、巻き取りシリンダ及び紙ウェブの上に、一次巻き取り装置の届く範囲内の領域に位置する。一次巻き取り装置は、巻き取りコアの他端に動力伝達接続で結合される所謂一次中心ドライブを含む。一次中心ドライブによって、空の巻き取りコアは、巻き取りシリンダ及び紙ウェブの速度に対応する速度まで加速され、この後、巻き取りコアは、巻き取りシリンダの近くに移送され、更に巻き取りシリンダのニップ接触部に移送され、同時に、適切な段階で巻き取りコアへの紙ウェブの通紙が実行される。上述の通紙及び巻き取り処理の新たな巻き取りコアへの変更は、通常的には、当該変更中にリールアップに入る紙ウェブの速度を減少させることなく、所謂フライング変更で実行される。一次巻き取り装置に位置する巻き取りコアへの巻き取りは、先行の一杯になった機械リールが出口に移送されるまで、一次中心ドライブにより依然として継続される。適切な段階で、一次巻き取り装置は、レール上の端部支持上、レール上のキャリッジ上、若しくは、対応する支持上へとその制御下にある巻き取りコアを下降させるが、支持を実現する構造は、形成されている満状態の機械リールの最終重量を支持するように設計されている。巻き取りコア及びそこに形成される新しい機械リールは、巻き取りコアの自由端に仕上がった機械リールから解放された所謂二次中心ドライブを変更し、且つ、一次巻き取り装置の一次中心ドライブＰＤを他端から解放することによって、一次巻き取り装置の制御から離れる方向に移送される。この変更中、巻き取りコアを回転させるのに必要なトルクは、徐々に変更され、即ち、一次中心ドライブから二次中心ドライブへと徐々に変化され、巻き取り処理が、当該変更中も中断することなく継続される。一次巻き取り装置が自由になったとき、一次巻き取り装置は、次の交換のために貯蔵部から次の空の巻き取りコアＣ１を取るために戻る。
【０００７】
上述の一次中心ドライブ及び二次中心ドライブは、共に、次の主要な構成要素からなる。実際の駆動モータ、モータの回転速度の伝達比を適切なレベルまで変換するギアシステム、及び、巻き取りコアの端部に係合する結合機構。先行技術の解決策では、上述の一次中心ドライブの構成要素は、一次巻き取り装置自体に固定され、従って、それらは、一次巻き取り装置が巻き取り処理の異なる動作段階で一の位置から他の位置に回転したときに、一次巻き取り装置に配置される巻き取りコアと共に移動することができる。先行技術の解決策では、二次巻き取り装置の駆動モータ、ギアシステム及び結合機構は、また、移動ベース若しくはその類に固定され、当該ベースは、機械リールの径が成長するにつれて機械リールと共に移動し、巻き取りコアは、固定型の巻き取りシリンダに対して移動する。米国特許第５，３７５，７９０号は、二次巻き取り装置の駆動モータ、ギアシステム及び結合機構からなるユニットが、リールスプールの他端を支持するレールの側面を移動し、従って、リールスプール及びその巻き取りコアの移動に追従する、解決策を詳細に開示する。
【０００８】
リールスプールの端部に駆動モータを接続する一方法が、米国特許第５，０６９，３９４号にも開示される。
【０００９】
中心ドライブの駆動モータの重量は、典型的には、２０００ｋｇのオーダーであり、駆動モータに連結するギアシステムの重量は１２００ｋｇのオーダーである。巻き取りの構造に対称的に荷重が加わるように、カウンターウエイトが、巻き取りコアの反対側の端部で使用され、巻き取りコアの端部に連結され巻き取りコアと共に移動する駆動モータとギアシステムの重量を釣り合わせる。モータ、ギアシステム及びカウンターウエイトが、当該構成要素を移動させるのに必要な構造と共に考慮されると、持ち上げるのに必要となる構成要素及び構造の全体重量は、一の中心ドライブ当たり１００００ｋｇのオーダーとなる。
【００１０】
従って、一次及び／又は二次ドライブが巻き取りコアと共に移動するリールアップにおいて、先行技術の解決策では、中心ドライブに関する構成要素にのみに対して非常に強度のある支持及び移動構造を実現する必要がある。これは、必要とされる作業量と同様、原料として使用される鋼の量が非常に大きくなるので、当該構造の実現が、非常にコストを嵩ませることを意味する。
【００１１】
重量を可能な限り低く維持するために、中心ドライブで使用されるモータ及びギアシステムは、特にその重量及び大きさを考慮することによって選択されなければならず、この場合、代替のより安価な構成要素の使用が先行技術の解決策では制限される。
【００１２】
リールアップにおける中心ドライブの構成要素及びその支持構造の大きな重量の有害な結果の１つは、特にリールアップの一次巻き取り装置において一次中心ドライブの一次巻き取り装置と共に移動する構成要素の重量がニップ荷重、即ち形成されているリールと巻き取りシリンダとの間の線形荷重の正確な制御を複雑化することである。ニップ荷重は、巻き取り処理で使用される重要なパラメータであり、これにより、形成される機械リールの品質及び巻き取りされた紙ウェブの特性の保存に影響を及ぼすことが可能である。
【００１３】
本発明の主要な目的は、巻き取り処理中に移動する巻き取りコアの中心ドライブの伝動において、中心ドライブの実現に必要な構成要素の重量及び大きさにより主に引き起こされる先行技術の上述の問題を回避することを可能とする方法を得ることである。また、本発明の目的は、上述の方法を実現するリールアップの中心ドライブ装置を提供することである。
【００１４】
この目的を達成するため、本発明による方法は、主に、独立形式の請求項１の特徴部に示される部分に特徴を有する。
【００１５】
本発明による装置は、主に、独立形式の請求項６の特徴部に示される部分に特徴を有する。
【００１６】
他の従属形式の請求項は、本発明の好ましい実施例の幾つかを示す。
【００１７】
本発明は、巻き取り処理で形成され当該巻き取り処理中に移動するリールの中心ドライブの駆動力が、固定型の駆動モータから当該巻き取りコアに関節式伝動機構によって伝達されるという、概念に基づく。従って、駆動モータ自体を動かすのに必要な構成は、それにより引き起こされる問題点と共に回避することができる。本発明によれば、関節式伝動機構は、同時に、先行技術の解決策で必要な別個のギアシステムに取って代わる。これは、また、先行技術に比して、上昇及び移動に必要な構成要素の点数を低減する。
【００１８】
本発明の好ましい実施例では、駆動モータの回転出力シャフトから巻き取りコアの回転シャフト及び／又は当該シャフトに連結する結合部材への動力伝達は、一の回転中間シャフトを利用するベルトドライブにより実現される。他言すると、回転移動及びトルクは、駆動モータの回転出力シャフトに配設された第１のベルトプーリーから、回転中間シャフトに配設された第２のベルトプーリーにベルトドライブにより伝達される。回転移動及びトルクは、更に、中間シャフトに配設され第２のベルトプーリーと同一速度で回転する第３のベルトプーリーから、巻き取りコアのシャフト／結合部材に配設された第４のベルトプーリーにベルトドライブにより伝達される。これらのベルトプーリーの相対的な直径を変えることによって、駆動モータの出力シャフトから巻き取りコアのシャフトへの動力伝達の伝達比を変更することができ、本発明による動力伝達機構は、別個のギアシステム若しくはその類の仕様の代替となる。
【００１９】
従って、本発明による伝動方法及び装置によって、巻き取りコアと共に移動し中心ドライブの実現に必要な構成要素の数及び重量を大幅に低減することが可能である。巻き取りコアと共に移動する中心ドライブ構成要素の重量の低減は、また、カウンターウエイトの使用の必要性を低減する。これは、装置の対応する支持構造が、大幅に簡易且つ軽量となり、従って、製造コストも低減される。
【００２０】
本発明のその他の効果は、作動モータの重量及び構造が、モータを移動する必要がある先行技術の解決策におけるような範囲にまで、使用すべきモータの種類の選択を制約しないため、固定型のモータが、より安価な代替品により実現できることである。中心ドライブの伝動機構がベルト伝動機構により実現される時、別個のギアシステムの使用は、先行技術の解決策に比して、回避することができ、これにより、中心ドライブを実現するコストが更に低減される。ベルト伝動機構を利用する伝動装置の構造は、上述の如く簡易で安価であり、更に、ベルト伝動機構は、伝動機構に生ずる望ましくない衝撃を必然的に緩和する。
【００２１】
ベルト伝動機構の整備も簡単であり、速やかに実行でき、それ故に安価でもある。
【００２２】
本発明による関節式伝動機構は、一次中心ドライブ及び二次中心ドライブの双方の実現において、リールアップにおいてと同様に利用できる。即ち、本発明による伝動方法及び装置は、一次巻き取り装置と共に生ずる巻き取りコアの移動を、形成されているリールがレール若しくはその類のようなその実際の支持機構上にあるときの巻き取りコアの移動と同様、可能とする。後者の解決策では、巻き取りコアの移動は、巻き取り処理中に形成されている機械リールの径の成長によって、及び、固定型の巻き取りコアに対する機械リールの巻き取りコアの最終的な移動によって、引き起こされる。
【００２３】
更に、本発明の効果として、ベルとドライブで使用される中間シャフトの配置／距離を巻き取りコアのシャフト及び駆動モータのシャフトに対して適切な態様で選択することによって、ニップ接触及びニップ力の制御に悪影響を与える、中心ドライブの伝動機構による巻き取りコアに負荷される力を、最小化することが可能である。即ち、本発明による伝動方法は、ニップ力に大きな影響を及ぼし、それ故にリールアップにおけるニップ力の正確な制御及び維持を複雑化しうる力を巻き取りコア上に負荷することがない。中心ドライブの巻き取りコアと共に移動する構成要素の数及び重量の低減は、また、特に、本発明がリールアップの一次巻き取り装置に配置される一次中心ドライブに適用される際、ニップ力の正確な制御を容易化する。
【００２４】
本発明による伝動方法は、中心装置の実現が先行技術では装置全体の構造及びコストと比較した際に大きなコストを引き起こす、中程度の重量の若しくはより小型のリールアップに特に好適である。本発明は、ペーパーマシンから直接的に若しくはペーパーマシンにオンライン型で結合される仕上げ装置からやって来る紙ウェブの巻き取り処理に適用できる。更に、本発明は、また、所謂リ・リーラーで行われる巻き取りと同様、オフライン型の仕上げ処理に関連して使用できる。
【００２５】
特に中程度の重量の若しくはより小型のリールアップにおいては、本発明による伝動機構を、先行技術の解決策よりも安価な“中程度の技術”により実現することが可能である。本発明による伝動方法は、整備の必要性を増加させることがなく、若しくは、計測、制御若しくはリールアップの調整システムに必要とされる機能を増加させることがない。
【００２６】
次の本発明のより詳細な説明は、当業者に対してより明確に、本発明により達成される効果と同様、本発明の可能な実施例を示す。
【００２７】
次に、本発明は、添付図面を参照してより詳細に説明される。
【００２８】
図１及び図２は、原則的にリールアップを互いに反対側で示し、このリールアップは、ペーパーマシンのセクション若しくはリールアップに先行する紙用仕上げ機から来る紙ウェブＷから機械リールＲを形成するように配設されている。図１では、紙ウェブＷは、図中矢印に従って、右手からリールアップに入り、図２では、これに対応して左手から入る。機械リールＲは、紙ウェブＷを巻き取りシリンダＤ及び巻き取りニップＮを介して機械リールＲへと案内することによって、リールアップにおいて巻き取りコアＣ３（リールスプール）まわりに公知の態様で形成される。機械リールＲには、中心ドライブを備える巻き取りシリンダＤに向かう調整可能な力が負荷され、巻き取りニップＮにおいて所望の線形荷重が得られる。
【００２９】
新しい空の巻き取りコアＣ２への巻き取りは、一次巻き取り装置ＰＲで開始される。先ず、一次巻き取り装置ＰＲは、空の巻き取りコアＣ１を、巻き取りシリンダＤの上に位置する貯蔵部から受け、それを、一次巻き取り装置ＰＲの所謂第１フォークＦ上の端部支持部上に置く（図２参照）。一次巻き取り装置ＰＲは、巻き取りコアＣ２の所謂一次中心ドライブを含み、一次中心ドライブは、巻き取りコアＣ２の他端と動力伝達接続で結合される。図１は、本発明による関節式動力伝達方法を利用した巻き取りコアＣ２の一次中心ドライブＰＤを示す。一次中心ドライブＰＤは、リールアップのフレームＣＨに固定態様で結合される駆動モータＰＭを含む。本発明によれば、一次中心ドライブの駆動力は、関節式伝動機構Ｔを用いることによって、駆動モータＰＭから巻き取りコアＣ２へと伝達されるが、当該関節式伝動機構Ｔは、同時に、先行技術の解決策で必要な別のギアシステムに取って代わるものでもある。一次中心ドライブＰＤによって、空の巻き取りコアＣ２は、巻き取りシリンダＤ及び紙ウェブＷの速度に対応する速度まで加速される。一杯となった機械リールＲが巻き取りシリンダＤから更に離れる方向に移送され、一次巻き取り装置ＰＲにスペースが付与されるとき、一次巻き取り装置ＰＲの第１フォークＦは、それに取り付く巻き取りコアＣ２と共に、紙ウェブＷの切断及び通紙のため、公知の態様で、支持レールＢに向かって回転する。巻き取りコアＣ２と巻き取りシリンダＤとの間の所謂第１ニップは、遅くともこの段階で閉じられる。一次巻き取り装置ＰＲの上述の回転中、本発明による関節式伝動機構Ｔは、巻き取りコアＣ２の移動と共に回転し、これにより、駆動モータＰＭの回転移動及びトルクを巻き取りコアＣ２に伝達する。紙ウェブの切断及び新しい巻き取りコアＣ２への変更は公知の態様で実行される。上述の変更は、通常的には、変更時間において紙ウェブＷの速度を減少させること無く、所謂フライング変更として実行される。一次巻き取り装置ＰＲ内に位置する巻き取りコアＣ２への巻き取りは、以下で詳説する二次中心ドライブに巻き取りコアの駆動が移送されるまで、一次中心ドライブＰＤにより継続される。変更前に、一杯の機械リールＲは、公知の態様で、支持レールＢに沿った出口移送され、巻き取りシリンダＤから更に離れる。
【００３０】
遅くともこの段階にて、一次巻き取り装置ＰＲは、巻き取りコアＣ２をその制御下で下降させると共に、巻き取りの最終段階の持続時間で、その上に形成される新しい機械リールを支持レールＢの端部支持部上に下降させるが、これは、レール上の交換を実行する上述の交換前に既に行われていない場合に行われる。巻き取りコアＣ２は、巻き取りコアＣ２（図２参照）の他の自由端に機械リールから解放された所謂二次中心ドライブＳＤを変更し、一次巻き取り装置ＰＲの一次中心ドライブＰＤを反対側端部から解放することによって、一次巻き取り装置ＰＲの制御から離れる方向に移送される。この変更中、巻き取りコアＣ２／Ｃ３を回転させるのに必要なトルクは、徐々に変更され、即ち、一次中心ドライブＰＤから二次中心ドライブＳＤへと徐々に変化され、巻き取り処理が、当該変更中も中断することなく継続される。一次巻き取り装置ＰＲが自由になったとき、一次巻き取り装置ＰＲは、次の交換のために貯蔵部から次の空の巻き取りコアＣ１を取るために戻る。
【００３１】
図２は、本発明による動力伝達方法を利用する巻き取りコアＣ３の二次中心ドライブＳＤを原則的に示す。上述の一次中心ドライブＰＤと同様に、二次中心ドライブＳＤは、別の駆動モータＳＭを含み、駆動モータＳＭは、二次中心ドライブＳＤの場合、例えば床面上に、若しくはリールアップのベース／フレームに固定されたベースに、固定される。本発明によれば、二次中心ドライブＳＤの駆動力は、駆動モータＳＭから巻き取りコアＣ３に関節式伝動機構Ｔにより伝達される。先行技術によれば、巻き取りコアＣ３まわりに形成される機械リールＲは、その端部が、例えば支持レールＢ上に動くそり（ｓｌｅｄｇｅ）やリールキャリッジ等上の軸受ハウジングにより支持されるか、若しくは、機械リールＲは、その端部がレール上に直接的に、巻き取りコアＣ３の端部に位置する軸受ハウジングにより支持されうる。巻き取りが進行するにつれて、巻き取りコアＣ３は、固定巻き取りシリンダＤに対して上述の支持機構の支持体上を移動するが、当該移動は、形成されている機械リールＲの直径の成長により引き起こされる。図２中破線で示すものにより、本発明による二次中心ドライブＳＤの関節式伝動機構Ｔは、巻き取りコアＣ３の移動に連係して回転し、このようにして、駆動モータＳＭの回転移動及びトルクを巻き取りコアＣ３に伝達する。所望のニップ力及び線形荷重は、公知の態様で、油圧シリンダＨにより巻き取りシリンダＤに向かって、形成されている機械リールＲに荷重を加えることによって得られる。駆動モータＳＭは、例えばフロア上に位置するベース上に固定位置で配置される。
【００３２】
図３及び図４は、ベルトドライブに基づく本発明による関節式伝動機構Ｔの好ましい実施例を原則的に示す。駆動モータの回転出力シャフトＡ１に配設された第１のベルトプーリーＰ１から回転移動及びトルクが、回転中間シャフトＡ２に配設された第２のベルトプーリーＰ２へとベルトＢＥ１により伝達される。中間シャフトＡ２に連結され当該中間シャフト及びベルトプーリーＰ２と共に同一速度で回転する第３のベルトプーリーＰ３から、回転移動及びトルクが、巻き取りコアのシャフト／結合部材Ａ３に結合される第４のベルトプーリーＰ４に、ベルトＢＥ２により更に伝達される。その両端部で出力シャフトＡ１及び中間シャフトＡ２に対して支持され当該シャフト間に設けられる支持部材Ｅ１により、ベルトＢＥ１の張力は、適切なレベルに調整され、伝動機構Ｔに荷重が加わった時の、即ちトルクが伝達される時のベルトプーリーＰ１とＰ２の間の距離の変化が、防止される。同様の態様で、支持部材Ｅ２が、中間シャフトＡ２と巻き取りコア／結合部材のシャフトとの間に配設される。支持部材Ｅ１，Ｅ２は、当該両支持部材間に形成される角度が、支持部材の長手軸に平行な面内で変化できるような態様で、即ち、中間シャフトＡ２上に形成される伝動機構Ｔの関節が当該面で曲がることができるような態様で、中間シャフトＡ２に支持及び接続される。支持部材Ｅ２は、巻き取りコアのシャフトＡ３上に、対応する態様で回転可能に支持される。中間シャフトＡ２に形成される伝動機構の関節は、このようにして、シャフトＡ１とＡ３の間の距離が変化するのを可能とし、当該シャフトの位置がこれらの支持部材Ｅ１，Ｅ２の長手面上で互いに対して変化するのを可能とする。これは、図３及び図４において２つの異なる位置で伝動機構Ｔを示すことにより図示されており、当該両位置においては、上記高さ上でのシャフトＡ１とＡ３の互いの距離及び位置が異なる。
【００３３】
本発明による伝動機構Ｔに含まれるベルトプーリーＰ１乃至Ｐ４の相互の直径を変化させることによって、駆動モータの出力シャフトＡ１から巻き取りコアのシャフトＡ３への動力伝達の伝達比を変化させることが可能である。適切な伝達比は、例えば２〜８：１（Ａ１：Ａ２）の間で選択されてよい。従って、巻き取りコアのシャフトＡ３に対しては典型的に高すぎる駆動モータの出力シャフトＡ１の回転速度は、別個のギアシステムを用いることなく適切なレベルまで低減できる。ベルトプーリーＰ１乃至Ｐ４の直径は、全て異なる大きさであってよく、若しくは、幾つかのベルトプーリーの直径が、同一であってもよい。また、駆動モータの出力シャフトＡ１の回転速度が適切である場合には、上述の全てのベルトプーリーの直径が同一であってよい。
【００３４】
図５は、また、巻き取りコアの端部に接続される考えられる結合装置を示し、これにより、本発明による伝動機構Ｔを巻き取りコアに連結することが可能となる。図５では、ベルトＢＥ２により伝達される回転移動及びトルクは、シャフトＡ３に当該シャフトに接続するベルトプーリーＰ４により伝達される。シャフトＡ３は、シャフト上に形成されたスプライン等の支持で当該シャフトの長手方向に移動するように構成された結合部材ＳＭを含む。結合部材ＳＭの外周上のスプライン等は、巻き取りコアＣ１乃至Ｃ３の端部に配設される対向結合部材ＳＦの内側のスプラインに適合するような形状及び寸法を備える。結合部材ＳＭが、シャフトＡ３上を、結合部材ＳＭのスプラインが対向結合部材ＳＦの対応する内側のスプラインに接続されるような態様で、移動するとき、シャフトＡ３の回転移動は、対応する態様で巻き取りコアＣ１乃至Ｃ３に結合される。結合部材ＳＭが巻き取りコアＣ１乃至Ｃ３の端部において対向結合部材ＳＦに対して軸方向に移動するとき、ベルトプーリーＰ４は、効果的には、軸方向の所定位置に留まる。
【００３５】
中心駆動式巻き取りコアＣ１乃至Ｃ３の移動を追従すると共に、伝動機構を接続するため（結合部材ＳＭとＳＦをアラインするため）、シャフトＡ３は、リールアップの機能／アクチュエータと連係して動くように構成されなければならない。一次巻き取り装置ＰＲの一次中心ドライブＰＤの場合、伝動機構ＴのシャフトＡ３は、一次巻き取り装置ＰＲの第１フォークＦ若しくは一次巻き取り装置ＰＲの他の適切な部材に取り付けられてよい。二次中心ドライブＳＤの場合、伝動機構ＴのシャフトＡ３は、支持レールＢ上を動くキャリッジ等に取り付けられてよく、当該キャリッジは、巻き取り処理中に公知の態様で巻き取りコアＣ３を支持するように構成されている。一次巻き取り装置ＰＲの適切な部材への及び対応して支持レールＢ上を動くキャリッジへのシャフトＡ３の取り付けは、当該シャフトの回転を可能とするような知られたあらゆる適切な機械的な解決策により実現されてよい。次の巻き取りコアを取得し、取得される巻き取りコアの端部に中心ドライブを接続するための、一次巻き取り装置ＰＲ及びキャリッジ等の戻り移動は、当業者にとって明らかな適切な解決策により実現されてよい。
【００３６】
次に、本発明がリールアップの一次中心ドライブの伝動機構に適用された際の、本発明による方法により得られる効果が、詳細に説明される。
【００３７】
図６は、原則的に、ベルトドライブにより実現される、本発明によるリールアップの一次中心ドライブを示す。図６の実施例では、一次中心ドライブの駆動モータの出力シャフトＡ１は、巻き取りシリンダＤの中心シャフトと同心に配置され、支持部材Ｅ１，Ｅ２は同等に長く、シャフトＡ１，Ａ２，Ａ３は、中間シャフトＡ２の端部において支持部材Ｅ１，Ｅ２が互いに９０°をなすような位置に配設される。従って、理想的な解決策において、構成要素自体の荷重が考慮されない時で、且つ、ベルトプーリーＰ１乃至Ｐ４の直径が同等の大きさである場合、伝動機構からの力は、機械要素の基本原理に従って、シャフトＡ１に向く方向の若しくはそれから離れる方向の大きな力がシャフトＡ３に作用しないような挙動をする。他言すると、巻き取りコアＣ２と巻き取りシリンダＤとの間のニップに実質的に作用する力は、伝動機構Ｔの結果により巻き取りコアＣ２のシャフトＡ３に作用しない。実際には、例えばベルトプーリーＰ１乃至Ｐ４の直径は、これらが伝動機構の伝達比に影響を及ぼすために利用されるため、同じ大きさでないが、依然としてニップ力の方向の当該力の作用は、実際には比較的充分小さいままである。一次中心ドライブが、図６の破線で示すように、一次巻き取り装置で巻き取りコアＣ２と共に支持レール若しくはその類に向かって回転したとき、シャフトＡ１，Ａ２，Ａ３の相対位置は、実質的にそのままであり、従って、ニップ力の方向での力の作用は、実質的に一定のままである。一次巻き取り装置に取り付く一次中心ドライブの構成要素の重量は、本発明による動力伝達方法が利用されたとき、先行技術の解決策に比べて非常に小さくなるので、特に巻き取りの初期段階でニップ力を正確に調整することが可能である。よく知られているように、所謂リールの底領域の制御された巻き取りは、機械リールの成功的な最終巻き取りに対して、及び、リール上に貯められる紙ウェブの品質を保つことに対して、重要なファクターである。
【００３８】
当然に、本発明の種々の実施例は、巻き取りに関する上述の例にのみ限定されるものでないことは当業者にとって明らかであるが、当業者であれば、上記請求項の発明的な局面の範囲内で変更を加えうる。
【００３９】
本発明の使用は、上述の例である種の巻き取りに関連してのみ説明されているが、本発明による方法は、他の種の巻き取りにおいても適用することができる。巻き取りにおいて、例えば単なる巻き取りシリンダが、巻き取りシリンダとベルトとの組み合わせに置換されて良く、若しくは、ニップのような態様で機能するようものとして知られたその他の機械的な解決策に置換されてもよい。機械リール及び固定型のニップのような機能をする部材の相互間の構成において、異なるキャリア及び補助ロール解決策を含むような知られた動作モードを利用することが可能である。端部支持に代わって、巻き取りされる機械リールは、種々のキャリアロールにより支持されることもできる。巻き取りの一次巻き取り装置は、異なる方法の先行技術により実現されることもできる。
【００４０】
中心ドライブに対する動力源として機能する駆動モータは、電気モータ、液圧式モータ若しくは回転移動を生成するその他の適切な動力源であってよい。駆動モータの回転速度は、先行技術の解決策を用いて実現されてもよい。
【００４１】
ベルトドライブの使用に基づく本発明の実施例において、出力シャフトＡ１と中間シャフトＡ２の間の支持部材Ｅ１は、中間シャフトＡ２と巻き取りコアのシャフト／結合部材Ａ３との間の支持部材Ｅ２と同様、知られた如何なる適切な構造的解決策により実現されてもよい。ベルトドライブにより実現される本発明による伝動機構Ｔは、開放した構造を有してよく、若しくは、全体若しくは部分的に収容されてもよい。伝動機構Ｔのケーシング構造は、また、ケーシング構造自身が支持部材Ｅ１，Ｅ２として機能するような態様で実現されてもよい。
【００４２】
また当業者に明らかなように、ベルトプーリーに接続する支持部材Ｅ１，Ｅ２及び／又はケーシング構造は、ベルトの張力の調整、更に、整備中におけるベルトの交換のため、ベルトプーリーＰ１及びＰ２間の距離と同様、ベルトプーリーＰ３及びＰ４間の距離の調整を可能とする。更に、伝動機構の考えられるケーシング構造は、効果的には、ベルトのチェック及び必要な場合の交換が容易に可能なようなものである。
【００４３】
ベルト伝達機構で使用されるベルトＢＥ１，ＢＥ２は、例えば平らなベルト、Ｖベルト、はめ歯ベルト若しくは成形ベルトタイプであってよく、目的に適したあらゆる材料で製造されてよい。シャフトＡ１とＡ２の間の伝動機構は、シャフトＡ３とＡ４の間の伝動機構と同様、１のベルト若しくは幾つかの近接するベルトにより実現されてよい。中間シャフトＡ２上に、ベルトプーリーＰ２，Ｐ３が互いに近接して配設されてよく、若しくは、代替的に中間シャフトの長手方向の異なる位置に配設されてよく、この場合、より大きな横方向のずれがベルトＢＥ１とＢＥ２の間に生成される。シャフトＡ１乃至Ａ３は、必ずしも互いに平行である必要は無いが、ベルトＢＥ１及び／又はＢＥ２の回転を利用することによって、広がりをもつシャフトＡ１乃至Ａ３間の動力伝達を実現することも可能である。
【００４４】
本発明による伝動機構Ｔは、また、一以上の中間シャフトによって、及び、当該中間シャフトにより形成される回転関節を利用することによって実現することもできる。
【００４５】
巻き取りコア上の回転移動を結合する結合構造は、如何なる種のものであってもよく、それは、また、例えば結合部材の機能を低下させる及び／又は確保するための手段及び／又はノイズを低減する手段を含んでよい。
【００４６】
当業者にとって明らかなように、本発明による関節式伝動機構は、例えばカルダン軸及び／又は異なる種のピニオン式伝動装置によって、ベルトドライブ無しで全体として実現することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】リールアップの一次ドライブに本発明による伝動方法を適用した側面図である。
【図２】図１のリールアップの二次ドライブに本発明による伝動方法を適用した側面図である。
【図３】ベルトドライブに基づく本発明による関節式伝動方法の一実施例を原則的に示す図である。
【図４】その他の位置での図３の実施例を示す図である。
【図５】本発明による伝動方法を利用する中心ドライブを巻き取りコアのシャフトに連結するための結合構造を原則的に示す図である。
【図６】リールアップの一次中心ドライブに本発明によるベルトドライブを適用した例を原則的に示す図である。
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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