(57)【要約】本発明は多角形紙管の製造方法及び装置に係り、より詳しくは、回転するコアに螺旋状に重畳して巻き付けられた複数の紙ストリップを、コアの内部で移動する移送部材によってコアから排出して、より厚肉の紙管を製造することができる方法及び装置に関するものである。本発明による断面多角形の紙管の製造装置は、フレームと、一端が前記フレームに回転可能に支持され、他端は自由端であり、外周面が一定の多角形を有する細長型コア組立体と、少なくとも一部が前記コア組立体のストリップが巻き付けられる外周面から露出するように前記コア組立体に設置され、動力を受けて、前記露出する一部が前記コア組立体の自由端側に移動するように設置され、前記コア組立体の外周面に巻き付けられる複数のストリップのうち、最下層ストリップの内面と連続的に露出する一部が接触して、コア組立体に巻き付けられる複数のストリップを連続的にコア組立体の自由端側に移送させるための移送部材とを含む。
2008540183.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
最下層のストリップ以外に、予め接着剤が塗布された複数の紙ストリップを、断面多角形の回転するコアの外周面に螺旋状に重畳して巻き付ける巻き付け工程と、
少なくとも一部がストリップが巻き付けられた前記コアの外周面から連続的に露出して前記コアの長手方向に移動するように前記コアの内部に設置された移送部材を、前記コアの外周面に巻き付けられた前記最下層のストリップの内面に接触させることによって、前記コアに巻き付けられた前記複数の紙ストリップを長手方向に連続的に移送する移送工程と、を含むことを特徴とする断面多角形の紙管の製造方法。
【請求項２】
前記移送工程は、前記コアと同一角速度で回転するフレームに設置された加圧手段によって、巻き付けられた前記複数のストリップにおける、前記移送手段が接触する部分の上面を同時に加圧しながら行われ、
前記複数の紙ストリップの少なくとも一つは片面段ボールストリップであることを特徴とする、請求項１に記載の断面多角形の紙管の製造方法。
【請求項３】
フレームと、
最下層のストリップ以外に、予め接着剤が塗布された複数の紙ストリップが、外周面に螺旋状に重畳して巻き付けれるように、一端が前記フレームによって回転可能に支持され、他端が自由端とされ、外周面が所定の多角形を有する細長型のコア組立体と、
前記コア組立体を回転させるための動力を提供する第１駆動手段と、
前記第１駆動手段の動力を受けて前記コア組立体に伝達する第１伝動手段と、
少なくとも一部が前記複数のストリップが巻き付けられた前記コア組立体の外周面から露出するように前記コア組立体に設置される部材であって、動力を受けて、前記部材の露出する部分が前記コア組立体の自由端側に移動するように設けられ、前記コア組立体の外周面に巻き付けられる前記複数のストリップのうち、前記最下層のストリップの内面に、連続的に露出する前記部分が接触して、前記コア組立体に巻き付けられる前記複数のストリップを連続的に前記コア組立体の前記自由端側に移送する移送部材と、
前記移送部材の前記部分を、コア組立体の外周面から連続的に露出させるための動力を提供する第２駆動手段と、
前記第２駆動手段の動力を受けて前記移送部材に伝達する第２伝動手段と、を含むことを特徴とする断面多角形の紙管の製造装置。
【請求項４】
前記第１伝動手段は、前記第１駆動手段から動力を受けて回転するように前記フレームに回転可能に支持され、長手方向に貫通孔が形成された中空の第１回転軸と、一側が前記第１回転軸に連結され、他側が前記コア組立体に連結されたカップリング部材とを含み、
前記第２伝動手段は、前記第２駆動手段から動力を受けて回転するように、前記第１回転軸の貫通孔に挿入され、回転可能に第１回転軸に支持された第２回転軸と、前記第２回転軸の回転動力を前記移送部材に伝達するための第３伝動手段と、を含むことを特徴とする請求項３に記載の断面多角形の紙管の製造装置。
【請求項５】
前記移送部材は、前記コア組立体の外周面から長手方向に一部が露出するように設置され、当該露出した一部がコア組立体の自由端側に移動するようにコア組立体の対向する外周面に設置された一対の移送ベルトを含み、
前記第３伝動手段は、前記第２回転軸に対して直角に前記カップリング部材に回転可能に設置された第３回転軸と、前記第２回転軸の動力を前記第３回転軸に伝達するために、第２及び第３回転軸にそれぞれ設置されてかみ合う一対の傘歯車と、前記第３回転軸の回転動力を前記一対の移送ベルトに伝達するための第４伝動手段と、をさらに含むことを特徴とする請求項４に記載の断面多角形の紙管の製造装置。
【請求項６】
前記移送部材は、コア組立体の長手方向に対して垂直に設置された回転軸を中心に回転するように設置されるとともに、コア組立体の外周面の対向部から一部が露出するように設置された一対の移送ギアを含み、
前記第３伝動手段は、前記第２回転軸に対して直角に前記カップリング部材に回転可能に設置された第３回転軸と、前記第２回転軸の動力を前記第３回転軸に伝達するために、第２及び第３回転軸にそれぞれ設置されてかみ合う一対の傘歯車と、前記第３回転軸の回転動力を前記一対の移送ギアに伝達するための第５伝動手段と、をさらに含むことを特徴とする請求項４に記載の断面多角形の紙管の製造装置。
【請求項７】
前記移送部材は、一端が前記カップリング部材に回転可能に設置され、前記コア組立体の外周面から長手方向に一部が露出するように、前記コア組立体に他端が回転可能に固定設置された複数の移送スクリューを含み、
前記第３伝動手段は、前記第２回転軸に設置された駆動ギアと、前記駆動ギアとかみ合うように、前記それぞれの移送スクリューの一端に固定設置された複数の従動ギアと、を含むことを特徴とする請求項４に記載の断面多角形の紙管の製造装置。
【請求項８】
前記フレームに支持され、コア組立体と同一角速度で回転するように設置され、前記コア組立体の自由端側に排出される前記複数のストリップの巻き付けられた紙管が通過するための貫通孔が形成された中空の第４回転軸と、
前記中空の第４回転軸に固定され、前記コア組立体の自由端に巻き付けられた前記複数のストリップのうち、最上層のストリップの上面を対称的に加圧するための加圧手段と、をさらに含むことを特徴とする請求項５ないし７のいずれか１項に記載の断面多角形の紙管の製造装置。
【請求項９】
前記コア組立体の長手方向に移動可能に前記フレームに設置されたベースと、前記コア組立体の長手方向に対して垂直方向に移動可能に前記ベースに設置されたカッターと、を含む紙管カッティング手段をさらに含むことを特徴とする請求項８に記載の断面多角形の紙管の製造装置。
【請求項１０】
前記紙管カッティング手段は、前記ベースに支持され、前記コア組立体と同一角速度で回転するように設置され、前記コア組立体の自由端側に排出される前記複数のストリップの巻き付けられた紙管が通過するための貫通孔が形成された中空の第５回転軸をさらに含むことを特徴とする請求項９に記載の断面多角形の紙管の製造装置。
【請求項１１】
前記コア組立体は、一端が前記カップリング部材に固定される長い四角棒コアと、前記四角棒コアの対向する両側面に固定された一対の長い移送案内部材とを含み、前記それぞれの移送案内部材は、四角棒コアの幅より大きな幅を有し、四角棒部材の両側面に固定されたベース部と、前記ベース部の幅方向への両端から一定距離だけ離隔して対向するベース部側に平行に突出して、長手方向に一定長さだけ伸びた上側及び下側案内羽部とを備え、
前記一対の移送ベルトは、前記一対の移送案内部材の対向する上側及び下側案内羽部にそれぞれ巻き付けられるように設置され、
前記第４伝動手段は、前記コア組立体の四角棒コアの固定端側に回転可能に設置され、上部移送ベルトがかけられた上部ベルト駆動軸及び下部移送ベルトがかけられた下部ベルト駆動軸と、コア組立体の移送案内部材の自由端に一定距離だけ離隔して回転可能にそれぞれ固定され、上部移送ベルトがかけられた上部アイドルローラー及び下部移送ベルトがかけられた下部アイドルローラーと、前記上部及び下部ベルト駆動軸にそれぞれ前記第３回転軸の回転動力を伝達するためのギアと、を含むことを特徴とする請求項５に記載の断面多角形の紙管の製造装置。
【請求項１２】
前記コア組立体は、前記カップリング部材に一端が固定された長い上部コアと、前記上部コアから一定距離だけ離隔して前記カップリング部材に一端が固定された長い下部コアを含み、
前記一対の移送ベルトはそれぞれ上部及び下部コアを長手方向に取り囲むように設置され、
前記第４伝動手段は、前記上部及び下部コアそれぞれの固定端側に回転可能に設置され、上部移送ベルトがかけられた上部ベルト駆動軸及び下部移送ベルトがかけられた下部ベルト駆動軸と、前記上部及び下部コアそれぞれの自由端に回転可能に設置され、上部移送ベルトがかけられた上部アイドルローラー及び下部移送ベルトがかけられた下部アイドルローラーと、前記上部及び下部ベルト駆動軸にそれぞれ前記第３回転軸の回転動力を伝達するための伝動手段と、を含むことを特徴とする請求項５に記載の断面多角形の紙管の製造装置。
【請求項１３】
前記コア組立体は、前記上部コア及び下部コアが離隔して設置される間隔を調節するための間隔調節手段をさらに含むことを特徴とする請求項１２に記載の断面多角形の紙管の製造装置。
【請求項１４】
前記フレームに支持され、前記コア組立体と同一角速度で回転するように設置され、前記コア組立体の自由端側に排出される前記複数のストリップの巻き付けられた紙管が通過するための貫通孔が形成された中空の第４回転軸と、
前記中空の第４回転軸に固定され、前記コア組立体の自由端に巻き付けられた前記複数のストリップのうち、最上層ストリップの上面を対称的に加圧するための加圧手段と、をさらに含むことを特徴とする請求項１３に記載の断面多角形の紙管の製造装置。
【請求項１５】
前記コア組立体の長手方向に移動可能に前記フレームに設置されたベースと、前記コア組立体の長手方向に対して垂直方向に移動可能に前記ベースに設置されたカッターとを含む紙管カッティング手段をさらに含むことを特徴とする請求項１４に記載の断面多角形の紙管の製造装置。
【請求項１６】
前記加圧手段は、前記上部ベルト及び下部ベルトが設置された前記コア組立体の面側に対称に設置され、巻き付けられたストリップの上面を一定圧力で加圧するように弾性部材によって支持された一対のプレートを含み、
前記紙管カッティング手段は、前記ベースに支持され、前記コア組立体と同一角速度で回転するように設置され、前記コア組立体の自由端側に排出される前記複数のストリップの巻き付けられた紙管が通過するための貫通孔が形成された中空の第５回転軸をさらに含むことを特徴とする請求項１４に記載の断面多角形の紙管の製造装置。
【請求項１７】
前記コア組立体は、前記コア組立体は、一端が前記カップリング部材に固定される長い四角棒コアと、前記四角棒コアの対向する両側面に固定された一対の長い移送案内部材とを含み、前記それぞれの移送案内部材は、四角棒コアの幅より大きな幅を有し、四角棒部材の両側面に固定されたベース部と、前記ベース部の幅方向の両端から一定距離だけ離隔して対向するベース部側に平行に突出して長手方向に一定長さだけ伸びた上側及び下側案内羽部とを備え、
前記少なくとも一対の移送ギアは、前記移送案内部材の案内羽部が除去された自由端に外周面の一部がそれぞれ移送案内部材の幅より上部に突出するように回転可能に固定され、
前記第５伝動手段は、前記四角棒コアの固定端側に回転可能に設置されたベルト駆動軸と、前記ベルト駆動軸に前記第３回転軸の回転動力を伝達するためのギアと、前記移送案内部材の自由端に設置されたベルト従動軸と、前記ベルト駆動軸とベルト従動軸を連結する伝動ベルトと、前記ベルト従動軸に固定され、前記移送ギアとかみ合うように設置されたギアとを含むことを特徴とする請求項６に記載の断面多角形の紙管の製造装置。
【請求項１８】
前記フレームに支持され、前記コア組立体と同一角速度で回転するように設置され、前記コア組立体の自由端側に排出される前記複数のストリップの巻き付けられた紙管が通過するための貫通孔が形成された中空の第４回転軸と、
前記中空の第４回転軸に固定され、前記コア組立体の自由端に巻き付けられた前記複数のストリップのうち、最上層ストリップの上面を対称的に加圧するための加圧手段と、をさらに含むことを特徴とする請求項１７に記載の断面多角形の紙管の製造装置。
【請求項１９】
前記コア組立体は、一端が前記カップリング部材に固定される長い四角棒コアを含み、前記四角棒コアのカップリング部材に連結された部分から四つの角部が長手方向に一定長さだけ除去され、
前記移送スクリューは、前記四角棒コアの除去された角部にそれぞれ挿入され、外周面の一部が外部に露出するように設置され、一端が前記カップリング部材に回転可能に設置され、他端は四角棒コアにそれぞれ回転可能に設置されることを特徴とする請求項７に記載の断面多角形の紙管の製造装置。
【請求項２０】
前記フレームに支持され、前記コア組立体と同一角速度で回転するように設置され、前記コア組立体の自由端側に排出される前記複数のストリップの巻き付けられた紙管が通過するための貫通孔が形成された中空の第４回転軸と、
前記中空の第４回転軸に固定され、前記コア組立体の自由端に巻き付けられた前記複数のストリップのうち、最上層ストリップの上面を対称的に加圧するための加圧手段と、をさらに含むことを特徴とする請求項１９に記載の断面多角形の紙管の製造装置。
【請求項２１】
請求項１または２の方法によって生産された断面多角形の紙管。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は大韓民国特許出願第１０−２００５−００３９８７２号（出願日２００５年５月１２日）の優先権主張出願である。
【０００２】
本発明は多角形紙管の製造方法及び装置に係り、より詳しくは回転するコアに螺旋状に重畳して巻き付けられた複数の紙ストリップを、コアの内部で移動する部材を利用して、コアから排出することで、より厚肉の紙管を製造することができる方法及び装置に関するものである。また、本発明は、前記の方法によって製造された断面多角形の紙管に関するものである。
【背景技術】
【０００３】
［従来技術の文献情報］
国際出願公開第ＷＯ９７／１３６９５号、１９９７年４月１７日公開、ＭＥＴＨＯＤ ＡＮＤ ＤＥＶＩＣＥ ＦＯＲ ＰＲＯＤＵＣＴＩＯＮ
ＯＦ ＴＵＢＥＳ
大韓民国公開特許公報第２００２−００３８４６７号、２００２年５月２３日公開、多角紙管の製造装置
アメリカ合衆国特許第４１２０５２３号、１９７８年１０月１７日公開、ＰＯＬＹＧＯＮＡＬＬＹ ＷＲＡＰＰＥＤ ＳＬＥＥＶＥ
ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤＳ ＡＮＤ ＤＥＶＩＣＥＳ ＦＯＲ ＭＡＫＩＮＧ ＳＡＭＥ
日本国特開昭５０−９１８０８号、１９７５年７月２２日公開、角形紙管の製造方法
【０００４】
最近、従来に利用された木材や合成樹脂で製造されたパレットの代わりに、紙で製造されたパレットが開発され、貨物の運送に利用されている。通常、紙パレットは、貨物が載せられる上板と、前記上板の下面に付着され上板を支持する支持部材とから構成される。紙パレットの支持部材としては、四角断面を有する紙管が多く使用される。
【０００５】
従来に知られた四角断面を有する紙管の製造方法及び装置は、下記の特許文献等を含み、多くの文献に公開されている。国際出願公開第ＷＯ９７／１３６９５号、大韓民国公開特許公報公開第２００２−００３８４６７号、及び日本特開昭５０−９１８０８号に公開された四角紙管の製造方法や装置はいずれも同一原理を利用した方法及び装置である。前記特許文献に公開された角形紙管の製造装置は、回転する断面四角形のコアに、予め接着剤が塗布された複数の紙ストリップを供給して、コアの外周面に巻き付ける。また、従来の装置は、コアと同一角速度でコアの回転軸を中心に回転する複数のローラを備えており、また、前記複数のローラは、コアの外周面に巻き付けられたストリップを加圧しながらコアの長手方向に同時に回転することになっている（コアの長手方向に垂直である回転軸を中心に回転するようになっている）。すなわち、従来の角形紙管の製造装置は、前記複数のローラが、コアに巻き付けられた紙ストリップ（紙管）を加圧しながらコアの長手方向に回転するとき、ローラと紙管外側面との間に発生する摩擦力がコアと紙管の内側面との間に発生する摩擦力より大きい場合、コアに巻き付けられた紙管がコアから分離され、コアの長手方向に排出される原理を利用したものである。
【０００６】
一方、アメリカ合衆国特許第４１２０５２３号に開示された四角紙管の製造方法は、連続的に成形されて排出される円形の紙管を複数の成形ローラで四角形になるように順次成形して製造する方法である。
【０００７】
前述した文献に公開された四角紙管の製造方法及び装置は、いずれも一定厚さ以上の角形紙管、例えば５ｍｍ以上の厚さを有する断面四角形の紙管を螺旋状に重畳して巻き付けて連続的に製造することが難しい。
【０００８】
第１方法、すなわち回転する角形のコアに複数の紙ストリップを巻き付け、この巻き付けられた外周面を複数のローラで加圧しながらコアから紙管を分離して角形紙管を製造する方法は、紙管の厚さが厚いほど、ローラと紙管間の摩擦力を大きくするために、ローラーの加圧力を大きくしなければならないが、ローラーの加圧力を大きくすればするほど、コアと紙管内部面間の摩擦力が大きくなり、コアから紙管の分離がさらに難しくなるという問題点がある。第２方法、すなわち円形の紙管を成形して四角形の紙管を製造する方法は、円周長さと四角周長さが正確に一致することができないから、理論的に正確な形状の四角形を作ることができなく、紙管の厚さが一定の厚さ以上になれば、内側に巻き付けられたストリップと外側に巻き付けられたストリップとの間に隙間が増加し、成形の際に形状が歪む問題点がある。
【０００９】
また、従来の角形紙管の製造装置は、材料を節減するために、段ボールストリップで角形紙管を製造しようとする場合、段ボールの皺部が損傷するため、段ボールストリップを利用した角形紙管を製造することができない欠点があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、前記のような従来の角形紙管の製造方法及び装置が持っている問題点を解決するためのものである。すなわち、本発明の目的は、コアに螺旋状にストリップを重畳して巻き付けることにより、連続的な紙管の生産が可能であり、生産性が高く、同時に厚肉の高強度角形紙管を生産する方法及び装置を提供することである。また、本発明は、段ボールストリップを利用して角形紙管を製造する方法及び装置を提供することを他の目的とする。
【００１１】
また、本発明のさらに他の目的は、本発明の方法によって生産された強度の優れた角形紙管を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の一側面では、断面多角形の紙管の製造方法が提供される。本発明による断面多角形の紙管の製造方法は、最下層のストリップ以外に予め接着剤が塗布された複数の紙ストリップを多角形断面の回転するコアの外周面に螺旋状に重畳して巻き付ける巻き付け工程と、少なくとも一部がストリップが巻き付けられる前記コアの外周面から連続的に露出してコアの長手方向に移動するようにコアの内部に設置された移送部材を、コアの外周面に巻き付けられた前記最下層のストリップの内面に接触させることにより、コアに巻き付けられた複数のストリップを長手方向に連続的に移送する移送工程と、を含むことを特徴とする。
【００１３】
本発明による紙管の製造方法は、従来の角形紙管製造方法とは異なり、コアに巻き付けられて形成された紙管の外側面を加圧して、コアから紙管を分離させるものではなく、コアに巻き付けられて形成された紙管の内側面と接触する移送部材をコアの自由端側に連続的に移動させることにより、螺旋状に重畳してコアに巻き付けられる紙管を連続的にコアから分離する点で独創的な方法である。
【００１４】
また、コアから紙管の分離をより容易にするために、本発明による紙管の製造方法において、前記移送工程は、前記コアと同一角速度で回転するフレームに設置された加圧手段で、巻き付けられた複数のストリップにおける、前記移送手段が接触する位置の上面を同時に加圧しながら行うことが好ましい。本発明の方法に使用される移送部材としては、移送ベルト、移送ギア、移送スクリューを使用することができ、コアの外周面から一部が露出して長手方向に移動するようにコアの内部に設置される。
【００１５】
本発明の他の側面では、断面多角形の紙管の製造装置が提供される。本発明による断面多角形の紙管の製造装置は、フレームと、最下層のストリップ以外に予め接着剤が塗布された複数の紙ストリップが外周面に螺旋状に重畳して巻き付けられるように、一端が前記フレームに回転可能に支持され、他端は自由端とされ、外周面が所定の多角形を有する細長型コア組立体と、前記コア組立体を回転させるための動力を提供する第１駆動手段と、前記第１駆動手段の動力を受けて前記コア組立体に伝達する第１伝動手段と、少なくとも一部がストリップが巻き付けられた前記コア組立体の外周面から露出するように前記コア組立体に設置される部材であって、動力を受けて、前記部材の露出する部分が前記コア組立体の自由端側に移動するように設けられ、前記コア組立体の外周面に巻き付けられる複数のストリップのうち、前記最下層のストリップの内面に、連続的に露出する前記部分が接触して、コア組立体に巻き付けられる複数のストリップを連続的にコア組立体の自由端側に移送させる移送部材と、前記移送部材の前記部分をコア組立体の外周面から連続的に露出させるための動力を提供する第２駆動手段と、前記第２駆動手段の動力を受けて前記移送部材に伝達する第２伝動手段とを含むことを特徴とする。
【００１６】
本発明によれば、前記コア組立体に設置された移送部材が、コア組立体が回転するにしたがって外周面に螺旋状に巻き付けられる複数の紙ストリップのうち、最下層の紙ストリップをコア組立体の自由端側に移送させる。本発明による角形紙管の製造装置は、巻き付けられた紙管の外周面をローラーで加圧して、コアから紙管の内周面がスライドして排出されるようにする従来の角形紙管の製造装置とは異なり、移送部材が巻き付けられた角形紙管の内周面と接触して、コアの自由端側に押し出して排出させるようになっているので、コアと角形紙管間の摩擦力が小さくなり、より厚肉の紙管を製造することができることになる。すなわち、コア組立体の外周面から連続的に露出する移送部材の部分が最下層の紙ストリップの内面と接触することによって発生する摩擦力によって、コア組立体の外周面に巻き付けられた複数の紙ストリップ紙管をコア組立体の自由端側に排出させることで、紙管を製造できるようになる。
【００１７】
また、本発明による紙管を製造する装置は、片面段ボールストリップを使用して角形紙管を製造することができる利点がある。従来の角形紙管の製造装置は、コアに巻き付けられた紙ストリップの外周面を加圧するようになっているから、角形紙管の製造の際に、片面段ボールストリップを使用すれば、段ボールストリップの皺部（波型に形成された部分）が損傷するため、段ボールストリップを使用することができない。しかし、本発明による角形紙管の製造装置は、コア組立体の内部に設置され、コア組立体の外周面から連続的に露出する移送部材の部分が、コア組立体に巻き付けられた段ボールストリップと接触して、巻き付けられた紙管をコア組立体の自由端側に押し出すことで、コア組立体から排出させるようになっているので、段ボールストリップの皺部が損傷しない。
【００１８】
また、本発明による断面多角形の紙管の製造装置において、前記第１伝動手段は、前記第１駆動手段から動力を受けて回転するように前記フレームに回転可能に支持され、長手方向に貫通孔が形成された中空の第１回転軸と、一側が前記第１回転軸に連結され、他側が前記コア組立体に連結されたカップリング部材とを含み、前記第２伝動手段は、前記第２駆動手段から動力を受けて回転するように、前記第１回転軸の貫通孔に挿入され、回転可能に第１回転軸に支持された第２回転軸と、前記第２回転軸の回転動力を前記移送部材に伝達するための第３伝動手段とを含むことを特徴とする。すなわち、コア組立体を回転させるための駆動手段（モーター）の動力を伝達するための第１回転軸を中空にし、移送手段を駆動するための駆動手段（サーボモーター）の動力を伝達するための第２回転軸を前記第１回転軸の中空に回転可能に設置して、紙管の製造装置の大きさを減らし、安定的な動力伝達を可能にする。
【００１９】
また、本発明による断面多角形の紙管の製造装置において、前記移送部材は、移送ベルトを使用するか、移送ギアを使用するか、移送スクリューを使用することができる。移送ベルトを移送部材として使用する場合、一対の移送ベルトをそれぞれコア組立体の対向する外周面から長手方向に一部が露出するように設置し、露出した一部がコア組立体の自由端側に移動するように設置する。また、前記第３伝動手段は、前記第２回転軸に対して直角に前記カップリング部材に回転可能に設置された第３回転軸と、前記第２回転軸の動力を前記第３回転軸に伝達するために、第２及び第３回転軸にそれぞれ設置されてかみ合う一対の傘歯車と、前記第３回転軸の回転動力を前記一対の移送ベルトに伝達するための第４伝動手段とをさらに含む。
【００２０】
移送ベルトを移送部材として使用する場合、コア組立体の四角棒コアに移送ベルトの移動を案内するための一対の移送案内部材を固定して剛性を大きくするか、上部及び下部コアに移送ベルトを設置し、上部及び下部コアの間隔を調節することにより、製造される紙管の幅を容易に変更することができる。
【００２１】
単一の四角棒コアと移送案内部材を使用してコア組立体を構成する場合、前記コア組立体は、一端が前記カップリング部材に固定される長い四角棒コアと、前記四角棒コアの対向する両側面に固定された一対の長い移送案内部材とを含み、前記それぞれの移送案内部材は四角棒コアの幅より大きな幅を有し、四角棒部材の両側面に固定されたベース部と、前記ベース部の幅方向の両端から一定距離だけ離隔して対向するベース部側に平行に突出し、長手方向に一定長さだけ伸びた上側及び下側案内羽部とを備え、前記一対の移送ベルトは、前記一対の移送案内部材の対向する上側及び下側案内羽部にそれぞれかけられて設置され、前記第４伝動手段は、前記コア組立体の四角棒コアの固定端側に回転可能に設置され、上部移送ベルトがかけられた上部ベルト駆動軸及び下部移送ベルトがかけられた下部ベルト駆動軸と、コア組立体の移送案内部材の自由端に一定距離だけ離隔して回転可能にそれぞれ固定され、上部移送ベルトがかけられた上部アイドルローラー及び下部移送ベルトがかけられた下部アイドルローラーと、前記上部及び下部ベルト駆動軸にそれぞれ前記第３回転軸の回転動力を伝達するためのギアとを含むことを特徴とする。
【００２２】
上部コアと下部コアを使用してコア組立体を構成する場合、前記コア組立体は、前記カップリング部材に一端が固定された長い上部コアと、前記上部コアから一定距離だけ離隔して前記カップリング部材に一端が固定された長い下部コアを含み、前記一対の移送ベルトは、それぞれ上部及び下部コアを長手方向に取り囲むように設置されており、前記第４伝動手段は、前記上部及び下部コアのそれぞれの固定端側に回転可能に設置され、上部移送ベルトがかけられた上部ベルト駆動軸及び下部移送ベルトがかけられた下部ベルト駆動軸と、前記上部及び下部コアのそれぞれの自由端に回転可能に設置され、上部移送ベルトがかけられた上部アイドルローラー及び下部移送ベルトがかけられた下部アイドルローラーと、前記上部及び下部ベルト駆動軸にそれぞれ前記第３回転軸の回転動力を伝達するための伝動手段とを含むことを特徴とする。
【００２３】
移送ギアを移送部材として使用する場合、少なくとも一対の移送ギアをコア組立体の長手方向に対して垂直に設置された回転軸を中心に回転するように設置するとともにコア組立体の外周面の対向部から一部が露出するように設置する。また、前記第３伝動手段は、前記第２回転軸に対して直角に前記カップリング部材に回転可能に設置された第３回転軸と、前記第２回転軸の動力を前記第３回転軸に伝達するために、第２及び第３回転軸にそれぞれ設置されてかみ合う一対の傘歯車と、前記第３回転軸の回転動力を前記一対の移送ギアに伝達するための第５伝動手段とをさらに含む。
【００２４】
移送スクリューを移送部材として使用する場合、前記コア組立体の外周面から長手方向に一部が露出するように複数の移送スクリューのそれぞれの一端を前記カップリング部材に回転可能に設置し、他端を前記コア組立体に回転可能に固定設置する。また、前記第３伝動手段は、前記第２回転軸に設置された駆動ギアと、前記駆動ギアとかみ合うように、前記それぞれの移送スクリューの一端に固定設置された複数の従動ギアとを含む。
【００２５】
また、本発明に他の断面多角形の紙管の製造装置は、コア組立体の自由端が搖れることを防止して装置を安全に運転し、コア組立体の自由端にスリップなしに紙管を排出するとともに、排出される紙管の多角形を維持するための手段をさらに含む。前記の目的を達成するために、本発明による断面多角形の紙管の製造装置は、前記フレームに支持され、コア組立体と同一角速度で回転するように設置され、前記コア組立体の自由端側に排出される複数のストリップの巻き付けられた紙管が通過するための貫通孔が形成された中空の第４回転軸と、前記中空の第４回転軸に固定され、前記コア組立体の自由端に巻き付けられた複数のストリップのうち、最上層ストリップの上面を対称的に加圧するための加圧手段とをさらに含む。前記加圧手段は、一定圧力で紙管を加圧するように、弾性部材によって支持されることが好ましい。
【００２６】
また、本発明による断面多角形の紙管の製造装置は、コア組立体の自由端に連続的に製造されて排出される紙管を適当な長さに切断するための紙管カッティング手段をさらに備えている。紙管カッティング手段は、前記コア組立体の長手方向に移動可能に前記フレームに設置されたベースと、前記コア組立体の長手方向に対して垂直方向に移動可能に前記ベースに設置されたカッターとを含む。前記カッターは、回転する円形の刃または鋸の刃を使用することが好ましい。また、紙管カッティング手段は、前記ベースに支持され、前記コア組立体と同一角速度で回転するように設置され、前記コア組立体の自由端側に排出される複数のストリップの巻き付けられた紙管が通過するための貫通孔が形成された中空の第４回転軸をさらに含むことが好ましい。
【００２７】
本発明のさらに他の側面によれば、本発明による断面多角形の紙管の製造方法によって製造された紙管を提供する。特に、本発明の方法によって製造された紙管において、紙管を製造するために使用される複数の紙ストリップは少なくとも一つの片面段ボールストリップを含むことを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
図１は本発明の一実施形態による断面多角形の紙管の製造装置の斜視図、図２は図１に示す製造装置に複数の紙ストリップが巻き付けられる状態を示す平面図、図３は図２のＡ−Ａ線に沿って取った断面図である。
【００２９】
図１〜図３を参照すれば、本実施形態による断面多角形の紙管の製造装置１００は、フレーム１０と、フレーム１０に一端が回転可能に支持され、他端が自由端として配置されたコア組立体２０と、予め接着剤が塗布されるとともにコア組立体２０に螺旋状に重畳して巻き付けられた複数の紙ストリップ（細長い紙片）ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆを、コア組立体２０の自由端側に連続的に移送させるための移送部材とを含む。本実施形態において、移送部材は一対の移送ベルト７１、７２を含む。
【００３０】
図２を参照すれば、コア組立体２０は、細長型であり、その断面の外郭は四角形である。コア組立体２０が第１駆動手段３０から動力を受けて回転するとき、コア組立体２０の外周面に、最下層の紙ストリップａ以外に、予め接着剤が塗布された複数のストリップｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆが螺旋状に重畳して巻き付けられる。図２において、未説明符号９１はストリップに接着剤を塗布するための接着剤供給装置、９２は接着剤塗布ローラーである。図３を参照すれば、フレーム１０には、コア組立体２０を回転させるための動力を提供するための第１駆動手段３０と、第１駆動手段３０の動力を受けてコア組立体２０に伝達するための第１伝動手段５０とが備えられている。また、図２を参照すれば、フレーム１０には、一対の移送ベルト７１、７２に動力を提供するための第２駆動手段４０と、第２駆動手段４０の動力を受けて一対の移送ベルト７１、７２に伝達するための第２伝動手段６０とが備えられている。第１駆動手段３０及び第２駆動手段４０はモーターを使用することが好ましく、特に第２駆動手段は、成形されて排出される紙管９４の速度とコア組立体２０の回転速度をフィードバックして紙管９４の排出速度を制御するために、サーボモーターを使用することがより好ましい。
【００３１】
また、本実施形態の紙管の製造装置１００は、コア組立体２０と同一角速度で回転するように、フレーム１０に第４回転軸８０が設置されている。第４回転軸８０は、コア組立体２０の自由端側に連続的に排出される紙管２００が通過するための貫通孔８０ａが形成されている。中空の第４回転軸８０の一端には、コア組立体２０の自由端が搖れることを防止し、コア組立体２０の自由端側に紙管２００がスリップなしに排出され、紙管の四角形を維持するように加圧するための加圧手段８３が設置されている。加圧手段８３は、第４回転軸８０に固定され、第４回転軸と同一角速度で回転することになっており、一対の移送ベルト７１、７２によってコア組立体２０の自由端側に連続的に排出される角形紙管２００の対向側面を対称的に加圧するようになっている。加圧手段８３が固定された中空の第４回転軸８０をコア組立体２０と同一角速度で回転させるための動力を伝達するために、第２中空回転軸８０の一端には従動プーリー８２が固定されている。また、フレーム１０には、従動プーリー８２に動力を伝達するための動力軸８１が一対のベアリング８１ｂ、８１ｃに支持され、第１駆動手段３０に連結されている。また、動力軸８１の一端には、従動プーリー８２に動力を伝達する駆動プーリー８１ａが固定され、駆動プーリー８１ａと従動プーリー８２はタイミングベルト８１ｄを介して連結されている。駆動プーリー８１ａと従動プーリー８２の直径を適切に決定することで、コア組立体２０と第４回転軸８０の回転角速度を同一にすることができる。
【００３２】
図３を参照すれば、第１駆動手段３０から動力を受けてコア組立体２０を回転させるための動力を伝達するための第１伝動手段５０が点線内に概略的に示されている。第１伝動手段５０は、フレーム１０にベアリングによって回転可能に支持され、貫通孔５１ａが形成された中空の第１回転軸５１と、一側が第１回転軸５１に連結され、他側にコア組立体２０が固定されたカップリング部材５２を含む。第１回転軸５１とカップリング部材５２とコア組立体２０は、回転中心が一致するように一体に固定されているので、同一角速度で回転する。中空の第１回転軸５１の他端にはプーリー５３が固定され、プーリー５３は第１駆動手段３０の回転軸に連結されたプーリー５５とベルト５４を介して連結される。未説明符号５６は減速機である。モーター３０が回転すれば、プーリー５５、ベルト５４、プーリー５３、第１回転軸５１、カップリング部材５２を介してコア組立体２０に回転動力が伝達されることにより、コア組立体２０が回転するようになっている。また、モーター３０が回転すれば、伝動軸８１、プーリー８１ａ、ベルト８１ｄ、プーリー８２、中空の第４回転軸８０を介して加圧手段８３に回転動力が伝達され、加圧手段が紙管２００を加圧しながらコア組立体２０と同一角速度で回転するようになっている。
【００３３】
図２を参照すれば、第２駆動手段４０から動力を受けた後、コア組立体に設置された一対の移送ベルト７１、７２を駆動するための動力を伝達するための第２伝動手段６０が点線内に概略的に示されている。図３を参照すれば、第２伝動手段６０は、第１回転軸５１の貫通孔５１ａに挿入され、回転可能にベアリングによって支持された第２回転軸６１と、第２回転軸６１の回転動力を移送ベルト７１、７２に伝達するための第３伝動手段とを備えている。図３のＨ−Ｈ線に沿って取った断面図である図９を参照すれば、第３伝動手段は、第２回転軸６１に対して直角にカップリング部材５２に回転可能に設置された第３回転軸６２と、第２回転軸６１の動力を直角に配置された第３回転軸６２に伝達するために第２回転軸６１の端部に設置された傘歯車６３と、傘歯車６３に直角に動力を伝達するようにかみ合って第３回転軸６２に設置された傘歯車６４とを含む。また、第３伝動手段は、第３回転軸６２の動力をコア組立体２０に設置された一対の移送ベルト７１、７２に伝達するための第４伝動手段を含む。
【００３４】
図３及び図３のＣ−Ｃ線に沿って取った断面図である図４を参照すれば、コア組立体２０は、長い四角棒コア２１と、前記四角棒コア２１の対向する両側面に固定された一対の長い移送案内部材２２とを含む。四角棒コア２１の一端はカップリング部材５２に固定され、他端は自由端として第４回転軸８０の貫通孔８０ａに挿入されている。それぞれの移送案内部材２２は、四角棒コア２１の両側面に固定されるための長いベース部２２ａと、ベース部２２ａから伸びた上側及び下側案内羽部２２ａ、２２ｃとを備える。ベース部２２ａは、四角棒コア２１の幅より大きな幅を有し、四角棒コア２１の両側面に複数のボルト２３で固定されている。上側及び下側案内羽部２２ａ、２２ｃは、ベース部２２ｂの幅方向への両端から一定距離だけ離隔して対向するベース部２２ｂに向かって平行に突出して長手方向に一定長さに伸びている。上部移送ベルト７１には一対の移送案内部材２２の上側案内羽部２２ａが挿入され、下部移送ベルト７２には一対の移送案内部材２２の下側案内羽部２２ｃが挿入されている。
【００３５】
図３、図９及び図８を参照すれば、第３回転軸６２に伝達される回転動力を一対の移送ベルト７１、７２に伝達するための第４伝動手段は、上部及び下部ベルト駆動軸７６ａ、７６ｂと上部及び下部アイドルローラー７３、７４を含む。上部及び下部ベルト駆動軸７６ａ、７６ｂは、四角棒コア２１の固定端側に回転可能に設置されている。上部及び下部アイドルローラー７３、７４は、移送案内部材２２の自由端に一定距離だけ離隔して回転可能にそれぞれ固定されている。上部及び下部ベルト駆動軸７６ａ、７６ｂは、四角棒コア２１に固定された一対のブラケット２６、２７にそれぞれベアリングを介して設置される。環状の上部ベルト７１は上部ベルト駆動軸７６ａを取り囲み、内側に挿入された上側案内羽部２２ａに案内されて上部アイドルローラー７３にかけられている。また、環状の下部ベルト７２は下部ベルト駆動軸７６ｂを取り囲み、内側に挿入された下側案内羽部２２ｃによって案内されて下部アイドルローラー７４にかけられている。すなわち、上部移送ベルト７１は、上部ベルト駆動軸７６ａと上部アイドルローラー７３にかけられ、移送案内部材２２の上側案内羽部２２ａが両側から挿入されており、下部移送ベルト７２は、下部ベルト駆動軸７６ｂと下部アイドルローラー７４にかけられ、移送案内部材２２の下側案内羽部２２ｃが両側から挿入されており、回転時に互いに干渉しないようになっている。
【００３６】
また、図９及び図３のＩ−Ｉ線に沿って取った断面図である図８を参照すれば、第４伝動手段は、第３回転軸６２の回転動力を上部及び下部ベルト駆動軸７６ａ、７６ｂにそれぞれ伝達するためのギア６５、６６、６７、６８を備える。本実施形態においては、伝動手段としてギアを使用したが、ベルトとプーリーを使用してもかまわない。第３回転軸６２の一端に固定されたギア６５は、下部ベルト駆動軸７６ｂの一端に固定されたギア６６とかみ合っており、下部ベルト駆動軸７６ｂの他端に固定されたギア６７は上部ベルト駆動軸７６ａの一端に固定されたギア６８とかみ合っている。よって、ギア６５がいずれかの一方向に回転する場合、上部及び下部ベルト駆動軸７６ａ、７６ｂは互いに反対方向に回転するようになっている。したがって、ギア６５の回転方向を適切に調節することで、紙ストリップが巻き付けられて当該紙ストリップに接触することになる上部移送ベルト７１の、上側案内羽部２２ａの上部に位置して外側に露出する部分と、紙ストリップが巻き付けられて当該紙ストリップに接触することになる下部移送ベルト７２の、下側案内羽部２２ｃの下部に位置して外側に露出する部分とを、コア組立体の自由端側に移動させることができる。
【００３７】
本実施形態において、案内羽部２２ａ、２２ｃの外側に位置する上部移送ベルト７１と下部移送ベルト７２の各部分が、本発明における顕著な特徴である、少なくとも一部がストリップが巻き付けられた前記コア組立体の外周面から露出するように前記コア組立体に設置された移送部材における、露出する部分に相当する。移送ベルト７１、７２が動力を受けて回転することにより、移送ベルトの露出部分はコア組立体２０の自由端側に移動することになり、自由端側に移動する移送ベルト７１、７２の部分は、コア組立体２０の外周面に複数の紙ストリップが螺旋状に巻き付けられて形成される角形紙管２００の内周面と連続的に接触して紙管２００をコア組立体２０の自由端に排出させることになる。
【００３８】
図３を参照すれば、四角棒コア２１に回転可能に固定されたアイドルローラー７７ａ、７７ｂは、それぞれ上部ベルト７１と下部ベルト７２の張力を調節するように移動可能になされている。コア組立体２０の自由端側に回転可能に設置されたアイドルローラー７５は、下部ベルト７２の移動を案内して張力を調節するためのものである。自由端側の上部ベルト７１の移動案内と張力調節は下部アイドルローラー７４の位置を調節することでなし得る。
【００３９】
図５は図３のＤ−Ｄ線に沿って取った断面図であって、アイドルローラー７５が移送案内部材２２のベース部２２ｂにベアリングを介して回転可能に設置された状態を示している。図６は図３のＥ−Ｅ線に沿って取った断面図であって、下部アイドルローラー７４に下部ベルト７２がかけられており、移送案内部材２２のベース部２２ｂにベアリングを介して回転可能に設置された状態を示している。図７は図３のＦ−Ｆ線に沿って取った断面図であって、上部アイドルローラー７３に上部ベルト７１がかけられており、移送案内部材２２のベース部２２ｂにベアリングを介して回転可能に設置された状態を示している。
【００４０】
図１、図１０及び図１１を参照すれば、本実施形態の加圧手段８３は、上部移送ベルト７１及び下部移送ベルト７２の露出した面に対して向き合うように、コア組立体２０の上側及び下側に対称的に設置された一対のアイドルベルト８５を含む。一対のアイドルベルト８５は、一対のアイドルローラー８６にかけられて循環回転するようになっている。一対のアイドルローラー８６はブラケット８９に固定されており、ブラケット８９は、ガイド棒８４によって上下方向に移動可能に拘束されたハウジング８７に設置されている。本実施形態において、紙管２００の外側面を押す面圧を高めるために、アイドルベルト８５を使用したが、ローラー又はスライディングプレートを使用することもできる。また、ブラケット８９は、中空の第４回転軸８０の端部に形成されたフランジ部８０ｂに固定されたリニアガイド８８によって案内されて上下に調節できるようになっている。また、ガイド棒８４にはスプリング８４ａが挿入されるので、一定圧力で成形された紙管の上面を加圧するようになっている。
【００４１】
以下、図２及び図３を参照して本実施形態による紙管の製造装置の作動について説明する。
【００４２】
図２に示すように、最下層のストリップを除き、予め接着剤が塗布された複数のストリップをコア組立体２０の外周面に一定傾斜角度に重畳して付着させる。ついで、第１駆動手段３０及び第２駆動手段４０であるモーターを同時に適切な速度比で回転させれば、第１伝動手段５０の作動によってコア組立体２０が回転するとともに、第２伝動手段６０の作動によって、コア組立体２０に設置された上部及び下部移送ベルト７１、７２の露出部分がコア組立体２０の自由端に向かって循環して移動する。よって、コア組立体２０の外周面に付着された複数の紙ストリップが螺旋状に巻き付けられるとともに、最下層ストリップの内面と接触する上部及び下部移送ベルト７１、７２によって、コア組立体２０に巻き付けられたストリップ２００（紙管）が当該コア組立体２０の自由端側に移送される。よって、連続的にストリップが巻き付けられて紙管が形成されながら自由端側に排出される。この際に、自由端側に設置された加圧手段によって紙管の上面を加圧すれば、上部及び下部移送ベルト７１、７２と、これらに接触する紙管の内面との間に生じる摩擦力をさらに大きくでき、紙管の内面と移送ベルトとの間にスリップを生じさせることなく、紙管を円滑に排出できる。
【００４３】
図１２は本発明の他の実施形態による断面多角形の紙管の製造装置を説明する斜視図、図１３は図１２に示す実施形態の平面図、図１４は図１２に示す実施形態の正面図である。
【００４４】
図１に示す実施形態は、移送ベルトの移動を案内するための一対の移送案内部材を、コア組立体の四角棒コアに固定して剛性を高くしているが、本実施形態のコア組立体は、上部及び下部コアに移送ベルトを設置して上部及び下部コアの間隔を調節して、製造される紙管の幅を容易に変更できるようにした点で、図１に示す実施形態とは違いがある。
【００４５】
図１２〜図１４を参照すれば、本実施形態のコア組立体１２０は、カップリング部材５２に一端が固定された長い上部コア１２１と、上部コア１２１から一定距離だけ離隔し、一端がカップリング部材５２に固定された長い下部コア１２２とを含む。本実施形態において、図９に示す第３回転軸６２に伝達される回転動力を上部及び下部移送ベルト７１、７２に伝達するための第４伝動手段として、図１に示す実施形態と同様に、上部及び下部ベルト駆動軸７６ａ、７６ｂと上部及び下部アイドルローラー７３、７４を備える。上部及び下部ベルト駆動軸７６ａ、７６ｂはそれぞれ上部及び下部コア１２１、１２２の固定端側に回転可能に設置され、上部及び下部アイドルローラー７３、７４はそれぞれ上部及び下部コア１２１、１２２の自由端側に回転可能に設置されている。環状の上部ベルト７１は、上部ベルト駆動軸７６ａと上部アイドルローラー７３に掛けられており、上部コア１２１を長手方向に取り囲むコンベヤー状に設置されている。また、環状の下部ベルト７２も下部ベルト駆動軸７６ｂと下部アイドルローラー７４に掛けられており、下部コア１２２を長手方向に取り囲むコンベヤー状に設置されている。本実施形態において、第３回転軸６２の回転動力を上部及び下部ベルト駆動軸７６ａ、７６ｂにそれぞれ伝達するための伝動手段は、一対の伝動ベルト１６７、１６８と複数のプーリー１６５、１６６、１６９、１７０を含む。プーリー１６５、１６６は第３回転軸６２の両端に固定されている。プーリー１６９は下部ベルト駆動軸７６ｂに連結され、プーリー１７０は上部移送ベルト７１の回転方向を転換するための媒介物であって、上部ベルト駆動軸７６ａに固定されたギア１７２とプーリー１７０に固定されたギア１７１とを介して、上部ベルト駆動軸７６ａに動力を伝達する。すなわち、上部移送ベルト７１における上部コア１２１の外側面１２１ａを覆う部分と、下部移送ベルト７２における下部コア１２２の外側面１２２ａを覆う部分とが、同時にコア組立体１２０の自由端側に移動するようにするために、プーリー１７０の回転方向を切り替えることによって動力を上部ベルト駆動軸７６ａに伝達する一対のかみ合ったギア１７１、１７２が、上部ベルト駆動軸７６ａとプーリー１７０の軸にそれぞれ設置されている。
【００４６】
本実施形態において、上部コア１２１の外側面１２１ａに位置する上部移送ベルト７１の部分と下部コア１２２の外側面１２２ａに位置する下部移送ベルト７２の部分とが、本発明の顕著な特徴である、少なくとも一部がストリップが巻き付けられるコア組立体の外周面から露出するようにコア組立体に設置された移送部材における、露出する部分に相当する。移送ベルト７１、７２が動力を受けて回転することにより、移送ベルト７１、７２の露出部分はコア組立体２０の自由端側に移動することになり、移送ベルト７１、７２はコア組立体１２０の外周面に複数の紙ストリップが螺旋状に巻き付けられて形成される角形紙管２００の内周面と連続的に接触して、紙管２００をコア組立体１２０の自由端側に移送させることになる。
【００４７】
また、本実施形態の紙管の製造装置は、カップリング部材５２に固定された上部コア１２１と下部コア１２２間の間隔を調節することができるようになっているので、製造しようとする紙管の幅を変更することができる。すなわち、カップリング部材５２にはリニアガイド１５３が設置されており、上部コア１２と下部コア１２２はリニアガイド１５３に移動可能に設置された一対のブラケット１５４、１５５にそれぞれ固定されている。
【００４８】
また、本実施形態の紙管の製造装置は、コア組立体１２０の自由端に連続的に製造されて排出される紙管を適当な長さに切断するための紙管カッティング手段１３０をさらに備えている。紙管カッティング手段１３０は、コア組立体１２０の長手方向に移動可能にフレーム１０に設置されたベース１３１と、コア組立体１２０の長手方向に対して垂直方向に移動可能に前記ベースに設置されたカッター１３２とを含む。フレーム１０には、ベース１３１を移動させるための動力を提供するためのモーター１４６と、ベース１３１の移動を案内するための一対のリニアガイド１４４とが設置されている。ベース１３１は、紙管の切断の際に、モーター１４６の軸に設置されたボールスクリュー１４５によって紙管が排出される速度と同一速度で移動するようになっている。
【００４９】
また、ベース１３１には、カッター１３２を紙管の排出方向に対して垂直方向に移送させるためのベッド１３３が設置されており、ベッド１３３には垂直移送ガイド１４０が設置されている。ベッド１３３の上部には、移送板１３９が装着されており、装着板１３９の上部にはカッター１３２とカッター１３２を駆動するためのモーター１３４が装着されている。カッター１３２とモーター１３４は、紙管の切断中に微細に紙管の排出方向に移動できるようにリニアガイドを備えた装着板１３９に設置されている。図示のように、カッター１３２は回転する円形の刃又は鋸の刃を使用することが好ましい。
【００５０】
また、紙管カッティング手段１３０はベース１３１に支持されるもので、コア組立体１２０と同一角速度で回転するように設置され、コア組立体１２０の自由端側に排出される紙管が通過するための貫通孔１４６ａが形成された中空の第４回転軸１４６をさらに含む。図示しなかったが、第４回転軸には、排出される紙管を切断するとき、紙管の端部がカッターによって押されることを防止するための装置が設置される。
【００５１】
本実施形態の紙管の製造装置の作動は、コア組立体１２０の自由端に排出される紙管を紙管カッティング手段１３０で切断することを除き、図１に示す実施形態の紙管の製造装置の作動と同様であるのでその説明は省略する。
【００５２】
図１５は本発明のさらに他の実施形態による断面多角形の紙管の製造装置を説明する概略図、図１６は図１５のＱ−Ｑ線に沿って取った断面図、図１７は図１５のＲ−Ｒ線に沿って取った断面図、図１８は図１５のＳ−Ｓ線に沿って取った断面図である。
【００５３】
本実施形態の紙管の製造装置が図１に示す紙管の製造装置と違う点は、紙管の移送部材としてコア組立体２０に設置された移送ギア７９ａ、７９ｂ、７９ｄ、７９ｅを使用した点である。本実施形態のコア組立体２０は、一端がカップリング部材５２に固定された長い四角棒コア２１と、四角棒コア２１の対向する両側面に固定された一対の長い移送案内部材２２とを含む。それぞれの移送案内部材２２は、四角棒コア２１の幅より大きな幅を有し、四角棒コア２１の両側面に固定されたベース部２２ｂと、前記ベース部２２ｂの幅方向の両端から一定距離だけ離隔して、対向するベース部２２ｂに向かって平行に突出して長手方向に一定長さだけ伸びた上側及び下側案内羽部２２ａ、２２ｃとを備えている。一対の移送ギア７９ａ、７９ｂは、それらの歯先円がそれぞれ移送案内部材２２より外側に突出するように、案内羽部２２ａ、２２ｃが設けられていない移送案内部材２２の自由端側の端部に回転可能に設けられている。ギア７９ｃは、隣合う一対の移送ギア７９ｄ、７９ｅに動力を伝達するための伝動ギアである。
【００５４】
図９に示す第３回転軸６２の回転動力を移送ギア７９ａ、７９ｂに伝達するための伝動手段は、四角棒コア２１の固定端側に回転可能に設置されたベルト駆動軸７６と、ベルト駆動軸７６に第３回転軸６２の回転動力を伝達するための図示しないギアと、コア組立体２０の自由端に設置されたベルト従動軸７７と、ベルト駆動軸７６とベルト従動軸７７を連結するベルト７５と、ベルト従動軸７７に固定されて移送ギア７９ａとかみ合うように設置されたギア７８とから構成される。
【００５５】
本実施形態において、移送案内部材２２より外側に突出したそれぞれの移送ギア７９ａ、７９ｂ、７９ｃ、７９ｄの歯先円部分が、本発明の顕著な特徴である、少なくとも一部がコア組立体のストリップが巻き付けられる外周面から露出するようにコア組立体に設置された移送部材における、露出する部分に相当する。ベルト７５の動力を受けて移送ギア７９ａ、７９ｂ、７９ｃ、７９ｄが回転することにより、移送案内部材２２より外側に突出した歯先円部分がコア組立体２０の自由端側に移動することになり、歯先円部分は、コア組立体１２０の外周面に複数の紙ストリップが螺旋状に巻き付けられて形成される角形紙管の内周面と連続的に接触して、紙管をコア組立体２０の自由端側に移送させることになる。
【００５６】
図１９は本発明のさらに他の実施形態による断面多角形の紙管の製造装置を説明する概略図、図２０は図１９のＮ−Ｎ線に沿って取った断面図、図２１は図１９のＰ−Ｐ線に沿って取った断面図、図２２は図１９のＴ−Ｔ線に沿って取った断面図である。
【００５７】
本実施形態の紙管の製造装置が図１に示す紙管の製造装置と違う点は、紙管の移送部材として、コア組立体２０に設置された移送スクリューを使用した点である。
【００５８】
図１９及び図２０を参照すれば、本実施形態のコア組立体３２０は、一端がカップリング部材５２に固定され、他端が自由端である長い四角棒コア３２１を含み、四角棒コア３２１のカップリング部材５２に連結された部分から四つの角部が長手方向に一定長さだけ除去されている。また、それぞれの移送スクリュー３２２、３２３、３２４、３２５は、四角棒コア３２１の除去された四つの角部にそれぞれ挿入され、外周面の一部が外部に露出するように設置され、一端は前記カップリング部材５２に回転可能に設置され、他端は四角棒コア３２１の除去されなかった部分にそれぞれ回転可能に設置されている。図示されていないが、それぞれの移送スクリュー３２２、３２３、３２４、３２５の外周面にはネジ部が形成されている。図２１を参照すれば、カップリング部材３２１に固定されたそれぞれの移送スクリュー３２２、３２３、３２４、３２５の端部には従動ギア３２６、３２７、３２８、３２９がそれぞれ固定されている。それぞれのギアの中央には、第２回転軸６１の端部に固定された駆動ギア６１ａがかみ合うように設置されている。また、本実施形態の紙管の製造装置において、加圧手段３８３は紙管の角部を加圧するためのテーパーローラ３８４を使用するという点で、図１に示す実施形態の加圧手段８３と違いがある。
【００５９】
本実施形態においては、四角棒コア３２１の除去された角に回転可能に設置された移送スクリュー３２２、３２３、３２４、３２５の外周面に形成され、紙管の内側面と接するネジ部が、本発明の顕著な特徴である、少なくとも一部がコア組立体のストリップが巻き付けられる外周面から露出するようにコア組立体に設置された移送部材における、露出する部分に相当する。駆動ギア６１ａから動力を受けて移送スクリュー３２２、３２３、３２４、３２５が回転することにより、移送スクリューのネジ部がコア組立体２０の自由端側に移動するとともに、角形紙管２００の内周面と連続的に接触して紙管をコア組立体２０の自由端側に移送させることになる。
【００６０】
図２２は皺（波型に形成された部分）がストリップの長手方向に平行な片面段ボールストリップを使用して角形紙管を製造する状態の説明図である。図２及び図２２を参照すれば、本発明による方法と装置を利用すれば、コア組立体２０にライナー原紙ａ、ｅ、ｆと片面段ボールｂ、ｃ、ｄを図示の順に配置して角形紙管を製造することができる。本発明による装置は、コア組立体の内部から外部に露出した移送部材の一部がコア組立体の自由端側に移動するようにになっているので、段ボールストリップの皺を損傷せずに紙管を製造することができる。本実施形態では片面段ボールストリップを使用しているが、これに限定されるものではなく、両面段ボールストリップを使用することもできる。また、片面段ボールの皺（波型の）中間紙の方向を反対に（成形される角形紙管の内側面に向かうようにして）して、紙管を製造することもできる。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明によれば、回転するコアに螺旋状に重畳して巻き付けられた複数の紙ストリップを、コアの内部で移動する移送部材によってコアから排出することで、より厚肉の紙管を製造することができることになる。また、本発明によれば、厚肉の角形紙管を製造することができるので、強度に優れた角形紙管を提供することになる。また、本発明によれば、片面段ボールからなる紙ストリップで角形紙管を製造しても段ボールの皺が損傷しないようにすることができる。
【００６２】
本発明によって、螺旋状に重畳して巻き付けて紙管を連続的に生産することにより、生産性に優れ、厚くて強度に優れた角形紙管を提供することになれば、強度に優れた紙パレットを安価で提供することができることになる。強度に優れた紙パレットを提供すれば、重量物の運送に使用された木材パレットを紙パレットで取り替えることができるので、伐木を減少させることで環境の保存にも寄与することになる。
【００６３】
先に説明し、図面に示す本発明の実施形態は本発明の技術的思想を限定するものとして解釈されてはいけない。本発明の保護範囲は請求範囲に記載した事項によってだけ制限され、本発明の技術分野で通常の知識を持った者であれば、本発明の技術的思想を多様な形態に改良ないし変更することが可能である。したがって、このような改良ないし変更は、通常の知識を持った者に自明なものである限り、本発明の保護範囲に属するものである。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の一実施形態による断面多角形の紙管の製造装置の斜視図である。
【図２】図１に示す紙管の製造装置に複数の紙ストリップが巻き付けられる状態を示す平面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線に沿って取った断面図である。
【図４】図３のＣ−Ｃ線に沿って取った断面図である。
【図５】図３のＤ−Ｄ線に沿って取った断面図である。
【図６】図３のＥ−Ｅ線に沿って取った断面図である。
【図７】図３のＦ−Ｆ線に沿って取った断面図である。
【図８】図３のＩ−Ｉ線に沿って取った断面図である。
【図９】図３のＨ−Ｈ線に沿って取った断面図である。
【図１０】図３のＢ−Ｂ線に沿って取った断面図である。
【図１１】図１０のＪ−Ｊ線に沿って取った断面図である。
【図１２】本発明の他の実施形態による断面多角形の紙管の製造装置を説明する斜視図である。
【図１３】図１２に示す実施形態の平面図である。
【図１４】図１２に示す実施形態の正面図である。
【図１５】本発明のさらに他の実施形態による断面多角形の紙管の製造装置を説明する概略図である。
【図１６】図１５のＱ−Ｑ線に沿って取った断面図である。
【図１７】図１５のＲ−Ｒ線に沿って取った断面図である。
【図１８】図１５のＳ−Ｓ線に沿って取った断面図である。
【図１９】本発明のさらに他の実施形態による断面多角形の紙管の製造装置を説明する概略図である。
【図２０】図１９のＮ−Ｎ線に沿って取った断面図である。
【図２１】図１９のＰ−Ｐ線に沿って取った断面図である。
【図２２】片面段ボールストリップを使用して角形紙管を製造する状態を説明する説明図である。
【符号の説明】
【００６５】
１０  フレーム、２０  コア組立体、３０  第１駆動手段、４０  第２駆動手段、５０  第１伝動手段、６０  第２伝動手段、７０  移送部材、８０  第４回転軸。
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【国際調査報告】
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