(57)【要約】【課題】プラスチックフィルム製造ラインで使用するための巻取りプラントを提供する。この巻取りプラントは、星型リールキャリヤ(15)に連結された複数のリール(11-14)を含み、キャリヤ(15)はそれ自体の軸線を中心として回転自在である。【解決手段】前記リール(11-14)は、前記複数のリールのうちの少なくとも第１リール(12)がフィルム(20)の作動的巻取り位置に配置され、完成したリール(21)を形成するように前記星型リール(15)の周囲に配置されている。前記リール(11-14)の各々は、少なくとも第１及び第２のノッチ(23-24)を備えたフランジエレメント(16)と関連した心押し台によって支持されたマンドレル(26)を含む。前記エレメント(16)は、前記心押し台が前記マンドレル(26)から外されたとき、それ自体の軸線を中心として、前記キャリヤ(15)から独立して回転でき、前記第１ノッチ(23)を前記第２取り出しリール(13)まで移動し、前記第２ノッチ(24)をフィルム(20)のロール(21)が取り付けられた第３リール(14)まで移動する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラスチックフィルム製造ラインで使用するための巻取りプラントであって、星型リールキャリヤ（１５）に連結された複数のリール（１１−１４）を含み、前記星型リールキャリヤ（１５）はそれ自体の軸線を中心として回転自在である、巻取りプラントにおいて、
前記リール（１１−１４）は、前記複数のリールのうちの少なくとも第１リール（１２）がフィルム（２０）の作動的巻取り位置に配置され、完成したリール（２１）を形成するように前記星型リール（１５）の周囲に配置されており、
前記リール（１１−１４）の各々は、少なくとも第１及び第２のノッチ（２３、２４）を備えたフランジエレメント（１６）と関連した心押し台によって支持されたマンドレル（２６）を含み、
前記フランジエレメント（１６）は、前記心押し台が前記マンドレル（２６）から外されたとき、それ自体の軸線を中心として、前記星型リールキャリヤ（１５）から独立して回転でき、前記第１ノッチ（２３）を第２取り出しリール（１３）まで移動し、前記第２ノッチ（２４）をフィルム（２０）のロール（２１）が取り付けられた第３リール（１４）まで移動する、プラスチックフィルム製造ラインで使用するための巻取りプラント。
【請求項２】
請求項１に記載のプラスチックフィルム製造ラインで使用するための巻取りプラントにおいて、
前記第１ノッチ（２３）は円形のセクタ形状であり、マンドレル（２６）の断面の大きさとほぼ同じ大きさを有する、ことを特徴とするプラスチックフィルム製造ラインで使用するための巻取りプラント。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のプラスチックフィルム製造ラインで使用するための巻取りプラントにおいて、
前記第２ノッチ（２３）は円形のセクタ形状であり、完成したロール（２１）の断面の大きさとほぼ同じ大きさを有する、ことを特徴とするプラスチックフィルム製造ラインで使用するための巻取りプラント。
【請求項４】
請求項１、２、又は３に記載のプラスチックフィルム製造ラインで使用するための巻取りプラントにおいて、
前記ロール（２１）の完成に続いて前記フィルム（２０）を切断するためのブレードエレメント（１７）を含む、ことを特徴とするプラスチックフィルム製造ラインで使用するための巻取りプラント。
【請求項５】
請求項１乃至４のうちのいずれか一項に記載のプラスチックフィルム製造ラインで使用するための巻取りプラントにおいて、
作動巻取り位置で前記第１リール（１２）と接触するように構成された少なくとも一つのシリンダ（１８）を含む引っ張り−圧力デバイスを含み、
前記引っ張り−圧力デバイスは、トーション軸線（２８）を中心として回転自在であり、シリンダ（２７）により圧力下で制御される、ことを特徴とするプラスチックフィルム製造ラインで使用するための巻取りプラント。
【請求項６】
請求項１乃至５のうちのいずれか一項に記載のプラスチックフィルム製造ラインで使用するための巻取りプラントにおいて、
前記巻取り位置から遠ざかる方向に移動する前記完成したロール（２１）の回転に従うようになった少なくとも一つのローリングデバイスを含み、
前記ローリングデバイスは、前記巻取りプラント（１０）と一体の少なくとも一つのローラーを含む、ことを特徴とするプラスチックフィルム製造ラインで使用するための巻取りプラント。
【請求項７】
請求項１乃至６のうちのいずれか一項に記載のプラスチックフィルム製造ラインで使用するための巻取りプラントを駆動するための方法において、
ａ）コア（２２）が設けられた第１リール（１２）を巻取り位置に置き、前記フィルム（２０）を前記コア（２２）の周囲に所定の巻取り装置で巻取る工程と、
ｂ）前記心押し台を前記マンドレル（２６）から外す工程と、
ｃ）前記フランジエレメント（１６）を回転し、前記第１ノッチ（２３）を第２取り出しリール（１３）まで移動し、前記前記第２ノッチ（２４）をフィルム（２０）の完成したロール（２１）が取り付けられた第３リール（１４）まで移動する工程と、
ｄ）前記完成したロール（２１）を前記第３リール（１４）から取り出すと同時に新たなコア（２２）を前記第３リール（１３）に取り付ける工程と、
ｅ）前記フランジエレメント（１６）を回転し、前記心押し台を前記マンドレル（２６）に連結する工程とを含む、ことを特徴とする巻取りプラントを駆動するための方法。
【請求項８】
請求項７に記載の巻取りプラントを駆動するための方法において、
工程ｂ）乃至ｄ）中、前記第１リール（１２）は、迅速クリップデバイスによって巻取り状態に維持される、ことを特徴とする巻取りプラントを駆動するための方法。
【請求項９】
請求項７又は８に記載の巻取りプラントを駆動するための方法において、更に、
ｆ）前記コア（２２）に取り付けられた前記第２リール（１３）を前記巻取り速度よりも高い周速で始動する工程と、
ｇ）静電荷によって前記第２リール（１３）を予備取り付けする工程とを含む、ことを特徴とする巻取りプラントを駆動するための方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラスチックフィルム、特に伸長性プラスチックフィルムの製造ラインで使用するための巻取りプラント、及びプラスチックフィルムロールの巻取り方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
伸長性プラスチックフィルムは、ストレッチフィルムとも呼ばれ、包装の分野で広く使用されている製品であり、ヨーロッパ及び合衆国で最も広く用いられているパッキング型を示す。
このような種類のフィルムには多くの用途があり、これには、産業用及び家庭用で一般的に使用されている多くの製品が含まれる。
プラスチックフィルムはそれらの組成によって区別され、靱性、延伸性、極限引張強さ、弾性記憶、耐破壊性、等を含む様々な性質を持つフィルムを得ることを可能にする。
【０００３】
これらのフィルムは、例えば線型低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、低密度ポリエチレン及び超低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ、ＶＬＤＰＥ、ＵＬＤＰＥ）、ポリエチレンを基材としたメタロセン（ｍＬＬＤＰＥ）、様々なパーセンテージのエチレン−ビニル−アセテート（ＥＶＡ９％乃至２０％）、ポリプロピレンホモポリマー、コポリマー、ターポリマー（ＰＰｈｏｍｏ、ＰＰｃｏｐｏ、ＰＰｔｅｒ）、又は生分解性材料（Ｍａｔｅｒ−Ｂｉ）によって形成された三つ又はそれ以上の層で形成されていてもよい。
従って、これらのフィルムを適用しようとする用途の要求を満たすことができる層理を得るために二つ又はそれ以上の押出機の組み合わせを含む製造ラインによって、多くの様々な配合物が得られる。
【０００４】
フィルムの種類及び厚さに従って、様々な適用分野があり、このうち、最も重要な分野には、食品製造者、医薬品製造者、製紙工場、タイル及びセラミックの製造者、大規模流通機構、農業及び家庭での使用が含まれる。
このように非常に多くの用途で使用されているということは、組成及び厚さの両方に関して同様に様々な種類があるということを意味し、厚さは、一般的には、１２μｍ乃至１００μｍ又はそれ以上である。更に、巻取りの観点から見て、フィルムがその後どのように使用されるのかに従って、即ち手作業、自動機械、半自動機械等での使用に従って様々な形態をとる。
【０００５】
例えば、産業用パッキング用のストレッチフィルムロールの場合には、フィルム自体の機械的強度及び極限伸び特性を設定する他、特定の自動パッキング機即ち「パレタイザー」を使用する。ストレッチロールは、これらの機械に良好に定められた大きさ及び重量で位置決めされる。
詳細には、この種の用途について、ロールの総重量は約１２．５ｋｇにもなる。ロールは、内径が約７６ｍｍの板紙コアに巻き付けられ、ストリップの幅は約５００ｍｍに等しい。
同様に手作業で使用するためのロールのコアの内径は５０ｍｍに等しく、総重量は約２．５ｋｇであり、かくして取り扱いが更に容易である。
【０００６】
従って、セクタの一つの特定の必要は、プラスチックフィルム製造ラインを、このようなラインの収益を最良にし、エラーが起る可能性をできるだけ低減するように自動化し、製造速度を高め、同時に高度の融通性を保存するように最適化することである。
ラインの融通性は、特に貯蔵や輸送等に掛かる莫大な論理的費用を最少に低減するため、「ジャストインタイム(just in time)」製造に向かおうとする場合に益々重要性が高くなると仮定している。一つのこのような製造戦略は、プラントが、フィルムや巻取りの仕方が異なるフィルムロールを製造するのに十分な融通性を提供できる場合にのみ可能であり、特に機器交換手順中、始動手順中、及び製造ラインからの取り外し手順中の時間のロスを最少にする。
【０００７】
プラスチックフィルム製造ラインは、製品に与えようとする所望の特性に従って様々な数の押出機によって形成された押出プラント及び冷却プラントを含む。これらのプラントの下流には、押し出された冷却されたフィルムを受け取って巻取り、ロールにする巻取りプラントが位置決めされている。
押出部分及び冷却部分は、融通性に関して特に困難がないが、大きな費用が掛かるため製造量を非常に大きくする必要がある。最終製品への価格の上乗せが非常に限定されていることを考えると、作動に十分なゆとりを持たせるため、大規模製造の効果を使用する必要がある。
【０００８】
このような目的のため、実際上極めて高い速度で、毎分５００ｍを越えないにしろこれに近い速度でプラスチックフィルムを製造する必要がある。
従って、押出プラント及び冷却プラントの下流の巻取りプラントは、経時的に所定量のフィルムを提供するように十分な巻取り性能を備えていなければならない。
従って、フィルムの高速巻取りでは、空気がラップ間に捕捉され、物理的に存在する。これにより、後にフィルム自体を使用するのが困難になり、いずれにせよ、輸送において無駄な空間を必要とする。
【０００９】
実際には、このような製品の付加価値が非常に小さいため、輸送費用は製造費用に大きな影響を及ぼし、かくして、上文中に説明したフィルムの実際上の有用性の理由に加え、この理由によっても、「硬く」コンパクトな、即ち空気がラップ間に捕捉されていないロールが必要とされる。
詳細には、ストレッチフィルムの場合には、フィルムそれ自体の性質（非常にくっつき易い）のため、必然的に、接触巻取りになる、即ち、フィルムをマンドレルの周囲に巻取るときにフィルム自体が不可避的に巻き込んでしまう空気を放出させるモータ作動式シリンダにロールを「絞る」ように押し付ける。
【００１０】
ラインの巻取り容量を増大するため、従って、いわゆる「ジャンボ」ロールの巻取りが容易であるということがわかった。このようなロールのストリップは５００ｍｍに等しいが、外径は最大５００ｍｍ又はそれ以上であり、これは、ラップ間に存在する空気を側方から放出するために巻取りを低速で行った場合でも、直径の寸法が大きいため高い巻取り容量が保持される。
この場合、高い製造速度を提供する上で必要とされることは、手作業で使用するための小径（即ち寸法が小さい）ロールをラインで製造する場合、交換（完成したロールの取り外し及び新たなコアの取り付け）を非常に頻繁に数秒毎に行うことである。この場合、ライン全体の製造速度に最大限度が存在する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の全体としての目的は、上述の従来技術の欠点を、極めて簡単であり且つ経済的であり、特に機能的な方法で解決することである。
別の目的は、高い製造速度を確保でき、上述の交換工程に必要な時間を減少する、プラスチックフィルム製造ラインで使用するための巻取りプラントを提供することである。
更に、本発明の目的は、完成したロールの取り外し及び新たなコアの取り付けを短時間で行う、プラスチックフィルム巻取り方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
以上の目的に鑑み、本発明によれば、添付の特許請求の範囲に記載した特徴を持つ、プラスチックフィルム製造ラインで使用するための巻取りプラント及びこれと関連した巻取り方法を提供する。
本発明の構造的特徴及び機能的特徴、及び従来技術に関する利点は、本発明の新規な原理に従って形成した、プラスチック製造ラインで使用するための巻取りプラントを示す添付図面を参照して以下の説明を検討することにより明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明による巻取りプラントの断面図である。
【図２】図２は、第１ロール巻取り工程中の図１の巻取りプラントの概略図である。
【図３】図３は、巻取りリール交換工程後の図１の巻取りプラントの概略図である。
【図４】図４は、巻き付けたロールを取り外し新たなコアを取り付ける場合の図１の巻取りプラントの概略図である。
【図５】図５は、第２ロール巻取り工程中の図１の巻取りプラントの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
添付図面を参照すると、本発明の目的である巻取りプラント全体に参照番号１０が付してある。
このようなプラント１０は、最大４個のリール１１−１４が結合された星型リールキャリヤ１５を含む。これらのリールは、星型リールキャリヤ１５の周囲に、例えば夫々９０°のピッチで配置される。
別の態様では、３個の単一のリールを設けてもよく、星型リールキャリヤ１５の周囲に亘って、例えば夫々１２０°のピッチで配置される。
【００１５】
リール１１−１４の一端には、更に、星型フランジ１６が設けられている 。この星型フランジ１６は、リール１１−１４のマンドレル２６を支持する心押し台（図示せず）に当接する。このような星型フランジ１６は、実質的に円形の表面を有し、その周縁には実質的に円形のセクタの形状の二つのノッチ２３、２４が設けられている。これらのノッチ２３、２４は、フィルム２０が周囲に巻き付けられたコア２２及びフィルム２０の巻き付けを完了したロール２１を容易に通すように適当な大きさを備えている。
図示の実施例において図１の第１リール１１の位置と対応するいわゆる所定の巻取り角度位置で、このような角度位置にあるリールの周囲にフィルム２０を所定の巻取り速度で巻き付けるようになった適当なモータ、及び巻取り中のフィルム２０の張力を調整するようになった引っ張り−圧力デバイスが設けられている。
【００１６】
このような引っ張り−圧力デバイスは、リールへのフィルム２０の巻取り中に夫々のリールと接触し、粘着ローラー１９とともにフィルム２０自体の引っ張りデバイスを形成する少なくとも一つのシリンダ１８を含む。
上述のデバイスは、巻取り工程中及びロール交換工程中、空気圧ピストン２７の制御下で同じ接触圧力を常に維持するようにトーションバー２８が形成する軸線を中心として自由に回転する。
【００１７】
更に、巻取り位置には、フィルムの巻取り工程を終了してロール２１を完成した後にフィルム２０を切断するためのブレード１７が設けられている。
横方向切断ブレードの引っ込め及び再入は、一対の空気圧シリンダ（図示せず）によって制御される。
次に、４個のリール１１−１４を備えた実施例を参照して本発明による巻取りプラントの機能を説明する。
通常の機能中、フィルム２０は、巻取り位置にあるリール１１、即ち引っ張り−圧力デバイスと接触したリール１１に巻き付けられる（図２参照）。
【００１８】
図２に示すように、リール１１上へのロールの巻き付け中、ロールを前に巻き付けた別のリール１４は、続いて行われる取り出し用の待機位置にある。
このような第１工程の終了時に、即ちフィルムロール２１が完成したとき、いわゆる交換工程が行われる。交換工程では、先ず最初に、第２リール１２を巻取り速度よりも僅かに大きい周速で巻き付け、次いで星型リールキャリヤ１５を例えば図１で見て反時計廻り方向に９０°回転し、第２リール１２を巻取り位置に移動する（図３参照）。
星型リールキャリヤ１５の回転速度がリール１１の周速に加わることにより、フィルム２０に更に大きな張力が確実に加えられる。
【００１９】
このような回転により、更に、フィルム２０をブレード１７に近付け、このブレードは、過剰張力のため、第１リール１１から第２リール１２への通路にフィルムが失われる危険なしにフィルム２０を切断できる。
こうした目的のため、第２リール１２には、静電荷が予め帯電させてあり、これにより糊や接着剤を必要とせずにフィルム２０を引き付けることができる。
【００２０】
交換工程が完了すると直ぐに、星型フランジ１６は、マンドレル２６を支持する心押し台を引き出し、９０°にプラントの最終的な形状で決まる別の角度部分を加えた角度だけ、星型リールキャリヤ１５の回転方向と逆方向に回転する。その結果、ノッチ２３及び２４の夫々を、待機している第３リール１３のところにもっていき、第４リール１４は前に巻き付けたロール２１を支持し、現在、いつでも取り出せる位置にある。
かくして、星型フランジ１６自体は、新たなコア２２を第３リール１３に取り付けることができると同時に前に巻き付けたロール２１を別のリール１４から取り出すことができるように位置決めされる。
【００２１】
星型フランジの回転中、第２巻取りリール１２は適当な迅速クリップシステムによって支持される。この迅速クリップシステムは、第２巻取りリール１２の位置を維持するため、接触シリンダ１８と対応する適当な特性を提供する。
完成したロール２１の取り出し作業及び新たなコア２２の取り付け作業が、持続的速度で作動する適当な機械式アクチュエータによって同時に行われる。
本発明によるプラントにより、こうした作業は、一般的には、約１５秒の最大持続時間を有する。
【００２２】
同時に行われる完成したロール２１の取り出し作業及び新たなコア２２の取り付け作業の終了時に、星型フランジ１６は、その最初の回転とは逆方向に回転し、心押し台を最も近くのマンドレル２６のところで作業位置に置く。
ここに説明する全てのプロセスは、非常に迅速に行われ、従って、特に高感度の制御−管理デバイスによって駆動を行う必要がある。このように、空気捕捉現象をなくすように交換工程中にフィルム２０に作用する張力を管理できる。
更に、ロール２１の最終的な外観を更に改善するため、有利には、外部ローリングデバイス（図示せず）を使用することが考えられる。このデバイスは、交換工程中、詳細には巻取りロール２１がシリンダ１７と接触していない場合に巻取りロール２１に作用し、これに従う。
【００２３】
このようなシステムは、空気式又は液圧式のレバーシステムによって実施され、星型リールキャリヤ１５の回転中に常にロール２１の移動に従うように高い頻度で制御される。
このようなローリングシステムは、単一の追加の接触ローラーによって形成できる。このローラーは、巻取り工程で専らロールに作用し、従って、機械の固定構造と一体である。ローラーの移動は、様々な自由度によって特徴付けられる。これは、星型リールキャリヤ１５の回転移動に従わなくてはならないためである。しかしながら、ローラーは、ローリングシステムと軸線方向回転中心が異なる。
【００２４】
別の態様では、単一のロール全てに設けられた追加のローラーを使用することによってローリングを行ってもよい。この場合、星型リールキャリヤと一体であり、比較的簡単なてこ装置を構成する、ロールに近づいてこれと接触するシステムを備えている。
添付図面を参照した以上の説明から、プラスチックフィルム製造ラインで使用するための本発明による巻取りプラントが特に有用であり且つ有利であることが明らかである。かくして、以上の説明に言及した目的が達成される。
【００２５】
本発明による巻取りプラントでは、完成したロールを取り出して新たなコアを取り付ける作業に必要な時間が非常に短く、上文中に説明したプラントでは同時に行うことができるため、寸法が大幅に減少したプラスチックフィルムロールを製造できる。
本発明による巻取りプラントは、内部コアが５０ｍｍに等しいロール即ち手作業で使用するためのロールを巻くため、及び７６ｍｍのコア上でのロールの巻取り、即ち自動機械で使用するためのロールの巻取りを行うための両方に対して予備構成でき、かくして高度の融通性を提供する。
【００２６】
更に、チェッカー盤配置の巻取り機を対をなして使用でき、これにより、５０ｍｍのマンドレル上で二つのロールを製造すると同時に７６ｍｍのマンドレル上で二つのロールを製造することができ、製造ラインの融通性を更に高める。これはラインのパラメータを全く変更することなく、様々な最終的な製造を行うことができるためである。
従って、本発明の保護範囲は、添付の特許請求の範囲によって画定される。
【符号の説明】
【００２７】
１０  巻取りプラント
１１−１４  リール
１５  星型リールキャリヤ
１６  星型フランジ
１７  ブレード
１８  シリンダ
１９  粘着ローラー
２０  フィルム
２１  ロール
２２  コア
２３、２４  ノッチ
２６  マンドレル
２７  空気圧ピストン
２８  トーションバー
【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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【国際調査報告】
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