(57)【要約】本記載は、巻き返し機からのロール（Ｒ）の排出を制御する装置を提供しており、ロールが前記巻き取り機を離れる際に、複数のロールが転がる転がり表面（１１）と、前記転がり表面に並行で、且つ複数のロールが排出する方向に垂直な、軸の周囲を動くことができる部材（１７）とを備える。動作中に、前記加動部材が常に前記軸の周囲を同じ方向に回転する。可動部材が、前記転がり表面により回転収容領域を画定した、少なくとも二つのロール保持表面を備える。
2004530610.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
巻き返し機からのロールの排出を制御するため：ロールが前記巻き取り機を離れる際に、複数のロールが転がる転がり表面と；前記転がり表面に並行で、且つ前記巻き返し機から複数のロールが排出する方向に垂直な、軸の周囲を動くことができる部材と；前記可動部材の動きを制御するアクチュエータと；を備えた装置において；
動作中に、前記加動部材が常に前記軸の周囲を同じ方向に回転すること、
前記可動部材が、前記転がり表面によりロール収容領域を画定した、少なくとも二つのロール保持表面を具備すること；
を特徴とする装置。
【請求項２】
前記二つの表面の第一表面が、巻き返し装置から出たロール用の衝突表面を形成するため配置され、前記表面の第二表面が、前記第一表面を跳ね返る後方への動きを防止することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記転がり表面上のロールの到着を感知する手段を備えること、前記アクチュエータは、前記ロールが可動部材に接触する瞬間の前に、前記可部材に前記軸の周囲を動作するように制御されることを特徴とする請求項１または２に記載の装置。
【請求項４】
前記可動部材は、出てきたロールが前記少なくとも二つ表面の第一表面に接触する時、前記表面の他方が、第一表面に跳ねて出ることによって生じるロールの後方への動きを防止するような位置に、配置されることを特徴とする請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記少なくとも二つの表面が、鈍角を形成する二つの収束表面を画定し、そこがロール収容領域であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項６】
前記複数の平面が、100°〜150°の間の角度、好ましくは110°〜140°の間の角度を画定することを特徴とする請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記可動部材が、複数の対のロール保持装置を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項８】
前記可動部材が、三対のロール保持表面を有することを特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記アクチュエータが、電動モーターであることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１０】
前記可動部材が、回転軸と転がり表面との間の距離を変更するために調節可能であることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１１】
転がり表面に沿った予定の位置からのロールの動きを感知する感知機を備え、前記感知機が、前記感知機の感知信号を関数として、前記可動部材を制御する、制御ユニットに接続されることを特徴とする請求項１〜１１に記載の装置。
【請求項１２】
前記可動部材が、前記制御ユニットに接続された位置センサーを備えることを特徴とする請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記巻き返し機とのインターフェースで有する制御ユニットによって、前記巻き返し機から出て、巻き返し機からのロールの排出に関連する信号を関数として、前記アクチュエータが動作させられることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１４】
巻取り手段と、前記巻き返し機によって完成したロールが排出される表面とを備え、巻いたウエブ材料のロールを製造する巻き返し機において、請求項１〜１３のいずれか一項による装置を備えることを特徴とする巻き返し機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、巻き返し機によって製造されたウエブ材料のロールの排出を制御する装置に関連するものであり、巻き返し機はロールを転がりテーブルまたは表面に排出する。
【０００２】
また本発明は、例えばウエブ材料のロール、特に（それに限らないが）トイレットペーパー、ティッシュペーパーなどの紙材料のロールを製造する巻き返し機にも関連しており、それはロールの排出を制御する装置を備えている。
【背景技術】
【０００３】
紙加工産業は、巻き返し機または巻取り機として知られている機械を利用しており、それらの機械は、ウエブ材料の大径リールを取って、それらを巻いて巻取りウエブ材料のロールにし、それらは後に切り取られて、完成した製品の小さロールにされ、例えばトイレットペーパーのロール、ペーパータオルなどのように、包装のために送られる。
【０００４】
いわゆる円周巻き取り装置は、ウエブ材料を、通常三つのシリンダーによって画定される巻取りクレードルにおいて、ロールに巻いて、その間は製造途中のロールが、巻取りシリンダーの回転によって保持され且つ回転を持続させている。このタイプの円周巻き取り装置の一例は、国際特許出願公開明細書WO-A-9421545に記載されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ロールの巻取りが完了すると、すなわち必要な量の材料が巻かれると、ロールが巻取りクレードルから様々な方法で排出される。正確にロールが巻取りクレードルから排出されるかは、本発明の目的に関して重要ではない。重要な点は、排出されたロールを遅くして、制御する必要があり、それによりロールが、巻き返し機の下流で機械に、適切な速度且つ適切な間隔で到達し、そのポイントは、ロールを巻取り速度に並行した速度で、巻取り機の巻取りクレードルから排出することであり、それはウエブ材料が巻取り機へ供給される速度である。この速度は、ロールを更に下流のステーションへ供給すべき速度よりも速い。ロールが、巻取り機の巻取りクレードルを出ると、それによりロールを、それらが次のステーションへ供給する適切な速度に、遅くしなければならない。
【０００６】
この最後に、転がり表面が巻き取る装置のアウトレットに備えられており、そこにロールが排出され、且つそこに装置がロールの排出を制御するために制御される。現在、それらの装置は、ロールの排出の方向に対して垂直且つ、排出表面に並行な軸の周囲を回動するように取り付けられた、凹状部材を用いている。可動部材は、巻取り機から排出された一個のロールを受けるための位置に保持される。このロールが、可動部材に触れると、可動部材が特別なアクチュエータによって回動され、ロールを連続して更に下流のステーションへ向かって移動させることができる。ロールは、それが可動部材によって止められる領域になると、可動部材は逆転の動きによって、それが次のロール待ち受ける位置へ戻る。往復の動きが、流体圧または好適には空気圧タイプのシリンダーピストンアクチュエータによってもたらされる。
【０００７】
もしロールが、非常に固くかなり小型で、且つ／またはロールが巻き返し機から放出される際の速度が、非常に速いと、ロールが可動部材に激しく衝突するリスクがあり、それは跳ね返って、加工ライン全体の効果的な動作に問題を生じさせる。
【０００８】
ロールの跳ね返りを防止するため、柔軟材料のカバー可動部材に付けられる。しかし、それらはロールと衝突表面との間の摩擦を増やし、それはロールを損傷させる重大なリスクがある。理想的には、その代わりに摩擦をロールと可動部材との間で最小に減らして、ロールに巻かれるウエブ材料を、特に前記ウエブ材料上にあるミシン目のラインに沿って、損傷させるのを避けるべきである。
【０００９】
加えて可動部材は、その次のロールを待つことができる位置へ、動きを逆転させて、毎回戻らなければならず、それにより一定限度よりも生産率を増やすことを可能にする。可動部材を再配置する必要性と、相対的に長い反応時間を有したアクチュエータの実際のタイプの両方が、可動部材が次のロールを受け取る前に、可動部材を再配置するために必要な総時間を増やしている。
【００１０】
本発明の目的は、従来技術の欠点を克服する上記タイプの装置を提供することである。
【００１１】
特に本発明の目的は、高い生産率を達成できる装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
それら及び別の目的と利点は、以下の記載を読むことで専門家にとって明らかになり、それらは実質的に巻き返し機からのロールの排出を制御する装置によって達成され、その装置は、ロールが前記巻き戻し機を出ると、ロールが転がる転がり表面（緩やかに下方へ傾斜している）と；前記転がり表面に並行で、且つ前記巻き返し機からのロールの排出方向に対して垂直な軸の周囲を移動できる部材と；前記可動部材の動きを制御するアクチュエータと；を備える。特徴として、本発明によるとオペレーション中に、前記可動部材が常にそれ特有の軸の周囲を同じ方向に回転し、転がり表面によりロール収容領域を画定した、少なくとも二つのロール保持表面を設ける。この方法では、可動部材の動きを逆転する必要がないので、ロールが部材に到達する率を、かなり増加できる。また、可動部材上でロールが跳ね返ることによる問題は、ロール保持及び収容体積を画定する二つの表面があるので、なくなる。
【００１３】
可動部材の動きは、中断される断続的な動きでも、または巻き返し機からのロールまたはログの到達と、ロールの特徴に依存して必要な遅れ周期に合うように、通常は調整された速度で連続してもよい。動きが（連続または断続的な）回転であり、恒久的に同じ方向で、むしろ揺動であることによって、装置を非常に高い生産率で走行できるようにする。更に、二つの収容表面があることで、下流収容表面上で跳ね返っても、確実にロールが後方へ動かないようにする。実用的に、対の収容表面は、ロール転がり表面に向かって開いて、逆さまに成った時、その転がり表面によって、上流巻き返し機から出るロールが閉じ込められて、後方へ跳ね返りできない大きさで形成し、しれはＶ字のように画定する。表面上での継続的な衝突と摺動によって、それが本質的に静止するまで、運動エネルギーを浪費させる。この状態で、ロールはその下流ステーション、例えば接着装置への進行を、可動部材の連続回転と、傾斜転がり表面上における任意の回転によって、続けることができる。
【００１４】
本発明の実用的且つ特別に有利な一実施形態において、装置は転がり表面上でのロールの到着を検知する手段を備えている。加えて、可動部材を作動させるアクチュエータは、前記ロールが、可動部材に接触する時、可動部材を回転軸の周囲を制御速度で動かすような方法で、制御される。この方法で、ロールが可動部材に対して衝突することによる危険性を減らし、可動部材の表面に対するロールのいかなる跳ね上がりも、同様に減らす。
【００１５】
可動部材の動きと個別のロールの到着を正確に同期させるため、感知器はロールが進行する転がり表面沿いのポイントに備えられ得る。この感知器は、例えば光電池であり得、ロールの通過を感知し、プログラム可能な制御ユニットを介して、前記部材に対するロールの到着の前に、可動部材の動きを始動させる。可動部材は前記制御ユニットとインターフェース結合される位置センサーを、適切且つ有利に備える。
【００１６】
選択的に、ロールの到着の信号は、巻き返し装置、すなわち巻取り装置の制御ユニットによって、直接もたらされ得る。巻き返し装置の出力の速度すなわちロールの製造と放出の割合を基に、可動部材の回転の速度に関する調節も決定でき、その速度は、上記のように、一定速度の連続回転、または更に周期的に可変で正しいテンポの速度であるか、またはそれは断続的な回転でもよい。
【００１７】
実用的に、入ってくるロールが、前記少なくとも二つの表面の第一表面に接触する時、前記表面の他方が、第一表面に跳ね返ることによって、生じるロールの後方への動きを遮断するような位置に配置するように、可動部材が制御され得る。ロールの跳ね上がりによって生じる後方への動きは、従って直ちに止められる。この状態は、二つの表面の角度の適切な選択によって、達成される。表面は平坦でもよいが、それが本質的ではない。別の可能な形態は、湾曲した凹状または凸状表面である。どんな表面の形状でも、それら各々において、それでもなお平面は、例えば凹状平面の中心ポイントで接平面と認識される。ゆえに二つの表面は常に鈍角を形成する二つの収束平面を画定し、そこはロール収容領域である。この角度は、100〜150°の間であり得、好ましくは110〜140°の間、例えば適切には130°であり得る。
【発明の効果】
【００１８】
理論的に、可動部材は、単なる一対のロール保持表面を有しえる。しかし好ましくは、それは複数の対、好ましくは三対のロール保持表面を有しており、可動部材が完全な回転を一方のロールと次のロールとの間で行う必要がない。これにより、装置が駆動する際に速度が増す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の明確な理解は、実用的であるが本発明を制限しない実施例を示した、添付図面と記載から得られる。
【実施例】
【００２０】
図１は、巻き返し機の概略図であり、本発明をろ介するために必要なそれらの部分を、単に示している。巻き返し機は、一組の三つのシリンダー１、３、５を備えており、それらの間でウエブ材料ＮのロールＲが、次々と形成される。紙などのウエブ材料は、巻取りシリンダー１の周囲に供給される。参照番号７は、周囲にロールＲが形成される厚紙などの管状芯を供給するコンベアーを示しており、参照番号９は、巻取りが完了した時にウエブ材料Ｎを切断するか破る装置を示している。巻き返し機の構造は、ここでは単なる円周巻き返し機の一例として図示しているだけである。それにより本発明は、特に巻取りシリンダーを具備した円周タイプ、そうでなければ別のタイプのどの巻き返し機とも組合せできることは、明らかであろう。
【００２１】
各完成したロールRは、ローラー３及び／または５の円周速度を変更することによって、三つのローラー１、３、５によって画定される巻取りクレードルから放出される。放出されたロールは、転がり表面１１上を通過し、それに沿った適切な位置に、ロールの排出を制御する装置がある。この装置は、全体的に符号１３で示されており、特に本発明の主要部分を形成している。
【００２２】
図２及び図３で詳細に見ることができるように、装置１３は、転がり表面１１に並で且つロールＲが転がる方向Ｆに対して垂直な、軸Ａ−Ａの周囲を回転する可動部材１７を備えている。図示した構造の例において、可動部材１７が二つのジャーナル２１、２３によって支持される管状部分１９から成っており、その各々が、順に対応する側壁２５、２７に固定されている、それ自体のプレート２２、２４に固定されている。各プレート２２、２４は、プレート２２、２４におけるスロット３０（図２参照）に取り付ける一対のネジ２８によって、対応する側壁２５、２７に固定されている。これにより軸Ａ−Ａの高さを調節できる。この調節は、ジャーナル軸受の軸自体に垂直な、ジャーナル２１、２３のネジ孔にはめ込まれるネジ付バー３２によって、手動で行われる。
【００２３】
一般的な三対の平坦な平面３１Ａ、３１Ｂ；３３Ｂ、３３Ｂ及び３５Ａ、３５Ｂを画定する外郭２９が、管状要素１９に固定されている。各対の二つの表面は、軸Ａ−Ａに向かって接合され、それらは充分に開いたＶの字を形成するように収束している。対の平坦な表面によって形成された角度は、示されている例では約130°である。可動部材が、ロールの特徴、例えばその密度、直径及び別の物理的なパラメータに関して、最適な位置にそれを調節することができる。
【００２４】
駆動鎖３９を支える鎖止め３７が、管状要素１９に固定されており、駆動鎖３９が、モーター／ギアボックスユニット４３の出力シャフトに装着された、別の鎖止め４１からその動力を得ている。出力シャフトは、側壁２５によって支持され、可動部材１７に回転の動きを与える。また鎖３９は、別の二つのアイドル鎖止めの周囲も通り、図２で概略的に図示したように、それらは符号４５及び４７が付けられており、その一方が前記鎖に応力を加えるために調節することができる。また、回転が管状要素１９と正確に同軸なモーターによって加えられ得る。
【００２５】
図示した例において、転がり表面１１に沿って確定したポイントに、例えば光伝送／光受信装置から成る光感知機５１があり、それは転がり表面に下がる個々のロールＲの通過を感知するために作動する。光感知機５１は、制御ユニット５３とインターフェース結合され、制御ユニットに可動部材１７に関連するモーター／ギアボックスユニット４３及び位置センサー５５にも接続されている。位置センサー５５は、目的に適したいかなるタイプのものでもよい。可能な例は、図面で概略的に示した磁気マイクロスイッチ、または光電池、或いはエンコーダーであり、最終的に特に高い正確性が必要である。
【００２６】
また記載した装置が動作する方法は、以下のとおりである。
【００２７】
可動部材を図２に示された角度位置に一時的に設定すると、感知機５１がロールＲの通過を感知する時、製造を開始する信号が、制御ユニット５３及びアクチュエータ４３を介して作動し、可動部材１７が軸Ａ−Ａの周囲を回転する。ゆえに、ロールＲが保持表面に対して、例えばこの場合は表面３１Ａに対して衝突する時、同じ方向に両方とも動いている二つの部分の間に衝撃が生じ、衝撃を和らげる。更に、ロールを対の表面３１Ａ、３１Ｂの第二表面３１Ｂの下を通るとすぐに、第二表面は、その遠位縁部（軸Ａ−Ａから最も離れた縁部を意味する）がロールＲの後方への跳ね返りを防止する高さまで、連続して下がる。その結果、収容体積であり、二つの表面３１Ａ、３１Ｂと転がり表面１１との間に、ロールを閉じ込める。この収容体積の内部で、ロールはその運動エネルギーの全てまたは一部を失うまで、ロールが後方及び前方に連続して跳ね返り得る。可動部材の回転の動きが、このポイントで停止するか、または必要とされる動作状態に依存して、例えば上流の巻き返し機からのデータ、または接着装置のような下流セクションからのデータに依存して、同じ角速度または異なる速度で連続する。
【００２８】
右モーメントにおいて、可動部材の角位置は、表面３１Ａの遠位縁部が、ロールを解放するために充分な高さで、それにより下流ステーションに向かって動きつづける。可動部材の回転の動きは、この部材が次のロールを受け取るため適所に配置するまで続く。その動きを一時的に停止すること、またはその速度を動作状態に適合するように変更することができる。どちらにしても、位置センサー５５は、更に可動部材の角位置に関する正確な情報を、ユニット５３に与えることができる。
【００２９】
上記のように、また可動部材１７の動きの制御は、感知機５１によって生じる信号よりも、巻き返し機から出る信号によって、直接行われる。それはロールの到着が、シリンダー１、３、５によって画定された巻取りクレードルからロールを放出する際に、必然的に行われることは明白であるからである。従って、放出指令が、遅れによって任意に、可動部材１７の動きを制御するために使用することができ、その遅れは、表面１１上でロールの転がる速度が増したり、下がったりすることに関連してプログラム可能で、ロール自体の放出の最初の速度と特別な重量を含む数字的な要因に依存している。
【００３０】
図面は、本発明の可能な一実施例を単に示しており、その形状及び配置は、本発明の基本である概念の範囲内で変えることができることは理解されよう。請求項のどの参照符号も、記載及び図面に関して請求項の理解を単に容易にすることを目的としたもので、保護の範囲を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】単にロール巻取り及び排出部材を示した、巻き返し機の概略側面図。
【図２】ロールの排出を制御する装置の拡大側面図。
【図３】図２に記したIII-III上に沿った断面図。
【国際公開パンフレット】
2004530610.tif 000003
2004530610.tif 000004
2004530610.tif 000005
2004530610.tif 000006
2004530610.tif 000007
2004530610.tif 000008
2004530610.tif 000009
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2004530610.tif 000011
2004530610.tif 000012
2004530610.tif 000013
2004530610.tif 000014
2004530610.tif 000015
2004530610.tif 000016
【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2004530610.tif 000017
2004530610.tif 000018
【手続補正書】
【提出日】平成14年11月26日(2002.11.26)
【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】
巻き返し機からのロールの排出を制御するため：ロールが前記巻き取り機を離れる際に、複数のロールが転がる転がり表面と；前記転がり表面に並行で、且つ前記巻き返し機から複数のロールが排出する方向に垂直な、軸の周囲を動くことができる部材と；前記可動部材の動きを制御するアクチュエータと；を備えた装置において；
動作中に、前記加動部材が常に前記軸の周囲を同じ方向に回転すること、
前記可動部材が、前記転がり表面によりロール収容領域を画定した、少なくとも二つのロール保持表面を具備すること；
を特徴とする装置。
【請求項２】
前記収容領域は、前記可動部材によって上方が画定され、前記転がり表面によって下方が画定されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記可動部材が、前記転がり表面の上にあり且つ、前記転がり表面に並行で、更に前記転がり表面上において複数のロールが転がる方向と垂直に配置された、軸の周囲を回転することを特徴とする請求項１または２に記載の装置。
【請求項４】
前記二つの表面の第一表面が、巻き返し装置から出たロール用の衝突表面を形成するため配置され、前記表面の第二表面が、前記第一表面を跳ね返る後方への動きを防止することを特徴とする請求項１または２あるいは３に記載の装置。
【請求項５】
前記転がり表面上のロールの到着を感知する手段を備えること、前記アクチュエータは、前記ロールが可動部材に接触する瞬間の前に、前記可部材に前記軸の周囲を動作するように制御されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項６】
前記可動部材は、出てきたロールが前記少なくとも二つの表面の第一表面に接触する時、前記表面の他方が、第一表面に跳ねて出ることによって生じるロールの後方への動きを防止するような位置に、配置されることを特徴とする請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記少なくとも二つの表面が、鈍角を形成する二つの収束表面を画定し、そこがロール収容領域であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項８】
前記複数の平面が、100°〜150°の間の角度、好ましくは110°〜140°の間の角度を画定することを特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記可動部材が、複数の対のロール保持装置を有することを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１０】
前記可動部材が、三対のロール保持表面を有することを特徴とする請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記アクチュエータが、電動モーターであることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１２】
前記可動部材が、回転軸と転がり表面との間の距離を変更するために調節可能であることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１３】
転がり表面に沿った予定の位置からのロールの動きを感知する感知機を備え、前記感知機が、前記感知機の感知信号を関数として、前記可動部材を制御する、制御ユニットに接続されることを特徴とする請求項１〜１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記可動部材が、前記制御ユニットに接続された位置センサーを備えることを特徴とする請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
前記巻き返し機とのインターフェースで有する制御ユニットによって、前記巻き返し機から出て、巻き返し機からのロールの排出に関連する信号を関数として、前記アクチュエータが動作させられることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１６】
巻取り手段と、前記巻き返し機によって完成したロールが排出される表面とを備え、巻いたウエブ材料のロールを製造する巻き返し機において、請求項１〜１５のいずれか一項による装置を備えることを特徴とする巻き返し機。
【国際調査報告】
2004530610.tif 000019
2004530610.tif 000020
2004530610.tif 000021