(57)【要約】  ウェブ処理システムのためのローラ配置であって、上記ローラ配置は、ローラと、シャフト部分及び取付部分を有する少なくとも１つの回転シャフトと、を備え、少なくとも１つの上記回転シャフトは、ローラに解放可能に接続可能である。
2017532271.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェブ処理システムのためのローラ配置であって、
ローラと、シャフト部分及び取付部分を有する少なくとも１つの回転シャフトと、を備え、
少なくとも１つの前記回転シャフトが、前記ローラに解放可能に接続可能であることを特徴とするローラ配置。
【請求項２】
前記ローラが、印刷ローラ、折目付ローラまたはウェブ処理システムで使用されるローラであることを特徴とする請求項１に記載のローラ配置。
【請求項３】
前記取付部分が、前記ローラに配設された第２接続手段と対になって接続可能な第１接続手段を備えることを特徴とする請求項１または２に記載のローラ配置。
【請求項４】
前記第１及び第２接続手段間の連結が、空圧的に、油圧的に、機械的に、電気的に、磁気的にまたはこれらの組合せを用いて、制御可能であることを特徴とする請求項３に記載のローラ配置。
【請求項５】
前記第１及び第２接続手段が、１、２、３、４または５つの接続点のような１つから５つの間の接続点を備えることを特徴とする請求項３または４に記載のローラ配置。
【請求項６】
１つの前記回転シャフトが、均一な横断面を有する部分を有し、それにより、前記１つの回転シャフトをスリーブ内にスライド式に取り付けることができることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のローラ配置。
【請求項７】
前記取付部分を前記ローラから係合解除させるステップにおいて前記１つの回転シャフトを後退させるように構成された後退機構をさらに備えることを特徴とする請求項６に記載のローラ配置。
【請求項８】
前記ローラの一端部において前記ローラに解放可能に接続可能な第１回転シャフトと、前記ローラの第２端部に配設された第２回転シャフトと、を備えることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載のローラ配置。
【請求項９】
前記第１回転シャフトを前記ローラから、及び、前記第２回転シャフトを前記ローラから、係合解除させることが、選択的にかつ独立して制御可能であることを特徴とする請求項８に記載のローラ配置。
【請求項１０】
前記回転シャフトを取り付けるための取付体が、前記回転シャフトを前記ローラから直接的にまたは間接的に傾け可能であることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載のローラ配置。
【請求項１１】
ウェブ処理システムにおいてローラ配置のローラを交換するための方法であって、
前記ローラ配置が、前記ローラと、前記ローラに解放可能に接続された少なくとも１つの回転シャフトと、を備え、
当該方法が、
前記ローラを少なくとも１つの前記回転シャフトから接続解除するステップと、
前記ローラを前記ウェブ処理システムにおける当該ローラの位置から取り外すステップと、
を備えることを特徴とする方法。
【請求項１２】
前記ウェブ処理システムにおいて新規のローラを少なくとも１つの前記回転シャフトと位置合わせさせるステップと、
解放可能な接続を用いて前記回転シャフトを前記ローラに接続するステップと、
をさらに備えることを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書の形態は、ローラ配置に、特に、ウェブ処理システムのためのローラ配置に関する。
【背景技術】
【０００２】
紙ベース材料、プラスチック材料などのウェブのような材料ウェブを処理する際に、ローラを使用する。滑らかなローラを使用して材料ウェブを正しい経路に沿って案内し得、印刷ローラ（印刷ローラ配置）を使用してウェブに印刷を付与し得、折目付ローラを使用して材料ウェブ上にもしくは材料ウェブへ凹凸もしくは折目パターンを付与し得、または、切断ローラを使用して材料ウェブをサブセクションへ切断し得る。
【０００３】
本発明の主な分野は、パッケージ材料を処理することに関する。これは、特許請求の範囲に記載した発明をこの分野に限定すべきであると暗示してはいない。むしろ、本発明を開発したフレームワークを示しており、本発明を例示するために使用した形態を同様にこの分野から組み立てる。当業者は、本願がこのかなり狭い分野に限定されないことを理解する。
【０００４】
典型的な例のパッケージ材料は、付加層またはさまざまなタイプの間に挟まれたコア層を備える積層構造体である。コア層は、ボール紙または板紙で形成されたセルロース層であり得、付加層は、コア層に積層されたプラスチック層もしくは金属箔であり得る。プラスチック層は、さまざまなタイプのポリエチレンまたはポリプロピレンであり得、金属箔は、例えばアルミニウム箔であり得る。コア層の目的は、パッケージ材料ウェブの一部から形成されるパッケージ容器に安定性及び剛性を付与することであり、付加層の目的は、湿気、ガス、光、ラジカルなどに対するバリアをもたらし、形成されたパッケージ容器に収容されている製品を保護し得ることである。強調すべきことは、パッケージ材料の分野がそれ自体で研究分野であり、本明細書がその分野に関係しておらず、上述した非常に基礎的な例によって限定されないこと、である。
【０００５】
パッケージ材料ウェブを処理することの一部は、折目付けである。折目付けは、パッケージ材料に弱化線または折目線のパターンを形成する処理に言及する。パッケージ容器をパッケージ材料から形成するとき、折目線を使用して折畳線を画成し、これら折畳線に沿って、パッケージ材料を折り畳む。
【０００６】
折目付けは、例えば滑らかな表面から延在する折目線の繰り返しパターンを有するローラなどの折目付ローラを用いて実行され、それにより、パッケージ材料ウェブを折目付ローラと滑らかなまたは輪郭付けしたアンビルローラとの間に案内すると、パターン（またはそのネガ）は、パッケージ材料に転写される。
【０００７】
このような折目付ローラは、摩耗に起因して、または、パッケージ材料（または新たなパッケージ材料）が新たなタイプのパッケージ容器のために処理すべきであり新たな折目パターンを必要とすることに起因して、時々交換されなければならないことがある。
【０００８】
実際の状況では、折目付ローラを備える折目付ユニット全体を交換する、すなわち、ウェブ処理ラインのセグメント全体を交換する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ここまで、説明は、１以上のローラを交換する状況を例示し、すでに理解されることは、交換が好ましくはある速度で高い正確性で実行されるべきであること、であり、これは、覚えておく点である。実際の状況は、完全に異なり得、印刷ローラまたは別のローラを完全に交換する必要があり得る。関連する例は、積層システムの、すなわちパッケージ材料をいくつかの積層ステップを介して形成するウェブ処理システムのローラである。
【００１０】
このため、本明細書は、迅速かつ正確なローラの交換ができる技術的解決法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
このために、本明細書は、ウェブ処理システムのためのローラ配置に関し、上記ローラ配置は、シャフト部分と、取付部分を有する少なくとも１つの回転シャフトと、を備え、少なくとも１つの上記回転シャフトは、ローラに解放可能に接続可能である。提案した解決法により、ローラは、既存の解決法と比較して、想定される目的に関して容易に交換されまたは取り外され得る。
【００１２】
ローラは、ウェブ処理システムで使用される種類のローラであり得るが、より頻繁に変える必要があるローラに注目する。例は、これに限定されないが、印刷ローラ、折目付ローラ、案内ローラなどを含み得る。
【００１３】
１以上の形態において、取付部分は、ローラに配設された第２接続手段と対になって接続可能な第１接続手段を備え、それにより、信頼性がありかつ繰り返し可能な係合解除及び連結をできるようにする。
【００１４】
解放可能な接続は、幅広い定義であり、１以上の形態において、第１及び第２接続手段間の連結は、空圧的に、油圧的に、機械的に、電気的に、磁気的にまたはこれらの組合せを用いて、制御可能である。１以上の関連する形態において、機械加工配置におけるクイックカップリングを使用し得る。
【００１５】
第１及び第２接続手段は、１以上の形態において、１、２、３、４または５つの接続点のような１つから５つの間の接続点を備える。
【００１６】
１以上の形態において、１つの回転シャフトは、均一な横断面を有する部分を有し、それにより、１つの回転シャフトをスリーブ内にスライド式に取り付けることができる。スライド可能な取付体は、１つのまたはそれぞれのシャフト部分とローラとの軸方向における移動をできるようにする。
【００１７】
ローラ配置は、１以上の形態において、取付部分をローラから係合解除させるステップにおいて上記１つの回転シャフトを後退させるように構成された後退機構をさらに備える。後退機構は、上記一方の回転シャフトのシャフトに接続可能なシャフトを有するサーボモータを備え得るが、動作は、同様に、多かれ少なかれ手動であり得る。１以上の形態において、取付体全体は、軸方向に移動可能であり得る、または、取付体もしくは取付体を備える大型配置を傾けることが可能であり得、それにより、例えば第１または第２回転シャフトをローラから係合解除するなど、ローラ配置に含まれる構成部材を分離させることができるようになる。
【００１８】
１以上の形態において、好ましくなり得ることは、ローラの各側にあるシャフト部分が解放可能に取り付けられているまたは解放可能に接続可能であること、であり、それにより、配置は、ローラの一端部においてローラに解放可能に接続可能である第１回転シャフトと、ローラの第２端部に配設された第２回転シャフトと、を備える。これにより、ローラをローラ配置から取り外す／交換する処理がさらにもっと単純化される。
【００１９】
このような形態において、必要ではないが、好ましくなり得ることは、第１回転シャフトをローラから、かつ、第２回転シャフトをローラから、係合解除させることが、選択的にかつ独立して制御可能であること、である。このようにして、所望の解放手順を達成し得る。一例において、ウェブ処理システムにおけるローラ配置のローラを交換するための方法であって、ローラ配置がローラとローラに解放可能に接続された少なくとも１つの回転シャフト部分とを備える、方法は、ローラを少なくとも１つの回転シャフトから接続解除するステップと、ローラをウェブ処理システムにおける当該ローラの位置から取り外すステップと、このような第２シャフト部分が解放可能に配設されている場合に、ローラをその位置から取り外しつつ、ローラを第２シャフトから係合解除するまたは解放するステップと、を備え得る。
【００２０】
１以上の形態における方法は、ウェブ処理システムにおいて新規のローラを少なくとも１つの回転シャフトと位置合わせさせるステップと、解放可能な接続を用いて回転シャフトをローラに接続するステップと、をさらに備える。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】概略的なウェブ処理システムを示す概略斜視図である。
【図２】パッケージ材料から形成されたパッケージ容器を示す簡素化した斜視図である。
【図３】接続または連結状態にあるローラ配置を示す横断面図である。
【図４】依然として解放状態にある図３のローラ配置を示す横断面図である。
【図５】ローラの取付部分に注目したローラを示す部分図である。
【図６】シャフト部分の取付部分に注目したシャフト部分を示す図である。
【図７】シャフト部分の取付体を示す概略横断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図１では、簡素化したウェブ処理システム１００を示す。パッケージ材料ウェブ１０２は、第１ローラ１０４から第２ローラ１０６へ移送される。第１及び第２ローラ間には、折目付ユニット１０８が配設されている。折目付ユニットは、折目パターンを有する上側ローラ１１０と、弾性面または上側ローラの折目パターンと相補的な折目パターンを有する下側ローラ１１２と、を備える。
【００２３】
パッケージ材料ウェブは、折目付ローラ間で締め付けられ、これにより、折目パターンは、破線１１４で示すように、パッケージ材料ウェブに形成される。
【００２４】
弱化線を形成することを別として、折目パターン１１４は、装飾効果及びパッケージ材料から形成されたパッケージ材料を把持するユーザのための強化した把持性効果を有し得、いくつかの非排他的な例としてのみ触れる。折目付け処理に続いて、折目付けしたパッケージ材料は、パッケージ容器を形成するために使用する前に、さらなる処理を受ける。
【００２５】
図２は、（折目パターンを変更しなければならないことがある）図１において処理されたパッケージ材料から形成され得るパッケージ容器を示す。パッケージ容器は、平行六面体形状を有し、角部１２２、フィン１２４などを形成するために使用した折畳部分それぞれは、折目パターン１１４の一部である１以上の折目線１２６によって可能とされる、または、さらなる折目付け処理によって形成される。再び、折目付け処理及びパッケージ容器の形成は、本明細書の核心を示しておらず、図１の概略的な折目付ユニットは、以前として、本発明の１以上の実施形態の例示的な必要性を説明することを開始するために使用され得る。
【００２６】
図１に関連して例示したウェブ処理ラインのようなウェブ処理ラインは、実際の状況において、非常に複雑な処理プラントであり、この処理プラントは、さまざまなタイプのパッケージ材料を処理するために使用され、これらパッケージ材料は、順に、さまざまなタイプのパッケージ容器に関して使用するために処理される。したがって、処理ライン及び配置は、いくらかの自由度を有する。一例は、摩耗に起因した通常の交換を別にして、別のフォーマットを有するパッケージ材料に関してパッケージ材料を使用すべきである場合に、折目付ローラ１１０、１１２を交換し得ること、である。摩耗の影響により、しかしより頻繁には（処理ラインで現在動作しているものに対して新規である）新たなタイプのパッケージ容器に関して使用する新たなタイプのパッケージ材料に対応するために、他のローラを交換する必要があり得る。交換は、同様に、ウェブ張力などに関してさらなる調整を必要とし得る。このような交換は、動作シフト中に何回もなされ得る。処理ラインは、折目付けラインまたは積層ラインであり、最高の精度で高速でパッケージ材料ウェブを処理する。例えば、印刷、折目付け及び切断は、異なるステーションで実行されるが、これら動作は、完璧に位置合わせされなければならない。したがって、折目付ローラを交換するときに、一般に折目付ローラ及び案内ローラを備える折目付ユニット全体を同時に交換する、すなわちユニット全体を処理ラインから分解して新たな折目付ユニットをその位置に設置する場合に、交換は、とても複雑な動作である。時間がかかりかつ煩わしい動作であることを別として、利用可能な複数の折目付ユニットを有するコストは、著しい。
【００２７】
ここで本発明に転じると、図３は、例えば図１の一方のローラ１１０もしくは１１２（または双方）に対応するローラ配置を示す。ローラ配置は、ローラ１３０及び回転シャフト１３２を備える。回転シャフト１３２は、ウェブ処理ラインに配設されるとローラ１３０を取り付けるものである。ローラ１３０は、使用時に、回転シャフト１３２の両端部を適切な軸受（図示略）で取り付けるように受動的であり得る一方、ローラ１３０の駆動は、ローラを通過するウェブによって提供される。これは、案内ローラに関して典型的な設定であり得る。ローラがウェブに対して折目付け動作または切断動作のような実質的な動作を行う状況において、回転シャフト１３２の一端部または両端部は、駆動システムに接続され得る。
【００２８】
本明細書において提案されることは、回転シャフトが、ローラ１３０に解放可能に取り付けられたローラシャフトの各側に１つのシャフト部分１３４及び１３６を各別に備えること、である。１以上の実施形態において、シャフト部分のうちの一方のみは、ローラに解放可能に取り付けられ得るが、好ましい実施形態において、両回転シャフトは、その各側において、ローラに解放可能に取り付けられている。
【００２９】
この特徴の効果は、取付体に干渉せずにローラを交換し、それにより許容誤差を維持し得ること、である。さらに、この特徴により、ローラを変更するまたは交換することに関するダウンタイムを低減することができる。同様に、各タイプのパッケージ材料、各タイプのパッケージ容器のような各設定に関して別個の折目付ユニットを有する必要も同様に低減することができる。
【００３０】
図４には、両シャフト部分をローラからどのようにして解放し、これにより、ローラを別の方法で交換するまたは整備することができるようにするかを示す。（実施形態に応じて）シャフト部分の一方または双方間の連結は、着脱可能な性質のものであるべきである。必ずしも必要ではないが、好ましいことは、連結は、着脱容易な性質のものであり、この性質は、高精度で繰り返し可能な動きを有する簡単で信頼性のある連結を提供し、それにより、ローラを交換することに関する精密な調節を最小限まで低減させる。
【００３１】
図５及び図６は、ローラの連結部分または取付部分（図５）及びシャフト部分（図６）を各別に示すより詳細な斜視図である。ローラ取付部分は、複数の連結ピン１４０を備え、具体的な実施形態では、３つの連結ピンがある。シャフト取付部分は、ローラ取付部分の連結ピン１４０と対になって配設されている配置の状態で連結インサート１４２を備える。連結インサートは、制御可能な（空気圧で制御された、油圧で制御された、電気的に制御された、または、別の方法で制御された）チャックであり得、それにより、ローラの連結及び解放は、遠隔的にかつ直接的に制御され得る。連結の要件を満たすため、さまざまな機械加工システムで使用されるタイプのチャックを使用し得る。このようなチャックは、繰り返し可能な精度を提供し得、例えば折目付けシステムで存在し得る高負荷及び力に耐えられ得る。
【００３２】
図７は、シャフト１３４、１３６のうちの一方または双方で使用され得るさらなる特徴、すなわち一方または双方のシャフトのスライド可能配置を示しており、この配置は、ローラ１３０に対してシャフトを後退させる（軸方向で移動させる）ことができる。具体的な例において、一方の第２シャフト部分（１３６−図７において図示せず）は、軸受に固定式に配設され得、それにより、この第２シャフト部分は、回転するが軸方向で移動する必要がなくてもよく、一方、第１シャフト部分１３４は、実際には、スライド可能に配設され得る。ローラを取り外す手順は、本実施形態において、第１シャフト部分１３４とローラ１３０との間の連結の解放を作動させるステップと、第１シャフト部分１３４をローラから離間するようにスライドさせ、それにより、解放を生じさせるステップと、第２シャフト部分１３６とローラ１３０との間の連結の解放を作動させるステップと、ローラ１３０を第２シャフト部分１３６から離間するようにスライドさせ、それにより、解放を完了させるステップと、を備える。スライド可能なローラに関して、回転シャフトは、好ましくは、均一な横断面を有して軸方向に延在する部分またはセグメントを有するべきである。
【００３３】
他の実施形態では、記載したステップの順番を入れ替え得る。例えば、第２シャフト部分をまず解放し得、この場合において、第１シャフト部分は、ローラを第２シャフト部分から離間するように引っ張るために使用され得る。さらに他の実施形態では、同時にまたは少なくともさらなるステップを開始させる前に、第１及び第２シャフト部分をローラから解放し得る。
【符号の説明】
【００３４】
１００  ウェブ処理システム、１１０  折目付ローラ，上側ローラ，ローラ、１１２  折目付ローラ，下側ローラ，ローラ、１３０  ローラ、１３２  回転シャフト、１３４  第１シャフト部分，シャフト部分，シャフト、１３６  第２シャフト部分，シャフト部分，シャフト
【図１】
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【図２】
2017532271.tif 000004
【図３】
2017532271.tif 000005
【図４】
2017532271.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【手続補正書】
【提出日】平成29年5月23日(2017.5.23)
【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】
ウェブ処理システムのためのローラ配置であって、
ローラと、シャフト部分及び取付部分を有する少なくとも１つの回転シャフトと、を備え、
少なくとも１つの前記回転シャフトが、前記ローラに解放可能に接続可能であり、
前記取付部分が、前記ローラに配設された第２接続手段と対になって接続可能な第１接続手段を備え、
前記第１及び第２接続手段間の連結が、空圧的に、油圧的に、機械的に、電気的に、磁気的にまたはこれらの組合せを用いて、制御可能であることを特徴とするローラ配置。
【請求項２】
前記ローラが、印刷ローラ、折目付ローラまたはウェブ処理システムで使用されるローラであることを特徴とする請求項１に記載のローラ配置。
【請求項３】
前記第１及び第２接続手段が、１、２、３、４または５つの接続点のような１つから５つの間の接続点を備えることを特徴とする請求項１または２に記載のローラ配置。
【請求項４】
１つの前記回転シャフトが、均一な横断面を有する部分を有し、それにより、前記１つの回転シャフトをスリーブ内にスライド式に取り付けることができることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のローラ配置。
【請求項５】
前記取付部分を前記ローラから係合解除させるステップにおいて前記１つの回転シャフトを後退させるように構成された後退機構をさらに備えることを特徴とする請求項４に記載のローラ配置。
【請求項６】
前記ローラの一端部において前記ローラに解放可能に接続可能な第１回転シャフトと、前記ローラの第２端部に配設された第２回転シャフトと、を備えることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のローラ配置。
【請求項７】
前記第１回転シャフトを前記ローラから、及び、前記第２回転シャフトを前記ローラから、係合解除させることが、選択的にかつ独立して制御可能であることを特徴とする請求項６に記載のローラ配置。
【請求項８】
前記回転シャフトを取り付けるための取付体が、前記回転シャフトを前記ローラから直接的にまたは間接的に傾け可能であることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載のローラ配置。
【請求項９】
ウェブ処理システムにおいてローラ配置のローラを交換するための方法であって、
前記ローラ配置が、前記ローラと、前記ローラに解放可能に接続された少なくとも１つの回転シャフトと、を備え、
当該方法が、
前記ローラを少なくとも１つの前記回転シャフトから接続解除するステップと、
前記ローラを前記ウェブ処理システムにおける当該ローラの位置から取り外すステップと、
前記ウェブ処理システムにおいて新規のローラを少なくとも１つの前記回転シャフトと位置合わせさせるステップと、
解放可能な接続を用いて前記回転シャフトを前記ローラに接続するステップと、
を備えることを特徴とする方法。
【国際調査報告】
2017532271.tif 000010
2017532271.tif 000011