JP4881346B2 - 薄紙巻き付けおよび切断装置。 - Google Patents

Description

本発明は、薄紙巻き付け装置に係り、より詳細には、事前巻線ローラーを備えた薄紙巻き付けおよび切断装置に関する。

従来のティッシュペーパーなどの薄紙巻線機構においては、一般的にコンベヤによってコアが第１の巻線ローラーへと送られ、およびプッシュ板によって曲線状チャンネルを通じて巻線間隙に押し込まれ、ここで、ティッシュペーパーはコア周囲で巻かれて、ペーパーログ（例えば、巻取型トイレットペーパー）が形成される。前記ペーパーログが完成する直前において、ティッシュペーパーは、第１の巻線ローラーと回転デバイスとの間の回転速度差によって牽引されて破壊されるか、または、カッターによって切断される。

米国特許第６，８７７，６８９号において、巻取機装置および方法についての開示がある。米国特許第６，８７７，６８９号中に開示された巻取機装置は、ウェブの搬送および支持を行う第１の巻線ローラーと、前記第１の巻線ローラーに隣接するコアの受領および指導を行う曲線状コア支持プレートと、第１の巻線ローラーに隣接するウェブセパレータとを有する。ウェブは、第１の巻線ローラーと、第２の巻線ローラーと、巻取機装置ライダーローラーとの間に配置された巻線ゾーン中で巻かれる。ウェブセパレータは、複数の回転フィンガを含む。ウェブセパレータは少なくともウェブの移動速度と等しい回転速度においてウェブと接触しているため、ウェブは、コアとウェブセパレータとの間において、ウェブセパレータの上流において有効に分割される。

しかし、第１の巻線ローラーと回転デバイスとの間の回転速度差を用いてティッシュペーパーのような薄紙を分割する薄紙巻線機構の場合、回転デバイスの回転を制御するために制御ユニットが必要であり、また、ティッシュペーパー切断のためのカッターを用いた薄紙巻線機構の場合、カッター作動の制御のためにストローク／タイミング制御デバイスが必要となる。

上述した薄紙巻線機構のうちいずれの場合も、ティッシュペーパーのような薄紙をコア周囲で巻き取る前に切断する作業が必要となる。このような従来の薄紙巻線機構の場合、ティッシュペーパーのような薄紙をコア周囲に巻き取った後に切断することができない。

その上、極めて強靱な材料でできたティッシュペーパーのような薄紙の場合、回転デバイスと第１の巻線ローラーとの間の速度差は、ティッシュペーパーのような薄紙を引き離すのに十分な位高くなければならない。
米国特許第６，８７７，６８９号公報

そこで、本発明の主な目的は、事前巻線ローラーの使用を通じてティッシュペーパーなどの薄紙を切断して、他のいかなるカッターまたはストロークおよびタイミング制御デバイスを節約することができる事前巻線ローラーを備えた薄紙巻き付けおよび切断装置を提供することである。

本発明の別の目的は、事前巻線ローラーを介して薄紙を紙のコア周囲に事前巻き取りした後、引っ張って破壊する、事前巻線ローラーを備えた薄紙巻き付けおよび切断装置を提供することである。

本発明のさらなる目的は、極めて強靱な材料で作成されたティッシュペーパーなどの薄紙でも引っ張って破壊することが可能な事前巻線ローラーを備えた薄紙巻き付けおよび切断装置を提供することである。

上記および他の目的を達成するため、本発明による事前巻線ローラーを備えた薄紙巻き付けおよび切断装置は、第１の巻線ローラーと、第１の巻線ローラーの近隣において配置された少なくとも１つのコア支持プレートとを含む。積載端部および出力端部を有するチャンネルが、第１の巻線ローラーと少なくとも１つのコア支持プレートとの間に形成され、これにより、薄紙の長尺ストリップが前記積載端部を通じて送られ、第１の巻線ローラーの下半分周方向表面に取り付けられ、巻線領域中の第１のコア周囲において所定の方向に巻き取られる。事前巻線ローラーが、第１の巻線ローラー近隣の下側において配置され、その際、前記事前巻線ローラーの周方向表面は、第１の巻線ローラーに対面し、第１の巻線ローラーと前記少なくとも１つのコア支持プレートとの間に形成された前記チャンネル中に突出し、これにより、第１の巻線ローラーと前記事前巻線ローラーの突出した周方向表面との間のチャンネル中に幅狭通路が形成される。前記事前巻線ローラーはシャフトを有し、前記シャフト周囲において、前記事前巻線ローラーは、第１の巻線ローラーの回転速度よりも遅い回転速度で前記薄紙の所定移動方向と反対方向に回転される。一定長さの接着剤が付与された第２のコアが前記積載端部から前記チャンネル中へと移動され、前記チャンネル中の前記幅狭通路に回転されると、前記第２のコアは、第１の巻線ローラーと前記事前巻線ローラーとの間の回転速度差に起因して前記幅狭通路において一時保持され、前記第２のコア上の接着剤に付加された前記薄紙と接触し、前記薄紙は、第１の巻線ローラーおよび前記事前巻線ローラーによって第１の巻線ローラーと事前巻線ローラーとの間でクランプされている間、第２のコアの周方向表面周囲において巻かれる。第１のコアと第２のコアとの間に配置された前記薄紙は、第２のコアが前記幅狭通路において保持されている間に回転状態を維持する第１のコアの周囲において巻き取られた薄紙によって生成される牽引力により、引っ張られて破壊される。

本発明の薄紙巻き付けおよび切断装置により、薄紙の所定移動方向と反対方向に回転している事前巻線ローラーのみにより、回転デバイスの回転速度またはカッターの作動を制御する制御ユニットを追加する必要無く、薄紙を引っ張って破壊することができる。その上、第１の巻線ローラーよりも遅い回転速度で前記事前巻線ローラーを回転させることにより、薄紙をコア周囲に事前巻取した後、引っ張って破壊することができる。第１の巻線ローラーと前記コア支持プレートとの間のチャンネル中に幅狭通路を設けることにより、従来技術のようなティッシュペーパーのような薄紙の破壊の失敗の危険性無く、周囲で前記ティッシュペーパーのような薄紙が事前巻取されたチャンネル中のコアを第１の巻線ローラーと事前巻線ローラーとにより両者間で確実にクランプして、極めて強靱なティッシュペーパーのような薄紙を引っ張って破壊することができる。

上記および他の目的を達成するために本発明において採用される構造および技術手段は、以下の好適な実施形態の詳細な説明および添付図面を参照することにより、最良に理解され得る。

図１を参照して、図１は、本発明の一実施形態による事前巻線ローラーを備えた薄紙巻き付けおよび切断装置の側面図である。薄紙巻き付けおよび切断装置を主に参照符号１００で示す。薄紙巻き付けおよび切断装置１００は、マシンフレーム１１と、第１の巻線ローラー１２と、事前巻線ローラー１３と、複数のコア支持プレート１４（そのうち１枚のみを前記側面図中に示す）と、第２の巻線ローラー１５と、ライダーローラー１６と、コンベヤ１７と、接着剤付与ユニット１８と、一対のフィードローラー２１と、穿孔ローラー２２と、シュート２３と、ベルト２４とを含む。

また、図２および図３を同時に参照して、第１の巻線ローラー１２は、シャフト１２１を介してマシンフレーム１１上に取り付けられ、複数の軸方向に間隔を空けて配置された粗領域１２２を含むその周方向表面上に形成される。

事前巻線ローラー１３は、第１の巻線ローラー１２近隣の下側に配置され、シャフト１３１を有する。事前巻線ローラー１３は、シャフト１３１を介してマシンフレーム１１上に取り付けられ、複数の軸方向に間隔を空けて配置された環状溝部１３２を備えるその周方向表面上に形成される。コア支持プレート１４は、第１の巻線ローラー１２近隣の下側に配置され、ビーム（図示せず）を介してマシンフレーム１１に接続され、これにより、これらのコア支持プレート１４はそれぞれ、事前巻線ローラー１３上の環状溝部１３２のうちの対応する１つの中で受け入れられる中間部１４１を有し、積載端部３１および出力端部３２を有するチャンネル３が、コア支持プレート１４と第１の巻線ローラー１２との間に形成される。第１の巻線ローラー１２の下側に対面する事前巻線ローラー１３の周方向表面上の一領域が、コア支持プレート１４と第１の巻線ローラー１２との間に形成されたチャンネル３中に突出し、これにより、幅狭通路３３が、第１の巻線ローラー１２と事前巻線ローラー１３の突出した周方向表面との間のチャンネル３中に形成される。

チャンネル３の出力端部３２に近接する第１の巻線ローラー１２、第２の巻線ローラー１５および前記ライダーローラー１６間に巻線領域３４が配置される。所定の厚さおよび幅を有するティッシュペーパーなどの薄紙４は、フィードローラー２１を介して薄紙巻き付けおよび切断装置１００へと送られ、穿孔ローラー２２を通じて移動し、これにより、ティッシュペーパーなどの薄紙４にわたって所定の固定間隔において穿孔の線が形成される。その後、穿孔された薄紙４が積載端部３１を通じて移動され、第１の巻線ローラー１２の下側周方向表面に対して支持され、領域３４中に配置された第１のコア５周囲の所定の方向において巻き取られ、これにより、所定の直径を有する巻き取られたティッシュ５１（例えば、トイレットペーパーロール）が巻線領域３４中に形成される。事前巻線ローラー１３は、第１の巻線ローラー１２の回転速度よりも遅い回転速度で、シャフト１３１周囲において薄紙４の所定の移動方向と反対の方向において回転される。

図４を参照して、コンベヤ１７は、複数の運搬装置１７１およびプッシュ板１７２を含む。接着剤付与ユニット１８は、コンベヤ１７の近隣の所定位置において配置される。複数のコアが運搬装置１７１によって運搬されて接着剤付与ユニット１８を通じて順次送られると、接着剤付与ユニット１８によって一定量の接着剤が各コアの外側周方向表面上に付与される。第２のコア６がコンベヤ１７の運搬装置１７１のうちの１つによって積載端部３１へと運搬されると、プッシュ板１７２は自動回転されて、第２のコア６をチャンネル３中へと押圧される。この時点において、第２のコア６は第１の巻線ローラー１２と接触し、第１の巻線ローラー１２によって駆動されて前方に回転する。また、第２のコア６が接着剤付与ユニット１８を通過した後に積載端部３１へと送られるため、一定長さの初期接着剤７が第２のコア６へと付与される点に留意されたい。

図５および図６を参照して、第２のコア６が初期接着剤７と共に積載端部３１からチャンネル３中へと移動し、第１の巻線ローラー１２とチャンネル３中に突出した事前巻線ローラー１３の周方向表面との間のチャンネル３中の幅狭通路３３へと回転すると（幅狭通路３３の位置については図１〜図４を参照）、第２のコア６は、第１の巻線ローラー１２と事前巻線ローラー１３との間の回転速度差に起因して、幅狭通路３３において一時保持される。この時点において、薄紙４が第２のコア６上の初期接着剤７によって第２のコア６の周方向表面に取り付けられ、第２のコア６周囲で巻き取られ、第２のコア６周囲で巻き取られた薄紙４は、第１の巻線ローラー１２および事前巻線ローラー１３によって両者間でクランプされる。その上、第１のコア５周囲で巻き取られた薄紙４によって形成された巻き取られたティッシュ５１は継続して回転し、薄紙４に対する牽引力Ｆを生成するため、第１のコア５と第２のコア６との間に配置された薄紙４の一部が、薄紙４における穿孔線のうちの１つにおいて引っ張られて破壊され、これにより前縁４１および後縁４２が形成される。その後、前縁４１は第２のコア６の周方向表面周囲において巻き取られ、後縁４２はローラーティッシュ５１周囲において巻き取られ、これによりその巻き取りが終了する。

図７を参照して、第２のコア６が幅狭通路３３において一時保持されると、事前巻線ローラー１３よりも速い回転速度で回転する第１の巻線ローラー１２は、第２のコア６を最終的に駆動して、幅狭通路３３を通過し、前方に回転し続ける。

図８から分かるように、第２の巻線ローラー１５の速度低下に起因する第１の巻線ローラー１２と第２の巻線ローラー１５との間の速度差の効果により、第２のコア６は巻線領域３４へと送られ、第２のコア６周囲での後続の薄紙４の巻き取りが開始する。一方、第１のコア５上に形成された巻き取り完了したティッシュ５１は、ベルト２４によってシュート２３に沿って回転降下し、薄紙巻き付けおよび切断装置１００から排出される。

ライダーローラー１６は、振動可能グリップアーム１６１へと接続される。振動可能グリップアーム１６１がその旋回軸１６２周囲で振動されると、振動可能グリップアーム１６１へと接続されたライダーローラー１６は、駆動されて振動可能グリップアーム１６１の振動経路に沿って上方および下方に移動する。図８を参照して、巻き取られたティッシュ５１がシュート２３とベルト２４との間で両者に沿って排出されると、巻き取られたティッシュ５１に対して初期押圧されるライダーローラー１６は、下方移動して、第２のコア６に対して押圧される。

本発明についてその好適な実施形態を参照して説明してきたが、多様な改変および変更が本発明の範囲から逸脱することなく可能であることが当業者にとって明らかである。本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によって規定されることが意図される。

本発明の一実施形態による事前巻線ローラーを備えたティッシュペーパー用巻線機および切断機の側面図である。 本発明の薄紙巻き付けおよび切断装置の巻線ローラーと、第１の巻線ローラーと、複数のコア支持プレートとの空間配置を示す拡大部分側面図である。 図２の長線３−３に沿って取られた断面図である。 本発明の薄紙巻き付けおよび切断装置の第１の巻線ローラーとコア支持プレートとの間の長尺チャンネルを移動する第２のコアを示す。 第１の巻線ローラーとチャンネル中に突出した事前巻線ローラーの周方向表面との間に形成された幅狭通路に対する第２のコアロールを示し、その周囲において薄紙の巻き取りを開始する。 薄紙が引っ張られて破壊される様子を示す。 第１の巻線ローラーと、チャンネル中に突出した事前巻線ローラーの周方向表面との間の幅狭通路との間を２のコアが通過し前方に回転し続ける様子を示す。 第１のコア上に形成された巻き取り完了薄紙が薄紙巻き付けおよび切断装置から送出される間、第２のコアが巻線領域へと移動する様子を示す。

符号の説明

１００ 薄紙巻き付けおよび切断装置
１１ マシンフレーム
１２ 第１の巻線ローラー
１２１ シャフト
１２２ 粗領域
１３ 事前巻線ローラー
１３１ シャフト
１３２ 環状溝部
１４ コア支持プレート
１４１ 中間部
１５ 第２の巻線ローラー
１６ ライダーローラー
１６１ グリップアーム
１６２ 旋回軸
１７ コンベヤ
１７１ 運搬装置
１７２ プッシュ板
１８ 接着剤付与ユニット
２１ フィードローラー
２２ 穿孔ローラー
２３ シュート
２４ ベルト
３ チャンネル
３１ 積載端部
３２ 出力端部
３３ 幅狭通路
３４ 巻線領域
４ 薄紙
４１ 前縁
４２ 後縁
５ 第１のコア
５１ ティッシュ
６ 第２のコア
７ 初期接着剤
Ｆ 牽引力

Claims (5)

1. 薄紙巻き付けおよび切断装置であって、
   第１の巻線ローラーと、
   前記第１の巻線ローラーの近隣に配置された少なくとも１つのコア支持プレートであって、積載端部および出力端部を有するチャンネルが前記第１の巻線ローラーと前記少なくとも１つのコア支持プレートとの間に形成され、これにより、薄紙の長尺ストリップが前記積載端部を通じて送られて前記第１の巻線ローラーの下半分周方向表面に対して支持され、前記チャンネルの出力端部の近隣の巻線領域中の第１のコア周囲において所定の方向において巻き取られる、コア支持プレートと、
   前記第１の巻線ローラーの近隣の下側において配置された事前巻線ローラーであって、前記事前巻線ローラーの周方向表面は、前記第１の巻線ローラーに対面し、前記第１の巻線ローラーと前記少なくとも１つのコア支持プレートとの間に形成された前記チャンネル中に突出し、これにより、前記第１の巻線ローラーと前記事前巻線ローラーの突出した周方向表面との間のチャンネル中に幅狭通路が形成され、前記事前巻線ローラーはシャフトを有し、前記シャフト周囲において、前記事前巻線ローラーは、前記第１の巻線ローラーよりも遅い回転速度において前記薄紙の所定移動方向の反対方向において回転する、事前巻線ローラーと、を含み、
   これにより、一定長さの接着剤が付与された第２のコアが駆動されて前記積載端部から前記チャンネル中へと移動し、前記チャンネル中の前記幅狭通路へと回転すると、前記第２のコアは、前記第１の巻線ローラーと前記事前巻線ローラーとの間の回転速度差に起因して、前記幅狭通路において一時保持され、前記第２のコア上の接着剤に取り付けられた前記薄紙と接触し、前記薄紙は、前記第１の巻線ローラーおよび前記事前巻線ローラーによって前記第１の巻線ローラーと前記事前巻線ローラーとの間でクランプされている間に前記第２のコアの周方向表面周囲において巻かれ、前記第１のコアと前記第２のコアとの間に配置された前記薄紙の一部は、前記第２のコアが前記幅狭通路において保持されている間に回転状態を維持する前記第１のコアの周囲において巻き取られた薄紙によって生成される牽引力により、引っ張られて破壊されることを特徴とする、薄紙巻き付けおよび切断装置。
2. 前記第１のコアおよび前記第２のコアを前記チャンネル中に移動させるコンベヤをさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の薄紙巻き付けおよび切断装置。
3. 前記コンベヤ近隣の所定の位置において配置された接着剤付与ユニットをさらに含み、前記接着剤付与ユニットは、一定量の接着剤を前記コアの外側周方向表面上に付与することを特徴とする、請求項２に記載の薄紙巻き付けおよび切断装置。
4. 第２の巻線ローラーおよびライダーローラーをさらに含み、前記巻線領域は、前記第１の巻線ローラー、前記第２の巻線ローラーおよび前記ライダーローラーの間に配置されることを特徴とする、請求項１に記載の薄紙巻き付けおよび切断装置。
5. 前記事前巻線ローラーは、複数の軸方向に間隔を空けて配置された環状溝部を含むその周方向表面上に設けられ、前記少なくとも１つのコア支持プレートは、前記事前巻線ローラー上の前記環状溝部のうちの対応する１つ中で受け入れられる中間部を有することを特徴とする、請求項１に記載の薄紙巻き付けおよび切断装置。

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