SE505508C2

SE505508C2 - Roll of web-shaped material, method of making such and apparatus for carrying out the method

Info

Publication number: SE505508C2
Application number: SE9303669A
Authority: SE
Inventors: Anders Andersson
Original assignee: Moelnlycke Ab
Priority date: 1993-11-08
Filing date: 1993-11-08
Publication date: 1997-09-08
Also published as: AU1037595A; ES2124991T3; WO1995013183A1; DE69414126T2; DE69414126D1; SE9303669D0; EP0728067A1; SE9303669L; EP0728067B1

Abstract

The invention relates to a roll of elongated material, for example soft paper. The roll is rolled on a core at the centre of the roll, which core consists of a number of turns of the material and are fixed in relation to each other. The invention is characterized in that the roll is present in a compressed elliptical or oval form and that the core is elastic in such a way that it can be opened from the compressed state by pressure against the shorter sides of the ellipse. The invention also relates to a method for the production of a roll and a means for performing the method, which means is characterized in that two converging synchronically driven conveyor bands at one end of the winding shaft compress the roll immediately after the winding.

Description

15 20 25 30 35 505 508 2 Då exempelvis toalettrullar skall användas trädes de i regel på en pinne eller en axel i en hållare fäst vid en vägg. För att detta skall kunna göras har därför rullarna enligt ovan känd teknik försetts med en inre hylsa av styv papp som plattats till i samband med komprimeringen och som måste knäckas tillbaka till rund form då rullen skall träs på en axel. Denna knäckning åstadkommes genom att man anlägger ett tryck mot kortsidorna så att hylsan öppnar sig igen. Detta är i och för sig icke någon lätt operation och hylsan måste vara av särskild beskaffenhet. Öppnar den sig ej uppkommer stora svårigheter med ett trä rullen på en axel. 15 20 25 30 35 505 508 2 When, for example, toilet rolls are to be used, they are usually stepped on a stick or a shaft in a holder attached to a wall. In order to be able to do this, the rollers according to the above known technique have therefore been provided with an inner sleeve of rigid cardboard which has been flattened in connection with the compaction and which must be broken back into a round shape when the roller is to be threaded on a shaft. This buckling is accomplished by applying pressure to the short sides so that the sleeve opens again. This in itself is not an easy operation and the sleeve must be of a special nature. If it does not open, great difficulties arise with a wooden roller on a shaft.

Pappersrullar utan någon inre kärna av styv papp är också kända. Se exempelvis svenska patentet 7605683-7. Enligt detta patent har man istället för att anordna en styv hylsa av papp stabiliserat de inre varven med hjälp av vatten med eventuell tillsats av bindemedel. Genom att stabilisera de inre varven på detta sätt har man klarat att bevara håligheten utan innerhylsa trots att centrumhålet annars kollapsar omedelbart efter att rullen har dragits av upprullningsaxeln p g a radiellt inåtriktade krafter. De innersta varven är emellertid ej helt hopklistrade varför det är möjligt att avrulla materialet från centrumhålet vilket också är avsikten med denna form för rulle. Dessa rullar tillplattas ej, utan de skall behålla sin runda form och ändamålet med stabiliseringen är att centrumhålet också skall förbli öppet och runt.Paper rolls without any inner core of rigid cardboard are also known. See, for example, Swedish patent 7605683-7. According to this patent, instead of arranging a rigid cardboard sleeve, the inner turns have been stabilized with the aid of water with the possible addition of binder. By stabilizing the inner turns in this way, it has been possible to preserve the cavity without the inner sleeve, even though the center hole otherwise collapses immediately after the roller has been pulled by the winding shaft due to radially inward forces. However, the innermost turns are not completely glued together, which is why it is possible to unroll the material from the center hole, which is also the intention of this form of roll. These rollers are not flattened, but they must retain their round shape and the purpose of the stabilization is that the center hole must also remain open and round.

TEKNISKA PROBLEMET: Runda rullar kräver som ovan sagts stort utrymme då de förpackas tillsammans med andra rullar i form av stora paket. Man har därför i viss mån trycket ihop dessa rullar till oval form för att senare före användning trycka tillbaka den runda formen igen. Man har använt separata 10 15 20 25 30 35 505 508 3 styva hylsor i centrumhålet vilka dock endast med möda har kunnat återfå en någorlunda rund form. Denna separata styva hylsa kostar pengar och är dessutom oanvändbar och måste kastas bort efter användning. Utan denna hylsa erhålles dock en fullständig kollaps av centrumhålet om icke särskilda åtgärder vidtages för att stabilisera detta. Det har därför tidigare varit omöjligt att framställa hoptryck- ta rullar utan särskilda centrumkärnor av exempelvis styv Papp- LösNINGEN: Enligt föreliggande uppfinning har man löst detta problem och åstadkommit en rulle av banformigt material, exem- pelvis papper, i synnerhet mjukpapper och annat non-woven material vilket är pårullat en i rullens inre befintlig kärna, varvid kärnan är utförd i ett stycke med det på densamma rullade materialet och består av ett antal varv av detta vilka är fixerade i förhållande till varandra, exempelvis genom bindemedel eller liknande, vilken rulle kännetecknas av att den föreligger ihoptryckt i en oval eller elliptisk form och att kärnan är elastisk på sådant sätt att den kan öppnas från det hoptryckta läget genom tryck mot ellipsens kortsidor.TECHNICAL PROBLEM: As mentioned above, round rolls require a lot of space as they are packed together with other rolls in the form of large packages. These rollers have therefore to some extent been compressed into an oval shape in order to push back the round shape again later before use. Separate rigid sleeves have been used in the center hole, which, however, have only with difficulty been able to regain a reasonably round shape. This separate rigid sleeve costs money and is also unusable and must be discarded after use. Without this sleeve, however, a complete collapse of the center hole is obtained if no special measures are taken to stabilize it. It has therefore previously been impossible to produce compressed rolls without special center cores of, for example, rigid cardboard. THE SOLUTION: According to the present invention, this problem has been solved and a roll of web-shaped material, for example paper, in particular tissue and other non-paper, has been created. woven material which is wound on a core existing in the inner roll, the core being made in one piece with the material rolled on it and consisting of a number of turns thereof which are fixed in relation to each other, for example by binder or the like, which roll is characterized in that it is compressed into an oval or elliptical shape and that the core is elastic in such a way that it can be opened from the compressed position by pressure against the short sides of the ellipse.

Enligt uppfinningen åstadkommes elasticiteten i rullens kärna genom fixering med hjälp av kñndemedel av typen polyvinylacetat, polyetylenvinylacetat, polyakryl, latex, stärkelse, modifierad stärkelse, cellulosaderivat, polyvi- nylalkohol i vatten eller annat vattenlösligt bindemedel.According to the invention, the elasticity of the core of the roll is achieved by fixing by means of sensors of the type polyvinyl acetate, polyethylene vinyl acetate, polyacrylic, latex, starch, modified starch, cellulose derivative, polyvinyl alcohol in water or other water-soluble binder.

Uppfinningen innefattar även ett förfarande för fram- ställning av en rulle, vilket förfarande kännetecknas av att några av de första varven vid en konventionell upp- rullning sprayas eller påstrykes en bindemedelslösning och att omedelbart efter den färdiga upprullningen och av- 10 15 20 25 30 35 505 508 4 tagning av upprullningsaxeln rullen sammantryckes till elliptisk eller oval tvärsnittsform.The invention also comprises a process for producing a roll, which process is characterized in that some of the first turns are sprayed or applied to a binder solution during a conventional winding and that immediately after the finished winding and unwinding 505 508 4 taking up the winding shaft the roller is compressed into an elliptical or oval cross-sectional shape.

Enligt uppfinningen kan ett hjälpdon med en mindre diameter än den hos upprullningsaxeln först införas i rullens centrumhål efter uttagningen av upprullningsaxeln och kvarbli i centrumhålet under första steget av samman- pressningen och således bidra till att forma detta.According to the invention, an auxiliary device with a smaller diameter than that of the winding shaft can first be inserted into the center hole of the roll after the removal of the winding shaft and remain in the center hole during the first step of the compression and thus contribute to forming it.

Uppfinningen innefattar även en anordning för framställning av en rulle enligt ovan och den kännetecknas av två konvergerande synkront drivna löpande band vid upprull- ningsaxelns ena ände, vilka band har ett avstånd från varandra motsvarande rullens diameter närmast axeländen och konvergerar i riktning från denna.The invention also comprises a device for producing a roller as above and it is characterized by two converging synchronously driven conveyor belts at one end of the winding shaft, which belts have a distance from each other corresponding to the diameter of the roller closest to the shaft end and converge in the direction thereof.

FIGURBESKRIVNING: Fig. 1 visar påsprutning av bindemedel på de första varven, Fig. 2 beskriver schematiskt en anordning för hoptryckning av en färdig rulle enligt uppfinningen och Fig. 3 visar en färdig hoptryckt rulle enligt uppfin- ningen.DESCRIPTION OF THE FIGURES: Fig. 1 shows spraying of adhesive on the first turns, Fig. 2 schematically describes a device for compressing a finished roll according to the invention and Fig. 3 shows a finished compressed roll according to the invention.

FÖREDRAGEN UTFÖRINGSFORM: Uppfinningen innebär en vidareutveckling av upprullning av exempelvis mjukpapper på konventionella maskiner såsom en centrumdriven rullmaskin eller en bärvalsrullmaskin. Dessa maskiner är allmänt kända och beskrives därför icke närmare här. Vid dessa maskiner rullas rullarna upp på en roterande axel från en större matarrulle. Maskinen innefattar i regel flera axlar som turvis rullar upp pappersbanan. De vrider 10 15 20 25 30 35 505 508 5 sig därför stegvis i rätt läge för pårullning, avtagning av rullen, e t c.PREFERRED EMBODIMENT: The invention involves a further development of winding of, for example, tissue paper on conventional machines such as a center-driven rolling machine or a carrier roll rolling machine. These machines are generally known and are therefore not described in more detail here. In these machines, the rollers are rolled up on a rotating shaft from a larger feed roller. The machine usually comprises several shafts which in turn roll up the paper web. They therefore rotate 10 15 20 25 30 35 505 508 5 stepwise in the correct position for rolling on, removing the roll, e t c.

Då en rulle är färdig, kapas pappersbanan med hjälp av en kniv och den nya banänden bringas att rulla sig runt en ny axel med hjälp av luftmunstycken eller centrifugalkraften och frammatningsfarten. Detta är också kända förfaranden.When a roll is finished, the paper web is cut by means of a knife and the new end of the web is made to roll around a new axis by means of air nozzles or the centrifugal force and the feed speed. These are also known procedures.

Då en ny rulle påbörjas och pappersänden griper tag i upprullningsaxeln sker enligt föreliggande uppfinning ett påförande av en vätska på pappersbanan vilken vätska förmår efter torkning ge den nödvändiga elasticiteten hos de inre varven för att de efter hoptryckning skall öppna sig igen.When a new roll is started and the paper end grips the winding shaft, according to the present invention a liquid is applied to the paper web which liquid is able after drying to give the necessary elasticity of the inner turns for them to open again after compression.

Påförandet sker genom spraymunstycken eller genom på- strykning på banan medelst ett tryckverk, en limpress eller annan mekanisk anordning som ger en för ändamålet lämplig spridningsbild på och i banan. Påsprutning eller sprayning föredrages dock och med hjälp av denna metod kan impregne- ringsmängden av impregneringsmedlet regleras så att papperet i rullens kärna förblir praktiskt taget opåverkat ur användningssynpunkt och hela rullen inklusive de inre varven blir brukbara.The application takes place by spray nozzles or by application to the web by means of a printing press, an adhesive press or other mechanical device which gives a suitable scattering image on and in the web for the purpose. Spraying or spraying is preferred, however, and by means of this method the amount of impregnation of the impregnating agent can be regulated so that the paper in the core of the roll remains practically unaffected from the point of view of use and the whole roll including the inner turns becomes usable.

Fig 1 visar schematiskt påsprayning av bindemedel på de första varven. En pappersbana 1 lindas upp på en axel 2, och papperets ände 5 har endast kommit ett halvt varv på axeln 2. Påförningen av bindemedlet sker genom ett spray- munstycke 6.Fig. 1 schematically shows spraying of adhesive on the first turns. A paper web 1 is wound up on a shaft 2, and the end 5 of the paper has only come half a turn on the shaft 2. The binder is applied through a spray nozzle 6.

Den vätska som företrädesvis sprutas på dessa inre varv är främst de latexbaserade eller vattenlösliga bindemedel som nämnts ovan och som kan ge spänst åt de inre varven. Kon- centrationen av dessa ämnen bör vara några få procent och mängden av påsprutad vätska i förhållande till papperet kan uppgå till 1-80 ml/m2 bana. Det antal varv som bör vara besprutat med det elastiska medlet är icke kritiskt men bör 10 15 20 25 30 35 505 508 6 åtminstone utgöra fem varv om kärnan skall kunna öppna sig igen efter sammantryckningen. Ett större antal varv kan också beläggas eller indränkas eftersom även dessa inre varv är användbara men ett för stort antal är givetvis onödigt.The liquid which is preferably sprayed on these inner turns is mainly the latex-based or water-soluble binders mentioned above and which can give elasticity to the inner turns. The concentration of these substances should be a few percent and the amount of liquid sprayed in relation to the paper can amount to 1-80 ml / m2 web. The number of revolutions that should be sprayed with the elastic agent is not critical but should be at least five revolutions if the core is to be able to open again after compression. A larger number of turns can also be coated or soaked as these internal turns are also useful, but a too large number is of course unnecessary.

Det är enligt uppfinningen viktigt att sammanpressningen av rullen sker omedelbart efter att upprullningen har full- följts. Figuren visar schematiskt en anordning för utföran- de av sammantryckningen. På denna visas en färdigrullad pappersrulle 1 på en axel 2. Pappersrullen 1 föres i detta skick med borttagen axel 2 till höger på figuren in mellan två synkroniserade drivna löpande band 3 och 4 som kon- vergerar med ökande avstånd från upprullningsaxeln 2. Då pappersrullen 1 trycks in mellan dessa band 3 och 4 kommer rullen 1 att klämmas ihop allt mer och den antager efter hand i tvärsnitt en form som är oval eller elliptisk. Bakom banden 3 och 4 finns skenor som understöder banden 3 och 4.According to the invention, it is important that the compression of the roll takes place immediately after the winding has been completed. The figure schematically shows a device for performing the compression. This shows a pre-rolled paper roll 1 on a shaft 2. The paper roll 1 is moved in this condition with the shaft 2 removed to the right of the figure between two synchronized driven conveyor belts 3 and 4 which converge with increasing distance from the roll-up shaft 2. When the paper roll 1 pressed in between these bands 3 and 4, the roller 1 will be squeezed more and more and it gradually assumes in cross-section a shape which is oval or elliptical. Behind belts 3 and 4 there are rails that support belts 3 and 4.

Avtagningsanordningarna av rullen 1 från axeln 2 kan vara konventionella. Banden 3 och 4 hjälper också till med avdragningen från axeln 2 eftersom dessa band är drivna.The removal devices of the roller 1 from the shaft 2 may be conventional. The belts 3 and 4 also help with the pulling off the shaft 2 because these belts are driven.

Sammanpressningen av rullen kan också ske med hjälp av andra anordningar, t.ex. med hjälp av en pneumatisk eller hydraulisk pressplatta som pressar rullen mot en fast platta.The compression of the roller can also take place with the aid of other devices, e.g. by means of a pneumatic or hydraulic press plate which presses the roller against a fixed plate.

Vätskan i den påförda beläggningen eller impregneringen av de första varven kommer trots att sammantryckningen äger rum omedelbart efter färdigrullningen att dels avdunsta från rullen, dels försvinna in i de torra lagren av rullen utan att påverka rullens egenskaper eftersom denna mängd vätska är såpass liten. Detta gör det möjligt att rullen efter sammantryckningen kan kapas och förpackas direkt med konventionella anordningar. 10 15 20 25 30 505 508 7 En rulle, exempelvis en toalettrulle som framställts enligt föreliggande uppfinning är platt till sitt utseende men kan lätt tryckas till rund form igen varvid kärnan åter öppnar sig så att en pinne eller axel kan föras in i denna. Hålet i kärnan blir vanligen ej fullständigt runt men detta har ingen betydelse eftersom öppningen blir såpass väl utformad att en pinne eller axel kan stickas in i denna. Man kan också förforma öppningen i viss mån genom att man kan införa ett hjälpdon i hålet före sammantryckningen vilket don dras ut innan sammantryckningen har skett fullständigt och således bidrager till att forma det åter öppnade hålet.The liquid in the applied coating or impregnation of the first turns will, despite the compression taking place immediately after the rolling, evaporate from the roll and disappear into the dry layers of the roll without affecting the properties of the roll because this amount of liquid is so small. This allows the roll to be cut and packaged directly with conventional devices after compression. A roller, for example a toilet roll made according to the present invention is flat in appearance but can easily be pressed into a round shape again whereby the core reopens so that a stick or shaft can be inserted into it. The hole in the core is usually not completely round, but this does not matter because the opening is so well designed that a pin or shaft can be inserted into it. It is also possible to preform the opening to a certain extent by inserting an auxiliary device into the hole before the compression, which device is pulled out before the compression has taken place completely and thus contributes to shaping the reopened hole.

Figuren 3 visar exempel på en hoptryckt toalettrulle.Figure 3 shows an example of a compressed toilet roll.

På figuren har rullen 1 visats som en enda sammanhängande rulle som är avsedd att kapas upp i mindre rullar efter sammantryckningen. Uppfinningen innefattar även rullar som är gjorda separat på upprullningsaxeln 2 liggande intill varandra.In the figure, the roll 1 has been shown as a single continuous roll which is intended to be cut into smaller rolls after the compression. The invention also comprises rollers which are made separately on the winding shaft 2 lying next to each other.

Genom föreliggande uppfinning har' man således lyckats åstadkomma en. hoptryckt, rulle utan separat inre hylsa vilken rulle kan öppnas igen och träs på en stång, pinne, axel eller dylikt. Därigenom erhålles den fördelen att rullarna kräver mindre utrymme då de är förpackade och att någon separat oanvändbar hylsa ej behöver kastas bort och utgöra ett miljöproblem. Genom avvarandet av denna inre hylsa blir också tillverkningen mindre kostsam.Thus, the present invention has succeeded in providing one. compressed, roll without a separate inner sleeve which roll can be opened again and threaded on a rod, stick, shaft or the like. Thereby the advantage is obtained that the rollers require less space when they are packed and that no separately unusable sleeve needs to be thrown away and constitute an environmental problem. By disposing of this inner sleeve, production also becomes less expensive.

Uppfinningen är icke begränsad till den ovan beskrivna utföringsformen utan den kan varieras på olika sätt inom patentkravens ram.The invention is not limited to the embodiment described above, but it can be varied in various ways within the scope of the claims.

Claims

10 15 20 25 30 35 505 508 PATENT REQUIREMENTS:

A roll of web-shaped material, for example paper, in particular tissue paper and other non-woven material, which is wound on a core existing in the interior of the roll, the core being made in one piece with the material rolled on it and consisting of a number of turns of this which are fixed in relation to each other, for example by gluing or the like, characterized in that the roller is in a compressed elliptical or oval shape and that the core is elastic in such a way that it can be opened from the compressed position by pressure against the short sides of the ellipse.

Roll according to Claim 1, characterized in that the elasticity is achieved by fixing with the aid of water, binders of the type polyvinyl acetate, polyethylene vinyl acetate and polyacrylate, latex, starch, modified starch, cellulose derivative, polyvinyl alcohol in water or other water-soluble .

A process for producing a roll according to any one of claims 1 or 2, characterized in that on some of the first turns of the web-shaped material a binder is sprayed or applied during a conventional winding and that immediately after the finished winding and the take-off of the winding shaft the roll is compressed into an elliptical or oval cross-sectional shape. 10 15 505 508 9

A method according to claim 3, characterized in that an auxiliary device with a smaller diameter than that of the winding shaft is first inserted into the center hole of the roll after removal of the winding shaft and remains in the center hole during the first step of compression and thus helps to shape it.

Device for producing a roller 1 according to any one of claims A, characterized by two converging synchronously driven conveyor belts (3, 4) at one end of the winding shaft (2) which belts (3, 4) have a distance from each other corresponding to the roller ( 1) diameter closest to the shaft end (2) and converges in the direction from it.