説明

ウェブ状材料のリール巻取用ロッド及び該巻取ロッドを使用する装置

ウェブ材料を巻き取るための円筒面を備え、前記円筒面の少なくとも一部分に、巻き取られるべきウェブ状材料の最初の部分を係止するための係止要素(P)を備えていることを特徴とするウェブ状材料のリール巻取用ロッド(A)。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ウェブ状材料、限定するものではないが、典型的には、不織布を巻いたロール又はリールを製造するための、所謂、リーリング装置又はリーラーで使用される巻取ロッドの改良に関する。
【背景技術】
【0002】
幾つかの産業分野では、エンドレスウェブ状材料が製造され、ロール又はリールで取り扱われ、巻かれている。ロール又はリールは次の処理に供される。半完成品及び完成品への変形処理に供されるリールに頻繁に巻かれるウェブ状材料には不織布があり、これは、多くの分野で使用され、特に、限定するわけではないが、赤ん坊用おむつ、失禁用の衛生用ナプキン、女性用のパンティライナー及び同種の製品のような衛生用品や生理用品の製造の分野、ナプキン、テーブルクロス、シーツ、洋服等の衣類及び他の製品の製造の分野、又は、フィルターや他の技術製品の分野で使用される。
【0003】
巻取ロッドに巻かれたリールは、度々、巻き解かれ、そして、軸方向の長さ及び/又は直径が小さいロールに巻き戻される。ロールは、最終製品を得るために、その後、さらに加工される。
【0004】
典型的には、ウェブ状材料の生産用装置の下流にリーリング装置(「リーラー」としても参照される)が設置され、ここで、ウェブ状材料は巻取部材、典型的には巻取ローラを通る。巻取ロッド、即ち、巻取シャフトの周囲に形成する段階で、この巻取部材に対して、リールは押圧される。巻取ローラによってリールの周囲に付与される接線分力のおかげで、リールは、回転した状態に維持される。リールが形成されるロッドは転動ガイドの上に載せられ、適当な支持部材を介して巻取ローラに対して保持される。リールが完成すると、ウェブ状材料は切断され、新しい巻取ロッドが巻取ローラに対して挿入される。
【0005】
上述した形式のリーリング装置、即ち、リーラーの例は、欧州特許EP−A−1245515号に開示されている。同じ形式の他の装置は、例えば、国際特許WO−A−0047502号、米国特許US−A−6629659号、米国特許US−A−5918830、米国特許US−A−5531396号、米国特許US−A−5393008号、米国特許US−A−4283023号、米国特許US−A−4143828号、米国特許US−A−5848756号、米国特許US−A−5690298号、米国特許US−A−5251835号、米国特許US−A−3471097号、米国特許US−A−6402082号、米国特許US−A−6402081号、米国特許US−A−6739544号、米国特許US−A−6581868号、米国特許US−A−6474589号、米国特許US−A−4196865号及び米国特許US−A−5673870号に開示されている。
【0006】
通常、上述した装置は、一対の支持部材を備え、形成すべきリール上に圧力を及ぼすために前記支持部材は巻取ロッドの端部に係合し、巻取ロッドを巻取ローラに対して押圧する。リールの直径が除々に成長すると、支持部材は巻取ローラから後退していく。巻き取りが完了すると、リールは開放され、支持部材は、再び、巻取ローラに近接する位置まで動かされ、挿入部材によって導入される新しいロッドを受け取る。挿入部材は、通常、巻取ローラの上にあるマガジンから新しいロッドを持ち上げる。
【0007】
この動作は、幾つかの欠点を伴う。前記欠点は、形成されるリールの最後の巻きにかけられる張力が適当でないこと、そして、新しいリールの最初の巻きにかけられる張力が適当でないことにある。この問題は、一対の支持部材が完成したリールから外れ、新しいロッドとの係合し始める交換段階での適当な制御の欠落によるものである。
【発明の開示】
【0008】
本発明の目的は、上述した形式の装置における各リールの巻取りの第一段階において、巻取ロッド、即ち、巻取シャフト上へのウェブ状材料の先端部の移動をより効率的にすることになる新しい形式の巻取ロッドを提供することにある。
【0009】
基本的には、第一の特徴によれば、本発明は、ウェブ材料を巻き取るための円筒面を備え、前記円筒面の少なくとも一部分に、巻き取られるべきウェブ状材料の最初の部分を係止するための係止要素を備えていることを特徴とするウェブ状材料のリール巻取用ロッドに関する。
【0010】
上述した係止要素は、好ましくは、巻き取りを開始するためにウェブ状材料をグリップするニードル、ステム又はフック等の形態の突起部を備えた機械的係止部材である。
【0011】
係止要素、即ち、係止部材は、適切な硬度のプラスチック材料、又は金属で形成され得、好ましくは、ロッドの円筒面から径方向又は略径方向に突出する。
【0012】
有利な実施例では、係止要素は、好ましくは、ロッドの端部に隣接して配置された環状領域に沿って分布され、ロッドの円筒面の中央領域には、前記ウェブ材料係止要素を設けないことができる。
【0013】
有利な実施例では、ロッドは、各端部に、リーリング装置の支持ガイド上の載る各軸部が設けられる。
【0014】
また、本発明は、ウェブ状材料の通路と、周りにウェブ状材料が供給される巻取部材と、前記巻取ローラからのびる、巻取ロッド用の一対の支持ガイドと、少なくとも一つの上述したロッドとを備えたリーリング装置に関する。
【0015】
本発明のさらなる有利な特徴及び実施例は、非限定的な実施例を参照しながら以下に説明される。
【発明を実施するための最良の形態】
【0016】
図1は、本発明を実施する装置全体を示している。尚、図示された装置とは異なる装置にも、本発明を基礎とした原理を実施して組み込むことができることは理解されるべきである。この装置は、全体が符号1で示されており、耐荷重構造体3を備えている。耐荷重構造体3には、二つの相互に平行な側壁5が固定されており、これらの側壁5は、その頂部で、巻取ロッドAを載せたり転がしたりするためのガイド5Aを画定している。これらの巻取ロッドは、装置の頂部に画定されたマガジン内に配置されており、以下に説明するように、巻取領域内に、次々に順々に入れられる。前記した目的のために、一対の揺動アーム7が設けられている。これらの揺動アーム7は、シリンダピストン式作動装置9によって制御されている。これらのアーム7は、巻取ロッドAを一本ずつ持ち上げ、それらを、以下により詳細に説明する側壁5に設けられた一対の支持部材上に置く。これらのアーム7は、巻取ロッドの周りにウェブ状材料から成る新しいリールの巻き取りを開始するために、一対のアーム7でロッドを持ち上げる度に、その次のロッドを、その周縁部7Aで抑えるような形状にされている。
【0017】
この装置は、巻取部材を備えている。好ましい実施例では、巻取部材は、揺動アーム7の揺動軸線及び巻取ロッドAの軸線に平行な回転軸11A(図1A参照)を有する巻取ローラ11によって形成されている。
【0018】
各巻取ロッドAの構造は、図2及び図2Aに詳細に示されている。ロッドは、主要な円筒部A1を有する本体を備え、その両端には、円筒部A1と同軸の軸部C1及びC2が連結されている。ロッドの円筒部A1の両端部AX及びAYの近くには、好ましくは、金属、プラスチック又は好ましい強度と剛性とを持つ材料から成るピン又はニードルで形成された凹凸を持つコーティングが施された環状部分Pがある。これらの環状部分Pは、(以下の説明でより明らかにされるように)ウェブ状材料における先端部の最初の部分を引っ掛けて、各リールの巻き取りを開始するために、その先端部をロッドAの円筒状表面に接着させることを目的としている。
【0019】
二つの軸部C1及びC2にはギヤR1及びR2が固定されており、これらのギヤR1及びR2は、後述するように巻取ロッドの支持部材に設けられたギヤと噛み合い、巻取ローラ11の周速度と同じ周速度を前記巻取ロッドに付与するために、ロッド交換を待つ(既に噛合高さとして参照されている)最大高さの位置で(図5A)、これらが支持部材20A及び20B又は21A及び21Bで支持された時に、巻取ロッドAをそれらの軸線を中心に回転させる。また、加えて、二つのギヤR1及びR2は、巻取ロッドA上に形成されたリールが巻取ローラ又は他の巻取部材11に接触しなくなった時でも、巻取ロッドAをそれらの軸線を中心に回転させるために、巻取ロッドの支持部材に設けられた前記ギヤと噛み合う。
【0020】
さらに、各軸部C1及びC2は、側壁5に形成されたガイド5A上に載るための要素を形成し、各ガイド5Aに係合するような構造を有し、巻取ロッドがガイド5Aに沿って転がっている間に、巻取ロッドが、それ自身の軸線と平行な方向に移動することを防止する。加えて、各軸部C1及びC2は、アーム7と協働し、かつ、装置の支持部材と協働するための形状を有する。
【0021】
より詳細には、軸部C1及びC2は、装置の支持部材と協働する第一環状シートS1及び第二環状シートS2を有する。以下により詳細に説明するように、各巻取ロッドは、二つのシートS1又は二つのシートS2に対応する位置で一対の支持部材によって係合されることになる。シートS1及びS2は、環状シートS1の間隔が、シートS2と同じ間隔を持つように、二つの軸部C1及びC2に設けられており、前記間隔は図2に示されている。各軸部C1及びC2における環状シートS1及びS2の間には、各側壁5の各搭載及び転動ガイド5Aと協働するように設計された環状溝SAが設けられている。各軸部C1及びC2における環状溝SAと最も外側にある環状シートS1,S2との間には、二つの揺動アーム7が係合する別の環状溝SBが設けられている。
【0022】
図1において、符号20A,20B及び符号21A,21Bは、対をなして配置された巻取ロッド用の4つの支持部材を示している。支持部材20A及び20Bは、一番目の巻取ロッドAのための一対の第一支持部材を形成しており、支持部材21A及び21Bは、二番目の巻取ロッドAのための一対の第二支持部材を形成している。
【0023】
支持部材20A及び21Aは、各側壁5の内側に配置されているのに対して、支持部材20B及び21Bは各側壁5の外側に配置されている。支持部材20A及び21Aの各々は、各キャリッジ23上にセットされている。前記キャリッジ23は、実質的に左右対称であり、それらの一方だけが、図1Bを参照して以下に詳細に説明される。
【0024】
支持部材20B及び21Bは、キャリッジ25上に設けられており、これらのキャリッジ25も実質的に左右対称であり、それらの一方だけが、図1Cを参照して説明される。図1Cは、具体的には、支持部材20Bが搭載されるキャリッジ25を分離した一部分解図を示している。図1Cに示されたキャリッジは、図1で見えている方向と反対の方向から見たものであり、言い換えれば、矢印F方向から見たものである。
【0025】
各キャリッジ23(図1B)は、各側壁5に固定されたガイド部材27に沿って摺動可能である。前記ガイド部材27は、二つの側壁5の内面に配置されている。キャリッジ23は、ガイド部材27に沿って双方向矢印f23の方向に可動である。動作は、二つの異なる機構によって交互に制御される。巻取ローラ11から最も離れた位置から巻取ローラ11それ自身の位置(即ち、図1においてキャリッジ23が支持部材20Aを保持している位置)までの動きは、ベルト29によって駆動される。キャリッジは、作動装置(図示せず)によって拘束され、作動装置は周囲でベルト29が作動する複数のプーリの一つを作動する。反対方向の動き、即ち、巻取ローラ11から離れて後退する方向の動きは、各支持部材20A又は21Aに一時的に係合し、かつ、巻取ローラ11に接触する巻取ロッドの周りのリールが除々に大きくなる結果として得られる。符号31は、シリンダロッドレスピストン式作動装置を示している。この作動装置はキャリッジ23を巻取ローラ11に向けて押し、支持部材21A又は20Aによって保持されたロッドの周囲にリールが形成される段階中に、リールが巻取ローラ11に対して押され、リールに回転運動を伝達して巻取ローラ11が巻き取りを実行できるようにする。
【0026】
スライド部材33はキャリッジ23上にセットされる。スライド部材33は、双方向矢印f33の方向に垂直方向に可動である。f33に従った垂直方向の動きは、ベルト37を介してサーボモータ35によって制御される。ベルト37は、線形作動装置41のプーリ39に動きを伝達する。線形作動装置41は、引き出したり引っ込めたりできて、その結果、スライド部材33を矢印f33に従って移動させることができるバー43を有する。シリンダピストン式作動装置45はバー、即ち、ロッド43に拘束されている。前記作動装置45のロッド47は、支持部材21A又は21Bにヒンジ止めされている。線形作動装置41とシリンダピストン式作動装置45との配置によって、比較的ゆっくりとした速度で線形作動装置41によって制御される引出ストロークと、比較的早い速度でシリンダピストン式作動装置45によって制御される補助的な短いストロークとから成る垂直運動を、支持部材21A又は21Bに強いることができるシステムが得られる。以下に動作順序を参照してより詳細に説明されるように、この二重動作によって、巻取ロッドを効果的にグリップすることが可能になり、かつ、切断する度に得られるウェブ材料の先端部を受け取るために巻取ロッドを巻取ローラ11に十分に接触させた後に、巻取ロッドを巻取り領域内に効率的に段階的に導入することが可能になる。
【0027】
支持部材20B又は21Bの一方又は他方を支持するキャリッジ25の構造は、実質的にキャリッジ23の構造と同じである。図1Cには、一方のキャリッジ25が、それを支持する側壁5から分離して示されている。符号25Aは、各側壁5に固定されたガイド部材51上でキャリッジ25をガイドするスライド部材を示している。前記ガイド部材51は、ガイド部材27と同等の部材である。キャリッジ25にはスライド部材53が設けられており、これは矢印f53によって示された方向に垂直に可動であり、その動きは、線形作動装置55によって制御される。前記線形作動装置55は、サーボモータ57によって、ベルト59及びプーリ61を介して駆動される。符号63は、線形作動装置55の引出及び引込可能なバーを示しており、このバー63は、頂部で、キャリッジ23のシリンダピストン式作動装置45と同等とシリンダピストン式作動装置65によって拘束されている。シリンダピストン式作動装置65のロッド67は、支持部材20B又は21Bに拘束されている。この点までは、キャリッジ25の構造は、キャリッジ23の構造と実質的に同じである。
【0028】
キャリッジ23とは異なり、キャリッジ25には、さらに電気モータ71が設けられている。電気モータ71の出力は、ジョイント73を用いて、減速ギヤ75に連結されている(図1C参照)。この配置により、動きが各ギヤ77に供給される。各ギヤ77は、支持部材21B又は20Bの一方又は他方によって一時的に支持されるロッドの対応するギヤR1又はR2と噛み合う。従って、モータ71は、巻取ロッドAが巻取ローラ11によって回転駆動されていない時に、補助的な動作のための回転運動を巻取ロッドAに与える。
【0029】
双方向矢印f25によって示された方向への水平方向の動きが、キャリッジ23を参照して説明した方法と同様の方法で、キャリッジ25に与えられる。モータ駆動プーリ79Aの周囲で駆動するベルト79は、巻取ローラ11へ近づく動きを制御し、支持部材20A,20B又は21A,21B上に載っている巻取ロッドAの周囲に形成されるリールと、巻取ローラ11との間のスラスト力によって、巻取中に除々に後退する動きが生じる。前記スラスト力は、シリンダロッドレスピストン式作動装置31のみによるのではなく、各キャリッジ25に関連付けられ、かつ、側壁5の外側に配置されているシリンダロッドレスピストン作動装置81によっても保証される。
【0030】
特に図4に示されているように、ウェブ状材料Nの軌道に沿って、巻取ローラ11の上流には全体が符号91で示された切断装置が配置されている。図3には切断装置を分離した図が、図3Aには拡大詳細図が示されている。切断装置91は、加圧水ノズル93を備えている。前記加圧水ノズル93はスライド部材95によって支持されている。スライド部材95は、装置を通り抜ける前進軌道に沿ったウェブ状材料Nの供給方向に直交するf93で示す方向に直線往復運動する。スライド部材95及びスライド部材によって支持されたノズル93の動きは、ビーム99で支持されたシリンダロッドレスピストン式作動装置97によって制御される。
【0031】
ノズル93の軌道の下方であって、かつ、ウェブ状材料の軌道に関してノズルと反対側には、スライド面101が配置されている。このスライド面101に沿って、ウェブ状材料Nは移動する。前記スライド面101は、溝103によって途切れている。前記溝103はノズル93の軌道と平行であり、ノズル93の真下に配置されている。この溝103の下方には、ノズル93から高圧で噴射されてくる水を収集するためのタンク105が配置されている。タンク105には、噴射された水の運動エネルギを消失させるためのシステムが設けられ得る。
【0032】
上述した装置は、図5A〜図5Cを参照して以下に説明するサイクルに従って動作する。
【0033】
図5Aは、ウェブ状材料NのリールBAが第一巻取ロッドAに形成されるステップを示している。巻取ロッドAは一対の第一支持部材20A及び20Bで支持されている。シリンダロッドレスピストン式作動装置31及び81がキャリッジ23及び25を押圧し、従って、リールBAが巻取ローラ11に対して押圧され、その結果、巻取ローラ11の回転により、ウェブ材料が供給され、リールBAが回転し、その巻取ロッドAが回転し、ロッドの周りにウェブ状材料が巻き取られる。
【0034】
リールBAの直径が除々に大きくなるので、支持部材20A及び20Bは、排出位置に向かって移動させられる。排出位置は、ガイド部材5Aにおける巻取ローラ11が配置された位置に対して反対側の端部に位置している。このステップでは、ロッド及びリールの重量は、その大部分が、転動ガイド部材5Aによって支持されている。
【0035】
図5Bは、さらに進んだステップを示している。このステップでは、支持部材20A及び20Bによって支持され形成されるリールBAは、そろそろ完成に近づいており、従って、排出位置に非常に近づいている。一対の第二支持部材の支持部材21A及び21Bは、ベルト29及び79いよって駆動される対応するキャリッジ23,25によって、巻取ローラ11に近接する位置まで移送されている。このステップでは、新しい巻取ロッドが、揺動アーム7によって一対の支持部材21A及び21Bの上に降ろされる。この目的のために、支持部材21A,21Bは、適当な高さまで上げられている。
【0036】
リールBAが完成し、新しいリールBBの巻取りのためにウェブ状材料を切断しようとする時、ウォータノズル93が作動され、高圧での水流の噴出が開示される。ノズル93は、ウェブ状材料Nに、適当な形状(図6参照)の最初部分、即ち、先端部と、最後の部分、即ち、後尾部とを形成するような速度で、供給軌道に沿ったウェブ材料の供給方向を横切る方向に平行移動される。図6において、符号Tは切断線を示しており、符号NAはリールBAに巻かれたウェブ材料の後尾部を示しており、符号NBはリールBBを形成するために新しいロッドに巻かれることになるウェブ状材料の先端部を示している。
【0037】
ウェブ状材料の供給方向fNによって示された装置の供給方向に対する切断線Tの傾斜は、切断Tが完了する前に、先端部NBに画定された最先端部Vが、シリンダピストン式作動装置45,65の収縮により巻取ローラ11に向けて十分に下げられた新しいロッドに接触することになるようにされている。これにより、リールBAへの巻き取りが常にウェブ状材料にテンションをかけた状態で終了し、かつ、次のリールBBを形成するために、ウェブ状材料が正しい方法でテンションをかけたまま新しいロッドAに巻き取られ始めるようになることが保証される。
【0038】
その後、直線作動装置55及び41の作動により、(その上に製品が巻き取られる)ロッドAが、常に、巻取ローラ11への接触を維持するように、支持部材21A,21Bが除々に下げられ、同時に、新しい巻取ロッドの軸部が搭載及び転動ガイド部材5A上に載るまで、リールBBの直径が大きくなり始める。次いで、巻取りの最後に、支持部材21A及び21Bは、リールが巻かれたロッドを自由にするために、さらに下げられ、その結果、ロッドが降ろされ、支持部材が再び、巻取ローラが配置された領域に平行移動することが可能になる。
【0039】
一対の支持部材21A及び21Bと、一対の支持部材20A及び20Bとが、巻取ロッドの軸に平行な方向にお互いに対してずらして、二対の支持部材の位置を相互に交換することができるようにしているので、ロッドの軸部C1及びC2は、各々、それぞれが支持部材21A及び21B並びに20A及び20Bと協働するための二つの異なった環状シートS1及びS2を有する。
【0040】
添付図面は、本発明を実施するための単なる一実施例を示しているにすぎず、本発明に基づく概念の範囲から離れることなく、実施例及び配置を変更できることは理解される。
【図面の簡単な説明】
【0041】
【図1】本発明の装置の一実施例の斜視図である。
【図1A】図1における巻取ロッド導入領域の拡大図である。
【図1B】図1における一方の巻取ロッド支持部材の領域の拡大図である。
【図1C】図1における他方の巻取ロッド支持部材の領域の拡大図である。
【図2】巻取ロッドの不等角投影斜視図である。
【図2A】図2の巻取ロッドの一端の詳細を示す拡大図である。
【図3】装置の残りの部分から分離した切断装置の不等角投影図である。
【図3A】図3の詳細を示す拡大図である。
【図4】巻取領域、ウェブ状材料切断領域及び巻芯導入領域の垂直面に沿った正中断面図である。
【図5A】作動サイクルの概略作動順序を示す図である。
【図5B】作動サイクルの概略作動順序を示す図である。
【図5C】作動サイクルの概略作動順序を示す図である。
【図6】ウェブ状材料に形成される切断線の形態を概略的に示す図である。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
ウェブ材料を巻き取るための円筒面を備え、
前記円筒面の少なくとも一部分に、巻き取られるべきウェブ状材料の最初の部分を係止するための係止要素を備えている
ことを特徴とするウェブ状材料のリール巻取用ロッド。
【請求項2】
前記係止要素が、ロッドの円筒面から突出する薄くてとがった要素を備えている
ことを特徴とする請求項1に記載のロッド。
【請求項3】
前記係止要素が、プラスチック又は金属材料で形成されている
ことを特徴とする請求項2に記載のロッド。
【請求項4】
前記係止要素が、前記円筒面から径方向に突出する
ことを特徴とする請求項2又は3に記載のロッド。
【請求項5】
前記係止要素が、環状領域に沿って分布させられている
ことを特徴とする請求項2〜4の何れか一項に記載のロッド。
【請求項6】
前記係止要素が、ロッドの二つの対向する端部の近くに配置されている
ことを特徴とする請求項1〜5の何れか一項に記載のロッド。
【請求項7】
円筒面の中間部分には、前記係止要素がない
ことを特徴とする請求項6に記載のロッド。
【請求項8】
各端部に、リーリング装置の支持ガイド上の載る各軸部が設けられている
ことを特徴とする請求項1〜7の何れか一項に記載のロッド。
【請求項9】
少なくとも一方の端部にギヤが設けられている
ことを特徴とする請求項1〜8の何れか一項に記載のロッド。
【請求項10】
ウェブ状材料の通路と、
周りにウェブ状材料が供給される巻取部材と、
前記巻取ローラからのびる、巻取ロッド用の一対の支持ガイドと
を備えたリーリング装置において、
請求項1〜9の何れか一項に記載のロッドを少なくとも一つ備えている
ことを特徴とするリーリング装置。
【請求項11】
前記ウェブ状材料を切断する切断部材を備え、
前記切断部材が、ウェブ状材料の軌道に沿って前記巻取部材の上流に配置されている
ことを特徴とする請求項1に記載のリーリング装置。

【図1】
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【図1A】
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【図1B】
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【図1C】
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【図2】
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【図2A】
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【図3】
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【図3A】
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【図4】
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【図5A】
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【図5B】
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【図5C】
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【図6】
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【公表番号】特表2009−528235(P2009−528235A)
【公表日】平成21年8月6日(2009.8.6)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−556915(P2008−556915)
【出願日】平成18年2月27日(2006.2.27)
【国際出願番号】PCT/IT2006/000108
【国際公開番号】WO2007/096915
【国際公開日】平成19年8月30日(2007.8.30)
【出願人】(503463911)ア.チエルリ ノンヴオヴエンス ソチエタ ペル アチオーニ (5)
【Fターム(参考)】