製紙設備においてペーパーウェブを切断する引き裂きテープ

(関連出願の相互参照) 本出願は、2013年10月31日に出願されたオーストリア特許出願第A838/2013号の米国特許法第119条に基づく優先権を主張し、この先行出願は、全体が参照により本明細書に組み込まれる。

本発明は、紙を製造するシステムから移動し、かつ結果として空のドラムに巻き付けられることを可能にするために、ドラムに巻き取られるペーパーウェブを切断する紙からなる引き裂きテープに係る。

製紙システム内で製造されるペーパーウェブをドラムに巻き付ける時、空のドラムへのペーパーウェブの巻き付けを継続することを可能とするために、ドラムが所定の巻き付け直径に達し次第、ペーパーウェブを切断するという必要条件がある。このために、空のドラムに螺旋状に巻き付けられた引き裂きテープが使用され、ペーパーウェブは、螺旋状の線に沿って切断され、かつ同時にそのペーパーウェブは、空のドラムに巻き付けられる。引き裂きテープが、切断操作の結果、損傷したペーパーウェブの部分と共に再利用に供給されることが可能であるために、引き裂きテープは、紙から製造される。

ペーパーウェブを切断するこのタイプの装置は、例えば特許文献1、特許文献2(特許文献3に対応)、及び特許文献4(特許文献5に対応)から知られている。これらの装置において、引き裂きテープ又は引き裂きストリップは、ペーパーウェブの片側からガイドチャネルを通り、反対側に移動する。ガイドチャネルは、ペーパーウェブに面する側の開口部によって構成される。ペーパーウェブが、切断され次第、引き裂きテープの自由端が、回転する空のドラムに取り付けられ、その結果引き裂きテープは、ペーパーウェブに面する開口部を通してガイドチャネルから引き出される。ペーパーウェブは、螺旋状の線に沿って切断され、かつ空のドラムに巻き付けられる。

引き裂きテープがペーパーウェブの片側からペーパーウェブの反対側に移動する、このタイプの既知のガイドチャネルにおいて、引き裂きテープが、ペーパーウェブの反対側への移動中にガイドチャネル内に留まり、かつペーパーウェブに面する開口部を通してガイドチャネルから排出されないことが保証されねばならない。上述の特許文献2及び特許文献3による装置において、このことは、引き裂きテープのガイドチャネルが、互いに向けられる2本のバーによりペーパーウェブに面する開口部に構成されることによりもたらされ、その結果開口部の幅は、引き裂きテープの幅よりも小さい。

既知の装置において、引き裂きテープは、隣同士にかつ互いに接続される複数の紙ひもからなる。特許文献6(特許文献7)によれば、引き裂きテープは、複数回折り畳まれた紙ひもからなる。

従来知られていた引き裂きテープは、全幅にわたって少なくともほぼ均一の厚さ及び強度を有するので、ペーパーウェブを切断するために、引き裂きテープがガイドチャネルから引き出されるとすぐに、引き裂きテープが、側方領域で損傷を受ける危険がある。特に、引き裂きテープの側方領域が引きちぎられ得る危険があり、その結果引き裂きテープは、極めて弱くなり、かつ引き裂きテープは、ガイドチャネルからの移動中に、又はその結果として裂ける。結果として、ペーパーウェブを空のドラムに巻き付ける操作は、中断されねばならない。その上、引き裂きテープの残骸は、ガイドチャネル内に残ることがあり、その結果ガイドチャネルの詰まる危険がある。

米国特許第4711404号公報

米国特許第4659029号公報

国際公開第86/00282号公報

米国特許第5725177号公報

欧州特許第708049号公報

米国特許第5816526号公報

オーストリア特許第402912号公報

従って本発明の目的は、紙テープの切断を引き起こすために、ペーパーウェブに面するガイドチャネルの開口部を通してガイドチャネルから引き出される間に損傷を受けないことが保証される、引き裂きテープを提供し、かつこの一般的なタイプの公知の装置の不都合を克服する引き裂きテープを提供することである。

上記及び他の目的を考慮して、本発明によれば、ペーパーウェブを空のドラムに巻き付けるために、ドラムに巻き取られたペーパーウェブを切断するための、製紙設備における引き裂きテープであって、断面で中央テープ部と2つの側方テープ部とを有し紙からなるテープを含み、中央テープ部が、側方テープ部の少なくとも1.5倍の厚さを有する引き裂きテープが提供される。

換言すると、本発明の目的は、引き裂きテープ又は引き裂きストリップが、断面で中央テープ部と2つの側方テープ部とを有し、中央テープ部が、側方テープ部の少なくとも1.5倍の厚さを有することによって達成される。

中央テープ部は、好ましくは隣同士に位置する複数の紙ひもによって、又は複数の紙層によって構成される。特に、引き裂きテープは、中央領域に紙ひも又は少なくとも1つの紙層を含むオーバーレイを備える少なくとも単層の紙テープによって形成され得る。

代替的な実施において、引き裂きテープは、中央領域に紙ひも又は少なくとも1つの紙層を含む挿入物を提供される少なくとも2層の紙テープによって好ましくは形成される。

更に好ましい実施態様によれば、中央テープ部内に位置し、かつ紙ひも又は少なくとも1つの紙層を含むオーバーレイ又は挿入物の厚さは、中央領域から側方領域に向かって減少する。更に、紙ひも又は少なくとも1つの紙層は、少なくとも単層の紙テープに接着接合され得る。

中央テープ部は、少なくとも単層の紙テープ上に位置するか、又は少なくとも2枚重ねの紙テープによって包囲される実質的に厚い紙テープによって好ましくは構成される。

中央テープ部は、引き裂きテープの幅の少なくとも1/6に等しい幅を好ましくは有する。しかしながら、中央テープ部は、引き裂きテープの幅の少なくとも1/5、1/4又は1/3に等しい幅も有し得る。好ましい実施態様において、中央テープ部は、引き裂きテープの幅の半分にほぼ等しい幅を有する。

本発明の特性とみなされる他の特徴は、添付の請求項に示される。

本発明は、紙を製造するシステムにおいてペーパーウェブを切断する引き裂きテープで具体化されるように、本明細書で例示及び記載されるが、種々の修正又は構造的変更が本発明の精神から逸脱せずに、かつ請求項の同等物の範囲内でなされ得るので、示された詳細に限定されることは、それにもかかわらず意図されない。

しかしながら、本発明の構造及び操作方法は、その追加の目的及び利点と共に、添付図面に関連して読まれる時に、具体的な実施態様の以下の記載から最も良く理解されるであろう。

ペーパーウェブを巻き取り、かつドラムを変更する装置内に位置するガイドレールを、ガイドチャネル、及びガイドチャネルに押し込まれる本発明による引き裂きテープと共に示す斜視部分断面図である。

引き裂きテープが定位置にある、ガイドレールの斜視部分断面図である。

不等角投影図法かつ部分断面図で本発明による引き裂きテープの更なる実施態様を例示する。

不等角投影図法かつ部分断面図で本発明による引き裂きテープの更なる実施態様を例示する。

不等角投影図法かつ部分断面図で本発明による引き裂きテープの更なる実施態様を例示する。

不等角投影図法かつ部分断面図で本発明による引き裂きテープの更なる実施態様を例示する。

不等角投影図法かつ部分断面図で本発明による引き裂きテープの更なる実施態様を例示する。

不等角投影図法かつ部分断面図で本発明による引き裂きテープの更なる実施態様を例示する。

不等角投影図法かつ部分断面図で本発明による引き裂きテープの更なる実施態様を例示する。

不等角投影図法かつ部分断面図で本発明による引き裂きテープの更なる実施態様を例示する。

不等角投影図法かつ部分断面図で本発明による引き裂きテープの更なる実施態様を例示する。

不等角投影図法かつ部分断面図で本発明による引き裂きテープの更なる実施態様を例示する。

不等角投影図法かつ部分断面図で本発明による引き裂きテープの更なる実施態様を例示する。

不等角投影図法かつ部分断面図で本発明による引き裂きテープの更なる実施態様を例示する。

ガイドチャネルからの移動中の本発明による引き裂きテープの一連の移動を例示するガイドレールの5つの正面図である。

紙製造システムの端部に位置する、ペーパーウェブを巻き取るシステムは、紙製造システムから到達するペーパーウェブが巻き付けられる第1ドラムを有する。その上、第1ドラムが所望の巻き付け直径に達し次第ペーパーウェブが巻き付けられる、更なる空のドラムが提供される。巻き取り操作中に第1ドラムから空のドラムに移転することが可能であるために、ペーパーウェブは、切断されねばならない。

上述の先行特許は、かかる製紙システムに関する追加の情報を含む。必要であれば、追加の詳細に関して上述の米国特許第4711404、4659029、5725177及び5816526号公報が取り上げられても良く、これらの開示は、参照により本明細書に組み込まれる。

引き裂きテープは、ペーパーウェブを、まだ空のロールに接合され得るように、切断するために役立つ。引き裂きテープの自由端は、ペーパーウェブの片側から、ガイドレール内に位置するガイドチャネルを通りペーパーウェブの反対側に搬送される。ペーパーウェブが切断され次第、引き裂きテープの前端は、空のドラム上に位置する接着剤コーティングを用いて回転する空のドラムに取り付けられ、その結果ペーパーウェブに面する開口部を通してガイドチャネルから引き出され、かつ空のドラムに螺旋状に巻き付けられる。結果として、ペーパーウェブは、螺旋状に切断され、かつペーパーウェブの引き裂かれた前端は、空のドラムと接触した状態に至らせ、その結果ペーパーウェブは、空のドラムに巻き付けられる。この後に完全に充填済みのドラムが取り外され、かつペーパーウェブが巻き付けられる更なるドラムが、その定位置に配設される。

このタイプのシステムとして、例えば速度25m/sで紙製造システムから供給されるペーパーウェブは、それに応じてドラム上に連続して巻き付けられ得る。ドラムが規定された巻き付け直径に達し次第、ペーパーウェブは、切断され、空の更なるドラムへの巻き付け操作の移行が行われ、かつ完全に充填済みのドラムは、輸送される。

ここで図面の図を詳細に、かつ特には最初にその図1を参照すると、引き裂きテープ1及びガイドチャネル20を有するガイドレール2が示される。ガイドレール2は、ペーパーウェブが巻き付けられるドラムを変更するシステム内に位置する。引き裂きテープ1は、ペーパーウェブの片側から反対側にガイドチャネル20を通して動かされる。

図1Aは、ガイドチャネル20に押し込まれた位置にある引き裂きテープ1を示す。

引き裂きテープ1は、比較的高剛性の中央テープ部11と、比較的高弾性のウイングと呼ばれる2つの側方テープ部12とを含む。ガイドチャネル20は、中央領域21を有し、その内幅は、引き裂きテープ1の幅にほぼ等しい。ペーパーウェブに面する側で、ガイドレール2は、互いに向けられる2本のバー23の間に位置する開口部22によって構成され、その結果、ペーパーウェブに面する開口部22の幅は、引き裂きテープ1の幅よりも小さい。ガイドチャネル20の中央領域21の下で、更に、ガイドレール2は、引き裂きテープ1の前端に位置する接着剤要素を受ける役目を果たし、かつ引き裂きテープ1の自由端がペーパーウェブの切断操作のために回転する空のドラムに取り付けられる溝24によって構成される。

引き裂きテープ1の2つの側方テープ部12が、引き裂きテープ1の中央テープ部11よりも実質的に弾性があるので、引き裂きテープ1は、前記引き裂きテープ1が結果として損傷を受けずにペーパーウェブを切断するために、ガイドチャネル20から開口部22を通して引き出され得る。

以下の文面において、本発明による引き裂きテープ1の複数の実施態様が、説明される。

図2に示される引き裂きテープ1は、1回折り畳まれ、かつそれ故に2枚重ねである紙テープ13からなり、その中央領域11に、2枚重ねの紙テープ13によって包囲され、かつ直径が2層紙テープ13の厚さのほぼ5倍の大きさである5本の紙ひも14が位置する。中央テープ部11の幅は、2つの側方テープ部12の各々の幅の2倍よりも多少大きい。

図2A及び図2Bによる引き裂きテープ1は、それぞれ4本又は3本のみの紙ひも14が、その中央テープ部11に位置することにおいて図2による引き裂きテープ1と異なり、その結果中央テープ部11は、対応して小さい幅を有する。

前記引き裂きテープ1の全てにおいて、中央テープ部11は、必要な高い引き裂き抵抗を有し、他方で2つの側方テープ部12は、それぞれ高弾性を有する。

図3に示される引き裂きテープ1は、単層紙テープ15からなり、その中央テープ部11に、隣同士に配設される5本の紙ひも14が位置する。

図3Aに示される引き裂きテープ1は、単層紙テープ15からなり、その中央テープ部11に、幅が、5本の紙ひも14の幅にほぼ等しい、実質的に厚い紙テープ16が位置する。

図3Bに示される引き裂きテープ1は、互いに積層され、かつ幅が紙テープ15から離れるにしたがって減少する、3つの紙テープ17として中央テープ部11内に構成される単層紙テープ15からなる。

図4に示される引き裂きテープ1は、2枚重ねの折り畳み紙テープ13からなり、その中央テープ部11に、折り畳み紙テープ13によって包囲される実質的に厚い紙テープ16が位置する。

図4Aに示される引き裂きテープ1は、2層の折り畳み紙テープ13からなり、その中央テープ部11に、互いに積層され、かつ紙テープ13によって包囲される、3つの紙テープ17aが位置し、中央紙テープは、2つの他の紙テープよりも多少大きな幅を有する。

図4Bに示される引き裂きテープ1は、2層の折り畳み紙テープ13からなり、その中央テープ部11に、2回折り畳まれ、かつそれ故に3枚重ねであり、かつ紙テープ13によって包囲される紙テープ18が位置する。

図5に示される引き裂きテープ1は、単層紙テープ15からなり、その中央テープ部11に、7本の紙ひも14aが位置する。7本の紙ひも14aの直径は、中心から外側に向かうにしたがって減少する。

図5Aに示される引き裂きテープ1は、2層の紙テープ13からなり、その中央テープ部11に、厚さが中心から外側に向けて減少する実質的に厚い紙テープ16aが位置し、かつその紙テープ16aは、紙テープ13によって包囲される。

図5Bに示される引き裂きテープ1は、中央テープ部11において、7本の紙ひも14aとして構成される2層の折り畳み紙テープ13からなり、かつその紙ひも14aは、紙テープ13によって包囲される。7本の紙ひも14aの直径は、中心から外側に向かうにしたがって減少する。

示された全ての引き裂きテープ1において、個別の構成部分は、互いに隣接する、すなわち互いに重ねられる表面に少なくとも部分的に接着接合される。

前記引き裂きテープ1の全ては、断面で中央テープ部11と、2つの側方テープ部12とを有し、中央テープ部11が、側方テープ部12の少なくとも1.5倍の厚さ、好ましくは2倍の厚さ、かつ代表的な実施態様によれば5倍の厚さを有する。その上、中央テープ部11は、引き裂きテープ1全体のほぼ半分の幅を有する。

引き裂きテープ1は、引き裂きテープ1全体の1/6、1/5、1/4及び1/3の幅を有する中央テープ部11によっても構成できる。

補強された中央テープ部11のため、引き裂きテープ1は、ペーパーウェブを切断するために必要な引き裂き抵抗を有する。側方テープ部12は、対照的に実質的に小さな厚さを有するので、引き裂きテープ1が、ペーパーウェブの反対側に向かう前記ガイドチャネル20内の移動中、ガイドチャネル20から開口部22を通して排出されないという機能を果たす。しかしながら、側方テープ部12は、非常に弾性的なので、引き裂きテープ1は、ペーパーウェブに面する開口部22を通ってガイドチャネル20から引き出される際、損傷を受けず、かつ特に切断されない。

図6は、ガイドレール2内に位置するガイドチャネル20からの引き裂きテープ1の個別の移動段階を示し、そこから、引き裂きテープ1が、側方テープ部12を用いてガイドチャネル20の中央領域21内でペーパーウェブの反対側に向かう搬送中に保持されること、及びペーパーウェブの切断のために、2つの側方テープ部12の弾性を理由に、結果として損傷を受けずに、ガイドチャネル20の開口部22を通して引っ張られることが分かる。

結果として、ガイドチャネル20が、切断された紙部によって詰まることも回避される。

その後ペーパーウェブが巻き付けられる空のドラム上の引き裂きテープの巻き付けの結果として、部分的な変形、すなわちプレッシャーマークが、巻き取られたペーパーウェブの次に来る層において引き起こされ、その変形のために、ペーパーウェブの前記部分は、不満の残る品質を示し、かつそれ故に不合格にせねばならない。このために、引き裂きテープの中央テープ部から側方テープ部への移行をできるだけ平坦であるように構成することが好適であり、その結果、変形のためにもたらされたマーキングは、少数の紙層でのみ引き起こされる。