(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
リールスプールに巻き付けているウエブの外周面に、回転するリールドラムを接触させてリールスプールを回転させ、リールドラムを経て走行するウエブをウエブロールとして巻取っていくウエブ巻取設備において、
ウエブの巻取りが終了した前記ウエブロールの外周面を押える押付装置が設けられており、
該押付装置が、
前記リールスプールの回転軸に平行、かつ互いに平行な一対のローラ間に、押圧ベルトが巻き掛けられた押圧部と、
該押圧部のローラを回転させる駆動手段と、
前記押圧部を、前記ウエブロールに接近・離間させる押圧部作動機構とからなり、
前記押圧部を前記ウエブロールに接近させると、前記押圧ベルトにおける一対のローラ間の部分が、前記ウエブロールの外周面に押し付けられるように構成されており、
前記押圧部が、
基端と先端に、前記一対のローラをそれぞれ回転自在に支持する押圧部揺動アームを備えており、
前記押圧部作動機構が、
先端に前記押圧部揺動アームの基端が取り付けられた、基端を支点として上下揺動自在な第１揺動アームと、
該第１揺動アームを上下に揺動させるための第１揺動手段と、
前記押圧部揺動アームを、その基端を支点として上下に揺動させるための第２揺動手段とからなり、
前記押付装置に、前記第１揺動手段、前記第２揺動手段および前記駆動手段を制御する制御部が設けられており、
前記駆動手段が、前記押圧部のローラを回転させる駆動モータを備えており、
該制御部が、
前記押圧部作動機構における第１揺動アームと前記押圧部揺動アームの揺動角度、および前記駆動手段の駆動モータの回転数を演算し、その演算値を送信する演算器と、
該演算器が送信した演算値を受信し、前記第１揺動手段、前記第２揺動手段および前記駆動手段を作動させるコントローラとからなり、
該コントローラが、
前記押圧部の押圧ベルトの移動速度が、前記ウエブロールの周速度と同じ速度となるように、前記駆動手段の駆動モータを駆動させ、
前記押圧部が前記ウエブロールと最初に接触したときにおいて、前記押圧部の押圧ベルトの表面が、前記ウエブロールとの接触点における該ウエブロールの外周面の接触平面と一致するように、前記第１揺動手段および前記第２揺動手段を作動させて前記第１揺動アームおよび前記押圧部揺動アームを揺動させる
ことを特徴とするウエブ押付装置。
【請求項２】
前記押圧部作動機構が、
前記押圧部が前記ウエブロールの外周面に接触するときに、前記各ローラの回転軸と、前記ウエブロールの回転軸との間の距離が同じ長さとなるように、前記押圧ベルトを前記ウエブロールの外周面に接触させる
ことを特徴とする請求項1記載のウエブ押付装置。
【請求項３】
前記制御部が、前記ウエブロールの直径を検知し、検知信号を前記コントローラに発信する検知器を備えており、
前記コントローラが、
前記検知器からの検知信号を受信すると、前記第１揺動手段および前記第２揺動手段によって、前記第１揺動アームおよび前記押圧部揺動アームの揺動を開始させ、
前記押圧部の押圧ベルトが前記ウエブロールと接触するまえに、前記第１揺動アームの揺動を一時停止させる
ことを特徴とする請求項１記載のウエブ押付装置。
【請求項４】
前記押圧ベルトの素材が、強化繊維を含有したゴムである
ことを特徴とする請求項１記載のウエブ押付装置。
【請求項５】
前記ゴムが、スチレンブタジエンゴムである
ことを特徴とする請求項４記載のウエブ押付装置。
【請求項６】
回転するリールドラムを接触させてリールスプールを回転させ、前記リールドラムを経て走行するウエブを前記リールスプールに巻き付けて、ウエブロールとして巻取っていくウエブ巻取り方法において、
前記リールスプールの回転軸に平行、かつ互いに平行な回転軸を有する一対のローラに巻き掛けられた押圧ベルトを、前記ウエブロールの周速度と同じ速度で移動させ、
該押圧ベルトを、前記ウエブロールの外周面に接近させ、
該押圧ベルトの表面を、前記ウエブロールとの接触点における該ウエブロールの外周面の接触平面と一致するように配置した状態において、前記押圧ベルトにおける一対のローラ間の部分を、前記ウエブロールの外周面に接触させる
ことを特徴とするウエブ巻取り方法
【請求項７】
前記押圧ベルトが前記ウエブロールに接触するまえに、前記押圧ベルトの前記ウエブロールのへの接近を一時停止させる
ことを特徴とする請求項６記載のウエブ巻取り方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ウエブ押付装置およびウエブ巻取り方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
抄紙機で生成された紙などのウエブは、巻取り工程において、リールスプールにウエブロールとして巻き取られる。そして、ウエブロールが所定の最終巻取径に達すると、新しいリールスプールが待機位置から巻取り位置に移動し、ウエブが切断され、ウエブの先端が新しいリールスプールに巻き付けられる（以下この工程を「枠替え」と呼ぶ）。
【０００３】
上記のように、枠替え時にウエブを切断すると、リールスプールの駆動を停止させても、ウエブロール全体は惰性で回転する。したがって、切断されたウエブの終端はウエブロールの外周面にしっかりついていないのでばたつき、外周の数巻分に緩みを生じる。緩んだ部分は、例えば巻き戻し装置にセットしても、張力を有しないため、スリッティング作業ができなくなる。また、コート紙の場合はこすれて傷がつき、商品価値がなくなる。このため、緩んだ部分のウエブは人手によって切り取られ、損紙となる。
【０００４】
かかるウエブの緩みを防止し、損紙を低減するため、様々な試みがなされている。例えば、特開２０００−２６４５１１号、特開２０００−２６４５０５号、特開平１１−２９２５０号には、切断されたウエブの終端のばたつきを防止するため、プレスローラまたはブラシによってウエブロールを押さえる技術が開示されている。また、特開平１１−２９２４７号には、巻取基準ロール（リールドラム）に溝を設け、これによってウエブロールの層に巻き込まれた空気を排気する技術が開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、従来のウエブ押付装置には、以下の(ｉ)〜(ii)の問題点がある。
(ｉ)ローラやブラシによってウエブロールを押さえた場合、ウエブロールとローラ等との接触面積が小さくなる。すると、ローラ等によってウエブロールを押さえたときに、ローラ等からウエブロールに加わる面圧が強くなりすぎて、ウエブの品質を損ない、ともすればウエブが破れてしまうという問題がある。
(ii)押さえローラの直径を大きくして接触領域を広くし、ローラとウエブの接触面圧を小さくする方式も提案されているが、これではローラの慣性を大きくしてしまい、製造コストおよび運転経費がかかる。特公平６−９４３１９号では、エンドレス支持ウェブなる装置を設けて、広い範囲でウエブロールを支持する方式が提案されているが、ウエブロールの重量によって下方からウエブロールを支持する構造となっている。したがって、ウエブロールの重量に耐えるため、支持ウェブ装置自体が巨大化され、スペースを要してしまうという問題がある。
【０００６】
本発明はかかる事情に鑑み、ウエブの品質を損なうことなくウエブロールの外周面を押さえることができ、ウエブの緩みを防止して損紙を低減でき、ウエブロールの回転を押さえることができ、装置をコンパクトに構成することができるウエブ押付装置およびウエブ巻取り方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１のウエブ押付装置は、リールスプールに巻き付けているウエブの外周面に、回転するリールドラムを接触させてリールスプールを回転させ、リールドラムを経て走行するウエブをウエブロールとして巻取っていくウエブ巻取設備において、ウエブの巻取りが終了した前記ウエブロールの外周面を押える押付装置が設けられており、該押付装置が、前記リールスプールの回転軸に平行、かつ互いに平行な一対のローラ間に、押圧ベルトが巻き掛けられた押圧部と、該押圧部のローラを回転させる駆動手段と、前記押圧部を、前記ウエブロールに接近・離間させる押圧部作動機構とからなり、前記押圧部を前記ウエブロールに接近させると、前記押圧ベルトにおける一対のローラ間の部分が、前記ウエブロールの外周面に押し付けられるように構成されており、前記押圧部が、基端と先端に、前記一対のローラをそれぞれ回転自在に支持する押圧部揺動アームを備えており、前記押圧部作動機構が、先端に前記押圧部揺動アームの基端が取り付けられた、基端を支点として上下揺動自在な第１揺動アームと、該第１揺動アームを上下に揺動させるための第１揺動手段と、前記押圧部揺動アームを、その基端を支点として上下に揺動させるための第２揺動手段とからなり、前記押付装置に、前記第１揺動手段、前記第２揺動手段および前記駆動手段を制御する制御部が設けられており、前記駆動手段が、前記押圧部のローラを回転させる駆動モータを備えており、該制御部が、前記押圧部作動機構における第１揺動アームと前記押圧部揺動アームの揺動角度、および前記駆動手段の駆動モータの回転数を演算し、その演算値を送信する演算器と、該演算器が送信した演算値を受信し、前記第１揺動手段、前記第２揺動手段および前記駆動手段を作動させるコントローラとからなり、該コントローラが、前記押圧部の押圧ベルトの移動速度が、前記ウエブロールの周速度と同じ速度となるように、前記駆動手段の駆動モータを駆動させ、前記押圧部が前記ウエブロールと最初に接触したときにおいて、前記押圧部の押圧ベルトの表面が、前記ウエブロールとの接触点における該ウエブロールの外周面の接触平面と一致するように、前記第１揺動手段および前記第２揺動手段を作動させて前記第１揺動アームおよび前記押圧部揺動アームを揺動させることを特徴とする。
請求項２のウエブ押付装置は、請求項１記載の発明において、前記押圧部作動機構が、前記押圧部が前記ウエブロールの外周面に接触するときに、前記各ローラの回転軸と、前記ウエブロールの回転軸との間の距離が同じ長さとなるように、前記押圧ベルトを前記ウエブロールの外周面に接触させることを特徴とする。
請求項３のウエブ押付装置は、請求項１の発明において、前記制御部が、前記ウエブロールの直径を検知し、検知信号を前記コントローラに発信する検知器を備えており、前記コントローラが、前記検知器からの検知信号を受信すると、前記第１揺動手段および前記第２揺動手段によって、前記第１揺動アームおよび前記押圧部揺動アームの揺動を開始させ、前記押圧部の押圧ベルトが前記ウエブロールと接触するまえに、前記第１揺動アームの揺動を一時停止させることを特徴とする。
請求項４のウエブ押付装置は、請求項１の発明において、前記押圧ベルトの素材が、強化繊維を含有したゴムであることを特徴とする。
請求項５のウエブ押付装置は、請求項４の発明において、前記ゴムが、スチレンブタジエンゴムであることを特徴とする。
請求項６のウエブ巻取り方法は、回転するリールドラムを接触させてリールスプールを回転させ、前記リールドラムを経て走行するウエブを前記リールスプールに巻き付けて、ウエブロールとして巻取っていくウエブ巻取り方法において、前記リールスプールの回転軸に平行、かつ互いに平行な回転軸を有する一対のローラに巻き掛けられた押圧ベルトを、前記ウエブロールの周速度と同じ速度で移動させ、該押圧ベルトを、前記ウエブロールの外周面に接近させ、該押圧ベルトの表面を、前記ウエブロールとの接触点における該ウエブロールの外周面の接触平面と一致するように配置した状態において、前記押圧ベルトにおける一対のローラ間の部分を、前記ウエブロールの外周面に接触させることを特徴とする。
請求項７のウエブ巻取り方法は、請求項６の発明において、前記押圧ベルトが前記ウエブロールに接触するまえに、前記押圧ベルトの前記ウエブロールのへの接近を一時停止させることを特徴とする。
【０００８】
請求項１の発明によれば、押圧部をウエブロールに接近させれば、押圧ベルトがウエブロールの外周面に接近し、押し付けられるので、切断されたウエブの端部をウエブロールの外周に押し付けて固定することができる。よって、ウエブロールの終端がばたついて、外周の数巻分に緩みが生じることを防ぐことができるので、損紙の発生を防ぐことができる。しかも、一対のローラ間においてウエブロールの外周面と接触した押圧ベルトは、ウエブロールの外周面に沿うように撓む。このため、押圧ベルトとウエブロールとの間の接触面積が大きくなるから、押圧部をウエブロールに押付ける力を強くしても、ウエブロールの外周面と押圧ベルトの間に生じる接触面圧を小さくすることができる。よって、押圧部の押圧ベルトをウエブロールに接触させたときに、ウエブのちぎれや品質の低下等が発生することを防ぐことができ、損紙を低減することができる。また、押圧ベルトとウエブロールとの間には摩擦が発生するので、この摩擦によってウエブロールの回転を減速することができる。したがって、ウエブロールを回転停止するセンタードライブ装置だけでなく、押圧部によってもウエブロールの回転を停止させることができるので、センタードライブ装置の構造および容量を小さくすることができる。さらに、駆動手段によって、押圧ベルトの移動速度が、ウエブロールの周速度と同じ速度となるようにローラを回転させれば、ウエブロールと押圧ベルトが接触したときに、押圧ベルトとウエブロールとの間の摩擦力を小さくすることができる。しかも、ウエブロールの回転を停止させるときには、押圧ベルトの移動速度を徐々に遅くすれば、ウエブロールと押圧ベルトとの間に発生する摩擦力が急激に大きくなることを防ぐことができる。よって、押圧ベルトがウエブロールに接触したとき、および押圧ベルトによってとウエブロールの回転を停止させるときに、ウエブロールが破損することを防ぐことができる。さらに、第１揺動手段による第１揺動アームの上下の揺動と、第２揺動手段よる押圧部揺動アームの上下の揺動を組み合わせれば、一対のローラ間における押圧ベルトの表面が、水平面に対してなす角度を自在に変えることができる。よって、ウエブロールの大小に拘らず、押圧部の押圧ベルトを、ウエブロールの外周面に対して所望の角度で接触させることができる。そして、演算器によって第１揺動アームと押圧部揺動アームの揺動角度、および前記押圧部の押圧ベルトの移動速度を演算している。このため、ウエブ巻取設備の運転条件が変わっても、押圧部の押圧ベルトの移動速度をウエブロールの周速度と同じ速度となるように駆動手段を駆動させることができる。そして、押圧ベルトを、その表面がウエブロールとの接触点におけるウエブロールの外周面の接触平面と確実に一致させて、ウエブロールの外周面接触させることができる。よって、製造されたウエブロールの品質を一定に保つことができる。
請求項２の発明によれば、ウエブロールの外周面を、一対のローラ間の中央部に位置する押圧ベルトと接触させることができる。このため、ウエブロールと押圧ベルトが接触して押圧ベルトが撓んだときに、ウエブロールと押圧ベルトの接触面積を大きくすることができるので、ウエブロールを安定的に確実に押えて制動することができる。
請求項３の発明によれば、検知器によってウエブロールの直径を検知してから第１揺動手段および第２揺動手段によって第１揺動アームおよび押圧部揺動アームの揺動を開始させることができる。このため、同じ直径のウエブロールを製造する場合には、常に同じタイミングで第１揺動アームおよび押圧部揺動アームを揺動させれば、常に一定の位置で押圧ベルトをウエブロールの外周面に接触させることができ、かつ常に一定の力で押圧ベルトをウエブロールの外周面に押し付けることができる。しかも、押圧部の押圧ベルトがウエブロールと接触するまえに、第１揺動アームの揺動を一時停止させており、一時停止してから押圧ベルトがウエブロールに接触するまでの時間が短くなるので、第１揺動手段および第２揺動手段に加わる外乱の影響を小さくすることができる。よって、押圧ベルトをウエブロールに常に安定して押し付けることができるので、製造されたウエブロールの品質を一定に保つことができる。
請求項４の発明によれば、押圧ベルトの素材が、強化繊維を含有したゴムで作られており、強くて柔らかく撓みやすく、押圧ベルトとウエブロールとの間の接触面積がより大きくなるから、ウエブロールに加わる接触面圧を低くすることができる。
請求項５の発明によれば、押圧ベルトがスチレンブタジエンゴムを含有した強化ゴムで作られており、強くて柔らかく撓みやすく、押圧ベルトとウエブロールとの間の接触面積がより大きくなるから、ウエブロールに加わる接触面圧をより低くなる。
請求項６の発明によれば、ウエブロールの外周面に押圧ベルトが押し付けられるので、切断されたウエブの端部をウエブロールの外周に押し付けて固定することができる。よって、ウエブロールの終端がばたついて、外周の数巻分に緩みが生じることを防ぐことができるので、損紙の発生を防ぐことができる。しかも、一対のローラ間においてウエブロールの外周面と接触した押圧ベルトは、ウエブロールの外周面に沿うように撓む。このため、押圧ベルトとウエブロールとの間の接触面積が大きくなるから、押圧ベルトをウエブロールに押付ける力を強くしても、ウエブロールの外周面と押圧ベルトの間に生じる接触面圧を小さくすることができる。よって、押圧ベルトをウエブロールに接触させたときに、ウエブのちぎれや品質の低下等が発生することを防ぐことができ、損紙を低減することができる。また、押圧ベルトとウエブロールとの間には摩擦が発生するので、この摩擦によってウエブロールの回転を減速することができる。したがって、ウエブロールを回転停止するセンタードライブ装置だけでなく、押圧ベルトによってもウエブロールの回転を停止させることができるので、センタードライブ装置の構造および容量を小さくすることができる。しかも、ウエブロールと押圧ベルトが接触したときに押圧ベルトとウエブロールとの間に発生する摩擦力を小さくすることができる。そして、押圧ベルトを、その表面がウエブロールとの接触点におけるウエブロールの外周面の接触平面と確実に一致させて、ウエブロールの外周面接触させることができる。よって、製造されたウエブロールの品質を一定に保つことができる。
請求項７の発明によれば、押圧ベルトがウエブロールと接触するまえに、ウエブロールへの接近を一時停止させるから、一時停止してから押圧ベルトがウエブロールに接触するまでの時間が短くなる。したがって、押圧ベルトがウエブロールに接触するまでの間に加わる外乱の影響を小さくすることができるので、押圧ベルトをウエブロールに常に安定して押し付けることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
図１は本実施形態のウエブ押付装置２０が適用されたウエブ巻取設備の側面図である。図２は、待機状態にあるウエブ押付装置２０の概略側面図である。図１および図２に示すように、本実施形態のウエブ押付装置２０は、一続きのシート状のウエブＷを巻き取ってウエブロールＲを形成するためのウエブ巻取り装置に設けられた装置であって、ウエブＷの巻取が終了したウエブロールＲの外周面を抑えるためのものである。
【００１０】
まず、本実施形態のウエブ押付装置２０を説明する前に、このウエブ押付装置２０が設けられたウエブ巻取設備について説明する。
【００１１】
図１において、符号Ｗは、例えば紙やプラスチック、金属等の素材を一続きのシート状に形成したウエブを示している。なお、ウエブＷの素材は、上記の素材に限られず、一続きのシート状に形成できるものであれば、特に限定はない。
【００１２】
また、符号１２は、ウエブＷを送るためのリールドラムを示している。このリールドラム１２は、その回転軸が水平に設けられており、その軸方向両端部が機枠に回転自在に取り付けられている。そして、このリールドラム１２の軸方向の端部が、図示しない駆動装置に取り付けられている。このため、駆動装置を作動すれば、リールドラム１２をその回転軸回りに回転させることができる。
【００１３】
このリールドラム１２よりも下流側（図１では左側）には、左右一対のレール１４、１４が設けられている。この左右一対のレール１４、１４には、リールドラム１２によって送られたウエブＷを巻き取るためのリールスプール１６が載せられている。このリールスプール１６は、その中心軸がリールドラム１２の回転軸と平行となるように配設されている。
このリールスプール１６の軸方向両端部は、前記左右一対のレール１４、１４の側方に設けられた図示しないキャリッジに、それぞれ回転自在に支持されている。このキャリッジは、リールスプール１６を、その中心軸がリールドラム１２の回転軸と平行に保ったまま、一対のレール１４、１４に沿って移動させるものである。そして、このキャリッジには、前記リールスプール１６を、その中心軸まわりに回転させる図示しないセンタドライブ装置が設置されている。
【００１４】
したがって、ウエブロールＲを製造するときには、まず、キャリッジによってリールスプール１６をリールドラム１２に接近させて、リールスプール１６の外周面をリールドラム１２の外周面に接触させる。そして、この状態で、リールスプール１６およびリールドラム１２を、両者の外周面の周速度が同じになるように回転させる。すると、リールドラム１２の外周面を経てリールスプール１６に送られたウエブＷが、リールスプール１６に巻き取られて、ウエブロールＲが形成される。
このとき、ウエブロールＲは、ウエブＷを巻き取っていくにつれ、その外径が大きくなるが、ウエブロールＲの外周面がリールドラム１２の外周面に接触した状態を保ったまま、リールドラム１２とウエブロールＲとの間に生じるニップ圧が一定となるように、キャリッジによってリールスプール１６をレール１４に沿って左方に移動させる。
そして、ウエブロールＲが所定の径になると、図示しないウエブ切断機によって、ウエブロールＲとリールドラム１２の間でウエブＷが切断されるので、所望の径のウエブロールＲを製造することができる。
なお、このウエブロールＲは、その軸まわりに慣性によって回転しているが、そのままで次工程に搬送すると損紙が発生するので、ウエブロールＲは、その回転がセンタドライブ装置によって停止されてから次工程に送られるのである。
【００１５】
さて、本実施形態のウエブ押付装置２０を説明する。
本実施形態のウエブ押付装置２０は、回転中のウエブロールＲの外周面を押さえるために設けられた装置であり、押圧部作動機構３０、押圧部４０、駆動手段５０および制御部７０から構成されたものである。
なお、ウエブ押付装置２０は、ウエブロールＲの軸方向中央部に対して、実質的に対称な構成を有しているから、以下では側面図のみを用いて説明する。
【００１６】
まず、押圧部作動機構３０を説明する。
図３は本実施形態のウエブ押付装置２０の要部拡大説明図である。図１および図３に示すように、前記レール１４上に載せられたリールスプール１６の下方には、回転軸３１がその中心軸廻りに回転自在に設けられている。この回転軸３１は、その中心軸がレール１４上に載せられたリールスプール１６の中心軸と平行となるように配設されている。この回転軸３１には、プーリ５１が取り付けられているが、その理由は後述する。
この回転軸３１には、互いに平行な２本の第１揺動アーム３２、３２の基端部が取り付けられている。各第１揺動アーム３２には、公知の油圧シリンダである第１揺動シリンダ３３のロッドが軸着されており、この第１揺動シリンダ３３のシリンダは、ウエブ巻取設備の機枠に軸着されている。
このため、すべての第１揺動シリンダを同期して伸縮させれば、２本の第１揺動アーム３２、３２の先端が、その基端部、つまり回転軸３１を支点として、上下に同時に揺動されるのである。この第１揺動シリンダ３３が、特許請求の範囲にいう第１揺動手段である。
なお、第１揺動アーム３２の数は２本に限られず、１本でもよいし、回転軸３１の軸方向に沿って並列に３本以上で設けてもよい。
【００１７】
前記一対の第１揺動アーム３２の先端には、押圧部４０の互いに平行な一対の押圧部揺動アーム４１の基端部がそれぞれ軸着されている。各押圧部揺動アーム４１には、公知の油圧シリンダである第２揺動シリンダ３４のロッドが軸着されてる。また、第２揺動シリンダ３４のシリンダは、各押圧部揺動アーム４１が取り付けられた第１揺動アーム３２に軸着されている。
このため、すべての第２揺動シリンダ３４を同期して伸縮させれば、押圧部揺動アーム４１の先端が、その基端部を支点として、上下に同時に揺動されるのである。この第２揺動シリンダ３４が、特許請求の範囲にいう第２揺動手段である。
【００１８】
上記のごとき構成であるから、押圧部作動機構３０によれば、第１揺動シリンダ３３による第１揺動アーム３２の上下の揺動と、第２揺動シリンダ３４よる押圧部揺動アーム４１の上下の揺動を組み合わせれば、後述する押圧部４０が、水平面に対してなす角度を自在に変えることができる。
【００１９】
なお、第１揺動手段および第２揺動手段は、上記のごとき油圧シリンダに限られず、エアシリンダや電動シリンダ、電動ジャッキ、ロータリアクチュエータ等でもよく、第１揺動アーム３２および押圧部揺動アーム４１を揺動させることができるものであれば、特に限定はない。
【００２０】
つぎに、押圧部４０を説明する。
図２に示すように、前述した一対の押圧部揺動アーム４１ ,４１において、その基端および先端の間には、それぞれローラ42A およびローラ42B が回転自在に取り付けられている。この一対のローラ42A ,42B は、互いに平行であって、その中心軸がいずれも前記一対のレール１４ ,１４上に載せられたリールスプール１６の中心軸と平行となるように配設されている。この一対のローラ42A ,42B のうち、一対の押圧部揺動アーム４１ ,４１の基端間に取り付けられているローラ42A （以下、単に基端側ローラ42A という）には、プーリ５２が取り付けられているが、その理由は後述する。
【００２１】
前記一対のローラ42A ,42B 間には押圧ベルト４３が巻き掛けられている。この押圧ベルト４３は、例えば、スチレンブタジエンゴム（SBR）素材とするノーマルベルトや、スチレンブタジエンゴムに強化繊維（ファイバー）を含有させた強化ゴムを素材として製造されたヘビーデューティーベルト等である。とくに、ヘビーデューティーベルトを用いた場合、ヘビーデューティーベルトはノーマルベルトと同様に張力に比例した伸びを示すが、ノーマルベルトと比べて強化されていて硬度が高く、同一の張力を加えてもその伸びが少ないので（図７、図８参照）、押圧ベルト４３とウエブロールＲとの間で生じるタッチ圧を調整しやすいので好適である。
【００２２】
なお、図７に示している押圧ベルト４３およびローラ４２の寸法や材質等の物性は、本実施形態で採用されているヘビーデューティーベルトの一例を示すものであって、これらの値に本発明に使用される押圧ベルト４３およびローラ４２の寸法および材質が限定されることはない。
【００２３】
上記のごとき構成であるから、押圧部作動機構３０によって、押圧部４０をウエブロールに接近させて、押圧ベルト４３を回転しているウエブロールＲの外周面に押し付ければ、切断されたウエブＷの端部をウエブロールＲの外周に押し付けて固定することができるし、押圧ベルト４３とウエブロールＲとの間には摩擦が発生するので、この摩擦によってウエブロールＲの回転を減速することができる。
また、図６に示すように、一対のローラ42A ,42B 間においてウエブロールＲの外周面と接触した押圧ベルト４３は、ウエブロールＲの外周面に沿うように撓むので、押圧部４０をウエブロールＲに押付ける力を強くしても、押圧ベルト４３とウエブロールＲとの間の接触面積が大きくなるから、ウエブロールＲの外周面と押圧ベルト４３の間に生じる接触面圧を小さくすることができる。
さらに、押圧ベルト４３が、上記のごとき構成であるから、強くて柔らかく撓みやすく、押圧ベルト４３とウエブロールＲとの間の接触面積をより大きくすることができ、押圧ベルト４３とウエブロールＲとの間の接触面圧をさらに低くすることができる。
【００２４】
なお、押圧部４０には、特開平１０−２１８４４３号に記載の張力調整部を取り付けてもよく、この場合張力調整部によって、押圧ベルト４３の張力を調整することにより、押圧ベルト４３とウエブロールＲとの間で生じるタッチ圧を調整できる。
【００２５】
つぎに、駆動手段５０を説明する。
図３において、符号５５は駆動手段５０の図示しない駆動モータの主軸に取り付けられたプーリを示している。このプーリ５５と、前記回転軸３１に取り付けられているプーリ５１との間には、伝達ベルト５３が巻き掛けられている。また、プーリ５１と、前記押圧部４０の基端側ローラ42A に取り付けられているプーリ５２との間には、伝達ベルト５４が巻き掛けられている。
このため、図示しない駆動モータを駆動すれば、その回転トルクがプーリ５５から伝達ベルト５３、プーリ５１、伝達ベルト５４、プーリ５２の順で伝達されるので、押圧部４０の基端側ローラ42A が回転され、押圧ベルト４３を移動させることができるのである。
【００２６】
したがって、駆動手段５０によって、押圧部４０の押圧ベルト４３の移動速度が、ウエブロールＲの周速度と同じ速度となるように基端側ローラ42A を回転させれば、ウエブロールＲと押圧ベルト４３が接触したときに、押圧ベルト４３とウエブロールＲとの間に発生する摩擦力を小さくすることができる。しかも、ウエブロールＲの回転を停止させるときには、押圧ベルト４３の移動速度を徐々に遅くすれば、ウエブロールＲと押圧ベルト４３との間に発生する摩擦力が急激に大きくなることを防ぐことができる。
よって、押圧ベルト４３がウエブロールＲに接触したとき、および押圧ベルト４３によってとウエブロールＲの回転を停止させるときに、ウエブロールＲが破損することを防ぐことができる。
【００２７】
つぎに、制御部７０を説明する。
図４は、制御部７０のブロック図である。同図に示すように、制御部７０は、コントローラ７１、検知器７２および演算器７３から構成されたものである。
【００２８】
コントローラ７１は、検知器７２からの検出信号が入力されると、後述する演算器７３から送信された演算値に基づいて、前記第１揺動シリンダ３３、第２揺動シリンダ３４および駆動手段５０の駆動モータを作動させるものである。また、コントローラ７１は、押圧部４０の押圧ベルト４３がウエブロールＲの外周面に接触するまえ、例えば直前に、第１揺動シリンダ３３の揺動を一時停止させて、その後、押付開始指令を発信し、第１揺動シリンダ３３および第２揺動シリンダ３４を同時作動させるが、その理由は後述する。
検知器７２は、前記レール１４の近傍に配設されており、ウエブロールＲの径が一定の径になると、検出信号を発信するものである。
【００２９】
演算器７３は、製造するウエブロールＲの直径（以下、仕上径という）やリールドラム１２の直径やその回転数、第１揺動シリンダ３３および第２揺動シリンダ３４の伸縮速度、押圧部４０の押圧ベルトをウエブロールＲに押し付けるときに第１揺動シリンダ３３に加える油圧、押圧部４０の押圧ベルト４３をウエブロールＲに押し付けるときに第２揺動シリンダ３４に加える油圧等の諸条件が入力され、これらの入力値から、以下の（１）〜（４）の値を演算し、これらの演算値を発信するものである。
【００３０】
（１）接触角度（θ１）
接触角度θ１とは、仕上径となったときにおけるウエブロールＲの外周面と、前記押圧部４０の押圧ベルト４３における一対のローラ42A ,42B 間の部分がウエブロールＲの外周面と接するとき（以下、単に押圧ベルト４３とウエブロールＲの接触時という）において、第１揺動アーム３２が水平面に対してなす角度である。
（２）接触面角度（θ３）
接触面角度θ３とは、押圧部揺動アーム４１が、その待機状態（図２参照）から押圧ベルト４３がウエブロールＲと接触するときまでに基端側ローラ42A を支点として揺動する揺動角度、つまり先端側ローラ42B が基端側ローラ42A を支点として回転する角度であり、基端側ローラ42A の中心軸とウエブロールＲの回転軸の間の距離と、先端側ローラ42B の中心軸とウエブロールＲの回転軸との間の距離とが同じ長さになるときの角度である。
（３）第１揺動アーム３２の一時停止タイミングおよび停止時間
第１揺動アーム３２の一時停止タイミングおよび停止時間とは、第１揺動アーム３２が、前記接触角度θ１まで揺動する前に、一度その揺動を停止するタイミングおよび停止時間である。具体的には、第１揺動アーム３２が一時停止するときにおける第１揺動アーム３２が水平面に対してなす停止角度θ２と、第１揺動アーム３２が一時停止している間に押圧部揺動アーム４１が揺動する角度θ４を算出する。
（４）駆動モータの回転数
駆動手段５０の駆動モータの回転数とは、押圧部４０の押圧ベルト４３の移動速度が、ウエブロールＲが仕上径となったときにおけるその外周面の周速度と同じ速度となる回転数である。
【００３１】
なお、演算器７３が演算し算出する値は、上記の（１）〜（４）に限られず、必要に応じて、押圧部４０が、一時停止位置からウエブロールＲに接触するまでの時間や、第１揺動アーム３２が停止している間に押圧部揺動アーム４１が揺動する時間を算出して、コントローラ７１に発信してもよい。
さらになお、上記の場合には、第１揺動シリンダ３３および第２揺動シリンダ３４の伸縮速度は、常に一定であって既知のものである場合を示しているが、第１揺動シリンダ３３および第２揺動シリンダ３４の伸縮速度も制御することができる場合には、これらの伸縮速度も演算器７３が演算し算出する値に含まれる。
【００３２】
つぎに、本実施形態のウエブ押付装置２０の作用効果を説明する。
図５は、本実施形態のウエブ押付装置２０の作動状況説明図である。図２および図５に示すように、通常、ウエブ押付装置２０は、駆動手段５０の駆動モータが停止されており、第１揺動シリンダ３３および第２揺動シリンダ３４が収縮された状態で、待機位置に配置されている。
【００３３】
ウエブＷの巻き取り作業を行うときには、まず、制御部７０の演算器７３に製造するウエブロールＲの仕上径、リールドラム１２の回転数およびその半径等の諸条件が入力される。すると、演算器７３によって、前記接触角度等が算出され、その演算値がコントローラ７１に送られる。
【００３４】
ついで、リールドラム１２およびリールスプール１６が回転され、ウエブＷの巻取り処理が開始される。すると、リールドラム１２によってウエブＷが送られ、リールスプール１６にウエブＷが巻き取られ、ウエブロールＲが形成される。
【００３５】
一方、ウエブロールＲが、一定の径になると、検知器７２から検出信号がコントローラ７１に送られる。
【００３６】
すると、図５に示すように、コントローラ７１によって、まず駆動手段５０の駆動モータが駆動され、押圧部４０の押圧ベルト４３が、所定の移動速度で移動を開始する。
ついで、第１揺動シリンダ３３が伸長し、第１揺動アーム３２が揺動され、水平面に対して所定の角度θ２となるまで起立して停止される（図５(I)、図５(II)）。
【００３７】
そして、コントローラ７１から押付開始指令を受けると、まず第２揺動シリンダ３４が伸長し、あらかじめ演算器７３によって計算された時間だけ伸長する。すると、押圧部揺動アーム４１は所定の角度θ４だけ単独で揺動する。（図５(II)、図５(III)）。
引き続き、第１揺動シリンダ３３と第２揺動シリンダ３４が同時に伸長され、第１揺動アーム３２は、接触角度θ１となるまで起立して停止し、押圧部揺動アーム４１は接触面角度θ３まで揺動して停止する（図５(IV)）。
【００３８】
すると、押圧部４０の押圧ベルト４３における一対のローラ42A ,42B 間の部分が、仕上径となりウエブＷが切断されたウエブロールＲの外周面に接触する。前述したように、押圧ベルト４３は、駆動手段５０によってその移動速度が仕上径となったウエブロールＲの周速度と同じ速度となるように移動されている。このため、ウエブロールＲの外周面と押圧ベルト４３が接触したときに、押圧ベルト４３とウエブロールＲとの間の摩擦力が小さくなるので、ウエブロールＲが破損することを防ぐことができる。
【００３９】
ウエブロールＲの外周面と接触した状態において、押圧部４０の押圧ベルト４３の表面は、ウエブロールＲの外周面と接触した点における接触平面と一致しているが、その状態からさらに第１揺動シリンダ３３と第２揺動シリンダ３４を伸長し、押圧ベルト４３をウエブロールＲの外周面に押しつける。すると、切断されたウエブＷの端部をウエブロールＲの外周に押し付けて固定することができるので、ウエブロールＲの終端がばたついて、外周の数巻分に緩みが生じることを防ぐことができ、損紙の発生を防ぐことができる。
【００４０】
しかも、押圧ベルト４３は、前述したように強くて柔らかく撓みやすい材質であるので、ウエブロールＲと接触した部分がウエブロールＲの外周面に沿って撓むので、押圧ベルト４３とウエブロールＲとの間の接触面積が大きくなる。したがって、押圧部４０をウエブロールＲに押付ける力を強くしても、ウエブロールＲの外周面と押圧ベルト４３の間に生じる接触面圧を小さくすることができるので、ウエブＷのちぎれや品質の低下等が発生することを防ぐことができ、損紙を低減することができる。
【００４１】
ついで、押圧ベルト４３の移動速度を徐々に遅くしていくと、ウエブロールＲと押圧ベルト４３との間に発生する摩擦力が徐々に強くなる。すると、センタードライブ装置だけでなく、押圧ベルト４３とウエブロールＲとの間に発生する摩擦力によってもウエブロールＲの回転を減速し、停止させることができる。つまり、押圧部４０によってもウエブロールＲの回転を停止させることができるので、センタードライブ装置の構造および容量を小さくすることができる。
しかも、押圧ベルト４３の移動速度を徐々に遅くするので、ウエブロールＲと押圧ベルト４３との間に発生する摩擦力が急激に大きくなることを防ぐことができる。よって、ウエブロールＲの回転を停止させるときに、この摩擦力によってウエブロールＲが破損することを防ぐことができる。
【００４２】
さらに、押圧ベルト４３は、ウエブロールＲの外周面に沿って撓んでおり、ウエブロールＲと押圧ベルト４３の接触面積が大きくなっているので、ウエブロールＲを安定的に確実に押えて制動することができる。
【００４３】
そして、ウエブロールＲの回転が停止されると、駆動手段５０の駆動モータが停止され、第１揺動シリンダ３３および第２揺動シリンダ３４が収縮され、押圧部４０が待機位置に戻る。
【００４４】
上記のごとく、本実施形態のウエブ押付装置２０によれば、押圧ベルト４３がウエブロールＲに接触したときに、両者の間に大きな摩擦力が発生することを防ぐことができるので、両者が接触したときにウエブＷが破れたりすることを防ぐことができる。
また、押圧ベルト４３をウエブロールＲの外周面の接触面積が大きくなっているので、押圧ベルト４３によってウエブロールＲの外周面を押さえたときに、両者の間に発生する面圧を小さくすることができる。このため、押圧ベルト４３によってウエブロールＲの外周面を確実に押さえてウエブＷの緩みが発生することを防ぐことができ、両者の間に発生する摩擦によってウエブＷが破れたりすることを防ぐことができるので、損紙を低減することができる。
さらに、押圧ベルト４３によってもウエブロールＲを制動することができるので、センタードライブ装置の構造および容量を小さくすることができるし、ウエブロールＲと押圧ベルト４３の接触面積が大きくなっているので、ウエブロールＲを安定的に確実に押えて制動することができる。
【００４５】
また、制御部７０によって第１揺動アーム３２、押圧部揺動アーム４１および駆動手段５０を制御しているので、以下のような効果が得られる。
まず、制御部７０の演算器７３によって第１揺動アーム３２と押圧部揺動アーム４１の揺動角度、および押圧部４０の押圧ベルト４３の移動速度を演算している。このため、ウエブ巻取設備の運転条件が変わっても、押圧部４０の押圧ベルト４３の移動速度をウエブロールＲの周速度と確実に同じ速度となるように駆動手段５０の駆動モータを駆動させることができるし、押圧ベルト４３を、その表面がウエブロールＲとの接触点におけるウエブロールＲの外周面の接触平面と確実に一致させて、ウエブロールＲの外周面接触させることができる。
また、検知器７３によってウエブロールの直径を検知してから第１揺動アーム３２および押圧部揺動アーム４１の揺動を開始させることができるので、同じ直径のウエブロールＲを製造する場合には、常に同じタイミングで第１揺動アーム３２および押圧部揺動アーム４１の揺動させれば、常に一定の位置で押圧ベルト４３をウエブロールＲの外周面に接触させることができ、かつ常に一定の力で押圧ベルト４３をウエブロールＲの外周面に押し付けることができる。
つまり、制御部７０によって第１揺動アーム３２、押圧部揺動アーム４１および駆動手段５０を制御したことによって、製造されたウエブロールＲの品質を一定に保つことができるのである。
【００４６】
なお、第１揺動アーム３２は接触角度θ１となる前に一時停止しなくてもよいが、押圧ベルト４３がウエブロールＲに接触するまえに押圧部４０の揺動を一時停止させると、一時停止してから押圧ベルト４３がウエブロールに接触するまでの時間が短くなる。すると、第１揺動アーム３２が一時停止してから押圧ベルト４３がウエブロールＲに接触するまでの間に、第１揺動シリンダ３３と第２揺動シリンダ３４に加わる外乱、例えば第１揺動シリンダ３３と第２揺動シリンダ３４に加えられる油圧の変動等の影響を小さくすることができる。したがって、押圧ベルト４３をウエブロールＲに常に安定して押し付けることができるので、好適である。
【００４７】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、切断されたウエブの端部をウエブロールの外周に押し付けて固定することができ、ウエブロールと押圧ベルトとの接触面圧を小さくすることができ、損紙を低減することができる。また、センタードライブ装置の構造および容量を小さくすることができる。しかも、押圧ベルトがウエブロールに接触したとき、および押圧ベルトによってとウエブロールの回転を停止させるときに、ウエブロールが破損することを防ぐことができる。ウエブロールの大小に拘らず、押圧部の押圧ベルトを、ウエブロールの外周面に対して所望の角度で接触させることができる。ウエブロールを安定的に確実に押えて制動することができ、ウエブ巻取設備の運転条件が変わっても、押圧部の押圧ベルトの移動速度をウエブロールの周速度と同じ速度となるように駆動手段を駆動させることができ、押圧ベルトを、その表面がウエブロールとの接触点におけるウエブロールの外周面の接触平面と確実に一致させて、ウエブロールの外周面接触させることができる。よって、製造されたウエブロールの品質を一定に保つことができる。
請求項２の発明によれば、ウエブロールと押圧ベルトの接触面積を大きくすることができるので、ウエブロールを安定的に確実に押えて制動することができる。
請求項３の発明によれば、常に一定の位置で押圧ベルトをウエブロールの外周面に接触させることができ、かつ常に一定の力で押圧ベルトをウエブロールの外周面に押し付けることができる。しかも、第１揺動手段および第２揺動手段に加わる外乱の影響を小さくすることができる。よって、押圧ベルトをウエブロールに常に安定して押し付けることができるので、製造されたウエブロールの品質を一定に保つことができる。
請求項４の発明によれば、押圧ベルトの素材が、強化繊維を含有したゴムで作られており、強くて柔らかく撓みやすく、押圧ベルトとウエブロールとの間の接触面積がより大きくなるから、ウエブロールに加わる接触面圧を低くすることができる。
請求項５の発明によれば、押圧ベルトがスチレンブタジエンゴムを含有した強化ゴムで作られており、強くて柔らかく撓みやすく、押圧ベルトとウエブロールとの間の接触面積がより大きくなるから、ウエブロールに加わる接触面圧をより低くなる。
請求項６の発明によれば、切断されたウエブの端部をウエブロールの外周に押し付けて固定することができ、ウエブロールと押圧ベルトとの接触面圧を小さくすることができ、損紙を低減することができる。また、センタードライブ装置の構造および容量を小さくすることができる。しかも、ウエブロールと押圧ベルトが接触したときに発生する押圧ベルトとウエブロールとの間の摩擦力を小さくすることができる。そして、押圧ベルトを、その表面がウエブロールとの接触点におけるウエブロールの外周面の接触平面と確実に一致させて、ウエブロールの外周面接触させることができる。よって、製造されたウエブロールの品質を一定に保つことができる。
請求項７の発明によれば、押圧ベルトがウエブロールに接触するまでの間に加わる外乱の影響を小さくすることができるので、押圧ベルトをウエブロールに常に安定して押し付けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】    本実施形態のウエブ押付装置２０が適用された巻取り設備の側面図である。
【図２】    待機状態にあるウエブ押付装置２０の概略側面図である。
【図３】    ウエブ押付装置２０の要部拡大図である。
【図４】    制御部７０のブロック図である。
【図５】    本実施形態のウエブ押付装置２０の作動状況説明図である。
【図６】    ウエブロールＲと押圧部４０の押圧ベルト４３の接触部分の拡大図である。
【図７】    押圧ベルト５０の物性表である。
【図８】    押圧ベルト５０のベルト張力と伸びとの関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１２    リールドラム
１６    リールスプール
２０    ウエブ押付装置
３０    押圧部作動機構
３２    第１揺動アーム
４０    押圧部
４１    押圧部揺動アーム
４２    ローラ
４３    押圧ベルト
３３    第１揺動シリンダ
３４    第２揺動シリンダ
５０    駆動手段
７０    制御部
７１    コントローラ
７２    検知器
７３    演算器
Ｒ    ウエブロール
Ｗ    ウエブ
【図１】
0003691429.tif 000002
【図２】
0003691429.tif 000003
【図３】
0003691429.tif 000004
【図４】
0003691429.tif 000005
【図５】
0003691429.tif 000006
【図６】
0003691429.tif 000007
【図７】
0003691429.tif 000008
【図８】
0003691429.tif 000009