(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
巻取り装置の下流側に、該巻取り装置で巻き終えた巻取りロールを受け入れて回転自在に支持するロール回転装置を設け、該ロール回転装置のロール排出側に、前記巻取りロールの幅方向に沿って往復移動可能な紙裂きユニットを備えた不良外層紙除去装置を配設し、該不良外層紙除去装置の紙裂きユニットを移動させることにより前記巻取りロールの外層から不良外層紙を切断すると共に、前記ロール回転装置により前記巻取りロールを回転させて前記不良外層紙を除去するように構成した巻取紙製造設備において、前記紙裂きユニットは揺動可能なローラ台を備え、該ローラ台には、リンク機構により支持され、前記巻取りロールの円筒面に平行に動く押えローラ台が設けられ、該押えローラ台には、押えローラと紙裂きへらが間隔を置いて取付けられており、前記紙裂きユニットが前進すると、前記押えローラが前記巻取りロールの外層を押え込み、浮き上がった紙層間に前記紙裂きへらの先端部分が突っ込んで進むように構成されていることを特徴とする巻取紙製造設備。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、製紙工場に配置される巻取紙製造設備に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１０は最新の製紙工場に設置された巻取紙製造設備の代表的な配置を示す説明図、図１１（ａ）〜（ｃ）は上記巻取紙製造設備の操業中における主要な動作を示す説明図である。
【０００３】
図１０に示すような巻取紙製造設備は、アンワインダ１、スプールエジェクタ２、スリッタセクション３、ワインドアップセクション（以下、単にワインダという）及びロール回転装置５をその製造工程順に配置することによって構成されており、最新の設備として、例えば新聞用紙巻取り用として採用されている。
上記アンワインダ１は、抄紙機の最後尾に配置されたリールパート（図示せず）で連続的に生産された親巻き（ペアレントロール）７と呼ばれる大径で広幅の巻取紙を受け入れて巻き戻す装置である。しかも、アンワインダ１は、親巻き７から印刷会社が要求する寸法の巻取紙、巻取りロール（以下、「シッピングロール」と呼ぶ）を製造する工程において、最初に必要となる装置である。
図示しない抄紙機のリールパートからアンワインダ１まで親巻き７を運搬する方式としては、クレーンを用いる方式が一般的であるが、最近では図外のリールパートとアンワインダ１とをレールで連結し、そのレールで親巻き７の両端部に突き出したリールスプールと呼ばれる巻き芯部を支えながら、同親巻き７をアンワインダ１まで運ぶ方式も採用され始めている。このような親巻き７の運搬手段については、既に製紙業界では広く知られており、その詳細な説明は省略する。
【０００４】
また、上記スプールエジェクタ２は、アンワインダ１上で親巻き７が巻き戻されて残りが少なくなり、新たにシッピングロール８を生産するためには不十分と判断されたときに若干紙が残った状態のリールスプールをアンワインダ１から垂直方向へ持ち上げて取り除く設備である。
この設備の構成装置として、垂直上方への移動途中の適当な位置で一旦上昇動作を止め、リールスプールから垂れ下がった紙と新たにアンワインダ１に運び込まれた親巻き７の外層紙とを継ぎ合わせるための必要装置を付属した方式が最近用いられるケースが増えているが、それらを含めて本装置の詳細は特公平２ー１１４９３号公報で説明されているので、ここではその詳細な説明を省略する。
【０００５】
図１１（ａ）は、ワインダ４の巻取り運転を停止してアンワインダ１で紙継ぎを行っている状態を示している。紙継ぎ動作は通常自動化されている。
なお、この紙継ぎ動作における接着部がシッピングロール８に含まれて、製品の一部として出荷されることは製紙業界では許されていない。したがって、後述するワインダドラム上に所定長さのシッピングロール８が巻上がると、ワインダ４の作動が停止され、その後紙継ぎを行い、再びワインダ４を起動させて紙継ぎ接着部を既に所定長さ巻き終わったシッピングロール８の外層部に追加巻きを行うという操業方式が採用されている。
【０００６】
上記スリッタセクション３は、アンワインダ１から巻き戻された紙がこの装置を通過する過程で、シッピングロール８の所要巻き幅に回転刃を用いて連続的に裁断されるように構成されている。スリッタセクション３としては種々の形式があるが、いずれも公知の装置であるので、その詳細な説明は省略する。
また、上記ワインダ４は巻取り装置であり、本図は製紙工場で最も広く用いられているツウドラムワインダ方式を示している。印刷会社の求める幅と巻き長さのシッピングロール８は、水平に配置された２本の回転ドラム（ワインダドラム）４１上に巻き上げられるようになっている。
さらに、上記ロール回転装置５は、これを構成する２本のロール５１上にワインダ４で巻き終わったシッピングロール８を受け入れ、それを適当量回転させることにより、同シッピングロール８の紙端をロール面に接着させるものである。その結果、作業の効率化が図られることから、最近の巻取紙製造設備にはロール回転装置５を組み込むことが一般的になってきている。
【０００７】
なお、図１１（ｂ）は、ワインダドラム４１上から押し出されたシッピングロール８をクッションストッパ５２で衝撃を緩和させながらロール回転装置５上に受け入れている状態を示している。また、図１１（ｃ）は、ワインダドラム４１上で次の巻取り動作が既に始まっており、ロール回転装置５上ではシッピングロール８の紙端接着工程が始まる状態を示している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来の巻取紙製造設備の構成では、ロール回転装置５の上にアンワインダ１で紙継ぎされた接着部を外層に含むシッピングロール８が来た場合、その除去作業に非常に手間と時間が掛かるという不具合点がある。
すなわち、前述したように紙継ぎは、図１１（ａ）に示す如く、ワインダ４の全体を一旦停止させた状態でアンワインダ１において行われるが、その時ワインダドラム４１からスリッタセクション３を経てアンワインダ１に至る紙に皺が発生することになる。この皺入りの原因は、運転中に皺の発生を防いでいた張力がワインダ４の停止とともに殆どゼロに近いレベルまで低下することにあるが、新聞用紙や通常の印刷用紙の如き紙種の場合、皺の発生を確実に防止できる手段は現在のところ見つかっていない。
したがって、ロール回転装置５上で皺と紙継ぎ接着部を含む全ての不良紙を取り除く必要が生じる。通常、不良紙はシッピングロール８の外層部を４〜５層を取り除くことにより除去させることができる。
【０００９】
ここで、図１２（ａ）は、オペレータＯが機内に入り不良外層紙３０をシッピングロール８の全幅にわたって切断し、皺を含まない紙端をシッピングロール８の表面に接着している作業状態を示している。また、図１２（ｂ）は、紙端の接着作業終了後、シッピングロール８を適当量矢印方向に回転させて、切断した不良外層紙３０の全てをワインダドラム４１側に繰り出し、それをオペレータＯが機外に運び出そうとしている状態を示している。さらに、図１２（ｃ）は、オペレータＯが不良外層紙３０を全て機外に運び出した後、ロール５１を反時計方向へ回動させることによりシッピングロール８をロール回転装置５上から開閉可能な連絡プレート５３を介して送り出している状態を示している。
【００１０】
このように、図１２（ａ）〜（ｃ）に示す不良外層紙３０の除去作業は、多量の紙を取り除く重労働である上、所要時間も長いので、除去作業が終わる前に、次のシッピングロール８がワインダドラム４１上で巻き上がってしまい、ワインダ４が停止している状態、すなわちワインダ４の巻取り生産能力の低下となる好ましくない状態が発生するという不具合を有している。
【００１１】
本発明はこのような実状に鑑みてなされたものであって、その目的は、ワインダオペレータによる直接作業を行うことなく、ロール回転装置上の不良外層紙を含むシッピングロールから自動的に不良外層紙を取り除くことができ、かつ人手作業に比べて短時間で不良外層紙を取り除くことが可能な巻取紙製造設備を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記従来技術の有する課題を解決するために、本発明では、巻取り装置の下流側に、該巻取り装置で巻き終えた巻取りロールを受け入れて回転自在に支持するロール回転装置を設け、該ロール回転装置のロール排出側に、前記巻取りロールの幅方向に沿って往復移動可能な紙裂きユニットを備えた不良外層紙除去装置を配設し、該不良外層紙除去装置の紙裂きユニットを移動させることにより前記巻取りロールの外層から不良外層紙を切断すると共に、前記ロール回転装置により前記巻取りロールを回転させて前記不良外層紙を除去するように構成した巻取紙製造設備において、前記紙裂きユニットは揺動可能なローラ台を備え、該ローラ台には、リンク機構により支持され、前記巻取りロールの円筒面に平行に動く押えローラ台が設けられ、該押えローラ台には、押えローラと紙裂きへらが間隔を置いて取付けられており、前記紙裂きユニットが前進すると、前記押えローラが前記巻取りロールの外層を押え込み、浮き上がった紙層間に前記紙裂きへらの先端部分が突っ込んで進むように構成されている。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示の実施の形態に基づいて詳細に説明する。ここで、図１は本発明の実施の形態に係る巻取紙製造設備の全体配置図、図２は本発明の実施の形態に係る巻取紙製造設備のロール回転装置部の拡大図、図３は図２におけるＡ−Ａ矢視図、図４は本発明の実施の形態に係る巻取紙製造設備において、不良外層除去工程開始直後の不良外層除去装置の正面図、図５（ａ），（ｂ）は図３及び図４におけるＢ矢視図とその側面図、図６は図５の状態から不良外層除去装置の紙裂きユニットが少し駆動側に移動した状態の図、図７は図６で示した紙裂きユニットの移動工程を操作側から見た図、図８は上記不良外層除去装置の紙裂きユニットが駆動側まで移動した後の状態の図、図９（ａ）〜（ｃ）は上記ロール回転装置を作動させて不良外層紙をシッピングロールの表面から取り除く工程図である。なお、前記従来技術の項において説明したものと同一部位は同一符号を付して説明を省略する。
【００１４】
本発明の実施の形態に係る巻取紙製造設備では、図１及び図２に示すように、従来の代表的配置例と同様、ワインダ（巻取り装置）４の下流側に、このワインダ４で巻き終えたシッピングロール（巻取りロール）８を受け入れて回転自在に支持するロール回転装置５が設けられていると共に、従来例と異なり、このロール回転装置５のロール排出側（図１中左側）に不良外層紙除去装置６が更に配設されている。しかも、この不良外層紙除去装置６は、後述するように、シッピングロール８の幅方向（軸芯方向）に沿って往復移動可能な紙裂きユニット１７を備えている。
【００１５】
このため、本実施の形態に係るロール回転装置５は、図２〜図４に示す如く、構成部品としてのクロスビーム１１がシッピングロール８の幅方向に沿って配設されている。このクロスビーム１１の垂直面には、上下２列のローラスライドレール１２が固定されており、これら各ローラスライドレール１２には図示しないスライドユニットが組み込まれている。このスライドユニットは、ローラスライドレール１２とセットになって市販されている部品であるが、同ローラスライドレール１２にガイドされてレールの全長を移動することができるようになっている。
【００１６】
また、上記スライドユニットには移動台車１３が取付けられている。この移動台車１３は、ブレーキ付きギヤードモータ（以下、単にモータという）１９で駆動され、プーリ２０に巻回されたベルト２１に取付けられている。このため、移動台車１３は、モータ１９を正逆転させると、モータ出力軸に固定されたプーリ２０及びベルト２１の動きを得てローラスライドレール１２に沿って往復移動することができるように構成されている。
【００１７】
一方、上記移動台車１３には、上下方向へ延びるロッド１４ａを備えたエアシリンダ１４が搭載されており、該エアシリンダ１４はコイルホース１８を介して空気供給源に連通されている。エアシリンダ１４のロッド１４ａの先端には、正面Ｔ字状のスイングアーム１５の一端が回動自在に連結されており、スイングアーム１５の基端は、移動台車１３のフレーム１３ａに回動自在に取付けられている。したがって、コイルホース１８を通じてエアシリンダ１４に出入りする空気を制御すれば、スイングアーム１５を揺動させたり、揺動する力の大きさを変えることができるようになっている。
【００１８】
また、上記スイングアーム１５の他端には、紙裂きユニット１７が同スイングアーム１５上で揺動可能に取付けられている。この紙裂きユニット１７は、図５及び図６に示す如く、スイングアーム１５の上端に揺動可能に取付けられたローラ台２２を備えており、該ローラ台２２には、４組の太鼓形ローラ２４が回転可能に取付けられている。しかも、ローラ台２２には、リンク２７及び屈折リンク２８により支持された押えローラ台２３が付属して設けられている。この押えローラ台２３には、押えローラ２５と紙裂きへら２６が所定の間隔を置いて取付けられている。
屈折リンク２８は、リンク２７と共同して平行リンク機構を構成し、押えローラ台２３をシッピングロール８の円筒面に平行に動かせるように作用すると同時に、その一端は引張りばね２９に連結されている。したがって、押えローラ２５及び紙裂きへら２６は、屈折リンク２８を介して引張りばね２９のばね力でシッピングロール８の円筒面に押し付けられるようになっている。なお、紙裂きへら２６は、シッピングロール８の紙層間への進入が容易となるよう、あひるの嘴のような形状に形成されている。
【００１９】
本実施の形態に係る巻取製造設備おいて、不良外層紙除去装置６の紙裂きユニット１７は、通常、図３に示すように操作側（図中右側）で待機している。そして、後述の不良外層紙３０を有するシッピングロール８がロール回転装置５の上に転入後（図２に示す状態）、モータ１９が起動され、紙裂きユニット１７は図５に示す位置まで前進し、そこでエアシリンダ１４のヘッド側に空気圧が作用させられて同エアシリンダ１４のロッド１４ａを押し出す。この動きは、スイングアーム１５を介してローラ台２２上の４組の太鼓形ローラ２４に伝えられ、これら太鼓形ローラ２４は、シッピングロール８の円筒面に押し付けられることになる。また、ローラ台２２は揺動可能であることから、４組の太鼓形ローラ２４が均等に荷重を分担すべく適当に揺動し、その結果、シッピングロール８の径が変化しても、ローラ台２２の姿勢はシッピングロール８の円周の接線方向に保たれることになる。
【００２０】
この状態になった後、紙裂きユニット１７は駆動側（図３中左側）へ向かって前進を始めるが、押えローラ２５が引張りばね２９から与えられた弾撥力によりシッピングロール８の外層を押え込み、その後を紙裂きへら２６が進むことになるので、押えローラ２５の通過直後の少し浮き上がった紙層間に紙裂きへら２６の先端部分が突っ込まれることになる。
その状態で紙裂きユニット１７を前進させると、図６に示すように、シッピングロール８の外層が切断される。何枚の外層を切断するかは、引張りばね２９のばね力を加減することにより決定される。しかる後、図７に示すように、紙裂きユニット１７とシッピングロール８との位置関係を保ちながら、図８に示すように、紙裂きユニット１７を駆動側まで移動させると、不良外層紙除去のための切断工程が終了する。
【００２１】
次いで、図９（ａ）に示す如く、ロール回転装置５によりシッピングロール８を矢印方向へ回転させると、同シッピングロール８の外周に沿って残っている不良外層紙３０は、図９（ｂ）に示すように、ブロークトレイ３１内に落ち込む。そして、更にシッピングロール８の回転を続けると、最下層に位置するシッピングロール８の紙端３２が図９（ｃ）に示す位置となる。したがって、シッピングロール８の回転をそこで停止させれば、楽な姿勢でシッピングロール８の紙端接着作業を行うことが可能となる。また、図示は省略されているが、紙端自動接着装置を備えていれば、図９（ｃ）に示す状態から自動接着工程に入ることもできる。
【００２２】
本発明の実施の形態に係る巻取紙製造設備では、従来の製造設備に加えて、ロール回転装置５のロール排出側に紙裂きユニット１７を備えた不良外層紙除去装置６を設けており、太鼓形ローラ２４、押えローラ２５及び紙裂きへら２６をシッピングロール８の円筒面に押し付けながら紙裂きユニット１７を操作側から駆動側へ向かって移動させることによりシッピングロール８の外層を切断しているため、重労働である不良外層紙３０の除去作業を人手によらずに自動的に行うことができ、生産性を高めることができる。しかも、紙裂きユニット１７で切断され、シッピングロール８の外周に残っている不良外層紙３０は、ロール回転装置５によりシッピングロール８を回転させると、ブロークトレイ３１内に落ちるため、除去作業が容易となる。また、切断された最下層のシッピングロール８の紙端３２を適当な位置に持って来れるため、シッピングロール８の紙端接着作業を容易に行うことができる。
【００２３】
以上、本発明の実施の形態につき述べたが、本発明は既述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形及び変更を加え得るものである。
【００２４】
【発明の効果】
上述の如く、本発明に係る巻取紙製造設備は、巻取り装置の下流側に、該巻取り装置で巻き終えた巻取りロールを受け入れて回転自在に支持するロール回転装置を設け、該ロール回転装置のロール排出側に、前記巻取りロールの幅方向に沿って往復移動可能な紙裂きユニットを備えた不良外層紙除去装置を配設し、該不良外層紙除去装置の紙裂きユニットを移動させることにより前記巻取りロールの外層から不良外層紙を切断すると共に、前記ロール回転装置により前記巻取りロールを回転させて前記不良外層紙を除去するように構成したものであって、前記紙裂きユニットは揺動可能なローラ台を備え、該ローラ台には、リンク機構により支持され、前記巻取りロールの円筒面に平行に動く押えローラ台が設けられ、該押えローラ台には、押えローラと紙裂きへらが間隔を置いて取付けられており、前記紙裂きユニットが前進すると、前記押えローラが前記巻取りロールの外層を押え込み、浮き上がった紙層間に前記紙裂きへらの先端部分が突っ込んで進むように構成されているので、ワインダオペレータが煩雑で重労働である不良外層紙の除去作業を直接行うことなく、ロール回転装置上の不良外層紙を含むシッピングロールから自動的にかつ短時間に不良外層紙を確実に取り除くことができ、生産性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る巻取紙製造設備を示す全体配置図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る巻取紙製造設備のロール回転装置部を拡大して示す概要図である。
【図３】図２におけるＡ−Ａ矢視図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る巻取紙製造設備において、不良外層紙除去工程開始直後の不良外層紙除去装置を示す正面図である。
【図５】（ａ）は図３及び図４におけるＢ矢視図、（ｂ）は（ａ）の側面図である。
【図６】図５の状態から不良外層除去装置の紙裂きユニットが少し駆動側に移動した状態を示す概要図である。
【図７】図６で示した紙裂きユニットの移動工程を操作側から見た概要図である。
【図８】上記不良外層紙除去装置の紙裂きユニットが駆動側まで移動した後の状態を示す概要図である。
【図９】（ａ）〜（ｃ）は上記ロール回転装置を作動させて不良外層紙をシッピングロール表面から取り除く工程を示す概要図である。
【図１０】最新の製紙工場に設置される巻取紙製造設備を示す代表的配置図である。
【図１１】（ａ）〜（ｃ）は図１０で示した巻取紙製造設備の操業中における主要な動作を示す概要図である。
【図１２】（ａ）〜（ｃ）は図１０で示した巻取紙製造設備に発生した不良外層紙を除去し、シッピングロールを送り出している状態を示す概要図である。
【符号の説明】
１  アンワインダ
２  スプールエジェクタ
３  スリッタセクション
４  ワインダ（巻取り装置）
５  ロール回転装置
６  不良外層紙除去装置
７  親巻き
８  シッピングロール（巻取紙、巻取りロール）
１１  クロスビーム
１２  ローラスライドレール
１３  移動台車
１４  エアシリンダ
１５  スイングアーム
１７  紙裂きユニット
１８  コイルホース
１９  モータ
２０  プーリ
２１  ベルト
２２  ローラ台
２３  押えローラ台
２４  太鼓形ローラ
２５  押えローラ
２６  紙裂きへら
２７  リンク
２８  屈折リンク
２９  引張りばね
３０  不良外層紙
３１  ブロークトレイ
３２  シッピングロールの紙端
【図１】
0003637208.tif 000002
【図２】
0003637208.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
0003637208.tif 000006
【図６】
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【図７】
0003637208.tif 000008
【図８】
0003637208.tif 000009
【図９】
0003637208.tif 000010
【図１０】
0003637208.tif 000011
【図１１】
0003637208.tif 000012
【図１２】
0003637208.tif 000013