(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドラムの上方部に設定された搬入位置で、紙を巻き取らせるためのスプールをプライマリアームで受け取って保持し、該プライマリアームを、上記搬入位置よりもドラム回転方向のやや下流部に設定された巻付位置に回動変位させて、該巻付位置でスプールに所要量の紙を巻き取らせて小径の巻取ロールとした後、上記プライマリアームを、ドラムの側面部に設定された巻取位置へ回動変位させて、該巻取位置で紙を大径の巻取ロールとするように巻き取らせるようにしてある紙の巻取装置において、上記スプールの一端部にカップリングを取り付けると共に、上記巻付位置に、上記カップリングに係脱可能なクラッチを装備させたモータを配置して、該モータを架台フレームに固定して設け、且つ該モータをスプールの径方向に架台フレームを介して移動させるアクチュエータを備え、更に、上記カップリングの外周面に対向させて上記架台フレームに取り付けてあって上記巻付位置での紙の巻き太りに伴うスプールの径方向変位を検出する変位センサと、該変位センサからの変位信号と予め設定されている基準位置信号とを比較して偏差信号を出力する比較器と、該比較器からの偏差信号を基に上記アクチュエータに制御指令を送る制御器とからなる制御装置を備えた構成を有することを特徴とする紙の巻取装置。
【請求項２】
カップリングを、フレキシブルカップリングとした請求項１記載の紙の巻取装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は抄造後の原紙や加工後の加工紙等をロール状に巻き取るために用いる水平サーフェース型の紙の巻取装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
製紙工場の仕上部門で用いられている水平サーフェース型の紙の巻取装置は、図２に一例を示す如き構成としてある。すなわち、ベース１上に所定間隔で設置した前後の支持架台２の上部間に、図示しない駆動装置によって回転できるようにしたドラム３を設けると共に、該ドラム３の直上方部に設定した搬入位置Ａに、紙４を巻き取らせるためのスプール５を受け取るようにした搬入台６を、支持架構７を介して配置し、且つ上記ドラム３の軸３ａに、上記搬入台６上のスプール５をクランプするための加圧クランプレバー８を先端部に備えたプライマリアーム９を回動可能に支持させ、該プライマリアーム９をこれと一体のセクタギヤ１０を駆動ピニオン１１の回転で軸３ａを中心に変位させることにより、搬入台６上のスプール５を、搬入位置Ａよりもドラム回転方向のやや下流部に設定した紙４の巻付位置Ｂを経て、更に下流のドラム３の側面部に設定した巻取位置Ｃへ移動させられるようにしてある。
【０００３】
又、上記支持架台２と該支持架台２の一側方部に固設した支持フレーム１２との間に、巻取位置Ｃへ移動させられたスプール５を受けるようにしたガイドレール１３を取り付け、且つ該ガイドレール１３上のスプール５を紙４の巻き取り時にドラム３方向へ押し付けるように付勢するためのセカンダリーアーム１４を、上記ベース１上に、操作シリンダ１５の作動により上記ガイドレール１３の方向に沿って回動できるように取り付けてある。
【０００４】
更に、上記支持架構７には、紙４がスプール５に所定量巻き取られて所定の大径巻取ロール４ａが形成されたときに、ドラム３の上流側のパスライン上で紙４の幅方向中央部に所要長さの切断線を入れるためのスイング式ナイフ１６と、紙４を巻付位置Ｂの下流部で切断するためのグースネック型エアノズル１７を支持させ、且つ紙切断後の巻取ロール４ａのロール取出位置Ｄにある搬出台１８を、上記支持フレーム１２上に設置した構成としてある。
【０００５】
なお、１３ａは巻取ロール４ａのスプール５が自動的に搬出台１８上へ導かれるようにガイドレール１３に形成した傾斜面、１９はスプール５への紙４の巻き付きを確認するためにグースネック型エアノズル１７の先端部に保持させてドラム３へ向け光電管から光を発するようにした反射型センサー、２０は上記搬出台１８部のスプール受用ストッパ、２１はプライマリアーム９に備えた加圧クランプレバー８の開閉シリンダ、２２はグースネック型エアノズル１７の操作シリンダを示す。
【０００６】
紙４をスプール５に巻き取らせて巻取ロール４ａとする場合には、搬入位置Ａで、スプール５をプライマリアーム９により受け取って、予め、該プライマリアーム９の回動によりスプール５を破線で示す如く巻付位置Ｂに待機させておき、巻付位置Ｂにて紙４の先端が巻き付けられたスプール５を、加圧クランプレバー８によりドラム３との間にニップ圧を掛けながら所要量巻き取らせて小径の巻取ロール４ｂとした後、プライマリアーム９のクランプレバー８で把持してプライマリアーム９を回動させることにより巻取位置Ｃとなるドラム３の一側面部まで移動させて、ガイドレール１３上に載置させる。しかる後、ガイドレール１３上のスプール５をセカンダリーアーム１４によりドラム３へ所要のニップ圧で押し付けながら、上記スプール５に紙４を巻き取らせて大径の巻取ロール４ａを形成させるようにする。この場合、巻取ロール４ａは次第に巻き太りして行くので、二点鎖線で示す如く、スプール５はガイドレール１３上を搬出台１７側へ移動して行くことになり、これに伴わせてセカンダリーアーム１４も回動変位させられる。所定量の紙４が巻き取られて所定の大径の巻取ロール４ａが形成されると、別のスプール５に紙４を巻き取らせるようにする、いわゆる枠替えを行う。この場合、たとえば、巻き取られた紙の長さが所定の長さに達したときに発せられる枠替え開始信号によりドラム３の上流側のパスライン上でスイング式ナイフ１６が作動して紙４の幅方向中央部に切断線が入れられると共に、巻付位置Ｂの下流部で、エアノズル１７から高圧のエアが噴射されることにより紙４が切断される。紙４が切断されて巻取り完了した巻取ロール４ａは、スプール５がガイドレール１３の傾斜面１３ａを転げ落ちて一点鎖線で示す如く搬出台１８上に自動的に載せられることにより、搬出台１８部をロール取出位置Ｄとして取り出される。一方、切断された紙４の後続の先端部は、エアノズル１７から吹き付けられるエアで舞い上がらせられることにより、巻付位置Ｂに既にセットされている次のスプール５に巻き付けられる。次のスプール５への紙４の巻き付けが反射型センサー１９の信号で確認されると、該スプール５は上述した如く、小径の巻取ロール４ｂとされてから巻取位置Ｃまで移動させられる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来の紙の巻取装置の場合、巻付位置Ｂで、スプール５に紙４を巻き取らせる際、スプール５は駆動されておらず、ドラム３によって駆動されるようにしてあり、紙４の巻き太りに伴ってスプール５が加圧クランプレバー８を押し上げるようにしているので、紙４の巻取状態（巻き硬さや、しわ、巻き姿等）はドラム３とのニップ圧のみの調整に依存しており、たとえば、巻き硬さを強くするためにニップ圧を増加させると、逆にしわ等の外乱要因となる等、調整範囲が限定され、任意に巻取条件を調整することができなかった。
【０００８】
又、上記不具合を解決するために、巻付位置Ｂでの紙の巻き取り時、スプール５をモータで駆動することが提案されたが、この場合、紙４の巻き太りに伴いスプール５がモータの出力軸に対して偏心することになって、機械的なねじれ現象を惹き起すことになる。
【０００９】
そこで、本発明は、巻付位置で、機械的なねじれ現象を起すことなくスプールに安定して紙を巻き取らせることができるようにしようとするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために、ドラムの上方部に設定された搬入位置で、紙を巻き取らせるためのスプールをプライマリアームで受け取って保持し、該プライマリアームを、上記搬入位置よりもドラム回転方向のやや下流部に設定された巻付位置に回動変位させて、該巻付位置でスプールに所要量の紙を巻き取らせて小径の巻取ロールとした後、上記プライマリアームを、ドラムの側面部に設定された巻取位置へ回動変位させて、該巻取位置で紙を大径の巻取ロールとするように巻き取らせるようにしてある紙の巻取装置において、上記スプールの一端部にカップリングを取り付けると共に、上記巻付位置に、上記カップリングに係脱可能なクラッチを装備させたモータを配置して、該モータを架台フレームに固定して設け、且つ該モータをスプールの径方向に架台フレームを介して移動させるアクチュエータを備え、更に、上記カップリングの外周面に対向させて上記架台フレームに取り付けてあって上記巻付位置での紙の巻き太りに伴うスプールの径方向変位を検出する変位センサと、該変位センサからの変位信号と予め設定されている基準位置信号とを比較して偏差信号を出力する比較器と、該比較器からの偏差信号を基に上記アクチュエータに制御指令を送る制御器とからなる制御装置を備えた構成とする。
【００１１】
巻付位置で、モータの駆動により回転するスプールに巻き取られた紙が巻き太りする量に応じてアクチュエータでモータをスプールの径方向へ移動させるようにすると、スプールとモータの軸芯のずれをなくすことができて、スプールとモータとの間の機械的なねじれ現象を防ぐことができる。
【００１２】
又、カップリングを、フレキシブルカップリングとした構成とすることにより、スプールとモータの微小な軸芯のずれを許容することができる。
【００１３】
更に、上記したように、カップリングの外周面に対向させて架台フレームに取り付けてあって巻付位置での紙の巻き太りに伴うスプールの径方向変位を検出する変位センサと、該変位センサからの変位信号と予め設定されている基準位置信号とを比較して偏差信号を出力する比較器と、該比較器からの偏差信号を基にアクチュエータに制御指令を送る制御器とからなる制御装置を備えた構成としてあるので、紙の巻き太りに伴うスプールとモータの軸芯のずれを高精度に修正することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１５】
図１は本発明の実施の一形態を示すもので、図２に示したと同様に、ドラム３の上方部に設定された搬入位置Ａで、紙４を巻き取らせるためのスプール５をプライマリーアーム９で受け取り、該プライマリーアーム９を、上記搬入位置Ａよりもドラム３の回転方向のやや下流部に設定された巻付位置Ｂに回動変位させて、該巻付位置Ｂでスプール５に所要量の紙４を巻き取らせて小径の巻取ロール４ｂとした後、上記プライマリーアーム９を、ドラム３の側面部に設定された巻取位置Ｃへ回動変位させて、該巻取位置Ｃで紙４を大径の巻取ロール４ａとするように巻き取らせるようにしてある水平サーフェース型の紙の巻取装置において、上記スプール５の一端部に、入出力部の微小な軸芯のずれを許容できるようにしてあるフレキシブルカップリング２５を取り付けておくようにし、且つ上記巻付位置Ｂに、スプール５を回転させるためのモータ２６を配置して、該モータ２６を、巻取ロール４ｂが巻き太りする方向に沿うガイド（図示せず）に支持された架台フレーム２７上に固定すると共に、上記モータ２６の出力部に、操作シリンダ２３の作動で変位する操作レバー２４を介し上記フレキシブルカップリング２５に対し係脱できるようにしたクラッチ２８を装備させ、更に、上記架台フレーム２７の下面に、アクチュエータとしての昇降用シリンダ２９を連結設置し、巻取ロール４ｂの巻き太りに応じて上記モータ２６を架台フレーム２７を介してスプール５の径方向へ移動させるようにする。又、上記巻付位置Ｂでの紙４の巻き取りによる巻き太りに伴うスプール５の径方向変位に追従して上記モータ２６をスプール５と一緒に移動させるための制御装置３０を備える。
【００１６】
上記制御装置３０は、フレキシブルカップリング２５の下面に対向するように架台フレーム２７に取り付けた変位センサ３１と、該変位センサ３１からの変位信号Ｓと基準位置信号Ｓ０とを比較して偏差信号ΔＳを出力する比較器３２と、該比較器３２からの偏差信号ΔＳを基に昇降用シリンダ２９へ制御指令を出力する制御器３３とからなる構成としてある。
【００１７】
図２に示す搬入位置Ａで受け取ったスプール５を、プライマリーアーム９の回動変位により巻付位置Ｂへ移動させると、スプール５の端部のフレキシブルカップリング２５に対し、操作シリンダ２３の作動でクラッチ２８を係合させて待機状態にしておく。
【００１８】
上記巻付位置Ｂでのスプール５による紙４の巻き取りは、モータ２６を駆動することにより行うようにする。スプール５に紙４を巻き取って行くと、次第に巻き太って行くことに伴い、スプール５は径（放射）方向へ変位することになるので、スプール５の軸芯とモータ２６の軸芯とにずれが生じることになるが、このずれは制御装置３０により修正されることになる。この場合、ずれは、フレキシブルカップリング２５部で変位センサ３１により検出され、その変位信号Ｓと予め設定されている基準位置信号Ｓ０とが比較器３２にて比較演算され、演算された偏差信号ΔＳを基に該偏差信号を零にすべく制御器３３から昇降用シリンダ２９に制御指令が与えられることにより、昇降用シリンダ２９が伸長作動させられるため、架台フレーム２７を介しモータ２６が上昇させられる結果、上記ずれを精度よく修正することができる。
【００１９】
上記スプール５とモータ２６の軸芯のずれの修正は、スプールに所定の小径の巻取ロール４ｂが形成されるまで継続されるので、機械的ねじれ現象を惹き起こすことなく、巻付位置Ｂでの安定した巻取運転が可能となり、任意に操業条件を調整することができて、巻取ロール４ｂの巻き硬さの調整や巻き姿の改善、しわの除去等の品質改善を図ることができる。
【００２０】
なお、上記実施の形態では、スプール５とモータ２６の微小な軸芯のずれを許容させるようにスプールとモータ２６とをフレキシブルカップリング２５で連結するようにした場合を示したが、制御系統の応答が充分に速いものであれば通常のカップリングを使用することができること、又、巻付位置Ｂでスプール５に巻き取らせる紙４の量が少ないとき等には、変位センサ３１の出力に基づく制御装置３０を使用せずに、モータ２６の駆動に同期させて昇降用シリンダ２９に巻き太り量に応じて一定時間だけ一定流量の作動流体を供給するようにしてもよいこと、その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００２１】
【発明の効果】
以上述べた如く、本発明の紙の巻取装置によれば、ドラムの上方部に設定された搬入位置で、紙を巻き取らせるためのスプールをプライマリアームで受け取って保持し、該プライマリアームを、上記搬入位置よりもドラム回転方向のやや下流部に設定された巻付位置に回動変位させて、該巻付位置でスプールに所要量の紙を巻き取らせて小径の巻取ロールとした後、上記プライマリアームを、ドラムの側面部に設定された巻取位置へ回動変位させて、該巻取位置で紙を大径の巻取ロールとするように巻き取らせるようにしてある紙の巻取装置において、上記スプールの一端部にカップリングを取り付けると共に、上記巻付位置に、上記カップリングに係脱可能なクラッチを装備させたモータを配置して、該モータを架台フレームに固定して設け、且つ該モータをスプールの径方向に架台フレームを介して移動させるアクチュエータを備え、更に、上記カップリングの外周面に対向させて上記架台フレームに取り付けてあって上記巻付位置での紙の巻き太りに伴うスプールの径方向変位を検出する変位センサと、該変位センサからの変位信号と予め設定されている基準位置信号とを比較して偏差信号を出力する比較器と、該比較器からの偏差信号を基に上記アクチュエータに制御指令を送る制御器とからなる制御装置を備えた構成としてあるので、スプールを巻付位置に保持させ、クラッチの操作でスプールとモータとを係合させた状態とすると、モータの駆動でスプールを回転させることができ、スプールに巻き取らせることによる紙の巻き太り量に応じてモータを移動させることができることにより、スプールとモータとの間に機械的ねじれ現象を起すことなく、安定した巻取運転を行うことができ、操業条件を任意に調整することができることから、巻き硬さの調整や巻き姿の改善、しわの除去等の品質改善を図ることができ、又、カップリングを、フレキシブルカップリングとした構成とすることにより、スプールとモータの微小な軸芯のずれを許容することができる。更に、上記したように、カップリングの外周面に対向させて架台フレームに取り付けてあって巻付位置での紙の巻き取りによる巻き太りに伴うスプールの径方向変位を検出する変位センサと、該変位センサからの変位信号と予め設定されている基準位置信号とを比較して偏差信号を出力する比較器と、該比較器からの偏差信号を基にアクチュエータに制御指令を送る制御器とからなる制御装置を備えた構成としてあるので、紙の巻き太りに伴うスプールとモータの軸芯のずれを高精度に修正することができる、等の優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の紙の巻取装置の実施の一形態を示すもので、図２のＸ−Ｘ方向拡大矢視相当図である。
【図２】水平サーフェース型の紙の巻取装置の一例を示す概要図である。
【符号の説明】
３  ドラム
４  紙
５  スプール
９  プライマリーアーム
２５  フレキシブルカップリング（カップリング）
２６  モータ
２７  架台フレーム
２８  クラッチ
２９  昇降用シリンダ（アクチュエータ）
３０  制御装置
３１  変位センサ
３２  比較器
３３  制御器
【図１】
0004547819.tif 000002
【図２】
0004547819.tif 000003