(57)【要約】【課題】帯状物を芯管ｂに巻回したロール体ｃを芯管の一端と他端に連結される一対の支軸７，７を介して回転自在に支持するロール体支持装置において、単一の電動モータを用いて両支軸に回生ブレーキによる制動力を加えることができるようにし、コストダウンを図る。【解決手段】両支軸７，７に夫々連結される一対の第１油圧モータ８，８と、両第１油圧モータ８，８に油圧配管９，９を介して接続され、帯状物の引き出しに伴う両第１油圧モータ８，８の回転に連動して回転する第２油圧モータ１０と、第２油圧モータ１０に連結される電動モータ１１とを備え、電動モータ１１での回生ブレーキにより両支軸７，７に制動力が加えられるようにする。【選択図】図２
2017052609.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯状物を芯管に巻回したロール体から帯状物を引き出すためにロール体を支持するロール体支持装置であって、芯管の一端と他端とに連結される回転自在な一対の支軸を備え、ロール体を両支軸を介して回転自在に支持すると共に、帯状物が張力を付与された状態で引き出されるように両支軸に制動力を加えるものにおいて、
両支軸に夫々連結される一対の第１油圧モータと、両第１油圧モータに油圧配管を介して接続され、帯状物の引き出しに伴う両第１油圧モータの回転に連動して回転する第２油圧モータと、第２油圧モータに連結される電動モータとを備え、電動モータでの回生ブレーキにより第２油圧モータと両第１油圧モータとを介して両支軸に制動力が加えられるようにしたことを特徴とするロール体支持装置。
【請求項２】
第２油圧モータと電動モータとの間に無段変速機が介設され、帯状物の引き出しに伴うロール体の径変化に拘らず電動モータの回転数が所定範囲内に維持されるように無段変速機の変速比を変化させることを特徴とする請求項１記載のロール体支持装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、帯状物を芯管に巻回したロール体から帯状物を引き出すためにロール体を支持するロール体支持装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のロール体支持装置は、芯管の一端と他端に連結される回転自在な一対の支軸を備え、ロール体を両支軸を介して回転自在に支持するように構成されている。また、帯状物が張力を付与された状態で引き出されるように両支軸に制動力を加える必要がある。そこで、従来、特許文献１により、一方の第１支軸にブレーキ装置を連結して、ブレーキ装置による制動力を第１支軸に加えると共に、他方の第２支軸に電動モータを連結して、電動モータでの回生ブレーキによる制動力を第２支軸に加えるようにしたものが知られている。
【０００３】
ここで、電動モータでの回生ブレーキにより制動力を加えるものでは、電動モータで発電した電力を利用できるため省エネ化を図ることができる。そのため、第２支軸に連結される電動モータとは別に、第１支軸に連結される電動モータを設けて、第１支軸にも電動モータでの回生ブレーキによる制動力を加えることが考えられる。然し、このように２個の電動モータを設けたのでは、コストが高くなってしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−２２７７２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、以上の点に鑑み、単一の電動モータを用いて一対の支軸に回生ブレーキによる制動力を加えることができるようにした低コストのロール体支持装置を提供することをその課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明は、帯状物を芯管に巻回したロール体から帯状物を引き出すためにロール体を支持するロール体支持装置であって、芯管の一端と他端に連結される回転自在な一対の支軸を備え、ロール体を両支軸を介して回転自在に支持すると共に、帯状物が張力を付与された状態で引き出されるように両支軸に制動力を加えるものにおいて、両支軸に夫々連結される一対の第１油圧モータと、両第１油圧モータに油圧配管を介して接続され、帯状物の引き出しに伴う両第１油圧モータの回転に連動して回転する第２油圧モータと、第２油圧モータに連結される電動モータとを備え、電動モータでの回生ブレーキにより第２油圧モータと両第１油圧モータとを介して両支軸に制動力が加えられるようにしたことを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、単一の電動モータを用いて、両支軸に回生ブレーキによる制動力を加えることができる。油圧モータは３個必要になるが、油圧モータは構造が簡単でコストが安く、２個の電動モータを設けるものに比し低コストになる。
【０００８】
ところで、電動モータでの発電効率を向上させるには、電動モータの回転数を発電効率の良い所定範囲内に維持することが必要になる。然し、帯状物を一定速度で引き出しても、帯状物の繰出しに伴うロール体の径変化で芯管、即ち、両支軸の回転速度が変化し、両支軸の回転により第１油圧モータと第２油圧モータとを介して回転する電動モータの回転数も変化してしまう。
【０００９】
そこで、本発明では、第２油圧モータと電動モータとの間に無段変速機を介設し、帯状物の繰出しに伴うロール体の径変化に拘らず電動モータの回転数が所定範囲内に維持されるように無段変速機の変速比を変化させることが望ましい。これによれば、電動モータでの発電効率を高めることができる。そして、比較的小型の電動モータでも回生ブレーキにより比較的大きな発電量を得ることができ、コスト的に有利である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態のロール体支持装置を具備するミルロールスタンドの側面図。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線で切断した断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１、図２を参照して、１は、段ボール製造装置等で使用するミルロールスタンドを示している。ミルロールスタンド１には、段ボール原紙等の帯状物ａを芯管ｂに巻回したロール体ｃを支持する第１と第２の２台のロール体支持装置２１，２２が設けられている。そして、両ロール体支持装置２１，２２の一方、例えば、第１ロール体支持装置２１に支持されるロール体ｃからの帯状物ａの引き出しに続いて、この帯状物ａの末端部に第２ロール体支持装置２２に支持されるロール体ｃから引き出された帯状物ａの先端部を両面テープｄで接着して、第２ロール体支持装置２２に支持されるロール体ｃからの帯状物ａの引き出しを連続して行うことができるようにしている。
【００１２】
第１と第２の各ロール体支持装置２１，２２は、ロール体ｃの軸方向に離隔して配置した一対のフレーム３，３に跨って軸支され、ロータリアクチュエータ４ａにより回転駆動される回転軸４と、ロール体ｃの軸方向両側に配置され、回転軸４に回り止めした状態で軸方向に移動自在に支持される一対の支持アーム５，５と、一方の支持アーム５と他方の支持アーム５に夫々螺挿される互いに逆向きのネジ部を有する、ロータリアクチュエータ６ａで回転駆動されるネジ軸６と、両支持アーム５，５の先端部に同一軸線上で軸支される回転自在な一対の支軸７，７とを備えている。両支軸７，７には、芯管ｂの各端部を把持するチャック７ａ，７ａが取付けられている。尚、フレーム３，３は、第１と第２の両ロール体支持装置２１，２２で共有している。
【００１３】
ミルロールスタンド１の側部の受け渡し場所にロール体ｃが搬入されたときは、両支持アーム５，５を回転軸４の回転で受け渡し場所に向けて下方に揺動させ、次に、ネジ軸６の回転で両支持アーム５，５を軸方向に接近させて、両支軸７，７のチャック７ａ，７ａを芯管ｂの一端と他端とに挿入し、これら各端を各チャック７ａで把持して、両支軸７，７を芯管ｂの一端と他端とに連結する。その後、両支持アーム５，５を上方に揺動させて、ロール体ｃを受渡し場所から持ち上げ、両支持アーム５，５間に両支軸７，７を介してロール体ｃを回転自在に支持する。
【００１４】
ところで、帯状物ａが張力を付与された状態で引き出されるように各ロール体支持装置２１，２２の両支軸７，７に制動力を加える必要がある。そこで、本実施形態では、各ロール体支持装置２１，２２の両支軸７，７に夫々連結される一対の第１油圧モータ８，８と、両第１油圧モータ８，８に油圧配管９，９を介して接続される第２油圧モータ１０と、第２油圧モータ１０に連結される電動モータ１１とを設けている。更に、第２油圧モータ１０と電動モータ１１との間に無段変速機１２を介設している。即ち、第２油圧モータ１０に無段変速機１２の入力軸１２ａを連結し、無段変速機１２の出力軸１２ｂに電動モータ１１を連結している。また、電動モータ１１での回生ブレーキにより発電された電力はインバータ１３とパワーコンディショナ１４とを介して所定の給電先に供給される。
【００１５】
ロール体ｃから帯状物ａが引き出されると、両支軸７，７と一体に両第１油圧モータ８，８が回転する。すると、両第１油圧モータ８，８が油圧ポンプとして機能し、第２油圧モータ１０に油圧配管９，９を介して油が循環して、第２油圧モータ１０が両第１油圧モータ８，８の回転に連動して回転する。そして、第２油圧モータ１０に連結された電動モータ１１での回生ブレーキにより第２油圧モータ１０と両第１油圧モータ８，８とを介して両支軸７，７に制動力が加えられる。また、ロール体ｃからの帯状物ａの引き出しを途中で中止する場合、引き出された帯状物ａの巻き取りが必要になることもある。この場合は、電動モータ１１を駆動して第２油圧モータ１０を回転させ、油圧配管９，９を介しての油の循環で両第１油圧モータ８，８を回転させて、ロール体ｃを巻き取り方向に回転させる。
【００１６】
尚、各油圧配管９には、各第１油圧モータ８と第２油圧モータ１０との間で往き側と戻り側の油路９ａ，９ａを短絡する短絡路９ｂが設けられている。短絡路９ｂには開閉弁９１が介設されており、開閉弁９１を閉弁して短絡路９ｂを遮断することにより、第１油圧モータ８に連動して第２油圧モータ１０が回転する。
【００１７】
ここで、両支軸７，７に夫々電動モータを連結し、両電動モータの回生ブレーキにより両支軸７，７に制動力を加えることも可能であるが、これでは、２個の電動モータが必要になってコストが高くなる。これに対し、本実施形態では、単一の電動モータ１１を用いて、両支軸７，７に回生ブレーキによる制動力を加えることができる。油圧モータは両第１油圧モータ８，８と第２油圧モータ１０との３個必要になるが、油圧モータは構造が簡単でコストが安く、２個の電動モータを設けるものに比し低コストになる。
【００１８】
また、各ロール体支持装置２１，２２毎に第２油圧モータ１０及び電動モータ１１を設けることも可能であるが、本実施形態では、第２油圧モータ１０及び電動モータ１１を両ロール体支持装置２１，２２で共用して、一層のコストダウンを図ることができるようにしている。そして、第１ロール体支持装置２１の両第１電動モータ８，８に連なる油圧配管９，９と第２ロール体支持装置２２の両第１電動モータ８，８に連なる油圧配管９，９とを切替弁９２を介して選択的に第２油圧モータ１０に接続するようにしている。
【００１９】
ところで、電動モータ１１での回生ブレーキによる発電効率を向上させるには、電動モータ１１の回転数を発電効率の良い所定範囲内に維持することが必要になる。然し、帯状物ａを一定速度で引き出しても、帯状物ａの引き出しに伴うロール体ｃの径変化で芯管ｂ、即ち、両支軸７，７の回転速度が変化し、両支軸７，７の回転により両第１油圧モータ８，８と第２油圧モータ１０とを介して回転する電動モータ１１の回転数も変化してしまう。
【００２０】
そこで、本実施形態では、第２油圧モータ１０と電動モータ１１との間に上記の如く無段変速機１２を介設し、帯状物ａの繰出しに伴うロール体ｃの径変化に拘らず電動モータ１１の回転数が所定範囲内に維持されるように無段変速機１２の変速比を変化させている。具体的には、支軸７の回転速度と帯状物ａの引き出し速度とを検出して、両速度からロール体ｃの径Ｒを算出する。そして、ロール体ｃの径が基準値Ｒ０であるときに電動モータ１１の回転数を所定範囲内にするのに必要な変速比（入力軸回転数／出力軸回転数）を基準変速比Ｇ０として、変速比がＧ０×Ｒ０／Ｒになるように制御する。
【００２１】
上記の如く無段変速機１２の変速比を変化させれば、電動モータ１１での発電効率を高めることができる。そして、比較的小型の電動モータ１１でも回生ブレーキにより比較的大きな発電量を得ることができ、コスト的に有利である。更に、ロール体ｃの径が小さくなって両第１油圧モータ８，８の回転数がかなり高くなっても、電動モータ１１の回転数は増加しないため、インバータ１３のキャリア周波数を低くして、スイッチング損失を低減することができる。
【００２２】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、フィルムや金属薄板等の帯状物を芯管に巻回したロール体の支持装置としても本発明を同様に適用できる。
【符号の説明】
【００２３】
ａ…帯状物、ｂ…芯管、ｃ…ロール体、２１，２２…ロール体支持装置、７…支軸、８…第１油圧モータ、９…油圧配管、１０…第２油圧モータ、１１…電動モータ、１２…無段変速機。
【図１】
2017052609.tif 000003
【図２】
2017052609.tif 000004