(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
リールスプールを回転させて該リールスプール上にウエブを巻取り、巻取完了によって得られた巻上りロールをセカンダリキャリッジにより巻取位置から払出し位置まで搬送するウエブ巻取装置において、前記巻上りロールを搬送中の間、該巻上りロールの紙端を押えておくロール紙端押え装置が設けられており、
該紙端押え装置が、紙端押え具と、移動手段と、追随手段と、同期手段とからなり、
前記移動手段は、該紙端押え具を前記巻上りロールから下方に離れた離間位置と、前記巻上りロールの外周に接触した接触位置との間で揺動させるリンク、および該リンクを揺動させるエアーシリンダと、前記紙端押え具の前記巻上りロールに対する押付力を略一定値になるように前記エアーシリンダへの供給エアー圧を調整する調圧機構とからなり、
前記追随手段は、前記紙端押え具および前記移動手段を備えた押え具走行体と、該押え具走行体を前記セカンダリキャリッジと同方向に移動させるアクチュエータとからなり、
前記同期手段は、前記押え具走行体の前記セカンダリキャリッジに対する位置を同期させる手段である
ことを特徴とするウエブ巻取装置のロール紙端押え装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はウエブ巻取装置のロール紙端押え装置に関する。紙などのウエブは、抄紙機のワイヤパートやプレスパートを経て連続的に抄造され、出側のリールパートにおいてロール状に巻取られる。また、このようにして製造された紙ロールは巻戻し機にかけられて、小径のロールにしたり、小幅にスリットされる。本発明は前記リールパートに設置されるウエブ巻取装置において、ロールに巻き終ったウエブの紙端を処理する紙端押え装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来よりウエブ巻取装置は、ウエブを案内するリールドラムと、リールスプールと、これを回転駆動するセンタドライブ装置を備え、リールスプールにウエブを巻付けてロール状に巻取っていくように構成されている。リールスプールにウエブが所定の最終巻取径に巻取られると、新しいリールスプールが待機位置から巻取位置に移動し、ウエブが切断されて、ウエブの先端が新しいリールスプールに巻付けられる。そして、ウエブの終端は旧リールスプール上の巻上りロールにつながったまま、巻上りロールと共に払出し位置へ移動していく。
【０００３】
上記のようにウエブを切断したとき、同時にリールスプールの駆動は停止するものの巻上りロールは惰性で回転していく。このため巻上りロールの終端はバタつき、外周の約４〜５巻き分に緩みを生じる。緩んだ巻上りロールは、巻戻し機にセットしたとき、張力が出ないので、スリッティング作業ができなくなり、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、緩んだ部分は人手によって切り取って損紙としている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記の問題を解消するため、本出願人は、特願平８−３５４０９３号特許願において、リンクの先端に紙端押え具を取り付け、このリンクをエアーシリンダで揺動させて、巻上りロールの紙端を押えるようにした紙端押え装置を提案している。
この紙端押え装置は、上下高さが低く構成できるため、巻上りロールの直径レンジを広くとれるという利点があるが、巻上りロールの直径によって紙端押え具を支持するリンクの姿勢が水平に近い状態から起立した状態に変化し、揺動支点から作用点までの距離も変るので、巻上りロールに対する押付け力が大きく変化するという問題がある。
そして、押付け力が過大であると、紙端押え具の接触部（例えば、ブラシ）の寿命を短くし、巻上りロールの表面に押付け傷を付けるという問題がある。また、押付け力が過少であると、紙端を十分に押えきれずバタつかせてしまう。
【０００５】
本発明はかかる事情に鑑み、紙端押え具の巻上りロールに対する押付け力を巻上りロールの直径の大小に拘りなく、ほぼ一定に保持し、紙上りロールに押付け傷をつけず、しかも紙端をバタつかせないように押付けることができるロール紙端押え装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載のウエブ巻取装置のロール紙端押え装置は、リールスプールを回転させて該リールスプール上にウエブを巻取り、巻取完了によって得られた巻上りロールをセカンダリキャリッジにより巻取位置から払出し位置まで搬送するウエブ巻取装置において、前記巻上りロールを搬送中の間、該巻上りロールの紙端を押えておくロール紙端押え装置が設けられており、該紙端押え装置が、紙端押え具と、移動手段と、追随手段と、同期手段とからなり、前記移動手段は、該紙端押え具を前記巻上りロールから下方に離れた離間位置と、前記巻上りロールの外周に接触した接触位置との間で揺動させるリンク、および該リンクを揺動させるエアーシリンダと、前記紙端押え具の前記巻上りロールに対する押付力を略一定値になるように前記エアーシリンダへの供給エアー圧を調整する調圧機構とからなり、前記追随手段は、前記紙端押え具および前記移動手段を備えた押え具走行体と、該押え具走行体を前記セカンダリキャリッジと同方向に移動させるアクチュエータとからなり、前記同期手段は、前記押え具走行体の前記セカンダリキャリッジに対する位置を同期させる手段であることを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
つぎに、本発明の実施形態を図面を基づき説明する。
まず、本発明が適用されるウエブ巻取装置の一例を説明する。
図７は本発明が適用されるウエブ巻取装置の側面図、図８はストッカー部分１１を除くウエブ巻取装置の平面図である。
【０００８】
図７〜８において、１は左右のフレームで、フレーム１の入側（図中右側で抄紙機からウエブＷが送られてくる側）の上面には、軸受２を介してリールドラム３が設置されている。このリールドラム３は、その外周の約１／４にウエブＷを巻き付けてウエブＷの走行を案内するものであり、４はこのリールドラム３を回転させるモータである。
【０００９】
前記左右のフレーム１上面において、リールドラム３より図中左側には、左右のレール５が取付けられている。このレール５はウエブＷを巻き取るリールスプール６を載置する台であり、リールスプール６はこのレール５上の図中右側の巻取位置Ａで、セカンダリキャリッジ７に支持されて、ウエブを巻き取っていく。なお、ウエブＷを巻取るにつれて紙ロールの直径は大きくなり、リールスプール６の中心位置もリールドラム３から段々と離れるので、巻取位置Ａはある程度の長さがある。セカンダリキャリッジ７は左右のフレーム１に沿って走行する操作側と駆動側のキャリッジ７ａ、７ｂからなり、各キャリッジ７ａ、７ｂにはリールスプール６をクランプし走行する手段が設けられ、駆動側のキャリッジ７ｂには、リールスプール６を回転駆動するモータやカップリングからなるセンタドライブ装置８が搭載されている。そして、巻取りが完了すると、セカンダリキャリッジ７によって巻上りロールＲ（所定の最終巻取径に達した紙ロールをいう）が払出位置Ｂまで搬送される。
【００１０】
９はセカンダリキャリッジ７から払出された巻上りロールＲを受け止め、停止時の衝撃を吸収するショックアブソーバである。
【００１１】
一方、リールドラム３の上方には、新しいリールスプール６を数本分貯えておくストッカー１１が設けられており、このストッカー１１からリールスプール６を１本ずつトランスファアーム１２で、その下方のプライマリキャリッジ１３に供給するようになっている。プライマリキャリッジ１３は、供給されたリールスプール６を支持するクランプと、リールスプール６をリールドラム３の直上方の待機位置から前記レール５上右端の巻取位置まで移動させる移動手段と、操作側においてリールスプール６に回転駆動力を与えるモータやカップリングからなるセンタドライブ装置１４を備えている。
【００１２】
つぎに、上記ウエブ巻取装置における巻取工程を説明する。
図９は巻取工程Ｉ〜Ｖの説明図である。符号Ｉの状態は、セカンダリキャリッジ７に支持された紙ロールｒが巻き上る直前の状態であり、プライマリキャリッジ１３に支持された新リールスプール６はリールドラム３上で待機している。符号IIの状態は、セカンダリキャリッジ７上の紙ロールが最終直径に巻き上り、巻上りロールＲになった状態であり、この時点で、セカンダリキャリッジ７は払出し側へ少し移動し、同時にプライマリキャリッジ１３が新リールスプール６を巻取位置へ移動させる。
【００１３】
符号III の状態は、新リールスプール６がプライマリキャリッジ１３のセンタドライブ装置８によって回転されながらレール５上の巻取位置へ移動完了した状態で、この状態では、ウエブＷはリールドラム３の上面、新リールスプール６の下面を経て走行しセカンダリキャリッジ７上の巻上りロールＲに連続している。そのため、ここで、ウエブ切断器１５、例えばエアー噴射パイプ等でエアーを噴射してウエブＷを切断する。切断されたウエブＷの終端は巻上りロールＲに巻き付けられ、切断されたウエブＷの始端は新リールスプール６に巻付けられて、新たにウエブＷを巻き取っていく。
【００１４】
符号IVの状態はセカンダリキャリッジ７が巻上りロールＲを払出位置方向へ搬送している状態であり、この間に、巻上りロールＲの紙端は後述する紙端押え装置で押え付けられる。また、新リールスプール６はプライマリキャリッジ１３に支持された状態でウエブＷを巻き取りつつある。符号Ｖの状態は、巻上がりロールＲの払出しを終ってセカンダリキャリッジ７が巻取位置に復帰した状態であり、ここでリールスプール６をプライマリキャリッジ１３からセカンダリキャリッジ７に受け継がれ、プライマリキャリッジ１３は再び待機位置に復帰する。以上の動作を繰り返していくことによって、抄紙機で連続高速抄造されるウエブＷが、ロール紙として連続的に巻き取られていくのである。
【００１５】
つぎに、上記ウエブ巻取装置に適用されるロール紙端押え装置（以下、紙端押え装置という）を説明する。
図３は本発明の一実施形態に係る紙端押え装置の側面図、図４は図３におけるIV−IV線矢視の正面図、図５は同紙端押え装置のストッパを示す平面図である。
【００１６】
図３〜４において、２１は左右のフレーム１に対応付けて設けられた左右一対の押え具走行体であって、リンク２２が揺動自在に取付けられている。この左右一対のリンク２２の先端同士の間には角パイプ２３が偏心軸２３ａで回転可能に連結されており、角パイプ２３の上表面には幅方向の全長にわたってブラシ２４が取付けられている。この角パイプ２３とブラシ２４によって特許請求の範囲にいう紙端押え具が構成されている。
【００１７】
２８は押え具走行体２１に取付けられたエアーシリンダでリンク２２を揺動させ、紙端押え具２５を符号Ｃで示す実線図示のように巻上りロールＲの外周に接触させた接触位置と、符号Ｄで示す想像線図示のように巻上りロールＲから下方に離間させた離間位置との間で移動させる移動手段を構成している。
【００１８】
また、押え具走行体２１はロッドレスシリンダ３１に取付けられ、左右のフレーム１に沿って、換言すればセカンダリキャリッジ７に沿って走行するようになっている。そして、このロッドレスシリンダ３１により、セカンダリキャリッジ７に支持された巻上りロールの巻取位置Ａから払出位置Ｂまでの搬送（図７参照）に伴って、追随させることができるのである。
【００１９】
なお、押え具走行体２１のアクチュエータは前記ロッドレスシリンダに限ることなく、押え具走行体２１を走行させることができれば、どのようなアクチュエータを用いてもよい。
前記押え具走行体２１と前記アクチュエータとで、特許請求の範囲にいう追随手段が構成されている。
【００２０】
図４〜５に示すように、押え具走行体２１にはストッパ３２が軸着されており、スプリング３３で前倒れ方向へ付勢されている。このストッパ３２は、セカンダリキャリッジ７の内側に取付けたストッパ受３４に当接して紙端押え具２５の巻上がりロールＲに対する位置を同期させる同期手段である。３５は、ストッパ３２を通すためフレーム１に形成された長孔である。
【００２１】
ストッパ３２がセカンダリキャリッジ７から離れている状態から図中左方へ押え具走行体２１を移動させ、図５に示すように、ストッパ３２をセカンダリキャリッジ７のストッパ受３４に当接させると、図３に示すように、紙端押え具２５がセカンダリキャリッジ７に支持されている巻上りロールＲの真下の外周にちょうど当り、紙端をバタつかないように押えることができるのである。
【００２２】
したがって、本実施形態によると、枠替信号が出たとき、紙端押え具２５が移動し、巻上りロールＲへブラシ２４を押し付け、その後、セカンダリキャリッジ７が紙端押え具２５と共にリールドラム３から巻上りロールＲを引き離す。ここでエヤーブローにて枠替えが完了し、巻上りロールＲの回転が停止される。この間、ブラシ２４で巻上りロールＲ外周を押さえているので、巻上りロールＲ外周のウエブがバタつくことがない。このため、外周のウエブが緩まないことから、損紙として処理する必要がなく経済的であり、損紙として処理するための労力や手間もかからないので生産性が向上する。
【００２３】
なお、前記実施形態では、押え具走行体２１とセカンダリキャリッジ７の同期手段としてストッパ３２とストッパ受３４を用いたが、押え具走行体２１を適当な連結手段でセカンダリキャリッジ７に連結してもよい。この場合も、押え具走行体２１と巻上りロールＲとの同期がとれ、しかもこの実施実形態では、セカンダリキャリッジ７の動力で押え具走行体２１が走行するので、押え具走行体２１の走行動力が不要となる。
【００２４】
また、前記実施形態では、紙端押え具２５として、角パイプ２３上にブラシ２４を取付けたが、この代りに図６に示すように、角パイプ２３上にローラ２６を軸着してもよい。
【００２５】
つぎに、前記エアーシリンダ２８の調圧機構を説明する。
図１は本発明の一実施形態に係る紙端押え装置のエアー供給回路、図２はエアーシリンダ２８に必要な出力の説明図である。
図１において、４１は４ポート２位置切換弁型の空圧切換弁であって、エアーシリンダ２８とコンプレッサー等の空圧源Ａとの間の管路中に介装されている。４２は電空変換器で、エアーシリンダ２８の伸長側画室と空圧切換弁４１の間に介装され、供給するエアーの２次圧を可変に調整するようになっている。Ｃは電空変換器４２に対し所望の２次圧に変更すべく指令信号を出力するコントローラである。
コントローラＣは、操作盤にインプットされた坪量によって必要な演算を施し、エアーシリンダ２８が必要な出力を出すよう供給エアー圧を調整する前記指令信号を発する。
【００２６】
巻上りロールＲの巻取径Ｄに対応するエアーシリンダ２８の適正出力Ｐは、つぎの演算により求められる。
図２において、紙端押え具２５の揺動支点よりの高さΔＨは、Ｈ−Ｘで求められ、揺動支点からの水平距離ΔＬは、（Ｌ１2 −ΔＨ2 ）1/2 で求められる。
紙端押え具２５が巻上りロールＲを押し付けるために必要なリンク２２の押付トルクＭ１は、（Ｍ＋Ｆ）×ΔＬで求められる。ここで、Ｍはブラシ自重、Ｆは押付力である。
エアーシリンダ２８の必要なシリンダ出力Ｐは、Ｍ１÷Ｌ２となるので、エアーシリンダ２８に必要な空気圧Ｐｃは、Ｐｃ＝Ｐ／（π／４・ｄ2 ・ａ）で求められる。ただし、ｄはエアーシリンダ２１のシリンダ径、ａは本数である。
したがって、上記各式により求めたＰｃを設定するように電空変換器４２に指令すれば、過大でなく過小でもない適正な押付力が得られることとなる。
【００２７】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、押え具走行体がセカンドリキャリッジに対する位置を同期手段で同期させられ、この巻上りロールの搬送中は追随手段によって同方向に移動させられる。そして、巻上りロールの搬送中は常時、紙端押え具が移動手段で巻上りロールの紙端を押えておくことができる。しかもその押付け力を調圧機構により、巻上りロールの直径の大小に拘りなく、ほぼ一定にして紙上りロールに押付け傷をつけず、しかも紙端をバタつかせないように押付けることができる。
このため、巻上りロールの張力が内層から外層にかけて均一になり、高品質のロールが得られ、後工程のワインダーでの巻戻し工程で頭初から張力がかかった紙通しができ、また、コート紙の場合こすれたり傷が付く等の不都合が生じない。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態に係る紙端押え装置のエアー供給回路である。
【図２】  エアーシリンダ２８に必要な出力の説明図である。
【図３】  本発明の一実施形態に係る紙端押え装置の側面図である。
【図４】  図３におけるIV−IV線矢視で示す紙端押え装置の正面図である。
【図５】  同紙端押え装置のストッパを示す平面図である。
【図６】  本発明の他の実施形態に係る紙端押え具の平面図である。
【図７】  本発明が適用されウエブ巻取装置の側面図である。
【図８】  ストッカー１１部分を除くウエブ巻取装置の平面図である。
【図９】  本発明が適用されるウエブ巻取装置における巻取工程の説明図である。
【符号の説明】
３    リールドラム
６    リールスプール
２０  紙端押え装置
２２  リンク
２４  ブラシ
２５  紙端押え具
２８  エアーシリンダ
４１  空圧切換弁
４２  電空変換器
【図１】
0004110592.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0004110592.tif 000008
【図８】
0004110592.tif 000009
【図９】
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