JP2007277010A - 第１の帯状素材シートを第２の帯状素材シートに切り替える装置 - Google Patents

Abstract

【課題】現行作動ロール（１）に取り付けられた帯状素材シート（３）を、交代用ロール（２）に用意された帯状素材シート（３）に切り替えるための装置において、オペレーターの操作がなるべく簡単になるようにする。
【解決手段】継ぎ合わせ工程の準備のために、各継ぎ合わせユニット（５，７）が、それぞれのつかみシャフト（６，８）の軸によって決められる方向に位置・姿勢をシフト可能である。また、各継ぎ合わせユニット（５，７）が、切断ユニット（１０）及び貼り合わせ盤（１１）を備える
【選択図】図１

Description

本発明は、現行作動ロールに取り付けられた帯状素材シートを、交代用ロールに用意された帯状素材シートに切り替えるための装置に関する。この装置には、一のロールを備える第１の継ぎ合わせユニットのための第１のつかみシャフトと、他の一のロールを備える第２の継ぎ合わせユニットのための第２のつかみシャフトとが備えられる。ここで、帯状素材シートは、厚みの薄いフィルムも含み、特には成形加工を行うための樹脂シートである。但し、紙、アルミホイル等でも良い。

次のような装置が実際に使用されている。機械装置中にて加工されるシート材料が、大きな貯留ロールに巻かれて用意されているならば、この貯留ロールから、連続的に、または間歇的にシート材料（通常は、樹脂シート）が、走行する帯状製品として、または、包装材料として、製品の側へと引き出される。

テキスタイル産業、印刷機械、特には包装産業に使用例を見出すことができる。医薬製品を包装する際には、高度のクリーン性及び無欠陥性が要求される。また、貯留ロールに用意された帯状素材シートにおける、ある長さの終端部分シートは、通常、貯留ロールを交換するのに必要となる。このような終端部分シートにより、現在製造工程に用いられている現行作動ロールと、予備として準備される交代用ロールとを容易に区別できる。

本発明の根底をなす課題は、現行作動ロールと交代用ロールとの間の交換のために通常用いられている手段を、オペレーターにとってなるべく容易となるように構成することにある。

この課題は、導入部で述べた装置において、以下のようであることにより解決される。継ぎ合わせ工程の準備のために、継ぎ合わせユニットが、全体に、それぞれ備え付けられるつかみシャフトによって決められる軸方向へと位置・姿勢をシフト可能である。また、各継ぎ合わせユニットが、切断ユニット及び貼り合わせユニットを備える。

本発明の構成により種々の利点が得られる。言うまでもなく、２つの継ぎ合わせユニットのところへの、オペレーターまたは工具によるアクセス性が改善される。これら継ぎ合わせユニットは、交互に、現行作動ロール及び交代用ロールを保持する。また、オペレーターにとり、現行作動ロールが巻き取られて、新しい、交代用ロールに切り替える必要があるとき、必要な操作は、走行する素材シート面に置き換わるシート面についてだけ行えば良い。したがって、走行する帯状素材シートのところで、オペレーターにより製造に支障やトラブルが生じることがない。切断ユニット及び貼り合わせユニットを備え付けることにより、交代用ロールに用意された帯状素材シートにおける自由端が、精確に決められた開始状態及び開始の位置・姿勢をとるようにすることができる。

切断ユニット中に、受け刃と、圧力媒体（オイル、エアー等）により作動されて位置・姿勢をシフト可能な切断刃とが配置される。これら受け刃及び切断刃の間を、帯状素材シートが走行する。また、切断装置が、帯状素材シートを留めて固定する留め固定ユニットを含むならば好ましい。このようであると、帯状素材シートの位置・姿勢を、切断の前、最中及び後において、高い信頼性をもって固定しておくことができる。

留め固定ユニットは、簡単な構造の構成でもって実現すべく、真空吸引器が備え付けられる。また、留め固定ユニット中には、圧力媒体により作動されて位置・姿勢をシフト可能な締め付け板が配置される。締め付け板は、帯状素材シートを広い面積にて締め付けるようにする。一方、真空吸引器は、好ましくは、帯状素材シートの自由端のために予め準備されて保持される。

２つの帯状素材シートの接続について、規則正しい時間的なサイクルを実現するためには、貼り合わせ盤に、圧力媒体によって作動されて位置・姿勢をシフト可能な締め付けローラーが割り当てられる。締め付けローラーは、一方の帯状素材シートと他方の帯状素材シートとの間に間隔が生じざるを得ないようにし、早すぎる時点で接続が生じるのを防ぐ。

切断ユニットから貼り付け盤への帯状素材シートの搬送を容易に行うことができ、また、貼り付け盤に接しての帯状素材シートの位置・姿勢を確実かつ高精度に固定するためには、貼り付け盤に、帯状素材シートのための真空吸引器が少なくとも一つ割り当てられる。ここで、貼り付け盤には、さらに、帯状素材シートに貼り付けられた粘着テープのための吸引スリットが備えられる。

帯状素材シートが巻き出された現行作動ロールの交換と、新たな、交代用ロールへの切り替えをより容易に行うためには、次のような構成を取る。つかみシャフトが、その周面に、圧力媒体によって作動可能なリブが、対応するロールの軸孔の内壁に押し付けて保持を行うために備えられる。また、電空的な圧力制御機構を有するディスクブレーキが備えられる。

前述の装置であると、現行作動ロール及び交代用ロールの２つの帯状素材シートを接続するというオペレーターによる操作が、完全にお膳立てされている。しかしながら、いつ継ぎ合わせ操作そのものを実行するのかという時点について決める必要はある。また、各継ぎ合わせユニットには、それぞれのロールにおける帯状シートの端部を捉えるためのセンサーが備えられる。センサーは、つかみシャフトの回転数を捉えるための電磁誘導センサーとして設けられる。

好ましくは、継ぎ合わせ工程の最中に製造工程そのものは停止するべきでないので、帯状素材シートは、さらなる貯留部から製造工程へと供給される必要がある。このため、現行作動ロールの帯状素材シートは、繰り出し作動時の位置・姿勢と、継ぎ合わせ時の位置・姿勢との間で振れ動き可能な振り子部材中を導かれる。

許容誤差をキャンセルするためには、本発明の構成において、貼り合わせ盤が、バネ弾性体を介して取り付けられる。

また、特にはゴム引きされた送りローラーが、帯状素材シートの供給のために備えられる。送りローラーは、通常の作動のために、２つの継ぎ合わせユニットの間にて動作する。さらには、対向ロールと接しての継ぎ合わせの位置・姿勢における平ロールの対として用いられる。

送りローラーの駆動のためには、直流モータが備えられ、これにギアの組み合わせまたは伝動ベルトなどの伝動機構が割り当てられるのが役立つ。

トリミングされた帯状素材シートのさらなる搬送を高精度にて行うためには、圧縮空気式の駆動部、及び、電磁カップリングが備えられる。

上記に代えて、ゴム引きされた送りローラーの駆動、及び、トリミングされた帯状素材シートのさらなる搬送のために、サーボモーターが備えられるという実施形態をとることができる。サーボモーターは、同時に、上記の直流モーターの機能を実行する。

以下に、本発明の実施例を、図面を用いて詳細に説明する。

図１に示す装置は、現行作動ロール１に巻かれた帯状素材シート３を、交代用ロール２に準備された帯状素材シート３に切り替えるのに役立つものである。このようにしてどれを現行作動ロール１にするのかという選択・切り替えが行われる。この現行作動ロール１から帯状素材シート３が製造プロセスへと引き出され、通常作動のための位置・姿勢と、継ぎ合わせのための位置・姿勢との間で振れ動きが可能な振り子アーム４の滑車及び固定滑車を通って、さらなる加工工程へと供給されるからである。また、現行作動ロール１からの繰り出しが終わったときに取り替えるための予備として、交代用ロール２がスタンバイされているからである。支障やトラブルのない製造プロセスを実現するためには、一の帯状素材シート３を、他の一の帯状素材シート３につなぎ合わせなければならず、このようにして、後の製造プロセスのために、交代用ロール２が、現行作動ロール１に取って代わることができるのである。したがって、現行作動ロール１と交代用ロール２とは、どちらであるかが、所与の時点に応じて機能的に把握されるものであり、装置の運転が続けられて行くとともに、入れ替わりを続ける。

実施例の装置は、第１の継ぎ合わせユニット５及び第１のつかみシャフト６と、第２の継ぎ合わせユニット７及び第２のつかみシャフト８とを備える。つかみシャフト６，８は、ロール１，２の軸孔にそれぞれ差し込まれた状態で、該軸孔から外側へと押し付けることで、ロール１，２、すなわち、現行作動ロール１及び交代用ロール２を捕捉しておくべく、圧力媒体によって駆動可能なリブ９を備えている。リブ９は周方向に分布するように配列されている。また、実施例の装置は、電空圧力制御機構を備えたディスクブレーキを備える。

継ぎ合わせ工程の準備のためには、各継ぎ合わせユニット５，７が、それぞれに割り当てられたつかみシャフト６，８の軸により決められる方向へと位置・姿勢をシフト可能に取り付けられている。また、各継ぎ合わせユニット５，７には、切断ユニット１０と、公差ないし寸法の許容誤差を吸収するようにバネ機構を介して取り付けられた貼り合わせ盤１１とが備えられる。切断ユニット１０には、受け刃１２と、圧力媒体で作動されて位置・姿勢をシフト可能な切断刃１３とが配置されている。受け刃１２と切断刃１３との間を、帯状素材シートが通り抜ける（図３）。また、切断ユニット１０は、帯状素材シート３を固定するために、留め固定ユニット１４を含んでいる。留め固定ユニット１４には、真空吸引カップ１５が備え付けられており、また、圧力媒体で作動されて位置・姿勢をシフト可能なクランプ板１６が備えられている。

貼り合わせ盤１１には、圧力媒体で作動されて位置・姿勢をシフト可能なクランプローラー１７が備えられている（図４Ａ〜４Ｄ及び図３）。また、貼り合わせ盤１１には、帯状素材シート３に取り付けることとなる粘着テープ２０の位置を固定するための真空吸引カップ１８及び吸引スリット１９（図４Ａ〜４Ｄにおいて×字形に延びる）が備えられる。

継ぎ合わせユニット５，７には、それぞれのロール１，２におけるテープの終端を捉えるためのセンサーが配置されている。センサーは、つかみシャフト６，８の回転数を捉える電磁誘導センサーとして構成されている。

上述の構成の装置であると、継ぎ合わせ工程は、以下のようにして行うことができる。

開始時点には、図１の状態にある。図１において、右側の継ぎ合わせユニット７のところに、現行作動ロール１が配置されており、左側の継ぎ合わせユニット５のところに、交代用ロール２が位置する。したがって、左側の継ぎ合わせユニット５のところに配置されていた現行作動ロール１が、つかみシャフト６のリブ９の押し付け解除により取り外され、フルに巻かれた交代用ロール２に取り替えられた状態を示している。継ぎ合わせ工程の準備のためには、オペレーターが、交代用ロール２の帯状素材シート３の始端を、引き出された継ぎ合わせユニット５中、切断ユニット１０へと引き出し、帯状シートの正確な経路に来るようにしなければならない。また、オペレーターは、帯状シートをぴんと張った状態となるようにしなければならない（図２）。帯状素材シート３が正確な位置・姿勢に配置されたならば、留め固定ユニット１４が作動され、続いて、切断ユニット１０が作動される。このようにして、欠陥がなく完全で、擦り切れがなく、破損や破れ及び変形のないシート始端部を得ることができる（図４Ａ）。このようなシート始端部は、再度、所定の位置・姿勢に配置するようにされ、留め固定ユニット１４によって締め付けられる（図４Ｂ）。

本発明の装置であると、継ぎ合わせ工程は、粘着テープ２０を用いて行われる。粘着テープ２０は、その面積の半分について、上方から帯状素材シート３に貼り付けられる。このようであると以下のことが可能となる。オペレーターは、目印線を利用可能であり、この目印線を用いて、粘着テープ２０の真ん中までを、帯状素材シート３の端部に載せ置き、このようにして継ぎ合わされた状態とすることができる。継ぎ合わされた状態における他の部材との引っ掛かりないし係合を防ぐため、帯状素材シート３及び、粘着テープ２０は、ある角度での角取りを行うのが推奨される（図４Ｃ）。帯状素材シート３の、このようにして整えられた端部は、切断ユニット１０から引き出されて、２７０°下方へと振れ動かされて貼り合わせ盤１１に接する位置・姿勢に置かれる（図４Ｄ）。貼り合わせ盤１１に接した状態で、帯状素材シート３の端部の位置・姿勢は、真空吸引カップ１８及び真空吸引スリット１９によって確実に固定される。このような処理が終わると、オペレーターによって実行される準備操作が終了し、継ぎ合わせユニット５は、自動的な継ぎ合わせ実行のために、押し戻し可能である。

電磁誘導センサーによって、つかみシャフト８の回転数の低下ないしは回転時間の延びとが捉えられると、現行作動ロール１にある帯状シートの自由端が、他方の継ぎ合わせユニット７中にて、留め固定ユニット１４によって締め付けられる。現行作動ロール１を保持する継ぎ合わせユニット７の貼り合わせ盤１１が付き出され、同時に、他方の継ぎ合わせユニット５の貼り合わせ盤１１にある締め付けロール１７が作動を行う（図５Ｃ）。これにより、振り子式アーム４の滑車を通ってさらなる製造工程へと送られることとなっている帯状素材シート３の供給がストップする。現行作動ロール１を保持する第２の継ぎ合わせユニット７における切断装置１０は、帯状素材シート３を切断し、帯状素材シート３の端部は、現行作動ロール１を保持する継ぎ合わせユニット７から引き出されて、貼り合わせ盤１１に接して位置決めされる。続いて、交代用ロール２を保持する継ぎ合わせユニット５の貼り合わせ盤１１が持って来られる（図５Ｄ）。このようにして、継ぎ合わせ工程が実行される。この後、全ての真空吸引カップ１８及び真空吸引スリット１９に加えられていた減圧が解除され、留め固定ユニット１４の解除、及び継ぎ合わせユニット５の解除が行われる。２つの貼り合わせ盤１１が元に引き戻され、帯状素材シート３は、現行作動ロール１に取って代わった交代用ロール２から、第１の継ぎ合わせユニット５を出て引き出される。このようにして、振り子式アーム４とその先端の複数の滑車、および、複数の固定滑車により実現された貯留部へと帯状素材シート３の供給を行い、その後の製造に用いられる。製造工程中における帯状素材シート３の供給は、ゴム引きした送りローラー２２を用いて行われる。しかしながら、この送りローラー２２は、対向ローラー２３（従動ローラー）と組み合されて、平ローラーの対として用いられる。送りローラー２２の駆動のためには、直流モーターが備えられ、これにゴムベルト等からなる伝動機構が割り当てられている。

カットまたはトリミングされた帯状シート３について、その後の搬送を高精度で行うためには、空気圧駆動部２１及び電磁空圧変換カップリングが備えられる。

鏡像対称に構成された２つの継ぎ合わせユニットを備えた、本発明の装置についての模式的な正面図である。 図１の左側の継ぎ合わせユニットを他と分離した状態で示す斜視図である。継ぎ合わせユニットが引き出された状態にある場合を示す。 図２のIV-IV線に沿った縦断面図である。図２の切断ユニット及び貼り合わせ盤の断面を含む。 切断ユニットにて継ぎ合わせ工程を準備する各工程ステップを示す、図２に値合おうする斜視図である（１）。 切断ユニットにて継ぎ合わせ工程を準備する各工程ステップを示す、図２に値合おうする斜視図である（２）。 切断ユニットにて継ぎ合わせ工程を準備する各工程ステップを示す、図２に値合おうする斜視図である（３）。 切断ユニットにて継ぎ合わせ工程を準備する各工程ステップを示す、図２に値合おうする斜視図である（４）。 図５Ｂ〜５Ｄにおける詳細部分を示す、図１に対応する正面図である。 継ぎ合わせ工程中における貼り合わせ盤の各位置を示す一連の部分正面図である（１）。 継ぎ合わせ工程中における貼り合わせ盤の各位置を示す一連の部分正面図である（２）。 継ぎ合わせ工程中における貼り合わせ盤の各位置を示す一連の部分正面図である（３）。 ゴム引きされた送りローラー及び対向ローラーを用いて継ぎ合わせ工程にて、トリミングされたシート端部を搬送するための供給ユニットについて示す模式的な斜視図である。

符号の説明

１ 現行作動ロール ２ 交代用ロール ３ 帯状素材シート ４ 振り子部材
５，７ 継ぎ合わせユニット ６，８ つかみシャフト ９ 作動可能なリブ
１０ 切断ユニット １１ 貼り合わせ盤 １２ 受け刃 １３ 切断刃
１４ 留め固定ユニット １５，１８ 真空吸引カップ １６ 締め付け板
１７ 締め付けローラー １９ 真空吸引スリット ２０ 粘着テープ
２１ 圧縮空気式駆動部 ２２ 送りローラー ２３ 対向ローラー

Claims (19)

1. 現行作動ロール（１）に取り付けられた帯状素材シート（３）を、交代用ロール（２）に用意された帯状素材シート（３）に切り替えるための装置であって、
   一のロール（１，２）を備える第１の継ぎ合わせユニット（５）のための第１のつかみシャフト（６）と、
   他の一のロール（１，２）を備える第２の継ぎ合わせユニット（７）のための第２のつかみシャフト（８）とからなる切り替え装置であって、
   継ぎ合わせ工程の準備のために、各継ぎ合わせユニット（５，７）が、それぞれのつかみシャフト（６，８）の軸によって決められる方向に位置・姿勢をシフト可能であり、
   各継ぎ合わせユニット（５，７）が、切断ユニット（１０）及び貼り合わせ盤（１１）を備えることを特徴とする切り替え装置。
2. 切断ユニット（１０）には、受け刃（１２）と、圧力媒体により駆動されて位置・姿勢をシフト可能な切断刃（１３）とが配置され、これらの間を帯状素材シート（３）が通り抜けることを特徴とする請求項１に記載の切り替え装置。
3. 切断ユニット（１０）が、帯状素材シート（３）を留めて固定するための留め固定ユニット（１４）を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の切り替え装置。
4. 留め固定ユニット（１４）が、少なくとも一つの真空吸引器（１５）を備えることを特徴とする請求項３に記載の切り替え装置。
5. 留め固定ユニット（１４）には、圧力媒体により作動されて位置・姿勢をシフト可能な締め付け板（１６）が配置されていることを特徴とする請求項３または４に記載のロール切替え装置。
6. 貼り合わせ盤（１１）には、圧力媒体により作動されて位置・姿勢をシフト可能な締め付けローラー（１７）が備え付けられていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のロール切替え装置。
7. 貼り合わせ盤（１１）には、帯状素材シート（３）のための少なくとも一つの真空吸引器（１８）が備え付けられていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の切り替え装置。
8. 貼り合わせ盤（１１）には、粘着テープ（１９）のための少なくとも一つの真空吸引スリット（１９）が備え付けられていることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の切り替え装置。
9. つかみシャフト（６，８）が、その周面に、これにあてがわれたロール（１，２）をつかむための圧力媒体によって作動可能なリブ（９）と、電磁空気変換器による圧力制御機構を有するディスクブレーキとを備えることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の切り替え装置。
10. 各継ぎ合わせユニット（５，７）は、それぞれのロール（１，２）の帯状シート端を捉えるためのセンサーを備えることを請求項１〜９のいずれかに記載の切り替え装置。
11. センサーが、つかみシャフト（６，８）の回転数を捉えるための電磁誘導センサーとして設けられていることを特徴とする請求項１０に記載の切り替え装置。
12. 現行作動ロール（１）の帯状素材シート（３）が、通常作動のための位置・姿勢と、継ぎ合わせのための位置・姿勢との間で振れ動き可能な振り子部材（４）へと導かれることを特徴とする請求項１１に記載の切り替え装置。
13. 貼り付け盤（１１）がバネ機構を介して取り付けられていることを特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記載のロール切替え装置。
14. 送りローラー（２２）が、帯状素材シート（３）の送り出しのために備えられたことを特徴とする請求項１〜１３のいずれかに記載のロール切替え装置。
15. 送りローラー（２２）が、対向ローラーと組み合わされて、平ローラーの対をなすことを特徴とする請求項１４に記載のロール切替え装置。
16. 送りローラー（２２）の駆動のために直流モータが備えられることを特徴とする請求項１〜１５のいずれかに記載の切り替え装置。
17. 直流モータに伝動機構が備えられたことを特徴とする請求項１６に記載の切り替え装置。
18. ２つの帯状素材シート（３）の継ぎ合わせ接合を実現すべく、切断またはトリミングされた帯状素材シート（３）を精確に搬送して行くために、圧縮空気式の駆動部（２１）、及び、電磁カップリングを備えることを特徴とする請求項１〜１７のいずれかに記載の切り替え装置。
19. 切断またはトリミングされた帯状素材シート（３）を精確に搬送して行くために、サーボモーターを備えることを特徴とする請求項１〜１７のいずれかに記載の切り替え装置。

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