JP2014208550A

JP2014208550A - シート材巻取り装置

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Publication number: JP2014208550A
Application number: JP2013085789A
Authority: JP
Inventors: 野田　泰廣; Yasuhiro Noda; 泰廣野田
Original assignee: Tatsumi Air Engineering Ltd
Current assignee: Tatsumi Air Engineering Ltd
Priority date: 2013-04-16
Filing date: 2013-04-16
Publication date: 2014-11-06
Anticipated expiration: 2033-04-16
Also published as: JP6034235B2

Abstract

【課題】簡単な構成で、フェルト、不織布等のシート材の端部を芯管に固定することのできるシート材巻取り装置を提供する。
【解決手段】並列配置された一対の巻取ローラと、この一対の巻取ローラ上に芯管を平行状として供給する芯管供給手段とを有し、前記一対の巻取ローラを回転駆動することにより芯管と巻取ローラとの間に供給されるシート材を芯管に巻き取るシート材巻取り装置であって、
前記巻取ローラ上の芯管に対して上から覆い被さるように位置して、シート材の端部側が芯管に一周以上巻き付いた初期巻き付けをすべく該シート材の端部を案内する巻付けガイドを設け、この巻付けガイドを、シート材の端部側を芯管に初期巻き付けした後、それ以後のシート材の巻き取りに邪魔にならない位置に退避可能とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、不織布やフェルトなどのシート材を芯管に巻き取らせるシート材巻取り装置に関するものである。

不織布等のシート材を芯管に巻き取らせるシート材巻取り装置として、特許文献１に記載のシート材巻取り装置がある。
このシート材巻取り装置は、並列配置された一対の巻取ローラと、この一対の巻取ローラ上に芯管を平行状として供給する芯管供給装置と、シート材の端部に貼着用テープを貼り付けるテープ貼着装置とを有する。

このシート材巻取り装置にあっては、一方の巻取ローラ上に位置するシート材の端部に貼着用テープの幅方向の半分を貼り付けると共に一対の巻取ローラ上に芯管を載置し、その後、一対の巻取ローラを若干逆転駆動させることにより貼着テープの幅方向の他の半分を芯管に貼り付ける。これによって、シート材の端部が芯管に貼着テープによって貼着固定される。この状態で一対の巻取ローラを同一方向に正転駆動させると、シート材が芯管に巻き取られていく。

前記テープ貼着装置は、巻回保持された貼着用テープを送り出すテープ供給部と、該テープ供給部から送り出された貼着用テープをシート材の端部の下方位置においてシート材の幅方向に沿って走行させるテープ走行手段と、このテープ走行手段によってシート材の端部下方に配置された貼着用テープをシート材の幅に合わせて切断するテープ切断手段と、このテープ切断手段によってシート材の幅に合わせて切断された貼着用テープを上昇させて該貼着用テープの幅方向の半分をシート材の端部に貼り付ける昇降手段と、シート材と貼着用テープとの接着を確実にするためのしごきロールを有する。

特開平６−４８６２２号公報

前記従来のシート材巻取り装置にあっては、芯管にシート材の端部を固定するのに貼着用テープによって貼着固定しており、該貼着用テープをシート材の端部に固定するためにテープ貼着装置が設けられている。このテープ貼着装置が構造の複雑化を招いている。
そこで、本発明は、前記問題点に鑑み、簡単な構成でシート材の端部を芯管に固定することのできるシート材巻取り装置を提供することを課題とする。

前記技術的課題を解決するために本発明が講じた技術的手段は、以下に示す点を特徴とする。
請求項１に係る発明では、並列配置された一対の巻取ローラと、この一対の巻取ローラ上に芯管を平行状として供給する芯管供給手段とを有し、前記一対の巻取ローラを回転駆動することにより芯管と巻取ローラとの間に供給されるシート材を芯管に巻き取るシート材巻取り装置であって、
前記巻取ローラ上の芯管に対して上から覆い被さるように位置して、シート材の端部側が芯管に一周以上巻き付いた初期巻き付けをすべく該シート材の端部を案内する巻付けガイドを設け、この巻付けガイドを、シート材の端部側を芯管に初期巻き付けした後、それ以後のシート材の巻き取りに邪魔にならない位置に退避可能としたことを特徴とする。

請求項２に係る発明では、前記巻付けガイドは、巻取ローラ上の芯管に対して上から覆い被さってシート材の端部側を案内するガイドケーシングと、このガイドケーシングと芯管との間に形成されるガイド通路内に位置してシート材を案内する可動ガイドとを有し、
前記可動ガイドはシート材に押圧されることでガイド通路から退避する方向に可動するようにガイドケーシングに支持されていることを特徴とする。

請求項３に係る発明では、前記巻付けガイドは、シート材が供給される側の巻取ローラの上方に位置してシート材を押さえるシート押えローラを有することを特徴とする。
請求項４に係る発明では、前記芯管供給装置は、芯管の軸方向両側から芯管を挟んで保持する一対の芯管保持部材と、この一対の芯管保持部材に対応して一対設けられていて該芯管保持部材を芯管に対してその軸方向に進退移動させるチャックシリンダと、この一対のチャックシリンダに対応して一対設けられていて芯管を芯管保持部材で保持した状態でチャックシリンダを芯管の軸方向に直交する方向に移動させる芯管移動シリンダとを備え、
前記芯管保持部材を、チャックシリンダのシリンダロッドに、芯管を保持した状態における芯管の軸心回りに回転自在に支持し、前記芯管移動シリンダは、芯管を待機位置から一対の巻取ローラ間の上方に移動させるべく揺動自在とされていることを特徴とする。

請求項５に係る発明では、シート材の端部側を芯管に初期巻き付けするとき、及びシート材の端部側を芯管に初期巻き付けした後に巻付けガイドを退避させて芯管にシート材を巻き取っていく際において、
シート材が芯管に巻き付くことによって芯管移動シリンダのシリンダロッドが伸長すると共に、芯管移動シリンダのシリンダチューブの圧力をコントロールすることによりシート材の巻き付け強度を調整するよう構成したことを特徴とする。

請求項６に係る発明では、複数の芯管を保持する芯管ストッカーを備え、この芯管ストッカーは芯管を載置する載置部材を上下方向に複数備え、各載置部材は下り傾斜状とされると共に上下方向で隣接する載置部材の傾斜方向が逆向きとされ、各載置部材上に芯管が横向きで且つ傾斜方向に沿って並列配置されて載置され、
上下方向で隣接する載置部材のうちの下側の載置部材の傾斜上端側の上方に、上側の載置部材の傾斜下端側から下側の載置部材へと芯管が落下通過し得る芯管通過部が設けられ、
芯管通過部に位置する芯管の中心が、下側の載置部材上に並べられた芯管のうち傾斜最上端の芯管の中心よりも、該下側の載置部材の傾斜上端側に偏倚して位置するように芯管が保持されることを特徴とする。

請求項７に係る発明では、前記一対の巻取ローラは、シート材を製造するシート材製造機から送られてきたシート材を巻き取るものであり且つ該シート材製造機を駆動する駆動手段によって同期駆動され、
巻取ローラによって芯管にシート材を所定量巻き付けた後、前記シート材製造機から送られてくるシート材がカットされると共にシート材製造機の駆動手段からの動力が切断され、且つ該シート材の前記カット後の最終の巻き付けを行うための巻取り駆動手段が設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、巻付けガイドが巻取ローラ上の芯管に対して上から覆い被さるように位置した状態で芯管と巻取ローラとの間にシート材が供給されると、該シート材の端部は回転駆動される一対の巻取ローラによって移送されて、芯管の下部側を通過すると共に巻付けガイドによって案内されて芯管の上部を通って該芯管に巻き付いていく。シート材の端部側が芯管に一周以上巻き付くと、シート材の芯管への初期巻き付けが完了する。巻付けガイドは、シート材の端部側を芯管に初期巻き付けした後、それ以後のシート材の巻き取りに邪魔にならない位置に退避する。

これによって、簡単な構成でシート材の端部を芯管に確実に固定することができる。

シート材製造機及びシート材巻取り装置等の側面図である。芯管ストッカーの側面図である。巻取機の概略側面図である。巻取機の概略正面図である。巻取機の一部の概略平面図である。シート材の送り動作を示す側面図である。芯管供給装置の芯管の保持部分の断面図である。芯管の巻取ローラへの供給動作の前半を示す側面図である。芯管の巻取ローラへの供給動作の後半を示す側面図である。巻付けガイドの側面図である。巻付けガイドの側面断面図である。巻付けガイドの平面図である。巻付けガイドのガイドケーシング等の平面図である。厚みが厚い場合のシート材の初期巻き付けの動作を示す側面図である。厚みが薄い場合のシート材の初期巻き付けの動作を示す側面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１において、符号１はフェルト（炭素繊維フェルト）や不織布などの比較的厚手のシート材２を、紙管等からなる芯管３に巻き取らせるシート材巻取り装置である。芯管３は、軸方向両側が開口した筒体に形成されている。
なお、以下の説明において、図１の矢視Ａ方向を前方として説明する。

図１に示すように、前記シート材巻取り装置１は、芯管３をストックする芯管ストッカー４と、シート材製造機５（フェルト製造機、不織布製造機）から送り出されるシート材２を巻き取る巻取機６とを有する。
前記シート材製造機５は、シート材巻取り装置１の前方Ａに配置され、例えば、繊維をランダム配列させたウェッブを積層してラップを形成し、これを、ハーブと呼ばれる突起のついた多数の針（ニードル）を刺し込んで機械的に繊維交絡させて布状にするニードルパンチ製法等によって帯状シート材２にして後方（シート材巻取り装置１側）に間欠的（又は連続的）に送り出す。

このシート材製造機５には、シート材２の製造動作及びシート材２の送り出し動作と、巻取機６によるシート材２の巻き取り動作とを同期させるために、巻取機６に動力を伝達する伝動スプロケット７が設けられている。この伝動スプロケット７には、シート材製造機５を駆動する駆動モータ８（駆動手段）からチェーン伝動等によって動力が伝達され、シート材製造機５を駆動する駆動モータ８によって基本的に巻取機６が駆動される。

また、シート材製造機５と巻取機６との間には、巻取機６で巻き取るシート材２を所定長さでカットするカッタ９を備えたシート材切断装置１０が配置されている。
前記芯管ストッカー４は巻取機６の後方に配置されている。図２に示すように、この芯管ストッカー４は、ストッカーフレーム１１と、複数の芯管３を横向き状態で載置する載置部材１２と、芯管３の左右方向の位置規制を行う芯管ガイド１３とを有する。

ストッカーフレーム１１は、Ｌ型材、帯板材等によって枠組み構成され、その前後端部に芯管３が接当することにより、芯管３のストッカーフレーム１１からの抜けを防止すると共に芯管３を上下方向に案内する芯管当り部１４Ａ，１４Ｂが設けられている。
載置部材１２は、上下に複数（図例では３つ）設けられ、それぞれ前後方向に下り傾斜状としてストッカーフレーム１１に取り付けられている。また、上下方向で隣接する載置部材１２の傾斜方向が逆向きとされている。各載置部材１２上には、軸心が左右方向となるように横向きに配置された芯管３が傾斜方向に沿って複数並列載置されていて、該載置部材１２上に芯管３が下り傾斜状に並列状に配列して載置されている。

この芯管ストッカー４にあっては、芯管３を載置する載置部材１２を下り傾斜状とすることにより、芯管ストッカー４の高さを抑えつつ、芯管３のストック数を極力多くすることができる。
また、芯管３はストッカーフレーム１１の上端から補給可能とされている。
本実施形態では、最下段の載置部材１２（これを下載置部材１２Ａという）と、中段の載置部材１２（これを中載置部材１２Ｂという）と、最上段の載置部材１２（これを上載置部材１２Ｃという）とは、それぞれ左右一対設けられ、芯管３の左右両側を支持する。なお、載置部材１２は板状であってもよい。

下載置部材１２Ａは前方Ａ（巻取機６側）に向けて下り傾斜している。この下載置部材
１２Ａの傾斜上端はストッカーフレーム１１の後端側の芯管当り部１４Ｂに位置し、該下載置部材１２Ａの傾斜下端側はストッカーフレーム１１から前方Ａに突出している。
また、下載置部材１２Ａの傾斜下端側には、芯管３の出口１５と、芯管３の下方移動（前方Ａ移動）を規制するストッパ１６と、下載置部材１２Ａの傾斜下端部に芯管３が位置していることを検出する芯管検出センサ１７とが設けられている。

芯管３の出口１５はストッカーフレーム１１に形成されており、ストッパ１６及び芯管検出センサ１７は下載置部材１２Ａの傾斜下端に設けられている。
この下載置部材１２Ａの傾斜下端部に芯管３が位置する位置が待機位置Ｗとされている。
中載置部材１２Ｂは後方に向けて下り傾斜している。この中載置部材１２Ｂの傾斜下端とストッカーフレーム１１の後端側の芯管当り部１４Ｂとの間には、芯管３が落下通過し得る間隔が形成されており、この中載置部材１２Ｂの傾斜下端とストッカーフレーム１１の後端側の芯管当り部１４Ｂとの間が芯管通過部１８（これを第１芯管通過部という）とされている。

この第１芯管通過部１８は下載置部材１２Ａの傾斜上端側の上方に位置しており、この第１芯管通過部１８を介して中載置部材１２Ｂから下載置部材１２Ａへと芯管３が落下可能とされている。また、この中載置部材１２Ｂの傾斜上端側はストッカーフレーム１１の前端側の芯管当り部１４Ａに位置している。
上載置部材１２Ｃは前方Ａに向けて下り傾斜している。この上載置部材１２Ｃの傾斜下端とストッカーフレーム１１の前端側の芯管当り部１４Ａとの間には、芯管３が落下通過し得る間隔が形成されており、この上載置部材１２Ｃの傾斜下端とストッカーフレーム１１の前端側の芯管当り部１４Ａとの間が芯管通過部１９（これを第２芯管通過部という）とされている。

この第２芯管通過部１９は中載置部材１２Ｂの傾斜上端側の上方に位置しており、この第２芯管通過部１９を介して上載置部材１２Ｃから中載置部材１２Ｂへと芯管３が落下可能とされている。また、この上載置部材１２Ｃの傾斜上端側はストッカーフレーム１１の後端側の芯管当り部１４Ｂに位置している。
前記下載置部材１２Ａ上の芯管３の内の傾斜最上端の芯管３（符号３ａで示す）は、ストッカーフレーム１１の後端側の芯管当り部１４Ｂから間隔をおいて位置しており、該傾斜最上端の芯管３ａとストッカーフレーム１１後端側の芯管当り部１４Ｂとの間に間隔Ｈ１が形成されている。

したがって、下載置部材１２Ａ上の傾斜最上端の芯管３ａの上側（第１芯管通過部１８）に位置する芯管３（符号３ｂで示す）は、下載置部材１２Ａ上の傾斜最上端の芯管３ａよりも下載置部材１２Ａの傾斜上端側に位置ずれして位置している（換言すると、芯管３ｂは芯管３ａに対して、該芯管３ａの中心真上位置よりも下載置部材１２Ａの傾斜上端側に偏倚した位置で接当している）。

もし、下載置部材１２Ａ上の傾斜最上端の芯管３ａの上側に位置する芯管３ｂが下載置部材１２Ａ上の傾斜最上端の芯管３ａの真上に位置していると、待機位置Ｗに位置する芯管３が取り除かれても、下載置部材１２Ａ上の傾斜最上端の芯管３ａはその真上に位置する芯管３ｂ及び該芯管３ｂの芯管配列方向上方側の芯管３の重みで下方移動しない。しかしながら、本実施形態では、下載置部材１２Ａ上の傾斜最上端の芯管３ａの上側の芯管３ｂが、該傾斜最上端の芯管３ａの真上位置よりも下載置部材１２Ａの傾斜上端側に位置ずれしているので、待機位置Ｗにある芯管３を取り除くと、下載置部材１２Ａ上の傾斜最上端の芯管３ａはその上側の芯管３ｂ（第１芯管通過部１８に位置する芯管３）及び芯管配列方向上方側の芯管３に押されて良好に下方移動する。

また、中載置部材１２Ｂ上の芯管３の内の傾斜最上端の芯管３（符号３ｃで示す）は、ストッカーフレーム１１の前端側の芯管当り部１４Ａから間隔をおいて位置しており、該傾斜最上端の芯管３ｃとストッカーフレーム１１前端側の芯管当り部１４Ａとの間に間隔Ｈ２が形成されている。
したがって、中載置部材１２Ｂ上の傾斜最上端の芯管３ｃの上側（第２芯管通過部１９
）に位置する芯管３（符号３ｄで示す）は、中載置部材１２Ｂ上の傾斜最上端の芯管３ｃよりも中載置部材１２Ｂの傾斜上端側に位置ずれして位置している（換言すると、芯管３ｄは芯管３ｃに対して、該芯管３ｃの中心真上位置よりも中載置部材１２Ｂの傾斜上端側に偏倚した位置で接当している）。

これにより、前述した理由と同様の理由で、中載置部材１２Ｂ上の傾斜最上端の芯管３ｃはその上側の芯管３ｄ（第２芯管通過部１９に位置する芯管３）及び芯管配列方向上方側の芯管３に押されて良好に下方移動する。
以上により、待機位置Ｗに位置する芯管３を取り除くと、それ以降の芯管３が途中で止まることなく配列方向下方側に次々とスムーズに転がり落ちるように構成されている。

なお、この芯管ストッカー４の載置部材１２は、本実施形態では上下方向に３組設けられているが、４組以上（載置部材１２が板材からなる場合は４つ以上）設けてもかまわない。
前記巻取機６は、図３に示すように、機械フレーム２１と、左右方向の軸心を有する前後一対の巻取ローラ２２Ｆ，２２Ｒと、シート材製造機５から送られてきたシート材２を一対の巻取ローラ２２Ｆ，２２Ｒへと送るシート材送り装置２３と、このシート材送り装置２３から一対の巻取ローラ２２Ｆ，２２Ｒへと送られるシート材２の左右両側（幅方向両側）の余分な部分をカットするカッタ装置２４と、このカッタ装置２４から一対の巻取ローラ２２Ｆ，２２Ｒへと移送するシート材２の蛇行を規制する蛇行防止ガイド２５と、待機位置Ｗにある芯管３を一対の巻取ローラ２２Ｆ，２２Ｒ上に平行状として供給する芯管供給手段２６と、芯管３にシート材２の端部側を初期巻き付けするためにシート材２を案内する巻付けガイド２７とを有する。

機械フレーム２１は、図４に示すように、左右一対の側枠部材２８の下端側を前後一対の連結部材２９によって連結して主構成されている。
機械フレーム２１には、図３に示すように、シート材製造機５に設けられた前記伝動スプロケット７からチェーン３０を介して回転動力が伝達される被伝動スプロケット３１（これを第１被伝動スプロケットという）が設けられている。この第１被伝動スプロケット３１は機械フレーム２１の前下部に取り付けられたクラッチ３２に左右軸回りに回転可能に取り付けられている。このクラッチ３２には、一対の巻取ローラ２２Ｆ，２２Ｒ、シート材送り装置２３、カッタ装置２４を駆動する駆動スプロケット３３が設けられている。

また、機械フレーム２１には、シート材２の最終の巻き付けを行うための（シート材２が前記シート材切断装置１０で切断された以降の巻き取りを行うための）巻取り駆動モータ３４（巻取り駆動手段）が設けられている。この巻取り駆動モータ３４の出力スプロケット３４ａからチェーン伝動によって動力が伝達される被伝動スプロケット３５（これを第２被伝動スプロケットという）が前記クラッチ３２に設けられている。

前記クラッチ３２は、第１被伝動スプロケット３１から駆動スプロケット３３へ動力伝達を行う場合と、第２被伝動スプロケット３５から駆動スプロケット３３へ動力伝達を行う場合とに切替可能である。すなわち、クラッチ３２によって動力伝達を切り替えることにより、駆動スプロケット３３の駆動を、シート材製造機５の伝動スプロケット７からの動力で行う場合と、巻取り駆動モータ３４からの動力で行う場合とに切替可能とされている。

機械フレーム２１の前部には、シート材切断装置１０へと向けて突出するガイドテーブル３６が設けられていて、シート材製造機５から送られてくるシート材２が、ガイドテーブル３６で載置支持されながら巻取ローラ２２Ｆ，２２Ｒ側へと移送される。
前記一対の巻取ローラ２２Ｆ，２２Ｒは機械フレーム２１の左右側枠部材２８間の後部寄りに配置されている。この一対の巻取ローラ２２Ｆ，２２Ｒは同径に形成されていると共に同じ高さ位置に配置され、且つ前後方向に間隔をおいて並列配置されて機械フレーム２１に軸心回りに回転自在に取り付けられている。前側の巻取ローラ２２Ｆに前記駆動スプロケット３３からチェーン伝動によって動力が伝達されると共に、この前側の巻取ローラ２２Ｆからチェーン伝動手段２０を介して後側の巻取ローラ２２Ｒに動力が伝達されて、前後の巻取ローラ２２Ｆ，２２Ｒが同一方向に回転駆動される。図例では、一対の巻取
ローラ２２Ｆ，２２Ｒは、図３の時計方向に回転駆動される。

この一対の巻取ローラ２２Ｆ，２２Ｒの上部間には、上面が円弧状のガイド面とされた案内ガイド３７が設けられている（図６参照）。この案内ガイド３７のガイド面の半径は芯管３の外面の半径と略一致させて形成されている。
シート材送り装置２３は、図３に示すように、機械フレーム２１の前部上部に配置されている。また、シート材送り装置２３は、図６に示すように、上下一対の送りローラ３８Ｕ，３８Ｄを備えている。各送りローラ３８Ｕ，３８Ｄは左右方向の軸心を有し、機械フレーム２１の左右側枠部材２８間にわたるように設けられている。

下側の送りローラ３８Ｄは、機械フレーム２１に左右軸回りに回転自在に取付支持されている。この下側の送りローラ３８Ｄは、駆動スプロケット３３からチェーン伝動によって動力が伝達されて、図６の時計方向に回転駆動される。
上側の送りローラ３８Ｕは、機械フレーム２１に設けられた支持枠３９に上下動自在に支持されている。この上側の送りローラ３８Ｕは、ギヤ伝動機構４０によって下側の送りローラ３８Ｄから動力が伝達されて、図６の反時計方向に回転駆動される。

シート材製造機５から送られてくるシート材２は、このシート材送り装置２３の上下の送りローラ３８Ｕ，３８Ｄに挟まれて巻取ローラ２２Ｆ，２２Ｒへと送られる。
このシート材送り装置２３にあっては、上側の送りローラ３８Ｕが上下動自在に支持されていることから、シート材製造機５で製造されるシート材２の厚みが変わっても良好にシート材２を挟み込むことができる。また、下側の送りローラ３８Ｄから上側の送りローラ３８Ｕに動力を伝達する前記ギヤ伝動機構４０は、シート材製造機５で製造される最大厚さのシート材２を上下の送りローラ３８Ｕ，３８Ｄ間に挟み込んでもギヤの噛み合いが外れないように構成されている。

なお、シート材２は、シート材製造機５の動力によって巻取機６へと送られてくるので、シート材送り装置２３を省略してもよい。
カッタ装置２４は、図５及び図６に示すように、左右一対の円板カッタ４１と、各円板カッタ４１の下方に位置する受けローラ４２とを有する。
左右各円板カッタ４１は、左右各側枠部材２８の前部に立設された支持フレーム４３に、支持ロッド４４及び支持アーム４５等を介して支持されている。

前記支持ロッド４４は、左右支持フレーム４３の上部間にわたって設けられ、左右方向の端部側が左右方向で同じ側にある支持フレーム４３に取付固定されている。
左右支持アーム４５は後方に向けて下り傾斜状に配置され、前部が支持ロッド４４に左右位置調整自在に外嵌された筒部材４６に固定され、後部に軸受け部材４７が固定されている。各支持アーム４５後部の軸受け部材４７に円板カッタ４１が左右軸回りに回転自在に支持されている。前記筒部材４６を左右位置調整することにより、円板カッタ４１の左右間隔が調整可能とされている。

前記受けローラ４２は、ゴムローラ等で構成され、左右の側枠部材２８にわたって設けられた支軸４８に一体回転自在に取り付けられている。この支軸４８は側枠部材２８に左右軸回りに回転自在に支持されていて、駆動スプロケット３３からチェーン伝動により動力が伝達されて回転駆動され、これによって左右の受けローラ４２が図６の時計方向に回転駆動される。左右の受けローラ４２が回転駆動されることにより、円板カッタ４１が回転駆動され、シート材２を所定幅に揃えることができる。

なお、円板カッタ４１が不要の場合は、支持アーム４５を後方に向けて上がり傾斜状として固定保持しておくことができる。また、図５に示すように、前記左右受けローラ４２の間にも、この受けローラ４２と同様の受けローラ４９が左右一対設けられ、左右の円板カッタ４１を左右方向中央側に寄せて、該円板カッタ４１を受けローラ４９上に位置させることにより、幅狭のシート材２に対応できる。

蛇行防止ガイド２５は、図３に示すように、円板カッタ４１と、前側の巻取ローラ２２Ｆとの間に左右一対配置され、この左右の蛇行防止ガイド２５間をシート材２が通過することで、シート材２の蛇行が規制される。
芯管供給手段２６は、図３〜図５に示すように、芯管３の軸方向両側（左右両側）から
芯管３を挟んで保持する左右一対の芯管保持部材５１と、この左右一対の芯管保持部材５１に対応して左右一対設けられていて該芯管保持部材５１を芯管３に対してその軸方向に進退移動させるチャックシリンダ５２と、この左右一対のチャックシリンダ５２に対応して左右一対設けられていて芯管３を芯管保持部材５１で保持した状態でチャックシリンダ５２を芯管３の軸方向に直交する方向に移動させる芯管移動シリンダ５３と、左右の芯管移動シリンダ５３を揺動させるロータリアクチュエータ５４とから構成されている。

芯管保持部材５１は、図７に示すように、円板部材５５と、芯管３内に挿入される截頭円錐形で中空状の挿入ガイド５６とを有する。円板部材５５は、その中心をチャックシリンダ５２のシリンダロッド５２ａの軸心に一致させた状態で、チャックシリンダ５２のシリンダロッド５２ａの先端側に軸受け５７を介して該シリンダロッド５２ａの軸心回りに回転自在に取り付けられている。

前記チャックシリンダ５２及び芯管移動シリンダ５３はエアシリンダによって構成されている。
図７に示すように、左右のチャックシリンダ５２は、そのシリンダロッド５２ａが左右方向で対向するように、左右方向に沿って配置されており、シリンダロッド５２ａを伸縮させることにより、芯管保持部材５１を芯管３に対してその軸方向に進退移動させることが可能とされている。したがって、芯管３の左右両側に芯管保持部材５１を位置させた状態でチャックシリンダ５２のシリンダロッド５２ａを伸長させることにより、仮想線で示すように、芯管保持部材５１が芯管３に対して進出して芯管３を軸心回りに回転自在に保持することができる。また、該芯管３を保持した状態からチャックシリンダ５２のシリンダロッド５２ａを収縮させることにより、実線で示すように、芯管保持部材５１が芯管３に対して後退して芯管３の保持を解除することができる。

チャックシリンダ５２のシリンダロッド５２ａを伸長させた状態はチャック位置検出センサ５８で検出され、チャックシリンダ５２のシリンダロッド５２ａを収縮させた状態はチャック解除位置検出センサ５９で検出される。
芯管移動シリンダ５３は機械フレーム２１の左右両側に配置されている。また、左右各芯管移動シリンダ５３は左右方向に直交する方向に沿って配置されている。図３及び図４に示すように、この芯管移動シリンダ５３のシリンダチューブ５３ａは揺動アーム６０に取り付けられている。この揺動アーム６０の一端側は、機械フレーム２１の側枠部材２８に軸受け６１を介して左右軸回りに回転自在に支持された回転軸６２にボス６３を介して取り付けられている。したがって、芯管移動シリンダ５３は、図８に示すように、前記回転軸６２回りに上下揺動自在とされている。前記軸受け６１及び回転軸６２は、側面視で、前後の巻取ローラ２２Ｆ，２２Ｒ間の中央下方に位置している。

図７に示すように、この芯管移動シリンダ５３のシリンダロッド５３ｂの先端側に取付ブロック５０が固定され、この取付ブロックに５０チャックシリンダ５２のシリンダチューブ５２ｂのボトム側端部が取付固定されている。
図３及び図４に示すように、ロータリアクチュエータ５４は、機械フレーム２１の左右側枠部材２８の下部間で且つ前後巻取ローラ２２Ｆ，２２Ｒ間の中央下方に配置され、左右側枠部材２８間に設けられた支持台６４に取付固定されている。

このロータリアクチュエータ５４から左右両側に、左右方向の軸心を有する回動アーム６５が突出され、左右各回動アーム６５の左右方向外端側に前記回転軸６２が一体回転自在に固定されている。
したがって、ロータリアクチュエータ５４によって回動アーム６５を軸心回りに回転駆動することにより、芯管移動シリンダ５３が、図８に符号Ｖで示す倒伏位置と、図８に符号Ｗで示す起立位置とに位置変更可能とされている。芯管移動シリンダ５３のシリンダロッド５３ｂを伸長させた状態で該芯管移動シリンダ５３を倒伏位置Ｖにすると、待機位置Ｗにある芯管３の左右両側に芯管保持部材５１及びチャックシリンダ５２が位置する。芯管保持部材５１で芯管３を保持した状態で芯管移動シリンダ５３を起立位置Ｗにすると、芯管保持部材５１で保持された芯管３が一対の巻取ローラ２２Ｆ，２２Ｒの上方（一対の巻取ローラ２２Ｆ，２２Ｒ間の上方）に位置する。

前記倒伏位置Ｖは倒伏位置検出センサ６６で検出され、起立位置Ｗは起立位置検出センサ６７で検出される。また、芯管移動シリンダ５３のシリンダロッド５３ｂを伸長させた状態は伸長位置検出センサ６８で検出され、芯管移動シリンダ５３のシリンダロッド５３ｂを収縮させた状態は収縮位置検出センサ６９で検出される。
また、図９に示すように、芯管３を保持し且つ芯管移動シリンダ５３を起立位置Ｗにした状態でシリンダロッド５３ｂを収縮させると、一対の巻取ローラ２２Ｆ，２２Ｒ上に芯管３が平行状として供給される。

芯管移動シリンダ５３を起立位置Ｗにし且つシリンダロッド５３ｂを収縮させて芯管３を巻取ローラ２２Ｌ，２２Ｒ上に供給した状態は芯管供給センサ７０で検出される。図５に示すように、芯管移動シリンダ５３のシリンダロッド５３ｂの先端側の取付ブロック５０には、芯管供給センサ７０の接触子７０ａに接触する当り部材７２が設けられている。
巻付けガイド２７は、図１０に示すように、揺動フレーム７３に取り付けられている。この揺動フレーム７３は、機械フレーム２１の前部に設けられた枢支部７４に前端側（一端側）が左右軸回りに回転自在に支持され、この揺動フレーム７３の後端側（他端側）に巻付けガイド２７が取り付けられている。

揺動フレーム７３は揺動駆動シリンダ７５によって、上下揺動駆動される。揺動フレーム７３を揺動させることにより、巻付けガイド２７が、図１０に符号Ｘで示すガイド位置と、図１０に符号Ｙで示す退避位置とに位置変更可能とされている。ガイド位置Ｘでは、巻取ローラ２２Ｆ，２２Ｒ上の芯管３に対して上から覆い被さるように位置してシート材２の端部側を案内して芯管３にシート材２が一周以上巻き付いた初期巻き付けが可能である。退避位置Ｙでは、シート材２の端部側を芯管３に初期巻き付けした以後のシート材２の巻き取りに邪魔にならない位置とされ、芯管３にシート材２の端部側を初期巻き付けした以降の芯管３へのシート材２の巻き付けが可能である。

揺動駆動シリンダ７５のシリンダロッド７５ａを収縮させると揺動フレーム７３が倒伏して巻付けガイド２７をガイド位置Ｘにし、揺動駆動シリンダ７５のシリンダロッド７５ａを伸長させると揺動フレーム７３が上方に揺動して巻付けガイド２７を退避位置Ｙにする。
揺動駆動シリンダ７５のシリンダロッド７５ａが収縮した状態はガイド位置検出センサ７６によって検出され、揺動駆動シリンダ７５のシリンダロッド７５ａが収縮した状態は退避位置検出センサ７７によって検出される。

前記巻付けガイド２７は、図１１に示すように、ガイドケーシング７８と、可動ガイド７９と、シート押えローラ８０とを有する。
ガイドケーシング７８は、芯管３の左右長さに相当する左右長さに（左右方向に長く）形成され、ガイド位置Ｘにある状態おいて、上方に向けて凸となる円弧状の本体部８１と、本体部８１の前後端部の折曲部８２，８３とを有する。

本体部８１の内面の半径は、芯管３の外径の半径＋シート材２の最大厚さ、又はそれ以上とされる。したがって、図１０に示すように、巻付けガイド２７をガイド位置Ｘにすると、巻取ローラ２２Ｆ，２２Ｒ上の芯管３とガイドケーシング７８の内面との間に隙間が形成され、この隙間がシート材２を通過案内するガイド通路８４とされている。
ガイドケーシング７８の上部には、図１１〜図１３に示すように、左右方向に間隔をおいて複数のブラケットプレート８５が固定されている。左右両端側のブラケットプレート８５が揺動フレーム７３に取付固定されている。また、全部のブラケットプレート８５にわたってストッパ軸８６が貫通され、該ストッパ軸８６の両端が、揺動フレーム７３に取付固定されている。ストッパ軸８６はガイドケーシング７８の上面と間隔をおいて配置されている。

ガイドケーシング７８の本体部８１には、前端から後端にわたる切欠き溝８７が左右方向に間隔をおいて、複数（本実施形態では１０）形成されている。
また、ガイドケーシング７８の後端側の左右両側には、左右方向の軸心を有する支持筒８８が固定されている。また、ガイドケーシング７８の前端側の左右両側にはローラ取付ブラケット８９が固定されている。

前記可動ガイド７９は、プレートによって形成され、前記切欠き溝８７に対応して設けられている。したがって、本実施形態では、可動ガイド７９は切欠き溝８７に対応して１０枚設けられている。各可動ガイド７９は、切欠き溝８７内に挿入されて、一部がガイド通路８４内に位置している。各可動ガイド７９の下面は円弧状のガイド面９０に形成されている。このガイド面９０の半径はガイドケーシング７８の内面の半径より小さい半径に形成されている。

各可動ガイド７９の後端側（シート材２の供給側とは反対側）の端部には、軸挿通孔９１が形成され、この軸挿通孔９１及び前記支持筒８８にわたって左右方向の軸心を有する枢支軸９２が挿通され、この枢支軸９２の両端側にネジ加工が施され、このネジにナット９３を螺合することにより、枢支軸９２がガイドケーシング７８に取付固定されている。また、可動ガイド７９間の枢支軸９２には筒部材からなるディスタンス９４が外嵌されている。

以上より、可動ガイド７９は、枢支軸９２の軸心回りに回転自在（上下揺動自在）であり、且つ枢支軸９２回りに回転することによりガイド通路８４から退避可能とされている。
前記シート押えローラ８０は、左右方向の軸心を有し、ガイドケーシング７８のシート材２の供給側に配置されている。本実施形態では、シート押えローラ８０は左右一対設けられていると共に、ガイドケーシング７８の左右一端から他端にわたるように設けられている。このシート押えローラ８０は、異なる厚さのシート材２に対応すべく、ローラ取付ブラケット８９に所定範囲で上下動自在に支持されている。

このシート押えローラ８０は、巻付けガイド２７がガイド位置Ｘにあるときに、前側（シート材２が供給される側）の巻取ローラ２２Ｆの上方に位置し、シート材２を巻取ローラ２２Ｆに押し付ける（シート材２を上から押さえる）。
前記構成のシート材巻取り装置１にあっては、以下のようにして、シート材２の巻き取りが行われる。なお、以下のシート材２の芯管３への巻取り動作は図示省略の制御装置によって自動で行われる。

スタート状態では、待機位置Ｗに芯管３があり、芯管移動シリンダ５３が起立位置Ｗで且つそのシリンダロッド５３ｂが伸長状態であり、チャックシリンダ５２のシリンダロッド５２ａが収縮状態であり、巻付けガイド２７が退避位置Ｙに位置している。
このスタート状態では、第１被伝動スプロケット３１（シート材製造機５の駆動モータ８）から駆動スプロケット３３に動力が伝達され、巻取り駆動モータ３４から駆動スプロケット３３に動力伝達は行われない。

このスタート状態から、先ず、芯管移動シリンダ５３が倒伏位置Ｖに移動し、該芯管移動シリンダ５３が倒伏位置Ｖに位置すると、チャックシリンダ５２のシリンダロッド５２ａが伸長して芯管保持部材５１で芯管３を保持する。その後、芯管３を保持した状態で芯管移動シリンダ５３が起立位置Ｗに移動する。
次に、芯管移動シリンダ５３のシリンダロッド５３ｂが収縮して芯管３が一対の巻取ローラ２２Ｆ，２２Ｒ上に平行状として載置される。この芯管３が巻取ローラ２２Ｆ，２２Ｒ上に供給されたことは前記芯管供給センサ７０によって検出される。

芯管３が一対の巻取ローラ２２Ｆ，２２Ｒ上に供給（載置）されると、揺動フレーム７３が下降して巻付けガイド２７がガイド位置Ｘにくる。
この状態では、シート材２は、シート押えローラ８０より前方Ａ（シート材２の移送方向上流側）にある。シート材２は、シート材送り装置２３によって後方に送られ、図１４又は図１５に示すように、芯管３に初期巻き付けされる。

図１４は、シート材２の厚さが厚い場合の初期巻き付けの状態を示し、図１５は、シート材２の厚さが薄い場合の初期巻き付けの状態を示している。
シート材製造機５から送られてきたシート材２は、前側の巻取ローラ２２Ｆとシート押えローラ８０との間を通って前側の巻取ローラ２２Ｆと芯管３との間に挿入される。シート材２はシート押えローラ８０に押さえられて前側の巻取ローラ２２Ｆに追従する。

芯管３は、最初、巻取ローラ２２Ｆ，２２Ｒと接して回転しているが、シート材２が前
側の巻取ローラ２２Ｆと芯管３との間に挿入されると、シート材２と共に回転する。また、芯管３はシート材２が巻き付けられて行くにしたがって押し上げられる。このとき、芯管３と共にチャックシリンダ５２が上方移動して芯管移動シリンダ５３のシリンダロッド５３ｂが伸長し、当り部材７２が上昇するが、芯管供給センサ７０は、まだオンのまま（当り部材７２を検出する状態のまま）である。

シート材２は、前側の巻取ローラ２２Ｆから案内ガイド３７によって案内されて後側の巻取ローラ２２Ｒに至り、該後側の巻取ローラ２２Ｒからガイド通路８４内に入る。
図１４に示す例では、シート材２の端部側はガイドケーシング７８の内面に沿って案内されて芯管３に巻き付く。この場合、可動ガイド７９はシート材２に押し上げられて上方（退避方向）に揺動（可動）してガイド通路８４から退避する。また、可動ガイド７９はストッパ軸８６に接当することにより、その上方揺動が規制される。図１４（ｃ）に示すように、シート材２が芯管３に略一周巻き付いた状態では、芯管供給センサ７０はオンのままであると共に巻付けガイド２７はガイド位置Ｘのままである。

この図１４（ｃ）に示す状態から、さらに、シート材２が芯管３に巻き付いていって、該シート材２が芯管３に一周以上（例えば、一周半）巻き付くと、シート材２の端部の芯管３への初期巻き付けが完了すると共に、前記芯管供給センサ７０がオフになる位置（芯管供給センサ７０が当り部材７２を検出しない位置）まで、芯管３がシート材２で押し上げられる。このとき、芯管３でシート材２を圧縮しながら該芯管３が押し上げられる。

芯管供給センサ７０がオフになると、制御装置から指令信号が出力されて揺動駆動シリンダ７５が駆動し、該揺動駆動シリンダ７５のシリンダロッド７５ａが伸長して巻付けガイド２７が退避位置Ｙに移動する。
一方、図１５に示す例では、シート材２が後側の巻取ローラ２２Ｒからガイド通路８４内に入ると、シート材２は可動ガイド７９のガイド面９０に沿って案内されて芯管３に巻き付く。そして、シート材２の芯管３への巻き付きが２周目に入ると、可動ガイド７９はシート材２（芯管３）に押圧されて上方（退避方向）に揺動すると共にシート材２によって芯管３が押し上げられる。

そして、芯管供給センサ７０がオフになる位置まで芯管３がシート材２で押し上げられると、シート材２の端部の芯管３への初期巻き付けが完了すると共に、揺動駆動シリンダ７５のシリンダロッドが伸長して巻付けガイド２７が退避位置Ｙに移動する。
図１４、図１５に示したように、本実施形態では、簡単な構成でシート材２の端部を芯管３に確実に固定することができ、且つ、シート材２の厚さが変動しても、シート材２を芯管３にしっかりと巻き付けることができる。

巻付けガイド２７が退避位置Ｙに移動した後は、一対の巻付けガイド２７の回転によって、芯管３にシート材２が所定量巻き取られる。
前記初期巻き付けを行う場合及び初期巻き付け後の巻き取りを行う場合において、チャックシリンダ５２がフリーで上昇するようになっていると、芯管３に対するシート材２の巻き付け強度が十分ではない場合がある。

そこで、本実施形態にあっては、芯管移動シリンダ５３のシリンダチューブ５３ａ内の圧力を、ボトム側よりロッド側が大きくなるように設定し、このボトム側の圧力とロッド側の圧力との差圧に抗して、芯管３が押し上げられるようにしている。すなわち、この芯管移動シリンダ５３のシリンダチューブ５３ａ内の圧力をコントロールすることにより、シート材２の芯管３への巻き付け強度を調整している。

芯管３にシート材２が所定量巻き取られると、シート材２はシート材切断装置１０によって切断される。このとき、シート材２が切断されると略同時に、シート材製造機５の駆動モータ８から駆動スプロケット３３への動力伝達（第１被伝動スプロケット３１と駆動スプロケット３３との間の動力伝達）が切断されると共に、巻取り駆動モータ３４から駆動スプロケット３３への動力伝達（第２被伝動スプロケット３５と駆動スプロケット３３との間の動力伝達）が接続されて、巻取り駆動モータ３４によって、シート材送り装置２３、カッタ装置２４の受けローラ４２及び一対の巻取ローラ２２Ｆ，２２Ｒが駆動され、該巻取り駆動モータ３４によって、シート材２の前記カット後の最終の巻き付けが行われ
る。

そして、シート材２がシート材切断装置１０によって切断された後は、シート材送り装置２３、カッタ装置２４の受けローラ４２及び一対の巻取ローラ２２Ｆ，２２Ｒは、巻取り駆動モータ３４によって、シート材製造機５の駆動モータ８で駆動される速度よりも速い速度で連続的に駆動される。
これは、シート材製造機５から送られるシート材２が巻取ローラ２２Ｆ，２２Ｒへと送られてくる前に、次のシート材２の巻き取りを行うための準備を完了させる（次の芯管３を一対の巻取ローラ２２Ｆ，２２Ｒ上に載置させる）ための時間をかせぐためである。

シート材２がシート材切断装置１０によって切断された後、芯管３にシート材２が巻き取られると、チャックシリンダ５２のシリンダロッド５２ａが収縮して、芯管３の保持が解除され、芯管移動シリンダ５３は次の芯管３を取りに行くために倒伏位置Ｖに移動する。
その後、芯管３にシート材２が巻き取られてなる巻上り製品９５は、図１に示すように、搬送装置９６によって収容場所に搬送される。また、巻上り製品９５を人手によって収容場所に搬送してもよい。

巻上り製品９５の取出し確認後、前述したシート材２の巻取動作を繰り返し行う。

２シート材
３芯管
４芯管ストッカー
５シート材製造機
８駆動手段（駆動モータ）
１２載置部材
１８芯管通過部
１９芯管通過部
２２Ｌ巻取ローラ
２２Ｒ巻取ローラ
２６芯管供給手段
２７巻付けガイド
３４巻取り駆動手段（巻取り駆動モータ）
５１芯管保持部材
５２チャックシリンダ
５２ａチャックシリンダのシリンダロッド
５３芯管移動シリンダ
５３ｂ芯管移動シリンダのシリンダロッド
７８ガイドケーシング
７９可動ガイド
８０シート押えローラ
８４ガイド通路

Claims

並列配置された一対の巻取ローラと、この一対の巻取ローラ上に芯管を平行状として供給する芯管供給手段とを有し、前記一対の巻取ローラを回転駆動することにより芯管と巻取ローラとの間に供給されるシート材を芯管に巻き取るシート材巻取り装置であって、
前記巻取ローラ上の芯管に対して上から覆い被さるように位置して、シート材の端部側が芯管に一周以上巻き付いた初期巻き付けをすべく該シート材の端部を案内する巻付けガイドを設け、この巻付けガイドを、シート材の端部側を芯管に初期巻き付けした後、それ以後のシート材の巻き取りに邪魔にならない位置に退避可能としたことを特徴とするシート材巻取り装置。
前記巻付けガイドは、巻取ローラ上の芯管に対して上から覆い被さってシート材の端部側を案内するガイドケーシングと、このガイドケーシングと芯管との間に形成されるガイド通路内に位置してシート材を案内する可動ガイドとを有し、
前記可動ガイドはシート材に押圧されることでガイド通路から退避する方向に可動するようにガイドケーシングに支持されていることを特徴とする請求項１に記載のシート材巻取り装置。
前記巻付けガイドは、シート材が供給される側の巻取ローラの上方に位置してシート材を押さえるシート押えローラを有することを特徴とする請求項１又は２に記載のシート材巻取り装置。
前記芯管供給手段は、芯管の軸方向両側から芯管を挟んで保持する一対の芯管保持部材と、この一対の芯管保持部材に対応して一対設けられていて該芯管保持部材を芯管に対してその軸方向に進退移動させるチャックシリンダと、この一対のチャックシリンダに対応して一対設けられていて芯管を芯管保持部材で保持した状態でチャックシリンダを芯管の軸方向に直交する方向に移動させる芯管移動シリンダとを備え、
前記芯管保持部材を、チャックシリンダのシリンダロッドに、芯管を保持した状態における芯管の軸心回りに回転自在に支持し、前記芯管移動シリンダは、芯管を待機位置から一対の巻取ローラ間の上方に移動させるべく揺動自在とされていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のシート材巻取り装置。
シート材の端部側を芯管に初期巻き付けするとき、及びシート材の端部側を芯管に初期巻き付けした後に巻付けガイドを退避させて芯管にシート材を巻き取っていく際において、
シート材が芯管に巻き付くことによって芯管移動シリンダのシリンダロッドが伸長すると共に、芯管移動シリンダのシリンダチューブの圧力をコントロールすることによりシート材の巻き付け強度を調整するよう構成したことを特徴とする請求項４に記載のシート材巻取り装置。
複数の芯管を保持する芯管ストッカーを備え、この芯管ストッカーは芯管を載置する載置部材を上下方向に複数備え、各載置部材は下り傾斜状とされると共に上下方向で隣接する載置部材の傾斜方向が逆向きとされ、各載置部材上に芯管が横向きで且つ傾斜方向に沿って並列配置されて載置され、
上下方向で隣接する載置部材のうちの下側の載置部材の傾斜上端側の上方に、上側の載置部材の傾斜下端側から下側の載置部材へと芯管が落下通過し得る芯管通過部が設けられ、
芯管通過部に位置する芯管の中心が、下側の載置部材上に並べられた芯管のうち傾斜最上端の芯管の中心よりも、該下側の載置部材の傾斜上端側に偏倚して位置するように芯管が保持されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のシート材巻取り装置
。
前記一対の巻取ローラは、シート材を製造するシート材製造機から送られてきたシート材を巻き取るものであり且つ該シート材製造機を駆動する駆動手段によって同期駆動され、
巻取ローラによって芯管にシート材を所定量巻き付けた後、前記シート材製造機から送られてくるシート材がカットされると共にシート材製造機の駆動手段からの動力が切断され、且つ該シート材の前記カット後の最終の巻き付けを行うための巻取り駆動手段が設けられていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のシート材巻取り装置。