JP2023046357A - 払い出し機構を備えた巻取機 - Google Patents

Abstract

【課題】ログの排出を容易に行うことが可能な払い出し機構を備えた巻取機の提供。【解決手段】原反ロールＲ１から巻き出して抄紙Ｓ１を巻き取る巻取機３００において、巻き取った抄紙Ｓ１で構成されるログＲ２を保持するスリッター１００を備え、ログＲ２の浮き上がりを押さえるライダーローラー１３１と、ログＲ２を支持する第１支持ローラー１１１Ａ及び第２支持ローラー１１１Ｂと、を備え、ログＲ２の下側を支持し、巻き終わったログＲ２を排出するにあたって、排出側に配置される第１支持ローラー１１１Ａを第２支持ローラー１１１Ｂの高さより低く変更することで、巻き終わったログＲ２を排出する。【選択図】図７

Description

本発明は、巻取機についての技術に関する。詳しくは、紙製品の巻き取りを行う巻取機の払い出し機構についての技術である。

トイレットペーパーロールやキッチンペーパーロールなどの紙製品は、パルパーを用いて溶解した紙繊維を、抄紙機を用いてシート状にし、原反ロールと呼ばれる巨大な巻回体が最初に作られる。この原反ロールをワインダーに載置して巻き出し、ログと呼ばれるより小径の巻回体に巻き直し、ログカッターによって幅方向に切断して最終製品へと姿が変えられる。

特許文献１には、トイレットロールの製品の製造方法及びトイレットロール製品に関する技術が開示されている。抄紙設備で製造した一次原反ロールをプライマシンにて薬液が付与された二次原反ロールとし、二次原反ロールを用いてワインダーにて二次原反ロールから薬液が付与された二次連続シートを巻き出している。

特許文献２には、トイレットロールの製造方法及びトイレトロール製品に関する技術が開示されている。抄紙設備で製造した複数の一次原反ロールを、ワインダーにて積層した後、薬液付与、エンボス付与、製品径への巻き取りを行い、ログと呼ばれる小径のロールを製造し、この後の工程で幅方向のカットを行っている。

特開２０１２－１７０６５９号公報 特開２０１３－７０９５４号公報

しかしながら、特許文献１に示される製造方法を用いる場合には一次原反ロールを加工して二次原反ロールにした後、二次原反ロールを次の工程に移載する方法について記載されていない。二次原反ロールの直径は１０００ｍｍ～５０００ｍｍとなるため、人手で搬送することは困難で、天井クレーンなどを用いて移動させることが想定される。天井クレーンなどを用いて作業する場合には、作業者のスキルに依存して作業時間が大きく異なる等の事情もあるため問題となっている。

一方、特許文献２ではログを次工程に搬送する際に、ベルトコンベアを用いて後工程に搬送しているが、ログは幅が広いために直線で搬送する必要がある。したがって、一次原反ロールを巻き出すところからログを製品幅にカットする工程までを一続きの装置として工場内に配置する必要があり、スペースを必要とする。そうすると、製紙装置のレイアウトにも制限がでるため、できるだけ簡易な方法で二次原反ロール或いはログの排出ができる方法が望ましい。

そこで、本発明はこの様な課題を解決し、ログの排出を容易に行うことが可能な払い出し機構を備えた巻取機の提供を目的とする。

前記目的を達成するために、本発明の一態様による払い出し機構を備えた巻取機は、以下のような特徴を有する。

（１）原反ロールから巻き出して抄紙を巻き取る巻取機において、
巻き取った前記抄紙で構成されるログを保持するロール保持部に、
前記ログの浮き上がりを押さえるライダーローラーと、
前記ログを支持する一対の支持ローラーと、を備え、
前記支持ローラーは、第１支持ローラーと第２支持ローラーよりなり、前記ログの下側を支持し、
巻き終わった前記ログを排出するにあたって、排出側に配置される前記第１支持ローラーを前記第２支持ローラーの高さより低く変更することで、巻き終わった前記ログを排出すること、
を特徴とする。

上記（１）に記載の態様により、原反ロールから巻き出した抄紙を巻き取って形成されたログの排出をスムーズに行うことが可能である。巻取機にて抄紙を巻き取るにあたっては、駆動部に接続された第１支持ローラーと第２支持ローラーを回転させることで、抄紙をログとして巻き取り、これを排出する際に第１支持ローラーを第２支持ローラーの高さより低くする。この結果、巻き終わったログをスムーズに排出することが可能となる。

特許文献１の二次原反ロールにあたるログは、直径が大きくなるために持ち運びが困難である。しかし第１支持ローラーの高さを第２支持ローラーより低くすることで、巻き終えたログを排出することができるため、例えば移載用の台車を用意すれば、ロール保持部から台車の方に第１支持ローラーの高さを変えることで移載が容易に行える。この際には、ログを持ち上げる必要がないため作業性が向上する上、作業時間を短縮することができる。

（２）（１）に記載の巻取機において、
前記第１支持ローラーと前記第２支持ローラーは、回動可能に支持された支持ベースにそれぞれ回動可能に保持され、前記第１支持ローラー側が前記第２支持ローラーより低くなるように前記支持ベースを傾斜することで、巻き取った前記ログを排出すること、
が好ましい。

（３）（２）に記載の巻取機において、
前記支持ベースに、前記第１支持ローラー及び前記第２支持ローラーを回動させる回転駆動機構を備えていること、
が好ましい。

上記（２）または（３）に記載の巻取機により、支持ベースを回転させることで一体的に傾斜するため、スムーズにログの排出を行うことができる。作業性が向上し安全性が高まる。

本実施形態の、巻取機に関する模式図である。 本実施形態の、スリッターの側面図である。 本実施形態の、スリッターの断面図である。 本実施形態の、スリッターの正面図である。 本実施形態の、キャンセラでの巻回開始の様子を示す説明図である。 本実施形態の、キャンセラでの巻回終了の様子を示す説明図である。 本実施形態の、キャンセラでの払い出しの様子を示す説明図である。 本実施形態の、ログを巻回する様子を示す説明図である。

まず、本発明の実施形態について、図面を用いて説明を行う。図１に、本実施形態の、巻取機３００に関する模式図を示す。図２に、スリッター１００の側面図を示す。巻取機３００は、スリッター１００とワインダー２００よりなり、スリッター１００には、キャンセラ１１０と、軸支持機構部１２０、押さえ機構部１３０、そしてスリット機構部１４０を備えている。巻取機３００は、ワインダー２００にセットした原反ロールＲ１から抄紙Ｓ１を巻き出し、キャンセラ１１０で抄紙Ｓ１を巻き取ってログＲ２を形成する装置である。

ワインダー２００は図１に示すように、第１ワインダー２００Ａと第２ワインダー２００Ｂの２基からなる。そして、第１ワインダー２００Ａ及び第２ワインダー２００Ｂには、それぞれに原反ロールＲ１がセットされる。そして、原反ロールＲ１から抄紙Ｓ１は重ねられて２プライ（いわゆるダブル）にしてスリッター１００に搬送される。なお、ワインダー２００は２つではなく３つ用意することで抄紙Ｓ１を３プライ（いわゆるトリプル）とすることも可能であるし、ワインダー２００を１つだけ用意して抄紙Ｓ１を１プライ（いわゆるシングル）とすることも可能である。

図３に、スリッター１００の断面図を示す。図３は図２の第１側板１０５Ａを外して見せた筐体１５０の内側の様子を示す図となっている。図４に、スリッター１００の正面図を示す。原反ロールＲ１から巻き出された抄紙Ｓ１を重ねて２プライにする（以降、２プライにされたものも区別せずに抄紙Ｓ１と記す）。

キャンセラ１１０には、第１支持ローラー１１１Ａと第２支持ローラー１１１Ｂが回動可能に駆動側支持板１１２Ａ及び側面支持板１１２Ｂに支持されている。駆動側支持板１１２Ａ及び側面支持板１１２Ｂは、第１支持ローラー１１１Ａと第２支持ローラー１１１Ｂの幅方向両端側に１枚ずつ設けられる板材であり、ベース１０１に固定された支持マウント１０２にそれぞれ回動可能に支持されている。

駆動側支持板１１２Ａ及び側面支持板１１２Ｂは棒状の連結部材１１３によって連結されている。同径とされた第１支持ローラー１１１Ａと第２支持ローラー１１１Ｂは駆動側支持板１１２Ａ及び側面支持板１１２Ｂに固定された支持ローラー軸受１１４によって回転可能に保持されている。ログＲ２は、第１支持ローラー１１１Ａと第２支持ローラー１１１Ｂによって下面を支持される構造となる。

第１支持ローラー１１１Ａの駆動側支持板１１２Ａに保持された側の端部には、第１従動プーリーＰ２が固定され、第２支持ローラー１１１Ｂの駆動側支持板１１２Ａに保持された側には、第２従動プーリーＰ３が固定される。駆動側支持板１１２Ａに固定されている駆動モータ１０３の軸に取り付けられた駆動プーリーＰ１と、駆動側支持板１１２Ａに回動可能に保持されるアイドラープーリーＰ４とテンショナープーリーＰ５、及び前述した第１従動プーリーＰ２と第２従動プーリーＰ３に駆動ベルト１１５が巻き掛けられる。この駆動ベルト１１５によって駆動モータ１０３からの駆動力が伝達される。このため、第１支持ローラー１１１Ａと第２支持ローラー１１１Ｂは、同じ速度で同方向に回転する。

軸支持機構部１２０は、ログＲ２を軸支持する目的で設けられた巻取軸１２１と、それを回動可能に支持する中心軸受１２２及び中心軸受１２２が固定される第１昇降ガイド板１２３Ａ及び第２昇降ガイド板１２３Ｂよりなる。第１昇降ガイド板１２３Ａと第２昇降ガイド板１２３Ｂは板状の部材であり、中心軸受１２２及び中心軸受１２２の間に配置される支持柱１２４によって接続されて支持されている。

軸支持機構部１２０は、キャンセラ１１０に隣接して配置される筐体１５０に昇降可能に保持される。筐体１５０は、第１側板１０５Ａと第２側板１０５Ｂの２枚の板状部材とその間を繋ぐ２本の梁１０６によって構成される。第１側板１０５Ａと第２側板１０５Ｂの下面はベース１０１に接して位置決めされて固定される。上部は平行に配置された梁１０６によって連結される。

この筐体１５０には、第１リニアガイド１０７及び第２リニアガイド１０８がそれぞれ垂直方向に設置されて、第１昇降ガイド板１２３Ａと第２昇降ガイド板１２３Ｂをガイドしている。第１リニアガイド１０７は、筐体１５０に隣接して配置されているキャンセラ１１０側の第１昇降ガイド板１２３Ａと第２昇降ガイド板１２３Ｂの側面に固定され、第２リニアガイド１０８は、筐体１５０の内側に配置されるように第１側板１０５Ａと第２側板１０５Ｂの表面に固定される。したがって、軸支持機構部１２０は、２本の第１リニアガイド１０７と２本の第２リニアガイド１０８の合計４本のリニアガイドによってガイドされ、筐体１５０の内部を昇降する。

第１側板１０５Ａ及び第２側板１０５Ｂの外側には、それぞれ昇降シリンダ１０４のヘッド側端部が支持されており、第１昇降ガイド板１２３Ａ及び第２昇降ガイド板１２３Ｂに、それぞれ昇降シリンダ１０４のロッド側端部が支持されている。つまり、第１昇降ガイド板１２３Ａは、第１側板１０５Ａに端部が支持された昇降シリンダ１０４によって、第２昇降ガイド板１２３Ｂは、第２側板１０５Ｂに端部が支持された昇降シリンダ１０４によって、昇降される。すなわち２本の昇降シリンダ１０４によって軸支持機構部１２０が昇降される。

巻取軸１２１は、図４に示すように第２側板１０５Ｂの側に張り出して支持されている軸外し機構１２６によって、取り外しが可能である。軸把持ブラケット１２８によって巻取軸１２１の端部を保持した状態で、ガイド付きシリンダ１２７を作動させることで、ログＲ２からその中心を貫通する巻取軸１２１を取り外すことができる。この際に、巻取軸１２１の両端を保持している中心軸受１２２からは巻取軸１２１が取り外されている。

押さえ機構部１３０は、ライダーローラー１３１と、ライダーローラー１３１を支持する左右に備えられたライダーアーム１３２を備えている。ライダーローラー１３１は図示しない軸受けなどを介して２枚のライダーアーム１３２の先端側に回転可能に支持されており、ライダーアーム１３２は左右に備える第１昇降ガイド板１２３Ａ及び第２昇降ガイド板１２３Ｂにライダーアーム１３２の中央辺りで回転可能に保持されている。

また、２枚のライダーアーム１３２の間には、アーム支持柱１３４が備えられている。ライダーアーム１３２の後端部には、アーム回動シリンダ１２５のロッド側端部が回動可能に固定され、一方で、第１昇降ガイド板１２３Ａ及び第２昇降ガイド板１２３Ｂにアーム回動シリンダ１２５のヘッド側端部が回動可能に固定されている。つまり、ライダーアーム１３２の一端側にアーム回動シリンダ１２５のロッド側先端が接続され、他端側にライダーローラー１３１が保持されているので、アーム回動シリンダ１２５を伸縮することで、ライダーアーム１３２を回動させ、ライダーローラー１３１を昇降させることができる。この結果、ライダーローラー１３１でログＲ２の上面を押さえるように機能させる。

キャンセラ１１０と、筐体１５０を構成する第１側板１０５Ａ及び第２側板１０５Ｂとは、傾斜シリンダ１０９で接続されている。第１側板１０５Ａ及び第２側板１０５Ｂには、傾斜シリンダ１０９のヘッド側端部が回動可能に支持されて、キャンセラ１１０を構成する駆動側支持板１１２Ａ及び側面支持板１１２Ｂには、傾斜シリンダ１０９のロッド側端部が回動可能に支持されている。

筐体１５０には、テンションコントロール機構１５１とグリップ機構１５２が備えられていて、テンションコントロール機構１５１の働きによって抄紙Ｓ１の巻き取りをコントロールしている。詳細は割愛するが、テンションコントロール機構１５１は第１側板１０５Ａと第２側板１０５Ｂに保持されているローラーを備えて抄紙Ｓ１に負荷をかけることでテンションをコントロールしており、グリップ機構１５２はログＲ２を巻き終えた際に、抄紙Ｓ１を保持しておくために抄紙Ｓ１を上下から挟み込むことが可能な構成となっている。ログＲ２が巻き終わった段階で抄紙Ｓ１を挟み込み、ログＲ２の端部でカットする。

本実施形態の巻取機３００は上記構成であるため、以下に説明するように動作する。図５は、キャンセラ１１０での巻回途中の様子を示している。図６は、キャンセラ１１０での巻回終了時の様子を示している。図７は、キャンセラ１１０でのログＲ２の払い出しの様子を示している。図８は、抄紙Ｓ１を巻き取ってログＲ２が成長する様子を示す。図８は側面からの断面図となっている。

原反ロールＲ１は図示しない抄紙機で作られた抄紙Ｓ１が大径に巻き取られたものであり、作業者が持ち上げることが困難なので、天井クレーンなどを用いて第１ワインダー２００Ａ及び第２ワインダー２００Ｂにセットする。この際に、第１ワインダー２００Ａ及び第２ワインダー２００Ｂの幅方向両側に配置されるＶ字プレート２０１の、対向して略Ｖ字状に形成される斜面部２０１ａに原反ロールＲ１の軸部がガイドされる。斜面部２０１ａが略Ｖ字状に形成されて原反ロールＲ１の軸をガイドする。

原反ロールＲ１から抄紙Ｓ１を引き出して、スリッター１００に通して行く。本実施形態では、第１ワインダー２００Ａ及び第２ワインダー２００Ｂにそれぞれ原反ロールＲ１をセットして、原反ロールＲ１に巻かれた抄紙Ｓ１を引き出し、２枚重ねて２プライにして、軸支持機構部１２０に支持される巻取軸１２１に固定する。

そして、キャンセラ１１０に備えた第１支持ローラー１１１Ａと第２支持ローラー１１１Ｂを、駆動モータ１０３を回転させることで駆動し、図５及び図６に示すようにログＲ２を形成する。ログＲ２は、駆動モータ１０３の回転速度にもよるが数分で巻き終わる。ログＲ２は、図８に示すように上部からライダーローラー１３１によって押さえられながら形成される。ライダーローラー１３１のログＲ２に対する負荷は、アーム回動シリンダ１２５によって制御されている。

ログＲ２が出来上がった段階で、巻取軸１２１を中心軸受１２２から外して軸外し機構１２６を用いて巻取軸１２１をログＲ２から取り外す。そして、ライダーローラー１３１をアーム回動シリンダ１２５によって持ち上げた状態で、傾斜シリンダ１０９を用いてキャンセラ１１０を傾けることで、ログＲ２を図示しない荷台に払い出す。

本実施形態の払い出し機構を備えた巻取機３００は上記構成であるため、以下に示すような作用及び効果を奏する。

まず、本実施形態の巻取機３００によって、二次原反ロールにあたるログＲ２の排出を容易に行うことが可能となることが効果として挙げられる。これは、原反ロールＲ１から巻き出して抄紙Ｓ１を巻き取る巻取機３００において、巻き取った抄紙Ｓ１で構成されるログＲ２を保持するロール保持部に相当するスリッター１００を備え、ログＲ２の浮き上がりを押さえるライダーローラー１３１と、ログＲ２を支持する一対の支持ローラーである第１支持ローラー１１１Ａ及び第２支持ローラー１１１Ｂを備え、ログＲ２の下側を支持し、巻き終わったログＲ２を排出するにあたって、排出側に配置される第１支持ローラー１１１Ａを第２支持ローラー１１１Ｂの高さより低く変更することで、巻き終わったログＲ２を排出することができるためである。

これは、第１支持ローラー１１１Ａと第２支持ローラー１１１Ｂは、回転可能に支持された支持ベースとなる駆動側支持板１１２Ａ及び側面支持板１１２Ｂにそれぞれ回動可能に保持され、第１支持ローラー１１１Ａ側が低くなるようにキャンセラ１１０を傾斜することで、巻き取ったログＲ２を排出することを実現している。キャンセラ１１０の傾斜は傾斜シリンダ１０９の伸縮を行うことによって実現されている。つまり傾斜シリンダ１０９の先端が前進端にあるときはキャンセラ１１０が傾斜し、第１支持ローラー１１１Ａが第２支持ローラー１１１Ｂより相対的に低くなることで、ログＲ２の排出が人手に頼らず可能となる。

キャンセラ１１０には、第１支持ローラー１１１Ａと第２支持ローラー１１１Ｂを回転駆動させるための駆動モータ１０３と、駆動プーリーＰ１、第１従動プーリーＰ２、第２従動プーリーＰ３、及びアイドラープーリーＰ４とテンショナープーリーＰ５に駆動ベルト１０４が巻き掛けられてログＲ２を回転させる機能を備えている。このような駆動機構を備えながら、駆動側支持板１１２Ａにコンパクトにまとめて取り付けられていることで、駆動ベルト１０４のテンションなどに影響を与えずにキャンセラ１１０ごと傾斜することが可能となっている。この傾斜は近くに設けられた作動ボタンを押すことで可能となる。

課題にも示したが、ログＲ２は形成の過程で直径が大きくなるため、人手で排出することは困難である。しかし、キャンセラ１１０を傾斜させることでログＲ２の排出を可能にすることで、天井クレーンなどの設備を使って搬出する場合に比べて、大幅な作業時間の短縮が可能となる。キャンセラ１１０の隣に搬送用の台車をおいて、キャンセラ１１０を傾斜させればログＲ２の自重で排出が可能となるためである。また、作業者はログＲ２を持ち上げるなどの作業が不要となり、安全性の向上を図ることが可能となる。何より、作業の単純化によって作業者の習熟度を高める必要がなくなることが、作業の効率化に貢献する。

以上、本発明に係る巻取機３００に関する説明をしたが、本発明はこれに限定されるわけではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。例えば、本実施形態で示した機械の構造に関して、別の機能で置き換えることを妨げない。例えば、キャンセラ１１０は、傾斜シリンダ１０９の伸縮によって傾斜されているが、本質的には第１支持ローラー１１１Ａの高さが第２支持ローラー１１１Ｂの高さに対して低くなれば良い。従って、第１支持ローラー１１１Ａと第２支持ローラー１１１Ｂの高さを変更するためにそれぞれ駆動機構を設けて昇降することを妨げない。尤も、駆動モータ１０３からの動力を伝達して第１支持ローラー１１１Ａと第２支持ローラー１１１Ｂを回転させているため、その関係性を変更せずに傾斜させることが望ましく、本実施形態の態様が望ましい。

１００ スリッター
１１０ キャンセラ
１１１Ａ 第１支持ローラー
１１１Ｂ 第２支持ローラー
１３０ 押さえ機構部
１３１ ライダーローラー
３００ 巻取機
Ｒ１ 原反ロール
Ｒ２ ログ

Claims (3)

1. 原反ロールから巻き出して抄紙を巻き取る巻取機において、
   巻き取った前記抄紙で構成されるログを保持するロール保持部に、
   前記ログの浮き上がりを押さえるライダーローラーと、
   前記ログを支持する一対の支持ローラーと、を備え、
   前記支持ローラーは、第１支持ローラーと第２支持ローラーよりなり、前記ログの下側を支持し、
   巻き終わった前記ログを排出するにあたって、排出側に配置される前記第１支持ローラーを前記第２支持ローラーの高さより低く変更することで、巻き終わった前記ログを排出すること、
   を特徴とする巻取機。
2. 請求項１に記載の巻取機において、
   前記第１支持ローラーと前記第２支持ローラーは、回動可能に支持された支持ベースにそれぞれ回転可能に保持され、前記第１支持ローラー側が前記第２支持ローラー側より低くなるように前記支持ベースを傾斜することで、巻き取った前記ログを排出すること、
   を特徴とする巻取機。
3. 請求項２に記載の巻取機において、
   前記支持ベースに、前記第１支持ローラー及び前記第２支持ローラーを回転させる回転駆動機構を備えていること、
   を特徴とする巻取機。

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