JP2908171B2 - 帯状紙等からなる帯状体の巻取装置 - Google Patents

帯状紙等からなる帯状体の巻取装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、搬送される帯状紙等か
らなる帯状体を巻き取るための巻取装置であって、帯状
体ロールを取込むための巻取ベッドを互いに共働して形
成する２つの支持ロールを有し、作動時にあっては前記
両ロールの一方に前記帯状体が巻き付き、前記両ロール
の他方が、前記一方のロールよりも低い位置に設けられ
ていることにより、前記両ロールの軸線を含む平面が、
水平面に対して傾斜しているような巻取装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】帯状体の巻取工程に際して、ロールの巻
取堅さは、後続のプロセスに対して重要な影響を及ぼ
す。特に、帯状紙については、巻取堅さが、そのロール
の直径の全体に亘って所定の経過を辿ることが重要であ
る。一般に、巻取堅さは、所定の初期値から最終値へと
減少する。この減少の度合いは、始めから終わりにかけ
て可及的に一定であるのが好ましい。この変化率は、余
り急峻であっても、余り緩やかなものであってもならな
い。また、巻取堅さの変化は、例えば急激な減少等急激
な変化を伴うものであってはならない。
【０００３】これは、何らかの対策を講ずることによっ
て初めて可能となる。何ら対策を講じない場合には、ロ
ールの直径の増大に伴い、ロールと支持ロール或いは複
数の支持ロールとの間の線圧力が徐々に増大し、それに
伴い巻取堅さが増大する。
【０００４】これを回避するためは、支持ロールと平行
に配設される、所謂ライダーロールを用いることができ
る。このようなライダーロールを用いることにより、巻
取ロールに対して所定の押圧力を加えることができる。
この押圧力は、初期には大きく、ロールの重量の増大に
伴い減少されるように制御される。
【０００５】ライダーロールは、線圧力に対して、従っ
てそれに関連する巻取堅さに対して影響を及ぼすことが
可能であり、それを所望な値に制御することができる。
ロールの直径を非常に大きくすることが望まれるが、そ
れに伴い、巻取過程の末期における線圧力が極めて大き
くなる。それに伴い巻取張力が増大し、帯状体が破断し
たり、帯状体にしわがよるなどの問題が生じ得る。
【０００６】巻取堅さに対する影響を及ぼすための別の
対策として、ロールの負荷を、個々の支持ロールに分散
させるものがある。そのために、複数の支持ロールを同
一の直径を有するものとし、かつ異なる水平レベル上に
配設することが考えられる。或いは、支持ロールが異な
る直径を有するものとすることもできる。更に、小さな
直径を有する支持ロールを用いることにより巻取堅さを
増大させ、大きな直径を有する支持ロールを用いること
により巻取堅さを減少させ得ることが知られている。
【０００７】ＤＥ−ＤＭ７３１０６０６には、２つの同
じ大きさの支持ロールを用いた巻取装置が開示されてい
る。これによれば、通常の巻取動作に際して、一方の支
持ロールの軸線が、他方の支持ロールの軸線の水平レベ
ルよりも高い位置を占めるが、巻取動作の初期に際して
は、その位置が引き下げられる構成が開示されている。
このような下降動作により、巻取過程の初期における巻
取堅さを増大させることができる。
【０００８】ＵＳ−ＰＳ２４６１３８７には、それぞれ
互いに異なる直径を有する２つの駆動された支持ロール
を用いた巻取装置が開示されている。小さな直径を有す
る支持ロールは、より大きな摩擦係数を有する外皮を備
えており、かつ、他方の支持ロールよりも高い速度を持
って駆動される。これにより帯状体の外側部分に張力を
与えることができる。
【０００９】ＤＥ−ＯＳ２７５７２４７は、同一の直径
を有する支持ロールを用いた巻取装置に関する。巻取堅
さの制御は、支持ロールの相互の間隔を変化させること
により行われる。
【００１０】ＤＥ−ＰＳ６７８５８５は、硬質の外皮を
有する第１の支持ロールと、軟質の外皮を有する第２の
支持ロールとを用いた巻取装置を開示している。両ロー
ルの軸線は、同一の平面上に位置している。
【００１１】ＤＥ３８３９２４４は、３つの支持ロール
を用いた巻取装置を開示している。第１の支持ロールは
固定支持され、それ以外の２つのロールは、変位可能に
支持されており、かつこれらに支持バンドが巻回されて
いる。支持バンドを用いかつ両ロールの位置を変化させ
ることにより、巻取ロールの直径の変化に伴う巻取堅さ
を制御することができる。これにより、支持バンドは、
面圧を減少させるために、かなり大きな支持面を提供す
ることができる。この巻取装置は極めて高価である。し
かも、極めて重要な欠点を有している。即ち、帯状紙の
ロールの直径が増大するに伴い、ロールは主に支持バン
ドにより支持され、支持バンドの搬送速度が増大する
と、帯状紙のロールが踊りだし、場合により巻取ベッド
から飛び出すことも有り得る。
【００１２】更に、ゴム製の外皮を有する２つの支持ロ
ールを用いた巻取装置も提案されている。この場合、両
支持ロールは等しい直径を有し、両ロールの外皮は互い
に等しい硬度を有する。これによれば、帯状紙のロール
の振動及び揺動が引き起こされる。
【００１３】ＥＰ０１５７０６２Ｂ１は、２つの支持ロ
ール及び１つのライダーロールを用いた巻取装置を開示
している。これによれば、全てのロールの外皮が、多数
の個々に区分された流体室を備えており、かつこれらは
軸線方向に配列されており、これらを組み合わせること
により、全体としてのロールの外皮が構成される。この
ようなロールの支持作用は、多数の個々の部分の集合と
して与えられるものであり、帯状紙の幅に亘って全体と
して均等化されることとなる。
【００１４】本発明はＤＥ３１２１０３９Ｃ３に記載さ
れた発明を改良せんとするものであり、この従来技術に
おいては、２つの支持ロールが用いられており、少なく
とも或る作動条件下においては、一方の支持ロールの中
心軸が、他方の支持ロール中心軸の下側に位置するよう
に両支持ロールの位置が定められている。しかしなが
ら、この従来技術に於いては、両支持ロールのいずれ
が、即ち、帯状紙が巻回されるものまたは帯状紙により
巻回されないもののいずれが下側に位置するものである
かが考慮されていない。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】このような従来技術の
問題点に鑑み、本発明の主な目的は、搬送される帯状紙
等からなる帯状体を巻き取るための巻取装置であって、
帯状体ロールを取込むための巻取ベッドを互いに共働し
て形成する２つの支持ロールを有し、作動時にあっては
前記両ロールの一方に前記帯状体が巻き付き、前記両ロ
ールの他方が、前記一方のロールよりも低い位置に設け
られていることにより、前記両ロールの軸線を含む平面
が、水平面に対して傾斜しているような巻取装置に於い
て、従来の巻取装置よりもより大きな直径を有する帯状
紙のロールを巻き取ることができ、支持ロールに加わる
面圧を可及的に抑制し、巻取堅さを過大にすることな
く、巻取過程に際して、帯状紙の破断やしわの発生を引
き起こすことなく、更に製造コストが低廉であって、作
動中にあって帯状紙のロールのガイドを確実に行うこと
ができ、巻取ロールの振動或いは踊りを回避できるよう
な巻取装置を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】このような目的は、本発
明によれば、上記形式の巻取装置に於いて、前記巻取ベ
ッドが前記両ロールのみによって形成されており、前記
他方のロールの外皮が、前記一方のロールの外皮よりも
実質的に変形容易であって、前記両ロールがいずれも固
定支持されているものとすることにより達成される。
【００１７】
【作用】このように、本発明は、公知の或いは理論的に
考え得る多数の特徴の組合せの中から正しい組合せを選
択したものである。特に重要な特徴は、帯状体が巻回し
ない第２の支持ロールの帯状体のロールと接する位置
が、第１の支持ロールが帯状体のロールと接する位置に
比較して低くされており、しかも第２の支持ロールが比
較的軟質の外皮を有するものとされることにより、所謂
広幅ニップ型のロールとしての特徴を備える点に見い出
すことができる。
【００１８】軟質のあるいは可撓性を有する外皮はいく
つもの方法により実現することができる。例えば、柔軟
性を有する材料を用いて外皮を構成したり、ロールを、
比較的硬質のヨークと、薄い外皮と、ヨークと外皮との
間に設けられた多数の支持要素とからなるものとした所
謂浮動式ロールとすることにより、或いはロールが膨張
体を備えたものとし、ロールの幅方向について均質な支
持作用を得るようにしたり、或いはＥＰ０１５７０６２
Ｂ１に記載されているようにすることが可能である。
【００１９】本発明は、所謂交互巻取式の巻取装置にも
適用することができる。この場合、装置の幅方向につい
て、帯状紙を多数の細幅の部分に分割し、左右から垂直
面に向けて巻き取りを行う。各帯状紙ロールが巻き取ら
れるべきスリーブは、両端で巻取チャックにより支持さ
れるが、このような場合には、巻取チャックにより支持
されなければならない帯状紙ロールの重量の負荷を軽減
することができる。このような負荷の軽減により、スリ
ーブの破壊の原因となるような重量の負荷の限度を高め
ることができる。
【００２０】本発明は次のような利点を有する。
【００２１】巻取チャックにより重量の負荷を軽減する
ことにより、より大きな直径を有するロールから巻取を
開始することができ、或いは負荷軽減力が小さくて済む
ようにし、或いは与えられた負荷軽減力及びスリーブの
強度に対して、それだけ大きな直径の帯状紙ロールを形
成し、或いは巻取スリーブをそれだけ単純かつ廉価なも
のとすることができる。
【００２２】上記した交互巻取型の巻取装置とした場合
には、次のような２つのタイプを考えることができる。
第１は、中央ロールと、左右のサテライトロールとから
なる３つの支持ロールを用いるものである。第２のもの
は、只１つの支持ロールのみを用いるものである。
【００２３】本発明は、第１のものに適用することがで
きる。即ち、個々の巻取ベッドは単に２つの支持ロール
のみにより構成されることとなる。
【００２４】また、両支持ロールが、同一の直径を有し
かつゴム状の硬度を有するものとすることは回避され
る。両支持ロールは、その外皮が所定の弾性定数を有す
るものであるものであって良いが、その弾性定数は互い
に異なるものとするのが良い。
【００２５】
【実施例】以下、本発明の好適実施例を添付の図面につ
いて詳しく説明する。
【００２６】図１に示された巻取装置は２つの支持ロー
ル１、２を有し、これらが互いに共働することにより、
帯状紙ロール３を巻き取るための巻取ベッドを構成して
いる。帯状紙ロール３は、帯状紙４を巻き取ることによ
り形成される。図示されているように、帯状紙４は、左
下方からガイドされ、先ず支持ロール１に巻回される。
帯状紙ロール３は、負荷ロール即ちライダーロール５に
より制御可能に負荷を受け、それによって押圧力を調節
し得るようにしている。
【００２７】図示されているように、一方の支持ロール
１は、他方の支持ロール２よりも床面６から高いレベル
に設けられている。支持ロール１の軸線７及び支持ロー
ル２の軸線８は、水平面に対して角度αをなす面内に位
置している。この角度αは常に鋭角をなす。本実施例の
場合、αは５度にされているが、実用上はより高い値を
取ることができ、例えば３０度もの角度をなす場合があ
る。好ましい範囲としては、０．５〜２０度をあげるこ
とができる。
【００２８】重要なことは、支持ロール２は、支持ロー
ル１よりもより変形容易な外皮を有する点である。本実
施例の場合、支持ロール１は鋼からなり、支持ロール２
の外皮２．２は、ゴム状の材料からなる。
【００２９】このように傾斜した配置を採用することに
より、帯状紙ロール３の重量Ｇを、両支持ロール１、２
に対して異なる割合で分配することができる。帯状紙ロ
ールの重量の成分Ｇ２は、成分Ｇ１よりも大きい。それ
により、支持ロール２の接触面積Ａ２が、支持ロール１
の接触面積Ａ１よりも大きくされている。本実施例の場
合、Ａ２はＡ１の１．６倍に等しい。
【００３０】このようにして次のような関係を実現する
ことができる。
【００３１】Ｎ１＝Ｆ１＜Ｎ２＝Ｆ２
【００３２】ｐ１＝Ｎ１／Ａ１
【００３３】ｐ２＝Ｎ２／Ａ２
【００３４】ｐ１〜ｐ２ （ｐ１はｐ２に略等しい−目
標）
【００３５】ここで、Ｎは支持ロールの外皮に対する垂
直方向の力、Ｆは帯状紙ロールに対する反力、ｐ１は支
持ロール１の面圧、ｐ２は支持ロール２の面圧である。
【００３６】本発明に基づく巻取装置によれば、従来よ
りも格段に大きな直径を有する帯状紙のロールを形成す
ることができる。本実施例に記載された巻取装置によれ
ば、従来１２００mm程度が限度であったものを、約１４
００mmもの直径を有する巻取紙ロールを形成することが
できる。
【００３７】図２〜４は、支持ロール２の外皮の様々な
変形実施例を示す。
【００３８】図２に示された実施例に於いては、外皮
が、閉じられた面を画定する外側層に２０を有する。外
側層２０は、鋼、ゴムまたはその他の材料からなるもの
であって良い。コア２１には、螺旋状の溝が設けられて
おり、これにより螺旋状の突条２２が形成される。螺旋
溝内には膨張可能なホース２３が配置されている。この
ホースは、単一のホースであっても、複数のホースから
なるものであっても良い。
【００３９】図３における外皮は、ゴム等からなる外側
層３０と、鋼等からなるその内側層３１とを有する。ゴ
ム層内には多数の空室３２が設けられており、その形状
はＡ−Ａ断面について見た場合円形となっている。
【００４０】図４に示された実施例に於いては、外皮が
３つの層からなり、その外側から順に、硬質ゴム層４０
と、軟質ゴム層４１と、鋼からなる層４２とからなる。
【００４１】図５に示された実施例に於いては、支持ロ
ール２が、ヨーク７０と、外皮７１と、端面に設けられ
た蓋部材７２（その内の１つのみが図示されている）を
有しており、ヨーク７０と外皮７１との間の環状室７３
が膨張可能にされている。
【００４２】図６に示された実施例に於いては、回転す
る支持ロールに代えて、固定された押圧要素２が設けら
れており、更に、回転するガイドロール５１を介して搬
送されるバンド５０が、その外周に巻回されている。バ
ンド５０は、固定された支持体としての押圧要素２及び
回転するガイドロール５１の両者に巻回されている。固
定された支持体２はシュー要素５２を有しており、該シ
ュー要素が、空気圧または液体圧を用いて、搬送される
バンド５０の内面に押圧されることをもって、所定の圧
力を形成し得る。この圧力は、バンド５０の搬送方向に
ついて、広い面に分散されて帯状紙ロール３に加えら
れ、それだけ面圧を小さくすることができる。潤滑装置
５３は、バンド５０と固定支持体２との間の摺動摩擦を
低減するためのものである。
【００４３】図７は、本発明に基づく巻取装置の更に別
の実施例を示すもので、両支持ロール１、２にバンドが
巻回されている。
【００４４】更に図８に示された実施例に於いては、２
２個の可能な構成が示されており、その内のバリエーシ
ョンＩ、II及びIIIが本発明に基づくものとされてい
る。
【００４５】上記実施例に於いては支持ロール１が鋼製
の外皮を有するものとされていたが、ゴム製の外皮を有
するものとすることもできる。重要なことは、第２の支
持ロールの外皮が、第１の支持ロールの外皮に比較し
て、より広い幅のニップを形成するものとすることであ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に基づく巻取装置の模式的側面図であ
る。
【図２】本発明に基づく第２の支持ロールの変形実施例
を示し、ａは横断面図、ｂは縦断面図、ｃは部分詳細縦
断面図である。
【図３】本発明に基づく第２の支持ロールの変形実施例
を示し、ａは部分詳細縦断面、ｂはＡ−Ａ断面図であ
る。
【図４】本発明に基づく第２の支持ロールの変形実施例
を示し、ａは横断面図、ｂは縦断面図、ｃは部分詳細縦
断面図である。
【図５】本発明に基づく巻取装置の更に別の実施例を示
し、ａは横断面図、ｂは縦断面図、ｃは模式的側面図で
ある。
【図６】本発明の更に別の実施例を示し、ａ〜ｄは模式
的側面図である。
【図７】本発明に基づく巻取装置の更に別の実施例を示
すもので、ａ〜ｄは模式的側面図である。
【図８】２２個の可能なロール構成のパターンを示すも
ので、従来技術に基づくものと本発明に基づくものの両
者が示されている。
【符号の説明】
１、２ 支持ロール（固定支持体） ２．２ 外皮 ３ 帯状紙ロール ４ 帯状紙 ５ ライダーロール ６ 床面 ７、８ 軸線 ２０、３０ 外側層 ２１ コア ２２ 突条 ２３ ホース ３１ 内側層 ３２ 空室 ４０ 硬質ゴム層 ４１ 軟質ゴム層 ４２ 鋼層 ５０ バンド ５１ ガイドロール ５２ シュー要素 ５３ 潤滑装置 ７０ 外皮 ７１ ヨーク ７２ 蓋部材 ７３ 環状室
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−258350（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−71446（ＪＰ，Ａ) 米国特許2461387（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B65H 18/00 - 18/28

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 搬送される帯状紙等からなる帯状体を
    巻き取るための巻取装置であって、 帯状体ロール３を取込むための巻取ベッドを互いに共働
    して形成する第１の支持ロール１と第２の支持ロール２
    とを有し、 作動時にあっては前記第１の支持ロールに前記帯状体４
    が巻き付き、 前記第２の支持ロールは前記第１の支持ロールよりも低
    い位置に設けられており、それによってこれら両支持ロ
    ールの軸線を含む平面が、水平面に対して傾斜してお
    り、 前記巻取ベッドが前記両支持ロールのみによって形成さ
    れており、 前記第２の支持ロールの外皮が、前記第１の支持ロール
    の外皮よりも実質的に変形容易であって、 前記両支持ロールがいずれも固定支持されていることを
    特徴とする巻取装置。
  2. 【請求項２】 前記第２の支持ロール２の直径が、前
    記第１の支持ロール１の直径の１．０５〜２倍であるこ
    とを特徴とする請求項１に記載の巻取装置。
  3. 【請求項３】 前記両支持ロールの軸線を含む前記平
    面の、水平面に対する角度が１〜２０度であることを特
    徴とする請求項１若しくは２に記載の巻取装置。
  4. 【請求項４】 前記第２の支持ロール２の少なくとも
    外側層がゴムからなり、そのＰ＆Ｊ硬度が３０〜１２０
    度であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに
    記載の巻取装置。
  5. 【請求項５】 前記第１の支持ロール１の外側層が、
    弾性的材料からなる外皮をなすことを特徴とする請求項
    １乃至４のいずれかに記載の巻取装置。
  6. 【請求項６】 前記両支持ロール１、２の外側層が、
    弾性的材料からなり、前記第２の支持ロール２の外皮の
    弾性定数（変形容易性）が前記第１の支持ロール１のそ
    れよりも大きいことを特徴とする請求項１から５のいず
    れかに記載の巻取装置。
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