JP3764836B2 - 巻芯残紙の除去装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、円筒状コアに巻き付けられた巻取紙を巻き戻した後に残る巻芯残紙を、円筒状コアから分離除去する巻芯残紙の除去装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、抄紙工程で製造される原紙は、一旦円筒状コアに巻き付けて原紙ロールとし、その後、該原紙ロールを巻き戻してスリッタ等により裁断した後、次の工程へと送られる。原紙を円筒状コアに巻き付ける際に、円筒状コアに対して巻始めとなる部分は、巻付開始時の皺やそれによる押し跡等の欠陥が発生してしまう。この皺等の欠陥が発生した原紙は、巻芯残紙と称しており、製品として出荷することはできないので、再度パルパーに搬送して再処理する。
【０００３】
巻芯残紙を再処理するためには、円筒状コアから巻芯残紙を分離除去する必要があり、従来は生産現場において、巻芯残紙の残った円筒状コアを床面に転がしてカッターナイフ等で巻芯残紙を裁断除去する方法等が一般に行われていたが、これらの方法は処理に広いスペースを必要としたり、手作業のため人手がかかったり、安全上の問題等もあった。
【０００４】
そのため、コアと残紙の分離作業を機械化する試みがなされ、このような分離除去装置として、例えば特公平２−４４９７号公報（以下、従来例１という）に記載されたものが知られている。該従来例１に記載された装置では、円筒状コアに巻き付けられている巻芯残紙を、フォークシャフトに巻き取ることにより円筒状コアと巻芯残紙とを分離する構成であり、効果的な残紙処理装置であるが、残紙の量が多い場合には巻き戻しに長時間を要するという欠点もある。また、巻芯残紙をフォークシャフトに巻き取る際に、特に薄紙の場合には巻芯残紙が切れることがあり、このような場合には、再度フォークシャフトへの巻き付け作業を行わなければならず、作業者に多くの労力を強いることになる。
【０００５】
また、他の従来例として、実開昭５９−１０８７５５号のマイクロフィルム（以下、従来例２という）に記載されたものが知られている。該従来例２では、円筒形状のドラム体内部に円筒状コアに巻芯残紙が巻回されたロールを挿入し、該ドラム体を回転させることにより、巻芯残紙と円筒状コアとを分離するようにしている。しかし、この方法では、円筒状コアが痛みやすいという欠点がある。また、紙の種類によっては、巻芯残紙と円筒状コアとが分離するまでに長時間を要するという問題もある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記したように、従来における手作業による残紙処理作業には問題が多く、また、円筒状コアと巻芯残紙との分離装置においては、使用条件により分離作業に多くの時間を要したり、円筒状コアが痛みやすい等の欠点があり、簡単且つ迅速に巻芯残紙を除去することのできる装置の実現が望まれていた。
【０００７】
この発明はこのような従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、簡単な操作で且つ短時間で円筒状コアに巻き付けられている巻芯残紙を除去することのできる巻芯残紙の除去装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本願請求項１に記載の発明は、円筒状コアに巻芯残紙が巻き付いている円筒状のロールから巻芯残紙を取り除いて、円筒状コアと巻芯残紙とを分離する巻芯残紙の除去装置において、前記ロールの軸方向に沿って相対的に移動可能とされ、高圧水を噴射する高圧水噴射手段を具備し、当該高圧水噴射手段の高圧水ノズルから前記ロールに向けて高圧水を噴射することにより前記巻芯残紙を切断し、前記円筒状コアから前記巻芯残紙を分離除去することが特徴である。
【０００９】
また、請求項２に記載の発明は、円筒状コアに巻芯残紙が巻き付いている円筒状のロールから巻芯残紙を取り除いて、円筒状コアと巻芯残紙とを分離する巻芯残紙の除去装置において、前記ロールを所望部位へ搬入し、且つ巻芯残紙と巻芯残紙が取り除かれた後の円筒状コアを別々に搬出する搬送用コンベヤと、前記所望部位へ搬入されたロールの軸方向に沿って相対的に移動可能であり、且つ、高圧水ノズルを有し、該高圧水ノズルから前記ロールの巻芯残紙に向けて高圧水を噴射して、該巻芯残紙を切断する高圧水噴射手段と、昇降バーを有し、前記巻芯残紙が切断された後の前記円筒状コア内に該昇降バーを挿入して当該円筒状コアを上昇させ、巻芯残紙を除去した後に昇降バーを下降させて前記円筒状コアを搬送用コンベヤ上に載置する昇降手段と、を有することを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、前記昇降バーは、当該昇降バーにて前記円筒状コアを上昇させた際に該円筒状コアを回転させるための回転リングを、少なくとも２個具備したことを特徴とする。請求項４に記載の発明は、前記搬送用コンベヤの後段側に、前記ロールから分離された巻芯残紙を搬送する巻芯残紙用コンベヤを設置したことを特徴とする。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、前記高圧水ノズルは前記ロールの上方に位置し、前記ロールの垂直中心線に対し若干横方向に外れた位置に高圧水を噴射するように配置されていることを特徴とする。前記高圧水ノズルは、前記ロールの垂直中心線から１０ｍｍ〜５０ｍｍ横方向に外れた位置に高圧水を噴射するように設定されることが望ましい。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、前記高圧水噴射手段は、前記巻芯残紙が巻き付けられたロールのロール径を検出する検出手段を具備し、当該検出手段にて検出されるロール径に応じて前記高圧水ノズルの高さを変更するノズル位置設定手段を具備したことを特徴とする。
【００１３】
請求項７に記載の発明は、前記高圧水噴射手段は、前記巻芯残紙が巻き付いているロールの、ロール径を検出する検出手段を具備し、当該検出手段にて検出されるロール径の大きさに応じて、前記高圧水ノズルより噴射される高圧水の圧力、及び、前記ロールと搬送手段との間の相対移動速度の、少なくとも一方を変化させることを特徴とする。
【００１４】
上述の如く構成された本発明によれば、高圧水噴射手段に搭載される高圧水ノズルから、巻芯残紙が巻き付けられたロールの表面に向けて高圧水を噴射し、且つ、該ロールを高圧水ノズルに対して相対的に移動させるので、水圧により巻芯残紙を切断することができる。巻芯残紙が切断された後の円筒状コア内には昇降バーが挿入され、昇降手段の制御下で該昇降バーは上昇する。このとき、切断された巻芯残紙は搬送用コンベヤ上に落下し、巻芯残紙用コンベヤにより下流側へと搬送される。
【００１５】
巻芯残紙が取り除かれた後の円筒状コアは、下降して再度搬送用コンベヤ上に載置され、該搬送用コンベヤにより上流側に戻されて再利用される。また、搬送用コンベヤ上の適所にロール径を測定するための検出手段を設置し、該検出手段により測定されたロール径の大きさに応じて、高圧水ノズルの高さを適宜変更するように制御しているので、ロール径の大きさに関わらず、常にロール表面からほぼ一定の距離にて高圧水を噴射することができ、効率良く巻芯残紙を切断することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明が適用された巻芯残紙の除去装置１の全体構成を模式的に示す斜視図であり、該巻芯残紙の除去装置１を使用することにより、円筒状コア２に巻き付けられた巻芯残紙３を効率良く除去して、円筒状コア２と巻芯残紙３とを分離することができる。
【００１７】
尚、本発明の巻芯残紙の除去装置は、高圧水を用いて切断するため、ティシュペーパーのような比較的柔らかい紙に適用すると、過度の高圧を必要とせず切断が容易であるので好ましい。
【００１８】
図１に示すように、この巻芯残紙の除去装置１は、円筒状コア２に巻芯残紙３が巻き付いている円筒状のロール４を、所望部位へ搬送する送り込みコンベヤ５を有しており、該送り込みコンベヤ５のベルト表面には、ロール４の回転を防止するための断面Ｖ字形状の受け溝６が複数箇所に形成されている。
【００１９】
送り込みコンベヤ５の下流側上方には、ロール４のロール径を測定するための超音波センサ１２が設置されている。また、該送り込みコンベヤ５の一方のローラ軸７には、駆動モータ８が連結されており、該駆動モータ８を正転、逆転させることにより、送り込みコンベヤ５の搬送方向を変更することができる。
【００２０】
送り込みコンベヤ５の下流側には、切断用コンベヤ９が配設されており、該切断用コンベヤ９の上流側には、送り込みコンベヤ５からロール４が搬送されたかどうかを検出するための第１の検出器１０と、該第１の検出器１０とは若干離れた位置に配置され、ロール４が所望の切断位置を通過し終えたことを検出する第２の検出器１１と、が配置されている。なお、送り込みコンベヤ５と切断用コンベヤ９とで、請求項に記載した搬送用コンベヤが構成される。
【００２１】
また、切断用コンベヤ９の上方には、ロール４の表面に高圧水を噴射してロール４に巻き付けられた巻芯残紙３を切断する高圧水噴射器（高圧水噴射手段）１３が配設されている。
【００２２】
図２は、高圧水噴射器１３及びその周辺機器の構成を示す側面図、図３は同平面図である。図示のように、高圧水噴射器１３は、床面から立設される２本の支柱３１を有しており、該支柱３１の上側には、サイクロ減速機３２が設置されている。また、支柱３１には、該支柱３１に対して昇降動が可能なブラケット３３が設置されおり、サイクロ減速機３２の回転動により、ブラケット３３に係合するボールネジを回転させることにより上下方向に移動させ、これによりブラケット３３の高さ調整ができるように構成されている。
【００２３】
ブラケット３３の先端部には、高圧水ノズル３４及び２個のエアーノズル３５が配置されており、各ノズル３４、３５は、配管３６を通じて床面に配置された弁切換器２８に連結されている。弁切換器２８は、高圧水ノズル３４へ供給する高圧水、及びエアーノズル３５へ供給する圧縮空気のオン、オフを切り換えるための電磁弁を具備している。また、支柱３１の適所には、長尺状のアーム３７が連結されており、該アーム３７の先端部には、超音波センサ１２が取り付けられている。
【００２４】
尚、エアーノズル３５は、高圧水ノズル３４によって巻芯残紙３を切断後、巻芯残紙３が円筒状コア２から剥離しやすいように、巻芯残紙３の切断部付近に圧縮空気を噴射している。
【００２５】
図２の符号３３ａは、ブラケット３３の最下位置を示しており、符号４ａは、切断用コンベヤ９上に載置された巻芯残紙３の厚さの大きいロール（即ち、ロール径の大きいロール）を示し、符号４ｂは、巻芯残紙３の厚さの小さいロール（即ち、ロール径の小さいロール）を示す。そして、ロール４のロール径は、超音波センサ１２により測定されるので、該測定結果に応じてブラケット３３の高さが適宜調整されるようになっている。
【００２６】
また、図１に示すように、切断用コンベヤ９の下流側には、巻芯残紙３を切断した後の円筒状コア２を昇降させるためのコア昇降装置（昇降手段）２７が設置されている。図４はコア昇降装置２７の構成を示す側面図、図５は同正面図である。図示のように、コア昇降装置２７は、架台１５を有しており、該架台１５の上端部には、シリンダ３８が設置されている。そして、該シリンダ３８のストローク先端部には、円筒状コア２の内部に挿入可能な長尺状の昇降バー１４が連結されている。従って、昇降バー１４を円筒状コア２の内部に挿入した状態で、シリンダ３８をストローク動作させることにより、該円筒状コア２を上下方向に昇降させることができる。また、昇降バー１４の好適な２箇所には、当該昇降バー１４に対して回転動が可能な回転リング１６が設置されている。
【００２７】
図４，図５に示す符号１４ａは、昇降バーが最下位置に下降された状態を示し、この最下位置に昇降バー１４を待機させておくことにより、切断用コンベヤ９により搬送されたロール４の円筒状コア２内部に昇降バー１４が挿入されるようになっている。
【００２８】
また、図１に示すように、切断用コンベヤ９のベルト表面には、断面Ｖ字形状の受け溝１７が複数箇所に配設されており、また、該切断用コンベヤ９の一方のローラ軸１８には、駆動モータ２５が連結され、該切断用コンベヤ９を正転、または反転させることができるようになっている。
【００２９】
第１の検出器１０、及び第２の検出器１１は、例えば、光電センサ等により構成され、ロール４通過時に光路が遮断されることを検出して、ロール４が通過したかどうかを検出するものである。
【００３０】
超音波センサ１２は、先端部に超音波送受信素子（図示省略）を具備しており、ロール４の表面に向けて超音波信号を送信すると共に、ロール４で反射した超音波信号を受信し、送信から受信までに要する時間を計測することにより、ロール４表面の高さ（即ち、ロール４のロール径に相当する）を検出するものである。
【００３１】
切断用コンベヤ９の下流端には、高圧水噴射器１３により切断されて円筒状コア２から分離された巻芯残紙３を次工程へ搬送するための、残紙用コンベヤ２１が配設されている。
【００３２】
送り込みコンベヤ５の一方の側方には、巻芯残紙３が除去された後の円筒状コア２を次工程へ送り出すための、コア用コンベヤ２３が配置され、更に、送り込みコンベヤ５の他方の側方には、巻芯残紙３が除去された後の円筒状コア２をコア用コンベヤ２３側へ押し出すためのプッシャ２４が配設されている。
【００３３】
そして、駆動モータ８、第１の検出器１０、第２の検出器１１、超音波センサ１２、高圧水噴射器１３、プッシャ２４、駆動モータ２５、コア昇降装置２７は、それぞれ制御手段２６に電気的に接続されており、該制御手段２６に組み込まれているシーケンス回路により、当該巻芯残紙の除去装置１全体が総括的に制御されるようになっている。
【００３４】
次に、上記のように構成された本実施形態の動作を、図６に示すフローチャートを参照しながら説明する。まず、初期設定として、高圧水ノズル３４の位置が原位置（最も高い位置）にあることを確認する（ステップＳＴ１でＹＥＳ）。原位置にない場合には、原位置へ復帰させる処理を行う（ステップＳＴ２）。そして、送り込みコンベヤ５上にロール４が搬入されると（ステップＳＴ３でＹＥＳ）、超音波センサ１２により、ロール４のロール径が測定される。即ち、超音波センサ１２からロール４の表面に向けて超音波信号を送信し、且つ、該表面にて反射した超音波信号を受信し、送信と受信の時間差に基づいてロール４のロール径が測定される（ステップＳＴ４）。
【００３５】
次いで、測定されたロール径に基づき、サイクロ減速機３２（図２参照）を回転駆動させてブラケット３３を下降させ、該ブラケット３３の先端に設置された高圧水ノズル３４がロール４の表面から所定距離となるように設定する（ステップＳＴ５）。
【００３６】
即ち、高圧水ノズル３４とロール４の表面との垂直方向の距離は、５〜２０ｍｍ程度に設定すると、高圧水ノズル３４がロール４に衝突する危険性が低く、且つ、高圧水の圧力を必要以上に上げることもなくて好ましい。尚、これに限定されるものではない。
【００３７】
また、高圧水の圧力は、残紙の紙質や残紙の厚さにより切断可能な圧力として下限を決め、圧力が高すぎると高圧水が飛散する等の問題が生じるので必要最小限の圧力として上限を決める必要があるが、比較的柔らかい紙の場合でも大体１００ｋｇｆ／ｃｍ２（１０７Ｐａ）以上の圧力であることが好ましい。例えば、ティシュペーパーの場合２００〜４００ｋｇｆ／ｃｍ２（２×１０７〜４×１０７Ｐａ）程度の圧力であることが好ましい。尚、これに限定されるものではない。
【００３８】
この状態で、送り込みコンベヤ５、及び切断用コンベヤ９を低速で順方向回転させて、ロール４を切断用コンベヤ９の下流側へ送り出す（ステップＳＴ６）。そして、ロール４の先端部が第１の検出器１０の設置部位に達すると、該第１の検出器１０では、ロール４が送られたことが検出され（ステップＳＴ７でＹＥＳ）、この検出信号により、高圧水ノズル３４から高圧水が噴射され、且つ、２つのエアーノズル３５から圧縮エアーが噴射される（ステップＳＴ８）。このとき、切断用コンベヤ９は、下流側に向けて低速で駆動しているので、該切断用コンベヤ９上に載置されているロール４は下流側に向けて低速で移動することになり、ロール４に巻き付けられた巻芯残紙３は、高圧水の噴射により長手方向に沿って徐々に切断されることになる。また、図７に示したように、高圧水ノズル３４は、ロール４の中心から若干外れた位置に配置されているので、ロール４は図８に示すように、中心から幾分ずれた部位（Ｐ１）が切断される。
【００３９】
そして、ロール４の後端部が第２の検出器１１の設置部位を通過すると、ロール４の通過終了が確認され（ステップＳＴ９でＹＥＳ）、この検出信号により高圧水及び圧縮エアーの噴射が停止される（ステップＳＴ１０）。
【００４０】
このとき、ロール４は、ほぼ切断用コンベヤ９の下流端に到達しており、コア昇降装置の昇降バー１４が円筒状コア２の内部に挿入された状態とされる。即ち、昇降バー１４は、切断用コンベヤ９の下流側の所定高さ位置に設定されているので（超音波センサ１２と制御手段２６により設定される）、ロール４が下流側に送られてくると、自動的に昇降バー１４が円筒状コア２内に挿入されることになる。
【００４１】
この状態で、シリンダ３８（図４，図５参照）をストローク動作させ、昇降バー１４を上昇させると（ステップＳＴ１１）、円筒状コア２が切断用コンベヤ９の上側に持ち上げられることになり、図８に示したように、巻芯残紙３は若干傾斜した部位にて切断されているので、荷重のアンバランスにより、切断された巻芯残紙３は、外力を加えなくても自重により容易に切断用コンベヤ９上へ落下する。
【００４２】
即ち、上記したように、昇降バー１４の２箇所には回転リング１６が設置されているので、円筒状コア２は昇降バー１４に対して摩擦力がほとんど働くことなく回転することができ、巻芯残紙３の荷重のアンバランスにより、容易に回転し、該巻芯残紙３は自重により下方へ落下する。
【００４３】
落下した巻芯残紙３は、切断用コンベヤ９により下流端まで搬送され、残紙用コンベヤ２１上に載置されて、パルパー等の次処理工程へと搬送される（ステップＳＴ１２）。
【００４４】
次いで、切断用コンベヤ９は一端停止し、この状態でシリンダ３８をストローク動作させて、昇降バー１４を下降させ、該昇降バー１４に支持されている巻芯残紙３が除去された後の円筒状コア２を切断用コンベヤ９上に載置する（ステップＳＴ１３）。その後、切断用コンベヤ９を、逆方向へ回転駆動させ、円筒状コア２を上流側へと送り出し、送り込み用コンベヤ５上へと搬送する（ステップＳＴ１４）。
【００４５】
この状態で、プッシャ２４を動作させて、円筒状コア２をコア用コンベヤ２３側へ押し出す（ステップＳＴ１５）。円筒状コア２は、コア用コンベヤ２３により下流工程へと搬送され、再利用される。また、次の処理の準備として高圧水ノズルを原位置へ上昇させる（ステップＳＴ１６）。こうして、円筒状コア２に巻き付けられた巻芯残紙３を自動操作で除去することができるのである。
【００４６】
このようにして、本実施形態の巻芯残紙の除去装置では、人手による作業を殆ど必要とせず、自動操作で円筒状コア２に巻き付けられている巻芯残紙３を切断し、除去することができるので、巻芯残紙３の除去作業を極めて容易に行うことができ、作業性を著しく向上させることができる。
【００４７】
また、巻芯残紙３の厚さの変化により、ロール４のロール径に変化が生じた場合でも、超音波センサ１２によりロール４のロール径を測定し、この測定結果に応じて高圧水ノズル３４の高さがロール４の表面に対し好適となるように制御しているので、確実且つ効率良く巻芯残紙３を切断することができる。
【００４８】
更に、高圧水ノズル３４は、ロール４の中心位置から横方向に若干外れた位置を高圧水で切断するように構成し、且つ、昇降バー１４には円筒状コア２を回転させるための回転リング１６が取り付けられているので、切断された巻芯残紙３は荷重のアンバランスにより、自重で下方に落下することになり、作業性を向上させることができる。
【００４９】
この場合、高圧水ノズル３４は、ロール４の垂直中心線から横方向に１０ｍｍ〜５０ｍｍ外れた位置に高圧水が噴射されるように配置するのが好ましい。このような配置とすることにより、切断された残紙が円筒状コア２から剥離し易くなる。
【００５０】
また、上記した実施形態では、切断用コンベヤ９を一定の速度で駆動させてロール４を下流側に移動させるように構成する例について説明したが、超音波センサ１２により検出されるロール４のロール径に応じて、切断用コンベヤ９の移動速度を変化させるようにすることも可能である。
【００５１】
即ち、ロール径が大きい場合には、巻芯残紙３の厚さもまた大きく、切断には比較的長時間を要し、反対に、ロール径が小さい場合には、巻芯残紙３の厚さは小さく、短時間で切断することができるので、ロール径が大きい場合には、切断用コンベヤ９の搬送速度を遅くし、ロール径が小さい場合には切断用コンベヤ９の搬送速度を速くするように制御すれば、より効率の良い巻芯残紙３の除去作業が可能となる。なお、搬送速度を変化させる操作は、駆動モータ２５として、速度可変モータを使用すれば良い。
【００５２】
切断用コンベヤ９の搬送速度は、高圧水の圧力によっても左右されるが、例えば、２．５〜３０［ｍ／分］程度の速度を用いることができる。勿論本発明はこれに限定されるものではない。
【００５３】
また、上記した実施形態では、高圧水ノズル３４より噴射する高圧水の水圧が一定である例について説明したが、ロール径に応じて水圧を変化させるように構成することも可能である。即ち、上記したように、ロール径が大きい場合には巻芯残紙３の厚さが大きいので高圧水の水圧を強くし、ロール径が小さい場合には巻芯残紙３の厚さが小さいので、高圧水の水圧を弱くすることにより、効率の良い切断作業が可能となる。
【００５４】
また、上記説明においては、検出したロール径により、コンベヤ９の搬送速度（残紙の切断速度）と高圧水の水圧を変更することを記載したが、更に、紙の種類を事前に設定しておいて、裁断し易い紙かどうか（紙の種類）により、コンベヤ９の搬送速度（残紙の切断速度）と高圧水の水圧を変更することも可能である。
【００５５】
なお、上記した実施形態では、ロール４の上側に配置された超音波センサ１２により、当該ロール４のロール径を測定するように構成したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ロール４の横方向に超音波センサ１２を設置してロール径を測定するように構成することも可能である。また、ロール径を検出するためのセンサとして超音波センサ１２を使用する例について説明したが、超音波センサに限定されるものではなく、光電センサ等、他の検出手段を使用することも可能である。
【００５６】
また、上記した実施形態では、ロール４の中心位置から若干外れた位置にて高圧水を噴射する例について説明したが、切断後の巻芯残紙３の除去作業の手間を問題としない場合や、円筒状コア２と残紙３の紙離れの良好な場合には、ロール４の中心位置に高圧水を噴射する構成としても良い。
【００５７】
更に、上記した実施形態では、切断用コンベヤ９を駆動することにより、高圧水ノズル３４に対してロール４を移動させ、該ロール４に巻き付けられた巻芯残紙３をロール４の軸方向に沿って切断する例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ロール４を固定させた状態で高圧水ノズル３４を移動させ、巻芯残紙３を切断するように構成することも可能である。
【００５８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る巻芯残紙の除去装置では、円筒状コアに巻き付けられた巻芯残紙を、高圧水噴射手段を用いて切断することにより円筒状コアと巻芯残紙とを分離除去しているので、従来と比較して迅速、且つ容易に巻芯残紙を除去することができる。
【００５９】
また、検出手段（超音波センサ１２）により、ロール径を測定し該ロール径に応じて高圧水ノズルの高さ位置を適宜調整し、該高圧水ノズルの先端部からロール表面までの距離がほぼ一定となるように制御しているので、効率の良い高圧水による巻芯残紙の切断を行うことができる。
【００６０】
更に、昇降手段に搭載される昇降バーを用いて巻芯残紙が切断された後の円筒状コアを上方に持ち上げることにより、巻芯残紙と円筒状コアとを分離するので、巻芯残紙を回収する作業が容易となる。また、高圧水ノズルによる高圧水の噴射位置をロールの中心から若干外れた位置とすることにより、ロールの重心から幾分ずれた位置で巻芯残紙を切断することができ、荷重のアンバランスにより、効果的に円筒状コアから巻芯残紙を取り除くことができる。
【００６１】
更に、昇降バーに回転リングを取り付けることにより、該昇降バーに対して円筒状コアが回転しやすくなるので、より一層巻芯残紙の除去作業が容易となる。また、ロール径の大きさに応じてロールと高圧水ノズルとの相対移動速度、或いは、高圧水ノズルより噴射される高圧水の水圧を変化させるようにすれば、円筒状コアに巻き付けられた巻芯残紙の厚さに適合した極めて効率の良い巻芯残紙の切断を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る巻芯残紙の除去装置を模式的に示す説明図である。
【図２】高圧水噴射器及びその周辺機器の構成を示す側面図である。
【図３】高圧水噴射器及びその周辺機器の構成を示す平面図である。
【図４】コア昇降装置の構成を示す側面図である。
【図５】コア昇降装置の構成を示す正面図である。
【図６】本実施形態の巻芯残紙の除去装置の動作を説明するフローチャート図である。
【図７】ロールと高圧水ノズルとの位置関係を示す説明図である。
【図８】ロールの垂直中心線から横方向に若干外れた位置に高圧水を噴射した際の、ロールの切断面を示す説明図である。
【符号の説明】
１ 巻芯残紙の除去装置
２ 円筒状コア
３ 巻芯残紙
４ ロール
５ 送り込みコンベヤ
６ 受け溝
７ ローラ軸
８ 駆動モータ
９ 切断用コンベヤ
１０ 第１の検出器
１１ 第２の検出器
１２ 超音波センサ（検出手段）
１３ 高圧水噴射器（高圧水噴射手段）
１４ 昇降バー
１５ 架台
１６ 回転リング
１７ 受け溝
１８ ローラ軸
２１ 残紙用コンベヤ
２３ コア用コンベヤ
２４ プッシャ
２５ 駆動モータ
２６ 制御手段
２７ コア昇降装置（昇降手段）
２８ 弁切換器
３１ 支柱
３２ サイクロ減速器
３３ ブラケット
３４ 高圧水ノズル
３５ エアーノズル
３６ 配管
３７ アーム
３８ シリンダ
【発明の属する技術分野】
本発明は、円筒状コアに巻き付けられた巻取紙を巻き戻した後に残る巻芯残紙を、円筒状コアから分離除去する巻芯残紙の除去装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、抄紙工程で製造される原紙は、一旦円筒状コアに巻き付けて原紙ロールとし、その後、該原紙ロールを巻き戻してスリッタ等により裁断した後、次の工程へと送られる。原紙を円筒状コアに巻き付ける際に、円筒状コアに対して巻始めとなる部分は、巻付開始時の皺やそれによる押し跡等の欠陥が発生してしまう。この皺等の欠陥が発生した原紙は、巻芯残紙と称しており、製品として出荷することはできないので、再度パルパーに搬送して再処理する。
【０００３】
巻芯残紙を再処理するためには、円筒状コアから巻芯残紙を分離除去する必要があり、従来は生産現場において、巻芯残紙の残った円筒状コアを床面に転がしてカッターナイフ等で巻芯残紙を裁断除去する方法等が一般に行われていたが、これらの方法は処理に広いスペースを必要としたり、手作業のため人手がかかったり、安全上の問題等もあった。
【０００４】
そのため、コアと残紙の分離作業を機械化する試みがなされ、このような分離除去装置として、例えば特公平２−４４９７号公報（以下、従来例１という）に記載されたものが知られている。該従来例１に記載された装置では、円筒状コアに巻き付けられている巻芯残紙を、フォークシャフトに巻き取ることにより円筒状コアと巻芯残紙とを分離する構成であり、効果的な残紙処理装置であるが、残紙の量が多い場合には巻き戻しに長時間を要するという欠点もある。また、巻芯残紙をフォークシャフトに巻き取る際に、特に薄紙の場合には巻芯残紙が切れることがあり、このような場合には、再度フォークシャフトへの巻き付け作業を行わなければならず、作業者に多くの労力を強いることになる。
【０００５】
また、他の従来例として、実開昭５９−１０８７５５号のマイクロフィルム（以下、従来例２という）に記載されたものが知られている。該従来例２では、円筒形状のドラム体内部に円筒状コアに巻芯残紙が巻回されたロールを挿入し、該ドラム体を回転させることにより、巻芯残紙と円筒状コアとを分離するようにしている。しかし、この方法では、円筒状コアが痛みやすいという欠点がある。また、紙の種類によっては、巻芯残紙と円筒状コアとが分離するまでに長時間を要するという問題もある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記したように、従来における手作業による残紙処理作業には問題が多く、また、円筒状コアと巻芯残紙との分離装置においては、使用条件により分離作業に多くの時間を要したり、円筒状コアが痛みやすい等の欠点があり、簡単且つ迅速に巻芯残紙を除去することのできる装置の実現が望まれていた。
【０００７】
この発明はこのような従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、簡単な操作で且つ短時間で円筒状コアに巻き付けられている巻芯残紙を除去することのできる巻芯残紙の除去装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本願請求項１に記載の発明は、円筒状コアに巻芯残紙が巻き付いている円筒状のロールから巻芯残紙を取り除いて、円筒状コアと巻芯残紙とを分離する巻芯残紙の除去装置において、前記ロールの軸方向に沿って相対的に移動可能とされ、高圧水を噴射する高圧水噴射手段を具備し、当該高圧水噴射手段の高圧水ノズルから前記ロールに向けて高圧水を噴射することにより前記巻芯残紙を切断し、前記円筒状コアから前記巻芯残紙を分離除去することが特徴である。
【０００９】
また、請求項２に記載の発明は、円筒状コアに巻芯残紙が巻き付いている円筒状のロールから巻芯残紙を取り除いて、円筒状コアと巻芯残紙とを分離する巻芯残紙の除去装置において、前記ロールを所望部位へ搬入し、且つ巻芯残紙と巻芯残紙が取り除かれた後の円筒状コアを別々に搬出する搬送用コンベヤと、前記所望部位へ搬入されたロールの軸方向に沿って相対的に移動可能であり、且つ、高圧水ノズルを有し、該高圧水ノズルから前記ロールの巻芯残紙に向けて高圧水を噴射して、該巻芯残紙を切断する高圧水噴射手段と、昇降バーを有し、前記巻芯残紙が切断された後の前記円筒状コア内に該昇降バーを挿入して当該円筒状コアを上昇させ、巻芯残紙を除去した後に昇降バーを下降させて前記円筒状コアを搬送用コンベヤ上に載置する昇降手段と、を有することを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、前記昇降バーは、当該昇降バーにて前記円筒状コアを上昇させた際に該円筒状コアを回転させるための回転リングを、少なくとも２個具備したことを特徴とする。請求項４に記載の発明は、前記搬送用コンベヤの後段側に、前記ロールから分離された巻芯残紙を搬送する巻芯残紙用コンベヤを設置したことを特徴とする。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、前記高圧水ノズルは前記ロールの上方に位置し、前記ロールの垂直中心線に対し若干横方向に外れた位置に高圧水を噴射するように配置されていることを特徴とする。前記高圧水ノズルは、前記ロールの垂直中心線から１０ｍｍ〜５０ｍｍ横方向に外れた位置に高圧水を噴射するように設定されることが望ましい。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、前記高圧水噴射手段は、前記巻芯残紙が巻き付けられたロールのロール径を検出する検出手段を具備し、当該検出手段にて検出されるロール径に応じて前記高圧水ノズルの高さを変更するノズル位置設定手段を具備したことを特徴とする。
【００１３】
請求項７に記載の発明は、前記高圧水噴射手段は、前記巻芯残紙が巻き付いているロールの、ロール径を検出する検出手段を具備し、当該検出手段にて検出されるロール径の大きさに応じて、前記高圧水ノズルより噴射される高圧水の圧力、及び、前記ロールと搬送手段との間の相対移動速度の、少なくとも一方を変化させることを特徴とする。
【００１４】
上述の如く構成された本発明によれば、高圧水噴射手段に搭載される高圧水ノズルから、巻芯残紙が巻き付けられたロールの表面に向けて高圧水を噴射し、且つ、該ロールを高圧水ノズルに対して相対的に移動させるので、水圧により巻芯残紙を切断することができる。巻芯残紙が切断された後の円筒状コア内には昇降バーが挿入され、昇降手段の制御下で該昇降バーは上昇する。このとき、切断された巻芯残紙は搬送用コンベヤ上に落下し、巻芯残紙用コンベヤにより下流側へと搬送される。
【００１５】
巻芯残紙が取り除かれた後の円筒状コアは、下降して再度搬送用コンベヤ上に載置され、該搬送用コンベヤにより上流側に戻されて再利用される。また、搬送用コンベヤ上の適所にロール径を測定するための検出手段を設置し、該検出手段により測定されたロール径の大きさに応じて、高圧水ノズルの高さを適宜変更するように制御しているので、ロール径の大きさに関わらず、常にロール表面からほぼ一定の距離にて高圧水を噴射することができ、効率良く巻芯残紙を切断することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明が適用された巻芯残紙の除去装置１の全体構成を模式的に示す斜視図であり、該巻芯残紙の除去装置１を使用することにより、円筒状コア２に巻き付けられた巻芯残紙３を効率良く除去して、円筒状コア２と巻芯残紙３とを分離することができる。
【００１７】
尚、本発明の巻芯残紙の除去装置は、高圧水を用いて切断するため、ティシュペーパーのような比較的柔らかい紙に適用すると、過度の高圧を必要とせず切断が容易であるので好ましい。
【００１８】
図１に示すように、この巻芯残紙の除去装置１は、円筒状コア２に巻芯残紙３が巻き付いている円筒状のロール４を、所望部位へ搬送する送り込みコンベヤ５を有しており、該送り込みコンベヤ５のベルト表面には、ロール４の回転を防止するための断面Ｖ字形状の受け溝６が複数箇所に形成されている。
【００１９】
送り込みコンベヤ５の下流側上方には、ロール４のロール径を測定するための超音波センサ１２が設置されている。また、該送り込みコンベヤ５の一方のローラ軸７には、駆動モータ８が連結されており、該駆動モータ８を正転、逆転させることにより、送り込みコンベヤ５の搬送方向を変更することができる。
【００２０】
送り込みコンベヤ５の下流側には、切断用コンベヤ９が配設されており、該切断用コンベヤ９の上流側には、送り込みコンベヤ５からロール４が搬送されたかどうかを検出するための第１の検出器１０と、該第１の検出器１０とは若干離れた位置に配置され、ロール４が所望の切断位置を通過し終えたことを検出する第２の検出器１１と、が配置されている。なお、送り込みコンベヤ５と切断用コンベヤ９とで、請求項に記載した搬送用コンベヤが構成される。
【００２１】
また、切断用コンベヤ９の上方には、ロール４の表面に高圧水を噴射してロール４に巻き付けられた巻芯残紙３を切断する高圧水噴射器（高圧水噴射手段）１３が配設されている。
【００２２】
図２は、高圧水噴射器１３及びその周辺機器の構成を示す側面図、図３は同平面図である。図示のように、高圧水噴射器１３は、床面から立設される２本の支柱３１を有しており、該支柱３１の上側には、サイクロ減速機３２が設置されている。また、支柱３１には、該支柱３１に対して昇降動が可能なブラケット３３が設置されおり、サイクロ減速機３２の回転動により、ブラケット３３に係合するボールネジを回転させることにより上下方向に移動させ、これによりブラケット３３の高さ調整ができるように構成されている。
【００２３】
ブラケット３３の先端部には、高圧水ノズル３４及び２個のエアーノズル３５が配置されており、各ノズル３４、３５は、配管３６を通じて床面に配置された弁切換器２８に連結されている。弁切換器２８は、高圧水ノズル３４へ供給する高圧水、及びエアーノズル３５へ供給する圧縮空気のオン、オフを切り換えるための電磁弁を具備している。また、支柱３１の適所には、長尺状のアーム３７が連結されており、該アーム３７の先端部には、超音波センサ１２が取り付けられている。
【００２４】
尚、エアーノズル３５は、高圧水ノズル３４によって巻芯残紙３を切断後、巻芯残紙３が円筒状コア２から剥離しやすいように、巻芯残紙３の切断部付近に圧縮空気を噴射している。
【００２５】
図２の符号３３ａは、ブラケット３３の最下位置を示しており、符号４ａは、切断用コンベヤ９上に載置された巻芯残紙３の厚さの大きいロール（即ち、ロール径の大きいロール）を示し、符号４ｂは、巻芯残紙３の厚さの小さいロール（即ち、ロール径の小さいロール）を示す。そして、ロール４のロール径は、超音波センサ１２により測定されるので、該測定結果に応じてブラケット３３の高さが適宜調整されるようになっている。
【００２６】
また、図１に示すように、切断用コンベヤ９の下流側には、巻芯残紙３を切断した後の円筒状コア２を昇降させるためのコア昇降装置（昇降手段）２７が設置されている。図４はコア昇降装置２７の構成を示す側面図、図５は同正面図である。図示のように、コア昇降装置２７は、架台１５を有しており、該架台１５の上端部には、シリンダ３８が設置されている。そして、該シリンダ３８のストローク先端部には、円筒状コア２の内部に挿入可能な長尺状の昇降バー１４が連結されている。従って、昇降バー１４を円筒状コア２の内部に挿入した状態で、シリンダ３８をストローク動作させることにより、該円筒状コア２を上下方向に昇降させることができる。また、昇降バー１４の好適な２箇所には、当該昇降バー１４に対して回転動が可能な回転リング１６が設置されている。
【００２７】
図４，図５に示す符号１４ａは、昇降バーが最下位置に下降された状態を示し、この最下位置に昇降バー１４を待機させておくことにより、切断用コンベヤ９により搬送されたロール４の円筒状コア２内部に昇降バー１４が挿入されるようになっている。
【００２８】
また、図１に示すように、切断用コンベヤ９のベルト表面には、断面Ｖ字形状の受け溝１７が複数箇所に配設されており、また、該切断用コンベヤ９の一方のローラ軸１８には、駆動モータ２５が連結され、該切断用コンベヤ９を正転、または反転させることができるようになっている。
【００２９】
第１の検出器１０、及び第２の検出器１１は、例えば、光電センサ等により構成され、ロール４通過時に光路が遮断されることを検出して、ロール４が通過したかどうかを検出するものである。
【００３０】
超音波センサ１２は、先端部に超音波送受信素子（図示省略）を具備しており、ロール４の表面に向けて超音波信号を送信すると共に、ロール４で反射した超音波信号を受信し、送信から受信までに要する時間を計測することにより、ロール４表面の高さ（即ち、ロール４のロール径に相当する）を検出するものである。
【００３１】
切断用コンベヤ９の下流端には、高圧水噴射器１３により切断されて円筒状コア２から分離された巻芯残紙３を次工程へ搬送するための、残紙用コンベヤ２１が配設されている。
【００３２】
送り込みコンベヤ５の一方の側方には、巻芯残紙３が除去された後の円筒状コア２を次工程へ送り出すための、コア用コンベヤ２３が配置され、更に、送り込みコンベヤ５の他方の側方には、巻芯残紙３が除去された後の円筒状コア２をコア用コンベヤ２３側へ押し出すためのプッシャ２４が配設されている。
【００３３】
そして、駆動モータ８、第１の検出器１０、第２の検出器１１、超音波センサ１２、高圧水噴射器１３、プッシャ２４、駆動モータ２５、コア昇降装置２７は、それぞれ制御手段２６に電気的に接続されており、該制御手段２６に組み込まれているシーケンス回路により、当該巻芯残紙の除去装置１全体が総括的に制御されるようになっている。
【００３４】
次に、上記のように構成された本実施形態の動作を、図６に示すフローチャートを参照しながら説明する。まず、初期設定として、高圧水ノズル３４の位置が原位置（最も高い位置）にあることを確認する（ステップＳＴ１でＹＥＳ）。原位置にない場合には、原位置へ復帰させる処理を行う（ステップＳＴ２）。そして、送り込みコンベヤ５上にロール４が搬入されると（ステップＳＴ３でＹＥＳ）、超音波センサ１２により、ロール４のロール径が測定される。即ち、超音波センサ１２からロール４の表面に向けて超音波信号を送信し、且つ、該表面にて反射した超音波信号を受信し、送信と受信の時間差に基づいてロール４のロール径が測定される（ステップＳＴ４）。
【００３５】
次いで、測定されたロール径に基づき、サイクロ減速機３２（図２参照）を回転駆動させてブラケット３３を下降させ、該ブラケット３３の先端に設置された高圧水ノズル３４がロール４の表面から所定距離となるように設定する（ステップＳＴ５）。
【００３６】
即ち、高圧水ノズル３４とロール４の表面との垂直方向の距離は、５〜２０ｍｍ程度に設定すると、高圧水ノズル３４がロール４に衝突する危険性が低く、且つ、高圧水の圧力を必要以上に上げることもなくて好ましい。尚、これに限定されるものではない。
【００３７】
また、高圧水の圧力は、残紙の紙質や残紙の厚さにより切断可能な圧力として下限を決め、圧力が高すぎると高圧水が飛散する等の問題が生じるので必要最小限の圧力として上限を決める必要があるが、比較的柔らかい紙の場合でも大体１００ｋｇｆ／ｃｍ２（１０７Ｐａ）以上の圧力であることが好ましい。例えば、ティシュペーパーの場合２００〜４００ｋｇｆ／ｃｍ２（２×１０７〜４×１０７Ｐａ）程度の圧力であることが好ましい。尚、これに限定されるものではない。
【００３８】
この状態で、送り込みコンベヤ５、及び切断用コンベヤ９を低速で順方向回転させて、ロール４を切断用コンベヤ９の下流側へ送り出す（ステップＳＴ６）。そして、ロール４の先端部が第１の検出器１０の設置部位に達すると、該第１の検出器１０では、ロール４が送られたことが検出され（ステップＳＴ７でＹＥＳ）、この検出信号により、高圧水ノズル３４から高圧水が噴射され、且つ、２つのエアーノズル３５から圧縮エアーが噴射される（ステップＳＴ８）。このとき、切断用コンベヤ９は、下流側に向けて低速で駆動しているので、該切断用コンベヤ９上に載置されているロール４は下流側に向けて低速で移動することになり、ロール４に巻き付けられた巻芯残紙３は、高圧水の噴射により長手方向に沿って徐々に切断されることになる。また、図７に示したように、高圧水ノズル３４は、ロール４の中心から若干外れた位置に配置されているので、ロール４は図８に示すように、中心から幾分ずれた部位（Ｐ１）が切断される。
【００３９】
そして、ロール４の後端部が第２の検出器１１の設置部位を通過すると、ロール４の通過終了が確認され（ステップＳＴ９でＹＥＳ）、この検出信号により高圧水及び圧縮エアーの噴射が停止される（ステップＳＴ１０）。
【００４０】
このとき、ロール４は、ほぼ切断用コンベヤ９の下流端に到達しており、コア昇降装置の昇降バー１４が円筒状コア２の内部に挿入された状態とされる。即ち、昇降バー１４は、切断用コンベヤ９の下流側の所定高さ位置に設定されているので（超音波センサ１２と制御手段２６により設定される）、ロール４が下流側に送られてくると、自動的に昇降バー１４が円筒状コア２内に挿入されることになる。
【００４１】
この状態で、シリンダ３８（図４，図５参照）をストローク動作させ、昇降バー１４を上昇させると（ステップＳＴ１１）、円筒状コア２が切断用コンベヤ９の上側に持ち上げられることになり、図８に示したように、巻芯残紙３は若干傾斜した部位にて切断されているので、荷重のアンバランスにより、切断された巻芯残紙３は、外力を加えなくても自重により容易に切断用コンベヤ９上へ落下する。
【００４２】
即ち、上記したように、昇降バー１４の２箇所には回転リング１６が設置されているので、円筒状コア２は昇降バー１４に対して摩擦力がほとんど働くことなく回転することができ、巻芯残紙３の荷重のアンバランスにより、容易に回転し、該巻芯残紙３は自重により下方へ落下する。
【００４３】
落下した巻芯残紙３は、切断用コンベヤ９により下流端まで搬送され、残紙用コンベヤ２１上に載置されて、パルパー等の次処理工程へと搬送される（ステップＳＴ１２）。
【００４４】
次いで、切断用コンベヤ９は一端停止し、この状態でシリンダ３８をストローク動作させて、昇降バー１４を下降させ、該昇降バー１４に支持されている巻芯残紙３が除去された後の円筒状コア２を切断用コンベヤ９上に載置する（ステップＳＴ１３）。その後、切断用コンベヤ９を、逆方向へ回転駆動させ、円筒状コア２を上流側へと送り出し、送り込み用コンベヤ５上へと搬送する（ステップＳＴ１４）。
【００４５】
この状態で、プッシャ２４を動作させて、円筒状コア２をコア用コンベヤ２３側へ押し出す（ステップＳＴ１５）。円筒状コア２は、コア用コンベヤ２３により下流工程へと搬送され、再利用される。また、次の処理の準備として高圧水ノズルを原位置へ上昇させる（ステップＳＴ１６）。こうして、円筒状コア２に巻き付けられた巻芯残紙３を自動操作で除去することができるのである。
【００４６】
このようにして、本実施形態の巻芯残紙の除去装置では、人手による作業を殆ど必要とせず、自動操作で円筒状コア２に巻き付けられている巻芯残紙３を切断し、除去することができるので、巻芯残紙３の除去作業を極めて容易に行うことができ、作業性を著しく向上させることができる。
【００４７】
また、巻芯残紙３の厚さの変化により、ロール４のロール径に変化が生じた場合でも、超音波センサ１２によりロール４のロール径を測定し、この測定結果に応じて高圧水ノズル３４の高さがロール４の表面に対し好適となるように制御しているので、確実且つ効率良く巻芯残紙３を切断することができる。
【００４８】
更に、高圧水ノズル３４は、ロール４の中心位置から横方向に若干外れた位置を高圧水で切断するように構成し、且つ、昇降バー１４には円筒状コア２を回転させるための回転リング１６が取り付けられているので、切断された巻芯残紙３は荷重のアンバランスにより、自重で下方に落下することになり、作業性を向上させることができる。
【００４９】
この場合、高圧水ノズル３４は、ロール４の垂直中心線から横方向に１０ｍｍ〜５０ｍｍ外れた位置に高圧水が噴射されるように配置するのが好ましい。このような配置とすることにより、切断された残紙が円筒状コア２から剥離し易くなる。
【００５０】
また、上記した実施形態では、切断用コンベヤ９を一定の速度で駆動させてロール４を下流側に移動させるように構成する例について説明したが、超音波センサ１２により検出されるロール４のロール径に応じて、切断用コンベヤ９の移動速度を変化させるようにすることも可能である。
【００５１】
即ち、ロール径が大きい場合には、巻芯残紙３の厚さもまた大きく、切断には比較的長時間を要し、反対に、ロール径が小さい場合には、巻芯残紙３の厚さは小さく、短時間で切断することができるので、ロール径が大きい場合には、切断用コンベヤ９の搬送速度を遅くし、ロール径が小さい場合には切断用コンベヤ９の搬送速度を速くするように制御すれば、より効率の良い巻芯残紙３の除去作業が可能となる。なお、搬送速度を変化させる操作は、駆動モータ２５として、速度可変モータを使用すれば良い。
【００５２】
切断用コンベヤ９の搬送速度は、高圧水の圧力によっても左右されるが、例えば、２．５〜３０［ｍ／分］程度の速度を用いることができる。勿論本発明はこれに限定されるものではない。
【００５３】
また、上記した実施形態では、高圧水ノズル３４より噴射する高圧水の水圧が一定である例について説明したが、ロール径に応じて水圧を変化させるように構成することも可能である。即ち、上記したように、ロール径が大きい場合には巻芯残紙３の厚さが大きいので高圧水の水圧を強くし、ロール径が小さい場合には巻芯残紙３の厚さが小さいので、高圧水の水圧を弱くすることにより、効率の良い切断作業が可能となる。
【００５４】
また、上記説明においては、検出したロール径により、コンベヤ９の搬送速度（残紙の切断速度）と高圧水の水圧を変更することを記載したが、更に、紙の種類を事前に設定しておいて、裁断し易い紙かどうか（紙の種類）により、コンベヤ９の搬送速度（残紙の切断速度）と高圧水の水圧を変更することも可能である。
【００５５】
なお、上記した実施形態では、ロール４の上側に配置された超音波センサ１２により、当該ロール４のロール径を測定するように構成したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ロール４の横方向に超音波センサ１２を設置してロール径を測定するように構成することも可能である。また、ロール径を検出するためのセンサとして超音波センサ１２を使用する例について説明したが、超音波センサに限定されるものではなく、光電センサ等、他の検出手段を使用することも可能である。
【００５６】
また、上記した実施形態では、ロール４の中心位置から若干外れた位置にて高圧水を噴射する例について説明したが、切断後の巻芯残紙３の除去作業の手間を問題としない場合や、円筒状コア２と残紙３の紙離れの良好な場合には、ロール４の中心位置に高圧水を噴射する構成としても良い。
【００５７】
更に、上記した実施形態では、切断用コンベヤ９を駆動することにより、高圧水ノズル３４に対してロール４を移動させ、該ロール４に巻き付けられた巻芯残紙３をロール４の軸方向に沿って切断する例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ロール４を固定させた状態で高圧水ノズル３４を移動させ、巻芯残紙３を切断するように構成することも可能である。
【００５８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る巻芯残紙の除去装置では、円筒状コアに巻き付けられた巻芯残紙を、高圧水噴射手段を用いて切断することにより円筒状コアと巻芯残紙とを分離除去しているので、従来と比較して迅速、且つ容易に巻芯残紙を除去することができる。
【００５９】
また、検出手段（超音波センサ１２）により、ロール径を測定し該ロール径に応じて高圧水ノズルの高さ位置を適宜調整し、該高圧水ノズルの先端部からロール表面までの距離がほぼ一定となるように制御しているので、効率の良い高圧水による巻芯残紙の切断を行うことができる。
【００６０】
更に、昇降手段に搭載される昇降バーを用いて巻芯残紙が切断された後の円筒状コアを上方に持ち上げることにより、巻芯残紙と円筒状コアとを分離するので、巻芯残紙を回収する作業が容易となる。また、高圧水ノズルによる高圧水の噴射位置をロールの中心から若干外れた位置とすることにより、ロールの重心から幾分ずれた位置で巻芯残紙を切断することができ、荷重のアンバランスにより、効果的に円筒状コアから巻芯残紙を取り除くことができる。
【００６１】
更に、昇降バーに回転リングを取り付けることにより、該昇降バーに対して円筒状コアが回転しやすくなるので、より一層巻芯残紙の除去作業が容易となる。また、ロール径の大きさに応じてロールと高圧水ノズルとの相対移動速度、或いは、高圧水ノズルより噴射される高圧水の水圧を変化させるようにすれば、円筒状コアに巻き付けられた巻芯残紙の厚さに適合した極めて効率の良い巻芯残紙の切断を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る巻芯残紙の除去装置を模式的に示す説明図である。
【図２】高圧水噴射器及びその周辺機器の構成を示す側面図である。
【図３】高圧水噴射器及びその周辺機器の構成を示す平面図である。
【図４】コア昇降装置の構成を示す側面図である。
【図５】コア昇降装置の構成を示す正面図である。
【図６】本実施形態の巻芯残紙の除去装置の動作を説明するフローチャート図である。
【図７】ロールと高圧水ノズルとの位置関係を示す説明図である。
【図８】ロールの垂直中心線から横方向に若干外れた位置に高圧水を噴射した際の、ロールの切断面を示す説明図である。
【符号の説明】
１ 巻芯残紙の除去装置
２ 円筒状コア
３ 巻芯残紙
４ ロール
５ 送り込みコンベヤ
６ 受け溝
７ ローラ軸
８ 駆動モータ
９ 切断用コンベヤ
１０ 第１の検出器
１１ 第２の検出器
１２ 超音波センサ（検出手段）
１３ 高圧水噴射器（高圧水噴射手段）
１４ 昇降バー
１５ 架台
１６ 回転リング
１７ 受け溝
１８ ローラ軸
２１ 残紙用コンベヤ
２３ コア用コンベヤ
２４ プッシャ
２５ 駆動モータ
２６ 制御手段
２７ コア昇降装置（昇降手段）
２８ 弁切換器
３１ 支柱
３２ サイクロ減速器
３３ ブラケット
３４ 高圧水ノズル
３５ エアーノズル
３６ 配管
３７ アーム
３８ シリンダ
Claims (7)
- 円筒状コアに巻芯残紙が巻き付いている円筒状のロールから巻芯残紙を取り除いて、円筒状コアと巻芯残紙とを分離する巻芯残紙の除去装置において、
前記ロールの軸方向に沿って相対的に移動可能とされ、高圧水を噴射する高圧水噴射手段を具備し、当該高圧水噴射手段の高圧水ノズルから前記ロールに向けて高圧水を噴射することにより前記巻芯残紙を切断し、前記円筒状コアから前記巻芯残紙を分離除去することを特徴とする巻芯残紙の除去装置。 - 円筒状コアに巻芯残紙が巻き付いている円筒状のロールから巻芯残紙を取り除いて、円筒状コアと巻芯残紙とを分離する巻芯残紙の除去装置において、
前記ロールを所望部位へ搬入し、且つ巻芯残紙と巻芯残紙が取り除かれた後の円筒状コアを別々に搬出する搬送用コンベヤと、
前記所望部位へ搬入されたロールの軸方向に沿って相対的に移動可能であり、且つ、高圧水ノズルを有し、該高圧水ノズルから前記ロールの巻芯残紙に向けて高圧水を噴射して、該巻芯残紙を切断する高圧水噴射手段と、
昇降バーを有し、前記巻芯残紙が切断された後の前記円筒状コア内に該昇降バーを挿入して当該円筒状コアを上昇させ、巻芯残紙を除去した後に昇降バーを下降させて前記円筒状コアを搬送用コンベヤ上に載置する昇降手段と、
を有することを特徴とする巻芯残紙の除去装置。 - 前記昇降バーは、当該昇降バーにて前記円筒状コアを上昇させた際に該円筒状コアを回転させるための回転リングを、少なくとも２個具備したことを特徴とする請求項２に記載の巻芯残紙の除去装置。
- 前記搬送用コンベヤの後段側に、前記ロールから分離された巻芯残紙を搬送する巻芯残紙用コンベヤを設置したことを特徴とする請求項２または請求項３のいずれかに記載の巻芯残紙の除去装置。
- 前記高圧水ノズルは前記ロールの上方に位置し、前記ロールの垂直中心線に対し若干横方向に外れた位置に高圧水を噴射するように配置されていることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の巻芯残紙の除去装置。
- 前記高圧水噴射手段は、前記巻芯残紙が巻き付けられたロールのロール径を検出する検出手段を具備し、当該検出手段にて検出されるロール径に応じて前記高圧水ノズルの高さを変更するノズル位置設定手段を具備したことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の巻芯残紙の除去装置。
- 前記高圧水噴射手段は、前記巻芯残紙が巻き付いているロールの、ロール径を検出する検出手段を具備し、当該検出手段にて検出されるロール径の大きさに応じて、前記高圧水ノズルより噴射される高圧水の圧力、及び、前記ロールと搬送手段との間の相対移動速度の、少なくとも一方を変化させることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の巻芯残紙の除去装置。
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