JP4547819B2 - 紙の巻取装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は抄造後の原紙や加工後の加工紙等をロール状に巻き取るために用いる水平サーフェース型の紙の巻取装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
製紙工場の仕上部門で用いられている水平サーフェース型の紙の巻取装置は、図2に一例を示す如き構成としてある。すなわち、ベース1上に所定間隔で設置した前後の支持架台2の上部間に、図示しない駆動装置によって回転できるようにしたドラム3を設けると共に、該ドラム3の直上方部に設定した搬入位置Aに、紙4を巻き取らせるためのスプール5を受け取るようにした搬入台6を、支持架構7を介して配置し、且つ上記ドラム3の軸3aに、上記搬入台6上のスプール5をクランプするための加圧クランプレバー8を先端部に備えたプライマリアーム9を回動可能に支持させ、該プライマリアーム9をこれと一体のセクタギヤ10を駆動ピニオン11の回転で軸3aを中心に変位させることにより、搬入台6上のスプール5を、搬入位置Aよりもドラム回転方向のやや下流部に設定した紙4の巻付位置Bを経て、更に下流のドラム3の側面部に設定した巻取位置Cへ移動させられるようにしてある。
【0003】
又、上記支持架台2と該支持架台2の一側方部に固設した支持フレーム12との間に、巻取位置Cへ移動させられたスプール5を受けるようにしたガイドレール13を取り付け、且つ該ガイドレール13上のスプール5を紙4の巻き取り時にドラム3方向へ押し付けるように付勢するためのセカンダリーアーム14を、上記ベース1上に、操作シリンダ15の作動により上記ガイドレール13の方向に沿って回動できるように取り付けてある。
【0004】
更に、上記支持架構7には、紙4がスプール5に所定量巻き取られて所定の大径巻取ロール4aが形成されたときに、ドラム3の上流側のパスライン上で紙4の幅方向中央部に所要長さの切断線を入れるためのスイング式ナイフ16と、紙4を巻付位置Bの下流部で切断するためのグースネック型エアノズル17を支持させ、且つ紙切断後の巻取ロール4aのロール取出位置Dにある搬出台18を、上記支持フレーム12上に設置した構成としてある。
【0005】
なお、13aは巻取ロール4aのスプール5が自動的に搬出台18上へ導かれるようにガイドレール13に形成した傾斜面、19はスプール5への紙4の巻き付きを確認するためにグースネック型エアノズル17の先端部に保持させてドラム3へ向け光電管から光を発するようにした反射型センサー、20は上記搬出台18部のスプール受用ストッパ、21はプライマリアーム9に備えた加圧クランプレバー8の開閉シリンダ、22はグースネック型エアノズル17の操作シリンダを示す。
【0006】
紙4をスプール5に巻き取らせて巻取ロール4aとする場合には、搬入位置Aで、スプール5をプライマリアーム9により受け取って、予め、該プライマリアーム9の回動によりスプール5を破線で示す如く巻付位置Bに待機させておき、巻付位置Bにて紙4の先端が巻き付けられたスプール5を、加圧クランプレバー8によりドラム3との間にニップ圧を掛けながら所要量巻き取らせて小径の巻取ロール4bとした後、プライマリアーム9のクランプレバー8で把持してプライマリアーム9を回動させることにより巻取位置Cとなるドラム3の一側面部まで移動させて、ガイドレール13上に載置させる。しかる後、ガイドレール13上のスプール5をセカンダリーアーム14によりドラム3へ所要のニップ圧で押し付けながら、上記スプール5に紙4を巻き取らせて大径の巻取ロール4aを形成させるようにする。この場合、巻取ロール4aは次第に巻き太りして行くので、二点鎖線で示す如く、スプール5はガイドレール13上を搬出台17側へ移動して行くことになり、これに伴わせてセカンダリーアーム14も回動変位させられる。所定量の紙4が巻き取られて所定の大径の巻取ロール4aが形成されると、別のスプール5に紙4を巻き取らせるようにする、いわゆる枠替えを行う。この場合、たとえば、巻き取られた紙の長さが所定の長さに達したときに発せられる枠替え開始信号によりドラム3の上流側のパスライン上でスイング式ナイフ16が作動して紙4の幅方向中央部に切断線が入れられると共に、巻付位置Bの下流部で、エアノズル17から高圧のエアが噴射されることにより紙4が切断される。紙4が切断されて巻取り完了した巻取ロール4aは、スプール5がガイドレール13の傾斜面13aを転げ落ちて一点鎖線で示す如く搬出台18上に自動的に載せられることにより、搬出台18部をロール取出位置Dとして取り出される。一方、切断された紙4の後続の先端部は、エアノズル17から吹き付けられるエアで舞い上がらせられることにより、巻付位置Bに既にセットされている次のスプール5に巻き付けられる。次のスプール5への紙4の巻き付けが反射型センサー19の信号で確認されると、該スプール5は上述した如く、小径の巻取ロール4bとされてから巻取位置Cまで移動させられる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来の紙の巻取装置の場合、巻付位置Bで、スプール5に紙4を巻き取らせる際、スプール5は駆動されておらず、ドラム3によって駆動されるようにしてあり、紙4の巻き太りに伴ってスプール5が加圧クランプレバー8を押し上げるようにしているので、紙4の巻取状態(巻き硬さや、しわ、巻き姿等)はドラム3とのニップ圧のみの調整に依存しており、たとえば、巻き硬さを強くするためにニップ圧を増加させると、逆にしわ等の外乱要因となる等、調整範囲が限定され、任意に巻取条件を調整することができなかった。
【0008】
又、上記不具合を解決するために、巻付位置Bでの紙の巻き取り時、スプール5をモータで駆動することが提案されたが、この場合、紙4の巻き太りに伴いスプール5がモータの出力軸に対して偏心することになって、機械的なねじれ現象を惹き起すことになる。
【0009】
そこで、本発明は、巻付位置で、機械的なねじれ現象を起すことなくスプールに安定して紙を巻き取らせることができるようにしようとするものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために、ドラムの上方部に設定された搬入位置で、紙を巻き取らせるためのスプールをプライマリアームで受け取って保持し、該プライマリアームを、上記搬入位置よりもドラム回転方向のやや下流部に設定された巻付位置に回動変位させて、該巻付位置でスプールに所要量の紙を巻き取らせて小径の巻取ロールとした後、上記プライマリアームを、ドラムの側面部に設定された巻取位置へ回動変位させて、該巻取位置で紙を大径の巻取ロールとするように巻き取らせるようにしてある紙の巻取装置において、上記スプールの一端部にカップリングを取り付けると共に、上記巻付位置に、上記カップリングに係脱可能なクラッチを装備させたモータを配置して、該モータを架台フレームに固定して設け、且つ該モータをスプールの径方向に架台フレームを介して移動させるアクチュエータを備え、更に、上記カップリングの外周面に対向させて上記架台フレームに取り付けてあって上記巻付位置での紙の巻き太りに伴うスプールの径方向変位を検出する変位センサと、該変位センサからの変位信号と予め設定されている基準位置信号とを比較して偏差信号を出力する比較器と、該比較器からの偏差信号を基に上記アクチュエータに制御指令を送る制御器とからなる制御装置を備えた構成とする。
【0011】
巻付位置で、モータの駆動により回転するスプールに巻き取られた紙が巻き太りする量に応じてアクチュエータでモータをスプールの径方向へ移動させるようにすると、スプールとモータの軸芯のずれをなくすことができて、スプールとモータとの間の機械的なねじれ現象を防ぐことができる。
【0012】
又、カップリングを、フレキシブルカップリングとした構成とすることにより、スプールとモータの微小な軸芯のずれを許容することができる。
【0013】
更に、上記したように、カップリングの外周面に対向させて架台フレームに取り付けてあって巻付位置での紙の巻き太りに伴うスプールの径方向変位を検出する変位センサと、該変位センサからの変位信号と予め設定されている基準位置信号とを比較して偏差信号を出力する比較器と、該比較器からの偏差信号を基にアクチュエータに制御指令を送る制御器とからなる制御装置を備えた構成としてあるので、紙の巻き太りに伴うスプールとモータの軸芯のずれを高精度に修正することができる。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【0015】
図1は本発明の実施の一形態を示すもので、図2に示したと同様に、ドラム3の上方部に設定された搬入位置Aで、紙4を巻き取らせるためのスプール5をプライマリーアーム9で受け取り、該プライマリーアーム9を、上記搬入位置Aよりもドラム3の回転方向のやや下流部に設定された巻付位置Bに回動変位させて、該巻付位置Bでスプール5に所要量の紙4を巻き取らせて小径の巻取ロール4bとした後、上記プライマリーアーム9を、ドラム3の側面部に設定された巻取位置Cへ回動変位させて、該巻取位置Cで紙4を大径の巻取ロール4aとするように巻き取らせるようにしてある水平サーフェース型の紙の巻取装置において、上記スプール5の一端部に、入出力部の微小な軸芯のずれを許容できるようにしてあるフレキシブルカップリング25を取り付けておくようにし、且つ上記巻付位置Bに、スプール5を回転させるためのモータ26を配置して、該モータ26を、巻取ロール4bが巻き太りする方向に沿うガイド(図示せず)に支持された架台フレーム27上に固定すると共に、上記モータ26の出力部に、操作シリンダ23の作動で変位する操作レバー24を介し上記フレキシブルカップリング25に対し係脱できるようにしたクラッチ28を装備させ、更に、上記架台フレーム27の下面に、アクチュエータとしての昇降用シリンダ29を連結設置し、巻取ロール4bの巻き太りに応じて上記モータ26を架台フレーム27を介してスプール5の径方向へ移動させるようにする。又、上記巻付位置Bでの紙4の巻き取りによる巻き太りに伴うスプール5の径方向変位に追従して上記モータ26をスプール5と一緒に移動させるための制御装置30を備える。
【0016】
上記制御装置30は、フレキシブルカップリング25の下面に対向するように架台フレーム27に取り付けた変位センサ31と、該変位センサ31からの変位信号Sと基準位置信号S0とを比較して偏差信号ΔSを出力する比較器32と、該比較器32からの偏差信号ΔSを基に昇降用シリンダ29へ制御指令を出力する制御器33とからなる構成としてある。
【0017】
図2に示す搬入位置Aで受け取ったスプール5を、プライマリーアーム9の回動変位により巻付位置Bへ移動させると、スプール5の端部のフレキシブルカップリング25に対し、操作シリンダ23の作動でクラッチ28を係合させて待機状態にしておく。
【0018】
上記巻付位置Bでのスプール5による紙4の巻き取りは、モータ26を駆動することにより行うようにする。スプール5に紙4を巻き取って行くと、次第に巻き太って行くことに伴い、スプール5は径(放射)方向へ変位することになるので、スプール5の軸芯とモータ26の軸芯とにずれが生じることになるが、このずれは制御装置30により修正されることになる。この場合、ずれは、フレキシブルカップリング25部で変位センサ31により検出され、その変位信号Sと予め設定されている基準位置信号S0とが比較器32にて比較演算され、演算された偏差信号ΔSを基に該偏差信号を零にすべく制御器33から昇降用シリンダ29に制御指令が与えられることにより、昇降用シリンダ29が伸長作動させられるため、架台フレーム27を介しモータ26が上昇させられる結果、上記ずれを精度よく修正することができる。
【0019】
上記スプール5とモータ26の軸芯のずれの修正は、スプールに所定の小径の巻取ロール4bが形成されるまで継続されるので、機械的ねじれ現象を惹き起こすことなく、巻付位置Bでの安定した巻取運転が可能となり、任意に操業条件を調整することができて、巻取ロール4bの巻き硬さの調整や巻き姿の改善、しわの除去等の品質改善を図ることができる。
【0020】
なお、上記実施の形態では、スプール5とモータ26の微小な軸芯のずれを許容させるようにスプールとモータ26とをフレキシブルカップリング25で連結するようにした場合を示したが、制御系統の応答が充分に速いものであれば通常のカップリングを使用することができること、又、巻付位置Bでスプール5に巻き取らせる紙4の量が少ないとき等には、変位センサ31の出力に基づく制御装置30を使用せずに、モータ26の駆動に同期させて昇降用シリンダ29に巻き太り量に応じて一定時間だけ一定流量の作動流体を供給するようにしてもよいこと、その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【0021】
【発明の効果】
以上述べた如く、本発明の紙の巻取装置によれば、ドラムの上方部に設定された搬入位置で、紙を巻き取らせるためのスプールをプライマリアームで受け取って保持し、該プライマリアームを、上記搬入位置よりもドラム回転方向のやや下流部に設定された巻付位置に回動変位させて、該巻付位置でスプールに所要量の紙を巻き取らせて小径の巻取ロールとした後、上記プライマリアームを、ドラムの側面部に設定された巻取位置へ回動変位させて、該巻取位置で紙を大径の巻取ロールとするように巻き取らせるようにしてある紙の巻取装置において、上記スプールの一端部にカップリングを取り付けると共に、上記巻付位置に、上記カップリングに係脱可能なクラッチを装備させたモータを配置して、該モータを架台フレームに固定して設け、且つ該モータをスプールの径方向に架台フレームを介して移動させるアクチュエータを備え、更に、上記カップリングの外周面に対向させて上記架台フレームに取り付けてあって上記巻付位置での紙の巻き太りに伴うスプールの径方向変位を検出する変位センサと、該変位センサからの変位信号と予め設定されている基準位置信号とを比較して偏差信号を出力する比較器と、該比較器からの偏差信号を基に上記アクチュエータに制御指令を送る制御器とからなる制御装置を備えた構成としてあるので、スプールを巻付位置に保持させ、クラッチの操作でスプールとモータとを係合させた状態とすると、モータの駆動でスプールを回転させることができ、スプールに巻き取らせることによる紙の巻き太り量に応じてモータを移動させることができることにより、スプールとモータとの間に機械的ねじれ現象を起すことなく、安定した巻取運転を行うことができ、操業条件を任意に調整することができることから、巻き硬さの調整や巻き姿の改善、しわの除去等の品質改善を図ることができ、又、カップリングを、フレキシブルカップリングとした構成とすることにより、スプールとモータの微小な軸芯のずれを許容することができる。更に、上記したように、カップリングの外周面に対向させて架台フレームに取り付けてあって巻付位置での紙の巻き取りによる巻き太りに伴うスプールの径方向変位を検出する変位センサと、該変位センサからの変位信号と予め設定されている基準位置信号とを比較して偏差信号を出力する比較器と、該比較器からの偏差信号を基にアクチュエータに制御指令を送る制御器とからなる制御装置を備えた構成としてあるので、紙の巻き太りに伴うスプールとモータの軸芯のずれを高精度に修正することができる、等の優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の紙の巻取装置の実施の一形態を示すもので、図2のX−X方向拡大矢視相当図である。
【図2】水平サーフェース型の紙の巻取装置の一例を示す概要図である。
【符号の説明】
3 ドラム
4 紙
5 スプール
9 プライマリーアーム
25 フレキシブルカップリング(カップリング)
26 モータ
27 架台フレーム
28 クラッチ
29 昇降用シリンダ(アクチュエータ)
30 制御装置
31 変位センサ
32 比較器
33 制御器
Claims (2)
- ドラムの上方部に設定された搬入位置で、紙を巻き取らせるためのスプールをプライマリアームで受け取って保持し、該プライマリアームを、上記搬入位置よりもドラム回転方向のやや下流部に設定された巻付位置に回動変位させて、該巻付位置でスプールに所要量の紙を巻き取らせて小径の巻取ロールとした後、上記プライマリアームを、ドラムの側面部に設定された巻取位置へ回動変位させて、該巻取位置で紙を大径の巻取ロールとするように巻き取らせるようにしてある紙の巻取装置において、上記スプールの一端部にカップリングを取り付けると共に、上記巻付位置に、上記カップリングに係脱可能なクラッチを装備させたモータを配置して、該モータを架台フレームに固定して設け、且つ該モータをスプールの径方向に架台フレームを介して移動させるアクチュエータを備え、更に、上記カップリングの外周面に対向させて上記架台フレームに取り付けてあって上記巻付位置での紙の巻き太りに伴うスプールの径方向変位を検出する変位センサと、該変位センサからの変位信号と予め設定されている基準位置信号とを比較して偏差信号を出力する比較器と、該比較器からの偏差信号を基に上記アクチュエータに制御指令を送る制御器とからなる制御装置を備えた構成を有することを特徴とする紙の巻取装置。
- カップリングを、フレキシブルカップリングとした請求項1記載の紙の巻取装置。
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JPH0582959U (ja) * | 1992-04-15 | 1993-11-09 | 石川島播磨重工業株式会社 | 巻取装置 |
JP2000255849A (ja) * | 1999-03-11 | 2000-09-19 | Hitachi Zosen Corp | 巻取装置の制御方法 |
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- 2001-03-16 JP JP2001076542A patent/JP4547819B2/ja not_active Expired - Fee Related
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