JP4843155B2 - ワインダ及び製紙設備 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、旧ロールの紙に、新ロールの先端を紙継ぎした際に形成される継手を含む紙を巻き取って製品巻き取りロールを製造するワインダに関するものであり、特に、前記製品巻き取りロールにおける前記継手の位置を任意位置に制御できるワインダと、該ワインダを備えた製紙設備とに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般的な製紙設備には、抄紙した紙をリールでリールスプールに巻いて親巻ロール（ジャンボロール）を形成する抄紙機と、該抄紙機からの親巻ロールをそのアンワインダに搬送して巻き戻すことで製品巻き取りロール（シッピングロール）を製造するワインダと、前記抄紙機から前記ワインダに向かって親巻ロールを自動搬送する親巻ロール自動搬送装置とが備えられている（図示省略）。
前記アンワインダで紙が巻き戻された後のリールスプールは、次の紙巻きを施すために再び前記リールへと戻されていくが、完全に紙が巻き戻される前に、次に控えている親巻ロールに対する紙継ぎが行われることとなる。
【０００３】
この紙継ぎを、図５を参照して説明すると、紙９０ａが完全に巻き戻される直前の親巻ロールを旧ロール９０、次に控えている親巻ロールを新ロール９１とした場合に、旧ロール９０の紙９０ａを、予め仕立て処理がなされた新ロール９１の先端ｔに貼り付けてつなぐとともに、旧ロール９０からの紙９０ａを切断するものであり、これにより、旧ロール９０の紙９０ａに引き続いて新ロール９１の紙９１ａが巻き戻されていき、継続してシッピングロールＳの製造を行うことが可能となっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、この紙継ぎ作業では、紙９０ａ及び紙９１ａ間の継手Ｔを、リードインペーパロール９２，第１ドラム９３等を介してシッピングロールＳに巻き取る上巻きが行われる。この上巻きでは、不要となる継手Ｔの位置を特に自動管理していないため、作業者が手作業で継手Ｔの位置を特定して切り捨てるなどしていた。しかしながら、一般的な製造設備同様、生産性向上の観点から少しでも作業を自動化して連続性を持たせることが望まれており、上巻きにおいても、上述のような手作業を極力排除できる手段が切望されていた。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、旧ロールと新ロールとの間の継手を製品巻き取りロールに巻き込む上巻き作業において、人手を要することなく、継手位置を任意位置に自動位置決めできる手段の提供を目的とする。
【０００６】
【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以下の手段を採用した。
すなわち、請求項１に記載のワインダは、旧ロールの紙に、搬送されてきた新ロールの先端を紙継ぎし、継ぎ合わされた前記旧ロールと前記新ロールとの間の継手を含む紙を巻き取って製品巻き取りロールを製造するワインダであり、前記紙継ぎした際の前記継手の位置から、前記製品巻き取りロールの位置にかけての紙の長さと、前記製品巻き取りロールの紙の上巻きの巻き取り量とに基づいて、前記製品巻き取りロールにおける前記継手の位置を位置決めする継手位置自動制御機構が備えられていることを特徴とする。
【０００７】
上記請求項１に記載のワインダによれば、紙継ぎした際の継手位置から製品巻き取りロール位置にかけての紙の長さが求まることで、これから上巻きを行うに際しての継手の初期位置が確定される。引き続いて行われる上巻きでは、製品巻き取りロールに送られてくる紙の長さ、すなわち巻き取り量が確定される。そして、前記継手の初期位置と、上巻きの巻き取り量とにより、製品巻き取りロールにおける継手位置を容易に求めることができる。したがって、上巻き作業において、人手を要することなく、継手位置を任意位置に自動位置決めすることができるようになる。
【０００８】
請求項２に記載のワインダは、請求項１に記載のワインダにおいて、前記継手位置自動制御機構が、前記上巻きの巻き取り量を、前記製品巻き取りロールに隣接配置された第１ドラムの回転量により求めることを特徴とする。
上記請求項２に記載のワインダによれば、第１ドラムの単位回転量あたりに送られる紙の長さが決まっているので、この第１ドラムの回転量を測定するだけで、容易に上巻きの巻き取り量を求めることができる。
【０００９】
請求項３に記載の製紙設備は、請求項１または２に記載のワインダが備えられていることを特徴とする。
上記請求項３に記載の製紙設備によれば、請求項１と同様の作用を得ることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明のワインダは、旧ロールの紙に、搬送されてきた新ロールの先端を紙継ぎし、継ぎ合わされた前記旧ロールと前記新ロールとの間の継手を含む紙を巻き取って製品巻き取りロールを製造する装置であり、その一実施形態を、図面を参照しながら以下に説明するが、本発明がこれのみに限定解釈されるものでないことはもちろんである。
【００１１】
なお、図１は、本実施形態の継手位置自動制御機構を有するワインダを備えた製紙設備の一部、すなわち、抄紙機５０の最後尾に設けられたリール１からワインダ６０迄を示す側面図である。また、図２は、同継手位置自動制御機構による継手位置の自動制御を説明する図であって、図１のＡ部拡大図である。また、図３は、同継手位置自動制御機構による継手位置の自動制御を説明する図であって、横軸を第１ドラムの回転量、縦軸をシッピングロールの最外周からの継手位置とするグラフである。また、図４は、同継手位置自動制御機構により上巻きされた製品巻き取りロールを示す図であり、（ａ）は最外周位置に継手を位置決めした場合の側面図であり、（ｂ）は最外周から１巻きした１層目に継手を位置決めした場合の側面図である。
【００１２】
図１に示すように、本実施形態の製紙設備は、リールスプール９に紙を巻取って親巻ロール１７とする抄紙機５０と、該抄紙機５０の次工程装置として配置されて製品巻取りロール（以下、シッピングロールＳと称する）を製造するワインダ６０と、抄紙機５０からワインダ６０に向けて親巻ロール１７を自動搬送する親巻ロール自動搬送設備７０とを備えて構成されている。
抄紙機５０の最後尾部にはリール１が配置され、ワインダ６０にはアンワインダ２が配置されている。そして、親巻ロール自動搬送設備７０は、このリール１からアンワインダ２に向けて親巻ロール１７を搬送するようになっている。また、アンワインダ２で紙が巻き戻された後のリールスプール９をリール１に返還するために、スプール返還レール７が備えられている。
【００１３】
リール１には、巻芯であるリールスプール９を貯蔵するリールスプールストレージレール（単に、ストレージレールともいう）１１と、親巻ロール１７を形成するためにリールスプール９を支持するリールレール５と、リールスプール９をストレージレール１１上からリールレール５上へ移送する受け渡しアーム１２及び受け取りアーム１３とが備えられている。これにより、ストレージレール１１上に貯蔵されたリールスプール９は、受け渡しアーム１２から受け取りアーム１３を経てリールレール５に移送され、リールレール５上で外周に紙が巻き付けられて親巻ロール１７を形成するようになっている。
【００１４】
こうしてリール１で形成された親巻ロール１７をワインダ６０のアンワインダ２に送るために、前記親巻ロール自動搬送設備７０が用いられている。この親巻ロール自動搬送設備７０には、リール１からアンワインダ２に向かって下り勾配を有する親巻ロール搬送レール６が設けられており、リール１で形成された親巻ロール１７をこの親巻ロール搬送レール６上に支持させながら順次、アンワインダ２の方向に移動させていき、最終的にアンワインダ２に転入させるようになっている。
【００１５】
ワインダ６０では、親巻ロール１７からユーザの求める寸法のシッピングロールＳを製造するが、アンワインダ２は、このワインダ６０の入口部分において、シッピングロールＳを製造するための親巻ロール１７の巻き戻しに用いられる。このアンワインダ２に隣接して、アンワインダ２のリールスプール９を垂直上方に持ち上げるバーチカルスプールアンローダ（単に、スプールアンローダともいう）３が備えられている。
【００１６】
このスプールアンローダ３で持ち上げられたリールスプール９は、完全に紙が巻き戻される前に、自動紙継ぎ装置１００によって自動的に紙継ぎがなされ、この紙継ぎで形成された継手は、継手位置自動制御機構によって正確にシッピングロールＳの外周に位置決めされるように上巻きされることとなる。これら継手位置自動制御機構及び自動紙継ぎ装置１００の詳細については、後述で説明するものとする。
【００１７】
スプールアンローダ３とリール１のストレージレール１１との間には、リール１側へ下降するように傾斜した前記スプール返還レール７が介設されており、このスプール返還レール７を通じて、アンワインダ２で巻き戻された残りのリールスプール９を、リール１のストレージレール１１へ返還できるようになっている。そして、このスプール返還レール７の途中に、リールスプール９に残っている残紙を除去する残紙除去装置８が設けられている。この残紙除去装置８では、残紙が除去処理され、残紙除去後の空になったリールスプール９が、スプール返還レール７上を移動してリール１側に出て行くようになっている。
【００１８】
そして、残紙処理装置８の下にはＮＯ．２親巻ロールスタンド１５とＮＯ．３親巻ロールスタンド１６とが配置されており、更に、これらのスタンド１５，１６の下に損紙パルパ（損紙処理パルパ）４が配置されている。この損紙パルパ４内には水シャワー１８が装備されており、この水シャワー１８から噴出するシャワー水が残紙に衝突する力により、リールスプール９から残紙を引き出すとともに、この残紙を損紙パルパ４内で攪拌されている水流に導くようになっている。
【００１９】
前記自動紙継ぎ装置１００は、図２に示すように、紙が完全に巻き戻される直前の親巻ロールを旧ロール１７Ａ、次に控えている親巻ロールを新ロール１７Ｂとした場合に、旧ロール１７Ａからリードインペーパロール１０１にかけて張り出された紙の張り出し部Ｈを、該張り出し部Ｈに向かって搬送されてくる新ロール１７Ｂの先端ｔに自動的に貼り付けて紙継ぎする装置である。
そして、この自動紙継ぎ装置１００は、新ロール１７Ｂの先端ｔに仕立て処理で予め貼り付けられた粘着テープａに向けて、旧ロール１７Ａからの張り出し部Ｈを押し付ける紙押えロール１０２と、張り出し部Ｈを粘着テープａに貼り付けた状態で旧ロール１７Ａから切り離すナイフ１０３とを備えて構成されている。
この自動紙継ぎ装置１００によれば、紙押えロール１０２で旧ロール１７Ａの紙を新ロール１７Ｂの先端ｔに押し付けて貼り付け、さらにはナイフ１０３で旧ロール１７Ａの紙を切り取ることで、紙継ぎが自動的に完了する。そして、この紙継ぎ部分には、継手Ｔが形成されることとなる。
【００２０】
前記継手位置自動制御機構は、同じく図２に示すように、紙継ぎした際の停止状態での継手Ｔの位置から、シッピングロールＳの位置にかけての紙の長さＬ（より詳しくは、継手Ｔの粘着テープａの位置から、第１ドラム１０５近傍に配置されたナイフ１０６で切られる位置までの長さ）と、シッピングロールＳの紙の上巻きの巻き取り量とに基づいて、シッピングロールＳにおける継手Ｔの位置を位置決めするものである。
【００２１】
そして、この継手位置自動制御機構は、シッピングロールＳの上流側に隣接配置された第１ドラム１０５の回転量を測定する回転計（例えばパルス発信器ＰＬＧ等。図示せず）と、該回転計で測定された第１ドラム１０５の回転量に基づいて継手Ｔの位置を演算し、その演算結果に基づいてシッピングロールＳの回転量（すなわち、上巻きの巻き取り量）を制御する制御演算機（図示せず）とを備えて構成されている。そして、この継手位置自動制御機構は、上巻きの巻き取り量を、第１ドラム１０５の回転量により求め、これに基づいて上巻きにおける継手位置を自在に制御できるようになっている。
【００２２】
以上説明の構成を有する自動紙継ぎ装置１００及び前記継手位置自動制御機構による、自動紙継ぎから上巻きまでの一連作業を、図２を参照して以下に説明する。
まず、新ロール１７Ｂを張り出し部Ｈに向かって例えば１ｍ／ｓの移動速度で搬送し、同図に示す所定の停止位置に停止させる。そして、紙押えロール１０２を新ロール１７Ｂの先端ｔに向かって移動させていく。すると、間に位置する張り出し部Ｈが自然と先端ｔに向かって押し付けられ、粘着テープａに対して貼り合わされる。さらに、ナイフ１０３を張り出し部Ｈの紙幅方向の一端から他端側に向かって移動させてカットしていく。このようにして旧ロール１７Ａからの紙が切り離され、張り出し部Ｈが自動的に新ロール１７Ｂの紙につながれた状態となる。
以上により紙継ぎ作業が完了し、旧ロール１７Ａの紙に引き続いて新ロール１７Ｂの紙が巻き戻されていき、継続して上巻き作業が行われる。
【００２３】
すなわち、前記制御演算機構は、自動紙継ぎ装置１００で紙継ぎが完了したことを、例えばナイフ１０３の動作により検出し、その時の継手Ｔの位置を、これから上巻きを行うに際しての継手Ｔの初期位置として確定する。なお、紙継ぎした際の停止状態での継手Ｔの位置から、シッピングロールＳの位置にかけての紙の長さＬ（より詳しくは、継手Ｔの粘着テープａの位置から、第１ドラム１０５近傍に配置されたナイフ１０６で切られる位置までの長さ）は、紙の移動経路が固定されているため、初期設定値として前記制御演算機に予め設定されている。
【００２４】
そして、停止状態のシッピングロールＳが回転を再開し、その外周への上巻きを行っていく。この時の継手Ｔの位置決めは、前記長さＬに加えて、前記回転計が第１ドラム１０５の回転量を測定することで行われる。
すなわち、第１ドラム１０５の外径寸法は固定であるため、この第１ドラム１０５の回転量でどれだけの長さの紙がシッピングロールＳに巻き取られていくか（すなわち、上巻きの巻き取り量）が、自動的に決まることとなる。したがって、例えば図４（ａ）に示すように、シッピングロールＳの最外周位置に継手Ｔを位置決めしたい場合には、図３に示すように、この最外周位置に対応した回転量ｒ１だけ、第１ドラム１０５を回転させれば良いことになる。同様に、例えば図４（ｂ）に示すように、シッピングロールＳの最外周から１層目に継手Ｔを位置決めしたい場合には、図３に示すように、対応する回転量ｒ２だけ、第１ドラム１０５を回転させれば良いことになる。
このようにして、継手Ｔの位置を、所望の巻き取り位置に位置決め制御することが可能となる。
【００２５】
以上説明のように、本実施形態のワインダ６０は、紙継ぎした際の継手位置から、シッピングロールＳの位置にかけての紙の長さＬと、上巻きの巻き取り量とに基づいて、シッピングロールＳにおける継手Ｔの位置を位置決めする継手位置自動制御機構を備えた構成を採用した。この構成によれば、継手Ｔの初期位置と、上巻きの巻き取り量とにより、シッピングロールＳの上巻きにおける継手位置を容易に求めることができるので、人手を要することなく、継手位置を任意位置に自動位置決めすることができるようになる。
【００２６】
また、本実施形態のワインダ６０は、前記継手位置自動制御機構が、上巻きの巻き取り量を、製品巻き取りロールＳに隣接配置された第１ドラム１０５の回転量により求める構成を採用した。この構成によれば、第１ドラム１０５の単位回転あたりに送られる紙の長さが決まっているので、この第１ドラム１０５の回転量を測定するだけで、容易に上巻きの巻き取り量を求めることが可能となる。すなわち、容易にシッピングロールＳにおける継手位置を求めることが可能となる。
【００２７】
なお、本実施形態では、上巻きの巻き取り量を第１ドラム１０５の回転量により求めるものとしたが、これに限らず、その他のドラムの回転量から求めるなど、その他の方法を採用しても良い。
【００２８】
【発明の効果】
本発明の請求項１に記載のワインダは、紙継ぎした際の継手位置から、製品巻き取りロール位置にかけての紙の長さと、上巻きの巻き取り量とに基づいて、製品巻き取りロールにおける継手の位置を位置決めする継手位置自動制御機構を備えた構成を採用した。この構成によれば、継手の初期位置と、上巻きの巻き取り量とにより、製品巻き取りロールの上巻きにおける継手位置を容易に求めることができるので、人手を要することなく、継手位置を任意位置に自動位置決めすることができるようになる。
【００２９】
また、請求項２に記載のワインダは、継手位置自動制御機構が、上巻きの巻き取り量を、製品巻き取りロールに隣接配置された第１ドラムの回転量により求める構成を採用した。この構成によれば、第１ドラムの単位回転量あたりに送られる紙の長さが決まっているので、この第１ドラムの回転量を測定するだけで、容易に上巻きの巻き取り量を求めることが可能となる。すなわち、容易に製品巻き取りロールにおける継手位置を求めることが可能となる。
【００３０】
また、請求項３に記載の製紙設備によれば、請求項１と同様の効果を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の継手位置自動制御機構を有するワインダを備えた製紙設備の一部（抄紙機の最後尾に設けたリールから、ワインダ迄）の側面図である。
【図２】 同継手位置自動制御機構による継手位置の自動制御を説明する図であって、図１のＡ部拡大図である。
【図３】 同継手位置自動制御機構による継手位置の自動制御を説明する図であって、横軸を第１ドラムの回転量、縦軸をシッピングロールの最外周からの継手位置とするグラフである。
【図４】 同継手位置自動制御機構により上巻きされたシッピングロールを示す図であり、（ａ）は最外周位置に継手を位置決めした場合の側面図であり、（ｂ）は最外周から１巻きした１層目に継手を位置決めした場合の側面図である。
【図５】 従来の製紙設備における上巻き作業を説明するための説明図である。
【符号の説明】
１７Ａ・・・旧ロール
１７Ｂ・・・新ロール
６０・・・ワインダ
１０５・・・第１ドラム
Ｌ・・・紙の長さ
Ｓ・・・シッピングロール（製品巻き取りロール）
ｔ・・・先端
Ｔ・・・継手

Claims (3)

1. 旧ロールの紙に、搬送されてきた新ロールの先端を紙継ぎし、継ぎ合わされた前記旧ロールと前記新ロールとの間の継手を含む紙を巻き取って製品巻き取りロールを製造するワインダであり、
   前記紙継ぎした際の前記継手の位置から、前記製品巻き取りロールの位置にかけての紙の長さと、前記製品巻き取りロールの紙の上巻きの巻き取り量とに基づいて、前記製品巻き取りロールにおける前記継手の位置を位置決めする継手位置自動制御機構が備えられていることを特徴とするワインダ。
2. 請求項１に記載のワインダにおいて、
   前記継手位置自動制御機構は、前記上巻きの巻き取り量を、前記製品巻き取りロールに隣接配置された第１ドラムの回転量により求めることを特徴とするワインダ。
3. 請求項１または２に記載のワインダが備えられていることを特徴とする製紙設備。

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