JP6280772B2 - 基材の巻取装置 - Google Patents

Description

本発明は、連続して送給されてくる不織布、特殊紙、機能紙等の基材を巻取ドラムに巻取るに際し、巻取ドラムへの巻取りが満巻となったときに、該基材の走行を停止することなく、該基材の巻取り先を該巻取ドラムから新巻取ドラムに切り替えて巻取る巻取装置に関する。

従来の基材の巻取装置として、特許文献１に記載の如く、リールドラムによって案内される基材を該リールドラムによって巻取ドラムに押圧して該巻取ドラムに巻取り、所定量の巻取り後に切断された基材の切断端を新巻取ドラムに切り替えて巻取るものが提案されている。

特許文献１に記載の巻取装置では、基材を以下の如くに切断する。即ち、リールドラムに案内されて走行する基材の上流位置で、該基材の幅方向にカッタを走行させてミシン目状の破断部を形成させ、その下流位置で、新巻取ドラムの回転開始とともに該ドラム上に紐糸状物を螺旋状に巻付かせる紐糸巻付手段を用い、該巻付手段を、基材のミシン目状破断部が新巻取ドラムへ到達した時期と同期させて巻付け開始させ、基材のミシン目状破断部に沿ってその下方から紐糸状物を巻付かせて該基材を切断し、その切断端を新巻取ドラムに巻付け、巻取るようにするものである。

特開平9-40240号公報

特許文献１に記載の基材の巻取装置は、基材の切断手段として、紐糸状物とその巻付手段を用意し、基材のミシン目状破断部の先端が新巻取ドラムに到達したときから、新巻取ドラムの回転と新巻取ドラムへの紐糸状物の螺旋状の巻付きを開始し、基材のミシン目状破断部に沿うように紐糸状物を巻付かせる必要があり、構成複雑である。

本発明の課題は、基材の巻取装置において、基材の巻取り先を満巻した巻取ドラムから新巻取ドラムへ切り替えるときに、該基材を簡易に切断することにある。

請求項１に係る発明は、リールドラムによって案内される基材を該リールドラムによって巻取ドラムに押圧して該巻取ドラムに巻取り、所定量の巻取り後に切断された基材の切断端を新巻取ドラムに切り替えて巻取る基材の巻取装置において、リールドラムの上流位置で、該リールドラムに案内されて走行する基材の幅方向に移動し、該基材にミシン目状破断部を形成するカッタと、粘着テープが貼り付けられた新巻取ドラムを保持し、基材に形成したミシン目状破断部の先端が新巻取ドラムの面前を通過した直後に、新巻取ドラムとリールドラムとで基材を挟持して該基材をミシン目状破断部で切断し、基材のこの切断端を新巻取ドラム上の粘着テープに粘着させて該新巻取ドラムに巻取る基材切断巻取部とを有し、前記カッタが外周に一定間隔で切刃を設けた丸刃からなり、平面状受け台との間に基材を挟んで該基材の幅方向に移動するようにしたものである。

請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において更に、前記カッタの丸刃が、回転軸に重ね合わせ状態で固定される切刃プレートと補助プレートの組からなり、切刃プレートは外周の周方向に連続する切刃を備え、補助プレートは切刃プレートの外周に沿う周方向の一部で切刃よりも半径方向外方に突出する突部を備えてなるようにしたものである。

請求項３に係る発明は、請求項１又は２に係る発明において更に、前記カッタから、新巻取ドラムがリールドラムとの間で基材を挟持する位置までの距離と、基材がリールドラムに案内されて走行する走行速度に基づき、前記基材に形成したミシン目状破断部の先端が新巻取ドラムの面前を通過するタイミングを演算し、このタイミングに基づいて新巻取ドラムとリールドラムとで基材を挟持して該基材をミシン目状破断部で切断するように該新巻取ドラムをリールドラムに対して移動させる制御部を有してなるようにしたものである。

（請求項１）
(a)基材の巻取り先を満巻した巻取ドラムから新巻取ドラムへ切り替えるときに、粘着テープが貼り付けられた新巻取ドラムを保持し、基材に形成したミシン目状破断部の先端が新巻取ドラムの面前を通過した直後に、新巻取ドラムとリールドラムとで基材を挟持して該基材をミシン目状破断部で切断し、基材のこの切断端を新巻取ドラム上の粘着テープに粘着させて該新巻取ドラムに巻取る。

従って、基材にミシン目状破断部を形成し、次の新巻取ドラムに粘着テープを貼り付け、基材のミシン目状破断部の先端に後続する部分を新巻取ドラムとリールドラムとで挟持するだけで、満巻状態にある巻取ドラムの回転力が基材に付与する張力により該基材を簡易に切断するものになる。基材の切断端は新巻取ドラム上の粘着テープに粘着し、該新巻取ドラムに巻取られる。

(b)前記カッタが外周に一定間隔で切刃を設けた丸刃からなり、平面状受け台との間に基材を挟んで該基材の幅方向に移動することにより、基材に対するミシン目状破断部の形成が確実容易になる。

（請求項２）
(c)前記カッタの丸刃が、切刃プレートと補助プレートの組からなる。これにより、補助プレートの突部に対する半径方向の内方にある切刃プレートの切刃は基材に当接せず、この部分の切刃は基材を切断し得ないものとなる（ミシン目状破断部の非切断部ａ）。また、補助プレートの非突部に対応する切刃プレートの切刃は基材に当接し、基材を切断するものになる（ミシン目状破断部の切断部ｂ）。これにより、この切刃プレートと補助プレートの組からなる丸刃は、周方向に連続する切刃を備えた切刃プレート（市販品）をそのまま用いながら、補助プレートの存在によって外周に一定間隔で切刃を設けた丸刃を構成し、ミシン目状破断部を形成するものになる。このとき、突部の個数、位置、長さの異なる複数形状の補助プレートを用意しておけば、補助プレートを交換するだけで各種形状のミシン目状破断部を形成できる。

（請求項３）
(d)前記カッタから、新巻取ドラムがリールドラムとの間で基材を挟持する位置までの距離と、基材がリールドラムに案内されて走行する走行速度に基づき、前記基材に形成したミシン目状破断部の先端が新巻取ドラムの面前を通過するタイミングを演算し、このタイミングに基づいて新巻取ドラムとリールドラムとで基材を挟持して該基材をミシン目状破断部で切断するように該新巻取ドラムをリールドラムに対して移動させるように制御することにより、基材のミシン目状破断部の先端に後続する部分を新巻取ドラムとリールドラムとで確実に挟持できる。

図１は巻取装置を示す模式図である。 図２はカッタを示す模式図である。 図３はミシン目状破断部が形成された基材を示す平面図である。 図４は基材のミシン目状破断部の先端が新規巻取ドラムの面前を通過した状態を示す平面図である。 図５はカッタを示す模式図である。 図６はカッタにより形成されたミシン目状破断部を示す模式図である。

基材巻取装置１００は、連続的に走行してくる基材１（例えば製品幅1.5m、坪量80g/m²、速度60m/分で連続走行するポリエステル系不織布）をリールドラム１０によって案内し、該基材１を該リールドラム１０によって巻取ドラム２１に押圧して該巻取ドラム２１に巻取り、該巻取ドラム２１への巻取りが所定量に達して満巻となったときに、基材１の走行を停止することなく、該基材１を切断し、その切断端を新巻取ドラム２２に巻取ることにより、該基材１の巻取り先を巻取ドラム２１から新巻取ドラム２２へ切り替える。

巻取ドラム２１、２２は、ロール状巻取ドラム、又はエアーシャフトに外嵌した紙管等のいずれの形態からなるものでも良い。

リールドラム１０は、不図示の駆動手段によって駆動され、該リールドラム１０の両流からガイドロール１１等を経て送給されてくる基材１を巻取ドラム２１との間に挟持し、該リールドラム１０の駆動力（ひいては巻取ドラム２１の回転力）に起因する巻取張力Ｆを該基材１に付与しつつ、該基材１を巻取ドラム２１へ巻取る。

基材巻取装置１００は、プライマリアーム１２と、不図示のセカンダリアーム及び水平レール等を備える。プライマリアーム１２は、空の巻取ドラム２１を支持し、この巻取ドラム２１をリールドラム１０の鉛直上方の待機位置に待機させ、その後、付帯する押圧手段１３によって該巻取ドラム２１をリールドラム１０に対して落下する如くに移動させて該リールドラム１０に押圧接触させ、このときリールドラム１０の上流より送給されてくる基材１を巻取ドラム２１とリールドラム１０で挟持しながら、その端部を巻取ドラム２１に巻付ける。その後、プライマリアーム１２を転倒して巻取ドラム２１を水平レール上に移載し、次いでセカンダリアームによって巻取ドラム２１をリールドラム１０側に押圧しながら巻取りを続ける。この間、プライマリアーム１２はドラム枠替え準備に入るために元の位置に復帰し、リールドラム１０の鉛直上方に待機している別の空の新巻取ドラム２２をその待機位置にて支持する。

しかるに、基材巻取装置１００にあっては、水平レール上の巻取ドラム２１が満巻状態になる直前に、基材１を切断して該基材１の巻取り先を以下の如くに巻取ドラム２１から新巻取ドラム２２へ切り替える。

基材巻取装置１００は、基材１の送給方向においてリールドラム１０の上流位置に、カッタ３０を配置する。カッタ３０は、図２に示す如く、リールドラム１０に案内されて走行する基材１の幅方向の一端側から他端側の全長に渡って移動し、該基材１に図３に示す如くのミシン目状破断部２を形成する。基材１の平面視でミシン目状破断部２は、基材１の長手方向に対して、該基材１の幅方向の一端側の始点Ｐ1から他端側の終点Ｐ2に向かう直線状斜線をなし、始点Ｐ1よりも終点Ｐ2を基材１の走行方向の下流側に位置せしめられる。

カッタ３０は、本実施例では、回転軸３０Ｓに固定され、外周刃先にスリット３１Ｂを介した一定間隔で切刃３１Ａを設けた丸刃３１からなり、基材１の走行ラインの下側に配置した平面状受台３２との間に該基材１を挟んで該基材１の幅方向に移動する。受け台３２は、硬質とされ、例えばビッカース硬さ1300のステンレス鋼からなり、凹凸のない平坦面状をなす。丸刃３１の受け台３２への押圧力は調整できる。

基材巻取装置１００は、図１、図４に示す如く、プライマリアーム１２に支持されてリールドラム１０の鉛直上方の待機位置に待機される新巻取ドラム２２に予め両面粘着テープ４０を貼り付けておくものとする。このとき、粘着テープ４０は、新巻取ドラム２２の軸方向の中央部よりも一端側（粘着テープ４０がリールドラム１０との間に挟持する基材１１の幅方向の一端側、換言すれば基材１に形成したミシン目状破断部２の始点Ｐ1に近い側）の外周に貼り付けられるのが、基材１の後述する切断端をミシン目状破断部２の始点Ｐ1の側から粘着テープ４０に粘着して新巻取ドラム２２に確実に巻付け開始可能にする上で好ましい。

ここで、両面粘着テープ４０は、新巻取ドラム２２の一端側の外周に貼り付けられるものに限定されない。新巻取ドラム２２の外周の軸方向に沿う全長に渡って１本又は複数本の粘着テープ４０を貼り付けても良いし、新巻取ドラム２２の外周の軸方向に沿う全長に渡って粘着テープ４０をスパイラル状に貼り付けても良い。

更に、基材巻取装置１００は、基材切断巻取部５０を有する。基材切断巻取部５０は、粘着テープ４０が貼り付けられた新巻取ドラム２２をプライマリアーム１２によって前述の如くのリールドラム１０の鉛直上方の待機位置に保持した状態下で、カッタ３０によって形成したミシン目状破断部２の先端（例えば始点Ｐ1を含み、始点Ｐ1〜終点Ｐ2の直線状斜線のうちの約半分をなす部分）が新巻取ドラム２２の面前直下を通過した直後に、新巻取ドラム２２とリールドラム１０とで基材１を挟持するように、プライマリアーム１２により該新巻取ドラム２２を前述の待機位置から落下させる如くに移動する。このとき、新巻取ドラム２２は無回転（又は少なくともリールドラム１０の表面周速よりも低速回転）とされており、新巻取ドラム２２とリールドラム１０とが基材１を挟持した瞬間に、リールドラム１０の駆動力（ひいては巻取ドラム２１の回転力）に起因する巻取張力Ｆを付与されて巻取ドラム２１に巻取られている基材１がそのミシン目状破断部２の後続部分（基材１の走行方向に沿うミシン目状破断部２２の下流側部分）に新巻取ドラム２２が押圧接触したことによる制動力を受け、基材１をミシン目状破断部２で切断する。基材１のこの切断端は新巻取ドラム２２の上の粘着テープ４０に粘着され、リールドラム１０の駆動力に起因する巻取張力を付与され、該新巻取ドラム２２に巻取られる。尚、新巻取ドラム２２が待機位置から移動してリールドラム１０との間に基材１を挟持するまでは、基材１のミシン目状破断部２が非破断部を備えているから、基材１はミシン目状破断部２の上流部分〜下流部分にリールドラム１０の駆動力に起因する巻取張力Ｆを伝えられ、その走行状態を変化することなく巻取ドラム２１に巻取られる。

基材切断巻取部５０は制御部５１を備える。制御部５１は、カッタ３０から、基材１の走行ラインに沿って、新巻取ドラム２２がリールドラム１０との間で基材１を挟持するまでの距離Ｌと、基材１がリールドラム１０に案内されて走行する走行速度Ｖとに基づき、基材１に形成したミシン目状破断部２の先端（始点Ｐ1）がカッタ３０により生成されてから新巻取ドラム２２の面前直下を通過するまでのタイミング（時間Ｔ＝Ｌ／Ｖ）を演算する。そして、制御部５１は、このタイミングに基づいて押圧手段１３を制御し、新巻取ドラム２２とリールドラム１０とで基材１におけるミシン目状破断部２の後続部分を挟持し、基材１をミシン目状破断部２において切断するように、新巻取ドラム２２を前述の待機位置からリールドラム１０に対して落下する如くに移動させる。

一方、前述したセカンダリアームは、切断した満巻の巻取ロール２１Ａをリールドラム１０から引き剥がし、次工程まで水平移動する。水平位置まで回転したプライマリアーム１２が支持する新巻取ドラム２２が所定の径に達すると、セカンダリアームは元の位置に戻ってプライマリアーム１２から新巻取ドラム２２を受取り、プライマリアーム１２は次のドラム枠替え準備に入る。

本実施例によれば以下の作用効果を奏する。
(a)基材１の巻取り先を満巻した巻取ドラム２１から新巻取ドラム２２へ切り替えるときに、粘着テープ４０が貼り付けられた新巻取ドラム２２を保持し、基材１に形成したミシン目状破断部２の先端が新巻取ドラム２２の面前を通過した直後に、新巻取ドラム２２とリールドラム１０とで基材１を挟持して該基材１をミシン目状破断部２で切断し、基材１のこの切断端を新巻取ドラム２２上の粘着テープ４０に粘着させて該新巻取ドラム２２に巻取る。

従って、基材１にミシン目状破断部２を形成し、次の新巻取ドラム２２に粘着テープ４０を貼り付け、基材１のミシン目状破断部２の先端に後続する部分を新巻取ドラム２２とリールドラム１０とで挟持するだけで、満巻状態にある巻取ドラム２１の回転力が基材１に付与する張力Ｆにより該基材１を簡易に切断するものになる。基材１の切断端は新巻取ドラム２２上の粘着テープ４０に粘着し、該新巻取ドラム２２に巻取られる。

(b)前記カッタ３０が外周刃先に一定間隔で切刃３１Ａを設けた丸刃３１からなり、平面状受け台３２との間に基材１を挟んで該基材１の幅方向に移動することにより、基材１に対するミシン目状破断部２の形成が確実容易になる。

(c)前記カッタ３０から、新巻取ドラム２２がリールドラム１０との間で基材１を挟持する位置までの距離Ｌと、基材１がリールドラム１０に案内されて走行する走行速度Ｖに基づき、前記基材１に形成したミシン目状破断部２の先端が新巻取ドラム２２の面前を通過するタイミングｔを演算し、このタイミングｔに基づいて新巻取ドラム２２とリールドラム１０とで基材１を挟持して該基材１をミシン目状破断部２で切断するように該新巻取ドラム２２をリールドラム１０に対して移動させるように制御することにより、基材１のミシン目状破断部２の先端に後続する部分を新巻取ドラム２２とリールドラム１０とで確実に挟持できる。

図５に示したカッタ６０の丸刃６１は、回転軸６０Ｓに重ね合わせ状態で固定される切刃プレート６２と補助プレート６３の組からなる。切刃プレート６２と補助プレート６３は、スペーサ６４とカラー６５の間に挟まれた重ね合わせ状態で、ボルト６６により回転軸６０Ｓに同軸をなすように固定される。

切刃プレート６２は、円盤状をなし、外周の周方向に連続する切刃６２Ａを備える。補助プレート６３は、概ね円盤状をなし、切刃プレート６２の外周に沿う周方向の一部で切刃６２Ａよりも半径方向外方に突出する１個又は複数個の突部６３Ａを備える。例えば、切刃プレート６２における切刃６２Ａの外径がφ44.5mmのとき、補助プレート６３の突部６３Ａの半径はφ22.5mm、非突部６３Ｂの半径はφ20.5mm（図６に示した突部６３Ａの高さｈ＝2mm）とする。補助プレート６３において、外周の全長において、突部６３Ａが占める範囲（図６のｔ）と、非突部６３Ｂが占める範囲は、いずれがより長くなっても良い。

即ち、カッタ６０にあっては、丸刃６１が、切刃プレート６２と補助プレート６３の組からなる。これにより、補助プレート６３の突部６３Ａに対する半径方向の内方にある切刃プレート６２の切刃６２Ａは基材１に当接せず、この部分の切刃６２Ａは基材１を切断し得ないものとなる（図６に示したミシン目状破断部２の非切断部ａ）。また、補助プレート６３の非突部６３Ｂに対応する切刃プレート６２の切刃６２Ａは基材１に当接し、基材１を切断するものになる（図６に示したミシン目状破断部２の切断部ｂ）。これにより、この切刃プレート６２と補助プレート６３の組からなる丸刃６１は、周方向に連続する切刃６２Ａを備えた切刃プレート６２（市販品）をそのまま用いながら、補助プレート６３の存在によって外周に一定間隔で切刃６２Ａを設けた丸刃６１を構成し、ミシン目状破断部２を形成するものになる。このとき、突部６３Ａの個数、位置、長さの異なる複数形状の補助プレート６３を用意しておけば、補助プレート６３を交換するだけで各種形状のミシン目状破断部２を形成できる。

以上、本発明の実施例を図面により詳述したが、本発明の具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。例えば、プライマリアーム１２により待機位置に保持され、その後押圧手段１３によってリールドラム１０との間で基材１を挟持することとなる新巻取ドラム２２は、該基材１を挟持する前段階で必ずしも無回転でなく、リールドラム１０の表面周速よりも低速の回転を付与されていても良い。

また、プライマリアーム１２により待機位置に保持される新巻取ドラム２２は、必ずしもリールドラム１０の鉛直上方でなく、リールドラム１０に対するいかなる方向に待機さるものでも良い。

本発明によれば、基材の巻取装置において、基材の巻取り先を満巻した巻取ドラムから新巻取ドラムへ切り替えるときに、該基材を簡易に切断することができる。

１ 基材
２ ミシン目状破断部
１０ リールドラム
２１ 巻取ドラム
２２ 新巻取ドラム
３０ カッタ
３１ 丸刃
３１Ａ 切刃
３２ 受け台
４０ 粘着テープ
５０ 基材切断巻取部
１００ 基材巻取装置

Claims (3)

1. リールドラムによって案内される基材を該リールドラムによって巻取ドラムに押圧して該巻取ドラムに巻取り、所定量の巻取り後に切断された基材の切断端を新巻取ドラムに切り替えて巻取る基材の巻取装置において、
   リールドラムの上流位置で、該リールドラムに案内されて走行する基材の幅方向に移動し、該基材にミシン目状破断部を形成するカッタと、
   粘着テープが貼り付けられた新巻取ドラムを保持し、基材に形成したミシン目状破断部の先端が新巻取ドラムの面前を通過した直後に、新巻取ドラムとリールドラムとで基材を挟持して該基材をミシン目状破断部で切断し、基材のこの切断端を新巻取ドラム上の粘着テープに粘着させて該新巻取ドラムに巻取る基材切断巻取部とを有し、
   前記カッタが外周に一定間隔で切刃を設けた丸刃からなり、平面状受け台との間に基材を挟んで該基材の幅方向に移動するものであることを特徴とする基材の巻取装置。
2. 前記カッタの丸刃が、回転軸に重ね合わせ状態で固定される切刃プレートと補助プレートの組からなり、切刃プレートは外周の周方向に連続する切刃を備え、補助プレートは切刃プレートの外周に沿う周方向の一部で切刃よりも半径方向外方に突出する突部を備えてなる請求項１に記載の基材の巻取装置。
3. 前記カッタから、新巻取ドラムがリールドラムとの間で基材を挟持する位置までの距離と、基材がリールドラムに案内されて走行する走行速度に基づき、前記基材に形成したミシン目状破断部の先端が新巻取ドラムの面前を通過するタイミングを演算し、このタイミングに基づいて新巻取ドラムとリールドラムとで基材を挟持して該基材をミシン目状破断部で切断するように該新巻取ドラムをリールドラムに対して移動させる制御部を有してなる請求項１又は２に記載の基材の巻取装置。

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