JPH04261839A - シングルフェーサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は段ボールを製造する設備
であるシングルフェーサに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】シングルフェーサの従来装置を図７を参
照して説明すると、シングルフェーサは予めプレヒータ
で加熱された芯紙ａを段成形する１対の上段ロール１と
下段ロール２、同芯紙ａと別途供給されるライナｂを加
圧貼合するロール状或いはベルト状の加圧部（図では加
圧ロール）３、糊付ロール４とメータロール５及び糊容
器６からなる糊付装置等で構成されている。前記構成装
置において、芯紙ａは上段ロール１側から上段ロール１
と下段ロール２の噛合部に導入され、噛合部に噛み込ま
れ波形状に成形される。次いで下段ロール２の回転と共
に移送され糊付ロール４で段頂部に糊付けされた後、下
段ロール２と加圧ロール３間の加圧部において、加圧ロ
ール３側から供給されるライナｂに接着されて片面段ボ
ールａ、ｂに製造される。

【０００３】ここで上下段ロール１、２間の噛合部での
芯紙ａの成形は、図８（図７におけるＩＩ部の拡大断面
図）に表されるように、上段ロール１と下段ロール２と
の噛合いの中に芯紙ａが段頂部を滑りながら引き込まれ
、最後には段ロール１、２の噛合いに沿って加圧成形さ
れる形態をとる。

【０００４】ところで段ボールの製造においては、原紙
構成も多様であり使用される芯紙ａの種類も多い。芯紙
ａの厚さでみても０．１ｍｍ前後の薄いものから、０．
２５ｍｍ前後の平均的なもの、０．４ｍｍを越える厚い
ものまである。

【０００５】特に近年、段ボールの強度を増すために化
学的に剛性増加が図られた厚みの厚い強化中芯が段ボー
ルに採用される傾向が強まっている。

【０００６】現在は以上のような各種厚みの芯紙が使用
されて段ボール製造が行われている訳であるが、上下段
ロール１、２の段形状（歯形状）は一定であるために、
平均的な芯紙ａの厚さ用に設計されていることの多い上
下段ロール１、２で厚い芯紙ａを成形する場合には、図
５に示すよう不具合が発生する。つまり図６に示すよう
に平均以下の厚みの芯紙ａを成形する場合には、上、下
段ロール１、２の歯間を芯紙ａが円滑に滑動して成形が
行われる。しかし、厚い芯紙ａが成形される場合には図
５のＡ部に示されるように、芯紙ａの滑動過程で上、下
段ロール１、２の歯間クリアランスが芯紙ａの厚み以下
となり、芯紙ａが歯間に干渉されて滑動を制止されてし
まう。このため以後の上下段ロールの回転動作の中で芯
紙ａの張力が増大し、芯紙ａの破断を生起させる。

【０００７】また図８の段ロール噛合部に示されるよう
に、段成形過程では芯紙ａが上下段ロール１、２の歯形
頂部を滑動するため、操業運転に伴い次第に歯形頂部が
摩耗し、経時的に芯紙の段形状に変化を来す。このため
上下段ロールを長期にわたって使用するに伴い適正なる
段成形が遂行できない事態になり、上下段ロール１、２
の寿命面からも早期の交換を余儀なくされることになる
。

【０００８】更にシングルフェーサでは上下段ロール１
、２の噛合回転動作に応じ、ロールが激しく振動して大
きな騒音を発生する。そのため少なくとも上段ロール１
を樹脂等の高減衰材料で構成若しくは被覆して騒音の低
減を図りたい所であるが、高減衰材料は一般的に材料的
軟弱、かつ低硬度であるため、前記した段成形過程での
滑動によって歯部の摩耗が促進することになり、図７に
示すような固定式の一対の段ロールからなる従来装置に
おいてはその実用化が困難であった。

【０００９】また前記のように段成形過程では歯形頂部
を芯紙ａが滑りつつ成形されるが、このとき芯紙ａの張
力は軸芯線加圧部に近づく程増大していく。そして上下
段ロールの噛合率が大きい程、この発生張力は大きくな
り、この張力が紙の強度を越えると破断に至り、製造を
阻害するという不具合が発生する。こうした不具合を解
決するために上下段ロール１、２の何れかの径を小径化
し、噛合率を小さくすることも考えられるが、上下段ロ
ールを小径化することは歯数の減少につながり、加えて
歯の摩耗を早めることになるため従来装置では採用し難
い。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、従来
のシングルフェーサが有している問題、即ち、近年段ボ
ール構成原紙の多様化に伴い、厚みの大きい芯紙の使用
が増加傾向にあるが、こうした強化中芯等厚みの大きい
芯紙は、段成形時に平均的厚み仕様に設計されることの
多い上下段ロールでの噛合成形過程で、芯紙が上下段ロ
ールの歯間クリアランスと干渉して芯紙の滑動が制止さ
れて破断に至り、製造上の障壁を引き起こすという問題
及び段成形過程では芯紙が歯形頂部を滑動するため、操
業運転に伴って歯は摩耗し、経時的に段形状の変化を来
すことになり、適正なる段形状が遂行できず、段ロール
の寿命として早期の両ロール交換を余儀なくされるとい
う問題、並びに従来のシングルフェーサでは上下段ロー
ルの噛合回転動作に応じ、ロールが激しく振動して大き
な騒音を発生するため、上段ロールを樹脂等高減衰材料
で構成し、騒音の低減を図りたい所でありながら、同材
料の低硬度によって歯部摩耗が促進されるため、従来の
シングルフェーサではそうした材料を採用し難いという
問題等の種々な問題があった。本発明はこれらの点を解
決しようとするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】このため本発明は、相互
に噛合って芯紙を段成形する上段ロールと下段ロール、
同下段ロールに係合して段成形された芯紙とライナを貼
合して片面段ボールとする加圧部を具えてなるシングル
フェーサにおいて、同下段ロールに対し選択的に噛合い
可能な複数の上段ロールを備えたことを課題解決のため
の手段とするものである。

【００１２】

【作用】本発明では下段ロールに対して選択的に噛合可
能な複数の上段ロールをシングルフェーサに備えたため
、選択的噛合構成によって次のような作用を奏する。

【００１３】先ず、複数の上段ロールをスウィングフレ
ームに軸支しておき、スイング自在とするピンを基軸に
して加圧シリンダでの押圧或いは引圧によって噛合を選
択的に行うものは、加圧シリンダでの押し、引きによっ
て一方或いは他方の上段ロールを選択的に下段ロールに
噛合わせることができる。

【００１４】また回転フレームに複数の上段ロールを軸
支し、同回転フレームの回転中心は加圧レバーに軸支さ
れて加圧レバーに連結された加圧シリンダの押圧で選択
された上段ロールの加圧をなすものは、回転フレームの
回転によってこれに軸支された上段ロールを自由に選択
でき、選択された上段ロールは加圧シリンダを押圧する
ことによって下段ロールと噛合わせることができる。

【００１５】次に複数の上段ロールの段形状（歯形状）
を選択することについての作用を説明する。先ず、これ
ら複数の上段ロールが全て若しくはその一部が同一の段
形状とされる場合には、段成形過程で歯形が操業運転と
共に摩耗し、それに伴って歯形状に変化を来し、ついに
は所望の段成形に支障を来たして上段ロールの寿命と判
断されることになる。しかしこの時使用された上段ロー
ルと初期的には同一の形状の上段ロールを選択的に交換
して使用を続ければ、上段ロールの交換時期を延長させ
ることが可能である。またこの時上段ロール群を下段ロ
ールより小径としてあれば、径比に応じ下段ロールの摩
耗量は上段ロールより少ないから、交換された新品上段
ロールとの噛合い違和感も少なく成形が可能となる。更
に複数の上段ロールを小径化しておき、上段ロールの選
択的な使用を図れば、小径化によって上段ロールの摩耗
スピードが仮に速くなっても、直ちに代わりの上段ロー
ルを選択できるため、段成形性能の向上を図ることがで
き、更に段ロール交換時期の延長をも図れることとなる
。

【００１６】次に積載される複数の上段ロールの歯形状
を下段ロールと同一の段ピッチではあるが、形状を夫々
異にした構成のものについての作用を説明する。具体的
には上段ロールを一定の下段ロール歯形に対し、標準的
芯紙成形用としての歯形、厚紙芯紙成形用としての歯形
、或いは薄紙芯紙成形用としての歯形、或いはこれらの
摩耗時の交換用としての歯形等、使用頻度及び操業指針
に応じて選定する場合について説明すると、これらの上
段ロール歯形状を成形する芯紙に応じて適正に選択する
ことにより、芯紙に応じた適正な噛合いが得られるから
、芯紙が噛合いの中に導入され、段頂部を滑りながら引
き込まれても段ロール歯形の中での紙を介した干渉が生
じることはなく、即ち歯間クリアランスで芯紙の滑動が
制止されることはなくなる。この結果、従来のように芯
紙に過大張力が生起して破断する現象は阻止でき、段ボ
ールの円滑な成形作用が実現する。

【００１７】次に複数の上段ロールを樹脂等振動の高減
衰材料で構成或いは被覆して構成した場合の作用を説明
する。シングルフェーサでは段ロールの噛合回転動作に
応じ、ロールが激しく振動して大きな騒音を発生する。 そのため、少なくとも一方の上段ロールを樹脂等で構成
して騒音の低減を図りたい所であるが、高減衰材料は一
般的に材料的軟弱かつ低硬度であるため、段成形過程で
の芯紙の滑動によって歯部の摩耗が促進することになっ
て、従来の装置では実用し難かった。このため本発明で
は、低騒音用複数上段ロールを選択的に使用可能にする
ことにより、上段ロールが寿命と判断されても、この上
段ロールに換え別の上段ロールを選択的に交換して使用
を続ければ段ロールの交換時期を延長させることが可能
となる。またこのような高減衰特性を有する上段ロール
の採用が可能となることによってシングルフェーサの低
騒音化が実現される。

【００１８】

【実施例】以下本発明の実施例を図面により説明すると
、図１は第１実施例としてのシングルフェーサの側面図
、図２は第２実施例としてのシングルフェーサの側面図
である。両図において下段ロール２、加圧ロール３、糊
付ロール４、メータロール５、糊容器６等の構成は図８
で示した従来装置と同様であるので説明は省略する。

【００１９】先ず図１に基づいて第１実施例を説明する
と、１−１、１−２は下段ロール２に対して選択的に歯
形の噛合いが行われる第１の上段ロール、第２の上段ロ
ールである。この第１、第２の上段ロール１−１、１−
２は夫々軸部を有しており、これらの両軸部はその両軸
端部に配置されるスウィングフレーム９に回動自在に軸
支されている。スウィングフレーム９はピン８を介して
揺動自在にフレーム７に支承され、またスウィングフレ
ーム９にはコネクティングロッド及びピン１０を介して
加圧シリンダ１１が枢着されており、加圧シリンダ１１
はフレーム７に枢着されている。なお、図では一方の上
段ロール１−２の近傍にのみ加圧シリンダ１１が枢着さ
れているものが示されているが、もう一方の上段ロール
１−１側の近傍にも別の加圧シリンダを枢着して加圧効
果を上げるようにしてもよい。

【００２０】さて、このように構成される第１の実施例
における選択的な段ロール噛合い作用は次のようになる
。先ず図１のように加圧シリンダ１１を引圧し、スウィ
ングフレーム９をピン８を回動中心として加圧シリンダ
１１方向に引き上げる。この結果、第１の上段ロール１
−１は芯紙ａを介して下段ロール２に噛合わされ芯紙ａ
を加圧する。これにより芯紙ａは第１の上段ロール１−
１側に導入されて成形が行われる。

【００２１】次に第１の上段ロール１−１を用いず、第
２の上段ロール１−２を使用に供する場合には、加圧シ
リンダ１１を押圧し、ピン１０を介してスウィングフレ
ーム９を加圧シリンダ１１より遠ざける方向にピン８を
回動中心として揺動させる。すると、第１の上段ロール
１−１は下段ロール２の噛合いから解放され、第２の上
段ロール１−２が下段ロール２に係合する。この時には
、勿論芯紙ａを第２の上段ロール１−２側に導入してお
く必要がある。以上のように、第１実施例では加圧シリ
ンダ１１の作用によってスウィングフレーム９を動作さ
せ、上段ロール１−１、１−２の選択的な噛合作用を具
現している。

【００２２】次に図２より第２の実施例を説明する。１
−３、１−４、１−５は下段ロール２に対して選択的に
歯形の噛合いが行われる上段ロール群である。上段ロー
ル群１−３、１−４、１−５は図示では３本であるが、
スペースの許せる限り幾本で構成されてもよい。また上
段ロール群１−３、１−４、１−５は夫々軸部を有して
おり、これらの両軸部は軸受を介して両軸端部に配置さ
れる回転フレーム１７に回動自在に軸支されている。更
に回転フレーム１７はその中心部を連結ピン１６を介し
て回動自在に加圧レバー１３に連結されている。また更
に加圧レバー１３はピン１２を介してフレーム７に揺動
自在に支承されている。なお、加圧レバー１３の一端に
はピン１４を介してフレーム７に固定された加圧シリン
ダ１５のコネクティングロッドが枢着されている。

【００２３】このように構成される第２の実施例におけ
る選択的な段ロール噛合作用は次のようになる。図２の
図示の状態では上段ロール１−３が加圧レバー１３によ
って加圧シリンダ１５の加圧力を受けて下段ロール２に
係合している。上段ロール１−４或いは１−５を噛合わ
せる場合には、加圧シリンダ１５を減圧し加圧レバー１
３を図面上方に回動させて上段ロール１−３の噛合いを
解放し、回転フレーム１７を所定の噛合位置まで回転さ
せて噛合わせるべき上段ロールを位置セットする。そし
て再び加圧シリンダ１５を増圧して加圧レバー１３をピ
ン１２を支点に回動させ、１−４或いは１−５の上段ロ
ールを下段ロール２に噛合わせる。つまり回転フレーム
１７の回動によって上段ロール群の選択的な噛合作用を
具現している。

【００２４】次に複数として構成される上段ロールの歯
形状、材質等を変更した上段ロールについて説明する。

【００２５】先ず、上段ロール群を全て、若しくはその
一部を同一の形状として構成する方法が提案される。前
述のように、段成形過程では芯紙が歯形頂部（段頂部）
を滑るから歯形は操業運転と共に摩耗し、歯形状の変化
を来たす。そのため、遂には所望の段成形に支障を来た
し、もはやこの場合には段ロールの寿命と判断されるこ
とになる。しかしこの時使用された上段ロールと初期的
には同一の形状の上段ロールが別載されていれば、前記
動作によって選択的に交換して使用を続ければ段ロール
の交換時期を延長させることが可能である。更に、この
時上段ロール群を下段ロール２より小径としてあれば、
径比に応じ下段ロール２の摩耗量は上段ロールより少な
いから、交換された新品上段ロールとの噛合いの違和感
も少なく、成形が可能となる。また下段ロール２より小
径なる複数の上段ロールを積載していることにより、別
の長所が実現されている。即ち、段成形過程では芯紙ａ
が歯形頂部を滑りつつ成形されることは前記した如くで
あるが、芯紙ａの張力は軸芯線加圧部に近づく程増大し
、条件によっては破断する傾向を有している。このため
、噛合率を小さくするため段ロールの小径化を図りたい
所であるが、小径化は歯数の減少となって摩耗の増加、
ひいては寿命の早期化につながる。本発明では複数の上
段ロールが積載されているから、これを小径化しておき
選択的な使用を図れば、これらの問題点を回避できて段
成形性能の向上と共に段ロール交換時期の延長が図れる
こととなる。

【００２６】次に積載される複数の上段ロールの歯形状
を下段ロール２と同一の段ピッチではあるが、形状を夫
々異とする構成について説明する。具体的には一定の下
段ロール歯形に対し、標準的芯紙成形用としての歯形、
厚紙芯紙成形用としての歯形、或いは薄紙芯紙成形用と
しての歯形、或いはこれらの摩耗時の交換用としての歯
形等を積載しておけば使用頻度及び操業指針に応じて歯
形を自在に選定できる。これらの上段ロール歯形状の設
計指針としては、厚紙芯紙用としては下段ロールのそれ
よりも段頂部曲率半径が小さく、段底部曲率半径が大き
いものとなろう。これを図３、図４に図１のＡ部、Ｂ部
の拡大図として示してある。つまり図３のものは下段ロ
ール２の段頂部曲率半径Ｒ１　、段底部曲率半径Ｒ２　
としたとき、上段ロール１−１の段頂部、段底部曲率半
径も夫々Ｒ１　、Ｒ２　としたケースであり、図４のも
のは上段ロール１−２の段頂部曲率半径をＲ４　＜Ｒ１
　、段底部曲率半径をＲ３　＞Ｒ２　として芯紙ａ厚み
Ｔ１　＞Ｔ０　のように厚い芯紙用として設計したケー
スである。従って成形する芯紙に応じて上記のように設
計された適正な上段ロールを選択的に使用すれば適正な
噛合いがなされるから、この芯紙が噛合いの中に導入さ
れ段頂部を滑りながら引き込まれても、段ロール歯形の
中での紙を介した干渉が生じることはなく、即ち歯間ク
リアランスで芯紙の滑動が制止されることはないから、
従来のように過大張力が生起して破断する現象は阻止で
き、段ボールの円滑な成形作用が実現する。

【００２７】次に複数の上段ロールとして樹脂等振動の
高減衰材料で構成、或いは被覆して構成したものについ
て説明する。シングルフェーサでは段ロールの噛合回転
動作に応じ、ロールが激しく振動して大きな騒音を発生
する。そのため少なくとも一方の上段ロールを樹脂等で
構成して騒音の低減を図りたい所であるが、高減衰材料
は一般的に材料的軟弱かつ低硬度であるため、段成形過
程での芯紙の滑動によって歯部の摩耗が促進することに
なって従来の装置では実用化し難かった。しかし本発明
では複数上段ロールの選択的使用を可能とする構成とし
たから、前記歯形の選定思想に基づき、複数の同上段ロ
ールが積載されていれば、寿命と判断された上段ロール
に換え、別の上段ロールを選択的に交換して使用を続け
れば上段ロールの交換時期を延長させることが可能とな
り、実用上何ら支障はなくなる。またこのような高減衰
特性を有する上段ロールの採用が可能となることによっ
て、シングルフェーサの低騒音化が実用性をもって実現
される。

【００２８】

【発明の効果】以上詳細に述べたように本発明では、シ
ングルフェーサの上段ロールに選択的な異段形状段ロー
ル載置交換手段を採用することによって、近年段ボール
構成原紙の多様化に伴い使用が増加傾向にある強化中芯
等厚みの大きい芯紙での段成形過程で生じることのあっ
た芯紙の破断、損傷、これによる製品品質不良を効果的
に防止することができる。また同一段形状段ロールを選
択的に交換できるようにすれば、段ロールの交換時期を
延長することができ、経済効果を奏する。更に、樹脂系
等振動の高減衰材料で構成した段ロールを選択的に交換
できるようにすれば、機械騒音の低減を実用性をもって
実現できるなど優れた効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係るシングルフェーサの
側面図である。

【図２】本発明の第２実施例に係るシングルフェーサの
側面図である。

【図３】図１Ａ部の拡大図である。

【図４】図１Ｂ部の拡大図である。

【図５】段成形過程の拡大図である。

【図６】段成形過程の拡大図である。

【図７】従来のシングルフェーサを示す側面図である。

【図８】図７におけるＩＩ部の拡大図である。

【符号の説明】

１−１　　第１の上段ロール １−２　　第２の上段ロール ２　　下段ロール ９　　スウィングフレーム １１　　加圧シリンダ ａ　　芯紙

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　相互に噛合って芯紙を段成形する上段
   ロールと下段ロール、同下段ロールに係合して段成形さ
   れた芯紙とライナを貼合して片面段ボールとする加圧部
   を具えてなるシングルフェーサにおいて、同下段ロール
   に対し選択的に噛合い可能な複数の上段ロールを備えた
   ことを特徴とするシングルフェーサ。