JPH11254508A - シート押出し装置及びシート処理装置 - Google Patents

シート押出し装置及びシート処理装置

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JPH11254508A
JPH11254508A JP10281031A JP28103198A JPH11254508A JP H11254508 A JPH11254508 A JP H11254508A JP 10281031 A JP10281031 A JP 10281031A JP 28103198 A JP28103198 A JP 28103198A JP H11254508 A JPH11254508 A JP H11254508A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 シート材料を巻取り装置のリールの間で切断
し移送する、余分の空間を必要としないシート蓄積装置
を提供する。 【解決手段】 間けつ作動の巻取り装置に連続して供給
されるプラスチックシートを連続して製造するシート処
理装置は、シート形成装置と、コンベアと、蓄積装置
と、巻取り装置とを用い、シートはコンベアに沿ってコ
ンベアの真下に位置する蓄積装置に供給され、蓄積装置
は、連続的に供給されたシート材料を蓄積できるように
する周期的作用に制御され、巻取り装置を間けつ的に作
動できるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はシート処理装置に関
し、さらに詳細には連続する重合体シートを生産しこれ
を巻取りロールに巻きつけまた円滑で故障のない巻取り
ロールの交換を可能にする装置に関する。詳しくは、本
発明は連続して生産される重合体シートを蓄積するとと
もに巻取りロールが作動中に交換できる新規な構造と配
置を提供する。
【０００２】
【従来の技術】巻取りロールを交換することができる連
続シート製造装置は公知である。連続しまた中断する一
連の工程の間にある形式の蓄積装置を設ける必要がある
こともまた知られている。
【０００３】ストローマニスに与えられた米国特許第
３，９０４，３３８号は間けつ的に作動される一列に並
んだ処理装置に供給されるシートを連続して製造する機
械を制御する装置と方法を開示している。この装置はシ
ート押出し速度の調整に加えて蓄積装置として作用する
垂直に配置され回動自在に取付けられたダンサーローラ
（揺動ローラ）を必要としている。
【０００４】他の参照例は軌道又はケージ組立体に取付
けられたローラループ運び台を用いて、連続するストリ
ップ材料のループを蓄積し一時的に保管する様々な機械
を開示している。
【０００５】ある種の連続シート処理装置では、プラス
チックシートが押出されそして多数のロールの積層体
（ある場合には誤ってカレンダーと称される）又はシー
ト取出し器を介して冷却される。シートは続いて遊びロ
ーラのある程度の水平の広がりの上を走行しさらに冷却
され厚さの測定や表面処理などが行われる。シートはつ
いで通常は所望の幅に縁が切取られ、一組の引出しロー
ラを通過しそして巻取り器上でロールに巻かれる。
【０００６】これらの巻取られたロールはこのロールが
所望の直径となった時取替えなければならない。これは
問題を生じ、特に速度が高くなるにつれて問題となる
が、その理由はウエブを切断しこれを新しい巻取りシャ
フトに可能な短い時間内に移し変えることが困難である
からである。これはまた操作員が時にはこの移し変えで
傷害を受けることがあるため危険である。
【０００７】自動ロール転換装置は存在するが比較的薄
いプラスチックシートに限られており、それは薄いプラ
スチックシートを切断する限られた力のためである。さ
らにまた、これらの装置は極めて高価である。利用可能
であることが知られている最も厚いプラスチックシート
自動切断装置は約０．０３０インチ（０．７５mm）の厚
さのシートまで切断可能である。しかし現在は０．０８
０インチもしくは０．１００インチ（２mm〜２．５mm）
又はそれ以上の厚さのシートを巻取るのを必要とするこ
とが多い。
【０００８】もう１つの頻繁に用いられる装置は巻取り
器におけるシート取出しの間のシート蓄積装置である。
これは一連の（通常は垂直に配置された）対の可動ロー
ルを用い押出されたシートを蓄積しまた巻取り器は減速
され又は停止される。これらの蓄積装置はいくつかの欠
点を有している。すなわち １．これら装置は高価な貴重な空間を占有する。 ２．装置が高価となる。 ３．装置は、シートが完全には真直ぐではなく蓄積装置
が材料を貯蔵するにつれてシートの縁が横方向に動く傾
向があるため、蓄積装置を通過した後に縁の切取りを必
要とする。 ４．さらに大きな欠点は巻取り器がシート取出し器の下
流端に直接一体化されている小型のシートラインの組立
てと運転において生じる。重い大きな従来の蓄積装置に
はシート取出し装置の上流側に利用空間が存在しない。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は種々の
厚さのシート材料をシート巻取り装置のリールの間で切
断し移送するのに適合できるようにすることである。本
発明の他の目的は、シート製造装置の構造に緊密に組込
まれ、余分の高価な床又は頭上空間を必要とせずまた装
置のための過度の出費を必要としない、小型の一体構造
の蓄積装置を提供することである。本発明の他の目的と
利点は以下の図面と記載とから当業者にとって明らかと
なるであろう。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明によればシート製
造装置のローラコンベア部分の下側に取付けられたほぼ
水平に作用する蓄積装置が提供される。この装置は垂直
方向又は水平方向に余分の空間を必要とせず、通常の縁
切取り部署に先行しまた組立てるのが非常に安価である
という独特の利点を有している。
【００１１】本発明によればシート押出し型に材料を供
給する１つ又は複数の押出し器によって材料が供給され
るプラスチックシート押出し装置が提供される。この型
にはその近くにロール冷却装置が続いて設けられる。こ
の得られた部分的に冷却されたシートは限られた長さの
ローラコンベア上でさらに冷却される。このコンベアは
水平とし又は傾斜させることができる。（実際には、こ
のコンベアは製品に依存にして約１０から２０フィート
（３．０５〜６．１０ｍ）の長さを有している。）この
コンベアはそのシート担持面の下側に平行に作用する蓄
積装置のループを組込んでいる。このように配設された
蓄積装置は巻取り器におけるロールの交換を引張りロー
ル速度の適当な制御により減速した速度又はゼロ速度で
行う作用をする。
【００１２】シートは、コンベア上を、コンベアの下流
側に位置する一対の被駆動引張りロールにより、本発明
ではコンベアの完全に下側に配置されている一体の平行
に作用する蓄積装置を通って、引出される。蓄積装置を
通過してからシートは次に引張りロールに接触する直前
に縁が所望の幅に切取られる。シートはついで引張りロ
ールにより巻取り器のリール又は巻取りロール上にシー
トのロールを作り出す巻取り器に供給される。
【００１３】ロールが所望の大きさに達すると、引張り
ロールは巻取り器へのシートの供給を遅くし又は停止し
シートの新しいリールへの移し変えができるようにす
る。この時蓄積装置はほぼ水平方向に延びシートをコン
ベアの下側で実質的に水平のループに形成し始め依然と
して連続して製造され前進するシートを蓄積する。蓄積
装置がその最大の貯蔵長さに達する前にシートがリール
の近くで横方向に切断され新しいリールに移し変えられ
るようたっぷり時間が与えられる。移し変えが完了する
と、引張りロールが、蓄積装置がほぼ水平方向に収縮し
その平常のからの位置に達するまで高速でシートを供給
するのを再開し、その後に引張りロールの速度が入って
くるシートの速度の近くに調節される。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明は以下に特定の実施態様に
ついて記載されるが、これらの実施態様は単に本発明の
例示と説明のために与えられたものであり、本発明はこ
れに限定されず、特許請求の範囲に規定された範囲を有
するものである。
【００１５】さて従来のシート押出しラインを示す図１
を参照すると、符号１はプラスチック材料を可塑化し一
定幅のシートを押出す型１Ａにプラスチック材料を送り
出す公知の押出し器である。２は通常カレンダーとして
知られている３ロールシート取出し器である。このシー
ト取出し器は押出されたシートを室温に近く冷却する作
用をする。これら３個のロールは可変速度モータにより
駆動される。３はシートを支持するよう配置されまた最
終的には周囲の空気によって冷却される遊びロールコン
ベアである。４はコンベア３の上を走行するシートに張
力を保持するため設けられた一組の引張りロールであ
る。これらの引張りロールは第２の可変速度モータによ
って駆動される。５は垂直に配設されたシート蓄積装置
であり一定長さのシートを中間貯蔵する作用をしロール
は巻取り器が満杯となった時取り替えられる。図１の蓄
積装置はその満杯状態で示されており、蓄積装置のロー
ルは垂直方向に離間されている。平常運転の間、蓄積装
置のロールの上側及び下側の列は相互に接近して配置さ
れそれによりこれらロールの列は後に離れることにより
シートを蓄積することができるようにする。この蓄積作
用は下流側の引張りロール８の速度を調節することによ
り出て行くシートの速度を遅くし又はシートを停止させ
る。
【００１６】図１において６はシートをその最終幅に切
断するのに必要な縁切取り器を示す。これは蓄積装置の
下流側で行われ正しい整列を保証しなければならない
が、その理由はシートが完全には真直ぐでなく蓄積装置
内部のロール間隔が変化するにつれて横方向に動くから
である。７は限られた長さのロールを製造するロール巻
取り器である。心出し２位置タレット巻取り器が便利の
ため示されているが、任意の他の単一又は多数タイプの
ロール巻取り器を用いることができる。
【００１７】図１の押出し器１と型１Ａとが所定位置に
固定されているため、型に接近した保守したりするには
シート取出し器を前後に動かす必要がある。シート取出
し装置はしたがって通常はモータで移動するホイール及
び軌道に取付けられる。押出し器をその前方からねじで
取外すためには、この移動は少なくともねじの長さとし
なければならず、１０〜２０フィート（３．０５〜６．
１０ｍ）又はそれ以上の長さとなる。したがって全ての
装置をこの距離だけ移動可能な押出し器の下流側に設け
ることが望ましい。これは通常のように固定された蓄積
装置で行うことは困難である。
【００１８】図２，３及び４は例示のため選択された形
式で本発明の本質を示し、図３と４は本発明の蓄積装置
の一形式を表わしている。１０は有限幅のシート型１０
Ａが設けられた押出し器である。図２において、１１は
可変速モータ（図示しない）により精密に制御された速
度で駆動される冷却ロール積層体のロールを示す。冷却
ロール１１を離れた後、シートは固定された遊びロール
１２の上を通過しロール１２から移動可能な遊びロール
１３の周りを通過し固定された遊びロール１４を越えて
戻りコンベア１５の上を走行し続ける。遊びロール１３
の位置１３から位置１３Ａへの水平方向の運動は必要な
時のシートの蓄積をもたらす。図２の矢印はこの運動を
示す。この可動ロール１３は２つの平行な軌道１７及び
１７Ａ（図４）の上を係合して走行する２つの軸受ブロ
ック１６及び１６Ａ（図３と４）に取付けられている。
この遊びロール軸受ブロックの運動はシャフト２０によ
り連結されたプーリ１９と１９Ａとによって駆動される
２つのベルト、チェーン又はケーブル１８により制御さ
れ平行な運動を精密に維持する。このシャフトはプーリ
２３に連結されたモータ２４によってプーリ２１とベル
ト２２とを介し駆動される。このモータは遊びロール１
３の上を通過するシートに一定限度の張力を維持する作
用をする。
【００１９】図２において２５はシート取出しフレーム
の内部に有利に取付けることができる縁取り用切取り器
である。２６は可変速駆動装置により有限速度で駆動さ
れる引張りロールである。２７は密接して連結された又
は一体に形成されたロール巻取り器である。２位置割出
しタレット巻取り器が示されているが任意の他のロール
巻取り器を用いることができる。
【００２０】さて図５を参照すると、図２，３及び４に
示される蓄積装置は単一の走行遊びロールを用いている
が、これは遊びロール走行距離の２倍に等しいシートの
長さを蓄積することができる。特別の場合に、これが便
利な巻取り器ロール交換を行うのに十分な長さでなかっ
たならば、これは図５と６に示されるような複数又は多
数のループを設けることにより容易に増加することがで
きる。
【００２１】図５を参照すると、押出されたシートは、
固定された遊びロール３０，３２，３２Ａと図２の遊び
ロール１３と同様のやり方で取付けられ調整される共働
して移動する遊びロール３１Ａ及び３１Ｂとによってつ
くり出される複数のループとなって走行する。この例で
は、蓄積された長さは移動する遊びロールの走行距離の
４倍とすることができる。
【００２２】図６は遊びロールの走行の６倍を蓄積する
ことのできる３重ループをつくり出す３つの移動ロール
により貯蔵容量をさらに増大させる例を示す。ループの
数とその対応蓄積容量が利用可能な空間によってのみ制
限されることが容易にわかるであろう。
【００２３】図７から１１は本発明のため容易となる本
発明の典型的な巻取りロール交換の手順を示す。符号の
付せられた要素は図２について記載された要素と一致し
ている。
【００２４】図７は軸線３４の周りで周面の割出しがで
きかつ第２の巻取り部署３５を有するタレット巻取り器
のシャフト３３上の巻取りロール２７における巻取り中
の平常作動をしている押出しラインを示す。巻取りロー
ルが所望の直径になった時、巻取り器はシートが図８に
示される頂端位置の空の巻取りロール３５の上を走行す
るまで反時計方向に割出される。引張りロール２６がつ
いで減速され又は停止され、減少された張力に応じてロ
ール１３の運動によって蓄積装置のループの膨張が生じ
る。この瞬間、シートはロール２７の近くで切断され新
しい巻取りをすることにより直ちに再始動される巻取り
部署３５に移送され、そして引張りロール２６は冷却ロ
ール２の速度より若干高い速度に再び加速され図１０に
示されるように得られた張力の増加に応動して蓄積装置
をからにする。タレット巻取り器はまた平常の巻取り位
置に戻るよう割出され満杯のロールは巻取り器から取外
される。蓄積装置が完全にからにされると（図１１）、
引張りロール２６はシートに張力を維持するのに十分な
もとの速度に減速され、巻取りロールは再び巻取りを続
ける。この切換えサイクルはロールの巻取りが所望の大
きさに達した時に必らず繰返される。
【００２５】この装置の利点は今までの利用できる技術
よりもコンパクトであり大きな空間を要せず、また装置
全体をユニットとして型１Ａから前後に動かす能力が優
れていることが明らかとなるであろう。
【００２６】多くの他の変形と変更が可能である。いく
つかの変更例が以下に記載される。シート形成手段は有
限幅のスロット型を通って熱可塑性重合体シートを押出
すのに用いられる１つ又は複数の押出し器を含むことが
できる。シート形成手段の代替は材料の連続シートを一
定の又は可変の速度で供給することのできる任意の装置
で行うことができる。
【００２７】シート処理装置はまた処理されるシート材
料のタイプによってロール冷却装置を取除き又は付加す
ることにより変更することができる。本発明の好ましい
実施態様は１９９５年１１月４日に特許されたニッセル
への米国特許第５，４６６，４０３号に示されるような
３ロール積層構造を有するロール冷却装置を含んでい
る。
【００２８】蓄積装置はまた、多数の固定され平行して
作用する遊びロールとシートの多数のループに適合する
ための必要な緊張装置とを含み、各ループが水平に直接
延びコンベアの下側に実質的に水平な状態で積層されそ
れにより蓄積装置の貯蔵容量を増大させより高いライン
速度のシート処理装置に適合できるように、又は貴重な
空間を使用しないコンパクトな蓄積ができるように、変
更することができる。
【００２９】シート処理装置はこのほかに変更されそれ
により蓄積装置のローラがコンベアの上流側部分の下側
に位置し緊張手段がコンベアの下流側部分の下側に位置
するようにすることができる。
【００３０】シート処理装置はコンベアを若干傾斜させ
ることにより変更することができる。上記の構造のいず
れにおいても、実質的に平行に作用する遊びローラ１３
はシートのループを平行に、実質的にコンベアに平行に
形成するよう作動する。
【００３１】シート処理装置の制御手段は装置の異なる
形態を監視するようになっている選択された電気又は電
子制御装置を含むことができ、この制御装置はシートの
形成速度、平行に作用する遊びローラ、緊張手段により
加えられる張力、引張りロールの速度、巻取り器に供給
されるシートの速度、又はこれらの任意の組合せに制限
されず、シートの処理、蓄積及び巻取りを精密に制御す
ることができる。
【００３２】図１と２の比較は本発明により達成された
床空間の実質的な減少を示している。押出し器１０と冷
却ロール２及び１１とは同じ床位置にあり、押出し器全
体のラインの巻取りロール７，２７までの長さは図１に
比べて図２では大幅に減少されている。
【００３３】上記の実施態様は本発明の原理の適用の単
なる例示であることが理解されるべきである。本発明の
原理を具体化し特許請求の範囲に記載された本発明の精
神と範囲に包含される種々の変更、置換、代替は、当業
者であれば容易に考えられるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】シートをロールに高速で製造するのに現在用い
られている公知のプラスチックシート押出しラインを示
す図である。
【図２】本発明の蓄積装置を示す側面図である。
【図３】図１の装置の蓄積装置の詳細を示す一部切断側
面図である。
【図４】図３の蓄積装置の底面から見た図である。
【図５】他の大きな蓄積装置の配置構造の概略側面図で
ある。
【図６】本発明の他の配置構造を示す図５と同様な図で
ある。
【図７】本発明の蓄積装置の一形式の作用の連続段階の
第１の段階を示す概略側面図である。
【図８】図７の次の段階を示す概略側面図である。
【図９】図８の次の段階を示す概略側面図である。
【図１０】図９の次の段階を示す概略側面図である。
【図１１】図１０の次の段階を示す概略側面図である。
【符号の説明】
１…押出し器 １Ａ…押出し型 ２…ロールシート取出し器（冷却ロール） ３…遊びロールコンベア ４…引張りロール ５…蓄積装置 ６…縁切取り器 ７…ロール巻取り器 ８…引張りロール １０…押出し器 １０Ａ…シート型 １１…冷却ロール １２…遊びロール １３…移動遊びロール １４…固定遊びロール １５…コンベア １６，１６Ａ…軸受ブロック １７，１７Ａ…軌道 １８…ベルト １９，１９Ａ…プーリ ２０…シャフト ２１，２３…プーリ ２２…ベルト ２４…モータ ２５…縁取り用切取り器 ２６…可変速駆動装置 ２７…ロール巻取り器

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 （ａ）シート押出し型と、 （ｂ）プラスチック材料を連続して下流側方向に前記シ
    ート押出し型に供給し該押出し型を通過するよう連結さ
    れた押出し手段と、 （ｃ）前記シート押出し型からの前記プラスチック材料
    を導入し冷却するよう連結された複数の冷却ロールを具
    備する冷却装置と、 （ｄ）前記冷却装置の下流側に延びるシート担持面を有
    し、実質的に水平方向に又は水平面とは傾斜して延びる
    ローラコンベアと、 （ｅ）前記シートを前記シート担持面の直下で前記ロー
    ラコンベアに近接しかつその下側に位置する少なくとも
    １つの伸長及び収縮可能な蓄積装置のループに形成する
    移動可能なローラと、 （ｆ）前記蓄積装置のループの下流側の一組の機械的に
    駆動される引張りロールと （ｇ）前記プラスチックシートを巻取りロールに巻取る
    よう位置する巻取り器であって、前記蓄積装置が前記シ
    ート押出し型によって製造されたプラスチックシートを
    蓄積している間にロール交換が前記巻取り器において減
    速された速度又は速度ゼロで行われる作用をするように
    している、巻取り器と、 （ｈ）前記引張りロールの速度を増大させ前記ロール交
    換が完了した後に前記蓄積装置をからにする手段、 とを具備しているプラスチックシート押出し装置。
  2. 【請求項２】 （ａ）シートを形成するシート形成手段
    と、 （ｂ）上流側部分と下流側部分とを有し前記シートを前
    記シート形成手段から受取りかつ移送するコンベアと、 （ｃ）少なくとも前記コンベアの実質的に下側のある位
    置で実質的に水平方向に延び前記シートの少なくとも１
    つの実質的に水平に蓄積されたループを形成することに
    より間けつ的作動するシート巻取り装置に適合するよう
    にしている一体の蓄積装置と、 （ｄ）前記コンベアの下流側に位置するシート巻取り手
    段、 とを具備しているシート処理装置。
  3. 【請求項３】 前記シート形成手段が熱可塑性シートを
    有限幅のスロット型を通って連続して押出すよう連結さ
    れた１つ又は複数の押出し器を具備している請求項２に
    記載のシート処理装置。
  4. 【請求項４】 前記シートを前記シート形成手段から受
    取り、前記シートを冷却し前記シートを前記コンベアに
    供給する、前記シート形成手段の下流側の１つ又は複数
    のロール冷却装置をさらに具備している請求項２に記載
    のシート処理装置。
  5. 【請求項５】 前記ロール冷却装置が１つ又は複数の冷
    却ロールを具備している請求項４に記載のシート処理装
    置。
  6. 【請求項６】 前記蓄積装置が （ａ）前記コンベアの前記下流側部分の少なくとも実質
    的に下側に位置する少なくとも１つの固定された遊びロ
    ーラと少なくとも１つの平行に作用する遊びローラと、 （ｂ）前記コンベアの前記上流側位置の少なくとも実質
    的に下側に位置し、前記平行に作用する遊びローラと作
    用するよう連結され前記平行に作用する遊びローラを前
    記固定された遊びローラから離し、前記コンベアの少な
    くとも実質的に下側に少なくとも１つの平行なループを
    形成する緊張手段とを具備している請求項２に記載のシ
    ート処理装置。
  7. 【請求項７】 前記固定された遊びローラと前記平行に
    作用する遊びローラとが前記コンベアの前記上流側部分
    の少なくとも実質的に下側に配置され、前記緊張段が前
    記コンベアの前記下流側部分の少なくとも実質的に下側
    に配置されている請求項６に記載のシート処理装置。
  8. 【請求項８】 前記ローラコンベアが水平面と鋭角をな
    して傾斜され前記下流側部分が前記上流側部分に対し上
    昇されている請求項２に記載のシート処理装置。
  9. 【請求項９】 前記コンベアが傾斜され、前記上流側部
    分が前記下流側部分に対して上昇されている請求項２に
    記載のシート処理装置。
  10. 【請求項１０】 前記シート巻取り手段が （ａ）前記コンベアに近接して位置し前記シートを所望
    の幅に切込む縁切取り器と、 （ｂ）前記縁切込み器の下流側に位置し前記シートを前
    記コンベアに沿って長手方向に前記蓄積装置を通るよう
    引出す一組の駆動される引張りロールと、 （ｃ）前記引張りロールから前記シートを受取り前記シ
    ートの有限長さのローラをつくり出すよう配置された巻
    取り器、 とを具備している請求項２に記載のシート処理装置。
  11. 【請求項１１】 前記シートの蓄積を制御する制御手段
    をさらに具備している請求項６に記載のシート処理装
    置。
  12. 【請求項１２】 前記シート巻取り手段の上流側の位置
    に前記コンベアに近接して配置された縁切取り器をさら
    に具備している請求項１に記載のシート処理装置。
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