JPH04126848A - 原反巻出機の自動原反ロール交換装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明はコアーに巻取られている紙やフィルム等（以下
紙等という）を加工機に装着し、巻出して加工する装置
の巻出機の原反ロールを交換する自動交換装置に関する
。

（従来の技術とその課題） 上述の加工機の原反供給用の巻出機は現用の原反ロール
の紙等の巻始め（コアー側）に近くなって残紙が少なく
なると、交換用の原反ロールと交換し、かつその時に現
用の原反ロールから供給されている紙等を交換用の原反
ロールの紙端に接合して交換用の原反ロールを新しい現
用の原反ロールとし、旧原反ロールから供給されている
紙等はカックーで切り離して原反ロールを交換していた
。

従来、このような方法で原反ロールを交換する装置の一
例として、第８図に示すようなターシソ１〜型ロール保
持装置が一般的であった。この装置のターレット１１１
はターシソ１〜軸１１１ａの両端側から互いに直角方向
に４本のアーム１１４．１１４．１１４．１１４がそれ
ぞれ出ており、この２組のアーム間に１本おきにコアー
軸１１２ａ、案内ロール軸１１３ａ、コアー軸１１２ａ
、案内ロール軸１１３ａが設けら、れ、それぞれにコア
ー１１２．１１２、及びクーレット案内ロール１１３．
１１３が設けられている。

このコアー１１２のうち、左側のコアー１１２は現用の
原反ロール１ａであり、右側のコアー１１２は交換用の
原反ロール１ｂである。

現用の原反ロール１ａから巻出された紙等２はターレッ
ト１１１のターレット案内ロール１１３で案内され、案
内ロール１１６、ダンサ−ロール１１７、案内ロール１
１６を経て紙等２の加工装置に送り出される。

現用の原反ロール１ａの紙等２の残りが少なくなると、
走行している紙等２の下側に設りられているペースタ−
１１５のスプライスロール１１５ａが上昇し、前辺て紙
等２の走行速度と同一の周速に回転している交換用の原
反ロール１ｂの紙端に貼付しである粘着テープに走行し
ている紙等２を押付けて接続し、同時にカックー１１５
ｂが上昇して現用の原反ロール側の紙等２を切断してし
まう。

このようにして接続した後、用済の旧現用の原反ロール
１ａは取外し、ペースタ−１１５が復帰後にターレット
１１１を時計方向に１８０°回転させ、交換用の原反ロ
ール１ｂを新しい現用の原反ロール１ａとして使用する
。

この場合、特にクーレット１１１の下側はターレット軸
１１１ａを中心として、交換用の原反ロール１ｂの外側
までの長さを半径とする円筒空間が必要であり、この部
分の小型化を望むことは不可能である。特に、最近は原
反ロール１も大型化しているので、尚更小型化が不可能
となってしまう。

本発明は大型の原反ロールを使用しても、上記の交換部
分の小型化が可能で、しかも自動化した原反ロール交換
装置を提供することを課題とする。

（課題を達成するための手段） 上述の課題を達成するために、原反巻出機の原反ロール
交換装置において、基台３上に設けられた現用の原反ロ
ール保持手段４と、前記基台３上に水平に設けられた第
一乃至第四ガイドレール３１．３２．３４．３５と、前
記第一乃至第四ガイドレール３１３２．３４．３５上に
設けられた交換用の原反ロール保持手段４と、前記交換
用の原反ロール保持手段４を前記第一乃至第四ガイドレ
ール３１．３２．３４．３５に沿って水平移送する移送
装置５と、交換動作の動作制御を行う制御装置６とを設
げたものである。

なお、前記現用の原反ロール保持手段４には原反ロール
用軸受４０．４０と、現用の原反ロール１ａを駆動する
ために駆動源３７ａ及び接続駆動部３７ｂに分割されて
いる第一駆動装置３７と、この第一駆動装置３７と現用
の原反ロール１ａを接続する第一エアークラッチ１０ａ
の駆動側接続部材１２とを具備し、前記交換用の原反ロ
ール保持手段４には原反ロール用軸受４０′、４０′　
と、前記交換用の原反ロール１ｂを駆動する第二駆動装
置３３と、この第二駆動装置３３と交換用の原反ロール
１ｂを接続する第二エアークラッチ１０ｂの駆動側接続
部材１２とを具備したものである。

又、前記第一及び第二エアークラッチ１０ａ　、１０ｈ
は軸方向に移動可能な駆動側接続部材１２と、軸方向に
は固定されて原反ロール１のロール軸１ｃの両端にそれ
ぞれ設けられている受動側接続部材１１．１１とよりな
るものである。

更に、前記制御装置６の原反ロール切換制御は交換用の
原反ロール１ｂが現用の原反ロール１ａの位置に移動し
て新しい現用の原反ロール１ａとなった後、第一及び第
二エアークラッチ１０ａ　、１０ｂが接続された状態で
新しい現用の原反ロール１ａを駆動するべき第一駆動装
置３７の駆動トルクを一定割合で漸増し、交換用の原反
ロール１ｂを駆動したままで新しくなった現用原反ロー
ルを駆動していた第駆動装置３３の駆動トルクを前記一
定割合で漸減して合計の駆動トルクが常に１００％を維
持するようにして切り換え動作を行うものである。

このため、前記制御装置６には交換用の原反ロール載置
位置に載置された交換用の原反ロール１ｂの外径を検出
するために前記交換用の原反ロール１ｂの両側に設けら
れて前記原反ロール１ｂのロール軸１ｃに平行に光軸を
設け、この光軸を前記ロール軸１ｃの方向に移動せしめ
るように構成された光電型の外径検出器２３と、前記外
径検出器２３と同期して前記ロール軸１ｃに向かう方向
に移動され、前記交換用の原反ロール１ｂの紙端に貼付
された粘着テープ１ｄの通過を検出する紙端検出器２４
と、前記現用及び交換用の原反ロール１ａ、１ｂの回転
数をそれぞれ検出する２個の回転数検出器７．７とを具
備したものである。

（作用） 上述のように、交換用の原反ロールを所定の載置位置に
載置し、スプライス準備ボタンを操作しておけば、原反
ロールの交換時点て交換用の原反ロールは駆動されたま
まで第一乃至第四ガイドレール上を現用の原反ロール位
置まで移送され、移送完了後に第二駆動装置と第一駆動
装置とのトルク交換が一定比率で自動的に行われる。こ
れらの各動作の大半は制御装置の指令で自動的に実行さ
れる。

（実施例） 第１図は本発明の自動交換装置の側面図、第２図は同じ
く平面図、第３図は原反ロール軸受部の側面図、第４図
はエアークラッチ部の断面図である。

この自動原反ロール交換装置は基台３上に固定して設け
られた現用の原反ロール保持手段４と、前記基台３上に
水平に設けられた第一乃至第四ガイドレール３１．３２
．３４．３５上に設けられた交換用の原反ロール保持手
段４と、前記交換用の原反ロール保持手段４を前記各ガ
イドレール３１．３２．３４．３５に沿って水平移送す
る移送装置５と、交換動作の動作制御を行う制御装置６
とよりなる。

前記交換用の原反ロール保持手段は２個の原反ロール用
軸受４０”、４０”　と、交換用原反ロール駆動用の第
二駆動装置３３、及びこの第二駆動装置３３と交換用原
反ロール１ｂとを接続する第二エアークラッチ１０ｂと
よりなっている。

基台３上に設けられている第一及び第ニガイドＬ／−／
Ｉｚ３１．３２にハ交換用の原反ロール１ｂの両端に位
置する前記原反ロール用軸受４０’　、４０°がそれぞ
れ載置されている。又、第一及び第ニガイドレール３１
．３２と同様に基台３上に水平に設けられている第三及
び第四ガイドレール３４．３５には第二駆動装置３３が
載置されている。

これらの各ガイドレールのうぢ、第四ガイドレール３５
を除く他の第一、第二、第三ガイドレール３１．３２．
３４にはそれぞれ駆動用のねじ軸３１１．３２１．３４
１が設けられており、これら各ねじ軸３１１．３２１．
３４１は第三駆動装置３６で並列駆動されて前記交換用
の原反ロール保持手段４を各ガイドレール上で移動させ
るように構成されている。

上述の第三及び第四ガイドレール３４．３５上に載置さ
れている第二駆動装置３３は第二駆動モーター３３１か
ら減速機を経てエアークラッチ１０（第二エアークラッ
チ１０ｂ）の駆動側接続部材１２に接続されている。

この第二エアークラッチ１０ｂは軸方向が固定されてい
て第二駆動モーター３３１で回転される管軸１３と、こ
の管軸１３に対して回転方向は軸端のスプライン溝によ
り固定され、軸方向は摺動自在な中心軸１４が設けられ
ており、この中心軸１４の先端には固定されている駆動
側接続部材１２と、この駆動側接続部材１２を軸方向に
摺動させるシリンダー１５．１５が設けられている。

■ 更に、この管軸１３の上記駆動側接続部材１２と反対側
の端部には回転数を検出する回転数検出器７が設けられ
ている。この回転数検出器７は軸に固定されて円周部に
一定幅の切欠きを設けた円板７１と、この切欠き部分の
円周を通過し、切欠き部分て通過、その他の部分で遮断
されるような光検出用の発光器７２、受光器７３とより
なり、１回転ごとに通過する光の断続回数により回転数
を算出するように構成されている。

なお、この自動原反ロール交換装置に使用する原反ロー
ル１には、ロール軸１ｃの両端にそれぞれエアークラッ
チ１０の受動側接続部材１１が設けられている。

上述の交換用の原反ロール保持手段４の原反ロール用軸
受４０゛　は第３図に示すように、ロール軸１ｃの×周
でかつ第一及び第ニガイドレール３１．３２の終端側の
下側を保持する固定部材４１と、ロール軸１ｃのＡ周で
かつ第一及び第ニガイドレール３１．３２の中央側の下
側の一部を保持する回動部材４２と、ロール軸１ｃの上
側の２周の一部を保持する摺動部材４３で軸受を構成し
ている。このうち、回動部材４２はエアーシリンダー４
４でロール軸１ｃを保持又は解放の位置に回動するよう
に構成されており、摺動部材４３はエアーシリンダー４
５で斜め上方に摺動され、ロール軸１ｃの上側を保持又
は解放するように構成されている。

なお、この構成は現用の原反ロール保持手段４の原反ロ
ール用軸受４０も同一の構成であるが、設置位置は前記
第一及び第ニガイドレール３１．３２の内側（原反ロー
ル側）の基台３上に直接膜けられ、交換用の原反ロール
用軸受４０’　、４０’　の移動の支障にならないよう
に構成されている。又、エアークラッチ１０は現用の原
反ロール１ａの位置に設けられている第一エアークラッ
チ１０ａも同じ構造である。

現用の原反ロール１ａは第一駆動装置３７の駆動源３７
ａの第一駆動モーター３７１から減速機を経て延長軸３
７２により第二駆動装置３３と反対側の側面に設けられ
ている接続駆動部３７ｂに伝動し、第二駆動装置３３の
回転数検出器７と同様な回転数検出器７を経て第一ガイ
ドレール３１の外側に設けられた第一エアークラッチ１
０ａから駆動されている。

上述の現用の原反ロール１ａは巻出されている原反が常
に一定の走行速度になるように回転数は巻出しに伴って
漸増されるように制御装置６により制御されており、こ
の回転数の変動は回転数検出器７により検出されるよう
に構成されている。

又、交換用の原反ロール１ｂの位置には載置した原反ロ
ール１の外径を検出する外径検出器２３と、原反の巻終
りに貼付されている粘着テープ１ｄの位置検出を行う紙
端検出器２４が設けられている。

この外径検出器２３は第７図に示すように、交換用の原
反ロール１ｂの両側に位置するＮように設けられて、一
方には発光器、他方には受光器よりなる光電検出器２３
３が内蔵されている。

又、紙端検出器２４は発光器と受光器の両方が内蔵され
、発光器の光がロール面で反射した反射光の変化を受光
器で検出する光電検出器２４３が内蔵され、上記粘着テ
ープ１ｄの通過を検出するように構成されている Ａ この外径検出器２３及び紙端検出器２４はモーター２３
１で交換用の原反ロール１ｂのロール軸ＩＣの中心に向
かって、その半径上を移動する支杆２３２．２３２及び
２４２の先端に設けられており、外径検出器２３は光の
遮断により外径検出を行い、紙端検出器２４はロール面
での反射光の変化により粘着テープ１ｄの通過を検出す
るものである。

なお、ペースタ−８は従来の装置と同様であるので、説
明は省略する。

次に本発明の自動原反ロール交換装置の動作について説
明する。

第一及び第二のガイドレール３１．３２上の交換用の原
反ロール１ｈの載置位置にある交換用の原反ロール用軸
受４０°、４０”に予め紙端にスプライス用粘着テープ
１ｄを貼った原反ロール１を交換用の原反ロール１ｂと
してクレーン等を用いて載置する。

この状態でスプライス準備ボタンを操作すると、第二エ
アークラッチ１０ｂが動作し、その駆動側接続部材１２
はシリンダー１５により前進して交換用の原反ロール１
ｂの受動側接続部材１１と接続される。

これと同時に外径検出器２３及び紙端検出器２４はモー
ター２３１により支杆２３２．２３２及び２４２が前進
し、この先端に設けられている光電検出器２３３．２３
３で交換用の原反ロール１ｂの外径が検出され、待機状
態となる。

次に、現用の原反ロール１ａから紙等２が巻出されると
、紙等２の走行速度を一定に保持するために制御装置６
は現用の原反ロール１ａの回転数を漸増してゆくが、こ
の回転数に比例して原反ロール１ａの外径が減少してゆ
く。従って、この外径は回転数を検出することにより算
出することが可能であるので、その外径が回転数検出器
７により検出された回転数から算出した第−設定値にな
るとく又は押ボタンによる人為的操作により）、第二駆
動装置３３が起動して交換用の原反ロールｌｂを回転さ
せる。この回転数と待機前に検出しである交換用の原反
ロール１ｂの外径とから制御装置６は周速を算出し、こ
の周速が現用原反ロール１ａから巻出されている紙等２
の走行速度と一致するように制御装置６は第二駆動モー
ター３３１を制御して交■ 換用の原反ロール１ｂの回転数が制御されると共に、ペ
ースター８が上昇してスプライスロール８１が走行中の
紙等２に接近して待機する。

次に、現用の原反ロール１ａの外径を前記第−設定値測
定と同様な方法により検出して第二設定値になると、制
御装置６は紙端検出器２４の出力によりスプライス用粘
着テープ１ｄの通過を検出し、この通過時点と回転数か
ら制御装置６が粘着テープ１ｄがスプライス位置に行く
までの時間を算出する。

このスプライス用粘着テープ１ｄがスプライス位置に来
た時に走行中の紙等２をスプライスロール８１で交換用
の原反ロール１ｂに押付けて粘着テープ１ｄで接着し、
交換用の原反ロール１ｂから紙等２を巻出すと共に、ペ
ースタ−８のカッター８２を動作させて現用の原反ロー
ル１ａから巻出されている紙等２を切断し、交換用の原
反ロール１ｂをこの時点から新しい現用の原反ロール１
ａとして切り換える。

この切り換えが終了すると、第一駆動モーター３７１は
急速に停止し、更に逆転して残っている紙等２を巻戻ず
。

この巻戻しが終了した後、第一エアークラッチ１０ａは
切り離し状態となる。この状態となった後に現用の原反
ロール用軸受４０の回動部材４２は回動し、摺動部材４
３は摺動してこの原反ロール用軸受４０は解放状態とな
る。この後に作業者は巻出し終了した旧現用の原反ロー
ル１ａをクレーン等で取外し、トランスファーボタンを
操作する。

このトランスファーボタンが操作されると、第三駆動装
置３６が起動され、新しい現用の原反ロール１ａと第二
駆動装置３３を動作状態のまま交換用原反ロール載置位
置から正規の現用原反位置まで移送し、新たな現用原反
ロール１ａのロール軸ＩＣは両端側が第一及び第ニガイ
ドレール３１．３２上の原反ロール用軸受４０°、４０
”　（これらはこの時点では保持状態である）と、第一
及び第ニガイドレール３１．３２の内側（原反ロール側
）に配置されている原反ロール用軸受４０．４０（これ
らはこの時点では解放状態である）の両方で保持されて
いる。

この移送終了後、交換用の原反ロール用軸受４０’４０
゛　は解放状態となり、現用の原反ロール用軸受４０．
４０は保持状態になって正規の動作状態となると共に、
第一エアークラッチ１０ａの駆動側接続部材］２は前進
して新しい現用の原反ロール１ａの受動側接続部材１１
と接続され、第一駆動装置３７は第二駆動装置３３と同
一回転数で回転させられる。

この場合、新しい現用の原反ロール１ａには現用の原反
ロール駆動用の第一駆動装置３７と交換用の原反ロール
駆動用の第二駆動装置３３がロール軸１ｃの両側に接続
されている状態である。しかもこの場合には、第二駆動
装置３３の駆動トルクは移送中１００％トルクで動作し
ていたものであり、第一駆動装置３７は受動状態で０％
の駆動１〜ルクの状態である。

この状態から、制御装置６の指令により、第６図に示す
ように第二駆動装置３３の駆動トルク（第トルク）は一
定の割合て０％まで漸減し、これと同じ割合で第一駆動
装置３７の駆動トルク（第一トルク）は０％から１００
％まで漸増して常に駆動Ｉ・ルクの合計値（合計トルク
）を１００％値に維持した状態で駆動源の交代を行う。

完全に駆動源が交代した後に、第二エアークラッチ１０
ｂの駆動側接続部材１２は引っ込み、受動側接続部材１
１と離れ、移送して来た第二駆動装置３３と交換用の原
反ロール用軸受４０’　、４０’　は元の交換用原反ロ
ール位置まで復帰する。

上述の各動作は第５図に示すように、制御装置６と各検
出器７．７．２３．２４、各エアークラッチ１０ａ、１
０ｂ、各駆動装置（モーター）　３７（３７１）、３３
（３３１）　、３６及びベースター８との間の各種信号
の授受により自動的に行われる。

以後、原反ロール１の交換の都度、上述の動作が自動的
に行われる。

（発明の効果） 上述のように、本発明の原反ロール交換装置は自動交換
装置であるので、作業者の行う作業は極少なく、大半は
制御装置の指令で実行される。

又、交換用の原反ロールを現用の原反ロール位置に移送
する経路は水平に配置されたガイドレールに沿って直線
移送されるので、従来のターレットによる移送に比べ、
移送に要する空間が最小限に節約され、装置の膨大化を
防止することが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の交換装置の側面図、第２図は同じく平
面図、第３図は原反ロール軸受構造の側面図、第４図は
エアークラッチ邪の断面図、第５図は制御系統の説明図
、第６図ばｌ・ルク切り換えの特性図、第７図は交換用
の原反ロールの外径検出器及び紙端検出器の構成図、第
８図は従来の交換装置の説明図である。 １：原反ロール、　１ａ；現用の原反ロール、１ｂ：交
換用の原反ロール、　１ｃ：ロール軸、　１ｄ：粘着テ
ープ、　１０：エアークラッチ、　１０ａ：第一エアー
クラッチ、　１０ｂ＝第二エアークラツチ、　１１：受
動側接続部材、　１２：駆動側接続部材、　２３：外径
検出器、　２４：紙端検出器、　３：基台、　３１：第
一ガイドレール、　３２：第ニガイトレール、　３３：
第二駆動装置、　３４：第三ガイドレール、　３５：第
四ガイトレール、　３６：第三駆動装置、　３７：第一
駆動装置、　３７ａ：駆動９　］ 源、　３７ｂ＝接続駆動部、　４：原反ロール保持手段
、　４０．４０゛：原反ロール用軸受、　５：移送装置
、　６：制御装置、　７：回転数検出器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）原反巻出機の原反ロール交換装置において、基台上
   に設けられた現用の原反ロール保持手段と、前記基台上
   に水平に設けられた第一乃至第四ガイドレールと、前記
   第一乃至第四ガイドレール上に設けられた交換用の原反
   ロール保持手段と、前記交換用の原反ロール保持手段を
   前記第一乃至第四ガイドレールに沿って水平移送する移
   送装置と、交換動作の動作制御を行う制御装置とを設け
   たことを特徴とする原反巻出機の自動原反ロール交換装
   置。 ２）前記現用の原反ロール保持手段には原反ロール用軸
   受と、現用の原反ロールを駆動するために駆動源及び接
   続駆動部に分割されている第一駆動装置と、この第一駆
   動装置と現用の原反ロールを接続する第一エアークラッ
   チの駆動側接続部材とを具備したことを特徴とする第１
   項記載の原反巻出機の自動原反ロール交換装置。 ３）前記交換用の原反ロール保持手段には原反ロール用
   軸受と、前記交換用の原反ロールを駆動する第二駆動装
   置と、この第二駆動装置と交換用の原反ロールを接続す
   る第二エアークラッチの駆動側接続部材とを具備したこ
   とを特徴とする第１項記載の原反巻出機の自動原反ロー
   ル交換装置。 ４）前記第一及び第二エアークラッチは軸方向に移動可
   能な駆動側接続部材と、軸方向には固定されて原反ロー
   ルのロール軸の両端にそれぞれ設けられている受動側接
   続部材とよりなることを特徴とする第２項及び第３項記
   載の原反巻出機の自動原反ロール交換装置。５）前記制
   御装置の原反ロール切換制御は交換用の原反ロールが現
   用の原反ロールの位置に移動して新しい現用の原反ロー
   ルとなった後、第一及び第二エアークラッチが接続され
   た状態で新しい現用の原反ロールを駆動するべき第一駆
   動装置の駆動トルクを一定割合で漸増し、交換用の原反
   ロールを駆動したままで新しくなった現用原反ロールを
   駆動していた第二駆動装置の駆動トルクを前記一定割合
   で漸減して合計の駆動トルクが常に１００％を維持する
   ようにして切り換え動作を行うことを特徴とする第１項
   記載の原反巻出機の自動原反ロール交換装置。 ６）前記制御装置には交換用の原反ロール載置位置に載
   置された交換用の原反ロールの外径を検出するために前
   記交換用の原反ロールの両側に設けられて前記原反ロー
   ルのロール軸に平行に光軸を設け、この光軸を前記ロー
   ル軸に向かう方向に移動せしめるように構成された光電
   型の外径検出器と、前記外径検出器と同期して前記ロー
   ル軸に向かう方向に移動され、前記交換用の原反ロール
   の紙端に貼付された粘着テープの通過を検出する紙端検
   出器と、前記現用及び交換用の原反ロールの回転数をそ
   れぞれ検出する２個の回転数検出器とを具備しているこ
   とを特徴とする第１項及び第５項記載の原反巻出機の自
   動原反ロール交換装置。