WO2014122737A1 - サクションロール装置 - Google Patents

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WO2014122737A1
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rotating body
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conduction
outer layer
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橋川　義人
良太 池田
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JDC Inc Japan
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JDC Inc
JDC Inc Japan
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    • B65H2701/173—Metal

Definitions

  • the present invention relates to a suction roll device. More specifically, the present invention relates to a suction roll device that can sufficiently grasp and convey or brake various long materials without damaging them, and can reliably wind them.
  • each material is wound in a coil shape around a core material and shipped in a stacked state.
  • a metal plate can be used as a material for various products such as automobiles, home appliances, building materials, steel furniture, electricity, and electronic components.
  • the metal plate varies in width and thickness depending on the application, and the plate thickness ranges from a metal foil of about several ⁇ m to a thickness of several mm.
  • the width of the metal plate ranges from a thin strip having a slit width of about several millimeters to a metal plate coil base material before cutting that exceeds a width of 2 m.
  • a slitter line for cutting a wide metal plate coil base material so as to have a constant width in the longitudinal direction and winding it as a multi-strip strip is used. Yes.
  • the strip means the unit of the number of strips.
  • the slitter line draws a wide metal plate coil base material from the rotating roll, cuts the strip to a desired width by the slitter, and processes it again as a metal strip coil by winding it around the rotating recoiler roll. It is a device.
  • a tension pad system for example, Patent Document 1
  • a roll tension system for example, Patent Document 2
  • Patent Document 3 proposes a winding tension applying device.
  • Patent Document 3 describes a winding tension applying device 100 shown in FIG.
  • the winding tension applying device 100 includes a tension pad 101 that presses a metal strip from above and below to apply tension.
  • elastic rolls 102 and 103 for applying a back tension made of a close-contact laminated product of a large number of rubber-like thin elastic disks are arranged before and after the tension pad.
  • the winding tension applying device 100 applies a sufficient winding tension to the multi-strand metal strip by a combination of the tension pad 101 and the back tension applying elastic rolls 102 and 103.
  • a sheet-like material formed of paper or resin is a material provided to a printing machine, a packaging machine, a coating machine, or the like.
  • a suction roll device exists as a device for gripping and conveying.
  • the suction roll device adsorbs a sheet-like material to the outer peripheral surface of a rotating roll and grips and conveys a long material.
  • the suction roll device has a region that generates negative pressure, and generates suction force by the negative pressure.
  • the suction roll device includes a device in which the outer peripheral surface of the roll is made of a porous material so that no traces of adsorption are left on the sheet-like material to be conveyed.
  • the outer peripheral surface of the roll is made of a porous material so that no traces of adsorption are left on the sheet-like material to be conveyed.
  • Patent Document 4 describes a suction roll device 200 shown in FIG.
  • the suction roll device 200 includes a central shaft 202 supported by an opposing support frame 201 and a cylindrical porous body 203 having air permeability.
  • a plurality of air passages are formed between the central shaft 202 and the cylindrical porous body 203 at predetermined intervals in the circumferential direction.
  • a suction port 205 is formed to face one end opening 204 of some of the plurality of ventilation paths.
  • a pressure port 207 facing the other end opening 206 of some of the air passages that are not in communication with the suction port 205 is formed.
  • the negative pressure formed on the suction port 205 side is guided to the air passage, and an adsorption force is generated on the outer peripheral surface of the cylindrical porous body 203 at the outer portion of the air passage. Further, the positive pressure formed on the pressurizing port 207 side is guided to the air passage, is released to the outside through the cylindrical porous body 203, and discharges dust and the like adhering to the fine holes to the outside. .
  • suction roll devices there is a device that can adjust the suction width in accordance with the width of the sheet-like material.
  • a suction roll device described in Patent Document 5 there is a suction roll device described in Patent Document 5.
  • Patent Document 5 describes a suction roll device 300 shown in FIG.
  • the suction roll device 300 has a rotatable outer cylinder 301 and a fixed inner cylinder 302.
  • a drive shaft 303 having an air inlet is provided inside the inner cylinder 302, and a partition plate 304 that is movable in the axial direction within the inner cylinder is formed.
  • the suction roll device 300 can adjust the range in which air is sucked from the opening 305 by moving the partition plate 304 within the inner cylinder by the rotation of the drive shaft 303.
  • JP 2005-262310 A JP-A-5-253615 JP-A-6-238329 JP 2008-137804 A Japanese Patent Laid-Open No. 7-127631 JP 2004-230449 A JP 2012-81477 A
  • the belt has different friction coefficients on the inside and outside of the belt, and uniform tension can be applied to each strip. Further, since the belt surface and the belt plate rotate and move without slipping, the surface of the belt plate is hardly scratched.
  • the multi-strip belts are arranged at predetermined intervals. For example, for an ultra-thin plate having a strip thickness of less than 0.1 mm, the belt The trace of the edge of an edge part may adhere to the strip surface.
  • the metal strip may fall into the gap between the belts, resulting in inconvenience that sufficient tension cannot be applied.
  • a uniform strip tension can be applied to a multi-band strip without damaging the surface of the metal strip, particularly a thin strip.
  • a winding tension can be sufficiently applied to a narrow strip.
  • the suction roll device described in Patent Document 4 can generate a negative pressure capable of transporting thin and light objects such as paper and film, but has a sufficient winding tension for a heavy material such as a metal strip. It does not produce negative pressure to give. That is, a large negative pressure is not generated and it cannot be used as a winding tension applying device.
  • the cylindrical porous body is formed of ceramic. Since the friction coefficient of ceramic is small, a sufficient friction force is not generated between the outer peripheral surface of the ceramic and the metal strip. That is, the winding tension cannot be applied to the metal strip using the frictional engagement.
  • the suction width of the suction roll cannot be controlled by the width of the sheet-like material. That is, when the width of the sheet-like material is narrower than the suction width of the roll, air is sucked from the vent hole deviating from the width of the sheet-like material. As a result, the sheet-like material is not sufficiently adsorbed on the surface of the suction roll, and the gripping force is insufficient, causing a conveyance failure.
  • the suction roll device described in Patent Document 5 is capable of adjusting the suction width in accordance with the width of the sheet-like material, but for an object that is arranged like a multi-strand metal strip. On the other hand, a sufficient negative pressure cannot be generated.
  • the present invention was devised in view of the above points, and is a suction roll device that can sufficiently grip and convey or brake various long materials without damaging them, and can reliably wind them up.
  • the purpose is to provide.
  • a suction roll device of the present invention includes a rotating body main body configured to be rotatable, and a continuity in which a negative pressure is formed by a predetermined suction device provided inside the rotating body main body.
  • a rotating body having a hole, a conductive groove formed on a surface of the rotating body main body and connected to the conductive hole, a braking portion for suppressing rotation of the rotating body main body, and an outside of all the conductive grooves And a low air permeability outer layer portion having elasticity and having a coefficient of friction equal to or greater than a predetermined value.
  • the rotating body is provided inside the rotating body and has a conduction hole in which a negative pressure is formed by a predetermined suction device, whereby the inside of the rotating body can be set to a negative pressure.
  • a predetermined suction device for example, a vacuum pump, an ejector, or the like can be used as the predetermined suction device.
  • the rotating body is formed on the surface of the rotating body main body and has the conduction groove connected to the conduction hole, the conduction groove and the conduction hole are connected, and the negative pressure region generated in the conduction hole is rotated. Can be extended to the surface of the body.
  • the rotating body is formed on the surface of the rotating body main body and has the conductive groove connected to the conductive hole, the negative pressure region can be widened by the conductive groove. That is, it becomes possible to apply a negative pressure to the end of the roll away from the introduction hole inside the apparatus.
  • the rotating body has a conduction hole in which negative pressure is formed by a predetermined suction device and a conduction groove formed on the surface of the rotating body main body and connected to the conduction hole, thereby contacting the surface of the rotating body main body. It will exert a negative pressure on the object and can be adsorbed.
  • suction by a negative pressure here originates in the press by the air
  • the object in contact with the surface refers to, for example, a long metal strip.
  • a rotating body having a conduction hole formed on the surface of the rotating body main body and having a conduction groove connected to the conduction hole and formed on the surface of the rotating body with a negative pressure generated by a predetermined suction device, and provided outside all the conduction grooves.
  • a desired braking force can be generated for the rotation of the rotating body.
  • the object in contact with the apparatus is frictionally engaged, and strong between the object.
  • a frictional force can be generated.
  • a frictional resistance force in the direction opposite to the traveling direction can be exerted on the metal strip.
  • the rotating body body can be rotated by frictional force by having a rotating body body configured to be rotatable and an outer layer portion that is provided outside all the conductive grooves and has a friction coefficient equal to or greater than a predetermined value. it can. That is, the rotating body main body is rotated by the frictional force generated when the object to be wound comes into contact with the apparatus.
  • a braking part that suppresses the rotation of the rotating body and a low-breathing outer layer part that is provided outside all the conductive grooves and has a coefficient of friction equal to or greater than a predetermined value.
  • a winding tension can be applied. That is, the object receives an adsorption force due to a negative pressure, and a braking force is applied to the rotation of the rotating body. Thereby, the frictional force generated between the object and the outer layer portion becomes the winding tension for the object to be wound.
  • the braking force applied to the rotating body main body is adjusted by including a braking portion that suppresses the rotation of the rotating body main body and an outer layer portion that is provided outside all the conductive grooves and has a friction coefficient equal to or greater than a predetermined value. And the winding tension exerted on the object in contact with the apparatus can be adjusted.
  • the rotating body has a braking part that suppresses the rotation of the rotating body and a low-breathing outer layer part that is provided outside all the conductive grooves and has a coefficient of friction equal to or greater than a predetermined value. Sufficient winding tension can be given to it. That is, the negative pressure inside the device is increased, and the winding tension on the object can be increased by increasing the braking force.
  • the outer layer portion having elasticity provided outside all the conductive grooves it is possible to make the surface of an object in contact with the device, for example, a material coated or plated on the surface difficult to be damaged.
  • the rotating body main body can be rotated independently.
  • the apparatus when the apparatus is used for gripping and conveying a wide sheet-like object formed of paper, resin, or the like, the sheet-like substance can be reliably conveyed.
  • the apparatus when the apparatus is arranged on the slitter line, a metal strip that is in contact with the apparatus can be gripped and conveyed.
  • a clutch for detaching the drive unit and the rotating body main body it is possible to quickly switch between transmitting or stopping the driving force to the rotating body main body. For example, if you want to apply winding tension from the middle while gripping and transporting an object in contact with the device, disengage the clutch to disconnect the drive unit and quickly switch to a state where only the braking unit works on the rotating body. be able to.
  • the rotating body when configured to be able to adjust the amount of air flowing through the conduction hole, the negative pressure inside the device can be adjusted. That is, it is possible to adjust the winding tension applied to the object and to apply an appropriate winding tension corresponding to the width and thickness of the object.
  • the negative pressure generated in the conduction groove is reduced by the plurality of vent holes. Can be affected. Thereby, a negative pressure can be efficiently generated in the outer layer portion.
  • the intermediate cylinder portion has at least one vent hole groove portion formed in the radial direction around the vent hole, the air around the vent hole is sucked in, and the negative pressure generation area is widened, thereby The internal negative pressure can be further increased.
  • the rotating body when the rotating body is formed in a substantially cylindrical shape, a plurality of conduction holes are formed in the circumferential direction of the rotating body, and a plurality of conduction grooves are formed in the longitudinal direction of the rotating body, A negative pressure can be continuously applied to the contacting object. That is, a suction force due to a negative pressure is continuously generated on the surface of the rotating body.
  • the rotating body is formed in a substantially cylindrical shape, a plurality of conduction holes are formed in the circumferential direction of the rotating body, adjacent conduction holes are spaced apart from each other, and the conduction groove is the longitudinal length of the rotation body.
  • a plurality of conductive grooves are formed in the direction and adjacent conductive grooves have a constant interval, variations in adsorption force on the surface of the apparatus can be suppressed. That is, since the adjacent conduction holes and conduction grooves are not communicated with each other, it is possible to suppress the state in which only air at a position close to the suction device is sucked and to generate negative pressure evenly at the end of the rotating body. .
  • the total cross-sectional area of the conduction hole and the total cross-sectional area of the conduction groove are formed approximately the same for the rotating body, the phenomenon of sucking air from a location close to the conduction hole is less likely to occur.
  • the negative pressure can be generated evenly over the whole. That is, it is possible to suppress variations in adsorption force on the surface of the apparatus.
  • the total cross-sectional area referred to here is the sum of the cross-sectional areas of surfaces that are substantially perpendicular to the surface direction of the apparatus.
  • the air permeability of the outer layer portion can be easily adjusted. That is, when it is desired to increase the negative pressure inside the apparatus, it is possible to cope with the problem by using a very low air permeability nonwoven fabric or by stacking a plurality of nonwoven fabrics to form a multilayer structure.
  • the outer layer portion is formed of a low-breathable nonwoven fabric, it becomes possible to easily replace the outer layer portion when the nonwoven fabric surface is soiled or clogged, thereby facilitating maintenance of the device. can do.
  • the air permeability of the outer layer portion is 0.2 cm 3 / cm 2 ⁇ s or less in terms of Frazier air permeability, the outer layer portion is difficult to inhale excess outside air. As a result, the negative pressure inside the apparatus becomes sufficiently high, and a sufficient winding tension can be applied to the object.
  • the suction roll device of the present invention is provided with a rotating body main body configured to be rotatable, and a negative pressure is formed by a predetermined suction device provided inside the rotating body main body.
  • a rotating body having a conduction hole formed on the surface of the rotating body main body and connected to the conduction hole, a drive unit for rotating the rotating body main body, and the outside of all the conduction grooves And a low air permeability outer layer portion having elasticity and having a coefficient of friction equal to or greater than a predetermined value.
  • the rotating body comes into contact with the surface of the rotating body by forming a conducting hole in which a negative pressure is formed by a predetermined suction device and a conducting groove formed on the surface of the rotating body and connected to the conducting hole.
  • a negative pressure is exerted on the object and can be adsorbed.
  • the object in contact with the surface here refers to a wide sheet-like object formed of, for example, paper or resin.
  • the rotating body main body configured to be rotatable, a conduction hole provided inside the rotating body main body and forming a negative pressure by a predetermined suction device, and formed on the surface of the rotating body main body and conducting.
  • the suction roll device according to the present invention can sufficiently grip and convey or brake various long materials without damaging them, and can reliably wind them.
  • FIGS. 2A and 2B are a cross-sectional view taken along a line AA and a cross-sectional view taken along a line BB in the schematic view shown in FIG. It is the schematic sectional drawing (a) of the position corresponding to the negative pressure conduction
  • FIG. 6A is a schematic view showing an example of arranging the suction roll device on the slitter line winding side
  • FIG. 5B is a schematic view showing another arrangement example.
  • FIG. 1 It is the schematic sectional drawing (a) of the suction roll apparatus which has a 90-degree negative pressure area
  • FIG. 1 is a schematic view showing an example of a suction roll device to which the present invention is applied.
  • 2 is an AA sectional view (a) and a BB sectional view (b) of the schematic diagram shown in FIG.
  • FIG. 3 is a schematic sectional drawing (a) of the position corresponding to the negative pressure conduction
  • FIG. 1 is a schematic view showing an example of a suction roll device to which the present invention is applied.
  • 2 is an AA sectional view (a) and a BB sectional view (b) of the schematic diagram shown in FIG.
  • FIG. 3 is a schematic sectional drawing (a) of the position corresponding to the negative pressure conduction
  • FIG. 4 is a schematic diagram (a) showing an inner cylinder, a schematic diagram (b) showing an intermediate cylinder, and a schematic diagram (c) showing a vent hole groove provided around the vent hole.
  • FIG. 5 is the schematic (a) which shows the intermediate
  • FIG. 6 is a cross-sectional view (a) showing details of the X portion of FIG. 1 and a cross-sectional view CC of the cross-sectional view (a).
  • FIG. 7 is a cross-sectional view corresponding to FIG.
  • FIG. 8 is a view showing an enlarged micrograph of the nonwoven fabric used in the suction roll device to which the present invention is applied.
  • FIG. 9 is an enlarged micrograph of a general nonwoven fabric.
  • FIG. 10 is an enlarged micrograph of the high-density woven fabric.
  • FIG. 11 is an enlarged micrograph of a general woven fabric.
  • a negative pressure roll 1 which is an example of a suction roll device to which the present invention is applied includes a rotating shaft 2, an inner cylinder 3, an intermediate cylinder 4, and a multiple nonwoven fabric laminated outer layer 5.
  • the rotating shaft 2 is a member that becomes the center of rotation of the negative pressure roll 1, and is connected to the inner cylinder 3 by a reinforcing disk 9.
  • the inner cylinder 3 has a cylindrical shape and rotates together with the rotating shaft 2.
  • the rotating shaft 2 and the inner cylinder 3 correspond to the rotating body main body.
  • the intermediate cylinder 4 is a cylindrical tube formed outside the inner cylinder 3, and rotates in conjunction with the rotary shaft 2 and the inner cylinder 3.
  • the multiple nonwoven fabric laminated outer layer 5 is formed on the outer side of the intermediate cylinder 4 and is a portion where the negative pressure roll 1 and the metal strip 13 are in contact. The multiple nonwoven fabric laminated outer layer 5 also rotates in conjunction with the rotating shaft 2, the inner cylinder 3 and the intermediate cylinder 4.
  • the negative pressure roll 1 has a braking device 6 that suppresses the rotation of the negative pressure roll 1. Further, the negative pressure roll 1 has bearing portions 7 that support the rotary shaft 2 at both ends of the rotary shaft 2.
  • the negative pressure roll 1 does not necessarily need to be composed of the rotating shaft 2, the inner cylinder 3, the intermediate cylinder 4, and the multiple nonwoven fabric laminated outer layer 5.
  • the negative pressure roll 1 is preferably composed of a rotating shaft 2, an inner cylinder 3, an intermediate cylinder 4, and a multiple nonwoven fabric laminated outer cylinder 5 from the viewpoint that manufacturing and maintenance are facilitated by being divided into each member.
  • the rotating body is composed of the rotating shaft 2, the inner cylinder 3, and the reinforcing disk 9.
  • the rotating body body is composed of the rotating shaft 2, the inner cylinder 3, and the reinforcing disk 9 because it can have a strength that can withstand the tension. Is preferred.
  • the rotating shaft 2, the inner cylinder 3, and the reinforcement disk 9 are integrally formed of the same metal, it is more preferable because the strength can be further increased.
  • the inner cylinder 3 does not have a cylindrical shape, but may be machined from a solid material to form a negative pressure roll 1 integrated with the rotary shaft 2.
  • the material of the rotating shaft 2 and the inner cylinder 3 is not particularly limited. For example, it is possible to reduce the manufacturing cost by using a plastic material.
  • middle cylinder 4, and the multiple nonwoven fabric laminated outer layer 5 is not limited, Each becomes the structure which can be rotated integrally in the same direction. That is enough. That is, the members may be connected by a fixing tool, or a structure in which the members are rotated integrally by friction engagement between the members by a frictional force may be employed.
  • the type of the bearing portion 7 is not particularly limited.
  • it can be set as the bearing part 7 of a ball bearing.
  • it is preferable to employ a rolling bearing, a plain bearing, or the like for the bearing portion 7.
  • the structure and type of the braking device 6 are not particularly limited, and it is sufficient if the rotation of the negative pressure roll 1 can be suppressed.
  • the braking device 6 for example, a disc brake, a water-cooled pneumatic brake, an electric motor type, a hydraulic type brake, or the like can be used.
  • the negative pressure roll 1 has an electric motor 27.
  • the electric motor 27 is detachably connected to the rotary shaft 2 via a detachable joint 28 and rotates the rotating body.
  • the negative pressure roll 1 does not necessarily need to have the electric motor 27.
  • a sheet made of paper, resin, or the like that allows the metal strip 13 to be conveyed to the winder by operating the electric motor 27 after holding the metal strip 13 after the slit by negative pressure adsorption.
  • the negative pressure roll 1 preferably has an electric motor 27 from the viewpoint that it can be used as a gripping and conveying suction roll even in a processing line for shaped objects.
  • the electric motor 27 does not necessarily need to be detachably connected to the rotary shaft 2 via the detachable joint 28. However, it is preferable that the electric motor 27 is detachably connected to the rotary shaft 2 via the detachable joint 28 from the point that the transmission or stop of the driving force to the rotating body can be quickly switched.
  • a negative pressure conduction hole 8 penetrating the inner cylinder 3 is formed on one end side of the inner cylinder 3.
  • the negative pressure conduction hole 8 serves as an air flow path when air inside the negative pressure roll 1 is drawn by a vacuum pump. Further, a plurality of the negative pressure conduction holes 8 are formed at regular intervals in the circumferential direction of the inner cylinder 3.
  • the arrow Z indicates the direction in which the negative pressure roll 1 is sucked by the vacuum pump.
  • a large-capacity exhaust blower as a suction device as in the prior art suction roll device.
  • a vacuum pump or an ejector that generates a high degree of vacuum with a relatively small suction amount is used. Can be used.
  • a negative pressure conduction groove 14 connected to the negative pressure conduction hole 8 is provided on the surface of the inner cylinder 3.
  • the negative pressure conduction groove 14 is formed in the longitudinal direction of the negative pressure roll 1 and generates a negative pressure up to the end of the negative pressure roll 1.
  • a negative pressure conduction portion 10 is provided on the rotary shaft 2 side of the negative pressure roll 1 so as to communicate with the negative pressure conduction hole 8.
  • the negative pressure conducting part 10 is connected to a vacuum pump and plays a role of an inlet for making the inside of the negative pressure roll 1 have a negative pressure.
  • the negative pressure conducting portion 10 is connected and fixed to the bearing portion 7 and improves the airtightness inside the negative pressure roll 1 while being in contact with the negative pressure conducting hole 8 that rotates together with the rotating shaft 2.
  • a negative pressure adjusting valve 11 and a negative pressure gauge 12 are provided in connection with the negative pressure conducting portion 10.
  • the negative pressure adjusting valve 11 is a valve that adjusts the amount of air flowing through the negative pressure conducting unit 10.
  • the negative pressure conduction holes 8 can form a negative pressure inside the negative pressure roll 1, and the number and positions of the negative pressure conduction holes 8 are not particularly limited. However, it is preferable that the negative pressure introduction holes 8 are arranged at equal intervals in the circumferential direction of the inner cylinder 3 from the viewpoint of continuously applying a negative pressure to the rotating negative pressure roll 1.
  • the negative pressure conduction hole 8 is not necessarily formed only on one end side of the inner cylinder 3.
  • the negative pressure conduction hole 8 and the flow path of the vacuum pump are provided on both sides of the inner cylinder 3, and the internal air is drawn from both ends of the negative pressure roll 1. May be.
  • the negative pressure conducting portion 10 is not necessarily provided, and it is sufficient if the negative pressure roll 1 has a structure capable of forming a negative pressure, and other known techniques may be used. However, it is preferable that the negative pressure conduction part 10 is provided in terms of improving the airtightness inside the negative pressure roll 1.
  • the negative pressure conduction part 10 does not necessarily need to be connected to the bearing part 7. However, it is preferable that the negative pressure conduction part 10 is connected to the bearing part 7 in that the negative pressure conduction part 10 is fixed and the airtightness between the negative pressure introduction hole 8 is easily improved.
  • the negative pressure roll 11 is not necessarily provided with the negative pressure adjusting valve 11 and the negative pressure gauge 12. However, it is preferable that the negative pressure roll 1 is provided with a negative pressure adjusting valve 11 and a negative pressure gauge 12 because the negative pressure inside the roll can be confirmed and the negative pressure can be easily adjusted.
  • the one end side of the negative pressure roll 1 has a cross section as shown in FIG.
  • a negative pressure conduction portion 10 and a negative pressure conduction hole 8 are provided on one end side of the negative pressure roll 1.
  • the negative pressure conduction part 10 is formed in a region occupying approximately 90 degrees on the circumference of the negative pressure roll.
  • the negative pressure roll 1 is in contact with the metal strip 13 at a position corresponding to the negative pressure conducting portion 10.
  • 2A is an enlarged view of the surface area of the negative pressure roll 1.
  • the negative pressure roll 1 in the area
  • the negative pressure conduction part 10 does not necessarily have to be formed in a region occupying approximately 90 degrees on the circumference of the negative pressure roll.
  • the negative pressure roll can be arranged so that the negative pressure roll comes into contact with the metal strip rising in the vertical direction from below, and the metal strip is then pulled in the horizontal direction. Is preferably formed in a region occupying approximately 90 degrees on the circumference of the negative pressure roll.
  • FIG. 3A is a view showing the structure of another example of the suction roll device.
  • partition protrusions 15 are provided on the surface of the inner cylinder 3, and negative pressure conduction grooves 14 are formed between the partition protrusions 15.
  • the negative pressure conduction groove 14 can be formed as a layer different from the inner cylinder 3.
  • the partition projection 15 is in close contact with the inner cylinder 3 and the intermediate cylinder 4, so that the airtightness of the negative pressure conduction groove 14 can be improved. it can.
  • FIG. 3B is a view showing the structure of still another example of the suction roll device.
  • the apparatus shown in FIG. 3B has a structure in which the intermediate cylinder 4 does not exist.
  • the apparatus shown in FIG. 3B has a rotating body main body 32. If a negative pressure can be applied to the metal strip, such a simplified structure can be adopted.
  • the inner cylinder 3 is provided with a plurality of negative pressure conduction holes 8 and negative pressure conduction grooves 14.
  • the right side of FIG. 4A is one end side of the negative pressure roll 1, and when the vacuum pump is operated, negative pressure is also applied to the negative pressure conduction hole 8 and the negative pressure conduction groove 14 via the negative pressure conduction portion 10. The resulting structure. Further, the negative pressure is applied by the negative pressure conduction groove 14 to the end opposite to the side where the negative pressure conduction hole 8 is provided.
  • the intermediate cylinder 4 is provided outside the inner cylinder 3.
  • the intermediate cylinder 4 is formed of a pipe material made of metal, synthetic resin, hard rubber, or the like, and a large number of ventilation holes 16 are provided on the surface thereof.
  • the vent holes 16 are positioned at regular intervals in the longitudinal direction and the circumferential direction of the intermediate cylinder 4, and air flows from the vent holes 16 to the negative pressure conduction grooves 14, thereby generating a negative pressure.
  • vent hole groove portion 17 formed in four directions is provided around the vent hole 16. The range of air sucked into the vent hole 16 is expanded by the vent hole groove portion 17.
  • cross-sectional area of all of the negative pressure conduction holes 8 and the cross-sectional area of all of the negative pressure conduction grooves 14 are formed to be substantially equal. Further, the cross-sectional area of all the negative pressure conduction holes 8 and the cross-sectional area of all the vent holes 16 are formed to be substantially equal.
  • the intermediate cylinder 4 and the vent hole 16 are not necessarily formed, and it is sufficient if a negative pressure can be applied to the metal strip. However, it is preferable that the intermediate cylinder 4 and the vent holes 16 are formed in that the negative pressure can be efficiently generated in the outer layer 15 of the nonwoven fabric by forming the intermediate cylinder 4 and providing the vent holes 16.
  • vent hole groove portion 17 is not necessarily provided around the vent hole 16. However, it is preferable that the vent hole groove portion 17 is provided around the vent hole 16 in that the negative pressure generation area is widened to further increase the negative pressure degree inside the negative pressure roll 1.
  • the shape of the vent groove portion is not particularly limited, and the number of the grooves can be increased as shown in FIG. 4C to form the vent hole groove portion 18 formed in eight directions.
  • the cross-sectional area of all the negative pressure conduction holes 8 and the cross-sectional area of all the negative pressure conduction grooves 14 be substantially equal.
  • the cross-sectional area of all of the negative-pressure conduction holes 8 and the cross-sectional area of all of the negative-pressure conduction grooves 14 are substantially equal.
  • it is formed. From the same point, it is more preferable that the cross-sectional area of all of the negative pressure conduction holes 8 and the cross-sectional area of all of the vent holes 16 are substantially equal.
  • FIG. 5A shows an intermediate cylinder 4 formed of a punching metal 19 as another example of the intermediate cylinder 4.
  • the punching metal 19 is a material in which a large number of small-diameter holes 31 are formed by punching a flat metal plate.
  • FIG. 5B shows the small diameter hole 31 formed in the punching metal 19.
  • the small-diameter hole 31 allows air to flow through the negative pressure conduction groove 14, as with the vent hole 16, but is smaller than the vent hole 16.
  • a commercially available punching metal 19 can also be used.
  • the vertical cross-sectional area of the row of negative pressure conduction grooves 14 and the total hole area of the small-diameter holes 31 of the punching metal positioned on the negative pressure conduction grooves 14 are formed to be substantially equal to each other. It becomes possible to generate a negative pressure equally over the whole of 1.
  • the multiple nonwoven fabric laminated outer layer 5 is provided outside the intermediate cylinder 4.
  • the multi-layered nonwoven fabric outer layer 5 is formed by laminating a plurality of low-breathable nonwoven fabrics 20 and has a permeability of 0.2 cm 3 / cm 2 ⁇ s or less in terms of Frazier-type air permeability.
  • the nonwoven fabric 20 has an appropriate coefficient of friction and elasticity, generates a sufficient frictional force with the metal strip 13, and is hardly damaged even when in contact with the metal strip. .
  • the multi-layered nonwoven fabric laminated outer layer 5 is formed by stacking a plurality of low-breathable nonwoven fabrics 20 as long as a negative pressure can be applied to the metal strip.
  • the multiple nonwoven fabric laminated outer layer 5 is preferably formed by stacking a plurality of low air permeability nonwoven fabrics 20.
  • the air permeability of the multilayer nonwoven fabric laminated outer layer 5 does not necessarily have to be a Frazier air permeability of 0.2 cm 3 / cm 2 ⁇ s or less, as long as negative pressure can be applied to the metal strip. It is enough.
  • the air permeability of the outer layer 5 of the laminated nonwoven fabric is 0.2 cm in terms of Frazier air permeability because the negative pressure inside the negative pressure roll can be increased and sufficient winding tension can be applied to the metal strip. 3 / cm 2 ⁇ s or less is preferable.
  • the purpose of limiting the air permeability is that even when the negative pressure roll 1 is long, the negative pressure effectively acts on the surface of the multilayer nonwoven fabric laminated outer layer 5, and in the case of the relatively short negative pressure roll 1,
  • the air permeability of the multi-layered nonwoven fabric outer layer 5 may be about 0.5 cm 3 / cm 2 ⁇ s in terms of Frazier air permeability.
  • FIG. 6 (a) shows the details of the X portion of the negative pressure roll shown in FIG.
  • Negative pressure conducting grooves 14 are formed on the surface of the inner cylinder 3, and the vent holes 16 of the intermediate cylinder 4 are located at regular intervals. Further, the outer layer 5 of the laminated nonwoven fabric is formed outside the vent hole 16 so that the metal strip 13 and the nonwoven fabric are in contact with each other.
  • FIG. 6B is a cross-sectional view of the cross-sectional view (a) in the CC direction.
  • FIG. 6B actually has an arc shape, but is shown as a linear diagram for convenience.
  • FIG. 7A shows details of the X portion of the negative pressure roll when the intermediate cylinder 4 is formed of the punching metal 19.
  • FIG. A negative pressure conduction groove 14 is formed on the surface of the inner cylinder 3, and a punching metal 19 is located on the outer side.
  • the multiple nonwoven fabric laminated outer layer 5 is formed outside the punching metal 19 so that the metal strip 13 and the nonwoven fabric are in contact with each other.
  • FIG. 7B is a cross-sectional view of the cross-sectional view (a) viewed in the CC direction.
  • FIG. 7B actually has an arcuate shape, but is shown as a linear diagram for convenience.
  • FIG. 8 shows a photomicrograph (magnification 100 times) of the nonwoven fabric 20 used in the negative pressure roll 1.
  • the nonwoven fabric 20 is formed by entwining fibers having a wire diameter of about 4 ⁇ m with high density.
  • One nonwoven fabric 20 has a low air permeability of a fragile-type air permeability of about 0.8 cm 3 / cm 2 ⁇ s, and the air permeability of the multiple nonwoven fabric laminated outer layer 5 is extremely low by stacking a plurality of nonwoven fabrics. Can be.
  • FIG. 9 shows a photomicrograph of the nonwoven fabric 21 generally used for a tension pad of a tension pad type winding tension applying device.
  • the nonwoven fabric 21 is entangled with fibers having a wire diameter of about 20 to 30 ⁇ m, and has a lower density than the nonwoven fabric 20. Further, the single nonwoven fabric 21 has a fragile air permeability of 50 to 100 cm 3 / cm 2 ⁇ s, and is difficult to use as the nonwoven fabric of the multilayer nonwoven fabric laminated outer layer 5.
  • the nonwoven fabric 21 is made of a material having a low air permeability of about Frazier air permeability of about 0.8 cm 3 / cm 2 ⁇ s, such as nylon woven cloth.
  • the multilayer nonwoven fabric laminated outer layer 5 can be formed by sandwiching the high-density woven fabric 29 between the nonwoven fabrics 21.
  • FIG. 10 shows an enlarged micrograph (magnification 100 times) of the high-density woven fabric 29 and
  • FIG. 11 shows a general woven fabric 30.
  • FIG. 12 is a schematic diagram (a) showing an example of disposing the suction roll device on the slitter line winding side and a schematic diagram (b) showing another example.
  • FIG. 13 is a schematic sectional drawing (a) of the suction roll apparatus which has a 90-degree negative pressure area
  • the negative pressure roll 1 which is an example of the suction roll apparatus to which the present invention is applied is arranged in the process of the slitter line 22 as shown in FIG. As an example of the arrangement position of the negative pressure roll 1, in FIG. 12A, the negative pressure roll 1 is arranged between the separators 23 and 23 that provide a space between the metal strips.
  • a wide metal plate coil is pulled out from an uncoiler (not shown), cut to a desired width by a slitter (not shown), and then a separator 23 that provides a space between multiple strips of metal strip 13. To be granted.
  • the metal strip 13 is wound up by the recoiler 24.
  • the metal strip 13 that has passed through the separator 23 comes into contact with the multiple nonwoven fabric laminated outer layer 5 of the negative pressure roll 1 from below. At this time, the negative pressure roll 1 rotates in such a manner that it is frictionally engaged at the contact surface between the multiple nonwoven fabric laminated outer layer 5 and the metal strip 13 and pulled by the frictional force.
  • the negative pressure roll 1 is sucked in air by a vacuum pump, and the negative pressure conduction portion 10, the negative pressure conduction hole 8, the negative pressure conduction groove 14, the vent hole 16 of the intermediate cylinder 4, and the A negative pressure is formed in the outer layer 5 of the laminated nonwoven fabric.
  • the magnitude of the negative pressure can be adjusted by the negative pressure adjusting valve 11.
  • the surface side of the metal strip 13 in contact with the negative pressure roll 1 receives a pressure from atmospheric pressure in proportion to the negative pressure generated inside the negative pressure roll 1. Further, the braking device 6 provided on the negative pressure roll 1 can apply a braking force to the rotation. As a result, a winding tension acting in the direction opposite to the direction pulled by the recoiler 24 is applied to the metal strip 13.
  • This winding tension applies a tension when the metal strip 13 is wound around the recoiler 24, so that it can be wound up neatly. Moreover, since the nonwoven fabric 20 of the multiple nonwoven fabric laminated outer layer 5 in contact with the metal strip 13 has moderate elasticity, even if a frictional force is generated, the contact surface with the metal strip 13 is hardly damaged. ing.
  • the metal strip 13 that has passed through the negative pressure roll 1 is angled by the deflector roll 26 and wound by the recoiler 24, whereby the coil-shaped material of the metal strip 13 is completed.
  • the negative pressure roll 1 is used in combination with the belt-type tension device 25 for a thick metal strip that requires a large winding tension. You can also. Alternatively, for materials where slight scratches on the surface are not a problem, they are arranged on the rolls (102 and 103) in FIG. Can also be given.
  • the negative pressure roll 1 composed of a low air-permeable surface material does not inhale excess air, so the internal negative pressure is kept high. Even if there is a gap, a sufficient winding tension can be applied.
  • a wide sheet-like material formed of paper, resin, or the like can be reliably held and conveyed by being attracted to the negative pressure roll 1.
  • a sheet-like material such as paper does not need to be adsorbed with a large negative pressure unlike a metal strip, and can be used with a negative pressure reduced by the negative pressure adjusting valve 11.
  • the negative pressure roll 1 composed of a low-breathing surface layer material does not inhale excess air, so there is no need for a partition plate for adjusting the negative pressure area in the roll longitudinal direction even if the material width of the sheet material changes. Therefore, a sufficient gripping force can be exhibited with a simple configuration.
  • the braking force with the braking device 6 it is possible to adjust the winding tension and generate extremely low tension.
  • extremely low tension can be imparted even to an ultrathin plate having a thickness of about several ⁇ m, such as a metal foil.
  • the ultrathin plate is adsorbed by the negative pressure of the negative pressure roll 1, slip does not occur between the negative pressure roll and the ultrathin plate, and sufficient winding tension can be applied.
  • the conventional multi-belt belt type winding tension applying device when tension is applied to an ultrathin plate, a mark due to the belt edge adheres to the strip and a slip is generated between the strip and the winding. The take-up tension could not be applied.
  • the conventional tension pad method has a problem that scratches adhere to the band plate.
  • the winding tension can be increased by increasing the roll diameter of the negative pressure roll 1. That is, a winding tension can be sufficiently applied even to a metal strip having a large plate thickness, and the application range can be expanded.
  • the negative pressure conduction portion 10 is formed in a region of approximately 90 degrees on the circumference of the negative pressure roll 1 as shown in FIG.
  • the negative pressure roll 1 can be provided at a position where the metal strip 13 rises from below, and can be easily placed on an existing slitter line. The same applies to the transfer line.
  • the negative pressure conducting portion 10 can be formed in a region of about 180 degrees on the circumference of the negative pressure roll 1. In this case, since the metal strip 13 rising from below is in contact with the region of about 180 degrees on the negative pressure roll 1, a larger negative pressure can be applied. That is, it is possible to apply a larger winding tension or gripping force. Moreover, if the negative pressure conducting part 10 is prepared as a replacement part having an arbitrary angle, the circumferential negative pressure region can be arbitrarily adjusted.
  • the suction roll device to which the present invention is applied can cope with problems peculiar to the multi-strip metal strip. This problem is a problem of a speed difference generated between the metal strips.
  • the uncut metal plate coil provided to the slitter line has plate thickness deviations different in thickness in the plate width direction even if the plate is coplanar due to a problem during processing. This thickness deviation leads to an outer diameter difference of the winding coil when the metal strip is wound around the recoiler after being cut into multiple strips.
  • the metal strip of the coil having a large outer diameter will be wound faster, and the metal strips due to the outer diameter difference on the negative pressure roll will be wound. A minute speed difference occurs. At this time, the negative pressure roll is drawn and rotated by the metal strip having a large outer diameter, and the winding roll of the metal strip having the small outer diameter is bent and cannot be wound firmly.
  • the braking force is increased by the braking device 6 and the rotational speed of the negative pressure roll 1 is suppressed, so that the metal strip having a high winding speed is slightly slipped on the negative pressure roll, and the metal that has been bent is generated. Winding tension can also be applied to the strip.
  • the metal strip having a large outer diameter of the winding coil can be easily slipped on the negative pressure roll without increasing the braking force. While slipping a metal strip having a high winding speed, an appropriate winding tension can be applied to a strip having a low winding speed, and a uniform winding tension can be applied to all the metal strips.
  • the suction roll device to which the present invention is applied can cope with the problem of the speed difference generated between the multiple strips of metal strips, and can apply a uniform winding tension without scratching. It has become.
  • the suction roll device of the present invention can provide a sufficient winding tension by increasing the negative pressure inside the device without damaging the metal strip.
  • the winding tension can be applied to a strip having a small thickness or a strip having a small width. Further, it is possible to grip and convey a sheet-like material formed of paper, resin, or the like. Furthermore, uniform winding tension can be imparted to a multi-strand metal strip.
  • the suction roll device can sufficiently grasp and convey or brake various long materials without damaging them, and can reliably take up.

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Abstract

　サクションロール装置(1)は回転軸(2)、内筒(3)、中間筒(4)及び外層(5)を有する。内筒(3)は、補強円板(9)を介して回転軸(2)に支持され、表面に負圧導通溝(14)を有する。負圧導通溝(14)内の空気は、内筒(3)の負圧導通孔(8)を通じて真空ポンプにより吸引される。中間筒(4)は内筒(3)の外側に形成され、負圧導通溝(14)につながる多数の通気孔(16)を有する。外層(5)は、中間筒(4)の外側に形成され、重ねられた複数枚の不織布からなる。内筒(3)、中間筒(4)及び外層(5)は、回転軸(2)とともに回転する。リコイラ(24)で引っ張られる金属帯板(13)が外層(5)の表面に吸着されるとともに、回転軸(2)が制動装置(6)で制動されることにより、金属帯板(13)に張力が付与される。

Description

サクションロール装置
　本発明はサクションロール装置に関する。詳しくは、多様な長尺の素材を傷つけることなく充分に把持搬送または制動することができ、確実に巻き取ることを可能にするサクションロール装置に係るものである。
　利用する製品や目的に応じて裁断、加工することが可能な長尺の素材が存在する。このような長尺な素材には、所定の厚みを有する金属板をはじめ、紙や樹脂等で形成されたシート状物がある。各素材は芯材に何重にもコイル状に巻かれ、重ねられた状態で出荷されることが一般的である。
　このような長尺の素材については、原料の成形工程だけでなく、芯材への巻き付け、巻き付けられた素材の引出し、把持搬送、必要な幅への裁断工程など関連する多数の工程が存在する。長尺の素材に関する各工程は、最終製品の品質や製造効率を高める上でも重要なものとなっている。
　例えば、金属板であれば、自動車や家電、建材や鋼製家具、電気、電子部品など種々の製品の材料として用いられる。金属板は用途に応じて、幅や厚みが異なり、板厚については数μｍ程度の金属箔から数ｍｍの板厚のものがある。
　また、金属板の幅についても、スリット加工された数ｍｍ程度の細い幅の帯板から、裁断加工前の金属板コイル母材で２ｍの幅を超えるものまで存在する。
　このような金属板を加工する装置として、幅広の金属板コイル母材を長手方向に渡って一定の幅になるように裁断し、多条の帯板として巻取り加工するスリッターラインが利用されている。なお、条とは帯板の本数の単位を意味する。
　スリッターラインは、幅広の金属板コイル母材を回転するロールから引き出し、スリッタにより所望の幅に帯板を切断し、再度、回転するリコイラのロールに巻き取る手順により、金属帯板コイルとして加工する装置となっている。
　このスリッターラインでは、最終的にリコイラのロールに巻き取られる金属帯板に対して適度な巻取り張力を付与し、テンションをかけることで、金属帯板をきれいに巻き取ることが重要となる。金属帯板コイルに適度な巻取り張力を付与できない場合には、加工後の金属帯板のコイルが巻き崩れを起こしたり、巻き取ったコイルのエッジが不揃いで見栄えの悪いものとなったりする問題がある。
　そこで、スリッターラインにおいて、金属帯板コイルに適度な巻取り張力を付与するために、例えば、テンションパッド方式（例えば、特許文献１）、ロールテンション方式（例えば、特許文献２）の巻取り張力付与装置が存在する。
　しかしながら、上記の各装置では、巻取り張力を付与する際に、帯板コイルの表面に擦り傷や汚れが付着する、また、すべての帯板コイルに均等な巻取り張力を付与することができないといった問題を有していた。
　こうしたなか、金属帯板に充分な巻取り張力を付与するための巻取り張力付与装置が存在し、例えば、特許文献３に巻取り張力付与装置が提案されている。
　ここで、特許文献３には、図１４（ａ）に記載の巻取り張力付与装置１００が記載されている。巻取り張力付与装置１００は、金属帯板を上下から押圧し、張力を付与するテンションパッド１０１が存在する。また、テンションパッドの前後に、多数のゴム状薄厚弾性円盤の密着積層品からなるバックテンション付与用弾性ロール１０２及び１０３が配置されている。
　巻取り張力付与装置１００は、テンションパッド１０１とバックテンション付与用弾性ロール１０２及び１０３の組み合わせにより、多条の金属帯板に充分な巻取り張力を付与する。
　一方、紙や樹脂等で形成されたシート状物は、印刷機や包装機、塗工機などに供与される素材である。シート状物を無駄なく、効率的に用いるために、長尺の素材を工程中で確実に把持搬送することが重要となっている。ここで、把持搬送用の装置としてサクションロール装置が存在する。
　サクションロール装置は、回転するロールの外周面にシート状物を吸着させ、長尺の素材の把持搬送を行う。サクションロール装置は負圧を生じさせる領域を有し、負圧により吸着力を発生させるものとなっている。
　また、サクションロール装置には、搬送対象となるシート状物に吸着による痕跡が残らないようにするため、ロールの外周面を多孔質体で構成する装置がある。しかし、ロール外周の微細な孔が塵埃や薬剤により目詰まりを生じるため、短期間での清掃が必要となり、稼働率の低下が問題となっている。
　こうしたなか、シート状物に吸着の痕跡を残さないだけでなく、微細な孔の目詰まりが生じにくいサクションロール装置が存在し、例えば、特許文献４に記載のサクションロール装置が存在する。
　ここで、特許文献４には、図１４（ｂ）に記載のサクションロール装置２００が記載されている。サクションロール装置２００は、対向する支持フレーム２０１に支持された中心軸２０２と、通気性を有する円筒状多孔質体２０３とを有する。中心軸２０２と円筒状多孔質体２０３の間には複数の通気路（図示せず）が円周方向で所定の間隔をあけて形成されている。
　また、複数の通気路のうちのいくつかの通気路の一端開口部２０４と対向する吸引口２０５が形成されている。また、吸引口２０５と連通していない複数の通気路のうちのいくつかの通気路の他端開口部２０６と対向する加圧口２０７が形成されている。
　サクションロール装置２００は、吸引口２０５側で形成された負圧が通気路に導かれ、通気路の外側部分で円筒状多孔質体２０３の外周面に吸着力を発生させる。また、加圧口２０７側で形成された正圧が通気路に導かれ、円筒状多孔質体２０３を通して外部へ開放され、微細な孔に付着した塵埃等を外部へ放出するものとなっている。
　また、サクションロール装置の中には、シート状物の幅に合わせて吸引幅を調節可能な装置も存在し、例えば、特許文献５に記載のサクションロール装置が存在する。
　ここで、特許文献５には、図１５に記載のサクションロール装置３００が記載されている。サクションロール装置３００は、回転自在の外筒３０１と、固定された内筒３０２とを有する。また、内筒３０２の内部に吸気口を備えた駆動軸３０３があり、内筒内で軸方向に移動可能な仕切り板３０４が形成されている。
　また、サクションロール装置３００は、駆動軸３０３の回動により仕切り板３０４を内筒内で移動させ、開口部３０５から吸気される範囲を調節することが可能となっている。
特開２００５－２６２３１０号公報 特開平５－２５３６１５号公報 特開平６－２３８３２９号公報 特開２００８－１３７８０４号公報 特開平７－１２７６３１号公報 特開２００４－２３０４４９号公報 特開２０１２－８１４７７号公報
　しかしながら、特許文献３に記載の巻取り張力付与装置では、上下に配置した弾性円盤積層ロールにより金属帯板を挟み圧着するので薄板金属表面に圧着痕が付着する問題がある。また、テンションパッドを用いているために、パッドの押圧による金属帯板の表面に擦り傷が生じてしまう。金属帯板の表面の擦り傷は、高級な表面仕上げが要求される用途の金属帯板にとっては致命的な欠点となってしまう。
　また、自社先行技術として、分割された多数のエンドレスベルトにより金属帯板の上下から挟持してベルト裏面の摩擦力により巻取り張力を付与する多条ベルト式テンション方式（特許文献６、特許文献７）の巻取り張力付与装置が存在する。
　この多条ベルト式テンション方式の装置では、ベルトの内外が異なる摩擦係数を有するものとなっており、各帯板に均等な張力を付与することができる。また、ベルト表面と帯板は滑りなく回転移動するので、帯板の表面に擦り傷が発生しにくいものとなっている。
　しかしながら、多条ベルト式テンション方式の装置では、多条のベルトが所定の間隔をあけて配置されており、例えば、帯板の板厚が０．１ｍｍ未満の極薄板などに対しては、ベルト端部のエッジの跡が帯板表面に付着してしまうことがある。
　また、幅が１０ｍｍ以下である細い幅の金属帯板に対しては、ベルト間の隙間に金属帯板が落ち込んでいく場合があり、充分な張力が付与できない不都合が生じてしまう。
　よって、金属帯板への巻取り張力付与装置として、金属帯板の表面に傷をつけることなく、多条の帯板に対して均等な巻取り張力を付与できること、特に板厚の薄い帯板や、幅の細い帯板に対しても充分に巻取り張力を付与できることが求められる。
　一方、特許文献４に記載のサクションロール装置は、紙やフィルム等の薄く軽いものを搬送可能な負圧を生むことはできても、金属帯板のような重い素材に充分な巻取り張力を与えるだけの負圧を生じるものとはなっていない。即ち、大きな負圧を生み出せず、巻取り張力付与装置として利用することはできない。
　また、特許文献４では、円筒状多孔質体がセラミックで形成されている。セラミックの摩擦係数は小さいため、セラミックの外周面と金属帯板の間では充分な摩擦力が発生しない。即ち、摩擦係合を利用して金属帯板に巻取り張力を付与することができない。
　また、特許文献４に記載のサクションロール装置では、シート状物の幅によってサクションロールの吸引幅を制御することができない。即ち、シート状物の幅がロールの吸引幅より狭い場合には、シート状物の幅から逸脱した通気孔から空気が吸引されることになる。この結果、シート状物は充分にサクションロールの表面に吸着されず、把持力が不足して、搬送不良を起こす原因になってしまう。
　さらに、特許文献５に記載のサクションロール装置は、シート状物の幅に合わせて吸引幅を調節可能なものとなっているが、多条の金属帯板の様な配置がなされる対象物に対しては、充分な負圧を生じさせることができない。
　即ち、スリット後の金属帯板同士の間には、スリッターライン上のセパレータにより形成された空間が存在し、この空間から大気が流入することになる。大気が流入し、装置の内部で高い負圧を維持することができないため、特許文献５に記載のサクションロール装置をもってしても、金属帯板に充分な巻取り張力を付与することは困難である。
　本発明は、以上の点に鑑みて創案されたものであり、多様な長尺の素材を傷つけることなく充分に把持搬送または制動することができ、確実に巻き取ることを可能にするサクションロール装置を提供することを目的とする。
　上記の目的を達成するために、本発明のサクションロール装置は、回転可能に構成された回転体本体と、該回転体本体の内部に設けられると共に所定の吸引装置により負圧が形成される導通孔と、前記回転体本体の表面に形成されると共に前記導通孔と接続された導通溝とを有する回転体と、前記回転体本体の回転を抑止する制動部と、全ての前記導通溝の外側に設けられ弾性を有すると共に、所定の値以上の摩擦係数を有する低通気性の外層部とを備える。
　ここで、回転体が回転体本体の内部に設けられると共に所定の吸引装置により負圧が形成される導通孔を有することによって、回転体の内部を負圧にすることができる。所定の吸引装置とは、例えば、真空ポンプやエジェクターなどを用いることができ、導通孔と接続させることで回転体内部の空気を排出して、サクションロール装置に負圧を生じさせることができる。
　また、回転体が回転体本体の表面に形成されると共に導通孔と接続された導通溝を有することによって、導通溝と導通孔が繋がることになり、導通孔に生じた負圧の領域を回転体の表面にまで広げることができる。
　また、回転体が回転体本体の表面に形成されると共に導通孔と接続された導通溝を有することによって、導通溝により負圧の領域を広げることができる。即ち、装置の内部で負圧を導入孔から離れたロールの端部まで及ぼすことが可能となる。
　また、回転体が所定の吸引装置により負圧が形成される導通孔と回転体本体の表面に形成されると共に導通孔と接続された導通溝を有することによって、回転体本体の表面に接する対象物に負圧を及ぼすことになり、吸着させることができる。なお、ここでいう負圧による吸着とは、回転体本体に接した対象物の表面に作用する大気による押圧に起因するものである。また、表面に接する対象物とは、例えば、長尺の金属帯板をさす。
　また、所定の吸引装置により負圧が形成される導通孔と回転体本体の表面に形成されると共に導通孔と接続された導通溝を有する回転体と、全ての導通溝の外側に設けられた低通気性の外層部を有することによって、装置内部の負圧の領域を広げつつ、装置の外部から内部へと流入する空気の量を減らすことができる。即ち、装置の内部の負圧度を高めることとなり、装置と接する対象物に及ぼす吸着力を強めることができる。
　また、回転体本体の回転を抑止する制動部を有することによって、回転体本体の回転に対して所望のブレーキ力を生じさせることができる。
　また、全ての導通溝の外側に設けられると共に所定の値以上の摩擦係数を有する外層部を有することによって、装置と接する対象物とが摩擦係合することになり、対象物との間に強い摩擦力を生じさせることができる。例えば、巻き取られていく金属帯板と装置が接した場合には、金属帯板に対して進行方向と逆向きの摩擦抵抗力を及ぼすことができる。
　また、回転可能に構成された回転体本体と、全ての導通溝の外側に設けられると共に所定の値以上の摩擦係数を有する外層部を有することによって、摩擦力によって回転体本体を回転させることができる。即ち、巻き取られていく対象物と装置が接することで生じる摩擦力により回転体本体が回転することとなる。
　また、回転体本体の回転を抑止する制動部と、全ての導通溝の外側に設けられると共に所定の値以上の摩擦係数を有する低通気性の外層部を有することによって、装置と接する対象物に対して巻取り張力を付与することができる。即ち、対象物が負圧による吸着力を受け、回転体本体の回転にブレーキ力がかかることとなる。このことにより、対象物と外層部の間に生じる摩擦力が、巻き取られていく対象物に対しての巻取り張力となる。
　また、回転体本体の回転を抑止する制動部と、全ての導通溝の外側に設けられると共に所定の値以上の摩擦係数を有する外層部を有することによって、回転体本体へのブレーキ力を調節することが可能となり、装置と接する対象物に及ぼす巻取り張力を調節することができる。
　また、回転体本体の回転を抑止する制動部と、全ての導通溝の外側に設けられると共に所定の値以上の摩擦係数を有する低通気性の外層部を有することによって、装置と接する対象物に対して充分な巻取り張力を付与することができる。即ち、装置の内部の負圧度が高められ、ブレーキ力を大きくすることで、対象物への巻取り張力を強くすることができる。
　また、回転体本体の回転を抑止する制動部と、全ての導通溝の外側に設けられると共に所定の値以上の摩擦係数を有する低通気性の外層部を有することによって、所望の幅に裁断された多条の対象物に対しても均等な巻取り張力を付与することができる。即ち、各対象物の間に隙間が存在しても、隙間から装置の内部へと流入する空気の量は少なくなり、負圧を高く保つことで、充分な巻取り張力を付与することができる。
　また、全ての導通溝の外側に設けられ弾性を有する外層部を有することによって、装置と接する対象物、例えば、表面に塗装やメッキされた素材の表面を傷つきにくいものとすることができる。
　また、回転体本体を回転させる駆動部を備える場合には、回転体本体を単独で回転させることが可能となる。このことにより、例えば、装置を紙や樹脂等で形成された幅広のシート状物を把持搬送する用途に用いる際に、シート状物の搬送を確実なものとすることができる。また、例えば、スリッターラインに装置を配置した際には、装置と接する金属帯板を把持搬送することもできる。
　また、駆動部と回転体本体を脱着するクラッチを備える場合には、回転体本体への駆動力の伝達または停止を素早く切り替えることができる。例えば、装置と接する対象物を把持搬送しつつ、途中から巻取り張力を付与したいときには、クラッチを脱位置にすることで、駆動部を切り離し、制動部のみが回転体本体に働く状態に素早く切り替えることができる。
　また、回転体が導通孔を流れる空気の量を調節可能に構成された場合には、装置の内部の負圧度を調節することができる。即ち、対象物に付与する巻取り張力の調節を行い、対象物の幅や厚みに対応した適正な巻取り張力を付与することが可能となる。
　また、導通溝と外層部との間に設けられると共に複数の通気孔が形成された略円筒状の中間筒部を備える場合には、導通溝に生じた負圧を複数の通気孔により外層部に及ぼすことができる。このことにより、外層部に負圧を効率良く生じさせることができる。
　さらに、中間筒部が通気孔を中心に半径方向に形成された少なくとも1本の通気孔溝部を有する場合には、通気孔周辺の空気を吸込み、負圧の発生領域が広がることで、装置の内部の負圧度をより一層高めることができる。
　また、回転体本体が略円筒状に形成され、導通孔が回転体本体の円周方向に複数形成され、導通溝が回転体本体の長手方向に複数形成された場合には、回転する装置と接する対象物に連続的に負圧を及ぼすことができる。即ち、回転体の表面には連続的に負圧による吸着力が生じることになる。
　また、回転体本体が略円筒状に形成され、導通孔が回転体本体の円周方向に複数形成されると共に、隣接した導通孔同士が一定間隔を有し、導通溝が回転体本体の長手方向に複数形成されると共に、隣接した導通溝同士が一定間隔を有する場合には、装置の表面における吸着力のばらつきを抑えることができる。即ち、隣接した導通孔及び導通溝が連通していないことで、吸引装置に近い位置の空気ばかりを吸引する状態を抑え、回転体本体の端部にまで均等に負圧を生じさせることができる。
　また、回転体について、導通孔の総断面積と導通溝の総断面積が略等しく形成された場合には、導通孔に近いところから空気を吸引する現象を起こりにくくすることになり、導通溝の全体に対して均等に負圧を生じさせることができる。即ち、装置の表面における吸着力のばらつきを抑えることができる。なお、ここでいう総断面積とは、装置の表面方向に対して略垂直になる面の断面積を足し合わせたものをいう。
　また、外層部が低通気性の不織布で形成された場合には、外層部の通気度の調節を容易に行うことができる。即ち、装置内部の負圧度を高めたい際には、極低通気性の不織布を用いたり、複数の不織布を重ねて多層構造にしたりすることで対応が可能となる。
　また、外層部が低通気性の不織布で形成された場合には、不織布表面に汚れや目詰まりが生じた際に外層部を容易に交換することが可能となり、装置の保守を容易なものにすることができる。
　また、外層部の通気度がフラジール形通気度で０．２ｃｍ３／ｃｍ２・ｓ以下である場合には、外層部が余分な外気を吸入し難くなる。この結果、装置の内部の負圧度が充分に高いものとなり、対象物に対して充分に巻取り張力を付与することができる。
　また、上記の目的を達成するために、本発明のサクションロール装置は、回転可能に構成された回転体本体と、該回転体本体の内部に設けられると共に所定の吸引装置により負圧が形成される導通孔と、前記回転体本体の表面に形成されると共に前記導通孔と接続された導通溝とを有する回転体と、前記回転体本体を回転させる駆動部と、全ての前記導通溝の外側に設けられ弾性を有すると共に、所定の値以上の摩擦係数を有する低通気性の外層部とを備える。
　ここで、回転体が所定の吸引装置により負圧が形成される導通孔と回転体本体の表面に形成されると共に導通孔と接続された導通溝を有することによって、回転体本体の表面に接する物体に負圧を及ぼすことになり、吸着させることができる。なお、ここでいう表面に接する物体とは、例えば、紙や樹脂等で形成された幅広のシート状物をいう。
　また、回転可能に構成された回転体本体と、該回転体本体の内部に設けられると共に所定の吸引装置により負圧が形成される導通孔と、前記回転体本体の表面に形成されると共に導通孔と接続された導通溝とを有する回転体を有することによって、装置の表面に吸着させたシート状物を回転体本体の回転により送り出すことができる。即ち、シート状物の把持搬送が可能となる。
　また、回転体本体を回転させる駆動部を有することによって、回転体本体を単独で回転させることが可能となる。このことにより、シート状物の搬送を確実なものとすることができる。
　本発明に係るサクションロール装置は、多様な長尺の素材を傷つけることなく充分に把持搬送または制動することができ、確実に巻き取ることができる。
本発明を適用したサクションロール装置の一例を示す概略図である。 図１に示した概略図のＡ－Ａ断面図（ａ）及びＢ－Ｂ断面図（ｂ）である。 サクションロール装置の他の一例の負圧導通部に対応する位置の概略断面図（ａ）及びサクションロール装置の更に別の例の負圧導通部に対応する位置の概略断面図（ｂ）である。 内筒を示す概略図（ａ）、中間筒を示す概略図（ｂ）及び通気孔の周辺に設ける通気孔溝部を示した概略図（ｃ）である。 パンチングメタルを用いた中間筒を示す概略図（ａ）、パンチングメタルの小径多数孔を示した概略図（ｂ）及び多重不織布積層外筒を示す概略図（ｃ）である。 図１のＸ部分の詳細を示す断面図（ａ）及び断面図（ａ）のＣ－Ｃ断面図（ｂ）である。 サクションロール装置の他の一例の図６（ａ）に対応する断面図（ａ）及び図６（ｂ）に対応する断面図（ｂ）である。 本発明を適用したサクションロール装置に用いた不織布の拡大顕微鏡写真を示す図である。 一般的な不織布の拡大顕微鏡写真を示す図である。 高密度織布の拡大顕微鏡写真を示す図である。 一般的な織布の拡大顕微鏡写真を示す図である。 サクションロール装置をスリッタ－ライン巻取り側に配置する一例を示す概略図（ａ）及び他の配置例を示す概略図（ｂ）である。 ロール円周上に９０度の負圧領域を有するサクションロール装置の概略断面図（ａ）及び１８０°の負圧領域を有するサクションロール装置の概略断面図（ｂ）である。 従来の巻取り張力付与装置を示す概略図（ａ）及び従来のサクションロール装置２００を示す概略図（ｂ）である。 従来のサクションロール装置３００を示す概略図である。
　以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明し、本発明の理解に供する。
　図１は、本発明を適用したサクションロール装置の一例を示す概略図である。図２は、図１に示した概略図のＡ－Ａ断面図（ａ）及びＢ－Ｂ断面図（ｂ）である。図３は、サクションロール装置の他の一例の負圧導通部に対応する位置の概略断面図（ａ）及びサクションロール装置の更に別の例の負圧導通部に対応する位置の概略断面図（ｂ）である。図４は、内筒を示す概略図（ａ）、中間筒を示す概略図（ｂ）及び通気孔の周辺に設ける通気孔溝部を示した概略図（ｃ）である。図５は、パンチングメタルを用いた中間筒を示す概略図（ａ）、パンチングメタルの小径多数孔を示した概略図（ｂ）及び多重不織布積層外筒を示す概略図（ｃ）である。図６は、図１のＸ部分の詳細を示す断面図（ａ）及び断面図（ａ）のＣ－Ｃ断面図（ｂ）である。図７は、サクションロール装置の他の一例の図６（ａ）に対応する断面図（ａ）及び図６（ｂ）に対応する断面図（ｂ）である。図８は、本発明を適用したサクションロール装置に用いた不織布の拡大顕微鏡写真を示す図である。図９は、一般的な不織布の拡大顕微鏡写真を示す図である。図１０は、高密度織布の拡大顕微鏡写真を示す図である。図１１は、一般的な織布の拡大顕微鏡写真を示す図である。
　ここで、図１に示すように、本発明を適用したサクションロール装置の一例である負圧ロール１は回転軸２と内筒３と中間筒４と多重不織布積層外層５を備えている。
　また、回転軸２は、負圧ロール１の回転の中心となる部材であり、補強円板９により内筒３に接続されている。また、内筒３は円筒状の形状を有しており、回転軸２と共に回転する。なお、回転軸２及び内筒３が回転体本体に該当するものである。
　また、中間筒４は内筒３の外側に形成される円筒状の管材であり、回転軸２及び内筒３と連動して回転する。また、多重不織布積層外層５は、中間筒４の外側に形成され、負圧ロール１と金属帯板１３が接する部分になっている。多重不織布積層外層５についても、回転軸２、内筒３及び中間筒４と連動して回転する。
　また、負圧ロール１は、負圧ロール１の回転を抑止する制動装置６を有している。また、負圧ロール１は、回転軸２の両端に回転軸２を支持する軸受部７を有している。
　ここで、負圧ロール１は必ずしも、回転軸２と内筒３と中間筒４と多重不織布積層外層５から構成される必要はない。但し、各部材に分けられることで製造や保守が容易になる点から、負圧ロール１は回転軸２と内筒３と中間筒４と多重不織布積層外筒５から構成されることが好ましい。
　また、必ずしも回転体本体が回転軸２と内筒３と補強円盤９で構成される必要はない。但し、金属帯板に大きな巻取り張力を付与する場合に、張力に耐えうる強度を持たせることができる点から、回転体本体が回転軸２と内筒３と補強円盤９で構成されることが好ましい。また、回転軸２と内筒３と補強円盤９が同一の金属で一体的に形成された場合には、一層強度を高めることができるため、さらに好ましい。また、比較的小型の装置では内筒３は円筒状の形状を有するものでなく、中実の素材から機械加工して回転軸２と一体型の負圧ロール１としてもよい。
　また、回転軸２及び内筒３の素材は特に限定されるものではない。例えば、プラスチック素材を利用することで製造コストを下げることも可能である。
　また、回転軸２と内筒３と中間筒４と多重不織布積層外層５の各部材間の構造は限定されるものではなく、それぞれを同一方向に一体となって回転させることができる構造となっていれば充分である。即ち、各部材の間を固定具で連結させてもよいし、各部材の間の摩擦力による摩擦係合をもって一体的に回転させる構造を採用してもよい。
　また、軸受部７の種類は特に限定されるものではない。例えば、玉軸受の軸受部７にすることができる。但し、軸を滑らかに回転させる点及び装置の耐久性を向上させる点から軸受部７には、転がり軸受やすべり軸受などが採用されることが好ましい。
　また、制動装置６の構造や種類は特に限定されるものではなく、負圧ロール１の回転を抑止することができれば充分である。制動装置６としては、例えば、ディスクブレーキや、水冷式空圧ブレーキ、電動モータ式や油圧式などのブレーキ等を利用することができる。
　図１に示すように、負圧ロール１は電動機２７を有する。電動機２７は脱着継ぎ手２８を介して、回転軸２に脱着可能に接続され、回転体本体を回転させる。
　ここで、必ずしも、負圧ロール１は電動機２７を有する必要はない。但し、スリット後の金属帯板１３を負圧吸着把持した後に、電動機２７を作動させて金属帯板１３を巻取り機まで搬送することが可能となる点及び紙や樹脂等で形成されたシート状物の加工ラインにおいても把持搬送用サクションロールとして利用することができる点から、負圧ロール１は電動機２７を有することが好ましい。
　また、必ずしも、電動機２７は脱着継ぎ手２８を介して回転軸２に脱着可能に接続される必要はない。但し、回転体本体への駆動力の伝達または停止を素早く切り替えることができる点から、電動機２７は脱着継ぎ手２８を介して回転軸２に脱着可能に接続されることが好ましい。
　図１に示すように、内筒３の一端側には、内筒３を貫通した負圧導通孔８が形成されている。負圧導通孔８は、真空ポンプで負圧ロール１の内部の空気を引く際の空気の流路となっている。また、負圧導通孔８は、内筒３の円周方向に一定の間隔を空けて複数形成されている。なお、矢印Ｚは、負圧ロール１が真空ポンプにより吸引される方向を示している。
　また、本発明では、吸引装置として先行技術のサクションロール装置のように大容量の排気ブロワーを用いる必要はない。負圧ロール１に接した金属帯板１３の裏面を負圧状態に保ち、大気による押圧で吸着力を発生させるため、比較的吸引量は小さいが高真空度を発生する真空ポンプやエジェクターなどを用いることができる。
　また、内筒３の表面には、負圧導通孔８と接続された負圧導通溝１４が設けられている。負圧導通溝１４は、負圧ロール１の長手方向に渡って形成され、負圧ロール１の端部まで負圧を生じさせるものとなっている。
　また、負圧ロール１の回転軸２側に、負圧導通孔８と連通して負圧導通部１０が設けられている。負圧導通部１０は真空ポンプと繋がっており、負圧ロール１の内部を負圧にするための吸入口の役割を果たしている。
　また、負圧導通部１０は、軸受部７と接続して固定され、回転軸２と共に回転する負圧導通孔８に接しながら、負圧ロール１の内部の気密性を高めている。
　また、負圧導通部１０と接続して、負圧調整弁１１及び負圧計１２が設けられている。負圧調整弁１１は、負圧導通部１０を流れる空気の量を調節する弁である。
　ここで、負圧導通孔８は、負圧ロール１の内部に負圧を形成できれば充分であり、その数や形成される位置が特に限定されるものではない。但し、回転する負圧ロール１に連続的に負圧を付与する点から、負圧導入孔８は内筒３の円周方向に等間隔で配列されることが好ましい。
　また、必ずしも、負圧導通孔８は内筒３の一端側にのみ形成される必要はない。例えば、長尺の負圧ロールの場合には、内筒３の両側に負圧導通孔８及び真空ポンプの流路を設けて、負圧ロール１の両端部から内部の空気を引くように構成してもよい。
　また、必ずしも負圧導通部１０は設けられる必要はなく、負圧ロール１の内部に負圧を形成できる構造となっていれば充分であり、他の公知技術を利用してもよい。但し、負圧ロール１の内部の気密性を高める点で、負圧導通部１０が設けられることが好ましい。
　また、負圧導通部１０は、必ずしも、軸受部７と接続される必要はない。但し、負圧導通部１０が固定され、負圧導入孔８との間の気密性を高めやすくする点から負圧導通部１０は軸受部７と接続されることが好ましい。
　また、必ずしも負圧ロール１に負圧調整弁１１及び負圧計１２が設けられる必要はない。但し、ロール内部の負圧の状態を確認でき、負圧の調節が容易な構造である点から、負圧ロール１に負圧調整弁１１及び負圧計１２が設けられることが好ましい。
　負圧ロール１の一端側は、図２（ａ）に示すような断面を有している。負圧ロール１の一端側には、負圧導通部１０と負圧導通孔８が設けられている。負圧導通部１０は、負圧ロールの円周上の略９０度を占める領域に形成されている。負圧ロール１では、この負圧導通部１０と対応する位置で金属帯板１３と接するものとなっている。なお、図２（ａ）の右側の図は、負圧ロール１の表面領域を拡大して示した図である。
　また、図２（ｂ）に示すように、負圧ロール１の一端側から離れた領域では、負圧ロール１は内筒３と負圧導通溝１４と中間筒４と多重不織布積層外層５で構成されている。
　ここで、必ずしも、負圧導通部１０は負圧ロールの円周上の略９０度を占める領域に形成される必要はない。但し、下方から垂直方向に立ち上がってくる金属帯板に負圧ロールが接し、その後水平方向に金属帯板が引っ張られるための負圧ロールの配置が可能となり、既存のスリッターラインに負圧ロール１を配置しやすくなる点から、負圧導通部１０は負圧ロールの円周上の略９０度を占める領域に形成されることが好ましい。
　図３（ａ）には、サクションロール装置の他の一例の構造を示した図である。ここで、図１及び図２に示した装置との違いは、内筒３の表面に仕切り突起１５を設け、仕切り突起１５同士の間に負圧導通溝１４を形成している点にある。このように、内筒３とは別の層として、負圧導通溝１４を形成することも可能である。
　また、仕切り突起１５に適度な硬度の軟質ゴムなどの弾性体の素材を利用することにより、内筒３と中間筒４にそれぞれ密着するので、負圧導通溝１４の気密性を向上させることもできる。
　また、図３（ｂ）には、サクションロール装置の更に別の例の構造を示した図である。図３（ｂ）に示す装置では、中間筒４が存在しない構造となっている。また、図３（ｂ）に示す装置は、回転体本体３２を有している。金属帯板に負圧を作用させることができれば、このように簡略化した構造を採用することもできる。
　図４（ａ）に示すように、内筒３には、複数の負圧導通孔８と負圧導通溝１４が設けられている。図４（ａ）の右側が負圧ロール１の一端側であり、真空ポンプを作動させると、負圧導通部１０を介して、負圧導通孔８と負圧導通溝１４にも負圧が生じる構造となっている。また、負圧は、負圧導通溝１４により、負圧導通孔８が設けられた側とは逆側の端部まで、負圧が及ぶものとなっている。
　また、図４（ｂ）に示すように、中間筒４が内筒３の外側に設けられている。中間筒４は、金属製または合成樹脂製や硬質ゴム製などの管材で形成され、その表面には多数の通気孔１６が設けられている。通気孔１６は、中間筒４の長手方向及び円周方向に渡って、一定間隔で位置し、通気孔１６から負圧導通溝１４に空気が流れ、負圧が生じるものとなっている。
　また、通気孔１６の周りには、四方向に向けて形成された通気孔溝部１７が設けられている。通気孔溝部１７により、通気孔１６に吸い込まれる空気の範囲が広がるようになっている。
　また、負圧導通孔８全ての断面積と、負圧導通溝１４全ての断面積が略等しくなるように形成されている。また、負圧導通孔８全ての断面積と通気孔１６全ての断面積も略等しくなるように形成されている。
　ここで、必ずしも中間筒４及び通気孔１６が形成される必要はなく、金属帯板に負圧を作用させることが可能であれば充分である。但し、中間筒４を形成し、通気孔１６を設けることで、多重不織布外層１５に負圧を効率良く生じさせることができる点で中間筒４及び通気孔１６が形成されることが好ましい。
　また、必ずしも通気孔１６の周りに通気孔溝部１７が設けられる必要はない。但し、負圧の発生領域が広がることで、負圧ロール１の内部の負圧度をより一層高めることができる点で通気孔１６の周りに通気孔溝部１７が設けられることが好ましい。なお、通気孔溝部の形状は特に限定されるものではなく、図４（ｃ）に示すように溝の本数を増やして、八方向に向けて形成された通気孔溝部１８にすることもできる。
　また、必ずしも、負圧導通孔８全ての断面積と、負圧導通溝１４全ての断面積が略等しくなるように形成される必要はない。但し、負圧ロール１の全体に対して均等に負圧を生じさせることができる点から、負圧導通孔８全ての断面積と、負圧導通溝１４全ての断面積が略等しくなるように形成されることが好ましい。同様の点から、負圧導通孔８全ての断面積と通気孔１６全ての断面積も略等しくなるように形成されることがさらに好ましい。
　図５（ａ）に、中間筒４の他の例として、パンチングメタル１９で形成された中間筒４を示す。パンチングメタル１９は、平面の金属板を打ち抜いて多数の小径孔３１を形成した素材である。図５（ｂ）に、パンチングメタル１９に形成された小径孔３１を示している。小径孔３１は、通気孔１６と同様に、負圧導通溝１４に空気を流すが、通気孔１６よりも小さな孔である。なお、パンチングメタル１９は市販のものを利用することもできる。
　また、一列の負圧導通溝１４の垂直断面積と、その負圧導通溝１４の上に位置するパンチングメタルの小径孔３１の合計孔面積は略等しくなるように形成することで、負圧ロール１の全体に対して均等に負圧を生じさせることが可能となる。
　図５（ｃ）に示すように、多重不織布積層外層５が中間筒４の外側に設けられている。多重不織布積層外層５は低通気性の不織布２０を複数重ねて形成され、通気度がフラジール形通気度で０．２ｃｍ３／ｃｍ２・ｓ以下となっている。また、不織布２０は適度な摩擦係数と弾性を有するものであり、金属帯板１３との間で充分な摩擦力を生じ、かつ、金属帯板と接しても傷をつけにくいものとなっている。
　ここで、必ずしも、多重不織布積層外層５は低通気性の不織布２０を複数重ねて形成される必要はなく、金属帯板に負圧を作用させることが可能であれば充分である。但し、外層部の通気度の調節を容易に行うことができる点から、多重不織布積層外層５は低通気性の不織布２０を複数重ねて形成されることが好ましい。
　また、必ずしも、多重不織布積層外層５の通気度がフラジール形通気度で０．２ｃｍ３／ｃｍ２・ｓ以下にされる必要はなく、金属帯板に負圧を作用させることが可能であれば充分である。但し、負圧ロール内部の負圧度を高め、金属帯板に対して充分に巻取り張力を付与することができる点から、多重不織布積層外層５の通気度がフラジール形通気度で０．２ｃｍ３／ｃｍ２・ｓ以下とされることが好ましい。なお、通気度を制限する目的は、負圧ロール１が長尺の場合でも負圧が多重不織布積層外層５の表面に有効に作用するためであり、比較的短い負圧ロール１の場合には多重不織布積層外層５の通気度がフラジール形通気度で０．５ｃｍ３／ｃｍ２・ｓ程度でもよい。
　図６（ａ）は、図１に示す負圧ロールのＸ部分の詳細を示している。内筒３の表面に負圧導通溝１４が形成され、中間筒４の通気孔１６が一定間隔で位置している。さらに、通気孔１６の外側に、多重不織布積層外層５が形成され、金属帯板１３と不織布が接する構造となっている。また、図６（ｂ）は、断面図（ａ）をＣ－Ｃ方向に見た断面図である。なお、図６（ｂ）は、実際では円弧状の形状となるが、便宜上、直線的な図として示している。
　また、図７（ａ）には、中間筒４をパンチングメタル１９で形成した場合の負圧ロールのＸ部分の詳細を示している。内筒３の表面に負圧導通溝１４が形成され、さらに外側にパンチングメタル１９が位置している。また、パンチングメタル１９の外側に、多重不織布積層外層５が形成され、金属帯板１３と不織布が接する構造となっている。また、図７（ｂ）は、断面図（ａ）をＣ－Ｃ方向に見た断面図である。なお、図７（ｂ）は、実際では円弧状の形状となるが、便宜上、直線的な図として示している。
　図８に負圧ロール１で用いた不織布２０の顕微鏡写真（倍率１００倍）を示す。不織布２０は、線径が約４μｍの繊維を密度高く絡ませて形成されている。また、不織布２０は１枚でフラジール形通気度０．８ｃｍ３／ｃｍ２・ｓ程度の低い通気度を有しており、複数枚重ねることで、多重不織布積層外層５の通気性を極めて低いものにすることができる。また、この不織布の極細の各繊維間にはμｍサイズの隙間が多数存在し、この隙間を通じて負圧は外層５の表面全域に容易に達することが可能となる特徴がある。
　一方、図９には、テンションパッド方式の巻取り張力付与装置のテンションパッドに一般的に用いられている不織布２１の顕微鏡写真を示す。不織布２１は、線径が約２０～３０μｍの繊維を絡ませたもので、不織布２０に比べて密度が低いものとなっている。また、不織布２１は１枚でフラジール形通気度５０～１００ｃｍ３／ｃｍ２・ｓであり、多重不織布積層外層５の不織布として利用することは難しい。
　しかしながら、不織布２１の表面の摩擦係数は不織布２０と大差がないので、不織布２１をフラジール形通気度０．８ｃｍ３／ｃｍ２・ｓ程度の低い通気度を有する素材、例えばナイロン織布などの高密度織布２９と組み合わせることで低い通気性を実現することもできる。即ち、不織布２１同士の間に高密度織布２９を挟むことで、多重不織布積層外層５を形成することもできる。図１０に高密度織布２９、図１１に一般的な織布３０の拡大顕微鏡写真（倍率１００倍）を示す。
　以下、上記の様に構成された負圧ロール１による金属帯板への巻取り張力付与について説明する。
　図１２は、サクションロール装置をスリッタ－ライン巻取り側に配置する一例を示す概略図（ａ）及び他の一例を示す概略図（ｂ）である。図１３は、ロール円周上に９０度の負圧領域を有するサクションロール装置の概略断面図（ａ）及び１８０度の負圧領域を有するサクションロール装置の概略断面図（ｂ）である。
　本発明を適用したサクションロール装置の一例である負圧ロール１は、図１２（ａ）に示すように、スリッターライン２２の工程途中に配置される。負圧ロール１の配置位置の一例として、図１２（ａ）では、金属帯板同士の間に空間を設けるセパレータ２３、２３の間に負圧ロール１が配置されている。
　まず、幅広の金属板コイルは、アンコイラ（図示せず）から引出され、スリッタ（図示せず）で所望の幅に切断された後、多条の金属帯板１３の間に空間を設けるセパレータ２３に供与される。金属帯板１３は、リコイラ２４によって巻き取られている。
　セパレータ２３を通った金属帯板１３が、下方から負圧ロール１の多重不織布積層外層５と接触する。このとき、多重不織布積層外層５と金属帯板１３の接触面で摩擦係合し、摩擦力に引っ張られる形で、負圧ロール１が回転する。
　また、負圧ロール１は、真空ポンプにより、内部の空気を吸引され、負圧ロール１の負圧導通部１０、負圧導通孔８、負圧導通溝１４、中間筒４の通気孔１６及び多重不織布積層外層５に負圧が形成される。負圧は、負圧調整弁１１により大きさを調節することができる。
　負圧ロール１と接触した金属帯板１３の表面側は、負圧ロール１の内部に生じた負圧に比例して大気圧からの押圧を受ける。また、負圧ロール１に設けられた制動装置６により、回転に対してブレーキ力をかけることができる。これにより、金属帯板１３に対して、リコイラ２４に引っ張られる方向とは逆向きに働く巻取り張力が付与される。
　この巻取り張力により、金属帯板１３がリコイラ２４に巻かれる際にテンションがかかり、きれいに巻き取ることが可能となる。また、金属帯板１３と接する多重不織布積層外層５の不織布２０は、適度な弾性を有しているため、摩擦力が生じても金属帯板１３との接触面に傷をつけにくいものとなっている。
　負圧ロール１を通過した金属帯板１３は、デフレクターロール２６により角度を付けられ、リコイラ２４により巻き取られることで、金属帯板１３のコイル状素材が完成する。
　また、図１２（ｂ）に示すように、大きな巻取り張力を必要とする板厚の厚い金属帯板に対しては、負圧ロール１をベルト式テンション方式の装置２５と併用して用いることもできる。或いは、表面への多少の傷が問題にならない素材に対しては、図１４（ａ）のロール（１０２及び１０３）の部分に配置してテンションパッド１０１と併用して、効率的に巻取り張力を付与することもできる。
　また、以上で述べたように、低通気性表層材で構成される負圧ロール１は余分な大気を吸入しないので内部の負圧は高く保たれ、多条の金属帯板の帯板同士の隙間が存在しても、充分に巻取り張力を付与することができる。
　また、金属帯板１３に対して、パッド等の部材で直接的に押圧する仕組みではないため、スリット幅の小さな金属帯板や板厚の薄い金属帯板に対しても、傷つけることなく適度な巻取り張力を付与することができる。
　また、紙や樹脂等で形成された幅広のシート状物についても、負圧ロール１に吸着させて確実に把持搬送することができる。紙等のシート状物については、金属帯板のように大きな負圧で吸着させる必要はないので、負圧調整弁１１により負圧を下げて利用することができる。
　また、低通気性表層材で構成される負圧ロール１は、余分な大気を吸入しないのでシート状物の素材幅が変化してもロール長手方向の負圧領域を調整する仕切り板などは不要であり、簡単な構成で充分な把持力を発揮できる。
　また、制動装置６でブレーキ力を調節することで、巻取り張力を調節し、極低張力を生み出すこともできる。例えば、金属箔のような厚みが数μｍ程度の極薄板に対しても極低張力を付与することができる。また、極薄板は、負圧ロール１の負圧により吸着するため、負圧ロールと極薄板との間でスリップが生じず、充分に巻取り張力を付与することができる。なお、従来の多条ベルト式巻取り張力付与装置では、極薄板に対して張力を付与しようとすると、ベルトエッジによるマークが帯板に付着し、帯板との間でスリップが生じることで巻取り張力を付与することができなかった。或いは、従来のテンションパッド方式では帯板に擦り傷が付着する問題があった。
　また、負圧ロール１のロール径を大きくすることで、巻取り張力をより大きなものにすることができる。即ち、板厚が厚い金属帯板に対しても、充分に巻取り張力を付与することができ、適用範囲を広げることが可能となる。
　また、負圧ロール１では、図１３（ａ）に示すように負圧導通部１０が負圧ロール１の円周上の略９０度の領域に形成されている。この場合には、金属帯板１３が下方から上昇してくる位置に負圧ロール１を設けることが可能となり、既存のスリッターラインに配置しやすいものとすることができるし、シート状物の把持搬送ラインでも同様である。
　また、図１３（ｂ）に示すように、負圧導通部１０は、負圧ロール１の円周上の略１８０度の領域に形成することもできる。この場合には、下方から上昇してきた金属帯板１３と、負圧ロール１上の略１８０度の領域で接触するため、より大きな負圧を作用させることができる。即ち、より大きな巻取り張力、或いは把持力を付与することが可能となる。また、負圧導通部１０を任意の角度を持つ交換部品として準備すれば、円周方向の負圧領域を任意に調節可能となる。
　また、本発明を適用したサクションロール装置は、多条の金属帯板に特有の問題に対しても対処できる。この問題とは、金属帯板間に生じる速度差の問題である。
　まず、スリッターラインに供与される切断前の金属板コイルは、加工時の問題から、同一平面の板であっても板幅方向に厚みが異なる板厚偏差を有することが知られている。この板厚偏差は、多条の帯板に切断された後に金属帯板がリコイラに巻き取られる際の、巻取りコイルの外径差につながる。
　金属帯板間に巻取りコイルの外径差が生じると、外径の大きなコイルの金属帯板がより速く巻かれることになり、負圧ロール上で外径差に起因した金属帯板間の微小な速度差が発生する。このとき、負圧ロールは、外径の大きな金属帯板に引かれて回転し、外径の小さな金属帯板の巻取りロールは、たわみを生じてしっかりと巻き取られなくなってしまう。
　このとき、制動装置６でブレーキ力を強めて、負圧ロール１の回転速度を抑えることで、巻取り速度の速い金属帯板を負圧ロール上で微小にスリップさせ、たわみが生じていた金属帯板にも巻取り張力を付与できるようになる。
　しかし、ブレーキ力を強めた状態においてもたわみを有する巻取りロールの外径がさらに小さな金属帯板に対しては、ブレーキ力のみで対応しようとすると、ブレーキ力が強くなりすぎて、全金属帯板に対して巻取り張力が過大になってしまうことがある。つまり、固く巻かれ過ぎるコイルができてしまう。
　そこで、負圧調整弁１１により負圧を下げることで、ブレーキ力を強めることなく、巻取りコイルの外径が大きな金属帯板を負圧ロール上でスリップしやすくすることができる。巻取り速度の速い金属帯板をスリップさせつつ、巻取り速度の遅い条に対しても適正な巻取り張力を付与し、全ての金属帯板に均一な巻取り張力を付与することができる。
　また、金属帯板が負圧ロール上でスリップしても、負圧ロール１の負圧領域を通過する間の微小なずれであるため、金属帯板表面の擦り傷となることもない。このように、本発明を適用したサクションロール装置は、多条の金属帯板間に生じる速度差の問題にも対応可能であり、傷をつけることなく、均一な巻取り張力を付与できるものとなっている。
　以上のように、本発明のサクションロール装置は、金属帯板に傷をつけることなく、装置内部の負圧度を高めることで充分な巻取り張力を付与できるものとなっている。また、板厚の薄い帯板や幅の小さな帯板に対しても巻取り張力を付与することができる。また、紙や樹脂等で形成されたシート状物の把持搬送も可能なものとなっている。さらに、多条の金属帯板に対しても均一な巻取り張力が付与できるものとなっている。
　従って、本発明に係るサクションロール装置は、多様な長尺の素材を傷つけることなく充分に把持搬送または制動することができ、確実に巻き取ることを可能にする。
　　　１　　　負圧ロール
　　　２　　　回転軸
　　　３　　　内筒
　　　４　　　中間筒
　　　５　　　多重不織布積層外層
　　　６　　　制動装置
　　　７　　　軸受部
　　　８　　　負圧導通孔
　　　９　　　補強円盤
　　１０　　　負圧導通部
　　１１　　　負圧調整弁
　　１２　　　負圧計
　　１３　　　金属帯板
　　１４　　　負圧導通溝
　　１５　　　仕切り突起
　　１６　　　通気孔
　　１７　　　通気孔溝部（四方向）
　　１８　　　通気孔溝部（八方向）
　　１９　　　パンチングメタル
　　２０　　　低通気性の不織布
　　２１　　　不織布
　　２２　　　スリッターライン
　　２３　　　セパレータ
　　２４　　　リコイラ
　　２５　　　ベルト式テンション方式の装置
　　２６　　　デフレクターロール
　　２７　　　電動機
　　２８　　　脱着継ぎ手
　　２９　　　高密度織布
　　３０　　　一般的な織布
　　３１　　　パンチングメタルの小径孔
　　３２　　　回転体本体
　矢印Ｚ　　　負圧ロールの吸引方向

Claims (10)

  1. 　回転可能に構成された回転体本体と、該回転体本体の内部に設けられると共に所定の吸引装置により負圧が形成される導通孔と、前記回転体本体の表面に形成されると共に前記導通孔と接続された導通溝とを有する回転体と、
    　前記回転体本体の回転を抑止する制動部と、
    　全ての前記導通溝の外側に設けられ弾性を有すると共に、所定の値以上の摩擦係数を有する低通気性の外層部とを備える
    　サクションロール装置。
  2. 　回転可能に構成された回転体本体と、該回転体本体の内部に設けられると共に所定の吸引装置により負圧が形成される導通孔と、前記回転体本体の表面に形成されると共に前記導通孔と接続された導通溝とを有する回転体と、
    　前記回転体本体を回転させる駆動部と、
    　全ての前記導通溝の外側に設けられ弾性を有すると共に、所定の値以上の摩擦係数を有する低通気性の外層部とを備える
    　サクションロール装置。
  3. 　前記回転体本体を回転させる駆動部と、
    　該駆動部と前記回転体本体を脱着するクラッチとを備える
    　請求項１に記載のサクションロール装置。
  4. 　前記回転体は前記導通孔を流れる空気の量を調節可能に構成された
    　請求項１、請求項２または請求項３に記載のサクションロール装置。
  5. 　前記導通溝と前記外層部との間に設けられると共に複数の通気孔が形成された略円筒状の中間筒部を備える
    　請求項１、請求項２または請求項３に記載のサクションロール装置。
  6. 　前記中間筒部は前記通気孔を中心に半径方向に形成された少なくとも1本の通気孔溝部を有する
    　請求項５に記載のサクションロール装置。
  7. 　前記回転体本体は略円筒状に形成され、
    　前記導通孔は前記回転体本体の円周方向に複数形成されると共に、隣接した前記導通孔同士が一定間隔を有し、
    　前記導通溝は前記回転体本体の長手方向に複数形成されると共に、隣接した前記導通溝同士が一定間隔を有する
    　請求項１、請求項２または請求項３に記載のサクションロール装置。
  8. 　前記回転体は、前記導通孔の総断面積と前記導通溝の総断面積が略等しく形成された
    　請求項１、請求項２または請求項３に記載のサクションロール装置。
  9. 　前記外層部は低通気性の不織布で形成された
    　請求項１、請求項２または請求項３に記載のサクションロール装置。
  10. 　前記外層部の通気度がフラジール形通気度で０．２ｃｍ３／ｃｍ２・ｓ以下である
    　請求項１、請求項２または請求項３に記載のサクションロール装置。
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