JP4362790B2 - 二軸ノーロスワインダー - Google Patents

Description

本発明は各種ウエブの巻取機に係り、特にターレット盤を使用することなく、ウエブ等を巻替え時のロスをなくして巻替え可能ならしめた巻取機に関するものである。

前工程より送られてくるウエブ等は巻取機で巻芯に巻き取られるが、ある一定の巻取り長さが巻き取られると、巻き取られた巻芯から新しい次の巻芯に巻替えられる。この場合、従来においては通常、満巻きされた満巻軸と、新巻芯は２軸ターレット又は多軸ターレット盤に設置され、巻替え毎にターレット盤を旋回し、満巻軸が取り外し位置に、そして新巻芯が巻取り位置に至ると切断刃が下降して両者間においてウエブを切断し、新巻芯に切断された後続の送られてくるウエブを巻き付けると共に、満巻軸に形成された満巻ロールの取り外しが行なわれる。

しかし、上記ターレット盤を使用して巻替えを行う巻取りにおいてはターレット盤は巻取径に応じて巻軸芯間で決められ、巻径が大きくなる程、大きくなる。従って、巻径に応じて機械も大きくならざるを得ず、製造コストも大幅に上昇することが免れない。そして、巻軸間の距離が大きくなると巻替え時のウエブパス間が長くなり、特に伸び易いフィルム等はネックインが発生したり、しわが発生する原因となる。更にまた巻軸間が大きい場合は、巻替え時にターレット盤旋回による巻芯の移動距離が大きく、短サイクルの巻替えが困難となる。

しかも、伝動面においてもターレット盤方式は巻取軸がターレット盤の中にあるため巻取アームの外側に巻取モータを各軸分設置し、旋回動するターレット盤の元軸部を中継して巻取軸で動力を伝える必要があるため、伝動装置が大きくなり、回転メカロスが大きく、巻取軸に必要な伝達トルクの制御に大きな問題を有している。

そこで、本出願人は上記の如き従来のターレット盤方式の巻取機の問題を解消するためターレット盤方式と異なる方式の巻取機に着目し、それぞれ干渉しない範囲で独立して前後，上下方向に直動する直動型巻取機を見出し、さきに提案した。（例えば特許文献１参照）
この巻取機はターレット盤を使用することなく、巻取軸把持部を上下、かつ前後に独立して設け、２つの巻取軸を前後方向，上下方向にそれぞれ干渉しない範囲で直進移行せしめ、連続的に送られるウエブを満巻軸から新軸へ切断，巻替え可能としたものであり、巻取位置近傍に送られてくるウエブを巻取軸に圧接巻取りを行う第１タッチローラと、巻取り位置で満巻されたロールを移動時、圧接して移行させる第２タッチローラが設けられている。
特許第３０５２０８６号公報

しかし、上記巻取機においては第１，第２のタッチローラで、第１のタッチローラは圧接，巻取りを、そして第２のタッチローラは満巻されたロールを移動時、圧接移行させるローラで、両ローラ間で新軸側と満巻側を引き継ぐようになっているため、引き継ぎ時にしわ，ネックインが発生し、ウエブのロスを生ずる問題があった。

本発明は上記の如き問題に対処すべく巻替え時の引き継ぎをなくし、ウエブのロスを防止することに着目し、巻替え時に新軸側に押し当てるタッチローラを１本のタッチローラで巻き付きから巻き終わりまで圧接させることを見出すことにより、ターレット盤の使用をなくし、かつ巻替え時のしわ，ネックインの発生を防止し、品質に優れたウエブの巻取り，巻替えを達成することを目的とするものである。

即ち、上記目的に適合する本発明ワインダーは、所要の間隔をおいて左右に配置され、夫々、前後方向に移動する前部巻取ベースフレームと後部巻取ベースフレームを有し、各巻取ベースフレームには夫々、互いに向かい合う対面側に巻軸を保持する巻取アームが上下方向昇降可能、かつ着脱可能に装着されていると共に、上記前後の巻取ベースフレームの下側には前後の巻取ベースフレームに対応して前後のタッチローラフレームが前部側は固定、後部側は前後方向に摺動可能に配設されて、各タッチローラフレームには夫々、互いに向かい合う対面側にタッチローラがタッチローラ保持部と共に上下昇降可能かつ着脱可能に装着されており、夫々の巻取ベースフレームを移動させ、両巻取ベースフレーム間で向かい合う両巻取アームが互いに干渉することなく巻取アームの受け渡しを可能ならしめると共に、両タッチローラを前後のタッチローラフレーム間で向かい合うタッチローラが互いに干渉することなく受け渡しを可能として、前部巻取ベースフレームの巻取アームを巻取側として該巻取アームの巻軸でウエブを巻取り、満巻後、巻替えにあたり満巻ロールの巻取アームを巻取り時のタッチローラを該満巻巻取ロールに圧接したまま待機中の後部の巻取ベースフレーム側に移す一方、前記前部の巻取側の巻取ベースフレームに後部の巻取ベースフレーム側の巻取アームを新巻軸と共に移して待機中の他方のタッチローラを圧接せしめ、両巻取アーム間でウエブを切断し、新巻軸にウエブを巻替えるようにした構成を特徴とする。

ここで、上記巻取アームの巻取ベースフレームに対する着脱手段ならびにタッチローラ保持部のタッチローラフレームに対する着脱手段は、何れも好適な手段としてストッパーピンと係合穴による係合とマグネットによる併用が用いられる。

上記本発明ワインダーによるときは前後の巻取ベースフレームを前後移動させて該２台の巻取ベースフレーム間で巻取アームの受け渡しを行うと共に、タッチローラも２つのタッチローラフレーム間で受け渡しを行って新巻軸に巻取時、圧接する１つのタッチローラを満巻後、ウエブの切断、巻付から次の巻替えに至る間、すべて同一のタッチローラで行うと共に、巻替え後の新巻軸には他のタッチローラを代わって圧接することにより、前回の提案が巻始め時、巻付時用タッチローラで巻付けた後、別の巻取用タッチローラに切り替え接触させながら巻替える、即ち、新軸側と満巻側を引き継ぐのに対し、本発明では巻取り後、巻替えるまでの間、全て同一のタッチローラで行なわれ、引き継ぎを行なわないため引き継ぎに伴うウエブのしわ，ネックインの発生を防止し、巻替え時のウエブのロスをなくすことができる。

以下、更に添付図面に基づき本発明ワインダーの具体的な態様を説明する。図１は本発明ワインダーの外観斜視図、図２は本発明ワインダーの正面図、図３は同ワインダーの巻始め時の側面図、図４は同ワインダーの満巻，巻替えサイクルに入る状態の側面図、図５は巻替え時、引き継ぎ状態の側面図である。

これら各図において、１Ａは前部巻取ベースフレーム、１Ｂは後部巻取ベースフレームで、これら両ベースフレーム１Ａ，１Ｂは両側の側枠Ｆ₁，Ｆ₂の各上辺に設けられたガイド２Ａ，２Ｂに沿って前後方向に移動可能になっており、夫々、巻軸４Ａ，４Ｂを保持する巻取アーム３Ａ，３Ｂが図２〜図５に示す如く巻取ベースフレーム１Ａ，１Ｂにおいて夫々、内外両側に設けられた巻取アーム昇降装置５ａ，５ｂ，６ａ，６ｂにより上下昇降可能に設けられていると共に、各巻取ベースフレーム１Ａ，１Ｂには夫々、前記昇降装置５ａ，５ｂ，６ａ，６ｂを挟む両側にストッパーピン７，８が取り付けられる一方、巻取アーム３Ａ，３Ｂには前記ストッパーピン７，８に対応する係合穴９，１０が設けられて互いに係脱させて着脱し得るようになっており、更にマグネット１１，１２が同様に前記昇降装置５ａ，５ｂ，６ａ，６ｂに夫々設けられていて上記ストッパーピンの係脱と、マグネットにより巻取アーム３Ａ，３Ｂが巻取ベースフレーム１Ａ，１Ｂに対し着脱し、適宜相互に受渡し可能となっている。なお、図示例は上記ストッパーピンの係脱とマグネットの併用によって受け渡しできるよう巻取アームの着脱を計っているが、必らずしもこれに限らず、他の着脱手段をもって代替することも可能である。

１３A，１３Ｂは、前記巻取ベースフレーム１Ａ，１Ｂの下部に前後の巻取ベースフレーム１Ａ，１Ｂに対応してそれぞれ設置されているタッチローラフレームであり、通常、図３〜図５に示すように前部側のタッチローラフレーム１３Ａは固定され、後部側のタッチローラフレーム１３Ｂはガイドレール１４に従って前後方向に摺動し移動が可能となっている。そして、このタッチローラフレーム１３Ａ，１３Ｂは夫々、タッチローラ１６Ａ，１６Ｂの保持部１５Ａ，１５Ｂを有していて、図２に示すように前記巻取アーム３Ａ，３Ｂと同様に昇降装置１７，１８によりタッチローラ１６Ａ，１６Ｂと共に上下昇降可能となっていると共に、ストッパーピン１９，２０と係合穴２１，２２による係脱ならびにマグネット２３，２４により前記タッチローラ保持部１５Ａ，１５Ｂを受け渡しできるよう着脱可能となしている。

なお、上記構成において上述の如く巻取アーム３Ａ，３Ｂが巻取ベースフレーム１Ａ，１Ｂに対し受け渡し可能に着脱可能となっており、タッチローラフレーム１３Ａ，１３Ｂにタッチローラ保持部１５Ａ，１５Ｂが受け渡し可能に着脱自在となっているが、装着を外して受け渡しする際、互いに干渉することがないような配置が採られることが重要である。

本発明ワインダーは以上のような構成からなっており、前工程より送られて来るウエブＷは複数のガイドロール２８，２９，３０，３１，３２，３３を経て巻取位置に至り、巻取位置でタッチローラ１６Ａの圧接下で巻取アーム３Ａに保持されている巻軸４Ａに順次巻取られる。このとき固定側のタッチローラフレーム１３Ａに装着されているタッチローラ保持部１５Ａは巻取位置に位置せしめられてタッチローラ１６Ａを巻取位置で巻軸４Ａに圧接させて巻軸４Ａに巻かれる巻取ロールＲの巻径の増大と共に圧接を続ける。

一方、巻取りが行なわれていない側の巻取アーム３Ｂは、このとき巻取ベースフレーム１Ｂと共に前記巻取りを阻害することなく待機位置で待機している。（図２参照）そして、巻取りが進行し、巻軸４Ａにおける巻取ロールＲが満巻又は満巻に近くなると、図４に示す新巻軸との巻替え工程に入り、前部巻取ベースフレーム１Ａが後部方向に移動し、後部ベースフレーム１Ｂが前部方向に移動して互いに接近すると共に、下部のタッチローラフレーム９Ｂが前部方向へ移動し、巻替えの準備が行なわれる。なお、この時、前部のタッチローラ１３Ａは巻軸４Ａにおける満巻ロールＲに圧接した状態のままにある。かくして巻替え準備が終わると、次に図５に示す如く後部巻取ベースフレーム１Ｂが前部巻取ベースフレーム１Ａに接近して巻取位置の前部巻取ベースフレーム１Ａの満巻ロールＲの後部巻取ベースフレーム１Ｂへの受け渡しが行なわれる。

以上の工程を含め本発明ワインダーによる一連の巻取り，巻替え工程の詳細は図６，図７に示す順序に従って行なわれる。先ず、図６において、（イ）は巻取開始時であり、前後の巻取ベースフレーム１Ａ，１Ｂ及び下部のタッチローラフレーム１３Ａ，１３Ｂは所要の間隔をおいて互いに離れた状態にあり、前部の巻取ベースフレーム１Ａの巻取アーム３Ａが巻取位置に位置して巻軸４Ａを把持し、前部のタッチローラフレーム１３Ａに装着されているタッチローラ保持部１５Ａが上昇してそのタッチローラ１６Ａを上記巻軸４Ａに圧接せしめている。そして、上記巻付状態より巻取りが開始され、送られてくるウエブＷが順次巻取られ、満巻ロールとして形成されてゆくが、満巻に近づくと（ロ）図に示す如く両ベースフレーム１Ａ，１Ｂは近づき同時に後部タッチローラフレーム１３Ｂが前部方向側に移行して受け渡しの準備に入る。

かくして満巻ロールＲが形成されると、（ハ）図の如く前後の巻取ベースフレーム１Ａ，１Ｂは接近し、後部巻取ベースフレームフレーム１Ｂに装着されている巻取アーム３Ｂは上昇位置で前部巻取ベースフレーム１Ａの巻取アーム３Ａに干渉することなく保持され、同時に後部側タッチローラフレーム１３Ｂは前部側タッチローラフレーム１３Ａに接近し、タッチローラ１６Ａ，１６Ｂを互いに干渉することなく位置させる。この状態で（ニ）図に示すように巻取アーム間の受け渡しが行なわれ、前部側巻取アーム３Ａが満巻又は満巻に近い巻取ロール（以下単に満巻ロールと云う）を保持して後部側巻取ベースフレーム１Ｂ側にストッパーと係合穴による係合とマグネットにより受渡し装着されると共に、一方、後部側巻取アーム３Ｂが後部側巻取ベースフレーム１Ｂから外されて前部側巻取ベースフレーム１Ａ側にストッパーと係合穴及びマグネット１１により装着されて巻取アーム３Ａ，３Ｂは互いに干渉することなく交互の受渡しが行なわれる。このとき、下部のタッチローラフレーム１３Ａ，１３Ｂにおいても前部側タッチローラフレーム１３Ａに装着されているタッチローラ保持部１５Ａは満巻ロールＲに圧接されているタッチローラ１６Ａと共に後部側タッチローラフレーム１３Ｂ側に、そして後部側タッチローラフレーム１３Ｂ側のタッチローラ保持部１５Ｂはタッチローラと共に前部側タッチローラフレーム１３Ａ側に受け渡される。

上記上下における巻取アーム３Ａ，３Ｂ間の相互の受け渡しと、タッチローラフレーム１３Ａ，１３Ｂ間の相互の受け渡しが行なわれると、（ホ）図に示すように後部側の巻取アーム３Ｂが受け渡された前部側の巻取ベースフレーム１Ａはそのまま巻取アーム３Ｂを保持し、一方、前部側の巻取アーム３Ａが受け渡された後部側の巻取ベースフレーム１Ｂは前部側の巻取アーム３Ａを満巻ロールＲと共に後方に移動し、同時に後部側タッチローラフレーム１３Ｂが前部のタッチローラフレーム１３Ａから受け渡された前部側のタッチローラ保持部１５Ａを保持してタッチローラ１６Ａを満巻ロールＲに圧接させたまま後方に移動する。このとき前部側タッチローラフレーム１３Ａに受け渡された後部側のタッチローラ保持部１５Ｂはタッチローラ１６Ｂを保持したまま上昇し、巻取位置に至って次の巻取りに備える。

（ヘ）図は前記（ホ）図の状態に続いて後部側巻取アーム３Ｂが受け渡しにより装着された前部巻取ベースフレーム１Ａにおいて巻取アーム３Ｂが下降し新巻軸４Ｂを巻取り位置に位置させ、さきに巻取られた満巻ロールＲに連続しているウエブＷを巻き付ける。このようにして新巻軸４Ｂに満巻ロールＲに連続するウエブＷが巻き付けられ。次の巻取りに移行するが、移行に先立って図７（イ）に示すように切断刃２５が新巻軸４Ｂの近くでウエブＷを切断し、切断端を新巻軸４Ｂに巻替えて前部巻取ベースフレーム１Ａを巻取位置に移動させる。

かくして一連の巻替え工程が行なわれると、前部側に移行した前部巻取ベースフレーム１Ａの巻取アーム３Ｂでは新巻軸４Ｂによる巻取りが開始される一方、後部巻取ベースフレーム１Ｂ側の満巻ロールＲにおいては製品取り出しが行なわれる。製品取り出しは図７（ロ）に示す如く製品搬送装置２６が後方に移動している後部巻取ベースフレーム１Ｂ下部にタッチローラフレームに干渉することなく配置され、既知の手段によって満巻ロールＲを搬送装置２６に移し替え、図７（ハ）に示す位置においてエアシャフト引き抜き台２７で既知の手段によって巻芯を引き抜いて製品を搬送する。このとき後部タッチローラフレーム１３Ｂに装着され、満巻ロールＲにタッチローラ１６Ａを圧接して移動して来た前部側タッチローラ保持部１５Ａはタッチローラ１６Ａと共に下降位置に保持されている。

（ニ）図は上記一連の工程が終わり、前部側巻軸において新巻軸４Ｂに巻取りが行なわれると共に、後部巻取ベースフレーム１Ｂを後方に移動し、製品を開放した巻取アーム３Ｂの巻軸に新巻芯を装着する工程であり、（ホ）図は図６（ロ）図の状態に戻り本発明によるワインダーによる一連の作用が達成される。 かくして上記発明においては従来の如くターレット盤を使用することなしに、しかも前後を巻取ベースフレームに対し夫々巻取アームを独立せさて巻替え、同時にタッチローラの引き継ぎをなくし、押し当てるタッチローラをウエブの切断，巻付けからこれに続く巻取り、及び次の巻替えに至るまでの間、全て同一のタッチローラで巻取ることにより引き継ぎによるしわの発生を防止し、ネックインの生ずるのを阻止して、効率的な巻取りを行うことができる。

本発明ワインダーの斜視外観図である。 本発明ワインダーの正面図である。 本発明ワインダーの巻取始め並びに巻取中の状態を示す側面図である。 本発明ワインダーの満巻、巻替えサイクルに入る状態を示す側面図である。 本発明ワインダーの巻替え時、引き継ぎ状態における側面図である。 本発明ワインダーによる巻取り各過程の説明図で、（イ）〜（ヘ）は各工程順を示す。 図６に続く過程の説明図で、（イ）〜（ホ）は各工程順を示す。

符号の説明

Ｒ:満巻ロール
Ｆ₁，Ｆ₂：両側の側枠
１Ａ：前部巻取ベースフレーム
１Ｂ：後部巻取ベースフレーム
２Ａ，２Ｂ：各上辺に設けられた側枠
３Ａ，３Ｂ：巻取アーム
４Ａ，４Ｂ：巻軸：
５ａ，５ｂ，６ａ，６ｂ：巻取アーム昇降装置
７，８：ストッパーピン
９，１０：係合穴
１１，１２：マグネツト
１３Ａ，１３Ｂ：タッチローラフレーム
１４：ガイドレール
１５Ａ，１５Ｂ：保持部
１６Ａ，１６Ｂ：タッチローラ
１７，１８：昇降装置
１９，２０：ストッパーピン
２１，２２：係合穴
２３，２４：マグネット
２５：切断刃
２６：製品搬送装置
２７：エアーシャフト引き抜き台
２８〜３３：ガイドロール

Claims (2)

1. 所要間隔をおいて左右に配置され、夫々、前後方向に移動する前部巻取ベースフレームと、後部巻取ベースフレームを有し、各巻取ベースフレームには夫々、互いに向かい合う対面側に巻軸を保持する巻取アームが上下方向昇降可能かつ着脱可能に装着されていると共に、上記前後の巻取ベースフレームの下側に前後の巻取ベースフレームに対応して前後タッチローラフレームが前部側は固定、後部側は前後方向に摺動可能に配設されて、各タッチローラフレームには夫々互いに向かい合う対面側にタッチローラがタッチローラ保持部と共に上下昇降可能かつ着脱可能に装着されており、それぞれの巻取ベースフレームを移動させ、両巻取ベースフレーム間で向かい合う両巻取アームが互いに干渉することなく巻取アームの受け渡しを可能ならしめると共に、両タッチローラを前後のタッチローラフレーム間で向かい合うタッチローラが互いに干渉することなく受け渡しを可能として前部巻取ベースフレームの巻取アームを巻取側として該巻取アームの巻軸でウエブをタッチローラを圧接して巻取り、満巻後、巻替えにあたり満巻ロールの巻取アームを巻取り時のタッチローラを該満巻ロールに圧接したまま待機中の後部巻取ベースフレーム側に移す一方、前記前部の巻取側巻取ベースフレームに後部の巻取ベースフレーム側の巻取アームを新巻軸と共に移して待機中の他のタッチローラを圧接せしめ、両巻取アーム間でウエブを切断し、新巻軸にウエブを巻替えるようにしたことを特徴とする２軸ノーロスワインダー。
2. 巻取アームの巻取ベースフレームに対する着脱手段及びタッチローラ保持部のタッチローラフレームに対する着脱手段がストッパーピンと係合穴及びマグネットの併用である請求項１記載の２軸ノーロスワインダー。

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