JP6372476B2 - コーマにおけるラップ切断方法及びラップ切断装置 - Google Patents

Description

本発明は、コーマにおけるラップ切断方法及びラップ切断装置に係り、詳しくはコーマにおけるラップ交換時のラップ切断方法及びラップ切断装置に関する。

コーマにおいては、使用中のラップ即ち旧ラップが少なくなると、旧ラップの端部（旧ラップ端）に新しいラップ巻の始端（新ラップ端）を重合して接合するラップ継ぎを行う。このラップ継ぎを自動で行う場合、旧ラップを自動で切断する必要がある。

従来、旧ラップを自動で切断する方法として、旧ラップの切断時にラップの巻量が少なくなったボビンを一対のラップローラにローラで押圧し、その状態でボビンを、ラップシートを巻き取る方向に逆転して切断する方法が開示されている（特許文献１参照）。詳述すると、ラップローラ上のボビンが空に近づくと、機台の運転を停止し、供給中のラップシートをパイプにより、ガイド位置に配置されている可動ガイドプレートに押圧保持する。次にボビン押圧機構のエアシリンダが作動して、押圧レバーがローラを介してボビンをラップローラに押圧する押圧位置に配置する。そして、この状態で、ラップモータが駆動されて、ボビンがラップシートを巻き取る方向に回動され、ラップシートはパイプによる押圧位置と、ボビン及びラップローラの当接位置と、の間で切断される。

ボビン押圧機構は、それぞれ上下一対のガイドピンが突設されるとともにボビンの長さとほぼ等しい間隔で垂直に固定された一対の支持板を備え、支持板には長孔が形成された一対の押圧レバーが、該長孔がそれぞれ前記ガイドピンと係合する状態で移動可能に支承されている。押圧レバーの先端には軸がラップローラの軸心方向に延びるようにローラが取付けられている。支持板間の下側にはエアシリンダが固定され、そのピストンロッドにレバーが水平となるように中央において固定され、レバーの両端には前記両押圧レバーの下端がそれぞれ連結されている。そして、両押圧レバーはピストンロッドが突出位置に配置された際に前記両ローラがボビン側方に位置する待機位置に、ピストンロッドが引き込み位置に配置された際に前記両ローラがラップボビンの下部内周面と係合してボビンをラップローラに押圧する押圧位置にそれぞれ配置されるようになっている。

特開平５−１１７９２１号公報

特許文献１の方法では、供給中のラップシートをパイプにより、ガイド位置に配置されている可動ガイドプレートに押圧保持するための構成と、ボビン押圧機構と、を必要とする。そして、ボビン押圧機構として、ボビンをラップローラに押圧しつつボビンの回転を許容するためのローラと、ローラを軸受を介して回転可能に支持する押圧レバーと、押圧レバーを押圧位置と待機位置とに駆動するエアシリンダと、を備えた複雑な機構が必要となる。

また、ボビン押圧機構（加圧装置）がない場合、ラップローラを介してラップボビンを逆転させる際、ラップボビンをラップローラ上に保持するのはボビンの自重のみとなる。ラップ単位長さ当たりの重量が重い場合や繊維長が長い場合、ラップの強力が強く、ボビンの自重のみではスリップするため、ラップの切断ができなかったり、残ラップ表面が乱れたりする。

本発明は前記の問題に鑑みてなされたものであって、その目的はボビンをラップローラに加圧する加圧部の構成が簡単で、ラップの切断を安定して行うことができるコーマにおけるラップ切断方法及びラップ切断装置を提供することにある。

上記課題を解決するコーマにおけるラップ切断方法は、ボビンをラップローラに加圧した状態で前記ボビンからニッパ装置に繋がるラップを前記ニッパ装置側へ牽引することで前記ラップに弱部を形成した後、前記加圧を解除し、前記ラップに張力を付与することで前記弱部において前記ラップを切断する。

この構成によれば、コーマのラップ交換時に、ボビンをラップローラに加圧した状態で前記ボビンからニッパ装置に繋がるラップを前記ニッパ装置側へ牽引することにより、ボビンからニッパ装置に繋がるラップが、ボビンのスリップがない状態で少しずつ引き伸ばされて、ラップに弱部が形成される。その後、ラップの加圧が解除された状態でラップに張力を付与することにより弱部においてラップが切断される。したがって、ボビンをラップローラに加圧する加圧部の構成が簡単で、ラップの切断を安定して行うことができる。

前記加圧を解除した後、ラップローラを逆転させて前記ラップを切断することが好ましい。ラップを弱部で切断する場合、ニッパ装置側でラップを引き取るようにしても切断できるが、ラップローラを逆転させてラップを切断する方が、ラップを短時間で切断することができる。

上記課題を解決するコーマにおけるラップ切断装置は、正逆回転駆動可能なラップローラを備えたコーマにおけるラップ切断装置であって、前記ラップローラ上のボビンと係合可能なピストンと、前記ピストンを加圧状態に押圧する押圧手段と、前記ピストンを非加圧状態に復帰させる復帰手段と、を備えたボビン加圧部を有する。

この構成によれば、コーマのラップ交換時に空に近づいたボビンを加圧するボビン加圧部は、ボビンを加圧する際は、押圧手段によりピストンが加圧状態に保持されて簡単に加圧が行われる。また、加圧を解除する際は、押圧手段による押圧を解除し、復帰手段によりピストンを非加圧状態に保持することにより、ピストンが元の位置に復帰して非加圧状態に保持される。即ち、ボビンの加圧及び加圧解除がワンモーションで行われる。したがって、ボビンをラップローラに加圧するボビン加圧部の構成が簡単で、ラップの切断を安定して行うことができる。

前記押圧手段は、圧縮空気により前記ピストンを押圧することが好ましい。押圧手段は、例えば、ソレノイドなどを使用した構成でも可能であるが、圧縮空気の方がピストンに衝撃力が加わり難い。

前記ピストンは、斜め下向きに配置されていることが好ましい。ピストンが水平方向に移動する構成でも、ピストンの先端がボビンと係合する角度によって、ボビンに下方に向かう力を加えることは可能であるが、ピストンが斜め下向きに配置されている方が、押圧手段による押圧力が効率良く作用する。

本発明によれば、ボビンをラップローラに加圧する加圧部の構成が簡単で、ラップの切断を安定して行うことができる。

コーミングヘッドの概略側面図。 （ａ）は加圧部とボビンの関係を示す一部破断模式正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線の方向から見たボビン、加圧部及びラップローラの関係を示す模式図。 （ａ）は加圧部の断面図、（ｂ）は加圧部をピストンの先端側から見た概略図。 ラップ引き伸ばし時の状態を示す模式図。 ラップ切断時の状態を示す模式図。 別の実施形態の加圧部とボビンの関係を示す一部破断模式正面図。

以下、本発明を具体化した一実施形態を図１〜図５にしたがって説明する。なお、本願明細書においては、便宜上、図１の左側を前、右側を後とし、上側及び下側をそれぞれ上、下として説明する。

コーマは、一般に、複数個（例えば、８個）のコーミングヘッド１１を備えている。
図１に示すように、コーミングヘッド１１は、ラップＬが巻かれたボビンＢが載置される一対のラップローラ１２を備え、ラップローラ１２の下方（下流側）に、コーミング部１３が設けられている。コーミング部１３は、ニッパ装置１４と、コーミングシリンダ１５と、コーミングシリンダ１５の前方に前後２列に配設されたデタッチングローラ１６と、トップコーム１７とを備えている。

ラップローラ１２は、コーミング部１３と独立して駆動可能なラップローラ用モータにより駆動される。ラップローラ用モータは正逆回転駆動可能に構成され、制御装置の指令に基づいて制御されるインバータ装置を介して駆動されるようになっている。

ニッパ装置１４は、フィードローラ１８と、コーミングシリンダ１５の上方で前後進揺動可能に配設されたニッパフレーム１９とを有し、ニッパフレーム１９にはその前側底部にボトムニッパ２０が設けられている。ニッパフレーム１９には、ニッパフレーム１９の前後進揺動に同期して所定のタイミングで開閉して、ボトムニッパ２０と協同してラップＬを挟持するトップニッパ２１が設けられている。

ラップローラ１２の前方でニッパ装置１４の上方には、キャリアローラ２２及びトップローラ２３が配設されている。キャリアローラ２２は、コーミング部１３と同じ駆動源により回転駆動可能に設けられている。トップローラ２３はキャリアローラ２２に対して上側から押圧される作用位置と、作用位置から上方に移動した退避位置とに移動可能に設けられている。トップローラ２３は、ラップ交換時のラップ切断のための作業時以外は、退避位置に保持される。

ラップローラ１２上に載置されたボビンＢの下方には、先端が両ラップローラ１２の間に位置する状態で吸引ノズル２４が設けられている。吸引ノズル２４は、ボビンＢの軸方向長さの範囲にわたって延びる開口を有し、ホース２５を介して図示しない負圧源に接続されている。

図２（ａ），（ｂ）に示すように、コーミングヘッド１１は、空に近づいた状態で一対のラップローラ１２上に載置された状態のボビンＢに対して、ボビンＢの上部両端からボビンＢを下方、即ちラップローラ１２側に押圧する方向に加圧するボビン加圧部３０を有する。空に近づいたボビンＢとは、ボビンＢに巻かれているラップＬの量が、ボビンＢの表面の一部が露出するほど少なくなったボビンＢを意味する。

図２（ａ）及び図３（ａ）に示すように、ボビン加圧部３０は、ハウジング３１に収容されて、ラップローラ１２上のボビンＢと係合可能なピストン３２と、ピストン３２を加圧状態に押圧する押圧手段と、ピストン３２を非加圧状態に復帰させる復帰手段とを備えている。詳述すると、ボビン加圧部３０は、略円筒状のハウジング３１と、先端が円錐状でハウジング３１の先端から出没可能に設けられたピストン３２と、ピストン３２を没入側へ付勢するコイルスプリング３３と、ハウジング３１内に圧縮空気を供給する圧縮空気供給部３４と、を備えている。

図３（ａ）に示すように、ピストン３２の基端には、ピストン３２より大径でハウジング３１の内面に沿って摺動可能なガイド部３２ａが形成されている。コイルスプリング３３は、一端がハウジング３１の先端内面に形成された掛止部３１ａに係止され、他端がガイド部３２ａに係止された状態でハウジング３１内に収容されている。圧縮空気供給部３４はピストン３２を加圧状態に押圧する押圧手段を構成し、コイルスプリング３３はピストン３２を非加圧状態に復帰させる復帰手段を構成する。圧縮空気供給部３４は、図示しない配管を介して図示しない圧縮空気供給源に接続されており、図示しない電磁弁の供給・排気動作により、ハウジング３１内への圧縮空気の供給、ハウジング３１内からの圧縮空気の排気が行われるようになっている。

ハウジング３１は、取付ブラケット３５を介して機台フレーム３６に固定されている。取付ブラケット３５は、ピストン３２が、斜め下向きに配置にされるように、屈曲されている。ハウジング３１は、非加圧状態においてピストン３２の先端がラップガイド３７からボビンＢ側に突出しない状態で取り付けられている。ピストン３２の基端内面と取付ブラケット３５との間にＯ−リング３８が介装されている。なお、ラップガイド３７にはピストン３２の突出、没入動作に支障の無いように孔が形成されている。ピストン３２の溝部にはシールが装着されている。

図３（ｂ）に示すように、ハウジング３１は、基端にねじ取付け部３９が形成され、ねじ４０がねじ取付け部３９を貫通して、取付ブラケット３５に形成されたねじ孔に螺合することにより取付ブラケット３５に固定されている。また、図２（ｂ）に示すように、ピストン３２がボビンＢを両ラップローラ１２の間隔における中央と対応する位置で押圧する状態となるように、取付ブラケット３５が機台フレーム３６に対して固定されるようになっている。

次に前記のように構成された装置の作用を説明する。
コーマの運転によりボビンＢが空に近づいた状態、即ちボビンＢのラップ量が予め設定された値まで少なくなった時点でラップ交換が行われる。ボビンＢが空に近づいたか否かは、図示しないセンサの検知信号により判断され、センサによりボビンＢの表面が検知された時点で、機台の停止が行われる。

機台停止後、図示しない電磁弁が作動されて圧縮空気供給部３４からハウジング３１内に圧縮空気が供給され、ピストン３２が図２（ａ）及び図３（ａ）に２点鎖線で示すように、ボビンＢの上端に当接する位置まで突出される。図３（ａ）には、ピストン３２の先端がボビンＢの上端に当接する位置まで突出した状態（２点鎖線）と、ボビンＢが無い状態においてピストン３２の先端が突出する位置（点線）を示している。即ち、ピストン３２は、ピストン３２の先端がボビンＢに当接する位置と、ボビンＢが無い状態において突出する位置との間を移動する間にコイルスプリング３３を圧縮する押圧力以上の押圧力でボビンＢをラップローラ１２に押圧する加圧状態に保持される。

次に図４に示すように、ラップローラ１２の駆動が停止された状態で、機台のインチング動作が複数回行われ、ラップローラ１２より下流に位置するキャリアローラ２２、ニッパ装置１４などが数ニップ分だけ駆動される。この動作によりボビンＢからニッパ装置１４に繋がるラップＬがニッパ装置１４側へ牽引される。インチング動作の回数は、ラップＬの原料（材質）によって最適な回数は変わるが、例えば３〜４回が好ましい。ラップＬは、ニッパ装置１４の１ニップ動作で、例えば、５ｍｍ程度引き伸ばされる。そして、ラップＬが前側のラップローラ１２とキャリアローラ２２との間で引き伸ばされて弱部５０が形成される。

次に図示しない電磁弁の排気動作により、ハウジング３１内の圧縮空気が排気され、コイルスプリング３３の弾性力によりピストン３２が元の位置に復帰して非加圧状態に保持される。その後、図５に示すように、ラップローラ１２が逆転駆動され、ボビンＢがラップＬを巻き取る方向に回転される。そして、ラップＬに張力が付与されることにより、前側のラップローラ１２とキャリアローラ２２との間の弱部５０で、ボビンＢのスリップがない状態で切断される。

この実施形態によれば、以下に示す効果を得ることができる。
（１）コーマにおけるラップ切断方法は、空に近づいたボビンＢをラップローラ１２に加圧した状態で機台のインチング運転を行い、ボビンＢからニッパ装置１４に繋がるラップＬを牽引することでラップＬに弱部５０を形成した後、加圧を解除してラップＬに張力を付与することで弱部５０においてラップＬを切断する。

この構成によれば、コーマのラップ交換時に、ボビンＢからニッパ装置１４に繋がるラップＬがニッパ装置１４側に牽引されることにより、ボビンＢのスリップがない状態で少しずつ引き伸ばされて、ラップＬに弱部５０が形成された後、ラップＬの加圧が解除された状態でラップＬに張力を付与することで弱部５０においてラップＬが切断される。したがって、ボビン加圧部３０で加圧した状態ではボビンＢを回転させないため、ボビンＢをラップローラ１２に加圧する加圧部（ボビン加圧部３０）の構成が簡単で、ラップＬの切断を安定して行うことができる。

（２）ラップＬに張力を付与することによるラップＬ（弱部５０）の切断は、加圧を解除した後、ラップローラ１２を逆転させることにより行われる。ラップＬを弱部５０で切断する場合、機台のインチング動作によりニッパ装置１４側へラップＬを牽引するようにしても切断できるが、ラップローラ１２を逆転させてラップＬを切断する方が、ラップＬを短時間で切断することができる。

（３）コーマにおけるラップ切断装置は、正逆回転駆動可能なラップローラ１２を備えたコーマにおけるラップ切断装置であって、ラップローラ１２上のボビンＢと係合可能なピストン３２と、ピストン３２を加圧状態に押圧する押圧手段（圧縮空気供給部３４）と、ピストン３２を非加圧状態に復帰させる復帰手段（コイルスプリング３３）と、を備えたボビン加圧部３０を有する。

この構成によれば、コーマのラップ交換時に空に近づいたボビンＢを加圧するボビン加圧部３０は、ボビンＢを加圧する際は、押圧手段によりピストン３２が加圧状態に保持されて簡単に加圧が行われる。また、加圧を解除する際は、押圧手段による押圧を解除し、復帰手段によりピストンを非加圧状態に保持することにより、ピストンが元の位置に復帰して非加圧状態に保持される。したがって、ボビンＢをラップローラ１２に加圧するボビン加圧部３０の構成が簡単で、ラップＬの切断を安定して行うことができる。

（４）押圧手段は、圧縮空気によりピストン３２を押圧する。押圧手段は、例えば、ソレノイドなどを使用した構成でも可能であるが、圧縮空気の方がピストン３２に衝撃力が加わり難い。

（５）ピストン３２は、斜め下向きに配置されている。ピストン３２が水平方向に移動する構成でも、ピストン３２の先端がボビンＢと係合する角度によって、ボビンＢに下方に向かう力を加えることは可能であるが、ピストン３２が斜め下向きに配置されている方が、押圧手段による押圧力が効率良く作用する。

実施形態は前記に限定されるものではなく、例えば、次のように具体化してもよい。
○ 図６に示すように、ボビン加圧部３０をピストン３２が水平方向に移動可能に設けてもよい。ピストン３２の先端の形状は、ピストン３２が水平方向に移動してボビンＢの端部に当接する状態で、ボビンＢの端部を斜め下方に押圧する形状、例えば円錐状とする。この場合、ピストン３２が水平方向に移動する構成であっても、ピストン３２はボビンＢを斜め下方に押圧する。また、ハウジング３１は取付ブラケット３５を使用せずに直接、機台フレーム３６に対してねじ４０により固定することができる。

○ ピストン３２の先端は円錐状に限らず、例えば角錐状や球面状であってもよい。
○ ピストン３２が斜め下向きに配置されている構成の場合、ピストン３２は先端が平坦であってもよい。

○ ラップＬに張力を付与することによる弱部５０の切断は、ラップローラ１２の逆転により行う代わりに、インチング動作の回数を増やしてインチング動作で行ってもよい。
○ 押圧手段は圧縮空気を供給してピストン３２を突出方向に押圧する構成に限らず、例えば、ソレノイドによりピストン（プランジャ）を駆動する構成としてもよい。

○ 復帰手段はコイルスプリング３３に限らない。
○ ボビン加圧部３０は、ボビンＢを両側から押圧する構成に限らず、ボビンＢを片側から押圧する構成であってもよい。

○ キャリアローラ２２及びトップローラ２３を設けず、インチング運転によるフィードローラ１８の回転によりラップＬに弱部５０を形成してもよい。
○ キャリアローラ２２の駆動源をコーミング部１３と同じとし、機台のインチング運転によりキャリアローラ２２を回転させるのに替えて、キャリアローラ２２をコーミング部１３とは独立したモータで回転させてもよい。この場合は、ラップＬに弱部５０を形成するときに機台をインチング運転させなくてもよい。

○ ボビンＢの表面を検知するセンサの検知信号によらず、任意のタイミングでラップ交換を行うときに本発明を適用してもよい。

Ｂ…ボビン、Ｌ…ラップ、１２…ラップローラ、１４…ニッパ装置、３０…ボビン加圧部、３２…ピストン、３３…復帰手段としてのコイルスプリング、３４…押圧手段としての圧縮空気供給部、５０…弱部。

Claims (1)

1. ボビンをラップローラに加圧した状態で前記ボビンからニッパ装置に繋がるラップを前記ニッパ装置側へ牽引することで前記ラップに弱部を形成した後、前記加圧を解除し、前記加圧を解除した後、ラップローラを逆転させて前記ラップに張力を付与することで前記弱部において前記ラップを切断することを特徴とするコーマにおけるラップ切断方法。
   

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