コーマ準備機
【課題】スプール上にラップを膨らみが生じることなく均質に巻回することができるコーマ準備機を提供する。
【解決手段】回転可能なドラム１２，１３上にスプール１５を設置し、ドラム１２，１３の回転にともなうスプール１５の回転によりそのスプール１５上にラップ１４を巻回するようにする。スプール１５上のラップ１４の外周面に接触されるように、スプール１５を挟んだ２箇所のローラ２１Ａ，２１Ｂ間にベルト２０を掛け渡す。そのベルト２０をメインモータにより、ラップ１４の回転とともに走行させる。
【解決手段】回転可能なドラム１２，１３上にスプール１５を設置し、ドラム１２，１３の回転にともなうスプール１５の回転によりそのスプール１５上にラップ１４を巻回するようにする。スプール１５上のラップ１４の外周面に接触されるように、スプール１５を挟んだ２箇所のローラ２１Ａ，２１Ｂ間にベルト２０を掛け渡す。そのベルト２０をメインモータにより、ラップ１４の回転とともに走行させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ラップをスプール上に巻回してラップロールを形成するためのコーマ準備機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のコーマ準備機としては、例えば図１０に示すような構成が知られている。この従来構成においては、一対の平行な軸線上において回転可能に並設されたバックドラム５１及びフロントドラム５２上に、スプール５３が設置されている。このスプール５３は、図示しない加圧手段によりドラム５１，５２側に向かって付勢され、ドラム５１，５２上に加圧状態で載置されている。そして、ドラム５１，５２の回転にともなってスプール５３が追従回転されることにより、図示しないドローパートから供給されるラップ５４が、ボトムカレンダローラ５６を経由してバックドラム５１上に移送されて、スプール５３の外周に張力の付与状態で巻回される。そして、スプール５３上に巻回されたラップ５４は次第に大径となり、所要量巻回された状態で満巻ラップ５３Ａとなる。
【０００３】
このような構成のコーマ準備機では、スプール５３上に巻回されるラップ５４は外周下部の２箇所の接触点Ｐ１，Ｐ２のみでドラム５１，５２の外周面に対して加圧状態で接触されている。このため、スプール５３上のラップ５４がフロントドラム５２に対する接触点Ｐ２を超えたところに位置されると、そのラップ５４に対する加圧が解放されて、図１０に鎖線で示すように、ラップ５４の外周上部に遠心方向への膨らみ５４ａが生じる。その後、スプール５３上のラップ５４がバックドラム５１に対する接触点Ｐ１の直前付近に小さな曲率の膨らみ５４ｂが生じる。
【０００４】
このように、スプール５３上に巻回されたラップ５４に膨らみ５４ａ，５４ｂが生じて、変形したラップロールが作られると、次工程のコーマ機で巻き戻される際に、ラップ５４の単位時間当たりの巻き戻し量が部分的に変動したり、リッキング（ラップの巻回位置からの分離不良）が発生したり、あるいはゲレン変動（重さの変動，すなわちラップの単位長さ当たりの重さや厚さの変動）が生じたりする。特に、生産の効率化のためにラップの巻回を高速で実行した場合には、遠心力等により、前記の膨らみが大きくなって、前記のゲレン変動等の問題が大きくなるばかりでなく、ラップをスプールに対して固く巻回することができず、１本のスプールに対するラップの巻回量を増やすことができなかった。このため、次工程において適切なコーミングが行われないで、コーミングされた製品の品質不良を招いたり、生産の効率化が阻害されたりするおそれがあった。
【０００５】
そして、近年要求される高速稼働化に対応するために、コーマ準備機の運転速度が高められると、スプール５３上のラップ５４の変形量が増大して、品質不良のおそれがさらに高くなる結果を招いた。
【０００６】
このような従来構成における問題点に対処するため、例えば特許文献１〜特許文献３に開示されるような構成が従来から提案されている。
特許文献１に記載の従来構成においては、図１１に示すように、ラップ５４が、エンドレスのベルト６１によって回転されるコア６２に巻き取られるようになっている。前記ベルト６１はローラ６３〜６７上を周回される。前記コア６２は固定の軸線を中心にして回転されるとともに、一対のローラ６３，６７間においてほぼＵ形状をなすベルト６１によって巻回されている。そして、ベルト６１は、コア６２上のラップ５４の巻径が増大するにつれて張力が減少するように、ローラ６５を移動させる張力調整装置６８により張力が調整される。
【０００７】
また、特許文献２に記載の従来構成においては、図１２に示すように、ラップ５４を巻き取るためのスプール７１が、バックドラム７２及びフロントドラム７３上に設置されている。バックドラム７２の外側にはエンドレスのベルト７４がスプール７１上のラップ５４に外接するように張設され、バックドラム７２の回転にともなって周回されるようになっている。そして、ドローパートから供給されるラップ５４が、カレンダローラ７５を経由して、ベルト７４の案内によりスプール７１上に巻き取られるようになっている。この場合、スプール７１は、図示しない牽引装置によりフロントドラム７３側に向かって下方に押圧されるが、スプール７１に対するラップ５４の巻径の増大にともなって、上方へ移動されるようになっている。
【０００８】
さらに、特許文献３に記載の従来構成においては、図１３に示すように、ラップ５４を巻き取るためのスプール８１が一対のドラム８２，８３上に設置され、図示しない圧力シリンダによりドラム８２，８３側に向かって付勢されている。スプール８１の上方には加圧ローラ８４が配置されており、この加圧ローラ８４が図示しない加圧シリンダによりスプール８１上のラップ５４の外周面に対して上方から圧接されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特許第４２１０３２９号公報
【特許文献２】国際公開第ＷＯ２０１０/０７０６０８Ａ１号
【特許文献３】特開平６−２８０１１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところが、これらの特許文献１〜３に記載の従来構成においては、次のような問題があった。
図１１に示す特許文献１に記載の従来構成では、ドラムが設けられることなく、ベルト６１のみによってラップ５４がコア６２に巻き取られるようになっている。このため、ベルト６１の強度を高くする必要がある。このようにベルト６１の強度を高くすると、ベルトの剛性もアップするため、張力調整装置６８を調整力の強い大型のものとする必要がある。さらに、コア６２上のラップ５４がベルト６１のみにより回転駆動されるため、ベルト６１とラップ５４との間にスリップが生じやすくて、ラップ５４のゲレン変動のおそれもある。特に、前記のようにベルト６１の強度を高くして、ベルト６１の剛性もアップすると、ベルト６１は変形し難くなって、そのベルト６１がコア６２上の巻回状態のラップ５４の曲率に沿わないおそれがある。このような場合は、前記のゲレン変動のおそれがさらに高くなる。
【００１１】
図１２に示す特許文献２に記載の従来構成では、スプール７１上のラップ５４に対するベルト７４の接触領域が、バックドラム７２と対応するラップ５４の外周後部に限られている。このため、ラップ５４がフロントドラム７３との接触による加圧から解放されると、前述した図１０に示す従来構成の場合と同様に、ラップ５４の外周上部に遠心方向への膨らみが生じるとともに、ベルト７４に対する接触加圧の直前においても膨らみが生じるおそれがある。
【００１２】
図１３に示す特許文献３に記載の従来構成では、スプール８１上のラップ５４の上方にも加圧ローラ８４による加圧点が設けられているが、ラップ５４の巻径が増大するにともなって、加圧ローラ８４によるラップ５４の上方の加圧点と、一対のドラムによるラップ５４の下方の加圧点との間の距離が長くなる。このため、１つの加圧点から解放されたラップ５４はその時点で膨らみを生じるとともに、次の加圧点の直前でさらに膨らみを生じるおそれがある。また、上部に配置される加圧ローラ８４は下部に配置されるドラム８２，８３とほぼ同径であるため、装置全体が大型になるという問題もあった。
【００１３】
この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的は、スプール上にラップを膨らみが生じることなく均質に巻回することができるコーマ準備機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記の目的を達成するために、この発明は、回転可能なドラム上にスプールを設置し、ドラムの回転にともなうスプールの回転によりそのスプール上にラップを巻回するようにしたコーマ準備機において、前記スプールを挟んだ２箇所のローラ間に掛け渡され、スプール上のラップの外周面に接触されるベルトと、そのベルトをラップの回転とともに走行させる駆動手段とを備えたことを特徴としている。
【００１５】
従って、この発明のコーマ準備機においては、ドラムの回転にともなうスプールの回転により、スプール上にラップが巻回される際に、そのラップの外周の広い範囲がベルトによって押さえられる。このため、スプール上のラップがドラムによる下方の加圧点から解放された後に、ラップの外周上部に膨らみが生じるおそれを抑制することができて、スプール上に膨らみのない均質なラップを巻回形成することができる。
【００１６】
前記の構成において、前記一方のローラと、そのローラに対応する一方のドラムとの少なくとも一方を定位置から移動させて、ローラとドラムとの間に開放部を形成し、その開放部から満巻ラップを排出させることが望ましい。
【００１７】
前記の構成において、前記スプール上のラップの巻径の増加にともないラップの外周上部におけるベルトの接触領域が拡張されるようにするための接触領域拡張手段を設けることが望ましい。
【００１８】
前記の構成において、スプール上のラップの巻径の変化に従い、ドラムに対するラップの接触圧を調整するための接触圧調整手段を設けることが望ましい。
前記の構成において、前記ラップに対するベルトの接触圧力を調整するための接触圧力調整手段を設けることが望ましい。
【００１９】
前記の構成において、前記スプールを単独で回転させるための駆動手段と、前記ドラムの周速度にあわせてスプールの回転速度を調節するための速度調節手段とを設けることが望ましい。
【発明の効果】
【００２０】
以上のように、この発明によれば、スプール上にラップを膨らみが生じることなく均質に巻回することができるという効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】第１実施形態のコーマ準備機を示す構成図。
【図２】スプールの支持部を示す側面図。
【図３】ローラを移動させるための構成を示す側面図。
【図４】図１のコーマ準備機の一部を拡大して示す断面図。
【図５】同コーマ準備機の駆動構成を示す線図。
【図６】同コーマ準備機の回路構成を示すブロック図。
【図７】（ａ）〜（ｃ）は同コーマ準備機のラップ巻回動作を順に示す構成図。
【図８】（ａ）及び（ｂ）は満巻ラップの排出動作及び空スプールの供給動作を示す構成図。
【図９】第２実施形態のコーマ準備機を示す構成図。
【図１０】従来のコーマ準備機を示す構成図。
【図１１】特許文献１の従来技術を示す構成図。
【図１２】特許文献２の従来技術を示す構成図。
【図１３】特許文献３の従来技術を示す構成図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
（第１実施形態）
以下に、この発明を具体化したコーマ準備機の第１実施形態を図１〜図８に従って説明する。
【００２３】
図１に示すように、コーマ準備機のフレーム１１の両側の側壁１１ａ間には、バックドラム１２及びフロントドラム１３が一対の平行な軸線上において回転可能に支持されている。
【００２４】
図１及び図２に示すように、フレーム１１の両側壁１１ａに形成された開口４３にはそれぞれ斜め上方に延びる一対のレール４４が固定されており、それらのレール４４間には左右一対の移動体４７が案内されている。図４に示すように、両移動体４７には円筒状のシリンダ４８が固定され、その軸線位置には内筒４９が支持されるとともに、シリンダ４８のピストン５０が内筒４９の外周に固定されている。そして、ピストン５０の移動に従って内筒４９がシリンダ４８の軸線方向に移動される。内筒４９の軸心部には支軸５７がベアリングを介して回転可能に支持されており、フレーム１１内に位置する支軸５７の端部にはラッププレート１６が固定されている。ラッププレート１６間にはラップ１４を巻回するための円筒状のスプール１５が着脱可能に挟持される。このスプール１５は前記両ドラム１２，１３上に載置される。
【００２５】
フレーム１１には接触圧調整手段としての加圧用シリンダ１７が回動可能に配置され、そのピストンロッド１７ａが複数のレバーやリンク１８ａ等を含む連結機構１８を介して前記移動体４７に連結されている（図２参照）。そして、この加圧用シリンダ１７により、連結機構１８及びラッププレート１６介して、スプール１５及びスプール１５上のラップ１４が両ドラム１２，１３に向かって付勢される。この加圧用シリンダ１７の加圧力は、図２及び図６に示す位置センサ４０の検出作用による電空レギュレータ１７ｂの作動によって調整される。位置センサ４０は前記移動体４７の高さを検出する。この移動体４７の高さはスプール１５上のラップ１４の巻径に対応する。
【００２６】
図１に示すように、前記バックドラム１２の上方においてフレーム１１には、トップカレンダローラ１９ａ及びボトムカレンダローラ１９ｂを含む複数のカレンダローラ１９が並設状態で回転可能に支持されている。そして、図示しないドローパートから供給されるラップ１４が、各カレンダローラ１９を経由してバックドラム１２上に移送されて、スプール１５の外周に張力の付与状態で巻回される。
【００２７】
前記スプール１５の上方においてフレーム１１には、エンドレスのベルト２０が複数のローラ２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｅ，２１Ｆ及びローラ２１Ｄに掛け渡された状態で配置されている。ローラ２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｅ，２１Ｆ及びローラ２１Ｄのうちで、ローラ２１Ａ，２１Ｅを除き、ローラ２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｆ及びローラ２１Ｄはフレーム１１に対して定位置で回転可能に支持されている。ここで、ローラ２１Ｃはベルト２０を走行させるための駆動用となっている。そして、図７（ａ）及び（ｂ）に示すように、スプール１５上に所定量のラップ１４が巻回された後は、ベルト２０の外側面がラップ１４の外周面に圧接しながら接触される。
【００２８】
前記スプール１５を挟んでローラ２１Ｂと反対側に位置するフロント側のローラ２１Ａは、図示しないガイド手段によってガイドされて、フレーム１１に対して上下方向へ直線移動可能に支持されている。ローラ２１Ａの側方においてフレーム１１には、ローラ移動用モータ２２と、一対の歯付きローラ２３ａ及び歯付きベルト２３ｂよりなる開閉駆動機構２３とが配置されている。そして、前記スプール１５上に所要量のラップ１４が巻回されて満巻ラップ１５Ａとなったとき、ローラ移動用モータ２２の回転により、歯付きベルト２３ｂが周回されて、ローラ２１Ａが図１に実線で示す下方の作用位置から鎖線で示す上方の退避位置に移動される。この移動により、図７（ｃ）に示すように、ローラ２１Ａとフロントドラム１３との間に、満巻ラップ１５Ａを排出するための開放部２４が形成される。
【００２９】
図１及び図３に示すように、フレーム１１の上部には支持リング６０が軸６０ａを介して回動可能に支持されており、この支持リング６０にはローラ移動用シリンダ２５が固定されている。前記ローラ２１Ｃの軸５９には作動レバー２６が一端において回動可能に支持され、他端には前記ローラ２１Ｅが支持されている。そして、前記ローラ移動用シリンダ２５のピストンロッド２５ａの先端が作動レバー２６の中間部に回動可能に連結されている。このため、ピストンロッド２５ａの出入りにより、作動レバー２６がローラ２１Ｃの軸を中心に回動されて、ローラ２１Ｅが２位置間を上下方向に円弧移動される。そして、ローラ移動用シリンダ２５の引き込み力により、ローラ２１Ｅを介してベルト２０に張力が付与される。このため、図７（ａ）及び（ｂ）に示すように、ベルト２０がスプール１５上のラップ１４の外周に圧接した状態で接触される。
【００３０】
また、前記スプール１５上のラップ１４の巻径が増加するにつれて、ローラ２１Ｅがローラ移動用シリンダ２５の引き込み力に抗して下方に移動される。このため、ベルト２０の緊張状態が維持されるとともに、前記巻径の増加にともないラップ１４の外周上部におけるベルト２０の接触領域が拡張されるようになっている。従って、この実施形態では、ローラ移動用シリンダ２５により、ラップ１４上のベルト２０の接触領域を調整するとともに、ラップ１４に対するベルト２０の接触圧力を調整するための接触領域拡張手段及び接触圧力調整手段が構成されている。さらに、図７（ｃ）に示すように、前記ローラ２１Ａが上方の退避位置に移動されて、満巻ラップ１５Ａを排出するための開放部２４が形成されたとき、ローラ移動用シリンダ２５の引き込み動作により、ローラ２１Ｅが上限位置まで移動されて、ベルト２０の弛みが吸収される。
【００３１】
次に、前記ドラム１２，１３等を回転させるための駆動及び動力伝達構成について説明する。
図５に示すように、コーマ準備機のフレーム１１には、メインモータ２８が装備されている。そして、このメインモータ２８の回転が一対のプーリ２８ａ，２８ｃ及びそのプーリ２８ａ，２８ｃ間のＶベルトにより歯付きローラ２９ａに伝達される。そして、一対の歯付きローラ２９ａ及び歯付きベルト２９ｂよりなる伝達機構２９と、複数の歯車３０ａよりなる減速機構３０を介して、バックドラム１２が回転される。それとともに、メインモータ２８の回転により、一対の歯付きローラ３１ａ及び歯付きベルト３１ｂよりなる伝達機構３１と、複数の歯車３２ａよりなる歯車機構３２を介して、複数のカレンダローラ１９が連動回転される。
【００３２】
また、前記バックドラム１２の回転にともなって、一対の歯付きローラ３３ａ及び歯付きベルト３３ｂよりなる伝達機構３３を介して、フロントドラム１３がバックドラム１２と同一の周速度で同期回転される。それとともに、バックドラム１２の回転にともなって、一対の歯付きローラ３４ａ及び歯付きベルト３４ｂよりなる伝達機構３４と、複数の歯車３５ａよりなる減速機構３５を介して、ベルト２０用の駆動のローラ２１Ｃが回転される。すなわち、この実施形態では、メインモータ２８によって、ベルト２０を走行させるための駆動手段が構成されている。このベルト２０は前記両ドラム１２，１３の周速度よりわずかに速い速度で走行される。
【００３３】
図４及び図５に示すように、前記両移動体４７の外側部には、一対のプレート回転用モータ３６がステー３６ａを介して支持されている。そして、このモータ３６の回転により、一対の歯車３７ａよりなる歯車機構３７を介して、両ラッププレート１６が回転されて、そのラッププレート１６間のスプール１５が前記ドラム１２，１３やカレンダローラ１９と独立して回転されるようになっている。従って、この実施形態では、プレート回転用モータ３６によって、スプール１５を単独で回転させるための駆動手段が構成されている。
【００３４】
図５に示すように、両ラッププレート１６の回転駆動部には、ラッププレート１６つまりスプール１５の回転を検出するためのプレート用エンコーダ４１が配置されている。両ドラム１２，１３の回転軸部には、ドラム１２，１３の回転を検出するためのドラム用エンコーダ４２が配置されている。
【００３５】
次に、前記のように構成されたコーマ準備機の電気回路構成について説明する。
図６に示すように、制御装置４５はコーマ準備機全体の動作を制御するための制御手段を構成している。制御装置４５には、位置センサ４０、プレート用エンコーダ４１及びドラム用エンコーダ４２から検出信号が入力されるとともに、操作部４６から操作入力信号等が入力される。制御装置４５からは、前記メインモータ２８、プレート回転用モータ３６、ローラ移動用モータ２２、加圧用シリンダ１７による付勢力を調整するための電空レギュレータ１７ｂ及びローラ移動用シリンダ２５を切り換えるための電磁弁２５ｂに対して作動信号が出力される。
【００３６】
そして、前記制御装置４５は、プレート用エンコーダ４１からスプール１５の回転数の検出信号を入力するごとに、スプール１５上のラップ１４の巻径増大に対応する係数で、プレート回転用モータ３６の回転速度を制御して、スプール１５上のラップ１４の周速度をドラム１２，１３の周速度に対して所要の関係を有するように調整する。この調整により、常にラップ１４を張力の付与状態でスプール１５上に巻回させるように、ラップ１４の巻回速度がドラム１２，１３の周速度よりわずかに速く、前記ベルト２０の走行速度よりわずかに遅くなるようにしている。つまり、この実施形態では、制御装置４５によって、スプール１５の回転速度を調節するための速度調節手段が構成されている。ここで、制御装置４５は、位置センサ４０からの移動体４７の高さ信号、すなわちラップ１４の巻径を示す検出信号を入力し、その加圧用シリンダ１７による加圧力、すなわちドラム１２,１３に対するスプール１５上のラップ１４の接触圧力が所定値を維持するように、電空レギュレータ１７ｂの作動を制御する。
【００３７】
次に、前記のように構成されたコーマ準備機の作用を説明する。
図１に示すように、両ドラム１２，１３上にスプール１５が設置された状態で、コーマ準備機が運転されると、メインモータ２８により、両ドラム１２，１３及び各カレンダローラ１９が回転されるとともに、ベルト２０が走行される。また、プレート回転用モータ３６により、スプール１５が単独で回転される。この回転により、図７（ａ）に示すように、ドローパートから供給されるラップ１４が、各カレンダローラ１９を経由してバックドラム１２上に移送されて、スプール１５の外周に巻回される。この場合、ラップ１４の巻回速度がドラム１２，１３の周速度よりわずかに速いが、ラップ１４とドラム１２，１３との間には滑りが生じる。従って、ラップ１４はスプール上に適度の緊張状態で巻回される。
【００３８】
そして、図７（ａ）に示すように、スプール１５上に所定量のラップ１４が巻回された後は、ベルト２０がラップ１４の外周面に圧接して接触されるようになる。この場合、図７（ｂ）に示すように、ローラ２１Ａ，２１Ｂが定位置であるため、スプール１５上のラップ１４の巻径が増加するにつれて、ラップ１４の外周上部におけるベルト２０の接触領域が次第に拡張される。このため、スプール１５上のラップ１４の巻径が増加するにつれて、ベルト２０の接触領域の比率が高くなる。言い換えれば、スプール１５上のラップ１４が厚くなって変形しやすくなるにつれて、それ以前よりもベルト２０の接触領域の比率が高くなる。そして、スプール１５上のラップ１４は、フロントドラム１３による下方の加圧点から解放された後に、長い距離をおくことなくベルト２０の接触部によって加圧される。よって、ラップ１４の外周上部に膨らみが生じるおそれはなく、ラップ１４が均質な状態で巻回形成される。また、ベルト２０は、ラップ１４の巻回速度よりわずかに速い速度で走行される。このため、ラップ１４は常に緊張状態で巻回され、ラップ１４の巻径が増加するにつれて、ラップ１４の巻回状態が次第に柔らかくなるおそれはなく、均質な密度のラップ１４が巻回形成される。なお、スプール１５に対するラップ１４の巻回量が少ない状態（小玉ラップ状態）では、ラップ１４の巻回径が小さいため、ラップ１４の膨らみはほとんど生じない。従って、この状態においては、ベルト２０によりラップ１４に対する接触は必要ない。
【００３９】
また、前記スプール１５上へのラップ１４の巻回時には、プレート用エンコーダ４１によりスプール１５の積算回転数が検出される。そして、この積算回転数の検出信号に基づいてスプール１５の回転ごとに、ラップ１４の巻径増大に対応する係数で、プレート回転用モータ３６の回転速度が調整される。これによって、常にラップ１４が所定の張力の付与状態でスプール１５上に巻回される。それとともに、位置センサ４０により移動体４７の高さが検出される。そして、制御装置４５は、電空レギュレータ１７ｂの作動を制御して、加圧用シリンダ１７の加圧力を調整し、スプール１５上のラップ１４によるドラム１２,１３に対する接触圧が漸減され、またはほぼ一定を維持される。
【００４０】
そして、図７（ｂ）に示すように、スプール１５上に所要量のラップ１４が巻回されて、満巻ラップ１５Ａになると、加圧用シリンダ１７によるスプール１５の下方への加圧力（接触圧）付与が解放される。その後、メインモータ２８が停止されて、両ドラム１２，１３及び各カレンダローラ１９の回転が停止されるとともに、ベルト２０の走行が停止される。この状態で、プレート回転用モータ３６により、スプール１５が単独で低速回転されて、満巻ラップ１５Ａに連なるラップ１４の上流側の部分が引きちぎられるようにして切断される。
【００４１】
続いて、図７（ｃ）に示すように、ローラ移動用モータ２２の回転により、ベルト２０用のローラ２１Ａが下方の作用位置から上方の退避位置に移動されて、ローラ２１Ａとフロントドラム１３との間に、満巻ラップ１５Ａを排出するための開放部２４が形成される。このとき、ローラ移動用シリンダ２５の引き込み動作により、ローラ２１Ｅが上限位置まで移動されて、ベルト２０の弛みが吸収される。そして、図８（ａ）に示すように、ドラム１２，１３上の満巻ラップ１５Ａが、ラップガイド３８を介して開放部２４から前方側に排出される。
【００４２】
その後、図８（ｂ）に示すように、ラップガイド３８が上方に退避回動されるとともに、スプール供給レバー３９が退避位置から供給位置に回動されて、空スプール１５Ｂが両ドラム１２，１３上の巻回位置に供給される。この状態で、ラップガイド３８及び供給レバー３９が原位置に復帰回動されるとともに、ローラ２１Ａ，２１Ｅが下方に復帰移動されて、図１に示すように、ベルト２０がスプール１５に近接して張設される。そして、この状態において空スプール１５Ｂがラッププレート１６間に挟持されて次のスプール１５に対するラップ１４の巻回動作が再開される。
【００４３】
従って、この実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１） このコーマ準備機においては、回転可能なドラム１２，１３上にスプール１５が設置され、ドラム１２，１３の回転にともなうスプール１５の回転により、そのスプール１５上にラップ１４が巻回される。そして、スプール１５上のラップ１４の外周面に圧接状態で接触されるように、スプール１５を挟んだ２箇所のローラ２１Ａ，２１Ｂ間にはベルト２０が掛け渡されている。
【００４４】
このため、ドラム１２，１３の回転にともなうスプール１５の回転によって、スプール１５上にラップ１４が巻回される際には、そのラップ１４の外周がベルト２０によりローラ２１Ａ，２１Ｂ間の広い範囲にわたって押圧される。そして、ラップ１４の巻径が増大しても、それに応じてベルト２０のローラ２１Ａ，２１Ｂ間の部分が上方へ膨らむようになって、ラップ１４との接触領域が広がり、ラップ１４とドラム１２,１３との接触点と、ラップ１４とベルト２０との接触開始側の接触点Ｐ１及び接触終了側の接触点Ｐ２との間隔は狭い状態が維持される。よって、スプール１５上のラップ１４がドラム１３との接触点から解放された後に、ラップ１４の外周上部に膨らみが生じたり、ドラム１２との接触前に小さな曲率の膨らみが生じたりするおそれを抑制することができる。従って、ラップのゲレン変動等を抑制して、スプール１５上に膨らみのない均質な巻回状態（硬さ）のラップ１４を巻回形成することができる。
【００４５】
（２） このコーマ準備機においては、前記一方のローラ２１Ａが定位置から移動されることにより、そのローラ２１Ａに対応するドラム１３とローラ２１Ａとの間に開放部２４が形成され、その開放部２４から満巻ラップ１５Ａが排出される。このため、ベルト２０及びそのベルト２０を掛け渡すためのローラ２１Ａが邪魔になることなく、ドラム１３とローラ２１Ａとの間の開放部２４を介して、満巻ラップ１５Ａをドラム１２，１３上の巻回位置から容易に排出することができる。
【００４６】
（３） このコーマ準備機においては、ローラ移動用シリンダ２５とローラ移動用モータ２２とにより、前記スプール１５上のラップ１４の巻径の増加につれて、ラップ１４に対するベルト２０の接触範囲が広くなるようになっている。このため、結果として、ラップ１４の巻径が増大すると、それにともなってラップ１４上のベルト２０の接触領域が拡大される。よって、ラップ１４の巻径が増加しても、ドラム１２，１３によるラップ１４の外周下部の加圧部位と、ベルト２０によるラップ１４の外周上部の加圧部位との間の距離が離れることを防止することができて、ラップ１４の外周上部に膨らみが生じるおそれを一層効果的に抑制することができる。
【００４７】
（４） このコーマ準備機においては、スプール１５上のラップ１４の巻径が変化しても、加圧用シリンダ１７による加圧力、すなわちラップ１４とドラム１２，１３との接触圧がほぼ一定になるように調整される。このため、ラップ１４はスプール１５上に均等な圧力で巻回され、前記のようなゲレン変動やリッキングを防止することができる。
【００４８】
（５） このコーマ準備機においては、前記スプール１５を単独で回転させるためのプレート回転用モータ３６が設けられている。また、スプール１５上のラップ１４の巻回速度とドラム１２，１３の周速度との関係を調節するための速度調節手段としての制御装置４５が設けられている。このため、スプール１５上のラップ１４の巻径が増加しても、そのラップ１４の周速度を調整することにより、ラップ１４を所要の張力の付与状態でスプール１５上に巻回することができる。よって、スプール１５上のラップ１４の巻径が増加しても、ラップ１４の厚さや密度が変化することを防止することができる。従って、前記と同様にラップのゲレン変動やリッキング等を防止して、均質なラップ１４を巻回形成することができる。
【００４９】
（第２実施形態）
次に、この発明を具体化したコーマ準備機の第２実施形態を、前記第１実施形態と異なる部分を中心に説明する。
【００５０】
この第２実施形態では、図９に示すように、前記第１実施形態におけるフロントドラム１３が省略され、スプール１５が１つのバックドラム１２上に設置されるようになっている。
【００５１】
従って、この第２実施形態によれば、前記第１実施形態における（１）〜（５）に記載の効果に加えて、以下のような効果を得ることができる。
（６） この実施形態においては、スプール１５が１つのドラム１２上に設置されるようになっている。このため、一対のドラムを設けた構成に比較して、構造の簡略化及び小型化を図ることができて、安価なコーマ準備機を提供することがでる。
【００５２】
（７） この実施形態においては、ドラム１２が１つであるため、ローラ２１Ａの位置を充分に下げることができる。このため、ラップ１４に対するベルト２０の接触領域を広くすることができて、ラップ１４の均質な巻回に寄与できる。
【００５３】
（変更例）
なお、この実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・ ベルト２０をメインモータ２８とは異なった独立のモータにより走行させるように構成すること。
【００５４】
・ ベルト２０に対してシリンダ２５とは異なったバネや電動モータ等の張力付与手段により、張力を付与するように構成すること。
・ スプール１５上のラップ１４の巻径増加につれて、ローラ移動用シリンダ２５の動作を制御して、ラップ１４の外周面に対するベルト２０の圧接力を漸減させるように構成すること。このようにすれば、巻き始めから巻き終わりまで均質な張力の巻回が可能となる。
【００５５】
・ プレート回転用モータ３６を１基とし、一方のラッププレート１６に回転を伝達するように構成すること。
・ スプール１５上のラップ１４の厚みを検出するセンサを設け、そのセンサからの検出結果に応じてスプール１５の回転速度を制御すること。
【００５６】
・ 前記各実施形態では加圧用シリンダ１７及びローラ移動用シリンダ２５を空圧シリンダとしたが、油圧シリンダを用いること。
（他の技術的思想）
前記実施形態から把握されるが、請求項に記載されていない技術的思想は以下の通りである。
【００５７】
（Ａ） 回転可能なドラム上にスプールを設置し、ドラムの回転にともなうスプールの回転によりそのスプール上にラップを巻回するようにしたコーマ準備機において、
前記スプールを単独で回転させるためのスプール駆動手段を設けたことを特徴とするコーマ準備機。
【００５８】
このようにすれば、メインモータ２８から動力を得る場合とは異なり、スプールまでの動力伝達系が不要になって、装置構成の簡素化及び小型化を達成できる。また、ラップの材質や必要とする硬さ等に応じて、スプールの回転速度を単独で制御できる。
【００５９】
（Ｂ） スプール上のラップの巻径の変化に応じてスプールの回転数を調整するための調整手段を設けたことを特徴とする前記技術的思想（Ａ）項に記載のコーマ準備機。
このようにすれば、スプール上のラップの巻径が増加しても、スプールの回転速度を調整することにより、ラップを所要の張力の付与状態でスプール上に巻回することができる。
【符号の説明】
【００６０】
１２…バックドラム、１３…フロントドラム、１４…ラップ、１５…スプール、１５Ａ…満巻ラップ、１７…加圧用シリンダ、２０…ベルト、２１Ａ〜２１Ｆ…ローラ、２２…ローラ移動用モータ、２４…開放部、２５…調整手段としてのローラ移動用シリンダ、２８…ベルトの駆動手段としてのメインモータ、３６…スプールの駆動手段としてのプレート回転用モータ、４５…制御手段及び速度調節手段を構成する制御装置。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ラップをスプール上に巻回してラップロールを形成するためのコーマ準備機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のコーマ準備機としては、例えば図１０に示すような構成が知られている。この従来構成においては、一対の平行な軸線上において回転可能に並設されたバックドラム５１及びフロントドラム５２上に、スプール５３が設置されている。このスプール５３は、図示しない加圧手段によりドラム５１，５２側に向かって付勢され、ドラム５１，５２上に加圧状態で載置されている。そして、ドラム５１，５２の回転にともなってスプール５３が追従回転されることにより、図示しないドローパートから供給されるラップ５４が、ボトムカレンダローラ５６を経由してバックドラム５１上に移送されて、スプール５３の外周に張力の付与状態で巻回される。そして、スプール５３上に巻回されたラップ５４は次第に大径となり、所要量巻回された状態で満巻ラップ５３Ａとなる。
【０００３】
このような構成のコーマ準備機では、スプール５３上に巻回されるラップ５４は外周下部の２箇所の接触点Ｐ１，Ｐ２のみでドラム５１，５２の外周面に対して加圧状態で接触されている。このため、スプール５３上のラップ５４がフロントドラム５２に対する接触点Ｐ２を超えたところに位置されると、そのラップ５４に対する加圧が解放されて、図１０に鎖線で示すように、ラップ５４の外周上部に遠心方向への膨らみ５４ａが生じる。その後、スプール５３上のラップ５４がバックドラム５１に対する接触点Ｐ１の直前付近に小さな曲率の膨らみ５４ｂが生じる。
【０００４】
このように、スプール５３上に巻回されたラップ５４に膨らみ５４ａ，５４ｂが生じて、変形したラップロールが作られると、次工程のコーマ機で巻き戻される際に、ラップ５４の単位時間当たりの巻き戻し量が部分的に変動したり、リッキング（ラップの巻回位置からの分離不良）が発生したり、あるいはゲレン変動（重さの変動，すなわちラップの単位長さ当たりの重さや厚さの変動）が生じたりする。特に、生産の効率化のためにラップの巻回を高速で実行した場合には、遠心力等により、前記の膨らみが大きくなって、前記のゲレン変動等の問題が大きくなるばかりでなく、ラップをスプールに対して固く巻回することができず、１本のスプールに対するラップの巻回量を増やすことができなかった。このため、次工程において適切なコーミングが行われないで、コーミングされた製品の品質不良を招いたり、生産の効率化が阻害されたりするおそれがあった。
【０００５】
そして、近年要求される高速稼働化に対応するために、コーマ準備機の運転速度が高められると、スプール５３上のラップ５４の変形量が増大して、品質不良のおそれがさらに高くなる結果を招いた。
【０００６】
このような従来構成における問題点に対処するため、例えば特許文献１〜特許文献３に開示されるような構成が従来から提案されている。
特許文献１に記載の従来構成においては、図１１に示すように、ラップ５４が、エンドレスのベルト６１によって回転されるコア６２に巻き取られるようになっている。前記ベルト６１はローラ６３〜６７上を周回される。前記コア６２は固定の軸線を中心にして回転されるとともに、一対のローラ６３，６７間においてほぼＵ形状をなすベルト６１によって巻回されている。そして、ベルト６１は、コア６２上のラップ５４の巻径が増大するにつれて張力が減少するように、ローラ６５を移動させる張力調整装置６８により張力が調整される。
【０００７】
また、特許文献２に記載の従来構成においては、図１２に示すように、ラップ５４を巻き取るためのスプール７１が、バックドラム７２及びフロントドラム７３上に設置されている。バックドラム７２の外側にはエンドレスのベルト７４がスプール７１上のラップ５４に外接するように張設され、バックドラム７２の回転にともなって周回されるようになっている。そして、ドローパートから供給されるラップ５４が、カレンダローラ７５を経由して、ベルト７４の案内によりスプール７１上に巻き取られるようになっている。この場合、スプール７１は、図示しない牽引装置によりフロントドラム７３側に向かって下方に押圧されるが、スプール７１に対するラップ５４の巻径の増大にともなって、上方へ移動されるようになっている。
【０００８】
さらに、特許文献３に記載の従来構成においては、図１３に示すように、ラップ５４を巻き取るためのスプール８１が一対のドラム８２，８３上に設置され、図示しない圧力シリンダによりドラム８２，８３側に向かって付勢されている。スプール８１の上方には加圧ローラ８４が配置されており、この加圧ローラ８４が図示しない加圧シリンダによりスプール８１上のラップ５４の外周面に対して上方から圧接されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特許第４２１０３２９号公報
【特許文献２】国際公開第ＷＯ２０１０/０７０６０８Ａ１号
【特許文献３】特開平６−２８０１１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところが、これらの特許文献１〜３に記載の従来構成においては、次のような問題があった。
図１１に示す特許文献１に記載の従来構成では、ドラムが設けられることなく、ベルト６１のみによってラップ５４がコア６２に巻き取られるようになっている。このため、ベルト６１の強度を高くする必要がある。このようにベルト６１の強度を高くすると、ベルトの剛性もアップするため、張力調整装置６８を調整力の強い大型のものとする必要がある。さらに、コア６２上のラップ５４がベルト６１のみにより回転駆動されるため、ベルト６１とラップ５４との間にスリップが生じやすくて、ラップ５４のゲレン変動のおそれもある。特に、前記のようにベルト６１の強度を高くして、ベルト６１の剛性もアップすると、ベルト６１は変形し難くなって、そのベルト６１がコア６２上の巻回状態のラップ５４の曲率に沿わないおそれがある。このような場合は、前記のゲレン変動のおそれがさらに高くなる。
【００１１】
図１２に示す特許文献２に記載の従来構成では、スプール７１上のラップ５４に対するベルト７４の接触領域が、バックドラム７２と対応するラップ５４の外周後部に限られている。このため、ラップ５４がフロントドラム７３との接触による加圧から解放されると、前述した図１０に示す従来構成の場合と同様に、ラップ５４の外周上部に遠心方向への膨らみが生じるとともに、ベルト７４に対する接触加圧の直前においても膨らみが生じるおそれがある。
【００１２】
図１３に示す特許文献３に記載の従来構成では、スプール８１上のラップ５４の上方にも加圧ローラ８４による加圧点が設けられているが、ラップ５４の巻径が増大するにともなって、加圧ローラ８４によるラップ５４の上方の加圧点と、一対のドラムによるラップ５４の下方の加圧点との間の距離が長くなる。このため、１つの加圧点から解放されたラップ５４はその時点で膨らみを生じるとともに、次の加圧点の直前でさらに膨らみを生じるおそれがある。また、上部に配置される加圧ローラ８４は下部に配置されるドラム８２，８３とほぼ同径であるため、装置全体が大型になるという問題もあった。
【００１３】
この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的は、スプール上にラップを膨らみが生じることなく均質に巻回することができるコーマ準備機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記の目的を達成するために、この発明は、回転可能なドラム上にスプールを設置し、ドラムの回転にともなうスプールの回転によりそのスプール上にラップを巻回するようにしたコーマ準備機において、前記スプールを挟んだ２箇所のローラ間に掛け渡され、スプール上のラップの外周面に接触されるベルトと、そのベルトをラップの回転とともに走行させる駆動手段とを備えたことを特徴としている。
【００１５】
従って、この発明のコーマ準備機においては、ドラムの回転にともなうスプールの回転により、スプール上にラップが巻回される際に、そのラップの外周の広い範囲がベルトによって押さえられる。このため、スプール上のラップがドラムによる下方の加圧点から解放された後に、ラップの外周上部に膨らみが生じるおそれを抑制することができて、スプール上に膨らみのない均質なラップを巻回形成することができる。
【００１６】
前記の構成において、前記一方のローラと、そのローラに対応する一方のドラムとの少なくとも一方を定位置から移動させて、ローラとドラムとの間に開放部を形成し、その開放部から満巻ラップを排出させることが望ましい。
【００１７】
前記の構成において、前記スプール上のラップの巻径の増加にともないラップの外周上部におけるベルトの接触領域が拡張されるようにするための接触領域拡張手段を設けることが望ましい。
【００１８】
前記の構成において、スプール上のラップの巻径の変化に従い、ドラムに対するラップの接触圧を調整するための接触圧調整手段を設けることが望ましい。
前記の構成において、前記ラップに対するベルトの接触圧力を調整するための接触圧力調整手段を設けることが望ましい。
【００１９】
前記の構成において、前記スプールを単独で回転させるための駆動手段と、前記ドラムの周速度にあわせてスプールの回転速度を調節するための速度調節手段とを設けることが望ましい。
【発明の効果】
【００２０】
以上のように、この発明によれば、スプール上にラップを膨らみが生じることなく均質に巻回することができるという効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】第１実施形態のコーマ準備機を示す構成図。
【図２】スプールの支持部を示す側面図。
【図３】ローラを移動させるための構成を示す側面図。
【図４】図１のコーマ準備機の一部を拡大して示す断面図。
【図５】同コーマ準備機の駆動構成を示す線図。
【図６】同コーマ準備機の回路構成を示すブロック図。
【図７】（ａ）〜（ｃ）は同コーマ準備機のラップ巻回動作を順に示す構成図。
【図８】（ａ）及び（ｂ）は満巻ラップの排出動作及び空スプールの供給動作を示す構成図。
【図９】第２実施形態のコーマ準備機を示す構成図。
【図１０】従来のコーマ準備機を示す構成図。
【図１１】特許文献１の従来技術を示す構成図。
【図１２】特許文献２の従来技術を示す構成図。
【図１３】特許文献３の従来技術を示す構成図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
（第１実施形態）
以下に、この発明を具体化したコーマ準備機の第１実施形態を図１〜図８に従って説明する。
【００２３】
図１に示すように、コーマ準備機のフレーム１１の両側の側壁１１ａ間には、バックドラム１２及びフロントドラム１３が一対の平行な軸線上において回転可能に支持されている。
【００２４】
図１及び図２に示すように、フレーム１１の両側壁１１ａに形成された開口４３にはそれぞれ斜め上方に延びる一対のレール４４が固定されており、それらのレール４４間には左右一対の移動体４７が案内されている。図４に示すように、両移動体４７には円筒状のシリンダ４８が固定され、その軸線位置には内筒４９が支持されるとともに、シリンダ４８のピストン５０が内筒４９の外周に固定されている。そして、ピストン５０の移動に従って内筒４９がシリンダ４８の軸線方向に移動される。内筒４９の軸心部には支軸５７がベアリングを介して回転可能に支持されており、フレーム１１内に位置する支軸５７の端部にはラッププレート１６が固定されている。ラッププレート１６間にはラップ１４を巻回するための円筒状のスプール１５が着脱可能に挟持される。このスプール１５は前記両ドラム１２，１３上に載置される。
【００２５】
フレーム１１には接触圧調整手段としての加圧用シリンダ１７が回動可能に配置され、そのピストンロッド１７ａが複数のレバーやリンク１８ａ等を含む連結機構１８を介して前記移動体４７に連結されている（図２参照）。そして、この加圧用シリンダ１７により、連結機構１８及びラッププレート１６介して、スプール１５及びスプール１５上のラップ１４が両ドラム１２，１３に向かって付勢される。この加圧用シリンダ１７の加圧力は、図２及び図６に示す位置センサ４０の検出作用による電空レギュレータ１７ｂの作動によって調整される。位置センサ４０は前記移動体４７の高さを検出する。この移動体４７の高さはスプール１５上のラップ１４の巻径に対応する。
【００２６】
図１に示すように、前記バックドラム１２の上方においてフレーム１１には、トップカレンダローラ１９ａ及びボトムカレンダローラ１９ｂを含む複数のカレンダローラ１９が並設状態で回転可能に支持されている。そして、図示しないドローパートから供給されるラップ１４が、各カレンダローラ１９を経由してバックドラム１２上に移送されて、スプール１５の外周に張力の付与状態で巻回される。
【００２７】
前記スプール１５の上方においてフレーム１１には、エンドレスのベルト２０が複数のローラ２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｅ，２１Ｆ及びローラ２１Ｄに掛け渡された状態で配置されている。ローラ２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｅ，２１Ｆ及びローラ２１Ｄのうちで、ローラ２１Ａ，２１Ｅを除き、ローラ２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｆ及びローラ２１Ｄはフレーム１１に対して定位置で回転可能に支持されている。ここで、ローラ２１Ｃはベルト２０を走行させるための駆動用となっている。そして、図７（ａ）及び（ｂ）に示すように、スプール１５上に所定量のラップ１４が巻回された後は、ベルト２０の外側面がラップ１４の外周面に圧接しながら接触される。
【００２８】
前記スプール１５を挟んでローラ２１Ｂと反対側に位置するフロント側のローラ２１Ａは、図示しないガイド手段によってガイドされて、フレーム１１に対して上下方向へ直線移動可能に支持されている。ローラ２１Ａの側方においてフレーム１１には、ローラ移動用モータ２２と、一対の歯付きローラ２３ａ及び歯付きベルト２３ｂよりなる開閉駆動機構２３とが配置されている。そして、前記スプール１５上に所要量のラップ１４が巻回されて満巻ラップ１５Ａとなったとき、ローラ移動用モータ２２の回転により、歯付きベルト２３ｂが周回されて、ローラ２１Ａが図１に実線で示す下方の作用位置から鎖線で示す上方の退避位置に移動される。この移動により、図７（ｃ）に示すように、ローラ２１Ａとフロントドラム１３との間に、満巻ラップ１５Ａを排出するための開放部２４が形成される。
【００２９】
図１及び図３に示すように、フレーム１１の上部には支持リング６０が軸６０ａを介して回動可能に支持されており、この支持リング６０にはローラ移動用シリンダ２５が固定されている。前記ローラ２１Ｃの軸５９には作動レバー２６が一端において回動可能に支持され、他端には前記ローラ２１Ｅが支持されている。そして、前記ローラ移動用シリンダ２５のピストンロッド２５ａの先端が作動レバー２６の中間部に回動可能に連結されている。このため、ピストンロッド２５ａの出入りにより、作動レバー２６がローラ２１Ｃの軸を中心に回動されて、ローラ２１Ｅが２位置間を上下方向に円弧移動される。そして、ローラ移動用シリンダ２５の引き込み力により、ローラ２１Ｅを介してベルト２０に張力が付与される。このため、図７（ａ）及び（ｂ）に示すように、ベルト２０がスプール１５上のラップ１４の外周に圧接した状態で接触される。
【００３０】
また、前記スプール１５上のラップ１４の巻径が増加するにつれて、ローラ２１Ｅがローラ移動用シリンダ２５の引き込み力に抗して下方に移動される。このため、ベルト２０の緊張状態が維持されるとともに、前記巻径の増加にともないラップ１４の外周上部におけるベルト２０の接触領域が拡張されるようになっている。従って、この実施形態では、ローラ移動用シリンダ２５により、ラップ１４上のベルト２０の接触領域を調整するとともに、ラップ１４に対するベルト２０の接触圧力を調整するための接触領域拡張手段及び接触圧力調整手段が構成されている。さらに、図７（ｃ）に示すように、前記ローラ２１Ａが上方の退避位置に移動されて、満巻ラップ１５Ａを排出するための開放部２４が形成されたとき、ローラ移動用シリンダ２５の引き込み動作により、ローラ２１Ｅが上限位置まで移動されて、ベルト２０の弛みが吸収される。
【００３１】
次に、前記ドラム１２，１３等を回転させるための駆動及び動力伝達構成について説明する。
図５に示すように、コーマ準備機のフレーム１１には、メインモータ２８が装備されている。そして、このメインモータ２８の回転が一対のプーリ２８ａ，２８ｃ及びそのプーリ２８ａ，２８ｃ間のＶベルトにより歯付きローラ２９ａに伝達される。そして、一対の歯付きローラ２９ａ及び歯付きベルト２９ｂよりなる伝達機構２９と、複数の歯車３０ａよりなる減速機構３０を介して、バックドラム１２が回転される。それとともに、メインモータ２８の回転により、一対の歯付きローラ３１ａ及び歯付きベルト３１ｂよりなる伝達機構３１と、複数の歯車３２ａよりなる歯車機構３２を介して、複数のカレンダローラ１９が連動回転される。
【００３２】
また、前記バックドラム１２の回転にともなって、一対の歯付きローラ３３ａ及び歯付きベルト３３ｂよりなる伝達機構３３を介して、フロントドラム１３がバックドラム１２と同一の周速度で同期回転される。それとともに、バックドラム１２の回転にともなって、一対の歯付きローラ３４ａ及び歯付きベルト３４ｂよりなる伝達機構３４と、複数の歯車３５ａよりなる減速機構３５を介して、ベルト２０用の駆動のローラ２１Ｃが回転される。すなわち、この実施形態では、メインモータ２８によって、ベルト２０を走行させるための駆動手段が構成されている。このベルト２０は前記両ドラム１２，１３の周速度よりわずかに速い速度で走行される。
【００３３】
図４及び図５に示すように、前記両移動体４７の外側部には、一対のプレート回転用モータ３６がステー３６ａを介して支持されている。そして、このモータ３６の回転により、一対の歯車３７ａよりなる歯車機構３７を介して、両ラッププレート１６が回転されて、そのラッププレート１６間のスプール１５が前記ドラム１２，１３やカレンダローラ１９と独立して回転されるようになっている。従って、この実施形態では、プレート回転用モータ３６によって、スプール１５を単独で回転させるための駆動手段が構成されている。
【００３４】
図５に示すように、両ラッププレート１６の回転駆動部には、ラッププレート１６つまりスプール１５の回転を検出するためのプレート用エンコーダ４１が配置されている。両ドラム１２，１３の回転軸部には、ドラム１２，１３の回転を検出するためのドラム用エンコーダ４２が配置されている。
【００３５】
次に、前記のように構成されたコーマ準備機の電気回路構成について説明する。
図６に示すように、制御装置４５はコーマ準備機全体の動作を制御するための制御手段を構成している。制御装置４５には、位置センサ４０、プレート用エンコーダ４１及びドラム用エンコーダ４２から検出信号が入力されるとともに、操作部４６から操作入力信号等が入力される。制御装置４５からは、前記メインモータ２８、プレート回転用モータ３６、ローラ移動用モータ２２、加圧用シリンダ１７による付勢力を調整するための電空レギュレータ１７ｂ及びローラ移動用シリンダ２５を切り換えるための電磁弁２５ｂに対して作動信号が出力される。
【００３６】
そして、前記制御装置４５は、プレート用エンコーダ４１からスプール１５の回転数の検出信号を入力するごとに、スプール１５上のラップ１４の巻径増大に対応する係数で、プレート回転用モータ３６の回転速度を制御して、スプール１５上のラップ１４の周速度をドラム１２，１３の周速度に対して所要の関係を有するように調整する。この調整により、常にラップ１４を張力の付与状態でスプール１５上に巻回させるように、ラップ１４の巻回速度がドラム１２，１３の周速度よりわずかに速く、前記ベルト２０の走行速度よりわずかに遅くなるようにしている。つまり、この実施形態では、制御装置４５によって、スプール１５の回転速度を調節するための速度調節手段が構成されている。ここで、制御装置４５は、位置センサ４０からの移動体４７の高さ信号、すなわちラップ１４の巻径を示す検出信号を入力し、その加圧用シリンダ１７による加圧力、すなわちドラム１２,１３に対するスプール１５上のラップ１４の接触圧力が所定値を維持するように、電空レギュレータ１７ｂの作動を制御する。
【００３７】
次に、前記のように構成されたコーマ準備機の作用を説明する。
図１に示すように、両ドラム１２，１３上にスプール１５が設置された状態で、コーマ準備機が運転されると、メインモータ２８により、両ドラム１２，１３及び各カレンダローラ１９が回転されるとともに、ベルト２０が走行される。また、プレート回転用モータ３６により、スプール１５が単独で回転される。この回転により、図７（ａ）に示すように、ドローパートから供給されるラップ１４が、各カレンダローラ１９を経由してバックドラム１２上に移送されて、スプール１５の外周に巻回される。この場合、ラップ１４の巻回速度がドラム１２，１３の周速度よりわずかに速いが、ラップ１４とドラム１２，１３との間には滑りが生じる。従って、ラップ１４はスプール上に適度の緊張状態で巻回される。
【００３８】
そして、図７（ａ）に示すように、スプール１５上に所定量のラップ１４が巻回された後は、ベルト２０がラップ１４の外周面に圧接して接触されるようになる。この場合、図７（ｂ）に示すように、ローラ２１Ａ，２１Ｂが定位置であるため、スプール１５上のラップ１４の巻径が増加するにつれて、ラップ１４の外周上部におけるベルト２０の接触領域が次第に拡張される。このため、スプール１５上のラップ１４の巻径が増加するにつれて、ベルト２０の接触領域の比率が高くなる。言い換えれば、スプール１５上のラップ１４が厚くなって変形しやすくなるにつれて、それ以前よりもベルト２０の接触領域の比率が高くなる。そして、スプール１５上のラップ１４は、フロントドラム１３による下方の加圧点から解放された後に、長い距離をおくことなくベルト２０の接触部によって加圧される。よって、ラップ１４の外周上部に膨らみが生じるおそれはなく、ラップ１４が均質な状態で巻回形成される。また、ベルト２０は、ラップ１４の巻回速度よりわずかに速い速度で走行される。このため、ラップ１４は常に緊張状態で巻回され、ラップ１４の巻径が増加するにつれて、ラップ１４の巻回状態が次第に柔らかくなるおそれはなく、均質な密度のラップ１４が巻回形成される。なお、スプール１５に対するラップ１４の巻回量が少ない状態（小玉ラップ状態）では、ラップ１４の巻回径が小さいため、ラップ１４の膨らみはほとんど生じない。従って、この状態においては、ベルト２０によりラップ１４に対する接触は必要ない。
【００３９】
また、前記スプール１５上へのラップ１４の巻回時には、プレート用エンコーダ４１によりスプール１５の積算回転数が検出される。そして、この積算回転数の検出信号に基づいてスプール１５の回転ごとに、ラップ１４の巻径増大に対応する係数で、プレート回転用モータ３６の回転速度が調整される。これによって、常にラップ１４が所定の張力の付与状態でスプール１５上に巻回される。それとともに、位置センサ４０により移動体４７の高さが検出される。そして、制御装置４５は、電空レギュレータ１７ｂの作動を制御して、加圧用シリンダ１７の加圧力を調整し、スプール１５上のラップ１４によるドラム１２,１３に対する接触圧が漸減され、またはほぼ一定を維持される。
【００４０】
そして、図７（ｂ）に示すように、スプール１５上に所要量のラップ１４が巻回されて、満巻ラップ１５Ａになると、加圧用シリンダ１７によるスプール１５の下方への加圧力（接触圧）付与が解放される。その後、メインモータ２８が停止されて、両ドラム１２，１３及び各カレンダローラ１９の回転が停止されるとともに、ベルト２０の走行が停止される。この状態で、プレート回転用モータ３６により、スプール１５が単独で低速回転されて、満巻ラップ１５Ａに連なるラップ１４の上流側の部分が引きちぎられるようにして切断される。
【００４１】
続いて、図７（ｃ）に示すように、ローラ移動用モータ２２の回転により、ベルト２０用のローラ２１Ａが下方の作用位置から上方の退避位置に移動されて、ローラ２１Ａとフロントドラム１３との間に、満巻ラップ１５Ａを排出するための開放部２４が形成される。このとき、ローラ移動用シリンダ２５の引き込み動作により、ローラ２１Ｅが上限位置まで移動されて、ベルト２０の弛みが吸収される。そして、図８（ａ）に示すように、ドラム１２，１３上の満巻ラップ１５Ａが、ラップガイド３８を介して開放部２４から前方側に排出される。
【００４２】
その後、図８（ｂ）に示すように、ラップガイド３８が上方に退避回動されるとともに、スプール供給レバー３９が退避位置から供給位置に回動されて、空スプール１５Ｂが両ドラム１２，１３上の巻回位置に供給される。この状態で、ラップガイド３８及び供給レバー３９が原位置に復帰回動されるとともに、ローラ２１Ａ，２１Ｅが下方に復帰移動されて、図１に示すように、ベルト２０がスプール１５に近接して張設される。そして、この状態において空スプール１５Ｂがラッププレート１６間に挟持されて次のスプール１５に対するラップ１４の巻回動作が再開される。
【００４３】
従って、この実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１） このコーマ準備機においては、回転可能なドラム１２，１３上にスプール１５が設置され、ドラム１２，１３の回転にともなうスプール１５の回転により、そのスプール１５上にラップ１４が巻回される。そして、スプール１５上のラップ１４の外周面に圧接状態で接触されるように、スプール１５を挟んだ２箇所のローラ２１Ａ，２１Ｂ間にはベルト２０が掛け渡されている。
【００４４】
このため、ドラム１２，１３の回転にともなうスプール１５の回転によって、スプール１５上にラップ１４が巻回される際には、そのラップ１４の外周がベルト２０によりローラ２１Ａ，２１Ｂ間の広い範囲にわたって押圧される。そして、ラップ１４の巻径が増大しても、それに応じてベルト２０のローラ２１Ａ，２１Ｂ間の部分が上方へ膨らむようになって、ラップ１４との接触領域が広がり、ラップ１４とドラム１２,１３との接触点と、ラップ１４とベルト２０との接触開始側の接触点Ｐ１及び接触終了側の接触点Ｐ２との間隔は狭い状態が維持される。よって、スプール１５上のラップ１４がドラム１３との接触点から解放された後に、ラップ１４の外周上部に膨らみが生じたり、ドラム１２との接触前に小さな曲率の膨らみが生じたりするおそれを抑制することができる。従って、ラップのゲレン変動等を抑制して、スプール１５上に膨らみのない均質な巻回状態（硬さ）のラップ１４を巻回形成することができる。
【００４５】
（２） このコーマ準備機においては、前記一方のローラ２１Ａが定位置から移動されることにより、そのローラ２１Ａに対応するドラム１３とローラ２１Ａとの間に開放部２４が形成され、その開放部２４から満巻ラップ１５Ａが排出される。このため、ベルト２０及びそのベルト２０を掛け渡すためのローラ２１Ａが邪魔になることなく、ドラム１３とローラ２１Ａとの間の開放部２４を介して、満巻ラップ１５Ａをドラム１２，１３上の巻回位置から容易に排出することができる。
【００４６】
（３） このコーマ準備機においては、ローラ移動用シリンダ２５とローラ移動用モータ２２とにより、前記スプール１５上のラップ１４の巻径の増加につれて、ラップ１４に対するベルト２０の接触範囲が広くなるようになっている。このため、結果として、ラップ１４の巻径が増大すると、それにともなってラップ１４上のベルト２０の接触領域が拡大される。よって、ラップ１４の巻径が増加しても、ドラム１２，１３によるラップ１４の外周下部の加圧部位と、ベルト２０によるラップ１４の外周上部の加圧部位との間の距離が離れることを防止することができて、ラップ１４の外周上部に膨らみが生じるおそれを一層効果的に抑制することができる。
【００４７】
（４） このコーマ準備機においては、スプール１５上のラップ１４の巻径が変化しても、加圧用シリンダ１７による加圧力、すなわちラップ１４とドラム１２，１３との接触圧がほぼ一定になるように調整される。このため、ラップ１４はスプール１５上に均等な圧力で巻回され、前記のようなゲレン変動やリッキングを防止することができる。
【００４８】
（５） このコーマ準備機においては、前記スプール１５を単独で回転させるためのプレート回転用モータ３６が設けられている。また、スプール１５上のラップ１４の巻回速度とドラム１２，１３の周速度との関係を調節するための速度調節手段としての制御装置４５が設けられている。このため、スプール１５上のラップ１４の巻径が増加しても、そのラップ１４の周速度を調整することにより、ラップ１４を所要の張力の付与状態でスプール１５上に巻回することができる。よって、スプール１５上のラップ１４の巻径が増加しても、ラップ１４の厚さや密度が変化することを防止することができる。従って、前記と同様にラップのゲレン変動やリッキング等を防止して、均質なラップ１４を巻回形成することができる。
【００４９】
（第２実施形態）
次に、この発明を具体化したコーマ準備機の第２実施形態を、前記第１実施形態と異なる部分を中心に説明する。
【００５０】
この第２実施形態では、図９に示すように、前記第１実施形態におけるフロントドラム１３が省略され、スプール１５が１つのバックドラム１２上に設置されるようになっている。
【００５１】
従って、この第２実施形態によれば、前記第１実施形態における（１）〜（５）に記載の効果に加えて、以下のような効果を得ることができる。
（６） この実施形態においては、スプール１５が１つのドラム１２上に設置されるようになっている。このため、一対のドラムを設けた構成に比較して、構造の簡略化及び小型化を図ることができて、安価なコーマ準備機を提供することがでる。
【００５２】
（７） この実施形態においては、ドラム１２が１つであるため、ローラ２１Ａの位置を充分に下げることができる。このため、ラップ１４に対するベルト２０の接触領域を広くすることができて、ラップ１４の均質な巻回に寄与できる。
【００５３】
（変更例）
なお、この実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・ ベルト２０をメインモータ２８とは異なった独立のモータにより走行させるように構成すること。
【００５４】
・ ベルト２０に対してシリンダ２５とは異なったバネや電動モータ等の張力付与手段により、張力を付与するように構成すること。
・ スプール１５上のラップ１４の巻径増加につれて、ローラ移動用シリンダ２５の動作を制御して、ラップ１４の外周面に対するベルト２０の圧接力を漸減させるように構成すること。このようにすれば、巻き始めから巻き終わりまで均質な張力の巻回が可能となる。
【００５５】
・ プレート回転用モータ３６を１基とし、一方のラッププレート１６に回転を伝達するように構成すること。
・ スプール１５上のラップ１４の厚みを検出するセンサを設け、そのセンサからの検出結果に応じてスプール１５の回転速度を制御すること。
【００５６】
・ 前記各実施形態では加圧用シリンダ１７及びローラ移動用シリンダ２５を空圧シリンダとしたが、油圧シリンダを用いること。
（他の技術的思想）
前記実施形態から把握されるが、請求項に記載されていない技術的思想は以下の通りである。
【００５７】
（Ａ） 回転可能なドラム上にスプールを設置し、ドラムの回転にともなうスプールの回転によりそのスプール上にラップを巻回するようにしたコーマ準備機において、
前記スプールを単独で回転させるためのスプール駆動手段を設けたことを特徴とするコーマ準備機。
【００５８】
このようにすれば、メインモータ２８から動力を得る場合とは異なり、スプールまでの動力伝達系が不要になって、装置構成の簡素化及び小型化を達成できる。また、ラップの材質や必要とする硬さ等に応じて、スプールの回転速度を単独で制御できる。
【００５９】
（Ｂ） スプール上のラップの巻径の変化に応じてスプールの回転数を調整するための調整手段を設けたことを特徴とする前記技術的思想（Ａ）項に記載のコーマ準備機。
このようにすれば、スプール上のラップの巻径が増加しても、スプールの回転速度を調整することにより、ラップを所要の張力の付与状態でスプール上に巻回することができる。
【符号の説明】
【００６０】
１２…バックドラム、１３…フロントドラム、１４…ラップ、１５…スプール、１５Ａ…満巻ラップ、１７…加圧用シリンダ、２０…ベルト、２１Ａ〜２１Ｆ…ローラ、２２…ローラ移動用モータ、２４…開放部、２５…調整手段としてのローラ移動用シリンダ、２８…ベルトの駆動手段としてのメインモータ、３６…スプールの駆動手段としてのプレート回転用モータ、４５…制御手段及び速度調節手段を構成する制御装置。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能なドラム上にスプールを設置し、ドラムの回転にともなうスプールの回転によりそのスプール上にラップを巻回するようにしたコーマ準備機において、
前記スプールを挟んだ２箇所のローラ間に掛け渡され、スプール上のラップの外周面上に接触されるベルトと、
そのベルトをラップの回転とともに走行させる駆動手段と
を備えたことを特徴とするコーマ準備機。
【請求項２】
前記一方のローラと、そのローラに対応する一方のドラムとの少なくとも一方を定位置から移動させて、ドラムとローラとの間に開放部を形成し、その開放部から満巻ラップを排出させるようにしたことを特徴とする請求項１に記載のコーマ準備機。
【請求項３】
前記スプール上のラップの巻径の増加にともないラップの外周上部におけるベルトの接触領域が拡張されるようにするための接触領域拡張手段を設けたことを特徴とする請求項１または２に記載のコーマ準備機。
【請求項４】
スプール上のラップの巻径の変化に従い、ドラムに対するラップの接触圧を調整するための接触圧調整手段を設けたことを特徴とする請求項１〜３のうちのいずれか一項に記載のコーマ準備機。
【請求項５】
前記ラップに対するベルトの接触圧力を調整するための接触圧力調整手段を設けたことを特徴とする請求項１〜４のうちのいずれか一項に記載のコーマ準備機。
【請求項６】
前記スプールを単独で回転させるための駆動手段と、前記ドラムの周速度にあわせてスプールの回転速度を調節するための速度調節手段とを設けたことを特徴とする請求項１〜５のうちのいずれか一項に記載のコーマ準備機。
【請求項１】
回転可能なドラム上にスプールを設置し、ドラムの回転にともなうスプールの回転によりそのスプール上にラップを巻回するようにしたコーマ準備機において、
前記スプールを挟んだ２箇所のローラ間に掛け渡され、スプール上のラップの外周面上に接触されるベルトと、
そのベルトをラップの回転とともに走行させる駆動手段と
を備えたことを特徴とするコーマ準備機。
【請求項２】
前記一方のローラと、そのローラに対応する一方のドラムとの少なくとも一方を定位置から移動させて、ドラムとローラとの間に開放部を形成し、その開放部から満巻ラップを排出させるようにしたことを特徴とする請求項１に記載のコーマ準備機。
【請求項３】
前記スプール上のラップの巻径の増加にともないラップの外周上部におけるベルトの接触領域が拡張されるようにするための接触領域拡張手段を設けたことを特徴とする請求項１または２に記載のコーマ準備機。
【請求項４】
スプール上のラップの巻径の変化に従い、ドラムに対するラップの接触圧を調整するための接触圧調整手段を設けたことを特徴とする請求項１〜３のうちのいずれか一項に記載のコーマ準備機。
【請求項５】
前記ラップに対するベルトの接触圧力を調整するための接触圧力調整手段を設けたことを特徴とする請求項１〜４のうちのいずれか一項に記載のコーマ準備機。
【請求項６】
前記スプールを単独で回転させるための駆動手段と、前記ドラムの周速度にあわせてスプールの回転速度を調節するための速度調節手段とを設けたことを特徴とする請求項１〜５のうちのいずれか一項に記載のコーマ準備機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１３−７６１７２（Ｐ２０１３−７６１７２Ａ）
【公開日】平成２５年４月２５日（２０１３．４．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２１４９４４（Ｐ２０１１−２１４９４４）
【出願日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【出願人】（０００１４２８０５）株式会社原織機製作所 (8)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月２５日（２０１３．４．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【出願人】（０００１４２８０５）株式会社原織機製作所 (8)
【Ｆターム（参考）】
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