JPH1129247A - ウエブ巻取基準ロール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ウエブロールの層中に巻込まれたエアーであ
っても排気でき、しかもウエブの幅が広く、ロールの径
が大きくてもエアーを排気できるウエブ巻取基準ロール
を提供する。 【解決手段】 巻取り中のウエブロールＲの表面に接触
させながら回転する巻取基準ロール３であって、巻取基
準ロール３のロール表面に、狭幅深溝の狭幅溝３１が螺
旋状に形成され、かつ広幅浅溝の広幅溝３２が狭幅溝３
１に重ねて螺旋状に形成されている。ウエブロールＲの
表層において広幅溝３２に対応する部位に溜められたエ
アーＡｂは、巻取基準ロール３の回転に伴って広幅溝３
２に隣接するフラット部３３がロール端部方向へ移動す
るので、エアーＡｂはウエブＷの端へ押し出されて排気
される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はウエブ巻取基準ロー
ルに関する。さらに詳しくは製紙機械や印刷機械等にお
いて、ウエブロールを回転させたり、ウエブロールに巻
取られているウエブをその長手方向に走行させたり案内
する巻取基準ロールに関する。製紙機械の分野では、抄
紙機の出側に設置されるリールや、その後工程で小径ロ
ールに仕上げたり小幅にスリットするワインダー等のリ
ールドラムが代表的な使用例である。

【０００２】

【従来の技術】上記ウエブ巻取基準ロールにおいて、ロ
ール表面とウエブの間に空気が巻込まれエアーバッグが
生じると、ウエブを走行させる駆動力が不足して巻取り
張力が不足したり、いびつのロールになって商品価値が
低下したり、さらにはニップ通過時に表層数枚が瞬時に
破断する等の問題がある。そこで、ロール表面とウエブ
の間に補捉されたダイナミック（動的）な空気をウエブ
がロール表面に接触したときに、ロール表面から排気で
きるようにした従来技術として、巻取ロール表面に螺旋
溝を形成することが試みられた（特開昭６３−３１５４
４３号公報、特公昭６０−５８３９２号公報など）。

【０００３】上記の従来技術では、図９に示すように、
リールスプール６にウエブＷを巻付かせ、リールスプー
ル６をドライブ装置で回転させるか、ウエブロールＲの
表面に回転している巻取基準ロール３を接触させてウエ
ブロールＲを回転させ、ウエブＷを巻取る装置におい
て、巻取基準ロール３とウエブＷの間にできたエアーバ
ッグＡａは、ロール３の側方あるいは下方へ逃すことが
でき、ウエブＷと巻取基準ロール３の密着性も良くして
駆動力を確保することができる。

【発明が解決しようとする課題】

【０００４】しかるに、図１０に示すように、リールス
プール６に巻き取られているウエブロールＲのウエブ層
の中にエアーが巻き込まれてエアーバッグがＡｂが生じ
ると、前記従来技術では排気することができない。この
結果、ウエブロールＲと巻取基準ロール３が線接触して
いるニップＮ通過時にウエブロールＲの表層数枚が瞬時
に破断し、巻取中断となってしまう。この場合、再度、
新リールスプールを装入し巻取をし直しさなければなら
ず、生産性を低下させてしまうという問題がある。

【０００５】とりわけ近時は抄紙速度が向上し、１分間
の抄紙速度が例えば1300ｍから1800ｍへ、より高速化し
ようとしているが、このようにウエブ走行速度が早くな
ればなるほど、また、ウエブの幅が広くなればなるほ
ど、エアーが抜けにくくなり、駆動力不足やウエブ破断
等のトラブルが発生しやすくなる。

【０００６】本発明はかかる事情に鑑み、ウエブロール
の層中に巻込まれたエアーであっても排気でき、しかも
ウエブの幅が広く、ロールの径が大きくてもエアーを確
実に排気できるウエブ巻取基準ロールを提供することを
目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１のウエブ巻取基
準ロールは、巻取り中のウエブロールの表面に接触させ
た状態で回転し、巻取り中のウエブロールに回転駆動力
を加え、あるいはウエブロールに巻取られつつあるウエ
ブに走行張力を加える巻取基準ロールであって、該巻取
基準ロールのロール表面に、狭幅深溝の狭幅溝が螺旋状
に形成され、かつ広幅浅溝の広幅溝が前記狭幅溝に重ね
て螺旋状に形成されていることを特徴とする。請求項２
のウエブ巻取基準ロールは、前記広幅溝は、その溝底部
におけるロール軸方向の断面形状が円弧状であり、かつ
隣接する広幅溝間のフラット部と滑らかに連続している
ことを特徴とする。請求項３のウエブ巻取基準ロール
は、前記狭幅溝と前記広幅溝が、いずれもロールの軸方
向中央部から両端に向けて、それぞれ進行する二方向の
螺旋溝として形成されていることを特徴とする。請求項
４のウエブ巻取基準ロールは、前記狭幅溝と前記広幅溝
が、いずれもロールの一端から他端に向けて一方向の螺
旋溝として形成されていることを特徴とする。請求項５
のウエブ巻取基準ロールは、巻取基準ロールの表面に、
タングステンカーバイド溶射が施されていることを特徴
とする。なお、本発明において、ウエブとは、紙やフィ
ルムなどを総称する概念である。

【０００８】請求項１の発明によれば、巻取基準ロール
とウエブの間に巻込まれたエアーはロール表面の狭幅溝
を通じて、ロールの周方向へ排気でき、ウエブロールの
ウエブ層の中に巻込まれたエアーは、広幅溝に対応する
部位のウエブ層間に溜められ、この溜められたエアー
は、広幅溝に隣接する螺旋状のフラット部が形成された
巻取基準ロールの回転に伴ってロールの端部方向へ移動
するので、フラット部がエアーをロール端部方向に押し
出し、ウエブ層中のエアーを排気することができる。請
求項２の発明によれば、広幅溝の溝底部とフラット部が
滑らかに連続しているので、ウエブの層中のエアーが、
滑らかに外方へ移動しやすくなり、ウエブ層中のエアー
をほぼ完全に押し出すことができる。請求項３の発明に
よれば、ロールの軸方向中央部から両端方向へ螺旋溝を
形成することによって、排気距離を短くしているので、
ウエブ幅が広いものでも、エアーの排気が可能となる。
請求項４の発明によれば、ウエブ幅の狭いものでは、ロ
ールの一方向への螺旋溝によって十分排気でき、この場
合、ロールへの溝加工が容易となる。請求項５の発明に
よれば、ロール表面のタングステンカーバイドによっ
て、摩擦係数が高くなっているので、ウエブとの間にス
リップが生じずウエブを必要な張力で巻き取れ、かつロ
ール表面の寿命を向上できる。

【０００９】

【発明の実施の形態】つぎに、本発明の実施形態を図面
を基づき説明する。まず、本発明の一実施形態を抄紙機
のリールパートに設置されたウエブ巻取装置に適用した
例に基づき説明する。図６は本発明が適用されるウエブ
巻取装置の概略側面図、図７は図６のウエブ巻取装置の
概略平面図である。

【００１０】図６〜７において、１は左右のフレーム
で、フレーム１の入側（図中右側で抄紙機からウエブＷ
が送られてくる側）の上面には、軸受２を介して巻取基
準ロール３（リールドラムともいう）が設置されてい
る。この巻取基準ロール３は、その外周の約１／４にウ
エブＷを巻き付けてウエブＷに走行張力を与え、あるい
は後述するリールスプール６に巻き取られているウエブ
ロールＲに接触した状態で回転して、ウエブロールＲを
回転させるものであり、４はこの巻取基準ロール３を回
転させるモータである。

【００１１】前記左右のフレーム１上面において、巻取
基準ロール３より図中左側には、左右のレール５が取付
けられている。このレール５はウエブＷを巻き取るリー
ルスプール６を載置する台であり、リールスプール６は
このレール５上の図中右側の巻取位置Ａで、セカンダリ
キャリッジ７に支持されて、ウエブＷを巻き取ってい
く。なお、ウエブＷを巻取るにつれて紙ロールの直径は
大きくなり、リールスプール６の中心位置も巻取基準ロ
ール３から段々と離れるので、巻取位置Ａはある程度の
長さがある。

【００１２】セカンダリキャリッジ７は左右のフレーム
１に沿って走行する操作側と駆動側のキャリッジ７ａ、
７ｂからなり、各キャリッジ７ａ、７ｂにはリールスプ
ール６をクランプし走行する手段が設けられ、駆動側の
キャリッジ７ｂには、リールスプール６を回転駆動する
モータやカップリングからなるセンタドライブ装置８が
搭載されている。なお、巻取基準ロール３でウエブロー
ルＲを回転させる運転方式をとる場合は、センタドライ
ブ装置８はリールスプール６から切り離される。ウエブ
ロールＲの巻取りが完了すると、セカンダリキャリッジ
７によって巻上りロールＲ（所定の最終巻取径に達した
ウエブロールをいう）が払出位置Ｂまで搬送される。９
はセカンダリキャリッジ７から払出された巻上りロール
Ｒを受け止め、停止時の衝撃を吸収するショックアブソ
ーバである。

【００１３】一方、巻取基準ロール３の上方には、新し
いリールスプール６を数本分貯えておくストッカー１１
が設けられており、このストッカー１１からリールスプ
ール６を１本ずつトランスファアーム１２で、その下方
のプライマリキャリッジ１３に供給するようになってい
る。プライマリキャリッジ１３は、供給されたリールス
プール６を支持するクランプと、リールスプール６を巻
取基準ロール３の直上方の待機位置から前記レール５上
右端の巻取位置まで移動させる移動手段と、操作側にお
いてリールスプール６に回転駆動力を与えるモータやカ
ップリングからなるセンタドライブ装置１４を備えてい
る。

【００１４】つぎに、上記ウエブ巻取装置による巻取工
程を説明する。図８は巻取工程Ｉ〜Ｖの説明図である。
符号Ｉの状態は、セカンダリキャリッジ７に支持された
ウエブロールＲが巻き上る直前の状態であり、プライマ
リキャリッジ１３に支持された新リールスプール６は巻
取基準ロール３の上方で待機している。符号IIの状態
は、セカンダリキャリッジ７上のウエブロールＲが最終
直径に巻き上った状態であり、この時点で、セカンダリ
キャリッジ７は払出し側へ少し移動し、同時にプライマ
リキャリッジ１３が新リールスプール６を巻取位置へ移
動させる。

【００１５】符号III の状態は、新リールスプール６が
プライマリキャリッジ１３のセンタドライブ装置８によ
って回転されながらレール５上に置かれた第１の巻取開
始位置へ移動完了した状態で、この状態では、ウエブＷ
は巻取基準ロール３の上面、新リールスプール６の下面
を経て走行しセカンダリキャリッジ７上の巻上りロール
Ｒに連続している。そのため、ここで、ウエブ切断器１
５、例えばエアー噴射パイプ等でエアーを噴射してウエ
ブＷを切断する。切断されたウエブＷの終端は巻上りロ
ールＲに巻き付けられ、切断されたウエブＷの始端は新
リールスプール６に巻付けられて、新たにウエブＷを巻
き取っていく。

【００１６】また、新リールスプール６の第２の巻取開
始位置は、符号IIに示す位置にほぼ同じであって、まだ
新リールスプール６はプライマリキャリッジ１３に支持
され、プライマリキャリッジ１３のセンタドライブ装置
８によってリールスプール６がウエブＷの走行速度に同
調して回転駆動されている。ウエブＷの切断後の新リー
ルスプールへの巻き付けは上記と同様にして行われる。

【００１７】符号IVの状態はセカンダリキャリッジ７が
巻上りロールＲを払出位置方向へ搬送している状態であ
り、この間に新リールスプール６はプライマリキャリッ
ジ１３に支持された状態でウエブＷを巻き取りつつあ
る。符号Ｖの状態は、巻上りロールＲの払出しを終って
セカンダリキャリッジ７が巻取位置に復帰した状態であ
り、ここでリールスプール６はプライマリキャリッジ１
３からセカンダリキャリッジ７に受け継がれ、セカンダ
リキャリッジ７のセンタドライブ装置８によってリール
スプール６は回転させられ、ウエブを巻き取って行く。
そして、プライマリキャリッジ１３は再び待機位置に復
帰する。以上の動作を繰り返していくことによって、抄
紙機で連続高速抄造されるウエブＷが、ウエブロールと
して連続的に巻き取られていくのである。

【００１８】つぎに、上記巻取装置に適用された巻取基
準ロール３を説明する。図１は本発明の一実施形態に係
る巻取基準ロール３の正面図、図２は狭幅溝３１と広幅
溝３２の図１における一部拡大断面図、図３は狭幅溝３
１と広幅溝３２の部分平面図と部分断面図である。な
お、図２の符号ｐで示す線は、広幅溝３２とフラット部
３３の断面形状を模式的に示す線である。

【００１９】図１において、３０は巻取基準ロール３の
ロール表面であり、３４はロール３を軸方向に２分割す
る中心線、３５は中心線３４に沿って設けた溝を形成し
ていない中間分離帯である。このロール表面３０には、
数本の螺旋状の狭幅溝３１が中間分離帯３５からロール
端部に向けて形成されている。すなわち、中間分離帯３
５から図中右側では、矢印ｒ方向に回転するとロール右
端部へ進む螺旋状の狭幅溝３１が形成され、中間分離帯
３５から図中左側では、矢印ｒ方向に回転するとロール
左端部へ進む螺旋の狭幅溝３１が形成されている。ま
た、上記狭幅溝３１に重ねて２本の螺旋状の広幅溝３２
が中間分離帯３５からロール端部に向けて形成されてい
る。すなわち、中間分離帯３５から図中右側では、矢印
ｒ方向に回転するとロール右端部へ進む螺旋状の広幅溝
３２が形成され、中間分離帯３５から図中左側では、矢
印ｒ方向に回転するとロール左端部へ進む螺旋の広幅溝
３２が形成されている。なお、広幅溝３２と隣接する広
幅溝３２との間はフラット部３３となっている。

【００２０】以下、図２〜３を併せ参照しながら、さら
に詳細に説明する。前記狭幅溝３１は広幅溝３２に対
し、幅Ｗ１は狭く深さｄ１は深い溝であり、広幅溝３２
は狭幅溝３１に対し幅Ｗ２は広く深さｄ２の浅い溝であ
り、この結果、広幅溝３２が形成されている部分も広幅
溝３２に隣接するフラット部３３にも、狭幅溝３１が形
成されることになる。

【００２１】前記狭幅溝３１の溝断面形状はとくに制限
がなく、図示のような角溝のほか丸溝などであってもよ
い。前記広幅溝３２の溝断面形状は、ロール軸方向に沿
う断面形状が円弧状であることが好ましく、円弧とフラ
ットとの継ぎ目は、狭幅溝間のフラット部中央が良く、
かつフラット部３３と滑らかに連結していることが望ま
しい。

【００２２】前記狭幅溝３１の螺旋角は広幅溝３２の螺
旋角と同一である。その場合、広幅溝３２の底にもフラ
ット部３３にも、数本ずつの狭幅溝３１が形成されるこ
とになる。

【００２３】前記狭幅溝３１は主として、巻取基準ロー
ル３とウエブＷとの間のエアーバッグＡａの排出用であ
り、広幅溝３２は主として、ウエブロールＲの層中のエ
アーバッグＡｂの排出用であるため、それらの機能を果
すに必要な幅、深さ、本数の溝を形成すればよく、それ
はウエブの種類、幅（すなわち巻取ロールの幅）などか
ら求めればよい。一例としては、直径が約1500mm、長さ
が約7500mmの巻取基準ロール３において、狭幅溝３１は
幅Ｗ１が１．５mm、深さｄ１が４mmであって、１０mm間
隔の７条の溝が７０mmピッチで形成されており、広幅溝
３２は幅Ｗ２が３０mm、深さｄ２が０．８mm、ロール軸
方向における溝断面形状が半径141mm の円弧溝であっ
て、広幅溝３２の隣に４０mmのフラット部３３ができる
ように１条の溝で７０mmピッチで形成されている。

【００２４】巻取基準ロール３のロール表面３０上に
は、タングステンカーバイト溶射を施すことが好まし
い。この場合、ロール表面３０とウエブＷとの間に適度
な摩擦が生じ、スリップを生ずることなくウエブＷに必
要な走行張力を付与し、かつロール表面３０の摩耗を低
減して、その寿命を向上させることができる。

【００２５】つぎに、本実施形態における巻取基準ロー
ル３のエアー排気作用を説明する。図４はウエブロール
Ｒの巻取中におけるエアーの巻込みと排気の説明図、図
５は巻取基準ロール３によるウエブロールＲの層中のエ
アーの排気作用の説明図である。まず、図４に示すよう
に、ウエブＷが巻取基準ロール３の約１／４の外周に巻
き掛けられて、ウエブロールＲに巻き取られていき、ウ
エブロールＲの外周は巻取基準ロール３に接触してお
り、巻取基準ロール３よりトルクを与えられるか、別の
ドライブ装置で回転されている状態を使用状態として考
える。

【００２６】上記の状態で、同図（Ａ）に示すようにウ
エブＷと巻取基準ロール３の間にエアーａが巻込まれる
と、そのエアーａは主に狭幅溝３１を通って、巻取基準
ロール３の下方へ排気される（矢印Ａａ参照）。また、
同図（Ｂ）に示すようにウエブＷのウエブロールＲへの
巻取りに伴い、エアーｂがウエブＷの間に巻き込まれた
場合は、ウエブロールＲの表層数枚のウエブＷの間にエ
アーＡｂが溜められる（図１０参照）が、このエアーＡ
ｂはつぎのようにして、主として広幅溝３２によって排
気される。

【００２７】すなわち、図５に示すように、ウエブロー
ルＲにおけるリールスプール６側に近い内層のウエブＷ
は幅方向に平坦に延びているが、巻取基準ロール３に近
い表層のウエブＷは巻取基準ロール３の広幅溝３２とフ
ラット部３３によって波形になったロール表面３０に押
し付けられることによって、ウエブＷは幅方向に波うつ
ことになる。この場合、ウエブＷの層中に巻込まれたエ
アーＡｂは、リールスプール６との間の間隔の広い広幅
溝３２に対応する部分に溜りやすくなる。そして、ウエ
ブロールＲおよび巻取基準ロール３の回転に伴って、フ
ラット部３３および広幅溝３２はロール端部方向へ移動
するので、ウエブＷ間に溜められたエアーＡｂは、フラ
ット部３３で押されて矢印で示すようにロール端部方向
へ移動していく。このため、ウエブロールＲの層中に巻
込まれたエアーＡｂであってもロール端部から排気する
ことができるのである。また、本実施形態では広幅溝３
２が中間分離帯３５からロールの両端に向けて形成され
ているので、左右それぞれの広幅溝３２の長さが短くな
り、ウエブや巻取基準ロール３の幅が広い場合でも、エ
アー排気を確実に行えるという利点がある。

【００２８】つぎに、本発明の他の実施形態を説明す
る。前記実施形態では、狭幅溝３１も広幅溝３２も、中
間分離帯３５から互いに反対向きの螺旋溝として形成し
たが、これをロールの一端から他端に向けて一方向の螺
旋溝として形成してもよい。この場合、巻取基準ロール
の軸長が短いものであれば、エアーの排気が可能であ
る。また、この構成は加工が簡単であるので、低コスト
で製作することができる。また、上記実施形態で、ウエ
ブとして紙の例をあげたが、これ以外のフィルム等で
も、同様に巻き込まれたエアーを排気することができ
る。

【００２９】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、巻取基準ロー
ルとウエブの間に巻込まれたエアーはロール表面の狭幅
溝を通じて、ロールの周方向へ排気でき、ウエブロール
のウエブ層の中に巻込まれたエアーは、広幅溝に対応す
る部位のウエブ層間に溜められ、この溜められたエアー
は、広幅溝に隣接する螺旋状のフラット部が形成された
巻取基準ロールの回転に伴ってロールの端部方向へ移動
するので、フラット部がエアーをロール端部方向に押し
出し、ウエブ層中のエアーを排気することができる。請
求項２の発明によれば、広幅溝の溝底部とフラット部が
滑らかに連続しているので、ウエブの層中のエアーが、
滑らかに外方へ移動しやすくなり、ウエブ層中のエアー
をほぼ完全に押し出すことができる。請求項３の発明に
よれば、ロールの軸方向中央部から両端方向へ螺旋溝を
形成することによって、排気距離を短くしているので、
ウエブ幅が広いものでも、エアーの排気が可能となる。
請求項４の発明によれば、ウエブ幅の狭いものでは、ロ
ールの一方向への螺旋溝によって十分排気でき、この場
合、ロールへの溝加工が容易となる。請求項５の発明に
よれば、ロール表面のタングステンカーバイドによっ
て、摩擦係数が高くなっているので、ウエブとの間にス
リップが生じずウエブを必要な張力で巻き取れ、かつロ
ール表面の寿命を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る巻取基準ロールの正
面図である。

【図２】狭幅溝３１と広幅溝３２の図１における一部拡
大断面図である。

【図３】狭幅溝３１と広幅溝３２の部分平面図と部分断
面図である。

【図４】ウエブロールの巻取中におけるエアーの巻込み
と排気の説明図である。

【図５】巻取ロールによるウエブロールの層中のエアー
の排気作用の説明図である。

【図６】本発明が適用されるウエブ巻取装置の概略側面
図である。

【図７】図６のウエブ巻取装置の概略平面図である。

【図８】図６のウエブ巻取装置における巻取工程の説明
図である。

【図９】エアーバッグＡａの説明図である。

【図１０】エアーバッグＡｂの説明図である。

【符号の説明】

３ 巻取基準ロール ６ リールスプール ３１ 狭幅溝 ３２ 広幅溝

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 浜砂 博生 岡山県倉敷市玉島乙島8230番地 住友重機 械工業株式会社岡山製造所内 (72)発明者 シルボ ミッコネン フィンランド共和国 01490 バンタ、サ ラッカクヤ ６ (72)発明者 マルック キイトソネン フィンランド共和国 04660 ヌムミネン、 ヨキバルレンティエ 141 (72)発明者 マルック グラステン フィンランド共和国 04430 ヤルベンパ、 ヤロンキティエ 37 エー

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】巻取り中のウエブロールの表面に接触させ
   た状態で回転し、巻取り中のウエブロールに回転駆動力
   を加え、あるいはウエブロールに巻取られつつあるウエ
   ブに走行張力を加える巻取基準ロールであって、該巻取
   基準ロールのロール表面に、狭幅深溝の狭幅溝が螺旋状
   に形成され、かつ広幅浅溝の広幅溝が前記狭幅溝に重ね
   て螺旋状に形成されていることを特徴とするウエブ巻取
   基準ロール。
2. 【請求項２】前記広幅溝は、その溝底部におけるロール
   軸方向の断面形状が円弧状であり、かつ隣接する広幅溝
   間のフラット部と滑らかに連続していることを特徴とす
   る請求項１記載のウエブ巻取基準ロール。
3. 【請求項３】前記狭幅溝と前記広幅溝が、いずれもロー
   ルの軸方向中央部から両端に向けて、それぞれ進行する
   二方向の螺旋溝として形成されていることを特徴とする
   請求項１または２記載のウエブ巻取基準ロール。
4. 【請求項４】前記狭幅溝と前記広幅溝が、いずれもロー
   ルの一端から他端に向けて一方向の螺旋溝として形成さ
   れていることを特徴とする請求項１または２記載のウエ
   ブ巻取基準ロール。
5. 【請求項５】巻取ロールの表面に、タングステンカーバ
   イド溶射が施されていることを特徴とする請求項１、
   ２、３または４記載のウエブ巻取基準ロール。