JP4287953B2 - シングルフェーサ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、片面段ボールシート製造装置において使用されるシングルフェーサに関し、さらに詳しくは、ベルトロールを駆動することにより、ベルトロールに巻回されたエンドレスの加圧ベルトを介して一対の成形ロール（例えば、上段ロール及び下段ロール）を駆動するようにしたシングルフェーサに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図９は、片面段ボールシートを製造するための従来の一般的なシングルフェーサの構成を示すものである。このシングルフェーサにあっては、図９に示すように、車輪３０によって移動可能となされた台車３１上にフレーム３２が固定され、このフレーム３２に一対の成形ロール３３，３４の中心軸３３ａ，３４ａが回転自在に取付けられている。ここでは、上述の一対の成形ロール３３，３４は、上下位置に配列されて設置されているので、以下においては上段ロール３３及び下段ロール３４と記載する。これらの上段ロール３３及び下段ロール３４は上下方向において互いに対向配置されており、これらの外周面に形成された歯車状の波形部が互いに噛み合って回転されるように構成されている。なお、図示を省略したが、上段ロール３３及び下段ロール３４の内部は蒸気等により加熱されるようになっている。
【０００３】
一方、図外のフレームに固定されたパン３５には糊Ｐが貯溜され、この糊Ｐは図外の別の駆動源によって回転される糊付ロール３６によってピックアップされてドクターロール３７により糊付ロール３６の表面上に均一な糊膜が形成されるようになっている。
【０００４】
また、上段ロール３３の上部にはベルトロール３８ａ，３８ｂが配設され、これらのベルトロール３８ａ，３８ｂ間にはエンドレスの加圧ベルト３９が適当な張力を保って巻回されており、加圧ベルト３９が上段ロール３３に対して上方から下方に向けて常時附勢されながら走行する構成となされている。そして、一方のベルトロール３８ｂの両軸端の軸受４０は、その上側と下側に並設された一対のガイド４１ａ，４１ｂ間において案内されて水平方向に移動できる構造となっており、軸受４０と図外のフレームの間に一対のシリンダ４２ａ，４２ｂが架設されている。かくして、これらのシリンダ４２ａ，４２ｂの伸縮動作に応じて、加圧ベルト３９の張力が制御され、この加圧ベルト３９から上段ロール３３へ付与される加圧力が適宜にコントロールされて最適な大きさの加圧力に設定されるようになっている。
【０００５】
また、上記シングルフェーサの駆動機構は、次のように構成されている。すなわち、図１０に示すように、上段ロール３３の中心軸３３ａの一方の軸端と、モータ及び減速機（図示せず）から成る駆動装置５１とが継手５２によって連結されており、駆動装置５１によって上段ロール３３を回転駆動することにより下段ロール３４が噛合いつれ廻りするようになっている。そして、上段ロール３３が回転駆動されるのに伴い、加圧ベルト３９と上段ロール３３との間の摩擦力によって、加圧ベルト３９及びベルトロール３８ａ，３８ｂが回転駆動されるように構成されている。
【０００６】
上述の継手５２はスプライン構造になっており、この継手５２と上段ロール３３の中心軸３２ａの端部とが互いにスプライン結合されている。そして、この継手５２を駆動装置５１側に移動させることにより、上段ロール３３の中心軸３３ａの端部に設けられたスプラインと継手５２のスプラインとが外れるようになっている。なお、図１０に示す如く、継手５２を上段ロール３３の中心軸３３ａから外したり、連結したりするために、油圧駆動式のクラッチ装置５３が設けられている。このクラッチ装置５３は、継手５２と架台５４に固定された座５５との間にピンを介して回転自在に架設された連結桿５６、この連結桿５６の中間部と座５５との間にピンを介して回動自在に架設された油圧シリンダ５７、及びこの油圧シリンダ５７に圧油を供給する図外の油圧源とその配管等により構成されている。かくして、油圧シリンダ５７の伸縮により、継手５２が左右方向に移動し、駆動装置５１の駆動軸５１ａと上段ロール３３の中心軸３３ａとが連結又は切り放されるように構成されている。
【０００７】
一方、加圧ベルト３９の蛇行を制御するために、次のような蛇行制御機構が採用されている。すなわち、図１１に示すように、ベルトロール３８ａ，３８ｂを回転自在に支持するフレーム６０が、上段ロール３３の中心軸３３ａに対し水平面内で回転可能に取付けられている。そして、図外の光電管式等の蛇行検出器によって加圧ベルト３９の蛇行が検出された場合には、フレーム６０を蛇行を修正したい方向と逆向きに回転させようにしている。その結果、図１１に示すように、上段ロール３３からの摩擦力による駆動力のスラスト成分Ｆが加圧ベルト３９に働き、加圧ベルト３９の蛇行が修正（調整）される。
【０００８】
また、図１２は加圧ベルト３９の蛇行を制御するための他の蛇行制御機構を示すものであって、この蛇行制御機構の場合には、ベルトロール３８ａ，３８ｂ間に巻回（展張）された加圧ベルト３９に調整ロール７０が加圧状態で摺接するように配置されている。さらに詳述すると、ベルトロール３８ａ，３８ｂ間の中間箇所であって、かつ、上段ロール３３に摺接される加圧ベルト３９の下方側部分と対向する上方側部分の内面に調整ロール７０が摺接されており、これにより、加圧ベルト３９の上方側部分が調整ロール７０を介して展張状態で掛け渡されている。なお、図１２及び図１３に示すように、調整ロール７０の両軸受７１ａ，７１ｂのうちの一方の軸受７１ｂは、図外のフレームに設けられたブラケット７２に固定されると共に、他方の軸受７１ａは、図外のフレームにシリンダ７３を介して連結されている。そして、前述の光電管式などの蛇行検出器（図示せず）によって、加圧ベルト３９の蛇行が検出された場合には、シリンダ７３の伸縮駆動により調整ロール７０のシリンダ７３側の一端を水平方向に移動させるようにしている。その結果、走行する加圧ベルト３９と調整ロール７０との摩擦力のスラスト成分により、加圧ベルト３９の蛇行が修正（調整）される。
【０００９】
次に、このような従来のシングルフェーサを用いて片面段ボールシートを製造する際の製造工程につき説明すると、以下の通りである。まず、図９に示す如く中芯８０が図外の巻取ロールから連続的に上段ロール３３と下段ロール３４の噛合部に供給されてこの噛合部を通過するのに伴い、中芯８０に波形状の段が形成される（図１４参照）。そして、上段ロール３３と糊付ロール３６との接触点において、糊付ロール３６の表面に形成されている糊膜（糊Ｐ）が中芯８０の段頂部８０ａ（図１４参照）に転写され、上段ロール３３の内部から加熱されながら上段ロール３３の段頂部８０ａに移送される。ここで、図外の巻取りロールより連続的に供給されて加圧ベルト３９に沿って走行するライナ８１と中芯８０の段頂部８０ａとが糊Ｐによって加熱及び加圧状態の下で貼合され、図１４の示す如き断面形状の片面段ボールシート８２が製造される。
【００１０】
ところで、最近の多種多様な段ボールシートに対する要求から、段形状の大きさの異なる片面段ボールシート８２を小ロットで生産する必要性が高くなってきているのが実状である。なお、段形状の大小は、上段ロール３３及び下段ロール３４の波形の大小によって決まるので、段形状の大きさを変える場合には、それに応じた波形を有する上段ロール３３及び下段ロール３４に頻繁に交換する必要がある。このため、通常では、外段取りで、次回に使用する予定の上段ロール３３及び下段ロール３４を移動可能な台車３１のフレーム３２上に予め組込んで準備しておくようにしている。そして、ロット生産終了と同時に運転を停止し、その時点まで使用していた上段ロール３３と駆動装置５１とを連結している継手５２をクラッチ装置５３を作動させることにより取り外して、上段ロール３３及び下段ロール３４を台車３１ごと図１０において右側位置に引出し、予め準備している新しい上段ロール３３及び下段ロール３４を台車３１ごと交換し、しかる後に再び継手５２を連結して運転を再開するようにしている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の如き従来のシングルフェーサでは、クラッチ装置５３を作動させて継手５２の取り外し（切り離し）を行って上段ロール３３及び下段ロール３４を頻繁に交換することにより多品種・小ロット生産に対応しているが、次のような問題点が指摘されている。
（１） 油圧駆動式のクラッチ装置５３の設備費が高価であり、コストアップの要因となる。
（２） 上段ロール３３及び下段ロール３４を交換する際のクラッチ装置５３による継手５２の切り放し及び連結のための時間が運転停止時間を増大させ、生産性の低下要因の一つになっており、特に、多品種・小ロット生産工場で生産性に低下の問題が顕著になって来ている。
【００１２】
本発明は、以上のような事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、駆動装置と成形ロール（例えば、上段ロール）との接離操作を行なうクラッチ装置をなくすことができて設備のコストダウンを図ることができると共に、生産オーダの変更に伴う成形ロール（例えば、上段ロール及び下段ロール）の交換時間を短縮し得て生産性向上に寄与することができるベルト駆動方式のシングルフェーサを提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、本発明では、片面段ボールシートの中芯を波形に成形する一対の成形ロール、及び、一対のベルトロールの間に巻回されたエンドレスの加圧ベルトをそれぞれ具備し、前記一対の成形ロールにて波形に成形された中芯と、前記加圧ベルトに供給されたライナとを、前記一対の成形ロールのうちの一方の成形ロールと前記加圧ベルトとの間で加圧して貼合するようにしたシングルフェーサにおいて、前記一対のベルトロールのうちの一方のベルトロールを駆動装置にて回転駆動して前記加圧ベルトを回転駆動すると共に、前記加圧ベルトを介して前記一対の成形ロールを回転駆動するようにしている。
また、本発明では、前記駆動装置により回転駆動される前記一方のベルトロールとは反対側の他方のベルトロールに、前記一方のベルトロールに対する前記他方のベルトロールの位置を調整する位置調整手段を設け、前記位置調整手段にて前記他方のベルトロールを位置調整することにより前記加圧ベルトの張力調整を行なうようにしている。
また、本発明では、前記位置調整手段として、前記一対のベルトロール間の間隔を調整するように伸縮作動する第１のシリンダを設けるようにしている。
また、本発明では、前記一方の成形ロールに対する前記加圧ベルトの巻付け角を調整する巻付け角調整手段を設けるようにしている。
また、本発明では、前記巻付け角調整手段として、前記一対のベルトロールのうちの少なくとも一方のベルトロールに対する他方の成形ロールの相対的位置を調整するように伸縮作動する第２のシリンダを設けるようにしている。
また、本発明では、前記加圧ベルトの走行速度を計測するベルト速度計と、前記一方の成形ロールの周速を計測するロール周速計とを設置し、前記ベルト速度計及びロール周速計にてそれぞれ計測された速度に差が検出された場合には、その速度差に比例して前記第２のシリンダを伸縮作動させることにより、前記巻付け角を増大するようにしている。
また、本発明では、前記一対のベルトロールのうちの一方のベルトロールを水平方向と垂直方向にそれぞれ単独に移動可能に設置すると共に、前記加圧ベルトの張力を調整すべく前記一方のベルトロールを水平方向に移動させるＸ方向シリンダと、前記一方の成形ロールに対する前記加圧ベルトの巻付け角を調整すべく前記一方のベルトロールを垂直方向に移動させるＹ方向シリンダとをそれぞれ設け、これにより、前記加圧ベルトの張力及び巻付け角をそれぞれ独立して制御するようにしている。
また、本発明では、前記加圧ベルトの走行速度を計測するベルト速度計と、前記一方の成形ロールの周速を計測するロール周速計とを設置し、前記ベルト速度計加圧ベルト及びロール周速計の走行速度にてそれぞれ計測された速度に差が検出された場合には、その速度差に比例してＹ方向シリンダを伸縮作動させることにより、前記巻付け角を増大せしめるようにしている。
また、本発明では、前記一対のベルトロール間にタイミングベルトを掛け渡すことにより前記一対のベルトロールを互いに連結し、これにより、前記一対のベルトロールを互いに同じ周速度で回転駆動するようにしている。
また、本発明では、前記タイミングベルトに規定の加圧力を付与する加圧力付与手段を設け、前記一対のベルトロール間の間隔が変動するのに応じて前記加圧力付与手段を作動させることにより、前記タイミングベルトの張力を一定に保つように構成している。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図１〜図８を参照して説明する。なお、図１〜図８において、図９〜図１４と同様の部分には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【００１５】
図１〜図３は、本発明の第１実施形態に係るベルト駆動式のシングルフェーサを示すものである。図１〜図３に示すように、上段ロール３３及び下段ロール３４（成形ロール３３，３４）の中心軸３３ａ，３４ａが、車輪３０にて移動可能な台車３１に固定されたフレーム３２上の軸受３２ａ，３２ｂによってそれぞれ回転自在に支持されている。
【００１６】
一方、図２及び図３に示すように、互いに間隔を隔てて平行状に立設されたメインフレーム１ａ，１ｂには軸受２ａ，２ｂがそれぞれ設けられており、これらの軸受２ａ，２ｂにベルトロール３ａが回転自在に取付けられている。そして、ベルトロール３ａは上段ロール３３の上方位置に設置されている。さらに、メインフレーム１ａ，１ｂのライナ８１供給側に固定された取付座４には、モータと減速機から成る駆動装置５が設置されており、この駆動装置５とベルトロール３ａの中心軸３ｃとがカップリング６によって連結されている。
【００１７】
また、図１に示すように、メインフレーム１ａ，１ｂの片面段ボールシート８２の出口側には、ベルトロール３ｂの中心軸３ｄが軸受４０に回転自在に取付けられており、この軸受４０は一対のガイド４１ａ，４１ｂによって水平方向に沿って摺動可能に支持されている。そして、メインフレーム１ａ，１ｂに固定されたブラケット７ａ，７ｂにシリンダ（第１のシリンダ）８ａ，８ｂが取付けられており、これらのシリンダ８ａ，８ｂの伸縮動作に応じて軸受４０が一対のガイド４１ａ，４１ｂにて案内されて水平方向に移動し得るように構成されている。
【００１８】
さらに、上述のベルトロール３ａ，３ｂの間にはエンドレスの加圧ベルト９が巻回されており、シリンダ８ａ，８ｂの伸縮により加圧ベルト９の張力が制御され、これに応じて、加圧ベルト９から上段ロール３３へ付与される加圧力が適宜に制御されるようになっている。なお、その他の構成は従来のシングルフェーサと同様となされ、駆動装置５によってベルトロール３ａを駆動するのに伴い、従来と同様の構成のシングルフェーサ部分が同様の動作にて運転されるようになっている。
【００１９】
ここで重要なことは、ベルトロール３ａと加圧ベルト９との間、並びに、加圧ベルト９と上段ロール３３との相互間において、相対的な“すべり”が生じないようにすることである。そのためには、まず、ベルトロール３ａ，３ｂのロール径及び巻付け角を適度に大きくし、加圧ベルト９との接触面積を大きくする必要がある。次いで、上段ロール３３への加圧ベルト９の巻付け角を適度に大きく設定して、これら両者間の接触面積を増加させることにより、“すべり”を防止する必要がある。また、加圧ベルト９としては、高耐熱、高張力、高摩擦係数を有する部材であることが要求され、従って加圧ベルト９に関しては材質上の吟味が重要である。なお、これらの要求を満足する材料としては、例えばアラミド繊維などが挙げられる。
【００２０】
次に、このような構成のベルト駆動式シングルフェーサの動作について説明する。まず、駆動装置５を作動させるにより一方のベルトロール３ａが回転駆動されると、これに伴い、ベルトロール３ａと加圧ベルト９との間の摩擦力によって加圧ベルト９の回転走行が開始される。次いで、加圧ベルト９と上段ロール３３との間にはライナ８１と中芯８０との貼合体を介して摩擦力が働き、この摩擦力に基づいて上段ロール３３が回転駆動されると共に、この上段ロール３３に噛合っている下段ロール３４も噛合いつれ廻りされる。この際に、連続的に供給される中芯８０には、上段ロール３３と下段ロール３４との間において段形成が施される。そして、段成形された中芯８０が、上段ロール３３の上頂部において、別途に連続供給されて加圧ベルト９に沿って走行移動されるライナ８１と貼合され、片面段ボールシート８２となって次工程に送られる。
【００２１】
なお、本実施形態では、駆動装置５をライナ８１の入口側に設けた場合を説明したが、本方式の場合、ベルトロール３ａの軸受２ａ，２ｂをメインフレーム１ａ，１ｂにそれぞれ固定し、これらの軸受２ａ，２ｂにて回転自在に支持されたベルトロール３ａの中心軸３ｃに駆動装置５を連結するような構成を採用しているため、ベルトロール３ａと上段ロール３３との相対的な平行度を確保できる。しかも、他方のベルトロール３ｂ側のシリンダ８ａ，８ｂによって加圧ベルト９の張力制御及び蛇行の防止制御を行っているので、ライナ８１の張力変動やこれに起因して生じる加圧ベルト９の蛇行を軽減させることができる。また、ベルトロール３ａの中心軸３ｃと駆動装置５とを連結する手段として連結固定用のカップリング６のみを用いればよいため、設備のコストダウンを図ることが可能となる。
【００２２】
他方、片面段ボールシート８２の出口側（すなわち、ベルトロール３ｂ側）に駆動装置５を設置することも可能である。この場合には、駆動装置５の駆動力が加圧ベルト９の張力を増す方向に作用するので、上段ロール３３の駆動を増す方向では有利になる。なお、このような構成を採用するに当たっては、駆動装置５の駆動軸とベルトロール３ｂの中心軸３ｄとの連結手段として、自在継手等の高価な部品が必要となる。
【００２３】
このような本発明の第１実施形態に係るベルト駆動式シングルフェーサによれば、駆動装置５と上段ロール３３とを連結したり、或いはその連結状態を解除するための手段として従来において配設するようにしていたクラッチ装置５３（図１０参照）が不要となり、これにより設備の大幅なコストダウンが可能となる。しかも、従来のように継手５２（図１０参照）による駆動装置５と上段ロール３３との切り放しや連結のための操作が必要なくなるので、生産オーダの変更に伴う上段ロール３３及び下段ロール３４の交換時間を短縮することができ、ひいては片面段ボールシート８２の製造に際して生産性の向上を図ることができる。
【００２４】
また、図４及び図５は、本発明の第２実施形態に係るベルト駆動式のシングルフェーサを示すものである。なお、このシングルフェーサの基本的な構成並びに機能は既述の第１実施形態の場合と同様であるため、以下においては、既述の第１実施形態の場合と異なる点のみ説明する。
【００２５】
本発明の第２実施形態に係るベルト駆動式シングルフェーサにあっては、図４に示すように、ベルトロール３ａ，３ｂの中心軸３ｃ，３ｄの駆動側の軸端にはプーリ１０ａ，１０ｂが設けられ、プーリ１０ａの軸端はモータと減速機より成る駆動装置５にカップリング６によって連結されている。また、図５に示すように、上述のプーリ１０ａ，１０ｂの間には中間プーリ１１が配置されており、タイミングベルト１２がプーリ１０ａ，１０ｂに中間プーリ１１を経由して巻回されている。かくして、駆動装置５を駆動するのに伴って、ベルトロール３ａ，３ｂ及びタイミングベルト１２が、互いに同じ周速（移動速度）で駆動されるように構成されている。
【００２６】
また、中間プーリ１１の軸受１１ａの取付座１３は、図外の架台に固定した油圧シリンダ１４等によって支持され（図５参照）、規定の加圧力に維持されている。従って、加圧ベルト９の張力を制御するためにシリンダ８ａ，８ｂを伸縮させるのに伴って、ベルトロール３ａ，３ｂの軸間距離が変動しても、タイミングベルト１２の張力を常に一定に保つことができるようになっている。
【００２７】
この第２実施形態に係るベルト駆動式のシングルフェーサの場合には、ベルトロール３ａ，３ｂをタイミングベルト１２によって並列に駆動することにより、加圧ベルト９とベルトロール３ａ，３ｂとの接触面積を実質的に２倍にすることができる。このため、ベルトロール３ａ，３ｂと加圧ベルト９との間に充分に大きな摩擦力を確保することができることとなるので、ベルトロール３ａ，３ｂのロール径を大きくすることなくベルトロール３ａ，３ｂのベルト駆動を実現することができる。
【００２８】
図６〜図８は、本発明の第３実施形態に係るベルト駆動式のシングルフェーサを示すものである。なお、このシングルフェーサの基本的な構成並びに機能は既述の第１実施形態の場合と同様であるため、以下においては、既述の第１実施形態の場合と異なる点のみ説明する。
【００２９】
まず、図６に示すように、移動可能な台車３１に固定されたフレーム３２上の軸受３２ａに上段ロール３３と下段ロール３４がそれぞれ回転自在に支持され、上段ロール３３と下段ロール３４の周面の波形が互いに噛合った状態で設置されている。一方、メインフレーム１５ａ，１５ｂが立設され、これらのメインフレーム１５ａ，１５ｂにパン３５、糊付ロール３６及びドクターロール３７が配設されている。そして、糊付ロール３６は上段ロール３３に接触しながら別の駆動源によって回転駆動されるようになっている。
【００３０】
また、メインフレーム１５ａ，１５ｂのライナ８１の入口側にはベルトロール３ａが回転自在に配設されており、メインフレーム１５ａ，１５ｂに固定された取付座４には駆動装置５が設置されている。そして、ベルトロール３ａを回転駆動すべく、駆動装置５がベルトロール３ａの中心軸３ｃに連結されている。一方、片面段ボールシート８２の出口側にはベルトロール３ｂが配置され、このベルトロール３ｂの中心軸３ｄが図６〜図８に示す如く軸受１６ａ，１６ｂによって回転自在に支持されている。さらに、これらのベルトロール３ａ，３ｂにはエンドレスの加圧ベルト９が巻回され、この加圧ベルト９にて上段ロール３３が加圧されている。
【００３１】
なお、駆動装置５の出力軸部には、ベルトロール３ａの回転数を検出して加圧ベルト９の走行速度を計測するためのベルト速度計１７が取付けられている（図６参照）。また、メインフレーム１５ａの横桁１８には上段ロール３３の回転数を検出して、上段ロール３３の周速を計測するためのロール周速計１９が設置されている。
【００３２】
また、図７に示すように、上述の軸受１６ａ，１６ｂのハウジングはスライダ２０に固定されており、このスライダ２０はガイド２１に対して摺動可能に嵌合されている。そして、Ｘ方向シリンダ（第１のシリンダ）２２ａ，２２ｂがメインフレーム１５ａ，１５ｂに固定されたブラケット２３ａ，２３ｂとスライダ２０の間に連結されており、Ｘ方向シリンダ２２ａ，２２ｂの伸縮に伴い、ベルトロール３ｂが前記スライダ２０とガイド２１との間の案内作用にて水平方向（Ｘ方向）に移動し得るように構成されている（図６及び図８参照）。
【００３３】
他方、図７及び図８に示す如く、ガイド２１の背面には突起２４が設けてあり、この突起２４がメインフレーム１５ａ，１５ｂの一部に垂直方向（Ｙ方向）に加工された溝２５に摺動可能に嵌合されている。また、ガイド２１はＹ方向シリンダ（第２のシリンダ）２６ａ，２６ｂによって支持されており、Ｙ方向シリンダ２６ａ，２６ｂの伸縮に伴い、ベルトロール３ｂが前記突起２４と溝２５との間の案内作用にて垂直方向（Ｙ方向）に移動し得るように構成されている（図６及び図７参照）。
【００３４】
この第３実施形態に係るベルト駆動式のシングルフェーサによれば、Ｘ方向シリンダ２２ａ，２２ｂを伸縮駆動せしめるのに応じてベルトロール３ｂを水平方向（Ｘ方向）に移動させることにより、加圧ベルト９の張力を加減（調整制御）することができ、また、Ｙ方向シリンダ２６ａ，２６ｂを伸縮駆動せしめるのに応じてベルトロール３ｂを上下方向（Ｙ方向）に移動させることにより、上段ロール３３への加圧ベルト９の巻付き角度を変更することができる。すなわち、加圧ベルトの張力及び巻付け角をそれぞれ独立して制御することができる。
【００３５】
さらに具体的に述べると、ベルト速度計１７及びロール周速計１９により計測されたベルト速度とロール周速との間に速度差が存在することが検出された場合には、その速度差に比例してＹ方向シリンダ２６ａ，２６ｂが作動され、上段ロール３３への加圧ベルト９の巻付き角度が増大される。その結果、加圧ベルト９と上段ロール３３との相互間の接触面積が増加されて、これら両者間に相対的な“すべり”を生じるのが防止され、ひいては前記速度差がなくなるように作用する。なお、このとき、Ｘ方向シリンダ２２ａ，２２ｂの油圧は一定であり、加圧ベルト９の張力は一定に保たれる。
【００３６】
従って、この第３実施形態に係るベルト駆動式シングルフェーサによれば、加圧ベルト９の張力とベルトロール３ｂ及び上段ロール３３への巻付き角度を独立に制御することができ、上段ロール３３及び下段ロール３４をベルト駆動した場合のすべり対策として顕著な効果を得ることができる。
【００３７】
以上、本発明の一実施形態について述べたが、本発明はこの実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて各種の変形及び変更が可能である。例えば、既述の第１〜第３実施形態においては、成形ロール３３，３４を上下位置に配置して上段ロール３３及び下段ロール３４としたが、これら一対の成形ロール３３，３４の相対的な配設位置は適宜に変更可能であり、どのような配置構成の場合にも本発明を適用することが可能である。また、既述の第１〜第３実施形態においては、ライナ８１の供給側のベルトロール３ａを駆動装置５にて回転駆動するようにしているが、片面段ボールシート８２の出口側のベルトロール３ｂを駆動装置５にて回転駆動するように構成するようにしても良い。
【００３８】
【発明の効果】
請求項１に記載の本発明は、片面段ボールシートの中芯を波形に成形する一対の成形ロール、及び、一対のベルトロールの間に巻回されたエンドレスの加圧ベルトをそれぞれ具備し、一対の成形ロールにて波形に成形された中芯と、加圧ベルトに供給されたライナとを、一対の成形ロールのうちの一方の成形ロールと加圧ベルトとの間で加圧して貼合するようにしたシングルフェーサにおいて、一対のベルトロールのうちの一方のベルトロールを駆動装置にて回転駆動して加圧ベルトを回転駆動すると共に、加圧ベルトを介して一対の成形ロールを回転駆動するようにしたものであるから、成形ロールを駆動する必要がなくなるのに伴い、駆動装置と成形ロールとの接離を行なうために従来用いていたクラッチ装置をなくすことができ、設備のコストダウンを図ることができる。しかも、上述の如くクラッチ装置のない簡素な構成のシングルフェーサとなるため、生産オーダの変更に伴う成形ロールの交換時間を短縮し得て、生産性の向上に寄与することができる。
【００３９】
また、請求項２に記載の本発明は、駆動装置により回転駆動される一方のベルトロールとは反対側の他方のベルトロールに、一方のベルトロールに対する他方のベルトロールの位置を調整する位置調整手段を設け、位置調整手段にて他方のベルトロールを位置調整することにより加圧ベルトの張力調整を行なうようにしたものであるから、加圧ベルトの張力を常に規定値に設定することが可能となり、シングルフェーサの動作を良好に維持することができる。
【００４０】
また、請求項３に記載の本発明は、位置調整手段として、一対のベルトロール間の間隔を調整するように伸縮作動する第１のシリンダを設けるようにしたものであるから、伸縮機能のみを有する簡素な部品であるシリンダを配設するだけの安価な設備でありながら、加圧ベルトの張力調整を適宜に行なうことができる。
【００４１】
また、請求項４に記載の本発明は、一方の成形ロールに対する加圧ベルトの巻付け角を調整する巻付け角調整手段を設けるようにしたものであるから、加圧ベルトの巻付け角を調整することにより、中芯とライナとの貼合時における加圧貼合領域を最適に設定することが可能となり、良品質の片面段ボールシートを製造することができる。
【００４２】
また、請求項５に記載の本発明は、巻付け角調整手段として、一対のベルトロールのうちの一方のベルトロールに対する他方の成形ロールの相対的位置を調整するように伸縮作動する第２のシリンダを設けるようにしたものであるから、伸縮機能のみを有する簡素な部品であるシリンダを配設するだけの安価な設備でありながら、加圧ベルトの巻付け角調整（中芯とライナとの間の貼合時における加圧貼合領域の調整）を適宜に行なうことができる。
【００４３】
また、請求項６に記載の本発明は、加圧ベルトの走行速度を計測するベルト速度計と、一方の成形ロールの周速を計測するロール周速計とを設置し、ベルト速度計及びロール周速計にてそれぞれ計測された速度に差が検出された場合には、その速度差に比例して第２のシリンダを伸縮作動させることにより、巻付け角を増大するようにしたものであるから、ベルト速度計及びロール周速計により計測されたベルト速度とロール周速との間に速度差が存在することが検出されるのに伴って、加圧ベルトの巻付き角度が増大されて加圧ベルトと成形ロールとの相互間の接触面積が増加されることとなり、その結果、これら両者間に相対的な“すべり”を生じるのを防止することができる。
【００４４】
また、請求項７に記載の本発明は、一対のベルトロールのうちの一方のベルトロールを水平方向と垂直方向にそれぞれ単独に移動可能に設置すると共に、加圧ベルトの張力を調整すべく一方のベルトロールを水平方向に移動させるＸ方向シリンダと、一方の成形ロールに対する加圧ベルトの巻付け角を調整すべく一方のベルトロールを垂直方向に移動させるＹ方向シリンダとをそれぞれ設け、これにより、加圧ベルトの張力及び巻付け角をそれぞれ独立して制御するようにしたものであるから、加圧ベルトの張力、並びに、ベルトロール及び成形ロールへの加圧ベルトの巻付き角度をそれぞれ独立に制御することができ、一対の成形ロールを加圧ベルトにてベルト駆動した場合のすべり対策として顕著な効果を得ることができる。
【００４５】
また、請求項８に記載の本発明は、加圧ベルトの走行速度を計測するベルト速度計と、一方の成形ロールの周速を計測するロール周速計とを設置し、ベルト速度計加圧ベルト及びロール周速計の走行速度にてそれぞれ計測された速度に差が検出された場合には、その速度差に比例してＹ方向シリンダを作動させることにより成形ロールへの加圧ベルトの巻付き角度を増大せしめるようにしたものであるから、上述の速度差が発生するのに応じて加圧ベルトと成形ロールとの相互間の接触面積を増加せしめることができて、これら両者間に相対的な“すべり”が生じるのを防止できる（この際、前記速度差がなくなるように作用する）。さらに、この場合、Ｘ方向シリンダの伸縮作動により加圧ベルトの張力を一定に保った状態にすることができる。
【００４６】
また、請求項９に記載の本発明は、一対のベルトロール間にタイミングベルトを掛け渡すことにより一対のベルトロールを互いに連結し、これにより、一対のベルトロールを互いに同じ周速度で回転駆動するようにしたものであるから、一対のベルトロールをタイミングベルトによって並列に回転駆動する構成となるため、一対のベルトロールと加圧ベルトとの接触面積を実質的に２倍にすることができ、ひいては一対のベルトロールと加圧ベルトとの間に充分に大きな摩擦力を確保することができる。その結果、ベルトロールのロール径を大きくすることなくベルトロールのベルト駆動を実現することができる。
【００４７】
また、請求項１０に記載の本発明は、タイミングベルトに規定の加圧力を付与する加圧力付与手段を設け、一対のベルトロール間の間隔が変動するのに応じて加圧力付与手段を作動させることにより、タイミングベルトの張力を一定に保つように構成したものであるから、加圧ベルトの張力を制御する際に一対のベルトロールの軸間の距離が変動しても、タイミングベルトの張力を常に一定に保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の第１実施形態に係るベルト駆動式のシングルフェーサを示す正面図である。
【図２】図２は図１に示すシングルフェーサの平面図である。
【図３】図３は図１に示すシングルフェーサの側面図である。
【図４】図４は本発明の第２実施形態に係るベルト駆動式のシングルフェーサを示すものであって、一対のベルトロールが並列駆動される状態を示す平面図である。
【図５】図４におけるＡ−Ａ線矢視図である。
【図６】図６は本発明の第１実施形態に係るベルト駆動式のシングルフェーサを示すものであって、成形ロールへの加圧ベルトの巻付け角を調整する巻付け角調整手段を設けたシングルフェーサの正面図である。
【図７】図６におけるＢ−Ｂ線断面図である。
【図８】図７におけるＣ−Ｃ線断面である。
【図９】片面段ボールシート製造装置に用いられる従来のシングルフェーサの正面図である。
【図１０】図９におけるＤ−Ｄ線矢視図である。
【図１１】図９に示すシングルフェーサの平面図であって、加圧ベルトの蛇行を制御する際の動作を説明するための平面図である。
【図１２】図１１に示す加圧ベルト蛇行制御機構とは別の加圧ベルト蛇行制御機構を示す正面図である。
【図１３】 図１２において矢印α方向から見た平面図である。
【図１４】上述のシングルフェーサにて製造された片面段ボールシートの断面図である。
【符号の説明】
１ａ，１ｂ メインフレーム
２ａ，２ｂ 軸受
３ａ，３ｂ ベルトロール
３ｃ，３ｄ 中心軸
５ 駆動装置
８ａ，８ｂ シリンダ（第１のシリンダ）
９ 加圧ベルト
１０ａ，１０ｂ プーリ
１１ 中間プーリ
１２ タイミングベルト
１４ 油圧シリンダ
１５ａ，１５ｂ メインフレーム
１６ａ，１６ｂ 軸受
１７ ベルト速度計
１９ ロール周速計
２０ スライダ
２１ ガイド
２２ａ，２２ｂ Ｘ方向シリンダ（第１のシリンダ）
２６ａ，２６ｂ Ｙ方向シリンダ（第２のシリンダ）
３１ 台車
３２ フレーム
３２ａ，３２ｂ 軸受
３３ 上段ロール（一方の成形ロール）
３３ａ 中心軸
３４ 下段ロール（他方の成形ロール）
３４ａ 中心軸
８０ 中芯
８１ ライナ
８２ 片面段ボールシート
【発明の属する技術分野】
本発明は、片面段ボールシート製造装置において使用されるシングルフェーサに関し、さらに詳しくは、ベルトロールを駆動することにより、ベルトロールに巻回されたエンドレスの加圧ベルトを介して一対の成形ロール（例えば、上段ロール及び下段ロール）を駆動するようにしたシングルフェーサに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図９は、片面段ボールシートを製造するための従来の一般的なシングルフェーサの構成を示すものである。このシングルフェーサにあっては、図９に示すように、車輪３０によって移動可能となされた台車３１上にフレーム３２が固定され、このフレーム３２に一対の成形ロール３３，３４の中心軸３３ａ，３４ａが回転自在に取付けられている。ここでは、上述の一対の成形ロール３３，３４は、上下位置に配列されて設置されているので、以下においては上段ロール３３及び下段ロール３４と記載する。これらの上段ロール３３及び下段ロール３４は上下方向において互いに対向配置されており、これらの外周面に形成された歯車状の波形部が互いに噛み合って回転されるように構成されている。なお、図示を省略したが、上段ロール３３及び下段ロール３４の内部は蒸気等により加熱されるようになっている。
【０００３】
一方、図外のフレームに固定されたパン３５には糊Ｐが貯溜され、この糊Ｐは図外の別の駆動源によって回転される糊付ロール３６によってピックアップされてドクターロール３７により糊付ロール３６の表面上に均一な糊膜が形成されるようになっている。
【０００４】
また、上段ロール３３の上部にはベルトロール３８ａ，３８ｂが配設され、これらのベルトロール３８ａ，３８ｂ間にはエンドレスの加圧ベルト３９が適当な張力を保って巻回されており、加圧ベルト３９が上段ロール３３に対して上方から下方に向けて常時附勢されながら走行する構成となされている。そして、一方のベルトロール３８ｂの両軸端の軸受４０は、その上側と下側に並設された一対のガイド４１ａ，４１ｂ間において案内されて水平方向に移動できる構造となっており、軸受４０と図外のフレームの間に一対のシリンダ４２ａ，４２ｂが架設されている。かくして、これらのシリンダ４２ａ，４２ｂの伸縮動作に応じて、加圧ベルト３９の張力が制御され、この加圧ベルト３９から上段ロール３３へ付与される加圧力が適宜にコントロールされて最適な大きさの加圧力に設定されるようになっている。
【０００５】
また、上記シングルフェーサの駆動機構は、次のように構成されている。すなわち、図１０に示すように、上段ロール３３の中心軸３３ａの一方の軸端と、モータ及び減速機（図示せず）から成る駆動装置５１とが継手５２によって連結されており、駆動装置５１によって上段ロール３３を回転駆動することにより下段ロール３４が噛合いつれ廻りするようになっている。そして、上段ロール３３が回転駆動されるのに伴い、加圧ベルト３９と上段ロール３３との間の摩擦力によって、加圧ベルト３９及びベルトロール３８ａ，３８ｂが回転駆動されるように構成されている。
【０００６】
上述の継手５２はスプライン構造になっており、この継手５２と上段ロール３３の中心軸３２ａの端部とが互いにスプライン結合されている。そして、この継手５２を駆動装置５１側に移動させることにより、上段ロール３３の中心軸３３ａの端部に設けられたスプラインと継手５２のスプラインとが外れるようになっている。なお、図１０に示す如く、継手５２を上段ロール３３の中心軸３３ａから外したり、連結したりするために、油圧駆動式のクラッチ装置５３が設けられている。このクラッチ装置５３は、継手５２と架台５４に固定された座５５との間にピンを介して回転自在に架設された連結桿５６、この連結桿５６の中間部と座５５との間にピンを介して回動自在に架設された油圧シリンダ５７、及びこの油圧シリンダ５７に圧油を供給する図外の油圧源とその配管等により構成されている。かくして、油圧シリンダ５７の伸縮により、継手５２が左右方向に移動し、駆動装置５１の駆動軸５１ａと上段ロール３３の中心軸３３ａとが連結又は切り放されるように構成されている。
【０００７】
一方、加圧ベルト３９の蛇行を制御するために、次のような蛇行制御機構が採用されている。すなわち、図１１に示すように、ベルトロール３８ａ，３８ｂを回転自在に支持するフレーム６０が、上段ロール３３の中心軸３３ａに対し水平面内で回転可能に取付けられている。そして、図外の光電管式等の蛇行検出器によって加圧ベルト３９の蛇行が検出された場合には、フレーム６０を蛇行を修正したい方向と逆向きに回転させようにしている。その結果、図１１に示すように、上段ロール３３からの摩擦力による駆動力のスラスト成分Ｆが加圧ベルト３９に働き、加圧ベルト３９の蛇行が修正（調整）される。
【０００８】
また、図１２は加圧ベルト３９の蛇行を制御するための他の蛇行制御機構を示すものであって、この蛇行制御機構の場合には、ベルトロール３８ａ，３８ｂ間に巻回（展張）された加圧ベルト３９に調整ロール７０が加圧状態で摺接するように配置されている。さらに詳述すると、ベルトロール３８ａ，３８ｂ間の中間箇所であって、かつ、上段ロール３３に摺接される加圧ベルト３９の下方側部分と対向する上方側部分の内面に調整ロール７０が摺接されており、これにより、加圧ベルト３９の上方側部分が調整ロール７０を介して展張状態で掛け渡されている。なお、図１２及び図１３に示すように、調整ロール７０の両軸受７１ａ，７１ｂのうちの一方の軸受７１ｂは、図外のフレームに設けられたブラケット７２に固定されると共に、他方の軸受７１ａは、図外のフレームにシリンダ７３を介して連結されている。そして、前述の光電管式などの蛇行検出器（図示せず）によって、加圧ベルト３９の蛇行が検出された場合には、シリンダ７３の伸縮駆動により調整ロール７０のシリンダ７３側の一端を水平方向に移動させるようにしている。その結果、走行する加圧ベルト３９と調整ロール７０との摩擦力のスラスト成分により、加圧ベルト３９の蛇行が修正（調整）される。
【０００９】
次に、このような従来のシングルフェーサを用いて片面段ボールシートを製造する際の製造工程につき説明すると、以下の通りである。まず、図９に示す如く中芯８０が図外の巻取ロールから連続的に上段ロール３３と下段ロール３４の噛合部に供給されてこの噛合部を通過するのに伴い、中芯８０に波形状の段が形成される（図１４参照）。そして、上段ロール３３と糊付ロール３６との接触点において、糊付ロール３６の表面に形成されている糊膜（糊Ｐ）が中芯８０の段頂部８０ａ（図１４参照）に転写され、上段ロール３３の内部から加熱されながら上段ロール３３の段頂部８０ａに移送される。ここで、図外の巻取りロールより連続的に供給されて加圧ベルト３９に沿って走行するライナ８１と中芯８０の段頂部８０ａとが糊Ｐによって加熱及び加圧状態の下で貼合され、図１４の示す如き断面形状の片面段ボールシート８２が製造される。
【００１０】
ところで、最近の多種多様な段ボールシートに対する要求から、段形状の大きさの異なる片面段ボールシート８２を小ロットで生産する必要性が高くなってきているのが実状である。なお、段形状の大小は、上段ロール３３及び下段ロール３４の波形の大小によって決まるので、段形状の大きさを変える場合には、それに応じた波形を有する上段ロール３３及び下段ロール３４に頻繁に交換する必要がある。このため、通常では、外段取りで、次回に使用する予定の上段ロール３３及び下段ロール３４を移動可能な台車３１のフレーム３２上に予め組込んで準備しておくようにしている。そして、ロット生産終了と同時に運転を停止し、その時点まで使用していた上段ロール３３と駆動装置５１とを連結している継手５２をクラッチ装置５３を作動させることにより取り外して、上段ロール３３及び下段ロール３４を台車３１ごと図１０において右側位置に引出し、予め準備している新しい上段ロール３３及び下段ロール３４を台車３１ごと交換し、しかる後に再び継手５２を連結して運転を再開するようにしている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の如き従来のシングルフェーサでは、クラッチ装置５３を作動させて継手５２の取り外し（切り離し）を行って上段ロール３３及び下段ロール３４を頻繁に交換することにより多品種・小ロット生産に対応しているが、次のような問題点が指摘されている。
（１） 油圧駆動式のクラッチ装置５３の設備費が高価であり、コストアップの要因となる。
（２） 上段ロール３３及び下段ロール３４を交換する際のクラッチ装置５３による継手５２の切り放し及び連結のための時間が運転停止時間を増大させ、生産性の低下要因の一つになっており、特に、多品種・小ロット生産工場で生産性に低下の問題が顕著になって来ている。
【００１２】
本発明は、以上のような事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、駆動装置と成形ロール（例えば、上段ロール）との接離操作を行なうクラッチ装置をなくすことができて設備のコストダウンを図ることができると共に、生産オーダの変更に伴う成形ロール（例えば、上段ロール及び下段ロール）の交換時間を短縮し得て生産性向上に寄与することができるベルト駆動方式のシングルフェーサを提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、本発明では、片面段ボールシートの中芯を波形に成形する一対の成形ロール、及び、一対のベルトロールの間に巻回されたエンドレスの加圧ベルトをそれぞれ具備し、前記一対の成形ロールにて波形に成形された中芯と、前記加圧ベルトに供給されたライナとを、前記一対の成形ロールのうちの一方の成形ロールと前記加圧ベルトとの間で加圧して貼合するようにしたシングルフェーサにおいて、前記一対のベルトロールのうちの一方のベルトロールを駆動装置にて回転駆動して前記加圧ベルトを回転駆動すると共に、前記加圧ベルトを介して前記一対の成形ロールを回転駆動するようにしている。
また、本発明では、前記駆動装置により回転駆動される前記一方のベルトロールとは反対側の他方のベルトロールに、前記一方のベルトロールに対する前記他方のベルトロールの位置を調整する位置調整手段を設け、前記位置調整手段にて前記他方のベルトロールを位置調整することにより前記加圧ベルトの張力調整を行なうようにしている。
また、本発明では、前記位置調整手段として、前記一対のベルトロール間の間隔を調整するように伸縮作動する第１のシリンダを設けるようにしている。
また、本発明では、前記一方の成形ロールに対する前記加圧ベルトの巻付け角を調整する巻付け角調整手段を設けるようにしている。
また、本発明では、前記巻付け角調整手段として、前記一対のベルトロールのうちの少なくとも一方のベルトロールに対する他方の成形ロールの相対的位置を調整するように伸縮作動する第２のシリンダを設けるようにしている。
また、本発明では、前記加圧ベルトの走行速度を計測するベルト速度計と、前記一方の成形ロールの周速を計測するロール周速計とを設置し、前記ベルト速度計及びロール周速計にてそれぞれ計測された速度に差が検出された場合には、その速度差に比例して前記第２のシリンダを伸縮作動させることにより、前記巻付け角を増大するようにしている。
また、本発明では、前記一対のベルトロールのうちの一方のベルトロールを水平方向と垂直方向にそれぞれ単独に移動可能に設置すると共に、前記加圧ベルトの張力を調整すべく前記一方のベルトロールを水平方向に移動させるＸ方向シリンダと、前記一方の成形ロールに対する前記加圧ベルトの巻付け角を調整すべく前記一方のベルトロールを垂直方向に移動させるＹ方向シリンダとをそれぞれ設け、これにより、前記加圧ベルトの張力及び巻付け角をそれぞれ独立して制御するようにしている。
また、本発明では、前記加圧ベルトの走行速度を計測するベルト速度計と、前記一方の成形ロールの周速を計測するロール周速計とを設置し、前記ベルト速度計加圧ベルト及びロール周速計の走行速度にてそれぞれ計測された速度に差が検出された場合には、その速度差に比例してＹ方向シリンダを伸縮作動させることにより、前記巻付け角を増大せしめるようにしている。
また、本発明では、前記一対のベルトロール間にタイミングベルトを掛け渡すことにより前記一対のベルトロールを互いに連結し、これにより、前記一対のベルトロールを互いに同じ周速度で回転駆動するようにしている。
また、本発明では、前記タイミングベルトに規定の加圧力を付与する加圧力付与手段を設け、前記一対のベルトロール間の間隔が変動するのに応じて前記加圧力付与手段を作動させることにより、前記タイミングベルトの張力を一定に保つように構成している。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図１〜図８を参照して説明する。なお、図１〜図８において、図９〜図１４と同様の部分には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【００１５】
図１〜図３は、本発明の第１実施形態に係るベルト駆動式のシングルフェーサを示すものである。図１〜図３に示すように、上段ロール３３及び下段ロール３４（成形ロール３３，３４）の中心軸３３ａ，３４ａが、車輪３０にて移動可能な台車３１に固定されたフレーム３２上の軸受３２ａ，３２ｂによってそれぞれ回転自在に支持されている。
【００１６】
一方、図２及び図３に示すように、互いに間隔を隔てて平行状に立設されたメインフレーム１ａ，１ｂには軸受２ａ，２ｂがそれぞれ設けられており、これらの軸受２ａ，２ｂにベルトロール３ａが回転自在に取付けられている。そして、ベルトロール３ａは上段ロール３３の上方位置に設置されている。さらに、メインフレーム１ａ，１ｂのライナ８１供給側に固定された取付座４には、モータと減速機から成る駆動装置５が設置されており、この駆動装置５とベルトロール３ａの中心軸３ｃとがカップリング６によって連結されている。
【００１７】
また、図１に示すように、メインフレーム１ａ，１ｂの片面段ボールシート８２の出口側には、ベルトロール３ｂの中心軸３ｄが軸受４０に回転自在に取付けられており、この軸受４０は一対のガイド４１ａ，４１ｂによって水平方向に沿って摺動可能に支持されている。そして、メインフレーム１ａ，１ｂに固定されたブラケット７ａ，７ｂにシリンダ（第１のシリンダ）８ａ，８ｂが取付けられており、これらのシリンダ８ａ，８ｂの伸縮動作に応じて軸受４０が一対のガイド４１ａ，４１ｂにて案内されて水平方向に移動し得るように構成されている。
【００１８】
さらに、上述のベルトロール３ａ，３ｂの間にはエンドレスの加圧ベルト９が巻回されており、シリンダ８ａ，８ｂの伸縮により加圧ベルト９の張力が制御され、これに応じて、加圧ベルト９から上段ロール３３へ付与される加圧力が適宜に制御されるようになっている。なお、その他の構成は従来のシングルフェーサと同様となされ、駆動装置５によってベルトロール３ａを駆動するのに伴い、従来と同様の構成のシングルフェーサ部分が同様の動作にて運転されるようになっている。
【００１９】
ここで重要なことは、ベルトロール３ａと加圧ベルト９との間、並びに、加圧ベルト９と上段ロール３３との相互間において、相対的な“すべり”が生じないようにすることである。そのためには、まず、ベルトロール３ａ，３ｂのロール径及び巻付け角を適度に大きくし、加圧ベルト９との接触面積を大きくする必要がある。次いで、上段ロール３３への加圧ベルト９の巻付け角を適度に大きく設定して、これら両者間の接触面積を増加させることにより、“すべり”を防止する必要がある。また、加圧ベルト９としては、高耐熱、高張力、高摩擦係数を有する部材であることが要求され、従って加圧ベルト９に関しては材質上の吟味が重要である。なお、これらの要求を満足する材料としては、例えばアラミド繊維などが挙げられる。
【００２０】
次に、このような構成のベルト駆動式シングルフェーサの動作について説明する。まず、駆動装置５を作動させるにより一方のベルトロール３ａが回転駆動されると、これに伴い、ベルトロール３ａと加圧ベルト９との間の摩擦力によって加圧ベルト９の回転走行が開始される。次いで、加圧ベルト９と上段ロール３３との間にはライナ８１と中芯８０との貼合体を介して摩擦力が働き、この摩擦力に基づいて上段ロール３３が回転駆動されると共に、この上段ロール３３に噛合っている下段ロール３４も噛合いつれ廻りされる。この際に、連続的に供給される中芯８０には、上段ロール３３と下段ロール３４との間において段形成が施される。そして、段成形された中芯８０が、上段ロール３３の上頂部において、別途に連続供給されて加圧ベルト９に沿って走行移動されるライナ８１と貼合され、片面段ボールシート８２となって次工程に送られる。
【００２１】
なお、本実施形態では、駆動装置５をライナ８１の入口側に設けた場合を説明したが、本方式の場合、ベルトロール３ａの軸受２ａ，２ｂをメインフレーム１ａ，１ｂにそれぞれ固定し、これらの軸受２ａ，２ｂにて回転自在に支持されたベルトロール３ａの中心軸３ｃに駆動装置５を連結するような構成を採用しているため、ベルトロール３ａと上段ロール３３との相対的な平行度を確保できる。しかも、他方のベルトロール３ｂ側のシリンダ８ａ，８ｂによって加圧ベルト９の張力制御及び蛇行の防止制御を行っているので、ライナ８１の張力変動やこれに起因して生じる加圧ベルト９の蛇行を軽減させることができる。また、ベルトロール３ａの中心軸３ｃと駆動装置５とを連結する手段として連結固定用のカップリング６のみを用いればよいため、設備のコストダウンを図ることが可能となる。
【００２２】
他方、片面段ボールシート８２の出口側（すなわち、ベルトロール３ｂ側）に駆動装置５を設置することも可能である。この場合には、駆動装置５の駆動力が加圧ベルト９の張力を増す方向に作用するので、上段ロール３３の駆動を増す方向では有利になる。なお、このような構成を採用するに当たっては、駆動装置５の駆動軸とベルトロール３ｂの中心軸３ｄとの連結手段として、自在継手等の高価な部品が必要となる。
【００２３】
このような本発明の第１実施形態に係るベルト駆動式シングルフェーサによれば、駆動装置５と上段ロール３３とを連結したり、或いはその連結状態を解除するための手段として従来において配設するようにしていたクラッチ装置５３（図１０参照）が不要となり、これにより設備の大幅なコストダウンが可能となる。しかも、従来のように継手５２（図１０参照）による駆動装置５と上段ロール３３との切り放しや連結のための操作が必要なくなるので、生産オーダの変更に伴う上段ロール３３及び下段ロール３４の交換時間を短縮することができ、ひいては片面段ボールシート８２の製造に際して生産性の向上を図ることができる。
【００２４】
また、図４及び図５は、本発明の第２実施形態に係るベルト駆動式のシングルフェーサを示すものである。なお、このシングルフェーサの基本的な構成並びに機能は既述の第１実施形態の場合と同様であるため、以下においては、既述の第１実施形態の場合と異なる点のみ説明する。
【００２５】
本発明の第２実施形態に係るベルト駆動式シングルフェーサにあっては、図４に示すように、ベルトロール３ａ，３ｂの中心軸３ｃ，３ｄの駆動側の軸端にはプーリ１０ａ，１０ｂが設けられ、プーリ１０ａの軸端はモータと減速機より成る駆動装置５にカップリング６によって連結されている。また、図５に示すように、上述のプーリ１０ａ，１０ｂの間には中間プーリ１１が配置されており、タイミングベルト１２がプーリ１０ａ，１０ｂに中間プーリ１１を経由して巻回されている。かくして、駆動装置５を駆動するのに伴って、ベルトロール３ａ，３ｂ及びタイミングベルト１２が、互いに同じ周速（移動速度）で駆動されるように構成されている。
【００２６】
また、中間プーリ１１の軸受１１ａの取付座１３は、図外の架台に固定した油圧シリンダ１４等によって支持され（図５参照）、規定の加圧力に維持されている。従って、加圧ベルト９の張力を制御するためにシリンダ８ａ，８ｂを伸縮させるのに伴って、ベルトロール３ａ，３ｂの軸間距離が変動しても、タイミングベルト１２の張力を常に一定に保つことができるようになっている。
【００２７】
この第２実施形態に係るベルト駆動式のシングルフェーサの場合には、ベルトロール３ａ，３ｂをタイミングベルト１２によって並列に駆動することにより、加圧ベルト９とベルトロール３ａ，３ｂとの接触面積を実質的に２倍にすることができる。このため、ベルトロール３ａ，３ｂと加圧ベルト９との間に充分に大きな摩擦力を確保することができることとなるので、ベルトロール３ａ，３ｂのロール径を大きくすることなくベルトロール３ａ，３ｂのベルト駆動を実現することができる。
【００２８】
図６〜図８は、本発明の第３実施形態に係るベルト駆動式のシングルフェーサを示すものである。なお、このシングルフェーサの基本的な構成並びに機能は既述の第１実施形態の場合と同様であるため、以下においては、既述の第１実施形態の場合と異なる点のみ説明する。
【００２９】
まず、図６に示すように、移動可能な台車３１に固定されたフレーム３２上の軸受３２ａに上段ロール３３と下段ロール３４がそれぞれ回転自在に支持され、上段ロール３３と下段ロール３４の周面の波形が互いに噛合った状態で設置されている。一方、メインフレーム１５ａ，１５ｂが立設され、これらのメインフレーム１５ａ，１５ｂにパン３５、糊付ロール３６及びドクターロール３７が配設されている。そして、糊付ロール３６は上段ロール３３に接触しながら別の駆動源によって回転駆動されるようになっている。
【００３０】
また、メインフレーム１５ａ，１５ｂのライナ８１の入口側にはベルトロール３ａが回転自在に配設されており、メインフレーム１５ａ，１５ｂに固定された取付座４には駆動装置５が設置されている。そして、ベルトロール３ａを回転駆動すべく、駆動装置５がベルトロール３ａの中心軸３ｃに連結されている。一方、片面段ボールシート８２の出口側にはベルトロール３ｂが配置され、このベルトロール３ｂの中心軸３ｄが図６〜図８に示す如く軸受１６ａ，１６ｂによって回転自在に支持されている。さらに、これらのベルトロール３ａ，３ｂにはエンドレスの加圧ベルト９が巻回され、この加圧ベルト９にて上段ロール３３が加圧されている。
【００３１】
なお、駆動装置５の出力軸部には、ベルトロール３ａの回転数を検出して加圧ベルト９の走行速度を計測するためのベルト速度計１７が取付けられている（図６参照）。また、メインフレーム１５ａの横桁１８には上段ロール３３の回転数を検出して、上段ロール３３の周速を計測するためのロール周速計１９が設置されている。
【００３２】
また、図７に示すように、上述の軸受１６ａ，１６ｂのハウジングはスライダ２０に固定されており、このスライダ２０はガイド２１に対して摺動可能に嵌合されている。そして、Ｘ方向シリンダ（第１のシリンダ）２２ａ，２２ｂがメインフレーム１５ａ，１５ｂに固定されたブラケット２３ａ，２３ｂとスライダ２０の間に連結されており、Ｘ方向シリンダ２２ａ，２２ｂの伸縮に伴い、ベルトロール３ｂが前記スライダ２０とガイド２１との間の案内作用にて水平方向（Ｘ方向）に移動し得るように構成されている（図６及び図８参照）。
【００３３】
他方、図７及び図８に示す如く、ガイド２１の背面には突起２４が設けてあり、この突起２４がメインフレーム１５ａ，１５ｂの一部に垂直方向（Ｙ方向）に加工された溝２５に摺動可能に嵌合されている。また、ガイド２１はＹ方向シリンダ（第２のシリンダ）２６ａ，２６ｂによって支持されており、Ｙ方向シリンダ２６ａ，２６ｂの伸縮に伴い、ベルトロール３ｂが前記突起２４と溝２５との間の案内作用にて垂直方向（Ｙ方向）に移動し得るように構成されている（図６及び図７参照）。
【００３４】
この第３実施形態に係るベルト駆動式のシングルフェーサによれば、Ｘ方向シリンダ２２ａ，２２ｂを伸縮駆動せしめるのに応じてベルトロール３ｂを水平方向（Ｘ方向）に移動させることにより、加圧ベルト９の張力を加減（調整制御）することができ、また、Ｙ方向シリンダ２６ａ，２６ｂを伸縮駆動せしめるのに応じてベルトロール３ｂを上下方向（Ｙ方向）に移動させることにより、上段ロール３３への加圧ベルト９の巻付き角度を変更することができる。すなわち、加圧ベルトの張力及び巻付け角をそれぞれ独立して制御することができる。
【００３５】
さらに具体的に述べると、ベルト速度計１７及びロール周速計１９により計測されたベルト速度とロール周速との間に速度差が存在することが検出された場合には、その速度差に比例してＹ方向シリンダ２６ａ，２６ｂが作動され、上段ロール３３への加圧ベルト９の巻付き角度が増大される。その結果、加圧ベルト９と上段ロール３３との相互間の接触面積が増加されて、これら両者間に相対的な“すべり”を生じるのが防止され、ひいては前記速度差がなくなるように作用する。なお、このとき、Ｘ方向シリンダ２２ａ，２２ｂの油圧は一定であり、加圧ベルト９の張力は一定に保たれる。
【００３６】
従って、この第３実施形態に係るベルト駆動式シングルフェーサによれば、加圧ベルト９の張力とベルトロール３ｂ及び上段ロール３３への巻付き角度を独立に制御することができ、上段ロール３３及び下段ロール３４をベルト駆動した場合のすべり対策として顕著な効果を得ることができる。
【００３７】
以上、本発明の一実施形態について述べたが、本発明はこの実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて各種の変形及び変更が可能である。例えば、既述の第１〜第３実施形態においては、成形ロール３３，３４を上下位置に配置して上段ロール３３及び下段ロール３４としたが、これら一対の成形ロール３３，３４の相対的な配設位置は適宜に変更可能であり、どのような配置構成の場合にも本発明を適用することが可能である。また、既述の第１〜第３実施形態においては、ライナ８１の供給側のベルトロール３ａを駆動装置５にて回転駆動するようにしているが、片面段ボールシート８２の出口側のベルトロール３ｂを駆動装置５にて回転駆動するように構成するようにしても良い。
【００３８】
【発明の効果】
請求項１に記載の本発明は、片面段ボールシートの中芯を波形に成形する一対の成形ロール、及び、一対のベルトロールの間に巻回されたエンドレスの加圧ベルトをそれぞれ具備し、一対の成形ロールにて波形に成形された中芯と、加圧ベルトに供給されたライナとを、一対の成形ロールのうちの一方の成形ロールと加圧ベルトとの間で加圧して貼合するようにしたシングルフェーサにおいて、一対のベルトロールのうちの一方のベルトロールを駆動装置にて回転駆動して加圧ベルトを回転駆動すると共に、加圧ベルトを介して一対の成形ロールを回転駆動するようにしたものであるから、成形ロールを駆動する必要がなくなるのに伴い、駆動装置と成形ロールとの接離を行なうために従来用いていたクラッチ装置をなくすことができ、設備のコストダウンを図ることができる。しかも、上述の如くクラッチ装置のない簡素な構成のシングルフェーサとなるため、生産オーダの変更に伴う成形ロールの交換時間を短縮し得て、生産性の向上に寄与することができる。
【００３９】
また、請求項２に記載の本発明は、駆動装置により回転駆動される一方のベルトロールとは反対側の他方のベルトロールに、一方のベルトロールに対する他方のベルトロールの位置を調整する位置調整手段を設け、位置調整手段にて他方のベルトロールを位置調整することにより加圧ベルトの張力調整を行なうようにしたものであるから、加圧ベルトの張力を常に規定値に設定することが可能となり、シングルフェーサの動作を良好に維持することができる。
【００４０】
また、請求項３に記載の本発明は、位置調整手段として、一対のベルトロール間の間隔を調整するように伸縮作動する第１のシリンダを設けるようにしたものであるから、伸縮機能のみを有する簡素な部品であるシリンダを配設するだけの安価な設備でありながら、加圧ベルトの張力調整を適宜に行なうことができる。
【００４１】
また、請求項４に記載の本発明は、一方の成形ロールに対する加圧ベルトの巻付け角を調整する巻付け角調整手段を設けるようにしたものであるから、加圧ベルトの巻付け角を調整することにより、中芯とライナとの貼合時における加圧貼合領域を最適に設定することが可能となり、良品質の片面段ボールシートを製造することができる。
【００４２】
また、請求項５に記載の本発明は、巻付け角調整手段として、一対のベルトロールのうちの一方のベルトロールに対する他方の成形ロールの相対的位置を調整するように伸縮作動する第２のシリンダを設けるようにしたものであるから、伸縮機能のみを有する簡素な部品であるシリンダを配設するだけの安価な設備でありながら、加圧ベルトの巻付け角調整（中芯とライナとの間の貼合時における加圧貼合領域の調整）を適宜に行なうことができる。
【００４３】
また、請求項６に記載の本発明は、加圧ベルトの走行速度を計測するベルト速度計と、一方の成形ロールの周速を計測するロール周速計とを設置し、ベルト速度計及びロール周速計にてそれぞれ計測された速度に差が検出された場合には、その速度差に比例して第２のシリンダを伸縮作動させることにより、巻付け角を増大するようにしたものであるから、ベルト速度計及びロール周速計により計測されたベルト速度とロール周速との間に速度差が存在することが検出されるのに伴って、加圧ベルトの巻付き角度が増大されて加圧ベルトと成形ロールとの相互間の接触面積が増加されることとなり、その結果、これら両者間に相対的な“すべり”を生じるのを防止することができる。
【００４４】
また、請求項７に記載の本発明は、一対のベルトロールのうちの一方のベルトロールを水平方向と垂直方向にそれぞれ単独に移動可能に設置すると共に、加圧ベルトの張力を調整すべく一方のベルトロールを水平方向に移動させるＸ方向シリンダと、一方の成形ロールに対する加圧ベルトの巻付け角を調整すべく一方のベルトロールを垂直方向に移動させるＹ方向シリンダとをそれぞれ設け、これにより、加圧ベルトの張力及び巻付け角をそれぞれ独立して制御するようにしたものであるから、加圧ベルトの張力、並びに、ベルトロール及び成形ロールへの加圧ベルトの巻付き角度をそれぞれ独立に制御することができ、一対の成形ロールを加圧ベルトにてベルト駆動した場合のすべり対策として顕著な効果を得ることができる。
【００４５】
また、請求項８に記載の本発明は、加圧ベルトの走行速度を計測するベルト速度計と、一方の成形ロールの周速を計測するロール周速計とを設置し、ベルト速度計加圧ベルト及びロール周速計の走行速度にてそれぞれ計測された速度に差が検出された場合には、その速度差に比例してＹ方向シリンダを作動させることにより成形ロールへの加圧ベルトの巻付き角度を増大せしめるようにしたものであるから、上述の速度差が発生するのに応じて加圧ベルトと成形ロールとの相互間の接触面積を増加せしめることができて、これら両者間に相対的な“すべり”が生じるのを防止できる（この際、前記速度差がなくなるように作用する）。さらに、この場合、Ｘ方向シリンダの伸縮作動により加圧ベルトの張力を一定に保った状態にすることができる。
【００４６】
また、請求項９に記載の本発明は、一対のベルトロール間にタイミングベルトを掛け渡すことにより一対のベルトロールを互いに連結し、これにより、一対のベルトロールを互いに同じ周速度で回転駆動するようにしたものであるから、一対のベルトロールをタイミングベルトによって並列に回転駆動する構成となるため、一対のベルトロールと加圧ベルトとの接触面積を実質的に２倍にすることができ、ひいては一対のベルトロールと加圧ベルトとの間に充分に大きな摩擦力を確保することができる。その結果、ベルトロールのロール径を大きくすることなくベルトロールのベルト駆動を実現することができる。
【００４７】
また、請求項１０に記載の本発明は、タイミングベルトに規定の加圧力を付与する加圧力付与手段を設け、一対のベルトロール間の間隔が変動するのに応じて加圧力付与手段を作動させることにより、タイミングベルトの張力を一定に保つように構成したものであるから、加圧ベルトの張力を制御する際に一対のベルトロールの軸間の距離が変動しても、タイミングベルトの張力を常に一定に保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の第１実施形態に係るベルト駆動式のシングルフェーサを示す正面図である。
【図２】図２は図１に示すシングルフェーサの平面図である。
【図３】図３は図１に示すシングルフェーサの側面図である。
【図４】図４は本発明の第２実施形態に係るベルト駆動式のシングルフェーサを示すものであって、一対のベルトロールが並列駆動される状態を示す平面図である。
【図５】図４におけるＡ−Ａ線矢視図である。
【図６】図６は本発明の第１実施形態に係るベルト駆動式のシングルフェーサを示すものであって、成形ロールへの加圧ベルトの巻付け角を調整する巻付け角調整手段を設けたシングルフェーサの正面図である。
【図７】図６におけるＢ−Ｂ線断面図である。
【図８】図７におけるＣ−Ｃ線断面である。
【図９】片面段ボールシート製造装置に用いられる従来のシングルフェーサの正面図である。
【図１０】図９におけるＤ−Ｄ線矢視図である。
【図１１】図９に示すシングルフェーサの平面図であって、加圧ベルトの蛇行を制御する際の動作を説明するための平面図である。
【図１２】図１１に示す加圧ベルト蛇行制御機構とは別の加圧ベルト蛇行制御機構を示す正面図である。
【図１３】 図１２において矢印α方向から見た平面図である。
【図１４】上述のシングルフェーサにて製造された片面段ボールシートの断面図である。
【符号の説明】
１ａ，１ｂ メインフレーム
２ａ，２ｂ 軸受
３ａ，３ｂ ベルトロール
３ｃ，３ｄ 中心軸
５ 駆動装置
８ａ，８ｂ シリンダ（第１のシリンダ）
９ 加圧ベルト
１０ａ，１０ｂ プーリ
１１ 中間プーリ
１２ タイミングベルト
１４ 油圧シリンダ
１５ａ，１５ｂ メインフレーム
１６ａ，１６ｂ 軸受
１７ ベルト速度計
１９ ロール周速計
２０ スライダ
２１ ガイド
２２ａ，２２ｂ Ｘ方向シリンダ（第１のシリンダ）
２６ａ，２６ｂ Ｙ方向シリンダ（第２のシリンダ）
３１ 台車
３２ フレーム
３２ａ，３２ｂ 軸受
３３ 上段ロール（一方の成形ロール）
３３ａ 中心軸
３４ 下段ロール（他方の成形ロール）
３４ａ 中心軸
８０ 中芯
８１ ライナ
８２ 片面段ボールシート
Claims (10)
- 片面段ボールシートの中芯を波形に成形する交換可能な一対の成形ロール、及び、一対のベルトロールの間に巻回されたエンドレスの加圧ベルトをそれぞれ具備し、前記一対の成形ロールにて波形に成形された中芯と、前記加圧ベルトに供給されたライナとを、前記一対の成形ロールのうちの一方の成形ロールと前記加圧ベルトとの間で加圧して貼合するようにしたシングルフェーサにおいて、前記一対のベルトロールのうちの一方のベルトロールを駆動装置にて回転駆動して前記加圧ベルトを回転駆動すると共に、前記加圧ベルトを介して前記一対の成形ロールを回転駆動するようにしたことを特徴とするシングルフェーサ。
- 前記駆動装置により回転駆動される前記一方のベルトロールとは反対側の他方のベルトロールに、前記一方のベルトロールに対する前記他方のベルトロールの位置を調整する位置調整手段を設け、前記位置調整手段にて前記他方のベルトロールを位置調整することにより前記加圧ベルトの張力調整を行なうようにしたことを特徴とする請求項１に記載のシングルフェーサ。
- 前記位置調整手段として、前記一対のベルトロール間の間隔を調整するように伸縮作動する第１のシリンダを設けたことを特徴とする請求項２に記載のシングルフェーサ。
- 前記一方の成形ロールに対する前記加圧ベルトの巻付け角を調整する巻付け角調整手段を設けたことを特徴とする請求項１に記載のシングルフェーサ。
- 前記巻付け角調整手段として、前記一対のベルトロールのうちの一方のベルトロールに対する他方の成形ロールの相対的位置を調整するように伸縮作動する第２のシリンダを設けたことを特徴とする請求項４に記載のシングルフェーサ。
- 前記加圧ベルトの走行速度を計測するベルト速度計と、前記一方の成形ロールの周速を計測するロール周速計とを設置し、前記ベルト速度計及びロール周速計にてそれぞれ計測された速度に差が検出された場合には、その速度差に比例して前記第２のシリンダを伸縮作動させることにより、前記巻付け角を増大するようにしたことを特徴とする請求項５に記載のシングルフェーサ。
- 前記一対のベルトロールのうちの一方のベルトロールを水平方向と垂直方向にそれぞれ単独に移動可能に設置すると共に、前記加圧ベルトの張力を調整すべく前記一方のベルトロールを水平方向に移動させるＸ方向シリンダと、前記一方の成形ロールに対する前記加圧ベルトの巻付け角を調整すべく前記一方のベルトロールを垂直方向に移動させるＹ方向シリンダとをそれぞれ設け、これにより、前記加圧ベルトの張力及び巻付け角をそれぞれ独立して制御するようにしたことを特徴とする請求項１に記載のシングルフェーサ。
- 前記加圧ベルトの走行速度を計測するベルト速度計と、前記一方の成形ロールの周速を計測するロール周速計とを設置し、前記ベルト速度計及びロール周速計にてそれぞれ計測された速度に差が検出された場合には、その速度差に比例して前記Ｙ方向シリンダを伸縮作動させることにより、前記巻付け角を増大せしめるようにしたことを特徴とする請求項７に記載のシングルフェーサ。
- 前記一対のベルトロール間にタイミングベルトを掛け渡すことにより前記一対のベルトロールを互いに連結し、これにより、前記一対のベルトロールを互いに同じ周速度で回転駆動するようにしたことを特徴とする請求項１乃至８の何れか１項に記載のシングルフェーサ。
- 前記タイミングベルトに規定の加圧力を付与する加圧力付与手段を設け、前記一対のベルトロール間の間隔が変動するのに応じて前記加圧力付与手段を作動させることにより、前記タイミングベルトの張力を一定に保つように構成したことを特徴とする請求項９に記載のシングルフェーサ。
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