(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本発明の一実施形態のテンター装置10を有する熱処理装置1について
図1〜
図9を参照して説明する。熱処理装置1は、テンター装置10によって拡布状態でウエブWを前後方向に搬送させ、熱処理室12内部に搬入し、熱処理し、その後に搬出する。ウエブWは、フィルム、布帛、紙などである。以下の説明では、ウエブWの幅方向、すなわち、テンター装置10の左右方向をx軸方向、搬入側から搬出側にウエブWが走行する方向を前後方向、すなわちy軸方向という。
【0011】
(1)テンター装置10と熱処理室12
テンター装置10と熱処理室12の概要について
図1と
図2を参照して説明する。
【0012】
テンター装置10は、
図1と
図2に示すように、左右一対のテンターチェーン14,14を有し、左右一対のテンターチェーン14に設けられている複数の固定部材16を走行させ、左右一対の固定部材16,16の間にウエブWを拡布状態で取り付け、搬送路の搬入側から搬出側に走行させる。
【0013】
図1と
図2に示すように、左右一対のテンターチェーン14,14の往路は、直方体状の熱処理室12の内部を通るように配され、復路は熱処理室12の外側を通るように配されている。
【0014】
左右一対のテンターチェーン14,14を走行させる構造は左右対称であるため、以下の説明では、左側のテンターチェーン14を走行させる構造について説明する。
【0015】
図1と
図2に示すように、熱処理室12の搬入側には、第1スプロケット18が配されている。
【0016】
図1と
図2に示すように、熱処理室12の搬出側には、第2スプロケット20が配されている。第2スプロケット20は、駆動スプロケットであり不図示のモータによって回転し、無端状のテンターチェーン14を走行させる。そして、この第2スプロケット20は、前後方向(y軸方向)には固定され、左右方向(x軸方向)にはウエブWの幅に併せて移動可能である。
【0017】
搬出側の第2スプロケット20の外側、すなわち熱処理室12よりも外側に第3スプロケット22が配されている。この第3スプロケット22は、左右方向(x軸方向)と前後方向(y軸方向)共に固定されている。
【0018】
搬入側の第1スプロケット18の外側、すなわち熱処理室12よりも外側に第4スプロケット24が配されている。
【0019】
搬入スプロケット28と第1スプロケット18との間には、第1レール201が設けられている。
【0020】
第2スプロケット20と第3スプロケット22の間には、搬出スプロケット26が配されている。
【0021】
第4スプロケット24と第1スプロケット18の間には、搬入スプロケット28が配されている。
【0022】
第1スプロケット18と第2スプロケット20との間には、複数本に分割されたテンターレール200が設けられている。
【0023】
第2スプロケット20と搬出スプロケット26との間には、1本の第2レール202が設けられている。
【0024】
搬出スプロケット26と第3スプロケット22との間には、1本の第3レール203が設けられている。
【0025】
第3スプロケット22と第4スプロケット24との間には、複数本に分割されたテンターレール200が設けられている。
【0026】
第4スプロケット24と搬入スプロケット28との間には、1本の第4レール204が設けられている。
【0027】
無端状のテンターチェーン14は、上記各レールに沿って回転する第1スプロケット18、第2スプロケット20、搬出スプロケット26、第3スプロケット22、第4スプロケット24、搬入スプロケット28を走行し、第1スプロケット18に戻る。
【0028】
右側のテンターチェーン14についても、左側のテンターチェーン14と左右対称の構造を有している。
【0029】
(2)テンターレール200と固定部材16
テンターレール200と固定部材16について
図3を参照して説明する。
【0030】
テンターレール200は、
図3に示すように、縦断面が長方形のレール基礎部32の外側面に設けられた縦レール板34と、レール基礎部32の上面に設けられた横レール板36を有している。レール基礎部32は、レール支持板38によって水平に支持されている。
【0031】
図3に示すように、固定部材16は、固定本体40にテンターチェーン14のローラ42、下横車輪44、上横車輪46、縦車輪48が回転自在に取り付けられている。固定本体40は、下枠材50と上枠材52を有している。下枠材50は、内側面が開口したコの字状である。上枠材52は、下枠材50の上面の内端部から上方に突出し、下面が開口したコの字状である。
【0032】
下枠材50のコの字状の内部には、ローラ42が縦方向に回転自在に設けられ、下枠材50の下面には、下横車輪44が横方向に設けられている。
【0033】
上枠材52のコの字状の内部には、上横車輪46が横方向に設けられ、さらに上記で説明した縦レール板34が挿入されている。上枠材52の内側面には、縦車輪48が縦方向に設けられている。
【0034】
そして、下横車輪44と上横車輪46が、縦レール板34を挟むようにテンターレール200を走行し、縦車輪48が横レール板36の上面に沿ってテンターレール200を走行する。
【0035】
下枠材50の上面の外側にはピン支持板54が水平に固定され、このピン支持板54の外端部には複数本のピン56が立設されたピン台58が設けられている。ウエブWの両耳部は、この複数本のピン56によって固定部材16に固定される。
【0036】
(3)第1スプロケット18と第1スプロケット移動手段
左側の第1スプロケット18と第1スプロケット移動手段について
図4〜
図6、
図9を参照して説明する。
【0037】
まず、第1スプロケット18とその取り付け構造について説明する。
図4と
図9に示すように、熱処理室12の搬入口近傍には、第1スプロケット台60が水平に配されている。
図5に示すように、第1スプロケット台60のほぼ中央部から第1軸部62が突出している。第1軸部62の下方には、リング状の高さ調整リング64、高さ調整リング64の上には後から説明する第1レール201の端部、第1レール201の端部の上にはリング状の押さえ部材68が取り付けられ、押さえ部材68の上にはベアリング70が設けられている。ベアリング70は、固定軸部72によって第1軸部62に固定されている。ベアリング70の外周には第1スプロケット18が回転自在に設けられている。
【0038】
次に、第1スプロケット移動手段について説明する。
図4〜
図6に示すように、第1スプロケット台60の下方には、キャスター台76が水平に設けられ、キャスター台76よりも少し離れた位置にスライド台80が水平に設けられている。
図6に示すように、キャスター台76が、スライド台80より高い位置に設けられ、段差がある。キャスター台76とスライド台80は、後から説明するハンドル台94の右側面から突出している。
【0039】
図4〜
図6に示すように、第1スプロケット台60の下面の前部には、2個のキャスター74が所定間隔を開けて左右方向に設けられている。2個のキャスター74は、キャスター台76を前後左右方向に移動できる。
【0040】
図4〜
図6に示すように、第1スプロケット台60の下面であって、前後方向(y軸方向)に沿ってスライドレール78が設けられている。スライドレール78は縦断面形状がコの字状であって、下面が開口している。スライドレール78の下方にスライド台80が配されている。
【0041】
図4〜
図6に示すように、スライドレール78と交差する位置であって、スライド台80の上面には、雌ネジ部が開口した幅移動部82が設けられている。この幅移動部82の上面には、移動軸84が垂直に突出している。この移動軸84には上下方向に2個の移動ベアリング86,88が設けられている。この移動ベアリング86,88はスライドレール78内部を回転自在に前後方向(y軸方向)に移動する。
【0042】
図4〜
図6に示すように、幅移動部82の雌ネジ部には、ネジ棒90が左右方向(x軸方向)に貫通している。
【0043】
図5に示すように、ネジ棒90の一端は、スライド台80の上面に設けられているネジ受け部92に回転自在に支持されている。
【0044】
図4に示すように、ネジ棒90の他端は、第1スプロケット18と搬入スプロケット28の間にあるハンドル台94に挿入され、挿入された部分には歯車104が設けられている。ハンドル台94の内部には、ネジ棒90と直交するようにハンドル棒96が前後方向(y軸方向)に配され、このハンドル棒96の端部にはハンドル98が設けられている。また、ネジ棒90の歯車106と直交するハンドル棒96の位置には、歯車106が設けられ、歯車104と螺合している。
【0045】
図4〜
図6に示すように、ハンドル98を回転させるとハンドル棒96が回転し、歯車106と歯車104とが螺合していることにより、ネジ棒90が回転してスライドレール78と共に第1スプロケット台60が左右方向に移動する。この場合にキャスター台76の上を2個のキャスター74,74が移動することによりスムーズに移動できる。
【0046】
第1スプロケット18は、スライドレール78内部を移動ベアリング86,88が移動することにより、前後方向にも移動できる。
【0047】
そして、第1スプロケット18は、第1軸部62を中心に回転する。また、搬入側のテンターレール200の端部は、第1スプロケット台60に固定されている。
【0048】
右側の第1スプロケット18は、左側の第1スプロケット18と左右対称の構造を有する。
【0049】
(4)搬入スプロケット28と搬入スプロケット移動手段
左側の搬入スプロケット28と搬入スプロケット移動手段について
図7〜
図9を参照して説明する。
【0050】
まず、搬入スプロケット28とその取り付け構造について説明する。
図9に示すように、第1スプロケット台60の外側には、搬入スプロケット台100が配されている。
図7に示すように、搬入スプロケット台100の中央部の上面から搬入軸部102が突出し、搬入軸部102には第4レール204の端部が配され、その上に第1レール201の端部が配され、第1レール201の端部の上にはリング状の押さえ部材108が配され、その上にベアリング110が配されている。ベアリング110は固定軸部112によって搬入軸部102に固定されている。ベアリング110の外周には搬入スプロケット28が回転自在に設けられている。
【0051】
次に、搬入スプロケット移動手段について説明する。
図7に示すように、搬入スプロケット台100の下方には、ハンドル台94の左側面にはテンター台116が設けられている。
図7と
図8に示すように、搬入スプロケット台100の下面の角部には4個のキャスター114が設けられている。4個のキャスター114は、テンター台116の上を前後左右に移動できる。搬入スプロケット台100の下面の左右方向には、突片118が設けられ、この突片118には左右方向に長い長孔120が設けられている。長孔120には、シャフト122が貫通している。このシャフト122は前後方向に配され、その両端部は、テンター台116から突出したシャフト支持部124,124にそれぞれ固定されている。
【0052】
搬入スプロケット28は、
図8に示すように、4個のキャスター114によって、長孔120の長さだけ左右方向に移動でき、シャフト122の長さだけ前後方向に移動できる。そして、搬入スプロケット28は、搬入軸部102を中心に回転する。なお、
図8は裏面から見た図面であるので、他の図面とは左右が反対に記載されている。
【0053】
右側の搬入スプロケット28は、左側の搬入スプロケット28と左右対称の構造を有する。
【0054】
(5)第1レール201
左側の第1レール201について
図3と
図5と
図7と
図9を参照して説明する。第1レール201は、上記で説明したテンターレール200と同じ構造(
図3参照)を有するが、レール支持板38の構造が相異する。
【0055】
図5と
図7と
図9に示すように、第1レール201は、レール支持板38に対応する第1支持板128を有し、第1支持板128の外側部には、上記で説明した縦レール板34と横レール板36を有するレール基礎部32が設けられている。
【0056】
図5と
図7と
図9に示すように、第1支持板128の一端部には、円形の孔を有する第1リング部130が延設され、この第1リング部130は、第1スプロケット18の第1軸部62に係合する。
【0057】
図5と
図7と
図9に示すように、第1支持板128の他端部には、円形の孔を有する搬入リング部132が延設され、この搬入リング部132は、搬入スプロケット28の搬入軸部102に係合する。
【0058】
図9に示すように、第1レール201のレール基礎部32に取り付けられている縦レール板34と横レール板36の両端部は、レール基礎部32より突出している。また、横レール板36の両端部は円弧状に切り欠かれ、第1スプロケット18と搬入スプロケット28に当接しないようになっている。
【0059】
右側の第1レール201は、左側の第1レール201と左右対称の構造を有する。
【0060】
(6)第4レール204
左側の第4レール204について
図3と
図7と
図9を参照して説明する。第4レール204は、上記で説明したテンターレール200と同じ構造(
図3参照)を有するが、レール支持板38の構造が相違する。
【0061】
図7と
図9に示すように、第4レール204は、レール支持板38に対応する第4支持板134を有し、第4支持板134の外側部には、上記で説明した縦レール板34と横レール板36を有するレール基礎部32が設けられている。
【0062】
図7と
図9に示すように、第4支持板134の一端部には、円形の孔を有する搬入リング部136が延設され、この搬入リング部136は、搬入スプロケット28の搬入軸部102に係合する。
【0063】
図7と
図9に示すように、第4支持板134の他端部には、円形の孔を有する第4リング部138が延設され、この第4リング部138は、第4スプロケット24をベアリングを介して回転させる第4軸部140に係合している。なお、第4軸部140は、
図9に示すように、第4スプロケット台142から突出している。第4スプロケット台142は、左右方向の移動は固定され、移動しない。また、第4スプロケット台142近傍のテンター台146の上には、エアーシリンダよりなる張力付与装置144が設けられている。張力付与装置144は、第4スプロケット台142を搬入方向に押圧し、テンターチェーン14へ一定の張力付与を行っている。
【0064】
図9に示すように、第4レール204のレール基礎部32に取り付けられている縦レール板34と横レール板36の両端部は、レール基礎部32より突出している。また、横レール板36の両端部は円弧状に切り欠かれ、搬入スプロケット28と第4スプロケット24に当接しないようになっている。
【0065】
右側の第4レール204は、左側の第4レール204と左右対称の構造を有する。
【0066】
(7)テンター装置10の搬出側の構造
搬出側にある左右一対の第2スプロケット20は、第2スプロケット台から突出した第2軸部に回転自在に設けられている。第2スプロケット台は、上記したように左右方向には移動可能ではあるが、前後方向には移動しないように固定されている。また、搬出側のテンターレールの端部は、第2スプロケット台に固定されている。
【0067】
左右一対の搬出スプロケット26は、左右一対の搬入スプロケット28と同じ構造を有している。
【0068】
第2スプロケット20と搬出スプロケット26に架け渡された第2レール202は第1レール201と同じ構造を有している。搬出スプロケット26と第3スプロケット22に架け渡された第3レール203は、第4レール204と同じ構造を有している。
【0069】
(8)テンター装置10の動作状態
テンター装置10の動作状態について説明する。
【0070】
搬入側から搬入されたウエブWは、
図1〜
図3に示すように、その両耳部が左右一対の固定部材16のピン56に固定されて拡布状態で保持され、テンターチェーン14の移動と共に前後方向に移動し、熱処理室12内部を通過するときに、熱風が吹き付けられ熱処理が行われる。そして、熱処理されたウエブWは、搬出側から搬出される。
【0071】
このとき
図1に示す狭い幅L1のウエブWから、
図2に示す大きい幅L2(但し、L2>L1である)のウエブWに変更した場合には、左右一対の第1スプロケット18と左右一対の第2スプロケット20,20の間隔を広げる必要がある。
【0072】
第1スプロケット18,18と第2スプロケット20,20の間隔を広げると、左側と右側の無端状のテンターチェーン14が広げた分だけそれぞれ弛むこととなる。そのため、これが弛むことがないように操作を行う。
【0073】
まず、
図1と
図9に示すように、ウエブWの幅がL1のときは、第1スプロケット18と第4スプロケット24よりも搬入スプロケット28は、搬入側に位置し、第1レール201と第4レール204とはV字状をなしている。しかし、第1レール201と第4レール204のなす角度θ1は、180°に近く大きい。
【0074】
次に、左右一対の第1スプロケット18,18の間隔を広げるには、作業員が
図4と
図6に示す左側のハンドル98を回転させることにより、左側の第1スプロケット台60を左方向に移動させる。すると、左側の第1スプロケット18の第1軸部62も左方向に移動する。右側のハンドル98も作業員が回転させることにより、右側の第1スプロケット台60を右方向に移動させる。すると、右側の第1スプロケット18の第1軸部62も右方向に移動する。以下、左側のみを説明するが、右側も左右対称に動作する。
【0075】
次に、左側の第4スプロケット24は左右方向に固定され、左側の第1軸部62が左方向に移動すると、搬入スプロケット28が、
図9に示すように、V字状の第1レール201と第4レール204によって搬入側に押圧され、搬入方向に移動する。これにより、
図2に示すように、第1レール201と第4レール204とのなす角度θ2が狭くなる。この状態を詳しく説明する。
図8に示すように、搬入スプロケット28は、第1レール201によって搬入側に移動する力が掛かると、4個のキャスター114がテンター台116上を移動する。この場合に
図7と
図8に示すように、左右方向は長孔120の長さ、前後方向はシャフト122の長さに規制されつつ、スムーズに移動する。そして、搬入スプロケット28が移動すると、第4レール204も移動し、
図2に示すように、鋭角θ2になったV字状となる。これにより、無端状のテンターチェーン14を弛むことなく張った状態で移動させることができる。
【0076】
搬出側においても同様に左右一対の第2スプロケット20を左右方向に広げると、搬出スプロケット26が搬出側に移動し、無端状のテンターチェーン14を弛むことなく張った状態で移動させることができる。
【0077】
広い幅L2のウエブWが取り付けられた状態から、狭い幅L1のウエブWを取り付ける場合には、上記と反対の方向にハンドル98を回転させればよい。
【0078】
(9)効果
本実施形態によれば、左右一対の第1スプロケット18と左右一対の第2スプロケット20の間にある左右一対の複数のテンターレール200の間隔を、広げたり、狭めたりして、第1スプロケット18と第2スプロケット20の間の距離が変更されることがある。このときに第2スプロケット20の第2スプロケット台は、前後方向には固定されているため、第1スプロケット台60の移動で全てを吸収する必要がある。そして、第1スプロケット台60のスライドレール78内部を、移動ベアリング86,88が前後方向に移動できるため、その距離の変化を全て吸収できる。特に、移動ベアリング86,88は回転可能であるため、前後方向からややずれた状態でスライドレール78が移動しても容易にその移動分を吸収できる。
【0079】
また、往路のテンターチェーン14の長さが、熱処理室12に進入しているため高温により伸びても、その伸びた分が第1スプロケット台60の移動、すなわちスライドレール78内部を移動ベアリング86,88が前後方向に移動することにより吸収できる。
【0080】
また、テンターレール200を広げたり、狭めたりして多少傾斜されても、移動ベアリング86,88はスライドレール78内部で回転可能であるため、その傾きを吸収できる。
【0081】
また、張力付与装置144によりテンターチェーン14へ一定の張力付与を行うことができる。
【0082】
また、幅の大きいウエブWを取り付ける場合には、搬入側の第1スプロケット台60をハンドル98で左右方向に移動させると、それに伴って搬入スプロケット28が搬入側に移動し、無端状のテンターチェーン14を弛むことなく張った状態で保持できる。また、搬出側においても搬出スプロケット26が搬出側に移動し、無端状のテンターチェーン14を弛むことなく張った状態で保持できる。また、このときに第4スプロケット24を支持する第4スプロケット台142を、張力付与装置144による搬入方向の移動を最小限にできる。
【0083】
(10)変更例
上記実施形態では、テンターチェーン14の往路は熱処理室12内部にあり、復路は熱処理室12の外部にあったが、これに代えて往路も復路も熱処理室12内部に設けてもよい。
【0084】
また、本実施形態では、搬入側と搬出側の両方に搬出スプロケット26,搬入スプロケット28を設けたが、少なくとも搬入スプロケット28を設ける構造でもあってもよい。
【0085】
また、上記実施形態では、固定部材16としてピン56で固定したが、これに代えて固定部材16がクリップであってもよい。
【0086】
また、本実施形態では、ウエブWを左右一対の固定部材16に拡布状態で取り付けたが、これに代えて、テンター装置10をウエブWの幅出しのため、すなわち、ウエブWを一定の幅になるようにするために用いてもよい。
【0087】
また、本実施形態では、ハンドル98を手動で回転させていたが、これに代えてハンドル棒をモータで駆動させてもよい。
【0088】
また、上記実施形態では、キャスター74は、2個であったが、1個、又は3個以上でもよい。
【0089】
また、本実施形態では、第4スプロケット台142を押圧する張力付与装置144は、エアーシリンダであったが、これに代えて油圧シリンダ、バネなどでもよい。
【0090】
上記では本発明の一実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の主旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。