(57)【要約】【課題】帯状シート幅に応じて巻軸の巻取カラーの配置間隔を変更することなく、複数の帯状シートを巻軸により一斉に、夫々巻取ロールの巻芯の端面が帯状シート巻取部分の端面に対して傾かないように品質良く巻取る。【解決手段】巻軸１上に並ぶ複数の巻芯Ｃ及びスペーサ１１の列を両側から挟んで締め付けた状態で各巻芯Ｃのまわりに夫々帯状シートを巻取る。スペーサ１１は、巻芯非保持の巻取カラー３０３、３０４上の巻芯固定部材６に係合可能な内周面１５ｂを有すると共に、ベアリング１４の内輪１４ａを所定位置に保持した内輪保持環１５と、ベアリング１４の外輪１４ｂを所定位置に保持した外輪保持環１６とを備え、内輪保持環１５の片方の端面１５ａを、隣り合う巻芯Ｃ１、Ｃ２のうちの片方の巻芯Ｃ１の端面に当接する端面とし、外輪保持環１６の片方の端面１６ａを、他の片方の巻芯Ｃ２の端面に当接する端面とする。【選択図】図２
2010189125.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心駆動軸と、該中心駆動軸に同心に回転可能に装着すると共に中心駆動軸の中心軸線方向に一定の間隔で配置した複数の環状の巻取カラーと、前記中心駆動軸から前記巻取カラーにトルクを調節して伝達する回転力伝達機構と、前記巻取カラーの外周面に外挿した巻芯の内周面に、前記巻取カラー上に配置した巻芯固定部材を係合させることにより、前記巻芯を前記巻取カラーに固定することができる巻芯固定機構とで構成した巻軸を備え、複数の巻芯と該複数の巻芯の間隔を保持するための環状のスペーサとを夫々前記巻軸に外挿し、該巻軸上に並ぶ巻芯及びスペーサの列を、前記巻軸の一端付近に配置した係止部材と他の一端付近に配置した締付部材とにより挟んで締め付けた状態で、前記複数の巻芯のまわりに夫々帯状シートを巻取る巻取装置において、前記スペーサは、外輪が内輪に対して中心軸線方向に拘束されたベアリングと、前記巻軸上の隣り合う巻芯の対向する端面の間に位置し、かつ前記巻芯を固定保持しない巻芯非保持の巻取カラーについて、該巻芯非保持の巻取カラー上の前記巻芯固定部材に係合可能な内周面を有すると共に、前記ベアリングの内輪を一定位置に保持した内輪保持環と、前記ベアリングの外輪を一定位置に保持した外輪保持環とを備え、前記内輪保持環の片方の端面を、前記隣り合う巻芯のうちの片方の巻芯の端面に当接する端面とし、前記外輪保持環の片方の端面を、前記隣り合う巻芯のうちの他の片方の巻芯の端面に当接する端面としたものであることを特徴とする巻取装置。
【請求項２】
請求項１に記載の巻取装置において、前記スペーサの代わりに、外輪が内輪に対して中心軸線方向に拘束されたベアリングと、前記巻軸上の隣り合う巻芯の対向する端面の間に位置し、かつ前記巻芯を固定保持しない巻芯非保持の巻取カラーのうち、少なくとも前記隣り合う巻芯の片方の巻芯に最も近い巻取カラー上の前記巻芯固定部材に係合可能な内周面を有すると共に、前記ベアリングの内輪を一定位置に保持した内輪保持環と、前記巻芯非保持の巻取カラーのうちの前記内輪保持環を固定保持しない巻取カラー上の前記巻芯固定部材に係合可能な内周面を有すると共に、前記ベアリングの外輪を一定位置に保持した外輪保持環とを備え、前記内輪保持環の片方の端面を、前記隣り合う巻芯のうちの片方の巻芯の端面に当接する端面とし、前記外輪保持環の片方の端面を、前記隣り合う巻芯のうちの他の片方の巻芯の端面に当接する端面としたスペーサを用いることを特徴とする巻取装置。
【請求項３】
請求項１に記載の巻取装置において、前記スペーサの代わりに、外輪が内輪に対して中心軸線方向に拘束されたベアリングと、前記巻軸上の隣り合う巻芯の対向する端面の間に位置し、かつ前記巻芯を固定保持しない巻芯非保持の巻取カラーについて、該巻芯非保持の巻取カラー上の前記巻芯固定部材に係合可能な内周面を有すると共に、前記ベアリングの内輪を一定位置に保持した内輪保持環と、前記ベアリングの外輪を一定位置に保持した外輪保持環と、前記内輪保持環の片方の端部に螺着した幅調節用の環体と、前記環体を前記内輪保持環に対して回転しないよう固定することができる固定手段とを備え、前記環体の先端面を、前記隣り合う巻芯のうちの片方の巻芯の端面に当接する端面とし、前記外輪保持環の片方の端面を、前記隣り合う巻芯のうちの他の片方の巻芯の端面に当接する端面としたスペーサを用いることを特徴とする巻取装置。
【請求項４】
請求項１に記載の巻取装置において、前記スペーサの代わりに、外輪が内輪に対して中心軸線方向に拘束されたベアリングと、前記巻軸上の隣り合う巻芯の対向する端面の間に位置し、かつ前記巻芯を固定保持しない巻芯非保持の巻取カラーのうち、少なくとも前記隣り合う巻芯の片方の巻芯に最も近い巻取カラー上の前記巻芯固定部材に係合可能な内周面を有すると共に、前記ベアリングの内輪を一定位置に保持した内輪保持環と、前記ベアリングの外輪を一定位置に保持した外輪保持環と、前記巻芯非保持の巻取カラーのうちの前記内輪保持環を固定保持しない巻取カラー上の前記巻芯固定部材に係合可能な内周面を有すると共に、前記外輪保持環の片方の端部に螺着した幅調節用の環体と、前記環体を前記外輪保持環に対して回転しないよう固定することができる固定手段とを備え、前記内輪保持環の片方の端面を、前記隣り合う巻芯のうちの片方の巻芯の端面に当接する端面とし、前記環体の先端面を、前記隣り合う巻芯のうちの他の片方の巻芯の端面に当接する端面としたスペーサを用いることを特徴とする巻取装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラスチックフイルム、紙、金属箔等の複数の帯状シートを個々の巻芯のまわりに同時に巻取る巻取装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、巻取装置には、１本で複数の巻芯を貫通して支持し、その巻芯に個別に巻取トルクを伝達することができる巻軸を備えたものがある。この巻取装置は、一般に、シート分割巻取機のスリッターの下流に前後方向又は上下方向に並べて設ける。シート分割巻取機では、広幅の帯状シートがスリッターを通過する際に複数条に分割されて帯状シート幅方向に並ぶ複数の狭幅の帯状シートとなり、この複数の狭幅の帯状シートは交互に二つの巻取装置へ振り分けられて巻取装置に至り、巻軸に装着した夫々の巻芯のまわりに巻取られて巻取ロールとなる。上述の巻軸としては、例えば下記特許文献１に開示されるように、中心駆動軸と、中心駆動軸に同心に回転可能に装着した多数の円筒状の巻取カラーと、中心駆動軸のトルクを摩擦部材と巻取カラー内周面との摩擦力に応じた回転力に調節して巻取カラーに伝達するための、中心駆動軸に設けた回転力伝達手段と、巻取カラーの外周面に外挿した巻芯を巻取カラーに固定するための、巻取カラー上に配置した巻芯固定手段とを備えたフリクション巻軸がある。
【０００３】
ところが、最近では帯状シートの材質、厚み、製品幅や、巻芯の材質、外径等からなる巻取仕様が多様化し、しかも高いレベルの巻取品質が要求されるようになっており、上述のフリクション巻軸で巻取った巻取ロールが、巻芯の端面と帯状シートのロール部分の端面とが平行になっていないとして不良品と認定されることが多くなっている。即ち、巻取ロールの帯状シート巻取部分の中心軸線が巻芯の中心軸線に対し許容範囲を超えて傾いているものがある。そして巻芯の内径と外径との差が大きくなるほど上述の傾きが問題となることが多くなる傾向があり、この主な原因は、巻芯の中心軸線がフリクション巻軸の中心軸線に対して傾いた状態で巻芯がフリクション巻軸上に保持されることにあると認められる。
【０００４】
そこで、従来においては、巻取ロールの帯状シート巻取部分の中心軸線が巻芯の中心軸線に対して傾かないようにするために、中心軸線に垂直な端面をもつ円筒体からなるスペーサを隣り合う巻芯の相互間毎に配置しながら巻芯をフリクション巻軸に外挿し、フリクション巻軸上に並ぶ巻芯及びスペーサの列を、フリクション巻軸の片方の端の近くに固設した係止部材と、もう片方の端の近くに設けたナットとによって締付け、巻芯をフリクション巻軸に対して傾かないよう正確に保持することが試みられた。
【０００５】
しかし、この場合、使用するスペーサが円筒体単体からなるものである場合、互いに当接するスペーサの端面と巻芯の端面の間に生じる摩擦力が巻芯の独立した回転を妨げ、巻取カラーから巻芯固定手段を介して巻芯に付与される巻取トルクに悪影響を及ぼす。それゆえ帯状シートの巻取張力が不適正となって巻崩れや巻絞り等の巻取不良を生じる原因となる。したがって、隣り合う巻芯はスペーサを通じてトルクが干渉するのを防ぐ必要があるため、巻軸上に並ぶ巻芯及びスペーサの列を両端から強く締付けることができず、巻芯の傾きを十分に是正することができない。
【０００６】
ここで、従来においては、巻芯の独立した回転を妨げないようにするために、例えば下記特許文献２に開示されているようにベアリングを内蔵したスペーサを用いることも提案されている。このスペーサは、ベアリングの両側に外輪支持部材と内輪支持部材を配設した構成にすると共に、各支持部材の巻芯との接触面を垂直平面にしてある。そして内輪支持部材は、隣り合う巻芯のうちの片方の巻芯を固定して保持する巻取カラーの上に配置してあり、外輪支持部材はもう片方の巻芯を固定して保持するもう片方の巻取カラーの上に配置し、内輪支持部材及び外輪支持部材が当接する巻芯を支持する巻取カラー以外の巻取カラーに接触しないようにしてあり、それによって、隣り合う巻芯は夫々その巻芯を保持する巻取カラーのみから巻取トルクを受けることができ、巻取トルクが干渉することなく独立して回転することができる。
【０００７】
ところで、シート分割巻取機においてスリッターにより分割される帯状シート幅の大きさは多様であり、帯状シート幅に応じて巻芯の幅が変わる。一般に、帯状シートに付与される巻取張力は、巻取ロールに加えられる巻取トルクの大きさに比例し、その巻取トルクはフリクション巻軸の巻取カラーから巻芯に付与される。そのため、巻芯に付与される巻取トルクの大きさは、理論上、その巻芯を保持する巻取カラーの数に比例する。そしてフリクション巻軸において多数の巻取カラーは夫々同じ幅を有し一定の間隔をとって中心駆動軸上に配置してあるので、巻芯を保持する巻取カラーの数は、巻芯の幅の大小等に応じて変わる。
【０００８】
しかし、中止駆動軸から１個の巻取カラーに伝達されるトルクの大きさは、厳密には図４に示すように各巻取カラー間で異なっており、このトルクのバラツキが大きいと、フリクション巻軸による複数の帯状シートの巻取中に帯状シート間の巻取張力の差となって現れ、例えば、巻取中に巻軸上の巻取ロールの一つが巻崩れを起こして巻取不能となり、それによって巻軸上の他の巻取ロールも未完成となって多量の不良品が発生する原因になる。
【０００９】
このフリクション巻軸の各巻取カラーに伝達されるトルクのバラツキを小さくするには、巻取カラーの幅を狭くして一個の巻芯を保持する巻取カラーの数を増やすとよいが、この巻取カラーの狭幅化には限界があり、各巻取カラーに伝達されるトルクのバラツキを十分に抑えられないのが現状である。
【００１０】
また、巻芯にその幅に応じて比較的正確な巻取トルクを付与するには、巻芯の幅と帯状シートの幅とが同じとすると、巻芯の幅が巻取カラーの配置間隔の整数倍の大きさであることが望ましい。しかし、それ以外のときは、一つの巻芯を固定して保持する巻取カラーの数に巻芯間で過不足が生じ、それに応じて巻取トルクに誤差が生じ得る。
【００１１】
また巻芯固定手段は巻取カラー上に巻芯内周面への巻芯固定部材を有しており、その巻芯固定部材の幅は一般に巻取カラーの幅より狭いので、巻芯の端が巻取カラーの上に位置したとしても、その巻芯の幅方向にずれの大きさに応じて巻取カラーに固定されたり固定されなかったりする。そのため巻芯の端が巻取カラーの上に位置していても、その巻芯が巻取カラーから巻取トルクを受け取るとは限らない。例えば、巻芯の幅が巻取カラーの配置間隔の１．５倍の大きさだとすると、その場合には、スリッターによる帯状シートの分割位置如何によっては、その巻芯が一つの巻取カラーから適正な巻取トルクを受ける場合と、その巻芯が二つの巻取カラーから適正な巻取トルクの２倍の大きさの巻取トルクを受ける場合とが生じる。したがって、フリクション巻軸の中心駆動軸から各巻取カラーに伝達されるトルクのバラツキを完全に無くすことができたとしても、巻芯の幅がフリクション巻軸の巻取カラーの配置間隔の整数倍の大きさでなければ、１個の巻芯にトルクを伝達可能な巻取カラーの個数のバラツキを無くすることができず、それ以外の場合には、巻取ロールの歩留が低下し易い。
【００１２】
そこで、帯状シート幅に応じて、巻取カラーの配置間隔が異なる複数種類の巻軸を準備しておき、必要に応じて交換することも考えられるが、そのようにすると設備費が増大すると共に、巻軸の保管場所、交換作業などの面で不便である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特許第２６７８４８２号公報
【特許文献２】特開平４−３４５４５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、供給される帯状シートの幅に応じて巻軸の巻取カラーの配置間隔を変更することなく、複数の帯状シートを巻軸により一斉に、夫々巻取ロールの巻芯の端面がその帯状シート巻取部分の端面に対して傾かないように品質良く巻取ることを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
そこで、本発明は、中心駆動軸と、該中心駆動軸に同心に回転可能に装着すると共に中心駆動軸の中心軸線方向に一定の間隔で配置した複数の環状の巻取カラーと、前記中心駆動軸から前記巻取カラーにトルクを調節して伝達する回転力伝達機構と、前記巻取カラーの外周面に外挿した巻芯の内周面に、前記巻取カラー上に配置した巻芯固定部材を係合させることにより、前記巻芯を前記巻取カラーに固定することができる巻芯固定機構とで構成した巻軸を備え、複数の巻芯と該複数の巻芯の間隔を保持するための環状のスペーサとを夫々前記巻軸に外挿し、該巻軸上に並ぶ巻芯及びスペーサの列を、前記巻軸の一端付近に配置した係止部材と他の一端付近に配置した締付部材とにより挟んで締め付けた状態で、前記複数の巻芯のまわりに夫々帯状シートを巻取る巻取装置において、前記スペーサは、外輪が内輪に対して中心軸線方向に拘束されたベアリングと、前記巻軸上の隣り合う巻芯の対向する端面の間に位置し、かつ前記巻芯を固定保持しない巻芯非保持の巻取カラーについて、該巻芯非保持の巻取カラー上の前記巻芯固定部材に係合可能な内周面を有すると共に、前記ベアリングの内輪を一定位置に保持した内輪保持環と、前記ベアリングの外輪を一定位置に保持した外輪保持環とを備え、前記内輪保持環の片方の端面を、前記隣り合う巻芯のうちの片方の巻芯の端面に当接する端面とし、前記外輪保持環の片方の端面を、前記隣り合う巻芯のうちの他の片方の巻芯の端面に当接する端面としたものであることを特徴とする。
【００１６】
また、巻取カラー上に配置してある、巻芯固定機構の巻芯固定部材が、巻芯の内周面に係合すると共にその巻芯固定部材の一部分が巻芯の端面から食み出た状態で巻芯が巻取カラー上に装着される場合であっても、その巻芯に付与される巻取トルクの誤差を小さく抑え高品質の巻取ロールを得ることができるようにするためには、前記スペーサの代わりに、外輪が内輪に対して中心軸線方向に拘束されたベアリングと、前記巻軸上の隣り合う巻芯の対向する端面の間に位置し、かつ前記巻芯を固定保持しない巻芯非保持の巻取カラーのうち、少なくとも前記隣り合う巻芯の片方の巻芯に最も近い巻取カラー上の前記巻芯固定部材に係合可能な内周面を有すると共に、前記ベアリングの内輪を一定位置に保持した内輪保持環と、前記巻芯非保持の巻取カラーのうちの前記内輪保持環を固定保持しない巻取カラー上の前記巻芯固定部材に係合可能な内周面を有すると共に、前記ベアリングの外輪を一定位置に保持した外輪保持環とを備え、前記内輪保持環の片方の端面を、前記隣り合う巻芯のうちの片方の巻芯の端面に当接する端面とし、前記外輪保持環の片方の端面を、前記隣り合う巻芯のうちの他の片方の巻芯の端面に当接する端面としたスペーサを用いるとよい。
【００１７】
また、本発明では、幅が僅かに異なる複数種類の巻芯の中から一種類の巻芯を選択し、その巻芯を用いて帯状シートを巻取るような場合等に、巻芯の幅の変更に一種類のスペーサにより簡単に対応できるようにするために、前記スペーサの代わりに、外輪が内輪に対して中心軸線方向に拘束されたベアリングと、前記巻軸上の隣り合う巻芯の対向する端面の間に位置し、かつ前記巻芯を固定保持しない巻芯非保持の巻取カラーについて、該巻芯非保持の巻取カラー上の前記巻芯固定部材に係合可能な内周面を有すると共に、前記ベアリングの内輪を一定位置に保持した内輪保持環と、前記ベアリングの外輪を一定位置に保持した外輪保持環と、前記内輪保持環の片方の端部に螺着した幅調節用の環体と、前記環体を前記内輪保持環に対して回転しないよう固定することができる固定手段とを備え、前記環体の先端面を、前記隣り合う巻芯のうちの片方の巻芯の端面に当接する端面とし、前記外輪保持環の片方の端面を、前記隣り合う巻芯のうちの他の片方の巻芯の端面に当接する端面としたスペーサを用いるとよい。
【００１８】
更に、前記スペーサの代わりに、外輪が内輪に対して中心軸線方向に拘束されたベアリングと、前記巻軸上の隣り合う巻芯の対向する端面の間に位置し、かつ前記巻芯を固定保持しない巻芯非保持の巻取カラーのうち、少なくとも前記隣り合う巻芯の片方の巻芯に最も近い巻取カラー上の前記巻芯固定部材に係合可能な内周面を有すると共に、前記ベアリングの内輪を一定位置に保持した内輪保持環と、前記ベアリングの外輪を一定位置に保持した外輪保持環と、前記巻芯非保持の巻取カラーのうちの前記内輪保持環を固定保持しない巻取カラー上の前記巻芯固定部材に係合可能な内周面を有すると共に、前記外輪保持環の片方の端部に螺着した幅調節用の環体と、前記環体を前記外輪保持環に対して回転しないよう固定することができる固定手段とを備え、前記内輪保持環の片方の端面を、前記隣り合う巻芯のうちの片方の巻芯の端面に当接する端面とし、前記環体の先端面を、前記隣り合う巻芯のうちの他の片方の巻芯の端面に当接する端面としたスペーサを用いるとよい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、隣り合う巻芯はベアリングにより互いに独立した巻取トルクで回転することが可能になる共に、隣り合う巻芯間の巻芯非保持の巻取カラーのトルクを、スペーサを介して巻芯の端面に積極的に伝達するので、各巻芯はその内周面を固定して保持する巻取カラーと、スペーサの内周面を固定して保持する巻取カラーとからトルクを付与される。そのため、一つの巻芯にトルクを伝達する巻取カラーの数が増え、巻取カラーの幅を狭くしたのと同様の効果が得られる。つまり、巻芯が必要とする巻取トルクの大きさが同じ場合、その巻取トルクを得るために１個の巻取カラーが負担するトルクは小さくて済み、中心駆動軸から各巻取カラーに伝達されるトルクが巻取カラー間で多少バラツキついていいても、巻芯に付与される巻取トルクのへの影響が小さくなる。また、巻取カラーの配置間隔の整数倍の幅に等しくない複数の巻芯を使用して巻取る場合に、同じ幅の巻芯の間で各巻芯を固定して保持する巻取カラーの個数に違いが生じたとしても、その個数の違いは通常１個でしかないため、両者間の巻取トルクの誤差が小さくなり、それによって、帯状シートの単位幅当たりの巻取張力のバラツキを小さく抑えることができる。したがって、中心駆動軸から各巻取カラーに伝達されるトルクが巻取カラー間で多少ばらついている巻軸を使用する場合であっても、また巻芯の幅が巻取カラーの配置間隔の整数倍に等しくない場合でも、巻軸の巻取カラーの配置間隔を変える必要が無く、複数の帯状シートを、巻軸に装着した夫々の巻芯のまわりに一斉に巻取ることができると共に、各帯状シートにほぼ均等な巻取張力を付与することができる。しかも巻芯の中心軸線が巻軸の中心軸線に対して傾かないように正確かつ確実に保持することができ、品質のよい巻取ロールを得ることができる。また供給される帯状シートの幅に応じて巻取カラーの配置間隔が異なる複数種類の巻軸を準備しておく必要がない。更に、内輪保持環と外輪保持環とが分離しないようベアリングを介して一体化しているので、スペーサの着脱作業時等にスペーサの取扱いが容易である。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施例に係る巻取装置の概略正面図である。
【図２】巻軸の一部分並びにスペーサを縦断面で示す正面図である。
【図３】回転力伝達機構に供給する圧力と１個の巻取カラーに伝達されるトルクとの関係を模式的に示す線図である。
【図４】中心駆動軸から各巻取カラーに伝達されるトルクの一例を折れ線で示す線図である。
【図５】本発明の第２の実施例に係る巻軸の一部分を示す正面図である。
【図６】本発明の第３の実施例に係る巻軸の一部分を示す正面図である。
【図７】本発明の第４の実施例に係る巻軸の一部分を示す正面図である。
【図８】図７に示すスペーサの固定手段を説明するための側面図である。
【図９】本発明で使用し得る更に別のスペーサの一部分を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１は本発明の一実施例に係る巻取装置の説明図、図２は巻軸の一部分並びにスペーサを縦断面で示す断面図である。巻取装置は、１本で複数の巻芯Ｃを貫通して支持し、その巻芯Ｃに個別に巻取トルクを伝達することができる巻軸１を備え、広幅の帯状シートから複数条に分割された後、二つの巻取位置へ交互に振り分けて供給される帯状シートＳを、巻軸１に装着した個々の巻芯Ｃのまわりに一斉に巻取り、それによって巻取ロールＲを形成するものである。
【００２２】
巻軸１は、中心駆動軸２と、この中心駆動軸２に同心に回転可能に装着すると共に中心駆動軸２の中心軸線方向に一定の間隔で配置した複数の環状の巻取カラー３と、中心駆動軸２から巻取カラー３にトルクを調節して伝達する回転力伝達機構４と、巻取カラー３の外周面に外挿した巻芯Ｃの内周面に巻取カラー３上に配置した巻芯固定部材６を係合させることにより、巻芯Ｃを巻取カラー３に固定することができる巻芯固定機構５とで構成してある。
【００２３】
中心駆動軸２の左側の一端は、機枠に設けた軸受装置７により回転可能に支持してあり、中心駆動軸２の右側の一端は、モータＭにより回転駆動されるスピンドル８の先端の円錐状のチャック部材９に嵌め合わせ可能に形成してある。スピンドル８を保持する支持腕１０は、チャック部材９を中心駆動軸２の右側の一端に嵌め合わせたり、抜き取って退避させたりすることができるように、中心駆動軸２の他の一端に軸線方向に接近離反可能かつ後退時に中心駆動軸２の軸線から半径方向に退避可能に設けてある。
【００２４】
また中心駆動軸２の右側の一端にチャック部材９を嵌め合わせたとき、中心駆動軸２の右側の一端は、スピンドル８によって支持され、そのとき中心駆動軸２の右側の一端とチャック部材９とが噛合ってスピンドル８の回転駆動力が中心駆動軸２に伝達されるようにしてある。そして中心駆動軸２の右側の一端から支持腕１０を離反させることによりチャック部材９を抜き取って退避させたとき、巻軸１の右側の一端から巻芯Ｃを装着したり巻取ロールＲを取外したりできる。
【００２５】
この巻取装置では、巻軸１に複数の巻芯Ｃを装着するとき、複数の巻芯Ｃと、この複数の巻芯Ｃの間隔を保持する環状のスペーサ１１とを巻軸１に外挿し、その巻軸１上に並ぶ巻芯Ｃ及びスペーサ１１の列を、巻軸１の左の一端付近に配置した係止部材１２と右側の一端付近に配置した締付部材１３とにより挟んで締付け、その状態で、各巻芯Ｃのまわりに夫々帯状シートＳを巻取る。この実施例では、右端のスペーサ１１と締付部材１３との間に円筒体のスペーサ１３ａを配置してある。
【００２６】
図２は、図１に示す巻軸１の一部分並びにスペーサ１１を拡大して縦断面で示す断面図である。スペーサ１１は、外輪１４ｂが内輪１４ａに対して中心軸線方向に拘束されたベアリング１４と、ベアリング１４の内輪１４ａを一定位置に保持した内輪保持環１５と、ベアリング１４の外輪１４ｂを一定位置に保持した外輪保持環１６とを備える。内輪保持環１５の片方の端面１５ａは、スペーサ１１の片方の端面として中心軸線に垂直に形成してあり、片方の巻芯Ｃ１の端面に当接する。また外輪保持環１６の片方の端面１６ａは、スペーサ１１の他の片方の端面として中心軸線に垂直に形成してあり、他の片方の巻芯Ｃ２の端面に当接する。そして内輪保持環１５は、巻芯Ｃ１、Ｃ２を固定保持しない巻芯非保持の巻取カラー３０３、３０４について、その巻芯非保持の巻取カラー３０３、３０４上の巻芯固定部材６に係合可能な内周面１５ｂを有している。
【００２７】
図２に示す実施例では、巻軸１上の隣り合う巻芯Ｃ１、Ｃ２の対向する端面の間に位置する巻取カラー３０３乃至３０５のうち、その巻取カラー３０５上の巻芯固定部材６が、片方の巻芯Ｃ２の内周面に係合しており、他の巻取カラー３０３、３０４上の巻芯固定部材６は巻芯Ｃ１、Ｃ２の何れの内周面にも係合しないので、巻取カラー３０３、３０４が巻芯非保持の巻取カラーとなっている。また内輪保持環１５の内周面１５ｂは、巻取カラー３０３、３０４上の巻芯固定部材６に係合可能な幅、並びに巻取カラー１５の外周面に適合する内径になるよう形成してある。
【００２８】
ベアリング１４はスラストを支える機能を有するものであり、例えば公知のラジアル玉軸受やラジアルコロ軸受等を用いることができる。ベアリング１４の内輪１４ａ、外輪１４ｂを一定位置に保持するために内輪保持環１５の外周面及び外輪保持環１６の内周面には止め輪１７、１８が装着してある。
【００２９】
巻軸１において、巻取カラー３は夫々ベアリング１９を介して中心駆動軸２に装着してある。また巻芯固定機構５において巻芯Ｃの内周面に直接係合する巻芯固定部材６はこの実施例の場合、球体であり、この巻芯固定機構５は、巻取カラー３の外周面に形成した円周方向の傾斜溝２０と、傾斜溝２０に配置した球体６と、球体６が傾斜溝２０の底面上を転動可能かつ脱落不能に保持する、巻取カラー３の外周面に回動可能に装着した保持環２１とからなり、巻芯Ｃに巻取張力が作用したとき、球体６が傾斜溝２０の浅い部分に移動して球体６の一部分が保持環２１の窓部分から外に突出して巻芯Ｃの内周面を押圧することにより巻芯Ｃを巻取カラー３に固定することができる公知のものである。
【００３０】
図１において、締付部材１３はこの実施例では環状に形成してあり、巻軸１の外周面にスライド可能に装着すると共にベアリング２２を介して可動輪２３に回転自在に装着してある。また可動輪２３の背面側には流体圧シリンダ装置２４により押し引き可能な可動腕２５を設けてある。流体圧シリンダ装置２４には、図示しない切換弁及び圧力調整弁を経て所要圧力の圧力流体を供給可能にし、巻取中に可動腕２５が可動輪２３の背面に係合して可動輪２３を押すことができるようにしてある。したがって巻取中に流体圧シリンダ装置２４の推力に応じた締付力を締付部材１３に付与することができる。
【００３１】
回転力伝達機構４は、巻取カラー３の内周面を押圧可能に中心駆動軸２に設けた、巻取カラー３毎の摩擦部材２６と、供給される圧縮空気の圧力に応じた力で各摩擦部材２６を同時に巻芯の内周面に押付けることができる、弾力部材でできた膨張収縮可能なチューブ２７と、チューブ２７に供給する圧縮空気の圧力を所要の大きさに調整する圧力調整弁２８とからなる。
【００３２】
摩擦部材２６は、夫々棒状に形成してあり、巻取カラー３毎に中心駆動軸２の円周方向の３箇所以上に設けた、中心駆動軸２の外周面から中空部に通じる半径方向の孔に挿入してある。
【００３３】
チューブ２７は、圧力調整弁２８から圧縮空気の供給を受けるために、中心駆動軸２に形成した導入孔２９、回転継手３０及び管路３１を経て圧力調整弁２８に接続してある。
【００３４】
圧力調整弁２８は、巻取トルク制御装置３２から圧力制御信号を受け、圧縮空気源から入力される圧縮空気の圧力を、巻取トルク制御装置３２からの圧力制御信号に応じた大きさに調整して出力することができる。
【００３５】
巻取トルク制御装置３２は、設定部３２ａに設定された帯状シートの単位幅当たりの所要巻取張力Ｔs1と時々刻々検出される巻取径ｒから、帯状シートの単位幅当たりの所要の巻取トルク（τs1＝Ｔs1×ｒ）を演算し、その所要の巻取トルクτs1を、帯状シート巻取時に使用する単位幅の巻芯Ｃにトルクを伝達可能な巻取カラー３の数ｎで割り算することにより、巻取カラー１個が必要なトルク（τ１＝τs1／ｎ）を演算することができる。そして巻軸１においてチューブ２７に供給する圧縮空気の圧力ｐと１個の巻取カラーに伝達されるトルクτ１との間には例えば図３の線図に示すような一定の関数関係が成り立つので、この関数関係に基づき巻取カラー１個が必要なトルクτ１から必要な圧縮空気ｐを演算して圧力調整弁２８に出力する。単位幅の巻芯Ｃにトルクを伝達可能な巻取カラー３の数ｎに相当する設定値は、設定部３２ｂに予め設定してあり、この設定部３２ｂを操作することにより、整数に限らず少数点を含む数値に多様に変更することができる。図３は巻軸のチューブ２７に供給する圧縮空気の圧力ｐと１個の巻取カラー３に生ずるトルクτ１との関係を示す線図を模式的に例示したものである。
【００３６】
上述のように構成された巻取装置により帯状シートＳを巻取るには、図１に示すように巻芯Ｃ及びスペーサ１１を巻軸１に外挿し、その巻軸１上の巻芯Ｃ及びスペーサ１１の列を両端から係止部材１２と締付け部材１３とにより締付けた後、帯状シートＳの先端を巻芯Ｃに止めた状態で、中心駆動軸２をモータＭにより回転駆動しながら、圧縮空気供給機構１８からチューブ２７に圧縮空気を供給する。また巻取カラー３からスペーサ１１へ伝達されるトルクをスペーサ１１から巻芯Ｃへ伝達可能にするために、流体圧シリンダ装置２４に供給する圧力流体の圧力を調節することにより、係止部材１２と締付け部材１３による締付け力の大きさを、巻芯Ｃへ伝達しようとするトルクより十分に大きい摩擦トルクがスペーサ１１の端面とそれに当接する巻芯Ｃの端面との間に生じるように調節しておく。
【００３７】
帯状シートの巻取中、摩擦部材２６は、中心駆動軸２と一緒に回転すると同時にチューブ２７から、圧縮空気の圧力に応じた押上げ力を受けて巻取カラー３の内周面に押付けられ、その摩擦部材２６と巻取カラー３の間には、摩擦部材２６による巻取カラー３の内周面への押付力に応じた摩擦力が生じ、その摩擦力と巻取カラー３の内周面の半径との積に等しいトルクが中心駆動軸２から各巻取カラー３に夫々伝達される。
【００３８】
図２において、巻取カラー３０１、３０２上の球体６は巻芯Ｃの内周面に対応する位置にあるので、巻芯固定機構５は巻取カラー３０１、３０２に巻芯Ｃを固定することができる。また巻芯非保持の巻取カラー３０３、３０４上の球体６がスペーサ１１の内輪保持環１５の内周に対応する位置にある場合も、その巻芯非保持の巻取カラー３０３、３０４に内輪保持環１５が巻芯固定機構５により固定される。そして巻軸１上の巻芯Ｃ及びスペーサ１１の列はその両端から締付けられているので、各巻芯Ｃの片方の端面は、夫々スペーサ１１の内輪保持環１５の片方の端面に適当する力で押付けられ、その巻芯Ｃの片方の端面と内輪保持環１５の片方の端面との間には摩擦力が生じ、その摩擦力により内輪保持環１５のトルクが巻芯Ｃに伝達され得る。またスペーサ１１の外輪保持環１６は、内輪保持環１５との間にベアリング１４を介してころがり接触しているので、内輪保持環１５から外輪保持環１６に伝達されるトルクは非常に小さく無視し得る。つまり図２に示す左側のスペーサ１１の右側にある巻芯Ｃ１には、左側のスペーサ１１を介して、そのスペーサ１１を支える巻芯非保持の巻取カラー３０３、３０４のトルクが夫々伝達されるが、左側の巻芯Ｃ２には、左側のスペーサ１１を介して巻取カラー３０３、３０４のトルクが伝達されないことになる。したがって、巻取中、巻芯Ｃ１はその巻芯Ｃ１の内周面を固定して保持している巻取カラー３０１、３０２のトルクと、その巻芯Ｃ１の端面に当接する、スペーサ１１の内輪保持環１５を介して巻取カラー３０３、３０４のトルクを受けることができる。
【００３９】
図１において、各巻芯Ｃには、その内周面を固定して保持する巻取カラー３の個数ｎ１と、その端面に当接するスペーサ１１をその内周から固定して保持する巻取カラー３の個数ｎ２との和（ｎ１＋ｎ２）と、中心駆動軸２から１個の巻取カラー３に伝達されるトルクτ１との積（（ｎ１＋ｎ２）×τ１）に等しい大きさの巻取トルクが付与されることになる。
【００４０】
ここで、チューブ２７に一定の圧力を供給した場合に中心駆動軸２から各巻取カラー３に伝達されるトルクは、図４に例示するようにバラツキがあるのが普通である。図４において、縦軸には中心駆動軸２から巻取カラー３に伝達されるトルクτ１、横軸には巻取カラー３の番号を対応させている。この例では圧力０．３Ｍｐａの圧縮空気がチューブ２７に供給されている。この巻軸１では、１個の巻芯Ｃにトルクを伝達する巻取カラー３の数が多ければ多いほど、その巻芯Ｃに１個の巻取カラー３から伝達されるトルクのバラツキが平均化されて誤差が小さくなるので、より正確な巻取トルクを付与することができる。なお１個の巻芯Ｃにトルクを伝達する巻取カラー３の数を多くするには、巻取カラー３の幅を狭くすればよいが、その場合、回転力伝達機構４の占有空間等の制限があるため限界がある。しかし、本発明では、スペーサ１１を用いることにより、巻取カラー３の幅を狭くしたのと同様の効果が得られる。
【００４１】
この実施例では、スリッターによる帯状シートＳの分割幅が夫々等しく、その帯状シートＳの幅と巻芯Ｃの幅とが同じであり、この帯状シートを交互に２本の巻軸に振り分けて巻取るので、スペーサ１１の幅と巻芯Ｃの幅は等しく、通常、ｎ１とｎ２は等しい。それゆえ、スペーサ１１を用いる場合と用いない場合とにおいて、巻芯Ｃが必要な巻取トルクが同じとすると、スペーサ１１を用いる場合に１個の巻取カラー３から巻芯Ｃに伝達すべきトルクは、スペーサ１１を用いない場合の半分で済むことになる。したがって、巻芯Ｃに付与される巻取トルクに対する、個々の巻取カラーのトルクのバラツキの悪影響も半減し、巻芯Ｃに、より正確な巻取トルクを付与し、帯状シートＳを正確な巻取張力で巻取ることができる。
【００４２】
図５に示す実施例では、図２に示すスペーサ１１の代わりに別のスペーサ１１を使用している。図５において巻芯Ｃ１、Ｃ２並びにスペーサ１１、１１は夫々巻軸１の中心軸線に沿う断面で示してある。このスペーサ１１は、内輪保持環１５が巻芯非保持の巻取カラー３０５、３０６のうちの片方の巻芯Ｃ２に最も近い巻芯非保持の巻取カラー３０６上の巻芯固定部材６に係合可能な内周面１５ｂを有し、外輪保持環１６が、巻芯非保持の巻取カラー３０５、３０６のうちの内輪保持環１５を固定保持しない巻取カラー３０５上の巻芯固定部材６に係合可能な内周面１６ｂを有し、内輪保持環１５の片方の端面１５ａを、片方の巻芯Ｃ１の端面に当接する端面とし、外輪保持環１６の片方の端面１６ａを、他の片方の巻芯Ｃ２の端面に当接する端面としている点で、図２に示すスペーサ１１と異なる。図５に示す実施例の場合、巻芯Ｃ１は、その内周に配置された巻取カラー３０１、３０２、３０３、３０４と、その左側に配置したスペーサ１１の外輪保持環１６と、その右側に配置したスペーサ１１の内輪保持環１５とから巻取カラー６個分のトルクを受ける。図５において巻芯Ｃ１、Ｃ２は巻芯固定部材６が巻芯Ｃの端面から食み出した状態で巻取カラー３上に装着されている。この場合、図２に示すスペーサ１１を用いると、その内輪保持環１５は巻芯Ｃ２を固定して保持する巻取カラー３０７に固定されるので、巻取カラー３０７のトルクが巻芯Ｃ１にも伝達され得る。そのため巻芯Ｃ１とＣ２間でトルクの干渉が生じ得る。しかしこの問題は、図５に示すスペーサ１１を用いることにより解消される。
【００４３】
図６に示す実施例では、図２に示すスペーサ１１の代わりに別のスペーサ１１を使用している。図６に示すスペーサ１１は、内輪保持環１５の片方の端部に螺着した幅調節用の環体３３と、環体３３を内輪保持環１５に対して回転しないよう固定することができる固定手段３４とを備え、環体３３の先端面３３ａを、片方の巻芯Ｃ１の端面に当接する端面とし、外輪保持環１６の片方の端面１６ａを、他の片方の巻芯Ｃ２の端面に当接する端面とした点が、図２に示すスペーサ１１と相違する。固定手段３４は、環体３３に半径方向に設けた孔に螺合した止めネジである。環体３３は、その内周面に形成したメネジ３５を、内輪保持環１５の外周面に形成したオネジ３６に嵌め合わせることにより、内輪保持環１５の端部に螺着している。このスペーサ１１では、止めねじ３４を緩め、環体３３を内輪保持環１５に対して回転させることで、外輪保持環１６の片方の端面１６ａと環体３３の先端面３３ａとの間隔を変え、その間隔を止めねじ３４を締め付けることで、そのスペーサ１１の幅を簡単に変えることができるので、巻取仕様の変更により隣り合う巻芯Ｃ１、Ｃ２の間隔が変わっても、その間隔の変更に容易に対応できる。そして巻芯の幅に応じて異なる幅の複数種類のスペーサを用意しておく必要がない。
【００４４】
図７に示す実施例では、図５に示すスペーサ１１の代わりに別のスペーサ１１を用いている。図７に示すスペーサ１１は、巻芯非保持の巻取カラー３０５、３０６のうちの内輪保持環１５を固定保持しない巻取カラー３０５上の巻芯固定部材６に係合可能な内周面３３ｂを有すると共に、外輪保持環１５の片方の端部に螺着した幅調節用の環体３３と、この環体３３を外輪保持環１５に対して回転しないよう固定することができる固定手段３４とを備え、内輪保持環１５の片方の端面１５ａを、片方の巻芯Ｃ２の端面に当接する端面とし、環体３３の先端面３３ａを、他の片方の巻芯Ｃ１の端面に当接する端面としている点で、図５に示すスペーサ１１と相違している。また、図６に示す外輪保持環１６が巻芯非保持の巻取カラー３０５、３０６上の巻芯固定部材６に係合可能な内周面を有していない点でも、図５に示すスペーサ１１と相違している。
【００４５】
環体３３は、その外周面に形成したオネジ３６を、外輪保持環１６の内周面に形成したメネジ３５に嵌め合わせることにより、外輪保持環１５の端部に螺着している。固定手段３４は、図７及び図８に示すように、外輪保持環１６の内周面に中心軸線方向に伸長した溝３７を形成し、外輪保持環１６に形成したメネジ３５と同じメネジ３５ａを形成した締付片３８を、溝３７にその側面に沿って上下方向にスライド可能に嵌め、外輪保持環１６の外周面から溝３７に通じる孔３９を設け、孔３９に形成したメネジ３５に止めねじ４０を螺着し、止めねじ４０により締付片３８を環体３３のオネジ３６に押付けることができるように構成してある。このスペーサ１１では、止めねじ４０を緩め、環体３３を外輪保持環１６に対して回転させることで、内輪保持環１５の片方の端面１５ａと環体３３の先端面３３ａとの間隔を変えた後、止めねじ４０を締め付けることで、スペーサ１１の幅を簡単に変えることができる。
【００４６】
本発明では、必要に応じて、図９に示すスペーサ１１を用いるとよい。図９に示すスペーサ１１は、外輪保持環１６の片方の端部に螺着した幅調節用の第２の環体４１と、この第２の環体４１を外輪保持環１６に対して回転しないよう固定することができる固定手段４２とを備え、第２の環体４１の先端面４１ａを片方の巻芯Ｃ１の片方の端面に当接する端面としている点で、図５に示すスペーサ１１と相違している。また必要に応じて図２若しくは図６又は図７に示すスペーサ１１の外輪保持環１６の端部に、例えば図９に示す第２の幅調整用の環体４１とその固定手段４２を設けたスペーサを使用することができる。備えることができる。また本発明では、１本の巻軸に装着するスペーサは全て同じ構造のものである必要はなく、前述した構造の異なるスペーサを１本の巻軸において必要な箇所に必要に応じて用いてもよい。また巻軸の回転力伝達機構は、中心駆動軸の回転力を巻取カラーに摩擦力により伝達するものに限らず、電磁力により伝達するものであってもよい。
【符号の説明】
【００４７】
Ｃ  巻芯
Ｓ  帯状シート
１  巻軸
２  中心駆動軸
３  巻取カラー
４  回転力伝達機構
５  巻芯固定機構
６  巻芯固定部材
１１  スペーサ
１２  係止部材
１３  締付部材
１４  ベアリング
１５  内輪保持環
１６  外輪保持環
２６  摩擦部材
２７  チューブ
３３  環体
３４  固定手段
【図１】
2010189125.tif 000003
【図２】
2010189125.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2010189125.tif 000007
【図６】
2010189125.tif 000008
【図７】
2010189125.tif 000009
【図８】
2010189125.tif 000010
【図９】
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