(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
巻取軸のまわりに同心に配置されたリング状のホルダと、
前記ホルダの外周面に周方向に間隔を置いて形成され、前記巻取軸の軸方向にのびる複数の収容みぞと、
前記巻取軸の軸方向にのびる尖縁および円弧面を有し、前記各収容みぞ内に収容された涙型断面の複数のつめとを備え、
前記収容みぞは前記円弧面に対応する形状の底面を有し、前記円弧面は前記収容みぞの底面に係合しており、さらに、
前記各つめを前記巻取軸の半径方向に起立させ、その尖縁を前記ホルダの外周面から突出させる弾性手段を備え、
前記つめが前記底面に案内され、この底面に沿って起立および傾倒可能であり、前記各つめを巻取コアの内周面に食い込ませ、これによって前記巻取コアをチャッキングするようにしたことを特徴とする巻取軸の巻取コアチャック装置。
【請求項２】
前記つめの起立位置において、前記各つめが前記巻取軸の回転方向と同方向に一定角度傾斜し、前記円弧面の中心線のまわりにおいて、前記つめは前記回転軸の回転方向と同方向に傾倒可能であることを特徴とする請求項１に記載の巻取コアチャック装置。
【請求項３】
ベアリングが前記ホルダと前記巻取軸間に設けられ、前記ホルダは前記巻取軸のまわりを回転可能であり、フリクションにより、前記巻取軸のトルクが前記ホルダ、前記つめおよび前記巻取コアに伝達され、これによって前記巻取コアが回転するようにしたことを特徴とする請求項１または２に記載の巻取コアチャック装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、紙、プラスチックフィルムなどのウエブ材料を中空の巻取コアに巻き取る巻取軸に関するものであり、特にその巻取軸の巻取コアチャック装置に関するものである。
【０００２】
【従来技術とその問題点】
スリッタの巻取軸としてフリクション駆動方式のものが使用されている。特公昭６０−３０６２１号公報に記載されているものがそれである。同公報の巻取軸では、リング状のフリクションプレートが巻取軸のまわりに同心に配置され、テーパ状の傾斜面がフリクションプレートの外周面に形成され、複数のチップがフリクションプレートのまわりに間隔を置いて配置され、その傾斜面に係合する。さらに、ピストンがシリンダブロックの内孔に挿入され、エア圧が巻取軸の内部流路を通り、シリンダブロックの内孔に供給され、ピストンがフリクションプレートの端面に押し付けられ、フリクションプレートの傾斜面により、各チップが巻取軸の半径方向に移動し、拡張され、巻取コアの内周面に押し付けられ、これによって巻取コアがチャッキングされる。さらに、ピストンとフリクションプレートのフリクションにより、巻取軸のトルクがフリクションプレート、チップおよび巻取コアに伝達され、これによって巻取コアが回転し、ウエブ材料が巻取コアに巻き取られる。
【０００３】
ところで、この巻取軸の場合、各チップを巻取コアの内周面に押し付けるのはフリクションプレートの傾斜面であり、シリンダブロックの内孔のエア圧である。このため、特に、シリンダブロックの内孔のエア圧が小さいとき、各チップを巻取コアの内周面に押し付け、巻取コアを確実にチャッキングすることができないという問題がある。
【０００４】
一方、最近、薄いフィルムなどの伸びやすい材料をできるだけ伸びないよう巻き取ることが要求されている。これを達成するには、その材料を小さい巻取張力で巻き取る必要があるが、この巻取軸の場合、巻取張力に関係するのは巻取コアに伝達されるトルクであり、ピストンとフリクションプレートのフリクションである。そして、シリンダブロックの内孔のエア圧によってそれが決定される。エア圧が小さいほど、フリクションが小さく、トルクが小さく、巻取張力も小さい。しかしながら、エア圧が小さいとき、巻取コアを確実にチャッキングすることができないことは前述したとおりであり、この関係上、エア圧を減少させることに限界があり、ウエブ材料を小さい巻取張力で巻き取ることは困難であるという問題があった。
【０００５】
【発明の目的】
したがって、この発明の目的は、巻取軸の巻取コアチャック装置として新しい構成のものを提供し、巻取コアを確実にチャッキングすることにある。
【０００６】
他の目的は、フリクション駆動方式の巻取軸において、紙、プラスチックフィルムなどのウエブ材料を大きい巻取張力で巻き取ることができ、小さい巻取張力で巻き取ることもでき、どのような材料であっても、それを的確に巻き取ることができるようにすることにある。
【０００７】
【発明の構成】
この発明によれば、リング状のホルダが巻取軸のまわりに同心に配置され、複数の収容みぞがホルダの外周面に周方向に間隔を置いて形成される。収容みぞは巻取軸の軸方向にのびる。さらに、複数のつめが各収容みぞ内に収容される。つめは涙型断面のもので、尖端および円弧面を有し、尖縁は巻取軸の軸方向にのびる。円弧面も巻取軸の軸方向にのびる。さらに、収容みぞは円弧面に対応する形状の底面を有し、円弧面は収容みぞの底面に係合する。さらに、弾性手段が各つめに作用し、各つめが巻取軸の半径方向に起立し、その尖縁がホルダの外周面から突出する。したがって、つめが収容みぞの底面に案内され、この底面に沿って起立および傾倒可能であり、各つめを巻取コアの内周面に食い込ませ、これによって巻取コアをチャッキングすることができる。
【０００８】
好ましい実施例では、つめの起立位置において、各つめが巻取軸の回転方向と同方向に一定角度傾斜し、円弧面の中心線のまわりにおいて、つめは巻取軸の回転方向と同方向に傾倒可能である。
【００１２】
さらに、ベアリングがホルダと巻取軸間に設けられ、ホルダは巻取軸のまわりを回転可能である。そして、フリクションにより、巻取軸のトルクがホルダ、つめおよび巻取コアに伝達され、これによって巻取コアが回転する。
【００１３】
【実施例の説明】
以下、この発明の実施例を説明する。
【００１４】
図１において、これは巻取軸１の巻取コアチャック装置である。巻取軸１はフリクション駆動方式のもので、巻取軸１の軸方向に間隔を置いて設定された複数の巻取コアチャッキング位置において、それぞれカラー２、ベアリング３、ホルダ４およびフリクションプレート５が設けられていることは特公昭６０−３０６２１号公報のものと同様である。巻取軸１はその軸心のまわりを回転可能であり、駆動モータに連結されている。ホルダ４はリング状のもので、巻取軸１のまわりに同心に配置され、ベアリング３がホルダ４と巻取軸１間に設けられており、ホルダ４は巻取軸１のまわりを回転可能である。フリクションプレート５もリング状のもので、巻取軸１のまわりに同心に配置されている。さらに、ピンによってフリクションプレート５とホルダ４が連結されており、ホルダ４はフリクションプレート５と一体的に回転する。シリンダブロック６が隣接対の巻取コアチャッキング位置間に配置されていることも同公報のものと同様である。シリンダブロック６もリング状のものであり、巻取軸１の外周面にはめ合わされている。さらに、ピストン７がシリンダブロック６の内孔に挿入され、フリクションプレート５の端面に対向し、エア圧が巻取軸１の内部流路８を通り、シリンダブロック６の内孔に供給されることも同公報のものと同様である。
【００１５】
さらに、この巻取軸では、図２に示すように、複数の収容みぞ９がホルダ４の外周面１０に周方向に間隔を置いて形成されている。収容みぞ９は巻取軸１の軸方向にのびる。さらに、複数のつめ１１が各収容みぞ９内に収容されている。つめ１１は涙型断面の一定長さＬのもので、尖縁１２および円弧面１３を有し、尖縁１２は巻取軸１の軸方向にのび、円弧面１３も巻取軸１の軸方向にのびる。収容みぞ９の形状については、図３に示すように、収容みぞ９は円弧面１３に対応する形状の底面１４を有し、円弧面１３は収容みぞ９の底面１４に係合する。さらに、収容みぞ９はホルダ４の外周面１０に開口しており、その開口幅Ｗは円弧面１３および底面１４の直径Ｄよりも小さい。したがって、つめ１１は収容みぞ９内に保持され、巻取軸１の半径方向において、つめ１１が収容みぞ９から抜けることはない。さらに、カバー１５によってホルダ４の端面が被覆され、ねじによってカバー１５とホルダ４が連結され、固定されており、巻取軸１の軸方向において、つめ１１はフリクションプレート５とカバー１５間に配置され、保持されている。
【００１６】
さらに、弾性手段が各つめ１１に作用し、各つめ１１が巻取軸１の半径方向に起立し、その尖縁１２がホルダ４の外周面１０から突出する。弾性手段はリング状のコイルスプリングまたはスプリングピアノ線１６からなり、つめ１１およびホルダ４のまわりに設けられており、ホルダ４の周方向みぞ１７にはめ込まれている。さらに、図４および図５に示すように、つめ１１の一端部分において、平坦面１８が円弧面１３の中心線Ｃに沿って形成されており、平坦面１８は円弧面１３の中心線Ｃと尖縁１２を通る平面Ｐに直角にのびる。さらに、平坦面１８の一方の側縁において、面取り加工によって係合部分１９が形成されており、コイルスプリングまたはスプリングピアノ線１６はその係合部分１９に係合する。係合部分１９は一定角度の斜面からなる。
【００１７】
さらに、この装置では、つめ１１の起立位置において、各つめ１１が巻取軸１の回転方向Ｘと同方向に一定角度α傾斜し、円弧面１３の中心線Ｃのまわりにおいて、つめ１１は巻取軸１の回転方向Ｘと同方向に傾倒可能である。この実施例では、収容みぞ９の一方の壁面２０が巻取軸１の回転方向Ｘと同方向に相当角度傾斜しており、つめ１１は収容みぞ９の一方の壁面２０に係合し、巻取軸１の回転方向Ｘと同方向に一定角度α傾斜し、その状態に保たれる。さらに、収容みぞ９の他方の壁面２１も巻取軸１の回転方向Ｘと同方向に相当角度傾斜しており、円弧面１３の中心線Ｃのまわりにおいて、つめ１１は巻取軸１の回転方向Ｘと同方向に傾倒し、収容みぞ９の他方の壁面２１に係合する。
【００１８】
したがって、つめ１１の起立方向については、コイルスプリングまたはスプリングピアノ線１６がつめ１１の係合部分１９に係合し、つめ１１は巻取軸１の回転方向Ｘと逆方向に起立するものであるが、これに関連し、係合部分１９は円弧面１３の中心線Ｃと尖縁１２を通る平面Ｐ０の両側のうち、つめ１１の起立側に位置する。さらに、係合部分１９は円弧面１３の中心線Ｃと巻取軸１の中心線を通る平面Ｐ１の両側のうち、常時尖縁１２の反対側に位置する。したがって、コイルスプリングまたはスプリングピアノ線１６によって係合部分１９が押さえられ、つめ１１の尖縁１２は円滑に起立する。係合部分１９は面取り加工された斜面からなり、係合部分１９によってコイルスプリングまたはスプリングピアノ線１６が損傷することもない。
【００１９】
さらに、この実施例では、つめ１１の一端部分または両端部分において、つめ１１の尖縁１２と端面のコーナーが斜めに切除され、これによってカム面２２が形成されている。カム面２２は円弧面１３の中心線Ｃとの距離がつめ１１の傾倒方向に向かうに従って増大するよう傾斜する。そして、その傾斜状態が少なくとも円弧面１３の中心線Ｃと尖縁１２を通る平面Ｐ０を越えて持続している。
【００２０】
さらに、この実施例では、複数のボール２３が複数のケース２４内に回転可能に収容され、隣接対の巻取コアチャッキング位置間において、各ケース２４が巻取軸１のまわりに間隔を置いて配置されており、各ボール２３が各ケース２４の外面から突出する。さらに、この実施例では、各ケース２４が４５°の角度間隔を置いて配置され、シリンダブロック６に埋め込まれ、取り付けられ、固定されており、ボール２３はシリンダブロック６よりもわずかに突出する。さらに、多数の小球２５が各ケース２４内に敷き詰められており、ボール２３は各小球２５に接触し、回転可能に収容されている。
【００２１】
この装置はスリッタの付属装置である。スリッタでは、巻取軸１のまわりにおいて、複数の巻取コア２６が巻取軸１の軸方向に間隔を置いて配置され、紙、プラスチックフィルムなどのウエブ材料がスリット刃に導かれ、複数条にスリットされ、各巻取コア２６に導かれる。巻取コア２６は紙管からなる。
【００２２】
なお、ホルダ４の外周面１０については、その直径は巻取コア２６の内周面よりもわずかに小さい。さらに、各つめ１１が巻取軸１の半径方向に起立し、その尖縁１２がホルダ４の外周面１０から突出しているとき、尖縁１２は巻取コア２６の内周面よりもわずかに大きい円上に位置する。
【００２３】
したがって、この装置において、巻取コア２６を巻取軸１のまわりに配置するとき、巻取コア２６を巻取軸１の軸方向に押し込むと、巻取コア２６の端面が各つめ１１に向かって進行し、その内周縁がつめ１１のカム面２２に係合する。したがって、各つめ１１が巻取コア２６の押し込み力を受け、カム面２２によってその分力が生じ、分力によって各つめ１１が傾倒する。つめ１１は巻取軸１の回転方向Ｘと同方向に傾倒する。これによって尖縁１２の突出量が減少し、巻取コア２６は各つめ１１を乗り越え、そのまま押し込まれ、所定位置に配置される。その後、コイルスプリングまたはスプリングピアノ線１６によって各つめ１１が弾性付勢され、各つめ１１が巻取軸１の半径方向に起立し、巻取コア２６の内周面に押し付けられる。
【００２４】
次いで、エア圧をシリンダブロック６の内孔に供給すると、ピストン７がフリクションプレート５の端面に押し付けられる。したがって、駆動モータによって巻取軸１を回転させると、フリクションがピストン７とフリクションプレート５間に生じ、フリクションにより、巻取軸１のトルクがフリクションプレート５、ホルダ４および巻取コア２６に伝達され、これによってフリクションプレート５、ホルダ４および巻取コア２６が回転する。さらに、ホルダ４の回転にともない、各つめ１１が完全に起立し、巻取コア２６の内周面に食い込み、これによって巻取コア２６がチャッキングされる。その後、つめ１１は収容みぞ９の一方の壁面２０に係合し、巻取軸１の回転方向Ｘと同方向に一定角度α傾斜し、その状態に保たれる。したがって、巻取コア２６を確実にチャッキングし、フリクションプレート５およびホルダ４と一体的に回転させることができ、ウエブ材料を中空の巻取コア２６に巻き取ることができる。
【００２５】
この装置の場合、トルクを巻取コア２６に伝達するのはピストン７とフリクションプレート５のフリクションであり、各巻取コア２６毎にトルクが伝達される。したがって、各巻取コア２６を互いに独立させて駆動し、回転させることができる。さらに、巻取コア２６に伝達されるトルクがウエブ材料の巻取張力に関係するが、フリクションおよびトルクの大きさについては、シリンダブロック６の内孔に供給されるエア圧によってそれが決定される。したがって、エア圧によってフリクションおよびトルクを調整することができる。さらに、エア圧が小さくても、それに関係なく、各つめ１１を巻取コア２６の内周面に食い込ませ、巻取コア２６を確実にチャッキングすることができる。この結果、ウエブ材料を大きい巻取張力で巻き取ることができ、小さい巻取張力で巻き取ることもでき、どのような材料であっても、それを的確に巻き取ることができる。
【００２６】
さらに、ウエブ材料の巻取完了後、巻取製品を巻取軸１の回転方向Ｘにわずかに回転させるか、または巻取軸１を逆方向にわずかに回転させると、各つめ１１が巻取コア２６の内周面から外れ、これによって巻取コア２６が解放され、巻取製品はボール２３上に支持される。したがって、巻取製品を巻取軸１のまわりから引き抜き、取り出すとき、各巻取コアチャッキング位置間において、そのボール２３が巻取製品に連動し、ケース２４内で回転し、大きい重量の巻取製品であっても、ボール２３によってその抵抗が軽減され、巻取製品を容易に引き抜き、取り出すことができる。
【００２７】
なお、ウエブ材料が巻取コア２６に巻き取られているとき、巻取コア２６を回転させるのはピストン７とフリクションプレート５のフリクションである。したがって、巻取コア２６はシリンダブロック６と一体的に回転するわけではないが、問題はない。巻取コア２６に変形またはゆがみが生じても、その内周面が各ボール２３に係合し、それによってボール２３が回転するだけであり、シリンダブロック６によって巻取コア２６の内周面がこすられ、損傷するおそれはなく、ボール２３によって巻取コア２６の内周面が保護され、好ましい。各ケース２４をシリンダブロック６ではなく、フリクションプレート５に取り付けることも考えられ、この場合、ウエブ材料が巻取コア２６に巻き取られているとき、巻取コア２６はフリクションプレート６と一体的に回転し、その内周面が各ボール２３に係合しても、それによってボール２３が回転することはなく、騒音の問題もなく、好ましい。巻取コア６をフリクションを生じさせないプレートと一体的に回転させ、各ケース２４をそのプレートに取り付けてもよい。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、巻取コア２６を確実にチャッキングすることができる。さらに、ウエブ材料を大きい巻取張力で巻き取ることができ、小さい巻取張力で巻き取ることもでき、どのような材料であっても、それを的確に巻き取ることができ、所期の目的を達成することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例を示す縦断面図である。
【図２】図１の装置の横断面図である。
【図３】図２のホルダの正面図である。
【図４】図１のつめの拡大図である。
【図５】図４のつめの正面図である。
【符号の説明】
１  巻取軸
４  ホルダ
９  収容みぞ
１０  外周面
１１  つめ
１２  尖縁
１３  円弧面
１４  底面
１６  コイルスプリングまたはスプリングピアノ線
１９  係合部分
２２  カム面
２６  巻取コア
【図１】
0003623171.tif 000002
【図２】
0003623171.tif 000003
【図３】
0003623171.tif 000004
【図４】
0003623171.tif 000005
【図５】
0003623171.tif 000006