(57)【要約】【課題】２本の巻芯の間の空間に公転軸を設けない旋回装置を提供する。【解決手段】第１巻芯５０と、第２巻芯５２と、フレーム３０に開口した開口部３２と、開口部３２の外周に設けられた複数のコロ４２と、コロ４２に仮想公転軸を中心に回転自在に支持された公転輪３８と、公転軸３８の内周に自転自在にそれぞれ支持され、かつ、第１巻芯５０を着脱自在に固定する左右一対の第１チャック４６と、公転軸３８の内周に自転自在にそれぞれ支持され、かつ、第２巻芯５２を着脱自在に固定する第２チャック４８と、公転輪３８を前記仮想公転軸を中心に公転させる公転駆動部と、第１チャック４６を自転させる第１自転駆動部と、第２チャック４８を自転させる第２自転駆動部と有する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
巻芯が自転してウエブを巻取るか、又は、前記巻芯が自転して前記ウエブを巻出すものであって、２本の前記巻芯を公転軌道に沿って公転させる旋回装置において、
第１の前記巻芯である第１巻芯と、
第２の前記巻芯である第２巻芯と、
基台と、
前記基台上に立設された左右一対のフレームと、
左右一対の前記フレームにそれぞれ開口した円形の開口部と、
前記開口部の外周にある前記フレームに設けられた複数のコロと、
左右一対のフレームにおける複数の前記コロに前記公転軌道の仮想公転軸を中心に回転自在に支持された左右一対の公転輪と、
左右一対の前記公転輪の内周に自転自在にそれぞれ支持され、かつ、前記第１巻芯を着脱自在に固定する左右一対の第１チャックと、
左右一対の前記公転輪の内周に自転自在にそれぞれ支持され、かつ、前記第２巻芯を着脱自在に固定する左右一対の第２チャックと、
前記公転輪を前記仮想公転軸を中心に公転させる公転駆動部と、
前記第１チャックを自転させる第１自転駆動部と、
前記第２チャックを自転させる第２自転駆動部と、
を有することを特徴とする旋回装置。
【請求項２】
前記公転駆動部は、
公転モータと、
前記公転輪と同軸に連結された輪駆動ギアと、
前記公転モータによって前記輪駆動ギアを回転させる伝達部と、
を有することを特徴とする請求項１に記載の旋回装置。
【請求項３】
前記公転輪における前記第１巻芯と前記第２巻芯の間に２本のガイドロールが設けられている、
ことを特徴とする請求項１に記載の旋回装置。
【請求項４】
前記公転輪は、同じ直径の近方輪板と遠方輪板とから構成され、
前記近方輪板と前記遠方輪板とは、複数の輪連結体で同軸に連結されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の旋回装置。
【請求項５】
前記フレームは、近方フレームと遠方フレームからなり、
前記開口部は、前記近方フレームに開口した円形の近方開口部と、前記遠方フレームに開口した円形の遠方開口部からなり、
前記コロは、前記近方開口部の外周にある前記近方フレームに設けられた複数の近方コロと、前記遠方開口部の外周にある前記遠方フレームに設けられた複数の遠方コロからなり、
前記公転輪は、前記近方フレームと前記遠方フレームの間に配されると共に、複数の前記近方コロが、前記近方輪板を前記仮想公転軸を中心に回転自在に支持し、複数の前記遠方コロが、前記遠方輪板を前記仮想公転軸を中心に回転自在に支持する、
ことを特徴とする請求項４に記載の旋回装置。
【請求項６】
前記基台から立設された支持脚と、
前記支持脚に水平に、かつ、回転自在に支持された固定軸と、
をさらに有し、
前記第１自転駆動部は、
前記第１チャックに設けられた第１チャックスプロケットと、
前記固定軸の外周に回転自在に設けられた第１ダブルスプロケットと、
前記第１自転モータと、
前記第１自転モータと前記第１ダブルスプロケットの一端部とを接続する第１伝達部と、
前記第１チャックスプロケットと前記第１ダブルスプロケットの他端部とを接続するベルト又はチェーンと、
を有することを特徴とする請求項１に記載の旋回装置。
【請求項７】
前記第２自転駆動部は、
前記第２チャックに設けられた第２チャックスプロケットと、
前記固定軸の外周に回転自在に設けられた第２ダブルスプロケットと、
前記第２自転モータと、
前記第２自転モータと前記第２ダブルスプロケットの一端部とを接続する第２伝達部と、
前記第２チャックスプロケットと前記第２ダブルスプロケットの他端部とを接続するベルト又はチェーンと、
を有することを特徴とする請求項６に記載の旋回装置。
【請求項８】
前記第１ダブルスプロケットの外周に前記第２ダブルスプロケットが回転自在に設けられているか、又は、前記第２ダブルスプロケットの外周に前記第１ダブルスプロケットが回転自在に設けられている、
ことを特徴とする請求項７に記載の旋回装置。
【請求項９】
前記第１巻芯、１本目の前記ガイドロール、前記第２巻芯、２本目の前記ガイドロールが、仮想の公転軸を中心としてそれぞれ公転角度９０°毎に配されている、
ことを特徴とする請求項３に記載の旋回装置。
【請求項１０】
左右一対の前記遠方フレームの外側に仮想の公転軸を中心として固定されたリング状のレール板と、
前記レール板に設けられ、前記仮想公転軸を中心としたリング状のレールと、
前記第１チャックの端部に設けられ、前記レールを移動する第１レール移動部と、
前記第２チャックの端部に設けられ、前記レールを移動する第２レール移動部と、
を有することを特徴とする請求項１に記載の旋回装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルム、金属箔、布帛、紙などの長尺状のウエブの巻取り、又は、巻出しのために用いる旋回装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、熱処理や塗工液の塗工が終了したウエブを、巻芯に巻き取るために旋回装置が提案されている。この旋回装置は、２本の巻芯を有し、各巻芯はウエブを巻取るために自転する。そして、１本の巻芯にウエブが満巻になると巻取り位置から取り外し位置にアームを１８０°公転させ、ウエブが巻かれていない空の巻芯を巻取り位置に公転させ、その巻芯でウエブを再び巻き取る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１４３７０７号公報
【特許文献２】特開２０１３−１４９６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来の旋回装置においては、２本の巻芯を公転させるために、公転の中心には、公転軸が設けられている。したがって、各巻芯にウエブを巻き付けた場合に、その最大巻き付け量は、巻芯と公転軸との間の距離によって決まり、巻芯の公転半径が大きくなるという問題点があった。
【０００５】
そこで、本発明は、上記問題点に鑑み、２本の巻芯の間の空間に公転軸を設けない旋回装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、巻芯が自転してウエブを巻取るか、又は、前記巻芯が自転して前記ウエブを巻出すものであって、２本の前記巻芯を公転軌道に沿って公転させる旋回装置において、第１の前記巻芯である第１巻芯と、第２の前記巻芯である第２巻芯と、基台と、前記基台上に立設された左右一対のフレームと、左右一対の前記フレームにそれぞれ開口した円形の開口部と、前記開口部の外周にある前記フレームに設けられた複数のコロと、左右一対のフレームにおける複数の前記コロに前記公転軌道の仮想公転軸を中心に回転自在に支持された左右一対の公転輪と、左右一対の前記公転輪の内周に自転自在にそれぞれ支持され、かつ、前記第１巻芯を着脱自在に固定する左右一対の第１チャックと、左右一対の前記公転輪の内周に自転自在にそれぞれ支持され、かつ、前記第２巻芯を着脱自在に固定する左右一対の第２チャックと、前記公転輪を仮想の公転軸を中心に公転させる公転駆動部と、前記第１チャックを自転させる第１自転駆動部と、前記第２チャックを自転させる第２自転駆動部と、を有することを特徴とする旋回装置である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、２本の巻芯である第１巻芯と第２巻芯の間には公転軸が存在しないため、各巻芯の公転半径が小さくなり、装置を小型化できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態を示す旋回装置の正面図である。
【図２】公転輪の斜視図である。
【図３】レール板の位置の外側を見た縦端面図である。
【図４】輪駆動ギアの位置の内側を見た縦端面図である。
【図５】公転輪における遠方輪板の位置の内側を見た縦端面図である。
【図６】公転輪における近方輪板の位置の外側を見た縦端面図である。
【図７】第１巻芯と第２巻芯の位置の縦端面図である。
【図８】自転駆動部の横断面図である。
【図９】自転駆動部の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の一実施形態の旋回装置１０について図１〜図９を参照して説明する。本実施形態では、旋回装置１０をウエブＷの巻取り装置として使用した場合について説明する。ウエブＷとしては例えば、フィルム、金属箔、紙、布帛などである。旋回装置１０は、第１の巻芯である第１巻芯５０、又は、第２の巻芯である第２巻芯５２によってウエブＷを巻き取るものである。なお、本明細書において「公転」とは、第１巻芯５０と第２巻芯５２が仮想の公転軸を中心に公転軌道に沿って回転することをいう。また、本発明では、実際の公転軸は存在しないが、その軸の位置は説明に必要なため、仮想の公転軸を「仮想公転軸」という。「自転」とは、ウエブＷを巻き取る場合に第１巻芯５０、第２巻芯５２自身が回転することをいう。
【００１０】
（１）旋回装置１０の構造
旋回装置１０の構造について図１を参照して説明する。
【００１１】
図１に示すように、旋回装置１０の基台１２は水平な床に載置されている。基台１２の左右端部から左右一対の壁面１８，２０が立設され、この壁面１８，２０の上端部から天井面２２，２４が水平に設置されている。図７に示すように、左右一対の天井面２２，２４の間に、前後方向に搬送されるウエブＷの搬送路が形成される。この搬送路に第１巻芯５０と第２巻芯５２が水平に配されている。基台１２の上面であって、搬送路の右側には支持脚１６が立設されている。支持脚１６の上部には、水平な固定軸４０が設けられている。この固定軸４０は、後から説明する自転構造に用いるものである。基台１２の上面であって、搬送路の下方には、モータ設置空間２６が形成されている。
【００１２】
基台１２における搬送路の左右両側に左右一対の近方フレーム３０が垂直に立設され、左右一対の近方フレーム３０の外側に左右一対の遠方フレーム３４が垂直に立設されている。近方フレーム３０が巻芯に近い方に配され、遠方フレーム３４が巻芯から遠い方に配されている。近方フレーム３０には、円形の近方開口部３２が開口している。遠方フレーム３４には、円形の遠方開口部３６が開口している。
【００１３】
（２）第１巻芯５０と第２巻芯５２の公転構造
次に、第１巻芯５０と第２巻芯５２の公転構造について図１〜図７を参照して説明する。まず、第１巻芯５０と第２巻芯５２の左側の公転構造について説明する。
【００１４】
図１、図６に示すように、近方フレーム３０の近方開口部３２の外周部には、所定角度毎に近方コロ４２が回転自在に配されている。
【００１５】
図１、図５に示すように、遠方フレーム３４の遠方開口部３６の外周部には、所定角度毎に遠方コロ４４が回転自在に配されている。近方コロ４２と遠方コロ４４とは、それぞれ回転自在にコロ連結体４３で連結されている。
【００１６】
近方フレーム３０と遠方フレーム３４の間には、図１に示すように公転輪３８が配されている。図２に示すように、公転輪３８は、同軸に設けられた近方輪板５４と遠方輪板６０とを有する。近方輪板５４が巻芯に近い方に配され、遠方輪板６０が巻芯から遠い方に配されている。遠方輪板６０と近方輪板５４は、同じ直径であり、同じ径の円形開口部を有するリング状である。近方輪板５４と遠方輪板６０とは複数本の輪連結体６６によって同軸に連結されている。この輪連結体６６は、１つの輪として剛性や回転バランスを確保するように複数本が配列されている。近方輪板５４は、複数の近方コロ４２によって回転自在に支持されている。遠方輪板６０は、複数の遠方コロ４４によって回転自在に支持されている。これにより、図１、図６に示すように、近方フレーム３０と遠方フレーム３４の間に、公転輪３８が回転自在に配され、この公転輪３８は、仮想公転軸を中心に回転する。
【００１７】
図１、図６に示すように、近方輪板５４の内周には、第１チャック内側支持部５６が設けられ、図１、図５に示すように、遠方輪板６０の内周には、第１チャック外側支持部６２が設けられている。第１チャック内側支持部５６と第１チャック外側支持部６２の内周部には、円柱型の第１チャック４６が水平に、かつ、回転自在（自転自在）に配されている。
【００１８】
図１、図２、図６に示すように、近方輪板５４の内周には、第２チャック内側支持部５８が設けられ、図１、図５に示すように、遠方輪板６０の内周には、第２チャック外側支持部６４が設けられている。第２チャック内側支持部５８と第２チャック外側支持部６４の内周部には、円柱型の第２チャック４８が水平に、かつ、回転自在（自転自在）に配されている。第２チャック４８は、第１チャック４６の設置位置と対向位置、すなわち、仮想公転軸を中心として１８０°離れた位置に設けられている。
【００１９】
図１に示すように第１チャック４６と第２チャック４８は、円形の近方開口部３２，遠方開口部３６を貫通している。
【００２０】
図２に示すように、公転輪３８が回転すると、第１チャック内側支持部５６、第１チャック外側支持部６２と第２チャック内側支持部５８、第２チャック外側支持部６４が回転して、第１チャック４６と第２チャック４８が、対向位置（１８０°の位置）を保持しつつ仮想公転軸を中心に公転する。
【００２１】
図１、図３に示すようにリング状のレール板７２が、遠方フレーム３４の外側にレール固定部９０で垂直方向に固定されている。仮想公転軸を中心としたリング状のレール板７２には、同じく仮想公転軸を中心としたリング状のレール７４が設けられ、第１チャック４６の左端部に設けられた第１レール移動部７６と、第２チャック４８の左端部に設けられた第２レール移動部７８が、共通のレール７４に接合され、公転輪３８の公転駆動時に追従して移動する。第１レール移動部７６と第２レール移動部７８とレール７４は、第１チャック４６と第２チャック４８の巻芯装着時の反力を受けるものである。
【００２２】
図１、図４に示すように、仮想公転軸を中心としたリング状の輪駆動ギア６８が、複数のギア固定部７０を介して遠方輪板６０の外側に垂直方向に固定されている。また、図１、図４に示すようにモータ設置空間２６には、公転モータ８０が配されている。公転モータ８０の部分には、大比率の減速機を有し、左右分配を行う伝達装置８２が設けられ、左右一対の出力軸８４，８４が回転する。出力軸８４の左端部には第１ギア８６が設けられ、輪駆動ギア６８と第１ギア８６との間には第２ギア８８が螺合されている。これにより、公転モータ８０が回転すると出力軸８４と共に第１ギア８６、第２ギア８８が回転し、第２ギア８８の回転により輪駆動ギア６８が回転する。輪駆動ギア６８が回転すると、公転輪３８が回転する。
【００２３】
第１巻芯５０と第２巻芯５２の右側の構造についても、上記で説明した左側の構造と左右対称の公転構造を有している。但し、右側には、第１チャック４６と第２チャック４８とをそれぞれ自転させる自転駆動部が設けられている。
【００２４】
これにより、左右の第１チャック４６の公転駆動構造と左右の第２チャック４８の公転駆動構造が同じであるため、左右で対面する第１チャック４６、左右で対面する第２チャック４６は、双方の軸心を仮想公転軸に一致させながら公転する。
【００２５】
図１に示すように、左右一対の第１チャック４６の間には、第１巻芯５０が着脱自在に水平に取り付けられている。
【００２６】
図１に示すように、左右一対の第２チャック４８の間には、第２巻芯５２が着脱自在に水平に取り付けられている。
【００２７】
左右一対の公転輪３８の間には、２本のガイドロール９２，９４が回転自在にロール設けられている。ガイドロール９２，９４の両端部は、左右一対のロール支持部９６，９６を介して公転輪３８に回転自在（自転自在）に固定されている。
【００２８】
図１、図７に示すように、第１巻芯５０、ガイドロール９２、第２巻芯５２、ガイドロール９４が、仮想公転軸を中心として公転角度９０°毎に配されている。
【００２９】
そして、第１巻芯５０と第２巻芯５２と２本のガイドロール９２，９４との間には、公転軸の部材が存在しないセンターレスの巻取り装置となる。
【００３０】
（３）第１巻芯５０と第２巻芯５２の自転構造
次に、第１巻芯５０と第２巻芯５２を自転させる自転駆動部について図１、図８、図９を参照して説明する。この自転駆動部は、右側の第１チャック４６と右側の第２チャック４８にのみ設けられている。この自転駆動部には、図８に示すダブルスプロケット１４０が用いられ、ダブルスプロケット１４０は、筒状の第１連結管１２４と、その外周にベアリングを介して配された筒状の第２連結管１３４を有している。
【００３１】
まず、第１チャック４６の自転駆動部について説明する。
【００３２】
右側の第１チャック４６の右端部には、第１チャックスプロケット１２０が設けられている。
【００３３】
支持脚１６の底部には、第１自転モータ１２２が設けられている。
【００３４】
支持脚１６の上部には、第１自転減速機１２３が設けられている。
【００３５】
第１自転モータ１２２と第１自転減速機１２３の入力軸との間には、無端状のベルト１２８が架け渡されている。
【００３６】
固定軸４０の外周には、ベアリングを介して筒状の第１連結管１２４が回転自在に設けられている。
【００３７】
第１自転減速機１２３の出力軸に設けられたギア１２５と第１連結管１２４の一端部ギアとが、螺合している。
【００３８】
第１チャックスプロケット１２０と第１連結管１２４の他端部ギアとの間には、無端状のベルト１２６が架け渡されている。なお、ベルト１２６，１２８は歯付きベルトであるが、これに代えてチェーンでもよい。
【００３９】
これにより、左右一対の第１チャック４６（駆動側），４６（従動側）の間に第１巻芯５０を装着した状態で、第１自転モータ１２２が回転すると、第１自転減速機１２３を介して第１連結管１２４と第１チャックスプロケット１２０が回転し、第１巻芯５０が自転する。
【００４０】
次に、第２チャック４８の自転駆動部について説明する。
【００４１】
右側の第２チャック４８の右端部には、第２チャックスプロケット１３０が設けられている。
【００４２】
支持脚１６の上方には、第２自転モータ１３２が設けられている。
【００４３】
支持脚１６の上部には、第２自転減速機１３３が設けられている。
【００４４】
第２自転モータ１３２と第２自転減速機１３３の入力軸との間には、無端状のベルト１３８が架け渡されている。
【００４５】
第１連結管１２４の外周には、ベアリングを介して筒状の第２連結管１３４が回転自在に設けられている。
【００４６】
第２自転減速機１３３の出力軸に設けられたギア１３５と第２連結管１３４の一端部ギアとが、螺合している。
【００４７】
第２チャックスプロケット１３０と第２連結管１３４の他端部ギアとの間には、無端状のベルト１３６が架け渡されている。なお、ベルト１３６，１３８は歯付きベルトであるが、これに代えてチェーンでもよい。
【００４８】
これにより、左右一対の第２チャック４８（駆動側），４８（従動側）の間に第２巻芯５２を装着した状態で、第２自転モータ１３２が回転すると、第２自転減速機１３３を介して第２連結管１３４と第２チャックスプロケット１３０が回転し、第２巻芯５２が自転する。
【００４９】
（４）旋回装置１０の動作状態
旋回装置１０の動作状態について説明する。
【００５０】
まず、第１巻芯５０と第２巻芯５２を公転させる場合には、公転モータ８０を回転させる。これにより、左右一対の第１ギア８６、第２ギア８８、輪駆動ギア６８が同期回転し、左右一対の輪駆動ギア６８によって左右一対の公転輪３８が同期回転する。
【００５１】
左右一対の公転輪３８が、左右一対の複数の近方コロ４２と左右一対の複数の遠方コロ４４に支持されつつ、回転すると、その内周に取り付けられている第１チャック４６と第２チャック４８が伴って回転する。第１チャック４６と第２チャック４８は、チャック反力を受けるためのレール板７２のレール７４に沿って追従移動する。左右一対の第１チャック４６（駆動側），４６（従動側）の間に保持された第１巻芯５０と、左右一対の第２チャック４８（駆動側），４８（従動側）の間に保持された第２巻芯５２が、常に軸心を対面保持しつつ、仮想公転軸を中心に公転する。また、２本のガイドロール９２も同時に公転する。
【００５２】
第１巻芯５０が巻取り位置に公転した場合には、公転モータ８０が停止する。
【００５３】
（５）効果
以上により本実施形態の旋回装置１０であると、第１巻芯５０と第２巻芯５２との間に公転軸が存在しないセンターレスであるため、各巻芯の公転半径が小さくなり、装置を小型化できる。また、この仮想公転軸の近くまでウエブＷを巻き取ることができる。
【００５４】
（６）変更例
上記実施形態では、旋回装置１０を巻取り装置で使用したが、これに代えて旋回装置１０を巻出し装置として使用してもよい。
【００５５】
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。
【符号の説明】
【００５６】
１０・・・旋回装置、１２・・・基台、１６・・・支持脚、３８・・・公転輪、４０・・・固定軸、４２・・・近方コロ、４４・・・遠方コロ、４６・・・第１チャック、４８・・・第２チャック、５０・・・第１巻芯、５０・・・第２巻芯、５４・・・近方輪板、５６・・・第１チャック内側支持部、５８・・・第２チャック内側支持部、６０・・・遠方輪板、６２・・・第１チャック外側支持部、６４・・・第２チャック外側支持部、６６・・・輪連結体、６８・・・輪駆動ギア、７２・・・レール板、７４・・・レール、８０・・・公転モータ、１０８・・・ガイドロール、１２２・・・第１自転モータ、１３２・・・第２自転モータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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