(57)【要約】      （修正有）【課題】フィルム巻取装置のフレームにおいて、一対のサイドプレートを一体に連結する連結ロッドの工夫によって、フレームの軽量化と高剛性化の双方を同時に実現する。【解決手段】所定間隔をおいて対向配置された一対のサイドプレートＰ1，Ｐ2が、複数本のステーで連結されることで一体化されたフィルム巻取装置のフレームＫであって、ステーは、一対のサイドプレートＰ1，Ｐ2の間に配置されて、一対のサイドプレートＰ1，Ｐ2に固定される中空パイプ状のステー本体Ｓと、ステー本体Ｓの中空部に挿通されて、一端部が第１サイドプレートＰ1に螺合されると共に、他端部は、第２サイドプレートＰ2を貫通して、その外側において、引張力Ｆの付与により全体が伸長された状態で、他端部にナット２２が螺合されることで、一対のサイドプレートＰ1，Ｐ2を連結しているタイロッドＴとを組み合せた組合せステーＣＳで構成される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定間隔をおいて対向配置された一対のサイドプレートが複数本のステーで連結されることで一体化されて、フィルム原反から巻き出されたフィルムを巻き取るための複数本の中間軸、及び巻取軸が前記一対のサイドプレートに支持される構成のフィルム巻取装置のフレームであって、
前記ステーは、
前記一対のサイドプレートの間に配置されて、当該一対のサイドプレートに固定される中空パイプ状のステー本体と、
当該ステー本体の内部に挿通されて、一端部が第１サイドプレートに螺合されると共に、他端部は、第２サイドプレートを貫通して、その外側において、張力の付与により減退が伸長された状態で、当該他端部にナットが螺合されることで、前記一対のサイドプレートを連結しているタイロッドと、
を組み合せた組合せステーで構成されることを特徴とするフィルム巻取装置のフレーム。
【請求項２】
前記ステー本体は、その肉厚部分が一対のサイドプレートに対してボルトにより固定されていることを特徴とする請求項１に記載のフィルム巻取装置のフレーム。
【請求項３】
前記フィルム巻取装置は、フィルム原反から巻き出されたフィルムが小幅となるようにスリットが入れられた各小幅フィルムを巻き取るための複数の巻取軸を備えたスリッター装置であることを特徴とする請求項１又は２に記載のフィルム巻取装置のフレーム。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載のフィルム巻取装置のフレームの製造方法であって、
前記一対のサイドプレートの間に複数本の中空パイプ状のステー本体を配置させて、当該各ステー本体の両端部を当該一対のサイドプレートに固定する第１工程と、
第２サイドプレートに前記各ステー本体とほぼ同心に設けられた貫通孔、及び前記各ステー本体にそれぞれタイロッドを挿通させて、当該各タイロッドの一端部を第１サイドプレートに螺合させると共に、当該各タイロッドにおける第２サイドプレートからの突出部にそれぞれナットを螺合させる第２工程と、
前記各タイロッドにおける第２サイドプレートからの突出部をボルトテンショナーにより引っ張って、当該各タイロッドを伸長させた状態で、着座面から浮き上がったナットを回転させて着座させることで、当該タイロッドに軸方向の引張応力を発生させる第３工程と、
を含むことを特徴とするフィルム巻取装置のフレームの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軽量化と高剛性化の双方を同時に実現可能なフィルム巻取装置のフレーム、及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
フィルム巻取装置には、フィルム原反から巻き出されたフィルムを小幅となるようにスリットが入れられた各小幅フィルムを、別々の巻取軸に巻き取るスリッター、フィルムを巻き戻して巻取軸に巻き取るためのリワインダーがあり、いずれもフレームを構成する一対のサイドプレートに、フィルムを走行させる複数本の中間軸、及びフィルムを巻き取るための巻取軸が回転可能に支持された構成のフレームが使用される（特許文献１）。
【０００３】
フィルム巻取装置の従来のフレームは、前記中間軸及び巻取軸の長さに対応する間隔をおいて配置される一対のサイドプレートと、当該一対のサイドプレートにおける前記中間軸及び巻取軸と干渉しない複数の位置において、当該一対のサイドプレートを一体に連結するための角パイプから成る複数本のステーで構成されて、当該一対のサイドプレートとステーとは、ステー本体の両端に一体に溶接された連結フランジ板とサイドプレートとがボルト連結された構成であった。
【０００４】
フィルム巻取装置は、高速でフィルムを巻き取るために、巻取軸及び中間軸に発生する振動がフレームに伝達され、当該フレームは、振動に耐え得る剛性が要求され、フィルム巻取装置の高速化によって、フレームには、一層に高い剛性が要求されている。
【０００５】
フィルム巻取装置の従来のフレームでは、一対のサイドプレートと複数本のステーとは、ステー本体の両端部に一体に溶接された連結フランジ板とサイドプレートとをボルト連結する構造であったので、一対のサイドプレートと複数本のステーとの連結部の剛性が低く、フレームとしての剛性を高めるために、一対のサイドプレートの板厚を厚くしていた。
【０００６】
この結果、フィルム巻取装置の全体重量が増して、当該フレームを構成する各部材の材料費の増大のみならず、巻取装置の運搬・据付費や、フィルム巻取装置を設置する建物の補強費を増大してしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平５−２５４７０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、フィルム巻取装置のフレームにおいて、一対のサイドプレートを一体に連結する連結ロッドの工夫によって、フレームの軽量化と高剛性化の双方を同時に実現することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するための請求項１の発明は、所定間隔をおいて対向配置された一対のサイドプレートが複数本のステーで連結されることで一体化されて、フィルム原反から巻き出されたフィルムを巻き取るための複数本の中間軸、及び巻取軸が前記一対のサイドプレートに支持される構成のフィルム巻取装置のフレームであって、前記ステーは、前記一対のサイドプレートの間に配置されて、当該一対のサイドプレートに固定される中空パイプ状のステー本体と、当該ステー本体の内部に挿通されて、一端部が第１サイドプレートに螺合されると共に、他端部は、第２サイドプレートを貫通して、その外側において、張力の付与により減退が伸長された状態で、当該他端部にナットが螺合されることで、前記一対のサイドプレートを連結しているタイロッドとを組み合せた組合せステーで構成されることを特徴としている。
【００１０】
請求項１の発明によれば、ステー本体により一対のサイドプレートの間隔が保持された状態で、当該ステー本体の内部にタイロッドが挿通されて、当該タイロッドの先端部が第１サイドプレートに螺合により固定されると共に、当該タイロッドの他端部が第２サイドプレートを貫通して、その外側に突出されて、当該タイロッドに張力が付与されることで伸長した状態で、当該タイロッドの他端側の突出部にナットが螺合されることで、対向配置された一対のサイドプレートは、内部に引張応力が発生しているプレストレス状態のタイロッドとステー本体とを組み合せた複数の組合せステーを介して一体に連結された構成となる。
【００１１】
このように、一対のサイドプレートは、ステー本体によりその間隔を保持された状態で、当該ステー本体の内部に挿通されたタイロッドに引張の外力を作用させて伸長させた状態で、タイロッドにおける第２サイドプレートからの突出部にナットを螺合させることで、パイプステーにより一対のサイドプレートの間隔が保持された状態で、一対のサイドプレートは、内部に引張応力が発生したプレストレス状態のタイロッドとステー本体とを組み合せた複数の組合せステーを介して一体に連結されている。即ち、タイロッドに軸方向の引張応力が作用していることで、ステー本体には、その両端面に圧縮力が作用する。これにより、一対のサイドプレートと前記組合せステーとの一体性が高められることで、フレームの剛性を確保している。よって、一対のサイドプレートの板厚を小さくしても、フレームとしての必要剛性を確保できるので、フレームの軽量化も同時に実現できる。
【００１２】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記ステー本体は、その肉厚部分が一対のサイドプレートに対してボルトにより固定されていることを特徴としている。
【００１３】
一対のサイドプレートの間に配置されたステー本体の両端面は、タイロッドに付与されている張力に等しい力によって、一対のサイドプレートにより挟持された構造であるため、請求項２の発明のように、ステー本体は、その肉厚部分が一対のサイドプレートに対してボルトにより固定されるのみで、一対のサイドプレートに対してステー本体の配置位置が定められて固定される。
【００１４】
請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において、前記フィルム巻取装置は、フィルム原反から巻き出されたフィルムが小幅となるようにスリットが入れられた各小幅フィルムを巻き取るための複数の巻取軸を備えたスリッター装置であることを特徴としている。
【００１５】
請求項３の発明で特定されるスリッターは、フィルムの巻取軸が複数本であって、振動が発生し易いために、当該スリッターのフレームに対して請求項１の発明を実施する効果は大きい。
【００１６】
請求項４の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載のフィルム巻取装置のフレームの製造方法であって、前記一対のサイドプレートの間に複数本の中空パイプ状のステー本体を配置させて、当該各ステー本体の両端部を当該一対のサイドプレートに固定する第１工程と、第２サイドプレートに前記各ステー本体とほぼ同心に設けられた貫通孔、及び前記各ステー本体にそれぞれタイロッドを挿通させて、当該各タイロッドの一端部を第１サイドプレートに螺合させると共に、当該各タイロッドにおける第２サイドプレートからの突出部にそれぞれナットを螺合させる第２工程と、前記各タイロッドにおける第２サイドプレートからの突出部をボルトテンショナーにより引っ張って、当該各タイロッドを伸長させた状態で、着座面から浮き上がったナットを回転させて着座させることで、当該タイロッドに軸方向の引張応力を発生させる第３工程とを含むことを特徴としている。
【００１７】
請求項４の発明によれば、第１工程により、一対のサイドプレートの間に複数本のステー本体が配置されて、当該ステー本体の両端部が各サイドプレートに固定され、第２工程により、各ステー本体に挿通された各タイロッドの一端部を第１サイドプレートに螺合により連結すると共に、当該各タイロッドにおける第２サイドプレートから突出した部分にナットが螺合され、第３工程により、各タイロッドにおける第２サイドプレートからの突出部をボルトテンショナーにより引っ張って、当該各タイロッドを伸長させた状態で、第２サイドプレートの外側面である着座面から浮き上がったナットを回転させることで、当該ナットは、第２サイドプレートの外側面に着座される。これにより、タイロッドに軸方向の引張応力が付与されることで、ステー本体の両端面には圧縮力が作用して、内部に引張応力が発生しているタイロッドと、両端面に圧縮力が作用しているステー本体の組み合せから成る複数本の組合せステーにより一対のサイドプレートが、対向間隔を保持して一体化されるので、一対のサイドプレートの肉厚を小さくしても、フレームの必要剛性を確保できる。即ち、フレームを軽量化したうえで、その剛性を高めることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、一対のサイドプレートは、ステー本体によりその間隔を保持された状態で、当該ステー本体の内部に挿通されたタイロッドに引張り外力を付与して伸長させた状態で、タイロッドにおける第２サイドプレートからの突出部にナットを螺合させることで、プレストレス状態のタイロッドとステー本体とを組み合せた複数の組合せステーを介して一体に連結され、タイロッドに軸方向の引張応力が発生すると共に、ステー本体の両端面には、圧縮力が作用した状態で、一対のサイドプレートは、複数本の組合せステーを介して一体に組み付けられるために、一対のサイドプレートと前記組合せステーとの一体性が高められて、フレームの剛性を確保している。よって、一対のサイドプレートの板厚を小さくしても、フレームとしての必要剛性を確保できるので、フレームの軽量化も同時に実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係るスリッターのフレームＫの一部を分解した斜視図である。
【図２】同じく平面図である。
【図３】同じく一部を破断した正面図である。
【図４】組合せステーＣＳの両端部の断面図である。
【図５】サイドプレートＰ2 とベースパイプＶとの連結部の拡大断面図である。
【図６】（ａ），（ｂ）は、それぞれ第１及び第２のサイドプレートＰ1 ，Ｐ2 の正面図である。
【図７】（ａ），（ｂ）は、それぞれステー本体Ｓの一部を破断した正面図及び側面図である。
【図８】タイロッドＴの正面図である。
【図９】（ａ）〜（ｃ）は、タイロッドＴに引張応力σが発生させられる順序を説明するための組合せステーＣＳの軸方向の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明をスリッターのフレームＫに実施した例を挙げて、本発明について更に詳細に説明する。図１〜図４において、フレームＫは、左右一対のサイドプレートＰ1 ，Ｐ2 と、当該一対のサイドプレートＰ1 ，Ｐ2 の間隔を保持して一体化するために、当該一対のサイドプレートＰ1 ，Ｐ2 の間における後述の巻取軸及び中間軸と干渉、或いは接近しない位置に配置される複数本（実施例では５本）の組合せステーＣＳとで構成される。フレームＫを構成する一対のサイドプレートＰ1 ，Ｐ2 は、フィルム原反から巻き出されたフィルムを所定幅にスリットして小幅となった小幅フィルムを巻き取るための複数本（実施例では、２本）の巻取軸、及びフィルム原反から巻取軸の間を走行するフィルムを巻き掛けるための中間軸（いずれも図示せず）を支持するためのプレート材である。第１サイドプレートＰ1 には、巻取軸に巻き取られた巻取製品（図示せず）を取外し可能にするための切欠き部１，2 が相上下して設けられていると共に、第２サイドプレートＰ2 には、巻取軸の一端部を支持する軸受部品を装着するための一対の装着孔３が相上下して設けられている。フレームＫの軽量化の実現のために、第１サイドプレートＰ1 の板厚ｔ1 は、内側面にモータ（図示せず）が取付けられる第２サイドプレートＰ2 の板厚ｔ2 よりも小さくなっている。なお、図１及び図６において８，９は、それぞれ第２サイドプレートＰ2 のモータ取付部に設けられた孔部を示し、４は、軸受部品を装着するために、第１及び第２の各サイドプレートＰ1 ，Ｐ2 のフレーム原反の側の端部に上下して設けられた一対の装着孔を示し、図３において、Ｇは、フレームＫ（スリッター）の設置面を示す。
【００２１】
上記した組合せステーＣＳは、一対のサイドプレートＰ1 ，Ｐ2 の配置間隔Ｌ1 に対応した長さを有する中空円筒状のステー本体Ｓと、当該ステー本体Ｓの内部の中空部に挿通された状態で、内部に引張応力が発生した状態で、一対のサイドプレートＰ1 ，Ｐ2 をボルト連結するためのタイロッドＴとから成り、この部分に本発明の特徴が存在する。実施例では、方形状をした各サイドプレートＰ1 ，Ｐ2 の縦横寸法が（１，０００×１，４７５ｍｍ）であって、一対のサイドプレートＰ1 ，Ｐ2 の配置間隔Ｌ1 が（１，６００ｍｍ）の場合において、中空円筒状のステー本体Ｓの外径及び肉厚は、それぞれ（１０１．６ｍｍ）及び（１５ｍｍ）であり、タイロッドＴの外径は、（１９ｍｍ）である。また、第１及び第２の各サイドプレートＰ1 ，Ｐ2 の各板厚ｔ1 ，ｔ2 は、それぞれ（２５ｍｍ），（４０ｍｍ）である。各サイドプレートＰ1 ，Ｐ2 及びタイロッドＴは、Ｓ４５Ｃ（機械構造用炭素鋼）で形成され、ステー本体Ｓは、ＳＴＫＭ（機械構造用炭素鋼管）で形成されている。
【００２２】
図７に示されるように、中空円筒状のステー本体Ｓの両端面には、一対の雌螺子孔１１が軸心に対して対象位置に形成され、図４及び図８に示されるように、タイロッドＴの一端部には、第１サイドプレートＰ1 に螺合される第１雄螺子部１２が形成されていると共に、その他端部には、第２サイドプレートＰ2 に形成された貫通孔５に挿通されて、当該第２サイドプレートＰ2 の外側においてナット２２と螺合される第２雄螺子部１３が形成されている。タイロッドＴの第２雄螺子部１３は、第２サイドプレートＰ2 の外側に所定長だけ突出されるために、第１雄螺子部１２よりも形成長が長くなっており、第１雄螺子部１２は、第１サイドプレートＰ1 の内側から、当該第１サイドプレートＰ1 に貫通して形成された雌螺子孔６に螺合されるために、当該第１雄螺子部１２の先端部は、他の部分よりも僅かに小径に形成されて螺合案内部１２ａとなっている。タイロッドＴの長さ（Ｌ2 ）は、前記ステー本体Ｓの長さ（Ｌ1 ）と第１サイドプレートＰ1 の板（厚ｔ1 ）と第２サイドプレートＰ2 の板厚（ｔ2 ）との和よりも大きくなっているため、一対のサイドプレートＰ1 ，Ｐ2 を複数本の組合せステーＣＳで一体化した状態では、タイロッドＴの第２雄螺子部３は、第２サイドプレートＰ2 の外側面に対して所定長だけ突出している。
【００２３】
上記したステー本体Ｓ及びタイロッドＴを一対のサイドプレートＰ1 ，Ｐ2 に取付可能とするために、図６に示されるように、第１サイドプレートＰ1 の組合せステーＣＳの各取付部には、タイロッドＴの第１雄螺子部１２を螺合させる雌螺子孔６に対して対称位置に、ステー本体Ｓの一対の雌螺子孔１１に螺合されるボルト２１ａを貫通させる一対の貫通孔７ａが形成されている。また、第２サイドプレートＰ2 の組合せステーＣＳの各取付部には、タイロッドＴを貫通させる貫通孔５に対して対称位置に、ステー本体Ｓの一対の雌螺子孔１１に螺合されるボルト２１ｂを貫通させる一対の貫通孔７ｂが形成されている。
【００２４】
そして、複数本の組合せステーＣＳを用いて一対のサイドプレートＰ1 ，Ｐ2 を一体に組み付けるには、以下の順序にて行う。まず、一対のサイドプレートＰ1 ，Ｐ2 を配置間隔Ｌ1 よりも大きな間隔をおいて配置した状態で、複数のステー配置部にステー本体Ｓを配置すると共に、第２サイドプレートＰ2 の貫通孔５から挿通されたタイロッドＴを前記ステー本体Ｓの内部に挿通させて、当該タイロッドＴの先端部の第１雄螺子部１２を第１サイドプレートＰ1 の雌螺子孔６に螺合させる。この状態で、各サイドプレートＰ1 ，Ｐ2 に設けられた貫通孔７ａ，７ｂにボルト２１ａ，２１ｂを挿通して、ステー本体Ｓの両端面に設けられた各雌螺子孔１１に螺合させると、各ステー本体Ｓは、その両端部においてそれぞれ一対のボルト２１ａ，２１ｂを介して第１及び第２の各サイドプレートＰ1 ，Ｐ2 に固定される。この状態では、タイロッドＴの第２雄螺子部１３は、第２サイドプレートＰ2 の貫通孔５から外部に所定長だけ突出しており、第２雄螺子部１３の当該突出部にナット２２を螺合させる〔図９（ａ）〕。
【００２５】
上記の状態で、タイロッドＴの第２雄螺子部１３の突出部に「ボルトテンショナー（図示せず）」をセットして、当該タイロッドＴに引張力Ｆ1 を作用させると、一対のサイドプレートＰ1 ，Ｐ2 は、中空円筒状のステー本体Ｓにより、その間隔（Ｌ1 ）が保持された状態で、当該タイロッドＴは、引張力Ｆ1 が作用していない図９（ａ）の状態に対して（Ｊ）だけ伸ばされることで、ナット２２は、着座面である第２サイドプレートＰ2 の外側面から浮き上がって離間される〔図９（ｂ）〕。なお、「ボルトテンショナー」とは、ナットが螺合されたボルトの突出部にセットした状態で、油圧力により当該ボルトに軸方向の引張力を作用させて、当該ボルトを伸長させるのに使用される既存の油圧装置である。
【００２６】
引張力Ｆ1 を作用させて、ナット２２が第２サイドプレートＰ2 の外側面から離間している状態で、当該ナット２２を回転させて、第２サイドプレートＰ2 の外側面に着座させると、タイロッドＴの内部には、引張り歪みが発生することで、引張応力σが発生して、ステー本体Ｓの両端面には、反力として、当該引張応力σにタイロッドＴの横断面積を乗じた大きさの圧縮力Ｆ2 が作用して、この状態が保持される〔図９（ｃ）〕。なお、ステー本体Ｓは、圧縮力Ｆ2 が作用しても、歪むことはない。これにより、一対のサイドプレートＰ1 ，Ｐ2 は、内部に引張応力σが発生しているタイロッドＴと、両端面に圧縮力Ｆ2 が作用しているステー本体Ｓの結合からなる複数本の組合せステーＣＳを介して一体に連結されるために、複数本の組合せステーＣＳを介して一対のサイドプレートＰ1 ，Ｐ2 が一体化されたフレームＫの一体性、即ち、剛性が高められる。このため、フレームＫを構成する一対のサイドプレートＰ1 ，Ｐ2 の各板厚ｔ1 ，ｔ2 を小さく（薄く）しても、フレームＫとしての必要な剛性を確保できるので、当該フレームＫを軽量化できる。
【００２７】
このように、タイロッドの第２雄螺子部１３に螺合されたナット２２は、当該タイロッドＴの内部に作用する引張応力σと、当該タイロッドＴの横断面積を乗じた大きな力でもって、第２サイドプレートＰ2 の外側面に圧接されているために、スリッターの巻取軸等が高速回転する振動に対しても、緩むことがない。
【００２８】
また、第１及び第２のサイドプレートＰ1 ，Ｐ2 の内側の下端部には、フレームＫを建物の設置部に固定するのに使用されるベースパイプＶが複数本のボルト２３を介して固定されている。なお、当該ボルト２３は、その頭部２３ａをベースパイプＶのボルト挿入孔３１に近接させるために、嵩上カラー３２が使用されている。
【００２９】
また、上記実施例では、一対のサイドプレートＰ1 ，Ｐ2 に対するステー本体Ｓは、ボルト２１ａ，２１ｂにより固定されているが、溶接による固定も可能である。
【００３０】
また、上記実施例は、複数本の巻取軸を有するスリッターのフレームに対して本発明を実施した例について説明したが、１本の巻取軸を有するリワインダーのフレームに対して本発明を実施することも当然に可能である。
【符号の説明】
【００３１】
ＣＳ：組合せステー
Ｆ1 ：タイロッドに加えられる引張力
Ｆ2 ：ステー本体に作用する圧縮力
Ｋ：フレーム
Ｐ1 ：第１サイドプレート
Ｐ2 ：第２サイドプレート
Ｓ：ステー本体
Ｔ：タイロッド
σ：タイロッドに発生する引張応力
１１：ステー本体の端面に形成された雌螺子孔
１２：タイロッドの第１雄螺子部
１３：タイロッドの第２雄螺子部
１４：第２サイドプレートに形成された貫通孔
【図１】
2015214393.tif 000003
【図２】
2015214393.tif 000004
【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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