(57)【要約】【課題】従来に比べて幅の広い原帯状シートを細幅の多数の帯状シートに分割して巻取ることができるようにすると共に、巻取速度の高速化及び稼働率向上を図る。【解決手段】４本の巻軸２を巻軸中心軸線方向に移動可能に設けた巻軸端保持装置３により片持ち梁状に個別に保持し、上下の巻取位置Ａ、Ｂに巻軸２を２本ずつ互いの自由端が向き合うように配置し、巻取位置毎に巻軸中心軸線方向に位置替え可能に設けた支持腕７に、巻軸２の自由端を同心上に拘束保持可能な自由端保持具６を二つずつ回転可能に装着し、巻軸２をその自由端が自由端保持具６に係合する復帰位置と抜取り位置とに選択的に配置すべく巻軸保持装置３を駆動する駆動機構８を備える。【選択図】  図２
2004256230.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原帯状シートをスリッターで複数の所要幅の帯状シートに分割しながら、その分割された帯状シートを交互に上下又は前後の巻取位置へ振分けて巻取るシート分割巻取装置であって、前記分割された帯状シートを巻取るための中空の巻芯を貫通して保持できる４本の巻軸と、前記４本の巻軸を回転可能かつ片持ち梁状に個別に保持した巻軸端保持装置と、前記４本の巻軸を回転駆動する手段とを備え、前記４本の巻軸を、前記巻取位置毎に２本ずつ互いに自由端が向き合うように配置すると共に、前記巻軸端保持装置を巻軸中心軸線方向に平行に設けた案内部材にスライド可能に装着し、前記４本の巻軸のうち少なくとも１本の巻軸を、前記スリッターによる原帯状シートの最大分割幅と原帯状シートの有効幅との和の２分の１に相等する有効長さを有するものとしたことと、前記巻軸の自由端を夫々同心上に拘束保持することができる自由端保持具と、前記巻取位置毎に巻軸中心軸線方向に位置替え可能に設け、かつ前記自由端保持具を二つずつ回転可能に装着した支持腕と、前記巻軸を、該巻軸自由端が前記自由端保持具に係合する復帰位置と、前記巻取位置から抜取られた状態になる抜取位置とに選択的に配置すべく、前記巻軸端保持装置を前記案内部材沿いに駆動することができる駆動機構と、前記巻軸に貫通されている巻芯のうち前記巻軸の自由端から最も遠い巻芯の反自由端側の端面に係合することができる巻芯移動阻止体とを備えることを特徴とするシート分割巻取装置。
【請求項２】
前記巻軸の自由端にテーパ状の突起部を同心に設け、前記自由端保持具を、前記突起部が嵌まる穴を有するものとしたことを特徴とする請求項１に記載のシート分割巻取装置。
【請求項３】
前記巻軸の自由端にテーパ状の穴を同心に設け、前記自由端保持具を、前記穴に嵌まる突起部を有するものとしたことを特徴とする請求項１に記載のシート分割巻取装置。
【請求項４】
前記巻軸から開放された巻取ロールを載せる、各巻軸に対応して設けた巻取ロール受けと、前記巻取ロール受けの一端を旋回可能に保持する、前記巻芯移動阻止体の近くに昇降可能に設けた鉛直方向の軸体とを備えることを特徴とする請求項１に記載のシート分割巻取装置。
【請求項５】
前記４本の巻軸を回転駆動する手段を、前記自由端が向き合う２本の巻軸のうちの片方の巻軸を支持する巻軸端保持装置に装着した巻取モータと、前記巻取モータの回転を前記片方の巻軸に伝達する伝動装置と、前記２本の巻軸と前記二つの自由端保持具とを結合することができる二組の噛み合いクラッチ機構と、前記二つの自由端保持具相互の結合手段とを含むものとした請求項１記載のシート分割巻取装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラスチックフィルム、紙等の原帯状シートをスリッターで多数の所要の細幅の帯状シートに分割しながら、その分割された帯状シートを上下又は前後の巻取位置へ振分けて紙管等の中空の巻芯のまわりに巻取るシート分割巻取装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上述のようなシート分割巻取装置には、スリッターにより分割された帯状シートを個々の巻芯のまわりに巻取るために、各巻芯の両端を夫々一対の巻取アームの先端部に設けた巻芯チャックにより保持して各巻芯を個別に回転駆動する形式のものと、スリッターへ供給される原帯状シートの全幅に相当する長さより長い巻軸により、各巻芯を夫々貫通保持して、その巻軸を回転駆動する形式のものとがある。
【０００３】
前者では巻取位置へ振分けられる帯状シートの相互間に、背中合わせに隣り合う二つの巻取アームを退避させなければならず、原帯状シートをスリッターにより多数の細幅の帯状シートに分割する場合には、巻取位置へ振分けられる帯状シートの相互間が狭くなって巻取アームを退避させることができなくなるので、帯状シートを多数の細幅の帯状シートに分割して巻取る場合には前者を用いることができない。
【０００４】
これに対して後者は、多数の巻芯を１本の巻軸で貫通して保持できるので、帯状シートを細幅に分割して個々の巻芯のまわりに一斉に巻取ることができる。しかし後者においては巻軸を両端支持して回転駆動するので、しかも巻軸に装着される巻芯の内径は規格化されて一定（通常３インチ）であるため巻軸を長くしても巻軸の半径を増大させることができないので、巻軸の長さを長くすると巻軸がたわみ易いものになり、その巻軸が帯状シートの巻取中に振動したり、たわみによって巻取ロールの端面が傾いたりして巻ずれを起こし、巻取ロールが不良品になる等の問題を生じる。したがって、後者は、スリッターへ供給する原帯状シートの幅が比較的狭い場合に用いられる。例えば後者では、内径３インチの巻芯用の巻軸を用いて４００メートル毎分の巻取速度で分割して巻取る場合の原帯状シートの最大幅は普通１６００ミリメートル程度とされている。
【０００５】
細幅の巻取ロールに加工しようとする原帯状シートの幅が、後者により加工可能な幅を超えて広い場合、その原帯状シートを前者によって、後者で加工し得る幅に分割して巻取り、その巻取ロールを後者によって更に細幅に分割して巻取らなければならないので、細幅の巻取ロールを得るには、そのための設備として形式の異なる前者と後者とが必要になるだけでなく、非常に手間がかかる。更に前者及び後者において夫々原帯状シートの両耳を化粧裁ちすることによって耳のロスが２重に出る。それゆえ、後者つまりスリッターへ供給される原帯状シートの幅に相当する長さより長い巻軸により巻芯を貫通して支持する形式のシート分割巻取装置では、加工できる原帯状シートの最大幅が極力大きいことが要求される。そこで、この要求に応えるための従来のシート分割巻取装置には、原帯状シートの幅に応じて巻軸の長さを長くし、腕の上端部に設けた一対のローラにより巻軸の中央付近において巻軸の外周面を下から支えることにより、巻軸のたわみを小さく抑えるようにしたものがある（特開平５−２４６５８７号公報参照）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来のシート分割巻取装置では、次のような問題を生じる。即ち、巻軸は軸本体だけでなく、巻取中に巻芯を軸本体に対して軸線方向に移動不能に拘束すると共に軸本体の回転を巻芯に伝達する機構を有しており、その機構を設けるために、軸本体を中空の棒部材から旋盤等により所定の外径と内径になるように精度よく加工する必要がある。しかし、巻軸の長さが長くなると、加工時に中空の棒部材がたわんで加工精度が低下し、巻軸自体が所期の性能が得られないものとなるので、巻軸の長さを長くするには限界があり、加工できる原帯状シートの幅を余り広くすることができない。例えば、最近では幅が２．５メートル以上の原帯状シートを高速で分割しながら内径３インチの巻芯上に巻取ることが要求される場合が多いが、そのような要求に応えることができない。これは、内径３インチの巻芯を装着する巻軸の場合、巻軸の曲げ強度や加工精度及び加工費用の観点から、せいぜい２メートル程度のものしか得られず、構造の複雑なものでは１．５メートル程度のものしか得られないからである。
【０００７】
また、巻軸の中央付近において巻軸の外周面を下から一対のローラで支えて巻軸が下方へたわまないようにしているが、巻軸はローラから浮き上がらないように拘束されていないため、巻取速度が更に高速化すると巻軸が振動して品質の良い巻取ロールが得られなくなる。また一対のローラで支えている部分で巻軸表面とローラとが擦れて粉が出て巻取ロールに付着することもある。
【０００８】
また、巻軸の長さを長くすると、巻取ロールから巻軸を抜取るときの巻軸の抜取長さが長くなるので、巻取ロールを巻軸から取外すための時間が長くなり、巻取ロールが完成して巻取を停止してから巻取を再開するまでの時間が長くなる。これは昨今求められる生産性（稼働率）の向上を阻害する。しかも、巻芯の内周面と巻軸の外周面とが擦れる距離も長くなるので巻芯の内周面に傷が付き易くなり、巻芯くずが出やすくなり、巻取ロールへ巻芯くずが付着しやすくなるうえに、巻芯を再利用する必要がある場合には支障を生じることもある。
【０００９】
本発明は上述のような問題点に鑑み、原帯状シートをスリッターで複数の所要幅の帯状シートに分割しながら、その分割された帯状シートを複数の巻取位置へ振分けて巻取るシート分割巻取装置において、従来に比べて幅の広い原帯状シートを細幅の多数の帯状シートに分割して巻取ることができるようにすると共に、巻取速度の高速化及び稼働率向上を図ることを課題としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明では、分割された帯状シートを巻取るための中空の巻芯を貫通して支持することができる４本の巻軸を、巻軸端保持装置により回転可能かつ片持ち梁状に個別に保持して上下又は前後の巻取位置に２本ずつ互いに自由端が向き合うように配置すると共に、前記巻軸端保持装置を、巻軸中心軸線方向に平行に設けた案内部材にスライド可能に装着し、前記４本の巻軸のうちの少なくとも１本の巻軸を、スリッターによる原帯状シートの最大分割幅と原帯状シートの有効幅との和の２分の１に相等する有効長さを有するものとし、前記巻取位置毎に巻軸中心軸線方向に位置替え可能に設けた支持腕に、前記巻軸の自由端を同心上に拘束保持することができる自由端保持具を二つずつ回転可能に装着し、前記巻軸を、該巻軸の自由端が前記自由端保持具に係合する復帰位置と該巻軸が前記巻取位置から抜取られた状態になる抜取位置とに選択的に配置すべく、前記巻軸端保持装置を前記案内部材沿いに駆動することができる駆動機構を備え、前記巻軸が抜取り位置へ移動するとき該巻軸に貫通されている巻芯が巻軸と一緒に移動するのを阻止するために前記巻軸上の巻芯のうち該巻軸の自由端から最も遠い巻芯の反自由端側の端面に係合することができる巻芯移動阻止体を備える。
【００１１】
なお、ここで、原帯状シートの有効幅とは、原帯状シートの両耳をスリッターにより化粧裁ちした残りの部分の幅をいい、スリッターにより同時に分割された帯状シート夫々の幅の和に相等する。また巻軸の有効長さとは、分割された帯状シートを巻取ることができる部分の長さをいう。つまり巻軸両端の巻芯を装着しない部分の長さは巻軸の有効長さに含まない。
【００１２】
本発明によれば、帯状シートの巻取中は、自由端保持具が、巻軸端保持装置により片持ち梁状に回転可能に支持された巻軸の自由端を保持して同心上に拘束する。つまり自由端保持具は巻軸の自由端を同心に保持すると共に、その自由端保持具の回転中心を中心とする全ての回転角度の方向に拘束する。そのため巻軸を確実に両端支持した状態で回転駆動することができる。また巻上がった巻取ロールを巻軸から取外すとき、巻軸端保持装置を駆動機構により自由端保持具から離れる方向に一斉に駆動することができ、このとき各巻取位置の２本の巻軸は自由端を対向させているので互いに逆向きに一斉に後退することができる。また巻取位置毎に２本の巻軸を備えるので、個々の巻軸は長さの短いもので足りる。特にスリッターによる分割数が多く最大分割幅が小さいものほど、巻軸の有効長さを原帯状シートの有効幅の半分近くまで短くすることができる。しかも巻取中は各巻軸を巻軸端保持装置と支持腕とで両端支持できるので、それに応じて各巻軸のたわみが、従来のように巻取位置毎に１本の巻軸を設ける場合に比べて大幅に小さくなり、その引抜き長さも短くなる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明のシート分割巻取装置は、原帯状シートをスリッターで複数の所要幅の帯状シートに分割しながら、その分割された帯状シートを交互に上下又は前後の巻取位置へ振分けて巻取るシート分割巻取装置であって、前記分割された帯状シートを巻取るための中空の巻芯を貫通して保持できる４本の巻軸と、前記４本の巻軸を回転可能かつ片持ち梁状に個別に保持した巻軸端保持装置と、前記４本の巻軸を回転駆動する手段とを備え、前記４本の巻軸を、前記巻取位置毎に２本ずつ互いに自由端が向き合うように配置すると共に、前記巻軸端保持装置を巻軸中心軸線方向に平行に設けた案内部材にスライド可能に装着し、前記４本の巻軸のうち少なくとも１本の巻軸を、前記スリッターにより原帯状シートを奇数条の帯状シートに分割する場合における最大分割幅と原帯状シートの有効幅との和の２分の１に相等する有効長さを有するものとしたことと、前記巻軸の自由端を夫々同心上に拘束保持することができる自由端保持具と、前記巻取位置毎に巻軸中心軸線方向に位置替え可能に設け、かつ前記自由端保持具を二つずつ回転可能に装着した支持腕と、前記巻軸を、該巻軸自由端が前記自由端保持具に係合する復帰位置と、前記巻取位置から抜取られた状態になる抜取位置とに選択的に配置すべく、前記巻軸端保持装置を前記案内部材沿いに駆動することができる駆動機構と、前記巻軸に貫通されている巻芯のうち前記巻軸の自由端から最も遠い巻芯の反自由端側の端面に係合することができる巻芯移動阻止体とを備えることを特徴とする。
【００１４】
本発明では、自由端保持具を簡単な構造とし、かつ自由端保持具による巻軸の自由端の保持開放が自動的に行われるようにするために、前記巻軸の自由端にテーパ状の突起部を同心に設け、前記自由端保持具を前記突起部が嵌まる穴を有するものにするとよい。また前記巻軸の自由端にテーパ状の穴を同心に設け、前記自由端保持具を、前記穴に嵌まる突起部を有するものとしてもよい。
【００１５】
また、巻取ロールを巻取位置から巻取位置の前方に素早く搬出すると共に巻取位置前方の巻取ロール搬出用の空間を小さくするために、前記巻軸から開放された巻取ロールを載せる、各巻軸に対応して設けた巻取ロール受けと、前記巻取ロール受けの一端を旋回可能に保持する、前記巻芯移動阻止体の近くに昇降可能に設けた鉛直方向の軸体とを備えるとよい。
【００１６】
また、前記４本の巻軸を回転駆動する手段を、それを簡素化するために、前記自由端が向き合う２本の巻軸のうちの片方の巻軸を支持する巻軸端保持装置に装着した巻取モータと、前記巻取モータの回転を前記片方の巻軸に伝達する伝動装置と、前記２本の巻軸と前記二つの自由端保持具とを結合することができる二組の噛み合いクラッチ機構と、前記二つの自由端保持具相互の結合手段とを含むものにするとよい。
【００１７】
【実施例】
図１は本発明の一実施例に係るシート分割巻取装置の側面図、図２は図１のシート分割巻取装置を巻取位置の前方から矢印Ａ１の方向に見た正面図である。このシート分割巻取装置は、原帯状シートＳ０をスリッター１へ導き、スリッター１で複数の所要の帯状シートＳに分割しながら、その分割された帯状シートＳを交互に上下の巻取位置Ａ、Ｂへ振分けて巻取るものであって、図２に示すように夫々分割された帯状シートＳを巻取るための中空の巻芯Ｃを貫通して保持することができる４本の巻軸２と、４本の巻軸２を回転可能かつ片持ち梁状に個別に保持した巻軸端保持装置３と、巻軸２を回転駆動するための巻取モータ４とを備える。
【００１８】
４本の巻軸２は、各巻取位置Ａ、Ｂに夫々２本ずつ互いに自由端が向き合うように配置してあり、巻軸端保持装置３は夫々巻軸２の中心軸線に平行に設けた案内部材５にスライド可能に装着してある。なお巻軸２の中心軸線は原帯状シートＳ０の幅方向に平行に延びている。
【００１９】
また、このシート分割巻取装置は、巻軸２の自由端を夫々同心上に拘束保持することができる自由端保持具６と、巻取位置Ａ、Ｂ毎に巻軸中心軸線方向に位置替え可能に設け、かつ自由端保持具６を二つずつ背中合わせに回転可能に装着した支持腕７と、巻軸２を、その自由端が自由端保持具６に係合する、図２に実線で示す復帰位置と、巻取位置Ａ又はＢから抜取られた状態になる、図２に鎖線で示す抜取位置とに選択的に配置すべく、巻軸端保持装置３を案内部材５沿いに駆動することができる駆動機構８と、巻軸２に貫通されている巻芯Ｃのうち巻軸２の自由端から最も遠い巻芯Ｃの反自由端側の端面に係合することができる、巻軸２が抜取り位置へ移動するとき巻芯Ｃが巻軸２と一緒に移動するのを阻止するための巻芯移動阻止体９とを備える。
【００２０】
図１において、原帯状シートＳ０は、図示しない原反部に装架したロールから巻戻されて、又は図示しない前側工程の装置から送出されて、ローラ面長が原帯状シートＳ０の幅より僅かに大きい案内ローラ１０群により溝付きローラ１１へ案内され、スリッター１により分割されて上下に振分けられた帯状シートＳは、夫々上下の案内ローラ１２、１３及びタッチローラ１４を経て上側の巻取位置Ａ及び巻取位置Ｂへ案内され、分割された帯状シート毎の中空の巻芯Ｃのまわりにロール状に巻取られて巻取ロールＲとなる。巻軸２は、帯状シートＳの巻取中に巻芯Ｃを把持し、巻取ロールＲの搬出時には巻芯Ｃを開放することができる公知のものである。詳細については、例えば特開平１１−３０１８９３号公報、あるいは特開２００２−１１４４１４号公報等に記載されているので、ここでは説明を省略する。なお巻取位置Ａ、Ｂは夫々巻取ロールＲが形成され得る場所であり、夫々自由端が向き合う２本の巻軸２上で形成し得る巻取ロールＲにより占有される空間である。
【００２１】
タッチローラ１４は支持装置１５により支持され、帯状シートＳの巻取中にほぼ一定位置で巻取ロールＲの外周面に所要接触圧で接触できるようになっている。巻取ロールＲの半径が増大するに従い巻軸２とタッチローラ１４との間隔を大きくするために、図２に示すように、基台１６、この基台１６の両端部に立設した一対の側板１７、並びに一対の側板１７の内側に、巻取位置Ａ、Ｂを挟むように基台１６上に立設した一対の中間板１８、及び一対の側板１７及び中間板１８によって支持された梁部材１９からなる巻取機枠２０を、基盤２１に水平かつ巻取ロール半径方向に延設したレール２２にスライド可能に装着し、その巻取機枠２０を公知の往復移動機構２３によりレール２２に沿って移動させることができるようにしてある。
【００２２】
図３に示すように、各巻軸２の長さが極力短くて済むようにするために、支持腕７は、夫々巻取位置Ａ、Ｂの中央又は中央付近の巻取ロールＲの相互間に配置する。そして予め定められたスリッター１による原帯状シートＳ０の分割仕様の範囲内での分割数の変更に対処できるようにするために、上下の巻取位置Ａ、Ｂに設ける４本の巻軸２のうち少なくとも１本の巻軸２を、スリッター１により原帯状シートＳ０を奇数条の帯状シートＳに等分に分割する場合における最大分割幅（必要な帯状シートＳの最大幅）と原帯状シートＳ０の有効幅との和の２分の１に相等する有効長さを有するものとしている。つまり、図３（Ａ）において下側の巻取位置Ｂの左側の巻軸２の必要とする有効長さをＬ１とし、スリッター１により原帯状シートＳ０を奇数条の同じ幅の帯状シートＳに分割する場合の最大分割幅をＷｍとし、そのときの分割数を最少分割数Ｎ１、原帯状シートＳ０の有効幅をＷａとすると、Ｌ１＝（Ｗｍ＋Ｗａ）／２となる。そして、ここでＷｍ＝Ｗａ／Ｎ１であるので、Ｌ１＝Ｗａ・（Ｎ１＋１）／（２・Ｎ１）となる。なお、この実施例では、分割数が３以上のとき巻取位置Ａには常に偶数条の分割された帯状シートＳを振分けることとしている。また図３（Ａ）はスリッター１により原帯状シートＳ０を奇数条の夫々同じ幅の帯状シートＳに分割する場合であって、その分割数が最も少ない場合、即ち分割幅が最も大きい場合の支持腕７の配置を示している。
【００２３】
この実施例によれば、巻芯の内径は３インチ、原帯状シートＳ０の全幅は２．５メートル、スリッター１による最大分割幅は２０センチメートル、最少分割数は１２条、また最小分割幅は１２センチメートル、最多分割数は２０条となっている。そのためＮ１＝１３になる。また原帯状シートＳ０を幅が夫々１８．５センチメートルの１３条の帯状シートＳに分割することが要求される。したがって、Ｗａ＝１８．５×１３＝２．４０５メートル、Ｌ１＝（１３＋１）÷（２×１３）×Ｗａ＝０．５３８５×Ｗａ＝１．２９５メートルになる。
【００２４】
図３（Ｂ）は、スリッター１により原帯状シートＳ０を偶数条の同じ幅の帯状シートＳに分割する場合であって、その分割数が最多になる場合の支持腕の配置を示し、この場合における最多分割数をＮ２とし、下側の巻取位置Ｂの右側の巻軸２の必要とする有効長さをＬ２、上側の巻取位置Ａの右側の巻軸の必要とする有効長さをＬ４とすると、Ｌ２＝Ｗａ・（Ｎ２−２）／（２・Ｎ２）となり、Ｌ４＝０．５・Ｗａとなる。
【００２５】
この実施例では、上述のように最小分割幅が１２センチメートル、最多分割数が２０条であるので、Ｎ２＝２０、Ｗａ＝０．１２×２０＝２．４メートルであり、Ｌ２＝Ｗａ×（２０−２）÷（２×２０）＝０．４５・Ｗａ＝１．０８メートルとなる。またＬ４＝０．５×Ｗａ＝１．２メートルとなる。
【００２６】
図３（Ｃ）は、スリッター１により原帯状シートＳ０を奇数条の同じ幅の帯状シートＳに分割する場合であって、その分割数が最多になる場合の支持腕の配置を示す。この場合の最多分割数をＮ３、上側の巻取位置Ａの左側の巻軸２の必要とする有効長さをＬ３とすると、Ｌ３＝Ｗａ・（Ｎ３−１）／（２・Ｎ３）となる。
【００２７】
この実施例では、上述のように最多分割数が２０であるのでＮ３＝１９であり、原帯状シートＳ０を分割幅が１３センチメートルの１９条の帯状シートＳに分割することが要求されるので、Ｗａ＝１３×１９＝２．４７メートルである。したがって、Ｌ３＝Ｗａ×（１９−１）÷（２×１９）＝０．４７４・Ｗａ＝１．１７メートルになる。
【００２８】
本発明によれば、各巻軸２の実際の有効長さは、スリッター１による分割位置が全体に帯状シート幅方向に多少移動しても支障が生じないよう余裕をもたせるために、夫々上述の計算式で得た巻軸の有効長さＬ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４に夫々所定の値を加えた長さにすることができる。また１本の巻軸のみを、原帯状シートの有効幅と、奇数条に分割する場合の最大分割幅との和の２分の１より長い有効長さを有するものとし、他の３本の巻軸を夫々原帯状シートの有効幅の半分の有効長さを有するものにして互換性を持たせてもよい。またスリッターにより原帯状シートを等分しないこともある場合には、少なくとも１本の巻軸を、スリッターによる原帯状シートの最大分割幅と原帯状シートの有効幅との和の２分の１に相等する有効長さを有するものにするとよい。そして最大分割幅の帯状シートを原帯状シートのどの部分に割当てるかというような個々の分割幅の帯状シートの原帯状シートへの割当て方の制限をなくすために、４本の巻軸のうち互いに自由端を向き合わせた２本の巻軸、又は、例えば上側の巻取位置の右側の巻軸と下側の巻取位置にある左側の巻軸のように対角的な位置関係にある２本の巻軸の有効長さを同じにしてもよく、更に、分割された帯状シートの二つの巻取位置への振り分け方の制限をなくすために、４本の巻軸を全て同じ長さのものにすることができる。またスリッターによる最少分割数は上述の１２分割に限らず、必要に応じて例えば２分割、３分割としてもよい。
【００２９】
図２において、巻芯移動阻止体９は、耐摩耗性材料でできており、巻軸２の外周面にスライド可能に嵌るように円筒状に形成してあり、中間板１８に設けた穴を貫通する巻軸２と同心に中間板１８の内側面に装着してある。
【００３０】
巻軸端保持装置３は夫々同様な構造であり、案内部材５は夫々レールからなり、上側の巻軸端保持装置３の案内部材５は梁部材１９に固着し、下側の巻軸端保持装置３の案内部材５は基台１６に固着してある。
【００３１】
図４において、巻軸端保持装置３は腕状の本体３ａと、本体３ａの先端部に設けた軸受部３ｂと、案内部材５に装着した基部３ｃとなからなり、基部３ｃは本体３ａに固設してある。軸受部３ｂは巻軸２の片方の端部を他の一端が自由端になるように、図示しない一対のベアリングにより回転可能かつ軸線方向に移動不能に固く保持している。そのため、巻軸２を抜取り位置へ移動するとき、巻軸２の自由端が自由端保持具６から開放されて巻軸２が片持ち梁の状態になり、巻軸２に巻取ロールＲによる大きい曲げ荷重が働いても、その荷重を巻軸端保持装置３が多分に支えることができる。それゆえ、巻軸２から巻芯移動阻止体９に加わる力を軽減でき、巻軸２の引抜き抵抗を小さくできると共に、巻芯移動阻止体９の内周面の、巻軸２との摺動による摩耗を少なくできる。
【００３２】
巻取モータ４は、巻軸２と一緒に移動できるように巻軸端保持装置３の本体３ａに装着してある。巻取モータ４の出力軸４ａの回転は、その出力軸４ａに装着したプーリ２４と、巻軸２の一端に装着したプーリ２５と、それらに掛けた無端ベルト２６を通じて巻軸２に伝達される。
【００３３】
図５に示すように、駆動機構８は、巻軸端保持装置３の基部３ｃに装着したメネジ体２７に螺合するネジ棒２８と、ネジ棒２８を正転逆転両方向に選択的に回転駆動することができるモータ２９とからなる。モータ２９の出力軸の回転は公知の伝動装置３０を介してネジ棒２８に伝達され、ネジ棒２８はその軸線方向に移動不能に保持されている。
【００３４】
モータ２９によりネジ棒２８を正転方向、逆転方向に回転駆動すると、ネジ棒２８がメネジ体２７を巻軸２の自由端側へ押したり、巻軸２の巻軸端保持装置側へ押したりする。それにより、巻軸端保持装置３がメネジ体２７と共に案内部材５に沿ってスライドし、巻軸２も巻軸端保持装置３と一緒に移動する。
【００３５】
したがって、駆動機構８は、巻軸端保持装置３を移動させることができ、巻軸２を復帰位置と抜取り位置につけることができる。巻軸２を抜取り位置につけたとき、巻軸２の先端は図２に示す巻芯移動阻止体９の先端より後退した位置にあり巻芯移動阻止体９の中空部内にある。
【００３６】
図１及び図２に示すように、支持腕７の基部７ａは、レール３１にスライド可能に装着してあり、基部７ａには、それをレール３１上の所定位置に固定するためのハンドル付きのクランプネジ３２が設けてある。上側のレール３１は、梁部材１９に固設してあり、下側のレール３１は基台１６に固設してあり、夫々巻取位置Ａ、Ｂの幅方向に中央に対応するように配置してある。
【００３７】
図６に示すように、自由端保持具６は夫々軸体からなり、支持腕７の先端部にラジアル軸受３３とスラスト軸受３４により回転可能かつ中心軸線方向に移動不能に保持されている。
【００３８】
各巻軸２の自由端には、夫々テーパ状の突起部３５を巻軸２と同心に設け、自由端保持具６は突起部３５を嵌めるためのテーパ状の穴３６を有しているので、巻軸２を復帰位置につけたとき、自由端保持具６により巻軸２の自由端の突起部３５が穴３６に嵌り、巻軸２の自由端が自由端保持具６により自動的に保持される。なお、必要に応じて各巻軸２の自由端にテーパ状の穴を巻軸２と同心に設け、自由端保持具６を、前記穴に嵌まるテーパ状の突起部を有するものとしてもよい。
【００３９】
図１及び図２に示すように、この実施例のシート分割巻取装置は、完成した巻取ロールＲを巻取位置Ａ、Ｂから素早く搬出するために、巻軸２から開放された複数の巻取ロールＲを載せる、各巻軸２に対応して設けた巻取ロール受け３７と、巻取ロール受け３７の一端を旋回可能に保持する、巻芯移動阻止体９の近くに昇降可能に設けた鉛直方向の軸体３８とを備えている。左右の軸体３８は、夫々上下の各巻取ロール受け３７に共通になっており、中間板１８に設けたガイド３９の内周面と梁部材１９に設けた案内穴の内周面にスライド可能に嵌めてある。各巻取ロール受け３７の一端部は、夫々軸体３８の外周面にすきまばめしてあり、軸体３８に設けた鍔３８ａにより落下しないように支えてある。巻取ロール受け３７を昇降させるために、軸体３８の上端に、正転逆転駆動可能なモータ４０により回転駆動されるネジ棒４１を螺合させている。
【００４０】
次に、上述のように構成したシート分割巻取装置の動作を説明する。このシート分割巻取装置により帯状シートＳを巻取るには、まず、駆動機構８により、巻軸２を抜取り位置から復帰位置へ移動させながら、帯状シートＳ夫々の巻芯Ｃを巻軸２にその自由端から外挿して巻軸２を復帰位置につける。
【００４１】
各巻軸２が復帰位置につくと帯状シートＳの先端を夫々の巻芯に接着し、その後、原帯状シートＳ０をスリッター１へ供給すると共に各巻取モータ４を同時に作動させることにより各巻軸２を回転駆動して帯状シートＳを巻芯Ｃのまわりに巻取る。
【００４２】
帯状シートＳが所定量巻取られて巻取ロールＲが完成すると各巻取モータ４を一斉に停止し、巻取ロールＲに繋がっている帯状シートＳを切断し、巻取ロール受け３７を、その先端が巻軸２の真下にくるように旋回させた後、各モータ４０を夫々作動させて、巻取ロール受け３７の上面が巻取ロールＲの外周面に接近するまで軸体３８を引上げる。その後、駆動機構８により巻軸端保持装置３を駆動して各巻軸２を夫々の復帰位置から抜取り位置へ一斉に移動する。
【００４３】
巻軸２が抜取り位置方向へ移動するに従い巻軸２上の各巻取ロールＲも巻軸２と共に移動し、巻軸端保持装置３に最も近い巻取ロールＲの巻芯Ｃが巻芯移動阻止体９の先端に係合して、その巻軸端保持装置３に最も近い巻取ロールＲの移動が阻止される。その後、巻軸端保持装置３に最も近い巻取ロールＲより巻軸２の自由端側にある巻取ロールＲも、巻軸端保持装置３に近い順に移動を阻止され、各巻取ロールＲが互いに端面を接した状態になる。その後、巻軸先端支持腕７に近い巻取ロールＲから順に巻取ロール受け３７上に開放され、巻取ロール受け３７上に載る。
【００４４】
全ての巻取ロールＲが巻取ロール受け３７上に載ると、巻取ロール受け３７を旋回させて巻取ロールＲを巻取位置から、その巻取位置の前方に搬出する。その後、上述のようにして巻軸２を復帰位置に復帰させると共に新しい巻芯Ｃを巻軸２に装着する。
【００４５】
スリッター１による原帯状シートＳ０の分割幅が変更された場合には、ハンドル付きのクランプネジ３２を緩めて支持腕７をレール３１沿いにスライドさせ、分割されて振分けられる細幅の帯状シートＳのうちの中央付近で隣り合う帯状シートＳの相互間に移動し、その位置でクランプネジ３２を締め付けて支持腕７を固定する。
【００４６】
図７及び図８は、２本の巻軸に対して一つの巻取モータを備える巻軸回転駆動手段を示し、この巻軸回転駆動手段は、自由端が向き合う２本の巻軸２、２の片方を支持する巻軸端保持装置３に装着した巻取モータ４と、巻取モータ４の回転を片方の巻軸２に伝達する伝動装置４０と、２本の巻軸２、２の夫々の自由端と二つの自由端保持具６、６を結合することができる二組の噛み合いクラッチ機構４１、４１と、２本の巻軸夫々の自由端保持具６、６を互いに結合する手段４２とからなる。噛み合いクラッチ機構４１は、自由端保持具６の先端端面に形成した爪４１ａと、巻軸２が復帰位置に配置されたとき前記爪４１ａに噛み合う、巻軸２の自由端に固着したフランジ体４３の端面に形成した爪４１ｂとで構成されている。また一対の自由端保持具６、６を結合する手段４２は、片方の自由端保持具６の後端に形成した軸部４４とキー４５からなり、この軸部４４及びキー４５はもう片方の自由端保持具６の後端に形成した穴及びキー溝に嵌っている。各巻軸２を引き抜くと、二組の噛み合いクラッチ４１、４１は夫々自由端保持具６、６との結合を解き、各巻軸２を夫々復帰位置に復帰させると、二組の噛み合いクラッチ４１、４１は夫々自由端保持具６、６と結合して、片方の巻軸２からもう片方の巻軸２に巻取モータ４の回転を伝達することができる。
【００４７】
本発明のシート分割巻取装置は、二つの巻取位置を上下方向でなく前後方向に並べたものでもよく、また、二つの巻取位置に更に巻取位置を追加し、その巻取位置にも分割された帯状シートを振分けて巻取るものであってもよく、また巻取機枠を巻取位置毎に備える公知形式のものでもよい。そして、上述の実施例の如く、巻取ロールの巻太りにつれて巻取ロールが後退方向に移動するのではなく、巻太りにつれてタッチロールが後退移動又は旋回後退移動するのでも良い。また、巻芯移動阻止体は、巻軸の引抜き時に、巻軸に貫通された、巻軸端保持装置に最も近い巻芯の端面に係合して、その巻芯が巻軸と共に移動するのを阻止するものであれば、上述の実施例のものに限らず、例えば、巻取ロール受け上に設けた腕状の部材からなる公知のもの、或いは巻軸に平行な軸線を中心に旋回して巻取位置から待避できるよう機枠に設けた腕や、図２に示す中間板１８自体であってもよく、また特願２００１−３４７１６３号明細書、図面に開示されているように、巻軸に沿って駆動されるものでもよい。
【００４８】
【発明の効果】
本発明によれば、各巻取位置に巻軸を２本ずつ互いに自由端が向き合うように配置するので、原帯状シートの幅が広くなっても、個々の巻軸は、従来の幅の狭い原帯状シートの分割巻取りに用いる長さのものでよい。そして従来の原帯状シート幅に相等する有効長さの巻軸を用いる場合に比べ、各巻軸の機械的強度が大幅に向上して巻軸のたわみが少なくなり、しかも支持腕に回転可能に装着した自由端保持具により、巻軸の自由端を同心上に拘束保持することができるので、原帯状シートの幅をその部分での金属粉等の発生もなく、従来のように一対のローラにより巻軸の外周面を下から支える場合に比べて振動が生じにくい。また巻軸から巻取ロールを取外すときの巻軸の引抜き長さも従来に比べて短くすることができ、駆動機構により巻軸端保持装置を一斉に移動させることにより、各巻軸を一斉に抜取位置に配置できるので、巻取ロールの取外し時間が短縮されると共にその作業が簡単になる。そして同様に新しい巻芯の巻軸への装着についても時間を短縮することが可能になる。
【００４９】
したがって、従来装置に比べて幅の広い原帯状シートを多数の細幅の帯状シートに分割して巻取ることができるシート分割巻取装置を提供でき、しかも巻取速度の高速化と稼働率の向上を図ることができる。そして本発明のシート分割巻取装置１台で幅の広い原帯状シートを細幅に加工できるようになることで、巻芯の両端を一対の巻取アームに設けた巻芯チャックで保持して回転駆動する形式のシート分割巻取装置が不要になり、設備費と手間と耳ロスとを大幅に省くことができるようになる。また巻取ロールの巻軸からの取外し時に、巻芯内周面と巻軸とが擦れる距離が短くなるので、巻芯の内周面の損傷も大幅に減少し、巻芯くずの巻取ロールへの混入、付着も防止できる。
【００５０】
また、巻軸の自由端にテーパ状の突起部を同心に設け、自由端保持具を、突起部が嵌まる穴を有するものにすることにより、又は、巻軸の自由端にテーパ状の穴を同心に設け、自由端保持具を、前記穴に嵌まる突起部を有するものにすることにより、巻軸を復帰位置に復帰させるだけで、巻軸の自由端を自由端保持具で確実に保持することができ、自由端保持具の構造を簡素化することができる。
【００５１】
また、前記巻軸から開放された巻取ロールを載せる、各巻軸に対応して設けた巻取ロール受けと、前記巻取ロール受けの一端を旋回可能に保持する、前記巻芯移動阻止体の近くに昇降可能に設けた鉛直方向の軸体とを備えることにより、巻軸から巻取ロールを受け取った巻取ロール受けを旋回させて、各巻取ロールを巻取位置から一斉に短時間で簡単に搬出することができ、巻軸抜取り完了から巻芯装着開始までの時間を短縮することができると共に、巻取ロール受けの長さが短くなるので、巻取位置の前方の巻取ロール搬出用の占有空間が小さくて済む。
【００５２】
更に、４本の巻軸を回転駆動する手段を、自由端が向き合う２本の巻軸のうちの片方の巻軸を支持する巻軸端保持装置に装着した巻取モータと、前記巻取モータの回転を前記片方の巻軸に伝達する伝動装置と、前記２本の巻軸と前記二つの自由端保持具とを結合することができる二組の噛み合いクラッチ機構と、前記二つの自由端保持具相互の結合手段とを含むものとすることより、一つの巻取モータにより２本の巻軸を回転駆動することができるので、巻軸を回転駆動する手段が簡素化できる。しかも２つの巻軸を夫々復帰位置につけるだけで自動的に２本の巻軸が結合されるので都合がよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係るシート分割巻取装置の側面図である。
【図２】図１のシート分割巻取装置を巻取位置の前方から矢印Ａ１の方向に見た正面図である。
【図３】各巻軸の必要な有効長さを説明するための説明図である。
【図４】図２におけるＡ２−Ａ２矢視断面図である。
【図５】駆動機構の説明図である。
【図６】支持腕先端部の巻軸中心軸線沿いの拡大断面図である。
【図７】巻軸を回転駆動する手段の変更態様を説明するための説明図である。
【図８】図７に示す支持腕先端部の巻軸中心軸線沿いの拡大断面図である。
【符号の説明】
Ｓ０  原帯状シート
Ｓ  分割された帯状シート
Ｃ  巻芯
Ｒ  巻取ロール
１  スリッター
２  巻軸
３  巻芯端保持装置
４  巻取モータ
５  案内部材
６  自由端保持具
７  支持腕
８  駆動機構
９  巻芯移動阻止体
２７  メネジ体
２８  ネジ棒
２９  モータ
３１  レール
３５  センタ軸体
３６  穴
３７  巻取ロール受け
３８  軸体
【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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