(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
巻芯を中空の支持軸体の外周面に被せ嵌めた状態で支持する巻芯支持軸の巻芯固定機構であって、前記中空の支持軸体にその長手軸線を中心に所定角度を隔てて複数列に配設した孔と、各孔に個々に収容した複数のラグと、支持軸体の内周面に夫々スライド可能に嵌合し、かつ支持軸体の長手方向の列をなした孔の各々に対応するように並ぶ複数のラグ押上体と、複数のラグ押上体を夫々スライド可能に貫通した可動棒と、各ラグ押上体の、孔に対応する箇所に、夫々可動棒の前進方向に次第に低くなるように形成した、ラグを押上げるための傾斜面と、可動棒の前進方向の推力を弾力的にラグ押上体に伝えるための、各ラグ押上体毎に可動棒上に設けた弾力装置と、可動棒の後退方向の推力をラグ押上体に伝えるための、各ラグ押上体毎に可動棒上に設けた係合部と、巻芯を保持するとき可動棒を待機位置から前進させ、巻芯を解放するとき可動棒を待機位置へ復帰させるための可動棒移動機構とを備えることを特徴とする巻芯支持軸の巻芯固定機構。
【請求項２】
巻芯を中空の支持軸体の外周面に被せ嵌めた状態で支持する巻芯支持軸の巻芯固定機構であって、前記中空の支持軸体にその長手軸線を中心に所定角度を隔てて複数列に配設した孔と、各孔に個々に収容した複数のラグと、支持軸体の中空部に、支持軸体の長手方向の列をなした孔の各々に対応するように並ぶ複数のラグ押上体と、各ラグ押上体の近くに配置すると共に支持軸体の内周面に嵌めて固定した複数の支持環と、複数のラグ押上体及び複数の支持環を夫々スライド可能に貫通した可動棒と、各ラグ押上体の、孔に対応する箇所に、夫々可動棒の前進方向に次第に低くなるように形成した、ラグを押上げるための傾斜面と、可動棒の前進方向の推力を弾力的にラグ押上体に伝えるための、各ラグ押上体毎に可動棒上に設けた弾力装置と、可動棒の後退方向の推力をラグ押上体に伝えるための、各ラグ押上体毎に可動棒上に設けた係合部と、巻芯を保持するとき可動棒を待機位置から前進させ、巻芯を解放するとき可動棒を待機位置へ復帰させるための可動棒移動機構とを備えることを特徴とする巻芯支持軸の巻芯固定機構。
【請求項３】
前記支持環及び前記ラグ押上体を滑キーを介して可動棒に対し夫々回転不能とし、前記支持環を前記支持軸体にボルトで固定した請求項２に記載の巻芯支持軸の巻芯固定機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、紙管等の巻芯のまわりに帯状シ−トを巻取るとき又は巻芯のまわりに巻取った帯状シ−トを巻戻すとき、巻取装置又は巻戻装置に端部を保持されると共に、巻芯を支持軸体の外周に被せ嵌めた状態で支持する巻芯支持軸において、駆動力又は制動力が支持軸体から巻芯へ確実に伝わるように、巻芯を支持軸体上に固く保持するための巻芯固定機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、巻芯支持軸の巻芯固定機構としては、支持軸体に配列された複数の半径方向の孔を設け、この孔にラグを上端が支持軸体外周から突出可能、脱落不能に装着し、支持軸体の中空部に挿入したゴムチュ−ブに圧縮空気を供給することにより、ゴムチュ−ブを膨張させてラグ押し上げ、そのラグの上端を支持軸体の外周面から突出させ、支持軸体の外周面に被せ嵌めた巻芯の内周面に押し付けるようにしたものがある（実開昭６２−２３２５３号公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述の巻芯支持軸の巻芯固定機構ではゴムチュ−ブを圧縮空気で膨張させて複数のラグを押し上げるので、ラグの上端に加わる荷重がラグの押し上げ力より大きいと、エアチュ−ブ上のラグが支持軸体の中心側へ押し戻され得る。また巻芯の着脱を円滑に行えるようにするために、巻芯の内径を巻芯の外径よりも僅かに大きくするので、巻芯内周面と支持軸体の外周面との間に隙間ができ、ラグによる巻芯内周面の支持が不安定になる。そして帯状シ−トの巻取中、巻取ロ−ルの巻径が増大するにつれて巻取ロ−ルの重量が大きくなり、ラグの上端に加わる荷重がエアチュ−ブによるラグの押し上げ力を越えると、ラグが巻芯の内周面と支持軸体の外周面との隙間分だけ押し下げられ、巻芯が支持軸体に対して偏心する。したがって、上述の巻芯支持軸を用い高速で帯状シ−トの巻取りを行うと、巻芯を確実に支持軸体に対し同心に保持できないため、巻取ロ−ルが振れ回りして巻取ロ−ルとタッチロ−ラとの接触圧や巻取張力が変動し、その結果、巻取ロ−ルの端面が不揃いとなったり、巻取ったシ−トが塑性変形したりして不良品になるという問題が生じる。
【０００４】
本発明は、上述の問題点に鑑み、巻芯を中空の支持軸体と同心に確実に保持することができる、構造が比較的簡単で故障が少なく保守の容易な巻芯支持軸の巻芯固定機構を得ることを課題としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明は、中空の支持軸体にその長手軸線を中心に所定角度を隔てて複数列に配設した孔と、各孔に個々に収容した複数のラグと、支持軸体の内周面に夫々スライド可能に嵌合し、かつ支持軸体の長手方向の列をなした孔の各々に対応するように並ぶ複数のラグ押上体と、複数のラグ押上体を夫々スライド可能に貫通した可動棒と、各ラグ押上体の、孔に対応する箇所に、夫々可動棒の前進方向に次第に低くなるように形成した、ラグを押上げるための傾斜面と、可動棒の前進方向の推力を弾力的にラグ押上体に伝えるための、各ラグ押上体毎に可動棒上に設けた弾力装置と、可動棒の後退方向の推力をラグ押上体に伝えるための、各ラグ押上体毎に可動棒上に設けた係合部と、巻芯を保持するとき可動棒を待機位置から前進させ、巻芯を解放するとき可動棒を待機位置へ復帰させるための可動棒移動機構とを備えることを特徴とする。また本発明は、中空の支持軸体にその長手軸線を中心に所定角度を隔てて複数列に配設した孔と、各孔に個々に収容した複数のラグと、支持軸体の中空部に、支持軸体の長手方向の列をなした孔の各々に対応するように並ぶ複数のラグ押上体と、各ラグ押上体の近くに配置すると共に支持軸体の内周面に嵌めて固定した複数の支持環と、複数のラグ押上体及び複数の支持環を夫々スライド可能に貫通した可動棒と、各ラグ押上体の、孔に対応する箇所に、夫々可動棒の前進方向に次第に低くなるように形成した、ラグを押上げるための傾斜面と、可動棒の前進方向の推力を弾力的にラグ押上体に伝えるための、各ラグ押上体毎に可動棒上に設けた弾力装置と、可動棒の後退方向の推力をラグ押上体に伝えるための、各ラグ押上体毎に可動棒上に設けた係合部と、巻芯を保持するとき可動棒を待機位置から前進させ、巻芯を解放するとき可動棒を待機位置へ復帰させるための可動棒移動機構とを備えることを特徴とするものであってもよい。更に、前記支持環及び前記ラグ押上体を滑キーを介して可動棒に対し夫々回転不能とし、前記支持環を前記支持軸体にボルトで固定するとよい。
【０００６】
本発明では、巻芯を保持するとき可動棒の前進方向の推力を夫々弾力装置を介して受けた各ラグ押上体は支持軸体の中空部を前進する。このとき、孔に収容してあるラグは、ラグ押上体と共に可動棒長手方向に移動しないよう拘束されるのでラグ押上体が前進するに従い傾斜面に沿って傾斜面の低い部分から高い部分へ押上げられ、支持軸体の外周面から次第に突出して、支持軸体の外周に被せ嵌めた巻芯の内周面を押圧する。
【０００７】
普通、巻芯の内径は厳密には長手方向の各部においてばらつきがあり、支持軸体の外周面に巻芯を被せ嵌めて可動棒を前進させたとき、巻芯の内径の小さい部分に対向するラグは、他の内径の大きい部分に対向するラグより早く巻芯の内周面に到達して押圧し、それ以上突出しなくなり、そのラグに係合するラグ押上体も前進しなくなる。しかし、本発明では、前進しなくなったラグ押上体と係合部との間の弾力装置が変形するため、可動棒は更に前進することができる。そして前進した可動棒は、巻芯内径が大きい部分に対応するラグ押上体を更に前進させ、そのラグ押上体の傾斜面に係合するラグは支持軸体の外周面から更に突出して巻芯の内周面を押圧する。つまり、ラグ押上体と係合部の間に夫々弾力装置を設けることで、内径が長手方向に一様でない巻芯でも、それを長手方向の複数箇所で確実に保持することができるようになる。そしてラグ押上体の、孔に対応する箇所に夫々形成した傾斜面は、ラグ押上体のまわりに並ぶ複数のラグを、巻芯が支持軸体に対して偏心しないように一斉に同量だけ押上げる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
次に、図面を参滑して本発明の巻芯支持軸の実施の態様につき説明する。図１は、本発明の一実施態様に係る巻芯支持軸の概略正面図、図２は図１の線分Ｘ−Ｘより左側の部分の長手軸線沿いの断面図、図３は、図１の線分Ａ−Ａと線分Ｂ−Ｂとに挟まれた部分の長手軸線沿いの断面を示す断面図、図４は図３の切断線Ｄ−Ｄ沿いの断面を矢印Ｅ方向に見た断面図である。
【０００９】
図１において巻芯支持軸は中空の支持軸体１と、この支持軸体１の一端に固設した、破線で示す軸端部２と、他の一端に固設した軸端部３とからなり、巻芯Ｃを支持軸体１の外周面に被せ嵌めた状態で支持する。この実施態様の場合、巻芯支持軸はフレ−ム４を貫通しており、フレ−ム４とフレ−ム５間の巻取位置に軸受装置６と回転センタ装置７とにより両端支持し、支持軸体１を回転させるための動力を、フレ−ム４沿いに設けた図２に示す歯車８から、中空軸９に形成した歯車１０に伝え、更に噛合いクラッチ１１を経て軸端部２に伝えることができる。中空軸９は、支持軸体１の外周面との間に僅かな隙間を設けて支持軸体１と同心にベアリング１２で支持してあり、軸受装置６の先端部に形成したコ−ン部６ａを、フレ−ム５に固設したホルダ−１３の円錐面状の穴に嵌めて保持し、噛合いクラッチ１１のクラッチ歯の一方を中空軸９の端部に形成し、これに噛合うもう一方を、軸端部２に固着したクラッチ部材１４の端部に形成している。したがって図１に示す巻芯支持軸は、巻芯Ｃの装着時や巻取ロ−ルの取外し時に巻取位置から軸受装置６側へ引き抜くことができ、軸端部３側から巻芯Ｃを装着したり、巻取ロ−ルを取外したりすることができる。
【００１０】
巻芯Ｃを支持軸体１上に固く保持するための巻芯固定機構は、支持軸体１の外周面から突出して巻芯Ｃの内周面を押圧することができる複数のラグ１５を備える。この複数のラグ１５は、支持軸体１の長手軸線を中心に所定の角度を隔てて複数列に配置してある。図１は支持軸体１の長手方向に並んだ９個のラグ１５で一つの列をなす湯合を示し、このラグ１５の列を、図４に示すように支持軸体、１の長手軸線を中心に互いに９０度の角度を隔てて４箇所に配置している。そして各ラグ１５は支持軸体１に設けた孔１６に個々に挿入してある。
【００１１】
ラグ１５を支持軸体１の外周面から突出させるために、図３に示すように支持軸体１の中空部には、支持軸体１の長手方向の列をなした孔１６の各々に対応するように並ぶ複数のラグ押上体１７と、複数のラグ押上体１７を夫々スライド可能に貫通した可動棒１８と、各ラグ押上体１７に、矢印Ｆで指示した可動棒１８の前進方向に次第低くなるように傾けて形成した、ラグ１５を押上げるための傾斜面１９と、可動棒１８の前進方向の推力をラグ押上体１７に弾力的に伝えるための、各ラグ押上体１７毎に可動棒１８上に設けた弾力装置２０と、可動棒１８の後退方向の推力をラグ押上体１７に伝えるための、各ラグ押上体１７毎に可動棒１８上に設けた係合部２１とを備え、更に、巻芯を保持するとき可動棒１８を待機位置から前進させ、巻芯を解放するとき可動棒１８を待機位置へ復帰させるための、図２に示す可動棒移動機構２２とを備える。
【００１２】
可動棒移動機構２２は流体圧シリンダであり、軸端部２に固着したシリンダ２３、ピストン２４、ピストンロツド２５及びヘッドカバ−２６からなる。ピストンロツド２５は、その一端を可動棒１８の先端のネジ部に螺合させてロックナット２７で固定することにより可動棒１８に連結してあり、他の一端は、ヘッドカバ−２６を貫通しロ−タリジョイント２８を有している。ピストン２４の両側の気密性のある圧縮空気室２９、３０は、ピストンロツド２５に設けた空気孔３１、３２とロ−タリジョイント２８とを通して、図示しない圧縮空気の供給装置に接続されている。
【００１３】
図３において、弾力装置２０は、可動棒１８の外周に装着し、係合部２１とラグ押上体１７との間に配置した複数の皿バネ３３からなる。最も後側のラグ押上体１７の弾力装置２０は、可動棒１８に固設した係合部２０ａを備える。必要に応じて複数の皿バネ３３を圧縮コイルバネやゴム等の他の弾性体に変えてもよい。係合部２１は可動棒１８に公知の手段で固着した環体からなる。ラグ押上体１７は支持軸体１の内周面に夫々スライド可能に嵌合しているため、ラグ１５に大きい荷重が加わっても可動棒１８がラグ押上体１７に支えられ、可動棒１８が撓んで巻芯が支持軸体１に対し偏心することを防止できる。
【００１４】
傾斜面１９は、図４に示すようにラグ押上体１７の、孔１６に対応する箇所に夫々形成し、ラグ押上体１７により各ラグ１５を一斉に同じ量だけ放射方向に押上げることができるようにするために、それぞれラグ押上体１７の中心から同じ高さに同じ傾斜角で形成する。また傾斜面１９の傾き角を摩擦角より小さくし、ラグ２の上端に作用する荷重によりラグ押上体６が後退しないようにする。このラグ１５を脱落しないようラグ押上体１７に確実に保持し、突出したラグ１５がラグ押上体１７の後退に伴い強制的に引っ込むようにするために、図４に示す傾斜面１９は、ラグ押上体１７に、ラグ１５の下部を受け入れ可能に形成した溝３４の底面からなり、溝３４の側面に、傾斜面１９に沿って伸びた細溝３４ｂを形成し、ラグ１５の側面には細溝３４ｂにスライド可能に嵌め合わせた突条部１５ａを設け、ラグ１５の底面は傾斜面１９に平行に形成する。必要に応じて細溝３４ｂの下側側面を、ラグ１５を押上げるための傾斜面としてもよい。
【００１５】
巻芯Ｃを固定するには、可動棒移動機構２２の圧縮空気室２９に圧縮空気を供給し、ピストン２４を作動させて可動棒１８を前進させる。そうすると、図５に示すように各ラグ押上体１７も弾力装置２０により弾力的に押されて前進し、ラグ１５は傾斜面１９に沿って持上げられ、その上端で巻芯Ｃの内周面を押圧して巻芯Ｃを固く保持する。そして巻芯Ｃの内径が小さい部分Ｃlに対応する左側のラグ１５が巻芯Ｃの内周面に当たり左側のラグ押上体１７の移動が停止しても、左側の弾力装置２０が圧縮されるので可動棒１８が更に前進し、右側のラグ押上体１７が弾力装置２０により押されるので、巻芯Ｃの内径の大きい部分Ｃ２に対応するラグ１５が傾斜面１９により押上げられる。それゆえ巻芯Ｃの内径が全幅一様でなくても、その巻芯Ｃを確実に保持できる。巻芯Ｃをラグ１５から解放するには、可動棒移動機構２２の圧縮空気室に圧縮空気を供給しピストン２５を作動させて可動棒１８を後退させる。そうすると図３に示すように係合部２１がラグ押上体１７を待機位置へ復帰させ、ラグ１５が引っ込む。
【００１６】
図６は本発明の別の実施態様を示す。この巻芯支持軸では、シ−ト巻取又は巻出時に、支持軸体１の両端に固設した軸端部２、３を、図示しない巻取又は巻出装置に設けた一対の公知のチャックで保持し、このチャックの回転を軸端部２又は３を介して支持軸体１に伝える。巻芯支持軸の巻芯固定機構は、支持軸体１の内周面に嵌めてボルト３６で固定した複数の支持環３５を備え、可動棒１８を支持環３５の内周面にスライド可能に嵌めて保持している。また支持環３５やラグ押上体１７を支持軸体１の中空部へ組み込むとき、ボルト３６の装着やラグ傾斜面１９とラグ１５との位置合わせを容易にするために、支持環３５を及びラグ押上体１７を、滑りキ−３７、滑りキ−３８を介して可動棒１８に対し夫々回転不能としている。また孔１６は、支持軸体１の長手軸線を中心に夫々１２０度の角度を隔てて３列に並べてある。この発明では必要に応じて孔１６を支持軸体１に５列以上に並べて配設してもよい。弾力装置２０は圧縮コイルバネ３９からなり、可動棒１７に固着した係合部２０ａを備える。また可動棒移動機構は、支持軸体１の一方（図６では右側）の端部に設けた、可動棒１８の前進機構４０と、支持軸体１のもう一方の端部に設けた、可動棒１８の後退機構４１とから構成されている。
【００１７】
図６に示す前進機構４０は流体圧シリンダであり、供給する流体の圧力を低くしても大きい移動力を得ることができるようにするために２連のピストン４２、４３を備える。このピストン４２、４３は、それぞれ可動棒１８の後端部１８ａに固着し、相互間に隔壁４５を挟んでいる。ボス部３ａに装着した公知の栓４８に圧縮空気源を接続すると、圧縮空気が通路４９を通じて後ろ側の圧縮空気室４６に供給され、更に可動棒１８の後端部内部に形成した通路５０を経て前側の圧縮空気室４７にも供給される。栓４８は逆支弁を有しているため、その後、圧縮空気源と栓４８との接続を絶っても供給した圧縮空気が外側へ漏れず、栓４８の頭部の突起を押して逆支弁が働かないようにしたとき圧縮空気が外側へ流出するようになっている。栓４８を用いる代わりに通路４９を軸端部３の先端まで伸ばし、軸端部３をチャックで保持したとき、チャックに設けた圧縮空気の通路と軸端部３の通路が接合されるようにしておき、巻取中に絶えずチャック側から圧縮空気室２２、２３へ圧縮空気を供給できるようにしてもよい。
【００１８】
後退機構４１は、可動棒１８の先端部１８ｂに設けた鍔５１と、支持軸体１のもう一方の端部に装着した軸端部２のボス部２ａとの間に設けた、可動棒１８を後退方向へ押す圧縮コイルバネ５２からなる。
【００１９】
図６に示す巻芯支持軸の巻芯固定機構では、軸端部３の栓４８から圧縮空気を供給し、前進機構４０のピストン４２、４３を作動させると、可動棒１８が前進し、各ラグ押上体１７は弾力装置２０により押されて前進し、ラグ１５は傾斜面１９に沿って持上げられる。巻芯Ｃをラグ１５から解放するには、栓２４から圧縮空気を抜く。そうすると後退機構４１の圧縮コイルバネ５２が可動棒１８を待機位置まで押し戻し、ラグ１５が引っ込む。
【００２０】
本発明では、可動棒移動機構は、図７に示すように支持軸体１の軸端部３を保持するチャック５３に設けた前進機構４０と図６に示す後退機構４１とで構成してもよい。図７に示す前進機構４０は、チャック５３の先端部から突出して可動棒１８の後端を押す押し棒５４と、押し棒５４に推力を与える流体圧シリンダ５５とからなり、流体圧シリンダ５５のピストン５６は押し棒３６に連結されている。流体圧シリンダ５６にはロ−タリジョイント５７を介して圧縮空気を供給する。押し棒５４をチャック５３と一緒に回転しないように設けてもよく、そのときは押し棒５４と可動棒１８の間にスラストベアリングを設けるとよい。また後退機構４１は、圧縮コイルバネ９を備えるものに替え、流体圧シリンダを採用してもよい。
【００２１】
また図８に示すように可動棒移動機構を、ネジを形成した可動棒１８の端部１８ａと、この端部１８ａのネジに螺合させて支持軸体１の端部に回転可能、かつ可動棒１８の長手方向に移動不能に保持したメネジ体５８とで構成することもできる。図８に示すメネジ体５８は、支持軸体１の長手方向に外側へ伸びた軸棒５９を有し、軸棒５９の頭部５９ａは六角ボルトの頭部と同様に形成してある。また可動棒１８は図６に示すものと同様に回転力を加えても支持軸体１に対して回転しないようになっている。軸棒５９の頭部５９ａにソケットレンチを差込み手動で回転させることにより、メネジ体５８が回転し、メネジ体５８の回転方向に応じて可動棒１８が前進したり後退したりする。
【００２２】
【発明の効果】
本発明によれば、内径が長手方向に均一でない巻芯でも長手方向の複数箇所で確実に支持軸体と同心に保持することができるので、帯状シ−トの巻取装置又は巻戻装置の高速運転により支持軸体が高速で回転しても巻取ロ−ルの振れ回りが防止され、巻取ロ−ルの歩留が向上する。また複数のラグ押上体を夫々弾力装置介して一つの可動棒により操作できるので、比較的構造が簡単で故障が少なく保守の容易な巻芯支持軸の巻芯固定機構を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施態様に係る巻芯支持軸の概略正面図である。
【図２】図１の線分Ｘ−Ｘより左側の部分の長手軸線沿いの断面図である。
【図３】図１の線分Ａ−ＡとＢ−Ｂに挟まれた部分の長手軸線沿いの断面図である。
【図４】図３の切断線Ｄ−Ｄ沿いの断面を矢印Ｅ方向に見た断面図である。
【図５】巻芯を固定した状態を示す、図３に相当する断面図である。
【図６】本発明の別の実施態様に係る巻芯支持軸の長手軸線沿いの断面を示す断面図である。
【図７】前進機構の別の態様を説明するための、チャックで保持した支持軸体端部の部分断面図である。
【図８】可動棒移動機構の更に別の態様を説明するための支持軸体端部の断面図である。
【符号の説明】
Ｃ  巻芯
１  支持軸体
１５  ラグ
１６  孔
１７  ラグ押上体
１８  可動棒
１９  傾斜面
２０  弾力装置
２１  係合部
２２  可動棒移動機構
３５  支持環
４０  前進機構
４１  後退機構
【図１】
0004356049.tif 000002
【図２】
0004356049.tif 000003
【図３】
0004356049.tif 000004
【図４】
0004356049.tif 000005
【図５】
0004356049.tif 000006
【図６】
0004356049.tif 000007
【図７】
0004356049.tif 000008
【図８】
0004356049.tif 000009