(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯状シートを巻き取る芯管に平行に伸びた案内面にスライド可能に装着した、前記芯管の両側に配置される一対の巻取アームと、前記一対の巻取アームを前記案内面沿いに移動させることができる移動機構と、前記芯管の中空部に挿入される胴部の後側に鍔をもつ、前記一対の巻取アームに装着した一対のチャックとからなり、前記一対のチャックの胴部を前記芯管の両側からその中空部に挿入することにより該芯管を両端支持する、スリッター巻取機の巻取用芯管支持装置であって、前記一対の巻取アームは前記芯管と同心かつ互いに向かい合うように一対のスピンドルを持ち、前記スピンドルをそれぞれ複数のころがり軸受を介して支持すると共に、前記各ころがり軸受の内輪を前記スピンドルに固定し、前記一対のスピンドルのうちの一方を支持する前記ころがり軸受の各外輪を、前記スピンドルの軸線方向にスライド可能に保持し、前記外輪のうちの少なくとも一つを、ばねで前記芯管へ向けて付勢し、前記一対のスピンドルのうちのもう一方を支持する前記ころがり軸受の少なくとも一つの外輪を前記スピンドルの軸線方向に移動不能に保持し、前記一対のチャックは前記一対のスピンドルの先端部に個々に固着したことを特徴とするスリッター巻取機の巻取用芯管支持装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、帯状シートをスリッターで複数条に分割しながら個々の芯管のまわりに巻き取るスリッター巻取機において、芯管を支持するための巻取用芯管支持装置に関し、特に、一対の巻取アームに向き合わせて装着した一対のチャックを芯管の両端に係合させることにより、芯管を支持する形式のものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、上述の形式のスリッター巻取機の巻取用芯管支持装置には、巻取速度の高速化を図ると共に重量の大きい巻取ロールを得ることができるようにするために、例えば特開平１−３６５９６４号公報に開示されているように、一対のチャックのそれぞれを巻取アームに対して芯管軸線方向にスライド不能に装着したものがある。この装置では、芯管を支持するとき、移動機構により一対の巻取アームの相互間隔を狭くして、チャックの鍔部が芯管の端面に当接するまで胴部を芯管の中空部に挿入し、チャックから芯管を解放するとき、移動機構により一対の巻取アームの相互間隔を広くしてチャックの胴部を芯管の中空部から抜く。
【０００３】
また、チャックに芯管を装着するとき、チャックの胴部が芯管の中空部に確実に挿入されたことを検出して巻取アームの移動を自動的に停止させるために、巻取アームにスピンドルを軸線方向にスライド不能に取り付けると共に、このスピンドルの先端部にチャックをスライド可能に取り付けておき、チャックがスピンドルに対して後退したときセンサーが作動するようにしたものもある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、チャックを巻取アームに芯管軸線方向にスライド不能に支持した巻取用芯管支持装置では、次のような不都合を生じる。即ち、移動機構を手動操作して巻取アームを移動させる場合、巻取アームを正確に目的位置につけることが難しく、巻取アームが適正位置よりオーバーランしたり、適正位置より手前で止まったりして、一対のチャックの鍔と鍔の間隔が芯管長さより僅かに長くなったり短くなったりすることがある。そして、一対のチャックの鍔と鍔の間隔が芯管の長さより短くなると、一対のチャックに保持された芯管はチャックの鍔部より挟圧力を受けて撓む。特に芯管が紙管の場合は容易に曲がる。そして、この芯管の撓みは、巻取中に芯管に振れ回りを生じて芯管が振動し、巻取ロールの端面不揃い等の巻取不良の原因となる。また、一対のチャックの鍔と鍔の間隔が芯管の長さより長くなると、芯管と鍔との間に隙間ができ、芯管が幅方向にずれた状態で一対のチャックに支持され、分割シートを芯管上の正規の位置に巻き取ることができない。また巻取中に芯管が幅方向にずれて巻取ロールの端面不揃いの原因となる。
【０００５】
上述のような巻取アームの位置決め不良は、移動機構を位置決め制御装置を用いて自動制御することにより改善できる。しかし、そのようにしたとしても、次のような問題が生じる。即ち、一般に、芯管は分割シートの幅と同じ長さに切断されたものが使用され、一対の巻取アームの間隔は移動機構により、設定部に設定された切断幅に自動的に調節される。ところが、芯管の長さは一定の許容範囲で誤差があるため、芯管の両端部を一対のチャックで保持したとき、チャックの鍔部が芯管の長さに適度の圧力で接触するとは限らない。つまり芯管が正規の長さより長い場合には、その芯管がチャックの鍔で挟圧されて撓む。また芯管が正規の長さより短い場合、両側のチャックの鍔と芯管の端面の間に隙間ができる。
【０００６】
また、チャックの胴部を、そのスピンドルの先端部にスライド可能、回転不能に取り付けた場合、チャックの胴部のがたつきを小さくするために、その胴部の長さを長くする必要がある。しかし、そのようにすると、芯管の着脱時に巻取アームの移動量を大きくしなければならず、芯管の着脱に必要以上の時間がかかり、スリッター巻取機の稼動率低下を招くことになる。また、スリッター巻取機では、多様な巻取仕様を満たすために最小巻取幅仕様の小さいものが望ましいが、チャック及び巻取アームの占有空間が帯状シート幅方向に大きくなり、スリッター巻取機の最少巻取幅が大きくなるという問題も生じる。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明では、帯状シート巻取用の芯管の両端に係合する一対のチャックは、芯管の中空部に挿入される胴部の後側に鍔をもち、移動機構により案内面沿いに個々に移動させることができる一対の巻取アームに装着してある。そして一対の巻取アームは、芯管と同心かつ互いに向かい合うように一対のスピンドルを持ち、前記スピンドルをそれぞれ複数のころがり軸受を介して支持すると共に、前記各ころがり軸受の内輪を前記スピンドルに固定し、前記一対のスピンドルのうちの一方を支持する前記ころがり軸受の各外輪を、前記スピンドルの軸線方向にスライド可能に保持し、前記外輪のうちの少なくとも一つを、ばねで前記芯管へ向けて付勢し、前記一対のスピンドルのうちのもう一方を支持する前記ころがり軸受の少なくとも一つの外輪を前記スピンドルの軸線方向に移動不能に保持する。そして前記一対のチャックを前記一対のスピンドルの先端部に個々に固着した。
【０００８】
上述のように構成することにより、一対のチャックのうち一方を、巻取アームに対してスピンドルの軸線方向に弾力的にスライド可能に、かつ、がたつかないように支持することができ、もう一方を、巻取アームに対して一定の位置に支持することができる。そして芯管を支持したとき、芯管の長さにばらつきがあったり、移動機構による巻取アームの位置決めに誤差を生じたりしても、それに応じて一方のチャックが巻取アームに対し、ばねの付勢力に抗して後退する。そのため、一対のチャックの鍔による芯管の挟圧力が過大になったり、鍔の端面と芯管端面の間に隙間ができたりするのを防ぐことができる。また、もう一方のチャックが巻取アームに対して一定位置に支持されているので、芯管を帯状シートに対応した位置に正確に支持することができる。なお、上述のころがり軸受は、ラジアル玉軸受又はラジアルころ軸受であって、外輪と内輪がスラスト方向の荷重により分離することがない形式のものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明のスリッター巻取機の巻取用芯管支持装置は、帯状シートを巻き取る芯管に平行に伸びた案内面にスライド可能に装着した、前記芯管の両側に配置される一対の巻取アームと、前記一対の巻取アームを前記案内面沿いに移動させることができる移動機構と、前記芯管の中空部に挿入される胴部の後側に鍔をもつ、前記一対の巻取アームに装着した一対のチャックとからなり、前記一対のチャックの胴部を前記芯管の両側からその中空部に挿入することにより該芯管を両端支持する、スリッター巻取機の巻取用芯管支持装置であって、前記一対の巻取アームは前記芯管と同心かつ互いに向かい合うように一対のスピンドルを持ち、前記スピンドルをそれぞれ複数のころがり軸受を介して支持すると共に、前記各ころがり軸受の内輪を前記スピンドルに固定し、前記一対のスピンドルのうちの一方を支持する前記ころがり軸受の各外輪を、前記スピンドルの軸線方向にスライド可能に保持し、前記外輪のうちの少なくとも一つを、ばねで前記芯管へ向けて付勢し、前記一対のスピンドルのうちのもう一方を支持する前記ころがり軸受の少なくとも一つの外輪を前記スピンドルの軸線方向に移動不能に保持し、前記一対のチャックを前記一対のスピンドルの先端部に個々に固着したことを特徴とする。
【００１０】
【実施例】
図１から図４は本発明の一実施例を示す。図１は本発明を適用したシート分割巻取機の概略側面図、図２は同概略平面図である。スリッター巻取機は、広幅の帯状シートＳ０をスリッター１で複数の狭幅の帯状シートＳに分割しながら、その帯状シートＳを両側の巻取位置へ交互に振り分けると共にタッチローラ２を経由させて、個々の芯管Ｃのまわりにロール状に巻き取る。巻取中、芯管Ｃは巻取用芯管支持装置３によって帯状シートＳの幅方向に平行に支持してあり、タッチローラ２は芯管Ｃ上の巻取ロールＲに接触する。そして巻き取りが進行して巻取ロールＲの半径が大きくなるに従い、芯管Ｃはタッチローラ２から離れる。
【００１１】
図３に示すように、巻取用芯管支持装置３は、帯状シートＳの幅方向に平行に伸びた案内面４にスライド可能に装着した、芯管Ｃの両側に配置される一対の巻取アーム５、６と、巻取アーム５、６をそれぞれ案内面４沿いに移動させて所要位置につけることができる移動機構７と、一対の巻取アーム５、６に装着した一対のチャック８、９とからなる。各チャック８、９は芯管Ｃの中空部に挿入される胴部８ａ、９ａを備え、胴部の後側に鍔８ｂ、９ｂをもつ。左側の巻取アーム５には、チャック８を巻取中に回転駆動するためのモータ１０が取り付けてあり、その出力軸に固着したプーリ１１にはチャック７へモータ９の回転を伝えるためのベルト１２が掛けてある。
【００１２】
移動機構７は、この実施例では、ねじ棒１３と、このねじ棒１３を正転・逆転駆動することができるモータ１４と、各巻取アーム５、６毎に設けた、巻取アーム５、６をねじ棒１３に適宜係合離脱させるための係合離脱機構１６とからなる公知のものである。
【００１３】
案内面４は、この実施例では図１に示すように基台１６上に形成してあり、基台１６は、巻取中に芯管Ｃをタッチローラ２か離反させるために、案内面４の長手直角方向にスライド可能、あるいは案内面４の長手方向に平行な軸線を中心に回転可能にしてある。また案内面４は図２に示すように片側の巻取位置の全ての巻取アーム５、６に共通であり、ねじ棒１３も片側の巻取位置の全ての巻取アーム５、６に共通である。
【００１４】
図４に示すように、一対の巻取アーム５、６は、芯管Ｃと同心に互いに向かい合うように一対になるスピンドル１７、１８を持っている。そして一対のスピンドル１７、１８の先端部にはチャック８、９が固着してあり、一対のスピンドル１７、１８はそれぞれ二つのころがり軸受１９、２０で支持してある。右側のスピンドル１８の外周には、その後端から順次、ころがり軸受１９、スリーブ２１、カラー２２、ころがり軸受２０、カラー２３、及び菊座金２４が嵌めてあり、それらは、スピンドル１８の後端のねじ部分に取り付けたロックナット２５と、スピンドル１８の先端付近に設けた肩１８ａとで締め付けるてある。また左側のスピンドル１７の外周には、その後端から順次、ころがり軸受１９、プーリ２６、カラー２２、ころがり軸受２０、カラー２３、及び菊座金２４が嵌めてあり、それらは、スピンドル１７の後端のねじ部分に取り付けたロックナット２５と、スピンドルの先端付近に設けた肩１７ａとで締め付けるてある。したがって、ころがり軸受１９、２０の内輪１９ａ及び２０ａは、それが支持するスピンドル１７、１８に固定されている。またプーリ２６とスピンドル１７の間にはキー２７が取り付けてあり、プーリ２６には図３に示すベルト１２が掛けてある。
【００１５】
一対の巻取アーム５、６は、それぞれ本体部材５ａにボルト２８、２９で固着したハウジング部材３０、３１を有しており、一対のスピンドル１７、１８のうちの一方、つまり図４において右側のスピンドル１８を支持するころがり軸受１９、２０の各外輪１９ｂ、２０ｂは、ハウジング部材３０、３１に形成した軸受座面に、スピンドル１８の軸線方向にスライド可能に嵌め合わせてある。そして後側のころがり軸受２０の外輪２０ｂは複数の皿ばね３２でスピンドル１８の先端方向へ付勢されている。皿ばね３２は、スピンドル１８に菊座金２４、ロックナット２５を取り付ける前にカラー２３の外周に装着しておき、スピンドル１８を巻取アーム６に取り付けた後、フランジ付き円筒体３３をハウジング部材３０に、図示しない皿小ねじを用いて固着し、このフランジ付き円筒体３３の前側の端面で皿ばね３２を押す。この皿ばね３２は必要に応じて圧縮コイルばね等の他の公知のばねに替えてもよい。
【００１６】
また、左側のスピンドル１７を支持するころがり軸受１９、２０の各外輪１９ｂ、２０ｂは、ハウジング部材３０、３１の軸受座面に嵌め合わせ、後端側の外輪２０ｂはハウジング部材３１の前側に形成した肩３１ａと、ハウジング部材３１の後側に固着したフランジ付き円筒体３４との間に挟んでスピンドル１７の軸線方向の移動を阻止してある。
【００１７】
チャック８、９を芯管Ｃの内径の大きさに応じて取り替えることができるようにするために、一対のスピンドル１７、１８の先端部にはテーパ１７ｂ、１８ｂを形成し、このテーパ部分１７ｂ、１８ｂに、チャック８、９に同心に形成したテーパ穴を嵌め合わせ、各チャック８、９をボルト３５でスピンドル１７、１８の軸線方向に締め付けてある。
【００１８】
左側のスピンドル１７とチャック８の胴部８ａの間にはキー３６が設けてあり、チャック８の胴部８ａには、芯管Ｃの空回りを阻止するための、例えば実公平１−１５９６５３号公報の第７図及び第８図の実施例に記載された芯管固定手段３７が備えてある。なお左側のチャック８は、芯管Ｃを胴部８ａに固定することができるものであれば、他の公知の巻芯固定手段を採用したものでもよい。
【００１９】
右側のスピンドル１８の巻取アーム６に対する軸線方向の移動量は、巻取アーム位置決め誤差や芯管長さの誤差等の程度に応じて決め、普通、一対の巻取アーム５、６を所要の巻取幅で正確に位置決めし、正確な長さの芯管Ｃを支持したとき、右側のスピンドル１８が、その移動量の概略半分だけ移動した状態となるようにしておく。また、皿ばね３２による付勢力は芯管Ｃや巻取アーム５、６の剛性等に応じて決める。そして芯管Ｃを支持していないとき、右側の巻取アーム６において後側のころがり軸受２０の外輪２０ｂは、皿ばね３２の付勢力により先端方向へ押され、ハウジング部材３１の肩３１ａに当たって停止している。したがって、この状態で移動機構７により一対の巻取アーム５、６を、その相互間隔が所要の巻取幅に対応するよ間うに移動すると、一対のチャック８、９の鍔８ｂ、９ｂの対向面の間隔が芯管Ｃの長さより僅かに短くなる。
【００２０】
芯管Ｃを支持するには、図３において、移動機構７により左側の巻取アーム５を所定位置につけ右側の巻取アーム６を、一対のチャック８、９の先端の間隔が芯管Ｃの長さより僅かに長くなる位置につけた後、芯管Ｃを一対のチャック８、９間に、それと同心に、図示しない公知の芯管仮支持手段で仮に支持しておき、移動機構７により右側の巻取アーム６を移動させて両者の間隔が所要の巻取幅に対応する位置につける。それによって、一対のチャック８、９の胴部８ａ、９ａは、芯管Ｃの両端から中空部に挿入され、チャックの鍔８ｂ、９ｂが芯管Ｃの端面に当たって、芯管Ｃが両側から鍔８ｂ、９ｂにより挟圧される。そして、この挟圧力が、主として図４に示す皿ばね３２による付勢力、及びスピンドル１８を支持するころがり軸受１９、２０の外輪１９ｂ、２０ｂと軸受座面との摩擦力からなるスライド抵抗力より大きくなると、右側のチャック９はスピンドル１８と共に、皿ばね３２による付勢力に抗してスライド後退し、それに伴い挟圧力は減少する。そして、この状態で一対のチャック８、９により芯管Ｃが両端を保持される。
【００２１】
芯管Ｃをチャック８、９から取り外すには、チャック８、９の先端の間隔が芯管Ｃの長さより長くなるまで、移動機構７により右側の巻取アーム６を芯管Ｃから後退させる。
【００２２】
本発明によれば、必要に応じて、上述した移動機構に替え、例えば特開昭６４ー４８７５２号公報に開示されているように、右送り用ねじ棒、この右送り用ねじ棒と巻取アームとを係合離脱させる右送り用係合機構、左送り用ねじ棒、この左送り用ねじ棒と巻取アームとを係合離脱させる左送り用係合機構とを備えるものや、共通の固設ねじ棒と、前記ねじ棒に螺合した、各巻取アーム毎のめねじ体と、このめねじ体を正転・逆転両方向に回転駆動する各巻取アーム毎のモータとを備えたもの、あるいはリニアモータを利用したもの等、他の公知の移動機構を採用することができる。また、チャックも上述のものに限らず、エア圧により爪を開いて芯管を胴部に固定する形式のもの等を用いることができる。また、上述の実施例では巻取中に一方のチャックが、回転駆動されるもう一方のチャックに従動して回転するが、芯管の回転駆動力を大きくするために、一対の巻取アームの双方に、図３、図４の左側に示すようなモータや伝動装置を備え、一対のチャックにそれぞれのモータの回転を伝えるようにしてもよい。更にシート分割巻取機は分割した帯状シートを上下に振り分けて巻き取る形式のもの、案内面を一対の巻取アーム毎に備えるもの等であってもよい。
【００２３】
【発明の効果】
本発明によれば、芯管を支持したとき、巻取アームの位置決め誤差が生じても、また芯管が切断長さの誤差により正規の長さより多少短くても長くても、それらの誤差に応じて、一方のチャックが、ばねの付勢力に抗して後退することができるので、一対のチャックによる芯管の挟圧力が過大になったり、チャックの鍔の端面と芯管端面の間に隙間ができたりすることが防止され、しかも、もう一方のチャックが巻取アームに対して一定位置に支持されているので、芯管を帯状シートに対応した位置に正確に支持することができる。また、スピンドルを支持するころがり軸受の外輪が巻取アームの軸受座面上をスライドするようにし、そのスピンドルにチャックを固着したので、チャックの長さを短くしてもがたつきを小さくすることができる。それゆえ、芯管に分割シートがその幅方向にずれた状態で巻かれたり、芯管が両側のチャックに強く押圧されて撓んだりするのを防止でき、構造が非常に簡素で耐荷重性に優れた芯管支持装置を得ることができる。そして狭幅から広幅まで多様な幅の分割シートを高速で品質良く巻き取ることができるスリッター巻取機の提供が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用したスリッター巻取機の一例に係る概略側面図である。
【図２】図１に示すスリッター巻取機の概略平面図である。
【図３】本発明の一実施例に係るスリッター巻取機の巻取用芯管支持装置の正面図である。
【図４】図３におけるＡ−Ａ矢視断面図である。
【符号の説明】
Ｓ  帯状シート                    Ｃ  芯管
１  スリッター                    ３  巻取用芯管支持装置
４  案内面                        ５  巻取アーム
６  巻取アーム                    ７  移動機構
８  チャック                    ８ａ  胴部
８ｂ  鍔                            ９  チャック
９ａ  胴部                        ９ｂ  鍔
１６  基台                        １７  スピンドル
１８  スピンドル                  １９  ころがり軸受
１９ａ  内輪                      １９ｂ  外輪
２０  ころがり軸受              ２０ａ  内輪
２０ｂ  外輪                        ３０  ハウジング部材
３１  ハウジング部材              ３２  ばね
【図１】
0003767051.tif 000002
【図２】
0003767051.tif 000003
【図３】
0003767051.tif 000004
【図４】
0003767051.tif 000005