JP2000103553A - チャック装置における筒状芯管の離脱装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】外部の付加装置の外力を加えることなく、筒状
芯管をチャック部材から強制的かつ自動的に取外して、
自動入れ替えを実現させる。 【解決手段】スピンドル１の先端部とチャック部材３の
後端部の間にチャック部材の中心軸線Ｘ−Ｘ方向にピス
トン１４を内装した流体シリンダー１５を設け、段付凹
状に区画形成されたシリンダー室１６内にスプリング１
７を介して常時スピンドル側に附勢されたピストンが内
装されている。段付き係止爪８の後端部のバネ受け部材
１３ａとピストンの前面の間に摺動可能に配設された複
数本のピン状の支持解除用部材１８は、チャック部材の
フランジ４に形成されたチャック部材の中心軸線方向と
平行な貫通孔１９に挿通されて段付き係止爪の後端部の
バネ受け部材とピストンの前面とに当接するように構成
されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、チャック装置に
おける筒状芯管の離脱装置に係わり、更に詳しくは輪転
印刷機，フィルム加工機械等において使用する巻取り紙
やフィルム材料を支持する紙または樹脂材料から成る筒
状芯管の離脱装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、輪転印刷機等において使用するロ
ール状の巻取り紙は、筒状の芯管に巻取られており、ま
たその重量は１ton 以上もある。このため、輪転印刷機
等においてロール状の巻取り紙を巻出す際、回転かつ一
定のテンションを付与した状態で支持するには、従来か
ら種々の工夫がなされている。

【０００３】例えば、特開昭５９−２６８４４号公報に
開示されている巻取紙チャック装置は、筒状芯管の両端
口金部を支持する構成として、先端部に係合部を備えた
支持軸に、周方向に出没自在な複数の爪を設け、摺動軸
を介して係合部材を進退させて爪を径方向に出没させる
ことにより筒状芯管の両端口金部を支持する構造になっ
ている。

【０００４】然しながら、上記のような従来の巻取紙チ
ャック装置は、筒状芯管を取付ける際には問題はない
が、紙を使い終わった後、筒状芯管を爪を備えた軸から
外して自然落下させて回収することが出来ず、従って筒
状芯管の自動入れ替えは、外部に設けた付加装置からの
外力を加えずに実現させることが難しいと言う問題があ
った。

【０００５】そこで、本願発明者らは、上記のような問
題を解決するため、紙を使い終わった後の筒状芯管をチ
ャック部材から取外して、筒状芯管の自動入れ替えを外
部の付加装置からの外力を加えずにチャック単独で実現
させることを可能とした巻取り紙筒状芯管のチャック支
持装置を創作し、平成３年２月２８日に実用新案登録の
出願をし、平成８年６月１６日（登録日）に実用新案登
録（登録番号第2524221 号) を受けている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
なチャック支持装置の巻取り紙筒状芯管は、巻取り製品
としては紙を対象として構成した（主としてボール紙を
原料として接着剤で固めて筒状芯管に構成した）もので
あるため、例えば、伸びの極めて少ない樹脂製のフィル
ム製品を対象として巻取ると、芯管自体の剛性や精度、
強度不足によりフィルム製品の巻き始めに皺等が発生し
て不良製品が生じ、また歩留りが極めて悪くなるため、
近年フィルムメーカー等では、鉄製，アルミニュウム製
の筒状芯管やガラスエポキシ樹脂製の筒状芯管を使用す
るようになってきている。

【０００７】しかし、このような金属製の筒状芯管やガ
ラスエポキシ樹脂製の筒状芯管あるいは従来の紙筒状芯
管を上記のような本願出願人のチャック支持装置で実施
してみると、筒状芯管とチャック部材との摩擦等で自動
的に取外すには確実性に欠けることが判った。そこで、
本願発明者等はチャック支持装置を更に改良した発明を
創作した。

【０００８】この発明の目的は、外部の付加装置の外力
を加えることなく、筒状芯管をチャック部材から強制的
に、かつ自動的に取外して、筒状芯管の自動入れ替えを
実現させることを可能としたチャック装置における筒状
芯管の離脱装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明は上記目的を達
成するため、チャック部材のフランジと、段付き係止爪
及びテーパ部材との間に、段付き係止爪及びテーパ部材
を、所定の弾性力によりチャック部材先端側に附勢する
弾性部材を介在させ、スピンドルの先端部とチャック部
材の後端部との間にチャック部材の中心軸線方向に摺動
可能なピストンを内装した流体シリンダーを設け、前記
段付き係止爪の後端部とピストン前面との間に、支持解
除用部材を摺動可能に配設し、前記筒状芯管の支持解除
時に、流体シリンダーを介して支持解除用部材を段付き
係止爪の後端部に当接させて筒状芯管の両端口部をチャ
ック部材から離脱させるようにしたことを要旨とするも
のである。

【００１０】この発明は上記のように構成され、フィル
ム材料または紙材料の使い終わった後の筒状芯管の端末
部に、段付き係止爪及びテーパ部材から離脱させさるべ
く流体シリンダーのピストンを介して支持解除用部材に
より離脱力を付与させて、筒状芯管を段付き係止爪及び
テーパ部材から確実に、しかも自動的に取外して、筒状
芯管の自動入れ替えを可能とするものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づき、この発
明の実施例を説明する。図１は、左右一対のチャック装
置の断面図であって、チャック部材３の中心軸線Ｘ−Ｘ
の上方半断面図は、筒状芯管Ｗの非チャッキング状態、
中心軸線Ｘ−Ｘの下方半断面図は、筒状芯管Ｗのチャッ
キング状態を示している。この左右一対のチャック装置
により、所定幅の紙材料またはフィルム材料をロール状
に巻付けた筒状芯管Ｗの両端口部を回転可能に支持する
ものである。

【００１２】図１において、１はスピンドル、２はスピ
ンドル１の後端側に設けられたブレーキユニット、３は
スピンドル１の先端側にフランジ４を介して装着された
チャック部材を示している。

【００１３】前記チャック部材３の先端の端面には、図
１〜図３に示すように、ネジ（図示せず）を介してセン
ターキャップ５が装着され、また先端傾斜面６には、周
方向に所定の間隔を隔てて断面Ｔ字状で、かつセンター
キャップ５側に向かって傾斜するガイド溝７が形成さ
れ、このガイド溝７には、摺動可能な段付き係止爪８が
プレート９を介して各々設けられている。

【００１４】また、前記チャック部材３の先端傾斜面７
の外周には、前記段付き係止爪８が出没する溝１０（図
３参照）を備えた円錐台状のテーパ部材１１が摺動可能
に被嵌され、前記チャック部材３のフランジ４と、段付
き係止爪８のテール部及びテーパ部材１１の後端面との
間には、段付き係止爪８及びテーパ部材１１を、所定の
弾性力によりセンターキャップ６側に附勢するコイルス
プリング等の径の異なる２本の弾性部材１２ａ，１２ｂ
がバネ受け部材１３ａ，１３ｂを介して介設されてい
る。

【００１５】前記スピンドル１の先端部とチャック部材
３の後端部との間には、チャック部材３の中心軸線Ｘ−
Ｘ方向に摺動可能なピストン１４を内装した流体シリン
ダー１５（この実施形態ではエアーシリンダー）が設け
てある。即ち、チャック部材３の後端部とスピンドル１
の先端部との間に段付凹状のシリンダー室１６を区画形
成し、このシリンダー室１６内にスプリング１７を介し
て常時スピンドル１側に附勢された前記ピストン１４が
摺動可能に内装されている。

【００１６】また、前記段付き係止爪８の後端部のバネ
受け部材１３ａとピストン１４の前面との間には、複数
本のピン状の支持解除用部材１８が摺動可能に配設さ
れ、この支持解除用部材１８は、チャック部材３のフラ
ンジ４に形成されたチャック部材３の中心軸線Ｘ−Ｘ方
向と平行な貫通孔１９に挿通されて段付き係止爪８の後
端部のバネ受け部材１３ａとピストン１４の前面とに当
接するように構成されている。なお、支持解除用部材１
８の長さは、段付き係止爪８の最後退位置でも空間が形
成される長さに形成され、筒状芯管Ｗのチャッキング時
にはフリーな状態となっている。

【００１７】そして、前記筒状芯管Ｗの支持解除時に
は、流体シリンダー１５を介して支持解除用部材１８の
先端を段付き係止爪８の後端部のバネ受け部材１３ａに
当接させて筒状芯管Ｗの両端口部をチャック部材３から
強制的に離脱させるようにしている。

【００１８】前記、チャック部材３が接続されるスピン
ドル１は、複数の軸受２０を介してケーシング２１に回
転自在に支持され、またケーシング２１はアーム２２に
支持されている。このスピンドル１の後端側には、チャ
ック部材３の回転に制動力を与える前述したブレーキユ
ニット２が取付けられた構成になっている。なお、ブレ
ーキユニット２は、従来公知のディスクブレーキ等を使
用する。

【００１９】前記スピンドル１及びチャック部材３は、
ケーシング２１に設けられた従動ラック２３と、ピニオ
ン２４とにより、スピンドル１の長手方向に前後移動出
来るように構成されており、またケーシング２１は、ガ
イドキー２５によりアーム２２との間で回転しないよう
に固定されている。なお、２６は流体シリンダー１５の
シリンダー室に連通するスピンドル１に設けた流体通路
である。

【００２０】従って、所定幅の紙材料またはフィルム材
料をロール状に巻付けた筒状芯管Ｗの両端口部を挟持し
て支持する場合には、従動ラック２４と、ピニオン２５
とにより、相対向するスピンドル１を互いに接近するよ
うに作動させて段付き係止爪８及びテーパ部材１１によ
り支持し、また筒状芯管Ｗの支持を解除する場合には、
従動ラック２３と、ピニオン２４とにより相対向するス
ピンドル１を互いに離反するように作動させると共に、
上記の流体シリンダー１５を介して支持解除用部材１８
の先端を段付き係止爪８の後端部のバネ受け部材１３ａ
に当接させて筒状芯管Ｗの両端口部をチャック部材３か
ら強制的に離脱させて取外すことが出来るものである。

【００２１】次に、この発明にかかる左右一対のチャッ
ク装置により紙材料またはフィルム材料をロール状に巻
付けた筒状芯管Ｗの脱着作動について説明する。まず、
図１及び図２の中心線ＸーＸ上部の断面図に示すような
状態から、筒状芯管Ｗの両端口金部を挟持して支持する
場合には、上述したように従動ラック２３と、ピニオン
２４とにより、相対向するスピンドル１を互いに接近す
るように作動させてチャック部材３の段付き係止爪８及
びテーパ部材１１を両端口金部の中心に一致させて係合
させる。

【００２２】そして、上記の駆動機構により更にチャッ
ク部材３を接近する方向に移動させると、図１及び図２
の中心線ＸーＸ下方の断面図に示すように、最初に弾性
部材１２ｂで押圧されているテーパ部材１１が弾性部材
１２ｂの弾性力に抗して後退し、次いで弾性部材１２ａ
で押圧されている段付き係止爪８が溝１０から径方向に
突出してきて、その段部で筒状芯管Ｗの両端口金部を内
面側から支持することになる。この支持した時には、筒
状芯管Ｗの芯出しもテーパ部材１１のテーパ効果により
同時に行われることになる。

【００２３】この状態で、スピンドル１を介してチャッ
ク部材３を回転駆動し、紙を巻出す操作を行うものであ
るが、筒状芯管Ｗがフリー回転して紙の巻出しを防止さ
せるため、ブレーキユニット２で、回転力に制動を与え
ながら回転する。

【００２４】次に、筒状芯管Ｗから材料の巻出しが終了
してロール交換等を行うために、筒状芯管Ｗの両端口金
部をチャック部材３から取外す場合には、従動ラック２
３と、ピニオン２４とにより相対向するスピンドル１を
互いに離反するように作動させると、弾性部材１２ａ，
１２ｂの弾性力により、常時センターキャップ６側に附
勢されている段付き係止爪８及びテーパ部材１１が突出
し、これと同時に流体シリンダー１５のピストン１４を
作動させて図４の中心線ＸーＸ上部の断面図に示すよう
に支持解除用部材１８の先端を段付き係止爪８の後端部
のバネ受け部材１３ａに突き当てると、前記弾性部材１
２ａ，１２ｂの弾性力により若干緩んでいた筒状芯管Ｗ
の両端口部はチャック部材３から強制的に、かつ確実に
離脱させられる。

【００２５】なお、筒状芯管Ｗの両端口部がチャック部
材３から開放されると、支持解除用部材１８の先端は、
図４の中心線ＸーＸ下部の断面図に示すようにバネ受け
部材１３ａからは離れた状態となっている。

【００２６】そしてチャック部材３で挟持されていた筒
状芯管Ｗの両端口金部は自動的に解除された状態となっ
て、筒状芯管Ｗは、テーパ部材１１のテーパーによって
チャック部材３の支持部から自重により自動的に落下す
ることになる。この結果、ロールの自動段取り替えも容
易に行うことが出来、作業性も向上するのである。

【００２７】次に、図５は支持解除用部材１８Ａの他の
実施形態を示し、この実施形態は、上記第１実施形態の
支持解除用部材１８が、チャック部材３の中心軸線Ｘ−
Ｘ方向と平行にスライドするピンであったのに対して、
支持解除用部材１８Ａのピンが、ピストン１４の先端に
その摺動方向と直交する向きに挿着され、かつ段付き係
止爪８の後端部のバネ受け部材１３ａに突き当てるよう
にしたものである。

【００２８】即ち、ピストン１４の先端にピストン１４
の摺動方向と直交する向きに支持解除用部材１８Ａの挿
通孔２７を形成し、更にチャック部材３には、支持解除
用部材１８Ａが中心線ＸーＸ方向に移動可能な貫通長孔
２８を形成し、支持解除用部材１８Ａの先端側面が段付
き係止爪８の後端部のバネ受け部材１３ａに当接して筒
状芯管Ｗの両端口部がチャック部材３から確実に離脱で
きるようにしたものである。なお、その他の構成及び作
用は上記第１実施形態と同様なので同一符号を付して説
明は省略する。

【００２９】また、図６はこの発明の第３実施形態を示
し、この実施形態は、筒状芯管Ｗの両端口金部をチャッ
ク部材３から取外す場合に、支持解除用部材１８の先端
をテーパ部材１１の後端部に設けたバネ受け部材１３ｂ
に突き当てることで筒状芯管Ｗの両端口部をチャック部
材３から強制的に、かつ確実に離脱させられるようにし
たものである。なお、その他の構成及び作用は上記第１
実施形態と同様なので同一符号を付して説明は省略す
る。

【００３０】

【発明の効果】この発明は、上記のようにチャック部材
のフランジと、段付き係止爪及びテーパ部材との間に、
段付き係止爪及びテーパ部材を、所定の弾性力によりチ
ャック部材先端側に附勢する弾性部材を介在させ、スピ
ンドルの先端部とチャック部材の後端部との間にチャッ
ク部材の中心軸線方向に摺動可能なピストンを内装した
流体シリンダーを設け、前記段付き係止爪の後端部とピ
ストン前面との間に、支持解除用部材を摺動可能に配設
し、前記筒状芯管の支持解除時に、流体シリンダーを介
して支持解除用部材を段付き係止爪の後端部に当接させ
て筒状芯管の両端口部をチャック部材から離脱させるよ
うにしたので、外部の付加装置の外力を加えることな
く、筒状芯管をチャック部材から強制的に、かつ自動的
に取外して、筒状芯管の自動入れ替えを実現させること
が出来る効果がある。

【００３１】また、筒状芯管を取外しを確実に、しかも
自動的に行うことが出来るので、安全に作業を行うこと
が出来ると共に、効率良くロールの交換を行うことが出
来る効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】左右一対のチャック装置の断面図であって、チ
ャック部材の中心軸線Ｘ−Ｘの上方半断面図は、筒状芯
管Ｗの非チャッキング状態、中心軸線Ｘ−Ｘの下方半断
面図は、筒状芯管Ｗのチャッキング状態を示している。

【図２】図１のチャック部材の拡大断面図である。

【図３】チャック部材の側面図である。

【図４】中心線ＸーＸより上側は、この発明の筒状部材
をチャック部材で保持した状態、中心線ＸーＸより下側
は、筒状芯管の両端口金部をチャック部材から開放した
状態のそれぞれの断面図である。

【図５】この発明の第２実施形態における図１と同様な
図である。

【図６】この発明の第３実施形態における図１と同様な
図である。

【符号の説明】

１ スピンドル ２ ブレーキ
ユニット ３ チャック部材 ４ フランジ ５ センターキャップ ６ 先端傾斜
面 ７ ガイド溝 ８ 段付き係
止爪 ９ プレート １０ 溝 １１ テーパ部材 １２ａ，１２ｂ 弾性部
材 １３ａ，１３ｂ バネ受け部材 １４ ピスト
ン １５ 流体シリンダー １６ シリン
ダー室 １７ スプリング １８，１８Ａ 支持解
除用部材 １９ 貫通孔 ２０ 軸受 ２１ ケーシング ２２ アーム ２３ 従動ラック ２４ ピニオ
ン ２５ ガイドキー ２６ 流体通
路 ２７ 挿通孔 ２８ 貫通長
孔 Ｗ 筒状芯管

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大島 浩資 栃木県宇都宮市茂原１丁目２番19号 共立 精機株式会社内 (72)発明者 水野 俊一 東京都練馬区北町７丁目13番19号 鉄原実 業株式会社内 (72)発明者 黒河 由紀夫 千葉県千葉市稲毛区長沼原731番地の１ 住友重機械工業株式会社千葉製造所内 Ｆターム(参考） 3F055 AA01 AA05 CA15 CA17 3F064 AA01 AA03 EB15

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定幅のフィルム材料または紙材料をロ
   ール状に巻付けた筒状芯管の両端口部を、チャック部材
   の先端傾斜面に設けた段付き係止爪と段付き係止爪が出
   没する溝を備えた円錐台状のテーパ部材とにより支持す
   るようにしたチャック装置における筒状芯管の離脱装置
   において、 前記チャック部材のフランジと、段付き係止爪及びテー
   パ部材との間に、段付き係止爪及びテーパ部材を、所定
   の弾性力によりチャック部材先端側に附勢する弾性部材
   を介在させ、スピンドルの先端部とチャック部材の後端
   部との間にチャック部材の中心軸線方向に摺動可能なピ
   ストンを内装した流体シリンダーを設け、前記段付き係
   止爪の後端部とピストン前面との間に、支持解除用部材
   を摺動可能に配設し、前記筒状芯管の支持解除時に、流
   体シリンダーを介して支持解除用部材を段付き係止爪の
   後端部に当接させて筒状芯管の両端口部をチャック部材
   から離脱させるようにしたことを特徴とするチャック装
   置における筒状芯管の離脱装置。
2. 【請求項２】 前記支持解除用部材が、チャック部材の
   中心軸線方向と平行にスライドするピンである請求項１
   に記載のチャック装置における筒状芯管の離脱装置。
3. 【請求項３】 前記支持解除用部材が、ピストンの摺動
   方向と直交する向きに挿着され、かつ段付き係止爪の後
   端部に当接するピンである請求項１に記載のチャック装
   置における筒状芯管の離脱装置。
4. 【請求項４】 前記支持解除用部材を、テーパ部材の後
   端部とピストン前面との間に配設し、前記筒状芯管の支
   持解除時に、流体シリンダーを介して支持解除用部材を
   テーパ部材の後端部に当接させて筒状芯管の両端口部を
   チャック部材から離脱させるようにした請求項１，２ま
   たは３に記載のチャック装置における筒状芯管の離脱装
   置。
5. 【請求項５】 前記流体シリンダーが、エアーシリンダ
   ーである請求項１，２，３または４に記載のチャック装
   置における筒状芯管の離脱装置。
6. 【請求項６】 前記支持解除用部材の当接部は、段付き
   係止爪の後端に設けたバネ受け部材またはテーパ部材の
   後端に設けたバネ受け部材である請求項１，２，３，４
   または５に記載のチャック装置における筒状芯管の離脱
   装置。