JP2005162414A - ウエブ巻付装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単且つコンパクトな構成で、複数の巻芯にウエブを円滑且つ高精度に巻き付けることを可能にする。
【解決手段】巻取軸４２ａに配設され、複数の巻芯３２を軸方向に押圧保持する複数のカラー部材５６を備える。巻取軸４２ａには、軸方向にスラスト溝５０が形成される一方、カラー部材５６には、前記スラスト溝５０に挿入されて前記巻取軸４２ａに対する回り止め機能を有するとともに、前記スラスト溝５０に沿って回転移動可能な転がり軸受５８が設けられる。
【選択図】図２

Description

本発明は、巻取軸の軸方向に複数の巻芯を回転自在に配設し、前記巻取軸を回転させることにより前記巻芯にウエブを巻き取るためのウエブ巻付装置に関する。

例えば、長尺フイルムや長尺遮光紙等の長尺ウエブを巻芯に自動的に巻き取る巻き替え機や、幅広のウエブ原反を裁断して所定の幅寸法を有する長尺ウエブを得た後、この長尺ウエブを巻芯に自動的に巻き付ける裁断機（スリッタ）では、複数の巻芯を回転させて各巻芯の外周面にそれぞれ前記長尺ウエブを巻き付けるウエブ巻付装置が採用されている。

この種のウエブ巻付装置では、例えば、特許文献１に開示されているシート巻取軸が採用されている。この特許文献１では、図７に示すように、軸芯１の周囲に巻芯係止部２が軸方向に複数配列され、前記軸芯１の両端部にはスペーサ３が配置されるとともに、一端部に螺合するナット４により前記巻芯係止部２が固定されている。巻芯係止部２は、固定部材５と、この固定部材５に嵌挿された移動部材６とを備えており、前記固定部材５にピストン部材７が収容されることによってシリンダ８が構成されている。

軸芯１の内部には、エア供給路９が設けられており、このエア供給路９は、前記軸芯１の外周に沿って設けられるエア導入路１０に連通するとともに、各シリンダ８が前記エア導入路１０に連通している。

そこで、各巻芯係止部２に巻芯１１が配置され、エア供給路９から高圧エアが供給されると、この高圧エアはエア導入路１０から各巻芯係止部２を構成するシリンダ８に供給される。このため、ピストン部材７が移動部材６に当接して、この移動部材６が巻芯１１の一端側に移動する。従って、移動部材６と該移動部材６の他端側に配置されている固定部材５とにより、巻芯１１が保持される。

次いで、各巻芯１１の外周にシートの先端を取り付けて巻芯１１を回転させると、巻芯係止部２はこの巻芯１１と共に回転する。その際、巻芯１１は、固定部材５の垂直面と移動部材６とに挟持されており、シートの先端を取り付けた回転抵抗の差によって前記巻芯１１の両端部に滑りが発生し、該巻芯１１に張力を介して巻取りが行われる。

これにより、軸芯１に多数の巻芯１１を軸方向に並べて配置することによって、積層寸法誤差が惹起することがなく、各巻芯１１に対して均一に且つ所定の巻取り張力でシートを巻き取ることができる、としている。

特開２０００−１６６４２号公報（図１）

ところが、上記の特許文献１では、軸芯１に複数の巻芯係止部２が装着されるとともに、前記巻芯係止部２には、固定部材５に対して移動部材６を進退させるピストン部材７を備えたシリンダ８が設けられている。このため、巻芯係止部２の構成が相当に複雑なものとなり、前記巻芯係止部２を複数配設するシート巻取軸全体の製造コストが高騰し、経済的ではないという問題が指摘されている。

本発明はこの種の問題を解決するものであり、簡単且つコンパクトな構成で、複数の巻芯にウエブを円滑且つ高精度に巻き付けることが可能なウエブ巻付装置を提供することを目的とする。

本発明に係るウエブ巻付装置では、巻取軸の軸方向に複数の巻芯が回転自在に配設されるとともに、前記巻取軸には、前記複数の巻芯を軸方向に押圧保持する巻芯保持部材が設けられる。そして、巻芯保持部材は、巻取軸に軸方向に形成されたスラスト溝に挿入されて前記巻取軸に対する回り止め機能を有するとともに、前記スラスト溝に沿って回転移動可能な回転体を設ける。

また、巻芯保持部材は、巻取軸に対して巻芯と交互に配設されるカラー部材であり、前記カラー部材の内周面には、回転体である転がり軸受が少なくとも一部をスラスト溝に突出して装着されることが好ましい。

さらに、巻取軸の一端には、固定カラー部材が配設される一方、前記巻取軸の他端には、複数の巻芯及び巻芯保持部材に対し前記固定カラー部材に向かってスラスト荷重を付与する加圧機構が配設されることが好ましい。

本発明に係るウエブ巻付装置では、巻芯保持部材は、回転体がスラスト溝に挿入されて巻取軸と一体的に回転する一方、前記回転体の回転作用下に前記スラスト溝に沿って軸方向に移動する。このため、スラスト溝の内壁面と回転体との摩擦抵抗が有効に低減され、全ての巻芯保持部材を軸方向に円滑且つ確実に移動させることができ、全ての巻芯に所望の回転抵抗、すなわち、巻き取りトルクを付与することが可能になる。従って、巻取軸に配設される複数の巻芯に対しウエブを確実に巻き付けることができ、前記ウエブの巻き緩みや巻きずれが惹起されることがない。

しかも、各巻芯保持部材に回転体を設けるだけでよく、構成が有効に簡素化される。これにより、ウエブ巻付装置全体が簡単且つコンパクトに構成され、経済的である。

図１は、本発明の実施形態に係るウエブ巻付装置２０が組み込まれるウエブ加工システム２２の概略構成説明図である。

ウエブ加工システム２２は、ウエブ原反２４をロール状に巻回したウエブロール２６を回転させて前記ウエブ原反２４を送り出すウエブ送出装置２８と、このウエブ原反２４を所定の幅寸法に裁断して複数のウエブ２４ａを形成する裁断装置３０と、前記複数のウエブ２４ａをそれぞれ巻芯３２に巻き付けた後に所定の長さ毎に切断して製品３４を得るための本実施形態に係るウエブ巻付装置２０と、前記ウエブ巻付装置２０から払い出される前記製品３４を取り出す製品取出装置３６とを備える。

裁断装置３０は、ウエブ原反２４を搬送する複数の搬送ローラ３８と、前記ウエブ原反２４を複数のウエブ２４ａに裁断する複数組のカッタ（例えば、回転カッタ）４０ａ、４０ｂとを備える。裁断された複数のウエブ２４ａは、交互且つに上下に振り分けられて巻取軸４２ａ、４２ｂに送られる。

図２に示すように、巻取軸４２ａの両端部４４ａ、４４ｂは、支持板４６ａ、４６ｂに回転自在に配設されており、前記端部４４ａには、駆動プーリ４８が固着される。この駆動プーリ４８は、図示しない駆動部から回転力を付与されて回転駆動される。

巻取軸４２ａの外周には、軸方向（矢印Ａ方向）に延在してスラスト溝５０が形成されるとともに、前記巻取軸４２ａの端部（一端）４４ａ側には、固定カラー部材５２が外装される。この固定カラー部材５２は、巻取軸４２ａの端部４４ａに対して矢印Ａ１方向に移動不能に外装されるストッパ部材５４に係止される。巻取軸４２ａには、複数の巻芯３２が巻芯保持部材である複数のカラー部材５６と交互に配設される。

図３に示すように、カラー部材５６はリング状に形成されており、このカラー部材５６の内周面５６ａには、回転体である、例えば、転がり軸受５８が装着される凹部６０が形成される。この凹部６０は、カラー部材５６の外周面に形成された凹部６２に連通するとともに、前記凹部６２には、キー型ナット６４が配設される。転がり軸受５８は、軸部６６のねじ部分がキー型ナット６４に螺合することにより、カラー部材５６に回転自在に装着される。

転がり軸受５８の端部は、図４に示すように、少なくとも一部がカラー部材５６の内周面５６ａから突出しており、巻取軸４２ａのスラスト溝５０に挿入される。転がり軸受５８の直径は、スラスト溝５０を構成する内壁面５０ａ、５０ｂ間の距離より短尺に設定されており、前記転がり軸受５８は、前記内壁面５０ａ又は５０ｂに摺接して回転可能に構成される。

図２に示すように、巻取軸４２ａの端部（他端）４４ｂには、可動カラー部材６８が外装されるとともに、この可動カラー部材６８には、複数の巻芯３２及び複数のカラー部材５６に対し固定カラー部材５２に向かって（矢印Ａ１方向）スラスト荷重を付与する加圧機構７０が係合する。なお、可動カラー部材６８及び固定カラー部材５２は、上記のカラー部材５６と同様に構成されている。

図２及び図５に示すように、加圧機構７０は、支持板４６ｂに揺動自在に取り付けられるシリンダ７２を備え、このシリンダ７２から延在するロッド７４には、揺動アーム７６の一端が連結される。この揺動アーム７６は、略Ｌ字状に形成されており、その屈曲部が支点７８を介して支持板４６ｂに支持される。

揺動アーム７６の他端には、巻取軸４２ａを跨ぐようにして略アーチ状の取付部材８０が固定される。この取付部材８０の開放側端部には、ローラ８２ａ、８２ｂが回転自在に設けられるとともに、前記ローラ８２ａ、８２ｂは、可動カラー部材６８の大径側端面６８ａに摺接可能である。

このように構成されるウエブ加工システム２２の動作について、本実施形態に係るウエブ巻付装置２０との関連で、以下に説明する。

図１に示すように、ウエブ送出装置２８に装着されたウエブロール２６は、図示しない繰り出しモータの回転作用下に巻き戻され、ウエブ原反２４が裁断装置３０に送られる。この裁断装置３０では、カッタ４０ａ、４０ｂの作用下に所定の幅寸法を有する複数のウエブ２４ａが得られ、前記ウエブ２４ａがウエブ巻付装置２０に搬送される。

ウエブ巻付装置２０では、複数のウエブ２４ａが交互に且つ上下に振り分けられて巻取軸４２ａ、４２ｂに搬送される。なお、巻取軸４２ａ、４２ｂでは、同様の処理が施されるため、以下、前記巻取軸４２ａ側の処理についてのみ説明する。

巻取軸４２ａでは、振り分けられたウエブ２４ａに対応して複数の巻芯３２が複数のカラー部材５６と交互に外装されている（図２参照）。そして、加圧機構７０を構成するシリンダ７２の作用下に、ロッド７４が矢印Ｂ方向に付勢される。このため、ロッド７４に連結されている揺動アーム７６は、支点７８を中心に揺動し、取付部材８０に装着されているローラ８２ａ、８２ｂは、可動カラー部材６８の端面６８ａを矢印Ａ１方向に押圧する。

従って、複数の巻芯３２及び複数のカラー部材５６には、固定カラー部材５２に向かって（矢印Ａ１方向）スラスト荷重が付与され、前記巻芯３２の両端面が前記カラー部材５６に押圧保持される。なお、各巻芯３２には、予めウエブ２４ａの先端が巻き付けられている。

この状態で、図示しない駆動部から駆動プーリ４８に回転力が付与されると、この駆動プーリ４８を固着している巻取軸４２ａが回転する。巻取軸４２ａには、スラスト溝５０及び転がり軸受５８の係合作用下に、カラー部材５６がスラスト方向（矢印Ａ方向）にのみ個別に移動可能に外装されている。

このため、巻取軸４２ａが回転すると、カラー部材５６がこの巻取軸４２ａと一体的に回転するとともに、前記カラー部材５６に保持されている巻芯３２は、該カラー部材５６の押圧保持作用下に、所定の回転トルクを有して回転される。これにより、各巻芯３２の外周には、ウエブ２４ａが所望の巻き取りテンションを付与された状態で巻き付けられる。

その際、本実施形態では、巻取軸４２ａに複数の巻芯３２が回転自在に配設されるとともに、前記巻取軸４２ａには、前記複数の巻芯３２を軸方向に押圧保持する複数のカラー部材５６が設けられる。そして、各カラー部材５６は、巻取軸４２ａに軸方向に形成されたスラスト溝５０に挿入されて前記巻取軸４２ａに対する回り止め機能を有するとともに、前記スラスト溝５０に沿って回転移動可能な転がり軸受５８を設けている。

このため、カラー部材５６は、転がり軸受５８がスラスト溝５０に挿入されて巻取軸４２ａと一体的に回転する一方、前記転がり軸受５８の回転作用下に前記スラスト溝５０に沿って軸方向に移動する。従って、転がり軸受５８とスラスト溝５０の内壁面５０ａ、５０ｂとの摩擦抵抗が有効に低減され、全てのカラー部材５６を軸方向に円滑且つ確実に移動させることができる。

これにより、全ての巻芯３２に所望の回転抵抗、すなわち、巻き取りトルクを付与することが可能になる。このため、巻取軸４２ａに配設される複数の巻芯３２に対してウエブ２４ａを確実に巻き付けることができ、前記ウエブ２４ａの巻き緩みや巻きずれを可及的に阻止することが可能になる。

例えば、各カラー部材５６の内周面に、転がり軸受５８に代えて一般的なキー（図示せず）を装着し、上記と同様に各巻芯３２にウエブ２４ａを巻き付ける作業を行った。その結果、図６に示すように、固定カラー部材５２側に配設されている巻芯３２に、ウエブ２４ａの巻きずれが多数発生してしまい、良好な製品３４を効率的に製造することができなかった。

これに対して、転がり軸受５８を用いる本実施形態では、全ての巻芯３２に巻きずれが発生することがなく、良好な製品３４が効率的に製造されるという効果が得られた。

しかも、本実施形態では、各カラー部材５６に転がり軸受５８を設けるだけでよく、構成が有効に簡素化される。これにより、ウエブ巻付装置２０全体が簡単且つコンパクトに構成され、経済的である。

ところで、図１に示すように、各巻芯３２にウエブ２４ａが巻き付けられた後、このウエブ２４ａが切断されて製品３４が得られる。次いで、製品３４は、ウエブ巻付装置２０から払い出されて製品取出装置３６に移送される。

本発明の実施形態に係るウエブ巻付装置が組み込まれるウエブ加工システムの概略構成説明図である。 前記ウエブ巻付装置の構成説明図である。 前記ウエブ巻付装置を構成するカラー部材と転がり軸受の一部斜視説明図である。 前記カラー部材の一部断面図である。 前記ウエブ巻付装置を構成する加圧機構の正面図である。 前記転がり軸受に代えて一般的なキーを使用した際の巻きずれ発生回数の説明図である。 特許文献１に開示されているシート巻取軸の断面説明図である。

符号の説明

２０…ウエブ巻付装置 ２２…ウエブ加工システム
２４…ウエブ原反 ２４ａ…ウエブ
２８…ウエブ送出装置 ３０…裁断装置
３２…巻芯 ３４…製品
３６…製品取出装置 ４２ａ、４２ｂ…巻取軸
４４ａ、４４ｂ…端部 ５０…スラスト溝
５２…固定カラー部材 ５４…ストッパ部材
５６…カラー部材 ５６ａ…内周面
５８…転がり軸受 ６４…キー型ナット
６８…可動カラー部材 ７０…加圧機構
７２…シリンダ ７６…揺動アーム
８２ａ、８２ｂ…ローラ

Claims (3)

1. 巻取軸の軸方向に複数の巻芯を回転自在に配設し、前記巻取軸を回転させることにより前記巻芯にウエブを巻き取るためのウエブ巻付装置であって、
   前記巻取軸に配設され、前記複数の巻芯を軸方向に押圧保持する巻芯保持部材を備え、
   前記巻芯保持部材は、前記巻取軸に軸方向に形成されたスラスト溝に挿入されて該巻取軸に対する回り止め機能を有するとともに、前記スラスト溝に沿って回転移動可能な回転体を設けることを特徴とするウエブ巻付装置。
2. 請求項１記載のウエブ巻付装置において、前記巻芯保持部材は、前記巻取軸に対して前記巻芯と交互に配設されるカラー部材であり、
   前記カラー部材の内周面には、前記回転体である転がり軸受が少なくとも一部を前記スラスト溝に突出して装着されることを特徴とするウエブ巻付装置。
3. 請求項１又は２記載のウエブ巻付装置において、前記巻取軸の一端には、固定カラー部材が配設される一方、
   前記巻取軸の他端には、複数の前記巻芯及び前記巻芯保持部材に対し前記固定カラー部材に向かってスラスト荷重を付与する加圧機構が配設されることを特徴とするウエブ巻付装置。
   
   

Images