JP3916234B2

JP3916234B2 - シート状物用巻取体の支持装置

Info

Publication number: JP3916234B2
Application number: JP2003009429A
Authority: JP
Inventors: 俊晃田村
Original assignee: Tsudakoma Industrial Co Ltd
Current assignee: Tsudakoma Corp
Priority date: 2003-01-17
Filing date: 2003-01-17
Publication date: 2007-05-16
Anticipated expiration: 2023-01-17
Also published as: JP2004217404A

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、シート状物を巻取体に巻き取るときに、巻取体を回転自在に支持する装置に関する。なお、シート状物とは、織布、紙、フィルム等のウエブや、経糸シートをいう。
【０００２】
【従来の技術】
特開平１−１４５９６３号公報（公報１）は、この種の装置において、一対のロール支持軸を開示している。一対のロール支持軸は、ロール軸を挟み、ロール軸を回転自在に支持する。一対のロール支持軸のうち、一方のものは、軸方向に移動しない状態であるが、他方のものは、軸方向に移動自在であり、空気シリンダーにより軸方向に移動できるように取り付けられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記の技術では、一対のロール支持軸は、シート状物用巻取体を十分に挟持できず、巻取体とロール支持軸との間でスリップが生じ、巻取体の回転が安定しない。そのため、巻き取りまたは巻き戻しのいずれにおいても、シート状物の張力が安定しなかったり、巻形状が悪くなっている。
【０００４】
したがって、本発明の目的は、巻取体の回転を安定に行い、もって、シート状物の安定した張力や良好な巻き付け状態、特に巻形状を得られるようにすることである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的のもとに、本発明は、シート状物用の巻取体を挟んで対向し、機台に回転可能に設けられた一対の支持軸のうち少なくとも一方の支持軸を機台に対して軸方向に進退可能に設け、進退可能な支持軸を駆動機構により軸方向に進退させ、一対の支持軸の間で巻取体を挟み込み、巻取体を回転自在に支持するシート状物用巻取体の支持装置を前提としている。
【０００６】
そして、駆動機構は、支持軸の軸線と交差する方向に延在し、作用点となる位置で進退可能な支持軸と係合するレバー部材と、レバー部材の力点となる位置でレバー部材と係合する駆動装置と、レバー部材の支点となる位置でレバー部材を支持する支点部材とを含む。駆動装置の力は、支点部材とのレバー比（支点部材の支持箇所と力点間距離に対する、支点部材の支持箇所と作用点間距離．の比率）に応じて、増幅されて支持軸を押圧する。従って、一対の支持軸は、強い力により巻取体を挟持することになる。
【０００７】
具体的に記載すれば、本発明のシート状物用巻取体の支持装置（１）は、シート状物（２）用の巻取体（３）を挟んで対向し、機台（４）に回転可能に設けられた一対の支持軸（５）のうち少なくとも一方の支持軸（５）を機台（４）に対して軸方向に進退可能に設け、進退可能な支持軸（５）を駆動機構（６）により支持軸（５）の軸線方向に進退させ、一対の支持軸（５）の間で巻取体（３）を挟み込み、巻取体（３）を回転自在に支持するシート状物用巻取体の支持装置（１）において、駆動機構（６）は、支持軸（５）の軸線と交差する方向に延在し、作用点となる位置で進退可能な支持軸（５）と係合するレバー部材（７）と、レバー部材（７）の力点となる位置でレバー部材（７）と係合してレバー部材（７）を駆動する駆動装置（８）と、レバー部材（７）の支点となる位置でレバー部材（７）を支持する支点部材（９）とを含み、駆動機構（６）は、逃げ装置（４０）を備え、支点部材（９）は、逃げ装置（４０）を介して支持軸（５）の軸線方向に移動可能に支持されると共に、巻取体方向に付勢されることを特徴とする（請求項１）。
【０００８】
逃げ装置（４０）は、流体圧シリンダ（２２）により構成されることを特徴とする（請求項２）。
【０００９】
逃げ装置（４０）は、弾性部材（４１）により構成されることを特徴とする（請求項３）。
【００１０】
逃げ装置（４０）は、センサー（３５）を有し、センサー（３５）は、支点部材（９）の反巻取体方向への移動を検出し、この移動検出に基づき駆動装置（８）を停止させることを特徴とする（請求項４）。
【００１１】
逃げ装置（４０）は、ロック装置（３９）を有し、ロック装置（３９）は、前記センサー（３５）による支点部材（９）の移動の検出に基づき、レバー部材（７）を保持することを特徴とする（請求項５）。
【００１２】
一対の支持軸（５）は、共に機台（４）に対向状態で進退可能に設けられ、一方の支持軸（５）を進退させる一方の前記駆動装置（８）および他方の支持軸（５）を進退させる他方の前記駆動装置（８）は、回転駆動源（２５）と、回転駆動源（２５）により回転駆動される駆動シャフト（３１）と、駆動シャフト（３１）と一体の送りねじ（３３）と、送りねじ（３３）にねじ結合するすると共に回転を規制されてレバー部材（７）の力点の位置に係合する移動部材（３６）とをそれぞれ含み、互いに連動すると共に、同一量だけレバー部材（７）を各支持軸（５）の進退方向に移動させることを特徴とする（請求項６）。
【００１３】
一方のレバー部材（７）および他方のレバー部材（７）において、支点部材（９）の支持箇所と力点との間の距離に対する支点部材（９）の支持箇所と作用点との間の距離の比率を同一とし、一方の駆動機構（６）のみに前記逃げ装置（４０）が設けられて、支点部材（９）は、支持軸（５）による巻取体（３）の挟持開始後、反巻取体方向に移動して所定位置に到達可能とし、前記センサー（３５）は、支点部材（９）の所定位置への到達を検出し、該所定位置到達検出に基づき駆動装置（８）は停止し、挟持前の待機位置で、一方の支持軸（５）は、他方の支持軸（５）よりも所定量だけ機台（４）の中心に対し進出した状態に設定されることを特徴とする（請求項７）。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明に係るシート状物用巻取体の支持装置１の全体を示し、図２および図３は、レバー機構の連結部分を示している。なお、既述のとおり、シート状物２は、織布、紙、フィルム等のウエブや、経糸シートをいうが、以下の実施の形態は、整経機に組み込まれることを前提としていることから、シート状物２は、経糸シートであり、巻取体３は、経糸ビームである。
【００１５】
図１ないし図３において、シート状物用巻取体の支持装置１は、シート状物２の巻取体３を回転自在に支持するために、機台４に回転可能かつ軸方向に進退可能に設けられた一対の支持軸５、この進退可能な支持軸５を軸線方向に進退させる駆動機構６を有している。一対の支持軸５は、巻取体３を挟んで対向し、対向端に取り付けられている円錐台状のヘッド１０により巻取体３の両側中心の窪み状の受け部１１にはまり、巻取体３とともに回転する。
【００１６】
各支持軸５は、筒体１２に挿入され、キー１３により筒体１２に対して回り止め状態で軸線方向に進退可能であり、筒体１２の外周側に位置する前後の軸受１４により機台４に回転可能に取り付けられている。それぞれの筒体１２の対向端（先端）にブレーキデイスク１５が取り付けられており、機台４に取り付けられているデイスクブレーキ１６は、ブレーキデイスク１５を挟み込んで、筒体１２と共回りする支持軸５を停止させる。
【００１７】
なお、左右のブレーキデイスク１５のうち、例えば左側のものは、駆動プーリ１７を兼用しており、図示しない回転駆動源およびベルトは、左側の支持軸５を回転させることにより、一対の支持軸５の間に支持されている巻取体３を回転させる。このとき、右側の支持軸５は、従動側となって回転するが、右側の支持軸５も図示しない回転駆動源およびベルトにより駆動できるようにすることもできる。
【００１８】
そして、駆動機構６は、本発明の特徴的な構成であり、図１ないし図３に示すように、巻取体３の着脱に際して、一対の支持軸５を軸線方向に進退させるために、レバー部材７および駆動装置８を有している。レバー部材７は、各支持軸５の後方で支持軸５の軸線と交差する方向に延在し、レバー部材７の作用点となる位置で連結ピン１８および連結軸１９によって進退可能な支持軸５の後端と係合し、レバー部材７の力点となる位置の係合ピン３７によって駆動装置８により駆動され、さらにレバー部材７の支点となる位置でピン状の支点部材９に連結されている。なお、連結軸１９は、支持軸５の後端穴に対して軸受３４により回転自在で止めリングなどによって抜け止め状態で取り付けられている。
【００１９】
この実施の態様で、左側の支点部材９は、支持レバー２０の一端に連結され、支持レバー２０の他端は、ピン２１により機台４に連結されている。また、右側の支点部材９は、図１ないし図３に示すように、流体圧シリンダ２２のピストン軸２３の端部に連結され、流体圧シリンダ２２の尻端部は、ピン２１により機台４に連結されている。この流体圧シリンダ２２のピストン軸２３は、巻取体３の方向に付勢されて所定の長さだけ本体から突出しており、連結する支点部材９を所定の位置に保持するとともに、巻取体３の方向に付勢する。その付勢力は、内部の流体（空気・油）の圧力を調整することにより調節され、逃げ装置４０として働く。
【００２０】
流体圧シリンダ２２は、ロック用流体口（ポート）を有しているが、このロック用流体口は、流体圧シリンダ２２のピストン軸２３を固定状態として支持するためにロック装置３９として機能する。なお、ピストン軸２３の進出位置（右側の支点部材９の位置）は、それに対向する状態としてセンサーホルダ４５により支持されているセンサー３５によって検出できるようになっている。
【００２１】
また、駆動装置８は、レバー部材７の力点（係合ピン３７）を駆動するために回転駆動源としてのブレーキ付きモータ２５の回転をチェーンホイール２６、チェーン２７により連動シャフト２８に伝達し、連動シャフト２８の回転をチェーンホイール２９、チェーン３０により左右の駆動シャフト３１に伝達する。なお連動シャフト２８は、機台４と一体の一対のフレーム３２に対して回転自在に支持されている。
【００２２】
左右の駆動シャフト３１は、機台４、機台４と一体のフレーム３２に対して回転自在で軸方向に移動しない状態として支持されており、先端部分の送りねじ３３により移動部材３６のめねじにねじ結合している。移動部材３６は、長孔３８に挿入された係合ピン３７によって係合ピン３７の上下の変位を許容しながらレバー部材７の力点に力を作用させる。なお、左右の送りねじ３３および移動部材３６のめねじは、左右で逆ねじとして形成されている。なお、回転駆動源としてのブレーキ付きモータ２５は、左右の送りねじ３３毎に設けてもよい。
【００２３】
つぎに図４は、本発明に係るシート状物用巻取体の支持装置１の動作を示している。図４において、（１）は一対の支持軸５の待機状態、（２）は一対の支持軸５による巻取体３の挟持開始後の状態で、右側の支点部材９（支点）の移動（後退）開始時の状態、（３）は一対の支持軸５による巻取体３の挟持状態をそれぞれ示している。また、（２’）は、支点部材９（支点）の後退による支持軸５の後退状態を示している。
【００２４】
なお、図４において、Ｌは、挟持前の待機位置での機台４の中心から左側の連結ピン１８（作用点）までの距離、Ｓは、待機位置から挟持開始後の位置で右側の支点部材９（支点）が移動（後退）を開始するまでの一対の連結ピン１８（作用点）の移動量、Ｄは、センサー３５とピストン軸２３との距離、αは、支点部材９（支点）の移動量、βは、待機位置での、右側の連結ピン１８（作用点）の左側よりも機台４の中心に対して進出している量（先進量）を示す。Ａは、係合ピン３７（力点）と連結ピン１８（作用点）との距離、Ｂは、支点部材９（支点）と連結ピン１８（作用点）との距離を示す。
【００２５】
まず、図４の（１）において、流体圧シリンダ２２のピストン軸２３は、巻取体３の方向に付勢されて所定量だけ本体から突出しており、一対の支持軸５は、後退して待機位置にある。このような状態で、逃げ装置４０を備える右側の支持軸５は、左側の支持軸５よりも、βだけ機台４の中心に対して進出した状態に設定されている。巻取体３は、一対の支持軸５の間に置かれており、通常、機台４の中心からはずれた状態で置かれている。
【００２６】
図４の（１）の状態から、ブレーキ付きモータ２５が回転し、左右の駆動シャフト３１および送りねじ３３を回転させると、左右の移動部材３６は、ともに機台の中心方向へ移動して、前進（巻取体方向への移動）を開始し、一対の支持軸５の各ヘッド１０が、共に巻取体３の受け部１１にはまって、巻取体３の挟持が開始される。挟持開始後、一対の支持軸５の巻取体３に対する挟持力が次第に増大する。挟持力の増大に伴い、右側のレバー部材７について、［支点部材９に対する荷重＞流体圧シリンダ２２の付勢力］になると、機台４の中心に方向へ付勢されるピストン軸２３は、巻取体３から離れる方向（反巻取体方向）に動き、右側の支点部材９は、巻取体３から離れる方向（反巻取体方向）に動きを開始する。このとき、図４の（２）に示すように、巻取体３の中心は、機台４の中心に対しβ／２だけ左側に偏倚している。
【００２７】
その後、逃げ装置４０によって右側の支点部材９が反巻取体方向へ動くことで、モータ２５の回転により、左側の支持軸５が機台４の中心に向かって右方向へ移動する。その際、右側の支持軸５は、左側の支持軸５および巻取体３と共に移動する。
【００２８】
図４の（３）は、支点部材９の移動完了時つまり巻取体の把持完了時を示している。右側の支点部材９が、図４の（２）の状態からαだけ移動して所定位置に到達すると、駆動装置８は停止する。巻取体３は、図４の（２）のβ／２だけ左側に偏倚している状態から、β／２だけ右方向に移動している。駆動装置８の停止に伴い、圧力流体がロック装置３９から流体シリンダ２２に供給され、ピストン軸２３がロック状態となり、レバー部材７の他端は、支点部材９を介して保持される。これによってレバー部材７は、その両端で保持され、支持軸５を強固に保持する。
【００２９】
図５は、他の実施の態様でのロック装置３９、逃げ装置４０を示している。右側のレバー部材７は、下方でピン２１と揺動レバー４２とにより、ロック装置３９により支持されている。ロック装置３９は、固定の挟持片４３、流体圧シリンダ４６のピストン軸４７、ピストン軸４７の先端の可動の挟持片４５により構成されており、固定の挟持片４３と可動の挟持片４５との間で揺動レバー４２を摩擦的に挟持することにより、レバー部材７の下方をロック（固定）状態とする。
【００３０】
また、図５で、逃げ装置４０は、支持シャフトホルダ４８内の圧縮スプリングによる弾性部材４１により支持シャフト４９をレバー部材７に当て、レバー部材７を巻取体方向に付勢する。なお、レバー部材７の変位は、それに固定されているリミットスイッチによるセンサー３５と支持シャフトホルダ４８に固定されているリミットスイッチ当接片５０との当接によって検出される。
【００３１】
図１ないし図４の実施の態様においして、一対の支持軸５のうち、一方の支持軸５のみを軸線方向に進退可能とし、他方の支持軸５を進退自在とせず、一定の位置で回転自在としてもよく、図６は、そのような他の実施の態様として、送出機に組み込んだシート状物用巻取体の支持装置１を示している。送出機は、巻取体３にブレーキを掛けながらシート状物２を送り出すものであり、巻取体３の左側は、左側の支持軸５、軸受５１、軸受体５２により機台４により回転自在に支持されており、巻取体３の左側は、レバー部材７により進退自在に保持されている右側の支持軸５、軸受５１、軸受体５２により回転自在に支持されている。レバー部材７は、右側にのみ設けられていて、図５の実施の態様と同様のロック装置３９、逃げ装置４０により保持されており、力点で送りねじ３３、移動部材３６により駆動されるようになっている。なおブレーキ付きモータ２５は、２つのギヤ５３、５４によって送りねじ３３を回転させる。
【００３２】
【発明の効果】
請求項１によれば、支持装置において、駆動機構は、進退可能な支持軸と係合するレバー部材と、レバー部材を駆動する駆動装置と、レバー部材を支持する支点部材とを含み、支点部材は、逃げ装置を介して支持軸の軸線方向に移動可能に支持されると共に、巻取体方向に付勢されるから、巻取体を挟持する際に、駆動装置の力は、レバー部材のレバー比に応じて増幅されて支持軸を押圧すると共に、支持軸の巻取体に対する挟持力の増大に伴って、支点部材に加わる力が逃げ装置による付勢力を上回ると、支点部材は反巻取体方向に移動するので、巻取体は、駆動装置の力を増幅した力で挟持可能となると共に、付勢力に対応した過不足のない適度な挟持力を得る。
【００３３】
請求項２によれば、逃げ装置は、流体圧シリンダにより構成されるから、流体圧を設定することにより、挟持力の設定や調整が容易行える。
【００３４】
請求項３によれば、逃げ装置は、弾性部材により構成されているから、その弾性力を一度設定すれば、その後の管理や取扱いが容易となる。
【００３５】
請求項４によれば、逃げ装置のセンサーは、支点部材の反巻取体方向への移動を検出し、この移動検出に基づき駆動装置を停止させるから、駆動装置は、適切な状態で駆動を停止する。
【００３６】
請求項５によれば、逃げ装置のロック装置は、前記センサーによる支点部材の移動の検出に基づき、レバー部材を保持して固定するから、駆動装置の保持（駆動抵抗力やブレーキ付きモータのブレーキ力）に加えて、駆動装置の係合箇所とは異なる箇所での保持が加わり、レバー部材は両端部で保持される。このため、レバー部材は強固に保持され、巻取体の挟持が維持される。
【００３７】
請求項６によれば、一対の支持軸は、共に機台に対向状態で進退可能に設けられ、駆動装置は、回転駆動源と、回転駆動源により回転駆動される駆動シャフトと一体の送りねじと、送りねじにねじ結合するすると共に回転を規制されてレバー部材の力点の位置に係合する移動部材とをそれぞれ含み、互いに連動すると共に、同一量だけレバー部材を各支持軸の進退方向に移動させるから、両支持軸ともに挟持方向に進出するので、巻取体を大きく移動させることなく挟持することができる。
【００３８】
請求項７によれば、一方と他方のレバー部材のレバー比が同一であり、駆動装置が同一量だけレバー部材を進退させるので、一対の支持軸は同一量進退可能となる。巻取体の挟持に伴い、支点部材に加わる力が付勢力を上回ると、支点部材は反巻取側に移動する。支点部材の移動は、駆動装置との係合箇所（力点）を中心とする一方の支持軸の反巻取体方向への移動（後退）として作用する。他方の支持軸は、その間も進出しているが、所定量だけ一方よりも機台中心から離れた位置から進出を開始しているので、駆動装置停止後（挟持完了後）は、支持軸の機台中心に対しての進出量が、一方と他方とでほぼ一定となる。これによって、巻取体は、ほぼ機台中心に挟持される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るシート状物用巻取体の支持装置１全体の正面から見た断面図である。
【図２】本発明に係るシート状物用巻取体の支持装置１において、支持軸５とレバー部材７との連結部分の側面図である。
【図３】逃げ装置４０の拡大正面図である。
【図４】本発明に係るシート状物用巻取体の支持装置１の動作説明図である。
【図５】本発明に係るシート状物用巻取体の支持装置１の他の要部の正面図である。
【図６】本発明に係るシート状物用巻取体の支持装置１の他の要部の正面図である。
【符号の説明】
１シート状物用巻取体の支持装置
２シート状物
３巻取体
４機台
５支持軸
６駆動機構
７レバー部材
８駆動装置
９支点部材（支点）
１０ヘッド
１１受け部
１２筒体
１３キー
１４軸受
１５ブレーキディスク
１６ディスクブレーキ
１７駆動プーリ
１８連結ピン（作用点）
１９連結軸
２０支持レバー
２１ピン
２２流体圧シリンダ
２３ピストン軸
２５ブレーキ付きモータ
２６チエーンホイール
２７チエーン
２８連動シャフト
２９チエーンホイール
３０チエーン
３１駆動シャフト
３２フレーム
３３送りねじ
３４軸受
３５センサー
３６移動部材
３７係合ピン（力点）
３８長孔
３９ロック装置
４０逃げ装置
４１弾性部材
４２揺動レバー
４３挟持片
４４挟持片
４５センサーホルダ
４６流体圧シリンダ
４７ピストン軸
４８支持シャフトホルダ
４９支持シャフト
５０リミットスイッチ当接片
５１軸受
５２軸受体
５３ギヤ
５４ギヤ

Claims

シート状物（２）用の巻取体（３）を挟んで対向し、機台（４）に回転可能に設けられた一対の支持軸（５）のうち少なくとも一方の支持軸（５）を機台（４）に対して軸方向に進退可能に設け、進退可能な支持軸（５）を駆動機構（６）により支持軸（５）の軸線方向に進退させ、一対の支持軸（５）の間で巻取体（３）を挟み込み、巻取体（３）を回転自在に支持するシート状物用巻取体の支持装置（１）において、
駆動機構（６）は、支持軸（５）の軸線と交差する方向に延在し、作用点となる位置で進退可能な支持軸（５）と係合するレバー部材（７）と、レバー部材（７）の力点となる位置でレバー部材（７）と係合してレバー部材（７）を駆動する駆動装置（８）と、レバー部材（７）の支点となる位置でレバー部材（７）を支持する支点部材（９）とを含み、駆動機構（６）は、逃げ装置（４０）を備え、支点部材（９）は、逃げ装置（４０）を介して支持軸（５）の軸線方向に移動可能に支持されると共に、巻取体方向に付勢されることを特徴とするシート状物用巻取体の支持装置（１）。
逃げ装置（４０）は、流体圧シリンダ（２２）により構成されることを特徴とする請求項１記載のシート状物用巻取体の支持装置（１）。
逃げ装置（４０）は、弾性部材（４１）により構成されることを特徴とする請求項１記載のシート状物用巻取体の支持装置（１）。
逃げ装置（４０）は、センサー（３５）を有し、センサー（３５）は、支点部材（９）の反巻取体方向への移動を検出し、この移動検出に基づき駆動装置（８）を停止させることを特徴とする請求項１、２または３記載のシート状物用巻取体の支持装置（１）。
逃げ装置（４０）は、ロック装置（３９）を有し、ロック装置（３９）は、前記センサー（３５）による支点部材（９）の移動の検出に基づき、レバー部材（７）を保持することを特徴とする請求項４記載のシート状物用巻取体の支持装置（１）。
一対の支持軸（５）は、共に機台（４）に対向状態で進退可能に設けられ、一方の支持軸（５）を進退させる一方の前記駆動装置（８）および他方の支持軸（５）を進退させる他方の前記駆動装置（８）は、回転駆動源（２５）と、回転駆動源（２５）により回転駆動される駆動シャフト（３１）と、駆動シャフト（３１）と一体の送りねじ（３３）と、送りねじ（３３）にねじ結合するすると共に回転を規制されてレバー部材（７）の力点の位置に係合する移動部材（３６）とをそれぞれ含み、互いに連動すると共に、同一量だけレバー部材（７）を各支持軸（５）の進退方向に移動させることを特徴とする請求項１記載のシート状物用巻取体の支持装置（１）。
一方のレバー部材（７）および他方のレバー部材（７）において、支点部材（９）の支持箇所と力点との間の距離に対する支点部材（９）の支持箇所と作用点との間の距離の比率を同一とし、一方の駆動機構（６）のみに前記逃げ装置（４０）が設けられて、支点部材（９）は、支持軸（５）による巻取体（３）の挟持開始後、反巻取体方向に移動して所定位置に到達可能とし、前記センサー（３５）は、支点部材（９）の所定位置への到達を検出し、該所定位置到達検出に基づき駆動装置（８）は停止し、挟持前の待機位置で、一方の支持軸（５）は、他方の支持軸（５）よりも所定量だけ機台（４）の中心に対し進出した状態に設定されることを特徴とする請求項１記載のシート状物用巻取体の支持装置（１）。