JP5738325B2 - 巻替装置 - Google Patents

Description

本発明は、巻替装置に関する。

従来、原反のシャフトに巻き付けられたフィルム状物品を所定長ごとに巻芯に巻き替える巻替装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。

このような従来の巻替装置５００は、図９に示すように、駆動回転するドラム５０１と、原反から繰り出されるフィルム状物品５５０をドラム５０１に押圧するピンチローラ５０２と、巻芯５６０が装着され、巻芯５６０とともに一体的に従動回転する回転部材５０３（図１０参照）とを備えている。

巻芯５６０および回転部材５０３は、ドラム５０１に対して揺動可能に構成されるとともに、ドラム５０１側に付勢されている。このため、巻替装置５００では、ドラム５０１がＲ１０方向に駆動回転することによって、フィルム状物品５５０が巻芯５６０に送られるとともに、巻芯５６０が従動回転されてフィルム状物品５５０を巻き取るようになっている。なお、巻取初期時には、巻芯５６０の表面速度が、ドラム５０１の表面速度と略同じである。

特公昭４８−２６８号公報

しかしながら、上記のような従来の巻替装置５００では、巻取初期時において、従動回転する巻芯５６０がフィルム状物品５５０に対して滑る場合には、巻芯５６０の表面速度がドラム５０１の表面速度よりも低下するので、巻芯５６０に対するフィルム状物品５５０の巻き初めに皺や緩みなどが発生しやすいという問題点がある。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、巻芯に対するフィルム状物品の巻き初めに皺や緩みなどが発生するのを抑制することが可能な巻替装置を提供することである。

上記した目的を達成するために、本発明による巻替装置は、原反から繰り出されるフィルム状物品が供給されるドラムと、フィルム状物品を巻き取る巻芯を装着可能であり、装着された巻芯とともに一体的に回転可能な回転部材とを備える。装着された巻芯および回転部材はドラム側に付勢されており、ドラムは駆動回転するのに対し、装着された巻芯および回転部材はドラムの回転に応じて従動回転するように構成されている。ドラムは、フィルム状物品が供給されるドラム本体と、ドラム本体よりも径の大きいフランジ部とを有する。ドラム本体と対応するように装着された巻芯が配置されるとともに、フランジ部と対応するように回転部材の円柱状部が配置されている。巻替装置では、装着された巻芯によるフィルム状物品の巻取初期時には、円柱状部がフランジ部に接触されるとともに、装着された巻芯がドラム本体と離間されており、ドラム本体の表面速度よりも装着された巻芯の表面速度が大きくなるように構成されている。

このように、巻取初期時に、ドラム本体の表面速度よりも巻芯の表面速度を大きくすることによって、巻芯に対するフィルム状物品の巻き初めに皺や緩みなどが発生するのを抑制することができる。

上記巻替装置において、好ましくは、円柱状部は、装着された巻芯よりも径が小さくされている。

上記巻替装置において、好ましくは、フランジ部は、ドラム本体に対して着脱可能に構成され、円柱状部は、回転部材に対して着脱可能に構成されている。

本発明の巻替装置によれば、巻芯に対するフィルム状物品の巻き初めに皺や緩みなどが発生するのを抑制することができる。

本発明の一実施形態による巻替装置の概略を示した構成図である。 図１の巻替装置のドラムおよびターレット機構を拡大して示した図である。 図２の巻替装置において巻取位置の巻芯にアルミ箔が巻き取られた状態を示した図である。 図３の巻替装置において巻取位置の巻芯が巻芯放出位置に移動されてアルミ箔が切断された状態を示した図である。 図１の巻替装置における巻取初期時のドラムおよび回転部材を模式的に示した側面図である。 図５の巻取初期時のドラムおよび回転部材を模式的に示した正面図である。 図１の巻替装置における巻取初期経過後のドラムおよび回転部材を模式的に示した側面図である。 図７の巻取初期経過後のドラムおよび回転部材を模式的に示した正面図である。 従来の巻替装置における巻取初期時のドラムおよび回転部材を模式的に示した側面図である。 図９の巻取初期時のドラムおよび回転部材を模式的に示した正面図である。

以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。

−構成−
まず、図１および図２を参照して、本実施形態による巻替装置１００の構成の概略について説明する。

巻替装置１００は、図１に示すように、原反１と、タッチローラ２と、複数のガイドローラ３と、ダンサーローラ４と、ドラム５と、ピンチローラ６と、一対のターレット機構７と、巻芯供給部８とを備えている。この巻替装置１００は、原反１のシャフト１ａに巻き付けられたアルミ箔１ｂを所定長（たとえば、数メートル〜数十メートル）ごとに巻芯１５０に巻き替えるように構成されている。なお、巻芯１５０は、たとえば円筒状の紙管である。

原反１は、シャフト１ａと、シャフト１ａに巻き付けられたアルミ箔１ｂとを有する。原反１は、シャフト１ａが回転可能に支持されており、アルミ箔１ｂを繰り出すように構成されている。また、原反１は、アルミ箔１ｂを繰り出すことによりアルミ箔１ｂが無くなった場合に交換可能に設けられている。アルミ箔１ｂには、エンボス加工が施されている。なお、アルミ箔１ｂは、本発明の「フィルム状物品」の一例である。

タッチローラ２は、原反１の外周面に接触するとともに、原反１の径に応じて揺動するように構成されている。ガイドローラ３は、原反１から繰り出されるアルミ箔１ｂをドラム５へと案内する機能を有する。ダンサーローラ４は、原反１の径に応じて揺動することにより、原反１の径の変化によるアルミ箔１ｂの搬送経路長の変化を打ち消すように構成されている。

ドラム５には、図２に示すように、原反１（図１参照）から繰り出されるアルミ箔１ｂが供給されており、そのアルミ箔１ｂを巻芯１５０に送るように構成されている。このドラム５は、図示省略したモータなどによってＲ１方向に駆動回転される。なお、ドラム５が駆動回転する際の表面速度は、原反１から繰り出されるアルミ箔１ｂの表面速度と同じになるように制御される。

また、ドラム５は、軸方向（図２の紙面に対する垂直方向）に延びるように形成された開口部（図示省略）を有する。ドラム５の内部にはアルミ箔１ｂを切断するためのカッター（図示省略）が設けられ、そのカッターは開口部を介してドラム５の外周面側に突出可能に構成されている。なお、本実施形態におけるドラム５の特徴部分については、後で詳細に説明する。

ピンチローラ６は、原反１から繰り出されるアルミ箔１ｂをドラム５に押圧するために設けられている。

一対のターレット機構７は、ドラム５の軸方向における両端部にそれぞれ配置されている。一対のターレット機構７は、Ｒ１方向に４５度ずつ回転するように構成されている。なお、ターレット機構７の回転軸は、ドラム５の回転軸と同軸上に配置されている。また、図面では一対のターレット機構７のうちの一方のみを示した。

ターレット機構７の外周部には、周方向に４５度間隔で８個のチャック機構１０が設けられている。チャック機構１０は、新しい巻芯１５０を挟持し、その挟持した巻芯１５０にアルミ箔１ｂを巻き付け、アルミ箔１ｂの巻き付けが完了された巻芯１５０を解放して巻替装置１００から放出するように構成されている。

各チャック機構１０は、回動軸１１と、回動軸１１を中心にして回動（揺動）可能なアーム１２と、アーム１２の先端に設けられた回転部材１３とを含んでいる。回転部材１３は、アーム１２に対して回転可能であるとともに、巻芯１５０を装着可能に構成されている。なお、本実施形態における回転部材１３の特徴部分については、後で詳細に説明する。

巻芯供給部８は、巻芯供給位置Ｐ１に新しい巻芯１５０を供給するように構成されている。

−動作−
次に、図１〜図４を参照して、本実施形態による巻替装置１００の動作の概略について説明する。

まず、図１および図２に示すように、巻取位置Ｐ２に位置するチャック機構１０が巻芯１５０を挟持している。そして、その巻取位置Ｐ２の巻芯１５０および回転部材１３がドラム５側に付勢されている。これにより、巻取位置Ｐ２の巻芯１５０および回転部材１３が回動軸１１を中心にしてドラム５側に回動されている。このとき、巻芯供給位置Ｐ１に位置するチャック機構１０も巻芯１５０を挟持している。

なお、巻取位置Ｐ２は、ドラム５の上端部近傍であり、巻芯供給位置Ｐ１は、巻取位置Ｐ２からＲ１方向とは反対方向に４５度回転した位置であり、後述する巻芯放出位置Ｐ３は、巻取位置Ｐ２からＲ１方向に４５度回転した位置である。

そして、原反１からアルミ箔１ｂが繰り出される。その原反１から繰り出されたアルミ箔１ｂは、ガイドローラ３およびダンサーローラ４を介して、ドラム５とピンチローラ６との間に搬送される。

このとき、ドラム５がＲ１方向に駆動回転され、アルミ箔１ｂが巻取位置Ｐ２の巻芯１５０に送られる。そして、ドラム５の駆動回転により、巻取位置Ｐ２の巻芯１５０および回転部材１３が従動回転されることによって、アルミ箔１ｂが巻取位置Ｐ２の巻芯１５０に巻き取られる。

その後、図３に示すように、巻取位置Ｐ２の巻芯１５０により予め設定された長さのアルミ箔１ｂが巻き取られた場合に、一対のターレット機構７がＲ１方向に４５度回転される。これにより、巻取位置Ｐ２に位置していた巻芯１５０が巻芯放出位置Ｐ３に移動されるとともに、巻芯供給位置Ｐ１に位置していた巻芯１５０が巻取位置Ｐ２に移動される。このとき、巻芯供給位置Ｐ１に移動されたチャック機構１０により新しい巻芯１５０が挟持される。なお、巻取位置Ｐ２に移動された巻芯１５０および回転部材１３はドラム５側に付勢される。

そして、巻芯放出位置Ｐ３に移動された巻芯１５０に、所定長のアルミ箔１ｂが巻き取られた場合に、回転するドラム５の開口部（図示省略）が巻芯供給位置Ｐ１と巻取位置Ｐ２との間に位置する際に、ドラム５の内部に設けられたカッター（図示省略）が開口部を介してドラム５の外周面側に突出される。これにより、図４に示すように、巻芯供給位置Ｐ１と巻取位置Ｐ２との間でアルミ箔１ｂが切断される。

そして、原反１側の切断端（切断端の一方）１ｃに、エアが吹き付けられることによって、その切断端１ｃが巻取位置Ｐ２に位置する巻芯１５０に巻き付けられる。

なお、巻芯放出位置Ｐ３の巻芯１５０側の切断端（切断端の他方）１ｄは、巻芯放出位置Ｐ３の巻芯１５０に巻き取られる。そして、巻芯放出位置Ｐ３のチャック機構１０が巻芯１５０を解放することにより、アルミ箔１ｂの巻き取りが完了された巻芯１５０が巻替装置１００から放出される。

以上の動作が繰り返し行われることによって、原反１のアルミ箔１ｂを巻芯１５０に巻き替えて、所定長のアルミ箔１ｂが巻き付けられた巻芯１５０を連続的に作成することが可能である。

−ドラムおよび回転部材−
次に、図５〜図８を参照して、本実施形態による巻替装置１００のドラム５および回転部材１３の詳細について説明する。なお、図５〜図８では、ターレット機構７（図１参照）のうち巻取位置Ｐ２に位置する回転部材１３のみを示した。また、図５は、巻取初期時のドラム５および回転部材１３を模式的に示した側面図であり、図６は、巻取初期時のドラム５および回転部材１３を模式的に示した正面図である。また、図７は、巻取初期経過後のドラム５および回転部材１３を模式的に示した側面図であり、図８は、巻取初期経過後のドラム５および回転部材１３を模式的に示した正面図である。

ドラム５は、図５〜図８に示すように、アルミ箔１ｂが供給される円筒状のドラム本体５１と、ドラム本体５１の軸方向における両端部に設けられたフランジ部５２とを有する。フランジ部５２は、ドラム本体５１の外周面から外側に突出するように形成されるとともに、周方向において全周にわたり形成されている。また、フランジ部５２は、軸方向から見て、円形状に形成されており、ドラム本体５１よりも径（外径）が大きくされている。なお、フランジ部５２は、ドラム本体５１に対して着脱可能に構成されている。

回転部材１３は、巻芯１５０を装着可能であり、その装着された巻芯１５０と一体的に回転可能である。また、回転部材１３は円柱状部１３ａを有する。円柱状部１３ａは、軸方向から見て、円形状に形成されており、巻芯１５０よりも径（外径）が小さくされている。なお、円柱状部１３ａは、回転部材１３に対して着脱可能に構成されている。また、巻取位置Ｐ２の回転部材１３およびその回転部材１３に装着された巻芯１５０はドラム５側に付勢されている。

また、図６および図８に示すように、正面（軸方向と直交する方向）から見て、回転部材１３に装着された巻芯１５０はドラム本体５１と対応する位置に配置され、円柱状部１３ａはフランジ部５２と対応する位置に配置されている。

このため、巻取初期時には、図５および図６に示すように、円柱状部１３ａがフランジ部５２に接触されるとともに、巻芯１５０がドラム本体５１と離間している。なお、巻取初期時とは、巻取位置Ｐ２の巻芯１５０によるアルミ箔１ｂの巻き取りが開始されてから、その巻き取りに起因して巻径が増大することにより円柱状部１３ａがフランジ部５２から離間するまでの間である。

この巻取初期時では、ドラム５がＲ１方向に駆動回転されると、フランジ部５２の径がドラム本体５１の径よりも大きいことから、フランジ部５２の表面速度がドラム本体５１の表面速度よりも大きくなる。また、円柱状部１３ａがフランジ部５２に接触されているため、円柱状部１３ａがフランジ部５２の表面速度と略同じ表面速度で連れ回される。さらに、巻芯１５０の径が円柱状部１３ａの径よりも大きいことから、巻芯１５０の表面速度が円柱状部１３ａの表面速度よりも大きくなる。したがって、巻取初期時では、ドラム本体５１の表面速度（アルミ箔１ｂが送られる速度）よりも巻芯１５０の表面速度が大きくなる。

そして、巻取初期経過後には、図７および図８に示すように、円柱状部１３ａがフランジ部５２から離間し、巻芯１５０に巻き取られたアルミ箔１ｂ（巻径の外周部）がドラム本体５１と接触している。このため、巻径の外周部がドラム本体５１の表面速度と略同じ表面速度で連れ回される。

−効果−
本実施形態では、上記のように、巻取初期時に、ドラム本体５１の表面速度（アルミ箔１ｂが送られる速度）よりも巻芯１５０の表面速度を大きくすることによって、エンボス加工が施されたアルミ箔１ｂのように滑りやすい材質であっても、巻芯１５０に対するアルミ箔１ｂの巻き初めに皺や緩みなどが発生するのを抑制することができる。また、巻き初めに必要な巻き硬さを得ることができる。

また、本実施形態では、フランジ部５２の径をドラム本体５１の径よりも大きくすることによって、フランジ部５２の表面速度をドラム本体５１の表面速度よりも大きくすることができる。さらに、巻芯１５０の径を円柱状部１３ａの径よりも大きくすることによって、巻芯１５０の表面速度を円柱状部１３ａの表面速度よりも大きくすることができる。その結果、ドラム本体５１の表面速度よりも巻芯１５０の表面速度を大きくすることができる。

また、本実施形態では、フランジ部５２をドラム本体５１に対して着脱可能に構成するとともに、円柱状部１３ａを回転部材１３に対して着脱可能に構成することによって、従来の巻替装置にフランジ部５２および円柱状部１３ａを設けることにより、本実施形態による巻替装置１００を得ることができる。

−他の実施形態−
なお、今回開示した実施形態は、すべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。したがって、本発明の技術的範囲は、上記した実施形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、本発明の技術的範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

たとえば、本実施形態では、原反１がアルミ箔１ｂを有する例を示したが、これに限らず、原反が食品包装用ラップフィルムを有していてもよい。

また、本実施形態では、円柱状部１３ａの径が巻芯１５０よりも小さい例を示したが、これに限らず、円柱状部の径が巻芯と同じであってもよい。

また、本実施形態では、フランジ部５２がドラム本体５１に対して着脱可能に構成されるとともに、円柱状部１３ａが回転部材１３に対して着脱可能に構成される例を示したが、これに限らず、フランジ部とドラム本体とが一体的に形成されていてもよいし、円柱状部と回転部材とが一体的に形成されていてもよい。

また、本実施形態では、ターレット機構７に８個のチャック機構１０が設けられる例を示したが、これに限らず、ターレット機構に複数のチャック機構が設けられていればよい。

また、本実施形態において、ドラム５のフランジ部５２および回転部材１３の円柱状部１３ａの摩擦係数が大きくなるようにしてもよい。たとえば、フランジ部５２および円柱状部１３ａの一方を金属製、他方をゴム製にしてもよいし、フランジ部５２および円柱状部１３ａの両方をゴム製にしてもよい。このように構成すれば、フランジ部５２に対して円柱状部１３ａが滑るのを抑制することができる。

また、本実施形態では、切断端１ｃにエアが吹き付けられることによって、その切断端１ｃが巻取位置Ｐ２に位置する巻芯１５０に巻き付けられる例を示したが、これに限らず、両面テープなどの接着材（図示省略）によって、切断端１ｃが巻取位置Ｐ２に位置する巻芯１５０に巻き付けられるようにしてもよい。

１ 原反
１ｂ アルミ箔（フィルム状物品）
５ ドラム
１３ 回転部材
１３ａ 円柱状部
５１ ドラム本体
５２ フランジ部
１００ 巻替装置
１５０ 巻芯

Claims (3)

1. 原反から繰り出されるフィルム状物品が供給されるドラムと、
   前記フィルム状物品を巻き取る巻芯を装着可能であり、装着された巻芯とともに一体的に回転可能な回転部材とを備える巻替装置であって、
   前記装着された巻芯および前記回転部材は前記ドラム側に付勢されており、前記ドラムは駆動回転するのに対し、前記装着された巻芯および前記回転部材は前記ドラムの回転に応じて従動回転するように構成され、
   前記ドラムは、前記フィルム状物品が供給されるドラム本体と、前記ドラム本体よりも径の大きいフランジ部とを有し、
   前記ドラム本体と対応するように前記装着された巻芯が配置されるとともに、前記フランジ部と対応するように前記回転部材の円柱状部が配置され、
   前記装着された巻芯による前記フィルム状物品の巻取初期時には、前記円柱状部が前記フランジ部に接触されるとともに、前記装着された巻芯が前記ドラム本体と離間されており、前記ドラム本体の表面速度よりも前記装着された巻芯の表面速度が大きくなるように構成されていることを特徴とする巻替装置。
2. 請求項１に記載の巻替装置において、
   前記円柱状部は、前記装着された巻芯よりも径が小さくされていることを特徴とする巻替装置。
3. 請求項１または２に記載の巻替装置において、
   前記フランジ部は、前記ドラム本体に対して着脱可能に構成され、
   前記円柱状部は、前記回転部材に対して着脱可能に構成されていることを特徴とする巻替装置。

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