JP2002003025A - 調芯性巻芯シャフト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】巻芯を把持するラグを有する巻芯シャフトにお
いて、巻芯を確実に同芯的に把持せしめ、巻取中、エア
ー漏れ等による把持力の低下を阻止し、巻芯の偏芯、振
動を防止して、シート状物の巻取りを円滑ならしめる。 【解決手段】巻芯を把持するラグ１０を突出可能に有す
る巻芯シャフトにおいて、ラグ１０を同一円周上で均等
に複数個設けると共に、巻芯シャフト中心部にエアー流
通用の内芯管２を配設し、内芯管２と前記ラグ１０との
間に所要角度のシリンダー傾斜壁４ａを軸方向に移動可
能に有し、内部にばね部材１５を収設したエアーシリン
ダー４と、該シリンダー４の傾斜壁４ａに対接して反対
方向傾斜壁を有するスライド金具９を設け、スライド金
具９に前記ラグ１０を取り付けて巻取中はばね部材のば
ね力で各ラグ１０をシャフト外周面より均等に突出さ
せ、紙管等の取付け，取外し時はエアーを注入してラグ
を収納可能ならしめる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はシート状物の巻取り
又は巻出しにおいて、紙管等の巻芯を把持する巻芯シャ
フトに係り、特に巻取中のエアー洩れを防止し、把持力
の低下を防ぐと共に巻芯の振れ、ならびに該振れによる
巻芯の偏芯を防止した調芯性巻芯シャフトに関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】シート状物を巻取る巻取機又は巻出機に
おいて、巻芯シャフトは従来、図４，図５に示すよう
に、シャフトのシェル２１とゴムチューブ２２との間に
ラグステー２３及び板ばね２５を介してラグ２４をシェ
ル２１より突出し得るように設けたものが広く用いられ
ており、図示していないエアー注入口よりゴムチューブ
２２を拡張させることによりラグ２４をシェル２１外周
部より突出させ、巻芯シャフトに外嵌された紙管等の巻
芯Ａ内径に接圧させ、把持せしめている。

【０００３】また、特開平３−１０６７４４号公報には
シャフトに対し圧縮空気の押圧で傾斜面を利用して巻芯
を把持するラグを突出させる巻芯シャフト装置が開示さ
れている。

【０００４】しかし、上記従来の巻芯シャフトは、巻芯
シャフト内のゴムチューブ２２はシャフト内の中心付近
にあるが、ラグ２４の突出量は巻芯内径より充分な押上
代をつけているため、シェル２１内径とゴムチューブ２
２拡張時において、巻芯内径で止められたラグ２４の間
にまだ突出可能な隙間Ｓ′を残し、この隙間を一定に保
てないためラグ２４は隙間分だけ自由に動いて、ラグ２
４により止められている紙管等の巻芯Ａが偏芯すると共
に、ゴムチューブ２２とラグ２４等の重量により下部に
垂れ下がって巻芯Ａが巻芯シャフトと同芯的に把持され
ないという問題がある。

【０００５】そして、そのような状態で巻芯Ａを高速で
回転すると、巻芯に振動が生じ、巻取るシート状物が安
定的に巻取れないばかりか、巻芯が振れることは巻取る
シート状物にとって通過長さの変動となり、シート状物
の張力が変動し、巻取部でしわ等が生じる結果を招来す
る。

【０００６】また、一方、前記特開平３−１０６７４４
号公報に示されたものは、巻芯を把持するチャック機構
と、軸体を回転させるクラッチ機構を有することが必要
であり、チャック機構の内面側にクラッチ機構を入れる
ため巻芯シャフトの重要な要素である強度を生ずる巻軸
の軸体鉄芯が細くなり、強度が低下して軸のたわみを生
じ、高速巻取りに対応し難い欠点がある。

【０００７】殊に近年、フィルム巻取りの高い生産性の
要求から広巾のフィルムを高速で巻取ることが必要とな
り、巻芯径が従前と同じく７５ｍｍのままでありながら
フィルム巾が従来の１０００〜１５００ｍｍに対し２５
００〜３０００ｍｍと広がり、しかも巻取速度も３００
〜４００ｍ／ｍｉｍと高速巻取りとなって来た。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明者はさ
きに上記巻芯シャフトの各欠点に着目し、特に所要長さ
の１本のシャフトのシェル内部でラグの動きを封じて巻
芯シャフトにより巻芯を確実に同芯的に把持せしめ、広
巾フィルムの高速巻取りにおいて巻芯の偏芯、振動を防
止し、シート状物の巻取りを円滑ならしめるため、図３
に示す如き巻芯シャフトの構成を見出し、提案した。
（特願平１０−１８９６６０号）

【０００９】この構成は同図３に示されるように回転を
伝える軸部１２とボス部１３を端部に有する所要長さの
１本の巻芯シャフト外周部に、該シャフトシェル部１外
周から突出して巻芯シャフトに外嵌した紙管等の巻芯内
面に接圧し、巻芯を把持するラグ１０を長さ方向複数組
有する巻芯シャフトにおいて、前記ラグ１０を少なくと
も１つの同一円周上でシャフト中心に対し均等に複数個
設けると共に、巻芯シャフト中心部にエアー注入口ａか
らのエアー導入用の内芯管２を配設し、この内芯管２と
前記ラグ１０との間に内芯管２外周に直接、周設して所
要角度のシリンダー傾斜壁４ａを軸方向に移動可能に有
する止めリング６付きピストン５内蔵のエアーシリンダ
ー４を設け、かつ更に外側に間隔片７を介してストッパ
８を設けると共に、該シリンダー４傾斜壁４ａに対接し
て反対方向傾斜壁を有するスライド金具９を設け、この
スライド金具９に前記ラグ１０を取り付けて内芯管２と
シリンダー４内を連通孔３を介しエアーを連通させるこ
とによりシリンダーの傾斜壁４ａを移動させ、スライド
金具９を介して各ラグ１０をシャフト外周面より均等に
突出可能ならしめた構成からなっている。

【００１０】ところが、上記の巻芯シャフトはその構成
上、巻取中は常にエアーを注入する必要がある。この常
時、エアー注入の必要性は多数のエアーシリンダーが使
用され、該エアーシリンダーにエアーのシール用パッキ
ングが多く使用されているため、少しのエアー漏れが起
こったとしてもエアー圧が下がり、ラグの突出力が低下
して紙管等を確実に把持する力が維持できなくなること
が分かった。

【００１１】そこで、本発明は、上述した巻芯シャフト
にその長所である調芯性を生かしつつ、更に改良を加
え、特にばね部材のばね力によるラグの突出を見出すこ
とにより巻取中のエアー注入の必要を無くし、紙管等の
取付け、取外しときのみにエアーを注入してラグを収納
せしめるようにして、巻取中のエアー注入装置を不要な
らしめ、例えばハンド式のエアーガンを使用して必要時
のみ、注入せしめて巻取中のエアー漏れによる把持力低
下を阻止し、装置コストの低廉化をもたらすことを目的
とするものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】即ち、上記目的に適合す
る本発明巻芯シャフトは、所要長さの１本の巻芯シャフ
ト外周部に、そのシェル部外周から突出して巻芯シャフ
トに外嵌した紙管等の巻芯内面に接圧し、巻芯を把持す
るラグを長さ方向に複数組有する巻芯シャフトにおい
て、前記ラグを少なくとも１つの円周上でシャフト中心
に対し均等に複数個設けると共に、巻芯シャフト中心部
にエアー流通用の内芯管を配設し、内芯管と前記ラグと
の間に内芯管外周に直接、周設して所要角度のシリンダ
ー傾斜壁を軸方向移動可能に有するエアーシリンダー
と、該シリンダーの傾斜壁に対接して反対方向傾斜壁を
有するスライド金具とを設けて、このスライド金具に前
記ラグを取り付けると共に、前記エアーシリンダー内に
ばね押えを固設し、シリンダー傾斜壁の切欠部に一端を
止着したばね部材の他端を前記ばね押えで止着して、該
ばね押えとエアーシリンダーのピストンとの間に空気注
入可能なエアー室を形成し、巻取り時、エアー室を排気
状態としてばね部材の付勢力によりシリンダー傾斜壁を
移動させ、スライド金具を介して各ラグをシャフト外周
面より均等な突出状態に保持させ、一方、紙管等の取付
け，取外し時、内芯管内とエアー室を連通させてエアー
室に空気を注入し、ばね部材を圧縮してシリンダー傾斜
壁を前記と反対方向に移動させ、スライド金具を介して
各ラグを収納状態とする構成を特徴とする。

【００１３】

【作用】本発明巻芯シャフトはこれに紙管等の巻芯を外
嵌するとき、この巻芯取付け時にはエアー注入口より内
芯管内を通じてシリンダーのエアー室内にエアーを供給
し、ピストンを押圧し、ばね部材を圧縮してシリンダー
の傾斜壁を移動させる。このとき、これに対接している
スライド金具が円周方向内方に移行し、これに取り付け
られているラグをシャフト外周より収納させ、巻芯取り
付けを容易に行わせる。

【００１４】巻芯取り付け後、巻取りを開始するにあた
っては、エアー室に注入させたエアーを排出してばね部
材の付勢力を戻すと、シリンダー内のピストンはばね押
え位置まで摺動してシリンダーの傾斜壁を前記と反対方
向に移動させて、これに対接しているスライド金具を円
周方向外方に移行し、これに取り付けられているラグを
シャフト外周より突出させ、巻芯内面に接圧させて巻芯
を把持する。次いで巻取りに入るが、この巻取中はエア
ー注入は行われず、ばね部材の力のみでシリンダー傾斜
壁を安定させ、スライド金具を介してラグを突出させて
いるため、巻取中にエアー漏れの起こることは全くな
い。なお、巻取り終了後、巻芯を取り外すときは、取付
け時と同じく、エアー室にエアーを注入すると、エアー
の圧力によりシリンダーのピストンが押圧されて摺動
し、ばね部材がばね押えで圧縮されてシリンダー傾斜壁
が移動し、スライド金具を介してラグが収納され、取り
外しが行われる。そして、上記巻取中、ラグは巻芯中心
に対し同一円周上で均等になるよう配置されているの
で、均等な突出が可能となり、調芯性がはかられる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、更に添付図面を参照し、本
発明の構成の具体的態様を説明する。図１は本発明に係
る巻芯シャフトの１例を示し、図２はそのＸ−Ｘ断面図
である。

【００１６】図において、１は所要長さの連続１本から
なる巻芯シャフトのシェル、２は該巻芯シャフトのシェ
ル中心部に配設された内芯管で、その一端は図３に示さ
れるようにエアー注入口ａに連通されていると共に、中
間においてシリンダー４との間に空気の注入、排出用の
連通孔３が穿設されている。

【００１７】内芯管２はその周囲を囲繞してピストン５
を内蔵したシリンダー４が軸方向移動可能に内芯管外周
に対し直接、周設され、そのシリンダー４の外周壁は一
側、図では左方において漸次、小径となる所要の円錐状
傾斜を有する傾斜壁４ａとなっている。傾斜壁４ａの傾
斜は内芯管に対し適宜、適切な角度が選択されるが、通
常は１５〜３０°程、好ましくは２０°前後である。

【００１８】そして、上記シリンダー４の他側にはピス
トン５が止めリング６によって止着され、この外側に更
に間隔片７を介してストッパー８が設けられていると共
に、シリンダー４の内部にはばね押え１４が内芯管２に
固定して設けられていて、ばね押え１４とシリンダー傾
斜壁４ａの切欠部との間に、該切欠部に一端を止着した
コイルスプリングの如きばね部材１５が介設されて、そ
の他端がばね押え１４に止着されており、ばね押え１４
の背面はピストン５との間にエアーが注入されるエアー
室Ｓとなっている。

【００１９】なお、このエアー室Ｓ内のエアーの存在、
不存在によって後述するラグ１０が収納され、突出され
る。図中、１０は巻芯シャフトの外面より突出し、巻芯
を把持するラグであり、図２に示す如くスライド金具９
に板ばね１１を介して取り付けられており、スライド金
具９はその下面が前記シリンダー４の傾斜壁４ａに対向
して互いに対接する反対向きの傾斜壁となっていて、前
記シリンダー４の移動に伴うシリンダー傾斜壁の移動に
より円周方向に内外動、図では上下動してラグ１０をシ
ャフト外周より突出、収納させ得るようになっている。
この場合、シリンダー４の傾斜壁は必ずしも平滑面でな
くてもよく、溝となっていて、スライド金具９がこの溝
に嵌合する構造であってもよい。なお、図１においては
省略しているが、巻芯シャフト両端には図３と同じく巻
芯シャフトに回転を伝える軸部１２及びボス１３が設け
られており、一方にはエアー注入口ａが設けられてい
る。勿論、このエアー注入口は常時の巻取中は空気の注
入がなく、巻芯の取付け、取外し時のみであるため、ハ
ンド式のエアガンの使用も可能である。

【００２０】図２に示す断面は前記ラグ１０が巻芯シャ
フトのシェル１外面より突出し巻芯Ａを把持している状
態であり、通常はラグ１０外面とシェル１外面とは面一
又はラグ１０外面がシェル１外面に比し稍凹没した状態
にある。そして、前述したシリンダー４の移動により、
スライド金具９が円周方向外方へ動くと、ラグ１０は図
示の如くシェル１の外面より外方へ突出する。

【００２１】以上のようなシリンダー４，スライド金具
９，ラグ１０よりなる巻芯把持機構は、巻芯シャフトに
おいて長さ方向に複数個所に設置される。なお、複数個
所のうち適宜の１〜２個所を選び、上記機構を設置する
ようにしてもよい。しかし、ラグ１０は少なくとも同一
円周上においては均等に複数位置に配置されることが肝
要であり、通常、同一円周上の３位置又は４〜６位置に
均等に配置することが好ましい。

【００２２】かくして前述した如く巻芯を取り付け、取
り外し時にはエアーを注入し、シリンダーを移動させて
ラグ１０を収納させた状態とすると共に、通常の巻取中
はエアーを排出してばね部材の付勢力によりシリンダー
を反対方向に移動させ、ラグ１０を突出させて巻芯が巻
芯シャフトに確実に把持され、従って偏芯ならびに振れ
がないと共に、エアー漏れの恐れもなく、高速回転によ
る不安定さが解消され、円滑な高速回転による巻取り、
巻出しがなされる。なお、巻取中、エアー室のエアーを
排出するだけでなく、該室を真空とすればばね部材の付
勢力に代わりラグを突出させることも可能である。ま
た、エアー室を若干、低圧とすることにより、ばね部材
と相俟ってラグの突出をはかることも可能である。

【００２３】

【発明の効果】本発明は以上のように、所要長さの１本
の巻芯シャフトに把持された巻芯の振れをなくすため、
巻芯の外周部に突出するラグを巻芯シャフトの長さ方向
に複数個所に設け、かつ巻芯中心に対し同一円周上で均
等に複数個突出するように一定の傾斜を設けたシリンダ
ーを軸方向に移動させる構造として、傾斜壁に対接して
取付けられたスライド金具とスライド金具に取付けられ
たラグを同芯的に突出させるものであり、巻芯を把持し
た状態で調芯性を有して、巻芯を巻芯シャフトに対し同
芯的に把持することができ、従来のゴムチューブ及びラ
グの重量により下部に垂れ下がり巻芯が巻芯シャフトと
同芯に把持されない欠点を解消し得ると共に、巻芯と巻
芯シャフトは高速回転時にも巻芯の振れ、振動は起こら
ず、現在、生産効率の増大化する広巾フィルム巻取りの
場合にも安定した巻取り、巻出しが可能であり、シート
状物の張力変動によるしわの発生もなく、円滑な巻取
り、巻出しを行うことができる顕著な効果を有してい
る。

【００２４】しかも、本発明は前述の如く常時はばね部
材の力でラグを突出させ、紙管等、取付け、取外し時に
エアーを注入してラグを収納するようにしているため、
巻取中はエアーの注入の必要がなく、従ってエアーの漏
れ等のため、ラグの突出力が低下することもないと共
に、巻取りの取外し時のみエアーを注入するため、巻取
中にエアーの注入装置も不必要であり、例えばハンド式
のエアガンで必要時、作業者がエアーの注入をすること
もでき、常時エアー注入式に比べ機械装置のコストも安
価で経済的である実効を有している。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る巻芯シャフトの要部構造を示す一
部省略断面図である。

【図２】図１のＸ−Ｘ断面図である。

【図３】本出願人がさきに提案した巻芯シャフトの要部
構造を示す一部省略断面図である。

【図４】従来のゴムチューブ式の巻芯シャフトを示す一
部省略断面図である。

【図５】図４のＹ−Ｙ断面図である。

【符号の説明】

１ シェル ２ 内芯管 ４ シリンダー ４ａ 傾斜壁 ５ ピストン ９ スライド金具 １０ ラグ １４ ばね押え １５ ばね部材 Ａ 巻芯

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】所要長さの１本の巻芯シャフト外周部に、
   そのシェル部外周から突出して巻芯シャフトに外嵌した
   紙管等の巻芯内面に接圧し、巻芯を把持するラグを長さ
   方向に複数組有する巻芯シャフトにおいて、前記ラグを
   少なくとも１つの円周上でシャフト中心に対し均等に複
   数個設けると共に、巻芯シャフト中心部にエアー流通用
   の内芯管を配設し、内芯管と前記ラグとの間に内芯管外
   周に直接、周設して所要角度のシリンダー傾斜壁を軸方
   向移動可能に有するエアーシリンダーと、該シリンダー
   の傾斜壁に対接して反対方向傾斜壁を有するスライド金
   具とを設けて、このスライド金具に前記ラグを取り付け
   ると共に、前記エアーシリンダー内にばね押えを固設
   し、シリンダー傾斜壁の切欠部に一端を止着したばね部
   材の他端を前記ばね押えで止着して、該ばね押えとエア
   ーシリンダーのピストンとの間に空気注入可能なエアー
   室を形成し、巻取り時、エアー室を排気状態としてばね
   部材の付勢力によりシリンダー傾斜壁を移動させ、スラ
   イド金具を介して各ラグをシャフト外周面より均等な突
   出状態に保持させる一方、紙管等の取付け，取外し時、
   内芯管内とエアー室を連通させてエアー室に空気を注入
   し、ばね部材を圧縮してシリンダー傾斜壁を前記と反対
   方向に移動させ、スライド金具を介して各ラグを収納状
   態とすることを特徴とする調芯性巻芯シャフト。