JP2004026421A

JP2004026421A - シート状物の巻取機、巻取装置及びシート状物の回収方法

Info

Publication number: JP2004026421A
Application number: JP2002186008A
Authority: JP
Inventors: Yoichi Kosaka; 小阪　洋一; Isamu Nomura; 野村　勇
Original assignee: DIC Technology Corp; Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
Current assignee: DIC Corp; DIC Technology Corp
Priority date: 2002-06-26
Filing date: 2002-06-26
Publication date: 2004-01-29

Abstract

【課題】コアを用いることなく、シート状物を巻き取り、容易に抜き取ることができる巻取機を提供する。
【解決手段】巻取機１の主軸２の両端にスライドボス３を嵌入し、一方のスライドボスの片端に駆動モータ２０とそれにより駆動する回転軸１７に固着された回転可能なサポートボス１６を接合して、スライドボス３のいずれか一方又は両者に主軸２に沿って内側又は外側に応力を加えて巻取機の巻取部材６の回動腕４と支持部材５とを立ち上げて、巻取部材６を回転させてシート状物を大きな外径の状態である支持部材上に巻き取り、その後スライドボス３に加えられた応力を解除し、巻取部材６を立ち下げて、巻き取ったシート状物を取り外すことができる巻取機。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、紙、フィルム等のシート状物（ウェブ）をコア（巻芯）無しで巻取ったシート状物を、容易に抜き取ることができる巻取機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
紙、樹脂、布等の材料よりなるフィルムやシート等のウェブは一般に紙管、鉄管等コアに巻き取ったロールの形態で製品として供給、使用する。コアはその両端部に回転駆動を伝達する部材を押圧するか、エアーシャフトをコアに挿入した後、拡径して回転可能に密着させウェブの巻取をする。
【０００３】
印刷、表面塗工、ラミネート加工等で作られる製品の巻取でなく、製品不良或いは元々廃棄用のシート状物では、コア用いて巻き取った場合には、コアの回収と産廃処理のためコアとシート状物を分ける作業が必要となる。
しかしながら、シート状物は巻取張力のためコアに巻締まり、巻き取り後簡単にコアを抜き取りシート状物を分離することができない。
【０００４】
このような目的のためにコアを用いない巻取軸、巻取機が提案されている。例えばシート状物を直巻きするリーフタイプで拡縮径可能なものが、実開平６−５３５４９号公報に開示されている。テーパ形状の拡縮部材を移動させて、これに設けられたリーフの外径を変化させるものであるが、拡／縮径の差をあまりとれないことと、部材の軸方向移動の手段として、一般的に別途空圧、油圧、電動など駆動手段が必要で構造が複雑となり、重量が重くなるので作業者に取っては作業負担が大きく問題がある。
【０００５】
また特開平１０−１６７５７９号公報には、円筒を３区画以上に分割し、拡径した時は、略円形に近い外径となり、縮径するときは円弧状の分割部材を折り畳む構造のものが開示されている。しかし、分割数によっては折り畳み前後の長辺径の差を大きくできないため、薄いフィルム等のシート状物の場合には折り畳み後の円筒の面に巻締められ、固着したシート状物の抜き取りが困難となる。
【０００６】
別の巻取軸の例として、特開平５−１３９６２５号公報には、２軸ターレットの反転腕に取り付けられ、回転力が与えられた軸の外側部材をヒンジ機構にして、拡縮径の差を大きくすることのできる巻取軸が開示されている。この装置では拡縮のための原動部が必要であり、構造が複雑となり、かつ構造上片側しか拡縮できないので巻き取るシート状物の種類が限られる。
【０００７】
不要シート状物の巻取の作業が必要なものを例として挙げれば、自動車外装品、壁パネル、ユニットバス、浴槽などの住宅部品の成形材料として用いられるシート・モールディングコンパンド（ＳＭＣ）の分野がある。ＳＭＣの主成分は粘稠体の不飽和ポリエステルで、内部にガラス片の強化剤を混入したものであるが、ＳＭＣ製造時に表面保護のためポリエチレンやポリプロピレン等の熱可塑性樹脂フィルムを上下に貼って、製造、輸送、保管する。
【０００８】
成形時には中味のＳＭＣを引き出し、上下のフィルムを剥がしながらこれを巻き取る。フィルムは１０〜５０μｍとかなり薄く、かつ成形前のＳＭＣがウエット状であり、フィルムの一部にＳＭＣ剤が付着していることもあるので、拡縮可能な軸に直巻きしても軸表面に対する固着力が強く、巻き取ったあと縮径しても軸を容易に抜き取ることが出来なかった。そのため、コアで巻き取ったフィルムを、カッターを用いて人手により時間をかけて切断し、剥ぎ取らざるを得ず、労力の負担と、危険を伴う作業であった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、簡単な構造であって、コアを用いることなく、シート状物を巻き取り、抜き取ることができる拡縮径の差の大きな巻取機を提供することと、コア無しの巻取機で巻き取ったシート状物を取り外し、回収する方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、主軸２の両端にスライドボス３が嵌入し、少なくともその１つが主軸２に沿って摺動し、支持部材５の両端に回転可能に連結された回動腕４がそれぞれ両端のスライドボス２に回転可能に連結され、且つ回動腕４−支持部材５−回動腕４からなる巻取部材６を少なくとも３本有してなり、主軸２に沿って摺動するスライドボス３に主軸２に沿って内側又は外側に応力を加えることにより回動腕４と支持部材５とが立ち上がり、又該応力を解除することにより回動腕４と支持部材５とが主軸２方向に可動できることを特徴とするシート状物の巻取機に関する。
【００１１】
また、本発明は、上記巻取機の一方の側に駆動モータ２０とそれにより駆動し、先端にサポートボス１６が固定された回転軸１７とを有する駆動部と、前記駆動部とは上記巻取機を挟んで反対側の先端にサポートボス１６’が固定された回転軸１７’を有する従動部とからなるシート状物の巻取装置に関する。
【００１２】
さらに、本発明は、上記巻取機のスライドボス３の片端に駆動モータ２０とそれにより駆動する回転軸１７に固定された回転可能なサポートボス１６を接合し、両端のスライドボス３のいずれか一方又は両者に主軸２に沿って内側又は外側に応力を加えて該巻取機の巻取部材６の回動腕４と支持部材５とを立ち上げ、該巻取部材６を回転させてシート状物を該支持部材上に巻き取り、その後スライドボス３に加えられた応力を解除し、巻取機から巻き取ったシート状物を取り外すことを特徴とするシート状物の回収方法に関する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の１つの実施例である巻取機及び巻取装置の拡径した模式図（一部断面図表示）、図２は図１の縮径した模式図、図３は本発明の巻取機及び巻取装置の拡径した部分概略正面図及び側面図、図４は図３の縮径した部分概略正面図及び側面図、図５は別の実施例である巻取機及び巻取装置の拡径した模式図（部分断面図）、図６は図５の縮径した模式図、図７は本発明の巻取機および巻取装置をＳＭＣの成形ラインに用いた工程模式図である。各図において同一の機能のものは同じ符号を用いた。それぞれの実施例は、本発明の単なる一実施態様を示すものであって、特にこれらに限定されるものではない。
【００１４】
図１から図４に基づいて本発明の実施形態の一例を説明する。１は巻取機全体であり、主軸２の両側に嵌入したスライドボス３が一対あり、主軸方向に摺動自由に嵌合されている。スライドボス３の巻取部中心側にピン８により回動腕４の一端が、またその他端は別のピン９によりスライドボス３および支持部材５に回動自由に取り付けられている。
【００１５】
スライドボス３が主軸２に沿って移動し、且つスライドボス３の回転力を主軸２に伝える手段としては、図１に示すように、主軸２の両端部側の表面に軸線に沿って溝孔１０を穿ち、この溝孔に嵌合するガイド部材１１をスライドボス３に取り付けることもできる。スライドボスの移動量を制限するために、固定リング１２などのストッパーが取り付けられる。
【００１６】
巻取機１の両外側には、先端部にスライドボス３の外側部と接合するサポートボス１６を備えた回転軸１７、回転軸の回転支持体１８、回転軸を軸方向に移動させる押圧部１９を有する駆動部、サポートボス１６’が固定された回転軸１７’、場合により回転軸１７’を軸方向に移動させる押圧部１９’を有する従動部が設けられ、押圧部の一方側には回転軸を回転させる駆動モ−タ２０、ベルト２１がある。尚、推力機能を有する押圧部１９は図１に示すように必ずしも駆動部及び従動部の両方に設ける必要はなく、駆動部には設けず、従動部に押圧部１９’設けてもよいし、どちらか一方に設けてもよい。
【００１７】
図３及び図４では、巻取機１の部分を示しているが、スライドボス３が主軸２の溝孔１０にガイド部材１１を貫通して取り付けられており、主軸２から外れないように主軸２の端部にボルト２３を設置して溝孔１０の端部を塞いでいる。また、スライドボスとサポートボス１６の接合は、図１に示すテーパーコーン型でなく、図３のように円筒形状で筒状体となって嵌合させ、サポートボスの外径部に取り付けられたピン２４と、スライドボスに空けられたＵ字孔２５を係合することにより回転軸１７の回転を巻取機１に伝えてもよい。
【００１８】
スライドボスの他端には、回動腕４を回転可能とするピン８が軸着され、この回動腕は図３の側面図に示すように円周方向に等間隔で４個設けられている。尚、図３は、シート状物Ｆを巻き取る際のスライドガイド３に応力がかかって、該スライドガイドが主軸２に沿って移動し、それに伴って回動腕４及び支持部材５が立ち上がった状態を示し、また図４は、図３の状態からスライドボス３にかかった応力を解除した状態を示している。
【００１９】
図５、図６は別の実施例を示したものであり、回動腕４が支持部材５に直接連結されているのでなく、補助腕７を介して支持部材５に連結されている構造である巻取機にかかるものである。該補助部材は、一端がピン９により支持部材５に回転可能に支持され、他端が主軸２に取り付けられたストッパー１５に回転可能に支持されるとともに、補助腕７の途中にピン１４により回動腕４が回転可能に支持され、回動腕４の他方端がスライドボス３にピン８により取り付けられているものである。四節リンク機構、平行四辺形構造であり、この場合、従動部側のスライドボス３‘は主軸２に連結部材２６で固定されていて、駆動部側のスライドボス３だけが主軸２に対して摺動する構造になっている。
【００２０】
図６に示す縮径の状態から押圧部１９を動作させ、サポートボス１６をスライドボス３に押し付け接合させる。従動部側のスライドボス３は、受け架台ブロック２２ａにより内側方向への動きの制限を受け、僅かしか動けないようになっているので、駆動部側のスライドボス３だけが内側に動く。スライドボス３に取り付けられた回動腕４により補助腕７は起こされ、支持部材５の外径は大きくなる。この機構ではは図１の例と違い巻取機１が左右対称でないために拡／縮径時に支持部材５の中心位置が変わり、シート状物の幅方向への移動生ずるが、実際の成形ライン等で使用する場合巻取装置の設置位置が成形部と離れているので、中心に対し多少ずれても問題にならない。あるいは拡径状態のときに支持部材５の位置をシート状物の幅の中心に合致するように設置すればよい。
【００２１】
またこの実施例では、従動部側のサポートボス１６’は軸受け部材２７を介して支持軸２８に組み付けられ、駆動部の回転に連動してサポートボス１６’のみ回転し、支持軸２８は回転しないで推力保持の役割を、また回転支持体１８’は摺動支持の役割をする。これにより図１に示す実施例のものに比べて操作側の構造を簡単にすることができる。
【００２２】
主軸２の両端部に設置されるスライドボス３には、回動腕４−支持部材５−回動腕４からなる巻取部材６がピン８を介して回動腕４で回転可能に取り付けられている。巻取部材６の個数としては、巻取時にシート状物が多少変形しても巻取後に巻取機１を容易に抜くためには少なくとも３以上設けることが必要で、軸の円周方向に等間隔に設置されていることが好ましい。巻取部材６を４個、６個更には８個備えることにより外径を円形に近づけることができるので、巻取るシート状物の目的により適当個数取り付ければよい。
【００２３】
支持部材５の表面の形状は拡径時に円弧形状であるのが好ましいが、不要なシート状物の巻取の場合には必ずしも円弧形状である必要はなく、シート状物を巻き取るときの所要強度を満たすものであれば丸棒、折り曲げ板、平板等の金属に限らず、プラスチック材等適当な部材を用いることができる。またその表面には、巻き取ったシート状物等が抜け易いような、フッ素樹脂塗工、シリコン処理など離型性をよくした表面処理、或いは逆にシート状物の密着を防ぐショト処理等の粗め立て表面処理を施すことが望ましい。
【００２４】
サポートボス１６とスライドボス３との接合部、即ち回転駆動の伝達部の形状及び部材は公知のコーン型、歯形、キー、凹凸嵌合部材、摩擦伝達部材等を用いればよい。またスライドボス３と主軸２との回転駆動の伝達機構については、スベリキー及びアリ溝に限らず、スプライン構造等の回転と軸方向に摺動可能な機構のものであればよい。なお、巻取張力が小さく、シート状物が軽量の場合、駆動部の回転を回動腕４と支持部材５と回動腕４からなる巻取部材６により、従動部側のスライドボス３に伝えることができるので、上記回転駆動の伝達機構を必ずしも設ける必要はない。
【００２５】
またスライドボス３と固定リング１２との間に図示しない圧縮コイルスプリング等の弾性体を設けるか、スライドボス３に対し両外側に摺動するよう適度な大きさの付勢力をコイルスプリング等で与えておくと、拡縮の動作が確実となり、左右の動きにムラが無く、スムーズな拡縮が出来るので好ましい
【００２６】
この巻取機での拡縮径比率は、巻取するシート状物の材料、巻取重量により、また巻取機の強度の問題と手作業等の操作性を考えて適時設計すればよく、特に限定されるものではないが通常１２０％から２５０％程が好ましい。
【００２７】
巻き取るシート状物としては紙、樹脂フィルム、ウェブ状のものであれば、素材状態あるいは印刷、表面塗工、貼り着け加工等の処理の有無を問わないが、巻取機の構造上薄い、又は軽いシート状物の巻取に適している。
また巻取機の巻取部材６の個数が少ない場合には、印刷、塗工の製品不良の巻取、あるいはＳＭＣの表面を保護するために用いられるキャリアフィルム等成形時に廃棄するシート状物の巻取に使用するのが好適である。このような材料としてポリエチレンやポリプロピレン等の熱可塑性樹脂フィルムがある。
【００２８】
次に本発明による巻取機１の巻取部材６を拡径してシート状物を巻取り、その後縮径して取り出しする動作手順について説明する。
【００２９】
巻取機１を図２に示すように受け架台２２の上に載せる。このときシート状物であるフィルムＦは巻かれていない。受け架台２２を上昇させ、スライドボス３とサポートボス１６が接合するよう高さ及び前後方向の芯合わせをする。次に図１に示すよう図示しない電動または公知の空圧等の推力手段を用い押圧部１９を動作させる。押圧部の内部にその一部が格納されている回転軸１７は、内側方向へ移動するのでサポートボス１６はスライドボス３に接合し、さらにスライドボスを押しつける。
【００３０】
スライドボスは主軸２をガイドとしてそれぞれ中心側にスライドする。回動腕４−支持部材５−回動腕４よりなるリンク機構により、回動腕４は起き上がり支持部材５、即ち巻取部材６の外径はＤａに示すように大きくなる。この拡径状態は押圧部１９の推力により巻取動作中保持される。図３は拡径した状態を示す詳細図で、右の側面図にあるようこの実施例では４つの巻取部材６を約９０°毎に取り付けてある。
【００３１】
また図３に示すよう主軸２の外形部には開き量、即ち拡径の最大径を決める固定リング１２が取り付けられており、スライドボス３がこのリングに当たり、必要以上に巻取部材６が拡がらないようスライドボスのストッパーの役割をしている。巻取機１は両側のサポートボス１６で支持されるので、巻取機の回転の妨げにならないよう受け架台２２を下降させる。
【００３２】
次に巻き取るべきフィルムＦを支持部材５の１つに載せ、その後の巻取による回転で抜けない程度、２〜３巻、巻き掛けて、駆動モータ２０を回し、巻取を開始する。スライドボス３に固着されたガイド部材１１が、主軸２に設けられたキー溝等の溝孔１０にはまり込んでいるで、主軸を介して回転力を従動側に伝えることができる。
【００３３】
一定量の巻き取り後、駆動モ−タ２０を停止させ、巻取作業を完了する。図２に示すよう受け架台２２を上昇させ巻取機１を受けて、押圧部１９を動作させ回転軸１７を両側に逃がす。サポートボス１６によるスライドボス３への押圧力がなくなるので、巻取部材６は拡径のリンク状態を保持出来ず、さらには巻き取ったフィルムＦの自重により、スライドボスは両外側に摺動し巻取部材６の外径はＤｂのように縮径する。図４に示す１３はストッパーピンで、回動腕４をこれに当て、巻取部材６の最少径を決めるものである。
【００３４】
図７は本発明の巻取機をＳＭＣの成形ラインに用いた工程を示す模式図である。この図によりＳＭＣのキャリアフィルムＦの巻取方法および取り出し方法を説明する。図７のＡ−Ａ断面に示すように、液状の不飽和樹脂組成物とガラス繊維等強化材を添加されたＳＭＣ２８はフィルムの上に薄層状に塗布され、さらに表面をフィルムで保護された状態で製造される。ＳＭＣ原反２９は通常ロールの状態で巻かれていて、成型ライン３０の先頭部の巻出部にセットされる。成形ライン本体は略、切断部、成形部、取り出し部より成っており、その手前にフィルムを巻取る本発明の巻取装置部が設置され、巻取機１が取り付けられる。
【００３５】
このように準備した後、巻き取るべきフィルムＦをＳＭＣ原反２９より引き出し、上下位置に配置された巻取機１の支持部材５にそれぞれ巻き付ける。次に成形ラインの運転を開始する。成形ラインの運転に同調して駆動モ−タ２０が所望の速度で回転し、フィルムＦの巻取を開始し、一定量を巻取る。
【００３６】
成形ラインの停止により、駆動モ−タ２０を停止させ、巻取作業を完了する。受け架台２２を上昇させ、巻取機１を受けて、押圧部１９を動作させサポートボス１６を外側に移動させる。巻き取ったフィルムＦの自重により、スライドボス３は両外側に摺動するので巻取部材６は縮径する。巻き取ったフィルムＦは図２に示すように垂れ下がるので、装置の後方側に移動させ、フィルムを受けるか、フィルムごと巻取機１を装置外に移動させて、受け台等を設け、巻取機を抜き取れば良い
【００３７】
【発明の効果】
以上、詳述したことから明らかな通り、本発明による巻取機によれば、従来の同じ軸長の直巻きタイプに比べ拡縮径比率が大きくとれるので、特に巻取り後の内径の収縮、変形が大きい薄フィルムの巻取機とフィルムの分離が容易となる。また構造が簡単なので、軽量化が図れ、さらに巻き取った円筒状のフィルムはコアレスとなり分別の必要が無く、フィルム原料としての再利用が容易となる。本巻取装置をＳＭＣの成形ラインに設置することにより、効率よく、後処理の容易な保護フィルムの巻取、抜き取りができ大きな効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の巻取機及び巻取装置の拡径した模　式図。（一部断面表示）
【図２】図１の縮径した模式図（一部断面表示）
【図３】本発明の巻取機及び巻取装置の拡径した部分概略正面図及び側面図。
【図４】図３の縮径した部分概略正面図及び側面図。
【図５】別の実施例である巻取機及び巻取装置の拡径した模式図（一部分断面表示）
【図６】図５の縮径した模式図（一部断面表示）
【図７】本発明の巻取機をＳＭＣの成形ラインに用いた工程模式図
【符号の説明】
１　巻取機
２　主軸
３　スライドボス
４　回転腕
５　支持部材
６　巻取部材
７　補助腕
８　ピンＡ
９　ピンＢ
１０　溝孔
１１　ガイド部材
１２　固定リング
１３　ストッパーピン
１４　ピンＣ
１５　ストッパー
１６、１６’　サポートボス
１７、１７’　回転軸
１８、１８’　回転支持体
１９、１９’　押圧部
２０　駆動モータ
２１　ベルト
２２　受け架台
２３　ボルト
２４　ピンＤ
２５　Ｕ字孔
２６　連結部材
２７　軸受け部材
２８　支持軸
２９　ＳＭＣ
３０　ＳＭＣ原反
３１　成形ライン
Ｆ　　フィルム

Claims

主軸２の両端にスライドボス３が嵌入し、少なくともその１つが主軸２に沿って摺動し、支持部材５の両端に回転可能に連結された回動腕４がそれぞれ両端のスライドボス３に回転可能に連結され、且つ回動腕４−支持部材５−回動腕４からなる巻取部材６を少なくとも３本有してなり、主軸２に沿って摺動するスライドボス３に主軸２に沿って内側又は外側に応力を加えることにより回動腕４と支持部材５とが立ち上がり、又該応力を解除することにより回動腕４と支持部材５とが主軸２方向に可動できることを特徴とするシート状物の巻取機。
巻取部材６が主軸２の円周方向に等間隔で設置されている請求項１記載のシート状物の巻取機。
片側のスライドボス３が駆動モータ２０により駆動する回転軸１７と接合することができ、且つ反対側のスライドボス３が回転可能なサポートボス１６に接合可能である請求項１又は２記載のシート状物の巻取機。
少なくとも１つのスライドボス３が主軸２に沿って内側に加えられた応力により摺動し、それに伴って巻取部材６の回動腕４と支持部材５とが立ち上がり、巻取部材６を回転させてシート状物を支持部材５上に巻き取り、その後応力を解除することにより回動腕４と支持部材５とが主軸２方向に可動し、巻き取ったシート状物を取り外すことができる請求項１〜３のいずれかに記載のシート状物の巻取機。
請求項１〜４の巻取機と、駆動モータ２０とそれにより駆動し、先端にサポートボス１６が固定された回転軸１７とを有する駆動部と、該駆動部とは前記巻取機を挟んで反対側に先端にサポートボス１６’が固定された回転軸１７’を有する従動部とからなるシート状物の巻取装置。
駆動部の回転軸１７及び／又は従動部の回転軸１７’が前後に可動できる請求項５記載のシート状物の巻取装置。
請求項１〜４の巻取機のスライドボス３の片端に駆動モータ２０とそれにより駆動する回転軸１７に固定された回転可能なサポートボス１６を接合し、両端のスライドボス３のいずれか一方又は両者に主軸２に沿って内側又は外側に応力を加えて該巻取機の巻取部材６の回動腕４と支持部材５とを立ち上げ、該巻取部材６を回転させてシート状物を該支持部材上に巻き取り、その後スライドボス３に加えられた応力を解除し、巻取機から巻き取ったシート状物を取り外すことを特徴とするシート状物の回収方法。
シート状物が不要なものである請求項７記載のシート状物の回収方法。
シート状物がシートモールディングコンパウンドのキャリアーフィルムである請求項８記載のシート状物の回収方法。