JP2006082932A

JP2006082932A - 巻取り装置

Info

Publication number: JP2006082932A
Application number: JP2004269968A
Authority: JP
Inventors: Shuzo Yao; 修三八百
Original assignee: Daio Paper Corp
Current assignee: Daio Paper Corp
Priority date: 2004-09-16
Filing date: 2004-09-16
Publication date: 2006-03-30

Abstract

【課題】シート幅の狭い複数の長尺シート材を同時に巻き取ることができる巻き取り装置を提供する。
【解決手段】支持軸７の軸方向に所定の間隔をおいて支持される複数の芯管Ｓ１，Ｓ２同士の間で、支持軸７を回転自在に支持する中間支持具１０を設けた。
【選択図】図１

Description

本発明は、長尺シート材を巻取るまたは巻出しする巻取り装置に関する。

従来より、長尺シート材である、例えば紙の加工ラインなどには、巻取り装置が用いられている（例えば、特許文献１参照）。この巻取り装置は、通常、紙の巻取りに用いられるが、紙の巻出しにも用いられている。
この巻取り装置には、フレーム本体の幅方向に延びる主軸が設けられており、この主軸と平行に支持軸が設けられる。そして、支持軸は、主軸に軸方向両端部が回転自在に支持されるとともに回転駆動されるようになっている。
この巻取り装置を、例えば巻出しに用いた場合、支持軸には、紙がロール状に巻き取られた芯管（紙管）が支持される。そして、この支持軸には、通常、シート幅の広い紙（幅広の紙）が巻き取られた軸方向に長い紙管が、支持軸に１本支持される。
この巻取り装置において、シート幅が幅広の紙よりも非常に狭い、例えばシート幅が幅広の紙の半分程度の紙（幅狭の紙）を巻出す場合には、その幅狭の紙が巻き取られた軸方向長さが非常に短い紙管を支持軸に１本支持させることになる。これでは、装置の巻出し効率からみて好ましくない。
そこで、巻出し効率を向上させるために、複数の短紙管を、支持軸の軸方向に所定の間隔をおいて支持させ、幅狭の紙を複数同時に巻出すことが考えられる。

特開２００１−２２５９９８号公報（第１図）

しかしながら、従来の巻取り装置では、支持軸がその軸方向両端部で２点支持されているので、幅狭の紙が巻き取られた紙管の重量が重くなりすぎると、支持軸における軸方向中央部に応力が集中して当該支持軸に撓みが発生する場合がある。撓みが発生した支持軸を回転させると、支持軸に振動が発生したり、その振動の繰り返しによって塑性変形が生じたりすることが懸念される。この問題は、装置を巻取りとして用いた場合においても同様に起こりうる。すなわち、従来の巻取り装置では、シート幅の狭い複数の紙を同時に巻取りまたは巻出すのは困難であった。
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、シート幅の狭い複数の長尺シート材を同時に巻取りまたは巻出すことができる巻取り装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は次の技術的手段を講じた。
すなわち、本発明の巻取り装置は、フレーム本体に軸方向両端部が回転自在に支持されて回転駆動される支持軸と、前記支持軸の軸方向に所定の間隔をおいて支持され、当該支持軸が回転駆動されることで複数の長尺シート材が同時に巻取るまたは巻出す複数の芯管と、前記複数の芯管同士の間で前記支持軸を回転自在に支持する中間支持具とを備えている。
本発明によれば、中間支持具が、芯管同士の間で支持軸を回転自在に支持するので、支持軸が軸方向両端部と併せて３点で支持されることになる。これによって、支持軸に撓みが発生するのを抑えることができる。従って、支持軸に振動が発生したり、塑性変形が生じたりするのを極力防止することができる。

また、上記の巻取り装置において、前記フレーム本体が、前記支持軸の軸方向両端部を回転自在に支持する一対のサイドフレームと前記一対のサイドフレーム間に設けられるボトムフレームとから構成され、前記中間支持具が、前記ボトムフレームから前記支持軸に向かって延びているのが好ましい。
この場合には、長尺シート材の巻取りや巻出しを妨げることなく、支持軸を回転自在に支持することができる。

また、本発明の巻取り装置は、ボトムフレームの幅方向両端部に立設されるサイドフレームを有するフレーム本体と、前記サイドフレームに軸方向両端部が回転自在に支持される主軸と、前記主軸の軸方向両端部から径外方向に延びる複数対の旋回腕と、前記各対の旋回腕に軸方向両端部が回転自在に支持されて回転駆動される複数の支持軸と、前記支持軸の軸方向に所定の間隔をおいて支持され、当該支持軸が回転駆動されることで複数の長尺シート材が同時に巻取るまたは巻出す複数の芯管と、前記主軸から前記複数の支持軸のそれぞれに向かって延び、前記複数の芯管同士の間で当該支持軸を回転自在に支持する中間支持具とを備えている。
本発明によれば、主軸とともに複数の支持軸を一体で回転させることができる。従って、一つの支持軸による巻取りまたは巻出しが終了してから、他の支持軸による巻取りまたは巻出しに切り替える作業を効率的に行うことができる。

本発明によれば、主軸に設けられる中間支持具によって支持軸に振動が発生したり、塑性変形が生じたりするのを極力防止することができるので、シート幅の狭い複数の長尺シート材を同時に巻取りまたは巻出すことができる。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明の実施形態にかかる巻取り装置１を模式的に示している。なお、図１の前後方向を巻取り装置１の幅方向とし、図の手前側を左舷といい、図の後側を右舷という。また、図１において、見やすくするために図示を一部省略している。また、巻取り装置１は、長尺シート材の巻取りまたは巻出しに用いられるが、本実施形態では、長尺シート材の巻出しに用いた場合について説明する。

図１に示すように、巻取り装置１は、ボトムフレーム２ａの幅方向両端部に立設されるサイドフレーム２ｂを有するフレーム本体２と、サイドフレーム２ｂに軸方向両端部が回転自在に支持される主軸３と、主軸３の軸方向両端部から径外方向延びる例えば２対の主旋回腕（旋回腕）４と、主軸３の軸方向両端部かつ対の主旋回腕４の内側から径外方向延びる例えば２対の副旋回腕５とを備えている。

２対の主旋回腕４は、互いの対が主軸３の軸中心に対して点対称となるように配置されており、副旋回腕５も主軸３の軸中心に対して点対称になるように配置されている。そして、主旋回腕４と副旋回腕５とは、巻取り装置１の右舷または左舷から見て十字状となるように、互いが主軸３の軸心周りに９０°位相がずれるように配置されている。
主軸３は、各サイドフレーム２ｂに設けられる旋回機構部６に支持されている。この旋回機構部６によって、主旋回腕４及び副旋回腕５が主軸３と一体で回転するようになっている。

また、巻取り装置１には、各対の主旋回腕４にそれぞれの軸方向両端部が回転自在に支持される例えば２本の支持軸７と、各対の副旋回腕５にそれぞれの軸方向両端部が回転自在に支持される２本のガイドローラ８とが設けられている。
２本の支持軸７は、右舷側の主旋回腕４（４Ｒ）に設けられる駆動機構部９によって、それぞれが個別に回転駆動させるようになっている。また、各支持軸７は、主旋回腕４にボス部Ｂを介して接続されており、このボス部Ｂによって、当該支持軸７が主旋回腕４に対して脱着可能になっている。

２本の支持軸７のうち、一方（図１の手前側）の支持軸７（７Ａ）には、例えば２種類の紙Ｐが巻き取られた２本の円筒状の紙管（芯管）Ｓが支持されている。これらの紙管Ｓは、円筒状のもので、それぞれの筒内部に支持軸７Ａが挿入された状態で支持されており、互いの紙管Ｓが軸方向に所定の間隔をおいて配置されている。また、これらの紙管Ｓは、支持軸７が回転駆動されるに伴って回転し、紙Ｐが巻出されるようになっている。なお、本実施形態では、異なるシート幅（Ｗ１＞Ｗ２）の紙Ｐを巻出すようにしているので、２本の紙管Ｓのうち、右舷側の紙管Ｓ１の軸方向長さが、左舷側の紙管Ｓ２の軸方向長さよりも長く形成されている。

また、巻取り装置１には、主軸３から２本の支持軸７のそれぞれに向かって延びる中間支持具１０が設けられている。この中間支持具１０は、支持軸７Ａにおける２本の芯管Ｓ同士の間で当該支持軸７Ａを回転自在に支持している。なお、他方（図１の手前側）の支持軸７（７Ｂ）に支持される、紙Ｐが巻き取られた複数の紙管Ｓの図示を省略しているが、この支持軸７Ｂに複数の紙管Ｓが支持された場合には、中間支持具１０が、紙管Ｓ同士の間で回転自在に支持するようになっている。

図２，３に示すように、支持軸７は、例えばエアーシャフトで、円筒状のシャフト本体１５と、シャフト本体１５の軸方向両端部に設けられ、主旋回腕４の端部４ｂに回転自在に支持される回転支持部１６とを有している。
また、エアーシャフト７には、シャフト本体１５の内部で軸方向に沿って設けられ、空気の給排によって膨張・収縮するエアーチューブ１７と、シャフト本体１５とエアーチューブ１７との間で径方向に沿って介在され、エアーチューブ１７の膨張・収縮によってシャフト本体１５の外周面１５ａから出退する複数の押圧片１８とが設けられている。

シャフト本体１５は、２本の紙管Ｓ１，Ｓ２の軸方向長さの合計よりも長く形成されている。また、シャフト本体１５には、押圧片１８を出退自在に挿通するための複数の挿通孔２０が形成されている。この挿通孔２０は、例えばシャフト本体１５の周方向に沿って等間隔に４つ形成され、この４つを一組とした挿通孔２０が、シャフト本体１５の軸方向に沿って等間隔に７組形成されている。
押圧片１８は、シャフト本体１５の挿通孔２０の形状と合致する断面形状を有している。また、押圧片１８のエアーチューブ１７側の後端部１８ａは、エアーチューブ１７の外面１７ａに沿うように円弧状に形成されており、押圧片１８の紙管Ｓ側の先端部１８ｂは、当該紙管Ｓの内周面Ｓａに沿うように円弧状に形成されている。

上記のシャフト本体１５の一方（図の右側）の回転支持部１６側には、エアーチューブ１２内と連通する空気給排口１９が形成されている。この空気給排口１９には、適宜空気給排装置（図示せず）が接続され、この空気給排装置によってエアーチューブ１７内に空気が給排されるようになっている。なお、空気給排口１９には、逆止弁（図示せず）が取り付けられており、エアーチューブ１７内の空気が自然に外部流出しないようになっている。

図２，４に示すように、中間支持具１０は、エアーシャフト７に支持される軸受２５と、この軸受２５に外嵌される円筒状のケーシング２６と、ケーシング２６と主軸３とを連結する連結部２７とを備えている。
軸受２５は、例えば玉軸受で、内輪２８と、外輪２９と、内外輪間に配置される玉３０とを有している。内輪２８は、その内周面２８ａがシャフト本体１５の外周面１５ａから突出する押圧片１８によって押圧されている。これによって、軸受２５がエアーシャフト７に支持された状態となっている。なお、軸受２５は、押圧片１８が配置されていないシャフト本体１５の外周面１５ａに、直接外嵌されてもよい。

ケーシング２６は、軸受２５の外輪２９に外嵌されている。このケーシング２６は、２つの円弧部３２，３３に等分割されている。各円弧部３２，３３の周端部３２ａ，３３ａが突き合わされる２箇所の突合せ部３４のうち、一方（連結部２７側）の突合せ部３４ａは、互いの周端部３２ａ，３３ａがピン３５を介して回動可能に接続されている。また、他方の突合せ部３４ｂには、互いの周端部３２ａ，３３ａから径外方向に延びる一対のフランジ部３６が設けられており、このフランジ部３６同士がボルト３７によって締結されている。
連結部２７は、主軸３に外嵌された円筒部３５と、円筒部３５の外周面３５ａからエアーシャフト７側に延びてケーシング２６のピン３５に接続される連結部本体３６とを有している。

上記のケーシング２６は、ボルト３７を取り外し、互いの円弧部３２，３３をピン３５の軸心回りに回動させることによって、当該ケーシング２６と軸受２５とを分離することができる。すなわち、本実施形態の中間支持具１０は、主軸３に接続されたケーシング２６及び連結具２７と、エアーシャフト７に支持された軸受２５とに分離することができる。このように構成されることによって、エアーシャフト７の主旋回腕４からの脱着を可能にしている。

ここで、エアーシャフト７に紙Ｐが巻き取られた紙管Ｓ及び軸受２５を支持させ、そのエアーシャフト７をフレーム本体２に取り付ける手順について説明する。
まず、エアーシャフト７に紙Ｐが巻き取られた紙管Ｓ及び軸受２５を支持させるには、空気給排装置を空気供給口１９に接続し、エアーチューブ１７内に空気を供給する。空気が供給されたエアーチューブ１７が膨張し、押圧片１８がシャフト本体１５の径外方向に移動する。そして、押圧片１８がシャフト本体１５の外周面１５ａから突出し、紙管Ｓの内周面Ｓａ及び内輪２８の内周面２８ａを押圧する。このようにして、紙Ｐが巻き取られた紙管Ｓ及び軸受２５がエアーシャフト７に支持された状態となる。

次に、紙Ｐが巻き取られた紙管Ｓ及び軸受２５が支持された状態のエアーシャフト７をフレーム本体２に取り付けるには、回転支持部１６を主旋回腕４のボス部Ｂに接続する。そして、軸受２５の外輪２９に、ケーシング２６の円弧部３２，３３を被せるように外嵌させ、互いのフランジ部３６をボルト３７で固定する。こうすることで、エアーシャフト７が主軸３に対して回転自在に支持される。
なお、紙Ｐが巻出されたエアーシャフト７を、フレーム本体２から取り外す場合には、上記の手順とは反対に、ケーシング２６と軸受２５を分離させ、エアーシャフト７をフレーム本体２から取り外す。そして、エアーチューブ１７内の空気を排出して紙管Ｓ及び軸受２５の支持を解除すればよい。

上記のように構成された巻取り装置１によれば、主軸３から延びる中間支持具１０が、芯管Ｓ１，Ｓ２同士の間でエアーシャフト７を回転自在に支持している。すなわち、エアーシャフト７が軸方向両端部と併せて３点で支持されることになる。これによって、エアーシャフト７に撓みが発生するのを極力防止することが可能となり、エアーシャフト７に振動が発生したり、塑性変形が生じたりするのを極力防止することができる。
また、本実施形態の巻取り装置１は、主軸３とともに２本のエアーシャフト７を一体で回転させることができる。従って、１本のエアーシャフト７による巻出しが終了してから、他のエアーシャフト７による巻出しに切り替える作業を効率的に行うことができる。

なお、上記実施形態は本発明の例示であってその範囲を制限するものではない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって規定され、そこに記載された構成と均等の範囲内のすべての変更も本発明に含まれるものである。
例えば、エアーシャフト７には、紙管Ｓが３本以上支持されてもよい。また、複数の紙管Ｓは、同じシート幅の紙Ｐを巻取りまたは巻出しするべく、それぞれの軸方向長さが同じものを用いてもよい。また、主軸３を回転させない場合には、中間支持具１０をボトムフレーム２ａからエアーシャフト７に向かって延びるように設けてもよい。この場合には、紙Ｐの巻取りまたは巻出しを妨げることなく、エアーシャフト７を回転自在に支持することができる。

本発明の巻取り装置を模式的に示す斜視図である。中間支持具に支持されたエアーシャフトを示す平面図である。エアーシャフトに紙管が支持された状態を示す横断面図である。中間支持具に支持されたエアーシャフトを示す側面図である。

符号の説明

１巻取り装置
２フレーム本体
２ａボトムフレーム
２ｂサイドフレーム
３主軸
７エアーシャフト（支持軸）
１０中間支持具
Ｐ紙（長尺シート材）
Ｓ紙管（芯管）

Claims

フレーム本体に軸方向両端部が回転自在に支持されて回転駆動される支持軸と、
前記支持軸の軸方向に所定の間隔をおいて支持され、当該支持軸が回転駆動されることで複数の長尺シート材を同時に巻取るまたは巻出す複数の芯管と、
前記複数の芯管同士の間で前記支持軸を回転自在に支持する中間支持具と、
を備えている巻取り装置。
前記フレーム本体が、前記支持軸の軸方向両端部を回転自在に支持する一対のサイドフレームと前記一対のサイドフレーム間に設けられるボトムフレームとから構成され、
前記中間支持具が、前記ボトムフレームから前記支持軸に向かって延びている請求項１に記載の巻取り装置。
ボトムフレームの幅方向両端部に立設されるサイドフレームを有するフレーム本体と、
前記サイドフレームに軸方向両端部が回転自在に支持される主軸と、
前記主軸の軸方向両端部から径外方向に延びる複数対の旋回腕と、
前記各対の旋回腕に軸方向両端部が回転自在に支持されて回転駆動される複数の支持軸と、
前記支持軸の軸方向に所定の間隔をおいて支持され、当該支持軸が回転駆動されることで複数の長尺シート材が同時に巻取るまたは巻出す複数の芯管と、
前記主軸から前記複数の支持軸のそれぞれに向かって延び、前記複数の芯管同士の間で当該支持軸を回転自在に支持する中間支持具と、
を備えている巻取り装置。