JP2011073870A - Winding core support device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、巻芯支持装置に係り、詳しくは、例えば紙、布、合成樹脂フィルムあるいは金属箔等のシートなどのシート帯をそのまま、又は任意の幅にスリットして巻取る巻取装置、または巻出装置の巻芯支持装置に関するものである。 The present invention relates to a core support device, and more specifically, a winding device for winding a sheet band such as a sheet of paper, cloth, a synthetic resin film or a metal foil as it is or slitting it to an arbitrary width, or The present invention relates to a core support device for an unwinding device.
従来、この種の巻芯支持装置としては巻取り用の回転駆動軸に対し摩擦結合等により一体に回転しうるよう設けられたカラーと、このカラーに外挿される紙管等の中空巻芯にカラーの回転を伝達する手段とを有し、外挿された巻芯を1回転方向に拘束して回転させるものが一般的であった。(例えば特許文献1参照)
その構造の1例を既知の巻芯支持装置Aを示す図5〜図8に従って説明すると、回転駆動軸2に回転伝達可能に設けられるカラー本体3の外周に幅方向中央部に周方向に連続した環状溝5が形成され、該環状溝5にスリップリング7が回転自在に嵌装され、該リング7を挟んで両側に周方向一方端側が浅くなるように傾斜した底面を有する複数の凹陥部6が、例えば図7に示す如く等角度間隔の3個所に設けられ、各凹陥部6に夫々傾斜底面に沿って周方向に移動可能で、かつ底面の浅い位置において一部がカラー本体の径方向外方に突出し、底面の深い位置においてカラー本体の外周面より没する如く転動体8が配されていて、これら転動体8は夫々離脱せずに径方向に変位できるようにマグネット12により保持される構造を有して、圧力制御されたエアーが図8矢示方向に、回転駆動軸の軸芯中心孔より供給されてピストン9を押し上げ、このピストン9がスリップリング内周をスリップしながらトルクを伝達し、カラー本体の回転を転動体8を介して外挿された紙管等の中空巻芯に伝達して巻取り又は巻出しを行うようになっている。
Conventionally, as this type of core support device, a collar provided so as to be able to rotate integrally with a rotary drive shaft for winding by frictional coupling and the like, and a hollow core such as a paper tube extrapolated to this collar It is common to have a means for transmitting the rotation of the collar and to rotate the extrapolated core in one rotation direction. (For example, see Patent Document 1)
One example of the structure will be described with reference to FIGS. 5 to 8 showing a known core support device A. Continuously in the circumferential direction at the center in the width direction on the outer periphery of the
しかし、上記巻芯支持装置Aは転動体8が傾斜底面の深い位置bにあるとき、中空の巻芯が外挿され、止着ボルト11で止着されたスライドコロ(車輪状の回転体)10の回転が巻芯を嵌挿方向に案内して巻芯の外挿作用を容易にし、回転駆動軸2と共にカラー本体を回すとスリップリング7の回転方向に回らない上記スライドコロとの摩擦によりスリップリング7が回転せずにカラー本体が相対的に回転し、転動体8が傾斜底面の浅い位置aへ移って径方向に一部突出し、巻芯内面に強く押圧され巻芯内面に摩擦結合して、それ以降、巻芯はスリップリングと共にカラー本体に同期して回転し巻取りが行なわれるが、上記の如く転動体の位置の移動ならびに巻芯内面に摩擦結合して巻取りが行なわれるとき、環状溝に比較し、スリップリング幅が小さいことから環状溝5内面とスリップリング7側面との間に凹陥部6による凹部空間が残り、紙管等の内面と凹陥部6の両側上端の角部との摺擦接触により屑粉が生じ、これがカラー本体の外周中央部におけるスリップリング両側の凹陥部6内に蓄積し、正常な巻芯支持作用を阻害することが分かった。
However, in the above-described core support device A, when the
そこで本発明者はさきに上記巻芯支持装置の使用において巻芯との摩擦接触による屑粉の発生をなくし、円滑な回転を確保するため、前記スリップリング7を前記環状溝5の全幅をもってスリップリング7外周面とカラー本体3外周面を段差なく面一に形成し、かつカラー本体3外周における環状溝5内面と、スリップリング7両側面との間の隙間をスリップリングの回動を妨げない程度になくした巻芯支持装置を改良提案した。(例えば特許文献2参照)
Therefore, the present inventor slips the
ところが上記改良した巻芯支持装置は実使用を続けていたところ、1000r.p.m以下の回転駆動においては円滑な転動体の径方向変位が行われていたが、近時のスピードアップに伴う1000r.p.mを超える高速回転では遠心力により転動体の飛び出しが起こり、確実な変位が得られないことが判明した。 However, when the improved core support device continued to be used, 1000 r. p. In the rotational drive of m or less, smooth radial displacement of the rolling element was performed, but 1000 r. p. It has been found that at high speed rotation exceeding m, the rolling element pops out due to centrifugal force, and reliable displacement cannot be obtained.
そこで本発明者は更に検討を重ね、その結果、特に傾斜底面による転動体の変位に対応して転動体を保持する長溝の形成を見出すことにより、カラー本体の傾斜底面を有する凹陥部に沿う転動体を保持し、その変位を確実ならしめると共に、1000r.p.mを越える高速回転における転動体の遠心力による飛び出しをなくし、近時の高速化された巻取り,巻出しにおいて円滑な回転を確保し、巻取り,巻出しの効率向上をはかることを目的とするものである。 Therefore, the present inventor has further studied, and as a result, by finding the formation of a long groove that holds the rolling element particularly in response to the displacement of the rolling element by the inclined bottom surface, the rolling along the recessed portion having the inclined bottom surface of the collar body is achieved. While holding the moving body and ensuring the displacement, 1000 r. p. The purpose is to eliminate the rolling out of the rolling element at high speed rotation exceeding m, to ensure smooth rotation in recent high-speed winding and unwinding, and to improve the efficiency of winding and unwinding. To do.
即ち、上記目的に適合する本発明巻芯支持装置の特徴は、中空の巻芯が外挿され、回転駆動軸に対し、回転伝達可能に設けられるカラー本体の外周部幅方向中央部に環状溝を設けて、該環状溝に周方向所要の間隔で、周方向一方端側が浅くなるように傾斜した底面を有する複数の凹陥部を仕切り部を介して形成し、かつ該凹陥部の側壁に上記凹陥部の傾斜底面に対応する傾きを有する長溝を設けると共に、該長溝の深い位置側の仕切り部にマグネットを配設してなる一方、前記環状溝にその全幅をもって回動自在にスリップリングをカラー本体外周面と面一に、かつ環状溝内面とスリップリング両側との間の隙間をなくして嵌装し、該スリップリングに前記凹陥部傾斜底面に沿って移動し、底面傾斜の浅い位置でその一部が径方向外方に突出することにより外挿された巻芯に係合して該巻芯を拘束し、回転させる転動体を前記凹陥部側壁の長溝に軸支せしめて配設してなる構成にある。 That is, the feature of the core support device of the present invention suitable for the above object is that an annular groove is formed in the central portion in the width direction of the outer peripheral portion of the collar body, in which a hollow core is extrapolated and is provided so as to be able to transmit rotation to the rotation drive shaft. A plurality of recesses having bottom surfaces that are inclined so that one end side in the circumferential direction becomes shallow at a required interval in the circumferential direction in the annular groove, and the above-mentioned side wall of the recess is formed on the side wall of the recess A long groove having an inclination corresponding to the inclined bottom surface of the recessed portion is provided, and a magnet is disposed in a partition portion on a deep position side of the long groove. Fitted to the outer peripheral surface of the main body and without a gap between the inner surface of the annular groove and both sides of the slip ring, moved to the slip ring along the inclined bottom surface of the recess, and at a shallow position of the bottom surface inclination Part protrudes radially outward Restraining the take-core engages the extrapolated core by Rukoto is a rolling element for rotating the arrangement formed by disposed allowed pivotally supported on the elongated groove of the recess sidewalls.
ここで、環状溝内面とスリップリング両側との間の隙間をなくしたとは、完全な密着ではなく、スリップリングの回動を妨げないことは云うまでもない。なお、巻取りに際し、原反ロールからの巻出し態様には通常、シート裏側が上面として巻出される下巻出しと、シート表面が上面として巻出される上巻出しの2つの態様があるが、上記構成は凹陥部における傾斜底面が一方向であり、上記上巻出しと下巻出しの何れかの巻出し用として利用される。 Here, it is needless to say that eliminating the gap between the inner surface of the annular groove and both sides of the slip ring is not complete contact and does not hinder the rotation of the slip ring. In addition, when winding, the unwinding mode from the raw roll usually has two modes of lower unwinding where the sheet back side is unrolled as the upper surface and upper unwinding where the sheet surface is unrolled as the upper surface. The inclined bottom surface of the recessed portion is one direction, and is used for unwinding of either the above-described upper unwinding or lower unwinding.
一方、請求項2は上記上巻出しと下巻出しの両者に共用し得る巻芯支持装置であり、中空の巻芯が外挿され、回転駆動軸に対し、中空の巻芯が外挿され、回転駆動軸に対し、回転伝達可能に設けられるカラー本体の外周部幅方向中央部に環状溝を設けて、該環状溝に周方向所要の間隔で周方向中高で浅く、両側端が深くなるように傾斜した底面を有する複数の凹陥部を仕切り部を介して形成し、該凹陥部の側壁に上記凹陥部の傾斜底面に対応して中高状の傾きを有する長溝を設けると共に、該長溝両側端の深い位置側の仕切り部に夫々マグネットを配設してなる一方、前記環状溝にその全幅をもって回動自在にスリップリングをカラー本体外周面に、かつ環状溝内面とスリップリング両側との間の隙間をなくして嵌装し、該リングに前記凹陥部傾斜底面に沿って移動し、底面傾斜の浅い中高位置でその一部が径方向外方に突出することにより外挿された巻芯に係合して該巻芯を拘束し、回転させる転動体を前記凹陥部側壁の長溝に軸支せしめて夫々配設してなる構成よりなる。 On the other hand, a second aspect of the present invention is a core support device that can be used for both the upper unwinding and the lower unwinding, in which a hollow core is extrapolated, and a hollow core is extrapolated with respect to the rotary drive shaft. An annular groove is provided in the center of the collar body in the width direction of the collar body that is capable of rotating transmission with respect to the drive shaft, and the annular groove is shallow at the middle height in the circumferential direction at a required interval in the circumferential direction, and both side ends become deep. A plurality of recessed portions having inclined bottom surfaces are formed via partitioning portions, and a long groove having a medium-high inclination is provided on the side wall of the recessed portion corresponding to the inclined bottom surface of the recessed portion, and both side ends of the long grooves are provided. While the magnets are respectively arranged in the partition portions on the deep position side, the slip ring is rotated with the full width of the annular groove on the outer peripheral surface of the collar body, and the gap between the inner surface of the annular groove and both sides of the slip ring And remove the recess in the ring. A rolling element that moves along an inclined bottom surface, engages with an externally inserted core at a middle and high position where the bottom surface is shallow, and protrudes radially outward to restrain and rotate the core. Are configured so as to be pivotally supported in the long groove on the side wall of the recessed portion.
本発明巻芯支持装置は上記の如く凹陥部に傾斜底面を設けると共に、凹陥部側壁に該傾斜底面に対応して転動体を軸支する長溝を対応する傾きで設けているため、回転駆動時、1000r.p.mを超えるような回転に対しても転動体は長溝に保持されて遠心力により飛び出すことがなく、傾斜底面ならびに長溝に沿う円滑、確実な移動が確保され、近時の高速化に即応する顕著な効果が期待される。また、凹陥部の深い位置側の仕切り部に磁石を設けることにより、凹陥部における転動体の保持を安定させる効果を有する。 Since the core support device of the present invention is provided with the inclined bottom surface in the recessed portion as described above, and the long groove for supporting the rolling element corresponding to the inclined bottom surface is provided on the sidewall of the recessed portion with the corresponding inclination, 1000r. p. The rolling element is retained in the long groove even for rotations exceeding m and does not pop out due to centrifugal force, ensuring smooth and reliable movement along the inclined bottom surface and the long groove, and is prominent in response to recent high speeds. Expected. Moreover, it has the effect which stabilizes holding | maintenance of the rolling element in a recessed part by providing a magnet in the partition part of the deep position side of a recessed part.
なお、凹陥部内の長溝を仕切り部により一端側に向け浅くなるように傾斜した底面のみとするときは、いわゆる上巻出し,下巻出しの何れかに使用されるが、中央部が浅く両端側が漸次深くなる一連の中高状傾斜底面とするときは上巻出しと下巻出しによる巻取りの両者に随時、変更して使用できる効用を有している。 In addition, when the long groove in the concave portion is only the bottom surface inclined so as to become shallow toward one end by the partition portion, it is used for so-called upper unwinding or lower unwinding, but the central portion is shallow and both end sides are gradually deepened. In the case of a series of middle and high-level inclined bottom surfaces, it has the utility that it can be changed and used as needed for both upper unwinding and lower unwinding.
勿論、本発明巻芯支持装置は従来のスリップリング両側の凹陥部による凹部空間を全面にわたり被覆したことにより、従来、回転駆動時、巻芯内面がカラー本体外周部と摩擦接触したとき、巻芯が紙管等である場合、該摩擦接触により特に凹陥部壁部上端角部等によりその内面が擦られて屑粉等を発生し、凹陥部に蓄積されて回転を阻害することがあったが、スリップリングが環状溝の全幅を有していて凹陥部が形成されることがないから、紙管等の内面が凹陥部上端角部により摺擦されることがなくなり、屑粉の発生がなく好適な回転伝達をはかることができる効果も有している。 Of course, the core support device of the present invention covers the entire recess space by the recesses on both sides of the conventional slip ring, so that when the inner surface of the core is in frictional contact with the outer periphery of the collar body during conventional rotation, Is a paper tube or the like, the friction contact causes the inner surface to be rubbed particularly by the upper corners of the recessed wall portion to generate dust and the like, which accumulates in the recessed portion and inhibits rotation. Since the slip ring has the full width of the annular groove and no recessed portion is formed, the inner surface of the paper tube or the like is not rubbed by the upper corner of the recessed portion, and no dust is generated. There is also an effect that a suitable rotation transmission can be achieved.
以下、更に添付図面を参照し、本発明巻芯支持装置の具体的態様を説明する。図1〜図3は本発明巻芯支持装置の1例であり、図1は外観図、図2は径方向要部断面概要図、図3は図2のP−P線における軸方向要部断面概要図である。 Hereinafter, specific embodiments of the core support device of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. 1 to 3 show an example of the core support device of the present invention, FIG. 1 is an external view, FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a main portion in the radial direction, and FIG. 3 is a main portion in the axial direction along line P-P in FIG. It is a cross-sectional schematic diagram.
これら図において、1は回転駆動軸2の外周にベアリング4を介して嵌め込まれ、軸芯に対して遊転する巻芯支持装置であり、本体をなす左右一対の嵌合着によるカラー本体3の外周にその幅方向中央部に環状溝5が形成されており、該環状溝5にスリップリング7が図1及び図3に示す如く環状溝の全幅にわたる幅をもって環状溝内面とスリップリング両側の間に隙間がなくスリップリング外周面とカラー本体外周面が段差なく面一をなすように嵌装されている。
In these drawings,
そして、カラー本体3の環状溝底面は図2に示す如く周方向に一方端側が浅く、他方に順次、深くなるように傾斜した底面を有する複数の凹陥部6、図では3個の凹陥部が設けられ、各凹陥部6の間には夫々仕切り部6′が設けられていると共に、スリップリング7における上記各凹陥部6に対する周方向所要間隔位置に夫々、前記傾斜底面に沿って周方向に移動可能で、かつ底面の浅い位置において一部がカラー本体3の径方向外方に突出する各1つの転動体8が配設されており、一方、底面の深い位置において保持を安定するため、該位置に対向する仕切り部6内にマグネット14が配設され移動を安定せしめていると共に、凹陥部6の両側壁に前記凹陥部の傾斜底面の傾斜度合いに対応する傾きを有して長溝13が設けられ、、前記転動体8両側に突出した軸8aを軸支して転動体を保持している。
The bottom surface of the annular groove of the
なお、前記転動体8の外周には摩擦抵抗を上げるために例えばローレット加工などの微小な凹凸をつける加工が施されている。ここで上記スリップリング7はその幅が図6に示す従来装置におけるスリップリング7ではスリップリングの幅が環状溝の幅に比し小さいため、スリップリングの両側に凹陥部6による凹部空間をカラー本体3外周における両側面に形成しているのに対し、本発明ではスリップリング7が上記凹陥部による凹部空間を覆ってカラー本体3外周の幅方向中央部における環状溝の全幅にわたってスリップリング外周面とカラー本体外周面が面一に段差なく嵌装されていて、カラー本体外周における環状溝内面とスリップリング両側面との間の隙間がなく、従って、従来のカラー本体外周に見られた凹陥部による空間は存在しない。
In addition, in order to raise frictional resistance, the outer periphery of the said rolling
また、図中、10はスリップリング5の外周部に所定の間隔をおいて設けられ、スリップリング7の初動の巻芯に対する係合力を確保し、かつ巻芯の挿脱を容易にする車輪状の回転体であり、止着ボルト11で止着されて巻芯の内面に付勢して押圧する押接機構を形成し、スリップリングの軸方向にのみ回転が可能となっている。
In the figure,
本発明は以上のような構成よりなり、巻芯支持装置の外側に紙管等の巻芯1を外挿してシートを巻き取る場合には、先ず、転動体8が凹陥部6における深い位置bにあって、凹陥部内側壁の長溝13に軸支されてカラー本体3より径方向外方へ突出していないか、又は突出していても極めて僅かであるため、巻芯1は容易に外挿することができる。このとき、弾力手段を使用した押接手段である車輪状の回転体10は、巻芯の外挿による押圧力で弾力手段に抗して弾力的に退入し、かつ巻芯の挿入に伴って回転して巻芯外挿作用を問題なく容易に行うことが可能である。そして、巻芯にシートの端部を止めて回転駆動軸2と共にカラー本体3を回すと、巻芯とこれに接する転動体8あるいは前記車輪状の回転体10との摩擦によりスリップリング7が回転せずにカラー本体3のみが回転し、転動体8が凹陥部の傾斜底面ならびに凹陥部内側壁の長溝13に沿って浅い位置aに移動し、図2に示すように転動体8の一部がカラー本体3の外周面3aより径方向に突出し、巻芯1の内面に強く押圧され、巻芯内面と摩擦係合し、それ以降、巻芯はスリップリング7と共にカラー本体3に同期して回転し、巻取りが行われる。なお、このとき転動体8は仕切り部内のマグネット14により確実に保持され、外れることはない。一方、カラー本体3を逆回転させると、転動体8が傾斜底面の深い位置bへ移動してカラー本体3及びスリップリング7の外周面より内側に没し、巻芯を容易に抜き取ることができる。
The present invention is configured as described above, and when winding the sheet by extrapolating the
なお、上記説明は巻取りにおける巻芯支持装置について述べたが、巻出し軸に対しても同様である。そして、これら巻取り,巻出し時における巻芯内面とスリップリング7及びカラー本体3との摩擦係合は、正確な巻取りのため強く行われるので、もし従来のようにスリップリング両側に凹部空間があり、凹陥部側面に上部尖角部が存在すると該凹陥部上端部の角部と巻芯内面が摩擦接触し、巻芯内面を削る状態で屑粉を発生することが避けられなかったが、本発明においてはスリップリングがカラー本体の外周幅方向中央部における環状溝全幅にわたり設けられていてスリップリング外周面とカラー本体外周面が段差なく面一で、かつ環状溝内面とスリップリング両側面の間に隙間がなく、従ってカラー本体外周には凹陥部による凹部空間は全く存在せず、従って屑粉を発生する角部がないため、屑粉による回転の阻害がなく、円滑かつ正確に巻取り,巻出しを行うことができる。以上は仕切り部6′を介して傾斜底面が同じ回転方向に深い位置より浅い位置に至る一方向であり、従って巻取り時、巻出し時において上巻取り,上巻出し、あるいは下巻取り,下巻出しの何れかに限られる。
In addition, although the said description described the core support apparatus in winding, it is the same also about an unwinding axis | shaft. The frictional engagement between the inner surface of the core and the
図4はこれに対し上巻取り,上巻出し、あるいは下巻取り,下巻出しを可能とするため、前記カラー本体3における傾斜底面を両端側を深く、中央部を浅く中高状に形成すると共に、該傾斜底面に対応させて凹陥部内側面の長溝13を中央部を外周に近くなるよう中高状に傾斜させている。なお、上記長溝を形成した以外の基本的構成は前記と同様であるので詳細な説明については省略する。
この構成によれば傾斜底面及び長溝の中間部を越えて転動体を移動せしめることにより逆回転駆動を回転軸に与えることができ、上巻取り,上巻出しのみならず、下巻取り,下巻出しに対しても容易に対応することができる。
In contrast to this, in FIG. 4, in order to enable upper winding, upper winding, or lower winding and lower winding, the inclined bottom surface of the
According to this configuration, by moving the rolling element beyond the inclined bottom surface and the middle part of the long groove, a reverse rotation drive can be given to the rotating shaft, and not only for upper winding and upper winding, but also for lower winding and lower winding. However, it can be easily handled.
そして、以上において転動体は何れも凹陥部内側面に設けられた長溝に軸支されて移動することから1000r.p.mを越える高速回転においても遠心力による転動体の飛び出しは起こらず、安定した回転が保持され、巻取り,巻出し効率の向上に寄与することができる。 In the above, the rolling elements are supported by a long groove provided on the inner side surface of the recessed portion and moved, so that 1000 r. p. Even at a high-speed rotation exceeding m, the rolling element does not jump out due to centrifugal force, and a stable rotation is maintained, which can contribute to the improvement of winding and unwinding efficiency.
A:巻芯
1:巻芯支持装置
2:回転駆動体
3:カラー本体
4:ベアリング
5:環状溝
6:凹陥部
7:スリップリング
8:転動体
8a:転動体の軸
9:ピストン
10:車輪状の回転体
12:マグネット
13:長溝
14:マグネット
A: Winding core 1: Winding core support device 2: Rotating drive body 3: Collar body 4: Bearing 5: Annular groove 6: Recessed portion 7: Slip ring 8:
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