JP2013014043A - シート状物の延伸機 - Google Patents

Abstract

【課題】２本のガイドレールを固定するレールベッドの構成を簡単化し、ガイドレールの屈曲部でもリンク装置が高速で円滑に走行ができるシート状物の延伸機を提供する。
【解決手段】シート状物の端部を把持する無端リンク装置を設け、該無端リンク装置は、折尺状に形成された複数個の等長リンク装置よりなり、入口側スプロケットから送り出され進行方向に平行状態と末広がり状に所定の間隔で２本配置された案内用ガイドレールに案内されてシート状物を延伸させた後にシート状物を外し、出口側スプロケットを介して前記入口側スプロケットに戻るように構成されたシート状物の延伸機において、前記２本のガイドレールを共通に固定する固定ベッドと可動ベッドを設け、前記固定ベッドと可動ベッドは回動可能にピン結合され、前記可動ベッドの回動に伴って前記２本のガイドレールが共に伸縮かつ屈曲可能なように、前記ピン結合付近の各ガイドレールに複数本の垂直なスリットを設けた。
【選択図】図２

Description

本発明は、シート状物、例えば、熱可塑性樹脂フィルム等を延伸する装置に関するものである。

従来、無端リンク装置を用いたシート状物の延伸機において、平行な２本のガイドレールを可変にする方式として、特許文献１〜特許文献３に示すものが知られている。

特許文献１には、ピン結合された固定ベッドと可動ベッドに固定された２本のガイドレールの屈曲部の側面に、長手方向に複数本の垂直方向のスリットを設けたものが示されている。特許文献２には、２個のレールベース（ベッド）それぞれに２本のガイドレールを固定し、レールベースの回動と共に屈曲する間接部レールに、屈曲するためのスリットを複数備えているものが示されている。

また、特許文献３には、ガイドレールの平行状態と末広がり状態の境の屈曲部に、レール側面の長手方向に複数スリットを有する第１可撓ジョイントとこれに隣接させた第２可撓ジョイントを配置したものが示されている。

上記特許文献１〜３は、各レールベッド（レールベース）を固定ベッドと可動ベッドで構成して、固定ベッドに対して可動ベッドをピン結合して回動可能にしている。そして、可動ベッドは別個の２個の可動ベッドからなり、２本のガイドレールをそれぞれ固定して、個別に回動することにより各ガイドレールをその垂直方向のスリットのある部分で湾曲させている。

特開２００６−１９８８５４号公報 特開２００８−０３０３８２号公報 特開２０１０−２０８０７４号公報

しかしながら、ガイドレールを所定の間隔で２本設けて案内する方式のものにおいて、上記特許文献１〜３はいずれも、２本のガイドレールをそれぞれ別個の可動レールベッドに固定して、個別に回動することにより各ガイドレールを垂直方向のスリットのある部分で湾曲させているので、可動ベッド数が増加して構造が複雑になる。また、２本のガイドレールをそれぞれ固定する２本の可動ベッドを別個に回動するので、可動ベッドの駆動機構も複雑となる。

特許文献３では、ガイドレール側面の長手方向に第１可撓ジョイントと、これに隣接させた第２可撓ジョイントの２か所の可撓ジョイントを配置して、可動ベッドを２か所で回動して湾曲させているので、可動ベッドの構造が複雑となる。

また、２か所の可撓ジョイントで湾曲させているので、両可撓ジョイントの位置で均等に湾曲させるのは困難である。すなわち、一方の可撓ジョイントで急激に湾曲し、他方の可撓ジョイントであまり湾曲しない場合があり、各可撓ジョイントの位置で均等に湾曲されないと、この湾曲位置で２本のガイドレールの所定間隔が変化してしまい、平行度を失ってシート状物の搬送に悪影響を及ぼす。２本のガイドレールの間隔が部分的に異なると、この部分をガイドローラが通過するとき、シート状物を把持する掴み装置がＭＤ方向に変化して騒音が発生し、シート状物の搬送に悪影響を与える恐れがある。

本発明の目的は、２本のガイドレールを固定するレールベッドの構成を簡単化し、ガイドレールの屈曲部でもリンク装置が高速で円滑に走行ができるシート状物の延伸機を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明は、シート状物の端部を把持する複数の掴み装置を前記シート状物の両側端に具備した無端リンク装置を設け、該無端リンク装置は、折尺状に形成された複数個の等長リンク装置よりなり、出口側のスプロケットにより駆動され、入口側スプロケットから送り出され進行方向に平行状態と末広がり状に所定の間隔で２本配置された案内用ガイドレールに案内されてシート状物を延伸させた後にシート状物を外し、前記出口側スプロケットを介して前記入口側スプロケットに戻るように構成されたシート状物の延伸機において、
前記２本のガイドレールを共通に固定する固定ベッドと可動ベッドを設け、
前記固定ベッドと可動ベッドは回動可能にピン結合され、
前記可動ベッドの回動に伴って前記２本のガイドレールが共に伸縮かつ屈曲可能なように、前記ピン結合付近の各ガイドレールの長手方向に複数ヶ所に垂直なスリットを設けたことを特徴とする。

また、上記に記載のシート状物の延伸機において、前記各ガイドレールのスリットは、前記可動ベッドの回動に伴い、回動方向に屈曲する屈曲スリット部と、長手方向に伸縮する伸縮スリット部で構成されたことを特徴とする。

また、上記に記載のシート状物の延伸機において、前記各ガイドレールは、前記各スリット部を避けた位置で前記固定ベッドと可動ベッドに固定されたことを特徴とする。

また、上記に記載のシート状物の延伸機において、前記各ガイドレールは、前記可動ベッドの回動に伴って長手方向に伸縮可能なように、前記固定ベッドと可動ベッドに移動可能に固定されたことを特徴とする。

また、上記に記載のシート状物の延伸機において、前記各ガイドレールは、前記伸縮スリット部に、屈曲を防止する屈曲防止ガイドが設けられたことを特徴とする。

また、上記に記載のシート状物の延伸機において、前記各ガイドレールの屈曲スリット部のスリットピッチを、前記伸縮スリット部のスリットピッチより大きく設定したこと特徴とする。

また、上記に記載のシート状物の延伸機において、ピン結合される前記固定ベッドと可動ベッドの対向面には隙間を設けたことを特徴とする。

本発明によれば、ガイドレールを共通に固定するレールベッドによってガイドレールを湾曲することにより、レールベッドの構成を簡単化でき、各ガイドレールをその屈曲部で同一位置で屈曲させることができる。

本発明実施例である同時二軸延伸機の平面図である。 本発明実施例である延伸機の等長リンクを示す断面図である。 図１のシート状物を延伸する部分に設けたレールジョイント部の平面図である。 本発明実施例のレールジョイントの構造図である。 図３の一部を拡大して示す構造図である。 図５のレールベッドの連結部分を示す説明図である。 レールベッドの回動駆動機構の説明図である。

以下、本発明の一実施例を図面を用いて詳細に説明する。

図１は本発明の実施例である同時二軸延伸機の平面図、図２は図１に示す等長リンク３１の断面図、図３は図１のシート状物を延伸する部分に設けたレールジョイント部の平面図、その構成および動作は以下の通りである。

シート状物１の端部を把持する複数（多数）の掴み装置２をシート状物１の両側に具備した無端リンク装置３（図中リンクの一部並びに片側の無端リンクは省略）は、折尺状に形成された複数個（多数個）の等長リンク装置３１より構成される。さらに、無端リンク装置３は、シート状物の入口側スプロケット４で駆動される。そして、入口に設けられた開閉ガイド等の開閉手段（図示せず）により掴み装置２が開閉されてシート状物１を掴み、予熱区間（図示せず）で延伸に必要な温度に加熱される。

さらに、無端リンク装置３は、往路の延伸区間において、進行方向に末広がり状（ＴＤ方向）に配置されたガイドレール５，６に案内されて掴みピッチＰ１からＰ２に徐々に拡大（ＭＤ方向）することにより、シート状物１を縦横二方向（ＭＤ方向およびＴＤ方向）に同時に延伸し、その後、熱処理区間において所定の温度で熱固定し、冷却区間で急冷し、出口に設けられた開閉ガイド等の開閉手段（図示せず）により掴み装置２を開放してシート状物１を外し、外されたシート状物１はそのまま進行させることになる。さらに、無端リンク装置３は、出口側スプロケット７により駆動されて、往路を通って入口側スプロケット４に戻るように構成される。

なお、無端リンク装置３のリンク構成としては、特公平５−４８９６号公報に記載された無端リンク装置を参照することができる。

案内用ガイドレール５、６は、図２に示すように凸状部材で構成され、シート状物側と反シート状物側との一対の組になっている。シート状物側のガイドレール５には、シート状物１を把持する掴み装置２が連結されたジョイント用リンク軸８が配置され、他方の反シート状物側のガイドレール６には、掴み装置２を有さないジョイント用リンク軸９が配置される。リンク軸８とリンク軸９とは、リンクプレート１４及び１５により連結される。

リンク軸８，９の最下端には第１の転がり軸受である軸受ローラを有する軸受ホルダ１０，１１が連結され、軸受ホルダ１０，１１の両側、すなわち、軸受ホルダ１０，１１のそれぞれの軸受ローラの外周部に一対の第２の転がり軸受である鍔付ラジアル軸受１２［１２ａ，１２ｂ］，１３［１３ａ，１３ｂ］が取り付けられている。鍔付ラジアル軸受１２，１３は等長リンク装置３１の動きを規制する案内用ガイドレール５，６の両側面を転動し、かつ、ガイドレール５，６の上面と、鍔付ラジアル軸受１２，１３の鍔の接触で等長リンク装置３１の自重を保持するように配置されている。

上記一対の組からなるガイドレール５、６は、図１に示すように、シート状物１側に配置される往路と、上記往路の外側に周回するように配置される復路からなる。

５０（５５、５６、６７、６８）は、ガイドレール５，６を共通に固定するレールベッド（レールベース）であり、往路用の固定ベッド５０、可動ベッド５５、５６と、復路用の固定ベッド５０、可動ベッド６７、６８で構成される。案内用ガイドレール５，６は、前記可動ベッドの回動とともに回動し、その屈曲部で屈曲するように構成されている。

図３に示す例では、往路において無端リンク装置３を案内する一対のガイドレール５，６の屈曲部に可撓性レールジョイント５１を配置し、フィルム入口側の可撓性レールジョイント（図１のＡ部）から、フィルム出口側の可撓性レールジョイント（図１のＢ部）までの構成を模式的に示している。図中、左側が予熱側（シート入口側）で、右側が延伸後のシート出口側に相当する。また、図３は、横方向（ＴＤ方向）の延伸倍率が１．０の時のレール状態（すなわち、横延伸なしのＡ部まで）から、横方向（ＴＤ方向）の延伸倍率がε倍（ε＞１．０）のレール状態（すなわち、延伸後のＢ部まで）を示す。

可撓性レールジョイント５１は、図４に示すように、中央部にレールの曲げに対応した屈曲スリット部５２と、その両側部にレールの長手方向の伸縮に対応した伸縮スリット部５３が設けられている。前記両スリット部は、レール両側面に垂直な複数のスリット５２ａ、５３ａが千鳥状に施される。屈曲スリット部５２のスリットピッチＰ３は、伸縮スリット部５３のスリットピッチＰ４より大きく設定される。より小さなピッチを有する伸縮スリット部５３は、伸縮しやすくなり、また、スリット数を増やせばより伸縮長さを長くすることができる。伸縮スリット部５３はスリットのピッチが小さいので、屈曲もし易くなるが、図４に示すように、両側面に曲げ防止ガイド５４を設けることにより、曲げを防止して伸縮専用とする。

なお、屈曲スリット部５２のスリット本数を多くすれば、レールの曲げが容易になるとともに、スリット５２ａの幅を狭く設定できるので、より滑らかなカーブを形成できる。このとき、スリットの形成は用いる加工機具にもよるが、曲げによる変位量及びスリット本数を考慮しスリット幅をできるだけ狭くすることが望ましい。

一方、より大きなピッチのスリットをもつ屈曲スリット部５２は、伸縮と屈曲に対する剛性が大きい。したがって、屈曲スリット部５２での屈曲を緩やかな円弧（曲率半径大）にすることができ、この部分を走行するリンク装置は高速でも円滑に案内される。

このように、スリット部を屈曲用と伸縮用とに機能分けすることにより、屈曲する位置を屈曲スリット部５２に特定できるので、平行な２本のガイドレールを同一の場所で屈曲させることができ、２本のガイドレールの間隔を維持して平行度を保つことができる。

図３、図４で、可撓性レールジョイント５１の予熱側端部（左側）は、固定ベット５０に固定され、可撓性レールジョイント５１の延伸側端部（右側）は可動ベット５５又は５６に固定される。５７は固定用のボルトであり、屈曲スリット部５２と伸縮スリット部５３を避けた間の位置に設けられる。５８は屈曲スリット部５２の両側に設けられたボルト挿通用の長穴である。この長穴５８に挿入された固定用のボルト５７によって、可撓性レールジョイント５１が、各ベッド５０、５５、５６に対して伸縮（移動）可能に固定される。

図５は、図３の一部を拡大して示す構造図で、往路の一対のガイドレール（シート状物側）を図の上方に示している。なお、図３には示されてないが、復路の一対のガイドレール（反シート状物側）を図の下方に示している。往路の一対のガイドレール５、６は、固定ベッド５０と可動ベッド５５、５６に共通に固定される。また、復路の一対のガイドレール５、６は、固定ベッド５０と可動ベッド６７、６８に共通に固定される。

固定ベット５０と可動ベット５５、６７との間、可動ベット５５と５６の間、および可動ベット６７と６８の間は、それぞれピン６０と６１によって回動可能に結合されている。また、ピン６０、６１で結合される固定ベッド５０、可動ベッド５５、５６、６７、６８の間の対向面には隙間６２、６３が設けられ、ピン結合されたレールベッド同士が所定角度回動できるように構成されている。

固定ベット５０，可動ベット５５及び５６への可撓性レールジョイント５１の取り付け時は、レールベッドの上記隙間６２および６３に、各可撓性レールジョイント５１の中央の屈曲スリット部５２が位置するように固定される。

固定ベッド５０に対して可動ベット５５がピン６０を中心にシート状物のＴＤ延伸方向（図面の下側）に所定量回動すると、可撓性レールジョイント５１も共に回動して内側、すなわちシート状物側（図面の上側）に凸状となり、外側すなわち反シート状物側（図面の下側）に凹状となる。図５では、可動ベッド５５に対して可動ベット５６も図面の下側に回動するように構成され、各可動ベッドを少しずつ回動させて末広がり状に形成すれば、その上に固定される可撓性レールジョイント５１を滑らかに湾曲させることができ、この部分をリンク装置が円滑に高速走行することができる。なお、延伸部のシート出口側の可撓性レールジョイント５１は、図３にＢ部で示すように、凸状と凹状が上記と逆の状態になる。

図６は、図５の往路のレールベッドの連結部分を拡大して示す説明図である。固定ベッド５０（または可動ベッド５５）に対して、可動ベッド５５（または可動ベッド５６）がピン６０、６１を中心に矢印で示す時計回りに回動したとき、一対のガイドレール５、６の可撓性レールジョイント５１が共に時計回りに屈曲する。このとき、ガイドレール５側のレールベッドの隙間６２（６３）が広がって、ガイドレール５の可撓性レールジョイント５１に引っ張り力が加わる。他方、ガイドレール６側のレールベッドの隙間６２（６３）が縮まって、ガイドレール６の可撓性レールジョイント５１に圧縮力が加わる。

上記引っ張り力は、ガイドレール５の可撓性レールジョイント５１の伸縮スリット部５３が伸びることで吸収され、また、上記圧縮力は、ガイドレール６の可撓性レールジョイント５１の伸縮スリット部５３が縮むことで吸収される。従って、各ガイドレールの可撓性レールジョイント５１の屈曲スリット部５２には、主に屈曲力が加わり、一対のガイドレール５、６は共に、同一場所の屈曲スリット部５２で屈曲し、この屈曲する部分での間隔は同一に維持され、平行度を保つことができる。

したがって、ガイドレールの湾曲部において、掴み装置がＭＤ方向に変化することがないので、振動や騒音が発生せず、シート状物の搬送にも悪影響を与える恐れがない。

次に、レールベッドの回動駆動機構を説明する。図７は、図１に示す実施例の熱処理区間（延伸領域）における無端リンク装置３の構成の概略を示している。この図において、延伸領域での無端リンク装置３は、上下方向について概略３段の構成に区分けされて構成されている。この無端リンク装置３が接地される床面の上方に据付ベース７３が配置されている。この据付ベース７３の上方に無端リンク装置３の部材が連結されて配置されており、据付ベース７３は、これらの部材の重量とともにリンクを駆動する際に生じる荷重を支持する基礎の部材となっている。

この据付ベース７３上方には、支持体７４を介して走行台車７５が連結されて、その位置が固定されている。この走行台車７５は、その上方に連結された部材を支持するとともに、リンクの駆動時の荷重を支持して下方の据付ベース７３側に伝達する。さらに、この走行台車７５上には、往復路のガイドレール５、６及びこれに案内される複数リンクの位置をシート状物１の幅方向に移動させるためのスライドベース７６とこれを移動させるための駆動部７７及びこの駆動部７７により駆動される駆動シャフト７８とが連結されている。つまり、走行台車７５のシート状物１の端部側（左側）には、ガイドレール５、６がその上に配置されるスライドベース７６が配置され、その反対側（装置外側、右側）の端部に、駆動シャフト７８を回転駆動するモータ部７９を含む駆動部７７が配置されている。

さらに、走行台車７５上面には、スライドベース７６がその上に摺動可能に載せられるＴＤガイドレール８０が配置されており、スライドベース７６が駆動シャフト７８の動作に応じて、このＴＤガイドレール８０上をこれに沿って移動する。また、スライドベース７６のシート状物側端部の上方には、往路のガイドレール５、６をその上に共通に支持するレールベッド５５、６７載置され、スライドベース７６の移動に伴って、ガイドレール５、６のシート状物の幅方向（ＴＤ方向）にその位置が移動される。

また、据付ベース７３あるいは支持体７４と走行台車７５との間には、走行台車７５がその上にＭＤ方向に移動可能に載置される２つのＭＤガイドレール８４が配置されている。これは、ガイドレールあるいはスライドベース７６をシート状物の幅方向に移動させた場合に、必要な延伸の量を実現する上で必要となるリングガイドレール３のＭＤ方向の移動を実現するために設置されている。

本実施例では、走行台車７５のシート状物幅方向の端部（右側）には、駆動部７７が連結されて固定され、駆動部７７内のモータ部７９の駆動により、その表面にねじ状の溝が配置された駆動シャフト７８の回転が、スライドベース７６下部に配置され、駆動シャフト７９表面のねじ状溝と噛み合わされるねじ部８５を介して伝達されて、スライドベース７６上面にシート状物の幅方向に延在する略直線状のＴＤガイドレール８０に沿ってＴＤ方向にスライドベース７６が移動する。この際、スライドベース７６上に連結されて配置されたレールベッド５５（５６）、６７（６８）は、スライドベース７６とともにその位置がＴＤ方向に移動する。

本実施例は、延伸領域のガイドレール５，６を末広がり状に配置するため、延伸領域のガイドレールの内周（往路）と外周（復路）各々の下方に、複数の部材を連結して構成した支持部材（レールベッド）を配置している。すなわち、内周のガイドレール５、６を固定するレールベッド５５、５６と、外周のガイドレール５、６を固定するレールベッド６７、６８とを備えている。そして、ピン結合された可動ベッド５５と５６は、駆動部７７の駆動によってピンを中心に回動して、内周（往路）のガイドレール５、６を回動する。また、ピン結合された可動ベッド６７と６８は、駆動部７７の駆動によってピンを中心に回動して外周（復路）のガイドレール５、６を回動する。

また、可撓性レールジョイント５１の材質は鋼材が使用できるが、好ましくはバネ鋼材や耐熱性のエンジニアプラスチックが良い。なお、本実施例では、レール側面に直角方向のスリットを側面に対して直角方向に切込みを設けたものについて述べたが、スリットの切込みをレール側面に対して斜めに設けても良い。

１…シート状物、２…掴み装置、３…無端リンク装置、４…入口側スプロケット、５，６…ガイドレール、７…出口側スプロケット、８，９…ジョイント用リンク軸、１０，１１…軸受ホルダ、１２，１３…鍔付ラジアル軸受、１４，１５…リンクプレート、３１…等長リンク装置、５０…固定ベット、５１…可撓性レールジョイント、５２…屈曲スリット部、５３…伸縮スリット部、５２ａ，５３ａ…スリット、５３…ボルト、５４…屈曲防止ガイド、５５、５６、６７、６８…可動ベッド、５７…ボルト、５８…長穴、６０、６１…ピン、７５…走行台車、Ｐ３…屈曲部のスリットピッチ、Ｐ４…伸縮部のスリットピッチ。

Claims (7)

1. シート状物の端部を把持する複数の掴み装置が前記シート状物の両側端に具備した無端リンク装置の対を設け、該無端リンク装置は、折尺状に形成された複数個の等長リンク装置よりなり、出口側のスプロケットにより駆動され、入口側スプロケットから送り出されシート状物を前記掴み装置で把持して進行方向に対して平行状態と末広がり状に所定の間隔で２本配置された案内用ガイドレールに案内されてシート状物を延伸させた後にシート状物を外し、前記出口側スプロケットを介して前記入口側スプロケットに戻るように構成されたシート状物の延伸機において、
   前記２本のガイドレールを共通に固定する固定ベッドと可動ベッドを設け、
   前記固定ベッドと可動ベッドは回動可能にピン結合され、
   前記可動ベッドの回動に伴って前記２本のガイドレールが共に伸縮かつ屈曲可能なように、前記ピン結合付近の各ガイドレールの長手方向に複数本の垂直なスリットを設けたことを特徴とするシート状物の延伸機。
2. 請求項１に記載のシート状物の延伸機において、
   前記各ガイドレールのスリットは、前記可動ベッドの回動に伴い、回動方向に屈曲する屈曲スリット部と、長手方向に伸縮する伸縮スリット部で構成されたことを特徴とするシート状物の延伸機。
3. 請求項２に記載のシート状物の延伸機において、
   前記各ガイドレールは、前記各スリット部を避けた位置で前記固定ベッドと可動ベッドに固定されたことを特徴とするシート状物の延伸機。
4. 請求項３に記載のシート状物の延伸機において、
   前記各ガイドレールは、前記可動ベッドの回動に伴って長手方向に伸縮可能なように、前記固定ベッドと可動ベッドに移動可能に固定されたことを特徴とするシート状物の延伸機。
5. 請求項２〜４のいずれかに記載のシート状物の延伸機において、
   前記各ガイドレールは、前記伸縮スリット部の側面に、屈曲を防止する屈曲防止ガイドが設けられたことを特徴とするシート状物の延伸機。
6. 請求項２〜５のいずれかに記載のシート状物の延伸機において、
   前記各ガイドレールの屈曲スリット部のスリットピッチを、前記伸縮スリット部のスリットピッチより大きく設定したこと特徴とするシート状物の延伸機。
7. 請求項２〜６のいずれかに記載のシート状物の延伸機において、
   ピン結合される前記固定ベッドと可動ベッドの対向面には隙間を設けたことを特徴とするシート状物の延伸機。

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