JP2681041B2 - ターレット型ロール保持装置のロール速度制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はフィルム巻き取り装置等のターレット型ロー
ル保持装置に関し、巻き取りロール又は繰り出しロール
のロール速度制御装置に関する。 〔従来の技術〕 従来、連続してフィルムを製造する装置等のフィルム
巻き取り装置は第４図に示すような構成の巻き取りロー
ルが一般に使用されていた。この構成はターレット軸４
の両端部に２本の巻き取りロールアーム8,8が反対方向
にそれぞれ設けてあり、この先端部に巻き取りロール１
及び２がそれぞれターレット軸４に平行に設けてある。
第４図では巻き取りロール１は現用（巻き取り中）で、
２は巻き取り空コアーである。 一方、前記ターレット軸４には巻き取りロールアーム
８の位置にこれと直角方向にそれぞれ２本の案内ローラ
ーアーム9,9が反対方向に設けてあり、この先端部にそ
れぞれ切り換え案内ローラー3,3がターレット軸４に平
行に設けてある。 連続製造されたフィルム７は同図では右側から送ら
れ、巻き取り案内ローラー５で走行方向を変えられて現
用の巻き取りロール１に巻き取られてゆく。 この巻き取りロール１の巻き取り量が一定量になる
と、図示しないターレット駆動装置によりターレット軸
４は図では時計方向に180゜回動し、第５図の状態とな
る。回動完了した時、カッター６はその軸６−１を中心
にして急速に巻き取り位置に来た空コアー（第５図では
２）の軸に向かって移動し、フィルム７を切断すると共
に、走行されて来るフィルム７を交換された巻き取り空
コアー２に押付けて、以後の巻き取りは巻き取り空コア
ー２に切り換える。 この場合、フィルム７の巻き取り制御方法は第６図に
示すように、フィルム７の厚さや巻き取り完了後の外径
等により、同図（イ）のフィルムの速度一定制御方式、
同図（ロ）の引っ張りトルク一定制御方式、同図（ハ）
のトルク漸減制御方式の何れかが使用されている。 第７図はこれらの制御方式を使用出来るターレット13
の制御系統図である。巻き取りロール１、２（第７図で
２は予備の巻き取り空コアー）はそれぞれモータ10、11
の駆動モータ軸10′、11′の先端とロール軸１′、２′
の一端及びターレット軸４と同軸の内側管軸ｂ、外側管
軸ｃの両端に設けたプーリー12と、これらのプーリー12
の対応する相互間に張架された伝動用ベルト14により、
モータ10、11はターレット13の回動位置と無関係に図示
しないフレームに固定されてロール駆動装置を構成して
ある。 なお、図では簡略化するために、内側管軸ｂ部分はタ
ーレット軸４と一本の二点鎖線で表示してあるが、この
部分は内側からターレット軸４、内側管軸ｂ、外側管軸
ｃの三重構造であることは勿論である。 上述のモータ10,11は制御盤15によりフィルム７の走
行途中にあるダンサーローラー17の位置を角度検出器16
（又はポテンショメーター）で検出して制御盤15の速度
制御器18又はトルク制御器19に入力し、その帰還信号に
よって微妙に制御されて第６図に示す特性を実現してゆ
く。 この場合、速度一定制御は速度制御器18から帰還信号
として電圧信号を出力し、モータ10（若しくは11）の速
度制御を行う。この速度制御にはモータ10（若しくは1
1）と、図示しない送り出しモータとの回転速度が一定
関係で関連していることが必要であるが、両モータには
必ず速度ムラがある。このため、フィルム７の移送途中
にダンサーローラー17を設けてたるみを作り、モータの
回転速度ムラによるフィルムの移送速度ムラをダンサー
ローラー17の上下同に置換し、角度検出器16の検出信号
によってモータ10（若しくは11）の回転速度を調整し、
ダンサーローラー17が一定位置に停止するように制御す
る。トルク制御は制御盤15のトルク制御器19から帰還信
号として電圧信号を出力し、エアーシリンダー20を制御
してダンサーローラー17の上下動でフィルム７の移送ト
ルクを制御する。 この場合に、トルク制御器19は角度検出器16の検出信
号と、トルク制御器19が指定されたプログラムにより、
トルク一定制御若しくはトルク漸減制御の何れかの動作
をする。 上述の説明は巻き取り側のロールについて行ったが、
制御関係は繰り出し側のロールについても同様であるの
で、繰り出し側については説明を省略する。以後の説明
についても巻き取り側のロールに代表させて説明する。 〔発明が解決しようとする課題〕 上述のように、巻き取り中の巻き取りロール１の巻き
取り量が一定量に達すると、ターレット13は図示しない
駆動装置で180゜回動し、予備の巻き取り空コアー２に
交換される。 この場合、巻き取りは継続したまま行うので、供給さ
れているフィルム７の走行速度はターレット13の回動中
はターレット13の周速だけ速くなってしまう。この結
果、微妙に速度若しくはトルク制御されているフィルム
７には急激な速度変化による過張力（即ち過大な張力変
化）が生じ、皺発生の原因となってしまう。 上述の問題を解決するために、一定速度型巻き取り方
式ではダンサーローラー制御機構に連動した角度制御器
16の出力によって制御盤15の速度制御器18がモータ10
（巻き取り中のもの）の回転速度を制御してフィルム７
の移送速度を一定になるような制御を行うが、もともと
微細な変動を制御するようにしているので、ターレット
13の回動のような大きな変動には追随し難く、外乱とな
って皺発生の原因となってしまう。 又、トルク制御巻き取り方式でもダンサーローラー制
御機構に連動した角度制御器16の出力によって制御盤15
のトルク制御器19がエアシリンダー20の空気圧を制御し
てダンサーローラー17の位置を調節し、フィルム７の引
っ張りトルクを一定若しくは漸減するように制御する
が、この場合も前記一定速度制御の場合と同様に微妙な
変動を制御するようになっているので、ターレット13の
回動のような大きな変動には追随し難く、外乱となって
皺発生の原因となってしまう。 本発明は上述の皺発生の原因となるターレットの回動
に伴う速度やトルクの急変を防止し、安定の良い巻き取
りが可能なフィルム巻き取り装置を提供することを課題
とする。 〔課題を解決するための手段〕 本発明は上述の課題を解決するために、ターレット型
ロール保持装置でターレット13の巻取りロールアーム８
の先端に保持されていてフィルム７を巻取るためのロー
ル１、２を駆動するロール駆動装置であって、ターレッ
ト13の回動位置と無関係にフレームに固定されているモ
ータ10、11の駆動モータ軸10′、11′の先端とロール軸
１′、２′の一端及びターレット軸４と同軸の内側管軸
ｂ、外側管軸ｃの両端に設けたプーリー12と、これらの
プーリー12の対応する相互間に張架された伝動用ベルト
14からなるロール駆動装置において、モータ10、11と駆
動モータ軸10′、11′の先端のプーリー12の間にフレー
ムに固定されている収納箱30とその蓋31で形成する内部
空間に外部回転部材ｄに固定された外側ギヤー25と、駆
動モータ軸10′（駆動軸22）、11′（駆動軸22）に固定
された内側ギヤー26と、先端のプーリー12が固定された
駆動モータ軸10′（出力軸23）、駆動モータ軸11′（出
力軸23）に固定された内部回転部材ｅに均等に配置され
て外側ギヤー25及び内側ギヤー26の両方に噛合する複数
の遊星ギヤー27で構成された減速用の差動装置を設け、
この差動装置の外部回転部材ｄ及び外側ギヤー25は収納
箱30には固定されておらず、ターレット軸４の回転を外
部回転部材ｄに伝動するためにターレット軸４の結合部
ａと差動装置の外部回転部材ｄに固定された補正ギヤー
B29に噛合する補正ギャーA28との間をフレームに対して
回転可能に保持されている補正軸24で連結され、この補
正軸24は結合部ａ内でターレット軸４と補正軸24とが同
一角度だけ回転するように連結されており、ターレット
軸４が回転している間のみ回転するように構成されてこ
の期間の減速比を更に大きくしてフィルム７の移送速度
の急変を防止するように構成したものである。 〔実施例〕 上述のように、フィルム７を巻き取りながら巻き取り
ロール交換のためにターレット軸４を180゜回転させる
ことにより、この回転期間はこのままではフィルム７の
走行速度が速くなってしまうので、この速度の急変を防
止する構成として、図１、２、３に示すように従来の第
７図に示す巻き取りロール１、２の駆動系統に遊星ギヤ
ーによる減速用の差動装置21を挿入したものである。 ここで、遊星ギヤーによる差動装置について説明す
る。 この差動装置は内側から内側ギヤー、これと噛合して
いる遊星ギヤー（一般には均等に配分された複数のギヤ
ーよりなる）、この遊星ギヤーに噛合している外側ギヤ
ーとよりなる。 このうち、内側ギヤーは駆動軸（入力軸）に固定され
て駆動源で回転するように構成され、遊星ギヤーは入力
軸の延長線上にある出力軸に固定されている内側回転部
材に均等に配分されて回転可能に保持されており、内側
ギヤー及び外側ギヤーの両方に噛合した状態で構成され
ており、外側ギヤーは通常フレーム等に固定された状態
で保持されている。 この状態で駆動軸で内側ギヤーを回転させると、内側
ギヤーと遊星ギヤーはそれぞれの歯数に比例した回転数
で回転するが、遊星ギヤーは固定されている外側ギヤー
とも噛合しているため、外側ギヤーに対しては遊星ギヤ
ーの回転した歯数に相当する位置まで移動し、この移動
した角度だけ内側回転部材を回転させることになる。 この結果、入力軸と出力軸とは回転される内側ギヤー
と固定している外側ギヤーの歯数に比例した減速比で減
速されることになる。 本願の場合の遊星ギヤーによる差動装置も基本的には
従来の遊星ギヤーによる差動装置と原理的には同じであ
るが、第３図の断面図に示すように、ターレット型ロー
ル保持装置のフレームに固定されている収納箱30とその
蓋31で形成する内部空間に外部回転部材ｄに固定された
外側ギヤー25、内側ギヤー26、及び外側ギヤー25と内側
ギヤー26との間にその両方に噛合する複数の遊星ギヤー
27と、この複数の遊星ギヤー27を同一円周上で保持して
いる内部回転部材ｅで構成されたものである。 この装置で駆動軸22である入力軸には内側ギヤー26
が、出力軸23には内部回転部材ｅが固定されていて、駆
動軸22と出力軸23とはそれぞれの中心線を共通にした状
態で構成されており、かつこの中心線はターレット軸４
と平行に保持されている。 この差動装置の大きな特徴は外側ギヤー25は従来の遊
星ギヤーによる差動装置の外側ギヤーと異なり、収納箱
30には固定されておらず、収納箱30内の外側回転部材ｄ
に固定されているものである。この外側回転部材ｄは駆
動軸22側にこの駆動軸22と同一中心線を持った管軸で収
納箱30の外部に貫通して、その先端に補正ギヤーＢ（ウ
ォームホイール）29が設けてある。 上述の差動装置21はターレット軸４との間は補正軸24
で連結されている。この補正軸24はフレームに対して回
転可能に保持されており、その一端のターレット軸４側
は結合部ａでターレット軸４に結合されていて、ターレ
ット軸４の回転角度と同じ角度で回転するように構成さ
れている。 又、補正軸24の差動装置21側は補正ギヤーＡ（ウオー
ム）28で補正ギヤーＢ（ウォームホイール）29と噛合し
ている。 従って、外部回転部材ｄはターレット軸４が180゜回
転した時のみ回転して、この期間の減速比を変化させる
ように構成されている。 なお、外部回転部材ｄの回転角度は180゜には限ら
ず、補正ギヤーA28と補正ギヤーB29の減速比を適宜に選
択することにより、所要の回転角度を選ぶことが可能で
ある。 上述の結合部ａ内でターレット軸４と補正軸24とは、
例えば同一歯数のベベルギヤー等を使用して同一回転角
度だけ回転するように結合されている。 則ち、ターレット軸４と補正軸24とは中心線は直交し
ているが、回転角度は同じで、回転角度上では固定され
ている状態である。 なお、フレームに固定されているモータ10,11と差動
装置21よりなる駆動部分と、フレームに対して回動可能
なターレット13との駆動径路については従来例において
も一部説明したが、再度詳細に説明する。 第１図、第２図に示すように、巻き取りロール１は差
動装置21の出力軸23からプーリー12、ベルト14、プーリ
ー12、内側管軸ｂ、プーリー12、ベルト14を経てロール
軸１′に固定されているプーリー12が駆動される。 巻き取りロール２は上述の巻き取りロール１の場合の
内側管軸ｂの代わりにこれと同軸の外側管軸ｃである
が、その他は上述と同じであるので、説明は省略する。 なお、第１図の内側管軸ｂは図面を簡略にするために
ターレット軸４と重複して二点鎖線で表示してあるが、
この部分は外側管軸ｃも含めて三重の同軸構造であるこ
とは勿論である。 この結果、ターレット13がどの様な位置に回転しても
駆動部分であるモータ10、11、差動装置21はフレームに
固定された状態で差支え無い構造である。 又、この様な構造であるので、巻き取りロール１、２
の交換時には図示しないターレット回転用モータによ
り、ロール保持装置の基台となるフレームに固定されて
いるターレット軸受けで保持されているターレット軸４
を180゜回転させ、巻き取りロールアーム８で保持され
ている巻き取りロール１、２の位置を入れ換え中でも、
フレームに固定されているモータ10、11及び差動装置21
による駆動が支障なく行えるように構成されている。 次に上述の駆動装置の動作について説明する。 第１図において巻き取りロール１はモータ10で駆動さ
れる差動装置21の出力軸23からプーリー12、ベルト14、
プーリー12、内側管軸ｂ、プーリー12、ベルト14、プー
リー12を経てロール軸１′で駆動される。 巻き取りロール２は巻き取りロール１の場合と同様で
あるが、内側管軸23の外側に同軸に設けられている外側
管軸ｃとこの両端に設けられているプーリー12が相違す
るのみで、動作は全く同じである。 上述のような構成及び動作であるので、巻き取りロー
ル交換中でも、巻き取られているフィルム７の移送速度
を一定に保つために、巻き取り中の位置から予備ロール
の位置までターレット13の回転によるフィルム７の移送
速度の増加分を無くすために、ターレット軸４の回転に
同期して巻き取りロール１（又は２）の回転速度を遅く
する差動装置21を使用したものである。 この結果、ターレット13の回転中はターレット軸４の
回転角度と同じ回転角度で補正軸24も回転し、第３図に
示す差動装置21の外部回転部材ｄも回転するため、この
回転に比例した位相分だけ駆動軸22と出力軸23との間の
減速比が変化し、巻取り中の巻き取りロール１及び２の
回転速度が遅くなり、結果的にフィルム７の移送速度を
一定に保持する。 〔発明の効果〕 上述のように、本発明の速度制御装置はターレット13
の切り換え時に特別な操作をせずに必要とする巻き取り
ロールの回転数を減速することが出来る。 このため、ターレット13の切り換え時に巻き取り中の
フィルム７の皺発生の原因となる巻き取り速度の大幅な
速度変化を、巻き取り速度若しくは巻き取りトルクの微
細変動の調節制御とは別に、別の系統で防止することが
出来る。 これにより、切り換え時の皺発生を防止することが出
来る。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の制御系統図、第２図は同じく制御装置
の動作説明図、第３図は本発明の差動装置の断面図、第
４図はターレット回転前の一般的な巻き取り装置の説明
図、第５図はターレット回転直後の一般的な巻き取り装
置の説明図、第６図は巻き取り制御方式の説明図で、
（イ）は速度一定制御方式、（ロ）はトルク一定制御方
式、（ハ）はトルク漸減制御方式、第７図は従来の制御
系統図である。 １、２……巻き取りロール、４……ターレット軸、７…
…フィルム、10、11……モータ、12……プーリー、13…
…ターレット、14……伝動用ベルト、21……差動装置、
22……駆動軸、23……出力軸、24……補正軸、25……外
側ギヤー、26……内側ギヤー、27……遊星ギヤー、28…
…補正ギヤーＡ、29……補正ギヤーＢ、30……収納箱、
31……蓋、ａ……結合部、ｂ……内側管軸、ｃ……外側
管軸、ｄ……外側回転部材、ｅ……内側回転部材。

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 １．ターレット型ロール保持装置でターレットの巻取り
   ロールアームの先端に保持されていてフィルムを巻取る
   ためのロールを駆動するロール駆動装置であって、ター
   レットの回動位置と無関係にフレームに固定されている
   モータの駆動モータ軸の先端とロール軸の一端及びター
   レット軸と同軸の内側管軸、外側管軸の両端に設けたプ
   ーリーと、これらのプーリーの対応する相互間に張架さ
   れた伝動用ベルトからなるロール駆動装置において、前
   記モータと前記駆動モータ軸の先端のプーリーの間に前
   記フレームに固定されている収納箱とその蓋で形成する
   内部空間に外部回転部材に固定された外側ギヤーと、前
   記駆動モータ軸（駆動軸）に固定された内側ギヤーと、
   前記先端のプーリーが固定された駆動モータ軸（出力
   軸）に固定された内部回転部材に均等に配置されて前記
   外側ギヤー及び内側ギヤーの両方に噛合する複数の遊星
   ギヤーで構成された減速用の差動装置を設け、この差動
   装置の外部回転部材及び外側ギヤーは前記収納箱には固
   定されておらず、前記ターレット軸の回転を外部回転部
   材に伝動するために前記ターレット軸の結合部と前記差
   動装置の外部回転部材に固定された補正ギヤーＢに噛合
   する補正ギャーＡとの間を前記フレームに対して回転可
   能に保持されている補正軸で連結され、この補正軸は前
   記結合部内で前記ターレット軸と前記補正軸とが同一角
   度だけ回転するように連結されており、前記ターレット
   軸が回転している間のみ回転するように構成されてこの
   期間の減速比を更に大きくして前記フィルムの移送速度
   の急変を防止するように構成したことを特徴とするター
   レット型ロール保持装置のロール速度制御装置。