JP2795401B2 - フイルム等の巻取り装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、プラスチックフイル
ム、紙などを巻管に巻取るための巻取り装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】この種のフイルム等の巻取り装置として
は、特公昭６０−３０６２１号公報に示されているよう
に、空気供給路を有する巻軸に、軸（軸心）周りに等間
隔をおいて軸方向に移動可能なピストンを挿着した複数
の片端開口のシリンダーを有する環状のシリンダーブロ
ック（シリンダーケーシング）を、巻軸の空気供給路が
各シリンダーの閉鎖端部に連通する状態で同心的に取り
付ける一方、巻軸のシリンダーブロックのシリンダー開
口側端部の隣接部に、フランジ状のチャックブロックを
軸受を介して取り付け、該チャックブロックに、外周部
に軸周りに等間隔をおいてシリンダーブロックのシリン
ダー開口側端部に対して離隔する方向に下り勾配で延び
る複数の軸方向の傾斜溝を有する摩擦リングを、シリン
ダー開口側端部に対して接近離隔し得るように軸方向に
移動可能に保持し、かつ該摩擦リングの各傾斜溝に、傾
斜溝に対応した傾斜基面（底面）を有する縦断面が楔状
の巻管チャック片を相対的にスライド可能に係合し、さ
らに各巻管チャック片の外周部及び摩擦リングの外周部
に、常時各巻管チャック片をチャックブロックの軸方向
の定位置に拘束付勢するとともに摩擦リングの傾斜溝に
外接付勢するリング状のチャック開放ばねを係合したも
のが慣用されている。

【０００３】この慣用の巻取り装置は、チャック開放ば
ねの作用力によって、摩擦リングをシリンダーブロック
のシリンダー開口側端部側の移動限点に移動させるとと
もにこれに随伴して巻管チャック片を摩擦リングの軸心
側に移動して、フイルム等を巻取るべき新しい巻管また
はフイルム等の巻取りを完了した巻管を挿脱自在な状態
にする一方、新しい巻管を所定のセット位置まで挿着し
た状態において、巻軸の空気供給路を通してシリンダー
ブロックのシリンダーに圧縮空気を供給することによ
り、ピストンのシリンダー開口端側、すなわちチャック
ブロック側への移動を介して、摩擦リングをチャック開
放ばねの作用力に抗して同方向に移動し、これにより各
巻管チャック片を摩擦リングの反軸心側（半径方向の外
方）に移動し、その外周面部を巻管の内周面部に圧接係
合させることによって巻管をチャッキング（把持）した
後、巻軸の回転により、ピストンの外端面と摩擦リング
との間の摩擦力を介して、摩擦リングに回転力を伝達し
て、巻管を回転駆動するという形で、フイルム等の巻取
りを行うものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかるに上記の慣用の
巻取り装置では、ピストンと摩擦リングとの間に生じる
摩擦力、換言すればシリンダーに供給される圧縮空気の
圧力によって、巻管の回転トルクを調節することができ
るものの、巻管のチャッキングのためには所定値以上の
空気圧力が必要であることから、この所定値未満の空気
圧力に対応する巻管の回転トルクの調節、すなわちある
レベル以下の低い巻管回転トルクの調節は不可能であ
る。従ってこの慣用の巻取り装置では、損傷や変形など
の防止の点から小さい巻取り張力が必要な薄いフイルム
や伸びやすいフイルムなどは、巻取りができないという
問題がある。

【０００５】このような問題を解決するために、例えば
特開平３ー１０６７４４号公報に開示されているよう
に、巻管への回転の伝達と巻管のチャッキングのぞれぞ
れを個別に圧縮空気の供給を受けるクラッチ機構とチャ
ック機構とによって行なうものが提案されているが、こ
れは構造が複雑でコストも高くつくという問題がある。

【０００６】そこでこの発明は、コンパクトな構造によ
って、巻管の低（小）トルク回転と確実なチャッキング
とを両立させることを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明によれば上記の
目的は、空気供給路を有する巻軸に、軸周りに等間隔を
おいて軸方向に移動可能なピストンを挿着した複数の片
端開口のシリンダーを有する環状のシリンダーブロック
を、巻軸の空気供給路が各シリンダの閉鎖端部に連通す
る状態で同心的に取り付けるとともに、シリンダーブロ
ックのシリンダー開口側端部の隣接部に、環状のチャッ
クブロック（チャックケーシング）を軸受を介して同心
的に取り付け、該チャックブロックに、外周部に軸周り
に等間隔をおいてシリンダーブロックのシリンダー開口
側端部に対して接近する方向に下り勾配で延びる複数の
軸方向の傾斜溝を有する摩擦リングを、シリンダーブロ
ックのシリンダー開口側端部に対して接近離隔するよう
に軸方向に移動可能にかつ各ピストンを介してシリンダ
ー開口側端部に対して離隔するように押圧押動可能に保
持するとともに、該摩擦リングの各傾斜溝に対応する傾
斜基面を有する縦断面が楔状の巻管チャック片を、軸方
向には移動不能であるが半径方向の外方と内方に移動し
て巻管のチャッキングとチャッキング解除が可能に係合
し、かつ各巻管チャック片に、常時巻管チャック片を傾
斜溝に相対的にスライド可能な状態で外接係合するよう
に半径方向の内方に移動付勢するチャック片求心付勢手
段を係合または付設し、さらに摩擦リングに、常時巻管
チャック片が半径方向外方の巻管チャッキング位置を取
るように摩擦リングをシリンダーブロックのシリンダー
開口側端部側に移動付勢するチャックばねを係合してな
るフイルム等の巻取り装置によって達成する。

【０００８】ここでチャック片求心付勢手段は、一般に
は、摩擦リングの各傾斜溝の底部あるいは各巻管チャッ
ク片の基部に付設する永久磁石ブロック、またはすべて
の巻管チャック片の外周部に抱き締め係合するリング状
の抱き締めばねで構成することができる。

【０００９】

【作用】この発明の巻取り装置は、巻管チャック片によ
る巻管のチャッキングはチャックばねの作用力を介して
行なう一方、巻軸から巻管チャック片への回転トルクの
伝達と巻管のチャッキングの解除は、シリンダーブロッ
クの各シリンダーに、実質上チャックばねの作用力に拮
抗する圧力以下の圧力（一般には極低圧を含む低圧）の
圧縮空気と、チャックばねの作用力を凌駕する圧力（一
般には高圧）の圧縮空気を供給することによって行な
う。

【００１０】すなわちこの巻取り装置においては、各シ
リンダーに圧縮空気を供給しない時には、チャックばね
の作用力のままに摩擦リングがシリンダーブロックのシ
リンダー開口側端部側の極限位置へ移動するため、各巻
管チャック片が摩擦リングの半径方向の外方に移動し、
巻管をチャッキング可能な状態になる。

【００１１】上記のような巻管をチャッキング可能な状
態において、各シリンダーに、ピストンがチャックばね
の作用力に抗して、摩擦リングをシリンダーブロックの
シリンダー開口側端部から離れる方向に押動する圧力の
圧縮空気を供給すると、摩擦リングの移動に随伴して、
各巻管チャック片がチャック片求心付勢手段の作用のま
まに摩擦リングの半径方向の内方に移動するため、巻管
のチャッキングが不可能な状態になる。従ってこの状態
で、フイルム等を巻取るための新しい巻管を挿着した
り、フイルム等の巻取りが完了した巻管を取り外したり
することができるものである。

【００１２】またこの巻取り装置においては、上記のよ
うなチャックばねを介した巻管のチャッキング状態にお
いて、各シリンダーに実質上チャックばねの作用力に対
抗し得ない圧力の圧縮空気を供給すると、この空気圧力
に対応した圧力でピストンが摩擦リングに圧接する。従
ってこの状態で巻軸を、特にフイルムの巻径と速度によ
って決まる必要回転数よりも若干多い回転数で回転する
と、摩擦リングとピストンとの間では、この回転数の差
に対応するスリップが生じながら、圧接力に対応する摩
擦回転力が伝達され、これにより巻管チャック片及び巻
管の回転を介して、フイルム等がこの回転トルクに対応
した張力、すなわち極低（極小）を含めた張力のもとで
巻取られる。

【００１３】

【実施例】図面はこの発明を、軸心部に主空気供給路を
有する巻軸に複数の巻取りユニットを並列状態で押圧固
定した複数条のフイルムの巻取り装置の各巻取りユニッ
トに適用した構成例を示したもので、各巻取りユニット
は、基本的には、主空気供給孔１２から外周部まで半径
方向に延びる半径方向空気供給孔１３を形成した巻軸１
１部に、複数個（例えば１０個前後）のピストン２０内
装シリンダー１７を含む環状のシリンダーブロック１６
と、摩擦リング２８、複数個（例えば４個）の巻管チャ
ック片３１及び複数個（例えば２０個前後）のチャック
ばね３０を内装する環状のチャックブロック２６を隣接
状態で装着した構造からなっている。

【００１４】シリンダーブロック１６は、軸方向に延び
る一端部（図面において左端部）閉鎖、他端部（図面に
おいて右端部）開口の複数個のシリンダー１７を軸周り
に等間隔をおいて配置した構造で、軸方向の一端部（シ
リンダー閉鎖側端部）の内周部には、巻軸１１の半径方
向空気供給孔１３に連通する内周空気供給溝１８が形成
されているとともに、シリンダー１７の一端部の閉鎖端
部には、この内周空気供給溝１８に連通する空気供給孔
１９が形成されている。

【００１５】各シリンダー１７に内装のピストン２０に
は、長さ方向の中間部に、密封用のパッキン２１が付設
してある。

【００１６】チャックブロック２６は、シリンダーブロ
ック１６の軸方向の他端部（シリンダー開口側端部）に
カラー（スペーサー）１５を介して隣接する巻軸１１部
に、軸受１４を介して、実質部がシリンダーブロック１
６の他端部隣接域をカバーするように支持されており、
その軸方向のほぼ中央部には、チャック片係合穴２７が
形成されている一方、シリンダーブロック１６の他端に
近い内周部には、摩擦リングストップリング２５が取り
付けてある。

【００１７】チャックブロック２６に内装の摩擦リング
２８とチャックばね３０は、シリンダーブロック１６の
他端部に隣接する空間部に、シリンダーブロック２６側
からこの順序で設置してあるとともに、前者の摩擦リン
グ２８は、シリンダーブロック２８の他端部に対して接
離可能であるものの、後者のチャックばねによって常に
シリンダーブロック１６の他端部に対する最接近位置、
すなわちチャックブロック２６に取り付けた摩擦リング
ストップリング２５にストップ係合する位置を取るよう
になっている。

【００１８】また摩擦リング２８には、チャックブロッ
ク２６のチャック係合穴２７に対向する外周部に、軸方
向においてシリンダーブロック１６の他端部側、すなわ
ちシリンダー開口側端部側に向かって下り勾配で延びる
傾斜溝２９が形成されており、この各傾斜溝２９には、
チャックブロック２６のチャック片係合穴２７に半径方
向にのみ移動可能に係合する先部（上部）を有する縦断
面が楔状の巻管チャック片３１が相対的にスライド可能
に係合させてある。この巻管チャック片３１はいずれ
も、摩擦リング２８がチャックばね３０の作用力を介し
てシリンダーブロック１６の他端部に対して最接近した
状態の時には、その先部がチャックブロック２６のチャ
ック片係合穴２７を通してチャックブロック２６の外方
に突出する一方、摩擦リング２８がチャックばね３０の
作用力に抗してシリンダーブロック１６の他端部に対し
て最も離れた状態の時には、上部がチャック片係合穴２
７内に没することができるように構成されている。

【００１９】さらにこの摩擦リング２８の各傾斜溝２９
の底部には、チャック片求心付勢手段としての永久磁石
ブロック３２が埋設してあり、これによる各巻管チャッ
ク片３１の吸着によって、各巻管チャック片３１の基部
（下部）が常に傾斜溝２９の底部に圧接するようにして
いる。

【００２０】またチャックブロック２６のチャック片係
合穴２７の中心部が属する軸方向の中央部の外周部と巻
管チャック片３１の上部には、軸周りに連続する環状溝
を形成する外溝３３、３４が形成されており、これらの
外溝３３、３４からなる環状溝には、巻管チャック片３
１の回転遠心力による離脱を防止するためのチャック片
ストップリング３５が装着してある。なお巻管チャック
片３１の外溝３４は、巻管チャック片３１の上部のチャ
ック片係合穴２７外への突出を阻害しない深さに形成さ
れている。

【００２１】図示した巻取り装置における各巻取りユニ
ットは、巻管３６の挿脱時には、図面の左半部に示すよ
うに、巻軸１１の空気供給路１２及び半径方向空気供給
孔１３からシリンダーブロック１６の内周空気供給溝１
８及び空気供給孔１９を通して、各シリンダー１７内に
チャックばね３０の作用力を凌駕する高圧の圧縮空気を
供給することにより、各ピストン２０を介して、摩擦リ
ング２８をチャックばね３０を圧縮しながらシリンダー
ブロック１６のシリンダー開口側端部に対して離隔する
方向の極限位置まで押動することによって、各巻管チャ
ック片３１の上部がチャックブロック２６のチャック係
合穴２７内に後退した状態にする。

【００２２】上記のような状態で装着した新しい巻管３
６（図面には隣接する二つの巻取りユニットに対応する
長さを有するものが例示してある）は、上記により各シ
リンダーブロック１７内に供給した高圧の圧縮空気を上
記と逆のルートで排出して、摩擦リング２８をチャック
ばね３０の作用力のままに、各ピストン２０を押動しな
がらシリンダーブロック１６のシリンダー開口側端部側
の極限位置まで移動させ、これにより各巻管チャック片
３１の上部をチャックブロック２６のチャック係合穴２
７の外側に突出させて、その内周部に圧接させることに
より、チャッキングする（図面の右半部参照）。

【００２３】上記によりチャッキングした巻管３６は、
この後、各シリンダー１７に実質上チャックばね３０を
圧縮変形させない圧力以下の低圧の圧縮空気を上記と同
じルートで供給して、各ピストン２０をこの空気圧力に
対応する圧力で摩擦リング２８に圧接させた状態で、巻
軸１１を回転させることによって回転させる。この際巻
軸１１の回転数を、フイルムの巻径と速度によって決ま
る必要回転数よりも若干多くすると、摩擦リング２８と
ピストン２０との間ではスリップを生じながら圧接力に
対応した摩擦回転力が伝達され、これによりフイルム
は、この回転トルクに相応した張力のもとで巻取られ
る。

【００２４】この発明はこのほか、チャック片求心付勢
手段を、ほぼチャック片ストップリング３５と同じよう
な形で、チャックブロック２６と巻管チャック片３１に
形成する同深の外溝からなる環状溝に装着するリング状
の抱き締めばねで形成したり、シリンダーブロック１６
の内周空気供給溝１８に代えて、巻軸１１の外周部に外
周空気供給溝を設けたり、複数条のフイルム等の巻取り
装置のいずれかの巻取りユニットにおける半径方向空気
供給孔を省略し、他の巻取りユニットの半径方向空気供
給孔に連通する状態で巻軸の外周部を延びる軸方向空気
供給溝で代用するなど、種々の態様で実施することがで
きるもので、図示例の構成に限定されるものではない。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したところから明らかなよう
に、この発明は、巻管のチャッキングをチャックばねの
作用力を介して行なう一方、巻管に対する回転の伝達を
チャックばねの作用力に拮抗する圧力以下の圧力、特に
極低を含む低圧の圧縮空気を介して行なうことにより、
巻管を確実にチャッキングした状態で低トルクで回転す
ることができるようにしたもので、この発明によれば、
特に薄いフイルムや伸びやすいフイルムなどを損傷や変
形が生じない小さい巻取り張力のもとで巻取ることがで
きる。

【００２６】またこの発明によれば、図示例のように複
数の巻取りユニットを有する巻取り装置において複数条
のフイルム等を各別の巻管に巻取る場合には、巻取りの
進行に伴って巻管の間で巻径に差が生じても、各フイル
ムはすべての巻管において同一の張力で巻取ることがで
きるという効果も奏される。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係るフイルム等の巻取り装置の一実
施例の一部を切り欠いた部分側面図である。

【符号の説明】

１１ 巻軸 １２ 主空気供給孔 １３ 半径方向空気供給孔 １６ シリンダーブロック １７ シリンダー １８ 内周空気供給孔 １９ 空気供給孔 ２０ ピストン ２６ チャックブロック ２７ チャック片係合穴 ２８ 摩擦リング ２９ 傾斜溝 ３０ チャックばね ３１ 巻管チャック片 ３２ 永久磁石ブロック ３６ 巻管

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−316355（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−81046（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−17046（ＪＰ，Ａ) 実開 昭58−144548（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B65H 18/00 - 18/28

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 空気供給路を有する巻軸に、軸周りに等
   間隔をおいて軸方向に移動可能なピストンを挿着した複
   数の片端開口のシリンダーを有する環状のシリンダーブ
   ロックを、巻軸の空気供給路が各シリンダの閉鎖端部に
   連通する状態で同心的に取り付けるとともに、シリンダ
   ーブロックのシリンダー開口側端部の隣接部に、環状の
   チャックブロックを軸受を介して同心的に取り付け、該
   チャックブロックに、外周部に軸周りに等間隔をおいて
   シリンダーブロックのシリンダー開口側端部に対して接
   近する方向に下り勾配で延びる複数の軸方向の傾斜溝を
   有する摩擦リングを、シリンダーブロックのシリンダー
   開口側端部に対して接近離隔するように軸方向に移動可
   能にかつ各ピストンを介してシリンダー開口側端部に対
   して離隔するように押圧押動可能に保持するとともに、
   該摩擦リングの各傾斜溝に対応する傾斜基面を有する縦
   断面が楔状の巻管チャック片を、軸方向には移動不能で
   あるが半径方向の外方と内方に移動して巻管のチャッキ
   ングとチャッキング解除が可能に係合し、かつ各巻管チ
   ャック片に、常時巻管チャック片を傾斜溝に相対的にス
   ライド可能な状態で外接係合するように半径方向の内方
   に移動付勢するチャック片求心付勢手段を係合または付
   設し、さらに摩擦リングに、常時巻管チャック片が半径
   方向外方の巻管チャッキング位置を取るように摩擦リン
   グをシリンダーブロックのシリンダー開口側端部側に移
   動付勢するチャックばねを係合してなるフイルム等の巻
   取り装置。