JP2796786B2 - 紙管製造装置 - 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、対のプーリ間に張設
されて静軸に斜めに１回巻付いた無端の巻付け駆動ベル
トで静軸上に斜めに供給される紙テープを静軸に斜めに
巻付けながら紙管に生長させ、この紙管を所定の長さに
切断する紙管製造装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】このような紙管製造装置は本出願人が提
案した特公昭５２−１７５６８号公報、特公昭５３−５
２９号公報、特公昭５３−２２０８号公報、実開昭５４
−２４５２４号公報、実公昭６１−３６１７号公報、実
公昭６１−４１７３１号公報などによって公知である。
これらの紙管製造装置は、機体に後端部を片持ちで水平
に支持された中空な静軸と、機体に支持された対のプー
リ間に張設されて静軸と斜めに交わり、その外周に斜め
に１回巻付いた無端の巻付け駆動ベルトと、静軸を貫通
して前後方向に摺動可能な回転スピンドルと、静軸の自
由端から突出した回転スピンドルの前端に延長状に連結
されて該回転スピンドルと一体に回転、摺動する切芯軸
と、切芯軸を下から支えると共に該軸に接離するカッタ
ーを搭載し、機体に前後方向に摺動可能に支持されたカ
ッター台と、切芯軸、及び回転スピンドルと平行に機体
に支持され、前端にカッター台を連結して前後方向に摺
動可能な摺動ロッドと、摺動ロッドと回転スピンドルの
後端部同志を連結する連結体を備え、紙テープの重合部
を接着されて静軸上を螺進する紙管を静軸の自由端から
切芯軸上を螺進させ、切芯軸上でカッター台が搭載した
カッターにより紙管を真上から所定の長さに切断するよ
うにしてある。このため機体のベースには揺り腕の下端
を枢着し、クランクにより前後方向に揺動する揺り腕の
上端をカッター台に連結してカッター台を前進、後退さ
せ、カッター台の進退の動きを摺動ロッド、連結体、回
転スピンドルを経て切芯軸に伝え、切芯軸をカッター台
に同期して進退させる。

【０００３】このように、下端を支点とする揺り腕の上
端の前後方向の揺動に基づく角速度でカッター台と切芯
軸は進退するため、前進中、及び後退中の速度は一定で
はない。そこで、切芯軸の長さを紙管の切断長さより少
し長くすると共に、カッター台の前端部と後端部とにカ
ッターを設置し、カッター台と切芯軸の前進中、揺り腕
が上死点を後から前に通過するときの角速度を、螺進し
ながら生長する紙管の軸方向の生長速度に近似的に一致
させ、そのときにカッター台上の前端部のカッターと、
後端部のカッターを同時に作動させ、紙管の前端部を僅
かに切り捨てゝ所定の長さの紙管とし、この紙管を後続
の紙管の前端で切芯軸の前端から押し出す。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従って、例えば長さ２
ｍの紙管を製造する場合、回転スピンドルの前端に長さ
２．３ｍの切芯軸を連結すると共に、カッター台も長さ
２．３ｍにし、その前後の端部に２ｍの間隔で前後２つ
のカッターを設置しなければならない。そして、切芯軸
上で長さ２ｍに切断した紙管を切芯軸から抜くために、
切芯軸の前方に長さ２ｍ以上の空間を保たねばならない
ので、前後方向に非常に長い設置スペースを必要とす
る。

【０００５】更に、切り捨てるべき紙管の前端部が何等
かの事情で切芯軸の前端部に詰まると、切断された定尺
の紙管も詰まると共に、この定尺の紙管を生長しながら
前に押す後続の紙管の生長も止まる。これにより定尺の
紙管は、後続の紙管の前向きの推進力で紙テープの重合
部の接着がずれてパンクする。又、後続の紙管も前向き
の生長が止められるので駆動巻付けベルトが加える推進
力で同様に紙テープの重合部の接着がずれてパンクした
り、ベルトが静軸の外周に紙テープを螺旋状に巻付ける
ピッチが狂って紙管にならなくなったりする。

【０００６】又、静軸に斜めに巻付け、重合部を接着し
ながら螺進させて紙管にするための紙テープの幅を変え
るときは、巻付け駆動ベルトが静軸と交わる斜めの角度
を所要の角度に変化させる必要がある。更に直径が異な
る静軸を付け変え、異なる径の紙管を製造する場合も、
使用する紙テープの幅に応じ、巻付け駆動ベルトが静軸
と交わる斜めの角度を所要の角度に変化させる必要があ
る。そのいずれの場合も、螺進しながら生長する紙管の
軸方向の成長速度は変化する。従来装置ではカッター台
と切芯軸の前進中に、揺り腕が上死点を後から前に通過
するときにカッター台上の前後２つのカッターを作動
し、生長中の紙管を切断しているが、前述したように、
紙管の軸方向の生長速度が種々に変化する場合、揺り腕
が上死点を後から前に通過する角速度を、紙管の軸方向
の種々な生長速度に合わせることは困難であり、熟練し
た技術が必要である。

【０００７】揺り腕が上死点を後から前に通過する角速
度を、紙管の軸方向の生長速度に近似的に合わせてある
だけなので、そのときの切芯軸と、カッター台の前進速
度は紙管の軸方向生長速度と正確には一致しない。従っ
て、カッター台のカッターが紙管を切断するために紙管
に切込む際、その速度差の影響でカッターは紙管の切口
を僅かながら変形させるので紙管の切口は見苦しくな
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述した先行
提案の問題点を解消するために開発されたもので、機体
に後端部を片持ちで水平に支持された中空な静軸と、機
体に支持された対のプーリ間に張設されて静軸と斜めに
交わり、その外周に斜めに１回巻付いた無端の巻付け駆
動ベルトと、静軸を貫通して前後方向に摺動可能な回転
スピンドルと、回転スピンドルと平行に機体に支持され
て前後方向に摺動可能な摺動ロッドと、摺動ロッドと回
転スピンドルの後端部同志を連結する連結体を備えた紙
管製造装置において、前記静軸と平行で、前記連結体と
ねじ係合したボールねじ軸と、該ねじ軸を回転駆動する
正逆転可能なエンコーダ付きサーボモータとを機体に設
け、静軸の自由端から突出した回転スピンドルの前端
に、静軸上で生長した紙管がその外に嵌合して生長する
長さの短い切芯軸を延長状に連結し、且つ摺動ロッドの
前端に上記切芯軸を下から支えると共に、切芯軸に接離
する一つのカッターを搭載した長さの短いカッター台を
連結し、切芯軸の延長線上の傍には切芯軸の前端を越え
て生長前進する紙管の前端を検出するセンサーを配置
し、上記センサーは紙管の前端を検出するとエンコーダ
付きサーボモータを起動し、ボールねじ軸を回転駆動し
て連結体を前進させることにより切芯軸と、カッター台
とを紙管の軸方向生長速度と等速で前進させ、その前進
中にカッター台のカッターで所定の長さの紙管の後端を
切断することを特徴とする。そして、長さが種々に異な
る紙管の製造を可能にするため、紙管の前端を検出する
センサーを、切芯軸の延長線上の傍に複数個、前後方向
に間隔を保って配置し、製造する紙管の長さに応じ使用
するセンサーを複数個の中から選択するようにしてもよ
いし、紙管の前端を検出する１つのセンサーを切芯軸の
延長線上の傍に設けたガイドレール沿いに移動調節可能
に取付け、製造する紙管の長さに応じガイドレールに対
するセンサーの取付け位置を調節して固定するようにし
てもよい。更に、紙管の前端を検出するセンサーとエン
コーダ付きサーボモータを調節可能なタイマーを介して
接続してもよい。

【０００９】

【実施例】図示の各実施例において、１１は機体１に後
端部を片持ちで水平に支持された中空な静軸、１２は機
体に支持された対のプーリ間に張設されて静軸と斜めに
交わり、その外周に駆動帯域を１回巻付けた無端の巻付
け駆動ベルト、１３は静軸を貫通して前後方向に摺動可
能な回転スピンドル、１４は回転スピンドルと平行に機
体に支持された前後方向に摺動可能な摺動ロッド、１５
は摺動ロッドと回転スピンドルの後端部同志を連結する
連結体をを示し、これらは前述した先行提案にも記載さ
れた公知の部材である。

【００１０】機体１は床上に固定されるベースと、ベー
スの後端部上に立設された主軸台２と、主軸台よりも高
さが低く、その前に設置された固定のテーブル３とから
なる。主軸台の前面上部には静軸１１を着脱可能に支持
する短い着脱筒１６が設けてあり、静軸は後端を着脱筒
に固定された片持ちで水平に支持されている。着脱筒１
６は、製造すべき紙管の直径毎に対応した直径の静軸を
固定して使用するためのものである。

【００１１】テーブル３上には、静軸の下方を斜めに横
切る２本のアーム５，７を静軸の中心線の垂線からそれ
た支点０でＸ状に枢着し、アーム５の両端部には一対の
プーリ６，６´、アーム７の両端部には一対プーリ８，
８´を夫々回転自在に立設し、対のプーリ６と６´、及
び８と８´の間に駆動帯域の途中を静軸の外周に斜めに
一回巻付けた無端の巻付け駆動ベルト１２−Ｉと１２−
ＩＩを張設する。対のプーリの一方６，８は支点０を経
て回転が伝えられるモータＭ1 、減速機、プーリで回転
駆動され、これにより巻付け駆動ベルト１２−Ｉ，１２
−ＩＩは循環し、静軸の外周に斜めに一回巻付いた駆動
帯域の巻回部１７−Ｉ，１７−ＩＩは静軸の外周上で斜
めにスリップ回転する。巻回部１７−Ｉと、巻回部１７
−ＩＩの静軸に対する巻付方向は互いに逆方向であり、
プーリ８，８´間に張設された巻付け駆動ベルト１２−
ＩＩの後側の巻回部１７−ＩＩに、例えば接着剤を塗布
した幅の等しい２枚のテープを幅の一半部宛を重ねて供
給すると、両テープは該巻回部１７−ＩＩにより静軸の
外周に引き込まれて螺旋状に巻付き、幅の他半部同志を
重ねて接着されながら静軸の自由端に向かって螺旋状に
回転しながら進み（螺進し）、次にプーリ６，６´間に
張設された巻付け駆動ベルト１２−Ｉの前側の巻回部１
７−Ｉにより再び静軸の回りに巻締められながら螺進し
て該巻回部１７−Ｉを通過し、こうして静軸の自由端に
向かって螺旋状に回転しながら紙管になって生長する。

【００１２】テープの幅の変更や、直径が異なる紙管を
製造するためその直径に対応した静軸の付け換えなどに
応じて巻付け駆動ベルト１２−Ｉ，１２−ＩＩが静軸に
斜めに巻付く巻付け角度を調整するため、テーブル３に
はハンドルで回することができる前後方向のターンバッ
クル軸４の中間部を回転自在に保持すると共に、アーム
５、及び７の、遊転するプーリ６´，８´を有する端部
にナット５´，７´をアームの長手方向に移動可能に、
且つ首振り可能に取付け、ターンバックル軸の前部をナ
ット５´、後部をナット７´に螺通する。従って、ハン
ドル４´でターンバックル軸を正逆に回してアーム５，
７を支点０で回動し、巻付け駆動ベルトの巻回部１７−
Ｉと、１７−ＩＩが静軸に巻付く角度を大小に調整する
ことができる。尚、各アームの遊転するプーリ６´，８
´はアームの長手方向に摺動可能な摺動台上に立設し、
この各摺動台を端部に向かって押圧し、巻付け駆動ベル
ト１２−Ｉ，１２−ＩＩに所要の張力を付与可能にして
ある。

【００１３】主軸台の後壁には、前面の着脱筒１６と対
向して軸受筒１８を設け、その筒内に回転スピンドル１
３に回転を伝える内歯の回転筒１９を回転自在に保持す
る。回転筒１９は軸受筒１８の前端から突出した前端部
をモータＭ2 、減速機、プーリで駆動されて回転する。

【００１４】２０は、静軸１１を貫通して後向きに延び
る回転スピンドル１３の後部に一体に回転するよう着脱
可能に連結して後向きに延長するスプライン軸を示す。
このスプライン軸２０は外周のスプラインを上記回転筒
１９の内歯と係合して該筒１９の後端から後に突出す
る。主軸台の後壁には後向きの棚２１が、スプライン軸
２０より下方に位置して設けてあり、その棚上には前後
方向のガイド２２に沿って摺動可能に連結体１５を取付
け、スプライン軸２０の後端を連結体に回転自在に連結
する。又、この連結体には、回転スピンドルの直下で主
軸台を前後方向に貫通して摺動可能に支持された摺動ロ
ッド１４の後端を連結する。従って、連結体１５の前後
方向の摺動により回転スピンドル１３及びスプライン軸
２０と、摺動ロッド１４とは一体に前後に摺動する。

【００１５】２３は静軸と平行で、前記連結体１５を前
後方向に貫通してねじ係合したボールねじ軸、２４はこ
のボールねじ軸を回転駆動する正逆転可能なエンコーダ
付きサーボモータであり、ボールねじ軸の後端部とサー
ボモータとは棚２１の後端に立設した後部支持片２５に
支持され、ボールねじ軸の前端部は主軸台の後壁に支持
されている。サーボモータ２４が正転してボールねじ軸
２３を回転駆動すると、該ねじ軸とねじ係合した連結体
１５は、静軸上で静軸の自由端に向かって螺旋状に回転
しながら生長する紙管の生長速度と同じ速度で前進し、
又、サーボモータが逆転してボールねじ軸を回転駆動す
ると、連結体は前進速度と同じ速度で後退する。この連
結体の進退に伴い回転スピンドル１３及びスプライン軸
２０と、摺動ロッド１４は一体に進退する。連結体１５
が棚板上で最後退位置にあっても回転スピンドル１３の
前端は静軸１１の前端から前に僅かに突出している。

【００１６】回転スピンドルの前端には短い切芯軸２６
が延長状に連結してある。従来の紙管製造機では長さ２
ｍの紙管を製造するときは長さ２．３ｍの切芯軸、長さ
１．５ｍの紙管を製造するときは長さ１．８ｍの切芯軸
を連結する必要があったが、この発明では製造する紙管
の長さに関係なく、切芯軸の長さは一定で、正逆転する
サーボモータ２４、ボールねじ軸２３によって前後に進
退する連結体１５のストローク量が３００ｍｍであると
きはそれより少し長い５００ｍｍ程度でよい。

【００１７】摺動ロッド１４の前端にはテーブル３の前
端部上にガイド２７で前後方向に摺動可能に支持された
カッター台２８を連結する。カッター台２８は切芯軸に
下から外接して切芯軸を支持する一対の回転自在な支持
コロ２９，２９と支持コロ２９，２９が支えている位置
で切芯軸に上から接触して紙管を輪切りに切断するカッ
ター３０と、カッター作動装置３４を備えている。

【００１８】従来の紙管製造機では切芯軸と同様に長さ
２ｍの紙管を製造するときはカッター台は前後方向に
２．３ｍの長さのものを必要としたが、この発明では製
造する紙管の長さに関係なく、１５０ｍｍ程度あればよ
い。

【００１９】カッター３０は、図６〜８に示すように、
この実施例ではＸ状に枢着、固定された２つのアームか
らなるホルダー３２と、ホルダーの両アームの下端に回
転自在に取付けられた２枚の丸刃３１，３１と、両方の
アームの上端間を連結したターンバックル３３からな
る。丸刃は切れ味が悪くなる都度、研磨して切れ味を良
くする。これによって丸刃の直径は次第に小さくなるの
で、この場合、ターンバックルを回してホルダーの両方
のアームの上端間の間隔を拡げることによりホルダーの
両方のアームの下端間の距離をせばめて丸刃３１，３１
を近付け、ホルダーが所定距離下降したときに切芯軸に
外接して紙管を切断するようにする（図６Ｂ参照）。

【００２０】カッター作動装置３４は、この実施例では
カッター台から立つ支柱部２８´の上端に中間部を支点
３５´で枢着され一端部が対のコロ２９，２９の上方に
位置し、他端部がカッター台の側部から水平に外に突出
したく字形の揺動アーム３５と、カッター台の側部から
外に突出したブラケット３６の先端にシリンダ端を枢着
され、ピストン端を前記揺動アームの他端部に枢着され
たエアシリンダ３７と、揺動アームの他端上に軸着され
たコロ３８と、機体のベッド３の前部に立設した支柱３
９に前後方向に取付けられ、上記コロ３８が下から接触
するカムフォロア４０と、テーブル３の前端に前向きに
連結した延長テーブル９に設けられ、切芯軸の前端を越
えて螺進しながら生長する紙管の前端を検出する光電セ
ンサー４１とからなる。延長テーブル９上には切芯軸の
前端を越えて螺進しながら生長する紙管に下から外接し
て紙管を支持する前後方向に長い一対のローラ１０，１
０が設けてあり、前記光電センサー４１は上記ローラの
傍に設置してある。

【００２１】カッター３０のホルダー３２を揺動アーム
３５に取付けるため、図７に示すように該アーム３５の
一端部に軸受筒部４２を設け、鍔４４を有し、前端にホ
ルダーの２つのアームのＸ状枢着部をナット４５で締付
けて固定したホルダー取付軸４３の後半部を前記軸受筒
部４２に貫通して回動可能に保持すると共に、該軸受部
の前と鍔４４との間でホルダー取付軸に中立状態のコイ
ルバネ４６を嵌め、バネの前後両端を軸方向に曲げ、バ
ネの前部折曲部４６ａは鍔４４に、後部折曲部４６ｂは
軸受筒部４２に夫々差込んで固定し、ホルダーの２つの
アームの下端の円刃取付軸３１´，３１´を同一水平線
上に保つ。前述したようにターンバックル３３でホルダ
ーの両方のアームの下端間の距離を調整するときはナッ
ト４５を弛めて行う。

【００２２】この様にホルダーを揺動アームに中立のコ
イルバネ４６を介して回動可能に取付けると、両方の丸
刃３１，３１を下降して紙管の両側部を上から切断する
際に、一方の丸刃の直径が、研磨などによって他方の丸
刃よりも小さくなっている場合、図６（Ｃ）に示すよう
に直径の大きい方の丸刃が先に紙管に接触して突き上げ
られ、これに伴いホルダーはコイルバネ４６に抗して時
計方向、又は反時計方向に回動し、直径の小さい方の丸
刃も紙管に接触し、両方の丸刃で紙管を切断する。切断
を終って両方の丸刃を引上げると、コイルバネは中立状
態に戻ることによりホルダーは逆方向に回動して復元す
る。

【００２３】連結体１５が棚２１上で後退位置にあると
き、カッター作動装置３４の揺動アーム３５の一端部上
に設けられたコロ３８はカムフォロア４０の後端部に下
から接触し、エアシリンダ３７は伸長力でコロ３８をカ
ムフォロアに押付ける。

【００２４】サーボモータ２４が正転してボールねじ軸
２３を回転駆動し、これにより連結体１５、回転スピン
ドル１３と切芯軸２６、摺動ロッド１４とカッター台２
８が一体に前進を開始し、ストローク量のほゞ半分程前
進すると、コロ３８はカムフォロアの下面前端部に設け
られた前上りの斜面４０´の下を通ってカムフォロアの
下を潜り抜ける。これによってエアシリンダ３７はピス
トンを伸長し、揺動アーム３５を支点３５´を中心に図
６で時計方向に揺動し、これに伴いカッターの２つの丸
刃を取付けたホルダ３２は下降し、切芯軸２６の支持コ
ロ２９，２９で下から支えられた部分の上で丸刃３１，
３１は紙管の両側部に上から接触して紙管を切断する。
このように両方の丸刃が紙管の両側部に上から接触して
紙管を切断するため、切芯軸が僅かに振れ回っても安定
して紙管の切断が行えると共に、２枚の丸刃が協同して
切断を行うので、丸刃の使用寿命、取替時期が延長す
る。

【００２５】カッター台２８が前進端に到達すると、サ
ーボモータの回転は逆転に変り、同時にエアシリンダ３
７への空気の給排が切り変ってピストンは短縮し、揺動
アーム３５は図６（Ａ）で反時計方向に揺動してカッタ
ーは上昇すると共に、コロ３８はカムフォロアの下面よ
り下に位置し、こうしてカッター台は連結体１５と一体
に後退する。

【００２６】この実施例では、連結体１５は図４，５に
示すように後退位置から所定距離、例えば１０ｍｍ前進
した位置で常時停止し、待機する。連結体のストローク
量を例えば３００ｍｍとすると、図９に示すようにサー
ボモータの正転で連結体は２９０ｍｍ前進したのちサ
ーボモータの逆転で３００ｍｍ後退し、次いでサーボ
モータの正転で１０ｍｍ前進して停止位置で停止
し、待機する。連結体の進退の距離と、サーボモータの
正転、逆転はサーボモータの回転数のパルスを内蔵した
エンコーダが割り出して制御する。こうして、連結体１
５と切芯軸２６やカッター台２８が紙管を切断するため
に前進する際、連結体は後退したのち所定距離、前進し
た位置で停止し、待機しているため、ボールねじ軸２３
と、上記ボールねじ軸とねじ係合した連結体が内蔵する
ナットとの間のバックラッシュ（許容噛合いギャップ）
なしでカッター台と切芯軸は前進を開始するため切断し
た紙管の長さのバラツキを無くすることができる。

【００２７】連結体１５と、切芯軸２６やカッター台２
８の前進速度と後退速度は、ボールねじ軸２３、及び該
軸とねじ係合した連結体が内蔵するナットのねじのピッ
チと、ボールねじ軸を回転駆動するサーボモータの回転
数（ＲＰＭ）によって定まる。この場合、ねじのピッチ
は一定であるため、サーボモータの回転数を制御するこ
とにより連結体と、切芯軸２６やカッター台の前進速度
を静軸や切芯軸上での紙管の軸方向の種々な生長速度に
容易に一致させることができる。

【００２８】従って、回転スピンドル１３と切芯軸２６
が回転し、巻付け駆動ベルト１２が循環運動して静軸１
１上に、紙テープを螺旋状に巻付けながら静軸の自由端
に向かって紙管として生長させ、その紙管の前端が静軸
の自由端を越えて切芯軸２６上に達し、更に延長テーブ
ル９の対のローラ１０，１０上に進み、光電センサー４
１で検出されると、光電センサーはサーボモータ２４に
運転を指令する。これによりサーボモータは正転し、ボ
ールねじ軸２３を回転駆動して連結体１５を紙管の軸方
向生長速度と同じ速度で前進させ、連結体にスプライン
軸２０で連結した回転スピンドルと切芯軸は回転しなが
ら一体に前進し、又、連結体に摺動ロッド１４で連結し
たカッター台２８も一体に前進する。そして、カッター
台が前進し、その揺動アーム３５の他端部上に軸着され
たコロ３８がカムフォロア４０の下を前進して通り過ぎ
るとエアシリンダ３７の伸長力で揺動アームは揺動して
カッター３０を下降し、切芯軸上で紙管の後端を切断す
る。

【００２９】例えば連結体と、カッター台が停止位置か
ら１２０ｍｍ前進してカッターが紙管を切断するとき
は、図１０に示すように、長さ２ｍの紙管を製造する場
合、停止位置のカッターの前方２ｍの延長テーブル上に
光電センサー４１を設置すればよい。

【００３０】従って図１１に示すように延長テーブルの
上のローラ１０，１０の傍に複数個の光電センサー４１
ａ，４１ｂ，４１ｃを、例えば停止位置のカッターの前
方１．５ｍ、２．０ｍ、２．５ｍの距離に設置し、切換
スイッチ４７によってサーボモータ２４に指令する光電
センサーを選択できるようにすることにより長さが１．
５ｍ、２．０ｍ、２．５ｍの紙管を製造できる。

【００３１】又、図１２に示すように延長テーブル上の
ローラ１０，１０の傍に前後方向のガイド４８を設け、
このガイドに沿って光電センサー４１を移動調節可能に
取付け、光電センサーの取付け位置を、停止位置のカッ
ターの前方１．５ｍ、２．０ｍ、２．５ｍに調節して固
定することにより１個の光電センサーで長さが１．５
ｍ、２．０ｍ、２．５ｍなど任意の長さの紙管を製造す
ることができる。

【００３２】更に、図１３に示すように停止位置のカッ
ターの前方、所定の位置、例えば１．５ｍの延長テーブ
ル上のローラ１０，１０の傍に光電センサー４１を設置
し、光電センサーとサーボモータ２４の間に調節可能な
タイマー４９を接続し、例えば紙管が５０ｃｍ生長する
所要時間が３秒であるとすると、タイマーを０秒に設定
し、光電センサーは０秒でサーボモータに指令して１．
５ｍの紙管を製造し、タイマーを３秒に設定して光電セ
ンサーが指令後、タイマーが３秒遅れてその指令をサー
ボモータに指令を伝えて、長さ２．０ｍの紙管を製造し
たり、タイマーを６秒に設定し、光電センサーの指令を
６秒遅れてサーボモータに伝え、長さ２．５ｍの紙管を
製造したりすることもできる。

【００３３】図示の実施例では、カッター作動装置３４
は、一端部にカッターを取付けた揺動アーム３５と、そ
の他端のコロ３８と、このコロが摺接するカムフォロア
４０、及びエアーシリンダ３７で構成してあるが、これ
に限定されず例えば揺動アーム３５をバネで非切断位置
に付勢しておき、電磁石で切断位置に作動するようにし
てもよい。

【００３４】又、延長テーブル９のローラ１０，１０の
一側に、前後方向に所定の間隔を保ってローラ１０，１
０上の紙管に向かって空気を噴出するエアノズル５０を
設置し、カッター台が前進しながらカッターで紙管を切
断したのち、カッター台が後退を開始するときに連動し
て各エアノズル５０から空気を噴出させ、ローラ１０，
１０上に横たわっている紙管を空気によりローラ、及び
延長テーブルから転落させ、次に生長して来る紙管をロ
ーラ１０，１０上に支持できるようにするとよい。

【００３５】図示の実施例では巻付け駆動ベルトを２本
使用し、両ベルトを張設するプーリを各端部に取付けた
２枚のアームを支点０でＸ状に枢着したが、必ずしもそ
の必要はなく、前述の特公昭５２−１７５６８号の第１
図、第２図に示したように２枚のアームをハの字に配置
して別々の支点で枢着しても、Ｖ字形にして１つの支点
で枢着してもよい。又、アームは２枚である必要はなく
従来の２プーリ式の様に１枚とし、巻付け駆動ベルトを
１本にしてもよい。

【００３６】更に、前述した実公昭６１−４１７３１号
に示したようにカッター台と主軸台の間のベースの中間
部上に、静軸の背後に位置させて支柱を立設し、この支
柱の前面に静軸と直交する方向の水平な支点で巻付け駆
動ベルトを張設したアームを枢着してもよい。

【００３７】

【発明の効果】以上で明らかなように、本発明では正逆
転可能なエンコーダ付きサーボモータで回転駆動される
ボールねじ軸を、切芯軸とカッター台とを一体に進退さ
せる連結体に貫通してねじ係合させ、サーボモータでボ
ールねじ軸を正逆に回転して連結体と切芯軸、及びカッ
ター台を進退させるので、サーボモータの回転数を調整
することにより、連結体、切芯軸、カッター台の前進速
度を、静軸、切芯軸上で螺進しながら生長する紙管の軸
方向生長速度に容易に一致させることができる。従っ
て、同じ静軸上で幅の違ったテープにより同一直径の紙
管を製造したり、直径の異なる静軸を付け換えて直径が
違う紙管を製造したりすることが容易に行える。又、切
芯軸、カッター台の前進速度は紙管の軸方向の生長速度
に一致しているので、カッターによる紙管の切口は変形
せず、見苦しくならない。

【００３８】更にカッター台は所定の長さに生長した紙
管の後端を切断する１つのカッターを備えるだけである
ため、切断する紙管の長さよりも長い従来のカッター台
にくらべると長さは遥かに短いもので済む。同様に切芯
軸の長さも切断する紙管の長さよりも長い従来の切芯軸
にくらべると長さは遥かに短いもので済む。従って、切
芯軸やカッター台の前方に必要な空間は非常に短くな
り、設置スペースは短縮する。同時にカッター台のカッ
ターは所定の長さに生長した紙管の後端を切断するだけ
で、紙管の前端は切捨てないため、切捨てた紙管の前端
部が切芯軸上で詰まることによる事故は発生の余地が無
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の紙管製造機の一実施例の平面図であ
る。

【図２】図１の立面図である。

【図３】図１の機体の後部の斜視図である。

【図４】図４の平面図である。

【図５】図４の一部を破断した立面図である。

【図６】（Ａ）は図１のカッター、カッター作動装置の
正面図、（Ｂ）はカッターが紙管を切断したときの正面
図、（Ｃ）は直径が大小に異なる２つの丸刃が切断を行
う状態を示す正面図である。

【図７】図６（Ａ）の立面図と、その一部の拡大断面図
である。

【図８】図６（Ａ）の平面図である。

【図９】サーボモータが内蔵するエンコーダによって連
結体が進退を制御されることを示す説明図である。

【図１０】紙管の前端を１つのセンサーで検出して紙管
の後端を切断することを示す説明図である。

【図１１】紙管の前端を取付け位置が異なる複数のセン
サーで検出するようにし、そのセンサーを選択して紙管
の後端を切断し、複数の長さが異なる紙管を得ることを
示す説明図である。

【図１２】紙管の前端を検出するセンサーを前後方向に
移動調節可能に取付け、複数の長さが異なる紙管を得る
ことを示す説明図である。

【図１３】紙管の前端を検出するセンサーからの信号を
タイマーに入力し、タイマーによって複数の長さが異な
る紙管を得ることを示す説明図である。

【符号の説明】

１ 機体 ２ 主軸台 ３ テーブル ４ ターンバックル ５ アーム ６ プーリ ７ アーム ８ プーリ ９ 延長テーブル １０ ローラ １１ 静軸 １２ 巻付け駆動ベルト １３ 回転スピンドル １４ 摺動ロッド １５ 連結体 １７ 巻付け駆動ベルトの静軸巻回部 １８ 軸受筒 １９ 回転筒 ２０ スプライン軸 ２１ 棚 ２２ ガイド ２３ ボールねじ軸 ２４ エンコーダ付きサーボモータ ２６ 切芯軸 ２８ カッター台 ３０ カッター ３４ カッター作動装置 ４１ 光電センサー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B65H 75/50 B31C 3/00

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 機体に後端部を片持ちで水平に支持され
   た中空な静軸と、機体に支持された対のプーリ間に張設
   され、静軸と斜めに交わって１回巻付き、静軸の外周に
   斜めに供給される紙テープを静軸に斜めに巻付けながら
   紙管に生長させる無端の巻付け駆動ベルトと、静軸を貫
   通して前後方向に摺動可能な回転スピンドルと、前記回
   転スピンドルと平行に機体に支持されて前後方向に摺動
   可能な摺動ロッドと、摺動ロッドと回転スピンドルの後
   端部同志を連結する連結体とを備えた紙管製造装置にお
   いて、前記静軸と平行で、前記連結体とねじ係合したボ
   ールねじ軸と、該ねじ軸を回転駆動する正逆転可能なエ
   ンコーダ付きサーボモータとを機体に設け、静軸の前端
   から突出した回転スピンドルの前端に、静軸上で生長し
   た紙管がその外に嵌合して生長する長さの短い切芯軸を
   延長状に連結し、且つ摺動ロッドの前端に上記切芯軸を
   下から支えると共に、切芯軸に接離する一つのカッター
   を搭載した長さの短いカッター台を連結し、切芯軸の延
   長線上の傍には切芯軸の前端を越えて生長前進する紙管
   の前端を検出するセンサーを配置し、上記センサーは紙
   管の前端を検出するとエンコーダ付きサーボモータを起
   動し、ボールねじ軸を回転駆動して連結体を前進させる
   ことにより切芯軸と、カッター台とを紙管の軸方向生長
   速度と等速で前進させ、その前進中にカッター台のカッ
   ターで所定の長さの紙管の後端を切断することを特徴と
   する紙管製造装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の紙管製造装置におい
   て、紙管の前端を検出するセンサーは切芯軸の延長線上
   の傍に複数個、前後方向に間隔を保って配置し、製造す
   る紙管の長さに応じ使用するセンサーを複数個の中から
   選択するようにしたことを特徴とする紙管製造装置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の紙管製造装置におい
   て、紙管の前端を検出する１つのセンサーを切芯軸の延
   長線上の傍に設けたガイドレール沿いに移動調節可能に
   取付け、製造する紙管の長さに応じガイドレールに対す
   るセンサーの取付け位置を調節して固定するようにした
   ことを特徴とする紙管製造装置。
4. 【請求項４】 請求項１に記載の紙管製造装置におい
   て、紙管の前端を検出するセンサーとエンコーダ付きサ
   ーボモータを調節可能なタイマーを介して接続したこと
   を特徴とする紙管製造装置。