JP3927591B2 - Winding device - Google Patents
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Description
本発明は、裁断された帯状部材、例えば写真感光材料用ウェブ(フイルム)を巻き取るための巻取り装置に関する。 The present invention relates to a winding device for winding a cut strip-shaped member, for example, a web for a photosensitive material (film).
近時、1/2インチや8mmの磁気テープ等のように、厚みが10〜20μmと薄く、且つ、幅の狭い帯状部材を巻き取るための巻取り装置は、テンション変動率±5%以下のものが実用化されている。 Recently, a winding device for winding a belt-like member having a thickness as thin as 10 to 20 μm, such as a 1/2 inch or 8 mm magnetic tape, has a tension fluctuation rate of ± 5% or less. Things are in practical use.
しかし、写真感光材料用ウエブ(フイルム)等のように、厚みが100〜150μmと厚く、しかも幅の広い帯状部材を巻き取るための巻取り装置においては、テンション変動率の低いものが未だ開発されていないのが現状である。 However, a winding device for winding a belt-shaped member having a thickness as thick as 100 to 150 μm, such as a web for a photographic material (film), has yet to be developed with a low tension fluctuation rate. The current situation is not.
例えば、従来のフイルムの巻取り装置300は、図13に示すように、内部にエアチューブ302が設けられた駆動軸304と、該駆動軸304に対しベアリング306及び308を介して回転自在に設けられ、且つ、外周面にフイルム310が巻回される巻芯312とを具備するものであり、特に、エアチューブ302の巻芯312に対応する部分には、先端にフェルト314が取り付けられた変位伝達部316が設けられている。
For example, as shown in FIG. 13, a conventional
そして、エアチューブ302に圧縮空気を注入することによってエアチューブ302を拡げ、変位伝達部316を外側に変位させることで、変位伝達部316の先端に取り付けられているフェルト314を巻芯312の内壁に押し付け、滑らせる。
The
つまり、従来の巻取り装置300は、フェルト314が巻芯312に対して滑るときに発生するトルクをフイルム310を巻き取る際のテンションとして使うように構成されている。
That is, the
この従来の巻取り装置300は、テンションが安定せず、条件よく整備したとしてもテンション変動率は、±15%程度までしか下がらない。また、原理上、大きなテンションを得ることができない。テンションは、発熱の関係から最大で1kg程度であり、これ以上のテンションを得る場合には、発熱により、フイルム310が変形してしまうという新たな問題が生じる。また、駆動軸304内にエアチューブ302を装着し、変位伝達部316の先端にフェルト314を取り付けている関係から、構造が複雑であり、メンテナンスに熟練が必要である。
In this
本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、写真感光材料用ウエブ(フイルム)等のように、厚みが100〜150μmと厚く、しかも幅の広い帯状部材を巻き取る場合において、テンション変動率を±5%以下にすることができ、大きなテンションを容易に、且つ、安定して得ることができ、メンテナンスが容易な巻取り装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of such problems, and in the case of winding a wide belt-like member having a thickness of 100 to 150 μm, such as a photographic photosensitive material web (film), It is an object of the present invention to provide a winding device that can reduce the tension fluctuation rate to ± 5% or less, can easily and stably obtain a large tension, and can be easily maintained.
第1の本発明に係る巻取り装置は、リング部を有する駆動軸と、前記リング部を覆うように、前記駆動軸に対して第1ベアリングと第2ベアリングとによって回転自在に取り付けられ、且つ、外周面に帯状部材が巻回されるホルダと、
前記リング部の外周面のうち、前記第1ベアリングと前記第2ベアリングの間に圧着されているリング状の導体とを有し、前記ホルダの内周面には、複数の磁石により構成された磁石列が配され、前記磁石列は、前記リング状の導体に対向していることを特徴とする。
A winding device according to a first aspect of the present invention is attached to a drive shaft having a ring portion, and is rotatably attached to the drive shaft by a first bearing and a second bearing so as to cover the ring portion , and A holder around which a belt-like member is wound around the outer peripheral surface;
Of the outer peripheral surface of the ring portion, the ring portion has a ring-shaped conductor that is crimped between the first bearing and the second bearing, and the inner peripheral surface of the holder is configured by a plurality of magnets. magnet array is disposed, said magnet array is characterized in that opposite the ring-shaped conductor.
これにより、駆動軸を回転駆動させることにより、リング状の導体が、前記磁石列の間に発生している磁束を切るかたちとなり、該リング状の導体に渦電流が発生して、この渦電流による二次磁束と元の磁束とが吸引し合って、例えばスリップ回転数にほぼ比例するトルクを得ることができる。 Thus, by rotating the drive shaft, the ring-shaped conductor cuts the magnetic flux generated between the magnet arrays, and an eddy current is generated in the ring-shaped conductor. The secondary magnetic flux and the original magnetic flux are attracted to each other, and for example, a torque substantially proportional to the slip rotation speed can be obtained.
また、第2の本発明に係る巻取り装置は、トルク伝達部を有する駆動軸と、前記トルク伝達部の中央部分に互いに隣接して設けられた第1ベアリングと第2ベアリングとによって回転自在に設けられ、且つ、外周面に帯状部材が巻回されるホルダと、前記トルク伝達部の外周面のうち、前記第1ベアリングに隣接して固着された第1支持部材と、前記トルク伝達部の外周面のうち、前記第2ベアリングに隣接して固着された第2支持部材と、前記第1支持部材の外周面に圧着されているリング状の第1導体と、前記第2支持部材の外周面に圧着されているリング状の第2導体とを有し、前記ホルダの内周面には、磁石ホルダを介して複数の磁石により構成された磁石列が配され、前記磁石列は、前記リング状の導体と対向していることを特徴とする。 The winding device according to the second aspect of the present invention is rotatable by a drive shaft having a torque transmission portion, and a first bearing and a second bearing provided adjacent to each other at a central portion of the torque transmission portion. A holder provided with a belt-like member wound around the outer peripheral surface, a first support member fixed adjacent to the first bearing among the outer peripheral surfaces of the torque transmitting unit, and the torque transmitting unit. Of the outer peripheral surface, a second support member fixed adjacent to the second bearing, a ring-shaped first conductor crimped to the outer peripheral surface of the first support member, and an outer periphery of the second support member A ring-shaped second conductor that is crimped to a surface, and a magnet array composed of a plurality of magnets is arranged on the inner peripheral surface of the holder via a magnet holder, characterized in that it faces the ring-shaped conductor To.
これにより、駆動軸を回転駆動させることにより、リング状の導体が、前記磁石列の間に発生している磁束を切るかたちとなり、該リング状の導体に渦電流が発生して、この渦電流による二次磁束と元の磁束とが吸引し合って、例えばスリップ回転数にほぼ比例するトルクを得ることができる。 Thus, by rotating the drive shaft, the ring-shaped conductor cuts the magnetic flux generated between the magnet arrays, and an eddy current is generated in the ring-shaped conductor. The secondary magnetic flux and the original magnetic flux are attracted to each other, and for example, a torque substantially proportional to the slip rotation speed can be obtained.
そして、第1及び第2の本発明において、ホルダの内周面に配置されている磁石の数を可及的に増やし、該磁石によって構成されている磁石列を複数列にすることにより、該磁石列の間に発生する磁束の密度を変化させることもできる。 In the first and second aspects of the present invention, the number of magnets arranged on the inner peripheral surface of the holder is increased as much as possible, and a plurality of magnet rows are formed by the magnets. It is also possible to change the density of magnetic flux generated between the magnet arrays.
また、前記磁石を前記ホルダに配置するときには、等ピッチで配置すると、一層好ましい。 Further, when the magnets are arranged on the holder, it is more preferable to arrange them at an equal pitch.
また、前記磁石を前記ホルダに配置する前に、全ての磁石について磁力の強さを測定し、磁力の強いもの及び弱いものを交互に配置すると、より一層好ましい。 Further, it is more preferable to measure the strength of the magnetic force for all the magnets before arranging the magnets in the holder and to alternately arrange the strong and weak magnets.
これらの発明においては、ホルダに対して非接触でトルクを発生させることができるため、写真感光材料用ウエブ(フイルム)等のように、厚みが100〜150μmと厚く、しかも幅の広い帯状部材を巻き取る場合において、テンション変動率を±5%以下にすることができ、大きなテンションを安定に、且つ、容易に得ることができる。 In these inventions, torque can be generated in a non-contact manner with respect to the holder. Therefore, a belt-like member having a large thickness of 100 to 150 μm and a wide width, such as a photographic photosensitive material web (film), is used. In winding, the tension variation rate can be ± 5% or less, and a large tension can be obtained stably and easily.
また、構造上、フェルト等の接触部分がないことと、駆動軸内にエアチューブを装着する必要がないため、構成部材の摩耗等による寿命を考慮する必要がなくなり、メンテナンスも容易になる。 In addition, since there is no contact portion such as a felt in the structure and there is no need to install an air tube in the drive shaft, it is not necessary to consider the life due to wear or the like of the constituent members, and maintenance is facilitated.
そして、第1及び第2の本発明において、少なくとも前記駆動軸とホルダとを冷却するための冷却手段を設けることが好ましい。 In the first and second aspects of the present invention, it is preferable to provide a cooling means for cooling at least the drive shaft and the holder.
すなわち、厚みが10〜20μmと薄く、且つ、幅の狭い帯状部材を巻き取る場合においては、テンションが小さくて済むため、発熱量が少なく、系がもっている自然冷却で十分であるが、写真感光材料用ウエブ(フイルム)等のように、厚みが100〜150μmと厚く、しかも幅の広い帯状部材を巻き取る場合においては、大きなテンションが必要であり、しかも、発熱量が多くなるため、そのまま放置しておくと、発熱によって、帯状部材が変形するおそれがある。 That is, when winding a strip-like member having a thin thickness of 10 to 20 μm and a narrow width, since the tension is small, the amount of heat generated is small and natural cooling with the system is sufficient. When a wide belt-like member having a thickness of 100 to 150 μm, such as a material web (film), is taken up, a large tension is required and the amount of heat generation increases, so that it is left as it is. If it does, there exists a possibility that a strip | belt-shaped member may deform | transform by heat_generation | fever.
しかし、この発明においては、冷却手段を有しているため、巻き取りの際に発生する熱を有効に冷却することができ、発熱による帯状部材の変形等を回避することができる。 However, in the present invention, since the cooling means is provided, the heat generated at the time of winding can be effectively cooled, and deformation of the belt-like member due to heat generation can be avoided.
また、第1及び第2の本発明において、前記駆動軸を中空とし、前記冷却手段として、前記ホルダの外部から該ホルダの内部と前記駆動軸の中空部に向けて冷却風を導入させる冷却風導入手段を設けて構成するようにしてもよい。 In the first and second aspects of the present invention, the driving shaft is hollow, and cooling air is introduced as cooling means from outside the holder toward the inside of the holder and the hollow portion of the driving shaft. You may make it comprise and provide an introduction means.
また、前記構成において、前記冷却手段として、前記ホルダの表面に設けられた冷却フィンを設けて構成するようにしてもよい。 Moreover, in the said structure, you may make it comprise and provide the cooling fin provided in the surface of the said holder as said cooling means.
また、前記冷却風導入手段としては、前記冷却風を前記ホルダに導くための第1冷却用通路と、前記駆動軸のうち、前記ホルダに含まれる部分に設けられ、前記ホルダに導かれた前記冷却風を前記駆動軸の中空部内に導くための第2冷却用通路とを設けて構成するようにしてもよい。 Further, as the cooling air introducing means, a first cooling passage for guiding the cooling air to the holder, and a portion of the drive shaft included in the holder, the guide led to the holder A second cooling passage for guiding the cooling air into the hollow portion of the drive shaft may be provided.
以上説明したように、本発明に係る巻取り装置によれば、写真感光材料用ウエブ(フイルム)等のように、厚みが100〜150μmと厚く、しかも幅の広い帯状部材を巻き取る場合において、テンション変動率を±5%以下にすることができ、大きなテンションを容易に得ることができる。また、メンテナンスが容易となる。 As described above, according to the winding device according to the present invention, when winding a wide belt-like member having a thickness of 100 to 150 μm, such as a photographic photosensitive material web (film), The tension fluctuation rate can be ± 5% or less, and a large tension can be easily obtained. In addition, maintenance becomes easy.
以下、本発明に係る巻取り装置について、例えば写真感光材料用ウエブ(フイルム)の巻き取りに適用した3つの実施の形態例を図1〜図12を参照しながら説明する。 Hereinafter, the winding device according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 12, for example, three embodiments applied to winding of a web (film) for a photographic material.
先ず、第1〜第3の実施の形態に係る巻取り装置が適用されるフイルムの製造装置10について図1を参照しながら説明する。
First, a
この製造装置10は、図1に示すように、モータ12により回転駆動され、ロール状のウエブ原反14よりウエブ16を送り出す供給軸18と、裁断前のウエブ16の搬送経路上に多数配置される搬送ローラ20と、回転刃22を備え、前記ウエブ16を所定の幅に連続して裁断する裁断部24と、ウエブ16を吸着させて送る第1サクションローラ26及び第2サクションローラ28と、前記裁断部24で裁断された細幅(例えば映画用フイルムの幅)のウエブ16aを巻き取る第1〜第3の実施の形態に係る巻取り装置100(140、180)とから構成される。 そして、供給軸18により回転しているロール状のウエブ原反14から繰り出されたウエブ16は、搬送経路上に多数配置されている搬送ローラ20を経て、供給軸18と裁断部24との間に配置されている第1サクションローラ26に達する。
As shown in FIG. 1, a large number of
第1サクションローラ26にウエブ16が接すると、その吸気作用によりウエブ16が第1サクションローラ26に吸着され、該第1サクションローラ26が回転することによって、ウエブ16が裁断部24に送られる。裁断部24に達した裁断前のウエブ16は、回転刃22によって裁断されて、複数本の細幅のウエブ16aとされる。
When the
裁断後の細幅のウエブ16aは、搬送ローラ20を経て、裁断部24と巻取り装置100との間に配置されている第2サクションローラ28に達する。ここでも、裁断後の細幅のウエブ16aは、第2サクションローラ28に吸着されながら巻取り装置100の方向に送られる。そして、幾つかの搬送ローラ20を経て、裁断された細幅のウエブ16a毎に、各々の巻取り装置100に巻き取られる。
The
次に、第1の実施の形態に係る巻取り装置100について説明する。
Next, the
第1の実施の形態に係る巻取り装置100は、図2に示すように、フランジ部102を有する駆動軸104と、該フランジ部102を覆うように駆動軸104に対して回転自在に設けられ、且つ、外周面に細幅のウエブ16aが巻回されるホルダ106とを具備して構成されている。
As shown in FIG. 2, the
駆動軸104は、軸方向に延在する中空部118を有し、該駆動軸104に設けられたフランジ部102は金属で構成され、例えば、中心部分が鋼板で、その周部が銅又は銅合金にて構成されている。
The
ホルダ106は、前記駆動軸104に対して第1ベアリング108によって回転自在に取り付けられた第1トルク調整板110と、前記駆動軸104に対して第2ベアリング112によって回転自在に取り付けられた第2トルク調整板114と、これら第1トルク調整板110及び第2トルク調整板114を任意の相対位置で固定する手段であって、且つ、実際に細幅のウエブ16aが巻回される巻芯116とを有して構成されている。
The
第1トルク調整板110は、その板面がフランジ部102の一方の面に対向して配置され、且つ、該板面に複数の永久磁石120が等ピッチに配されて構成され、第2トルク調整板114は、その板面がフランジ部102の他方の面に対向して配置され、且つ、該板面に複数の永久磁石122が等ピッチに配されて構成されている。また、これら第1トルク調整板110及び第2トルク調整板114は、フランジ部102との間隔Lが任意に変更できるようにホルダ106に支持されている。
The first
さらに、第1の実施の形態に係る巻取り装置100は、少なくとも駆動軸104とホルダ106とを冷却するための冷却手段124を有する。
Furthermore, the winding
この冷却手段124は、第1トルク調整板110及び第2トルク調整板114の各板面に設けられた第1冷却用孔126と、前記駆動軸104のうち、前記ホルダ106に含まれる部分に設けられた第2冷却用孔128と、駆動軸104の端部に設置された吸気装置(図示せず)を有して構成されている。
The cooling means 124 is provided in the
前記吸気装置を作動することによって、第1冷却用孔126を通じて外部からの冷却風がホルダ106内に導かれ、このホルダ106内に導かれた冷却風が第2冷却用孔128を通じて駆動軸104の中空部118内に導かれることになる。
By operating the intake device, external cooling air is guided into the
すなわち、冷却手段124は、ホルダ106の外部から該ホルダ106の内部と駆動軸104の中空部118に向けて冷却風を導入させるように機能することになる。
That is, the cooling means 124 functions to introduce cooling air from the outside of the
第1の実施の形態に係る巻取り装置100は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその作用効果について説明する。
The winding
先ず、第1トルク調整板110と第2トルク調整板114との相対位置を適宜変更することにより、第1トルク調整板110と第2トルク調整板114に発生する磁束の密度が変化することになる。
First, the density of magnetic flux generated on the first
このような場合において、駆動軸104を回転駆動させると、第1トルク調整板110及び第2トルク調整板114間に位置されているフランジ部102が第1トルク調整板110と第2トルク調整板114に発生している磁束を切るかたちとなり、フランジ部102に渦電流が発生して、この渦電流による二次磁束と元の磁束とが吸引し合って、例えばスリップ回転数にほぼ比例するトルクが得られる。ここで、スリップ回転数とは、駆動軸104の回転数とホルダ106の回転数の差を示す。
In such a case, when the
この第1の実施の形態に係る巻取り装置100においては、ホルダ106に対して非接触でトルクを発生させることができるため、写真感光材料用ウエブ(フイルム)等のように、厚みが100〜150μmと厚く、しかも幅の広い帯状部材を巻き取る場合であっても、例えば2kgのテンションに対してテンション変動率を±5%以下にすることができ、大きなテンションを容易に、且つ、安定して得ることができる。例えば500g〜3kg程度のテンションを得ることができる。
In the winding
このように、安定した巻取りテンションを得ることができるため、巻き取った状態の幅方向のずれ量を小さくすることができ、例えば3.0mmであったずれ量を0.5〜1.0mm程度にまで縮小することができる。その結果、巻き取った状態の外観が良好となり、外観上のNGを減少させることができる。また、厚みが50〜300μmの比較的厚い細幅のウエブ16aの巻き取りにも好適となる。
Thus, since a stable winding tension can be obtained, the amount of deviation in the width direction in the wound state can be reduced. For example, the amount of deviation of 3.0 mm can be reduced to 0.5 to 1.0 mm. Can be reduced to a degree. As a result, the appearance of the wound state becomes good, and NG on the appearance can be reduced. It is also suitable for winding a relatively thick
トルクの制御は、第1トルク調整板110及び第2トルク調整板114に配された永久磁石120及び122の磁界の強さ、第1トルク調整板110及び第2トルク調整板114とフランジ部102間の距離、第1トルク調整板110及び第2トルク調整板114とフランジ部102間に発生する磁束を切るフランジ部102の速度で決まり、これらのパラメータを適宜変更することによって、所望のトルクを容易に得ることができる。
The torque is controlled by the magnetic field strengths of the
また、第1の実施の形態では、その構造上、フェルト等の接触部分がないことと、駆動軸104内にエアチューブを装着する必要がないため、構成部材の摩耗等による寿命を考慮する必要がなくなり、メンテナンスも容易になる。
Further, in the first embodiment, there is no contact portion such as felt due to its structure, and it is not necessary to install an air tube in the
ところで、厚みが10〜20μmと薄く、且つ、幅の狭い帯状部材を巻き取る場合においては、テンションが小さくて済むため、発熱量が少なく、系がもっている自然冷却で十分であるが、写真感光材料用ウエブ(フイルム)等のように、厚みが100〜150μmと厚く、しかも幅の広い帯状部材を巻き取る場合においては、発熱量が多くなるため、そのまま放置しておくと、発熱によって、細幅のウエブ16aが変形するおそれがある。
By the way, when winding a belt-like member having a thin thickness of 10 to 20 μm and a narrow width, since the tension can be small, the amount of heat generated is small, and natural cooling with the system is sufficient. When a belt-shaped member having a large thickness of 100 to 150 μm, such as a material web (film), is wound up, the amount of heat generated increases. There is a possibility that the
しかし、この第1の実施の形態に係る巻取り装置100においては、冷却手段124を有しているため、巻き取りの際に発生する熱を有効に冷却することができ、発熱による細幅のウエブ16aの変形等を回避することができる。
However, since the winding
特に、第1の実施の形態では、冷却手段124として、第1トルク調整板110及び第2トルク調整板114に第1冷却用孔126を設け、駆動軸104に第2冷却用孔128を設けることによって、ホルダ106の外部から該ホルダ106の内部と駆動軸104の中空部118に向けて冷却風を導入させるようにしているため、例えばホルダ106内に混入したゴミ等を冷却風で除去することができ、回転駆動部分のゴミ等による摩耗等を有効に防止することができる。
In particular, in the first embodiment, as the cooling means 124, the
また、フイルムの製造においては、裁断された複数本の細幅のウエブ16aをそれぞれ対応する巻取り装置100で巻き取ることから、各巻取り装置100間でのトルクのばらつきをなくすことが好ましい。そこで、第1の実施の形態では、スリップ回転数Nを一定としておき、第1トルク調整板110及び第2トルク調整板114とフランジ部102間の間隔Lを一定に合わせる。これにより、各巻取り装置100間でのトルクのばらつきを2〜3%程度に小さくすることができる。
Further, in the production of the film, it is preferable to eliminate the variation in torque among the respective winding
また、第1の実施の形態では、1つのホルダ106に対して2つのベアリング108及び112を使用しているが、これらベアリング108及び112間でのトルクのばらつきを小さくするために、各ベアリング108及び112を一度洗浄してグリースを抜き、粘度SAE20〜30のオイルを数滴注入するようにしている。
In the first embodiment, two
前記冷却手段124としては、上述の第1冷却用孔126及び第2冷却用孔128を設けるほか、図3に示すように、ホルダ106の表面に冷却フィン130を設けるようにしてもよいし、第1冷却用孔126及び第2冷却用孔128と冷却フィン130を組み合わせるようにしてもよい。
As the cooling means 124, the
冷却フィン130を設ける場合は、冷却フィン130に向かってエアを吹き付けるノズルを設置することが望ましい。このように、冷却フィン130を設けることでさらに冷却効果を高めることができるため、より幅の広い及び/又は肉厚のウエブを巻き取ることが可能となる。
When the cooling
ところで、ウエブ16aを巻き取る上で理想的なテンションカーブが存在する。通常、巻取り装置100によってウエブ16aを巻き取る場合、その巻き取りに伴ってホルダ106へのウエブ16aの巻き径が大きくなっていき、その分、ホルダ106の回転数が減少する。それに伴って、図8に示すように、テンションカーブ(曲線a)となり、理想的なテンションカーブ(曲線b)から外れる場合がある。そこで、通常、一定としている駆動軸104の回転数を20〜30%ほど上げることにより、テンションカーブ(曲線a)を理想的なテンションカーブ(曲線b)に近づけることができる。
By the way, there is an ideal tension curve for winding the
また、ホルダ106に巻き付ける帯状部材の材料や寸法によって、理想的なテンションカーブ(曲線b)が異なってくるが、上述のように駆動軸104の回転数を巻き径によって適宜選択することによって、その帯状部材を巻き付ける上で最も最適なテンションカーブに近づけることができる。
Also, the ideal tension curve (curve b) varies depending on the material and dimensions of the belt-like member wound around the
次に、第2の実施の形態に係る巻取り装置140について図4及び図5を参照しながら説明する。図4は、第2の実施の形態に係る巻取り装置140の構成を示す縦断面図(図5におけるIV−IV線上の断面図)であり、図5は、図4におけるV−V線上の断面図である。
Next, the winding
図4及び図5に示すように、第2の実施の形態に係る巻取り装置140は、駆動軸142と、該駆動軸142の軸方向に一定の幅を有し該駆動軸142に固着されている金属製のリング部144と、該リング部144を覆うように該駆動軸142に対して回転自在に設けられ、且つ、外周面に細幅のウエブ16aが巻回される略円筒形のホルダ146とを具備している。
As shown in FIGS. 4 and 5, the winding
前記駆動軸142は、軸方向に延在する中空部148を有し、該駆動軸142に固着された前記リング部144の外表面には、継ぎ目のないリング状の銅板150が圧着されている。
The
前記リング部144と対向している前記ホルダ146の内表面152には、複数個の永久磁石154が配置されている。これら複数個の永久磁石154は、等ピッチに配置されることにより永久磁石列156、158を構成している。従って、前記永久磁石列156、158と、前記リング部144の外表面に圧着されているリング状の前記銅板150とは、前記駆動軸142の径方向において互いに向き合うように配置されることになる。
A plurality of
また、前記ホルダ146は、前記駆動軸142に対して第1ベアリング160と、第2ベアリング162とによって回転自在に取り付けられ、且つ、実際に細幅のウエブ16aが巻回される巻芯164を有して構成されている。
The
さらに、第2の実施の形態においても、第1の実施の形態と同じように、少なくとも前記駆動軸142と前記ホルダ146とを冷却するための冷却手段166を有している。
Further, the second embodiment also has cooling means 166 for cooling at least the
この冷却手段166は、前記ホルダ146内に設けられた第1冷却用孔168と、前記リング部144内に設けられた第2冷却用孔170と、前記駆動軸142のうち、前記リング部144に覆われている部分に設けられた第3冷却用孔172と、前記駆動軸142の端部に設置された図示しない吸気装置とを有して構成されている。
The cooling means 166 includes a
前記吸気装置を作動することによって、第1冷却用孔168を通して外部からの冷却風が前記ホルダ146内に導かれ、該ホルダ146内に導かれた冷却風が、第2冷却用孔170と第3冷却用孔172とを通して前記駆動軸142の前記中空部148内に導かれることになる。
By operating the intake device, cooling air from the outside is guided into the
すなわち、冷却手段166は、ホルダ146の外部から該ホルダ146の内部と駆動軸142の中空部148に向けて冷却風を導入させるように機能することになる。
That is, the cooling means 166 functions to introduce cooling air from the outside of the
第2の実施の形態に係る巻取り装置140は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその作用効果について説明する。
The winding
ホルダ146の内表面152に配置されている永久磁石列156、158の間には互いの磁力の作用によって磁束が発生している。
Magnetic flux is generated between the
この場合、駆動軸142を回転駆動させると、該駆動軸142に固着されているリング部144が、該駆動軸142に合わせて回転し、前記リング部144に圧着されているリング状の銅板150が、前記ホルダ146の内表面152に配置されている永久磁石列156、158の間に発生している磁束を切るかたちとなり、前記リング部144に渦電流が発生して、この渦電流による二次磁束と元の磁束とが吸引し合って、スリップ回転数にほぼ比例するトルクが得られる(スリップ回転数とは、前述した通り、駆動軸142とホルダ146の回転数の差である)。
In this case, when the
この第2の実施の形態に係る巻取り装置140においては、第1の実施の形態と同様に、ホルダ146に対して非接触でトルクを発生させることができるため、写真感光材料用ウエブ(フイルム)等のように、厚みが100〜150μmと厚く、しかも幅の広い帯状部材を巻き取る場合においても、テンション変動率を±5%以下にすることができ、大きなテンションを容易に、且つ、安定して得ることができる。
In the winding
このように、安定した巻取りテンションを得ることができるため、巻き取った状態の幅(スリット幅)方向のずれ(巻き姿不良)を小さくすることができ、例えば2.0〜5.0mmであったずれ量を0.5〜1.0mm程度にまで縮小することができる。その結果、巻取り後のウエブ同士のエッジの擦れをほぼなくすことができるため、傷つきが少なくエッジダメージを削減できるという効果がある。 As described above, since a stable winding tension can be obtained, the deviation (winding shape defect) in the width (slit width) direction of the wound state can be reduced, for example, 2.0 to 5.0 mm. The amount of deviation can be reduced to about 0.5 to 1.0 mm. As a result, edge rubbing between the webs after winding can be almost eliminated, and there is an effect that edge damage can be reduced with little damage.
また、写真感光材料用ウエブ(フイルム)に限らず、厚みが50〜300μmであり、幅が15〜70mm程度の比較的厚く幅広の帯状部材(例えば紙、布等)を巻き取る場合にも好適に作動することができる。 Moreover, it is not limited to a web for photographic material (film), and is suitable for winding a relatively thick and wide belt-like member (for example, paper, cloth, etc.) having a thickness of 50 to 300 μm and a width of about 15 to 70 mm. Can be operated to.
ところで、この第2の実施の形態に係る巻取り装置140は、冷却手段166を有しており、この冷却手段166は、ホルダ146の外部から該ホルダ146の内部と駆動軸142の中空部148に向けて冷却風を導入させる機能を有している。
By the way, the winding
従って、巻取りの際に発生する熱の発熱源であるリング状の銅板150を、冷却の最終部である前記駆動軸142に固着されているリング部144に圧着することにより、前記ホルダ146は熱影響をほぼ受けることがなく冷却され、発熱源である前記リング状の銅板150により温められた冷却風は、他の部材に熱影響を及ぼすことなく外部に排出されるので、冷却効果を一段と上げることができ、発熱によるウエブ16aの変形等を回避することができる。
Therefore, the
また、前記永久磁石列156、158の各列に、等ピッチに配置されている永久磁石154の数を増やすことにより、前記永久磁石列156、158の間に発生している磁束の密度を上げることができ、そのため、スリップ回転数が小さくなり、前記リング状の銅板150による発熱を抑えられる効果もある。
Further, by increasing the number of
次に、第3の実施の形態に係る巻取り装置180について、図6及び図7を参照しながら説明する。図6は、第3の実施形態に係る巻取り装置180の構成を示す縦断面図(図7におけるVI−VI線上の断面図)であり、図7は、図6における矢印VII方向から見た側面図である。
Next, a winding
図6及び図7に示すように、第3の実施の形態に係る巻取り装置180は、軸方向に延在する中空部220を有する駆動軸182と、該駆動軸182に固着され該駆動軸182が回転されることによりトルクを伝えるトルク伝達部184と、前記トルク伝達部184に固着されている金属製の支持部材186、188と、該駆動軸182に対して第1ベアリング190と第2ベアリング192とを介して回転自在に取り付けられているホルダ194とを有している。
As shown in FIGS. 6 and 7, the winding
また、前記ホルダ194は、実際の細幅のウエブ16aが巻回される巻芯224を有している。
The
前記支持部材186、188は、中空部222を有する金属製の環状部材であり、前記トルク伝達部184に固着されていない側には、継ぎ目のないリング状の銅板196、198が各々圧着されている。また、前記ホルダ194は円周面200、202を有しており、該円周面200、202には、磁石ホルダ204、206を介して複数個の永久磁石208が配置されている。これら複数個の永久磁石208は、等ピッチに配置されることにより永久磁石列210、212を構成している。
The
なお、前記リング状の銅板196、198と、前記永久磁石列210、212とは、前記駆動軸182の径方向において互いに向き合うように配置されている。
The ring-shaped
さらに、第3の実施の形態においても、第1の実施の形態や第2の実施の形態と同じように、少なくとも前記駆動軸182と前記ホルダ194とを冷却するための冷却手段214を有している。
Further, the third embodiment also has a cooling means 214 for cooling at least the
この冷却手段214は、前記トルク伝達部184と前記駆動軸182とを貫通して設けられた冷却用孔218と、前記駆動軸182の端部に設置された図示しない吸気装置とを有して構成されている。
The cooling means 214 includes a
前記吸気装置を作動することによって、前記金属製の支持部材186、188に圧着されている銅板196、198と、前記永久磁石列210、212との隙間や、前記永久磁石208間の隙間を通して、外部からの冷却風が前記ホルダ194に導かれ、該ホルダ194に導かれた冷却風が、冷却用孔218を通過して前記駆動軸182の前記中空部220内に導かれることになる。また、支持部材186、188の中空部222を通して、外部から冷却風が前記ホルダ194に導かれ、該ホルダ194に導かれた冷却風が、冷却用孔218を通過して前記駆動軸182の前記中空部220内に導かれることになる。
By operating the air intake device, through the gap between the
すなわち、冷却手段214は、ホルダ194の外部から該ホルダ194の内部に駆動軸182の中空部220に向けて冷却風を導入させるように機能することになる。
In other words, the cooling means 214 functions to introduce cooling air from the outside of the
第3の実施の形態に係る巻取り装置180は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその作用効果について説明する。
The winding
駆動軸182を回転駆動させることにより、該駆動軸182に固着されているトルク伝達部184が、該駆動軸182に合わせて回転し、該トルク伝達部184に固着されている支持部材186、188に圧着されている銅板196、198が、永久磁石列210、212を構成する永久磁石208によって発生している磁束を切るかたちとなる。
By rotating the
よって、前記支持部材186、188に渦電流が発生して、この渦電流による二次磁束と元の磁束とが吸引し合って、スリップ回転数にほぼ比例するトルクが得られる。
Therefore, an eddy current is generated in the
この第3の実施の形態に係る巻取り装置180においても、冷却手段214を有しているため、巻取りの際に発生する熱を有効に冷却することができる。
Since the winding
なお、駆動軸182と、トルク伝達部184と、支持部材186、188と、リング状の銅板196、198とは、一体的に保持されており、且つ、該駆動軸182、該トルク伝達部184、該支持部材186、188、該銅板196、198は、全て金属製であるため、巻取りの際に発生する熱の発熱源である該銅板196、198で発生した熱が、該支持部材186、188と該トルク伝達部184とを通して、該駆動軸182に伝わり易く、冷却効率を一層向上させている。
The
また、第3の実施の形態では、第1の実施の形態と同様に、1つのホルダ194に対して2つのベアリング190及び192を使用しているが、これらベアリング190及び192間でのトルクのばらつきを小さくするために、各ベアリング190及び192を一度洗浄してグリースを抜き、粘度SAE20〜30のオイルを数滴注入するようにしている。
Further, in the third embodiment, as in the first embodiment, two
また、第3の実施の形態においては、ホルダ194の円周面200、202に、磁石ホルダ204、206を介して複数個の永久磁石208を等ピッチに配置する前に、該永久磁石208全てについて、磁力の強さを測定する。
Further, in the third embodiment, before the plurality of
その後、前記ホルダ194に前記磁石ホルダ204、206を介して前記永久磁石208を配置し、永久磁石列210、212にする場合に、各個の該永久磁石208のうち、磁力の強いものと弱いものとを交互に並べるようにして、該永久磁石列210、212の磁力の強さが均一となるようにしている(可及的に永久磁石の数を多く配置する)。
Thereafter, when the
その結果、磁力のバランスを均一化し、磁束密度を上げることができるため、スリップ回転数が小さくなり、発生する発熱量が削減できる効果がある。 As a result, the balance of the magnetic force can be made uniform and the magnetic flux density can be increased, so that the slip rotation speed is reduced and the amount of generated heat can be reduced.
これは、前述した、第2の実施の形態においても同様である。 The same applies to the second embodiment described above.
なお、ホルダ194に巻芯224の不要な軸線方向の移動を阻止するためのストッパや、該巻芯224の不要な円周方向の移動を阻止するためのピンを構成することが好ましい。
The
ここで、第1の実施の形態に係る実験例を示す。この実験例は、実施例と比較例において、各テンション変動率をみたものである。実施例と比較例は共に、第1の実施の形態に係る巻取り装置100と同様の構成を有するが、実施例は、冷却手段124を動作させ(吸気装置を動作)、比較例は冷却手段124を動作させない形態を有する。
Here, an experimental example according to the first embodiment is shown. In this experimental example, each tension variation rate is observed in the example and the comparative example. Both the example and the comparative example have the same configuration as the winding
先ず、実施例について、数箇所の測定位置を決めておき、スリップ回転数(駆動軸104の回転数とホルダ106の回転数との差)を徐々に上げたときの各測定位置でのテンションの変化を測定した。測定結果を図9に示す。
First, with respect to the embodiment, several measurement positions are determined, and the tension at each measurement position when the slip rotation speed (the difference between the rotation speed of the
測定位置は、φ150mmの位置(−□−)、φ200mmの位置(−■−)、φ250mmの位置(−△−)及びφ300mmの位置(−×−)である。図9の測定結果から、各測定位置について、スリップ回転数に関し、ほぼ比例関係を有することがわかる。 The measurement positions are φ150 mm position (− □ −), φ200 mm position (− ■ −), φ250 mm position (−Δ−), and φ300 mm position (− × −). From the measurement results of FIG. 9, it can be seen that each measurement position has a substantially proportional relationship with respect to the slip rotation speed.
そして、比較例(冷却なし)において、φ200mmの位置での時間の経過に伴うテンションの変動と、ホルダ106の温度の変化をみた。この場合、スリップ回転数は50rpmに固定した。その結果を図10に示す。この図10において、曲線a(−△−)はテンションの変化を示し、曲線b(−×−)はホルダ106の温度変化を示す。
And in the comparative example (no cooling), the fluctuation | variation of the tension with the passage of time at the position of φ200 mm and the change of the temperature of the
図10から、スリップ回転数が小さい場合は、冷却を行わなくてもホルダ106の温度とテンションはほぼ一定になることがわかる。
FIG. 10 shows that when the slip rotation number is small, the temperature and tension of the
しかし、スリップ回転数が大きくなると、冷却を行わない場合、時間の経過に伴ってホルダ106の温度が上がり、それによりテンションが下がるという現象が発生した。
However, when the slip rotation speed is increased, when cooling is not performed, the temperature of the
すなわち、比較例(冷却なし)において、φ600mmの位置での時間の経過に伴うテンションの変動と、ホルダ106の温度の変化をみた。この場合、スリップ回転数は200rpmに固定した。その結果を図11に示す。この図11において、曲線a(−△−)はテンションの変化を示し、曲線b(−×−)はホルダ106の温度変化を示す。
That is, in the comparative example (without cooling), a change in tension with the passage of time at a position of φ600 mm and a change in the temperature of the
図11から、当初、ホルダ106の温度が約35℃で、テンションが1.7kgであったが、20分経過した時点では、ホルダ106の温度は約60℃まで上昇し、テンションは1.4kgまで下がっていることがわかる。
From FIG. 11, the temperature of the
一方、実施例(冷却あり)において、φ600mmの位置での時間の経過に伴うテンションの変動と、ホルダ106の温度の変化をみると、図12に示す結果を得た。この図12において、曲線a(−△−)はスリップ回転数=150rpmでのテンションの変化を示し、曲線b(−○−)はスリップ回転数=150rpmでのホルダ106の温度変化を示し、曲線c(−▲−)はスリップ回転数=200rpmでのテンションの変化を示し、曲線d(−●−)はスリップ回転数=200rpmでのホルダ106の温度変化を示す。
On the other hand, in the example (with cooling), when the change in tension with the passage of time at the position of φ600 mm and the change in the temperature of the
図12から、スリップ回転数=150rpmにおいては、当初、ホルダ106の温度が約30℃で、テンションが1.4kgであったが、20分経過した時点では、ホルダ106の温度は約37℃までしか上昇せず、テンションはほぼ一定の値を示していることがわかる。
From FIG. 12, at the slip rotation speed = 150 rpm, the temperature of the
スリップ回転数=200rpmにおいては、当初、ホルダ106の温度が約37℃で、テンションが1.7kgであったが、20分経過した時点では、ホルダ106の温度は約50℃まで上昇し、テンションは1.5kgまで下がっていることがわかる。この温度とテンションの変動率は、比較例(冷却なし)と比して非常に小さい。
At the slip rotation speed = 200 rpm, initially, the temperature of the
なお、この発明に係る巻取り装置は、上述の実施の形態に限らず、この発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。 In addition, the winding device according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is needless to say that various configurations can be adopted without departing from the gist of the present invention.
16a…細幅のウエブ 100、140、180…巻取り装置
102…フランジ部 104、142、182…駆動軸
106、146、194…ホルダ 108…第1ベアリング
110…第1トルク調整板 112…第2ベアリング
114…第2トルク調整板 116、164、224…巻芯
118、148、220、222…中空部
120、122、154、208…永久磁石
124、166、214…冷却手段 126、168…第1冷却用孔
128、170…第2冷却用孔 130…冷却フィン
144…リング部 150、196、198…銅板
152…内表面
156、158、210、212…永久磁石列
184…トルク伝達部 186、188…支持部材
218…冷却用孔
16a:
Claims (8)
前記リング部を覆うように、前記駆動軸に対して第1ベアリングと第2ベアリングとによって回転自在に取り付けられ、且つ、外周面に帯状部材が巻回されるホルダと、
前記リング部の外周面のうち、前記第1ベアリングと前記第2ベアリングの間に圧着されているリング状の導体とを有し、
前記ホルダの内周面には、複数の磁石により構成された磁石列が配され、
前記磁石列は、前記リング状の導体に対向していることを特徴とする巻取り装置。 A drive shaft having a ring portion;
A holder that is rotatably attached to the drive shaft by a first bearing and a second bearing so as to cover the ring portion , and a belt-like member is wound around the outer peripheral surface;
Of the outer peripheral surface of the ring portion, having a ring-shaped conductor that is crimped between the first bearing and the second bearing,
On the inner peripheral surface of the holder, a magnet row composed of a plurality of magnets is arranged,
The winding device according to claim 1, wherein the magnet array faces the ring-shaped conductor.
前記トルク伝達部の中央部分に互いに隣接して設けられた第1ベアリングと第2ベアリングとによって回転自在に設けられ、且つ、外周面に帯状部材が巻回されるホルダと、
前記トルク伝達部の外周面のうち、前記第1ベアリングに隣接して固着された第1支持部材と、
前記トルク伝達部の外周面のうち、前記第2ベアリングに隣接して固着された第2支持部材と、
前記第1支持部材の外周面に圧着されているリング状の第1導体と、
前記第2支持部材の外周面に圧着されているリング状の第2導体とを有し、
前記ホルダの内周面には、磁石ホルダを介して複数の磁石により構成された磁石列が配され、
前記磁石列は、前記リング状の導体と対向していることを特徴とする巻取り装置。 A drive shaft having a torque transmission part;
A holder rotatably provided by a first bearing and a second bearing provided adjacent to each other at a central portion of the torque transmission unit , and a belt-like member wound around an outer peripheral surface;
Of the outer peripheral surface of the torque transmitting portion, a first support member fixed adjacent to the first bearing;
Of the outer peripheral surface of the torque transmitting portion, a second support member fixed adjacent to the second bearing;
A ring-shaped first conductor that is crimped to the outer peripheral surface of the first support member;
A ring-shaped second conductor that is crimped to the outer peripheral surface of the second support member;
The inner circumferential surface of the holder is provided with a magnet row composed of a plurality of magnets via a magnet holder,
The winding device, wherein the magnet row is opposed to the ring-shaped conductor.
前記駆動軸が中空とされ、
少なくとも前記駆動軸とホルダとを冷却するための冷却手段を有し、
前記冷却手段は、前記ホルダの外部から該ホルダの内部と前記駆動軸の中空部に向けて冷却風を導入させる冷却風導入手段を有することを特徴とする巻取り装置。 In the winding device according to claim 1 or 2,
The drive shaft is hollow;
A cooling means for cooling at least the drive shaft and the holder ;
The winding device includes a cooling air introduction unit that introduces cooling air from the outside of the holder toward the inside of the holder and the hollow portion of the drive shaft .
前記冷却手段は、前記ホルダの表面に設けられた冷却フィンを有することを特徴とする巻取り装置。 In the winding device according to claim 3 Symbol mounting,
The said cooling means has a cooling fin provided in the surface of the said holder, The winding apparatus characterized by the above-mentioned.
前記冷却風導入手段は、
前記冷却風を前記ホルダに導くための第1冷却用通路と、
前記駆動軸のうち、前記ホルダに含まれる部分に設けられ、前記ホルダ内に導かれた前記冷却風を前記駆動軸の中空部に導くための第2冷却用通路とを有することを特徴とする巻取り装置。 In the winding device according to claim 3 ,
The cooling air introducing means is
A first cooling passage for guiding the cooling air to the holder;
A second cooling passage is provided in a portion of the drive shaft included in the holder and guides the cooling air guided into the holder to a hollow portion of the drive shaft. Winding device.
前記磁石列は、少なくとも1列以上配置されていることを特徴とする巻取り装置。 In the winding device according to claim 1 or 2,
The winding device is characterized in that at least one row of the magnet rows is arranged.
前記磁石列を構成する複数の磁石は、等ピッチで配置されていることを特徴とする巻取り装置。 The winding device according to claim 6 , wherein
A plurality of magnets constituting the magnet array are arranged at an equal pitch.
前記複数の磁石は、配置される前に、全ての磁石について磁力の強さを測定し、磁力の強いものと弱いものとを交互に配置することを特徴とする巻取り装置。 In the winding device according to claim 7 ,
The plurality of magnets, before being arranged, measure the strength of the magnetic force for all the magnets, and alternately arrange the strong and weak magnets.
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