JP5662895B2 - シート状物の延伸機 - Google Patents

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、シート状物の掴み装置を案内する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屈曲させている。

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

上記特許文献１〜３はいずれも、各ガイドレールを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、各ガイドレールをスリット部分で湾曲させている。ガイドレールは、屈曲により外周で伸び、内周で縮むことになり、これらの伸縮はスリットの隙間が伸縮することで吸収される。

しかしながら、スリット部分の剛性にむらがあったり剛性が高いと円滑に伸縮しないことが考えられる。例えば、屈曲により外周で伸びて内周で縮まない場合は、ガイドレール全体として屈曲により伸びることになり、ガイドレールに歪みが生じて掴み装置を円滑に案内できない恐れがある。

また、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か所で回動して円滑に屈曲させているが、可撓ジョイントが２箇所必要で構成が複雑となる。

また、２か所の可撓ジョイントで屈曲させているので、両可撓ジョイントで同一曲率に屈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屈曲し、他方の可撓ジョイントで緩やかに屈曲すると円滑な屈曲部を構成できないため、掴み装置の円滑な案内が困難となる。

本発明の目的は、簡単な構成で、ガイドレールを円滑に屈曲させること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チェーン付案内ホルダの対を設け、該無端チェーン
付案内ホルダは、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末広がり状に配置された案内
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、
前記案内用ガイドレールを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案内用ガイドレールが伸縮かつ屈曲可能なように、前記案内用ガイドレールの前記ピン結合位置に複数本の垂直なスリットを有する屈曲部を設けると共に、前記屈曲部の両側を隙間を介して前記案内用ガイドレールに接続し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、前記屈曲部として複数本の垂直なスリットを有するレールジョイントを前記案内用ガイドレールに介在させ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、前記案内用ガイドレールは、前記各スリット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、前記屈曲部の両側の隙間は前記案内用ガイドレールの長手方向に垂直に形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、ガイドレールの屈曲部による伸縮を簡単な構成で吸収でき、円滑に屈曲させることができる。

本発明実施例の延伸機の概略構成の平面図である。 同じく掴み装置と案内ホルダ本体を示す断面図である。 同じく案内ホルダ本体の平面図である。 本発明実施例の固定、可動両ベッドと、その上に固定されるガイドレールの配置を示す概略構成図である。 図４の一部を拡大して示す構造図である。 レールベッドの連結部分に配置されるレールジョイントの構造図である。 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ＴＤ方向に延伸する延伸機の平面図、図２は掴み装置と案内ホルダを示す断面図、図３は案内ホルダの平面図で、その構成および動作は以下の通りである。

シート状物１の両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チェーン付案内ホルダ３を備えている。無端チェーン付案内ホルダ３は、シート状物の入口側スプロケット４で駆動され、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、無端チェーン付案内ホルダ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に案内されることにより、シート状物１を横方向（ＴＤ方向）に延伸し、その後の熱固定区間において所定の温度で熱固定し、その後の冷却区間（図示せず）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。無端チェーン付案内ホルダ３は、出口側スプロケット７により駆動されて、復路５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。

図１に示すように、案内用ガイドレール５は、シート状物１側に配置される往路５ａと、上記往路５ａの外側に周回するように配置される復路５ｂからなる。また、案内用ガイドレール５は、図２に示すように、断面が凸状部材に構成される。その上面には、シート状物１を把持する掴み装置２が固定された案内ホルダ本体６が配置される。ガイドレール５は、案内ホルダ本体６の中心に位置して、案内ホルダ本体６を案内する。

案内ホルダ本体６の両側下方には、ガイドレール５を跨ぐように横ローラ９が縦軸を中心に回転自在に取付けられている。上記横ローラ９は、無端チェーン付案内ホルダ３の動きを規制する案内用ガイドレール５の両側面を上下２個ずつ合計４個以上で挟んで転動するように配置されている。すなわち、ガイドレールに沿った２個が上下に段違いに配置されてている。横ローラ９は、円筒形状をしており、その働き（回動）により、常に案内用ガイドレール５の両側面に対して実質的に垂直に接触しながら回動することにより、案内ホルダ本体６を高速で移動させる。案内ホルダ本体６の中央部の下方には、案内用ガイドレール５の上面を転動して走行する１個以上、例えば２個の縦ローラ１０が内蔵されている。

また、上述したように、横ローラ９のガイドレールに沿った隣り合う２個のローラを上下で千鳥配置（段違い配置）にしているので、上下のローラを重ねた状態に配置できる。図３に示すように、隣接する案内ホルダ本体６同志が接触した状態のとき、両者のローラが上下に重なった状態になるので、そのピッチ（図３にＰで示す）を小さくすることができる。したがって、シート状物１の両端の掴み位置のピッチを小さくでき、シート状物延伸時の延伸品質を向上させることができる。

案内ホルダ本体６の中央部の上方には、連結リンク１１が回転自在に嵌合する２本の連結軸８が垂直に設けられる。図３に示すように、隣接する案内ホルダ本体６は、連結軸８を連結リンク１１で結合されることにより無端チェーン付案内ホルダ３を構成する。

１２は、延伸時にシート状物１から掴み装置２に受ける反作用で、案内ホルダ本体６が浮き上がるのを防止する浮き上がり防止ローラである。１３はガイドレール５を固定するレールベッド（レールベース）であり、固定ベッドと可動ベッドからなる。

図４により、レールベッドの配置について説明する。１５は入り口側に配置された固定ベッドで、１８は出口側に配置された固定ベッドである。１６は固定ベッド１５に回動自在にピン２０で結合された可動ベッド、１７は一方端が可動ベッド１６にピン２１で結合されると共に、他方端が固定ベッド１８にピン２２で結合される可動ベッドである。ピン２１は可動ベッド同士をピン結合している。なお、符号ａとｂは、往路側と復路側を示す。図４の上半分のレールヘッドは、上記で説明した下半分の構成に対して対象に配置されている。

図４では、可動ベッド１６、１７が、ガイドレール５を末広がり状にする際に、ピン２１、２２を中心に回動した状態となっている。可動ベッド上に固定されたガイドレールは、上記ピン２１、２２の結合位置で屈曲し、所定のＴＤ方向の延伸量の末広がり形状が形成される。

図４の一部を拡大して図５に示す。ガイドレール５は、往路５ａと復路５ｂがそれぞれ別個の可動ベッド（１６ａ、１６ｂ、１７ａ、１７ｂ）に固定される。そして、ガイドレール５は、各可動ベッドのピンを中心とする回動と共に回動し、可動ベッドのピン２０、２１、２２の結合位置で屈曲するように構成される。図５では、可動ベッド１６と１７のピン結合位置の屈曲部には、ガイドレール５の一部として可撓性レールジョイント（屈曲部）３１を介在配置し、可動ベッド１７と固定ベッド１８のピン結合位置には、可撓性レールジョイント３２を介在配置している。固定ベッド１５と可動ベッド１６のピン結合部は、図示省略している。

図６は可撓性レールジョイント３１、３２の構成図で、（ａ）は平面を（ｂ）は側面を示す。可撓性レールジョイント３１、３２は、両側がガイドレール５と分割された形でガイドレール５に接続（接触）しており、接触で生じる僅かな隙間２６を介してガイドレール５に直列に配置される。中央部には、可動ベッドの回動に伴って可撓性レールジョイントが伸縮かつ屈曲可能なように、可動ベッドと固定ベッドの前記ピン結合位置に、長手方向に複数本の垂直なスリットからなるスリット部２５が設けられる。なお、上記隙間２６は、図６では説明上、分かり易いように幅を持たせて描いているが、実際は上記各スリットの開口幅より狭い極力小さな隙間に形成されている。

前記スリット２５部は、レール両側面に垂直な複数のスリット２５ａが千鳥状に施される。なお、スリット部２５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２５ａの幅を狭くすれば、より滑らかなカーブを形成できる。

３６は２個設けられたボルト挿通穴で、挿通されるボルトにより可撓性レールジョイント３１、３２をレールベッド（固定、可動）に固定する。固定ベットと可動ベットへの可撓性レールジョイント３１の取り付け時は、レールベッドのピン結合位置に、各可撓性レールジョイント３１の中央のスリット部２５が位置するようにする。

可撓性レールジョイント３１、３２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。

上記構成で、例えば、図５で往路側と復路側の可動ベッド１７ａと１７ｂが、ピン２１を中心にして矢印で示す時計回りに回動すると、ガイドレール５の可撓性レールジョイント３１が共に時計回りに屈曲する。このとき、可撓性レールジョイント３１のスリット部２５の上側（図６（ａ））が凸状となって伸びて引っ張り力が加わり、他方、スリット部２５の下側（図６（ａ））が凹状となって縮んで圧縮力が加わる。

上記引っ張り力は、可撓性レールジョイント３１の上側のスリット２５ａが伸びることで吸収され、また、上記圧縮力は、可撓性レールジョイント３１の下側のスリット２５ｂが縮むことで吸収される。したがって、図６（ａ）において、可撓性レールジョイント３１の両端は、上記屈曲により上側に伸びる力が作用し、下側に縮む力が作用する。この力の作用により、可撓性レールジョイント３１の両端が多少伸縮変形しようとするが、この変形は隙間２６によって吸収され、ガイドレールが歪むことはない。

上記可撓性レールジョイント３１の伸縮幅は、前記スリット２５ａのピッチや本数、または可撓性レールジョイントの剛性で異なるため、上記隙間２６はこれらの伸縮を多少吸収できる。

このように、前記可撓性レールジョイント３１は、きわめて単純な構成で、スリット部２５を屈曲用とし、隙間２６を伸縮用として機能分けすることにより、屈曲する場所をレールベッドのピン結合位置に特定させることができる。なお、隙間２６は極めて幅が狭く、また、案内ホルダ本体６の下方に横ローラ９がガイドレールの両側の上下に千鳥配置されているので、隙間２６を通過するとき、大きなガタは生じない。

図７はレールベッドの回動駆動機構の説明図である。図７では、一例として図１の延伸領域における、ガイドレール５ａと５ｂを固定した可動ヘッド１７ａと１７ｂを駆動する駆動機構を示している。回動駆動機構は、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。この駆動機構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の上方に駆動機構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、その上方のリンク装置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共に、リンク装置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、ガイドレール５を固定している可動ヘッド１７ａと１７ｂ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。

走行台車７５のシート状物１の端部側（左側）には、可動ベッド１７ａ、１７ｂ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。スライドベース７６の移動に伴って、ガイドレール５（５ａ、５ｂ）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が配置されているが、本実施例では、ＭＤ方向の延伸を行わないので、移動しないように固定されている。

本実施の例では、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１７ａ、１７ｂ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を末広がり状に配置するため、延伸領域の往路のガイドレール５ａと復路のガイドレール５ｂ各々の下方に、固定レールベッドと可動レールベッドをピン結合したレールベッド、および可動レールベッド同士をピン結合したレールベッドを配置している。そして、駆動部７７の駆動によって可動レールベッド（１７ａ、１７ｂ）がピンを中心に回動し、ガイドレール５ａ、５ｂを回動させる。

１…シート状物、２…掴み装置、３…無端チェーン付案内ホルダ、４…入口側スプロケット、５…ガイドレール、６…案内ホルダ本体、７…出口側スプロケット、８…連結軸、９…横ローラ、１５、１８…固定ベッド、１６、１７…可動ベッド、２５…屈曲スリット部、２５ａ…スリット、２６…隙間、３１、３２…可撓性レールジョイント（屈曲部）。

Claims (4)

1. 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チェーン付案内ホルダの対を設け、該無端チェーン付案内ホルダは、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末広がり状に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、
   前記案内用ガイドレールを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案内用ガイドレールが伸縮かつ屈曲可能なように、前記案内用ガイドレールの前記ピン結合位置に複数本の垂直なスリットを有する屈曲部を設けると共に、前記屈曲部の両側を隙間を介して前記案内用ガイドレールに接続し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、前記屈曲部として、複数本の垂直なスリットを有するレールジョイントを前記案内用ガイドレールに介在させたことを特徴とするシート状物の延伸機。
3. 請求項１または２に記載のシート状物の延伸機において、
   前記案内用ガイドレールは、前記各スリット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１〜３のいずれかに記載のシート状物の延伸機において、
   前記屈曲部の両側の隙間は前記案内用ガイドレールの長手方向に垂直に形成されていることを特徴とするシート状物の延伸機。

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