JP5765603B1

JP5765603B1 - フリクション巻軸

Info

Publication number: JP5765603B1
Application number: JP2014259699A
Authority: JP
Inventors: 片岡　雄; 雄片岡
Original assignee: 株式会社片岡機械製作所
Priority date: 2014-12-24
Filing date: 2014-12-24
Publication date: 2015-08-19
Anticipated expiration: 2034-12-24
Also published as: JP2016117583A

Abstract

【課題】消耗部品を交換する際に横ズレ防止リングを掴んで移動させようとすると、横ズレ防止リングのみが移動し、内輪カラーが中心駆動軸上に残って横ズレ防止リングが内輪カラーから外れ易い。この欠点を解決する為に、内輪カラーを、落下もしくは脱落しにくい形状とすることによって保守を容易にし、さらに部品数を減らすことによって製造費用を削減した、フリクション巻軸を提供する。【解決手段】横ズレ防止リング３を受ける内輪カラー１０を従来品より幅の広いものにし、シール１６の機能と摩擦部材１２を保持する機能を持たした物に変更する。【選択図】図１

Description

この発明は、プラスチックフィルム、紙、金属の薄板その他の複数の帯状シートを一斉に巻取る巻取装置において各帯状シート毎の巻芯を保持して回転駆動力を伝達するために用いるフリクション巻軸に関する。

一般に、フリクション巻軸では、帯状シートの巻取張力が大きくなって巻取トルクが巻取カラーに伝達される回転力より大きくなろうとすると、中心駆動軸に装着された摩擦部材が巻取カラーに対し個々にスリップして巻取張力が過大になるのを防ぐので、巻取中に巻取ロール相互間の巻取径に差が生じても、帯状シートの張力が過大になったり、帯状シートが弛んだりするのを防ぐことができる。そのため、フリクション巻軸は、広幅帯状シートを複数の狭幅シートに分割しながら、一斉に巻き取ることが出来る。

上述のようなフリクション巻軸には、中心駆動軸上の各巻取カラーが、その外周に円周方向に間隔を保って底が傾斜した複数の傾斜溝と、各傾斜溝内に転動可能に脱落不能に収容した球体又はローラとからなる巻芯固定機構を備えているものがある。このフリクション巻軸では、巻取カラーに外挿した環状の巻芯と巻取カラーとが相対的に回転すると、球体が傾斜溝の底面上を浅部へ転動し、それと同時に球体又はローラの一部が傾斜溝から突出して巻芯の内周に係合し、それによって巻芯が巻取カラーに固定される。

巻取カラーが上述の巻芯固定機構を備えた物では、巻取りを一旦停止した場合などに巻芯と巻取りカラーとの相対回転力が無くなる為、巻芯の固定が不十分になり易い。そこで、このような場合には、図５に示すように中心駆動軸１上に複数の巻取りカラー２と複数の横ズレ防止リング３を１個ずつ交互に配置したフリクション巻軸を用いることが多い。

横ズレ防止リング３には、それに外挿した管状の巻芯Ｃの内周面に係合して該巻芯Ｃを長手方向に拘束するための爪部材２９があり、バネにより押上付勢された爪部材２９をバネの押上力に抗して後退させることが出来る押し戻し装置を備えている。また横ズレ防止リング３は中心駆動軸１の外周に嵌めた従来の内輪カラー２０の外周に回転可能に取付けてあり、押し戻し装置を作動させるための圧力流体が従来の内輪カラー２０に設けたカラー孔１５を通じて横ズレ防止リング３の内周に供給されるようになっているので、横ズレ防止リング３の内周に一対のシール２６を設けると共に従来の内輪カラー２０の外周面をなめらかに仕上げて、圧力流体が漏れるのを防いでいる。

従来には、多数の巻取りカラーを中心駆動軸上に夫々１個のベアリングの隣りであって巻取りカラーの内側に配置する環状のカラーに半径方向の保持孔を形成し、その保持孔に摩擦部材をスライド可能に収容し、そのカラーを中心駆動軸の外周面に嵌めて空回りしないように固定したものがある。（例えば、特許文献１第３図参照）

実用新案登録第３１４４３９５号公報

このようなフリクション巻軸を組立てるには、内輪カラー上に横ズレ防止リングを被せ、その状態で内輪カラーを横ズレ防止リングと共に中心駆動軸に取り付けた後、摩擦部材を保持したカラーをベアリングと共に中心駆動軸に取り付け、その後、巻取りカラーをベアリングと共に中心駆動軸に取り付ける。このようにして横ズレ防止リングと巻取りカラーとを１つずつ交互に取り付ける。そして摩擦部材の交換等のメンテナンスのためにフリクション巻軸を分解する際には、巻取りカラー及び摩擦部材保持環を中心駆動軸から取り外す。そうすると、例えば図５に示す状態となる。この状態では、横ズレ防止リングの幅と内輪カラーの幅は略同じであるので内輪カラーを掴むことが出来ない。そのため、横ズレ防止リングを取り外すには横ズレ防止リングを掴んで中心駆動軸沿いに移動させなければならない。

ところが、横ズレ防止リングを掴んで移動させようとすると、横ズレ防止リングのみが移動し、内輪カラーが中心駆動軸上に残って横ズレ防止リングが内輪カラーから外れ易い。
しかし、横ズレ防止リングが内輪カラーから外れた場合、横ズレ防止リングの内周には気密を保つ為に付けられたシールがある為に再度適正に取り付けるには熟練と時間を要す。特に、横ズレ防止リングの中心駆動軸への取り付け時に横ズレ防止リングが内輪カラーから外れたときは、中心駆動軸上にある内輪カラーに横ズレ防止リングを適正に取り付けるのは難しい。

本発明は横ズレ防止リングを中心駆動軸に着脱するとき横ズレ防止リングが内輪カラーから脱落しにくく、組立て、分解を比較的容易に短時間で行うことができるフリクション巻軸を提供することを課題としている。

そこで、本発明は、回転駆動力を受ける中空の中心駆動軸上に複数の巻取りカラーと複数の横ズレ防止リングを１つずつ交互に配置したフリクション巻軸において、前記中心駆動軸の中空部に挿入した、圧力流体により膨張収縮可能なチューブと、前記巻取カラー毎に１個ずつ設けた、巻取カラーを中心駆動軸に対し夫々回転自在に支持するベアリングと、前記中心駆動軸に前記巻取りカラーに対応するように形成した半径方向の押上げ棒挿入孔と、前記押上げ棒挿入孔に挿入した、前記チューブから押上力を受ける押上げ棒と、前記押上げ棒挿入孔から中心駆動軸の円周方向に間隔をとって中心駆動軸の外周面に形成した座繰り穴と、前記中心駆動軸外周上に、かつ隣り合う前記ベアリングの間であって前記横ズレ防止リング及び巻取りカラーの内側に配置した内輪カラーと、前記内輪カラーの前記押上げ棒挿入孔に対応する位置に半径方向に形成した摩擦部材保持孔と、前記摩擦部材保持孔にスライド可能に収容された、前記巻取カラーの内周面を押圧するための摩擦部材と、前記内輪カラーの前記座繰り穴に対応した位置に開けたピン孔と、前記ピン孔に上方から挿入し前記座繰り穴に隙間ばめするピンと、前記内輪カラーに形成した前記横ズレ防止リングへ圧力流体を供給する為のカラー孔と、前記内輪カラー内周側にカラー孔を挟むように設けた一対のリング状のシールと、前記中心駆動軸内壁と前記チューブとの間に供給される圧力流体を前記一対のシール間に供給するための前記中心駆動軸に形成した供給孔とを備えたことを特徴とする。

従来型の内輪カラーでは横ズレ防止リングを被せたまま取り外すには、内輪カラーに掴む所が無かった為、横ズレ防止リングを掴むしかなく、移動の際に横ズレ防止リングのみが抜け、再度組み込む為には手間を要したが、内輪カラーの幅を横ズレ防止リングより広げたことにより、内輪カラーを手で掴むことが出来るようになり、熟練者で無くとも容易に移動出来る事となった。また、移動中に脱落しにくくなった事により、取り付けの際にも、脱落せずに目的の位置まで容易に挿入することが出来るようになった。そして、部品件数が減ったことにより加工工数、組み立て工数が減り、費用及び時間の削減となった。

本発明の一実施例に係るフリクション巻軸の要部を示す縦半断面図である。図１におけるＡ−Ａ矢視側面図である。本発明の一実施例に係る内輪カラーと横ズレ防止リングの移動状態を示す縦半断面図である。本発明の他の実施例に係るフリクション巻軸の要部を示す縦半断面図である。従来のフリクション巻軸の要部を示す縦半断面図である。

図１は本発明の一実施例に係るフリクション巻軸の要部を示す縦半断面図、図２は図１におけるＡ−Ａ矢視断面図である。図１ではフリクション巻軸の中央部分及び両端部分を省略して示してある。回転駆動力を受ける中空の中心駆動軸１上において、貫通した複数の巻取カラー２と、複数の横ズレ防止リング３を１つずつ交互に配置しており、中心駆動軸１の中空部４に挿入した、圧力流体供給装置（図示しない）から供給された圧力流体により膨張収縮可能なチューブ５と、巻取カラー２毎に１個ずつ設けた、巻取カラー２を中心駆動軸１に対し夫々回転自在に支持するベアリング６と、中心駆動軸１に巻取りカラー２に対応するように形成した半径方向の押上げ棒挿入孔７と、押上げ棒挿入孔７に挿入した、チューブ５から押上力を受ける押上げ棒８と、押上げ棒挿入孔７から中心駆動軸１の円周方向に間隔をとって中心駆動軸１の外周面に形成した座繰り穴９と、中心駆動軸１の外周上に、かつ隣り合うベアリング６の間であって横ズレ防止リング３及び巻取りカラー２の内側に配置した内輪カラー１０と、内輪カラー１０の押上げ棒挿入孔７に対応する位置に半径方向に形成した摩擦部材保持孔１１と、摩擦部材保持孔１１にスライド可能に収容された、巻取カラー２の内周面を押圧するための摩擦部材１２と、内輪カラー１０の座繰り穴９に対応した位置に開けたピン孔１３と、ピン孔１３に上方から挿入し座繰り穴９に隙間ばめするピン１４と、内輪カラー１０に形成した横ズレ防止リング３へ圧力流体を供給する為のカラー孔１５と、内輪カラー内周側にカラー孔１５を挟むように設けた一対のリング状のシール１６と、中心駆動軸内壁とチューブ５との間に供給される圧力流体を一対のシール１６間に供給するための中心駆動軸１に形成した供給孔１７とを備える。

中心駆動軸１の外周上の両端部には、位置決め環１８が設けてあり、貫通した隣り合う複数の巻取カラー２の内側に設置したベアリング６の内輪と、内輪カラー１０によって中心駆動軸１に対して長手軸線方向に移動しないように固定する。この実施例では位置決め環１８は、夫々止めねじ１９で中心駆動軸１に固定してあるが、必要に応じて、例えば一方の位置決め環１８を中心駆動軸１に形成して設けてもよく、もう一方の位置決め環１８を、中心駆動軸の外周面に形成したネジに螺合するナットにより構成してもよい。

次に前述のように構成したフリクション巻軸において、摩擦部材１２の交換等のメンテナンスの為に巻取りカラー２及び横ズレ防止リング３を中心駆動軸１から取り外す方法を説明する。図１はフリクション巻軸の要部を示す縦半断面図である。フリクション巻軸の運転中は両端を軸受（図示しない）に支持された状態だが、本図ではフリクション巻軸の右側の軸端を、左側の軸端に取付けた巻軸移動機構（図示しない）によって、後退又は旋回することにより解放し、さらに製品を巻き取る管状の巻芯Ｃを外した状態になっている。この実施例では、まず最初に開放されている側の位置決め環１８を取り外し、次に巻取カラー２を、装着されたベアリング６と共に取り外す。巻取カラー２に装着したベアリング６は中心駆動軸１に対して、すきまばめにされており容易に外す事が出来る。巻取カラー２が外されると内輪カラー１０の巻取カラー２に覆われていた部分が露出し、その露出部分に形成されているピン孔１３及びピン１４の頭部も露出するので、巻取りカラー２取り外し後に、ピン１４をピン孔１３及び座繰り穴９から抜き取り、内輪カラー１０の中心駆動軸１への拘束を解く。この実施例ではピン１４の頭部の芯は鉄等の磁性体で出来ているので、磁石によって吸引することで容易に抜き取ることができる。

このピン１４は従来技術では運転中において、内輪カラー１０内側に形成されたキー溝に収納されていた為に巻取りカラー２の内周に当たることは無かった。しかし本願発明においてはピン１４を半径方向から内輪カラー１０に上方より挿入する様に変更した為、ピン１４の先端が回転している巻取カラー２の内周に当たった場合に金属粉が発生する。といった懸念もあった。そこで、金属のみで作られていたピン１４の先端に段を付け、金属芯から半径方向に僅かに突出した樹脂製のリングを装着し、巻取カラー２の内壁にピン１４の頭部が当たった場合、金属粉が出ないようにピン１４の頭部を保護している。なお、この樹脂の代表的な物にはオイレス工業の樹脂系滑り軸受があるが、頭部を保護し金属粉が出ない物なら他の材質でもよい。その後、内輪カラー１０の露出している部分を掴んで中心駆動軸１沿いに右方へ移動させ、中心駆動軸１の右端から抜き取る。それによって、横ズレ防止リング３は内輪カラー１０と一緒に中心駆動軸１から抜き取られる。

横ズレ防止リング３を中心駆動軸１に組み付ける場合も内輪カラー１０上に横ズレ防止リング３を被せて取り付けた後、内輪カラー１０の露出部分を掴み、中心駆動軸１に嵌めて軸線上を、押上げ棒８が摩擦部材１２を押上げ可能な位置まで移動させる。その後、中心駆動軸１に開いた座繰り穴９と内輪カラー１０に開いたピン孔１３を合わせ、ピン１４を挿入し内輪カラー１０を周方向に拘束する。ピン１４を挿入した後は巻取カラー２をベアリング６と共に中心駆動軸１に取り付け、巻取カラー２で内輪カラー１０の突出した部分を覆う。所要の個数の横ズレ防止リング３及び巻取カラー２を、この一連の手順で中心駆動軸１に取り付けた後、位置決め環１８を嵌めて中心駆動軸１に固定する。その後、フリクション巻軸の左端に取付けた巻軸移動機構（図示しない）によって、フリクション巻軸を前進又は旋回し中心駆動軸１の右端を閉鎖する。

図４は、本発明の他の実施例に係るフリクション巻軸の要部を示す縦半断面図である。この実施例は、中心駆動軸１に形成している座繰り穴９と内輪カラー１０に形成したピン孔１３にメネジ２７を形成し、止めネジ２８により螺合した物であり内径リング１０が中心駆動軸１に固定される事により止めネジ２８は巻取りカラー２に接触することは無くなる。

Ｃ巻芯
１中心駆動軸
２巻取りカラー
３横ズレ防止リング
４中空部
５チューブ
６ベアリング
７押上げ棒挿入孔
８押上げ棒
９座繰り穴
１０内輪カラー
１１摩擦部材保持孔
１２摩擦部材
１３ピン孔
１４ピン
１５カラー孔
１６シール
１７供給孔
１８位置決め環
１９止めネジ
２０従来の内輪カラー
２１巻芯把持機構
２２傾斜溝
２３保持器
２４球体
２５摩擦伝達機構
２６横ズレ防止リングのシール
２７メネジ
２８止めネジ
２９爪部材

Claims

回転駆動力を受ける中空の中心駆動軸上に複数の巻取りカラーと複数の横ズレ防止リングを１つずつ交互に配置したフリクション巻軸において、前記中心駆動軸の中空部に挿入した、圧力流体により膨張収縮可能なチューブと、前記巻取カラー毎に１個ずつ設けた、巻取カラーを中心駆動軸に対し夫々回転自在に支持するベアリングと、前記中心駆動軸に前記巻取りカラーに対応するように形成した半径方向の押上げ棒挿入孔と、前記押上げ棒挿入孔に挿入した、前記チューブから押上力を受ける押上げ棒と、前記押上げ棒挿入孔から中心駆動軸の円周方向に間隔をとって中心駆動軸の外周面に形成した座繰り穴と、前記中心駆動軸外周上に、かつ隣り合う前記ベアリングの間であって前記横ズレ防止リング及び巻取りカラーの内側に配置した内輪カラーと、前記内輪カラーの前記押上げ棒挿入孔に対応する位置に半径方向に形成した摩擦部材保持孔と、前記摩擦部材保持孔にスライド可能に収容された、前記巻取カラーの内周面を押圧するための摩擦部材と、前記内輪カラーの前記座繰り穴に対応した位置に開けたピン孔と、前記ピン孔に上方から挿入し前記座繰り穴に隙間ばめするピンと、前記内輪カラーに形成した前記横ズレ防止リングへ圧力流体を供給する為のカラー孔と、前記内輪カラー内周側にカラー孔を挟むように設けた一対のリング状のシールと、前記中心駆動軸内壁と前記チューブとの間に供給される圧力流体を前記一対のシール間に供給するための前記中心駆動軸に形成した供給孔とを備えたことを特徴とするフリクション巻軸。
前記ピンは巻取りカラー側の先端に樹脂が付いているものである請求項１記載のフリクション巻軸。
前記ピンを前記座繰り穴に形成したメネジに螺合する止めネジに変更した請求項１記載のフリクション巻軸。