JP5768806B2

JP5768806B2 - フリクション巻軸

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Publication number: JP5768806B2
Application number: JP2012274124A
Authority: JP
Inventors: 片岡　雄; 雄片岡
Original assignee: 株式会社片岡機械製作所
Priority date: 2012-12-14
Filing date: 2012-12-14
Publication date: 2015-08-26
Anticipated expiration: 2032-12-14
Also published as: JP2014118252A

Description

本発明は、複数の巻芯を所定の相互間隔をとって貫通して保持し、それらの巻芯のまわりに夫々、プラスチックフィルム、紙、金属箔等の帯状シートを一斉に巻取るフリクション巻軸に関する。

従来のフリクション巻軸には、中心駆動軸と、該中心駆動軸に同心かつ回転自在に装着した環状の多数の巻取カラーと、前記中心駆動軸の回転力を前記各巻取カラーに、該巻取カラーが中心駆動軸に対してスリップ回転可能に伝達する回転力伝達手段とを備え、前記巻取カラー外挿した円筒状の巻芯の内周面に球体を突出させてその巻芯を巻取カラーに固定することができるように構成したものがある（例えば、特開平２−１３２０４３号公報参照）。

しかし、このフリクション巻軸では、巻芯の幅が、例えば１個の巻取カラーの幅と同じ程度に狭い場合、その巻芯が巻取カラーに、当該巻芯の中心軸線が当該巻取カラーの中心軸線に対して傾いた状態で保持され易い。そして、このように傾いた状態で保持された巻芯は、巻取中に、その端部外周面がその半径方向に往復移動すると共にその端面がその幅方向に往復移動する状態で回転するので、つまり巻芯に振れ回り生がずるので、この巻芯上に帯状シートを巻取ると、その巻取ロールの端面が不揃いとなったり、巻崩れを生じたりする。

また、従来のフリクション巻軸には、複数の幅の狭い巻芯とその巻芯相互間に配置した円筒状のスペーサとからなる巻芯群を管状の巻芯アダプターの本体によって貫通し、その巻芯群を本体の長手方向に沿って締め付けることにより、巻芯アダプターに装着し、その巻芯アダプターを、中心駆動軸に同心かつ回転可能に装着してある巻取カラー群の外周に装着し、中心駆動軸を回転駆動すると共に、中心駆動軸の回転力を巻取カラー群にスリップ回転可能に伝達し、巻取カラーから巻芯アダプターに回転力を伝達して巻取りを行うものがある（例えば特開２００６−３１５８３６号公報参照）。

上述の巻芯アダプターによれば、幅の狭い巻芯を保持することができるが、巻芯群の締付力を大きくすると、巻芯が例えば紙管や合成樹脂管のように機械的強度が比較的小さいものでは、その巻芯が巻取途中で圧縮応力に抗しきれずに弾性限界を超えて縮んでしまい、各巻芯に適正な回転力を伝達できなくなってしまうことがある。また巻芯群の締付け力が大き過ぎると巻芯群はアダプター本体に固定されてしまう。その場合、帯状シート巻取中に巻芯アダプター本体と各巻芯とは一体的に回転するため、帯状シートの厚みムラ等に起因して各巻芯上の巻取ロールの半径に差異が生じると、その巻取ロール間で外周速度に差が生じて各帯状シートの巻取張力の大きさにばらつきが生じる。そこで、巻芯群の締付力を小さくすると、各巻芯はアダプター本体に対して個々にスリップ回転し得るが、その場合、各巻芯に大きい回転力を付与することができない。また巻芯が機械的強度の小さいものでは、巻取中に巻芯の端面がスペーサの端面と擦れて磨耗することで粉塵が発生し、それが帯状シートに付着して不良品になるという問題も発生し易い。しかも、締付力の調整が難しい。更に、中心駆動軸の回転は、締付力に起因する巻芯の端面とスペーサ端面との摩擦力によって巻芯群の端の巻芯から中央部の巻芯へ順次回転が伝達され、スペーサと巻芯との間でスリップが生じると、摩擦損失が生じるので、巻芯が巻芯群の端から遠い位置にあるものほど、伝達される回転力が低減し、各巻芯に所要の回転力を正確に付与することが困難であり、各巻芯上に巻取られる帯状シートの巻取張力が大きくばらつくことが多い。それゆえ、共通の巻芯アダプター上の各巻芯のまわりに同時に巻取って形成した巻取ロールであっても、その巻取ロール間で巻取品質が不均一になり易い。更に、巻芯群を巻芯アダプターに装着するには、複数の巻芯だけでなく複数のスペーサを装着する必要があり、スペーサと巻芯とを手作業で１個ずつ交互に巻芯アダプターの本体の一端から外挿して巻芯群とした後、巻芯アダプターの本体の一端にロックナットを取付けて適正な締付力で締付けなければならず、この装着作業は手間と時間がかかる。

特開平２−１３２０４３号公報特開２００６−３１５８３６号公報

本発明は、上述のような問題点に鑑み、巻芯が紙管や合成樹脂管等のように比較的機械的強度が小さく、かつ幅の狭いものであっても、その巻芯複数個を精度よく所定の相互間隔をとって、振れ回りが生じないよう確実に保持することができ、しかも巻芯の着脱作業を比較的簡単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、本発明のフリクション巻軸は、複数の巻芯を所定の相互間隔をおくと共に貫通して保持し、それらの巻芯のまわりに夫々帯状シートを一斉に巻取るフリクション巻軸であって、中心駆動軸と、該中心駆動軸に同心かつ回転自在に装着した環状の多数の巻取カラーと、前記中心駆動軸の回転力を前記各巻取カラーに、該巻取カラーが中心駆動軸に対して個々にスリップ回転可能に伝達する回転力伝達手段と、前記多数の巻取カラーからなる巻取カラー群上に前記巻芯を装着するための、巻芯毎の環状の巻芯アダプターと、前記巻取カラー群が貫通している前記巻芯毎の巻芯アダプターからなる巻芯アダプター群を、前記巻取カラー群の長手方向における所定位置に拘束する巻芯アダプター群位置決め手段とからなり、前記巻芯アダプターは、前記巻取カラー群に外挿して巻取カラー上に固定する環状本体と、前記環状本体に外挿した前記巻芯を前記環状本体上に固定する巻芯固定手段と、前記環状本体の一方の端部にのみ該環状本体と同心に装着したころがり軸受とを備え、前記巻芯アダプター群において隣り合う関係にある巻芯アダプターの環状本体同士は夫々前記ころがり軸受を挟んで接することとし、前記巻芯固定手段は、前記環状本体の円周方向の少なくとも３箇所に形成した、前記中心駆動軸の回転方向に次第に深くなる底面傾斜溝と、前記環状本体に被せた巻芯の内周面に係合可能な、前記環状本体の中心軸線方向に平行に伸長した係合部又は前記環状本体の中心軸線に平行に並ぶ複数の係合部を有する、前記底面傾斜溝に個別に配置した複数の可動体と、前記複数の可動体を、夫々前記底面傾斜溝の浅い部分と深い部分の間を移動可能かつ脱落不能に相互間隔を維持して保持する、前記環状本体の外周に回転可能に嵌めた環状のリテーナと、前記環状本体の外周に巻芯を装着していないとき前記各可動体が、該各可動体の係合部に外接する円の直径が前記巻芯の内径より大きくなる待機位置に復帰するよう前記リテーナに回転力を付与するための、前記リテーナと環状本体との間に設けた、弾力的に伸縮可能な伸縮部材とからなることを特徴とする。

本発明によれば、巻芯が紙管や合成樹脂管の等のように機械的強度が比較的小さく、しかもその幅が狭いものであっても、その巻芯複数個を精度よく所定の相互間隔をとって、しかも振れ回りが生じないよう確実に保持することができる。しかも巻芯アダプター相互間での摩擦損失が小さいので巻芯に所要の回転力を比較的正確に付与することができる。それゆえ、各巻芯のまわりに幅の狭い帯状シートを同時に品質よく巻取ることができる。また巻芯が紙管等であっても巻芯がスペーサと擦れながら回転することがないので巻芯の磨耗粉による帯状シートの汚損の心配もない。しかも、巻芯アダプターへの巻芯装着時における巻芯群の締付力の調節や巻芯相互間へのスペーサの装着は不要であり、巻取カラー群上への巻芯アダプター装置着時にも巻芯アダプター相互間へのスペーサの装着は不要であるので、巻芯アダプターへの巻芯装着作業や巻取カラー群上への巻芯アダプター装着作業を比較的簡単に短時間で行うことができ、巻取停止時間の短縮を図ることができる。

図１は本発明の一実施例に係るフリクション巻軸の概略正面図である。図２はフリクション巻軸の要部を示す縦断面図である。図３は、図２におけるフリクション巻軸のＡ−Ａ矢視断面図である。図４は、図２における巻芯アダプターのＢ−Ｂ矢視断面図である。図５は巻芯アダプターの右側面図である。図６は、図５におけるＤ−Ｄ矢視断面図である。図７は巻芯アダプターの他の実施態様を説明するための要部縦断面図である。図８は巻芯アダプターの更に他の実施態様を説明するための縦半断面図である。

図１乃至図６を参照して本発明の一実施例について説明する。図１において、フリクション巻軸１は、所定の相互間隔をおいて保持した円筒状の複数の巻芯Ｃのまわりに夫々帯状シートＳを一斉に巻取り、それによって各巻芯Ｃ上に夫々巻取ロールＲを形成するものであり、この実施例では、広幅の帯状シートを複数条に分割して巻取るシート分割巻取装置に備えた２本のフリクション巻軸のうちの１本である。図１に示す各帯状シートＳは、広幅の帯状シートを、図示しないスリッター装置で複数条に分割して幅方向に一列に並ぶ狭幅の帯状シート群とし、その狭幅の帯状シート群の個々の狭幅の帯状シートを、図示のフリクション巻軸１と、図示しない他のフリクション巻軸とへ順次交互に振り分けて、各フリクション巻軸への振り分け帯状シート群としたうちの、図示のフリクション巻軸１への振り分け帯状シート群をなすものである。また巻芯Ｃは帯状シートＳの幅と同じ幅を有している。

図１に示すフリクション巻軸１は、中心駆動軸２と、該中心駆動軸２に同心かつ回転自在に装着した環状の多数の巻取カラー３と、中心駆動軸２の回転力を各巻取カラー３に、該巻取カラー３が中心駆動軸２に対してスリップ回転可能に伝達する回転力伝達手段と、巻芯Ｃを、多数の巻取カラー３からなる巻取カラー群４の外周に装着するための、巻芯Ｃ毎の環状の巻芯アダプター５と、巻取カラー群４が貫通している、巻芯Ｃ毎の巻芯アダプター５からなる巻芯アダプター群６を、巻取カラー群４の長手方向における所定位置に拘束する巻芯アダプター群位置決め手段７とからなる。

図２及び図３に示すように、巻芯アダプター５は、巻取カラー群６に外挿して巻取カラー３上に固定する環状本体８と、環状本体８に外挿した巻芯Ｃを環状本体８に固定する巻芯固定手段９と、環状本体８の少なくとも一方の端部に該環状本体８と同心に装着したころがり軸受１０とを備え、巻芯アダプター群６において隣り合う関係にある巻芯アダプター５の環状本体８同士は夫々ころがり軸受１０を挟んで接する。

ころがり軸受１０は、この実施例では４点接触玉軸受であり、その外輪１０ａを環状本体８の左側の端部に形成した穴に装着してある。巻芯アダプター５を巻取カラー群４の外周に装着したとき、ころがり軸受１０の内輪１０ｂの左側の端面は、左隣りの巻芯アダプター５の環状本体８の右側の端面に当接する。即ち、隣り合う巻芯アダプター５同士は、ころがり軸受１０を挟んで接するので、巻取中に互いの回転速度に差が生じても、相互間の摩擦による巻取トルクの損失を大幅に軽減することができる。なお、ころがり軸受１０は、所定のスラスト荷重を受けることができるものであれば、例えば深みぞ玉軸受等、他のころがり軸受であってもよい。

巻芯固定手段９は、環状本体８の円周方向の少なくとも３箇所に形成した、中心駆動軸２の回転方向に次第に深くなる底面傾斜溝１１と、環状本体８に被せた巻芯Ｃの内周面に係合可能な、環状本体８の中心軸線方向に平行に伸長した係合部１２ａを有する、底面傾斜溝１１に個別に配置した複数の可動体１２と、この複数の可動体１２を、夫々底面傾斜溝８の浅い部分と深い部分の間を移動可能かつ脱落不能に相互間隔を維持して保持する、環状本体８の外周に回転可能に嵌めた環状のリテーナ１３と、環状本体８の外周に巻芯Ｃを装着していないとき各可動体１２が、該各可動体１２の係合部１２ａに外接する円の直径が巻芯Ｃの内径より大きくなる待機位置に復帰するようリテーナ１３に回転力を付与するための、リテーナ１３と環状本体８との間に設けた、弾力的に伸縮可能な伸縮部材１４とからなる。

巻芯固定手段９の可動体１２は断面が円形のコロであり、その略全幅にわたり同じ外径を有しており、コロの外周面が係合部１２ａとなる。

巻取カラー３は環状体でできており、ころがり軸受３ａによって中心駆動軸２上に支持されている。また巻取カラー３上に環状本体８を固定するために、巻取カラー３は環状本体８の内周面を把持する把持機構１５を備えている。把持機構１５は、図３に示すように巻取カラー３の円周方向の少なくとも３箇所に形成した、中心駆動軸２の回転方向に次第に深くなる細溝１６と、細溝１６に夫々配置した球体１７と、球体１７を細溝１６の深い部分と浅い部分とに転動可能かつ脱落不能に保持する、巻取カラー３の外周に回転可能に装着した保持環１８とからなる。保持環１８の球体１７の収容部は、保持環１８の外周面の開口の幅が球体１７の直径より僅かに狭くなるように形成してあり、リテーナ１３のコロ１２の収容部も、リテーナ１３の外周面の開口の幅がコロ１２の直径より僅かに狭くなるように形成してある。なお巻取カラー３、球体１７及び巻芯アダプター５の環状本体８等は、例えば炭素鋼のような比較的機械的強度の大きい材料でできており、十分な加工精度を有している。

図４において、可動体１２は底面傾斜溝１１内にある待機位置についている。弾力的に伸縮可能な伸縮部材１４は、この実施例では圧縮コイルバネであり、この圧縮コイルバネ１４の一端は、リテーナ１３に装着したピン１９に係合し、他の一端は、環状本体８に装着したピン２０に係合しており、リテーナ１３は、圧縮コイルバネ１４から環状本体８に対して矢印Ａ２が指す方向の反対方向への回転力を受ける。図６に示すように圧縮コイルバネ１４は、環状本体８の片方の端部の外周面に円周方向に形成した溝２１に収容してある。

巻芯アダプター５に巻芯Ｃを装着するには、巻取カラー群４から抜き取った状態において、手でリテーナ１３に圧縮コイルバネ１４の反発力に抗する回転力を加え、リテーナ１３を環状本体８に対して図４の矢印Ａ２が指す方向の反対方向に回転させることにより、図５に示すように可動体１２を底面傾斜溝１１の深い部分に移動させた後、巻芯Ｃを環状本体８の外周に差し込む。この実施例では、巻芯Ｃを巻芯アダプター５に装着するとき巻芯Ｃの位置決め作業を容易にするために、環状本体８はその片方の端部に鍔２２を有しているので、この鍔２２に巻芯Ｃ端面が当接するまで差し込む。その後、リテーナ１３に回転力が外部から加わらない状態にすると、リテーナ１３は、圧縮状態にある圧縮コイルバネ１４の反発力を受けて環状本体８に対して回転する。それによって各可動体１２は、同時に等距離ずつ底面傾斜溝１１内を浅い方へ移動すると共に、底面傾斜溝１１の底面によって等量だけ押上げられて、巻芯Ｃの内周面を押圧する。可動体１２が巻芯Ｃの内周面を押圧するとリテーナ１３の回転抵抗は大きくなりリテーナの回転は停止する。しかし、その後も、リテーナ１３は、圧縮コイルバネ１４から回転力を付与されるので、各可動体１２による巻芯Ｃの内周面の押圧状態は続く。

巻芯Ｃを巻芯アダプター５に装着したとき、各可動体１２は等量ずつ押上げられており、その可動体１２の係合面１３ａは環状本体８の中心軸線に平行に伸長しているので、巻芯アダプター５は、巻芯Ｃを、その巻芯Ｃの切断端面の中心軸線に対する直角度の良否に関係なくその巻芯Ｃの中心軸線が環状本体８の中心軸線に対して傾かないよう同心に保持することができる。しかも、この巻芯アダプター５によれば、巻芯Ｃに伝達する回転力が大きくなればなるほど、可動体１２が更に底面傾斜溝１１の浅い部分に移動して一層強固に巻芯Ｃの内周面を把持することができる。そのため、巻芯Ｃが、紙管等のように機械的強度が比較的小さくその切断端面の加工精度を十分に得られない幅の狭いものであっても、その巻芯Ｃを用いて、帯状シートに大きい巻取張力を付与しながら巻取りを行うことができる。

巻芯Ｃを巻芯アダプター５から取外すには、手でリテーナ１３に圧縮コイルバネ１４の反発力に抗する回転力を加え、リテーナ１３を環状本体８に対して底面傾斜溝１１が深くなる方向に回転させることにより、図５に示すように可動体１２を底面傾斜溝１１の深い部分に移動させた後、巻芯Ｃを環状本体８の外周から抜き取る。

図１に示すように、巻取カラー群４は、それを挟むように中心駆動軸２上に配置して固定したカラー２ｃとカラー２ｄとによって、中心駆動軸１の長手方向における所定位置に拘束してある。中心駆動軸２の左端部は、軸受装置Ｂにより回転可能に支持してあり、中心駆動軸２の右端部の端面には、スピンドル２３の先端に設けた円錐台状の軸頭２４に嵌め合わせ可能に穴が形成してある。スピンドル２３はモータＭにより回転駆動することができ、中心駆動軸２の右端部の穴に軸頭２４を嵌め合わせたとき、中心駆動軸２の右端部は、スピンドル２３によって支持されると共に、中心駆動軸２の右端部と軸頭２４とに設けた爪が噛合ってスピンドル２３の回転が中心駆動軸２に伝達されるようになっている。帯状シートＳの巻取中は、中心駆動軸２の右端部をスピンドル２３により支持しておき、巻取ロールＲを取外したり巻芯Ｃを装着したりするときは、中心駆動軸２の右端部を軸頭２４から後退させ、中心駆動軸２を片持ち支持の状態にすることができるようになっている。

巻芯アダプター群位置決め手段７は、この実施例では巻取カラー群４上において巻芯アダプター群６を挟むよう巻取カラー群４上の所定位置に配置した左右の位置決め環２５、２６からなる。左右の位置決め環２５及び２６は夫々巻取カラー群４に着脱自在であり、左側の位置決め環２５は、中心駆動軸２の左側の端部付近の外周面２ａに嵌めてあり、その左側の端部は中心駆動軸２の段付部２ｂの肩に当接している。そのため、位置決め環２５は、巻芯アダプター群６に右側の位置決め環２６から軸線方向に作用する押圧力に抗して巻芯アダプター群６の左側への移動を阻止することができる。左側の位置決め環２５と巻芯アダプター群６との間にはスペーサ２７が嵌めてある。右側の位置決め環２６は、巻取カラー群４の外周に装着してあり、その左側の端部には、巻芯アダプター５と同様のころがり軸受２８が装着してある。また、巻取中、スペーサ２９を介して、環状の押圧部材３０から押圧力を受け、巻芯アダプター群６を押圧した状態を維持することができる。押圧部材３０は可動腕３１の先端部に装着してある。また可動腕３１は、流体圧シリンダ装置３２により中心駆動軸２の長手方向に適時押し引き可能に設けてある。流体圧シリンダ装置３２により可動腕３２を所定の力で押すと、スペーサ２７を介して位置決め環２６が巻芯アダプター群６に押付けられる。それによって、位置決め環２５と位置決め環２６は巻芯アダプター群を所定の位置に位置決めすると共に、所定の押圧力を巻芯アダプター群６に付与することができる。なお巻取条件等によってはスペーサ２７やスペーサ２９が不要の場合もあり得る。

図３に示すように、前述の回転力伝達手段は、中心駆動軸２の中空部に、ゴム等の伸縮可能な材料からなる密封性のあるチューブ３３を配置し、中心駆動軸２の外周面から中空部に通じる孔に摩擦部材３４を挿入しておき、チューブ３３内に所要圧力の圧縮空気を導入してそのチューブ３３を膨張させ、その膨張力によって摩擦部材３４を巻取カラー３の内周面に押付け、摩擦部材３４と巻取カラー３の内周面との間に生ずる摩擦力に応じた回転力を中心駆動軸２から巻取カラー３に伝達することができるように構成したものである。

図１に示すフリクション巻軸１から巻取ロールＲを取出すには、中心駆動軸２を巻取ロールＲに対して巻取時と反対方向に回転させるか、又は巻取ロールＲを中心駆動軸２に対して巻取時と同じ方向に回転させることにより、巻芯アダプター５の環状本体８に対して巻取カラー３を、図３の矢印Ａ１が指す方向の反対方向に回転させて、球体１７を細溝１６の深い部分に移動させる。その後、中心駆動軸２を右端が自由端となる片持ち支持状態にして、中心駆動軸２の右端から巻取ロールＲを巻芯アダプター５と共に抜き取る。この実施例では、巻芯アダプター５を抜き取る前に、スペーサ２９、右側の位置決め環２６を抜き取る。また流体圧シリンダ装置３２により押圧部材３０を右方へ後退させておく。巻芯アダプター５を巻取カラー群４から抜き取るとき、環状本体８の内周面に係合する球体１７は細溝１６に直交する方向にも回転し得るので巻芯アダプター５を抜き取り易い。

帯状シートＳを巻取るには、予め各帯状シートＳを巻取るための巻芯Ｃを夫々巻芯アダプター５に装着しておき、その巻芯アダプター５を、夫々中心駆動軸２の右端から巻取カラー群４の外周に所要位置まで差し込み、更に右側の位置決め環２６、スペーサ２９を差し込む。次に中心駆動軸２の右端をスピンドルで支持した状態にする。その後、流体圧シリンダ装置３２を作動させて可動腕３１を左方へ進出させ、巻取終了までその状態を維持する。それによって、巻芯アダプター群６は、図１に示すように巻取カラー群４上の長手方向の所定位置に拘束されると共に、その長手方向の押圧力を受ける。そして巻芯アダプター群６において隣り合う関係にある巻芯アダプター５の環状本体８同士は夫々ころがり軸受１０を挟んで接するので、各巻芯アダプター５は正確に位置決めされ、巻芯アダプター５上の巻芯Ｃも正確に位置決めされる。

その後、各巻芯Ｃに帯状シートＳの先端を止着してモータＭを起動すると、中心駆動軸２は、図３において矢印Ａ１が指す方向に回転し、巻取カラー３には摩擦部材３４を介して中心駆動軸２の回転力が伝達される。一方、巻芯Ｃには帯状シートＳの張力に応じた回転抵抗が生じる。そのため、巻芯Ｃは巻芯アダプター５の環状本体８に対して図３の矢印Ａ１が指す方向の反対方向に回転しようとし、各可動体１２は底面傾斜溝１１の浅いほうへ移動しようとするので、可動体１２による巻芯Ｃの内周面の押圧力が増大し、巻芯アダプター５による巻芯Ｃの把持力は増大する。また巻取カラー３は、巻芯アダプター５の環状本体８に対して、中心駆動軸２と同方向に回転しようとするので、球体１７が細溝１６の浅い方へ移動すると共に、保持環１８が巻取カラー３に対して中心駆動軸２の回転方向と反対の方向に回転し、各球体１７は夫々の細溝１６の底面によって押上げられて等量ずつ同時に突出し、環状本体８の内周面を押圧する。それによって巻取カラー３の把持機構１５は巻芯アダプター５の環状本体８を巻取カラー３と同心に把持する。したがって、巻芯アダプター５上の巻芯Ｃの中心軸線と中心駆動軸２の中心軸線と同心になり、その巻芯Ｃは振れ回りすることなく回転する。

帯状シートＳの巻取中に隣り合う巻取ロールＲの巻取半径に差が生じることにより両者の回転数に差が生じ、それによって、巻芯Ｃを装着した巻芯アダプター５の環状本体８相互間でスリップが生じたとしても、隣り合う関係にある巻芯アダプター５の環状本体８同士は夫々ころがり軸受１０を挟んで接するので、環状本体８相互間のスリップによる摩擦損失は比較的小さいものになる。それゆえ、摩擦部材３４と巻取カラー３との摩擦力によって中心駆動軸２から巻芯Ｃに伝達される回転力の、摩擦損失による低減は僅かなものになる。この実施例では、巻取カラー３は中心駆動軸２に対してころがり軸受３ａを介して環状本体８と一体になって回転するので、環状本体８と中心駆動軸２との間の摩擦損失も比較的小さいものになるので、回転力の摩擦損失による低減は一層僅かなものになる。

図２に示すように、巻芯アダプター５の環状本体８の内周面の幅が、巻取カラー群４において隣り合う巻取カラー３夫々の把持機構１５の相互間隔より大きいと、巻取カラー群４は、巻芯アダプター５の環状本体８の内周面を、その幅方向の少なくとも２箇所において把持機構１５によって支持することができ、中心駆動軸２から各巻取カラー３に伝達される夫々の回転力に多少のバラツキがあったとしても、２個の巻取カラー３から１個の巻芯アダプター５上の１個の巻芯Ｃに回転力を付与することにより、その巻芯Ｃへ伝達される回転力が平均化されるので、１個の巻取カラー３により１個の巻芯Ｃを支持して駆動する場合に比べて、各巻芯Ｃに付与される回転力のバラツキが小さくなる。そのため各帯状シート間で帯状シート単位幅あたり巻取張力のバラツキを小さくすることができ、品質の良い巻取ロールを得ることができるようになる。

以上、一実施例により本発明を説明したが、本発明の実施態様は発明の要旨を変えることなく必要応じて多様に変わり得る。例えば、巻芯アダプターは、図２に示すころがり軸受１０を備える代わりに、図７に示すように、環状本体８の一方の端面に該環状本体８と同心に形成した環状溝３５と、その環状溝３５に収容した複数の球体３６とを備え、巻芯アダプター群において隣り合う関係にある巻芯アダプター５の環状本体８同士は夫々複数の球体３６を挟んで互い接するものでもよく、また、図２、図３に示す可動体１２並びにリテーナ１３の代わりに、図７に示すように、環状本体８の円周方向の少なくとも３箇所に形成した、中心駆動軸の回転方向に次第に深くなる底面傾斜溝１１に個々に配置した複数のコロ３７と、各コロ３７の相互間隔を保持する、環状本体８の外周に回転可能に嵌めた環状のリテーナ３８と、各コロ３７を包囲すると共に、環状本体８の幅方向に平行に伸長した係合部３９ａを有する、半径方向に拡張収縮可能な環状係合体３９とを備えるものでもよい。環状係合体３９は、例えば鋼鉄製のリングの１箇所を切断することにより得ることができる。

また、巻取る帯状シートＳの幅が最小分割幅より大きいとき、図８に示すように環状本体８の端部にスペーサ４０を装着した巻芯アダプター５を用いてもよい。図８に示すスペーサ４０は環状体でできており、巻芯アダプター５の環状本体８の端部の内周面に嵌め合わせる端部４０ａを有しており、巻取カラー群への着脱時にスペーサ４０が環状本体８から抜け落ちないようにするために、スペーサ４０の端部４０ａの外周面に形成した溝４０ｂに、例えばゴムのような弾力性のある素材でできたリング４１を装着し、スペーサ４０を環状本体の端部に装着したとき、そのリング４１が環状本体８の外周面によって圧縮されるようにしてある。図８に示すころがり軸受１０は、その内輪１３ｂを環状本体８の端部に装着してある。

また、本発明によれば、可動体は、例えば巻芯内周面に係合する複数の突起を環状本体の中心軸線に平行な軸線上に一列に並ぶように当該可動体上に形成したものように、環状本体の中心軸線に平行に並ぶ複数の係合部を有するものでもよく、また底面傾斜溝の底面上を摺動するものであってもよい。更に、広幅の帯状シートをスリッターで分割しながら、その分割した帯状シートを３本以上のフリクション巻軸へ振り分けて巻取るシート分割巻取装置に、本発明のフリクション巻軸を適用すれば、フリクション巻軸が２本の場合に比べ、品質よく巻取可能な帯状シートの最小幅を更に狭くるすことができる。

Ｃ巻芯
１フリクション巻軸
２中心駆動軸
３巻取カラー
４巻取カラー群
５巻芯アダプター
６巻芯アダプター群
７巻芯アダプター群位置決め手段
８環状本体
９巻芯固定手段
１０ころがり軸受
１１底面傾斜溝
１２可動体
１３リテーナ
１４伸縮部材
１５把持機構
１６細溝
１７球体
１８保持環
２２鍔
２５位置決め環
２６位置決め環
３１可動腕
３２流体圧シリンダ装置
３５環状溝
３６球体
３７コロ
３８リテーナ
３９環状係合体
４０スペーサ

Claims

複数の巻芯を所定の相互間隔をおくと共に貫通して保持し、それらの巻芯のまわりに夫々帯状シートを一斉に巻取るフリクション巻軸であって、中心駆動軸と、該中心駆動軸に同心かつ回転自在に装着した環状の多数の巻取カラーと、前記中心駆動軸の回転力を前記各巻取カラーに、該巻取カラーが中心駆動軸に対して個々にスリップ回転可能に伝達する回転力伝達手段と、前記多数の巻取カラーからなる巻取カラー群上に前記巻芯を装着するための、巻芯毎の環状の巻芯アダプターと、前記巻取カラー群が貫通している前記巻芯毎の巻芯アダプターからなる巻芯アダプター群を、前記巻取カラー群の長手方向における所定位置に拘束する巻芯アダプター群位置決め手段とからなり、前記巻芯アダプターは、前記巻取カラー群に外挿して巻取カラー上に固定する環状本体と、前記環状本体に外挿した前記巻芯を前記環状本体上に固定する巻芯固定手段と、前記環状本体の一方の端部にのみ該環状本体と同心に装着したころがり軸受とを備え、前記巻芯アダプター群において隣り合う関係にある巻芯アダプターの環状本体同士は夫々前記ころがり軸受を挟んで接することとし、前記巻芯固定手段は、前記環状本体の円周方向の少なくとも３箇所に形成した、前記中心駆動軸の回転方向に次第に深くなる底面傾斜溝と、前記環状本体に被せた巻芯の内周面に係合可能な、前記環状本体の中心軸線方向に平行に伸長した係合部又は前記環状本体の中心軸線に平行に並ぶ複数の係合部を有する、前記底面傾斜溝に個別に配置した複数の可動体と、前記複数の可動体を、夫々前記底面傾斜溝の浅い部分と深い部分の間を移動可能かつ脱落不能に相互間隔を維持して保持する、前記環状本体の外周に回転可能に嵌めた環状のリテーナと、前記環状本体の外周に巻芯を装着していないとき前記各可動体が、該各可動体の係合部に外接する円の直径が前記巻芯の内径より大きくなる待機位置に復帰するよう前記リテーナに回転力を付与するための、前記リテーナと環状本体との間に設けた、弾力的に伸縮可能な伸縮部材とからなることを特徴とするフリクション巻軸。
前記環状本体の何れか一方の端部に鍔を有する請求項１に記載のフリクション巻軸。
前記巻取カラーは、前記巻芯アダプターの環状本体の内周面を把持する把持機構を備え、前記巻芯アダプターの前記環状本体の内周面の幅は、前記巻取カラー群において隣り合う巻取カラー夫々の前記把持機構の相互間隔より大きいことを特徴とする請求項１若しくは請求項２に記載のフリクション巻軸。
前記把持機構は、前記巻取カラーの円周方向の少なくとも３箇所に形成した、前記中心駆動軸の回転方向に次第に深くなる細溝と、前記細溝に夫々配置した球体と、前記球体を細溝の深い部分と浅い部分とに転動可能かつ脱落不能に保持する、前記巻取カラーの外周に回転可能に装着した保持環とからなる請求項３に記載のフリクション巻軸。
前記可動体はコロである請求項１に記載のフリクション巻軸。
前記巻芯アダプターは、前記可動体並びに前記リテーナの代わりに、前記底面傾斜溝に個々に配置した複数のコロと、前記各コロの相互間隔を保持する、前記環状本体の外周に回転可能に嵌めた環状のリテーナと、前記各コロを包囲すると共に、前記環状本体の幅方向に平行に伸長した係合部又は前記環状本体の幅方向に平行に並ぶ複数の係合部を有する、拡張収縮可能な環状係合体とを備える請求項１に記載のフリクション巻軸。
前記巻芯アダプターは、前記ころがり軸受を備える代わりに、前記環状本体の少なくとも一方の端面に該環状本体と同心に形成した環状溝と、その環状溝に収容した複数の球体とを備え、前記巻芯アダプター群において隣り合う関係にある巻芯アダプターの環状本体同士は夫々前記複数の球体を挟んで互い接する請求項１に記載のフリクション巻軸。
前記巻芯アダプターは、前記環状本体の端部にスペーサを装着したものである請求項１に記載のフリクション巻軸。