JP5804593B2 - ウェブ巻取支持軸 - Google Patents

Description

この発明は、紙、フィルムなどのウェブを巻き取る巻取装置の巻取支持軸に関し、特に紙管等の巻取芯を要しない、コアレスでウェブを巻取る巻取装置のウェブ巻取支持軸に関する。

紙、フィルムなどのウェブロールをスリット工程において所定幅で切断する際、ウェブロールの両端縁が耳端となる。従来、この耳端は、紙管等の芯に巻取った後、改めて芯と耳端とを分別して処理されていた。

昨今、耳端リサイクルの簡素化や紙管等の芯のコストの削減が望まれており、従来から芯を要しないコアレスでウェブを巻取る装置や方法が提案されている。

しかし、一度巻取った耳端を再度コアとウェブ素材とに分別するのは労力を要する作業である。また、耳端を巻取ったロールには巻取芯になっている薄い紙管が潰れる程の、巻取りによる大きな力が作用している。この力をどのように支えるかが課題となっている。

さらに、ウェブ素材がゴムのように伸びやすい物の場合、コアレスで巻取るには、巻取芯の円周長さの大きな変化を必要とすることも課題となっている。

特開２００３−３２１１５１号公報 特開２００４−２６４２１号公報 特開２００９−１０７８２９号公報

本発明は、コアレスで、紙、フィルムなどのウェブを巻取る際に、使用されているウェブ巻取支持軸に対して作用する巻き締まりの大きな力を支えることができ、ウェブを巻取る際の大きな円周長さと、ウェブの巻き取りが完了し、使用していたウェブ巻取支持軸を引き抜く際の小さな円周長さとの間で円周長さを大きく変化させることが可能なウェブ巻取支持軸を提供することを目的にしている。

本発明は、回転軸と共に回転する支持筒の外周に、前記支持筒の周方向に所定の間隔を空けて基端が旋回可能に支持されている複数枚の支持板を配備し、前記回転軸に対して前記支持筒の軸方向外側から着脱可能で、前記回転軸の周方向に回動可能な制御盤を、前記回転軸の周方向に回動させることによって、前記複数枚の支持板をそれぞれ前記基端を中心として旋回させ、前記複数枚の支持板の先端によって形成される周の径の大きさを変更できるようにして前記課題を解決したのである。

すなわち、請求項１記載の発明は、
回転軸に取り付けられていて回転軸が伸びる方向と平行に伸びる支持筒と、
前記回転軸が伸びる方向と平行に伸びていて前記回転軸の半径が拡大する方向における内側に基端の側を、外側に当該基端の側に対向する先端側を有する板状体からなり、前記支持筒の外周壁に、前記支持筒の周方向に所定の間隔を空けて前記基端が旋回可能に支持されている複数枚の支持板と、
前記回転軸に対して前記支持筒の軸方向外側から前記回転軸が伸びる方向と平行に着脱可能で、前記回転軸の周方向に回動可能な制御盤とからなり、
前記制御盤が前記回転軸に装着される側の前記複数枚の支持板の側壁にそれぞれ前記支持板の基端側から対向する先端側に向かって伸びる溝条が形成されていると共に、
前記制御盤は、前記回転軸の回転中心を中心とする所定の径を有する円周上に、周方向に所定の間隔を空けて配備されていて、前記支持筒の方向に向かって前記回転軸が伸びる方向と平行に伸び、前記制御盤が前記回転軸に装着された際に前記支持板が側壁に備えている前記溝条に挿入される支持棒を備えており、
前記制御盤が前記回転軸の周方向に回動することにより前記支持棒が前記溝条内を前記溝条の前記支持板の基端側と前記支持板の先端側との間で移動し、前記支持板の先端が、前記支持筒の外周壁に旋回可能に支持されている基端を中心として、前記制御盤が回動する方向に向けて旋回する
ウェブ巻取支持軸であって、
前記複数枚の支持板それぞれの前記基端は前記回転軸の回転中心と点対称となる位置に配備されており、
前記支持棒が前記溝条内を前記支持板の基端側に移動して前記溝条における前記支持板の基端側に挿入されているときに、前記回転軸の回転中心を中心にして互いに点対称に配備されている前記支持板同士が、前記回転軸の回転中心を挟んで、それぞれ、基端側から先端側に向かって前記支持筒における前記回転軸の半径が拡大する方向で伸びる
ことを特徴とするウェブ巻取支持軸
である。

請求項２記載の発明は、
前記支持板は、少なくとも８枚前記支持筒の外周壁に支持されていることを特徴とする請求項１記載のウェブ巻取支持軸。
である。

本発明によれば、コアレスで、紙、フィルムなどのウェブを巻取る際に、使用されているウェブ巻取支持軸に対して作用する巻き締まりの大きな力を支えることができ、ウェブを巻取る際の大きな円周長さと、ウェブの巻き取りが完了し、使用していたウェブ巻取支持軸を引き抜く際の小さな円周長さとの間で円周長さを大きく変化させることが可能なウェブ巻取支持軸を提供することができる。

ウェブの巻き取りを行う際の本発明のウェブ巻取支持軸を表す一部を省略した斜視図。 ウェブの巻き取りを完了し、巻き取り後のウェブロールから抜き取る際の本発明のウェブ巻取支持軸を表す一部を省略した斜視図。 本発明のウェブ巻取支持軸における支持筒と制御盤との装着部の構造を説明する一部を省略した断面図であって、（ａ）は、図１図示の状態における支持板を省略した 図、（ｂ）は図２図示の状態における支持板を省略した図。 本発明のウェブ巻取支持軸における支持筒と制御盤との装着部の構造を説明する一部を省略した断面図であって、（ａ）は、図１図示の状態における支持板を省略していない図、（ｂ）は図２図示の状態における支持板を省略していない図。 （ａ）制御盤の正面図、（ｂ）制御盤の側面図。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。

図１は、ウェブの巻き取りを行う際の本発明のウェブ巻取支持軸２０を表す一部を省略した斜視図、図２は、ウェブの巻き取りを完了し、巻き取り後のウェブロールから抜き取る際の本発明のウェブ巻取支持軸を表す一部を省略した斜視図である。いずれの図面においても、支持筒１の図面中の手前側で回転軸２１に装着される制御盤３の図示を省略している。

本発明のウェブ巻取支持軸２０は、支持筒１と、支持筒１の外周に配備されている複数枚の支持板６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅ、６ｆ、６ｇ、６ｈ（本明細書、図面において総称して「支持板６」と表すことがある）と、制御盤３とを備えている。

支持筒１は、回転軸２１に取り付けられていて、回転軸２１が伸びる方向に伸びている筒状体であり（図１）、回転軸２１と共に回転軸２１の回転中心を中心として回転する。

支持板６は回転軸２１が伸びる方向に伸びている板状体である。支持板６は、支持筒１の外周壁に、支持筒１の周方向に所定の間隔を空けて、その基端が旋回可能に支持筒１に支持されている。

図示の実施形態では、支持板６は、支持筒１の周方向に隣接する支持板６ごとに所定の間隔を空け、回転軸２１の回転中心に対して点対称の位置になるように、８枚備えられている。

また、図示の実施形態では、支持筒１は、回転軸２１の軸方向に伸びている支持突起２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅ、２ｆ、２ｇ、２ｈ（本明細書、図面において総称して「支持突起２」と表すことがある）を備えている。支持突起２ａ〜２ｈは、図３、図４図示のように、支持筒１の、所定の径からなる円周上に、支持筒１が取り付けられる回転軸２１の回転中心Ｏを中心として点対称となる位置で、隣接する支持突起２との間に、支持筒１の周方向に等しい間隔をあけて８個、支持筒１に配備されている。

これに対応して、８枚の支持板６も、回転軸２１の回転中心Ｏを中心として点対称となる位置で支持筒１の外周壁に支持されている。

そして、各支持突起２が、各支持板６の基端側（回転軸２１の径方向における内側）に配備されている旋回穴５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、５ｅ、５ｆ、５ｇ、５ｈ（本明細書、図面において総称して「旋回穴５」と表すことがある）に遊嵌されている。これによって、各支持板６は支持筒１の外周壁にその基端が旋回可能に支持されている。

制御盤３は、回転軸２１に対して支持筒１の軸方向外側から着脱可能で、回転軸２１の周方向に回動可能になっている。

支持板６は、制御盤３が回転軸２１に装着される側の側壁にそれぞれ支持板６の基端側から対向する先端側に向かって伸びる溝条７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、７ｅ、７ｆ、７ｇ、７ｈ（本明細書、図面において総称して「溝条７」と表すことがある）を備えている。

制御盤３は、回転軸２１の回転中心Ｏを中心とする所定の径を有する円周上に、周方向に所定の間隔を空けて配備されていて、支持筒１の方向に向かって伸び、制御盤３が回転軸２１に装着された際に支持板６が側壁に備えている溝条７に挿入される支持棒４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅ、４ｆ、４ｇ、４ｈ（本明細書、図面において総称して「支持棒４」と表すことがある）を備えている。

すなわち、制御盤３が回転軸２１に装着されると、制御盤３が備えている支持棒４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅ、４ｆ、４ｇ、４ｈが、それぞれ対応する支持板６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅ、６ｆ、６ｇ、６ｈの溝条７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、７ｅ、７ｆ、７ｇ、７ｈ内に挿入される（図４（ａ）、（ｂ））。

支持筒１の径の大きさ、支持筒１の周方向に隣接する支持板６ごとに所定の間隔をあけて支持筒１に配備される支持板６の支持筒１径方向における位置、制御盤３の径の大きさ、制御盤３の周方向に隣接する支持棒４ごとに所定の間隔をあけて制御盤３に配備される支持棒４の制御盤３径方向における位置を調整することによって、支持棒４は、図４（ａ）図示のように、支持板６が基端側から先端側に向かって支持筒１の径方向に伸びるように支持筒１に支持されるときに、溝条７の支持板６の基端側に挿入されるようになっている。

次に、本発明のウェブ巻取支持軸２０の使用方法を説明する。

図４（ａ）図示のように、支持板６が基端側から先端側に向かって支持筒１の径方向に伸びるように支持筒１に支持されている状態では、回転軸２１に対して支持筒１の軸方向外側から装着される制御盤３の支持棒４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅ、４ｆ、４ｇ、４ｈは、それぞれ対応する支持板６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅ、６ｆ、６ｇ、６ｈの溝条７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、７ｅ、７ｆ、７ｇ、７ｈの、支持板６の基端側に挿入されている。

この状態で、不図示のピンなどによって制御盤３を回転軸２１あるいは支持筒１に固定し、図１、図４（ａ）図示のように、支持板６が基端側から先端側に向かって支持筒１の径方向に伸びるように支持筒１に支持される状態を維持しつつ、回転軸２１を矢印８方向に回転させる。これにより、支持板６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅ、６ｆ、６ｇ、６ｈの先端側で形成される周を内径として、紙、ウェブ等のフィルムを巻き取ることができる。

巻き取りを行っている際、各支持板６には巻き取りによる大きな力（時には数トンになることもある）が作用する。しかし、図４（ａ）図示のように各支持板６は縦に使用されているので、板厚を薄くしても、この力を支持することができる。また、各支持板６に作用する力は、図４（ａ）図示のように垂直方向に軸芯に伝達され、更に、例えば、支持板６ａに作用している力が軸芯に伝達される一方で、回転軸２１の回転中心Ｏを中心として支持板６ａの点対称となる位置で支持筒１の外周壁に支持されている側の支持板６ｅに作用している力も軸芯に伝達され、力の方向が互いに逆向きになる。この結果、巻き締まりによって生じる数トンの力は軸芯において互いに相殺され、支持板６に要求される強度は小さくてすむ。この結果、支持板６の軽量化を図ることが可能になる。

巻き取り完了後、不図示のピンによる制御盤３の回転軸２１あるいは支持筒１への固定を解除し、制御盤３を回転軸２１の周囲で、矢印１０方向に回転させる。これにより、制御盤３に配備されている支持棒４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅ、４ｆ、４ｇ、４ｈも、図１、図３（ａ）、図４（ａ）図示の状態から、回転軸２１の周囲で、矢印１０方向に回転し、それぞれ、図２、図３（ｂ）、図４（ｂ）図示の状態となる。

支持棒４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅ、４ｆ、４ｇ、４ｈは、対応する支持板６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅ、６ｆ、６ｇ、６ｈの溝条７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、７ｅ、７ｆ、７ｇ、７ｈ内に挿入されている状態で、図１、図３（ａ）、図４（ａ）図示の状態から図２、図３（ｂ）、図４（ｂ）図示の状態へと移動する。そこで、支持棒４は、それぞれ、溝条７内を摺動し、支持板６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅ、６ｆ、６ｇ、６ｈは、基端側の旋回穴５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、５ｅ、５ｆ、５ｇ、５ｈを支持している支持突起２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅ、２ｆ、２ｇ、２ｈの周囲に、矢印１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、・・・・、１１ｈで示すように旋回する（図２、図４（ｂ））。

この結果、支持板６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅ、６ｆ、６ｇ、６ｈの先端側で形成される周の径は図１、図４（ａ）にＲ１で示す状態から、図２、図４（ｂ）にＲ２で示す状態へと小さくなる。

こうして、図１、図４（ａ）に示す、ウェブを巻取る際の直径Ｒ１に対応する大きな円周長さから、図２、図４（ｂ）に示す、ウェブの巻き取りが完了し、使用していたウェブ巻取支持軸を引き抜く際の直径Ｒ２に対応する小さな円周長さへと、円周長さを大きく縮小させることができる。しかも、ウェブの巻き取り完了後、制御盤３を回転軸２１の周囲で、矢印１０方向に回転させるだけで、簡単に径（周方向の長さ）を小さくすることができる。

この後、回転軸２１を、支持筒１、制御盤３と共に、巻き取り済みのウェブのから抜き取り、コアレス巻き取り製品を提供できる。

ウェブ巻取支持軸２０を用いて新たに巻き取りを行う場合には、制御盤３を回転軸２１の周囲で、矢印１０と反対の方向に回転させる。これにより、制御盤３に配備されている支持棒４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅ、４ｆ、４ｇ、４ｈも、図２、図３（ｂ）、図４（ｂ）図示の状態から、回転軸２１の周囲で、矢印１０と反対の方向に回転し、それぞれ、図１、図３（ａ）、図４（ａ）図示の状態となる。これに伴い、支持板６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅ、６ｆ、６ｇ、６ｈは、基端側の旋回穴５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、５ｅ、５ｆ、５ｇ、５ｈを支持している支持突起２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅ、２ｆ、２ｇ、２ｈの周囲に、それぞれ、矢印１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、・・・・、１１ｈと反対の方向に旋回して図１、図４（ａ）図示の状態となる。

こうして、図１、図４（ａ）図示の状態、すなわち、支持板６が基端側から先端側に向かって支持筒１の径方向に伸びるように支持筒１に支持されている状態で、これを維持しつつ、回転軸２１を矢印８方向に回転させて新たな巻き取りを行う。

以上、添付図面を参照して本発明の好ましい実施形態、実施例を説明したが、本発明はこれらに限られるものではなく、特許請求の範囲の記載から把握される技術的範囲において種々の形態に変更可能である。

１ 支持筒
２、２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅ、２ｆ、２ｇ、２ｈ 支持突起
３ 制御盤
４、４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅ、４ｆ、４ｇ、４ｈ、４ｇ 支持棒
５、５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、５ｅ、５ｆ、５ｇ、５ｈ 旋回穴
６、６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅ、６ｆ、６ｇ、６ｈ 支持板
７、７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、７ｅ、７ｆ、７ｇ、７ｈ 溝条
２０ ウェブ巻取支持軸
２１ 回転軸

Claims (2)

1. 回転軸に取り付けられていて回転軸が伸びる方向と平行に伸びる支持筒と、
   前記回転軸が伸びる方向と平行に伸びていて前記回転軸の半径が拡大する方向における内側に基端の側を、外側に当該基端の側に対向する先端側を有する板状体からなり、前記支持筒の外周壁に、前記支持筒の周方向に所定の間隔を空けて前記基端が旋回可能に支持されている複数枚の支持板と、
   前記回転軸に対して前記支持筒の軸方向外側から前記回転軸が伸びる方向と平行に着脱可能で、前記回転軸の周方向に回動可能な制御盤とからなり、
   前記制御盤が前記回転軸に装着される側の前記複数枚の支持板の側壁にそれぞれ前記支持板の基端側から対向する先端側に向かって伸びる溝条が形成されていると共に、
   前記制御盤は、前記回転軸の回転中心を中心とする所定の径を有する円周上に、周方向に所定の間隔を空けて配備されていて、前記支持筒の方向に向かって前記回転軸が伸びる方向と平行に伸び、前記制御盤が前記回転軸に装着された際に前記支持板が側壁に備えている前記溝条に挿入される支持棒を備えており、
   前記制御盤が前記回転軸の周方向に回動することにより前記支持棒が前記溝条内を前記溝条の前記支持板の基端側と前記支持板の先端側との間で移動し、前記支持板の先端が、前記支持筒の外周壁に旋回可能に支持されている基端を中心として、前記制御盤が回動する方向に向けて旋回する
   ウェブ巻取支持軸であって、
   前記複数枚の支持板それぞれの前記基端は前記回転軸の回転中心と点対称となる位置に配備されており、
   前記支持棒が前記溝条内を前記支持板の基端側に移動して前記溝条における前記支持板の基端側に挿入されているときに、前記回転軸の回転中心を中心にして互いに点対称に配備されている前記支持板同士が、前記回転軸の回転中心を挟んで、それぞれ、基端側から先端側に向かって前記支持筒における前記回転軸の半径が拡大する方向で伸びる
   ことを特徴とするウェブ巻取支持軸。
2. 前記支持板は、少なくとも８枚前記支持筒の外周壁に支持されていることを特徴とする請求項１記載のウェブ巻取支持軸。