JPH0541552B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は糸条の製造工程や合成樹脂フイルムの
製造工程において使用されるボビンあるいは巻芯
等の紙製筒状体の端部の加工方法に関する。

〔従来の技術〕

合成繊維糸条や天然繊維糸条の製造工程あるい
は合成樹脂フイルムの製造工程においては、軽量
で取扱い性に優れ、糸条やフイルムに悪影響を与
えず、更に安価である点において紙製筒状体から
成るボビンあるいは巻芯り使用されいてる。

最も簡単な構造の紙製筒状体のボビンは、長
い、紙製の筒状体を所定の長さに単に切り落した
ものであるが、この両端が切放し状態のボビン
は、高速回転させてその表面に糸条やフイルムを
巻取る際にボビンの表面に積層されている表面層
が内層より剥離するという問題がある。

この紙層間の剥離は内層と表面層との間の接着
力が弱い時、あるいは含有水分が高い時に筒状体
すなわち、ボビンの回転に伴う遠心力と空気抵抗
により起こるものである。

また、切放し状態のボビンの端面は湿気が侵入
し易く、端面の強度の低下となり、ひいてはボビ
ン全体の強度の低下となり、巻圧によつて紙製の
筒状体が座屈する危険性がある上に、湿気の侵入
によりボビンの長さや径に誤差を生じ、紙製筒状
体の強度の低下と共に寸法の誤差により巻取装置
とスピンドルチヤツクへの装着が不安定となる欠
点がある。

前記ボビンの切放し端面の欠点を防止するため
に10図のように筒状体１の端部２をある長さで内
側に曲げて二重の先曲げ部３を形成したものがあ
る。しかし、この加工方法によつたものは先曲げ
部３が実線で示す正規の位置と鎖線で示す曲げが
不足の先曲げ部３′の位置あるいは曲げが多過ぎ
る先曲げ３″の位置に変動し、結局、ボビンの全
長寸法に対して＋ｌもしくは−ｌの誤差となる欠
点がある。

一方、第１１図のように筒状体１の端部２を内
側に断面が円弧状に曲げて空間４を有する先曲げ
部３を形成する方法もあるが、この構造のボビン
は紙製筒状体１の端部の層間剥離がひどく、割れ
が起こり、メクレや剥れが生ずる欠点がある。

更に、この構造の先曲げ部３は形状が不均一と
なり易く、湿気により形状が変化する欠点があ
る。

前記１１図の構造の紙製筒状体の先曲げ部３の
内部に空間部４が形成されるために先曲げ部３の
形状が不均一（不揃い）となる欠点があると共
に、所定の加工がされていない（曲げが少ない）
と経時的に材料の復元力によつて起上つて来ると
いう問題がある。また、先曲げ部３の頂部に押圧
力が作用すると異常変形し、大きく寸法が変化す
るという問題がある。

第１２図及び第１３図は前記第１０図及び第１
１図に示す紙製筒状体１の先曲げ部３の層間剥離
の状態を示すものであつて、先曲げ部３の頂部３
ａから内面３ｂにわたつて微細なシワ３ｃが発生
する。

紙製筒状体１がボビンである場合、前記先曲げ
部３がボビンの上端部である場合には糸条を巻取
る際にはこのシワ３ｃは問題とはならないが、そ
の後の種々の加工処理のために巻き替え解除する
際にこのシワ３ｃに糸条が引つ掛かり、張力ムラ
を発生する。この張力ムラによつて再巻取り姿が
異常となつたり、毛羽立ち、単糸切れ等の糸条の
品質を悪化させる問題がある。

先曲げ部の端部の紙の層間剥離及びその段差が
あると筒状体の切断面がほぐされて広くなり、隙
間もでき、温度、湿気等の自然環境によつて形状
が経時的に変化し、先曲げ部の曲率が不均一とな
り、糸条の解除の際の張力ムラの原因となるので
ある。

別の紙製ボビンの端部の形状として、第１４図
に示すように筒状体１の内面を削除して薄肉部５
を形成し、この薄肉部５を内方に円弧状に曲げて
先曲げ部３を形成したものや第１５図のように薄
肉部５をＵ型に曲げて先曲げ部３を形成したもの
がある。

この薄肉部５は断面がＣ型あるいはＵ型に曲げ
て空間４が積極的に形成され、しかもこの薄肉部
５の先端が宙に浮いた状態になつており、先曲げ
部３の強度が非常に弱く、従つて、この先曲げ部
３に押圧力が使用すると容易に異常変形し、形状
や大きさあるいは寸法に大きなバラツキを生ずる
欠点がある。

前記第１４図及び第１５図のように内部に空間
４を形成した先曲げ部３を有する紙菅製筒状体、
即ち、ボビンの場合には、満巻ボビンより糸条を
解除する際に張力ムラで糸条がたくれると先曲げ
部３の最先端に引つ掛かり、単糸割れ、毛羽立
ち、単糸切れ、糸切れ等の欠点が生ずる。

このような欠点は、主として先曲げ部３に空間
４があることから発生するものであつて、湿気が
この空間４内に侵入するために湿気や温度の自然
環境の変化によつてこの先曲げ部３の強度が左右
され易い。

前記の各種の先曲げ加工の例から判断して、紙
菅の肉厚そのものを使用して先曲げ加工を行なつ
たものは寸法的に精度が悪く、また、先曲げ加工
部に空間を有するものは強度が低い上に湿気や温
度の影響を受け易いという問題があるのである。

また、実開昭60−145155号公報によつて先曲げ
加工した糸巻紙菅が提案されているが、これは前
記第１４図と実質的に同様な構造をしており、薄
肉部を内側に曲げて断面がＣ型で空間を形成して
弾力性を持たせたものであつて、その強度は薄肉
部の厚みによつて規定されることになり、弱い先
曲げ部を有する糸巻紙管しか得られていない。

〔発明の目的〕

本発明は前記した従来の各種の紙菅製のボビン
あるいは巻芯の有する欠点を解消し、先曲げ部の
硬度と強度を向上させ、防水性のある紙菅を使用
した筒状体、即ち、ボビンを提供することを目的
とするものである。

紙製の筒状体の端部を単に内側に曲げたものは
曲げた部分が起き上り、シワが発生し、このシワ
が起因して単糸切れや糸切れが発生することは前
述の通りである。本発明はこの先曲げ部に発生す
るシワを極力防止することを目的とするものであ
る。

本発明は、紙製筒状体の厚さが薄くなる程シワ
が発生しなくなく点に着目して得られたものであ
つて、部厚い筒状体であつても先曲げ部にシワが
発生することを防止する手段を提供することを目
的とするものである。

〔発明の概要〕

前記目的を達成するための本発明は、紙製の筒
状体１の一端部２の内面側を切削して表面側に筒
状体１の未切削部に連続した薄肉部５を筒状体に
形成し、この円筒状の薄肉部５を前記筒状体１の
内面側に根本部まで前記筒状体１の内周面に沿つ
た状態になるように折り返すと共に、筒状体１の
内面に沿つて延長し、更に、この薄肉部５の内面
の大部分が筒状体１の内周面に当接状態になるよ
うにし、薄肉部５で未切削の筒状体１の端部を包
覆状態で先曲げ部３を形成してなる紙製筒状体の
端部加工方法である。

本発明に係る紙製筒状体の端部加工方法に使用
する筒状体の材質は、クラフト紙の多重積層構造
が適しており、外表面、あるいは内表面と外表面
に防湿性、耐水性、耐油性、ガスバリヤ性等の処
理層を設けることができる。

表面あるいは内表面層としてはグラシン紙、パ
ーチメント紙、ラミネート紙、耐油紙、耐油度
紙、合成樹脂デイツピング紙等を使用することが
できる 紙製筒状体の端部の処理方法としては、筒状体
の端部の内面を工具で切削して拡大口に加工し、
この拡大口にした肉の残りの部分で薄肉部を形成
し、この薄肉部を利用して先曲げ部を形成するの
である。

工具で筒状体の端部の内面を切削する切削部の
形状、換言すれば、切削部を形成することによつ
て形成される薄肉部の断面形状は使用目的に応じ
て設計する。

薄肉部の加工である先曲げ加工による折曲げ形
状については、理想的には紙菅の端部内周を切削
後、薄肉部を内側に折曲げた状態で接着して薄肉
部を厚肉部に一体化した状態で先曲げ部を形成す
る。

しかし、先曲げ部を構成する薄肉部が紙菅の内
周面に接着されていなくても使用上特に問題がな
い場合には、量産を可能にして価格を低下させる
ために前記接着工程を省略することができる。

〔実施例〕

次に図面を参照して本発明の実施例を説明す
る。

第１図は本発明によつて製造される紙製筒状
体、即ち、ボビンＢの一部切開正面図である。筒
状体１の端部２には本発明に従つて先曲げ部３が
形成されている。そして図示されていないが、筒
状体１の内部には必要に応じてスピンドルと嵌合
する軸受が設けられ、下端部にはスピンドルの駆
動部と嵌合する受動部２０が設けられている。

本発明によれば、下記詳述するように紙製筒状
体の上端部周縁のＲ取り加工や、リング状の合成
樹脂製キヤツプが不要となり、原価低減の効果を
奏することができる。

第２図ａ，ｂは本発明の端部加工方法の第１の
実施例を示すものであつて、紙製筒状体１（若し
くは紙製ボビン本体）の端部２の内径側を隅部６
を角形に切削して切削部７を形成することによつ
て表面Ｓに連続する薄肉部５を形成する。そして
次の工程においてこの薄肉部５を隅部６より内周
面１ａ側に曲げ、特に内周面１ａに延長して接触
させて先曲げ部３を形成したもので、メクレ、剥
がれが皆無となり、全長寸法の安定化となる。

第３図ａ，ｂた第２の実施例を示すものであつ
て、切削部７を形成する際に隅部６ａを傾斜させ
て切削したものである。この実施例においては、
隅部６ａが傾斜している関係で先曲げ部３が内側
に傾斜して形成されているので、前記の効果の他
に巻取装置のスピンドルチヤツクへの装着の安定
化を図ることができる。

第４図ａ，ｂは第３の実施例を示すものであつ
て、切削部７を断面が三角形に切削し、隅部を有
しない形としたものである。この実施例の場合に
は先曲げ部３を形成する薄肉部５の根元は紙菅１
と同一の厚さになつており、内周面を斜めに切削
して形成された薄肉部５のみが内周面１ａに接触
して折り返されているので、先曲げ部の外周縁が
比較的大きな曲率となるため、この構造をボビン
に採用すれば撚糸工程等での巻き替えの糸張力ム
ラが無くなる。

第５図ａ，ｂは第４の実施例を示すものであつ
て、隅部６ｂを鋭角的に切削したものである。こ
の構造のボビンの場合には第５図ｂのように内径
側が最も盛り上がつた先曲げ部３が形成され、糸
条の燃糸等の加工処理のため巻き替えを行う際の
糸張力ムラ防止と糸条の振れを抑制する効果を奏
する。また、フイルム用の巻芯として使用すれば
フイルムの両側耳部の嵩高や空気の巻込みを防止
できる。

第６図ａ，ｂは第５の実施例を示すものであつ
て、第５図ａの切削部７の隅部６ｃを断面が円弧
状に形成し、更に薄肉部５の先端部に傾斜面８を
設け、この薄肉部５を前記隅部６ｃと紙菅１の内
周面の一部を覆うように曲げることによつて断面
が円弧状の先曲げ部３を形成することができる。
これは端部からの湿気、水分等の侵入をも阻止で
き、寸法及び強度の安定化を図ることができる。

第７図は第６の実施例を示すものであつて、第
１図の実施例の変形である。

即ち、第１図においては切削部７を形成する隅
部６と薄肉部５との間は密着されているが、この
実施例では切削部を形成した隅部６と薄肉部５と
の間に空間部１０が形成されている。この空間部
１０を形成することによつて薄肉部５に弾力を与
えることができ、先曲げ部３に暖衝効果を与える
ことができる。

第８図は第５図に示す第４の実施例の変形であ
つて、隅部６ｂと薄肉部５の裏面との間に空間部
１０が形成され、前記第６図と同様に暖衝効果を
与えている。

第９図ａ，ｂは第８の実施例を示すものであつ
て、ａ図のように筒状体１の上端部の内面を切削
して切削部７を形成したものであるが、隅部６に
連続して傾斜面１１を形成している。この実施例
は第６図ａ，ｂ及び第７図に示す第５、６の実施
例の筒状体が奏する効果を兼ねそなえた効果を有
するものである。

前記のように紙菅１の端部を切削加工したなら
ば薄肉部５を内方に曲げ、この薄肉部５を隅部６
と傾斜面１１に密着した状態で接着したものであ
る。この実施例においては、ボビンである紙製の
筒状体１の内面１ａと薄肉部５を接着して形成さ
れた部分と同一の内径に形成されているが、端部
２の外表面１ｄは角度がθの傾斜面１２が形成さ
れている。

このように筒状体１の端部外表面に傾斜面１２
を形成することによつて筒状体１、即ちボビンの
周囲を回りながら解除される糸条が接触する際の
抵抗が減少し、張力ムラが減少する。従つて、満
巻ボビンより糸条を円滑に解除することができ
る。

なお、薄肉部５を根本部から曲げ、更に筒状体
１の内周面に沿つて延長する際には金型が使用さ
れるが、この金型を加熱しておくことによつて図
示したように正確に先曲げ部３を形成することが
できる。

筒状体１を形成している紙層に樹脂層が介在さ
れている場合や紙層中に樹脂が含浸されている場
合には先曲げ加工中にこの樹脂が溶けて接着剤の
役目をして成形と同時に接着されて強度を増すこ
とができる。

〔発明の効果〕

本発明は、紙製の筒状体１の一端部２の内面側
を切削して表面側に筒状体１の未切削部に連続し
た薄肉部５を円筒状に形成し、この円筒状の薄肉
部５を前記筒状体１の内面側に根本部まで前記筒
状体１の内周面に沿つた状態になるように折り返
すと共に、筒状体１の内面に沿つて延長し、更
に、この薄肉部５の内面の大部分が筒状体１の内
周面に当接状態になるようにし、薄肉部５で未切
削の筒状体１の端部を包覆状態で先曲げ部３を形
成してなる紙製筒状体の端部加工方法であり、次
の効果を奏することができる。

(1) 先曲げ加工の際、薄肉部の切削深さによつて
薄肉部の内側曲げ寸法が決まり、薄肉部の根本
より内側にくつきりと曲げることができるの
で、曲げ寸法のバラツキが発生せず、正確な長
さの紙製筒状体を製造することができる。

また切削によつて形成された薄肉部未切削の
筒状体（筒本体）と厚みの差が大きな強度差と
なつており、根本まで或いは根本部から内側に
曲げられ、更に内面にそつて曲げることができ
るために、筒状体の端部にこの曲げが異常波及
することがない。

先曲げ加工には筒状体の端部に金型を押付け
て行なわれるが、その際、薄肉部の曲げが先端
部から中間部、そして根本部にか至るにしたが
つて次第に加工に伴う応力が変化し、筒状体の
内面に沿う段階ではその応力が急激に増加する
ことになる。従つて先曲げ加工の進行状態を簡
単に確認することができる。

(2) 筒状体の端部の内面を切削して薄肉部を形成
するものであるから、この切削形状によつて目
的に応じた断面形状の先曲げ部を形成すること
ができる。しかも、この切削部の形状によつて
種々の曲げ形状を得ることができる。従つて、
曲げが均一な紙製筒状体を多量に製造すること
ができる。

(3) 先曲げ部は薄肉部の根本まで或いは根本より
筒状体の内面に沿つて曲げるため、この筒状体
の未切削部の上面及びその近傍が薄肉部を支持
する金型の役目をするために切削面に沿つて正
確に曲げられるため、正確な形状の先曲げ部を
形成することができる。

(4) 先曲げ部は薄肉部を筒状体の内面に沿わせて
曲げるために、未切削の筒状体の端部の内面を
包むことなり、従来の紙製筒状体の先曲げ部に
比較して、筒状体の切断面の露出を減少させる
ことができるために耐湿性、耐油性に優れてい
る。従つて、管理環境の変化や移送中等に先曲
げ部の強度低下がなく、外力等による先曲げ部
の変形を防止できる。

(5) 本発明で製造された筒状体、つまりボビンの
先曲げ部は正確な形状で、しかも、強度が大き
く形成されているので、変形が少なく、巻取装
置に容易に装着することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例にかかるボビンの一部
切開正面図、第２図ａは第１の実施例に係る紙製
筒状体の端部の加工状態を示す断面図、第２図ｂ
は前記筒状体によつて製造された先曲げ部を有す
るボビンの端部を示す断面図である。第３図ａ，
ｂは第２の実施例を示す断面図、第４図ａ，ｂは
第３の実地例を示す断面図、第５図ａ，ｂは第４
の実施例を示す断面図、第６図ａ，ｂは第５の実
施例を示す断面図である。第７図と第８図は先曲
げ部に空間を形成した第６と第７の実施例にかか
るボビンの要部を示す断面図、第９図ａ，ｂは第
８の実施例を示すボビンの要部の断面図である。
第１０図及び第１１図は従来の先曲げ部を有する
ボビンの要部断面図、第１２図及び第１３図は先
曲げ部に発生するシワと剥離の状態を示す断面図
と平面図であり、更に、第１４図及び第１５図は
従来の先曲げ部を有するボビンの要部断面図であ
る。 １……筒状体（ボビン本体）、２……端部、３
……先曲げ部、４……空間、５……薄肉部、６…
…隅部、７……切削部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 紙製の筒状体１の一端部２の内面側を切削し
   て表面側に筒状体１の未切削部に連続した薄肉部
   ５を円筒状に形成し、この円筒状の薄肉部５を前
   記筒状体１の内面側に根本部まで前記筒状体１の
   内周面に沿つた状態になるように折り返すと共
   に、筒状体１の内面に沿つて延長し、更に、この
   薄肉部５の内面の大部分が筒状体１の内周面に当
   接状態になるようにし、薄肉部５で未切削の筒状
   体１の端部を包覆状態で先曲げ部３を形成してな
   る紙製筒状体の端部加工方法。 ２ 筒状体１の内周面にそつて延長する薄肉部５
   を、筒状体１の内周面に接着して一体化した特許
   請求の範囲第１項記載の紙製筒状体の端部加工方
   法。