TWI642613B - 片材捲取軸、低張力片材捲取方法及用於實施低張力片材捲取方法之活塞之氣密構造 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種片材捲取軸K，其沿軸芯部1之軸方向安裝有複數個捲取單元U，該捲取單元U具備：複數個第1活塞P1，其等內裝於汽缸體B，目的在於將旋轉力自軸芯部1傳遞至外周環A；及複數個第2活塞P2，其等內裝於汽缸體B，目的在於藉由沿軸芯部1之軸方向滑動，而使卡止片E相對於外周環A之外周面縮回；且外周環A沿軸芯部1之軸方向被分割成兩部分，藉由形成於第1及第2各外周環分割體A1、A2之對向葉片之一對分割插入孔，而形成可供卡止片E插入之卡止片插入孔16，卡止片E插入配置於卡止片插入孔16，卡止片E與滑動環S係經由構成轉換機構之一個連桿L而連結。

Description

片材捲取軸、低張力片材捲取方法及用於實施低張力片材捲取方法之活塞 之氣密構造

本發明係關於一種藉由使於捲取軸之半徑方向上進出之卡止片卡止於捲芯之內周面，而可相對於該捲取軸裝卸捲芯以捲取片材之片材捲取軸、低張力片材捲取方法及用於實施低張力片材捲取方法之活塞之氣密構造。

更詳細而言，本發明係關於一種片材捲取軸，其中，上述卡止片，或用以使上述捲芯捲取片材所構成之捲取製品較容易被取出之小型輥較易於組入構成片材捲取軸之外周環；以及關於一種低張力片材捲取方法，其中，於藉由拉伸力捲取片材時減小構成捲取軸之複數個捲取單元之機械損耗而優化捲取初期之張力特性；以及關於用於實施該低張力片材捲取方法之活塞之氣密構造。

片材捲取軸係多個捲取單元沿軸芯部之軸方向安裝於該軸芯部。日本專利特開2000-327182號公報揭露而為人所知者為該種捲取單元之其中之一；而該捲取單元已知為 具備：汽缸體，其嵌合固定於軸芯部；外周環，其包覆於該汽缸體上，可旋轉地嵌合於上述軸芯部；滑動環，其配置於該外周環與上述軸芯部之間的空間部，可沿該軸芯部之軸方向滑動；複數個卡止片，其等經由將上述滑動環之軸方向之滑動轉換為半徑方向之滑動之轉換機構而連結於該滑動環，且藉由施壓器件之施壓力而稍微突出於上述外周環，而卡止於嵌入上述外周環之外側之捲芯之內周面；複數個第1活塞，其等內裝於上述軸芯部或上述汽缸體中之一，以藉由氣壓沿上述軸芯部之半徑方向滑動而按壓上述外周環之內周面，由此將旋轉力自該軸芯部傳遞至該外周環；及複數個第2活塞，其等內裝於上述汽缸體，以克服上述施壓器件之施壓力而沿上述軸芯部之軸方向滑動，由此使上述卡止片相對於外周環之外周面縮回。

於捲取片材時，藉由各捲取單元之第2活塞之加壓而克服施壓器件之施壓力來使滑動環滑動至卡止片之非作用位置，自捲取軸之外周面縮回各卡止片，而將捲芯嵌入於捲取軸之外側，其後，當釋放作用於第2活塞之加壓力時，藉由上述施壓器件之施壓力而使上述滑動環向與上述相反之方向滑動，各卡止片突出於捲取軸(捲取單元)之外周面，並卡止於上述捲芯之內周面，藉此，捲芯安裝於捲取軸。此處，當解除作用於第2活塞之加壓力時，於滑動環藉由施壓器件而 滑動至卡止片之作用位置時，該第2活塞亦與滑動環一併滑動，於卡止片之作用位置，各第2活塞係保持與滑動環之側面接觸之狀態。

其後，若對各捲取單元之第1活塞進行加壓，則該第1活塞按壓外周環之內周面，藉此，旋轉力自軸芯部傳遞至外周環、即捲芯。若於該狀態下使捲取軸旋轉，則可於捲芯捲取片材。

於捲取片材之後，解除對第1活塞之加壓力，並且如上所述，藉由第2活塞之加壓而使滑動環滑動至卡止片之非作用位置，自捲取軸之外周面縮回卡止片，藉此將捲芯捲取片材而構成之捲取製品自捲取軸取出。此處，即便解除對第1活塞之加壓力，亦只是解除該加壓力，而仍保持該第1活塞與外周環之內周面接觸之狀態。

因此，於開始捲取片材之前，第1活塞保持與外周環之內周面接觸之狀態，並且第2活塞保持與滑動環之側面接觸之狀態。此處，因於一個捲取軸設置有多個第1及第2各活塞，故第1及第2各活塞之摩擦力之總和變得相當大。

於片材之捲取中，因片材之性質而有必須以低張力進行捲取之情形。於該情形下，捲取初期之旋轉力(旋轉轉矩)特別小，故而於片材之捲取初期(剛剛開始捲取時)，多個第1活塞相對於外周環之內周面之接觸力係以使設定旋 轉力增大之方式發揮作用，因此係以超過設定張力之大張力拉伸並捲取片材，而有損壞片材之虞，從而使片材之品質劣化。

另一方面，與滑動環之側面接觸之多個第2活塞之摩擦力之總和相對於捲取軸係表現為「機械損耗」。其結果，外周環於牽拉多個第2活塞之狀態下旋轉，結果需要使捲取軸旋轉所需之旋轉力以上之旋轉力(動力)，從而浪費捲取軸之旋轉所需之動力。

又，日本專利特開2000-327182號公報揭露了一種使卡止片沿捲取軸之半徑方向進出之轉換機構而為人所知。該公報中所揭露之卡止片具有如下構造之卡止器件：於被向軸芯方向之其中一方施壓之滑動環之外周之傾斜部，密接有相對於外周環沿捲取軸之半徑方向進出之卡止片之傾斜部，當上述滑動環因施壓力而滑動時，藉由上述各傾斜部之相對移動而使上述卡止片突出於滑動環，並卡止於捲芯之內周。再者，當解除上述卡止力時，藉由因氣壓而作動之活塞，使上述卡止片向與施壓方向相反之方向按壓移動。

如此，因滑動環之傾斜部相對於卡止片之傾斜部移動而使得相互之傾斜面磨損，或者於兩傾斜面之間卡入異物，由此有時卡止力會降低。因此而存在如下問題：為防止前述情況，必須增大每一個施壓器件即壓縮盤簧之施壓力、 或使該施壓器件及卡止解除器件即活塞之各者數量增加，以增大滑動環之施壓力來應對，抑或，必須對該傾斜面實施高成本之表面處理以改善傾斜面之滑動性。

並且，因卡止片與滑動環二者分離，故而，為了縮回該卡止片，必須於該卡止片之突出側之端部配置包含彈簧、橡膠等之卡止片縮回用之施壓器件。該卡止片縮回用之施壓器件於裝卸捲芯、或作業人員在捲取剛結束之後利用手動作業整齊切割片材時易於被誤損壞，由此產生卡止片之縮回不良。

另一方面，捲芯捲裹片材所構成之較重之捲取製品係沿軸芯部之軸方向滑動而自該軸芯部滑動並被抽出。因捲取製品之重量較大，故於日本專利特開2002-240989號公報中揭露有一種使該滑動力減輕之捲取製品之滑動導引裝置。該滑動導引裝置構造如下：球體之一部分以突出之狀態可旋轉地壓入支持於殼體，使複數個該殼體沿圓周方向隔開固定間隔而嵌入上述軸環(本發明之外周環)。於該構造中，上述殼體嵌入在軸環之外周面開口而形成之凹部，構造複雜化，並且於旋轉軸高速旋轉時，有較大離心力作用於軸環，因此有其支持位置變動之虞。

本發明之第1課題在於提供一種於上述構造之片材捲取軸中，易於將卡止於捲芯之內周面之卡止片及構成捲取製品滑動導引體之小型輥，組入構成片材捲取軸之外周環之部分之構造；第2課題在於，減小構成捲取軸之第1及第2各活塞之部分之機械損耗，自捲取片材初期，便可利用所設定之捲取張力捲取片材，並且可削減捲取軸之旋轉所花費之多餘動力。

用以解決上述課題之請求項1之發明之特徵在於：其係將複數個捲取單元沿軸芯部之軸方向安裝而構成之片材捲取軸，該捲取單元具備：汽缸體，其嵌合固定於軸芯部；外周環，其包覆於該汽缸體上，可旋轉地嵌合於上述軸芯部；滑動環，其配置於該外周環與上述軸芯部之間的空間部，可沿該軸芯部之軸方向滑動；複數個卡止片，其等經由將上述滑動環之軸方向之滑動轉換為半徑方向之滑動之轉換機構而連結於該滑動環，且藉由施壓器件之施壓力而稍微突出於上述外周環，而卡止於嵌入上述外周環之外側之捲芯之內周面； 複數個第1活塞，其等內裝於上述軸芯部或上述汽缸體，以藉由氣壓沿上述軸芯部之半徑方向滑動而按壓上述外周環之內周面，由此將旋轉力自該軸芯部傳遞至該外周環；及複數個第2活塞，其等內裝於上述汽缸體，以克服上述施壓器件之施壓力而沿上述軸芯部之軸方向滑動，由此使上述卡止片相對於外周環之外周面縮回；且上述外周環沿軸芯部之軸方向被分割成兩部分，藉由形成於第1及第2各外周環分割體之相對向側之分割插入孔，而形成可供上述卡止片插入之卡止片插入孔，上述卡止片插入配置於上述卡止片插入孔，該卡止片與滑動環係經由構成上述轉換機構之一個連桿而連結。

根據請求項1之發明，利用一個連桿將於軸芯部之軸方向上滑動之滑動環與沿軸芯部之半徑方向相對於外周環而進出之卡止片連結，不存在磨損部，故而即便多次使用，卡止片之卡止力亦不會降低而始終保持固定。又，由於滑動環與卡止片藉由連桿而連結，因此卡止片為藉由滑動環之滑動而經由連桿縮回至外周環之內部之構造，故而無需用以使卡止片縮回之施壓器件。進而，由於無需於卡止片之突出側之端部，配置用以使該卡止片縮回之施壓器件，因此於相對於捲取軸裝卸捲芯時，卡止片之縮回用之施壓器件被損傷之問題亦得到解決。

請求項2之發明之特徵在於：其係如上述構造之片材捲取軸，具備複數個捲取製品滑動導引體，其中，小型輥可旋轉地被嵌合支持於固定支持軸上；上述外周環沿上述軸芯部之軸方向被分割成兩部分，於第1外周環分割體之外周壁部之沿軸方向之內側，形成嵌合於第2外周環分割體之外周壁部之沿半徑方向之內側之內凸緣部，使上述小型輥稍微突出於外周環之外周面，將複數個上述捲取製品滑動導引體以兩端支持狀態沿圓周方向隔開特定間隔地一體組入第1外周環分割體之包含內凸緣部之部分、及第2外周環分割體之外嵌於該內凸緣部之部分。

根據請求項2之發明，僅藉由將第1及第2各外周環分割體組裝成一體，便可使複數個捲取製品滑動導引體完全不相對於構成捲取單元之外周環於軸芯部之軸方向及半徑方向之兩者微動，且具有較高支持剛性地以兩端支持狀態而組入。其結果，若於捲取後使卡止片相對於外周環之外周面後退，則於捲取了片材捲芯即捲取製品會被捲取軸直接支持，從而為沿各捲取單元之圓周方向而配置之、構成任一個捲取製品滑動導引體之多個小型輥所支持，直接使捲取製品於捲取軸之軸方向上滑動，因此，自捲取軸上取出捲取製品變得容易。又，構成捲取製品滑動導引體之小型輥藉由兩端支持構造而受第1外周環分割體之內凸緣部所支持，故而具有 較高支持強度。

請求項3之發明之特徵在於：其係如請求項2之發明，於上述第1外周環分割體之自上述內凸緣部至周壁部之部分，沿圓周方向隔開固定間隔地形成用以收容上述捲取製品滑動導引體之導引體收容凹部，並且於上述第2外周環分割體之與上述導引體收容凹部對應之部分，形成用以避免與上述小型輥干涉之干涉避免凹部，且使上述捲取製品滑動導引體之固定支持軸沿上述內凸緣部之切線方向，將各捲取製品滑動導引體以兩端支持狀態收容於上述第1外周環分割體之各導引體收容凹部，從而一體地組裝第1及第2各外周環分割體。

請求項3之發明為捲取製品滑動導引體相對於外周環之具體之組入構造，藉由於第1及第2各外周環分割體，分別設置導引體收容凹部及干涉避免凹部，可相對於被分割成兩部分之構造之外周環確實地組入複數個捲取製品滑動導引體。

請求項4之發明之特徵在於：其係使用上述構成之片材捲取軸，以低張力捲取片材之方法，且於上述捲取軸裝設有捲芯之片材捲取開始之前，藉由對上述第1及第2各活塞作用負壓力，而使複數個第1及第2各活塞分別自外周環之內周面及滑動環之側面離開而使複數個第1及第2各活塞分別與外周環之內周面及滑動環之側面成為非接觸狀態，其後， 藉由僅對複數個第1活塞施以與片材相對於捲芯之捲徑成比例增大之壓力，而使該捲芯產生捲取轉矩，從而以低張力捲取片材。

根據請求項4之發明，於即將開始捲取片材之前，於各捲取單元中藉由施壓器件之施壓力，而卡止片突出於外周環之外周面，並卡止於捲芯之內周面。於該狀態下，對各捲取單元之第1及第2各活塞作用負壓，由此第1及第2各活塞分別自外周環之內周面及滑動環之側面離開而成為非接觸之狀態。其後，僅對第1活塞加壓使捲取軸驅動旋轉而向捲芯捲取片材。因此，第1活塞形成如下構造：於即將捲取片材之時，不與外周環之內周面接觸，於開始捲取片材之同時，與外周環之內周面接觸，相對於捲取軸產生捲取轉矩。於先前之片材之捲取方法中，自即將捲取片材之時起，第1活塞便與外周環之內周面接觸，因此，捲取初期之捲取軸之捲取轉矩大於與作用於第1活塞之氣壓對應之捲取轉矩。因此，根據請求項1之發明之片材之捲取方法，比起以較對應於已設定之氣壓之捲取轉矩大之捲取轉矩進行捲取之先前之捲取方法，可自剛剛開始捲取之時，使與作用於第1活塞之氣壓準確地成比例之捲取轉矩將片材捲取於捲取軸，從而可實施片材之低張力捲取方法，消除捲取初期之片材之損壞等擔心。再者，片材之捲取張力自捲取之開始至結束為止始終固定，因此捲 取軸之捲取轉矩(旋轉力)必須與片材之捲徑成比例地增大，作用於第1活塞之氣壓與片材之捲徑成比例地變大。

又，第2活塞離開滑動環，因此於捲取軸(捲取單元)旋轉時，因滑動環與多個第2活塞之接觸而產生之滑動阻力消失，因此亦可縮小捲取軸之旋轉所需之動力。

請求項5之發明之特徵在於：其係用於實施如請求項4之低張力片材捲取方法之活塞之氣密構造，為了保持上述第1及第2各活塞與供上述第1及第2各活塞滑動之汽缸之間的氣密，而將橫截面呈U字狀之襯墊以其開口朝向加壓側之方式嵌著於形成在活塞本體之外周面之環狀之襯墊槽，以便保持上述氣密，且上述襯墊槽係由本體槽與加壓空間形成槽沿軸方向連接而形成，上述本體槽具有可供上述襯墊嵌入配置且該襯墊不會於上述活塞本體之軸向上大幅偏移之寬度，上述加壓空間形成槽係於該本體槽之加壓側形成之較該本體槽淺、而可形成使上述襯墊之內側密封片卡掛之階差，用以防止當負壓力作用時上述襯墊超出固定限度地於上述軸向上偏移，以留存加壓空間。

於說明請求項5之發明之作用之前，對第1及第2各活塞之先前之氣密構造之問題點進行說明。如圖18所示，先前之活塞P'之氣密構造係於活塞本體81之外周面，形成有供截面呈V字狀之襯墊G嵌著之環狀之襯墊槽82；該襯墊槽82之 寬度形成為如下尺寸：與開口朝向加壓側而嵌著於該襯墊槽82之襯墊G之開口對向之部分，形成有可貯存壓縮空氣之加壓空間83。即，襯墊槽82之寬度形成為大於襯墊G之寬度。因此，當於捲取片材時，對活塞P'作用正壓，壓縮空氣會通過活塞本體81與汽缸之內周面86之間之少許之間隙而貯存於上述加壓空間83，由此壓縮空氣確實地貯存於襯墊G之內部空間84，使該襯墊G之形成為環狀之外側密封片85受汽缸之內周面86按壓，並且使同樣形成為環狀之內側密封片87受襯墊槽82之外周面按壓，由此保持活塞P'與汽缸之內周面86之間之氣密。

然而，於上述活塞P'之氣密構造中，若為了實施請求項4之發明而對活塞P'作用負壓，則如圖18(b)所示，襯墊G會於襯墊槽82內向加壓空間83之側滑動，密接於該加壓空間83之端面，同時，負壓所產生之抽吸力亦會到達襯墊G之內部空間84，因此襯墊G之外側密封片85被向內側密封片87之側牽引，襯墊G整體成為收縮狀態，該襯墊G之內部空間84成為與外部隔絕之封閉空間，同時，於該外側密封片85與汽缸之內周面86之間產生少許間隙88。若為了實施請求項4之發明，而於該狀態下對活塞P'作用正壓，則如圖18(c)所示，襯墊G成為收縮狀態，因此存在如下問題：壓縮空氣不會到達襯墊G之內部空間84，而會通過外側密封片85與汽缸之內周面86之間之間隙88洩漏，從而無法對活塞P'進行加壓。又，圖18 (a)表示對活塞本體81適當地作用正壓之狀態。

為了解決上述問題，圖19所示之先前之另一個活塞P"於活塞本體91，以沿該活塞本體91之軸方向隔開固定間隔，且各襯墊G之開口相互背離之方式嵌著有2個襯墊G，藉此，即便對活塞本體91之加壓面交替地施加負壓與正壓，亦可防止正壓作用時之壓縮空氣之洩漏，因此可實施請求項4之發明。然而，因於活塞本體91設置有2個襯墊G，故活塞本體91之長度變長，其結果，捲取軸(捲取單元)之半徑方向之長度變長，於必須將捲取軸之外徑收斂於固定尺寸內之設計中，無法採用上述構造。又，於圖19中，92表示嵌入活塞P"之汽缸之內周面。

根據請求項5之發明，襯墊藉由加壓空間形成槽，不會向活塞本體之軸方向偏移超出固定限度而能被收容於本體槽，因此，即便於即將捲取片材之時對第1活塞作用負壓，收容於本體槽之襯墊亦不會向活塞本體之軸方向偏移。因此，即便於開始捲取片材時對第1活塞作用正壓，由於藉由加壓空間形成槽而於與襯墊之開口對向之部分保持有加壓空間，因此正壓之壓縮空氣亦會通過該加壓空間確實地到達襯墊之內部空間，故而襯墊之外側密封片藉由到達該內部空間之壓縮空氣而被按壓於汽缸之內周面，由此保持氣密。即，藉由請求項5之發明之活塞之氣密構造，可實施請求項4之發 明之低張力片材捲取方法。

另一方面，關於第2活塞，同樣地於為了與滑動環分離而在對該第2活塞作用負壓之後，藉由正壓克服施壓器件之施壓力而使滑動環滑動至卡止片之非作用位置時，會產生壓縮空氣之洩漏而阻礙滑動環滑動至卡止之非作用位置，但根據請求項5之發明，即便於對第2活塞作用負壓之後再作用正壓，第2活塞亦可無障礙地作動。

請求項6之發明之特徵在於：其係用於實施如請求項4之低張力片材捲取方法之活塞之氣密構造，為了保持上述第1及第2各活塞與供上述第1及第2各活塞滑動之汽缸之間的氣密，而將橫截面呈U字狀之襯墊以其開口朝向加壓側之方式嵌著於形成在活塞本體之外周面之環狀之襯墊槽，以便保持上述氣密；且上述襯墊槽具有當正壓力作用時，能於上述襯墊之開口側端面與和該開口側端面對向之襯墊槽端面之間形成加壓空間之寬度；於該加壓空間嵌著有環狀體，該環狀體與上述襯墊之內側密封片抵接，阻止負壓力作用時該襯墊沿上述活塞本體之軸方向移動，以留存上述加壓空間。

請求項6之發明與請求項5之發明相比，僅於用以防止嵌著收容於活塞本體之本體槽之襯墊向該活塞本體之軸方向偏移之器件上有所不同。亦即，請求項5之發明係藉由較本體槽淺之加壓空間形成槽而防止襯墊之偏移，相較於此請 求項6之發明係直接使用較襯墊之寬度寬之先前之本體槽，於與該襯墊之開口對向之加壓空間嵌著有與襯墊之內側密封片接觸之環狀體，其作用與上述請求項5之發明等同。

根據請求項1之發明，卡止於捲芯之內周面之卡止片之構造如下：外周環被分割成第1及第2各外周環分割體兩部分，而該卡止片被配置於形成在第1及第2各外周環分割體之分割部上的卡止片插入孔，且經由一個連桿而連結於滑動環。由於不存在磨損部，故而即便多次使用，卡止片之卡止力亦不會降低而始終保持固定，同時，卡止片為藉由滑動環之滑動而經由連桿縮回至外周環之內部之構造，故而無需用以使卡止片縮回之施壓器件。

根據請求項2之發明，僅藉由將第1及第2各外周環分割體組裝成一體，便可使複數個捲取製品滑動導引體完全不相對於構成捲取單元之外周環沿軸芯部之軸方向及半徑方向之兩者微動，且具有較高支持剛性地以兩端支持狀態組入。

根據請求項4之發明，於捲取片材之前，藉由負壓作用使第1活塞自外周環之內周面離開，且於開始捲取時，首先使第1活塞按壓於外周環之內周面，由此可自剛開始捲取時起，藉由與作用於第1活塞之氣壓準確地成比例之捲取轉矩 而將片材捲取於捲取軸，從而可實施片材之低張力捲取方法。又，於捲取前，藉由負壓作用使第2活塞自滑動環離開，由此於捲取軸旋轉時，不存在因滑動環與多個第2活塞之接觸所產生之摩擦阻力，因此亦可縮小捲取軸之旋轉所需之動力。

根據請求項5、6之各發明，形成如下之構造：當於藉由負壓作用使第1活塞自外周環之內周面離開，並且使第2活塞自滑動環之側面離開之後，為了捲取片材而對第1活塞作用正壓，或於捲取片材之後，為了將卡止片配置於非作用位置而對第2活塞作用正壓之情形時，襯墊不會超出固定限度地相對於活塞本體而向該活塞本體之軸方向偏移，故而可確實地實施請求項4之發明。

A‧‧‧外周環

A₁‧‧‧第1外周環分割體

A₂‧‧‧第2外周環分割體

B‧‧‧汽缸體

E‧‧‧卡止片

F‧‧‧捲取製品滑動導引體

G‧‧‧襯墊

J₁‧‧‧突出長度

J₂‧‧‧突出長度

K‧‧‧捲取軸

L‧‧‧連桿(轉換機構)

M‧‧‧捲芯

P'‧‧‧活塞

P"‧‧‧活塞

P₁‧‧‧第1活塞

P₂‧‧‧第2活塞

R₁‧‧‧第1通路

R₁a‧‧‧第1通路之軸方向路

R₁b‧‧‧第1通路之半徑方向路

R₂‧‧‧第2通路

R₂a‧‧‧第2通路之軸方向路

R₂b‧‧‧第2通路之半徑方向路

S‧‧‧滑動環

U‧‧‧捲取單元

V₁‧‧‧第1切換閥

V₂‧‧‧第2切換閥

V₃‧‧‧第3切換閥

1‧‧‧捲芯部

2‧‧‧汽缸體本體

2a‧‧‧汽缸孔

3‧‧‧凸緣板部

4‧‧‧缺口

5‧‧‧軸承

6‧‧‧螺栓

7‧‧‧卡止片插入孔

7a‧‧‧分割插入孔

7b‧‧‧分割插入孔

8‧‧‧第1外周環分割體之外周壁

9‧‧‧第2外周環分割體之外周壁部

10‧‧‧環狀孔

11‧‧‧第1外周環分割體之內凸緣部

12‧‧‧第1嵌合部

13‧‧‧第1外周環分割體之內周壁部

14‧‧‧第2嵌合部

15‧‧‧卡止片配置部

16‧‧‧連桿插入槽

17‧‧‧環狀卡止槽

21‧‧‧壓縮盤簧

22‧‧‧彈簧插入槽

23‧‧‧第2外周環分割體之環狀側壁部

24‧‧‧彈簧插入槽

25‧‧‧壓縮盤簧(卡止片之施壓器件)

26‧‧‧軸環

27‧‧‧樹脂管

31‧‧‧座板部

32‧‧‧卡止板部

35‧‧‧方形孔

36‧‧‧第1連結銷

37‧‧‧第2連結銷

41‧‧‧活塞本體

42‧‧‧按壓部

43‧‧‧襯墊槽

44‧‧‧本體槽

45‧‧‧階差部

46‧‧‧加壓空間

47‧‧‧加壓空間形成槽

51‧‧‧氣壓源

52‧‧‧電調節器

53‧‧‧噴射器

61‧‧‧金屬環

61a‧‧‧開口

71‧‧‧固定支持軸

72‧‧‧小型輥

73‧‧‧環狀槽

74‧‧‧第1外周分割體之導引體收容凹部

74a‧‧‧輥收容凹部

74b‧‧‧軸收容凹部

75‧‧‧第2外周分割體之干涉避免凹部

76‧‧‧捲取軸

81‧‧‧活塞本體

82‧‧‧襯墊槽

83‧‧‧加壓空間

84‧‧‧襯墊之內部空間

85‧‧‧襯墊之外側密封片

86‧‧‧汽缸之內周面

87‧‧‧襯墊之內側密封片

88‧‧‧間隙

91‧‧‧活塞本體

92‧‧‧汽缸之內周面

圖1係捲取軸K中安裝於軸芯部1之捲取單元U之分解立體圖。

圖2係表示與卡止片E連結之連桿L之另一端部卡止於滑動環S之內周之環狀卡止槽17之狀態之立體圖。

圖3係裝設捲芯M之前之狀態之捲取軸K之縱剖面圖。

圖4係裝設有捲芯M之狀態之捲取軸K之縱剖面圖。

圖5係裝設有捲芯M且對第1及第2各活塞P1、P2作用有負壓之狀態之捲取軸K之縱剖面圖。

圖6係於裝設有捲芯M且第1及第2各活塞P1、P2後退之狀態下，對第1活塞P₁作用正壓而捲取片材之狀態之捲取 軸K之縱剖面圖。

圖7係圖5之X-X線剖視圖。

圖8(a)係第1外周環分割體A₁之前視圖，圖8(b)係圖8(a)之T之部分之放大立體圖。

圖9係圖8(a)之Y-Y線放大剖視圖。

圖10係捲取製品受捲取軸K直接支持之狀態之模式橫剖面圖。

圖11同樣為捲取製品受捲取軸K直接支持之狀態之模式縱剖面圖。

圖12係第1活塞P₁(第2活塞P₂)之前視圖。

圖13(a)、(b)係分別表示對第1活塞P₁(第2活塞P₂)作用正壓及負壓之狀態之圖。

圖14係用以實施本發明之低張力片材捲取方法之氣壓迴路圖。

圖15係本發明之低張力片材捲取方法之時序圖。

圖16係表示片材之捲徑(D)與捲取軸K之旋轉轉矩(T)之關係之曲線圖。

圖17(a)表示使用金屬環61之第1活塞P₁(第2活塞P₂)之氣密構造，圖17(b)係金屬環61之前視圖。

圖18(a)~(c)係先前之活塞P'之作用說明圖。

圖19係另一個先前之活塞P"之前視圖。

以下，列舉最佳之複數個實施例更詳細地對本發明進行說明。首先，參照圖1~圖7對捲取軸K進行說明。捲取 軸K係於軸芯部1安裝多個捲取單元U之構造，於軸芯部1形成有對下述第1活塞P₁賦予按壓力之壓縮空氣之第1通路R₁、及對下述第2活塞P₂賦予按壓力之壓縮空氣之第2通路R₂。如圖3~圖7所示，第1通路R₁包含：軸方向路R₁a，其沿軸方向形成於軸芯部1之中心；及多個半徑方向路R₁b，其等連通於該軸方向路R₁a，沿半徑方向形成於配置第1活塞P₁之部分。另一方面，第2通路R₂包含：一對軸方向路R₂a，其等形成於自軸芯部1之中心偏移之位置以及相對於軸芯部1之中心而呈點對稱之位置；及多個半徑方向路R₂b，其等連通於該軸方向路R₂a，形成於配置第2活塞P₂之部分。第1通路R₁之半徑方向路R₁b作為第1活塞P₁之汽缸而發揮功能，於各半徑方向路R₁b分別插入配置有第1活塞P₁。

捲取單元U具備：汽缸體B，其嵌合固定於上述軸芯部1以插入配置第2活塞P₂；外周環A，其經由軸承5可旋轉地嵌入至上述軸芯部1；滑動環S，其配置於該外周環A之內部之空間部，可沿軸芯部1之軸方向滑動；及複數個卡止片E，其等沿該滑動環S之圓周方向配置，相對於上述外周環A而進出，且經由連桿L而連結於該滑動環S。

汽缸體B兼用於鄰接之2個捲取單元U，且如圖1及圖3所示，為如下構造：外徑較汽缸體本體2小之薄環狀之凸緣板部3分別一體設置於厚環狀之該汽缸體本體2之兩側。 為使汽缸本體2兼用於鄰接之2個捲取單元U，故而於汽缸體本體2上配置多個第2活塞P₂，其等沿圓周方向隔開特定間隔，且沿軸方向之突出方向交替相反，並可沿軸方向進出。第2活塞P₂嵌入至設置於汽缸體本體2之汽缸孔2a中(參照圖3及圖4)。於汽缸體本體2之兩側之各凸緣板部3中與收容於第1通路R₁之半徑方向路R₁b之第1活塞P₁之配置位置對應的部分，形成有用以避免與該第1活塞P₁干涉之缺口4。於汽缸體本體2之內周側，傾斜之環狀孔10(參照圖3~圖6)連通於第2活塞P₂之各汽缸部，該環狀孔10係用以使到達第2通路R₂之半徑方向路R₂b之壓縮空氣作用於所有第2活塞P₂之圓筒孔狀之汽缸部。

外周環A係經由軸承5可旋轉地受軸芯部1支持之環狀構件，其係由經複數根螺栓6連結成一體且沿軸方向分割之第1及第2各外周環分割體A₁、A₂所構成，可於外周環A自身之環狀空間部收容配置滑動環S。於各外周環分割體A₁、A₂之外周壁部8、9之內側(對向側)，藉由將該各外周環分割體A₁、A₂組裝成一體，而沿圓周方向隔開相等間隔地形成有複數個分割插入孔7a、7b(於實施例中為3個)，以作為供卡止片E插入之圓形卡止片插入孔7的。

如圖1及圖3所示，滑動環S係配置於外周環A之內部之環狀空間部，可沿軸芯部1之軸方向滑動之環狀構件，且 為第1嵌合部12與第2嵌合部14於軸方向上一體化而形成之構造，其中第1嵌合部12嵌合於第1外周環分割體A₁之內凸緣部11之內側，第2嵌合部14嵌合於第1外周環分割體A₁之內周壁部13之外側，且外徑較該第1嵌合部12稍大。於第2嵌合部14之沿圓周方向等分割所得之各位置，分別配置有卡止片E，該第2嵌合部14之外周側之配置卡止片E之部分因沿切線方向切除而成為平面狀之卡止片配置部15(參照圖1)，於各卡止片配置部15之沿圓周方向之中央部上，切除而形成供連結該滑動環S與卡止片E之連桿L插入之連桿插入槽16。為了可經由連桿L而連結滑動環S與卡止片E，於該滑動環S之第2嵌合部14之內周面上，形成環狀卡止槽17，其卡止設置於該連桿L之滑動環S之側之下述第2連結銷37(參照圖2)。於滑動環S之第2嵌合部14，沿軸方向形成沿圓周方向隔開特定間隔地插入壓縮盤簧25之複數個彈簧插入槽22，同時，於第2外周環分割體A₂之環狀側壁部23中與上述各彈簧插入槽22對應之部分，形成彈簧插入槽24(參照圖3~圖6)，於滑動環S及第2外周環分割體A₂之各彈簧插入槽22、24之間插入配置有壓縮盤簧25。壓縮盤簧25係一彈簧，其係用以藉該施壓力(恢復力)使滑動環S向第1外周環分割體A₁之側滑動，由此使卡止片E突出於外周環A之卡止片插入孔7，從而對卡止於捲芯M之卡止片E賦予卡止力。

其次，對卡止片E進行說明。如圖1~圖7、尤其是如圖2中詳細所示，卡止片E被配置為，於經由厚板狀之一個連桿L而連結於滑動環S之狀態下，可相對於外周環A之各卡止片插入孔7而進出。卡止片E為圓形，且為橡膠製之卡止板部32經由複數個螺釘(未圖示)而一體地形成於金屬製之座板部31之上表面之構造。卡止板部32之上表面與卡止該卡止板部32之捲芯M之內周面之彎曲形狀相對應。厚板狀之連桿L為金屬製，第1連結銷36沿其長度方向配置於形成在座板部31之中央部之方形孔35之部分，且兩端部為該座板部31所支持，上述連桿L可於其一端部進入上述方形孔35之狀態下，相對於該第1連結銷36而旋動，且可微動地連結於該第1連結銷36之長度方向上。因此，連桿L與卡止片E之座板部31經由第1連結銷36而連結。於連桿L之另一端部(與第1連結銷36相反之側之端部)，一體設置有第2連結銷37。

由圖1~圖6可知，汽缸體B兼用於被鄰接配置之2個捲取單元U，因此，構成兼用該汽缸體B之2個捲取單元U之各構件係被配置為相對於該汽缸體B而對稱。設置於軸芯部1之軸方向之一端部之複數根裝設螺栓(未圖示)之較大的軸方向之力經由軸承5、軸環26及汽缸體B而作用於所有汽缸體B之側端面，由此，所有汽缸體B一體固定於軸芯部1。又，於圖1、圖3~圖7中，樹脂管27係為了防止第1活塞P₁自半徑方 向路R₁b脫離，而插入至第1通路R₁之軸方向路R₁a中之樹脂管。

又，如圖1、圖4、圖6、圖8及圖9所示，捲取製品滑動導引體F係由包含小軸承之2個小型輥72可旋轉地被嵌合於固定支持軸71而構成，目的在於使捲取了片材之捲芯M即捲取製品(未圖示)相對於捲取軸K滑動而易於將其取下。於構成外周環A之第1外周環分割體A₁之內凸緣部11之外周面形成有環狀槽73，於該環狀槽73之沿圓周方向而鄰接之各分割插入孔7a之間，形成有用以收容下述捲取製品滑動導引體F之導引體收容凹部74。導引體收容凹部74包含：輥收容凹部74a，其形成於內凸緣部11至外周壁部8之間，目的在於收容上述2個小型輥72；及軸收容凹部74b，其形成於上述環狀槽73之輥收容凹部74a之兩側。軸收容凹部74b對應於固定支持軸71之截面之大小，相對於上述環狀槽73其寬度及深度兩者均變大。又，於第2外周環分割體A₂之外周壁部9之內側(對向側)之與第1外周環分割體A₁之導引體收容凹部74對應之部分，設置有用以按照如上所述之方式避免收容於第1外周環分割體A₁之導引體收容凹部74之捲取製品滑動導引體F與小型輥72之間之干涉之干涉避免凹部75。

因此，若於將捲取製品滑動導引體F之小型輥72及固定支持軸71分別收容於第1外周環分割體A₁之輥收容凹 部74a及軸收容凹部74b之狀態下，使第2外周環分割體A₂之外周壁部9嵌合於第1外周環分割體A₁之內凸緣部11之外側，而將第1及第2各外周環分割體A₁、A₂組裝成一體，則如圖1、圖6及圖7所示，第2外周環分割體A₂之外周壁部9之內側(對向側)之部分的干涉避免凹部75之兩側之部分壓住收容於第1外周環分割體A₁之軸收容凹部74b之捲取製品滑動導引體F之固定支持軸71，因此，該固定支持軸71不會於半徑方向上微動，捲取製品滑動導引體F於固定支持軸71之兩端部受內凸緣部11支持之狀態下，相對於外周環A，不會沿圓周方向及半徑方向兩者微動地被牢牢保持。

又，捲取製品滑動導引體F之小型輥72係藉由兩端部收容於第1外周環分割體A₁之內凸緣部11之軸收容凹部74b之固定支持軸71而於兩端被支持之構造，故而受上述內凸緣部11支持之強度較高。

又，關於卡止片E，由於係將第1及第2各外周環分割體A₁、A₂以上述方式組裝成一體，藉此使該卡止片E插入卡止片插入孔7中，而卡止片插入孔7係由形成於各外周環分割體A₁、A₂之內側(對向側)之各分割插入孔7a、7b之合成而形成，故而，卡止片E向外周環A之組入變得容易。又，於圖10及圖11中，76表示捲取軸K，即外周環A之外周面。

其次，簡單地對上述構成之捲取軸K之各部分之 尺寸進行敍述。例如，於捲取軸K之外徑即外周環A之外徑為(75.5mm)之情形時，通常所使用之捲芯M之內徑為(76.2mm)。於該情形下，卡止片E相對於外周環A之外周面之突出長度(J₁)[參照圖4~圖6]為(0.35mm)，構成捲取製品滑動導引體F之小型輥72突出於外周環A之外周面之突出長度(J₂)[參照圖9]為(0.1~0.2mm)，小型輥72相對於外周環A之外周面之突出長度則十分微小。又，小型輥72之外徑為(4~5mm)左右。

其次，參照圖3~圖7及圖12，尤其是參照圖12，對第1及第2各活塞P₁、P₂進行說明。第1及第2各活塞P₁、P₂之外徑相同，長度稍微不同，但藉由襯墊G而形成之氣密構造相同，故而僅對第1活塞P₁進行說明。關於第1活塞P₁，於活塞本體41之一端部，一體設置有直徑較該活塞本體41小之按壓部42，於活塞本體41形成有襯墊槽43。襯墊槽43包含：本體槽44，上述襯墊G嵌著於其上，且該襯墊G不會向活塞本體41之軸方向大幅偏移；及加壓空間形成槽47，其形成於該本體槽44之加壓側，較該本體槽44淺，目的在藉由使該襯墊G之內側密封片87卡掛於階差部45，以防止於負壓作用時襯墊G向活塞本體41之軸方向大幅偏移而留存加壓空間46。

因此，若對第1活塞P₁之加壓面作用正壓，則如圖13(a)所示，壓縮空氣通過作為汽缸而發揮作用之第1通 路R₁之半徑方向路R₁b之內周面與活塞本體41之間之間隙(未圖示)，進入加壓空間46及襯墊G之內部空間84，因此，該襯墊G之外側密封片85及內側密封片87分別受半徑方向路R₁b之內周面、及本體槽44之內周面所按壓。由此，於第1活塞P₁之部分，壓縮空氣不會向與加壓側相反之側洩漏，從而可實現第1活塞P₁之部分之氣密。

另一方面，當對第1活塞P₁之加壓面之側作用負壓時，如圖13(b)所示，該負壓通過上述間隙作用於加壓空間46及襯墊G之內部空間84，由此該襯墊G被稍微向加壓空間形成槽47之側牽引。然而，由於該襯墊G之內側密封片87抵接於由本體槽44及加壓空間形成槽47所形成之階差部45，因此可防止襯墊G被牽引至加壓空間形成槽47之部分，從而會始終留存加壓空間46。

因此，當於對第1活塞P₁作用負壓之後再作用正壓時，由於留存有加壓空間46，故而產生正壓之壓縮空氣會進入該加壓空間46及襯墊G之內部空間84，因此，該襯墊G之外側密封片85受第1通路R₁之半徑方向路R₁b之內周面按壓，而該內側密封片87受本體槽44之內周面按壓。因此，即便於作用負壓之後再作用正壓，襯墊G亦發揮原本之氣密功能。

其次，參照圖14簡單地對用以實施本發明之低張力片材捲取方法之氣壓迴路進行說明。於捲取片材時，選擇 第1及第2各通路R₁、R₂之自然排氣與強制排氣之第1切換閥V₁係被關閉而成為自然排氣之狀態。此處，所謂「強制排氣」表示對第1及第2各通路R₁、R₂作用負壓而強制地進行排氣，所謂「自然排氣」係指將第1及第2各通路R₁、R₂至於原有之狀態。氣壓源51之壓縮空氣係藉由電調節器52所控制之正壓壓力，使第1活塞P₁對外周環A之內周面進行加壓，而使旋轉力自軸芯部1傳遞至外周環A，而將片材捲取於捲芯M。電調節器52係按照其設定而對通過之壓縮空氣之壓力進行控制的一種壓力控制閥；壓縮空氣之壓力藉由該電調節器52控制，從而以與片材之捲徑成比例增大之壓力將片材捲取於捲芯M。

又，氣壓源51經由第1切換閥V₁而連接於噴射器53。噴射器53係真空產生器，且為利用如下原理產生負壓之機器：使壓縮空氣高速通過筒狀體，則於與該筒狀體連通之部分產生抽吸氣流，從而產生真空(負壓)。噴射器53而產生之負壓(抽吸流)通過第2切換閥V₂到達捲取軸K之第1通路R₁，並且通過第3切換閥V₃到達捲取軸K之第2通路R₂。第2切換閥V₂係選擇是否使噴射器53所產生之負壓到達捲取軸K之第1通路R₁之切換閥，第3切換閥V₃係選擇噴射器53所產生之負壓或氣壓源51之壓縮空氣(正壓)中之其一，使其到達捲取軸K之第2通路R₂之切換閥。又，當藉由第1切換閥V₁而選擇「強制排氣」時，電調節器52會被關閉，不向捲取軸K之第1 通路R₁供給壓縮空氣。

從而，若選擇「強制排氣」，噴射器53所產生之負壓經由第2切換閥V₂到達捲取軸K之第1通路R₁，則第1活塞P₁之加壓面之側成為負壓，因此，第1活塞P₁於作為汽缸而發揮功能之第1通路R₁之半徑方向路R₁b內，被抽吸而牽引至抵接於樹脂管27，藉此離開外周環A之內周面。又，若噴射器53所產生之負壓經由第3切換閥V₃到達捲取軸K之第2通路R₂，則第2活塞P₂之加壓面之側成為負壓，因此，第2活塞P₂被抽吸而牽引至抵接於汽缸孔2a之底面，藉此離開滑動環S之側面。又，於捲取片材之後，當將捲取了片材之捲芯M即捲取製品自捲取軸K上取下時，使氣壓源51之壓縮空氣到達第3切換閥V₃，從而對第2活塞P₂作用正壓，藉此，滑動環S克服作為卡止片E之施壓器件之壓縮盤簧25之恢復力而滑動至卡止片E之非作用位置，並保持於該狀態，因此，卡止片E自外周環A之外周面進入內部，並保持該狀態。

其次，參照圖15之時序圖，說明自裝設捲芯M於捲取軸K至捲取片材之步驟。圖15之時序圖係表示捲芯M於捲取軸K上之固持及其解除、上述「強制排氣」與「自然排氣」之切換、對第1活塞P₁施加之壓力、以及捲芯M之有無共計4個各項目之相互關係以及與時間之關係。圖3係裝設捲芯M之前之狀態之捲取軸K之縱剖面圖，滑動環S藉由通過第2通路R₂ 而作用於第2活塞P₂之加壓面之壓縮空氣之壓力，到達卡止片E之非作用位置即移動端(於圖3中為左端)，保持第2活塞P₂之按壓部42藉由按壓而與滑動環S之側面接觸之狀態，同時，第1活塞P₁之按壓部42藉由作為汽缸而發揮功能之第1通路R₁之半徑方向路R₁b之內周面與第1活塞P₁之襯墊G之滑動阻力，與外周環A之內周面接觸。

若於上述狀態下，將捲芯M嵌入至捲取軸K之外周，藉由第3切換閥V₃來阻斷作用於第2活塞P₂之壓力，則滑動環S藉由壓縮盤簧25之恢復力，向汽缸體B之汽缸體本體2之側滑動，藉此，卡止片E突出於外周環A之外周面，並卡止於捲芯M之內周面。由此，如圖4所示，捲芯M裝設(固持)於捲取軸K。

若於剛於捲取軸K裝設捲芯M之時，將第1切換閥V₁切換成「強制排氣」，並且將第2及第3各切換閥V₂、V₃分別切換成「排氣」之狀態，則噴射器53所產生之負壓到達第1及第2各通路R₁、R₂，藉此，如圖5及圖7所示，第1活塞P₁被向捲取軸K之中心側抽吸而抵接於樹脂管27，從而，該第1活塞P₁離開外周環A之內周面，同時，第2活塞P₂因抽吸而到達汽缸孔2a之底面，藉此，該第2活塞P₂離開滑動環S之側面。

其後，若於已將第1切換閥V₁切換成「自然排氣」之狀態下，向捲取軸K之第1通路R₁供給藉由電調節器52而控 制之壓力之壓縮空氣，則如圖6所示，已後退至捲取軸K之中心部之第1活塞P₁以藉由電調節器52而控制之壓力，施壓於外周環A之內周面，藉此，於第1活塞P₁與外周環A之間產生摩擦力，與上述摩擦力成比例之旋轉力自捲芯M傳遞至外周環A。因此，若藉由電調節器52使向第1通路R₁供給之壓縮空氣之壓力與片材之捲徑成比例地增大，則係始終以固定之張力向捲芯M上捲取片材。又，如上所述，即便於對第1活塞P₁作用負壓之後，再對該第1活塞P₁作用正壓，襯墊G亦不會相對於活塞本體41大幅偏移，因此，如上所述，作為汽缸之第1通路R₁之半徑方向路R₁b之內周面與襯墊G之外側密封片85之間的壓縮空氣不會洩漏，從而可將旋轉力適當地自第1活塞P₁傳遞至外周環A。

如此，對與外周環A之內周面接觸之第1活塞P₁作用負壓，使該第1活塞P₁暫時自該外周環A離開，然後，對第1活塞P₁施以藉由電調節器52而控制之壓力之壓縮空氣(正壓)，以將片材捲取於捲芯M，因此，會發揮如下特有之效果：自捲取之初便能以所設定之張力捲取片材，特別是，於以低張力捲取片材之時，如圖16所示，縱於捲取初期，亦可以所設定之張力捲取片材。又，於圖16中，虛線表示於開始捲取時，第1活塞P₁與外周環A之內周面接觸之情形，且表示使捲取初期之旋轉轉矩大於設定值，由此使捲取初期之張力大於 設定值之情況。

又，於圖15之時序圖中，若於解除對第1活塞P₁施加之壓力而使片材捲取機停止之狀態下，對第2活塞P₂作用正壓以解除捲芯M之固持，並將捲取了片材之捲芯M即捲取製品自捲取軸K上取下之操作開始後，進行下個片材之捲取之前之期間，繼續對第2活塞P₂作用正壓，則浪費壓縮空氣，並且亦會導致第2活塞P₂之密封性能之下降。因此，於將捲取製品自捲取軸K上取下之後，先解除作用於第2活塞P₂之正壓，以形成使卡止片E最大程度地突出於捲取軸K之外周面(外周環A之外周面)之狀態。於圖15中，捲芯M並不在捲取軸K上但卻受到固持之狀態(準確而言係卡止片最大程度地突出於外周環之外周面之狀態)即表示上述情形。

圖17表示實施例2之活塞之氣密構造。活塞P'與寬度較襯墊G之寬度寬之襯墊槽82形成於活塞本體81之先前構造相同；有於圓周方向之一部分有缺而開口之金屬環61嵌入加壓空間83之部分，以阻止襯墊G之內側密封片87向活塞本體81之軸方向大幅偏移。因金屬環61有上述構造，故若於開口61a之部分，使該金屬環61以整體擴開之狀態嵌入至活塞本體81之加壓空間83，則其會恢復成原形而簡單地嵌入至加壓空間83之部分。

於上述構造中，由於嵌入至加壓空間83之金屬環 61之存在，即便於對活塞P'作用負壓之情形下，亦可防止襯墊G向活塞本體81之軸方向大幅偏移，從而留存加壓空間83，故而即便於作用負壓之後再作用正壓，亦會因為壓縮空氣而使襯墊G之外側及內側之各密封片85、87被按壓並密接於汽缸之內周面86及襯墊槽82之外周面，由此保持活塞P'之部分之氣密。

又，於上述實施例中，第1活塞P₁係內裝於形成在軸芯部1之半徑方向通路R₁b中，但亦可沿軸芯部1之半徑方向配置於外周環之內部。

Claims (13)

1. 一種片材捲取軸，其係將複數個捲取單元沿軸芯部之軸方向安裝而構成，該片材捲取軸的特徵在於，該捲取單元具備：汽缸體，其嵌合固定於上述軸芯部；外周環，其包覆於該汽缸體上，可旋轉地嵌合於上述軸芯部；滑動環，其配置於該外周環與上述軸芯部之間的空間部，可沿該軸芯部之軸方向滑動；複數個卡止片，其等經由將上述滑動環之軸方向之滑動轉換為半徑方向之滑動之轉換機構而連結於該滑動環，且藉由施壓器件之施壓力而稍微突出於上述外周環，而卡止於嵌入上述外周環之外側之捲芯之內周面；複數個第1活塞，其等內裝於上述軸芯部或上述汽缸體，以藉由氣壓沿上述軸芯部之半徑方向滑動而按壓上述外周環之內周面，由此將旋轉力自該軸芯部傳遞至該外周環；及複數個第2活塞，其等內裝於上述汽缸體，以克服上述施壓器件之施壓力而沿上述軸芯部之軸方向滑動，由此使上述卡止片相對於外周環之外周面縮回；且上述外周環沿軸芯部之軸方向被分割成兩部分，藉由形成於第1外周環分割體及第2外周環分割體之相對側之分割插入孔，而形成可供上述卡止片插入之卡止片插入孔，上述卡止片插入配置於上述卡止片插入孔，該卡止片與該滑動環係經由構成上述轉換機構之一個連桿而連結。
2. 如請求項1所述之片材捲取軸，其特徵在於，所述轉換機構是經由一個連桿來連接所述滑動環與所述卡止片的連桿機構，若所述滑動環向所述施壓力的方向進行滑動，則所述連桿的傾斜角度變大，若所述卡止片從所述外周環突出，從而使所述滑動環向所述施壓力的反方向進行滑動，則所述連桿的傾斜角度變小，從而所述卡止片會縮回到所述外周環的內部。
3. 一種片材捲取軸，其係將複數個捲取單元沿軸芯部之軸方向安裝而構成，該片材捲取軸的特徵在於，該捲取單元具備：汽缸體，其嵌合固定於上述軸芯部；外周環，其包覆於該汽缸體上，可旋轉地嵌合於上述軸芯部；滑動環，其配置於該外周環與上述軸芯部之間的空間部，可沿該軸芯部之軸方向滑動；複數個卡止片，其等經由將上述滑動環之軸方向之滑動轉換為半徑方向之滑動之轉換機構而連結於該滑動環，且藉由施壓器件之施壓力而稍微突出於上述外周環，而卡止於嵌入上述外周環之外側之捲芯之內周面；複數個第1活塞，其等內裝於上述軸芯部或上述汽缸體，以藉由氣壓沿上述軸芯部之半徑方向滑動而按壓上述外周環之內周面，由此將旋轉力自該軸芯部傳遞至該外周環；及複數個第2活塞，其等內裝於上述汽缸體，以克服上述施壓器件之施壓力而沿上述軸芯部之軸方向滑動，由此使上述卡止片相對於外周環之外周面縮回；且該片材捲取軸具備複數個捲取製品滑動導引體，該捲取製品滑動導引體構成為小型輥可旋轉地被嵌合支持於支持軸上；上述外周環沿上述軸芯部之軸方向被分割成兩部分，於第1外周環分割體之外周壁部之沿軸方向之內側，形成嵌合於第2外周環分割體之外周壁部之沿半徑方向之內側之內凸緣部，使上述小型輥稍微突出於外周環之外周面，將複數個上述捲取製品滑動導引體以兩端支持狀態沿圓周方向隔開特定間隔地一體組入第1外周環分割體之包含內凸緣部之部分、及第2外周環分割體之外嵌於該內凸緣部之部分。
4. 如請求項3之片材捲取軸，其中於上述第1外周環分割體之自上述內凸緣部至周壁部之部分，沿圓周方向隔開固定間隔地形成用以收容上述捲取製品滑動導引體之導引體收容凹部，並且於上述第2外周環分割體之與上述導引體收容凹部對應之部分，形成用以避免與上述小型輥干涉之干涉避免凹部，且使上述捲取製品滑動導引體之固定支持軸沿上述內凸緣部之切線方向，將各捲取製品滑動導引體以兩端支持狀態收容於上述第1外周環分割體之各導引體收容凹部，從而一體地組裝上述第1外周環分割體及上述第2外周環分割體。
5. 一種片材捲取方法，其係使用將複數個捲取單元沿軸芯部之軸向安裝而構成之片材捲取軸，以低張力捲取片材，該片材捲取方法的特徵在於，該捲取單元包括：汽缸體，其嵌合固定於上述軸芯部；外周環，其包覆於該汽缸體上，可旋轉地嵌合於上述軸芯部；滑動環，其配置於該外周環與上述軸芯部之間的空間部，可沿該軸芯部之軸方向滑動；複數個卡止片，其等經由將上述滑動環之軸方向之滑動轉換為半徑方向之滑動之轉換機構而連結於該滑動環，且藉由施壓器件之施壓力而稍微突出於上述外周環，而卡止於嵌入上述外周環之外側之捲芯之內周面；複數個第1活塞，其等內裝於上述軸芯部或上述汽缸體，以藉由氣壓沿上述軸芯部之半徑方向滑動而按壓上述外周環之內周面，由此將旋轉力自該軸芯部傳遞至該外周環；及複數個第2活塞，其等內裝於上述汽缸體，以克服上述施壓器件之施壓力而沿上述軸芯部之軸方向滑動，由此使上述卡止片相對於外周環之外周面縮回；且於上述捲取軸裝設有捲芯之片材捲取開始之前，藉由對上述第1活塞及上述第2活塞作用負壓力，而使該複數個第1活塞自該外周環之內周面離開，而使該複數個第1活塞與該外周環之內周面成為非接觸狀態，及該複數個第2活塞自該滑動環之側面離開而使該複數個第2活塞與該滑動環之側面成為非接觸狀態，其後，藉由僅對該複數個第1活塞施以與片材相對於捲芯之捲徑成比例增大之壓力，而使該捲芯產生捲取轉矩，從而以低張力捲取片材。
6. 一種活塞之氣密構造，其係用於實施如請求項5之低張力的片材捲取方法，該活塞之氣密構造的特徵在於，為了保持上述第1活塞及上述第2活塞與供上述第1活塞及上述第2活塞滑動之汽缸之間的氣密，而將橫截面呈U字狀之襯墊以其開口朝向加壓側之方式嵌著於形成在活塞本體之外周面之環狀之襯墊槽，以便保持上述氣密，且上述襯墊槽係由本體槽與加壓空間形成槽沿軸方向連接而形成，上述本體槽具有可供上述襯墊嵌入配置且該襯墊不會於上述活塞本體之軸向上大幅偏移之寬度，上述加壓空間形成槽構成為：於該本體槽之加壓側可形成較該本體槽淺、且使上述襯墊之內側密封片卡掛之階差，用以防止當負壓力作用時上述襯墊超出固定限度地於上述軸向上偏移，以留存加壓空間。
7. 一種活塞之氣密構造，其係用於實施如請求項5之低張力的片材捲取方法，該活塞之氣密構造的特徵在於，為了保持上述第1活塞及上述第2活塞與供上述第1活塞及上述第2活塞滑動之汽缸之間的氣密，而將橫截面呈U字狀之襯墊以其開口朝向加壓側之方式嵌著於形成在活塞本體之外周面之環狀之襯墊槽，以便保持上述氣密；且上述襯墊槽具有當正壓力作用時，能於上述襯墊之開口側端面與和該開口側端面對向之襯墊槽端面之間形成加壓空間之寬度；於該加壓空間嵌著有環狀體，該環狀體與上述襯墊之內側密封片抵接，阻止負壓力作用時該襯墊沿上述活塞本體之軸方向移動，以留存上述加壓空間。
8. 一種低張力片材捲取方法，其使用沿著軸芯部的軸向安裝有複數個捲取單元的片材捲取軸，以低張力捲取片材，所述低張力片材捲取方法的特徵在於，所述捲取單元具備：汽缸體，所述汽缸體嵌合固定於所述軸芯部；外周環，所述外周環以覆蓋所述汽缸體並能夠旋轉的方式嵌合於所述軸芯部；滑動環，所述滑動環以能夠在所述軸芯部的軸向上滑動的方式被配置於所述外周環和所述軸芯部之間的空間部；複數個卡止片，經由將滑動方向轉換90°的轉換機構與所述滑動環連接，通過施壓器件的施壓力可從所述外周環稍微突出，從而卡止於捲芯的內周面，所述捲芯嵌入所述外周環外側；複數個第1活塞，內裝於所述軸芯部，以通過氣壓在所述軸芯部的半徑方向上滑動並推壓所述外周環的內周面，由此將旋轉力從所述軸芯部傳遞至所述外周環；複數個第2活塞，內裝於所述汽缸體，以通過克服所述施壓器件的施壓力而在所述軸芯部的軸向上滑動，由此使所述卡止片相對於所述外周環的外周面而縮回；以及襯墊槽，所述襯墊槽形成在所述第1活塞本體的外周面以及所述第2活塞本體的外周面，並形成為環狀，為了保持所述第1活塞與供所述第1活塞滑動的汽缸之間的氣密和保持所述第2活塞與供所述第2活塞滑動的汽缸之間的氣密，將橫截面為U形的襯墊以使其開口朝向加壓側的方式嵌置在所述襯墊槽中，並且，所述襯墊槽通過在軸向上連接本體槽和加壓空間形成槽而形成，所述本體槽具有的寬度為：當對所述第1活塞以及所述第2活塞作用正壓時，會在所述襯墊的開口側端面與和該開口側端面相對的襯墊槽端面之間形成加壓空間，並且可供所述襯墊嵌入配置且可使所述襯墊不會在所述第1活塞本體以及所述第2活塞本體的軸向上大幅度的偏移，所述加壓空間形成槽構成為：在該本體槽的加壓側能夠形成比該本體槽淺的階差，所述襯墊的內側密封片可卡在該階差處，用於防止在對所述第1活塞以及所述第2活塞作用負壓時所述襯墊超過一定限度地在所述軸向偏移，以保留所述加壓空間，在已將所述捲芯安裝到所述捲取軸的片材捲取開始之前，通過對所述第1活塞和所述第2活塞作用負壓，多個所述第1活塞離開所述外周環的內周面而與所述外周環的內周面成非接觸狀態，多個所述第2活塞離開所述滑動環的側面而與所述滑動環的側面成非接觸狀態，之後僅對多個所述第1活塞作用與相對於所述捲芯的片材捲徑成比例增大的壓力，由此在該捲芯上產生捲取轉矩，以低張力對片材進行捲取。
9. 一種活塞之氣密構造，其用於實施使用沿著軸芯部的軸向安裝有複數個捲取單元的片材捲取軸以低張力對片材進行捲取的低張力片材捲取方法，所述活塞之氣密構造的特徵在於，所述捲取單元具備：汽缸體，所述汽缸體嵌合固定於所述軸芯部；外周環，所述外周環以覆蓋所述汽缸體並能夠旋轉的方式嵌合於所述軸芯部；滑動環，所述滑動環以能夠在所述軸芯部的軸向上滑動的方式被配置於所述外周環和所述軸芯部之間的空間部；複數個卡止片，經由將滑動方向轉換90°的轉換機構與所述滑動環連接，通過施壓器件的施壓力可從所述外周環稍微突出，從而卡止於捲芯的內周面，所述捲芯嵌入所述外周環外側；複數個第1活塞，內裝於所述軸芯部，以通過氣壓在所述軸芯部的半徑方向上滑動並推壓所述外周環的內周面，由此將旋轉力從所述軸芯部傳遞至所述外周環；複數個第2活塞，內裝於所述汽缸體，以通過克服所述施壓器件的施壓力而在所述軸芯部的軸向上滑動，由此使所述卡止片相對於所述外周環的外周面而縮回；以及襯墊槽，所述襯墊槽形成在所述第1活塞本體的外周面以及所述第2活塞本體的外周面，並形成為環狀，為了保持所述第1活塞與供所述第1活塞滑動的汽缸之間的氣密和保持所述第2活塞與供所述第2活塞滑動的汽缸之間的氣密，將橫截面為U形的襯墊以使其開口朝向加壓側的方式嵌置在所述襯墊槽中，並且，所述低張力片材捲取方法中，在已將所述捲芯安裝到所述捲取軸的片材捲取開始之前，通過對所述第1活塞和所述第2活塞作用負壓，多個所述第1活塞離開所述外周環的內周面而與所述外周環的內周面成非接觸狀態，多個所述第2活塞離開所述滑動環的側面而與所述滑動環的側面成非接觸狀態，之後僅對多個所述第1活塞作用與相對於所述捲芯的片材卷徑成比例增大的壓力，由此在該捲芯上產生捲取轉矩，以低張力對片材進行捲取，所述襯墊槽通過在軸向上連接本體槽和加壓空間形成槽而形成，所述本體槽具有的寬度為：當對所述第1活塞以及所述第2活塞作用正壓時，會在所述襯墊的開口側端面與和該開口側端面相對的襯墊槽端面之間形成加壓空間，並且可供所述襯墊嵌入配置且可使所述襯墊不會在所述第1活塞本體以及所述第2活塞本體的軸向上大幅度的偏移，所述加壓空間形成槽構成為：在該本體槽的加壓側能夠形成比該本體槽淺的階差，所述襯墊的內側密封片可卡在該階差處，用於防止在對所述第1活塞以及所述第2活塞作用負壓時所述襯墊超過一定限度地在所述軸向偏移，以保留所述加壓空間。
10. 一種低張力片材捲取方法，其使用沿著軸芯部的軸向安裝有複數個捲取單元的片材捲取軸對片材進行捲取，所述低張力片材捲取方法的特徵在於，所述捲取單元具備：汽缸體，所述汽缸體嵌合固定於所述軸芯部；外周環，所述外周環以覆蓋所述汽缸體並能夠旋轉的方式嵌合於所述軸芯部；滑動環，所述滑動環以能夠在所述軸芯部的軸向上滑動的方式被配置於所述外周環和所述軸芯部之間的空間部；複數個卡止片，經由將滑動方向轉換90°的轉換機構與所述滑動環連接，通過施壓器件的施壓力可從所述外周環稍微突出，從而卡止於捲芯的內周面，所述捲芯嵌入所述外周環外側；複數個第1活塞，內裝於所述軸芯部，以通過氣壓在所述軸芯部的半徑方向上滑動並推壓所述外周環的內周面，由此將旋轉力從所述軸芯部傳遞至所述外周環；複數個第2活塞，內裝於所述汽缸體，以通過克服所述施壓器件的施壓力而在所述軸芯部的軸向上滑動，由此使所述卡止片相對於所述外周環的外周面而縮回；以及襯墊槽，所述襯墊槽形成在所述第1活塞本體的外周面以及所述第2活塞本體的外周面，並形成為環狀，為了保持所述第1活塞與供所述第1活塞滑動的汽缸之間的氣密和保持所述第2活塞與供所述第2活塞滑動的汽缸之間的氣密，將橫截面為U形的襯墊以使其開口朝向加壓側的方式嵌置在所述襯墊槽中，並且，所述襯墊槽具有的寬度為：當對所述第1活塞以及所述第2活塞作用正壓時，可形成加壓空間，所述加壓空間形成在所述襯墊的開口側端面與和該開口側端面相對的襯墊槽端面之間，在該加壓空間嵌置有環狀體，所述環狀體可與所述襯墊的內側密封片抵接，用於阻止在負壓作用時所述襯墊在所述活塞本體的軸向上移動，以保留所述加壓空間，在已將所述捲芯安裝到所述捲取軸的片材捲取開始之前，通過對所述第1活塞和所述第2活塞作用負壓，多個所述第1活塞離開所述外周環的內周面而與所述外周環的內周面成非接觸狀態，多個所述第2活塞離開所述滑動環的側面而與所述滑動環的側面成非接觸狀態，之後僅對多個所述第1活塞作用與相對於所述捲芯的片材卷徑成比例增大的壓力，由此在該捲芯上產生捲取轉矩，以低張力對片材進行捲取。
11. 一種活塞之氣密構造，其用於實施使用沿著軸芯部的軸向安裝有複數個捲取單元的片材捲取軸以低張力對片材進行捲取的低張力片材捲取方法，所述活塞之氣密構造的特徵在於，所述捲取單元具備：汽缸體，所述汽缸體嵌合固定於所述軸芯部；外周環，所述外周環以覆蓋所述汽缸體並能夠旋轉的方式嵌合於所述軸芯部；滑動環，所述滑動環以能夠在所述軸芯部的軸向上滑動的方式被配置於所述外周環和所述軸芯部之間的空間部；複數個卡止片，經由將滑動方向轉換90°的轉換機構與所述滑動環連接，通過施壓器件的施壓力可從所述外周環稍微突出，從而卡止於捲芯的內周面，所述捲芯嵌入所述外周環外側；複數個第1活塞，內裝於所述軸芯部，以通過氣壓在所述軸芯部的半徑方向上滑動並推壓所述外周環的內周面，由此將旋轉力從所述軸芯部傳遞至所述外周環；複數個第2活塞，內裝於所述汽缸體，以通過克服所述施壓器件的施壓力而在所述軸芯部的軸向上滑動，由此使所述卡止片相對於所述外周環的外周面而縮回；以及襯墊槽，所述襯墊槽形成在所述第1活塞本體的外周面以及所述第2活塞本體的外周面，並形成為環狀，為了保持所述第1活塞與供所述第1活塞滑動的汽缸之間的氣密和保持所述第2活塞與供所述第2活塞滑動的汽缸之間的氣密，將橫截面為U形的襯墊以使其開口朝向加壓側的方式嵌置在所述襯墊槽中，並且，所述低張力片材捲取方法中，在已將所述捲芯安裝到所述捲取軸的片材捲取開始之前，通過對所述第1活塞和所述第2活塞作用負壓，多個所述第1活塞離開所述外周環的內周面而與所述外周環的內周面成非接觸狀態，多個所述第2活塞離開所述滑動環的側面而與所述滑動環的側面成非接觸狀態，之後僅對多個所述第1活塞作用與相對於所述捲芯的片材卷徑成比例增大的壓力，由此在該捲芯上產生捲取轉矩，以低張力對片材進行捲取，所述襯墊槽具有的寬度為：當對所述第1活塞以及所述第2活塞作用正壓時，可形成加壓空間，所述加壓空間形成在所述襯墊的開口側端面與和該開口側端面相對的襯墊槽端面之間，在該加壓空間嵌置有環狀體，所述環狀體可與所述襯墊的內側密封片抵接，用於阻止在負壓作用時所述襯墊在所述活塞本體的軸向上移動，以保留所述加壓空間。
12. 一種片材捲取軸，沿著軸芯部的軸向安裝有複數個捲取單元，所述片材捲取軸的特徵在於，所述捲取單元具備：汽缸體，所述汽缸體嵌合固定於所述軸芯部；外周環，所述外周環以覆蓋所述汽缸體並能夠旋轉的方式嵌合於所述軸芯部；滑動環，所述滑動環以能夠在所述軸芯部的軸向上滑動的方式被配置於所述外周環和所述軸芯部之間的空間部；複數個卡止片，經由將滑動方向轉換90°的轉換機構與所述滑動環連接，通過施壓器件的施壓力可從所述外周環稍微突出，從而卡止於捲芯的內周面，所述捲芯嵌入所述外周環外側；複數個第1活塞，內裝於所述軸芯部，以通過氣壓在所述軸芯部的半徑方向上滑動並推壓所述外周環的內周面，由此將旋轉力從所述軸芯部傳遞至所述外周環；以及複數個第2活塞，內裝於所述汽缸體，以通過克服所述施壓器件的施壓力而在所述軸芯部的軸向上滑動，由此使所述卡止片相對於所述外周環的外周面而縮回，並且，所述片材捲取軸具備複數個捲取製品滑動導引體，構成為將小型輥以能夠旋轉的方式嵌合在固定支持軸上，所述外周環沿著所述軸芯部的軸向被分割成兩部分，在第1外周環分割體外周壁部的內側形成內凸緣部，所述內凸緣部可嵌合于第2外周環分割體外周壁部的內側，在所述第1外周環分割體的包含所述內凸緣部的部分以及在所述第2外周環分割體的可外嵌於所述內凸緣部的部分上，安裝有複數個所述捲取製品滑動導引體，複數個所述捲取製品滑動導引體以使所述小型輥從所述外周環的外周面稍微突出的方式，沿著圓周方向隔開規定距離地在兩端被支撐的狀態下被一體安裝。
13. 一種片材捲取軸，沿著軸芯部的軸向安裝有複數個捲取單元，所述片材捲取軸的特徵在於，所述捲取單元具備：汽缸體，所述汽缸體嵌合固定於所述軸芯部；外周環，所述外周環以覆蓋所述汽缸體並能夠旋轉的方式嵌合於所述軸芯部；滑動環，所述滑動環以能夠在所述軸芯部的軸向上滑動的方式被配置於所述外周環和所述軸芯部之間的空間部；複數個卡止片，經由將滑動方向轉換90°的轉換機構與所述滑動環連接，通過施壓器件的施壓力可從所述外周環稍微突出，從而卡止於捲芯的內周面，所述捲芯嵌入所述外周環外側；複數個第1活塞，內裝於所述軸芯部，以通過氣壓在所述軸芯部的半徑方向上滑動並推壓所述外周環的內周面，由此將旋轉力從所述軸芯部傳遞至所述外周環；以及複數個第2活塞，內裝於所述汽缸體，以通過克服所述施壓器件的施壓力而在所述軸芯部的軸向上滑動，由此使所述卡止片相對於所述外周環的外周面而縮回，並且，所述卡止片經由構成作為所述轉換機構的連桿機構的一個連桿與所述滑動環連接，所述外周環沿著所述軸芯部的軸向被分割成兩部分，通過組合分別在各外周環分割體的對置部形成的分割插入孔來形成用於供所述卡止片插入的卡止片插入孔。