专利名称：在薄板卷绕装置上安装卷芯的卷轴装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种在薄板卷绕装置上安装卷芯的卷轴装置；更具体地说，是涉及一种将下述这样的卷芯保持在卷绕装置的中心驱动轴上的卷轴装置在将纸、塑料薄膜、金属薄板、以及其他薄层、宽幅、和长尺寸形状的薄板裁断成所希望的宽度后，由卷绕装置的中心驱动轴而被卷绕在各自的卷芯上。
通常，对长的原始尺寸的薄板来说，是直接以原始尺寸供给并卷绕到圆筒状的中空的卷芯上的。该被供给着的薄板先由具有裁断机(剪切机)的卷绕装置而被裁断成多种的所希望的宽度；然后对被裁断了的各薄板的卷绕操作是在安置在卷绕装置的中心驱动轴上的卷轴上，安装上多个的卷绕轴环，再在该卷绕轴环上安装上用于卷绕已被裁断成多列的薄板的卷芯，然后将被裁断了的各自的薄板卷绕在卷芯上。
在现有的这种装置上，当卷芯，不能由卷绕轴环而可靠地产生转动时，由于卷芯会相对于中心驱动轴的长的轴线而沿横方向产生移动，使被裁断了的薄板不能正确地被卷绕在卷芯上，所以存在可能出现无法出售的不良制品这一缺点。
考虑到上述需要解决的问题，本发明的主要目的是，提供一种在薄板卷绕装置上安装卷芯的卷轴装置，其中在将长尺寸的薄板裁断成多列的具有所希望宽度的薄板后，可以将该被裁断了的薄板正确地卷绕在具有该薄板的宽度尺寸的卷芯上。
本发明的进一步的目的是，提供一种在薄板卷绕装置上安装卷芯的卷轴装置，其中由压缩空气的作用而将卷绕装置的中心驱动轴的转动传递到用于安装卷芯的卷绕轴环上。
本发明的另一目的是，提供一种在薄板卷绕装置上安装卷芯的卷轴装置，具有卷绕轴环的卷芯固定机构可以可靠地对卷芯进行固定。
本发明的又一目的是，提供一种在薄板卷绕装置上安装卷芯的卷轴装置，其中在卷绕装置的卷轴轴环上，可以很容易地安装上对被裁断了的薄板进行卷绕的卷芯。
为达到这些目的，本发明的在薄板卷绕装置上安装卷芯的卷轴装置包括具有中空部的中心驱动轴；可以转动地支持着中心驱动轴的一端的轴承装置；可以对中心驱动轴的另一端进行支持的转动装置；在中心驱动轴的中空部内，使由弹性体制成的软管沿中心驱动轴的轴线从轴承装置侧在长度方向上延伸着，并使软管的另一端在中空部内得到闭塞；将压缩空气引导到软管的内部以及位于软管和中心驱动轴的内周壁之间的空穴部上；在中心驱动轴上，以相邻接的方式连续地安置上用于安装多个卷芯的多个卷绕轴环；通过使各卷绕轴环的底面和软管的外周与可以在设于中心驱动轴上的开口内进行滑动的棒状部件的各自的端部相接触，而将中心驱动轴的转动经上述软管和棒状部件传递到上述卷绕轴环上。
图1是为了说明本发明的理想实施形态的卷轴装置的构造，而沿中心驱动轴轴线的纵断面图。
图2是沿图1中的线Ⅱ-Ⅱ、并向着箭头A的方向所看到的断面图。
图3是沿图1中的线Ⅲ-Ⅲ、并向着箭头B的方向所看到的断面图。
图4是沿图1中的线Ⅳ-Ⅳ、并向着箭头C的方向所看到的断面图。
下面，根据图面对本发明的理想的实施形态进行详细的说明。如图1所示，在本发明的薄板卷绕装置上对卷芯进行安装固定的装置具有中心驱动轴1；和以可以在该中心驱动轴1的外周进行转动的方式被安装着的多个环状的卷绕轴环2。卷绕轴环2具有卷芯固定机构3，该卷芯固定机构3的作用是将圆筒状的卷芯C固定在卷绕轴环2上，其中通过该圆筒状的卷芯C而将薄板卷绕成滚筒状。中心驱动轴1的两端部分别由轴承装置4和其自身结构公知的转动定心装置5所支持着，并由转动定心装置5而产生转动。又，中心驱动轴1当其一端为被支持在轴承装置4上的状态时，另一端可以从转动定心装置5上脱离而产生移动。
如图2和图3所示中心驱动轴1具有中空部1a；在中心驱动轴1上，在与安装在其上的各卷绕轴环2相对应的位置上，具有从驱动轴1的外周延伸到中空部1a的开口6；在中心驱动轴1的中空部1a内，由例如橡胶等弹性体所制成的软管7以中心驱动轴1的中心轴线为长度方向而延伸着；对该软管7内可以供给压缩空气，且软管7的压缩空气的供给侧和反对侧的端部在靠近中心驱动轴1的转动定心装置5处的端部上得到闭塞而被终止。在中心驱动轴1的开口6中，插入着可以沿开口6的轴线方向进行滑动的棒状部件8，该棒状部件8的下端与软管7的外周相接触。
当对软管7供给压缩空气时，软管7沿放射方向产生膨胀，使棒状部件8受到按压，导致棒状部件8的上端对卷绕轴环2的内周产生推压作用。这样，在中心驱动轴1进行转动时，由棒状部件8而将驱动轴1的转动力传递到卷绕轴环2上。
上述的卷芯固定机构3以例如为6个的多个的数量而被等间隔地配置在卷绕轴环2的外周上；在该卷芯固定机构3上形成有倾斜槽10，该倾斜槽10具有相对于外周面向图2的箭头R的方向倾斜着的底面。在各倾斜槽10上配置着球体11，并且该球体11以可以沿着从倾斜槽10的槽深的部分10a到槽浅的部分10b的方向、或沿着与上述相反的方向进行转动移动的方式而由保持环12所支持着。
当嵌合在卷绕轴环2上的卷芯C相对于卷绕轴环2沿图2中的箭头R的方向产生转动时，各球体11在相互间保持有间隔的情况下，由其与卷芯C的内周面之间的摩擦力的作用而从倾斜槽10的槽深的部分10a向槽浅的部分10b的方向产生移动，并从保持环12的外周面分别以相同的高度向外突出着。因此，通过嵌合在卷绕轴环2的外周上的卷芯C和卷绕轴环2之间的相对转动，卷芯固定机构3可以使卷芯C与卷绕轴环同心地产生转动。
依据以上所述的卷芯固定机构3，由于使球体11与卷芯C的内周相接触，所以在将薄板S卷绕在卷芯C上的运转过程中，球体11不会与卷芯C的外侧面以及被卷绕着的薄板S的侧面等相接触，从而不会出现使卷绕着的薄板S受到损伤的情况。又，也可以取代球体11，而使用将角部倒圆了的滚子。
在中心驱动轴1上安装着衬垫环13，可以使安装在驱动轴1上的多个的卷绕轴环2在相互间保持有间隔，且可以使卷绕轴环2不会沿横方向发生不应当的移动。该衬垫环13的两端部与其相邻接着的卷绕轴环2的轴承9的侧面相接触。
依据本发明，在中心驱动轴1上嵌合着横向移动防止环14，使安装在驱动轴1上的多个卷绕轴环2相互间的间隔保持为一定，不会沿轴心方向产生移动。
如图4所示，在横向移动防止环14上，在其外周上等间隔地形成有例如为4个的多个凹部15。在各凹部15中，由销19而枢轴固定着棘爪部件16。在棘爪部件16的一端部上，形成有齿状突起16a。以该齿状突起16a与设在卷芯C的内周面上的齿状部分相啮合的方式，在横向移动防止环14上，在棘爪部件16的齿状突起16a的下方形成有具有弹簧20的按压装置17；又，在棘爪部件16的与齿状突起16a为相反侧的下方，设有用于使棘爪部件16的齿状突起16a与卷芯C的齿状部分相脱离的按压装置18。
按压装置17的构成为被收容在形成于横向移动防止环14的凹部15上的第一空穴部20中的压缩螺旋弹簧21；和被安装在压缩螺旋弹簧21的上部、并与棘爪部件16相接触的头部22。该按压装置17的动作情况是，将棘爪部件16的齿状突起16a侧向上推压。又，在凹部15中，在棘爪部件16的另一侧上形成有第二空穴部23，在该空穴部23中收容着活塞部件24。当由于后述那样所供给的压缩空气的作用，使该活塞部件24从横向移动防止环14的内周面对棘爪部件16的与齿状突起16a的相反侧部分进行推压时，就可以使齿状突起16a与卷芯C的内周面的齿状部分之间的啮合状态得到解除。
对压缩空气的输入来说，根据需要，可以从压缩空气源(图中未示)用导管经由安装在中心驱动轴1的轴承装置4侧的一端上的旋转接头29，再经中心驱动轴1的压缩空气导入孔27而被输入到设在中心驱动轴1内部的管子7中，或者经压缩空气导入孔28而被输入到位于管子7和中心驱动轴1的内周之间的空穴部30中。
由压缩空气导入孔28而被输入到空穴部30中的压缩空气经由导入孔26而对横向错动防止环14的内周侧面产生作用，其中该导入孔26被设置在1对密封件25、25之间，而该一对密封件25、25是被设置在中心驱动轴1上安装着的各横向错动防止环14的两侧上的。又，以被供给到空穴部30中的压缩空气不会由于摩擦部件8的移动而从其周围泄漏到外部的方式，在摩擦部件8上安装着环状的密封件31。进一步，在衬垫环13的内周和中心驱动轴1的外周之间，以夹持着孔26的方式配设有密封件32。
如图1所示，在中心驱动轴1上被连续地安装着的多个卷绕轴环2和横向错动防止环14被设置在中心驱动轴1的大直径部分1b的端面、和由固定螺钉(图中未示)而被固定在中心驱动轴1的外周上的圆筒33的端面之间的位置上。
本发明的卷绕装置由于具有以上所详述了的构成，所以可以将压缩空气经旋转接头29供给到导入孔28中。这样，经由位于管子7的外周和中心驱动轴1的内周之间的空穴部30以及孔26，压缩空气被输送到位于各横向错动防止环14的内周侧上的1对密封件25、25之间；如图5所示，导致活塞24产生动作，使棘爪部件16的与齿状突起16a的相反侧受到向上的推压，而齿状突起16a向凹部15内移动。当将中心驱动轴1在与转动定心装置5相反的方向上沿轴线移动时，中心驱动轴1的端部就从转动定心装置5上脱离；然后从中心驱动轴1的转动定心装置5上脱离了的端部上将卷芯C插入到中心驱动轴1上，并安装在卷绕轴环2上；进一步，停止对导入孔28的压缩空气的供给。于是，如图3所示，棘爪部件16的齿状突起16a由弹簧装置17而受到向上的推压，与设在卷芯C的内周上的齿状部分相啮合，从而使卷芯C以不会产生横向移动的方式由横向错动防止环14所保持着。
接着，将中心驱动轴1的端部接续在转动定心装置5上，在卷芯C的外周上安置上薄板S的前端部，然后使中心驱动轴1产生转动；将压缩空气经导入孔27输送到管子7中，使管子7向放射方向产生膨胀，于是将摩擦部件8按压在卷绕轴环2的内周上。由此，卷绕轴环2产生转动。这时，如图2所示，由于卷芯固定机构3的球体11从倾斜槽10的槽深的部分10a向槽浅的部分10b移动，并从卷绕轴环2的外周突出，所以使卷芯C固定在卷绕轴环2上，与中心驱动轴1的转动一起产生转动，从而使薄板S被卷绕在卷芯C上。在进行该卷绕运转时，由于横向错动防止环14与卷芯C一起进行转动，所以即使停止了运转，卷芯C也不会产生横方向的移动。
在要将卷绕有薄板S的卷芯C从卷绕轴环2上取出时，先停止中心驱动轴1的运转，再将压缩空气从导入孔28经由位于中心驱动轴1的内周和管子7的外周之间的空穴部30和导入孔26而供给到横向错动防止环14的内周侧的密封件19、19之间；然后使中心驱动轴1的前端从转动定心装置5上脱离；最后从中心驱动轴1的前端和转动定心装置5之间相分离了的部位上将上述卷绕有薄板S的卷芯C取出。
又，在本发明中，在往中心驱动轴1上安装卷芯C、或从中心驱动轴1上取出卷芯时，也可以如现在通常所做的那样，在将中心驱动轴1从轴承装置4和转动定心装置5上取出而进行。
权利要求
1．一种在薄板卷绕装置上对卷芯进行安装的卷轴装置，包括具有中空部的中心驱动轴；可以转动地支持着上述中心驱动轴的一端的轴承装置；可以对上述中心驱动轴的另一端进行支持的转动定心装置；在上述中心驱动轴的中空部内，将由弹性体所制成的软管沿上述中心驱动轴的轴线从上述轴承装置侧在长度方向上进行延伸，并使上述软管的另一端在上述中空部内得到闭塞；将压缩空气引导到上述软管的内部以及位于上述软管和上述中心驱动轴的内周壁之间的空穴部上；在上述中心驱动轴上以相邻接的方式连续地安置着用于安装卷芯的多个卷绕轴环；使上述各卷绕轴环的底面和上述软管的外周与可以在设于上述中心驱动轴上的开口内进行滑动的棒状部件的各自的端部相接触；由供给到上述软管中的压缩空气的作用，使上述软管在放射方向上产生膨胀，对上述棒状部件进行按压，从而将上述中心驱动轴的转动传递到上述卷绕轴环上。
2．如权利要求1所述的装置，其特征在于由上述轴承装置和上述转动定心装置所支持着的上述中心驱动轴的位于上述转动定心装置侧的端部可以从上述转动定心装置上脱离。
3．如权利要求1所述的装置，其特征在于在上述卷绕轴环的外周上等间隔地设置有多个倾斜槽，并在上述各槽中收容着1个球体。
4．如权利要求1所述的装置，其特征在于在被安置在上述中心驱动轴上的多个相邻接的卷绕轴环之间，配置有衬垫环。
5．如权利要求3所述的装置，其特征在于上述倾斜槽的数量为6个。
6．如权利要求3所述的装置，其特征在于上述球体设定成滚子。
7．如权利要求3所述的装置，其特征在于被配置在上述倾斜槽内的球体随着上述卷绕轴环的转动会从上述倾斜槽的槽深的部分向槽浅的部分、或从槽浅的部分向槽深的部分产生移动。
8．如权利要求3所述的装置，其特征在于上述球体的在上述中心驱动轴的长度方向侧的一侧面由保持环所支持着。
9．如权利要求3所述的装置，其特征在于由上述球体的作用，将上述卷绕轴环的转动传递到嵌合在上述卷绕轴环的外周上的卷芯上。
10．一种在薄板卷绕装置上对卷芯进行安装的卷轴装置，包括具有中空部的中心驱动轴；可以转动地支持着上述中心驱动轴的一端的轴承装置；可以对上述中心驱动轴的另一端进行支持的转动定心装置；在上述中心驱动轴的中空部内，将由弹性体所制成的软管沿上述中心驱动轴的轴线从上述装置侧向长度方向上延伸，并使上述软管的另一端在上述中空部内得到闭塞；将压缩空气引导到上述软管的内部以及位于上述软管和上述中心驱动轴的内周壁之间的空穴部上；在上述中心驱动轴上以相邻接的方式连续地安置着用于安装卷芯的多个卷绕轴环；使上述各卷绕轴环的底面和上述软管的外周与可以在设于上述中心驱动轴上的开口内进行滑动的棒状部件的各自的端部相接触；由供给到上述软管中的压缩空气的作用，使上述软管在放射方向上产生膨胀，对上述棒状部件进行按压，从而将上述中心驱动轴的转动传递到上述卷绕轴环上；在被安置在上述中心驱动轴上的上述卷绕轴环之间，配置有横向移动防止环。
11．如权利要求10所述的装置，其特征在于在上述横向移动防止环的外周上等间隔地设置有凹部，并在该凹部中枢轴安装着在其一端具有齿状突起的棘爪部件。
12．如权利要求10所述的装置，其特征在于在上述卷芯的内周面上设有齿状部分。
13．如权利要求11所述的装置，其特征在于在上述棘爪部件的上述齿状突起部的下方设有第一空穴部，并在该第一空穴部中收容着对上述棘爪部件的齿状部分侧产生作用的推压装置。
14．如权利要求11所述的装置，其特征在于在上述凹部的与上述棘爪部件的上述齿状突起相反侧的部位上设置有第二空穴部，并在该第二空穴部中收容着解除上述棘爪部件的齿状突起和上述卷芯之间的啮合状态的装置。
全文摘要
一种在薄板卷绕装置上对卷芯进行安装的卷轴装置,包括:中心驱动轴;轴承装置;转动定心装置;在该驱动轴的中空部内,将软管沿上述中心驱动轴的轴线从上述轴承装置侧在长度方向延伸,并使上述软管的另一端在上述中空部内闭塞;将压缩空气引导到上述软管的内部以及位于上述软管和上述中心驱动轴的内周壁之间的空穴部中;在上述中心驱动轴安置着多个卷绕轴环;使卷绕轴环的底面和软管的外周与棒状部件的端部接触,将驱动轴的转动传到卷绕轴环上。
文档编号B65H18/08GK1295023SQ99123440
公开日2001年5月16日 申请日期1999年11月5日 优先权日1999年11月5日
发明者片冈晧 申请人:株式会社片冈机械制作所