JP3310640B2

JP3310640B2 - 巻取装置

Info

Publication number: JP3310640B2
Application number: JP34384999A
Authority: JP
Inventors: ヘルムートマイヤー
Original assignee: ライフェンホイザーゲーエムベーハーウントツェーオーマシーネンファブリーク
Priority date: 1998-12-03
Filing date: 1999-12-02
Publication date: 2002-08-05
Anticipated expiration: 2019-12-02
Also published as: EP1006287A3; DE19855781C2; JP2000185851A; DE19855781A1; EP1006287A2; ATE259947T1; ES2216416T3; US6338453B1; EP1006287B1; DE59908577D1

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、巻取装置内に組付
け可能且つそこから取出し可能な巻取軸を有し、この巻
取軸が巻管と両方の末端で巻取軸の中心線の方向に突出
するジャーナルとを備えてなる巻取装置であって、巻取
装置が巻取装置内で巻取軸を回転可能に支承するために
ジャーナルを収容する２つの外側軸受を有し、各外側軸
受に付属して巻取軸用補助軸受が離間配置されているも
のに関する。

【０００２】

【従来の技術】このような巻取装置はさまざまに公知で
あり、例えば、プラスチックフィルム等の連続的に供給
される材料ウェブを、巻取軸に巻付けられるいわゆるコ
イルへと巻付けるのに利用される。このために通常は巻
取軸の巻管に、例えば厚紙からなるスリーブが嵌着さ
れ、このスリーブが後のコイルの芯となる。

【０００３】冒頭に指摘した種類の公知の巻取装置では
問題点として、ジャーナルの末端領域に設けられるそれ
らの支承箇所の間で巻取軸の撓みが従来は不可避であ
り、一部ではかなりなものとなる。得られる巻取品質に
この撓みが否定的に作用する。

【０００４】更に、巻始め過程のとき、即ち供給された
材料ウェブの巻付け開始時に、巻取軸は最小の直径、つ
まりそれ固有の直径、若しくは巻取軸に嵌着されたスリ
ーブの外径を有する。この最小の巻取径に基づいて巻取
軸はその際に最高回転数に達する。しかしこの最高回転
数は巻取軸の危険速度によって制限される。この危険速
度は、自重の結果として生じる軸の撓みから生じる。巻
始め過程のとき巻取軸は危険速度へと最高に加速するこ
とができるが、しかしこの危険速度が巻取装置の能力を
制限しており、巻取軸の危険速度を更に高めるのが望ま
しい。

【０００５】ドイツ特許公報第ＤＥ４４３９９０８号に
より前提部分に係る巻取装置が公知であり、この巻取装
置では、巻取軸の撓みを最小にすることのできる補償力
が巻取軸の軸端に加えられる。このために、進出可能な
シリンダによって支持ロール又は軌道輪を介して巻取軸
を支え、希望する補償力を導入することが提案される。
しかしこの公知装置では欠点として、シリンダ用と補償
力生成用とに別のエネルギー源が常に必要であり、しか
もこれは制御・調整機構も前提とする。それ故に、公知
装置の構造は支出を要し高価となる。更に、公知装置は
大きな困難を伴ってのみ巻取装置に組込み可能であり、
この巻取装置では巻取軸は頻繁に、そして高速で自動的
に交換されねばならない。

【０００６】ドイツ公開特許公報第ＤＥ１９６３６１８
４Ａ１号により公知の支持構造体は一種の軸受ケージと
して両側で、軸方向で相互に離間した２つの軸受内で回
転可能に支承されている。これにより、確かに付加的エ
ネルギー・制御支出なしに巻取軸の撓みが低減されるの
ではあるが、しかしこの場合自動巻取装置への組込み
と、このような巻取軸を簡単に交換する可能性が可能で
はない。

【０００７】更に、交換可能な軸を装置内で支承し、例
えば巻取軸を巻取装置内で支承するためのさまざまな解
決提案が先行技術により公知であり、この点については
単に例としてドイツ公告特許公報第ＤＥ−ＡＳ１００９
３３６号、米国特許公報第ＵＳ３０３８６８０号、英国
特許公報第ＧＢ１１３６１３７号、ドイツ特許公報第Ｄ
Ｅ７５３６１００号を参照するように指示する。しかし
これら公知解決策のすべてに共通する点として、それら
では巻取軸の撓みを調節若しくは低減する可能性が設け
られておらず、そのことから冒頭に述べた諸問題が生じ
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、一方
で巻取軸の危険速度を高め、こうして巻取装置の能力に
有利に作用させ、他方で撓みの最小化を介して巻取装置
の巻取品質も向上させるために、僅かな支出で巻取軸の
撓みが最小にされる冒頭に指摘した種類の巻取装置を提
案することを課題とした。その際、この巻取軸は好まし
くは自動的に巻取装置内に組込み可能、また巻取装置か
ら取出し可能、即ち交換可能、でなければならない。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この課題が本発明によれ
ば請求項１の特徴を有する巻取装置によって解決され
る。

【００１０】本発明の有利な諸構成、諸展開は従属請求
項に明示されている。

【００１１】本発明の枠内で、提起された課題を解決す
るために、各外側軸受が連結機構を装備しており、これ
らの連結機構が巻取軸の中心線に沿って摺動可能、且つ
ジャーナルの各末端に結合可能又は結合解除可能であ
り、外側軸受に結合可能なジャーナルの末端と巻管との
間で巻取軸のジャーナル上に補助軸受が内側軸受として
構成されていることが提案される。

【００１２】本発明の教示によれば、巻取軸を回転可能
に支承するために各ジャーナルの末端に外側軸受が配置
され、またジャーナルの末端から離れた方の側で外側軸
受から距離を置いて各１つの内側軸受が配置されてお
り、従って巻取軸が巻取装置内で対称に４点で支承され
ており、これにより、こうして巻取装置内で支承された
巻取軸の撓みが最小限度に低減される。２重に不静定な
系内で巻取軸が４点で対称に支承されている結果、支承
箇所の間で巻取軸の内部に応力が生じ、そのことからモ
ーメントが帰結し、巻取軸の自重による撓みにこれらが
対抗して働き、巻取軸の撓みは意外なほど簡単に最小に
される。

【００１３】本発明の枠内で対称支承とは巻取軸の中心
点を基準に対称な軸受配置のことである。

【００１４】供給された材料ウェブの希望する巻付け長
さに達したときに巻取軸を巻取装置から取り出すことが
できるようにするために、そして材料ウェブの供給を中
断することなく巻取装置内に組付け可能な他の巻取軸に
取り替えるために、外側軸受が各１つの連結機構を装備
しており、これらの連結機構が巻取軸の中心線に沿って
摺動可能、且つ巻取軸のジャーナルの各末端に結合可能
又は結合解除可能である。内側軸受として利用される補
助軸受は外側軸受に結合可能なジャーナルの末端と巻管
との間で巻取軸のジャーナル上に配置されている。それ
故に巻取軸はその内側軸受を永続的に装備しており、巻
取装置に挿入されるとき、巻取軸に作用する連結機構に
よって補足的に巻取装置の各外側軸受に結合され、こう
して巻取装置内で本発明による４点対称支承が実現さ
れ、そのことから巻取軸の撓み最小化が帰結する。巻取
軸を巻取装置から再び取り出す場合、外側軸受が連結機
構によって巻取軸から切り離され、こうして巻取軸はそ
れ自体公知の仕方で巻取装置から取り出して、巻取装置
に組込み可能な他の巻取軸と交換することができる。

【００１５】この構成によって、各種直径の巻管を有す
る巻取軸、例えば広く普及した３”、６”巻取軸を、本
発明による巻取装置内で同様に使用し得ることも特に可
能となる。このためには巻取軸のジャーナルを同一に構
成しなければならないだけである。

【００１６】巻取軸の内側軸受は連結機構から離れた方
のジャーナル領域に嵌着された軸受スリーブによってそ
れぞれ形成されており、これらの軸受スリーブは軸受要
素によってジャーナルの周りを回転可能に支承されてい
る。その際、軸受スリーブが内側軸受の外側軸受ハウジ
ングを形成し、ジャーナルが内側軸受の内側ハウジング
を形成する。ジャーナルに少なくとも１つの内側スリー
ブが嵌着され、この内側スリーブが同時に内側軸受の内
側ハウジングを形成し、且つ軸受要素を介して回転可能
に、それに嵌着された外側軸受ハウジングとしての軸受
スリーブに結合されていることも可能である。巻取軸の
内側軸受はその際有利には転がり軸受として構成されて
おり、巻取軸に巻付けられた材料ウェブと合わせて巻取
軸の自重が高い場合でもこれらの転がり軸受は発生する
荷重を確実に吸収することができる。

【００１７】巻取装置の内部で巻取軸の内側軸受を支え
るためにほぼＵ形横断面の収容殻が設けられており、巻
取装置内で回転可能に支承するために巻取軸がこの収容
殻内に挿入可能且つそこから取出し可能である。これに
より特に、本発明による巻取装置内への巻取軸の自動挿
入と取出しが可能となる。

【００１８】収容殻が外側軸受用連結機構を越えて延長
されて、外側軸受用軸受台の一部となっていることによ
って、巻取軸の特別安定した支承が達成される。

【００１９】本発明の有利な１展開では、内側軸受の軸
受スリーブが外面の環状周溝を有し、収容殻がこの溝に
対応する突出腹部を有し、収容殻内に巻取軸を挿入する
とこの腹部が軸受スリーブの周溝内に確動式に係合する
ことが提案される。これにより、巻取過程中に巻取軸の
内側軸受の軸受スリーブが軸方向で摺動することは防止
される。

【００２０】巻取装置での巻取軸の内側軸受の固定及び
支持を更に高めるために、収容殻のＵ形横断面を形成す
る腹部が、内側軸受の軸受スリーブの直径に一致した相
互距離を有し、軸受スリーブが確動式に収容殻に挿入可
能であり、また収容殻のＵ形横断面を形成する腹部の間
に残る自由空間を介して問題なく挿入可能若しくは取出
し可能であることが提案される。

【００２１】本発明による巻取装置の巻取軸を問題なく
巻取装置に挿入し若しくは巻取装置から取り出すため
に、巻取装置内で保持されて巻取軸の中心線に対して軸
方向に摺動可能なシリンダが外側軸受用連結機構として
設けられており、このシリンダの内部でクイルが外側軸
受によって回転可能に支承されており、このクイルが、
シリンダを巻取軸の方向に摺動させるとジャーナルの自
由端に係合して巻取軸を外側軸受内で回転可能に支承す
ることが提案される。シリンダを逆方向に摺動させるこ
とによってこの係合を再び解消して巻取軸を解放するこ
ともできる。

【００２２】巻取軸を本発明による巻取装置に挿入する
ために、巻取軸のジャーナルは巻取装置にそれぞれ設け
られている収容殻に挿入され、巻取軸のジャーナルに設
けられた内側軸受は既に巻取装置で支えられ、巻取軸の
回転可能２点支承を引き起こす。この位置において次に
シリンダとそのなかで回転可能に支承されたクイルとを
巻取軸の中心線の方向に摺動させることによって巻取軸
のジャーナル自由端と巻取装置の内部でクイルを回転可
能に支承する外側軸受との間に結合が実現され、いまや
内側軸受と合わせて巻取軸は本発明によって４点で対称
に支承されることになり、これが巻取軸の撓みを最小限
度に制限する。こうして巻取装置内で支承された巻取軸
への巻取過程が終了したのちシリンダが逆方向に摺動さ
れ、その結果クイルが巻取軸のジャーナルとの係合を解
除され、外側軸受との結合が中断される。いまや巻取軸
は逆方向で巻取装置の収容殻から引き出すことができ
る。

【００２３】上で説明したこの設計構成によって特に、
巻取装置の内部で巻取軸の自動交換を行うことが可能と
なる。このために必要となるのは、連結機構と収容殻を
それらの自由端領域において例えば巻取装置のそれ自体
公知の交換アームに固着することだけであり、こうして
収容位置への交換アームの揺動運動を介して巻取軸は挿
入可能となり、また取出し位置への交換アームの更なる
揺動運動を介して巻取軸は収容殻から取出し可能とな
る。

【００２４】特にこの簡単な構造によって、巻取軸の撓
みを最小にする本発明提案による４点対称支承を既存の
巻取装置に追加装備することも可能となる。

【００２５】本発明による巻取装置の有利な１展開で
は、クイルがその自由端に締付テーパを有し、ジャーナ
ルの自由端でこれに軸方向で穿設される対応する円錐形
締付穴にこの締付テーパが係合可能である。これによ
り、本発明による４点対称支承を生じるために外側軸受
と巻取軸のジャーナルとの間で特別強固な結合が可能に
なる。

【００２６】更に、特に本発明による巻取装置がきわめ
て高性能で大きな巻取幅を有する場合、巻取軸のジャー
ナルにクイルを係合させてクイルの回転運動を巻取軸に
伝達し、こうして巻取過程中巻取軸を回転駆動するため
に、クイルを回転駆動装置によって回転駆動可能とする
こともできる。

【００２７】更に、ジャーナルの自由端に近い方の領域
に連結スリーブを嵌着し、この連結スリーブを軸・ハブ
結合によって耐捩り性にジャーナルに結合し、連結スリ
ーブの自由端に円錐形締付穴を設けておくこともでき
る。この構成によって、特にさまざまな直径の既存の巻
取軸にも、大きな支出を要することなく、嵌着された軸
受スリーブによって内側軸受を装備することも、連結機
構の係合用にジャーナルの自由端に設けられる円錐形締
付穴を連結スリーブによって装備することも可能とな
る。

【００２８】巻取軸に至る圧縮空気接続口用空気圧弁を
連結スリーブの内部に設けておくことができる。このよ
うな空気圧弁は、例えば、巻取軸の巻管表面から進出可
能な締付ジョーを操作して、それに嵌着されたスリーブ
を固定し、供給された材料ウェブを巻付ける点に関して
公知である。

【００２９】更に、内側軸受を実現するために回転可能
にジャーナル上に配置される軸受スリーブは、耐捩り性
にジャーナルに結合された隣接する連結スリーブの影響
を避けるために、連結スリーブに近い方のその末端の領
域で付加的玉軸受によってジャーナルに対して回転可能
に支承しておくことができる。

【００３０】本発明提案による巻取軸の４点対称支承で
達成可能な巻取軸の撓み低減は、多種多様な構造態様の
巻取装置に実現することができる。それは、特に、いわ
ゆる接触ロールと巻取軸が直接に接触しているいわゆる
接触巻取器でも、また接触ロールと巻取軸が特定の設定
可能な隙間距離を相互に有するいわゆる隙間巻取器で
も、巻取軸の撓みを最小にして巻取結果及び巻取装置の
性能を向上させるために有利な形で利用することができ
る。

【００３１】

【発明の実施の形態】図面に基づいて１実施例について
以下に本発明を、それに限定することなく、詳しく説明
する。

【００３２】まず図４、図５の図に基づいて本発明によ
る巻取装置の作用様式を先行技術と比較して説明する。

【００３３】この点について図５が巻取軸１の変形図を
略示しており、この巻取軸は先行技術によればその両方
の末端が符号２’とした外側軸受において巻取装置内で
回転可能に支承されている。巻取軸１の自重と、場合に
よっては既に供給されて巻取軸に巻き取られた材料ウェ
ブとに基づいて、外側軸受２’の間で巻取軸の撓みＤ１
が生じ、この撓みにより外側軸受２’の間で符号ＭＡと
された中心線は巻取軸の符号Ｎ１とされた理論的中心線
から強くずれている。即ち、巻取軸はその自重の故に外
側軸受２’の間で“垂れ”下がる。しかしこの大きな撓
みＤ１が一方で巻始め過程のとき巻取軸の危険速度を制
限する。そのことから、供給されて巻付けられるべき材
料ウェブの速度が、従って巻取装置の性能が制限され、
また巻取軸での材料ウェブの巻付けが進展した場合に
も、引き続き強まる撓みが巻取結果に否定的に作用し、
例えば巻付けられた材料ウェブの内部に折り目を生じる
ことがある。

【００３４】それに対して図４、図６は、本発明による
巻取装置において利用される巻取軸１の支承を略示して
いる。この場合巻取軸１はその両方の末端が各２つの軸
受２、３によってここには図示しない巻取装置内で回転
可能に支承されており、巻取軸１の自由端に割当てられ
た軸受が外側軸受２と称される。これらの外側軸受２か
ら距離を置いて、巻取軸１の自由端から離れた側に、そ
れぞれ内側軸受３と称される他の軸受が設けられてお
り、そのなかで巻取軸１がやはり回転可能に支承されて
いる。これにより、図５に示す２点支承式巻取軸に比べ
て巻取装置内で巻取軸１の４点支承が得られる。この４
点支承は巻取軸１の中心点ＭＰを基準に対称に構成され
ている。この支承は２重に不静定である。

【００３５】巻取軸１の自重が依然として存在し、また
場合によっては材料ウェブが既に供給されて巻取軸に巻
付けられているので、巻取軸１を４点対称支承する場合
には図４に示す変形図が生じ、ここで符号Ｎ２とされた
巻取軸の理論的中心線は図５に示す公知の支承に比べて
確かに変化していない。しかし図示した４点称支承にお
いて実際に生じる巻取軸１の撓みＤ２は公知の２点支承
に比べて結果において著しく減少する。

【００３６】これは、図５に示す公知の２点支承におい
て巻取軸１の撓みＤ１を引き起こす軸受２’間の面荷重
が図６において軸受２’に作用する両方の軸受力Ｆ２の
みによって吸収されることに帰すことができる。

【００３７】しかし本発明による巻取軸１の４点対称支
承と図５の図示では、巻取軸の撓みＤ２を引き起こす面
荷重は内側軸受３の軸受力Ｆ３によって吸収される。こ
れらの力の故に撓みとは逆に反り上がる巻取軸１の自由
端は逆方向で外側軸受２の軸受力Ｆ２によって固定され
る。これにより巻取軸１の内部に曲げ応力が生じ、これ
らの曲げ応力は巻取軸１の軸方向を向き、巻取軸の自重
による撓み及び場合によっては巻取軸に既に巻付けられ
た材料ウェブの撓みに対抗して働く。これにより撓みＤ
２は図５に示す先行技術の撓みＤ１に比べて、図４、図
５に図示したハッチング面の面積を比較して明らかとな
るように、本発明による巻取軸の４点対称支承ではかな
り減らすことができることが判明した。これにより一方
で巻取軸１の危険速度が高まり、巻始め過程のとき供給
される材料ウェブの速度は高くしておくことができ、ま
た巻取結果も従来の回転可能２点支承式巻取軸１に比べ
てかなり改善することができる。

【００３８】以下ではその他の図に基づいて巻取装置の
４点対称支承式巻取軸１の上で説明した原理を１設計例
について詳しく説明する。

【００３９】巻管１０を有する巻取軸１を図６が示して
おり、ここには図示しない巻取装置内で巻取軸１を回転
可能に支承するためにこの巻取軸は中心線ＭＡの方向で
軸方向に突出するジャーナル１１を両方の末端に備えて
いる。各ジャーナル１１に、巻管１０に近い方の領域１
１ａ、即ちジャーナル１１の自由端から離れた方の領域
に、巻取軸１を回転可能に支承する内側軸受３が設けら
れており、巻管１０から離れた方の領域１１ｂ、即ちジ
ャーナル１１の自由端領域にも、巻取軸１を回転可能に
支承する外側軸受２が設けられている。

【００４０】巻取機に巻取軸１のこの４点対称支承を実
現して、巻取軸をそれ自体公知の仕方で巻取装置内に自
動的に挿入可能、また巻取過程終了後には巻取装置から
取出し可能とするために、内側軸受３が巻取軸１のジャ
ーナル１１に永続的に結合されている一方、外側軸受２
は巻取過程の間、以下になお詳しく説明する連結機構を
介して巻取軸１に結合可能、また巻取装置から巻取軸を
取出すために巻取軸１との係合を解除可能である。

【００４１】巻取軸１のジャーナル１１に永続的に結合
された内側軸受３の構造は図１と図３から詳しい細部が
明らかとなる。これらの図から読み取ることができるよ
うに、内側軸受３を形成するためにジャーナル１１の巻
管１０に隣接する領域１１ａにまず複数の相隣接するリ
ング１３ａ、１３ｂ、１３ｃが嵌着されており、これら
のリングは巻管１０の側ではリング１４によってそれら
の位置で固定され、またジャーナル１１の自由端の側で
はジャーナルに嵌着された転がり軸受１６によって限定
される。嵌着されたリング１３ａ、１３ｂ、１３ｃの領
域でジャーナル１１に軸受スリーブ１７が嵌着されてお
り、この軸受スリーブは領域１１ａ内でジャーナル１１
の外面成端部を形成し、転がり軸受１５ａ、１５ｂによ
って巻取軸１の中心線ＭＡの周りを回転可能にジャーナ
ル１１上で支承されている。転がり軸受１５ａ、１５ｂ
はこの場合リング１３ａ、１３ｃ上で内側から支えら
れ、軸封リング１５０によって密封されている。こうし
てジャーナル１１用内側軸受３が既に形成されており、
リング１３ａ、１３ｃが内側軸受３の内側ハウジングを
形成し、軸受スリーブ１７が内側軸受３の外側ハウジン
グを形成し、この軸受スリーブは転がり軸受１５ａ、１
５ｂによって巻取軸１のジャーナル１１の周りを自由に
回転することができる。

【００４２】ジャーナル１１の自由端の側、符号１１ｂ
で示した領域内で、ジャーナル１１に連結スリーブ１８
が嵌着されており、この連結スリーブはフェザーキー１
８ａの態様の軸・ハブ結合によって耐捩り性にジャーナ
ル１１に結合されている。それ故に、内側軸受３の軸受
スリーブ１７は、耐捩り性にジャーナル１１に結合され
た連結スリーブ１８に対しても、ジャーナル１１の周り
を自由に回転可能に支承されている。その際、摩耗を生
じ得るような相互影響及び擦合過程を防止するために、
軸受スリーブ１７は連結スリーブ１８に移行する領域
に、即ちジャーナル１１の自由端に近い方のその末端
が、転がり軸受１６によってジャーナル１１に対して回
転可能に支承されており、これに続く連結スリーブ１８
に当接することは防止される。

【００４３】自由端の側で連結スリーブ１８は正面から
軸方向で穿設される円錐形締付穴１２を有し、この締付
穴はこれに続いて円筒形穴部分１２ａに移行しており、
この穴部分内に空気圧弁１９が装着可能である。この空
気圧弁はそれ自体公知の仕方で、巻取軸１のここには簡
略化のため図示していない公知の締付ジョーを操作する
ために圧縮空気を接続して、これに嵌着されたスリーブ
を緊締するのに役立つ。

【００４４】巻取軸１の自動挿入・取出しを可能とする
巻取装置の内部でジャーナル１１に永続的に形成された
内側軸受３を有してこのように構成された巻取軸１の利
用が図１に略示されている。簡略化のためにここでは巻
取軸１の一端に近い方の巻取装置部分のみが図示されて
いるが、巻取軸１のここには図示しない反対側の末端に
も実質的に同じ配置が設けられている。

【００４５】ここには詳しくは図示しない巻取装置のハ
ウジング２０内に連結機構によって外側軸受２が配置さ
れており、これにより外側軸受２は巻取軸１を巻取装置
に挿入すると巻取軸のジャーナル１１に結合可能、また
巻取軸１を巻取装置から取り出す目的で巻取軸１のジャ
ーナル１１との係合を解除可能である。

【００４６】この目的のために、高い曲げモーメントを
吸収すべく２つの軸受２３、２４によって形成された外
側軸受２は巻取軸１の中心線ＭＡに対して軸方向で摺動
可能なシリンダ２２の内部で矢印Ｐ１に従って配置され
ており、シリンダ２２の軸方向摺動を介して外側軸受２
は軸方向で移動可能である。シリンダ２２の内部でクイ
ル２５が、外側軸受２を形成する軸受２３、２４によっ
て回転可能に支承されており、その自由端には締付テー
パ２５ａを有する。

【００４７】クイル２５の前段で巻取装置のハウジング
２０に収容殻３０が固着されており、図２の図示からも
詳しい細部が明らかとなるようにこの収容殻はほぼＵ形
の横断面を有する。上で既に説明した巻取軸１は巻取装
置の内部で回転可能に支承するためにそのジャーナル１
１が導入開口部３２を介して収容殻３０内に矢印Ｐ２に
従って挿入可能であり、巻取軸１のジャーナル１１に永
続的に結合された内側軸受３はその軸受スリーブ１７に
よって収容殻３０の適宜に構成された載置面３３に載置
されて支えられる。このため、収容殻３０の内部でジャ
ーナル１１を導入して確実に保持するために収容殻３０
の両方の脚部３４ａ、３４ｂはその自由端の領域で、軸
受スリーブ１７の直径ＤＬに一致した距離Ａに配置され
ており、ジャーナル１１は脚部３４ａ、３４ｂの間に形
成される導入開口部３２を介して矢印Ｐ２に従って収容
殻３０内に挿入可能であり、そこで確動式に保持され
る。

【００４８】巻取装置の収容殻３０に挿入された巻取軸
１のこの位置において、内側軸受３が軸受スリーブ１７
によって収容殻３０の載置面３３に載置されることによ
って巻取軸は巻取装置の内部で既に回転可能に２点支承
されている。いまや、外側軸受２によって回転可能にシ
リンダ２２内で支承されたクイルはなおシリンダ２２の
送りによって図１の図で左に、ここに示した位置に移動
して巻取軸１のジャーナル１１の自由端に係合される。
その際、クイルの自由端に形成された締付テーパ２５ａ
は連結スリーブ１８の正面側円錐形締付穴１２に入り込
み、適宜な押圧力が加えられると連結スリーブ１８とク
イル２５との間に非確動式結合を引き起こす。これによ
り結局、巻取軸１のジャーナル１１と外側軸受２との間
にも非確動式結合が実現されている。図１に例示的に巻
取軸１の一端に示したこの位置のとき収容殻３０の載置
面３３に内側軸受３が載置され、円錐形締付穴１２にク
イル２５が係合しており、この場合更に巻取軸１の希望
する４点対称支承が実現されており、既に説明したよう
にこの支承が巻取軸１の撓みを著しく低減させる。

【００４９】巻取過程終了後、巻取軸を取り出すために
シリンダ２２は矢印Ｐ１の方向に図１で右に移動し、こ
れによりクイル２５がジャーナル１１の自由端との係合
から外れ、巻取軸は矢印Ｐ２とは逆方向に収容殻３０か
ら取り出すことができる。それ故に、シリンダによって
形成される連結機構の内部に外側軸受２を配置し且つそ
れに続けて収容殻３０を固着した場合特に巻取軸１の自
動挿入と巻取装置からの取出しも可能であることは明ら
かである。このため、図１に示した配置は、巻取装置の
周知の如くに形成されてここには図示しない交換アーム
に固着され、これらの交換アームは巻取軸１用収容位置
から巻取軸１用取出し位置へと旋回可能である。

【００５０】図１の図から更に読み取ることができるよ
うに、収容殻３０の載置面３３に突出腹部３３ａが設け
られ、内側軸受３の軸受スリーブ１７に環状周溝１７０
が設けられ、巻取軸１を収容殻３０に挿入すると載置面
３３の突出腹部３３ａがこの溝内に係合する。これによ
り一方で、巻取軸１を収容殻３０に挿入するとき巻取軸
のジャーナル１１の厳密な案内が達成され、収容殻３０
に挿入された巻取軸１が軸方向で動くこともこれによっ
て防止される。

【００５１】図示した巻取装置では、ジャーナル１１が
上述の如くに構成されている場合、さまざまな直径、例
えば３”又は６”の巻管１０の巻取軸を同様に使用する
ことができる。

【００５２】外側軸受２を収容するシリンダ２２の軸方
向運動は例えば液圧又は空気圧で行うことができる。こ
のためシリンダ２２は周方向環状腹部２２ａによって外
側シリンダ壁２１に対して密封されている。その軸方向
一端でシリンダ２２は腹部２１ａによって外側シリンダ
壁２１に対して密封されており、巻取軸に近い方の側で
はシリンダ２２の一部にわたって延長されて符号３５と
された収容殻３０の部分を介して密封が行われ、この部
分は巻取装置のハウジング２０に結合されている。それ
故に収容殻３０は外側軸受２用軸受台の一部を形成し、
そのなかで矢印Ｐ１方向のその摺動路に沿ってシリンダ
２２用ガイドの一部を形成する。

【００５３】収容殻３０に挿入された巻取軸に結合させ
若しくはこの結合を解除する目的でシリンダ２２とその
なかに配置されて外側軸受２内で回転可能に支承された
クイル２５の摺動運動を可能とするために、シリンダ２
２と外側シリンダ壁２１との間に２つの環状空間２２
０、２２１が形成されており、これらの環状空間は突出
腹部２２ａによって密封して仕切られる。各環状空間２
２０、２２１内に、ここには図示しない液圧管路又は空
気圧管路が通じている。次に、管路を適切に交互に負荷
することによって環状空間２２０若しくは２２１の充填
を行うことができ、この充填は、シリンダ２２とそのな
かで回転可能に支承されたクイル２５との希望する摺
動、そして巻取軸１との非確動式結合にとって十分な押
付け圧力の印加を保証する。

【００５４】更に、特にきわめて高性能の巻取装置の場
合にクイル２５に結合された巻取軸１用の回転駆動を実
現するために、クイル２５は回転駆動装置によってピニ
オン２６、２５ｂと詳しくは図示しない駆動モータとを
介して回転駆動可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による巻取装置内部での巻取軸の支承部
を示す略示図である。

【図２】本発明による巻取装置の収容殻を矢印Ｖ方向に
見た略示図である。

【図３】図１に示す巻取軸のジャーナルの拡大図であ
る。

【図４】本発明による４点支承式巻取軸の撓みを示す略
示図である。

【図５】先行技術による２点支承式巻取軸の撓みを示す
略示図である。

【図６】本発明による巻取装置内の巻取軸の支承部を示
す略示図である。

【符号の説明】

１巻取軸２外側軸受３内側軸受１０巻管１１ジャーナル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平２−66042（ＪＰ，Ａ) 特開平10−152251（ＪＰ，Ａ) 西独国特許出願公開19636184（ＤＥ, Ａ１) 米国特許5553805（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B65H 18/06

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】巻取装置内で巻取軸を回転可能に軸受す
るための軸方向に突出するジャーナルによって前記巻取
軸の両方の端部に形成された、前記巻取装置内に組込み
可能でかつそこから取出し可能な巻取軸を有する巻取装
置であって、（１）各ジャーナル１１の端部に外側軸受２が配設さ
れ、ジャーナル１１の端部と反対側で、前記外側軸受に
それぞれ一つの内側軸受３が離間して配設されており、
これによって巻取軸が対称に４点で支承され、（２）前記外側軸受２は、巻取軸１の軸中心線（ＭＡ）
に沿って軸方向に摺動可能であり、連結機構によって巻
取軸１のジャーナル１１と結合可能であり、（３）前記内側軸受３は、巻取軸１のジャーナル１１上
の連結機構と反対側に配設され、連結機構と反対側のジ
ャーナル１１の領域１１ａに摺動される軸受スリーブ１
７によってそれぞれ形成され、前記軸受スリーブは軸受
要素によってジャーナル１１の周囲に回転可能に支承さ
れ、（４）前記軸受スリーブ１７は、連結スリーブ１８に対
向する側の前記軸受スリーブの端部で、転がり軸受１６
によって回転可能にジャーナル１１上に支承され、（５）前記巻取軸１の内側軸受３を支持するためにほぼ
Ｕ字形横断面の収容殻３０が設けられ、前記巻取装置内
で回転可能に軸受するための巻取軸１が前記収容殻内に
挿入可能でかつそこから取出し可能であり、（６）前記収容殻３０が、外側軸受２用の連結機構を越
えて外に延長されて外側軸受２用の軸受台の一部を形成
する、ことからなる巻取装置。
【請求項２】前記内側軸受３の軸受スリーブ１７が、
外面が環状周溝１７０を有し、収容殻３０が前記周溝に
対応する突出腹部３３ａを有し、巻取軸１が収容殻３０
内に挿入されると前記突出腹部が軸受スリーブ１７の周
溝１７０の中に確動係合することを特徴とする請求項１
記載の巻取装置。
【請求項３】前記収容殻３０のＵ字形横断面を形成す
る腹部３３ａが、内側軸受３の軸受スリーブ１７の直径
（ＤＬ）に一致する相互距離（Ａ）を有することを特徴
とする請求項１または２記載の巻取装置。
【請求項４】前記巻取装置１の内側軸受３が転がり軸
受として形成されていることを特徴とする請求項１〜３
のいずれか１項に記載の巻取装置。
【請求項５】巻取装置内で保持されると共に巻取軸１
の中心線（ＭＡ）に対して軸方向に摺動可能なシリンダ
２２が連結装置として設けられており、前記シリンダの
内部にクイル２５が外側軸受２によって回転可能に支承
され、クイル２５は巻取軸１の方向にシリンダ２２を摺
動させるとジャーナル１１の自由端に係合して巻取軸１
の外側軸受２内で回転可能に支承し、シリンダ２２を逆
方向に摺動させると巻取軸１を開放することを特徴とす
る請求項１〜４のいずれか１項に記載の巻取装置。
【請求項６】前記クイル２５が、その自由端に締付け
テーパ２５ａを有し、該締付けテーパが、ジャーナル１
１の自由端で、前記ジャーナルに軸方向に組込まれた対
応する円錐形締付け穴１２に係合可能であることを特徴
とする請求項５記載の巻取装置。
【請求項７】前記クイル２５が回転駆動装置によって
回転駆動可能であることを特徴とする請求項５または６
記載の巻取装置。
【請求項８】前記ジャーナル１１の自由端に対応する
領域１１ｂに連結スリーブ１８が装着されており、該連
結スリーブが軸・ハブ結合１８ａによって耐捩れ性にジ
ャーナル１１に結合され、クイル２５を係合するための
円錐形締付け穴１２が前記連結スリーブの自由端に設け
られていることを特徴とする請求項６または７記載の巻
取装置。
【請求項９】前記連結スリーブ１８の内部に、巻取軸
１に至る圧縮空気接続用の空気圧弁が設けられているこ
とを特徴とする請求項８記載の巻取装置。