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技術 柔軟材繰出装置

出願人 藤倉ゴム工業株式会社
発明者 金澤治緑川恭通高橋昌樹
出願日 2008年7月10日 (11年9ヶ月経過) 出願番号 2008-179999
公開日 2010年1月28日 (10年3ヶ月経過) 公開番号 2010-018383
状態 特許登録済
技術分野 線条材料の張力調整
主要キーワード 摺動通路 空圧機構 エア機器 ブレーキ体 メイン機 圧力機構 進退ロッド 出力空気圧
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2010年1月28日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (7)

課題

スプールから繰り出される柔軟材料を取出ローラを介して取り出す柔軟材繰出装置において、ブレーキシュー摩耗してもブレーキ力の変化がなく(少なく)、テンション調整によっても取出ローラの位置が変化しない柔軟材繰出装置を得る。

解決手段

ブレーキドラムを有するスプール軸;このスプール軸に支持されたスプールから出た柔軟材料が掛け回される、スプール軸との軸間距離不変の取出ローラ;スプール軸と取出ローラの間に位置し、柔軟材料から受ける張力によって移動するように可動に支持されたテンション検知ローラ;このテンション検知ローラの移動位置に応じて出力空気圧を変化させるレギュレータ;スプール軸のブレーキドラムに向けて直線移動可能に支持されたブレーキ体;及びレギュレータの出力空気圧を受けて、ブレーキ体をブレーキドラムに接離移動させるブレーキ用エアシリンダ装置;を備えた柔軟材繰出装置。

概要

背景

この種の柔軟材繰出装置は例えば、複数本素線を撚った撚り線を形成するワイヤ繰出装置として用いられている。ワイヤ繰出装置は、従来、スプール軸偏心位置に軸を持つ制御アームの先端に、取出ローラガイドローラ)を回転自在に支持し、スプールからのワイヤ状材料をこの取出ローラに掛け回して取り出す装置が一般的に用いられてきた(特許文献1、2)。制御アームには、スプール軸と同軸一体のブレーキドラムに接離するブレーキシューが支持されており、制御アームとブレーキドラムの間には、ワイヤ状材料を介して取出ローラに加わる張力が大きくなると、制御アームのブレーキシューとブレーキドラムの接触圧力を小さくし、同張力が小さくなると、ブレーキシューとブレーキドラムの接触圧力を大きくする圧力機構空圧機構、ばね機構)が介在しており、その結果、ワイヤ状材料(柔軟材料)の張力が一定範囲に保たれる。
特許第3696202号公報
特表2003-502239号公報

概要

スプールから繰り出される柔軟材料を取出ローラを介して取り出す柔軟材繰出装置において、ブレーキシューが摩耗してもブレーキ力の変化がなく(少なく)、テンション調整によっても取出ローラの位置が変化しない柔軟材繰出装置を得る。ブレーキドラムを有するスプール軸;このスプール軸に支持されたスプールから出た柔軟材料が掛け回される、スプール軸との軸間距離不変の取出ローラ;スプール軸と取出ローラの間に位置し、柔軟材料から受ける張力によって移動するように可動に支持されたテンション検知ローラ;このテンション検知ローラの移動位置に応じて出力空気圧を変化させるレギュレータ;スプール軸のブレーキドラムに向けて直線移動可能に支持されたブレーキ体;及びレギュレータの出力空気圧を受けて、ブレーキ体をブレーキドラムに接離移動させるブレーキ用エアシリンダ装置;を備えた柔軟材繰出装置。

目的

本発明は、以上の問題意識に基づき、ブレーキシューが摩耗してもブレーキ力の変化がなく(少なく)、かつテンション調整によっても取出ローラの位置が変化しない柔軟材繰出装置を得ることを目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

軟材料を巻回しスプールを回転自在に支持する、ブレーキドラムを有するスプール軸;上記スプールから出た柔軟材料が掛け回される、上記スプール軸との軸間距離不変取出ローラ;上記スプール軸と取出ローラの間に位置し、柔軟材料から受ける張力によって移動するように可動に支持されたテンション検知ローラ;このテンション検知ローラの移動位置に応じて出力空気圧を変化させるレギュレータ;スプール軸の上記ブレーキドラムに向けて直線移動可能に支持されたブレーキ体;及び上記レギュレータの出力空気圧を受けて、上記ブレーキ体をブレーキドラムに接離移動させるブレーキ用エアシリンダ装置;を備えたことを特徴とする柔軟材繰出装置

請求項2

請求項1記載の柔軟材繰出装置において、上記スプール軸、取出ローラ及びテンション検知ローラは、単一の機枠に支持されている柔軟材繰出装置。

請求項3

請求項2記載の柔軟材繰出装置において、上記テンション検知ローラは、上記機枠に直進移動可能に支持されている柔軟材繰出装置。

請求項4

請求項3記載の柔軟材繰出装置において、上記テンション検知ローラは、上記スプール軸と取出ローラ中心とを結ぶ平面に交差する方向に直進移動可能に支持されている柔軟材繰出装置。

請求項5

請求項1ないし4のいずれか1項記載の柔軟材繰出装置において、上記テンション検知ローラとレギュレータの間には、ばね手段が介在しており、該レギュレータは、テンション検知ローラの移動量に応じたばね力に対応する出力空気圧を発生する柔軟材繰出装置。

技術分野

0001

本発明は、ワイヤ(繊維)状材料、シート状材料ロール紙のような巻回可能な柔軟材一定張力で繰り出す柔軟材繰出装置に関する。

背景技術

0002

この種の柔軟材繰出装置は例えば、複数本素線を撚った撚り線を形成するワイヤ繰出装置として用いられている。ワイヤ繰出装置は、従来、スプール軸偏心位置に軸を持つ制御アームの先端に、取出ローラガイドローラ)を回転自在に支持し、スプールからのワイヤ状材料をこの取出ローラに掛け回して取り出す装置が一般的に用いられてきた(特許文献1、2)。制御アームには、スプール軸と同軸一体のブレーキドラムに接離するブレーキシューが支持されており、制御アームとブレーキドラムの間には、ワイヤ状材料を介して取出ローラに加わる張力が大きくなると、制御アームのブレーキシューとブレーキドラムの接触圧力を小さくし、同張力が小さくなると、ブレーキシューとブレーキドラムの接触圧力を大きくする圧力機構空圧機構、ばね機構)が介在しており、その結果、ワイヤ状材料(柔軟材料)の張力が一定範囲に保たれる。
特許第3696202号公報
特表2003-502239号公報

発明が解決しようとする課題

0003

しかしながらこれらの従来装置は、制御アームが軸を中心とする揺動運動をするため、テンション調整に伴い、制御アーム先端の取出ローラの位置が変化することが避けられない。このため、必然的に取出ローラから出るワイヤ状材料の位置が変化し、繰り出されたワイヤ状材料を利用する周辺機器は、ワイヤ材料移動範囲を考慮して配置しなければならなかった。また、ブレーキシューは、同じく揺動運動する制御アームに支持されているため、ブレーキドラムに対し円弧運動して接離する。このため、ブレーキシューの摩耗の程度によってブレーキ力が変化するという問題があった。

0004

本発明は、以上の問題意識に基づき、ブレーキシューが摩耗してもブレーキ力の変化がなく(少なく)、かつテンション調整によっても取出ローラの位置が変化しない柔軟材繰出装置を得ることを目的とする。

課題を解決するための手段

0005

本発明による柔軟材繰出装置は、柔軟材料を巻回したスプールを回転自在に支持する、ブレーキドラムを有するスプール軸;スプールから出た柔軟材料が掛け回される、スプール軸との軸間距離不変の取出ローラ;スプール軸と取出ローラの間に位置し、柔軟材料から受ける張力によって移動するように可動に支持されたテンション検知ローラ;このテンション検知ローラの移動位置に応じて出力空気圧を変化させるレギュレータ;スプール軸の上記ブレーキドラムに向けて直線移動可能に支持されたブレーキ体;及びレギュレータの出力空気圧を受けて、ブレーキ体をブレーキドラムに接離移動させるブレーキ用エアシリンダ装置;を備えたことを特徴としている。

0006

スプール軸、取出ローラ及びテンション検知ローラは、単一の機枠に支持してユニット化するのが実際的である。

0007

テンション検知ローラは、機枠に対し例えば直進移動可能に支持することができる。

0008

このテンション検知ローラは、スプール軸と取出ローラ中心とを結ぶ平面に交差(直交)する方向に直進移動可能に支持すると、柔軟材料に加わる張力で円滑に移動させることができる。

0009

好ましい態様では、テンション検知ローラとレギュレータの間に、ばね手段を介在させ、テンション検知ローラの移動量に応じたばね力に対応する出力空気圧をレギュレータによって発生させることができる。

発明の効果

0010

本発明の柔軟材繰出装置によれば、柔軟材料の張力が変化しても、取出ローラの位置が変化しないので、柔軟材料を利用する周囲機械の配置が容易になる。また、スプール軸のブレーキドラムに対してブレーキ体を直進移動可能に支持し、テンション検知ローラの移動位置により、ブレーキ用エアシリンダ装置を介して、このブレーキ体の移動位置を制御するので、確実で一定なブレーキ作用が得られ、しかも、ブレーキ体(ブレーキシュー)に偏摩耗が生じることがない。

発明を実施するための最良の形態

0011

図示実施形態は、本柔軟材繰出装置をワイヤ繰出装置に適用した実施形態をしめしている。本ワイヤ繰出装置の機枠10は、図1ないし図4に示すように、左右のメイン機枠11とサブ機枠12及びこのメイン機枠11とサブ機枠12を接続する接続13からなっている。メイン機枠11には、片持ちでスプール軸20が回転自在に支持されており、メイン機枠11とサブ機枠12の間には、取出ローラ21が両持ちで回転自在に支持されている。

0012

スプール軸20と取出ローラ21の軸線は互いに平行であり、両者の軸間距離は不変である。スプール軸20には、そのメイン機枠11側の端部に大径のブレーキドラム20Bが一体に形成されており、ブレーキドラム20Bと反対側の先端部は、テーパ径部20Tとなっている。スプール軸20には、そのテーパ径部20T側からワイヤ状材料(柔軟材料)Wを巻回したスプールS(図3図4)が挿脱される。実際の装置構成では、スプールSの脱落を防ぐため、テーパ径部20Tが上方に位置するように、スプール軸20と取出ローラ21を傾けて配置する。

0013

機枠10には、その接続桟13に、スプール軸20及び取出ローラ21と軸線が平行なテンション検知ローラ22が直進移動可能に支持されている。すなわち、テンション検知ローラ22の両端部は、該ローラ相対回転自在に支持する軸受部材22Aに支持されており、この軸受部材22Aの進退ロッド22Bは接続桟13に設けたリニアボール軸受14に直進移動自在に支持されている。図示例では、軸受部材22A(テンション検知ローラ22)の移動方向は、スプール軸20の軸線と取出ローラ21の軸線を結ぶ平面に対して直交する方向に設定されている。また、テンション検知ローラ22は、スプール軸20の軸線と取出ローラ21の軸線を結ぶ平面の一方の側に位置していて、スプール軸20のスプールSから取出ローラ21に直線状に入ろうとするワイヤ状材料Wがこのテンション検知ローラ22によって進路曲げられる。別言すると、テンション検知ローラ22は、スプールSから出て取出ローラ21に入るワイヤ状材料Wの張力を常時受ける位置にある。スプールSに密に巻回されているワイヤ状材料Wのスプール軸20の軸方向の位置は、繰出に従って変化し、取出ローラ21とテンション検知ローラ22は、この変化に対応できる軸方向長を有している。

0014

機枠10の接続桟13には、シリンダブラケット15を介して、ブレーキ体24及びブレーキ用エアシリンダ装置25が支持されている。ブレーキ体24は、ブレーキ用エアシリンダ装置25のピストンロッド26に結合されており、ブレーキ体24(ピストンロッド26)の移動方向は、ブレーキドラム20Bの軸線に向かう直線方向に設定されている。ブレーキ体24は、ブレーキドラム20Bの外径に沿う円弧状部を有しており、その凹面にブレーキシュー24Bが添着されている。

0015

ブレーキ用エアシリンダ装置25は、図5に詳細を示すように、シリンダハウジング27内に、非接触のピストン体28を配し、このピストン体28の両側に位置させた一対のローリングダイヤフラム29によって、一対の圧力室30、31を形成した周知のものである。圧力室30の圧力によって発生する力が圧力室31の圧力によって発生する力より大きいと、ピストン体28(ブレーキ体24)はブレーキドラム20Bに接近移動し、圧力室31の圧力によって発生する力が圧力室30の圧力によって発生する力より大きいと、ピストン体28(ブレーキ体24)はブレーキドラム20Bから離隔移動する。圧力室30に連通する加力ポート30Pは、図3に示すように、レギュレータ40及び開閉弁41を介して圧縮空気源42に連通し、圧力室31に連通する減力ポート31Pは、テンション検知ローラ22に連動するレギュレータ(減圧弁)50を介して圧縮空気源42に連通している。

0016

レギュレータ50は、ブレーキ体24とブレーキ用エアシリンダ装置25によってブレーキドラム20Bに与えられるブレーキ力(空気圧)を、テンション検知ローラ22の位置に応じて変化させる。レギュレータ50は、テンション検知ローラ22の左右のリニアボール軸受14のうちの一方に関連させて設けられている。図3及び図5に示すように、軸受部材22Aの進退ロッド22Bは、リニアボール軸受14に直進移動自在に支持されており、その先端部(テンション検知ローラ22と反対側の端部)には、ばね受け座22Cが設けられている。レギュレータ50には、このばね受け座22Cの変位を、圧縮ばね51を介して受けるダイヤフラムアッセンブリ52が支持されており、このダイヤフラムアッセンブリ52の位置によって、圧縮ばね51の圧縮量が変化し、ポート54Aとポート54Bとの間を開閉する開閉弁53の状態が変化する。ポート54Bは、ブレーキ用エアシリンダ装置25の加力ポート30Pに連通しており、その結果、ブレーキ用エアシリンダ装置25に与えられる出力空気圧が変化する。

0017

すなわち、テンション検知ローラ22にワイヤ状材料Wの張力が作用しない状態では、圧縮ばね51の力によってダイヤフラムアッセンブリ52(開閉弁53)はポート54Aと54Bの連通を遮断する位置にある。一方、テンション検知ローラ22がワイヤ状材料Wの張力によって押され、その進退ロッド22Bとばね受け座22Cがレギュレータ50側に移動すると、圧縮ばね51を介してダイヤフラムアッセンブリ52及び開弁ロッド55が押される。開弁ロッド55が押されると、開閉弁53が開いて、開弁ロッド55の摺動通路56及びダイヤフラム室57を介して、ポート54Aと54Bを連通させて、高い空気圧がポート54Bに導かれる。逆に、テンション検知ローラ22が受けるワイヤ張力が小さくなると、ダイヤフラムアッセンブリ52が開弁ロッド55から離れる方向に移動し、排気弁58が開いて、ポート54Bの空気が排出され、その空気圧が下降する。

0018

なお、図3は、ブレーキ用エアシリンダ装置25とレギュレータ50に対する空圧回路を描くことを目的としており、シリンダブラケット15を描かず、接続桟13に直接ブレーキ用エアシリンダ装置25が支持されているように描いている。

0019

従って、以上の構成の本柔軟材繰出装置は次のように動作する。まず、ワイヤ状材料Wに張力が加わっていない初期状態では、テンション検知ローラ22は圧縮ばね51による付勢突出端に位置していてレギュレータ50の開閉弁53は閉じている。この状態では、ブレーキ用エアシリンダ装置25の圧力室31(減力ポート31P)には、空気圧が導入されておらず、一方、圧力室30(加力ポート30P)には、圧縮空気源42からの高圧空気が開閉弁41及びレギュレータ40を介して導入されているため、ピストン体28(ブレーキ体24)はブレーキドラム20B側に移動し、スプール軸21にはブレーキがかかっている。このブレーキ状態から、ワイヤ状材料Wに張力を加えると(張力が加わると)、テンション検知ローラ22はその張力により押し込まれて図3の左方に移動する。すると、進退ロッド22Bとばね受け座22Cがレギュレータ50側に移動して圧縮ばね51を圧縮し、ダイヤフラムアッセンブリ52が開弁ロッド55を押して開閉弁53を開き、ポート54Aと54Bを連通させて、高い空気圧をポート54Bから減力ポート31Pに導く。このため、ブレーキ用エアシリンダ装置25の圧力室31側の圧力が高くなってピストン体28(ブレーキ体24)がブレーキドラム20Bから離れる方向に移動し、ブレーキ力が弱くなる。以下、ワイヤ状材料Wの張力が大きいときにはブレーキ力が小さくなり、同張力が小さいときにはブレーキ力が大きくなるように、ブレーキ用エアシリンダ装置25に対する圧縮空気力の調整が行われ、ブレーキ力が変化する。

0020

以上の実施形態では、テンション検知ローラ22の進退ロッド22Bと、開閉弁53の開弁ロッド55との間に、圧縮ばね51を介在させたが、本柔軟材繰出装置は、原理的には、進退ロッド22Bと開弁ロッド55を直結させても作動する。しかし、圧縮ばね51を介在させることで、ポート54Bの出力空気圧の圧力変化を滑らかにすることができる。

0021

以上の実施形態に示したブレーキ用エアシリンダ装置25及びレギュレータ50は一例を示すものである。同様の機能のエア機器は各種知られており、これらを適宜選択して用いることができる。

0022

また、以上の実施形態では、柔軟材料としてワイヤWを例示したが、本発明は柔軟でスプールに巻回可能なフィルムやロール紙の繰出装置にも適用できる。

図面の簡単な説明

0023

本発明による柔軟材繰出装置をワイヤ繰出装置に適用した一実施形態を示す斜視図である。
同柔軟材繰出装置の側面図である。
同柔軟材繰出装置の空圧制御系を示す接続図である。
同柔軟材繰出装置の正面図である。
図3の空圧制御系に示したブレーキ用エアシリンダ装置の具体例を示す縦断面図である。
同レギュレータの具体例を示す縦断面図である。

符号の説明

0024

Wワイヤ状材料(柔軟材料)
Sスプール
10機枠
11メイン機枠
12サブ機枠
13 接続桟
14リニアボール軸受
15シリンダブラケット
20スプール軸
20Bブレーキドラム
20Tテーパ径部
20T取出ローラ
22テンション検知ローラ
22A軸受部材
22B進退ロッド
22Cばね受け座
24ブレーキ体
25ブレーキ用エアシリンダ装置
26ピストンロッド
28ピストン体
29ローリングダイヤフラム
30 31圧力室
40レギュレータ
41開閉弁
42圧縮空気源
50 レギュレータ
51圧縮ばね
52ダイヤフラムアッセンブリ
53 開閉弁
54A 54Bポート
55開弁ロッド
56摺動通路
57ダイヤフラム室
58 排気弁

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