JPS602124Y2 - 巻取装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は巻取装置に関し、詳細には細線状あるいはフィ
ルム状の部材を多角形状に巻き取るための巻取装置に関
する。

さて、例えば小型コンデンサは非常に薄い金属箔並びに
絶縁材の積層体から構成されている。

この場合一般的には、長尺フィルム状の金属箔及び絶縁
体を比較的大径の円形巻取枠で巻き取り、この巻き取ら
れた円形積層体に電極となる金属を設けた後円周方向に
切断して多数個の積層体（コンデンサ）として成形する
方法が採られている。

然るに、この方法によって成形された各積層体は円弧状
を呈するため、コンデンサとして組み立てる際に整形が
必要であり、工程簡素化上好ましくない。

これを解決するには、フィルム状の素材を実質上直線部
分のみから威る形状、例えば円弧部の半径が極めて小さ
な長円形状、または三角形、四角形などの多角形状に巻
き取り、その直線部分を使用して多数個に成形する方法
が有利である。

なお、かかるコンデンサ積層体にあっては、コンデンサ
としての均一な特性を得るためにフィルム状素材を一定
張力に保持しながら巻き取ることが必要である。

近年においては、上記コンデンサの例に限らずその他の
分野においても、種々の目的から、紙、金属、合成樹脂
等の様々な素材から成る線状またはシート状の部材を一
定張力に保持しながら長円形状あるいは多角形状に巻き
取る工程が必要とされ、そのための巻取装置の実現が強
く要望されている。

本考案はかかる要望に応じてなされたものであり、その
目的は、前述のような新規な巻取装置を提供することに
ある。

本考案による巻取装置は、被巻取部材をそれに張力を与
えながら連続的にせり出すためのせり出し機構、多角形
の巻取リールを一定角速度で回転させて被巻取部材を巻
き取るための巻取機構、及び被巻取部材を一定張力に保
持するために前記せり出し機構からの被巻取部材のせり
出し量を調整するせり出し量調整機構を具備し、また該
せり出し量調整機構は被巻取部材をそのせり出し方向と
直交する上下方向に振る可動ローラ、及び前記多角形巻
取用リールの各辺がその回転中心に対して占める中心角
と等しい角度毎に周期的に同一形状に形成された作用面
を周囲に有するカムを具備し、該カムを該巻取用リール
の回転角速度と同じ角速度で同期回転させてそれの作用
面によって前記可動ローラを上下動させることにより被
巻取部材のせり出し量が巻取用リールの巻取量の変動と
対応して調整されるように構成されたものである。

なお、本考案においては、′多角形、とは通常の三角形
、四角形等の形状は勿論のこと、円弧部の半径が極めて
小さく従って実質的には２本の直線部分から成ると考え
られる極長円形なども含むものと定義する。

以下、本考案について、添付図面を参照して詳細に説明
する。

第１図〜第３図に本考案による巻取装置の夫々別の実施
例が略示しである。

これらの例は、被巻取部材であるフィルム１０を夫々極
長円形、正三角形、正四角形状に巻き取るための装置の
例である。

第１図を参照すると、巻取装置にはフィルムせり出し機
構１１、及びフィルム巻取機構１２が設けである。

第１図の例ではせり出し機構１１がフィルムドラム１３
から構成され、ドラム１３は軸１４を中心として例えば
矢印方向へ連続回転する。

これによりドラム１３の周囲に巻かれているフィルム１
０が固定がイドローラ１５を介して連続的にせり出され
る。

巻取機構１２には巻取用リール１６が設けてあり、この
リール１６は回転軸１７を中心に一定の角速度で回転さ
せられる。

第１図〜第３図の例では、この巻取用リールの形状が相
違するだけである。

即ち第１図のリール１６は回転軸１７を中心に回転する
直線状部材の両端に巻軸１８を設けた構造なのに対し、
第２図。

第３図のリール１９．２０は夫々正三角形、正四角形で
ある。

第１図の場合、フィルム１０はり−ル１６によって巻軸
１８を円弧部とする長円形状に巻き取られるが、巻軸１
８の径を極めて小さくすればフィルム１０は実質的には
２本の直線部分から成る形状に巻き取られる。

従って本考案では第１図の直線状リール１６も、多角形
リールの特殊な一形状として取扱うことにする。

次に、本考案による巻取装置には、フィルム１０を一定
張力に保持するためにフィルム１０のせり出し機構１１
からのせり出し量を調整するせり出し量調整機構が設け
られているが、この機構については後に詳細に説明する
。

ここで、第１図〜第３図を参照して、フィルム１０が多
角形状に巻き取られる際の、フィルム１０のせり出し量
とリールによる巻取量との関係について考察する。

なお、これらの図においては、フィルム１０と各リール
、１６，１９，２０の巻取量ＡｌＡ２．ＢＩＢ２．Ｃｌ
Ｃ２とが夫々−直線となっている基準状態が示しである
。

また、第１図のり−ル１６の長さが玄、第２図及び第３
図のり−ル１９．２０の一辺の長さをａとし、ガイドロ
ーラ１５とリール回転軸１７との距離をＬとする。

さて、第１図ではガイドローラ１５とリール１６の頂点
Ａ１との距離１゜がフィルム１０の最小せり出し量であ
り、またガイドローラ１５とリール１６の頂点Ａ２との
距離ｌ。

十玄が最大せり出し量である。従って両者の差玄はリー
ル１６が１８０度回転する際の巻取量となる。

次に、第２図、第３図では、最小せり出し量が１゜、最
大せり出し量が１□十ａであり、両者の差ａはリール１
９，２０が夫々基準位置から０２−〇□だけ回転した際
の巻取量となる。

然るに、各リール１６，１９，２０が回転して各頂点Ａ
１．Ｂ１．Ｃ□が夫々Ａ３． Ｂ３． Ｃ，に在る場合
は、そのせり出し量ｌは １ ＝ （Ｌ−ｒｃｏｓ６ ） ２＋ （ｒｓｉｎθ
）２となる。

但し、θはリールの回転角で、第１図の場合はＯ≦θ≦
１８０度、第２図ではθ□≦θ≦０２ （＝０１＋１２
の度、第３図ではθ１≦θ≦０２ （＝θ、 ＋９０）
度の値である。

この数式から明らかなように、θ＝０〜１８＃、あるい
は０１〜θ２の範囲では、フィルム１０の単位回転角度
当りのせり出し量Δ１１Δθは一定とならず、従って横
軸に回転角θ、縦軸にせり出し量１をとって図表化する
と、はぼ第４図に示す曲線１１のようになる。

従って、フィルム１０を常に一定の張力に保持しながら
巻き取るためには、フィルム１０のせり出し機構からの
せり出し量１が曲線１１と同一となるようにせり出して
やる必要がある。

このために、本考案の巻取装置にはせり出し量調整機構
が設けであるのである。

せり出し量調整機構としては、従来の公知技術を応用し
て様々な機構が考えられる。

まず、第１図の例の様にせり出し機構として回転式ドラ
ム１３が使用されている場合、第１にはドラムの回転速
度を制御することによりフィルムのせり出し量を間接的
に制御する方式が考えられる。

このためには、ドラム１３の駆動機構、例えばモータな
どの回転速度をリールの回転角度を関連させて制御すれ
ば良い。

熱しながら、かかる速度制御は複雑であり、一般には望
ましくない。

従って、モータの回転速度は一定にしておき、電磁クラ
ッチを利用してドラムの回転角速度を制御しても良い。

電磁クラッチは、周知の如く、入力軸と出力軸との間に
機械的接触が全くなく、両者のすべり回転数と無関係に
励磁電流にほぼ比例した一定のトルクを伝達し得るとい
う特性を有する。

従って、図示してないが、ドラム１３の回転軸とモータ
との間に電磁クラッチを介して連結し、電磁クラッチの
励磁電流をフィルム張力が所定値となるように設定して
おけば、フィルム１０はリールによって引き出されて第
４図に示す曲線１１と同一おせり出し量となり、なお且
つフィルム１０は一定の張力に保持されるのである。

しかし、電磁クラッチを利用した制御機構では、張力が
大きく且つ低速巻取の場合には良好な結果が得られるが
、張力が小さく且つ高速巻取の場合にはドラムがそれ自
体の慣性などのために必要な速度変動に正確に追従出来
なくなる場合があり、第４図の曲線１１と同一なせり出
し量が得られなくなる恐れがある。

また、上記いずれの場合も、せり出し機構が回転式ドラ
ムの場合にのみ有効であり、応用範囲が狭いのが短所で
ある。

次に、第２の方法として、ドラム１３の回転速度は一定
にした上で、実際のせり出し量を直接調整する方式が考
えられる。

ドラムの回転角速度が一定の場合は単位回転角当りのフ
ィルムせり出し量Δｌ／Δθは一定であるから、せり出
し量ｌは第４図の直線１．となる。

この場合、図から明らかなように、フィルム張力を一定
に保持するのに必要なせり出し量１１との間に差が生じ
、部分（Ｓｌ）ではせり出し量が過剰となって張力は低
下すると共に、部分（Ｓ２）では不足して張力が過大と
なる。

従って、せり出し量１ｂに対してはリール回転角度θと
関連して過剰分及び不足分を夫々短縮及び補充する必要
がある。

このためには、第５図に略本するようなせり出し量調整
機構３０を使用すれば良い。

上記せり出し量調整機構３０は、フィルム走行路に適当
な間隔を置いて固定された一対のガイドローラ３１，３
２、及び両ローラ３１，３２と関：連して設けられた可
動ローラ３３とを含んで構成されている。

可動ローラ３３はガイドローラ３１．３２を結ぶ直線と
直角に上下方向へ移動可能である。

可動ローラ３３と両ガイドローラ３１゜３２との距離を
同じ長さ１１とすると、フィルム１０のせり出し量はＪ
□＋１と見做すことが出来る。

従って第５図の場合、２１１が一定であれば１”ｌｂと
なってしまうが、２１１を所定の如く変動させてやれば
１＝１１とすることが出来る。

□□の変動量は、可動ローラ３３を第６図〜第８図に示
すようなカム３４．３５．３６によって駆動することに
より決められる。

第１図及び第５図に示すリール１６の場合はカム３４、
第２図の正三角り−ル１９にはカム３５、第３図の正四
角リール２０にはカム３６が夫々使用される。

各カム３４，３５．３６は夫々巻取用リール１６，１９
，２０の各辺がその回転中心に対して占める中心角と等
しい角度、すなわち１８０度、１２０度、及び９０度毎
に同一形状に形成された作用面を有する。

これらのカムは第５図に示す可動ローラ３３の真上に配
置され、そしてリールの回転角速度と同じ角速度で回転
するように同期している。

第５図と第６図とを参照して説明すると、リール１６の
図示の基準位置ではカム３４の点Ｅ□が可動ローラ３３
に接している。

この場合の１は１゜に等しい。次にリールが１８喰回転
するとカム３４も矢印方向へ１８０度回紙回転点Ｅ２が
可動ローラに接する。

この間に可動ローラは、フィルム１０に与えられている
張力の上向成分とカム３４との使用によって点３３ａと
点３３ｂとの間を往復移動する。

この時の点３３の基準位置と点３３ａ、３３ｂとの間の
移動量を適当に設定すれば２１□が所定通りに変動する
ので、１が短縮及び増長されて第４図に示す１．、と同
一の大きさとなるのである。

次の１８０度の回転では全く同一の作動が繰返えされる
。

また、リール１９とカム３５、及びリール２０とカム３
６との組み合わせの場合は、夫々可動ローラ３３の移動
量の大きさは異なるが１２０度、９０度周期で同一の作
動を繰り返えす。

このように、第５図に示すせり出し量調整機構３０は、
リールの形状と関連した所定形状のカムによって可動ロ
ーラを動かして、ｌを所定値１゜に調整するもので、従
ってフィルム１０は常に一定張力に保持されることにな
る。

なお、カムの形状は図示した記号り、ｒ（あるいはａ）
ｔｔｉ等の値によって決まるものであるが例示のリール
１６．１９，２０用のカムとしては概略的に第６図〜第
８図に示す形状となる。

また、可動ローラ３３、ガイドローラ３１．３２の径は
出来るだけ小さい方が、せり出し量調整は容易であり、
正確となる。

次に、第５図の調整機構は、カムとリールとを同期させ
であるので高速巻取の場合でも、確実に作動する。

なお、フィルムの張力が小さくて可動ローラを駆動する
のに不充分であれば、別にばね等を使用することが好ま
しい。

また調整すべきせり出し量が大きい場合は、複数個の可
動ローラを使用すれば多連滑車の原理から各可動ローラ
毎の調整量は小さくて済むことになる。

この場合でも可動ローラが連動するようにしておけば単
一のカムで済むし、必要ならば各可動ローラ毎にカムを
設けることも出来る。

更に、第５図の例の調整機構は構造が簡単なのでトラブ
ル発生の恐れがほとんどなく、製作費が安い上に保守点
検コストも小さくて済む。

これらの点から、第１の例である電磁クラッチを利用す
る方式に比べて有利と云える。

以上の説明から明らかなように、本考案による巻取装置
によれば、被巻取部材は、せり出し量調整機構によって
一定張力に保持されながら、多角形リールを有する巻取
機構によって確実に多角形に巻取られるのである。

従って、冒頭に記載したコンデンサの例に限らず、他の
分野においても実用価値の大きい巻取装置である。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図は本考案による巻取装置の夫々
別の実施例を示す略示図、第４図は本考案による巻取装
置における巻取用リールの回転角と被巻取部材のせり出
し機構からのせり出し量との関係を示す線図、第５図は
巻取装置の更に別の実施例で特に好ましいせり出し量調
整機構を設けた巻取装置を示す略示図、第６図、第７図
、第８図は第５図に示したせり出し量調整機構における
可動ローラ駆動用カムの形状例を示す略示図である。 これらの図において、１０が被巻取部材（あるいはフィ
ルム）；１１がせり出し機構；１２が巻取機構；１６，
１９．２０が巻取用リール；３０がせり出し量調整機構
を示す。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 被巻取部材を一定張力に保持しながら多角形状に巻き取
   るための装置であって、被巻取部材をそれに張力を与え
   ながら連続的にせり出すためのせり出し機構、多角形の
   巻取用リールを一定角速度で回転させて被巻取部材を巻
   き取るための巻取機構、及び被巻取部材を一定張力に保
   持するために前記せり出し機構からの被巻取部材のせり
   出し量を調整するせり出し量調整機構を具備し、また該
   せり出し量調整機構は被巻取部材をそのせり出し方向と
   直交する上下方向に振る可動ローラ、及び前記多角形巻
   取用リールの各辺がその回転中心に対して占める中心角
   と等しい角度毎に周期的に同一形状に形成された作用面
   を周囲に有するカムを具備し、該カムを該巻取用リール
   の回転角速度と同じ角速度で同期回転させてそれの作用
   面によって前記可動ローラを上下動させることにより被
   巻取部材のせり出し量が巻取用リールの巻取量の変動と
   対応して調整されるように構成されていることを特徴と
   する巻取装置。