説明

紙管用口金及び紙管

【課題】口金とチャックとのスリップを防止することにより、より安全に安定した高速での使用が可能な紙管用の口金およびその紙管を提供することを目的とする。
【解決手段】紙管の端部に嵌着される口金であって、円筒状の胴部と、前記胴部の一端に形成される円形状の鍔部とからなり、前記胴部の内周面の少なくとも一部に軸方向に凹凸形状が連続して形成されていることを特徴とし、具体的には、前記凹凸形状の周方向の段差が0.1〜1.5mmで形成すると好ましい。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、紙管の端部に嵌着する口金及びその口金を嵌着した紙管に関する。
【背景技術】
【0002】
紙管はその外周面にフィルム、シート、箔、紙、布等のシート状物を巻回するのに用いられる。シート状物を紙管に巻回したり、巻回したシート状物を使用する際には、紙管は高速で回転させられる。その際、紙管を支持する両端部には大きなトルク強度がかかるため、紙管の両端部には金属製の口金が嵌着され、補強されている。
例えば、鍔部を有する口金の胴部の内周面などに数箇所ポンチング処理を施すことにより、口金と紙管を固定している(下記特許文献1、特許文献2参照)。口金が紙管から外れにくいポンチングの形状の提案により、口金と紙管の固定は改善されてきている。
【0003】
紙管は印刷輪転機などで使用される際にチャック装置により回転軸に固定される。チャック機構としては円錐形状で紙管の両端部に押し込むことにより固定するものがある(コーンチャック)。また、複数個の爪(チャック)が紙管の内部で外側に拡張して紙管の両端部の内周面を固定するものもある(エキスパンド式チャック)。チャックが紙管の口金に食い込むことにより固定されている。
紙管が回転軸に対して、ぶれた状態で回転軸に挿入された場合、想定される設定値よりも低い力でチャックされるときがある。口金の内周面が平滑である従来の口金では、高速回転や急ブレーキにより大きなトルクがかかると、耐え切れずチャックが口金から外れることがある。チャックと口金はともに金属製であり、高速で空転することにより摩擦熱で口金とチャックが高温に発熱する。その結果、口金またはチャックに接する紙管が発火するなどの問題が生じている。
新聞用紙用印刷輪転機においては高速で印刷されるため、新聞用紙は1ロールあたりの巻き径、巻き重量が大きい。このため、急ブレーキの操作の際には、大きなトルク強度がかかるため、特に問題視されている。
【特許文献1】実開平6−5943公報
【特許文献2】特開2002−274757公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
この発明は上記の問題点を解消するためになされたものであり、口金とチャックとのスリップを防止することにより、より安全に安定した高速での使用が可能な紙管用の口金およびその紙管を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
第1の課題解決手段による口金は、紙管の端部に嵌着される口金であって、円筒状の胴部と、前記胴部の一端に形成される円形状の鍔部とからなり、前記胴部の内周面の少なくとも一部に軸方向に凹凸形状が連続して形成されていることを特徴とする。
【0006】
第2の課題解決手段による口金は、第1の課題解決手段において、前記凹凸形状の周方向の段差が0.1〜1.5mmで形成されていることを特徴とする。
【0007】
第3の課題解決手段による口金は、第1または第2の課題解決手段において、前記凹凸形状が周方向に1〜3mmのピッチで形成されていることを特徴とする。
【0008】
第4の課題解決手段による紙管は、第1から第3の課題解決手段における口金が紙管端部に嵌着されていることを特徴とする。
【0009】
第5の課題解決手段による紙管は、第4の課題解決手段において、用途が新聞用紙用であること特徴とする。
【発明の効果】
【0010】
第1の課題解決手段の口金によれば、口金の胴部の内周面の少なくとも一部に軸方向に凹凸形状を連続的に形成されているため、回転方向の抵抗を大きくすることにより、チャックと口金のスリップを防止することができるという効果がある。また、コーンチャック、エキスパンド式チャックともに対応することが可能である。
【0011】
第2の課題解決手段の口金によれば、凹凸形状の周方向の段差が0.1〜1.5mmに形成されているため、凹凸形状がチャックのリブと係合することができ、口金とチャックのスリップを防止することを可能とする口金を提供できる。
【0012】
第3の課題解決手段の口金によれば、凹凸形状が周方向に1〜3mmのピッチで形成されているため、複数個のチャックに設けられた複数本のリブと確実に係合することが可能な口金を提供でき、スリップを防止できるという効果がある。
【0013】
第4の課題解決手段の紙管によれば、高速運転において、急ブレーキの操作の際に、口金とチャックのスリップを防止することができるという効果がある。
【0014】
第5の課題解決手段の紙管によれば、特に紙管外周面にシート状物が大きく巻き取られ、1ロールあたりの重量が大きく、印刷スピードが高速である新聞用紙用の用途において安心、安全に作業が可能であるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【0015】
次に、本発明の実施形態を、図を参照しながら説明するが、本発明は実施例のみに限定されるものではない。
なお、以下の説明において、「左右」は図3のそれらをいう。
【0016】
図1は本発明による口金1の実施形態を示す正面図である。図2は口金1とチャック片(爪)6の関係を示す図である。
【0017】
この実施形態の口金1は紙管20の端部に嵌着されるものであって、図1に示すように、円筒状の胴部2とその胴部2の一端に設けられた円形状の鍔部3とからなる。
胴部2には鍔部3側にR取りされたコーナー部5が設けられている。胴部3の他端には紙管20に嵌め易いように漸次縮径された縮径部が設けられていても構わない。
口金1の材質は金属製であり、特に限定されるものではないが、表面処理鋼板、冷延鋼板、高張力鋼板が好ましい。鋼板肉厚は0.6mm〜1.5mm程度が好ましい。
【0018】
図2に示すように、口金1の胴部2の内周面には、軸方向に向かって凹凸形状4が連続的に設けられている。凹凸形状4はチャック装置のチャック片6に設けられたリブ7と係合し、噛み合うような形状に形成される。凹凸形状4は、図3(a)に示すような断面形状が山型、(b)に示すような凹凸型が好ましいが、特に限定されるものではない。
【0019】
凹凸形状4は、口金1の周方向の段差が0.1〜1.5mmで形成されたものが好ましい。段差が0.1mm未満であると、チャック片6のリブ7の先端が凹凸形状4に引っかかることができないため、効果が乏しい。段差が1.5mmよりも大きいと、口金1への凹凸形状4の加工が困難であり、また、口金1の真円性が劣るため、効果が乏しい。
【0020】
凹凸形状4は、口金1の内周面の周方向に1〜3mmのピッチで軸方向にストレートに形成されたものが好ましい。ピッチが1mm未満であると、凹凸形状4が鋭利な形状となりすぎ、凹凸形状4自体の強度が不足するため、効果が乏しい。ピッチが3mmよりも大きいと、ピッチの間隔が広いすぎるため、チャック片6に形成された数本のリブ7のうち、凹凸形状4と噛み合わないリブ7が存在してしまい、効果が乏しい。
【0021】
凹凸形状4は胴部2のコーナー部5から胴部2先端まで内周面全体に一周形成されていても良いし、胴部2の軸方向の一部分、例えば、コーナー部付近にのみ周方向に一周形成されていても構わない。また、ポンチング処理を行う部分を避けて設けて凹凸形状を形成しても構わない。チャック装置の機構によって、適宜設計がなされる。
凹凸形状4の成形方法は、特に限定されるものではなく、ローレット加工などの公知または慣用の成形方法を適宜利用できる。
【0022】
口金1は胴部2の内周面にポンチング処理(図示しない)されることにより紙管20に嵌着される。ポンチングの形状、個数は特に限定されるものではなく、公知または慣用の成形方法を適宜利用できる。
【0023】
図4、図5により、エキスパンド式のチャック装置について概略を説明する。回転軸の先端にはテーパー軸8が設けられ、周方向に等間隔にテーパー溝9が設けられている。テーパー溝9は先端に向かって漸次溝が深くなるように形成されている。通常は、90度、または120度間隔で設けられている。テーパー溝9にはチャック片6が取り付けられる。チャック片6は紙管20の端部に当接する当接面10と、紙管20内面を支持する支持面11と、テーパー軸8のテーパー溝9に嵌め込まれるテーパー面12とからなる。支持面11には口金1に食い込み、スリップを防止するように軸方向に直線的なリブ7が数本設けられている。リブ7のピッチは1〜3mm程度、深さは1〜2mm程度である。
チャック片6はバネ13によって、テーパー軸8の先端に向かって押されるようになっている。テーパー軸8の先端にはカバー14が設けられチャック片6を停止している。通常の状態ではチャック片6の支持面11と紙管20の内周面とには隙間が空いている。
【0024】
油圧シリンダーなどによってテーパー軸8を紙管20の端部から押し込むと、紙管20の端部がチャック片6の当接面10に当接する。チャック片6は紙管20によって右側に押され、テーパー溝9をスライドしていく。やがて、チャック片6の支持面11が紙管20の内周面に当接し、さらにリブ7が口金1に食い込むことによって、紙管20がテーパー軸8に固定される。
【0025】
本発明の口金1においては、凹凸形状4がチャック片6のリブ7に係り止めされ、ギアのように噛み合い、口金1とチャック片6とを固定できるため、回転方向の抵抗が大きくなり、スリップを防止することができる。従来の口金は、リブ7が口金1に食い込んでいるだけであったが、本発明の口金1はさらにチャック片6のリブ7が凹凸形状4と噛み合っているため、チャック片6のリブ7の磨耗を軽減し、チャック片6の交換の頻度を抑えることもできる。
【実施例】
【0026】
次に本発明の効果を明らかにするために実施例を説明する。
口金の一例としては、鍔部の外径106mm、胴部の外径80.5mm、高さ48mm、鋼板肉厚1.2mmの表面処理鋼板製の口金がある。口金の胴部の内周面に軸方向に凹凸形状を連続して形成した。凹凸形状は、凹凸型ストレートであり、段差は0.22mm、ピッチは1.6mmである。凹凸形状はローレット加工により形成した。その口金の胴部に所定のポンチング処理を施すことにより紙管端部に口金を嵌着した。ポンチングは15箇所とした。この場合の紙管は、内径79mm、外径109mm、厚み15mm、長さ1628mmとした。チャック装置はエキスパンド式4つ爪チャックを用い、回転軸の押圧は1トンとした。チャック片のリブは段差1.0mm、ピッチ1.6mmのものを用いた。口金とチャックがスリップするトルク強度を測定した。
比較例として、口金の胴部の内周面に凹凸形状を施さない平滑な口金についても口金とチャックがスリップするトルク強度を測定した。
実施例での口金とチャックがスリップするトルク強度は、778N・mであった。これに対し、比較例でのトルク強度は656N・mであった。
通常、新聞用印刷輪転機では、1時間当たり10万〜20万部印刷を行うため、高速運転がなされる。1ロールの巻き径は1000〜1500mmであり、1ロールの巻き重量は1〜1.5トンである。回転軸の押圧は1トンであり、チャック装置はエキスパンド式4つ爪チャックである。この場合、急ブレーキ時に紙管にかかるトルクは588N・mとされている。
口金の胴部に凹凸形状を形成させることにより、口金とチャックがスリップするまでのトルク強度が向上し、新聞用印刷輪転機における機械設計に対する安全率を向上させることができた。
【図面の簡単な説明】
【0027】
【図1】本発明による口金の実施形態を示す斜視図である。
【図2】口金とチャック片の関係を示す図である。
【図3】凹凸形状を示す断面図である。
【図4】チャック装置を概略的に示す図である。
【図5】紙管が支持された状態を概略的に示す図である。
【符号の説明】
【0028】
1 口金
2 胴部
3 鍔部
4 凹凸形状
6 チャック片
7 リブ
20 紙管

【特許請求の範囲】
【請求項1】
紙管の端部に嵌着される口金であって、円筒状の胴部と、前記胴部の一端に形成される円形状の鍔部とからなり、前記胴部の内周面の少なくとも一部に軸方向に凹凸形状が連続して形成されていることを特徴とする口金。
【請求項2】
前記凹凸形状の周方向の段差が0.1〜1.5mmで形成されていることを特徴とする請求項1記載の口金。
【請求項3】
前記凹凸形状が周方向に1〜3mmのピッチで形成されていることを特徴とする請求項1から2記載の口金。
【請求項4】
請求項1から3記載の口金が紙管端部に嵌着されていることを特徴とする紙管。
【請求項5】
用途が新聞用紙用であることを特徴とする請求項4記載の紙管。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【公開番号】特開2009−263071(P2009−263071A)
【公開日】平成21年11月12日(2009.11.12)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−113966(P2008−113966)
【出願日】平成20年4月24日(2008.4.24)
【出願人】(000145987)株式会社昭和丸筒 (28)
【Fターム(参考)】