JP2019195902A - ロール繊維製品用切断機構 - Google Patents

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Abstract

【課題】刃の摩耗率を低減でき、製品の歩留まり率を向上できるロール繊維製品用切断機構を提供する。【解決手段】ロール繊維製品221を挟持するための2つのクランプ装置21、23、及びロール繊維製品を切断するための刃25を含む。2つのクランプ装置は其々プッシュ装置29に接続される。切断プロセス中、プッシュ装置は、クランプ装置及び該装置上のロール繊維製品を揺動するように駆動し、それにより2つのクランプ装置がロール繊維製品を分裂して、刃とロール繊維製品との間の接触領域及び摩擦を減少させる。更に、2つのクランプ装置は、刃が切断されたロール繊維製品に触れないようにするために、両クランプ装置間の間隙の大きさを増大させるためのプッシュプル装置28と其々接続される。【選択図】図2

Description

本発明は、刃の摩耗率を低減でき、切断ロール繊維製品の歩留まり率を向上できるロール繊維製品用切断機構に関する。
図1は、従来のロール繊維製品用切断機構の断面図である。切断機構10は、第1固定ユニット11、第2固定ユニット13及び刃15を含み、第1固定ユニット11は、第2固定ユニット13に隣接して、両ユニット間で間隙14を形成し、刃15は、間隙14上方に配置される。
ロール繊維製品12が所定位置に搬送されると、第1固定ユニット11及び第2固定ユニット13は、ロール繊維製品12を保持する。次に、刃15が作動されて、間隙14を通過して、ロール繊維製品12を切断する。
切断機構10は、所望の大きさのロール繊維製品12を形成するようにロール繊維製品12を切断できる。しかしながら、ロール繊維製品12の切断部は、使用期間後に刃15の温度が上昇するため、焦げることがある。更に、刃15はロール繊維製品12との摩擦によって摩耗し易く、それが原因で、ロール繊維製品12の切断部が凹凸になり、製品の歩留まり率が低下してしまう。
本発明の主な目的は、次のようなロール繊維製品用切断機構を提供することである。
切断機構の2つのクランプ装置は、プッシュプル装置に其々接続される。刃が作動されて、挟持されたロール繊維製品を切断するにつれて、プッシュプル装置は、2つのクランプ装置を其々押して又は引いて、両装置間の間隙の大きさや切断ロール繊維製品の切れ目を増大させ、それにより、刃とロール繊維製品との接触領域及び摩擦を減少させ、その結果、刃の摩耗率を低減し、製品の歩留まり率を向上させる。
本発明の別の目的は、次のようなロール繊維製品用切断機構を提供することである。
2つのクランプ装置の接続ユニットは、シャフトを介して対応する異なる座部に接続され、その結果、2つのクランプ装置は、座部に対してシャフト周りに回転可能である。更に、2つのクランプ装置の接続ユニットは、対応するプッシュ装置に其々接続される。刃が作動されて、クランプ装置によって挟持されたロール繊維製品を切断するにつれて、プッシュ装置は、2つのクランプ装置を其々押す。その結果、接続ユニットは、座部に対して揺動又は回転して、切断ロール繊維製品間の切れ目の大きさを増大させ、刃とロール繊維製品間の接触領域及び摩擦を減少させる。その結果、刃の摩耗率の低減及び製品の歩留まり率の向上が達成できる。
上記目的を達成するための本発明は、ロール繊維製品用切断機構であって、該切断機構は、第1座部、該第1座部に第1シャフトを介して接続される第1接続ユニット、ロール繊維製品を挟持するための、上記第1接続ユニットに接続される第1クランプユニットを含む第1クランプ装置、該第1クランプ装置に隣接する第2クランプ装置であって、間隙が上記第1クランプ装置と上記第2クランプ装置との間に形成される第2クランプ装置であって、第2座部、該第2座部に第2シャフトを介して接続される第2接続ユニット、上記ロール繊維製品を挟持するための、上記第2接続ユニットに接続される第2クランプユニット、を含む第2クランプ装置、上記間隙に配置された上記ロール繊維製品を切断するための刃、上記ロール繊維製品を、上記第2クランプ装置から上記第1クランプ装置に給送する給送ユニット、上記第1座部及び上記第2座部に其々接続された第1プッシュプルユニット及び第2プッシュプルユニットを含むプッシュプル装置であって、上記第1プッシュプルユニット及び上記第2プッシュプルユニットは、上記第1クランプ装置及び上記第2クランプ装置を移動するように其々押して又は引いて、上記第1クランプ装置と上記第2クランプ装置との間の上記間隙の大きさを調節する、プッシュプル装置、及び、上記第1接続ユニット及び上記第2接続ユニットに其々接続され、上記第1接続ユニット及び上記第2接続ユニットを、上記第1シャフト及び上記第2シャフト周りに上記第1座部及び上記第2座部に対して其々揺動するように駆動する第1プッシュユニット及び第2プッシュユニットを含む、プッシュ装置、を含む、ロール繊維製品用切断機構を提供する。
本発明の構造、使用に関する好適な態様、更なる目的、及び効果については、添付の図面と共に幾つかの説明に役立つ実施形態に関する以下の詳細な説明を参照することによって、最も良く理解されるであろう。
従来のロール繊維製品用切断機構の断面図である。 本発明の一実施形態による第1位置にある切断機構の断面図である。 本発明の一実施形態による第2位置にある切断機構の断面図である。 本発明の一実施形態による切断機構のクランプ装置の断面図である。 本発明の一実施形態による切断機構の使用ステップの断面図である。 本発明の一実施形態による切断機構の使用ステップの断面図である。 本発明の一実施形態による切断機構の使用ステップの断面図である。 本発明の一実施形態による切断機構の使用ステップの断面図である。
図2は、本発明の一実施形態による第1位置にある切断機構の断面図であり、図3は、本発明の一実施形態による第2位置にある切断機構の断面図である。
切断機構20は、第1クランプ装置21、第2クランプ装置23、刃25、給送ユニット27、プッシュプル装置28、及びプッシュ装置29を含み、第1クランプ装置21と第2クランプ装置23は、隣接して、両装置間で間隙223を形成する。
刃25は、第1クランプ装置21と第2クランプ装置23間の間隙223上方に位置し、刃25は、第1クランプ装置21及び第2クランプ装置23に対して可動であり、両装置間の間隙223に入り、ロール繊維製品221を切断する。
給送ユニット27は、第1クランプ装置21及び第2クランプ装置23の上流に位置して、ロール繊維製品221を、第2クランプ装置23から第1クランプ装置21の方に押す。
第1クランプ装置21は、第1座部211、第1接続ユニット213及び第1クランプユニット215を含み、第1クランプユニット215は、第1接続ユニット213に接続され、ロール繊維製品221を挟持するように、第1接続ユニット213に対して可動である。第1接続ユニット213は、第1シャフト217を介して第1座部211に接続され、第1シャフト217周りに第1座部211に対して揺動可能である。
第2クランプ装置23の構造は、第1クランプ装置21と同様であり、第2座部231、第2接続ユニット233及び第2クランプユニット235を含み、第2クランプユニット235は、第2接続ユニット233と接続され、ロール繊維製品221を挟持するように、第2接続ユニット233に対して可動である。第2接続ユニット233は、第2シャフト237を介して、第2座部231に接続され、第2シャフト237周りに第2座部231に対して揺動可能である。
プッシュプル装置28は、第1座部211に接続される第1プッシュプルユニット281、及び第2座部231に接続される第2プッシュプルユニット283を含む。第1プッシュプルユニット281及び第2プッシュプルユニット283は、第1座部211及び第2座部231の変位を駆動でき、その結果、両座部間の間隙223の大きさを調節できる。
本発明の一実施形態では、第1プッシュプルユニット281は、図2で示されるように、少なくとも1個のカム2811及び少なくとも1本の連結ロッド2813を含む。連結ロッド2813の一方の端部は、カム2811に接続され、連結ロッド2813の他方の端部は、第1座部211に接続される。カム2811の回転又は揺動により、第1クランプ装置21を、水平方向などの第1方向Xに沿って、連結ロッド2813及び第1座部211を介して移動させるように駆動する。
図3に示されているように、第2プッシュプルユニット283は、少なくとも1個のカム2831及び少なくとも1本の連結ロッド2833を含む。連結ロッド2833の片方の端部は、カム2831に接続され、連結ロッド2833の他方の端部は、第2座部231に接続される。カム2831の回転又は揺動により、第2クランプ装置23を、水平方向などの第1方向Xに沿って、連結ロッド2833及び第2座部231を介して移動させるように駆動する。
カム2811、2831は、同じロッド285に接続され、ロッド285の回転により、カム2811、2831を回転又は揺動させるように駆動する。更に、第1プッシュプルユニット281のカム2811及び第2プッシュプルユニット283のカム2831の揺動/回転位相又は揺動/回転角度は、第1クランプ装置21と第2クランプ装置23を異なる方向に移動させるように駆動するために、異なってもよい。具体的には、第1プッシュプルユニット281は、第1クランプ装置21を引寄せ、第2プッシュプルユニット283は、第2クランプ装置23を、押離して、間隙223の大きさを縮小させ、あるいは、第1プッシュプルユニット281は第1クランプ装置21を押離し、第2プッシュプルユニット283は、第2クランプ装置23を引寄せて、間隙223の大きさを増大させる。このようにして、第1クランプ装置21及び第2クランプ装置23は、相対的に開閉して、両装置間の間隙223の大きさを変更でき、2個の切断するロール繊維製品221間の切れ目を増大できる。
本発明の一実施形態では、第1座部211及び第2座部231の底部は、摺動ブロック243を介して摺動レール241に其々接続される。更に、プッシュプル装置28は、異なる摺動ブロック243を介して第1座部211及び第2座部231に其々接続されて、第1座部211及び第2座部231を第1方向X上で摺動レール241に沿って移動させるように駆動する。
プッシュ装置29は、第1プッシュユニット291及び第2プッシュユニット293を含む。第1プッシュユニット291は、第1接続ユニット213に接続され、第1接続ユニット213を、第1シャフト217周りに第1座部211に対して回転又は揺動させるように駆動する。更に、第2プッシュユニット293は、第2接続ユニット233に接続され、第2接続ユニット233を、第2座部231に対して第2シャフト237上で回転又は揺動させるように駆動する。
本発明の一実施形態では、第1プッシュユニット291は、ロッド2913に接続されたカム2911を含んでもよい。ロッド2913は、減速機(reducer)2915を介して第1座部211に接続され、ロッド2913の回転により、カム2911を回転又は揺動させるように駆動する。更に、カム2911は、第1接続ユニット213に接続する。例えば、カム2911の外面は、第1接続ユニット213と接触又は接続する。カム2911の揺動又は回転により、第1接続ユニット213を、第1シャフト217周りに第1座部211に対して揺動するように押す。
第2プッシュユニット293の構造は、第1プッシュユニット291と同様であり、カム2931、ロッド2933及び減速機2935を含む。
具体的には、第1接続ユニット213及び第2接続ユニット233の一側面は、対応する第1座部211及び第2座部231に、第1シャフト217及び第2シャフト237を介して接続され、第1接続ユニット213及び第2接続ユニット233の底面は、対応する第1プッシュユニット291及び第2プッシュユニット293に接続される。
その結果、切断するロール繊維製品221間の切れ目を増大するために、第1プッシュユニット291は、第1接続ユニット213を、第1シャフト217周りに揺動させるように駆動でき、第2プッシュユニット293は、第2接続ユニット233を第2シャフト237周りに揺動させるように駆動できる。
本発明の一実施形態は、プッシュ装置29及びプッシュプル装置28のカム2911、2931、2811、2831を使用して、第1接続ユニット213、第2接続ユニット233、第1クランプ装置21及び第2クランプ装置23を駆動するものである。他の実施形態では、プッシュ装置29及びプッシュプル装置28は、第1接続ユニット213、第2接続ユニット233、第1クランプ装置21及び第2クランプ装置23をシリンダによって駆動してもよい。従って、カム2911、2931、2811、2831だけが、プッシュ装置29及びプッシュプル装置28とは限らない。
図4は、本発明の一実施形態による切断機構のクランプ装置の断面図である。
切断機構20のクランプ装置30は、少なくとも1つのクランプ部311及び少なくとも1つの支持部313を含む。例えば、クランプ装置30は、2つのクランプ部311及び2つの支持部313を含んでもよい。ロール繊維製品221は、支持部313上に置かれ、クランプ部311は、ロール繊維製品221及び支持部313の上方に位置する。クランプ部311と支持部313は、それらの間にロール繊維製品221を、刃25がロール繊維製品221を切断するのを支援するために、挟持する。更に、図2の第1クランプユニット215及び図3の第2クランプユニット235は、クランプ部311及び支持部313を含んでもよい。
クランプ装置30は、サーボモータ331、連結帯37及び複数のホイール391を更に含み、連結帯37は、サーボモータ331及びホイール391上に設置される。例えば、連結帯37は、ローラチェーンとしてもよく、ホイール391は、スプロケットとしてもよい。本発明の一実施形態では、連結帯37は、サーボモータ331、ホイール391及び連結帯37の張力を調節するのに使用できるテンションホイール393上に設置される。
本発明の一実施形態では、クランプ部311は、連結帯37上に配置され、サーボモータ331の回転により、連結帯37を介してクランプ部311の変位を駆動する。具体的には、サーボモータ331は、異なる大きさ又は円周を有するロール繊維製品221を挟持するために、クランプ部311と支持部313との間の空間を調節するのに使用できる。更に、クランプ部311及び支持部313は、クランプ部311と支持部313の間でロール繊維製品221を挟持又は解放できる。
本発明の一実施形態では、シリンダ333は、サーボモータ331及び/又は連結帯37に接続される。例えば、シリンダ333は、揺動アーム335を介して、サーボモータ331のシャフトに接続されて、サーボモータ331が、連結帯37を介してクランプ部311の位置を固定し、又は連結帯37を介してクランプ部311を変位させるのを助ける。
実際の用途では、サーボモータ331は、最初にクランプ部311の位置を調節するために連結帯37を駆動し、その結果、クランプ部311と支持部313との間にあるロール繊維製品221を挟持する。しかしながら、サーボモータ331の力は、クランプ部311を駆動して、ロール繊維製品221を安定して挟持するには、不十分かも知れない。従って、サーボモータ331がクランプ部311を所定の位置に移動するように駆動した後に、シリンダ333が作動されて、サーボモータ331がクランプ部311の位置を固定し、又はクランプ部311を変位させるのを助け、その結果、クランプ部311と支持部313との間でロール繊維製品221を安定して挟持する。
本発明の別の実施形態では、クランプ装置30は、複数の摺動レール351及び該摺動レール351に接続され、該レールに沿って可動な摺動ブロック353を更に含んでもよい。具体的には、摺動ブロック353は、クランプ部311及び/又は連結帯37に接続され、摺動ブロック353及びクランプ部311は、連結帯37と共に可動である。摺動レール351は、連結帯37と直接接続されず、連結帯37と共に移動もしない。サーボモータ331の回転により、連結帯37を介して、クランプ部311及び摺動ブロック353を、摺動レール351に沿って移動させるよう駆動して、クランプ部311の位置を調節する。
図2及び図3に記載された第1クランプ装置21及び第2クランプ装置23の構造は、図4のクランプ装置30と同様であってもよい。更に、本発明の実施形態で記載されたクランプ装置30の構造だけが、本発明とは限らず、第1クランプ装置21及び第2クランプ装置23は、異なる構造で同じ機能を獲得してもよい。
図5〜図8は、本発明の一実施形態による切断機構の使用ステップに関する切断図である。
図2を参照されたい。給送ユニット27は、ロール繊維製品221を、第1クランプ装置21及び第2クランプ装置23に給送している。ロール繊維製品221が、給送ユニット27によって所定位置へ押されると、第1クランプ装置21及び第2クランプ装置23が作動されて、図4で示されるように、ロール繊維製品221を挟持して、ロール繊維製品221の位置を固定する。
刃25は作動されて、間隙223の方に移動し、第1クランプ装置21及び第2クランプ装置23によって挟持されたロール繊維製品221を切断する。刃25がロール繊維製品221を切断する又はロール繊維製品221と接触する際に、第1プッシュユニット291及び第2プッシュユニット293が作動されて、第1接続ユニット213及び第2接続ユニット233を、第1座部211及び第2座部231に対して揺動させるように其々駆動する。例えば、第1プッシュユニット291は、第1接続ユニット213を、第1シャフト217周りに反時計回りに回転させるように駆動し、第2プッシュユニット293は、第2接続ユニット233を第2シャフト237周りに時計回りに回転させるように駆動する。その結果、第1クランプユニット215及び第2クランプユニット235は、図5で示されるように、両ユニット間でロール繊維製品221を分裂させる。
具体的には、刃25がロール繊維製品221を切断する際に、刃25の側面又は刃先は、ロール繊維製品221に接触し、それにより刃25とロール繊維製品221との間の摩擦が増大する。その結果、刃25の摩耗率が高くなる可能性があり、ロール繊維製品221の切断面に凹凸が形成されるかも知れない。
これに対し、本発明では、刃25とロール繊維製品221間の接触領域と摩擦を減少できる。というのも、切断プロセス中に、第1クランプユニット215と第2クランプユニット235が、両ユニット間でロール繊維製品221を分裂させるためである。従って、ロール繊維製品221の切断面の平坦度を向上でき、刃25の摩耗率を低下できる。
更に、刃25は、ロール繊維製品221を切断するにつれて、プッシュプル装置28は、第1クランプ装置21と第2クランプ装置23を反対方向に移動するように駆動して、両装置間の間隙223の大きさを増大させる。従って、図6に示されるように、刃25とロール繊維製品221間の接触領域及び摩擦は、更に減少できる。
刃25がロール繊維製品221の切断を完了した後、プッシュプル装置28は、第1クランプ装置21及び第2クランプ装置23を駆動させて、両装置間の間隙223の大きさを更に増大させて、図7で示されるように、刃25が元の位置に戻る際中に、切断されたロール繊維製品221に触れるのを防止する。その結果、切断されたロール繊維製品221の切断面の損傷を防止できる。
刃25がロール繊維製品221から離れる際に、第1プッシュユニット291及び第2プッシュユニット293は、第1接続ユニット213及び第2接続ユニット233を、対応する第1シャフト217及び第2シャフト237周りに揺動させるように駆動し又は引張り、第1接続ユニット213、第1クランプユニット215、第2クランプユニット235及び第2接続ユニット233は、図8で示されるように、元の角度又は位置に戻るように揺動する。例えば、第1接続ユニット213及び第1クランプユニット215は、時計回り方向に回転し、第2接続ユニット233及び第2クランプユニット235は、反時計回り方向に回転する。
その後、プッシュプル装置28は、第1クランプ装置21と第2クランプ装置23を互いに閉じるように駆動し、その結果第1クランプ装置21上のロール繊維製品221は、第2クランプ装置23上のロール繊維製品221に接触する。第1クランプ装置21及び第2クランプ装置23は、ロール繊維製品221を解放する。次に、給送ユニット27は、ロール繊維製品221を、第2クランプ装置23から第1クランプ装置21に押し、第1クランプ装置21上のロール繊維製品221は、押されて、第1クランプ装置21から離れる。
ロール繊維製品221が第1クランプ装置21及び第2クランプ装置23の所定位置まで給送ユニット27によって押されると、第1クランプ装置21及び第2クランプ装置23は、図2で示されるように、切断のために、ロール繊維製品221を挟持する。
図2及び図5〜図8で上述されたステップのサイクルを通して、ロール繊維製品221は、所望の大きさに切断される。
以上の開示は、本発明の好適な実施形態に過ぎず、本発明の範囲を限定するためには使用されない。本発明のクレームに記載された形、構造、特徴及び趣旨に基づく全ての等価的変更及び変形は、本発明のクレームに含まれるべきものとする。

Claims (10)

  1. 第1座部、該第1座部に第1シャフトを介して接続される第1接続ユニット、ロール繊維製品を挟持するための、前記第1接続ユニットに接続される第1クランプユニット、を含む第1クランプ装置、
    該第1クランプ装置に隣接し、間隙が前記第1クランプ装置と前記第2クランプ装置との間に形成される第2クランプ装置であって、第2座部、該第2座部に第2シャフトを介して接続される第2接続ユニット、前記ロール繊維製品を挟持するための、前記第2接続ユニットに接続される第2クランプユニット、を含む第2クランプ装置、
    前記間隙に配置された前記ロール繊維製品を切断するための刃、
    前記ロール繊維製品を、前記第2クランプ装置から前記第1クランプ装置に給送する給送ユニット、
    前記第1座部及び前記第2座部に其々接続された第1プッシュプルユニット及び第2プッシュプルユニットを含むプッシュプル装置であって、前記第1プッシュプルユニット及び前記第2プッシュプルユニットは、前記第1クランプ装置及び前記第2クランプ装置の変位を其々駆動して、前記第1クランプ装置と前記第2クランプ装置との間の前記間隙の大きさを調節する、プッシュプル装置、及び、
    前記第1接続ユニット及び前記第2接続ユニットに其々接続され、前記第1接続ユニット及び前記第2接続ユニットを、前記第1座部及び前記第2座部に対して前記第1シャフト及び前記第2シャフト周りに揺動するように駆動する第1プッシュユニット及び第2プッシュユニットを含む、プッシュ装置、を含む、
    ロール繊維製品用切断機構。
  2. 前記第1クランプユニットと前記第2クランプユニットの両方は、前記ロール繊維製品を支持するための少なくとも1つの支持部、及び前記ロール繊維製品を挟持するための少なくとも1つのクランプ部を含むことを特徴とする、請求項1の切断機構。
  3. 前記第1クランプ装置及び前記第2クランプ装置は、複数のホイール、サーボモータ、及び、前記第1クランプユニット及び前記第2クランプユニットの前記クランプ部に接続され、前記ホイール及び前記サーボモータ上に設置される連結帯であって、前記サーボモータの回転により、前記クランプ部を、前記連結帯を介して駆動して、前記ロール繊維製品を挟持することを特徴とする、請求項2の切断機構。
  4. 前記サーボモータ又は前記連結帯に、揺動アームを介して接続されて、前記クランプ部の位置を前記連結帯を介して固定し、又は前記クランプ部の変位を前記連結帯を介し駆動する、シリンダを含むことを特徴とする、請求項3の切断機構。
  5. 前記第1クランプ装置と前記第2クランプ装置の両方は、複数の摺動レール及び複数の摺動ブロックを含み、各前記摺動ブロックは、前記クランプ部に接続され、対応する前記摺動レール上に配置され、前記サーボモータの回転により、前記クランプ部及び前記摺動ブロックを、前記摺動レールに沿って、前記連結帯を介して移動させて、前記ロール繊維製品を挟持するように駆動することを特徴とする、請求項4の切断機構。
  6. 前記第1プッシュプルユニットと前記第2プッシュプルユニットの両方は、少なくとも1個のカム及び少なくとも1本の連結ロッドを含み、前記第1プッシュプルユニット及び前記プッシュプルユニットの前記カムは、対応する前記第1座部及び前記第2座部に、前記連結ロッドを介して接続されることを特徴とする、請求項1の切断機構。
  7. 前記第1プッシュプルユニット及び前記第2プッシュプルユニットの前記カムは、ロッド上に配置され、前記ロッドの回転により、前記第1クランプ装置及び前記第2クランプ装置の前記カムを、回転又は揺動するように駆動させて、前記第1クランプ装置と前記第2クランプ装置との前記間隙の前記大きさを調節することを特徴とする、請求項6の切断機構。
  8. 前記第1クランプ装置の前記第1座部及び前記第2クランプ装置の前記第2座部は、摺動レール上に配置された少なくとも1個の摺動ブロックに其々接続され、前記第1プッシュプルユニットと前記第2プッシュプルユニットは、対応する前記第1座部及び前記第2座部に、前記摺動ブロックを介して接続されて、前記第1座部及び前記第2座部を、前記摺動レールに沿って移動するように駆動することを特徴とする、請求項1の切断機構。
  9. 前記第1プッシュユニットと前記第2プッシュユニットの両方は、少なくとも1個のカムを含み、前記第1プッシュユニット及び前記第2プッシュユニットの前記カムは、対応する前記第1接続ユニット及び前記第2接続ユニットを、前記第2座部及び前記第2座部に対して揺動するように駆動することを特徴とする、請求項1の切断機構。
  10. 前記第1プッシュユニット及び前記第2プッシュユニットの前記カムは、其々、前記第1座部及び前記第2座部に、減速機(reducer)を介して接続されるロッドに、接続されることを特徴とする、請求項9の切断機構。
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