JP2588463B2 - 横切断において遊星運動をする鋸刃を研削するための方法と装置 - Google Patents

横切断において遊星運動をする鋸刃を研削するための方法と装置

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JP2588463B2 JP4216191A JP21619192A JP2588463B2 JP 2588463 B2 JP2588463 B2 JP 2588463B2 JP 4216191 A JP4216191 A JP 4216191A JP 21619192 A JP21619192 A JP 21619192A JP 2588463 B2 JP2588463 B2 JP 2588463B2
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planetary
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、横切断において遊星運
動を行う鋸刃を研削するための方法及び装置に関するも
のである。一層詳細には、連続的に回転しつつある巻回
紙ログや、重ねられた層状体などのような多層のウェブ
材料を横切断するための方法と装置に関するものであ
る。本発明は、本出願人の所有に係る米国特許第4,0
41,813号に適用されるものであり、本明細書に開
示されていない構造や作動の詳細については、同特許を
参照されたい。
【0002】上記の特許は、鋸が連続的に運動をする
(continuous motion 以下、連続的
に運動する鋸を略して”CM鋸”という)、すなわち、
切断されるべき製品が指標毎にあるいは断続的に移動さ
れるのとは対照的に鋸が連続的に動かされるものであ
る。これは、円板状の鋸刃を遊星軌道を経て動かすこ
と、すなわち、横切断面に対して斜めとされる軌道面に
沿って動かすことを含んでいる。切断中、鋸は切断され
つつある材料すなわち巻回ログなどの移動経路に沿って
動かされる。トイレットティッシュ又はキッチンタオル
の製造においては、小売り径のログが親ロールから高速
で再巻取りされ、それから小売り寸法の長さのロールに
横切断される。
【0003】上記米国特許第4,041,813号のC
M鋸は、商業的に利用可能であるが、その刃を研削する
のが困難である。このために、業界では本出願人の所有
に係る米国特許第4,584,917号及び4,82
1,613号に記載されている間欠運動の鋸が使用され
つつある。このような鋸は、全速で回転すると、といし
車に対して一定の方向に8.5Gの間断ない遠心荷重が
かかる。といし車装置が単純に回転運動し、またといし
車が主回転機械部材にしっかりとボルト止めされるの
で、部品重量やコンパクト化及び周期的負荷に対する抵
抗は、といし車の設計では小さな関心事である。
【0004】ところが、CM鋸は全速時には27.3G
(4倍より大きい)の絶え間ない遠心負荷がかかる。悪
いことに、遊星運動を行うために力の方向がといし車装
置に対して常時変化する。といし車の内側の力の方向
は、製品の切断の各サイクルの間に360°を動く。し
たがって、といし車装置の各要素は、毎日25万回繰り
返される疲労負荷の下にある。このことが、CM鋸の発
明以来、顧客の要求する高速状態下で、確実な支持と高
品質の研削又は研磨を行う研削盤が発見されない理由で
ある。角度が斜めのために、研削ユニットは鋸刃の主軸
ハウジングに取り付けられているにすぎない。これが鋸
刃の経路に追従するただ一つの機械部材である。このハ
ウジングは、比較的に小さくてつり合いを保持され、し
かもといし車が片持ち支持されなければならないが、周
期的な負荷とつり合いの問題のために困難である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来の設計は、直線
(又はほぼ直線)運動を使用し、各といし車をあるセッ
ト位置に別々に持って来るようにしていた。しかしなが
ら、このような手段は、複雑な構成を必要とし、また、
その調整も簡単ではなかった。そこで、本発明は、遊星
運動をする1対のCM鋸刃を、同時にかつ正確に研削す
ることが出来る方法及び装置を得ることを、その解決す
べき課題とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明においては、この
課題を解決するために、従来の手段の代わりに両方のと
いし車を使用し、これらのといし車を共通の腕の上に取
り付け、そして、旋回運動を使用して両方のといし車を
同時に鋸刃と接触させ、ただ一つの運動部分によつてあ
るセット位置で停止させるものである。
【0007】本発明の主な利点は、ただ一つの運動部分
にある。なぜなら運動をする各部分はある程度のゆるみ
を受けるからである。周期的な負荷に、部品の摩耗や損
傷を生じさせる足掛かりを与えるのは、そのゆるみであ
る。旋回点における摩耗と戦うために、旋回作動を生じ
させるシリンダは、45G(250rpm)まで作動し
つつある間、ピボット継手の中のすべてのゆるみを押し
出すのに十分な能力を有している。
【0008】本発明の他の利点は、重量がより小さいと
いうことである。なぜならば、今や、従来の二重の独立
の組立体とは対照的にただ一つの運動部分があるだけだ
からである。また、使用する部品がより少ないというこ
とは価格を減少させる。
【0009】本発明の更に他の利点は、鋸刃の摩耗分の
距離を修正するためにといし車を調節するのが容易なこ
とである。通常、609.6mm(24インチ)の直径
の鋸刃は切断寿命の間に457.2mm(18インチ)
まで摩耗する。このことから、といし車は鋸刃の周辺と
の接触を維持するために鋸刃の軸により近く動かす必要
がある。
【0010】これらの条件下で研削を達成するために、
といし車の旋回運動がナットとねじによって行われてい
た。その時には、ねじは手動調節によって、あるいは割
り出し系統の追加によって自動的に旋回される。ねじに
対するロック系統が、ねじを旋回しようと試みるかも知
れない周期的な負荷のために、手動あるいは自動的な配
置の両方に対して必要とされる。ねじは、調節を与える
ために旋回しなければならないので、ねじもまた、ゆる
みを受けなければならないが、旋回腕におけるゆるみを
除去する同じシリンダがこの放射方向のすきまをも除去
する。ねじは、そのゆるみをも除去するために軸方向に
大きく予荷重を加えられ、また、自動調節及びロック領
域が、その継手からゆるみを除去するバネを有する。
【0011】
【実施例】以下、本発明をその実施例を示す添付図面の
図1から図15に基づいて、詳細に説明をする。本発明
の説明を簡単にするために、まず、従来技術、特に米国
特許第4,041,813号を示す図14及び図15を
参照する。図14は、トイレットティッシュやキッチン
タオルの小売り寸法のロールの生産に使用されるような
長い鋸盤をしている。この鋸盤は、20の符号を付けた
フレームから成り、このフレーム20を貫いてログLが
経路Pに沿って前進され、小売り寸法のロールRに横切
断される。この目的のために、1対の円板状の鋸刃2
1,21が遊星腕22の上に取付けられ、遊星方式で動
かされる。図15には、斜めの角度Aが遊星腕22に関
して示されている。この図では、円板状の鋸刃21,2
1’が図14において垂直に整列されているのとは対照
的に水平に整列されている。また、図15には、円板状
の鋸刃21に対して、1対のといし車23及び24も示
されている。また、本発明は、といし車の取付けの構造
及び作用に関するものなので、遊星駆動装置の詳細と図
14の装置の残り部分は省略されている。この詳細につ
いては、前記米国特許を参照されたい。
【0012】円板状の鋸刃21,21’のそれぞれは副
フレーム25,25’を備え、本発明装置が取付けられ
るのは、一つの対応する副フレームの上である。例え
ば、図4の下部左手部分を参照のこと。引き続き図4を
参照するに、ハウジング26が副フレーム25にボルト
付けされているのが見られる。また、ハウジング26は
図1と図2の下方部分にも示されている。今、これらを
参照する。
【0013】ハウジング26は、27の符号の付けられ
た部材を支持している。この部材27は、本発明を実施
する際のピボットと調節の両方の機能に使用される。
【0014】ピボット機能 両方のといし車23,24を円板状の鋸刃21に同時に
接触させる旋回運動を行わせるために、ピボット柱もし
くはピボット中心として部材27が使用される。部材2
7には、中央ねじ切り部28があり、また、各端部にハ
ウジング26の中に軸承されている円筒状部29,2
9’がある。部材27のねじきり部28には調節腕31
の一部分であるねじ切りされたナット30が取付けられ
ている。特に、図2と図3を参照のこと。腕31がとい
し車23,24を適当な軸32及び33に取り付けてい
る。
【0015】次ぎに、図3を参照する。調節腕31は、
比較的に細長く、中心部を部材27に旋回自在に取付け
られている。調節腕31の端部近くには、といし車2
3,24を支持する軸32,33がある。調節腕31は
また、自身と一体のフランジ34を有し、その上にシリ
ンダとピストンロッドのユニット35が取付けられてい
る。ピストンロッド36は、ハウジング26に固着され
たブラケット38のスロット37(図1の左手部分を参
照)内に向け延びている。このようにして、ピストンロ
ッド36がブラケット38に対して延びあるいは退出さ
れるときに、調節腕31は部材27上で旋回し、といし
車23,24を円板状の鋸刃21に対して研削位置に持
ってきたり研削位置から離れたりするようにする。
【0016】ブラケット38のスロット37は、円板状
の鋸刃21の直径が減少する時に、調節腕31の再位置
決め、すなわち、調節を行わせる。
【0017】調節 図4にはシリンダとピストンロッドのユニット35が示
されている。図中、円板状鋸刃の寿命の始めが上方位置
に実線で、また、円板状の鋸刃の取り換えの必要を指示
する円板状の鋸刃の寿命の終わりが破線35’で、それ
ぞれ示してある。調節腕31の運動は、39の符号を付
けられている調節機構によって行われる。この調節機構
39は他のシリンダ40を有している。このシリンダ4
0は部材27を旋回させ、したがって調節腕31を下方
(図でみて)へ動かす。
【0018】部材27は、図示されているように下方の
ねじ切りされていない部分29’を有する。この部分2
9’は、推力軸受け41によって受けられている。ま
た、部材27は、軸受け42によって包囲された上方部
分29を有する。上方部分29の上方において、部材2
7は直径を減少された円筒状部43を有し、これには、
オーバーライドクラッチ44がキー止めされている。こ
のクラッチ44は図7の中心部分の中に明瞭に見られる
が、ここでクラッチ44は部分43にキー44aにより
キー止めされている。また、クラッチ44の下方に、部
分43に対しキー44aによりキー止めされた割り出し
円筒45がある。図4の上部中心部分を参照。
【0019】オーバーライドクラッチ44に回転自在に
取付けられたクラッチクランプ46がある。このクラッ
チクランプ46は突起47を有している。突起47は、
調節シリンダ40によって作動されて部材27を回転さ
せ、調節腕31を動作させる。シリンダ40を突起47
に連結するための図示された手段について説明する。
【0020】連結機構 図6及び図7を参照するに、旋回リンク48と揺動腕4
9がシリンダ40とクラッチクランプ46との間に配置
されている。揺動腕49はつめ50を備え、このつめ5
0は割り出し円筒45の内部の適合するスロットの中に
入るようになっている。
【0021】シリンダ40によって部材27の回転をも
たらすための要素47〜50の相互関係は、作動のシー
ケンスを示す一連の図を参照することにより、最善に理
解されることが出来るものと信じる。シーケンス図8〜
図13を参照する。図8は、調節系統が、調節開始、す
なわち調節腕31を動かすためにねじ28の割り出しを
開始するのを侍機している状態にある時に要素47〜5
0がおかれている状態を示している。
【0022】といし車23,24の調節は、プログラム
可能である制御器(図示されていない)によって開始さ
れる。制御器は、ある一つの位置における研削の全時間
が達成されたことを制御器が指示するごとに旋回調節腕
31をある一定量降下させるようにする。この値は、プ
ログラムの中にあり、使用者における条件に応じて変化
を受ける。作業者に研削の持続時間及び頻度の制御を与
えることにより、作業者は依然として日ごとの調節をす
ることが出来る。しかしながら、どれ位多く調節が変化
されるかに関係なく、制御器は蓄積された研削時間を合
計し続け、必要とされる時には調節をする。制御器から
の信号は、ハウジング26のフランジ51(図5の中心
部分参照)に取付けられている空気シリンダ40に送ら
れる。
【0023】図9に、空気シリンダ40のピストンロッ
ド52の最初の延伸が示されている。ピストンロッド5
2は旋回リンク48を外方へ押圧し、旋回リンク48の
柱53(図4も参照)は突起47のスロット54の端部
まで動こうとする。しかしながら、このことは、つめ5
0が割り出し円筒45の内部と係合しているために、部
材27を回転させるには最初は効果的でない。その代わ
りに、旋回リンク48の柱53は、スロット54を下方
へ滑動させ、揺動腕49の端部を押圧し、つめ50を割
り出し円筒45のくぼみ45aからつめ50を旋回させ
る。図9を参照。
【0024】部材27が解錠されると、旋回リンク48
はクラッチクランプ46の突起47を前方に押圧し、部
材27を回転させる。図10を参照。突起47は静止ス
トッパ56から離されている。
【0025】図11では、旋回リンク48の柱53が腕
部分55の端部を通過し、系統が”休止”に戻る準備状
態にあることが見られる。図12では、つめ50のロッ
ク状態への復帰が示されている。これは、揺動腕49の
上には何らの拘束もないので、ばね57の影響の下に達
成される。そして部材27を再びロックし、シリンダ4
0の前進運動が停止する。
【0026】短時間の後、制御器は、空気シリンダ40
への空気圧力を遮断し、また、空気シリンダ40の内部
のばね(図示されていない)は、旋回リンク48を引き
戻す。旋回リンク48は、クランプスロット54の外部
へ滑動し、オーバーライドクラッチ44のために、クラ
ッチクランプ46が出発位置に戻るように旋回する。こ
のピストンロッド52の引き込みと旋回リンク48の協
同される運動は、図13に示されている。ピストンロッ
ド52が更に引き込むと、各要素が図8に示された状態
になる。
【0027】割り出し円筒45に係合されるつめ50と
引き込められるばねを備えた空気シリンダ40を使用す
ることにより、クラッチクランプ46は、旋回リンク4
8の柱53を介して所定の位置に保持され、また、クラ
ッチクランプ46の突起47はすべての部材が使用の間
に負荷されたままであるようにストッパ56に対して保
持される。
【0028】概略 本発明は、生産鋸に使用される、主として遊星運動(製
品の走行経路に対して斜めの軌道で回転動作する)を行
う鋸刃の研削(ホーニング)システムを提供するもので
ある。といし車は、鋸刃の走行に適合する軌道内を正確
に走行しなければならない。この研削システムにおいて
は、従来のシステムと異なり、といし車23,24の旋
回する軸32,33(図3を参照)が共通の腕31に強
固に取り付けられている。この腕31はハウジング26
に取り付けられた空気シリンダ35によって旋回され、
前部及び後部のといし車23,24の両方を刃21に同
時に接触させるようにする。といし車装置(組立体)は
共通の腕31に強固に保持されているが、各といし車2
3,24はくさびクランプ装置58,59(図5を参
照)を介して独立して調節されることが出来る。
【0029】刃の径が減少するのに伴い、旋回腕装置
(組立体)31に自動的な調節を与えるために、腕に対
する旋回点はねじ28(図3を参照)を設けられた部材
27(図1を参照)としてある。この部材/ネジ28
は、刃の直径が変化した時に、規則正しい間隔で空気シ
リンダ40によって回転割り出しされ、といし車を自動
的に新たな研削位置に動かす。
【0030】以上、本発明の一実施例を詳細に説明した
が、その詳細部は本発明の要旨から離れることなしに多
くの変形をなすことができる。
【0031】
【発明の効果】本発明装置は、上記のような構成及び作
用を有しているので、遊星運動をする一対のCM鋸刃に
対し、といし車を支持、旋回させる調節腕を採用するこ
とにより、刃の磨耗分の距離だけといし車を追随移動さ
せてといし車を常時正確な位置に配設でき、これにより
両鋸刃を同時にかつ正確に研削することが出来るもので
ある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明により構成された研削装置の一部分を示
す部分縦断面図である。
【図2】図1における図示に対して直角に取られた本発
明装置の側断面図である。
【図3】図1及び2の平面図である。
【図4】実質的に図1に相当するが、しかしながら、追
加の詳細を示す拡大部分縦断面図である。
【図5】実質的に図3に相当するが、しかしながら、追
加の詳細を示す部分拡大部分平面図である。
【図6】本発明の高さ調節部分の平面図である。
【図7】図6の装置の分解平面図である。
【図8】図6に相当する図であり、といし車を動かす出
発の信号を侍っている、その通常位置、又は、待機位置
において、高さ調節装置を示す図である。
【図9】図9〜13は、図8と同様であるが、しかしな
がら、高さ調節装置の作動のシーケンスを示す図であ
り、図9は、空気シリンダのピストン棒52の最初の延
伸の状態を示す略図である。
【図10】旋回リンク48がクラッチクランプ46の突
起47を前方に押圧し、部材27を回転させる状態を示
す略図である。
【図11】旋回リンク48の柱53が、腕部分55の端
部を通過した状態を示す略図である。
【図12】つめ50の鎖錠状態への復帰を示す略図であ
る。
【図13】ピストン棒51の引き込み及び旋回リンク4
8の協同運動を示す略図である。
【図14】従来技術、すなわち、米国特許第4,04
1,813号によって構成された横切断装置の略称面図
である。
【図15】図14の装置の一部分を頂部から見た部分斜
平面図である。
【符号の説明】
20 フレーム 22 遊星腕 21,21’ 円板状の鋸刃 23,24 といし車 25,25’ 副フレーム 26 ハウジング 27 ピボット部材 28 ねじ切り部分 31 調節腕 34 フランジ 35 シリンダ・ピストン棒ユニット 36 ピストン棒 37 スロット 38 ブラケット 39 調節機構 40 空気シリンダ 43 円筒状部 44 オーバライドクラッチ 45 割り出し円筒 46 クラッチクランプ 47 突起 48 旋回リンク 49 L形腕 50 つめ 51 フランジ 52 ピストンロッド 54 スロット 56 ストッパ 57 ばね
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭48−7898(JP,U) 実開 平1−156858(JP,U) 特公 昭46−5356(JP,B1) 実公 昭30−4397(JP,Y1)

Claims (13)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 製品が連続移動される経路に対して斜め
    の軌道を経て動くことの出来る、横切断において遊星運
    動をする円板状鋸刃を研削するための方法において、 上記円板状の鋸刃と一緒に軌道運動をするように円板状
    の鋸刃の周辺に隣接して1対のといし車を取り付けるこ
    とと、 上記といし車を同時に前記円板状の鋸刃の周辺に接触さ
    せるように旋回させることと、 上記といし車を前記円板状の鋸刃の摩耗分の距離を修正
    するために前記円板状の鋸刃の中心に向けて上記磨耗分
    だけ漸進的に動かすこととから成り立っている、 ことを特徴とする横切断において遊星運動をする鋸刃を
    研削するための方法。
  2. 【請求項2】 前記といし車が前記円板状の鋸刃の平面
    に対してほぼ平行に延びている腕の上に取付けられてお
    り、 前記といし車を旋回させる手段が上位円板状の鋸刃のほ
    ぼ放射方向に延びているねじ手段の周りに上記腕を回転
    させることを含んでいる、 請求項1に記載の横切断において遊星運動をする鋸刃を
    研削するための方法。
  3. 【請求項3】 前記漸進的に動かす手段が、前記ねじ手
    段をシリンダ手段に選択的に連結することと上記ねじ手
    段を旋回させるために上記シリンダ手段を作動させるこ
    ととを含んでいる、 請求項2に記載の横切断において遊星運動をする鋸刃を
    研削するための方法。
  4. 【請求項4】 フレーム(20)と、ウェブ材料をほぼ
    水平な経路(P)に沿って通過して前進させるための上
    記フレーム(20)に作動的に協同されているコンベヤ
    手段と、上記経路(P)に隣接したフレーム(20)に
    取付けられた遊星腕(22)と、上記経路(P)に対し
    て斜めの軸の回りに上記遊星腕(22)を回転させるた
    めの手段と、上記軸から間隔を置かれて前記遊星腕(2
    2)の上に取付けられた副フレーム(25,25’)
    と、この副フレーム(25,25’)の上に取付けられ
    ると共に前記経路(P)と交差するように配置された円
    板状の鋸刃(21,21’)と、前記副フレーム(2
    5,25’)の上の回転可能なピボット部材(27)と
    から成り立っている、多層のウェブ材料を横切断するた
    めの装置において、前記ピボット部材(27)の上に旋
    回自在に取付けられると共にその向かい合っている側に
    延びかつ各側に隣接してといし車(23,24)を支持
    している調節腕(31)と、この調節腕(31)及び前
    記フレーム(20)と作動的に協同され、調節腕(3
    1)を旋回させ、前記といし車(23,24)を前記円
    板状の鋸刃(21,21’)の周辺と整列させるように
    旋回させるための手段(34〜38)を有していること
    を特徴とする横切断において遊星運動を有する鋸刃を研
    削するための装置。
  5. 【請求項5】前記回転可能なピボット部材(27)が、
    前記調節腕(31)のための旋回自在な取り付けを構成
    している垂直に延びているねじ手段(28,30)と、
    前記円板状の鋸刃(21,21’)の摩耗分の距離を修
    正するために前記調節腕(31)を下降させるように上
    記ねじ手段(28,30)を上記磨耗分だけ漸進的に回
    転させるための手段(39〜47)とを備えている、 請求項4に記載の横切断において遊星運動をする鋸刃を
    研削するための装置。
  6. 【請求項6】前記ねじ手段(28,30)を漸進的に回
    転させるための手段(39〜47)が、ねじ手段(2
    8,30)を第一位置にロックするための手段(45,
    50)と、ねじ手段(28,30)が第二位置を取るこ
    とが出来るように上記ロック手段(45,50)を開放
    する手段(53〜55)とを有している、 請求項5に記載の横切断において遊星運動をする鋸刃を
    研削するための装置。
  7. 【請求項7】前記遊星腕(22)を回転させるための手
    段が、L字形の腕(49)と、このL字形の腕(49)
    の一片の上のつめ手段(50)と、上記L字形の腕(4
    9)を旋回させるためのリンク手段(48,53)とを
    有している、 請求項6に記載の横切断において遊星運動をする鋸刃を
    研削するための装置。
  8. 【請求項8】前記ピボット部材(27)が、ハウジング
    (26)の中に取り付けられた垂直に延びている円筒状
    部分(43)を有している、 請求項4に記載の横切断において遊星運動をする鋸刃を
    研削するための装置。
  9. 【請求項9】割り出し手段(40,48)が、前記ハウ
    ジング(26)と前記円筒状部分(43)との間に、前
    記調節腕(31)を前記円板状の鋸刃(21,21’)
    の摩耗分の距離を修正するように動かすために相互に連
    結されている、 請求項8に記載の横切断において遊星運動をする鋸刃を
    研削するための装置。
  10. 【請求項10】前記ピボット部材(27)が、その両端
    部の中間に長さ方向に沿ってねじを刻まれた部分(2
    8)を有し、上記ピボット部材(27)の上端部は、前
    記割り出し手段(40,48)に選択的に係合可能とな
    っている、 請求項9に記載の横切断において遊星運動をする鋸刃を
    研削するための装置。
  11. 【請求項11】前記調節腕(31)と前記ハウジング
    (26)との間に、前記といし車(2,24)を前記円
    板状の鋸刃(21,21’)の周辺に接触させるように
    旋回させるために連結された第一シリンダ手段(35)
    を備え、また、上記ハウジング(26)と前記ねじを刻
    まれた部分(28)との間に、円板状の鋸刃(21,2
    1’)の摩耗分の距離を修正するために上記ねじを刻ま
    れた部分(28)の上で上記調節腕(31)を上記磨耗
    分だけ漸進的に動かすために連結された第二シリンダ手
    段(40)を備えている、 請求項4に記載の横切断において遊星運動をする鋸刃を
    研削するための装置。
  12. 【請求項12】前記調節腕(31)がほぼ横方向に延び
    ているフランジ(34)を備え、前記第一シリンダ手段
    (35)が上記フランジ(34)に取付けられている、 請求項11に記載の横切断において遊星運動をする鋸刃
    を研削するための装置。
  13. 【請求項13】前記ねじを刻まれた部分(28)が、前
    記第二シリンダ手段(40)と選択的に連結されるクラ
    ッチ手段(46〜50)を備えている請求項11に記載
    の横切断において遊星運動をする鋸刃を研削するための
    装置。
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