JP3212620B2 - 材料ウェブを横裁ちする機械のためのカッター胴 - Google Patents

材料ウェブを横裁ちする機械のためのカッター胴

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JP3212620B2 JP50136399A JP50136399A JP3212620B2 JP 3212620 B2 JP3212620 B2 JP 3212620B2 JP 50136399 A JP50136399 A JP 50136399A JP 50136399 A JP50136399 A JP 50136399A JP 3212620 B2 JP3212620 B2 JP 3212620B2
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Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、請求項１の上位概念部に記載した、材料ウ
ェブ、特に紙ウェブまたは厚紙ウェブを横裁ちする機械
のためのカッター胴に関するものである。
紙ウェブまたは厚紙ウェブから枚葉紙を製造するため
の横裁ち機械は、公知の形式として機械フレーム内で互
いに重なり合って回転可能に支承される２つのカッター
胴を有しており、回転した際にカッター胴のカッター刃
が一対ごとに裁断のために噛み合い、これにより走行す
るウェブを１回の裁断で横断方向に裁断することができ
る。幅の広い紙ウェブまたは厚紙ウェブを、生産速度を
速くかつ高い裁断クオリティで切断することができるよ
うに、カッター胴は多種多様な要求に応じなければなら
ない。すなわち： できる限り小さい質量慣性モーメントにおいて、高い
曲げ強さおよび捻り強さが必要である。カッター胴はで
きるだけ高い自己減衰性を有していなければならず、か
つ機械的な損傷および腐食性の媒体に対して強くなくて
はならない。比較的厚い紙ウェブまたは厚紙ウェブを裁
断するために、受容できない半径方向の変形がカッター
刃の固定領域に生じることなく高い切断力を広範囲にわ
たってカッター刃を介してカッター胴の外周面に加える
必要がある。
背景技術 ドイツ連邦共和国特許第4321163号明細書に基づき、
シリンダ状の円筒体を有するカッター胴は公知であり、
このロール体は、炭素繊維によって強化されたエポキシ
樹脂から成るプラスチック管から構成されている。この
プラスチック管の上には、金属から成るカッター刃保持
部材が固定されている。炭素繊維は連続して延びる螺条
の一種としてプラスチック管の外周面に埋め込まれてい
る。外周方向でカッター刃保持部材の間には強化された
プラスチック部材が配置されており、この場合プラスチ
ック部材の炭素繊維は、プラスチック管の回転軸線に対
してほぼ平行に延在している。
発明の開示 本発明の課題は、従来のカッター胴を改良して、カッ
ター胴の大きさに関連して、より良好な曲げ強さおよび
捻り強さを有するカッター胴を提供することである。
前記課題は、本発明の請求項１の特徴部に記載した手
段を備えたカッター胴によって解決された。
本発明によるカッター胴は別個の２つの層を有してお
り、内側の層は実質的に捻り強さを規定しており、外側
の層は実質的に曲げ強さを規定している。２つの層は繊
維複合材料から成っており、繊維複合材料の繊維は巻き
付けによって結合状態に置かれる。
請求項２以下には、本発明の別の有利な構成が記載さ
れている。
図面の簡単な説明 本発明の実施例を図面に基づき詳説する。
第１図には、ウェブの走行方向に直交する方向に断面
した横裁ち機械の概略的な断面図が示されている。
第２図には、カッター胴の横断面図が示されている。
第３図には、下方カッター胴に対する上方カッター胴
の相応する配置と、カッター刃の固定部分とが横断面図
で示されている。
第３図〜第８図には、本発明によるカッター胴の別の
実施形態が示されている。
発明を実施するための形態 横裁ち機械は、２つのカッター胴1,2を有しており、
これらのカッター胴1,2の軸方向端部は、機械フレーム
の側方部分3,4に回動可能に支承されている。２つのカ
ッター胴1,2は互いに重なり合って回転軸線が水平な状
態で配置されて、それぞれが、胴長さにわたって延在す
る少なくとも１つのカッター刃５を有している。カッタ
ー刃５は保持部材６に締め付け固定されている。保持部
材６は外周面の溝７内に固定されており、溝７はつる巻
き線状に延在している。各カッター刃５は、溝７内に相
応するように湾曲されて緊締されていて、これによりウ
ェブを走行時に直角に切断することができる。２つのカ
ッター胴1,2は同期的に回転するように、軸受を通して
到達するジャーナル８の各端部に同期化用平歯車9,10が
固定されている。
２つのカッター胴（上方カッター胴1,下方カッター胴
２）は、本発明にとって重要な特徴として、同一に構成
されていて、かつ同じ数のカッター刃５で構成されてい
る。種々異なる実施例の構成は第２図〜第８図に詳細に
示されている。
各カッター胴1,2は円筒形状の支持体から成ってお
り、支持体の端面には、機械フレームで支承するための
ジャーナル８が回転軸線11に対して同軸的に固定されて
いる。支持体は管状で同心的に重なり合って配置された
２つのシェル12,13から構成されており、これらのシェ
ル12,13は繊維複合材料、有利には炭素繊維および樹脂
から成る繊維複合材料（炭素繊維強化プラスチック:CF
K）から製造されている。内側シェル12は、必要とされ
る捻り強さを保証するように構成されている。このため
に内側シェル12の炭素繊維は、支持体の回転軸線11に対
して30゜〜60゜、有利には45゜の正の角度および負の角
度で交差して巻き付けられている。外側シェル13は、必
要とされる曲げ強さを保証するように構成されている。
このために外側シェル13の炭素繊維は、支持体の回転軸
線11に対して30゜より小さい角度、有利には例えば５゜
〜８゜のような10゜より小さい正の角度および／または
負の角度で巻き付けられている。曲げ強さのために有利
な小さい角度で、炭素繊維は層状に重なり合って載置さ
れる。内側シェル12の炭素繊維の巻き付けは有利には同
様に交差して行われる。つまり内側シェル12の炭素繊維
は、正の角度においても負の角度においても小さい角度
で巻き付けられている。ほぼ０゜に近い非常に小さい角
度において、同様に一方向にのみ巻き付けることが可能
である。
内側シェル12の厚みは、少なくとも外側シェル13と同
じくらい厚く、有利には外側シェル13の1.1〜３倍の厚
さである。内側シェル12の炭素繊維が、外側シェル13の
繊維と同じ弾性モジュールを有している場合、内側シェ
ル12が外側シェル13より約２倍厚く形成されていると有
利である。実施例では、胴の内径が110mmである場合、
内側シェル12は40mmの厚さを有しており、外側シェル13
は20mmの厚さを有している。
外側シェル13の外周面では、つる巻き線状に胴長さに
わたって延在する少なくとも１つの溝７が削り出しによ
る方法、特にフライスによって加工されている。溝７の
深さは、各溝７が外側シェル13にのみ存在するように、
ひいては溝７のフライス加工の際に内側シェル12から材
料が削り出されないように選択されている。少なくとも
１つの溝７内に、溝７の移行曲線に相応してつる巻き線
状に湾曲された、金属、有利にはスチールから成るカッ
ター刃保持部材６が固定されており、このカッター刃保
持部材６はカッター刃５を締め付け固定しかつ切断縁部
を方向付けるための部材を有している。カッター刃５
の、上方カッター胴１および下方カッター胴２への固定
部分は、第３図に詳細に示されている。
カッター刃保持部材６は、外側シェル13の溝７内に接
着されている。このカッター刃保持部材６は、支持体と
の接線に対して緩やかに正の角度で傾斜して延在する表
面を有しており、この表面はカッター刃５のための支持
面として働く。カッター刃５は、半径方向に突出する切
断縁部で、カッター刃保持部材６上に固定用ねじ14を用
いてねじ締結されている。固定用ねじ14は軸方向で約50
mmごとに配置されている。上方カッター胴１では、付加
的に、約50mmごとに胴長さにわたって調整ねじ15がカッ
ター刃保持部材６に支承されており、これらの調整ねじ
15はカッター刃５の後縁部に向かって押し付けられてい
る。調整ねじ15を用いてカッター刃５の切断縁部の移行
曲線を正確に調整することができる。
第２図に示した実施例において、カッター胴の外側シ
ェル13の外周面にはカッター刃用の溝７に対してほぼ18
0゜の間隔をおいて第２の溝18がフライス加工によって
設けられている。この第２の溝18は外周にわたってカッ
ター刃用の溝７に対してほぼ等距離で、つまり同様につ
る巻き線状に延在している。この溝18内にはカウンタウ
エイト19が固定されており、このカウンタウエイト19
は、カッター胴の重心が回転軸線11上に位置するように
形成されている。
第４図では本発明によるカッター胴の別の実施例が示
されている。この実施例では、外側シェル13の外周面に
は、範囲の広い等距離で延在する３つの溝7,18,20が各
約120゜の間隔をおいて加工されている。溝７内にはカ
ッター刃５を有するカッター刃保持部材６が固定されて
おり、他の２つの溝18,20内にはそれぞれ１つのカウン
タウエイト19が固定されている。カウンタウエイト19は
カッター胴の重心が回転軸線11上に延在しかつ２つの主
平面慣性モーメントがほぼ同じであるように構成されて
いる。このカッター胴は特に早く運転する横裁ち機械に
適している。
第５図〜第７図に示したカッター胴はそれぞれ複数の
カッター刃５を有している。これらのカッター胴は、特
にウェブを短いサイズに切断するために構成されてい
る。なぜならば１回転する際に、２度（第５図および第
７図）または３度（第６図）切断されるからである。
第５図に示した実施例では、２つの溝7,18は180゜の
間隔をおいて、範囲の広く等距離でつる巻き線状に延在
するよう外側シェル13の外周面に加工されている。２つ
の溝7,18内には、カッター刃を有するそれぞれ１つのカ
ッター刃保持部材６が固定されている。
第６図には、120゜の間隔をおいて範囲の広い等距離
で延在している３つの溝7,18,20を有する実施例が示さ
れている。これらの溝7,18,20内にはカッター刃を有す
るそれぞれ１つのカッター刃保持部材６が固定されてい
る。カッター胴が１回転する際に３度切断されるので、
このようなカッター胴によって切断回数を著しく高める
ことができる。
第７図に示したカッター胴は４つの溝7,18,20,21を有
しており、この場合互いに反対側に位置する２つの溝7,
20内にはカッター刃５を有するそれぞれ１つのカッター
刃保持部材６が固定されていて、カッター用の溝7,20に
対して約90゜の間隔をおいて、その他の２つの溝18,21
内にはカウンタウエイト19が固定されている。このカッ
ター胴も切断回数を多くするために構成されている。な
ぜならば１回転につき２度切断され同時にカウンタウエ
イト９を用いて平面慣性モーメントが広い範囲で非常に
均等に配分されるからである。
第８図には、内側シェル12の内側において軸方向で胴
長さにわたってかつ半径方向で内側シェル12の内側横断
面にわたって延在するウェブ形状の支持部材22を有する
カッター胴が示されている。この支持部材22は、カッタ
ー胴が半径方向で変形されずに高い切断力を受容するた
めに機能する。そのため支持部材22は半径方向でカッタ
ー刃５に向かって回転軸線11を通って延在している。第
２図に示した実施例同様、この実施例も、カッター刃用
の溝７以外に第２の溝18を約180゜の間隔をおいて有し
ており、この溝18内にはカウンタウエイト19が固定され
ている。カッター刃５は幾つかの緊張ねじ23を用いて溝
７内に固定される。これらの緊張ねじ23はカッター胴お
よび支持部材22を介してカウンタウエイト19の相応する
ねじ山付き孔にまで延在している。張っぱり力のもとに
おかれている緊張ねじ23は、運転中の振動によってカッ
ター刃５、カッター刃保持部材６および／またはカウン
タウエイト19が外れるのを防止する。
有利にはウェブ状の支持部材22は同様に繊維複合材料
から成っており、この支持部材22は、プレート状の巻付
けコア（Wickelkern）に半径方向に延在する繊維を巻き
付けることよって製造される。支持部材22の、半径方向
に延在する繊維は切断の際にカッター刃保持部材６に作
用する押圧力を、カッター胴の半径方向での変形が生じ
ることなく受容する。
第８図に示したカッター胴は、有利には支持部材22
が、巻付けコアの一部となるように製造されていて、こ
の巻付けコアの上に内側シェル12の繊維が巻き付けられ
る。このためにまず支持部材22が製造され、その後、巻
付けコアのために必要な剛性と強度を有する軽い材料か
ら成るセグメント25で補填される。有利にはセグメント
25は発泡プラスチックで形成される。ひき続きセグメン
ト25は支持部材22と共に加工され、正確な円筒形状の巻
付けコアになる。その後、内側シェル12が樹脂含浸され
た炭素繊維を層形状に巻き付けることによって製造さ
れ、この場合、セグメント25は支持部材22と共に、埋設
された型押の一種として内側シェル12内に残っている。
最終的に外側シェル13が構成され、孔7,18が外周面にフ
ライス加工されて設けられ、緊張ねじ23のための、貫通
する中ぐり孔が穿孔される。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−126688（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−207095（ＪＰ，Ａ) 西独国特許出願公開3831393（ＤＥ, Ａ１) 西独国特許出願公開4321163（ＤＥ, Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B26D 1/00 - 1/62

Claims (9)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】材料ウェブ、特に紙ウェブまたは厚紙ウェ
    ブを横裁ちする機械のためのカッター胴であって、繊維
    複合材料から成る円筒形状の支持体が設けられており、
    該支持体の外周面上に、胴長さにわたって延在するカッ
    ター刃（５）のための少なくとも１つの保持部材（６）
    が固定されていて、支持体が繊維複合材料から成る内側
    管状シェル（12）を有しており、該内側管状シェル（1
    2）が回転軸（11）に対して傾斜して交差して巻き付け
    られた繊維を備えている形式のものにおいて、 支持体が、管状で同心的に重なり合って配置された、繊
    維複合材料から成る２つのシェル（12,13）から構成さ
    れており、この場合、 内側シェル（12）の繊維が、支持体の回転軸線（11）に
    対して30゜〜60゜、有利には45゜の正および負の角度で
    交差して巻き付けられていて、 外側シェル（13）の繊維が、支持体の回転軸線（11）に
    対して少なくとも30゜より小さい、有利には10゜より小
    さい正の角度および／または負の角度で巻き付けられて
    おり、 外側シェル（13）の外周面には、削り出しによる方法、
    特にフライス加工によって、胴長さにわたって延在する
    少なくとも１つの溝（７）が加工されており、該溝
    （７）内にはカッター刃保持部材（６）が固定されてい
    ることを特徴とする、材料ウェブを横裁ちする機械のた
    めのカッター胴。
  2. 【請求項２】内側シェル（12）の厚さが、少なくとも外
    側シェル（13）の厚さと同じぐらい厚く形成されてい
    る、請求項１記載のカッター胴。
  3. 【請求項３】内側シェル（12）の厚さが、外側シェル
    （13）の1.1〜３倍の厚さである、請求項２記載のカッ
    ター胴。
  4. 【請求項４】外側シェル（13）の外周面に２つの溝（7,
    18）が約180゜の間隔をおいて加工されており、１つの
    溝（７）内には、カッター刃（５）を有するカッター刃
    保持部材（６）が固定されていて、もう一方の溝（18）
    内にはカウンタウエイト（19）、またはカッター刃
    （５）を有するカッター刃保持部材（６）が固定されて
    いる、請求項１から３までのいずれか１項記載のカッタ
    ー胴。
  5. 【請求項５】外側シェル（13）の外周面に３つの溝（7,
    18,20）がそれぞれ約180゜の間隔をおいて加工されてお
    り、１つの溝（７）内には、カッター刃（５）を有する
    カッター刃保持部材（６）が固定されていて、その他の
    ２つの溝（18,20）内には、それぞれ１つのカウンタウ
    エイト（19）、またはカッター刃（５）を有するカッタ
    ー刃保持部材（６）が固定されている、請求項１から３
    までのいずれか１項記載のカッター胴。
  6. 【請求項６】外側シェル（13）の外周面に４つの溝（7,
    18,20,21）が加工されており、互いに反対側に位置する
    ２つの溝（7,20）内には、カッター刃（５）を有するそ
    れぞれ１つのカッター刃保持部材（６）が固定されてい
    て、カッター刃用の溝（7,20）に対してほぼ90゜の間隔
    をおいたその他の２つの溝（18,21）内にはそれぞれ１
    つのカウンタウエイト（19）が固定されている、請求項
    １から３までのいずれか１項記載のカッター胴。
  7. 【請求項７】内側シェル（12）の内側に、軸方向で胴長
    さにわたってかつ半径方向で内側シェル（12）の内側横
    断面にわたって延在するウェブ状の支持部材（22）が配
    置されており、該支持部材（22）が半径方向でカッター
    刃（５）に向かって回転軸線（11）を通って延在してい
    る、請求項１から６までのいずれか１項記載のカッター
    胴。
  8. 【請求項８】ウェブ状の支持部材（22）が繊維複合材料
    から成っていて、プレート状の巻付けコアに半径方向に
    延在する繊維を巻き付けることによって製造されていて
    いる、請求項７記載のカッター胴。
  9. 【請求項９】カッター刃保持部材（６）が、支持部材
    （22）を通して延在する緊張ねじ（23）を用いて外側シ
    ェル（13）の溝（７）内に固定されている、請求項７ま
    たは８記載のカッター胴。
JP50136399A 1997-06-05 1998-03-06 材料ウェブを横裁ちする機械のためのカッター胴 Expired - Lifetime JP3212620B2 (ja)

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