JP3370992B2 - 縦の紙片の裁断と同時に紙ウェブをシートに裁断する機械 - Google Patents

縦の紙片の裁断と同時に紙ウェブをシートに裁断する機械

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、紙ウェブ又は類似のものをシートに裁断
し、同時に、各シートに対し、縦の紙片を裁断する装置
に関する。この装置は、紙ウェブに対し縦に配置された
固定底部ナイフと、前記底部ナイフ上にかつ同様に紙ウ
ェブに対し縦に配置された回転可能なナイフシリンダと
からなる。回転可能なナイフシリンダは、少なくとも１
つの相互に関連したナイフ裁断エッジのセットを有し、
前記紙ウェブが底部ナイフとナイフシリンダとの間に連
続的に進められている間、ナイフ裁断エッジのセット
は、ナイフシリンダが回転しているとき、底部ナイフの
通路に接近することよって、紙ウェブからシートや紙片
をそれぞれ連続的に裁断する。
電気的データ処理技術は、アメリカ合衆国がその原点
である。そこにおいては、インチ制度が長さを測るため
に用いられている。最初から、電気的データ処理に関連
した外部印字装置はもちろん電気的データ処理機器類
は、従って、インチのモジュールを用いた無限のリスト
を作成し、印字するために設計された。メートル制度を
用いる国において、これは、例えば、ファイリングの問
題の原因となり、インチモジュールは、メートル制度に
基づく様式のみを仕事の対象とする現代のレーザプリン
タの新世代に適合しなかった。メートル制度を用いる国
において、インチ単位に分けられる紙ウェブの大部分
は、従って、複数のシートに裁断される。それらは、メ
ートル制度の範囲内で規格化され、狭い紙片は、各シー
トに裁断される。例えば、12インチの基準寸法を有する
紙ウェブは、それ故、297mm、即ち、A4の形式に切り落
とされ、同時に、各シートから約7.8mmの紙片が裁断さ
れる。
国際公開WO82/00970号公報は、このような動作を実行
することができる装置を開示している。この構成は、固
定底部ナイフと、比較的広い溝のそれらの各側面上に配
置された２つのナイフを有する上に横たわったナイフシ
リンダとを有し、溝は、ナイフシリンダに沿って切ら
れ、かつ、シリンダの中心に設けられたボア内へ延在
し、かつ、真空源と接続されたシリンダの端部の一つへ
延在している。この構成は、複数の紙片が紙ウェブから
裁断されるとすぐに、複数の紙片を取除くために用いら
れ、紙片は、ナイフ及び縦の溝の間のスペースを経て、
ナイフシリンダの中心のボア内へ直ちに吸い込まれる。
それに続き、複数の紙片は、軸方向にボアを通り堆積点
に続く。裁断は、裁断動作そのものとして行われない
が、紙の繊維が、十字形に交差して押し潰されかつ引き
裂かれるような大きさの紙の線状の圧力により似てい
る。このプロセスは、ナイフシリンダが吸収しなければ
ならない非常に大きな力が要求される。しかし、ナイフ
シリンダは、縦の溝と中心のボアとによって、非常に弱
められ、従って、裁断の間、中心で曲がる傾向がある。
それ故、紙片のいくつかが、きれいに裁断されないた
め、欠陥がある傾向にあり、しかし、以下の動作を害す
るように、シートに未だ部分的に繋がっている。ナイフ
の距離を必要な正確さに調整することが困難であるた
め、弱くそして不安定な構成は、その上、ナイフが比較
的早く磨耗し、かつ、それらの裁断エッジがとかく押し
潰されがちであるという弊害を伴う。
前述の欠点を解決するため、本発明の目的は、始めの
パラグラフに示されたタイプの機械を提供することにあ
る。それは、先に知られたものより、曲げに対して大き
な抵抗を提供するナイフシリンダと、早くかつ非常に正
確なナイフの距離の調整を可能にして、機械が連続的な
紙ウェブから紙片及びシートを裁断でき、きれいで、完
全な裁断、連続的でかつナイフのひどい摩損がないナイ
フ装置とを有している。
これは、本発明の新規でかつユニークな特徴によって
達成され、ナイフシリンダは、本質的に堅固であり、相
互に関連したセットのナイフの裁断エッジは、断面が実
質的に矩形なナイフ装置上にある。その矩形なナイフ装
置の面の１つによって、それは、ナイフシリンダ上に設
けられた弦形状の面に対して固定されている。
繊維を押し潰すことによって比較的薄い紙を裁断する
ことができるようにするため、ナイフシリンダの裁断エ
ッジ及び底部ナイフの裁断エッジは、それらが互いにほ
とんど接触するこのような短い距離で互いに動かなけれ
ばならない。この非常に短い距離の少しの変化でさえ、
重大な動作の停止を導く。距離が減少した場合、裁断エ
ッジは、互いに押し潰しあう傾向にあり、かつ、距離が
増大した場合、これは、紙ウェブがきれいに切れないと
いう弊害を伴う。後者の場合は、紙の高価な損失を伴
う。このタイプの装置は、非常に大きな生産率を有して
いるため、紙は、誤差が観察され、かつ、矯正的な測定
が手動で行われる前に破られる。本発明の前記構成によ
り、ナイフシリンダとナイフ一式の両者は、より堅く作
られて、特に、裁断中に発生する巨大な負荷による曲げ
は起こらない。それ故、ナイフの縦の範囲の全体におけ
る一定かつ一様な裁断エッジの距離は、連続的な動作中
において保持される。これは、機械が非常に高い信頼性
を伴った仕事ができ、かつ、優れた品質の商品を製造で
きるということを含んでいる。前記国際公開WO82/00970
号公報から知られた技術を用いたときの場合のように、
正しい裁断エッジの距離を選択することに関し、もはや
不確定さは存在しないため、得られる他の長所は、裁断
エッジの距離が、容易にかつ早く調整されることができ
るということである。前記公報において、選択は、それ
によれば、必要で、かつ、いつも受入れ難い一番端の位
置の間の調整に基づかなければならない。一定でかつ一
様な裁断エッジの距離を保持するための本願発明の構成
の能力は、その上、ツールに対して長い寿命を与える。
複数のカット紙片は、それらと複数のカットシートと
が、それらの存在が重大なダメージの原因となる後の生
産ステーションへ達する前に取り除かれることが一般的
である。好適な実施例において、効果的にかつ安全で素
早く取り除かれる複数のカット紙片に対し、縦の溝は、
ナイフ装置の複数の裁断エッジの間を横切らせられるこ
とができる。前記溝は、裁断プロセスの間、ナイフ装置
及びナイフシリンダにおけるチャネルシステムを経て、
溝を接続するためのバルブ装置と接続され、裁断の間、
真空源と接続され、その後、圧縮空気又は雰囲気源と接
続される。各カット紙片は、この結果、紙ウェブから裁
断されるとすぐに、複数の裁断エッジの間の縦の溝の中
へ吸い込まれる。真空のため、紙片は、ナイフシリンダ
が、底部ナイフから最適な角距離を通って回転するまで
溝の中に残り、その後、紙片は、圧縮空気によって、ナ
イフシリンダから吹き飛ばされる。吸込み漏斗は、紙片
が吹き飛ばされる位置に任意に配置され、前記漏斗は、
チャネルを経て真空源と接続され、そして、紙片を作業
場所から完全に取り除くために用いられる。後者の場合
において、通常、バルブ装置に真空を塞がせること及び
縦の溝を雰囲気と接続させることは十分である。
特に好適な実施例において、ナイフ装置は、ナイフシ
リンダの弦形状の面に対して固定された内部ナイフと、
内部ナイフの外側に対して固定された外部ナイフとから
構成され、前記外部ナイフは、シートを裁断するための
裁断エッジを有し、前記内部ナイフは、紙片を裁断する
ための裁断エッジを有する。その結果、それらのそれぞ
れのナイフに位置する裁断エッジを鋭利にすることがよ
り容易となる。機械は、その上、２つの単位の内の一方
又は他方から素早くかつ単純な方法で紙紙片を裁断する
ことに切り替えられることができる。単に、内部ナイフ
が搭載された場合、機械はそれ故、紙ウェブをインチ様
式に裁断する。そして、更に、外部ナイフが搭載された
場合、紙ウェブは、ミリメートル様式に裁断される。
加えて、内部ナイフの製造及びそれを鋭利にすること
をを容易にするため、その裁断エッジは、好都合に、そ
の外側面と同様の面にある。
特に単純な実施例において、外部ナイフの裁断エッジ
は、ナイフの外側面及び溝の底面によって形成されるこ
とができる。この裁断エッジは、鋭利にすることが容易
であるが、角度が鈍角であるため、比較的大きな力が紙
ウェブを裁断するために要求される。外部ナイフの裁断
エッジが、ナイフの外側面及び溝の底部から裁断エッジ
のエッジ部材に向かって下方へ斜めに延在する面によっ
て形成される場合、この力は減少される。
本発明は、以下の実施例の記述によってより十分に説
明される。実施例は、具体例として取り扱われ、そし
て、更なる長所の特徴及び技術的効果が、図を参照しつ
つ開示される。図において、 図１は、本発明による機械の概念的な平面図であり、 図２は、同様のものの側面の部分断面図であり、 図３は、図１及び図２に示される機械のバルブディス
クの側面図であり、 図４は、図２のIV−IVに沿った図１及び図２の機械を
示し、かつ、内部ナイフ及び外部ナイフを示し、各ナイ
フのある端部の部分が、基礎をなす複数の部材の構成を
表すために取り除かれており、 図５は、外部ナイフがシートを裁断する場所におけ
る、内部ナイフ及び外部ナイフを備える図１から図４の
機械と相互に関係するナイフ装置の断片の拡大側面断面
図であり、 図６は、内部ナイフが紙片を裁断する位置以外は同様
のものを示し、そして、 図７は、外部ナイフの第２実施例の断片を示す。
図１および図２は、一般に参照符号１で示され、かつ
連続する紙ウェブをそれぞれシートおよび紙片に続けて
裁断することに役立つ機械を示すものである。機械の種
々の部品の相互の位置を、垂直面および水平面に関して
後述するに際し、図１および図２において想定する機械
の位置について示す。しかしながら、これは、実施例で
あり、そしてこの機械は、本発明の範囲内においてあら
ゆる他の特別な適応が可能である。裁断される紙ウェブ
は参照符号２で示される。紙ウェブは、供給ロール（図
示せず）に巻き戻され、矢視の方向における２つの真空
ローラ３、４に搬送される。真空ローラは、導管５を経
て公知の手段により真空源（図示せず）と接続され、テ
ーブル６上の紙ウェブ２を移送するのに役立つ。通常、
右の真空ローラ４は、裁断の間に紙ウェブが円滑に伸長
するように保持し、そして迅速に裁断シートを移動する
ために、左の真空ローラ３よりも速く回転する。
図は、単純な場合を示し、紙ウェブの幅は、結果とし
てのシートの幅に対応する。しかしながら、実際には、
紙ウェブは、しばしば並置される何枚かのシートに適応
するような幅となる。紙ウェブは、ウェブを横長に裁断
する機械に到達する前に、所望の様式の幅に、より速く
縦に裁断される。ナイフシリンダが一度に何枚かのシー
トを裁断する前に、相対的位置における支持体間に、対
応する大きな距離が必要とされ、そして曲げることはこ
の距離で前方への力が増大することから、ナイフシリン
ダの堅固さは、非常に大きな程度に要求される。
傾斜し、静止した底部ナイフ９は、直立するナイフホ
ルダ７に取付けられ、このナイフホルダは、調整する場
合に、ナイフを横に移動することを許容する延長開口11
を介して延在する複数のねじ10によって、機械と結合す
るフレーム８に装着される。このような調整は、裁断中
に底部ナイフの平面に作用する力の成分を吸収すること
に役立つセットねじ12により行われる。底部ナイフ９
は、ナイフのエッジ13がテーブルの頂面、従って紙ウェ
ブ２の下面で、瞬時に現れる高さで、前記テーブル上を
通り、テーブルにおけるスロット14を経て延在する。
内部ナイフ16および外部ナイフ17を支持する堅固なナ
イフシリンダ15は、テーブル６および底部ナイフ９より
上に距離を置いて装着される。図１に示されるように、
ナイフシリンダは、機械のフレーム８と結合する側部部
材18に設けられた軸受19に回転可能に装着される。ま
た、真空ローラ３、４も、これらの側部部材18における
軸受（図示せず）に回転可能に装着される。ナイフシリ
ンダ15および側部部材３、４は、それ自体公知の駆動手
段（図示せず）により全て回転する。
ナイフシリンダの部分は、弦形状の面20に切断されて
いる。図２および図４に示されるように、内部ナイフ16
は、ねじ21によってこの弦面20に固定され、このねじ21
はナイフを横にセットおよび調整されるべく移動するこ
とを許容する延長開口22を介して延在する。内部ナイフ
16は、外部ナイフを横に移動すべく許容する延長開口25
を介して延在するねじ24によって、内部ナイフ16の外側
に外部ナイフ17を固定するために役立つねじ孔23が設け
られる。フィレット27は、ねじ26により内部ナイフ16の
後部エッジに固定される。外部ナイフのセットおよび調
整は、このフィレット27にセットされたねじ28により行
われる。これらのセットされたねじ28は、裁断中のナイ
フの面に作用する力の成分を吸収することに、さらに役
立つ。ナイフシリンダ15は、内部ナイフ16をセットおよ
び調整するために、セットされたねじ30を有する突出部
29がさらに設けられる。これらのセットされたねじ30
は、裁断中のナイフの面に作用する成分を吸収すること
にも、また役立つ。
図５および図６に最も良く示されるように、内部ナイ
フ16は、エッジ31を有し、そして外部ナイフ17はエッジ
32を有する。２つのエッジ31、32は、縦溝33を画成す
る。ナイフシリンダ15が回転すると、２つのエッジ31、
32は、図において示すことができない小さな距離を置い
て、底部ナイフ９のエッジ13を１つづつ通過する。図５
において、外部ナイフ17のエッジ32は、底部ナイフ９の
エッジ13と丁度対向し、それによってラインに沿う紙の
繊維を押し潰し、そして右側に配置されるシート34は紙
ウェブ２から引き離される。右の真空ローラ４が左の真
空ローラ３よりも速く回転することにより、シート34
は、もっと先へ、例えばスタッカ（カード読取機）のよ
うに、迅速に移動される。
図６において、内部ナイフ16のエッジ31は、底部ナイ
フ９のエッジ13に対向し、それによって紙ウェブ２から
縦紙片35を裁断する。もし紙ウェブ２が、例えば12イン
チのモジュールを備えたインチ測定機で分類されると、
最後のシートは297mmの長さを有するA4様式となり、各
シートについて約7.8mmの紙片を裁断することが必要と
される。両ナイフ16、17が図５および図６に示されるよ
うに装着されると、紙ウェブはこのようにミリメートル
様式に裁断される。機械は、単に外部ナイフ17を取り外
すことにより、インチ様式で裁断するように直接切り換
えることができる。これは、１つのおよび同じ機械が、
両方のサイズのシステムとして同程度に使用できること
について、大きな利点を意味する。
図示されるように、内部ナイフ16の裁断エッジの片側
は、ナイフの外側として同じ面に現れる。これは、ナイ
フに対し単純な構造を与え、これらナイフを鋭利にする
ことおよび良好な配列を保持することを容易にする。図
５および図６に示される外部ナイフは、鈍角な裁断エッ
ジを有し、この鈍角は鋭利にすることおよび良好な配列
を保持することもまた容易にする。他方において、より
大きな力が、紙の繊維を押し潰すために要求される。こ
れらの力は、図７に示される実施例におけるよりも小さ
く、そこでは外部ナイフ17は鋭角な裁断エッジを有す
る。
前述したように、その次の生産工程に到達し、そして
ここで損傷を生じる前に紙片35を離すことが必要とされ
る。この問題は、溝33に裁断された紙片35を吸い上げる
ことにより解決される。前記溝は、真空源（図示せず）
および圧縮空気源（図示せず）または大気と接続される
バルブ手段を備える配管システムを経て連通する。図６
に示される状態において、溝33は真空源と接続され、そ
して紙片35は吸い込みによって溝33内に保持される。図
２において、ナイフシリンダ15は、約180゜の角度で回
動した位置に、破線で示されている。吸い込みファネル
38は、ナイフシリンダの付近でのこのような位置に配置
され、前記吸い込みファネルは、通路39を経て真空源
（図示せず）と接続される。バルブ手段37は、負圧に代
えて溝33に対して陽圧を供給し、これにより紙片35はフ
ァネル38に吹き上げられ、そして通路39を経て作業場所
から除去される。もし、ファネル38上の吸い込みが十分
に強ければ、多くの場合において、紙片がナイフシリン
ダから除去される際に、溝35が大気と接続することが単
に必要とされるであろう。
バルブ手段37は、図３および図４により全体的に示さ
れる．バルブ手段は、実質的に、バルブリング41を支持
する金属またはプラスチックリング41で構成され、便宜
上はプラスチックで形成される。
バルブリング41は、ナイフシリンダの回転に追従する
ようなナイフシリンダに対しキー溝が設けられたキー43
を備えるグラウンドスチールリング42に、摺動回転可能
に配置される。バルブ手段37は、他方において、静止し
ている。図示のように、バルブ手段37は、ナイフシリン
ダ15の各端部に設けられる。しかしながら、他の場合に
は、ナイフシリンダ15の一端に、単にバルブ手段を有す
ることで十分であろう。
図４、図５および図６に最適に示されるように、バル
ブ手段37を備える溝33と接続する通路システムは、ナイ
フシリンダおよびナイフに設けられる。このシステム
は、ナイフシリンダで裁断され、そして弦面20の前方に
開口する縦溝44で構成される。ナイフシリンダの端面か
ら溝44内へ延在する孔45は、スチールリング42内の対応
する孔46を経てバルブ手段37と連通する。同様に、縦溝
47、48は、内部ナイフ16の各側部に、ナイフシリンダの
溝44に１列に並んで内部ナイフ16の中に設けられる。こ
れらの溝は、複数の縦孔49により順番に内部結合され
る。さらに、外部ナイフ17の内側は、内部ナイフ16の外
側に溝48に整列した縦溝50に形成される。この溝50は、
複数の吸い込み孔51によりナイフシリンダの裁断エッジ
間で、縦溝33と順番に結合される。
図３および図４に示されるように、スチールリング42
に面したバルブリング側は、導管52を経て真空源（図示
せず）と接続される湾曲スロット54が設けられる。同様
に、他のスロット55が設けられ、このスロット55は、図
示の場合には単に孔の形状とし、そして圧縮空気源（図
示せず）または導管53を経て大気と接続される。
図２に示される状態において、ナイフシリンダの端面
における孔45は、真空スロット54に配列される。真空
が、ナイフシリンダの裁断エッジ間の縦溝33内において
有効である。それは、裁断された紙片が吸い込みによっ
て溝の中に保持され、そしてこの状態は、ナイフシリン
ダが回転し、多くの孔45がスロット54を通過するまで継
続するからである。これは、真空を中断する。この真空
は、孔35が圧縮空気スロット55の前に位置して回転する
際に、陽圧または大気の圧力によって、速やかに置換さ
れる。保持された紙片35は、前述したように、吸い込み
ファネル38内に吸い上げられる。
この発明は、インチまたはミリメートルのサイズに裁
断するようにした紙ウェブについての実施例に基づいて
上述されかつ図示されている。この発明の機械は、紙よ
りも薄い材料からなる無端ウェブの裁断、およびナイフ
シリンダ並びにナイフの寸法に単に基づいたあらゆるサ
イズのシートおよび紙片への裁断用として、同等に使用
することができることは勿論である。さらにまた、１セ
ット以上のナイフをナイフシリンダに設けることが可能
である。

Claims (9)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】紙ウェブに対し縦に配置された静止底部ナ
    イフと、同様に紙ウェブに対し縦に配置され、かつ相互
    に関連するナイフ裁断エッジの少なくとも１セットを有
    し、この裁断エッジは底部ナイフの通路を閉じ、紙ウェ
    ブが底部ナイフとナイフシリンダとの間に連続的に移送
    される際に、紙ウェブからシートと紙片とを交互に引き
    続いて裁断する前記底部ナイフの上に配置された回転可
    能なナイフシリンダとから構成してなる、それぞれのシ
    ートに対する縦の紙片の裁断と同時に紙ウェブまたは類
    似の材料をシートに裁断するための機械からなり、ナイ
    フシリンダは実質的に堅固であり、１つの関連するセッ
    トのナイフ裁断エッジは、２つのナイフからなる断面的
    に実質的に矩形のナイフ装置であり、該ナイフ装置は、
    その面の一つがナイフシリンダ上に設けられた弦面に対
    し固定されており、さらに内部ナイフの外側に対して固
    定された外部ナイフとから構成され、該外部ナイフはシ
    ートを裁断するための裁断エッジを有し、該内部ナイフ
    は紙片を裁断するための裁断エッジを有することを特徴
    とする機械。
  2. 【請求項２】縦溝がナイフ装置に刻設され、前記溝はナ
    イフ裁断エッジにより側面に沿って画成されることを特
    徴とする請求項１記載の機械。
  3. 【請求項３】内部ナイフの裁断エッジを形成する側部の
    １つは、その外側として同じ面に位置決めしてなる請求
    項１または２に記載の機械。
  4. 【請求項４】外部ナイフの裁断エッジは、ナイフの外側
    および溝の底面により形成されることを特徴とする請求
    項１乃至３のいずれか一つに記載の機械。
  5. 【請求項５】外部ナイフの裁断エッジは、ナイフの外側
    および溝の底面から裁断エッジのエッジ部材の前方に斜
    め下方に延在する面により形成されることを特徴とする
    請求項１乃至４のいずれか一つに記載の機械。
  6. 【請求項６】溝は、ナイフ装置、および裁断工程中に溝
    が真空源およびその後に圧縮空気源または大気と接続す
    るためのバルブ手段を備えるナイフシリンダにおける通
    路を経て連通してなることを特徴とする請求項１乃至５
    のいずれか一つに記載の機械。
  7. 【請求項７】内部ナイフおよび外部ナイフからなるナイ
    フ装置において、内部ナイフにおける通路は、内部ナイ
    フの各側面に設けられた縦の開放溝と、２つの溝を接続
    する複数の縦の孔とから構成し、外部ナイフにおける通
    路は、組立て状態において、内部ナイフの最も外側に整
    列して配置され、かつ外部ナイフの内側に設けられた縦
    の開放溝と、２つの裁断エッジの間の溝と前記溝を接続
    する複数の孔とから構成してなることを特徴とする請求
    項１乃至６のいずれか一つに記載の機械。
  8. 【請求項８】ナイフシリンダにおける通路は、組立て状
    態において、内部ナイフの最も内側に整列して配置され
    た縦の開放溝と、前記開放溝の少なくとも一端から延在
    し、かつナイフシリンダのそれぞれの端面で終端し、そ
    してバルブ装置を備えた通路システムと接続する孔とか
    ら構成してなることを特徴とする請求項１乃至７のいず
    れか一つに記載の機械。
  9. 【請求項９】通路を経て真空源と接続され、ナイフシリ
    ンダの表面付近における裁断位置からの角度距離に位置
    される吸い込みファネルからなり、前記バルブ手段は、
    ナイフ装置の裁断エッジの間の溝がファネルと整列して
    いる場合に、通路内の圧力が真空から大気または陽圧に
    切り換えるために適応されることを特徴とする請求項１
    乃至８のいずれか一つに記載の機械。
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