JP3556585B2 - シート切断装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は連続して流れてくるシート，フィルムなど（以下、総称して単にシートという）を切断するためのシート切断方法ならびにその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
前工程より連続的に送られてくるシートを巻取る巻取機又は巻出機においては通常、図５（イ）に示すようにガイドロールｒ_１，ｒ_２を介して送られてくるシートＳをターレット巻取機のターレットＴに亘設された巻芯に巻取り、一定量の巻取りが完了するとターレットが旋回して（ロ）図に示すように巻取ロール１から次の新巻芯軸２に巻き替えられるようになっているが、この巻き替え時、巻取ロール１と新巻芯軸２との間に張られているシートＳを切断する必要があり、切断刃３が新巻芯軸２近くに配置されて（ハ）図に示す如く該切断刃３で新巻芯近くのシートＳを切断し、切断端を新巻芯軸２の巻芯の表面に巻き付けられている粘着テープ（図示せず）で巻き付けるようにしている。
【０００３】
ところで、上記のシート切断に用いられている切断態様としては、巻取り中の軸上部に鋸歯状の切断刃３が設けられ、連続的に流れているシートＳに図６に示すように巻取ロール１と新巻芯軸２の間で切断刃３を略直角に突入して切断するか、図示していないがシートを一旦、アキュムレータと称する吸収装置に吸収して巻取部のシートを停止させ、ナイフ等を横断的に走行させて切断し、新巻芯に巻き付けて再びシートを流すことが行われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記現在の鋸歯状の切断刃を突入して切断する方式は、流れているシートに略直角に切断刃を突入することは流れているシートを阻害することとなり、切断性がよくないことと、シートに切断刃の鋸歯状形状の跡が残ると共に、刃先先端の擦りきずを生じさせ、シートの切断端が非常に破れ易くなるなどの問題があって好まれていない。
【０００５】
これを図６（イ）〜（ニ）にもとづいて更に具体的に説明すると、上記切断方式は図６に示すように切断刃３の先端が（ロ）図の（ａ）点でシートに接触し、（ハ）図のＬ_１点で切断されるので、この間、切断刃３が（ａ）点から（ハ）図の（ｂ）点まで移動する間に、シートは走行速度Ｖをもって送られていることから（ロ）図の（ａ）点は（ハ）図の（ａ）点の位置となり、（ハ）図における切断点（ｂ）と（ａ）点との間のシートは切断刃で摺擦されることになり、損傷の発生を免れない。
【０００６】
一方、前記の後者の巻取時、シートを停止して切断する方法は、当然、シートの切断性がよく、切断面も良好な状態で切断させれるが、流れているシートを一時的に止めるためにシートの流れを吸収するアキュムレータなる装置が必要となり、装置の大型化はもとより大幅なコストの増加が免れなかった。
【０００７】
本発明は上述の如き実状に対処し、その改善を図るべく種々検討を重ねた結果、特に切断刃を流れているシートに略同調させて走行させることを見出すことにより恰も停止中のシートを切断刃で直動突入するのと同様として刃先形状の跡も擦り傷も発生せず、良好な切断面を得ることを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
即ち、上記目的に適合する本発明は、連続して流れてくるシートを巻取る巻取機又は巻出機において、該巻取ロールと、新巻芯軸との間の上部に切断機構を配設してなると共に、該切断機構を、シート面に向かって角度を有し、シリンダ機構により流れているシートに略同調して往復直動可能なフレームと、該フレームの先端に取り付けられ、巻取ロールと新巻芯の間に張設されたシートに流れ方向略直角に突入する切断刃により構成し、切断刃をシート面に向かってフレームと共に流れているシートに同調して走行させながらシート流れ方向に略直角に切断刃を突入せしめ、シートを切断するようにしたシート切断装置にある。
【０００９】
【作用】
本発明の切断方式によれば、切断刃の先端がシートに接触し、ついで切断に至るとき、切断刃がシートの流れに同調してシートと共に移動し、当初のシートへの接触点と切断刃が切断する位置とを同一位置として切断する。
このことはシートが恰も停止している状態で切断されることになり、シートと切断刃間の摺擦もなく、良好な切断面とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、更に添付図面を参照し、本発明の具体的実施の態様について詳述する。
【００１１】
図１は図６に対応する本発明のシート切断の態様であり、図において１，２，３は夫々図６と同じく巻取ロール，新巻芯軸及び切断刃を示しており、本発明では特に切断刃３の直進方向の角度が決められ、図では４５°の角度方向に切断刃３がシートの走行速度に同調して直進移動し得るようになっている。
【００１２】
即ち、図１（イ）においてシートＳに対し、その流れ方向略直角に突入する切断刃３の先端は図１（ロ）の（ａ）位置でシートＳに接触して、シートＳの流れと共に決められた直進方向角度、即ち、図の４５°の直進方向に移動し、図１（ハ）の（Ｌ_１）位置においてシートを切断する。このとき、接触した図１（ロ）の位置（ａ）がそのまま図１（ハ）の（ｂ）位置となり、両（ａ），（ｂ）位置は同一位置となる。従ってシートが停止している状態で切断が可能となる。
このときの切断刃の直動角度と、シートの速度、切断刃の直動速度との関係を図２にもとづいて解明する。
【００１３】
先ず（イ）図に示すようにシートの流れ速度をＶ，シートに対し切断刃の直動する角度をθ，切断刃の直動速度をＶ_３とすると、（ロ）図に示すところから、Ｖ_１＝Ｃｏｓθ×Ｖ_３，Ｖ_２＝Ｓｉｎθ×Ｖ_３，Ｖ_１＝Ｖである。
但し、Ｖ_１はＶ_３の速度によりシートの流れ方向に移動する切断刃の速度、Ｖ_２はＶ_３の速度によりシートに対し直角に走行する切断刃の速度である。
【００１４】
そこで今、シート速度Ｖ＝１００ｍｍ／Ｓ，θ＝４５°とすると、傷をつけない切断はＶ＝Ｖ_１，切断刃の速度Ｖ_３＝Ｖ_１／Ｃｏｓθ＝Ｖ／Ｃｏｓθ＝１００／Ｃｏｓ４５°＝１４１．４ｍｍ／Ｓとなる。
【００１５】
このことより厳密に言えば巻き付ける巻芯が円筒形であるため送られてくるシートの長さは若干誤差はあるが、シートと切断刃のシート流れ方向が略同一であれば問題とはならない。
即ち、図２（ハ）のシートの移動距離Ｂ〜Ｄに対し、Ａ点を基準にすれば、（Ａ〜Ｂ）＋（Ｂ〜Ｄ）の長さに対し切断点は（Ａ〜Ｃ）間の長さとなり、若干の誤差はあるとしても、略同じとなり、問題とならない。
【００１６】
これを更に図３にもとづいてシートと切断刃の位置関係を示すと、図において切断刃がＰ_１のとき、シート切断位置はＰ′_１，切断刃先がＰ_２のとき、シート切断位置はＰ′_２，切断刃先がＰ_３のとき、シート切断位置はＰ′_３，切断刃先がＰ_４のとき、シート切断位置はＰ′_４，切断刃先がＰ_５のときシート切断位置はＰ′_５となるが、Ｐ_３位置とＰ′_３位置は同一位置にあり、この位置において実際に切断刃先がシートに接触し、切断を始める。
従って切断刃とシートが略同一の速度で走行しながら切断刃がシートに突入すると、シートを切断刃の流れ方向の速度差がないためシートと切断刃は摺擦することなく、実質上、停止している状態で切断されることになる。
【００１７】
図４は上記シートの切断に使用される装置の１例である。
図示の如く本発明の要部をなす切断機構が巻取ロール１と新巻芯軸２との間の上部に配設されていて、切断刃３が巻取ロール１と新巻芯軸２との間に張設されているシートに略直角に突入して切断するようになっている。
そして、図示装置においては切断刃３はフレーム４の先端に取り付けられていて、フレーム４は後部のエアシリンダ等よりなるシリンダ機構５によってガイドコロ６を介して往復直動可能となり、先端の切断刃３を仮想線方向に直動せしめるようになっている。
ここで、切断刃３の直動速度はシートの流れ速度に対応して設定される。また、シートに対する切断刃３の直進走行角度は前記の説明においては４５°としているが、別段、これに拘束されるものでもなく、適宜、設定することも可能であるが、通常、４５°が最も実用的である。
かくして設定された切断刃の直動速度により切断刃３はシリンダ機構５の作動によって直動し、シートに接触した位置と同一位置で切断を行う。
【００１８】
【発明の効果】
本発明は以上のように連続して流れてくるシートを切断刃により切断するにあたり、往復直動可能なフレームと共にシート面に向かって切断刃を流れているシートに同調して走行させながらシート流れ方向に略直角に切断刃を直動突入せしめ切断する装置であり、シートの流れに対し切断刃が同調してシートと略同一の速度で走行しながらシートに流れ方向略直角に直動突入するため恰も停止中のシートを切断刃で切断するのと同様となり、シートの切断性が良好となると共に、シートに刃先が接触するとき、シートと切断刃の流れ方向の速度差がないため、切断刃の刃先形状あとも、擦り傷も発生せず、良好な切断面が得られる顕著な効果を有する。
しかも、切断刃はフレーム先端に取り付けられ、フレームと共に直動突入するため、作動が安定し頗る実用的である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る切断方法の作動説明図で、（イ）〜（ニ）は切断刃接触より切断に至る順序的作動状態を示す。
【図２】本発明のおけるシートの流れ速度と切断刃の直進速度との関係を示す説明図で、（イ）は切断刃接触時の状態、（ロ）は各速度の関係説明図、（ハ）は切断刃のシート接触位置と、切断位置との関連を示す説明図である。
【図３】本発明のおけるシートと切断刃の位置関係を示す説明図である。
【図４】本発明に使用する切断装置の１例を示す概要図である。
【図５】従前の一般的な巻取，切断の態様を示す図で、（イ）〜（ハ）は順次作動状況図である。
【図６】従前の切断方法の作動説明図で、（イ）〜（ニ）はその順序的作動状態を示す。
【符号の説明】
１ 巻取ロール
２ 新巻芯軸
３ 切断刃
４ フレーム
５ シリンダ機構

Claims (1)

1. 連続して流れてくるシートを巻取る巻取機又は巻出機の巻取ロールと、新巻芯軸との間の上部に切断機構を配し流れているシートを切断する装置において、切断機構を、シート面に向かって角度を有し、シリンダ機構により流れているシートに略同調して往復直動可能なフレームと、該フレームの先端に取り付けられ、巻取ロールと新巻芯の間に張設されたシートに流れ方向略直角に突入する切断刃により構成し、切断刃をシート面に向かってフレームと共に流れているシートに同調して走行させながらシート流れ方向に略直角に直動突入せしめシートを切断するようにしたことを特徴とするシート切断装置。

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