JP5155608B2 - カッタードラム及び回転切断装置 - Google Patents

Description

本発明は、長手方向の延伸を有する少なくとも１つの切断部材が設けられている実質的に円柱形の部位を含み、切断部材の表面が、第１および第２の側部を有する本体部と、前記第１および第２の側部の間に位置して切断部材の長手方向の延伸を実質的に横切っている主エッジ部とに分割されている回転切断装置用カッタードラムに関する。

さらに、本発明は、金床ドラムと上記のようなカッタードラムとを含む回転切断装置に関する。

このようなカッタードラムは、特開平１１−１８８６９８号公報に開示されている。別のカッタードラムは、特開２００１−２６９８９６号公報および特開平９−２６７２９９号公報に開示されている。これらは全て、切断部材のエッジが尖っているという欠点を抱えている。これは、尖ったエッジは、エッジの上部および側面において０．３μｍ未満の表面粗さＲ_Ａを必要とするため、大きな欠点である。また、尖ったエッジは壊れやすく欠けてしまう可能性があり、そうすると切断の実行ができなくなる上、エッジの再成形が必要となり、結果としてカッタードラムおよび金床ドラムの寿命を短くすることになる。

本発明の目的は、切断部材の特性を改善することにある。

この目的は、最初に記載した種類のカッタードラムであって、所定の半径を有する中間部を前記主エッジ部の各側に設けてさらに含み、前記中間部が、前記主エッジ部を直接的または間接的に前記本体部へと接続しているカッタードラムによって達成される。

これにより、より頑丈なエッジが達成される。また、より高度な表面粗さが可能になり、カッタードラムの寿命が向上する。さらには、驚くべきことに、切断の力が２０〜４０％の範囲で低減される。また、画定される形状によって生み出される漸増的な圧力のため、布地（web）の切断の際に必要とされる圧力が小さくなる。

以下で、添付の図面を参照しつつ、本発明をさらに詳しく説明する。

図１は、回転カッタードラム２（図９を参照）の切断部材１０の断面である。切断部材１０には、本体部１２およびエッジ部１４が設けられている。本体部は、その各側に第１の側部１６および第２の側部１８を有し、エッジ部１４は、主エッジ部２０および主エッジ部２０の各側に中間部２８、３０が設けられている。

主エッジ部２０は、図１による横断面に見られるように、比較的直線状であって、横方向の広がりＬを有する。

中間部２８、３０の横方向の広がりは、それぞれｌ_１およびｌ_２で示されている。さらに、中間部２８、３０は、それぞれ所望の半径ｒ_１およびｒ_２の湾曲した表面を有する。

カッタードラム２の半径方向の平面に対する側面１６、１８の角度が、それぞれγ_１およびγ_２で示されている。

この切断部材の形状は対称であり、したがってｌ_１＝ｌ_２、ｒ_１＝ｒ_２、かつγ_１＝γ_２である。

図２は、第２の実施形態を示しており、第１の実施形態にきわめてよく似ているが、主エッジ部２０が中間部２８、３０の間で湾曲している点で相違している。湾曲した主エッジ部は、半径Ｒを有する。

図３は、第３の実施形態を示しており、今度は第２の実施形態にきわめてよく似ている。しかしながら、相違点は、切断部材１０の非対称な形状にある。図３における破線Ｂは、対称の場合の中心線である。

したがって、角度γ_２はγ_１よりも大きく、第１の側部１６は第２の側部１８よりも急峻な傾きを持っている。また、第２の中間部の第２の半径ｒ_１は、第１の中間部の半径ｒ_２よりも小さく、第２の中間部３０の横方向の広がりｌ_１は、第１の中間部２８の横方向の広がりｌ_２よりも大きい。

しかしながら、ｌ_１＝ｌ_２およびｒ_１＝ｒ_２であってもよい。

図４は、第４の実施形態を示しており、これによれば、エッジ部１４に、主エッジ部２０の各側の第１および第２の中間部２８、３０だけでなく、第１の中間部２８と第１の側部１６との間の第１の横エッジ部２２、および第２の中間部３０と第２の側部１８との間の第２の横エッジ部２４が設けられている。

先の実施形態と同様、カッタードラム２の半径方向の平面に対する側部１６、１８の角度が、それぞれγ_１およびγ_２で示されている。

さらに、カッタードラム２の半径方向の平面に対する第１および第２の横エッジ部２２、２４の角度が、それぞれα_１およびα_２で示されている。

この切断部材の形状は対称であり、したがってｌ_１＝ｌ_２、ｒ_１＝ｒ_２、γ_１＝γ_２、かつα_１＝α_２である。

図５は、第５の実施形態を示しており、第４の実施形態にきわめてよく似ている。しかしながら、主エッジ部２０が中間部２８、３０の間で湾曲している点で相違している。湾曲した主エッジ部は、半径Ｒを有する。

図６は、第６の実施形態を示しており、第１の実施形態にきわめてよく似ている。しかしながら、相違点は、切断部材１０の非対称な形状にある。図６における破線Ｂは、対称の場合の中心線である。

したがって、主切断エッジ２０は中央には配置されておらず、主切断エッジ２０の横方向の広がりが、右方へと寄せられている。さらに、角度γ_２がγ_１よりも大きく、第１の側部１６は第２の側部１８よりも急峻な傾きを持っている。また、第２の中間部の第２の半径ｒ_１は、第１の中間部の半径ｒ_２よりも小さく、第２の中間部３０の横方向の広がりｌ_１は、第１の中間部２８の横方向の広がりｌ_２よりも大きい。

図７は、第７の実施形態を示しており、これは第６の実施形態にきわめてよく似ており、すなわちｌ_１、ｌ_２、ｒ_１、およびｒ_２の関係について図６に関連して述べた内容が、図７の実施形態にも当てはまる。しかしながら、エッジ部１４には、主エッジ部２０の各側の第１および第２の中間部２８、３０だけでなく、第１の中間部２８と第１の側部１６との間の第１の横エッジ部２２、および第２の中間部３０と第２の側部１８との間の第２の横エッジ部２４が設けられている点が、相違点である。

カッタードラム２の半径方向の平面に対する第１および第２の横エッジ部２２、２４の角度が、それぞれα_１およびα_２で示されており、α_２＞α_１である。

図６の実施形態に関する理由に相当する理由で、γ_２＞γ_１である。他方で、たとえα_２＞α_１であっても、図７の実施形態においてはγ_２＞γ_１が可能である。

図８は、第８の実施形態を示しており、これは第７の実施形態にきわめてよく似ており、すなわち角度および横方向の広がりについて図７に関連して述べた内容が、図８の実施形態にも当てはまる。しかしながら、主エッジ部２０が中間部２８、３０の間で湾曲している点が相違点である。湾曲した主エッジ部は、半径Ｒを有する。

上述の実施形態の全てにおいて、以下の範囲が適している。
Ｌ＝１０〜６０μｍ
Ｒ＝１０〜８０μｍ
ｌ_１＝５〜５０μｍ
ｌ_２＝５〜５０μｍ
ｒ_１＝５〜５０μｍ
ｒ_２＝５〜５０μｍ

図９は、回転カッタードラム２および金床ドラム３が互いに切断の関係に設けられている回転切断装置１を示しており、切断の目的のため、回転カッタードラムに、回転カッタードラム２と金床ドラム３との間に導入される布地から切り出されようとする物品の形状を有する１つ以上の切断部材１０が設けられている。

驚くべきことに、本発明のカッタードラムによれば、切断の力が２０〜４０％の範囲で低減されることが明らかになっている。

また、従来技術よりも頑丈なエッジが達成されている。

またさらには、より良好な表面粗さが達成されており、これがカッタードラムの寿命を向上させている。

上述の実施形態のいずれかによる切断部材１０も、カッタードラムから実質的に半径方向に突き出している未成形の部材を、例えば本発明による丸みのある形状を生み出すべく丸みのある形態へと形作られたダイヤモンド砥石によって研削することで、製造することができる。あるいは、切断部材が、最初に例えば尖ったエッジを備えて設けられる。ついで、これらのエッジが、エッジに所望の幅および半径をもたらすために、研磨材粒子のはけ塗り（ｂｒｕｓｈｉｎｇ）またはスパッタリングによって処理される。

平坦な表面の両側に尖ったエッジを有する従来技術の切断部材は、布地の繊維材料を金床に向かって押し付ける。平坦な表面および尖ったエッジであるため、繊維材料がエッジから横方向に逃げることができない。このため、大きな圧力を加えて、平坦な表面の各側で２つの切断を行う必要があり、すなわち圧縮された部位が、尖った２つのエッジに沿って切断されることになる。

一方、本発明の切断部材においては、丸みのあるエッジが布地に対して漸増的な圧力を生むという事実ゆえ、圧縮された素材が横方向に移動することができ、驚くべきことに布地が、尖ったエッジを有する従来技術の切断部材の場合よりも小さな圧力で、丸められたエッジ２８、３０の間のどこかで引き裂かれる。

この漸増的な圧力は、第１および第２の横エッジ部２２、２４によって高められる。

回転切断装置の回転カッタードラムの切断部材の第１の実施形態の横断面である。 切断部材の第２の実施形態の横断面である。 切断部材の第３の実施形態の横断面である。 切断部材の第４の実施形態の横断面である。 切断部材の第５の実施形態の横断面である。 切断部材の第６の実施形態の横断面である。 切断部材の第７の実施形態の横断面である。 切断部材の第８の実施形態の横断面である。 回転カッタードラムおよび図１から図８のいずれかによる切断部材を備える回転切断装置の斜視図である。

Claims (17)

1. 長手方向の延伸を有する少なくとも１つの切断部材（１０）が設けられている円柱形の部位を含み、切断部材（１０）の横断面表面が、第１および第２の側部（１６、１８）を有する本体部（１２）と、前記第１および第２の側部（１６、１８）の間に位置して切断部材（１０）の長手方向の延伸を横切って１０〜６０μｍの横方向の幅（Ｌ）を有している主エッジ部（２０）とに分割されている回転切断装置（１）用のカッタードラムであって、
   前記主エッジ部（２０）の各側に、５〜５０μｍの半径（ｒ_１、ｒ_２）および５〜５０μｍの横方向の広がり（ｌ_１、ｌ_２）を有する中間部（２８、３０）が設けられ、前記中間部（２８、３０）が、前記主エッジ部（２０）を直接的に前記本体部（１２）へと接続しているか、前記主エッジ部（２０）を、横エッジ部（２２、２４）を介して前記本体部（１２）の前記第１および第２の側部（１６、１８）に接続し、
   前記主エッジ部（２０）は、前記切断部材（１０）の長手方向の延伸を横切る方向に直線的であることを特徴とするカッタードラム。
2. 前記主エッジ部（２０）の各側に設けられた前記中間部（２８、３０）の半径（ｒ_１、ｒ_２）が同じである請求項１に記載のカッタードラム。
3. 前記主エッジ部（２０）の各側に設けられた前記中間部（２８、３０）の半径（ｒ_１、ｒ_２）が、異なる請求項１に記載のカッタードラム。
4. 前記中間部（２８、３０）の横方向の広がり（ｌ_１、ｌ_２）が同じである請求項１に記載のカッタードラム。
5. 前記中間部（２８、３０）の横方向の広がり（ｌ_１、ｌ_２）が、異なる請求項１に記載のカッタードラム。
6. 前記中間部（２８、３０）が、前記主エッジ部（２０）を前記第１および第２の側部（１６、１８）に接続している、請求項１から５のいずれか一項に記載のカッタードラム。
7. 前記中間部（２８、３０）が、前記主エッジ部（２０）を前記第１および第２の側部（１６、１８）に、前記カッタードラムを通過し前記主エッジ部（２０）の長手方向の延伸に直交している半径方向の平面に関して所定の角度（γ_１、γ_２）で接続している請求項５に記載のカッタードラム。
8. 前記主エッジ部（２０）の前記第１および第２の側部（１６、１８）との接続の角度（γ_１、γ_２）が同じである、請求項７に記載のカッタードラム。
9. 前記主エッジ部（２０）の前記第１および第２の側部（１６、１８）との接続の角度（γ_１、γ_２）が、異なる請求項７に記載のカッタードラム。
10. 第１の横エッジ部（２２）および第２の横エッジ部（２４）が設けられ、前記第１の横エッジ部（２２）が、前記主エッジ部（２０）を前記第１の側部（１６）に接続し、前記第２の横エッジ部（２４）が、前記主エッジ部（２０）を前記第２の側部（１８）に接続し、前記中間部（２８、３０）がそれぞれ、前記主エッジ部（２０）を前記第１の横エッジ部（２２）および前記第２の横エッジ部（２４）に接続している請求項１に記載のカッタードラム。
11. 前記第１および第２の横エッジ部（２２、２４）が、前記カッタードラムを通過し前記主エッジ部（２０）の長手方向の延伸に直交している半径方向の平面に関して所定の角度（γ_１、γ_２）で、第１および第２の側部（１６、１８）に接続している請求項１０に記載のカッタードラム。
12. 第１および第２の横エッジ部（２２、２４）が、前記カッタードラムを通過し前記主エッジ部（２０）の長手方向の延伸に直交している半径方向の平面に関してそれぞれ所定の角度（α_１、α_２）で、主エッジ部（２０）へと接続している請求項１０または１１に記載のカッタードラム。
13. 前記主エッジ部（２０）の前記第１および第２の側部（１６、１８）との接続の角度（γ_１、γ_２）が同じである請求項１０から１２のいずれか一項に記載のカッタードラム。
14. 前記主エッジ部（２０）の前記第１および第２の側部（１６、１８）との接続の角度（γ_１、γ_２）が異なる請求項１３に記載のカッタードラム。
15. 前記第１および第２の横エッジ部（２２、２４）と前記主エッジ部（２０）との角度（α_１、α_２）が同じである請求項１４に記載のカッタードラム。
16. 前記第１および第２の横エッジ部（２２、２４）と前記主エッジ部（２０）との角度（α_１、α_２）が異なる請求項１４に記載のカッタードラム。
17. 金床ドラム（３）と、請求項１から１６のいずれか一項に記載のカッタードラム（２）とを含む、回転切断装置。

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