JP5179709B2 - ロータリー切削ユニットのためのアンビル、このアンビルを有するロータリー切削ユニット及びこのロータリー切削ユニットを使用する切削方法 - Google Patents

Description

本発明は、ロータリー切削ユニットのための回転可能なアンビルであって、軸と、ロータリーカッタの切刃部材と協働するために適合された少なくとも一つのアンビル部分と、ロータリーカッタの一対の突き合わせ部材を突き合わせるために適合された一対の荷重伝達部分とを備え、一対の荷重伝達部分が前記アンビル部分の側面に対して並行になっているロータリー切削ユニットのための回転可能なアンビルに関する。また、本発明は、ロータリーカッタと回転可能なアンビルを備えたロータリー切削ユニットに関する。

このようなロータリー切削ユニットは、米国特許第６２４４１４８号で開示されており、ロータリーアンビルに関係して作用するロータリーカッタを備えている。ロータリーカッタは、円筒切削面と上述の面から突出する少なくとも一つの切刃部材とを有する実質的に円筒形のボディを備え、切刃部材の半径方向外周部分は上述の円筒切削面よりも大きい直径を有している。ロータリーカッタの側面は、軸受で支持される軸を備えている。軸と表面との間には、すなわち、上述した円筒切削面の両側には、一対の環状の突き合わせ部材が設けられている。環状部材は、アンビルの一対の荷重受け部分に対して突き合わせを許容するために、上述の円筒切削面よりも大きい直径をもっている。

アンビルは、アンビル部分と上述の一対の荷重支持部分を備えている。アンビル部分は、ロータリー切削ドラムの切刃部材と協働するようになっている。一方、荷重支持部分は、ロータリーカッタの上述の突き合わせ部材と突き合わさるようになっている。アンビルは、このアンビルの軸方向の延長部分に示されるように、アンビル部分の外側の軸受けと荷重支持部分の外側で支持されている。

さらに、突き合わせ部材は、上述した切刃部材の半径方向の外周部分と実質的に同じ直径を有している。突き合わせ部材は、荷重に対向して位置すると共に荷重を伝えるようになっており、所望の切削特性を得るために予め定められた圧力がアンビルの荷重支持部分に作用する。随意に、突き合わせは、上述したアンビルの面に対するロータリー切削ドラムの回転を伝えることもでき、その結果、上述したロータリーカッタの回転方向と反対方向に回転する。

生成物は、中心に配置された切刃部材によってドラムの間に挿入された織物から切削される。

しかしながら、上述のロータリーカッタでは、ロータリーカッタドラムの軸中心にある切刃部材の位置が、軸方向の外周に最も近い切刃部材の位置と同じように精密に切れないという難点をもっている。

これは、アンビルが曲がるという原因によって、ロータリー切削ドラムが突き合わせ部材によってアンビルの表面に圧力を及ぼすという事実によるものである。これは、米国特許第６２４４１４８号で開示されているアンビルに対応する従来技術のアンビルＡの原理を説明すると共に、図６で示されている。一対の荷重支持部分Ｂは、アンビル部分Ｃの軸方向の延長部の両側で調整されている。一方、軸受と協働する一対の環状支持面Ｄは、一対の荷重支持部分Ｂの片側に配置されている。荷重Ｅが支持部分に適用されたとき、アンビルＡの中心部分は、面Ｄに作用する反対方向の力Ｇ、すなわち、ベアリングによって、破線Ｆで（誇張されて）示されるように僅かに下方へ曲がる。このような曲げは、負の曲げとして示されることができる。

別の従来のロータリーカッタユニットは、両側に配置された２つ又はそれ以上の切刃部材をもつロータリーカッタドラムと協働するアンビルを有している。このようなロータリーカッタは、アンビルドラムとロータリーカッタドラムが重さによって曲がることに原因して、上述の欠点を受けるだけでなく、長い軸方向の延長部をもつ。すなわち、アンビルがより長く、より重くなると、ますます重さによって負の方向に曲がり、上述した結果が加わることになる。

このようなアンビルと協働する長いロータリーカッタ上における、２つ又は３つの平行な切刃部材、又は一つの大きい切刃部材の使用は、アンビルの外周部分で満足できる切削特性をもつ一方で、中心部分により近い切刃部材は、切削されるべき織物を切り裂くことができない。

本発明の目的は、アンビルの信頼性を高め、寿命を長くすることである。

これは、始めに定義したように、回転可能なアンビル及びロータリー切削ユニットによって達成される。一方、荷重支持部材は、両側が軸受によって軸に連結されていて、上述した一対の荷重伝動部分及び上述したアンビル部分の間に設けられている。

これによって、ロータリーカッタ及びアンビルの望ましくなく変形が、荷重が増加したときに補償される。

好ましくは、一つのアンビル部分を備える。これによって、アンビルの正方向の曲げの大きさは、内側のアンビルスリーブ部材の割合、アンビルの長さ、ロータリーダイのデザイン及び切削用途を選択することによって定められることができる。

また代替手段として、複数のアンビル部分を備える。これによって、複数のアンビル部分は、複数の切刃部材の位置によって位置を定めることができる。

ふさわしくは、上述したロータリー切削ドラムは、少なくとも中心に配置された切刃部材を備え、上述したアンビルドラムは一つのアンビル部材を備える。

これによって、曲がりは中心線に対して対照になるということが達成される。

代替手段として、ロータリー切削ユニットは、複数の軸方向に配置された切削部材を備えている。そして、上述したアンビルドラムは一つのアンビル部材を備えている。これによって、正方向の曲げの大きさが定められるということが達成される。

代替手段として、上述した切削ドラムは、複数の軸方向に配置された切削部材を備えている。そして、アンビルドラムは、上述した軸方向に配置された切削部材の少なくとも一つと協働する複数のアンビル部材を備えている。これによって、重さによる負方向の変形が小さくなり、したがって、アンビル部分の全体の寿命時間が増加するということが達成される。

以下において、本発明は、添付された図面を参照してより詳細に説明される。

図１は、本発明に係るロータリー切削ユニット２の第１の実施形態を示す。ロータリーカッタ４は、外周面８及びこの面８から突出している少なくとも一つの切刃部材１０を有する実質的に円筒形の中空体又は一体ボディ６を備えている。上述の切刃部材１０の半径方向の外周部分は、上述の面８より大きい直径を有している。ロータリーカッタ４は、軸１４に配置され、ロータリーカッタ４の両側から軸方向に延び、軸受１５で支持されている軸１４の一体部分である。軸方向の面８の両側で、一対の環状の突き合わせ部材１６が設けられている。突き合わせ部材１６は、アンビル１８に対して突き合わせを許容するために、上述の面８の直径より大きい直径を有している。

アンビル１８は、軸１９、アンビル部分２０及び一対の荷重伝動部分２２を含んでいる。アンビル部分２０は、ロータリーカッタ６の切刃部材１０と協働するようになっている。一方、荷重伝動部分２２は、ロータリーカッタ６の上述の突き合わせ部材１６と突き当たるようになっている。

したがって、突き合わせ部材１６は、上述の切刃部材１０の半径方向の外周部分１２と実質的に同じ直径を有している。

アンビル部分２０の軸方向の両側で、回転しないそれぞれの荷重支持部材２４によって囲まれている軸受２３に軸１９は回転可能に配置されている。荷重支持部材２４は、荷重伝動部材２２の軸方向内側に配置されている。すなわち、それぞれの荷重支持部分は、アンビル部分２０と個々の荷重伝動部分２２の間で軸方向に配置されている。

上向き荷重は、一対の空気圧シリンダ２５によって荷重支持部材２４に対して加えられている。荷重は、突き合わせ部材１６に対する荷重伝動部分２２によって伝動されている。

図２において、図１のアンビルより大きい軸方向の延長部分を有するアンビル１８が、本発明の理解を容易にするために示されている。上向きの荷重２８は、突き合わせ部材１６に対する荷重伝動部分２２によって伝動されている。全上向き荷重は、アンビルの重量より大きく、アンビル１８をロータリーカッタ４の方に曲げるのに十分であり、切刃部材１０の軸方向の中心部分で本質的に改良されている切削特性を生じる（例えば、図２参照されたい）。面８で連続して生じる反対方向の力は、力２６に対して軸受に伝動されている。荷重は、アンビルを破線３０で（誇張して）示すように僅かに上向きに曲げるように生じる。

一対の空気圧シリンダ２５によって生じた荷重は、切削作業を実施し、切削の結果を監視することによって調整される。切削の結果が望ましくないものであれば、ロータリーカッタ４及びアンビル１８の全延長部分に渡って、切削が一様になるまで圧力が増加又は減少される。

最適の切削は、突き合わせ部材１６及び切刃部材１０が、実質的に面８の上から同じ量だけ突き出し、全アンビル２０に沿って切削特性が一定になるので、実際に、アンビル１８が真っ直ぐになっているとき、すなわち、線３０が直線であるときに達成される。

図３は、ロータリー切削ユニットの第２の実施形態を示す。アンビル及びロータリー切削ドラムは、長く、重さによって強い影響を受け、地上に向かって曲がる。しかしながら、荷重伝動部分２２が突き合わせ部材１６に圧力を作用させるとき、アンビル１８はロータリーカッタ６の方に曲がる。したがって、線３０（図２を参照されたい）が直線になるように圧力が調整されるとき、切削特性が実質的に切刃部材１０の全延長部に渡って等しくなる。

したがって、荷重支持部材２４上に生じた圧力２８によって、中心に配置された切刃部材の利用が可能となる。

また別に、長いロータリー切削ドラム上の切刃部材は、切削特性を保ちながら、実質的に切削ドラムの一方から他方に延びることができる。

図４は、軸方向に分離して配置された一対の切刃部材１０を持つロータリーカッタ６を有するロータリー切削ユニット２の第３の実施形態を示す。アンビルは、上述した切刃部材に対応する２つの分離したアンビル部分２０に分かれている。

図５は、３つの軸方向に隣接する切刃部材１０を備えるロータリーカッタ６による第４の実施形態を示す。一方、アンビル１８は、一つのアンビル部分２０のみを備えている。このようなロータリーカッタによって、同時に３つの物体を切削することが可能となる。もちろん、３個以上又は３個以下の切刃部材は平行に配置されることができる。

もちろん、一つ又は二つより多い空気圧シリンダ２５が使用されることができる。別に、又はさらに、水圧シリンダ又は機械的な荷重、例えばスピンドルや楔が使用されることができる。

ロータリーカッタとアンビルを含むロータリー切削ユニットの第１の実施形態を示す。 荷重を受けている本発明に係るアンビルを示す。 第２の実施形態によるロータリー切削ユニットを示す。 第３の実施形態によるロータリー切削ユニットを示す。 第４の実施形態によるロータリー切削ユニットを示す。 荷重を受けている従来技術のアンビルを示す。

符号の説明

２ ロータリー切削ユニット
４ ロータリーカッタ
６ 一体ボディ
８ 外周面
１０ 切刃部材
１２ 外周部分
１４，１９ 軸
１５ 軸受
１６ 突き合わせ部材
１８ アンビル
２０ アンビル部分
２２ 荷重伝動部分
２３ 軸受
２４ 荷重支持部材

Claims (9)

1. ロータリー切削ユニットのための回転可能なアンビルであって、
   軸と、
   ロータリーカッタの切刃部材と協働する少なくとも一つのアンビル部分と、
   ロータリーカッタの一対の突き合わせ部材に突き合わさり、前記少なくとも一つのアンビル部分のそれぞれの軸方向端部に隣接して配置された一対の荷重伝動部分と、
   前記少なくとも一つのアンビル部分と個々の荷重伝動部分との間で軸方向に配置された荷重支持部材であって、個々の荷重支持部材が軸に対して軸受によって連結され、前記軸が前記荷重支持部材に対して相対的に回転可能である荷重支持部材と、
   を備える回転可能なアンビル。
2. 前記少なくとも一つのアンビル部分が、一つのアンビル部分からなる請求項１記載の回転可能なアンビル。
3. 前記少なくとも一つのアンビル部分が、軸方向に間隔を開けて配置された複数のアンビル部分からなる請求項１記載の回転可能なアンビル。
4. ロータリー切削ドラム及び下方に配置された回転可能なアンビルを備えたロータリー切削ユニットであって、
   前記切削ドラムは、軸方向に間隔を開けた複数の突き合わせ部材の間に配置された少なくとも一つの切刃部材を備え、
   前記回転可能なアンビルは、
   軸と、少なくとも一つの切刃部材に対向して配置された少なくとも一つのアンビル部分と、前記突き合わせ部材のそれぞれに突き合わさる一対の荷重伝動部分と、前記少なくとも一つのアンビル部分と荷重伝動部分のそれぞれとの間に配置された荷重支持部材であって、個々の前記荷重支持部材が軸受によって軸に対して連結されている荷重支持部材と、
   前記荷重支持部材に対して調節可能な上向きの力が作用するように配置された荷重作用機構と、
   を備えるロータリー切削ユニット。
5. 前記少なくとも一つの切刃部材が中心に配置された切刃部材からなり、前記少なくとも一つのアンビル部分が一つのアンビル部分からなる請求項４に記載のロータリー切削ユニット。
6. 前記少なくとも一つの切刃部材が、軸方向に間隔を開けた複数の切刃部材を備え、
   前記少なくとも一つのアンビル部分が、軸方向に間隔を開けた複数のアンビル部分を備える請求項４に記載のロータリー切削ユニット。
7. 前記少なくとも一つの切刃部材が、軸方向に間隔を開けた複数の切刃部材を備え、
   前記少なくとも一つのアンビル部分が、一つのアンビル部分を備える請求項４に記載のロータリー切削ユニット。
8. 前記荷重作用機構が、個々の荷重支持部材に係合する流体作動シリンダを備える請求項４に記載のロータリー切削ユニット。
9. ロータリー切削ドラム及びその下に配置された回転可能なアンビルを含み、
   前記切削ドラムは切刃構造を保持し、
   切削される要素が切刃構造と前記アンビルのアンビル部分の間を通り、
   前記切削ドラムは、前記アンビルの軸方向に間隔を開けた個々の荷重伝動部材に係合する軸方向に間隔を開けた突き合わせ部材を含み、
   前記アンビルは、該アンビル部分と個々の荷重伝動部材との間で軸方向に配置され、軸方向に間隔を開けた荷重支持部材を含み、
   切削中に、前記荷重支持部材のそれぞれに対して上向きの力を作用させるステップを有し、
   上向きの力の合計がアンビルの重さを超えるロータリー切削ユニットを使用する切削方法。

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