JPH02100894A

JPH02100894A - 切断装置

Info

Publication number: JPH02100894A
Application number: JP25212588A
Authority: JP
Inventors: Etsuji Hara; 悦二原
Original assignee: Kobayashi Engineering Works Ltd
Current assignee: Kobayashi Engineering Works Ltd
Priority date: 1988-10-07
Filing date: 1988-10-07
Publication date: 1990-04-12
Anticipated expiration: 2011-03-06
Also published as: JPH0822519B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、板紙等を切断する回転ナイフ式の切断装置に
関する。

［従来の技術］回転ナイフ式の切断装置として、「架台に支持され、一
対の互いに反対方向に回転するナイフ軸と、両ナイフ軸
の外周部のそれぞれに該ナイフ軸の中心軸まわりにスパ
イラル状をなすように設けられ、両ナイフ軸の回転時に
互いに噛合う一対のナイフと、両ナイフ軸を回転させる
駆動装置とを有してなる切断装置」かある。

上記切断装置にあっては、両ナイフかスパイラル状であ
るから１１両ナイフ軸が一定の角速度で回転する時、切
刃の噛合いが一定の速度でナイフ軸方向に移動する。し
たかって、両ナイフ軸を被切断物速度と同調して回転さ
せることにより、一対のナーｒフが被切断物の幅方向の
各断面において噛合い開始して被切断物を切断しその後
噛合い終了するナイフ噛合作業を、被切断物の幅方向の
一端から他端に向けて経時的に進行せしめ、被切断物を
幅方向に切断完了することとなる。

第１０図は従来の切断装置の例てあり、１．２は上下の
ナイフ軸、ＩＡ、２Ａはナイフ着座面、３．４は上下の
ナイフ、５．６．７はボルト、８．９は上下の押さえ部
材である。

ところで、上記従来の切断装置にあっては、両ナイフ軸
が第７図に示す如く噛合い開始する切断点に位置する状
態下で、両ナイフ軸に設けたナイフ着座面が平行をなす
ように設定され、かつナイフ位置調整ボルト（第７図の
ボルト７）により各ナイフをナイフ着座面に垂直な方向
（ナイフの厚み方向）に押圧することにより両ナイフの
刃合わせを行なうこととしている。

すなわち、両ナイフは以下の如く、対応するナイフ軸に
設定される。

■ナイフ位置調整ボルトにより押圧される前のナイフ軸
への固定段階で、両ナイフは、両者の加工精度、取付精
度の誤差の存在を考慮され、それらの平行な切刃間に一
定の調整間隙を付与される。

■次に、ナイフ位置調整ボルトにより各ナイフをナイフ
着座面に垂直な方向に押圧してこれを変形せしめ、結果
として各ナイフの切刃を適正な相対位置に設定する。

また、上記の如くの回転ナイフ式の切断装置として、特
公昭６１−４６２７７号公報に記載の如く、「架台に対
しそれぞれ両端固定された一対の支軸と、各支軸のそれ
ぞれにベアリングを介して支持され、互いに反対方向に
回転する一対の中空ドラムと、各ドラムの外周部にそれ
ぞれ固定され、両ドラムの回転時に互いに噛合う一対の
ナイフと、両ドラムを回転させる駆動装置とを有してな
る切断装置」が提案されている。

上記切断装置によれば、■支軸が架台に対し両端固定さ
れるものであるから、ナイフを備えるドラムの支持条件
も両端固定とみなすことかでき、従来のナイフを備える
回転軸がベアリングを介して架台に両端支持される場合
に比して、ドラムのたわみを大幅に低減しナイフの切味
を向上できる。また、■ナイフを備える中空ドラムの慣
性ＧＤ２は、従来のナイフを備える中実回転軸の慣性Ｇ
Ｄ”に比して、同等の外形寸法条件下で、大幅に低減す
る。したがって、ドラム回転のための消費動力を低減で
きる。

すなわち、ナイフの切味を駆動装置の消費動力を増大さ
せずに向上できる。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら、本発明者の検討によれば、上記従来の切
断装置は、両ナイフの刃合わせを前述の■、■の如くに
て行なうものであるから、両ナイフの切刃がその長手方
向においてナイフ位Ｉ１ｍ整ボルトにより押圧される部
位と押圧されない部位とでうねりを生じ、結果として両
ナイフの刃あたり（クリアランス）がその長手方向にお
いて不均等となることが判明した。このことは、具体的
には以下の不都合をもたらす。

■ナイフの切味か悪い。

■ナイフの切刃摩耗か局所的に過大となりその寿命を短
くする。

■ナイフの全長において両切刃かオーバーラツプして一
定のクリアランスカットを実現することができず、被切
断物を厚み方向において引きちぎる部分を生じ、美麗な
切断面を得るに足る切削作業性を確保できない。

また、本発明者の検討によれば、ナイフ軸を前述の如く
支軸と中空ドラムにて構成する切断装置において、支軸
を架台に対し単に両端固定しても、支軸の中間に重力の
影響および被切断物との間に生ずる切断反力の影響によ
るたわみを生じ易く、結果として上下のナイフの刃あた
りを長手方向において均等化するのに非常な困難をとも
なうことが判明した。

本発明は、一対のナイフの刃あたりをその長平方向にお
いて均等化し、ナイフの切味、寿命、および切削作業性
を向上することを目的とする。

［課題を解決するための手段］請求項１に記載の本発明は、架台に支持され、一対の互
いに反対方向に回転するナイフ軸と、両ナイフ軸の外周
部のそれぞれに該ナイフ軸の中心軸まわりにスパイラル
状をなすように設けられ、両ナイフ軸の回転時に互いに
噛合う一対のナイフと、両ナイフ軸を回転させる駆動装
置とを有してなる切断装置において１両ナイフ軸の外周
部のそれぞれにスパイラル状のナイフ着座面を備え、両
ナイフが噛合い開始する切断点に位置する状態下で両ナ
イフ着座面が相交差するように設定され、かつ各ナイフ
をナイフ着座面に平行となる方向に・進退可能とするナ
イフ位置調整部を備えてなるようにしたものである。

請求項２に記載の本発明は、架台に対しそれぞれ両端固
定された一対の支軸と、各支軸のそれぞれにベアリング
を介して支持され、互いに反対方向に回転する一対の中
空ドラムと、両ドラムの外周部のそれぞれに該ドラムの
中心軸まわりにスパイラル状をなすように設けられ、両
ドラムの回転時に互いに噛合う一対のナイフと、両ドラ
ムを回転させる駆動装置とを有してなる切断装置におい
て、各支軸の両端面の上半部に軸方向引張力を付与する
状態で該支軸を架台に両端固定するとともに、両ドラム
の外周部のそれぞれにスパイラル状のナイフ着座面を備
え、両ナイフが噛合い開始する切断点に位置する状態下
で両ナイフ首座面が相交差するように設定され、かつ各
ナイフをナイフ着座面に平行となる方向に進退可能とす
るナイフ位置調整部を備えてなるようにしたものである
。

［作用コ本発明によれば、両ナイフは以下の如く、対応するナイ
フ軸に設定される。

（１）両ナイフのそれぞれを対応するナイフ軸に設けた
スパイラル状のナイフ着座面に仮保持する。

（２）ナイフ位置調整部により各ナイフを互いにそれら
のナイフ着座面に沿って進退させ、両ナイフが噛合い開
始する切断点において、両ナイフの切刃を適正な相対位
置に設定する。

しかして、本発明にあっては、（ａ）両ナイフがナイフ
位置調整部によりナイフ着座面に平行となる方向（ナイ
フ着座面に沿う方向）に進退せしめられるものであり、
従来の如くナイフ着座面に垂直の方向（ナイフの厚み方
向）に押圧されるものでないから、上記（２）において
両ナイフの切刃をその長手方向においてうねることのな
いスパイラルライン上に設定できる。

また、（ｂ）両ナイフ軸のナイフ着座面は切断点におい
て相交差するように設定されているから、上記　（２）
における両ナイフの進退により、両ナイフの切刃間にゼ
ロクリアランスを含む所望のクリアランスを設定できる
。

上記（ａ）　、　（ｂ）の結果として、両ナイフの刃あ
たり（クリアランス）はその長手方向において均等とな
る。これにより、ナイフの切味、寿命を向上できる。ま
た、ナイフの全長において両切刃がオーバーラツプして
一定のクリアランスカットを行なう切削作業性を実現で
き、美麗な切断面を得ることができる。

また、本発明において、ナイフ軸を支軸と中間ドラムに
て構成し、かつ各支軸の両端面の上手部に軸方向引張力
を付与する状態て該支軸を架台に両端固定する場合には
、重力の影響および被切断物との間に生ずる切断反力の
影響による支軸の中間のたわみを解消し、それら支軸の
中心軸線の真直化を図ることができる。すなわち、各支
軸に支持される中空ドラムの中心軸線の真直化を図るこ
とができ、一対のナイフの刃あたりをその長手方向にお
いて均等化できる。これにより、ナイフの切味、寿命を
向上できる。

［実施例］第１図は本発明の一実施例に係る切断装置を示す模式図
、第２図は切断装置の左半部を示す断面図、第３図は第
２図のＩＩＩ−Ｉ［［線に沿う断面図、第４図はナイフ
の配設状態を示す模式図、第５図はドラムを示す正面図
、第６図はドラムの角速度変化領域を示す模式図、第７
図は支軸固定構造を示す断面図、第８図は第７図の側面
図、第９図は切断装置の横断面を示す模式図である。

切断装置１０は、第１図〜第３図に示す如く、架台１１
に対しそれぞれ両端固定された上下一対の支軸１２Ａ、
１２Ｂと、各支軸１２Ａ、１２Ｂのそれぞれにベアリン
グ１３を介して支持され、互いに反対方向に回転する上
下一対の中空ドラム１４Ａ、１４Ｂと、各ドラム１４Ａ
、１４Ｂの外周部にそれぞれ固定され、両ドラム１４Ａ
、１４Ｂの回転時に互いに噛合う上下一対のナイフ１５
Ａ、１５Ｂと、両ドラム１４Ａ、１４Ｂを回転させる駆
動装置１６とを有して構成されている。

上下の支軸１２Ａ、１２Ｂの各両端部は架台１１に設け
た支持孔１７に嵌着支持され、それらの両端面にボルト
１８により固定した固定プレート１９をボルト２０によ
り架台１１に固定している（第７図、第８図参照）。こ
れにより、上下の支軸１２Ａ、１２Ｂは架台１１に対し
両端固定される。なお、上下の支軸１２Ａ、１２Ｂを固
定フレート１９に固定するボルト１８は、少なくともそ
れらの中心軸より上半部側に設けられ、この上半部側に
あるボルト１８を強く締結することにより、各支軸１２
Ａ、１２Ｂの両端面の上半部に軸方向引張力（プリロー
ド）を付与する状態て該支軸１２Ａ、１２Ｂを架台１１
に両端固定し、結果として重力の影響および被切断物と
の間に生ずる切断反力の影響による支軸１２Ａ、１２Ｂ
の中間のたわみを解消し、それら支軸１２Ａ、１２Ｂの
中心軸線の真直化を図り、ナイフ１５Ａ、１５Ｂのたわ
み発生を防止している。

上下の中空ドラム１４Ａ、１４Ｂは、それぞれ対応する
支軸１２Ａ、１２Ｂの外周部に、複数対のベアリンク１
３を介して支持される（第２図参照）。ベアリング１３
は、支軸１２Ａ、１２Ｂの両端部に螺着されるナツト２
１、及び支軸１２Ａ、１２Ｂの外周部に装着されるカラ
ー２２によりセットされる。また、中空トラム１４Ａ、
１４Ｂの両端面にはボルト２３により従動ギヤ２４Ａ、
２４Ｂが固定され、各従動ギヤ２４Ａ、２４Ｂは各一対
のベアリング２５を介して対応する支軸１２Ａ、１２Ｂ
に支持される。ベアリング２５は、支軸１２Ａ、１２Ｂ
の両端部に螺着されるナツト２６によりセットされる。

ドラム１４Ａの両端に固定される従動ギヤ２４Ａと、ド
ラム１４Ｂの両端に固定されて従動ギヤ２４Ａと対応す
る従動ギヤ２４Ｂとは、互いに噛合い、これにより、上
トラム１４Ａと下トラム１４Ｂとを互いに反対方向に回
転可能としている。

上下のドラム１４Ａ、１４Ｂは、それらの外周部に第５
図に示す如くのスパイラル状のナイフ着座面２７を備え
ている。ここで、両ナイフ着座面２７は、第３図、第４
図に示す如く、両ナイフ１５Ａ、１５Ｂが噛合い開始す
る切断点に位置する状態下で、相交差するように設定さ
れている。

上下のナイフ１５Ａ、１５Ｂは、それぞれ対応するドラ
ム１４Ａ、１４Ｂの上記ナイフ着座面２７にボルト２８
により固定され、結果として両ナイフ１５Ａ、１５Ｂの
切刃をドラム１４Ａ１１４Ｂの中心軸回りにスパイラル
状をなす如くに設定する。これにより、両ドラム１４Ａ
、１４Ｂが一定の角速度で回転するとき、両ナイフ１５
Ａ、１５Ｂの切刃の噛合いが一定の速度でドラム１４Ａ
、１４Ｂの軸方向に移動する。したがって、この切断袋
Ｍ１０にあっては、両ドラム１４Ａ、１４Ｂを被切断物
速度と同調して回転させることにより１両ナイフ１５Ａ
、１５Ｂが被切断物の幅方向の各断面において噛合い開
始して被切断物を切断しその後噛合い終了するナイフ噛
合い作業を、被切断物の幅方向の一端から多端に向けて
経時的に進行せしめ、被切断物を幅方向に切断完了する
こととなる。

また、上下のドラム１４Ａ、１４Ｂにおいてナイフ着座
面２７に沿って設けられたボルト支持凸部１０１の長手
方向複数位置には、第３図〜第５図に示す如く、２本の
押しボルト１０２と１本の引きボルト１０３を各１組と
するナイフ位置調整部が配設されている。押しボルト１
０２はボルト支持凸部１０１に螺合して各ナイフ１５Ａ
、１５Ｂの背部を押圧し、引きボルト１０３はボルト支
持凸部１０１に遊挿されるとともに、各ナイフ１５Ａ、
１５Ｂの背部に螺合して各ナイフ１５Ａ、１５Ｂを引込
む。これにより、押しボルト１０２と引きボルト１０３
は、各ナイフ１５Ａ１１５Ｂをナイフ着座面２７に平行
となる方向に進退可能とする。

なお、第３図において、２９はドラムカバーであり、カ
バー２９はナイフ１５Ａ、１５Ｂの刃先を除く、ドラム
１４Ａ、１４Ｂの外周部を覆う円筒体であり、■被切断
物がドラム１４Ａ、１４Ｂの外面凹部に落ち込むのを防
止し、かつ■高速回転するドラム１４Ａ、１４Ｂの周辺
における空気流の乱れを抑えて被切断物の送りの安定を
確保する。３０はカバー取付リブである。

駆動装置１６は、上ドラム１４Ａの両端に対応する２台
のＡＣサーボモータ３１Ａと、下ドラム１４Ｂの両端に
対応する２台のＡＣサーボモータ３１Ｂとを有して構成
される。各モータ３１Ａ、３１Ｂはボルト３２により架
台１１に固定され、各モータ３１Ａ、３１Ｂの出力軸３
３はベアリング３４．３５を介して架台１１に支持され
る。雨上モータ３１Ａの出力軸３３には前述の従動ギヤ
２４Ａに噛合う駆動ギヤ３６Ａが固定され、雨下モータ
３１Ｂの出力軸３３には前述の従動ギヤ２４Ｂに噛合う
駆動ギヤ３６Ｂが固定される。

モータ駆動は、１台をメインとし、他の３台をヘルパと
し、メインモータと同しトルク指令により４台の同時駆
動を行なっている。これにより、両ドラム１４Ａ、１４
Ｂの駆動は、上下左右対象となり、両ドラム１４Ａ、１
４Ｂの全長にわたってねじれのない同期回転を確保可能
としている。

ここで、上記切断装置１ｏは、被切断物を任意の長さに
切断するため、制御装置とモータ３１Ａ、３１Ｂとによ
り、ドラム１４Ａ、１４Ｂを一回転中手等速回転させる
（第６図参照）。すなわち、■第４図に示す如く上下の
ナイフ１５Ａ、１５Ｂが被切断物の幅方向の各断面にお
いて噛合い開始して被切断物を切断する切断点（第６図
のＡ点）から噛合い終了する噛合い終了点（第６図のＢ
点）までのナイフ噛合い作業角度１５度に、このナイフ
噛合い作業が被切断物の幅方向の一端から多端にまて及
ぶ切断進み角度２０度を加えた３５度の範囲を被切断物
速度との同調領域とし、■上記同調領域を除＜３２５度
の範囲を加速／減速／−時停止領域としている。ここて
、被切断物を任意の長さに切断するためには、加減速時
間と一時停止時間とを制御装置により制御することにな
る。

上記切断装置１０にあっては、■上下の支軸１２Ａ、１
２Ｂが架台１１に対し両端固定されるものであるから、
ドラム１４Ａ、１４Ｂのたわみを大幅に低減しナイフ１
５Ａ、１５Ｂの切味を向上できる。また、■ナイフ１５
Ａ、１５Ｂを備えるドラム１４Ａ、１４Ｂが中空である
から、その・慣性ＧＤ２を大幅に低減でき、ドラム１４
Ａ、１４Ｂの回転のための各モータ３１Ａ、３１Ｂの消
費動力を低減できる。したがって、ナイフ１５Ａ、１５
Ｂの切味を駆動装置１６の消費動力を増大させずに向上
できる。

なお、上記切断装置１０は、第９図に示す如く、上下の
各トラム１４Ａ、１４Ｂの一方側に上下のエア吹出しヘ
ッド２０１Ａ、２０１Ｂを配置し、その他方側に上下の
エア吸込ヘット２０２Ａ、２０２Ｂを配置している。各
エア吹出しヘッド２０１Ａ、２０１Ｂの吹出り、口２０
３から吹出される圧縮エアは対応するドラム１４Ａ、１
４Ｂのナイフ１５Ａ、１５Ｂの移動軌跡に逆行して各エ
ア吸込みヘッド２０２Ａ、２０２Ｂの吸込み口２０４に
吸込まれる。この時、圧縮エアはナイフ１５Ａ、１５Ｂ
に付着した被切断物の切屑（板紙の紙屑、紙粉等）をそ
れらナイフ１５Ａ、１５Ｂから除去し、かつ除去した切
屑を随伴してエア吸込ヘッド２０２Ａ、２０２Ｂに集塵
処理する。これにより、ナイフ１５Ａ、１５Ｂの良好な
切味を維持する。

次に、上記実施例の作用について説明する。

切断装置１０によれば、両ナイフ１５Ａ、１５Ｂは以下
の如く、対応するドラム１４Ａ、１４Ｂに設定される。

（１）両ナイフ１５Ａ、１５Ｂのそれぞれを対応するト
ラム１４Ａ、１４Ｂに設けたスパイラル状のナイフ着座
面２７に仮保持する。

（２）ナイフ位置調整部としての押しボルト１０２、引
きボルト１０３により各ナイフ１５Ａ、１５Ｂを互いに
それらのナイフ着座面２７に沿って進退させ、両ナイフ
１５Ａ、１５Ｂが噛合い開始する切断点において、両ナ
イフ１５Ａ、１５Ｂの切刃を適正な相対位置に設定する
。

しかして、切断装置ｔｏにあっては、（ａ）両ナイフ１
５Ａ、１５Ｂかナイフ位置調整部としての押しボルト１
０２、引きボルト１０３によりナイフ着座面２７に平行
となる方向（ナイフ着座面２７に沿う方向）に進退せし
められるものであり、従来の如くナイフ着座面２７に垂
直の方向（ナイフ１５Ａ、１５Ｂの厚み方向）に押圧さ
れるものでないから、上記（２）において両ナイフ１５
Ａ、１５Ｂの切刃をその長手方向においてうねることの
ないスパイラルライン状に設定てきる。

また、（ｂ）両ドラム１４Ａ、１４Ｂのナイフ着座面２
７は切断点において相交差するように設定されているか
ら、上記　（２）における両ナイフ１５Ａ、１５Ｂの進
退により、両ナイフ１５Ａ、１５Ｂの切刃間にゼロクリ
アランスを含む所望のクリアランスを設定できる。

上記（ａ）、（ｂ）の結果として、両ナイフ１５Ａ、１
５Ｂの刃あたり（クリアランス）はその長手方向におい
て均等となる。これにより、ナイフ１５Ａ、１５Ｂの切
味、寿命を向上てきる。また、ナイフ１５Ａ、１５Ｂの
全長において両切刃がオーバーラツプして一定のクリア
ランスカットを行なう切削作業性を実現でき、被切断物
を厚み方向において引きちぎる等のない美麗な切断面を
得ることができる。

また、切断袋［１０によれば、ナイフ軸を支軸１２Ａ、
１２Ｂと中空ドラム１４Ａ、１４Ｂにて構成し、かつ支
軸１２Ａ、１２Ｂの両端面の上半部にボルト１８の締結
力に基づく軸方向引張力を付与する状態て該支軸１２Ａ
、１２Ｂを架台１１に両端固定したから、重力の影響お
よび被切断物との間に生ずる切断反力の影響による支軸
１２Ａ、１２Ｂの中間のたわみを解消し、それら支軸１
２Ａ、１２Ｂの中心軸線の真直化を図ることができる。

すなわち、各支軸１２Ａ、１２Ｂに支持される中空ドラ
ム１４Ａ、１４Ｂの中心軸線の真直化を図ることができ
、一対のナイフ１５Ａ、１５Ｂの刃あたりをその長手方
向において均等化できる。これにより、ナイフ１５Ａ、
１５Ｂの切味、寿命を向上てきる。

なお、本発明は、ナイフ軸が中実軸からなる切断装置等
、広く一般の回転式切断装置に適用できる。

［発明の効果］以上のように本発明によれば、一対のナイフの刃あたり
をその長手方向において均等化し、ナイフの切味、寿命
、および切削作業性を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る切断装置を示す模式図
、第２図は切断装置の左半部を示す断面図、第３図は第
２図の■−■線に沿う断面図、第４図はナイフの配設状
態を示す模式図、第５図はドラムを示す正面図、第６図
はドラムの角速度変化領域を示す模式図、第７図は支軸
固定構造を示す断面図、第８図は第７図の側面図、第９
図は切断装置の横断面を示す模式図、第１０図は従来例
を示す模式図である。１０・・・切断装置、１１・・・架台、１４Ａ、１４Ｂ・・・中空ドラム（ナイフ軸）、１５Ａ
、１５Ｂ・・・ナイフ、１６・・・駆動装置、１８・・・ボルト、２７・・・ナイフ着座面、

Claims

【特許請求の範囲】

（１）架台に支持され、一対の互いに反対方向に回転す
るナイフ軸と、両ナイフ軸の外周部のそれぞれに該ナイ
フ軸の中心軸まわりにスパイラル状をなすように設けら
れ、両ナイフ軸の回転時に互いに噛合う一対のナイフと
、両ナイフ軸を回転させる駆動装置とを有してなる切断
装置において、両ナイフ軸の外周部のそれぞれにスパイ
ラル状のナイフ着座面を備え、両ナイフが噛合い開始す
る切断点に位置する状態下で両ナイフ着座面が相交差す
るように設定され、かつ各ナイフをナイフ着座面に平行
となる方向に進退可能とするナイフ位置調整部を備えて
なることを特徴とする切断装置。
（２）架台に対しそれぞれ両端固定された一対の支軸と
、各支軸のそれぞれにベアリングを介して支持され、互
いに反対方向に回転する一対の中空ドラムと、両ドラム
の外周部のそれぞれに該ドラムの中心軸まわりにスパイ
ラル状をなすように設けられ、両ドラムの回転時に互い
に噛合う一対のナイフと、両ドラムを回転させる駆動装
置とを有してなる切断装置において、各支軸の両端面の
上半部に軸方向引張力を付与する状態で該支軸を架台に
両端固定するとともに、両ドラムの外周部のそれぞれに
スパイラル状のナイフ着座面を備え、両ナイフが噛合い
開始する切断点に位置する状態下で両ナイフ着座面が相
交差するように設定され、かつ各ナイフをナイフ着座面
に平行となる方向に進退可能とするナイフ位置調整部を
備えてなることを特徴とする切断装置。