JPH05279925A

JPH05279925A - スライバー又はストランド形態の材料を連続的に切断するための方法及び装置

Info

Publication number: JPH05279925A
Application number: JP1888393A
Authority: JP
Inventors: Siegfried Rewitzer; ジークフリード・レヴィッツァー
Original assignee: Hoechst AG
Current assignee: Hoechst AG
Priority date: 1992-02-08
Filing date: 1993-02-05
Publication date: 1993-10-26
Also published as: EP0555731B1; ES2092706T3; ATE142717T1; EP0555731A1; US5398575A; DE59303694D1

Abstract

(57)【要約】【目的】スライバー又はストランド形態の材料，特に人
造繊維トウを連続的に切断するための方法及び装置を提
供すること。【構成】多数の切断ナイフ（３）を有する切断ホイール
（１）と、巻付けられた材料上に切断ナイフ（３）の切
断圧力を作用させる圧力ローラ（４）と、圧力ローラ
（４）を移動させる開閉装置（５）と、圧力ローラ
（４）と切断ナイフ（３）との距離を調節する調節手段
（６）と、ナイフ（３）上の材料に圧力ローラ（４）が
及ぼす接触圧力を一定に維持する緩衝手段（７）と、圧
力ローラ（４）とナイフ（３）との距離を監視する距離
計測装置（８）とを有する。本装置を用いて実施される
切断方法は、切断力が良好に一定であり、切断ナイフの
使用寿命が長く、及び切断された材料の品質が均等であ
るという特徴を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、スライバー又はストラ
ンド形態の材料、特に人造繊維トウを連続的に切断する
ための改善された装置及びスライバー又はストランド形
態の材料を切断するための方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】スライバー又はストランド形態の材料を
連続的に切断するための方法及び装置自体は周知であ
る。繊維トウ用の切断装置は、例えば欧州特許第３０
５,０５７号から周知である。この装置は、切断ナイフ
を備えたナイフバスケット及び繊維を切断ナイフに押付
ける圧力ローラを有する。この装置は、圧力ローラに対
する切断ホイールの角度位置を決定できるようにする手
段を有し、圧力ローラが切断ナイフに及ぼす接触圧力を
決定できるようにする手段を有し、切断ナイフの品質を
切断ホイールの角度位置及び切断ナイフに及ぼされる圧
力に応じて決定できるようにする手段を有することを特
徴とする。従って、この周知の装置では、切断ナイフの
品質を作動中に監視することができ、及びかくして切断
された材料の品質を監視することができる。

【０００３】また、ドイツ特許第３,３１１,１９０号に
はスライバー又はストランド形態の材料を切断するため
の装置が記載され、この装置は、一方が他方の上にナイ
フの長さとほぼ等しい間隔を隔てて軸線方向に配置され
た二つのナイフ支持ディスクを持つナイフバスケットを
有し、これらのディスク間には半径方向外方に差し向け
られた多数のナイフが所望のステープルに対応する間隔
で取付けられ、この際、巻付けられた繊維トウ上に半径
方向内方に作用する切断圧力を得るため、少なくとも一
つの圧力ローラがナイフバスケットの外側と関連し且つ
これから間隔を隔てられている。この周知の装置は、一
つ以上の圧力ローラがナイフバスケットと関連すること
を特徴とする。この周知の装置では、切断ナイフに更に
大きな荷重を加えることなく、切断された材料が大量に
製造される。

【０００４】ステープル繊維切断機で切断を監視するた
めの方法及び装置がドイツ特許第２,７２０,９１８号か
ら周知である。この特許では、個々の切断ブレードの各
々の切断能力が決定され、高過ぎる圧力又は低過ぎる圧
力で信号が発生され、ステープル繊維切断機を止めるの
にこの信号を使用することができる。この装置は、切断
ナイフの位置及び圧力ローラの逸れを決定する二つの計
測要素を有する。切断作業中に圧力を計画された通りに
制御することは提案されていない。

【０００５】更に、紡績トウを切断するための方法及び
装置がドイツ特許第２,１４４,１０４号から周知であ
る。この装置では、圧力ローラを紡績トウに押付けるた
めばね力が加えられ、圧力ローラは、切断作業中、ばね
の圧力に抗して移動し、この装置は、圧力が最大許容限
界値に到ったとき、スイッチが切られる。切断ナイフと
圧力ローラとの間の距離の計画された監視、及び切断作
業中のこの距離の再調節は、この文献からはわからな
い。

【０００６】しかしながら、これらの従来の周知の装置
の作動中、スライバー又はストランド形態の材料の連続
切断において、これらの装置では完全に満足のいく程解
決することのできない問題点が生じるということがわか
った。かくして、例えば、装置の切断力、及び切断した
材料の品質がナイフ縁の磨耗により連続作動中に変化す
る。個々の場合において、繊維の種類、調製即ち吸湿性
のような、切断されるべき材料の性状に合わせて圧力を
適合させることもまた必要であり、従って、圧力ローラ
が加える圧力を、変化する切断状態に合わせて簡単な方
法で適合できるのが望ましい。更に、切断されるべき材
料が結節部又は肥厚部のような欠陥を持つことが連続切
断作業中に生じる。こうした欠陥は、長期間又は短期間
に亘って切断ナイフに負荷を加えることとなり、場合に
よってはナイフを破損することもある。こうしたナイフ
の破損は、その結果として、ナイフをその取付け体から
脱落させ、関連した箇所で切断が行われなくなり、その
結果、長過ぎる繊維が製造されることとなる。更に、ナ
イフの破損時にナイフがその取付け体から脱落しなかっ
た場合、巻付けられた材料は、連続作業中、切断装置上
に蓄積する。

【０００７】更に、これらの装置の作動中、特に、切断
された短い繊維を製造する場合には、圧力ローラは、切
断圧力の他に切断済みのステープルをナイフに沿って切
断ホイール内に搬送する圧力を更に加えなければならな
いということに留意しなければならない。鋭いナイフを
用いる切断作業の開始時には、実際の切断作業に用いら
れる圧力の割合は、切断済みのステープルをナイフに沿
って搬送するのに要する圧力の割合と比べて比較的に低
い。切断作業中、ナイフはなまくらになり、切断に要す
る圧力の割合は切断済みのステープルをナイフに沿って
搬送するのに要する圧力の割合の数倍に上る。従って、
これらの周知の装置は、実際には、切断作業の開始時に
は圧力ローラは関連した止め上にあるように切断ホイー
ルに非常に近接され、圧力ローラの位置が全切断作業に
亘って実際上不変であるように接触圧力が非常に高く設
定されるように、便宜的に作動される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】冒頭最初に言及した種
類の方法及び装置を出発点にすると、本発明が解決しよ
うとする問題点は、切断ナイフの品質を監視でき、切断
された材料の品質をできるだけ長期間に亘って一定に保
つことができ、切断ナイフの切断寿命を延ばすことがで
き、切断条件を種々の材料に合わせて簡単に適合するこ
とができ、切断される材料の欠陥の出現による問題点を
できるだけ軽微にすることができる、改善された方法及
び改善された装置を利用できるようにすることである。

【０００９】本発明は、圧力ローラを振り子式懸架装置
に取付け、通常の作動において切断ホイールからの距離
ができるだけ一定であるように配置した場合に、この種
の材料の切断に当たって特別の利点が得られるというこ
とを実現することに基づいている。距離が変化する場合
には、切断ホイールに既に巻付けられた材料が切断方向
に直角に移動し、そのため、できるだけ回避しなければ
ならない横方向力が生じるため、この一定の距離が望ま
しい。振り子式懸架装置は、特に、複数の圧力ローラを
持つ切断装置で穏やかな切断を可能にするため、望まし
い。

【００１０】本発明による装置は、詳細には、切断され
る材料に作用する力をナイフの品質に応じて、ナイフと
圧力ホイールとの間にできるだけ一定の距離を保ちなが
ら簡単な方法で変化させることができ、ナイフの破損又
は他の欠点がある場合に故障信号を運転者に与え及び／
又は装置をできるだけ簡単な方法で停止させる手段が設
けられているという特徴を有する。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この問題点は、ａ）ナイフ取付け体（２）に円をなして配置され且つ所
望のステープルに対応する所定の距離で間隔を隔てられ
た多数の切断ナイフ（３）を有する切断ホイール（１）
と、ｂ）スライバー又はストランド形態の巻付けられた材料
上に、切断ナイフ（３）に作用する切断圧力を生ぜしめ
るための少なくとも一つの圧力ローラ（４）と、ｃ）圧力ローラ（４）を切断ホイール（１）から遠ざか
るように又は切断ホイール（１）に向かって所定距離移
動することのできる開閉装置（５）と、ｄ）予め設定された距離を圧力ローラ（４）と該圧力ロ
ーラ（４）の最も近くにある切断ナイフ（３）との間で
調節できる調節手段（６）と、ｅ）ナイフ（３）上のスライバー又はストランド形態の
材料に圧力ローラ（４）が及ぼす接触圧力を、装置の切
断力が予め設定された接触圧力範囲内で実際上不変のま
まであるように、調節手段（６）と関連して調節できる
緩衝手段（７）と、ｆ）圧力ローラ（４）と該圧力ローラ（４）に最も近い
切断ナイフ（３）との間の距離を監視することのできる
距離計測装置（８）とを有する、スライバー又はストラ
ンド形態の材料、詳細には人造繊維トウを連続的に切断
するための装置によって解決される。

【００１２】本発明による装置は、開閉装置（５）、調
節手段（６）、及び緩衝手段（７）を夫々別の構成要素
として有するのがよい。しかしながら、これらの構成要
素は、一つの構成要素をなすように互いに部分的に又は
全体的に群にされていてもよい。

【００１３】本発明による装置の切断ホイール（１）は
任意の周知の形態につくられているのがよい。かくし
て、ナイフの切断縁は切断ホイールの回転軸線の方向を
向いているのがよい。この種の切断ホイールは、例え
ば、ドイツ特許第２,７２０,９１８号に開示されてい
る。

【００１４】本発明による装置のナイフバスケットは、
好ましくは、ドイツ特許第３,３１１,１９０号に記載さ
れているようにつくられている。かくしてこの構成は、
ナイフの長さとほぼ等しい間隔を隔てて一方が他方の上
に重なるように軸線方向に配置された二つのナイフ支持
ディスクを備えたナイフバスケット（２）を有する切断
ホイール（１）からなり、これらのディスク間には半径
方向外方に差し向けられた多数のナイフ（３）が所望の
ステープルに対応する間隔で取付けられている。

【００１５】巻付けられた繊維トウ上にナイフの切断縁
の方向で作動する切断圧力を得るために使用される圧力
ローラは、例えばドイツ特許第３,３１１,１９０号に記
載されている装置のような、この目的のために一般的に
使用された装置であるのがよい。本発明による装置に圧
力ローラを一つだけ備えることができる。しかしなが
ら、複数の圧力ローラもまた可能である。

【００１６】この目的に適した任意の装置を開閉装置
（５）として使用するのがよい。こうした装置は、通常
は、切断装置の再設定又は保守を行うため機械の部品を
数cm又は数十cmの大きな距離に亘って移動することので
きるムーブメント装置である。本願の例は、機械式、油
圧式、空気圧式、又は電気−機械式被駆動装置である。

【００１７】本発明による装置は、予め設定された距離
を圧力ローラ（４）と切断ホイール（１）との間で調節
することができる少なくとも一つの好ましくは一つの調
節手段（６）を有する。この調節手段（６）によって、
作動の開始時に切断装置の初期状態が決定され、作動
中、この調節手段は、作動中に変化する距離を予め設定
された値に再調節するのに役立つ。調節手段（６）はこ
の目的に適した任意の装置であるのがよい。一般に、機
械部品を数mm又はそれ以下の短い距離に亘って移動でき
るムーブメント装置が使用される。開閉装置の場合に
は、これらの例は機械式、油圧式、空気圧式、又は電気
−機械式被駆動装置に対応して適合される。

【００１８】この目的に適した任意の装置を緩衝手段
（７）として使用するのがよい。緩衝手段（７）は往復
動可能な機械システムからなり、これは、負荷が加わる
と延びるという特徴を持っている。この構成要素は、ば
ね又はばね組立体、或いは負荷が加わると延びるばねに
相当する性質を予め設定できるようにする任意の他の装
置、例えば、負荷が加わると延びる所望の性質を調節で
きるようにするコンピュータ制御式機械構成要素又は電
気−機械式構成要素システムであるのがよい。

【００１９】好ましくは、ばね又はばね組立体、例えば
コイルばね、リーフばね、又はカップばねを緩衝手段
（７）として使用する。これらは、引っ張りばねである
のがよく、或いは特に、圧縮ばねであるのがよい。特
に、カップばねを使用するのが特に好ましい。これは、
最も多様な峻度(steepness) の、負荷が加わると延びる
性質を簡単な方法で得ることができるようにするためで
ある。

【００２０】緩衝手段は、ナイフ（３）上のスライバー
又はストランド形態の材料に加わる接触圧力を調節する
他に、欠陥が切断装置と圧力ローラとの間の幅狭の隙間
を通過するときに生じる圧力ローラ（４）からの衝撃を
効果的に緩衝するのにも役立つ。

【００２１】この目的に適した任意の装置を圧力ローラ
と切断装置との間の距離を監視できる距離計測装置
（８）として使用するのがよい。この距離計測装置
（８）により、直接的な計測、好ましくは距離を導き出
せるようにする間接的な計測のいずれかを行うことがで
きる。切断装置での距離計測装置の位置を自由に選択で
きるため、間接的な計測が好ましい。

【００２２】距離計測装置は、例えば、切断装置の作動
中に長さが変化する任意の構成要素上に設けられた印線
であるのがよく、前記印は定置の位置、例えばケーシン
グ上の所定の位置と比較される。しかしながら、この目
的に適した任意の他の装置であってもよい。この例とし
ては、移動コイル、誘導コイル、変位トランスデュー
サ、抵抗線歪ゲージ、超音波測距装置又はレーザービー
ム測距装置が挙げられる。

【００２３】一つ以上の圧力ローラが設けられている場
合、一般に、距離計測を一回だけ行うので十分である。

【００２４】本発明による装置は、好ましくは、二つの
圧力ローラを備え、これらのローラは、詳細には、切断
ホイールの直径と関連して互いに対して約１２０°乃至
約２７０°の角度に配置されている。互いにほぼ対向し
て配置された二つの圧力ローラ（２）を設けるのが特に
好ましい。

【００２５】本発明による装置の特に好ましい展開は特
許請求の範囲第２項乃至第１６項に記載してある。

【００２６】ナイフ上のスライバー又はストランド形態
の材料に及ぼされる力は、主に圧力ローラによって加え
られる。この接触圧力は、他の要因のうち圧力ローラと
切断装置との間の予め設定された距離を選択することに
よって作動の開始時に調節される。連続切断作業中、切
断されるべき材料はナイフバスケットの廻りに即ちナイ
フバスケット上に巻付けられ、圧力ローラと切断装置と
の間の幅狭の隙間を通って搬送される。これによって切
断力が生じ、切断されるべき材料の内層がナイフの縁部
によって切断され、ナイフ間の隙間を通って切断ホイー
ルから運び去られる。作業中にナイフの縁部が磨耗する
ため、切断速度が低下切断装置上に巻付けられた材料の
量が増大する。その結果、圧力ローラと切断装置との間
の距離が増大する。本発明による装置は、緩衝手段を提
供し、この緩衝手段は、装置の切断力が、規定された接
触圧力範囲内で実際上不変のままであるように、ナイフ
上に載ったスライバー又はストランド形態の材料に圧力
ローラが及ぼす接触圧力を調節手段と関連して調節する
ことができる。

【００２７】本発明は、スライバー又はストランド形態
の材料、詳細には人造繊維トウを連続的に切断するため
の方法であって、ナイフ取付け体（２）に円をなして配
置され且つ所望のステープルに対応する所定の距離で間
隔を隔てられた多数の切断ナイフ（３）を有する切断ホ
イール（１）に切断されるべき材料をもたらし、切断さ
れるべき材料を材料と切断ナイフ（３）の切断縁との間
の方向に作用する力で切断し、この目的のため、一方が
他方の上にある巻付け層からなるパッケージを切断され
るべき材料から連続的に形成し、このパッケージの形成
は、ナイフローラに受け入れられる新たな材料が、各場
合において、パッケージ内で切断縁から最も遠方にある
巻付け層を形成するように行われ、切断縁の真上にある
巻付け層は、切断ナイフの切断縁によって連続的に切断
され、この際、材料と切断ナイフ（３）の切断縁との間
に作用する力は、主に、パッケージ内で切断縁から最も
遠方にある巻付け層に作用する圧力ローラ（４）によっ
てつくりだされる、方法において、 i）圧力ローラ（４）と切断ナイフ（３）の切断縁との
間の所定の距離を調節手段（６）を使用して調節する工
程を有し、この調節の際、前記距離は、圧力ローラ
（４）が切断ホイール（１）に対して往復動できるよう
に選択されなければならず、更に、 ii）前記所定の距離を距離計測装置（８）を使用して監
視する工程と、 iii）ナイフ（３）上のスライバー又はストランド形態
の材料に圧力ローラ（４）が及ぼす切断圧力を、調節手
段（６）と協働する緩衝手段（７）を使用して、装置の
切断力が規定された接触圧力範囲内で実際上不変のまま
であるように調節する工程と、を有する方法に関する。

【００２８】

【実施例】図１に示す装置は、二つの（この図には一方
しか図示してない）ナイフ支持ディスク（２）を備えた
切断ホイール（１）を有し、ナイフ支持ディスクは、一
方が他方の上にナイフの長さとほぼ等しい間隔を隔てて
軸線方向に配置され、これらのディスク間には半径方向
外方に差し向けられた多数のナイフ（３）が所望のステ
ープルに対応する間隔で取付けられている。切断ホイー
ル（１）は、アクスル（１２）でケーシング（１３）に
連結されている。切断されるべき繊維トウは、切断ホイ
ール（１）上にコイルをなして巻付けられている。最も
内側の層は、ナイフ（３）の切断縁上に直接載っている
が、最も外側の層は、先ず最初に、圧力ローラ（４）に
よって圧力が加えられる。この圧力ローラは、回転する
切断ホイール（１）に対し切断ホイールのアクスルから
ほぼ一定の距離の固定位置に取付けられている。トウは
張力が加わった状態で切断ホイール上に巻付けられてい
るが、トウの下に配置された個々のナイフの各々は、半
径方向内方に差し向けられた切断圧力による作用を圧力
ローラ（４）の領域でトウに及ぼし、ナイフの切断縁上
の最も内側の層の繊維を切断する。製造されたステープ
ルは、続く繊維によって切断ホイール（１）内に半径方
向内方に更に押し込まれ、次いで、垂直方向下方に運び
去られる。

【００２９】圧力ローラ（４）は、接合部（１１）でケ
ーシング（１３）に取付けられ且つ圧力ローラ（４）の
アクスル（１５）に接合されたレバーアーム（１０）に
よって保持されている。前記レバーアーム（１０）は、
ロッド（９）に枢着され、このロッドによって開閉装置
（５）、調節手段（６）、及び緩衝手段（７）がレバー
アーム（１０）に作用を及ぼす。ロッド（９）の他端は
ケーシング（１３）に枢着されている。この実施例で
は、レバーアーム（１０）は、更に、距離計測装置
（８）を有し、この装置によって圧力ローラ（４）と切
断ホイール（１）との間の距離を監視することができ
る。図示の装置では、これは、距離計測装置（８）とケ
ーシング（１３）に取付けられた止め（１４）との間の
距離を間接的に計測することによって行われる。止め
（１４）は、圧力ローラ（４）と切断ナイフ（１３）の
切断縁とが直接的に接触しないようにする。ロッド
（９）の長さは、開閉装置（５）、調節手段（６）、及
び緩衝手段（７）によって変えることができる。これと
同時に、開閉装置（５）は、例えば、作業の中断時にナ
イフの交換を行うことができるようにするため、圧力ロ
ーラ（４）を切断ホイール（１）から遠ざけるのに役立
つ。調節手段（６）及び緩衝手段（７）は、切断工程
中、特に最も一定の作動状態に保つのに役立つ。

【００３０】切断作業の開始時には、ロッド（９）の決
定された長さ、及びかくして圧力ローラ（４）と切断ホ
イール（１）（例えば、圧力ローラの最も近くにあるナ
イフの外縁）との間の予め設定された距離を調節手段
（６）の助けで調節することができる。調節手段は、ロ
ッド（９）の長さを変更できる、例えばねじ連結体のよ
うな、機械式、空気圧式、油圧式、又は電気−機械式作
動装置でできているのがよい。

【００３１】ロッド（９）の長さで決まる圧力ローラ
（４）と切断ホイール（１）との間の予め設定された距
離では、切断ホイールに巻付けられたトウに圧力ローラ
（４）が加える圧力は、緩衝手段（７）によって調節さ
れる。従って、この緩衝手段（７）は、負荷が加わると
延びるという特徴を持っている。この緩衝手段は、ばね
又はばね組立体、或いは負荷が加わると延びる性質を予
め設定できるようにするばねに相当する任意の他の装
置、例えば、所望の負荷が加わると延びる性質を調節で
きるコンピュータ制御システムを有するのがよい。

【００３２】距離計測装置（８）は、例えば、ロッド
（９）に付けた印線から成るのがよく、この印線の位置
は、ロッド（９）の長さの変化を導き出せるように、ケ
ーシング（１３）上の定点と比較される。しかしなが
ら、ロッド（９）の長さの変化、及びかくして圧力ロー
ラ（４）と切断ホイール（１）との間の距離をチェック
できるようにする任意の他の装置からなってもよい。

【００３３】切断作業の開始時には、圧力ローラ（４）
と切断ホイール（１）との間の決定された距離が予め設
定され且つ緩衝手段（７）に応力が予め加えられている
ように、ロッド（９）の決定された長さの形態の調節手
段（６）によって通常の調節が行われる。この距離は、
距離計測装置（８）によってチェックされる。専門家
は、予備試験を行うことによって、圧力ローラ（４）と
切断ホイール（１）との間の距離を個々の場合にどの距
離に調節しなければならないかを決定する。

【００３４】この距離は、種々の要因のうち、切断され
るべき材料、切断作業の開始時のナイフの品質、及び緩
衝手段（７）の負荷が加わると延びる性質で決まる。所
望の距離が調節された後、切断されるべき材料がナイフ
バスケット上に巻付けられるように装置が作動される。
切断作業は、圧力ローラ（４）の作用でパッケージの外
側層に十分な接触圧力が生じるとすぐに開始される。装
置の連続作動中、ナイフの切断縁が磨耗する。従って、
パッケージの厚さが増大し、これに伴って圧力ローラ
（４）と切断ホイール（１）との間の距離が増大する。
かくして、ロッド（９）の長さもまた増大する。これ
は、緩衝手段（７）の長さを変化させ、これによって、
ロッド（９）がレバーアーム（１０）に及ぼす力を増大
させ、その結果、圧力ローラ（４）が及ぼす接触圧力を
も増大させることのみによって可能である。

【００３５】ロッド（９）の長さの変化は、距離計測装
置（８）によって表示され、調節手段（６）の作動によ
って相殺される。これによって、緩衝手段（７）がロッ
ド（９）を介してレバーアーム（１０）に及ぼす力が増
大し、これに伴って、圧力ローラ（４）が及ぼす接触圧
力もまた増大する。これで、新たな安定した作動状態が
達成され、これは、接触圧力が始動時の状態と比較して
増大し、圧力ローラ（４）と切断ホイール（１）との間
が実際上同じ距離であるということを特徴とする。接触
圧力が増大するため、作動中に磨耗するナイフの減少す
る切断速度が補償される。上述の適合化工程を作動中に
何度も実施することができ、詳細には、遅滞なく制御で
き、この際、規定範囲の接触圧力内で装置の切断速度を
実際上不変に保つことができる。かくして、ナイフの使
用寿命をかなり長くすることができる。

【００３６】しかしながら、本発明による装置によれ
ば、通常の切断作業で利点が得られるばかりでなく、切
断されるべき材料に欠陥が生じた場合でも作業をほぼ危
険なしで進めることができる。肥厚部又は結節部のよう
な欠陥は、通常、このような欠陥のある領域でナイフに
大きな接触圧力が加わるため、従来の切断装置では、ナ
イフを壊しがちであった。他方、本発明による装置で
は、切断装置に巻き付けた材料のこの種の欠陥は、圧力
ローラ（４）と切断装置との間の幅狭の隙間を通過した
ときに緩衝手段（７）を長くすることによって、ロッド
（９）の長さをただちに増大させると同時に接触圧力を
増大させる。しかしながら、この接触圧力の増大は、圧
力ローラ（４）と切断ホイール（１）との間の距離の些
細な変化も許容しない通常の切断装置におけるほど大き
くない。かくして、本発明による装置によって、ナイフ
の破損の危険を小さくすることができる。更に、ロッド
（９）の長さの変化に伴う接触圧力の変化は、負荷が加
わると延びる緩衝手段（７）の性質の峻度を選択するこ
とによって広範な範囲内で調節自在であり、その結果、
このようにして、ナイフの破損の危険を小さくすること
ができる。

【００３７】図２による装置は、図１に示す装置と同様
の構成を持つ装置である。この実施例でも、切断ホイー
ル（１）、圧力ローラ（４）、開閉装置（５）、調節手
段（６）、距離計測装置（８）、及びロッド（９）が設
けられているが、この実施例では、図１のレバーアーム
（１０）の代わりにレバーアーム（１６）が設けられて
いる。ロッド（９）及びレバーアーム（１６）はケーシ
ング（１３）に連結され、図１に示す装置におけるのと
同様の方法で互いに連結されている。しかしながら、図
１による装置の変形例として、緩衝手段（７）は、この
図では、ロッド（９）に図示してなく、レバーアーム
（１６）が同時に緩衝手段（７）として作用する。これ
は、例えば、レバーアーム（１６）に弾性部材、例えば
リーフばねの形態を与えることによって達成される。他
の点では、作動態様及び作用は図１による装置における
のと全く同じである。

【００３８】図３に示す装置は、二つの圧力ローラ
（４）を持つ好ましい実施例である。この構造は、図１
による装置の構造とほぼ一致する。切断ホイール
（１）、二つの圧力ローラ（４）、開閉装置（５）、調
節手段（６）、緩衝手段（７）、距離計測装置（８）、
ロッド（９）、二つのレバーアーム（１０）、及び二つ
の止め（１４）が設けられている。レバーアーム（１
０）は、各々一端がケーシング（１３）に枢着されてい
る。各場合において、レバーアーム（１０）の反対端は
二アームロッカを形成するようにロッド（９）に枢着さ
れている。図示の装置では、距離の計測は距離計測装置
（８）とバー（１８ａ）上に設けられたマーカー（１
８）との間の距離を計測することによって行われる。バ
ー（１８ａ）は、一方のレバーアーム（１０）に枢着さ
れ、一端が二つのレバーアーム（１０）間で自由に移動
できるように取付けられている。図示の実施例では、こ
のバーは、その他端近くで第２レバーアーム（１０）の
止め（１７）上に載止し、そのため、二つのレバーアー
ム（１０）間の距離が変化するとき、バーは一端が自由
に移動できる。

【００３９】この構造の特定の利点は、切断されるべき
材料の欠陥が圧力ローラと切断装置との間の幅狭の隙間
を通過するとき、この圧力ローラの突然の振れが第２圧
力ローラの反対方向への移動により部分的に補償される
ということにあることは理解されよう。これによって、
ナイフの破損の危険は更に少なくされる。

【００４０】図４に示す装置は、図３に示す装置とほぼ
対応する。この実施例では、単にレバーアーム（１０）
の中央が、各場合についてケーシング（１３）に取付け
られているだけであり、圧力ローラ（４）は、各々、レ
バーアーム（１０）の端に取付けられている。

【００４１】本発明による切断装置の非常に特に好まし
い実施例を図５に示す。これは、原理的には、二つの圧
力ローラを備えた図３に示す構造である。切断ホイール
（１）、二つの圧力ローラ（４）、開閉装置（５）、調
節手段（６）、緩衝手段（７）、距離計測装置（８）、
ロッド（９）、及び二つのレバーアーム（１０）が設け
られている。この実施例の距離計測装置（８）は、ケー
シング（１３）に取付けられ、被制御システム（２１）
及びサーボモータ（２０）を介して調節手段（６）に反
作用を及ぼす。この構成によって、装置の作動中、ロッ
ド（９）の一端の位置を実際上常に一定に保つ。更に、
装置のこの実施例では、張力センサ又は圧力センサ（１
９）が設けられ、このセンサによって圧力ローラ（４）
と切断ホイール（１）との間の接触圧力を直接的に計測
することができる。本願の場合、この圧力センサは緩衝
手段（７）上に直接的に取付けられている。しかしなが
ら、ロッド（９）上の任意の他の位置に取付けてもよ
い。張力センサ又は圧力センサ（１９）は、有利には、
断続装置（図示せず）に連結され、本装置は、接触圧力
が所定の限界値に到ったとき（定常的な作動状態におい
て、又は欠陥が通過したとき）、自動的にスイッチが切
られる。更に、図５には二つの止め（１４）が図示して
あり、これらの止めは、圧力ローラ（４）と切断ホイー
ル（１）との間の距離が最小距離にならないように意図
されている。張力センサ又は圧力センサ（１９）の代わ
りに、緩衝手段（７）が作動するリミットスイッチで自
動断続を行ってもよい。

【００４２】図６は、本発明による切断装置の別の好ま
しい実施例を示す。原理的には、これは、図３に示す構
造である。しかしながら、この変形例では、四つの圧力
ローラ（４）が設けられ、これらの圧力ローラは、互い
に対をなして連結されている。図６に示す装置では、切
断ホイール（１）、四つの圧力ローラ（４）、開閉装置
（５）、調節手段（６）、緩衝手段（７）、距離計測装
置（８）、ロッド（９）、及び二つのレバーアーム（１
０）が設けられている。この実施例では、距離計測装置
（８）は、レバーアーム（１０）の一方に取付けられ、
その位置と止め（１４）との間の距離を計測する。圧力
ローラ（４）の各対は、取付け体（２２）を介してレバ
ーアーム（１０）に枢着されている。この連結はピン
（２３）によってなされている。この実施例は、切断さ
れるべき材料の欠陥が圧力ローラと切断装置との間の幅
狭の隙間を通過するときに突然必要になる追加の切断力
が複数の圧力ローラに分配される図３の構造についての
更なる改善である。かくして、ナイフの破損の危険は更
に減少される。更に、これによって、切断ナイフの使用
寿命もまた長くなる。これは、切断されるべき材料に及
ぼされる切断圧力が回転毎に四つの箇所で及ぼされるた
め、所与の切断力について切断圧力を減少させることが
できるためである。

【００４３】図７は、開閉装置（５）、調節手段
（６）、及び緩衝手段（７）を一つの構成要素に組み込
んだ、本発明による装置の一実施例を示す。圧力ローラ
（４）を一つだけ有する実施例が図示してあるが、二つ
又はそれ以上の圧力ローラ（４）を有する実施例もまた
この設計に含まれることは勿論のことである。

【００４４】図７に示す実施例では、切断ホイール
（１）、圧力ローラ（４）、ロッド（９）、及びレバー
アーム（１０）が設けられている。ロッド（９）及びレ
バーアーム（１０）は互いに枢着されており、これらは
各々ケーシング（１３）に枢着されている。止め（１
４）は、圧力ローラ（４）が切断ナイフの切断縁（この
図には図示せず）に衝突しないようにする。ロッド
（９）は空気圧シリンダ（２４）を有し、このシリンダ
の本体がロッド（９）の一方の部分を形成し、このシリ
ンダのピストン（２５）がロッド（９）の他方の部分に
連結されている。ピストン（２５）によって分割された
空気圧シリンダ（２４）の内部空間の一方の隔室は、被
制御システムとして作用する管路（２９）と連通し、こ
の管路は、出口開口部がレバー（１０）に差し向けられ
たノズル（２８）を備えた空気圧制御ユニット（２７）
を介して供給管路（２６）と連通している。

【００４５】ノズル（２８）及び空気圧制御ユニット
（２７）、及び空気圧シリンダ（２４）は、互いに、開
閉装置（５）、調節手段（６）、緩衝手段（７）、及び
距離計測装置（８）として作動する。連続切断作業中、
予め選択された距離が圧力ローラ（４）と切断ホイール
（１）との間で調節される。供給管路（２６）を通過す
るガス、例えば空気によって、所定の圧力が空気圧制御
ユニット（２７）内で空気圧シリンダ（２４）について
予め設定され、ノズル（２８）とレバーアーム（１０）
との間の距離に応じてガスの一部がノズル（２８）を通
って散逸できる。空気圧シリンダの本体内でのピストン
（２５）の決定された位置によって特徴付けられる均衡
状態が達成される。切断ナイフの磨耗により、或いは材
料の肥厚部分が切断ナイフと圧力ローラ（４）との間に
到達したため、レバーアーム（１０）が逸らされた場合
には、ガスがノズル（２８）を通って散逸するのが困難
になる。これは、レバーアーム（１０）がノズル開口部
の近くまで移動し、かくして圧力が管路（２９）内に生
じるためである。かくして、空気圧シリンダ（２４）の
一方の隔室内の圧力が上昇する。これにより、ピストン
は、圧力が低い方の隔室の方向にただちに移動し、その
結果、レバーアーム（１０）はロッド（９）の作用でノ
ズル（２８）の開口部から遠ざかり、及びかくしてガス
は、更に容易に流出できる。このようにして、新たな安
定状態がつくりだされ、圧力ローラ（４）と切断ホイー
ル（１）との間の圧力状態が更に変化した場合には、こ
の状態は上述の方法で再び変更される。更に、圧力ロー
ラ（４）を切断ホイール（１）から遠ざけなければなら
ない場合、例えば切断作業の中断の後には、空気圧シリ
ンダ（２４）を開閉装置（５）として作動させることが
できる。切断装置が負荷によりどれ程移動されるかは、
空気圧シリンダ（２４）の設計により適切に調節するこ
とができる。

【００４６】本発明による装置及び本発明による方法に
よれば、スライバー又はストランド形態の実際上任意の
材料を連続的に切断して、簡単な方法で天然ポリマー、
無機物質、及び合成ポリマーでできた繊維のようなステ
ープルにすることができる。本発明は、好ましくは、人
造繊維のトウの切断に適用でき、詳細には、ポリエステ
ル、ポリアミド、ポリアクリロニトリル、又はビスコー
スでできた繊維トウの切断に適用できる。切断した材料
は、個々のステープル繊維の大きな均等性及び切断端の
均等な品質により区別される。切断端の品質は、長期間
に亘る作業でも実質的に不変である。

【００４７】本発明による装置の好ましい適用分野は、
短く切断した繊維の製造に関する。これらは、通常は、
約２．５mm乃至８mm、詳細には４mm乃至６mmのステープ
ル長の繊維である。

【００４８】本発明による装置では、短く切断した繊維
を長期間に亘って実際上均等な品質で製造できる。

【００４９】特に、短く切断した繊維の製造において、
切断ホイール及びナイフの特別の設計が推奨される。

【００５０】かくして、ナイフバスケット内でのナイフ
の構成は、好ましくは、個々のナイフブレードが形成す
る通路が切断したステープル繊維の輸送方向で拡大され
るように選択される。切断したステープル繊維のナイフ
に沿った輸送はこの方法で容易にされる。

【００５１】更に、切断されるべき繊維トウの厚さに対
する切断ナイフの幅の決定された比を選択しなければな
らない。切断されるべき材料が切断ホイール上で決定さ
れた厚さを越えないように注意を払わねばならない。

【００５２】好ましくは、非対称に配置された切断縁を
持つ切断ナイフを、短く切断した繊維の製造に使用しな
ければならない。これらは、ナイフブレードの短い方の
側部から見たときに切断縁がナイフの左側の頂縁又は右
側の頂縁のところに直接的に配置されたナイフであるの
がよいが、しかしながら、ナイフブレードの短い方の側
部から見たときに切断縁がナイフの中央と左側の頂縁又
は右側の頂縁との間に配置され、二つの縁間の中央にな
いナイフであってもよい。非対称に配置された切断縁を
持つナイフ（一方の側が又は非対称に研削されたナイ
フ）を使用することによって、切断中、ステープル繊維
の二つの端に軸線方向に直角に異なる力が作用し、その
ため、切断されたステープル繊維はその前進輸送中、ナ
イフブレード間で斜めの位置をとり、これらの繊維の前
進輸送中に必要とされる力が小さい。

【００５３】短く切断した繊維の製造における別の好ま
しい方法は、切断ホイールと圧力ローラとの間の最も短
い可能な距離を選択することである。好ましくは、約
０．５mm乃至２mmの距離が選択される。

【００５４】短く切断した繊維の製造において、製品の
所望の性質を損なわない場合には、切断調整を使用する
こともできる。詳細に述べると、繊維の摺動性を改善す
る調整を行う。できるだけ乾燥した繊維トウを使用する
と、通常は、切断作業が更に容易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一つの圧力ローラを備えた、本発明による装置
の一実施例を示す概略平面図である。

【図２】緩衝手段が特別の形体を有する、本発明による
装置の他の実施例を示す概略平面図である。

【図３】二つの圧力ローラを備えた、本発明による装置
の一実施例を示す概略平面図である。

【図４】二つの圧力ローラを備えた、本発明による装置
の他の実施例を示す概略平面図である。

【図５】二つの圧力ローラを備え、切断ホイールと圧力
ローラとの間の距離を被制御システムにより一定に保つ
ことのできる、本発明による装置の好ましい実施例を示
す概略平面図である。

【図６】四つの圧力ローラを備えた、本発明による装置
の別の好ましい実施例を示す概略平面図である。

【図７】開閉装置、調節手段、及び緩衝手段が一つの装
置に形成された、本発明による装置の更に別の好ましい
実施例を示す概略平面図である。

【符号の説明】

１切断ホイール２ナイフ支持ディスク３ナイフ４圧力ローラ５開閉装置６調節手段７緩衝手段８距離計測装置９ロッド１０レバーアーム１２アクスル１３ケーシング１６レバーアーム１７止め１８マーカー１８ａバー１９センサ２０サーボモータ２１被制御システム２２取付け体２３ピン２４空気圧シリンダ２５ピストン２６管路２７空気圧制御ユニット２８ノズル２９管路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】人造繊維トウ等の、スライバー又はストラ
ンド形態の材料を連続的に切断するための装置におい
て、前記装置は、ａ）ナイフ取付け体（２）に円形をなすように配置され
且つ所望のステープルに対応する所定の距離で間隔を隔
てられた多数の切断ナイフ（３）を有する切断ホイール
（１）と、ｂ）スライバー又はストランド形態の巻付けられた材料
上に、切断ナイフ（３）に作用する切断圧力を生ぜしめ
るための少なくとも一つの圧力ローラ（４）と、ｃ）圧力ローラ（４）を切断ホイール（１）から遠ざか
るように又は切断ホイール（１）に向かって所定距離移
動することのできる開閉装置（５）と、ｄ）予め設定された距離を圧力ローラ（４）と該圧力ロ
ーラ（４）の最も近くにある切断ナイフ（３）との間で
調節できる調節手段（６）と、ｅ）ナイフ（３）上のスライバー又はストランド形態の
材料に圧力ローラ（４）が及ぼす接触圧力を、装置の切
断力が予め設定された接触圧力範囲内で実際上不変のま
まであるように、調節手段（６）と関連して調節できる
緩衝手段（７）と、ｆ）圧力ローラ（４）と該圧力ローラ（４）に最も近い
切断ナイフ（３）との間の距離を監視することのできる
距離計測装置（８）と、を有することを特徴とする、人造繊維トウ等の、スライ
バー又はストランド形態の材料を連続的に切断するため
の装置。
【請求項２】切断ホイール（１）は、ナイフの長さと
ほぼ等しい間隔を隔てて一方が他方の上に重なるように
軸線方向に配置された二つのナイフ支持ディスクを備え
たナイフバスケット（２）を有し、これらのディスク間
には半径方向外方に差し向けられた多数のナイフ（３）
が所望のステープルに対応する間隔で取付けられてい
る、請求項１に記載の装置。
【請求項３】切断ホイール（１）は、スライバー又は
ストランド形態の巻付けられた材料上に半径方向内方に
作用する切断圧力を得る目的で、切断ホイールの外側に
配置され且つ切断ホイールから間隔を隔てられた少なく
とも一つの圧力ローラ（４）と関連している、請求項２
に記載の装置。
【請求項４】圧力ローラ（４）と該圧力ローラ（４）
の最も近くにあるナイフ（３）の切断縁との間の最小距
離が止め（１４）によって調節できる、請求項１乃至３
のうちのいずれか一項に記載の装置。
【請求項５】ケーシング（１３）に枢着されたレバー
アーム（１０）が圧力ローラ（４）について設けられ、
このレバーアームはロッド（９）に枢着され、このロッ
ドによって開閉装置（５）、調節手段（６）、及び緩衝
手段（７）がレバーアーム（１０）に作用する、請求項
１乃至４のうちのいずれか一項に記載の装置。
【請求項６】二つの圧力ローラ（４）が設けられ、こ
れらの圧力ローラは、好ましくは、互いに向き合って配
置されている、請求項１乃至５のうちのいずれか一項に
記載の装置。
【請求項７】二つの圧力ローラ（４）は、各場合にお
いて、ケーシング（１３）に枢着されたレバーアーム
（１０）に取付けられ、各レバーアーム（１０）は一端
がロッド（９）に枢着され、該ロッドによって開閉装置
（５）、調節手段（６）、及び緩衝手段（７）がレバー
アーム（１０）に作用する、請求項６に記載の装置。
【請求項８】四つの圧力ローラ（４）が設けられ、こ
れらの圧力ローラは対をなして夫々取付け体（２２）に
よってレバーアーム（１０）に枢着され、これらのレバ
ーアーム（１０）の各々はケーシング（１３）に枢着さ
れ、各レバーアーム（１０）は一端がロッド（９）に枢
着され、該ロッドによって開閉装置（５）、調節手段
（６）、及び緩衝手段（７）がレバーアーム（１０）に
作用する、請求項１乃至４のうちのいずれか一項に記載
の装置。
【請求項９】緩衝手段（７）はばね又はばね組立体で
ある、請求項１乃至８のうちのいずれか一項に記載の装
置。
【請求項１０】ばねはカップばねである、請求項９に
記載の装置。
【請求項１１】調節手段（６）はねじ連結体であり、
この連結体によってロッド（９）の所定の長さを調節で
き、このねじ連結体はサーボモータ（２０）で随意に移
動される、請求項１乃至１０のうちのいずれか一項に記
載の装置。
【請求項１２】ロッド（９）には調節手段（６）及び
緩衝手段（７）の他に監視装置が設けられ、この監視装
置は、接触圧力の所定の限界値を越えたときに装置のス
イッチを切る、請求項５乃至１１のうちのいずれか一項
に記載の装置。
【請求項１３】張力センサ又は圧力センサ（１９）が
設けられている、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】距離計測装置（８）は、実際上、装置
の全作動状態に亘って圧力ローラ（４）と切断ホイール
（１）との間にほぼ同じ距離が予め設定されているよう
に、被制御システム（２１）及びサーボモータ（２０）
を介して調節手段（６）に作用を加える、請求項１３に
記載の装置。
【請求項１５】開閉装置（５）、調節手段（６）、及
び緩衝手段（７）が一つの構成要素に組み込まれ、切断
ホイール（１）、少なくとも一つの圧力ローラ（４）、
ロッド（９）、及びレバーアーム（１０）が設けられ、
ロッド（９）及びレバーアーム（１０）は互いに枢着さ
れ、これらの各々はケーシング（１３）に枢着され、圧
力ローラ（４）が切断ナイフの切断縁に当たらないよう
にする止め（１４）が設けられ、ロッド（９）は空気圧
シリンダ（２４）を有し、空気圧シリンダの本体はロッ
ド（９）の一方の部分を形成し、空気圧シリンダのピス
トン（２５）はロッド（９）の他方の部分に連結し、ピ
ストン（２５）によって分割された前記シリンダの一方
の内部隔室は管路（２９）に連結され、この管路は被制
御システムとして作用し、空気圧制御ユニット（２７）
を介してノズル（２８）と連通し、このノズルの出口開
口部はレバー（１０）に向かって差し向けられ、供給管
路（２６）を備えている、請求項１乃至４のうちのいず
れか一項に記載の装置。
【請求項１６】二つ又はそれ以上の切断ホイール
（１）が一方が他方の真上にあるように配置され、これ
らの切断ホイールには一方のホイールから他方のホイー
ルまで延びるナイフが設けられている、請求項２乃至１
５のうちのいずれか一項に記載の装置。
【請求項１７】ナイフバスケット内でのナイフの構成
は、個々のナイフブレードが形成する通路が、切断済み
のステープル繊維の輸送方向で拡大されるように選択さ
れている、請求項１乃至１６のうちのいずれか一項に記
載の装置。
【請求項１８】非対称に配置された切断縁を持つ切断
ナイフが使用される、請求項１乃至１７のうちのいずれ
か一項に記載の装置。
【請求項１９】人造繊維トウ等の、スライバー又はス
トランド形態の材料を連続的に切断するための方法であ
って、ナイフ取付け体（２）に円形状となすように配置
され且つ所望のステープルに対応する所定の距離で間隔
を隔てられた多数の切断ナイフ（３）を有する切断ホイ
ール（１）に切断されるべき材料をもたらし、切断され
るべき材料を材料と切断ナイフ（３）の切断縁との間の
方向に作用する力で切断し、この目的のため、一方が他
方の上にある巻付け層からなるパッケージを切断される
べき材料から連続的に形成し、このパッケージの形成
は、ナイフローラに受け入れられる新たな材料が、各場
合において、パッケージ内で切断縁から最も遠方にある
巻付け層を形成するように行われ、切断縁の真上にある
巻付け層は、切断ナイフの切断縁によって連続的に切断
され、この際、材料と切断ナイフ（３）の切断縁との間
に作用する力は、主に、パッケージ内で切断縁から最も
遠方にある巻付け層に作用する圧力ローラ（４）によっ
て作られる、前記方法において、 i）圧力ローラ（４）と切断ナイフ（３）の切断縁との
間の所定の距離を調節手段（６）を使用して調節する工
程を有し、この調節の際、前記距離は、圧力ローラ
（４）が切断ホイール（１）に対して往復動できるよう
に選択されなければならず、更に、 ii）前記所定の距離を距離計測装置（８）を使用して監
視する工程と、 iii）ナイフ（３）上のスライバー又はストランド形態
の材料に圧力ローラ（４）が及ぼす切断圧力を、調節手
段（６）と協働する緩衝手段（７）を使用して、装置の
切断力が規定された接触圧力範囲内で実際上不変のまま
であるように調節する工程と、を有することを特徴とする、人造繊維トウ等の、スライ
バー又はストランド形態の材料を連続的に切断するため
の方法。
【請求項２０】切断されるべき材料を、半径方向を差
し示す多数の切断ナイフ（３）を備えた切断バスケット
（２）にもたらし、切断されるべき材料とナイフバスケ
ット（２）との間で半径方向に作用する力で材料を切断
し、この目的のため、半径方向で一方が他方の上にある
巻付け層からなるパッケージを、ナイフローラに受け入
れられる新たな材料が各場合においてパッケージの切断
縁から最も遠方にある巻付け層を形成するように、切断
されるべき材料から連続的に形成し、半径方向最内方に
ある巻付け層が切断ナイフの切断縁によって連続的に切
断され、この際、材料とナイフバスケットとの間で作用
する力は、主に、パッケージの切断縁から最も遠方にあ
る巻付け層に作用する圧力ローラ（４）によって作りだ
される、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】）切断圧力を張力センサ又は圧力セ
ンサ（１９）によって監視し、切断圧力の所定の最大値
に到ったときに切断装置のスイッチを切る工程を更に有
する、請求項１９又は２０に記載の方法。
【請求項２２】調節手段（６）には、装置の実際上全
作動状態に亘って、圧力ローラ（４）と切断ホイール
（１）との間にほぼ同じ距離が予め設定されるように距
離計測装置（８）、被制御システム（２１）、及びサー
ボモータ（２０）が作用する、請求項１９乃至２１のう
ちのいずれか一項に記載の方法。
【請求項２３】圧力ローラ（４）と切断ナイフ（８）
の切断縁との間に０．５mm乃至２mmの所定の距離が選択
される、請求項１９乃至２２のうちのいずれか一項に記
載の方法。
【請求項２４】使用された切断されるべき材料が乾燥
繊維トウ又は摺動調整を施された繊維トウである、請求
項１９乃至２３のうちのいずれか一項に記載の方法。
【請求項２５】短く切断した繊維を製造するための、
請求項１に記載した装置の使用。