JPH07227796A - 紙管切断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 紙管を能率的に仕上げ切断する。 【構成】 紙管製造装置によって連続的に製造され下流
側に繰り出される紙管に対して、丸刃４を紙管に押し当
てつつ、紙管の軸方向移動に追従させ、紙管が切断され
ば、丸刃４を紙管から引き離し且つ元の位置に引き戻
し、再び紙管に食込ませて、紙管製造機を稼働したま
ま、製造される紙管を順次所定長さに仕上げ切断する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、紙管製造装置によって
連続的に製造され下流側に繰り出される紙管の繰出し移
動を妨げることなく、所定長さに仕上げ切断する切断装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】従
来、紙管の仕上げ切断は、鋸刃にて荒切りした素管を、
固定切り芯に挿入し、素管のみを回転させつつ、丸刃を
素管に押し当てて行なわれている。上記作業は、紙管の
製造ラインとは別に設置したトリマー専用機にて行なわ
れるため、作業工程が多くなって生産能率が悪い。本発
明は、紙管製造機の下流側に設けて、紙管製造機から繰
り出される紙管を所定の長さに順次仕上げ切断でき、作
業能率を飛躍的に向上できる紙管切断装置を明らかにす
るものである。

【０００３】

【課題を解決する手段】本発明は、帯状紙(91)をマンド
レル(12)に螺旋状に巻き付けつつマンドレルの軸方向に
滑らせて紙管(９)を製造する紙管製造機(１)の下流側に
配備され製造される紙管(９)の軸方向の繰出しの支障に
ならぬ様に所定長さに仕上げ切断する紙管切断装置(３)
であって、マンドレル(12)の軸心の延長上に往復移動可
能に配備され紙管(９)が被さって紙管切断時の芯となり
マンドレル側に強制的に引戻す引戻し装置(81)が連繋さ
れた切り芯(８)と、切り芯(８)の軸心に直交する面内に
て丸刃(４)を具え切り芯(８)の移行路に沿って往復移動
可能に配備された丸刃ホルダー(41)と、丸刃ホルダー(4
1)に連繋され丸刃(４)を切り芯(８)に接近離間させる丸
刃の接近離間装置(６)と、丸刃ホルダー(41)に連繋され
丸刃(４)を強制的にマンドレル側の待機位置に復帰させ
る戻し装置(７)と、紙管(９)の先端を検出して前記接近
離間装置(６)を作動させる検出器(100)と、紙管の切断
検出、丸刃ホルダーの移動距離の検出、タイマー設定等
により前記戻し装置(７)を作動させるタイミングを画る
手段(101)とによって構成される。

【０００４】

【作用及び効果】マンドレル(12)から回転しながら繰り
出される紙管(９)は、マンドレル(12)の延長上に待機す
る切り芯(８)に被さって下流側に移動する。このとき切
り芯はマンドレルに近い走行待機位置にあり、紙管(９)
との摩擦によって定位置で紙管(９)と一体的に回転す
る。

【０００５】検出器(100)が紙管の先端を検出した瞬間
に、接近離間装置(６)が作動して、丸刃(４)が回転中の
紙管(９)に食い込む。このとき切り芯引戻し装置(81)
は、フリー状態となる。丸刃ホルダー(41)に回転可能に
支持された丸刃(４)は紙管の回転により、つれ回る。
又、丸刃ホルダー(41)は紙管の軸方向にスライド可能に
支持されているため、紙管に丸刃(４)が食い込んだ状態
で、丸刃(４)も丸刃ホルダー(41)と一緒に軸方向にスラ
イドする。前記如く切り芯引き戻し装置(81)はフリー状
態となっており、紙管(９)の下流側への繰出し移動によ
り、紙管との摩擦により切り芯(８)は紙管と一体的に回
転しつつ紙管と一緒に下流側に移動する。即ち、紙管
(９)、丸刃(４)、切り芯(８)は同時に同調して下流側に
移動する。この間に丸刃(４)が切り芯(８)に達して紙管
(９)が仕上げ切断される。紙管(９)に切り芯(８)を嵌め
た状態で紙管(９)に丸刃(４)が押し当るため、紙管(９)
が変形することなく、又、紙管の内面層を形成する内面
紙を引き千切る様なことなく美しく仕上げ切断できる。

【０００６】接近離間装置(６)が作動して丸刃(４)が紙
管(９)から離間し、戻し装置(７)が作動して、丸刃ホル
ダー(41)を元位置に復帰させる。又、引戻し装置(81)も
作動して紙管(９)内にて切り芯(８)を元の待機位置に引
き戻す。紙管(９)が切断長さ分繰り出され、再び、検出
器(100)が紙管の先端を検出した瞬間に、上記動作が繰
り返され、紙管が仕上げ切断される。

【０００７】紙管製造機(１)を稼働したまま、マンドレ
ル(12)の下流側に繰り出される紙管を順次仕上げ切断で
きるため、従来の様に、紙管を紙管製造ライン外にてト
リマー専用機にて仕上げ切断することに比べて、作業能
率が飛躍的に向上する。回転する紙管(９)に丸刃(４)を
押し当てて仕上げ切断するため、丸刃回転駆動用のモー
タは不要となり、又、紙管の回転は、紙管製造時に帯状
紙(91)をマンドレル(12)に螺旋状に巻き付ける際に、必
然的に生じる現象を利用するため、全体構成が簡素化さ
れる。丸刃(４)による押し切りであるから、鋸刃による
切断の様な紙粉の発生は抑えることができる。

【０００８】尚、本発明の実施に際し、丸刃ホルダー(4
1)に直接的に或いは間接的にモータを連繋して、丸刃
(４)を強制的に回転させて紙管(９)を切断することもで
きる。この場合、モータその他の回転伝達部材が必要と
なるが、丸刃(４)に強力な回転力を与えて紙管を切断で
きるため、肉厚の紙管の切断においても、切り口美しく
且つ円滑な仕上げ切断を実現できる。

【０００９】

【実施例】図１は、紙管製造機(１)の下流側に切断装置
(３)を配置し、紙管製造から仕上げ切断までを１つのラ
インで行なう状態を示している。紙管製造機(１)は公知
の如く、基台(10)の上流端に設けた固定用ヘッド(11)に
マンドレル(12)を下流側向けて水平に固定している。基
台(10)の略中央部には、マンドレル(12)を挟んで縦長の
複数のローラ(13)が設けられ、マンドレル(12)に巻き付
けた無端状ベルト(14)が両側のローラ(13)(13)に掛け渡
されている。

【００１０】ローラ(13)の回転によりベルト(14)を周回
せしめて、帯状紙(91)をマンドレル(12)に螺旋状に巻き
付けて紙管を連続的に製造する。紙管は回転しつつマン
ドレル(12)から下流側に繰り出される。紙管製造機(１)
と切断装置(３)の間に紙管受台(２)が配備される。紙管
受台(２)は、紙管を受けるＶ字状樋(21)を高さ位置調可
能に設けたものである。

【００１１】図２に示す如く、切断装置(３)は、マンド
レル(12)の軸心の延長上に往復移動可能に配備され紙管
(９)が被さって紙管切断時の芯となる切り芯(８)と、切
り芯(８)の軸心に直交する面内にて丸刃(４)を具え切り
芯(８)の移行路に沿って往復移動可能且つ、切り芯(８)
に接近離間可能に配備された一対の丸刃ホルダー(41)に
よって構成される。

【００１２】切り芯(８)は、マンドレル(12)から繰出さ
れる紙管にガタのない状態に嵌まり、且つ、紙管に摺接
してスライド可能に嵌まる外径に形成され、長さは約５
００mmである。切り芯(８)の表面は、後記する丸刃(４)
が押し当っても、互いに損傷の少ない硬さに仕上げられ
ている。

【００１３】切り芯(８)には、マンドレル側に強制的に
引戻す引戻し装置(81)が連繋され、実施例の引戻し装置
(81)は、前記紙管製造機(１)のヘッド(11)の上流側面に
シリンダ(82)を突設し、該シリンダ(82)のピストンロッ
ドと切り芯(８)とをロッド又はワイヤーの様な棒状又は
可撓索状の連結部材(83)にて連結して構成されている。
棒状又は可撓索状の連結部材(83)の両端は、切り芯(８)
とピストンロッドに、夫々スイベル(80)を介して接続さ
れており、後記の如く紙管(９)と切り芯(８)が一体的に
回転しても、該回転は、連結部材(83)及びピストンロッ
ドには伝わらない。

【００１４】実施例では、紙管の左右両側から切断する
ため、切り芯(８)の移行路の両側に１固づつ丸刃ホルダ
ー(41)を配備したが、１枚の丸刃で切断することもで
き、この場合、何れか一方の丸刃(４)及び該丸刃を支持
する構成部品を省略すれば可い。 実施例において、両
丸刃ホルダー(41)(41)の支持構造は同じであるので、一
方の丸刃ホルダー(41)の支持構造のみを説明する。

【００１５】図３、図４に示す如く、切り芯(８)の移行
路の下方に支持台(31)を配備し、該支持台(31)上に支持
軸(32)を切り芯(８)の移行路と平行に且つ回転自由に配
備し、支持軸(32)の両端にアーム(33)を突設し、両アー
ム(33)(33)の自由端間に跨がって回転軸(35)を回転自由
に支持する。アーム(33)(33)の中間部はステー(34)にて
連結する。

【００１６】回転軸(35)には該軸と一体回転可能且つ該
軸に対してスライド可能に丸刃ホルダー(41)を嵌合し、
該丸刃ホルダー(41)に回転軸(35)と同心に丸刃(４)を支
持せしめており、回転軸(35)と丸刃(４)は一体に回転す
る。実施例の回転軸(35)と丸刃ホルダー(41)には、ボー
ルスプラインを用いており、丸刃ホルダー(41)は極めて
円滑にスライドする。丸刃ホルダー(41)には該丸刃ホル
ダー(41)の回転とは無関係に回転自由に支持リング(42)
が嵌まり、該支持リング(42)に、丸刃ホルダー(41)を元
の待機位置に戻す戻し装置(７)が連繋される。

【００１７】戻し装置(７)は、図５に示す如く、前記ア
ーム(33)の基端側に第１レバー(71)を枢支し、該第１レ
バー(71)の自由端に第２レバー(72)を枢支して、該第２
レバー(72)の二股自由端を前記丸刃ホルダー(41)の支持
リング(42)に枢支連結している。第２レバー(72)とアー
ム(33)との間をシリンダ(73)にて連結する。図５におい
て、丸刃(４)が回転軸(35)上を左方向、即ち下流側に移
動すれば、シリンダ(73)のピストンロッドが引き出さ
れ、シリンダ(73)がピストンロッドを引込む方向に作動
すれば、丸刃ホルダー(41)、従って丸刃(４)は強制的に
元位置に引き戻される。

【００１８】上記戻し装置(７)には、シリンダ(73)を作
動させるタイミングを画る手段(101)が連繋される。実
施例の手段(101)は、第２レバー(72)の回動移行路の終
端位置に対応して設けたリミッスイッチ、光電検出器等
のレバー検出器(101a)である。

【００１９】丸刃ホルダー(41)を支持した回転軸(35)の
一端にはブレーキ機構(５)が連繋される。ブレーキ機構
(５)は、回転軸(35)にプーリ(51)を嵌着し、該プーリ(5
1)にベルト(52)を巻き、該ベルト(52)の一端をアーム(3
3)上に固定し、他端にボルト(54)を固定する。アーム(3
3)に突設した突片(53)に上記ボルト(54)を遊嵌し、突片
(53)を挟んでボルト(54)にナット(55)(55)を螺合する。
ナットの締め加減によりベルト(52)の張力を調整し、回
転軸(35)に摩擦抵抗を付与し、後記の如く、紙管(９)の
周速に対する丸刃(４)の周速を調整できる。

【００２０】丸刃(４)には、丸刃(４)を紙管(９)の軸心
と直交する面内にて紙管(９)に接近離間させる接近離間
装置(６)が連繋される。接近離間装置(６)は支持台(31)
上に、紙管(９)に直交する面内にて回動可能にシリンダ
支持体(62)を軸承し、シリンダ支持体(62)の上部にシリ
ンダ(61)を支持して、ピストンロッドを前記アーム(33)
(33)を連結するステー(34)に枢支連結している。

【００２１】シリンダ支持体(62)の下端にはスライダー
(63)を設け、一端を回転可能に支持台(31)に支持し、他
端にハンドル(65)を具備えたネジ軸(64)にスライダー(6
3)を螺合している。ハンドル(65)の回転により、ネジ推
力にてスライダー(63)を移動させ、シリンダ支持体(62)
の傾き姿勢、即ち、アーム(33)の待機位置の角度を紙管
の径に応じて調整できる。前記切り芯(８)の移行路の下
方には、ネジ軸(24)による高さ位置調整装置(25)に連繋
されたテーブル(23)が設けられ、該テーブル(23)上に切
り芯(８)の移行路に沿って２本の平行受けローラ(22)(2
2)が配備されている。

【００２２】切り芯(８)の移行路の下流側延長上に紙管
の先端を検出するリミットスイッチ、光電管等の検出器
(100)が、紙管の移行路に沿って位置決め可能に配備さ
れている。上記検出器(100)の検出信号によって、前記
接近離間装置(６)のシリンダ(61)が作動して、丸刃(４)
を紙管(９)に押し当て、戻し装置(７)の第２レバー(72)
がシリンダ(73)を作動させるタイミングを画る手段(10
1)であるレバー検出器(101a)を動作させるとシリンダ(6
1)がピストンロッドを引込めて丸刃(４)を紙管から離間
させ、続いて戻し装置(７)と引戻し装置(81)が作動し
て、丸刃(４)及び切り芯(８)は元位置に復帰する。

【００２３】然して、マンドレル(12)から回転しながら
繰り出される紙管(９)は、マンドレル(12)の延長上に待
機する切り芯(８)に被さって下流側に移動する。このと
き切り芯(８)はマンドレルに近い走行待機位置にあり、
紙管(９)との摩擦によって定位置で紙管(９)と一体的に
回転する。

【００２４】検出器(100)が紙管の先端を検出した瞬間
に、接近離間装置(６)が作動して、丸刃(４)が回転中の
紙管(９)に食い込む。このとき切り芯引戻し装置(81)
は、フリー状態となる。接近離間装置(６)はシリンダに
て駆動させるため、丸刃(４)はスムーズに紙管に食込
む。丸刃ホルダー(41)に回転可能に支持された丸刃(４)
は紙管の回転により、つれ回る。又、丸刃ホルダー(41)
は紙管の軸方向にスライド可能に支持されているため、
紙管に丸刃(４)が食い込んだ状態で、丸刃(４)も丸刃ホ
ルダー(41)と一緒に軸方向にスライドする。前記の如く
切り芯引き戻し装置(81)はフリー状態となっており、紙
管(９)の下流側への繰出し移動により、紙管との摩擦に
より切り芯(８)は紙管と一体的に回転しつつ紙管と一緒
に下流側に移動する。即ち、紙管(９)、丸刃(４)、切り
芯(８)は同時に同調して下流側に移動する。上記の如
く、切り芯引き戻し装置(81)はフリーであり、紙管は丸
刃(４)と丸刃ホルダー(41)のみを押せばよいので、紙管
を軸方向に繰出すための抵抗は小さく、又、丸刃(４)が
紙管に食込んで、即ち、丸刃(４)は食込み先端が両側か
ら拘束された状態で紙管に切り込むため、刃先のビビリ
がなく、安定して切断できる。

【００２５】検出器(100)が紙管の先端を検出した瞬間
に、接近離間装置(６)が作動して、丸刃(４)が回転中の
紙管(９)に食い込む。回転軸(35)に嵌まって丸刃ホルダ
ー(41)に支持された丸刃(４)は紙管の回転により、つれ
回る。

【００２６】又、丸刃ホルダー(41)は紙管の軸方向にス
ライド可能に支持されているため、紙管に丸刃(４)が食
い込んでいることにより、紙管の繰出し軸方向移動によ
り、丸刃(４)も丸刃ホルダー(41)と一緒に軸方向にスラ
イドする。この間に丸刃(４)が切り芯(８)に達して紙管
(９)が仕上げ切断される。紙管(９)に切り芯(８)を嵌め
た状態で紙管(９)に丸刃(４)が押し当るため、紙管(９)
が変形することなく、美しく仕上げ切断できる。実施例
では、紙管(９)の両側から２枚の丸刃(４)(４)を同じ位
置に押し当てて仕上げ切断するため、仕上げ切断に要す
る時間を短くでき、丸刃(４)の消耗も小さくできる。

【００２７】尚、前記ブレーキ機構(５)により、回転軸
(35)に回転抵抗を与えて、紙管(９)の周速よりも、丸刃
(４)の周速が少し遅くなる様にすれば、丸刃(４)と紙管
の切断端面との間に滑りが生じて、切断端面が恰も研磨
された如く、艶が出て美しく仕上げ切断できる。丸刃
(４)を全くのフリー状態で紙管(９)に押し付けると、紙
管の切断端面が少しささくれ気味となる。

【００２８】接近離間装置(６)が作動して丸刃(４)が紙
管(９)から離間し、戻し装置(７)が作動して、丸刃ホル
ダー(41)を元位置に復帰させる。又、引戻し装置(81)も
作動して紙管(９)内にて切り芯(８)を元の待機位置に引
き戻す。紙管(９)が切断長さ分繰り出され、再び、検出
器(100)が紙管の先端を検出した瞬間に、上記動作が繰
り返され、紙管が仕上げ切断される。

【００２９】紙管製造機(１)を稼働したまま、マンドレ
ル(12)の下流側に繰り出される紙管を順次仕上げ切断で
きるため、従来の様に、紙管を紙管製造ラインとは別に
配置した専用トリーマ機によって、所定寸法にトリミン
グ仕上げする切断方式に比べて、作業能率が飛躍的に向
上する。

【００３０】回転する紙管(９)に丸刃(４)を押し当てて
仕上げ切断するため、丸刃回転駆動用のモータは不要と
なり、又、紙管の回転は、紙管製造時に帯状紙(91)をマ
ンドレル(12)に螺旋状に巻き付ける際に、必然的に生じ
る現象を利用するため、全体構成が簡素化される。丸刃
(４)による押し切りであるから、鋸刃による切断の様に
紙粉の発生を抑えることができる。

【００３１】本発明の実施に際し、丸刃(４)を紙管から
引き離すタイミングを画る手段(101)は、丸刃(４)が紙
管を押し切りするのに要する時間を設定できるタイマー
でも可く、又、丸刃(４)が切り芯(８)に接触したとき
に、丸刃(４)と切り芯(８)を経て電気が導通する様にな
し、この電気の導通を利用してもよく、要するに紙管が
完全に仕上げ切断された後に、丸刃(４)を紙管から引き
離すタイミングを画れるものであれば、構成は問わな
い。

【００３２】図６、図７は切り芯引戻し装置(81)の他の
実施例を示しており、図６は、切り芯(８)に繋いだワイ
ヤー(83)をワイヤーシーブ(84)に巻きつけ、ピニオン(8
5)、ラック(86)、シリンダ(87)によってワイヤーシーブ
(84)を強制回転して、ワイヤー(83)を巻取り、切り芯
(８)を引戻すものである。

【００３３】図７は、切り芯(８)にロッド(88)を介して
ラック(86)を固定し、ピニオン(85)及び別のラック(86
a)、シリンダ(87)によってロッド(88)従って切り芯(８)
を引戻すのである。

【００３４】尚、実施例の様に、２枚の丸刃(４)(４)を
紙管の両側から押し当てるとき、丸刃(４)の位置がずれ
ておれば、夫々の丸刃(４)(４)が異なる部位に食込ん
で、正確な長さに切断出来ない虞れがあるが、両方の丸
刃ホルダー(41)が同調して紙管の軸方向にスライドで
き、且つ丸刃(４)の紙管に対する接近離間動作を妨げな
い様に、両丸刃ホルダー(41)を機械的に連結すれば、前
記問題を解消できる。又、一方の丸刃(４)の食込みに僅
か遅れて他方の丸刃(４)が動作し、先に食込んだ丸刃に
よる食込み溝に後から動作する丸刃が食い込む様に、電
気的に制御して問題を解決することもできる。

【００３５】尚、本発明の実施に際し、丸刃ホルダー(4
1)、又は丸刃ホルダー(41)を支持した回転軸(35)に可変
モータ(図示せず)を連繋し、丸刃(41)を強制的に回転さ
せて紙管(９)を切断することもできる。この場合、ブレ
ーキ機構(５)は省略する。モータその他の回転伝達部材
が必要となるが、丸刃(４)に強力な回転力を与えて紙管
を切断できるため、肉厚の紙管の切断においても、切り
口美しく且つ円滑な仕上げ切断を実現できる。紙管(９)
の周速よりも丸刃(４)の周速が少し遅くなる様にモータ
の回転を設定すれば、前記の如く、丸刃(４)と紙管の切
断端面との間に滑りが生じて、切断端面が恰も研磨され
た如く、艶が出て美しく仕上げ切断できる。

【００３６】又、ブレーキ装置(５)を省略せず、回転軸
(35)に電磁クラッチ等のクラッチを介してモータを連繋
することも実施可能である。この場合、丸刃(４)を強制
回転させない場合は、モータへの通電を遮断し、且つク
ラッチを切って、回転軸とモータ軸の連繋を遮断し、前
記の如くブレーキ装置(５)を利かせて、紙管を切断す
る。丸刃(４)を強制回転させる場合は、ブレーキ装置
(５)のベルト(52)を外し、クラッチを入れて、モータに
通電すればよい。本発明は、上記実施例の構成に限定さ
れることはなく、特許請求の範囲に記載の範囲で種々の
変形が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】切断装置の概略配置図である。

【図２】切り芯引戻し装置の概略説明図である。

【図３】切断装置の斜面図である。

【図４】切断装置の正面図である。

【図５】戻し装置の説明図である。

【図６】切り芯引戻し装置の第２実施例の斜面図であ
る。

【図７】切り芯引戻し装置の第３実施例の斜面図であ
る。

【符号の説明】

(１) 紙管製造機 (12) マンドレル (２) 紙管受台 (３) 切断装置 (４) 丸刃 (41) 丸刃ホルダー (６) 接近離間装置 (７) 戻し装置 (８) 切り芯 (81) 引戻し装置 (100) 検出装置 (101) 手段

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 帯状紙(91)をマンドレル(12)に螺旋状に
   巻き付けつつマンドレルの軸方向に滑らせて紙管(９)を
   製造する紙管製造機(１)の下流側に配備され製造される
   紙管(９)の軸方向への繰出しの支障にならぬ様に所定長
   さに仕上げ切断する紙管切断装置(３)であって、マンド
   レル(12)の軸心の延長上に往復移動可能に配備され紙管
   (９)が被さって紙管切断時の芯となりマンドレル側に強
   制的に引戻す引戻し装置(81)が連繋された切り芯(８)
   と、切り芯(８)の軸心に直交する面内にて丸刃(４)を具
   え切り芯(８)の移行路に沿って往復移動可能に配備され
   た丸刃ホルダー(41)と、丸刃ホルダー(41)に連繋され丸
   刃(４)を切り芯(８)に接近離間させる丸刃の接近離間装
   置(６)と、丸刃ホルダー(41)に連繋され丸刃(４)を強制
   的にマンドレル側の待機位置に復帰させる戻し装置(７)
   と、紙管(９)の先端を検出して前記接近離間装置(６)を
   作動させる検出器(100)と、紙管の切断検出、丸刃ホル
   ダーの移動距離の検出、タイマー設定等により前記戻し
   装置(７)を作動させるタイミングを画る手段(101)とに
   よって構成される紙管切断装置。
2. 【請求項２】 丸刃(４)はモータによって強制的に回転
   駆動される請求項１に記載の紙管切断装置。