JPH08192387A - 走行するウエブの横断方向における切断方法およびその装置 - Google Patents
走行するウエブの横断方向における切断方法およびその装置Info
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- JPH08192387A JPH08192387A JP7213775A JP21377595A JPH08192387A JP H08192387 A JPH08192387 A JP H08192387A JP 7213775 A JP7213775 A JP 7213775A JP 21377595 A JP21377595 A JP 21377595A JP H08192387 A JPH08192387 A JP H08192387A
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- Treatment Of Fiber Materials (AREA)
- Nonmetal Cutting Devices (AREA)
- Perforating, Stamping-Out Or Severing By Means Other Than Cutting (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 走行するウエブを直線的に円滑に切断するた
めの方法及び装置を提供する。 【解決手段】 鋸歯状のナイフ7を、最大45°の非常
に鋭角的な傾斜角度でウエブ5に対して揺動させる。ま
たナイフ7を、その取扱や交換を容易にするために、複
数個のセグメントに分割してある。
めの方法及び装置を提供する。 【解決手段】 鋸歯状のナイフ7を、最大45°の非常
に鋭角的な傾斜角度でウエブ5に対して揺動させる。ま
たナイフ7を、その取扱や交換を容易にするために、複
数個のセグメントに分割してある。
Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ウエブ、特に紙の
ウエブを、横断方向に切断するための方法および装置に
関する。この方法及び装置は、例えば製紙機械に、また
製紙機械の下流側に接続される機械、例えばリワインダ
(巻直機)、コータ(塗工機)、リール裁断機などに適用さ
れる。
ウエブを、横断方向に切断するための方法および装置に
関する。この方法及び装置は、例えば製紙機械に、また
製紙機械の下流側に接続される機械、例えばリワインダ
(巻直機)、コータ(塗工機)、リール裁断機などに適用さ
れる。
【0002】
【従来の技術】従来の装置は、その機械と同一の幅を有
し、またその製紙機械を通過するこの種のウエブに対し
て、横断方向に伸びるナイフを備えている。
し、またその製紙機械を通過するこの種のウエブに対し
て、横断方向に伸びるナイフを備えている。
【0003】従来、公知の機械においては、ナイフの鋸
歯により、ウエブの切断端部に「刻み目」が形成され
る。この刻み目は、そのナイフの鋸歯間距離と同一の間
隔を持つている。
歯により、ウエブの切断端部に「刻み目」が形成され
る。この刻み目は、そのナイフの鋸歯間距離と同一の間
隔を持つている。
【0004】切断に際し、ウエブの全幅にわたって、可
能な限り、切断片がない切断端を形成することが望まし
い。
能な限り、切断片がない切断端を形成することが望まし
い。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】コータに取りこまれる
残存フラップの刻み目の深さが小さいことは非常に重要
なことである。用紙の刻み目が長すぎる場合や、部分的
に切断されたり、あるいは引っ掛ったりしている場合に
は、LWC紙(軽量塗工紙)では、例えばコータ(塗工機)の
塗工ブレードの下で、ドクタ縞あるいは湿り縞を引き起
こし、また多くの場合に、これらの現象は、用紙の引き
裂きの原因となる。
残存フラップの刻み目の深さが小さいことは非常に重要
なことである。用紙の刻み目が長すぎる場合や、部分的
に切断されたり、あるいは引っ掛ったりしている場合に
は、LWC紙(軽量塗工紙)では、例えばコータ(塗工機)の
塗工ブレードの下で、ドクタ縞あるいは湿り縞を引き起
こし、また多くの場合に、これらの現象は、用紙の引き
裂きの原因となる。
【0006】そのため、ウエブの切断端部の刻み目を短
くする試みがなされてきた。すなわち、ナイフの幾何学
的な形状が変更され、また、ナイフをウエブに導入する
速度が増されてきている。確かに、その刻み目は、若干
小さくなったけれども、前述の現象を回避することはで
きない。特に、ウエブの速度が高速である場合には、回
避することができず、依然として、大きな問題として存
在している。
くする試みがなされてきた。すなわち、ナイフの幾何学
的な形状が変更され、また、ナイフをウエブに導入する
速度が増されてきている。確かに、その刻み目は、若干
小さくなったけれども、前述の現象を回避することはで
きない。特に、ウエブの速度が高速である場合には、回
避することができず、依然として、大きな問題として存
在している。
【0007】本発明の目的は、前述の問題点の一つある
いはそれ以上を解決することである。また本発明は、ウ
エブの切断中に、その切断端部に生じる刻み目を減少さ
せるか、完全に除去することを目的としている。
いはそれ以上を解決することである。また本発明は、ウ
エブの切断中に、その切断端部に生じる刻み目を減少さ
せるか、完全に除去することを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明によると、走行す
るウエブの切断方法および装置は、鋸歯状のナイフを利
用している。このナイフは、ウエブに対して非常に鋭角
的な傾斜角度で、ウエブに対して揺動させられる。この
傾斜角度は最大で45°である。
るウエブの切断方法および装置は、鋸歯状のナイフを利
用している。このナイフは、ウエブに対して非常に鋭角
的な傾斜角度で、ウエブに対して揺動させられる。この
傾斜角度は最大で45°である。
【0009】本発明の他の目的や利点は、添付の図面や
請求項に関連する下記の詳細な説明を読めば、当業者に
とって明白となると思う。
請求項に関連する下記の詳細な説明を読めば、当業者に
とって明白となると思う。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明によると、切断機は、ウエ
ブの運動方向に関連して、ウエブに対して非常に鋭角的
に傾斜したナイフを備えている。
ブの運動方向に関連して、ウエブに対して非常に鋭角的
に傾斜したナイフを備えている。
【0011】ナイフがウエブに対して非常に鋭角的に傾
斜しているため、切断したウエブの切断端部における刻
み目は非常に短くなり、最良の場合には完全に消滅する
ことになる。またその切断端部は一直線となる。
斜しているため、切断したウエブの切断端部における刻
み目は非常に短くなり、最良の場合には完全に消滅する
ことになる。またその切断端部は一直線となる。
【0012】このような結果が得られるのは、次の4つ
の物理的な作用によるものである。 1.ナイフが非常に鋭角的に傾斜しているため、切断時
間が短縮される。紙のウエブを完全に切断することは、
切断鋸歯の高さによるのではなく、基本的には、鋸歯の
歯元と、ウエブとの距離に依存する。
の物理的な作用によるものである。 1.ナイフが非常に鋭角的に傾斜しているため、切断時
間が短縮される。紙のウエブを完全に切断することは、
切断鋸歯の高さによるのではなく、基本的には、鋸歯の
歯元と、ウエブとの距離に依存する。
【0013】2.ナイフが非常に鋭角的に傾斜している
ため、実際の切断点がその鋸歯の側面に沿ってウエブに
移行し、ウエブにおける刻み目が短くなる。
ため、実際の切断点がその鋸歯の側面に沿ってウエブに
移行し、ウエブにおける刻み目が短くなる。
【0014】3.ナイフが非常に鋭角的に傾斜している
ため、ウエブは、第1の歯先によって切り込まれた後、
ナイフの他の鋸歯に乗り上がり、切断時間とウエブの刻
み目の深さが減少することになる。これにより、ウエブ
は歯元方向に僅かに動かされ、その結果、切断工程は短
縮される。このようにして、ウエブはナイフを避ける傾
向をなくし、ウエブに折り目が形成される傾向が回避さ
れる。
ため、ウエブは、第1の歯先によって切り込まれた後、
ナイフの他の鋸歯に乗り上がり、切断時間とウエブの刻
み目の深さが減少することになる。これにより、ウエブ
は歯元方向に僅かに動かされ、その結果、切断工程は短
縮される。このようにして、ウエブはナイフを避ける傾
向をなくし、ウエブに折り目が形成される傾向が回避さ
れる。
【0015】4.本発明の装置によると、ウエブの分離
は、先行技術の切断機におけるような引き裂きによるの
ではなく、切断によって行われることとなる。この点
は、ウエブの後続の処理にとって特に好都合である。
は、先行技術の切断機におけるような引き裂きによるの
ではなく、切断によって行われることとなる。この点
は、ウエブの後続の処理にとって特に好都合である。
【0016】本発明によると、機械の幅にわたるナイフ
を容易に取扱いうるようにするために、機械の幅に沿っ
て複数に分離したナイフを使用している。すなわち、ナ
イフを、数個のセグメントに分割してある。このナイフ
のセグメントは、従来の機械の幅にわたるナイフより
も、軽量かつ短尺であるので、組み立てや交換にも便利
である。
を容易に取扱いうるようにするために、機械の幅に沿っ
て複数に分離したナイフを使用している。すなわち、ナ
イフを、数個のセグメントに分割してある。このナイフ
のセグメントは、従来の機械の幅にわたるナイフより
も、軽量かつ短尺であるので、組み立てや交換にも便利
である。
【0017】本発明によると、ナイフは、例えば、空
圧、油圧、電気、圧電気、磁気ひずみ、磁気、あるいは
誘電によって作動する作動部材を介して、ウエブに導入
される。 ナイフの力及び経路(即ち、速度)は、(レバ
ーあるいは他の伝動手段を持つ)適切な伝動手段を使用
することによって、所要の諸条件を満足するべく適合さ
せることができる。ナイフの動きは、並進運動、回転運
動、あるいはその組合せとして行われる。レバー伝動手
段をもつ空圧シリンダーによって、回転運動させること
が好ましい。
圧、油圧、電気、圧電気、磁気ひずみ、磁気、あるいは
誘電によって作動する作動部材を介して、ウエブに導入
される。 ナイフの力及び経路(即ち、速度)は、(レバ
ーあるいは他の伝動手段を持つ)適切な伝動手段を使用
することによって、所要の諸条件を満足するべく適合さ
せることができる。ナイフの動きは、並進運動、回転運
動、あるいはその組合せとして行われる。レバー伝動手
段をもつ空圧シリンダーによって、回転運動させること
が好ましい。
【0018】本発明による方法および装置によると、理
想的な場合には、ウエブにおける刻み目の深さを、零ま
で減少することができる。そのような場合には、切断端
部はウエブの運動方向と直交するウエブの全幅に沿う直
線となる。
想的な場合には、ウエブにおける刻み目の深さを、零ま
で減少することができる。そのような場合には、切断端
部はウエブの運動方向と直交するウエブの全幅に沿う直
線となる。
【0019】本発明による決定的な手段は、ナイフとウ
エブとが、非常に鋭角的な傾斜角度を有していることで
ある。この傾斜角度は、45°以下であり、ナイフの刻
み目は、ウエブの運動方向と逆方向を向いているのが好
ましい。
エブとが、非常に鋭角的な傾斜角度を有していることで
ある。この傾斜角度は、45°以下であり、ナイフの刻
み目は、ウエブの運動方向と逆方向を向いているのが好
ましい。
【0020】ウエブの刻み目に確実に影響する2つのパ
ラメータがあることが分った。その第1は、ウエブの速
度であり、次はナイフをその作動位置に配置させる速度
である。これらの3つのパラメータ、即ち、ウエブとナ
イフとの角度、ウエブの速度、及びそのナイフがウエブ
に向かって揺動する速度は、ウエブの切断端部が概ね一
直線となるように互いに調節される。
ラメータがあることが分った。その第1は、ウエブの速
度であり、次はナイフをその作動位置に配置させる速度
である。これらの3つのパラメータ、即ち、ウエブとナ
イフとの角度、ウエブの速度、及びそのナイフがウエブ
に向かって揺動する速度は、ウエブの切断端部が概ね一
直線となるように互いに調節される。
【0021】さらに、これらの3つのパラメータは、次
の式のように、互いに関連していることが分った。 tg=Vknife/Vweb ただし、α= ナイフとウエブとの傾斜角度、 Vknife = ナイフのウエブに直交する運動速度、 Vweb = ウエブの速度
の式のように、互いに関連していることが分った。 tg=Vknife/Vweb ただし、α= ナイフとウエブとの傾斜角度、 Vknife = ナイフのウエブに直交する運動速度、 Vweb = ウエブの速度
【0022】図1と図2は、本発明による切断装置を示
す。図1は、「逆方向」の切断プロセスを示している。
ナイフ7の鋸歯は、ウエブ5の方を向いている。換言す
ると、ナイフ7がウエブ5に向かって、矢印d方向に揺
動(すなわち、回動)した状態で、ナイフ7の鋸歯は、切
断されるウエブ5の運動方向wと対向している。すなわ
ち逆方向である。装置の運動力学の基づいて、ウエブ5
を切断する瞬間においては、ナイフ7とウエブ5との間
には、進入角度α (図1において角度18として示して
いる)が形成される。たとえ、その静止位置において
も、ナイフ7はウエブ5に対して角度19を形成する。
前述の角度は、本質的に90°以下である。
す。図1は、「逆方向」の切断プロセスを示している。
ナイフ7の鋸歯は、ウエブ5の方を向いている。換言す
ると、ナイフ7がウエブ5に向かって、矢印d方向に揺
動(すなわち、回動)した状態で、ナイフ7の鋸歯は、切
断されるウエブ5の運動方向wと対向している。すなわ
ち逆方向である。装置の運動力学の基づいて、ウエブ5
を切断する瞬間においては、ナイフ7とウエブ5との間
には、進入角度α (図1において角度18として示して
いる)が形成される。たとえ、その静止位置において
も、ナイフ7はウエブ5に対して角度19を形成する。
前述の角度は、本質的に90°以下である。
【0023】図2は、図1において示したのと類似する
本発明の切断装置の別の例を示している。しかし、この
装置は、「同一方向」の揺動あるいは回動による切断を
実行する。ナイフ7は、ウエブ5に対向していないが、
d'の方向に揺動あるいは回動し、その切断工程中に、ウ
エブ5とおおむね同一方向(w)に運動する。
本発明の切断装置の別の例を示している。しかし、この
装置は、「同一方向」の揺動あるいは回動による切断を
実行する。ナイフ7は、ウエブ5に対向していないが、
d'の方向に揺動あるいは回動し、その切断工程中に、ウ
エブ5とおおむね同一方向(w)に運動する。
【0024】図1に示した装置と図2に示した装置の両
方とも、ナイフ7に加えて複動式レバー9と噛み合う作
動部材8を有している。ナイフ7は、複動するレバー9
の自由端に固定されている。
方とも、ナイフ7に加えて複動式レバー9と噛み合う作
動部材8を有している。ナイフ7は、複動するレバー9
の自由端に固定されている。
【0025】図3と図4は、本発明による極端に傾斜し
たナイフの作動モードを示している。 図3は、ウエブ
5の側面を線図的に示している。図3におけるベクトル
図は、ウエブ5に対するナイフ7の相対速度のベクトル
15を示している。また、図3は、ナイフの任意の現在
位置における速度成分に対する相対速度のベクトル16
をも示している。
たナイフの作動モードを示している。 図3は、ウエブ
5の側面を線図的に示している。図3におけるベクトル
図は、ウエブ5に対するナイフ7の相対速度のベクトル
15を示している。また、図3は、ナイフの任意の現在
位置における速度成分に対する相対速度のベクトル16
をも示している。
【0026】これらの2つの量のベクトルを加えると、
ベクトル16に対して角度21を有する合成ベクトルが
得られる。理想的な状態の下では、切断端部は、切断角
度18がベクトル15と16との間の角度21となるよ
うに調節される。この場合、理想的な切断線14は、図
4に示すようになる。図4により、個々の鋸歯の分割部
分がどのようにして、全く直線である切断線14に作用
するかを理解することができると思う。
ベクトル16に対して角度21を有する合成ベクトルが
得られる。理想的な状態の下では、切断端部は、切断角
度18がベクトル15と16との間の角度21となるよ
うに調節される。この場合、理想的な切断線14は、図
4に示すようになる。図4により、個々の鋸歯の分割部
分がどのようにして、全く直線である切断線14に作用
するかを理解することができると思う。
【0027】図3と図4は、切断の幾何学的な形状につ
いての理想的なケースを略示している。歯先がウエブに
進入する間に、もしウエブが、その歯先に「乗り上げ
る」と、その運動プロセスは多少異なったものとなる。
いての理想的なケースを略示している。歯先がウエブに
進入する間に、もしウエブが、その歯先に「乗り上げ
る」と、その運動プロセスは多少異なったものとなる。
【0028】図5と図6は、先行技術における切断機を
示している。図5に示す切断機においては、ナイフ7
は、ウエブ5に対して「逆方向」に作動する。ナイフ7
は、静止位置では、ウエブ5に対して約90°の角度1
1をなしている。切断中は、この角度は90°以下であ
るが、本発明によってウエブと装置との間に形成される
鋭角的な傾斜角度には遠く及ばない。
示している。図5に示す切断機においては、ナイフ7
は、ウエブ5に対して「逆方向」に作動する。ナイフ7
は、静止位置では、ウエブ5に対して約90°の角度1
1をなしている。切断中は、この角度は90°以下であ
るが、本発明によってウエブと装置との間に形成される
鋭角的な傾斜角度には遠く及ばない。
【0029】図6に示す装置においては、角度11はお
おむね90°である。ウエブ5とナイフ7が同一方向に
運動するため、切断中のナイフ7の進入角度は90°以
上となる。
おむね90°である。ウエブ5とナイフ7が同一方向に
運動するため、切断中のナイフ7の進入角度は90°以
上となる。
【0030】先行技術による図5と図6の装置による
と、図7に示すような刻み目3が形成される。この刻み
目3は、それ以後の処理に対して好ましくないものであ
る。
と、図7に示すような刻み目3が形成される。この刻み
目3は、それ以後の処理に対して好ましくないものであ
る。
【0031】図8は、本発明におけるナイフ7を示す。
このナイフ7の鋸歯2は、公知の市販のナイフと同様に
設計されている。しかし、このナイフ7の新規な点は、
ナイフが複数のセグメントに分割されていることであ
る。各ナイフセグメントの接合面10は、図8に示す如
く、鋸歯の歯元に続いて不都合のないように配置されて
いる。
このナイフ7の鋸歯2は、公知の市販のナイフと同様に
設計されている。しかし、このナイフ7の新規な点は、
ナイフが複数のセグメントに分割されていることであ
る。各ナイフセグメントの接合面10は、図8に示す如
く、鋸歯の歯元に続いて不都合のないように配置されて
いる。
【0032】図面における上記説明した以外の構成は、
当業者には、一見して理解しうると思うので、後記する
[符号の説明]において、各要素の名称を列記すること
により、その説明を省略する。
当業者には、一見して理解しうると思うので、後記する
[符号の説明]において、各要素の名称を列記すること
により、その説明を省略する。
【0033】上記の詳細な説明は、単に理解を助けるた
めのもので、これによって、本発明はいささかの制限を
加えられるものではない。本発明は、その範囲を逸脱す
ることなく、様々な修正が可能であることは、関係分野
の技術者には明白であると思う。
めのもので、これによって、本発明はいささかの制限を
加えられるものではない。本発明は、その範囲を逸脱す
ることなく、様々な修正が可能であることは、関係分野
の技術者には明白であると思う。
【図1】本発明による切断装置の一実施例の部分的な略
側面図である。
側面図である。
【図2】本発明による切断装置の別の実施例の部分的な
略側面図である。
略側面図である。
【図3】図2の装置を拡大した部分的な略側面図であ
る。
る。
【図4】本発明の切断機と先行技術の切断機の両方によ
るウエブの切断刻み目を示す拡大図である。
るウエブの切断刻み目を示す拡大図である。
【図5】先行技術における切断機の側面図である。
【図6】先行技術における切断機の別の例の側面図であ
る。
る。
【図7】図5及び図6に示す切断機によって切断された
ウエブの平面図である。
ウエブの平面図である。
【図8】本発明によるナイフの平面図である。
1 切断点 2 鋸歯 3 刻み目 4 鋸歯側面 5 ウエブ 6 ロール 6' ロール 7 ナイフ 8 作動部材 9 レバー 10 接合面 11 角度: 先行技術の構成におけるナイフの静止
位置 12 角度: 先行技術の切断角度(逆方向において) 13 角度: 先行技術の切断角度(同一方向におい
て) 14 切断線 15 ウエブに直角な速度ベクトル 16 ウエブに平行な速度ベクトル 17 歯先 18 角度: 新規な構成の調節した切断角度 19 角度: 新規な構成の静止位置(逆方向におい
て) 20 角度: 新規な構成の静止位置(同一方向におい
て) 21 角度: ベクトル15と16との間の角度
位置 12 角度: 先行技術の切断角度(逆方向において) 13 角度: 先行技術の切断角度(同一方向におい
て) 14 切断線 15 ウエブに直角な速度ベクトル 16 ウエブに平行な速度ベクトル 17 歯先 18 角度: 新規な構成の調節した切断角度 19 角度: 新規な構成の静止位置(逆方向におい
て) 20 角度: 新規な構成の静止位置(同一方向におい
て) 21 角度: ベクトル15と16との間の角度
Claims (12)
- 【請求項1】 鋸歯状のナイフによる走行するウエブの
横断方向における切断方法であって、 (a)前述のナイフを鋭角的な傾斜角度でウエブに対して
揺動させるステップを有し、前記傾斜角度が最大で45
°であることを特徴とする方法。 - 【請求項2】 ナイフを、ウエブの運動方向と逆の方向
において、ウエブに切り込ませることを特徴とする請求
項1記載の方法。 - 【請求項3】 ナイフを、ウエブの運動方向と同一方向
において、ウエブに切り込ませることを特徴とする請求
項1記載の方法。 - 【請求項4】 ナイフの傾斜角度、ウエブの速度、及び
ナイフの動作速度を、ウエブの切断線が実質的に直線と
なるように互いに関連して調節することを特徴とする請
求項1記載の方法。 - 【請求項5】 ナイフとウエブとの傾斜角度α、ナイフ
とウエブとの相対速度 Vknife、およびウエブとウエブ
に平行なナイフの速度成分との相対速度Vwebを、次の
式 tgα=Vknife/Vweb によって決定することを特徴とする請求項1記載の方
法。 - 【請求項6】 鋸歯状のナイフによる走行するウエブの
切断装置であって、 (a)ウエブの切断中にウエブに切り込む鋸歯を有するナ
イフを有し、このナイフの鋸歯は、鋭角的な傾斜角度
で、ウエブに対して揺動し、かつこのナイフの鋸歯とウ
エブとの傾斜角度は、最大で45°であることを特徴と
する装置。 - 【請求項7】 ナイフ鋸歯とウエブとの傾斜角度が、ウ
エブの切断時において、約10°から約40°であるこ
とを特徴とする請求項6記載の装置。 - 【請求項8】 ウエブの切断工程中におけるナイフの鋸
歯とウエブとの傾斜角度、素材ウエブの速度、ナイフの
切り込み速度を、すべてウエブの切断端部が概ね直線で
あるように、調節してあることを特徴とする請求項6記
載の装置。 - 【請求項9】 ナイフは、ウエブへの切り込み時に回転
運動するようにしてあることを特徴とする請求項6記載
の装置。 - 【請求項10】 ナイフの回転運動を、ウエブの運動方
向と逆方向としてあることを特徴とする請求項6記載の
装置。 - 【請求項11】 ナイフの回転運動を、ウエブの運動方
向と同一方向としてあることを特徴とする請求項6記載
の装置。 - 【請求項12】 ナイフは、ウエブの幅の一部に沿って
のみ伸びていることを特徴とする請求項6記載の装置。
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- 1995-08-22 JP JP7213775A patent/JPH08192387A/ja active Pending
- 1995-08-22 IT IT95TO000693A patent/IT1280918B1/it active IP Right Grant
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- 1997-02-04 US US08/795,448 patent/US5816124A/en not_active Expired - Lifetime
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