JPH11506057A - 積層ウェブを切断するための方法と装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 積層された長く平らな表面を持つリボン状をしたウェブ材を切断するための方法で、直線状経路に沿ってリボン状物を前進させる一方、リボン状物の平らな表面の脇をかためるようにして上記経路の対向する側面に片持ち支持された一対のドラムであってその周面に軸方向に延びる複数のスロットを持つドラムを回転させる。鋸刃は、経路に隣接し、鋸が経路に平行に前進している間にリボン状物を幅方向に切断するために、経路を通る鋸刃の軌道をスロットの軌道と交差させるようにしてある。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の名称 積層ウェブを切断するための方法と装置 技術分野 本発明は、積層されたウェブを切断するための方法と装置に関し、一層詳しく は、一般的には顔拭きティッシュとして用いられる、積層された長くそして平ら な表面を持つリボン状のウェブを切断するための方法と装置に関するものである 。 背景技術 本発明によって切断される製品は、本出願人の米国特許第４，０５２，０４８ 号に示されているように、通常、連続して何回も折畳まれている。そうしたリボ ン状のものをスタックになるように切断するために用いられる装置の一例が、本 出願人の米国特許第３，２８８，０９９号である。更に言えば、過去３０年以上 に亘り、リボン状物を搬送して鋸を通過させる基本的な方法は、リボン状物の上 方及び下方のチェーンに取付けられたフライトバー（flight bars）を利用する というものである。低速機の頃には、底部のフライトコンベアだけが用いられ、 リボン状物の上面は鋸刃の各側部から間隔を置いたプレートによって押さえつけ られて、往復動する鋸に移送されていた。 上記した原理による商用機は、組み込まれたフライトバーが、鋸刃が通過する ための開口の繰返しパターンと望みの均等な長さの切り離しとを生じさせるべく 間隔を置いて設けられていた。異なる長さの他の切離しが要求されたときには、 バーが手作業で位置換えされるか、チェーン装置がそっくり取り替えられていた 。このシステムは、良好に動作し、鋸よりも制限速度を知らないものであった。 また、このシステムは、長時間、単一のサイズに供される長さに切断する装置 としては良好に動作するものであったけれども、今や製品需要は大きく変化し、 要求される切断長さはしばしば一日単位で変更される。現行のフライトコンベア は、新しい反復作業を行うためのチェーン取り替えに最低４時間を必要とする。 本発明の目的は、フライトバーを用いた切断装置の利点を保持しつつ長さ調整 を素早く行うことができるようにすることにある。 発明の概要 積層された長く平らな表面を持つリボン状ウェブ材を切断するための本発明は 、次のステップ（及びそのための手段）を有する。 すなわち、直線状経路に沿ってリボン状物を前進させるステップと、リボン状 物の平らな表面の脇をかためるようにして上記経路の対向する側面に片持ち支持 された一対のドラムであって、周方向に等しい間隔を置いて軸方向に延びる複数 のスロットを有する複数のドラムを回転させるステップ。経路に隣接した鋸は、 リボン状物を幅方向に切断するために鋸刃が上記スロットの軌道と交差するよう な軌道を描く。ここで、「リボン状物」の語は、広い意味で用いられ、通常のリ ボン状物と、回転折り機によって形成される素材の束をも含む。 ドラムの片持ち支持は、鋸刃の運行に干渉しないように行われる。ドラムは、 各ドラムの一つのスロットが鋸刃の通過するたびにリボン状物と接触するような 速度で回転する。ドラムの上流には対向する一組の送りベルトが設けられている 。ベルトは、リボン状物から過剰の空気を除去する通常の機能を営み、リボン状 物に折り目を付け、更に上流の装置からのリボン状物の移送を制御し、そして、 鋸刃の通過の度にドラムに適量のリボン状物を送り込む。 送りベルトは、切断毎の固定された移動量Ｘだけリボン状物を運ぶので、回転 ドラムの表面も同様にこの固定量Ｘよりも大きいか少なくともこれと等しい距離 だけ回転する。これによって、積層物外表面に遅れを生じさせることなくドラム の接触域を通ってリボン状物の適切な送りが行われる。 ドラムが切断毎の移動量Ｘを越えることのできる最大量は、ドラム内のスロッ トの広さと、鋸刃に対するドラム径の関係と、鋸刃表面と各スロットの端との間 に保持されている所望の間隙とによって制約される。鋸刃の前方移動速度はリボ ン状物の送り速度と殆ど一致すべきであることから、望む切断長さを変更すると きには、四角形状の切断が要求されるとして、鋸刃の前方移動をコントロールす る鋸のヘッドは、リボン状物の前進速度と一致するように調整されるべきである 。リボン状物の前進する方向に傾いた軌道を描く鋸の場合、前方移動は傾き角を 変更することによって調整される。そうした鋸の例が米国特許第４，０４１，８ １３号と５，２８９，７４７号、また１９９４年４月６日出願の米国特許出願第 ８／２２３，５４３号あるいは欧州特許庁出願５５５，１９０号にある。しかし な がら、本発明は、例えば欧州特許出願５０７，７５０号のように他の軌道を描く 鋸に利点を用いられても良い。 ともかく、もし、切断長さがスロットのピッチ長さと等しいなら、鋸刃はスロ ットの中央に完全にとどまる。しかし、切断長さが減少（あるいは増加）し、刃 の前方移動速度が減少（あるいは増加）しても、ドラムのＲＰＭは同じ（切断毎 に１スロット回転）でなければならない。そして、このことは、鋸刃はもはやス ロットの中央にとどまらないことを意味する。しかしながら、これにより、どの ようなドラムも、受け入れられる限り、つまり予め決められたスロットとブレー ドの間隙が失われるまでは、切離しについて制限された範囲を持たない。 商品化されたフライトチェーンコンベアで、顔拭きティッシュ用の鋸がスター トして以来用いられてきたものは、テンションのかかり具合に依存して、固定さ れた切断長さが０．０ｍｍ（０．０インチ）のプラスから約３ｍｍ（０．１２５ インチ）以上のマイナスの範囲で変化する。本発明では、現在のテンションをた とえ変化させなくても、その範囲は、プラスで０．０インチ、マイナスで約３８ ｍｍ（１．５０インチ）以上、あるいは１２倍以上である。そして、このことは 、フライトバーシステムがもたらす切断時のリボン状物の支持を同様に保ちなが ら、リボン状物コンベアの押しボタンの長さを変えることができる。本質におい て、この新しいシステムは、フライトシステムに適用でき、与えられた範囲で切 断長さを素早くしかも限定されることなく変えることができる。上記したように プラス側ではゼロである。というのはもっと多くすると、リボン状物はドラムよ りも早く搬送され、ドラムが減速したり損傷したりする。本発明方法と装置の利 点は、鋸刃とスロットの受け入れられる間隙が与えられたドラムにはもはや存在 しないときには、等しく大きなものである。そのような場合には、切断範囲は、 スロット入りのドラムを取り替えることによって素早く変更できる。フライトチ ェーンコンベアでは４時間かかっていたものが１５分以下で行える。更なる利点 は、リボン状物にテンションをかけることなく切断長さを見事に調整できること であり、また、メンテナンスや潤滑の問題を生じるチェーンの使用を減らすこと ができる点である。 図面の簡単な説明 本発明を図示した実施例に即して示す。 図１は本発明の一実施例に係る装置を一部省略した部分側面図、図２は図１の ２−２線に沿った部分断面図、図３は従来装置の連続動作する鋸の略側面図、図 ４は従来装置の連続動作する鋸の部分斜視図、図５は図１の左部分の拡大図、図 ６は図１の中央部分の拡大図、図７は図６の中央部分の略正面図、図８は図１の 右部分の拡大図、図９は切断サイクルの関数としての速度輪郭（分布）を示すチ ャート、図１０は図９の中央部の円で囲まれた部分の拡大図である。 詳細な説明 初めに図１と２を参照するに、Ｆは、下ドラム１１を支持するメインフレーム の一部である。フレームＦはまた上フレーム１２を部分的に支持し、次いで上フ レーム１２は上ドラム１１’を支持している。より詳しく言うと、上フレーム１ ２はサブフレーム１３を部分的に支持し、サブフレーム１３は上ドラム１１’を 支持している（図６と７の拡大図参照）。 １４は送り込みコンベアを示す。送り込みコンベア１４は下ベルトシステム１ ５と上ベルトシステム１５’から成る（図５の拡大図参照）。送り出しコンベア は符号１６で示されており、下ベルトシステム１７と上ベルトシステム１７’か ら成る（図８参照）。 上方にある全ての部材、上送り込みベルトシステム１５’と上ドラム１１と送 り出しベルトシステム１７’は、リボン状物の変化する厚みに適合して上下方向 に可動になるように、上フレーム１２に取り付けられている。上ドラム１１’は 移動可能に取付けられることによって、上ベルトシステム１５’，１７’とは独 立して浮かびあるいは動作される。これにより、送り込みベルト内の圧縮から切 り離しを行うときに圧縮レベルをセットできるようになる。さらにまた、これに よってドラム１１’に過負荷がかかったりジャムが発生したりするのを防止する 。 符号１８と１９（図１と６の中央部参照）は、前記米国特許第４，０５２，０ ４８号にあるような積層されあるいは折り重ねられたウェブ製品のスタックであ る。スタック１８，１９は、切断線２０のところから切離される。スタックある いは製品１９は、他の切断線２２によってリボン状物２１から切離される。それ ぞれの切断線２０，２２は、切断軌道である包絡線（envelope）２４（図２参 照）を持つ旋回刃２３によってもたらされる。 鋸刃２３を支持する適切な鋸は、米国特許第４，０４１，８１３号あるいは前 記した他のケース及びこれらのケースの参照例中に見られる。 従来技術の鋸 図３と４を参照するに、記号Ｆは一対の側フレームを含んだ装置フレームであ る。 フレームＦは、リボン状物Ｒと最終的な切断製品Ｒ’を搬送するための直線状 （水平方向）に延びる経路を有する。リボン状物Ｒとその後の製品Ｒ’は、記号 Ｃで示す適切なコンベアによって経路Ｐに沿って運ばれる。記号Ｂは２つのディ スクブレードＤを含む鋸刃機構を示す（同様に図４参照）。図４から窺えるよう に、各ブレードには記号Ｂの位置に一般的なグラインダを支持するブラケットが 設けられている。 ブレードＤとこれに共働する機構は、傾斜プレートＳＰに担持されている。傾 斜プレートＳＰは傾斜軸Ｓの周りを回転する傾斜アームＡを支持している。傾斜 軸Ｓは、経路Ｐに対して小さく鋭い角度にθ取り決められる(図４の上方中央部 参照)。傾斜アームＡの回転は手段Ｍ（図４参照）によってもたらされる。 ドラム ドラム１１，１１’のそれぞれは、図２から理解されるように片持ち支持され ている。下ドラム１１は径方向に延びる複数のブラケット２６を備えた脚台（sp iderスパイダ）２５を有する。上ドラム１１’は同じような脚台２５’とブラケ ット２６’を有する。隣接するブラケットは弧状フランジ２７，２７’を間隔を 置いて担持し、弧状フランジ２７，２７’間にはスロット２８，２８’が形成さ れる（図１と図７を比較参照）。 このようにして、ドラム１１，１１’が回転することにより、スロット２８， ２８’は、図１と６の中央部に２９，２９’で示す周もしくは円筒状包絡線に対 応した軌道を描く。図２から理解されるように、鋸刃２３の包絡線２４は、並ん だスロット２８，２８’を通ることで切断線２０、２２を形成するように、ドラ ム１１，１１’の包絡線２９，２９’と交差している。ブラケット２６，２６’ は、素早く脱着可能なクランプ３０，３０’によってそれぞれ脚台２５，２５’ に固定されている（図２参照）。適切なクランプとしては、ミシガン州マスケゴ ン（Ｍuskegon、ＭI）にあるレイドツール（Reid Tool）から入手可能なモデルＮ o.ＴＣ-225-Ｕがある。 ドラム１１，１１’は、符号３１，３２と３１’，３２’（図２の下部参照） の位置に２つの溝を備える。これらの溝は周方向に延びてスロット２８と交差し ている。溝３１，３２，３１’，３２’は、個々のドラム１１，１１’への剥ぎ 取り指（stripper fingers）の配設を許容する(図７の中央部参照)。これは、 リボン状物の切り端を送り出しコンベアベルトシステム１６へと送り込む手助け となる。 図９と図１０のチャート 切断動作が図９に示されている。同図では、縦軸Ｖは速度、横軸は鋸刃の切り 離しサイクルＣＹを示す。詳しく述べると、横軸は、８つのスロットを有するド ラム１１あるいは１１’の半回転分、また２つの刃を持つ鋸の場合には２回転分 、に相当する４つの切断サイクルを示す。図９に図示した全長さは、図９の底部 に寸法線によって示されているように４サイクルである。 一つの切断サイクルは図９において３４で表され、垂直線３５は切断中心を示 す。３６は、ブレードとドラムスロットとの係わり合いを示し、一方、３７は８ 回ドラム（8-time drum）に基づくドラムスロットの水平方向の速度成分を示す 。３８は公称の切断（nominal cutoff）を行うための鋸刃の速度を示し、３９は その状態下で３８ｍｍ（1.50インチ）長さの切断を行うための鋸刃の速度を示す 。図９中の重要な関係が図１０に拡大して示されている。図１０において、３５ は切断中心であり、４０と４１は切断の始まりと終わりを示す。３８と３９とは 公称の切断を行うための鋸刃速度と通常状態下での３８ｍｍ（1.50インチ）長さ の切断を行うための鋸刃速度をそれぞれ示している。 更に図１０を参照するに、他に、最小切断長さのための切断開始時の鋸刃速度 が符号４２によって示され、公称の切断長さのための切断開始時の鋸刃速度が符 号４３によって示されている。４４と４５は、与えられた幾何学的条件で得られ る範囲において、あらゆる切断長さのための切断開始時と終了時のスロットの速 度を示す。 ドラムの径は、それが大きなものであることによって、鋸刃とスロットとの係 わり合いの間、殆ど一定した速度をもたらす。ドラムの動きは、鋸刃の動きのよ うに下がるようにカーブしているので、定速よりも僅かに大きい。鋸刃速度３９ が落ちると、ドラムスピードも落ちて鋸刃スピードに近くなったときに、余分の 間隙が付加されない限り、鋸刃とスロットの間隙の１／２が失われる。 操作 送り出しベルトシステム１７，１７’は、新しく形成されるスタックの前端を 切断の間コントロールし、スタックを次ぎの操作のために運び去る。このベルト システムは、最適にはドラム１１，１１’の表面スピードと等しいかこれを越え るスピードで走行される。 先に指摘したように、切断長さは増加／減少し、鋸の前方移動速度もまた増加 ／減少するが、ドラムスピードは同じ（切断毎に１スロット）に保たれるので、 鋸刃はもはやスロット内の中央には位置しない。そして、鋸刃とこれを受け入れ るスロットとの間隙が失われる場合には、ドラムはスロットが一つ多いか少ない ものに取り替えられなければならない（ドラムの径が変わらないとして）。これ によってドラムのＲＰＭは上記スピードのミスマッチを少なくするものに変えら れるであろう。 鋸刃が６００ｍｍ（２４インチ）の半径弧を描き、ドラムがほぼ３００ｍｍ（ １２インチ）径の場合、鋸刃とスロットの当初の間隙は、ドラムの公称の切断長 さを下まわる３８ｍｍ（１．５０インチ）に調整された後では半分に減少する。 もし、間隙が公称長さよりも３８ｍｍ（１．５０インチ）上まわった場合にも同 じであろう。しかし、前記したようにシステムは公称長さを越えないないらば最 適に遂行される。適切な構成例は、鋸刃が（公称の切断時にスロットの中心にあ るとして）両面に６ｍｍ（０．２５インチ）の間隙を残して約１３ｍｍ（０．５ ０インチ）の範囲内で位置を変えることができる、２５ｍｍ（１インチ）のスロ ット幅である。１２．５ｍｍ掛ける１２．５ｍｍの部分を切断するためには、鋸 刃中心への径が６１０ｍｍ（包絡線に９４ｍｍでドラムが６１０ｍｍの径を持つ ）の鋸を用いるのが良い。通常、コンベアのスピードは鋸のスピードによって制 限される。 公称切断の間、鋸刃がスロットの中心にとどまるのは、ドラムがその大きな径 によって、切断の局面の間ほとんど変わらない速度になっているからである。し かしながら、スロットが切断に先立ち水平方向に加速し、その後で減速すること からから（鋸刃のように）、動きは実際には定速の場合よりも優れている。これ は、スロットと鋸刃の両者は、異なる交差する平面ではあるけれども、同時に正 弦弧（sinusoidal ark）を描いているからである。鋸刃、通常は２つの鋸刃であ るが、リボン状物に対して、切断中央部まで加速し、それからリボン状物を離れ るときに１／２サイクルのところで全ての前進速度を停止するまで減速する。ド ラムのどのスロットもまた、リボン状物に対して接近してこれと接触し切断中央 部に至るまで加速し、その時点で回転によって減速する。違いは、切断中央に至 った後の１／２サイクルで、スロットは減速し続けるが停止しないことである。 実際のサイズでは、鋸は２つの鋸刃を持つけれども、ドラムは一般にその周りに ６から１４個のスロットを持つからである。 ドラムの開口もしくはスロットは、チェーンコンベアと共にリボン状物の底部 を支持する程度のサイズをしている。底部スロットは、底部の積層物が引き裂か れないようにする（以前より問題となっていた）ことから、より一層重大である 。上ドラムは、その主たる仕事が、リボン状物を送ることと、リボン状物を崩す ような切断動作を許さないようにリボン状物を圧縮することにあるので、より大 きなスロット間隙を有する。 厚みと圧縮の調整 先に指摘したように、上フレーム１２は、リボン状物の異なる厚みに適合する ために、持ち上げられたり下げられたりする。これは、図示された例では、垂直 方向に長いウォームネジ手段４６，４７（図１と２参照）を設けることによって 達成される。これらのネジ手段は、上フレーム１２に固定されたジャック手段４ ８，４９に受けられて主フレームＦに固定されている。単純にするために、ジャ ック手段４８，４９の動力手段には手動輪５０が図示されており、ジャック手段 ４８，４９はシャフト５１によって連結されている。上フレーム１２が上下方向 に動く間、その動きを案内するために、スライド及びレール手段５２を設けてあ る（図１の上左右部参照）。２つのスライド及びレール手段５２は同じものであ り、左手の配置だけが示されている。 レール５５は、主フレームＦを横切るように延びる控え板部Ｆａに取付けられ ている。図２を考慮することにより一層理解できるが、そこでは、主フレームＦ は長さ方向に延びる板状部材であって、幅方向に延びる控え板部（gasset）もし くはフランジＦａを備える。控え板部ＦａはベースプレートＦｂから上方に延び ている。また、この控え板部Ｆａはジャック手段４６の方に延びてレール５５を 支持する。上フレーム１２に固定されたスライダ５３，５４は、レール５５によ って摺動可能に受けられている。 また同様に先に述べたが、上ドラム１１’を担持するサブフレーム１３は独立 して可動できるようになっている。サブフレーム１３は、上部に整列されて上下 方向に延びる２つのスライド５６と５７を備える。スライド５６，５７は、長さ 方向に間隔を置いている（図１参照）。スライド５６の上部が図２に示されてい る。スライド５６はレール５８を摺動可能に受け、スライド５７はレール５９を 同様に受けている。レール５８，５９は上フレーム１２に固定されている。サブ フレーム１３の位置調整は、ストップネジ６０（図６参照）によって成される。 ストップネジ６０は上フレーム１２にネジ止め可能に受けられており、サブフレ ームが自重によってどれだけ低く移動できるかを決定する。サブフレーム１３が 浮いているような状態にあることと、上フレーム１１’とによって、ジャムが防 止される。 ドラム駆動 下ドラム１１は、入力プーリ６１（図２の下右参照）を備える。このプーリは 、脚台２５を支えるシャフト６２に着脱自在に取付けられている。シャフト６２ はまた、駆動プーリ６３を支える。駆動プーリ６３は、上ドラム１１’のシャフ ト６２’に支持された従動プーリ６３’に連結されている。連結は、ドラム１１ ，１１’の同期回転を確かなものにするコグベルトによって行われる。 図１を参照して、再度、符号６１はドラム１１の入力プーリである。それは、 駆動プーリ６３からベルト６４を介して駆動力を受ける。これは１３タイムドラ ムを示している。しかしながら、ドラム１１は、８タイムドラムに対応する、異 なる数のスロットと、異なる入力プーリ６６と、異なるベルト６７とを有する。 異なるテンションプーリ６８，６９が異なるベルト構成６４，６７のために用い られている。プーリ６５への動力は、シャフト７０から引き出される。シャフト ７０は、ライン７１と可変スピードドライブＶＳ（図１の下左部参照）を介して 主ラインシャフトＬと接続されている。これにより、送り出しコンベア１６のた めのドライブ７２が設けられる。送り出しコンベア１６は、鋸のドライブとドラ ムに沿っており、送り込みコンベアのドライブスピードとは異なるスピードを提 供する。 送り出しコンベアの駆動 送り出しコンベアの駆動は図１の下方右と図８の拡大図に見られるシャフト７ ０によってもたらされる。この目的のために、シャフト７０は、ベルト７４とテ ンションプーリ７５を介してプーリ７３を駆動するプーリ７３を支持している。 プーリ７６はコンベア駆動シャフトもしくは軸７７に固定され、同シャフト７ ７はまたコンベアベルト１７が乗る駆動ロール７８を支持している。ベルト１７ は、図８の右中央部に見られるように、ロール７８の周りを約１８０度包み込ん でおり、ロール７９の周りを通る。ベルト１７は、ヘッドロール８０とテイルロ ール８１の間を下流に向け移動する上走行部を有する。プーリとベルトロールの 全ては、フレームＦに担持されているが、その取付けの詳細は図示を容易かつ明 瞭にするために省略されている。取付け部材の一例は、図２に見ることができる 。そこでは、下ドラム１１を支持するシャフト６２のベアリングがフレームＦに 固定されている。 同様にして、上送り出しコンベア１７’のために回転する幾つかのプーリとベ ルトは、上フレーム１２に支持されている。 上送り出しコンベア１７’のドライブには、ベルト８３が乗せられる駆動プー リ８２を含む。プーリ８２はヘッドロール７８と軸７７において同軸になってい る。図８の右手に見られるように、プーリ８２から上方に運行するベルト８３は 、プーリ８４に架け渡されている。プーリ８４は、主フレームの控え板部Ｆａに 固定されたフランジ８５に回転可能に取付けられている。ベルト８３は、それか ら、上コンベアベルト１７’のヘッドロール７８’と同軸になっているプーリ８ ６の周りを包み込んでいる。このロールは上フレーム１２に支持された軸７７’ に担 持されている。ベルト８３はそれから、駆動プーリ８２に戻る前に、同様に上フ レーム１２に取付けられたプーリ８７に掛け渡されている。３つのプーリ群８４ ，８６，８７は、ベルトが位置変更可能な上フレーム１２の位置にかかわりなく 定位置を運行するのを保証する。言葉を変えれば、プーリ２４からプーリ８２に 至るベルト距離は一定である。プーリ８７には、ベルト８３に初期テンションを かけられるようにスロットが形成されている。ベルト１７，１７’は、主フレー ムＦと上得レーむ１２にそれぞれ設けられた機構８８，８８’によって、適切に テンションをかけられる。ベルト１７，１７’が下方に進むにしたがって異なる 性質を持つように配設することには利点がある。これによって、ドラム１１，１ １’によってもたらされる製品１８，１９その他の圧縮が解かれる。図示されて いるように、上ベルト１７’の下走行面はロール８９によって僅か上方に傾いて いる。 送り込みコンベアの駆動 図１と５を参照して、下左部にある符号９０は、ラインシャフトＬに連結され たギアボックスである。図５を見るに、ギアボックス９０の出力は、ベルト９３ によって駆動プーリ９２と結合されたプーリ９１によってもたらされる。プーリ ９２は、これと同軸のプーリ９５を担持するシャフト９４に取付けられている。 プーリ９５にはベルト９６が掛け渡され、ベルト９６は、３つのプーリ群９７の 周りを運行し、上フレーム１２をベルトの運行長さを変えることなしに上下方向 に移動調整する。このようにして、プーリ群８４，８６，８７を持つ送り出しコ ンベアの場合、群９７には主フレームＦａに固定されたプーリ９８と上下方向に 移動可能な上フレーム１２に取付けられたプーリ９９，９５’とが設けられる。 プーリ９５’はこれと同軸状態に駆動ロール１００’を担持するシャフト９４’ に取付けられている。上送り込みコンベア１５’のベルト１０１’はロール１０ ０’を包み、テンション装置１０２’を通って進み、そらからテールロール１０ ３’とノーズロール１０４’の周りに至る。 下方送り込みベルトシステム１５は同様なベルト１０１を特徴的に持ち、ベル ト１０１は、テールロール１０３からノー図ロール１０４へと進み、それからシ ャフト９４に取付けられたロール１００の周りをまわってテンション装置１０２ を通り、最後にテールロール１０３へと戻る、上走行面を有する。 圧縮制御 更に図５を参照して、符号１０５はリボン状物２１の絶え間ない圧縮を明らか にするロードセルである。適切な装置としては、オハイオ州コロンバス（Ｃolum bus、Ｏhio）にあるセンソテック（Ｓensotec）から入手できるモデル４１があ る。ロードセル１０５は、上フレーム１２に取付けられ、アーム１０６に結合さ れている。アーム１０６は、上フレーム１２に枢支され、上送り込みベルト１０ １’の下走行面に対して３つのローラベアリングを担持している(図５の中央部 参照)。厚みが変わると、ロードセル１０５によって検出され、適宜の信号が図 ３の制御器ＰＬＣに送られる。制御器ＰＬＣはサブフレーム１２の昇降のための 手段を動作させる。この手段には上記したようなステップモータがあるが、その 他、コネチカット州ブリストル（Ｂristol、Ｃonnecticut）のあるスューピオリ オエレクトリック（Ｓuperior Ｅlectric）から入手可能なモデルＳＳ７００の ような適宜のモータであっても良い。ロードセルのフィードバックを用いること で、各サイクル毎のリボン状物の送り量が安定する。というのは、リボン状物の 密度が変化したときにもリボン状物の圧縮状態は一定に維持されているからであ る。 全体に亘る操作の制御は、連続動作鋸と通常共働するタイプのプログラム可能 な論理コントローラによって行われる。適切なコントローラとしては、ウィスコ ンシン州ミルウォーキー（Ｍilwaukee Ｗisconsin）にあるアレンブレーダリイ （Ａllen-Ｂradley）のシリーズ５ＰＬＣがある。上記したように、図３に見ら れるＰＬＣは、先行技術の一部に鋸の操作を制御することを付け加えたものであ るが、ここでは、ドラム１１，１１’のスピードと送り出しコンベアドライブ７ ２を制御する可変スピードドライブの操作をコントロールするために用いられる 。ＰＬＣは、また、ラインシャフトＬをコントロールし、リボン状物２１が巻戻 し部（図示しない）から送り込みドライブシステム１０７（図１参照）に前進す るのをコントロールする。 追加のコントロールや機能が含まれるが、それには図６を参照されたい。各ブ ラケット２６，２６’は開口１０８もしくは１０８’を備える。これらはドラム を換えるときに用いられる。脚台２５，２５’をどこに停止させるか解らないか らである。各ドラムの周りに幾つかの並んだスロット１０８，１０８’を配置す るのが便利であることが解った。並んだ穴は、主フレームＦと上フレーム１２に 設けられ、それによりロッドがフレーム穴（図示しない）と並んだ開口１０８， １０８’を通って挿入し易くなる。 操作の概要 積層された長く平坦な表面を持つウェブ素材２１（図１の中央部参照）のリボ ン状物を切断する本発明方法は、直線状の経路Ｐに沿ってリボン状物を進ませる ステップと、リボン状物の平坦な上面及び下面の脇をかためるように上記経路の 対向する側面に片持ち支持された一対のドラム１１，１１’であって、その周方 向の軌道内にあって軸方向に延びる複数のスロット２８，２８’を持つドラムを 回転させるステップと、経路に隣接した鋸刃を旋回させるステップと、鋸刃が経 路に平行に進んでいる間にリボン状物を符号２２の位置で幅方向に切断して一連 の製品１８，１９とするために鋸刃の軌道をスロットの軌道もしくは包絡線２９ ，２９’と周期的に交差させるステップとを含んでいる。 対応するに、積層された長く平坦な表面を持つリボン状物を切断する本発明装 置は、直線状の経路Ｐを形成する主フレームＦを含んでいる。フレームには、リ ボン状物を直線経路に沿って前進させるための手段１４がある。経路には、一対 の片持ち支持されたドラム１１，１１’が、リボン状物の平坦な上面及び下面の 脇をかためるようにして経路の対向側面のフレームに取付けられている。同じ構 造のドラムは、それぞれ周面２９に軸方向に延びる複数のスロット２８，２８’ を有する。符号６１から７０で示す手段は、スロットが２９，２９’の軌道を描 くようにドラムを回転させるために、フレームに関連して操作可能に設けられた 手段である。鋸刃２３は、経路に近いフレームに取付けられており、図４に符号 Ｍで示した手段は、鋸刃に２４で示す軌道を描かせるために、フレームに関連し て操作可能に設けられた手段である。ドラムと鋸刃の軌道２９，２９’，２４は 、鋸刃が経路に平行に進んでいる間にリボン状物を幅方向に切断２０，２２して 一連の製品１８，１９とするために周期的に経路Ｐで交差する。 ドラム１１，１１’は、駆動手段６１によって、リボン状物２１の前進スピー ドと同じかそれ以上の表面スピードで回転される。製品１８，１９の長さを変更 したいときには、ドラムスピードに対するリボン状物のスピードが変更される。 例えば、分当たり５００の製品が望まれているがその長さを長くしたいとき、主 ドライブＬはリボン状物が鋸をもっと早く通過するようにスピードアップされる 。その時、しかしながら、さまざまなスピードコントロールＶＳは、分当たり５ ００カットを保持するために鋸刃２３の前進スピードを遅くするであろう。そう すると、方形の切断を望むなら、傾斜角度を変えなければならない。 図示した例では、３８ｍｍ（１．５０インチ）の範囲であるが、もし変更した 製品長さの範囲がそれを越えたいのであれば、ドラム１１，１１’は取り替えら れなければならない。通常、異なる数のスロットを持つドラムに置き換えられる 。代替品は異なる直径と周寸法の異なるスロットを持つドラムである。 操作の最適条件には、鋸刃の傾斜を経路に平行で正弦波の特徴を持つ速度成分 を提供するように方向づけることや、ドラムを経路に平行で正弦波の特徴を持つ 速度成分を提供できるように方向づけることや、両正弦波特徴の最大限が一致し 、それによって、軌道の交差が各スロットの周方向長さの中途で行われるように すること、を含んでいる。 本発明の好ましい例には、上流と下流の経路Ｐ内に送り込み及び送り出しコン ベア手段を設けることを含んでいる。各コンベア手段は、上と下のベルト走行面 １５，１７，１５’，１７’を有している。上走行面１５’，１７’と上ドラム １１’は、前記平坦な表面の間の異なる寸法のリボン状物に適合し、及び／もし くはリボン状物に異なる圧縮力を提供するために、リボン状物２１に向かいまた それから離れるように動作するように取付けられている。 更に好ましい例では、送り込みコンベア手段１４とは分離された圧縮負荷を行 うためにコンベア手段の上走行面１５’，１７’と独立した動きを上ドラム１１ ’に行わせるよう取付け１３られている。図示された例では、上フレーム１２は サブフレーム１３を位置換え可能に担持し、次ぎにサブフレーム１３は上ドラム １１’を担持している。脚台２５’のシャフト６２’は、フレーム１２（図２参 照）その他を通って延び、この動作に適合するためにフレーム１２は長円状の開 口１０９（図６の上部参照）を備える。 本発明は、更に、送り込みコンベア手段１４と操作的に共働する、リボン状物 の寸法や圧縮の検出及び信号発信手段１０５を設けることを含み、また、この検 出及び信号発信手段１０５からの信号に応答してフレーム１２を介して全ての上 コンベア手段１５’，１１’，１７’を動作させることを含んでいる。 本発明の上記した詳細な説明は図示した例を説明するためのものであり、本発 明の精神を逸脱しない範囲で多くの変形例が当業者によって可能である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．積層された長く平坦な表面を持つウェブ素材のリボン状物を切断するための 方法であって、 直線状の経路に沿ってリボン状物を進ませるステップと、 リボン状物の平坦な表面の脇をかためるようにして上記経路の対向する側面に 片持ち支持された一対のドラムであって、周面とその周面に軸方向に延びる複数 のスロットとを持つドラムを回転させ、この回転時に上記スロットがスロットの 軌道を描くステップと、 経路に隣接した鋸刃に軌道を描かせるステップと、 鋸刃が経路に平行に進んでいる間に上記リボン状物を幅方向に切断して一連の 製品とするために鋸刃の軌道をスロットの軌道と周期的に交差させるステップと を含んでいる、 積層ウェブを切断するための方法。 ２．前記方法が、前記リボン状物の前進スピードと同じかこれよりも大きな表面 スピードで前記ドラムを回転させる、 ことを含む、特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３．前記方法が、製品長さに変更を与えるために少なくとも前記リボン状物の前 進スピードを変更する、 ことを含む、特許請求の範囲第１項記載の方法。 ４．前記鋸刃をあるスピードで前進させることと、切断の間、前記鋸刃の前進ス ピードを変化させること とを含む、特許請求の範囲第３項記載の方法。 ５．前記方法が、(a)前記リボン状物の前進スピードを変化させ、(b)前記鋸刃を あるスピードで前進させ、(c)切断の間、上記鋸刃の前進スピードを変化させ、 そして、(d)製品長さを変更するために前記ドラムを取り替える、 ことを含む、特許請求の範囲第１項記載の方法。 ６．前記取替えステップは、第一の数のスロットを持つ第一のドラムを提供する ことと、その後で上記第一のドラムを異なる数のスロットを持つ第二のドラムに 取り替える、 ことを含む、特許請求の範囲第５項記載の方法。 ７．前記第一のドラムの取替えステップは、上記第一のドラムを異なる直径とス ロット周寸法とを持つ第二のドラムに取り替える、 ことを含む、特許請求の範囲第５項記載の方法。 ８．前記方法は、ある表面スピードを持つ前記ドラムを提供することと、そのド ラムの変更と同様にドラムの表面スピードを変更する、 ことを含む、特許請求の範囲第５項記載の方法。 ９．前記方法は、前記鋸刃を傾き角を持たせて軌道を描くようにする、 ことを含む、特許請求の範囲第１項記載の方法。 １０．前記方法は、(a)前記リボン状物の前進スピードと、(b)製品長さを変更す るために前記鋸刃の傾き角とを、変更する、 ことを含む、特許請求の範囲第９項記載の方法。 １１．前記方法は、予め決められた周寸法のドラムスロットを提供することと、 傾き角の変更が依然鋸刃とスロットの予定された間隙をもたらしているときには ドラムを取り替えることなく維持し、傾き角の変更が鋸刃とスロットの予定され た間隙よりも小さくなったときにドラムを取り替える、 ことを含む、特許請求の範囲第１０項記載の方法。 １２．前記方法は、前記鋸刃の傾きを経路に平行で正弦波の特徴を持つ速度成分 を提供するように方向づけ、前記ドラムを経路に平行で同様に正弦波の特徴を持 つ速度成分を提供できるように方向づけ、両正弦波特徴の最大限が一致し、それ によって、軌道の交差が各スロットの周方向長さの中途で行われるようにする、 ことを含む、特許請求の範囲第１項記載の方法。 １３．前記方法は、上流と下流の前記経路内に送り込み及び送り出しコンベア手 段を設け、各コンベア手段は、上と下のベルト走行部を有し、上走行部と上ドラ ムは、前記平坦な表面の間の異なる寸法のリボン状物に適合し、及び／もしくは リボン状物に異なる圧縮力を提供するために、リボン状物に向かいまたそれから 離れるように動作するように取付けられている、 ことを含む、特許請求の範囲第１項記載の方法。 １４．前記方法は、前記上ドラムが、前記送り込みコンベア手段とは分離された 圧縮負荷を行うために前記コンベア手段の上走行部と独立した動きを行うように 取付けられている、 ことを含む、特許請求の範囲第１３項記載の方法。 １５．前記方法は、送り込みコンベア手段と操作的に共働する、リボン状物の寸 法の検出及び信号発信手段を設けることと、この検出及び信号発信手段からの信 号に応答して上記送り込みコンベア手段の上走行部を動作させる、 ことを含む、特許請求の範囲第１３項記載の方法。 １６．前記方法は、送り込みコンベア手段と操作的に共働する、リボン状物の圧 縮の検出及び信号発信手段を設けることと、この検出及び信号発信手段からの信 号に応答して上記送り込みコンベア手段の上走行部を動作させる、 ことを含む、特許請求の範囲第１３項記載の方法。 １７．積層された長く平坦な表面を持つウェブ素材のリボン状物を切断するため の装置であって、 直線状の経路を形成するフレームと、 上記直線状経路に沿ってリボン状物を進ませるために上記フレーム設けられた 手段と、 リボン状物の平坦な表面の脇をかためるようにして上記経路の対向する側面の 上記フレームに片持ち支持され、回転軸を持つ一対のドラムと、 各ドラムに設けられた周面及びその周面に軸方向に延びる複数のスロットと、 上記スロットが軌道を通って動くように上記ドラムを回転させる、上記フレー ムと操作的に共働する手段と、 前記経路に隣接したフレームに取付けられた鋸刃と、 上記鋸刃に軌道を描かせるため上記フレームと操作的に共働する手段と、 上記鋸刃が経路と平行に進んでいる間に前記リボン状物を幅方向に切断して一 連の製品とするために、鋸刃の軌道をスロットの軌道と周期的に交差させる手段 と、 から成る、積層ウェブを切断するための装置。 １８．前記装置は、前記ドラムの回転スピードを変える手段を含んでいる、 特許請求の範囲第１７項記載の装置。 １９．前記装置は、前記リボン状物の前進スピードを変える手段を含んでいる、 特許請求の範囲第１７項記載の装置。 ２０．前記装置は、また、前記鋸刃の前進スピードを変える手段を含んでいる、 特許請求の範囲第１９項記載の装置。 ２１．前記ドラムは、前記フレームに上記ドラムを着脱自在に取付けるための手 段を備えている、 特許請求の範囲第１７項記載の装置。 ２２．切断製品を前記鋸刃から離して前進させるための手段が前記ドラムに取付 けられ、 前記製品を前進させる手段が上記製品と接触する走行部を持つ上及び下ベルト システムを含み、 上記走行部が、上記ドラムによってもたらされる製品への圧縮を解き放つため 、リボン状物の前進方向において末広になっている、 特許請求の範囲第１７項記載の装置。