JPS5947198A - シート状物用巻取機の切断装置 - Google Patents

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】 本発明は、紙、合成樹脂シート等のシー１−状物および
フィルム等の膜状物く以下本明細書では総称してシー１
〜状物という）を切断する切断装置に関するものであり
、どくに走行中のシート状物を横断方向に切断する切断
装置に関するものである。

走行中のシート状物を横断／Ｊ向に切断する切断装置は
、一般に、連続して送られてくるシー１〜状物を巻取り
適当長巻取った後切断して次の巻取りを行なう巻取機、
シート状物の巻戻し終了時にシート状物を次の巻戻しシ
ート状物に自動的に接続してシート状物の走行を止める
ことなく連続してシート状物を巻戻す巻戻し機等に設置
される。

従来の巻取機または巻戻し機の切断装置には、大別する
とシート状物の送り方向と直角の方向に延設されたのこ
刃状カッタにより一気にシート状物全幅を切断する方式
のもの（クロスカット方式）と、シート状物の送り方向
と直角の方向にカッタを走行させてシート状物を端部か
ら斜めに切断する方式のもの（トラバースカット方式）
とがある。

前者のクロスカット方式にＪ３いては、シート状物の全
幅を一気に切断するため、切断に要り゛る時間は短いも
のの切断抵抗が大きく、切四されるシー１−状物に大き
な′ｆＪ撃を与え、シー１〜状物の破れや張力変動によ
る各種の工程１ヘラプルが生じゃずいという問題があっ
た。また、巻取機にあっては、−気に切断されたシー１
〜状物の切断端部が一瞬支持を失って巻取コアに巻付け
られるため、切断端部が折れ曲がったりしわになったり
しやすく、その上に連続して巻取られるシー）・状物が
良好に巻取られず、巻取コア巻付切断端部が多大な巻取
ロスの原因どもなっていｌζ０さらにクロスカット方式
には、シー１へ状物の走行速度が高速になる程良好な切
断が困難になるとどもに高速のカッタ速度が要求され、
機械的に速度限界があった。

一方、トラバースカット方式は、カッタを走行させてシ
ート状物を徐々に切断していくため切断抵抗も小さく高
速走行のシート状物に対しても良好な切断を行なうこと
ができるものであるが、シー１〜状物を斜めに切断し切
断中のシート状物はロスどなるので、切断によるロスが
クロスカッ１一方式に比べてはるかに大きくなる。

このロスをできる限り少なく゛す°るためには、カッタ
を極力高速で走行さける必要があるが、走行されるカッ
タ装置の慣性のため走行速度は自ずから機械的に限界が
ある。また、カッタを高速で走行させるためには、カッ
タがシート状物切断開始点に至るまでの助走区間と切断
終了後の制動区間とにある長さが必要であり、高速機に
おいては巻取機や巻戻し機が切断装置のために大型にな
らざるを得ないという問題があった。

本発明は、上記の問題を全て一挙に解決し得る新規な切
Ｆｉ’装詩を提供するものであり、シート状物を、切断
抵抗が小さく、良好な切断端面でかつ高速でも良好に切
断し、しかも切断によるロスを大幅に削減することを目
的とする。

この目的を達成するために、本発明のシート状物の切ｖ
ｈ装置においては、シー１−状物横断方向に延設された
のこ刃状カッタが、シート状物横断方向に設けられたカ
ッタ回転中心としての回転軸にカッタ刃先を回転軸の回
転方向に向けながららせん状にねじられて支持されてお
り、該らせん状に設けられたカッタはシート状物の切断
時に回転軸とともに回転駆動される。かかる切断装置に
あっては、シート状物はカッタが回転軸とともに回転駆
動されること°により横断方向に切断されるが、のこ刃
状カッタの刃先が回転軸まわりにらせん状にねじられて
配置されているので、カッタの刃先は、その回転方向の
先端にある部分からカッタの回転にしたがって順次シー
ト状物を横断方向に切断し又いく。シート状物の切断に
は、カッタ刃先が回転軸まわりにねじられている円弧分
力ツタが回転するだけの時間を要し、この時間に走行し
ているシート状物の走行長方シー１−状物は斜めに切断
される。このようにシート状物の横断方向に全幅にわた
って設けられたのこ刃状カッタであっても、カッタをら
せん状に設置しカッタの回転によってシーミル状物を切
断することにより従来のトラバースカッミル方式と同様
シート状物を斜めに時間をかけてＬ７１断することとな
るので、切断抵抗が小さく保たれるとともに順次切断し
ていくことにより良好な切断端面が得られる。切断抵抗
を小さく保つことにより高速でも確実で良好な切断性能
が得られ、斜め切断によるシート状物のロス長は単にカ
ッタ刃先の回転時間にとどめられるので従来のトラバー
スカット方式に比べて大幅に切断ロスが削減され、１ノ
かも従来のトラバースカッＩ・方式の如きカッタの助走
区間および制動区間が不要であるので高速機においても
装置を切断装置のために大型化する必要がなくなり、所
期の目的が達成ｉＮれる。

Ｊス下に、本発明のシート状物の切断装置の望まｌノい
実施例を図面を参照しながら説明する。

第１図ないし第４図は本発明の第１実施例に係る切断装
置を示しており、シーｌ−状物の巻取機に適用したもの
を示している。第１図は巻取閏の巻取部側面を示してお
り、連続的に送られてくるシーミル状物１は、コンタク
１ヘロール２に押圧されながら巻取コア３にロール状に
巻取られ、所定長巻取られた後巻取位四へから取出１ｆ
ｔ置Ｂに旋回される。その後、力ｆトロール４、切断装
置５が設置されているエンベローパアーム６が支点７を
中心に上方に移動されて第１図の状態となり、切断装置
５のツノツタ１３にＪ、リシート状物１が切断されて、
切断されたシー１〜状物１が巻取コア３に巻付りられて
次の巻取りが間９合される。

切断装＠５は、第２図に示づように、シー１〜状物１の
横断方向に延設され、直流モータ８によりベル１〜９、
クラッチ１０を介して回転駆動され、エンベローパアー
ム６に両端支持された回転軸１１と、回転軸１１に回転
軸１１の軸方向に間隔をもたせて回転軸１１に固定され
たアーム１２を介して支持され、シート状物１の横断方
向に延設されたカッタ１３どからなっている。したがっ
て回転軸１１はカッタ１３の回転中心線となり、カッタ
１３は回転軸１１とともに回転軸１３１１可能となって
いる。カッタ１３は、厚さの薄いたとえば厚さが１ｍｍ
ないし１．２ｍｍの綱イ反からなっており、長手方向の
一縁部には長手方向全長にわたってのこ刃状の刃先１４
が形成されＣいる。カッタ１３は、刃先１４を回転軸１
１の回転方向すな、１つちカッタ１３の回転方向に向け
て、アーム１２分だけ回転軸１１と間隔をもたけて、回
転軸１１まわりにらけん状にケなわら円弧を描きながｌ
）回転軸１１のへ一方向に延びるようにねじられてアー
ム１２に支持されている。第２図の７方向からみたカッ
タ１３の位置を第３図に示すが、第２図におけるカッ今
１３の部位ａ、［）、ｃがぞれぞれ第３図における位置
ａ、ｔ＋、ｃど対応している。カッタ１３のねじれ角θ
は、本実施例では１８０度とＬｙ　／；：が、カッタ１
３の全長等に応じて適当な角度でよい。カッタ１３Ｊ３
よび回転軸１１の設置位置は、第３図に示すように、カ
ッタ１３が回転駆動された際のカッタ１３の軌跡円１５
が、巻取コア３からガイドロール４へのシート−状物１
の走行軌跡を横切るように、がっカッタ１３の軌跡円１
５がガイドロール４後のシー１−状物１の走行軌跡と干
渉しないように、しがもカッタ１３の軌跡円１５が巻取
コア３表面のごく近傍を通過するＪ、うに、設定されて
いる。

なお、カッタ１３は、本実施例では一本物としたが、必
要に応じて長さを分割してつなぎ構造としてもよい。ま
たカッタ１３を支持するアーム１２も必要に応じてその
数を増減してもにい。ただし、カッタ１３およびアーム
゛１２は、回転時の慣性を考慮して、できる限り軽量で
高強度のものが望ましく、たとえばカッタ１３は厚さの
薄い鋼、アーム１２は強力化アルミ等が望ましい。

カッタ１３の回転軸１１と反対側の側面で刃先１４と反
対側の端部近傍には、第３図、第４図に示ずＪ：うにブ
ラシ１Ｇがカッタ１３全長にわたって取付けられている
。ブラシ１６はその毛がカッタ１３の側面にほぼ直角に
ｔ１＾立される如く取付けられており、ブラシ１６の毛
は、弾性が大きく耐摩性の優れたものが望ましい。

カッタ１３は、直流モータ８により、ベルト９、クラッ
チ１０１回転軸１１、アーム１２を介して、回転＠１１
とともに回転駆動されるが、その回転速度がシート状物
１の走行速度の１゜２倍ないし１．５倍となるように、
駆動系および直流モータ８の制御系が設定されている。

なお、ガイドロール４の駆動はベルト１７を介して行な
われ、カッタ１３と同一の駆動源からとられている。

上記の構成を有する本発明の切断装置にあっては、シー
１〜状物はつぎのように切断される。

シート状物１が巻取位置Δにて所定長巻取られると、巻
取コア３は取出位置Ｂまで旋回され、つぎの新しい巻取
コア３が巻取位置にセットされる。しかる後、モータ８
が所定の回転速度に駆動され、ガイドロール４がシート
状物１の走行速度に駆動されて、エンベローパアーム６
が上昇され、ガイドロール４おＪ、び切断装＠５が、第
１図の所定の切断位置にセラ１〜される。切断装置５が
切断位置にセラ１〜された優、クラッチ１０が作動され
直流モータ８からの駆動力が回転軸１１に伝達される。

クラッチ１ｏの作動と同時に回転軸１１、カッタ１３が
、第３図に示した回転開始位置から回転開始づる。カッ
タ１３の回転にともない、のこ刃状の刃先１４が走行中
のシート状物１を切断していく。この切断は、第３図に
おける刃先１４がシー１−状物１の走行軌跡を横切る順
に、すなわち第２図におけるカッ外郡位のａからす、ｌ
）からＣへと行なわれる。ノコツタ１３は′シート状物
１を横断方向に端部から順に切断していくことになり、
切断中もシート状物１は走行されているので、シート状
物１は斜めに切断される。シート状物１を端部から順に
切断することにより、シート状物１の横断方向に設けら
れたのこ刃状カッタであっても従来の一気に切断するク
ロスカッ１〜方式の如きの大きな切断抵抗を生じさせる
ことなく、シート状物１は小さな切断抵抗で確実に切断
され、切断によるシート状物１への衝撃が非常に小どな
るので、衝撃による各種のトラブルは防止され、従来の
トラバースカット方式と同様の良好な切断性能が行られ
る。

また、第３図の如き位置関係にあっては、カッタ１３の
シート状物１切断点におけるカッタ速度がシート状物１
の走行方向成分を有することとなるが、カッタ１３の回
転速度はシート状物１の走行速度よりも相当速く設定さ
れているので、シート状物１は確実に切断される。また
、カッタ１３は回転軸１１から間隔をあけてアーム１２
により空中支持され、アーム１２も軽量部材が用いられ
ているので、カッタ１３の回転慣性力は小さく抑えられ
、しかもガイドロール４がカッタ１３と同一の駆動系と
されクラッチ１０作動時にガイドロール４のフライホイ
ール効果がカッタ１３回転駆動に利用されるので、カッ
タ１３には助走を行なわずして十分な回転速度が与えら
れ、十分な速度でシー１〜状物１を切断することにより
良好な切れ味が得られる。

また、切断されたシー１へ状物１は、切断された部分か
ら順に巻取コア３に巻付いていくので、静電気等により
容易にかつ確実に巻付いていく。

切断された直後のシート状物１の切断端面は、第５図に
示す如く、巻取コア３に巻イ」り際に、カッタ１３側面
に取付（プられたブラシ１６にＪ：す、巻取コア３表面
に押しつりられるが、ブラシ１６の速度はカッタ１３と
ともにシート状物１の走行速度よりも速くすなわちシー
１〜状物１の速度と同期される巻取コア３の表面速度よ
りも速く設定されているので、ブラシ１６は、シート状
物１の切断端面の上面をしわを伸ばづようにこすりなが
ら切断端面を巻取コア３表面に押しつけることとなる。

ブラシ１６には弾性材料が用いられているので、ブラシ
１６のばね効果により切断端面のしわ伸ばし効果および
押し付は効果はより助長され、折れ曲がりやしわのない
良好な切断端面が巻取りコア３に巻ｆ寸けられる。

さらに、第６図にシー１−状物１の切断線Ｃを示すが、
切断によるロスとなる斜め切断のシ−ト状物走（１方向
の長さしは、カッタ１３によるシー１〜状物１の切断時
間に走行するシート状物１の長さに相当し、カッタ１３
がそのねじれ角０分だ（〕回転する時間にほぼ相当する
。カッタ１３のねじれ円弧長は、シー１−状物１の全幅
に比べて十分小さく、しかもカッタ１３の回転速度はシ
ー１〜状物１の走行速度よりも速く設定されているので
、切断ロス長は十分に小ざく抑えられ、従来の１−ラバ
ースカツｌ一方式の切断線りによるロス長Ｌ１に比べは
るかに小さくすなわち１０分の１程度にまで抑えられる
。ちなみに、シート状物１の幅５ｍ、シート状物１の走
行速度１００ｍ／分以上のものに対し、従来のトラバー
スカッ１〜方式ではロス長Ｌ１は最低でも５ｍ程度必要
とされていたが、本発明によるロス長りは０．５ｍ程度
に抑えられ、しかも高速化してもカッタ１３の回転速度
がシート状物１の走行速度と比例されているの、でロス
長りの値は変らず、高速化される程切断ロスの削減効果
が発揮される。

つぎに、第７図に本発明の第２実施例に係る切断装置を
示すが、本実施例は本発明の切断装置をシート状物の巻
戻し機にｉＱ用したちのである。

シート状物１をロール状に巻かれた巻取１］−ル１Ｂは
、巻戻し位置Ｅにて巻戻され、巻もどしの残長が少なく
なると取外し位置トに旋回され、巻戻し位置Ｅには新し
い巻取ロール１Ｆ３ａがセツ１〜される。しかる後に、
ガイドロール１９、押圧ロール２０、切！！７ｉ装置２
１が設けられたエンベローパアーム２２が上界され　７
１′行中のシー１〜状物１が巻取ロール１８ａに押しつ
【プられて巻取ロール１８ａが回転駆動されろ１、巻取
ロール１８ａの表面には予め両面テープ２３が晶り付け
られてｄ５す、巻取「Ｊ−ル１８ａが回転して巻戻し中
のシー１〜状物１に巻取ロール１８ａの両面テープ２３
が貼り付けられている巻戻し端が両面テープ２３により
自動的に接続されると、シート状物１は切断装置２１に
より切断されて、次の巻戻しがシート状物１の走行を止
めずに開始される。

切断装置２１は、巻取ロール１８ａ直前にセツ１〜され
るＪ、うになっており、らせん状のカッタ２１１、回転
＋１′Ｉｌｌ　２５、アーム２６は第１実施例と同様の
構成となっている。巻戻し機の場合は、切断後のシー１
〜状物１を巻取コアに巻付ける必要がないので、カッタ
２４の回転方向は第７図の如くシー１〜状物１の走行方
向と逆方向であってもよい。逆方向の場合は、カッタ２
４の回転速度はシー１〜状物１の走行速度とは無関係に
、適当な切断速度を有覆るものでｄすればよく、カッタ
２４の同転制御系の簡略化が可能である。

なお、本実施例では、切１１ｉ装置が巻取ロール１８ａ
＠前のもを示したが、巻戻し機の型式によっては別の位
置であってもよい。

上記の構成を有する巻戻し機の切断装置にあっては、シ
ート状物１は、第１実施例と同様に、端部から順次カッ
タ２４により切断され、横断方向に斜めに切断される。

したがっτ（、切断紙−抗が小さく、従来のクロスカッ
Ｉ・方式の如きの衝撃がシート状物１に向えられないの
で、切断衝撃によるトラブルは生じない。また斜め切断
による切断ロス長もトラバースカッド１５式に比べては
るかに小さく抑えられる。その他の構成、作用は第１実
施例に準じる。

以上説明したように、本発明のシー１〜状物の切ｒ！ｒ
Ｉ装置によるときは、次のような種々の効果が１９られ
る。

まず、シート状物の横断方向に設（プにのこ刃状カッタ
を、カッタ刃先を回転方向に向けて回転軸まわりにらせ
ん状に延設し、ｊノックの回転によってシート状物を横
断方向に斜めに切断するようにしたので、切断抵抗を小
とするとともに良好な切断端面を得ることができ、高速
でも確実で良好な切断性能を確保づることかできる。

また、カッタの回転によりシート状物を切断するので、
従来のトラバースカッ１〜方式に比べて切断時間を大幅
に短縮化でき、切断によるシート状物のロス長を大幅に
削減覆ることができるとともに、従来のトラバースカッ
］・方式の如きカッタの助走（ヌ問おにび制動区間が不
要となるのＣ１高ｊ・１１四においても装置の大型化を
抑制り゛ることができる。

また、カッタにブラシを取り付ければ、切断装置を巻取
用に適用しＩｃ際に、切断されたシート状物端面を折れ
曲がることなくしねなく巻取コアに良好に巻付けること
ｈ＜でき、切断端面の上に巻取られるシー１へ状物への
悲影胃を除去して、生産性を大幅に向」：、　Ｊ−る（
二とができる。

さらに、本発明の切断装置を巻戻し機に適用づれば、切
断′ｆ１撃に、よる■稈１−ラブルの防出やシート状物
の切断ロス長の大幅な低減をはかることもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例に係るシーｉ・状物の切１
１７ｉ装置を適用した巻取機の部分側面図、第２図は第
１図の装置の切断装置部の斜視図。 第３図は第２図の装置のｌ方向からみた側面図、 第４図はカッタの部分斜視図、 第５図はシート状物の切断、巻付状態を示（側面図、 第６図はシート状物の切断線を示す平面図、第７図は本
発明の第２実施例に係るシート状物の切断装置を連用し
た巻戻し・別の部分側面図、である。 １・・・・・・・・・シート状物 ３・・・・・・・・・巻取コア ４・・・・・・・・・ガイドロール ５・・・・・・・・・切断装置 ６・・・・・・・・・エンベローパアーム８・・・・・
・・・・直流モータ １０・・・・・・用りラツヂ １１・・・・・・・・・回転中心線とじての回転軸１２
・・・・・・・・・アーム １３・・・・・・・・・カッタ １４・・・・・・・・・刃先 １５・・・・・・・・・カッタの軌跡円１６・・・・・
・・・・ブラシ １８．１８ａ・・・・・・・・・巻取ロール２１・・・
・・・・・・切断装置 ２４・・・・・・・・・カッタ ２ｂ・・・・・・・・・回転軸 ２６・・・・・・・・・アーＩ＼ Ｃ・・・・・・・・・本発明の装置による切…ｉＦｉ！
［〕・・・・・・・・・〕１−ラバースカット方による
切ＦｉｌＬ１、Ｌｌ・・・・・・・・・切断によるロス
長５４８ 第４図 −５４９− 第６図 第７図

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）　走行中のシート状物を切断すべくシート状物の
   ＠断方向に配設されたのこ刃状カッタを、シート状物横
   断力′向の回転中心線まわりに回動可能に支持するとと
   もに、カッタの刃先をカッタ回転方向に向けた状態で前
   記回転中心線まわりにかつシート状物横断方向にらせん
   状に延設したことを特徴とするシート状物の切断装置。
2. （２）　前記カッタを、前記回転中心線の位置に配設さ
   れた回転軸に、該回転軸と間隔をもたせて、該回転軸の
   軸方向に沿って配設されたアームを介して支持させた特
   許請求の範囲第１項に記載のシート状物の切断装置。
3. （３）　前記回転軸の回転駆動をクラッチを介して行な
   うとともに、回転軸回転による前記カッタの回転速度を
   シート秋物の走行速度に比例した速度とした特許請求の
   範囲第２項に記載のシート状物の切断装置。
4. （４）　前記カッタの回転方向をシート状物の送・・り
   方向とした特許請求の範囲第１項に記載のシー１〜状物
   の切断装置。
5. （５）　前記カッタの回転速度をシー１〜状物の走行速
   度の１．２倍ないし１．５倍に設定した特許請求の範囲
   第４項に記載のシー１〜状物の切断装置。
6. （６）　前記カッタの前記回転中心線と反対側の側面に
   ブラシを設けた特許請求の範囲第１項に記載のシート状
   物の切ｆｆ！ｉ装置。
7. （７）　前記カッタをシート状物の巻取機に設けた特許
   請求の範囲第１項に記載のシート状物の切断装置。
8. （８）−前記カッタをシート状物の巻戻しく幾に設けた
   特許請求の範囲第１項に記載のシー１へ状物の切断装置
   。