JPS62224595A - 横型カツタ− - Google Patents

横型カツタ−

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JPS62224595A
JPS62224595A JP62050466A JP5046687A JPS62224595A JP S62224595 A JPS62224595 A JP S62224595A JP 62050466 A JP62050466 A JP 62050466A JP 5046687 A JP5046687 A JP 5046687A JP S62224595 A JPS62224595 A JP S62224595A
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spindles
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horizontal
spindle
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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】 の　　　　ノ この発明は紙のようなシート材料を切断するための横型
カッターに関するものである。
【Ｌ匹１九 ロールペーパーのようなシート材料から多数のシートを
切断するための横型カッターは高速で作動し、各種の迫
ったフォーマットに調節可能でなければならない。その
ような切断された多数のシートは分類されて貯蔵される
のが一般的である。
！江 この発明の目的は高速で切断しても高品質を得られ、特
に複数のナイフを互いに極めて正確に調節でき、しかも
その調節があらゆる運転条件下に°おい゛て正確に維持
できるシート材料のための横型カッターを提供すること
である。
立Ｊし１見」Ｌ この発明の１つの態様においては、たとえば、特許請求
の範囲第１項に記載された横型カッターにおいては、ま
ず、高速切断でも高品質にできる極めて有効な横型カッ
ターが得られる。この横型カッターは電気モータの直接
駆動によって動作する。歯車駆動機構に作用する高速加
速時や減速時のトルク、あるいは電子的制御がなされる
モータドライブから生じる撮動などは、実験で調べたと
ころによれば極めて短時間にナイフや歯車駆動機構を破
壊した。しかしながら、この発明の横型カッターによれ
ば、バックラッシュなしの同期作動であっても、この種
の問題を解消することが可能となった。
特許請求の範囲第４項はこの発明の別の態様を明らかに
している。そのような構成の横型カッターによっても、
前述のごとき効果が得られる。
宜　　（７）■ｊ− 薄い紙のようなシート材料を切断するための横型カッタ
ーであって、２つの互いに協力しあうカッターロールを
有し、その１つが直接２つの電気モータによって駆動さ
れる。上方カッタースピンドルは下方カッタースピンド
ルと歯車駆動ＩＩ　４’ｌによって各端において駆動さ
れる。その歯車駆動機構に設けた１組の傾斜歯は一定の
ピッチ円の直径を有し、軸方向に移動させて調節するこ
とによってバツクラツシを無視できるようにできる。歯
車とカッタースピンドルとの間に設けた油圧クランプブ
ツシュによって複数歯車間にラジアル方向のストレスを
発生させて、全周辺にわたるバックラッシ・を回°避し
ている。
１施」１０ＬＬ 図面を参照して、本発明の１つの実施例を詳細に説明す
る。
横型カッター１１は第１図に部分的に示されている。横
型カッター１１はロール状のベーパーを正確に複数のシ
ートに切断するために用いられる。横型カッター１１は
超精密機械であり、毎分数百メートルの運転スピードで
２ミリ以上の幅のシート材料を処理することができるも
のである。カッタースピンドル１４．１５ＧＪ：ベアリ
ング１３によって７レーム１２の上下位置に回転可能に
取り付けられている。第１図では、これらのカッタース
ピンドル１４．１５は一部省略して短く示されている。
各カッタースピンドル１４，１５の周面にはナイフ１８
が取り付けである。ナイフ１８はカッタースピンドルの
軸１６．１７に対して傾斜して配置されている。２つの
ナイフ１８は第２図によく示されているように互いに正
確に調節されていて、ｉ　ｏｏｏ分の１ミリのオーダー
の切断ギャップが形成されている。シート材料２０は加
工方向１９に導入されて高精度に切断され、幅全体に渡
って極めてクリーンでかつ縁切れのない状態になる。
カッタースピンドル１４．１５は両端に設けた２つの歯
車駆ｆ！ｌＪｍ構２１．２２によって互いに正確に同期
するように設けられていて、前述の２つのナイフ１８が
互いに正確な切断ギＶツブをもってあらゆる作業環境に
おいて再現性をもって作動するようになっている。
各ｆ＃車駆動ｉ構２１．２２は２つの歯車２４゜２５を
備えており、同一の歯数と同一のピッチ円直径を有し、
平行に配置されたカッタースピンドル１４．１５を互い
に反対方向に同一回転速度で駆動する。歯車２４．２５
は互いに平歯車として協働し、歯車の軸方向の全長にそ
ってピッチ円２６が一定の直径を有するにもかかわらず
、２つの歯車２４．２５は対応するコニシティ−（円錐
度）を右する。
ピッチ円２６は円筒面上に位置する。前記コニシティ−
は歯の長さ方向に沿って前進する歯形のラジアル方向の
移動によって歯車製造時に作られる。軸方向またはピッ
チ円方向に対する歯車の傾き角はコニシティ−（円錐角
の半分）を決定するものであり、０，２°と５°との間
に存在し、好ましくは１°〜２゜である。このようにし
て、歯車が十分に協働するにもかかわらず、複数ｍ重の
軸方向のずれによって歯先すきまの調節が可能となる。
したがって歯車２４．２５は、特に第３図によく示され
ているように、カッタースピンドル軸１６．１７に沿っ
て補助装置を調節する際に移動させることができる。こ
れらのカッタースピンドル軸１６．１７は互いに適切に
離して周全域において歯先すきまがなくなるようにでき
る。また、歯の噛み合い時にストレスが存在するように
できる。換言すれば、理論的には最大の歯先すきまが生
じるであろう位置においても、全体的に一定の圧力が複
数歯車間に存在するようにして、それらの歯車が負荷の
変化や振動で遊びを作らないようにできるのである。こ
の調節の時、歯車はカッタースピンドル１４．１５に柔
軟部材２７によってクランプする。そのような柔軟部材
２７は、クランプ部材とラジアルスプリング部材によっ
て構成できる。
各柔軟部材２７は２つの互いに同心のスチールスリーブ
２９．３０からなり、それらの端部領域でシール溶接部
３１によって連結されている。これら２つのスリーブ２
９．３０の間では非常°に細長い環状室３３が非溶接領
域に作られている。この環状室３３は油圧バルブ３４に
接続されている。この種の柔軟部材２７は各カッタース
ピンドル１４．１５に押圧され、歯車２４．２５が各外
側スリーブ３０の外形にフィツトするようになっている
。
柔軟部材とそれによって接続される構成要素１４．２４
の間は非常に狭くなっているが、ラジアル弾性に必要な
程度のオーダーになっている。歯車を互いに軸方向にセ
ットした後、高い油圧が油圧フィラーパルプ３４を経て
環状室３３に導入される。この油圧はたとえば５００バ
ールと１０００バールの間に設定する。その結果、２つ
のスリーブ２９．３０がそれぞれ内側と外側に伸びて確
実に歯車２４゜２５をそれぞれのシャフト１４．１５に
遊びなしでクランプする。
柔軟部材は、溶接部３１．３２に全周にわたってスリー
ブ２９．３０が直接接触しているために、はとんど弾性
がなく、回転方向の捩りに対して強い。ラジアル方向に
おいては柔軟であるが、非常に高いバネ特性となってお
り、好ましくは１００万Ｎ／ｌｌ１１ｇ以上にする。
わずかに脹らんだ形のスリーブによってベロースプリン
グの形にしてカッタースピンドル１４に対して外側スリ
ーブをラジアル方向に動かすことが可能となる。しかし
、環状室に収容された油圧３３によってスプリング力に
対してニュートラルとなる。なぜなら、油圧が環状室内
で一方側から他方側に流れることができるからである。
そのバネ作用は捩り強さがなくても、あるいは部材２７
のクランプ作ｎＪが逆に働いても可能である。したがっ
て全周にわたって歯車間のストレスを確保することがで
きる。
第１図によく示されているように、上方カッタースピン
ドル１４は２つの電気モータ４０によって駆動される。
これらの電気モータ４０は同軸状に上方カッタースピン
ドル１４に設置されていて、それぞれが直接金属べ〇−
カップリング４１を介して接続されており、カッタース
ピンドル１４に対してはいかなる歯車部材も介在してい
ない。
金属ベローカップリング４１は金属を２つのフランジ間
で波形ベローの形に形成したものであり、モータシャフ
トとカッタースピンドルにそれぞれ固定する。このべ〇
−カップリング４１は非常に捩りに対して強く、わずか
な整合ミスでも順応させることができる。
これにより、歯車列内に遊びが生じなくなる。
電気モータは特別な直列モータとすることができ、各種
データに基いて電気制御装置４２によって間けつ的に駆
ｖＪ″ｇる。制Ｏ１Ｉ装置４２９ための調整データや設
定データには、下方カッタースピンドル１５に設けた増
大エミッタ４３からのアウトプットや、導入されるシー
ト材料２０の速度及び所望のフォーマット長さなどのデ
ータが含まれている。これらのデータの関数として、２
つのモータ４ｏが制御されて、たとえば、約２０ミリセ
コンドの停止状態から５０　Ｏｒｐｍのオーダーのフル
回転速度まで加速する。シート材料はこのような５００
　ｒｌ）Ｉオーダーの回転速度に全切断作業中にわたっ
て維持して、最後に２〜３ミリセカンドの停止状況まで
減速する。この減速動作は電気的にモータを介して行わ
れる。
減速エネルギーをグリッドにフィードバックして行うの
である。したがって、非常に長いフォーマットの場合、
モータがある期間停止し、再び切断速度まで増速され、
しかるのち再び減速される。所望のフォーマット長さに
よって、モータをより低速に制限し、しかるのち切断作
業用の゛フルスピードまで増速することも可能である。
フォーマットが短い場合には、切断同期速度に対応する
速度よりも高い速度まで、切断スピード後にモータを加
速することができる。それによってカッタースピンドル
を高速度で回転させて、シート材料がいわゆる同期フォ
ーマットによって動く前に切断するのである。この同期
フォーマットはナイフ１８の円周に相当している。モー
タは数回このような作業サイクルを行うことができる。
たとえば、１秒あ１＝す５〜８回行うことができる。非
常に急激な増速及び減速のために機械的力が大きくなる
ばかりでなく、振動も起こることがある。さらに、制御
動作の結果として電気系統にも振動が生ずる。このよう
な振動は全ての構成要素に作用し、そのため遊びの防止
を必要とするものであるが、これは本歯車駆動機構によ
って防止可能である。
・驚くべきことに、増大エミッタ４３の配置によって下
方カッタースピンドル（単に間接的に駆動されているだ
けである）の電気制御に実質的に影響を与え、モータシ
ャフトに直接設置した場合に比較して駆動機構の振動を
非常に効果的に防止することができる。これは、コント
ロールのピックアップはできるだけ直接行うべきだとい
う理論と矛盾する。振動が最大となり、コントロールへ
のフィードバックが下方モータシャフトに起こる危険が
心配されるかもしれないが、本発明によれば、実際に、
システム全体の振動防止がより確実に図られたのである
。モータを２つ設けたことにより、全体で必要な駆動力
を、モータやカッタースピンドルを含むユニットの慣性
モーメントに比べて最適化することができるのである。
２倍の駆動力を有する単一モータの慣性モーメン下はよ
り大きくなるかもしれない。バックラッシ防止式のｆＮ
車駆！ｌＪ１機構２１゜２２ば、たとえば一方のモータ
をカッタースピンドルの各々に作用させたとき効果的で
あるだろう。この場合、歯車駆動機構は単に同期機能を
果たすのみであり、図示した例のように下方カッタース
ピンドルを駆動しない。
２つのモータを設け、かつ２つの歯車駆動機構をカッタ
ーシャフトの両端に設けると、完全に対称的な条件が設
定され、それにより捩りによるミスが防げる。
【図面の簡単な説明】
第１図はカッタースピンドル及びそれらの駆動機構の方
からみた横型カッターの断面図、第２図は切断位置にお
けるカッタースピンドルを拡大して示す断面図、第３図
は２つのカッタースピンドルを同期させるための歯車駆
動機構を示す拡大断面図である。 １１・・・横型カッター １２・・・フレーム １４．１５・・・カッタースピンドル １６．１７・・・カッタースピンドル軸１８・・・ナイ
フ １９・・・加工方向 ２０・・・シーＩ・材料 ２１．２２・・・ｍ単駆動機構 ２４．２５・・・歯車 ２７・・・弾性部材 ２９．３０・・・スチールスリーブ ３１・・・溶接部 ３３・・・環状室 ３３・・・油圧 ４０・・・電気モータ ４１・・・ベローカップリング ４２・・・制御装置 ４３・・・エミッタ ７′′′ 代理人　弁理士　田辺　徹；し： ’　、Ｉ゛ｌ　ｌ’ ＦＩＧ、２

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）紙のようなシート材料を切断する ための横型カッターにおいて、２つのカッタースピンド
    ルを回転可能に設け、各カッタースピンドルの周辺に少
    なくとも１つのナイフを配置し、カッタースピンドルの
    ための駆動機構と、２つのカッタースピンドルの回転を
    同期させるための少なくとも１つの歯車駆動機構を設け
    、前記少なくとも１つの歯車駆動機構に互いに協働する
    歯車をストレスを受けて噛み合うように設け、かつ、前
    記複数歯車の１つと前記複数カッタースピンドルの１つ
    との間に弾性部材を配置したことを特徴とする横型カッ
    ター。
  2. （２）前記弾性部材がラジアル方向に作 用する弾性特性を有し、しかも、前記１つのカッタース
    ピンドルと前記１つの歯車を回転方向については実質的
    に剛性結合にしたことを特徴とする特許請求の範囲第１
    項に記載された横型カッター。
  3. （３）前記弾性部材が端面を有する２つ の同芯のスリーブからなり、それらのスリーブが端面領
    域でシール状態に結合され、また、これらのスリーブの
    間に環状室を形成し、そこに高圧の油圧を充填し、その
    油圧によって前記スリーブを伸ばして前記１つの歯車を
    その関連カッタースピンドルにクランプする構成とした
    特許請求の範囲第１項または第２項に記載された横型カ
    ッター。
  4. （４）紙のようなシート材料を切断する ための横型カッターにおいて、２つのカッタースピンド
    ルを回転可能に設け、各カッタースピンドルの周辺に少
    なくとも１つのナイフを配置し、カッタースピンドル用
    の駆動機構と、前記２つのカッタースピンドルの回転を
    同期させるための少なくとも１つの歯車駆動機構を設け
    、前記少なくとも１つの歯車駆動機構に互いに協力する
    歯車を設けて加圧下で噛み合うようにし、しかも、前記
    歯車の１つと前記カッタースピンドルの１つとの間に弾
    性部材を配置し、さらに、少なくとも１つの電気モータ
    を同軸に途中に歯車を介在させることなく前記カッター
    スピンドルの一方と接続し、しかも、前記電気モータが
    非常に短い時間で起動と電気的な制動を行うことができ
    、その起動及び制動が電子制御装置によって制御され、
    カッタースピンドルの条件によって決定される同期フォ
    ーマットとは異なるフォーマットに切断し、さらに、カ
    ッタースピンドルの加速と減速が一回転内に行なわれ、
    切断速度と停止やその他の速度との間でそのようなこと
    が１秒間に数回行われ得る構成とした横型カッター。
  5. （５）前記少なくとも１つのモータが、 捩り方向には剛性を有するが他の方向には柔軟であるカ
    ップリング、好ましくは金属ベローカップリングを介し
    て、カッタースピンドルに接続されている特許請求の範
    囲第４項に記載された横型カッター。
JP62050466A 1986-03-12 1987-03-06 横型カツタ− Granted JPS62224595A (ja)

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Publication Number Publication Date
JPS62224595A true JPS62224595A (ja) 1987-10-02
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