TW201900979A - 加工處理紡織品之裁切裝置及其操作方法 - Google Patents

Abstract

本發明係關於一種裁切裝置(1)，供處理紡織品，尤其是剪切紡織品布材，包括安裝成可繞轉動軸線(3)驅動之長形圓筒體(2)，至少一螺旋狀長形刀(4)，安裝在圓筒體(2)上，使至少裁切部位(6)突出超過圓筒體(2)外表，和至少一長形抗衡刀(5)，具有縱軸線(7)，與圓筒體(2)的轉動軸線(3)平行延伸，其中刀(4)以螺旋狀盤旋的刀(4)之中心軸線(8)，與圓筒體(2)之轉動軸線(3)平行延伸，其中刀(4)在背離圓筒體(2)轉動軸線(3)之裁切部(6)末端，具有刀刃(10)，其中抗衡刀(5)相對於圓筒體(2)之定位，使抗衡刀(5)之抗衡刃(11)以裁切方式，與刀(4)之刀刃(10)互動，則紡織品至少部份即可利用裁切裝置(1)裁切。

為提供裁切裝置保證高度待處理紡織品有一貫高度處理品質，就習知技術不需在設備上大費周章，本發明擬議提供活動抗衡刀(5)，其中在裁切裝置(1)操作中，活動抗衡刀(5)可利用至少一驅動機制(12)，在至少其抗衡刀平面(13)，藉平移活動方式來回運動。

Description

加工處理紡織品之裁切裝置及其操作方法

本案係關於一種裁切裝置，可供處理紡織品，尤其是供剪切紡織品布料，包括：˙長形圓筒體，安裝成可繞轉動軸線驅動；˙至少一螺旋狀長形刀，安裝在圓筒體上，使至少裁切部位突出超過圓筒體外表；和˙至少一長形抗衡刀，具有縱軸線，與圓筒體的轉動軸線平行延伸；其中以螺旋形盤旋的刀之中心軸線，與圓筒體之轉動軸線平行延伸，其中刀在背離圓筒體轉動軸線之裁切部末端，具有刀刃，其中抗衡刀相對於圓筒體之定位，使抗衡刀之抗衡刃，以裁切方式，與刀之刀刃互動，則紡織品至少部份即可利用裁切裝置裁切。

本案又關於裁切裝置之操作方法，包括下列方法步驟：(a)圓筒體繞其轉動軸線旋轉驅動，使至少一螺旋刀之刀刃，連續通過抗衡刀之抗衡刃，與之互動；(b)至少部份紡織品，是在刀刃經過抗衡刃時切斷。

按照本案，須知「長形圓筒體」是指長度超過直徑之圓筒體。例如，已知裁切裝置之圓筒體，可具有數公尺長度，而直徑通常在1公尺以內。

按照本案，須知「螺旋狀刀」是指呈螺旋狀圍繞中心軸線之刀。螺旋狀(或「盤圈狀」)通常是對稱圍繞刀之中心軸線，可比DNA鏈。刀配置於圓筒體時，顯然，刀的中心軸線至少與圓筒體的轉動軸線平行。尤其是，通常刀的中心軸線與圓筒體的轉動軸線一致。後者在圓筒體繞其轉動軸線對稱轉動時，即特別是具有圓形斷面時，可應用於任何情況。

按照本案，須知「抗衡刀」指長形直刀，具有至少實質上(最好是完全)直刀刃，即所謂「抗衡刃」。抗衡刀通常是桿狀，其中抗衡刀長 度通常明顯超過高度。又，抗衡刀通常厚度還低於抗衡刀高度。

抗衡刀就裁切裝置類別而言，是與圓筒體之至少一螺旋狀刀互動的刀。圓筒體的刀和抗衡刀，在圓筒體繞其轉動軸線轉動過程中，聯合造成剪切，好比一把剪刀。於是，刀的螺旋狀刀刃通過直式抗衡刀，其中刀刃與抗衡刃聯合限制刀間隙/裁切凹口，即在圓筒體轉動過程中，彼此不會相碰。所以，利用此種裁切裝置處理紡織品，即可在紡織品的至少單一部份為之，例如單一紡織品纖維，到裁切裝置之裁切面積，使其在刀刃過程中抓住，隨即通過抗衡刀之抗衡刃，並在抗衡刀的抗衡刃擬似裁下。此項原理業已公知。

如上簡述的裁切裝置和方法，技術上已知。因此，可參照德國專利申請案DE 24 04 837 A1之公告。

利用裁切裝置類別按通常已知方式處理紡織品，至少有問題，即圓筒體之刀和抗衡刀因製造公差，至少沿其分別縱軸線有其細微差別。因此，刀與抗衡刀互動，視抗衡刀沿其縱軸線發生互動的位置，與抗衡刀另一位置之比較，至少有細微變化。在裁切裝置操作一段期間後，最後，刀和抗衡刀會彼此接近到某種程度，以致裁切裝置之裁切性能，沿抗衡刀全長不會完全均勻。從而在例如地毯等紡織品，處理過程中，可能造成圖形，按照刀與抗衡刀沿抗衡刀縱軸線稍有不同的互動，全局觀之，會看得出圖案。如此圖形，可能包括剪摺、剪洞、空補或脫出等等。所以，無法保證完全均勻和均質的處理品質。

因此，通常實務是提供圓筒體可沿其縱軸線運動，使圓筒體可沿其縱軸線，在縱向範圍內連續前後運動。圓筒體此種運動，在技術上亦稱為「橫動模式」。利用橫動模式，可以避免刀和抗衡刀在同樣位置始終不斷彼此干擾。反之，有某種程度發生刀的不同分佈在抗衡刀的縱向範圍內，因而結果是，成功避免在待處理紡織品之不同位置，造成永久始終的異常處理品質。沿抗衡刀縱軸線，造成不同處理的低度局部異常，在此可以忽略不論，因為在成品上用肉眼看不出來。只有紡織品在沿抗衡刀的特別位置的復發圖形，才應予避免，因為肉眼會察覺該圖形，感到不舒服。

已知裁切裝置至少不良程度是，設有活動形式之圓筒體，與 特殊結構努力有關。由於事實上在許多應用方面，圓筒體長達數公尺，而圓筒體連同上面配置的螺旋刀，即會重達數噸。又，圓筒體的軸承就要特別小心實施，因為圓筒體通常繞其轉動軸線的轉速較高，達每分鐘1000轉以上的程度。在此條件下，顯然沿圓筒體轉動軸線之「浮動軸承」非常複雜。

所述程序另有其他措施存在，以更廣域面對所述問題。就此而言，可參見德國專利申請案DE 27 06 523 A1，擬用抗衡刀，呈循環帶刀的形式。因此，抗衡刀為活動式，於裁切裝置操作中，在二循環輥上沿周運動，因而在一要旨中，上述螺旋刀和抗衡刀穿插問題獲得解決，而在另一要旨中，按照上引文件，達成利用連續帶刀，以拉力裁切形式，增加裁切效果。

已知構造之缺點是，呈帶刀形式之抗衡刀，難以充分精準導引，分別在各螺旋刀和抗衡刀之間，提供永久一定間隙或均勻互動。尤其是循環帶刀會受到不良震動。又，在抗衡刀架內活動引導帶刀，大費周章。

所以，本發明之目的，在於提供一種裁切裝置及其操作方法，以確保待處理紡織品前後一致之高度處理品質，而不需要習知技術那樣大費周章。

基本目的是按照本發明完成，從習知技術前一步提供活動抗衡刀，其中抗衡刀在裁切操作中，利用至少一驅動機制，在至少其抗衡刀平面，可藉平移活動方式來回運動。

按照本發明，須知「抗衡刀平面」指抗衡刀至少主要延伸的平面，其中抗衡刀平面包括，抗衡刀的抗衡刃和抗衡刀縱軸線。抗衡刀平面以抗衡刀的縱軸線和高度軸線為度。抗衡刀平面按抗衡刀厚度方向垂直延伸。

按照本發明，須知「前後」運動通常是指抗衡刀循環運動，往往是連續不斷。所以，抗衡刀不發生習知技術所述帶刀之單一方向連續運動。

本發明有許多優點，尤其是成功避免前述圓筒體刀介入抗衡刀，同時可省略運動整個圓筒體所需複製設備。反而只需提供抗衡刀只要 照樣可以活動即可，其中與習知技術不同的是，抗衡刀的運動不是恆單向進行，而是循環或前後運動。本發明是基於特殊且意外發現，於裁切裝置操作中，作用於抗衡刀之裁切壓力，明顯低於迄今所假設。此即何以到目前一般避免提供活動抗衡刀，反而大費周章提供活動式圓筒體的道理。如今意外認知，作用於抗衡刀之裁切壓力，是靜態到可良好管理的程度，故目前按照本發明，可以考慮設置活動抗衡刀。利用本發明即可克服抗衡刀強制硬性，特別是牢固定位之技術偏見。

裁切裝置的構造，由本發明可以簡化到很大程度，結果特別可使整體裁切裝置明顯減重。此特別關係到省略先前技術所用圓筒體之複製軸承。

抗衡刀可在本發明裁切裝置較佳具體例中，按其縱軸線平行方向，前後平移運動。另外，抗衡刀更好是按垂直於縱軸線，在其抗衡刀平面前後平移運動。此二運動方向，即平行於抗衡刀的縱軸線，和在抗衡刀平面之垂直方向，旨在建立抗衡刀平面。

按照抗衡刀平行於縱軸線之運動，特別有利的是，運動發生在縱軸線相對於抗衡刀零位置縱向範圍之至少±4mm範圍內，以±8mm為佳。就抗衡刀垂直於其縱軸線，並在抗衡刀平面內之運動言，特別有益的是，相對於抗衡刀零位置的循環前後運動而言，其橫向範圍延伸至少±0.05mm，以±0.1mm為佳。抗衡刀垂直於其縱軸線，尤其是前述跨越範圍之運動，除上述抗衡刀沿其縱軸線之運動外，提供支持效應，影響裁切裝置的裁切品質一般是正面的。

在此脈絡中，特別有利的是，抗衡刀受到運動自如支持，得以同時進行前述平行於和垂直於其縱軸線之運動。於是特別有利的是，抗衡刀與彼此單獨作業的至少二驅動機制互動，其中至少一驅動機制進行抗衡刀平行於其縱軸線之運動，至少一驅動機制進行抗衡刀垂直於其縱軸線，在抗衡刀平面運動。

最好是抗衡刀與至少三個驅動機制合作，其中一驅動機制遂行抗衡刀平行於其縱軸線之運動，另二驅動機制作用於抗衡刀不同處，各遂行抗衡刀垂直於其縱軸線，在抗衡刀平面內之運動。使用二驅動機制供抗衡刀垂直於其縱軸線運動，具有的優點是，利用二驅動機制各遂行對抗 衡刀的不同運動量，可進行抗衡刀的縱軸線之至少最小轉動。在此情況，抗衡刀稍會轉動，其中抗衡刀縱軸線是在抗衡刀平面運動。尤其是可利用此縱軸線轉動，進行調節抗衡刀相對於圓筒體之對準，顯示對裁切結果之正面效應。

在本發明裁切裝置又一較佳具體例中，裁切裝置包括抗衡刀，就圓筒體而言，可按徑向運動，通常即垂直於抗衡刀平面定向。因此，特別有利的是，抗衡刀沿其縱軸線之此項「徑向運動」，可進行至不同程度。可例如利用不同驅動機制為之，彼此分別各遂行作用於抗衡刀之不同處。因此，抗衡刀之縱軸線可至少最小轉動至其零位置，其中轉動導致縱軸線脫出初始抗衡刀平面。

如此，形成的抗衡刀之運動，例如用來設定沿其縱軸線作用於抗衡刀之裁切壓力盡量恒常。在此脈絡中，須知作用於抗衡刀的裁切壓力，特別視抗衡刀到圓筒體刀之局部距離而定，故沿抗衡刀縱軸線看的偏差距離，會造成不同的裁切壓力，且在抗衡刀發生不同的溫度，上述抗衡刀之運動性，隨即利用來平衡沿抗衡刀縱軸線之偏差。

基於起初所述種類之方法，本發明主要目的包括如下方法步驟：(c)於裁切裝置操作中，抗衡刀在抗衡刀平面連續前後平移運動。

利用本發明裁切裝置，本發明方法步驟可特別容易進行。

按照本發明，須知「在裁切裝置操作中」指在圓筒體繞其轉動軸線轉動時，發生抗衡刀之運動。因此，每當圓筒體連同其上安裝的螺旋刀，繞其轉動軸線驅動時，按照本案，裁切裝置就是「在操作中」。

抗衡刀按平行於其縱軸線以及在抗衡刀平面垂直方向運動之優點，已如上述。一般而言，可設想抗衡刀按彼此直線獨立的方向運動，可以同時、輪流和/或一般彼此獨立的方式進行。控制不同的驅動機制朝不同方向運動抗衡刀，是本發明方法一般獨立進行之較佳具體例。因此，特別構想在裁切裝置操作中，令刀沿其縱軸線前後循環運動，同時抗衡刀縱軸線之空間定向，利用抗衡刀按垂直於其縱軸線之方向，在抗衡刀之至少二不同處運動，可同時至少最小變化。

又構想，令抗衡刀就圓筒體徑向運動，其中此項運動一般亦 可獨立於抗衡刀之運動，發生於另一方向。

在本發明方法之特佳具體例中，刀可隨即以總共三次元運動，其中抗衡刀之不同運動方向，以彼此垂直為佳。

本發明方法進一步優點是，在裁切裝置操作中，抗衡刀相對於圓筒體連續性或循環性饋送，使至少一刀和/或抗衡刀之磨耗平衡。此項平衡程度最好達到，調節按起初施壓方向，對抗衡刀之裁切壓力。此舉可例如藉恒常檢測施於抗衡刀之裁切壓力，使抗衡刀的運動可根據檢測值進行。抗衡刀之饋送，通常按相對於圓筒體之徑向發生。

1‧‧‧裁切裝置

2‧‧‧圓筒體

3‧‧‧轉動軸線

4‧‧‧螺旋狀刀

5‧‧‧抗衡刀

6‧‧‧裁切部

7‧‧‧抗衡刀縱軸線

8‧‧‧刀中心軸線

9‧‧‧固定板

10‧‧‧刀刃

11‧‧‧抗衡刃

12‧‧‧驅動機制

13‧‧‧抗衡刀平面

14,15‧‧‧驅動機制

16,17‧‧‧抗衡刀終端

18‧‧‧縱軸線平行方向

19‧‧‧抗衡刀平面內縱軸線垂直方向

20‧‧‧圓筒體之徑向方向

21‧‧‧抗衡刀座

22‧‧‧軸

23‧‧‧抗衡刀長度

24‧‧‧抗衡刀高度

25‧‧‧抗衡刀高度軸線

本發明裁切裝置和方法，茲參照附圖所示具體例詳述如下。附圖中：第1圖為本發明裁切裝置之透視圖；第2圖為第1圖裁切裝置之側視圖；第3圖為第1圖裁切裝置之又一側視圖，其中抗衡刀位於偏離第2圖中抗衡刀之位置；第4圖為第1圖裁切裝置之又一側視圖，其中抗衡刀位於偏離第2圖和第3圖中抗衡刀之位置。

第1-4圖所示具體例，包括本發明裁切裝置1，包括圓筒體2，其上安裝有複數螺旋狀刀4。圓筒體2可轉動自如支持在轉動軸線3周圍，其中圓筒體2與圖上未示之驅動機制互動，驅動機制能夠驅動整個圓筒體2。圓筒體2就第1圖圖面所示，順時鐘方向轉動。

螺旋狀刀4按螺旋形繞中心軸線8，其中刀4之中心軸線8在圖示實施例中與圓筒體2之轉動軸線3一致。螺旋狀刀4安裝在圓筒體2上，在各終端利用固定板9支持。刀4之裁切部6從圓筒體2外表面，按徑向朝外延伸，使各刀之刀刃10可繞圓筒體2轉動。

本發明裁切裝置1又包括抗衡刀5，利用抗衡刀架21支持。抗衡刀為條狀，其中抗衡刀5的長度23，明顯超出其高度24。與圓筒體2的刀4相較，抗衡刀5形成筆直。因此，抗衡刀5的抗衡刃與螺旋狀刀4的刀刃10互動，亦呈筆直。

抗衡刀5具有抗衡刀平面13，含抗衡刃11，與抗衡刀5的高度軸線25平行延伸。抗衡刃11因而與抗衡刀的縱軸線7平行延伸，抗衡刀平面13利用抗衡刀5的縱軸線7和高度軸線25擬似建立。

抗衡刀5在圖示實施例中，與驅動機制12,14,15全部互動。位於抗衡刀5側邊的第一驅動機制12，可使抗衡刀5按其縱軸線7平行方向，前後循環運動。抗衡刀此項運動發生在方向18，於第1至4圖以雙箭頭表示。驅動機制12能夠使抗衡刀5相對於抗衡刀5之零位置，前後運動在約±15mm的長度範圍內。第3和4圖表示抗衡刀5相較於第2圖所示零位置之改變水平位置，其中第3圖表示抗衡刀5之最大偏離位置，而第4圖表示抗衡刀在相反方向之最大偏離位置。圖示運動是利用驅動機制12進行。

其餘二驅動機制14,15，各作用於抗衡刀5，使抗衡刀遂行在縱軸線7垂直方向，並在抗衡刀平面13運動。於是，驅動機制14,15原則上可彼此獨立作用，使得利用驅動機制14,15使抗衡刀運動過程中，抗衡刀5的縱軸線7在抗衡刀平面發生至少最小轉動。例如驅動機制15所作用的抗衡刀5終端17運動量，和抗衡刀5與驅動機制14互動的相反終端16運動量不同。一如驅動機制12，驅動機制14,15亦能夠提供抗衡刀5前後循環運動。此等運動可橫向範圍，在圖示實施例中，相對於抗衡刀零位置為±0.1mm。抗衡刀5可利用驅動機制14,15運動的方向19，如第1至4圖雙箭頭所示，其中各雙箭頭佈置於各驅動機制14,15，故各驅動機制14,15可單獨提供抗衡刀在方向19的運動。

原則上，可以構想抗衡刀5在第1圖雙箭頭所示方向20之其他運動，即使不在圖示具體例內實施。方向20相當於就圓筒體2之徑向，即抗衡刀5垂直於圓筒體2運動。方向20垂直於抗衡刀平面13。如前所述，抗衡刀5在方向20的運動，可用來分別進行調節或饋送抗衡刀5，使作用於所考慮抗衡刀5的裁切壓力，沿其長度23對齊。

須知本具體例脈絡中之上述特點，原則上可彼此單獨實施，不一定彼此依賴。

Claims (13)

1. 一種加工處理紡織品之裁切裝置(1)，尤指供剪切紡織品布料，包括：˙長形圓筒體(2)，可驅動自如安裝於轉動軸線(3)周圍；˙至少一螺旋狀長形刀(4)，安裝於圓筒體(2)，使至少裁切部(6)突出超過圓筒體(2)的外表面；和˙至少一長形抗衡刀(5)，具有縱軸線(7)，平行於圓筒體(2)的轉動軸線(3)延伸；其中刀(4)所螺旋式捲繞的刀(4)之中心軸線(8)，平行於圓筒體(2)之轉動軸線(3)延伸；其中刀(4)在背離圓筒體(2)轉動軸線(3)之裁切部(6)末端，具有刀刃(10)；其中抗衡刀(5)相對於圓筒體(2)定位，使抗衡刀(5)之抗衡刃(11)，以裁切方式與刀(4)之刀刃(10)互動，使至少部份紡織品，能夠利用裁切裝置(1)裁切；其特徵為，抗衡刀(5)係活動式；其中抗衡刀(5)在裁切裝置(1)操作中，利用至少驅動機制(12)，於至少其抗衡刀平面(13)，可前後平移活動者。
2. 如申請專利範圍第1項之裁切裝置(1)，其中抗衡刀(5)可按縱軸線(7)的平行方向(18)前後平移活動，其中最好縱向範圍，在抗衡刀(5)以此方式相對於抗衡刀(5)零位置活動延伸至少±4mm，以至少±8mm更好者。
3. 如申請專利範圍第1或2項之裁切裝置(1)，其中抗衡刀(5)按垂直於抗衡刀縱軸線(7)之方向(19)，在抗衡刀平面(13)可前後平移運動，其中抗衡刀(5)可以此方式運動的跨越範圍，最好相對於抗衡刀(5)的零位置，延伸至少±0.05mm，以至少±0.1mm為佳者。
4. 如申請專利範圍第3項之裁切裝置(1)，其中至少二驅動機制(14,15)，各作用於抗衡刀(5)之不同處，最好是在抗衡刀(5)彼此對立的終端(16,17)，其中抗衡刀(5)利用驅動機制(14,15)可前後平移運動，其中更好是，驅動機制(14,15)可彼此單獨作用者。
5. 如申請專利範圍第2至4項之一項裁切裝置(1)，其中抗衡刀(5) 最好利用二個分開的驅動機制(12,14,15)，同時平行於其縱軸線(7)和在其抗衡刀平面垂直於其縱軸線(7)，分別前後平移運動者。
6. 如申請專利範圍第1至5項之一項裁切裝置(1)，其中抗衡刀(5)就圓筒體(2)的徑向(20)運動，其中沿其縱軸線(7)在抗衡刀(5)至少二處的徑向運動，可彼此呈偏離量進行者。
7. 一種如申請專利範圍第1至6項之一項裁切裝置(1)的操作方法，包括如下方法步驟：(a)驅動圓筒體(2)繞其轉動軸線(3)轉動，使至少一螺旋狀刀(4)之刀刃(10)，連續通過抗衡刀(5)之抗衡刃(11)，與之互動；(b)在刀刃(10)通過抗衡刃(11)過程中，至少部份紡織品被裁切；其特徵為，如下方法步驟：(c)在裁切裝置(1)操作中，抗衡刀(5)於其抗衡刀平面(13)前後平移運動者。
8. 如申請專利範圍第7項之方法，其中抗衡刀(5)至少暫時性，以定期性為佳，更好是連續性，在抗衡刀平面(13)前後平移運動者。
9. 如申請專利範圍第7或8項之方法，其中抗衡刀(5)按其縱軸線(7)之平行方向(18)前後平移運動，相對於抗衡刀(5)的零位置，在縱向範圍至少±0.05mm為佳，以至少±0.1mm更佳者。
10. 如申請專利範圍第7至9項之一項方法，其中抗衡刀(5)按其縱軸線(7)之垂直方向(19)，於其抗衡刀平面(13)前後平移運動，相對於抗衡刀(5)的零位置，在橫向範圍至少±0.05mm為佳，以至少±0.1mm更佳者。
11. 如申請專利範圍第9和10項之方法，其中抗衡刀(5)平行於其縱軸線(7)，同時在抗衡刀平面垂直於其縱軸線(7)，前後平移運動者。
12. 如申請專利範圍第7至11項之一項方法，其中抗衡刀(5)就圓筒體(2)呈徑向(20)運動，其中沿抗衡刀(5)的縱軸線(7)配置之至少二處，以彼此偏離量運動者。
13. 如申請專利範圍第7至12項之一項方法，其中抗衡刀是在裁切裝置(1)操作中，相對於圓筒體(2)連續性或循環性饋送，使作用於抗衡刀(5)的裁切壓力，相對於初始壓力，無論至少一刀(4)和/或抗衡刀(5)之磨耗如何，保持實質上一定者。