JPS5828080B2 - ロ−タリ−切断機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は紙、フィルム、布などのシート材料を横方向に
連続的に切断するために用いられるロータリー切断機に
関するものである。

従来のこの種の装置はナイフわ保持したカッターロール
と焼入鋼で造られた円柱体のカウンターロールとより構
成されているが、切断に際して大きなトルクを必要とし
、しかも装置は大型で重量が大きいという欠点があった
。

従来の装置におけるこのような欠点は、主として次のよ
うな理由によるものである。

すなわち、従来のこの種の装置ではカッターロールの刃
先はその回転軸心に平行に保持されており、またカウン
ターロールもカッターロールと平行に配置されているか
ら、カッターロールの刃先が被切断シート材料をはさん
でカウンターロールに圧接される瞬間にその全幅に亘っ
て同時に切断を行なう。

したがって切断には大きなトルクを必要とし、またカッ
ターロール、カウンターロールとも中央部においてたわ
みを生じる傾向を避けるためにいずれも大きな剛性を必
要とするため双方の部品とも大型で大重量となることを
免れ得なかった。

このような欠点を避けるためにはカッターロールの刃先
にねじれを与えて一端より他端へと順次切断する構造と
することが有効である。

しかし、このためにはカッターロールの刃先を正確な螺
旋形状に仕上げる必要があり、高硬度の刃先材料をこの
ような形状に加工するためには特殊で高精度の工作機械
によらなくてはならず、したがって実際上この加工は非
常に難しく、また高価なものとなるとともに、刃先が摩
耗した場合の再研削作業も容易には行なえなくなってし
まうという別の困難があったのである。

本発明はカッターロールの刃先を加工の容易な真直形状
としたままで、いわゆるせん所内を有する構造とし、し
かも確実な切断を行ない得る軽量、小型で切断トルクの
小さい安価なロータリー切断機を提供しようとするもの
である。

本発明を図面によって説明すると、第１図ないし第３図
は本発明の実施態様を示すものである。

カッターロール１に固定された真直な刃先２は、その軸
心に対して回転方向に斜めに傾けて配置されている。

カウンターロール３は左右の側板４゜５に軸受を介して
回転支持され、カッターロール１は側板４，５に対して
ピン６によって回転自在に支えられた保持板７，８にや
はり軸受を介して回転支持され、ばね９によってカウン
ターロール３に圧接する方向に押圧されている。

保持板７゜８の面１０．１１はそれぞれ側板４，５の面
１２゜１３に当接し、カッターロールの刃先２の回転半
径の最小の位置においてもカウンターロール３と接触し
得る最大距離に係止されている。

カッターロール１はチェノ（図示せず）を介して動力を
受け、ギヤ１２．１３によってカウンターロール３と回
転連結されて、刃先２とカウンターロール３の周速はい
ずれも給送ロール１４，１５によって供給される被切断
シート材料（図示せず）の供給速度とほぼ等しい速度と
なるように駆動される。

このように構成された本発明にもとづくロータリー切断
機ではカッターロールの刃先径は必ずしも一定ではない
が、カウンターロールに対して弾接した構造とあいまっ
て被切断シート材料を一端から他端へと順次確実に切断
する。

したがって、従来のこの種のロータリー切断機に比較し
て切断に要するトルクは減少し、剛性も小さくてよいか
ら切断機を小型で軽量のものとすることができるのであ
る。

さて、このような本発明にもとづくロータリー切断機に
おいて、カッターロールの回転とこれに伴うカウンター
ロールとの相対的な位置変化に注目してみると、これら
の関係を示したのが第４図および第５図である。

第４図においてカッターロール１の真直な刃先２が最初
にカウンターロール３に接触する点（切り始め端）がＰ
点、刃先２の回転半径が最小となる中間の位置がＱ点、
切り終り端がＲ点である。

第５図はカッターロール１の回転θに伴うカッターロー
ル１とカウンターロール３との距離Ｘの変化を示したも
のである。

カッターロール１が回転するとまず刃先Ｐ点がカウンタ
一口−ル３に接しくＡ点）、カッターロール１軸心、Ｐ
点およびカウンターロール３が一直線上に並ぶまで相互
の距離を押し拡げ（Ｂ点）、次いで刃先２の回転径の変
化にしたがって距離Ｘは変化しくＢ点→Ｃ点→Ｄ点）、
切り終り端Ｒ点がカウンターロール３から離れるまで距
離Ｘは減少する（Ｅ点）。

カッターロール１およびカウンターロール が比較的低
速で回転する場合は、回転角θと Ｘは上述のような
関係にしたがって変化し特には生じない。

しかし、カッターロール１およびカウンターロールが高
床で回転するときは次のような問題が生じる。

すなわち、第４図および第５図に説明した例では被切断
シート材の切断はＡ点からＤ点にかけて行なわれること
になるが、Ｂ点においてそれまで増加していた距離Ｘが
突然減少するため瞬間的に刃先２とカウンターロールと
の間に隙間ができてしまい切断できない部分を生じるの
である。

このような高速駆動の場合に生じる不具合を避けるため
には、カッターロールの刃先の配置を第６図に示すよう
にカウンターロール３に対して刃先３の回転半径が切り
始めから切り終りにかけて常に増加するようにすること
が有効である。

この場合のカッターロール１の回転角θとカウンターロ
ールとの距離Ｘを示したのが第７図である。

切断はＦ点からＧ点にかけて行なわれ、この間刃先２の
回転半径は常に増加するから前述の理由による切断不良
は生じない。

しかし、第７図における切断開始（Ｆ点）の位置で距離
Ｘは非連続的に増加することになるためカッターロール
がさらに高速で回転する場合は、この点（Ｆ点）におい
て生じた衝撃はしばしば刃先とカウンターロールとの間
に隙間を発生させやはり切断できなくなる場合を起こす
恐れがある。

すなわちカッターロールの刃先がカウンターロールに接
触後、□方のロールの距離Ｘは増加するのであるが、単
刃先径が増加する条件ならば、待機状態での距離の変
化ｄ ｘ／ｄ ｔ ｔは時間）はＯであったにもかかわ
らず、刃先形状に応じた距離の変化を引き起すことにな
るため（０÷〉０）この点（Ｆ点）においてカッターロ
ールの速度に衝撃を生ずることは、双方のロールの待機
状態における距離をどう調整してみても衝撃の発生を避
けることはできない。

これを避けるためにはカッターロールの刃先がその切り
始め端の刃先軌跡円に接する軸心に平行な面上にあるよ
うに配置すればよい。

この場合のカッターロールの回転θとカウンターロール
との距離Ｘとを示したのが第８図である。

このとき切り始めの点（Ｈ点）はほぼ連続的に相対的な
位置Ｘの変化を起すことになり衝撃を生じない。

したがって高速回転の場合も安定な切断を得ることがで
きる。

カッターロールとカウンターロールは歯車によって回転
を連結されているのであるが、これらの歯車の歯数が等
しい場合はカッターロールの刃先は常にカウンターロー
ルの同一位置に圧接して切断を行なうことになり、カウ
ンターロールの表面に摩耗が生じ易い。

これを避けるためには相互の歯車の歯数をわずかに違え
てカウンターロールの同一箇所では続けて切断が行なわ
れない構造とすることが有効である。

カッターロールの歯車の歯数を０１、カウンターロール
のそれをｎ３とすればｎｌとｎ３の最小公倍数をＮとし
たとき（Ｎ／ｎ３）回の切断毎にしかカウンターロール
の同一箇所では切断が行なわれないことになり、カウン
ターロールの耐久性を十分なものとすることができるの
である。

このようにした場合、カウンターロールの表面硬度をカ
ッターロールの刃先の硬度よりも幾分低くしておけば、
刃先の損耗が少なくなり切断機全体としての耐久性を長
く保つことができる効果がある。

以上に説明したように、本発明は真直な刃先をもつ加工
の容易な構造でありながら、小さい駆動トルクで切断が
でき、小型、軽量でしかも耐久性のあるロータリー切断
機を提供することのできるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のロータリー切断機の上面図、第２図は
第１図の側面図、第３図は第１図のＳＳ断面を示す断面
図、第４図は本発明のロータリー切断機のロールの位置
関係を説明するための模式図、第５図は第４図の動作を
示すグラフ、第６図は本発明のロータリー切断機の他の
実施態様を示す模式図、第７図は第６図の動作を示すグ
ラフ、第８図は本発明のロータリー切断機のさらに別の
実施態様の動作を示すグラフ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ナイフェツジを有するカッターロールとその軸心と
   平行に配置された高硬度の円筒型のカウンターロールと
   よりなるロータリー切断機において、カッターロールの
   刃先を真直としてその軸心に対して円周方向へ傾けて固
   定し、カッターロールの真直な刃先をその切り始めから
   切り終りに向ってカウンターロールに対して刃先径を単
   調増加するように配置しカウンターロールとカッターロ
   ールとはばねによって圧接方向に常に押圧し、カッター
   ロールの刃先がその切断全幅に互って必ずカウンターロ
   ールと接し得る位置に係止した構造を特徴とするロータ
   リー切断機。 ２ カッターロールの真直な刃先をその切り始め端の刃
   先軌跡円に接する軸心に平行な面上にあるように配置し
   た構造を特徴とする特許請求の範囲第１項記載のロータ
   リー切断機。