JPH03194B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、紙、合成樹脂シート等のシート状物
およびフイルム等の膜状物（以下本明細書では総
称してシート状物という）用巻取機の切断装置に
関し、と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。

［従来の技術］ 連続して送られてくるシート状物を巻取り適当
長巻取つた後切断して次の巻取りを行なう巻取機
には、通常、走行中のシート状物を横断方向に切
断する切断装置が設置される。

従来のシート状物用巻取機の切断装置には、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ツタにより一気にシート状物
全幅を切断する方式のもの（クロスカツト方式）
と、シート状物の送り方向と直角の方向にカツタ
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（トラバースカツト方式）とがあ
る。

［発明が解決しようとする課題］ 上記切断方式のうち、前者のクロスカツト方式
においては、シート状物の全幅を一気に切断する
ため、切断に要する時間は短いものの切断抵抗が
大きく、切断されるシート状物に大きな衝撃を与
え、シート状物の破れや張力変動による各種の工
程トラブルが生じやすいという問題があつた。ま
た、巻取機にあつては、一気に切断されたシート
状物の切断端部が一瞬支持を失つて巻取コアに巻
付けられるため、切断端部が折れ曲がつたりしわ
になつたりしやすく、その上に連続して巻取られ
るシート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ともなつてい
た。さらにクロスカツト方式には、シート状物の
走行速度が高速になる程良好な切断が困難になる
とともに高速のカツタ速度が要求され、機械的に
速度限界があつた。

一方、トラバースカツト方式は、カツタを走行
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
ート状物を斜めに切断し切断中のシート状物はロ
スとなるので、切断によるロスがクロスカツト方
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、カツタを極力高速で
走行させる必要があるが、走行されるカツタ装置
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、カツタを高速で走行させるために
は、カツ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
つた。

本発明は、上記の問題を全て一挙に解決し得る
新規な巻取機用切断装置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。

［課題を解決するための手段］ この目的に沿う本発明のシート状物用巻取機の
切断装置は、シート状物横断方向に延びる回転中
心線まわりに、のこ刃状に形成された刃先の軌跡
が切断前のシート状物の走行軌跡を貫通して横断
するように、シート状物走行方向と同じ方向に回
転可能に支持され、前記のこ刃状に形成された刃
先を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びる
カツタと、 該カツタの前記回転中心線と反対側の側面に設
けられた弾性体からなるブラシと、 前記カツタを、シート状物の走行速度よりも速
い速度で回転させる駆動手段と、から成る。

［作用］ かかる切断装置にあつては、シート状物はカツ
タが回転中心線に配置された回転軸とともに回転
駆動され、カツタの刃先が走行中のシート状物を
貫通して横断することにより横断方向に切断され
るが、のこ刃状カツ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、カツタ
の刃先は、その回転方向の先端にある部分からカ
ツタの回転にしたがつて順次シート状物を横断方
向に切断していく。シート状物の切断に要する時
間は、カツタ刃先が回転軸まわりにらせん状にね
じられている円弧分カツタが回転するだけのごく
短かい時間でよく、この時間に走行しているシー
ト状物の走行長分シート状物は斜めに切断されな
がら、その全幅にわたつて切断される。このよう
にシート状物の横断方向に全幅にわたつて設けら
れたのこ刃状カツタであつても、カツタをらせん
状に設置しカツタの回転によつてシート状物を切
断することにより従来のトラバースカツト方式と
同様シート状物を斜めに時間をかけて切断するこ
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ツタ刃先の回転
時間にとどめられるので従来のトラバースカツト
方式に比べて大幅に切断ロスが削減される。しか
も従来のトラバースカツト方式の如きカツタの助
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
がなくなる。そして、切断後のシート状物は、カ
ツタの裏面（回転中心線と反対側の側面）に設け
られたブラシにより、切断端部が順次巻取軸側に
押しやられるので、切断された切断端部から順次
巻取軸に良好に巻き付いていき、巻付端部のシワ
等の発生が防止され、巻取ロスが大幅に低減され
る。

［実施例］ 以下に、本発明のシート状物用巻取機の切断装
置の望ましい実施例を図面に参照しながら説明す
る。

第１図ないし第４図は本発明の一実施例に係る
シート状物用巻取機の切断装置を示している。第
１図は巻取機の巻取部側面を示しており、連続的
に送られてくるシート状物１は、コンタクトロー
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置Ａから取出
位置Ｂに旋回される。その後、ガイドロール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のカツタ１３によりシート
状物１が切断されて、切断されたシート状物１が
巻取コア３に巻付けられて次の巻取りが開始され
る。

切断装置５は、第２図に示すように、シート状
物１の横断方向に延設され、直流モータ８により
ベルト９、クラツチ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１
１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
れたカツタ１３とからなつている。したがつて回
転軸１１はカツタ１３の回転中心線となり、カツ
タ１３は回転軸１１とともに回転駆動可能となつ
ている。カツタ１３は、厚さの薄いたとえば厚さ
が１mmないし1.2mmの鋼板からなつており、長手
方向の一縁部には長手方向全長にわたつてのこ刃
状の刃先１４が形成されている。カツタ１３は、
刃先１４を回転軸１１の回転方向すなわちカツタ
１３の回転方向に向けて、アーム12分だけ回転軸
１１と間隔をもたせて、回転軸１１まわりにらせ
ん状にすなわち円弧を描きながら回転軸１１の軸
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Ｚ方向からみたカツタ１３
の位置を第３図に示すが、第２図におけるカツタ
１３の部位ａ，ｂ，ｃがそれぞれ第３図における
位置ａ，ｂ，ｃと対応している。カツタ１３のね
じれ角θは、本実施例では180度としたが、カツ
タ１３の全長等に応じて適当な角度でよい。カツ
タ１３および回転軸１１の設置位置は、第３図に
示すように、カツタ１３が回転駆動された際のカ
ツタ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、つまり貫通して横断するように、かつカツ
タ１３の軌跡円１５がガイドロール４後のシート
状物１の走行軌跡と干渉しないように、しかもカ
ツタ１３の軌跡円１５が巻取コア３表面のごく近
傍を通過するように、設定されている。

なお、カツタ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。またカツタ１３を支持するアーム１
２も必要に応じてその数を増減してもよい。ただ
し、カツタ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、たとえばカツタ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。

カツタ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
示すように弾性体からなるブラシ１６がカツタ１
３全長にわたつて取付けられている。ブラシ１６
はその毛がカツタ１３の側面にほぼ直角に植立さ
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。

カツタ１３は、直流モータ８により、ベルト
９、クラツチ１０、回転軸１１、アーム１２を介
して、回転軸１１とともに回転駆動されるが、そ
の回転速度はシート状物１の走行速度よりも速
く、たとえば、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、
カツタ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つて
は、シート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Ａ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が巻取位置にセツトされ
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および切断装置５が、第１図
の所定の切断位置にセツトされる。切断装置５が
切断位置にセツトされた後、クラツチ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。クラツチ１０の作動と同時に回転軸１
１、カツタ１３が、第３図に示した回転開始位置
から回転開始する。カツタ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がシート状物１の走行軌跡を横切る順に、
すなわち第２図におけるカツタ部位のａからｂ、
ｂからｃへと行なわれる。カツタ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ツタ
であつても従来の一気に切断するクロスカツト方
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
小となるので、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ツト方式と同様の良好
な切断性能が得られる。

また、第３図の如き位置関係にあつては、カツ
タ１３のシート状物１切断点におけるカツタ速度
がシート状物１の走行方向成分を有することとな
るが、カツタ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、カツタ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、カツタ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がカツタ１３と同
一の駆動系とされクラツチ１０作動時にガイドロ
ール４のフライホイール効果がカツタ１３回転駆
動に利用されるので、カツタ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
でシート状物１を切断することにより良好な切れ
味が得られる。

また、切断されたシート状物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に巻付く際に、カツタ
１３側面に取付けられたブラシ１６により、巻取
コア３表面に押しつけられるが、ブラシ１６の速
度はカツタ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ト状物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す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
効果および押し付け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コア３に
巻付けられる。

さらに、第６図にシート状物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ート状
物走行方向の長さＬは、カツタ１３によるシート
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、カツタ１３がそのねじれ角θ分だけ回
転する時間にほぼ相当する。カツタ１３のねじれ
円弧長は、シート状物１の全幅に比べて十分小さ
く、しかもカツタ１３の回転速度はシート状物１
の走行速度よりも速く設定されているので、切断
ロス長は十分に小さく抑えられ、従来のトラバー
スカツト方式の切断線Ｄ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ツト方式ではロス長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Ｌは0.5m程度に抑えられ、しかも高速
化してもカツタ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Ｌ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。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明のシート状物用巻
取機の切断装置によるときは、次のような種々の
効果が得られる。

まず、シート状物の横断方向に設けたのこ刃状
カツタを、カツ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、カツタの回転によつ
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
切断性能を確保することができる。

また、カツ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ツト方式に比べて切
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することができるととも
に、従来のトラバースカツト方式の如きカツタの
助走区間および制動区間が不要となるので、高速
機においても装置の大型化を抑制することができ
る。

さらに、カツタをブラシを取り付けることによ
り、切断されたシート状物端面を折れ曲がること
なくしわなく巻取コアに良好に巻付けることがで
き、切断端面の上に巻取られるシート状物への悪
影響を除去して、生産性を大幅に向上することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係るシート状物用
巻取機の切断装置周りの部分側面図、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Ｚ方向からみた側面図、第４図はカツ
タの部分斜視図、第５図はシート状物の切断、巻
付状態を示す側面図、第６図はシート状物の切断
線を示す平面図、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……クラツ
チ、１１……回転中心線としての回転軸、１２…
…アーム、１３……カツタ、１４……刃先、１５
……カツタの軌跡円、１６……ブラシ、Ｃ……本
発明の装置による切断線、Ｄ……トラバースカツ
ト方式による切断線、Ｌ，Ｌ１……切断によるロ
ス長。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 走行中のシート状物を切断すべくシート状物
   の横断方向にシート状物の全幅にわたつて延設さ
   れ、シート状物横断方向に延びる回転中心線まわ
   りに、のこ刃状に形成された刃先の軌跡が切断前
   のシート状物の走行軌跡を貫通して横断するよう
   に、シート状物走行方向と同じ方向に回転可能に
   支持され、前記のこ刃状に形成された刃先を回転
   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びるカツタ
   と、 該カツタの前記回転中心線と反対側の側面に設
   けられた弾性体からなるブラシと、 前記カツタを、シート状物の走行速度よりも速
   い速度で回転させる駆動手段と、 からなるシート状物用巻取機の切断装置。