JPS6225767B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はトウのような線状材を所定の長さのス
テープルに切断する装置に関する。

線状材を高速送りで切断する場合、種々の問題
があることは当業者に周知である。例えば、ガラ
ス繊維、炭素繊維、金属繊維、特に弾性率の高い
合成繊維を所定の長さのステープルに正確に切断
することは困難である。

また刃部が高速でゴム弾性面、ベツドプレート
又は他の刃部と当接する際、乱流、衝撃音、およ
び振動が生じ切断装置の周囲環境が極めて悪くな
る。更に刃部が処理繊維と高速で衝突するので、
繊維が溶融し概して製品が不良になる。加えて刃
部は通常硬化材で作られているので、破損しやす
く、繊維メーカおよび繊維使用者の双方にとつて
安全上の問題があつた。一方このように、刃部が
破損すれば繊維処理装置も損傷されよう。又刃部
が破損するとステープルの長さが一定せず繊維が
不良になる上、切断装置の作業停止時間が長くな
り、操業率が低下していた。

従来、周知な切断装置では超高速での送り処理
が不可能であり、かつ溶融しない程度に切断速度
を遅くして行なわれていた。ガラス繊維業界等で
は切断装置におけるこのような欠点が大きな問題
となつており、実際極めて低速の送り速度で半融
繊維を繊細化するか又は別個の加熱工程を適用し
ていた。分当り少なくとも20000フイートで処理
可能な切断装置を用いることができれば、上述の
ような中間の繊維処理工程は省くことができよ
う。従つてガラス繊維は炉から一工程で切断ステ
ープルにされ、紡糸装置並びに切断装置において
繊細化されたガラス繊維が最大速度で走行されよ
う。この場合切断装置は生産設備の中で生産能力
を制限する個所すなわちネツクになることなく、
紡糸速度を上げることが可能となる。

従来の切断装置として、米国特許第3485120号
に開示された装置がある。この場合、切断装置は
刃部を有する回転切断リールと回転加圧アプリケ
ータとから成り、処理材が切断リールの周囲に案
内され加圧アプリケータにより刃部に押し付けら
れて刃部間の距離に相当する長さに切断される。

他の周知切断装置としては、米国特許第
2791274号に開示されている。この場合、回転ロ
ールは２部材から成り、２部材間に処理繊維を捕
捉すると共に回転させて一部材の往復動する刃部
により繊維が切断される。

また、米国特許第3978751号に開示された装置
によれば、回転カム装置への中央送り装置と複数
の刃部を有する回転駆動デイスクとが具備されて
おり、カム装置より駆動デイスク並びに刃部が速
い速度で回転され、トウがベルト又はカムおよび
刃部間の周部に保持されて切断されるように設け
られている。

一方昨今のガラス繊維切断装置は刃部が鈍化し
易いこと、操業時間が短かいこと、並びに装置の
停止時間が極めて長いこと等の問題を含んでい
る。このため業界では数時間しか駆動できない操
業時間を数日又は数週間の如くできる限り延ばし
うる切断装置が強く望まれている。又昨今の金属
繊維切断装置においては切断具によつて切断する
ことなく、双方から繊維を引きちぎるようにして
分断しており、分断されたステープルの両端部が
整つておらず、かつ長さも一定しない欠点があつ
た。

しかして本発明の主目的は高速で線状材を一定
の長さのステープルに切断可能な装置を提供する
ことにある。

本発明の一目的は切断時に加わる強衝撃力を軽
減して刃部の破損を防ぎかつ振動および騒音をも
抑止する装置を提供することにある。

本発明の他の目的は極めて高い送り速度から生
じる熱上昇を受けても繊維相互が溶着する危惧の
ない切断装置を提供することにある。

本発明の別の目的は切断されたステープルが均
質かつ極めて正確な切断長で切断され得る切断装
置を提供することにある。

本発明の更に他の目的は切断装置において作動
中自動的に刃部を鋭利にしうる切断装置を提供す
ることにある。このように自動的に刃部を研磨す
ることができるので、保守作業が軽減され作動時
間を長くすることができる利点がある。

以上の目的は本発明によれば近接して配置され
た２部材、好ましくは互いに対向するロータ又は
デイスクから成る切断装置を提供することにより
実現できる。ロータの少なくとも一方の表面には
風車のように複数の刃部が設けられる。好ましい
実施例によれば、２ロータの表面に設けられた刃
部は摺接するよう配置される。一方のロータの刃
部の数は他方のロータの刃部の数より少なくとも
１つだけ少ないことが好ましい。刃部の数の少な
いロータの回転速度は他のロータより僅かに速く
される。繊細化（例えばガラス繊維等の繊維の生
産中）又はトウの引張力（他の繊維の生産中）は
相対的に摺動する２ロータ上の傾斜した刃部によ
り形成された空間にトウをジグザグ状に位置せし
めることにより与えられる。このようにトウを引
つ張る張力はロータの風車状の刃部への好適な導
入位置から刃部間を下方へ向つて移動されるとき
与えられる。

各組の刃部が切断位置の近傍に近づくに応じト
ウの張力は大きくなる。実際上、トウの風車状刃
部への導入位置において刃部とトウとの噛み合い
は最も緩く、次第に噛み合いが増大され最終的に
トウは刃部により完全に切断される。切断された
トウは遠心力および空気（又は他の好適な媒体）
により切断装置から収集用のシユートを介し外部
へ放出される。

本発明はほぼあらゆる繊維を切断しうるが、特
にガラス繊維、炭素繊維、金属繊維、ワイヤや別
のこれまで極めて切断しにくいと考えられていた
繊維類に好適である。刃部をハサミの如く作用さ
せてトウを切断する方法が本発明において採用さ
れている。このような切断方法を採用することに
より、切断を確実に実行でき、かつ自動的に刃部
を研磨する機能を併有する。このため刃部を研磨
する時間が不要となり操業時間を確実に延長でき
る。本発明の場合、刃部はいわば肉屋が刃を研ぐ
ように自動的に刃部が研磨される。

以下、本発明を好ましい実施例に沿つて説明す
る。

本発明においては処理材として各種の線材を使
用できるが、説明上複数のフイラメントから成る
トウを切断する例に沿つて説明する。

第１図を参照するに、複数のフイラメント１０
１が一連の紡糸口金１０２から取り出され前記紡
糸口金１０２の後段に位置するアプリケータ１０
３へと送られる。このとき複数のフイラメント１
０１は束ねられて夫々一本のトウ１０４となる。
上述と同様に各トウ１０４は夫々の送りロール１
０５を経て更に太いトウ１０６が作られる。トウ
１０６は更に周知の引張装置１０７へと送られ
る。またトウ１０６は前記引張装置１０７を経て
切断部１０８の頂部、いわば12時の位置１０９か
ら導入され、ロータ１１０のヘツドにより捕捉さ
れ約180度にわたりいわば６時の位置１１１の直
前まで移動される（第７図参照）。前記の６時の
位置１１１の直前で、トウ１０６は所定の長さの
ステープル１１２に切断され、ハウジング１１３
からシユート１１４を介しエヤコンベア、ベルト
コンベア又は他の好適な装置（図示せず）により
外部へと放出される。

前記の引張装置１０７は送りロール１０５とロ
ータ１１０の導入位置との間に配置されることが
望ましい。この場合引張装置１０７の複数の固定
ロール１７６および最終段の可動ロール１７７の
上下においてジグザグ状にトウ１０６を通過させ
ることにより、切断部１０８へ送られるトウ１０
６に張力を与えることができ、且可動ロール１７
７の変位により張力を変化できる。一方紡糸ない
しは送り工程で好適な張力がトウ１０６に付与さ
れる場合引張装置１０７は除去できる。

紡糸口金１０２は図示のようにフイラメントを
垂直方向に送り出し、アプリケータ１０３におい
て束ねられて形成されたトウ１０６が切断部１０
８へ水平方向に送られるように設けられている
が、送りロール１０５および引張装置１０７を省
いてトウ１０６を切断部１０８に所望の角度で直
接送入することもできる。

特にガラス繊維を極めて高速で処理する際その
フイラメントは案内装置があると跳び上るような
動作を行なうことになるので、複数の紡糸口金１
０２から垂直に送られたフイラメントを仕上アプ
リケータ１０３と僅かに接触させ次に直接切断部
１０８に実質的に３時の位置で導入して、略９時
の位置で切断しステープル１１２になすよう構成
することが最適である。従つてこの場合、フイラ
メントは紡糸口金１０２と切断部１０８との間の
アプリケーク１０３のみと接触するだけである。
又スプレーによりトウ１０６に適当な分離剤を与
えトウ１０６を紡糸作業から切断作業の間粘着す
ることを防ぐように構成することも可能である。
この場合、トウ１０６の跳ね上りを押えるため案
内装置を省き得る。周知のこの種の装置における
送りロール１０５の機能の一はトウを一定の送り
速度で送ることにあつた。一方本発明によれば以
下に説明するように切断中ロータ１１０によりト
ウが捕捉され引つ張られるので、従来の如くロー
ル１０５によりトウを送る必要がない。

切断部１０８の好ましい実施例を第２図に沿つ
て説明する。フレーム１２０にはダブルのピロー
ブロツク１２１および駆動用モータ１２２が支承
されている。前記ピローブロツク１２１にはシヤ
フト１２３とスリーブ１２４とが挿入される。シ
ヤフト１２３の一端部にはロータ１２５が他端部
にはタイミングスリーブ１２７が設けられる。ス
リーブ１２４の一端部にはロータ１２６が他端部
にはタイミングスリーブ１２８が装着される。

外側のタイミングスリーブ１２７および内側の
タイミングスリーブ１２８は夫々モータ１２２か
らの出力を受けるスリーブ１２９，１３０および
ベルト１３１，１３２を介し駆動される。所望な
らばベルト引張装置１００を具備することができ
る（第１図参照）。好適な材料で作られた複数の
刃部１３３が内側のロータ１２６並びに外側のロ
ータ１２５に固設される。刃部の数は各ロータの
円周上において切断されるステープルが所望の長
さとなるよう設定される。また刃部はステープル
を所望に応じて生産するように不等間隔に又は等
間隔に配置しうる。外側ハブプレート１３８が弾
性を有する加圧ワツシヤ１３７を介しロータ１２
５に所定の力を加えるようシヤフト１２３に付設
されている。

またハブプレート１３８はロータ１２５および
シヤフト１２３に対し相対回転し得るよう設ける
こともできる。加圧ワツシヤ１３７はタイミング
スリーブ１２７，１２８間に位置するスラスト軸
受１３４、スラストカラー１３５および調整可能
な止めナツト１３６による緊縛力によつてロータ
１２５に押し付けられている。止めナツト１３６
を締め付けて固定すると、第２図の線３−３近傍
の刃部１３３間に所定の力を与えることができ
る。従つて複数の刃部の縁部に与える力は特定の
繊維に相応した切断力を得るように適宜変化しう
る。

無論、ロータおよびそれに付属する部材の重量
を極力抑え、回転時の運動エネルギによりロータ
が必要以上に振動することを防止することが好ま
しい。一方適度の重量を与えて好適な角運動量を
維持し低速回転において生ずる空滑りを防止する
ように設けることが望ましい。このように弾性エ
ネルギを与える部材を一部材のみに限定すること
は、一ロータに対してのみ刃部を弾性的に取り付
け簡潔な構成をもつて平衡状態を得るよう調整で
きるから、好適である。

また刃部の破損を防止するためにもロータ１２
５，１２６の一方に刃部を弾性的に取り付けるこ
とが望ましい。例えば一ロータの刃部を軸方向に
僅かに移動可能にするため各種ゴムでなる弾性部
材を適用できる。更に各ロータ１２５，１２６に
刃部１３３，１３３を好適に取り付けるため、各
刃部毎にスロツト１９０（第９図参照）を設け刃
部およびロータを貫通する穴１９２にプレス嵌め
ピン１９１を挿入して止めることが好ましい。前
記プレス嵌めピン１９１の端部は組立後研磨して
各ロータ１２５，１２６の外面と面一にすること
が望ましい。

一方のロータ１２５の中央部のシヤフト１２３
近傍に空気穴１７８（第１４図および第１５図参
照）を設けロータが遠心力フアンとしての機能を
もつように構成し得る。この空気穴１７８を介し
て遠心力により生ずる気流が切断されたステープ
ルに加わりロータ１２５から外方へ更にシユート
１１４へ向つて移送される。また空気穴１７８に
外部の空気供給源（図示せず）から圧縮空気を供
給してステープルに対し移送効果を高めることが
できる。所望ならば空気穴１７８に整合可能な穴
１８０を有したカバープレート１７９をロータ１
２５に対し回転可能に設けて空気穴１７８から供
給される空気量を制御するように設けることもで
きる。

本発明の別の特徴によれば、空気穴１７８を通
る気流にサイジング剤又は仕上剤等を好適に添加
可能である。第１４図および第１５図を参照する
に、カバープレート１７９の穴１８０に隣接する
ようなチヤネル１８１が具備される。前記チヤン
ネル１８１には好適な導管１８２を介し制御され
た量のサイジング剤又は仕上剤がチヤネル１８１
へ送られ、更に空気穴１７８を経てロータ１２５
へ送られる。サイジング剤又は仕上剤を与えるこ
とにより切断されたステープルが処理され易くな
り、又ロータ１２５に固設された刃部も潤滑され
る。

一のロータは他のロータより一以上多くの刃部
を有していることが好ましい。仮に各ロータに等
間隔で付設された刃部の数が同一ならば、２ロー
タの周部のある点で一ロータの外部の最外側部と
他のロータの刃部の最外側部とが合致することが
あり、この時切断するトウを送るための空隙がな
くなる。又２ロータ１２５，１２６は刃部の数の
少ない方のロータが他のロータより早く回転する
よう、溝付のプーリ１２９，１３０、ベルト１３
１，１３２、溝付のプーリ１２７，１２８又はギ
ヤ装置のような他の好適な装置を介し調整される
ことが好ましい。各ロータ１２５，１２６の回転
の差は、各ロータの刃部が所定の期間中他のロー
タの外周部のある地点を夫々同数だけ通過するよ
う調整することによつて実現できる。２ロータは
同一方向に回転しているので、刃部の数の少ない
方のロータは他のロータを常に一定の割合で追走
することになる。即ち一ロータの各刃部が他のロ
ータより、好ましくはロータ一回転当り一刃部だ
け先行していることになる。

各ロータの刃部１３３の状態を第３図に示す。
各刃部１３３はロータの中心に向けられておらず
斜めに向けられているのでスポークの如き配列か
らズレている。このとき各刃部１３３はロータの
外周部において接線方向に対し90度以上の角度を
なすよう配列されることが望ましい。

各刃部１３３はロータの外周部において風車の
ような態様をなすように配列されている。このよ
うに各ロータの刃部１３３は他のロータの刃部に
対し交差するよう配置され他のロータの刃部と相
俟つて複数のハサミ部を形成するように設けられ
ている。すなわち、一ロータ上の刃部は他のロー
タの刃部と逆向きに傾斜されている。一方各ロー
タの刃部面は同一方向に向けられている。各ロー
タの刃部面は平坦な面内において移動されるよう
に設けることが好ましい。また第７図の好ましい
実施例によれば、刃部が傾斜されているのでロー
タ１２５の任意の一刃部はロータ１２６の３刃部
と交差する。一ロータの刃部が１、２、３又はそ
れ以上の如く他のロータの刃部と交差する刃部数
はロータ刃部の構成（すなわち刃部の間隔、配向
角、厚さ等）により決まる。従つて第７図に示す
ように一ロータに６０の刃部を設けトウを3/4イ
ンチの長さのステープルに切断する場合１８０の
交差点を有し、且夫々刃部に沿つて自動的に相互
の刃を研ぐように作用することは理解されよう。
この自動研磨作用は好適な切断縁部を破損するこ
となく刃部の縁部がトウを切断している間でも続
けられる。切断直前に仕上剤が繊維に付与される
と、この仕上剤は自動研磨作用を高めるようにも
機能する。

第８図に、噛み合いのない状態の12時の位置で
刃部間にジグザグ状にトウが延びている状態を示
す。引張装置１０７（第１図参照）による引張力
とほぼ９時の位置でロータの隣接する刃部により
トウが捕捉されることとにより、噛み合わない状
態の刃部間をトウは下方へと引張られる。更にロ
ータの外周部をトウが移動するに応じ刃部が噛み
合うようになり、最終的にトウは切断されて下方
に放出される。

ロータ１２５，１２６上の各刃部１３３が次第
に噛み合う状態を第４図乃至第６図に示してい
る。上述したように、各ロータの刃部の数が異な
り、又刃部の数の少ないロータは多いロータより
早く回転され、回転の早いロータの刃部が遅いロ
ータの隣接する刃部より先行する際刃部相互が噛
み合う。第４図の刃部の位置は上述の12時の位置
（第１図参照）であり噛合位置から最遠の位置を
示している。この位置では切断部にトウが導入さ
れる位置でもあり、トウは刃部間を蛇行した状態
で下方に引つ張られる。

第５図に示す位置は９時の位置であり、刃部が
噛合状態に近づく。トウは絞られ、各組の刃部に
よりトウに加わる引張力が大きくなる。第６図に
示す６時の位置では、刃部が完全に噛み合い、刃
部の数の少ないロータが多いロータを追い越す時
である。従つて前段階でへびのようにジグザグ状
のトウはハサミのように２刃部が噛み合い刃部間
の距離に相当する長さのステープルに分断され
る。この場合トウに対する張力を上げるとトウが
ロータのハブ（半径方向内向き）に向つて移動せ
しめられステープルの長さが僅かに短かく送り速
度が僅かに遅くなり、一方トウに対する張力を下
げるとトウはロータに沿つて半径方向外向きに移
動され、刃部間が離間されてステープルの長さが
僅かに長く送り速度は僅かに早くなる。トウの導
入位置の変更例えば12時の位置でなく１時又は２
時の位置に変えると共に刃部を好適に向け、且ロ
ータ速度を適宜に設定すると、トウの張力および
ステープルの長さの双方を更に正確に制御し得
る。ロータ１２５，１２６の異なる噛合状態の刃
部を利用してトウの送り力が与えられるので、送
りロール１０５の機能の一（トウに送り力を与え
る）を除去しうる。

一ロータの刃部が他のロータの刃部を追い越す
状態を第１０図に示す。図示のように12時の位置
では刃部は噛合状態から最大に離間している。刃
部が図の右から左へ移動する、即ちトウ１０６が
刃部に沿つて円周方向に移動するに応じ、刃部が
次第に噛合状態になり６時の位置で最大の噛合状
態即ち切断状態となる。この位置で切断されたト
ウは半径方向外側へ放出される。更に刃部を左へ
と移動させると、刃部は次第に再び12時位置に達
することになる。

上記の第１０図には一ロータの単一の刃部が他
のロータの隣接する刃部へ向い且追い越していく
動作状態が示されるものと考えることができる。
このように２ロータが相対的に回転している時一
のロータの一刃部が他のロータ上の一刃部より次
第に先行する。第１０図には又、好適に調整され
たストロボ光とカメラがロータの周囲を相対移動
する刃部の相対位置を示す如く、各ロータ上の刃
部の相対運動を示しているとも考えられる。

第１１図に、第１０図と同様な各ロータ上の刃
部の相対運動を示す。第１１図は第１０図が半径
方向から見た図に対し軸方向から見た図である。
第１１図においては、ロータの外周部は直線とし
て示される。刃部が図の右から左へ移動するに応
じ、刃部は各その外端部が上方かつ互いに離間す
る方向に斜めに向けられＶ字状の溝入口部（第８
図参照）を区画する。12時の位置では、刃部の最
外端の平坦部は噛合状態から最遠の位置にある。
６時の位置に近づくと、刃部の最外端の平坦部が
まず互いに噛み合いトウが刃部間から外れること
が防止され、次に（少なくとも６時の位置に達す
るまでに）トウが切断される。トウから切断さ
れ、形成されたステープルはロータの半径方向外
側へと放出される。

第３図を参照するに、２ロータが噛み合うに応
じ連続的にトウがハサミで切断されるよう作用す
ることは理解されよう。刃部が交差するよう構成
されトウをハサミで切断するように作用すること
は第１０図および第１１図から明らかであろう。
又刃部がロータの中心即ちハブを通らないよう配
列されていることも理解されよう。従つて刃部は
スポーク態様で配列されることなく、各ロータの
回転軸と同軸のある仮想円に対し各ロータの刃部
の先端が達するよう設けられ、前記の仮想円の半
径は刃部の傾斜角により決まる。前記傾斜角は刃
部が所定の切断位置でハサミの如く機能しトウを
切断出来るよう設定される。実験によれば刃部を
ロータの半径方向に対し15度をなすよう設定し外
周部で接する２刃部間の角度が30度をなすよう設
けることが望ましい。無論この角度はロータが回
転するに応じ次第に変化する。又概して刃部を平
面に対し10度をなすようロータに付設しかつ最外
端部を10度の角度をもつて鋭利にすることが最適
であると考えられる。

尚詳述するにロータに付設した刃部が互いに協
働して第９図のようなＶ字形溝を形成することが
好ましい。各刃部１３３の外端部には傾斜部１６
０が設けられる。傾斜部１６０はロータ１２５，
１２６の外周部へ向つて傾斜付けられ、例えば約
60度、特に好ましくは約30度のＶ字形溝が形成さ
れる。Ｖ字形溝の底部壁は刃部１３３下端部の曲
り部１６１により形成される。刃部１３３の傾斜
部１６０および曲り部１６１は特にトウをＶ字形
溝の曲り部１６１間の隙間にジグザグ状に収め、
切断する刃部間へと更に移動せしめるよう構成さ
れる。

第１２図に本発明の第２の実施例による切断部
が示される。この場合、単一のロータ１２６のみ
に複数の刃部１３３が設けられ、ロータ１４０に
付設された好適な耐摩耗性面１４１と協働可能に
設けられている。耐摩耗面１４１は加圧装置１４
２により協働するロータ１２６の刃部１３３に押
し付けられ確実に切断領域と当接する。第１の実
施例の場合のようにロータ１２６はシヤフト１２
３を支承するスリーブ１２４に装着され、一方シ
ヤフト１２３によりロータ１４０が取り付けられ
ている。振れシヤフト１４６が外部の固定部１４
８からの力（矢印１４７）を受けて駆動され、刃
部１３３と耐摩耗性面１４１との間に好適な切断
力を与える。また前記振れシヤフト１４６により
適所に開口部１４３が形成され、開口部１４３に
トウが導入される。

第１２図の実施例は特に破損あるいは摩耗しや
すいガラス繊維等を切断するのに適している。本
実施例においては刃部は処理繊維のトウを捕捉し
協働するロータの面に沿つて圧接しトウを切断す
るので、ロータの相対回転のタイミングは重要で
ない。この実施例の刃部は極めて硬質で他方のロ
ータの耐摩耗性面も又硬い金属又は他の好適な材
料で作られる。また本実施例においては耐摩耗性
面は腐食し摩耗し易く交換する必要がある。又刃
部の刃面も時々研磨する必要がある。

以上の２実施例においてはロータの外周部の外
側からトウを導入し、保持し切断してロータの外
側へ放出する切断部を具備する。第１３図には本
発明による更に別の実施例が示されている。本実
施例の場合、トウ１５３が切断装置にシヤフト１
４９の両端からその中空部１５４に導入され上述
と同様に切断されてロータの半径方向外方へ放出
される。この切断装置は“インサイド・アウト”
形切断装置と呼ぶことができよう。第１３図にお
いて、ベアリング１５０に装着されるシヤフト１
４９は刃部１５２を有するロータ１５１と協働す
る。ロータ１５１は一回転で少なくとも一回噛み
合うよう第２図の場合と同様に構成される。トウ
１５３がシヤフトの１４９の中空部１５４に導入
され直角部１５５を経て刃部の傾斜部により区画
されたチヤンネル１５６へ送られる。トウは遠心
力により刃部１５２間において円周方向にジグザ
グ状に位置せしめられ、ロータ１５１の回転と刃
部１５２のの噛合によりトウ１５３が切断され
る。切断されたステープル１５７は刃部１５２間
を通つてロータ１５１の外周部へ向つて放出さ
れ、更にシユート（図示せず）を介して外部へ送
出される。

無論、本発明によれば一組のロータの軸を互い
にずらし刃部をロータ以外の部材に装着した装置
を提供しうる。一方、一部材に設けられた刃部が
他の部材に設けられた平滑面又は複数の刃部と摺
動可能に、刃部は一以上の連続路（例えば一以上
のエンドレスベルト）に沿つて移動されることが
好ましい。２部材は摺動点において同一方向に僅
かに異なる速度で移動されて２部材間のトウが切
断されることが望ましい。

第１図の装置が２台具備され、１台は予備用と
して並んで駆動することが好ましい。このように
第１の装置が修理又は保守のため停止され一方第
２の装置が駆動される。このような場合、第２の
装置が作動中の装置の上流に配置される。第２の
装置は作動中の第１の装置と同期した送り速度で
駆動される。ここでトウは第２の装置のロータハ
ウジングの開口部からロータおよび刃部により形
成されるＶ字形溝に導入され刃部により捕捉され
る。これによりトウに対し第２の装置による切断
作業が開始される。従つて第１の装置は取り外さ
れ修理され得る。第２の装置はトラツク又は他の
搬送装置に載せ第１の装置の近傍へ移動される。
修理が終ると第１の装置は再び生産ラインに戻さ
れる。このように構成することにより紡糸ライン
は切断装置の修理のため停止する必要がなくな
る。

本発明の切断装置が上述の如く駆動される時多
くの調整が必要である。出力コンベア（ベルト又
は空気）は両装置（例えば第１および第２の装
置）用に調整されねばならない。出力ステープル
の長さをチエツクし、所望の正確な長さのステー
プルを得るためライン速度およびトウに対し好適
な張力を与えるように切断装置の速度を調整する
要がある。刃部に対する加圧力はモータの出力と
トウのサイズ・張力とにより、あるいは刃部の加
圧力を調整するナツト１３６をマイクロメータに
より調整することにより決定する必要がある。圧
力調整器を備えた空気シリンダ又はダイヤフラム
を、刃部の加圧力を決定した後その加圧力を常時
維持するよう付設することができる。刃部の加圧
力は切断する繊維の種類、ステープルの長さ、ト
ウのサイズ、刃部の材料および状態により変化せ
しめる。

トウは切断装置に分当り最高20000フイートの
線速度で導入できる。トウはロータの円周上の供
給路に沿つて移動される際刃部により保持され
る。トウは供給路を極めて短かい距離例えば頂部
の12時の位置から最下位置の６時の位置へと移動
し次第に絞られ刃部で切断され、遠心力により半
径方向に外向きに放出される。２ロータは同一方
向に僅かに異なる速度で駆動される。無論、２ロ
ータの特定の角速度で回転し得、この角速度は各
ロータの直径に応じてロータの外周部に異なる線
速度を与えることができる。例えば、直径15イン
チのロータを用い、トウの送り速度を分当り
20000フイート、切断ステープルの長さを3/4イン
チにする場合、一方のロータの回転数を5093r.p.
m.他方のロータの回転数を5178r.p.m.で分当り
約320000回切断するよう構成することが好まし
い。

要約するに、本発明の好適な実施装置によれ
ば、トウ等の線状材が噛み合つていない状態の第
１および第２組の刃部間に導入される。第１およ
び第２の組の刃部がほぼ同一方向かつ僅かに異な
る速度で移動される。このようにしてトウはまず
組をなす刃部間に捕捉され、刃部の相対的な摺動
によりステープルに分断される。

しかして本発明には４つの利点がある。まず第
１は、トウがロータ間をへびのように導入される
と直ちに刃部により捕捉され且刃部が傾斜して配
列されることにより遠心力を受けて外れることが
ない。これは挾み部がハブ側にあり切断リムが外
側にあることになるので、トウは外れることはな
く、トウは適確に捕捉され切断されうる。

第２は上述の刃部の構成により任意の刃部が少
なくとも２の他の刃部と確実かつ常に接触してい
る。従つて振動が生じないので、ロータあるいは
その付属する部材を破壊するおそれがない。好ま
しい実施例の場合、大半の刃部は他の３刃部に接
触しこれに支承されることになり、直径15インチ
で3/4インチのステープルを切断するロータには
３平方インチ以上、刃面が接するように設けられ
得る。

第３は、刃部がマナ板と包丁との関係のように
瞬間的に接するのではなく他の刃部に沿つて摺動
するので、一種のヤスリ作用が生じ、肉屋が包丁
を研ぐ時の様に刃部が自動的に研磨される。この
ような自動研磨作用が生じるので、２ロータの刃
部が深さ1/8インチ以上摩耗されるとロータは駆
動できなくなる。直径15インチで3/4インチのス
テープルを切断する上述のロータの場合、一組の
硬質の刃部から８立方インチ以上の金属が摩耗さ
れよう。しかしながら自動研磨作用を考慮して
も、連続駆動期間は一年以上といえる。

第４は、上述の如き２ロータの刃部の角度およ
び配列によりトウが切断される時刃部間の間隔を
最大としロータからステープルを容易に放出しう
る機能が得られる。即ち切断位置での遠心力が最
大値となるのでステープルは所定の場所へホース
口から水のように放出できる。

本発明は図示の実施例に限定されるものではな
く、特許請求の範囲の技術的思想に含まれる設計
変更を包含することは理解されよう。例えば、ロ
ータの回転数を変えるためにギヤが使用され得、
切断装置を中空シヤフトに内蔵したり、変速モー
タを用いてギヤボツクスを除去し得る。また刃部
の材料として固体カーバイド、超硬合金、又は他
の硬質材が使用され得、切断したロータ内のステ
ープルを逆送風機構を用いて中空シヤフトから外
へ放出することもできる。且、刃部は同心に配置
せずに、例えばエンドレスベルト上に配置して互
いに連続路を一定期間のみ摺動するよう移動させ
ることもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による切断装置の簡略正面図、
第２図は第１図の線２−２に沿つて切断した断面
図、第３図は第２図の線３−３に沿つて切断した
断面図、第４図乃至第６図は夫々第３図の線４−
４，５−５，６−６に沿つて切断した拡大断面
図、第７図は第３図と同様な断面図、第８図は第
１図の線８−８から見た平面図、第９図は同部分
拡大側面図、第１０図、第１１図は同動作説明
図、第１２図は本発明の他の実施例の切断装置の
断面図、第１３図は本発明の他の実施例の切断装
置の断面図、第１４図は本発明の他の実施例の切
断装置の端面図、第１５図は第１４図の線１５−
１５に沿つて切断した断面図である。 １００……ベルト引張装置、１０２……紡糸口
金、１０３……アプリケータ、１０４……トウ、
１０５……送りロール、１０６……トウ、１０７
……引張装置、１０８……切断部、１１０……ロ
ータ、１１２……ステープル、１１３……ハウジ
ング、１１４……シユート、１２０……フレー
ム、１２１……ピローブロツク、１２２……駆動
用モータ、１２３……シヤフト、１２４……スリ
ーブ、１２５，１２６……ロータ、１２７乃至１
３０……プーリ、１３１，１３２……ベルト、１
３３……刃部、１３４……スラスト軸受、１３５
……スラストカラー、１３６……止めナツト、１
３７……加圧ワツシヤ、１３８……ハブプレー
ト、１４０……ロータ、１４１……耐摩耗性面、
１４２……加圧装置、１４３……開口部、１４４
……スラスト軸受、１４５……ハブ、１４６……
振れシヤフト、１４８……固定部、１４９……シ
ヤフト、１５０……ベアリング、１５１……ロー
タ、１５２……刃部、１５３……トウ、１５４…
…中空部、１５５……直角部、１５６……チヤネ
ル、１５７……ステープル、１６０……傾斜部、
１６１……曲り部、１７６……固定ロール、１７
７……可動ロール、１７８……空気穴、１８０…
…穴、１７９……カバープレート、１８１……チ
ヤネル、１８２……導管、１９０……スロツト、
１９１……ピン、１９２……穴。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 相互に離間され、第１の組の刃部を設けた第
   １の面を有する第１の部材と、前記第１の面と少
   なくとも一部が接触する第２の面を有した第２の
   部材と、前記第１および第２の面が第１の領域で
   接触摺動するように第１の部材に対し第２の部材
   を駆動させる部材移動装置と、第１および第２面
   間に一連なりの材料を連続的に供給する装置とを
   備え、部材移動装置には第１の連続路において第
   １の線速度で第１の部材を移動させる第１の装置
   と第２の連続路において第２の線速度で第２の部
   材を移動させる第２の装置とを具備してなる、一
   連なりの材料をステープルに切断する装置。 ２ 部材移動装置の第２の装置は第１および第２
   の面が第１の領域の摺動接触部で実質的に同一方
   向に移動するよう前記第１の線速度と異なる第２
   の線速度で第２の部材を移動可能である特許請求
   の範囲第１項記載の装置。 ３ 第１の組の刃部が互いに離間して配置され、
   第２の面には互いに離間されかつ前記第１の組の
   刃部と隣接して位置する第２の組の刃部が設けら
   れ前記第１の組の刃部の少なくとも一部は前記第
   ２の組の刃部の少なくとも一部と接触して摺動可
   能に設けられた特許請求の範囲第２項記載の装
   置。 ４ 第１の部材が第１のロータを有し、第１の組
   の刃部は前記第１のロータに設けられ、第２の部
   材が第２のロータを有し、第２の組の刃部は前記
   第２のロータに設けられ、前記第１および第２の
   ロータは同軸状に取り付けられる特許請求の範囲
   第３項記載の装置。 ５ 第１の部材に含まれる第１のロータと、第２
   の部材に含まれる第２のロータとの間の周部に連
   続して材料を供給する装置が包有され、部材移動
   装置は前記第１および第２のロータを相対的に回
   転させる回転装置を有する特許請求の範囲第１項
   記載の装置。 ６ 第２のロータの第２の面が耐摩耗性の連続す
   る面であり、第１および第２のロータは軸方向に
   偏位されて配置された特許請求の範囲第５項記載
   の装置。 ７ 第２の面は第２の組の刃部を有し前記第２の
   組の刃部の数は第１の面の第１の組の刃部の数よ
   り少なくとも一だけ多く設けられ、回転装置が所
   定の比で第２のロータより第１のロータを早く回
   転させる装置を有し、前記第１および第２の組の
   刃部は夫々互いに半径方向外方に広がるように配
   置され、前記第１の組の各刃部は前記第２の組の
   各刃部の少なくとも２個と接触して摺動可能に設
   けられた特許請求の範囲第５項記載の装置。 ８ 第１の組の各刃部は第１のロータに弾性的に
   取り付けられ、前記第１のロータの内部に空気を
   導入する導入装置が包有され、前記導入装置が前
   記第１のロータの実質的に中心に空気穴を有し前
   記空気が前記第１のロータの外周部へ向つて放出
   可能に設けられた特許請求の範囲第７項記載の装
   置。 ９ 実質的に中心に複数の空気穴を有する第１の
   ロータの内部へ空気を導入し前記第１のロータの
   外周部へ前記空気を放出する装置と、前記空気
   の、前記空気穴への供給を制御する装置と、前記
   空気穴に潤滑流体を供給する装置とを包有した特
   許請求の範囲第７項記載の装置。 １０ 第１および第２の組の各刃部には平坦部と
   夫々のロータの外周部へ向つて傾斜された傾斜部
   と丸い曲り部とが設けられ、前記傾斜部は前記曲
   り部を介し前記平坦部と連設された特許請求の範
   囲第７項記載の装置。 １１ 送り装置により各ロータの外周部の第１お
   よび第２の組の刃部の非噛み合い位置から連続し
   て材料が供給可能に設けられた特許請求の範囲第
   ７項記載の装置。 １２ 第１の組の各刃部が第２の組の少なくとも
   ３個の刃部と連続的に接触して摺動可能に設けら
   れた特許請求の範囲第７項記載の装置。