JPS5815257B2 - 軌道鋸 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 １９５０年代以来、紙転換技術は［ギルパートヴイレ（
Ｇｉｌｂｅｒｔｖｉｌｌｅ）Ｊ鋸の名称で一般に知られ
ている米国特許第２°７５２．９９９号の揺動円板鋸の
ような大割鋸に頼ってきた。

それ以前は、トイレットペーパーや家庭用の紙製巻タオ
ルの製造用には、例えば米国特許第２．７６９．６００
号に開示するように、用紙は巻直しの際に縦に細長く切
られた。

巻直しは幅広の用紙（通常６３インチ幅以上・・・トイ
レットペーパーロールの一辺の幅４／２インチの倍数）
を直径５フイ一ト以上の親ロールもしくはジャンボロー
ルから巻戻すことからなっていた。

小売りサイズのロールに巻直す前に、用紙は横方向にミ
シン目が入れられ４／２インチ（タオル用は１１インチ
）ごとの位置で縦に細長く切られた。

用紙にはしばしば「フイシュアイ」と呼ばれる用紙の大
きな穴や皺や厚みの変化等の欠陥があるので、４／２イ
ンチ幅細片が１回以上突然に切れることがあり得た。

６３インチ幅の巻直し器（１９５０年代では一般的なサ
イズであった・・・４／２インチの１４倍に相当する幅
）に於いて、このことは他の１３の細片用紙が正常に進
行しているのに１つの細片用紙がその時突然進行中止し
てしまうことを意味した。

かかる場合には巻直し操作は直ちに停止する必要がある
。

用紙は分速１０００フイートで進行しているために１つ
の途切れにより、紙が機械に詰まって故障を惹起せしめ
るからである。

この結果、他の用紙の巻取も停止させ、既に巻き終えた
部分のロールは廃棄され、その結果かなりの無駄になる
ことを意味した。

切裂き具付きの機械に於けるもう１つの主要な問題は１
４の別個の用紙を分速１０００フイートの継続的な速さ
で新たな芯に移送することの因難さであった。

巻直し後に大制御を用いることによって、巻直しは単一
の全幅用紙即ち６３インチ幅用紙で移送され非常に容易
にかつ確実に移送し得るようになった。

また用紙が機械を通して最終的なボール紙の芯に巻きつ
けられる迄、細長く切断することはできないので、やは
り無駄が生じた。

このことは始動時には常に、機械に通す為に用いられる
未切断の紙とこれが巻きつけられる芯とがむだになるこ
とを意味した。

これらの課題はすべて、「巻直された」小売りサイズの
紙丸太に対して作動するギルバートヴイレ大割鋸によっ
て回避された。

例えば普通の６３インチ幅の用紙（用紙は両端に１イン
チ程度の余裕をもたせる為に通常６６インチ幅にされる
）はこれと同じ長さの細長いボール紙の芯に巻きつけら
れる。

これから紙丸太は巻直し器から大制御へ移され、そこで
円板を揺動させて各１回について４／２インチ紙丸太が
送り込まれる。

この円板は直径で４〜６インチの木の丸太に似た紙丸太
を切るので、刃がすぐに鈍るためにその円周を頻繁に修
復させる必要が生ずる。

米国特許第２７６６５６６号に見られるように、研摩輪
を円板の周囲に隣接して装架し円板とこの輪を選択的に
接触させることにより修復を可能としていた。

ギルバートヴイレ鋸の欠点の１つは、その揺動運動が各
周期中に２回その運動を逆転させる為に停止しなけれは
ならないということであった。

このことば生産を制限すると同時に減速に耐える為の重
量ある部品を必要とした。

この難点を克服した次の改良は米国特許第３２１３７３
１号の軌道部であった。

この特許では、円板が辿る軌道は、その軌道の底に隣接
した通路に沿って紙丸太が送り込まれるようなものであ
った。

しかしながら円板の運動はやはり停止せねばならなかっ
た。

ただし、これは研摩の目的であって、各周期中に必ず停
止するものではない。

この研摩の程度は、円板の直径が最初に据え付けられた
時は２１インチであったのにその寿命の最後には１８イ
ンチに迄減っているという事実から判断し得るであろう
。

研摩目的で軌道部を停止させることば紙丸太を送り込む
作業に合わせて行なわれていたので、許容し得るもので
あった。

生産要請が増大してくると、送り込みが避けられて円板
は米国特許第４０４１３１３号に見られるように紙丸太
の進路に対して斜めの軌道を通って移動するようになっ
た。

軌道部のいかなる停止の必要もなくすため、砥石がギル
バートウイレ鋸のものと同じように鋸と一諸に移動した
。

しかしながら、砥石を軌道部と共に移動させるには砥石
を鋸に対して予め設定された状態（常に鋸の上方）に維
持する為の複雑な機構が必要であった。

これは揺動式のギルバートヴイレ鋸には存在しなかった
問題である。

本発明の目的は、上記従来の事情に鑑み、軌道運動を行
う円板鋸のエツジに対する研摩装置である砥石が常に円
板鋸に対して所定の状態を維持しながら、その軌道運動
に追従できるように、上記研摩装置を支持したサブフレ
ームをフレーム本体に対して回転自在にかつ上下方向に
摺動可能に支持すると共に、円板鋸を支持した円板支持
部材上に、上記サブフレームを軸受けするという簡単な
構造の軌道部を提供するにある。

更に本発明の１つの好ましい具体例に於いては、砥石が
サブフレーム内で自由に軸受けされておりかつ調整可能
な制限物体が砥石に装着されていて鋸の両側に均一で制
御可能な力が作用され得るようになっている。

本発明の他の目的及び利点は以下の記載から明らかとな
るであろう。

まず、第１図に示された具体例について説明するに、図
中、２０は上方中央の位置にある円板２１を特徴とする
軌道鋸のフレームを一般的に指示している。

円板２１はコンベア２２に沿って進行する紙丸太（図示
せず）を通過させる為に高速で回転しながら軌道運動を
する。

種々の駆動機構は非常にコンパクトであって、修理や交
換や調整が必要な場合に便利な立入口を設ける為のスペ
ースが維持されている。

例えばフレーム２０は軸受台２３を含んでおり、これは
種々の駆動機構の部品を都合よく装架するのに役立って
いる。

これらは第２図に略図的斜視図の形で示されている。

次に第２図を参照するに、図中、２４は円板２１を回転
させる為のモータを示しており、このモータ２４はフレ
ーム２０に第１図にあるように適当に支持されている。

モータ２４は軸受台２３の上流側にありベルト伝動２５
によってプーリ２６（第５図も参照）へ連結されている
。

またプーリ２６は横梁２７（第５図）に回転可能に支持
されている。

プーリ２６を支持するシャフト２８は横梁２７を通って
おりまた駆動プーリ２９（第２図にのみ示されている）
が装着されている。

駆動プーリ２９は、内板２１を支持しているシャフト３
２に装架されたプーリ３１へ、ベルト３０を通して回転
力を伝達する。

シャフト３２はクランク部材３３内に軸受けされており
、シャフト２８に対してシャフト３２が偏心して位置さ
せるようになっている。

かくして、クランク部材３３が回転すると、シャフト３
２、従って円板２１がともにシャフト２８の軸線の回り
を軌道運動するのである。

クランク部材３３目体を回転させる為に、以下に述べる
ような別個の動力ギヤ列が提供される。

まず第１図を参照して、第２のモータ３４がフレーム２
０上でありかつ軸受台の下流に取付けられる。

モータ３４からの回転動力が第２図に略図的に描かれて
いるカム箱３５へ伝えられる。

カム箱３５からの第１出力はシャフト３６であり、これ
はクランク腕３３を駆動するギヤ３８を支えているシャ
フト３７にベルト連結されている。

ギヤ３８は被駆動ギヤ３９と相互連結されており、この
被駆動ギヤ３９はシャフト２８と同心のシャフト４０に
固着されていて、更にシャフト４０にはクランク腕３３
が装架されている。

第２出力シヤフト４１がカム箱３５に設けられており、
コンベア２２の駆動シャフト４２にベルト連結されてい
る。

上記した駆動ギヤ列によってコンベア及び鋸切断システ
ム全体の維持を容易にする特別に便利な部品配置が提供
される。

研摩装置について 円板２１を利な状態に保つ為に、一対の砥石４３及び４
３が設けられる。

正確に研がれた円板はその円周上にわたって円板の両側
に等しい傾斜を持っており、紙丸太が切断された時切断
されたロールの側面はどんな小さなうねや不完全さもな
く滑らかに見えることになる。

このような効果を得るため、砥石４３及び４３′を円板
２１に時々係合させて研摩を行なうことが必要である。

然しなから、満足すべき切断を行ないかつ刃の寿命を短
くするのを避ける為に、研摩は最小限のものでなけれは
ならない。

好都合なことに、研摩の時間は１秒か２秒程度のもので
あり、本具体例においては４５回の軌道について１回程
度である。

この目的の為に砥石４３及び４３′は、４４で一般的に
示されるサブフレーム（第４図参照）上に回転可能に支
持される。

サブフレーム４４にはＬ型支持材４５（やはり第４図参
照）が装着されている。

このＬ型支持材４５はまた一対のブラケット４６及び４
６′を支えており、これらはそれぞれ砥石４３及び４３
′の各々の為のものである。

砥石４３を実際に支持している装置の細部は第８図に見
られ、また以下で説明される。

再び第４図を参照して、サブフレーム４４には後方即ち
紙丸太の移動方向について上流に突出した装架用シャフ
ト４７が取付けられているのが判る。

またシャフト４７は、フレーム２０の一部分として設け
られた丸棒４９上に摺動可能に装架された横板４８（特
に第６図参照）によって枢着支持されている。

かくして、＃ブフレーム４４は図示されているようにほ
ぼ垂直に往復動が可能であり、一方またフレームに対し
て枢動を行なう。

それによって、鋸の円板２１がその軌道上を移動する時
に、砥石４３及び４３′が円板２１の上方で予め設定さ
れた状態に維持することができるのである。

サブフレーム４４を円板２１の軌道に沿って誘導する為
に、連結腕５０（特に第３図及び第４図参照）が設けら
れ、この連結腕５０は一端がサブフレーム４４に固着さ
れ、他端が円板２１の軸線３２（第４図参照）の回りを
自由に回転するように５１に於ける如く軸受けされてい
る。

サブ組立体４４のフレームに対する摺動可能かつ枢動的
な装架と、サブ組立体４４の円板２１の軌道運動する軸
線に対する枢動的な関係との組合せは８の字に似た複雑
な運動を展開するが、砥石を必要な時に円板２１の軌道
を通して円板の円周もしくはエツジに接触させ続けるこ
とを保証する。

前に指摘したように、研摩は円板の鋭利なヘリを保つの
に必要な場合のみにするべきであって、この目的の為に
砥石４３及び４３′を円板２１に選択的に接触させる機
構が提供される。

次に第８図を参照すると、砥石４３に中央の据付台５２
が用意されているのがわかる。

据付台５２は内側ベアリング（図示せず）を含んでおり
、砥石４３が支持シャフト５３上を自由に回転するのを
可能にしている。

支持シャフト５３はブラケット４６にボルト締めされた
空気シリンダ５４内に軸受けされている。

適当なシール５５がシリンダ５４の一方の端壁内に設け
られており、シャフト５３は実質的にピストンロッドと
して働き空気シリンダ５４内の部分に一体的なピストン
５６とともに設置されている。

このピストン５６にはまた適当なシールが５７に於ける
ように設けられている。

かくして、空気等の圧力流体が開口部５８へ導入される
と、ピストン５６は左へｓ動しく第８図に描かれている
ように）コイルばね５９に逆らって砥石４３を円板２１
との係合状態へ移動させる。

砥石４３及び４３′と円板２１との保合の圧力を注意深
くかつ確実に制御する為に、一般に６０で指示される調
整可能な制限機構がシャフト５３の延長部分に設けられ
る。

シャフト５３には砥石４３を支持しているのと反対側の
端部にギザギザのついたノブが設置され、シャフト５３
の一部分に、６２に於けるように、ねじ山が用意されて
いる。

ねじ山６２は調整可能な制限機構６０内部の対応するね
じ６３に嵌合する。

調整可能な制限機構６０は、シリンダ５４の一部分とし
て設けられた中空の突出部６４内に装架され、かくして
またフレームに対しても固定されることになる。

調整可能な制限機構は本来はほぼシリンダ状（第９図参
照）であることがわかるが、平面６５を得る為に切欠さ
れた部分を有する。

突出部６４の側壁にあけられた穴６４ａにピン６７を挿
入することができ、固定されたピン６７の上面と切欠６
６の下面６５との係合によってこのピンは調整可能な制
限物体６０の回転を妨げる。

調整可能な制限機構６０には切欠６６（第８図の右側部
分を参照）が用意されており、この凹所を通って伸びて
開きピン６γがハウジング６４内に固定される。

第８図に描かれている装置の状態では、シリンダ５４内
には圧力は存在しないのでコイルはね５９はピストン５
６従ってシャフト５３を右へ押圧し凹所の壁６８をピン
６７に係合させ、それによってピストンの移動量を制限
する。

このことによってシリンダ内のピストンの「ボトミング
」を防ぎ、またピストン５６を左へ移動させそれに伴な
って砥石４３を円板２１に係合させる為に圧力流体を導
入するのに十分な空間が、６９に於けるように、シリン
ダ内に提供されるのを保証する。

圧力流体が導入されると、ピストン５６及びそれと一体
になったシャフト５３が伴に左へ移動する。

このことはまた、調整可能な制限物体６０が左へ、然し
凹所の壁７０とピン６７との間の距離だけ、移動させる
ことになる。

円板２１の寿命を維持する一方鋭利な円板を得る為にば
、調整可能な制限機構６０をピン６７と組合せて設ける
ことによって得られる砥石４３及び４３′と円板２１間
の軽微なもしくは「キツシフグ」接触とはどんなものと
考えられるか議論を展開させることか有益である。

本具体例においては、シャフト５３（即ちピストンロッ
ド）の行程すは約４インチ（６，３ｍｍ）であり、凹所
の壁７０とピン６７間の間隔ａの約１／２インチよりも
犬である。

制限機構６０の調整可能な位置決めは砥石４３及び４３
′と円板２１との係合の量を制限し、この制限的な係合
は、砥石４３及び４３′によって円板２１に加えられる
反対方向の力の大きさを制限することか望ましく、かつ
最適な鋭利さを得るのに適した「軽微な」研摩をもたら
すような制限された係合を可能にするものである。

交換時又は消耗等によって砥石の円板に対する位置を変
えなけれはならない時には、ノブ６１を回転させさえす
れば、行程はそのままに保ったまま砥石が調整可能な制
限機構へ向かって或いはそれから離れるように移動され
る。

ハンドル車７１（特に第３図及び第４図参照）の形でも
う１つの調整が提供される。

ハンドル車７１は、フレームの固定された部分に於ける
鍔７３の部分で支持されているロッド７２の一部分とし
て設けられている。

シャフト７２の下端はねじ切りされており、ザブ組立体
４４のねじ切りされた部分に受けられる。

サブ組立体４４（第７図参照）には７４に於けるように
整合されており、これは固定されたフレーム２０の部分
７５内部の対応する細長い穴に嵌合する。

かくしてハンドル車が回されると、サブ組立体４４は上
方又は下方に移動し新しい円板を受けたり円板の消耗を
補償したりする。

砥石を７度の角度で装架すること、また円板２１によっ
て引き起こされる砥石の回転の方向が円板の回転方向と
逆向きになるように砥石を装架することが有益であるこ
とがわかった。

このことは第１０図及び第１１図に関して描かれている
。

好ましい配置が第１０図に略図的に描かれており、円板
２１は時計方向に回転し砥石４３及び４３′は反時計方
向に回転することがわかる。

然しなから砥石４３及び４３′の位置が第１１図に見ら
れるように逆であるならば、砥石は同じ方向に回転する
ことになる。

砥石４３及び４３′を円板２１の回転方向と逆に回転す
るように取付けること、更に空気シリンダがその全力を
刃に卯えて過度の消耗を生じさせることのないように調
整可能な制限機構を提供すること、これらに加えて、砥
石が樹脂−結合窒化硼素立方晶（ｒｅｓｉｎ−ｂｏｎｄ
ｅｄ ｃｕｂｉｃ ｂｃｒｏｎ ｎ１ｔｒｉｄｅ）で構
成されていれば、最適の結果が提供される。

この物質でできた適当な砥石はツートン・コーポレーシ
ョン（米国マサチューセッツ州ウスター）から入手する
ことができる。

この性質のそして前述の組立体内に遊び車のように取付
けられた砥石によって、刃の優良な性能及び摩耗寿命が
得られる。

鋸２１の一軌道の過程に於ける砥石４３．４３’の運動
は第１２図〜第１９図を考察して判断し得る。

第１２図に於いて、シャフト４０を通る水平中心線を示
すＲＥＦと印された線と、鋸シャフト５１とシャフト４
０をともに通っているのが見える垂直中心線とかられか
るように、円板２１は軌道０ＲＲＩＴの頂点にある。

クランク部材３３が反時計方向に回転すると、それに従
って円板２１がその砥石とともに移動する。

例えば第１３図はクランク部材が反時計方向に４５度回
転した時の各要素の配置を示す。

クランク腕３３が反時計方向に９０度回転した位置まで
回転が続くと、砥石４３．４３’は鋸円板２１に対して
いくらか位置を変える（第１４図参照）。

第１５図はクランク腕３３（従って鋸円板２１も）が第
１２図に描かれた初期位置から反時計方向に１３５３５
度回転時の各要素の配置を示す。

第１６図に於いて、鋸円板はその軌道の底点にあり、従
って砥石４３．４３’が鋸シャフト３２のすぐ上方に接
近していることがわかる。

残りの図、第１７図〜第１９図に於いては、軌道の残り
を元に戻す砥石４３，４３’の配置方向が示されており
、シャフト３２を通る垂直線について第１２図〜第１５
図で占めていた位置と反対側に砥石が位置していること
が注目される。

砥石は軌道を通じて水平方向に位置を変えるとともに垂
直方向にも移動が行なわれるので、その軌跡は８の字に
似たものになる。

しかし砥石は常に円板シャフト５１の上方にある。

このことによって円板に対する砥石の予め設定された状
態が提供され、そこでは鋸円板２１が辿る軌道の底部を
通りコンベア２２によって移動が行なわれる巻紙丸太の
鋸切断を妨げることにはならない。

以上説明したように、本発明によれば、円板鋸の研摩装
置をフレーム本体に対して回転自在にかつ上下方向に摺
動可能に支持されたサブフレームに支持すると共に、こ
のサブフレームを、円板鋸を支持した円板支持部材上に
軸受けすることにより、研摩装置を常に円板鋸に対して
所定の状態を維持しながら円板鋸の軌道運動に追従でき
るようにしているので、構造が簡単な上、円板鋸の研摩
のために装置の動作を停止させる必要がない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の開示事項を組み入れた鋸装置の斜視図
、第２図は第１図の装置に用いられている動力ギヤ列の
いくらか略図的な斜視図、第３図は第１図の鋸装置の他
の斜視図、第４図は装置の第３図に見られる部分断面立
面図、第５図は第１図の装置の別の斜視図であるが上流
側から見た図、第６図は第５図とほぼ同じ方向から見た
拡大断面立面図、第７図は第４図の線７−７で切った部
分断面図、第８図は砥石支持組立体の１つを切った拡大
断面図、第９図は第８図の９−９線で切った立面図、第
１０図は砥石の円板の刃に対する優れた作動の為の配置
を示した略図的な立面図、第１１図は第１０図に似た図
であるが第１０図に見られるものと反対の砥石配置であ
って好ましくない状態を示す説明図、第１２〜１９図は
軌道の各部に於ける砥石の位置を示した略図である。 ２０・・・軌道鋸のフレーム、２１・・・円板、２２・
・・コンベヤ、２３・・・軸受台。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ フレームと、前記フレームに回転可能に装架された
   円板支持部材と、前記円板支持部材の回転によって垂直
   方向の軌道の運動を行なうように前記円板支持部材に傷
   心的に装架された円板鋸と、前記円板鋸を前記円板支持
   部材の回転と独立に回転させる手段と、前記円板鋸のエ
   ツジの研摩装置を具備したサブフレームとを含有する軌
   道鋸に於いて、前記サブフレームは前記軌道を通じて前
   記円板鋸に対し所定の状態を維持しながら前記エツジに
   前記研摩装置が接触するように上記円板鋸の回転中心に
   回動自在に前記円板支持部材上において軸受けされかつ
   上記円板鋸の軌道運動に追従できるように前記フレーム
   上に枢動可能かつ上下方向に摺動可能に装架されている
   ことを特徴とする軌道鋸。 ２ 前記研摩装置は前記サブフレームに自由に軸受けさ
   れた一対の円形砥石を含んでおり、前記一対の円形砥石
   は前記円板鋸の両側に配置され、前記円形砥石は前記円
   板鋸の回転方向と反対の方向に回転するように前記サブ
   フレーム上に配置方向が決められていることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項に記載の軌道鋸。 ３ 前記砥石は樹脂−結合窒化硼素立方晶から構成され
   ることを特徴とする特許請求の範囲第２項に記載の軌道
   鋸。 ４ 各砥石を前記エツジに係合させる為の手段が各砥石
   と作動的に連結し、前記係合手段には調整可能な制限体
   が設置され、これにより前記鋸の両側に均一で制御可能
   な力を加えることができることを特徴とする特許請求の
   範囲第２項に記載の軌道鋸。 ５ 前記フレームは垂直の軸受台を含んでおり、前記フ
   レーム上には２台のモータがあり、各１台が前記軸受台
   の両側にあり、前記モータのうち第１のものが前記円板
   鋸を回転させる為に円板鋸に連結され、前記モータのう
   ち第２のものは前記円板支持部材に連結されていること
   を特徴とする特許請求の範囲第２項に記載の軌道鋸。