(57)【要約】【課題】  本発明は、ロータリーカッタ及びアンビルの安定性を改良するロータリーカッタ及びロータリー切削装置のためのアンビルロールを提供する。【解決手段】  ロータリー切削装置２は、ロータリーカッタ４及び協働するアンビルロール６を含み、それぞれが中心軸８，２０、外周スリーブ１０，２２及び外周スリーブ１０，２２と軸８，２０との間で半径方向に配置された中間スリーブ１２，２４を有している。アンビルロール６上のロータリーカッタ４の一方、又は両方の中間スリーブ１２，２４は、振動減衰、断熱、熱伝導、重量増加及び／又は重量軽減のための材料で形成されることができる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータリー切削装置のアンビルロールと協働するロータリーカッタであって、
軸と、少なくとも一つの切削部材を備える外周スリーブと、前記軸と前記外周スリーブとの間で半径方向に配置された中間スリーブとを備えるロータリーカッタ。
【請求項２】
前記中間スリーブが、安定性のある改良材料で構成されている請求項１に記載のロータリーカッタ。
【請求項３】
前記中間スリーブが、振動減衰性材料で構成されている請求項１に記載のロータリーカッタ。
【請求項４】
前記振動減衰性材料が、高分子系材料、ゴム系材料、タングステン系合金又は鉱物系材料のうちの一つから構成されている請求項３に記載のロータリーカッタ。
【請求項５】
前記中間スリーブが、断熱性材料で構成されている請求項１に記載のロータリーカッタ。
【請求項６】
前記断熱性材料が、高分子系材料、ゴム系材料、鉱物系材料、非熱伝導性材料のうちの一つから構成されている請求項５に記載のロータリーカッタ。
【請求項７】
前記中間スリーブが、熱伝導性材料で構成されている請求項１に記載のロータリーカッタ。
【請求項８】
前記熱伝導性材料が、熱伝導性金属、熱伝導性合金、熱伝導性高分子系材料、熱伝導性ゴム系材料、伝導性粒子が含まれている熱伝導性材料のうちの一つから構成されている請求項７に記載のロータリーカッタ。
【請求項９】
前記中間スリーブが、前記外周スリーブより低密度の材料で構成されている請求項１に記載のロータリーカッタ。
【請求項１０】
前記中間スリーブが、金属、高分子系材料、ゴム系材料のうちの一つから構成されている請求項１に記載のロータリーカッタ。
【請求項１１】
前記中間スリーブが、前記外周スリーブより高密度の材料で構成されている請求項１に記載のロータリーカッタ。
【請求項１２】
前記中間スリーブが、金属、高分子系材料、ゴム系材料、鉱物系材料のうちの一つから構成されている請求項１に記載のロータリーカッタ。
【請求項１３】
前記軸が鋼で構成されている請求項１に記載のロータリーカッタ。
【請求項１４】
ロータリー切削装置のロータリーカッタと協働するアンビルロールであって、
軸と、外周スリーブと、前記軸と前記外周スリーブとの間で半径方向に配置された中間スリーブとを備えるアンビルロール。
【請求項１５】
前記中間スリーブが、安定性のある改良材料で構成されている請求項１４に記載のアンビルロール。
【請求項１６】
前記中間スリーブが、振動減衰性材料で構成されている請求項１４に記載のアンビルロール。
【請求項１７】
前記振動減衰性材料が、高分子系材料、ゴム系材料、タングステン系合金又は鉱物系材料のうちの一つから構成されている請求項１６に記載のアンビルロール。
【請求項１８】
前記中間スリーブが、断熱性材料で構成されている請求項１４に記載のアンビルロール。
【請求項１９】
前記断熱性材料が、高分子系材料、ゴム系材料、鉱物系材料、非熱伝導性材料のうちの一つから構成されている請求項１８に記載のアンビルロール。
【請求項２０】
前記中間スリーブが、熱伝導性材料で構成されている請求項１４に記載のアンビルロール。
【請求項２１】
前記熱伝導性材料が、熱伝導性金属、熱伝導性合金、熱伝導性高分子系材料、熱伝導性ゴム系材料、伝導性粒子が含まれている熱伝導性材料のうちの一つから構成されている請求項２０に記載のアンビルロール。
【請求項２２】
前記中間スリーブが、前記外周スリーブより低密度の材料で構成されている請求項１４に記載のアンビルロール。
【請求項２３】
前記中間スリーブが、金属、高分子系材料、ゴム系材料のうちの一つから構成されている請求項１４に記載のアンビルロール。
【請求項２４】
前記中間スリーブが、前記外周スリーブより高密度の材料で構成されている請求項１４に記載のアンビルロール。
【請求項２５】
前記中間スリーブが、金属、高分子系材料、ゴム系材料、鉱物系材料のうちの一つから構成されている請求項１４に記載のアンビルロール。
【請求項２６】
前記軸が鋼で構成されている請求項１４に記載のアンビルロール。
【請求項２７】
ロータリーカッタと、対向するアンビルロールとを備えるロータリー切削装置であって、
前記アンビルロールは、
第１の軸と、
第１の外周スリーブと、
前記第１の軸と前記第１の外周スリーブとの間で半径方向に配置された中間スリーブとを備え、
前記ロータリーカッタは、
第２の軸と、
前記第２の軸に関係して同軸に取り付けられ、前記第１の外周スリーブと共に切削する関係に配置された少なくとも一つの切削部材を有する第２の外周スリーブとを備えるロータリー切削装置。
【請求項２８】
前記中間スリーブが、安定性のある改良材料で構成されている請求項２７に記載のロータリー切削装置。
【請求項２９】
前記中間スリーブが、振動減衰性材料で構成されている請求項２７に記載のロータリー切削装置。
【請求項３０】
前記振動減衰性材料が、高分子系材料、ゴム系材料、タングステン系合金又は鉱物系材料のうちの一つから構成されている請求項２９に記載のロータリー切削装置。
【請求項３１】
前記中間スリーブが、断熱性材料で構成されている請求項２７に記載のロータリー切削装置。
【請求項３２】
前記断熱性材料が、高分子系材料、ゴム系材料、鉱物系材料、非熱伝導性材料のうちの一つから構成されている請求項３１に記載のロータリー切削装置。
【請求項３３】
前記中間スリーブが、熱伝導性材料で構成されている請求項２７に記載のロータリー切削装置。
【請求項３４】
前記熱伝導性材料が、熱伝導性金属、熱伝導性合金、熱伝導性高分子系材料、熱伝導性ゴム系材料、伝導性粒子が含まれている熱伝導性材料のうちの一つから構成されている請求項３３に記載のロータリー切削装置。
【請求項３５】
前記中間スリーブが、前記外周スリーブより低密度の材料で構成されている請求項２７に記載のロータリー切削装置。
【請求項３６】
前記中間スリーブが、金属、高分子系材料、ゴム系材料のうちの一つから構成されている請求項２７に記載のロータリー切削装置。
【請求項３７】
前記中間スリーブが、前記外周スリーブより高密度の材料で構成されている請求項２７に記載のロータリー切削装置。
【請求項３８】
前記中間スリーブが、金属、高分子系材料、ゴム系材料、鉱物系材料のうちの一つから構成されている請求項２７に記載のロータリー切削装置。
【請求項３９】
前記軸が鋼で構成されている請求項２７に記載のロータリー切削装置。
【請求項４０】
ロータリーカッタと、対向するアンビルロールとを備えるロータリー切削装置であって、
前記アンビルロールは、
第１の軸と、
該第１の軸に関係して同軸に取り付けられた第１の外周スリーブと、を備え、
前記ロータリーカッタは、
第２の軸と、
前記第２の軸に関係して同軸に取り付けられ、前記第１の外周スリーブと共に切削する関係に配置された少なくとも一つの切削部材を有する第２の外周スリーブと、
前記第２の軸と前記第２の外周スリーブとの間で半径方向に配置された中間スリーブとを備えるロータリー切削装置。
【請求項４１】
前記中間スリーブが、安定性のある改良材料で構成されている請求項４０に記載のロータリー切削装置。
【請求項４２】
前記中間スリーブが、振動減衰性材料で構成されている請求項４０に記載のロータリー切削装置。
【請求項４３】
前記振動減衰性材料が、高分子系材料、ゴム系材料、タングステン系合金又は鉱物系材料のうちの一つから構成されている請求項４２に記載のロータリー切削装置。
【請求項４４】
前記中間スリーブが、断熱性材料で構成されている請求項４０に記載のロータリー切削装置。
【請求項４５】
前記断熱性材料が、高分子系材料、ゴム系材料、鉱物系材料、非熱伝導性材料のうちの一つから構成されている請求項４４に記載のロータリー切削装置。
【請求項４６】
前記中間スリーブが、熱伝導性材料で構成されている請求項４０に記載のロータリー切削装置。
【請求項４７】
前記熱伝導性材料が、熱伝導性金属、熱伝導性合金、熱伝導性高分子系材料、熱伝導性ゴム系材料、伝導性粒子が含まれている熱伝導性材料のうちの一つから構成されている請求項４６に記載のロータリー切削装置。
【請求項４８】
前記中間スリーブが、前記外周スリーブより低密度の材料で構成されている請求項４０に記載のロータリー切削装置。
【請求項４９】
前記中間スリーブが、金属、高分子系材料、ゴム系材料のうちの一つから構成されている請求項４０に記載のロータリー切削装置。
【請求項５０】
前記中間スリーブが、前記外周スリーブより高密度の材料で構成されている請求項４０に記載のロータリー切削装置。
【請求項５１】
前記中間スリーブが、金属、高分子系材料、ゴム系材料、鉱物系材料のうちの一つから構成されている請求項４０に記載のロータリー切削装置。
【請求項５２】
前記軸が鋼で構成されている請求項４０に記載のロータリー切削装置。
【請求項５３】
前記アンビルロールは、前記第１の軸と前記第１の外周スリーブとの間で軸方向に配置された中間スリーブを備える請求項４０に記載のロータリー切削装置。
【請求項５４】
ロータリー切削装置のアンビルと協働するロータリーカッタの生産方法であって、
前記ロータリーカッタは、軸と、外周スリーブと、前記軸と前記外周スリーブとの間で半径方向に配置された中間スリーブとを備え、
前記軸と前記外周スリーブとを同軸に配置し、前記軸と前記外周スリーブとの間に、半径方向に離れた関係で隙間を作り、該隙間に高分子又はゴムを注入する複数のステップを含むロータリーカッタの生産方法。
【請求項５５】
ロータリー切削装置のアンビルと協働するロータリーカッタの生産方法であって、
前記ロータリーカッタは、軸と、外周スリーブと、前記軸と前記外周スリーブとの間で半径方向に配置された中間スリーブとを備え、
焼きばめ、圧入、接着、ねじ締結のうちの一つによる、前記中間スリーブ及び前記外周スリーブの取り付けステップを含むロータリーカッタの生産方法。
【請求項５６】
ロータリーカッタの切削部材と協働するアンビルロールの生産方法であって、
前記アンビルロールは、軸と、外周スリーブと、前記軸と前記外周スリーブとの間で半径方向に配置された中間スリーブとを備え、
前記軸と前記外周スリーブとを同軸に配置し、前記軸と前記外周スリーブとの間に、半径方向に離れた関係で隙間を作り、該隙間に高分子又はゴムを注入する複数のステップを含むアンビルロールの生産方法。
【請求項５７】
ロータリーカッタの切削部材と協働するアンビルロールの生産方法であって、
前記アンビルロールは、軸と、外周スリーブと、前記軸と前記外周スリーブとの間で半径方向に配置された中間スリーブとを備え、
焼きばめ、圧入、接着、ねじ締結のうちの一つによる、前記中間スリーブ及び前記外周スリーブの取り付けステップを含むアンビルロールの生産方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸と外周スリーブを備えるロータリー切削装置のためのロータリーカッタであって、外周スリーブはアンビルロールと関係して切削を行うようになっている少なくとも一つの切削部材を備えるロータリーカッタに関する。また、本発明は、アンビルロール及び、それ自体アンビルロールに対するロータリーカッタを備えるロータリー切削装置に関する。さらにまた、本発明は、製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
このようなロータリーカッタ及びこのようなアンビルロールを備えるこのようなロータリー切削装置は、米国特許第４７７００７８号で知られている。これは、ロータリーカッタ及びアンビルを開示し、それぞれが軸上に配置されたスリーブを備え、それぞれにスリーブが空気圧によって軸に連結されているものである。
【０００３】
米国特許第４０７３２０８号において、カッターロールが開示され、カッターロールは、中間層を構成し、スリップリング上に配置された弾性のダイブランケットを有するアンビルロールと共に動くようになっている切削切刃を備えている。スリップリングは、ダイブランケットの変形を回避するものである。
【０００４】
ロータリー切削装置におけるスリップリングに関する他の解決手段は、米国特許第４９８２６３９号で開示されている。
【０００５】
イギリス特許第２０３５８７６号は、ロータリーカッタ及びアンビル上への取り付けを容易にするための分割された中間層の設備を開示する。目的は、ロータリーカッタ及びアンビルロールの大きさの調整を許容することである。
【０００６】
米国特許第４８４８２０４号は、アンビルロールのための交換可能なカバーを開示する。カバーは、弾性があり、鋼のライナー上に配置されている。
【０００７】
また、米国特許第３７３１６００号は、アンビル上の弾性面の設備を開示する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、ロータリーカッタ及びアンビルの安定性を改良することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
これは、それぞれに、最初に定義されたように、ロータリーカッタ、アンビル及びロータリー切削装置によって達成される。中間スリーブは軸と外周スリーブの間に配置されている。これによって、切削特性が改善される。
【００１０】
好ましくは、中間スリーブは、安定性の良い、改良している材料で作られている。これによって、より安定した切削状態が達成される。
【００１１】
適切には、中間層が振動減衰性材料で作られている。
【００１２】
特に、振動減衰性材料は、高分子又はゴム系の材料、タングステン系の合金又は鉱物系の材料である。これによって、切削力が安定し、玉軸受けやカップリングから発生する振動によって切削が妨げられない結果が得られる。
【００１３】
さらにまた代替手段として、中間スリーブは、断熱性材料で作られている。特に、断熱性材料は、高分子又はゴム系材料、鉱物系材料又は非伝導性材料で作られている。これによって、例えば玉軸受又は空気分配装置で摩擦によって生じた熱が、ロータリーカッタ又はアンビルの側に伝わらないということが達成される。
【００１４】
代替手段として、中間スリーブは、熱伝導性材料で作られている。特に、熱伝導性材料は、伝導性を有する金属又は合金系、及び／又は電導性粒子が入った高分子系又はゴム系材料である。これによって、ロータリーカッタ又はアンビルの外周スリーブ全体に熱が等方的に効率良く拡散する。したがって、スリーブの軸方向の全範囲の半径方向の熱拡散が等しくなり、切削作用が改良されると共に安定する。
【００１５】
さらにまた代替手段として、中間スリーブは、軽量材料で作られている。特に、軽量材料は、荷重制限され又は荷重制限されていない軽金属系、高分子系、ゴム系材料又はで作られている。これによって、ロータリーカッタ及びアンビルの慣性が減少するということが達成される。これは、例えば始動と停止の間の加減速に応じて回転速度が変化したとき、ロータリーカッタとアンビルとの間で生じる相対的なすべりのリスクを制限する。
【００１６】
代替手段として、中間スリーブは、重量の重い材料で作られている。特に、重量の重い材料は、重金属、重い質量又は鉱物系材料を含む高分子系又はゴム系材料又はで作られている。これによって、ロータリーカッタがその固有振動数で動作する条件を回避することができる。したがって、切削は、外乱による影響を受けづらくなるという意味で、安定する。
【００１７】
好ましくは、上述の軸は鋼で作られている。
【００１８】
本発明によれば、ロータリーカッタは、外周スリーブと軸が同軸の関係で、外周スリーブがモールド内で軸から半径方向に隙間を空け、その間に形成された環状の空間に高分子又はゴムが注入されて作られることも可能である。アンビルロールも同様にして作られることができる。
【００１９】
代替手段として、中間スリーブ及び外周スリーブは、焼きばめ又は圧入によって軸に配置される。
【００２０】
以下に、本発明の好ましい実施形態が、添付されている図面を参照して、より詳細に説明される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
図１は、ロータリーカッタ４及びアンビルロール６を備えたロータリー切削装置２を示す。ロータリーカッタ４は、鋼で作られた軸８と、超硬合金で作られた外周スリーブ１０と、中間スリーブ１２とを有している。外周スリーブは、一対の環状突合せ部材１４ａ，１４ｂと切削部材１６とを備えている。アンビルロール６は、鋼で作られた軸２０と、外周スリーブ２２と、中間スリーブ２４を有している。外周スリーブ１０，２２は、鋼、調合金又はサーメット（金属に結合した硬質相）などの多相の材料で作られることができる。
【００２２】
中間スリーブ１２，２４は、共に回転するために、外周スリーブ１０又は２２及び軸８又は２０の両方に固定されている。中間スリーブ１２又は２４は、外周スリーブ１０又は２２の軸方向の全範囲に実質的に延びており、外周スリーブ１０又は２２と軸８又は２０との間で接触が生じないようになっている。
【００２３】
本発明によれば、中間スリーブ１２及び２４の材料は、安定性、振動減衰性、断熱性、熱伝導性、重量増加、重量軽減などの所定の性質に基づいて選択されている。
【００２４】
（振動減衰性）
中間スリーブ１２及び／又は２４の振動減衰性材料は、高分子及び／又はゴム系材料とすることができ、金属粉又は粉砕された鉱物粒子などの無機の粒子を含むこともできる。特に、振動減衰性材料は、高分子又はゴム系材料、タングステン系合金又は鉱物系材料である。これによって、切削力が安定化すると共に、例えば玉軸受やカップリングから生ずる振動によって切削が妨げられなくなる。
【００２５】
（断熱性）
中間スリーブ１２及び／又は２４の断熱性材料は、同様に、高分子又系、ゴム系、及び／又は鉱物系材料とすることができる。さらに、代替手段として、ステンレス鋼などの非伝導性材料が使用されることができる。これによって、例えば玉軸受又は空気分配装置で摩擦によって生じた熱が、ロータリーカッタ又はアンビルの側に伝わらないということが達成される。これは、より大きい次元の安定性を保証する。
【００２６】
（熱伝導性）
改良された熱伝導性に関して、マグネシウム、Ａｌ、Ｃｕ、鉄系合金などの熱伝導材料、及び／又は金属粉などの無機の粒子を含む高分子系材料が、中間スリーブ１２及び／又は２４を形成するために使用されることができる。これによって、ロータリーカッタ又はアンビルの外周スリーブ全体に熱が等方的に効率良く拡散する。したがって、スリーブの軸方向の全範囲の半径方向の熱拡散が等しくなり、切削作用が改良されると共に安定する。
【００２７】
（重量軽減）
ロータリーカッタ及びアンビルロールの重量を軽減するために、中間スリーブ１２及び／又は２４は、ＭｇやＡｌなどの低密度の金属材料で作ることができる。代わりとして、又は組み合わせとして、低重量の質量又は全く質量を持たない高分子又はゴムに基づいて作られることができる。これによって、ロータリーカッタ及びアンビルの慣性が減少するということが達成される。これは、例えば始動と停止の間の加減速に応じて回転速度が変化したとき、ロータリーカッタとアンビルとの間で生じる相対的なすべりのリスクを制限する。
【００２８】
（重量増加）
ロータリーカッタ及びアンビルロールの重量を増加するために、中間スリーブ１２及び／又は２４は、Ｐｂ、Ｃｕ，Ｃｏ又はＮｉなどの高密度の金属で作られることができる。代わりとして、又は組み合わせとして、重い質量が含まれた高分子系及び／又はゴム系とすることもでき、また、鉱物系の材料とすることもできる。これによって、ロータリーカッタがその固有振動数で動作する条件を回避することができる。したがって、切削は、外乱による影響を受けづらくなるという意味で安定する。
【００２９】
（性質の組み合わせ）
材料の選択によって、一つ以上の上述した性質、すなわち、安定性、振動減衰性、断熱性、又は熱伝導性、及び／又は重量増加又は重量軽減の性質を持つ中間層を実現することができる。
【００３０】
アンビルロール及びロータリーカッタそれぞれの異なる性質を選択することができるということに注意するべきである。
【００３１】
図２及び３は、図１に示すものと同じ種類のロータリー切削装置２Ａを示す。しかしながら、ロータリー切削装置２Ａは、半径方向のスルーホール２６及び３０を有している。スルーホール２６は、切削部材１６の内側に配置され、外周スリーブを貫通し、図示しない圧力源に連結された中間スリーブの中で、部分的に軸方向の空間２８に対して中間スリーブを貫通して延びている。したがって、切削部材１６の軸方向外側で、外周スリーブを貫通し、部分的に中間スリーブを貫通する半径方向の孔３０は、中間スリーブの中で軸方向の孔３２（図３を参照）に連通している。図２及び３のそれぞれに示されている縦断面は、アンビルロールの周方向で間隔を開けて配置されているということを認識させる。
【００３２】
図３もまた、ロータリー切削装置２Ａを示す。しかしながら、任意の開口３３及びナット３４を持つロータリー切削装置２Ａは、ロータリーカッタの表面に螺合するためのインサートを許容すべく示されている。
【００３３】
織物を切削するとき、スルーホール２６及び孔３０は、切削部材１６が織物を切削する前に真空になる。切削後、スルーホール２６は、切削物をロータリーカッタから離すことを許容するために、過圧又は大気圧を受ける。しかしながら、孔３０の真空は、織物がロータリーカッタと共に回転することを許容するために維持され、その結果、織物は切削物の位置より他の位置で集められる。
【００３４】
もちろん、図１に関連して説明された中間層の性質の選択は、図２及び３の実施形態にもまた関連する。
【００３５】
ロータリーカッタ及び／又はアンビルロールは、外周スリーブ及び軸を同軸に保持し、外周スリーブと軸との間に環状空間が作られるように、モールドに関係して半径方向に隙間を開け、高分子又はゴムをその空間に注入することによって作られることができる。硬くなると、高分子又はゴムが中間層を形成する。
【００３６】
代替手段として、予め形成された中間スリーブ及び外周スリーブを、焼きばめ又は圧入によって軸に配置することができる。また、中間スリーブ及び外周スリーブを、接着又はねじによって軸に配置することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】縦断面で示されているロータリーカッタとアンビルロールを有する本発明に係るロータリー切削装置の第１の実施形態を示す。
【図１Ａ】図１のＡ部拡大図である。
【図２】ロータリーカッタとアンビルは切刃部材の内側及び外側に配置された径方向の複数の空気孔を備え、複数の空気孔は示されているカッタの内側に配置されている、本発明に係るロータリー切削装置の第２の実施形態を示す。
【図３】示されている切刃部材の外側に配置されている径方向の複数の空気孔を有し、示されている任意の締結部材を有するロータリー切削装置の第２の実施形態を示す。
【符号の説明】
【００３８】
２    ロータリー切削装置
４    ロータリーカッタ
６    アンビルロール
８，２０    軸
１０，２２    外周スリーブ
１２，２４    中間スリーブ
１４ａ，１４ｂ    環状突き合わせ部材
１６    切削部材
２６，３０    スルーホール
２８    軸方向の空間
３２，３３    孔
３４    ナット
【図１】
2006015483.tif 000003
【図１Ａ】
2006015483.tif 000004
【図２】
2006015483.tif 000005
【図３】
2006015483.tif 000006