(57)【要約】  研磨ユニット（２９）は、各回転軸線（Ｃ−Ｃ）を中心に回転する少なくとも一つの研磨ホイール（４７）と、ディスク形切断ブレード（１７）の切断エッジ（１８）に対して研磨ホイール（４７）を押すスラスト作動装置（３７）とを有する。ロードセル（６３）が、研磨ホイール（４７）上に及ぼされる軸線方向スラスト力を検知するために設けられる。【選択図】  図１
2020527470.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスク形切断ブレード（１７）を研磨するための研磨ユニット（２９）であって、
・各回転軸線（Ｃ−Ｃ）を中心に回転する少なくとも一つの研磨ホイール（４７）と、
・ディスク形切断ブレード（１７）の切断エッジ（１８）に対して研磨ホイール（４７）を押し当てるスラスト作動装置（３７）と、
・研磨ホイール（４７）に与えられた軸線方向スラスト力を検知するロードセル（６３）と、
・ロードセル（６３）に予荷重を加える予荷重部材（６１）と
を備えていることを特徴とする研磨ユニット。
【請求項２】
予荷重部材（６１）が、研磨ホイール（４７）を、その回転軸線（Ｃ−Ｃ）と平行に動かし、かつ、研磨ホイール（４７）を、選択的に、作動位置及びアイドル位置に移動させる作動装置を備えている
ことを特徴とする請求項１に記載の研磨ユニット。
【請求項３】
研磨ホイール（４７）が回転シャフト（５１）と一体であり、
予荷重部材（６１）が、研磨ホイール（４７）の回転軸線（Ｃ−Ｃ）の方向で、回転シャフト（５１）にスラスト力を加え、
ロードセル（６３）が研磨ホイール（４７）の回転軸線（Ｃ−Ｃ）と平行な軸線方向拘束反力（Ｆ）を検知するように、回転シャフト（５１）がロードセル（６３）と協働する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の研磨ユニット。
【請求項４】
研磨ホイール（４７）が、スリーブ（５５）に回転可能に支持される回転シャフト（５１）によって支持され、
予荷重部材（６１）が、研磨ホイール（４７）の回転軸線（Ｃ−Ｃ）と平行な軸線方向で、スリーブ（５５）にスラスト力（ｆ６１）を加え、
スリーブ（５５）がロードセル（６３）と協働し、ロードセル（６３）がスリーブ（５５）に与えられた拘束反力（Ｆ）を検知する
ことを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の研磨ユニット。
【請求項５】
スリーブ（５５）が、予荷重部材（６１）が設けられたケース（５７）内に収容され、
ロードセル（６３）がケース（５７）と一体であり、
スリーブ（５５）が、予荷重部材（６１）の作用の下で、ロードセル（６３）にスラスト力を与える
ことを特徴とする請求項４に記載の研磨ユニット。
【請求項６】
スリーブ（５５）が、ケース（５７）に設けられ、研磨ホイール（４７）の回転軸線（Ｃ−Ｃ）と平行な方向にケース（５７）に対して摺動するようにされている
ことを特徴とする請求項５に記載の研磨ユニット。
【請求項７】
ロードセル（６３）が、両端部がケース（５７）に拘束され、スリーブ（５５）に対して横方向に延びる細長い要素を備えている
ことを特徴とする請求項５又は６に記載の研磨ユニット。
【請求項８】
スリーブ（５５）が二つの対向する開口（６７）を有し、
前記開口を通して、細長い要素（６３）が延び、
スリーブ（５５）が研磨ホイール（４７）の回転軸線（Ｃ−Ｃ）に平行な方向でケーシング（５７）に対して並進することを可能にするような寸法を前記開口が有する
ことを特徴とする請求項７に記載の研磨ユニット。
【請求項９】
ディスク形切断ブレード（１７）の切断エッジ（１８）の対向する側面に作用するように配置された二つの研磨ホイール（４７）を備えている
ことを特徴とする請求項１〜８の何れか一項に記載の研磨ユニット。
【請求項１０】
前記少なくとも一つの研磨ホイール（４７）が支持されるスライド（３１）を備え、
前記スライド（３１）が、前記スラスト作動装置（３７）に関連付けられ、
スラスト作動装置（３７）が、スライド（３１）を、ディスク形切断ブレード（１７）の回転軸線（Ａ−Ａ）に対して径方向に動かすように構成されている
ことを特徴とする請求項１〜９の何れか一項に記載の研磨ユニット。
【請求項１１】
細長い製品（３）を切断する切断装置であって、
・その回転軸線（Ａ−Ａ）を中心とした回転運動が与えられ、かつ、周期的な切断動作が与えられたディスク形切断ブレード（１７）と、
・切断すべき製品（３）用の供給経路と、
・供給経路に沿って切断すべき製品（３）を供給する供給部材（１１，１３）と、
・請求項１〜１０の何れか一項に記載の研磨ユニット（２９）と
を備えていることを特徴とする切断装置。
【請求項１２】
切断エッジ（１８）を有する回転式ディスク形切断ブレード（１７）を研磨する研磨方法であって、
・切断エッジ（１８）の側面に対して、少なくとも一つの研磨ホイール（４７）を押し当てるステップと、
・研磨ホイール（４７）によって切断エッジ（１８）の側面に及ぼされるスラスト力を検知するために設けられたロードセル（６３）に予荷重を与えるステップと、
・予荷重が与えられたロードセル（６３）を用いて、研磨ホイール（４７）によって切断エッジ（１８）の側面に及ぼされるスラスト力を検知するステップと
を有することを特徴とする研磨方法。
【請求項１３】
研磨ホイール（４７）が、アイドル状態で支持され、かつ、研磨ホイール（４７）とディスク形切断ブレード（１７）との間の摩擦によって回転駆動される
ことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
ロードセル（６３）を用いて検知されたスラスト力に基づいてスラスト作動装置（３７）を制御するステップをさらに有する
ことを特徴とする請求項１２又は１３に記載の方法。
【請求項１５】
ロードセル（６３）を用いて検知したスラスト力に基づいて、研磨ユニット（２９）の任意の動作不良を検知するステップをさらに有する
ことを特徴とする請求項１２〜１４の何れか一項に記載の方法。
【請求項１６】
ロードセル（６３）を用いて検知したスラスト力に基づいて、ディスク形切断ブレード（１７）を自動的に交換するステップをさらに有する
ことを特徴とする請求項１２〜１５の何れか一項に記載の方法。
【請求項１７】
・研磨ホイール（４７）を、ディスク形切断ブレード（１７）の切断エッジ（１８）に向けて動かすステップと、
・ロードセル（６３）を用いて検知した設定スラスト値に対応する研磨ホイール（４７）のゼロ位置を画定するステップと
をさらに有する
ことを特徴とする請求項１２〜１６の何れか一項に記載の方法。
【請求項１８】
・研磨ホイールの回転軸線と平行な方向に摺動するように、ケース内に収容されたスリーブに研磨ホイールを支持するステップと、
・スリーブに軸線方向スラスト力を加えることによってロードセルに予荷重を与えるステップと、
・スラスト作動装置を用いて、研磨ホイールを押してディスク形切断ブレードに接触させるステップと、
・スリーブによってロードセルに与えられた力を検知するステップと
をさらに有し、
前記ロードセルがケースと一体である
ことを特徴とする請求項１２〜１７の何れか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばティッシュペーパー等のログ又はロールの切断装置用のディスク形切断ブレードのための研磨ユニットに関する。また、前記研磨ユニットを備えた切断装置、及び切断装置の動作方法も開示される。
【背景技術】
【０００２】
多くの産業分野において、例えば製紙工場からくる親リール等の大径リールからウェブ材料のロールやログを生産する必要がある。典型的には、トイレットペーパーやキッチンタオル又は他の薄葉紙製品の製造では、大径の親リールが、最初に、連続紙処理装置によって製造される。その後、これらのリールは、小径のログ又はロールを製造するために巻解かれて巻き戻され、次いで、これらのログ又はロールは、その軸線に対して直交する方向に切断され、包装されて使用者に販売される単一ロールが形成される。
【０００３】
ログは、所謂、切断装置によって切断される。切断装置には、通常、一つ又は複数のディスク形回転切断ブレードを支持するヘッドが設けられ、これらのブレードは、切断軌道、例えば、円形又は楕円形の軌道に沿って周期的な動きで動かされる。ディスク形切断ブレードは摩耗し易いため、定期的に研磨する必要がある。この目的のために、切断装置には、通常、研磨ユニットが設けられ、各研磨ユニットには、典型的には、少なくとも一対の研磨ホイールが設けられている。研磨ホイールがディスク形切断ブレードに及ぼす圧力の調整は、ディスク形切断ブレードに研磨ホイールによって加えられる力の調整ミスが、研磨の効力を無効にしたり、ディスク形切断ブレードを早く研磨しすぎたりするという結果に繋がり得るので、繊細な作業である。
【０００４】
従って、研磨圧力を良好に制御することを可能にする研磨ユニット及びこれらの研磨ユニットを備えた切断装置を提供する必要がある。
【発明の概要】
【０００５】
一態様によれば、各回転軸線の周りを回転するように適合された少なくとも一つの研磨ホイールを備える、ディスク形切断ブレードを研磨するための研磨ユニットが開示される。研磨ユニットは、さらに、研磨ホイールに関連付けられ、かつ、研磨ホイールをディスク形切断ブレードの切断エッジに対して押し付けるように適合されたスラスト作動装置を備えている。研磨ユニットは、さらに、研磨ホイールに加えられる軸方向スラストと、それに対応して研磨ホイールによってディスク形切断ブレードに加えられる力とを検出するロードセルを有する。
【０００６】
本明細書及び添付の特許請求の範囲では、用語「ロードセル」は、機械的部材に加えられる力又はトルクを検出するように適合された任意のセンサ部材を指す。本発明のいくつかの実施形態の以下の説明から明らかになるように、ロードセルは、研磨ホイールの支持要素に加えられる反力を検出することを可能にする。反力を検出することにより、研磨ホイールによってディスク形切断ブレードに加えられる軸方向スラストを検出することが可能になる。従って、本明細書に記載されるいくつかの実施形態では、ロードセルは、研磨ホイールによってディスク形切断ブレードに加えられる力を直接測定するのではなく、既知の力又は測定可能な力の間の差によって、研磨ホイールによってディスク形切断ブレードに加えられる力を得ることを可能にしている。
【０００７】
この測定は、研磨中に研磨ホイールに作用する全ての力、例えば、切断ブレード及び研磨ユニットが取り付けられている切断ヘッドの移動によって生じる動的な力、並びに研磨ユニットの通常の使用から生じるあらゆる振動を考慮して、研磨ホイールによってディスク形切断ブレードに加えられる実際のスラスト力が正しいか否かを確認することを可能にする。
【０００８】
研磨ホイールによってブレードに加えられるスラスト力を検出することは、多くの理由で有用であり得る。例えば、スラスト作動装置にフィードバック信号を生成すること、この力の変動を引き起こす誤動作を検出すること、又は、より多くの研磨ホイールがディスク形切断ブレードに同じ力を加えることを検証することが可能になる。
【０００９】
研磨ホイールは、通常、切断ブレードに対して傾斜しており、切断ブレードの一側、即ち、切断ブレードの斜面を形成する側面の一側に作用する。スラスト作動装置は、切断ブレードの回転軸線に対して径方向にスラストを生成するように適合され得る。研磨ホイールと切断ブレードとの間の相対位置により、径方向スラストは、ディスク形切断ブレード上に研磨ホイールの軸方向スラスト成分を生成し、即ち、研磨ホイールの回転軸線に平行なスラスト成分を生成する。
【００１０】
研磨ホイールは、作動モータによって回転駆動されるディスク形研磨ホイールであり得る。逆に、他の現在好ましい実施形態では、研磨ホイールは支持体上に遊び状態で取り付けられ、ディスク形回転切断ブレードと研磨ホイールとの間の摩擦によって回転駆動されるように適合され得る。この方法では、より単純でより信頼性の高い研磨システムが提供される。
【００１１】
本明細書に記載の実施形態では、研磨ユニットは、ディスク形切断ブレードの切断エッジの二つの対向する側面に作用するように配置された、少なくとも一対の対向する研磨ホイールを備えている。二つの研磨ホイールの少なくとも一方に、ロードセルが設けられる。いくつかの実施形態では、両方の研磨ホイールに、各ロードセルが設けられる。他の実施形態では、研磨ユニットは、より多数の研磨ホイール、例えば、四つの研磨ホイールを有し得る。
【００１２】
幾つかの実施形態では、研磨ユニットは、ロードセルに予荷重をかけるための予荷重部材を有する。「予荷重部材」は、本明細書において、ロードセルに予荷重力を与えるように適合された任意の部材を指す。幾つかの実施形態では、予荷重部材は、パッシブ部材、例えば、ばねであり得る。他の実施形態では、予荷重部材は、アクティブ部材、例えば、作動装置、例えば、空気圧、油圧式、又は電気式シリンダ−ピストン作動装置等であり得る。好ましくは、予荷重部材は、決定可能で、かつ調整可能な予荷重力を加えるように設定されるか、又は設定され得るか、又は制御され得る。
【００１３】
有利な実施形態では、予荷重部材は、研磨ホイールをその回転軸線に平行に移動させ、研磨ホイールを動作位置及びアイドル位置に交互にもってくるように適合された作動装置を有する。この方法では、一つの部材のみを用いて、二つの機能、即ち、ロードセルに予荷重をかける機能、及び研磨ホイールを作動位置及び非作動位置に選択的に移動させるように研磨ホイールを制御する機能を実行することが可能になる。
【００１４】
幾つかの実施形態では、研磨ホイールが回転シャフトと一体であり、予荷重部材は、回転シャフトに、研磨ホイールの回転軸線の方向にスラスト力を加えるように適合される。回転シャフトをロードセルと協働させて、ロードセルが、回転軸に加えられる軸方向の拘束反力を検出するようにされている。
【００１５】
特に有利な実施形態では、研磨ホイールは、スリーブ内に回転可能に支持される回転シャフトによって支持される。スリーブはケーシング内に収容され得る。実施可能な実施形態では、スリーブは、軸方向に、即ち、研磨ホイールの回転軸線に平行に移動するように取り付けられ得る。さらに、予荷重部材は、研磨ホイールの回転軸線に平行な軸方向のスラストをスリーブに加えるように構成及び配置され得る。さらにまた、スリーブは、軸線方向拘束部材と協働し得、前記軸線方向拘束部材はロードセルで構成されるか、又は、ロードセルに関連付けることができる。ロードセルは、軸方向拘束とスリーブとの間の拘束反力を検出するように、スリーブに対して構成及び配置され得る。
【００１６】
スリーブはケーシング内に収容され得、ケーシング上に予荷重部材が取り付けられる。上述のように、スリーブ及びケーシングは、研磨ホイールの回転軸線に平行に互いに対して移動することができる。さらに、ロードセルはケーシングと一体化され得る。スリーブは、予荷重部材の作用下で、軸線方向で、即ち、研磨ホイールの回転軸線に平行な方向で、ロードセルにスラスト力を与えるように配置され得る。
【００１７】
研磨ユニットは、一つ又は複数の研磨ホイールが支持されるスライドを有し得る。スライドは、ディスク形切断ブレードの回転軸線に対して径方向にスライドを移動させるように構成され得るスラスト作動装置に関連付けられ得る。
【００１８】
別の実施態様によれば、細長い製品を切断するための切断装置が開示され、該切断装置は、ディスク形切断ブレード、切断すべき製品の供給経路、供給経路に沿って切断すべき製品を供給する供給部材及び上述した研磨ユニットを備え、前記ディスク形切断ブレードには、ブレードの回転軸線周りの回転運動と、切断軌道に沿った周期的な切断動作が与えられる。
【００１９】
切断装置は、紙ログ又はロール、例えば、例えば薄葉紙のログを切断して、トイレットペーパーやキッチンタオル等のロールを製造する装置であり得る。
【００２０】
有利な実施形態では、切断装置は、少なくとも一つのディスク形切断ブレードを支持する切断ヘッドと、ディスク形切断ブレードを研磨するための一つ又は複数の研磨ホイールを有する少なくとも一つの研磨ユニットとを備えている。切断ヘッドには、周期的な切断運動、例えば、楕円形又は円形の軌道に沿った運動が与えられ得る。前記運動は、連続運動又は往復運動であり得る。また、切断ヘッドは、二つ以上のディスク形切断ブレードと、それに対応する二つ以上の研磨ユニットとを有し得る。
【００２１】
別の特徴によれば、切断エッジを有するディスク形回転切断ブレードの研磨方法が開示され、該方法は、
・スラスト作動装置を用いて研磨ホイールを切断エッジの側面に押し付けるステップと、
・ロードセルを用いて、研磨ホイールによって切断エッジの側面に及ぼされるスラストを検出するステップと、
・ロードセルを用いて検出されたスラストに基づいてスラスト作動装置を制御するステップと
を有する。
【００２２】
幾つかの実施形態では、研磨方法は、
・ケーシング内に収容されたスリーブ内で研磨ホイールを支持して、研磨ホイールの回転軸線に平行な方向に研磨ホイールを摺動させステップと、
・スリーブに、軸線方向のスラストを加えることによってロードセルに予荷重をかけるステップと、
・スラスト作動装置を用いて、研磨ホイールを押圧してディスク形切断ブレードに接触させるステップと、
・スリーブによってロードセルに加えられる力を検出するステップと
を有し、前記ロードセルは、ケーシングと一体化されている。
【００２３】
研磨ユニット、切断装置、及び研磨方法のさらなる有利な特徴及び実施形態は、以下の説明及び添付の特許請求の範囲に記載されている。
【００２４】
本発明は、本発明の実施形態の非限定的な例を示す以下の説明及び添付の図面によって、より良く理解される。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】一実施形態による切断装置の概略側面図である。
【図２】図１の切断装置に取り付けられ得る研磨ユニットの背面から見た不等角投影図である。
【図３】回転軸線を含む平面に沿った研磨ホイール及び関連する支持部材の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、添付図面を参照して、実施形態を詳細に説明する。同じ符号は、異なる図面における同一又は類似の要素を示している。図面は、必ずしも縮尺通りではない。以下の詳細な説明は、本発明を限定するものではない。本発明の保護範囲は、添付の特許請求の範囲によって定義される。
【００２７】
明細書において、「ある実施例」「その実施例」又は「幾つかの実施例」の用語は、ある実施形態を参照して説明された特定の特徴、構造又は要素が、説明する対象物の少なくとも一つの実施形態に含まれていることを意味する。従って、用語「ある実施例において」「その実施例において」又は「幾つかの実施例において」は、必ずしも、同一の一つの実施例又は複数の実施例を参照するものではない。さらに、特定の特徴、構造又は要素は、一つ又は複数の実施形態において任意の適切な方法で組み合わせられ得る。
【００２８】
図１には、細長い製品、例えば、ティッシュペーパーのロール又は所謂ログを切断するための切断装置が示されている。切断装置は全体として符号１で示されており、切断すべきログは符号３で示されている。切断装置１によってログ３を切断することにより、小さいロール５が生産される。
【００２９】
切断装置は公知である。それら切断装置は、様々な構成及びレイアウトを有し得る。図１の切断装置１は、単に非限定的な例として示されており、以下により詳細に説明される研磨ユニットの特徴は、異なる構成の切断装置においても有利に使用され得ることは理解される。
【００３０】
図１に示された切断装置１は支持構造体７を備え、支持構造体７に、一つ又はそれ以上の供給チャネル９が画定され、供給チャネル９に沿って、切断すべきログ３が前方に動かされる。ログ３を押すためのスラストシステムが、各チャネルに関連付けられている。幾つかの実施形態において、スラストシステムは、可撓性部材１１、例えば、チェーン又は連続ベルトを有し得、前記可撓性部材１１に、一つ又は複数の押圧部材１３が固定され、前記押圧部材１３がログ３を後方から押して、チャネル９に沿ってログ３を移動させる。符号１４は、連続可撓性部材１１を作動するモータを示している。ログ３の前方への動きは、矢印ｆ３によって示されている。前方への移動は、連続的又は断続的であり得る。
【００３１】
切断装置１は、切断ヘッド１５を有し、該回転ヘッド１５には、回転軸線を中心に回転する一つ又は複数のディスク形回転切断ブレードが設けられ得る。図示の実施形態では、切断装置１は、回転軸線Ａ−Ａを中心に回転する単一のディスク形切断ブレード１７を備えている。ディスク形切断ブレード１７は、回転プレート９上に支持され得、周期的な動作、この実施例では、軸線Ａ−Ａと実質的に平行であり得る軸線Ｂ−Ｂを中心とした回転動作を実行する。他の実施形態では、ディスク形切断ブレード１７を支持するためのプレート又は他の支持ユニットには、異なる周期的な動作が与えられ得、これは、例えば、往復回転動作、楕円形閉軌道に沿った動作、又は任意の他の適当な動作であり得る。
【００３２】
単なる実施例として、符号２１は、例えば、チェーン２３又は他の伝達部材を介して回転運動をプレート１９に伝達するモータを示している。
【００３３】
軸線Ａ−Ａを中心とするディスクケイ切断ブレード１７の回転は、伝導チェーン２７又は他の任意の適当な伝導部材を介して、別のモータ２５によって与えられ得る。
【００３４】
研磨ユニット２９は、ディスク形切断ブレード１７と関連付けられ得る。図２により詳細に示されている研磨ユニット２９は、ここでは、研磨ユニット２９がプレート上にどのように取り付けられるかをより良く示すために、プレート１９の構造が省略されている。
【００３５】
幾つかの実施形態では、研磨ユニット２９は、回転プレート１９に固定することができるガイド３３に沿って移動可能なスライド３１を有する。スライド３１は、シュー３５を用いてガイド３３に摺動可能に拘束され得る。
【００３６】
図示実施形態では、スライド３１には、以下に説明する目的のために、ディスク形切断ブレード１７の回転軸線Ａ−Ａに対して実質的に径方向の両矢印ｆ３１に従った運動が与えられる。両矢印ｆ３１に従った運動は、スラスト作動装置３７によって与えられ得る。作動装置３７は、例えば、電子的に制御される電気モータであり得る。作動装置３７は、モータ２１、モータ２５、及びモータ１４も接続され得る中央制御ユニット３９に接続され得る。
【００３７】
特に図２に示すように、作動装置３７は、支持ブロック４３によって回転プレート１９に支持されたねじ棒４１の回転を制御し得る。スライド３１と一体のナットねじ４５が、ナットねじ４１と係合する。この方法では、作動装置３７によって制御されるねじ棒４１の一方向又は他方向への回転は、両矢印ｆ３１に従ってスライド３１の並進を引き起こす。
【００３８】
一つ又はそれ以上の研磨ホイールは、研磨ユニット２９のスライド３１上に支持され得る。特に有利な実施形態では、研磨ユニット２９は、互いに実質的に等しい二つの研磨ホイール４７を有する。研磨ホイール４７は、対称的に配置され、傾斜しており、ディスク形切断ブレード１７の切断エッジ１８（図２）の対向する側面に作用するようにされている。
【００３９】
スラスト作動装置３７を介して、スライド３１は、以下に説明されるように制御され得る力で、二つの研磨ホイール４７がディスク形切断ブレード１７の切断エッジ１８に押し付けられるまで、ディスク形切断ブレード１７に向かって径方向に動かされる。実際には、研磨ユニット２９は、作動装置３７を介して、作動位置に周期的に運ばれ、研磨ホイール４７によって、ディスク形切断ブレード１７に接触し、周期的にディスク形切断ブレード１７を研磨する。実質的、研磨は連続的ではなく、ディスク形切断ブレード１７による所定数の切削毎に行われる。ある研磨動作とそれに続く研磨動作との間に、作動装置３７は、研磨ユニット２９をディスク形切断ブレードから離れるように移動させる。
【００４０】
摩耗のバランスをとるために、即ち、研磨によるディスク形切断ブレード１７の半径の減少のバランスをとるために、作動装置３７は、ディスク形切断ブレード１７の回転軸線Ａ−Ａに向けて次第に大きくなるストロークを研磨ユニット２９に与える。選択的に、研磨ユニット２９の移動の開始点を、回転軸線に向けて徐々に移動させ、研磨ユニットの全ストロークを一定に保つことも可能である。実際には、摩耗のバランスをとるために、研磨ユニット２９におけるディスク形切断ブレード１７から離れる運動のストロークが、ディスク形切断ブレード１７の摩耗に等しい分だけ減少させられる。この方法では、研磨ユニット２９のストロークは一定のままであり、ディスク形切断ブレード１７の摩耗が増加することにつれて増加することはない。
【００４１】
図示しない他の実施形態では、研磨ユニット２９は、一対以上の研磨ホイール４７を有し得る。研磨ユニット２９は、例えば、研磨ホイールの寸法及び／又は研磨ホイールの形状及び／又は研磨ホイールが作られる材料の特徴に関して互いに異なる二対の研磨ホイールを有し得る。
【００４２】
図３は、研磨ホイール４７の回転軸線Ｃ−Ｃを含む平面に従った研磨ホイール４７の一方の断面を示している。他方の研磨ホイールは、図３に示すものと等しくても対称的であってもよい。図３には、研磨ホイールに加えて、研磨ホイールを支持する支持部材も示されている。
【００４３】
図示実施形態では、研磨ホイール４７が支持シャフト５１に堅固に取り付けられている。支持シャフト５１の軸線は、符号Ｃ−Ｃで示されており、研磨ホイール４７の回転軸線を構成し、それを中心にして支持シャフト５１と研磨ホイール４７が互いに一体的に回転するように適合されている。
【００４４】
シャフト５１は、スリーブ５５内でベアリング５３によって回転可能に支持され得る。有利には、シャフト５１は、スリーブ５５に対して軸方向に、即ち、研磨ホイール４７の回転軸線Ｃ−Ｃに平行な方向に並進しないように、スリーブ５５に取り付けられ得る。
【００４５】
幾つかの実施形態では、スリーブ５５はケーシング５７内に収容され、ケーシング５７に対して平行移動することができる。本明細書に記載の幾つかの実施形態では、ブッシング５９又は他の滑り軸受が設けられ得、スリーブ５５がケーシング５７に対して研磨ホイール４７の回転軸線Ｃ−Ｃに平行に並進することを可能にし得る。
【００４６】
予荷重部材６１は、ケーシング５７と一体化され得、この部材は、研磨ホイール４７の回転軸線Ｃ−Ｃに平行なスラスト力をスリーブ５５に加える。スラスト力は矢印ｆ６１で示され、研磨ホイール４７に向けられる。予荷重部材６１は、例えば、シリンダ・ピストン式作動装置であり得る。予荷重部材６１の全体的なスラスト力は、固定値又は可変値であり得、例えば、その値は、オペレータによって設定され得る。
【００４７】
他の実施形態では、予荷重部材６１は、弾性部材、例えば、圧縮ばね又は圧縮ばねシステムであり得、その弾性予荷重力は既知のコイルばねや皿ばね等を有し得る。
【００４８】
以下に詳述するように、予荷重部材６１は、スリーブ５５に予荷重を加える。予備荷重部材６１が作動装置によって構成されているか、又は、作動装置を備えている場合、スリーブ５５、従って、研磨ホイール４７を、ディスク形切断ブレード１７から離す方向に動かすためにも使用され得る。これは、例えば、研磨ユニットが、選択的に動作されるべき、より多くの研磨ホイールを有する場合に有用であり得る。
【００４９】
図３に示す実施形態では、ロードセル６３はケーシング５７と一体であり、ロードセルはその両端部がケーシング５７に拘束され、かつ、研磨ホイール４７の回転軸線Ｃ−Ｃに直交して延びる小さな円筒形バーのように成形され得る。符号６５は、ロードセル６３を制御ユニット３９又は切断装置１を制御するための任意の他のシステムに接続するための接続ケーブルを示している。
【００５０】
ロードセル６３は、スリーブ５５を横切って延びている。この目的のために、スリーブ５５は、ロードセル６３が通過する二つの対向する開口部６７を有し得る。開口６７は、ロードセル６３の断面よりも大きな寸法を有する。例えば、ロードセル６３が円筒形の断面を有する場合、開口部６７はスロットのような形状され得、即ち、開口部６７は、研磨ホイール４７の回転軸線Ｃ−Ｃの方向に細長くされ得る。この方法では、ロードセル６３は、ケーシング５７に堅固に接続され、スリーブ５５は、ロードセル６３及びケーシング５７に対して、研磨ホイール４７の回転軸線Ｃ−Ｃに平行な方向に摺動し得る。
【００５１】
スリーブ５５は予荷重部材６１によって押されてロードセル６３に当接し、反力、即ち、拘束反力がスリーブ５５に加えられる。実際には、図示の実施形態では、ロードセル６３は、スリーブ５５に対する支持拘束を構成し、予荷重部材６１によって加えられる予荷重力ｆ６１とは反対方向に向けられたスラスト力Ｆを加える。図示の実施形態では、スリーブ５５は、ロードセル６３に載るための載置脚５５．１を有する。
【００５２】
ロードセル６３は、ロードセル６３及びスリーブ５５間で交換される反力Ｆを検出するように適合されている。また、予荷重部材６１は、振動による力として、研磨ユニット２９に作用し得る「寄生」力を排除する。
【００５３】
研磨ホイール４７がまだディスク形切断ブレード１７に接触していないと仮定すると、ロードセル６３によって測定される反力Ｆは、予荷重部材６１によって加えられる予荷重力ｆ６１に等しくなる。逆に、研磨ホイール４７が作動して、作動装置３７によってディスク形切断ブレード１７に対して押しつけられているとき、ディスク形切断ブレード１７は、研磨ホイール４７上にスラスト力を発生させることになる。前記スラスト力は、回転軸線Ｃ−Ｃに平行で、従って、ディスク形切断ブレード１７の切断エッジ１８の側面の表面に直交する成分を有する。この成分を図３に符号Ｓで示す。研磨ユニット２９が移動しているとき、研磨ユニット２９、特に、スリーブ５５に他の力が加えられ得る。これらの力は、例えば、ディスク形切断ブレード１７及び研磨ユニット２９が取り付けられているプレート１９の動きによって生成される動的な力によって引き起こされ得る。これらの力は、研磨ホイール４７の回転軸線Ｃ−Ｃに従って方向付けされる成分を有し得、予荷重力ｆ６１に代数的に加算され、従って、ロードセル６３によって検出される反力Ｆを（方向に基づいて）減少又は増加させる。実際には、これらの寄生力は、予荷重部材６１によってロードセルに加えられる予荷重のおかげで無視できる。従って、予荷重はユニット全体を安定化させるのに有用であり、その結果、使用中、セルは望ましくない成分を無視できるようにし、そのような大きさのオーダーの値を検出する。
【００５４】
力ｆ６１が既知であり、かつ、力Ｆがロードセル６３によって与えられる信号から既知であるので、研磨ホイール４７がディスク形切断ブレード１７の側面を押圧する力Ｓを計算することが可能になる。
【００５５】
この方法では、例えば、中央制御ユニット３９を用いて、研磨ホイール４７を、ディスク形切断ブレード１７上に所望の力Ｓを加えるための正しい位置に移動させるように、スラスト作動装置３７を制御することが可能になる。制御は、様々な方法で実行することができる。例えば、ロードセル６３によって検出された信号に基づいて、研磨ホイールとディスク形切断ブレードとの間の予め設定された接触力と実際の力との間のあらゆる不一致を補正するフィードバックシステムが設けられ得る。この不一致は、スラスト作動装置３７に作用することによって補正される。より単純な実施形態では、制御は、単に、ディスク形切断ブレード１７に向かって移動する研磨ホイールの接近ストロークを修正することによって実行され得る。例えば、スラスト作動装置３７を用いて実行される所与の接近ストロークでは、研磨ホイール４７とディスク形切断ブレード１７との間の接触力が高すぎる場合、次のサイクルで、接近ストロークがより小さくされ得る。逆に、スラスト力が設定した値より低い場合には、接近ストロークを大きくすることが可能である。
【００５６】
二つの研磨ホイール４７が対称に正しく設定されていると仮定すると、対称性のために、他方の研磨ホイール４７がディスク形切断ブレード１７に等しい力を加えると仮定することが可能であるので、二つの研磨ホイール４７の一方の力Ｓの量を検出することを可能にする一つのロードセル６３のみを使用して上述の結果を得ることが可能である。従って、研磨ホイール４７の各対に一つのロードセル６３のみを設ければ十分である。
【００５７】
しかしながら、好ましい実施例では、例えば、研磨ホイール４７の位置を設定する際の誤差に起因する等のあらゆる差を考慮して、より正確に測定するために、各研磨ホイール４７に一つずつ、二つのロードセルが設けられる。
【００５８】
また、ロードセル６３は、切断装置１の構成要素の誤動作又は損傷、例えば、ディスク形切断ブレード１７の損傷を示し得る、スラスト力Ｓの異常な変動を検出するためにも使用され得る。また、両方の研磨ホイール４７にロードセル６３が設けられている場合、それらがディスク形切断ブレード１７に同じ力を加えていることを検出することが可能になり、例えば、研磨ホイール４７の一方又は他方の位置を調整することによって、オペレータの介入を可能にすることも可能である。
【００５９】
異常な状況は、光信号や音響信号のようなアラーム信号で通知され得る。選択的に、又は組み合わせて、切断装置を制御するコンピュータ又は制御ユニットのディスプレイ又はモニタ上にアラーム信号を表示することが可能である。また、装置の制御及び監視を担当するスタッフが装備している携帯電話又は他の携帯装置からアプリケーションを介して警報又はエラー信号を送信することも可能である。
【００６０】
また、切断回数に対して早すぎる研磨荷重の異常や異常変動が検出された場合にも信号を発生させることができる。この場合、作業者は、ディスク形切断ブレード１７の早期交換を決定することができる。
【００６１】
切削装置が、ディスク形切断ブレードを交換するための自動システムを有する場合、自動システムは、例えば、研磨ホイールとディスク形切断ブレードとの間の接触力の変動や異常値を検知した時、例えば、大きな力変動を検出した時に、ディスク形切断ブレードを交換することができる。自動交換は、既に実行された切断数を考慮に入れて行うこともできる。ディスク形切断ブレードを自動的に交換するためのシステムは例えば、国際公開第ＷＯ２０１６−０３０１２４号に開示されている。
【００６２】
幾つかの実施形態では、上述したロードセルを有する研磨ユニットは、ディスク形切断ブレードを交換する時に、研磨ホイールの位置を自動的にリセットするためにも使用することができる。例えば、新しいディスク形切断ブレードが取り付けられた後、研磨ユニットは、新しいディスク形切断ブレードに向けて径方向に移動され得、各ロードセルを用いて二つの研磨ホイールの少なくとも一方でディスク形切断ブレードによって加えられるスラスト力を検出することができる。ロードセルによって検出される力が、設定値、例えば１ｋｇに等しいとき、スライド３１によって取られた位置が記憶される。これが初期研磨位置である。この時点で、研磨サイクルが実行され、作動装置３７を用いて、研磨ユニットを、ディスク形切断ブレードに近づけたり、ディスク形切断ブレードから遠ざけたりするように周期的に移動させる。研磨位置は、ディスク形切断ブレードが摩耗され、ロードセルによって検出され得る、研磨ホイールとディスク形切断ブレードとの間の接触力の減少を引き引き起こされるにつれて補正される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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