JP4611495B2

JP4611495B2 - 丸刃式切断装置

Info

Publication number: JP4611495B2
Application number: JP2000204373A
Authority: JP
Inventors: 英幸志村
Original assignee: 東洋刃物株式会社
Priority date: 2000-05-31
Filing date: 2000-05-31
Publication date: 2011-01-12
Anticipated expiration: 2020-05-31
Also published as: JP2001341095A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はアルミニウム箔や銅箔等のような金属箔やプラスチックフィルム、あるいは金属箔やプラスチックフィルム等に他の物質を塗布あるいはコーティングした複合材等の原反を多数の帯状部材にスリットするための丸刃式切断装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の丸刃式切断装置としては、本出願人等が先に出願し、特開平１０−６４５２７号公報により公開された切断装置が知られている。
この従来技術では、第１丸刃と第２丸刃によって被切断帯を切断するときに、切断後の帯状部材が第１丸刃の側面と隣の第１丸刃の側面との間、あるいは第２丸刃の側面と隣の第２丸刃の側面との間に挟まれている範囲を過ぎるまで、その帯状部材をそれぞれ第２丸刃とその第２丸刃と上下に相対峙している弾性リングによって、あるいは第１丸刃とその第１丸刃と上下に相対峙している弾性リングによって挟み続けるようにすることを目的として、第１丸刃、あるいは第２丸刃に隣接して設けられている弾性リングの外径をそれぞれ第１丸刃、あるいは第２丸刃の外径寸法より大きく構成した切断装置であり、それによって、被切断帯から切断された帯状部材には波打ち現象が起こらず、帯状部材は無理なく２枚の第１丸刃の両側面間から、あるいは２枚の第２丸刃の両側面間から脱出することができる。その結果、切断された帯状部材にはフレアーが発生したり、ナイフマークが付いたりすることがなくなるというものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来技術では、第１丸刃と第２丸刃による切断開始点から２枚の第１丸刃の側面間からの脱出点まで、あるいは切断開始点から２枚の第２丸刃の側面間からの脱出点までの範囲において適度な加圧力が得られ、その後、帯状部材が丸刃の側面間から安定して排出されるようにするために、各弾性リングの材質としてはゴム硬度が５〜３０度程度の軟らかい材質、例えば発泡ゴム等を用いることが最適とされている。
【０００４】
そして、弾性リングをこのように軟らかい材質で形成することにより、例えば切断条件を変えるために第１丸刃と第２丸刃の軸間距離を変更して第１丸刃と第２丸刃の刃先のラップ量を変更する場合においてもラップ量の変更程度の数値範囲での寸法の違いであれば弾性リングの加圧力はほとんど変わらないという利点はあるが、その反面、このようにゴム硬度が低い材質からなる弾性リングの場合にはその弾性リングの外径等を少しだけ加工しようとするときには困難が伴う。特に径で１ｍｍ以下というような加工量の少ない研削修理等は極めて困難な作業となってしまう。
【０００５】
そのために、弾性リングを製作するときには外径の寸法管理にかなりの注意を払う必要があった。また、丸刃の研削修理によってその丸刃の外径が小さくなった場合でも、その丸刃に隣接する弾性リングを研削修理することなしに元の外径寸法のままで組み込んでしまうことが多くなり、その結果、図９に示すように弾性リング３が丸刃６によって押し込まれて変形している外周部と自由な外周部との間に生じる段差Ａが大きくなり過ぎて切断された帯状部材Ｆは折り曲げられる状態となり、特に帯状部材Ｆが腰の弱い材質である場合には丸刃６の背側のエッジによってナイフマークや擦り疵が付いてしまい帯状部材は不良品となってしまうという大きな問題が生じていた。そこで、本発明は弾性リングの外径寸法が隣接する丸刃の外径寸法との比較において適正な寸法差の範囲をある程度越えている場合であっても、帯状部材の切り口に不具合を生じさせることがないようにした弾性リングを備えた丸刃式切断装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するために本発明の請求項１に係る発明は、第１丸刃と第１スペーサとが装着されている第１回転軸と、第２丸刃と第２スペーサとが装着されている第２回転軸と、前記第１スペーサの外周部端部に設けられたリング状段部に装着され、前記第２丸刃の外周面に対向し前記第１丸刃の側面に当接している第１弾性リングと、前記第２スペーサの外周部端部に設けられたリング状段部に装着され、前記第１丸刃の外周面に対向し前記第２丸刃の側面に当接している第２弾性リングと、を備え、前記第１弾性リングの外径が前記第１丸刃の外径寸法より大きい寸法とされ、前記第２弾性リングの外径が前記第２丸刃の外径寸法より大きい寸法とされ、前記第１丸刃の刃先側面と前記第２丸刃の刃先側面を当接させた軸線方向の位置を切断位置とし、前記第１回転軸と前記第２回転軸を回転させて切断位置で帯状部材を切断する丸刃式切断装置において、前記第１弾性リングと前記第２弾性リングのうちの少なくとも一方の弾性リングの外周面の円周方向の全周にＶ字状の傾斜面を有する溝または前記弾性リングの前記切断位置側とは反対側の側面に面取り状の斜面を形成したことを特徴とする丸刃式切断装置である。
【０００７】
このような構成とすることにより、弾性リングの外周面に設けられた溝は丸刃によって押し込まれて変形する弾性体の逃げ場となるので、弾性体による過大な反発力を吸収してくれる。また弾性リングの外周面に溝が存在することにより丸刃と上下に相対峙することのない内側の外周部分の反発力も弱められることにもなるので帯状部材が極端に折り曲げられるようなことはなくなる。
【００１０】
本発明の請求項２に係る発明は、前述した前記Ｖ字状の傾斜面を有する溝または前記面取り状の斜面が形成された前記弾性リングの、前記第１丸刃及び又は前記第２丸刃の側面が当接する位置から前記溝または前記斜面までの外周面の幅寸法を、前記第１丸刃及び又は前記第２丸刃によって押し潰されたときに、前記第１丸刃及び又は前記第２丸刃の幅寸法以下とした丸刃式切断装置である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図１乃至図７を参照しながら説明する。
図１は本発明に係る丸刃式切断装置の基本となる実施の形態を示している。図において、第１回転軸１と第２回転軸２は左右両側に設けられている軸受け手段（図示せず）によって平行に支持されており、別に設けられている駆動手段（図示せず）によってそれぞれ切断方向の回転が与えられるようになっている。
【００１３】
第１回転軸１の中央部には、外周部両側端部にリング状の溝が設けられ、そのリング状の溝に第１弾性リング３が組み込まれている第１スペーサ１１が装着されており、その第１スペーサ１１の両側には環状の第１丸刃５が隣接して装着されている。そして、第１スペーサ１１とその両側に装着されている２個の第１丸刃５とによって第１丸刃ブロック３１が構成され、この第１丸刃ブロック３１の両側にはそれぞれ第１端部スペーサ２１が装着されている。また、第１スペーサ１１のリング状の溝に組み込まれている第１弾性リング３の外径寸法は第１丸刃５の外径寸法より大きく構成されている。そして、これらの第１丸刃ブロック３１と第１端部スペーサ２１とは、第１回転軸１の一方の端部近傍に設けられていてストッパーの役割りをするフランジ部１ａと他方の端部近傍に設けられた締め付け手段１ｂとによって第１回転軸１に固定されている。
【００１４】
次に第２回転軸２の中央部には、外周部両側端部にリング状の溝が設けられ、そのリング状の溝に薄丸刃からなる第２丸刃６とその第２丸刃６の内側に皿ばね９とが重ねて組み込まれている刃物ホルダー１０が装着されており、これらの刃物ホルダー１０と第２丸刃６と皿ばね９とによって第２丸刃ブロック３２が構成されている。また、この第２丸刃ブロック３２の両側には、外周部の片側端部にリング状の溝が設けられ、そのリング状の溝に第２弾性リング４が組み込まれている第２端部スペーサ２２が第２弾性リング４を第２丸刃ブロック３２側に向けた状態で装着されている。また、第２端部スペーサ２２のリング状の溝に組み込まれている第２弾性リング４の外径寸法は第２丸刃６の外径寸法より大きく構成されている。そして、これらの第２丸刃ブロック３２と第２端部スペーサ２２とは、第２回転軸２の一方の端部近傍に設けられていてストッパーの役割りをするフランジ部２ａと他方の端部近傍に設けられた締め付け手段２ｂとによって第２回転軸２に固定されている。
【００１５】
また第１回転軸１の中央部に装着されている第１スペーサ１１の幅と第２回転軸２に装着されている刃物ホルダー１０の幅とはそれぞれ被切断帯の切断幅とほぼ同じ寸法とされており、第１回転軸１に装着されている第１丸刃５の第１スペーサ１１側の刃先側面と、第２回転軸２に装着されている刃物ホルダー１０に組み込まれている第２丸刃６の刃先側面とが左右均等に当接するように第１スペーサ１１の軸心方向の中心面と刃物ホルダー１０の軸心方向の中心面とが同一面となるように第１回転軸１と第２回転軸２は軸芯方向で相対的に調整されている。また、第１丸刃５の刃先と第２丸刃６の刃先とは所定の量だけ上下にオーバーラップするように第１回転軸１と第２回転軸２との軸間距離が調整されており皿ばね９の付勢力によって第１丸刃５の刃先側面と第２丸刃６の刃先側面とが所定の側圧で接触している。
【００１６】
このような状態において、第１回転軸１と第２回転軸２をそれぞれ切断方向に回転させ、第１回転軸１と第２回転軸２との間に被切断帯を通してやれば、被切断帯は第１丸刃５と第２丸刃６によって所定の幅に切断される。このとき、第１弾性リング３の外径が第１丸刃５の外径より大きい寸法とされているので、図２に示すように第１弾性リング３の切断点付近での外周面は被切断帯を間に挟んで第２丸刃６の外周面によって押し潰されて変形している。同様に、第２弾性リング４の外径が第２丸刃６の外径より大きい寸法とされているので第２弾性リング４の切断点付近での外周面も被切断帯を間に挟んで第１丸刃５の外周面によって押し潰されて変形している。
【００１７】
ここで、第１弾性リング３の外周面には円周方向の全周にＶ字状の傾斜面を有する溝８がリング状に設けられているので、図３に示すようにそのＶ字状の傾斜面を有する溝８の両側に存在する頂き部（外周面）８ｃ、８ｄの反発力は図９に示したような溝が存在しない従来の弾性リング３の外周面に比べて幅が狭くなった分だけ弱くなると共に、その溝部分が弾性体の変形部の逃げ場となるので、従来例として示した図９のように、弾性リング３の外径寸法と丸刃５の外径寸法との差が適正な寸法範囲をある程度越えてしまった場合でも、図２に示すように第１弾性リング３の外周面は変形し易いので帯状部材には極端な曲げ作用が働くことはなくなる。
【００１８】
また、このとき、図３に示すように、このＶ字状の傾斜面を有する溝８の左右の頂上８ａ、８ｂのうちの第１丸刃５に隣接している側の頂上８ａから第１弾性リング３の外側（第１丸刃隣接側）側面までの頂き部８ｃの幅寸法Ｗを、この頂き部８ｃが相対峙する第２丸刃６によって押し潰されて変形するときの幅Ｙがその相対峙している第２丸刃６の幅寸法Ｔに近い値、より好ましくは第２丸刃６の幅寸法Ｔにマイナスしてほぼ等しい幅寸法Ｗとしておくことによって、更にこの略Ｖ形の溝８を設ける効果が増大する。尚、図１に示した丸刃式切断装置の場合には、１条取りする切断装置の例であり、左右の幅の狭い帯状部材はトリミング端材として処分される。また、本実施の形態においては第１弾性リング３の外周面にのみＶ字状の傾斜面を有する溝８を設けたものについて記述したが、第２端部スペーサ２２に装着されている第２弾性リング４の外周面にもＶ字状の傾斜面を有する溝８を設けてもよい。
【００１９】
図４に示す丸刃式切断装置は、図１に示した本発明に係る丸刃式切断装置の実施の形態においては、刃物ホルダー１０と、薄丸刃からなる２個の第２丸刃６と、２個の皿ばね９とによって構成されていた第２丸刃ブロック３２を、２個の環状の第２丸刃７とその２個の第２丸刃７の間に設けられた第２スペーサ１２とによって構成した本発明に係る丸刃式切断装置の実施の形態を示したものである。この場合にも第１弾性リング３の外周面の円周方向の全周にＶ字状の傾斜面を有する溝８がリング状に設けられている。
【００２０】
次に、図５に示す丸刃式切断装置は、図１に示した本発明に係る丸刃式切断装置の実施の形態が１条取りの切断装置であるのに対し、被切断帯を複数条にスリットして多数の帯条部材を得ようとする多数条取りの丸刃式切断装置としたものである。図５において、第１回転軸１には、複数の第１丸刃ブロック３１と、その複数の第１丸刃ブロック３１、・・のそれぞれの間に設けられた第３スペーサ１３とからなる第１丸刃列４１と、その第１丸刃列４１の両側に隣接して設けられている２個の第１端部スペーサ２１とが装着されている。また、第２回転軸２には、第１回転軸１に装着されている第１丸刃ブロック３１と同じ数の第２丸刃ブロック３２と、その複数の第２丸刃ブロック３２、・・のそれぞれの間に設けられた第４スペーサ１４とからなる第２丸刃列４２と、その第２丸刃列４２の両側に隣接して設けられている２個の第２端部スペーサ２２とが装着されている。
【００２１】
また、第１回転軸１に装着されている第３スペーサ１３の幅は、その第３スペーサ１３の幅とその第３スペーサ１３の両側に隣接している２個の第１丸刃５、５の幅とを合わせた寸法が被切断帯の切断幅とほぼ同じ寸法となるような幅寸法とされ、第２回転軸２に装着されている第４スペーサ１４の幅は、第１スペーサ１１及び刃物ホルダー１０と同様に被切断帯の切断幅とほぼ同じ寸法とされており、第３スペーサ１３の軸心方向の中心面と第４スペーサ１４の軸心方向の中心面とは同一面とされている。
【００２２】
そして、第４スペーサ１４の外周部両側端部には第２弾性リング４を装着するリング状段部が設けられており、そのリング状段部には第２弾性リング４が装着されている。この第２弾性リング４の外周面の円周方向の全周にＶ字状の傾斜面を有する溝８がリング状に設けられている。このとき、図６に示すように、このＶ字状の傾斜面を有する溝８の左右の頂上８ａ、８ｂのうちの第２丸刃６に隣接している側の頂上８ａから第２弾性リング４の第２丸刃隣接側側面までの頂き部８ｃ（外周部）の幅寸法ｗを、この頂き部８ｃが相対峙する第１丸刃５によって押し潰されて変形するときの幅ｙがその相対峙している第１丸刃５の幅寸法に近い値になるような幅寸法ｗとされていることは前述した第１弾性リング３の場合と同様である。また、第２回転軸２に装着されている第２丸刃ブロック３２をそれぞれ２個の環状の第２丸刃７とその２個の第２丸刃７、７の間に設けられた第４スペーサ１４とによって構成することができることは図４に示した実施の形態の丸刃式切断装置と同様である。尚、Ｖ字状の傾斜面を有する溝とはＶ形の溝でもよく、またＵ形に近いＶ形の溝を含むことは当然である。また、例えば弾性リングの軸心と直角な面で、かつ弾性リングに設けられるＶ字状の傾斜面を有する溝の底部を通る面で２つ割りとしたような形状の弾性リングを２枚組み合わせることによってＶ字状の傾斜面を有する溝を備えた弾性リングとすることも可能である。
【００２３】
さて、図１乃至図６に示した実施の形態における丸刃式切断装置では、第１弾性リング３及び第２弾性リング４がそれぞれ第１スペーサ１１及び第４スペーサ１４の外周部両側端部に設けられたリング状段部に別々に装着されている構成であったが、図７に示すようにスペーサの軸方向全長にわたって装着するようにしてもよく、切断幅が狭い切断装置の場合には特に有効となる。このとき、Ｖ字状の傾斜面を有する溝８は２列でもよく、また切断幅が狭い場合には１列とすることもできる。
【００２４】
次に、図８に示した丸刃式切断装置は、被切断帯の腰の強さの度合いと、弾性リングの硬さ具合によっては弾性リング３の幅を狭くしても切断された帯状部材を何等の問題もなく欠陥を生じさせることなしに２枚の丸刃の両側面間から脱出させることができる場合も想定されることに基づいてなされたものであり、相対峙する丸刃の外周面によって潰されて変形する弾性リングの変形部の逃げ場としてＶ字状の傾斜面を有する溝の代わりに弾性リングの切断位置側とは反対側の側面に面取り状の斜面Ｓを形成した弾性リングを装着した丸刃式切断装置としたものである
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、弾性リングの外径寸法が隣接する丸刃の外径寸法との比較において適正な寸法差の範囲を越えてしまった場合であっても、帯状部材の切り口に不具合が生じることのない丸刃式切断装置が得られる。また、弾性リングの円周方向の全周にＶ字状の傾斜面を有する溝または前記弾性リングの切断位置側とは反対側の側面に面取り状の斜面を形としたことにより、幅の狭い外周部の反発力は弱いものとなるが、溝または斜面の底に近い根元部分は外周面の頂き部よりも広くなっているので弾性リング先端部分の溝または斜面側への横倒れが防止され、その結果丸刃と弾性リングとの間に隙間ができることもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の丸刃式切断装置の実施の形態を示す図である。
【図２】本発明に係る丸刃式切断装置の切断点付近における弾性リングの状態を示す断面図である。
【図３】本発明に係る丸刃式切断装置の切断点付近における弾性リングの状態の詳細を説明するための拡大断面図である。
【図４】本発明の丸刃式切断装置の別の実施の形態を示す図である。
【図５】本発明の丸刃式切断装置の別の実施の形態を示す図である。
【図６】本発明に係る丸刃式切断装置の切断点付近における弾性リングの状態を示す断面図である。
【図７】弾性リングの別の装着手段を示す断面図である。
【図８】弾性リングの内側に面取り状の斜面を形成した弾性リングを装着した丸刃式切断装置の概略を示す断面図である。
【図９】従来の切断装置の切断点付近における弾性リングの状態を示す断面図である。
【符号の説明】
１第１回転軸
２第２回転軸
３第１弾性リング
４第２弾性リング
５第１丸刃
６第２丸刃
７第２丸刃
８略Ｖ形の溝
９皿ばね
１０刃物ホルダー
１１第１スペーサ
１２第２スペーサ
１３第３スペーサ
１４第４スペーサ
２１第１端部スペーサ
２２第２端部スペーサ
３１第１丸刃ブロック
３２第２丸刃ブロック
４１第１丸刃列
４２第２丸刃列

Claims

第１丸刃と第１スペーサとが装着されている第１回転軸と、
第２丸刃と第２スペーサとが装着されている第２回転軸と、
前記第１スペーサの外周部端部に設けられたリング状段部に装着され、前記第２丸刃の外周面に対向し前記第１丸刃の側面に当接している第１弾性リングと、
前記第２スペーサの外周部端部に設けられたリング状段部に装着され、前記第１丸刃の外周面に対向し前記第２丸刃の側面に当接している第２弾性リングと、を備え、
前記第１弾性リングの外径が前記第１丸刃の外径寸法より大きい寸法とされ、
前記第２弾性リングの外径が前記第２丸刃の外径寸法より大きい寸法とされ、
前記第１丸刃の刃先側面と前記第２丸刃の刃先側面を当接させた軸線方向の位置を切断位置とし、
前記第１回転軸と前記第２回転軸を回転させて切断位置で帯状部材を切断する丸刃式切断装置において、
前記第１弾性リングと前記第２弾性リングのうちの少なくとも一方の弾性リングの外周面の円周方向の全周にＶ字状の傾斜面を有する溝または前記弾性リングの前記切断位置側とは反対側の側面に面取り状の斜面を形成したことを特徴とする丸刃式切断装置。
前記Ｖ字状の傾斜面を有する溝または前記面取り状の斜面が形成された前記弾性リングの、前記第１丸刃及び又は前記第２丸刃の側面が当接する位置から前記溝または前記斜面までの外周面の幅寸法を、前記第１丸刃及び又は前記第２丸刃によって押し潰されたときに、前記第１丸刃及び又は前記第２丸刃の幅寸法以下としたことを特徴とする請求項１に記載の丸刃式切断装置。