JP6755267B2 - ロータリーダイカット装置のカウンターダイ用のダイカッタブランケット - Google Patents

Description

本発明は、ロータリーダイカット装置の技術分野に含まれる。具体的に、本発明は、カウンターダイ、すなわち、ダイカッタの刃を劣化させることなく、当該ダイカッタの刃に平らなシート材料を切断させる基台として機能するシリンダーに関する。

本発明は、特に、第１の態様によると、ロータリーダイカット装置のカウンターダイ用のダイカッタブランケットに関し、カウンターダイの周りに円筒形スリーブを形成するカバーを備える。当該カバーは、カバー自身をカウンターダイの周りに固定するための、カウンターダイのスロットの内部に挿入可能なキーと、カウンターダイの他の部分と同様にこの領域において優れた厚紙処理性能を得るために上記キーに挿入されたインナーバーと、を備える。第２の態様によると、本発明は、上記ダイカッタブランケットの製造方法に関する。

周知のように、平らな厚紙シートおよび類似の材料を切断（カット）するロータリーダイカット装置は、鋼鉄製の主に２つのシリンダーを有し、それらの間を厚紙シートが進む。一方のシリンダーは、ダイカッタを組み込み、カッタとして機能する。第二のシリンダーは、基台となり、ダイカッタの刃を劣化させることなく、ダイカッタの刃に厚紙シートをカットさせる。ダイカットシリンダーに配されたダイは、加工中の製品を異なる方向に通過し、平らなシート材料から波形シート等の製品を形成する。

第２のシリンダーは、基台として機能し、アンビルカバー、すなわち、比較的軟質の材料で形成されたブラケットを設ける。通常、当該ブラケットは、ポリウレタン製であり、刃を劣化させることなく厚紙をカットさせる。

より具体的に、アンビルカバーまたはブランケットは、シリンダーの周囲を巻くように設計された厚手のベルトであり、一種の円筒形スリーブを形成する。アンビルカバーまたはブランケットは、時として、ポリウレタン製のアンビルカバーのキーとシリンダーのスロットとの間の寸法的干渉、ねじ止め、または他の種々の方法によって、シリンダーに固定される。

重要な箇所、及び問題が生ずる場所はカバーのキー部分である。これは、カバーの他の部分に関してキー領域のポリウレタンがより厚みを有するためである。このため、キー領域には「ソフトスポット」がある。ソフトスポットではダイカット中に厚紙が変形する。その変形の程度は、鋼鉄製のシリンダーによって直接支持されているカバーの残りの部分よりも大きい。この事実は「バネ効果」として知られており、この「ソフトスポット」における大きな変形のためにより高い動作圧が必要となる。そして、厚紙シートがキー領域内で変形しうる。図１は、公知のブランケットの断面図を示し、「ソフトスポット」上の「バネ効果」を模式的に示す。

さらに、カウンターダイに巻かれて円筒形スリーブを形成する、ベルトまたはブランケットの両端の結合部について、現在、幾つかの異なるシステムが採用されている。
１.直結合：バンドまたはブランケットの結合部は、円筒形スリーブの軸方向に沿って直線状であるため開放しやすい。これにより、刃がこの直線結合部に作用する際に厚紙処理不良になり、切断状態の悪化、ひっかき傷、および他の欠陥を引き起こす。
２.波形結合：バンドまたはブランケットの結合部は曲線波形であり、解放領域での刃の切れ込みは生じにくい。しかしながら、ありつぎ（dovetail）として干渉又は摩擦が存在しないことにより、直線結合部を選択する場合と同様に、開放に関わる問題が発生しうる。
３.ジグソー（糸のこ）結合：この種の結合部は、複数のフィンガを係合させることにより結合部における分離または開放を抑制する。しかしながら、ジグソー結合は、組立および分解が難しく、交換に必要な機械の休止時間が長くなるために製造コストが高くなる。組み立てに関して、ジグソー接合は、潜在的に、フィンガの一部分を変形させる。そのため、フィンガの係合による大規模な干渉を克服する必要がある。分解に関して、ジグソー結合でありつぎしやすい大きな角度は、フィンガ同士をスライドさせるために必要となる変形によりカバーの取り外しが困難になる。

密閉領域を構成するためにカバーを切断すると、関連する問題が結合部に生じる。キーの変形に起因するが、これは材料の蓄積が原因である。これらの変形の問題は、図５ａおよび図５ｂに示されるように、結合部の形状が「開放状態」のときには現れない。図５ａは直線状のカット、図５ｂは波状である（なお、これらの開放形状は結合部周辺においてより多くの問題を生じうる。）。しかしながら、図５ｃに開示されているように、ありつぎのような「閉鎖」形状の場合、カバーを製造するために切断作業を行う間、キー領域における大量の低硬度材料によってその問題が生じ、フィンガの最終形状が切刃の形状に対応しなくなる。これは、図２に示すように、切刃がはっきりした曲面を形成するためである。

フィンガを上記形状に形成するためにキー領域でカットすることにより生ずる上記問題は複雑になる。なぜならば、フィンガを導入するときに、フィンガのへこんだ部分は予めシリンダースロットに取り付けられているが、これらの間に大きな干渉が発生するためである。これは膨張による軟質材料の変形が原因である（軟質材料はキー領域においてより厚みがある）。

これらの「バネ効果」の問題を解決するために、金属製のキーとして、又は、別のキー構成として、従来技術にはいくつかの実施形態が存在し、その一例が米国特許文献第６８８９５８７号に開示されている。この文献は、硬度が倍のプラスチックエレメントを使用した構成を開示する。この例では、キーは２つの基板に分割される。下層は、より硬度の高い内部スリーブの一部であり、硬度の低い外層により硬化される。しかしながら、この層は、シャフトの軸方向において、カバーの側面には達しない。一方、この層は、スロットの全幅を占める。図３および図４は、硬質材料により形成されたキーを使用する実施形態を示している。この実施形態では、結合部に開口が生じてしまい、カウンターダイのスロット内において取り付けが不十分になる。さらに、硬質材料の変形が許容されないことから、キー及びカウンターダイのスロットが損傷し、組立／分解がより困難になる。

したがって、厚紙処理を行うカウンターダイを包むブランケットについての現行の接合システムは、その組み立て及び／又は分解が困難である。

米国特許出願公開公報第５０７６１２８号は、請求項１の導入部に係る、ロータリーダイカット装置のカウンターダイ用のダイカッタブランケットを開示する。米国特許出願公開公報第３８８２７５０号、及び米国特許出願公開公報第４２４０１９２号もまた、ロータリーダイカット装置のカウンターダイ用のダイカッタブランケットを開示するが、バーがカバーよりも硬度が高いことについては何ら言及していない。

本発明は、ロータリーダイカット装置のカウンターダイ用の既存ブランケットに対する優位性をもたらすものであり、キー領域上で厚紙処理性能が向上し、かつ、組み立ておよび分解が容易なシステムを提供する。

これは、本願請求項１に記載のロータリーダイカット装置のカウンターダイ用のダイカッタブランケット、及び、上記ダイカッタブランケットの製造方法によって実現する。

上記ダイカッタブランケットは、刃を劣化させることなく当該刃に厚紙をカットさせる軟質材料製のカバーを備える。当該カバーは、好ましくは、約８５〜９５ショアＡ硬度である。

カバーは、当該カバーがカウンターダイの周りに円筒形スリーブを形成するようにカウンターダイを包む。次に、カバーは、カバー自身を上記カウンターダイの周りに固定するための、カウンターダイのスロットの内部に挿入可能なキーを備える。

さらに、ダイカッタブランケットは、キーの内部に挿入されるインナーバーを備える。インナーバーは、キーの全長に沿って軸方向に延在する。これにより、インナーバーの断面寸法はスロットの形状に適合し、このインナーバーは、加硫によって形成されるカバーに周囲が覆われる。

インナーバーは、カバーよりも高硬度である。

特に、インナーバーは、インナーバーが配される金属製シリンダーに近い硬度を有する。金属製のキーを備えた従来のカバーとは異なり、シリンダーにカバーを固定するための外部要素を必要としない。そのため厚紙処理精度が改善する。本発明の好ましい実施形態によれば、インナーバーの硬度は、通常、５０ショアＤ硬度より高い。

それゆえ、キー内部のインナーバーは、キー領域内での振る舞いがカウンターダイの他の部分の振る舞いと類似する。そのため、「バネ効果」を相殺するために圧力を高める必要性が減る。そのうえ、厚紙加工中の望ましくない跡（mark）も減少する。

したがって、インナーバーの周囲の低硬度材料の変形によって、シリンダースロット内で必要となる密着性が得られる。その結果、カバーは、シリンダースロットにしっかりと取り付けられる。インナーバーは、当該インナーバーが配置されるシリンダーの外周の擬似的な突出のために上界（upper bound）に限定して配される。そのため、インナーバーが収容されるキー上部のブランケットの厚みは、回転部の他の部分と同じ厚みになる。

より高い硬度のインナーバーは、カバーを形成するためにモールドに注入されるポリウレタンにより加硫されることとなるスロットに予め配設されている。

さらに、インナーバーは、ブランケット製造中のキーのカットにより発生する問題を解決する。なぜならば、キー内部に硬質のインナーバーが存在することにより、カット中に材料は元の位置に留まり、キー領域であっても寸法安定性が高いためである。

このインナーバーにより、寸法安定性が得られ、はっきりとした曲面がなくなる。フィンガ間の寸法干渉が少なくなる。これにより、ブランケットの組み立てを手動で開始でき、組み立て作業をハンマーのみで簡単に完了できる。従って、カバーの組立時間を短縮することで生産性が向上する。

好ましくは、カバーは、各端部に、他端のフィンガと係合可能な複数のフィンガを備える。これにより、ダイカッタブランケットの両端のジグソー結合が得られ、カウンターダイの周りに円筒形スリーブが形成される。

複数のフィンガは、厚紙処理品質、及びカバーの組立・分解の容易さという観点で現公知技術の解決法により提示される諸問題を解決する。

接合を形成するフィンガの形状は、カバーの両端を正確に接合するものでなければならない。これにより、開放が最小限になり、同時に分解が容易になり、フィンガ同士の衝突が減少する。

次に、本発明を理解しやすくするために、限定的ではなく例示的な態様で、一連の図を参照して本発明の実施形態を以下に記載する。
従来技術のブランケットの概略断面図である。 接合システムのフィンガを示す、従来技術のブランケットの一端の概略正面図である。 カウンターダイの表面よりも硬い材料で形成されたキーを備えた、従来技術の別のブランケットの概略断面図である。 図３のブランケットの両端部の概略全体図である。 カウンターダイに巻かれる円筒形スリーブを形成するためにブランケットの端部を接合する従来の接合システムを示す概略図である。 カウンターダイに巻かれる円筒形スリーブを形成するためにブランケット の端部を接合する従来の接合システムを示す概略図である。 カウンターダイに巻かれる円筒形スリーブを形成するためにブランケットの端部を接合する従来の接合システムを示す概略図である。 本発明のブランケットを示す概略断面図である。 図６のブランケットの両端部の全体概略図であり、ブランケットの両端部がフィンガ開位置にある様子を示す。 図６のブランケットの両端部の全体概略図であり、ブランケットの両端部がフィンガ閉位置にある様子を示す。 本発明における、軟質材料で硬化される前の、金型のスロットに挿入されたインナーバーを示す。 直線部においてインナーバーがフィンガ内部の通常位置にあるときの概略正面図である。 本発明の好ましい実施形態に係る、カウンターダイに巻かれる円筒形スリーブを形成するためにブランケットの両端部を接合する接合システムの概略図である。 図１０の実施形態に係る接合システムのフィンガの詳細図である。

上記図面は、以下の要素を参照する。
１.ロータリーダイカット装置のカウンターダイ
２.ダイカッタブランケット
３.ダイカッタブランケットのカバー
４.ダイカッタブランケットのカバーのキー
５.カウンターダイのスロット
６.ダイカッタブランケットのキー内部に挿入されたインナーバー
７.ダイカッタブランケットの両端部
８.ダイカッタブランケットの両端部におけるフィンガ
９.フィンガの側面部
１０.フィンガの正面部
１１.フィンガの正面部の２つの直線部分
１２.フィンガの正面部の頂点
ｂ．フィンガの正面部の２つの直線部分の角度
ａ．カバーの長手方向軸線とフィンガの側面部との角度

本発明の目的は、ロータリーダイカット装置のカウンターダイ用のダイカッタブランケットである。

図に示すように、ダイカッタブランケットはカバー３を有する。カバー３は、カウンターダイ１を包み、カウンターダイ１の周囲に円筒形スリーブを形成する。カバー３は、軟質材料製であり、好ましくはポリウレタン製である。

次に、カバー３は、カウンターダイ１の周囲にカバー３を固定するための、カウンターダイ１のスロット５の内部に挿入可能なキー４を備える。

ダイカッタブランケットは、キーの内部に少なくとも１つのインナーバー６を備える。インナーバー６は、キーの全長に沿って軸方向に延在する。ただし、本発明の種々の実施形態によれば、インナーバー６は、複数の部分に分割されうる。すなわち、本発明の種々の実施形態によれば、インナーバー６は、２つ以上であってよい。図６、図７ａ、図７ｂおよび図８に示すように、インナーバー６の断面寸法はスロット４の形状に適合しており、インナーバー６は、周囲がカバー３により覆われている。

インナーバー６は、カバー３よりも硬度が高く、特に、インナーバー６が配されるカウンターダイ１に近い硬度を有する。さらに、金属製のキーを備えた従来のカバーとは異なり、シリンダーにカバーを固定するための外部要素を必要としない。そのため厚紙処理精度が改善する。本発明の好ましい実施形態によれば、インナーバー６の硬度は、５０ショアＤ硬度より高い。一方、カバー３の硬度は、８５〜９５ショアＡ硬度の範囲である。

好ましくは、最も一般的なキー寸法として、インナーバー６の周囲の低硬度コーティング材料の被覆厚さが０.５ｍｍであれば、正確に取り付けでき、バー６は正しく機能する。

本発明の一実施形態によると、カウンターダイ１の周囲に円筒形スリーブを形成するカバー３の端部７同士の接合について、カバー３は、その端部７それぞれに複数のフィンガ８を備え、その複数のフィンガ８は、他方の端部７の複数のフィンガ８と係合可能である。これにより、ダイカッタブランケット２の両端部７においてジグソー状（糸のこ状）の接合がもたらされる。

特に、図１０及び図１１に示すように、カバーの端部７のフィンガ８は、２つの側面９と正面部１０とを有する。好ましい実施形態によれば、フィンガ８の正面部１０は、頂点１２で結合する２つの直線部を有する矢じり形状である。当該２つの直線部は、１２０°〜１７０°の角度ｂを形成する。これらの角度ｂは、刃の軸方向における、切断、ひっかき傷、又は、空のカット（void cutting）を防止するように設計されている。これは、厚紙処理においては通常のことである。角度ｂが大きすぎると所望の効果が損なわれる。角度ｂが小さすぎるとフィンガが大幅に長くなり、フィンガ８の接合状態が悪くなる。これは、フィンガ８はカウンターダイ１の曲面に従うものではないためである（フィンガが長いほど接合状態が悪くなる）。

好ましくは、側面部９は、カバー３の長手方向軸線に対して７０°〜８５°の角度をなす。これは、シリンダースロットの幅から規定されるフィンガ８の高さにフィンガ８の形状を適合させるためである。これによりフィンガ８同士の衝突が最小限に抑えられ、ダイカッタブランケット２の組立および分解作業が容易になる。それゆえ、カバーの組立および分解に要する時間が短くなり生産性が向上する。

本発明が明確に説明されたことから、上述した特定の実施形態は、本発明の基本原理および本質が変わらない限り、詳細に変更されうることに言及しておく。

Claims (9)

1. ロータリーダイカット装置のカウンターダイ用のダイカッタブランケットであって、
   前記カウンターダイ（１）を包み、前記カウンターダイ（１）の周囲に円筒形のスリーブを形成するカバー（３）を備え、
   前記カバー（３）は、前記カバー（３）を前記カウンターダイ（１）の周りに固定するための、カウンターダイ（１）のスロット（５）の内部に挿入可能なキー（４）を備え、
   前記ダイカッタブランケット（２）は、前記キー（４）の内部に挿入され、前記キー（４）の全長に沿って軸方向に延在する少なくとも１つの安定化インナーバー（６）を備え、
   前記インナーバー（６）は、前記キー（４）と一体化されており、かつ前記キー（４）の内部空間の大部分を占めており、
   前記インナーバー（６）の断面寸法は前記スロット（５）の形状に適合しており、前記インナーバー（６）は周囲がカバー（３）により覆われており、
   前記カバー（３）の寸法安定性を高めるために、前記インナーバー（６）及び前記キー（４）は、遮断され、それにより複数の部分に分割されており、また、前記インナーバー（６）は、前記カバー（３）よりも硬度が高く、前記インナーバー（６）全体が、前記キー（４）の軸方向に沿いつつ前記キー（４）の幅に沿って、前記キー（４）の内部に配置されており、前記インナーバー（６）は、前記キー（４）内部の単一の要素であることを特徴とするダイカッタブランケット。
2. 前記インナーバー（６）及び前記キー（４）は、遮断され、当該インナーバー（６）及び当該キー（４）の長手方向に沿って、複数の部分に分割されていることを特徴とする、請求項１に記載のダイカッタブランケット。
3. より硬度の高い前記インナーバー（６）は、５０ショアＤより高い硬度を有することを特徴とする、請求項１に記載のダイカッタブランケット。
4. 前記カバー（３）は、各端部（７）において、他の端部（７）の複数のフィンガ（８）と係合可能な複数のフィンガ（８）を備え、これにより、前記ダイカッタブランケット（２）の両端部（７）にジグソー結合がもたらされ、前記カウンターダイ（１）の周囲に円筒形のスリーブが形成されることを特徴とする、請求項１から３の何れか１項に記載のダイカッタブランケット。
5. 上記フィンガ（８）は、前記インナーバー（６）及び前記キー（４）を遮断し、前記インナーバー（６）及び前記キー（４）を複数の部分に分割することを特徴とする、請求項４に記載のダイカッタブランケット。
6. 前記カバー（３）の前記端部（７）の前記フィンガ（８）は、２つの側面部（９）と正面部（１０）とを備えることを特徴とする、請求項４に記載のダイカッタブランケット。
7. 前記フィンガ（８）の前記正面部（１０）は、頂部（１２）において結合する２つの直線部（１１）を含む矢じり形状であって、１２０°〜１７０°の角度（ｂ）を形成することを特徴とする、請求項６に記載のダイカッタブランケット。
8. 前記２つの側面部（９）は、前記カバー（３）の長手方向軸線と７０°〜８５°の角度（ａ）を形成することを特徴とする、請求項６または７に記載のダイカッタブランケット。
9. 前記カバー（３）は、ポリウレタン製であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載のダイカッタブランケット。

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