JP3477433B2 - スリッタの刃物クランプ装置 - Google Patents

スリッタの刃物クランプ装置

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JP3477433B2
JP3477433B2 JP2000246812A JP2000246812A JP3477433B2 JP 3477433 B2 JP3477433 B2 JP 3477433B2 JP 2000246812 A JP2000246812 A JP 2000246812A JP 2000246812 A JP2000246812 A JP 2000246812A JP 3477433 B2 JP3477433 B2 JP 3477433B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、回転軸に所定間隔
で配置した刃物を回転軸とともに回転させ、回転する刃
物の間に材料を通すことによって、前記刃物の間隔に応
じた幅の帯材を切断して形成するスリッタに設けられ、
前記刃物のクランプ・アンクランプを容易にするための
刃物クランプ装置に関し、特に、刃物交換の際の刃物の
クランプ・アンクランプを簡単な操作で行うことがで
き、かつ、将来的な刃物交換の自動化にも有効なスリッ
タの刃物クランプ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】スリッタは、帯材を形成する図示しない
帯材形成装置の一部に設けられ、コイル状に巻いた幅広
の材料を巻き出しながら、所定の間隔で配置された回転
する刃物の間を通して、前記刃物の数及び間隔に応じた
数及び幅の帯材に切り分ける装置である。このようなス
リッタにおいては、要求されている線幅の帯材を安定的
に得るために、刃物と刃物の間に所定幅のスペーサを一
つ又は複数介在させ、さらに、前記刃物と前記スペース
とを所定の圧力でクランプして、刃物の高精度な位置決
めと固定を行っている。
【0003】図4は、例えば、特開平5−138429
号公報に記載された本発明の従来例にかかり、スリッタ
の回転軸部分の構成を説明するための断面図である。図
示しないスリッタの本体に、上下一対の回転軸130′
の他端が回転自在に支持されている。回転軸130′の
一端は、本体1に対向して配置されたアーバスタンド2
00′に軸受け210′を介して支持されている。回転
軸130′及び軸受け210は昇降自在で、回転軸13
0′及び軸受け210′を昇降させることで、回転軸1
30′の一方端側に刃物150′を交換可能なスペース
を作り、このスペースで刃物150′の交換を行うこと
ができるようにしている。
【0004】刃物150′,150′の間にはスペーサ
152′が設けられ、このスペーサ152′の幅によっ
て、刃物150′,150′間の距離が決定される。回
転軸130′の一端にはねじ130a′が形成され、こ
のねじ130a′に押さえ部材154′が螺入される。
スペーサ152′及び刃物150′は、ねじ130a′
に螺入された押さえ部材154′の推進力により締め付
けられて、回転軸130′に固定される。
【0005】しかしながら、上記したような従来の固定
手段は、押さえ部材154′を回転軸130´に対して
ねじ130a´等によって手動で締め付けるものであり
作業者の作業負担がきわめて大きいという問題がある。
また、刃物150´等を締め付ける作業に多大な時間を
要するため、スリッタの稼働率が低下して帯材の加工コ
ストを引き上げているという問題がある。
【0006】さらに、作業者によって押さえ部材15
4′を締め付ける締付力がばらつくため、スペーサ15
2′の弾性変形量が微妙に変化して、特に刃物150′
及びスペーサ152´の数が多くなった場合に、帯材W
の幅がばらつくという品質上の問題を生じるおそれがあ
る。また、重労働で多大な作業時間を要する刃物交換作
業を自動化したいという将来的な要求に対応させるのが
困難であるという問題もある。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の問題点
にかんがみてなされたもので、刃物交換の際の刃物とス
ペーサの締め付けとその解除を自動的に行うことがで
き、作業者の作業負担を軽減するとともにスリッタの稼
働率を向上させ、さらに、刃物及びスペーサを締め付け
るする締付力を一定にして帯材の品質を安定させ、か
つ、将来の自動化にも対応することができる簡単な構成
のスリッタの刃物クランプ装置を提供することを目的と
する。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項1に記載の発明は、回転軸と、この回転軸に
スペーサによって所定間隔で配置された複数の刃物と、
この刃物を前記スペーサとともにクランプして前記回転
軸上に固定する固定手段とを有し、前記刃物を前記回転
軸とともに回転させて前記刃物の間隔に応じた幅の帯材
を切断して形成するスリッタに設けられ、前記刃物及び
前記スぺーサのクランプを行うための刃物クランプ装置
において、前記固定手段が、前記回転軸の一端に嵌め込
まれ、前記スペーサを介して前記刃物を押圧するための
押さえ部材と、前記回転軸に沿って進退移動自在に設け
られた複数の爪と、この爪を前記回転軸に沿った方向に
進退移動させ、前記爪を介して前記押さえ部材に押圧力
を付与する駆動部と、この駆動部による進退移動に連動
させて、刃物交換の際に前記刃物と干渉しない格納位置
と前記押さえ部材と係合する係合位置との間で前記爪を
移動させる移動手段と、前記帯材を形成する際に、前記
爪が進退移動しないように規制して前記押さえ部材に付
与する押圧力を一定に保持する押圧力保持部材とを有す
る構成としてある。
【0009】この構成によれば、前記爪を前記押さえ部
材側に移動させ、前記爪と前記押さえ部材とを係合さ
せ、押さえ部材に押圧力を付与し、この状態で爪をロッ
クすることにより、前記刃物を前記回転軸上の所定位置
に位置決めすることができる。刃物を交換する際には、
前記爪による押圧力の付与を解除して、爪を格納位置に
移動させる。これにより、刃物を交換する際には、爪が
邪魔になるということがない。
【0010】請求項2に記載の発明は、前記移動部材
が、前記駆動部の駆動によって進退移動する移動体と、
この移動体に設けられ、前記爪を回動自在に支持する軸
と、前記爪が進退移動する移動経路上に形成されたカム
とを有する構成としてある。この構成によれば、駆動体
の駆動によって移動体が進退移動すると、この進退移動
にともなって爪がカムの形状に沿って、格納位置と係合
位置との間で出没する。
【0011】請求項3に記載の発明は、前記回転軸に着
脱自在に装着され、前記回転軸に装着したときに前記回
転軸の前記刃物を装着する部分の外周面と一致するガイ
ド面を有するガイド部材をさらに設けた構成としてあ
る。この場合は、請求項4に記載するように、前記回転
軸上の刃物及びスペーサを一側から押して前記回転軸上
をスライドさせ、前記ガイド部材に移載する移載部材を
設けるとよい。この構成によれば、刃物の交換を行う際
に、刃物、スペーサ及び押さえ部材をガイド部材上にス
ライドさせるだけで、回転軸から刃物等を取り外すこと
ができる。また、別のガイド部材に、予め次の加工に使
用する刃物、スペーサ及び押さえ部材を準備しておけ
ば、きわめて短時間で刃物の交換を終了させることが可
能になる。また、回転軸へのガイド部材の着脱を自動的
に行うようにすることで、将来の刃物の自動交換に対応
させることが容易になる。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態を
図面を参照して詳細に説明する。 [第1の実施形態]図1及び図2は、本発明のスリッタ
の刃物クランプ装置の第1の実施形態にかかり、刃物ク
ランプ装置に設けられる固定手段の断面図で、図1は刃
物を交換するときの状態を、図2は刃物をクランプして
固定したときの状態を示している。また、図1におい
て、(b)は図1(a)のI−I方向断面図である。な
お、以下の説明において、「一方」と記載するときは図
面の右側を、「他方」と記載するときは同左側を指すも
のとする。
【0013】図示しないスリッタの本体1に他方端を支
持された回転軸130は、複数の刃物150が所定間隔
で配置される刃物装着部132と、この刃物装着部13
2の一方側に形成され、刃物装着部132よりも小径に
形成されたジャーナル部134と、このジャーナル部1
34の他端から延出する連結部材138とを有してい
る。ジャーナル部134と刃物装着部132との間に
は、滑らかなテーパー面135が形成される。
【0014】ジャーナル部134の外側には、移動体で
あるシリンダ110が、ジャーナル部134の外周面に
沿って進退移動自在に嵌め付けられている。このシリン
ダ110の最大外径は、刃物交換の際に、刃物150や
スペーサ152等の出し入れの妨げにならないように、
刃物装着部132の外径よりも小さく形成される。シリ
ンダ110の内周面には、ジャーナル部134の一方端
との間に空間111が形成されるように、仕切壁116
が形成されている。この仕切壁116の中央には貫通孔
116aが形成され、連結部材138がこの貫通孔11
6aを挿通して、一方側に延びている。貫通孔116a
から突出する連結部材138の一方端にはピストン12
0が嵌め付けられ、連結部材138の一方端のねじ部に
螺入されたピストン押さえ122によって、ピストン1
20が連結部材138に固定されている。
【0015】ピストン120と仕切壁116との間には
シリンダ室114が形成され、回転軸130の回転軸線
上に設けられた圧油流通管139aの一方端が、このシ
リンダ室114に開口している。駆動部材である図示し
ない圧油供給装置から供給された圧油は、圧油流通管1
39aを通ってシリンダ室114に供給され、仕切壁1
16を押してシリンダ110を他側に移動させる。前記
圧油供給装置としては、油圧ポンプ等を用いることがで
きる。前記圧油供給装置とシリンダ室114の間には、
図示しない弁機構が設けられ、スリッタの稼働中にシリ
ンダ室114内の圧油が漏れ出さないようになってい
る。この実施形態では、前記弁機構が、帯材を切断して
形成する際に、爪112が進退移動しないように規制し
て押さえリング154に付与する押圧力を一定に保持す
る押圧力保持部材である。
【0016】シリンダ110の一方端には環状のキャッ
プ118が螺着され、このキャップ118とピストン1
20との間にシリンダ室124が設けられる。このシリ
ンダ室124には、圧油流通管139aの中を挿通する
圧力流体流通管139bの一方端が開口している。駆動
部材である図示しない圧力流体供給装置から圧力流体流
通管139bを介してシリンダ室124に圧力流体を供
給すると同時に、シリンダ室114から圧油を排出する
と、シリンダ室124内に供給された圧力流体がキャッ
プ118を押してシリンダ110を一側に移動させる。
シリンダ室124に供給される圧力流体は、シリンダ1
10を一側に押して後述する爪112を元の位置に復帰
させることができるものであればよく、圧油のような液
体に限らず、空気や窒素等の気体であってもよい。
【0017】シリンダ110の他端側にはジャーナル部
134の外周面に沿って、均等間隔で複数(この実施形
態では5つ)の爪112が設けられる。爪112は、シ
リンダ110の他方端に設けられた軸113によって、
ジャーナル部134の径方向に回動自在である。なお、
図示はしないが、爪112には、軸113よりも外側寄
りにばね等の付勢手段を設け、爪112を常時シリンダ
110の他端面から離間させる方向に付勢させてもよ
い。すなわち、付勢手段によって、常にジャーナル部1
34の外周面に沿う方向に爪112を付勢させるわけで
ある。爪112がジャーナル部134の外周面に沿った
状態(図1に示す状態)では、爪112はシリンダ11
0の外周よりも内側に位置しているので、刃物交換の際
に爪112が刃物150やスペーサ152の移動を妨げ
ることはない。
【0018】ジャーナル部134と刃物装着部132と
の間のテーパ面135は、シリンダ室114に圧油が供
給されてシリンダ110が他側に移動したときに、爪1
12をジャーナル部134の径方向外側に回動させるカ
ムとして作用する。テーパ面135は、シリンダ110
の他側への移動とともに爪112を拡開させながら、刃
物150及びスペーサ152の最も一端に配置される押
さえリング154の係合部155に、その先端を案内す
る。前記したシリンダ110、ピストン120,爪11
2,押さえリング154、前記圧油供給装置及び前記弁
機構が、この実施形態において固定手段100を構成す
る。
【0019】回転軸130の刃物装着部132には、刃
物150とスペーサ152が交互に配置される。刃物1
50の間隔は、刃物150間に設けられるスペーサ15
2の幅によって決定される。刃物150とスペーサ15
2とを交互に刃物装着部132に嵌め込み、最後に、押
さえリング154が刃物装着部132が嵌め込まれる。
この押さえリング154は、爪112を介してシリンダ
110から押圧力が付与されることにより、刃物150
とスペーサ152とを刃物装着部132の他端に形成さ
れたフランジ133に押しつけ、これによって、刃物1
50を刃物装着部132上の正確な位置に位置決めして
固定する。
【0020】回転軸130の一方端は、アーバスタンド
200によって支持される。このアーバスタンド200
は回転軸130の一方端を軸受210によって回転自在
に支持する。アーバスタンド200は、回転軸130の
軸線と平行方向に摺動か可能で、刃物150の交換を行
う際には、アーバスタンド200を一側に摺動させるこ
とで、回転軸130の一方端の支持を解除し、刃物15
0の交換を可能にするだけのスペースを確保することが
できる。
【0021】アーバスタンド200の構成は上記のもの
には限られない。刃物交換の際に、回転軸130の一方
端に刃物150等の出し入れが可能なスペースを確保す
ることが可能であれば、例えば、軸受210を上下二分
割構造とし、図示しない昇降手段によって、回転軸13
0や軸受210を上下方向に分離させるようにしてもよ
い。
【0022】上記構成の刃物クランプ装置は以下のよう
に作用する。刃物150を交換する際には、スリッタ
は、帯材を形成する図示しない帯材形成装置から引き出
される。次いで、シリンダ室114内の圧油を排出さ
せ、シリンダ室124に圧力流体を供給すれば、シリン
ダ110が刃物装着部132から後退し、爪112がジ
ャーナル部134の外周面に沿った格納状態(図1に示
す状態)になる。これにより、刃物150やスペーサ1
52の出し入れが可能になる。次の帯材を形成するため
の刃物150及びスペーサ152の装着は、シリンダ1
10の一端側から、刃物150及びスペーサ152を順
次挿入して、刃物装着部132に交互に嵌め込んでいく
ことにより行う。最後に、押さえリング154を挿入
し、回転軸130の刃物装着部132の一方端に位置さ
せる。
【0023】次いで、シリンダ室124から圧力流体を
排出しながら、圧油流通管139aを通してシリンダ室
114に圧油を供給する。これにより、図2に示すよう
に、シリンダ110が他方側(図面の左側)に向けて移
動するとともに、テーパ面135の作用によって爪11
2が拡開し、その先端が押さえリング154の係合部1
55に係合する。シリンダ110は、所定の押圧力で押
さえリング155を押すので、これによって、刃物15
0及びスペーサ152がフランジ133に押しつけられ
て刃物150を位置決め・固定する。
【0024】この後、アーバスタンド200を回転軸1
30側に移動させて、軸受210でジャーナル部134
を支持させる。以上のような手順で刃物150の交換を
行った後は、スリッタを帯材形成装置に戻して、回転軸
130とともに刃物150を回転させ、材料の裁断を行
う。
【0025】この実施形態によれば、それまで人手で行
っていた刃物150及びスペーサ152のクランプ・ア
ンクランプを自動で行うことができるようになるので、
作業時間を短縮することができるとともに、作業者の作
業負担を軽減し、かつ、一定の押圧力で刃物150をク
ランプすることによって刃物150の固定位置を高精度
で安定させ、帯材の品質を向上させることができる点で
利点がある。
【0026】[第2の実施形態]次に、本発明の第2の
実施形態を、図3を参照しながら説明する。図3は、本
発明の第2の実施形態にかかるスリッタの刃物クランプ
装置の断面図で、刃物を交換するときの状態を示すもの
である。なお、この実施形態において、第1の実施形態
と同一部位、同一部材には同一の符号を付して、詳しい
説明は省略する。
【0027】この実施形態では、刃物150の交換時
に、シリンダ110の外側に円筒状のガイド部材140
が着脱自在に装着される。このガイド部材140の外周
面は、刃物150及びスペーサ152がスライドしやす
いように滑らかなガイド面142として形成され、か
つ、シリンダ110の外側に嵌め付けたときに、ガイド
面142が回転軸130の刃物装着部132の外周面と
ほぼ面一になるように形成されている。
【0028】この場合、刃物150及びスペーサ152
を一度にガイド部材140に移載できるようにするため
に、回転軸130の他端側に、移載部材である送り爪3
00を設けるのが好ましい。この送り爪300は、図示
しない送り機構によって回転軸130の軸線と平行方向
に移動して、回転軸130の他端に位置するスペーサ1
52又は刃物150に当接し、刃物装着部132上の全
ての刃物150及びスペーサ152を一度にガイド部材
140に向けて移動させる。前記送り機構としては、ラ
ック・ピニオンによるものやシリンダによるものなど、
公知の機構を用いることができる。
【0029】このように構成することで、刃物150及
びスペーサ152を刃物装着部132からスライドさせ
るだけ、ガイド部材140に移載することができるよう
になっている。そして、刃物150及びスペーサ152
を移載した状態でガイド部材140をシリンダ110か
ら取り外すことで、刃物150及びスペーサ152の取
り外しを一度の作業で終了させることができる。刃物1
50及びスペーサ152が移載されたガイド部材140
はかなりの重量になる。そこで、例えば、図3に示すよ
うな台車250を用いて、ガイド部材140をシリンダ
110に簡単に出し入れできるようにするのがよい。こ
の台車250は、円筒状のガイド部材140の貫通孔に
挿入されてガイド部材140を支持する支持部材255
を有している。また、台車250に、送り爪300と同
様の移載部材260を設けることで、ガイド部材140
上の刃物150及びスペーサ152を一度に、回転軸1
30の刃物装着部132に移載することができる。
【0030】さらに、予め、次の裁断に使用する刃物1
50及びスペーサ152を別のガイド部材140に用意
しておけば、きわめて短時間で刃物150等の交換作業
を終了させることができ、スリッタの稼働率を向上させ
ることができる。また、将来の刃物交換の自動化に対し
て容易に対応させることが可能になる。以上のように構
成すれば、刃物150やスペーサ152を一つずつ回転
軸130に着脱する手間を省くことができ、刃物150
等の交換時間をさらに短縮することができる。
【0031】本発明の好適な実施形態を説明したが、本
発明は上記の実施形態により何ら限定されるものではな
い。例えば、上記の実施形態では、ジャーナル部134
の外側にシリンダ110を進退移動させるためのピスト
ン120を設けているが、ジャーナル部134の内側に
ピストンを設けてもよい。また、移載部材は上記構成の
ものに限られず、例えば、スリッタの本体1側に設けた
シリンダのピストンロッドで、刃物150及びスペーサ
152をガイド部材140側に押すように構成してもよ
い。さらに、上記の説明では、シリンダ室124に圧力
流体を供給することによってシリンダ110を復帰させ
るようにしているが、シリンダ110を常時復帰方向に
付勢するばね等の付勢手段によって、シリンダ110を
復帰させるように構成してもよい。
【0032】また、回転軸130の中心に圧油流通管1
39a又は圧力流体流通管139bを通す代わりに、連
結部材138の一端に、弁機構を有するカプラ等の接続
装置を設け、この接続装置からシリンダ室114又はシ
リンダ室124に連通する圧油流通路を形成してもよ
い。そして、シリンダ110を進退移動させるときにの
み、前記接続装置に前記圧油供給装置との間で圧油の授
受を行うための圧油供給管を接続するようにするとよ
い。さらに、移動体であるシリンダ110の移動は、シ
リンダ110内に設けたピストン120によって行うも
のとして説明したが、シリンダ110とは別体に設けた
シリンダ等の駆動体によってアーバ等を進退移動させ、
このアーバの進退移動とともにシリンダ110を進退移
動させるように構成することも可能である。
【0033】
【発明の効果】本発明によれば、刃物交換の際に、スペ
ーサ及び刃物のクランプ・アンクランプを自動で行うこ
とが可能になる。そのため、作業者の作業負担を軽減す
るとともにスリッタの稼働率を向上させ、さらに、刃物
及びスペーサをクランプするクランプ力を一定にして帯
材の品質を安定させることができる。また、将来の刃物
の自動交換の要求にも対応することが容易になる。ま
た、ガイド部材を設けることで、刃物及びスペーサを一
つのユニットとして迅速かつ簡単に交換することが可能
になり、将来の刃物の自動交換の要求に対応することが
さらに容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の刃物クランプ装置の第1の実施形態に
かかり、(a)は刃物クランプ装置に設けられる固定手
段の断面図、(b)は図1(a)のI−I方向断面図で
ある。
【図2】本発明の刃物クランプ装置の第1の実施形態に
かかり、図1の固定手段で刃物をクランプして固定した
ときの断面図である。
【図3】本発明の第2の実施形態にかかる刃物クランプ
装置の断面図である。
【図4】本発明の従来例にかかり、スリッタの回転軸部
分の構成を説明するための断面図である。
【符号の説明】
1 スリッタの本体 100 固定手段 110 シリンダ(移動体) 112 爪 113 軸 120 ピストン 130 回転軸 132 刃物装着部 134 ジャーナル部 139a 圧油流通管 139b 圧力流体流通管 140 ガイド部材 150 刃物 152 スペーサ 154 押さえリング(押さえ部材) 200 アーバスタンド 210 軸受 250 台車 260 移載部材 300 送り爪(移載部材)

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 回転軸と、この回転軸にスペーサによっ
    て所定間隔で配置された複数の刃物と、この刃物を前記
    スペーサとともにクランプして前記回転軸上に固定する
    固定手段とを有し、前記刃物を前記回転軸とともに回転
    させて前記刃物の間隔に応じた幅の帯材を切断して形成
    するスリッタに設けられ、前記刃物及び前記スぺーサの
    クランプを行うための刃物クランプ装置において、 前記固定手段が、 前記回転軸の一端に嵌め込まれ、前記スペーサを介して
    前記刃物を押圧するための押さえ部材と、 前記回転軸に沿って進退移動自在に設けられた複数の爪
    と、 この爪を前記回転軸に沿った方向に進退移動させ、前記
    爪を介して前記押さえ部材に押圧力を付与する駆動部
    と、 この駆動部による進退移動に連動させて、刃物交換の際
    に前記刃物と干渉しない格納位置と前記押さえ部材と係
    合する係合位置との間で前記爪を移動させる移動部材
    と、 前記帯材を形成する際に、前記爪が進退移動しないよう
    に規制して前記押さえ部材に付与する押圧力を一定に保
    持する押圧力保持部材と、 を有することを特徴とするスリッタの刃物クランプ装
    置。
  2. 【請求項2】 前記移動部材が、前記駆動部の駆動によ
    って前記回転軸に沿った方向に進退移動する移動体と、
    この移動体に設けられ、前記爪を回動自在に支持する軸
    と、前記爪が進退移動する移動経路上に形成されたカム
    とを有し、前記カムの外形に沿って進退移動することに
    より、前記爪が前記格納位置と前記係合位置の間で出没
    すること特徴とする請求項1に記載のスリッタの刃物ク
    ランプ装置。
  3. 【請求項3】 前記回転軸に着脱自在に装着され、前記
    回転軸に装着したときに前記回転軸の前記刃物を装着す
    る部分の外周面と一致するガイド面を有するガイド部材
    をさらに設けたことを特徴とする請求項1又は2に記載
    のスリッタの刃物クランプ装置。
  4. 【請求項4】 前記回転軸上の刃物及びスペーサを押し
    て前記回転軸上をスライドさせ、前記ガイド部材に移載
    する移載部材を設けたことを特徴とする請求項3に記載
    のスリッタの刃物クランプ装置。
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