JPH018262Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は金属短繊維の製造装置に関するもので
ある。

コンクリートやモルタルなどの可塑物に混入し
強度などの物性を向上ないし改質する物品として
鋼などの針状金属短繊維がある。かかる金属短繊
維の製造法に関し、従来では線材を所定長さに切
断する方法や薄板のスリツト板を細かくきざむ方
法が用いられていたが、加工工数が多いことや原
料として加工度の高い材料を用いることなどから
製造コストが高くなるという不具合があつた。

このようなことから、本考案者は、特願昭53−
102310号において、鋼ブロツクを材料に用い、こ
れの表面をフライスカツターで直接削り取ること
で針状の短繊維を創生する装置を提案した。この
装置によれば、ブルームやスラブなど加工度の低
い材料を用いるためコストの低減を図ることが可
能となり、しかも、切削時に鋼ブロツクを水平テ
ーブル上で進退させながら鋼ブロツク前端をクラ
ンプし、この固定した鋼ブロツクの端面に沿つて
カツターを移動させる構造としているので、重切
削に適した振動の少ない装置とすることができ
た。

しかし、上記製造装置は、一つの鋼ブロツクを
カツターの往復時に切削し、復動時はカツターを
空送りするので、その復動時のタイムロスにより
生産性を充分に上げられないという難点があり、
さらに鋼ブロツクを固定テーブルに置き、これを
カツター往復時に前進せしめ復動時に後退させる
方法としているので、送りねじの負荷が増すと共
に送りねじを正逆ねじにする必要があるなど材料
の送り系が複雑になるという欠点があつた。ま
た、鋼ブロツクは、連続鋳造の如きによる鋼片を
切断したものが用いられていたが、この場合、鋼
ブロツクの長辺（幅）になる鋼片の短辺（厚さ）
は略一定であるけれども、鋼ブロツクの短辺（厚
さ）になる鋼片の長辺（幅）は切断作業の都合で
区々になる。そのため、上記したように鋼ブロツ
クの短辺を縦にして切削する方法では、厚さのバ
ラツキによりカツターの刃幅と不一致が生じ、端
の部分に規定により短い繊維が製造されたり、こ
れを避けるため煩雑な寸法合せの前処理を必要と
する問題があつた。

また、実開昭54−32888号公報において、フラ
イスカツターによる金属短繊維製造装置が提案さ
れている。この装置は双頭フライスカツターを使
用し、ブロツクを往路と復路で切削するもので、
たしかに前記した本考案者の提案の装置に比べ生
産性は良好である。しかしながら、この装置にお
いては、単一の原料ブロツクを短辺側を左右（横
長）に配置し、２つのカツターを主軸にそつて昇
降自在とし、ワークテーブルには送り込みシリン
ダで前後進される摺動台を設け、これにローラと
協働して前記原料ブロツクの上下（厚さ方向）を
固定する上下クランプを設け、摺動台の後方の固
定テーブルに、ローラと協働して原料ブロツクの
厚さ方向を固定する後退防止用シリンダを設ける
構造となつていた。

そのため、製造手順がきわめて複雑であるとい
う欠点があつた。すなわち、片道だけの切削だけ
でも、バイトの調整−双頭フライスの昇降−後退
防止シリンダによるブロツクの固定解除−上下ク
ランプシリンダによるブロツク固定−送り込みシ
リンダによる摺動台の移動−後退防止用シリンダ
によるワークテーブルへのブロツク固定−上下ク
ランプシリンダによるブロツク固定解除−送り込
みシリンダによる摺動台の元位置復帰−バイトに
よるスリツト入れ−切削ヘツド移動という手順と
なり、これを往動時にも繰返すことが必要である
ため、きわめて非能率であつた。

さらに、ブロツクの厚さが変わるたびにいちい
ち繊維長に対応する間隔にバイトを調整しなけれ
ばならず、その場合でも端の部分から規定の繊維
長から外れたものが製造されやすく、良品歩留が
低くなり、さらに上記作業手順からも明らかなよ
うに、単一のブロツクを用いているだけであるの
に機構が複雑化し、切削ヘツドの移動距離も大き
く、所要動力も大となる不具合があつた。

本考案は前記した金属短繊維製造装置をさらに
改良し、繊維長さにバラツキのない短繊維を高い
生産性が量産することができ、しかも構造を簡易
化できる実用的な装置の提供を目的とする。

この目的を達成するため本考案は、原料ブロツ
クはワークテーブル上に横長（厚さ方向を上下に
する）に載置して使用するという従来の繊維切削
方式の発想を転換し、金属ブロツクを縦長（幅方
向を上下にする）にしてその端面を切削ことで、
金属ブロツクの厚さの変化いかんに係わらず、常
に一様な長さの短繊維が得られるようにすると共
に、金属ブロツクとカツターを複数並列に用い、
金属ブロツクを定量送りしながらカツターの往復
動にあわせて交互に揺動させるようにすること
で、カツターの往路および復路ともに効率よく短
繊維を生産できるようにしたものである。

すなわち本考案は、複数のカツターを用いて金
属ブロツクを切削し短繊維を製造する装置におい
て、複数個のカツターをそれぞれ垂直に保持し往
復動自在な切削ヘツドと平行に固定フレームを設
け、この固定フレームに、短辺側を上下にした複
数の原料ブロツクの前端部を所定の間隔をおいて
並列状に挿通する窓孔と、前記窓孔の下側域で両
原料ブロツクの下面を支承するローラと、窓孔側
壁に対して両原料ブロツクを交互に押圧固定する
クランパーを設け、さらに、前記窓孔間の固定フ
レームから後方に伸びるガイドレールに沿つて移
動自在な台車を設け、この台車の両側に揺動腕を
上端部をもつて枢支させ、各揺動腕を台車に固定
した揺動用シリンダで交互に作動させるようにす
るとともに、各揺動腕に両原料ブロツクの後端と
連結する吊持部材をそれぞれ支持させたことを特
徴とするものである。

以下本考案の実施例を添付図面に基いて説明す
る。

第１図と第２図は本考案装置の概要を示すもの
で、基床２３上に立設した門型の固定フレーム１
と、前記固定フレーム１と所定の間隔をおいて配
備された切削ヘツド２と、前記固定フレーム１か
ら後方に延びるガイドレール５に装備された送り
装置３とからなつている。

しかして、固定フレーム１は、複数（図面では
２つ）の原料ブロツクＡ，A′を互いに所定の間
隔をおいて並列状に挿通する窓孔６，６′を有し、
それら窓孔６，６′の下側域とこれよりも後位に
は、原料ブロツクＡ，A′の下面を支承するロー
ラ機構７，８がそれぞれ設けられ、また各窓孔
６，６′の側域には、切削時に原料ブロツクＡ，
A′の前端付近を受面９，９′とのあいだで挟圧固
定するクランパー１０，１０′が設けられている。

次に、切削ヘツド２は、固定フレーム１と平行
する横長のベツト１１にかみあい部２１を介して
摺動自由に搭載したコラム１２をもち、このコラ
ム１２には、前記固定フレーム１の窓孔６，６′
と略合致する間隔をおいて、複数のスラスト軸受
１３がそれぞれ設けられ、各スラスト軸受１３，
１３′には同数（図面では２つ）のカツター１４，
１４′が各々縦軸１５，１５′により回転自由に保
持されている。そして、前記各カツター１４，１
４′を方向反対で同期駆動するため、各縦軸１５，
１５′にはＶプーリ１６，１６′を設けると共に、
本体背部には一基の回転用モータ１７を設け、こ
のモータの出力軸およびこれと平行する遊軸にギ
ヤ１８，１８′を取付け、各ギヤ軸に前記Ｖプー
リ１６，１６′と対応する駆動側Ｖプーリ１９，
１９′を設けてそれら各対のＶプーリ１６，１９，
１６′，１９′間にＶベルト２０，２０′を巻回し、
かかる伝道機構と回転用モータ１７により各カツ
ター１４，１４′を変速回転させるようにしてい
る。

また、カツター１４，１４′を固定フレーム１
と平行に往復動するため、ベツト１１には横送り
ねじ３７を横設すると共に、この横送りねじ３７
を移動用モータ３８で駆動させるようにしてい
る。

なお、各カツター１４，１４′はそれぞれカツ
ター本体１４１を複数個並列して同一軸に取付け
てなるもので、各カツター本体１４１は刃先すく
い角をたとえば０〜−30゜のマイナス角に、ねじ
れ角をたとえば０〜−60゜に構成した超硬チツプ
群からなつている。

次いで、送り装置３は、ガイドレール５上に跨
架された台車２２と、該台車２２に複数（図面で
両側に２つ）設けたモノレール状の位置調整機構
４，４′とを備えており、台車２２には両側にガ
イドレール５を上下面から挟みこれにそつて走行
するためのガイドローラ２４，２４を有すると共
に、中間部にはめねじ筒２５が設けられ、該めね
じ筒２５にはガイドレール５と平行に架設した送
りねじ２６が螺合し、、該送りねじ２６の後端を
送り用モータ２７で駆動することにより台車２２
は切削１サイクルごとに定量（たとえば0.3mm）
づつ前進されるようになつている。

一方、前記位置調整機構４，４′は第２図およ
び第３図のように、台車２２の張出し部２２１に
架設した枢軸２８，２８′に上端部を枢支され、
それ以降が台車２２の側方に垂下した揺動腕２
９，２９′と、台車２２の側部に固定されピスト
ンロツド３１の先端をそれぞれ揺動腕２９，２
９′に連結された揺動用シリンダ３０，３０′と、
第４図の如く各揺動腕２９，２９′の下部に設け
た球面座３２に後部の凹部３４を着脱可能かつ駆
動可能に取付けた吊持部材３５とからなつてお
り、各吊持部材３５の前側部には原料ブロツク
Ａ，A′とボルトまたは溶接で定着される端板３
６を設けている。

次に本考案装置の作用を説明する。

原料ブロツクＡ，A′は、それぞれ縦長断面つ
まり短辺が上下にあるような状態で前端部が固定
フレーム１の窓孔６，６′に装入され、長さ方向
後部は、この部分に予め定着した端板３６により
吊持部材３５と連結され、揺動腕２９，２９′を
介して送り装置３で吊られ、全体として水平状に
保持される。

次いで送り用モータ２７を駆動すれば、送りね
じ２６とめねじ筒２５によりガイドレール５にそ
つて送り装置３が前進し、位置調整機構４，４′
の前記吊持部材３５により原料ブロツクＡ，
A′はローラ機構７，８を滑り、カツター１４，
１４′の刃に接する距離まで定量前送りされる。
この状態が第５図イであり、ここで回転用モータ
１７を駆動すれば、複数のカツター１４，１４′
は互いに逆方向に高速回転する。

ここで、次にカツター１４，１４′の切刃方向
と合致しない側（非切削側）の原料ブロツク
A′に対応する位置調整機構４′の揺動用シリンダ
３０′を作動させる。かくすれば揺動腕２９′は枢
軸２８′を支点として揺動し、それにより吊持部
材３５が後方へ所定量₁（たとえば５mm）だけ索
引され、当該原料ブロツクA′が第５図ロのよう
にカツター１４′の外径から離間した状態に保持
され、この状態で他方の原料ブロツクＡとともに
前端部がクランパー１０，１０′により固定され
る。

次に、移動用モータ３８を駆動すれば、切削ヘ
ツド２がベツト１１にそつて移動してカツター１
４，１４′が固定フレーム１の前面と平行状に往
動を開始し、第５図ロのように一方の回転するカ
ツター１４が一方の原料ブロツクＡの厚さ方向一
端縁から接しはじめ各カツター本体１４１により
連続して短繊維が創生放出される。このとき、他
方の原料ブロツクA′は後退位置におかれるため
他方のカツター１４′は空転している。

かくして、一方のカツター１４が原料Ａの厚さ
方向他端縁から離れる位置に到り、他方のカツタ
ー１４′が中間位置に達すると、クランパー１０，
１０′が罷動して原料ブロツクの固定が解かれる。
次に、第５図ハのように、前行程で削られた原料
ブロツク側の揺動用シリンダ３０と非切削側の揺
動シリンダ３０′をそれぞれを作動させれば、揺
動腕２９により原料ブロツクＡが後方に所定量
_２後退させられ、また揺動腕２９′により原料ブロ
ツクA′は、後退位置からカツター１４′の外径と
接する状態まで突出させられる。ここで再びクラ
ンパー１０，１０′を作動させ、移動用モータ３
８を逆回転すれば、切削ヘツド２は復動に移り、
この復動時にあつては、一方のカツター１４が空
転し他方のカツター１４′が原料ブロツクA′と接
して前述したのと同じように短繊維を連続創生す
る。なお、₁＝₂＞である。

かくしてカツター１４′が原料ブロツクA′から
離れると１サイクルの切削が終り、クランパー１
０，１０′の罷動後、第５図ニのように送りモー
タ２７により送り装置３が定量前進して全原料ブ
ロツクＡ，A′を一様に定量あて前送りし、次
の切削が始まるもので、以下第５図イ〜ニのよう
な送り装置３の定量送りと位置調整機構４，４′
による交互の揺動が繰返されることで、カツター
１４，１４′の往路および復路においてそれぞれ
短繊維が生産されるものである。

以上説明した本考案によるときには、複数のカ
ツターを用いて金属ブロツクを切削し短繊維を製
造する装置において、複数個のカツター１４，１
４′をそれぞれ垂直に保持し往復動自在な切削ヘ
ツド２と平行に固定フレーム１を設け、この固定
フレーム１に、短辺側を上下にした複数の原料ブ
ロツクＡ，A′の前端部を所定の間隔をおいて並
列状に挿通する窓孔６，６と、前記窓孔６，６′
の下側域で両原料ブロツクＡ，A′の下面を支承
するローラ７，８と、窓孔側壁に対して両原料ブ
ロツクＡ，A′を交互に押圧固定するクランパー
１０，１０′を設け、さらに、前記窓孔６，６′間
の固定フレーム１から後方に伸びるガイドレール
５に沿つて移動自在な台車２２を設け、この台車
２２の両側に揺動腕２９，２９′を上端部をもつ
て枢支させ、各揺動腕２９，２９′を台車２２に
固定した揺動用シリンダ３０，３０′で交互に作
動させるようにするとともに、各揺動腕２９，２
９′に両原料ブロツクＡ，A′の後端と連結する吊
持部材３５，３５をそれぞれ支持させるように
し、複数個の原料ブロツクを縦長方向、すなわ
ち、短辺側（厚さ方向）に配置して後部を吊持
し、それら原料ブロツクに一定の送りを与えた状
態でカツターの水平方向での往復動にあわせて各
原料ブロツクを交互に揺動させて切削位置と待機
位置への切換を行い短繊維製造を行うので、次の
ようなすぐれた効果が得られる。

ａ 原料ブロツクを縦長断面で使用してその厚さ
方向すなわち横方向にそつてカツターを動かし
短繊維を製造するため、製造上厚さ寸法のまち
まちな鋼ブロツクから、バイトによる溝切り等
の特別な付帯工具や前処理を要さずに、長さの
揃つた鋼繊維を容易に製造できる。

ｂ 繊維製造時の切削カツターの水平方向移動距
離が短くてすむため単位時間当たりの繊維製造
効率が高く、また２個の原料ブロツクを交互に
揺動して鋼繊維を製造するため、原料補給の段
取り回数も少なくて済み、したがつて生産能率
が高い。

ｃ 原料ブロツクの上下方向のクランプ機構を要
さず、繊維長さ調整用のバイトも不要であり、
かつ２個の原料ブロツクを用いるにも係わらず
送り機構３は単一で済み、カツター側の機構も
簡単で済むため、装置構造が簡単で低コストな
ものとすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案金属短繊維製造装置の一実施例
を示す部分切欠平面図、第２図は同じくその部分
切欠側面図、第３図は本考案における送り装置の
斜視図、第４図は同じくその部分的な断面図、第
５図イ〜ニは本考案装置による短繊維製造過程を
示す説明図である。 図面において、１は固定フレーム、２は切削ヘ
ツド、３は送り装置、４，４′は位置調整機構、
１０，１０′はクランパー、１４，１４′はカツタ
ー、１７は回転用モータ、２２は台車、２６は送
りねじ、２９，２９′は揺動腕、３０，３０′は摺
動用シリンダ、３１はピストンロツド、３５は吊
持部材を各示す。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 複数のカツターを用いて金属ブロツクを切削し
   短繊維を製造する装置において、複数個のカツタ
   ー１４，１４′をそれぞれ垂直に保持し往復動自
   在な切削ヘツド２と平行に固定フレーム１を設
   け、この固定フレーム１に、短辺側を上下にした
   複数の原料ブロツクＡ，A′の前端部を所定の間
   隔をおいて並列状に挿通する窓孔６，６′と、前
   記窓孔６，６′の下側域で両原料ブロツクＡ，
   A′の下面を支承するローラ７，８と、窓孔側壁
   に対して両原料ブロツクＡ，A′を交互に押圧固
   定するクランパー１０，１０′を設け、さらに、
   前記窓孔６，６′間の固定フレーム１から後方に
   伸びるガイドレール５に沿つて移動自在な台車２
   ２を設け、この台車２２の両側に揺動腕２９，２
   ９′を上端部をもつて枢支させ、各揺動腕２９，
   ２９′を台車２２に固定した揺動用シリンダ３０，
   ３０′で交互に作動させるようにするとともに、
   各揺動腕２９，２９′に両原料ブロツクＡ，A′の
   後端と連結する吊持部材３５，３５をそれぞれ支
   持させたことを特徴とする金属短繊維の製造装
   置。