JPH0197597A - 切断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、支持ロール上の被切断材料を切断工具で切断
する切断装置に関する。

従来の技術 詳しくは９本発明は２両方向へ回転でき切断圧力を受け
る支持ロールと、支持ロール上にある波切所帯材料に抑
圧、係合させることができる切断工具を保持し支持ロー
ルの縦軸線の方向へ移動できるスライダヘッドとを有す
る切断装置であって、１．７１断工具を保持する揺動（
旋回）自在のアームと結合された偏心要素を回転するこ
とによって切断］二具を作業位置に下降させ且つ作業位
置から上昇させる形式のものに関する。

この種の切断装置は、公知であり（米国特許第４．４６
７．５２５号）１例えば、２層フィルムの層からアルフ
ァベット、記号などを切出し、かくして。

標識、粉砕作業および噴霧作業のマスク、文字などを作
成するのに利用される。

この切断作業の場合、支持ロールに関して最外側のフィ
ルム層は、切断工具によって完全に切断されるが、下方
の支持フィルムは、いずれにせ・よ、かき傷を受けるが
、絶対に切断されないことが重要である。しかしながら
、加工すべきフィルム材料の厚さおよび強度は多様であ
るので、切断装置および切断工具は、当該の材料に必要
な切断工具の貫入深さが丁度達成されるよう、調節でき
なければならない。このため、米国特許第４．４６７．
５２５号に記載の公知の切断装置の場合、加熱切断工具
を使用し、切断工具によって誘起される溶融プロセスに
よって且つまた切断工具のｆｆ１Ｈおよび切断」二具の
支持アームのｆｆｆＬにもとづき所望の貫入深さが得ら
れるよう、切断工具の温度を調節する。しかしながら、
この公知の切断装置において切断工具として機械的カッ
タを使用した場合、カッタは、切断工具およびアームの
ｆｆｉ量の影響のみを受けるので、材料の異なる厚さお
よび異なる硬さに対して適合をとることは容品ではない
。

この問題は、すでに知られており、従って、別の公知の
切断装置（ベルギーのＮ、Ｖ、Ｇｒａｒｌｔｙｐ社の“
Ｃｒａｌ”１ｔｙｐ　（グラフィテユブ）°）の場合は
、切断工具の重はの変更によって所要の適合を達成でき
るよう、切断工具の１：端に交換自在なおもり部材を設
置している。

発明が解決しようとする課頴 しかしながら、かくして、切断工具を被切断材料から引
離す際あるいは被切断材料に係合させる際、比較的大き
い重量を移動する必要があり、更に、適合操作は、使用
者にとって面倒な作業である。

かくて１本発明の口約は、被切断材料への切断工具の貫
入深さを被切断材料の寸法および性質に適合させて簡単
に実現できるよう、上述の種類の切断装置を改良するこ
とにある。

課題を解決するための手段および作用、効果上記目的の
達成のため、冒頭に述べた種類の切断装置は、切断工具
が９その昇降運動の方向へアームに関して限られた範囲
に移動できるよう上記アームに懸架され、アームには、
切断工具の上端に支Ｔ、７される板バネが取付けられ、
切断工具の前部尖端と１一端との間の距離が、切断工具
の上端に当接する無負荷状態の板バネの当接部と切断工
具の支持ロールへの当接点との間の、切ｌ祈工具の無い
際の最小距離よりも大きいよう、構成する。

なお、　年址、漬求項には理解を助けるため図面参照符
号を付すが、これは図示の態様に本発明を限定すること
を必ずしも意図しない。

即ち１本発明に係る切断装置の場合、切断工具の貫入力
の形成は１本質的に１重量負荷によって行うのではなく
、板バネの作用（付勢力）によって杆う。即ち、この場
合、板バネは、切断工具の上端に係合し、切断工具を懸
架保持するアームが十分に下降されて、切断工具の前端
が被切断材料上におろされ切断工具がもはやアームに支
持されなくなると、変形されて、切断工具を被切断材料
に圧入する力を切断工具に加える。この場合。

アームの下降距離が大きければ大きい程、板バネの変形
は大きくなり、従って、切断工具に加えられる板バネの
力が大きくなる。何故ならば、アームに取付けた板バネ
は、切断工具の」二端に支持されるので、アームの下降
運動に追従できず、その代り、対応して湾曲するからで
ある。

ここで注意して置くが、“切断工具の上端°とは、切り
刃から遠い端であるが、切り刃から最も離れた切断、１
−具の点である必要は必ずしもないことである。

即ち、使用者は、切断工具を上昇位置に懸架保持するア
ームを適切に下降させることによって簡単に、切断工具
に作用する貫入力を、切断工具を丁度所望の深さまで彼
切断祠料に貫入させる大きさに調節できる。

ここで注意して置くが、米国特許第４，４Ｇ７．５２５
号にも、木質的に使用される切断工具の代りに例えばボ
ールペンの形の筆記具を設け、この筆記具によって、後
から切断される材料上に適切な態様で作図または文字記
入を行うことができると述べられている。この場合、筆
記具の十分な押圧力を達成するため、本来は切断工具を
支持するが。

切断工具の代りに筆記具、を受容するアームを補足的に
バネ負荷する。しかしながら、これに関連して、使用す
るバネ装置の構成は説明されていず。

上記バネ装置には調節能は設けられておらず、更に、特
に切断工具を使用する場合は、バネ装置は全く使用され
ない。

本発明に戻ると、板バネを簡単な手段でアームの所定位
置に保持するため、板バネは、アームの切断工具上端と
の当接部と旋回軸線との間に設けたアームの中間突起に
取付けることができ、更に、旋回軸線の近くに設けてあ
って突起と同一の高さを有するアーム端突起に支持でき
る。

かくして、アームの移動によって変形される板バネ端に
対向する板バネ端は、アームの移動にもとづく板バネ端
の変形によって突起周縁の固定点のまわりの板バネの旋
回が誘起されないよう、即ち、板バネが、板バネの変形
が正確に定めた態様で起らなくなるよう同定点のまわり
に移動しないよう、支持される。

このように板バネをアームに取付けた場合、切断工具の
昇降のため真直ぐのアームと係合させることができる当
接面を切断工具上端の下方に設けるのが好ましい。この
場合、切断工具の上端（板バネとの当接端）からアーム
との当接面までの距離は、突起の高さに等しい。

かくして、真直ぐのアームが、当接面に係合して、切断
工具を史に下降しないよう懸架保持するまで、板バネは
変形されない。しかしながら。

アームがド降して当接面から離れるとＩｉｌちに、板バ
ネが変形し、かくして、被切断材料に切断工具を押圧す
る力が、切断工具に作用する。

切断工具は、不動の案内ブツシュに軸線方向へ往復運動
自在なよう保持できる。

この場合、切断工具には、半径方向外方へ突出して、案
内ブツシュに設けた。その軸線に平行に延び上方へ開放
したスリットと係合する少なくとも１つの突起を設ける
ことができる。

−／ｊでは、切断工具の突起と案内ブツシュのスリット
との係合によって、案内ブツシュ内の切断工具の回転が
阻！トされ、他方では、スリット底に対する突起の当接
によって、切断工具の下降が制限され、かくして、誤操
作の場合も、切断工具が支持ロールに切込むことはない
。

偏心要素として、連接棒を介してアームに結合された偏
心シャフトを使用できる。例えば、歯付ベルトを使用し
て、偏心カムを適切に回転することによって、切断工具
が被切断材料から離れる上昇位置と、切断工具が板バネ
によって作られる所要圧力によって材料に所望の深さま
で圧入される所定の下降位置との間でアームを往復運動
させ得るよう、偏心シャフトはステップモータと駆動結
合できる。

図面を参照して以下に本発明の詳細な説明する。

実施例 第１図に示した切断装置は、基本構造に関して、米国特
許節４，４［ｉ７，５２５”の切断装置に類似している
ので、制御機構の細目および制御命令の入力などに関す
る説明は不要であろう。

これに関連して述べるが、以下で説明する切断工具の切
り刃または作用エツジは１通常の如く。

切れ目に沿う運動°方向に対して接線方向へ延びるよう
配列されるようにしてあり、この場合。

Ｌｌ　＆）ＩＩは、米国特許節４．４Ｂ７，５２５号ま
たは上述のＮ、Ｖ、Ｇｒａｆ’１ｔｙｐ＞ｌ：の装置’
Ｇｒａｌ’１ｔｙｌ）’に対応して行うことができる。

掲示の実施例には制御装置は示してない。

第１図に示した如く、切断装置は、可動のスライダへラ
ド９を案内する案内ロッド１０．１１を相互間に設けた
２つの側壁６．７を有するハウジング１に設置しである
。スライダヘッド９には１図示してないが慣用の態様で
、案内ロッドｔｏ、　ｔｔに沿って適切にスライダヘッ
ド９を往復運動するのに役立つエンドレス歯付ベルト１
２．１３が固定しである。

スライダヘッドの運動は命令によって制御する。命令は
、ケーブル３およびプラグ４によって切断装置に接続さ
れたキーボード２を介して、交換Ｌｌ　／）Ｅで２例え
ば、各種の文字および記号を形成できるプログラムカセ
ットに接続される切断装置用制御機構（図示してない）
に入力される。制御機構は、米国特許節４．４８７．５
２５号に記載の制御機構に対応する。

スライダヘッド９の下方には、同じく図示してないが９
例えば、米国特許節４．４６７．５２５号に対応する態
様で、切断すべき材料（通常は２帰の合成樹脂フィルム
）のリボンを案内し、加工操作中。

牽引器（図示していない）により往復運動させて作成す
べき切断パターンの一つの座標軸方向に移動するための
支持ロール８が設けである。この場合、支持ロール８は
、その縦軸線のまわりに対応する回転運動を行う。

スライダヘッド９の案内ブツシュ２５には、切断工具２
８．２７が、案内ブツシュ２５の縦軸線の方向へ往復運
動自在なよう装着してあり、従って、切断工具前端に設
けた切断要素２Ｂは１．１−昇位置（ｆｆｉ２図の実線
；第３図）と支持ロール８上にある彼切断材料に切断作
用を及ぼす下降した作業位置（第２図の鎖線；第４．５
図）との間を移動できる。

既述の如く、切断工具は、軸線２４のまわりに回転自在
に軸支でき、或いは、駆動装置によって回転できる。こ
のため、案内ブツシュ２５の対応する回転目（１ミな軸
受（図示してない）が設けである。

案内ブツシュ２５の上端には、上方へ開放し軸線に平行
に延びるスリット３１が設けてあり、このスリットには
、切断工具２７から半径方向外方へ延びるビン３０が係
合するので、切断工具はブツシュに対し相対回転しない
よう案内ブツシュ２５に保持される。切断工具２０．２
７には、ビン３０の上方にこのビンから離して、アーム
との当接面を形成する環状カラー２９が設けてあり、当
接先端２３が、上記カラーを越えて軸線２４に同心に延
びている。

スライダへラド９には、更に、自由端を双腕に構成し、
切断工具２８．２７の両側まで環状カラー２９の下方に
延びた双腕アーム１７が軸１８のまわりに旋回自在なよ
う取付けである。真直ぐのアーム１７には、旋回軸１８
と双腕端との間に、偏心シャフト１４に他端を固定した
連接棒１５の自由端が軸線１Ｇのまわりに旋回自在なよ
う取付けである。この偏心シャフトは、偏心シャフト１
４の中心軸線に関して偏心度Ｘ（第３図）だけずらして
あって以下に説明する如く長袖線３４のまわりに回転で
きるクランク（軸片）３５を何する。従って、偏心シャ
フト１′４が回転すると、シャフトの高さ位置は、クラ
ンク３５の回転角度に対応して、＠２図に実線で示、し
た偏心シャフト１４および鎖線で示した偏心シャフト１
４の内部に描いた破線の小さい円で示した如く。

（扁心度Ｘ（第３図）の最大２倍だけずれる。

従って、偏心シャフト１４を回転して、上昇位置（第２
図の実線；第３図）とアーム１７の双腕端が案内ブツシ
ュ２５の上端面に載る最下位置（第５図）との間でアー
ム■７を旋回させることができる。

アーム１７には、旋回軸１８とアームの双腕端との間に
、上方へ向く中間突起１９が構成してあり。

上記中間突起上には、ネジ２２によって板バネ２１が取
付けてあり、ネジ２２を越えて旋回軸１８の方向へ延び
る板バネ端は、中間突起１９と同一の高さを有するアー
ム端突起２０に栽る。板バネ２１は９反対側の方向へ、
切断工具２Ｇ、、　２７の当接先端２３を越えて延び、
」：記先端にに裁る。

第２図に実線で示し、更に、第３図にも示したアームＩ
７の、１−述の位置では、アームＩ７の双腕端は環状カ
ラー２９の下面（当接面）に当接し、アームＩ７は切断
工具２６．２７を支持ロール８の上方に懸架保持するの
で、切断要素２Ｂの下端は、支持ロール８の最も近い点
から上方へ距ｉ！ｉｔ　ａだけ離れている。偏心シャフ
ト１４のＩ７２回転未満の回転で切断工具の切断要素２
６の前端を支持ロール８１こ接触させ得るよう、距Ｉ４
ａは偏心度Ｘの２ｆ８よりも（好ましくは、偏心度Ｘよ
りも）小さい。

軸線３４のまわりに軸片３５を回転して偏心シャフト１
４を回転させ、かくして、偏心シャフト１４および連接
棒１５を対応して下降させると、アーム１７が軸１８の
まわりに時計方向（第２〜５図）へ旋回される。かくし
て、切断工具２８．２７が案内ブツシュ２５内を対応し
て下降し、その結果、切断要素２８が、支持ロール８上
にある被切断材料と接触する。アームＩ７の双腕端を更
に下降すると、上記双腕端は環状カラー２９の下面から
離れる。何故ならば、切断工具２Ｇ、　２７は、支持ロ
ール８上の材料に当接するので、もはや下降できないか
らである。

アーム１７の双腕端が上記の如く環状カラー２９の下面
から離れると、更に、切断工具２０．２７の当接部ＤＷ
２Ｂ、ｈに裁る仮バネ２１の当接部２３とアーム１７の
双腕端とのＬＪの１８１隔が増加し、従って、板バネ２
Ｉが湾曲される。何故ならば、」二記板バネは、ネジ２
２によって中間突起１９に固定してあり、中間突起１９
に関し当接部２３とは逆の側の板バネ端がアーム端突起
２０に支１ｊされているからである。板バネ２１のこの
変形状態を第４図に示した。同図から容易に知られる如
く、切断工具２１１ｉ、　２７の後端に加えられるバネ
力にもとづき、被切断材料へ切断要素２Ｂを貫入させる
力が生ずる。何故ならば、切断工具２０、２７が、アー
ム１７の双腕端によって環状カラー２９の下面に支持さ
れなくなるからである。

アーム１７の双腕端を更に下降すると、この双腕端は、
最終的に、案内ブツシュ２５の上面に載り。

従って、以降の下降運動は不可能となる（第５図）。こ
の位置において、バネ２１の最大変形が達成され、従っ
て、バネ２１によって切断工具の切断要素２Ｇに対する
最大の貫入力が構成される。

場合によっては、板バネの負荷をｎ３ｍできるよう、第
６図に示した如く、第２〜５図のアーム端突起２０の代
りに、調節ネジ２０’　を使用する。この場合、上記調
節ネジは、板バネ２１′の後方へ開放したスリット４９
に挿入し、旋回軸１８′の近傍においてアーム１７′　
に螺着する。スリット４９の縁範囲は、調節ネジ２０′
　シャフトの環状ミゾ５ｏと係合するので、板バネ２１
′の上端は、調節ネジ２０’を回転することによって、
昇降でき、従って、板バネの負荷を所望の如＜；）＋！
Ｊｆｆｉできる。

この場合、切断工具２［ｉ、　２７に設けたピン３ｏは
。

案内ブツシュ２５のスリット３１の底面に当接すること
によって１通常、切断要素２６による支持ロールｇの切
込みまたは引掻きが丁度阻止される数値に切断工具２０
．２７の下降運動を制限する。

切断工具２８．２７の軸線２４の方向の上述の昇降運動
を適切に実施するため、クランク３５の外周面は、歯車
（図示しなでいない）として構成してあり、２つのフラ
ンジ３６．・３７によって軸線方向に関し限定されてい
る。工、ンドレス爾付ベルト３８は。

１−記歯車を介して案内され、ステップモータ４ｉの出
力シャフトに取付（すてあって２つのフランジ４０、４
１によって軸線方向に関し限定された歯車（模式的に示
した）と係合する。この出力シャフトには、更に、切断
工具２８．２７の上昇位置においてアングル部材４５か
ら成る不動のストッパと当接する当接要素４２が設置し
である（第３図）。歯付ベルト３８．４８において係止
してあり他端を不動のブロック４７のアイに固定した引
張バネ４Ｂは、ステップモータ４３が無電源である場合
または電源の故障で無電源となった場合にストッパ４５
に当接要素４２を引きつけ、かくして、切断工具２［１
，２７を上昇位置に送る力を歯付ベルト３８に加える。

ステップモータ４３の適切な運動によって、このモータ
の出力シャツ！・４４は比較的小さいステップで変位さ
せ得るので、当接要素４２は、ストッパ４５に当接する
終点位置（第３図）から１例えば、角度αだけ逆１１．
シ計方向ヘシフトされる。その結果。

偏心シャフトは、矢印Ａ（第３図）の方向へ対応して回
転されて第４図の位置に達し、かくして。

アーム１７は、環状カラー２９の下面から引離され。

切断工具２８．２７の切断要素２Ｂは、変形した板バネ
２１によって上記変形によって与えられる所定の力で波
切新材料に圧入される。

モータの対応する励磁によって当接要素４２が更に角度
α１まで旋回されると、第５図に示した如く、アーム１
７が最下位置に下降され、従って、最大のバネ力が切断
工具２Ｇ、　２７に作用する。

逆方向へのモータ４３のステップ運動またはバネ４Ｇの
力は、ストッパ４５に当接するまで当接要素４２をもど
し、切断工具は、再び第３図の位置に上昇される。

この昇降運動は、ステップモータによって高速でａつ高
精度で実施され、更に、対応する制御によつて、ｔＪ５
３図の位置からの当接要素４２の旋回運動および偏・心
シャフト１４の対応する運動は、常に、正確に定めた位
置まで行われるので、所定の材料の加工時１作成すべき
切断パターンにもとづき昇降運動が短い間隔・で続いて
も、上記材料には、常に、同一の切断圧力が加えられる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、制御合金を入力するキーボードと結合した切
断装置の略斜視図、第２図は、案内ブツシュ内に設置し
、板バネを担持するアームによって懸架保持した切断工
具の略図（アームの下降位置を鎖線で示した）、第３図
は、案内ブツシュに保持した上昇位置の切断工具と、切
断工具を変位し且つ切断工具にバネ力を加える部材とを
示す部分斜視図、第４図は、バネ力を受ける下降位置に
ある切断工具を示す、第３図と同様の図面、第５図は、
バネ力が倍増された下降位置にある切断工具を示す、第
４図に対応する図面、第６図は、第２図のｒｔ’ｒｃの
範囲のの別の支、持機構を示す図面である。 １・・・ハウジング、　　　２・・・キーボード。 ８・・・支持ロール、　　　９・・・スライダヘッド。 １４、３４・・・偏心要素、　　　＋７・・・アーム。 ２１・・・板バネ。 ２３・・・切断工具の上端に載る板バネ当接部。 ２０、２７・・・切断工具、２Ｂ・・・切断工具の上端
。 出願人　　　　ロットリング・ヴエルケ・リーぺΦカー
ゲー

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）両方向へ回転でき切断圧力を受ける支持ロールと、
   支持ロール上にある被切断帯材料に押圧、係合させるこ
   とができる切断工具を保持し支持ロールの縦軸線の方向
   へ移動できるスライダヘッドとを有する切断装置であっ
   て、切断工具を保持する揺動自在のアームと結合された
   偏心要素を回転することによって切断工具を作業位置に
   下降させ且つ作業位置から上昇させる形式のものにおい
   て、 切断工具（２６、２７）が、その昇降運動の方向へアー
   ム（１７）に関して限られた範囲に移動できるよう上記
   アームに懸架してあり、アーム（１７）には、切断工具
   （２６、２７）の上端（２８）に支持される板バネ（２
   １）が取付けてあり、切断工具（２６、２７）の前部尖
   端と上端との間の距離が、切断工具（２６、２７）の上
   端に当接する無負荷状態の板バネ（２１）の当接部（２
   ３）と切断工具（２６、２７）の支持ロール（８）への
   当接点との間の、切断工具（２６、２７）の無い際の最
   小距離よりも大きいことを特徴とする切断装置。 ２）板バネが、切断工具（２６、２７）の上端（２８）
   に支持される板バネ当接部（２３）と旋回軸（１８）と
   の間に設けたアーム（２１）の中間突起（２１）に取付
   けてあり、更に、アーム（１７）の旋回軸（１８）近く
   のアーム端突起（２０）に支持してあることを特徴とす
   る請求項１記載の切断装置。 ３）アーム端突起（２０）が、中間突起（１９）と同一
   の高さを有することを特徴とする請求項２記載の切断装
   置。 ４）アーム端突起が、板バネ（２１′）の負荷を変更す
   る調節ネジ（２０′）から成ることを特徴とする請求項
   ２記載の切断装置。 ５）切断工具（２６、２７）には、工具上端（２８）の
   下方に、切断工具（２６、２７）を昇降するため真直ぐ
   のアーム（１７）と係合する当接面（２９）が設けてあ
   り、工具上端の先端から当接面（２９）までの距離が、
   中間突起（１９）の高さに等しいことを特徴とする請求
   項２〜４の１つに記載の切断装置。 ６）切断工具（２６、２７）が、不動の案内ブッシュ（
   ２５）に軸線方向へ往復運動自在なよう案内されている
   ことを特徴とする請求項１〜５の１つに記載の切断装置
   。 ７）切断工具（２６、２７）には、半径方向外方へ突出
   する突起（３０）が設けてあり、上記突起は、案内ブッ
   シュ（２５）に設けてあって軸線に平行に延び上方へ開
   放したスリット（３１）と係合することを特徴とする請
   求項６記載の切断装置。 ８）偏心要素が、連接棒（１５）を介してアーム（１７
   ）に結合された偏心シャフト（１４、３４）であること
   を特徴とする請求項１〜７の１つに記載の切断装置。 ９）偏心シャフト（１４、３４）が、ステップモータ（
   ４３）と駆動結合することを特徴とする請求項８記載の
   切断装置。 １０）偏心要素（１４、３４）が、板バネのバネ力に抗
   して、切断工具（２６、２７）の上昇位置に対応する位
   置から回転できることを特徴とする請求項１〜９の１つ
   に記載の切断装置。 １１）駆動結合は、歯付ベルト（３８）から形成される
   ことを特徴とする請求項７記載の切断装置。