JPH0645117B2 - ブレードシリンダ組立体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明は、コレーター、プレスおよびその他の機械にお
いてウエブ材料、例えば、紙、クロス、プラスツク、布
またはそれらと同様な材料を横断し、横方向に孔あけし
て切込み線をいれるシリンダに関する。本発明が関係す
る型式のシリンダは、ブレードを担持する少なくとも１
個の長手方向に延びる周囲みぞを備えている。このブレ
ードは、ナイフシリンダの円周から僅か突出しかつシリ
ンダの回転軸線に平行な軸線のまわりに回転するように
装着された円筒形の回転アンビルと係合する。ブレード
は、ウエブ材料を個々のシートに切断しまたはウエブを
横方向の線に沿つて穿孔して後程ウエブを折りたたみか
つシートに切り離しまたは切込み線をいれることを容易
にする作用をする。

この型式のシリンダは、非常に迅速に摩耗しかつ多くの
装置において、毎日または二日毎に取り替えなければな
らない。ブレードを取り替えるためには、非常に大きい
装置を休止することが必要になるので、ブレードを可能
な限り早急に取り替える装置を設けることが望ましい。
しかしながら、過去においては、この目的を達成するた
めの完全に満足な構造が得られなかつた。

商業用に使用されている一つのシリンダの構造において
は、数個の横方向のボルトにより配置されたクランプ棒
によりみぞの側壁部に対して締め付けられている。ブレ
ードを取り付ける場合に、ブレードは、当初、シリンダ
の周囲を僅か越えて延びるように位置決めされ、かつク
ランプ棒と組み合わされたボルトが部分的に締めつけら
れる。その後、シリンダを回転させてブレードを回転ア
ンビルと接触させる。この接触により、ブレードが正し
い位置に移動される。その後、ブレードは、クランプボ
ルトを締め付けることにより、この位置に固定される。

第二の構造においては、くさび形のクランプ棒がみぞ内
に装着され、かつクランプ棒の周囲から回転することが
できる止めねじまたはボルトを回転してクランプ棒をブ
レードに向かつて押しつけてそれによりブレードをみぞ
の側壁部に押し込む。この変型設計において、ブレード
は、前述したのと同じ態様で取り付けられる。

第三の商業用型式のシリンダにおいては、ブレードの下
縁に平行な切刃を有する正確な寸法を有するブレードが
使用されている。この実施例においては、ブレードの下
縁がクランプブロツクの肩部により支えられる。この構
造においては、ブレードの高さは自動的に設定され、ナ
イフシリンダの回転により調節する必要をなくしてい
る。しかしながら、この実施例では、ブレードを所定位
置に固定するために、複数個のクランプボルトを手操作
することが依然として必要である。

前述した実施例の各々に付随した主な問題点は、ブレー
ドを取り替えるために過度の時間、すなわち、３分ない
し５分を要することである。ブレードをさらに迅速に取
り替えできるように装着するためその他の構造が提案さ
れてきた。しかしながら、これらの構造には、著しく複
雑であるかまたは本発明のシリンダ構造が使用される型
式の装置に不適当であるという不利点がある。

したがつて、例えば、トーマス氏その他に発行された米
国特許第４，５９４，９２８号明細書には、ブレードが
該ブレードをナイフシリンダのみぞの側壁部に押圧する
装着部材により所定位置に締めつけられるナイフシリン
ダが開示されている。ナイフは、加圧シリンダにより係
合されるリンクにより所定位置に保持される。

ホーナング氏に発行された米国特許第３，７６９，８６
８号明細書には、空気圧を受ける拡張可能なチューブに
よりブレードに向かつて偏位された装着ブロツクにより
所定位置に保持された回転切断ブレードが開示されてい
る。

その他のブレード装着構造がいくかの先行技術特許に示
されている。例えば、ボンバード氏に発行された米国特
許第２，３４１，５０３号明細書には、複数個のばねに
より偏位させた穴により所定位置に摩擦力により保持さ
れたブレードが開示されている。

ワルデ氏に発行された米国特許第４，１８７，７５３号
およびビシヨツプ氏に発行された米国特許第３，７０
５，５２６号の各明細書には、ブレードが該ブレードの
平面に平行なスタツドに装着された圧縮可能なパツドま
たはチヨツクにより所定位置に保持された回転ナイフブ
レード装着構造が開示されている。

シベルツ氏に発行された米国特許第３，８６５，１６４
号明細書には、木材粉砕機用のブレード装着構造が開示
されている。ブレードは、１個がばねにより偏位された
協働するくさびによりスロツト内に保持される。ブレー
ドは、複数個の装着ねじによりくさびの１個に固定さ
れ、ブレードを取り替えるために、これらのねじを弛め
ることが必要である。

ハンバート氏に発行された米国特許第３，９８９，０７
７号明細書には、ナイフが永久磁石により所定位置に保
持された回転ナイフ装着構造が開示されている。

オベンシヤイン氏に発行された米国特許第３，８２２，
６２５号明細書には、ブレードを取り替えるために回転
しなければならない複数個の締付けねじを担持するブロ
ツク内に摩擦力により保持された回転ナイフブレードが
開示されている。

ラン氏に発行された米国特許第４，３９２，４０２号明
細書には、ブレートがドラムにボルト留めされたくさび
形の保持部材により所定位置に保持された回転ナイフブ
レード装着構造が開示されている。

発明の要約 本発明の主な目的は、ブレードがシリンダの周囲に対し
て適正な位置に確実にかつ正確に保持されかつ摩耗した
ブレードを迅速にかつ容易に取り外しかつ取り替えるこ
とができるシリンダ構造を提供することである。実際
に、本発明のブレードシリンダを備えた機械において
は、現在使用されている商業用機械においてブレードを
取り替えるために通常必要になる時間３分ないし５分と
比較して、ブレードを約１０秒で取り替えることができ
る。

本発明のさらに一つの目的は、構造が簡単かつ安価であ
りかつ操作が極めて簡単であるブレード装着構造を提供
することである。

さらに詳しく述べると、本発明は、シリンダの軸線に平
行に延びる１個またはそれ以上の周囲みぞを有するシリ
ンダを考案したものである。このみぞは、二つの側壁部
と、一つの底壁部を含む。このみぞの内部には、保持棒
が装着されている。この保持棒は、みぞの一方の側壁部
に向かいかつ離れる方向に枢動させることができる。保
持棒の前壁部は、該保持棒とみぞの隣接側壁部との間の
みぞ内に挿入されたブレードの下縁と係合する支持下側
肩部を含む。この保持棒の下側肩部は、ブレードの切刃
がシリンダの周囲から適正量だけ突出するように該ブレ
ードを支持する。

また、この保持棒は、ブレードをみぞの側壁部に押圧し
てブレードを摩擦力により所定位置に保持する。この目
的のために、みぞの第二側壁部と保持棒との間に圧縮ば
ねを介在させて保持棒をブレードに押圧している。ブレ
ードをシリンダのスロツト内で自由に持ち上げることが
できる釈放位置まで保持棒をブレードから引き離すよう
に枢動させるために、保持棒の外面の開口部と係合する
ピンを含む取外し可能な操作レバー部材が使用される。
ブレードを取り替えるために、古いブレードは、保持棒
を「釈放」位置まで枢動させることにより取り外され
る。新しいブレードは、該ブレードが保持棒の下側肩部
と接触するまでみぞ内に落下させ、その後、保持棒を釈
放して圧縮ばねの力により新しいブレードを所定位置に
締め付ける。

本発明の好ましい一実施例においては、保持棒は、２個
のＬ字形クランプにより外方に移動しないように保持さ
れる。これらのＬ字形クランプは、保持棒の限定された
枢動を可能にするためにクランプと保持棒との間に挿入
された弾性パツドにより保持棒の端の肩部に取り付けら
れる。

本発明のナイフブレード構造の主な利点は、ブレードを
迅速に取り替えることができること、すなわち、ブレー
ドを秒単位で取り替えることができることである。

本発明のブレード構造の別の利点は、極めて簡単にかつ
比較的に経済的に製造できることである。

本発明のブレード構造のさらに別の利点は、操作が簡単
であることである。そのうえ、本発明のブレード構造
は、ブレードがナイフシリンダ内に不適正に配置されま
たは先行技術のナイフ装着装置に使用されているような
調節ボルトの不適正な調節のために不十分なまたは過大
な締付圧力が加わる可能性を最小限にとどめることがで
きる。

本発明のこれらの目的および利点ならびにその他の目的
および利点は、本発明の好ましい一実施例の以下の詳細
な説明からさらに容易に明白となろう。

好ましい実施例の説明 ブレードシリンダ１０の好ましい一実施例を第１図に示
し、かつこのようなシリンダが回転アンビル１１と協働
してウエブ材料１２を横断しまたは横方向に孔あけする
態様を第５図に例示してある。さらに詳しく述べると、
種々の型式の装置、例えば、プレス、コレーターおよび
それらと同様な装置においては、紙、布またはプラスチ
ツクのような材料の連続したウエブ１２がブレードシリ
ンダ１０のニツプと回転アンビル１１との間に送られ
る。ブレードシリンダ１０は、機械フレームの好適な軸
受内に回転可能に軸支されたスタブシヤフト１３を含
む。回転アンビル１１は、同様に、シヤフトおよび軸受
（図示せず）によりブレードシリンダ１０の回転軸線に
平行な軸線のまわりに回転するように装着されている。

回転ブレードシリンダ１０は、ナイフシリンダのみぞ１
５，１６，１７および１８内に装着された複数個の切断
ブレード１４を担持している。ブレードシリンダ１０の
円周部分を越えて僅小の距離だけ外方に延びる切断ブレ
ード１４は、ウエブ１２の長手方向に対して横方向にブ
レードシリンダ１０および回転アンビル１１の軸線に平
行に延びるように整列させてある。４個のみぞ１５，１
６，１７，１８は、第１図に示すように、ブレードシリ
ンダ１０の円周のまわりに等間隔に隔置されている。よ
り小数またはより多数のブレード収納みぞを設けること
ができかつ所望されれば１個またはそれ以上のみぞから
ブレードを省略することができることは、容易に理解さ
れよう。

ブレードの切刃２０は、この技術分野においてよく知ら
れているように、連続した形態に形成することができ、
その場合には、ブレードはウエブ１２を別個のシートに
切断する効力を生ずる。また、別の態様として、切刃２
０を複数個の隔置された切欠部により中断することがで
きる。その場合には、ウエブ１２は切断されず、ウエブ
１２に一連の隔置された横孔が形成される。これらの横
孔は、後程、ウエブ１２を折りたたみかつ個々のシート
に引き裂く場合に使用される。さらに別の態様として、
ブレードは、ウエブに切込み線を形成するために利用す
ることができる。

本発明は、特に、切断ブレード１４をナイフシリンダに
装着しかつブレードを釈放して取替用ブレードを挿入す
るための構造に関する。この構造の細部は、第１図〜第
４図に最も明瞭に示してある。

さらに詳しく述べると、みぞの各々、例えば、ナイフブ
レードを収納するみぞ１５は、二つの平行な側壁部２１
および２２を含む。側壁部２１および２２は、みぞ１５
の中心を通る半径方向の線に対して実質的に平行に延び
ている。これらの平行な側壁部２１，２２は、底壁部２
３により相互に連結されている。底壁部２３は、ナイフ
シリンダの周囲部分２４から内方に隔置されかつ側壁部
２１および２２に対して垂直に延びている。

ブレード１４は、保持棒２５により、第３図に示したそ
の切断位置に締め付けられるようになつている。保持棒
２５は、平坦面およびテーパのついた部分を含む。保持
棒２５は、さらに、みぞの側壁部２１に面した前壁部２
７を含む。

保持棒２５の前壁部２７は、側壁部２１に平行に延びる
上側肩部２８および下側肩部３０を含む。下側肩部３０
は、上側肩部２８の平面を越えて外方に延びて側壁部２
１と係合する。この肩部３０は、切断ブレード１４の底
縁３２と係合する上側支持棚状部３１を構成している。
ナイフブレード１４は底縁３２と切刃２０とが平行であ
る正確な寸法を有するブレードであることが好ましいこ
とを理解すべきである。保持棒２５の前壁部２７は、さ
らに、上側肩部２８から下側肩部３０に向かつて外方に
傾斜した壁部３４を含む逃げを付けた中央部分３３を含
む。下側肩部３０と壁部３４の下端部との間には、みぞ
３５が配置されている。

切断ブレード１４が第３図に例示した切断位置に締めつ
けられたときに、下側肩部３０がみぞの側壁部２１と衝
接する。ブレード１４は、下側肩部３０の支持棚状部３
１上に支持されている。ブレード１４の上側部分が保持
棒２５の上側肩部２８によってみぞの側壁部２１に締め
付けられ、このブレード１４の下側部分が保持棒２５の
壁部３４の下縁によってみぞの側壁部２１に締め付けら
れている。

ブレード締付力は、複数個のコイルばね３６により付与
される。コイルばね３６は、保持部材、すなわち、保持
棒２５の後壁部３８に形成された複数個の円形の穴３７
内に装着されている。第３図に最も明瞭に示したよう
に、保持棒２５の後壁部３８とみぞ１５の隣接した側壁
部２２との間に隙間が設けられている。この隙間は、側
壁部２２に向かう保持棒２５の枢動を許容するために十
分な大きさになつている。

保持棒２５の底壁部４０は、第３図および第４図に最も
明瞭に示したように、下側肩部３０の前部との接合部に
おいて僅かに丸味が付けられた端縁４１を含む。保持棒
２５の底壁部４０は、みぞの底壁部２３に対してほぼ平
行に端縁４１から後方に延びる第１部分即ち枢動部分４
２を含む。保持棒２５の底壁部４０は、さらに、上向き
に傾斜した第２部分即ち壁部分４３を含む。壁部分４３
は、保持棒２５と、該保持棒の後部に隣接したみぞの底
壁部２３との間に隙間４４を形成している。機械加工の
不正確さ、すなわち、公差を補正することが必要である
場合には、例えば、０．０５mm（０．００２０インチ）
または０．１mm（０．００４０インチ）の厚さのシムを
枢動部分４２と底壁部４３との間に挿入してブレードの
適正な切断作用を保証することができることを理解すべ
きである。隙間４４は、保持棒２５と側壁部２２との間
に設けられた隙間と協働して締付棒、すなわち、保持棒
２５の枢動部分４２に関して第３図および第４図に示す
ように保持棒２５の時計回りの方向の後方への枢動を可
能にする。締付棒、すなわち、保持棒２５を第４図に示
した釈放位置まで枢動させたときに、切断ブレード１４
を上方に自由に持ち上げることが可能になり、みぞ１５
から取り外される。

ばね３６の圧縮力に抗しての保持棒２５のこの枢動運動
は、第１図、第３図及び第４図に例示した操作レバー４
５により行われる。操作レバー４５は、図示のように、
ピン４７および４８を支持する細長い部材４６を含む。
これらのピン４７，４８は、保持棒２５の外壁部２６に
設けられた垂直穴５０および５１内に収納されるように
なつている。また、操作レバー４５は、第４図に示すよ
うに、ピン４７および４８を回転して保持棒２５を傾け
る力を作用させるために細長い部材４６に装着された外
方に延びるハンドル部分５２を含む。

保持棒２５をナイフシリンダ１０から移動しないように
支持するために、保持棒２５の各々の端部は、１字形の
保持クランプ装置即ちクランプブラケツト５５により係
合されている。クランプブラケツト５５は、第１図およ
び第２図に示すように、半径方向アーム５６と、該アー
ムに対して直角に延びる外側アーム５７とを含む。クラ
ンプブラケツト５５は、みぞ、例えば、みぞ１５の各々
の端部に固定して装着され、アーム５６の端部がみぞ１
５の底壁部２３と衝接する。クランプブラケツト５５
は、ボルト５８により所定位置に保持される。ボルト５
８は、みぞ１５の底壁部２３のねじを切つた開口部６０
とねじこみにより係合する。クランプブラケツト５５の
外側アーム５７は、保持棒２５の端部に形成された長手
方向の肩部６１の上に配置されている。保持棒２５の端
末外側部分は、切断され肩部６１および端壁部６２を形
成している。第４図に例示した保持棒２５の限定された
枢動を可能にするために、アーム５７と肩部６１との間
に弾性パツド６３を介在させてある。切断ブレード１４
の長さが端壁部６２の間の保持棒２５の長さと合致して
いることを理解すべきである。したがつて、切断ブレー
ド１４がみぞ１５内に挿入されるときにアーム５７の間
で終端するので、切断ブレード１４をクランプ部材５５
による干渉をうけないでみぞ１５内に自由に挿入しかつ
みぞ１５から取り外すことができる。

操作にあたり、ブレード１４は、先ず操作工具のピン４
７および４８を保持棒２５の開口部５０および５１内に
挿入することにより、みぞ１５内に挿入される。その
後、保持棒２５は、第４図に示すように時計回りの方向
に枢動させると、ブレード１４を保持棒２５の前壁部２
７とハウジングの側壁部２１との間のスペース内に挿入
することが可能になる。ブレード１４は、その下縁３２
が保持棒２５の支持棚状部３１上に支えられるまで内方
に押し込まれる。ブレード１４が適正に配置されたとき
に、操作ハンドル４５が逆時計回りの方向に移動されか
つ保持棒２５から離脱される。コイルばね３６の力は、
保持棒２５をブレード１４に向かつて押圧してブレード
１４を保持棒２５の前面と側壁部２１との間に緊密に締
め付けられた状態に保持するための効力を生ずる。

ブレード１４の取替えが必要な場合には、上記の操作が
逆になる。操作レバー４５のピン４７および４８が再び
保持棒２５の開口部５０および５１内に係合される。操
作レバー４５を時計回りの方向に移動させて保持棒２５
を第４図に示した釈放位置に枢動させる。切断ブレード
１４を持ち上げて該ブレードをみぞ１５から取り外しか
つ新しいブレードを挿入する。新しいブレードは、操作
レバー４５を逆時計回りに移動することにより、所定位
置に固定され、かつ前述したように操作レバー４５を保
持棒２５から離脱する。

当業者は、本発明の一般的な原理に関する上記の開示お
よび好ましい一実施例の説明から、本発明の種々の変
型、変更を容易に理解するであろう。したがつて、本発
明の出願人は、これらの変型、変更が特許請求の範囲の
みによつて限定されることを望むものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例によるシリンダおよび操作レバ
ーを部分的に分解して示した斜視図、 第２図は第１図を２−２線に沿つて裁つた横断面図、 第３図は第１図を３−３線に沿つて裁つた横断面図、 第４図はブレードを取り外すために保持棒を傾ける操作
レバーを示した第３図に類似の横断面図、 第５図は回転ナイフシリンダおよび協働する回転アンビ
ルを示した一部欠載端面図である。 １０……ブレードシリンダ、１３……スタブシヤフト、
１４……ブレード、１５，１６，１７，１８……みぞ、
２０……切刃、２１，２２……側壁部、２３……底壁
部、２４……円周部分、２５……保持棒、２６……外壁
部、２７……前壁部、２８……上側肩部、３０……下側
肩部、３１……支持棚状部、３２……下縁、３３……中
央部分、３６……コイルばね、３７……穴、３８……後
壁部、４４……隙間、４５……レバー部材、４６……細
長い部材、４７，４８……ピン、５０，５１……穴、５
２……ハンドル部分。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】軸線を有する円筒形部材と、前記円筒形部
   材を前記軸線のまわりに回転するように装着する装置と
   を備え、前記円筒形部材は円周部分および該円周部分に
   おいて前記軸線に実質的に平行に延びる周囲みぞを有
   し、前記みぞは第１側壁部および第２側壁部と底壁部と
   を有し、さらに、外側切刃および前記切刃に平行に配置
   された底縁を有する細長いブレードを有し、前記ブレー
   ドは前記第１側壁部と接触して前記みぞ内に配置され、
   前記ブレードは前記円筒形部材に関して半径方向に延在
   し、前記ブレードの切刃は前記円筒形部材の円周部分を
   越えて突出し、さらに、前記ブレードを釈放可能に前記
   みぞ内に動かないように保持するために前記みぞ内に装
   着された細長い保持棒を備え、前記保持棒は前記ブレー
   ドの底縁と係合しかつ該底縁を支持する装置と、前記ブ
   レードと係合して前記ブレードを前記みぞの前記第１側
   壁部に押圧する前壁部とを含み、前記保持棒は前記第２
   側壁部から離隔しており、さらに、前記保持棒を前記ブ
   レードに押圧して該ブレードを固定位置に保持するため
   に前記みぞの前記第２側壁部および前記保持棒と係合す
   るばね装置を備え、前記保持棒は前記みぞの底壁部と係
   合する第１部分と前記みぞの底壁部から離隔した第２部
   分とを有し、それによって、前記保持棒が前記第１側壁
   部から離れるように枢動して前記ブレードを取り外すこ
   とができるようになっていることを特徴とするブレード
   シリンダ組立体。
2. 【請求項２】特許請求の範囲第１項に記載のブレードシ
   リンダ組立体において、さらに前記みぞの両端部に強固
   に固定された保持クランプ装置と、前記保持棒の外方へ
   の半径方向の移動を阻止ししかもその限定された枢動を
   可能にするために前記保持棒と前記保持クランプ装置と
   の間に介在した弾性部材とを備えたことを特徴とするブ
   レードシリンダ組立体。
3. 【請求項３】特許請求の範囲第１項に記載のブレードシ
   リンダ組立体において、前記第２部分は上向きに傾斜し
   て前記底壁部と前記保持棒との間の前記第２部分に隣接
   した部分に隙間を形成していることを特徴とするブレー
   ドシリンダ組立体。