JPH0744412Y2 - 切断装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は、金属帯板に各種加工を行うプロセスライン等
に設置され、帯板を必要な長さに切断する切断装置に関
する。

この種の切断装置としては通常、上下に設けられた直刃
の相対運動により金属帯板を切断するスケアタイプの切
断装置が使用される。第４、５図はこうしたタイプの切
断装置の一例を示すもので、フレーム21には上部より下
向きに突設される取付け部22に上刃23が取着され、また
油圧シリンダー24によりガイド25に案内されて上下動す
る下部フレーム26に下刃27が取着されており、下刃27が
油圧シリンダー24により上昇することによって上刃23と
下刃27との間に通される金属帯板28を切断するようにな
っている。

上述するような従来の切断装置は、上下の刃物が共に直
刃であり、刃先を金属帯板28に対し巾方向に傾斜させて
いても切断時、刃物が金属帯板に接する長さが長くな
り、大きな切断力が必要となる。また刃物自体及びこれ
を支持するフレームも剛性を必要とし、剛性がないと精
度のよい切断が得られなくなる。そのため刃物が重量化
し、これを支持するフレームも大きくなって装置全体が
重量化する嫌いがある。

金属帯板を長手方向に沿って切断する裁断用としては、
丸刃も広く使用されている。こうした丸刃は直刃と比
べ、切断時における帯板への接触長さが短かく、切断力
も小さくてすむ利点がある。因みに直刃と丸刃の切断力
を比較すると、直刃の切断力P_Lが、 P_L＝Ｋ×t²/tan θ×ηで表わされるのに対し、丸刃の
切断力Ｐ_ｃは、 で表わされる。

ここでK,L:定数 t:被切断材の板厚 η：被切断材の剪断強さ tan θ：刃物レーキ角度 R:丸刃の半径 ω：上下の丸刃と板が接した位置の接線角度 帯板の板厚を1.2mm、刃先レーキ角度1/48、丸刃の半径
を50mmとすると、丸刃の切断力は直刃の1/7程度とな
る。

考案が解決しようとする課題 丸刃は上述するように、切断力が小さいためフレームを
小さくすることができ、軽量化できるが、帯板を必要な
長さに切断するのに、フレームに上刃と下刃が組込まれ
た従来の丸刃型切断装置をそのまゝ使用することはでき
ない。フレームで支えて帯板の巾方向への移動ができな
いからである。上刃と下刃をそれぞれ上下別々の台に軸
支し、各台をそれぞれ上下に並設したレール上に移動で
きるように支持すれば、帯板を巾方向に切断することが
できるが、台を移動させる装置、駆動刃タイプのものに
あっては更に刃を回転させるモータ等を上下別々に設
け、これらを同期して作動させる必要があること、台が
切断力に耐える強度を有していること、台やレールに撓
みが生じると、上刃側面と、下刃側面の間隔（クリアラ
ンス）や上刃と下刃の上下の間隔（ラップ）が変化し、
切断が不可能となるため各部に撓みが生じないようにす
る必要があること、切断中、上刃及び下刃にブレが生じ
ないようにすることなどのため構造が複雑化し、重量化
しがちとなる。また上下の刃を送り方向にずれないよう
に位置合せする必要があるほか上下の刃のクリアランス
及びラップ量が変化しないようにするためにレール、こ
とにその取付にはかなりな精度が要求される。

本考案は、上記の問題を解消することを目的としてなさ
れたもので、構造が簡単で軽量化し、上下の刃がブレた
り、ずれたりすることのない切断精度の高い丸刃型の切
断装置を提供しようとするものである。

課題の解決手段 本考案によればそのため、上面に帯板のレベルの下側か
ら上側に向って後上がりに傾斜した案内面を有するか、
或いは下面に帯板のレベルの上側から下側に向って後ろ
がりに傾斜した案内面を有する内部フレームと、該フレ
ームの上下両側に上記帯板レベルを挟んで適宣の間隔を
存してそれぞれ取着される外部フレームと、内部フレー
ム前端の両側にそれぞれ軸支される丸刃と、外部フレー
ム前端の外部フレーム間に軸支され、両側に配置される
上記各丸刃と協働して帯板を一定の切り巾で切断する丸
刃とより構成され、内部フレームの少くとも帯板と同一
レベル部分は、上記切り巾と同じか又はそれより狭く、
帯板の切り溝内に入り込むうるように形成される切断装
置が提供される。

外部フレームは帯板の上側或いは下側にのみ設けられて
いてもよいし、上下に設けられていてもよい。後者の場
合、外部フレームは更に帯板を挟んで上下に分離されて
いてもよいし、上下が一体で、帯板と同一レベル部分に
凹溝を形成していてもよい。

内部フレームに軸支の丸刃と協働して帯板切断を行う外
部フレームに軸支の丸刃は、一つであってもよいし、一
対で内部フレームに軸支の丸刃に対応して設けられてい
てもよい。一つの場合にはその両側において内部フレー
ムに軸支の丸刃と協働した帯板切断が行われる。

内部フレームに軸支される丸刃と外部フレームに軸支さ
れる丸刃は、クリアランスとラップが適正な間隔になっ
ていないと、 （１）良好な切断面が得られない （２）刃物の異常摩擦、切欠けなど刃物の寿命が低下す
る （３）切断力が大きくなる など多くの障害を生ずる。

適正な間隔は一様でなく、切断される帯板の板厚によっ
て異なる。そのため各丸刃は板厚により上記間隔が調整
できるようになっているのが望ましい。

丸刃間のクリアランスを調整するためには、上下の丸刃
のいづれか一方又は双方が該刃を軸支する軸の軸方向に
位置調整可能にされ、位置調整するには例えば、軸に嵌
合するＵ溝或いは嵌合孔を形成し、適当な厚みを有する
スペーサを使用するとよい。

丸刃間のラップを調整するには、丸刃を軸支する上下の
軸のうち、いづれか一方又は双方を偏心軸にするとよ
い。

丸刃はまた、モータによって回転駆動される駆動刃タイ
プであってもよいし、帯板の切断に伴って回転するタイ
プのものであってもよい。

切断装置に移動は、好ましくはガイドレールに沿って行
われるようにされ、そのために例えば外部フレームにガ
イドレールを転動する車輪が軸支される。ガイドレール
はまた上下に並設され、各ガイドレールに車輪が上下よ
り走行可能に係合して切断装置の上下の動きが拘束され
るようにするのがより望ましい。

切断装置をガイドレールに沿って往復動させる装置は、
ガイドレールの両端に軸支され、モータより減速機を介
して回転駆動されるスプロケットと、スプロケット間に
掛け渡される無端チェーン、油圧シリンダーなどが例示
される。

作用 切断装置を巾方向に移動させると、先ず上下の丸刃間に
帯板側端面が突き当る。切断装置をなおも帯板を突切る
ようにして移動させると、二か所で上下の切刃により切
れ目が入れられ、一定巾で切断される。切れ目が次第に
深く入れられるのに伴って形成される切れ目間の切片
は、内部フレームの案内面により案内面が後上りの場
合、押上げられ、案内面が後下がりの場合、押下げられ
ながら内部フレームの帯板と同一レベル部分が切れ目間
に入り込み進行する。

実施例 帯板１の進行方向と直向する方向（帯板の巾方向）に並
設された上下一対のガイドレール２を有する台枠３には
左右にスプロケット４が軸支され、そのうちの一方は図
示しないモータより減速機を介して回転駆動されるよう
になっている。

切断装置６は、第２、３図に示されるように帯板１が進
行するレベルの下側より上側に向って後上がりに傾斜す
る案内部7aと、それにつづく水平部7bとを上面に有する
内部フレーム７と、内部フレーム７の上下に上記レベル
を挟んで適宣の間隔を存して取着される外部フレーム８
とより構成され、内部フレーム７の前端には、その両側
に丸刃状の下刃９が段付ネジ11により軸支され、下刃９
の取付位置を軸方向に調整するためのスペーサ12を内部
フレーム７との間に介在させ、ナット13で止めることに
より軸方向への動きが拘束され、所定位置に取付けられ
るようになっている。

上下の外部フレーム８のうち上側の外部フレーム前端に
は、下刃９の間隔と同一巾を有する上刃14が偏心した段
付ネジ15により下刃間に位置して軸支され、段付ネジ15
のネジ部に螺着されたナット18で止められている。そし
て段付ネジ15を回すことにより上刃14の取付位置が上下
に調整できるようになっている。上側及び下側の外部フ
レーム８には、またその上下に一対の車輪16が前後に軸
支され、上下に設けた上記ガイドレール２に上下より係
合し、これにより切断装置６が上下への動きを規制され
てガイドレール２に沿い走行するようになっている。切
断装置６はまた、上記両スプロケット４に掛け渡された
チェーン17の両端に連絡され、スプロケット４を正或い
は逆方向に回転させることによってレール２に沿った進
退を行う。図中、19は帯板１が通過する窓である。

本装置は以上のように構成され、第１図に示すスプロケ
ット４を時計方向に回転させると、切断装置６が右進
し、上下の刃９及び14が帯板側端に突き当たったのちな
おも右進を続けると、上刃14の両側端と両下刃９とによ
り帯板側端に二箇所より切込みが入れられ始める。切込
みによって切込み間に形成される切片は、内部フレーム
７の案内部7aに突き当り、該部に案内されて押上げられ
る。これに伴って内部フレーム７が切込み間に入り込み
始め、切込みによって形成される縁が上下の外部フレー
ムの間に進入する。以上のようにして切断装置６が右方
向に押込まれるのに伴い帯板の切断が行われる。

次に本装置において、上刃14の肉厚を50mm、直径100m
m、下刃９の肉厚を10mm、直径100mmとし、板厚2.3mm、
板巾1,300mmのsus.304鋼板を切断して垂直及び水平方向
の切断反力を測定したところ、各箇所で垂直反力が650k
gf、２箇所で1,300kgf、水平反力が０であった。まとこ
のときの装置全体の重量はガイドレールを含め300kgfで
あり、反力支点となる車輪16から刃９、14の軸心までの
長さは100mmであった。

因みに厚さ20mm、巾75mm、長さ1,400mmの直刃を使用し
て上記鋼板を切断し、切断反力を測定したところ、垂直
反力が8,000kgf、水平反力が2,500kgfであり、このとき
使用した装置の重量は7,000kgf、直刃を支持する両端の
支点長さは1,700mmであった。

表−１は以上の結果を示すものである。

本装置によれば、以上のように直刃と比べて、 （１）垂直方向の切断反力を小さくできること。

（２）水平方向の切断反力は、同一のフレームで左右２
箇所が同時に切断されることにより左右のそれぞれの反
力が方向が逆なので相殺されて０となり、したがって水
平方向の切断力を保持する第１図に示すガイドレール２
の強度を小さくできるとともに上下丸刃のクリアランス
の変化を少なくすることができる。

（３）垂直方向の切断反力を受けるスパンを短くするこ
とができる。

（４）クリアランス及びラップの調整が比較的精度よく
短時間で行える 等の利点がある。

考案の効果 本考案の切断装置は以上のように構成され、次のような
効果を奏する。

請求項１記載の装置によれば、二箇所より切断して切片
を案内面で押上げ或いは押下げて内部フレームを通すよ
うにしたことにより上下の丸刃を一体化して連結できる
ようにしたもので、丸刃型の切断装置であるため切断力
を小さくできること、上下の丸刃が一体に組込まれてい
るため移動させる装置が一つでよく、構造が簡単で軽量
化されるばかりでなくクリアランスやラップが一定で、
ブレたり送り方向にずれたりすることがなくて、位置合
わせが不要となること、切断に伴って上述するように、
切片が曲げられるだけで、切り離される帯板の切断縁は
曲げられないため、製品として支障を生じることがない
ことなどの効果を有する。

請求項２記載の装置によれば、上下の丸刃間のクリアラ
ンスを調整できる。

請求項３記載のスペーサを使用することによりクリアラ
ンスの調整が行える。

請求項４記載の装置によれば、上下の丸刃間のラップを
調整することができる。

請求項５記載の装置によれば、切断装置がガイドレール
により上下の動きを規制されてスムースに移動させるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はガイドレールを移動する切断装置の正面図、第
２図は切断装置の断面図、第３図は第２図のＡ−Ａ線断
面図、第４図は従来の直刃型切断装置の正面図、第５図
は同断面図である。 １……帯板、２……ガイドレール、６……切断装置 ７……内部フレーム、８……外部フレーム ９……下刃、12……スペーサ、14……上刃 15……偏心した段付ネジ、17……チェーン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 花岡 哲男 広島県呉市昭和町11番１号 日新工機株式 会社内 (56)参考文献 特開 昭48−94087（ＪＰ，Ａ)

Claims (5)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】上面に帯板のレベルの下側から上側に向っ
   て後上がりに傾斜した案内面を有するか、或いは下面に
   帯板のレベルの上側から下側に向って後ろ下がりに傾斜
   した案内面を有する内部フレームと、該フレームの上下
   両側に上記帯板レベルを挟んで適宜の間隔を存してそれ
   ぞれ取着される外部フレームと、内部フレーム前端の両
   側にそれぞれ軸支される丸刃と、外部フレーム前端の外
   部フレーム間に軸支され、両側に配置される上記各丸刃
   と協働して帯板を一定の切り巾で切断する丸刃とより構
   成され、内部フレームの少くとも帯板と同一レベル部分
   は、上記切り巾と同じか又はそれより狭く、帯板の切り
   溝内に入り込みうるように形成される切断装置。
2. 【請求項２】上下の丸刃のいづれか一方又は双方が調整
   手段により丸刃を軸支する軸の軸方向に位置調整可能で
   ある請求項１記載の切断装置。
3. 【請求項３】調整手段は、軸に嵌合するＵ溝或いは嵌合
   孔を形成し、適当な厚みを有するスペーサである請求項
   ２記載の切断装置。
4. 【請求項４】上下の丸刃のいづれか一方又は双方が偏心
   軸に軸支される請求項１記載の切断装置。
5. 【請求項５】上下にガイドレールが並設され、切断装置
   の上下に設けた車輪が各ガイドレールに上下より係合す
   る請求項１記載の切断装置。