JP2006181687A

JP2006181687A - シート切断装置の切断刃断熱構造

Info

Publication number: JP2006181687A
Application number: JP2004379064A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Yamada; 聡山田; Naoki Hattori; 直己服部
Original assignee: Howa Machinery Ltd
Current assignee: Howa Machinery Ltd
Priority date: 2004-12-28
Filing date: 2004-12-28
Publication date: 2006-07-13

Abstract

【課題】加熱器により加熱された切断刃から切断刃昇降体等のその他の部分への伝熱を抑制することができるシート切断装置の切断刃断熱構造を提供するものである。
【解決手段】切断刃１を保持する切断刃昇降体８の断熱材取付面１７に空気通過溝１８を設ける。断熱材取付面１７に断熱材１６を取付て空気通過溝１８を塞ぎ、断熱材１６と空気通過溝１８間を冷却空気通路１９とする。この冷却空気通路１９に空気を供給し、加熱器１５で加熱された切断刃１からその他の部分へ伝導される熱を断熱材１６と空冷とにより断熱する。
【選択図】図３

Description

この発明は、セラミックグリーンシート等の柔軟なシートを切断するシート切断装置の切断刃断熱構造に係るものである。

シートを切断するための切断刃を切断刃昇降体に保持し、その切断刃を加熱する加熱器を備え、切断刃を加熱する際の熱が切断刃昇降体等の切断刃以外の他の部分に伝わらないように断熱材を設けたものとして、特許文献１、２に記載のものが公知である。特許文献１では、切断刃の加熱のための熱を遮断することで熱変位により他の部分の寸法精度が低下するのを防止している。

また、特許文献３、４には、切断刃昇降体に保持された切断刃を加熱器により加熱した状態で樹脂材にＶ溝を形成し、Ｖ溝形成直後に切断刃を降温するため、その加熱された切断刃を冷却手段により冷却するものが開示されている。冷却手段は切断刃またはその近傍個所に設けられた冷却水循環路であり、その冷却水循環路に冷却水を循環させて切断刃を冷却している。更に特許文献３では、冷却手段として冷却用空気を吹き付ける冷却エア噴出装置も配設されている。

加熱された切断刃から他の部分への伝熱を抑えるものとして、特許文献１、２に開示の他の部分と切断刃との間に断熱材を配置するものでは、切断刃の加熱に必要な温度が高温になると厚い断熱材が必要となり、大きな取付スペースをとる問題がある。また、特許文献３、４に開示のように冷却水を循環させて切断刃を冷却する構造を、切断刃から他の部分への伝熱を抑えるために用いる場合には、冷却水が漏れる恐れがあると共に水供給装置を必要とする問題がある。また、特許文献３のように冷却エア噴出装置により空冷する方法では、切断刃にも空気が吹き付けられて切断刃も冷却されてしまうので、切断刃を高温に保つため加熱器により加熱する際の切断刃の昇温効率が悪いという問題があり、また、冷却エア噴射装置を設けるためのスペースを必要とする。また、冷却エア噴出装置の空気の吹き付けによる空冷では、冷却の効果を高めるため放熱フィンを取り付ける必要がある場合もあり、放熱フィンを取り付ける場合には取り付け空間を必要とし、更にスペースを取る問題がある。
特開平３−９２３０９号公報特開２００２−１４４２８０号公報特開２００３−３３９６７号公報特開２００３−２２５８９０号公報

この発明は、加熱器により加熱された切断刃から切断刃昇降体等のその他の部分への伝熱を抑制することができるシート切断装置の切断刃断熱構造を提供するものである。

本発明のシート切断装置の切断刃断熱構造は、切断刃昇降体に断熱材を介して切断刃を保持し、その切断刃を加熱する加熱器を備え、加熱器により加熱された切断刃によりシートを切断するシート切断装置において、断熱材と切断刃昇降体間に冷却空気通路を構成したことを特徴とする。

好ましくは、切断刃昇降体の断熱材取付面に空気通過溝を設け、空気通過溝を覆うように断熱材取付面に断熱材を取付けて、空気通過溝と断熱材間を冷却空気通路としたことを特徴とする。

本願の発明によれば、加熱された切断刃からの伝熱を抑えるために断熱材と冷却空気通路を設け、冷却空気通路に空気を流すように構成したから、断熱材のみを設けた場合より断熱効果が高くなる。これにより、切断刃からの伝熱範囲が小さくなると共に切断刃昇降体や直動案内装置等のその他の部分の温度上昇を低く抑えることになり、即ち熱の影響が少なくなることでその他の部分の熱による歪みが小さくなり、装置全体の精度の低下を抑制できるので、シートの加工精度が向上する。また、加熱器電源投入後の切断刃からの伝熱による切断刃昇降体や直動案内装置等のその他の部分の熱変位による装置寸法が安定するまでの時間が短縮する。また、断熱効果が高くなることで、その他の部分の温度上昇が切断刃より低く抑えられるので、作業者に対する安全性が向上する。また、切断刃の加熱温度が高温となっても、断熱材を厚くする必要がなく、大きな断熱材取付スペースを必要としない。更に、冷却エア噴出装置で外部から冷却する場合のように切断刃が冷却されることがなく、取付スペースも必要としない。更にまた、冷却水ではなく気体を流して冷却するので、冷却水が漏れる恐れがなく、特別に冷却水の供給装置を必要としない。

本願発明の実施例について図１〜図４により説明する。図１はシート切断装置の切断刃装着構造を示す説明図であり、本願出願人が先に出願した特開２００４−２０９５９１号と略同様な構成である。切断刃装着構造は、左右対称に夫々切断刃１を備えた構造をしているが、図２、図３はその一方側部分を示し、本願実施例では一方側部分（図３において左側部分）により説明する。切断刃１は、カッター３と、カッター３の刃先を下に向けた状態で挟持保持する切断刃固定具２とから成る。切断刃固定具２の把手４の両側には、図３に示すように、貫通孔５が設けられており、貫通孔５は、後述の締付ボルト６のボルト頭６ａの径より大きく形成されている。また、切断刃１には、切断刃１を切断刃昇降体８に固定する際に位置決めレール７に係止させて上下方向の位置を位置決め操作する係止片２ｃが設けられている。

切断刃昇降体８は、その前面８ａに切断刃１の上下方向の位置決めのための位置決めレール７が固着されている。その位置決めレール７には一対の係止部材９の基端部が回動可能に軸着されている。切断刃昇降体８の側端部には、図２に示すように、全長に亘って案内レール１０が設けられている。案内レール１０は、切断装置のフレーム１１に設けられた長い案内子１２に係合しており、切断刃昇降体８の昇降動を案内する直動案内装置を構成している。案内レール１０の下端にはグリス受１３が取着されており、グリス受１３には付勢手段１４が設けられている。付勢手段１４はグリス受１３に立設した立片１４ａと切断刃１に向けて加熱器１５を押付ける押付部材１４ｂとの間にバネ１４ｃを介装して構成されている。この付勢手段１４には切断刃１を加熱する加熱器１５が設けられている。加熱器１５は、図３に示すように、切断刃昇降体８に保持された切断刃１の下端部背面に付勢手段１４により弾力的に圧接される。

また、切断刃昇降体８の下端部の前面には断熱材１６を取り付けるための断熱材取付面１７に形成されている。断熱材取付面１７は、図３に示すように、切断刃昇降体８の前面８ａより断熱材１６の厚みと略同じだけくぼむように形成されて段状となっている。また、断熱材取付面１７には、図４に示すように、空気通過溝１８が蛇行して形成されており、断熱材取付面１７を広範囲に亘って空冷するようになっている。この断熱材取付面１７に断熱材１６が取付けられ、空気通過溝１８を塞いで断熱材取付面１７と断熱材１６との間で空気通過溝１８を冷却空気通路１９としている。この冷却空気通路１９は、図示しない圧空源に接続されており、圧空源から供給される空気が流れるようになっている。

切断刃昇降体８には、前記切断刃１が保持される。切断刃昇降体８には、図１，図３に示すように、一対の締付ボルト６が断熱材１６を介して螺合されており、切断刃１の貫通孔５に締付ボルト６を通して断熱材１６に切断刃１が当接され、締付ボルト６に係止部材９の係止部２０を自重で係止し、その状態で締付ボルト６を締め付けることで断熱材１６に切断刃１を密着させ、切断刃１を切断刃昇降体８に前後方向位置を位置決め固定するようになっている。また、切断刃１の係止片２ｃが位置決めレール７に係止され、位置決めレール７に螺合された固定ねじ２１により切断刃１の上下方向位置を位置決め固定するようになっている。この上下方向位置は、切断刃１が加熱器１５により加熱され、その加熱された切断刃１からの伝熱により、切断刃１や直動案内装置等のその他の部分が熱変位して伸びた状態で、グリーンシートを所定深さで切断できるように位置決めされる。

切断装置において、加熱器１５の電源が投入されると、切断刃１がグリーンシートを切断するのに好ましい所定の設定温度に加熱される。このとき、冷却空気通路１９には圧空源から供給される空気が流れている。切断刃１が加熱されると、切断刃昇降体８は断熱材１６による断熱及び空冷されているが、切断刃１から熱が切断刃昇降体８や直線駆動装置等に伝導し、切断刃昇降体８等も熱変位することでカッター３刃先位置が下方に移動する。このため、グリーンシートの切断は、熱変位がおさまり寸法が安定するまでの所定時間経過後に開始される。この寸法が安定するまでの時間は、断熱材１６による断熱に加えて空冷されることで、断熱効果が高くなり伝熱範囲が小さくなることで短縮される。また、断熱材及び空冷により、切断刃１からその他の部分への伝熱が小さくなるので、その他の部分の昇温を低く抑えることになり、その他の部分の熱による歪みが小さくなり、装置全体の精度低下を小さくできるのでシートを高精度に切断できる。

本願発明のシート切断装置の切断刃装着構造を示す正面説明図である。図１の切断刃昇降体を省略して示す水平断面図である。図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。切断刃昇降体の正面図である。

符号の説明

１切断刃
８切断刃昇降体
１５加熱器
１６断熱材
１７断熱材取付面
１８空気通過溝
１９冷却空気通路

Claims

切断刃昇降体に断熱材を介して切断刃を保持し、その切断刃を加熱する加熱器を備え、加熱器により加熱された切断刃によりシートを切断するシート切断装置において、断熱材と切断刃昇降体間に冷却空気通路を構成したことを特徴とするシート切断装置の切断刃断熱構造。
切断刃昇降体の断熱材取付面に空気通過溝を設け、空気通過溝を覆うように断熱材取付面に断熱材を取付けて、空気通過溝と断熱材間を冷却空気通路としたことを特徴とする請求項１記載のシート切断装置の切断刃断熱構造。