JP2008534309A - 切削ドラム及びアンビルドラムを備える回転切削装置 - Google Patents

Abstract

回転切削装置は、少なくとも一つの切刃部材を有する切削ドラムと、回転軸線を有するアンビルドラムとを備え、これら切削ドラムとアンビルドラムが互いに切削可能な関係に配置され、アンビルドラムに対する切刃部材への圧力を加えるための圧力作動手段を備える。この圧力作動手段は、水平軸線を有する少なくとも一つのヒンジ手段周りに回転可能な一対のレバーを備え、水平軸線は、回転軸線に対して平行であるが非同心の位置関係にあり、軸受ハウジングがアンビルドラムの軸線方向のそれぞれの側に配置される。本発明によれば、フレームが、回転可能な関係で切削ドラム及びアンビルドラムを支持するために提供される。アンビルドラムがフレームから取り外し可能となるように、一対のレバーが、それぞれ、軸受ハウジングに解放可能に接続される。

Description

本発明は、少なくとも一つの切刃部材を有する切削ドラムと、回転軸線を有するアンビルドラムとを備え、これらが、互いに切削可能な関係に配置される回転切削装置であって、アンビルドラムに対する切刃部材への圧力を加えるための圧力作動手段を備え、この圧力作動手段が、水平軸線を有する少なくとも一つのヒンジ手段周りに回転可能な一対のレバーを備え、この水平軸線が、回転軸線に対して平行であるが非同心の位置関係である、回転切削装置に関する。

このような回転切削装置は、特許文献１により公知となっている。特許文献１は、切刃部材への圧力を加えさせるためのレバーを備える回転切削装置を開示している。

特開２００１−３００８８８号公報 米国特許６，２４４，１４８号明細書 米国特許４，７７０，０７８号明細書

しかしながら、レバーは、直接ローラー軸受に接続されるため、回転切削装置を分解することは難しい。そのような接続は、通常焼き嵌め、又は少なくとも圧入が必要とされ、例えば、アンビルドラムを再研摩するための保守整備時の分解をとても面倒でコストのかかるものとしている。

他の公知の回転切削装置は、特許文献２及び特許文献３に開示され、これらは、上記と同様な欠点を有する。

本発明の目的は、公知の回転切削装置の保守整備をするための時間及びコストを削減することにある。

冒頭に示される回転切削装置によって、上記目的が達成される。フレームが、切削ドラム及びアンビルドラムを回転可能な関係で支持するために設けられ、アンビルドラムが、フレームから取り外し可能となるように、一対のレバーが、それぞれ、軸受ハウジングに解放可能に接続される。

有利には、レバーの水平軸線が、垂直平面で見たときに、回転軸線より上方に配置される。あるいはまた、レバーの水平軸線が、垂直平面で見たときに、回転軸線より下方に配置される。あるいはまた、レバーの水平軸線が、垂直平面で見たときに、回転軸線に対してほぼ同じ高さ位置に配置される。この結果、三つの異なった代替実施形態が提供される。

好ましくは、圧力作動手段は、少なくとも一つの気体シリンダーと少なくとも一つのばね手段とを備え、これらシリンダーとばね手段は、シリンダーによって予め定められた力を供給することが出来るように、ヒンジ手段に対向する位置でレバーに作用するように配置される。もちろん、水圧シリンダーが、気体シリンダーの代わりに使用されてもよい。

ふさわしくは、圧力作動手段は、レバー上において、水平軸線を通る垂直平面の回転軸線側で作動する。この結果、レバー全体に容易にアクセスすることが促進される。

有利には、少なくとも一つのばね手段が、アンビルドラムの重量を相殺するために設けられる。この結果、使用中に、最小限の圧力が、アンビルドラムを切削ドラムに接触させるために必要とされる。さらに、アンビルドラムが、切削ドラムに衝突することが防止される。このようにして、切刃部材及び/又はアンビルドラムの軸線方向の周面の損傷が回避される。

好ましくは、ふたが、フレーム対して回転可能に配置され、レバーが、ふたに解放可能に接続される。この結果、アンビルドラムへの容易なアクセスが促進される。

ふさわしくは、一対のレバーは、各軸受ハウジングの、軸線方向の一方の側にのみ配置される。特に、レバーは、少なくとも一つの半径方向のねじ、ナットまたはボルトによって、それぞれに、軸受ハウジングに接続される。

それに代えて、または付け加えて、一対のレバーは、軸受ハウジングの半径方向外側の側面に、それぞれ、配置される。特に、レバーは、少なくとも一つの軸線方向のねじ、ナットまたはボルトによって、それぞれに、軸受ハウジングに接続される。

この結果、アンビルドラムの分解は、難なく簡単に成し遂げられる。

もちろん、一対のレバーは、代わりに切削ドラムの軸受ハウジングに取付けられてもよい。

以下において、本発明は、添付図面を参照することにより詳細に説明される。

図１Ａは、回転切削装置２が、ねじ８によって基底部６に取付けられたフレーム４を備えることを示す。回転切削装置１０が、少なくとも一つの切刃部材１７を備える切削ドラム１６の両側で切削軸受ハウジング１４を留めるプレート１２によって、フレーム４に着脱可能に取付けられる。

アンビルドラム１９を有し且つ実質的に水平な回転軸線Ａ−Ａ（図４Ａも参照）を有するアンビル１８が、回転切削装置１０及びアンビルドラム１９の軸線方向の周面４３に対して垂直方向の上方に配置される。

一対のレバー２０が、ヒンジ２２周りに回転可能に配置され、このヒンジは、軸受２４にジャーナル軸受される心棒２３を備える。この心棒２３は、実質的に水平軸線Ｂ−Ｂを有し、ねじ２５ａ及び一対のＬ型形状棒２５ｂによってフレーム４に取付けられる。この一対のＬ型形状棒２５ｂは、ねじ２５ｃによってフレームのふた２６に接続される。このふた２６は、四つのねじ２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄ（後半は隠れている）によってフレーム４に接続される。

レバー２０が、Ｂ-Ｂ軸線を通る垂直平面のアンビル１８の両側にそれぞれ配置される。二つの気体シリンダー２７ａが、実質的にヒンジ軸線Ｂ−Ｂ及び回転軸線Ａ-Ａに対して平行で、且つ回転軸線Ａ−Ａを通る垂直平面に対向して配置される。シリンダー２７ａが、それぞれ、レバー２０と協働して、ヒンジ２２周りにレバー２０を回転させるように構成されている。図から理解出来るように、レバーの水平軸線（Ｂ−Ｂ）が、垂直平面で見たときに、回転軸線（Ａ−Ａ）の上方に配置される。

図１Ｂは、さらに、レバー２０を有した相互接続ジャック２７ａが、それぞれ、二重のヒンジ２８ａ、２８ｂを備えるリンク２７ｂを具備することを示す。気体シリンダー２７ａは、リンク２７ｂを介して、それぞれ、レバー２０上に実質的に垂直方向の力を供給するよう構成されており、結果として、レバー２０が、円弧形状運動を行うように、ヒンジ２２周りに回転する。

アンビル１８は、アンビルドラム１９の両側に、軸受ハウジング３０を備える。それぞれの軸受ハウジング３０は、軸受ハウジング３０の内部へのアクセスを可能にするための同軸開口部３２と、オイル注入孔３５（図４ｂ参照）を覆うねじ３４とを備える。軸受ハウジング３０は、さらに、軸受ハウジング３０をレバー２０に取付けるために、ねじ３８を受容するための、半径方向に向いたねじが切られた開口部３６（図４ａ参照）を備える。

運転中、シリンダー２７ａは、切削ドラム１６の切刃部材１７に向ってアンビルドラム１９を押圧する。レバー２０は、円弧形状運動を行うが、切削ドラム１６に向うアンビルドラム１９の動作は、非常に小さく、実質的に垂直方向となる。

図１Ｃは、アンビル１８を着脱及び保守整備を許容するための開口状態にある回転切削装置２を示している。この開口状態は、取り外し可能なハンドル３９をＬ型形状棒２５ｂの一つに取付け、ねじ２６ａ、２６ｂ、２６ｃ及び２６ｄを弛め、ヒンジ２２周りにふた２６を回転させることによって成し遂げられる。

示されている位置では、フレーム４から離れる方向にアンビル１８を持ち上げるために、持ち上げ装置（図示せず）が、アンビル１８の開口部３２に取付けられる。アンビル１８への持ち上げ装置の取付け後、ねじ３８（図１Ｂ参照）は、アンビル１８がレバー２０から解放されるように弛められる。

気体シリンダーは、一般に、その生じる力が、シリンダー内に供給される気体圧力に対して線形でないため、ピストン動作の始動時に、力の制御が容易でないという特徴を有する。この問題を克服するために、ばね３９ａが、ヒンジ２２の端部に対向するレバー端部に作用するよう配置される。ばね３９ａは、さらにアンビル１８の重量を相殺するためでもあり、こうして、使用中に、アンビルドラム１９を切削ドラム１６に接触させるのに最小限の圧力を必要とするようにする。ばね３９ａは、さらにアンビルが切削ドラム１６と衝突することを防ぎ、この結果、切刃部材１７及び／又はアンビルドラム１９の軸線方向の周面４３の損傷を防止する。

図２Ａ及び図２Ｂは、第二の変形実施形態の正面及び背面の斜視図であり、これらによれば、アンビル１８が、切削ドラム１６の下方に配置されることを示す。この実施形態では、シリンダー２７ａ及びレバー２０が、アンビル１８の下方に配置される。シリンダー２７ａは、こうして、実質的に垂直方向の上向き（矢印参照）の力を、回転切削装置１０の切刃部材１７へ向けてアンビル１８に加える。

さらにこの場合でも、ばね３９ａが、上述したような同じ目的のために設けられる。

フレーム４は、アンビル１８の回転軸線Ａ−Ａを通る垂直平面の両側に開口部４ａ、４ｂを形成する。

さらに、レバーの水平軸線（Ｂ−Ｂ）が、垂直平面で見たときに、回転軸線（Ａ-Ａ）より下方に配置される。

図２Ｃに示されるように、この第二の変形実施形態によるアンビル１８は、フレーム４の下方にテーブル又はワゴンを配置し、レバー２０からアンビルを解放するためにねじ３８を弛めて取り外し、次に、回転軸線Ａ−Ａを横切る方向にアンビル１８それ自体を動かし、フレーム開口部４ａを通ってテーブル又はワゴンに移動することにより、点検修理のために取り外される。持ち上げ装置は、この時点で、アンビル１８の開口部３２に取付けられ、点検修理のために離れる方向に持ち上げられる。

図３Ａから図３Ｃは、第三の変形実施形態を示しており、これによれば、アンビル１８及びレバー２０（図３Ｂをより理解し易くするために省略する）は、回転切削装置１０の下方に配置される一方で、シリンダー２７ａは、アンビル１８より上方に配置され、実際には、切削装置１０のさらに上方に配置される。シリンダー２７ａを切削装置１０と同じ垂直方向の高さに、すなわち、切削装置１０の脇に配置することが可能である。

シリンダー２７ａのピストン棒２７ｂは、それぞれ保持部材２７ｃを備え、これらの保持部材２７ｃは、二つの離れた水平位置で水平横棒７０を受容するように成形される。その横棒７０は、一対の垂直バー７２に接続され、一対の垂直バー７２の各が、レバー２０の一つにそれぞれ接続されている。ピストン棒２７ｂを案内し且つ停止部材を構成するための一対の案内部材２７ｄがある。案内部材２７ｄは、ヒンジ２７ｅにより、フレーム４に回転可能に接続されている。

シリンダーが上方に移動するとき、アンビル１８は、回転切削装置１０の切刃部材１７に向う方向に移動する、すなわち、アンビル１８は、第一及び第二の変形実施形態による力とはその引張力は反対向きの引張力を受ける。第一及び第二の変形実施形態によれば、作用された力は、押圧力となる。

この第三の変形実施形態において、レバー２０は、離れて位置するヒンジ２２ａ（隠れている）、２２ｂ上に配置されており、各ヒンジが心棒２３ａ（隠れている）、２３ｂを備え、レバー２０が、それぞれそこにナット２３ｃ（隠れている）、２３ｄによって留められる。心棒２３ａ、２３ｂは、共通の回転軸線Ｂ−Ｂを形成するために互いに一直線に並べられる。軸受ハウジング３０は、レバー２０に軸受ハウジング３０を取付けるために、ねじ４０を受容するための軸線方向に向いた開口部を備える。

さらに、レバーの水平軸線（Ｂ−Ｂ）が、垂直平面で見たときに、回転軸線に対してほぼ同じ高さで配置される。

図３Ｃによれば、アンビル１８が、如何にして点検修理のために取り外すことが出来るかについて示される。最初、案内部材２７ｄを、ヒンジ２７ｅ周りに回転させ、ピストン棒を図面では見ることが出来ない位置、すなわち、フレーム４の内側に引き込むことを可能にする。横棒７０を保持部材２７ｃから解放し、垂直棒７２を下方向（矢印参照）に移動できるようにし、こうして、レバー２０を軸線Ｂ−Ｂ周りの下方向に回転させる。次に、ねじ４０、ナット２３ｄ及びこれらによって取付けられていたレバー２０が、解放され、取り外される。アンビル１８は、この時点で、回転軸線Ａ−Ａに沿ってフレームから引き抜くことが可能となる。

ばね３９ａは、図１Ａから図２Ｃに示されたのと同じ目的を有して配置される。

上述の実施の形態で示唆されていたが、レバーは、圧力を切刃部材上に提供するためのアンビルに圧力を加えるように配置される。レバーは、代わりに、回転切削装置上に直接的に圧力が加えられるように配置され得ることが理解されよう。

図４Ａ及び４Ｂは、アンビルドラム１９及び軸受ハウジング３０を有したアンビル１８を示す。

図４ｂにおいて、アンビルドラム１９は、統合された（複数の部材を、同軸にして一体に成形された）心棒４２を有した固体として示される。アンビルドラムの軸線方向の周面４３は、製作される際に、回転軸線Ａ−Ａと同軸に中心出しされる。しかしながら代わりに、ドラム１９は、中空、例えばスリーブの形態で、心棒４２に取付けられ得る。すなわち、別個の部品を構成してなり得る。

軸受ハウジング３０は、半径方向に回転軸線Ａ−Ａ側に向いた環状の突起４６を備える軸線方向に向いたリング４４を備え、それぞれに環状のプレートの形状をした内側及び外側のカバー４８、５０とを備える。これらは、心棒４２と共に拘束（かじり）及び如何なるズレを回避するために、それぞれ、心棒４２の軸線方向の周面４２ａ（図４Ｃ参照）に配置されるべきドーナツ形状の軸受５２ａ及び振動軸受５２ｂのための空隙５１を形成する。空隙５１は、開口部３５を通して潤滑油で満たされており、その開口部は、ねじ３４によって閉じられる。既述したように、軸受ハウジング３０は、さらにねじ３８を受容するための（図１Ｂ参照）ねじが切られた開口部３６を備える。

プレート５０は、同軸にシールリング５３で覆われた開口部を備え、このシールリング５３は、回転軸線Ａ−Ａに沿ってアンビル１８すなわち、ドラム１９及び二つの心棒４２を貫通する同軸の中心貫通孔５６へのアクセスを許容するために同軸配置の中心開口部５４を備える。貫通孔５６の目的は、保守整備の際にアンビルを持ち上げ可能とすることである。

アンビル１８、すなわち、アンビルドラム１９又は心棒４２は、統合された基準部分６０をさらに備え、この基準部分６０は、回転軸線Ａ−Ａと同心の半径方向の表面６１及び軸線方向の環状基準面６２を備える。

基準部分６０が、さらに、軸線方向に向いたねじを切った開口部６４を配置され、その開口部が、それぞれ、ねじ６６（図５Ａ又は図５Ｂ参照）を受容するようになっている。

図４Ｃにおいて、内部の面取面６７を備える心棒４２の端部が示され、この面取面６７は、アンビル１８の中心出しを可能にする基準面を構成する。

アンビルの製作の際に、面取面６７は最初に作られ、次に、アンビルの周面４３、心棒４２の軸線方向の外周面４２ａ、そして基準面６２が作られる。この結果、これらすべての面は、回転軸線Ａ−Ａと同軸になる。軸受５２ａ、５２ｂは、この時点で、心棒４２上に同軸に取付け可能となる。

アンビル１８を再研摩する目的で、円筒形状の覆い７０及び好ましくは覆い７０と一体的な部分であるふた７２の形態の覆い部材６８が図５Ａ及び図５Ｂに示されており、覆い部材６８が、外側に配置され、軸受ハウジングをアンビルドラム１９の両側面に同心に配置され、こうして、基準部分６０の半径方向表面６１に接触し、環状の基準面６２がアクセス可能な状態に置かれるようになっている。

既に上述したように、それぞれ軸線方向に向いたねじを切った開口部６４は、覆い部材６８をアンビルドラム１９のそれぞれの軸線周りの側面に接続するためのねじ６６を受容するように構成される。すなわち、研削中に軸受５２ａ、５２ｂを覆うことによって、アンビルの周面４３の加工中にそれら軸受等を防御する。

ふた７２は、再研磨される機械の軸線に関して、アンビルの中心点として研削中に利用されるめくら孔７６を備える。ふた７２は、さらに再研磨操作中に、アンビルを支持する目的も果たす。

中心出しねじ７４は、めくら孔７６が面取面６７と一直線に並べられること、すなわち、覆い部材６８が、回転軸線Ａ−Ａと同心であることを保証する。

基準面６２が、こうして、めくら孔７６を中心出しするために使用され、回転軸線Ａ−Ａに関して中心に置かれる。再研磨機械において、この基準面６２は、正しくアンビル１８を位置決めするために重要である。

覆い６８は、軸受５２を加工中に冷却液から防御し、そのため、軸受を心棒４２上にそのまま保持され、こうして、分解中の軸受の損傷の危険性を回避し、そのため、軸受５２は、心棒４２上にそのまま保持される、こうして、アンビル１８の保守整備の際の時間が削減される。

図６は、様々なことを示し、これによれば、中心出しねじ７４が、覆い部材６８を中心に置くだけではなく、覆い部材６８をアンビルドラムの軸線方向の端部に心棒４２を覆うために接続される。この接続は、軸受ハウジング３０に対してねじ７４を締め付けることによって達成され、又は、中心出しねじ７４のためにねじを切った開口部を有する軸受ハウジングを備えることによって達成される。付け加えて、又はそれに代えて、覆い部材６８は、磁性材料から作られ得る。

覆い部材６８の第二の端部７１ｂをシールするために、シールリング６１が提供される。

図７は、さらなる変形実施形態を例示し、これによれば、円筒形状のシャフト９０は、開口部５６に押入される。回転軸線Ａ−Ａに対して覆い部材６８を接続及び中心出しをするために、シャフト９０は、両端部に雄ねじ９２が切られ、それぞれの覆い部材６８のふた７２の内側に雌ねじ９４が切られ互いに受容される。

あるいはまた、シャフト９０は、両端部が尖形形状であり、円錐形の開口部が、尖形のシャフト９０を案内するふたの内側に提供され、図５Ｂによれば、ねじ６６で締め付けられる。

図６に示されるシール部材は、記述された実施の形態いかなる一つにおいて利用され得る。

フレームを有する回転切削装置の第一の変形実施形態の正面図である。 フレームの部品を省略した図１Ａの一部拡大図である。 開口状態にある図１Ａに示されたフレームの背面図である。 回転切削装置の第二の変形実施形態の正面図である。 回転切削装置の第二の変形実施形態の背面図である。 図２Ａ及び図２Ｂに示されたフレームの開口状態を示している。 回転切削装置の第三の変形実施形態の正面斜視図である。 回転切削装置の第三の変形実施形態の正面斜視図である。 回転切削装置の第三の変形実施形態の正面斜視図である。 図１Ａから図３Ｂに示されたアンビルドラムを示している。 図４Ａに示されたアンビルドラムの断面図である。 図４Ａの一部拡大図である。 エンドキャップを備えた図４Ａに示されたアンビルドラムを示している。 図５Ａに示されたエンドキャップを有したアンビルドラムの断面図である。 図５Ａに示されたアンビルドラム及びエンドキャップの変形実施形態である。 図５Ａに示されたアンビルドラム及びエンドキャップの更なる変形実施形態である。

Claims (12)

1. 少なくとも一つの切刃部材（１７）を有する切削ドラム（１６）と、回転軸線（Ａ−Ａ）を有するアンビルドラム（１８）とを具備し、前記切削ドラム（１６）と前記アンビルドラム（１８）とが互いに切削可能な関係に配置され、前記アンビルドラム（１８）に対して、前記切刃部材（１７）への圧力を加えるための圧力作動手段（２７ａ）をさらに具備し、前記圧力作動手段（２７ａ）が、水平軸線（Ｂ−Ｂ）を有する少なくとも一つのヒンジ手段（２２）周りに回転可能な一対のレバー（２０）を具備し、前記水平軸線が、前記回転軸線（Ａ−Ａ）に対して平行であるが非同心の位置関係にあり、軸受ハウジング（３０）が、アンビルドラム（１９）の軸線方向の各側に配置されている回転切断装置において、
   フレーム（４）が、回転可能な関係に前記切削ドラム（１６）と前記アンビルドラム（１８）とを支持するために設けられ、前記一対のレバー（２０）が、前記アンビルドラム（１８）を前記フレーム（４）から取り外すことが出来るように、それぞれ、軸受ハウジング（３０）に対して解放可能に接続されていることを特徴とする回転切削装置。
2. 前記レバーの前記水平軸線（Ｂ−Ｂ）が、垂直平面で見たときに、前記回転軸線（Ａ−Ａ）より上方に配置される請求項１に記載の回転切削装置。
3. 前記レバーの前記水平軸線（Ｂ−Ｂ）が、垂直平面で見たときに、前記回転軸線（Ａ−Ａ）より下方に配置される請求項１に記載の回転切削装置。
4. 前記レバーの前記水平軸線（Ｂ−Ｂ）が、垂直平面で見たときに、前記回転軸線（Ａ−Ａ）に対してほぼ同じ高さに配置される請求項１に記載の回転切削装置。
5. 前記圧力作動手段は、少なくとも一つの気体シリンダー（２７ａ）と、少なくとも一つのばね手段（３９ａ）とを具備し、前記気体シリンダーと、前記ばね手段とが、ヒンジ手段（２２）で係合する反対側の位置に、レバー（２０）の上方で動作するように配置され、予め定められた力が、気体シリンダーによって供給される請求項１から請求項４の何れか一項に記載の回転切削装置。
6. 前記圧力作動手段（２７ａ）は、前記レバー（２０）上において、水平軸線（Ｂ−Ｂ）を通る垂直平面の回転軸線（Ａ−Ａ）側で作動する請求項１から請求項５の何れか一項に記載の回転切削装置。
7. 少なくとも一つのばね手段（３９ａ）が、アンビル（１８）の重量を相殺するために具備される請求項１から請求項６の何れか一項に記載の回転切削装置。
8. ふた（２６）が、前記フレーム（４）に回転可能に配置され、前記レバー（２０）が、前記ふた（２６）に解放可能に接続される請求項１から請求項７の何れか一項に記載の回転切削装置。
9. 前記一対のレバー（２０）が、前記軸受ハウジング（３０）の軸線方向の一方の側にのみ配置される請求項１から請求項８の何れか一項に記載の回転切削装置。
10. 前記一対のレバー（２０）が、少なくとも一つの半径方向のねじ（３８）、ナット又はボルトによって、それぞれ、軸受ハウジング（３０）に接続される請求項９に記載の回転切削装置。
11. 前記一対のレバー（２０）が、それぞれ、前記軸受ハウジング（３０）の半径方向外側に配置される請求項１から請求項８の何れか一項に記載の回転切削装置。
12. 前記一対のレバー（２０）が、少なくとも一つの軸線方向のねじ（４０）、ナット又はボルトによって、それぞれ、軸受ハウジング（３０）に接続される請求項１２に記載の回転切削装置。

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