JP2009136930A - スリッタ装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】第1の回転軸1には複数の刃物ホルダー5が装着され、刃物ホルダー5の円筒段部には薄丸刃3が装着されている。第2の回転軸2には複数のリング状丸刃4が装着されている。薄丸刃3は所定の角度で皿型に形成されていて、その刃先とリング状丸刃4の刃先とは薄丸刃3の弾性力によって圧接されている。その皿型に形成された薄丸刃3の傾斜面に弾性力を低減させるための複数の通し孔を設ける。
【選択図】 図5
Description
これらのスリッタ装置においては、図9に示すように、一方の回転軸41には、複数のリング状の丸刃51が刃先を同一方向にして嵌装されており、他方の回転軸42には、フランジ部54と円筒段部55とからなる複数の刃物ホルダー53が同一方向に嵌装され、刃物ホルダー53の円筒段部55には薄丸刃52と弾性部材56とが嵌装されている。この状態で弾性部材56は圧縮され、その弾性力によって薄丸刃52は刃物ホルダー53のフランジ部54側の側面に圧接されて保持されている。その弾性部材として、文献1ではコイルスプリングが、文献2では皿バネが用いられている。また、これら文献には記載されていないが、Oリング等も一般的に用いられている。そして、薄丸刃52の刃先とリング状の丸刃51の刃先とを上下にかみ合わせ、少なくとも一方の回転軸を軸線方向に移動させて両刃先を押し付けている。この状態で弾性部材56は更に圧縮され、その弾性力によって両刃先間には圧接力が与えられている。この圧接力を被切断部材が最適に切断できるように調整して、両回転軸を互いに反対方向に回転させることにより、回転軸間に通された帯状の被切断部材を長さ方向に沿って複数条に精度よく切断することができる。
まず、刃物ホルダー53の軸線方向の幅Lは、被切断部材の幅と同じにしなければならないため1mmとなるが、円筒段部55の幅Wはさらに狭くなる。その円筒段部55に薄丸刃52と弾性部材56とを装着しなければならいことから、弾性部材56の圧縮量の調整範囲は僅かしか得ることができなくなる。一方、帯状の被切断部材を複数条に切断する場合は、条数が増すに伴って軸方向の刃物の累積ピッチ誤差が大きくなってくる。これらのことから、複数条に切断する場合は、弾性部材56の僅かな圧縮量の調整範囲で累積ピッチ誤差を吸収して且つ最適に切断されるために必要な圧接力を得ることは困難になる。
また、円筒段部55に装着される薄丸刃52も、その板厚を薄くしなければならないことから、刃先の剛性を保つことができなくなるため、弾性部材56は圧縮されず、その結果、薄丸刃52はリング状の丸刃51との圧接部のみが撓んで回転振れが発生し、被切断部材を精度良く切断することができなくなる。
この場合、円筒段部55には薄丸刃52のみが装着されるので、薄丸刃52の板厚は刃先の剛性を保つことができる程度に厚くすることができるようになる。
ところが、板厚を厚くすると弾性力の変化量が大きくなる。また、スリッタ装置においては、切断条数が増えるに従って軸方向の刃物の累積ピッチ誤差が増加することと、薄丸刃52の軸線方向の高さの誤差によって、薄丸刃52間の撓み量のバラツキが大きくなってくるという現象が起きる。これらのことから、撓み量に対して弾性力の変化量が大きい薄丸刃をそのまま利用したのでは、圧接力のバラツキが大きくなり、また撓み量を調整することによって行う圧接力の微調整も困難になるため、最適な切断条件を得ることができない場合が多くなるという問題があった。
また、刃物ホルダーの円筒段部にはコイルスプリングや皿バネ等の弾性部材が不要になるので、部品点数を削減することができ、組立も容易になる。
図1は本発明に係るスリッタ装置の薄丸刃の形状を示す正面図で、図2は図1におけるA−Aの拡大部分断面図である。図3は本発明に係るスリッタ装置の薄丸刃の別の実施形態を示す正面図である。図4は本発明に係るスリッタ装置の薄丸刃の別の実施形態を示す正面図である。図5は本発明に係るスリッタ装置を説明するためのスリッタ装置の正面図である。図6は本発明に係るスリッタ装置の薄丸刃とリング状の丸刃の関係を説明するための図5におけるB部詳細断面図である。図7は本発明に係るスリッタ装置の刃先の圧接力を測定する方法を説明するための図であり、図8は図7に示した方法により実験を行ったときの薄丸刃の撓み量と圧接力の関係を示す線図である。
図5及び図6に示すように、第1の回転軸1には切断条数に応じて複数の刃物ホルダー5が嵌装されている。そして、刃物ホルダー5は、その軸線方向の幅が被切断部材の切断幅と同じに形成され、その円筒段部7には皿型に形成された薄丸刃3が嵌装されている。
また、第1の回転軸1に嵌装された複数の刃物ホルダー5の両端には、軸線方向のスリット位置に対応させたカラー20a、20bが嵌装されており、ナット22を締め付けることによって刃物ホルダー5が固定されている。
この状態において、薄丸刃3は、その内側傾斜面3aが、隣接する刃物ホルダー5のフランジ部6の外周側端6aに押し付けられ、傾斜角θが小さくなる方向に撓んでいる。これにより薄丸刃3は空転しないように保持されている。
また、第2の回転軸2に嵌装された複数のリング状の丸刃4の両端には、軸線方向のスリット位置に対応させたカラー21a、21bが嵌装されており、ナット23を締め付けることによってリング状の丸刃4が固定されている。
まず、薄丸刃3の刃先8とリング状の丸刃4の刃先9とが接触しないように、薄丸刃3の刃先8をリング状の丸刃4の刃先逃がし部4aに向けて挿入し、両刃先が上下にかみ合わされた状態で、両回転軸を図示しないスリッタ本体に平行になるように取付ける。
その後、少なくとも一方の回転軸を軸線方向に移動させて、薄丸刃3の刃先8とリング状の丸刃4の刃先9とを圧接させる。
これにより、薄丸刃3の内側傾斜面3aは、隣接する刃物ホルダー5のフランジ部6の外周側端6aから離れ、薄丸刃3は皿型の傾斜角θが更に小さくなる方向に撓み量を増加させていく。
この撓み量を調整することで、被切断部材が複数条に最適に切断できるための薄丸刃3の弾性力による圧接力を得ることができる。ここで、薄丸刃3の刃先8とリング状の丸刃4の刃先9とを圧接させたときの薄丸刃3の弾性力と圧接力は等しいので、以下圧接力と表記する。
実験は、図7に示すように、刃物ホルダー5の円筒段部7に薄丸刃3を装着し、薄丸刃3の刃先8に圧接力Pを加えて撓み量を測定する方法で行った。
薄丸刃3は、比較的薄い被切断部材を1mmの幅の狭い帯状体に切断するために、外径108mm、内径75mm、板厚0.4mm、皿型に傾斜させた角度θを4°とし、刃物ホルダー5の幅Lは1mm、円筒段部7の幅Wは0.5mm、フランジ部の高さHは3.5mmとした。
また、実験1では最適に切断されるために必要な圧接力の範囲を400g〜500gとした。これは、比較的薄い被切断部材を1mmの幅の狭い帯状体に切断する場合に、その圧接力は、被切断部材の厚みや材質等によって異なるが、300g〜600g程度が多いことから、その中央値(450g)を平均的な圧接力とし、この圧接力に対して精度よく最適に切断するための許容範囲を±50gとして設定したことによる。
そのため、孔無しの薄丸刃(A線)の場合、最も撓み量が小さい薄丸刃の圧接力を400g(P1)とした時に、その撓み量は132μm(L1)になるが、最も撓み量が大きい薄丸刃では、その撓み量は132μm+120μm=252μm(L2)となるので、そのときの圧接力は550g(P2)となって圧接力のバラツキの範囲は150gに達し、被切断部材が最適に切断されるために必要な弾性力の範囲である400g〜500gを超えてしまう。
これに対しφ6mmの丸孔を30個設けた薄丸刃(C線)の場合では、最も撓み量が小さい薄丸刃の圧接力を400g(P1)とした時に、その撓み量は265μm(L1’)になるが、最も撓み量が大きい薄丸刃では、その撓み量は265μm+120μm=385μm(L3)となるので、そのときの圧接力は484g(P3)となって圧接力のバラツキの範囲は84gに低減され、被切断部材が最適に切断されるために必要な圧接力の範囲である400g〜500gを満足する結果となった。
この場合、圧接力が更に低減されるようになり、圧接力を更に低くしなければならない被切断材を切断する場合に使用できるようになる。
また、同心円上に設けられた通し孔の間隔は等間隔でなくてもよく、最適に切断されるために必要な圧接力を得ることができる間隔であればよい。
被切断部材の材質や厚さ等が異なる多様な被切断材に応じて、通し孔の形状、通し孔の数、通し孔の位置等を変更することで適宜対処することが可能になる。
1a 第1の回転軸1のフランジ部
2 第2の回転軸
2a 第2の回転軸2のフランジ部
3、52 薄丸刃
3a 薄丸刃3の内側傾斜面
4、51 リング状の丸刃
4a 刃先逃がし部
5、53 刃物ホルダー
6、54 フランジ部
6a フランジ部6の外周側端
7、55 円筒段部
8 薄丸刃3の刃先
9 リング状の丸刃4の刃先
10 通し孔
20a、20b カラー
21a、22a カラー
22,23 押えナット
Claims (3)
- 第1の回転軸と第2の回転軸を備え、前記第1の回転軸には、フランジ部と円筒段部とからなる複数の刃物ホルダーが同一姿勢で嵌装され、前記複数の刃物ホルダーの前記円筒段部には、所定の角度で皿型に形成されている薄丸刃が該刃先を同一方向にして嵌装され、前記第2の回転軸には、複数のリング状丸刃が嵌装され、前記薄丸刃の弾性力により前記薄丸刃の刃先と前記リング状丸刃の刃先とを圧接させて、前記第1の回転軸と前記第2の回転軸とを互いに反対方向に回転させて、前記第1の回転軸と前記第2の回転軸との間に通された帯状の被切断部材を長さ方向に沿って複数条に切断するスリッタ装置において、
前記皿型に形成されている薄丸刃の傾斜面には、前記弾性力を低減させるための複数の通し孔が開けられていることを特徴とするスリッタ装置。 - 前記複数の通し孔は丸孔であることを特徴とする請求項1に記載のスリッタ装置。
- 前記複数の通し孔は前記薄丸刃の円周方向に対して同一方向に傾いている長孔であることを特徴とする請求項1に記載のスリッタ装置。
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