JP2012121099A - 成形シート打抜型 - Google Patents

Abstract

【課題】 成形シート打抜型を構成する打抜ユニットがシート材の形状に倣って容易に移動可能で、打抜刃によってシート材に傷が付かない成形シート打抜型の提供。
【解決手段】
成形シート打抜型を構成する打抜ユニット２０を保持基板１３上のスタッドボルト１４に取り付ける。スタッドボルト１４と台座１７の取付穴３４の間には、台座１７の上面より背が高くスタッドボルト１４より径の大きい管状部材３６を緩挿する。台座１７の下面のボールプランジャ４０は、台座１７の移動を用意ならしめる。内側ガイド部材２８並びに外側の可動板２５及びクッション材２２を、内側弾性体２９および外側弾性体１９により支持し、打抜刃１２に沿って保護シート３２を設ける。トレイ１１の下降により、凹部１１ａが内側ガイド部材２８に当接し、打抜ユニット２０がトレイ１１に倣って移動する。ボールプランジャ４０により打抜ユニット２０は容易に移動する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、成形シート打抜型に関し、特に、食品用のトレイ等を縦横に連ねて成型した一枚の大きなシート材から個々のトレイを打ち抜くために用いる成形シート打抜型に関するものである。

従来より、樹脂、紙、段ボール等のシート材は、種々の形状に打ち抜くことにより、食品用トレイ、紙箱、段ボール箱等の様々な用途に使用されている。例えば、図６の斜視図に示すように、縦横に凹部を連ねた発泡スチロール製のシート材１０を個々のトレイに打ち抜いたものは、スーパーマーケット等に於いて、肉、魚、果物等の食品類を所定重量ずつ小分けして陳列するために使用されている。このようなトレイは、通常、図６に示すように、一枚の大きなシート材１０として成形され、次に、図７に示すように、個々のトレイ１１，１１…に打ち抜かれる。このようなシート材１０の打ち抜きには、打抜型が用いられている。この打抜型は、打ち抜くべきトレイの平面形状に合わせた形状の打ち抜き刃を有する打抜ユニットを、トレイの配置に合わせて並べたものであり、圧力によりシート材１０を一気に押し切るものである。

シート材１０を打抜型により打ち抜く場合、通常、シート材１０には寸法誤差が生じているため、誤差の程度によっては打ち抜き加工が所定の位置で行われずに位置ズレが生じる場合がある。このような位置ズレが生じると、図８に示すようなバリ１１ａが生じることとなる。特に、食品用トレイ等に使用される樹脂製のシート材は、加熱を伴う真空成型、真空圧空成型等の工程を経て製造されるため、熱収縮や、製造条件のばらつき等による寸法誤差が生じ易い。

シートの寸法誤差による打ち抜きの位置ズレを解消するものとして、各打抜ユニットの位置を個別に調整可能にしたのもが開発されている（特許文献１）。この成形シート打抜型では、ボルトを緩めて打抜ユニットの位置を個別に調整した後、再度ボルトを締め直す必要がある。しかし、このような位置調整の作業は、全ての打抜ユニットについて行う必要があるため、繁雑な作業を強いられることとなる。

このような問題点を解決するために、各打抜ユニットを完全には固定せず、各打抜ユニットを管状部材を介して保持基板上のボルトに可動状態で保持し、打ち抜きに際してトレイの凹部の形状に倣って各打抜ユニットが保持基板上で移動するように構成した成形シート打抜型が開発されている（特許文献２）。しかし、このような成形シート打抜型では、各打抜ユニットと保持基板との間の摩擦により打抜ユニットが所定の位置に移動しないことがある。また、シート材は打ち抜きユニットを動かす力に対して強度が低く、打抜刃がシート材に傷を付けてしまい、得られるトレイの商品価値を損ねてしまうという問題が生じる。

特開平９−４７９９９号公報（請求項１及び２、図２） 特開２００９−１８３７８号公報（請求項１及び図１）

本発明はこのような従来技術の問題点を解決するために為されたものであり、本発明の目的は、成形シート打抜型を構成する打抜ユニットが、シート材の形状に倣ってそれぞれが容易に移動することができ、しかも、打抜刃によってシート材に傷が付くことのない成形シート打抜型を提供することである。

本発明の成形シート打抜型は、トレイを縦横に連ねて形成したシート材を個々のトレイに打ち抜くためのシート材打抜型であって、多数のボルトを立設した保持基板と、前記トレイに対応する台座、該台座に立設された前記トレイを打ち抜くための打抜刃、および前記台座に穿設され前記ボルトを緩挿するための取付穴をそれぞれ有する複数の打抜ユニットと、前記保持基板上に前記打抜ユニットを移動可能に保持する保持手段とを備え、前記保持手段は、前記ボルトと前記取付穴との間に緩挿され前記保持基板の上面から前記台座の上面までの距離より長い管状部材と、該管状部材を前記保持基板上に押圧するワッシャと、前記ボルトに螺合し前記ワッシャを押圧するナットとを有し、前記保持基板と前記打抜ユニットとの間の摩擦を低減するための摩擦低減手段を更に備えていることを特徴とする。

本発明の成形シート打抜型によれば、シート材の打ち抜きに際して、各打抜ユニットがシート材の形状に倣って容易に移動することができるので、打抜ユニットの打抜刃はシート材に対して本来の正しい位置に押圧され、得られるトレイにバリが生じることはない。

ここで、摩擦低減手段としては、ボールの転がり摩擦により摩擦を低減するボールプランジャー、フッ素系樹脂やシリコン系樹脂の低摩擦係数を有するシートなどが挙げられる。これらのうち、摩擦低減手段としては、シート材の打ち抜きに際しての押圧力に長期に亘って耐え得るという観点から、ボールプランジャーが好ましい。ボールプランジャーは、打抜ユニット又は保持基板に取り付けて使用することができる。

また、本発明の成形シート打抜型は、上記の構成において、前記打抜ユニットが、前記打抜刃を囲繞する外側保護部材と、前記打抜刃の内側に設けられた内側ガイド部材とを備え、前記外側保護部材は、前記打抜刃の高さ以上の高さを有するとともに、前記打抜刃の外側に設けられた外側弾性体により支持され、前記内側ガイド部材は、前記打抜刃の内側に設けられた内側弾性体により支持され、前記シート材の打ち抜きに際して、前記シート材への押圧により、前記外側保護部材および前記内側ガイド部材が下降するように構成することができる。

この構成により、外側保護部材と内側ガイド部材は、シート材の打ち抜き時の圧力に応じて外側弾性体と内側弾性体とが圧縮されることによって下降し、これにより打抜刃がシート材に押圧され、シート材が押し切られることになる。このような外側保護部材と内側ガイド部材とを設けたことにより、外側保護部材と内側ガイド部材の下降に伴って、打抜刃がシート材の凹部に倣って正確な位置に移動することになる。また、打抜刃の露出を避けることができ、これにより作業者の安全を確保することができる。

更に、本発明の成形シート打抜型は、上記の構成において、前記内側ガイド部材の外側に、前記打抜刃に沿って保護シートを更に設けてもよい。この構成においては、打抜刃ではなく保護シートがシート材の凹部に倣って案内されることになる。

また、本発明の成形シート打抜型は、前記複数の打抜ユニットのうち、所定数の打抜ユニットを結合して打抜ブロックを形成し、該打抜ブロックは一体的に移動可能に前記保持基板に保持されているように構成することができる。

打抜ユニットの結合の態様としては、横一列の打抜ユニットを結合する場合、縦一列の打抜ユニットを結合する場合、例えば縦２列×横２列のように複数の打抜ユニットを方形に打抜ユニット結合する場合などがある。このように複数の打抜ユニットを結合することにより、打抜ユニットの保持基板への取り付け作業を簡略化することができる。

本発明の成形シート打抜型の上にシート材が押圧されると、打抜ユニットの打抜刃又は保護シートがトレイの位置に倣って容易に移動し、これにより、位置ズレを生ずることなくトレイの切断を行うことができる。また、シート材の打ち抜き時の圧力により外側保護部材と内側ガイド部材が徐々に下降するので、打抜刃又は保護シートが正確な位置に移動する。従って、原料樹脂の熱収縮率や製造条件のばらつき、製造ロットの違い等によってシート材に寸法誤差が生じても、正確な位置でトレイの切断を行うことができる。また、打抜ユニットの位置調整が不要なので、作業効率も各段に向上する。更に、複数の打抜ユニットを結合することにより、保持基板への取り付け作業を簡略化することができる。加えて、使用により打抜刃の切れ味が低下した場合に、打抜ユニットごと、又は複数の打抜ユニットを結合したものを取り替えることにより、成形シート打抜型の修復を容易に行うことが可能となる。

本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。

本発明の成形シート打抜型１は、前述の図６に示すように、凹部を縦横に連ねた発泡スチロール等からなるシート材１０を、図７に示す個々のトレイ１１に打ち抜くために使用される。図１は、成形シート打抜型１の一部を示しており、シート材１０におけるトレイ１１の配列に合わせて打抜ユニット２０が配されている。図２は一つの打抜ユニット２０の断面図を表している。本実施形態における打抜ユニット２０は、図２に示すように、スティール製の保持基板１３上に立設された複数のスタッドボルト１４に取り付けられている。本実施形態では、一つの打抜ユニット２０は２本のスタッドボルト１４に取り付けられている。

本実施形態の打抜ユニット２０は木製の台座１７を有し、台座１７には、トレイ１１の平面視の形状に沿った打抜刃１２が立設されている。この打抜刃１２の下部は、トレイの打ち抜きに際して保持基板１３による圧力が伝わるように、台座１７の裏面側に達するように埋め込まれている。また、台座１７の下部の外側は、中間台座１８によって取り囲まれている。中間台座１８上には、中間台座１８と平面視で同じ形状の可動板２５が外側弾性体１９を介して重畳されている。台座１７と中間台座１８との間には袋ナット２３が固定され、袋ナット２３に螺合するネジ２４により中間台座１８と可動板２５が台座１７に高さ調節されて固定されている。図１に示すように、本実施形態においては、外側弾性体１９は可動板２５のように打抜刃１２の全周を取り囲んでいるのではなく、打抜刃１２の周りに間隔を置いて配置されている。可動板２５の更に上面には、クッション材２２が貼り付けられている。このクッション材２２は、可動板２５とほぼ同じ平面形状を有しているが、クッション材２２には、前述のネジ２４を通すための穴２７が設けられている。本実施形態では、可動板２５とクッション材２２とにより、外側保護部材が構成されている。シート材１０の打ち抜きに際しては、外側弾性体１９が圧縮されて打抜刃１２が露出することによりトレイ１１が押し切られることになる。

また、本実施形態の成形シート打抜型１では、打抜刃１２の内側に、トレイ１１の凹部１１ａの形状に沿った形状を有する内側ガイド部材２８が設けられており、内側ガイド部材２８の下面には、内側ガイド部材２８が下降し得るように内側弾性体２９が設けられている。また、内側ガイド部材２８の略中央部には、上面側で大きく下面側で小さい穴２８ａが設けられ、内側ガイド部材２８は、この穴２８ａを貫通するネジ３０によって、上下動可能でかつ抜け落ちないように台座１７上に取り付けられる。この穴２８及びネジ３０は、図示していないが、一つの打抜ユニット２０について３箇所に備えられており、各ネジ３０の締め具合を調節することにより、穴２８の高さ及び傾きが調節される。更に、本実施形態の成形シート打抜型１では、内側ガイド部材２８の外周に、打抜刃１２に沿って保護シート３２が固定されている。この保護シート３２の高さは、打抜刃１２と同じかこれより僅かに高くなっており、シート材１０の打ち抜きに際して内側ガイド部材２８が下降するのに伴って、保護シート３２も下降して打抜刃１２を露出させ、これにより打抜刃１２がシート材１０に押圧されることになる。

図３は図２における打抜刃１２の近傍の拡大図である。図３に示すように、打抜ユニット２０の台座１７には、前述のスタッドボルト１４を通すための取付穴３４が設けられ、スタッドボルト１４と取付穴３４との間には、管状部材３６が緩挿されている。また、台座１７の裏面側には、後述するボールプランジャ４０が埋め込まれ、ボールプランジャ４０のボール４３が台座１７の裏面から突出している。従って、台座１７と保持基板１３との間には、ボール４３により僅かな隙間が生じている。本実施形態では、管状部材３６の内径ｄはスタッドボルト１４の外径δより大きく設定され、管状部材３６の外径ｄ’は取付穴３４の内径Ｄより小さく設定され、更に、管状部材３６の長さＨは、保持基板１３の上面から台座１７の上面までの高さｈより大きく設定されている。従って、スタッドボルト１４の上部にワッシャ３７を介してナット３８を締め付けることにより、管状部材３６が保持基板１３に押圧されて固定されることになる。これにより、打抜ユニット２０の台座１７は保持基板１３の面に平行な面内で、ある程度の移動が可能となる。また、ワッシャ３７の直径は取付穴３４の内径Ｄより十分に大きいので、打抜ユニット２０がスタッドボルト１４から抜け落ちることはない。

図４は、本実施形態において台座１７に埋め込まれているボールプランジャ４０の一部破断断面図である。本実施形態に用いたボールプランジャ４０は、筒状部４１とその内部に収納されたバネ４２とを有し、筒状部４１の一端にはボール４３が保持されている。このボール４３は、その転がりにより、打抜ユニット２０がトレイ１１の形状に倣って保持基板１３の上面の位置を移動する際に、打抜ユニット２０の移動を容易にし、その位置調節を自動的に行わせることが可能となる。また、ボールプランジャ４０のボール４３は、バネ４２の伸縮により、下方からの押圧力に応じて筒状部４１内に押し込められるので、打ち抜きに際して各打抜ユニット２０の高さが揃うように機能する。本実施形態では、一つの打抜ユニット２０当たり３個のボールプランジャ４０を使用した。

以上の構成を有する本実施形態の成形シート打抜型１は、打ち抜きに際して以下のように動作する。まず、図１に示す本実施形態の成形シート打抜型１の上方からシート材１０が下降し、図２に示す各打抜ユニット２０上には、各トレイ１１が下降することになる。トレイ１１が下降すると、その凹部１１ａが内側ガイド部材２８に当接するとともに保護シート３２にトレイ１１が接することになる。本実施形態では、保護シート３２が打抜刃１２の内側に設けられているので、トレイ１１が下降する際にトレイ１１が直接打抜刃１２と接することがないため、トレイ１１に傷が付くことを防止することができる。

更にトレイ１１が下降すると、内側ガイド部材２８および保護シート３２がトレイ１１の凹部１１ａの形状に倣うことにより、打抜ユニット２０には横方向（保持基板１３に平行）の力が作用する。本実施形態では、スタッドボルト１４によって固定されている管状部材３６と台座１７の取付穴３４との間には隙間が設けられているので、この横方向の力の作用により、打抜ユニット２０が正しい位置に移動する。その際、ボールプランジャ４０のボール４３の転がりにより、打抜ユニット２０は非常に小さな力で移動することが可能である。

図５は、トレイ１１が押圧により下降した際の打抜ユニット２０の状態を示す断面図である。同図に示すように、トレイ１１が押圧により下降すると、外側弾性体１９および内側弾性体２９が圧縮されて、内側ガイド部材２８、保護シート３２、可動板２５およびクッション材２２が下方に移動し、これに伴って打抜刃１２が露出して、シート材１０が各トレイ１１に切断されることになる。

なお、上記実施形態では、ボールプランジャ４０は台座１７側に固定したが、保持基板１３が厚い場合には保持基板１３側に取り付けてもよい。

また、上記の実施形態では、一つのトレイ１１に対応して一つの打抜ユニット２０が独立して移動し得るように構成されているが、本発明は、例えば、図１において縦又は横の一つの列を成す複数の打抜ユニット２０を共通の台座１７上に一体的に設けて打抜ブロックを形成し、その打抜ブロックを一つの単位として、上記スタッドボルト１４に対し、上記管状部材３６、上記ボールプランジャ４０等を用いて保持基板１３に移動可能に保持するように構成することができる。また、例えば縦２列×横２列のように、縦横に隣接する任意の数の打抜ユニット２０を共通の台座１７上に一体的に設けることにより打抜ブロックとすることも可能である。このように複数の打抜ユニット２０を打抜ブロックとして一体的に構成することにより、打抜ユニット２０の保持基板１３への取り付けに際しての労力を軽減させることができる。

更に、上記実施形態では、打抜ユニット２０の打抜刃１２が上向きで使用される場合について説明したが、本発明の成形シート打抜型は、打抜刃を下に向けた状態で使用することも可能である。

本発明の成形シート打抜型によれば、成形シートに多少の寸法誤差があってもトレイの製造を行うことができるので、食品包装資材等の分野で利用可能である。

本発明の一実施形態に係る成形シート打抜型の一部を示す斜視図である。 図１の成形シート打抜型における一つの打抜ユニット２０の断面図である。 図２における打抜刃の近傍の拡大図である。 台座に埋め込まれているボールプランジャの一部破断断面図である。 トレイ１１が押圧により下降した際の打抜ユニット２０の状態を示す断面図である。 シート材の一例を示す斜視図である。 シート材の打ち抜きにより得られるトレイの一例を示す斜視図である。 バリが生じたトレイを示す斜視図である。

１ 成形シート打抜型
１０ シート材
１１ トレイ
１１ａ 凹部
１２ 打抜刃
１３ 保持基板
１４ スタッドボルト
１７ 台座
１８ 中間台座
１９ 外側弾性体
２０ 打抜ユニット
２３ 袋ナット
２２ クッション材
２４ ネジ
２５ 可動板
２７ 穴
２８ 内側ガイド部材
２８ａ 穴
２９ 内側弾性体
３０ ネジ
３２ 保護シート
３４ 取付穴
３６ 管状部材
３７ ワッシャ
３８ ナット
４０ ボールプランジャ
４１ 筒状部
４２ バネ
４３ ボール

Claims (5)

1. トレイを縦横に連ねて形成したシート材を個々のトレイに打ち抜くための成形シート打抜型であって、
   多数のボルトを立設した保持基板と、
   前記トレイに対応する台座、該台座に立設された前記トレイを打ち抜くための打抜刃、および前記台座に穿設され前記ボルトを緩挿するための取付穴をそれぞれ有する複数の打抜ユニットと、
   前記保持基板上に前記打抜ユニットを移動可能に保持する保持手段と
   を備え、
   前記保持手段は、前記ボルトと前記取付穴との間に緩挿され前記保持基板の上面から前記台座の上面までの距離より長い管状部材と、該管状部材を前記保持基板上に押圧するワッシャと、前記ボルトに螺合し前記ワッシャを押圧するナットとを有し、
   前記保持基板と前記打抜ユニットとの間の摩擦を低減するための摩擦低減手段を更に備えていることを特徴とする成形シート打抜型。
2. 前記摩擦低減手段は、前記打抜ユニット又は前記保持基板に取り付けられたボールプランジャーであることを特徴とする請求項１に記載の成形シート打抜型。
3. 前記打抜ユニットは、前記打抜刃を囲繞する外側保護部材と、前記打抜刃の内側に設けられた内側ガイド部材とを備え、
   前記外側保護部材は、前記打抜刃の高さ以上の高さを有するとともに、前記打抜刃の外側に設けられた外側弾性体により支持され、
   前記内側ガイド部材は、前記打抜刃の内側に設けられた内側弾性体により支持され、
   前記シート材の打ち抜きに際して、前記シート材への押圧により、前記外側保護部材および前記内側ガイド部材が下降することを特徴とする請求項１又は２記載の成形シート打抜型。
4. 前記内側ガイド部材の外側に、前記打抜刃に沿って保護シートを更に設けたことを特徴とする請求項３に記載の成形シート打抜型。
5. 前記複数の打抜ユニットのうち、所定数の打抜ユニットを結合して打抜ブロックを形成し、該打抜ブロックは一体的に移動可能に前記保持基板に保持されていることを特徴とするシート請求項１〜４の何れか一項に記載の成形シート打抜型。

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