JP3868101B2 - ロータリダイカッタ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、段ボールシート等を打抜き加工するロータリダイカッタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種のロータリダイカッタとしては、例えば図３〜図５に示すものが知られている。すなわち、図３において、左右の両側には、フレーム１が平行に立設されており、これらのフレーム１には、ダイカットシリンダ３及びアンビルシリンダ４が軸受（ベアリング）５により回転自在に支持されている。
【０００３】
ダイカットシリンダ３は円筒形状の外周面を有し、その両端部には支持軸部３ａが同軸状に設けられ、各支持軸部３ａが上述した軸受５を介してフレーム１に回転自在に支持されている。同様に、アンビルシリンダ４も円筒形状の外周面を有し、その両端部には支持軸部４ａが同軸状に設けられ、各支持軸部４ａが上述したベアリング５を介してフレーム１に回転自在に支持されている。
【０００４】
各支持軸部３ａがフレーム１から突出する部分には、ダイカットシリンダ３を回転駆動するための歯車６が設けられており、各支持軸部４ａがフレーム１から突出する部分には、アンビルシリンダ４を回転駆動するための歯車７が設けられている。これらの歯車６、７は互いに噛み合っている。
各フレームｌには、各歯車６、７を覆う側蓋８が設けられている。この側蓋８は、各歯車６、７の下方の部分（各ベアリング５の下方の部分）が潤滑油を溜めるための油溜８ａになっている。油溜８ａに溜められた潤滑油は、フレーム１に回転自在に支持された歯車１０に付着し、さらにこの歯車１０が噛み合う歯車７に付着し、同歯車７と歯車６との潤滑を行うようになっている。ベアリング５は、内部に封入されたグリースによって潤滑が行なわれる。
【０００５】
打抜部自体は、図５に示すように、歯車６に噛み合う連結歯車１３によって、上流側の例えば印刷ユニット（図示せず）から回転駆動され、また歯車６に噛み合う連結歯車１４によって、さらに下流側のユニット（図示せず）に回転運動を伝えるようになっている。
【０００６】
ダイカットシリンダ３には、図３及び図４に示すように、打抜ダイ１１が取付けられ、この打抜ダイ１１には、ナイフ１１ａが設けられている。ナイフ１１ａは、このナイフ１１ａとアンビルシリンダ４の表面とで段ボールシート１２を挟んで、同段ボールシート１２の打抜き加工を行うようになっている。
ロータリダイカッタとしては、ナイフ１１ａとして鋸刃ナイフを用い、アンビルシリンダ４としてゴムアンビルを用いたソフトカットと呼ばれる切断方式のものと、ナイフ１１ａとして直刃を用い、アンビルシリンダ４として金属アンビルを用いたハードカットと呼ばれる切断方式のものがある。
【０００７】
後者のハードカットの場合は、固いナイフ１１ａと、固いアンビルシリンダ４との押し付けで切断するので、その押付量、換言すれば、ダイカットシリンダ３とアンビルシリンダ４との軸間距離を精密に保つ（通常１／１００ｍｍ単位の精度を厳密に保つ）ことが要求される。このような軸間距離を保てないと、段ボールシート１２に切れ残りができたり、ナイフ１１ａの刃先が過度の圧力で潰されたりすることになる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記ロータリダイカッタにおいては、各軸受５がダイカットシリンダ３、アンビルシリンダ４の回転により発熱し、この熱がフレーム１に伝わって、フレーム１全体の温度が上昇する。このため、フレーム１が熱膨張により伸び、ダイカットシリンダ３及びアンビルシリンダ４の各支持軸部３ａ、４ａ間の距離が広がることになる。なお、各シリンダ３、４にも、多少の熱が伝わるが、その伝わる熱量が小さいこと、及び放熱効果が大きいことから、各シリンダ３、４はフレーム１ほど温度が上昇することはない。なお、各シリンダ３、４に熱が伝わる場合、その熱は各シリンダの両端から中央に向けて伝わる。
【０００９】
したがって、ナイフ１１ａがアンビルシリンダ４に作用する切断圧が減少したり、場合によっては、ナイフ１１ａとアンビルシリンダ４との間に隙間が生じたりすることになり、これによって切断不良が発生する危険がある。このため、時間の経過に伴い、上記各支持軸部３ａ、４ａ間の距離を調整したり、打抜ダイ１１の調整をしたりする必要があり、生産性を阻害する要因となっていた。
【００１０】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、長時間運転しても安定した切断状態を保つことのできるロータリダイカッタを提供することを課題としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、対向して配設されたナイフシリンダおよび金属アンビルを用いたアンビルシリンダをそれぞれ軸受を介して回転自在に支持するフレームを備えたロータリダイカッタにおいて、前記フレームには、前記各シリンダを回転駆動する歯車の周囲を密閉するように覆う側蓋が設けられており、この側蓋は前記軸受の下方の部分が油溜になっており、この油溜に溜まった潤滑油を冷却し、この冷却した潤滑油を前記軸受に供給するとともに、前記歯車による跳ね掛けによって、前記フレームにも供給するように構成したことを特徴とする。
また、前記軸受を前記フレームに固定する軸受押えのうち前記側蓋側の軸受押えと、前記シリンダの支持軸部との間に、供給された潤滑油を排出する隙間を設け、この隙間から排出した潤滑油が前記フレームを冷却しながら前記油溜に戻るように構成することもできる。
【００１２】
さらに、前記冷却した潤滑油をポンプによって前記フレームのうち前記軸受の中間部に供給するように構成することもできる。このとき、前記フレームのうち前記軸受の中間部に設けたフレームの温度を検知する温度センサと、この温度センサを介して前記フレームの温度を所定の目標温度に制御すべく、前記ポンプの稼動を制御する制御器とを備えることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を実施例に基づき図１及び図２を参照して説明する。ただし、図１は第１実施例、図２は第２実施例を示している。
【００１４】
まず、図１を参照して第１実施例を説明する。ただし、図３〜図５に示した従来例の構成要素と共通する要素には同一の符号を付し、その説明を簡略化する。この実施例で示すロータリダイカッタは、ダイカットシリンダ３とアンビルシリンダ４とをそれぞれ軸受２１を介して回転自在に支持するフレーム２０を備えたものにおいて、冷却した潤滑油２３を各軸受２１に供給するように構成したことを特徴としている。また、冷却した潤滑油をフレーム２０にも供給するように構成したことを特徴としている。さらに、軸受２１の下方に油溜２２ｂを設け、この油溜２２ｂに溜まった潤滑油２３を冷却すると共に、この冷却した潤滑油２３を、ダイカットシリンダ３及びアンビルシリンダ４のそれぞれを回転駆動する歯車６、７を介して跳ね掛けによりフレーム１に供給するように構成したことを特徴としている。
【００１５】
以下、上記構成についてさらに詳細に説明する。すなわち、フレーム２０は、各シリンダ３、４の両端部側に配置されており、各シリンダ３、４の支持軸部３ａ、４ａを軸受２１を介して回転自在に支持するようになっている。フレーム２０には、各歯車６、７の周囲を密閉するように覆う側蓋２２が設けられている。この側蓋２２は、各歯車６、７の下方の部分（各軸受２１の下方の部分）が潤滑油２３を溜めるための油溜２２ｂになっている。そして、油溜２２ｂに溜められた潤滑油２３は、フレーム１に回転自在に支持された歯車１０に付着し、さらにこの歯車１０が噛み合う歯車７に付着し、同歯車７と歯車６との潤滑を行うようになっている。
【００１６】
一方、側蓋２２には、油溜２２ｂの底に、穴２２ａが設けられており、この穴２２ａは、パイプ２５ｃを介して冷却器２４に接続されている。このため、油溜２２ｂ内の潤滑油２３は、下方から順次冷却器２４に送られて適度の温度（冷却器２４によって制御される所定の温度）に冷却される。そして、冷却きれた潤滑油２３は、その一部がバイプ２５、２５ａを経て、上下の軸受２１、２１へ供給され、またその一部がパイプ２５、２５ｂを経て側蓋２２内の油溜２２ｂへバイパスされるようになっている。
【００１７】
各軸受２１は、軸受押え２６によってフレーム２０に固定されている。側蓋２２と反対側の軸受押え２６と各支持軸部３ａ、４ａとの間は、オイルシール２７によって密閉されており、潤滑油２３が各支持軸部３ａ、４ａからフレーム２０の外に漏れるのを防止するようになっている。ただし、側蓋２２側の軸受押え２６と各支持軸部３ａ、４ａとの間は、開放された状態になっており、軸受２１に導かれた潤滑油２３は軸受２１を潤滑、冷却すると共に、各軸受押え２６と各支持軸部３ａ、４ａとの間の隙間を通って側蓋２２側に排出され、さらにフレーム２０を伝わって、同フレーム２０を冷却しながら油溜２２ｂに戻るようになっている。
【００１８】
上記のように構成されたロータリダイカッタによれば、冷却した潤滑油２３を各軸受２１に供給し、これにより各軸受２１及びフレーム２０を冷却しているので、各軸受２１で発生する熱によって、フレーム２０の温度が上昇するのを所定の温度以内に抑えることができる。すなわち、フレーム２０の温度を一定にすることができる。したがって、ダイカットシリンダ３とアンビルシリンダ４との軸間距離を長時間一定に維持することができるから、長時間運転しても安定した切削状態を保つことができる。
しかも、潤滑油２３が冷却器２４によって所定の温度に制御されるようになっているから、フレーム２０の温度を一定に保つ上で極めて有利である。したがって、この点からも、長時間、安定した切削を得る上で有利である。
【００１９】
さらに、冷却された潤滑油２３が歯車１０から歯車６、７に供給されるが、この供給量は歯車１０、６、７の回転の上昇に伴って多くなる。そして、より大量に供給された潤滑油２３は、各歯車１０、６、７の回転に伴う遠心力で周囲に飛び散り、フレーム２０や側蓋２２の内面を伝わって、油溜２２ｂに戻ることになる。すなわち、パイプ２５ｂによりバイパスされて油溜２２ｂに溜まった冷却後の潤滑油２３が各歯車１０、６、７のポンピング作用及び飛散作用によって、フレーム２０全体に供給され、同フレーム２０全体を冷却することができる。したがって、この点からも、長時間、安定した切削を得る上で有利になっている。
【００２０】
したがって、この実施例においては、上記各作用効果が総合的に作用し、フレーム２０の温度を長時間一定の温度に安定的にかつ確実に保持することができるから、ダイカットシリンダ３とアンビルシリンダ４との軸間距離の変化を最小限に抑えることができ、長時間、極めて安定した切削を得ることができる。
【００２１】
次に、この発明の第２実施例を図２を参照して説明する。ただし、図１に示す第１実施例の構成要素と共通する要素には同一の符号を付し、その説明を簡略化する。この第２実施例が第１実施例と異なる点は、ポンプ３０を用いて潤滑油２３をフレーム２０に強制的に供給している点、フレーム２０に温度センサ３３を設けている点、及び歯車６、７への潤滑油２３の供給を給油用の歯車１０に代えてポンプ３５で行うように構成した点である。
【００２２】
すなわち、ポンプ３０は、側蓋２２内に配置されており、パイプ３１を通して油溜２２ｂ内の冷却された潤滑油２３を吸い込むと共に、同潤滑油２３をパイプ３２から上下の軸受２１、２１の中間部、特に軸受２１、２１の間の中央部に吐出するようになっている。
温度センサ３３は、熱電対等によって構成されたものであり、上下のベアリング２１、２１の中間部、特に軸受２１、２１の間の中央部に、かつフレーム２０の厚さ方向の中央部に埋め込まれている。この温度センサ３３の信号は、制御器３４に入る。制御器３４は、ポンプ３０の稼働を制御する。すなわち、制御器３４は、フレーム２０を制御するための目標温度が入力可能になっており、温度センサ３３で測定する温度が目標温度に近似するようにポンプ３０のＯＮ、ＯＦＦを制御するようになっている。
【００２３】
ポンプ３５は、側蓋２２内に配置されており、パイプ３６を通して油溜２２ｂ内の冷却された潤滑油２３を吸い込むと共に、同潤滑油２３をパイプ３７から歯車６の上に吐出するようになっている。すなわち、上下に配置された歯車６、７における上側の歯車６の上方から冷却後の潤滑油２３を供給するようになっている。なお、ポンプ３５は、第１実施例で示した給油用の歯車１０に代わるものである。第１実施例においても、歯車１０に代えて、上記ポンプ３５、パイプ３６、３７を設けるように構成してもよい。ただし、この場合、制御器３４までは設けなくてもよい。
【００２４】
上記のように構成されたロータリダイカッタにおいては、ポンプ３０から吐出される冷却された潤滑油２３により、フレーム２０のうち特に軸受２１、２１の間の部分を強制的に冷却することができる。そして、この部分のフレーム２０の温度を温度センサ３３によって検知することができると共に、制御器３４によって、予め設定した目標温度と、温度センサ３３で検知した温度との差を算出して、この温度差が所定の範囲に入るように、ポンプ３０のＯＮ、ＯＦＦを制御することができる。
【００２５】
すなわち、上述した温度差がフレーム２０の温度が高い方向に多ければ、ポンプ３０をＯＮ状態にして、フレーム２０に掛ける潤滑油２３の吐出量を増やし、この温度差が少なくなれば、ポンプ３０をＯＦＦ状態にして、フレーム２０に掛ける潤滑油２３の吐出量を減らすように制御することができる。このため、フレーム２０における特に軸受２１、２１の間の部分を、一定の温度範囲内に精密に制御することができるので、ダイカットシリンダ３とアンビルシリンダ４との軸間距離の変化を最小限に抑えることができる。
【００２６】
さらに、冷却した潤滑油２３を歯車６の上側からポンプ３５により掛けるので、温度の低い大量の潤滑油２３を歯車６や歯車７によって飛散させ、フレーム２０の全体に掛けることができる。このため、歯車６、７を利用した潤滑油２３の飛散によるフレーム２０の冷却効果も、第１実施例より向上したものとなる。
したがって、第１実施例で示したもの以上に、長時間にわたって安定した切断作業を行なうことができる。
【００２７】
なお、上記第２実施例においては、制御器３４によって、ポンプ３０をＯＮ、ＯＦＦ制御するように構成したが、ポンプ３０を可変容量型のポンプで構成することにより、吐出量が連続的に変化するように、ポンプ３０を制御するように構成してもよい。そして、このように構成することにより、フレーム２０の温度も連続的に安定した一定の温度になるから、安定した切断を行う上でさらに優れた効果を発揮することができる。
【００２８】
【発明の効果】
請求項１に係る発明においては、冷却した潤滑油を各軸受に供給するように構成したので、各軸受を冷却することができる。このため、各軸受で発生する熱によって生じるようなフレームの温度の上昇を、所定の温度以内に抑えることができる。すなわち、フレームの温度を一定にすることができる。したがって、第１のシリンダと第２のシリンダとの軸間距離を長時間一定に維持することができるから、長時間運転しても安定した切断状態を保つことができる。
【００２９】
請求項２に係る発明においては、冷却した潤滑油をフレームにも供給するように構成したので、フレームも潤滑油によって冷却することができる。すなわち、各軸受で発生する熱によって生じるようなフレームの温度の上昇を、各軸受及びフレームの両者で所定の温度以内に抑えることができる。したがって、第１のシリンダと第２のシリンダとの軸間距離を長時間にわたって一定に維持する効果が請求項１に係る発明よりもさらに高くなるから、長時間運転してもより安定した切断状態を保つことができる。
【００３０】
請求項３に係る発明においては、歯車の跳ね掛けを利用することによっても、冷却した潤滑油をフレームに供給しているので、フレームの全体をより十分に冷却することができる。したがって、第１のシリンダと第２のシリンダとの軸間距離を長時間にわたって一定に維持する効果が請求項２に係る発明よりもさらに向上することになるから、長時間運転してもより安定した切断状態を保つことができる。
【００３１】
請求項４に係る発明においては、冷却した潤滑油をフレームに供給するポンプと、フレームの温度を検知する温度センサと、この温度センサを介してフレームの温度を所定の目標温度に制御すべく、ポンプの稼働を制御する制御器とを具備しているから、フレームをより一定の温度に保つことができる。したがって、第１のシリンダと第２のシリンダとの軸間距離を長時間にわたって一定に維持する効果が請求項３に係る発明よりもさらに高くなるから、長時間運転してもさらに安定した切断状態を保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例として示したロータリダイカッタの打抜部を示す要部断面である。
【図２】本発明の第２の実施例として示したロータリダイカッタの打抜部を示す要部断面である。
【図３】従来例として示したロータリダイカッタの打抜部の構造を示す正面図である。
【図４】同ロータリダイカッタの打抜部を示す断面図であって、図３のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図５】同ロータリダイカッタの打抜部を示す断面図であって、図３のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【符号の説明】
３ ダイカットシリンダ
４ アンビルシリンダ
６、７、１０ 歯車
２１ 軸受
２０ フレーム
２２ｂ 油溜
２３ 潤滑油
３０ ポンプ
３３ 温度センサ
３４ 制御器

Claims (4)

1. 対向して配設されたナイフシリンダおよび金属アンビルを用いたアンビルシリンダをそれぞれ軸受を介して回転自在に支持するフレームを備えたロータリダイカッタにおいて、前記フレームには、前記各シリンダを回転駆動する歯車の周囲を密閉するように覆う側蓋が設けられており、この側蓋は前記軸受の下方の部分が油溜になっており、この油溜に溜まった潤滑油を冷却し、この冷却した潤滑油を前記軸受に供給するとともに、前記歯車による跳ね掛けによって、前記フレームにも供給するように構成したことを特徴とするロータリダイカッタ。
2. 前記軸受を前記フレームに固定する軸受押えのうち前記側蓋側の軸受押えと、前記シリンダの支持軸部との間に、供給された潤滑油を排出する隙間を設け、この隙間から排出した潤滑油が前記フレームを冷却しながら前記油溜に戻るように構成したことを特徴とする請求項１に記載のロータリダイカッタ。
3. 前記冷却した潤滑油をポンプによって前記フレームのうち前記軸受の中間部に供給するように構成したことを特徴とする請求項１又は２に記載のロータリダイカッタ。
4. 前記フレームのうち前記軸受の中間部に設けたフレームの温度を検知する温度センサと、この温度センサを介して前記フレームの温度を所定の目標温度に制御すべく、前記ポンプの稼動を制御する制御器とを備えたことを特徴とする請求項３に記載のロータリダイカッタ。

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