JP6932040B2 - ロータリーダイカッター - Google Patents

Description

本発明は、ロータリーダイカッターに関する。

支柱を有するフレームに軸受を介して回転可能に支持されたダイカットロールとアンビルロールによりシート状のワークを連続的に切断加工するロータリーダイカッターが知られている（特許文献１参照）。

特開２００７−２６８６５０号公報

従来のロータリーダイカッターでは、フレームの支柱に対して、アンビルロールとダイカットロールとが上下に積み重ねて取り付けられていた。そのため、下段のロールを取り外す場合には、ダイカットロールとアンビルロールの両方を取り外す必要があり、作業が煩雑であった。

本発明の一態様は、２本のロールを個別に取り外すことが可能な作業性に優れるロータリーダイカッターを提供することを目的の一つとする。

本発明のロータリーダイカッターは、基台と、前記基台から上側へ延びる第１縦枠部および第２縦枠部とを有する本体フレームと、前記第１縦枠部および前記第２縦枠部に軸受を介して支持される第１ロールと、底壁部と、前記底壁部から上側へ延びる第１側壁部および第２側壁部とを有する可動フレームと、前記第１側壁部および前記第２側壁部に軸受を介して支持される第２ロールと、を備え、前記可動フレームは、前記第２ロールを支持した状態で、前記第１ロールの下方において前記本体フレームの前記基台上に着脱可能であり、前記本体フレームは、前記第１縦枠部または前記第２縦枠部を前記第２ロールの軸方向に貫通する側面貫通孔を有し、前記可動フレームは、前記側面貫通孔を介して前記基台に対して前記軸方向へ抜き差し可能である。

この構成によれば、第２ロールを支持する可動フレームを備えることで、第１ロールを支持する本体フレームとは個別に、第２ロールを支持した可動フレームのみを取り外すことができる。これにより、第１ロールおよび第２ロールの両方を取り外すことなく、第１ロールおよび第２ロールの交換等を行うことが可能になり、作業性が向上する。

前記第１ロールはダイカットロールであり、前記第２ロールはアンビルロールである構成としてもよい。
前記ダイカットロールは、軸方向において中心から片側の領域にのみ切刃を有する構成としてもよい。
前記可動フレームは、前記底壁部の底面に設置される回転機構を有する構成としてもよい。
前記第２ロールを支持する前記軸受を保持する第１軸受保持部および第２軸受保持部を有し、前記可動フレームは、前記第１側壁部および前記第２側壁部のそれぞれの上端に開口する第１凹部および第２凹部を有し、第１軸受保持部および第２軸受保持部は、前記第１凹部および前記第２凹部にそれぞれ上下方向に移動可能な状態で嵌合される構成としてもよい。
前記本体フレームは、前記第２ロールを上下方向に移動させるロール移動機構を有し、前記ロール移動機構は、前記可動フレーム、または、前記第１軸受保持部および前記第２軸受保持部を押すことにより前記第２ロールを移動させる構成としてもよい。
前記本体フレームは、前記第１軸受保持部を押す第１ロール移動機構と、前記第２軸受保持部を押す第２ロール移動機構とを有し、前記可動フレームは、前記可動フレームの底面から前記第１軸受保持部および前記第２軸受保持部の底面にそれぞれ達する第１貫通孔および第２貫通孔を有し、前記第１ロール移動機構は、前記第１貫通孔を通じて、直接または他の部材を介して前記第１軸受保持部を押し、前記第２ロール移動機構は、前記第２貫通孔を通じて、直接または他の部材を介して前記第２軸受保持部を押す構成としてもよい。

本発明の一態様によれば、２本のロールを個別に取り外すことが可能であり、作業性に優れるロータリーダイカッターが提供される。

図１は、実施形態のロータリーダイカッターの側面図である。 図２は、図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。 図３は、ロータリーダイカッターの動作説明図である。

図１は、本実施形態のロータリーダイカッターの側面図である。図２は、図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。図３は、ロータリーダイカッターの動作説明図である。

本実施形態のロータリーダイカッター１は、ダイカットロール（第１ロール）２と、アンビルロール（第２ロール）３と、可動フレーム４と、本体フレーム５と、第１油圧シリンダ（第１ロール移動機構）６Ａ、第２油圧シリンダ（第２ロール移動機構）６Ｂと、を有する。

ダイカットロール２は、軸線Ｌ２を中心とする多段の円柱状部材である。ダイカットロール２は、軸方向の中央部に大径の加工部２Ａを有し、加工部２Ａから軸方向両側へ延びる小径の支持軸部２Ｂ、２Ｃを有する。ダイカットロール２は、加工部２Ａの軸方向の両端部に、加工部２Ａの外周面よりも径方向外側へ突出する円環状のベアラー部２Ｄ、２Ｅを有する。

ダイカットロール２において、加工部２Ａの内周部と支持軸部２Ｂ、２Ｃは、鋼材等からなる単一部材であり、加工部２Ａの外周部には鋼材よりも硬質の超硬合金等からなる円筒部材が嵌合される。本実施形態の場合、ベアラー部２Ｄ、２Ｅの間に、２つの円筒部材１２ａ、１２ｂが軸方向に並んで配置される。円筒部材１２ａは、切刃２ａを有し、超硬合金等からなる円筒部材である。円筒部材１２ｂは、切刃を有さない円筒部材である。円筒部材１２ｂは、鋼または超硬合金からなる。円筒部材１２ａ、１２ｂの外径および軸方向長さは同一である。したがって、本実施形態のダイカットロール２は、軸方向の中心から片側にのみ切刃２ａを有する。

ダイカットロール２は、本体フレーム５に、軸線Ｌ２を水平にして設置される。ダイカットロール２の加工部２Ａは本体フレーム５の長手方向の中央部に配置される。ダイカットロール２の支持軸部２Ｃは、図示しない回転駆動部に連結される。

ダイカットロール２の支持軸部２Ｂ、２Ｃには、軸受保持部２０Ａ、２０Ｂが接続される。軸受保持部２０Ａ、２０Ｂは、円形の貫通孔を有する略角柱状の枠状部材であり、それぞれ内周部にボールベアリングからなる軸受２１を保持する。支持軸部２Ｂ、２Ｃは、軸受２１の内輪に挿入される。

本体フレーム５は、平面視長方形状の基台５０と、基台５０の長手方向の両端から上側へ延びる第１縦枠部５１および第２縦枠部５２と、第１縦枠部５１の上端と第２縦枠部５２の上端との間に架け渡された天板部５５と、を有する。

基台５０は、平板部５０ａと、平板部５０ａの底面に固定された２本の脚部５０ｂとを有する。２本の脚部５０ｂは、平板部５０ａの長辺に沿って配置される棒状部材であり、脚部５０ｂ同士は平板部５０ａの短辺方向に間隔を空けて配置される。

平板部５０ａは、底面における長手方向の両端部に、平板部５０ａを厚さ方向に貫通する貫通孔５０ｃ、５０ｄを有する。貫通孔５０ｃ、５０ｄを底面側から塞ぐ位置に、第１油圧シリンダ６Ａと第２油圧シリンダ６Ｂが固定される。

第１油圧シリンダ６Ａは、平板部５０ａに固定される筐体６１Ａと、筐体６１Ａから上側へ突出し、上下方向移動するプランジャ６２Ａとを有する。第２油圧シリンダ６Ｂは、平板部５０ａに固定される筐体６１Ｂと、筐体６１Ｂから上側へ突出し、上下方向移動するプランジャ６２Ｂとを有する。
プランジャ６２Ａ、６２Ｂは、平板部５０ａの貫通孔５０ｃ、５０ｄに挿入される。プランジャ６２Ａ、６２Ｂは、下方位置では全体が貫通孔５０ｃ、５０ｄ内に収容され、上方位置では、平板部５０ａの上面から上側へ突出する。

第１縦枠部５１は、平板部５０ａの短辺に位置する２箇所の角部に立てられた２本の支柱５１ａ、５１ｂと、２本の支柱５１ａ、５１ｂの高さ方向の中央部に架け渡された梁部５１ｃと、を有する。第２縦枠部５２は、一部が図示されていないが、第１縦枠部５１と同様の構成を有する。図２および図３には、第２縦枠部５２の構成部材のうち、支柱５２ａと梁部５２ｃとが示されている。

第１縦枠部５１および第２縦枠部５２の上側部分には、軸受保持部２０Ａ、２０Ｂが嵌合固定される。図１に示すように、軸受保持部２０Ａは、支柱５１ａ、５１ｂと対向する側面に、上下方向に延びる嵌合溝２２、２３を有する。軸受保持部２０Ａは、天板部５５が外された状態で、支柱５１ａ、５１ｂの上側から、支柱５１ａ、５１ｂの間に挿入される。これにより、軸受保持部２０Ａの嵌合溝２２と支柱５１ａとが嵌合され、嵌合溝２３と支柱５１ｂとが嵌合される。軸受保持部２０Ａの底面は梁部５１ｃに支持される。

本実施形態では、軸受保持部２０Ａは、上面に設置される直方体状のスペーサ２４を介して天板部５５とボルト締結される。軸受保持部２０Ａと反対側の軸受保持部２０Ｂも、軸受保持部２０Ａと同様に、第２縦枠部５２の梁部５２ｃ上に嵌合固定される。
軸受保持部２０Ａ、２０Ｂに軸受２１を介して支持されたダイカットロール２は、本体フレーム５の第１縦枠部５１と第２縦枠部５２との間に、水平姿勢で支持される。

第１縦枠部５１は、図１および図２に示すように、梁部５１ｃの下方に、可動フレーム４が通過可能な側面貫通孔５１ｄを有する。第２縦枠部５２は、図２に示すように、梁部５２ｃの下方に、可動フレーム４が通過可能な側面貫通孔５２ｄを有する。

アンビルロール３は、軸線Ｌ３を中心とする多段の円柱状部材である。アンビルロール３は、軸方向の中央部に大径の加工部３Ａを有し、加工部３Ａから軸方向両側へ延びる支持軸部３Ｂおよび支持軸部３Ｃを有する。アンビルロール３は、可動フレーム４に、軸線Ｌ３を水平にして設置される。アンビルロール３の加工部３Ａは、可動フレーム４の長手方向の中央部に配置される。

アンビルロール３の支持軸部３Ｂ、３Ｃには、軸受保持部３０Ａ、３０Ｂが接続される。軸受保持部３０Ａ、３０Ｂは、円形の貫通孔を有する略角柱状の枠状部材であり、それぞれ内周部にボールベアリングからなる軸受３１を保持する。支持軸部３Ｂ、３Ｃは、軸受３１の内輪に挿入される。

可動フレーム４は、基台５０の平板部５０ａ上に配置される長方形の平板状の底壁部４０と、底壁部４０の長手方向の両端から上側へ延びるいずれも板状の第１側壁部４１および第２側壁部４２と、底壁部４０の底面に設置される回転機構４５とを有する。

回転機構４５は、底壁部４０の底面に固定される軸部材４６と、台座部４７と、軸受４８とを有する。台座部４７は、平面視の中央部に、軸部材４６が挿入される貫通孔４７ａと、貫通孔４７ａの上側開口部に位置する座繰り部４７ｂとを有する。台座部４７は、長手方向の両端部に、第１油圧シリンダ６Ａのプランジャ６２Ａが挿入される貫通孔４７ｃと、第２油圧シリンダ６Ｂのプランジャ６２Ｂが挿入される貫通孔４７ｄとを有する。

軸受４８はスラスト円筒ころ軸受であり、座繰り部４７ｂ内に収容される。軸部材４６は軸受４８の内輪および貫通孔４７ａに挿入される。軸受４８は、底壁部４０の底面を支持する。底壁部４０は、回転機構４５上において、軸部材４６の軸周りに水平回転可能である。

第１側壁部４１は、支柱５１ａ、５１ｂと同等の厚さを有する平板状であり、図１に示すように、上端に開口する第１凹部４１ａを有する。第１側壁部４１は、底壁部４０の下面から第１凹部４１ａの底面に達する第１貫通孔４１ｂを有する。第１貫通孔４１ｂには、円柱状の中継ピン４３Ａが上下移動可能な状態で収容される。中継ピン４３Ａは上端に円板状のフランジ部を有する。中継ピン４３Ａのフランジ部は、第１凹部４１ａの底面に引っ掛かり、中継ピン４３Ａの下方への脱落を防止する。

第２側壁部４２は、第１側壁部４１と同様の形状を有し、上端に開口する第２凹部４２ａと、底壁部４０の下面から第２凹部４２ａの底面に達する第２貫通孔４２ｂとを有する。第２貫通孔４２ｂ内には中継ピン４３Ｂが上下移動可能な状態で収容される。

第１凹部４１ａおよび第２凹部４２ａには、軸受保持部３０Ａおよび軸受保持部３０Ｂが嵌合される。軸受保持部３０Ａは、図１に示すように、軸線Ｌ３と直交する水平方向を向いた側面に、上下方向に延びる嵌合溝３２、３３を有する。軸受保持部３０Ａは、第１凹部４１ａの開口部から下方へ挿入され、軸受保持部３０Ａの嵌合溝３２、３３と第１凹部４１ａの側壁部分とが嵌合される。軸受保持部３０Ａの底面は、中継ピン４３Ａの上端面に接する。軸受保持部３０Ｂは、軸受保持部３０Ａと同様に、第２凹部４２ａに嵌合される。軸受保持部３０Ｂの底面は、中継ピン４３Ｂの上端面に接する。
軸受保持部３０Ａ、３０Ｂは、第１凹部４１ａおよび第２凹部４２ａ内で上下方向に移動可能である。

軸受保持部３０Ａ、３０Ｂに軸受３１を介して支持されたアンビルロール３は、可動フレーム４の第１側壁部４１と第２側壁部４２との間に、水平姿勢で支持される。可動フレーム４は、アンビルロール３を支持した状態で、基台５０の平板部５０ａ上に配置される。

可動フレーム４は、アンビルロール３を支持した状態で、本体フレーム５の基台５０上の所定位置に配置される。具体的に、可動フレーム４は、台座部４７の貫通孔４７ｃ、４７ｄが、基台５０の貫通孔５０ｃ、５０ｄに各々繋がる位置に配置される。また、可動フレーム４において、台座部４７と底壁部４０とは、台座部４７の貫通孔４７ｃが第１側壁部４１の第１貫通孔４１ｂに繋がり、貫通孔４７ｄが第２側壁部４２の第２貫通孔４２ｂに繋がる位置に配置される。

上記のように貫通孔５０ｃ、４７ｃと第１貫通孔４１ｂが繋がり、貫通孔５０ｄ、４７ｄと第２貫通孔４２ｂが繋がる状態において、第１油圧シリンダ６Ａのプランジャ６２Ａと第２油圧シリンダ６Ｂのプランジャ６２Ｂが上側へ進出される。プランジャ６２Ａは、貫通孔４７ｃおよび第１貫通孔４１ｂを通じて中継ピン４３Ａを上側へ押す。プランジャ６２Ｂは、貫通孔４７ｄおよび第２貫通孔４２ｂを通じて中継ピン４３Ｂを上側へ押す。

これにより、図１および図２に示すように、中継ピン４３Ａ、４３Ｂが第１凹部４１ａの底面および第２凹部４２ａの底面から上側へ突出し、軸受保持部３０Ａ、３０Ｂを上側へ移動させる。その結果、アンビルロール３が上側へ移動し、ダイカットロール２と接触する。

ロータリーダイカッター１は、加工時には、図２に示すように、ダイカットロール２のベアラー部２Ｄ、２Ｅと、アンビルロール３の加工部３Ａの両端部とが接した状態とされる。この状態で、ダイカットロール２が回転駆動部によって回転され、ベアラー部２Ｄ、２Ｅを介して接するアンビルロール３が回転される。回転するダイカットロール２とアンビルロール３との間に帯状のワークが通され、切刃２ａによりワークが切り抜き加工される。

本実施形態のロータリーダイカッター１では、図３に示すように、可動フレーム４のみをスライド移動させて、本体フレーム５から抜き出すことができる。可動フレーム４を抜き出すには、まず、第１油圧シリンダ６Ａのプランジャ６２Ａおよび第２油圧シリンダ６Ｂのプランジャ６２Ｂを下方へ後退させる。これにより、アンビルロール３が下方へ移動され、ダイカットロール２と接触しない状態となる。
また、プランジャ６２Ａ、６２Ｂは、基台５０の貫通孔５０ｃ、５０ｄに収容される。これにより、プランジャ６２Ａ、６２Ｂと可動フレーム４との係合が解除され、可動フレーム４が水平方向に移動可能になる。

可動フレーム４を抜き出す際には、図３に示すように、本体フレーム５の側方に引き出し台ＴＢを設置しておく。アンビルロール３を支持した可動フレーム４は、本体フレーム５の側面貫通孔５１ｄを介して引き出し台ＴＢ上に抜き出すことができる。アンビルロール３を支持する軸受保持部３０Ａ、３０Ｂは、可動フレーム４の第１凹部４１ａおよび第２凹部４２ａに上側から差し込まれているだけであるため、作業者は、軸受保持部３０Ａ、３０Ｂを上側へ持ち上げるだけでアンビルロール３を可動フレーム４から取り外すことができる。

したがって、本実施形態のロータリーダイカッター１によれば、ダイカットロール２を本体フレーム５から取り外すことなく、アンビルロール３のみを取り外すことができ、アンビルロール３を容易に交換可能である。またダイカットロール２は取り外さないため、ダイカットロール２の状態を維持でき、アンビルロール３を再度取り付ける際の位置調整も簡素化できる。

また本実施形態では、可動フレーム４が回転機構４５を備える。これにより、図３に示す可動フレーム４を本体フレーム５から抜き出した状態において、底壁部４０を台座部４７に対して水平回転させ、アンビルロール３の向きを反転させることが可能である。

本実施形態のように、ダイカットロール２の切刃２ａが、軸方向の片側半分の領域に偏って配置される場合、アンビルロール３における切刃２ａとの接触領域も、軸方向の片側半分に偏る。アンビルロール３は、加工部３Ａが使用により傷つき、ある程度の使用後にメンテナンスが必要になる。本実施形態では、加工部３Ａの片側半分だけが傷つき、残りの片側半分は未使用状態であるため、アンビルロール３を軸方向で反転させるだけで、メンテナンスすることなく使用が可能である。この点、本実施形態のロータリーダイカッター１では、アンビルロール３の反転動作を、可動フレーム４からアンビルロール３を取り外すことなく実施でき、作業性において極めて優れる。

本実施形態では、プランジャ６２Ａ、６２Ｂと、軸受保持部３０Ａ、３０Ｂとの間に、中継ピン４３Ａ、４３Ｂが介在する構成としたが、プランジャ６２Ａ、６２Ｂが、軸受保持部３０Ａ、３０Ｂを直接押す構成としてもよい。あるいは、プランジャ６２Ａ、６２Ｂが、台座部４７または底壁部４０を押し上げることによりアンビルロール３を移動させる構成としてもよい。

本実施形態では、第１油圧シリンダ６Ａおよび第２油圧シリンダ６Ｂがアンビルロール３を上下移動させる構成としたが、ダイカットロール２を上下移動させるロール移動機構を備える構成としてもよい。具体的には、天板部５５に油圧シリンダが設置され、ダイカットロール２を支持する軸受保持部２０Ａ、２０Ｂと上記油圧シリンダのプランジャとが連結された構成としてもよい。さらに、ダイカットロール２とアンビルロール３をそれぞれ独立に上下方向に移動させるロール移動機構を備える構成としてもよい。

本実施形態では、本体フレーム５にダイカットロール２が支持され、可動フレーム４にアンビルロール３が支持される構成としたが、本体フレーム５にアンビルロール３が支持され、可動フレーム４にダイカットロール２が支持される構成としてもよい。

本実施形態では、ダイカットロール２の軸方向の片側半分にのみ切刃２ａが設けられる構成としたが、ダイカットロール２において、加工部２Ａの全体にわたって切刃２ａが設けられていてもよい。このように切刃２ａの位置に偏りがない場合、アンビルロール３の反転は不要になる。したがって可動フレーム４は、回転機構４５を備えない構成としてもよい。

上記の実施形態および各変形例の構成は、矛盾しない範囲で適宜組み合わせることができる。

１…ロータリーダイカッター、２…ダイカットロール（第１ロール）、３…アンビルロール（第２ロール）、４…可動フレーム、５…本体フレーム、６Ａ…第１油圧シリンダ（第１ロール移動機構）、６Ｂ…第２油圧シリンダ（第２ロール移動機構）、２０Ａ，２０Ｂ，３０Ａ，３０Ｂ…軸受保持部、２１，３１…軸受、４０…底壁部、４１…第１側壁部、４１ａ…第１凹部、４１ｂ…第１貫通孔、４２…第２側壁部、４２ａ…第２凹部、４２ｂ…第２貫通孔、４５…回転機構、４７ａ，４７ｃ，４７ｄ，５０ｃ，５０ｄ…貫通孔、５０…基台、５１…第１縦枠部、５１ｄ，５２ｄ…側面貫通孔、５２…第２縦枠部

Claims (7)

1. 基台と、前記基台から上側へ延びる第１縦枠部および第２縦枠部とを有する本体フレームと、
   前記第１縦枠部および前記第２縦枠部に軸受を介して支持される第１ロールと、
   底壁部と、前記底壁部から上側へ延びる第１側壁部および第２側壁部とを有する可動フレームと、
   前記第１側壁部および前記第２側壁部に軸受を介して支持される第２ロールと、を備え、
   前記可動フレームは、前記第２ロールを支持した状態で、前記第１ロールの下方において前記本体フレームの前記基台上に着脱可能であり、
   前記本体フレームは、前記第１縦枠部または前記第２縦枠部を前記第２ロールの軸方向に貫通する側面貫通孔を有し、
   前記可動フレームは、前記側面貫通孔を介して前記基台に対して前記軸方向へ抜き差し可能である、ロータリーダイカッター。
2. 前記第１ロールはダイカットロールであり、前記第２ロールはアンビルロールである、請求項１に記載のロータリーダイカッター。
3. 前記ダイカットロールは、軸方向において中心から片側の領域にのみ切刃を有する、
   請求項２に記載のロータリーダイカッター。
4. 前記可動フレームは、前記底壁部の底面に設置される回転機構を有する、
   請求項１から３のいずれか１項に記載のロータリーダイカッター。
5. 前記第２ロールを支持する前記軸受を保持する第１軸受保持部および第２軸受保持部を有し、
   前記可動フレームは、前記第１側壁部および前記第２側壁部のそれぞれの上端に開口する第１凹部および第２凹部を有し、
   第１軸受保持部および第２軸受保持部は、前記第１凹部および前記第２凹部にそれぞれ上下方向に移動可能な状態で嵌合される、
   請求項１から４のいずれか１項に記載のロータリーダイカッター。
6. 前記本体フレームは、前記第２ロールを上下方向に移動させるロール移動機構を有し、
   前記ロール移動機構は、前記可動フレーム、または、前記第１軸受保持部および前記第２軸受保持部を押すことにより前記第２ロールを移動させる、
   請求項５に記載のロータリーダイカッター。
7. 前記本体フレームは、前記第１軸受保持部を押す第１ロール移動機構と、前記第２軸受保持部を押す第２ロール移動機構とを有し、
   前記可動フレームは、前記可動フレームの底面から前記第１軸受保持部および前記第２軸受保持部の底面にそれぞれ達する第１貫通孔および第２貫通孔を有し、
   前記第１ロール移動機構は、前記第１貫通孔を通じて、直接または他の部材を介して前記第１軸受保持部を押し、
   前記第２ロール移動機構は、前記第２貫通孔を通じて、直接または他の部材を介して前記第２軸受保持部を押す、
   請求項５に記載のロータリーダイカッター。

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