JP7439364B2 - 切断工具 - Google Patents

Description

本発明は、切断工具に関し、特に、食品、飲料、洗剤、薬品等をプラスチック等のフィルムで単位量包んだ包装品が帯状に連なった帯状体を幅方向に切断して分離させる帯状体切断工具に関する。

食品、飲料、洗剤等は、プラスチックフィルムのようなリボン状のフィルムを幅方向に折り重ねてフィルムの両側同士を融着して筒状に形成しながら、さらにその途中を幅方向に融着して袋状にし、袋内に食品、飲料、洗剤等の充填物を単位量包んでその先を幅方向に融着することにより、包装品にされる。このような、フィルムの融着、充填物の投入、フィルムの融着の繰り返しにより、包装品が連続した帯状体が形成される。

従来、この帯状体は、その融着部分を、複数の切断刃からなる鋏状の切断装置や、ストレートな切刃を備えた上下一対の金型を用いて切断することにより、個々の包装品に分離されていた。

ところで、切断線が真直ぐな切断では、包装品の角が直角に尖っており、このような鋭利な角で手を傷つけたり他の包装品を傷つけたりするという問題があった。そのため、このような包装品の角を丸めるための種々の措置が試みられている（特許文献１及び２）。

特許第4025068号公報 特許第4919880号公報

特許文献１に開示の技術では帯状体の切断に伴い生じる切屑が大きくなりがちで歩留まりの向上が困難であるという問題が有り、特許文献２に開示の技術では切断に用いる刃の構造が複雑になり易いため異なる構造をもつ切断工具が求められた。

本発明は上記実情に鑑み完成したものであり、帯状体を切断するにあたって切断時の高い歩留まりが実現でき、切り屑の排出方向を制御できると共に従来とは異なる構造をもつ切断工具を提供することを解決すべき課題とする。

（１）本発明の切断工具は、帯状体の幅方向の一端側の一部を打ち抜く一端側打ち抜き刃の雄刃及び雌刃のうちの一方と、他端側の一部を打ち抜く他端側打ち抜き刃の雄刃及び雌刃のうちの一方と、前記一端側打ち抜き刃及び前記他端側打ち抜き刃で打ち抜かれた前記帯状体に相当する部位を寸断する主切断刃の一方とをもつ第１切断部と、
前記一端側打ち抜き刃の他方と、前記他端側打ち抜き刃の他方と、前記主切断刃の他方とをもち、前記第１切断部に対向し切断動作方向に対応する各切れ刃が噛み合うことで帯状体を切断する第２切断部とを有する。

上述した（１）に記載の切断工具は、下記（２）～（５）に示す構成要素を加えることができる。
（２）前記第１切断部は、前記一端側打ち抜き刃及び前記他端側打ち抜き刃の前記雄刃をもち、前記第２切断部は、前記一端側打ち抜き刃及び前記他端側打ち抜き刃の前記雌刃をもつ。
（３）前記帯状体が通過する内側間隔が前記第１切断部及び第２切断部が近づくにつれて徐々に狭まり前記帯状体をセンタリングするガイド部を有する。
（４）前記各切れ刃のそれぞれの噛み合う切れ刃のうちの少なくとも一方は、前記切断動作方向と垂直な面に対し傾斜している。
（５）前記第1切断部または第2切断部にガイドがある。

本発明の切断工具は、打ち抜きにより廃棄される部位の他は廃棄されず歩留まりを高くできる簡易な機構を提供できる。

本実施形態の切断工具の正面図である。 本実施形態の切断工具の斜視図である。 本実施形態の切断工具の右側面図である。 本実施形態の切断工具の底面図である。 本実施形態の切断工具にて切断される帯状体の正面図である。 本実施形態の切断工具の第１切断部の一部構成要素の斜視図である。 本実施形態の切断工具の第１切断部の一部構成要素の斜視図である。 本実施形態の切断工具の第２切断部の一部構成要素の斜視図である。 本実施形態の切断工具の第２切断部の一部構成要素の斜視図である。

本発明の切断工具について以下実施形態に基づき詳細に説明を行う。本実施形態の切断工具は、帯状体の切断に好適に用いられる装置に装着される。帯状体としては、流動体や粉粒体からなる封入物をプラスチック等のフィルムで単位量包んだ包装品が帯状に連なったものが例示できる。本実施形態の切断工具は、特に包装品の間の接続部分を切断することに好適である。封入物としては、食品、飲料、洗剤、薬品が例示できる。なお、以下の説明において適宜図面を用いて説明を行うが、説明を容易にするため、各図の縮尺が統一されていない部分、詳細の記載を省略する部分がある。

（構成）
本実施形態の切断工具１は、図１～４に記載したように、第１切断部１０と第２切断部２０とを有する。第１切断部１０は、図面左右方向に延びる略柱状体の本体部１３と本体部１３の一端部（図面左方）及び他端部（図面右方）からコの字状の形態になるように同方向（図面下方）に突出する一端側脚部１１と他端側脚部１２とが一体的に固定されている。第２切断部２０は、第１切断部１０の一端側脚部１１及び他端側脚部１２の先端（図面下方の端部）が挿入可能なガイド穴が区画されている。

本実施形態の切断工具１は、第１切断部１０と第２切断部２０との間の距離を近づけることで、挟み込んだ帯状体Ｗを切断する。

帯状体Ｗは、図５に示すように、幅方向の一端部Ｃ１及び他端部Ｃ２が打ち抜かれ、それら一端部Ｃ１と他端部Ｃ２とを接続する切断線Ｃにて切断される。これらの一端部Ｃ１、他端部Ｃ２、切断線Ｃについての形状は特に限定されない。例えば、切断線Ｃは直線でも良いし、曲線でも良いし、ジグザグでもよい。

本実施形態の切断工具１は、切断線Ｃにて切断する主切断刃（１３ａ、１５２ａ）と、帯状体Ｗにおいて打ち抜かれる一端部Ｃ１と他端部Ｃ２にそれぞれ相当する一端側打ち抜き刃（１１２ａ、１４２ｂ、１５２ｂ）と他端側打ち抜き刃（１２２ａ、１４２ｃ、１５２ｃ）とを有する。

主切断刃（１３ａ、１５２ａ）は、第１主切断刃１３ａと第２主切断刃１５２ａをもつ。第２主切断刃１５２ａの幅方向の長さは、帯状体Ｗから一端部Ｃ１及び他端部Ｃ２を打ち抜いた後の切断線Ｃの長さと一致する。一端側打ち抜き刃（１１２ａ、１４２ｂ、１５２ｂ）は、一端側雄刃１１２ａと一端側雌刃（１４２ｂ、１５２ｂ）とをもつ。他端側打ち抜き刃（１２２ａ、１４２ｃ、１５２ｃ）は、他端側雄刃１２２ａと他端側雌刃（１４２ｃ、１５２ｃ）とをもつ。

第１主切断刃１３ａと一端側雄刃１１２ａと他端側雄刃１２２ａとは第１切断部１０に設けられ、第２主切断刃１５２ａと一端側雌刃（１４２ｂ、１５２ｂ）と他端側雌刃（１４２ｃ、１５２ｃ）とは第２切断部２０に設けられる。

本体部１３は、図６に示すように、柱状体の側面の１つに長さ方向に延びる段差が形成され、その段差の突出辺に第１主切断刃１３ａが刃付されている。本体部１３の両端面には固定具（図略）が挿入される２つの固定穴（１３１、１３２）とタップ加工されている２つのボルト穴（１３３、１３４）とが設けられている。

一端側脚部１１は、図７に示すように、略直方体の部材である一端側脚部本体１１１をもち、その基部側（図面右上側）に本体部１３の固定穴（１３１、１３２）及びボルト穴（１３３、１３４）に対応する固定穴（１１１１～１１１４）が設けられる。一端側脚部本体１１１の固定穴（１１１１、１１１２）には、本体部１３の対応する固定穴（１３１、１３２）と接続する円柱状の固定具が挿入される。一端側脚部本体１１１の固定穴（１１１３、１１１４）を通じて、本体部１３の対応するボルト穴（１３３、１３４）に締結・固定される。

一端側脚部１１は、一端側脚部本体１１１の他端方向の側面の略中央に先端方向に一端側雄刃１１２ａが刃付された一端側刃部１１２が設けられる。一端側雄刃１１２ａは、打ち抜かれる一端部Ｃ１の形状に対応する形状をもつ。一端側脚部本体１１１の先端から一端側雄刃１１２ａに向けては、一端側脚部本体１１１の厚みが徐々に厚くなるガイド部１１３が形成される。ガイド部１１３の幅方向の外側には、外側に向かうほど厚みが薄くなるガイド（１１４、１１５）が形成される。他端側脚部１２は、一端側脚部１１と同じ形状をもつため、説明を省略する。対向するガイド部１１３及び１２３の間隔のうち最も狭い部分（一端側雄刃１１２ａ及び他端側雄刃１２２ａの間の部分）の長さが、切断対象である帯状体Ｗの幅と同じになっている。

第２切断部２０は、図８及び９に示すように、第２本体部１４と第３本体部１５とに分割できる構造をもつ。第２本体部１４は、略コの字状の断面をもつ第２本体部枠体１４１と、第２本体部枠体１４１のコの字の縦棒に対応する面から内側に突出するように形成された支持部１４２とからなり一体的に形成される。第３本体部１５は、略コの字状の断面をもつ第３本体部枠体１５１と、第３本体部枠体１５１のコの字の縦棒に対応する面から内側に突出するように形成された第２主切断刃１５２ａが刃付されている第２刃部１５２とからなり一体的に形成される。

第２本体部１４と第３本体部１５とは、第２本体部枠体１４１の面Ａ１及び面Ａ２と、第３本体部枠体１５１の面Ｂ１及びＢ２とが当接し、第２本体部１４の支持部１４２の面Ａ３と第３本体部１５の第２刃部１５２の面Ｂ３とが当接するように接合することで第２切断部２０を形成する。

第２刃部１５２には、第２切断部２０側に第２主切断刃１５２ａが刃付されている。第２主切断刃１５２ａは、幅方向の中央が支持部１４２よりも第１切断部１０側に突出していることで、第２主切断刃１５２ａは、切断動作方向Ｆに垂直な面に対して傾斜している。第２主切断刃１５２ａの両端からは一端側雌刃１５２ｂ及び他端側雌刃１５２ｃが刃付されている。一端側雌刃１５２ｂ及び他端側雌刃１５２ｃは、それぞれ端部方向に向かって第１切断部１０から離れる方向に傾斜している。第２本体部１４は、第３本体部１５の第２主切断刃１５２ａの部分を平らにして平面部１４２ａとした以外は同じ形状である。

第２本体部１４と第３本体部１５との接合は、面Ａに形成された固定穴１４２１及び１４２２と面Ｂに形成された固定穴１５２１及び１５２２との間を接続するように挿入される円柱状の固定具（図略）と、面Ｂ３に形成されたボルト穴１５２３及び１５２４に面Ａ３に貫通するように形成されたボルト穴１４２３及び１４２４を通じてボルト（図略）にて締結・固定される。

第２切断部２０は、第１切断部１０の一端側脚部１１（一端側脚部本体１１１）及び他端側脚部１２（他端側脚部本体１２１）のそれぞれの先端が挿入可能なガイド穴が第２本体部枠体１４１及び第３本体部枠体１５１により区画される。ガイド穴の内側の面（１４３～１４６、１５３～１５６）に、第１切断部１０の一端側脚部１１（一端側脚部本体１１１）及び他端側脚部１２（他端側脚部本体１２１）の外側の面が隙間無く当接することで、一端側脚部１１及び他端側脚部１２の先端がガイド穴に挿入されたときには、第１切断部１０及び第２切断部２０が接近乃至離間する方向（切断動作方向Ｆ及びその反対方向）には移動可能で、切断動作方向Ｆに交差するその他の方向には移動不能に制限される。

第２本体部１４及び第３本体部１５は、一端側雌刃（１４２ｂ、１５２ｂ）及び他端側雌刃（１４２ｃ、１５２ｃ）から内部に向けて、一端側雄刃１１２ａ及び他端側雄刃１２２ａが第２切断部２０内に切断動作方向Ｆ及びその反対方向で移動する際に隙間無く接する当接面（１４２ｂ１、１５２ｃ１など）をもつ。当接面（１４２ｂ１、１５２ｃ１など）から更に切断動作方向Ｆの先には屈曲部（１４２ｂ２、１５２ｃ２など）をもち、一端側雄刃１１２ａ及び他端側雄刃１２２ａが更に移動すると隙間が生じることになる。

（作用効果）
本実施形態の切断工具は、以上の構成を有することにより以下の作用効果を奏する。図１及び２に基づき説明を行うと、切断対象である帯状体Ｗは、後方（紙面裏方向）から前方（紙面表方向）に向けた供給方向Ｍに移動させながら所定の長さ毎に順次切断される。

第１切断部１０と第２切断部２０との間の帯状体Ｗは、切断される切断待機位置で待機する。切断待機位置は、帯状体Ｗが所定位置にて切断できる位置であり、切断線Ｃが第２主切断刃１５２ａと一致する位置である。

帯状体Ｗが切断待機位置にあるときに、第１切断部１０を第２切断部２０に向けて移動させる。そうすると、帯状体Ｗの幅方向の位置が正確に修正（センタリング）され、一端部Ｃ１及び他端部Ｃ２が打ち抜かれ且つ所定の位置（切断線Ｃの位置）にて切断される。

まずセンタリングは、ガイド部１１３及び１２３により行われる。ガイド部１１３及び１２３は、本体部１３側（図１の図面上方）に向かうにつれて間隔が狭くなっており帯状体Ｗの幅方向の位置がずれている場合には、ずれた側のガイド部１１３及び１２３に当接して正常な方向に向けて帯状体Ｗを移動する。最終的に一端側雄刃１１２ａ及び他端側雄刃１２２ａの直前にて帯状体Ｗの幅方向に一致する間隔にまで狭まることでセンタリングが完了する。

その後、一端側雄刃１１２ａ及び他端側雄刃１２２ａにて一端部Ｃ１及び他端部Ｃ２が打ち抜かれ、次いで主切断刃（１３ａ、１５２ａ）にて切断線Ｃの部分で切断される。

打ち抜かれた一端部Ｃ１及び他端部Ｃ２は、図１の図面下方側から排出される。ここで、打ち抜かれた一端部Ｃ１及び他端部Ｃ２の切断された部分は、屈曲部（１４２ｂ２、１５２ｃ２など）までは当接面（１４２ｂ１、１５２ｃ１など）に隙間無く接するが、屈曲部（１４２ｂ２、１５２ｃ２など）を通過した後は第２本体部１４及び第３本体部１５からは離間することになる。その際に一端部Ｃ１及び他端部Ｃ２は応力が開放されて広がることになり、一端側雌刃（１４２ｂ、１５２ｂ）及び他端側雌刃（１４２ｃ、１５２ｃ）が方向Ｆとは反対方向に戻るときに屈曲部（１４２ｂ２、１５２ｃ２など）に引っ掛かって脱落することになる。

第１切断部１０が、切断動作方向Ｆと反対方向に移動して、一端側雄刃１１２ａ及び他端側雄刃１２２ａと一端側雌刃（１４２ｂ、１５２ｂ）及び他端側雌刃（１４２ｃ、１５２ｃ）とが離間した後に帯状体Ｗを供給方向Ｍに移動させ始める。帯状体Ｗの切断された端部は、ガイド１１４、１１５、１２４及び１２５に当接することによりセンタリングされる。以上の動作を繰り返すことにより帯状体Ｗを任意の長さで切断し続けることができる。

更に、第１切断部１０及び第２切断部２０は共に各部品に分解できるため、各刃の再研磨が容易にできる。特に一端側脚部１１及び他端側脚部１２が本体部１３から分解できることで一端側雄刃１１２ａや他端側雄刃１２２ａの再研磨時に本体部１３が邪魔になること、第１主切断刃１３ａの再研磨時に一端側脚部１１及び他端側脚部１２が邪魔になることがなくなる利点がある上、通常は一体化していることによって、一端側雄刃１１２ａ・他端側雄刃１２２ａ・第１主切断刃１３ａの間の相対位置が固定されて精度良く切断を行うことができる。

また、第２切断部２０が第２本体部１４及び第３本体部１５が分離することができるため、第２主切断刃１５２ａ、一端側雌刃（１４２ｂ、１５２ｂ）、他端側雌刃（１４２ｃ、１５２ｃ）について、互いに邪魔すること無く再研磨を行うことができる。特に一端側雌刃（１４２ｂ、１５２ｂ）を構成する２つの刃（１４２ｂ、１５２ｂ）や、他端側雌刃（１４２ｃ、１５２ｃ）を構成する２つの刃（１４２ｃ、１５２ｃ）が切断線Ｃの両端付近で互いに近接しており、そのままの位置関係では再研磨は困難であるところ、分離可能な形態になっていることから容易に再研磨することが可能になっている。

（変形態様）
主切断刃の形状をジグザグにすることができる。一端部Ｃ１及び他端部Ｃ２の形状を変更することができる。主切断刃の傾斜を中央が突出した形状に変えて一端側が突出した形状に変更することができる。第１切断部１０を移動させる形態に変えて第２切断部２０を移動させる形態に変更することができる。

他端側雄刃１２２ａと他端側雌刃（１４２ｃ、１５２ｃ）とを設ける位置を入れ替えることで、一端部Ｃ１及び他端部Ｃ２の双方共に第２切断部２０側に排出する構成に変えて他端部Ｃ２を第１切断部１０側に排出する構成に変更することができる。本実施形態の切断工具１は、供給方向Ｍが下向きになるように配置することで切断された所定長さになった帯状体Ｗが重力により落下して回収が容易になる。切断工具１の材質や表面処理などは適宜変更することができる。細部の構成・寸法や相対位置は、適宜変更することができる。

１…切断工具 １０…第１切断部 １１…一端側脚部 １２…他端側脚部 １３…本体部 １３ａ…第１主切断刃 １３ａ…主切断刃 １４…第２本体部 １５…第３本体部 ２０…第２切断部 １１１…一端側脚部本体 １１２…一端側刃部 １１２ａ…一端側雄刃 １１３、１２３…ガイド部 １１４、１１５、１２４、１２５…ガイド １２２ａ…他端側雄刃 １４１…第２本体部枠体 １４２…支持部 １４２ｂ…一端側雌刃 １４２ｃ…他端側雌刃 １５１…第３本体部枠体 １５２…第２刃部 １５２ａ…第２主切断刃 １５２ｂ…一端側雌刃 １５２ｃ…他端側雌刃

Claims (4)

1. 帯状体の幅方向の一端側の一部を打ち抜く一端側打ち抜き刃の雄刃及び雌刃のうちの一方と、他端側の一部を打ち抜く他端側打ち抜き刃の雄刃及び雌刃のうちの一方と、前記一端側打ち抜き刃及び前記他端側打ち抜き刃で打ち抜かれた前記帯状体に相当する部位を寸断する主切断刃の一方とをもつ第１切断部と、
   前記一端側打ち抜き刃の他方と、前記他端側打ち抜き刃の他方と、前記主切断刃の他方とをもち、前記第１切断部に対向し切断動作方向に対応する各切れ刃が噛み合うことで帯状体を切断する第２切断部とを有し、
   前記第１切断部は、前記一端側打ち抜き刃及び前記他端側打ち抜き刃の前記雄刃をもち、
   前記第２切断部は、前記一端側打ち抜き刃及び前記他端側打ち抜き刃の前記雌刃をもち、
   前記第１切断部は、前記帯状体が通過する幅方向の内側間隔が前記第１切断部及び第２切断部が近づくにつれて徐々に狭まり前記帯状体をセンタリングするガイド部を有する切断工具。
2. 前記雌刃は、前記雄刃が噛み合って前記帯状体を打ち抜いた後、前記雄刃が進むにつれて前記雄刃から徐々に離隔する屈曲部をもつ請求項１に記載の切断工具。
3. 帯状体の幅方向の一端側の一部を打ち抜く一端側打ち抜き刃の雄刃及び雌刃のうちの一方と、他端側の一部を打ち抜く他端側打ち抜き刃の雄刃及び雌刃のうちの一方と、前記一端側打ち抜き刃及び前記他端側打ち抜き刃で打ち抜かれた前記帯状体に相当する部位を寸断する主切断刃の一方とをもつ第１切断部と、
   前記一端側打ち抜き刃の他方と、前記他端側打ち抜き刃の他方と、前記主切断刃の他方とをもち、前記第１切断部に対向し切断動作方向に対応する各切れ刃が噛み合うことで帯状体を切断する第２切断部とを有し、
   前記雌刃は、前記雄刃が噛み合って前記帯状体を打ち抜いた後、前記雄刃が進むにつれて前記雄刃から徐々に離隔する屈曲部をもつ切断工具。
4. 前記各切れ刃のそれぞれの噛み合う切れ刃のうちの少なくとも一方は、前記切断動作方向と垂直な面に対し傾斜している請求項１～３のうちの何れか１項に記載の切断工具。

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