JPH06134614A - 金属帯板の条切り剪断装置および剪断方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】剪断部にかえりを発生させない、金属帯板の条
切り剪断装置および条切り剪断方法。 【構成】金属帯板の条切り線に剪断変形を付与する上下
で一対の円筒状回転刃と、同じ条切り線に円筒状回転刃
とは剪断方向が逆向きの逆剪断変形を付与する上下で一
対のリング状回転刃とを有する。円筒状回転刃の回転シ
ャフトはリング状回転刃のリングの内面のなかにあり、
リング状回転刃はリング外周の押圧ローラーにより加圧
される。円筒状回転刃は金属帯板が分離しない剪断変形
を付与し、リング状回転刃が付与する逆剪断変形により
金属帯板は剪断分離される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は金属帯板の条切り剪断装
置および剪断方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】図６は、金属帯板１の従来の条切り剪断
の説明図である。図６の(Ａ)および(Ｂ)で金属帯板１は
紙面の上方から裏面に向けて走行する。上下のシャフト
２−１，２−２のそれぞれに取りつけられた一対の円筒
状回転刃３−１と３−２は、刃先の高さがオーバーラッ
プしてそれぞれ回転し、金属帯板１を、フープ１−１，
１−２，１−３に条切り剪断する。しかしこの方法では
図６(Ｃ)にみられる如く、フープ１−１，１−２，１−
３には、かえり４が発生するという問題点がある。かえ
り４が発生したフープは、後工程の例えば成型加工ライ
ンで種々のロールを金属帯板が通過する際に、かえりが
ロール表面を損傷する問題や作業者がかえりに触れて切
創などを招くなど安全上の問題があり、また例えば電磁
鋼板では、かえりが存在すると積層鉄心の電気的短絡に
よる特性劣化の原因ともなる。このためにフープのかえ
りはグラインダーで削り落し、あるいはマッシャーロー
ルによるかえりつぶし等が行われているが、このかえり
の除去作業は煩わしい。

【０００３】図７は、かえりの発生を防止する公知の条
切り剪断の説明図である。この際は、パスラインに２台
の剪断スタンド(Ｂ)および(Ｃ)を直列に配し、剪断スタ
ンド(Ｂ)では円筒状回転刃３−１と３−２の刃先きの高
さをオーバーラップさせないで金属帯板が分離しない剪
断変形を付与し、後続する剪断スタンド(Ｃ)では円筒状
回転刃３'−１と３'−２をオーバーラップさせないで剪
断スタンド(Ｂ)が形成した条切り線に剪断スタンド(Ｂ)
とは逆向きの逆剪断変形を付与する。この逆剪断変形に
よって条切り線には連通したクラック５が生長し、フー
プ１−１，１−２，１−３に条切りされる。図７の例で
は、フープ１−１，１−２，１−３は連通したクラック
５によって分離されるために、かえりの発生を防止する
ことができる。

【０００４】しかし図７の条切り剪断では、直列に配し
た２台の剪断スタンドを用いるために、剪断ラインが長
くなるという問題点や、２台の剪断スタンドの速度制御
が複雑化するという問題点がある。また剪断スタンド
(Ｂ)と剪断スタンド(Ｃ)は別スタンドであり離れている
ために、この間で、金属帯板１が例えば左右に(矢印６
方向に)ずれると、剪断スタンド(Ｂ)による条切り線と
剪断スタンド(Ｃ)による条切り線が食い違って、フープ
１−１，１−２，１−３が分離しないという問題点が発
生する。

【０００５】図８は、かえりの発生を防止する他の公知
の条切り剪断の説明図である。この際はパスラインに剪
断スタンド(Ｂ)およびフラットロールを用いたピンチロ
ールスタンド(Ｃ)を直列に配する。図８(Ｂ)の剪断スタ
ンドでは図７(Ｂ)と同様に円筒状回転刃３−１と３−２
の刃先の高さをオーバーラップさせないで、金属帯板が
分離しない剪断変形を付与し、後続するピンチロールス
タンド(Ｃ)ではフラットロール３"−１と３"−２とで平
圧延を行うが、この平圧延に際して剪断スタンド(Ｂ)で
付与された剪断変形部が剪断変形を受けて、フープ１−
１，１−２，１−３の相互間には連通したクラックが発
生して分離される。

【０００６】しかし図８の方法では、金属帯板は材質に
関係なく、薄くなる程円筒状回転刃３−１と３−２との
適性な高さ領域が狭くなり設定が難しく、図８(Ｂ)の剪
断スタンドの直後に分離しかえりが発生したフープとな
ったり、あるいは図８(Ｃ)のピンチロールにより加圧さ
れても分離しない等の不安定な状態になり易い。更に円
筒状回転刃３−１，３−２の刃組作業において、刃の高
さ設定の他に、刃のブレ精度を高める必要があるため、
かなりの作業時間と熟練を要するという問題点がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、一台の剪断
スタンドのみを用いて、かつ金属帯板が薄い場合にもま
た金属材質に関係なく常に安定してかえりを発生させな
いで、条切り剪断する事が可能な、金属帯板の条切り剪
断装置および剪断方法の提供を課題としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段および作用】図１は本発明
の剪断装置の例の説明図で、(Ａ)は側面の説明図、(Ｂ)
は正面の説明図である。図１に基づいて本発明を具体的
に説明する。本発明では上シャフト２−１と下シャフト
２−２のそれぞれに取りつけられ、シャフトを回転させ
る事により矢印７方向に回転し、金属帯板１の条切り線
に剪断変形を付与する上下で一対の円筒状回転刃３−１
と３−２を有する。

【０００９】本発明ではまた、円筒状回転刃３−１と３
−２とが剪断変形を付与した同じ条切り線に円筒状回転
刃が付与した剪断変形とは逆向きの逆剪断変形を付与す
る上下で一対のリング状回転刃８−１と８−２を有す
る。

【００１０】円筒状回転刃とリング状回転刃の組合せを
円筒状回転刃３−１とリング状回転刃８−１の例につい
て説明する。本発明で円筒状回転刃３−１とリング状回
転刃８−１は、円筒状回転刃３−１のシャフト２−１が
リング状回転刃８−１のリングの内面のなか(内径内)に
あり、かつリング状回転刃８−１はシャフト２−１とは
異なる回転中心を有し、円筒状回転刃３−１と近接した
位置で金属帯板１に当接するように組合され、金属帯板
の条切り線に剪断変形を付与する。またリング状回転刃
８−１はリングの外周を押圧ローラ９−１，９−１'に
より加圧されて矢印１１方向に回転し、金属帯板１に逆
剪断変形を付与する構造に形成されている。円筒状回転
刃３−１とリング状回転刃８−１の例を述べたが、円筒
状回転刃３−２とリング状回転刃８−２も同様に組合せ
て形成されている。

【００１１】図２は本発明の剪断装置を用いた剪断方法
の説明図である。金属帯板１は最初に図２(Ａ)に示した
如く、円筒状回転刃３−１，３−２に当接し、円筒状回
転刃３−１，３−２は金属帯板１の条切り線１０に金属
帯板を分離させない剪断変形を付与する。この分離しな
い剪断変形は上円筒状回転刃３−１と下円筒状回転刃３
−２とを、高さをオーバーラップさせないで、その間隔
Ｄ−１を金属帯板１の板厚Ｔよりも小さい値に設定する
ことによって得られる。分離しない剪断変形が得られる
際のＤ−１は金属帯板の材質等によっても異なるが、例
えば軟鋼製の帯板の場合はＤ−１＝０.２Ｔ〜０.８Ｔ
（Ｔ：帯板の厚み）に設定することができる。

【００１２】図２(Ａ)で剪断変形が付与された金属帯板
１は、その直後に配されたリング状回転刃８−１，８−
２によって図２(Ｂ)に示す逆剪断変形が付与される。こ
の際上リング状回転刃８−１と下リング状回転刃８−２
は高さをオーバーラップさせないで、その間隔をＤ−２
に設定して逆剪断変形を付与するが、この逆剪断変形に
よって金属帯板１の条切り線１０にはクラック５が発生
し生長して、金属帯板はフープ１−１，１−２，１−３
に分離する。分離する逆剪断変形が得られるＤ−２は、
金属帯板の材質によってまた前工程での剪断変形量によ
って異なるが、例えば軟鋼板の場合はＤ−２＝０.１Ｔ
〜０.９Ｔ（Ｔ：帯板の厚み）に設定すると、金属帯板
を分離するのに十分な逆剪断変形を付与することができ
る。尚本発明の装置は公知のロール分断方式に比べ、す
べて回転刃により金属帯板を剪断するため、ラップ領域
が広く設定できる。

【００１３】図１(Ａ)で本発明を繰り返して説明する。
図中の金属帯板１の斜線部は、図２(Ｂ)の左方のフープ
１−１に相応する部分で、図中の金属帯板１の点線部は
図２(Ｂ)の中央部のフープ１−２に相応する部分であ
る。上円筒状回転刃３−１は金属帯板１の斜線部を押し
下げるが、しかし下円筒状回転刃３−２は金属帯板１の
点線部を押し下げない。このために条切り線となる斜線
部と点線部の境界線には剪断変形が付与される。この際
は斜線部と点線部が分離しない範囲の剪断変形を付与す
る。

【００１４】円筒状回転刃と近接した後面で金属帯板１
はリング状回転刃８−１，８−２にに当接する。この際
下リング状回転刃８−２は金属帯板１の斜線部を押し上
げ、また上リング状回転刃８−１は金属帯板１の点線部
を押し上げない。このために、点線部と斜線部の境界線
には、円筒状回転刃３−１，３−２が付与した剪断変形
とは剪断方向が逆向きの逆剪断変形が付与される。剪断
変形を受けた条切り線の部分はこの逆剪断変形によって
クラックが発生し生長して、斜線部と点線部の境界でフ
ープ１−１，１−２に分離する。

【００１５】図３は本発明の円筒状回転刃、リング状回
転刃の取りつけの例の説明図である。図中２(２−１，
２−２)はシャフト、３(３−１，３−２)は円筒状回転
刃、８(８−１，８−２)はリング状回転刃、９(９−
１，９−２)は押圧ローラ、１２(１２−１，１２−２)
はフランジ、１３はスペーサーの例である。

【００１６】円筒状回転刃３−１，３−２はシャフト２
−１，２−２にそれぞれ固定して取りつける。リング状
回転刃８−１，８−２はリングの内面にシャフト２−
１，２−２を挿通し、円筒状回転刃３−１とフランジ１
２−１とで、あるいは３−２と１２−２とで挾んで取り
つける。リング状回転刃の外周には押圧ローラ９−１，
９−２をそれぞれ配する。シャフト２−１，２−２を回
転させると、円筒状回転刃３−１，３−２はシャフトの
回転により回転する。

【００１７】リング状回転刃８−１，８−２は、円筒状
回転刃３−１の側面とフランジ１２−１の側面を、ある
いは３−２の側面と１２−２の側面を擦って、シャフト
２−１，２−２とは偏芯して回動する。フランジ１２−
１，１２−２は、リング状回転刃８−１，８−２が自由
に偏芯して回動できるように、リング状回転刃を過剰に
強い力で挾みつけない位置に設定する。このリング状回
転刃８−１，８−２の回動に際して、押圧ローラ９−１
と９−２は所定の間隔Ｌを隔てて固定して配され、８−
１と８−２が一定の位置で回動するように支承してい
る。

【００１８】本発明では、円筒状回転刃による剪断変形
の付与により、金属帯板の一方の表面の条切り線に切れ
目を形成し、リング状回転刃による逆剪断変形の付与に
より金属帯板の他方の表面の条切り線に切れ目を形成
し、金属帯板の一方の表面から他方の表面にこの切れ目
を連通させクラックに生長させて金属帯板を条切りす
る。このため剪断に際して条切り線で金属帯板を引きち
ぎることなく、図６で述べたかえり４の発生を防止す
る。

【００１９】本発明では１台の剪断スタンドのみを用い
る。このために２台の剪断スタンドを用いる図７の方法
に比べて、剪断ラインが短く操業も容易である。また本
発明によると、剪断変形を付与する円筒状回転刃の位置
と逆剪断変形を付与するリング状回転刃の位置が近接し
ているために、金属帯板にはこの間で図７の矢印６で示
したずれが発生することがなく、従って同じ条切り線に
正確に剪断変形と逆剪断変形が付与されて、金属帯板を
スムーズに条切りする事ができる。

【００２０】図４は本発明の装置の総合説明図で、(Ａ)
は装置全体の、(Ｂ)は剪断方法の、また(Ｃ)は各回転刃
の取りつけの説明図である。図５は、請求項２に記載
の、本発明の剪断装置の説明図である。図５の剪断装置
では、各押圧ローラ９(９−１，９−１'，９−２，９−
２')は、単一の押圧フレーム１４に取りつけられ、それ
ぞれ対応する押圧ローラ相互の距離が調整できるのみな
らず、該押圧フレーム１４は、矢印１５で示した、金属
帯板の走行方向にあるいは走行方向と逆方向に移動せし
めて、その設定位置を調整して所望の位置に設定するこ
とができる。

【００２１】図５の剪断装置を用いると、押圧フレーム
１４を矢印１５方向に移動調整して設定することによ
り、円筒状回転刃３(３−１，３−２)の回転中心と、リ
ング状回転刃８(８−１，８−２)の回転中心との間隔Ｓ
を所望の如くに設定することができる。このために円筒
状回転刃３とリング状回転刃８の間隔Ｓを、金属帯板の
例えば板厚に応じた最適な間隔に設定することができ、
金属帯板を更にスムーズに剪断することができる。

【００２２】本発明により方向性電磁鋼板（３０ＺＨ１
０５：新日本製鐵株式会社の製品）のスリットを行い、
従来のスリット方法と特性の比較を行い、表１の結果を
得た。

【００２３】電磁特性は、母コイルの長さ方向に対する
近接部からスリット縁を両側縁に含む１００mm幅の試料
を採取し、単板磁気測定装置(Single Sheet Tester：Ｓ
ＳＴ)にて実施した。このように、良好な磁気特性を示
す理由としては、以下のように推定している。従来のス
リット法では、上回転刃による帯板の切下げと下回転刃
による帯板の切上げが同時進行し、帯板の両スリット縁
部に与えられるスリット歪に加えて、スリットされた帯
板に曲げ応力が与えられる。一方、本発明によるスリッ
ト法では、これらのスリット歪と曲げ歪が少ないためと
考えている。

【００２４】又、塗装鋼板並びに溶融亜鉛めっき鋼板に
ついて、本発明によるスリット法を適用したものは、従
来のスリット法のものに比べて、スリット縁断面の発錆
が少ない現象を示したが、これは、これら鋼板は、表面
の塗料あるいは亜鉛目付量が多いので、従来法でもかえ
りの発生は、他の鋼板に比べて少ないものの、上下面か
らのスリットによる表面皮膜がスリット縁断面へ巻き込
まれた効果とスリット縁断面の破断面比率が少ないため
と考えている。このように、本発明によるかえりの発生
をさせないスリット方法は、品質面においても優れた特
性を提供することが出来る。

【００２５】

【表１】

【００２６】

【発明の効果】本発明によると、一台の剪断スタンドの
みを用いて、かえりを発生させないで、金属帯板を条切
りする事ができる。

【図面の簡単な説明】

図１は本発明の剪断装置の例の説明図、図２は本発明の
剪断方法の例の説明図、図３は本発明の円筒状回転刃、
リング状回転刃の取りつけの説明図、図４は本発明の剪
断装置の例の総合説明図、図５は請求項２の本発明の剪
断装置の例の説明図、図６は金属帯板の従来の条切り剪
断の説明図、図７はかえりの発生を防止する公知の条切
り剪断の説明図、図８はかえりの発生を防止する公知の
他の条切り剪断の説明図、である。

【符号の説明】

１：金属帯板、 １−１，１−２，１−３：フープ、
２(２−１，２−２)：シャフト、 ３(３−１，３−
２)：円筒状回転刃、 ４：かえり、 ５：クラック、
８(８−１，８−２)：リング状回転刃、 ９(９−
１，９−２，９−１'，９−２')：押圧ローラ、 １
０：条切り線、 １２(１２−１，１２−２)：フラン
ジ、 １３：スペーサー、 １４：押圧フレーム。 １
５：押圧フレームの移動調整方向。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】上下のシャフトのそれぞれに取りつけられ
   て金属帯板の条切り線に剪断変形を付与する上下で一対
   の円筒状回転刃と、同じ条切り線に円筒状回転刃とは剪
   断方向が逆向きの逆剪断変形を付与する上下で一対のリ
   ング状回転刃とを有し、円筒状回転刃とリング状回転刃
   は、円筒状回転刃のシャフトがリング状回転刃のリング
   の内面のなかにありかつリング状回転刃はシャフトとは
   異なる回転中心を有し円筒状回転刃と近接した位置で金
   属帯板に当接するように組合され、リング状回転刃はリ
   ング外周を複数個の押圧ローラーにより加圧される構造
   とした事を特徴とする、金属帯板の条切り剪断装置。
2. 【請求項２】各押圧ローラは共通で単一の押圧フレーム
   に取りつけられた押圧ローラで、該押圧フレームは金属
   帯板の走行方向にあるいは走行方向と逆方向に移動せし
   めてその設定位置を調整できる押圧フレームである、請
   求項１に記載の、金属帯板の条切り剪断装置。
3. 【請求項３】請求項１または２に記載の金属帯板の条切
   り剪断装置を用いて、円筒状回転刃は金属帯板の条切り
   線に金属帯板が分離しない剪断変形を付与し、後続する
   リング状回転刃が同じ条切り線に金属帯板を分離する逆
   剪断変形を付与することを特徴とする、金属帯板の条切
   り剪断方法。