JPH0618738Y2 - 回転式走間剪断装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は線材あるいは棒材を、軸線方向に連続して送り
ながら、上記送り方向の両側に位置する回転式カッター
で、所定長さ毎に切断する回転式走間剪断装置に関する
ものである。

従来の技術 一般に、回転式走間剪断装置は、互いに逆方向に回転駆
動される一対の円板形状あるいはドラム形状の回転部材
を、同一面内に近接配置し、上記一対の回転部材の外周
に夫々切断刃を設けたもので、切断時には、上記回転部
材間に線材あるいは棒材等のワークを連続して接線方向
に供給すると共に、このワークの供給速度と同一の周速
度で上記回転部材を回転させながら上記各回転部材の切
断刃を剪断可能に互いに係合させて上記ワークを所定長
さ毎に走間剪断している。

上記の如き回転式走間剪断装置としては、例えば、特公
昭55-13845号公報、特公昭55-16769号公報、特公昭57-4
8328号公報、特公昭60-14646号公報に開示されたものが
ある。

考案が解決しようとする問題点 ところで、前述の特許公報に記載の回転式走間剪断装置
は、回転部材の夫々の外周に半径方向に平板状の切断刃
を設けたものであり、上記両切断刃は、ワークの剪断時
に互いに咬み合うか、僅かに刃先がラップする構造にな
っている。

しかし、このような剪断機構によって、ワークを剪断す
る際には、第17図に示すように、上記両切断刃（１）
（１）が上下方向に一直線に並ぶ前後の時点で、ワーク
（Ｗ）の剪断面と刃面（２）（２）とが干渉するという
問題がある。

このことは上記切断刃（１）（１）によってワーク
（Ｗ）を引きちぎって破断させて切断していることを意
味しており、切口の形状が悪くなるという不都合を生じ
ている。また、このことは、特に肉厚（大径も含む）の
ワークの場合に著しく、刃の寿命を短縮させる一要因と
なっている。

上記切断刃（１）（１）とワーク（Ｗ）の切断面との間
の干渉の問題は、上記切断刃（１）（１）の刃面（２）
（２）に逃げを形成するか、切断刃（１）（１）を更に
薄く形成することによって防止できるが、これでは切断
刃（１）（１）の強度、耐久性が低下し、寿命が短くな
るという不都合が生じる。

更に上記在来の回転式走間剪断装置において、走行中の
ワークに加わる切断時の反力を、剪断装置の前後に配置
したローラやガイド部によって保持しているため、切断
後のワークの切断端面が湾曲するという欠点もあった。

そこで、上記回転式走間剪断装置の切断刃の欠点を解除
するものが、特公昭61-4638号公報に開示されている。
この特許公報記載の走間剪断装置は、水平方向に摺動自
在となるようにガイド（５）にハウジング（６）を垂直
に係合する一方、ガイド（５）の底部（７）に水平方向
所要長に亘って切欠き部（８）を設け、ハウジング
（６）には垂直にスライダ案内通路（９）を設け、上記
ガイド（５）の底部（７）の切欠き部（８）より前記ス
ライダ案内通路（９）に上下方向摺動自在にスライダ
（１０）を挿通し、このスライダ（１０）には切欠き
（１１）が設けられると共にクランクアーム（１２）が
このスライダ（１０）の基端部に回転自在に連結され、
前記ハウジング（６）には、前記ガイド（５）の長手方
向に延在すると共にその軸方向に直線材料挿通穴（１
３）を設け、かつ、前記直線材料挿通穴（１３）は円筒
状一端の入口部分（１３ａ）から他端の切断面（１３
ｂ）に向かって収束するすりばち状とされ、また、前記
スライダ（１０）には下端中央部が上記挿通穴（１３）
に対応した半円状のへこみ刃となっている板刃（１５）
を設けて切断器本体を構成したもので、上記クランクア
ーム（１２）の回動により円運動する板刃（１５）とこ
の板刃（１５）と同期して往復動する丸刃（１４）とが
交差する区間において、上記丸刃（１４）の移動速度と
直線材料（Ｗ）の移動速度を同一とし、直線材料（Ｗ）
を走間切断するようにしたものである。

上記の走間剪断装置においては、ワークの切断面の形状
が良好であり、刃の耐久性も高くて寿命が長く、前述の
回転式走間剪断装置の問題点は解決されている。しか
し、剪断機構がクランクアーム（１２）の回転によって
往復動作されるスライダ（１０）、ハウジング（６）等
の部材を有するため、これら繰り返し作用する互いに逆
方向の力を支持する必要性から構造が強固なものが必要
であり、どうしても大型化するのを避けることができな
かった。

問題点を解決するための手段 本意考案は、上記問題点に鑑みてなされたもので、棒状
あるいは線状の連続する長尺なワークをその軸線方向に
沿って供給しながら所定長毎に切断する走間剪断装置に
おいて、上記ワークの供給経路上に外周面を近接させた
状態で互いに対向させて配置され、上記ワークの供給速
度に周速度を一致させた状態で互いに反対方向に回転駆
動される一対の回転ドラムと、上記各回転ドラムの外周
一部に互いに方向を逆に形成したＬ字型の切欠き部に配
設された一対の切断刃とで構成され、上記回転ドラムは
外周面周方向に、上記ワークの半径以上の半径を有する
半円形断面のガイド溝が形成されており、上記一方の切
断刃は、外周面を上記回転ドラムの周面に連なる平面に
形成すると共に外周面に上記ガイド溝に連なる半円形溝
を形成し、上記外周面の先端側における上記半円形溝の
開口端周縁を切刃とし、上記他方の切断刃は、外周面を
上記回転ドラムより曲率の大きい円弧面で回転ドラムの
周面から膨脹する曲面に形成すると共に、外周面に上記
ガイド溝と連なる半円形溝を形成し、上記外周面の先端
側における上記半円形溝の開口端周縁を切刃とし、上記
両切刃の各切刃の各切刃が回転ドラムの回転により周方
向に相互に接触することなく、径方向には搬送経路上の
ワークに対し順次切り込まれるように配置した回転式走
間剪断装置である。

作用 本考案に係る回転式走間剪断装置によれば、一対の回転
ドラムの夫々の外周に形成した半円形のガイド溝によっ
てワークのガイドを行わせるようにしたので、上記ワー
クの振れを防止して高速で供給することができ、上記ワ
ークの切断に際しては、一方の切断刃の半円形溝の底面
で受圧したワークを、前記半円形溝の開口端縁の切刃
と、他方のドラム周面から膨出した外周面に形成された
半円形溝の先端側周縁の切刃とが接触することなく協動
し、ワークを絞り切るように剪断するため、切口断面の
形状が良好であり、また、上記切断刃に形成した半円形
溝により、切断反力が支持されるため、ワークが湾曲す
ることなく切断でき、更に、上記切断刃は、外周に半円
形溝を形成してこの半円形溝の端部周縁を切刃としたも
のであるから耐久性が高く、寿命が長い。

実施例 第１図乃至第16図は、本考案に係る回転式走間剪断装置
の一実施例を示すものである。

図面において、（２０）はフレーム、（３０）はフレー
ム（２０）内に収容された伝動機構、（４０）（４１）
は回転ドラム、（５０）（５１）は夫々上記回転ドラム
に取付けた切断刃を示す。

上記フレーム（２０）は、幅広角柱形状の中空体であっ
て、適宜のベース（２１）上に立設固定されている。

上記伝動機構（３０）は、２本の回転軸（３１）（３
２）と、この回転軸（３１）（３２）に夫々固着され、
互いに噛合する一対の平行軸歯車（３３）（３４）とを
主要部品としている。

上記回転軸（３１）（３２）は、上記フレーム（２０）
の中央部の上下２箇所に、上記フレーム（２０）の前後
方向に水平に配設され、夫々は、フレーム（２０）の表
面側並びに裏面側でもって軸受（３５）によって回転自
在に支持されている。

上記平行軸歯車（３３）（３４）は互いに同一歯数の歯
車（本実施例では平歯車としてある）で、上記歯車（３
３）（３４）は、共に、上記フレーム（２０）内に収容
された状態で、上記各回転軸（３１）（３２）にキー等
により一体に固着されている。従って、上記回転軸（３
１）（３２）は互いに反対方向に同一回転数で回転する
ように構成されており、上記回転軸（３１）（３２）へ
の駆動力の入力は、下方側の回転軸（３２）の後方側延
長部から、図示しないカップリングを介して行われる。

そして、上記伝動機構（３０）の潤滑は、フレーム（２
０）内に適当量封入された油によるオイルバス方式によ
って行われている。

上記回転ドラム（４０）（４１）は、略同一形状のもの
で、夫々、上記回転軸（３１）（３２）のフレーム（３
０）の正面側突出端に配設される。上記回転ドラム（４
０）（４１）と上記回転軸（３１）（３２）とは軸線方
向の取付ボルト（４２）（４３）によって固定され、適
宜の回り止め手段（４４）（４５）を用いて回転方向に
一体的に固設されている。上記回り止め手段（４４）
（４５）は、本実施例ではパワーロック（商標名）と呼
称されている締結機械部品を用いており、このパワーロ
ックによれば、上記回転軸（３１）（３２）の外周と回
転ドラム（４０）（４１）の穴部との間に周方向の加圧
力を発生させることにより、キーを用いずに両者を固定
することができ、上記両者の周方向の固定位置も任意に
調整することができる。

上記回転ドラム（４０）（４１）の外周は、上記の状態
で僅かの間隙でもって近接しており、上記各回転ドラム
（４０）（４１）の外周面には、ワークの半径より大き
い半径を有する断面半円形のガイド溝（４６）（４７）
が形成されている。

そして、上記両回転ドラム（４０）（４１）には、上記
切断刃（５０）（５１）を配設するためのＬ字形の切欠
き（４８）（４９）が形成されている。上記切欠き（４
８）（４９）は上記切断刃（５０）（５１）を切断位置
に対して点対称状に配置する必要性から、互いに逆向き
に形成されている。

上記切断刃（５０）（５１）のうち、上方側の回転ドラ
ム（４０）に取付ける切断刃（以下区別のために上部切
断刃と称す）（５０）を第３図乃至第５図を参照しなが
ら、また、下方側の回転ドラム（４１）に取け付る切断
刃（以下区別のために下部切断刃と称する）（５１）を
第６図乃至第８図を参照しながら説明する。

上記上部切断刃（５０）は、斜四角錐台の一底辺部分を
剪断した形状のもので、上記回転ドラム（４０）に取付
けた際に外周側に位置する面（ａ）の中央部には、上記
回転ドラム（４０）のガイド溝（４６）と同様の半円形
溝（５２）が直線状に形成されている。そして、上記斜
四角錐台の切除部分の面（ｂ）における上記半円形溝
（５２）の開口縁がこの切断刃（５０）の切刃（５３）
となる。

上記下部切断刃（５１）は取付面（５５）に対向する面
を上記回転ドラム（４０）（４１）より曲率の大きい円
弧面（５６）に形成し、この円弧面（５６）に対して鋭
角をなす刃面（５７）と上記円弧面（５６）との稜部分
をＲ状に面取りした形状のもので、上記円弧面（５６）
の中央部分には、周方向に、前記回転ドラム（４１）の
ガイド溝（４７）と同様の半円形溝（５８）が形成され
ている。そして前記上部切断刃（５０）と同様に上記半
円形溝（５８）の刃面（５７）における開口端周縁が切
刃（５９）となっている。

そして、上記両切断刃（５０）（５１）は、夫々回転ド
ラム（４０）（４１）に取付けた状態において、周方向
には上記回転ドラム（４０）（４１）の回転によって、
上記各切断刃（５０）（５１）の刃先が互いに接触しな
いように配設されており、径方向には、搬送経路上のワ
ークに対し、順次切り込まれるように配置されている。

尚、上記ワークの供給経路上には、テーパー孔（６０）
を穿設したワークガイド（６１）、並びにワークの供給
長の検出機構（図示せず）が配設されており、切断後の
ワークの排出経路にも上記同様のワークガイド（６１）
が配設されている。

上記ワークの供給長検出機構は、例えば、上記ワークに
当接して従動回転するローラと、このローラに連結され
たロータリーエンコーダとで構成され、上記ワークの供
給長さ及び供給速度をローラの回転として検出し、図示
しない制御装置に出力する。またこの制御装置は、上記
ワークの供給長並びに供給速度に対応させて、上記回転
ドラム（４０）（４１）の動作タイミング、並びに動作
速度を制御するものである。

以下に上記回転式走間剪断装置の動作について説明す
る。尚、前述の制御装置には、ワークの供給速度並びに
ワークの切断長が予め設定されているものとする。ま
た、上記両回転ドラム（４０）（４１）は、各切断刃
（５０）（５１）を、例えば互いに離隔させた状態の待
機停止装置にあるものとし、また、上記ワーク（Ｗ）は
すでに、上記供給速度で送られているものとする。

この状態では、ワーク（Ｗ）は上記のワークガイド（６
１）並びに上下の回転ドラム（４０）（４１）外周のガ
イド溝（４６）（４７）によって案内され、振れ等を生
じることなく直線状に供給されている。

そして、上記ワーク（Ｗ）が所望の切断長さよりも所定
長手前まで供給されたことが上記供給長検出機構によっ
て検出されると、制御装置は、上記ワーク（Ｗ）が所定
長さ供給された時点で上記切断刃（５０）（５１）がワ
ーク（Ｗ）に接触し、かつ、この時点で上記回転ドラム
（４０）（４１）の周速度が上記ワーク（Ｗ）の供給速
度と一致するように上記回転ドラム（４０）（４１）を
回転させる。

そして、第９図に示すように、上記ワーク（Ｗ）が、上
部切断刃（５０）と下部切断刃（５１）との間に挟み込
まれた状態においては、上部切断刃（５０）は半円形溝
（５２）をワーク（Ｗ）に沿って接触させ、下部切断刃
（５１）は、刃先（５９）のみをワーク（Ｗ）に接触さ
せており、また、ワーク（Ｗ）は両切断刃（５０）（５
１）の半円形溝（５２）（５８）に周囲を囲まれた状態
となっている。

この状態から更に上記回転ドラム（４０）（４１）が回
転して行くと、第10図乃至第15図に示すように、上記上
部切断刃（５０）並びに下部切断刃（５１）の各切刃
（５３）（５９）は、ワーク（Ｗ）の供給経路の中心に
向けて接近していき、上記ワーク（Ｗ）を切断してい
く。このとき、上記ワーク（Ｗ）は、上記各切断刃（５
０）（５１）の各切刃（５３）（５９）が第16図に示す
ように周囲から絞るように所定の隙間をもって交差する
ため、切口の形状が良好である。また、このワーク
（Ｗ）の切断時の剪断反力は、下部切断刃（５１）の半
円形溝（５８）との接線状の接触によって支持されるた
め、上記の切断端面が湾曲することなく切断することが
できる。

尚、以上の切断過程において、上記両切断刃（５０）
（５１）は摺接並びに接触することがなく、また、上記
両切断刃（５０）（５１）がワーク（Ｗ）に接触する部
分は円弧状の切刃（５３）（５９）であり、従来の如き
直線状の切刃に比べて刃の接触長が長いため、切刃の耐
久性が高い。

そして、上記両切断刃（５０）（５１）によって、ワー
ク（Ｗ）の所定長の切断が終わると、上記回転ドラム
（４０）（４１）を前述の待機位置に復帰させておく。

そして、以上の動作の繰り返しによりワーク（Ｗ）を供
給しながら所望長さに切断し、所望本数の棒材あるいは
線材を得ればよい。

尚、以上ではワーク（Ｗ）の切断長が、回転ドラム（４
０）（４１）の周長より長い場合についての切断要領を
説明したが、上記ワーク（Ｗ）の切断長が、回転ドラム
（４０）（４１）の周長と同一である場合は、上記回転
ドラム（４０）（４１）の周速度を常に上記ワーク
（Ｗ）の供給速度と一致させておけばよく、逆にワーク
（Ｗ）の切断長が回転ドラム（４０）（４１）の周長よ
り短い場合は、上記ワークの切断過程終了後、上記回転
ドラム（４０）（４１）を高速で回転させることにより
ワーク切断長を自由に選択することができる。

尚、上記実施例において、回転軸（３１）（３２）を連
結する歯車（３３）（３４）は同歯数であり、両者は常
に同一の歯同士が噛み合うため、ワーク剪断時の衝撃力
は特定の歯のみに加わる。上記実施例では、回り止め手
段（４４）（４５）にパワーロックを用いてあり、上記
回転軸（３１）（３２）と回転ドラム（４０）（４１）
とを任意の回転方向位置で固定することができるため、
適宜の稼働時間毎に、上記歯車（３３）（３４）の噛み
相位置を変更し、この変更に応じて上記回転軸（３１）
（３２）と回転ドラム（４０）（４１）の固定位置を変
更することにより、上記特定の歯のみに衝撃力が継続し
て作用するのを防止し、歯車（３３）（３４）の寿命を
延ばすことができる。

また、ワーク（Ｗ）の材質や寸法、性質に応じて切刃
（５３）（５９）の周方向の間隔を調整する必要が生じ
るが、本実施例では上述のパワーロックにより回転軸
（３１）（３２）と回転ドラム（４０）（４１）との回
転方向の固定位置を適宜に調整することで、上記隙間の
調整作業を容易、かつ、短時間で行うことができる。

考案の効果 以上説明したように、本考案に係る回転式走間剪断装置
は、一対の回転ドラムの夫々の外周に形成した半円形の
ガイド溝によってワークのガイドを行わせるようにした
ので、上記ワークの振れを防止して高速で供給すること
ができ、上記ワークの切断に際しては、一方の切断刃の
半円形溝の底面で受圧したワークを、前記半円形溝の開
口端縁の切刃と、他方のドラム周面から膨出した外周面
に形成された半円形溝の先端側周縁の切刃は回転ドラム
の回転により周方向に相互に接触することなく径方向に
切込む作動をするので両切刃の先端はラップすることな
くワークを絞り切るように切断するため、切口の形状が
良好であり、また、上記切断刃に形成した半円形溝によ
り、剪断反力が支持されるため、ワークが湾曲すること
なく切断でき、更に、上記切断刃は、外周に半円形溝を
形成してこの半円形溝の端部周縁を切刃としたものであ
るから耐久性が高く、寿命が長い。

従って、本考案によれば、高剛性のワークであっても容
易に、かつ、切口の形状が良好に切断できて、しかも切
断刃の寿命が長く、構造簡単で、コンパクトな回転式走
間剪断装置が提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第16図は、本発明に係る回転式走間剪断装置
の一実施例を示すもので、第１図は正面図、第２図は縦
断側面図、第３図乃至第５図は上部切断刃の正面図、平
面図及び側面図、第６図乃至第８図は下部切断刃の正面
図、平面図、及び側面図、第９図乃至第15図は、上記回
転式走間剪断装置による切断動作を説明するための要部
拡大正面図、第16図は上記切断動作を説明するための拡
大側面図である。 第17図乃至第20図は従来の回転式走間剪断装置における
問題点を説明するための概略図、第21図は従来の他の型
式の走間剪断装置の一例を示す斜視図である。 （Ｗ）……ワーク、 （４０）（４１）……回転ドラム、 （４６）（４７）……ガイド溝、 （４８）（４９）……切欠き、 （５０）（５１）……切断刃、 （５２）（５８）……半円形溝、 （５３）（５９）……切刃（刃先）。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】棒状あるいは線状の連続する長尺なワーク
   をその軸線方向に沿って供給しながら所定長毎に切断す
   る走間剪断装置において、 上記ワークの供給経路上に外周面を近接させた状態で互
   いに対向させて配置され、上記ワークの供給速度に周速
   度を一致させた状態で互いに反対方向に回転駆動される
   一対の回転ドラムと、 上記各回転ドラムの外周一部に互いに方向を逆に形成し
   たＬ字型の切欠き部に配設された一対の切断刃とで構成
   され、 上記回転ドラムは外周面周方向に、上記ワークの半径以
   上の半径を有する半円形断面のガイド溝が形成されてお
   り、 上記一方の切断刃は、外周面を上記回転ドラムの周面に
   連なる平面に形成すると共に外周面に上記ガイド溝に連
   なる半円形溝を形成し、上記外周面の先端側における上
   記半円形溝の開口端周縁を切刃としてあり、 上記他方の切断刃は、外周面を上記回転ドラムの周面か
   ら膨出する曲面に形成すると共に外周面に上記ガイド溝
   と連なる半円形溝を形成し、上記外周面の先端側におけ
   る上記半円形溝の開口端周縁を切刃としたことを特徴と
   する回転式走間剪断装置。