JPH0976192A - 剪断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 主として狭幅の紙などより厚い、硬質の被剪
断材を並べて剪断する経済的な剪断装置を提供すること
を目的とする。 【解決手段】 回自在に軸支された胴部（１２）の回り
に軸心方向に伸びる刃先（１４１ａ…）を設けた回転刃
（１１）と、固定刃（２１）とを備え、回転刃（１１）
を回転して回転刃（１１）と固定刃（２１）の間で被剪
断材（Ｓ）を剪断する剪断装置において、回転刃（１
１）の刃先は複数の短い刃材（１４１…）の組み合わせ
から構成され、前記複数の短い刃材（１４１…）はそれ
ぞれ独立して前記固定刃（２１）の刃先（２１ａ）に対
して剪断角αを持つように前記胴部（１２）に配設さ
れ、前記固定刃（２１）はその刃先線（２１ａ）が前記
回転刃（１１）の刃先線（１４１ａ…）の回転軌跡面に
対し所定のクリアランス（零を含む）有するように配設
されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主として狭幅の紙
等よりもやや厚い硬質の被剪断材、たとえば廃却チップ
包装材などを廃却する際に帯状の包装材を横方向に多数
列に並べて切り落とし剪断する剪断装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来のシート材を切断するための切断装
置としては、例えば実開昭６１−１５４６９４号公報で
開示されたような回転刃の刃先に固定刃の刃先を交差圧
接させ、この回転刃を回転して被切断材を切断するロー
タリ式シート材切断装置などがある。この様なロータリ
式シ−ト材切断装置では、回転刃先は全長が１本の連続
した刃先で構成され、この回転刃先に直線刃先を有する
固定刃を摺接させて回転刃を回転し、回転刃と固定刃の
間に挿入されたシート材を切断するものである。このよ
うな切断装置においては、被切断シート材を切断の際
に、回転刃の刃先と固定刃の刃先の交差接点が被切断シ
ート材の切り始めから切り終わり方向に移動しながらシ
ート材を切断するように、回転刃の刃先が軸線に対し剪
断角を持って回転刃に固定されているが、全長が１本の
連続した刃先で構成される回転刃では大きい剪断角を取
ることは困難である。被切断材が通常の紙などのような
軟質の薄い材料の場合には、この剪断角はあまり大きく
取る必要がないので、前述のような全長が１本の連続し
た刃先である従来の切断機でも問題はない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、紙など
より厚いもの、硬質のもの等の剪断の場合、たとえば廃
却チップの包装材などの剪断の場合には剪断角が小さい
と大きな剪断力が必要となり、従来のロータリ式シート
材切断装置では剪断できない。そこで、回転刃の剪断角
を大きくした剪断装置が求められる。また、前記廃却チ
ップの包装材などの剪断の場合は狭い幅の包装帯を多数
並べて剪断するため、剪断の切れ残りにより包装材が繋
がらないように完全に切り落としされることが望まし
い。

【０００４】そこで本発明は、上記問題点を解決するた
め、主として狭幅の紙などより厚い、硬質の被剪断材を
並べて剪断する経済的な剪断装置を提供することを目的
とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の剪断装置は、回転自在に軸支された胴部を
有し、該胴部の回りに軸心方向に伸びる刃先を設けた回
転刃と、固定刃とを備え、前記回転刃の回転により前記
回転刃と固定刃の間に挿入された被剪断材を剪断する剪
断装置において、前記回転刃の刃先は複数の短い刃材の
組み合わせから構成され、前記複数の短い刃材はそれぞ
れ独立して前記固定刃の刃先に対して剪断角を持つよう
に前記胴部に配設され、前記固定刃はその刃先線が前記
回転刃の刃先線の回転軌跡面に対し所定のクリアランス
（零を含む）を有するように配設されていることを特徴
とするものである。

【０００６】即ち、回転刃の刃先が複数の短い刃材の組
み合わせにより構成されているので、それぞれの刃材を
任意の大きい剪断角をもって回転刃の胴部に固定するこ
とが容易である。したがって、連続した１本の刃材を持
った従来のロータリ式シート材切断装置の場合よりも大
きい剪断角を持たせることができ、厚い材料、硬質の材
料が小さい剪断力で剪断できる。また、従来のロータリ
式シート材切断装置では薄い紙等の切断を目的としてい
るため、固定刃を回転刃に圧接するように配設している
が、本発明の剪断装置では固定刃の刃先線を回転刃の刃
先線の回転軌跡面に対し一定のクリアランスを有するよ
うに配設しているので、硬質材の剪断の場合に剪断力を
小さくでき、かつ刃先の摩耗を減少できる。この回転刃
と固定刃の刃先のクリアランスは被剪断材により異なる
が、通常被剪断材の厚さの５〜１０パーセントにとるこ
とが前記剪断力の低減と刃先の摩耗減少のために望まし
い。

【０００７】また、上記目的を達成するために、本発明
の剪断装置の回転刃の胴部に配設された刃材は、軸方向
に互いに隣り合う関係にある刃材の端部同士が相互にオ
ーバーラップするようにして配設され、そのオーバーラ
ップ量は被剪断材の幅よりも大きいことが望ましい。こ
れは、狭幅の被剪断材を並べて剪断する際に、１つの刃
材の幅端部が被剪断材の幅の内側にきた場合に、被剪断
材に切り残し部ができて被剪断材が切り離されないでつ
ながるが、隣り合う関係にある刃材の端部のオーバーラ
ップ量を被剪断材の幅よりも大きくしておけば、次に被
剪断材に当たる刃材は必ず被剪断材の全幅に当たって切
り離し、被剪断材がつながることがないからである。

【０００８】また、前記回転刃の胴部は多角柱状体から
構成され、前記複数の刃材は少なくも被剪断材の幅以上
の軸方向の長さに刃先線を構成するように、少なくも前
記多角柱状体の一辺以上の平面部に植設されていること
が望ましい。これは、切刃材を胴部に植設する際の植え
込み溝の加工が容易になり、安価に回転刃を製造できる
からである。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の１形態を図
面により具体的に説明する。図１は本発明の１形態の剪
断装置の主要部を示す斜視図、図２は図１の剪断装置の
回転刃の胴部に植設した刃材の配置を示す展開図であ
る。

【００１０】これらの図において、本発明の剪断装置１
０は回転刃１１と固定刃２１と図示しないフレームとか
ら構成されている。被剪断材Ｓは図１に示すように回転
刃１１と固定刃２１の間に挿入され、回転刃１１の軸１
３に接続された図示しない駆動源により回転刃１１を回
転して剪断するようになっている。回転刃１１は６角柱
状体の胴部１２とその各辺毎に１本づつ植設された６本
の刃材１４１、１４２、１４３、…１４６から構成され
ている。胴部１２は６角引抜き棒鋼等から加工され、そ
の両端の軸１３が図示しないフレームに回転自在に軸支
され、軸１３に接続された図示しない駆動源により回転
駆動されるようになっている。

【００１１】刃材１４１、１４２…は、高速度鋼やタン
グステンカーバイト等の長さＬの短い短冊型材からな
り、胴部１２の各辺に植設され、その刃先線１４１ａ、
１４２ａ…の回転軌跡面が円筒状をなすよう研磨されて
いる。刃材１４１、１４２…は、図１及び展開図２に示
すように各刃材が独立して軸線に対して剪断角αをなし
て配置され、図５にその１断面を示すように胴部１２の
辺に溝加工された通し溝１２１，１２２…１２６にそれ
ぞれ嵌挿され、ロー付けなどにより固着されている。こ
の通し溝１２１，１２２…１２６は、胴部１２に６角棒
鋼などの多角柱状体を用いることによりフライス加工な
どにより容易に加工できる。

【００１２】また、刃材１４１、１４２…は図２の展開
図に示すように、軸方向の関係位置が互いに隣り合う関
係にある刃材１４１と１４２、１４２と１４３などが軸
方向に長さＭの範囲でオーバーラップするように配設さ
れる。このオーバーラップ量Ｍは、被剪断材の幅よりや
や大きくされている。これは、狭幅の被剪断材を並べて
剪断する場合に部分的に切り残しが生じて被剪断材がつ
ながるのを防ぐためである。例えば、図２に例を示すよ
うに、刃材１４４と１４５の位置でＡまたはＢ幅の被剪
断材を剪断する場合に、オーバーラップ量Ｍより幅の広
い幅Ａの被切断材を切断するとＢ１，Ｂ２の部分がそれ
ぞれ刃材１４４と１４５により切り残され、被剪断材Ａ
は切り落とされないでつながってしまうことになる。こ
れに対しオーバーラップ量Ｍと同等かＭより幅の狭い幅
Ｂの被剪断材を切断すると、Ｂ１の部分は刃材１４４に
より切り残されるが、必ず次の刃材１４５では幅Ｂの全
幅が切り落とされるので被切断材がつながることはな
い。

【００１３】前記剪断角αは、被剪断材の硬さ、厚さな
どによって変えられ、固い材料などの剪断力が大きい被
剪断材では剪断角は大きくとられる。従来の１本刃の切
断機では、この剪断角を大きくとることに限界がある
が、本発明では胴部１２の辺に切り込む通し溝１２１，
１２２…１２６の角度を変えることにより剪断角を任意
に選択できるので、固い材料などの剪断の場合に有利で
ある。剪断角をαとした場合は、刃材１４１、１４２…
の食い込み側の先端１４１ｂ、１４２ｂ…には、図４に
示すように（剪断角α＋逃げ角β）の角度の切欠を設け
て被切断材が引っ掛からないようにされている。逃げ角
βは５度位が望ましい。

【００１４】固定刃２１は直線刃先２１ａを有する平角
棒状をなし、高速度鋼やタングステンカーバイト等の棒
材または付刃により製作される。固定刃２１は、前記回
転刃１２を軸支するフレームと同じ図示しないフレーム
に固定されている。そして、固定刃２１の刃先線２１ａ
が回転刃１１の刃先線１４１ａ、１４２ａ…の回転軌跡
面に対し零を含む一定のクリアランスを有するように配
設されている。この回転刃１１と固定刃２１の刃先のク
リアランスは被剪断材により選択されるが、剪断力の低
減と刃先の摩耗減少のために通常被剪断材の厚さの５〜
１０パーセントにとることが望ましい。

【００１５】上記の実施形態の剪断機においては、回転
刃１１の刃材１４１，１４２…の配列を図２に示すよう
に６角柱の隣の辺に次の切刃材を配列する順次配列とし
たが、この切刃の配列は図３に示すように一辺間隔に配
列する飛び越し配列とすることも可能である。この場合
も隣り合う関係にある切刃材は一辺間隔の刃材１４１と
１４２、１４２と１４３などであり、オーバーラップ量
Ｍも上記実施形態の場合と同様である。また、上記実施
形態では胴部１２として６角柱状体を選択し切刃材を６
本としたが、胴長の長い場合などは切刃材を１２本また
はそれ以上としても良く、胴部２は４角体でも、或いは
８角体またはそれ以上の多角柱状体でも良い。

【００１６】

【実施例】以下、１実施例について具体的に説明する。
本実施例の剪断装置では、有効切断幅が７００ｍｍにな
るように胴部１２の長さ及び固定刃２１の長さを設定し
た。胴部は対辺長さ４６ｍｍの６角棒を用い、１枚の切
刃材１４１…の長さＬを約１７０ｍｍとし剪断角αを８
度にとった。切刃材のオーバーラップ量は被剪断材の最
大幅を考慮し６５ｍｍにした。また、固定刃と回転刃の
刃先のクリアランスは０．０５ｍｍとした。

【００１７】上記設定条件の剪断機により、幅８〜５６
ｍｍ×厚さ０．７ｍｍのチップ包装材の廃却材を有効幅
一杯にならべて切断した。その結果、剪断トルクは１６
ｋｇ−ｍで軽く剪断でき１万回の剪断でもほとんど刃先
の摩耗が見られなかった。

【００１８】以上述べたように、本実施形態の剪断装置
によれば、回転刃が複数の短い刃材から構成され、それ
ぞれ独立して固定刃の刃先に対して剪断角を持つように
胴部に配設されているので、剪断角を自由に設定でき、
従来の全長が１本の切刃からなる切断機に比し剪断角を
大きく取ることができる。これにより、厚い材料、硬質
の材料の剪断が小さい剪断力で剪断できる。

【００１９】また、固定刃を回転刃に圧接しないで、固
定刃と回転刃の刃先線に被剪断材の厚さの５〜１０パー
セントのクリアランスを有するように配設しているの
で、硬質材の剪断の場合に剪断力を小さくでき、かつ刃
先の摩耗を減少できる。

【００２０】また、回転刃の胴部に配設された複数の刃
材は、軸方向に互いに隣り合う関係にある刃材の端部が
被剪断材の幅よりも大きくなるようにオーバーラップし
て配設されているので、切り残しにより被剪断材がつな
がるようなことがない。

【００２１】また、前記回転刃の胴部は多角柱状体から
なるので、前記刃材を胴部に植設する際に、胴部の辺に
切り通しの溝を加工し、この溝に切刃材を嵌挿してロー
付けなどにより簡単に固定できるので、加工が容易で原
価が低減できる。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように本発明の剪断装置
は、被剪断材に応じて回転刃の剪断角を自由にかつ大き
く取れるので、厚いもの、硬質のものなどの剪断が小さ
い剪断力で可能である。また、複数の刃材を被剪断材の
幅より大きいオーバーラップを設けて配設しているので
狭幅材を並べて切断する際にも被剪断材が部分切れ残し
により連続してつながることはない。さらに回転刃の胴
部に多角柱状体を使用しているので、刃材を植設する溝
の加工が容易で安価に製造できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１形態の剪断装置の主要部を示す斜視
図である。

【図２】図１の剪断装置の回転刃の胴部に植設した刃材
の配置を示す展開図である。

【図３】回転刃の胴部に植設した刃材の配置の他の実施
形態を示す展開図である。

【図４】切刃材の食い込み側端の逃げ角を示す図であ
る。

【図５】図１のＸ−Ｘ矢視断面図である。

【符号の説明】

１０ 剪断装置 １１ 回転刃 １２ 胴部 １３ 軸 ２１ 固定刃 ２１ａ 切刃 １２１〜１２６ 通し溝 １４１〜１４６ 刃材 １４１ａ〜１４６ａ 切刃 １４１ｂ〜１４６ｂ 食い込み端 Ａ 被剪断材幅 Ｂ 被剪断材幅 Ｌ 切刃材長さ Ｍ オーバーラップ量 Ｓ 被剪断材

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転自在に軸支された胴部を有し、該胴
   部の回りに軸心方向に伸びる刃先を設けた回転刃と、固
   定刃とを備え、前記回転刃の回転により前記回転刃と固
   定刃の間に挿入された被剪断材を剪断する剪断装置にお
   いて、前記回転刃の刃先は複数の短い刃材の組み合わせ
   から構成され、前記複数の短い刃材はそれぞれ独立して
   前記固定刃の刃先に対して剪断角を持つように前記胴部
   に配設され、前記固定刃はその刃先線が前記回転刃の刃
   先線の回転軌跡面に対し所定のクリアランス（零を含
   む）を有するように配設されていることを特徴とする剪
   断装置。
2. 【請求項２】 前記回転刃の胴部に配設された刃材は、
   軸方向に互いに隣り合う関係にある刃材の端部同士が相
   互にオーバーラップするようにして配設され、そのオー
   バーラップ量は被剪断材の幅よりも大きいことを特徴と
   する請求項１に記載の剪断装置。
3. 【請求項３】 前記回転刃の胴部は多角柱状体から構成
   され、前記複数の刃材は少なくも被剪断材の幅以上の軸
   方向の長さに刃先線を構成するように、少なくも前記多
   角柱状体の一辺以上の平面部に植設されていることを特
   徴とする請求項１または２に記載の剪断装置。
4. 【請求項４】 前記回転刃と固定刃は、前記回転刃の刃
   先線の回転軌跡面と前記固定刃の刃先とのクリアランス
   が被剪断材の厚さの５〜１０パーセントになるように配
   設されていることを特徴とする請求項１から３のいずれ
   かに記載の剪断装置。