JPS6227924B2 - - Google Patents

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Publication number
JPS6227924B2
JPS6227924B2 JP1988680A JP1988680A JPS6227924B2 JP S6227924 B2 JPS6227924 B2 JP S6227924B2 JP 1988680 A JP1988680 A JP 1988680A JP 1988680 A JP1988680 A JP 1988680A JP S6227924 B2 JPS6227924 B2 JP S6227924B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
blade
cutting
drum
shear
raw material
Prior art date
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Expired
Application number
JP1988680A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS56119311A (en
Inventor
Shunji Oomori
Kanji Hayashi
Yukio Hiasa
Nobutaka Maeda
Shoichi Hashimoto
Koki Yoshitani
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority to JP1988680A priority Critical patent/JPS56119311A/ja
Priority to US06/228,699 priority patent/US4399727A/en
Priority to DE3104496A priority patent/DE3104496C2/de
Priority to BR8101014A priority patent/BR8101014A/pt
Publication of JPS56119311A publication Critical patent/JPS56119311A/ja
Publication of JPS6227924B2 publication Critical patent/JPS6227924B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26DCUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
    • B26D7/00Details of apparatus for cutting, cutting-out, stamping-out, punching, perforating, or severing by means other than cutting
    • B26D7/08Means for treating work or cutting member to facilitate cutting
    • B26D7/14Means for treating work or cutting member to facilitate cutting by tensioning the work
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23DPLANING; SLOTTING; SHEARING; BROACHING; SAWING; FILING; SCRAPING; LIKE OPERATIONS FOR WORKING METAL BY REMOVING MATERIAL, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23D25/00Machines or arrangements for shearing stock while the latter is travelling otherwise than in the direction of the cut
    • B23D25/12Shearing machines with blades on coacting rotating drums
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T83/00Cutting
    • Y10T83/04Processes
    • Y10T83/0515During movement of work past flying cutter
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T83/00Cutting
    • Y10T83/465Cutting motion of tool has component in direction of moving work
    • Y10T83/4766Orbital motion of cutting blade
    • Y10T83/4795Rotary tool
    • Y10T83/483With cooperating rotary cutter or backup
    • Y10T83/4836With radial overlap of the cutting members

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ホツトストリツプミル設備におい
て、圧延材の不良端部(頭部の不良部分など)を
切断して仕上圧延機での事故を防止するために粗
圧延機群と仕上圧延機との中間に設置されるクロ
ツプシヤーなどのドラム型シヤーの改良に関す
る。
ホツトストリツプミル設備では圧延された原料
(シートバー)を仕上げする直前にその先端と後
端を走間剪断機でライン進行方向に直角に切り揃
えて不良部分を除くことが仕上圧延機での事故を
防止するために行なわれるのが普通であり、この
走間剪断機としてドラム型シヤーがよく使用され
る。
このドラム型シヤーは、第1図および第2図に
示すように、原材のシートバー1を矢印の方向に
進行させながら回転する上ドラム2および下ドラ
ム4に脱着自在に取付けられた上刃3と下刃5と
でくわえ込むようにしてクロツプ部分(端切板)
1′を切断するもので、従来のドラム型シヤーで
は刃先半径r1とr2が等しい上下のドラムを同一回
転角速度で回転させて使われていた。しかし、近
時圧延歩留りを向上させることによつてコストの
低減を企図しようとしてクロツプ(端切板)の長
さを従来の200〜300mmから30〜100mmと短かくす
る傾向にあることおよびエネルギーを節減するた
めに直接圧延を採用することから原料温度が低下
するなど剪断条件が厳しくなつてきたためクロツ
プ1′が完全に分断されずに母材1にくつついた
ままで仕上圧延機に入り、圧延ロールを損傷した
りあるいは原料に傷をつけて製品の商品価値を落
とすなどの事故を頻発するようになつた。調査の
結果、上記剪断不良はトツプカツト(先端クロツ
プ切断)とテールカツト(後端クロツプ切断)を
比較した場合、テールカツトの方により多く発生
することが判明した。第3図は剪断完了直前の状
態を示す図で、a図はトツプカツト、b図はテー
ルカツトを示す。該図においてドラム型シヤーで
の切断の場合、原料1は上刃3と下刃5により剪
断力と曲げ力の両方を受けるので、クロツプ1′
は図に示すように剪断されながらラインの進行方
向に対しある角度だけ曲げられる。トツプカツト
の場合はa図に示すように下刃5の左の面6が垂
直線より角βだけ左側に存在するためのクロツ
プの曲げを少なくするように作用するが、これに
反しテールカツトの場合にはb図に示すように上
刃3の右の面7が垂直線より角βだけ左側にあ
るためクロツプの曲げを防止する作用が少ない。
クロツプ曲げ角を比較した場合一般にα<α
であり上下の刃の剪断力が有効に作用せず切断不
良となる場合が多い。実機および実験によれば、
同一条件で剪断する場合クロツプ曲げ角αが大き
い程剪断不良の発生率が高いことが判明した。
本発明者等は先にクロツプシヤーとして切断時
の剪断不良の発生を防止し得るものとして、回転
自在な上下ドラムに取付けた上刃と下刃の先端よ
りそれぞれのドラム中心までの回転半径が上刃と
下刃とは等しくなくかつ上下ドラムの回転角速度
を等しくしたドラムシヤーを提案した。(特願昭
54―100170号参照) しかるに本発明者等はその後鋭意研究を重ねて
きた結果、それぞれのドラムに取付けた上刃と下
刃の先端よりそれぞれのドラム中心までの回転半
径が同じ場合においても、上刃あるいは下刃の回
転速度を適宜量加減し、また、一対の上下ドラム
の回転角速度が等しい場合には、上刃あるいは下
刃の刃先からドラム回転中心までの回転半径を適
宜量加減することにより、上下刃が原料をかみ込
んだ後切断が完了するまでの間に、どちらか一方
の刃が他方の刃を追い越すようにすれば、上述の
通り剪断不良等の発生を防止し得ることを見出し
たものである。
即ち、本発明は回転自在な一対のドラムのそれ
ぞれに取付けた切断刃の間に原料をかみ込んで切
断するドラムシヤーにおいて、上記切断刃の周速
を違え、該切断刃が原料をかみ込んだ後切断が完
了するまでの間に周速の大なる方の切断刃が周速
の小なる方の切断刃を追い越すようにしたことを
特徴とするドラムシヤーを提供せんとするもので
ある。
以下本発明の構成を図面に示す一具体例に基づ
いて詳細に説明する。第4図は本発明の一実施態
様を示す説明図で、該図においてO1は上ドラム
の回転中心、O2は下ドラムの回転中心を示す。
更に、1は矢印の方向に送られる原料のシートバ
ー、2は上ドラム、4は下ドラム、3は上刃、5
は下刃であり、上刃の半径をr1、下刃の半径をr2
とする。この構成においてはr1>r2とすると共に
その根拠を後述するようにr/r=1.02〜1.2とし
且上 刃と下刃の回転角速度を同一とすることにある。
上下のドラム2,4が矢印の方向に回転して、原
料1を剪断する場合について考えると、r1>r2
るため先づ上刃3が原料1に接触するが、この時
点では下刃5は原料1に接触していないので剪断
は行なわれず、原料1は僅かに下刃5の方に押し
下げられる。そして、下刃5が原料1に接触した
後剪断が開始される。
第5図は本発明のドラム型シヤーでテールカツ
トを為す場合について説明する。a図は上下の刃
3,5が原料1に接触して剪断を開始する状態を
示す。この場合、第4図のように、r1>r2である
ため上下の刃の接点の位置はs1=(r1−r2)・sinθ
だけ上刃3が下刃5より図上右側にある。従つ
て上下の刃3,5が原料1を剪断しはじめた場合
クロツプ1′が第3図bのように上に曲がろうと
するのに対し、逆にクロツプ1′を下に曲げよう
とする力が作用する。上刃3のドラム2が回転す
るに従い、クロツプ1′と上下の刃3,4,5の
位置関係は第5図b図、c図、d図と移る。c図
の位置でほぼ切断し、a図で完了する。このと
き、クロツプ1′の曲げ角αが従来の場合の第3
図bのαと比較して小さくなるので、剪断不良
を防止することができる。
トツプカツトについても図示していないがテー
ルカツトと同様、曲げ角が従来のドラム型シヤー
に比較して小さくなり剪断不良を防止することが
できる。なお本発明において第1図〜第6図はい
ずれも上刃が下刃を追い越す場合について説明し
たが、第6図のように下刃が上刃を追い越す場合
は第4図と逆にr1<r2且r2/r1=1.02〜1.2とする
ことは説明するまでもない。
次に第7図は上下ドラムの回転中心から、それ
ぞれの刃先までの回転半径が等しい場合を示した
もので、この場合には図示しないが上下ドラムの
駆動源を各々別個に有し、下刃を追い越す上刃の
回転速度すなわち、上刃の刃先の周速V1を下刃
の刃先の周速v2よりもv/v=1.02〜1.2だけ早く
する ようにすれば第5図で説明したと同様の効果を上
げることができる。
次に本発明の有効性について実験例に基づき詳
細に説明する。
第8図乃至第13図は刃物の切味評価の実験結
果である。第9図は上ドラムの回転中心から刃先
までの回転半径R上(以下各図において同じ)と
下ドラムの回転中心から刃先までの回転半径R下
(以下各図において同じ)の比を上下刃の切断時
のクリアランスCN(以下各図において同じ)と
板厚to(以下各図において同じ)との関係を示し
たもの(第8図参照)で曲線Yより上方は板材が
切れない範囲、曲線Yより下方は切味良好な範囲
であるが、R上/R下がだんだん大きくなると切
味の良好な範囲(限界クリアランス)が広くなり
異周速の効果が認められるが、R上/R下が1.2
以上では曲線Yは横ばいとなり、意味がないと言
える。
なお切断時のクリアランスCNは上下刃の初期
設定クリアランスC1と切断時の刃の開きを非接
触式変位形で測定したC2との和で表したもので
実際に切断している時の刃先間クリアランスであ
る。第11図及び第12図は第10図で示すよう
に縦軸にバリaと板厚toの比及び剪断された長さ
bと板厚との比をとり、横軸にそれぞれ切断時の
クリアランスCNと板厚toとの比をとつて切味評
価を行なつたものである。この時の条件は第13
図に示す通りである。第11図に示されるように
R上/R下が0.998ではバリaの発生が顕著であ
り、図示からR上/R下が1.02以下では好ましく
ないと言える。
又第12図においては剪断された長さbは大き
ければ良好に切断されたことになり、これもR
上/R下が1.02以下では剪断長さが短かく切味は
悪いと言える。
次に第14図、第15図は荷重特性の実験結果
を示す。両図に示されるようにR上/R下がだん
だん大きくなると荷重は次第に増加する傾向を示
すが側方力比入(側方力比入は切断中に発生する
水平力と垂直荷重の比率でこの値が小さい程刃先
の拡大が少なく良好な切断ができる)は下降し次
第に横ばい状態となり、R上/R下が1.2以上に
なると側方力比はほぼ一定となる。上記を総合評
価すれば上下一対の回転速度の比は1.02〜1.20の
範囲が良く、即ち追い越す方の刃の回転速度を追
い越される方の刃の回転速度よりも1.02〜1.20の
範囲で早くなるように構成すれば原料は常に良好
に切断されることが判つた。
以上説明した通り本発明に係るドラムシヤーは
一対のシヤーを異周速とし、上下刃が原料をかみ
込んだ後切断が完了するまでの間にどちらか一方
の刃が他方の刃を追い越すように構成されている
ので、従来に見られない顕著な切味向上効果を奏
するもので産業上有益である。
【図面の簡単な説明】
第1図はドラム型シヤーの概略構造を示す中央
縦断側面図、第2図は同中央縦断正面図である。
第3図は従来のドラム型シヤーでクロツプを剪断
する際の剪断完了直前の状態を示す説明図で、a
はトツプカツトの場合、bはテールカツトの場合
を示す。第4図は本発明に係るドラム型シヤーの
一実施例の原理を示す説明図、第5図a〜dは同
ドラム型シヤーでテールカツトを為す場合の加工
状態説明図である。第6図は他の実施例・下刃が
上刃を追い越す場合の原理を示す説明図である。
第7図は他の実施例でそれぞれのドラム中心から
刃先までの回転半径が上下同一の場合で且異周速
の例を示す。第8図乃至第15図は本発明ドラム
シヤーの有効性を裏付けるための実施例を示した
ものである。 1…原料、2…上ドラム、3…上刃、4…下ド
ラム、5…下刃、r1…上刃の回転半径、r2…下刃
の回転半径。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 回転自在な一対のドラムのそれぞれに取付け
    た切断刃の間に原料をかみ込んで切断するドラム
    シヤーにおいて、上記切断刃の周速を違え、該切
    断刃が原料をかみ込んだ後切断が完了するまでの
    間に周速の大なる方の切断刃が周速の小なる方の
    切断刃を追い越すようにしたことを特徴とするド
    ラムシヤー。
JP1988680A 1980-02-20 1980-02-20 Drum shear Granted JPS56119311A (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1988680A JPS56119311A (en) 1980-02-20 1980-02-20 Drum shear
US06/228,699 US4399727A (en) 1980-02-20 1981-01-26 Drum shear
DE3104496A DE3104496C2 (de) 1980-02-20 1981-02-09 Trommelschere
BR8101014A BR8101014A (pt) 1980-02-20 1981-02-19 Tesoura do tipo de tambor

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JPS56119311A JPS56119311A (en) 1981-09-18
JPS6227924B2 true JPS6227924B2 (ja) 1987-06-17

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ID=12011677

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BR (1) BR8101014A (ja)
DE (1) DE3104496C2 (ja)

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