KR101867627B1 - 절단 클램프 장치를 구비한 절단기 - Google Patents

Abstract

절단시의 봉재의 뛰어오름를 방지하여, 절단 정밀도를 향상시킨 절단 클램프 장치를 구비한 절단기의 제공한다. 본 발명의 절단 클램프 장치를 구비한 절단기는, 송출된 봉재(7)를 절단하는 고정날(5)과, 이동날(6)을 가지고, 고정날과 이동날의 전단력으로 절단하는 구성의 절단기이다. 절단기에 착탈 가능하게 기대(4)를 설치한다. 이 기대에 날부(5a)가 반전 교환 가능한 고정날(5)과, 이 고정날에 상대하여 이동하는 이동날(6)을 설치한다. 봉재를 절단할 때, 봉재의 고정날측의 반대측을 누르기 위한 누름 부재(12)를, 봉재를 사이에 두고 고정날에 대향하도록 설치한다. 이 누름 부재(12)는 레버(11)의 요동으로 상하 방향으로 요동하고 유압 실린더(16)의 구동으로 절단시에 봉재(7)를 눌러 클램프한다.

Description

절단 클램프 장치를 구비한 절단기{CUTTER EQUIPPED WITH A CUTTING CLAMP APPARATUS}

본 발명은 봉재(棒材)를 눌러 절단하는 절단 클램프(clamp) 장치를 구비한 절단기에 관한 것이다. 더 상세하게는, 봉재를 전단(剪斷)으로 절단하는 절단기에 구비되어, 빌릿(billet)을 제조하기 위해서 고정날 상으로 송출된 봉재를 눌러 절단하는 절단 클램프 장치를 구비한 절단기에 관한 것이다.

금속 부품인 단공품(단조품)을 제조하는데는, 먼저 그 소재인 봉상 정척(定尺) 소재(예를 들면, 단면 원형, 다각형상의 봉강(棒鋼) 정척 소재이고, 이하 봉재라고 칭한다)로부터, 그 1부품 단위의 필요 분량에 상당하는 체적분을 잘라낼 필요가 있다. 바꾸어 말하면, 봉재로부터 빌릿(금속편, 강편)이라고 칭하는 필요 길이의 것을 절단하여 꺼내는 것이 필요하다. 이 소재를 얻는 방법에는 여러 가지 방법이 있지만, 그 한 방법으로 통칭 쉬어(shear) 전단이라고 칭해지는 프레스식 절단이 있다.

꺼내진 것은 빌릿이라고 칭해지고 있고, 양단의 절단면이 평면을 구성하는 것이다. 이 빌릿은 그 후의 처리 공정에 있어서, 가열로에서 가열되든지 혹은 가열하지 않고 상온인 채로 프레스 금형에 투입되어 목적 형상으로 소성 가공된다. 일반적으로는 이와 같이 단조 공정을 거친 후에 기계 가공 공정 등을 거쳐 최종의 부품으로 제조된다.

따라서, 최종 부품을 제조자가 바라는 품질의 것으로 하기 위해서는, 순서에 따라 그 공정마다 결함이 없는 부품으로 해나갈 필요가 있다. 그 의미에서 전 단계에 해당되는 소재 얻기 공정에 있어서 얻어지는 빌릿의 품질의 좋고 나쁨은 이후의 제품의 제조 과정에서 큰 영향을 미친다. 품질이 나쁜 빌릿이라면, 그대로 품질이 나쁜 부품, 완성 제품에 결부된다. 이 때문에 빌릿에는 높은 품질의 것이 당초부터 요구되는 것이다. 빌릿의 품질에 관한 문제점은, 본 출원인의 제안으로 된 특허문헌에 기술되어 있으므로 그 상세 설명은 생략하지만, 개략 설명하면 다음과 같이 된다. 품질에 미치는 문제점의 대부분은 가장자리부를 포함하는 단면(端面)의 결함에 있다.

쉬어 절단에 있어서는, 그 절단 공구인 상하의 절단날(전단날), 즉 가동날 및 고정날로 봉재를 그 상대 동작으로 절단하면, 빌릿의 절단면인 원기둥체의 양단면에 딱지 또는 커버링이라고 칭해지는 결함이 발생하는 경우가 있다. 이것은 전술의 상하의 절단날의 에지(edge)로부터 발생하는 날 자국 파단선이, 양 절단날의 교차 간극 위치가 부적당한 경우, 양 절단날로부터 절단되는 파단선이 합치하지 않는 것에 의한 것이다. 또, 딱지는 완만한 파도의 물결과 같은 곡선 형상 등의 발생에 의한 것이다. 커버링은 쉬어 절단에 의해 절단된 빌릿의 양단면이, 초승달형의 전단면(剪斷面)에서 이미 발생하고 있는 파단면의 일부를 가옥 처마의 고드름과 같이 해 버리는 것이다.

또, 이외에도 그 단면의 가장자리부에 절단 과정에서 잔사가 단면 외로 뻗어나가는 핀(fin)이나 버(burr) 등도 생긴다. 핀(fin)은 절단시에 절단 공구와의 마찰열로 소재의 일부가 용융 유동하여 응고 부착한 것이나, 절단 공구에 의한 잘림 잔재나, 절단 공구에 의해 변형시켜져 유동한 것 등이다. 또한, 버(burr)는 부딪친 부재에 맞닿아 변형된 것 등이다. 이들 결함을 조금이라도 해소하면서, 빌릿의 구부러짐, 변형 등을 해소하여 정밀도 좋은 빌릿으로 하기 위해서는, 절단 단계에서 봉재의 위치를 정확하게 정하고, 봉재를 절단날에 근접하여 눌러, 조건이 좋은 봉재의 억제 상태를 유지하는 것이 필요하다. 특히 전단에 의한 절단 형태는 양산에 적용하는 경우가 많으므로, 결함의 발생은 생산 능률에 크게 영향을 미친다.

이 봉재를 억제하는 점에 있어서 종래의 기술은, 봉재를 축선 방향으로 구속한 다음, 봉재를 절단 위치까지 안내하는 통 모양의 안내부의 간극을 작게 하거나, 또 봉재를 직접 누르거나 하는 것이 행해지고 있다. 예를 들면, 안내된 봉재에 있어서, 아랫날로부터 축방향으로 이간한 위치의 봉재 상부를, 롤러를 통하여 2개의 억제 장치로 누르는 장치가 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조). 또, 안내부의 간극을 작게 하는 것에 대해서는, 절단 위치 근방에 있어서의 봉재를 보내는 안내부 관통 구멍, 즉 아랫날의 관통 구멍을, 봉재의 외형보다 조금 큰 재료 가이드로 하는 구성으로, 클램프는 봉재 후부에서 행하는 구성의 것이 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 2 참조). 이와 같이, 절단시 봉재를 간극이 작은 통 모양의 안내부를 통하여 안내하는 것, 또 봉재 자체를 직접 누르는 것은 공지이다. 본 출원인도 전술에 관련되는 빌릿의 절단기에 관한 기술(특허문헌 3 참조)과, 절단에 관한 절단날의 기술(특허문헌 4, 5 참조)을 제안하고 있고, 원통의 관통 구멍을 가지는 고정날에 의해 봉재를 구속하는 구성을 공개하고 있다.

일본 특허공고 1989－060371호 공보 일본 특허공고 1983－33048호 공보 일본 특허공개 2010－158728호 공보 일본 특허 제3415964호 공보 일본 특허 제3683007호 공보

이상 상세히 기술한 것처럼, 종래의 구성의 절단기에 관한 기술은, 고품질의 빌릿을 생산하는 점에 있어서, 절단 정밀도를 높이는 점에 있어서, 아직 개량 개선해야 할 점이 있는 것이었다. 즉, 종래의 구성 기술에서는, 절단날에 가까운 위치에서 봉재를 구속하는 구성은 원통 모양의 안내부의 간극을 작게 하는 것이었다. 따라서, 아랫날의 관통 구멍 구속이라도 기본적으로는 간극을 가지는 구속 구성이었다.

또, 직접 봉재를 누르는 구성의 것은 절단 위치로부터 축방향으로 이간한 부위의 봉재를 누르는 구성의 것이었다. 이러한 구성이면 반드시 절단시에 봉재의 뛰어오름이 생겨 버려, 봉재의 절단 정밀도에 영향을 주고 있었다. 특히 길이가 긴 봉재로부터 수많은 빌릿을 양산하는데 즈음해서는, 절단 정밀도의 좋고 나쁨은 무시할 수 없다.

종래 구성이면 절단 위치에 근접하여 봉재를 누르는 구성이 아니므로, 반드시 절단시에 절단 위치를 지점(支點)으로 봉재가 뛰어오르는 현상이 생겨, 절단을 부드럽게 행할 수 없고, 절단 정밀도에 영향을 주고 있었다. 이 뛰어오름은 안내부의 간극이 있으면 그 간극에 상당하는 어긋남으로 생겨 버린다. 또, 절단 위치로부터 이간한 위치의 봉재를 눌러도 절단시에는 봉재가 휘어지게 된다. 어차피 절단시에는 절단 부위의 봉재는 어긋남이 생길 가능성이 있는 상태인 채 절단하는 것을 피할 수 없게 되어 있었다.

특히 절단하는 봉재가 짧게 되었을 때에 그 영향은 크고, 예를 들면, 봉재의 단말 부분의 절단시에는, 봉재가 짧고 봉재의 클램프 위치가 어긋나 직접 누를 수 없는 경우가 생기고 있었다. 그 결과 뛰어오름에 의해 구부러짐이 생겨, 봉재가 안내부를 통과하는 것도 불안한 상태가 생기고 있었다. 이와 같이 종래의 구성은 절단시에 봉재를 절단날에 근접하여 고정하는 상태로 되어 있지 않으므로, 절단시에 절단 부위의 봉재가 뛰어오르는 것은 피할 수 없었다. 이것으로, 빌릿은 균일하고 일정한 것을 생산할 수 없어, 결과적으로 빌릿은 절단 정밀도가 안정하지 않고, 절단 길이나 절단 중량도 고르지 않아 균일함이 결여된 제품으로 되어 있었다. 따라서, 전술의 현 상태를 감안하여, 종래의 문제점을 해결하고 절단 정밀도를 향상시킨 빌릿의 제조가 요망되고 있었다.

이상, 절단되는 빌릿, 절단기에 관한 과제에 대해서 설명한 바, 본 발명은 전술과 같은 기술 배경 하에서 이루어져 개발된 것이고, 하기의 목적을 달성한다.

본 발명의 목적은, 절단 위치에 근접하여 절단 부위의 봉재를 눌러, 뛰어오름이 없는 상태로 하여, 균질한 절단으로 절단 정밀도를 향상시킬 수가 있는 절단 클램프 장치를 구비한 절단기를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 다른 목적은, 고능률로 확실히 안정적으로 대량 생산할 수 있고, 유지 관리가 용이한 구성으로 한 절단 클램프 장치를 구비한 절단기를 제공하는 것에 있다.

본 발명은 전술한 목적을 달성하기 위해서 다음의 수단을 채용한다.

본 발명 1의 절단 클램프 장치를 구비한 절단기는, 송출된 봉재를 절단하기 위한 고정날과, 이 고정날에 대해서 이동하는 이동날을 가지고, 상기 고정날과 상기 이동날의 전단력으로 상기 봉재를 절단하는 절단기에 있어서, 상기 절단기에 착탈 가능하게 설치되고 상기 이동날 및 상기 고정날을 장착하기 위한 기대와, 상기 봉재를 사이에 두고, 상기 고정날의 날부와 대향하도록 설치되고, 상기 봉재를 절단할 때 상기 봉재의 상기 고정날측의 반대측을 누르기 위한 누름 부재와, 상기 절단기 또는 상기 기대에 설치되고, 상기 누름 부재를 상기 봉재에 누르기 위한 누름 구동 부재로 이루어진다.

본 발명 2의 절단 클램프 장치를 구비한 절단기는, 본 발명 1에 있어서, 상기 고정날은 날부가 반원 형상의 날로 되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명 3의 절단 클램프 장치를 구비한 절단기는, 본 발명 1 또는 2에 있어서, 상기 누름 부재는 상기 기대에 설치된 지축(支軸)을 통하여 요동하는 레버에 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명 4의 절단 클램프 장치를 구비한 절단기는, 본 발명 1 또는 2에 있어서, 상기 누름 부재는 상기 절단기에 설치된 지축을 통하여 요동하는 레버에 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명 5의 절단 클램프 장치를 구비한 절단기는, 본 발명 1 내지 4에 있어서, 상기 누름 구동 부재는 유체압 실린더인 것을 특징으로 한다.

본 발명 6의 절단 클램프 장치를 구비한 절단기는, 본 발명 5에 있어서, 상기 유체압 실린더는 상기 절단기에 설치된 유압 실린더 또는 상기 기대에 설치된 유압 실린더인 것을 특징으로 한다.

본 발명 7의 절단 클램프 장치를 구비한 절단기는, 본 발명 1 내지 3에 있어서, 상기 레버는 단부에 상기 누름 구동 부재에 눌리는 롤러를 가지고 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명 8의 절단 클램프 장치를 구비한 절단기는, 본 발명 1 내지 3에 있어서, 상기 레버는 상기 기대에 설치된 스프링에 의해 반(反)누름 방향으로 힘이 가해지는 구성으로 되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 절단 클램프 장치를 구비한 절단기는, 봉재를 누르기 위한 누름 부재가 봉재를 사이에 두고 고정날에 대향하도록 설치되고, 누름부가 봉재의 고정날과 맞닿는 측의 반대측을 누르고 있는 구성으로 되어 있다. 그리고, 봉재는 절단 위치에 근접한 부위가, 누름 부재와 고정날로 끼움 고정된 상태로 고정날과 이동날에 의해 절단되기 때문에, 절단시의 봉재의 뛰어오름이 해소되어 절단 정밀도가 향상되고 안정한 빌릿을 제조할 수 있게 되었다. 특히, 봉재가 짧게 된 경우에도 절단시의 봉재의 뛰어오름를 해소할 수가 있다. 그 결과, 생산되는 빌릿은 고품질로 변형량이 적고, 중량이 균일하고, 안정한 제조 부품으로 되었다.

도 1은 본 발명의 실시의 형태의 절단 클램프 장치를 구비한 절단기를 나타내는 정면도이다.
도 2는 도 1의 A－A 단면도이다.
도 3은 절단 클램프 장치의 평면도이다.
도 4는 고정날의 외관을 비스듬하게 보아 나타내는 외관도이다.
도 5는 이동날의 외관을 비스듬하게 보아 나타내는 외관도이다.
도 6은 다른 실시의 형태 1의 절단 클램프 장치를 구비한 절단기를 나타내고, 축체(軸體)를 본체측에 설치한 레버 형식의 절단 클램프 장치를 나타내는 정면도이다.
도 7은 다른 실시의 형태 2의 절단 클램프 장치를 구비한 절단기를 나타내고, 유압 실린더를 기대에 설치한 구성의 절단 클램프 장치를 나타내는 정면도이다.
도 8은 다른 실시의 형태 3의 절단 클램프 장치를 구비한 절단기를 나타내고, 누름 부재를 직접 유압 실린더로 누르는 구성의 절단 클램프 장치를 나타내는 정면도이다.

이하, 본 발명의 절단 클램프 장치를 구비한 절단기의 실시의 형태를 도면에 기초하여 설명한다. 도 1은 절단 클램프 장치를 구비한 절단기를 나타내는 정면도이다. 도 2는 도 1의 A－A 단면도인 절단 클램프 장치의 측면도, 도 3은 절단 클램프 장치의 평면도이다. 도 4는 고정날의 외관을 비스듬하게 보아 나타내는 외관도, 도 5는 이동날의 외관을 비스듬하게 보아 나타내는 외관도이다.

절단기는 봉재 공급 장치(도시하지 않음)로부터 스토퍼(stopper)(24)측으로 보내지는 길이가 긴 봉재(7)를, 고정날(5)과 이동날(6)의 상대 이동 동작에 의한 전단력으로 절단하여 빌릿(billet)을 제조하는 것이다. 절단기의 본체(1)는 칼럼(column) 형상으로 되어 있고, 봉재 공급 장치를 통하여 보내진 봉재(봉상 정척(定尺) 소재)를 지지하는 지지 장치, 위치 결정 장치, 절단 동작을 행하기 위한 구동 장치 등을 가지고 있다. 본체(1)의 일부는 コ자 모양의 오목부(2)로 되어 있고, 이 오목부(2)의 공간에 절단 클램프 장치(3)가 조립해 넣어져 있다. 이 절단 클램프 장치(3)는 카세트(cassette)식으로 구성되어 있어, 본체(1)에 대해 기대(4)를 통하여 착탈 가능하게 되어 있다. 이 기대(4)에는 고정날(5)과 이동날(6)이 조립해 넣어지고, 또 위치 결정된 봉재(7)를 고정하기 위한 클램프 장치가 장착되어 있다.

따라서, 이 절단 클램프 장치(3)는 본체(1)로 보내져 위치 결정된 봉재(7)를 클램프하는 기능과, 클램프된 봉재(7)를 절단하는 기능을 가지고 있다. 기대(4)는 본체(1)에 대해 볼트(8)를 통하여 착탈 가능하게 되어 있다. 이 기대(4)의 하부는 본체(1)에 대해서 장착하기 위한 U자 모양의 장착홈(9)을 가지고 있고, 이 장착홈(9) 내에 볼트(8)의 나사축부가 삽입된다. 본체(1)측에는 나사 구멍이 형성되어 있다. 이 볼트(8)를 본체(1)의 나사 구멍에 틀어박아 꽉 조임으로써 기대(4)는 본체(1)에 고정된다. 기대(4)는 이 장착홈(9), 볼트(8) 등으로 이루어지는 구성에 의해 본체(1)와의 사이에 위치 조정이 가능하게 되어 있다. 이 구성에 의해 이 기대(4)는 본체(1)로 보내져 위치 결정되는 봉재(7)에 대해 적절한 위치로 조정하는 것이 가능하고, 위치 조정 후 본체(1)에 설치, 고정되게 되어 있다.

또, 이 기대(4)의 상부는 클램프 장치와 절단날(고정날, 이동날)을 지지하는 부위로 되어 있다. 이 기대(4)의 일단에 축체(10)가 설치되고, 이 축체(10)를 중심으로 하여, 연직면 내 또는 대략 연직면 내에 있어서 요동 가능한 레버(11)가 설치되어 있다. 레버(11)는 일단측이 축체(10)에 요동 가능하게 지지되어 있다. 이 레버(11)의 중간부에 봉재(7)를 누르기 위한 누름 부재(12)가 볼트(14)에 의해 착탈 가능하게 고정되어 있다. 바꾸어 말하면, 누름 부재(12)는 레버(11)의 소정 위치에 볼트(14)에 의해 착탈 가능하게 체결되어 있다. 또한, 이 형태에서는 레버(11)에 누름 부재(12)가 착탈 가능하게 고정되어 있는 것으로 설명을 하고 있지만, 레버(11)에 누름 부재(12)가 일체로 형성되어 있는 것이라도 좋다. 또, 이 레버(11)의 타단측에는 롤러(13)가 설치되어 있다. 롤러(13)를 지지하기 위한 롤러축(13a)은 레버(11)에 회전 가능하게 지지되어 있다. 누름 부재(12)는 봉재(7)에 대해 누름부(12a)가 단면 반원 형상으로 되어 있고 봉재(7)의 바로 위에 위치하고, 누름부(12a)로 봉재(7)의 외주부를 상방측으로부터 눌러, 봉재(7)를 상하 방향 및 횡방향으로 구속하고 있다. 또, 누름 부재(12)는 레버(11)의 요동 동작에 의해 봉재(7)에 대해 진퇴 이동 가능하게 되어 있다. 또한, 이 누름부(12a)는 단면 V자 형상이라도 좋고, 평면 형상의 것이라도 좋다.

또, 기대(4)에는 레버 밀어올림 부재(15a)가 진퇴 이동 가능하게 설치되어 있다. 레버 밀어올림 부재(15a)는 레버(11)를 상시, 스프링 부재(15)의 힘에 의해 상방측으로 밀어올려, 축체(10)를 지점(支點)으로 하는 요동 동작시키기 위한 부재이다. 레버 밀어올림 부재(15a)에는 레버 밀어올림 부재(15a)가 기대(4)로부터 소정의 높이 이상 돌출하지 않게 하기 위한 단부(段部)(15b)가 하방측에 형성되어 있다. 한편, 본체(1)의 측벽에는 유체압 실린더(누름 구동 부재)가 설치되어 있다. 이 유체압 실린더는 유압 실린더 또는 공압 실린더이지만, 본 실시의 형태에서는 유압 실린더(16)로 하여 설명한다. 유압 실린더(16)의 피스톤 로드(piston rod)에는 로드(16b)가 연결되어 있고, 이 로드(16b)는 안내부(1a)로 안내되고, 진퇴 방향으로 이동 가능하게 설치되어 있다. 안내부(1a)는 본체(1)에 볼트(1b)로 체결 고정되어 있다. 유압 실린더(16)의 실린더 본체는 본체(1)의 상부에 고정되어 있다. 이 유압 실린더(16)는 레버(11)를 하방향으로 누르기 위한 것으로, 로드(16b)의 선단에 설치된 맞닿음 부재(16a)가 레버(11)의 롤러(13)에 맞닿도록 되어 있다.

전자(電磁) 방향 전환 밸브(이하, 전자 밸브라고 기재한다)를 전진(누름)측으로 전환하여, 유압 실린더(16)를 전진 방향(신장 방향)으로 구동하여, 로드(16b), 맞닿음 부재(16a)를 통하여 롤러(13)가 눌리면, 스프링 부재(15)의 힘에 저항하여, 레버(11)가 축체(10)를 지점으로 도 1에 있어서의 반시계 회전 방향으로 요동한다. 이 레버(11)의 반시계 회전 방향에의 요동 동작에 의해 누름 부재(12)가 봉재(7)를 눌러 클램프한다. 유압 실린더(16)는 클램프 후, 전자 밸브를 중립 위치로 전환하여 되돌림측의 회로를 블록(차단)하도록 하고 있으므로, 절단시에는 클램프하는 힘은 보지(保持)되는 구성으로 되어 있다. 봉재(7)를 절단한 후 전자 밸브를 후퇴(반(反)누름)측으로 전환하여 유압 실린더(16)를 후퇴 방향(축소 방향)으로 구동한다. 로드(16b), 맞닿음 부재(16a)는 롤러(13)로부터 떨어진다.

이 경우는 유압 실린더(16)에 의한 클램프력은 해제되므로, 스프링 부재(15)의 힘을 받은 레버 밀어올림 부재(15a)의 작용에 의해, 레버(11)는 축체(10)를 중심으로 하여, 도 1에 있어서의 시계 회전 방향으로 요동한다. 이 레버(11)의 시계 회전 방향에의 요동 동작에 의해, 누름 부재(12)가 봉재(7)로부터 떨어져 봉재(7)의 상부측이 개방되어 봉재(7)의 상부측에 소정의 간극이 형성된다. 이 봉재(7)의 상부측이 개방됨으로써, 구부러짐이나 직경 치수의 불균일성이 큰 봉재라도 여유를 가지고 고정날(5)의 상부를 통과, 이동할 수가 있다. 따라서, 공급되는 봉재의 상태에 좌우되지 않는다. 기대(4)에는 이 클램프 장치의 하방측에 고정날(5)이, 클램프 장치에 인접하도록 이동날(6)이 설치되어 있다.

고정날(5)은 기대(4)에 위치 결정되어 볼트(17)에 의해 고정되어 있다. 고정날(5)은 도 4에 나타내듯이 구멍(5b)을 중심으로 대칭 형상으로 구성되고, 날부(5a)는 반원 형상으로 되어 있다. 날부(5a)는 날 본체부(5d)와 날 단부(5e)로 구성되어 있다. 이 날부(5a)는 180도 반전시킴으로써 서로 날부(5a)의 위치를 바꿔 넣어 날부를 교환한 것처럼 하는 것이 가능하다. 바꾸어 말하면, 고정날(5)은 180도 반전시켜 장착 위치를 바꿔 넣어 볼트 구멍(5c)을 통하여 볼트(17)에 의해 기대(4)에 고정된다. 따라서, 이 고정날(5)이 180도 반전하여 재장착되어도 날부(5a)의 위치는 정확히 유지된다. 기대(4)에 고정날(5)이 장착된 상태 때, 기대(4)의 고정날(5)의 상부측에는 공간부(4s)가 형성되어 있고, 이 공간부(4s)에 전술한 누름 부재(12)가 배치되어 있다. 기대(4)에 형성된 구멍, 고정날(5)에 형성된 구멍(5b)에는 절단이 완료된 빌릿을 회수 슈트(chute)(25)를 향해 차내기 위한 차내기 핀(18)이 진퇴 이동 가능하게 설치되어 있다(도 2 참조). 이 차내기 핀(18)은 이동날 누름 구동 장치(23)와 기계적으로 연동하여 진퇴 이동하고, 절단이 완료된 빌릿을 회수 슈트(25)측으로 차내는 동작을 행한다.

이러한 구성으로 함으로써, 누름 부재(12)를 봉재(7)로부터 떨어지는 방향(반누름 방향)으로 이동시켜, 봉재(7)가 이 날부(5a) 상을 통과할 때에는 봉재(7)의 상부는 개방 상태로 된다. 따라서, 절단 클램프 장치(3)의 누름 부재(12)는 그 누름부(12a)가 도시와 같이 고정날(5)의 위치의 봉재(7)의 상부, 바로 위에 설치되는 구성으로 되어 있다. 즉, 봉재(7)의 축선을 직각 방향으로 횡단하는 방향으로 고정날(5)에 대향하도록 누름 부재(12)가 구성되어, 직접 누름 부재(12)의 누름부(12a)가 봉재(7)의 상부를 누르도록 되어 있다. 바꾸어 말하면, 누름 부재(12)의 누름부(12a)와 고정날(5)의 날부(5a)가 봉재(7)를 사이에 두고 대향하도록 설치되어 있다.

또, 이 누름 부재(12)의 누름부(12a)는 단면 반원 형상으로 봉재(7)를 누르는 구성으로 되어 있고, 전술한 것처럼, 상하 방향에 부가하여 횡방향도 봉재(7)를 구속하고 있다. 이 구성으로 함으로써, 상방에 개방부가 없는 통 모양의 원형 고정날이면, 반드시 어느 정도의 간극을 허용하지 않을 수 없는 종래 구성이었던 것에 반해, 고정날(5)의 반원 형상의 날부(5a)로 봉재(7)의 하부를, 누름 부재(12)의 반원 형상의 누름부(12a)로 봉재(7)의 상부를 끼워 누르고 있다. 바꾸어 말하면, 누름 부재(12)는 봉재(7)의 고정날(5)의 날부(5a)와 맞닿는 부위에 대해서 반대측에 위치하는 부위를 누르도록 되어 있다. 이와 같이 하여, 고정날(5)과 누름 부재(12)가 협력하여, 봉재(7)를 상하 방향 및 횡방향으로 구속하면서 끼워 누를 수가 있다.

이동날(6)은 고정날(5)에 대해 인접하고, 기대(4)의 안내부(4a)를 통하여 이동 방향이 규제되어 상하 방향으로 이동 가능하게 되어 있다. 이동날(6)은 안내부(4a)를 상하 방향으로 진퇴 이동하는 보지 부재(19)에 고정되어 있다. 이 이동날(6)도 도 5에 나타내듯이, 고정날(5)과 마찬가지로 날부(6a)가 반원 형상을 이루어 대칭형으로 되어 있다. 또, 이동날(6)은, 도시하고 있지 않지만, 고정날(5)과 마찬가지로 볼트 구멍(6b)을 통하여 보지 부재(19)에 볼트 고정되어 있다. 따라서, 이 이동날(6)도 고정날(5)과 마찬가지로 날부(6a)는 반전 교환 가능하다. 이동날(6)은 날 본체부(6d)와 날 단부(6e)로 구성되어 있다. 봉재(7)는 고정날(5)의 이동날(6)측의 날 단부(5e)와 이동날(6)의 고정날(5)측의 날 단부(6e) 사이의 전단력으로 빌릿으로 절단된다.

한편, 이동날(6)의 하부에는 봉재(7)(및 절단된 빌릿)를 지지하기 위한 빌릿 지지슈(shoe)(20)가 설치되어 있다. 이 빌릿 지지슈(20)의 빌릿 받이부는 단면 반원 형상으로 되어 있고, 절단된 빌릿이 낙하하기 쉽게, 고정날(5)의 반대측의 단부측이 경사면에서 외방으로 깎여 있다. 이 빌릿 지지슈(20)는 지지 장치(도시하지 않음)에 지지되고, 이동날 누름 구동 장치(23)의 램(ram)(23a), 이동날(6)이 하강했을 때, 봉재(7)의 파단이 종료할 때까지는 이동날(6)의 누름력에 비례한 지지력으로 봉재(7)(및 절단된 빌릿)를 지지하는 것이다. 빌릿 지지슈(20)는 지지 장치의 슈 지지축(20a)의 상단에 고정되어 있다. 이 빌릿 지지슈(20)의 지지 장치는 본 출원인이 일본 특허 제4638868호 공보, 일본 특허공개 2010－158728호 공보 등에서 개시하고 있는 장치이고, 이 실시의 형태에서는 상세한 설명을 생략한다.

또, 이 보지 부재(19)의 상부에는 판상의 지지 부재(21)가 고정되어 있고, 이 지지 부재(21)의 양단부는 외방으로 뻗어나간 형상으로 되어 있고, 그 단부는 기대(4)에 보지된 스프링 부재(22)에 의해 상방으로 힘이 가해져 있다.

따라서, 보지 부재(19)는 이동날(6)을 보지하여 상방으로 스프링 부재(22)의 힘으로 이동하여 일정한 위치에 위치 결정 보지되지만, 그 위치는 이동날(6)이 고정날(5)의 상방에서 봉재(7)의 상부에 있고 절단 개시 위치이다. 한편, 지지 부재(21)의 상부는 이간하여 본체(1)에 대향하고 있다. 본체(1)에는 상세한 것은 도시하고 있지 않지만, 이 지지 부재(21)에 대향하여 상하 방향으로 이동 가능한 이동날 누름 구동 장치(23)가 내장되어 있다. 이동날 누름 구동 장치(23)는, 램(23a)의 누름부가 지지 부재(21)에 맞닿아, 지지 부재(21)를 스프링 부재(22)의 힘에 저항하여 하방향으로 누름 가능하게 하고 있다.

따라서, 이동날(6)은 이 지지 부재(21)를 누르는 이동날 누름 구동 장치(23)에 의해 하방향으로, 또 스프링 부재(22)의 힘에 의해 상방향으로 상하 방향으로 이동 가능하다. 바꾸어 말하면, 이동날 누름 구동 장치(23)의 램(23a)이 하강했을 때, 지지 부재(21)를 스프링 부재(22)의 힘에 저항하여 하방측으로 눌러 보지 부재(19), 이동날(6) 등을 하강시킨다. 램(23a)이 상승하는 때에는, 스프링 부재(22)의 작용에 의해 보지 부재(19), 이동날(6) 등이 상승한다. 이동날(6)은 이러한 구성으로 되어, 고정날(5)을 따라 슬라이딩하여 상하 방향으로 이동이 가능하다.

봉재(7)는 봉재 공급 장치로부터 절단기의 송재부(送材部)를 통해 고정날(5) 상을 통과하도록 보내지면, 송재 방향에 설치된 절단기의 스토퍼(stopper)(24)에의 맞닿음에 의해 축방향의 봉재 길이가 설정된다. 스토퍼(24)는 도시하지 않는 스토퍼 장치의 정(定)치수 송부 모터 등에 의해 소정의 정치수 위치에 위치 결정 가능함과 아울러, 진퇴 이동 가능하게 설치되어 있다. 이 봉재 길이는 빌릿의 소정 길이로 되고 절단 길이이다. 이 스토퍼 장치는 본 출원인이 일본 특허 제3415964호 공보의 단락 번호 0035~0037, 도 13, 14 등, 일본 특허 제3683007호 공보의 단락 번호 0036~0038, 도 13, 14 등에서 개시하고 있는 장치이고, 이 실시의 형태에서는 상세한 설명을 생략한다. 이 봉재 길이가 설정된 후, 유압 실린더(16)를 작동시켜 레버(11) 등을 통하여 누름 부재(12)가 봉재(7)를 고정날(5)측으로 누른다. 즉, 봉재(7)가 기대(4)에 고정된 고정날(5)과 상기 누름 부재(12)에 끼워져 클램프된다. 이동날(6)이 본체(1)의 이동날 누름 구동 장치(23)에 의해, 상승 위치(절단 개시 위치)로부터 하강 위치(절단 종료 위치)로 누름 구동되어, 하강 이동한 이동날(6)과 고정날(5)의 전단력에 의해 봉재(7)를 절단한다.

이 절단에 즈음하여, 봉재(7)는 절단 위치에 근접한 부위가, 유압 실린더(16)의 작용에 의해 하방측(도 1에 있어서의 시계 회전 방향)으로 요동한 누름 부재(12)의 누름부(12a)와 고정날(5)의 날부(5a)로 끼워지는 형태로 누름 고정되어 있으므로, 봉재(7)의 뛰어오름 없이 절단된다. 봉재(7)가 짧게 되어도, 절단 위치(전단의 작용점)에 근접한 부위를 누름 부재(12)와 고정날(5)로 끼움 고정하기 때문에, 봉재(7)의 뛰어오름 없이 고정밀도로 절단된다. 또, 봉재(7)가 절단될 때, 봉재(7)는 전부(스토퍼(24))측이 이동날(6)과 빌릿 지지슈(20)에, 후부측이 고정날(5)과 누름 부재(12)에 끼워져 있기 때문에 고정밀도의 절단이 행해져 고품질의 빌릿을 제조할 수 있다.

절단 후 빌릿 지지슈(20)는 하강하고, 스토퍼(24)는 절단 클램프 장치(3)로부터 멀어지는 방향으로 이동하여 퇴피(退避) 위치로 후퇴한다. 절단된 봉재(7)는 빌릿으로서 단척재(短尺材)의 형태로, 이 절단 클램프 장치(3)로부터 화살표로 나타내듯이 낙하한다. 낙하한 빌릿은 본체(1)에 부속되어 설치된 회수 슈트(25)를 통하여 빌릿으로서 회수된다. 이동날(6)은 상승 위치로 상승 이동하고, 누름 부재(12)가 반누름 방향으로 이동한다. 봉재(7)가 송재부에 의해 소정량 송출된 후, 스토퍼(24)를 절단 클램프 장치(3)에 접근하는 방향으로 이동시켜 정치수 위치에 위치시킨다. 이 스토퍼(24)의 정치수 위치에의 이동에 의해 봉재(7)는 축방향 길이가 설정된다. 빌릿 지지슈(20)는 슈 상승용 실린더(도시하지 않음)에 의해 상승하여 절단 위치로 돌아간다.

〔다른 실시의 형태 1~3〕

도 6~8에 따라 클램프 절단 장치의 다른 실시의 형태 1~3에 대해서 설명을 한다. 또한, 이 다른 실시의 형태 1~3의 설명에서는 전술한 실시의 형태와 동일한 것에는 동일한 부호를 부여하고 상세한 설명을 생략하고 있다.

도 6은 다른 실시의 형태 1의 절단 클램프 장치를 구비한 절단기를 나타내고, 축체를 본체측에 설치한 레버 형식의 절단 클램프 장치를 나타내는 정면도이다. 도 6에 따라 클램프 절단 장치의 다른 실시의 형태 1에 대해서 설명을 한다.

전술의 설명에서는 레버(11)를 요동시키는 지점(支點)의 축체(10)를 기대(4)에 설치하여 설명했지만, 이 축체(10)를 본체(1)측에 설치해도 좋다. 도 6은 그 일례이다. 본체(1)의 오목부(2)의 벽면에 축받이 부재(26)를 고정하고, 이 축받이 부재(26)에 축체(10)를 지지시키고, 레버(27)를 이 축체(10)를 중심으로 요동시키는 구성이다. 이 축받이 부재(26)는 본체(1)의 어느 부위에 설치해도 좋다. 이 구성으로 하면, 클램프 장치 관계는 본체(1)측에 장착되고, 절단날 관계 장치만이 기대(4)에 설치되는 구성으로 된다.

도 7은 다른 실시의 형태 2의 절단 클램프 장치를 구비한 절단기를 나타내고, 유압 실린더를 기대에 설치한 구성의 절단 클램프 장치를 나타내는 정면도이다. 도 7에 따라 클램프 절단 장치의 다른 실시의 형태 2에 대해서 설명을 한다.

도 7에 나타내듯이, 이 형태 2는 레버 형식의 클램프 장치로, 누름을 위한 유압 실린더(28)를 기대(31)에 설치한 구성의 것이다. 이 기대(31)는 전술한 기대(4)에 상당하는 것이고, 고정날(5)이 장착되는 구성은 같은 것이다. 기대 구성이 카세트식이면, 본체(1)에 장착함에 있어서 장착 공간과 크기에 설계상의 제한을 받는다. 그러나 누름 스트로크(stroke)가 짧고, 누름력을 크게 필요로 하지 않는 경우에, 이 구성은 콤팩트(compact)하게 되므로 유효하다. 이 경우는 유압 실린더(28)를 포함하여 클램프 장치와 절단날 관계 장치가 한 벌의 카세트 구성이 가능하다. 이 형태 2의 경우, 도시와 같이, 유압 실린더(28)의 로드의 단부를 레버(29)의 단부에 조립해 넣도록 해도 좋다. 도 7에 나타낸 형태에서는, 레버(29)는 일방의 단부측이 축체(10)를 통하여 요동 가능하게 되어 있다. 또, 레버(29)는 타방의 단부측에 긴 구멍(29a)이 형성되고, 이 긴 구멍(29a)에 유압 실린더(28)의 로드의 단부에 설치된 핀 또는 롤러(30)를 삽입시켜 걸어맞추는 구성으로 되어 있다.

도 8은 다른 실시의 형태 3의 절단 클램프 장치를 구비한 절단기를 나타내고, 누름 부재를 직접 유압 실린더로 누르는 구성의 절단 클램프 장치를 나타내는 정면도이다. 도 8에 따라 클램프 절단 장치의 다른 실시의 형태 3에 대해서 설명을 한다.

도 8에 나타내듯이, 이 형태 3은 레버를 통하지 않고 누름 부재(12)를 직접 유압 실린더(32)로 동작시켜 봉재(7)를 누르는 구성의 것이다. 이 형태 3의 경우는, 누름 부재(12)를 누름 방향으로 직렬상으로 유압 실린더(32)를 설치하고 있는 구성이 아닌 것이 난점이다. 이 경우는 누름 부재(12)를 유압 실린더(32)와 연결하는 굴곡 부재(33)가 필요하게 되고, 누름력이 굴곡 부재(33)에 휨력으로서 생겨 버리므로, 굴곡 부재(33)의 강도가 필요하고, 굴곡 부재(33)를 누름 방향으로 안내하기 위한 안내 부재도 필요하게 되지만, 간소한 구조를 기대할 수 있다.

이상, 본 발명의 실시의 형태에 대해서 설명했지만, 본 발명은 이들 실시의 형태에 한정되지 않는 것은 말할 필요도 없다. 예를 들면, 누름 부재의 누름부와 고정날의 날부가 봉재를 사이에 두고 대향하도록 설치되어 있는 구성이면, 누름 부재의 누름부, 고정날의 날부가 연직선에 대해서 미소 각도 또는 소정의 각도 경사진 방향으로 기울어 설치되어 있어도 좋다. 이 경우 이동날도 연직선에 대해서 미소 각도 또는 소정의 각도 경사진 방향으로 이동하는 구성으로 된다. 다만, 이 각도는 봉재가 고정날에 안정한 상태로 통과, 고정될 수 있는 범위 내로 되어 있으면 좋다.

1…본체
2…오목부
3…절단 클램프 장치
4, 31…기대
5…고정날
6…이동날
7…봉재
10…축체
11, 27, 29…레버
12…누름 부재
15…스프링 부재
16…유압 실린더
19…보지 부재
20…빌릿 지지슈
21…지지 부재
23…이동날 누름 구동 장치

Claims (8)

1. 송출된 봉재를 절단하기 위한 고정날과, 이 고정날에 대해서 이동하는 이동날을 가지고, 상기 고정날과 상기 이동날의 전단력으로 상기 봉재를 절단하는 절단기에 있어서,
   상기 절단기에 착탈 가능하게 설치되고 상기 이동날 및 상기 고정날을 장착하기 위한 기대와,
   상기 봉재를 사이에 두고, 상기 고정날의 날부와 대향하도록 설치되고, 상기 봉재를 절단할 때 상기 봉재의 상기 고정날측의 반대측을 누르기 위한 누름 부재와,
   상기 절단기 또는 상기 기대에 설치되고, 상기 누름 부재를 상기 봉재에 누르기 위한 누름 구동 부재로 이루어지고,
   상기 누름 부재는 상기 기대에 설치된 축체를 통하여 요동하는 레버에 설치되고, 당해 레버는 단부에 상기 누름 구동 부재에 눌리는 롤러를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 절단 클램프 장치를 구비한 절단기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 고정날은 날부가 반원 형상의 날로 되어 있는 것을 특징으로 하는 절단 클램프 장치를 구비한 절단기.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 누름 구동 부재는 유체압 실린더인 것을 특징으로 하는 절단 클램프 장치를 구비한 절단기.
4. 제3항에 있어서,
   상기 유체압 실린더는 상기 절단기에 설치된 유압 실린더 또는 상기 기대에 설치된 유압 실린더인 것을 특징으로 하는 절단 클램프 장치를 구비한 절단기.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 레버는 상기 기대에 설치된 스프링 부재에 의해 반누름 방향으로 힘이 가해지는 구성으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 절단 클램프 장치를 구비한 절단기.
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