JP6760153B2 - ロータリーダイカッターのダイカットロール - Google Patents

Description

本発明は、ダイ軸線回りに回転される円柱状のダイカットロール本体の外周面に切刃が形成され、ダイ軸線と平行なアンビル軸線回りに回転される円柱状のアンビルロールとの間で上記切刃によりシート状の被削材を切断するロータリーダイカッターのダイカットロールに関するものである。

このようなダイカットロールを備えたロータリーダイカッターとして、例えば特許文献１には、カッター刃（切刃）が外周面に形成されたカッターロール（ダイカットロール）とカッター刃を受けるアンビルロールとを具備し、両ロール間に供給された長尺の帯状体（シート状の被削材）をカッター刃により複数の短尺の枚葉体に裁断する裁断装置であって、カッターロールの外周面は、相対的に低い位置に存し且つ帯状体の裁断時に製品となる枚葉体（ワーク）に対応する枚葉体対応面と、枚葉体対応面に対し相対的に高い位置に存し且つ帯状体における枚葉体以外の部分からなるトリムに対応するトリム対応面とを有し、枚葉体対応面とトリム対応面とはカッター刃を挟んで隣接しており、トリム対応面にトリムを吸引保持可能としたものが記載されている。

ここで、この特許文献１に記載されたロータリーダイカッターでは、トリム対応面の相対的に高い位置は、カッターロールとは別体のブロック（外周プレート）がカッターロールの外周面に配置されて形成され、このブロックに、該ブロックを厚み方向に貫通する貫通孔が形成されているとともに、カッターロールの外周面における該ブロックの配置領域に、トリムをトリム対応面に吸引保持するための吸引口が形成されて、トリム対応面にトリムが吸引保持可能とされている。

特開２０１３−１２３５０４号公報

ところで、このようなロータリーダイカッターのダイカットロールにおいては、長期の切断作業によって上記切刃が摩耗した際には、この切刃と、ダイカットロール本体の外周面における切刃のダイ軸線方向外側に位置するベアラー部とを再研磨することにより、新たな鋭い切刃と、この切刃の外径に対応したベアラー部とを形成し、再び被削材の切断に用いる。

しかしながら、このような再研磨の後に、外周プレートの外周面が元の位置のままであると、再研磨後のダイカットロール本体外周側への切刃の位置よりも外周プレートの外周面が突出してしまい、被削材の切断を行うことができなくなってしまう。このため、再研磨後は例えば外周プレートを厚さの薄いものに交換しなければならず、非効率的かつ非経済的な結果となる。

また、外周プレートを取り付けるストッパボルトの外周に複数のワッシャを付けて外周プレートとカッターロールの間に介装しておいて、再研磨後はこのワッシャの数を減らして外周プレートの外径を縮径することも考えられるが、この場合は、カッターロールが超硬合金等の表面粗さが粗いものであるときには寸法管理が煩雑であるので、ワッシャの厚さの寸法管理も煩雑なものとなってしまう。

本発明は、このような背景の下になされたもので、切刃やベアラー部の再研磨後でも、元の外周プレートを用いることができるとともに、煩雑な寸法管理を要することなく被削材の切断を行うことが可能なロータリーダイカッターのダイカットロールを提供することを目的としている。

上記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明は、ダイ軸線回りに回転される円柱状のダイカットロール本体の外周面に、この外周面から突出して該外周面を周回する切刃が形成され、上記ダイ軸線と平行なアンビル軸線回りに回転される円柱状のアンビルロールとの間で上記切刃によりシート状の被削材を切断するロータリーダイカッターのダイカットロールであって、上記ダイカットロール本体の外周面における上記切刃の内側と外側とのうちの少なくとも一方には、該外周面に沿って湾曲する外周プレートが着脱可能に取り付けられていて、上記ダイカットロール本体と上記外周プレートとの間には、上記外周プレートを上記ダイカットロール本体の外周側に押圧する押圧手段と、この外周プレートの上記ダイカットロール本体外周側への位置を調整する外周位置調整手段とが備えられていることを特徴とする。

このようなロータリーダイカッターのダイカットロールにおいては、切刃と、ダイカットロール本体の外周面における切刃のダイ軸線方向外側に位置するベアラー部とを再研磨した後に、押圧手段による押圧力に抗して外周プレートの位置を上記外周位置調整手段によってダイ軸線に対する径方向の内周側に調整することにより、外周プレートの外周面が再研磨後の切刃やベアラー部よりも突出するのを避けることができる。

このため、再研磨後でも元の外周プレートを用いて被削材の切断を行うことができるので効率的かつ経済的である。また、外周プレートは押圧手段によってダイカットロール本体の外周面から離れて位置決めされるので、この外周プレートに対向するダイカットロール本体の外周面が超硬合金のような表面粗さの粗いものであっても煩雑な寸法管理を要することがない。

ここで、上記押圧手段としては、例えば外周プレートの内周面とダイカットロール本体の外周面との間にゴムやスポンジ等の弾性材料よりなる板材を介装してもよいが、上述のようにダイカットロール本体の外周面が超硬合金のような表面粗さの粗いものである場合には、上記外周プレートにねじ込まれて上記ダイカットロール本体の外周面を押圧するボールプランジャを用いることにより、ダイカットロール本体の外周面の表面粗さに関わらず外周プレートを安定して支持することができる。

また、上記外周位置規定手段としては、上記外周プレートに収容される頭部と、上記ダイカットロール本体の外周面にねじ込まれるネジ部とを有するストリッパボルトを備えた外周位置調整手段を用いて、上記外周プレートと上記頭部との間に介装されるワッシャによって上記外周プレートの上記ダイカットロール本体外周側への位置を調整することにより、簡単に精度良く外周プレートの位置を調整することが可能となる。

以上説明したように、本発明によれば、ダイカットロール本体の切刃やベアラー部を再研磨したときでも、寸法管理の煩雑化を招くことなく、外周プレートを交換せずに切刃やベアラー部よりも突出させることなく再使用することができ、効率的かつ経済的に再研磨後のダイカットロールによる被削材の切断作業を行うことができる。

本発明の一実施形態を示す側面図である。 図１におけるＹＹ断面図である。 図１におけるＺＺ拡大断面図である。 切刃とベアラー部を再研磨するとともに外周プレートの位置を調整した後の図１におけるＺＺ拡大断面図に相当する図である。

図１ないし図４は、本発明の一実施形態を示すものである。本実施形態のロータリーダイカッターのダイカットロールにおいて、ダイカットロール本体１は、中央部１Ａの外径が最も大きなダイ軸線Ｏを中心とする多段の円柱状をなしており、この中央部１Ａよりも小径とされた両端の軸部１Ｂが図示されないロータリーダイカッターの架台の軸受けに回転自在に支持され、このうち一方の軸部１Ｂがモーター等の回転駆動手段に連結されてダイ軸線Ｏ回りに回転可能とされる。

また、このダイカットロール本体１は、両端の軸部１Ｂと中央部１Ａの内周部が鋼材等により一体に形成されたシャフト２とされる一方、中央部１Ａの外周部にはシャフト２よりも硬度の高い超硬合金等の燒結金属材料により形成された概略円筒状のリング３が焼き嵌めや冷やし嵌め、圧入等によって固定された構造とされている。

このリング３の外周部には、ダイ軸線Ｏ方向の両端部に、外周面がダイ軸線Ｏを中心とした１つの円筒面上に位置する一対の円環状の断面方形状をなすベアラー部３Ａが形成されるとともに、これらのベアラー部３Ａの間のリング３の外周面はベアラー部３Ａの外周面よりも一段内周側に凹んでいて、この一段凹んだリング３の外周面には、図１および図３、図４に示すように断面三角形状をなして外周側に突出する切刃３Ｂが、本実施形態ではダイカットロール本体１の外周側から見て同形同大の長円状に連続して周回するように周方向に複数（２つ）形成されている。この切刃３Ｂの外径は、ベアラー部３Ａの外径と略等しくされている。

さらに、上記ロータリーダイカッターには、図示されないアンビルロールが、ダイ軸線Ｏと平行なアンビル軸線回りにダイカットロール本体１の回転方向とは反対向きに回転可能に支持される。このアンビルロールは、そのアンビル本体が、アンビル軸線方向の中央部の外径が一定で最も大きなアンビル軸線を中心とした多段の円柱状をなしており、この中央部のアンビル軸線方向の長さはリング３のダイ軸線Ｏ方向の長さと略等しくされている。

このようなロータリーダイカッターでは、上記ベアラー部３Ａをアンビル本体中央部の両端部に接触させてダイカットロール本体１とアンビル本体を回転させることにより、一対のベアラー部３Ａ間において互いの中央部の間に送り込まれたシート状の被削材を上記切刃３Ｂによってアンビルロールとの間で押し切るように切断する。

また、ダイカットロール本体１のシャフト２内には、上記中央部１Ａにおけるシャフト２のダイ軸線Ｏ方向を向く一方の端面からダイ軸線Ｏと平行に他方の端面側に向けて延びる等しい内径の断面円形の止まり孔状の流路２Ａが、ダイ軸線Ｏを中心とした１つの円筒面上にその中心を位置させるようにして周方向に複数、間隔をあけて形成されている。

さらに、これらの流路２Ａは中央部１Ａ内でダイ軸線Ｏ方向に間隔をあけて複数の分岐孔２Ｂに分岐してダイ軸線Ｏに対する径方向外周側に延び、これらの分岐孔２Ｂは本実施形態ではシャフト２の中央部１Ａの外周面のうち切刃３Ｂの内側に、ダイ軸線Ｏ方向に間隔をあけて周方向に複数列（１つの切刃３Ｂの内側に４列）ずつ開口している。

さらにまた、ダイカットロール本体１の中央部１Ａの上記一方の端面側には、ダイ軸線Ｏを中心とした図示されない円環状をなすサクションボックスまたはブローボックスが、回転するダイカットロール本体１に対して摺接可能に非回転にロータリーダイカッターの架台に固定されて設置されている。このサクションボックスまたはブローボックスには、ダイカットロール本体１の中央部１Ａの上記一方の端面に開口する上記流路２Ａに連通するように空気吸引手段または空気供給手段が接続される。

一方、上記リング３において、上記切刃３Ｂの内側の外周面は、図３および図４に示すようにベアラー部３Ａと切刃３Ｂとの間の外周面よりもさらに一段内周側に凹んでおり、本実施形態ではこのさらに一段凹んだ切刃３Ｂの内側のリング３の外周面に、図２に示すようにシャフト２の外周面における複数の上記分岐孔２Ｂと同軸となる位置にリング３を径方向に貫通するように形成された流路３Ｃが開口している。なお、リング３の切刃３Ｂの内側の外周面の外径は、ダイ軸線Ｏからの外径が切刃３Ｂの外側の外周面の外径と等しかったり、切刃３Ｂの外径よりも小さな範囲であれば切刃３Ｂの外側の外周面の外径より大きかったりしてもよい。

また、上記切刃３Ｂの内側におけるリング３の外周面には、外周プレート４が着脱可能に取り付けられている。この外周プレート４は、本実施形態では超硬合金等からなるリング３よりも硬度の低い、シャフト２と同じ鋼材や、ナイロンモノマーを大気中で重合、成型したナイロン等の樹脂材料等により形成されて、ダイカットロール本体１の外周側から見たときに切刃３Ｂがなす長円よりも僅かに一回り小さな長円形をなす板状のものが周方向に同形同大に２分割されて半長円状に形成されるとともに、切刃３Ｂの内側におけるリング３の外周面の半径に沿って湾曲して形成されて、これら２分割されたものが組み合わされて切刃３Ｂの内側に収容される。なお、これら２分割された外周プレート４同士の間と、外周プレート４と切刃３Ｂとの間には、僅かな隙間が開けられる。

さらに、この外周プレート４には、こうして切刃３Ｂの内側に収容された状態でリング３の流路３Ｃの開口部の位置に合わせて流路４Ａが形成されている。なお、リング３の外周面と外周プレート４の内周面との間にダイ軸線Ｏに対する径方向に隙間があくときは、これらリング３の外周面と外周プレート４の内周面との間に、上記流路３Ｃ、４Ａと連通する孔が開いたＯリングやパッキン等を介装すればよい。

さらに、これらリング３および外周プレート４には、ダイ軸線Ｏ方向と周方向において流路３Ｃ、４Ａを避けた位置に、取付孔３Ｄ、４Ｂが径方向に連通して同軸に貫通するように形成されるとともに、シャフト２にはこれらの取付孔３Ｄ、４Ｂと同軸となる位置にネジ孔２Ｃが形成されている。外周プレート４の取付孔４Ｂは、外周側から見て図１に示すように周方向に延びる長孔状とされるとともに、断面では図２ないし図４に示すように内周側が一回り小さな段付き孔とされ、リング３の取付孔３Ｄは、この外周プレート４の取付孔４Ｂの内周側のダイ軸線Ｏ方向の幅と等しい内径とされ、シャフト２のネジ孔２Ｃはリング３の取付孔３Ｄよりも内径が小さい。

これらネジ孔２Ｃおよび取付孔３Ｄ、４Ｂは、本実施形態では図１および図２に示すように、１枚の外周プレート４について複数組（２組）ずつ、周方向において１枚の外周プレート４における２組の流路４Ａの列の間に互いに等しい位置にダイ軸線Ｏ方向に間隔をあけて、ダイ軸線Ｏに対する径方向に延びている。

さらにまた、外周プレート４には、その取付孔４Ｂとリング３の流路３Ｃを避けた位置に取付ネジ孔４Ｃが外周プレート４をダイ軸線Ｏに対する径方向に貫通するように形成されている。本実施形態では、１枚の外周プレート４について複数（２つ）の取付ネジ孔４Ｃが、周方向において２つの取付孔４Ｂと同じ位置に、これらの取付孔４Ｂとダイ軸線Ｏ方向に間隔をあけて形成されている。

そして、ダイカットロール本体１と外周プレート４との間には、外周プレート４をダイカットロール本体１の外周側に押圧する押圧手段５がこの取付ネジ孔４Ｃに備えられるとともに、上記ネジ孔２Ｃおよび取付孔３Ｄ、４Ｂには、外周プレート４のダイカットロール本体１外周側への位置を調整する外周位置調整手段６が備えられている。

このうち、押圧手段５は、本実施形態では図３および図４に示すようにボールプランジャである。すなわち、この押圧手段５は、外周部に上記取付ネジ孔４Ｃにねじ込まれる雄ネジ部が形成されたプランジャ軸線Ａを中心とする有底円筒状のプランジャ本体５Ａと、リング３の外周面に対向して開口するプランジャ本体５Ａの内周部に圧縮されて収容されたコイルスプリング等の弾性部材５Ｂと、このプランジャ本体５Ａの開口部から抜け出ないように係止されて突出し、上記プランジャ軸線Ａ方向に進退可能に取り付けられたボール５Ｃとを備えている。

また、上記外周位置調整手段６は、本実施形態ではストリッパボルトを備えたものであり、このストリッパボルトとワッシャ７とによって外周プレート４のダイカットロール本体１外周側への位置を調整する。ストリッパボルトは、ダイカットロール本体１の外周側から内周側に向けて順に同軸かつ一体に、外周プレート４の取付孔４Ｂ外周側の一回り大きな部分に収容される取付孔４Ｂ内周部の幅よりも大きな外径の円板状の頭部６Ａと、この頭部６Ａよりも小径の円柱状で取付孔４Ｂ内周側からリング３の取付孔３Ｄに収容される軸部６Ｂと、この軸部６Ｂよりもさらに小径でダイカットロール本体１のシャフト２外周面のネジ孔２Ｃにねじ込まれるネジ部６Ｃとを有している。ワッシャ７は、外周プレート４の取付孔４Ｂ外周側の一回り大きな部分の底面とストリッパボルトの頭部６Ａの裏面との間に介装される。

このような押圧手段５と外周位置調整手段６とを備えたロータリーダイカッターのダイカットロールにおいては、押圧手段５のボールプランジャにおける弾性部材５Ｂが圧縮されてボール５Ｃがリング３の外周面を押圧することによる押圧力の反力によって外周プレート４はダイカットロール本体１の外周側に押圧される。

そして、外周プレート４の取付孔４Ｂ外周側の一回り大きな部分の底面がワッシャ７を介して外周位置調整手段６におけるストリッパボルトの頭部６Ａの裏面に当接したところで、外周プレート４はダイ軸線Ｏに対する径方向外周側に位置決めされる。なお、こうして位置決めされた状態で、外周プレート４の外周面の外径は、リング３のベアラー部３Ａおよび切刃３Ｂの外径よりも小さく設定される。

ここで、再研磨前には図３に示すようにワッシャ７が１つであったものが、切刃３Ｂの摩耗によって切れ味が損なわれた場合に、ベアラー部３Ａおよび切刃３Ｂを再研磨することにより図４に破線から実線で示すようにベアラー部３Ａおよび切刃３Ｂの外径が縮径したときには、同図４に示すようにワッシャ７を２つに増やす。または、ワッシャ７を図３よりも厚いものと交換する。このとき、外周位置調整手段６のストリッパボルトのダイ軸線Ｏに対する径方向の位置は変わらない。

すると、この図４に示すように、ワッシャ７の厚さが増えた分だけ、外周プレート４は押圧手段５の押圧力に抗してダイ軸線Ｏに対する径方向の内周側に位置が調整されて位置決めされる。従って、このワッシャ７の厚さの増大量を、ベアラー部３Ａおよび切刃３Ｂの再研磨による外径の縮径量と等しくすることにより、同じ外周プレート４を用いても、その外周面の外径とベアラー部３Ａおよび切刃３Ｂの外径との差を図３に示した再研磨前の状態と等しくして、外周プレート４が再研磨後のベアラー部３Ａや切刃３Ｂよりも外周側に突出するのを防ぐことができる。

このため、再研磨後に厚さの薄い外周プレート４に交換せずとも被削材の切断を行うことができ、効率的かつ経済的である。また、外周プレート４は押圧手段５によって押圧されてダイカットロール本体１のリング３の外周面から離れた状態で外周位置調整手段６により位置決めされるので、このリング３が超硬合金のような表面粗さの粗いものであっても、この表面粗さが外周プレート４の位置に影響を及ぼすことはなく、リングと外周プレートとの間にワッシャを介装する場合のように煩雑な寸法管理を要することがない。

特に、本実施形態では、上記押圧手段５として、外周プレート４の取付ネジ孔４Ｃにねじ込まれてダイカットロール本体１のリング３における外周面を押圧するボールプランジャが用いられており、このようにリング３が表面粗さの粗い超硬合金製であっても、この表面粗さに関わらずに外周プレート４を安定的に外周側に押圧して支持することが可能となる。

また、本実施形態では、外周位置調整手段６としては、外周プレート４の段付きの取付孔４Ｂに収容される頭部６Ａと、ダイカットロール本体１のシャフト２外周面のネジ孔２Ｃにねじ込まれるネジ部６Ｃとを有するストリッパボルトを備えており、外周プレート４の取付孔４Ｂの底面と頭部６Ａとの間に介装されるワッシャ７によって外周プレート４のダイカットロール本体１外周側への位置が調整される。

このため、上述のようにワッシャ７の数を増やしたり、厚さの異なるワッシャ７に交換する際に、このワッシャ７の厚さの増大量を、ベアラー部３Ａおよび切刃３Ｂの再研磨による外径の縮径量と等しくしたりすることにより、再研磨後に精度良く簡単に外周プレート４の外周面の外径とベアラー部３Ａおよび切刃３Ｂの外径との差を図３に示した再研磨前の状態と等しくすることができる。

しかも、本実施形態における取付孔４Ｂは、外周プレート４の外周側から見て周方向に延びる長孔状とされているので、例えば外周プレート４が上述のように周方向に同形同大に２分割された半長円状ではなく、切刃３Ｂがなす長円よりも僅かに一回り小さな長円形状でリング３の外周面を略半周するものであっても、外周位置調整後はストリッパボルトの頭部６Ａの位置を取付孔４Ｂがなす長孔に沿って微調整することができ、このような外周プレート４にも対応することが可能となる。

１ ダイカットロール本体
２ シャフト
３ リング
３Ａ ベアラー部
３Ｂ 切刃
４ 外周プレート
５ 押圧手段
５Ａ プランジャ本体
５Ｂ 弾性部材
５Ｃ ボール
６ 外周位置調整手段
６Ａ 頭部
６Ｂ 軸部
６Ｃ ネジ部
７ ワッシャ
Ｏ ダイ軸線

Claims (3)

1. ダイ軸線回りに回転される円柱状のダイカットロール本体の外周面に、この外周面から突出して該外周面を周回する切刃が形成され、上記ダイ軸線と平行なアンビル軸線回りに回転される円柱状のアンビルロールとの間で上記切刃によりシート状の被削材を切断するロータリーダイカッターのダイカットロールであって、
   上記ダイカットロール本体の外周面における上記切刃の内側と外側とのうちの少なくとも一方には、該外周面に沿って湾曲する外周プレートが着脱可能に取り付けられていて、
   上記ダイカットロール本体と上記外周プレートとの間には、上記外周プレートを上記ダイカットロール本体の外周側に押圧する押圧手段と、この外周プレートの上記ダイカットロール本体外周側への位置を調整する外周位置調整手段とが備えられていることを特徴とするロータリーダイカッターのダイカットロール。
2. 上記押圧手段は、上記外周プレートにねじ込まれて上記ダイカットロール本体の外周面を押圧するボールプランジャであることを特徴とする請求項１に記載のロータリーダイカッターのダイカットロール。
3. 上記外周位置調整手段は、上記外周プレートに収容される頭部と、上記ダイカットロール本体の外周面にねじ込まれるネジ部とを有するストリッパボルトを備え、上記外周プレートと上記頭部との間に介装されるワッシャによって上記外周プレートの上記ダイカットロール本体外周側への位置を調整することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のロータリーダイカッターのダイカットロール。

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