(57)【要約】【課題】シャーリング装置が設置される室内の温度に関わらず、ブレード及びブレードが固定されるフレームの温度を略一定に保つことが可能なシャーリング装置を提供する。【解決手段】シャーリング装置が、切断されるシートの第１面側に向けられた第１のブレードと、第１のブレードが固定される第１のブレード固定用ブロックと、シートの第２面側に向けられた第２のブレードと、第２のブレードが固定される第２のブレード固定用ブロックと、第１及び第２のブレード固定用ブロックの一方を他方に近接する方向にに駆動して前記シートにせん断応力を加えて切断する駆動手段と、その一部が前記第１及び第２のブレード固定用ブロック内を経由し且つ熱媒体が循環可能となっている熱媒体循環経路と、熱媒循環経路内の熱媒体の温度を調整する熱媒体温度調整手段と、第１及び第２のブレードの温度を略一定に保つように熱媒温度調整手段を制御する温度制御手段とを有する。【選択図】  図２
2010120143.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
切断されるシートの第１面側に向けられた第１のブレードと、
前記第１のブレードが固定される第１のブレード固定用ブロックと、
前記シートの第２面側に向けられた第２のブレードと、
前記第２のブレードが固定される第２のブレード固定用ブロックと、
前記第１及び第２のブレード固定用ブロックの一方を、他方に近接する方向に駆動して前記シートにせん断応力を加えて切断する駆動手段と、
その一部が前記第１及び第２のブレード固定用ブロック内を経由し且つ熱媒体が循環可能となっている熱媒体循環経路と、
前記熱媒循環経路内の熱媒体の温度を調整する熱媒体温度調整手段と、
前記第１及び第２のブレードの温度を略一定に保つように前記熱媒温度調整手段を制御する温度制御手段と、
を有するシャーリング装置。
【請求項２】
前記第１及び第２のブレード固定用ブロックのいずれか一方内における前記熱媒体循環経路は、前記シートの幅方向に伸びる第１及び第２の横穴と、前記横穴の先端付近にて両横穴を連結する縦穴とを有する、コの字状の経路であることを特徴とする請求項１に記載のシャーリング装置。
【請求項３】
前記熱媒体循環経路は、途中で２つに分岐して夫々前記第１及び第２のブレード固定用ブロックに向かい、前記第１及び第２のブレード固定用ブロックの下流側で再び合流することを特徴とする請求項１又は２に記載のシャーリング装置。
【請求項４】
前記熱媒体の温度を計測する温度センサをさらに有し、
前記熱媒体温度調整手段は、前記温度センサの計測結果に基づいて前記熱媒体の温度を制御する
ことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のシャーリング装置。
【請求項５】
前記第１及び第２のブレード固定用ブロックの温度を計測する温度センサをさらに有し、
前記熱媒体温度調整手段は、前記温度センサの計測結果に基づいて前記熱媒体の温度を制御する
ことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のシャーリング装置。
【請求項６】
前記第１及び第２のブレードの温度を計測する温度センサをさらに有し、
前記熱媒体温度調整手段は、前記温度センサの計測結果に基づいて前記熱媒体の温度を制御する
ことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のシャーリング装置。
【請求項７】
前記熱媒体温度調整手段は、
前記熱媒体循環経路から分岐して再び前記熱媒体循環経路に戻る分岐路と、
前記分岐路中に設けられており分岐路中の熱媒体を冷却するクーラと、
前記分岐路を流れる熱媒体の流量を調整する流量調整手段と、
を有することを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のシャーリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シート状の材料を一対のブレードで挟み込んで切断するシャーリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
鋼板などのシートを適切な長さに切断するために、特許文献１に記載されているもののような、シャーリング装置が広く利用されている。シャーリング装置は、シートの第１面、第２面側の夫々にブレードを有しており、ブレードの一方を他方に対して駆動することにより、シートにせん断応力を加えて切断する装置である。
【特許文献１】特開２０００−３２６１３６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
シャーリング装置によってシートを切断する場合、ブレード及びブレードが固定されるフレームの温度を略一定とすることが望ましい。しかしながら、これらの温度は、季節変動など、シャーリング装置が設置される室内の温度に応じて変化しうるものである。
【０００４】
本発明は上記の問題を解決するためになされたものであり、シャーリング装置が設置される室内の温度に関わらず、ブレード及びブレードが固定されるフレームの温度を略一定に保つことが可能なシャーリング装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目的を達成するため、本発明のシャーリング装置は、切断されるシートの第１面側に向けられた第１のブレードと、第１のブレードが固定される第１のブレード固定用ブロックと、シートの第２面側に向けられた第２のブレードと、第２のブレードが固定される第２のブレード固定用ブロックと、第１及び第２のブレード固定用ブロックの一方を他方に近接する方向にに駆動して前記シートにせん断応力を加えて切断する駆動手段と、その一部が前記第１及び第２のブレード固定用ブロック内を経由し且つ熱媒体が循環可能となっている熱媒体循環経路と、熱媒循環経路内の熱媒体の温度を調整する熱媒体温度調整手段と、第１及び第２のブレードの温度を略一定に保つように熱媒温度調整手段を制御する温度制御手段と、を有する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、第１及び第２のブレードが固定される第１及び第２のブレード固定用ブロックに温度調整された熱媒を流すことによって、第１及び第２のブレード固定用ブロック、及び第１及び第２のブレードの温度が一定の温度に維持される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。図１及び図２は、夫々本実施形態のシャーリング装置１の側面図及び正面図である。図１及び２に示されるように、本実施形態のシャーリング装置１は、ベースＢに固定されているフレーム部１０と、フレーム部１０に固定されている固定ブレード部２０と、固定ブレード部２０に対して上下動するようになっている可動ブレード部３０と、可動ブレード部３０を駆動するための駆動部４０とを有する。
【０００８】
図２に示されるように、フレーム部１０は、ベースＢ上に固定され且つ鉛直方向に伸びる一対の側壁１１と、一対の側壁１１をその下端において連結する下部ビーム１２と、一対の側壁１１をその上端において連結する上部ビーム１３とを有する。上部ビーム１３の上には、固定ブレード部２０のブレード固定ブロック２２が固定されている。図１に示されるように、ブレード固定ブロック２２には、固定ブレード２１が固定されている。
【０００９】
ブレード固定ブロック２２の上にはシートＳが配置されている。シートＳは、図示しない搬送手段によって図１中右側（以下、上流側と称す）から図１中左側（以下、下流側と称す）に搬送される。そして、可動ブレード部３０と固定ブレード部２０によって、シートＳが裁断されるようになっている。
【００１０】
図１及び２に示されるように、可動ブレード部３０は、固定ブレード部２０の上側に配置されている。可動ブレード部３０は、可動ブレード３１と、可動ブレード３１が固定されるブレード固定ブロック３２とを有する。図１に示されるように、固定ブレード２１及び可動ブレード３１は、シートＳの搬送方向に直交する側面を備えたプレート状の部材である。固定ブレード２１の上流側の側面２１ａ及び可動ブレード３１の下流側の面３１ａとは、略同一平面上に配置されており、可動ブレード部３０を降下させると、シートＳが固定ブレード２１と可動ブレード３１との間に挟まれ、シートＳに大きなせん断荷重が加わり、このせん断荷重によってシートＳが裁断される。
【００１１】
可動ブレード部３０を上下動させるための駆動部４０について以下説明する。駆動部は、モータ４１、減速ギアボックス４２、軸受４３ａ及び４３ｂ、回転軸４４、偏心カム４５、コネクティングロッド４６、駆動ロッド４７及びガイド部材４８を有する。
【００１２】
図２に示されるように、可動ブレード部３０のブレード固定ブロック３２の両端には、夫々駆動ロッド４７が固定されている。駆動ロッド４７の各々は、側壁１１に固定されたガイド部材４８によってガイドされており、その移動方向が鉛直方向のみに制限されている。
【００１３】
駆動ロッド４７は、コネクティングロッド４６を介して偏心カム４５と連結されている。このため、偏心カム４５を回転させると駆動ロッド４７、及び可動ブレード部３０が上下動する。
【００１４】
一対の偏心カム４５は、側壁１１より外側に突出した回転軸４４の両端に夫々固定されている。回転軸４４は、側壁１１に設けられた軸受４３ａによってその両端を回転可能に支持されている、水平方向に伸びる軸である。回転軸４４は、その略中央部において、減速ギアボックス４２を介してモータ４１によって回転駆動されるようになっている。また、軸受４３ｂは下部ビーム１２の上に固定されており、減速ギアボックス４２と軸受４３ａとの間の位置において、回転軸４４を回転可能に支持する。
【００１５】
このような構成により、モータ４１を駆動して可動ブレード部３０を上下動させてシートＳが裁断可能となる。
【００１６】
本実施形態においては、モータ４１からの熱の移動やブレードとシートＳの摩擦熱によって、固定ブレード２１及び可動ブレード３１は加熱されるが、この熱をシステム系外に排出し、ブレードの温度は所定温度範囲（例えば３０℃±３℃）に維持されるようになっている。以下、この温度維持機構について説明する。
【００１７】
図２に示されるように、固定ブレード部２０のブレード固定ブロック２２には、シートＳの幅方向（鉛直方向とシートＳの搬送方向の双方に直交する方向。図２における左右方向）に伸びる２本の横穴２３、２４が設けられている。横穴２３、２４は、鉛直方向に並んで配置されており、その奥側（図２中右側）で縦穴２５によって連結されている。縦穴２５の入口は、キャップ２６で塞がれており、横穴２３、２３及び縦穴２５は、全体としてコの字状にブレード固定ブロック２２内を往復するブロック内経路２７を形成する。
【００１８】
同様に、可動ブレード部３２０のブレード固定ブロック３２には、シートＳの幅方向に伸びる２本の横穴３３、３４が設けられている。横穴３３、３４は、鉛直方向に並んで配置されており、その奥側（図２中右側）で縦穴３５によって連結されている。縦穴３５の入口は、キャップ３６で塞がれており、横穴３３、３３及び縦穴３５は、全体としてコの字状にブレード固定ブロック３２内を往復するブロック内経路３７を形成する。
【００１９】
本実施形態においては、固定ブロック２２、３２内に設けられたコの字状のブロック内経路２７、３７に温度調整された熱媒体を流すことによって、各固定ブロックを冷却している。そして、固定ブロック２２及び３２が冷却されるので、固定ブロック２２、３２に夫々固定されているブレード２１、３１から固定ブロック２２、３２に熱が移動し、ブレード２１、３１もまた冷却される。なお、このブロック内経路２７及び３７に流す熱媒体としては、熱媒油や水などが使用される。
【００２０】
熱媒体を固定ブロック２２、３２内のブロック内経路２７、３７に熱媒体を流す機構について以下説明する。図３は、本実施形態の熱媒体循環機構１００を示したものである。熱媒体循環機構１００は、ポンプユニット１３１によってブロック内経路２７、３７を含む循環路に熱媒体を循環させると共に、循環する熱媒の一部をクーラ１３３にて冷却して、熱媒体の温度調整を行うものである。
【００２１】
図３に示されるように、固定ブロック２２、３２内のブロック内経路２７、３７の一端２４ａ及び３４ａは、分岐ブロック１４１と接続されている。同様に、ブロック内経路２７、３７の他端２３ａ、３３ａは、合流ブロック１４２と接続されている。
【００２２】
分岐ブロック１４１の熱媒体入口１４１ｉは、ポンプユニット１３１のポンプ出口１３１ｏと接続されている。また、合流ブロック１４２の熱媒体出口１４２ｏは、ポンプユニット１３１のポンプ入口１３１ｉと接続されている。このため、熱媒体は、ポンプ出口１３１ｏから分岐ブロック１４１に入り、分岐ブロック１４１内で分岐してブロック内経路２７、３７を通過した後、合流ブロック１４２で合流し、ポンプ入口１３１ｉに戻る熱媒体循環経路内を循環するようになっている。
【００２３】
合流ブロック１４２とポンプ入口１３１ｉとの間には、分岐部１６３が設けられている。第１分岐部１６３からは、熱媒を冷却するためのクーラ１３３の熱媒体入口１３３ｉに向かう温度調整用分岐路１６４が設けられている。また、クーラ１３３の熱媒体出口１３３ｏは、ポンプ入口１３１ｉの上流側に位置する合流部１６４にて熱媒体循環経路に合流している。温度調整用分岐路１６４の中途には、ダイヤフラム弁１５１が配置されており、温度調整用分岐路１６４を流れる熱媒体の流量を調整できるようになっている。従って、ダイヤフラム弁１５３が少しでも開いている場合は、分岐ブロック１４１を出た熱媒体の一部は、クーラ１３３で冷却されて再びポンプ１３１に戻る。従ってダイヤフラム弁１５３の開度を調整することによって、ブロック内経路２７及び３７に供給する熱媒の温度を細かく調整することが可能になっている。
【００２４】
熱媒体分岐ブロック１４１内を流れる熱媒体、すなわちブロック内経路２７、３７に導入される直前の熱媒体の温度を計測可能な温度センサＴが設けられている。熱媒体循環機構１００のコントローラ１１０は、温度センサＴの計測結果に基づいて、ダイヤフラム弁１５１の開度の調整を行う。例えば、計測された熱媒体の温度がブレード２１、３１の管理目標温度より低い温度を熱媒体の管理目標温度とし、熱媒温度がこの管理目標温度±３℃程度の範囲に収まるように、ダイヤフラム弁１５１の開度をフィードバック制御する。なお、熱媒体の管理目標温度をどの程度とするかは、実験等によって適宜制御される。
【００２５】
以上のように、本実施形態によれば、熱媒体の温度を調整することによって、シャーリング装置1が設置される室内の温度に関わらず、固定ブレード２１及び可動ブレード３１の温度は所定の範囲内に収まるように制御される。
【００２６】
熱媒体によるブレード固定ブロック２２、３２の冷却能力は、各ブロックと熱媒体との温度差が大きいほど高くなる。そして、ブロック内経路２７、３７内では熱媒は固定ブロック２２、３２から熱を奪いながら流れるため、出口２３ａ、３３ａに近づくほど熱媒体とブロックとの温度差は小さくなる。本実施形態においては、ブロック内経路２７及び３７は、横穴２４と２３、３４と３３とが近接するコの字状に形成されており、往路（横穴２４、３４）において冷却されやすいブロック内の領域は、復路（横穴２３、３３）においては冷却されにくくなる。このため、本実施形態によれば、ブレード固定ブロック２２、３２内での温度むらを小さく抑えることができる。
【００２７】
なお、本実施形態においては、温度センサＴは分岐ブロック１４１内に設けられているが、他の位置、例えば合流ブロック１４２やポンプユニット１３１内部に設けられていてもよい。また、熱媒体ではなく、固定ブロック２２、３２やブレード２１、３１の温度を計測し、この温度に基づいてダイヤフラム弁１５１の開度を調整する構成としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施の形態のシャーリング装置の側面図である。
【図２】本発明の実施の形態のシャーリング装置の正面図である。
【図３】本発明の実施の形態の熱媒体循環機構を示したものである。
【符号の説明】
【００２９】
１        シャーリング装置
１０        フレーム部
２０        固定ブレード部
２１        固定ブレード
２２        ブレード固定ブロック
２３、２４  横穴
２５        縦穴
２７        ブロック内経路
３０        可動ブレード部
３１        可動ブレード
３２        ブレード固定ブロック
３３、３４  横穴
３５        縦穴
３７        ブロック内経路
４０        駆動部
１００        熱媒体循環機構
１１０        コントローラ
１３１        ポンプユニット
１３３        クーラ
１５１        ダイヤフラム弁
１６４        温度調整用分岐路
Ｓ        シート
Ｔ        温度センサ
【図１】
2010120143.tif 000003
【図２】
2010120143.tif 000004
【図３】
2010120143.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成21年11月27日(2009.11.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
切断されるシートの第１面側に向けられた第１のブレードと、
前記第１のブレードが固定される第１のブレード固定用ブロックと、
前記シートの第２面側に向けられた第２のブレードと、
前記第２のブレードが固定される第２のブレード固定用ブロックと、
前記第１及び第２のブレード固定用ブロックの一方を、他方に近接する方向に駆動して前記シートにせん断応力を加えて切断する駆動手段と、
その一部が前記第１及び第２のブレード固定用ブロック内を経由し且つ熱媒体が循環可能となっている熱媒体循環経路と、
前記熱媒体循環経路内の熱媒体の温度を調整する熱媒体温度調整手段と、
前記第１及び第２のブレードの両温度を所定の温度範囲内に保つように前記熱媒体温度調整手段を制御する温度制御手段と、
を有するシャーリング装置。
【請求項２】
前記第１及び第２のブレード固定用ブロックのいずれか一方内における前記熱媒体循環経路は、前記シートの幅方向に延びる第１及び第２の横穴と、前記第１及び第２の横穴の先端付近にて両経路を連結する縦穴とを有するコの字状の経路であることを特徴とする請求項１に記載のシャーリング装置。
【請求項３】
前記熱媒体循環経路は、途中で２つに分岐してそれぞれ前記第１及び第２のブレード固定用ブロックに向かい、前記第１及び第２のブレード固定用ブロックの下流側で再び合流することを特徴とする請求項１又は２に記載のシャーリング装置。
【請求項４】
前記温度制御手段は、前記熱媒体の温度を計測する温度センサを有し、
前記温度制御手段は、前記温度センサの計測結果に基づいて前記熱媒体の温度を制御する
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のシャーリング装置。
【請求項５】
前記温度制御手段は、前記第１又は第２のブレード固定用ブロックの少なくとも一方に温度を計測する温度センサを有し、
前記温度制御手段は、前記温度センサの計測結果に基づいて前記熱媒体の温度を制御する
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のシャーリング装置。
【請求項６】
前記温度制御手段は、前記第１又は第２のブレードの少なくとも一方に温度を計測する温度センサを有し、
前記温度制御手段は、前記温度センサの計測結果に基づいて前記熱媒体の温度を制御する
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のシャーリング装置。
【請求項７】
前記熱媒体循環経路は、第１の帰還経路と第２の帰還経路を有し、
前記熱媒体温度調整手段は、
前記第２の帰還経路中の熱媒体を冷却するクーラと、
前記第１の帰還経路と第２の帰還経路とを流れる熱媒体の流量を調整する流量調整手段と、
を有することを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載のシャーリング装置。