(57)【要約】【課題】大径の紙管に対する面取りが能率的に支障なく行える紙管の面取り機を提供する。【解決手段】紙管Ａを水平に支持する支持台８の前方位置に、この支持台８で支持された紙管Ａの先端と対面する回転刃物機構１０を設け、この回転刃物機構１０が、回転円板２０に、紙管Ａの先端を受けるローラ２１と、刃先がこのローラ２１よりも前方に突出し、支持台８で支持された紙管Ａと同軸心で回転する複数の切削刃物９を取付けて形成され、前記支持台８の後端側の位置に、この支持台８で支持された紙管Ａの後端を回転刃物機構１０に向けて押圧する押し込み機構１１を設ける。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
紙管を水平に支持する支持台の前方位置に、この支持台で支持された紙管の先端と対面し、紙管の軸心を中心に回転する回転刃物機構を設け、この回転刃物機構が、紙管の軸心と同軸心となる水平の軸心を中心に回転する円板の前面に、紙管の端面が当接する複数のローラと、このローラよりも前面側に突出した状態で紙管の先端内周を傾斜状態に切削する複数の刃物を設けて形成され、前記支持台の後端側の位置に、この支持台で支持された紙管の後端を回転刃物機構に向けて押圧する押し込み機構を設けた紙管の面取り機。
【請求項２】
上記紙管を水平に支持する支持台は、多数のローラが一定の間隔で並び、紙管を軸方向に移動可能に支持するローラ台で形成され、前記ローラ台が上下の高さ位置が調整可能となるよう昇降台の上に配置され、このローラ台は、一方側方がこの昇降台に支点軸を中心として紙管の水平支持状態から他方側方に向けて傾斜動可能となるよう取付けられ、駆動機によって傾斜動が付与されるようにした請求項１に記載の紙管の面取り機。
【請求項３】
上記回転刃物機構が、水平の軸心を中心に回転する円板の前面に、紙管の端面が当接する複数のローラを円板の回転軸心を中心とする放射状の配置で取付け、この円板のローラ間の位置に、前記刃先がローラよりも前方に突出し、紙管の先端内周を傾斜状態に切削する複数の刃物を、前記円板の回転軸心を中心とする放射状の配置で取付け形成されている請求項１又は２に記載の紙管の面取り機。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れかに記載の面取り機と、この面取り機の側方に並列して配置され、面取り機から排出された紙管を受け取り台上に水平状態で受取り、この紙管を起立姿勢にする紙管起立機との組み合わせからなり、
前記紙管起立機は、受け取り台の一端側に紙管の端部を支持する端板が起立し、この受け取り台が水平支持状態から端板が下になる起立状態の間を起伏自在となるよう形成されている紙管の面取り装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、比較的口径の大きな紙管の端部内周面に面取りを効率よく省力的に加工することができる紙管の面取り機とこれを用いた面取り装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
紙管の切断端面は、刃物による切断によって内側へのバリが発生しているため、比較的口径の大きな紙管を巻芯や容器等として使用する場合、口部への蓋の取り付けや収納物の出し入れにバリが邪魔となり、また、端面のバリで指先を切ったり怪我をすることも多く、これを除去する必要がある。
【０００３】
従来普通に行われている紙管の面取り方法は、カッターナイフを使用し、手作業で紙管の端部内周を削り取るようにしている。
【０００４】
しかし、手作業で紙管の端部内周を削り取る方法は作業性が悪く、例えば、直径が１ｍ前後にもなる口径の大きな紙管になると、重量が重く紙管の取り扱いが不便であると共に、削り取る距離と量が多くなって時間と手間がかかり、作業が重労働になるという問題がある。
【０００５】
このような手作業による面取りの問題点に鑑み、紙管の面取りを機械的に行うことができる紙管の面取り機が提案されている。
【０００６】
上記した紙管の面取り機は、回転軸の先端に、紙管の端面に当接するストッパーと、このストッパーの前面に紙管の内径に丁度嵌り合う円軸状のナイフホルダーを設け、前記ホルダーに、ナイフをこのホルダーの外面から傾斜状に突出してストッパーに納まるように固定し、紙管にナイフホルダーを挿入して連続的に回転させ、ストッパーが紙管の端面に当接するまで押し込むことにより、ナイフで紙管の端部内周を削ることで面取りを施すようになっている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】実開昭６３−１００１０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、容器や巻芯等として用いる大径の紙管に対する面取りの加工を、上記のような面取り機を採用しようとしても、ナイフホルダーやストッパーが大径化し、これを直接回転させて面取りを行うような構造にすることは実現性に困難を伴い、現実的に大径の紙管に対して面取りを施すことができないという問題がある。
【０００９】
また、上記面取り機は、ナイフで紙管の端部内周を徐々に削ることで面取りを施すため、ナイフホルダーを連続的に何回も回転させて紙管の端部内周を削り取らなければならず、このため、面取り加工に時間がかかるという問題がある。
【００１０】
また、容器や巻芯等として用いる大径の紙管は、重量的に重くその面取り加工時において、取り扱いや移動に工夫が要求されることになり、このため、面取り加工時に紙管を省力的に取り扱えるようにしなければならない。
【００１１】
そこで、この発明の課題は、上記した問題点を解決するため、大径の紙管に対する面取りが構造的に支障なく行え、面取り加工に要する時間の短縮が図れると共に、面取り加工後の紙管の取り扱いや移動が省力的に行なえる紙管の面取り機と面取り装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の課題を解決するため、請求項１の発明は、紙管を水平に支持する支持台の前方位置に、この支持台で支持された紙管の先端と対面し、紙管の軸心を中心に回転する回転刃物機構を設け、この回転刃物機構が、紙管の軸心と同軸心となる水平の軸心を中心に回転する円板の前面に、紙管の端面が当接する複数のローラと、このローラよりも前面側に突出した状態で紙管の先端内周を傾斜状態に切削する複数の刃物を設けて形成され、前記支持台の後端側の位置に、この支持台で支持された紙管の後端を回転刃物機構に向けて押圧する押し込み機構を設けたものである。
【００１３】
請求項２の発明は、上記紙管を水平に支持する支持台は、多数のローラが一定の間隔で並び、紙管を軸方向に移動可能に支持するローラ台で形成され、前記ローラ台が上下の高さ位置が調整可能となるよう昇降台の上に配置され、このローラ台は、一方側方がこの昇降台に支点軸を中心として紙管の水平支持状態から他方側方に向けて傾斜動可能となるよう取付けられ、駆動機によって傾斜動が付与されるようにしたものである。
【００１４】
請求項３の発明は、上記回転刃物機構が、水平の軸心を中心に回転する円板の前面に、紙管の端面が当接する複数のローラを円板の回転軸心を中心とする放射状の配置で取付け、この円板のローラ間の位置に、前記刃先がローラよりも前方に突出し、紙管の先端内周を傾斜状態に切削する複数の刃物を、前記円板の回転軸心を中心とする放射状の配置で取付け形成されているようにしたものである。
【００１５】
請求項４の発明は、請求項１乃至３の何れかに記載の面取り機と、この面取り機の側方に並列して配置され、面取り機の支持台上から排出された紙管を受け取り台上に水平状態で受取り、この紙管を起立姿勢にする紙管起立機との組み合わせからなり、前記紙管起立機は、受け取り台の一端側に紙管の端部を支持する端板が起立し、この受け取り台が水平支持状態から端板が下になる起立状態の間を起伏自在となるよう形成されているようにしたものである。
【００１６】
ここで、上記面取り機における支持台は、高さの調整が可能な昇降台の上に設置され、直径の異なる紙管を支持した場合でも、紙管の軸心を回転刃物機構の回転中心に一致させることができるようになっていると共に、回転刃物機構の刃物は、直径の異なる紙管に対応することができるよう、円板の回転軸心を中心とする配置径が内外に調整自在となっている。
【００１７】
また、並列する面取り機と反転機の間には、支持台の傾動によってこの支持台上から転出した紙管を反転機の受け取り台上に誘導する移載板が配置され、前記反転機の受け取り台は、ローラコンベアで形成され、面取り機と反対側の位置に転出防止板が設けられている。
【発明の効果】
【００１８】
この発明によると、支持台で支持された紙管の先端を押し込み機構で回転刃物機構に押付け、紙管の軸心を中心に回転する複数の刃物で紙管の端部周面に面取りを施すようにしたので、紙管が大径であっても刃物を紙管の端部で確実に回転させて面取りを加工することができ、大径紙管に対する面取り加工の実現が可能になる。
【００１９】
また、紙管の先端面が当接するローラに対して複数の刃物を前方に突出させ、この複数の刃物で紙管の端部周面に面取りを施すので、紙管の先端面をローラに当接させた時点で、刃物は紙管の先端内周に対して必要とする面取り条件の量だけ食い込むことになり、従って、回転刃物機構を刃物の配置間隔だけ回転させれば面取り加工ができることになり、回転刃物機構の回転角度を少なくすることで、面取り加工の時間短縮が図れることになる。
【００２０】
更に、面取り加工後の紙管を紙管起立機で受取ってこれを起立状の姿勢にすることで、面取り加工後の重量が重く直径の大きな扱いにくい紙管を縦向きの姿勢にすることで、転がす場合に比べて移動のための取り扱いに便利な姿勢になり、紙管の外周面を傷めることもなく、面取り加工後における大径紙管の移動処理が能率よく省力的に行える。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】（ａ）はこの発明に係る紙管の面取り装置を示す平面図、（ｂ）は回転刃物機構における刃物とローラの関係を示す拡大断面図
【図２】この発明に係る紙管の面取り装置を示す側面図
【図３】（ａ）はこの発明に係る面取り機の正面図、（ｂ）は（ａ）の矢印ｂ-ｂでの側面図
【図４】（ａ）は紙管起立機の紙管支持状態を示す正面図、（ｂ）は紙管起立機の紙管を起立させた状態を示す正面図
【図５】（ａ）は面取り加工をした紙管の斜視図、（ｂ）は紙管の面取り部分を拡大した断面図
【図６】紙管の面取り装置における紙管の移動を説明する図面であり、（ａ）は紙管供給前の状態を示す説明図、（ｂ）は面取り機に供給された紙管に面取り加工を施している状態を示す説明図、（ｃ）は面取り加工後の紙管を面取り機から紙管起立機に移載する状態を示す説明図、（ｄ）は紙管起立機上に紙管を支持した状態を示す説明図
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、この発明の実施の形態を図示例に基づいて説明する。
【００２３】
図１と図２に示すように、紙管の面取り装置は、水平に支持した大径の紙管Ａの端部内周面に面取り加工をする面取り機１と、前記面取り機１の一方側方に並列して配置され、面取り機１から排出された紙管Ａを水平状態で受取り、この紙管Ａを起立姿勢にする紙管起立機２との組み合わせによって形成されている。
【００２４】
図１と図３のように、上記面取り機１は、長いベース台３上に設けたテーブルリフター４の昇降台５上に、紙管Ａを水平状態でベース台３の長さ方向に沿って軸方向に移動可能に支持する支持台８を設け、前記ベース台３上で支持台８の図３（ａ）の右側である前方位置に、この支持台８で支持された紙管Ａの先端と対面し、紙管Ａの端部内周面を面取りする回転刃物機構１０を配置し、更に、前記支持台８の後端側の位置に、この支持台８で支持された紙管Ａの後端を回転刃物機構１０に向けて押圧する押し込み機構１１を設けて形成されている。
【００２５】
上記支持台８は、多数のローラ６が一定の間隔で並ぶローラ台７を二台並列に配置することにより形成され、上記回転刃物機構１０は、支持台８で支持された紙管Ａの軸心を中心に回転する複数の切削刃物９を備えている。
【００２６】
上記支持台８は、図２と図６のように、昇降台５の上に設けた軸受１２で支持された支点軸１３に、紙管起立機２と反対側の側部が枢止され、この支点軸１３を中心に紙管Ａの水平支持状態から紙管起立機２側に向けて下がり傾斜となる傾斜動可能となり、支点軸１３に一端を固定したアーム１４の先端と昇降台５の間に設けた駆動機であるシリンダ１５の伸縮によって水平状態から傾斜動が付与されるようになっている。
【００２７】
上記回転刃物機構１０は、支持台８の先端側に起立状態で臨むよう、ベース台３の上に角形ボックス１６を立設し、このボックス１６において、支持台８で支持された紙管Ａの先端と対向する垂直の前面板１７に、紙管Ａよりも大径となるよう設けた円形孔１８内に収まり、ボックス１６内のモータ１９による回転軸１９ａの駆動によって、水平の軸心を中心に回転する円板２０が配置され、この円板２０の前面に、紙管Ａの先端面が当接する複数のローラ２１を円板２０の回転軸心を中心とする放射状の配置で取付け、前記円板２０のローラ２１間の位置に、円板２０に設けた長孔２２からローラ２１よりも前方に刃先が突出し、紙管ａの先端部内周を傾斜状態に切り取る複数の切削刃物９を設けた構造になっている。
【００２８】
この切削刃物９は、図１（ｂ）のように、刃物ホルダー９ａに固定され、円板２０の回転軸心を中心とする同一円周上に周方向へ一定間隔で配置され、その刃先は、面取りに必要な長さと面取りに対応した傾斜角度と、紙管Ａの回転方向に対する掬い角を有し、この刃先がローラ２１よりも前方に突出した配置となり、紙管Ａの先端面をローラ２１に当接させると、刃先は面取りに必要な傾斜角度で紙管Ａの先端内周に食い込むようになっていると共に、各切削刃物９は、図示省略したが、刃物ホルダー９ａのねじ孔に螺合したねじ軸を手動やモータで回転させることにより、円板２０の回転軸心を中心として円板２０の半径方向に位置調整自在となり、その切り込み配置径を内径の異なる紙管Ａに対して調整することができるようになっている。
【００２９】
図示の場合、切削刃物９は円板２０の三箇所に取付け、円板２０を駆動するモータ１９は、一回の面取り加工時にこの円板２０を切削刃物９の配置角度である１２０°を往復回転させるように設定している。
【００３０】
なお、切削刃物９を円板２０の四箇所に取付けた場合、円板２０を切削刃物９の配置角度である９０°を往復回転させるようにモータ１９を設定すればよく、このように、自重によって回転しない紙管Ａに対して、切削刃物９を１２０°又は９０°回転させるだけで紙管Ａの先端内周の全周を面取りするようにすれば、一回転による面取りに比べて時間を１／３又は１／４に短縮させることができる。
【００３１】
上記支持台８で支持された紙管Ａは、その軸線が円板２０の回転軸心と一致するよう、テーブルリフター４により支持台８の高さを紙管Ａの直径に合わせて上下に調節すると共に、図２のように、支持台８は並列する二台のローラ台７を内側傾斜の配置とし、水平に支持した紙管Ａの両側横方向に対する位置決めが得られるようにしている。
【００３２】
前記押し込み機構１１は、テーブルリフター４の昇降台５において、反転機２と反対側の側部にシリンダやモータを駆動源として９０度回転可能な垂直軸２３を、モータで回転するねじ軸２４とナット２５を用いた送り機構２６によって支持台８上に支持した紙管Ａの軸方向に移動自在となるよう配置し、この垂直軸２３に一端を固定した旋回アーム２７の先端に、支持台８上に支持した紙管Ａの後端に当接する水平の押圧部材２８を、シリンダ２９を介して取付けて形成されている。
【００３３】
この押し込み機構１１は、支持台８に紙管ａを供給したり、支持台８から紙管Ａを取り出す場合、図１に一点鎖線で示すように、旋回アーム２７と押圧部材２８が側方へ回動し、紙管Ａの出し入れに干渉しないと共に、支持台８上の紙管Ａを押圧する場合は、図１に実線で示すように、紙管Ａの後端に押圧部材２８が臨むよう旋回アーム２７が回動し、シリンダ２９の伸長により押圧部材２８で紙管Ａを回転刃物機構１０に向けて所定の圧力で押すことになり、送り機構２６による移動によって長さの異なる紙管Ａに対応することができることになる。
【００３４】
次に、上記紙管起立機２は、図１と図４のように、テーブルリフター３０の昇降台３１上に、ローラ３２ａが並ぶコンベアで形成された受け取り台３２を、上記面取り機１の支持台８の側方位置に、この支持台８と平面的に並列するように配置し、昇降台３１の上面で先端側の位置に設けた水平支持軸３３に、前記受け取り台３２の先端寄り下部を枢止し、この受け取り台３２が、昇降台３１上に伏倒する水平状態から水平支持軸３３を支点に、昇降台３１の先端部で直立する回動自在になっている。
【００３５】
上記水平支持軸３３に一端を固定したアーム３４の先端と、テーブルリフター３０に取付けたシリンダ３５を連結し、シリンダ３５の伸縮によって上記受け取り台３２を起伏動させるようになっている。
【００３６】
上記受け取り台３２には、先端側の位置に、この受け取り台３２が水平に伏倒する状態で上面側へ直角に起立する端板３６と、面取り機１と反対側の側部位置に上向きの転出防止板３７が設けられ、また、並列する面取り機１と反転機２の間には、支持台８の傾動によってこの支持台８上から転出した紙管Ａを反転機２の受け取り台３２上に誘導する移載板３８が配置されている。
【００３７】
なお、紙管起立機２の受け取り台３２は、テーブルリフター３０の作用により、移載板３８と同じ高さの上昇位置で紙管Ａを受取り、受け取り台３２でこの紙管Ａを起立姿勢にしたときに少し下降することで、受け取り台３２の端板３６と床面の間に段差が発生するのを少なくするようにしている。
【００３８】
この発明の面取り機とこれを用いた面取り装置は、上記のような構成であり、面取り加工の開始前は、図２と図６（ａ）のように、面取り機１は、支持台８が水平に伏倒して紙管Ａの直径に対応した高さ位置に設定され、円板２０の切削刃物９は加工せんとする紙管Ａの内径に対応した配置径に設定され、後退位置に待機する押し込み機構１１の旋回アーム２７と押圧部材２８が側方へ回動し、また、紙管起立機２は受け取り台３２が水平に伏倒して上昇した高さ位置に設定されている。
【００３９】
面取り加工をする紙管Ａは、面取り機１の支持台８上に開放された後端側から送り込まれ、この支持台８上に紙管Ａの全長が載って水平状態で支持されると、図６（ｂ）のように、押し込み機構１１の旋回アーム２７が９０度回転して押圧部材２８が紙管Ａの後端に臨み、シリンダ２９の伸長で前進した押圧部材２８が紙管Ａを前方に押し、紙管Ａの先端を回転刃物機構１０のローラ２１に円板２０と同軸芯の関係で押し当てる。
【００４０】
紙管Ａの先端が回転刃物機構１０のローラ２１に当接すると、ローラ２１よりも前方に面取り角度で傾斜状に突出する切削刃物９に紙管Ａの先端内周が食い込み、この状態でモータ１９を起動して円板２０を切削刃物９の配置角度かそれよりも少し多めに回転させると、ローラ２１が紙管Ａの端面を転動し、この円板２０に取付けた各切削刃物９が円板２０と共に回転しながら刃先によってその掬い角で紙管Ａの先端内周を傾斜状に切削する。
【００４１】
上記のように、円板２０を切削刃物９の配置角度分だけ回転させるだけで、紙管Ａの先端内周の全長が複数の切削刃物９によって同時に切削され、円板２０は所定角度の回転後に逆転して始動位置に復帰する。
【００４２】
このように、円板２０を切削刃物９の配置角度分だけ回転させればよいので、全回転による面取り加工に比べて加工時間の短縮が可能になる。
【００４３】
このように、紙管Ａの先端を回転するローラ２１に押し当て、紙管Ａの先端の位置決めを行った状態で、回転する円板に設けた切削刃物９で紙管Ａの先端内周面を斜めに切削して面取り加工ａを施すので、重量のある大径の紙管Ａであっても、簡単な構造で確実に面取り加工ａを施すことができる。
【００４４】
刃物９によった紙管Ａの先端内周に面取りの加工ａが完了して円板２０が停止すると、押し込み機構１１のシリンダ２９が収縮して押圧部材２８が後退すると共に旋回アーム２７が側方の待機位置に回動し、支持台８上の紙管Ａをフリーにする。
【００４５】
上記のように、面取り機１での紙管Ａの先端に図５で示すような面取り加工ａが完了すると、支持台８のシリンダ１５が収縮し、図６（ｃ）のように、支持台８が紙管起立機２側に傾斜し、紙管Ａは傾斜側に転がることで移載板３８を介して紙管起立機２の受け取り台３２の上に載り移り、紙管Ａは転出防止板３７に当接して停止することで、受け取り台３２の上に水平状態で支持される。
【００４６】
面取り機１は、紙管Ａが転出すると、シリンダ１５が伸長して支持台８が水平の紙管支持姿勢に戻り、次の紙管受け取りに備える。
【００４７】
紙管起立機２は、図６（ｄ）のように、受け取り台３２の上に紙管Ａが載るとシリンダ３５が収縮し、水平支持軸３３を支点に端板３６が下になるよう回動し、傾斜と共に受け取り台３２の上の紙管Ａは、端板３６側に移動して下側となる先端が端板３６に当接して支持されながら起立し、受け取り台３２は支持した紙管Ａが直立する姿勢で停止し、紙管起立機２のテーブルリフター３０によって受け取り台３２が下降動し、端板３６が床面に接近した状態しなる。
【００４８】
上記のように、紙管Ａは端板３６の上に起立状態となるので、作業員は端板３６上にある起立姿勢の紙管Ａの上部を両手で保持し、少し傾けながら下端の接地部分を支点にして回転させるようにすれば、端板３６上から床面に紙管Ａを簡単に取り出して必要な場所に移動させることができる。
【００４９】
紙管Ａが取り出された紙管起立機２は、シリンダ３５の伸長により受け取り台３２がテーブルリフター３０の上に水平伏倒する姿勢に戻り、テーブルリフター３０の作動で少し上昇した状態になり、次の紙管受取りに備えることになる。
【００５０】
上記のように、面取り機１の支持台８上に供給された紙管Ａは、支持台８の傾斜によって紙管Ａを転動させることで紙管起立機２の受け取り台３２の上に移載し、この紙管起立機２で紙管Ａを起立させるようにしたので、面取り加工後の紙管の姿勢を最も取り扱いの容易な状態にすることができ、これにより、重量のある大径紙管Ａの移動処理が省力的に行えることになる。
【符号の説明】
【００５１】
１        面取り機
２        紙管起立機（反転機）
３        ベース台
４        テーブルリフター
５        昇降台
６        ローラ
７        ローラ台
８        支持台
９        切削刃物
１０      回転刃物機構
１１      押し込み機構
１２      軸受
１３      支点軸
１４      アーム
１５      シリンダ
１６      ボックス
１７      前面板
１８      円形孔
１９      モータ
２０      円板
２１      ローラ
２２      長孔
２３      垂直軸
２４      ねじ軸
２５      ナット
２６      送り機構
２７      旋回アーム
２８      押圧部材
２９      シリンダ
３０      テーブルリフター
３１      昇降台
３２      受け取り台
３３      水平支持軸
３４      アーム
３５      シリンダ
３６      端板
３７      転出防止板
３８      移載板
【図１】
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【図２】
2011062757.tif 000004
【図３】
2011062757.tif 000005
【図４】
2011062757.tif 000006
【図５】
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【図６】
2011062757.tif 000008