(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
紙、段ボール、プラスチック材、又は、他の素材の複合材、のような、１つ以上の重なり合う層を有する堅固な材料（１１）を切断するための切断装置であって、
前記切断装置は、固定構造（１７）と、切断される前記材料（１１）を送り方向（Ｆ２）に移動させるために第１の回転軸（Ｘ１）に回転可能に取り付けられたフィードロール（１３）と、前記第１の回転軸（Ｘ１）に平行な第２の回転軸（Ｘ２）を中心に前記固定構造（１７）に対して回転可能であり、その周辺端部である第１の周辺切刃（１６）が鋭利に構成された第１の切断ディスク（１４）と、前記第１の回転軸（Ｘ１）及び前記第２の回転軸（Ｘ２）に平行な第３の回転軸（Ｘ３）を中心に回転可能であり、その周辺端部である第２の周辺切刃（２１）が鋭利に構成された少なくとも１つの第２の切断ディスク（１９）と、切断する前記材料（１１）を載置するのに適切である支持平面（１２）と、を備え、
該切断ディスク（１４、１９）の各々の周辺切刃（１６、２１）と、前記支持平面（１２）との間の距離は、それぞれ選択的に調節可能であり、
前記第２の周辺切刃（２１）によって画定される平面は、前記第１の周辺切刃（１６）によって画定される平面と同一平面上にあり、
前記第１の切断ディスク（１４）及び前記第２の切断ディスク（１９）は、前記支持平面（１２）に対して、個別に又は一緒に移動可能であり、
前記第１の切断ディスク（１４）、前記第２の切断ディスク（１９）は、第１の支持スライダ（１５）、第２の支持スライダ（２０）にそれぞれ回転可能に取り付けられ、
前記第１の支持スライダ（１５）、前記第２の支持スライダ（２０）は、前記固定構造（１７）に取り付けられており、前記切断ディスク（１４、１９）のそれぞれと、前記支持平面（１２）との間の距離を調節するために、前記支持平面（１２）に垂直な方向に移動可能であることにおいて特徴付けられる、切断装置。
【請求項２】
前記第２の切断ディスク（１９）が前記第１の切断ディスク（１４）より鋭いことにおいて特徴付けられる、請求項１に記載の切断装置。
【請求項３】
前記第１の切断ディスク（１４）が第１の直径、第１の厚み（Ｓ１）及びその周辺端部（１６）の第１の切削角（α１）を有し、前記第２の切断ディスク（１９）がすべて該第１の切断ディスク（１４）のそれらより小さい第２の直径、第２の厚み（Ｓ２）及びその周辺端部の第２の切削角（α２）を有することにおいて特徴付けられる、請求項１又は２に記載の切断装置。
【請求項４】
前記第１の直径が５０ｍｍから１５０ｍｍの間で構成され、前記第１の厚み（Ｓ１）が１.５ｍｍから３ｍｍの間で構成され、前記第１の切削角（α１）６０°から１２０°の間で構成され、前記第１の直径が２５ｍｍから１００ｍｍの間で構成され、前記第２厚み（Ｓ２）が０.５ｍｍ及び１ｍｍの間で構成され、前記第２の切削角（α２）が１０°から３０°の間で構成されることにおいて特徴付けられる、請求項３に記載の切断装置。
【請求項５】
を含む切断方法において、
堅固な材料（１１）を切断するための切断方法であって、その周辺端部（１６）に沿って鋭くされて、その第２の回転軸（Ｘ２）の周りを回転する第１の切断ディスク（１４）による該材料（１１）の切断を提供する第１の切断ステップと、その周辺端部（２１）に沿って鋭くされて、その第３の回転軸（Ｘ３）の周りを回転し、切断される前記材料（１１）の送り方向において、前記第１の切断ディスク（１４）より手前に、かつ、前記第１の切断ディスク（１４）によって画定される平面と同一平面上に配置される第２の切断ディスク（１９）による該材料（１１）の切断を該第１の切断ステップの前に最初に提供する第２の切断ステップを含む切断方法において、
該切断ディスク（１４、１９）の各々の周辺切刃（１６、２１）と、支持平面（１２）との間の距離が、該支持平面（１２）に関して個別に又は一緒に該第１の切断ディスク（１４）及び該第２の切断ディスク（１９）を動かすことで、切断する該材料（１１）を載置するのに適切である該支持平面（１２）に関して選択的に調節可能であり、
前記第１の切断ディスク（１４）、前記第２の切断ディスク（１９）は、第１の支持スライダ（１５）、第２の支持スライダ（２０）にそれぞれ回転可能に取り付けられ、
前記第１の支持スライダ（１５）、前記第２の支持スライダ（２０）は、固定構造（１７）に取り付けられており、前記切断ディスク（１４、１９）のそれぞれと、前記支持平面（１２）との間の距離を調節するために、前記支持平面（１２）に垂直な方向に移動可能であることにおいて特徴付けられる、切断方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、１０分の数ｍｍから約１０ｍｍの間の全体の厚みで、１つ以上の重なり合う層を有し、特に全体の厚みが約１ｍｍより小さく、多くとも最大１０ｍｍの例えば箱を作成するために紙、段ボール、プラスチック材、複合材又は他の材料のような比較的堅固な材料を切断するための切断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば紙、段ボール、プラスチック材、複合材又は他の材料のような比較的堅固な材料を用いて様々な寸法の箱を包装する製品生産の工業分野において、平らなシートを選ばれた材料の連続した細片から切断することは周知であり、その平らなシートは、その後の折り曲げ加工で作成される製品の全ての壁を含む展開部分を有する。
【０００３】
細片を切断して、シートを作成するのに適している周知の切断機は、通常、各々が単一の切断ブレードを有する１つ以上の切断装置を含む。
【０００４】
特に、切断装置は、切断ブレードがその周辺端部に沿って鋭くされて、その回転軸の周りを回転する円形のディスクを含むことで知られる。周知のディスクの直径は通常約５０ｍｍから約１５０ｍｍの間であり、その厚みは約１ｍｍから約３ｍｍの間であり、切削角は３０°から９０°の間で構成される。
【０００５】
周知の切断装置はしかしながら、大きい寸法の箱又は前もって切断されたシートを用いて作られる他の製品の製造分野で頻繁に起こっているように、切断する材料が約３ｍｍ以下の厚みを有する時のみ有効であり、材料の厚みがこの値を上回る時には有効ではないという不利な点を有する。
【０００６】
実際には、周知の切断装置では、周辺の切刃が材料の全体の厚みを通過することができないために、切断する材料を切断ディスクが完全に切断できない、すなわち横切って切断できないことが頻繁に起こり、それゆえに、切断を完了するために第２の作業ステップを実行する必要があり、それにより、容認しがたい生産コストの増加を伴うことになる。
【０００７】
特許文献１〜３には、周知のタイプの切断装置が記載されている。
【０００８】
したがって、到達水準の技術における不利な点の少なくとも１つを克服することができる、紙、段ボール、プラスチック材、複合材又はその種のものといった比較的堅固な材料を切断する切断装置を改善する要求が存在している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００１−１６２５８２号公報
【特許文献２】特開平０２−８０２３４号公報
【特許文献３】ドイツ特許出願公開Ａ−１０２００８００５７７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特に、本発明の１つの目的は、最大約１０ｍｍの厚みを有する紙、段ボール、プラスチック材、複合材又はその他の材料のような比較的堅固な材料を効果的にかつ完全に、単一の作業ステップで切断することができる切断装置を得ることである。
【００１１】
本発明の他の目的は、とりわけ周知のタイプの切断ディスクを用いて最大約１０ｍｍの厚みを有する紙、段ボール、プラスチック材、複合材又はその他の材料のような比較的堅固な材料を効果的にかつ完全に、単一の作業ステップで切断することができる方法を完成させることである。
【００１２】
出願人は、到達水準の技術の欠点を克服して、それら及び他の目的そして利点を得るために本発明を考案し、試験して、実施した。
【００１３】
本発明は独立請求項において説明されて特徴付けられる一方で、従属請求項は、本発明の他の特徴又は主な本発明の概念の変形例を記載する。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記の目的にしたがって、紙、段ボール、プラスチック材、複合材又は他の材料のような比較的堅固な材料を切断するための切断装置は、その周辺端部に沿って鋭くされ、その第１の回転軸の周りを回転する第１の切断ディスクを含む。
【００１５】
本発明の記載の一態様では、切断装置はまた、切断する材料に関して第１の切断ディスクの前に配置されていて、第１の切断ディスクと同一平面上にあるその周辺端部に沿って鋭くされる少なくとも第２の切断ディスクも含む。このように、第２の切断ディスクの回転軸は、第１の切断ディスクの回転軸に対して平行となる。
【００１６】
用語「〜の前に」は、第２の切断ディスクが、切断する材料の相互的な供給方向及び切断装置について、第１の切断ディスクに関して前の位置に置かれることを意味する。換言すれば、切断ステップの間、切断する材料は最初に第２の切断ディスクに接触して、次に第１の切断ディスクに触れることになる。
【００１７】
この新規かつ発明的な特徴により、本発明の切断装置は、周知のタイプでありかつそれと同一平面上の第１の切断ディスクと第２の切断ディスクを結合して、最大約１０ｍｍの厚みを有する紙、段ボール、プラスチック材、複合材又はその他の材料のような比較的堅固な材料を効果的にかつ完全に、単一の作業ステップで切断することができるという利点を有する。
【００１８】
実際、第１の切断ディスクの前における第２の切断ディスクの単純であるが有効な追加により、第２の切断ディスクが切断する材料上に比較的深い第１の切り込みを入れることが可能になり、第１の切断ディスクはすでに切り込まれた材料に接触し、その周辺切刃が第２の切断ディスクによって直前に作られた第１の切り込みに挿入されるので、完全に有効な方法で切断ステップを完成することができる。
【００１９】
本発明の記載の別の態様では、第２の切断ディスクが外科用メスであるように第１の切り込みを作成するために、第２の切断ディスクは第１の切断ディスクより鋭い。
【００２０】
本発明の記載の別の態様では、第１の切断ディスクは、第１の直径、第１の厚み及びその周辺端部の第１の切削角を有し、一方で、第２の切断ディスクは、好ましくはすべて第１の切断ディスクのそれらより小さい第２の直径、第２の厚み及びその周辺端部の第２の切削角を有する。
【００２１】
本発明の記載の別の態様では、第１の切断ディスク及び第２の切断ディスクは、切断する材料を載置するのに適切である支持平面に関して個別に又は一緒に動かすことができるので、２つの切断ディスクの各々の周辺切刃の間の距離は、例えば切断する材料の厚みの機能として支持平面に関して選択的に調節可能である。
【００２２】
本発明の記載の別の態様では、紙、段ボール、プラスチック材、複合材又は他の材料のような比較的堅固な材料を切断する方法は、材料がその周辺端部に沿って鋭くされ、その第１の回転軸の周りを回転する第１の切断ディスクによる切断を提供する第１の切断ステップ、及び、材料の最初の切断を提供する、すなわち、前記第１の切断ステップが生じる前に、その周辺端部に沿って鋭くされて、第１の切断ディスクの前で配置されていて同一平面上にある第２の切断ディスクにより切断される少なくとも第２の切断ステップを含む。
【００２３】
ここで記載されている方法の一態様では、切断ディスクの各々の周辺の切刃の間の距離は、支持平面に関して個別に又は一緒に第１の切断ディスク及び第２の切断ディスクを動かすことで、切断する材料が載置される支持平面に関して選択的に調節される。
【００２４】
本発明の開示のこれらの及び他の、態様、特徴及び利点は、以下の記載、図面及び添付の請求の範囲を参照することによってよりよく理解される。本発明の記載に一体化されて形状の一部を形成する図面は、本発明の実施態様のいくつかの形状を示し、そして本発明の説明と共に、開示の原則を記載することを目的とするものである。
【００２５】
本発明の記載に説明されている様々な態様及び特徴は、可能な箇所で個別に適用することができる。例えば添付の従属請求項に記載されている態様及び特徴といったこれら個々の態様は、分割出願の対象であってもよい。
【００２６】
特許取得のプロセスの間、すでに周知であるものと認められるいかなる態様又は特徴も特許請求されるものではなく、放棄の対象となるものであると理解される。
【００２７】
本発明のこれらの及び他の特徴は、本発明のより良い理解を与える目的で提供される以下の説明から明らかになる。説明の一体の部品を形成して本発明の実施態様の形状を示す一連の図面も説明と共に提供されるが、その保護する範囲を限定するものと解釈されるべきではなく、本発明を達成することができる方法の例を示すもののみと解釈されるべきである。図面の説明は以下の通りである：
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】図１は、静止位置における本発明の切断装置の側面図である。
【図２】図２は、第１の作業位置における図１の切断装置の側面図である。
【図３】図３は、第２の作業位置における図１の切断装置の側面図である。
【図４】図４は、第３の作業位置における図１の切断装置の側面図である。
【図５】図５は、図１の切断装置の一部の平面図である。
【図６】図６は、図１の切断装置の一部の横断面図である。
【図７】図７は、図１の切断装置の第１の拡大詳細図を示す。
【図８】図８は、図１の切断装置の第２の拡大詳細図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
理解を容易にするために、可能な箇所で同じ参照番号を用いて、図面における同一の共通要素を識別している。実施態様の１つの形状の要素及び特徴は、さらなる説明なしで実施態様の他の形状に都合よく組み込むことができると理解される。
【００３０】
ここで、１つ又はそれ以上の例が添付の図面に示されている本発明の実施態様の様々な形状を詳細に参照する。各々の例は、本発明の例証として提供されているものであり、制限的なものとして理解されるべきではない。例えば、示されている又は記載されている特徴はやはり、それらが実施態様の１つの形状の一部であるので、実施態様の他の形状を生じるために実施態様の他の形状を採用する又はそれと関連することができる。本発明は、全てのそのような修正及び変形例を含むと理解される。
【００３１】
図１を参照すると、本発明の切断装置１０は、１０分の数ｍｍすなわち１ｍｍ未満から約１０ｍｍの間の全体の厚みで、１つ以上の重なり合う層を有し、例えば箱を作成するための紙、段ボール、プラスチック材、複合材又は他の材料のような比較的堅固な材料１１を切断するように構成される。
【００３２】
切断装置１０は、例えば水平であり、その上に材料１１を載置するのに適している支持平面１２を含む。
【００３３】
フィードロール１３は、支持平面１２の上側表面に対して正接するその円筒状の表面で配置され、回転軸Ｘ１の周り矢印Ｆ１によって示される回転方向に回転可能であり、図面に図示しないが周知のタイプのモータ部材、例えば電動モータによって制御される。
【００３４】
周知のタイプのプレッサロールと協働し、図示されないフィードロール１３は、矢印Ｆ２によって示される供給方向に支持平面１２に沿って材料１を前進させることができる。
【００３５】
第１の切断ディスク１４は、第１の支持スライダ１５に関して回転可能なように、その回転軸Ｘ２周辺で、フィードロール１３の回転軸Ｘ１に対して平行に取り付けられる。第１の切断ディスク１４（矢印Ｆ３）の回転は、フィードロール１３のそれと反対方向において起こり、図示されない例えばフィードロール１３を制御するものと同じ電動モータのような周知のタイプの駆動部材によって制御される。
【００３６】
第１の切断ディスク１４は周知のタイプであり、約５０ｍｍから約１５０ｍｍの間で構成される直径、約１.５ｍｍから約３ｍｍの間で構成される厚みＳ１（図７）を有し、周辺切刃１６は約６０°から約１２０°の間で構成され、好ましくは９０°である切削角α１を有する。
【００３７】
第１の支持スライダ１５は固定した構造１７（図１）に載置され、第１の切断ディスク１４の周辺端部１６が支持平面１２の上側表面から最大約１０ｍｍ、例えば約７ｍｍ、８ｍｍ、９ｍｍ、１０ｍｍ分隔てられる静止位置と  周辺端部１６がフィードロール１３の円筒周面と接触する作業位置（図２及び３）の間で、支持平面１２に対して垂直方向に関して動くことができる。
【００３８】
第１の空気式装置１８は、第１の支持スライダ１５、及びそれに載置される第１の切断ディスク１４の２方向の運動を選択的に制御するように構成される。
【００３９】
第２の切断ディスク１９は、第１の切断ディスク１４の同一平面上に、そして材料１１が導入される側、すなわち図１から４の右側に関してその前に配置される。
【００４０】
第２の切断ディスク１９は、その回転軸Ｘ３周辺で回転軸Ｘ１及びＸ２に対して平行に第２の支持スライダ２０に関して回転可能に載置される。第２の切断ディスク１９（矢印Ｆ４）の回転は第１の切断ディスク１４と同じ方向に生じ、図示されない、例えばフィードロール１３を制御するものと同じ電動モータのような周知のタイプの駆動部材によって制御される。
【００４１】
第２の切断ディスク１９は第１の切断ディスク１４よりも小さくかつ鋭く、約２５ｍｍから約１００ｍｍの間で構成される直径、約０．５ｍｍから約１ｍｍの間で構成される厚みＳ２（図８）を有し、周辺切刃２１は約１０°から約３０°の間で構成され、好ましくは１５°である切削角α２を有する。
【００４２】
第２の支持スライダ２０も固定した構造１７（図１）に載置され、第２の切断ディスク１９の周辺端部２１が支持平面１２の上側表面から最大約１０ｍｍ、例えば約７ｍｍ、８ｍｍ、９ｍｍ、１０ｍｍ分隔てられる静止位置（図１及び２）と  周辺端部２１が支持平面１２の上側表面から約１ｍｍ隔てられて配置される作業位置（図３及び４）の間で、支持平面１２に対して垂直方向に関して動くことができる。
【００４３】
都合よく、第１の切断ディスク１４及び第２の切断ディスク１９は、切断する材料１１を載置するのに適切である支持平面１２に関して個別に又は一緒に動かすことができるので、切断ディスク１４、１９の各々の周辺切刃１６、２１の間の距離は、支持平面１２に関して選択的に調節可能である。この解決法は、切断する材料に基づき使用に柔軟性を与える。
【００４４】
第２の空気式装置２２は、第２の支持スライダ２０、及びそれに載置される第２の切断ディスク１９の２方向の運動を選択的に制御するように構成される。
【００４５】
上記の切断装置１０は以下のように機能する。
【００４６】
静止位置（図１）において、２つの切断ディスク１４及び１９は支持平面１２に関して持ち上げられ、材料１１は矢印F２の方向に手動で又は機械的に周知の手段を用いてそれらの方へ供給されるよう準備される。
【００４７】
材料１１が最大３ｍｍの厚みを有する場合、到達水準の技術において周知である切断装置で動作するように、第１の空気式装置１８のみが駆動され、第１の切断ディスク１４のみが降ろされる（第１の作動位置、図２に示される）。
【００４８】
これに反して、材料１１が最大３ｍｍから約１０ｍｍまでの厚みを有する場合、最初に第２の切断ディスク１９が降ろされて、第２の空気式装置２２を駆動し、続いて、第１の切断ディスク１４も降ろされて、図３に示される第２の作動位置を得て第１の空気式装置１８を駆動する。
【００４９】
変形例によれば、また、材料１１が最大３ｍｍから約１０ｍｍの厚みを有する場合、第２の切断ディスク１９と共に第１の切断ディスク１４も降ろすことができ、この変形例でも図３に示される第２の作動位置を得て、同時に第２の空気式装置２２及び第１の空気式装置１８を駆動する。
【００５０】
この第２の作動位置において、第１の切断ディスク１４に接する前に、矢印Ｆ２の方向に第１の切断ディスク１４に向かって進む材料１１は、第２の切断ディスク１９に接して、その非常に鋭い周辺端部２１のために外科用メスであるように材料１１を切断する。その直後に、第１の切断ディスク１４は、第２の切断ディスク１９による同じ切り込みに容易に入って、材料１１の切断を完了する。
【００５１】
このように、材料１１が最大３ｍｍから約１０ｍｍまでの厚みを有する場合であっても、材料１１は完璧にかつ完全に切断される。
【００５２】
図４は、第２の切断ディスク１９がまだ降ろされている一方で、第１の切断ディスク１４は支持平面１２に関して持ち上げられたその静止位置にすでに戻っている、切断装置１０の第３の作動位置を示す。
【００５３】
切断装置１０が１つの切断ディスクのみを有する周知の切断装置よりも生産コストがわずかに高い場合であっても、第２の切断ディスク１９によって良好な切断効率を得ることができ、周知の装置よりも非常に速い切削速度で作動し、したがって、切断作業のコストを非常に減少させることができることは指摘されるべきである。さらに、切断装置１０はまた、上記の理由でツールの平均寿命を増加させる。
【００５４】
これまで記載のように、切断装置１０及び対応している切断方法の修正及び／又は部品の追加は、本発明の分野及び範囲から逸脱することなく可能であることは明らかである。
【００５５】
例えば、材料１１は支持平面１２の位置で静止したままであり、２つの切断ディスク１４及び１９が材料１１の方へ矢印F２によって示されるものに対して反対方向に横に動いて、第２の切断ディスク１９がその上に深い切り込みを作り、第１の切断ディスク１４が材料１１の切断を完了することもできる。
【００５６】
本発明がいくつかの具体例に関して記載されたにもかかわらず、従来技術の当業者は、請求項にて説明したような特徴を有し、そしてそれゆえに定義した保護の範囲内にある他の多くの同等物の形状を確かに達成することができることもまた明らかである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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