(57)【要約】  作業面（３２）上で前進する材料（Ｃ）のシート又は層を切断する装置が記載され、刃（３０）は、作業面上で動く材料を切断し、作業面（３２）の摩耗又は損傷を避けるため、刃（３０）は、対応する空洞の材料から切刃が出ることができるように、作業面で形成される空洞（３４）内で吊着される切刃（３８）を含む。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業面（３２）上で前進する材料（Ｃ）のシート又は層を切断する装置であって：前記材料を前進させる作業面（３２）、及び、前記作業面上で動く前記材料を切断するように適合する刃（３０）を、含み、
前記刃（３０）は、切刃が対応する空洞の材料から出ることができるように前記作業面において形成される空洞（３４）内で吊着される切刃（３８）を含むことを特徴とする、装置。
【請求項２】
前記空洞が前記作業面において形成される凹面（３４）である、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記空洞が前記作業面において形成される貫通孔である、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記刃（３０）が円形である、請求項１、請求項２又は請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記刃が順番に設定された電気モータに接続される、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項６】
前記刃が前記電気モータのローターに含まれる、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記刃が前記電気モータに接続されたピニオンと係合する円形の歯を含む、請求項５に記載の装置。
【請求項８】
前記刃（３０）と一体的なピニオン（４０）、及び、該ピニオンへ前記電気モータによって作動する軸（５０）から回転運動を伝える動力伝達システムを含む、請求項５に記載の装置。
【請求項９】
前記動力伝達システムが、前記ピニオンの周り、及び、前記軸（５０）の周りで係合されるベルト又はチェーン（５２）を含む、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記動力伝達システムは、その１つが前記軸（５０）に合わせられ、もう１つが前記ピニオン（４０）に合わせられる、あるいはその代わりになる、歯を有するホイール（６２）、又は、歯車列あるいは歯車（６２）を含む、請求項８に記載の装置。
【請求項１１】
前記軸（５０）が滑らかな円筒状の表面を含み、前記動力伝達システムはその１つが前記ピニオン（４０）に合わせられるあるいはその代わりになり、もう１つが回転運動を受容するために該滑らかな円筒状の表面と接触して載置される、滑らかなホイール又はクラッチ（７２）の列を含む、請求項８に記載の装置。
【請求項１２】
前記刃（３０）が前記電気モータの前記ローターに含まれる、請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１３】
前記刃（３０）がモーター（Ｍ）の前記ローター（８０）に一体的に接続され、その固定子（８２）が、前記作業面に前記刃を近付くようにあるいは離れるように移動可能であるように載置される、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記刃がその上に回転可能に載置される要素（６０）を含み、該要素（６０）は前記作業面（３２）の方へ下げられた作業位置、又は、該作業面（３２）から上げられたあるいは離れて動かされた休止位置の方へ前記刃（３０）を動かすように該作業面（３２）に対して直角方向において移動可能である、請求項１から請求項１３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１５】
例えば超音波によって前記刃を振動させるために適合する振動駆動を含む、請求項１から請求項１４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１６】
前記振動駆動がその切断面に沿って交互にかつ前記作業面に対して垂直に前記刃を振動させるように構成される、請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
前記振動駆動が、前記刃の２つの取付け肩部と該刃の垂直運動アクチュエータの間で適用される、請求項１５又は請求項１６に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般に、本明細書で好適な例として選ばれる段ボールのような材料のシート又は層を切断する装置に関する。例えばプラスチック又は革のような他の材料も考えられる。
【背景技術】
【０００２】
箱を作るように折り畳み可能な段ボールシートを製造するためには、例えば欧州特許第２４５４０８３号公報に記載の機械によって、所定のラインに従ってそれらを切断しなければならない。
【０００３】
一般的な切断システム（図１）は、堅固な又は可撓性の作業面Ｑの上、あるいはローラー上で前進している段ボールＣ（方向Ｆ）のシートを切断する回転する円形の刃１０を備える。刃１０が段ボールＣの厚みを切断して完全に通り抜けるので、刃１０によって作業面Ｑ又は下にあるローラーが傷つけられるという著しく不利な点が存在する。それゆえに、作業面Ｑ又はローラーを絶えず頻繁に交換しなければならない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】欧州特許第２４５４０８３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
他のシステムにおいて急速な摩耗を避けるため、２つの軸に沿って搭載可能なスピンドル上に載置される往復運動する刃が用いられる；この場合、切断速度、及びしたがって１時間当たりの生産性は低い。
【０００６】
本発明の主な目的は、上記の欠陥を除去あるいは減少する一方で切断の品質を維持する又は向上させる改善された切断装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
作業面上で前進する材料のシート又は層を切断する装置は：材料を前進させる作業面、及び、作業面上で動く材料を切断するために適合する刃を含み、そこにおいて、刃は、対応する空洞の材料から切刃が出ることができるように、作業面で形成される空洞内で吊着される切刃を含む。
【０００８】
このように、刃が作業面に触れないので、関連した上記の損傷は全て避けられる。加えて、刃の端は空洞内で吊着されたままであるので、あまり消耗しない。
【０００９】
好ましくは、凹面が作業面で形成されることにより、空洞が得られる。あるいは、刃（下記参照）があまりに厳しい偏位及び／又は製作公差を有する場合には、空洞は、作業面内の／上の貫通孔であってもよい。
【００１０】
好ましくは、刃は円形であるが、必ずしもそうである必要はない。
【００１１】
経験的に、作業面に面する材料の側部でのフリーホイールの刃による材料の破壊が時に、端の欠損又は切断の不完全性につながることが指摘されてきた。この課題を解決するため、刃は、順番に設定される電気モータに接続されることが好ましい。刃の強制的運動は、切断が精密であり、材料の供給が無条件であるという利点を有する。
【００１２】
電気モータから刃へ運動を伝えるために、様々なシステムが考えられる。
【００１３】
好適なものは、作業面上の刃の設置の自由度を最小限に制限するように刃を支持する機械群のサイズを小さくすることができるものである。
【００１４】
小型性を確実にする好適な解決法は、刃を電気モータ（例えばブラシ不要の及び／又は同期及び／又は非同期モータ）のローターに含むこと、あるいは、刃に電気モータへ接続されるピニオンに係合される円形の歯をつけることである。又は、装置がベルト伝動によって刃に合わせられる滑車を含み、刃は回転するように作動させることである。
【００１５】
好適な変形として、本発明の装置は：‐刃と一体的であるピニオン、及び、‐電気モータによって駆動される軸からピニオンに回転運動を伝えるための動力伝達システムを含む。動力伝達システムは特に：‐ピニオンの周りで係合され、軸の周りで係合されるベルト又はチェーン、及び／又は、‐その１つが軸に合わせられ、もう１つがピニオンに合わせられる、あるいはピニオンの代わりになる、歯を有するホイール、又は、歯車列あるいは歯車を含んでもよい。
【００１６】
前記軸はまた、滑らかな円筒状の表面を含んでもよく、動力伝達システムは、その１つがピニオンに合わせられるあるいはピニオンの代わりになり、もう１つが回転運動を受容するために滑らかな円筒状の表面と接触して載置される、滑らかなホイール又はクラッチの列を含んでもよい。
【００１７】
刃はまた、電気モータのローターに直接含まれても、その一部であってもよい。この目的のために好適な構造は、作業面に刃を近付くようにあるいは離れるように動かすために移動可能に支持するようにその固定子が載置されて、刃が一体的にモータのローターに接続されることである。
【００１８】
全ての変形において、刃は、作業面に関して好ましくは移動可能である。このために、装置は、その上に刃が回転可能に載置される要素を好ましくは含み、要素は、作業面に向かって下げられた作業位置、又は刃が作業面から上げられるあるいは離れて動く休止位置に刃を動かすように、作業面に対して直角方向に移動可能である。
【００１９】
上記の切断における不完全性の他の問題解決法は、刃を振動させるように適合する振動駆動を有する装置を提供することによって得られる。振動駆動は、例えば超音波及び／又は電磁石（すなわち、可変の磁界が金属の刃に作用して利用される）によって、及び／又は、連結棒クランクタイプあるいはカムシャフトタイプの運動力学を含む動力付システムを経て刃の上に振動を誘発することができる。特に振動駆動が、その切断面に沿って交互に、及び、作業面に対して垂直に刃を振動させるように構成される場合、最大の効果に達する。
【００２０】
振動駆動は例えば、刃の２つの取付け肩部と刃の垂直作動器の間で配置される。
【００２１】
本発明の別の態様は、刃によって作業面上で前進する材料のシート又は層を切断する切断方法であり、そこにおいて、刃は作業面で形成される空洞内に吊着されるので、刃の切刃が材料から出て、対応する空洞においてそれを貫通することができる。
【００２２】
装置の変形として記載した全ては方法のステップとして等しく使用可能であり、同じ利点を有する。特にいくつかの好適なステップは、以下の通りである：作業面に形成された凹面内に刃を吊着するステップ；及び／又は、作業面内の／上の貫通孔部に刃を吊着するステップ；及び／又は、オペレータ駆動を経て回転するように刃を設定するステップ；及び／又は、例えば超音波及び／又は可変の磁界及び／又は動力付システムにより、刃の上に振動を誘発するステップ。特に刃は、その切断面に沿って交互に、及び、作業面に対して垂直に振動する。
【００２３】
本発明の利点は、添付の図面を参照して以下の好ましい実施態様の詳細な説明からより明らかになる。図面の説明は以下の通りである。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１は、公知の切断システムを示す。
【図２】図２は、本発明による切断システムの基本的な略図を示す。
【図３】図３は、本発明による切断システムの変形を示す。
【図４】図４は、本発明による切断システムの変形を示す。
【図５】図５は、本発明による切断システムの変形を示す。
【図６】図６は、本発明による切断システムの変形を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
図において、同一の数字は、同一又は類似した部品を示す。切断システムは、堅固な作業面３２の上を前進する（方向Ｆ）段ボールＣのシートを切断するために適合する回転する円形の刃３０を想定するものである。刃３０の下で、平面３２は、平坦部分Ｐと比較してへこむように後退する好ましくはか円形の断面の空洞又は窪み３４を有し、そこで、段ボールＣが摺動する。平面Ｐの存在している位置と空洞３４の底部の間の距離は、最大値Ｄ２を有する。
【００２６】
刃３０の切刃は、その下部端３８の部品が平面Ｐの高さから最大距離Ｄ１に位置するように空洞又は窪み３４内部で吊着されて保持される。Ｄ１＜Ｄ２である状態が端３８と周囲の固定部品の接触がないことを確実にすることに留意するべきである。Ｄ１は、例えば１ｍｍであってもよい。Ｄ２は、例えば１．５ｍｍであってもよい。
【００２７】
動作
構造上の形状によって、刃３０に接する段ボールＣが左右交互に切断されて完全に貫通される場合、刃３０の大部分で端３８は、ほぼＤ３の分空洞３４の方へ及びその中で切断された段ボールＣから突出する。
【００２８】
変形
空洞又は窪み３４は都合よく、作業面３２が材料Ｃのシート又は層と接触している周囲の平面Ｐに関して凹面を有する対応したへこんだ領域であってもよい（単純な解決法）。へこんだ領域は、球面キャップ又は線形スロットのような形状を有しても、あるいは、円筒状の断面を有してもよい。
【００２９】
空洞又は窪み３４の底部は、刃３０の端３８の段を付けられた補完的な輪郭を再生するために平面Ｐに対して平行である、又はカーブしていてもよい。特に、空洞３４の断面は、刃３０の切刃のそれにほぼ等しい曲線半径を有してもよい。
【００３０】
しかしながら、平面３２に関してスロット又は貫通孔を使用することも考えられる。
【００３１】
刃３０は、‐空転状態で載置される、あるいは、オペレータ駆動により回転及び／又は振動してもよい；及び／又は、‐ 必ずしも円形である必要はなく、すなわち、好ましくは交互に動く線形の刃又は端であってもよい。
【００３２】
刃３０の下で段ボールＣの詰まり又は屈曲、及び／又は段ボールＣの前進し過ぎを防ぐため、抑えたサイズの空洞３４を維持することが好ましい。
【００３３】
一実施態様は図３において例示され、そこにおいて、刃３０は、刃３０自体と一体的であり、好ましくは同軸であるようにピニオン４０を通じて回転するように設定される。ピニオン４０（又は刃の回転軸）は例えば、１つ又は２つの移動可能な肩部あるいは発振要素の形（好ましくは刃が回転可能に係合されるフォーク）で支持部６０に接続される。支持部６０は、（作業面３２の方へ下げられた）作業位置、又は、（作業面３２から上げられたあるいは離れて動く）休止位置に刃３０を動かすようにアクチュエータによって作業面３２に対して直角方向に移動可能である。
【００３４】
ピニオン４０は好ましくは、回転運動を受容し、刃３０にそれを伝えて回転させるようにモータ又は作動手段に接続される。好ましくは、回転運動はピニオン４０及び刃３０と同軸の軸５０から取られ、軸５０はそれにより、並んでいる支持部６０上で互い平行に配置された刃３０のいくつかも作動することができる。
【００３５】
軸５０から（又は一般的な電気モータの出力軸から）刃３０及び／又はピニオン４０に回転運動を伝える動力伝達システムは、変化してもよい。
【００３６】
そのような動力伝達システムは例えば：‐ ピニオン（又はスプール）４０の周り、及び、軸５０に合わせられたディスク５４の周りで、あるいは、軸５０自体の周りで係合するベルト又はチェーン５２（図３）；及び／又は、‐ １つが軸５０上で合わせられ、もう１つがピニオン４０上で合わせられる（又はその代わりの）歯車６２、あるいは、ギア又はスプロケット６２（図４）の列；及び／又は、‐ １つが軸５０上で合わせられ、もう１つがピニオン４０上で合わせられる（又はその代わりの）滑らかなホイール又はクラッチ７２（図５）の列；を含む。この変形において、軸５０はまた、滑らかな軸及び滑らかなホイールであってもよく、あるいは、摩擦は、単に回転運動を受容するためだけに滑らかな軸と接触して載置されてもよい。摩擦ホイール又は滑らかなホイールの使用は、単一の刃により起こりうる回転の妨害が他に影響しない、及び、単一のモータの実施態様の場合、同じホイールの嵌合が歯の相互の位置によって影響されないという利点を有する。
【００３７】
小型性を確実にする他の好適な解決法は、刃３０が電気モータ（例えばブラシ不要の及び／又は同期又は非同期モータ）のローターに含むことである。図６の例を参照のこと。刃３０は、その固定子８２が好ましくは前記垂直に移動可能な支持部６０のような移動可能な支持によって接続されるモータＭのローター８０で一体的に接続される。この変形の利点は機械的な連結又は伝動軸の除去にあり、そのために様々なタイプの切断用にシステムをずっと小型かつ柔軟に作ることができる。
【００３８】
刃３０の運動は必ずしも、回転である必要はない。他の変形では、そのような運動が刃に適用される発振器によって生成されるものが提供される。特に発振器は、刃の２つの取付け肩部と垂直作動器の間で、又は前記支持部６０とアクチュエータの間で適用されてもよい。この場合、切断エネルギは、発振器（超音波）によって生成される高周波振動によって供給される。
【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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【国際調査報告】
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