(57)【要約】【課題】薄い鋼板等をせん断しようとすると、切れずに折れ曲がり、両刃の間に噛み込んで刃や刃のホルダー等を傷めてしまう問題を解消する。【解決手段】２以上の刃で板状又はアミ状の部材（２枚以上重なっている場合も含む）のせん断を開始する前後に、板が圧迫固定されていない方の刃（以降、第一の刃と呼ぶ）側に切り離されるべき板部分の折れ曲がりや噛み込みを防ぐように保持手段を設けたせん断装置を提供する。第一の刃（上刃）をローリング方式又は蝶番方式とし、もう一方の刃（下刃）の近傍（下方）に保持手段として固定式のベッドを設ける形態と、第一の刃の位相に応じて可動する保持手段によりせん断される直前直後の板部分を囲む又は挟む形態と、第一の刃近傍の磁力により板を第一の刃側に保持して折れ曲がりを防止する形態、抑え装置を刃に著しく接近させて切断面を挟み込む形態を提供する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２以上の刃で板状又はアミ状の部材（２枚以上重なっている場合も含む）のせん断を開始する前後に、板が圧迫固定されていない方の刃（以降、第一の刃と呼ぶ）側に切り離されるべき板部分の折れ曲がりを防ぐように保持する保持手段（７）を設けた、せん断装置。
【請求項２】
第一の刃と噛み合ってせん断を実現する刃（以降、第二の刃と呼ぶ）の近傍に、切り離されるべき板部分の折れ曲がりを防ぐ固定式のベッドを設けた、請求項１に記載のせん断装置。
【請求項３】
前記ベッドを固定式としやすいように、前記第一の刃をいわゆる「ローリング」形式とした、請求項２に記載のせん断装置。
【請求項４】
前記ベッドを固定式としやすいように、前記第一の刃の一端のみを蝶番により固定した、請求項２に記載のせん断装置。
【請求項５】
第一の刃がマウント型（逆Ｍ時型）又はギロチン型（Ｎ型）であり、板の表面の二点（マウント型）又は一点（ギロチン型）のみを一時にせん断する直前から直後に該二点又は一点の近傍の板のみを第一の刃とで挟んで又は囲って該二点又は一点近傍の板の折れを防ぐよう、第一の刃の位相と対応して可動する可動式の保持手段を有する、請求項１に記載のせん断装置。
【請求項６】
前記可動式の保持手段を前記第一の刃に備えて、該動作を該第一の刃の位相と対応するように構成し、該第一の刃が前記第二の刃に対して挟み込み始めた後にのみ、該保持手段が、折れそうになる板又は板部分を該第一の刃側に保持するように構成した、請求項５に記載のせん断装置。
【請求項７】
前記可動式の保持手段が、板を把持又は支持して折れ曲がりを防ぐように動作する機械装置である、請求項６の記載のせん断装置。
【請求項８】
前記可動式の保持手段が、板（ワーク）を一時的な磁場により第一の刃側に吸着又は吸引させて折れ曲がりを防ぐ（必要時のみにＯＮ／ＯＦＦ可能な）磁力発生装置である請求項６に記載のせん断装置。
【請求項９】
２以上の刃で板状又はアミ状の部材（２枚以上重なっている場合も含む）のせん断を開始する前後に、板を刃が噛みあう位置から両刃クリアランス以内の位置で一方の刃（第一の刃又は第二の刃、典型的には第二の刃である固定式の下刃）と抑え装置とで挟んで固定する、請求項１から６のいずれか一項に記載のせん断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、せん断装置、特に上刃と下刃により薄い鉄スクラップ等をせん断する金属リサイクル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、薄い鋼板（特に鉄リサイクル現場における、部品をくりぬいた後のアミ状の端材や板状の端材）等をせん断しようとすると、切れずに折れ曲がり、両刃の間に噛み込んで刃や刃のホルダー等を傷めてしまう問題があった。これは、下記「特許文献１」の当社独自技術を用いて薄い鋼板を重ねた場合や下刃の前段で抑え装置により（重ねた／重ねない）薄い鋼板（アミ状又は板状）を固定した場合も完全に防ぐことまではできなかった。
図２は、このように噛み込む「せん断直前」の状態を示す、従来のせん断装置の説明図である。このようなせん断装置では、上刃１と下刃２とによるせん断力により板等を切断する。
上刃１は、上刃ホルダー１ｈによって保持され、同様に下刃ホルダー２ｈによって保持されている下刃２との間に板を挟み込むことによりせん断を行う。
ここで、１、２両刃のクリアランス３は、板が折れ曲がらないことを意図した範囲に維持されており、せん断を有効にしている。
板ワーク送り台４は図示しない送り装置と協働して、幾重にか重なった薄いアミ状鋼板（ワーク）６を両刃（１，２）の間に所望の寸法だけ押し出しては切断することを自動的に繰り返し、大きな金属スクラップを、より小さい製鋼・鋳造原料等（例えば、はがき大の低マンガン新断、等）へと連続的に切断することができる。
板（ワーク）の抑え装置５は、せん断の直前で、板６を圧迫して固定することにより、板６の跳ね上がりやズレ・すべりなどを抑制し、より安定的なせん断を可能にするためのものである。
図３は、このような技術によっても、刃や刃のホルダーが消耗・摩耗（さらには、刃の上下ピストン運動の軌道を決めている図示しないスライダー、ライナー、ガイド等が摩耗）して、意図通りの位置決め（上刃、下刃、板（ワーク）間の）とならず、板が折れ曲がって噛み込んだ状態を示す、従来のせん断装置の（好ましくない）状況の説明図である。
両刃のクリアランス３´は、噛み込みによって広がってしまった状態を示しており、斜めの矢印は、噛み込み前後の上刃の動きを示している。
この上刃の動きによって、刃（１，２）とホルダー（１ｈ、２ｈ）さらにはそれらをつなぐ図示しないボルト等が激しく摩耗しかつ不規則な力を受けて変形し、さらには図示しない上刃のスライダーやライナーやガイド等の意図しない摩耗・消耗・変形にもつながり、ますます板（ワーク）の折れ曲がりや両刃への噛み込み（挟み込み）が起こっている。
これは、鉄リサイクル等の現場において処理コストの著しい増大と生産性の悪化（意図した切断がされないケース）を招いている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５０８６７５４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって、本発明が解決しようとする課題は、薄い鋼板等をせん断しようとすると、切れずに折れ曲がり、両刃の間に噛み込んで刃や刃のホルダー等（他には、刃を固定するためのボルトや、ピストン用スライダー・ライナー・ガイド等）、を著しく傷めてしまう問題を解消することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
このような課題を解決するため、本発明は、請求項１として、２以上の刃で板状又はアミ状の部材（２枚以上重なっている場合も含む）のせん断を開始する前後に、板が圧迫固定されていない方の刃（以降、第一の刃と呼ぶ）側に切り離されるべき板部分の折れ曲がりを防ぐように保持する保持手段を設けた、せん断装置を提供する。
これにより、板の折れ曲がりを防ぎ、せん断しやすく、かつ、刃や刃のホルダー等の損傷を防止することができる。
また、請求項２として、第一の刃と噛み合ってせん断を実現する刃（以降、第二の刃と呼ぶ）の近傍に、切り離されるべき板部分の折れ曲がりを防ぐ固定式のベッドを設けた、請求項１に記載のせん断装置を提供する。
これにより、前記板の折れ曲がりを防ぐように保持する保持手段を、簡単かつ安定した構成により、省エネルギーに資する（余分の可動部がない等）形式で実現できる。
また、請求項３として、前記ベッドを固定式としやすいように、前記第一の刃をいわゆる「ローリング」形式とした、請求項２に記載のせん断装置を提供する。
これにより、前記板の折れ曲がりを防ぐように保持する保持手段を、簡単かつ安定した構成により、省エネルギーに資する形式で実現しつつ、せん断力を一時に一点にかけることを可能にする。
また、請求項４として、前記ベッドを固定式としやすいように、前記第一の刃の一端のみを蝶番により固定した、請求項２に記載のせん断装置を提供する。
これにより、前記板の折れ曲がりを防ぐように保持する保持手段を、最も簡単かつ安定した構成により、省エネルギーに資する形式で実現できる。
また、請求項５として、第一の刃がマウント型（逆Ｍ時型）又はギロチン型（Ｎ型）であり、板の表面の二点（マウント型）又は一点（ギロチン型）のみを一時にせん断する直前から直後に該二点又は一点の近傍の板のみを第一の刃とで挟んで又は囲って該二点又は一点近傍の板の折れを防ぐよう、第一の刃の位相と対応して可動する可動式の保持手段を有する、請求項１に記載のせん断装置を提供する。
これにより、固定式ベッドを用意できないようなマウント型やギロチン型のせん断方式の場合でも、本発明による折れ曲がり防止を、最大限の防止効果（最大限の保持用支え面積）で実現することができる。
また、請求項６として、前記可動式の保持手段を前記第一の刃に備えて、該動作を該第一の刃の位相と対応するように構成し、該第一の刃が前記第二の刃に対して挟み込み始めた後にのみ、該保持手段が、折れそうになる板又は板部分を該第一の刃側に保持するように構成した、請求項５に記載のせん断装置を提供する。
なお、該可動式の保持手段７は、板を把持又は支持して折れ曲がりを防ぐように動作する機械的なもの（図６、請求項７）でもよく、板（ワーク）を一時的な磁場により第一の刃側に吸着／吸引させて折れ曲がりを防ぐ（必要時のみにＯＮ／ＯＦＦ可能な）磁力発生装置（図７、請求項８）でもよい。これにより、保持手段７と第一の刃（上刃の場合が多い）のスライダーとが一体化した構成となり、保持手段７の機械的位相をより確実に決めることが可能となり、機械自体をシンプルに構成することが可能になる。
また、請求項９として、２以上の刃で板状又はアミ状の部材（２枚以上重なっている場合も含む）のせん断を開始する前後に、板を刃が噛みあう位置から両刃クリアランス以内の位置で一方の刃（第一の刃又は第二の刃。典型的には第二の刃である固定式の下刃）と抑え装置とで挟んで固定する、請求項１から８のいずれか一項に記載のせん断装置を提供する。
これにより、板の噛み込みをおきやすくする、「板のせん断直前位置での浮き上がり（上刃の場合は浮き下がり）」を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本発明によるせん断装置の説明図である。
【図２】従来のせん断装置の説明図（噛み込む前の状態）である。
【図３】従来のせん断装置の説明図（板が折れ曲がって噛み込んだ状態）である。
【図４】本発明による保持手段を備えたローリング式及び蝶番鋏式せん断装置の実施例である。
【図５】本発明による保持手段を備えたマウント型及びギロチン型せん断装置の実施例である。
【図６】本発明による一実施形態（上刃近傍に機械的に把持する保持手段が存在する形態）の説明図である。
【図７】本発明による一実施形態（上刃近傍に電磁石を備えて板を磁場で引きつけて（吸引／吸着して）保持する保持手段が存在する形態）の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、図面に沿って、本発明の実施例及び実施の形態について説明する。
図１は、本発明によるせん断装置の説明図である。
上刃１から板（ワーク）６については前記したとおりであるが、本発明では前述した折れ曲がりによる噛み込み・挟み込みを防ぐための保持手段７を備え、その保持手段７について、上刃の位相又は板表面のせん断点の遷移に応じて移動・姿勢変化・状態変化等（７ｄ）を可能にするリンク又は固定手段８を備える。
保持手段７、及び、リンク又は固定手段８として、どのようなものが提供できるかについて、例としての実施形態を、図４から図７に沿って説明する。
図４は、本発明による保持手段を備えたローリング式及び蝶番鋏式せん断装置の実施例である。
ローリング式と蝶番鋏式では、原理的に上刃剪み深さを板（ワーク）６の幅方向に一定（又は、一定以下の小さいブレ（１０ｃｍ以内程度）。以下同じ）とできるため、保持手段７を図示したような直方体形状の固定式の台等（ベッド）とするだけで、板６の折れ曲がりによる噛み込み・鋏み込みを刃のすべての幅について防止することができる。
送り高さ（下刃の高さ）から台（ベッド）までの距離ｄ（図示しない）は、上刃が下刃に剪みこむ最大深さと、板（ワーク）をより小さく切断するその送り方向寸法との均衡がとれるように（すなわち、上刃とベッドが干渉せずかつ板が両刃に噛みこまないように）調整することができる。例えば、上刃が噛みこむ最大深さが５ｃｍ、板（ワーク）を送り方向に切断する寸法が１５ｃｍのときは、ｄを５．５ｃｍ等とすることができる。
図５は、本発明による保持手段７を備えたマウント型及びギロチン型せん断装置の実施例である。
マウント型及びギロチン型の上刃１は、前述したローリング式及び蝶番鋏式と異なり、直方体の固定式の台（ベッド）等は用いることができないため、簡単な構成では、折れ曲がりや噛みこみ・挟み込みを防ぐことはできない。
このため、図示するようにアクチュエータ８による可動式の保持手段７を用いる。
「刃が真っ先に到達する点（マウント型では両端、ギロチン型では片端）」は、刃が到達する直前（このとき保持手段７をもっとも引き出した状態に電子制御する）で板６が折れ曲がらないように最大面積を（保持手段７が）下から支えた後は、刃と保持手段７との干渉防止（及び支持との両立）の観点から、干渉しないぎりぎりで保持手段７を引っ込めはじめるため、すぐに支えることができなくなり、隣接する近い順に支える間口（及び、該間口から保持手段７の一部が伸びており上刃側の板（ワーク）を下から支えられる面積）を徐々に縮小するようにする必要がある。
この縮小は、上刃の位相により、保持手段７を徐々に引っ込める電子制御（７ｄ）により行う。
図６は、本発明による一実施形態（上刃に機械的に把持する保持手段が存在する形態）の説明図である。
保持手段７としての把持手が、上刃近傍に備え付けられ、上刃と一緒に上下することになる。
この保持手段（把持手）７はそれぞれのアクチュエータ８と組で、１〜１６組程度設けることができ、それぞれに対応する刃位置の近傍でせん断が行われる（したがって折れ曲がりが生じやすい）タイミングで（１〜１６組程度あるうちの）当該把持手７のみを板側に近づけ、その部分の板が折れ曲がるのを（（上刃より前にその対応部分の板が把持手の外側と干渉しないように）ぎりぎりで）防ぐことになる。
それ以外のタイミングでは、その対応部分の板が各把持手７の外側に当たらないように、それぞれの把持手をなるべく伸ばした状態（板６から遠い状態）にしている。
それぞれの把持手７の電子制御は、上刃１の形状等の特性から事前に計画したり、実験データをもとに学習した結果を反映したりした制御方法を明らかに行うことができる。
図７は、本発明による一実施形態（上刃近傍に電磁石を備えて板を吸引／吸着して保持する保持手段が存在する形態）の説明図である。
これは、磁力により磁石に反応する板６（磁力に反応する鉄板等）を、上刃１の近傍に引き寄せて吸着させることにより、板６の折れ曲がりや噛みこみ・挟み込み（図２Ｂ）を防ぐ実施形態である。
【産業上の利用可能性】
【０００８】
本発明は、折れ曲がり噛みこみ易い材料をせん断する場面、特に、鉄などの金属リサイクル業におけるそのような場面、さらには金属に限らず種々の素材／廃棄物のせん断加工の場面に広く利用可能である。
【符号の説明】
【０００９】
１  上刃（第一の刃に相当）
１ｈ  上刃ホルダー
２  下刃（第二の刃に相当）
２ｈ  下刃ホルダー
３  両刃のクリアランス
４  板ワーク送り台
５  板（ワーク）の抑え装置
６  板（ワーク）
７  保持手段
７ｄ  上刃の位相又は板せん断点の遷移に応じた移動、姿勢変化、状態変化
８  保持手段の移動、姿勢変化、状態変化のためのリンク又は固定手段
【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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