特表 2015-520034 可変傾斜せん断機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】特表2015-520034(P2015-520034A)

(43)【公表日】2015年7月16日

(54)【発明の名称】可変傾斜せん断機

(51)【国際特許分類】

   B23D 15/08 20060101AFI20150619BHJP

【ＦＩ】

   B23D15/08 C

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2015-512089(P2015-512089)

(86)(22)【出願日】2013年7月10日

(85)【翻訳文提出日】2014年10月16日

(86)【国際出願番号】EP2013064560

(87)【国際公開番号】WO2014016119

(87)【国際公開日】20140130

(31)【優先権主張番号】1213378.1

(32)【優先日】2012年7月27日

(33)【優先権主張国】GB

(81)【指定国】 AP(BW,GH,GM,KE,LR,LS,MW,MZ,NA,RW,SD,SL,SZ,TZ,UG,ZM,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,RU,TJ,TM),EP(AL,AT,BE,BG,CH,CY,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,FR,GB,GR,HR,HU,IE,IS,IT,LT,LU,LV,MC,MK,MT,NL,NO,PL,PT,RO,RS,SE,SI,SK,SM,TR),OA(BF,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GQ,GW,KM,ML,MR,NE,SN,TD,TG),AE,AG,AL,AM,AO,AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BH,BN,BR,BW,BY,BZ,CA,CH,CL,CN,CO,CR,CU,CZ,DE,DK,DM,DO,DZ,EC,EE,EG,ES,FI,GB,GD,GE,GH,GM,GT,HN,HR,HU,ID,IL,IN,IS,JP,KE,KG,KN,KP,KR,KZ,LA,LC,LK,LR,LS,LT,LU,LY,MA,MD,ME,MG,MK,MN,MW,MX,MY,MZ,NA,NG,NI,NO,NZ,OM,PA,PE,PG,PH,PL,PT,QA,RO,RS,RU,RW,SC,SD,SE,SG,SK,SL,SM,ST,SV,SY,TH,TJ,TM,TN,TR,TT,TZ,UA,UG,US,UZ,VC

(71)【出願人】

【識別番号】509272285

【氏名又は名称】シーメンス ピーエルシー

(74)【代理人】

【識別番号】100108453

【弁理士】

【氏名又は名称】村山 靖彦

(74)【代理人】

【識別番号】100089037

【弁理士】

【氏名又は名称】渡邊 隆

(74)【代理人】

【識別番号】100110364

【弁理士】

【氏名又は名称】実広 信哉

(72)【発明者】

【氏名】フィリップ・ラウンド

【テーマコード（参考）】

3C039

【Ｆターム（参考）】

3C039AA02

3C039AA25

3C039AA46

3C039AB07

(57)【要約】

可変傾斜せん断機は、ハウジング（８）と、第１刃取付部（４）に取り付けられた第１刃（１）と、第２刃取付部（３）に取り付けられた第２刃（２）と、材料をせん断するために第１および第２刃取付部の１つの動きを制御する制御手段（５）とを備える。各刃取付部は、ハウジングに対して少なくとも一次元で移動可能である。第１および第２刃の一方は能動刃（１）であり、第１および第２刃の他方は受動刃（２）である。せん断機は、前記第１および第２刃取付部（３，４）の少なくとも１つのための傾斜調整機構（６ａ，６ｂ）をさらに備え、能動刃（１）のための取付部（４）は、トルク管リンク機構（１０，１１，１２）をさらに備える。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

可変傾斜せん断機であって、該せん断機は、ハウジングと、第１刃取付部に取り付けられた第１刃と、第２刃取付部に取り付けられた第２刃と、材料をせん断するために前記第１および第２刃取付部の一方の動きを制御する制御手段とを備え、
各刃の取付部は、前記ハウジングに対して少なくとも一次元で移動可能であり、
前記第１および第２刃の一方は、能動刃であり、かつ前記第１および第２刃の他方は、受動刃であり、
前記せん断機は、前記第１および第２刃取付部の少なくとも１つのための傾斜調整機構をさらに備え、かつ
前記能動刃のための前記取付部は、トルク管リンク機構をさらに備える、可変傾斜せん断機。

【請求項2】

前記能動刃のための前記刃傾斜調整機構は、前記トルク管リンク機構にクラッチを備える、請求項１に記載のせん断機。

【請求項3】

前記能動刃の取付部が１または複数の油圧シリンダをさらに備え、前記能動刃に適用される最大の切断力は、前記または各シリンダによって提供される最大の切断力の合計に略等しい、請求項１または２に記載のせん断機。

【請求項4】

前記受動刃のための前記刃傾斜調整機構は、前記取付部および前記ハウジングの間に取り付けられた少なくとも１つの調整器を備える、請求項１〜３のいずれか一項に記載のせん断機。

【請求項5】

前記調整器が機械的な調整器を備える、請求項４に記載のせん断機。

【請求項6】

前記機械的な調整器が、１または複数のネジ、または前記ハウジング内の取り外し可能な支持体、または偏心器、またはくさび、またはカムから選択される、請求項４または５に記載のせん断機。

【請求項7】

２つの調整器を備える、請求項４〜６のいずれか一項に記載のせん断機。

【請求項8】

トグル機構をさらに備える、請求項４〜７のいずれか一項に記載のせん断機。

【請求項9】

傾斜調整機構が前記第１刃取付部および前記第２刃取付部の両方に設けられている、請求項１〜８のいずれか一項に記載のせん断機。

【請求項10】

前記受動刃の前記取付部および前記ハウジングの間に接続された平衡シリンダをさらに備える、請求項１〜９のいずれか一項に記載のせん断機。

【請求項11】

切断中に前記材料を締め付けるための１または複数の材料クランプをさらに備える、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のせん断機。

【請求項12】

材料をせん断するための可変傾斜せん断機を運転する方法であって、
第１刃を第１刃取付部に取り付けるステップと、第２刃を第２刃取付部に取り付けるステップであって、各刃の取付部は、ハウジングに対して少なくとも一次元で移動可能であるステップと、前記第１および第２刃取付部の一方に傾斜角度を適用するステップであって、一方の刃は能動刃であり、かつ他方の刃は、受動刃であるステップと、前記能動刃の取付部をトルク管リンク機構に連結するステップと、前記材料をせん断するために前記能動刃の前記刃取付部の動きを制御するステップと、を備える、方法。

【請求項13】

前記刃取付部のトルク管リンク機構のクラッチを切り、前記刃取付部における前記刃の前記傾斜角度を調整し、かつ前記クラッチを再接続することによって傾斜が前記能動刃に適用される、請求項１２に記載の方法。

【請求項14】

１または複数の機械的な調整器を調整することによって前記受動刃に傾斜を適用するステップをさらに備える、請求項１２または１３に記載の方法。

【請求項15】

少なくとも２つの調整器を用いて前記刃の間の最小の垂直間隙を設定するステップを備える、請求項１４に記載の方法。

【請求項16】

せん断される材料の厚さおよび強度に応じて前記傾斜角度を調整するステップを備える、請求項１２〜１５のいずれか一項に記載の方法。

【請求項17】

同じ材料片の連続する切断の間に、一方、または両方の刃の傾斜を変化させるステップを備える、請求項１２〜１６のいずれか一項に記載の方法。

【請求項18】

前記第１および第２刃取付部の両方に傾斜を適用するステップをさらに備える、請求項１２〜１７のいずれか一項に記載の方法。

【請求項19】

廃棄される材料の部分に接触する刃に傾斜を適用するステップを備える、請求項１２〜１７のいずれか一項に記載の方法。

【請求項20】

前記または各刃の前記傾斜角度、せん断される材料の幅、前記せん断機の中心線に対する前記材料の位置、または前記材料の破断伸度の少なくとも１つに応じて、前記能動刃の移動ストロークを変化させるステップをさらに備える、請求項１２〜１９のいずれか一項に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、特に金属スラブまたは板のための可変傾斜せん断機および運転方法に関連する。

【背景技術】

【0002】

従来の重いスラブせん断機が図１に示されている。このせん断機は、せん断動作を実行するために下ビーム４に支持される下刃１が２つのシリンダ５によって上方に動く、油圧式アップカットタイプのせん断機である。せん断機は、典型的には１５０ｍｍオーダーの厚さの厚く硬い合金スラブを切断する場合に荷重を適切なレベルに保つために、急傾斜、典型的には１６：１の単一の傾斜上刃２を特色とする。図１に示す設計はまた、切断のための固定位置に上刃を素早く下降させ、大きいクリアランスを設けるよう上昇させるために、油圧シリンダ１５によって動作するトグル昇降機構１４を特色とする。このようなトグル機構にはよくあるように、上刃が下降切断位置にある場合に、リンクは、非常に垂直に近くなるように設計されるため、シリンダ１５には荷重がほとんどかからず、切断力は、リンクを直接通じてハウジングに伝達される。明瞭化のために保持クランプは、図１から省略されている。

【0003】

図１に示す従来の設計はまた、切断動作中に下ビーム４および下刃１の高さを保持するためのトルク管およびリンク機構１０，１１，１２，１３を特色とする。このタイプの機構は、従来技術においてよく知られている。例えば特許文献１は、類似のトルク管およびリンク機構装置を特色とする。このようなトルクアームリンク機構を用いる利点は、各シリンダ５が全切断力の約半分を生成するだけでよいということである。

【0004】

せん断機能は満足であるが、これらの機構は、ある運用上の問題をもたらす。厚く強い材料を切断する場合に切断力を最小化するために上刃の傾斜（ｒａｋｅ）がかなり急となるように選択され、それは、結果として生じるローラーテーブルへの衝撃およびストレッチャーのあごに板製品を得るための潜在的な問題を伴って、スラブおよび板の著しいゆがみおよびねじれを全ての厚さにおいて引き起こす。また下刃は、切断を完了するために全ての製品に対して同じ長い距離上方に移動しなければならならず、全ての製品は、この距離だけテーブルの上に後ろに落ち、これがマーキング、および損傷の原因となり得る。さらに、シリンダ５は、切断毎に大きいストロークを移動しなければならず、これは、多くの油圧オイルが必要であり、かつ必要以上に切断に時間がかかってしまう。

【0005】

さらに、幅および負荷の要求を増加させることは、既存のせん断機の能力を広げ、さらに例えば特許文献２のような油圧動作、または例えば特許文献３のような機械的動作のローリングブレードせん断という解決策を用いることは、費用がかかる。特にアルミニウムをせん断する場合には、柔軟性が重要であるため、せん断機は、単一の機能だけではなく、ノーズクロッピング、テールクロッピング、分割、および板せん断の混合機能を実行することが要求される。

【0006】

厚く硬い材料を切断する場合、切断力を最小化するために刃にかなり急な傾斜があることが明らかに好都合である。しかし、より薄い材料を切断する場合は、材料のゆがみ、およびねじれを最小化するために、必要な切断ストロークを最小化して切断時間を減らするために、さらにアップカットせん断機の場合は、切断片がテーブルの上へ後ろに落ちる距離を最小化するために、刃の傾斜を低減することが好都合である。

【0007】

特許文献４は、せん断機の上部可動刃および下部固定刃の間の傾斜角を制御するための装置を記載している。プーリシステムは、可動刃の角度を調整し、かつ可動刃を所定の角度で上下に移動させるための一対のパイロット弁を作動する。この装置は、厚く強い材料を切断する場合に急な傾斜を設定し、かつより薄い材料を切断する場合に緩い傾斜を設定することが可能である。しかし、この装置において、各２つの油圧シリンダ２および３は、全ての切断力またはほぼ全ての切断力を発生させることができなければならない。この理由は、切断サイクル中の任意の特定の瞬間における傾斜刃でのせん断時に、切断力が刃の比較的短い長さにのみ適用され、および刃の高負荷部分の位置が切断中に刃に沿って移動するからである。力のモーメントを考慮すると、刃の負荷部分が一端部である場合に、ほぼすべての切断力が１つのシリンダにかかることが明らかである。

【0008】

特許文献５は、上部可動刃および下部固定刃を有するせん断機の傾斜角度およびストロークを制御するための代替機構を記載している。この設計は、特許文献４に記載されたせん断機と同じ問題に悩まされる、すなわち各油圧シリンダ２７が全ての切断力、またはほぼ全ての切断力を発生させることができなければならない。これらの従来技術のせん断機において、２つの油圧シリンダがそれぞれ、全ての切断力を発生することができなければならないという事実により、せん断機の構成に費用がかかり、また理論上必要な油圧流体流の約２倍が必要となることを意味する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0009】

【特許文献1】米国特許第２，６９９，６４９号明細書

【特許文献2】英国特許第２，４０５，１１８号明細書

【特許文献3】欧州特許第１，５７２，４０８号明細書

【特許文献4】米国特許第３，５６８，５５８号明細書

【特許文献5】米国特許第３，８７２，７５６号明細書

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明の可変傾斜せん断機の第１態様によると、せん断機は、ハウジングと、第１刃取付部に取り付けられた第１刃と、第２刃取付部に取り付けられた第２刃と、材料をせん断するために第１および第２刃取付部の一方の動きを制御する制御手段とを備え、各刃の取付部は、ハウジングに対して少なくとも一次元で移動可能であり、第１および第２刃の一方は、能動刃であり、かつ第１および第２刃の他方は、受動刃であり、せん断機は、少なくとも１つの第１および第２刃取付部のための傾斜調整機構をさらに備え、能動刃の取付部は、トルク管リンク機構をさらに備える。

【0011】

本発明のせん断機は、せん断される材料に対する少なくとも１つの刃の傾斜角度を必要に応じて設定することができ、必要であれば切断の間で調整される。本発明のせん断機は、新しいプラントに取り付けることはもちろん、追加導入することができる。

【0012】

好ましくは、能動刃のための刃傾斜調整機構は、トルク管リンク機構にクラッチを備える。

【0013】

これにより、切断の間に切断刃せん断される材料に対する傾斜角度を調整することができるが、切断中は設定傾斜角度を保つことができる。

【0014】

一実施形態において、本発明は、可変傾斜刃と、単一の油圧シリンダを有するか、または少なくとも２つの油圧シリンダの間で切断力を共有する油圧動作せん断機との組み合わせを提供する。多数のシリンダによって、各個々のシリンダは、自体は十分な切断力を有する必要はないが、全体の組み合わせでは十分なものでなければならない。

【0015】

能動刃取付部は、要求される全ての切断力を提供するために十分な大きさの単一の油圧シリンダを備えることができるが、好ましくは、能動刃取付部は、１または複数の油圧シリンダを備え、１つの、または各シリンダによって提供される最大切断力の合計に実質的に等しい最大の切断力が能動刃に適用される。

【0016】

これは、最適な状況である。１つの、または各シリンダによって提供される最大切断力の合計が、能動刃に適用される最大切断力を越えるシリンダグループを用いることによる利点があるが、その合計は、従来の装置において可能なものよりも依然として大幅に小さい。

【0017】

好ましくは、受動刃のための刃傾斜調整機構は、取付部およびハウジングの間に取り付けられた少なくとも１つの調整器を備える。

【0018】

調整器は油圧シリンダを備えることができるが、セットアップ時のみに概して配置される構成要素のために、費用、重量、および容積が追加されるため、好ましくは、調整器は、機械的な調整器を備える。

【0019】

好ましくは、機械的な調整器は、１または複数のネジ、またはハウジング内の取り外し可能な支持体、または偏心器、またはくさび、またはカムから選択される。

【0020】

好ましくは、せん断機は、２つの調整器を備える。

【0021】

これにより、傾斜角度のみならず、受動および能動刃取付部の間に間隙が設定されることが可能となり、その結果異なる厚さの板またはスラブを処理することができ、大きなクリアランスのために垂直の間隙が開かれる。

【0022】

好ましくは、せん断機は、トグル機構をさらに備える。

【0023】

この機構は、大きいせん断開口部を可能にする。

【0024】

好ましくは、傾斜調整機構は、第１刃取付部および第２刃取付部の両方に設けられる。

【0025】

好ましくは、せん断機は、受動刃の取付部およびハウジングの間に接続された平衡シリンダをさらに備える。

【0026】

好ましくは、せん断機は、切断中に材料を締め付ける１または複数の材料クランプをさらに備える。

【0027】

各刃に対して材料を締め付ける個別のクランプ、または両方の刃が傾斜している場合に材料を所定の位置に締め付けるクランプとすることができる。

【0028】

本発明の第２態様によると、材料をせん断する可変傾斜せん断機の運転方法は、第１刃を第１刃取付部に取り付けるステップと、第２刃を第２刃取付部に取り付けるステップであって、各刃取付部は、ハウジングに対して少なくとも一次元で移動可能であるステップと、第１および第２刃取付部の一方に傾斜角度を適用するステップであって、一方の刃が能動刃であり、かつ他方の刃が受動刃であるステップと、能動刃の取付部をトルク管リンク機構に連結するステップと、材料のせん断するために能動刃の刃取付部の動きを制御するステップとを備える。好ましくは、刃取付部のトルク管リンク機構におけるクラッチを切り、刃取付部における刃の傾斜角度を調整し、かつクラッチを再接続することにより傾斜が能動刃に適用される。

【0029】

好ましくは、方法は、１または複数の機械的な調整器を調整することにより受動刃に傾斜を適用するステップをさらに備える。

【0030】

好ましくは、方法は、少なくとも２つの調整器を用いることにより刃の間の最小間隙を設定するステップを備える。

【0031】

好ましくは、方法は、せん断される材料の厚さ、および強度に応じて傾斜角度を調整するステップを備える。

【0032】

好ましくは、方法は、同じ材料片の連続する切断の間に一方、または両方の刃の傾斜を変えるステップを備える。

【0033】

これにより、材料のヘッドカット、およびテールカットに異なる傾斜を適用することができる。

【0034】

一実施形態において、方法は、第１および第２刃取付部の両方に傾斜を適用するステップをさらに備える。

【0035】

これにより、材料の一側に廃棄する部分がない分割切断を行うことが可能となる。

【0036】

あるいは、方法は、排気される材料の部分に接触する刃に傾斜を適用するステップを備える。

【0037】

これは、主要な材料への損傷を回避する。

【0038】

好ましくは、方法は、１つまたは各刃の傾斜角度、せん断される材料の幅、せん断機の中心線に対する材料の位置、または材料の破断伸度の少なくとも１つに応じて、能動刃の移動ストロークを変えるステップをさらに備える。

【0039】

本発明による可変傾斜せん断機の例は、添付図面を参照して以下に説明される。

【図面の簡単な説明】

【0040】

【図1】従来技術のアップカット油圧せん断機を示す。

【図2a】本発明による傾斜を変える前の可変傾斜せん断機の例を示す。

【図2b】図２ａのトルクリンク機構要素をより詳細に示す。

【図2c】ハウジングの外側からの図２ａの一側を示す。

【図2d】ハウジングの内側からの図２ａの一側を示す。

【図3】上刃が傾斜した状態の図２ａの例を示す。

【図4a】傾斜を変える前の本発明による可変傾斜せん断機の例を示す。

【図4b】図４ａのトルクリンク機構要素をより詳細に示す。

【図4c】ハウジングの外側からの図４ａの一側を示す。

【図4d】ハウジングの内側からの図４ａの一側を示す。

【図5】下刃が傾斜した状態の図４ａの例を示す。

【発明を実施するための形態】

【0041】

本願の目的のために、「傾斜（ｒａｋｅ）」という語句は、切断平面における下刃に対する上刃の角度を意味する。本発明による可変傾斜せん断機の例は、図２および図３に示される。図２ａは、両方の刃１，２がその初期位置にある、せん断機の前からの図である。第１刃１は、ハウジング８の構造内で滑り面、またはガイド９上を移動することができる第１ビーム４の一端に取り付けられる。ビーム４のいくつかの面は、図２ｃおよび図２ｄに示すようにガイド９の各側壁と接触することができる。ビームは、切断シリンダ５上で支持される。好ましい実施形態において、２つの切断シリンダ５があり、切断力は、ハウジング８の２つの側に容易に、直接伝達されることが可能であるが、単一の切断シリンダを有する、または２つ以上のシリンダを有する実施形態もまた可能である。ビーム４はまた、図２ｂにより詳細に示されるように、トルクリンク機構１０，１１，１２，１３に接続される。トルクリンク機構は、トルク管軸受１３上のトルク管１２、およびトルク管１２に接続されたトルク管アーム１１上のトルク連結部１０を備える。トルク連結部１０の他端部は、ビーム４と接続する。トルクリンク機構は、どのような切断力からのビーム４へのモーメントおよびシリンダ力がビームに作用しようとも、下ビーム４および刃１を確実にほぼ水平に保つ。

【0042】

切断時には、能動刃および受動刃がある。この例において、下刃が能動刃であり、１以上のシリンダを有し、刃に加えられる全切断力は、全てのシリンダからの切断力の合計に等しい。しかし、能動刃がトルク管リンク機構を有していない場合は（上述した従来のアップカットせん断機の場合）、シリンダの力は、切断サイクル中に変化する。切断サイクルの始めには、刃の先端部に関連するシリンダは、高い力を示す一方、刃の終端部に関連するシリンダは、低い力を示す。切断サイクルの終わりには、高い力を示すのは終端部シリンダである一方、先端部シリンダは、低い力を示す。共に足すと、切断サイクル中の任意の点におけるシリンダ力は、切断力に等しいが、共に足した場合、切断サイクルの任意の点におけるシリンダによる最大の力は、切断力よりも大幅に大きく、２つのシリンダでは、約２倍である。トルク管リンク機構の利点は、荷重がシリンダ間で等しく共有されることにより、シリンダにおける最大力の合計が最大切断力に等しいことである。したがって、２つの切断シリンダ５の最大切断力の約半分を生成するだけでよく、各シリンダを、トルク管リンク機構なしのものよりより小さくすることが可能である。

【0043】

第２刃２は、ハウジング８の構造内において滑り面、またはガイド９上を移動することができる第２ビーム３の一端に取り付けられ、第２ビーム３のいくつかの部品はまた、図２ｃおよび図２ｄに示すようにガイド９の各側壁に接触する。ビームは、その反対の端部の所定の位置で調整器６ａ，６ｂ、典型的にはネジなどの機械的な調整器に接続される。

【0044】

調整機構は、油圧シリンダによって実行することができるが、油圧シリンダは、機械的なロックシステム、または機械的なてこシステムと組み合わない限り、全切断力に耐え得ることが必要であるため、不必要な追加費用およびせん断機の複雑化が必要である。刃の傾斜の調整は、通常セットアップ時のみに行われるため、切断力がない場合に容易に調整でき、切断中は所定の位置にロックすることが可能な機械的な調整器で十分である。他の機械的な調整器は、くさび、トグル、偏心器、またはカムを含む。別の機械的な調整選択肢は各端部において異なる高さでビームを支持することができるハウジングおよびビームの間の一連の可動ブロック、またはパッカーであり、ブロック、またはパッカーは、各端部に使用される。これは、あまり正確ではないが、費用が安く、正確な上刃位置決めが要求されなければ、許容できるものである。

【0045】

簡単なセットアップのために、この実施形態に示すように、ビーム３は、油圧平衡シリンダ７から吊り下げられるが、これは、ビームを支持し、傾斜角度を調整するネジ、または他の機械的な調整機構によって省略することができる。あるいは、ハウジングガイドの逆端部の固定支持が、ビーム３の他端部が枢動する面を提供することにより、ビームの一端部に向かう単一のネジが支持、および調整の両方を提供することができる。

【0046】

図３ａは、第２刃が傾斜角度をつけられた図２ａの実施形態を示す。これは、ネジ６ａを伸ばし、ネジ６ｂを後退させることにより達成され、ビームがハウジングガイド９内で枢動する結果、第１刃および第２刃の相対的な角度が変化する。第２刃の傾斜は、切断している材料に対して最適化されるように変化する。さらに、ネジの長さを適切に調整することによって、刃の高さ位置を変えることができる。切断が実行される前は、上刃の最下部と下刃の最上部の間に間隙が存在する。この間隙は、切断される材料の厚さにより選択される。ストロークが可変上刃形状に適するように、位置制御がアップカット刃の上昇に設けられている。刃の傾斜角度が急な場合は、下刃１は、切断を完了するために、傾斜角度が浅い場合よりも明らかに多く持ち上げる必要がある。必要であれば、切断を実行する上向き移動のストロークはまた、切断している材料の幅、せん断機の中心線に対する材料の位置、および／または切断している材料の破断伸度に応じて調整されることが可能である。制限されたストローク制御のために位置測定が必要であり、これは通常、切断シリンダ５内に取り付けられた位置変換器、または下ビーム４およびハウジング８（図示せず）の間に取り付けられた位置変換器によって提供される。

【0047】

アップカット刃の傾斜角度および初期位置をセットアップすることにより、材料はせん断のためのラインに沿って通過し、せん断機の各側のローラーテーブルに沿って移送され、および第１刃および第２刃の間で切断を実行するためにコントローラ（図示せず）がシリンダ５を作動する。

【0048】

本発明の設計により、切断される材料の特定の要件により傾斜角度を設定することができる。例えば、急傾斜角度は、非常に硬く、最も厚いスラブのみに使用されるのに対して、より薄いスラブまたは板に対しては、傾斜角度は、もっと小さく、場合によってはゼロに等しい。角度の最適化は、予めセットされた予測ではなく、実際のミルセットアップ、または実際のスラブ条件に基づくことができる。例えば、厚い、または硬いスラブの温度が高い場合は、適宜傾斜角度を低減することができる。可能な限り低い傾斜角度での運転は、サイドスラストを低減する。

【0049】

本発明によって提供される傾斜角度の変化がなければ、厚みにかかわらず全ての材料は、同じリフト量であり、テーブルの上に落ちる際の衝撃を受けるが、本発明においては、最も硬く、厚い板に対してのみ高いリフト量が使用され、より薄い板は、かなり少ない距離だけ持ち上げられるため、従来のアップカット傾斜せん断機において被る板またはスラブの衝撃と比較すると、テーブルの上に落ちることによる衝撃は低減することを意味する。これは、スラブの損傷およびマーキングを低減する。

【0050】

せん断機を通過する特定の材料に対してのみ必要なだけの高い傾斜角度を設定することの別の利点は、ストロークの要件が小さいために、薄い、または軟らかいスラブに対するサイクル時間を低減することである。また斜角度を可能な限り低く設定することにより、より薄く、軟らかいスラブのゆがみが最小になる。

【0051】

さらに、本発明は、せん断機の異なる幅、および異なる最大スラブ厚さに適するように容易に構成される。機械的な調整器の使用は、より安全であり、かつ静止位置においてエネルギー消費がなく、材料の上に位置する油圧シリンダのように材料への油圧流体の漏洩の危機性がない。同じ機構は、両方の異なるスラブ厚さのための長いストローク調整、傾斜角度を調整するための異なる位置決めの両方を可能にする。システムは、ミルセットアップシステムに適合することができ、効果的に作動する。

【0052】

下刃の傾斜を変えるための解決策は、図４および図５に示されている。図２ａと同様に図４ａは、初期位置にある２つの刃１，２を示す。第１刃１は、ハウジング８の構造内において滑り面、またはガイド９の上を移動可能な第１ビーム４の一端部に取り付けられている。ビーム４のいくつかの面は、図４ｃおよび図４ｄに示すようにガイド９の各側壁に接触することができる。ビームは、切断シリンダ５に支持される。好ましい実施形態において、切断力が、ハウジング８の２つの側に容易に、かつ直接伝達されることができるように、２つの切断シリンダ５があるが、単一の切断シリンダ、または２つ以上のシリンダを有する実施形態も可能である。ビーム４はまた、図４ｂにより詳しく示されるトルクリンク機構１０，１１，１２，１３に接続される。図４ｂにおいて、トルク管が２つの部品１２ａおよび１２ｂに分割され、これら２つの部品がクラッチ１６によって連結されている実施形態が示されている。これはまた、図４ｄに見ることができる。図５に示すように下刃１の傾斜を変えるために、クラッチ１６が解放され、かつシリンダ５ａおよび５ｂは、異なるストロークに設定され、刃１は、所望の傾斜になる。そしてクラッチ１６は、係合されて、トルク管の２つの部品１２ａおよび１２ｂを共に再度ロックする。図５に示すように、トルク管に対してビームの角度を取ることを可能にするために、リンク１０は、ビーム４およびトルクアーム１１を接続する球形ブッシュ１７、または類似の連結部が必要である。切断動作中、トルク管機構は、傾斜角度を一定に維持し、および各シリンダ５ａおよび５ｂが最大切断力の半分を生成するだけでよいことを保証する。機構１６のためのクラッチは、歯と係合および解放する機構、および摩擦タイプクラッチ、および１２ａおよび１２ｂが互いに対して回転することができ、共にロックされる他の機構を含む。

【0053】

せん断機は、図２および図３に示される上刃調整機構、または図４および図５に示される下刃調整機構のいずれかを有することができるか、または両方の機構を組み込むことができる。両方の機構を組み込む利点は、主要な材料のゆがみを最小化することが可能なことである。

【0054】

せん断機は、材料の先端クロップおよび後端クロップの両方で使用されることが多い。一例として、上部傾斜刃がせん断機の先端側にあり、かつ水平下刃がせん断機の後端側にある場合、先端クロップでは、傾斜上刃がスクラップ先端部材料に接触するのに対して、板の主要な材料は、水平下刃に接触するため、主要な材料のゆがみは最小になる。しかし、後端クロップでは、傾斜上刃に接触するのは主要な材料であり、水平下刃に接触するのはスクラップ後端部である。結果として、望ましくない主要な材料のゆがみが存在する。

【0055】

しかし、せん断機が上刃調整機構および下刃調整機構の両方を組み込む場合、どちらの刃を傾斜させるかを選択することができる。先端部クロップでは、板の主要な材料に接触する下刃は水平であり、かつスクラップ先端部に接触する上刃は傾斜している。しかし、後端部クロップでは、板の主要な材料に接触する上刃が水平になっているのに対して、スクラップ後端部に接触する下刃は傾斜している。このように、主要な材料の任意のゆがみが最小化される。

【0056】

せん断機が長い板を２つ以上の短い板に分割するために使用される分割切断の場合は、切断の先側および後側の両方が主要な材料であるため、両側のゆがみが最小であることが理想である。この場合、上刃および下刃の両方は、１つの刃のみが傾斜する場合に必要な角度の半分の傾斜角度でそれぞれ傾斜されるため、切断の先側および後側の両側のゆがみは最小化される。

【0057】

上刃の傾斜を調整する機構、および下刃の傾斜を調整する機構に加えて、せん断機はまた、図１に示す従来技術のせん断機のものと類似したトグル機構を組み込むことができる。例えば、トグル機構は、ネジ調整器が刃の傾斜を変え、刃の間の間隙の良好な制御を提供するように、ハウジング８の上部、およびネジ調整器６の間に取り付けることができ、トグル機構により、非常に大きい間隙で−例えば玉石（ｃｏｂｂｌｅ）クリアランス−せん断機が素早く開くことができ、かつ切断が要求される場合に切断位置へ素早く閉じることができる。

【0058】

上記の説明は、切断作業を行うために下刃が上に移動するアップカットタイプのせん断機に関しているが、説明されたものと類似の機構も切断作業を行うために上刃が下に移動するダウンカットタイプのせん断機に使用することができる。

【0059】

多くのせん断機は、せん断作業中に材料を所定の場所に保持する保持装置、またはクランプを組み込んでいる。保持装置が刃ビームに取り付けられる場合、このような場合が多いが、刃ビームの傾斜変化に対応するために、設計についてのいくらかのマイナーな改良が必要となるが、これらは、単純なもの−例えば保持装置をハウジングに直接取り付けるか、または保持装置に枢動機構を持たせる−であるため、詳細には説明しない。上刃および下刃の両方の傾斜を調整することができるせん断機の場合、１セットは下刃に対して材料を締め付けるため、および別のセットは、上刃に対して材料を締め付けるために、２セットの保持装置を有することが好都合だろう。せん断機が両方の刃が傾斜した状態で動作する場合、一方または他方の刃に対して締め付ける代わりに板を水平に保つ材料締め付け装置を配置することが好都合であろう。

【符号の説明】

【0060】

１ 第１刃
２ 第２刃
３ 第２ビーム
４ 第１ビーム
５ 切断シリンダ
６ 調整器
７ 油圧平衡シリンダ
８ ハウジング
９ ガイド
１０ トルク連結部
１１ トルク管アーム
１２ トルク管
１３ トルク管軸受
１６ クラッチ
１７ 球形ブッシュ

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図2C】

【図2D】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図4C】

【図4D】

【図5】

【手続補正書】

【提出日】2014年11月12日

【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】

可変傾斜せん断機であって、該せん断機は、ハウジングと、第１刃取付部に取り付けられた第１刃と、第２刃取付部に取り付けられた第２刃と、材料をせん断するために前記第１および第２刃取付部の一方の動きを制御する制御手段とを備え、
各刃の取付部は、前記ハウジングに対して少なくとも一次元で移動可能であり、
前記第１および第２刃の一方は、能動刃であり、かつ前記第１および第２刃の他方は、受動刃であり、
前記せん断機は、前記第１および第２刃取付部の少なくとも１つのための傾斜調整機構をさらに備え、かつ
前記能動刃のための前記取付部は、トルク管リンク機構をさらに備える、可変傾斜せん断機。

【請求項2】

前記能動刃のための前記傾斜調整機構は、前記トルク管リンク機構にクラッチを備える、請求項１に記載のせん断機。

【請求項3】

前記能動刃の取付部が１または複数の油圧シリンダをさらに備え、前記能動刃に適用される最大の切断力は、前記または各シリンダによって提供される最大の切断力の合計に略等しい、請求項１または２に記載のせん断機。

【請求項4】

前記受動刃のための前記傾斜調整機構は、前記取付部および前記ハウジングの間に取り付けられた少なくとも１つの調整器を備える、請求項１〜３のいずれか一項に記載のせん断機。

【請求項5】

前記調整器が機械的な調整器を備える、請求項４に記載のせん断機。

【請求項6】

前記機械的な調整器が、１または複数のネジ、または前記ハウジング内の取り外し可能な支持体、または偏心器、またはくさび、またはカムから選択される、請求項４または５に記載のせん断機。

【請求項7】

２つの調整器を備える、請求項４〜６のいずれか一項に記載のせん断機。

【請求項8】

トグル機構をさらに備える、請求項４〜７のいずれか一項に記載のせん断機。

【請求項9】

傾斜調整機構が前記第１刃取付部および前記第２刃取付部の両方に設けられている、請求項１〜８のいずれか一項に記載のせん断機。

【請求項10】

前記受動刃の前記取付部および前記ハウジングの間に接続された平衡シリンダをさらに備える、請求項１〜９のいずれか一項に記載のせん断機。

【請求項11】

切断中に前記材料を締め付けるための１または複数の材料クランプをさらに備える、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のせん断機。

【請求項12】

材料をせん断するための可変傾斜せん断機を運転する方法であって、
第１刃を第１刃取付部に取り付けるステップと、第２刃を第２刃取付部に取り付けるステップであって、各刃の取付部は、ハウジングに対して少なくとも一次元で移動可能であるステップと、前記第１および第２刃取付部の一方に傾斜角度を適用するステップであって、一方の刃は能動刃であり、かつ他方の刃は、受動刃であるステップと、前記能動刃の取付部をトルク管リンク機構に連結するステップと、前記材料をせん断するために前記能動刃の前記取付部の動きを制御するステップと、を備える、方法。

【請求項13】

前記能動刃の取付部のトルク管リンク機構のクラッチを切り、前記取付部における前記刃の前記傾斜角度を調整し、かつ前記クラッチを再接続することによって傾斜が前記能動刃に適用される、請求項１２に記載の方法。

【請求項14】

１または複数の機械的な調整器を調整することによって前記受動刃に傾斜を適用するステップをさらに備える、請求項１２または１３に記載の方法。

【請求項15】

少なくとも２つの調整器を用いて前記刃の間の最小の垂直間隙を設定するステップを備える、請求項１４に記載の方法。

【請求項16】

せん断される材料の厚さおよび強度に応じて前記傾斜角度を調整するステップを備える、請求項１２〜１５のいずれか一項に記載の方法。

【請求項17】

同じ材料片の連続する切断の間に、一方、または両方の刃の傾斜を変化させるステップを備える、請求項１２〜１６のいずれか一項に記載の方法。

【請求項18】

前記第１および第２刃取付部の両方に傾斜を適用するステップをさらに備える、請求項１２〜１７のいずれか一項に記載の方法。

【請求項19】

廃棄される材料の部分に接触する刃に傾斜を適用するステップを備える、請求項１２〜１７のいずれか一項に記載の方法。

【請求項20】

前記または各刃の前記傾斜角度、せん断される材料の幅、前記せん断機の中心線に対する前記材料の位置、または前記材料の破断伸度の少なくとも１つに応じて、前記能動刃の移動ストロークを変化させるステップをさらに備える、請求項１２〜１９のいずれか一項に記載の方法。

【国際調査報告】