補強コード入りゴムシート材の切断方法及びその装置
【課題】ゴムシート材を常に補強コードに沿うように切断することができるとともに、切断装置の複雑化やメンテナンスの煩雑化を生ずることのない補強コード入りゴムシート材の切断方法及びその装置を提供する。
【解決手段】ゴムシート材１の幅方向に移動自在に支持された回転自在な丸刃状の切断刃２０をゴムシート材１に押し当てるとともに、刃受けロール３０をコンベア１０に同期するように回転させ、切断刃２０を刃受けロール３０の外周面との接触により刃受けロール３０の回動に追従するように回転させるようにしたので、補強コードの微小な角度変化や位置ずれが生じた場合でも、補強コードからの外力に応じて刃受けロール３０の軸方向への切断刃２０の移動量を変化させることができ、切断刃２０を補強コードに乗り上げないように補強コードに沿って切断進行方向に移動させることができる。
【解決手段】ゴムシート材１の幅方向に移動自在に支持された回転自在な丸刃状の切断刃２０をゴムシート材１に押し当てるとともに、刃受けロール３０をコンベア１０に同期するように回転させ、切断刃２０を刃受けロール３０の外周面との接触により刃受けロール３０の回動に追従するように回転させるようにしたので、補強コードの微小な角度変化や位置ずれが生じた場合でも、補強コードからの外力に応じて刃受けロール３０の軸方向への切断刃２０の移動量を変化させることができ、切断刃２０を補強コードに乗り上げないように補強コードに沿って切断進行方向に移動させることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば空気入りタイヤのカーカス、ベルト等に用いられる補強コード入りゴムシート材を切断する補強コード入りゴムシート材の切断方法及びその装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、空気入りタイヤのカーカス、ベルト等には、金属製の補強コードを等間隔で平行に埋設したゴムシート材が用いられ、補強コードはゴムシート材の長手方向に対して２０゜〜２７゜の傾斜角度をなすように設けられている。このゴムシート材は、補強コードに沿って所定長さに切断され、成形ドラムに巻き付けられて他のタイヤ構成部材と共に成形される。
【０００３】
このようなゴムシート材を切断する装置としては、ゴムシート材をコンベヤによって長手方向に搬送しながら丸刃状の切断刃をゴムシート材の幅方向に移動させることにより、ゴムシート材を補強コードに沿って切断するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
また、他の切断装置としては、ゴムシート材の幅方向一端側と他端側との間の補強コード間に、刃先が円弧状の両刃をなす切断刃を挿入し、切断刃をゴムシート材の幅方向一方に移動させて補強コード間のゴム部分をゴムシート材の幅方向一端まで切断した後、切断刃の切断進行方向を逆方向に変えて、補強コード間のゴム部分をゴムシート材の幅方向他端まで切断するようにしたものが知られている（例えば、特許文献２参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開第３１３４１８１号公報
【特許文献２】特開第４１６２８８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記ゴムシート材を切断する場合、補強コードの傾斜角度に対して切断刃の切断角度がずれていると、切断刃が補強コードに乗り上げて補強コードが切断され、切断された補強コードの端部がゴムシート材の切断面から露出するという不具合を生ずる。このため、補強コード間のゴムシート材を補強コードに沿うように正確な切断角度で切断する必要がある。
【０００７】
そこで、前述した従来例のうち、前者の切断装置では、切断刃の切断角度を補強コードの傾斜角度と一致するように設定するとともに、コンベヤの搬送速度と切断刃の移動速度とを同期させることにより、ゴムシート材の切断角度が補強コードの傾斜角度と同じ角度になるようにしている。
【０００８】
しかしながら、切断角度に応じてコンベヤの搬送速度と切断刃の移動速度とを同期させるためには、切断刃の移動速度の制御を厳密に行わなければならず、特に補強コードの傾斜角度が異なる複数種類のゴムシート材を切断する場合には、切断刃の傾斜角度や移動速度の設定変更が容易でないという問題点があった。また、ゴムシート材は、補強コードの傾斜角度や位置に微小な変動を生ずるため、切断刃の傾斜角度の設定や移動速度の制御を厳密に行った場合でも、補強コードへの切断刃の乗り上げを確実に防止することはできない。そこで、前記切断装置では、切断刃に所定の大きさ以上の負荷が作用した場合に、滑り機構を介して切断刃の移動を停止させるようにしているが、このような滑り機構を備える分だけ構造が複雑になるという問題点もあった。
【０００９】
また、後者の切断装置では、刃先が円弧状の両刃をなす加熱した切断刃を用いているため、丸刃のように回転しながら切断する切断刃よりも切断抵抗が大きくなり、切断刃へのゴムの付着及び堆積により切断不良を生じやすくなる。このため、切断刃のゴム堆積物を頻繁に除去する必要があり、しかも切断刃が複雑な形状で研磨が難しく、メンテナンスに多大な手間を要するという問題点があった。更に、後者の切断装置も前者の切断装置と同様、コンベヤの搬送速度と切断刃の移動速度とを同期させるようにしているため、補強コードの傾斜角度や位置の微小な変動が生ずると、補強コードに切断刃が当たり、ゴムシート材の切断端面から補強コードが露出するという問題点があった。
【００１０】
本発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ゴムシート材を常に補強コードに沿うように切断することができるとともに、切断装置の複雑化やメンテナンスの煩雑化を生ずることのない補強コード入りゴムシート材の切断方法及びその装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は前記目的を達成するために、補強コードを等間隔で平行に埋設したゴムシート材をコンベアによってゴムシート材の長手方向に搬送しながらゴムシート材を補強コードに沿って切断する補強コード入りゴムシート材の切断方法において、前記ゴムシート材の一方の面側にゴムシート材の幅方向に移動自在に支持された回転自在な丸刃状の切断刃をゴムシート材に押し当てるとともに、ゴムシート材の他方の面側に配置された刃受けロールをコンベアに同期するように回転させ、切断刃を刃受けロールの外周面との接触により刃受けロールの回動に追従するように回転させることにより、切断刃と刃受けロールによってゴムシート材を補強コードに沿って切断するようにしている。
【００１２】
また、本発明は前記目的を達成するために、補強コードを等間隔で平行に埋設したゴムシート材をコンベアによってゴムシート材の長手方向に搬送しながらゴムシート材を補強コードに沿って切断する補強コード入りゴムシート材の切断装置において、前記ゴムシート材の幅方向に移動自在に支持され、ゴムシート材の一方の面側に押し当てられる回転自在な丸刃状の切断刃と、ゴムシート材の他方の面側に配置され、コンベアに同期するように回転する刃受けロールとを備え、切断刃が刃受けロールの外周面との接触により刃受けロールの回動に追従するように回転することにより、切断刃と刃受けロールによってゴムシート材が補強コードに沿って切断されるように構成している。
【００１３】
これにより、切断刃の回転及び移動は刃受けロールの外周面との接触摩擦によるものであるため、切断刃に刃受けロールの軸方向から外力が加わると、外力応じて切断刃の刃受けロールの軸方向への移動量が容易に変化する。これにより、切断時に補強コードの微小な角度変化や位置ずれにより切断刃に補強コードからの外力が生ずると、補強コードからの外力に応じて切断刃の刃受けロールの軸方向への移動量が変化し、切断刃が補強コードに乗り上げないように補強コードに沿って切断進行方向に移動する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、切断時に補強コードの微小な角度変化や位置ずれが生じた場合でも、ゴムシート材を常に補強コードに沿うように切断することができるので、切断刃の補強コードへの乗り上げを効果的に防止することができ、切断刃によって補強コードが切断されてゴムシート材の切断面から露出することがないという利点がある。また、従来のような滑り機構を設けることなく補強コードへの切断刃の乗り上げを防止することができるので、構造の簡素化を図ることができる。更に、従来のように刃先が円弧状の両刃を用いたものとは異なり、刃に付着したゴム堆積物の除去や切断刃の研磨が不要となり、頻繁なメンテナンス作業を必要としないという利点もある。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態を示す切断装置の正面図
【図２】切断装置の平面図
【図３】切断装置の側面図
【図４】支持機構の斜視図
【図５】支持機構及び移動機構の動作を示す一部断面側面図
【図６】切断工程を示す平面図
【図７】切断工程を示す平面図
【図８】切断工程を示す平面図
【図９】切断工程を示す平面図
【図１０】切断工程を示す正面図
【図１１】切断工程を示す正面図
【図１２】切断工程を示す正面図
【図１３】切断工程を示す正面図
【図１４】切断工程を示す正面図
【図１５】切断工程を示す正面図
【図１６】切断刃の傾斜角度と補強コードの傾斜角度との関係を示す概略平面図
【図１７】切断刃と刃受けロールの概略側面図
【図１８】切断状態を示す断面図
【図１９】本発明の他の実施形態に係る切断工程を示す平面図
【図２０】切断刃の変形例を示す部分正面断面図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の一実施形態について、図１乃至図１８を参照して説明する。本実施形態の切断装置は、例えば乗用自動車用空気入りタイヤのカーカス、ベルト等に用いられる補強コード入りゴムシート材１を切断するためのものである。
【００１７】
ゴムシート材１はシート状の未加硫ゴムからなり、図示しない巻取ドラムから長手方向に巻き出されるようになっている。ゴムシート材１には多数の補強コード１ａが互いに等間隔で平行に埋設されており、各補強コード１ａには金属ワイヤの撚り線が用いられる。各補強コード１ａはゴムシート材１の長手方向に対して所定の傾斜角度θ1 をなし、傾斜角度θ1 は２０゜〜２７゜である。尚、図２及び図６では一部の補強コード１ａのみを図示しているが、実際には補強コード１ａがゴムシート材１の長手方向に亘って満遍なく配列されている。また、ゴムシート材１の長手方向に対する傾斜角度とは、鋭角側の角度をいう（以下、同じ。）
本実施形態の切断装置は、ゴムシート材１を搬送するコンベア１０と、ゴムシート材１を切断する切断刃２０と、切断刃２０に接触しながら回動する刃受けロール３０と、コンベア１０及び刃受けロール３０を駆動する駆動機構４０と、切断刃２０を上下方向に移動自在に支持する支持機構５０と、切断刃２０をゴムシート材１の幅方向に移動自在に支持する移動機構６０と、切断刃２０の傾斜角度を調整する角度調整機構７０とを備えている。
【００１８】
コンベア１０は、互いにゴムシート材１の搬送方向に間隔をおいて配置された一対のローラ１１と、各ローラ１１に巻き掛けられたベルト１２とを備え、各ローラ１１は幅方向一対のフレーム１３に回動自在に支持されている。また、コンベア１０には、ゴムシート材１の補強コード１ａを吸着するための板状の磁石１４が設けられ、磁石１４はコンベア１０の上面側に位置するベルト１２の下方に配置されている。
【００１９】
切断刃２０は、支軸２１を中心に回転する丸刃からなり、その外周縁の刃先部は切断刃２０の軸方向両面で傾斜するように形成されている。
【００２０】
刃受けロール３０は、外周面を硬質金属で形成され、コンベア１０の一端側（搬送方向上流側）に近接するように配置されている。刃受けロール３０は支軸３１を中心に回転するようになっており、支軸３１は両端側を一対の縦枠３２に軸受け３３を介して回動自在に支持されている。刃受けロール３０の外周面には切断刃２０の刃先が当接するようになっており、刃受けロール３０が回転すると、切断刃２０が刃受けロール３０と共に回転するようになっている。この場合、切断刃２０は、角度調整機構７０によってゴムシート材１の長手方向に対して所定の傾斜角度θ2 をなすように保持される。これにより、刃受けロール３０が回転すると、切断刃２０が刃受けロール３０の軸方向に直交する方向に対して傾斜角度θ2 をなす方向に転動しようとするため、切断刃２０が刃受けロール３０の外周面との接触により刃受けロール３０の回動に追従するように回転しながら刃受けロール３０の軸方向に移動するようになっている。
【００２１】
駆動機構４０は、コンベア１０の搬送方向下流側のローラ１１の回転軸に取り付けられた第１のスプロケット４１と、刃受けロール３０の支軸３１に取り付けられた第２のスプロケット４２と、互いに同軸状に連結された第３及び第４のスプロケット４３，４４と、第１のスプロケット４１と第３のスプロケット４３に巻き掛けられた第１のチェーン４５と、第２のスプロケット４２と第４のスプロケット４４に巻き掛けられた第２のチェーン４６と、第２のチェーン４６に噛み合う第５のスプロケット４７と、第５のスプロケット４７を回転させるモータ４８とから構成されている。
【００２２】
この駆動機構４０では、モータ４８が回転すると、第５のスプロケット４７によって第２のチェーン４６が駆動され、第２のチェーン４６によって第４のスプロケット４４が回転する。次に、第３のスプロケット４３が第４のスプロケット４４と一体に回転し、第３のスプロケット４３によって第１のチェーン４５が駆動され、第１のチェーン４５によって第１のスプロケット４１が回転する。これにより、モータ４８の回転力がコンベア１０のローラ１１と刃受けロール３０に伝達され、コンベア１０のローラ１１と刃受けロール３０とが互いに同期して同方向に同速度で回転するようになっている。
【００２３】
支持機構５０は、切断刃２０を回動自在に支持する支持部材５１と、支持部材５１を支持する支軸５２と、支軸５２を回動自在に支持するスリーブ５３と、スリーブ５３の上下にそれぞれ配置された一対の固定板５４と、上方の固定板５４に連結された幅方向一対のロッド５５と、各ロッド５５を上下動させるシリンダユニット５６と、シリンダユニット５６をゴムシート材１の幅方向に移動自在に支持するガイドレール５７とから構成されている。
【００２４】
支持部材５１はＬ字状の部材からなり、その側面部に切断刃２０の支軸２１が回動自在に支持されている。支軸５２は上下方向に延びるように形成され、その下端には支持部材５１の上端が固定されている。支軸５２の上端側は、スリーブ５３を挿通するとともに、シリンダユニット５６内に摺動自在に挿入され、シリンダユニット５６に対して上下動するようになっている。シリンダユニット５６は、各ロッド５５を駆動するエアシリンダ（図示せず）を内部に備えており、各ロッド５５を上下動させることにより、切断刃２０、支持部材５１、支軸５２、スリーブ５３及び各固定板５４を上昇及び下降させるようになっている。ガイドレール５７は各支柱３２の上端に架け渡された横枠５８の側面に設けられ、シリンダユニット５６と摺動自在に係合している。
【００２５】
移動機構６０は、ガイドレール５７の両端側に配置された一対の第１のプーリ６１と、各第１のプーリ６１に巻き掛けられたベルト６２と、ベルト６２を駆動する第２のプーリ６３と、第２のプーリ６３を回転させるモータ６４と、支持機構５０のシリンダユニット５６に取り付けられた第１の挟持板６５と、支持機構５０の上方の固定板５４に取り付けられた第２の挟持板６６とから構成されている。ベルト６２は内面側に歯を有する歯付きベルトからなり、第２のプーリ６３がベルト６２の内面に噛み合うようになっている。
【００２６】
この移動機構６０では、図５(a) に示すように第１の挟持板６５と第２の挟持板６６とがベルト６２を間にして対向しており、図５(b) に示すように支持機構５０のシリンダユニット５６によって切断刃２０と共に第２の挟持板６６が上昇すると、ベルト６２が各挟持板６５，６６によって挟持され、シリンダユニット５６が移動機構６０に連結されるようになっている。これにより、モータ６４によってベルト６２を駆動すると、ベルト６２と共にシリンダユニット５６がガイドレール５７に沿って移動する。また、図５(a) に示すようにシリンダユニット５６によって切断刃２０と共に第２の挟持板６６が下降すると、各挟持板６５，６６がベルト６２から分離し、シリンダユニット５６と移動機構６０との連結が解除されるようになっている。
【００２７】
角度調整機構７０は、支持機構５０の支持部材５１と一体に支軸５２を中心に回動する回動板７１と、回動板７１を摺動自在に支持する円弧板７２と、スリーブ５３を側方から貫通して一端が支軸５２に当接するロックピン７３と、ロックピン７３を軸方向に移動自在に支持する支持部材７４と、ロックピン７３を軸方向に移動させるロックレバー７５とからなり、支持部材７４は回動板７１の上面に固定されている。ロックレバー７５は支持部材７４に回動自在に取り付けられ、その回動端側は支持部材７４内でロックピン７３の他端に連結されている。
【００２８】
この角度調整機構７０では、図４に示すようにロックレバー７５を上方に回動すると、ロックピン７３が支軸５２から後退し、回動板７１が支軸５２を中心に回動可能となる。この状態で回動板７１を回動することにより、ゴムシート材１の長手方向に対する切断刃２０の傾斜角度を任意に調整することができる。また、ロックレバー７５を下方に回動すると、ロックピン７３が支軸５２に向かって前進し、ロックピン７３の一端が支軸５２に当接する。これにより、ロックピン７３が支軸５２に当接して回動板７１がロックされ、切断刃２０が設定した傾斜角度に保持される。
【００２９】
以上のように構成された切断装置においては、角度調整機構７０によって切断刃２０の傾斜角度θ2 を補強コード１ａの傾斜角度θ1 に応じて設定する。その際、図１６に示すように、切断刃２０の傾斜角度θ2 はゴムシート材１の傾斜角度θ1 よりも所定角度α（例えば１゜〜５゜）だけ大きくなるように設定される。
【００３０】
次に、前記切断装置においてゴムシート材１を切断する方法について説明する。まず、図６及び図１０に示すように切断刃２０をゴムシート材１の幅方向一端から所定距離Ｗだけ幅方向他端側に位置させる。その際、切断刃２０は支持機構５０によって上方位置に待機している。次に、支持機構５０によって切断刃２０を下降させ、図１１に示すように切断刃２０をゴムシート材１の幅方向一端から所定距離Ｗだけ幅方向他端側に位置する部分に押し当てる。続いて、コンベア１０及び刃受けロール３０を一方（逆転方向）に回動し、図７及び図１２に示すように切断刃２０を刃受けロール３０の外周面との接触により刃受けロール３０の回動に追従するように回転させながらゴムシート材１の幅方向一端まで移動させる。この後、コンベア１０及び刃受けロール３０を他方（正転方向）に回動し、図８及び図１３に示すように切断刃２０を刃受けロール３０の外周面との接触により刃受けロール３０の回動に追従するように回転させながらゴムシート材１の幅方向他端に向かって移動させることにより、ゴムシート材１を補強コード１ａに沿って切断する。その際、切断されたゴムシート材１は、コンベア１０の磁石１４によって補強コード１ａを吸着されながらコンベア１０側に送り出される。そして、図９及び図１４に示すように切断刃２０をゴムシート材１の幅方向他端まで移動させることにより、ゴムシート材１の切断が完了する。この後、図１５に示すように支持機構５０によって切断刃２０を上昇させることにより、図５(b) に示すように支持機構５０を移動機構６０に連結し、移動機構６０によって切断刃２０をゴムシート材１の幅方向一端側に戻す。
【００３１】
前記切断においては、切断刃２０が刃受けロール３０の回動に追従するように回転しながら刃受けロール３０の軸方向に移動するが、切断刃２０の回転及び移動は刃受けロール３０の外周面との接触摩擦によるものであるため、切断刃２０に刃受けロール３０の軸方向から外力が加わると、外力応じて切断刃２０の刃受けロール３０の軸方向への移動量が容易に変化する。即ち、切断時において、切断刃２０は補強コード１ａに沿って移動するが、補強コード１ａの微小な角度変化や位置ずれにより切断刃２０の側面に補強コード１ａからの外力が生ずる場合がある。その際、切断刃２０は、前述したように刃受けロール３０との接触回転による移動には強く拘束されないため、補強コード１ａからの外力に応じて刃受けロール３０の軸方向への移動量が変化し、補強コード１ａに乗り上げないように補強コード１ａに沿って移動する。
【００３２】
また、切断刃２０の傾斜角度θ2 は補強コード１ａの傾斜角度θ1 よりも角度αだけ大きくなるように設定されているため、ゴムシート材１の幅方向一端側から他端側に向かう移動では、図１６に示すように切断刃２０の移動速度Ｖ1 が刃受けロール３０上での補強コード１ａの移動速度Ｖ2 よりも速くなる。これにより、図１７のＡ−Ａ線矢視方向から見ると、図１８に示すように切断刃２０が常に切断進行方向の進み側で補強コード１ａに接触するように移動するため、補強コード１ａに乗り上げにくくなる。即ち、切断刃２０は補強コード１ａに追従して移動量が変化するので、図１７に示すように切断刃２０と刃受けロール３０の挟み込み側Ｃでは、図１８に示すように切断刃２０の移動量Ｍ1 が補強コード１ａの移動量Ｍ2 よりも大きい場合、その差の移動量Ｍ3 だけ切断刃２０が切断進行方向反対側に押し戻されることから、切断刃２０は補強コード１ａに乗り上げにくい。これに対し、補強コード１ａの移動量は切断刃２０に追従して変化することはないので、切断刃２０の移動量が補強コード１ａの移動量よりも大きいと、その差の移動量だけ切断刃２０が切断進行方向側に押し出されることから、切断刃２０が補強コード１ａに乗り上げやすくなる。
【００３３】
また、ゴムシート材１の幅方向一端から切断を開始すると、補強コード１ａの撚り線の端部に切断刃２０の刃先が入り込み、補強コード１ａの撚り線がばらける場合がある。これに対し、前記切断装置では、切断刃２０をゴムシート材１の幅方向一端から所定距離Ｗだけ幅方向他端側に位置する部分からゴムシート材１の幅方向一端まで移動し、ゴムシート材１の幅方向一端側を切断するようにしているので、切断刃２０をゴムシート材１の幅方向一端から他端に移動させる際、切断刃２０がゴムシート材１の既に切断された部分に入り込むことから、補強コード１ａの撚り線の端部に切断刃２０の刃先が入り込むことがない。
【００３４】
このように、本実施形態によれば、ゴムシート材１の一方の面側にゴムシート材１の幅方向に移動自在に支持された回転自在な丸刃状の切断刃２０をゴムシート材１に押し当てるとともに、ゴムシート材１の他方の面側に配置された刃受けロール３０をコンベア１０に同期するように回転させ、切断刃２０を刃受けロール３０の外周面との接触により刃受けロール３０の回動に追従するように回転させることにより、切断刃２０と刃受けロール３０によってゴムシート材１を補強コード１ａに沿って切断するようにしたので、補強コード１ａの微小な角度変化や位置ずれにより切断刃２０の側面に補強コード１ａからの外力が生じた場合でも、補強コード１ａからの外力に応じて刃受けロール３０の軸方向への移動量を変化させることができ、ゴムシート材１を常に補強コード１ａに沿うように切断することができる。これにより、切断刃２０の補強コード１ａへの乗り上げを効果的に防止することができるので、切断刃２０によって補強コード１ａが切断されてゴムシート材１の切断面から露出することがないという利点がある。また、従来のような滑り機構を設けることなく補強コード１ａへの切断刃２０の乗り上げを防止することができるので、構造の簡素化を図ることができる。更に、切断刃２０に丸刃状の回転刃を用いているので、従来のように刃先が円弧状の両刃を用いたものとは異なり、刃に付着したゴム堆積物の除去や切断刃の研磨が不要となり、頻繁なメンテナンス作業を必要としないという利点がある。
【００３５】
また、切断刃２０を、ゴムシート材１の長手方向に対して所定の傾斜角度θ2 をなすように傾斜させ、刃受けロール３０の外周面との接触により刃受けロール３０の回動に追従するように回転させながら刃受けロール３０の軸方向に移動させることにより、ゴムシート材１を傾斜した補強コード１ａに沿って切断するようにしたので、従来のように切断刃を移動機構によって切断進行方向に移動するようにしたものに比べ、コンベヤの搬送速度と切断刃の移動速度とを同期させるための制御を必要とせず、構造の簡素化を図ることができる。更に、補強コード１ａの傾斜角度が異なる複数種類のゴムシート材を切断する場合には、切断刃２０の傾斜角度のみを変更すればよいので、段替え作業も容易に行うことができるという利点がある。
【００３６】
また、ゴムシート材１の長手方向に対する切断刃２０の傾斜角度θ2 を補強コード１ａの傾斜角度θ1 よりも所定角度αだけ大きくするようにしたので、切断刃２０を常に切断進行方向の進み側で補強コード１ａに接触するように移動させることができ、補強コード１ａへの切断刃２０の乗り上げ防止に極めて有利である。
【００３７】
更に、切断刃２０をゴムシート材１の幅方向一端から所定距離Ｗだけ幅方向他端側に位置する部分に押し当てるとともに、切断刃２０がゴムシート材１の幅方向一端まで移動するように刃受けロール３０を一方に回動させた後、切断刃２０がゴムシート材１の幅方向一端から他端まで移動するように刃受けロール３０を他方に回動させるようにしたので、ゴムシート材１の幅方向一端から切断を開始する場合とは異なり、補強コード１ａの撚り線の端部に切断刃２０の刃先が入り込むことがなく、補強コード１ａの撚り線のばらけ防止に極めて効果的である。
【００３８】
また、刃受けロール３０との接触回転によって刃受けロール３０の軸方向一端側から他端側まで移動した切断刃２０を支持機構５０によってゴムシート材１から離れるように上昇させた後、切断刃２０を移動機構６０によって刃受けロールの軸方向他端側から一端側まで移動させるようにしたので、切断刃２０を刃受けロール３０の軸方向一端側から他端側まで移動させる機構を必要とせず、構造の簡素化を図ることができる。特に、切断刃２０を刃受けロールの軸方向他端側から一端側まで移動させる移動機構６０は、切断刃２０を切断開始位置に戻すためのものであって、ゴムシート材１の切断には関与しないため、刃受けロール３０との同期制御も必要なく、構造の簡素化を図る上で極めて有利である。
【００３９】
この場合、移動機構６０は、支持機構５０によって切断刃２０を上昇させると、支持機構５０側に設けた第１及び第２の挟持板６５，６６によってベルト６２が挟持され、モータ６４によってベルト６２を駆動することにより、支持機構５０に支持された切断刃２０をガイドレール５７に沿って移動するように構成されているので、移動機構６０と支持機構５０との連結及び連結解除を支持機構５０による切断刃２０の昇降によって行うことができ、切断刃２０を移動させるための機構をより簡素化することができる。
【００４０】
また、コンベア１０に、刃受けロール３０側から送り出されるゴムシート材１の補強コード１ａを吸着する磁石１４を設けたので、切断されたゴムシート材１の先端側をコンベア１０上に確実に保持することができ、刃受けロール３０側からコンベア１０側に送り出される際のゴムシート材１の撓みや弛みを効果的に防止することができる。
【００４１】
図１９は本発明の他の実施形態を示すもので、前記実施形態と同等の構成部分には同一の符号を付して示す。尚、同図に示す構成以外の構成は前記実施形態と同等であるため図示を省略する。
【００４２】
本実施形態は、補強コード１ａがゴムシート材１の長手方向に対して傾斜していないゴムシート材１を所定の幅に切断する場合を示すもので、このようなゴムシート材１は、例えば重荷重用空気入りタイヤのベルト等に用いられる。尚、図１９では一部の補強コード１ａのみを図示しているが、実際には補強コード１ａがゴムシート材１の幅方向に亘って満遍なく配列されている。
【００４３】
本実施形態においては、切断刃８０の傾斜角度を０゜に設定し、ゴムシート材１の幅方向所定位置に切断刃８０を押し当てるとともに、刃受けロール３０をコンベア１０に同期するように回転させ、切断刃２０を刃受けロール３０の外周面との接触により刃受けロール３０の回動に追従するように回転させることにより、切断刃２０と刃受けロール３０によってゴムシート材１を補強コード１ａに沿って切断する。これにより、補強コード１ａの幅方向に位置に微小な変動を生じた場合でも、補強コード１ａからの外力に応じて切断刃２０を刃受けロール３０の軸方向へ移動させることができ、ゴムシート材１を常に補強コード１ａに沿うように切断することができる。これにより、前記実施形態と同様、切断刃２０の補強コード１ａへの乗り上げを効果的に防止することができるので、切断刃２０によって補強コード１ａが切断されてゴムシート材１の切断面から露出することがないという利点がある。
【００４４】
図２０は切断刃の変形例を示すもので、前記切断刃２０に代えて用いることが可能である。同図に示す切断刃８０は、刃先側に形成された第１の傾斜面８１と、第１の傾斜面８１の径方向内側に形成された第２の傾斜面８２とをそれぞれ切断刃８０の軸方向両面側に有し、第１の傾斜面８１と第２の傾斜面８２とは互いに連続して形成されている。この場合、切断刃８０は、第１の傾斜面８１のなす角度φ1 が第２の傾斜面８２のなす角度φ2 よりも大きくなるように形成され、第１の傾斜面８１のφ1 は３０゜〜１２０゜（好ましくは５０゜〜１００゜）をなす。また、第２の傾斜面８２は、角度φ2 が２８゜をなすように形成されている。
【００４５】
この切断刃８０を用いる場合には、前記実施形態のように刃先が一様な傾斜面からなる切断刃２０に比べ、切断刃８０の刃先の角度φ1 が大きくなるため、刃先の摩耗が少なくなるとともに、刃先の角部が適度な丸みを有するようになる。これにより、刃受けロール３０の外周面と切断刃８０との間でゴムシート材１を圧潰するように切断することが可能となり、安定した切断を長期間に亘って維持することができる。
【符号の説明】
【００４６】
１…ゴムシート材、１ａ…補強コード、１０…コンベア、１４…磁石、２０…切断刃、３０…刃受けロール、４０…駆動機構、５０…支持機構、６０…移動機構、７０…角度調整機構、８０…切断刃。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば空気入りタイヤのカーカス、ベルト等に用いられる補強コード入りゴムシート材を切断する補強コード入りゴムシート材の切断方法及びその装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、空気入りタイヤのカーカス、ベルト等には、金属製の補強コードを等間隔で平行に埋設したゴムシート材が用いられ、補強コードはゴムシート材の長手方向に対して２０゜〜２７゜の傾斜角度をなすように設けられている。このゴムシート材は、補強コードに沿って所定長さに切断され、成形ドラムに巻き付けられて他のタイヤ構成部材と共に成形される。
【０００３】
このようなゴムシート材を切断する装置としては、ゴムシート材をコンベヤによって長手方向に搬送しながら丸刃状の切断刃をゴムシート材の幅方向に移動させることにより、ゴムシート材を補強コードに沿って切断するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
また、他の切断装置としては、ゴムシート材の幅方向一端側と他端側との間の補強コード間に、刃先が円弧状の両刃をなす切断刃を挿入し、切断刃をゴムシート材の幅方向一方に移動させて補強コード間のゴム部分をゴムシート材の幅方向一端まで切断した後、切断刃の切断進行方向を逆方向に変えて、補強コード間のゴム部分をゴムシート材の幅方向他端まで切断するようにしたものが知られている（例えば、特許文献２参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開第３１３４１８１号公報
【特許文献２】特開第４１６２８８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記ゴムシート材を切断する場合、補強コードの傾斜角度に対して切断刃の切断角度がずれていると、切断刃が補強コードに乗り上げて補強コードが切断され、切断された補強コードの端部がゴムシート材の切断面から露出するという不具合を生ずる。このため、補強コード間のゴムシート材を補強コードに沿うように正確な切断角度で切断する必要がある。
【０００７】
そこで、前述した従来例のうち、前者の切断装置では、切断刃の切断角度を補強コードの傾斜角度と一致するように設定するとともに、コンベヤの搬送速度と切断刃の移動速度とを同期させることにより、ゴムシート材の切断角度が補強コードの傾斜角度と同じ角度になるようにしている。
【０００８】
しかしながら、切断角度に応じてコンベヤの搬送速度と切断刃の移動速度とを同期させるためには、切断刃の移動速度の制御を厳密に行わなければならず、特に補強コードの傾斜角度が異なる複数種類のゴムシート材を切断する場合には、切断刃の傾斜角度や移動速度の設定変更が容易でないという問題点があった。また、ゴムシート材は、補強コードの傾斜角度や位置に微小な変動を生ずるため、切断刃の傾斜角度の設定や移動速度の制御を厳密に行った場合でも、補強コードへの切断刃の乗り上げを確実に防止することはできない。そこで、前記切断装置では、切断刃に所定の大きさ以上の負荷が作用した場合に、滑り機構を介して切断刃の移動を停止させるようにしているが、このような滑り機構を備える分だけ構造が複雑になるという問題点もあった。
【０００９】
また、後者の切断装置では、刃先が円弧状の両刃をなす加熱した切断刃を用いているため、丸刃のように回転しながら切断する切断刃よりも切断抵抗が大きくなり、切断刃へのゴムの付着及び堆積により切断不良を生じやすくなる。このため、切断刃のゴム堆積物を頻繁に除去する必要があり、しかも切断刃が複雑な形状で研磨が難しく、メンテナンスに多大な手間を要するという問題点があった。更に、後者の切断装置も前者の切断装置と同様、コンベヤの搬送速度と切断刃の移動速度とを同期させるようにしているため、補強コードの傾斜角度や位置の微小な変動が生ずると、補強コードに切断刃が当たり、ゴムシート材の切断端面から補強コードが露出するという問題点があった。
【００１０】
本発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ゴムシート材を常に補強コードに沿うように切断することができるとともに、切断装置の複雑化やメンテナンスの煩雑化を生ずることのない補強コード入りゴムシート材の切断方法及びその装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は前記目的を達成するために、補強コードを等間隔で平行に埋設したゴムシート材をコンベアによってゴムシート材の長手方向に搬送しながらゴムシート材を補強コードに沿って切断する補強コード入りゴムシート材の切断方法において、前記ゴムシート材の一方の面側にゴムシート材の幅方向に移動自在に支持された回転自在な丸刃状の切断刃をゴムシート材に押し当てるとともに、ゴムシート材の他方の面側に配置された刃受けロールをコンベアに同期するように回転させ、切断刃を刃受けロールの外周面との接触により刃受けロールの回動に追従するように回転させることにより、切断刃と刃受けロールによってゴムシート材を補強コードに沿って切断するようにしている。
【００１２】
また、本発明は前記目的を達成するために、補強コードを等間隔で平行に埋設したゴムシート材をコンベアによってゴムシート材の長手方向に搬送しながらゴムシート材を補強コードに沿って切断する補強コード入りゴムシート材の切断装置において、前記ゴムシート材の幅方向に移動自在に支持され、ゴムシート材の一方の面側に押し当てられる回転自在な丸刃状の切断刃と、ゴムシート材の他方の面側に配置され、コンベアに同期するように回転する刃受けロールとを備え、切断刃が刃受けロールの外周面との接触により刃受けロールの回動に追従するように回転することにより、切断刃と刃受けロールによってゴムシート材が補強コードに沿って切断されるように構成している。
【００１３】
これにより、切断刃の回転及び移動は刃受けロールの外周面との接触摩擦によるものであるため、切断刃に刃受けロールの軸方向から外力が加わると、外力応じて切断刃の刃受けロールの軸方向への移動量が容易に変化する。これにより、切断時に補強コードの微小な角度変化や位置ずれにより切断刃に補強コードからの外力が生ずると、補強コードからの外力に応じて切断刃の刃受けロールの軸方向への移動量が変化し、切断刃が補強コードに乗り上げないように補強コードに沿って切断進行方向に移動する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、切断時に補強コードの微小な角度変化や位置ずれが生じた場合でも、ゴムシート材を常に補強コードに沿うように切断することができるので、切断刃の補強コードへの乗り上げを効果的に防止することができ、切断刃によって補強コードが切断されてゴムシート材の切断面から露出することがないという利点がある。また、従来のような滑り機構を設けることなく補強コードへの切断刃の乗り上げを防止することができるので、構造の簡素化を図ることができる。更に、従来のように刃先が円弧状の両刃を用いたものとは異なり、刃に付着したゴム堆積物の除去や切断刃の研磨が不要となり、頻繁なメンテナンス作業を必要としないという利点もある。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態を示す切断装置の正面図
【図２】切断装置の平面図
【図３】切断装置の側面図
【図４】支持機構の斜視図
【図５】支持機構及び移動機構の動作を示す一部断面側面図
【図６】切断工程を示す平面図
【図７】切断工程を示す平面図
【図８】切断工程を示す平面図
【図９】切断工程を示す平面図
【図１０】切断工程を示す正面図
【図１１】切断工程を示す正面図
【図１２】切断工程を示す正面図
【図１３】切断工程を示す正面図
【図１４】切断工程を示す正面図
【図１５】切断工程を示す正面図
【図１６】切断刃の傾斜角度と補強コードの傾斜角度との関係を示す概略平面図
【図１７】切断刃と刃受けロールの概略側面図
【図１８】切断状態を示す断面図
【図１９】本発明の他の実施形態に係る切断工程を示す平面図
【図２０】切断刃の変形例を示す部分正面断面図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の一実施形態について、図１乃至図１８を参照して説明する。本実施形態の切断装置は、例えば乗用自動車用空気入りタイヤのカーカス、ベルト等に用いられる補強コード入りゴムシート材１を切断するためのものである。
【００１７】
ゴムシート材１はシート状の未加硫ゴムからなり、図示しない巻取ドラムから長手方向に巻き出されるようになっている。ゴムシート材１には多数の補強コード１ａが互いに等間隔で平行に埋設されており、各補強コード１ａには金属ワイヤの撚り線が用いられる。各補強コード１ａはゴムシート材１の長手方向に対して所定の傾斜角度θ1 をなし、傾斜角度θ1 は２０゜〜２７゜である。尚、図２及び図６では一部の補強コード１ａのみを図示しているが、実際には補強コード１ａがゴムシート材１の長手方向に亘って満遍なく配列されている。また、ゴムシート材１の長手方向に対する傾斜角度とは、鋭角側の角度をいう（以下、同じ。）
本実施形態の切断装置は、ゴムシート材１を搬送するコンベア１０と、ゴムシート材１を切断する切断刃２０と、切断刃２０に接触しながら回動する刃受けロール３０と、コンベア１０及び刃受けロール３０を駆動する駆動機構４０と、切断刃２０を上下方向に移動自在に支持する支持機構５０と、切断刃２０をゴムシート材１の幅方向に移動自在に支持する移動機構６０と、切断刃２０の傾斜角度を調整する角度調整機構７０とを備えている。
【００１８】
コンベア１０は、互いにゴムシート材１の搬送方向に間隔をおいて配置された一対のローラ１１と、各ローラ１１に巻き掛けられたベルト１２とを備え、各ローラ１１は幅方向一対のフレーム１３に回動自在に支持されている。また、コンベア１０には、ゴムシート材１の補強コード１ａを吸着するための板状の磁石１４が設けられ、磁石１４はコンベア１０の上面側に位置するベルト１２の下方に配置されている。
【００１９】
切断刃２０は、支軸２１を中心に回転する丸刃からなり、その外周縁の刃先部は切断刃２０の軸方向両面で傾斜するように形成されている。
【００２０】
刃受けロール３０は、外周面を硬質金属で形成され、コンベア１０の一端側（搬送方向上流側）に近接するように配置されている。刃受けロール３０は支軸３１を中心に回転するようになっており、支軸３１は両端側を一対の縦枠３２に軸受け３３を介して回動自在に支持されている。刃受けロール３０の外周面には切断刃２０の刃先が当接するようになっており、刃受けロール３０が回転すると、切断刃２０が刃受けロール３０と共に回転するようになっている。この場合、切断刃２０は、角度調整機構７０によってゴムシート材１の長手方向に対して所定の傾斜角度θ2 をなすように保持される。これにより、刃受けロール３０が回転すると、切断刃２０が刃受けロール３０の軸方向に直交する方向に対して傾斜角度θ2 をなす方向に転動しようとするため、切断刃２０が刃受けロール３０の外周面との接触により刃受けロール３０の回動に追従するように回転しながら刃受けロール３０の軸方向に移動するようになっている。
【００２１】
駆動機構４０は、コンベア１０の搬送方向下流側のローラ１１の回転軸に取り付けられた第１のスプロケット４１と、刃受けロール３０の支軸３１に取り付けられた第２のスプロケット４２と、互いに同軸状に連結された第３及び第４のスプロケット４３，４４と、第１のスプロケット４１と第３のスプロケット４３に巻き掛けられた第１のチェーン４５と、第２のスプロケット４２と第４のスプロケット４４に巻き掛けられた第２のチェーン４６と、第２のチェーン４６に噛み合う第５のスプロケット４７と、第５のスプロケット４７を回転させるモータ４８とから構成されている。
【００２２】
この駆動機構４０では、モータ４８が回転すると、第５のスプロケット４７によって第２のチェーン４６が駆動され、第２のチェーン４６によって第４のスプロケット４４が回転する。次に、第３のスプロケット４３が第４のスプロケット４４と一体に回転し、第３のスプロケット４３によって第１のチェーン４５が駆動され、第１のチェーン４５によって第１のスプロケット４１が回転する。これにより、モータ４８の回転力がコンベア１０のローラ１１と刃受けロール３０に伝達され、コンベア１０のローラ１１と刃受けロール３０とが互いに同期して同方向に同速度で回転するようになっている。
【００２３】
支持機構５０は、切断刃２０を回動自在に支持する支持部材５１と、支持部材５１を支持する支軸５２と、支軸５２を回動自在に支持するスリーブ５３と、スリーブ５３の上下にそれぞれ配置された一対の固定板５４と、上方の固定板５４に連結された幅方向一対のロッド５５と、各ロッド５５を上下動させるシリンダユニット５６と、シリンダユニット５６をゴムシート材１の幅方向に移動自在に支持するガイドレール５７とから構成されている。
【００２４】
支持部材５１はＬ字状の部材からなり、その側面部に切断刃２０の支軸２１が回動自在に支持されている。支軸５２は上下方向に延びるように形成され、その下端には支持部材５１の上端が固定されている。支軸５２の上端側は、スリーブ５３を挿通するとともに、シリンダユニット５６内に摺動自在に挿入され、シリンダユニット５６に対して上下動するようになっている。シリンダユニット５６は、各ロッド５５を駆動するエアシリンダ（図示せず）を内部に備えており、各ロッド５５を上下動させることにより、切断刃２０、支持部材５１、支軸５２、スリーブ５３及び各固定板５４を上昇及び下降させるようになっている。ガイドレール５７は各支柱３２の上端に架け渡された横枠５８の側面に設けられ、シリンダユニット５６と摺動自在に係合している。
【００２５】
移動機構６０は、ガイドレール５７の両端側に配置された一対の第１のプーリ６１と、各第１のプーリ６１に巻き掛けられたベルト６２と、ベルト６２を駆動する第２のプーリ６３と、第２のプーリ６３を回転させるモータ６４と、支持機構５０のシリンダユニット５６に取り付けられた第１の挟持板６５と、支持機構５０の上方の固定板５４に取り付けられた第２の挟持板６６とから構成されている。ベルト６２は内面側に歯を有する歯付きベルトからなり、第２のプーリ６３がベルト６２の内面に噛み合うようになっている。
【００２６】
この移動機構６０では、図５(a) に示すように第１の挟持板６５と第２の挟持板６６とがベルト６２を間にして対向しており、図５(b) に示すように支持機構５０のシリンダユニット５６によって切断刃２０と共に第２の挟持板６６が上昇すると、ベルト６２が各挟持板６５，６６によって挟持され、シリンダユニット５６が移動機構６０に連結されるようになっている。これにより、モータ６４によってベルト６２を駆動すると、ベルト６２と共にシリンダユニット５６がガイドレール５７に沿って移動する。また、図５(a) に示すようにシリンダユニット５６によって切断刃２０と共に第２の挟持板６６が下降すると、各挟持板６５，６６がベルト６２から分離し、シリンダユニット５６と移動機構６０との連結が解除されるようになっている。
【００２７】
角度調整機構７０は、支持機構５０の支持部材５１と一体に支軸５２を中心に回動する回動板７１と、回動板７１を摺動自在に支持する円弧板７２と、スリーブ５３を側方から貫通して一端が支軸５２に当接するロックピン７３と、ロックピン７３を軸方向に移動自在に支持する支持部材７４と、ロックピン７３を軸方向に移動させるロックレバー７５とからなり、支持部材７４は回動板７１の上面に固定されている。ロックレバー７５は支持部材７４に回動自在に取り付けられ、その回動端側は支持部材７４内でロックピン７３の他端に連結されている。
【００２８】
この角度調整機構７０では、図４に示すようにロックレバー７５を上方に回動すると、ロックピン７３が支軸５２から後退し、回動板７１が支軸５２を中心に回動可能となる。この状態で回動板７１を回動することにより、ゴムシート材１の長手方向に対する切断刃２０の傾斜角度を任意に調整することができる。また、ロックレバー７５を下方に回動すると、ロックピン７３が支軸５２に向かって前進し、ロックピン７３の一端が支軸５２に当接する。これにより、ロックピン７３が支軸５２に当接して回動板７１がロックされ、切断刃２０が設定した傾斜角度に保持される。
【００２９】
以上のように構成された切断装置においては、角度調整機構７０によって切断刃２０の傾斜角度θ2 を補強コード１ａの傾斜角度θ1 に応じて設定する。その際、図１６に示すように、切断刃２０の傾斜角度θ2 はゴムシート材１の傾斜角度θ1 よりも所定角度α（例えば１゜〜５゜）だけ大きくなるように設定される。
【００３０】
次に、前記切断装置においてゴムシート材１を切断する方法について説明する。まず、図６及び図１０に示すように切断刃２０をゴムシート材１の幅方向一端から所定距離Ｗだけ幅方向他端側に位置させる。その際、切断刃２０は支持機構５０によって上方位置に待機している。次に、支持機構５０によって切断刃２０を下降させ、図１１に示すように切断刃２０をゴムシート材１の幅方向一端から所定距離Ｗだけ幅方向他端側に位置する部分に押し当てる。続いて、コンベア１０及び刃受けロール３０を一方（逆転方向）に回動し、図７及び図１２に示すように切断刃２０を刃受けロール３０の外周面との接触により刃受けロール３０の回動に追従するように回転させながらゴムシート材１の幅方向一端まで移動させる。この後、コンベア１０及び刃受けロール３０を他方（正転方向）に回動し、図８及び図１３に示すように切断刃２０を刃受けロール３０の外周面との接触により刃受けロール３０の回動に追従するように回転させながらゴムシート材１の幅方向他端に向かって移動させることにより、ゴムシート材１を補強コード１ａに沿って切断する。その際、切断されたゴムシート材１は、コンベア１０の磁石１４によって補強コード１ａを吸着されながらコンベア１０側に送り出される。そして、図９及び図１４に示すように切断刃２０をゴムシート材１の幅方向他端まで移動させることにより、ゴムシート材１の切断が完了する。この後、図１５に示すように支持機構５０によって切断刃２０を上昇させることにより、図５(b) に示すように支持機構５０を移動機構６０に連結し、移動機構６０によって切断刃２０をゴムシート材１の幅方向一端側に戻す。
【００３１】
前記切断においては、切断刃２０が刃受けロール３０の回動に追従するように回転しながら刃受けロール３０の軸方向に移動するが、切断刃２０の回転及び移動は刃受けロール３０の外周面との接触摩擦によるものであるため、切断刃２０に刃受けロール３０の軸方向から外力が加わると、外力応じて切断刃２０の刃受けロール３０の軸方向への移動量が容易に変化する。即ち、切断時において、切断刃２０は補強コード１ａに沿って移動するが、補強コード１ａの微小な角度変化や位置ずれにより切断刃２０の側面に補強コード１ａからの外力が生ずる場合がある。その際、切断刃２０は、前述したように刃受けロール３０との接触回転による移動には強く拘束されないため、補強コード１ａからの外力に応じて刃受けロール３０の軸方向への移動量が変化し、補強コード１ａに乗り上げないように補強コード１ａに沿って移動する。
【００３２】
また、切断刃２０の傾斜角度θ2 は補強コード１ａの傾斜角度θ1 よりも角度αだけ大きくなるように設定されているため、ゴムシート材１の幅方向一端側から他端側に向かう移動では、図１６に示すように切断刃２０の移動速度Ｖ1 が刃受けロール３０上での補強コード１ａの移動速度Ｖ2 よりも速くなる。これにより、図１７のＡ−Ａ線矢視方向から見ると、図１８に示すように切断刃２０が常に切断進行方向の進み側で補強コード１ａに接触するように移動するため、補強コード１ａに乗り上げにくくなる。即ち、切断刃２０は補強コード１ａに追従して移動量が変化するので、図１７に示すように切断刃２０と刃受けロール３０の挟み込み側Ｃでは、図１８に示すように切断刃２０の移動量Ｍ1 が補強コード１ａの移動量Ｍ2 よりも大きい場合、その差の移動量Ｍ3 だけ切断刃２０が切断進行方向反対側に押し戻されることから、切断刃２０は補強コード１ａに乗り上げにくい。これに対し、補強コード１ａの移動量は切断刃２０に追従して変化することはないので、切断刃２０の移動量が補強コード１ａの移動量よりも大きいと、その差の移動量だけ切断刃２０が切断進行方向側に押し出されることから、切断刃２０が補強コード１ａに乗り上げやすくなる。
【００３３】
また、ゴムシート材１の幅方向一端から切断を開始すると、補強コード１ａの撚り線の端部に切断刃２０の刃先が入り込み、補強コード１ａの撚り線がばらける場合がある。これに対し、前記切断装置では、切断刃２０をゴムシート材１の幅方向一端から所定距離Ｗだけ幅方向他端側に位置する部分からゴムシート材１の幅方向一端まで移動し、ゴムシート材１の幅方向一端側を切断するようにしているので、切断刃２０をゴムシート材１の幅方向一端から他端に移動させる際、切断刃２０がゴムシート材１の既に切断された部分に入り込むことから、補強コード１ａの撚り線の端部に切断刃２０の刃先が入り込むことがない。
【００３４】
このように、本実施形態によれば、ゴムシート材１の一方の面側にゴムシート材１の幅方向に移動自在に支持された回転自在な丸刃状の切断刃２０をゴムシート材１に押し当てるとともに、ゴムシート材１の他方の面側に配置された刃受けロール３０をコンベア１０に同期するように回転させ、切断刃２０を刃受けロール３０の外周面との接触により刃受けロール３０の回動に追従するように回転させることにより、切断刃２０と刃受けロール３０によってゴムシート材１を補強コード１ａに沿って切断するようにしたので、補強コード１ａの微小な角度変化や位置ずれにより切断刃２０の側面に補強コード１ａからの外力が生じた場合でも、補強コード１ａからの外力に応じて刃受けロール３０の軸方向への移動量を変化させることができ、ゴムシート材１を常に補強コード１ａに沿うように切断することができる。これにより、切断刃２０の補強コード１ａへの乗り上げを効果的に防止することができるので、切断刃２０によって補強コード１ａが切断されてゴムシート材１の切断面から露出することがないという利点がある。また、従来のような滑り機構を設けることなく補強コード１ａへの切断刃２０の乗り上げを防止することができるので、構造の簡素化を図ることができる。更に、切断刃２０に丸刃状の回転刃を用いているので、従来のように刃先が円弧状の両刃を用いたものとは異なり、刃に付着したゴム堆積物の除去や切断刃の研磨が不要となり、頻繁なメンテナンス作業を必要としないという利点がある。
【００３５】
また、切断刃２０を、ゴムシート材１の長手方向に対して所定の傾斜角度θ2 をなすように傾斜させ、刃受けロール３０の外周面との接触により刃受けロール３０の回動に追従するように回転させながら刃受けロール３０の軸方向に移動させることにより、ゴムシート材１を傾斜した補強コード１ａに沿って切断するようにしたので、従来のように切断刃を移動機構によって切断進行方向に移動するようにしたものに比べ、コンベヤの搬送速度と切断刃の移動速度とを同期させるための制御を必要とせず、構造の簡素化を図ることができる。更に、補強コード１ａの傾斜角度が異なる複数種類のゴムシート材を切断する場合には、切断刃２０の傾斜角度のみを変更すればよいので、段替え作業も容易に行うことができるという利点がある。
【００３６】
また、ゴムシート材１の長手方向に対する切断刃２０の傾斜角度θ2 を補強コード１ａの傾斜角度θ1 よりも所定角度αだけ大きくするようにしたので、切断刃２０を常に切断進行方向の進み側で補強コード１ａに接触するように移動させることができ、補強コード１ａへの切断刃２０の乗り上げ防止に極めて有利である。
【００３７】
更に、切断刃２０をゴムシート材１の幅方向一端から所定距離Ｗだけ幅方向他端側に位置する部分に押し当てるとともに、切断刃２０がゴムシート材１の幅方向一端まで移動するように刃受けロール３０を一方に回動させた後、切断刃２０がゴムシート材１の幅方向一端から他端まで移動するように刃受けロール３０を他方に回動させるようにしたので、ゴムシート材１の幅方向一端から切断を開始する場合とは異なり、補強コード１ａの撚り線の端部に切断刃２０の刃先が入り込むことがなく、補強コード１ａの撚り線のばらけ防止に極めて効果的である。
【００３８】
また、刃受けロール３０との接触回転によって刃受けロール３０の軸方向一端側から他端側まで移動した切断刃２０を支持機構５０によってゴムシート材１から離れるように上昇させた後、切断刃２０を移動機構６０によって刃受けロールの軸方向他端側から一端側まで移動させるようにしたので、切断刃２０を刃受けロール３０の軸方向一端側から他端側まで移動させる機構を必要とせず、構造の簡素化を図ることができる。特に、切断刃２０を刃受けロールの軸方向他端側から一端側まで移動させる移動機構６０は、切断刃２０を切断開始位置に戻すためのものであって、ゴムシート材１の切断には関与しないため、刃受けロール３０との同期制御も必要なく、構造の簡素化を図る上で極めて有利である。
【００３９】
この場合、移動機構６０は、支持機構５０によって切断刃２０を上昇させると、支持機構５０側に設けた第１及び第２の挟持板６５，６６によってベルト６２が挟持され、モータ６４によってベルト６２を駆動することにより、支持機構５０に支持された切断刃２０をガイドレール５７に沿って移動するように構成されているので、移動機構６０と支持機構５０との連結及び連結解除を支持機構５０による切断刃２０の昇降によって行うことができ、切断刃２０を移動させるための機構をより簡素化することができる。
【００４０】
また、コンベア１０に、刃受けロール３０側から送り出されるゴムシート材１の補強コード１ａを吸着する磁石１４を設けたので、切断されたゴムシート材１の先端側をコンベア１０上に確実に保持することができ、刃受けロール３０側からコンベア１０側に送り出される際のゴムシート材１の撓みや弛みを効果的に防止することができる。
【００４１】
図１９は本発明の他の実施形態を示すもので、前記実施形態と同等の構成部分には同一の符号を付して示す。尚、同図に示す構成以外の構成は前記実施形態と同等であるため図示を省略する。
【００４２】
本実施形態は、補強コード１ａがゴムシート材１の長手方向に対して傾斜していないゴムシート材１を所定の幅に切断する場合を示すもので、このようなゴムシート材１は、例えば重荷重用空気入りタイヤのベルト等に用いられる。尚、図１９では一部の補強コード１ａのみを図示しているが、実際には補強コード１ａがゴムシート材１の幅方向に亘って満遍なく配列されている。
【００４３】
本実施形態においては、切断刃８０の傾斜角度を０゜に設定し、ゴムシート材１の幅方向所定位置に切断刃８０を押し当てるとともに、刃受けロール３０をコンベア１０に同期するように回転させ、切断刃２０を刃受けロール３０の外周面との接触により刃受けロール３０の回動に追従するように回転させることにより、切断刃２０と刃受けロール３０によってゴムシート材１を補強コード１ａに沿って切断する。これにより、補強コード１ａの幅方向に位置に微小な変動を生じた場合でも、補強コード１ａからの外力に応じて切断刃２０を刃受けロール３０の軸方向へ移動させることができ、ゴムシート材１を常に補強コード１ａに沿うように切断することができる。これにより、前記実施形態と同様、切断刃２０の補強コード１ａへの乗り上げを効果的に防止することができるので、切断刃２０によって補強コード１ａが切断されてゴムシート材１の切断面から露出することがないという利点がある。
【００４４】
図２０は切断刃の変形例を示すもので、前記切断刃２０に代えて用いることが可能である。同図に示す切断刃８０は、刃先側に形成された第１の傾斜面８１と、第１の傾斜面８１の径方向内側に形成された第２の傾斜面８２とをそれぞれ切断刃８０の軸方向両面側に有し、第１の傾斜面８１と第２の傾斜面８２とは互いに連続して形成されている。この場合、切断刃８０は、第１の傾斜面８１のなす角度φ1 が第２の傾斜面８２のなす角度φ2 よりも大きくなるように形成され、第１の傾斜面８１のφ1 は３０゜〜１２０゜（好ましくは５０゜〜１００゜）をなす。また、第２の傾斜面８２は、角度φ2 が２８゜をなすように形成されている。
【００４５】
この切断刃８０を用いる場合には、前記実施形態のように刃先が一様な傾斜面からなる切断刃２０に比べ、切断刃８０の刃先の角度φ1 が大きくなるため、刃先の摩耗が少なくなるとともに、刃先の角部が適度な丸みを有するようになる。これにより、刃受けロール３０の外周面と切断刃８０との間でゴムシート材１を圧潰するように切断することが可能となり、安定した切断を長期間に亘って維持することができる。
【符号の説明】
【００４６】
１…ゴムシート材、１ａ…補強コード、１０…コンベア、１４…磁石、２０…切断刃、３０…刃受けロール、４０…駆動機構、５０…支持機構、６０…移動機構、７０…角度調整機構、８０…切断刃。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
補強コードを等間隔で平行に埋設したゴムシート材をコンベアによってゴムシート材の長手方向に搬送しながらゴムシート材を補強コードに沿って切断する補強コード入りゴムシート材の切断方法において、
前記ゴムシート材の一方の面側にゴムシート材の幅方向に移動自在に支持された回転自在な丸刃状の切断刃をゴムシート材に押し当てるとともに、
ゴムシート材の他方の面側に配置された刃受けロールをコンベアに同期するように回転させ、
切断刃を刃受けロールの外周面との接触により刃受けロールの回動に追従するように回転させることにより、切断刃と刃受けロールによってゴムシート材を補強コードに沿って切断する
ことを特徴とする補強コード入りゴムシート材の切断方法。
【請求項２】
前記ゴムシート材の長手方向に対して所定の傾斜角度をなす切断刃を、刃受けロールの外周面との接触により刃受けロールの回動に追従するように回転させながら刃受けロールの軸方向に移動させることにより、ゴムシート材の長手方向に対して傾斜した補強コードを有するゴムシート材を補強コードに沿って切断する
ことを特徴とする請求項１記載の補強コード入りゴムシート材の切断方法。
【請求項３】
前記ゴムシート材の長手方向に対する切断刃の傾斜角度を補強コードの傾斜角度よりも所定角度だけ大きくする
ことを特徴とする請求項２記載の補強コード入りゴムシート材の切断方法。
【請求項４】
前記切断刃をゴムシート材の幅方向一端から所定距離だけ幅方向他端側に位置する部分に押し当てるとともに、
切断刃がゴムシート材の幅方向一端まで移動するように刃受けロールを一方に回動させた後、
切断刃がゴムシート材の幅方向一端から他端まで移動するように刃受けロールを他方に回動させる
ことを特徴とする請求項２または３記載の補強コード入りゴムシート材の切断方法。
【請求項５】
補強コードを等間隔で平行に埋設したゴムシート材をコンベアによってゴムシート材の長手方向に搬送しながらゴムシート材を補強コードに沿って切断する補強コード入りゴムシート材の切断装置において、
前記ゴムシート材の幅方向に移動自在に支持され、ゴムシート材の一方の面側に押し当てられる回転自在な丸刃状の切断刃と、
ゴムシート材の他方の面側に配置され、コンベアに同期するように回転する刃受けロールとを備え、
切断刃が刃受けロールの外周面との接触により刃受けロールの回動に追従するように回転することにより、切断刃と刃受けロールによってゴムシート材が補強コードに沿って切断されるように構成した
ことを特徴とする補強コード入りゴムシート材の切断装置。
【請求項６】
前記切断刃をゴムシート材の長手方向に対して所定の傾斜角度をなすように設け、
切断刃を刃受けロールの外周面との接触により刃受けロールの回動に追従するように回転させながら刃受けロールの軸方向に移動させることにより、ゴムシート材の長手方向に対して傾斜した補強コードを有するゴムシート材を補強コードに沿って切断するように構成した
ことを特徴とする請求項５記載の補強コード入りゴムシート材の切断装置。
【請求項７】
前記切断刃をゴムシート材の長手方向に対する傾斜角度が補強コードの傾斜角度よりも所定角度だけ大きくなるように設けた
ことを特徴とする請求項６記載の補強コード入りゴムシート材の切断装置。
【請求項８】
前記切断刃がゴムシート材の幅方向一端から所定距離だけ幅方向他端側に位置する部分に押し当てられるとともに、
切断刃がゴムシート材の幅方向一端まで移動するように刃受けロールが一方に回動した後、
切断刃がゴムシート材の幅方向一端から他端まで移動するように刃受けロールが他方に回動する
ことを特徴とする請求項６または７記載の補強コード入りゴムシート材の切断装置。
【請求項９】
前記刃受けロールの軸方向一端側から他端側まで移動した切断刃を、ゴムシート材から離した状態で刃受けロールの軸方向他端側から一端側まで移動させる移動機構を備えた
ことを特徴とする請求項６、７または８記載の補強コード入りゴムシート材の切断装置。
【請求項１０】
前記コンベアを刃受けロールに対して搬送方向下流側に配置し、
コンベアには、刃受けロール側から送り出されるゴムシート材の金属製の補強コードを吸着する磁石を設けた
ことを特徴とする請求項６、７、８または９記載の補強コード入りゴムシート材の切断装置。
【請求項１１】
前記切断刃に、刃先側に形成された第１の傾斜面と、第１の傾斜面の径方向内側に形成された第２の傾斜面とをそれぞれ切断刃の軸方向両面側に設け、
切断刃を、第１の傾斜面のなす角度が第２の傾斜面のなす角度よりも大きくなるように形成した
ことを特徴とする請求項５、６、７、８、９または１０記載の補強コード入りゴムシート材の切断装置。
【請求項１】
補強コードを等間隔で平行に埋設したゴムシート材をコンベアによってゴムシート材の長手方向に搬送しながらゴムシート材を補強コードに沿って切断する補強コード入りゴムシート材の切断方法において、
前記ゴムシート材の一方の面側にゴムシート材の幅方向に移動自在に支持された回転自在な丸刃状の切断刃をゴムシート材に押し当てるとともに、
ゴムシート材の他方の面側に配置された刃受けロールをコンベアに同期するように回転させ、
切断刃を刃受けロールの外周面との接触により刃受けロールの回動に追従するように回転させることにより、切断刃と刃受けロールによってゴムシート材を補強コードに沿って切断する
ことを特徴とする補強コード入りゴムシート材の切断方法。
【請求項２】
前記ゴムシート材の長手方向に対して所定の傾斜角度をなす切断刃を、刃受けロールの外周面との接触により刃受けロールの回動に追従するように回転させながら刃受けロールの軸方向に移動させることにより、ゴムシート材の長手方向に対して傾斜した補強コードを有するゴムシート材を補強コードに沿って切断する
ことを特徴とする請求項１記載の補強コード入りゴムシート材の切断方法。
【請求項３】
前記ゴムシート材の長手方向に対する切断刃の傾斜角度を補強コードの傾斜角度よりも所定角度だけ大きくする
ことを特徴とする請求項２記載の補強コード入りゴムシート材の切断方法。
【請求項４】
前記切断刃をゴムシート材の幅方向一端から所定距離だけ幅方向他端側に位置する部分に押し当てるとともに、
切断刃がゴムシート材の幅方向一端まで移動するように刃受けロールを一方に回動させた後、
切断刃がゴムシート材の幅方向一端から他端まで移動するように刃受けロールを他方に回動させる
ことを特徴とする請求項２または３記載の補強コード入りゴムシート材の切断方法。
【請求項５】
補強コードを等間隔で平行に埋設したゴムシート材をコンベアによってゴムシート材の長手方向に搬送しながらゴムシート材を補強コードに沿って切断する補強コード入りゴムシート材の切断装置において、
前記ゴムシート材の幅方向に移動自在に支持され、ゴムシート材の一方の面側に押し当てられる回転自在な丸刃状の切断刃と、
ゴムシート材の他方の面側に配置され、コンベアに同期するように回転する刃受けロールとを備え、
切断刃が刃受けロールの外周面との接触により刃受けロールの回動に追従するように回転することにより、切断刃と刃受けロールによってゴムシート材が補強コードに沿って切断されるように構成した
ことを特徴とする補強コード入りゴムシート材の切断装置。
【請求項６】
前記切断刃をゴムシート材の長手方向に対して所定の傾斜角度をなすように設け、
切断刃を刃受けロールの外周面との接触により刃受けロールの回動に追従するように回転させながら刃受けロールの軸方向に移動させることにより、ゴムシート材の長手方向に対して傾斜した補強コードを有するゴムシート材を補強コードに沿って切断するように構成した
ことを特徴とする請求項５記載の補強コード入りゴムシート材の切断装置。
【請求項７】
前記切断刃をゴムシート材の長手方向に対する傾斜角度が補強コードの傾斜角度よりも所定角度だけ大きくなるように設けた
ことを特徴とする請求項６記載の補強コード入りゴムシート材の切断装置。
【請求項８】
前記切断刃がゴムシート材の幅方向一端から所定距離だけ幅方向他端側に位置する部分に押し当てられるとともに、
切断刃がゴムシート材の幅方向一端まで移動するように刃受けロールが一方に回動した後、
切断刃がゴムシート材の幅方向一端から他端まで移動するように刃受けロールが他方に回動する
ことを特徴とする請求項６または７記載の補強コード入りゴムシート材の切断装置。
【請求項９】
前記刃受けロールの軸方向一端側から他端側まで移動した切断刃を、ゴムシート材から離した状態で刃受けロールの軸方向他端側から一端側まで移動させる移動機構を備えた
ことを特徴とする請求項６、７または８記載の補強コード入りゴムシート材の切断装置。
【請求項１０】
前記コンベアを刃受けロールに対して搬送方向下流側に配置し、
コンベアには、刃受けロール側から送り出されるゴムシート材の金属製の補強コードを吸着する磁石を設けた
ことを特徴とする請求項６、７、８または９記載の補強コード入りゴムシート材の切断装置。
【請求項１１】
前記切断刃に、刃先側に形成された第１の傾斜面と、第１の傾斜面の径方向内側に形成された第２の傾斜面とをそれぞれ切断刃の軸方向両面側に設け、
切断刃を、第１の傾斜面のなす角度が第２の傾斜面のなす角度よりも大きくなるように形成した
ことを特徴とする請求項５、６、７、８、９または１０記載の補強コード入りゴムシート材の切断装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【公開番号】特開２０１２−１６７５１（Ｐ２０１２−１６７５１Ａ）
【公開日】平成２４年１月２６日（２０１２．１．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１５３５５４（Ｐ２０１０−１５３５５４）
【出願日】平成２２年７月６日（２０１０．７．６）
【出願人】（０００００６７１４）横浜ゴム株式会社 (4,905)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月２６日（２０１２．１．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月６日（２０１０．７．６）
【出願人】（０００００６７１４）横浜ゴム株式会社 (4,905)
【Ｆターム（参考）】
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