JP2007529344A - 切断装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、コード角度を有する互いにほぼ平行なコードを備えた未加硫ゴムのウェブから、ベルト層を切断方向で切り出す切断装置であって、切断方向に対して横方向に自由に移動可能な刃と、切断中に刃の横方向移動を検出する第１の検出器と、の検出器に動作可能に接続され、刃の横方向移動についての検出手段からの移動情報に基づいて制御命令を与える制御コンピュータと、制御手段に動作可能に接続され、切断中に、制御命令に基づいて刃の切断方向を調整する少なくとも１つのアクチュエータと、を有する切断装置に関する。

Description

本発明は、コード角度を有する互いにほぼ平行なコードを備えた未加硫ゴムのウェブから、ベルト層を切断方向で切り出す切断装置に関する。

このような切断装置は、円形の刃が刃軸上に取付けられた米国特許第４，９６５，７３３号、米国特許第５，０９２，９４６号、および米国特許第５，３２７，３５３号で公知である。刃はそれ自体、刃軸上に固定されている。刃軸は、フレームに取付けられたホルダに取付けられている。これらの切断装置は、フレーム内の刃ホルダの位置、すなわち刃の切断方向を検出する第１の位置検出装置と、刃ホルダのフレームに対する回転を検出する第２の位置検出装置と、を備えている。

米国特許第５，３２７，３５３号では、位置検出装置の測定結果を使用して、刃の実際の位置が所定の切断方向で対応するかどうかが判定される。さらに、刃ホルダの高さも第３の位置検出装置によって測定される。ずれが大きすぎると判定されると、刃はもはやコードに追従していないものと、特に刃がコードと交差しているものと結論され、警報信号が出される。

米国特許第４，９６５，７３３号では、位置検出装置の測定結果は、実現される切断線を決定するデジタル計算ユニットに入力される。

米国特許第５，０９２，９４６号では、ベルト層の斜め線（斜辺）の形状を修正する必要があるかどうかを判定するため、米国特許第４，９６５，７３３号の切断装置が、ベルト層を組立てドラム上に配置する装置で使用されている。

これらの米国特許に記載された装置の問題は、ベルト層を配置する装置の調整を手動で行う必要があり、かつ修正する必要があることである。

特開平０６−１０６６５３号は、知られている限りでは、回転可能な刃ホルダ内に備えられた刃を有する切断装置を記載している。この刃ホルダは、制御コンピュータに接続された回転可能なフレーム上に取付けられている。検出装置は刃ホルダの移動を検出し、移動が設定値より大きいときは、制御コンピュータはフレームを回転させるようにモータに命令する。しかし、これでは遅すぎ、適切にコードに追従することができない結果となる。

特に上述の切断装置に関して問題であるのは、測定が行われるにもかかわらず、刃が常に、コードに正確に追従するとは限らないことである。

本発明の目的は、改良された切断装置を提供することである。

本発明の目的は、従来可能であったよりも良好にコードの経路に追従することのできる切断装置を提供することである。

本発明の他の目的は、ベルト層を配置する改良された装置を提供することである。

上記の目的のために、本発明は、コード角度を有する互いにほぼ平行なコードを備えた未加硫ゴムのウェブから、ベルト層を切断方向で切り出す切断装置であって、切断方向に対して横方向に自由に移動可能な刃と、切断中に刃の横方向移動を検出する第１の検出器と、の検出器に動作可能に接続され、刃の横方向移動についての検出手段からの移動情報に基づいて制御命令を与える制御コンピュータと、制御手段に動作可能に接続され、切断中に、制御命令に基づいて刃の切断方向を調整する少なくとも１つのアクチュエータと、を有する切断装置に関する。

本発明による切断装置では、刃自体が横方向に移動可能であり、かつ刃自体の位置（の変化）を測定する位置検出器が設けられているため、切断線の実際の経路を非常に容易に検出することのできる簡素な切断装置が提供される。さらに、簡素な構造のために信頼性および速度が向上する。

特に、位置検出器の測定結果が、刃の切断方向を調整することが可能なアクチュエータにフィードバックされるため、コードに適切に追従することが可能となる。

切断装置の一実施態様では、第１の検出器は、横方向移動をほぼ連続的に検出するようにされ、第１の検出器は、制御コンピュータに動作可能に接続され、切断中に移動に基づく制御命令、特に刃の移動に追従する命令を与える。

切断装置の一実施態様では、刃は、切断方向と垂直な方向に自由に移動可能である。特に、各移動は制御コンピュータに直接フィードバックされ、制御コンピュータは、移動に直接追従するように命令する。その結果、刃の位置は、切断装置の他の部分に対してほとんど変化せず、しかも実際にコードの経路に追従する。

一実施態様では、刃は、刃軸に設けられた円形の刃である。

一実施態様では、刃は、刃軸上を動くことができる。

切断装置の一実施態様では、円形の刃は、刃軸上を自由に滑動できるため、非常に簡素な構造となる。さらに、移動する質量は最小であり刃は迅速に移動することができる。

切断装置の一実施態様では、切断装置は、刃が切断方向に移動可能となるように取付けられたフレームをさらに有し、フレームは、切断線と直交しかつベルト層と垂直な回転軸の周りを回転可能である。

切断装置の一実施態様では、回転軸はベルト層の幅の中心と交差している。

切断装置の一実施態様では、フレームを回転軸の周りで回転させるように、アクチュエータがフレームに連結されている。アクチュエータは特に、フレームを刃の移動に直接追従するように回転させる。これは、フレームが刃の移動方向に回転することを意味する。すでに述べたように、この結果、刃は、フレームに対してほとんど移動しない。

切断装置の一実施態様では、フレームは、上部フレーム部材と下部フレーム部材とを有するフレーム形状を有し、刃は、上部フレーム部材に沿って移動可能であるように取付けられている。

本発明による切断装置の一実施態様では、刃は、刃の加熱手段を備えている。

刃を横方向に自由に移動可能にし、切断中に刃が横方向に移動しているかどうかを判定し、横方向に移動していると判定された場合ただちに切断角度を調整することによって、コードに沿って切断し、コードに正確に追従することが可能となる。さらに、刃の位置が検出されると、それから正確な切断線を求めることができる。

刃を加熱すると、コードに対する追従性がさらに改善される。

本発明の他の態様はさらに、コード角度を有する互いにほぼ平行なコードを備えた未加硫ゴムのウェブから、ベルト層を切断方向で切り出す切断装置であって、コードに追従するコード追従手段と、切断の結果得られる切断線の経路を切断中に検出する検出手段と、を有する切断装置に関する。

本切断装置の一実施態様では、コード追従手段は、切断中に切断方向を調整するアクチュエータを有している。

本切断装置の一実施形態では、コード追従手段は、アクチュエータに動作可能に接続されコードを検知する検知手段を有している。

この切断装置の一実施態様では、検知手段は、コードの方向の変化を検知するようにされ、好ましくはアクチュエータに動作可能に接続され、アクチュエータはコードの方向の変化が検出されたときに変化したコード方向に追従するように切断方向を変える信号を与える。

本発明はさらに、特にトラック用タイヤなどの幅の広いタイヤ用の、互いに平行なコードを備えたベルト層を組立てドラム上に配置する装置であって、ベルト層をコードに沿った切断線に沿って切断角度でウェブから切り出し、先端部の斜め線と、後端部の斜め線と、各斜め線と切断角度とにほぼ平行なコード角度のコードと、を有する、ほぼ平行四辺形のベルト層を得る切断装置と、切断線を測定する第１のセンサと、ベルト層の長さを測定する第２のセンサと、第１および第２のセンサに動作可能に接続され、設定されたコード角度、ベルト層幅、およびベルト層の長さを記憶するメモリを備え、測定された切断線を設定されたコード角度およびベルト層幅と比較し、かつ測定されたベルト層の長さを設定されたベルト層の長さと比較し、基準値および基準値に基づく制御信号を与えるソフトウェアルーチンを備えた制御コンピュータと、ベルト層を後端部の斜め線を先端部の斜め線と平行にして組立てドラム上に配置し、制御コンピュータから制御信号を受取るように制御コンピュータに動作可能に接続されている取付け機と、を有する装置に関する。

測定値を設定値と比較する制御コンピュータを選定することによって、それ自体、かつその性質上非常に複雑な装置の調節および調整を自動化することが可能となる。

ベルト層が中心線を有する本発明による装置の実施態様では、取付け機は、先端部の中心線と後端部の中心線とが互いに向かい合って直線上に並ぶようにベルト層を組立てドラム上に配置するようにされている。

他の実施態様では取付け機は、後端部の斜め線を先端部の斜め線に突合せるように配置するようにされている。特に、中心線同士が互いに向かい合って一直線状に並び、端部同士が当接するとき、最適なベルト層を実現することが可能である。特に、さらに先端側の辺および後端側の辺で実現される切断線が既知であるとき、組立てドラムの周りに最適なベルト層を形成することができる。

一実施態様では、取付け機は、駆動手段と、供給側と、排出側とを備え、ベルト層を供給側にある切断装置から排出側にある組立てドラムまで搬送方向に搬送する搬送装置を有し、搬送装置は、ベルト層のセグメントを、搬送方向に対して横方向にずれないように搬送装置上に保持する保持手段を有している。

切断装置の他の実施態様では、保持手段は、ベルト層全体を保持するようにされている。切断装置の一実施態様では、搬送装置はコンベヤベルトを有し、保持手段は、スチールコードを有するベルト層をコンベヤベルト上に保持する磁石または電磁石、または他の種類のコードを備えるベルト層を保持する真空装置または押圧手段を有している。一実施態様では、保持手段のオン・オフを切換えることができる。この場合、保持手段は制御コンピュータに動作可能に接続され、制御コンピュータは保持手段に制御信号を送り、オン・オフを切換える。

一実施態様では、ウェブを切断装置に移動させ、切断後に、ウェブから切り出されたベルト層を、排出側で搬送装置の供給側に移動させる供給装置をさらに有している。

一実施態様では、搬送装置の供給側および供給装置の排出側は、特にベルト層の搬送時に、搬送装置に対して横方向にかつ組立てドラムの回転軸と平行に、相対移動ができる。供給装置は、このためにアクチュエータを備えている。一実施態様では、アクチュエータは、制御コンピュータに接続されている。制御コンピュータは、基準値が設定値と第１および第２のセンサによって求められた値との差を示しているときにアクチュエータに制御信号を送る。

この装置の他の実施態様では取付け機は、先端部の斜め線の切断線の形状を測定する第１の測定装置を有し、第１の測定装置は制御コンピュータに動作可能に接続されている。

この装置の一実施態様では、取付け機は、制御コンピュータに動作可能に接続されベルト層の長さを測定する第２の測定装置を有している。上記のセンサは特に、エンコーダと、エンコーダを読み取って移動距離を求める手段と、ベルト層の先端および後端がセンサをいつ通過するかを判定する画像記録装置と、を有している。

一実施態様では、制御ユニットは、駆動手段と組立てドラムの駆動装置とに動作可能に接続され、ベルト層の先端部の長さおよび形状ならびに後端部の切断線の長さおよび形状に基づいて、組立てドラムの巻き付け速度と搬送装置の搬送速度とを相互に調整する。

一実施態様では、第１のセンサは、切断中に切断線を測定するようにされている。

一実施態様では、切断装置は、刃と、切断中に刃の位置を検出する検出器とを備え、検出器は制御コンピュータに動作可能に接続され、切断装置は各検出器と共に第１のセンサを形成する。制御コンピュータは、実現される切断線を切断中における刃の位置の判定結果から計算する切断線計算ルーチンを有するソフトウェアを備えている。特に、ベルト層内のコードの位置が既知であるとき、ベルト層の端部を組立てドラムに最適な状態で当接させ、コード同士を互いに平行に、いわゆる「ドッグイヤー」の状態にならないように配置することができる。

切断装置の一実施態様では、切断装置は、切断中に切断角度を調整する回転駆動装置を有し、回転駆動装置は、切断角度を調整するように制御コンピュータに動作可能に接続されている。

切断装置の一実施態様では、刃は、切断中に切断線に対して横方向に自由に移動可能であり、切断装置は、刃の横方向位置を検出する第２の位置検出器を備えている。

切断装置の一実施態様では、第２の位置検出器は制御コンピュータに動作可能に接続され、横方向位置の変化を検出したときに、切断角度を調整するための制御信号を回転駆動装置に与えるように制御コンピュータを動作させる。この目的のために、制御コンピュータのソフトウェアは、第２の位置検出器の測定値から刃の横方向移動を求め、この横方向移動に関連した制御命令を回転駆動装置に与える切断ルーチンを備えている。

切断装置の一実施態様では、切断装置は、切断方向と垂直な方向に自由に移動できる刃と、刃の横方向位置を検出する第２の位置センサと、刃を、切断されるベルト層に垂直な軸の周りで回転させる回転駆動装置と、を備え、位置センサは回転駆動装置に動作可能に接続され、位置センサによって検出された刃の移動に応答して回転駆動装置を作動させる。

切断装置の一実施態様では、切断装置は、切断線に沿った刃の位置を検出する第１の位置センサをさらに有し、回転駆動装置と第１の位置センサは、制御コンピュータに動作可能に接続されて位置情報を与え、制御コンピュータは、第１，第２の位置センサからの位置情報から切断線の形状を計算する切断線計算ルーチンをさらに有している。

本発明はさらに、供給装置をさらに備えた請求項１から３３のいずれか１項に記載の装置を使用して、特にトラック用タイヤのような幅の広いタイヤ用の、互いに平行なコードを備えたベルト層を組立てドラム上に配置する方法であって、
ａ．コード角度と、ベルト層の長さと、ベルト層幅とを装置の制御コンピュータに設定するステップと、
ｂ．ロール上のウェブを、前側を供給装置側にして供給するステップと、
ｃ．装置を作動させるステップと、
その後、
ｄ．供給装置が、ウェブを、ウェブの先端が切断装置の切断線をベルト層の長さだけ越える位置まで、切断装置に供給し、
ｅ．切断装置が、設定された切断線の位置でウェブからベルト層を切り出し、第１のセンサが切断中に切断線を測定し、切断線の測定値が制御コンピュータに入力され、
ｆ．切断されたベルト層が第２のセンサを通過し、それによってベルト層の長さが測定され、測定されたベルト層の長さが制御コンピュータに入力され、
ｇ．制御コンピュータが、測定された切断線およびベルト層の長さを、コード角度、ベルト層の長さ、およびベルト層幅の設定値と比較し、
ｈ．制御コンピュータが、設定値と測定値との差に基づいて、供給装置、切断装置、および取付け機の較正を行い、
ｉ．第１のベルト層が装置から取り外され、
その後、ロールが終了するまで、ステップｄからステップｈまでが繰り返される方法に関する。

たとえばトラック用タイヤなどの大形タイヤの場合、このようなタイヤでは、ベルト層の端部での当接幅が非常に広く、その結果斜め線がかなり長くなり、一方の端部での小さなずれが斜め線の反対側の端部で大きなずれとなるため、当接部が重要である。

本発明はさらに、コード角度を有する互いにほぼ平行なコードを備えた未加硫ゴムのウェブから、ベルト層を切断方向で切り出す切断装置であって、切断方向に対して垂直な方向に自由に移動可能な刃と、切断中に刃の横方向移動を検出する第１の検出器と、第１の検出器に動作可能に接続され、刃の横方向移動についての検出手段からの移動情報に基づいて制御命令を与える制御コンピュータと、制御手段に動作可能に接続され、切断中に、制御命令に基づいて刃の切断方向に直接追従する少なくとも１つのアクチュエータと、を有する切断装置に関する。

本発明はまた、コード角度を有する互いにほぼ平行なコードを備えた未加硫ゴムのウェブから、ベルト層を切断方向で切り出す切断装置であって、切断方向に対して横方向に自由に移動可能な刃と、切断中に刃の横方向移動を検出する第１の検出器と、第１の検出器に動作可能に接続され、刃の横方向移動についての検出手段からの移動情報に基づいて制御命令を与える制御コンピュータと、制御手段に動作可能に接続され、切断中に、制御命令に基づいて刃の切断方向に直接追従する少なくとも１つのアクチュエータと、を有する切断装置に関する。

本発明はさらに、コード角度を有する互いにほぼ平行なコードを備えた未加硫ゴムのウェブから、ベルト層を切断方向で切り出す切断装置であって、切断方向に対して横方向に自由に移動可能な円形の刃と、切断中に円形の刃の横方向移動を検出する第１の検出器と、第１の検出器に動作可能に接続され、円形の刃の横方向移動についての検出手段からの移動情報に基づいて制御命令を与える制御コンピュータと、操作手段に動作可能に接続され、切断中に、制御命令に基づいて刃の切断方向に直接追従する少なくとも１つのアクチュエータと、を有する切断装置に関する。

特に、上述のすべての実施態様における一実施態様として、第１の検出器は、切断装置に固定的に連結され、検出器は、他の切断装置に対する刃の移動を検出する。さらに、他の検出器は、切断すべきベルト層の中心線、または切断されるベルト層が切断中に保持される切断用テーブルまたは搬送装置に対する切断装置の位置または向きを検出する。

さらに、上述の各特徴は、切断装置および切断方法をさらに最適化するように組み合わせることができる。

本発明によるベルト層の配置装置、およびそれに用いられるベルト層の切断装置の例示的な実施形態に基づいて、本発明をさらに説明する。

図１は、コード２が組み込まれた未加硫ゴムのベルト層１の上面図を示している。このベルト層は、先端部３と、後端部４と、幅ｂと、コード角度αとを有している。コード２は、互いにコード距離ｄだけ離れている。ベルト層１は、長さｌの矩形部と、長さｓの先端部とを有している。ベルト層は、長手方向軸（点線で示す）とベルト層の長さＧＬとを有している。

図２は、切断装置５が図示され、ベルト層１の先端部３が切断角度α１を有するベルト層を示している。ベルト層は、切断装置５の下方を搬送方向Ｔに連続的に供給される連続ストリップから切り出される。切断装置は角度α１のままである。点線で示されている位置Ｐで、ストリップは角度α３で切断され、ベルト層１が形成される。

図３Ａは、組立てドラムの周りに巻かれたベルト層の一部を、コードに垂直な断面で示している。突合せ継手Ｌにおける先端および後端は正常に形成されている。ベルト層１の断面に、未加硫ゴム６およびコードが示されている。継手の位置でのコード距離ｄは、ベルトの他の部分におけるコード距離と同じである。

図３Ｂも、図３Ａと同様にドラム上に配置されたベルト層１の断面を示している。間に継手Ｌが形成されている２本のコード２ａ，２ｂ間の距離は、コード距離ｄの２倍である。これは、規制によって許容される最大限の状態である。

図３Ｃは、図３Ａ，３Ｂと同じ断面であるが、２本のコード２ａ，２ｂが重なり合った、許容されない状態を示している。重なり合いが生じている。分かりやすくするため、望ましい状態が点線で示されている。このため、タイヤ内に重量分布の不均一が生じ、タイヤが外側へ膨らむ。本発明の目的は、特に、図３Ｂに示された状態を最大限として図３Ｃの状態を回避しつつ、図３Ａに示された継手にできる限り対応した継手を形成することである。

図４は、ベルト層の端部同士をドラム上で接触させて配置する従来の方法を示している。この場合、ベルト層１の後端側４の端部は切断角度α１’で切断され、切断角度α１”で切断される先端側３の鈍角に突合わされていた。この状況では、切断角度が等しくないために、常に端部３，４間に空間が残されることは明らかであろう。切断角度は、切断装置のばらつき、コード角度のばらつき、搬送時の変形、または材料中の応力のために等しくならないことがある。

図５は、本発明による状況を示しており、ベルト層１の形状が全体的に測定され、コードの位置および経路が正確に分かるため、より適切な継手が可能になる。

ベルト層１はこの場合も、ほぼ組立てドラム１１の周りに配置されている。先端側３の中心Ｓ３と後端側４の中心Ｓ４とは互いに向かい合って配置されており、先端側３と後端側４のコードは、たとえば図６Ａ〜６Ｈで説明するような方法で、互いに平行に配置されている。したがって、発生する可能性が残る継手の空間は、いずれにしても平行な空間である。その結果、いずれの場合も重なり合いは生じず、端部同士を直接突合せることが可能である。

図６Ａ〜６Ｈは、本発明による装置の動作時の様々なステップを連続的に示す上面図である。

図６Ａは、本発明によるトレッド取付け装置を示している。この図は、回転軸ｘを有する組立てドラム１１と、切断装置５を備えた搬送装置８とを示している。連続ストリップ１２は、供給側１０で、供給装置８によって、方向Ｔに切断装置５の前方の位置まで供給される。

搬送装置８は第１の送り搬送装置１３からなっている。第１の送り搬送装置１３は、本実施形態では、連続ストリップ１２を切断装置５の前方へ送るコンベヤベルトであり、特に互いに平行な２本のコンベヤベルト１３ａ，１３ｂである。コンベヤベルト１３ａ，１３ｂに続いて排出用コンベヤベルト１４が配置されている。送り搬送装置１３は旋回点または回転点Ｒをさらに備えており、その結果、送り搬送装置１３の排出端１５は、排出用コンベヤベルト１４の供給側１８に対して搬送方向Ｔを横切る方向に移動し、ベルト層の平面内で往復運動（矢印Ｃで示す。）することができる。他の実施形態では、送り搬送装置１３および排出用コンベヤベルト１４は、互いに横方向に動くことができる。

図６Ａでは、排出用搬送装置１４の長さがベルト層の長さＧＬよりも長く、その結果、ベルト層の配置時に、送り搬送装置１３が次のベルト層を自由に形成することができることが示されている。さらに、送り搬送装置１３の排出端１５と切断装置５との間の長さはＧＬより長い。その結果、ベルト層を組立てドラムの周りに配置し、これと同時に次のベルト層を切断することができる。

図６Ｂは、連続ストリップ１２が設定されたベルト層の長さＧＬだけ切断装置５を通過し、所望の長さが通過した後切断装置５が直ちに連続ストリップを切断し、これによって切断後にベルト層１が形成されるプロセスの状況を示している。同図は、ストリップの通過中にストリップを測定する測定装置７、好ましくは（デジタル）カメラまたはラインスキャンカメラの位置も示している。測定装置７は、搬送装置１３とコンベヤベルト１４との間の遷移部５０に位置している。本実施形態では、カメラは遷移部の下方に位置し、遷移部の上から光線が当たっている。

ストリップを適切に位置させ、場合によってはその形状をコンベヤベルト１４に合わせるため、コンベヤベルト１３の端部１５は、搬送時に、駆動モータ１９で駆動されて、回転軸Ｒの周りをコンベヤベルト１４の供給端１８に対して（必要に応じて）往復運動する。（端部のベルト層内の）ストリップは、磁石（スチールコード補強の場合）によってコンベヤベルト１４に固定されている。駆動モータ１９は測定装置７に、あるいはオプションとしてコンピュータまたは他の制御装置を介して、動作可能に接続されている。

図６Ｃは、ストリップ１２が切断され、ベルト層１の一部がすでに測定装置７を通過し測定された状況を示している。

図６Ｄは、ストリップが動いていない状態で切断装置５がストリップを切断している状況を示している。この間に切断装置５の切断線が測定され、一方、この場合も測定値を使用して切断装置の切断方向が制御される。測定値は、制御ユニット１８０に接続された位置検出器２１０によって検出される。制御ユニットは、切断角度の修正が必要であるかどうかを計算し、矢印Ｋで示されるように切断装置を回転することによって切断装置５の切断角度を調整するための、可能な修正をアクチュエータ２００に送信する。切断装置についての以下の説明から明らかになるように、刃の位置を検出することによって、実際の切断経路およびコード経路が正確に分かる。

図６Ｅは、ベルト層１がストリップ１２から切り出され、コンベヤベルト１４によって方向Ｔに搬送され、一方、連続ストリップの残りの部分は切断装置５の位置に留まっている状況を示している。ベルト層全体が排出用搬送装置１４上に置かれ、そこに固定されている。

図６Ｆは、ベルト層１がドラム１１に供給される状況を示している。この目的で、コンベヤベルト１４は全体的に組立てドラム１１に向かって方向Ｖに動かされ、一方、ベルト層は組立てドラムに固定されていく。取付けている間にベルト層の位置が変化することはない。ベルト層は、排出用搬送装置１４上の位置に固定される。排出用搬送装置１４はベルト層１をドラムの下側に取付ける。あるいは、ベルト層１をコンベヤベルト１４の下面に位置させ、ドラムの上側に取付けることもできる。

図６Ｇでは、組立てドラム１１が回転させられる。一方、コンベヤベルト１４は組立てドラムの近くに位置しており、ベルト層を組立てドラムに取付ける。ベルト層のこの状況では、ベルト層はコンベヤベルトの上面にあり、コンベヤベルトは組立てドラムの下側近傍に位置している。

図６Ｈでは、ベルト層１のほぼ全体が組立てドラム１１の周りに巻きつけられている。この間に、ストリップ１２をさらに搬送して次のベルト層を切り離すことができる。排出用搬送装置１４はその後、初期位置に戻り、プロセスを繰り返すことができる。

本発明による装置の動作は以下のとおりである。あるコード角度のコードを備えた連続的なゴム材料の新しいロールが機械上に配置されると、ベルト層の所望の長さおよび幅、ならびに所望のコード角度が制御コンピュータ１８０に設定される。

ウェブの先頭部分が切断装置の下方を通過し、最初の切断が行われる。ウェブはその後、測り取られた長さが切断装置を通過して、切断装置の前方まで搬送される。切断後、長さが測定される。

測定されたベルト層の長さおよび切断中に測定された切断線は、設定された切断角度および設定されたベルト層の長さと比較される。測定値が設定値に対応していない場合には、切断された第１のベルト層はその後、オペレータによってコンベヤベルトから取り外される。このプロセスは、機械の設定を（測定値と設定値との比較に基づいて制御コンピュータによって）調整しながら、測定値が（公差内で）設定値に対応するまで繰り返され、その後、機械は実際に調整され、所望の実際の長さを形成することができる。測定されたベルト層の長さと設定されたベルト層の長さとの差および設定されたコード角度と測定された切断線との差から、次のベルト層を形成するためのウェブの搬送距離が算出される。

ベルト層の長さおよび切断線を毎回測定し、それらを設定値と、またはオプションとして前の測定値と比較することによって、あるいは前の測定値を使用しながら傾向分析を行うことによって毎回搬送距離を調整することにより、ベルト層の長さおよびベルト層の形状をさらに正確なものにすることができる。

第１のベルト層を上述のように用いて装置が調整されるが、この調整は完全に自動的に行われる。以降の各ベルト層では、測定値が目標値と比較され、オプションとして、機械設定がさらに調整される。

図７は、本発明による切断装置５の正面図を示している。この切断装置は、刃ホルダ１２０内の刃軸１４０上に円形の刃１１０を備えている。刃ホルダ１２０は取付け体に取付けられている。

切断装置は、本実施形態ではコンベヤベルト１３の下方を通るフレーム１０７をさらに有している。フレームは本実施形態では、フレームを切断面に垂直な軸Ｒ２の周りで回転させ、コンベヤベルト１３をフレームの中央部で通過させることができるアクチュエータ２００上に設けられている。フレームは上部ビーム１０６を有している。この切断装置は、コンベヤベルト１３の上方および切断すべきベルト層の下方を通る切断ルーラ１０５をさらに有している。

取付け体１３０は、上部ビーム１０６に沿って移動可能に上部ビーム１０６に取付けられ、駆動装置１００によって駆動される。第１の位置検出器は、コンベヤベルト１３に対する刃１１０の中心位置（この場合はＲ２の近く）を検出する。簡単な実施形態では、たとえば駆動装置１００の経路を検出することができる。

フレーム１０７のコンベヤベルト１３に対する位置（切断角度）は、簡単な実施形態では、たとえばアクチュエータ２００から求めることができる。

切断装置の他の実施形態では、各々が刃を有する２つの取付け体１３０，１３０’が交互に取付けられ、両方の刃の切断線が一つの直線上に設けられている。切断装置が連続ストリップの中心で切断を開始すると、各取付け体１３０，１３０’はそれぞれ一方の側に移動し、各刃がストリップの半分ずつを切断することができる。これによって切断動作が半分の時間ですみ、その結果、生産効率をかなり向上させることができる。回転装置の制御は、いずれか一方の刃と組み合わせることができる。すなわち、いずれか一方の刃が横方向移動の位置検出器を備え、この位置検出器を制御装置と組み合わせることができる。他の実施形態では、両方の刃が横方向移動の位置検出器を備えていてもよい。制御装置は、両方の検出器から得られた２つの値の平均を求め、この平均値に基づいてフレーム、すなわちその回転を制御することができる。この方法によれば、コードの方向がずれても、切断方向によって是正される。

図８は、刃１１０を刃ホルダ１２０および刃軸１４０とともに拡大して示す、刃１１０の正面図、すなわち切断方向からみた図である。刃は、刃軸１４０上をＺ方向に横移動が可能である。刃軸１４０はさらに、刃１１０を加熱するため、刃軸を通る加熱手段１６０を備えている。その結果、刃１１０は、ベルト層１内で抵抗を受けずにコードに追従することが一層容易となる。

フレームは切断ガイド１０５をさらに備えている。切断ガイド１０５は、切断装置が動作中に、連続ストリップの下方を連続して延び、かつ切断ガイドの上方を刃１１０が走行する。

図９は、その動作が上述の内容と対応する、切断装置の他の実施形態の図を示している。

ブレード１１０は、本実施形態では、両側の自由端とストップ１５０とを備えた刃軸１４０上に配置されている。刃１１０は、軸１４０上をストップまで横方向に自由に滑ることができる。切断中には円形の刃だけが刃軸上を自由に滑ることができるため、刃は、ほとんど妨害されずにコードに追従することが可能である。フレームの制御は、実際は、切断中に刃が動かないかまたはできるだけ動かないようなものである。移動が生じると、刃がさらに動いたり滑ったりすることを防止するため、ただちに制御コンピュータが介入し、フレームは移動とともに動く。したがって、フレームの回転方向は、実際にはブレードの移動と同じ方向である。この目的は、切断方向がほぼ瞬間的に調整されて刃がコードに追従することである。この結果、フレームは回転し、刃はほとんど動かない。したがって、検出器は、小さな移動を検出可能であることが望ましい。

切断装置は、本実施形態では、刃軸１４０の上方または刃軸１４０上での、刃の横方向移動または横方向位置を測定することのできる位置検出器または移動検出器１７０を備えている。検出器１７０は、測定セルを有するレーザであることが好ましい。検出器１７０は、制御コンピュータ１８０に動作可能に接続されている。刃１１０の横方向への移動が検出されると、制御ユニット１８０はただちに、刃１１０の横方向への移動がこれ以上起こらないように方向を調整するよう、動作可能なカップリング１９０を介してアクチュエータ２００に命令する。このようにして、刃は、ベルト層内のコードに完全に追従することができる。さらに、アクチュエータ２００の制御から、実現される切断線を正確に算出することができる。したがって、制御ユニットは、刃がほとんど動かないほど高速に命令を送信可能であることが好ましい。さらに、フレームは、検出された移動の方向に回転する。

図１０は、ストリップを切断装置５の前方まで移動させる役目を負うコンベヤベルト１３の背面図を示している。コンベヤベルトは実際には、互いに独立に駆動可能な２つのコンベヤベルト１３ａ，１３ｂからなっていることが分かるであろう。互いに平行なコンベヤベルト１３ａ，１３ｂを備えたこのような実施形態は、図６Ａ〜６Ｂでも可能である。

ベルト層が切り出されると、コンベヤベルト１３ｂは切り出されたベルト層を前方へ搬送する。ベルト層は本実施形態では、切断装置の前方に位置する磁石、好ましくはオン・オフ切換え可能な磁石によってコンベヤベルトに固定され、コンベヤベルト１３ａは本実施形態では、静止している。切断装置の上流側には、コンベヤベルト１３ａの下方に、ストリップの他の部分をその位置に保持するオン・オフ切換え可能な磁石がある。

図１１Ａは、ベルトを形成する完全な装置の上面図であり、図１１Ｂはこの装置の側面図である。ベルト層は、コンベヤベルト１４（図６と同様）とコンベヤベルト１４’とによって組立てドラム１１に搬送される。

この図はさらに、上述の切断装置に対応する様々な切断装置５を示している。

上記の説明が本発明の好ましい実施形態の動作を説明するために含まれており、本発明の保護範囲を制限するために含まれているのではないことは明らかであろう。上記の説明から、当業者には、本発明の要旨および保護範囲に含まれる多くの変形実施形態が明らかとなろう。

ベルト層を示す図である。 ベルト層を切断装置およびいくつかの関連する角度とともに示す図である。 ベルト層の考えられる継手を示すベルト層の断面図である。 ベルト層の考えられる継手を示すベルト層の断面図である。 ベルト層の考えられる継手を示すベルト層の断面図である。 公知の原理による継手を示す図である。 本発明の一態様の原理による継手を示す図である。 動作時のベルト層取付け装置を示す図である。 動作時のベルト層取付け装置を示す図である。 動作時のベルト層取付け装置を示す図である。 動作時のベルト層取付け装置を示す図である。 動作時のベルト層取付け装置を示す図である。 動作時のベルト層取付け装置を示す図である。 動作時のベルト層取付け装置を示す図である。 動作時のベルト層取付け装置を示す図である。 本発明の他の形態による切断装置を示す図である。 切断装置を詳細に示す正面図である。 本発明による切断装置の刃の詳細図である。 コンベヤベルトを有する切断装置の背面図である。 ベルトを配置する完全な装置の上面図である。 ベルトを配置する完全な装置の側面図である。

Claims (40)

1. コード角度を有する互いにほぼ平行なコードを備えた未加硫ゴムのウェブから、ベルト層を切断方向で切り出す切断装置であって、
   前記切断方向に対して横方向に自由に移動可能な刃と、
   切断中に前記刃の横方向移動を検出する第１の検出器と、
   前記第１の検出器に動作可能に接続され、前記刃の横方向移動についての検出手段からの移動情報に基づいて制御命令を与える制御コンピュータと、
   制御手段に動作可能に接続され、切断中に、前記制御命令に基づいて前記刃の前記切断方向を調整する少なくとも１つのアクチュエータと、
   を有する切断装置。
2. 前記第１の検出器は、横方向移動をほぼ連続的に検出するようにされ、
   前記第１の検出器は、前記制御コンピュータに動作可能に接続され、切断中に前記移動に基づく制御命令、特に前記刃の該移動に追従する命令を与える、請求項１に記載の切断装置。
3. 前記刃は、前記切断方向と垂直な方向に自由に移動可能である、請求項１または２に記載の切断装置。
4. 前記刃は、刃軸に設けられた円形の刃である、請求項１から３のいずれか１項に記載の切断装置。
5. 前記刃は、前記刃軸上を動くことができる、請求項４に記載の切断装置。
6. 前記円形の刃は、前記刃軸上を自由に滑動できることを特徴とする、請求項５に記載の切断装置。
7. 前記切断装置は、前記刃が前記切断方向に移動可能となるように取付けられたフレームをさらに有し、前記フレームは、切断線と直交しかつ前記ベルト層と垂直な回転軸の周りを回転可能である、請求項１から６のいずれか１項に記載の切断装置。
8. 前記回転軸は前記ベルト層の幅の中心と交差している、請求項７に記載の切断装置。
9. 前記フレームを前記回転軸の周りで回転させるように、アクチュエータが前記フレームに連結されている、請求項７または８に記載の切断装置。
10. 前記フレームは、上部フレーム部材と下部フレーム部材とを有するフレーム形状を有し、前記刃は、前記上部フレーム部材に沿って移動可能であるように取付けられている、請求項７から９のいずれか１項に記載の切断装置。
11. 前記刃は、該刃の加熱手段を備えている、請求項１から１０のいずれか１項に記載の切断装置。
12. コード角度を有する互いにほぼ平行なコードを備えた未加硫ゴムのウェブから、ベルト層を切断方向で切り出す切断装置であって、
    コードに追従するコード追従手段と、
    切断の結果得られる切断線の経路を検出する検出手段と、
    を有する切断装置。
13. 前記コード追従手段は、切断中に前記切断方向を調整するアクチュエータを有する、請求項１２に記載の切断装置。
14. 前記コード追従手段は、前記アクチュエータに動作可能に接続されコードを検知する検知手段を有する、請求項１２または１３に記載の切断装置。
15. 前記検知手段は、コードの方向の変化を検知するようにされ、好ましくは前記アクチュエータに動作可能に接続され、該アクチュエータは前記コードの方向の変化が検出されたときに変化したコード方向に追従するように前記切断方向を変える信号を与える、請求項１４に記載の切断装置。
16. 特にトラック用タイヤなどの幅の広いタイヤ用の、互いに平行なコードを備えたベルト層を組立てドラム上に配置する装置であって、
    ベルト層をコードに沿った切断線に沿って切断角度でウェブから切り出し、先端部の斜め線と、後端部の斜め線と、前記各斜め線と前記切断角度とにほぼ平行なコード角度のコードと、を有する、ほぼ平行四辺形のベルト層を得る切断装置と、
    前記切断線を測定する第１のセンサと、
    前記ベルト層の長さを測定する第２のセンサと、
    前記第１および第２のセンサに動作可能に接続され、設定されたコード角度、ベルト層幅、およびベルト層の長さを記憶するメモリを備え、測定された前記切断線を設定された前記コード角度および前記ベルト層幅と比較し、かつ測定された前記ベルト層の長さを設定された前記ベルト層の長さと比較し、基準値および該基準値に基づく制御信号を与えるソフトウェアルーチンを備えた制御コンピュータと、
    前記ベルト層を前記後端部の斜め線を前記先端部の斜め線と平行にして前記組立てドラム上に配置し、前記制御コンピュータから前記制御信号を受取るように該制御コンピュータに動作可能に接続されている取付け機と、
    を有する装置。
17. 前記ベルト層が中心線を有する請求項１６に記載の装置であって、前記取付け機は、前記先端部の中心線と前記後端部の中心線とが互いに向かい合って直線上に並ぶように前記ベルト層を前記組立てドラム上に配置するようにされていることを特徴とする装置。
18. 前記取付け機は、前記後端部の斜め線を前記先端部の斜め線に突合せるように配置するようにされていることを特徴とする、請求項１７に記載の装置。
19. 前記取付け機は、駆動手段と、供給側と、排出側とを備え、前記ベルト層を前記供給側にある前記切断装置から前記排出側にある前記組立てドラムまで搬送方向に搬送する搬送装置を有し、該搬送装置は、前記ベルト層のセグメントを、前記搬送方向に対して横方向にずれないように前記搬送装置上に保持する保持手段を有することを特徴とする、請求項１６から１８のいずれか１項に記載の装置。
20. 前記保持手段は、前記ベルト層全体を保持するようにされている、請求項１９に記載の装置。
21. 前記搬送装置はコンベヤベルトを有し、前記保持手段は、スチールコードを有するベルト層を前記コンベヤベルト上に保持する磁石または電磁石、または他の種類のコードを備えるベルト層を保持する真空装置または押圧手段を有する、請求項２０に記載の装置。
22. 前記ウェブを前記切断装置に移動させ、切断後に、前記ウェブから切り出された前記ベルト層を、排出側で前記搬送装置の前記供給側に移動させる供給装置をさらに有する、請求項１９から２１のいずれか１項に記載の装置。
23. 前記搬送装置の前記供給側および前記供給装置の前記排出側は、特にベルト層の搬送時に、該搬送装置に対して横方向にかつ前記組立てドラムの回転軸と平行に、相対移動ができる、請求項１９から２２のいずれか１項に記載の装置。
24. 前記取付け機は、前記先端部の斜め線の前記切断線の形状を測定する第１の測定装置を有し、該第１の測定装置は前記制御コンピュータに動作可能に接続されている、請求項１６から２３のいずれか１項に記載の装置。
25. 前記取付け機は、前記制御コンピュータに動作可能に接続されベルト層の長さを測定する第２の測定装置を有する、請求項２４に記載の装置。
26. 前記制御ユニットは、前記駆動手段と前記組立てドラムの駆動装置とに動作可能に接続され、前記ベルト層の先端部の長さおよび形状ならびに後端部の前記切断線の長さおよび形状に基づいて、前記組立てドラムの巻き付け速度と前記搬送装置の搬送速度とを相互に調整する、請求項２５に記載の装置。
27. 前記第１のセンサは、切断中に前記切断線を測定するようにされている、請求項１６から２６のいずれか１項に記載の装置。
28. 前記切断装置は、刃と、切断中に前記刃の位置を検出する検出器とを備え、前記検出器は前記制御コンピュータに動作可能に接続され、前記切断装置は各検出器と共に前記第１のセンサを形成する、請求項１６から２７のいずれか１項に記載の装置。
29. 前記切断装置は、切断中に前記切断角度を調整する回転駆動装置を有し、該回転駆動装置は、前記切断角度を調整するように前記制御コンピュータに動作可能に接続されている、請求項２８に記載の装置。
30. 前記刃は、切断中に前記切断線に対して横方向に自由に移動可能であり、前記切断装置は、前記刃の前記横方向位置を検出する第２の位置検出器を備えている、請求項２９に記載の装置。
31. 前記第２の位置検出器は前記制御コンピュータに動作可能に接続され、前記横方向位置の変化を検出したときに、前記切断角度を調整するための制御信号を前記回転駆動装置に与えるように前記制御コンピュータを動作させる、請求項３０に記載の装置。
32. 前記切断装置は、前記切断方向と垂直な方向に自由に移動できる刃と、該刃の前記横方向位置を検出する位置センサと、該刃を、切断される前記ベルト層に垂直な軸の周りで回転させる回転駆動装置と、を備え、前記位置センサは前記回転駆動装置に動作可能に接続され、該位置センサによって検出された前記刃の移動に応答して前記回転駆動装置を作動させる、請求項１６に記載の装置。
33. 前記切断装置は、前記切断線に沿った前記刃の位置を検出する他の位置センサをさらに有し、前記回転駆動装置と前記他の位置センサは、前記制御コンピュータに動作可能に接続されて位置情報を与え、前記制御コンピュータは、両方の位置センサからの前記位置情報から前記切断線の形状を計算する切断線計算ルーチンをさらに有する、請求項３４に記載の装置。
34. 供給装置をさらに備えた請求項１から３３のいずれか１項に記載の装置を使用して、特にトラック用タイヤのような幅の広いタイヤ用の、互いに平行なコードを備えたベルト層を組立てドラム上に配置する方法であって、
    ａ．コード角度と、ベルト層の長さと、ベルト層幅とを前記装置の前記制御コンピュータに設定するステップと、
    ｂ．ロール上のウェブを、前側を前記供給装置側にして供給するステップと、
    ｃ．前記装置を作動させるステップと、
    その後、
    ｄ．前記供給装置が、前記ウェブを、該ウェブの先端が前記切断装置の前記切断線をベルト層の長さだけ越える位置まで、該切断装置に供給し、
    ｅ．前記切断装置が、設定された前記切断線の位置で前記ウェブからベルト層を切り出し、前記第１のセンサが切断中に前記切断線を測定し、前記切断線の前記測定値が前記制御コンピュータに入力され、
    ｆ．切断された前記ベルト層が前記第２のセンサを通過し、それによって前記ベルト層の長さが測定され、測定された該ベルト層の長さが前記制御コンピュータに入力され、
    ｇ．前記制御コンピュータが、測定された前記切断線および前記ベルト層の長さを、前記コード角度、前記ベルト層の長さ、および前記ベルト層幅の前記設定値と比較し、
    ｈ．前記制御コンピュータが、前記設定値と前記測定値との差に基づいて、前記供給装置、前記切断装置、および前記取付け機の較正を行い、
    ｉ．前記第１のベルト層が前記装置から取り外され、
    その後、前記ロールが終了するまで、前記ステップｄから前記ステップｈまでが繰り返される方法。
35. コード角度を有する互いにほぼ平行なコードを備えた未加硫ゴムのウェブから、ベルト層を切断方向で切り出す切断装置であって、
    前記切断方向に対して垂直な方向に自由に移動可能な刃と、
    切断中に前記刃の横方向移動を検出する第１の検出器と、
    前記第１の検出器に動作可能に接続され、前記刃の横方向移動についての検出手段からの移動情報に基づいて制御命令を与える制御コンピュータと、
    制御手段に動作可能に接続され、切断中に、前記制御命令に基づいて前記刃の前記切断方向に直接追従する少なくとも１つのアクチュエータと、
    を有する切断装置。
36. コード角度を有する互いにほぼ平行なコードを備えた未加硫ゴムのウェブから、ベルト層を切断方向で切り出す切断装置であって、
    前記切断方向に対して横方向に自由に移動可能な刃と、
    切断中に前記刃の横方向移動を検出する第１の検出器と、
    前記第１の検出器に動作可能に接続され、前記刃の横方向移動についての検出手段からの移動情報に基づいて制御命令を与える制御コンピュータと、
    制御手段に動作可能に接続され、切断中に、前記制御命令に基づいて前記刃の前記切断方向に直接追従する少なくとも１つのアクチュエータと、
    を有する切断装置。
37. コード角度を有する互いにほぼ平行なコードを備えた未加硫ゴムのウェブから、ベルト層を切断方向で切り出す切断装置であって、
    前記切断方向に対して横方向に自由に移動可能な円形の刃と、
    切断中に前記円形の刃の横方向移動を検出する第１の検出器と、
    前記第１の検出器に動作可能に接続され、前記円形の刃の横方向移動についての前記検出手段からの移動情報に基づいて制御命令を与える制御コンピュータと、
    前記操作手段に動作可能に接続され、切断中に、前記制御命令に基づいて前記刃の前記切断方向に直接追従する少なくとも１つのアクチュエータと、
    を有する切断装置。
38. 添付の明細書に記載されおよび／または添付の図面に示される特徴的な手段を１つまたは２つ以上備えた装置。
39. 添付の明細書に記載されおよび／または添付の図面に示される特徴的な手段を１つまたは２つ以上備えた切断装置。
40. 添付の明細書に記載されおよび／または添付の図面に示される特徴的なステップを１つまたは２つ以上備えた方法。

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