JP2013529555A - 切断装置、および該装置を用いて、コードで補強された未加硫ゴムのバンドからストリップを切り取る切断方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、コードで補強された未加硫ゴムのバンドからストリップを切り取る切断装置（１）に関する。本装置は、フレーム（２，３，５）と、それぞれ、硬質の金属の、真っ直ぐな第１の刃先（４１）と第２の刃先（７１）を有する第１の切断部材（４）および第２の切断部材（７）を有し、第１の切断部材はフレームに固定して取り付けられ、第２の切断部材は、フレームに取り付けられた案内レール（８）によって直線的に動くことができる。第２の刃先は、複数のストリップを切り取るように、第１の刃先に沿って動くことができる。案内レールは、一方で、第１の刃先に平行なフレームにヒンジ結合され、他方で、伸長部材（１０）によってフレームに取り付けられている。伸長部材は、案内レールを第１の刃先に押付ける、一定の横方向の力を発生するようになっている。フレームは、案内レールの、第１の刃先に対する運動を制限する止め部材（１１）をさらに含む。

Description

本発明は切断装置に関し、特に、補強コードを備えた未加硫ゴムのバンドを切断する切断装置に関する。

そのような切断装置は知られている。例えば、オランダ特許第１０２７７３３号には、材料のバンド、特に、未加硫ゴムとりわけコードで補強された未加硫ゴムのバンドから複数のストリップを切り取る切断装置であって、フレームと、フレームに固定された、ほぼ真っ直ぐな第１の刃先を有する下ブレードとしての第１の切断部材と、フレームに固定された案内ブロックに沿ってほぼ直線的に動くことができ、協働して複数のストリップを切断するように第１の刃先に沿って動くことができる、ほぼ真っ直ぐな第２の刃先を有する上ブレードとしての第２の切断部材と、第２の切断部材のほぼ直線的な動きを駆動しかつ第２の切断部材を運ぶ駆動装置と、を有する切断装置が記載されている。

特に、ゴム材料を切断するとき、切断スリットを意味する上ブレードと下ブレードの相互距離は重要である。上記のオランダ特許第１０２７７３３号に記載されているように、ゴム材料の実際の切断では、マイナスの切断スリットを用いることが望ましい。このことは、上記から考えて、上ブレードと下ブレードが、少なくとも切断前に互いに重なることを意味する。当業者は、切断し損ないを無くすために、両ブレードのわずかな重なりが必要であることを認識するであろう。その場合、両ブレードの少なくとも一方が通常湾曲し、これは他方のブレードまたは梁に対して凸状であることを意味するので、両刃先は切断の間、互いに対して付勢させられ、その結果、適切な切断が達成される。

これらの既知の装置の欠点は、磨耗が非常に大きく、装置全体が切断の間、大きな力を受けることである。

さらに、コードで補強された、未加硫ゴム材料のような複合材料を切断することは、それ自身の特有の問題を有する。未加硫ゴム材料は比較的柔らかく、大量のスチールケーブルを通常含むコード補強材は硬い。

本発明の目的は、特にこれを改善することである。

第１の態様によると、本発明は、コードで補強された未加硫ゴムのバンドから複数のストリップを切り取る切断装置であって、フレームと、ほぼ真っ直ぐな第１の刃先を有し、フレームに固定して取り付けられた第１の切断部材と、ほぼ真っ直ぐな第２の刃先を有する第２の切断部材であって、フレームに取り付けられた案内レールを用いてほぼ直線的に動くことができ、第２の刃先が第１の刃先と協働して複数のストリップを切り取るように第１の刃先に沿って動くことができる、第２の切断部材と、第２の切断部材のほぼ直線的な運動を駆動し、かつ第２の切断部材を支える駆動装置と、を備え、案内レールは、一方で、第１の刃先にほぼ平行なヒンジ軸でフレームにヒンジ結合され、案内レールは、他方で、伸長部材を用いてフレームに取り付けられ、伸長部材は、作動時に、案内レールを第１の刃先に押付けるほぼ一定の横方向の力を発生し、第１の刃先および第２の刃先の少なくとも一方は硬質の金属で作られており、フレームは、案内レールの、第１の刃先の方向の運動を制限する止め部材を含む、切断装置を提供する。

本発明は、鋭いブレードが切断に用いられるならばコードで補強された未加硫ゴム材料のような複合材料を切断するのに必要な切断力はかなり小さくてよい、という発明者の認識から生まれたものである。ゴムタイヤ内のスチールコードは通常、約０．１ｍｍから０．３ｍｍの直径を有する複数の線条から作られている。良好な切断結果は、存在する最小の線条の直径の約３分の１よりも最大許容切断スリットが大きくないときに得られる。より大きなブレードスリットは、受け入れられない程雑な切断結果、または切断し損ないにすらつながることがある。

特に、切断部材が長い場合、切断部材は中央で曲がることがあり、これは切断スリットが線条の直径よりも大きくなることにつながり、この結果切断し損ないが生じることがある。このため、既知の装置のブレードホルダは剛性が高く設計されている。さらに、両切断部材は、約０．１ｍｍから０．２ｍｍ重なる（上記のマイナスの切断スリットとなる）ように設定されている。これら既知の装置において必要な閉じ速度は、重なりの程度、およびブレードホルダの剛性から定まる。実際、高い磨耗度をしめす既知の装置と、非常に早く鈍くなるブレードとでは、とても速い閉じ速度が必要であるが、両ブレードを閉じた状態のまま、または重なった状態のままにしておくために非常に大きな横方向の力も必要である。

硬質の金属の刃先を使用することによって、刃先は鋭さをより長く維持し、複合材料は、かなり小さい切断力で切断することができる。しかしながら、オランダ特許第１０２７７３３号に記載されているように、既知の装置の閉じ力は硬質の金属の刃先では非常に大きく、その結果、刃先は粉々に壊れることがある。硬質の金属の刃先を使用するためには、特に、ゼロから最大許容切断スリットまでの範囲内の切断スリットにとって必要な平坦性許容度を切断部材のより長い長さに対して実現するために、切断開口の開きをできるだけ小さく設定する必要がある。

本発明の装置は、その目的のために一方で、少なくとも切断の間、ほぼ一定の横方向の力を出す伸長部材を有している。その結果、両刃先が互いに対して及ぼす力は、設定できるのが望ましい横方向の力に制限することができる。

さらに、本発明の装置は、案内レール、したがって第２の刃先の、第１の刃先の方向の運動を制限する止め部材を備えている。そのようにして、第１および第２の刃先の、ゼロから最大許容切断スリットまでの範囲内の切断スリットを指すクリアランスは、少なくとも、切断行程の開始時に設定することができる。

実際、伸長部材および止め部材の使用によって、横方向の力を管理下におき、かつコードで補強された未加硫ゴム材料の切断における硬質の金属の刃先の使用を可能にする機構が提供される。

一実施態様では、伸長部材は、特に切断の間に、ほぼ一定の横方向の力を発生する１つまたは複数の空気圧シリンダを備える。ほぼ一定の圧力を空気圧シリンダ内に設定することによって、両刃先で起こりうる凹凸を埋め合わせるほぼ一定の横方向の力が得られる。

一実施態様では、横方向の力は１００Ｎから３００Ｎ、望ましくは１５０Ｎから２５０Ｎの範囲にある。そのような小さい横方向の力は既知の装置では不可能である。硬質の金属の鋭い刃先を使用することによって、コードで補強された未加硫ゴム材料を、そのような小さい横方向の力でちゃんと切断することができる。

一実施態様では、案内レールは、板バネによってフレームにヒンジ結合されている。板バネは、回転点として機能し、特に第１および第２の刃先の少なくとも一方の凹凸を埋め合わせるために、そして第２の刃先が第１の刃先の方向に往復運動する自由度をもたらす。凹凸を埋め合わせるためには、板バネによって有利に得られる非常に小さな変位または回転が必要である。極めて小さな回転に関連して、軸受は、回転を行うときにそのような軸受の注油のために、使用するのが容易ではない。

板バネはさらに、案内レールの、したがって第２の刃先の横方向の運動を防ぐ。

一実施態様では、第１の切断部材は下ブレードであり、第２の切断部材は上ブレードである。

一実施態様では、第１および第２の切断部材の少なくとも一方は、硬質の金属でできた刃先を備えた、長く、少なくとも長手方向に真っ直ぐで、硬いブレードである。一実施態様では、刃先の位置において、硬質の金属の刃先はブレード突起に結合されている。

一実施態様では、硬質の金属はタングステンカーバイドを含む。

一実施態様では、第１の切断部材と第２の切断部材は一緒になって裁断機またははさみを構成している。一実施態様では、第１および第２の刃先は鋭角、特に０度よりも大きい角度をなしている。

一実施態様では、第２の切断部材は第１および第２の外側端を有し、伸長部材は、第２の切断部材の第１の外側端の近くにある第１の空気圧シリンダと、第２の外側端の近くにある第２の空気圧シリンダと、を含む、少なくとも２つの空気圧シリンダを備える。

一実施態様では、止め部材は、ゼロよりも大きいかゼロに等しい切断スリットを設定できるようになっている。さらに、このために、かなり小さい切断力で十分であり、硬質の金属の刃先に損傷を与えることを十分に防ぐことができる。

一実施態様では、駆動装置は、作動時に、５００Ｎよりも小さい、望ましくは４００Ｎよりも小さい切断力を出すようになっている。そのような力は、コードで補強された未加硫ゴム材料のスチールコードを、自動車タイヤを製造するために切断するのに十分であることが分っている。

一実施態様では、駆動装置は偏心駆動部を備える。一実施態様では、偏心駆動部は、第２の切断部材のほぼ全重量を支えている。

本発明に係る切断装置の一実施態様では、自動車タイヤのブレーカープライを切断できるようになっている。

本発明による切断装置の一実施態様では、自動車タイヤを組み立てるための他の構成部品を切断できるようになっている。

本発明の第２の態様によれば、本発明は、上記の記載の切断装置を用いて、コードで補強された未加硫ゴムのバンドから複数のストリップを切り取る方法であって、コードで補強された未加硫ゴムのバンドから複数のストリップを切り取る前および後に、第２の刃先（７１）の、第１の刃先（４１）に対する位置が止め部材（１１）によってほぼ定められ、ストリップを切り取る間、第２の刃先（７１）の、第１の刃先（４１）に対する位置が、伸長部材（１０）の、ほぼ一定の横方向の力（Ｆｄ）によっても少なくとも定められる方法を提供する。したがって、切断の前および後に、切断スリットは、ゼロよりも大きいかゼロに等しくなるようにセットされる。材料の切断中、材料は両刃先の間にあり、設定された切断スリットは重要でない。切断の間、切断スリットの大きさは、伸長部材によって第２の刃先を第１の刃先へ押すほぼ一定の力でも少なくとも定められる。

一実施態様では、ストリップを切り取り中の、第２の刃先の、第１の刃先に対する位置が、伸長部材のほぼ一定の横方向の力によってほぼ定められる。

上記した実施形態は組み合わせることができる。

本出願の明細書と特許請求の範囲に記載され、および／または本出願の図面に示された態様と方策は、可能であれば、個々にも用いることができる。前記のそれぞれの態様は、それに関する分割特許出願の主題であってもよい。これは、それ自体が従属請求項に記載された方策および態様に当てはまる。

本発明に係る切断装置の概略正面断面図である。 図１の切断装置の概略側面断面図である。

本発明を、添付された図面に示されたいくつかの例示的な実施形態に基づいて説明する。

図１は、本発明に係る切断装置１の正面断面図である。切断装置１は、下ブレード梁３が固定されたフレーム２，３，５を有する。下ブレード梁３には、硬質の金属からなる下ブレード４が保持されている。切断装置１は、硬質の金属からなる上ブレード７を備える上ブレード梁６を有する上フレーム５をさらに備えている。下ブレード４および上ブレード７の少なくとも一方は、長く、少なくとも長手方向に真っ直ぐな、硬質の金属、望ましくはタングステンカーバイドでできた堅いブレードのように形成されている。

上ブレード梁６は、複数の案内ブロック８５を介して案内レール８に取り付けられ、その結果、上ブレード７を有する上ブレード梁６は、ほぼ垂直方向に、ほぼ直線的にＹ方向に動くことができる。したがって、上ブレード７の刃先７１は、下ブレード４の刃先４１と協働して複数のストリップを切り取るように、下ブレード４の刃先４１に沿って動くことができる。

上ブレード７は第１の外側端７２と第２の外側端７３とを有する。上ブレード梁６は、適切に案内されるために、それぞれの外側端７２，７３に近い案内レール８，８’に配置されている。案内レール８，８’の各々は空気圧シリンダ１０を備えている。

図１に概略的に示されているように、第１の刃先４１と第２の刃先７１とは、鋭角α、特に０度よりも大きい角度をなしている。したがって、切断時、下ブレード４と上ブレード７は実際には、はさみで切る動作をする。

案内レール８，８’は、それらの外側端においてまたはその近くで、第１の刃先４１にほぼ平行なヒンジ軸８２で上フレーム５にヒンジ結合されている。図に示された実施形態では、各案内レール８，８’は、一方で、板バネ８１，８１’を用いて上フレーム５にヒンジ結合されている。板バネ８１，８１’は、図１に示されているように、案内レール８，８’の、Ｘ方向における横方向の動きを防ぎ、上ブレード７の、Ｘ方向におけるほぼ安定した位置をもたらす。板バネ８１，８１’は、他方で、ヒンジ軸８２を中心として前方および後方に揺動する自由をもたらす。下ブレード４の高さにおける前方および後方の運動の程度は小さく、ミリメータの数１０分の１またはそれよりも小さいオーダである。さらに、この結果として、板バネ８１，８１’の代わりに軸受を用いることは、軸受に潤滑油を差すのが難しく、磨耗ししたがって望ましくない振動が切断運動に生じる、という欠点がある。

案内レール８，８’をフレーム５にヒンジ結合する板バネ８１，８１’の他の利点は、そのような吊り下げにほぼ遊びがなく、その結果、案内レール８，８’は、フレーム５に対して適切に定められた位置をとることができ、言い換えると、その結果、第２の刃先７１は、第１の刃先４１に対して適切に定められた位置をとることができることである。

案内レール８，８’は、それらの外側端においてまたはその近くで、伸長部材１０を用いてフレーム２に取り付けられている。伸長部材１０は、案内レール８、８’を第１の刃先４１に押付けるほぼ一定の横方向の力Ｆｄを発生させるための、各案内レール８，８’に対して１つずつ、２つの空気圧シリンダ１０１を１つ有している。硬質の金属のブレード４，７の過度の磨耗、および硬質の金属のブレード４，７の損傷の少なくとも一方を防ぐために、横方向の力Ｆｄは１００Ｎから３００Ｎ、望ましくは１５０Ｎから２５０Ｎの範囲にある。

各空気圧シリンダ１０１は、図２に示されているように、ピストンロッド１０３を用いて案内レール８に接続されているピストン１０２を含む。シリンダ１０１は、切断運動、下向きの切断ストロークを実行する間、案内レール８に、したがって上ブレード７に横方向にほぼ一定の力Ｆｄを加え、上ブレード７をその刃先７１とともに下ブレード４の刃先４１に当たるように付勢する。そのようにして、硬質の金属のブレード４，７、特に刃先４１，７１の真っ直ぐさに関するずれと、硬質の金属のブレード４、７の、それらの剛性が低下した場合のたわみと、の少なくとも一方を、ヒンジ軸８２を中心として横方向に前方と後方の少なくとも一方に上ブレード７を揺動させることによって埋め合わせることができる。さらに、この構造のために、正確に真っ直ぐな回転線は必要とされず、２つの板バネ８１，８１’によって形成された、たった２つの回転点が必要とされる。

フレーム２は、案内レール８，８’の、第１の刃先４１の方向の運動を制限する２つの止め部材１１，１１’を含む。止め部材１１，１１’は、硬質の金属のブレード４，７の過度の磨耗、および硬質の金属のブレード４，７の損傷の少なくとも一方を十分に防ぐために、切断スリットがゼロよりも大きいかゼロに等しくなるように、特に材料を切断する前と後に切断スリットを設定できるようになっている。各止め部材１１，１１’は、据え付けるために、フレーム２に固定して取り付けられているかフレーム２の一部であるホルダ１２，１２’に配置されている。簡単な実施形態では、止め部材１１，１１’は少なくとも部分的に雄ねじを備え、ホルダ１２，１２’は相補の雌ねじが付いた穴を備える。止め部材１１，１１’を回転させることによって、止め位置を設定することができる。

本装置は、上ブレード７のほぼ直線的な運動Ｙを駆動する駆動装置９をさらに備える。駆動装置９は、軸９３を用いて回転不能に結合された２つの偏心駆動器９１，９２を備える。

偏心駆動器９１，９２の各々は、ディスク９１１，９２１であって、偏心してかつ回転可能にディスク９１１，９２１に連結されそしてディスク９１１，９２１とは反対の側で上ブレード梁６に回転可能に連結されている連接棒９１２，９２２を有するディスク９１１，９２１を備える。連接棒９１２，９２２は、一方で、上ブレード梁６の、案内レール８に沿った運動の駆動を保証し、他方で、上ブレード７を備えた上ブレード梁６のほぼ全重量を支えている。したがって、この実施形態では、２つの案内レール８は重量を支える必要はなく、上ブレード７のほぼ垂直な断裁運動を実行するために、上ブレード梁６を垂直方向に安定して案内する役目だけをする。さらに、板バネ（８１）と、その中に位置するヒンジ点（８２）は切断力Ｆｓによって直接には荷重をかけられず、その結果、本発明に係る切断装置の構造は、既知の切断装置よりもはるかに軽量に設計される。

コードで補強された、特にスチールコードで補強された、未加硫ゴムのバンドから複数のストリップを切り取るために、本装置は、作動時に、５００Ｎよりも小さい、望ましくは４００Ｎよりも小さい切断力Ｆｓを出すようになっている。さらに、工具鋼のブレードと比較して長期間鋭さを保つ硬質の金属のブレード４，７を使用しているために、そのような小さい切断力は、スチールコードを、特にはさみのような動作で切断するのに十分である。

上記の説明は、本発明の好適な実施形態の動作を説明するために含まれており、本発明の範囲を限定するために含まれたものではないことは明らかとなろう。上記の説明から出発して、本発明の意図と範囲に含まれる多くの変形が当業者にとって明らかとなろう。

要約すると、本発明は、コードで補強された未加硫ゴムのバンドから複数のストリップを切り取る切断装置に関する。本装置は、フレームと、それぞれ、硬質の金属からなるほぼ真っ直ぐな第１および第２の刃先を有する第１および第２の切断部材と、を有し、第１の切断部材はフレームに固定して取り付けられており、第２の切断部材はフレームに取り付けられた案内レールを用いてほぼ直線的に動くことができる。第２の刃先は、複数のストリップを切り取るように、第１の刃先に沿って動くことができる。案内レールは、一方で、第１の刃先に平行なフレームにヒンジ結合され、他方で、伸長部材によってフレームに取り付けられている。伸長部材は、案内レールを第１の刃先に押付けるための一定の横方向の力を発生するようになっている。フレームは、案内レールの、第１の刃先に対する運動を制限する止め部材をさらに含む。

Claims (17)

1. コードで補強された未加硫ゴムのバンドから複数のストリップを切り取る切断装置（１）であって、
   フレーム（２、３、５）と、
   ほぼ真っ直ぐな第１の刃先（４１）を有し、前記フレーム（３）に固定して取り付けられた第１の切断部材（４）と、
   ほぼ真っ直ぐな第２の刃先（７１）を有する第２の切断部材（７）であって、前記フレーム（５）に取り付けられた案内レール（８）を用いてほぼ直線的（Ｙ）に動くことができ、前記第２の刃先（７１）が前記第１の刃先と協働して複数のストリップを切り取るように前記第１の刃先（４１）に沿って動くことができる、第２の切断部材（７）と、
   前記第２の切断部材（７）のほぼ直線的な運動（Ｙ）を駆動し、かつ前記第２の切断部材（７）を支える駆動装置（９）と、
   を備え、
   前記案内レール（８）は、一方で、前記第１の刃先（４１）にほぼ平行なヒンジ軸（８２）で前記フレーム（５）にヒンジ結合され（８１）、前記案内レール（８）は、他方で、伸長部材（１０）を用いて前記フレーム（２）に取り付けられ、前記伸長部材（１０）は、作動時に、前記案内レール（８）を前記第１の刃先（４１）に押付けるほぼ一定の横方向の力（Ｆｄ）を発生し、
   前記第１の刃先（４１）および前記第２の刃先（７１）の少なくとも一方は硬質の金属で作られており、
   前記フレーム（２）は、前記案内レール（８）の、前記第１の刃先（４１）の方向の運動を制限する止め部材（１１）を含む、切断装置（１）。
2. 前記伸長部材（１０）は、ほぼ一定の横方向の力（Ｆｄ）を、特に切断の間に発生する１つまたは複数の空気圧シリンダを含む、請求項１に記載の切断装置。
3. 前記横方向の力（Ｆｄ）は１００Ｎから３００Ｎ、望ましくは１５０Ｎから２５０Ｎの範囲にある、請求項１または２に記載の切断装置。
4. 前記案内レール（８）は、一方で板バネ（８１）によって前記フレーム（５）にヒンジ結合されている、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の切断装置。
5. 前記第１の切断部材は下ブレード（４）であり、前記第２の切断部材は上ブレード（７）である、請求項１ないし４のいずれか１項に記載の切断装置。
6. 前記第１および第２の切断部材（４，７）の少なくとも一方は、硬質の金属からなる刃先を備えた、長く、少なくとも長手方向に真っ直ぐで、硬いブレードである、請求項１ないし５のいずれか１項に記載の切断装置。
7. 前記の硬質の金属がタングステンカーバイドを含む、請求項１ないし６のいずれか１項に記載の切断装置。
8. 前記第１の切断部材（４）と前記第２の切断部材（７）は一緒になって裁断機を形成している、請求項１ないし７のいずれか１項に記載の切断装置。
9. 前記第１および第２の切断部材（４，７）は一緒になってはさみを形成している、請求項１ないし８のいずれか１項に記載の切断装置。
10. 前記第１および第２の刃先（４１，７１）は鋭角（α）、特に０度よりも大きい角度をなしている、請求項１ないし９のいずれか１項に記載の切断装置。
11. 前記第２の切断部材（７）は第１の外側端（７２）と第２の外側端（７３）とを有し、前記伸長部材（１０）は、前記第２の切断部材の第１の外側端（７２）の近くにある第１の空気圧シリンダと、前記第２の外側端（７３）の近くにある第２の空気圧シリンダと、を含む、少なくとも２つの空気圧シリンダを備える、請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の切断装置。
12. 前記止め部材（１１）は、ゼロよりも大きいかゼロに等しい切断スリットを設定するようになっている、請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の切断装置。
13. 前記駆動装置は偏心駆動部（９１，９２）を含む、請求項１ないし１２のいずれか１項に記載の切断装置。
14. 前記偏心駆動部（９１，９２）は、前記第２の切断部材（７）のほぼ全重量を支えている、請求項１４に記載の切断装置。
15. 前記駆動装置は、作動時に、５００Ｎよりも小さい、望ましくは４００Ｎよりも小さい切断力（Ｆｓ）を出すようになっている、請求項１ないし１４のいずれか１項に記載の切断装置。
16. 請求項１から１５のいずれか１項に記載の切断装置を用いて、コードで補強された未加硫ゴムのバンドから複数のストリップを切り取る方法であって、
    前記コードで補強された未加硫ゴムのバンドから複数のストリップを切り取る前および後に、前記第２の刃先（７１）の、前記第１の刃先（４１）に対する位置が前記止め部材（１１）によってほぼ定められ、
    前記ストリップを切り取る間、前記第２の刃先（７１）の、前記第１の刃先（４１）に対する位置が、前記伸長部材（１０）の、前記のほぼ一定の横方向の力（Ｆｄ）によっても少なくとも定められる、方法。
17. 前記ストリップを切り取る間、前記第２の刃先（７１）の、前記第１の刃先（４１）に対する位置は、前記伸長部材（１０）の、前記ほぼ一定の横方向の力（Ｆｄ）によってほぼ定められる、請求項１６に記載の方法。

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