JP2019098477A - 未加硫ゴム帯状体の切断方法および切断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】未加硫ゴム製の帯状部材を切断した際の切断面の変形を抑制し、平坦な切断面を得る。【解決手段】未加硫ゴム帯状体１６の幅方向に直線状に延在する切断すべき箇所が、カッター挿通溝１８０２、２００２に至ったならば、未加硫ゴム帯状体１６の搬送を停止させ、第１挟持板１８と第２挟持板２０とにより、未加硫ゴム帯状体１６をその厚さ方向の両面から挟持する。カッター回転部２８により円形カッター２４が回転され、刃先２４０４が第１挟持板１８のカッター挿通溝１８０２および第２挟持板２０のカッター挿通溝２００２に挿入される。刃先２４０４の回転方向Ｄが円形カッター２４の直線移動方向Ｆと同じ向きになる方向で円形カッター２４が回転しつつ、円形カッター２４が切断完了位置に向かって直線移動し、刃先２４０４により未加硫ゴム帯状体１６を切断していく。【選択図】 図３

Description

本発明は、未加硫ゴム帯状体の切断方法および切断装置に関する。

従来より、成型ドラムの円筒部に複数の未加硫ゴム帯状体を巻き付けてゴム製品を製造する方法が知られている。
この場合、所定長さを有する未加硫ゴム帯状体を複数用意する必要がある。
そこで従来では、原反から巻き出された未加硫ゴム帯状体を、作業台の上面に延在させた状態でカッターを用いて手作業で未加硫ゴム帯状体の長手方向と交差する方向に切断することで複数の所定長さの未加硫ゴム帯状体を得るようにしており、切断作業の作業効率の効率化が求められていた。
そこで、未加硫ゴム帯状体の切断に際し、２つのカッターを切断すべき箇所の延在方向に沿って密接して並べた状態で未加硫ゴム帯状体の幅方向の中央に突き刺し、それらカッターを未加硫ゴム帯状体の幅方向の中央から幅方向の両端に向けて切断すべき箇所の延在方向に沿って移動させる技術が提案されている（特許文献１参照）。
この特許文献１によれば、未加硫ゴム帯状体を切断するに要する時間を短縮でき、未加硫ゴム製の未加硫ゴム帯状体の切断作業の効率化を図る上で有利となっている。

特開２０１５−２０２５５０号公報

しかしながら、特許文献１では、作業効率の向上を図る上で有利となるが、未加硫ゴム帯状体が有する強い粘着性に起因し、切断された切断面に変形が生じる場合があり、切断面の変形を抑制する上で改善の余地がある。
これは、例えば、成型ドラムの円筒部に複数の帯状部材を巻き付けてゴム製品を製造する場合、切断された帯状部材の切断面同士を重ね合わせることから、切断面の形状はなるべく平坦で変形していないことが好ましいからである。
本発明は前記事情に鑑み案出されたものであり、その目的は、未加硫ゴム製の帯状部材を切断した際の切断面の変形を抑制し、平坦な切断面を得る上で有利な未加硫ゴム製の帯状部材の切断方法および切断装置を提供することにある。

上記目的を達成するために本発明は、未加硫ゴム帯状体をその長手方向と交差する方向に切断する未加硫ゴム帯状体の切断方法であって、前記未加硫ゴム帯状体の長手方向と交差する方向に直線状に延在し前記未加硫ゴム帯状体の厚さ方向に対して傾いたカッター挿通溝をそれぞれ有する一対の挟持板により前記未加硫ゴム帯状体の厚さ方向の両面を挟持し、円形カッターの回転中心軸を前記未加硫ゴム帯状体の厚さ方向に対して傾け、前記一対の挟持板の各カッター挿通溝内で、前記未加硫ゴム帯状体を切断する前記円形カッターの刃先の回転方向が前記円形カッターの直線移動方向と同じ向きになる方向で前記円形カッターを回転させつつ前記円形カッターを各カッター挿通溝の延在方向に沿って直線移動させることで前記未加硫ゴム帯状体を切断することを特徴とする。
また本発明は、未加硫ゴム帯状体をその長手方向と交差する方向に切断する未加硫ゴム帯状体の切断装置であって、前記未加硫ゴム帯状体の長手方向と交差する方向に直線状に延在し前記未加硫ゴム帯状体の厚さ方向に対して傾いたカッター挿通溝をそれぞれ有する一対の挟持板により前記未加硫ゴム帯状体の厚さ方向の両面の挟持を可能とした挟持部と、円形カッターの回転中心軸を前記未加硫ゴム帯状体の厚さ方向に対して傾け、前記未加硫ゴム帯状体を挟持した前記一対の挟持板の各カッター挿通溝内で、前記未加硫ゴム帯状体を切断する前記円形カッターの刃先の回転方向が前記円形カッターの直線移動方向と同じ向きになる方向で前記円形カッターを回転させつつ前記円形カッターを各カッター挿通溝の延在方向に沿って直線移動させることで前記未加硫ゴム帯状体を切断する切断部とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、未加硫ゴム帯状体を一対の挟持板で挟持した状態で、未加硫ゴム帯状体を切断する円形カッターの刃先の回転方向が円形カッターの直線移動方向と同じ向きになる方向で回転させつつ円形カッターを各カッター挿通溝の延在方向に沿って直線移動させることで未加硫ゴム帯状体を切断するようにした。
そのため、円形カッターの刃先に作用する強い粘着性に起因した未加硫ゴム帯状体の抵抗が少なくなり、未加硫ゴムが有する強い粘着性に起因した未加硫ゴム帯状体の切断面の変形が抑制され、未加硫ゴム帯状体の切断を円滑に行なえ、平坦な切断面を得る上で有利となる。
また、回転する円形カッターの刃先に追従して一方の挟持板から浮き上がろうとする未加硫ゴム帯状体の部分を、他方の挟持板のカッター挿通溝の両側の部分で一方の挟持板のカッター挿通溝の両側の部分に押さえ付けているので、未加硫ゴムが有する強い粘着性に起因した未加硫ゴム帯状体の切断面の変形が抑制され、未加硫ゴム帯状体の切断を円滑に行なえ、平坦な切断面を得る上で有利となる。

実施の形態に係る未加硫ゴム帯状体の切断装置において未加硫ゴム帯状体が搬送される状態を示す説明図である。 図１のＡ矢視図である。 実施の形態に係る未加硫ゴム帯状体の切断装置において未加硫ゴム帯状体が挟持される状態を示す説明図である。 実施の形態に係る未加硫ゴム帯状体の切断装置において円形カッターが切断完了位置に到達し未加硫ゴム帯状体の切断が終了した状態を示す説明図であり、図３のＡ矢視図に対応している。 第１挟持板の平面図である。 第２挟持板の平面図である。 円形カッターによって未加硫ゴム帯状体を切断する状態をカッターの厚さ方向から見た説明図である。 円形カッターによって未加硫ゴム帯状体を切断する状態をカッターの進行方向の前方から見た説明図である。

次に、本発明の切断方法を切断装置と共に図面を参照して説明する。
本実施の形態では、防舷材などの円筒状ゴム製品成形用の成形ドラムに巻き付けられる未加硫ゴム帯状体を切断する場合について説明する。
なお、本実施の形態では、未加硫ゴム帯状体をその長手方向と交差する方向である直交する方向に切断する場合について説明する。
図１、図２に示すように、切断装置１０は、挟持部１２と、切断部１４とを備え、本実施の形態では、未加硫ゴム帯状体１６は、上方から下方に搬送され切断部１４で所定の長さ毎に切断される。

挟持部１２は、未加硫ゴム帯状体１６の厚さ方向の両面から未加硫ゴム帯状体１６を挟持する箇所であり、本実施の形態では、未加硫ゴム帯状体１６の厚さ方向で水平方向の両側から未加硫ゴム帯状体１６の両面を挟持する。
挟持部１２は、第１挟持板１８と第２挟持板２０とを含んで構成されている。
第１挟持板１８は、第２挟持板２０よりも円形カッター２４の回転中心寄りに位置している。
第１挟持板１８は、未加硫ゴム帯状体１６の厚さ方向の一方の面側に配置され、第１挟持板１８は、切断装置１０のフレーム３０で移動不能に固定されて配置されている。
第１挟持板１８には、図１、図５に示すように、未加硫ゴム帯状体１６の長手方向と交差する方向に延在する、本実施の形態では、未加硫ゴム帯状体１６の長手方向と直交する方向である幅方向に延在するカッター挿通溝１８０２が形成されている。
図８に示すように、カッター挿通溝１８０２は、第１挟持板１８と第２挟持板２０とで挟持した未加硫ゴム帯状体１６の厚さ方向に対して角度θ傾いている。

第２挟持板２０は、未加硫ゴム帯状体１６の厚さ方向の他方の面側に配置され、第２挟持板２０には、図１、図６に示すように、未加硫ゴム帯状体１６の長手方向と交差する方向に延在する、本実施の形態では、第１挟持板１８のカッター挿通溝１８０２と同様に、未加硫ゴム帯状体１６の幅方向に延在するカッター挿通溝２００２が形成されている。
図８に示すように、第２挟持板２０のカッター挿通溝２００２は、第１挟持板１８のカッター挿通溝１８０２と同じ角度で未加硫ゴム帯状体１６の厚さ方向に対して角度θ傾いている。
第２挟持板２０のカッター挿通溝２００２の幅Ｗ２は、第１挟持板１８のカッター挿通溝１８０２の幅Ｗ１よりも大きい寸法で形成されている。
このようにすることで厚さが異なる複数種類の未加硫ゴム帯状体１６を第１、第２挟持板１８、２０で挟持し、円形カッター２４の軌跡が異なっても、円形カッター２４の刃先が第２挟持板２０のカッター挿通溝２００２に確実に収容されるように図られている。
また、図５、図６に示すように、第１挟持板１８および第２挟持板２０のカッター挿通溝２００２は、それらの延在方向の一端が開放され、円形カッター２４がそれらカッター挿通溝１８０２の内外にわたって移動可能となるように図られている。

図１に示すように、第１挟持板１８は、未加硫ゴム帯状体１６の上下に延在する搬送路に対して移動不能に固定されて配置されている。
第２挟持板２０は、挟持用アクチュエータに連結され、本実施の形態では、挟持用アクチュエータとしてエアシリンダ２２が用いられている。
エアシリンダ２２は、切断装置１０のフレーム３１で支持されたシリンダボディ２２０２と、シリンダボディ２２０２に対して出没するピストンロッド２２０４とを含んで構成され、第２挟持板２０はピストンロッド２２０４の先部に取着されている。
第２挟持板２０は、エアシリンダ２２により第１挟持板１８に対して離間接近する方向に移動し、詳細には、第１挟持板１８と協働して未加硫ゴム帯状体１６を挟持する挟持位置Ｐ１（図３参照）と、未加硫ゴム帯状体１６から離れた退避位置Ｐ２（図１参照）との間で往復直線移動する。
本実施の形態では、このように一対の挟持板１８、２０のうちの一方の挟持板である第１挟持板１８の位置を、未加硫ゴム帯状体１６の厚さ方向に対して移動不能に配置しておくことで、強い粘着性を有する未加硫ゴム帯状体１６を複数枚に切断する際に切断面として均一な平坦面が得られるように図られている。

図１、図２に示すように、切断部１４は、円形カッター２４と、カッター直線移動部２６と、カッター回転部２８とを含んで構成されている。
カッター直線移動部２６は、切断装置１０のフレーム３０で移動不能に配置された本体部３２と、本体部３２に支持された円形カッター直線移動用アクチュエータである直線移動用モータ３４と、本体部３２にガイドレール３６を介して直線移動可能に結合され直線移動用モータ３４により走行されるタイミングベルト３８に取着された移動体４０とを含んで構成されている。
なお、図２において符号４２Ａ、４２Ｂは、タイミングベルト３８が巻回されるプーリを示す。
したがって、移動体４０は、直線移動用モータ３４の正逆転によりガイドレール３６に沿って往復直線移動する。

円形カッター２４は、移動体４０に回転可能に支持されている。
円形カッター２４は、円板状を呈する本体板部２４０２と、本体板部２４０２の外周縁に形成された円形の刃先２４０４とを備えている。
円形カッター２４としてＳＫ材（炭素工具鋼）、ＳＫＤ材（合金工具鋼）などの従来公知の様々な材料が採用可能である。
図３に示すように、円形カッター２４はその回転中心軸２４１０Ａ（後述する回転軸２４１０の中心軸）を未加硫ゴム帯状体１６の厚さ方向に対して傾けて配置され、言い換えると、図８に示すように、円形カッター２４は、カッター挿通溝１８０２と同じ角度で、未加硫ゴム帯状体１６の厚さ方向に対して角度θ傾いて配置され、したがって、未加硫ゴム帯状体１６は、厚さ方向に対して傾いた切断面で切断される。

図１、図２に示すように、カッター回転部２８は、円形カッター回転用アクチュエータである回転用モータ４４とタイミングベルト４６とを含んで構成されている。
回転用モータ４４は、移動体４０に支持されている。
回転用モータ４４の出力軸にプーリ４８Ａが取着され、円形カッター２４の回転軸２４１０にプーリ４８Ｂが取着され、それらプーリ４８Ａ、４８Ｂにわたってタイミングベルト４６が巻装され、回転用モータ４４により円形カッター２４が回転する。
この円形カッター２４の回転方向は、図７に示すように、粘着性を有する未加硫ゴム帯状体１６の切断面が平坦面になりやすいように、一対の挟持板１８、２０の各カッター挿通溝１８０２、２００２内で、未加硫ゴム帯状体１６を切断する円形カッター２４の刃先２４０４の回転方向Ｄが円形カッター２４の直線移動方向Ｆと同じ向きになる方向としている。

本実施の形態では、円形カッター２４は、カッター直線移動部２６により、第１、第２挟持板１８、２０の各カッター挿通溝１８０２、２００２の外側に位置した退避位置Ｐ１０（図２参照）と、挟持部１２で挟まれた未加硫ゴム帯状体１６の幅方向の一方の端部から他方の端部を刃先２４０４が通過した切断完了位置Ｐ１１（図４参照）との間で往復直線移動する。
すなわち、カッター直線移動部２６により円形カッター２４が、退避位置Ｐ１０から挟持部１２を経て切断完了位置Ｐ１１まで直線移動され、また、切断完了後、切断完了位置Ｐ１１から退避位置Ｐ１０まで直線移動される。
本実施の形態では、粘着性を有する未加硫ゴム帯状体１６の切断面が平坦面になりやすいように、未加硫ゴム帯状体１６の切断時に、未加硫ゴム帯状体１６を鉛直方向に延在させ、円形カッター２４を水平方向に直線移動させるようにしている。

次に切断装置１０により未加硫ゴム帯状体１６を切断する場合について説明する。
図１、図２に示すように、未加硫ゴム帯状体１６は、厚さと、厚さよりも大きい幅と、幅よりも大きい長さを有し、搬送工程において不図示の搬送機構によりその長手方向に沿って一対のガイド５０を介して上方から切断装置１０に搬送される。
この搬送工程時には、円形カッター２４は、カッター直線移動部２６により退避位置Ｐ１０となっている。
未加硫ゴム帯状体１６の幅方向に直線状に延在する切断すべき箇所が、カッター挿通溝１８０２、２００２に至ったならば、未加硫ゴム帯状体１６の搬送を停止させる搬送停止工程が行われる。

未加硫ゴム帯状体１６の搬送を停止させたならば、図３に示すように、エアシリンダ２２により第２挟持板２０を挟持位置Ｐ１とし、第１挟持板１８と第２挟持板２０とにより、未加硫ゴム帯状体１６をその厚さ方向の両面から挟持する挟持工程が行われる。
挟持工程が行われたならば、カッター回転部２８により円形カッター２４が回転され、カッター直線移動部２６により円形カッター２４は、図２に示す退避位置Ｐ１０から挟持部１２に向かって移動される。
やがて、円形カッター２４の刃先２４０４は、挟持部１２に至り、刃先２４０４が第１挟持板１８のカッター挿通溝１８０２および第２挟持板２０のカッター挿通溝２００２に挿入される。
そして、図７、図８に示すように、刃先２４０４が第１挟持板１８のカッター挿通溝１８０２および第２挟持板２０のカッター挿通溝２００２に挿入され、図７に示すように刃先２４０４の回転方向Ｄが円形カッター２４の直線移動方向Ｆと同じ向きになる方向で円形カッター２４が回転しつつ、円形カッター２４が切断完了位置に向かって直線移動し、刃先２４０４により未加硫ゴム帯状体１６を切断していく。
このように円形カッター２４が図４に示す切断完了位置Ｐ１１まで直線移動されることで、未加硫ゴム帯状体１６が切断される。

未加硫ゴム帯状体１６の切断が終了されたならば、未加硫ゴム帯状体１６は強い粘着性を有するため、切断された未加硫ゴム帯状体１６の部分を適宜移動手段により下方に強制的に移動させる。この移動手段は、切断された未加硫ゴム帯状体１６の部分を挟持して下方に移動させるなど、従来公知の様々な手段が採用可能である。
また、未加硫ゴム帯状体１６の切断が終了されたならば、カッター直線移動部２６により円形カッター２４は、図４に示す切断完了位置Ｐ１１から図２に示す退避位置Ｐ１０に直線移動し、次の切断を待機する。
また、第２挟持板２０が挟持位置Ｐ１から退避位置Ｐ２に戻り、搬送機構による未加硫ゴム帯状体１６の搬送工程が行われる。
そして、上述の動作が繰り返され、未加硫ゴム帯状体１６が一定の長さ毎に切断装置１０により切断されていく。

本実施の形態によれば、未加硫ゴム帯状体１６を第１挟持板１８と第２挟持板２０とで挟持した状態で、未加硫ゴム帯状体１６を切断する円形カッター２４の刃先２４０４の回転方向Ｄが円形カッター２４の直線移動方向Ｆと同じ向きになる方向で回転させつつ円形カッター２４を各カッター挿通溝１８０２、２００２の延在方向に沿って直線移動させることで未加硫ゴム帯状体１６を切断するようにした。
そのため、円形カッター２４の刃先２４０４に作用する強い粘着性に起因した未加硫ゴム帯状体１６の抵抗が少なくなる。
したがって、未加硫ゴムが有する強い粘着性に起因した未加硫ゴム帯状体１６の切断面の変形が抑制され、未加硫ゴム帯状体１６の切断を円滑に行なえ、平坦な切断面を得る上で有利となる。
また、回転する円形カッター２４の刃先２４０４に追従して第２挟持板２０から浮き上がろうとする未加硫ゴム帯状体１６の部分を、第１挟持板１８のカッター挿通溝１８０２の両側の部分で第２挟持板２０のカッター挿通溝２００２の両側の部分に押さえ付けているので、未加硫ゴムが有する強い粘着性に起因した未加硫ゴム帯状体１６の切断面の変形が抑制され、未加硫ゴム帯状体１６の切断を円滑に行なえ、平坦な切断面を得る上で有利となる。

１０ 切断装置
１２ 挟持部
１４ 切断部
１６ 未加硫ゴム帯状体
１８ 第１挟持板
１８０２ カッター挿通溝
２０ 第２挟持板
２００２ カッター挿通溝
２４ 円形カッター
２４０４ 刃先
２６ カッター直線移動部
２８ カッター回転部
３０ フレーム
Ｄ 回転方向
Ｆ 直線移動方向
Ｐ１ 挟持位置
Ｐ２ 退避位置
Ｐ１０ 退避位置
Ｐ１１ 切断完了位置

Claims (5)

1. 未加硫ゴム帯状体をその長手方向と交差する方向に切断する未加硫ゴム帯状体の切断方法であって、
   前記未加硫ゴム帯状体の長手方向と交差する方向に直線状に延在し前記未加硫ゴム帯状体の厚さ方向に対して傾いたカッター挿通溝をそれぞれ有する一対の挟持板により前記未加硫ゴム帯状体の厚さ方向の両面を挟持し、
   円形カッターの回転中心軸を前記未加硫ゴム帯状体の厚さ方向に対して傾け、前記一対の挟持板の各カッター挿通溝内で、前記未加硫ゴム帯状体を切断する前記円形カッターの刃先の回転方向が前記円形カッターの直線移動方向と同じ向きになる方向で前記円形カッターを回転させつつ前記円形カッターを各カッター挿通溝の延在方向に沿って直線移動させることで前記未加硫ゴム帯状体を切断する、
   ことを特徴とする未加硫ゴム帯状体の切断方法。
2. 前記一対の挟持板のうち、一方の挟持板は他方の挟持板よりも前記円形カッターの回転中心寄りに位置し、
   前記他方の挟持板の前記カッター挿通溝の幅は、前記一方の挟持板の前記カッター挿通溝の幅よりも大きい寸法で形成されている、
   ことを特徴とする請求項１記載の未加硫ゴム帯状体の切断方法。
3. 未加硫ゴム帯状体をその長手方向と交差する方向に切断する未加硫ゴム帯状体の切断装置であって、
   前記未加硫ゴム帯状体の長手方向と交差する方向に直線状に延在し前記未加硫ゴム帯状体の厚さ方向に対して傾いたカッター挿通溝をそれぞれ有する一対の挟持板により前記未加硫ゴム帯状体の厚さ方向の両面の挟持を可能とした挟持部と、
   円形カッターの回転中心軸を前記未加硫ゴム帯状体の厚さ方向に対して傾け、前記未加硫ゴム帯状体を挟持した前記一対の挟持板の各カッター挿通溝内で、前記未加硫ゴム帯状体を切断する前記円形カッターの刃先の回転方向が前記円形カッターの直線移動方向と同じ向きになる方向で前記円形カッターを回転させつつ前記円形カッターを各カッター挿通溝の延在方向に沿って直線移動させることで前記未加硫ゴム帯状体を切断する切断部と、
   を備えることを特徴とする未加硫ゴム帯状体の切断装置。
4. 前記一対の挟持板のうち、一方の挟持板は他方の挟持板よりも前記円形カッターの回転中心寄りに位置し、
   前記他方の挟持板の前記カッター挿通溝の幅は、前記一方の挟持板の前記カッター挿通溝の幅よりも大きい寸法で形成されている、
   ことを特徴とする請求項３記載の未加硫ゴム帯状体の切断装置。
5. 前記一方の挟持板は、前記切断装置のフレームにより移動不能に配置され、
   前記挟持部は、前記他方の挟持板を前記一方の挟持板に対して離間接近する方向に移動する挟持板用アクチュエータを含んで構成されている、
   ことを特徴とする請求項４記載の未加硫ゴム帯状体の切断装置。

Images