JP5470121B2

JP5470121B2 - コード入りゴムシート材料の切断装置および切断方法

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Publication number: JP5470121B2
Application number: JP2010066727A
Authority: JP
Inventors: 信之平井
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2010-03-23
Filing date: 2010-03-23
Publication date: 2014-04-16
Anticipated expiration: 2030-03-23
Also published as: JP2011194545A

Description

この発明は、複数のコードが相互に間隔を置いてかつ平行に埋設されたゴムシート材料を該コードに沿って切断するコード入りゴムシート材料の切断装置および切断方法に関するものである。

従来、コード入りゴムシート材料を、そのコードに沿って横方向に切断する装置としては、図５に示すように、ゴムシート材料Ｍのコードｃに沿って横方向に移動可能なナイフ状または円板状の切断刃３０を備え、ゴムシート材料Ｍに切断刃３０を突き刺し、この切断刃３０をゴムシート材料Ｍのコードｃに沿って横方向に切り開くことにより、ゴムシート材料Ｍを切断するものが一般的に知られている（例えば、特許文献１の図４参照。）。

特開２００４−１４２２１８号公報

ところで、コード入りゴムシート材料を切断するに際しては、ゴムシート内部に埋設されたコードが切断によりほつれたり露出したりしないようにコード間を切断することが、例えばタイヤの構成材料として使用される場合に品質を維持するために要求される。

しかしながら、ゴムシート材料内部のコードは、製造時の誤差等により等間隔に真っ直ぐ埋設されているとは限らず、またゴムシート材料自体が変形し易く、ゴムシート材料の変形に伴い中に埋設されたコードも変形することがあるので、このようなゴムシート材料を上述したような切断刃によって切断した場合、コードまでをも切断してしまいコードがほつれたり傷ついたりするといった問題があった。

それゆえ、この発明は、コード入りのゴムシート材料のコード間をコードに沿って切断するにあたり、誤ってコードが切断されることのないコード入りゴムシート材料の切断装置および切断方法を提供することを目的とする。

この発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、この発明のコード入りゴムシート材料の切断装置は、複数のコードが相互に間隔を置いてかつ平行に埋設されたゴムシート材料を該コードに沿って切断するコード入りゴムシート材料の切断装置において、上記ゴムシート材料の表裏を貫く縦方向に沿って延びる切断ワイヤと、埋設されたコードに沿う横方向にそれぞれ移動可能であり、かつ上記切断ワイヤを、上記ゴムシート材料の表面側および裏面側で保持する一対の保持部と、を備え、上記ゴムシート材料の切断時にて、上記切断ワイヤは弛みをもって保持されていることを特徴とするものである。

この発明のコード入り材料の切断装置によれば、ゴムシート材料を切断するのに切断ワイヤを用いるとともに切断ワイヤに弛みをもたせたことから、切断ワイヤが遊びを有するようになり、切断ワイヤがゴムシート材料の中のコードに接触しても切断ワイヤ自らがコードを避けるので、ゴムシート材料内部のコードが曲って埋設されていても誤ってコードを切断することがない。

なお、この発明のコード入りゴムシート材料の切断装置にあっては、上記切断ワイヤを通電加熱する電極部材を備えることが好ましい。

あるいは、この発明のコード入りゴムシート材料の切断装置にあっては、上記切断ワイヤを加熱するヒーターを備えることが好ましい。

また、この発明のコード入りゴムシート材料の切断装置にあっては、上記一対の保持部は、上記縦方向に沿って相互に近接離間移動可能に設けられていることが好ましい。

さらに、この発明のコード入りゴムシート材料の切断装置にあっては、一方の保持部は、上記切断ワイヤを送り出し可能に部分的に収納し、上記切断ワイヤは、上記一方の保持部による収納状態にて、該一方の保持部から突出する端部に剛体ピンを有することが好ましい。なお、ここでいう「剛体ピン」とは、ゴムシート材料に押し付けられた際に変形しない程度の剛性を有しているピンのことである。

また、この発明のコード入りゴムシート材料の切断方法は、複数のコードが相互に間隔を置いてかつ平行に埋設されたゴムシート材料を該コードに沿って切断するコード入りゴムシート材料の切断方法において、上記ゴムシート材料の表裏を貫く縦方向に沿って延びる切断ワイヤと、埋設されたコードに沿う横方向にそれぞれ移動可能であり、かつ上記切断ワイヤを、上記ゴムシート材料の表面側および裏面側で保持する一対の保持部と、を備える切断装置を用い、上記切断ワイヤを弛ませた状態にて上記ゴムシート材料の切断を行うことを特徴とするものである。

この発明のコード入りゴムシート材料の切断方法にあっては、上記切断ワイヤは、ゴムシート材料を切断する前の状態で一方の保持部に部分的に収納されており、ゴムシート材料を切断するにあたり、両方の保持部を互いに近接させることで、該切断ワイヤの、上記一方の保持部から突出した部分を、ゴムシート材料を貫通させて他方の保持部に保持させ、次いで、両方の保持部を互いに離間させることで上記切断ワイヤを一方の保持部から引き出してゴムシート材料の切断を行う、ことが好ましい。

この発明によれば、コード入りのゴムシート材料のコード間をコードに沿って切断するにあたり、誤ってコードが切断されることのないコード入りゴムシート材料の切断装置および切断方法が提供される。

この発明に従う一実施形態のコード入りゴムシート材料の切断装置をベルトコンベアおよび成型ドラムとともに示した側面図である。図１の切断装置の要部を示した斜視図である。図１の切断装置を用いたゴムシート材料の切断を説明する要部斜視図であり、（ａ）は切断前の状態を、（ｂ）は切断中の状態を示すものである。図１の切断装置を用い、ゴムシート材料の側部からでなく途中からゴムシート材料を切断する場合を示す側面図である。従来のゴムシート材料の切断装置の要部を示した斜視図である。

以下、この発明の実施の形態を図１を参照して説明する。ここで図１は、この発明に従う一実施形態のコード入りゴムシート材料の切断装置（以下、「切断装置」という。）をベルトコンベアおよび成型ドラムとともに示した側面図である。図中、符号１は切断装置、符号２はベルトコンベア、符号３は成型ドラムを示している。

図１に示すように、ベルトコンベア２は左右のフレーム２aによって支持され、同フレームの前後両端部に設けられたローラ２ｂにコンベアベルト２ｃが架渡され、上側のコンベアベルト２ｃ上に帯状のコード入りゴムシート材料が載せられ、前方（図１において右方）の成型ドラム３に向けて搬送される。

図２に切断装置の詳細を示すように、対向する二本の縦フレーム５ａとこれらの縦フレーム５ａの上部間をつなぐ横フレーム５ｂとからなる門型のフレーム５には、左右の縦フレーム５ａに沿ってボールネジ軸６とガイド軸７とが各２本設けられている。ホールネジ軸６の一端にはモーター（図示省略）が連結されており、該モーターによってボールネジ軸６は右回転および左回転可能である。なお、ボールネジ軸６は手動により回転するものであってもよい。また、この切断装置１では、ボールネジ軸６の回転によってガイド軸７に沿って移動する移動ブロック８が設けられている。ボールネジ軸６の上側には左ねじが形成され、下側には右ねじが形成されているため、ボールネジ軸６を左回転または右回転させると、上側の移動ブロック８と下側の移動ブロック８は互いに近接または離間移動する。移動ブロック８は、後述する保持部を上下に移動させる移動手段を構成する。

左右の移動ブロック８間には、横フレーム５ｂに沿ってボールネジ軸９とガイド軸１０とが架設されており、これらのボールネジ軸９とガイド軸１０とは移動ブロック８とともに上下移動する。移動ブロック８内には、ボールネジ軸９を回転させるモーター（図示省略）が内蔵されている。なお、ボールネジ軸９は手動によって回転するものでもよい。また、これらのボールネジ軸９およびガイド軸１０には、ボールネジ軸９の回転によってガイド軸１０に沿って移動する保持部１１、１２が取り付けられている。なお、上下のボールネジ軸９は互いに同調して回転するよう制御されており、したがって、ボールネジ軸９を左回転または右回転させると、各保持部１１、１２は同調して左方向または右方向に移動する。

保持部１１、１２は、ゴムシート材料の表裏を貫く方向に沿って延びる切断ワイヤ１３を保持するものであり、すなわち、切断ワイヤ１３を、ゴムシート材料Ｍの表面側および裏面側の二箇所で保持する。以下、ゴムシート材料Ｍの表面側に配置される保持部１１を上側保持部１１と称し、ゴムシート材料Ｍの背面側に配置される保持部１２を下側保持部１２と称する。

上側保持部１１は、切断ワイヤ１３を手動または自動により巻き取りおよび送り出し可能なボビン（図示省略）を内部に有しており、下側保持部１２は上側保持部１１のボビンから送り出された切断ワイヤ１３の末端部を把持するチャック（図示省略）を有している。なお、上側保持部１１にも、ボビンに代えて切断ワイヤ１３の端部を保持するチャックを設けてもよい。

さらに、上側保持部１１および下側保持部１２の少なくとも一方は、切断ワイヤ１３を加熱する手段を備えており、加熱手段としては、例えば切断ワイヤ１３を通電加熱する電極部材や切断ワイヤ１３を加熱するヒーターが挙げられるが、これらに限定されない。

切断ワイヤ１３は、熱伝導性の良好なものが好ましく、例えば低炭素鋼による鉄線を用いることができる。特に、通電加熱する場合の切断ワイヤ１３としては、例えば、ステンレス鋼線を用いることができる。切断ワイヤ１３によってゴムシート材料Ｍを切断する際のワイヤ温度は、例えば１００℃〜２５０℃とすることができる。また、切断ワイヤ１３の線径は、０．１ｍｍ〜０．８ｍｍとすることができる。さらに、下側保持部１２のチャックに保持される、切断ワイヤ１３の上記末端部には、切断ワイヤ１３とともに加熱される剛体ピン１３ａが設けられている。

次に、上記のような切断装置の切断ワイヤを使用したコード入りゴムシート材料Ｍの切断方法を、図３を参照して説明する。

図３は、この発明に従う切断装置を用いたゴムシート材料の切断を説明する要部斜視図であり、（ａ）は切断前の状態を、（ｂ）は切断中の状態を示している。なお、切断対象であるゴムシート材料Ｍは、複数のコードｃ（例えば有機繊維コード）が相互に間隔を置いてかつ平行に埋設されたものである。

先ず、図３（ａ）に示す待機状態では、切断ワイヤ１３は、ゴムシート材料Ｍの側方に位置し、また上側の移動ブロック８と下側の移動ブロック８との距離は、切断ワイヤ１３に所定の弛みが生じるよう手動または自動によって調整されている。すなわちこの状態では、上側保持部１１と下側保持部１２との間に存在する切断ワイヤ１３の長さは、上側保持部１１と下側保持部１２とのなす距離Ｌ１よりも大きい。好ましくは、上側保持部１１と下側保持部１２との間に存在する切断ワイヤ１３の長さは、これら上側保持部と下側保持部との直線距離Ｌ１の１．０５〜１．５倍である。あるいは、上側保持部１１と下側保持部１２とを仮想的に結ぶ線分ｐからの、切断ワイヤ１３の側方への突出長さＬ２は、１０〜５０ｍｍとすることが好ましい。

切断ワイヤ１３は、ここではヒーターにより所定温度に加熱されており、この状態で、ボールネジ軸９の回転により両保持部１１、１２を同期して横方向（コードに沿う方向）に移動させ、図３（ｂ）に示すように、ゴムシート材料Ｍの側部からコードｃ、ｃ間のゴム部分に切断ワイヤ１３を挿入する。

この際、当該ゴム部分は、所定温度に加熱された切断ワイヤ１３により溶かされ、しかも切断ワイヤ１３は弛み（遊び）を有しているので、ゴムシート材料Ｍ内部のコードｃが曲って埋設されていた場合でもコードｃに追従するので、コードｃが切断されたり損傷したりすることがない。

なお、切断ワイヤ１３の横方向への移動速度とコンベアベルト２によるゴムシート材料Ｍの送り速度を調整（同期）させることで、ゴムシート材料Ｍを斜めにカットすることも可能である。

次いで、ゴムシート材料Ｍの側部からでなく途中からゴムシート材料を切断する方法について図４を参照して説明する。

先ず、図４（ａ）に示す待機状態では、上側保持部１１および下側保持部１２は相互に離間した状態で、切断対象のゴムシート材料Ｍの表面側真上および裏面側真下に配置され、切断ワイヤ１３は上側保持部１１のボビンに剛体ピン１３ａを残して部分的に巻き取られている。

この状態から、切断ワイヤ１３を加熱しまたは事前に加熱しておき、図４（ｂ）に示すように、上側保持部１１および下側保持部１２を互いに近接させることで、切断ワイヤ１３の剛体ピン１３ａをゴムシート材料Ｍの表面側に押し付けるとともに貫通させ、次いで下側保持部１２のチャックに剛体ピン１３ａを保持させる。なお、剛体ピン１３ａをゴムシート材料Ｍに貫通させるにあたっては、コードｃ、ｃ間のゴム部分を狙って挿入する。

次いで、図４（ｃ）に示すように、上側保持部１１および下側保持部１２を互いに離間させるとともに、切断ワイヤ１３を上側保持部１１のボビンから引き出す。この引き出し時に、ボビンからの切断ワイヤ１３の送り出し量を上側保持部１１および下側保持部１２間の離間方向へ離間移動量よりも大きくして、切断ワイヤ１３に所定の弛みが生じるようにする。

そして、上記同様に、上側保持部１１および下側保持部１２を同期して横方向（この場合は左右両方向）に移動させることにより、ゴムシート材料Ｍを切断することができる。

このような切断装置１および切断方法によれば、ゴムシート材料Ｍを切断するのに切断ワイヤ１３を用いるとともに切断ワイヤ１３に弛みをもたせたことから、切断ワイヤ１３が遊びを有するようになり、切断ワイヤ１３がゴムシート材料Ｍの中のコードｃに接触しても切断ワイヤ１３自らがコードｃを避けるので、すなわち切断ワイヤ１３がコードｃに追従するので、ゴムシート材料Ｍ内部のコードｃが曲って埋設されていても誤ってコードｃを切断することがなく、この結果、高品質のタイヤを提供することができる。

また、切断ワイヤ１３を加熱することで、切断される部分のゴム粘度を低下させて滑らかな切断断面を得ることができる。

さらに、図４にて説明したように、ゴムシート材料Ｍの側部からでなく途中から切断するようにすれば、より安定した切断性状を得ることができる。

また、切断ワイヤ１３を用いることで、切断装置の簡素化および低コスト化を図ることができる。

かくしてこの発明によって、コード入りのゴムシート材料のコード間をコードに沿って切断するにあたり、誤ってコードが切断されることのないコード入りゴムシート材料の切断装置および切断方法を提供することが可能となり、また、この発明は、タイヤ構成部材の切断装置として特に有利に利用することができる。

１切断装置
２ベルトコンベア
３成型ドラム
５フレーム
６ボールネジ軸
７ガイド軸
８移動ブロック
９ボールネジ軸
１０ガイド軸
１１上側保持部
１２下側保持部
１３切断ワイヤ
１３ａ剛体ピン

Claims

複数のコードが相互に間隔を置いてかつ平行に埋設されたゴムシート材料を該コードに沿って切断するコード入りゴムシート材料の切断装置において、
前記ゴムシート材料の表裏を貫く縦方向に沿って延びる切断ワイヤと、
埋設されたコードに沿う横方向にそれぞれ移動可能であり、かつ前記切断ワイヤを、前記ゴムシート材料の表面側および裏面側で保持する一対の保持部と、を備え、
前記ゴムシート材料の切断時にて、前記切断ワイヤは弛みをもって保持されていることを特徴とするコード入りゴムシート材料の切断装置。
前記切断ワイヤを通電加熱する電極部材を備える、請求項１に記載のコード入りゴムシート材料の切断装置。
前記切断ワイヤを加熱するヒーターを備える、請求項１に記載のコード入りゴムシート材料の切断装置。
前記一対の保持部は、前記縦方向に沿って相互に近接離間移動可能に設けられている、請求項１〜３の何れか一項に記載のコード入りゴムシート材料の切断装置。
一方の保持部は、前記切断ワイヤを送り出し可能に部分的に収納し、
前記切断ワイヤは、前記一方の保持部による収納状態にて、該一方の保持部から突出する端部に剛体ピンを有する、請求項４に記載のコード入りゴムシート材料の切断装置。
複数のコードが相互に間隔を置いてかつ平行に埋設されたゴムシート材料を該コードに沿って切断するコード入りゴムシート材料の切断方法において、
前記ゴムシート材料の表裏を貫く縦方向に沿って延びる切断ワイヤと、埋設されたコードに沿う横方向にそれぞれ移動可能であり、かつ前記切断ワイヤを、前記ゴムシート材料の表面側および裏面側で保持する一対の保持部と、を備える切断装置を用い、
前記切断ワイヤを弛ませた状態にて前記ゴムシート材料の切断を行うことを特徴とするコード入りゴムシート材料の切断方法。
前記切断ワイヤは、ゴムシート材料を切断する前の状態で一方の保持部に部分的に収納されており、
ゴムシート材料を切断するにあたり、両方の保持部を互いに近接させることで、該切断ワイヤの、前記一方の保持部から突出した部分を、ゴムシート材料を貫通させて他方の保持部に保持させ、
次いで、両方の保持部を互いに離間させることで前記切断ワイヤを一方の保持部から引き出してゴムシート材料の切断を行う、請求項６に記載のコード入りゴムシート材料の切断方法。