JP5624398B2

JP5624398B2 - 余剰部材の除去装置

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Publication number: JP5624398B2
Application number: JP2010177604A
Authority: JP
Inventors: 龍二垣本
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2010-08-06
Filing date: 2010-08-06
Publication date: 2014-11-12
Anticipated expiration: 2030-08-06
Also published as: JP2012035368A

Description

本発明は、コンベヤ等により搬送されるシート状の部材を必要幅にカットする際に発生する余剰部材を除去する装置に関するものである。

従来、生タイヤを製造する方法として、図６(ａ)，（ｂ）に示すように、カレンダーロール５１，５２により圧延されて送り出されたシート状のゴム部材Ａを、インナーライナー、カーカスプライ、ベルトプライ、及び、サイドトレッドを成型して成るグリーンケース５３に直接貼り付けてトレッドを形成する、いわゆるラミネーション方式のタイヤ成型方法が知られている。
シート状のゴム部材Ａは、一方のカレンダーロール５２と対向する位置に設けられたカッター５４により一定の幅Ｗにカットされ、一定のテンションを加えられながら搬送ロール５５間を通過した後、グリーンケース５３が装着された成型ドラム５６に送られラミネートされる（例えば、特許文献１参照）。
また、図７に示すように、図示しないカレンダーロールから送り出されたシート状のゴム部材Ａをベルトコンベア６１にて搬送するとともに、ベルトコンベア６１の上部にカッター６２を配置して、シート状のゴム部材Ａを一定の幅Ｗにカットした後、このカットされたシート部材Ｂを成型ドラム６３に貼り付ける方法も行われている。

シート状のゴム部材を一定の幅Ｗにカットする、いわゆるトリミング工程においては、図７に示すように、成型ドラム６３に貼り付けられる所定の幅Ｗのシート部材（トリミング部材）Ｂの幅方向両側には、カットされた残りのシート部材（余剰部材）Ｃが発生する。
従来、これらの余剰部材Ｃは、図示しない作業員が、成型ドラム６３のベルトコンベア６１とは反対側で手作業にて除去していた。

特開２００２−２４０１６４号公報

ところで、成型ドラム６３に先貼りされたトリミング部材（先貼り部材）Ｂ₀がある場合には、余剰部材Ｃが先貼り部材Ｂ₀に貼り付いてしまい除去できない場合があった。
そこで、先貼り部材Ｂ₀がある場合には、先貼り部材の表面に離型シートを貼り付けて先貼り部材Ｂ₀に余剰部材Ｃが貼り付かないようにしていた。
しかしながら、従来は余剰部材Ｃを機械的に除去する装置がないため、人手が必要であった。そこで、余剰部材Ｃの除去を自動的に行う装置の開発が望まれている。

本発明は、従来の問題点に鑑みてなされたもので、簡単な構成で余剰部材を除去することができるとともに、成型ドラムに先貼りしたシート状の部材への余剰部材の貼り付きを確実に防止することのできる余剰部材の除去装置を提供することを目的とする。

本発明は、搬送コンベヤにより搬送されるシート状の部材を切断手段により予め設定された幅に切断しながら搬送する搬送装置に設けられて、切断後に残される余剰部材を除去する余剰部材の除去装置であって、前記切断手段よりも前記シート状の部材の幅方向外側で、かつ、前記余剰部材の上側に設置されて、前記余剰部材を巻き取る余剰部材巻取ロールと、前記余剰部材巻取ロールを回転させるロール駆動手段と、排気管を備えた吸引手段と、前記搬送コンベヤの上方で、前記余剰部材巻取ロールの後段に設置されて、前記余剰部材を搬送する除去用コンベヤと、を備え、前記余剰部材巻取ロールは、前記吸引手段の排気管に連通する排気通路と、前記排気通路に連通して当該余剰部材巻取ロールの周面に開口する吸引孔または吸引用のスリットとを備え、前記吸引手段は前記余剰部材巻取ロールの内部の空気を吸引し、前記余剰部材巻取ロールは、前記余剰部材を前記周面に吸着させて前記搬送装置から除去し、前記除去用コンベヤは、前記余剰部材巻き取りロールに巻き取られた余剰部材を、前記シート状部材の搬送方向とは反対方向に搬送することを特徴とする。
これにより、簡単な構成で余剰部材を除去することができるので、余剰部材の除去作業を大幅に軽減することができる。また、余剰部材が切断後のシート状の部材に貼り付くことがないので、例えば、シート状の部材を成型ドラム上に貼り付ける場合に、ドラムに先貼りしたシート状の部材への余剰部材の貼り付きを確実に防止できる。したがって、シート状の部材の貼り付けを効率よく行うことができる。

また、本発明は、前記ロール駆動手段を制御して、前記余剰部材巻取ロールの回転速度を前記シート状の部材の搬送速度に同期させる回転速度制御手段を設けて、切断手段によるシート状の部材のトリミングのタイミングと余剰部材の余剰部材巻取ロールへの巻き取りのタイミングとを合わせるようにしたもので、これにより、余剰部材を過不足なく余剰部材巻取ロールへ誘導することができる。

また、本発明は、前記余剰部材巻取ロールに巻き取られた余剰部材を前記余剰部材巻取ロールから剥ぎ取るスクレーパーを備え、余剰部材巻取ロールに巻き取られた余剰部材を剥ぎ取って除去用コンベヤに移送して除去するようにしたので、余剰部材を連続的にかつ効率よく除去することができる。
このとき、前記除去用コンベヤ上に前記余剰部材の除去用コンベヤ側の面を支持する受け台を設けるとともに、前記受け台と前記余剰部材を挟んで対向するように、前記余剰部材を予め設定された長さに切断する余剰部材切断手段を設けて、前記余剰部材を予め設定された長さに切断して除去用コンベヤで搬送するようにすれば、余剰部材の後処理が容易となる。

なお、前記発明の概要は、本発明の必要な全ての特徴を列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となり得る。

本実施の形態に係る余剰部材の除去装置の構成を示す図である。余剰部材巻取ロールの詳細を示す図である。余剰部材の巻き取り方法の一例を示す図である。余剰部材巻取ロールの排気系の他の例を示す図である。余剰部材巻取ロールに設けられる吸引用のスリットを示す図である。従来の生タイヤの製造方法を示す図である。トリミング部材の貼り付け方法の一例を示す図である。

以下、実施の形態を通じて本発明を詳説するが、以下の実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものでなく、また、実施の形態の中で説明される特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

図１（ａ），（ｂ）は本実施の形態に係る余剰部材の除去装置１０の構成を示す図で、図２は余剰部材巻取ロールの詳細を示す図である。各図において、１１は余剰部材巻取ロール、１２は吸引手段、１３はロール回転手段、１４は回転速度制御手段、１５はスクレーパー、１６は除去用コンベヤ、１７は受け台、１８は余剰部材切断手段である分断用カッター、１９は接続管、２０はロール支持部材である。なお、図１（ｂ）では、シート状の部材Ａをトリミングする様子を分かり易くするため、ロール支持部材２０を省略した。
また、２１は図示しないカレンダー装置で圧延されたシート状の部材Ａを搬送する搬送コンベヤ、２２はコンベヤベルト、２３ａ，２３ｂはトリミング用カッター、２４はカッター固定部材、２５はカッター受け板である。
カッター固定部材２４は、コンベヤベルト２２の幅方向外側に立設された２本の垂直片２４ａと、この２本の垂直片２４ａを橋絡するように設けられたコンベヤベルト２２の幅方向に延長する水平片２４ｂとを備えており、この水平片２４ｂに、トリミング用カッター２３ａ，２３ｂが所定の間隔Ｗで取付けられている。カッター受け板２５は、コンベヤベルト２２の上部で、トリミング用カッター２３ａ，２３ｂの直下に配置される。
トリミング用カッター２３ａ，２３ｂにより所定の幅Ｗにトリミングされたシート状の部材（トリミング部材）Ｂは、成型ドラム２６の周面に、当該成型ドラム２６の軸方向に沿うようにスパイラル状に貼り付けられる。以下、搬送コンベヤ２１の成型ドラム２６側を下流側、搬送コンベヤ２１の成型ドラム２６側とは反対側を上流側という。

余剰部材巻取ロール１１は、図２に示すように、中空円筒状のロール本体１１ａと回転軸１１ｂと取付軸１１ｃを備え、トリミング用カッター２３ａ，２３ｂの下流側で、トリミング用カッター２３ａ，２３ｂによりカットされた残りのシート部材である余剰部材Ｃの上側（コンベヤベルト２２とは反対側）にそれぞれ配置される。なお、余剰部材巻取ロール１１は、後述する回転軸１１ｂの方向が、シート状の部材Ａの幅方向と平行な方向になるようにロール支持部材２０に取付けられる。ロール支持部材２０はコンベヤベルト２２の幅方向に延長する水平片２０ａとこの水平片２０ａの両端部から下方に突出する２本の垂直片２０ｂ，２０ｃとを備えており、ロール本体１１ａの天板１１ｍ側の垂直片２０ｂには回転軸１１ｂが、底板１１ｎ側の垂直片２０ｃに取付軸１１ｃが、それぞれ軸受け２０ｊを介して取付けられている。なお、余剰部材巻取ロール１１の回転方向は、シート状の部材Ａの搬送方向と一致する。

図２に示すように、ロール本体１１ａの周面には、ロール本体１１ａ内部の空間１１Ｓに連通する多数の吸引孔１１ｈが形成されている。
回転軸１１ｂはロール本体１１ａの天板１１ｍに取付けられる中空円筒状の部材で、外周にはプーリー１１ｋが取付けられている。このプーリー１１ｋと後述するロール回転手段１３の出力軸１３ｃとの間には駆動ベルト１３ｄが掛けられており、この駆動ベルト１３ｄを介して、ロール本体１１ａが回転駆動される。
また、回転軸１１ｂの中空部１１ｐは、ロール本体１１ａ内部の空間１１Ｓに連通して、ロール本体１１ａ内部の空間１１Ｓとともに余剰部材巻取ロール１１の排気通路を形成する。
接続管１９は、中空状の円筒から連通管１９ａとこの連通管１９ａの一端側の周面から外側に突出するように設けられたフランジ部１９ｂとから成り、フランジ部１９ｂにて、回転軸１１ｂが取付けられている側の垂直片２０ｂに、連通管１９ａの中空部１９ｐが回転軸１１ｂの中空部１１ｐと連通するように取付けられる。

吸引手段１２は、真空ポンプ１２ａと真空ポンプ１２ａの吸気口に連結される配管(以下、排気管という)１２ｂとを備える。排気管１２ｂは接続管１９に連結される。これにより、ロール本体１１ａ内部の空間１１Ｓと排気管１２ｂとが連通するので、真空ポンプ１２ａを稼働することで、ロール本体１１ａ内部の空間１１Ｓの空気は、排気管１２ｂを介して、ロール本体１１ａ内部から排出される。
ロール回転手段１３は、モーター１３ａと減速歯車機構１３ｂと出力軸１３ｃと駆動ベルト１３ｄとを備え、余剰部材巻取ロール１１を回転させる。
回転速度制御手段１４は、搬送コンベヤ２１のコンベヤベルト２２の搬送速度を検出する図示しない速度センサーの出力に基づいてモーター１３ａの回転速度を制御する。具体的には、余剰部材巻取ロール１１の回転速度とシート状の部材Ａ（もしくは、トリミング部材Ｂ）の搬送速度が同期するように、モーター１３ａの回転速度を制御する。これにより、シート状の部材Ａのトリミングのタイミングと余剰部材Ｃの余剰部材巻取ロール１１への巻き取りのタイミングとを合わせることができる。

スクレーパー１５は、樹脂等から成るヘラ状の部材で、余剰部材巻取ロール１１の余剰部材Ｃに当接する側とは反対側に設けられて、余剰部材巻取ロール１１の周面に巻き取られた余剰部材Ｃを余剰部材巻取ロール１１の表面から剥ぎ取る。本例では、図３に示すように、ロール支持部材２０の水平片２０ａにスクレーパー１５を保持する保持部材２０ｄを設けて、余剰部材巻取ロール１１とスクレーパー１５とを一体に保持しているが、スクレーパー１５を保持する保持部材を別途設けてもよい。
除去用コンベヤ１６は、スクレーパー１５の後段に設けられて、スクレーパー１５で剥ぎ取られた余剰部材Ｃを図示しない余剰部材処理工程に送ることで、余剰部材Ｃを成型工程から除去する。
除去用コンベヤ１６のコンベヤベルト１６Ｂ上には、余剰部材Ｃのコンベヤベルト１６Ｂ側の面を支持する受け台１７が設けられている。受け台１７は、スクレーパー１５側に斜面部１７ａを有しこの斜面部１７ａの後方に平坦部１７ｂを有する、コンベヤベルト１６Ｂの幅方向から見たときに略三角形状をした板で、平坦部１７ｂの直上に分断用カッター１８が配置されている。
分断用カッター１８は、余剰部材Ｃの幅方向に延長する刃面を有し、余剰部材Ｃを予め設定された長さに切断する。

次に、本発明による余剰部材の除去装置１０を用いて、余剰部材Ｃを除去する方法について説明する。
まず、トリミング用カッター２３ａ，２３ｂを下降させて、搬送コンベヤ２１により搬送されてきたシート状の部材Ａを所定の幅Ｗにトリミングする。このとき、トリミング用カッター２３ａ，２３ｂの下降に連動して、余剰部材巻取ロール１１と除去用コンベヤ１６とを余剰部材Ｃの発生位置であるトリミング用カッター２３ａ，２３ｂ近傍まで移動させた後、真空ポンプ１２ａとモーター１３ａとを稼働させる。
真空ポンプ１２ａの稼働により、ロール本体１１ａの周面の周りの空気が吸引孔１１ｈから吸引されて、回転軸１１ｂに設けられた中空部１１ｐから連通管１９ａの中空部１９ｐ及び排気管１２ｂを通って、真空ポンプ１２ａに引き込まれて排出される。
本例では、図３に示すように、余剰部材巻取ロール１１を、余剰部材Ｃの近傍に、回転軸１１ｂの方向がシート状の部材Ａの幅方向と平行な方向になるように配置する構成としているので、ロール本体１１ａの周面の周りの空気が吸引されることで、余剰部材Ｃはロール本体１１ａの周面に吸着される。なお、余剰部材巻取ロール１１に吸着された余剰部材Ｃの長さ方向は、ロール本体１１ａの周方向となるので、余剰部材巻取ロール１１を、シート状の部材Ａの搬送方向が余剰部材Ｃと当接する位置における余剰部材巻取ロール１１の回転方向になるように回転させれば、余剰部材Ｃを余剰部材巻取ロール１１に巻き取ることができる。
なお、ロール本体１１ａ内部の空間１１Ｓの圧力であるバキューム圧としては、吸引孔１１ｈの数や穴径、余剰部材Ｃの重量などにより適宜決定されるが、目安としては、０．０１ＭＰａ程度とすることが好ましい。

一方、モーター１３ａの回転力は、駆動ベルト１３ｄを介して、余剰部材巻取ロール１１の回転軸１１ｂに伝達される。これにより、余剰部材巻取ロール１１は余剰部材Ｃを吸着しながら回転し、余剰部材Ｃを余剰部材巻取ロール１１の周面に巻き付ける。
余剰部材巻取ロール１１の回転速度はシート状の部材Ａの搬送速度と同期するように制御されているので、トリミング部材Ｂが成型ドラム２６に搬送される搬送速度と、余剰部材Ｃが余剰部材巻取ロール１１へ巻き取られる速度は同じである。
余剰部材巻取ロール１１の回転速度が搬送速度よりも遅いと余剰部材Ｃが弛んでしまいトリミング部材Ｂに貼り付いてしまう場合がある。逆に、余剰部材巻取ロール１１の回転速度が搬送速度よりも速いとシート状の部材Ａの両端に不要な引張り力が働いてしまい、シート状の部材Ａを所定の幅Ｗに切断できなくなる恐れがある。したがって、本例のように、回転速度制御手段１４を設けて、余剰部材巻取ロール１１の回転速度をシート状の部材Ａの搬送速度と同期させるようにロール回転手段１３を制御すれば、トリミングにより発生した余剰部材Ｃを過不足なく余剰部材巻取ロール１１へ巻き取ることができる。

余剰部材巻取ロール１１へ巻き取られた余剰部材Ｃは、スクレーパー１５により、余剰部材巻取ロール１１の周面から剥ぎ取られ、除去用コンベヤ１６に送られる。
スクレーパー１５は、余剰部材巻取ロール１１の余剰部材Ｃに当接する側とは反対側に設けられているので、余剰部材Ｃは余剰部材巻取ロール１１の周面の約半周分だけ巻き取られた後、余剰部材巻取ロール１１の周面から剥ぎ取られ、除去用コンベヤ１６で後工程へ送られる。なお、本例では、後工程での処理を容易にするため、分断用カッター１８を用いて余剰部材Ｃを所定の長さに切断し、しかる後に後工程へ送るようにしている。

このように、本実施の形態では、シート状の部材Ａを搬送しながら所定の幅Ｗにトリミングして成型ドラム２６に搬送する搬送コンベヤ２１に取付けられたトリミング用カッター２３ａ，２３ｂの外側に、ロール本体１１ａの周面にロール本体１１ａ内部の空間１１Ｓに連通する多数の吸引孔１１ｈが形成された余剰部材巻取ロール１１を配置し、シート状の部材Ａの余剰部材Ｃを、余剰部材巻取ロール１１の周面に吸着させた後、除去用コンベヤ１６に移送して除去するようにしたので、簡単な構成で余剰部材Ｃを除去できるとともに、余剰部材Ｃのトリミング部材Ｂへの貼り付きを防止できるので、シート状の部材のトリミングを効率よくかつ確実に行うことができる。
このとき、余剰部材巻取ロール１１を回転駆動するロール回転手段１３を制御する回転速度制御手段１４を設けて、余剰部材巻取ロール１１の回転速度とシート状の部材Ａの搬送速度とを同期させるようにしたので、余剰部材Ｃを過不足なく余剰部材巻取ロール１１へ誘導することができる。
また、余剰部材巻取ロール１１に巻き取られた余剰部材Ｃをスクレーパー１５で剥ぎ取って除去用コンベヤ１６に移送して除去するようにしたので、余剰部材Ｃを連続的にかつ効率よく除去することができる。
更に、除去用コンベヤ１６に移送された余剰部材Ｃを分断用カッター１８を用いて所定の長さに切断してから後工程に送るようにしたので、余剰部材Ｃの後処理が容易となる。

なお、前記実施の形態では、シート状の部材Ａを搬送コンベヤ２１により搬送する際にトリミングを行ったが、本発明は、図６に示したような、カレンダーロール５１，５２上にてシート状の部材Ａをトリミングする場合にも適用可能である。
また、前記例では、シート状の部材Ａを成型ドラム２６に装着されたグリーンケース上にラミネートされるトレッド部材としたが、本発明はこれに限るものではなく、カーカスプライなどの他のシート状の部材を所定幅にトリミングした際に発生する余剰部材の除去に用いてもよい。また、シート状の部材Ａはゴム部材に限るものではなく、樹脂フィルムなどであってもよい。

また、前記例では、余剰部材巻取ロール１１の回転軸１１ｂを排気通路としたが、図４に示すように、取付軸１１ｃを中空状としてこれを排気通路としてもよい。これにより、回転軸１１ｂとモーター１３ａの出力軸もしくは減速歯車機構１３ｂとを、カップリング１３ｊ等により、連結する形態とすることができる。
また、余剰部材巻取ロール１１のロール本体１１ａの周面に設けられる吸引孔１１ｈとしては、楕円状の孔である必要はなく、図５に示すような、吸引用のスリット１１ｚであってもよい。また、楕円状の吸引孔１１ｈと吸引用のスリット１１ｚとの両方を設けてもよい。
また、前記例では、余剰部材巻取ロール１１に巻取った余剰部材Ｃを除去用コンベヤ１６を用いて後工程に送ったが、余剰部材Ｃをボビンなどに巻き取るようにしてもよい。この場合、ボビンの回転軸を駆動軸として回転させるようにすれば、余剰部材巻取ロール１１に回転軸１１ｂを設けて回転させる必要がなくなるので、余剰部材巻取ロール１１周りを簡素化できるという利点がある。この場合、ボビンを回転させる手段が本発明のロール回転手段となる。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は前記実施の形態に記載の範囲には限定されない。前記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者にも明らかである。そのような変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲から明らかである。

このように、本発明によれば、簡単な構成で余剰部材を自動的に除去することができるので、シート状の部材のトリミングを効率よくかつ確実に行うことができる。

１０余剰部材の除去装置、１１余剰部材巻取ロール、１１ａロール本体、
１１ｂ回転軸、１１ｃ取付軸、１１ｈ吸引孔、１１ｍ天板、１１ｎ底板、
１１ｋプーリー、１２吸引手段、１２ａ真空ポンプ、１２ｂ排気管、
１３ロール回転手段、１３ａモーター、１３ｂ減速歯車機構、１３ｃ出力軸、
１３ｄ駆動ベルト、１４回転速度制御手段、１５スクレーパー、
１６除去用コンベヤ、１６Ｂコンベヤベルト、１７受け台、１７ａ斜面部、
１７ｂ平坦部、１８分断用カッター、
２１搬送コンベヤ、２２コンベヤベルト、２３ａ，２３ｂトリミング用カッター、
２４カッター固定部材、２５カッター受け板、２６成型ドラム、
Ａシート状の部材、Ｂトリミング部材、Ｃ余剰部材。

Claims

搬送コンベヤにより搬送されるシート状の部材を切断手段により予め設定された幅に切断しながら搬送する搬送装置に設けられて、切断後に残される余剰部材を除去する余剰部材の除去装置であって、
前記切断手段よりも前記シート状の部材の幅方向外側で、かつ、前記余剰部材の上側に設置されて、前記余剰部材を巻き取る余剰部材巻取ロールと、
前記余剰部材巻取ロールを回転させるロール駆動手段と、
排気管を備えた吸引手段と、
前記搬送コンベヤの上方で、前記余剰部材巻取ロールの後段に設置されて、前記余剰部材を搬送する除去用コンベヤと、
を備え、
前記余剰部材巻取ロールは、前記吸引手段の排気管に連通する排気通路と、前記排気通路に連通して当該余剰部材巻取ロールの周面に開口する吸引孔または吸引用のスリットとを備え、
前記吸引手段は前記余剰部材巻取ロールの内部の空気を吸引し、
前記余剰部材巻取ロールは、前記余剰部材を前記周面に吸着させて前記搬送装置から除去し、
前記除去用コンベヤは、前記余剰部材巻き取りロールに巻き取られた余剰部材を、前記シート状部材の搬送方向とは反対方向に搬送することを特徴とする余剰部材の除去装置。
前記ロール駆動手段を制御して、前記余剰部材巻取ロールの回転速度を前記シート状の部材の搬送速度に同期させる回転速度制御手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の余剰部材の除去装置。
前記余剰部材巻取ロールに巻き取られた余剰部材を前記余剰部材巻取ロールから剥ぎ取るスクレーパーを備えたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の余剰部材の除去装置。
前記除去用コンベヤ上に設けられて前記余剰部材の除去用コンベヤ側の面を支持する受け台と、
前記受け台と前記余剰部材を挟んで対向するように設けられて前記余剰部材を予め設定された長さに切断する余剰部材切断手段とを備えたことを特徴とする請求項３に記載の余剰部材の除去装置。