JPH03287398A - ２軸方式による円筒状弾性体の輪切り方法とその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、円筒状弾性体、例えば一定幅のベルトに切
断する前のスラブと称する幅広のベルト（以下、スラブ
という）を、２軸方式によって輪切りする方法とその装
置に関するものである。

［従来の技術］ ２軸方式による輪切り方法は、上記スラブのすイズ（口
径）が変わっても段替えが不要で、作業時間も短くて済
むことから一般に採用されている。

ところで、２軸方式による上記スラブを一定幅のベルト
に輪切りする方法として、下記のものが提案されている
。この方法は、第７図（ａ）（ｂ）に示すように、一定
の間隔をあけて平行に配置された水平な駆動軸１０と張
力軸３０′との間にスラブＡを掛け渡し、張力軸３０′
の先端（図の右）側を、水平面内で駆動軸１０に対し離
間する方向に傾斜させてスラブＡの一端部を拡げること
により、スラブＡにこれを両軸１Ｏ１３０゛の基端（図
の左）方向へ付勢する張力（テンション）を与えた状態
で、駆動軸１０を回転させてスラブＡを一方向へ回転さ
せ、前記張力によりスラブを両軸１０．３０”の基端方
向へ片寄せする。こうして、スラブＡを回転させながら
両軸１０．３０’の基端方向に片寄せし、カッター（図
示せず）を駆動軸１０上のスラブＡに切り込ませて輪切
りにし一定幅のベルトにするものである。

またカッターは、スラブＡの先端側から基端方向にベル
ト幅に相当する距離ずつ順次移動させながら、切断作業
を行う。なお、スラブＡ自体もその構成部材である、芯
体、帆布、コードの巻き方などに起因する片寄りぐせが
あるが、この片寄りぐせにより、スラブＡが基端方向へ
移動しないときには、駆動軸１０の回転方向を逆向きに
変えている。

なお、第８図は上記した従来の輪切り方法の手順を示す
フローチャートである。

［発明が解決しようとする課題］ 上記した従来の方法では、次のような問題点があった。

（Ｌ）スラブＡの一端側を張力軸３０°で拡げることに
より張力を与えてスラブＡを他方へ片寄せするので、そ
の張力が小さいとスラブＡの片寄せ効果が低く、スラブ
Ａを駆動軸ｌＯおよび張力軸３０°の基端側へ確実に片
寄せできない。

しかも、十分に張力を与えてスラブＡを両軸１０゜３０
゛の基端側に片寄せしても、カッターでスラブＡの先端
側（張力の大きい方）から基端側へかけて一定幅で順次
輪切りしていくと、カッターが基端側に近付くにつれて
スラブＡに与えられる張力が次第に小さくなる。このた
め、スラブＡを両軸１０．３０’の基端側へ片寄せする
作用が低下し、輪切りの開始位置と終了位置とがずれ、
いわゆる２段切れを起こして不良なベルトが形成された
り、ベルトの幅にバラツキが生じたりする。

またスラブＡ自身が、本来、逆方向（前記両軸の先端側
）へ片寄るくせをもっているにも拘わらず、張力軸３０
゛の張力で基端側へ片寄せられている場合には、カッタ
ーによりスラブＡの先端側から一定幅で順次輪切りして
いくと、スラブＡに作用する張力が次第に小さくなって
いくので、力のバランスが突然にくずれてスラブＡが先
端側へ移動して切断不良になるおそれがある。

（２）上記したとおり張力軸３０′の先端側を駆動軸ｌ
Ｏに対し水平面内で離間方向に傾斜させて拡げることに
より、スラブＡに張力を与えるので、張力軸３０°の傾
斜角度が大きくなると、駆動軸１０の先端と張力軸３０
“の先端との距離（最大軸間距離δ）が極めて大きくな
る。このため、スラブＡの両端方向における軸間長の差
が一定値以上になると、２段切れが生じる。具体的には
、第９図の右側の２つの線図に示すように、全周長さ１
３２ｍｍあるいは６３ｍｍのスラブでは、最大軸間距離
が１、０ｍｍを越えると、２段切れが生じる。したがっ
て、最大軸間距離δを１ｍｍ以内に設定する必要がある
が、片寄せ効果が小さいために、上記（１）に記載の問
題点が生し易い。すなわち、同図に示すように、一定時
間（１５秒）回転させた場合の片寄り距離は、６ｍｍ程
度と非常に小さい。なお、第１１図（ａ）および（ｂ）
は全周長さが６８〜１３２ｍｍの５種類のスラブについ
て、張力軸３０°の傾斜角度θと一定時間（１５秒）回
転後の片寄り（基端側）距離との関係を表した線図であ
る。

（３）ベルトの品質上、スラブに大きな張力を与えるの
は望ましくない。

この発明は上述の点に鑑みなされたちのて、スラブ等の
円筒状弾性体に張力をほとんど与えずに、その弾性体を
支持する２軸の一端側へ安定して確実に片寄せすること
ができ、高精度で所定幅の輪切りが可能な方法とそのた
めの装置を提供するものである。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を遠戚するためにこの発明の方法は、ａ）一定
の間隔をあけて相平行する駆動軸と自由回転軸との間に
おいて、２軸のほぼ中間位置に円筒状弾性体を掛け渡し
、ｂ）駆動軸を特定方向に回転させて、円筒状弾性体が
駆動軸に沿って移動する方向を検出し、Ｃ）該移動方向
に基づいて駆動軸を回転する方向、および自由回転軸と
駆動軸とで形成される一平面から外方へ自由回転軸の先
端側を傾斜する方向をそれぞれ決定し、ｄ）自由回転軸
の先端側を前記のようにして決定した方向に傾斜させた
状態で、駆動軸を前記のようにして決定した方向に回転
させることにより、円筒状弾性体を前記２軸の基端側へ
片寄せしたうえ、先端側から基端側にかけて所定間隔で
カッターにより順次切断するものである。

また、上記方法を実施するためにこの発明の装置は、ａ
）先端が開放可能で、基端が駆動装置に接続され、基端
に半径方向への突出部を設けられた駆動軸と、ｂ）該駆
動軸に対し一定の間隔をあけて水平面内で相平行し、先
端が開放可能で且つ垂直方向に傾斜可能な自由回転軸と
、Ｃ）駆動軸の軸方向に対し直交するカッターを有し、
駆動軸に接近可能で且つその軸方向に移動可能な切断装
置とを、備えている。

［作用］ 上記した構成を有するこの発明の円筒状弾性体の輪切り
方法又はその装置によれば、■円筒状弾性体を相平行す
る２軸間に支持した後、■駆動軸をその先端側から基端
方向に見て時計方向に回転（以下、正転という）させて
２軸上における円筒状弾性体の移動方向（片寄りぐせ）
が検出され、■２軸の基端側へ円筒状弾性体を片寄らせ
るのに最適な、駆動軸と自由回転軸とで形成される一平
面の外方へ自由回転軸の傾斜方向および駆動軸の回転方
向がそれぞれ決定される。■前記■で決定された各方向
に、自由回転軸の先端側を傾斜させ且つ駆動軸を回転さ
せることにより、円筒状弾性体は２軸の基端方向に確実
に且つ安定して片寄る。

この片寄りは、円筒状弾性体自身の片寄りぐせによる作
用と、自由回転軸の先端側がこれと駆動軸とで形成され
た一平面の外方、いいかえればその−平面に対し少なく
とも垂直な方向に傾斜した状態で、円筒状弾性体が特定
方向に回転することにより発生する片寄り作用との、２
つの作用によって起こる。また、第５図（ａ）および（
ｂ）に示すように自由回転軸３０の先端側はその基端を
支点にして駆動軸１０とで形成される一平面に対し少な
くとも垂直方向に傾斜するので、従来の方法、すなわち
第７図の（ａ）および（ｂ）に示すように張力軸３０’
の先端側を駆動軸１０に対し同一平面内で離間する方向
に傾斜させる場合に比べて、円筒状弾性体Ａの基端と先
端との軸間兵長δが極めて小さくなり、円筒状弾性体Ａ
には張力がほとんど作用しない。

■前記■で円筒状弾性体が前記２軸の基端側へ確実に片
寄せられた状態で、先端側から基端側にかけて一定間隔
でカッターにより順次切断することにより、一定幅で弾
性体が輪切りされ円筒状弾性体から切り離される。これ
により、円筒状弾性体は２軸方向の長さ（幅）が次第に
短くなっていくが、前記■による円筒状弾性体自身の片
寄り作用と駆動軸とで形成される一平面に対し少なくと
も垂直な方向に傾斜した状態で円筒状弾性体が特定方向
に回転することにより発生ずる片寄り作用とによって、
円筒状弾性体は２軸の基端側へ確実に片寄るので、カッ
ターによる切断作用が常に安定して行われ、また２軸の
軸間兵長か小さくて張力かほとんど作用しないため、精
度の高い所定幅の環状弾性体に輪切りされる。なお、第
６図は上記した本発明の輪切り方法において自由回転軸
を垂直方向に傾斜する場合の手順を示すフローチャート
である。

［実施例］ 以下、この発明の輪切り方法に用いる装置の実施例を、
第１図〜第４図に基づいて説明する。

第１図に示すように、水平なベツド１上に、水平方向に
延びた駆動軸ｌＯと、この駆動軸１ｏと平行に水平方向
に延びる自由回転軸３０と、駆動軸１ｏに沿って移動可
能なカッター装置５０とが配置されている。

駆動軸１０はベツドｌ上の前後方向におけるほぼ中間位
置に横方向に配置され、その基端（図の左側）は、駆動
装置１１を介して回転する回転ｆｌｉｓ１２に固定され
ている。また駆動軸１０の基端には、フランジｌＯａが
固着されている。駆動軸１０の先端（図の右側）は、回
動自在な軸受は部１３ａで支持されるが、この軸受は部
１３ａはこれを進退可能に支持するシリンダ装置１３に
取り付けられている。そして、エアシリンダなどの流体
圧シリンダ装置１４のシリンダロッド１４ａの先端（上
端）にシリンダ装置１３が固設され、昇降可能な構成に
なっている。

すなわち、駆動＃Ｊ１０の先端に対し軸受けｆ！ｆＳ１
３　ａが駆動軸ｌＯの軸方向に離れたのち下降すること
により、その先端が開放される。なお、シリンダ装置１
４の基端（下端）は、ベツドｌの側壁に固定されている
。また符号１１ａは伝動ベルトである。

ベツドｌ上の後部に、駆動軸１０に対し直角な方向の一
対のレール２１．２１が配設されており、それらのレー
ル２１．２１上に沿って移動自在に支持台２２が載置さ
れている。支持台２２（第３図、第４図）を移動させる
ための流体圧シリンダ装置２３が、ベツドｌ上の後端部
に配設され、駆動軸１０側を向くシリンダロッド２３ａ
の先端が支持台２２に固定され、シリンダロッド２３ａ
の伸長動により支持台２２が駆動軸１０側へ移動する。

前記支持板２４の一端（図の左側）が、前記支持台２２
の一端に枢支軸２４ａにより枢支され、支持板２４の他
端が垂直方向に傾斜可能に構成されている。

支持板２４の他端を垂直方向に傾斜させるための傾斜装
置２５が、支持板２４と支持台２ｚの間に介設されてい
る。この傾斜装置２５としては、第４図に示すように、
支持板２４に対し回転板２６を垂直方向に回転可能に軸
支し、回転板２６の中心部に開設したネジ穴２６ａに螺
合するネジ杆２７ａを備えたサーボモータ２７の下端を
、支持板２４上に揺動自在に軸支した構造を用いること
ができる。またネジ杆２７ａの上端に回転盤２８ａを取
り付け、パルスエンコーダ２８により回転盤２８ａ（ネ
ジ杆２７ａ）の回転数を検出し、支持板２４を水平状態
や所定の傾斜状態に位置決めできるようにしている。な
お、ネジ杆２７ａを備えたサーボモータ２７に代えて、
シリンダ装置を用いてもよい。

支持板２４の両端から支持枠３１．３２がそれぞれ前方
へ延設され、一方の支持枠３１の前端部に、自由回転軸
３０の一端が回動自在に装着されている。他方の支持枠
３２には、前方を開放した長溝３３か開設され、この長
溝３３内に一部を緩挿した支持部材３４の中間位置付近
が、垂直方向の支軸３５により水平回転可能に支承され
ている。支持板２４上に、自由回転軸３０と平行に流体
圧シリンダ装置３６の基端が垂直方向の支軸３７で枢支
され、シリンダ装置３６のシリンダロッド３６ａの先端
が支持部材３４の後端部に垂直方向の支軸３８で枢支さ
れている。この構成により、第１図のようにシリンダロ
ッド３６ａが伸縮すると、支持部材３４が水平回転する
。またシリンダロッド３６ａが最大位置付近まで伸長す
ると、支持部材３４の前端部が自由回転軸３０の他端に
当接し、軸受部材（図示せず）を介して自由回転軸３０
の他端を支持する。

カッター装置５０は、本体５１と、回転刃５２と、回転
刃５２を回転する駆動モータ５３とを備えており、回転
刃５２は、駆動モータ５３とともに前記駆動軸１０に対
し直交して接近・離間可能に、本体５１上に配備されて
いる。また、本体５１上には、回転刃５２を駆動モータ
５３とともに、駆動軸１０に対し接近・離間するための
送り装置５４が配備されている。

ベツド１の一段下がった前部ｌａ上に、横方向に平行な
一対のレール台６↓、６１が配設され、これらのレール
台６１．６１上に沿って移動自在にカッター装置５０が
載置される。カッター装置５０を送るための搬送装置と
して、サーボモータ６２がヘッド１の前部１ａ上の一端
部に固設されている。サーボモータ６２はネジ杆６２ａ
を備え、カッター装置５０の本体５１の底部に設けられ
た雌ネジ部６３（第３図）にネジ杆６２ａを螺合させ、
ネジ杆６２ａを回転させることにより、カッター装置５
０が横方向に送られるように構成している。

第４図において、６５．６６はセンサーで、これらのセ
ンサー６５．６６は自由回転軸３０の上方に、その中心
位置から左右に一定の間隔をあけて配備されている。な
お、両センサー６５．６６の間隔は、スラブＡの幅に相
当する。

次に、上記した実施例の輪切り装置を用いてスラブＡを
一定幅のベルトに輪切りする方法について説明する。

第１図〜第３図において、■相平行する駆動軸１０と自
由回転軸３０との間にスラブＡを掛け渡す。

このとき、軸受は部１３ａを駆動軸１０の先端から離間
してシリンダ装置１４により下降させるとともに、支持
部材３４をシリンダ装置３６により反時計方向（第１図
）に水平旋回してその先端部を回転軸３０の先端から離
間し、両軸１０．３０の先端をそれぞれ開放してスラブ
Ａを掛け渡す。その後、軸受は部１３ａおよび支持部材
３４を元の状態に戻し、両軸１０゜３０の先端を閉鎖す
る。さらに、支持台２２をシリンダ装置２３により後方
へ移動して自由回転軸３０を駆動軸１０に対し離間させ
、駆動軸１０を回転させたときに駆動軸ＩＯとともにス
ラブＡが回転するようにスラブＡに適当な張力を与える
。なお、スラブＡは、その両端が前記センサー６５．６
６の位置にくるように、両軸１０および３０の中間位置
に掛け渡す。

■駆動軸ｌＯを駆動装置１１によりその先端側から基端
方向に見て時計方向に回転（正転）させる。この状態で
、スラブＡが回転し、２軸１０および３０上において先
端側あるいは基端側に移動し、この移動方向が一方のセ
ンサー６５又は６６で検出される。

こうして、スラブ八自身の片寄りぐせが検出される。

■スラブＡの片寄りぐせに基づいて、すなわちスラブＡ
が駆動軸１０の正転で２軸１０．３０の基端（第１図の
左）側へ片寄った場合には、駆動軸１０の回転方向を正
転とし、また自由回転軸３０の先端側の傾斜方向を上方
とする。逆に、スラブＡが２軸１０゜３０の先端（図の
右）側へ片寄った場合には、駆動軸１０の回転方向を逆
転とし、また自由回転軸３０の先端側の傾斜方向を下方
とする。

■上記■で決定された各方向に、例えばスラブＡの片寄
りぐせが上記■で前者の場合は、自由回転軸３０の先端
側を上方へ傾斜させ且つ駆動軸１０を正転させることに
より、スラブＡは２軸１Ｏ１３０の基端方向に確実に且
つ安定して片寄る。なお、自由回転軸３０の先端側の上
方への傾斜は、傾斜装置２５、すなわちサーボモータ２
７を特定方向に回転して、支持板２４の一端を上方へ持
ち上げて行う。このとき、サーボモータ２７により回転
する回転盤２８ａの回転数をパルスエンコーダ２８で測
定して、支持板２４の一端を水平面に対し所定高さ（全
周長さ６３〜ｂ げる。

■上記のようにして、スラブＡが２軸１０．３０の基端
側へ確実に片寄せられた状態で、スラブＡの先端から基
端にかけて一定間隔でカッター装置５０により順次輪切
りにし、一定幅のベルトを形成していく。すなわち、回
転刃５２をスラブＡの先端から基端側へ一定距離（ベル
ト幅に相当）の位置に移動させた状態で、回転刃５２を
駆動モータ５３により回転させながら、送り装置５４に
より駆動軸１０側へ送って駆動軸１０上のスラブＡに切
り込ませる。これにより、一定幅のヘルドが輪切りされ
、スラブＡから切り離される。この後、送り装置５４に
より回転刃５２をスラブＡから引き離し、サーボモータ
６２を所定の回転数だけ回転させて、カッター装置５０
をレール台６１に沿って一定距離たけ基端側へ移動する
。それから、再び回転刃５２を駆動モータ５３により回
転させながら、送り装置５４により駆動軸ＩＯ側へ送っ
て駆動軸１０上のスラブＡに切り込ませる。上記した動
作を繰り返すことにより、スラブＡの先端から基端にか
けて、一定幅のベルトが順次輪切りされ、多数のベルト
が形成される。

ところで、第９図の左側に示す線図は、上記実施例の装
置を用いて、全周長さ６３ｍｍの歯付きベルト［６３Ｍ
ＸＬ］と同１３２ｍｍの歯付きヘルド［１３２ＭＸＬ］
を、駆動軸ＩＯと自由回転軸３０との間に掛け渡した状
態で、駆動軸１０を一定時間（１５秒間）正転したとき
の、片寄り距離およびスラブＡの先端と基端の軸間兵長
δを表している。また同図の右側の線図は、上記したと
おり、同種のベルト［６３ＭＸＬ］および［１３２ＭＸ
Ｌ］を従来の装置により片寄せした場合における、駆動
軸１０を一定時間（１５秒間）正転したときの、片寄り
距離およびスラブＡの先端と基端の軸間反差δを表して
いる。第９図において左側の線図と右側の線図を比較す
れば、本発明の輪切り方法あるいは装置が、スラブＡに
張力を与えずに、優れた片寄せ効果を奏することが確認
できる。

また、第】０図は上記実施例（本発明）の装置を用いて
、サイズの異なる各種スラブを片寄せした場合の、片寄
せ効果と自由回転軸３０の傾斜角の関係を示す線図であ
る。同図の上段は２軸１０．３０を平行にした状態での
駆動軸１０の正転時に、基端（左）側へ片寄るくせがあ
るスラブＡを使用した場合の実験結果であり、同図の下
段は２軸（０，３０を平行にした状態での駆動軸１０の
正転時に、先端（右）側へ片寄るくせがあるスラブＡを
使用した場合の実験結果で、自由回転軸３０の先端側を
下向きに傾斜させ、駆動軸１０を逆転したものである。

なお上記実施例では、自由回転軸３０の先端側を垂直方
向にのみ傾斜させたが、垂直方向だけでなく、水平方向
（駆動軸１０から離間する方向）にも傾斜させスラブＡ
の先端側にある程度の張力を与えてスラブＡを片寄らせ
ることもできる。この場合には、スラブＡ自身の片寄り
ぐせによる片寄り作用と、スラブＡが特定方向に回転す
ることによる片寄り作用と、スラブＡの先端側に与えら
れる張力による片寄り作用との３つの作用によって、ス
ラブＡが２軸１０．３０の一端に片寄ることになる。

また上記実施例では、駆動軸ｌＯおよび自由回転軸３０
が水平面内で平行な場合を示したが、駆動軸１０および
自由回転軸３０が一端側に傾斜した平面内で平行な場合
にも同様に実施できる。さらに、スラブ以外の円筒状弾
性体を一定幅で輪切りする場合にも適用できる。

［発明の効果］ 以上説明したことから明らかなように、この発明の輪切
り方法および装置によれば、次の効果がある。

すなわち、従来の方法に比べて、■片寄せ効果が大きい
、■自由回転軸を従来の張力軸と同程度傾斜した場合に
円筒状弾性体の先端側と基端例の軸間距離がかなり小さ
い、■円筒状弾性体に作用する張力が小さい、■円筒状
弾性体の片寄せ量の調整範囲が広い、という効果があり
、それらの効果に基づき円筒状弾性体を２軸の一方へ安
定して確実に片寄せすることができるため、２段切りな
どの切断不良が起こらず、所定幅の環状弾性体に高精度
で輪切りできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の輪切り装置の実施例を示す平面図、第
２図は同正面図、第３図は同右側面図、第４図は第１図
のＩＶ−ＩＶ線拡大矢視図、第５図（ａ）は本発明の装
置の概要を示す正面図、同図（ｂ）は同図（ａ）の右側
面図、第６図は本発明の輪切り方法において自由回転軸
を垂直方向に傾斜する場合の手順を示すフローチャート
である。第７図（ａ）は従来の方法に用いられる装置の
概要を示す平面図、同図（ｂ）は同図（ａ）の右側面図
、第８図は従来の輪切り方法の手順を示すフローチャー
トである。 第９図は本発明の方法および従来の方法による、片寄せ
効果と軸間反差の関係を示す線図、第１０図は本発明の
方法による片寄せ効果（ｍｍ）と自由回転軸の傾斜角度
（θ°）の関係を示す線図である。 第１１図（ａ）および（ｂ）は従来の方法による片寄せ
効果（ｍｍ）と張力の傾斜角度（θ°）の関係を示す線
図で、同図（ａ）は正転時を、同図（ｂ）は逆転時を表
している。 ■・・・ベツド、１０・・・駆動軸、３０・・・自由回
転軸、５０・・カッター装置、Ａ・スラブ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、一定の間隔をあけて相平行する駆動軸と自由回転軸
   との間において、２軸のほぼ中間位置に円筒状弾性体を
   掛け渡し、 駆動軸を特定方向に回転させて、円筒状弾性体が駆動軸
   に沿って移動する方向を検出し、該移動方向に基づいて
   駆動軸を回転する方向、および自由回転軸と駆動軸とで
   形成される一平面から外方へ自由回転軸の先端側を傾斜
   する方向をそれぞれ決定し、 自由回転軸の先端側を前記のようにして決定した方向に
   傾斜させた状態で、駆動軸を前記のようにして決定した
   方向に回転させることにより、円筒状弾性体を前記２軸
   の基端側へ片寄せしたうえ、先端側から基端側にかけて
   所定間隔でカッターにより順次切断することを特徴とす
   る２軸方式による円筒状弾性体の輪切り方法。 ２、先端が開放可能で、基端が駆動装置に接続され、基
   端に半径方向への突出部を設けられた駆動軸と、 該駆動軸に対し一定の間隔をあけて水平面内で相平行し
   、先端が開放可能で且つ垂直方向に傾斜可能な自由回転
   軸と、 駆動軸の軸方向に対し直交するカッターを有し、駆動軸
   に接近可能で且つその軸方向に移動可能な切断装置とを
   、 備えたことを特徴とする２軸方式による円筒状弾性体の
   輪切り装置。