JPH069797B2 - 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

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、上記スラブのサイズ（口
径）が変わっても段替えが不要で、作業時間を短くて済
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3
0'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10、30'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上にスラブ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。

(1)スラブＡの一端側を張力軸30'で拡げることにより張
力を与えてスルブ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10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3
0'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'の先端側の駆動軸10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132mmあるいは63m
m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)に記載の問題点を生じ易い。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もので、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］ 上記目的を達成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と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
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
と先端との軸間長差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
により発生す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軸の軸間長差が小さ
くて張力が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、水平なベッド１上に、水平方向に
延びた駆動軸10と、この駆動軸10と平行に水平方向に延
びる自由回転軸30と、駆動軸10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はベッド１上に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部12に固定されている。また
駆動軸10の基端には、フランジ10ａが固着されている。
駆動軸10の先端（図の右側）は、回動自在な軸受け部13
ａで支持されるが、この軸受け部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、駆動軸10
の先端に対し軸受け部13ａが駆動軸10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14の基端（下端）は、ベッド１と側壁
に固定されている。また符号11ａは伝動ベルトである。

ベッド１上に後部に、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、ベッド１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22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28
ａ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が開設され、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。

ベッド１の一段下がった前部1a上に、横方向に平行な一
対のレール台61、61が配設され、これらのレール台61、
61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がベッド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50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
け部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、軸受け部
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10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、66
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10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Ａ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10、30の基端方向に確実に且つ安定
し片寄る。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27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63〜132mmのスラブ
で、通常、10mm程度）まで持ち上げる。

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、一定幅のベルトが輪切りされ、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
距離だ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10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[63MXL]と同1
32mmの歯付きベルト[132MXL]を、駆動軸10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
端と基端の軸間長差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、同種のレベル[63MXL]および
[132MXL]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長差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10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1
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10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側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
などの切断不漁が起こらず、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
長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。 １…ベッド、10…駆動軸、30…自由回転軸、50…カッタ
ー装置、Ａ…スラブ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項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. 【請求項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。