JPH0871983A - エラストマー材料を切断する方法及び装置 - Google Patents
エラストマー材料を切断する方法及び装置Info
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Abstract
未満の角度でエラストマー材料を切断することができる
切断装置及び切断方法を提供する。 【解決手段】 エラストマー材料を横断しながら上下に
移動するように振動する張力ワイヤ12が切断刃として
作用し、接合面を改良するためのエラストマー材料の切
断面を形成する。このワイヤは旋回可能の一対のアーム
42、48の間に支持され、回転軸に取付けられた偏心
器60によるアームの揺動によりワイヤが振動する。切
断ワイヤは、エラストマー材料に対して所定の角度で通
過する。エラストマー材料の本体は、その断面形状に適
合する締付け部材によって所定位置に固定される。
Description
を切断する方法及び装置、特に補強本体と後に共に接合
される切断端部を有する本体とを有する異なる断面形状
のエラストマー材料を切断する方法及び装置に関する。
置は公知である。これらの従来の切断技術は、切断ホイ
ール、超音波、はさみタイプ及びギロチン型ナイフを有
する。ギロチン型ナイフはやや有効であるが、同様に欠
点がある。1つの欠点は、ナイフがエラストマー材料を
貫通するとき、エラストマー材料の切断面が変形する傾
向があることである。これはエラストマー材料の両端を
接合することをさらに困難にする。ギロチン型ナイフの
第2の欠点は、刃が切れなくなったときに、またはエラ
ストマー材料の小さい部分が刃に堆積し始めると、切断
面の品質が劣化することである。第3の欠点は、刃がタ
イヤトレッドを30°未満の角度で切断することができ
ないことである。最後にギロチン型ナイフは、切断で熱
を発生する傾向があり、ナイフの温度が上昇し、ある場
合には切断場所で未加硫エラストマーを予備加硫する。
これは、適切に接合すべき切断縁の能力を低下させる。
起こすことなく30°未満の角度でトレッドを切断する
ことができる。これは精密に迅速に行われる。またカッ
タは、切断処理の改良及び装置によって切断されたエラ
ストマー材料の接合面及び接合品質に対する改良を行
う。
トマー材料を切断する新しい改良された方法及び装置が
提供される。
と、その間にワイヤに張力をかけて固定する第1と第2
の固定装置とを具備しているエラストマー材料を切断す
る装置が提供される。一対のアームは、第1及び第2の
固定装置を支持する。このアームはモータ駆動回転軸に
取り付けられた偏心器によって駆動されるときに、振動
することができるように旋回可能に取り付けられる。横
断装置は、ワイヤが振動中にエラストマー材料を通って
切断するようにワイヤとエラストマー材料との間に相対
運動を形成する。
引っ張り、ワイヤを振動させ、エラストマーを通ってワ
イヤを横断させ、それによってエラストマーを切断する
方法が適用される。
位置及び所定の角度でエラストマー材料の本体を所定の
長さに切断する方法であって、所定の切断位置から離れ
た所定の位置に前記エラストマー材料の本体を支持する
段階と、本体にスリットを形成するように切断するため
に前記所定の切断位置の前記本体に振動切断ワイヤを押
して係合させる段階と、スリットを深くするために所定
の速度で前記本体を通して前記カッタを移動させる段階
と、スリットが前記本体を通過するまで前記本体を通る
前記カッタワイヤの運動を連続する段階とを有するエラ
ストマー材料の本体を所定の長さに切断する方法が提供
される。
支持すると共に所定の切断位置に開口部を有するコンベ
ヤに沿って前記所定の切断位置及び角度で前記エラスト
マー材料の細長い本体を所定の長さに切断する装置であ
って、カッタ組立体に旋回可能に取り付けられた間隔を
置いたアームの各端部に切断ワイヤを保持して前記開口
部を通って移動することができるカッタ組立体を有し、
前記アームの各々は、アームの動きを固定する旋回取付
部と、前記切断部材を振動させ、前記エラストマー材料
の前記細長い本体にスリットを形成するために旋回取付
部の周りに各アームを固定するために前記アームに接続
された動力装置とを有し、さらに前記エラストマー材料
の細長い本体を切断する装置は、前記所定の切断位置で
前記細長い本体を通ってスリットを延長するために前記
細長い本体を通る前記カッタ組立体に相対運動を形成す
る装置を有する細長い本体を切断する装置が提供され
る。
材料の細長い本体の第1の部分の第1の切断端部とエラ
ストマー材料の細長い本体の第2の部分の第2の切断端
部との間の接合面であって、前記第1の切断端部は、第
1の接合面を有し、前記第2の切断端部は、前記第1の
接合面に係合する第2の接合面を有し、前記第1の接合
面及び前記第2の接合面は、前記細長い本体を横断する
振動ワイヤで前記本体に沿って間隔を置いた位置で前記
細長い本体を切断することによって接合する前に準備さ
れた織物状に筋が形成された表面を有する接合部が提供
される。
る振動ワイヤで前記本体を切断することによって形成さ
れた織物状に筋が形成された表面を有するエラストマー
材料の本体用の接合面が提供される。
を切断する方法及び装置が提供される。本発明の他の利
点は、複数の切断縁を改良し、エラストマー材料からつ
くられた部品のさらによい接合を行うことができるエラ
ストマー材料を切断する方法及び装置が提供されること
である。本発明の他の利点は、切断縁、この場合、多数
の切断縁を通る鋭い縁部のワイヤの切断縁が設けられ
る。本発明の他の利点は、エラストマー材料の切断面の
改良された一様な縁部の品質を提供することである。本
発明の他の利点は、本方法及び装置が使用されるとき、
接合品質を改良することである。本発明の他の利点は、
従来技術の切断縁よりも低い温度でワイヤによって切断
することであり、それによって切断処理によって切断縁
が予備加硫される傾向を低減する。本発明の他の利点
は、切断動作中、ワイヤの破壊の可能性を著しく低減す
る一対の旋回コレットを有する改良された固定装置を設
けることである。
細に説明する。図1は、本発明による切断装置の正面図
である。本装置は、切断ワイヤ12を有する切断組立体
10を有する。切断ワイヤ12は、高張力のスチールか
ら製造されることが好ましく、第1の端部14と第2の
端部16とを有する。このワイヤ12は、断面が円形で
0.01インチ(0.0254cm)と0.050イン
チ(0.129cm)との間の直径を有することが好ま
しい。この実施例の好ましいワイヤ12は、0.129
cmの直径を有する。
は固定装置に固定される。この実施例の好ましい固定装
置は、コレット22,24である。図3を参照すると、
コレット22の拡大図が示されている。次のコレット2
2の説明はコレット24にも適用することができる。コ
レット22は、外側のねじ付き面32を有する第1の内
側の円筒形ハウジング28を有する。またコレット22
は、第2の外側の円筒形ハウジングまたはつまみナット
38を有し、このつまみナット38は、第1のハウジン
グ28の外面のねじに係合するめねじ面40を有する。
つまみナット38は、第1のハウジング28に関して回
転しワイヤ12の第1の端部14をコレット本体41に
固定することができる。
る。なぜならば、それは常に第1のアーム42の旋回ピ
ン30の中央を通過し、それによって作動中にワイヤが
曲がりまたはたわむ可能性を無くすか著しく小さくす
る。さらに、旋回ピン30は、切断サイクル中にワイヤ
12の曲げ応力を無くす。ワイヤ12は、エラストマー
材料の切断中に弓形に変形される。このような弓形は、
正規には固定点で曲げ応力を発生するが、これらの曲げ
応力は、旋回ピン30によって軽減され、ワイヤ寿命が
改良される。このワイヤ12は、コレット22,24を
通してねじ込むことができ、ワイヤ交換を容易にする。
と、ワイヤ12をコレット22の中に固定するためにつ
まみナット34が回転される。つまみナット34の締め
付けはワイヤの軸線方向に行われるので、ワイヤ12
は、その処理中にねじれず曲がらない。さらに、コレッ
ト本体41の内端36は、手で締め付けるつまみナット
38で大きな固定力を発生するように小さい角度で傾斜
する傾斜面を有する。
付けるときに、コレット本体の回転を防止する。これ
は、ワイヤ12がねじれ応力を生じることを防止する。
またこのばねピン44は、つまみナット38をゆるめた
ときに、コレット本体41を保持するように作用する。
端面図で示されている。コレット本体41の固定部品4
5は、ワイヤ12のほぼ全周にわたって接触する。この
360°にわたる接触は、2つの部品による固定におい
て見られる標準的な2点接触に比して大きな改良点であ
る。
ト24がフレーム52に旋回可能に取り付けられている
第2のアーム48に対して旋回可能に取り付けられてい
る。また第1のアーム42は、フレーム52に旋回可能
に取り付けられており、中央連結器54によって第2の
アーム48に接続されている。
で示されており、すなわち、ワイヤ12は、エラストマ
ー材料を含む平面P1に関して角度WAを形成するか、
またはエラストマー材料を含む平面に平行な平面P1に
関して平行である。角度WAは10°と80°の間で変
化するが、好ましい角度は22.5°である。これは、
それらの切断角度において制限を受ける従来技術の切断
機構に対する改良である。例えば、ここに示した切断装
置10は、未加硫のタイヤを切断するために特に適用可
能である。本切断装置で可能な角度の範囲は、タイヤ設
計者に対して可能性を広げるものである。
アーム42及び48は、所定の振動速度でワイヤを振動
するように振動される。好ましい実施例において、可変
速度モーターの出力軸64に偏心器60が固定される。
偏心器60はクランクアーム62によって第1のアーム
42に旋回可能に接続されている。可変速度モーター6
8を調整することができ、それによって軸64が回転さ
れ、その結果、振動速度は分速約2,000サイクルま
で変えることができる。好ましい実施例において、振動
速度は、厚さ、切断するエラストマー部材のタイプ、ワ
イヤ12の振動速度のようなパラメータに基づいて調整
することができる。1つの好ましい組み合わせは、乗用
車のタイヤのトレッドを切断するとき、分速1600サ
イクルの振動速度と秒速2.25インチ(5,72c
m)の移動速度である。
組立体10はワイヤ12と切断すべきエラストマー材料
との間に相対運動を形成する横断装置を有する。好まし
い実施例において、横断装置は、可変速度モーター78
によって駆動されるボールねじ74を有する。フレーム
52は、静止支持体88に取り付けられたロッド87に
摺動可能に支持されている直線的な軸受82上に取り付
けられ、静止支持体88に関してフレームの低摩擦運動
を行う。
ワイヤ12によってエラストマー材料が切断されている
とき、エラストマー材料のシートを固定する固定組立体
96を有する。エラストマー材料は、図2及び図6に示
される平面P1に配置されており、固定組立体96は静
止支持体88に取り付けられる。フレーム98はフレー
ム端部部材104及び106の間に並置される関係に固
定された複数のクランプ部材100を有する。部材10
0は、例えばタイヤトレッドのような切断すべきエラス
トマー材料の輪郭に適応するように垂直方向に調整可能
である。フレーム98は、ガイドロッド105上に取り
付けられており、工場の空気のような圧縮空気源に連通
する空気ピストンシリンダ組立体110によってエラス
トマー材料に係合するように、またそれから外れるよう
に垂直方向に可動である。
イヤトレッド70のようなエラストマー材料の細長い本
体をベルトコンベヤの支持体の平面P1に配置し、固定
組立体96によって固定する。モーター68は、中央の
連結器54によって第2のアーム48に接続されている
クランクアーム62によって第1のアームを振動させ、
中央連結器54は、第2のアームを振動させ、ワイヤ1
2を振動させる。次にモーター78は、エラストマー材
料のトレッド79に係合したモーター78に隣接した位
置から図1に示した左にフレーム52を移動するように
作動する。
材料に係合するときに、それは材料にスリット目を形成
する。次に、ワイヤ12がトレッド79を通って前進す
るときに、ワイヤは、均一に前進することができるよう
に材料をわずかな距離だけスリットの前方に進める。接
触層のせん断応力の限界に達するまで生じるエラストマ
ー材料のワイヤ12への接触層の付着によって切断が容
易にされる。図11に示すように、切断接合面80Aに
は、振動するワイヤ12が平行な溝81及びリブを表面
に形成する処理によって筋が形成される。この表面80
Aはタイヤトレッド79の切断端部を接合するためには
望ましいものであることが分かっている。事実、部材を
横断する切断ワイヤ12を振動させることによってエラ
ストマー材料のタイヤ部材は、切断接合面80A及び8
0Bの間で接合される。これは、良好な接合のために接
着剤を必要としない。トレッド79及び他のタイヤ部品
に関しては、切断部分はタイヤ形成機械に環状体を形成
するために接合される切断端部を有する。
への方向でトレッド79を切断することによって形成さ
れる。切断ワイヤ12は、エラストマー材料を移動し、
表面をわずかにゆがめる。左から右へ切断される重ね継
ぎ面80Aは、同じ大きさだけゆがめられることが分か
っている。従って、重ね継ぎ面80A及び80Bは、接
合したときに合致し、一致した係合が行われる。
材料の2つの部材121A及び121Bを同時に切断す
ることができるように1つのベース120に2つの切断
組立体10A,10Bを取り付ける本発明の他の実施例
を示す。2つの切断組立体10A,10Bは、図1乃至
図5の実施例に関して前述した部品と同様な部品を有す
る。
フレーム52Aに旋回可能に取り付けられる振動アーム
42A,42B及び48A及び48Bに取り付けられて
いる。アーム42A及び48Aは、中央連結器54Aに
よって接続されており、アーム42B及び48Bは、中
央連結器54Bによって接続されている。可変速度モー
ター68Aがボールねじに取り付けられた直線軸受12
4に摺動可能に取り付けられているフレームに取り付け
られており、ボールねじは、可変速度モーター126A
によって駆動され、可変速度モーター126Aは、フレ
ーム及び切断ワイヤ12A及び12Bが切断位置130
A及び130Bでタイヤ切断係合するように上下に運動
可能なように静止支持体88Aに取り付けられている。
たアーム42A,48A及び42B,48Bを振動させ
るモータ68Aは1つの切断組立体10A用の偏心器6
0Aと、他の切断組立体10B用の偏心器60Aにベル
ト138によって接続されている駆動プーリー134を
有する。これらの偏心器60A及び60Bは、モーター
68Aが回転するときにベルトが駆動して偏心器60A
及び60Bが回転し切断ワイヤを振動させるようにクラ
ンクアーム62A及び62Bによってアーム48A及び
48Bによって接続されている。
る部材121A及び121Bは、部材を切断する切断部
分130A及び130Bに隣接する固定組立体129A
及び129Bによって固定される。4つの固定組立体1
29A及び129Bは、並置する関係で切断部分130
A及び130Bの各側に1つづつ使用することができ
る。各固定組立体129A及び129Bは、ピボット1
42の周りで回転可能な並置した位置で複数の部品14
0を有する。図7に示す部品140の各々は、固定端部
144及び作動端部146を有する。作動端部146
は、膨張可能なブラッダー148及び150と係合する
ように配置される。部品121A及び121Bのエラス
トマー材料は、1つのブラッダー148及び150を膨
張させることによって所定位置130A及び130Bに
固定され、それによって各部品140をピボット142
の周りで回転させ、部品に接触する。各部品が回転して
接触すると、それらは部品121A及び121Bの断面
形状に適合する。他の1つのブラッダー148及び15
0は、部品121A及び121Bを切断した後に膨張し
て切断位置130A及び130Bから離れるように部品
140を移動させる。
ヤ12A及び12Bを有し、切断ワイヤ12A及び12
Bは、切断方向に関して鋭角でまた支持面またはドラム
面に関して鋭角でワイヤが部材127A及び127Bを
通って横断するように配置されている。切断圧力が下方
及び前方にある結果、角度切断から生じる切断縁の完全
性を維持することができる。
2Aは、第2の切断ワイヤ12Bから180°であるよ
うに振動し、組み合わされたユニット10Bにおいて最
小限の振動が維持される。
た。明細書を読み理解することによって変形及び変更が
行われる。このような変更及び変形は特許請求の範囲に
よってカバーされる。
な平面に沿って切断した本発明による装置の正面図。
した拡大図。
面図。
側面図。
図。
Claims (25)
- 【請求項1】 (a)所定の切断位置から離隔した所定
の位置にエラストマー材料の本体を支持する段階と、 (b)前記本体にスリットを形成するために前記所定の
切断位置の前記本体に振動切断ワイヤを押圧して係合さ
せる段階と、 (c)前記スリットを深くするために所定の速度で前記
本体内を通して前記振動切断ワイヤを移動させる段階
と、 (d)前記スリットが前記本体を通過するまで前記本体
内を通過する前記振動切断ワイヤの移動を連続して行う
段階とからなる所定の切断位置及び所定の角度でエラス
トマー材料の本体を所定の長さに切断する方法。 - 【請求項2】 エラストマー材料の本体が、所定の切断
位置に開口部を有するコンベヤ上に支持された約2.5
4cmの厚さを有する所定の長さのトレッドゴムである
請求項1に記載の方法。 - 【請求項3】 振動切断ワイヤが、秒速約5.72cm
の速度で移動される請求項1に記載の方法。 - 【請求項4】 振動切断ワイヤが、毎分1600乃至1
800サイクルの速度で振動する請求項2に記載の方
法。 - 【請求項5】 その締付け面をエラストマー材料の本体
の表面に合致させるための合致させる手段を有する締付
け手段を用いて前記本体を締付ける段階を有する請求項
1に記載の方法。 - 【請求項6】 振動切断ワイヤがエラストマー材料の本
体を支持する平面に対して角度WAを形成し、前記角度
WAは20°と80°の間である請求項1に記載の方
法。 - 【請求項7】 振動速度が毎分0.1サイクル乃至20
00サイクルである請求項1に記載の方法。 - 【請求項8】 1つの振動切断ワイヤが他の振動切断ワ
イヤに対する位相が180°ずれて振動する、同じ動作
を行う2つの装置によって行われる請求項1に記載の方
法。 - 【請求項9】 細長いエラストマー材料の本体を支持す
ると共に所定の切断位置に開口部を有するコンベヤに沿
って前記所定の切断位置及び角度で前記エラストマー材
料の細長い本体を所定の長さに切断する装置であって、
カッタ組立体に旋回可能に取り付けられた間隔を置いた
アームの各端部に振動切断ワイヤを保持して前記開口部
を通って移動することができるカッタ組立体を有し、前
記アームの各々は、アームを揺動させるための旋回取付
部と、前記振動切断ワイヤを横復動させ、前記エラスト
マー材料の前記細長い本体にスリットを形成するために
旋回取付部の周りに各アームを揺動させるための前記ア
ームに接続された動力装置とを有し、さらに前記エラス
トマー材料の細長い本体を切断する装置は、前記所定の
切断位置で前記細長い本体内を通ってスリットを延進す
るために前記細長い本体を横切って前記カッタ組立体に
相対運動を行なわせる装置を有する細長いエラストマー
材料の本体を切断する装置。 - 【請求項10】 振動切断ワイヤが円形の断面を有する
ワイヤである請求項9に記載の装置。 - 【請求項11】 ワイヤがステンレススチールであり、
0.0076乃至0.023cmの直径を有する請求項
10に記載の装置。 - 【請求項12】 アームを固定する装置が、駆動モータ
ー軸を有する駆動モーターと、駆動モーター軸に配置さ
れた偏心器と、アームの揺動運動を生じるために前記ア
ーム及び前記偏心器に接続された連結器とを有する請求
項11に記載の装置。 - 【請求項13】 ワイヤの各端部が、前記ワイヤに係合
する各アームに取り付けられたコレットによって締付け
られており、前記コレットの各々は、前記コレット部材
を押して前記ワイヤに締付けにより係合するナット部材
を有する請求項10に記載の装置。 - 【請求項14】 コレットの各々が、アームの1つに旋
回可能に取り付けられている請求項13に記載の装置。 - 【請求項15】 コレットがアームに旋回可能に取り付
けられており、振動切断ワイヤの軸線が、旋回取付部の
各々の旋回ピンの中央を通過しており、振動切断ワイヤ
に張力を与えるため前記アームを調整するとき前記ワイ
ヤの曲げ及びねじれを防止する請求項14に記載の装
置。 - 【請求項16】 コレット部材が、スリーブ部材に支持
され前記スリーブ内での前記コレット部材の回転を防止
し、前記スリーブ部材内に前記コレット部材を保持する
係合用のばねピンを有する請求項13に記載の装置。 - 【請求項17】 カッタ組立体の姿勢が、コンベヤに対
して所定の角度で細長い本体を切断して前記細長い本体
の傾斜端部を形成するように調整可能である請求項9に
記載の装置。 - 【請求項18】 エラストマー材料の細長い本体の第1
の部分の第1の切断端部とエラストマー材料の細長い本
体の第2の部分の第2の切断端部との間の接合部であっ
て、前記第1の切断端部は、第1の接合面を有し、前記
第2の切断端部は、前記第1の接合面に係合する第2の
接合面を有し、前記第1の接合面及び前記第2の接合面
は、前記細長い本体を横断する振動切断ワイヤで前記本
体に沿って間隔を置いた位置で前記細長い本体を切断す
ることによって接合する前に準備された細かい筋が形成
された表面を有する接合部。 - 【請求項19】 細かい筋が形成された表面は、細長い
本体を同じ方向に横断する振動切断ワイヤによって前記
細長い本体を切断することによって形成された係合形状
を有する請求項18に記載の接合部。 - 【請求項20】 細長い本体の第1の部分と第2の部分
は接続されており、それによって前記細長い本体は、前
記第1の接合面と第2の接合面の結合時に環状体を形成
する請求項19に記載の接合部。 - 【請求項21】 本体を振動する振動切断ワイヤで前記
本体を切断することによって形成された細かい筋が形成
された表面を有するエラストマー材料の本体用の接合
面。 - 【請求項22】 振動切断ワイヤは、毎分1600乃至
2000サイクルの間で振動し約2.54cmの厚さを
有する本体において毎分5.72cmの速度で横断する
請求項18に記載の接合部。 - 【請求項23】 フィンガーの第1と第2の端部との間
所定の位置に支持軸上に並置された状態で取り付けられ
た複数の締付けフィンガを有する締付け装置であって、
前記第1の端部は、前記切断位置に隣接する位置で前記
細長い本体に係合するように配置され、前記第2の端部
は、上方の膨張可能なダイアフラムと下方の膨張可能な
ダイアフラムとの間の、この下方のダイアフラムを有す
る室内に伸びている締付け装置と、前記上方の膨張可能
なダイアフラムと前記下方の膨張可能なダイアフラムを
選択的に膨張及び収縮させる装置であって、前記締付け
フィンガを前記細長い本体に向かって回転させ、または
前記本体から離れるように回転させて前記第1の端部が
前記細長い本体の輪郭に適合し、前記振動切断ワイヤが
前記細長い本体を通過して移動する空隙を提供するダイ
アフラムを選択的に膨張及び収縮させる装置とを有する
請求項9に記載の切断装置。 - 【請求項24】 (a)エラストマー材料の本体を締付
ける段階と、(b)前記本体を通る振動切断ワイヤを移
動させて細かい筋が形成された表面を形成する段階と、
(c)前記本体の締付けを解除する段階を有する、エラ
ストマー材料の第2の表面に接合するためのエラストマ
ー材料の第1の本体の面を形成する方法。 - 【請求項25】 振動切断ワイヤが、切断方向に対して
鋭角でかつ細長い本体の支持面に関して鋭角で細長い本
体を通過して横断する請求項1に記載の方法。
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