(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線が水平配置の円筒形固定胴における側面側の胴壁部に、細断するゴムベールを供給するための単一または複数の胴側供給口を開設すると共に、胴下部にゴム切断片の排出口を開設してなる上記円筒形固定胴、及び、該円筒形固定胴に内接して回転駆動機構により回転する胴内回転体を備え、
該胴内回転体には、上記円筒形固定胴内における回転に伴って上記胴側供給口に対向せしめられたときに該胴側供給口からのゴムベールを受け入れる内側供給口を開設すると共に、上記胴内回転体の回転時における内側供給口の移動に追随する側の該内側供給口の口縁に、上記内側供給口を通して胴内回転体内に送入されたゴムベールを切断する回転刃を取り付けて、該回転刃を、それが上記円筒形固定胴の胴側供給口の内側を通過後に近接する側の該胴側供給口の口縁に設けた受け刃に対向させ、
上記円筒形固定胴における胴側供給口からゴムベールを供給し、一方、上記回転駆動機構により上記胴内回転体を上記円筒形固定胴内において回転させ、該胴内回転体の回転により、円筒形固定胴の胴側供給口から供給されたゴムベールを、該胴側供給口の内側の円筒内面に沿って回転する回転刃で削り取るように切断し、切断したゴム切断片を順次円筒形固定胴の排出口から排出する、
ことを特徴とするゴムベール細断方法。
【請求項２】
円筒形固定胴におけるゴムベールの胴側供給口を、対向する一対の胴壁部に開設し、胴内回転体には、上記円筒形固定胴内における半回転毎に上記一対の胴側供給口にそれぞれ対向せしめられて、該胴側供給口からのゴムベールを受け入れる内側供給口を開設し、
上記円筒形固定胴における一対の胴側供給口からゴムベールを供給し、上記回転駆動機構により胴内回転体が半回転する間に、円筒形固定胴の相対する胴側供給口から供給されたゴムベールをそれぞれ切断する、
ことを特徴とする請求項１に記載のゴムベール細断方法。
【請求項３】
上記円筒形固定胴における胴側供給口の外側に、切断するゴムベールを該胴側供給口の内方に向けて供給するゴムベール供給機構を配設し、該ゴムベール供給機構を構成するコンベヤーを間欠駆動することにより、上記円筒形固定胴におけるゴムベールの胴側供給口と胴内回転体における内側供給口とが重なって、胴内回転体内にゴムベールを供給できる状態にあるときに一定長のゴムベールを胴内回転体内に供給し、その後ゴムベールの供給を停止した状態で胴内回転体の回転刃によるゴムベールの切断を行う、
ことを特徴とする請求項１または２に記載のゴムベール細断方法。
【請求項４】
軸線が水平配置の円筒形固定胴を外筒とし、該円筒形固定胴における側面側の胴壁部に細断するゴムベールを供給するための単一または複数の胴側供給口を開設すると共に、胴下部にゴム切断片の排出口を開設し、
回転駆動機構に連結され、上記円筒形固定胴に内接して回転する胴内回転体に、該円筒形固定胴内における回転に伴って上記胴側供給口に対向せしめられ、該胴側供給口からのゴムベールを受け入れる内側供給口を開設し、
上記胴内回転体の回転時における内側供給口の移動に追随する側の該内側供給口の口縁に、上記内側供給口を通して胴内回転体内に送入されたゴムベールを切断する回転刃を取り付けると共に、上記回転刃が円筒形固定胴の胴側供給口の内側を通過後に近接する側の該胴側供給口の口縁に、上記回転刃と対向する受け刃を配設することにより、胴内回転体が回転する間に、円筒形固定胴の胴側供給口の内側の円筒内面に沿って回転する回転刃により胴側供給口から供給されるゴムベールを削り取るように切断可能とし、
上記円筒形固定胴における胴側供給口の外側に、切断するゴムベールを該胴側供給口の内方に向けて供給するゴムベール供給機構を配設した、
ことを特徴とするゴムベール細断装置。
【請求項５】
円筒形固定胴におけるゴムベールの胴側供給口を、対向する一対の胴壁部に開設し、胴内回転体には、上記円筒形固定胴内における半回転毎に上記一対の胴側供給口にそれぞれ対向せしめられて、該胴側供給口からのゴムベールを受け入れる内側供給口を開設し、
上記円筒形固定胴における一対の胴側供給口の外側に、それぞれ上記ゴムベール供給機構を配設した、
ことを特徴とする請求項４に記載のゴムベール細断装置。
【請求項６】
円筒形固定胴におけるゴムベールの胴側供給口を、対向する一対の胴壁部に開設し、胴内回転体には、上記円筒形固定胴内における１／３回転毎に上記一対の胴側供給口にそれぞれ対向せしめられて、該胴側供給口からのゴムベールを受け入れる３等分位置にそれぞれ内側供給口を開設して、各内側供給口の移動に追随する側の該内側供給口の口縁に上記回転刃を取り付け、
上記円筒形固定胴における一対の胴側供給口の外側に、それぞれ上記ゴムベール供給機構を配設した、
ことを特徴とする請求項４に記載のゴムベール細断装置。
【請求項７】
上記胴内回転体の回転駆動機構を、流体圧シリンダーにおける往復動の推力をクランク機構を介して回転運動に変換する機構によって構成し、上記クランク機構を、一対の回転刃が胴内回転体の上下位置にあるときを死点として回転を伝達するように胴内回転体に連結した、
ことを特徴とする請求項５に記載のゴムベール細断装置。
【請求項８】
上記円筒形固定胴における胴側供給口の外側に設置するゴムベール供給機構を、それぞれ、供給すべきゴムベールを上下方向に加圧挟持した状態で胴側供給口に向けて供給する上下一対のコンベヤーにより構成した、
ことを特徴とする請求項４〜７のいずれかに記載のゴムベール細断装置。
【請求項９】
上記ゴムベール供給機構を構成する上下一対のコンベヤーのうち、一方のコンベヤーを、ゴムベールを供給する方向に駆動する駆動機構を備えた駆動コンベヤーとし、他方のコンベヤーを、ゴムベールの移動に伴って従動する従動コンベヤーとした、
ことを特徴とする請求項８に記載のゴムベール細断装置。
【請求項１０】
上記コンベヤーの駆動機構、及び／または、上記胴内回転体の回転駆動機構を、それぞれ間欠駆動の調節、或いは速度調節を可能なものとし、それらの調節により切断するゴム切断片の厚さ、細断速度を調整可能にした、
ことを特徴とする請求項８または９に記載のゴムベール細断装置。
【請求項１１】
ゴムベール供給機構を構成するコンベヤーの駆動機構を間欠駆動の制御が可能なものとし、上記円筒形固定胴におけるゴムベールの胴側供給口と胴内回転体における内側供給口とが重なって胴内回転体内にゴムベールを供給できる状態にあるときに、一定長のゴムベールを胴内回転体内に供給し、その後に胴内回転体の回転により供給したゴムベールの切断を行う間は上記ゴムベールの供給を停止するように、上記駆動機構を制御する制御機構を備えている、
ことを特徴とする請求項８または９に記載のゴムベール細断装置。
【請求項１２】
円筒形固定胴の胴下部に開設したゴム切断片の排出口の直下に、該排出口から排出されるゴム切断片の重量を計測して送出する計量送出装置を配設した、
ことを特徴とする請求項４〜１１のいずれかに記載のゴムベール細断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、国際規格サイズに成形されたゴム高分子材料を連続細断するためのゴムベール細断方法及びその装置に関するものであり、更に具体的には、上記ゴム高分子材料の切断の連続性と自動計量装置への連結の容易性、並びに省エネルギーと高い生産性付与を図るようにしたゴムベール細断方法及びその装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ゴムベールを計量して混練機へ投入するためには、所定の配合割合に合わせた重量に調整する細断作業が欠かせない。これまで、一般的には、液圧推力で駆動されるギロチン式カッター等で定寸切断し、或いは作業員がベール毎に測長して定寸に切断している。稀には、自動測長機構を備えた切断機も実用されている。しかしながら、それらによってゴムベールを切断することはできても、１個のゴム切断片の重量が重くて、混練のための計量精度の精密化は至難である。
【０００３】
ゴム高分子材料は、弾性と粘性を備えていて、所謂「切り難い物質」であり、それを切断する切断機については、上記液圧推力のギロチン式カッターが実用機として普及しているが、１回の切断のために液圧シリンダーは往復動作が必然で、１回の切断時間は液圧シリンダーの往復時間に支配される。しかも、従来のギロチン式カッターで知られているように、切断刃が厚いゴム層に進入する際には、切断されるゴム層と切断刃面間の粘着性に起因する摩擦抵抗に対して大きな推力を必要としている。切断刃を薄くすればゴムへの進入は小さな推力で可能であるが、厚いゴムを切断する刃巾を薄い刃にすることは、刃の剛性を確保できず、実現していない。
【０００４】
また、切片重量を小さくして計量調節を容易にするためには、切断厚さを薄くしようとするが、切断刃の厚さが厚いため、ゴムベールの切断端面側へ刃が逃げるように喰い込んで、スライス食パンのようにほぼ一定の厚さに切断することができず、切断厚さを薄くするのには限界があって、計量重量の微調節としての切断量の要求にそぐわない。更に、薄く切断すれば当然切断回数が増え、生産性が大きく損なわれるという問題もある。
一方、従来のギロチン式カッターによるゴム切断で、微少な重量精度の自動計量は至難とされ、実用できる切断機は出現していない。１回に切断できる切断片の厚さを薄くできれば可能性はあるが、上述したように、薄く切断するには切り取るゴムの切断部で切断端面側へ刃が逃げるように喰い込み、ベール厚さまで切断するのは至難である。
【０００５】
更に、自動計量で要求される切断片の微小化は、計量精度の向上で配合割合の正確さを維持するのに有効であり、混練り１バッチのゴム全量を細断できれば、投入する混練機の消費電力の著しい低減と混練り時間の短縮、及び低温練りに効果があることが知られている。そのためには、切断の高速化が必要になり、従来のギロチン式カッターによるゴム切断については、根本的な改善を考慮する必要がある。そして、このような問題に関連し、例えば、特許文献１や特許文献２においては、切断刃を回転させて切断する方法及び装置が提案されているが、切断されるゴム層と切断刃面間の粘着性に起因する摩擦抵抗の軽減化や、ゴム高分子材料の切断の連続性の改善、省エネルギーと高い生産性付与などの観点からは、必ずしも満足できるものではない。
【０００６】
また、自動計量装置に連結するケースでは、壊砕方式の細粒化装置も実用化されているが、極めて高額の投資を伴うことと、ゴム質によっては、上記細粒化装置内での回転カッターによる繰り返しの撹拌によって昇温し、ブロック化したゴムが回転カッターに巻きついて粒度篩金網から排出できず、ブレーキ作用を与え、回転不能で壊砕ができなくなるケースがあるばかりでなく、ブロック化して回転カッターに巻きついたゴムを排除するために多大の労力を要する懸念から、その普及は微々たるものである。
【０００７】
上述のように、ゴムベールの連続自動細断操作は容易でなく、小規模な混練工程でもラインアップ出来る細断の実用機は勿論のこと、ゴム切断片の重量を計測して送出する計量装置と連動する装置も出現していない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１３−１１１６８２号公報
【特許文献２】特開昭４８−１００７８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の技術的課題は、ゴムベールの一定或いは制御された厚さの連続切断を、省エネルギーを図りながら高速で実現可能にして、その生産性を飛躍的に高め、低コストで細断を行うことができ、しかも、ゴム切断片の重量を計測して送出する計量送出装置への連結をも容易にしたゴムベール細断方法及びその装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するための本発明に係るゴムベール細断方法は、軸線が水平配置の円筒形固定胴における側面側の胴壁部に、細断するゴムベールを供給するための単一または複数の胴側供給口を開設すると共に、胴下部にゴム切断片の排出口を開設してなる上記円筒形固定胴、及び、該円筒形固定胴に内接して回転駆動機構により回転する胴内回転体を備え、該胴内回転体には、上記円筒形固定胴内における回転に伴って上記胴側供給口に対向せしめられたときに該胴側供給口からのゴムベールを受け入れる内側供給口を開設すると共に、上記胴内回転体の回転時における内側供給口の移動に追随する側の該内側供給口の口縁に、上記内側供給口を通して胴内回転体内に送入されたゴムベールを切断する回転刃を取り付けて、該回転刃を、それが上記円筒形固定胴の胴側供給口の内側を通過後に近接する側の該胴側供給口の口縁に設けた受け刃に対向させ、上記円筒形固定胴における胴側供給口からゴムベールを供給し、一方、上記回転駆動機構により上記胴内回転体を上記円筒形固定胴内において回転させ、該胴内回転体の回転により、円筒形固定胴の胴側供給口から供給されたゴムベールを、該胴側供給口の内側の円筒内面に沿って回転する回転刃で削り取るように切断し、切断したゴム切断片を順次円筒形固定胴の排出口から排出することを特徴とするものである。
【００１１】
一方、上記課題を解決するための本発明に係るゴムベール細断装置は、軸線が水平配置の円筒形固定胴を外筒とし、該円筒形固定胴における側面側の胴壁部に細断するゴムベールを供給するための単一または複数の胴側供給口を開設すると共に、胴下部にゴム切断片の排出口を開設し、回転駆動機構に連結され、上記円筒形固定胴に内接して回転する胴内回転体に、該円筒形固定胴内における回転に伴って上記胴側供給口に対向せしめられ、該胴側供給口からのゴムベールを受け入れる内側供給口を開設し、上記胴内回転体の回転時における内側供給口の移動に追随する側の該内側供給口の口縁に、上記内側供給口を通して胴内回転体内に送入されたゴムベールを切断する回転刃を取り付けると共に、上記回転刃が円筒形固定胴の胴側供給口の内側を通過後に近接する側の該胴側供給口の口縁に、上記回転刃と対向する受け刃を配設することにより、胴内回転体が回転する間に、円筒形固定胴の胴側供給口の内側の円筒内面に沿って回転する回転刃により胴側供給口から供給されるゴムベールを削り取るように切断可能とし、上記円筒形固定胴における胴側供給口の外側に、切断するゴムベールを該胴側供給口の内方に向けて供給するゴムベール供給機構を配設したことを特徴とするものである。
【００１２】
上述した本発明の細断方法及びその装置においては、円筒形固定胴における側面側の胴壁部に、細断するゴムベールを供給するための単一または複数の胴側供給口を開設し、上記円筒形固定胴内に、それに内接して回転駆動機構により回転する胴内回転体を備え、該胴内回転体に、その回転に伴って上記胴側供給口に対向せしめられたときに該胴側供給口からのゴムベールを受け入れる単一または複数の内側供給口を開設して、該内側供給口の口縁にゴムベールを切断する回転刃を取り付けるようにしているので、上記円筒形固定胴内における胴内回転体の回転により、該円筒形固定胴の胴側供給口を通して供給されるゴムベールを、該胴側供給口の内側の円筒内面に沿って回転する回転刃で削り取ることになる。
【００１３】
そして、このようなゴムベールの切断においては、前述したように、ギロチン式カッターの切断刃を厚いゴム層に進入させる際などに、ゴム層の切断端面側へ切断刃が逃げるように喰い込んでいくのと同様に、ゴムベールから回転刃に対してそれを該ゴムベールの切断端面側に押圧する力が作用し、これに対して回転刃はゴムベールからの力に完全に逆らうことなく、上記胴側供給口の内側の円筒内面に沿ってゴムベールの切断端面側に移動していくので、回転刃がゴムベールに喰い込んでいく際に発生する摩擦抵抗が激減することになり、そのため、ゴムベールは胴側供給口の内側で回転する回転刃によって鉋で削るように切断され、ゴム切断片は捲るように剥ぎ取る態様で削り取られ、切断のための動力も著しく軽減され、高速切断が可能になると共に、重量精度の高いゴム切断片を連続して高速に得ることが可能になる。
【００１４】
本発明に係る上記ゴムベール細断方法の好ましい実施形態においては、円筒形固定胴におけるゴムベールの胴側供給口を、対向する一対の胴壁部に開設し、胴内回転体には、上記円筒形固定胴内における半回転毎に上記一対の胴側供給口にそれぞれ対向せしめられて、該胴側供給口からのゴムベールを受け入れる内側供給口を開設し、上記円筒形固定胴における一対の胴側供給口からゴムベールを供給し、上記回転駆動機構により胴内回転体が半回転する間に、円筒形固定胴の相対する胴側供給口から供給されたゴムベールをそれぞれ切断するものとして構成される。
【００１５】
また、本発明に係る上記ゴムベール細断装置の好ましい実施形態においては、円筒形固定胴におけるゴムベールの胴側供給口を、対向する一対の胴壁部に開設し、胴内回転体には、上記円筒形固定胴内における半回転毎に上記一対の胴側供給口にそれぞれ対向せしめられて、該胴側供給口からのゴムベールを受け入れる内側供給口を開設し、上記円筒形固定胴における一対の胴側供給口の外側に、それぞれ上記ゴムベール供給機構を配設したものとして構成される。
【００１６】
上述した本発明の細断方法及びその装置の好ましい実施形態においては、一対の対向する胴壁部にゴムベールの胴側供給口を開設した円筒形固定胴に内接して回転する胴内回転体に、上記胴側供給口に対向せしめられてゴムベールを受け入れる一対の内側供給口を開設し、該胴内回転体の回転時における内側供給口の移動に追随する側の各内側供給口の口縁にそれぞれ回転刃を取り付けているので、単一の胴内回転体の回転により、円筒形固定胴における胴側供給口の外側から供給される一対のゴムベールの細断を能率的に行うことができる。
【００１７】
また、本発明に係る上記ゴムベール細断方法の好ましい実施形態においては、上記円筒形固定胴における胴側供給口の外側に、切断するゴムベールを該胴側供給口の内方に向けて供給するゴムベール供給機構を配設し、該ゴムベール供給機構を構成するコンベヤーを間欠駆動することにより、上記円筒形固定胴におけるゴムベールの胴側供給口と胴内回転体における内側供給口とが重なって、胴内回転体内にゴムベールを供給できる状態にあるときに一定長のゴムベールを胴内回転体内に供給し、その後ゴムベールの供給を停止した状態で胴内回転体の回転刃によるゴムベールの切断を行うものとして構成される。
【００１８】
更に、本発明に係る上記ゴムベール細断装置の好ましい実施形態においては、ゴムベール供給機構を構成するコンベヤーの駆動機構を間欠駆動の制御が可能なものとし、上記円筒形固定胴におけるゴムベールの胴側供給口と胴内回転体における内側供給口とが重なって胴内回転体内にゴムベールを供給できる状態にあるときに、一定長のゴムベールを胴内回転体内に供給し、その後に胴内回転体の回転により供給したゴムベールの切断を行う間は上記ゴムベールの供給を停止するように、上記駆動機構を制御する制御機構を備えたものとして構成される。
【００１９】
このように、ゴムベール供給機構を構成するコンベヤーの駆動機構を間欠駆動すると、ゴムベールを供給しながらではなく、固定した状態で切断できるので、前述した回転刃がゴムベールに喰い込んでいく際に発生する摩擦抵抗を低減できるが、ゴムベールの供給と胴内回転体による回転刃の回転で行うゴムベールの切断のいずれかを交互に行うことになるので、それだけゴムベールの切断速度が遅くなる。しかしながら、上記コンベヤーの駆動機構の駆動速度や胴内回転体による回転刃の回転速度を適切に設定することにより、ゴムベールの切断速度が遅くなるのを最小限に留めることができる。
なお、上記コンベヤーの駆動機構を間欠駆動することなく、胴内回転体による回転刃の回転速度を可及的に高めることによって、回転刃がゴムベールに喰い込んでいく際の摩擦抵抗を低減させることもできる。
【００２０】
本発明に係る上記ゴムベール細断装置の他の好ましい実施形態においては、円筒形固定胴におけるゴムベールの胴側供給口を、対向する一対の胴壁部に開設し、胴内回転体には、上記円筒形固定胴内における１／３回転毎に上記一対の胴側供給口にそれぞれ対向せしめられて、該胴側供給口からのゴムベールを受け入れる３等分位置にそれぞれ内側供給口を開設して、各内側供給口の移動に追随する側の該内側供給口の口縁に上記回転刃を取り付け、上記円筒形固定胴における一対の胴側供給口の外側に、それぞれ上記ゴムベール供給機構を配設したものとして構成される。
【００２１】
また、本発明に係る上記ゴムベール細断装置の好ましい実施形態においては、上記胴内回転体の回転駆動機構を、流体圧シリンダーにおける往復動の推力をクランク機構を介して回転運動に変換する機構によって構成し、上記クランク機構を、一対の回転刃が胴内回転体の上下位置にあるときを死点として回転を伝達するように胴内回転体に連結したものとして構成される。
上記ゴムベール細断装置における胴内回転体の回転駆動機構をこのようなクランク機構によって構成すると、円筒形固定胴の一対の対向する胴壁部に設けたゴムベールの胴側供給口におけるゴムベールの切断に、クランク機構における上下死点間の最も大きい推力を有効に利用することができる。
【００２２】
本発明に係るゴムベール細断装置の他の好ましい実施形態においては、上記円筒形固定胴における胴側供給口の外側に設置するゴムベール供給機構を、それぞれ、供給すべきゴムベールを上下方向に加圧挟持した状態で胴側供給口に向けて供給する上下一対のコンベヤーにより構成することができる。この場合には、上記ゴムベール供給機構を構成する上下一対のコンベヤーのうち、一方のコンベヤーを、ゴムベールを供給する方向に駆動する駆動機構を備えた駆動コンベヤーとし、他方のコンベヤーを、ゴムベールの移動に伴って従動する従動コンベヤーとするのが望ましい。
【００２３】
このように、供給すべきゴムベールを上下方向に加圧挟持して切断すると、ゴムベールをその厚さに拘わらず安定的に保持して切断でき、また、上下一対のコンベヤーの一方によりゴムベールを供給方向に駆動し、他方のコンベヤーをゴムベールの移動に伴って自在に移動する従動コンベヤーにすると、ゴムベールの移動の形態或いは姿勢を安定化し、該ゴムベールを安定的に所定の厚さに切断することができる。
【００２４】
本発明に係るゴムベール細断装置の更に他の好ましい実施形態においては、上記コンベヤーの駆動機構、及び／または、上記胴内回転体の回転駆動機構を、それぞれ間欠駆動の調節、或いは速度調節を可能なものとし、それらの調節により切断するゴム切断片の厚さ、細断速度を調整可能に構成される。また、円筒形固定胴の胴下部に開設したゴム切断片の排出口の直下に、該排出口から排出されるゴム切断片の重量を計測して送出する計量送出装置を配設することができる。
このように構成すると、上記計量装置で計測したゴム切断片の重量に基づいて、ゴム切断片の所要の配合量を得るために必要な残りの重量を求め、上記ゴム切断片の厚さなどの調整により必要な重量だけを切断するように、この細断装置の制御を行うことが可能になる。
【００２５】
更に、上述したように、軸線が水平配置の円筒形固定胴の一対の対向する胴壁部に細断するゴムベールの胴側供給口を対設し、胴下部にゴム切断片の排出口を開設した構成は、その排出口の直下に細断されたゴム切断片の重量を計量する計量装置を配設するのに好都合なものであり、これにより、高分子材料の切断の連続性とゴム切断片の自動計量装置への供給を容易とし、省エネルギーを図りながら高い生産性を実現することができる。
【発明の効果】
【００２６】
以上に詳述した本発明に係るゴム細断方法及びその装置によれば、ゴムベールの一定或いは制御された厚さの連続切断を、省エネルギーを図りながら高速で実現可能にして、その生産性を飛躍的に高め、低コストでゴムベール細断を行うことができ、しかも、ゴム切断片の重量を計測して送出する自動計量装置への連結をも容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明に係るゴムベール細断装置の全体的構成を、厚いゴムベールの供給状態として示す構成図である。
【図２】同薄いゴムベールの供給状態として示す構成図である。
【図３】上記ゴムベール細断装置における円筒形固定胴と胴内回転体等を、それらの中心軸線に直交する断面により示す要部横断面図である。
【図４】上記ゴムベール細断装置における円筒形固定胴と胴内回転体等を、それらの中心軸線に沿う鉛直断面により示す要部断面図である。
【図５】ゴムベール供給機構により円筒形固定胴内に供給されたゴムベールの先端部の回転刃による切断の開始状況を示す回転切断動作の説明図である。
【図６】同切断中の状況を示す説明図である。
【図７】同切断完了時の状況を示す説明図である。
【図８】上記実施例における胴内回転体の周囲に等間隔に三つの内側供給口を設けた実施例を示す要部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
図１及び図２は、本発明に係るゴムベール細断装置の実施例の全体的な構成を、供給するゴムベールが厚い場合と薄い場合について概念的に示すものである。このゴムベール細断装置の主要部は、基台１上に、図３及び図４を参照して後述するところの、外筒としての軸線が水平配置の円筒形固定胴２が固定され、該円筒形固定胴２は、その中心軸線と直交する側における一対の対向する側面側の胴壁部に、それぞれ、細断するゴムベール９を供給するための胴側供給口２１Ａ，２１Ｂを開設すると共に、その胴下部にゴム切断片の排出口２２を開設することにより構成され、また、該円筒形固定胴２に内接してそれと同一軸線の周りで回転する胴内回転体３を、油圧シリンダー等を駆動源とする回転駆動機構４に連結して、上記円筒形固定胴２に回転可能に支持させることにより構成している。
【００２９】
更に、上記円筒形固定胴２における一対の胴側供給口２１Ａ，２１Ｂの外側には、切断すべきゴムベール９を該胴側供給口２１Ａ，２１Ｂの内方に向けて供給するゴムベール供給機構５Ａ，５Ｂを配設している。上記円筒形固定胴２における一対の胴側供給口２１Ａ，２１Ｂは、該円筒形固定胴２の中心軸線の回りにおいて等角度範囲に設けられ、しかも円筒形固定胴２の両側からゴムベール供給機構５Ａ，５Ｂにより供給される標準的な厚さのゴムベール９の厚さの中心が、上記円筒形固定胴２の中心軸線を水平に横切るような態様で、上記胴側供給口２１Ａ，２１Ｂ及びゴムベール供給機構５Ａ，５Ｂが配設されている。また、胴下部に開設した後述するゴム切断片９ａ（図７）の排出口２２の直下には、該排出口２２から排出されるゴム切断片９ａの重量を計測して送出する計量送出装置６を配設する空間を設けている。上記ゴムベール供給機構５Ａ，５Ｂ及び計量送出装置６の詳細については後述する。
【００３０】
上記円筒形固定胴２と胴内回転体３との関連的構成について更に具体的に説明すると、図３及び図４に明瞭に示すように、上記円筒形固定胴２は、その軸線方向の両端外周にそれぞれフランジ部２３を備え、一方、上記胴内回転体３は、後述する回転刃３２を取り付けるための枠体３１を、胴側供給口２１Ａ，２１Ｂを開設した上記円筒形固定胴２内に、該円筒形固定胴２の中心軸線と同軸上において回転するように挿通し、その両端に設けた一対の回転板３３を上記円筒形固定胴２の両端に設けた外周フランジ部２３の外面に回転自在に支持させている。
【００３１】
即ち、該胴内回転体３の枠体３１は、その軸線方向の両端に、上記円筒形固定胴２の両端フランジ部２３にそれぞれ外接する上記一対の回転板３３をねじ止めにより固定し、その周辺部を上記円筒形固定胴２の外周フランジ部２３の外面に対面させて、それらの対向面における同心の円周上に、多数のベアリング球２４を列設して回転自在に収容するベアリング溝２３ａ，３３ａを対設し、該ベアリング溝２３ａ，３３ａにベアリング球２４を収容することにより形成される転がり軸受で、円筒形固定胴２に対する胴内回転体３の回転をガイドさせている。また、上記胴内回転体３は、その一方端に取り付けた回転板３３の外面中心部に支持軸３４を固定し、それを上記基台１上に設置した軸受１１によって支持させている。
【００３２】
上記胴内回転体３には、上記円筒形固定胴２における一対の胴側供給口２１Ａ，２１Ｂにそれぞれ対応させて前記ゴムベール供給機構５Ａ，５Ｂから供給されるゴムベール９を受け入れる一対の内側供給口３５をそれぞれ開設している。これらの内側供給口３５は、円筒形固定胴２内における胴内回転体３の半回転毎に上記一対の胴側供給口２１Ａ，２１Ｂにそれぞれ対向せしめられ、該胴側供給口２１Ａ，２１Ｂからのゴムベール９を受け入れるものである。そして、上記胴内回転体３には、その回転時における両内側供給口３５の移動に追随する側の該内側供給口３５の口縁に、上記両内側供給口３５を通して胴内回転体３内に送入されたゴムベール９を切断する回転刃３２を取り付けている。従って、該回転刃３２は、その刃先３２ａを胴内回転体３の回転進行方向に向けて固定保持させている。また、上記胴内回転体３の回転刃３２が円筒形固定胴２の胴側供給口２１Ａ，２１Ｂの内側を通過後に近接する側の該胴側供給口２１Ａ，２１Ｂの各口縁に、上記回転刃３２と対向する受け刃２５を配設している。
【００３３】
なお、上記回転刃３２は、図４に示すように、その刃先３２ａの全体を切り込もうとするゴムベール９に対して傾斜させているが、この傾斜により、ゴムベール９に対する回転刃３２の刃先３２ａの各部位の切り込み開始に時間的な差が生じ、ゴムベール９の切断のための駆動力の変動を小さくすることができる。
【００３４】
また、上記円筒形固定胴２と胴内回転体３には、それらの胴側供給口２１Ａ，２１Ｂと内側供給口３５とを合わせたときに、円筒形固定胴２と胴内回転体３に開設したロックピン孔２７，３７の位置が合致するように形成し、それらのロックピン孔に共通するロックピン３９を挿入することにより胴内回転体３の回転をロックして、例えばゴム切断片９ａが大きくて排出できないなどのトラブルが発生した場合の除去作業や、胴内回転体３の内部点検等を安全に行えるように構成している。それらの作業のために、ゴムベール供給機構５Ａ，５Ｂはその設置位置から一時的に排除可能にしておく必要がある。
【００３５】
上記胴内回転体３の一対の内側供給口３５は、上述のように胴側供給口２１Ａ，２１Ｂからのゴムベール９を内部に受け入れる開口ではあるが、これらの内側供給口３５は、図５〜図７から分かるように、上記回転刃３２で切断されたゴム切断片９ａを、円筒形固定胴２に開設された排出口２２を通して排出するためにも利用され、そのため、該内側供給口３５自体の形状は、胴側供給口２１Ａ，２１Ｂの形状に合わせることなく、むしろ、それ以上の大きさであって、切断されたゴム切断片９ａを排出口２２を通して排出するために適した形状に形成される。また、このようなゴム切断片９ａの排出のために、胴内回転体３の枠体３１内にはゴム切断片９ａの排出の障害になる回転軸等を設けることなく、実質的に空洞化した構造にしているため、ゴム切断片９ａの排出が妨げられることはない。特に、ゴム切断片９ａが排出される際には、内側供給口３５が円筒形固定胴２の下部にあるようにすると共に、該内側供給口３５の大きさをゴム切断片９ａの大きさとの関連において適切に設定することにより、円滑な排出を遂行できるように形成する必要がある。
【００３６】
また、上記胴内回転体３を上記円筒形固定胴２内において回転させるため、該胴内回転体３は、上述のように、その一方端の回転板３３の外面中心部に固定した支持軸３４を上記基台１上の軸受１１により支持させているが、該胴内回転体３の他方端に取り付けている回転板３３には、その外周部に、回転駆動機構４の一部を構成するクランクピン４４を突設し、該クランクピン４４に回転自在に連結した連接棒４３を介して、図１に示す流体圧シリンダー４１の駆動力を伝達するようにし、上記胴内回転体３を回転させる回転駆動機構４を構成させている。
【００３７】
上記胴内回転体３を回転させる回転駆動機構４の構成を、図１を参照して更に具体的に説明すると、該回転駆動機構４は、ここでは、駆動源として油圧或いは空気圧駆動の上記流体圧シリンダー４１を用いる場合を示し、該流体圧シリンダー４１により直線的に駆動されるピストンロッド４２の先端を上記連接棒４３の基端に連結し、該連接棒４３の先端を、上記回転板３３に設けたクランクピン４４に回転自在に連結し、これによって構成されるクランク機構により、上記回転板３３を介して胴内回転体３を回転駆動するようにしている。
なお、上記流体圧シリンダー４１は、後述するゴムベール供給機構５Ａ，５Ｂにおけるコンベヤー５１，５２の加圧機構５４Ａ，５４Ｂ等と共に、共用の流体圧発生装置７から供給される流体圧を駆動力として駆動するものであるが、その駆動系の具体的構成については、該加圧機構５４Ａ，５４Ｂの駆動系と共に後述する。
【００３８】
上記回転駆動機構４の流体圧シリンダー４１は、それを基台１上のフレーム１０によって支持させ、上述のように、該流体圧シリンダー４１のピストンロッド４２の先端を上記クランク機構を介して回転板３３のクランクピン４４に連結しているが、該クランク機構は、上記一対の回転刃３２が胴内回転体３の上下位置にあるとき、つまり、ゴムベール９の切断に関与しない回転位置にあるときを死点として回転を伝達するように、胴内回転体３のクランクピン４４に連結している。
【００３９】
上記胴内回転体３の回転駆動機構４をこのように構成すると、円筒形固定胴２の一対の対向する胴壁部に設けたゴムベール９の胴側供給口２１Ａ，２１Ｂにおけるゴムベール９の切断に、クランク機構における上下死点間の最も大きい回転力を利用し、連接棒４３、クランクピン４４及び流体圧シリンダー４１のピストンロッド４２とが一直線上にあってクランクピン４４を回転させる分力が生じない時点ではゴムベール９の切断を行うことがなく、クランク機構の特性を有効に利用することができる。
【００４０】
しかしながら、胴内回転体３の一方または双方の回転板３３に、フライホイール効果を発現できる重量を持たせ、或いは別途フライホイールを付設するなど、上記胴内回転体３或いは回転駆動機構４がフライホイール効果を発現するような構成を採用すれば、クランクピン４４の回転位置による回転駆動力の変動という問題を解消することができる。そのため、上記回転駆動機構４の駆動源としては、上記流体圧シリンダー４１を用いるのが有効ではあるが、それに限らず、他の任意の駆動源を採用することもできる。
【００４１】
上記円筒形固定胴２における一対の胴側供給口２１Ａ，２１Ｂの外側には、切断するゴムベール９を該胴側供給口２１Ａ，２１Ｂの内方に向けて供給する前記ゴムベール供給機構５Ａ，５Ｂを配設している。該ゴムベール供給機構５Ａ，５Ｂは、供給すべきゴムベール９を上下方向に加圧挟持した状態で胴側供給口２１Ａ，２１Ｂに向けて供給する上下各一対のコンベヤー５１，５２により構成したもので、図１では厚いゴムベール９の供給状態を示し、図２では、図１と同じゴムベール供給機構５Ａ，５Ｂにより、薄いゴムベール９を供給する状態を示している。
【００４２】
そして、上記ゴムベール供給機構５Ａ，５Ｂの上下各一対のコンベヤー５１，５２のうち、下方に位置するコンベヤー５１は、ゴムベール９を、支持台５１ｃ上のロール５１ｂ間に巻き掛けた無端ベルト５１ａに載置して、該無端ベルト５１ａをロール５１ｂの駆動機構５１ｄによって供給方向に駆動する駆動コンベヤーとし、上方に位置するコンベヤー５２は、ゴムベール９の移動に伴って従動する多数のローラ５２ａをローラ支持枠５２ｂに回転自在に並設した従動コンベヤーとして構成している。
【００４３】
また、上下一対のコンベヤー５１，５２には、それらの間でゴムベール９を上下方向に加圧して挟持するため、上下のコンベヤー５１，５２の一方に、そのコンベヤー自体を他方のコンベヤー側に押圧する加圧機構５４Ａ，５４Ｂを備えている。これを具体的に説明すると、上記ゴムベール供給機構５Ａにおいては、上方に位置するコンベヤー５２のローラ支持枠５２ｂを、基台１上のフレーム１０に支持させた複数の加圧シリンダー５５ａのピストンロッド５６ａの先端に連結して吊下している。一方、ゴムベール供給機構５Ｂにおいては、下方に位置するコンベヤー５１の支持台５１ｃを、基台１に支持させた複数の加圧シリンダー５５ｂのピストンロッド５６ｂの先端に連結している。そして、上記加圧シリンダー５５ａ，５５ｂに給排する流体圧発生装置７からの流体圧によって、それぞれ上下一対のコンベヤー５１，５２の間で細断しようとするゴムベール９を挟持できるようにしている。
【００４４】
これらの加圧機構５４Ａ，５４Ｂの駆動は、前記胴内回転体３を回転駆動するための回転駆動機構４における流体圧シリンダー４１等と共用の流体圧発生装置７からポンプ７０によって供給される流体圧を駆動力とし、それを該ポンプ７０から胴内回転体３の回転駆動機構４における流体圧シリンダー４１や上記ゴムベール供給機構５Ａ，５Ｂの加圧機構５４Ａ，５４Ｂにおける加圧シリンダー５５ａ，５５ｂに、それぞれ供給配管７１，７２を通して供給し、それらのシリンダーを動作させた圧力流体は還流配管７３，７４を通して上記流体圧発生装置７に還流させるように配管している。
【００４５】
なお、上記供給配管７１，７２及び還流配管７３，７４には、必要なシリンダーに必要な時点で圧力流体を供給する供給切換弁７６、及びそれらのシリンダーにおいて圧力流体が必要でなくなったときにそれを還流させるように切り換える還流切換弁７７を設けて、それらの開閉が制御装置により装置全体の一連の動作との関連において制御するように構成される。また、それぞれのシリンダーに供給する流体圧を調整する必要がある場合には、その供給配管に図示を省略している圧力調整弁を設けて、その制御を行うのは勿論である。
【００４６】
上記ゴムベール供給機構５Ａ，５Ｂを構成する上下一対のコンベヤー５１，５２は、上述したように、それらの間においてゴムベール９を加圧挟持した状態で胴側供給口２１Ａ，２１Ｂに向けて供給するためのものではあるが、該ゴムベール供給機構５Ａ，５Ｂは、図１及び図２に示すような厚さを異にするゴムベール９の細断に対応させるためにも利用することができる。この場合には、上記ゴムベール供給機構５Ａ，５Ｂにおける上下のコンベヤー５１，５２の各一方の加圧機構５４Ａ，５４Ｂを備えたものを、該加圧機構５４Ａ，５４Ｂによって他方のコンベヤー側に移動させ、該他方のコンベヤーとの間にある任意厚さのゴムベール９を加圧挟持すればよい。
【００４７】
このように、供給すべきゴムベール９を上下から加圧挟持して切断すると、ゴムベール９をその厚さに拘わらず安定的に保持して切断できるばかりでなく、ゴムベール９の水平姿勢、及び切断完了位置となる受け刃２５の刃先２５ａに対するゴムベール９表面の近接配置を確実に維持することができ、その結果、切断時に回転刃３２によりゴムベール９を加圧することによって生じるゴムベール９の傾きや引き込まれを防ぎ、削り取るゴム切断片の厚さをほぼ一定に維持することができる。また、上下一対のコンベヤー５１，５２の一方によりゴムベール９を供給方向に駆動し、他方のコンベヤーをゴムベール９の移動に伴って自在に移動する従動コンベヤーにすると、ゴムベール９の移動の状態或いは移動姿勢を安定化し、該ゴムベール９を安定的に所定の厚さに切断することができる。
【００４８】
また、両ゴムベール供給機構５Ａ，５Ｂで供給される一対のゴムベール９は、胴内回転体３の回転刃３２と円筒形固定胴２における受け刃２５との間で最終的に切断を完了するため、該受け刃２５の刃先位置、つまり、回転刃３２と受け刃２５とが相互に噛み合う位置に、ゴムベール９の切断完了部位を供給するように、両ゴムベール供給機構５Ａ，５Ｂにおける上下一対のコンベヤー５１，５２を配設する必要がある。
【００４９】
そこで、ゴムベール供給機構５Ａ，５Ｂを、図２に示すような厚さを異にするゴムベール９の細断に対応させる場合においても、図１の場合と同様に、回転刃３２と受け刃２５とが相互に噛み合う位置にゴムベール９の切断完了部位を供給できるようにするため、上記ゴムベール供給機構５Ａ，５Ｂの上下一対のコンベヤー５１，５２のうちで、上記円筒形固定胴２の一対の受け刃２５に近接配置されるコンベヤー、つまりゴムベール供給機構５Ａにおける下位のコンベヤー５１、及びゴムベール供給機構５Ｂにおける上位のコンベヤー５２を、当該受け刃２５の刃先２５ａに近接した位置に固定的なものとし、これらのコンベヤーに対向するコンベヤー、つまりゴムベール供給機構５Ａにおける上位のコンベヤー５２、及びゴムベール供給機構５Ｂにおける下位のコンベヤー５１を、加圧機構５４Ａ，５４Ｂによってそれぞれ対向するコンベヤー側に移動させるように構成している。
【００５０】
また、上記加圧機構５４Ａ，５４Ｂを備えたコンベヤー５２，５１は、図１に示すように厚いゴムベール９の細断を行う場合には、それらのコンベヤーにおけるゴムベール９の送出端を円筒形固定胴２の胴側供給口２１Ａ，２１Ｂに近接する位置に保持することになるが、図２に示すように薄いゴムベール９の細断を行う場合、或いは、対向する一対のコンベヤー間においてゴムベール９を挟み付ける場合には、上記加圧機構５４Ａ，５４Ｂによってゴムベール９を対向するコンベヤー側に押圧するので、その押圧するコンベヤー５２，５１におけるゴムベール９の送出端を円筒形固定胴２の胴側供給口２１Ａ，２１Ｂに近接する位置に保持するためには、上記加圧機構５４Ａ，５４Ｂによりコンベヤー５２，５１を対向するコンベヤーに近づけるのに伴い、胴側供給口２１Ａ，２１Ｂに沿ってゴムベール９の供給方向とは逆の方向に退避させる必要がある。
【００５１】
そのため、上記ゴムベール供給機構５Ａにおける上位のコンベヤー５２、及びゴムベール供給機構５Ｂにおける下位のコンベヤー５１は、上述のように加圧機構５４Ａ，５４Ｂによってそれぞれ対向するコンベヤー側に押圧移動させるように構成しているが、該加圧機構５４Ａ，５４Ｂによって押圧移動させるコンベヤーを、その押圧移動と同時に、ゴムベール供給機構５Ａ，５Ｂによるゴムベール９の供給方向とは逆の方向へ、上記加圧機構５４Ａ，５４Ｂと共に退避移動させるためのスライド機構５７Ａ，５７Ｂを設けている。
【００５２】
これを具体的に説明すると、上記スライド機構５７Ａは、上記ゴムベール供給機構５Ａの加圧機構５４Ａを構成する複数の加圧シリンダー５５ａ及びそのピストンロッド５６ａに連結して吊下しているコンベヤー５２を、上述した退避のために移動させるもので、上記複数の加圧シリンダー５５ａの基端をスライド台５８ａに固定して、該スライド台５８ａを上記フレーム１０に摺動自在に支持させ、該スライド台５８ａをフレーム１０上のスライド駆動機５８ｂにより上述の退避及び退避位置からの復帰駆動を行うようにしたものである。
【００５３】
一方、上記スライド機構５７Ｂは、ゴムベール供給機構５Ｂの加圧機構５４Ｂを構成する複数の加圧シリンダー５５ｂ及びそのピストンロッド５６ｂに連結しているコンベヤー５１を、上述した退避のために移動させるもので、上記複数の加圧シリンダー５５ｂの上端をスライド台５９ａに固定して、該スライド台５９ａを上記フレーム１０に摺動自在に支持させ、該スライド台５９ａをフレーム１０上のスライド駆動機５９ｂにより上述の退避及び退避位置からの復帰駆動を行うようにしたものである。
【００５４】
上記スライド機構５７Ａ，５７Ｂによるゴムベール供給機構５Ａのコンベヤー５２やゴムベール供給機構５Ｂのコンベヤー５１の移動は、加圧機構５４Ａ，５４Ｂによるコンベヤーの昇降動作に連動して必要距離だけ前進後退するように、図示しない制御回路でその動作を制御することもできる。また、上記コンベヤー５２，５１を移動させる距離が非常に短くて、その移動を行わなくてもゴムベール９の細断に支障を来さないときには、上記スライド機構５７Ａ，５７Ｂの設置を省略することもでき、或いは、上述したスライド機構５７Ａ，５７Ｂよりも更に簡易な手段に置き換えることもできる。
【００５５】
本発明において細断の対象とするゴムベールは、パレットに積載されてパレット単位でハンドリング（搬送・保管）されるのが一般的である。そのため、積載された最上段と最下段のゴムベールには積載荷重に大きな差異があり、また、ゴムの製造ラインにおいて乾燥機から出たゴムをベーリングする際にも、空気を噛み混んで成型されるので、パレット積みするときには当然ながら嵩高になるが、パレット積みの上方にあるゴムベールと下方にあるゴムベールとには密圧度に差異が生じ、国際規格サイズである厚さ３５０ｍｍのもので、その厚さに１０〜５０ｍｍの差が生じることを確かめている。そして、このゴムベールの厚さの差は、ゴムベール相互間だけでなく、一つのゴムベールにおいても部分的に生じるものであるから、ゴムベール９を上下方向に加圧挟持した状態で胴側供給口２１Ａ，２１Ｂに向けて供給する上下各一対のコンベヤー５１，５２は、回転刃３２によるゴムベール９の細断の進行状況に拘わらず、該ゴムベール９の未細断部分を安定的に挟持するものであることが必要である。
【００５６】
即ち、ゴムベール９の細断の進行の途中において上下一対のコンベヤー５１，５２によるゴムベール９の保持が安定的でなければ、上記回転刃３２による切断に際してゴムベール９を胴内回転体３内に引き摺り込もうとする強大な力が作用するので、その力によりゴムベール９の未細断部分が胴内回転体３内に引き摺り込まれたり、その姿勢を大きく乱されることになり、正常なゴムベールの細断を連続的に進行できなくなる。
また、特に、一つのゴムベールの細断が終わりに近付いたときには、上下一対のコンベヤー５１，５２によるゴムベール９の保持部分の面積が小さくなるだけでなく、ゴムベール９の表面形状の変形が大きくなるので、上下一対のコンベヤー５１，５２によるゴムベール９の保持が不安定的になり、未細断部分が胴内回転体３内に引き摺り込まれる可能性が大になる。
【００５７】
上記一対のコンベヤー５１，５２によるゴムベール９の未細断部分の挟持を、より安定的に行うためには、前記加圧機構５４Ａ，５４Ｂを備えたコンベヤー５１，５２により構成されるゴムベール供給機構５Ａ，５Ｂをより強固なものにするとか、コンベヤー５１，５２自体の構造をゴムベール９の変形に対応させたフレキシブルな構造のものにする、具体的には、コンベヤー５１，５２の表面をゴムベール９の変形した表面に倣うような構造としたり、コンベヤー５１，５２の表面に、ゴムベール９の変形した表面に対して突き刺さるように弾性的に突出する多数の突子を設けた構造にするなどの手段を採用することが望まれる。
【００５８】
一方、一つのゴムベールの細断が終わりに近付き、上下一対のコンベヤー５１，５２によるゴムベール９の保持が困難になった場合に、上記ゴムベール９の未細断部分が胴内回転体３内に引き摺り込まれるのを防ぐためには、ゴムベール供給機構５Ａ，５Ｂは、それらのコンベヤー５１，５２におけるゴムベール９の送出端を円筒形固定胴２の胴側供給口２１Ａ，２１Ｂに可及的に近接する位置に保持することが必要になるが、それと同時に、例えば、上記コンベヤー５１，５２におけるゴムベール９の送出端側において、駆動コンベヤーを形成する無端ベルト５１ａを巻き掛けているロール５１ｂ、或いはそれに代わるプーリーを、その周囲に多数の刺入突子を設けたものとして、その突子を屈曲自在の金網状の上記無端ベルト５１ａにおける多数の通孔から外部に突出させ、該刺入突子により無端ベルト５１ａを通して保持させたゴムベールを強制的に円筒形固定胴２の胴側供給口２１Ａ，２１Ｂ内に送り込むような構成とすることができる。
【００５９】
また、ゴムベールの細断が終わりに近付いたときのゴムベールの保持をより一層強固にするための簡易な手段としては、上下一対のコンベヤー５１，５２におけるゴムベール９の送出端側を、ゴムベール９側に向けて弾性的に押圧する押圧機構を付設するのが有効である。この場合に、上記一対のコンベヤー５１，５２における各他端側をそれぞれ支点として、コンベヤーの全体を傾動させてもよく、また、コンベヤー５１，５２の中間位置からゴムベール９の送出端側の部分のみ弾性的な押圧で傾動するようにしてもよい。上記押圧機構は、ゴムベール９の細断が終わりに近付いたときのゴムベールの保持のみに適用してもよいが、ゴムベール９の細断中において常にゴムベール９の保持を安定化させるために適用することもできる。
【００６０】
更に、上記ゴムベール供給機構５Ａ，５Ｂとは別に、円筒形固定胴２における胴側供給口２１Ａ，２１Ｂの外面側に位置させて、後述するコンベヤー５１，５２の間欠駆動との関連で動作し、ゴムベールの未細断部分を一時的に掴持する掴持機構を付設することができる。この掴持機構の構成及び動作については、上記コンベヤーの間欠駆動との関連において後述する。
【００６１】
上述したゴムベール細断装置によるゴムベール９の細断においては、上記ゴムベール供給機構５Ａ，５Ｂによりゴムベール９を円筒形固定胴２の胴側供給口２１Ａ，２１Ｂから胴内回転体３内に供給し、一方、胴内回転体３を回転させてその回転刃３２によりゴムベール９を細断するようにしているが、上記ゴムベール供給機構５Ａ，５Ｂによるゴムベール９の供給と、胴内回転体３の回転による回転刃３２の移動をいずれも一定速度で連続的に行うと、回転刃３２でゴムベール９を切断している間にもゴムベール９の移動が進行するので、回転刃３２の刃先３２ａがゴムベール９の部分的切断を行った直後にも、該刃先３２ａの回転軌跡を超えてゴムベール供給機構５Ａ，５Ｂの駆動でゴムベール９が進行してくることになり、そのため、図示した胴内回転体３のように、上記刃先３２ａの回転軌跡の付近に回転刃３２を取り付ける枠体３１を存在させることができず、それを上記刃先３２ａの回転軌跡から十分に後退させておくか、ゴムベール９の進行を妨げないものにする必要がある。なお、ゴムベール供給機構５Ａ，５Ｂによるゴムベール９の供給速度に比して胴内回転体３の回転による回転刃３２の切断速度が十分に大きければ、このような問題は生じない。
【００６２】
但し、上記胴内回転体３の枠体３１をそのように構成しても、ゴムベール９自体が図１に示すように厚い場合と図２に示す薄い場合とでは、各回転刃３２が一つのゴムベール９の切断を完了してから次のゴムベール９の切断開始位置まで達する時間に差があるので、切断されるゴム切断片９ａの厚さが、図１に示すような厚いゴムベール９の場合と図２のように薄い場合とで相違することになる。そのため、このゴム切断片９ａの厚さは、細断しようとするゴムベール９の厚さに応じて、ゴムベール供給機構５Ａ，５Ｂの駆動速度や回転刃３２の回転速度で調整することになる。
【００６３】
上述のような胴内回転体３の枠体３１の配設によっても、上記ゴムベール９の供給と胴内回転体３による回転刃３２の移動を一定速度で連続的に行って上記ゴムベール９を細断することができるが、ゴムベール供給機構５Ａ，５Ｂを構成するコンベヤー５１，５２の駆動機構５１ｄを間欠駆動で一定長の駆動送り制御が可能なもの、望ましくは、ピッチ駆動送りするサーボモーターとし、上記円筒形固定胴２におけるゴムベール９の胴側供給口２１Ａ，２１Ｂと胴内回転体３における内側供給口３５とが重なって胴内回転体３内にゴムベール９を供給できる状態にあるときに、一時的に胴内回転体３の回転を停止して、上記コンベヤー５１，５２の駆動機構５１ｄにより一定長のゴムベール９を胴内回転体３内に供給し、その後に上記コンベヤー５１，５２の駆動機構５１ｄを停止したうえで胴内回転体３を回転させることにより、供給したゴムベール９の切断を行う間は上記ゴムベールの供給を停止するように制御する制御機構を備えるのが望ましく、これにより所期のゴムベール９の細断を安定的に行うことができる。
【００６４】
先に、細断しようとするゴムベール９の厚さが相違する場合には、切断されるゴム切断片９ａの厚さが相違することについては説明したが、一般的に、切断されるゴム切断片９ａの厚さを調整するのには、ゴムベール供給機構５Ａ，５Ｂの駆動機構５１ｄや胴内回転体３の回転駆動機構４を前記間欠駆動する場合には、該ゴムベール供給機構５Ａ，５Ｂを駆動する間の速度や時間の調整によりゴムベール９の供給量を調整し、それに続く回転刃３２の回転速度を適切に設定すればよい。
また、ゴムベール供給機構５Ａ，５Ｂや胴内回転体３を前記連続駆動する場合には、それらのゴムベール供給機構５Ａ，５Ｂを構成する上記コンベヤー５１，５２の駆動機構５１ｄの駆動速度と、回転刃３２を備えた胴内回転体３を回転駆動する回転駆動機構４の回転速度との一方または双方を調整することになる。
それらの調節により、切断するゴム切断片９ａの厚さ、細断速度を適宜調整することができる。
【００６５】
コンベヤー５１，５２の上記間欠駆動との関連で動作させる前記掴持機構としては、例えば、上記円筒形固定胴２における胴側供給口２１Ａ，２１Ｂの外面側の上下に位置させて、胴側供給口２１Ａ，２１Ｂから円筒形固定胴２内の切断位置に送り込むゴムベール９をその切断位置の直前で一時的に掴持する掴持部材を設け、それを流体圧シリンダー等の加圧駆動でゴムベール９を挟持するように配設したものとすることができる。この掴持機構は、上記円筒形固定胴２におけるゴムベール９の胴側供給口２１Ａ，２１Ｂと胴内回転体３における内側供給口３５とが重なったときに、一時的に胴内回転体３の回転を停止させて、コンベヤー５１，５２の駆動機構５１ｄにより一定長のゴムベール９を胴内回転体３内に供給した後に、該コンベヤー５１，５２を停止させたとき、ゴムベール９を掴持するように動作させ、胴内回転体３を回転させることにより、供給したゴムベール９の切断を行い、切断後に再びゴムベールの供給を行うときには、掴持部材が退避位置に戻るように制御されるものである。
【００６６】
上述したゴムベール細断装置においては、円筒形固定胴２を基台１上に設置して、該円筒形固定胴２の胴下部に開設したゴム切断片９ａの排出口２２の直下に、該排出口２２から排出されるゴム切断片９ａの重量を計測して送出する計量送出装置６を配設できるように構成している。この計量送出装置６は、切断されたゴム切断片９ａの重量を逐次計測して駆動機構６２によるコンベヤー６１の駆動で送出し、或いは、バッチ式に計測して同様に送出するもので、このように構成することにより、制御装置において、計測したゴム切断片９ａの重量に基づいて、ゴム切断片９ａの所要の配合量を得るために必要な残りの重量を求め、上記ゴム切断片９ａの厚さなどの自動または手動調整によって、必要な重量だけを切断するように、この細断装置の制御を行うことが可能になる。
【００６７】
例えば、ゴムベールの細断量が設定重量に到達する前にゴムベール供給機構５Ａ，５Ｂのコンベヤー５１，５２の速度を遅くすれば、切断されるゴム切断片９ａは薄くなって、１片の重量を小さくできるので、計量精度を格段に向上させることができる。そのため、上記計量送出装置の制御は、予めその制御装置に裁断重量の定量値とその８０〜９５％の範囲での任意の定量前重量を設定しておき、該定量前重量に達するまでは、排出口２２からのゴム切断片９ａの排出が円滑に行われるようなサイズに切断できる速度で、ゴムベール供給機構のコンベヤーを走行せしめ、定量前重量に達したことを上記制御装置から受けると、コンベヤーの速度を最遅速にしてゴム切断片の重量を最小にし、その状態で定量に達したときに切断動作を停止させ、計量送出装置６上の定量ゴムを次段に搬送するような制御が望ましい。上記計量送出装置６自体の構成は、従来から慣用されている技術により実現できるものである。
【００６８】
上述したように、軸線が水平配置の円筒形固定胴２の一対の対向する胴壁部に、細断するゴムベール９の胴側供給口２１Ａ，２１Ｂを対設し、胴下部にゴム切断片９ａの排出口２２を開設した構成は、その排出口２２の直下に細断されたゴム切断片９ａの重量を計量する計量送出装置６を配設するのに好都合なものであり、これにより、高分子材料の切断の連続性とゴム切断片９ａの自動計量を行う計量送出装置６への連結をも容易とし、省エネルギーを図りながら高い生産性を実現することができる。
【００６９】
次に、図１及び図５〜図７を参照して、上記構成のゴムベール細断装置によるゴムベール９の細断の態様について説明する。
なお、ここでは、図５に示すように、円筒形固定胴２と胴内回転体３の共通の中心軸線の周囲における直上位置を０°の基準位置とし、円筒形固定胴２の周囲の位置を、該基準位置からの反時計回りの回転角度によって特定することにする。但し、円筒形固定胴２の胴側供給口２１Ａ，２１Ｂのように、ある大きさの回転角度範囲を持つものについては、そのほぼ中央部の回転角度によってその位置を特定することにする。
【００７０】
図１に示すように、円筒形固定胴２に内接して回転駆動機構４により回転する胴内回転体３を備えたゴムベール細断装置において、ゴムベール９の細断は、概略的には、上記円筒形固定胴２における一対の胴側供給口２１Ａ，２１Ｂから、ゴムベール供給機構５Ａ，５Ｂによりゴムベール９を供給し、また、上記回転駆動機構４により上記胴内回転体３を上記円筒形固定胴２内において回転させて、該胴内回転体３が半回転する間に、円筒形固定胴２の相対する胴側供給口２１Ａ，２１Ｂから供給されるゴムベール９をそれぞれ胴内回転体３の回転刃３２により切断し、切断したゴム切断片９ａを順次円筒形固定胴２の排出口２２から排出することにより行われ、以下、これを繰り返すことにより、上記一対のゴムベール９が能率的に細断される。
【００７１】
上記ゴムベール９の細断を行うに際しては、ゴムベール供給機構５Ａ，５Ｂを構成するコンベヤー５１，５２を間欠駆動することにより、上記円筒形固定胴２におけるゴムベール９の胴側供給口２１Ａ，２１Ｂと胴内回転体３における内側供給口３５とが重なって、胴内回転体３内にゴムベール９を供給できる図５の状態にあるときに、一定長のゴムベール９を胴内回転体３内に供給し、その後、ゴムベール９の供給を停止した状態で胴内回転体３の回転刃３２によるゴムベール９の切断を行い、該切断後に胴内回転体３の回転を停止して、再び上述のゴムベール９の供給を行い、以下、上記間欠駆動を繰り返すのが望ましい。しかしながら、前述したように、ゴムベール供給機構５Ａ，５Ｂを構成するコンベヤー５１，５２及び胴内回転体３の回転刃３２によるゴムベール９の切断を、それらの連続的な駆動によって行い、ゴムベール９の細断を行うこともできる。
【００７２】
図５〜図７を参照して、上記ゴムベール供給機構５Ａ，５Ｂ及び胴内回転体３を間欠駆動し、或いはそれらを連続駆動する場合におけるゴムベール９の細断の態様について具体的に説明すると、図５は、ゴムベール供給機構５Ａ，５Ｂにより円筒形固定胴２内に供給されたゴムベール９の先端部の回転刃３２による切断の開始状況を示し、図６は、一対の回転刃３２が９０°及び２７０°の位置まで移動した切断中の状況を示し、図７は、同切断完了時の状況を示している。上記図５〜図７の状況は、コンベヤー５１，５２によるゴムベール９の移送及び胴内回転体３の回転刃３２によるゴムベール９の切断を、上述した間欠駆動或いは連続駆動のいずれによって行う場合にも適合するものである。
【００７３】
まず、図５は、ゴムベール供給機構５Ａ，５Ｂにより円筒形固定胴２内に供給されたゴムベール９の先端部に、回転刃３２の刃先３２ａが切り込んで切断を開始する状況を示し、上記間欠駆動の場合、この直前までは、胴内回転体３が図示位置で停止した状態にあって、ゴムベール供給機構５Ａ，５Ｂの上下各一対のコンベヤー５１，５２により、ゴムベール９が上下から挟持されて胴側供給口２１Ａ，２１Ｂへ供給されることにより図示位置に到達するように動作し、また、上記連続駆動の場合には、ゴムベール供給機構５Ａ，５Ｂの連続駆動及び胴内回転体３による回転刃３２の連続駆動により、該ゴムベール９及び回転刃３２が同時に図示位置に到達する動作をしたことになる。
【００７４】
図５の状態から、回転駆動機構４による胴内回転体３の回転で回転刃３２が動作を開始すると、ゴムベール供給機構５Ａ，５Ｂにより供給された一対のゴムベール９の先端部にそれぞれ回転刃３２の刃先３２ａが切り込み、ゴムベール９の切断が開始される。この場合、図６に示すように、回転刃３２が円筒形固定胴２内を胴側供給口２１Ａ，２１Ｂの内面に沿って移動しながら、ゴムベール９の先端を削り取るように切断していく。
【００７５】
更に具体的には、上記円筒形固定胴２の円筒面の内面に沿って回転刃３２が移動する切断構造では、回転刃３２が切り取るゴム切断片９ａが、図６及び図７に示すように、鉋でゴムベール９を削り取るように円弧状に切断され、しかも、最初に刃先３２ａが入った切片部位は回転刃３２の裏面に圧接することなく、削り取られたゴム切片が、めくるように剥ぎ取る状態で切り取られることになり、そのため、従来型のギロチン式カッターのように切断刃がゴム層に進入する際に該ゴム層と切断刃面間の粘着性に起因する大きな摩擦抵抗作用するようなことはなく、回転刃３２がゴムベール９に喰い込んでいく際に発生する粘着摩擦抵抗は激減することになる。
【００７６】
図６の状態から回転刃３２によるゴムベール９の切断が更に進行し、図７に示すように回転刃３２が受け刃２５に噛み合った時には、ゴム切断片９ａが切り離されて排出口２２へ落下していくが、特に、この図７の状態では、一対の胴側供給口２１Ａ，２１Ｂの上下端にある受け刃２５の位置においてほぼ同時にゴムベール９が切り離され、この時に、ゴムベール９はそれぞれ胴側供給口２１Ａ，２１Ｂの内側において、即ち、円筒形固定胴２の９０°と２７０°の位置において縦長に近い状態で切り離されるので、ほぼ同時に切り離されたゴムベール９が相互に交錯する可能性が少なく、円滑に排出口２２を通して落下することになる。
【００７７】
そして、上記胴内回転体３には、位相を１８０°ずらせて相対する２位置に２枚の回転刃３２が装着され、上記回転駆動機構４による胴内回転体３の回転で２枚の回転刃３２が円筒形固定胴２内を１回転すると、それぞれの回転刃３２が円筒形固定胴２の両側から供給されるゴムベール９のそれぞれを切断することになる。つまり、従来型のギロチン式カッターは、刃が１往復して１回の切断をするものであるが、上記二つの回転刃３２は胴内回転体３の１回転でそれぞれ２回のゴムベール９の切断を行うので、結果的にゴム切断片９ａの４切片を得ることができる。
【００７８】
以上においては、図１〜図４に示すようなゴムベール細断装置の実施例により、円筒形固定胴２の対向側面側に開設した一対の胴側供給口２１Ａ，２１Ｂから、該円筒形固定胴２に内接して回転する胴内回転体３の一対の内側供給口３５を通してゴムベール９を供給し、一対のゴムベール９を同時に細断する例について説明したが、本発明はかかる構成に限るものではなく、以下に説明するように、円筒形固定胴２に単一または２以上の胴側供給口を設けたものとして構成し、或いは、胴内回転体３に単一または２以上の内側供給口３５を設けたものとすることができる。
【００７９】
まず、円筒形固定胴２における胴側供給口は、その単一または複数を一つの円筒形固定胴２に開設することができる。単一の胴側供給口を設ける場合には、例えば、図１における側面側の胴壁部の胴側供給口におけるいずれか一方のみを設けて、他方の胴側供給口を閉鎖した状態にすればよく、この場合に、該他方の胴側供給口にゴムベール９を供給するためのゴムベール供給機構等を設ける必要がないのは当然であり、これにより細断装置を大幅に簡略化して小動力で生産性の高い設備を形成することができる。なお、胴内回転体３の内側供給口３５の数については、円筒形固定胴２の胴側供給口数に合わせて単一の内側供給口３５のみとすることもできるが、以下に図８を参照して説明するように、一対またはそれ以上にすることもできる。
【００８０】
上記円筒形固定胴２における胴側供給口は、図１〜図４に示すように、その一対を一つの円筒形固定胴２に開設することができるのは勿論であるが、円筒形固定胴２の径をより大きくすれば、更に多数の胴側供給口を一つの円筒形固定胴２に開設することができる。例えば、円筒形固定胴２の側面側だけでなく、該円筒形固定胴２の上部にも胴側供給口を設けたり、更に、円筒形固定胴２の側面側にそれぞれ複数段の胴側供給口を開設したりすることもできる。これらの場合に、図１及び図２と同様な態様で、それぞれの胴側供給口にゴムベール９を供給するための上記ゴムベール供給機構等を設ける必要がある。
【００８１】
上述のように一つの円筒形固定胴２に単一または複数の胴側供給口を設けた場合、胴内回転体３に設ける内側供給口３５の数は、上記実施例のように、胴側供給口の数に合わせてもよいが、必ずしも胴側供給口の数に合わせる必要はなく、一つの胴内回転体３に任意数の内側供給口３５を開設することができる。但し、内側供給口３５はゴムベール９を受入できると共に、切断したゴム切断片９ａを排出口２２を通して排出するのに適した大きさを備える必要があり、該内側供給口３５の口縁に回転刃３２を取り付ける必要もあることから、胴内回転体３の周長と内側供給口３５の周方向開口幅との関係から、胴内回転体３に設ける内側供給口３５の数の上限は制限される。
【００８２】
図８は、上述した胴内回転体３の周囲に、等間隔に三つの内側供給口３５を設けた場合の構成を示すもので、図１及び図２に示すようなゴムベール細断装置に用いることを前提とする構成を備えているが、それに限るものではない。
この胴内回転体３は、図３及び図４を参照して前述したものと同様に、前記胴側供給口２１Ａ，２１Ｂを開設した円筒形固定胴２内に、それと同じ中心軸線上において回転するように支持された枠体３１を備え、その枠体３１に上記三つの内側供給口３５を開設し、各内側供給口３５の口縁にゴムベール９を切断する回転刃３２を取り付けている。また、円筒形固定胴２の胴側供給口２１Ａ，２１Ｂの各口縁に、上記回転刃３２と対向する受け刃２５を配設している。
【００８３】
これらの各内側供給口３５は、円筒形固定胴２内における胴内回転体３の半回転毎に上記一対の胴側供給口２１Ａ，２１Ｂにそれぞれ対向せしめられるものではあるが、両胴側供給口２１Ａ，２１Ｂにおいては、それらに対して同時に内側供給口３５が対面位置に来ることはなく、そのため、両胴側供給口２１Ａ，２１Ｂに設けたゴムベール供給機構は、ゴムベール９を胴内回転体３内に受け入れできるように、円筒形固定胴２の胴側供給口と胴内回転体３のいずれかの内側供給口３５が連通状態にあるときに、必要量のゴムベール９を送るように駆動される。各回転刃３２によるゴムベール９の切断は、図５〜図７によって先に説明したところと同様にして行われる。なお、上記回転刃３２についても、図４に示すように、その刃先３２ａの全体を受け刃２５に対して傾斜させておくと、更に顕著な省エネルギー効果を得ることができる。
【００８４】
図８に示すような三つの等間隔の内側供給口３５にそれぞれ回転刃３２を設けると、胴側供給口２１Ａまたは２１Ｂにおいて該回転刃３２により切断されたゴム切断片９ａの排出口２２からの排出が、他の回転刃３２を支持する胴内回転体３の枠体３１等で、排出口２２上またはその近辺に位置するものにより妨げられる可能性がある。しかしながら、上記排出口２２における上記回転刃３２に対向する口縁に、図８に示すように受け刃２６を配設して、切断されたゴム切断片９ａで排出口２２にあるものを切断するように構成すれば、排出口２２からのゴム切断片９ａの排出が妨げられることはない。なお、上記受け刃２６は、図８に示すような円筒形固定胴２及び胴内回転体３を設けた場合に限らず、他の実施例においても同様に設けることができる。
【００８５】
図８では、上述した胴内回転体３の周囲に、等間隔に三つの内側供給口３５を設けているが、同様にして、胴内回転体３の周囲に、等間隔に四つの内側供給口を設けることもできる。なお、この場合には、その胴内回転体を図１及び図２に示すような一対の胴側供給口２１Ａ，２１Ｂを有するゴムベール細断装置に適用すると、両胴側供給口２１Ａ，２１Ｂにおいては、それらに対して同時に内側供給口３５が対面位置することになり、そのため、両胴側供給口２１Ａ，２１Ｂに設けたゴムベール供給機構は、図１及び図２の実施例において説明したところと同様な態様で駆動すればよい。
【００８６】
以上に詳述した細断方法及びその装置においては、ゴムベール９の胴側供給口２１Ａ，２１Ｂを開設した円筒形固定胴２に内接して回転する胴内回転体３に、ゴムベール９を受け入れる内側供給口３５を開設し、該胴内回転体における内側供給口３５の口縁に回転刃３２を取り付けて、円筒形固定胴における胴側供給口２１Ａ，２１Ｂの外側から供給されるゴムベール９を上記回転刃３２によって鉋で削るように切断するので、回転刃３２がゴムベールに喰い込んでいく際に発生する粘着摩擦抵抗が著しく軽減され、その結果、上記胴内回転体３の駆動力を低減させて、ゴムベール９の高速切断を可能にすると共に、重量精度の高いゴム切断片９ａを連続して高速に計量機構へ供給することが可能になり、そのため、１バッチに配合するゴムの全てを簡易に細断できるので、混練機の混練消費電力の低減も著しく、混練り速度も向上するなど、混練工程の生産性向上に寄与する効果が絶大である。
【符号の説明】
【００８７】
２      円筒形固定胴
３      胴内回転体
４      回転駆動機構
５Ａ，５Ｂ    ゴムベール供給機構
６      計量送出装置
９      ゴムベール
９ａ    ゴム切断片
２１Ａ，２１Ｂ    胴側供給口
２２      排出口
２５      受け刃
３２      回転刃
３５      内側供給口
５１ｄ    駆動機構
５４Ａ，５４Ｂ    加圧機構
【図１】
0005977726.tif 000002
【図２】
0005977726.tif 000003
【図３】
0005977726.tif 000004
【図４】
0005977726.tif 000005
【図５】
0005977726.tif 000006
【図６】
0005977726.tif 000007
【図７】
0005977726.tif 000008
【図８】
0005977726.tif 000009