JP2008087120A - シート状部材の切断装置 - Google Patents

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真樹 寒川
Takayuki Kamikura
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Abstract

【課題】刃部の研磨を要せず常に円滑な切断を行うことができるとともに、ゴムかすの発生を防止することができ、しかもシート状部材を切断して複数の帯状部材を成形する際に各帯状部材の幅寸法を小さくすることのできるシート状部材の切断装置を提供する。
【解決手段】円板状部材30の外周面側に全周に亘って一端面側傾斜面30aが設けられるとともに、各プーリ21の外周面はシート状部材SHの厚さ方向一方の面が当接するように形成され、各プーリ21の外周面には角部21bが全周に亘って設けられるとともに、角部21bは円板状部材30の一端面側傾斜面30aと当接可能であることから、シート状部材SHが円板状部材30とプーリ21との間に挟み込まれると、シート状部材SHが一端面側傾斜面30aによって角部21bに押付けられ、角部21bによってシート状部材SHが切断される。
【選択図】図4

Description

本発明は、例えば未加硫ゴムから成る広幅帯状のシート状部材を所定の幅寸法に切断するためのシート状部材の切断装置に関するものである。
一般に、この種の切断装置としては、図7に示すように、シート状部材SEを載置可能な平板状の受け面100と、回転自在な丸刃カッター101とを備え、回転する丸刃カッター101によって受け面100上のシート状部材SEを切断するようにしたものが知られている。
また、他の切断装置としては、図8に示すように、シート状部材SEを所定方向に搬送可能なロール110と、ロール110の外周面に全周に亘って延びるように形成された溝部110aと、外周面側が溝部110a内に挿入可能に形成された回転自在な丸刃カッター111とを備え、シート状部材SEがロール110上を搬送されている際に、回転する丸刃カッター111の外周面側を溝部110a内に挿入することにより、シート状部材SEを丸刃カッター111によって切断するようにしたものが知られている(例えば、特許文献1参照。)。
さらに、他の切断装置としては、図9に示すように、シート状部材SEを載置可能な平板状の受け面120と、受け面120の一端面120aに沿って移動可能に設けられた回転自在な丸刃カッター121と、丸刃カッター121を受け面120の一端面120aに押付け可能なシリンダ122とを備え、回転する丸刃カッター121をシリンダ122によって受け面120の一端面120aに押付けるとともに、丸刃カッター121を受け面120の一端面120aに沿って移動させることにより、受け面120上のシート状部材SEを受け面120の一端面120aに沿って切断するようにしたものが知られている。
特開平7−246590号公報
しかしながら、図7の切断装置では、丸刃カッター101の刃部が受け面100に垂直に接触し、丸刃カッター101の刃部が早期に磨耗するので、シート状部材SEの切断を円滑に行うために刃部を頻繁に研磨する必要があるという問題点があった。
また、図8の切断装置では、丸刃カッター111が回転してシート状部材SEを切断するようになっているので、丸刃カッター111によって未加硫ゴムから成るシート状部材SEを切断すると、丸刃カッター111とシート状部材SEの切断面とが擦れ合い、シート状部材SEの切断面からゴムかすが発生するとともに、発生したゴムかすが周囲の装置に付着するという問題点があった。
さらに、図9の切断装置では、丸刃カッター121をシリンダ122によって受け面120の一端面120aに押付けるようにしているので、丸刃カッター121の軸方向一方にシリンダー122を設けるスペースが必要となり、例えば複数の丸刃カッター121を互いに軸方向に並ぶように設け、各丸刃カッター121によってシート状部材SEを幅方向複数箇所で切断して複数の帯状部材を成形する場合に、前記スペースが必要な分だけ各丸刃カッター121の間隔が大きくなり、各帯状部材の幅寸法を小さくすることができないという問題点があった。
本発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、刃部の研磨を要せず常に円滑な切断を行うことができるとともに、ゴムかすの発生を防止することができ、しかもシート状部材を幅方向複数箇所で切断して複数の帯状部材を成形する場合に、各帯状部材の幅寸法を小さくすることのできるシート状部材の切断装置を提供することにある。
本発明は前記目的を達成するために、未加硫ゴムから成るシート状部材を切断するシート状部材の切断装置において、回転可能な円板状部材と、円板状部材の軸方向一端面の外周面側に全周に亘って設けられ、径方向外側に向って軸方向他端面側に傾斜する傾斜面と、円板状部材と径方向に対向するように設けられ、外周面にシート状部材の厚さ方向一方の面が当接する回転可能な受けローラと、受けローラの外周面に全周に亘って延びるように設けられ、円板状部材の傾斜面と当接可能な角部とを備えている。
これにより、円板状部材の軸方向一端面の外周面側に全周に亘って傾斜面が設けられるとともに、受けローラの外周面はシート状部材の厚さ方向一方の面が当接するように形成され、受けローラの外周面には円板状部材の傾斜面と当接可能な角部が全周に亘って設けられていることから、例えば受けローラの角部に円板状部材の傾斜面が当接するとともに、受けローラの外周面にシート状部材が当接している状態で、受けローラが回転すると、シート状部材が円板状部材と受けローラとの間に挟み込まれるとともに、円板状部材が受けローラと同期して回転し、シート状部材が円板状部材と受けローラとの間を通過する。これにより、シート状部材が円板状部材の傾斜面と受けローラの角部との間に挟み込まれるとともに、シート状部材が円板状部材の傾斜面によって受けローラの角部に押付けられ、受けローラの角部によってシート状部材が切断される。また、円板状部材は受けローラと同期して回転することから、シート状部材の切断面と円板状部材とが無用に擦れ合うことがない。さらに、円板状部材の傾斜面は径方向外側に向って軸方向他端面側に傾斜するように形成されていることから、円板状部材と受けローラとの径方向の位置を調整することにより、円板状部材の傾斜面と受けローラの角部とを当接させることができ、シート状部材の切断を行うために円板状部材の位置を軸方向に調整する必要がない。
本発明によれば、受けローラの角部によってシート状部材を切断することができるので、例えば円板状部材が丸刃カッターから成り、円板状部材の外周面に刃部が設けられている場合でも、刃部の研磨を要せず常に円滑な切断を行うことができる。また、シート状部材の切断面と円板状部材とが無用に擦れ合うことがないので、ゴムかすの発生を防止することができる。さらに、シート状部材の切断を行うために円板状部材の位置を軸方向に調整する必要がないので、円板状部材の軸方向一方及び他方に円板状部材を軸方向に移動させるための装置を設ける必要がなく、例えば複数の円板状部材を互いに軸方向に並ぶように設けた際に、各円板状部材の間隔を小さくすることができる。従って、複数の円板状部材を互いに軸方向に並ぶように設け、各円板状部材によってシート状部材を幅方向複数箇所で切断して複数の帯状部材を成形する場合に、各帯状部材の幅寸法を小さくすることができる。
図1乃至図4は本発明の一実施形態を示すもので、図1はシート状部材切断装置の正面図、図2はシート状部材切断装置の平面図、図3は受けローラ及び円板状部材の側面図、図4は受けローラ及び円板状部材の動作説明図である。
本実施形態のシート状部材切断装置は、図示しない材料供給装置から供給される長尺状のシート状部材SEを所定方向に搬送可能な搬送装置10と、搬送装置10の搬送方向下流側に設けられた受けローラ20と、受けローラ20の上方に設けられた複数の円板状部材30と、受けローラ20及び各円板状部材30の間を通過したシート状部材SEを搬送可能な上側搬送装置40及び下側搬送装置50とを備えている。シート状部材SEは未加硫ゴムから成る。また、材料供給装置としては、所定の厚さ寸法を有する長尺状のシート状部材を成形する一対の練増しロールや、前記練増しロールによって成形された長尺状のシート状部材を複数回に亘って巻回して保管する保管装置等がある。
搬送装置10は周知のベルトコンベアから成り、材料供給装置から供給されるシート状部材SEを上面に載置して搬送するようになっている。
受けローラ20は、互いに軸方向に間隔をおいて設けられた複数のプーリ21と、各プーリ21を軸方向に接続するシャフト22とを備えている。受けローラ20の軸方向は搬送装置10の搬送方向と直交しており、受けローラ20の各プーリ21の上面は搬送装置10の上面よりもわずかに低い位置に配置されている。また、各プーリ21の外周面には全周に亘って延びる溝部21aがそれぞれ設けられ、溝部21aの軸方向一方の開口縁部は鋭角状に形成され、前記軸方向一方の開口縁部によって角部21bが形成されている。溝部21aの軸方向他方の開口縁部は曲面状に形成され、前記軸方向他方の開口縁部によって曲面部21cが形成されている。シャフト22は図示しないモータ等の駆動装置によって回転自在である。即ち、搬送装置10から送り出されたシート状部材SEは受けローラ20の上面に当接し、受けローラ20が搬送装置10の搬送方向に回転することにより、受けローラ20上のシート状部材SEが各搬送装置40,50側に送り出されるようになっている。
各円板状部材30は丸刃カッターから成り、各円板状部材30は互いに軸方向に間隔をおいて設けられている。また、各円板状部材30は受けローラ20の各プーリ21と径方向に対向するように配置されるとともに、受けローラ20の各プーリ21の溝部21aの上方に配置されている。円板状部材30の軸方向一端面の外周面側には全周に亘って一端面側傾斜面30aが設けられ、一端面側傾斜面30aは円板状部材30の径方向外側に向って円板状部材30の軸方向他端面側に傾斜している。また、円板状部材30の軸方向他端面の外周面側には全周に亘って他端面側傾斜面30bが設けられ、他端面側傾斜面30bは円板状部材30の径方向外側に向って円板状部材30の軸方向一端面側に傾斜している。各傾斜面30a、30bが交わる部分に刃部が形成されている。
各円板状部材30はそれぞれ支持部材31によって回転可能に支持され、各支持部材31はそれぞれアーム32の一端に支持されている。支持部材31とアーム32の一端とは上下方向に回動可能に連結している。各アーム32の他端はそれぞれフレーム先端33に上下方向に回動可能に連結し、各フレーム先端33は図示しないフレーム本体に固定されている。各アーム32の中間部にはそれぞれ周知のエアシリンダから成るシリンダ34のロッドが上下方向に回動可能に連結し、各シリンダ34はフレーム本体に固定されている。各シリンダ34は各アーム32をそれぞれ上下方向に回動可能であり、各アーム32の上下方向の回動によって各円板状部材30が上下方向に移動する。即ち、各シリンダ34は各円板状部材30をそれぞれ上下方向に移動可能であり、各シリンダ34によって各円板状部材30が上下方向に移動すると、各円板状部材30が受けローラ20の各プーリ21に対して径方向に移動するようになっている。また、シリンダ34によって円板状部材30が下方に移動すると、円板状部材30の外周面側がプーリ21の溝部21a内に挿入されるとともに、円板状部材30の一端面側傾斜面30aがプーリ21の角部21bに当接するようになっている。さらに、円板状部材30の一端面側傾斜面30aが角部21b当接すると、円板状部材30の他端面側傾斜面30bとプーリ21の曲面部21cとの間に所定の隙間が設けられるようになっている。
各搬送装置40,50は周知のベルトコンベアから成り、受けローラ20と各円板状部材30との間を通過したシート状部材SEを搬送装置10と同一の搬送方向に搬送するようになっている。上側搬送装置40は下側搬送装置50の上方に配置され、上側搬送装置40は受けローラ20の各プーリ21の上面よりも上方に配置されるとともに、下側搬送装置50は受けローラ20の各プーリ21の上面よりも下方に配置されている。
以上のように構成されたシート状部材切断装置において、材料供給装置から供給されるシート状部材SHを切断する場合は、先ず、各シリンダ34によって各円板状部材30を下方に移動することにより、各円板状部材30の外周面側を受けローラ20の各プーリ21の溝部21a内に挿入するとともに、各円板状部材30の一端面側傾斜面30aを各プーリ21の角部21bに当接させる。
次に、材料供給装置から供給されるシート状部材SHを搬送装置10によって搬送し、搬送装置10から送り出されたシート状部材SHの厚さ方向一方の面を受けローラ20の各プーリ21の外周面に当接させる。続いて、搬送装置10によるシート状部材SHの搬送を継続しながら、受けローラ20を搬送装置10の搬送方向に回転させることにより、シート状部材SHが受けローラ20の各プーリ21と各円板状部材30との間に挟み込まれる。この状態でさらに受けローラ20を回転させると、各円板状部材30が受けローラ20と同期して回転するとともに、受けローラ20の各プーリ21と各円板状部材30との間をシート状部材SHが通過する。これにより、シート状部材SHが円板状部材30の一端面側傾斜面30aとプーリ21の角部21bとの間に挟み込まれるとともに、シート状部材SHが円板状部材30の一端面側傾斜面30aによってプーリ21の角部21bに押付けられ、角部21bによってシート状部材SEが切断される。即ち、シート状部材SEは各プーリ21の角部21bによって切断されて複数の帯状部材BEが成形される。
ここで、円板状部材30の一端面側傾斜面30aがプーリ21の角部21bに当接すると、円板状部材30の他端面側傾斜面30bとプーリ21の曲面部21cとの間に所定の隙間が生ずる。このため、角部21bによってシート状部材SHが切断されている際に、円板状部材30の他端面側傾斜面30bとプーリ21の曲面部21cとの間にシート状部材SHの一部が挟み込まれる。従って、この挟みこまれたシート状部材SHの反力により、円板状部材30の一端面側傾斜面30aが角部21bに押付けられる(図4参照)。
また、プーリ21の溝部21aの幅寸法Lをシート状部材SHの厚さ寸法tの1/4以上1/3以下とすると、シート状部材SHの切断が円滑に行われる傾向がある。即ち、プーリ21の溝部21aの幅寸法Lをシート状部材SHの厚さ寸法tの1/4以上1/3以下とすることが好ましい(図4参照)。
一方、シート状部材SHから成形される各帯状部材BEの幅寸法を変更する場合は、各円板状部材30のうち一部の円板状部材30をシリンダ34によって上方に移動させる。例えば、図2において各円板状部材30を配列方向一つおきに上方に移動することにより、シート状部材SHから成形される各帯状部材BEの幅寸法を2倍にすることができる。
各帯状部材BEはシート状部材SHの幅方向に配列された状態で受けローラ20から送り出される。また、各帯状部材BEを配列方向一つおきに下側搬送装置50によって搬送するとともに、他の帯状部材BEを上側搬送装置40によって搬送する。これにより、各帯状部材BEを互いに粘着させずに搬送することができる。各帯状部材BEは図示しない押出し装置に供給され、所定の未加硫ゴム部材が成形される。
このように、本実施形態によれば、円板状部材30の軸方向一端面の外周面側に全周に亘って一端面側傾斜面30aが設けられるとともに、受けローラ20の各プーリ21の外周面はシート状部材SHの厚さ方向一方の面が当接するように形成され、受けローラ20のプーリ21の外周面には角部21bが全周に亘って設けられるとともに、角部21bは円板状部材30の一端面側傾斜面30aと当接可能であることから、角部21bに円板状部材30の一端面側傾斜面30aが当接するとともに、受けローラ20の各プーリ21の外周面にシート状部材SHが当接している状態で、受けローラ20を回転させると、シート状部材SHが円板状部材30と受けローラ20のプーリ21との間に挟み込まれるとともに、円板状部材30が受けローラ20と同期して回転し、シート状部材SHが円板状部材30と受けローラ20のプーリ21との間を通過する。これにより、シート状部材SHがプーリ21の角部21bと円板状部材30の一端面側傾斜面30aとの間に挟み込まれるとともに、シート状部材SHが円板状部材30の一端面側傾斜面30aによって角部21bに押付けられ、角部21bによってシート状部材SHが切断される。従って、円板状部材30が丸刃カッターから成り、円板状部材30の外周面に刃部が設けられているが、刃部の研磨を要せず常に円滑な切断を行うことができる。
また、円板状部材30は受けローラ20と同期して回転することから、シート状部材SHの切断面と円板状部材30とが無用に擦れ合うことがなく、ゴムかすの発生を防止することができる。
さらに、円板状部材30の一端面側傾斜面30aは径方向外側に向って軸方向他端面側に傾斜するように形成されていることから、円板状部材30とプーリ21との径方向の位置を調整することにより、円板状部材30の一端面側傾斜面30aとプーリ21の角部21bとを当接させることができ、シート状部材SHの切断を行うために円板状部材30の位置を軸方向に調整する必要がない。即ち、円板状部材30の軸方向一方及び他方に円板状部材30を軸方向に移動させるための装置を設ける必要がなく、複数の円板状部材30を互いに軸方向に並ぶように設けた際に、各円板状部材30の間隔を小さくすることができる。従って、複数の円板状部材を互いに軸方向に並ぶように設け、シート状部材SHを幅方向複数箇所で切断して複数の帯状部材BEを成形する場合に、各帯状部材BEの幅寸法を小さくすることができる。
また、円板状部材30を丸刃カッターから構成したので、円板状部材30とプーリ21との間にシート状部材SHが挟み込まれる際に、円板状部材30の外周面側がシート状部材SHに食い込み易く、切断抵抗の低減を図る上で有利である。
また、受けローラ20のプーリ21の外周面に全周に亘って延びる溝部21aを設け、溝部21aを円板状部材30の外周面側が挿入されるように形成するとともに、溝部21aの軸方向一方の開口縁部によって前記角部21bを形成したことから、プーリ21の外周面に円板状部材30の一端面側傾斜面30aに当接可能な角部21bを容易に形成することができ、製造コストの低減を図る上で有利である。
また、プーリ21の溝部21aの開口縁部のうち軸方向他方の開口縁部によって曲面部21cを形成し、円板状部材30の一端面側傾斜面30aが角部21bに当接した際に、円板状部材30の他端面側傾斜面30bと曲面部21cとの間に所定の隙間が設けられるようにしたので、角部21bによってシート状部材SHが切断されている際に、円板状部材30の他端面側傾斜面30bとプーリ21の曲面部21cとの間にシート状部材SHの一部が挟み込まれる。即ち、この挟みこまれたシート状部材SHの反力により、円板状部材30が角部21bに押付けられ、円板状部材30の一端面側傾斜面30aと角部21bとの接触を確実に維持することができる。また、一端面側傾斜面30aが角部21bに押付けられる力は挟み込まれたシート状部材SHの反力によって生ずるので、一端面側傾斜面30aが角部21bに押付けられる力が無用に大きくなることがなく、角部21bの磨耗を防止する上で有利である。
前記円板状部材30を互いに軸方向に間隔をおいて複数設けるとともに、各円板状部材30にそれぞれ対応する複数の角部21bを受けローラ20に設け、各円板状部材30を受けローラ20に対してそれぞれ径方向に移動可能に構成したので、各円板状部材30のうち任意の円板状部材30をプーリ21の角部21bに当接させることにより、シート状部材SHから形成される各帯状部材BEの幅寸法を変更することができる。即ち、容易に各帯状部材BEの幅寸法を変更することができるので、生産性の向上を図る上で有利である。
尚、本実施形態では、受けローラ20に複数のプーリ21を設け、各プーリ21にそれぞれ角部21bを設けたものを示したが、図5に示すように、受けローラ20の代わりに受けローラ60を設けることも可能である。この場合、受けローラ60は円筒状に形成され、受けローラ60の外周面には複数の溝部60aが形成されるとともに、各溝部60aは受けローラ60の全周に亘って延びるように形成されている。また、溝部60aは互いに受けローラ60の軸方向に間隔をおいて設けられるとともに、各円板状部材30に対応する位置に設けられている。溝部60aは円板状部材30の外周面側を挿入可能である。溝部60aの軸方向一方の開口縁部は鋭角状に形成され、前記軸方向一方の開口縁部によって角部60bが形成されている。溝部60aの軸方向他方の開口縁部は曲面状に形成され、前記軸方向他方の開口縁部によって曲面部60bが形成されている。
従って、受けローラ20の代わりに受けローラ60を設けた場合でも、各円板状部材30の一端面側傾斜面30aを受けローラ60の各角部60bに当接させることにより、シート状部材SHの切断を行うことができる。
また、本実施形態では、丸刃カッターから成る複数の円板状部材30を設けたものを示したが、各円板状部材30の代わりに複数の円板状部材70を設けることも可能である。この場合、各円板状部材70の外周面は曲面状に形成されている。また、各円板状部材70の軸方向一端面の外周面側には全周に亘って傾斜面70aが設けられ、傾斜面70aは円板状部材70の径方向外側に向って円板状部材70の軸方向他端面側に傾斜している。円板状部材70の傾斜面70aはプーリ21の角部21bに当接可能である。
従って、各円板状部材30の代わりに各円板状部材70を設けた場合でも、各円板状部材70の傾斜面70aを各角部21bに当接させることにより、シート状部材SHの切断を行うことができる。
尚、本実施形態では、受けローラ20を駆動装置によって回転させるようにしたものを示したが、受けローラ20を回転させる駆動装置を設けなくとも、シート状部材SHの切断を行うことが可能である。この場合、受けローラ20及び各円板状部材30の間を通過した各帯状部材BEを各搬送装置40,50によって搬送することにより、搬送装置10から送り出されたシート状部材SHが順次受けローラ20と各円板状部材30との間に挟み込まれ、シート状部材SHの切断が行われる。
本発明における一実施形態を示すシート状部材切断装置の正面図 シート状部材切断装置の平面図 受けローラ及び円板状部材の側面図 受けローラ及び円板状部材の動作説明図 本実施形態の第1の変形例を示す受けローラ及び円板状部材の側面図 本実施形態の第2の変形例を示す受けローラ及び円板状部材の側面図 従来のシート状部材切断装置 従来のシート状部材切断装置 従来のシート状部材切断装置
符号の説明
10…搬送装置、20…受けローラ、21…プーリ、21a…溝部、21b…角部、21c…曲面部、22…シャフト、30…円板状部材、30a…一端面側傾斜面、30b…他端面側傾斜面、32…アーム、33…フレーム先端、34…シリンダ、40…上側搬送装置、50…下側搬送装置、60…受けローラ、60a…溝部、60b…角部、60c…曲面部、70…円板状部材、70a…傾斜面、SE…シート状部材、BE…帯状部材。

Claims (4)

  1. 未加硫ゴムから成るシート状部材を切断するシート状部材の切断装置において、
    回転可能な円板状部材と、
    円板状部材の軸方向一端面の外周面側に全周に亘って設けられ、径方向外側に向って軸方向他端面側に傾斜する傾斜面と、
    円板状部材と径方向に対向するように設けられ、外周面にシート状部材の厚さ方向一方の面が当接する回転可能な受けローラと、
    受けローラの外周面に全周に亘って延びるように設けられ、円板状部材の傾斜面と当接可能な角部とを備えた
    ことを特徴とするシート状部材の切断装置。
  2. 前記受けローラの外周面に全周に亘って延びるように設けられ、円板状部材の外周面側を挿入可能な溝部を備え、
    前記角部を溝部の各開口縁部のうち軸方向一方の開口縁部によって形成した
    ことを特徴とする請求項1記載のシート状部材の切断装置。
  3. 前記溝部の各開口縁部のうち軸方向他方の開口縁部を曲面状に形成し、
    円板状部材の傾斜面が角部に当接した際に、円板状部材の軸方向他端面側と前記軸方向他方の開口縁部との間に所定の隙間が設けられるように構成した
    ことを特徴とする請求項2記載のシート状部材の切断装置。
  4. 前記円板状部材を互いに軸方向に並ぶように複数設けるとともに、各円板状部材にそれぞれ対応する複数の角部を前記受けローラに設け、各円板状部材を受けローラに対してそれぞれ径方向に移動可能な移動手段を備えた
    ことを特徴とする請求項1、2または3記載のシート状部材の切断装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2013157385A1 (ja) * 2012-04-20 2013-10-24 ニチバン株式会社 粘着シートの溝部貼付用具
CN105108784A (zh) * 2015-08-21 2015-12-02 芜湖集拓橡胶技术有限公司 胶片安全切断装置

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