CN102189693B - 橡胶条挤压装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种橡胶条挤压装置，在该橡胶条挤压装置中，挤压辊可跟随卷绕部的倾斜而倾斜，且抑制卷绕部之间的粘着不足和排气不足。该橡胶条挤压装置具有：第一倾斜体(16)，该倾斜体(16)可绕着平行于鼓(3)的轴(j)的第一轴线X上下倾斜；第二倾斜体(17)，该倾斜体(17)可绕着垂直于第一轴线X的第二轴线Y倾斜；以及挤压单元(20)。挤压单元(20)具有支撑在臂(27)的前端部上的挤压辊(19)，该臂(27)安装在第二倾斜体(17)上且朝向鼓(3)延伸，从而在鼓圆周方向上旋转。通过第一倾斜体(16)的向上倾斜或向下倾斜，挤压辊(19)的外周表面(19S)的下边缘(19E)能够移动远离鼓(3)的外周表面(3S)远离或与鼓(3)的外周表面(3S)接触，第二轴线Y在下边缘(19E)处与挤压辊(19)的外周表面(19S)相切。

Description

橡胶条挤压装置

技术领域

本发明涉及一种橡胶条挤压装置，该橡胶条挤压装置通过按序将在旋转鼓上卷绕成螺旋状的未硫化胶条的卷绕部挤压抵靠在鼓上而使得卷绕部紧密贴合。

背景技术

在充气轮胎中，各部件之间所要求特性不同。因此，充气轮胎通过使用例如各种具有不同成分和截面形状的橡胶组件、如胎面胶(tread rubber)、胎侧胶(sidewall rubber)、边口衬胶(clinch rubber)、缓冲层胶(breaker cushion rubber)以及内衬层胶(inner liner rubber)而形成。

近几年，提出了通过所谓条状卷绕方式而分别卷绕形成这样的各种轮胎用橡胶组件，具体来讲，通过将带状的未硫化橡胶条卷绕成螺旋状(例如，参考专利文献1)。在条状卷绕方式中，例如图8所示，当通过施放装置(applicator)a将橡胶条b传送且卷绕在鼓c上时，施放装置a随着鼓c旋转而在鼓的轴线方向上水平移动，由此形成一种具有规定截面形状且橡胶条b在此截面中部分重叠的卷绕体。

又，在这种情况下，为了在重叠卷绕橡胶条b的卷绕部之间排出空气且使得卷绕部之间相互紧密贴合，通过挤压辊d在卷绕的同时将橡胶条b按序挤压抵靠鼓c。

然而，以往的挤压辊d旋转地支撑在与鼓的轴线平行的支撑轴上，因而，如图9放大所示，挤压辊d的外周表面无法跟随橡胶条b的卷绕部的各种倾斜。因此，挤压辊d通过海绵材料形成，且当其外周表面随着卷绕部变形时向将卷绕部挤压抵靠鼓部。

然而，当卷绕部的倾斜角度较大时，海绵材料的变形变得不充分且挤压变得不均匀和不充分。这会导致卷绕部之间的粘着不足和排气不足，从而导致缺陷的发生。又，由于海绵材料的变形量较大，因此辊d的耐久性显著降低。由于，例如需要频繁对辊进行交换操作，因此还会对生产成本和生产性能带来较差影响。

专利文献

专利文献1：日本专利公布开平No.2007-136740

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种橡胶条挤压装置，在该橡胶条挤压装置中，挤压辊被支撑成为能够绕着经过可以和鼓接触的该挤压辊的外周表面的下边缘的轴线倾斜，且即使当卷绕部的倾斜角度较大时，挤压辊也可以跟随卷绕部的倾斜而倾斜，从而能够使卷绕部的挤压均匀和充分地进行，可以抑制卷绕部之间的粘着不足和排气不足，且可以提高挤压辊的使用寿命。

为了解决上述问题，本发明的第一技术方案提供了一种橡胶条挤压装置，该挤压装置具有挤压辊，该挤压辊通过按序将在旋转的鼓上卷绕成螺旋状的未硫化橡胶条的卷绕部挤压抵靠在鼓上而使得卷绕部紧密贴合，该橡胶条挤压装置包括：

第一倾斜体，该第一倾斜体由框架支撑为可绕着与鼓的轴线平行的第一轴线X上下倾斜；

第二倾斜体，该第二倾斜体由第一倾斜体支撑为可绕着垂直于第一轴线X的第二轴线Y倾斜；以及

挤压单元，该挤压单元在臂的前端部设有挤压辊，该臂在其后端固定于第二倾斜体且朝向鼓向前延伸，挤压辊被支撑为可在鼓的圆周方向上旋转，

在挤压单元中，通过第一倾斜体的向上倾斜或向下倾斜，使得挤压辊的外周表面的下边缘能够移动远离鼓的外周表面或与鼓的外周表面接触，且

第二轴线Y在下边缘处与挤压辊的外周表面相切(tangent)。

解决课题的手段

又，在本发明的第二技术方案中，第二轴线Y与挤压辊的外周表面相切的相切点位于该挤压辊的外周表面在其宽度方向上的中心处。

又，在本发明的第三技术方案中，第二轴线Y穿过第一轴线X。

又，在本发明的第四技术方案中，平衡装置安装在第一倾斜体上且包括：施力弹簧，该施力弹簧在绕着第二轴线Y旋转的一个方向上对第二倾斜体施力；以及另一施力弹簧，该另一施力弹簧沿着旋转的另一个方向对第二倾斜体施力，且

当挤压辊不与橡胶条接触时，挤压辊的轴线保持成为与鼓的轴线大致平行。

发明的效果

本发明如上所述那样构造，挤压单元可以与第一倾斜体一起绕着第一轴线X上下倾斜，从而使设置在挤压单元前端的挤压辊外周表面的下边缘移动远离鼓的外周表面或接触鼓的外周表面外周表面。换言之，当第一倾斜体向下倾斜时会使挤压辊降低，因而，挤压辊外周表面的下边缘与橡胶条的卷绕部接触，而使得卷绕部挤压抵靠鼓。

同时，挤压辊被支撑为绕着垂直于第一轴线X的第二轴线Y倾斜，第二轴线Y在下边缘处与挤压辊的外周表面相切。换言之，作为与卷绕部接触的部分的挤压辊的下边缘绕着穿过该下边缘的第二轴线Y倾斜。

为此，即使卷绕部的倾斜改变，甚至鼓的外周表面到卷绕部的距离也改变，作为接触部分的挤压辊的下边缘无需在鼓的轴线方向上偏移也可以跟随卷绕部。因此，卷绕部不会扭曲且卷绕部的挤压可以被均匀充分地实施，从而抑制卷绕部之间的粘着不足和排气不足。其结果，可以提高卷绕的精确性和质量，也可以抑制因残留空气而引起的缺陷的产生，且也可以提高挤压辊的使用寿命。

附图说明

图1是表示结合有本发明的橡胶条挤压装置的轮胎用橡胶部件形成设备的一个例子的侧视图；

图2是将该形成设备的卷绕装置与挤压装置一起表示的立体图；

图3是将挤压单元与第一和第二倾斜体一起表示的立体图；

图4是将挤压单元和第一和第二倾斜体一起表示的剖视图；

图5是表示挤压辊绕着第二轴倾斜的剖视图；

图6是表示本发明的操作和效果的剖视图；

图7是说明其他挤压装置中的问题的剖视图；

图8是表示以往挤压装置的剖视图；

图9是说明以往挤压装置中的问题的剖视图。

符号说明

1挤压装置

3鼓

15框架

16第一倾斜体

17第二倾斜体

19挤压辊

19E下边缘

20挤压单元

27臂

30a，30b施力弹簧

31平衡装置

G橡胶条

Ga卷绕部

Py相切点

具体实施方式

下面对于本发明的实施形态进行详细说明。

图1是表示结合有本发明的橡胶条挤压装置1的轮胎用橡胶组件形成设备2的侧视图。该轮胎用橡胶组件形成设备2包括：卷绕装置4，该卷绕装置4将橡胶条G卷绕在鼓3上；挤压装置1，该挤压装置1按序地将橡胶条G的卷绕部Ga(如图6所示)挤压抵靠到鼓3上，由此使卷绕部Ga紧密贴合。

橡胶条G为长尺带状的未硫化的带状体，该带状体具有例如约0.5至4.0mm厚度和约12至35mm宽度的截面。例如，橡胶条G通过使用螺杆型的橡胶挤出装置(未图示)挤出而形成，且被传送到卷绕装置4。

在本实施形态中，鼓3为公知的轮胎形成装置，该轮胎形成装置为筒状且其直径能够被扩大或缩小，并被驱动绕着鼓的轴线j旋转。在鼓3的直径扩大的状态下，橡胶条G在旋转鼓3上被卷绕成螺旋状，而形成具有所期望截面形状的轮胎用橡胶组件。然后，在鼓3的直径缩小的状态下将所形成的轮胎用橡胶组件从鼓3上拆下。

卷绕装置4包括：横向移动台5，该横向移动台5平行于鼓的轴线j而横向移动；以及施放装置6，该施放装置6安装在横向移动台5上，且向鼓3提供来自轮胎挤出装置的橡胶条G以使得橡胶条G卷绕在鼓3上。

本实施形态的卷绕装置4包括：前后移动台7，该前后移动台7被支撑成为可以在垂直于鼓的轴线j的方向上相对于鼓3靠近或远离地前后移动；以及上下移动台8，该上下移动台8可上下移动地支撑在前后移动台7上。横向移动台5支撑在上下移动台8上。在图1中，参考标记7A标识前后导轨，该前后导轨向前或向后引导移动台7；参考标记8A标识上下导轨，该上下导轨向上或向下引导移动台8；且参考标记5A标识横向导轨，该横向导轨在沿着鼓的轴线j的方向上引导移动台5。

施放装置6包括固定安装在横向移动台5上的支撑架9，向鼓3传送橡胶条G的传送装置10安装在该支撑架9上。在本实施形态中，传送装置10包括：具有传送带12的下传送装置10L，该传送带12被引导成为可围绕引导辊11旋转，该引导辊11具有在传送方向上前端侧的送出辊11a；以及具有传送带14的上传送装置10U，该传送带14被引导成为可绕着引导辊13旋转，该引导辊13具有在传送方向上前端侧的送出辊13a。传送装置10在上下传送带12和14之间保持橡胶条G而将该橡胶条G传送到鼓3。由于上下传送带12和14具有非粘着性，因而橡胶条G容易从其上剥离，从而在橡胶条被送出到鼓3时防止橡胶条G没有从传送带12或14上剥离而被送回。而且，传送装置10具有将即使是低粘着性的橡胶条G也能够容易地将其传送到鼓3的优点。作为非粘着处理，例如，传送带12和14的表面涂有例如尼龙、聚酯、或特氟隆(杜邦公司的商标)的树脂，以及/或者在传送带12和14的表面上设置例如梨皮状的凹凸样式。

如图2所示，挤压装置1包括：框架15，该框架15安装在施放装置6的支撑架9上；第一倾斜体16，该第一倾斜体16由框架15支撑为可以绕着平行于鼓的轴线j的第一轴线X上下倾斜；第二倾斜体17(如图3和4所示)由第一倾斜体16支撑为可以绕着垂直于第一轴线X的第二轴线Y倾斜第一；以及挤压单元20，该挤压单元20在臂27的第一前端设有挤压辊19，该臂27在其后端部被固定到第二倾斜体17，且朝向鼓3向前延伸。

在本实施形态中，框架15具有：一对侧板状基体15A，该基体15A固定在支撑架9上且在传送带12两侧在其宽度方向上向上延伸；以及支承架15B，该支承架15B具有安装在各基体15A上端的轴承。

在本实施形态中，第一倾斜体16为矩形块状，且设有支轴部16A，该支轴部16A从第一倾斜体16的两个侧面沿着第一轴线X突出，且通过轴承可旋转地支撑在支承架15B上。又，倾斜装置21与第一倾斜体16连接，而使得该第一倾斜体16绕着第一轴线X倾斜。

在本实施形态中，倾斜装置21包括：大致L字状的安装板22，该安装板22在其前端固定在其中一个框架15上且向后方延伸，并设有上立部22A，该上立部22A从该安装板22的后端向上延伸；气缸23，该气缸23在其后端可枢轴转动地支承在上立部22A上，且设有向前突出的杆23A；以及杆24，该杆24在其下端固定在支轴部16A中的其中一个的末端上，并且向上延伸。杆24在其上端可枢轴转动地支承在气缸23的杆23A的前端上。因此，通过气缸23的伸缩，倾斜装置21可以通过杆24使第一倾斜体16绕着第一轴线X上下倾斜。

如图3和图4所示，第二倾斜体17形成为沿着第二轴线Y前后延伸的轴状体，且通过包含在第一倾斜体16内的轴承25而被可旋转地支撑成为可绕着第二轴线Y倾斜。又，第二倾斜体17穿过第一倾斜体16而前后延伸，且挤压单元20安装在在第二倾斜体17的前端上以第一与该第一端部倾斜。又，后述的平衡装置31与第二倾斜体17的后端部相连。

挤压单元20包括：臂27，该臂27在其后端固定在第二倾斜体17上，且朝向鼓3前后延伸；以及挤压辊19，该挤压辊19旋转地安装在臂27的前端。臂27具有L形状，包括：上立部27A，该上立部27A在其下端固定在第二倾斜体17上且向上延伸；以及臂体27B，该臂体27B从上立部27A的上端向前延伸。在本实施例中个，臂体27B平行于第二轴线Y延伸。挤压辊19通过辊支架28安装在臂27B的前端上，以可在鼓圆周方向上旋转。“可在鼓圆周方向上旋转”意味着挤压辊19的轴i垂直于鼓圆周方向，换言之，意味着轴i位于包括鼓的轴线j的鼓半径方向平面S上。

在这样形成的挤压装置1中，挤压单元20可以绕着第一轴线X与第一倾斜体16一起上下倾斜，从而挤压辊19的外周表面19S的下边缘19E可以移动离开或接触与鼓3的外周表面3S。严格来讲，下边缘19E表示使挤压辊19的外周表面19S与鼓3的外周表面3S的接触部分。如上所述，通过第一倾斜体16的向下移动可以使挤压辊19降低，从而下边缘19E可以与鼓3上的橡胶条G接触而使得该橡胶条G挤压抵靠鼓3。挤压力可以通过向气缸23内提供的高压空气的压力来调节。

然而，在本发明的挤压装置1中，第二轴线Y在下边缘19E的位置与挤压辊19的外周表面19S相切。因此，如图5所示，图5为垂直于第二轴线Y的剖视图，下边缘19E可以绕着该下边缘19E上的点Py(下边缘19E和第二轴线Y之间的交点)倾斜。在本实施形态中，较理想的是如图所述，点Py位于外周表面19S的宽度方向的中心。

其结果，如图6所示，即使当卷绕部Ga的倾斜改变时，甚至当从鼓3的外周表面3S到卷绕部Ga的距离改变时，作为接触部分的下边缘19E不在鼓的轴线方向上偏移也可以跟随卷绕部Ga。因此，卷绕部Ga不会扭曲，且卷绕部Ga的挤压可以被均匀且充分地实施，从而抑制卷绕部Ga之间的粘着不足和排气不足。如果挤压辊19围绕与下边缘19E上的点Py不同的点P倾斜，例如，如图7所示，由于该倾斜，挤压辊19的下边缘19E会导致在轮胎轴向上的偏移δ。结果，被下边缘19E挤压的橡胶条G的卷绕部Ga在轮胎轴向上被偏移且会出现扭曲。

又，在本实施形态中，如图4所示，显示了第二轴线Y穿过第一轴线X的情况。这种情况比较理想，因为如果第二轴线Y与第一轴线X隔开，当第一倾斜体16倾斜时，挤压辊19和下边缘19E向前或向后偏移(在鼓圆周方向上)，从而引起降低贴合精度的倾向。

挤压辊19可以通过使用与在以往技术中相同的海绵材料而形成。在这种情况下，挤压辊19在挤压过程中的变形量明显地减少，从而提高了所述挤压辊19的使用寿命。另外，可以使用不同结构的辊作为挤压辊19，例如：使用与以往技术相比具有较低发泡率的高弹性海绵材料；具有橡胶层和由海绵材料形成的海绵层相互累积而成的多层结构的辊；以及仅包括一个橡胶层的辊。

如图3和4所示，平衡装置31安装在第一倾斜体16上，且具有：施力弹簧30a，该施力弹簧30a在绕着第二轴线Y旋转的一个方向上对第二倾斜体17施力；以及另一施力弹簧30b，该施力弹簧30b在旋转的另一旋转方向上对第二倾斜体17施力。具体来讲，平衡装置31包括：安装板32，该安装板32安装在例如第一倾斜体16的上表面上；一个和另一个上部杆33，这些上部杆33从安装板32的两侧面突出；一个和另一个下部杆34，这些下部杆34从第二倾斜体17的后端部沿着相反方向向外突出；施力弹簧30a，该施力弹簧30a钩在一个上部杆33和一个下部杆34上，并且在一个上部杆33和一个下部杆34之间延伸；以及另一施力弹簧30b，该另一施力弹簧30b钩在另一个上部杆33和另一个下部杆34上，并且在另一个上部杆33和另一个下部杆34之间延伸。当挤压辊19不与橡胶条G和鼓3接触时，平衡装置31会平衡由施力弹簧30a和30b所引起的绕着第二轴线Y的旋转力矩，从而使得挤压辊19的轴i保持成为大致与鼓的轴线j平行。

以上对本发明的最佳实施形态进行了说明，然而本发明并不限于图中所示的实施形态，可以对本发明实施各种变型。

(实施例)

为了确认本发明的操作和效果，使用图2所示的本发明的挤压装置(实施例)通过条状卷绕方式形成了轮胎用橡胶组件(胎面胶)。为了进行比较，制作了比较例中的挤压装置，在该挤压装置中，挤压单元固定在第一倾斜体上，也即该挤压装置中，挤压辊不是绕着第二轴线Y倾斜的结构，且轮胎用橡胶组件(胎面胶)通过条状卷绕方式而相似地形成。在实施例和比较例中，使用了相同的由海绵材料形成的挤压辊，且不同点仅在于挤压辊是否绕着第二轴线Y倾斜。

实验结果可确认，实施例的挤压装置在以下方面优于比较例的挤压装置：卷绕部之间的粘着性能、排气性能；以及挤压辊的使用寿命。

Claims (5)

1.一种橡胶条挤压装置，该挤压装置具有挤压辊，所述挤压辊将在旋转的鼓上卷绕成螺旋状的未硫化橡胶条的卷绕部挤压抵靠在所述鼓上而使得所述卷绕部紧密贴合，该橡胶条挤压装置包括：

第一倾斜体，该第一倾斜体由框架支撑为可绕着与所述鼓的轴线平行的第一轴线X上下倾斜；

第二倾斜体，该第二倾斜体由所述第一倾斜体支撑为可绕着垂直于所述第一轴线X的第二轴线Y倾斜；以及

挤压单元，该挤压单元在臂的前端部设有挤压辊，所述臂在其后端固定于第二倾斜体且朝向所述鼓向前延伸，所述挤压辊被支撑成为可在所述鼓的圆周方向上旋转，其中

在所述挤压单元中，通过所述第一倾斜体的向上倾斜或向下倾斜，使得所述挤压辊的外周表面的下边缘能够移动远离所述鼓的外周表面或与所述鼓的外周表面接触，且

所述第二轴线Y在所述下边缘处与所述挤压辊的外周表面相切。

2.如权利要求1所述的橡胶条挤压装置，其特征在于，所述第二轴线Y与所述挤压辊的外周表面相切的相切点位于所述挤压辊的所述外周表面的在其宽度方向上的中心处。

3.如权利要求1所述的橡胶条挤压装置，其特征在于，所述第二轴线Y穿过所述第一轴线X。

4.如权利要求2所述的橡胶条挤压装置，其特征在于，所述第二轴线Y穿过所述第一轴线X。

5.如权利要求1至4的任一项所述的橡胶条挤压装置，其特征在于，

平衡装置安装在所述第一倾斜体上且包括：施力弹簧，该施力弹簧在绕着所述第二轴线Y旋转的一个方向上对所述第二倾斜体施力；以及另一施力弹簧，该另一施力弹簧沿着旋转的另一个方向对所述第二倾斜体施力，且

当所述挤压辊不与所述橡胶条接触时，所述挤压辊的轴线被保持成为与所述鼓的所述轴线大致平行。