CN103128944B - 橡胶部件的制造装置以及橡胶部件的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种橡胶部件的制造装置，其具备挤出机（12）、喷口（16）、支承部件（18）、橡胶积存室（56）及闸门（58），挤出机（12）将橡胶材料混炼并输出；喷口（16）排出由挤出机（12）供给的橡胶材料；支承部件（18）具有与喷口（16）对置的支承面（34）；橡胶积存室（56）形成在喷口（16）与支承面（34）之间，积存由喷口（16）排出的橡胶材料，并在支承面（34）相对于喷口（16）的移动方向的前方（L1）上具有开口部（53）；闸门（58）开闭开口部（53），通过使支承面（34）与喷口（16）相对移动，将由喷口（16）排出到支承面（34）上的橡胶材料成型为板状的橡胶部件（M）。

Description

橡胶部件的制造装置以及橡胶部件的制造方法

技术领域

本发明涉及橡胶部件的制造装置以及橡胶部件的制造方法。

背景技术

一般的，充气轮胎按下述方法制造，即预先形成内衬层、胎侧部、胎圈部、胎面部等各种轮胎结构部件，将这些轮胎结构部件在未硫化的状态下粘合在一起成型为绿色轮胎，然后将该绿色轮胎硫化成型。

日本专利特开2004-161000号公报以及日本专利特开2002-187218号公报公开了如下内容：在胎侧部及胎圈部等轮胎结构部件中，其从喷口挤出由挤出机混炼的橡胶材料喷口，形成具有规定截面形状的板状橡胶部件，相互接合形成的板状橡胶部件的端部，成型为轮胎结构部件。

在日本专利特开2004-161000号公报以及日本专利特开2002-187218号公报公开了一种橡胶部件的制造装置，其将由挤出机输出的橡胶材料供给到支承面上，利用冲模将供给的橡胶材料向支承面挤压，同时使支承面相对于冲模移动，由此在冲模与支承面之间成型具有规定截面形状的橡胶部件，但是由于成型了的橡胶部件的截面形状是固定的，如果将形成的板状橡胶部件的端部之间相接合，则该接合部与其他部分相比厚度增加，具有无法达到重量均衡的问题。

发明内容

本发明是考虑到上述内容而完成的，其目的是提供一种即使将成型为板状的橡胶部件的端部之间在厚度方向上相互层叠，并使端部之间接合，接合部与其他部分相比也不会形成厚壁，能够达到重量均衡的橡胶部件的制造装置及其制造方法。

本发明的橡胶部件的制造装置，其具备将橡胶材料混炼并输出的挤出机、排出由所述挤出机供给的橡胶材料的喷口以及具有与所述喷口对置的支承面的支承部件；使所述支承面与所述喷口相对移动，使由所述喷口排出到所述支承面上的橡胶材料成型为板状的橡胶部件，在该橡胶部件的制造装置中，具有橡胶积存室和闸门，所述橡胶积存室形成于所述喷口与所述支承面之间，并积存从所述喷口排出的橡胶材料，且在所述支承面相对于所述喷口的移动方向的前方具有开口部；所述闸门开闭所述开口部；通过所述闸门关闭所述开口部，在所述橡胶积存室中填充由所述喷口排出的橡胶材料，然后使所述支承面与所述喷口相对移动，同时移动所述闸门，打开所述开口部。

另外，本发明的橡胶部件的制造方法，其是将由挤出机输出的橡胶材料从喷口排出，同时使与所述喷口对置的支承面与所述喷口相对移动，将由所述喷口排出的橡胶材料在所述支承面上成型为板状的橡胶部件，在该橡胶部件的制造方法中，在所述喷口与所述支承面之间形成橡胶积存室，该橡胶积存室在所述支承面相对于所述喷口的移动方向的前方具有开口部，通过闸门关闭所述开口部，在橡胶积存室中填充由所述喷口排出的橡胶材料，然后使所述支承面与所述喷口相对移动，同时移动所述闸门，打开所述开口部。

通过本发明，能够将成型后的橡胶部件的始端部设置为薄壁，即使将端部之间相互接合，接合部与其他部分相比也不会形成厚壁，能够达到重量均衡。

附图说明

图1为表示本发明第一实施方式的橡胶部件的制造装置的简略结构图。

图2为图1的橡胶部件的制造装置的喷口立体图，其表示闸门处于关闭位置的状态。

图3为图2的截面图。

图4为图1的橡胶部件的制造装置的喷口立体图，其表示闸门处于打开位置的状态。

图5为图4的截面图。

图6为表示用图1的橡胶部件的制造装置制造橡胶部件的状态的立体图。

图7为表示本发明第二实施方式的橡胶部件的制造装置的喷口的立体放大图。

图8的(a)为图7的A-A截面图、(b)为图7的B-B截面图。

图9为本发明第三实施方式的橡胶部件的制造装置的支承部件的主视图。

图10为图9的支承部件的支承器的主视图。

图11为表示用本发明的橡胶部件的制造装置制造的橡胶部件的一例的附图。

附图标记说明

10.制造装置；12.挤出机；14.齿轮泵；16.喷口；18.支承部件；32.排出口；33.流路；33a.第一流路；33b.第二流路；34.支承面；38.旋转驱动装置；40.旋转轴；42.基部；44.支承物；52.凹部；53.开口部；56.橡胶积存室；58.闸门；58a.锥面；59.直线导轨；60.闸门驱动装置；62.框架部件；64.气缸装置；66.轴部；70.突出部；70a.突出部的端面；72.贯通孔；72a.圆孔部；72b.长孔部；L.移动方向；L1.移动方向的前方；L2.移动方向的后方；M.橡胶部件。

具体实施方式

(第一实施方式)

本实施方式的橡胶部件的制造装置(以下称为制造装置)10，如图1所示，具备挤出机12、齿轮泵14、喷口16和支承部件18。制造装置10是如下所述的装置，即，将由挤出机12混炼的橡胶材料由喷口16挤出，在支承部件18的支承面34上，成型为图11所例举的薄板圆环状橡胶部件M。

另外，在本实施方式中，对成型为图11所示的薄板圆环状的橡胶部件M的情况进行了说明，但制造装置10所制造的橡胶部件M，并不限定于此，也可以是圆筒状的橡胶部件等，将成型的板状橡胶部件的始端部和终端部在厚度方向上层叠并接合的橡胶部件。

押出机12具备投入橡胶材料的料斗22、边向橡胶材料供热边向前方输出的螺杆24、内置螺杆24的圆筒状机筒26以及驱动螺杆24的驱动装置28，其将低粘度的橡胶材料提供给齿轮泵14。

齿轮泵14与挤出机12的挤出方向前端侧相连接，其内部具有一对齿轮30。齿轮泵14向与橡胶材料的挤出方向前端侧连接的喷口16输送橡胶材料，同时控制输送量。

喷口16具备排出橡胶材料的排出口32以及将由挤出机12通过齿轮泵14供给的橡胶材料引导至排出口32的流路33。喷口16，其前端部与设至在支承部件18上的支承面34对置设置。

安装有喷口16以及齿轮泵14的挤出机12，通过移动装置移动，以使喷口16相对于支承部件18的支承面34接近或远离。另外，本实施方式中，使挤出机12相对于支承部件18移动，但也可以使支承部件18相对于喷口16移动，使支承面34与喷口16相对接近或远离。

支持部件18具备基部42以及相对于基部42可装卸的板状支承器44，支承器44的一侧板面构成与喷口16对置的支承面34。基部42与旋转驱动装置38的旋转轴40相连结，通过旋转驱动装置38的驱动，支承部件18绕着旋转轴40旋转，从而使支承面34与喷口16相对移动。另外，图中L1表示支承面34相对于喷口16的移动方向的前方，L2表示支承面34相对于喷口16的移动方向的后方。

由此，在支承部件18中，也可以在基部42上设置决定位置用的突起35，在支承器44上设置孔部37，在将支承器44安装于基部42上时，孔部37与决定位置用的突起35相嵌合。由此，能够将支承器44安装在基部42的所希望的位置上，从而能够在支承器44的支承面34上的所希望的位置处成型橡胶部件M。

在这种结构的制造装置10中，如图2～图5所示，在与支承面34对置的喷口16的前端部，形成有向远离支承面34的方向K1凹陷的凹部52，如果使支承部件18的支承面34接近喷口16，凹部52与支承面34之间就会划分形成橡胶积存室56。

设置在喷口16上的排出口32设在与支承面34对置的位置上，在橡胶积存室56上开口，由排出口32向支承面34排出橡胶材料。在本实施方式的制造装置10中，使由排出口32排出至橡胶积存室56内的橡胶材料撞在支承面34上，并使橡胶材料附着于支承面34，同时，向橡胶积存室56内填充橡胶材料。

喷口16与支承面34之间形成的橡胶积存室56，设置有朝向支承面34相对于喷口16的移动方向的前方L1开口的开口部53，朝向支承面34相对喷口16的移动方向的后方L2开口的开口部54。设置在移动方向前方L1的开口部53的形状，制成与欲成型橡胶部件M的截面形状相对应的形状。设置在移动方向前方L1的开口部53，通过闸门58进行开闭。

闸门58的与将橡胶积存室56的开口部53关闭的面的相反面，形成锥面58a，该锥面58a沿支承面34相对于喷口16的移动方向的前方L1，越来越向远离支承面34的方向倾斜。换言之，闸门58越接近支承面34(越朝向前端)，沿着支承面34的移动方向L的尺寸越小。

闸门58设置于喷口16上，其通过直线导轨59可以在支承面34的法线方向(即，相对于支承面34接近或远离的方向)K上移动。通过闸门驱动装置60，闸门58可以在如图2及图3所示的关闭橡胶积存室56的开口部53的关闭位置，和如图4及图5所示的打开橡胶积存室56的开口部53的打开位置之间移动。

闸门驱动装置60具备框架部件62和使框架部件62在支承面34的法线方向K上移动的气缸装置64。框架部件62的一侧端部(在本实施方式中，为支承面34的移动方向后方L2侧的端部)62a上，安装有闸门58，框架部件62的另一侧端部(在本实施方式中，为支承面34的移动方向前方L1侧的端部)62b上，安装有气缸装置64。另外，框架部件62，在一侧端部62a和另一侧端部62b之间通过轴部66轴支承于喷口16上。

通过这样结构的闸门驱动装置60，使闸门58从图2及图3所示的关闭位置向图4及图5所示的打开位置移动时，气缸装置64使框架部件62的另一侧端部62b向接近支承面34的方向K2移动。由此，框架部件62以轴部66为支点旋转，使得框架部件62的一侧端部62a向远离支承面34的方向K1移动。结果，安装在框架部件62的一侧端部62a上的闸门58在直线导轨59上滑动，从关闭位置移动至打开位置。

另外，使闸门58从打开位置移动至关闭位置时，气缸装置64使框架部件62的另一侧端部62b向远离支承面34的方向K1移动。由此，框架部件62以轴部66为支点旋转，使得框架部件62的一侧端部62a向接近支承面34的方向K2移动。结果，安装在框架部件62的一侧端部62a上的闸门58在直线导轨59上滑动，从打开位置移动到关闭位置。

下面，对使用制造装置10制造图11所例示的薄板圆环状橡胶部件M的方法进行说明。

首先，驱动移动装置使挤出机12移动，在通过齿轮泵14连接在挤出机12上的喷口16的前端部与支承部件18的支承面34之间，保有可供支承器44旋转的空隙，同时使喷口16接近支承部件18的支承面34。另外，将闸门58设置在关闭位置，通过闸门58关闭橡胶积存室56的开口部53。

接着，驱动挤出机12及齿轮泵14，将一定输出量的橡胶材料从排出口32排出至橡胶积存室56内，并使其撞在支承面34上，使橡胶材料附着于支承面34的同时，向橡胶积存室56内填充橡胶材料。

向橡胶积存室56填充橡胶材料后，边由排出口32向橡胶积存室56排出橡胶材料，边驱动旋转驱动装置38，使支承部件18的支承面34绕着旋转轴40旋转，使支承面34相对于喷口16以规定速度向规定方向旋转。

另外，在支承面34开始旋转时，闸门58处在关闭位置，关闭橡胶积存室56的开口部53，但从设置在闸门58与支承面34之间的微小空隙排出橡胶积存室56内的橡胶材料。由该空隙排出的橡胶材料，通过闸门58涂擦至支承面34上，从而成型为贴附在支承面34上的薄壁的橡胶部件M。

接着，支承面34开始旋转后经过规定时间(例如，1秒钟)后，由排出口32向橡胶积存室56内排出橡胶材料，并且，边旋转移动支承面34，边驱动闸门驱动装置60的气缸装置64，使闸门58由关闭位置向打开位置移动，打开橡胶积存室56的开口部53。如图6所示，在打开开口部53的状态下，继续旋转支承面34，使旋转支承面34旋转至喷口16的前端部从支承面34开始旋转的位置(在支承面34上成型的橡胶部件M的始端位置Ms)到达旋转了规定角度后的位置为止，将橡胶部件M的终端部Me层叠在始端部Ms上。由此，由设置在橡胶积存室56上的开口部53排出橡胶材料，在支承面34上成型为具有与开口部53的形状相对应的截面形状的圆环状橡胶部件M。并且，在使支承面34旋转移动期间，以一定输出量将橡胶材料由排出口32向橡胶积存室56内连续排出。

并且，喷口16的前端部到达在支承面34上成型的橡胶部件M的始端位置Ms时，停止旋转支承面34，同时停止挤出机12及齿轮泵14，停止向橡胶积存室56排出橡胶材料。然后，驱动基础驱动装置50，使支承部件18的支承面34远离喷口16。

在如上所述的本实施方式中，在喷口16与支承面34之间形成橡胶积存室56，可利用闸门58开闭从橡胶积存室56排出橡胶材料的开口部53。因此，在用闸门58关闭了开口部53的状态下，向橡胶积存室56内填充橡胶材料后，可边使支承面34与喷口16相对移动，边移动闸门58打开开口部53。

如此，通过使闸门58动作，在支承面34上成型橡胶部件M，橡胶部件M的始端部Ms，朝向终端部Me逐渐形成厚壁，即，朝向前端成型为薄壁。另外，在支承面34上成型的橡胶部件M的终端部Me，层叠在成型为薄壁的橡胶部件M的始端部Ms上，能够利用橡胶积存室56的开口部53磨断橡胶材料并成型。由此，橡胶部件M的始端部Ms与终端部Me不但能够牢固地接合，而且即使橡胶部件M的始端部Ms与终端部Me在厚度方向上层叠接合，接合部与其他部分相比，也不会形成厚壁，能够达到重量的均衡。

另外，在本实施方式中，设置在喷口16上的排出口32，由于设置在与支承面34对置的位置上，因此能够将从排出口32排出到橡胶积存室56内的橡胶材料撞在支承面34上，能够使橡胶部件M牢固的附着在支承面34上。

另外，在本实施方式的制造装置10中，在挤出机12的挤出方向前端侧连接有齿轮泵14，能够精确控制由喷口16供给的橡胶材料的输出量，因此能够成型为截面形状均匀的橡胶部件M。

另外，在本实施方式的制造装置10中，将设置在橡胶积存室56的开口部53进行开闭的闸门58，形成有锥面58a，其越接近支承面34，沿着支承面34的移动方向L的尺寸越小。因此，与从开口部53排出的橡胶部件M的摩擦减小，橡胶部件M难以从支承面34上剥离向闸门58侧卷起，能够防止橡胶部件M的成型不良。

(第二实施方式)

下面，对第二实施方式进行说明。

在本实施方式的制造装置10中，如图7及图8所示，在喷口16中，将从挤出机12供给的橡胶材料引导至排出口32的流路33，具备设置在齿轮泵14侧的第一流路33a以及连接设置在第一流路33a的前端侧(即，排出口32侧)的第二流路33b。

第二流路33b，排出口32的高度(沿着与排出口32的宽度方向W及橡胶的输送方向F垂直的方向上的长度)h2比第一流路33a的高度h1小，第二流路33b的截面面积比第一流路33a的截面面积小。这样的第二流路33b，从排出口32的宽度方向一侧的W1侧朝向宽度方向另一侧的W2侧，沿着橡胶材料的输出方向的长度F逐渐缩短。结果，在排出口32，由宽度方向一侧的W1侧排出的橡胶材料的流量(排出量)，比从宽度方向另一侧的W2侧排出的橡胶材料的流量小。

使用这样的本实施方式的制造装置10制造图11所例示的薄板圆环状的橡胶部件M的情况下，使排出口32与喷口16相对移动，使得排出口32的宽度方向一侧的W1侧位于橡胶部件M的内侧M1，排出口32的宽度方向另一侧的W2侧位于橡胶部件M的外侧M2，在支承面34上成型薄板圆环状的橡胶部件M。由此，由排出口32排出的橡胶材料的流量，在橡胶部件M的内侧M1比外侧M2减少，能够不在外侧M2产生褶皱而成型橡胶部件M。

另外，其他结构与第一实施方式相同，发挥相同的作用效果。

(第三实施方式)

下面对第三实施方式进行说明。

本实施方式的制造装置10，支承面34由基部42和板状支承器44形成，所述基部42构成支承部件18，所述板状支承器44相对于基部42可装卸。

详细地，如图9以及图10所示，基部42具备向着支承器44突出的突出部70。在板状支承器44上，在与设置在基部42上的突出部70相对应的位置上穿设有贯通孔72。设置在基部42上的突出部70，突出尺寸仅与板状支承器44的厚度尺寸大致相同。

在本实施方式中，穿设在支承器44上的贯通孔72，由俯视图上呈圆形的圆孔部72a和从圆孔部72a呈放射状延伸的多个长孔部72b构成。多个长孔部72b在周向上等间隔设置。设置在基部42上的突出部70，在与穿设在支承器44上的长孔部72b相对应的位置上，设置成与长孔部72b相对应的形状。

如果将这样的支承器44安装在基部42上，并使圆孔部72a的中心与旋转驱动装置38的旋转轴40一致，则从基部42突出的突出部70嵌入设置在支承器44上的长孔部72b中。并且，在支承面34的移动方向L上，突出部70的端面70a与支承器44交替配置，能够通过突出部70的端面70a及支承器44形成平坦的支承面34。

并且，与第一实施方式相同，使设置在挤出机12前端的喷口16接近支承器44，边使支承面34与喷口16相对移动，边由喷口16挤出由挤出机12混炼的橡胶材料，从而在由设置在基部42上的突出部70的端面70a及支承器44形成的支承面34上，成型图11所例示的薄板圆环状的橡胶部件M。

如上所述，在本实施方式中，由设置在基部42上的突出部70的端面70a与支承器44形成平坦的支承面34，在该支承面34上成型橡胶部件M。橡胶部件M成型后，在将支承器44从基部42上卸下时，橡胶部件M从基部42的突出部70处剥离，其跨过支承器44的长孔部72b附着在支承器44上，与支承器44的接触面积减小。因此，将附着在支承器44上的橡胶部件M转移至硫化前的轮胎中间体等其他部件的情况下，容易从支承器44上剥离橡胶部件M，并容易进行橡胶部件M的转移操作。

并且，在橡胶部件M成型时，突出部70嵌入到支承器44的长孔部72b，由支承器44与突出部70的端面70a形成平坦的支承面34，几乎未减少橡胶部件M与支承面34之间的接触面积，因此成型时不易发生橡胶部件M不慎剥离的情况，能够防止成型不良。

另外，在本实施方式中，在支承面34的移动方向L上，突出部70的端面70a与支承器44交替配置，因此从基部42卸下支承器44时产生的将橡胶部件M从基部42的突出部70处剥离的力，不会局部作用于橡胶部件M上，从基部42卸下支承器44时，不易损坏橡胶部件M。

Claims (8)

1.一种橡胶部件的制造装置，其具备将橡胶材料混炼并输出的挤出机、排出由所述挤出机供给的橡胶材料的喷口及具有与所述喷口对置的支承面的支承部件，使所述支承面与所述喷口在保持间距不变的情况下相对旋转移动，将由所述喷口排出到所述支承面上的橡胶材料成型为板状橡胶部件；其特征在于，在所述橡胶部件的制造装置中，具备：

橡胶积存室，其形成在所述喷口与所述支承面之间，积存由所述喷口排出的橡胶材料，并在所述支承面相对于所述喷口的移动方向的前方，即，从所述喷口观察所述支承面时，所述支承面移动方向的前方具有开口部；及

闸门，其设置于所述喷口上，开闭所述开口部；

所述支承部件具备设有突出部的基部，及设有贯通孔并相对于所述基部可装卸的支承器，所述支承器在安装于所述基部的状态下，所述突出部嵌入所述贯通孔，由所述支承器与所述突出部形成所述支承面；

在所述支承面相对于所述喷口的移动方向上，交替配置所述突出部及所述支承器；

用所述闸门关闭所述开口部，将由所述喷口排出的橡胶材料填充到所述橡胶积存室后，边使所述支承面与所述喷口在保持间距不变的情况下相对旋转移动，边移动所述闸门，打开所述开口部。

2.如权利要求1所述的橡胶部件的制造装置，其特征在于，所述喷口具备向所述橡胶积存室排出橡胶材料的排出口；所述排出口与所述支承面对置。

3.如权利要求1所述的橡胶部件的制造装置，其特征在于，所述喷口具备向所述橡胶积存室排出橡胶材料的排出口及将由所述挤出机供给的橡胶材料引导至所述排出口的流路；

所述流路具备第一流路和第二流路，所述第二流路连续设置在所述第一流路的所述排出口侧，且截面面积比所述第一流路小；

所述第二流路，其从所述排出口的宽度方向一侧朝向宽度方向另一侧，沿着橡胶材料的输出方向的长度逐渐缩短。

4.如权利要求1所述的橡胶部件的制造装置，其特征在于，在所述挤出机与所述喷口之间设有齿轮泵。

5.如权利要求1所述的橡胶部件的制造装置，其特征在于，所述闸门具备锥面，该锥面沿所述支承面相对于所述喷口的移动方向的前方，向越来越远离所述支承面的方向倾斜。

6.一种橡胶部件的制造方法，其边从喷口排出由挤出机输出的橡胶材料，边使与所述喷口对置的支承面与所述喷口在保持间距不变的情况下相对旋转移动，将由所述喷口排出的橡胶材料在所述支承面上成型为板状的橡胶部件，其特征在于，

在所述橡胶部件的制造方法中，在所述喷口与所述支承面之间形成橡胶积存室，该橡胶积存室在所述支承面相对于所述喷口的移动方向的前方，即，从所述喷口观察所述支承面时，所述支承面移动方向的前方具有开口部；

用闸门关闭所述开口部，将由所述喷口排出的橡胶材料填充到所述橡胶积存室后，边使所述支承面与所述喷口在保持间距不变的情况下相对旋转移动，边移动所述闸门，打开所述开口部。

7.如权利要求6所述的橡胶部件的制造方法，其特征在于，从设置在所述喷口中的与所述支承面对置的位置处的排出口向所述橡胶积存室排出橡胶材料。

8.如权利要求6或7所述的橡胶部件的制造方法，其特征在于，使用具备设有突出部的基部和设有贯通孔并可相对于所述基部装卸的支承器的支承部件，在将所述支承器安装在所述基部的状态下，所述突出部嵌入所述贯通孔，由所述支承器和所述突出部形成所述支承面。