CN103958158A - 圆筒状橡胶构件的成形方法 - Google Patents

圆筒状橡胶构件的成形方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103958158A
CN103958158A CN201380004055.3A CN201380004055A CN103958158A CN 103958158 A CN103958158 A CN 103958158A CN 201380004055 A CN201380004055 A CN 201380004055A CN 103958158 A CN103958158 A CN 103958158A
Authority
CN
China
Prior art keywords
rubber
mould
cylindric
supporting body
rubber component
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201380004055.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103958158B (zh
Inventor
北村崇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyo Tire Corp
Original Assignee
Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyo Tire and Rubber Co Ltd filed Critical Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Publication of CN103958158A publication Critical patent/CN103958158A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103958158B publication Critical patent/CN103958158B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C41/00—Shaping by coating a mould, core or other substrate, i.e. by depositing material and stripping-off the shaped article; Apparatus therefor
    • B29C41/02—Shaping by coating a mould, core or other substrate, i.e. by depositing material and stripping-off the shaped article; Apparatus therefor for making articles of definite length, i.e. discrete articles
    • B29C41/08—Coating a former, core or other substrate by spraying or fluidisation, e.g. spraying powder
    • B29C41/085—Coating a former, core or other substrate by spraying or fluidisation, e.g. spraying powder by rotating the former around its axis of symmetry
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/36—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die
    • B29C48/365—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die using pumps, e.g. piston pumps
    • B29C48/37—Gear pumps
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/36—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die
    • B29C48/395—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die using screws surrounded by a cooperating barrel, e.g. single screw extruders
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/36—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die
    • B29C48/50—Details of extruders
    • B29C48/505—Screws
    • B29C48/585—Screws provided with gears interacting with the flow
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/92—Measuring, controlling or regulating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D23/00—Producing tubular articles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D30/00—Producing pneumatic or solid tyres or parts thereof
    • B29D30/06—Pneumatic tyres or parts thereof (e.g. produced by casting, moulding, compression moulding, injection moulding, centrifugal casting)
    • B29D30/08—Building tyres
    • B29D30/20—Building tyres by the flat-tyre method, i.e. building on cylindrical drums
    • B29D30/30—Applying the layers; Guiding or stretching the layers during application
    • B29D30/3007—Applying the layers; Guiding or stretching the layers during application by feeding a sheet perpendicular to the drum axis and joining the ends to form an annular element
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D30/00—Producing pneumatic or solid tyres or parts thereof
    • B29D30/06—Pneumatic tyres or parts thereof (e.g. produced by casting, moulding, compression moulding, injection moulding, centrifugal casting)
    • B29D30/52—Unvulcanised treads, e.g. on used tyres; Retreading
    • B29D30/58—Applying bands of rubber treads, i.e. applying camel backs
    • B29D30/62—Applying bands of rubber treads, i.e. applying camel backs by extrusion or injection of the tread on carcass
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2948/00—Indexing scheme relating to extrusion moulding
    • B29C2948/92—Measuring, controlling or regulating
    • B29C2948/92504—Controlled parameter
    • B29C2948/92514—Pressure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2948/00—Indexing scheme relating to extrusion moulding
    • B29C2948/92—Measuring, controlling or regulating
    • B29C2948/92504—Controlled parameter
    • B29C2948/92571—Position, e.g. linear or angular
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2948/00—Indexing scheme relating to extrusion moulding
    • B29C2948/92—Measuring, controlling or regulating
    • B29C2948/92504—Controlled parameter
    • B29C2948/9258—Velocity
    • B29C2948/9259—Angular velocity
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2948/00—Indexing scheme relating to extrusion moulding
    • B29C2948/92—Measuring, controlling or regulating
    • B29C2948/92819—Location or phase of control
    • B29C2948/92857—Extrusion unit
    • B29C2948/92876—Feeding, melting, plasticising or pumping zones, e.g. the melt itself
    • B29C2948/92885—Screw or gear
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2948/00—Indexing scheme relating to extrusion moulding
    • B29C2948/92—Measuring, controlling or regulating
    • B29C2948/92819—Location or phase of control
    • B29C2948/92933—Conveying, transporting or storage of articles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2948/00—Indexing scheme relating to extrusion moulding
    • B29C2948/92—Measuring, controlling or regulating
    • B29C2948/92819—Location or phase of control
    • B29C2948/92952—Drive section, e.g. gearbox, motor or drive fluids
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2023/00—Tubular articles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Tyre Moulding (AREA)

Abstract

本发明提供一种保持固定宽度，且消除接合部中的阶梯部而在整个圆周可成形所希望厚度的圆筒状橡胶构件的成形方法。圆筒状橡胶构件的成形方法具备：准备工艺，使模具(11)接近成型鼓(2)；卷绕起始工艺，开始挤出橡胶(S)的同时开始旋转成型鼓(2)，并且将挤出量逐渐增加至规定量(Q1)，通过将模具(11)与成型鼓(2)的距离逐渐增大至相当于圆筒状橡胶构件的所希望厚度的规定距离(D2)，成形剖面呈楔形的卷绕起始部(S1)；卷绕工艺，使挤出量保持在所述规定量(Q1)，并且将模具(11)与成型鼓(2)的距离保持在规定距离(D2)，在该状态下卷绕橡胶(S)；以及卷绕终止工艺，通过将模具(11)与成型鼓(2)的距离保持在所述规定距离(D2)的状态下，使挤出量从所述规定量(Q1)逐渐减少，由此在卷绕起始部(S1)上成形剖面呈楔形的卷绕终止部(S2)。

Description

圆筒状橡胶构件的成形方法
技术领域
本发明涉及一种，将通过挤出机并经由模具挤出的橡胶卷绕在旋转支撑体，并接合卷绕起始部和卷绕终止部而以圆筒状成形的圆筒状橡胶构件的成形方法。
背景技术
现有的轮胎的制造方法中，例如在胎冠顶部胶中，从挤出机向传送带上挤出橡胶并切断成相当于一个轮胎的长度，并且将其向成形工艺搬运，以圆筒状贴合在预先成形的被称为第一壳体的带束构件上而成形(例如，下述专利文献1)。
另外，用成型鼓将从挤出机挤出的条(strip)状橡胶带以螺旋状卷绕，同时以所希望的形状层压而成形的方法也是已知的(例如，下述专利文献2)。
进一步地，还有如下方法：在将圆筒状基础构件成形之后的成型鼓的外周面上配置多个口模，对于从与这些口模接近的挤出机挤出橡胶，使成型鼓旋转驱动的同时用口模夹压而卷绕在圆筒状基础构件上(例如，下述专利文献3)。
在专利文献1的成形方法中，为了切断相当于一个轮胎的长度的橡胶还需要额外的切断装置，进一步地，还需要用于储存及搬运已切断的橡胶的空间或搬运设备，从而存在导致成本增加的问题。
另外，若使用切断装置进行切断，则在切断部附近引起应力松弛，由此发生尺寸变化，并导致轮胎均匀性的恶化。进一步地，卷绕起始和卷绕终止的接合部(接头部)的厚度增加，由此轮胎均匀性恶化，或者由于在接合部产生阶梯部而导致硫化时发生空气进入或者产生接合部的破损或剥离。
在专利文献2的将橡胶带以条状挤出并以螺旋状在成型鼓卷绕几圈的方法中，存在周期变长的倾向，为了避免上述问题以高挤出(剪切)速度挤出，然而可能会存在由发热使橡胶烧焦的问题。
在专利文献3的成形方法中，从挤出机至口模的距离较大，因此，被熔化的橡胶的温度在夹压之前下降而导致橡胶粘度上升。由此，为了形成所希望的橡胶厚度，难以通过口模夹压橡胶，尤其会导致在接合部产生阶梯部。
现有技术文献：
专利文献
专利文献1：日本国特开平6-71587号公报
专利文献2：日本国特开2002-46194号公报
专利文献3：日本国特开2004-82436号公报
发明内容
发明要解决的课题
本发明是鉴于上述实际情况所提出的，其课题在于，提供一种保持固定宽度，且消除卷绕起始和卷绕终止的接合部中的阶梯部而在整个圆周可成形所希望的厚度的圆筒状橡胶构件的成形方法。
解决课题的方法
用于解决上述课题的本发明的圆筒状橡胶构件的成形方法，其是将通过挤出机并经由模具挤出的橡胶卷绕在旋转支撑体，并接合卷绕起始部和卷绕终止部而以圆筒状成形的圆筒状橡胶构件的成形方法，其特征在于，所述圆筒状橡胶构件的成形方法具备：准备工艺，使模具接近旋转支撑体；卷绕起始工艺，在开始从接近的模具挤出橡胶的同时，开始旋转旋转支撑体，将橡胶的挤出量逐渐增加至规定量，并且将模具与旋转支撑体的距离逐渐增大至相当于圆筒状橡胶构件的所希望厚度的规定距离，由此成形剖面呈楔形的卷绕起始部；卷绕工艺，将橡胶的挤出量保持在所述规定量，并且将模具与旋转支撑体的距离保持在所述规定距离，在该状态下卷绕橡胶；以及卷绕终止工艺，将模具与旋转支撑体的距离保持在所述规定距离的状态下，使橡胶的挤出量从所述规定量逐渐减少，由此在所述卷绕起始部上成形剖面呈楔形的卷绕终止部。
对采用所述结构的圆筒状橡胶构件的成形方法的作用效果进行说明。将通过挤出机挤出的橡胶卷绕在旋转支撑体的情况下，若被挤出的橡胶以摩擦的方式穿过模具和旋转支撑体的表面之间的间隙，穿过的橡胶形成该间隙的厚度。即，在卷绕起始工艺中，将橡胶的挤出量逐渐增加至规定量，并且将模具与旋转支撑体的距离逐渐增大至规定距离，由此能够在保持卷绕起始部的固定宽度的状态下，成形厚度逐渐增大至圆筒状橡胶构件的所希望厚度的、剖面呈楔形的卷绕起始部。另外，在卷绕工艺中，将橡胶的挤出量保持在规定量，并且将模具与旋转支撑体的距离保持在规定距离，由此能够在保持固定宽度的状态下，将被卷绕的橡胶形成为所希望厚度。另外，在卷绕终止工艺中，将模具与旋转支撑体的距离保持在规定距离，由此能够使被卷绕的橡胶形成为所希望厚度。而且，在卷绕终止工艺中，将橡胶的挤出量从规定量逐渐减少，由此能够成形厚度逐渐变薄的剖面呈楔形的卷绕终止部，并且将该卷绕终止部重叠在卷绕起始部上，由此能够在保持固定宽度的状态下，消除卷绕起始和卷绕终止的接合部中的阶梯部。由此，能够保持一定宽度，且消除卷绕起始和卷绕终止的接合部中的阶梯部，从而在整个圆周以所希望厚度成形圆筒状橡胶构件。在制造轮胎时，通过使用本发明的圆筒状橡胶构件的成形方法，消除接合部中的阶梯部，因此，硫化时不会发生空气进入，并且还提高均匀性。
在本发明的圆筒状橡胶构件的成形方法中，优选以如下方式设定，即，每单位时间的橡胶的挤出量与，从旋转方向看模具和旋转支撑体的表面之间的间隙时的面积乘以旋转支撑体表面基于旋转的每单位时间的移动距离而得到的体积相等。
根据该结构，穿过模具和旋转支撑体的表面之间的间隙的橡胶通过挤出机被适当地挤出，因此，在卷绕起始工艺、卷绕工艺、及卷绕终止工艺中的任一工艺中均能够保持橡胶的固定宽度。
在本发明的圆筒状橡胶构件的成形方法中，优选地，具有一对齿轮的齿轮泵设置在挤出机和模具之间，并以齿轮泵入口侧的压力相对于程序运行的所述齿轮的转速固定的方式，对内置于挤出机的螺杆的转数进行PID控制，所述PID控制的参数在所述准备工艺、卷绕起始工艺、卷绕工艺、及卷绕终止工艺的各工艺中分别不同。
若使齿轮泵的入口侧的压力固定而旋转驱动齿轮泵，则能够从模具挤出与齿轮的转速对应的量的橡胶。根据本发明，即使在各工艺中挤出量不同的情况下，也能够使齿轮泵入口侧的压力稳定并保持在固定水平。因此，即使在卷绕起始工艺或卷绕终止工艺中挤出量发生变化的情况下，也能够仅通过改变齿轮的转速而以所希望的挤出量准确地挤出橡胶，因此，能够高精度成形剖面呈楔形的卷绕起始部或卷绕终止部。
本发明尤其适用成形于具有厚度为3.0mm以下、宽度为150mm以上的薄壁宽幅的剖面形状的圆筒状橡胶构件。例如，为了成形具有薄壁宽幅的剖面形状的圆筒状橡胶构件，若要使用具有与该剖面形状对应的形状的开口的模具而挤出橡胶，则有可能由于模具的入口压力或出口压力变得非常高，需要增大模具而提高强度，或者可能因橡胶温度变高而发生烧焦的现象。但是，根据起到上述作用效果的本发明，能够根据模具与旋转支撑体的距离规定橡胶的厚度，因此，即使是具有薄壁宽幅的剖面形状的圆筒状橡胶构件，也不需要增大模具，而且还能够抑制橡胶的烧焦。另外，在现有的挤出中，为了得到薄壁宽幅且具有均匀厚度的橡胶，当从模具排出时需要使橡胶流速一致。但是，在通常的已知计算机分析中，并非与实际情况完全一致，必须依赖操作者的感觉或在试行及错误中反复调整模具流路的试运行错误，这会一味地花费时间和费用。本发明对于橡胶流速不需要使分析结果与实际现象完全一致，在挤出宽度方向上只要至少是小于30％的差异，就能够用将被挤出的橡胶摩擦的方法使橡胶厚度均匀。
在本发明的圆筒状橡胶构件的成形方法中，优选地，在所述准备工艺中，使模具接近至离旋转支撑体0.1mm以下的位置。
在准备工艺中使模具接近至靠近旋转支撑体表面的位置，由此能够使卷绕起始部形成为其顶端剖面呈大致零度角的楔形，因此，能够有效地消除接合部中的阶梯部。
附图说明
图1是示出用于成形圆筒状橡胶构件的成形设备的、结构的一例的示意图。
图2是示出成形设备的控制系统的功能的框图。
图3是示出成形圆筒状橡胶构件时的工序的一例的流程图。
图4是示出成形圆筒状橡胶构件的状态的示意图。
图5(a)是示出成型鼓的旋转角度和橡胶的挤出量之间的关系的图表，图5(b)是示出成型鼓的旋转角度和从模具至成型鼓的距离之间的关系的图表。
图6是示出其他实施方案的成形设备的结构的示意图。
具体实施方式
下面，参照附图对本发明的实施方案进行说明。图1是示出用于成形圆筒状橡胶构件的成形设备的、结构的一例的示意图。图1所示的成形设备具备：挤出机1、齿轮泵10、模具11、成型鼓(相当于旋转支撑体)2、及控制装置3。
挤出机1具有：圆筒形的机筒1a；漏斗1b，其与机筒1a的供应口连接；螺杆1c，其用于将橡胶混匀并向顶端侧送出；螺杆用马达1d，其用于使螺杆1c旋转驱动。如下所述，螺杆用马达1d是通过控制装置3控制转速的。
在挤出机1的挤出方向的顶端侧与齿轮泵10连接，齿轮泵10的顶端侧与模具11连接。被挤出机1混匀的橡胶材料供应于齿轮泵10，齿轮泵10向模具11供应定量的橡胶。橡胶S从模具11以规定的挤出量挤出。
齿轮泵10具有一对齿轮10a，并具有朝向模具11从出口侧送出橡胶的功能。一对齿轮10a分别通过齿轮用马达(未图示)旋转驱动，其转速通过控制装置3控制。通过控制装置3使齿轮用马达的转速、及螺杆用马达1d的转速连动并控制，由此能够控制从模具11挤出的橡胶S的挤出量。此外，为了便于图示，一对齿轮10a在图1以上下方向排列，但是实际上也可以以平面方向(齿轮10a的旋转轴为图1的上下方向)排列。
在齿轮泵10的入口侧，即靠近挤出机1的一侧，设置有第一压力传感器12，用于检测从挤出机1供应过来的橡胶的压力。另外，在齿轮泵10的出口侧，设置有第二压力传感器13，用于检测从模具11挤出的橡胶S的压力。
齿轮泵10的入口侧的压力是由基于齿轮泵10的齿轮10a和挤出机1的螺杆1c的橡胶送出量规定的。通过保持固定的该入口侧的压力，齿轮泵10能够将定量的橡胶供应于模具11，还可使来自模具11的挤出量稳定。但是，若入口侧的压力不稳定，则来自模具11的挤出量产生偏差，从而难以成形所希望尺寸的圆筒状橡胶构件。
作为控制齿轮泵10的入口侧压力的方法，已知的是对齿轮泵10的齿轮10a的转速和挤出机1的螺杆1c的转速进行PID控制的方法。该PID控制一般在将橡胶以定量连续挤出时使用。本发明的成形方法具备：后述的多个工艺如准备工艺、卷绕起始工艺、卷绕工艺、及卷绕终止工艺，在各工艺中的橡胶挤出量不同。在这种情况下，若使齿轮10a的转速固定并将橡胶以规定量连续挤出的卷绕工艺中的PID控制的参数，用于使齿轮10a的转速发生大的变化而使挤出量发生大发热变化的卷绕起始工艺及卷绕终止工艺中，则不能使入口侧的压力保持在固定水平。因此，在本实施方案中，使PID控制的参数在准备工艺、卷绕起始工艺、卷绕工艺、及卷绕终止工艺的各工艺中分别不同。更具体而言，在准备工艺中，齿轮10a处于不旋转的停止状态，但是尽管如此，有必要保持固定的入口侧的压力，因此，螺杆1c产生微动，并且转速的变化量少。因此，将参数设定成使PID控制的反应迟钝。在卷绕工艺中，需要使齿轮10a以高速旋转，且保持固定的入口侧的压力，因此螺杆1c也以高速旋转。这时，橡胶由于混匀作用逐渐发热，并且橡胶粘度也下降。由于该影响，入口侧的压力也存在下降趋势，为了补偿该下降，根据高速区域的干扰影响进行PID控制。另一方面，在卷绕起始工艺中，齿轮10a的转速的变化量大，并且进行程序运行使得其从静止状态瞬间达到高速区域，为了在该情况下保持固定的入口压侧的压力，需要将参数设定成使螺杆1c的转速也能瞬间响应的灵敏的反应。与卷绕起始工艺相反，卷绕终止工艺进行程序运行使得齿轮10a的变化从高速区域瞬间降低至静止状态。这时，为了使入口侧的压力保持在固定水平，将参数设定成使螺杆1c的转速也能瞬间响应的灵敏的反应。由此，能够在所有工艺中使齿轮泵10的入口侧的压力稳定并保持在大致固定的水平。
此外，在本实施方案中，示出了挤出机1的挤出方向的顶端侧与齿轮泵10连接的示例，即使用所谓的外置齿轮泵的示例。但是，也可以代替该外置齿轮泵，使用将齿轮泵内置于挤出机内的齿轮泵内置型挤出机。如图6的示意图所示，对齿轮泵内置型挤出机而言，在螺杆1c的顶端部具有齿轮槽1e，通过该齿轮槽1e和齿轮泵10的齿轮10a啮合，形成齿轮泵10的齿轮10a随着螺杆1c的旋转而进行旋转的结构，并且能够通过仅仅控制螺杆1c的旋转而控制齿轮泵10的旋转，而且能够以定量挤出。在本发明中，齿轮泵内置型挤出机与连接有外置齿轮泵的挤出机相比，能够容易控制挤出量，而且不需要齿轮用马达，因此挤出机顶端部形成为紧凑型，从而更优选。
成型鼓2以通过伺服马达20(参照图2)可向R方向旋转的方式构成。伺服马达20的转速由控制装置3所控制。在成型鼓2，供应经由模具11被挤出的橡胶，将成型鼓2在粘贴有橡胶的状态下向R方向旋转驱动，由此能够沿着圆周方向卷绕橡胶。此外，也可以设置用于压紧向成型鼓2供应的橡胶的未图示的压紧辊筒。
接着，通过图2的框图对本实施方案的成形设备的控制系统的功能进行说明。控制装置3具有控制成形设备的各个部动作的功能。
螺杆用马达控制单元31根据在第一压力传感器12检测的齿轮泵10的入口侧的压力，控制挤出机1的螺杆用马达1d的转速。齿轮用马达控制单元32根据预先设定的(基于时间系数)控制程序，控制齿轮用马达10b的转速。伺服马达控制单元33用于控制伺服马达20的转速。
挤出机1、齿轮泵10、及模具11以作为一体通过前后驱动装置14可以向挤出方向的前后移动的方式构成，并且能够靠近或远离成型鼓2。该前后的移动也由控制装置3的前后驱动装置控制单元34控制。
＜圆筒状橡胶构件的成形方法＞
接着，通过上述的成形设备对成形圆筒状橡胶构件的方法进行说明。本发明的圆筒状橡胶构件的成形方法具备：准备工艺，使模具11接近成型鼓2；卷绕起始工艺，开始从接近的模具11挤出橡胶S的同时开始旋转成型鼓2，并且将橡胶S的挤出量逐渐增加至规定量，而且将模具11与成型鼓2的距离逐渐增大至相当于圆筒状橡胶构件的所希望厚度的规定距离，由此成形剖面呈楔形的卷绕起始部；卷绕工艺，使橡胶S的挤出量保持在规定量，将模具11与成型鼓2的距离保持在规定距离，由此卷绕橡胶S；及卷绕终止工艺，将模具11与成型鼓2的距离保持在规定距离的状态下，使橡胶S的挤出量从规定量逐渐减少，由此在卷绕起始部上成形剖面呈楔形的卷绕终止部。
图3是示出成形圆筒状橡胶构件时的工序的一例的流程图。图4是示出成形圆筒状橡胶构件的状态的示意图。另外，成型鼓2的旋转角度和橡胶S的挤出量之间的关系在图5(a)中示出。另外，成型鼓2的旋转角度和从模具11至成型鼓2的距离之间的关系在图5(b)中示出。
首先，使挤出机1、齿轮泵10、及模具11作为一体前进(#1)，如图4(a)所示，使模具11接近成型鼓2。这时，模具11接近至离成型鼓2的表面规定的间隔D1处。D1优选为0.1mm以下。此外，对使模具11接近成型鼓2的时机而言，只要是橡胶S从模具11挤出之前设好所述规定间隔的时机，则没有特别的限制。
接着，将在前工艺中调整的橡胶S的橡胶材料投入挤出机1的漏斗1b。此时，作为橡胶材料没有特别的限制，例如，可以举出：向天然橡胶、丁苯橡胶(SBR)、顺丁橡胶(BR)、异戊橡胶(IR)等通用的橡胶原料，以通常方法混匀配合材料，可调制加热交联的橡胶。另外，作为被投入的橡胶材料的形状，没有特别的限制，例如，可以举出带状、片状、及颗粒状等形状。
向漏斗1b投入的橡胶材料，通过挤出机1的螺杆1c混匀，并向挤出方向的顶端侧送出而供应于齿轮泵10(#2、3)。并且，向齿轮泵10供应的橡胶材料，通过旋转的一对齿轮10a朝向模具11向出口侧送出(#4)。
供应于模具11的橡胶材料作为橡胶S，从模具11的开口挤出(#5)。如图4(b)所示，如果被挤出的橡胶S的顶端部呈粘贴在成型鼓2的外表面而固定的状态，则如图4(c)所示，开始旋转驱动成型鼓2(#6)。实际上，开始从模具11挤出橡胶S的同时(或者大致同时)开始旋转成型鼓2。
另外，几乎与开始旋转驱动成型鼓2同时，控制齿轮10a的转速及螺杆1c的转速，由此使从模具11挤出的橡胶S的挤出量逐渐增加至规定量(#7)。进一步地，如图4(c)所示，增加橡胶S的挤出量的同时，使模具11逐渐后退，从而逐渐增大模具11与成型鼓2的距离(#7)。由此，橡胶S的卷绕起始部S1的剖面呈楔形。
具体而言，如图5(a)所示，直至成型鼓2的旋转角度成为θ度，将橡胶S的挤出量逐渐增加至规定量Q1。另外，如图5(b)所示，使模具11逐渐后退，直至成型鼓2的旋转角度成为θ度，并且模具11与成型鼓2的距离从D1逐渐增大至规定距离D2。
此后，橡胶S的挤出量保持在规定量Q1，并且模具11与成型鼓2的距离保持在规定距离D2的状态下，成型鼓2继续旋转驱动。此处的规定距离D2相当于欲成形的圆筒状橡胶构件的所希望厚度，被挤出的橡胶S穿过模具11和成型鼓2的表面之间的间隙而形成D2的厚度。由此，对橡胶S而言，卷绕起始部S1的剖面呈楔形，此后，如图4(d)所示，形成固定的厚度D2。
并且，如图4(e)所示，若橡胶S的卷绕起始部S1靠近模具11，则通过控制齿轮10a的转速及螺杆1c的转速，使从模具11挤出的橡胶S的挤出量从规定量Q1逐渐减少(#8)。
具体而言，如图5(a)所示，将橡胶S的挤出量保持在规定量Q1直至成型鼓2的旋转角度成为360°，随后使橡胶S的挤出量从规定量Q1逐渐减少，直到旋转角度达到(360+θ)度。这时，如图5(b)所示，模具11与成型鼓2的距离保持在规定距离D2。因此，如图4(f)所示，对橡胶S而言，卷绕终止部S2的剖面呈楔形，将该卷绕终止部S2重叠在卷绕起始部S1上而成形。据此，成形卷绕起始部S1和卷绕终止部S2的接合部的厚度与其他部分的厚度大致相同的圆筒状橡胶构件。
最后，如图4(g)所示，模具11后退并完成圆筒状橡胶构件的成形(#9)。
＜其他实施方案＞
此外，在本发明中，不仅能够将挤出的橡胶S直接卷绕在成型鼓2(旋转支撑体)，还能够在成型鼓2(旋转支撑体)已经卷绕有其他橡胶情况下，在该其他橡胶的外表面卷绕橡胶S。
另外，在上述实施方案中，使挤出机1前后移动而靠近或远离成型鼓2，但是使成型鼓2向前后移动而靠近或远离挤出机1也可。
附图标记说明
【附图标记说明】
1    挤出机
1c     螺杆
2    成型鼓
3    控制装置
10   齿轮泵
10a   齿轮
11   模具
12   第一压力传感器
13   第二压力传感器
14   前后驱动装置
20   伺服马达
D2    规定距离
Q1    规定量
S    橡胶
S1    卷绕起始部
S2    卷绕终止部

Claims (5)

1.一种圆筒状橡胶构件的成形方法，其是将通过挤出机并经由模具挤出的橡胶卷绕在旋转支撑体，并接合卷绕起始部和卷绕终止部而以圆筒状成形的圆筒状橡胶构件的成形方法，其特征在于，
所述圆筒状橡胶构件的成形方法，其具有：
准备工艺，使模具接近旋转支撑体；
卷绕起始工艺，在开始从接近的模具挤出橡胶的同时，开始旋转旋转支撑体，将橡胶的挤出量逐渐增加至规定量，并且将模具与旋转支撑体的距离逐渐增大至相当于圆筒状橡胶构件的所希望厚度的规定距离，由此成形剖面呈楔形的卷绕起始部；
卷绕工艺，使橡胶的挤出量保持在所述规定量，并且将模具与旋转支撑体的距离保持在所述规定距离，在该状态下卷绕橡胶；以及
卷绕终止工艺，通过将模具与旋转支撑体的距离保持在所述规定距离的状态下，使橡胶的挤出量从所述规定量逐渐减少，由此在所述卷绕起始部上成形剖面呈楔形的卷绕终止部。
2.根据权利要求1所述的圆筒状橡胶构件的成形方法，其特征在于，
将橡胶的挤出量设定为：使每单位时间的橡胶的挤出量，与从旋转方向看模具和旋转支撑体的表面之间的间隙时的面积乘以旋转支撑体表面基于旋转的每单位时间的移动距离而得到的体积相等。
3.根据权利要求1所述的圆筒状橡胶构件的成形方法，其特征在于，
具有一对齿轮的齿轮泵设置在挤出机和模具之间，并以齿轮泵的入口侧的压力相对于程序运行的所述齿轮的转速固定的方式，对内置于挤出机的螺杆的转速进行PID控制，所述PID控制的参数在所述准备工艺、卷绕起始工艺、卷绕工艺、及卷绕终止工艺的各工艺中分别不同。
4.根据权利要求1所述的圆筒状橡胶构件的成形方法，其特征在于，
所述圆筒状橡胶构件具有厚度为3.0mm以下、宽度为150mm以上的薄壁宽幅的剖面形状。
5.根据权利要求1所述的圆筒状橡胶构件的成形方法，其特征在于，
在所述准备工艺中，使模具接近至离旋转支撑体0.1mm以下的位置。
CN201380004055.3A 2012-04-16 2013-03-19 圆筒状橡胶构件的成形方法 Expired - Fee Related CN103958158B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012092853A JP5989387B2 (ja) 2012-04-16 2012-04-16 円筒状ゴム部材の成形方法
JP2012-092853 2012-04-16
PCT/JP2013/057897 WO2013157343A1 (ja) 2012-04-16 2013-03-19 円筒状ゴム部材の成形方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103958158A true CN103958158A (zh) 2014-07-30
CN103958158B CN103958158B (zh) 2016-02-10

Family

ID=49383310

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201380004055.3A Expired - Fee Related CN103958158B (zh) 2012-04-16 2013-03-19 圆筒状橡胶构件的成形方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10005206B2 (zh)
JP (1) JP5989387B2 (zh)
CN (1) CN103958158B (zh)
WO (1) WO2013157343A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105383081A (zh) * 2014-08-26 2016-03-09 东洋橡胶工业株式会社 橡胶部件的制造装置以及制造方法

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6511295B2 (ja) * 2015-03-05 2019-05-15 Ｔｏｙｏ Ｔｉｒｅ株式会社 ゴム部材の成形方法及び成形装置
JP7198151B2 (ja) * 2019-05-17 2022-12-28 Ｔｏｙｏ Ｔｉｒｅ株式会社 帯状ゴム部材の成形方法及び成形装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009037736A1 (ja) * 2007-09-18 2009-03-26 Toyo Tire & Rubber Co., Ltd. ゴムストリップ材の成形装置及びゴムストリップ材の成形方法
WO2009078247A1 (ja) * 2007-12-14 2009-06-25 Bridgestone Corporation ゴム部材の製造方法及び製造装置
JP2010234707A (ja) * 2009-03-31 2010-10-21 Toyo Tire & Rubber Co Ltd タイヤ成形方法
JP2011173369A (ja) * 2010-02-25 2011-09-08 Bridgestone Corp ビード部材の製造装置及び製造方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0671587A (ja) 1992-08-26 1994-03-15 Bridgestone Corp 押出トレッドの才断方法、押出トレッドの才断装置及び押出トレッドの引張装置
JP5013636B2 (ja) 2000-05-24 2012-08-29 株式会社ブリヂストン タイヤ構成部材の成形方法
JP4363511B2 (ja) 2002-08-26 2009-11-11 横浜ゴム株式会社 円筒状ゴム部材の製造方法及びその装置
JP4835299B2 (ja) * 2006-07-21 2011-12-14 東洋製罐株式会社 押出成形方法と押出成形装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009037736A1 (ja) * 2007-09-18 2009-03-26 Toyo Tire & Rubber Co., Ltd. ゴムストリップ材の成形装置及びゴムストリップ材の成形方法
WO2009078247A1 (ja) * 2007-12-14 2009-06-25 Bridgestone Corporation ゴム部材の製造方法及び製造装置
JP2010234707A (ja) * 2009-03-31 2010-10-21 Toyo Tire & Rubber Co Ltd タイヤ成形方法
JP2011173369A (ja) * 2010-02-25 2011-09-08 Bridgestone Corp ビード部材の製造装置及び製造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105383081A (zh) * 2014-08-26 2016-03-09 东洋橡胶工业株式会社 橡胶部件的制造装置以及制造方法
CN105383081B (zh) * 2014-08-26 2017-12-19 东洋橡胶工业株式会社 橡胶部件的制造装置以及制造方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN103958158B (zh) 2016-02-10
WO2013157343A1 (ja) 2013-10-24
US20150008618A1 (en) 2015-01-08
JP5989387B2 (ja) 2016-09-07
US10005206B2 (en) 2018-06-26
JP2013220569A (ja) 2013-10-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101419089B1 (ko) 고무 스트립의 제조 장치
CN102189659B (zh) 轮胎用橡胶部件的制造方法以及其所使用的制造装置
CN104582934B (zh) 橡胶条制造装置以及制造方法
EP2033763B1 (en) Method of manufacturing a thin rubber member, rubber roller, and method of rolling a rubber
US10259147B2 (en) Apparatus and method for extruding an elastomer mixture
EP3393747B1 (en) Extrusion device and process for extruding a semi-finished product made of elastomeric material
JP6030910B2 (ja) ゴム部材の製造装置
WO2008016005A1 (en) Integral equipment comprising kneading and injection sections
CN103958158B (zh) 圆筒状橡胶构件的成形方法
WO2008001432A1 (fr) Procédé de production de pneumatique par extrusion volumique
US20160310987A1 (en) Extruding machine and method of operating same
JP6644626B2 (ja) ビードコア被覆方法及びビードコア被覆装置
JP5574843B2 (ja) 未加硫ゴムの押出成形装置および押出成形方法
JP2006159622A (ja) ゴム部材成形設備及びゴム材料成形方法
JP6511295B2 (ja) ゴム部材の成形方法及び成形装置
CN113260501B (zh) 胎圈芯包覆方法及胎圈芯包覆装置
JP4534225B2 (ja) ゴム部材成形設備及びゴム部材成形方法
KR200439147Y1 (ko) 직결 구동방식이 구비되는 고무 압출기
KR200439247Y1 (ko) 정량압출기를 갖는 고무 압출기
JP2008018571A (ja) ダイヘッド、ゴム押出機及びストリップゴム巻付装置
JP2018047561A (ja) 円筒状ゴム部材の成形方法
WO2008032366A1 (fr) Procédé de fabrication d'un pneu
JP2006192582A (ja) 複合押出機の押出制御方法
KR100817785B1 (ko) 고무원단 끊김방지용 보조샤프트를 갖는 피드롤부와정량압출기 및 직결 구동방식이 구비되는 고무압출기
JP2009132076A (ja) ストリップゴム押出装置及びストリップゴム押出方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20160210

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee