CN104321177A

CN104321177A - 橡胶带的制造方法以及制造装置

Info

Publication number: CN104321177A
Application number: CN201380026882.2A
Authority: CN
Inventors: 真船敏行
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2012-06-07
Filing date: 2013-05-28
Publication date: 2015-01-28
Anticipated expiration: 2033-05-28
Also published as: CN104321177B; WO2013183492A1; JP5735932B2; JP2013252668A

Abstract

本发明提供一种橡胶带(Gs)的制造方法，其使用了压延机构(4)，对从橡胶挤压机构的排出口连续地被排出的橡胶(G)进行压延而形成宽度较窄的带状的橡胶带(Gs)该橡胶带(Gs)的制造方法包含：对压延机构(4)进行加热的工序；对压延机构(4)的外周面的温度进行测定的工序；以及温度控制工序，其对基于橡胶(G)的种类、温度、形状以及压延速度中的至少一个信息而预先设定的设定温度(Ts)与上述测定出的温度(Tk)进行比较，在测定出的温度(Tk)较低时，对压延机构(4)进行加热来将压延机构(4)的温度保持于设定温度(Ts)。

Description

橡胶带的制造方法以及制造装置

技术领域

本发明涉及能够抑制橡胶粘贴于压延机构，从而制造品质较高的橡胶带的制造方法以及制造装置，所述压延机构用于对橡胶进行压延而形成橡胶带。

背景技术

近年来，为了提高轮胎的生产性，例如，提出有各种绕带成型法，所述绕带成型法将宽度较小的带状的橡胶带重叠卷绕为螺旋状而形成胎面橡胶。图7示出了制造上述橡胶带的装置a的一个例子。装置a例如具备：从排出口b连续地排出橡胶的橡胶挤压机a；对来自排出口b的橡胶进行压延而形成带状的橡胶带e的上下压延辊c、c；以及对来自压延辊c的橡胶带进行拉取的拉取辊d。连续制造出的橡胶带e经由拉取辊d被朝下游侧输送。

然而，为了提高与路面的抓地性能，而存在如下趋势，即：使用在胎面橡胶具有较高的粘着性的配合橡胶。具有较高的粘着性的配合橡胶容易粘贴于压延辊c、c。为了防止上述的粘贴，例如考虑有使拉取辊d的拉取速度加快，将橡胶带e从压延辊c、c强制地剥下。然而，在上述的方法中，会产生橡胶带e的剖面形状的变形增大的问题。

在下述专利文献1中，为了防止橡胶带粘贴于压延辊，而提出有由陶瓷材料形成外周面的压延辊c。另外，使压延辊的外周面的温度被冷却至30℃以下。

专利文献1：日本特开2009-184152号公报

然而，近年来，存在如下趋势，即：在轿车用、摩托车用或者重载荷用轮胎等多种多样的轮胎中使用各种配合的橡胶。与此相伴，用于防止橡胶的粘贴的压延辊c的温度也各种各样。因此，在以往的装置中，存在无法与多样化的橡胶对应的问题。

发明内容

本发明是鉴于以上的问题点而完成的，其目的在于提供一种能够抑制橡胶带粘贴于压延机构的外周面，从而能够制造出具有较高品质的橡胶带的制造方法以及制造装置。

本发明中的第一发明是一种橡胶带的制造方法，其使用了如下机构：从排出口连续地排出橡胶的橡胶挤压机构；以及对上述橡胶进行压延而形成带状的橡胶带的压延机构，上述橡胶带的制造方法的特征在于，包含：对上述压延机构进行加热的工序；对上述压延机构的外周面的温度进行测定的工序；以及温度控制工序，其将设定温度与测定出的上述温度进行比较，在上述测定出的温度较低时，对上述压延机构进行加热而将上述压延机构的上述外周面的温度保持为上述设定温度，上述设定温度是基于上述橡胶的种类、温度、形状以及压延速度中的至少一个信息而预先设定的。

在第一发明的基础上，优选上述设定温度为40℃～95℃。

在第一发明的基础上，优选上述橡胶带是宽度为5mm～30mm，厚度为0.5mm～5mm的剖面矩形形状。

本发明的第二发明是一种橡胶带的制造装置，其具有：从排出口连续地排出橡胶的橡胶挤压机；以及对上述橡胶进行压延而形成带状的橡胶带的上下一对压延辊，上述橡胶带的制造装置的特征在于，上述压延辊具备对上述橡胶带进行压延的辊主体、支承上述辊主体的支承轴、以及对上述辊主体的外周面的温度进行测定的测定装置，在上述支承轴连接有对该支承轴进行加热的加热装置，在上述加热装置连接有对上述加热装置进行控制的控制装置，基于上述橡胶的种类、温度、形状以及压延速度中的至少一个信息在上述控制装置预先输入设定温度，并且基于该设定温度与由上述测定装置测定出的温度来对上述加热装置所产生的加热量进行调节。

在第二发明的基础上，优选上述支承轴为具有中空部的气缸状，上述加热装置向上述中空部供给载热体，上述控制装置对上述载热体的温度进行控制。

在第二发明的基础上，优选上述加热装置为电热丝。

在第二发明的基础上，优选在上述支承轴密封有对热进行保持的蓄热流体。

在第二发明的基础上，优选上述辊主体包括赋形辊以及平辊，赋形辊具有橡胶带形成用的凹陷部，平辊具有平坦的表面，上述赋形辊的凹陷部以及与上述凹陷部对置的平辊的一部分由高导热金属制成。

在第二发明的基础上，优选对上述辊主体的外周面实施被膜处理、喷砂处理或者镜面处理的至少一种处理。

根据本发明，将基于橡胶的种类、温度、形状以及压延速度中的至少一个信息而预先设定的设定温度与压延机构的外周面的温度进行比较。而且，在压延机构的外周面的温度较低时，进行对压延机构进行加热而将上述压延机构的温度保持于上述设定温度的温度控制工序。由此，压延机构被保持为容易使配合橡胶剥离的温度。因此，在本发明中，不论橡胶的种类如何，均能够提高橡胶带从压延机构剥离的剥离性，从而能够抑制橡胶带制造时的粘贴，进而能够制造较高的品质的橡胶带。

附图说明

图1是示出本发明的实施方式的橡胶带的制造装置的侧视图。

图2是橡胶带的制造装置的主要部分放大图。

图3是橡胶带的压延机构的剖视图。

图4是示出橡胶带的制造装置的加热机构的简要剖视图。

图5是包括橡胶带的制造装置的控制装置的控制框图。

图6是示出橡胶带的制造装置的加热机构的其他的方式的简要剖视图。

图7是以往的橡胶带的制造装置的主要部分放大图。

具体实施方式

以下，根据附图对本发明的一个实施方式进行说明。

如图1或者图2所示，橡胶带的制造装置1(以下，有时仅称为“制造装置”。)具有：橡胶挤压机3，其作为橡胶挤压机构，从排出口2连续地排出橡胶G；以及压延机构4，其具备上下一对压延辊4P、4F，对从上述排出口2排出的橡胶G进行压延而形成宽度较小的带状的橡胶带Gs。

如图2所示，橡胶挤压机3具备：气缸10，其具有橡胶置入口10A；螺旋轴11，其收纳于气缸10的内部；以及挤压头12，其设置于气缸10的前端。在挤压头12设置有橡胶的排出口2。橡胶挤压机3通过螺旋轴11的驱动使被置入的橡胶G可塑化，从而能够从排出口2连续地排出。在优选的方式中，橡胶G利用排出口2以对应橡胶带Gs的剖面形状的方式预备成型。

如图2或者图3所示，压延机构4包括：辊支架(roller holder)15，其固定支承于挤压头12；一对压延辊4P、4F，它们支承于该辊支架15；连动机构16，其是将上述压延辊4P、4F连结为能够以相互同速度旋转的齿轮或者带等；以及，其是经由该连动机构16对压延辊4P、4F进行驱动的电动机等(省略图示)。

本实施方式的制造装置1还具有：配置于压延机构4的下游侧的拉取辊5；配置于拉取辊5的下游侧的输送机6；以及配置于输送机6的下游侧的成型鼓7。

如图2所示，在拉取辊5卷挂有由压延机构4形成的橡胶带Gs。拉取辊5是通过摩擦力对橡胶带Gs进行拉取的驱动辊。拉取辊5例如以与压延辊4P、4F的圆周速度V大致相同的圆周速度Va被驱动。

在拉取辊5与输送机6之间设置有使橡胶带Gs自由地松弛的收缩区域Y。在收缩区域Y中，橡胶带Gs能够不被约束地呈U字状松弛而自由地垂下，因此橡胶带Gs自由地收缩，从而例如能够缓和压延时的残余应变等。

输送机6例如具备被引导为能够进行环绕运动的非伸长性的输送带18(图1所示)。经由拉取辊5的橡胶带Gs以粘着保持于输送带18的一面的方式被输送。作为输送带18例如优选采用具有加强用芯部件与表面层的输送带，其中，加强用芯部件具有非伸长性，表面层用来覆盖上述加强用芯部件。加强用芯部件优选为使用了有机纤维的薄板。表面层优选为与未硫化橡胶的粘着性优越的聚酯树脂。

输送机6在其下游侧具有暂时对橡胶带Gs进行保留的保留部X。保留部X是具有多个引导辊的悬挂装置(festoon)，能够暂时存储多余的橡胶带Gs。

经由输送机6的橡胶带Gs沿周向呈螺旋状卷绕于成型鼓7的外表面，例如成型未硫化的胎面橡胶等(绕带成型法)。如本实施方式那样，橡胶带Gs预先在收缩区域Y内进行橡胶收缩后，保持于输送带18。因此，能够大幅度地抑制橡胶带Gs通过绕带成型法而卷绕于成型鼓7后的橡胶收缩。

如图3所示，压延辊4P、4F具备：对橡胶带Gs进行压延的辊主体20；对辊主体20进行支承的支承轴21；以及对辊主体20的外周面的温度进行测定的测定装置22。

辊主体20呈圆筒状，其内表面固定于支承轴21的外表面。辊主体20包括：附带轮廓的辊主体20P，其在外周面形成有周向的凹陷部23，用来对橡胶带Gs的剖面形状进行成型；以及外周面平坦的平辊主体20F。因此，压延辊4P、4F包括安装有附带轮廓的辊主体20P的赋形辊4P以及位于下方的安装有平辊主体20F的平坦的平辊4F。

通过辊主体20P的凹陷部23和与凹陷部23对置的辊主体20F的平坦的外表面来决定橡胶带Gs的剖面形状，在本实施方式中，上述剖面形状是轴向的宽度为5mm～30mm、上下方向的厚度为0.5mm～5mm的条带状。

赋形辊4P的凹陷部23、以及与凹陷部23对置的平辊4F的至少一部分由高热传导材料形成。在本实施方式中，各个辊主体20使用陶瓷材料而形成。作为上述陶瓷材料，优选是包含氧化铝(Al2O3)至少75％以上，特别地优选为90％以上，进一步优选为98％以上的氧化铝系精细陶瓷。

在优选的方式中，对辊主体20的外周面实施被膜处理、喷砂处理或者镜面处理的至少一种处理。例如，作为镜面处理，在辊主体20由铁材料形成的情况下，利用具有500号以上的粗糙度的锉刀研磨辊主体20的外表面。在本实施方式中，通过喷砂处理在辊主体20的外周面形成表面粗糙度Ra为1.01μm～1.50μm研光花纹。

在本实施方式中，测定装置22具备与一方的辊主体20P(20F)接触的热感知辊25以及将该热感知辊25固定于辊支架15的固定部件26。对于测定装置22而言，只要是对辊主体20的外表面的温度进行测定的装置，则可以采用任意的装置。作为测定装置22，例如可以包括：热感知照相机；以及根据由该热感知照相机获得的图像对辊主体20的温度进行测定的运算装置。另外，测定装置22也可以近似如设置于对辊主体20进行支承的支承轴21的中空部21a的热感知传感器。

支承轴21为具有中空部21a的圆筒状，且两端经由轴承以能够自由旋转的方式支承于辊支架15。支承轴21例如由铁等金属材料形成，更加优选用热传导性较高的银、铜对金属材料的外表面进行涂层。

如图4所示，在支承轴21连接有对该支承轴21进行加热的加热装置28。

本实施方式的加热装置28是设置于支承轴21的中空部21a的电热丝28a。在优选的方式中，在支承轴21的中空部21a插入有用于对热进行保持的蓄热单元29。蓄热单元29例如呈棒状，并在其内部密封有蓄热流体。流体为液体，从制造成本的观点出发也优选使用水。电热丝28a优选以螺旋状卷绕于蓄热单元29的周围。这样的蓄热单元29能够防止急剧的温度变化，从而能够将辊主体20的温度保持于所希望的状态。

在加热装置28连接有控制装置30。图5示出了包括控制装置30的本发明的控制框图。控制装置30具有：输入机构31，其输入橡胶G的种类、温度、剖面形状、压延速度的信息，以及输入与这些信息对应的设定温度Ts；存储部32，其存储输入的设定温度Ts；比较部33，其对存储于存储部32的设定温度Ts与测定出的测定温度Tk进行比较；操作部34，其基于比较部33的信号对加热装置28进行操作；以及显示机构35，其对测定温度Tk进行显示。此外，也能够从输入机构31向操作部34直接输入加热装置28的加热量。

如以上那样构成的控制装置30进行如下工序：加热工序，在该工序中，利用加热装置28经由压延机构4的支承轴21对辊主体20进行加热；测定工序，在该工序中，通过热感知辊25对辊主体20的外表面的温度进行测定；以及温度控制工序，在该工序中，基于以对应橡胶G的种类、温度、剖面形状以及压延速度中的至少一个信息的方式输入的设定温度Ts与由测定装置22测定出的测定温度Tk的差ΔT对加热装置28的加热量进行调节。

在本实施方式的加热工序中，通过调节向电热丝28a供给的电力，从而对加热量进行调节。

在上述温度控制工序中，存储于存储部32的设定温度Ts被输出至比较部33。在比较部33中，从设定温度Ts减去测定装置22的测定温度Tk，将其温度差ΔT输出至操作部34。操作部34基于温度差ΔT调节向加热装置28供给的电力。

在比较部33中，重复对测定温度Tk与设定温度Ts的比较，若设定温度Ts与测定温度Tk的温度差ΔT变小，则开始对橡胶G的压延。此时，将温度差ΔT显示于显示机构35，也可以根据作业人员的判断开始对橡胶G的压延。作为设定温度Ts例如优选输入40℃～95℃的值。

加热工序、测定工序以及温度控制工序在直至橡胶G的压延结束为止的期间反复进行，从而将辊主体20的外表面的温度保持于设定温度Ts。

图6示出了加热装置的其他的实施方式。该实施方式的加热装置39向中空部21a供给被加热了的热水等载热体41。向压延机构4供给的热能通过载热体41的温度或者载热体41的流量来进行控制。该控制利用控制装置40进行。

以上，虽对本实施方式的制造装置1进行了详述，但本发明不限定于上述实施方式，其能够在各种方式中进行变形并加以实施。

实施例

利用上述实施方式的橡胶带的制造装置，能够由表1所示的配合不同的A至F的橡胶制造橡胶带，并对橡胶粘贴于压延辊的程度进行了测试。

[表1]

(单位：重量％)

	A配合	B配合	C配合	D配合	E配合	F配合
							聚合物	42.00	36.00	38.00	43.00	50.00	41.00
碳	15.00	23.00	37.00	4.00	15.00	8.00
							丙酮	18.50	22.20	21.80	15.75	14.02	18.19
粘合成分	0.50	1.80	1.20	2.25	1.98	0.81
							灰分	24.00	17.00	2.00	34.00	19.00	32.00
配合方法	E/S	E	E	S	S	S

表1的“配合方法”栏的“E”表示由乳胶(乳化重合法)配合的橡胶。同样，“S”表示由溶液(溶液重合法)配合的橡胶。同样地，“E/S”表示为由乳胶配合的橡胶与由溶液配合的橡胶的混合。

表2示出了压延辊的温度与橡胶的粘贴程度。评价为接下来的四个等级。

A：橡胶带未粘贴于辊主体。

B：橡胶带虽粘贴于辊主体，但不对橡胶带的剖面形状带来影响。

C：橡胶带粘贴于辊主体，橡胶带的剖面形状稍微变形。

D：橡胶带粘贴于辊主体，在橡胶带的剖面形状存在不良情况。

将测试的结果示于表2。

[表2]

实施例1

实施例2

实施例3

实施例4

实施例5

实施例6

实施例7

实施例8

设定温度Ts

35

40

50

60

70

80

95

100

A配合

C

B

A

B

C

D

B配合

D

C

B

A

B

C

D

C配合

D

C

B

A

B

C

D

D配合

D

C

B

A

B

C

D

E配合

D

C

B

A

B

C

F配合

D

C

B

A

B

C

根据测试的结果，能够确认：在压延辊为40°～95°的温度范围内，使用本发明的橡胶带的制造方法以及制造装置进行制造的橡胶带能够抑制橡胶带的粘贴，从而能够提供一种品质较高的橡胶带。

附图标记说明

G…橡胶；Gs…橡胶带；1…橡胶带的制造装置；3…橡胶挤压机；4…压延机构；4P…赋形辊；4F…平辊；5…拉取辊；6…输送机；7…成型鼓；21…支承轴；22…测定装置；28…加热装置；28a…电热丝；29…蓄热流体；30…控制装置。

Claims

1.一种橡胶带的制造方法，其使用了从排出口连续地排出橡胶的橡胶挤压机构以及对所述橡胶进行压延而形成带状的橡胶带的压延机构，

所述橡胶带的制造方法的特征在于，包括：

对所述压延机构进行加热的工序；

对所述压延机构的外周面的温度进行测定的工序；以及

温度控制工序，其将设定温度与测定出的所述温度进行比较，在所述测定出的温度较低时，对所述压延机构进行加热而将所述压延机构的所述外周面的温度保持为所述设定温度，其中，所述设定温度是基于所述橡胶的种类、温度、形状以及压延速度中的至少一个信息而预先设定的。

2.根据权利要求1所述的橡胶带的制造方法，其特征在于，

所述设定温度为40℃～95℃。

3.根据权利要求1或2所述的橡胶带的制造方法，其特征在于，

所述橡胶带呈宽度为5mm～30mm，厚度为0.5mm～5mm的剖面矩形形状。

4.一种橡胶带的制造装置，其具有：

从排出口连续地排出橡胶的橡胶挤压机；以及

对所述橡胶进行压延而形成带状的橡胶带的上下一对压延辊，

所述橡胶带的制造装置的特征在于，

所述压延辊具备对所述橡胶带进行压延的辊主体、支承所述辊主体的支承轴、以及对所述辊主体的外周面的温度进行测定的测定装置，

在所述支承轴连接有对该支承轴进行加热的加热装置，

在所述加热装置连接有对所述加热装置进行控制的控制装置，

基于所述橡胶的种类、温度、形状以及压延速度中的至少一个信息对所述控制装置预先输入设定温度，并且基于该设定温度和由所述测定装置测定出的温度对所述加热装置所产生的加热量进行调节。

5.根据权利要求4所述的橡胶带的制造装置，其特征在于，

所述支承轴为具有中空部的圆筒状，所述加热装置向所述中空部供给载热体，所述控制装置对所述载热体的温度进行控制。

6.根据权利要求4所述的橡胶带的制造装置，其特征在于，

所述加热装置为电热丝。

7.根据权利要求6所述的橡胶带的制造装置，其特征在于，

在所述支承轴密封有对热进行保持的蓄热流体。

8.根据权利要求4～7中任意一项所述的橡胶带的制造装置，其特征在于，

所述辊主体包括具有橡胶带形成用的凹陷部的赋形辊、以及具有平坦的表面的平辊，

所述赋形辊的凹陷部以及与所述凹陷部对置的平辊的一部分由高导热金属制成。

9.根据权利要求4～8中任意一项所述的橡胶带的制造装置，其特征在于，

对所述辊主体的外周面实施被膜处理、喷砂处理或者镜面处理中的至少一种处理。