CN104416933B - 充气轮胎的成形装置及成形方法 - Google Patents

充气轮胎的成形装置及成形方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种充气轮胎的成形装置及成形方法，其能够成形限制RFV及RRO的增大，高速耐久性得到提高的充气轮胎。本发明的充气轮胎的成形装置具备：挤出机(11)，混炼并输送橡胶材料；接头(13)，安装在挤出机（11）前端；成形鼓（2），缠绕从接头（13）的排出口（131）排出的橡胶条（S）；其中，接头（13）在与成形鼓（2）的旋转表面（2a）相对的端面（13a）且比排出口（131）更靠近成形鼓（2）的旋转方向（R）的后方侧上形成有接受部（132），所述接受部（132）能够接受已经缠绕在成形鼓（2）上的橡胶条（S）。

Description

充气轮胎的成形装置及成形方法
技术领域
本发明涉及一种充气轮胎的成形装置及成形方法，其用于将从安装在挤出机前端的接头排出的橡胶条缠绕在旋转支持体上来成形充气轮胎。
背景技术
如图9所示，充气轮胎将胎侧橡胶7、胎面橡胶8、内衬橡胶9等各种橡胶部件组合构成。
作为成形这些橡胶部件的方法，已知在周向上缠绕带状橡胶条来成形橡胶部件的所谓条带组合法（例如下述专利文献1及2）。根据所述条带组合法，能够通过将橡胶条缠绕在成形鼓等旋转支持体上，并依次层叠，来成形具有所希望的截面形状的橡胶部件。
下述专利文献3中，记载有如下的轮胎的成形方法：如图4所示地缠绕带状的橡胶条S，使缠绕开始侧的最初的一周M1不在轮胎周向上倾斜缠绕，使第二周以后的各周M2～Mn-1在轮胎周向的部分区域内相对于轮胎周向倾斜，以在轮胎宽度方向上给与规定间距的送进量，而其他部分不在轮胎周向上倾斜，并且使缠绕结束侧的最后一周Mn不在轮胎周向上倾斜。
但是，通过这种条带组合法，在缠绕结束时，接头13靠近成形鼓2，因此接头13与已经缠绕在成形鼓2上的橡胶条S接触而压坏橡胶条，从而成为RFV（径向力变动）或RRO(径向偏差)增大，高速耐久性恶化的主要原因。
现有技术文献
专利文献1：日本专利公开2002-178415号公报
专利文献2：日本专利公开2002-205512号公报
专利文献3：日本专利公开2009-119824号公报
发明内容
（一）要解决的技术问题
本发明鉴于上述实际情况而完成，其目的在于提供一种能够成形限制RFV及RRO的增大，高速耐久性得到提高的充气轮胎的成形装置及成形方法。
（二）技术方案
上述目的能够通过如下所述的本发明实现。即，本发明的充气轮胎的成形装置具备：挤出机，混炼并输送橡胶材料；接头，安装在挤出机前端；旋转支持体，缠绕从接头的排出口排出的橡胶条；其中，所述接头在与所述旋转支持体的旋转表面相对的端面且比所述排出口更靠近所述旋转支持体的旋转方向后方侧上形成有接受部，所述接受部能够接受已经缠绕在所述旋转支持体上的所述橡胶条。
本发明的充气轮胎的成形装置的接头在与旋转支持体的旋转表面相对的端面且比排出口更靠近旋转支持体的旋转方向后方侧上形成有接受部，所述接受部能够接受已经缠绕在旋转支持体上的橡胶条。因此，在缠绕结束时，即使在接头靠近旋转支持体的情况下，接头的端面不会与已经缠绕在旋转支持体上的橡胶条接触而压坏橡胶条。由此，即使在缠绕结束位置上，也能够得到所希望的截面形状，因此能够成形限制RFV及RRO的增大，高速耐久性得到提高的充气轮胎。
本发明的充气轮胎的成形装置中，优选所述接受部的截面大于所述橡胶条的截面。通过接受部的截面大于橡胶条的截面，接受部能够完全接受橡胶条，因此接头的端面不会压坏橡胶条。
本发明的充气轮胎的成形装置中，优选所述接受部的截面为将所述橡胶条的最大厚度及最大宽度分别作为短边及长边的长方形状。根据该结构，能够接受进行成形的橡胶部件的起伏。
并且，本发明的充气轮胎的成形方法将从安装在挤出机前端的接头的排出口排出的橡胶条缠绕在旋转支持体上来成形充气轮胎；在缠绕结束时，与所述旋转支持体的旋转表面相对的所述接头的端面靠近所述旋转支持体，同时在形成于所述接头的端面且比所述排出口更靠近所述旋转支持体的旋转方向后方侧的接受部上，接受已经缠绕在所述旋转支持体上的橡胶条。
根据该结构，在缠绕结束时，即使在接头靠近旋转支持体的情况下，也能够将橡胶条接受到形成在接头端面上的接受部，因此接头的端面不会与已经缠绕在旋转支持体上的橡胶条接触而压坏橡胶条。由此，即使在缠绕结束位置上，也能够得到所希望的截面形状，因此能够成形限制RFV及RRO的增大，高速耐久性得到提高的充气轮胎。
附图说明
图1是示意地表示本发明的充气轮胎的成形装置的一例的剖视图。
图2是橡胶条的剖面图。
图3是接头的主视图及侧视图。
图4是用于说明橡胶条的缠绕状态的主视图。
图5是利用本发明的接头的情况下的图4的A-A剖面图及B-B剖面图。
图6是利用现有接头的情况下的图4的A-A剖面图及B-B剖面图。
图7A是另一实施方式的接头的主视图及侧视图。
图7B是另一实施方式的接头的主视图及侧视图。
图7C是另一实施方式的接头的主视图及侧视图。
图7D是另一实施方式的接头的主视图及侧视图。
图8是另一实施方式的接头的主视图。
图9是表示充气轮胎的一例的轮胎子午线剖面图。
具体实施方式
下面，参照附图，对本发明的实施方式进行说明。图1是示意地表示本发明的充气轮胎的成形装置的一例的剖视图。该成形装置具备挤出装置1、缠绕从挤出装置1排出的橡胶条S的成形鼓2（相当于本申请的旋转支持体）以及控制装置3。
挤出装置1具备：挤出机11，混炼并输送橡胶材料；齿轮泵12，连接在挤出机11的挤出方向前端侧；接头13，连接在进一步前端侧。挤出机11具有圆筒形的柱体11a、与柱体11a的供给口连接的料斗11b、混炼橡胶材料并向前端侧输送的螺杆11c、作为旋转驱动螺杆11c的驱动装置的第三伺服马达11d。第三伺服马达11d的转速由控制装置3所具有的第三伺服马达控制构件33控制。
齿轮泵12具有一对齿轮12a，具有朝向接头13向出口侧输送橡胶材料的功能。齿轮12a分别由第一伺服马达14旋转驱动，它们的转速由控制装置3所具有的第一伺服马达控制构件31控制。
接头13具有规定形状的排出口131，从齿轮泵12供给接头13的橡胶材料以具有规定截面形状的橡胶条S的形态连续地挤出成形。橡胶条S以窄幅且小厚度形成带状，根据轮胎的种类等采用各种尺寸。并且，橡胶条S的截面形状不限于特定的形状，根据完成的截面形状，能够采用例如大致三角形、大致月牙形、大致梯形等各种形状。本实施方式的橡胶条S的截面形状为如图2所示的大致三角形。
成形鼓2构成为能够通过第二伺服马达20在R方向上旋转。第二伺服马达20的转速由控制装置3所具有的第二伺服马达控制构件32控制。经由接口13而挤出成形的橡胶条S直接供给成形鼓2，使成形鼓2以粘贴有橡胶条S的状态在R方向上旋转驱动，由此能够沿周向缠绕橡胶条S。
成形鼓2构成为通过未图示的驱动装置能够在轴向（在图1中为与纸面垂直的方向）上往复移动，所述往复移动由控制装置3控制。通过使旋转的成形鼓2相对于挤出装置1在轴向上相对移动，由此使橡胶条S缠绕成螺旋状，或者如图4所示，在轮胎周向的部分区域内，在以规定间距给与送进量的同时进行缠绕，能够成形具有所希望的截面形状的橡胶部件。另一方面，挤出装置1构成为通过未图示的驱动装置能够在挤出方向的前后移动，所述移动也由控制装置3控制。
图3表示接头13的主视图及侧视图。构成本发明的成形装置的接头13呈大致圆锥台状，且具有与成形鼓2的旋转表面2a相对的端面13a。在接头13的端面13a的大致中央部设置有排出口131。排出口131形成为与橡胶条S的截面形状对应的大致三角形状、大致月牙形状、大致梯形状，能够将橡胶材料成形为具有与排出口131的形状对应的截面形状的带状橡胶条S。本实施方式的排出口131呈扁平的大致三角形状。
在接头13的端面13a上，在比排出口131更靠近成形鼓2的旋转方向R的后方侧上形成有接受部132。由此，接受部132能够接受已经缠绕在成形鼓2上的橡胶条S。
本实施方式的接受部132的截面呈长方形状。并且，本实施方式的接受部132为从排出口131的边缘部131a朝向旋转方向R的后方侧以同一截面连续延伸的凹部。
接受部132的截面大于橡胶条S的截面，接受部132能够使橡胶条S不会接触接受部132的底面及侧面，而完全接受橡胶条S。本实施方式中，接受部132的截面为将橡胶条S的最大厚度H及最大宽度W分别作为短边及长边的长方形状。
本发明的充气轮胎的成形方法将从安装在挤出机11前端的接头13的排出口131排出的橡胶条S缠绕在成形鼓2上，来成形充气轮胎，在缠绕结束时，与成形鼓2的旋转表面2a相对的接头13的端面13a靠近成形鼓2，同时在形成于接头13的端面13a且比排出口131更靠近成形鼓2的旋转方向R的后方侧的接受部132上，接受已经缠绕在成形鼓2上的橡胶条S。
对如图4所示的通过将橡胶条S缠绕在成形鼓2上，来成形具有所希望的截面形状的橡胶部件的情况进行说明。图6是在接头13的端面13a上未形成接受部132的情况的图4的A-A剖面图及B-B剖面图。这种情况下，在缠绕结束时，若接头13靠近成形鼓2，则接头13的端面13a与已经缠绕在成形鼓2上的橡胶条S接触而压坏橡胶条，如B-B剖面图那样，橡胶部件不会成为具有所希望的截面形状。
另一方面，图5是如本发明的在接头13的端面13a上形成了接受部132的情况的图4的A-A剖面图及B-B剖面图。根据本发明，在缠绕结束时，即使在接头13靠近成形鼓2的情况下，由于接受部132接受橡胶条S，因此接头13的端面13a也不会与已经缠绕在成形鼓2上的橡胶条S接触而压坏橡胶条。由此，即使在缠绕结束位置上，也能够得到所希望的截面形状，因此能够成形限制RFV及RRO的增大，高速耐久性得到提高的充气轮胎。
（另一实施方式）
（1）前述实施方式中，将接受部132的截面设定为长方形状，但不限于此。例如，可以如图7A所示，将接受部132的截面设定为三角形状。此时，接受部132的截面形状与排出口131的形状大致相同。但是，由于从排出口131排出的橡胶条S膨胀，因此优选接受部132的截面形状大于排出口131的形状。通过将接受部132的截面设定为三角形状，对排出口131的边缘部131a上的橡胶流动的影响小，能够减小橡胶条S排出时的形状变化。
此外，可以如图7B所示，将接受部132的截面设定为梯形状，也可以如图7C所示，将接受部132的截面设定为使底面呈圆弧状。由此，排出口131的边缘部131a上的橡胶流动良好，因此橡胶条S的排出量增加，不易产生部件残边，并且能够接受所成形的橡胶部件的起伏。
此外，可以如图7D所示，由多个三角形状构成接受部132的截面。由此，能够根据排出口131的形状来稳定橡胶条S的截面形状，并接受所成形的橡胶部件的起伏。
（2）前述实施方式中，接受部132为从排出口131的边缘部131a朝向旋转方向R的后方侧以同一截面连续延伸的凹部，但接受部132的截面也可以沿旋转方向R改变。图8（a）～（f）表示接受部132的截面宽度朝向旋转方向R的后方侧扩大的例子。与图3所示的接受部132相比，图8（a）～（f）所示的接受部132能够对应更大范围的橡胶部件的起伏。
（3）前述实施方式中，说明了如图4所示的在轮胎周向的部分区域内，在以规定间距给与送进量的同时缠绕橡胶条S，来成形具有所希望的截面形状的橡胶部件的方法，但本发明的成形装置及成形方法可以也可以适用于将橡胶条S缠绕成螺旋状来成形具有所希望的截面形状的橡胶部件的情况。
附图标记说明
2 成形鼓
2a 旋转表面
11 挤出机
13 接头
13a 端面
131 排出口
132 接受部
S 橡胶条
R 成形鼓的旋转方向

Claims (4)

1.一种充气轮胎的成形装置，其特征在于，具备：挤出机，混炼并输送橡胶材料；接头，安装在挤出机前端；旋转支持体，缠绕从接头的排出口排出的橡胶条，
所述接头在与所述旋转支持体的旋转表面相对的端面，且比所述排出口更靠近所述旋转支持体的旋转方向后方侧上，形成有接受部，所述接受部能够接受已经缠绕在所述旋转支持体上的所述橡胶条。
2.根据权利要求1所述的充气轮胎的成形装置，其特征在于，所述接受部的垂直于接受所述橡胶条的方向的截面大于所述橡胶条的截面。
3.根据权利要求1或2所述的充气轮胎的成形装置，其特征在于，所述接受部的截面是将所述橡胶条的最大厚度及最大宽度分别作为短边及长边的长方形状。
4.一种充气轮胎的成形方法，其特征在于，将从安装在挤出机前端的接头的排出口排出的橡胶条，缠绕在旋转支持体上来成形充气轮胎；
在结束缠绕时，与所述旋转支持体的旋转表面相对的所述接头的端面靠近所述旋转支持体，同时在形成于所述接头的端面，且比所述排出口更靠近所述旋转支持体的旋转方向后方侧上的接受部上，接受已经缠绕在所述旋转支持体上的橡胶条。
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