CN104772746A - 轮胎用彩色线涂布装置和轮胎用彩色线涂布方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供轮胎用彩色线涂布装置和轮胎用彩色线涂布方法，即使使用水溶性墨，也能够不发生彩色线的中断地以均等的宽度实施标记。轮胎用彩色线涂布装置具备：墨罐，在所述墨罐存储有水溶性墨；泵，其利用电动马达来压力运送水溶性墨；三端口电磁阀，其具有3个旋转式阀；记号笔，其排出水溶性墨以在轮胎挤出物的表面实施标记；以及将墨罐、泵和三端口电磁阀的各旋转式阀分别连起来的配管，该轮胎用彩色线涂布装置设置有控制构件，所述控制构件对三端口电磁阀的旋转式阀的开闭进行切换，使得在实施标记时，形成水溶性墨按墨罐、泵、三端口电磁阀、记号笔的顺序被输送的路径，另一方面，在不实施标记时，形成使水溶性墨按墨罐、泵、三端口电磁阀、墨罐的顺序进行循环的路径。

Description

轮胎用彩色线涂布装置和轮胎用彩色线涂布方法

技术领域

本发明涉及为了适用轮胎和适用用尺寸等材料识别而在从挤出机挤出的轮胎挤出物的表面实施彩色线的标记的轮胎用彩色线涂布装置、以及使用了所述轮胎用彩色线涂布装置的轮胎用彩色线涂布方法。

背景技术

在轮胎的制造工序中，一般进行以下加工：一边运送从成形机挤出的胎面橡胶等轮胎挤出物，一边使用轮胎用彩色线涂布装置(下面，也简称作“彩色线涂布装置”)利用记号笔在轮胎挤出物的表面用彩色墨(下面，也简单称作“墨”)连续地实施识别用的彩色线(中央线)的标记(例如，专利文献1)。

在过去，将彩色橡胶溶在石脑油等有机溶剂中而作为墨来使用，并使用图4所示那样的彩色线涂布装置41进行该标记。

具体地说，该彩色线涂布装置41构成为，借助墨的自重而将墨从存储有墨的墨罐42通过配管60供给到记号笔50，该记号笔50配设在墨罐42的下方，从记号笔50的末端排出墨并涂布于轮胎挤出物T的表面，由此实施彩色线CL的标记。而且，在墨罐42的内部配设有用于搅拌所存储的墨的空气马达和螺旋桨(未图示)。并且，有时也通过空气压送进行墨的供给来代替借助墨的自重实现的供给。

现有技术文献

专利文献1：日本特开2012-158120号公报

然而，目前使用的墨如上述那样使用石脑油等有机溶剂作为溶剂，因此担心挥发性的有机溶剂对人体造成不良影响。并且，有机溶剂是易燃性的可燃物，在墨的附近限制使用火。

因此，研究了使用水作为溶剂的水溶性墨的导入，可是，在直接应用现有的彩色线涂布装置的情况下，存在发生彩色线的中断，无法以均等的宽度实施标记这样的问题。

发明内容

因此，本发明的课题在于提供轮胎用彩色线涂布装置和使用了所述轮胎用彩色线涂布装置的轮胎用彩色线涂布方法，即使使用水溶性墨，也不会发生彩色线的中断，能够以均等的宽度实施标记。

技术方案1所述的发明为一种轮胎用彩色线涂布装置，其在轮胎挤出物的表面实施彩色线的标记，所述轮胎用彩色线涂布装置的特征在于，其具备：

墨罐，在所述墨罐中存储有水溶性墨；

泵，其利用电动马达来压力运送所述水溶性墨；

三端口电磁阀，其具有3个旋转式阀；

记号笔，其使所述水溶性墨从末端排出，在所述轮胎挤出物的表面实施彩色线的标记；以及

将所述墨罐和所述泵连起来的配管、和将所述三端口电磁阀的各旋转式阀与所述墨罐、所述泵、所述记号笔分别连起来的配管，

所述轮胎用彩色线涂布装置设置有控制构件，所述控制构件对所述三端口电磁阀的旋转式阀的开闭进行切换，使得在实施标记时，形成所述水溶性墨按所述墨罐、所述泵、所述三端口电磁阀、所述记号笔的顺序被输送的路径，另一方面，在不实施标记时，形成所述水溶性墨按所述墨罐、所述泵、所述三端口电磁阀、所述墨罐的顺序进行循环的路径。

技术方案2所述的发明在技术方案1所述的轮胎用彩色线涂布装置的基础上，其特征在于，所述配管的各连结部分的内径被设定为非连结部分的内径的50％～150％。

技术方案3所述的发明在技术方案1或2所述的轮胎用彩色线涂布装置的基础上，其特征在于，所述记号笔的排出口的口径为0.5mm～1.5mm。

技术方案4所述的发明在技术方案1至3中任一技术方案所述的轮胎用彩色线涂布装置的基础上，其特征在于，所述记号笔被悬吊部件和/或所述配管悬吊成能够自如移动，所述记号笔被配置成：在实施标记时，能够在使末端部落下的状态下移动自如地实施标记。

技术方案5所述的发明在技术方案1至4中任一技术方案所述的轮胎用彩色线涂布装置的基础上，其特征在于，所述记号笔具有：

主体部；

末端部，其与所述主体部的末端侧连结；

排出口，其设置在所述末端部的末端，排出所述水溶性墨；以及

贯通孔，其使所述主体部的内部、所述末端部的内部、和所述排出口连通，

所述贯通孔在所述末端部形成为朝向所述排出口而末端变细的锥状，

所述主体部的所述末端部侧的所述贯通孔的直径与所述末端部的所述主体部侧的所述贯通孔的直径大致相等。

技术方案6的发明为一种轮胎用彩色线涂布方法，其特征在于，使用技术方案1至5中任一技术方案所述的轮胎用彩色线涂布装置，在所述轮胎挤出物的表面实施彩色线的标记，其中，

利用所述泵的电动马达来压力运送存储于所述墨罐的所述水溶性墨，

通过对所述三端口电磁阀的旋转式阀的开闭进行切换，而使得在实施标记时，将所述水溶性墨按所述墨罐、所述泵、所述三端口电磁阀、所述记号笔的顺序输送，在所述轮胎挤出物的表面实施彩色线的标记，在不实施标记时，使所述水溶性墨按所述墨罐、所述泵、所述三端口电磁阀、所述墨罐的顺序循环。

技术方案7所述的发明在技术方案6所述的轮胎用彩色线涂布方法的基础上，其特征在于，使所述记号笔相对于所述轮胎挤出物的表面的角度为30°～45°来实施彩色线的标记。

发明效果

根据本发明，能够提供轮胎用彩色线涂布装置和使用了所述轮胎用彩色线涂布装置的轮胎用彩色线涂布方法，即使使用水溶性墨，也不会发生彩色线的中断，能够以均等的宽度实施标记。

附图说明

图1是示出本发明的一个实施方式的轮胎用彩色线涂布装置的概略结构图。

图2是示出图1中的记号笔的一例的纵剖视图。

图3是示出在本发明的一个实施方式中实施标记的样子的图。

图4是示出现有的轮胎用彩色线涂布装置的概略结构图。

图5是示出现有的轮胎用彩色线涂布装置中的记号笔的纵剖视图。

标号说明

1、41：(轮胎用)彩色线涂布装置；

2、42：墨罐；

2a：墨罐的流入口；

2b：墨罐的流出口；

4：小型泵；

4a：小型泵的流入口；

4b：小型泵的流出口；

8：三端口电磁阀；

8a：三端口电磁阀的流入口；

8b：三端口电磁阀的第1流出口；

8c：三端口电磁阀的第2流出口；

10、50、50A：记号笔；

10a：记号笔的流入口；

12、52：主体部；

13、53：贯通孔；

14、54：末端部；

16、56：排出口；

20～23、60：配管；

30a～30c：锁链；

55：圆锥形状的空腔；

57、57A：滞留部；

T：轮胎挤出物；

CL：彩色线；

α：轮胎挤出物和记号笔所成的角度。

具体实施方式

下面，根据实施方式并参照附图对本发明进行说明。

1.现有的彩色线涂布装置的问题点

在对本实施方式进行说明之前，对当使用水溶性墨在轮胎挤出物的表面实施标记时，使用现有的彩色线涂布装置的情况下的问题点进行说明。

如上所述，在图4所示那样的现有的彩色线涂布装置中，在墨罐内配设有搅拌用的螺旋桨，利用墨的自重或空气压送将墨供给至记号笔。

在这样的墨罐内存储有水溶性墨的情况下，空气(气泡)由于螺旋桨的旋转而进入到墨内，并在该状态下被直接供给至记号笔，因此，发生彩色线的中断，无法以均等的宽度实施标记。

并且，水溶性墨中，墨容易分离并沉淀，因此，记号笔之前的配管内粘度上升，导致墨流量的降低，从而导致彩色线的中断的发生。

而且，当通过空气压送来供给水溶性墨时，排出压力会由于墨罐内的墨液面的高度而发生变化，因此，导致墨流量的变化，从而导致彩色线的中断的发生。

2.本实施方式的轮胎用彩色线涂布装置

因此，在本实施方式中，使用图1所示那样的彩色线涂布装置。图1是示出本实施方式的彩色线涂布装置的概略结构图。如图1所示，本实施方式的彩色线涂布装置1具备：墨罐2、小型泵4、三端口电磁阀8、记号笔10、以及配管20～23。

在墨罐2的内部存储有水溶性墨，水溶性墨从墨罐2的流出口2b经由与小型泵4的流入口4a连结的配管20被供给到小型泵4。

小型泵4将经由配管20从墨罐2供给来的水溶性墨经由配管21和配管23压力运送到记号笔10，其中，配管21从小型泵4的流出口4b连结到三端口电磁阀8的流入口8a，配管23从三端口电磁阀8的第2流出口8c连结到记号笔10的流入口10a。

这时，在本实施方式中，作为小型泵4，使用能够利用电动马达来压力运送水溶性墨的小型泵。即，在使用现有的有机溶剂的墨的情况下，在墨的附近限制使用火，难以使用电动马达，而在本实施方式中使用的是水溶性墨，因此即使使用电动马达也不用担心引燃。而且，通过使用该电动马达来压力运送墨，抑制了脉动的发生，即使在使用水溶性墨的情况下，也能够在确保稳定的流量的情况下将墨供给到记号笔10。

另外，作为该小型泵4，从能够容易调节流量这一观点出发，优选可变容量型的小型泵。

在三端口电磁阀8设置有3个旋转式阀(球阀)作为切换阀，第1个阀在三端口电磁阀8的流入口8a与配管21连接，第2个阀在第1流出口8b与连结到墨罐2的流入口2a的配管22连接，剩下的第3个阀如前述那样在第2流出口8c与连结到记号笔10的流入口10a的配管23连接。并且，构成为能够利用切换阀的旋转将经由三端口电磁阀8的流入口8a供给来的水溶性墨供给到配管22、23中的任一个。

另外，这里，有时也将直动型的切换阀作为三端口电磁阀8的切换阀，但在直动型的切换阀的情况下，阀芯和阀座之间会附着有微量的墨，长时间使用的话会无法使各阀完全密闭。因此，在本实施方式中，使用旋转式阀作为切换阀。并且，在旋转式阀中，从切换的容易性的观点出发，也优选使用电动式的球阀。

记号笔10将从墨罐2通过配管20、21、23并经由小型泵4、三端口电磁阀8的流入口8a、第2流出口8c供给来的水溶性墨从末端排出，从而在轮胎挤出物T的表面实施彩色线CL的标记。

这时，使用利用电动马达来压力运送墨的小型泵4而将水溶性墨供给至记号笔10，因此，排出压力不会根据墨罐2内的墨液面的高度而发生变化，能够在以稳定的流量供给墨的情况下实施标记。并且，也能够将墨罐2设置在比记号笔10低的位置，从而墨罐2的设置的自由度增高。

在本实施方式中，如上述那样，利用三端口电磁阀8的切换阀(旋转式阀)的旋转，能够变更水溶性墨的供给目的地。

即，在实施标记的情况下，通过关闭三端口电磁阀8的第1流出口8b并打开第2流出口8c，如图1中的箭头F1、F2所示那样，形成水溶性墨按墨罐2、小型泵4、三端口电磁阀8、记号笔10的顺序被输送的路径，并从记号笔10的末端排出水溶性墨。这时，由于小型泵4如上述那样利用电动马达来压力运送水溶性墨，所以产生的脉动小，能够稳定地供给水溶性墨。其结果是，能够不发生彩色线CL的中断地实施均等的标记。

另一方面，在不实施标记的情况下，通过关闭三端口电磁阀8的第2流出口8c并打开第1流出口8b，如图1中的箭头F1、F3所示那样，形成水溶性墨按墨罐2、小型泵4、三端口电磁阀8、墨罐2的顺序被输送的路径，从而水溶性墨进行循环。这样，由于在不实施标记的情况下水溶性墨进行循环，所以即使不在墨罐2内设置搅拌用的螺旋桨也能够适当搅拌水溶性墨，防止由螺旋桨的旋转造成的气泡的进入。并且，能够抑制墨的沉淀，能够防止记号笔10之前的配管内粘度上升而墨的流量降低，从而不发生彩色线的中断地实施均等的标记。

另外，作为本实施方式中使用的水溶性墨，优选粘度为20～100mPa·s，作为这样的水溶性墨，例如能够列举在含有1％～20％wt的二氧化钛、1％～3％wt的乙氧基壬基酚、小于3％wt的非晶体二氧化硅的、粘度为800～900Pa·s的原液中加入等量水稀释(1：1稀释)而得到的墨(粘度：约60mPa·s)。

并且，考虑到所形成的彩色线CL的状态(宽度和中断)以及涂布后的干燥状况等，进行标记时所需要的墨的流量通常小至约5ml/min左右。因此，若在各配管20、21、22、23中内径急剧扩大，则墨容易在那里停滞。而且，停滞的墨容易沉淀，因此在该部位固化，彩色线CL中断。因此，优选特别将内径容易变化的各配管的连结部分(与别的配管连结的部位)的内径设定为非连结部分(除连结部分以外的部位)的内径的50％～150％，成为尽量限制了连结部分的内径变化的构造。

3.记号笔

本发明的发明人进一步还对上述的彩色线涂布装置中的记号笔的构造进行了研究。下面，对该记号笔进行详细说明。

图2是示出图1所示的彩色线涂布装置中的记号笔的一例的纵剖视图。如图2所示，记号笔10具有末端部14和圆筒形状的主体部12，主体部12具有贯通孔13，末端部14安装在主体部12的末端侧。水溶性墨经由配管23(参照图1)被供给到主体部12的贯通孔13。

记号笔10的末端部14形成为锥状，并在末端形成有圆形的排出口16，排出口16用于将供给到贯通孔13的水溶性墨排出到轮胎挤出物T的表面。

贯通孔13在末端部14形成为朝向排出口16而末端变细的锥状，贯通孔13的直径形成为在主体部12的末端部14侧和末端部14的主体部12侧大致相等。

即，本实施方式的记号笔10在以下方面与图5的(A)所示的现有的记号笔50不同：末端部14的贯通孔13和主体部12的贯通孔13以相同口径连通，在末端部14，贯通孔13形成为朝向排出口16而末端变细的锥状。

在图5的(A)所示的现有的记号笔50的情况下，在末端部54的内部形成有比主体部52的贯通孔53的内径大的圆锥形状的空腔55，因此，墨容易滞留在内径变化大的滞留部57。该末端部54由于与以高温进行挤出加工并运送来的轮胎挤出物T接触而成为高温(约100℃)。因此，担心滞留在滞留部57的墨固化而阻塞在排出口56，彩色线CL中断。

因此，作为其改良型，如图5的(B)所示那样，考虑了下述记号笔50A：使圆锥形状的空腔55的直径比现有的小，另一方面，考虑加工的容易性而留下小的滞留部57A。但是，即使在该改良型记号笔50A中，依然有墨在该小的滞留部57A滞留的可能，因此很难说是充分消除了排出口56阻塞这一不良状况。

与此相对，本实施方式的记号笔10中，末端部14的贯通孔13和主体部12的贯通孔13以相同口径连通，贯通孔13的内径没有大幅变化，因此不会形成墨滞留的部分，墨不会固化。其结果是，能够充分减少排出口56被固化的墨阻塞这一不良状况的发生。

另外，作为记号笔10的排出口16的口径，优选为0.5mm～1.5mm，特别优选为1.0mm。口径过小的话，排出口16容易阻塞，过大的话，墨的排出量变得过多、实施了标记后的墨的干燥变慢。

并且，作为记号笔10的材质，优选即使使用水溶性墨也不易生锈、不易产生摩擦的硬金属，能够列举不锈钢、氮化物合金、铂金等。作为具体的一例，列举由SUS(不锈钢)420J2的末端部14、SUS304的主体部12构成的记号笔10。

并且，在使用记号笔实施彩色线的标记时，过去是将记号笔的末端部在插入到轮胎挤出物T的表面的线槽(V槽)中的状态下固定，从记号笔排出墨。因此，若运送中的轮胎挤出物发生蜿蜒行走或上下移动，则固定的记号笔的末端会从线槽脱出而无法追随，从而有可能形成蜿蜒的彩色线。

与此相对，在本实施方式的轮胎用彩色线涂布装置中，如图3所示，记号笔10利用作为悬吊部件的锁链30a～30c和配管23，而以末端部14落在轮胎挤出物T的中心线上的方式被悬吊成能够自如移动。

由此，即使在运送中的轮胎挤出物T发生蜿蜒行走或上下移动的情况下，被悬吊成能够自如移动的记号笔10的末端部14也不会从线槽脱出，从而能够在轮胎挤出物T的表面实施沿着线槽的适当的彩色线CL的标记。另外，这时的记号笔10相对于轮胎挤出物T的表面的角度α优选为30°～45°。

如上所述，根据本实施方式，能够解决在现有的轮胎用彩色线涂布装置中使用水溶性墨的情况下产生的各种问题，由此，能够在轮胎挤出物的表面，不发生中断地以均等的宽度实施彩色线的标记。

【实施例】

(实施例)

使用上述的实施方式的轮胎用彩色线涂布装置，在被挤出加工的胎面橡胶的表面涂布水溶性墨，实施了中央线的标记。另外，作为墨，使用了将上述的水溶性墨、即粘度为800～900Pa·s的原液用水按1：1稀释而得到的粘度为60mPa·s的水溶性墨。

并且，记号笔的全长为226mm，记号笔的主体部的长度为200mm，末端部的长度为26mm。而且，主体部的贯通孔的内径为6mm，末端部的贯通孔形成为朝向排出口，内径从6mm变细到1mm的锥状。

详细条件如下。

墨罐容量：4L

泵：日东工器社(公司名)制、双晶片(バイモル)泵(BPS－215i)

墨流量：5ml/min

电磁阀：CKD社制、电动式球阀三端口阀(MHG4－10－25)

配管：内径4mm、外径6mm。

(比较例1)

使用图4所示那样的现有的轮胎用彩色线涂布装置，借助自重将墨罐内的水溶性墨供给到记号笔，在轮胎挤出物的表面实施了中央线的标记。

另外，对于记号笔，使用了图5的(A)所示的记号笔。具体地说，使用了下述记号笔：全长、主体部的长度、末端部的长度、主体部的贯通孔的内径与实施例相同，在末端部形成朝向排出口而内径从15mm变细成1mm的圆锥形状的空腔。

(比较例2)

对于记号笔，除了使用图5的(B)所示的记号笔以外，以与比较例1相同的条件在轮胎挤出物的表面实施了中央线的标记。

具体地说，使用了下述记号笔：虽然全长、主体部的长度、末端部的长度、主体部的贯通孔的内径与实施例相同，在末端部形成朝向排出口而内径从6mm变细成1mm的圆锥形状的空腔，但在末端部和主体部之间以0.5mm的长度形成有内径为15mm的滞留部。

(结果)

在实施例中，即使使用水溶性墨，也能够以均等的宽度实施中央线的标记，不会看到线的中断等外观不良的发生。

另一方面，在比较例1、2中，墨的流量随着墨罐内的墨液面的高度而发生变化，排出量发生变化，发生了中央线的中断。另外，在比较例1、2中，将自重运送替换成空气压送也会得到同样的结果。

并且，在比较例1、2中，空气(气泡)由于螺旋桨的搅拌而进入到墨内，发生了彩色线的中断，因此，在停止搅拌时，墨罐内的水溶性墨的墨成分沉淀。

并且，发生了这样的不良状况：在比较例1、2的记号笔的末端部，在滞留部发生墨的固化，排出口会阻塞。另一方面，在去掉了滞留部的实施例的记号笔的末端部，不会发生墨的硬化，能够长时间稳定地实施标记。

以上，根据实施方式对本发明进行了说明，但本发明不限定于上述的实施方式。在与本发明相同和等同的范围内能够对上述的实施方式加以各种变更。

Claims (7)

1.一种轮胎用彩色线涂布装置，其在轮胎挤出物的表面实施彩色线的标记，所述轮胎用彩色线涂布装置的特征在于，其具备：

墨罐，在所述墨罐中存储有水溶性墨；

泵，其利用电动马达来压力运送所述水溶性墨；

三端口电磁阀，其具有3个旋转式阀；

记号笔，其使所述水溶性墨从末端排出，在所述轮胎挤出物的表面实施彩色线的标记；以及

将所述墨罐和所述泵连起来的配管、和将所述三端口电磁阀的各旋转式阀与所述墨罐、所述泵、所述记号笔分别连起来的配管，

所述轮胎用彩色线涂布装置设置有控制构件，所述控制构件对所述三端口电磁阀的旋转式阀的开闭进行切换，使得在实施标记时，形成所述水溶性墨按所述墨罐、所述泵、所述三端口电磁阀、所述记号笔的顺序被输送的路径，另一方面，在不实施标记时，形成所述水溶性墨按所述墨罐、所述泵、所述三端口电磁阀、所述墨罐的顺序进行循环的路径。

2.根据权利要求1所述的轮胎用彩色线涂布装置，其特征在于，

所述配管的各连结部分的内径被设定为非连结部分的内径的50％～150％。

3.根据权利要求1或2所述的轮胎用彩色线涂布装置，其特征在于，

所述记号笔的排出口的口径为0.5mm～1.5mm。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的轮胎用彩色线涂布装置，其特征在于，

所述记号笔被悬吊部件和/或所述配管悬吊成能够自如移动，所述记号笔被配置成：在实施标记时，能够在使末端部落下的状态下移动自如地实施标记。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的轮胎用彩色线涂布装置，其特征在于，

所述记号笔具有：

主体部；

末端部，其与所述主体部的末端侧连结；

排出口，其设置在所述末端部的末端，排出所述水溶性墨；以及

贯通孔，其使所述主体部的内部、所述末端部的内部和所述排出口连通，

所述贯通孔在所述末端部形成为朝向所述排出口而末端变细的锥状，

所述主体部的所述末端部侧的所述贯通孔的直径与所述末端部的所述主体部侧的所述贯通孔的直径大致相等。

6.一种轮胎用彩色线涂布方法，其特征在于，使用权利要求1至5中任一项所述的轮胎用彩色线涂布装置，在所述轮胎挤出物的表面实施彩色线的标记，其中，

利用所述泵的电动马达来压力运送存储于所述墨罐的所述水溶性墨，

通过对所述三端口电磁阀的旋转式阀的开闭进行切换，而使得在实施标记时，将所述水溶性墨按所述墨罐、所述泵、所述三端口电磁阀、所述记号笔的顺序输送，在所述轮胎挤出物的表面实施彩色线的标记，在不实施标记时，使所述水溶性墨按所述墨罐、所述泵、所述三端口电磁阀、所述墨罐的顺序循环。

7.根据权利要求6所述的轮胎用彩色线涂布方法，其特征在于，

使所述记号笔相对于所述轮胎挤出物的表面的角度为30°～45°来实施彩色线的标记。