CN105383081A - 橡胶部件的制造装置以及制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种橡胶部件的制造装置以及制造方法，其将对支承面粘贴的橡胶部件的粘贴始端形成为倾斜面状，提高重量平衡的均匀性。在具备挤出机、管头、与管头对置的支承面，使支承面与管头相对移动，在支承面上成型橡胶部件的制造装置中，设置形成在管头与支承面之间的橡胶积存部，以及能够封闭橡胶积存部的移动方向前方侧呈倾斜面状的封闭面。在通过封闭面封闭橡胶积存部的状态下，从吐出口吐出橡胶材料，在由橡胶材料填充橡胶积存部后，使支承面与管头相对移动，在将橡胶材料的粘贴始端压接到封闭面上，成型为倾斜面状之后，使封闭面向远离支承面的方向移动。

Description

橡胶部件的制造装置以及制造方法

技术领域

本发明涉及橡胶部件的制造装置以及制造方法。

背景技术

通常，通过以下方法制造充气轮胎：预先形成内衬层、胎侧部、胎圈部、胎面部等各轮胎结构部件，在未硫化的状态下将这些轮胎结构部件粘合来成型绿色轮胎，并将绿色轮胎硫化成型。这些轮胎结构部件有时通过以下方法成型：将通过挤出机混炼的橡胶材料从管头(口金)挤出，形成规定截面形状的橡胶部件，将形成的橡胶部件的端部彼此接合。

在这样将橡胶部件的端部彼此接合来形成轮胎结构部件的情况下，若挤出成型的橡胶部件的截面形状固定，则与其他部分相比，接合部变厚，存在重量平衡变得不均匀的问题。

在专利文献1中，鉴于上述问题提出一种结构，通过一边从挤出机的管头向支承面挤出橡胶材料，一边使该支承面与管头相对旋转移动，来成型橡胶部件，在该装置中，在支承面与管头之间形成橡胶积存部，通过闸门封闭橡胶积存部的开口部，在向橡胶积存部填充从管头吐出的橡胶材料后，一边使支承面与管头相对移动，一边使闸门移动，使开口部开放。由此，由于能够使成型后的橡胶部件的始端部成为薄壁，因此，能够防止接合部相比于其他部分变厚。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利公开2013-107370号公报

发明内容

(一)要解决的技术问题

然而，在专利文件1公开的图10所示的结构中明确了如下内容。即，填充于支承面102与管头104之间的橡胶积存部106的橡胶材料浸入支承面102与闸门108间的微小间隙，由此，如图11所示，能够在橡胶部件m的始端ms形成薄壁状的橡胶膜部分m0。然而，由于闸门108向开放位置移动，存在从橡胶模部分m0起急剧加厚，形成厚度变化大的始端ms的情况。若减慢闸门108的移动速度，虽然可实现平缓的厚度变化，但通过移动速度来控制厚度变化未必容易。

本发明鉴于以上问题，目的在于提供一种橡胶部件的制造装置以及制造方法，其可将对支承面粘贴的橡胶部件的粘贴始端形成为倾斜面状，能够提高重量平衡的均匀性。

(二)技术方案

本发明的橡胶部件的制造装置具备：挤出机，混炼并送出橡胶材料；管头，将从所述挤出机供给的橡胶材料吐出；以及支承面，与所述管头对置；使所述支承面与所述管头相对移动，在所述支承面上成型由所述橡胶材料构成的橡胶部件，其中，该橡胶部件的制造装置具备橡胶积存部和封闭面，所述橡胶积存部形成在所述管头与所述支承面之间，积存从所述管头的吐出口吐出的橡胶材料，所述封闭面能够在所述支承面相对于所述管头的移动方向前方将所述橡胶积存部封闭，并以越靠近所述移动方向前方侧，与所述支承面间的间隔变得越窄的方式倾斜，在通过所述封闭面封闭所述橡胶积存部的状态下，从所述吐出口吐出橡胶材料，在所述橡胶积存部的至少一部分由所述橡胶材料填充后，使所述支承面与所述管头相对移动，在将向所述支承面粘贴的所述橡胶材料的粘贴始端压接到所述封闭面上，成型为倾斜面状之后，使所述封闭面向远离所述支承面的方向移动。

本发明的橡胶部件的制造方法一边将由挤出机送出的橡胶材料从管头吐出，一边使与所述管头对置的支承面与所述管头相对移动，在所述支承面上成型由所述橡胶材料构成的橡胶部件，其中，该橡胶部件的制造方法在所述管头与所述支承面之间形成橡胶积存部，同时在所述支承面相对于所述管头的移动方向前方通过封闭面封闭所述橡胶积存部，所述封闭面以越靠近所述移动方向前方侧，与所述支承面间的间隔变得越窄的方式倾斜，在通过所述封闭面封闭所述橡胶积存部的状态下，从所述管头的吐出口向所述橡胶积存部吐出橡胶材料，在所述橡胶积存部的至少一部分由所述橡胶材料填充后，使所述支承面与所述管头相对移动，在将向所述支承面粘贴的所述橡胶材料的粘贴始端压接到所述封闭面上，成型为倾斜面状之后，使所述封闭面向远离所述支承面的方向移动。

(三)有益效果

根据本发明，能够将橡胶部件的始端成型为倾斜面状，因此例如即使将端部彼此接合，接合部与其他部分相比也不会变厚，能够提高重量平衡的均匀性。

附图说明

图1是表示第1实施方式的制造橡胶部件的状态的立体图。

图2是第1实施方式的制造装置的概要剖面图。

图3是第1实施方式的管头附近的剖面图。

图4是表示第1实施方式的制造工序的剖面图。

图5是第1实施方式的橡胶部件的立体图。

图6是第2实施方式的制造装置的管头附近的剖面图。

图7是第3实施方式的制造装置的概要剖面图。

图8是表示第3实施方式的制造橡胶部件的状态的剖面图。

图9是表示第3实施方式的制造工序的管头附近的剖面图。

图10是以往的制造装置的管头附近的剖面图。

图11是在比较例的制造阶段的管头附近的剖面图。

具体实施方式

(第1实施方式)

本实施方式的橡胶制造装置10如图1以及图2所示，具备挤出机12、管头14以及支承部件16，将通过挤出机12混炼的橡胶材料从管头14挤出，将图5所例示的圆环板状橡胶部件M在支承部件16的支承面34上成型。

挤出机12具备投入橡胶材料的料斗18、一边对橡胶材料加热一边向前方送出的螺杆20、内置螺杆20的圆筒状缸筒22、以及驱动螺杆20的驱动装置24，向管头14送出混炼而低粘度化的橡胶材料。在该例子中，在挤出机12与管头14之间设置有齿轮泵26。齿轮泵26在内部具有一对齿轮28，将从挤出机12挤出的橡胶材料朝向管头14一边控制送出量一边送出。

管头14具备吐出口30和流路32，所述吐出口30吐出橡胶材料，所述流路32通过齿轮泵26将从挤出机12供给的橡胶材料导向吐出口30，管头14的前端部与设置在支承部件16上的支承面34对置配置。

安装有管头14的挤出机12通过未图示的移动机构移动，使管头14相对于支承部件16的支承面34接近或远离。另外，在本实施方式中，使挤出机12相对于支承部件16移动，但也可以使支承部件16相对于管头14移动，使支承面34与管头14相对接近或远离。

支持部件16呈圆盘状，该支承部件16的一侧板面构成与管头14对置的支承面34。支承部件16与旋转驱动装置36的旋转轴38连结，通过旋转驱动装置36的驱动，支承部件16绕旋转轴38旋转，由此，支承面34与管头14相对移动。另外，图中L1表示支承面34相对于管头14的移动方向前方，L2表示支承面34相对于管头14的移动方向后方。

如图3放大所示，在与支承面34对置的管头14的前端部形成有凹部40，该凹部40向远离支承面34的方向K1凹陷，如果使管头14接近支承面34，则在凹部40与支承面34之间区划形成作为积存橡胶材料的空间的橡胶积存部42。

设置在管头14上的吐出口30设置在与支承面34对置的位置上，并向橡胶积存部42开口，从吐出口30朝向支承面34吐出橡胶材料。在该例子中，使从吐出口30向橡胶积存部42内吐出的橡胶材料撞在支承面34上，使橡胶材料附着于支承面34，同时，在橡胶积存部42内填充橡胶材料。

在橡胶积存部42上设置有开口部44，该开口部44向支承面34相对于管头14的移动方向前方L1开口，并设置有开口部46，该开口部46向支承面34相对于管头14的移动方向后方L2开口。设置于移动方向前方L1的开口部44的形状呈与欲成型的橡胶部件M的截面形状相对应的形状。

该移动方向前方L1的开口部44构成为通过闸门48来开闭。闸门48可在支承面34的法线方向(即，接近或远离支承面34的方向)K上移动地设置在管头14上，通过闸门驱动装置50，在封闭位置与开放位置之间移动，所述封闭位置如图3所示，封闭橡胶积存部42的开口部44，所述开放位置如图4所示，开放橡胶积存部42的开口部44。

在闸门48上设置有能够封闭上述开口部44的封闭面52。封闭面52是能够在上述移动方向前方L1封闭橡胶积存部42的面，由以越靠近移动方向前方L1侧，与支承面34间的间隔变得越窄的方式倾斜的倾斜面构成。即，封闭面52向越靠近上述移动方向前方L1，越接近支承面34的方向倾斜。另外，在该例子中，管头14的前端面，即对置面54，形成为与支承面34平行的平面状，该对置面54与支承面34对置设置，在其与该支承面34之间形成橡胶积存部42。

下面，对使用制造装置10制造图5所例示的圆环板状的橡胶部件M的方法进行说明。

首先，驱动未图示的移动机构使挤出机12移动，在与挤出机12连接的管头14的前端部与支承部件16的支承面34之间，留有支承部件16能够旋转的间隙，同时使管头14接近支承面34，形成橡胶积存部42。此外，将闸门48配置在封闭位置，利用闸门48的封闭面52来封闭橡胶积存部42的开口部44。

在这样利用封闭面52封闭开口部44，并且使支承面34和管头14停止的状态下，驱动挤出机12及齿轮泵14，从吐出口30向橡胶积存部42内以一定的送出量吐出橡胶材料。由此，如图4(a)所示，橡胶材料Mr撞在支承面34上而附着于支承面34，同时，橡胶材料Mr在橡胶积存部42内继续填充。

在橡胶积存部42的至少一部分由橡胶材料Mr填充后，一边继续从吐出口30吐出橡胶材料Mr，一边开始支承面34的旋转，使支承面34与管头14相对旋转移动。具体地，在该例子中，在橡胶材料Mr在橡胶积存部42中积存一半以上，并且橡胶材料Mr尚未全部到达闸门48的封闭面52的阶段，驱动旋转驱动装置36，使支承部件16绕旋转轴38旋转，使支承面34相对于管头14以规定旋转速度向规定方向旋转。

接着，如图4(b)所示，将向支承面34粘贴的橡胶材料Mr的粘贴始端Mrs压接到封闭面52上，成型为倾斜面状，然后如图4(c)所示，通过使闸门48移动，使封闭面52向远离支承面34的方向K1移动。具体地，在支承面34从初期位置A0向规定位置A1移动的阶段，驱动闸门驱动装置50，使闸门48从封闭位置向开放位置移动，开放橡胶积存部42的开口部44。这里，规定位置A1是填充到橡胶积存部42的橡胶材料Mr至少全部到达封闭面52的状态的支承面34的旋转位置，可根据橡胶材料Mr的吐出量和支承面34的旋转速度等预先设定。

之后，在开放开口部44的状态下使支承面34继续旋转，直到管头14的前端部到达由支承面34上开始旋转的位置(在支承面34上成型的橡胶部件M的始端位置Msp)进一步旋转了规定角度后的位置为止使支承面34旋转，将橡胶部件M的终端部Me层叠在始端部Ms上。此时，在管头14的前端部到达始端位置Msp之后，逐渐减少从吐出口30吐出的橡胶材料Mr的量，将终端部Me成型为逐渐变薄，同时通过橡胶积存部42的开口部44将终端部Me向始端部Ms上擦入而层叠。由此，具有与开口部44的形状相对应的截面形状的圆环状橡胶部件M在支承面34上成型，在橡胶部件M的接合部，始端部Ms和终端部Me在相互的倾斜面彼此重合的状态下接合(参照图5)。

此外，若管头14的前端部超过上述始端位置Msp，到达旋转了规定角度的位置，则停止支承面34的旋转，同时停止挤出机12，停止橡胶材料Mr的吐出，然后，驱动未图示的移动机构，使挤出机12移动以使管头14远离支承面34。

在如上所述的本实施方式中，在开闭橡胶积存部42的开口部44的闸门48上设置有封闭面52，该封闭面52以越靠近移动方向前方L1侧，与支承面34间的间隔变得越窄的方式倾斜，封闭该开口部44。并且，通过支承面34与管头14的相对移动，使橡胶积存部42中填充的橡胶材料Mr的粘贴始端Mrs压接到封闭面52上，成型为倾斜面状，之后使封闭面52后退，开放开口部44，能够以与开口部44相对应的截面形状挤出。由此，如图4(c)所示，由于能够将橡胶部件M的始端部Ms成型为倾斜面状，在与终端部Me接合时，如图5所示，接合部不会比其他部分厚，能够使重量平衡均匀。

(第2实施方式)

图6是表示第2实施方式的制造装置的管头附近的结构的剖面图。在本实施方式中，与支承面34对置的管头14的对置面54的形状与第1实施方式不同。对置面54在比吐出口30更靠移动方向后方L2侧，与第1实施方式相同，为平行于支承面34的平面状，但在比吐出口30更靠移动方向前方L1侧，形成为倾斜面54A，该倾斜面54A以越靠近该移动方向前方L1侧，与支承面34间的间隔变得越窄的方式倾斜。闸门48的封闭面52形成为从该对置面54的倾斜面54A连续的倾斜面。这样，管头14的对置面54可以在移动方向前方L1侧形成为倾斜面54A，能够利用该倾斜面54A，向闸门48的封闭面52平稳地送入橡胶材料Mr。关于第2实施方式，其他的结构以及作用效果与第1实施方式相同，省略说明。

(第3实施方式)

下面，参照图7～9说明第3实施方式。第3实施方式与上述第1实施方式的不同主要在于，支承部件呈滚筒状，从管头吐出的带状橡胶部件卷绕在支承部件的外周面上，以及在管头上不设置闸门。

即，第3实施方式的制造装置10A是将通过挤出机12混炼的橡胶材料Mr从管头14挤出，将带状的橡胶部件M卷绕在支承部件60的外周面即支承面62上，成型为层叠该橡胶部件M的状态的装置。更具体地，使作为支承部件的滚筒沿轴向移动并旋转，将带状的橡胶部件卷绕成螺旋状，制造整体为圆筒状的橡胶部件。

支承部件60由呈圆筒状且可旋转的滚筒64构成，该滚筒64的外周面构成与管头14对置的支承面62。支承部件60构成为能够通过未图示的驱动装置以轴心为中心旋转，通过支承部件60旋转，支承面62与管头14相对旋转移动。

如图9(a)所示，若在第3实施方式中也在管头14的前端部形成凹部40，并使管头14接近支承面62，则在凹部40与支承面62之间区划形成橡胶积存部42。此外，在管头14与支承面62对置的对置面54上设置有向橡胶积存部42开口的吐出口30，向支承面62吐出橡胶材料。

在第3实施方式中，能够在支承面62的移动方向前方L1封闭橡胶积存部42的封闭面66设置在该对置面54上。具体地，对置面54在比吐出口30更靠支承面62的移动方向后方L2侧，形成为与支承面62的法线方向K垂直的平面状，在比吐出口30更靠支承面62的移动方向前方L1侧形成为呈倾斜面状的封闭面66，该封闭面66以越靠近移动方向前方L1侧，与支承面62间的间隔变得越窄的方式倾斜。

另外，图8中，附图标记68是用于将从管头14吐出的带状的橡胶部件M在支承面62上卷绕、层叠的导向辊，构成为通过未图示的驱动装置，在图8所示的支承面62附近的作用位置与远离支承面62的退避位置之间移动。

在使用制造装置10A制造橡胶部件时，首先，如图7所示，驱动未图示的移动机构使挤出机12移动，在与挤出机12连接的管头14的前端部与滚筒64的支承面62之间留有可供滚筒64旋转的间隙，同时使管头14接近支承面62，形成橡胶积存部42。由此，如图9(a)所示，通过设置于管头14的封闭面66，橡胶积存部42成为移动方向前方L1侧被封闭的状态。

这样，在通过封闭面66封闭橡胶积存部42，并且，使支承面62和管头14停止的状态下，驱动挤出机12，从吐出口30向橡胶积存部42内以一定的送出量吐出橡胶材料。由此，如图9(b)所示，橡胶材料Mr撞在支承面62上而附着于支承面62，同时，橡胶材料Mr在橡胶积存部42内继续填充。

在橡胶积存部42的至少一部分由橡胶材料Mr填充后，一边继续从吐出口30吐出橡胶材料Mr，一边开始滚筒64的旋转。在该例子中，在橡胶材料Mr在橡胶积存部42中积存一半以上，并且橡胶材料Mr尚未全部到达封闭面66的阶段，使滚筒64旋转，使支承部件62相对于管头14以规定旋转速度向规定方向旋转。

接着，如图9(c)所示，将向支承面62粘贴的橡胶材料Mr的粘贴始端Mrs压接到封闭面66上，成型为倾斜面状，然后如图9(d)所示，通过使管头14向远离支承面62的方向K1移动，使封闭面66向远离支承面62的方向K1移动。具体地，在支承面62从初期位置A0向规定位置A1移动的阶段，使具备管头14的挤出机12远离滚筒64地移动。这里，规定位置A1是填充到橡胶积存部42的橡胶材料Mr至少全部到达封闭面66的状态的支承面62的旋转位置，可根据橡胶材料Mr的吐出量和支承面62的旋转速度等预先设定。

之后，如图8所示，使导向辊68移动至上述作用位置，一边将从管头14吐出的橡胶材料Mr引导至滚筒64的支承面62上，一边继续旋转滚筒64，将带状的橡胶部件M在支承面62上卷绕成螺旋状，并将该带状橡胶部件M成型为层叠的状态。然后，最终，以橡胶部件M的终端部可到达带状的橡胶部件M的始端Ms在的位置的方式，设定滚筒64的旋转方向上的位置以及轴向上的位置，完成挤出成型。在挤出成型完成时，与成型为逐渐变厚的倾斜面状的始端部Ms对应，逐渐减少从吐出口30吐出的橡胶材料的量，将终端部成型为逐渐变薄。

如上所述，在本实施方式中，在管头14上设置封闭橡胶积存部42的移动方向前方L1侧的封闭面66，在将橡胶积存部42中填充的橡胶材料Mr的粘贴始端Mrs压接到封闭面66上，成型为倾斜面状之后，使管头14后退，能够进行之后的挤出。因此，如图9(d)所示，由于能够将橡胶部件M的始端部Ms成型为倾斜面状，能够使重量平衡均匀。关于第3实施方式，其他的结构以及作用效果与第1实施方式相同，省略说明。

(其他实施方式)

在以上的实施方式中，对成型圆环板状的橡胶部件的情况，以及层叠带状的橡胶部件，成型整体为圆筒状的橡胶部件的情况进行了说明，但本发明并不限定于此，可以用于例如对将成型的板状橡胶部件的始端部与终端部在厚度方向上层叠并接合而成的圆筒状的橡胶部件进行成型的情况等各种方式。作为具体的用途，能够用于对充气轮胎的内衬层、胎侧部、胎圈部、胎面部等各轮胎结构部件进行成型。

以上的实施方式是举例示出的方式，其意图并非限定发明的范围。这些新的实施方式能够以其他各种各样的方式实施，在不脱离本发明的主旨的范围内，能够进行各种省略、置换、更改。

附图标记说明

10、10A—制造装置，12—挤出机，14—管头，16—支承部件，30—吐出口，34—支承面，42—橡胶积存部，44—开口部，48—闸门，52—封闭面，54—对置面，60—支承部件，62—支承面，64—滚筒，66—封闭面，M—橡胶部件，Mr—橡胶材料，Mrs—粘贴始端，L1—移动方向前方。

Claims (8)

1.一种橡胶部件的制造装置，具备：挤出机，混炼并送出橡胶材料；管头，将从所述挤出机供给的橡胶材料吐出；以及支承面，与所述管头对置；使所述支承面与所述管头相对移动，在所述支承面上成型由所述橡胶材料构成的橡胶部件，其特征在于，

具备橡胶积存部和封闭面，

所述橡胶积存部形成在所述管头与所述支承面之间，积存从所述管头的吐出口吐出的橡胶材料，

所述封闭面能够在所述支承面相对于所述管头的移动方向前方将所述橡胶积存部封闭，并以越靠近所述移动方向前方侧，与所述支承面间的间隔变得越窄的方式倾斜，

在通过所述封闭面封闭所述橡胶积存部的状态下，从所述吐出口吐出橡胶材料，在所述橡胶积存部的至少一部分由所述橡胶材料填充后，使所述支承面与所述管头相对移动，在将向所述支承面粘贴的所述橡胶材料的粘贴始端压接到所述封闭面上，成型为倾斜面状之后，使所述封闭面向远离所述支承面的方向移动。

2.根据权利要求1所述的制造装置，其特征在于，所述橡胶积存部在所述移动方向前方具有开口部，开闭所述开口部的闸门设置在所述管头上，在所述闸门上设置能够封闭所述开口部的所述封闭面，通过使所述闸门移动，使所述封闭面向远离所述支承面的方向移动。

3.根据权利要求2所述的制造装置，其特征在于，所述支承面由呈圆盘状的支承部件的板面构成，通过所述支承面与所述管头的相对旋转移动，在所述支承面上成型圆环板状的橡胶部件。

4.根据权利要求1所述的制造装置，其特征在于，所述支承面由可旋转的滚筒的外周面构成，所述管头具备对置面，所述对置面与所述支承面对置设置，在其与所述支承面之间形成所述橡胶积存部，在所述对置面上设置所述封闭面，通过使所述管头向远离所述支承面的方向移动，使所述封闭面向远离所述支承面的方向移动。

5.一种橡胶部件的制造方法，一边将由挤出机送出的橡胶材料从管头吐出，一边使与所述管头对置的支承面与所述管头相对移动，在所述支承面上成型由所述橡胶材料构成的橡胶部件，其特征在于，

在所述管头与所述支承面之间形成橡胶积存部，同时在所述支承面相对于所述管头的移动方向前方通过封闭面封闭所述橡胶积存部，所述封闭面以越靠近所述移动方向前方侧，与所述支承面间的间隔变得越窄的方式倾斜，

在通过所述封闭面封闭所述橡胶积存部的状态下，从所述管头的吐出口向所述橡胶积存部吐出橡胶材料，在所述橡胶积存部的至少一部分由所述橡胶材料填充后，使所述支承面与所述管头相对移动，在将向所述支承面粘贴的所述橡胶材料的粘贴始端压接到所述封闭面上，成型为倾斜面状之后，使所述封闭面向远离所述支承面的方向移动。

6.根据权利要求5所述的制造方法，其特征在于，所述橡胶积存部在所述移动方向前方具有开口部，开闭所述开口部的闸门设置在所述管头上，在所述闸门上设置能够封闭所述开口部的所述封闭面，通过使所述闸门移动，使所述封闭面向远离所述支承面的方向移动，开放所述开口部。

7.根据权利要求6所述的制造方法，其特征在于，所述支承面由呈圆盘状的支承部件的板面构成，通过所述支承面与所述管头的相对旋转移动，在所述支承面上成型圆环板状的橡胶部件。

8.根据权利要求5所述的制造方法，其特征在于，所述支承面由可旋转的滚筒的外周面构成，所述管头具备对置面，所述对置面与所述支承面对置设置，在其与所述支承面之间形成所述橡胶积存部，在所述对置面上设置所述封闭面，通过使所述管头向远离所述支承面的方向移动，使所述封闭面向远离所述支承面的方向移动。