CN105522735B - 带帘线的橡胶片材的制造方法 - Google Patents

带帘线的橡胶片材的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种即使不使用补充部件，也能够抑制帘线露出的带帘线的橡胶片材的制造方法。向加工台(2)供给胎圈包布的带状物(1)，将该带状物(1)的欲切割部分配置在沟槽(5)上。接着，使压力切割模具(3)接近加工台(2)，向带状物(1)的厚度方向推压压力切割模具(3)来切割带状物(1)，得到具有规定长度的胎圈包布。在切割带状物(1)的工序中，将压力切割模具(3)的前端侵入沟槽(5)的同时，将压力切割模具(3)的模具表面(3a、3b)抵接到开口边缘(5E)。此外，在压力切割模具(3)的前端触碰到带状物(1)后模具表面(3a、3b)与开口边缘(5E)抵接的过程中，通过带状物(1)的橡胶包覆帘线切割面。

Description

带帘线的橡胶片材的制造方法
技术领域
本发明涉及一种对多根帘线进行橡胶包覆而成的胎圈包布等的带帘线的橡胶片材的制造方法。
背景技术
图5的充气子午线轮胎中，设置有作为轮胎用加强部件的胎圈包布10。胎圈包布10是一种对多根帘线进行橡胶包覆而成的带帘线的橡胶片材，通常，如图所示，配置成从轮胎宽度方向的内侧至外侧夹持胎体帘布层8。根据该结构，抑制在胎体帘布层的端部8E产生的应变增大，其结果是防止产生以端部8E为起点的分离，从而能够耐久性。但是，在胎圈包布的端部10E产生的应变增大的情况下，存在以该应变为起点产生分离的危险。
如图6所示，已知在胎圈包布的端部10E露出帘线10C，这是使应变增大的主要原因。因此，过去，存在为了抑制端部10E上产生的应变增大，粘贴橡胶片材9来包覆帘线10C的情况。但是，使用如橡胶片材9的补充部件则导致轮胎重量增加，进而使轮胎的滚动阻力变差。该倾向在轿车轮胎中尤其明显。
在专利文献1中记载有以规定长度切割带状胎体帘布层原材料的工序，但是在切割面上没有露出帘线。在专利文献2中记载有切割埋设有纺物帘线的带状材料的方法，但对于有关帘线露出的上述问题，并未启示其解决方法。在专利文献3中记载有对小角度倾斜的模具表面进行挤压来切割原材料带状部件的方法，但是通过该方法难以切割带帘线的橡胶片材。(参照专利文献2的0003、0004段)
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利公开2013-193367号公报
专利文献2：日本专利公开2002-225153号公报
专利文献3：日本专利公开平成4-220332号公报
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明是鉴于上述实际情况而完成的，其目的在于，提供一种不使用补充部件，也能够抑制帘线露出的带帘线的橡胶片材的制造方法。
(二)技术方案
上述目的，如下所述能够通过本发明来实现。即，本发明的带帘线的橡胶片材的制造方法具备配置工序和切割工序，所述配置工序中，向加工台供给带帘线的橡胶片材的带状物，将该带状物的欲切割部分配置于所述加工台上形成的沟槽上；所述切割工序中，使具有大于所述沟槽的开口角度且85度以上的前端角度的压力切割模具，相对接近所述加工台，向所述带状物的厚度方向推压所述压力切割模具来切割所述带状物，得到具有规定长度的带帘线的橡胶片材；在所述切割工序中，将所述压力切割模具的前端侵入所述沟槽的同时，使所述压力切割模具的模具表面抵接所述沟槽的开口边缘，在所述压力切割模具的前端触碰到所述带状物后所述模具表面抵接所述开口边缘的过程中，通过所述带状物的橡胶来包覆帘线切割面。
在该方法中，通过推压压力切割模具来切割带帘线的橡胶片材，得到具有规定长度的带帘线的橡胶片材。将带状物的欲切割部分配置在沟槽上，切割带状物的压力切割模具的前端进一步从加工台表面位置移动并侵入沟槽。由于压力切割模具的前端角度大于该沟槽的开口角度，因此压力切割模具的模具表面与沟槽开口边缘抵接。由此，能够准确切割包含帘线的带状物，并且能够进行压力切割模具的定位。
(三)有益效果
在压力切割模具的前端触碰到带状物后模具表面与开口边缘抵接的过程中，带状物的切割面被压力切割模具的模具表面擦到。而且，由于压力切割模具的前端角度为85度以上较大，因此模具表面相对于带状物的厚度方向较大倾斜，并确保对带状物的模具表面的接触面积较大。由此，使带状物的橡胶，特别是帘线切割面周边的橡胶移动，通过该橡胶包覆帘线的切割面，不使用补充部件就能够抑制帘线露出。
附图说明
图1是示意性地表示带帘线的橡胶片材制造装置的一个例子的截面图。
图2是表示加工台主要部分的放大图。
图3是表示切割胎圈包布的结构的截面图。
图4是表示切割成型的胎圈包布的端部的截面图。
图5是表示充气子午线轮胎的胎圈的一个例子的截面图。
图6是表示通过现有方法制造的胎圈包布的端部的截面图。
附图标记说明
1—胎圈包布(带帘线的橡胶片材的一个例子)的带状物
2—加工台
3—压力切割模具
3a—模具表面
3b—模具表面
4—输送机构
5—沟槽
5E—开口边缘
θ3—前端角度
θ5—开口角度
具体实施方式
参照附图对本实施方式进行说明。在本实施方式中，示出使用图1的装置来制造具有规定长度的胎圈包布(带帘线的橡胶片材的一个例子)的例子。
图1所示的带帘线的橡胶片材制造装置，具备供给胎圈包布的带状物1的加工台2，以及推压到该带状物1的压力切割模具3。加工台2的位置被固定，在其上方配置有压力切割模具3。压力切割模具3构成为能够通过未图示的移动机构在上下方向上往复移动。输送机构4具有输送胎圈包布的功能，并且在本实施方式中具备设置在加工台2两侧的一对传送带4a、4b。从上游侧传送带4a朝向下游侧传送带4b送出带状物1，即向图1所示向右侧方向送出。
胎圈包布的带状物1是对多条帘线进行橡胶包覆而形成。帘线在相对于带状物1的长边方向呈平行或者倾斜的方向上排列。相对于长边方向的倾斜角度，例如为0～70度，更优选10～60度。相互反向倾斜的帘线也可以排列为网状。帘线优选使用尼龙或人造纤维、聚酯、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、芳纶等有机纤维。
带状物1的厚度例如为0.95～1.5mm，小于加工台2的沟槽5深度。虽然省略图示，在传送带4a的上游侧配置有折叠长条的带状物1而成的重叠体，从此处送出的带状物1通过输送机构4向加工台2供给。也可以使用卷绕长条的带状物1的辊或者连续成型带状物1的成型机(例如，挤出成型机)来替代重叠体。
如在图2中放大表示，在加工台2上形成有朝向上方开口的沟槽5。带状物1的欲切割部分配置在该沟槽5上。开口角度θ5为上游侧壁面5a与下游侧壁面5b所成的角度。壁面5a、5b以分别从加工台2的表面朝向沟槽底部相互接近的方式倾斜。开口边缘5E是加工台2的表面与壁面5a、5b的棱线。沟槽5向垂直于图1的纸面的方向延长，其长度大于或等于带状物1的宽度。本实施方式中，沟槽5截面形成为V字形，但是并不限定于此，例如沟槽底部也可以是弯曲的形状。
压力切割模具3具有朝向加工台2呈锥形的前端，以及在前端相接的一对模具表面3a、3b。前端角度θ3是上游侧的模具表面3a与下游侧的模具表面3b所成的角度。前端角度θ3大于沟槽5的开口角度θ5，且85度以上。模具表面3a、3b分别相对于带状物1的表面倾斜。压力切割模具3的前端，在垂直于图1的纸面的方向延长，其长度大于或等于带状物1的宽度。在使压力切割模具3最接近加工台2的状态下，压力切割模具3的前端侵入沟槽5。(参照图3(c))。
为了得到规定长度的胎圈包布，首先如图1所示，向加工台2供给胎圈包布的带状物1，将该带状物1的欲切割部分配置在沟槽5上(相当于配置工序)。此时，输送机构4以从沟槽5的位置到端部1E的带状物1的长度成为规定长度的方式向下游侧输送带状物1。该规定长度是轮胎成型所需要的长度，根据轮胎尺寸等而不同。
接着，使压力切割模具3相对接近加工台2，如图3所示，通过向带状物1的厚度方向推压压力切割模具3来切割带状物1，得到具有规定长度的胎圈包布(相当于切割工序)。在本实施方式中，通过压力切割模具3向下方移动，压力切割模具3接近加工台2。接近加工台2的压力切割模具3，从其前端向带状物1推压并向厚度方向施加压力。带状物1通过该压力切割模具3的移动接近而被剪切。
在该切割工序中，将压力切割模具3的前端侵入沟槽5的同时，使该压力切割模具3的模具表面3a、3b与开口边缘5E抵接。由于压力切割模具3的前端角度θ3大于沟槽5的开口角度θ5，因此模具表面3a、3b分别与开口边缘5E抵接，通过该结构，能够切实包括帘线的带状物1。此外，通过模具表面3a、3b与开口边缘5E抵接，来进行压力切割模具3对于加工台2的定位。在使压力切割模具3最接近加工台2的状态下，带状物1的切割面的整个区域与模具表面3a、3b相接。
进而，在切割工序中，在压力切割模具3的前端触碰到带状物1后模具表面3a、3b与开口边缘5E抵接的过程中，通过带状物1的橡胶对帘线切割面进行包覆。具体而言，在图3的(a)至(c)的过程中，带状物1的切割面被模具表面3a、3b擦到，与之相随被拖拽的带状物1的橡胶，特别是帘线切割面的周边的橡胶包住帘线切割面。由于前端角度θ3为85度以上较大，因此模具表面3a、3b相对于带状物1厚度方向较大倾斜，确保带状物1与模具表面3a、3b的接触面积，因此能够顺利体现如上所述的橡胶的运动。
根据该方法，如图4所示随着端部的形成，带状物1被切割，其结果是得到帘线1C的切割面被橡胶包覆的胎圈包布。即，经过切割工序的胎圈包布，即使不使用如橡胶片材这样的补充部件，也能抑制帘线1C露出。将这样得到的规定长度的胎圈包布用于轮胎成型，例如，与图5的胎圈包布10相同地，埋设于胎圈中，作为轮胎用加强材料有助于提高耐久性。而且，能够抑制在胎圈包布的端部上产生的应变增大，并且由于不需要补充部件，不会使轮胎的滚动阻力变差。
如图3(c)所示，当模具表面3a、3b抵接到开口边缘5E时，压力切割模具3的前端侵入沟槽5，从其沟槽深度方向(图2的上下方向)上的加工台2表面到压力切割模具3的前端的距离X超过0mm。在体现上述的橡胶的拖拽的基础上，优选距离X为0.1mm以上，更加优选为0.5mm以上，进一步优选为1.0mm以上。此外，从将角度θ3、θ5设定为适宜大小的观点出发，优选距离X为2mm以下。
为了确保模具表面3a、3b相对于带状物1的接触面积，将前端角度θ3设置成较大为有效。从该观点出发，优选前端角度θ3为钝角，更加优选为120度以上，进一步优选为150度以上，最优选为170度以上。另外，前端角度θ3不足180度，优选为179度以下。
从在开口边缘5E切实切割带状物1的观点出发，优选开口角度θ5为60度以下。因此，优选开口角度θ5与前端角度θ3的差为25度以上，但是优选为154度以下。此外，在使压力切割模具3的前端侵入沟槽5的基础上，优选开口角度θ5为15度以上，更加优选30度以上。一对开口边缘5E的间隔(沟槽5的沟槽宽度)，例如为6～60mm。
也可以将带状物1加热至使带状物1的橡胶(未硫化橡胶)呈现热可塑性的温度，以便在切割工序中对帘线切割面顺利进行橡胶包覆。例如，通过加热器对加工台2及压力切割模具3中的一者或两者进行加热，由加工台2的表面或模具表面3a、3b传递热量，从而能够加热带状物1。对于该加热器，没有特别限制可以使用使热介质循环的形式或传热方式等过去公知的加热工具。
在前述的实施方式中，示出前端角度θ3等分线与带状物1的厚度方向平行延伸的例子，但是只要模具表面3a、3b相对于带状物1的表面倾斜，则其等分线也可以相对于带状物1的厚度方向倾斜。
在前述的实施方式中，示出带帘线的橡胶片材的胎圈包布的制造方法的例子，但是不限定于，例如也可以适用于作为带帘线的橡胶片材的胎体帘布层的制造。在该情况下，如上所述，如果使对帘线切割面进行橡胶包覆的端部作为卷起端部(参照图5的端部8E)，即使不使用其他材料，通过抑制帘线(胎圈帘布层)露出也能得到有利的效果。
本发明对于上述实施方式无任何限定，可以在不超越本发明宗旨的范围内对实施方式进行各种改进。
实施例
对具体表示本发明的结构和效果的实施例进行说明。如下对轮胎进行各种性能评价。
(1)耐久性
根据美国汽车安全标准FMVSS139所规定的条件，通过鼓式试验机进行耐久性测试，测定直至胎圈部被认定为故障的行驶时间。将比较例1的结果设为100根据指数评价，数值越大表示耐久性越好。
(2)滚动阻力
根据国际标准ISO28580(JISD4234)测定滚动阻力，通过其倒数进行了评价。将比较例1的结果设为100根据指数评价，数值越大表示滚动阻力越良好。
(3)轮胎的重量
测量所成型的轮胎的重量，通过其倒数进行评价。将比例1的结果设为100根据指数评价，数值越大表示轮胎的重量越轻。
使用通过现有方法制造的胎圈包布来对轮胎(轮胎尺寸：215/65R16C 106/104T)进行成型，设为比较例1、比较例2。这些胎圈包布如图6所示，都在端部有帘线露出。比较例1中未安装橡胶片材，但是在比较例2中在端部安装作为补充部件的橡胶片材，抑制了帘线的露出。
此外，使用通过本发明的方法所制造的胎圈包布来对轮胎(轮胎尺寸：215/65R16C106/104T)进行成型，设为实施例1。所使用的装置中，压力切割模具的前端角度为172度，沟槽的开口角度为60度，压力切割模具的侵入距离(图3的距离X)为1.5mm。所制造的胎圈包布，如图4所示在端部没有帘线露出。除了胎圈包布的形态，各例中的轮胎的结构或橡胶成分相同。评价结果示于表1。
表1
比较例1 比较例2 实施例1
耐久性 100 105 110
滚动阻力 100 99 100
轮胎重量 100 99 100
如表1所示，比较例1与比较例2或实施例1相比，耐久性较差。比较例2的耐久性比比较例1优异，但是由于使用了补充部件，因此对滚动阻力或轮胎重量有所影响。对此，实施例1未对滚动阻力或轮胎重量产生影响，还能够提高耐久性。
另外，虽然未对轮胎的性能进行评价，但与上述情况分开，确认到，在将压力切割模具的前端角度设为100度，沟槽的开口角度设为30度，压力切割模具的侵入距离(图3的距离X)设为1.59mm的情况下，能够如图4所示制造在端部没有帘线露出的胎圈包布。

Claims (5)

1.一种带帘线的橡胶片材的制造方法，其具备配置工序及切割工序，
所述配置工序中，向加工台供给带帘线的橡胶片材的带状物，将该带状物的欲切割部分配置在所述加工台上形成的沟槽上；
所述切割工序中，使具有大于所述沟槽的开口角度且85度以上的前端角度的压力切割模具相对接近所述加工台，向所述带状物的厚度方向推压所述压力切割模具来切割所述带状物，得到具有规定长度的带帘线的橡胶片材，
在所述切割工序中，将所述压力切割模具的前端侵入所述沟槽的同时，使所述压力切割模具的模具表面抵接所述沟槽的开口边缘，在所述压力切割模具的前端触碰到所述带状物后所述模具表面抵接所述开口边缘的过程中，通过所述带状物的橡胶来包覆帘线切割面。
2.根据权利要求1所述的带帘线的橡胶片材的制造方法，其特征在于，在所述模具表面抵接所述开口边缘时，从沟槽深度方向上的所述加工台的表面到所述压力切割模具的前端距离为0.1mm以上。
3.根据权利要求1或2所述的带帘线的橡胶片材的制造方法，其特征在于，所述沟槽的开口角度为60度以下。
4.根据权利要求1或2所述的带帘线的橡胶片材的制造方法，其特征在于，通过所述切割工序得到的带帘线的橡胶片材为胎圈包布。
5.根据权利要求3所述的带帘线的橡胶片材的制造方法，其特征在于，通过所述切割工序得到的带帘线的橡胶片材为胎圈包布。
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