CN105711073A - 片状部件的沟槽形成装置及沟槽形成方法 - Google Patents

Abstract

技术问题：防止因设置在沟槽形成装置的开槽辊上的突条的贯穿而造成的片状部件的破损。解决手段：沟槽形成装置(2)具备在片状部件(1)的表面上形成排气沟槽(3)的开槽辊(4)。开槽辊(4)在外周面(4b)上具备突条(4c)。开槽辊(4)与向输送方向F输送的片状部件(1)的表面接触并旋转。通过突条(4c)的转印，在片状部件(1)的表面上形成排气沟槽(3)。突条(4c)的垂直于突条(4c)延伸方向的截面形状中的前端部(4e)为凸曲线状。

Description

片状部件的沟槽形成装置及沟槽形成方法

技术领域

本发明涉及一种片状(sheet)部件的沟槽形成装置及沟槽形成方法。

背景技术

充气轮胎(pneumatictire)的制造工序包含成型工序和硫化工序。在成型工序中，将如胎面(tread)部件、胎侧(sidewall)部件、胎体帘布层(carcassply)及带束层(beltply)那样的橡胶(rubber)制的片状部件(未硫化状态)在成型鼓(drum)上进行贴合，从而使生轮胎成型。在硫化工序中，生轮胎(greentire)在轮胎成型用硫化模具内进行硫化成型，得到作为成品的充气轮胎。

在成型工序中贴合的轮胎结构部件之间容易产生空气积存区。若将残留有空气积存区的生轮胎供给至硫化工序中，则会成为如脱层(separation)这样的故障或外观不良的原因。已知通过在硫化工序前对贴合的轮胎结构部件前进行贴压(stitching)(辊(roller)轧)，将空气积存区的空气排出至生轮胎的外部。

在专利文献1中，公开了一种沟槽形成装置，其在片状部件相对于另一片状部件的贴合面上，形成用于通过贴压来提高空气排出效率的排气沟槽。该沟槽形成装置具备具有多个突条的开槽辊。通过将开槽辊按压至片状部件的一侧表面并转印突条从而形成沟槽。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利公开2004-261963号公报

发明内容

(一)要解决的技术问题

在专利文献1中公开的开槽辊的突条的截面形状为方形，且具有尖锐的角部。因此，突条从片状部件形成有沟槽的一侧表面到另一侧表面贯穿并戳破片状部件。特别是在片状部件的宽度方向的两端部，容易产生因突条贯穿所导致片状部件的裂痕或破裂。

本发明以防止因开槽辊的突条贯穿所导致的片状部件的裂痕或破裂为技术课题。

(二)技术方案

第一发明提供一种片状部件的沟槽形成装置，其具备开槽辊，该开槽辊与向规定方向输送的片状部件的表面接触并旋转，在外周面上设置有突条，并通过所述突条的转印在所述片状部件的所述表面上形成沟槽的开槽辊，所述突条的垂直于所述突条延伸方向的截面形状中，在前端具有凸曲线部。

突条的截面形状，在前端具有凸曲线部，并不具有尖锐的角部。因此，突条向片状部件进行转印形成沟槽时，能够有效防止突条的前端贯穿并戳破片状部件。另外，通过在前端具有凸曲线部的突条的转印而形成的沟槽，具有凸曲线状的截面形状。因此，能够确保贴压时空气排出所需要的沟槽截面面积，并且在贴压完成时能够使沟槽切实封闭。

所述凸曲线部例如为部分圆弧状或部分椭圆弧状。

第二发明提供一种片状部件的沟槽形成方法，其使开槽辊与向规定方向输送的片状部件表面接触并旋转，在所述开槽辊的外周面上设置有突条，所述突条的垂直于所述突条延伸方向的截面形状中，在前端具有凸曲线部，通过所述开槽辊的旋转，转印所述突条，由此在所述片状部件的表面上形成沟槽。

(三)有益效果

根据本发明的片状部件的沟槽形成装置及沟槽形成方法，由于将开槽辊的突条做成在前端具有凸曲线部的截面形状，因此能够有效防止突条前端贯穿并戳破片状部件而在片状部件上产生裂痕或破裂等破损。另外，由于在片状部件上形成的沟槽具有凸曲线状的截面形状，因此能够确保在贴压时排出空气所需要的沟槽截面面积，并且在贴压完成时能够使沟槽切实封闭。

附图说明

图1为本发明的第一实施方式的片状部件的沟槽形成装置的示意立体图。

图2为图1的侧视图。

图3A为图1的主视图(开槽辊与承受辊之间无片状部件的状态)。

图3B为图1的主视图(开槽辊与承受辊之间夹入片状部件的状态)。

图4A为沿图3A的IV-IV线的开槽辊的局部截面图。

图4B为开槽辊的代替方案的与图4A同样的截面图。

图4C为开槽辊的代替方案的与图4A同样的截面图。

图4D为开槽辊的代替方案的与图4A同样的截面图。

图5A为现有开槽辊的与图4A同样的截面图。

图5B为现有开槽辊的与图4A同样的截面图。

图6A为由图5A的开槽辊所形成的排气沟槽的一个例子的示意性截面图。

图6B为由图5A的开槽辊所形成的排气沟槽的另一个例子的示意性截面图。

图7为由实施方式的开槽辊所形成的排气沟槽的示意性截面图。

图8为本发明的第二实施方式的片状部件的沟槽形成装置的示意性侧视图。

图9为本发明的第三实施方式的片状部件的沟槽形成装置的示意性俯视图。

附图标记说明

1—片状部件；1a—平坦面；1b—轮廓面；1c、1d、1e、1f、1g、1h、1i—局部轮廓面；2—沟槽形成装置；3、3A、3B、3C—排气沟槽；4、4A、4B、4C—开槽辊；4a—轴部；4b—外周面；4c—突条；4d—最前端部；4e—前端部；4f—基部；4g—角部；5—承受辊；5a—轴部；5b—轴承；5c—圆筒体；5d—弹性体；6—输送辊；7—臂部；8—支轴；9—线材；11—支轴；12—按压辊；L—长度方向；W—宽度方向；F—输送方向；A—轴线；D—深度

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。此外，以下的说明在本质上只是示例而已，其意图并非限定本发明、其适用对象或其用途。而且，附图为示意性，存在各尺寸比例等与现实不同的情况。

(第一实施方式)

图1至图3B表示本发明的第一实施方式的片状部件1的沟槽形成装置2。橡胶制(未硫化)的长条带状的片状部件1，从未图示的挤压成型用模具(die)供给至沟槽形成装置2。在图1中以附图标记L表示片状部件1的长边方向，以附图标记W表示片状部件1的宽度方向。片状部件1以沿长度方向L的输送方向F从挤压成型用模具输送至沟槽形成装置2，在沟槽形成装置2上形成沿宽度方向W延伸的排气沟槽3之后，通过下游侧的切断装置(未图示)切断为合适的长度。被切断的片状部件1与另一个片状部件(轮胎结构部件)一起在成型鼓上进行贴合，成型为生轮胎。成型的生轮胎被供给至用于排出空气积存区的空气的贴压工具(辊轧)。贴压后的生轮胎在轮胎成型用硫化模具内硫化成型，从而得到作为成品的充气轮胎。

在本实施方式中，片状部件1在图中下侧的面为平坦面1a，在图中上侧的面为轮廓(profile)面1b。轮廓面1b由四个局部轮廓面1c、1d、1e、1f构成。在片状部件1的宽度方向W的两端侧的局部轮廓面1c、1d中，随着趋向宽度方向W的缘部，片状部件1的厚度逐渐减小。另一方面，在片状部件1的宽度方向中央侧的局部轮廓面1e、1f上，随着趋向宽度方向W的中央部片状部件1的厚度逐渐增大。

在本实施方式中，片状部件1为形成作为成品轮胎的胎侧部的胎侧部件。片状部件1也可以是如胎面部件、胎体帘布层、带束层那样的其他轮胎结构部件。

本实施方式的沟槽形成装置2具备由单一的辊构成的开槽辊4、多个承受辊5及为了向输送方向输送片状部件1的多个输送辊6。

开槽辊4与向输送方向F输送的片状部件1的轮廓面1b(上表面)接触，相对于片状部件1绕轴线A从动旋转。具体而言，如图2所示，开槽辊4的轴部4a两端被臂部(arm)7的一端旋转自如地支承，臂部7的另一端对配置在片状部件1的平坦面1a(下表面)侧的支轴8旋转自如地支承。开槽辊4通过其自身重量压接在轮廓面1b上，片状部件1被夹在开槽辊4与承受辊5之间。

在开槽辊4的外周面4b上，形成有在周向上以规定间距(pitch)配置且沿宽度方向延伸的多根突条4c。

多个承受辊5以在共同的轴部5a上旋转自如的状态被并列设置。各承受辊5为大致圆筒状，并在内部具备安装在轴部5a上的轴承(bearing)5b。在轴承5b与最外周的金属制圆筒体5c之间配置有如海绵(sponge)这样的弹性体5d。弹性体5d的弹性率充分小于构成作为成型对象的片状部件1的橡胶材料。通过设置轴承5b，使圆筒体5c能够相对于与弹性体5d形成为一体的轴部5a旋转。另外，由于弹性体5d介于轴承5b与圆筒体5c之间，从而使承受辊5相对于轴部5a可以在上下方向弹性位移。

参照图3A，若片状部件1被输送至开槽辊4与承受辊5之间，则开槽辊4压接在片状部件1的轮廓面1b(上表面)上。若开槽辊4进行压接，则要使轮廓面1b(上表面)呈平坦状并行，平坦面1a(下表面)的宽度方向上的各部位将根据轮廓面1b的形变而向下突出。平坦面1a(下表面)的宽度方向上的各部位分别由不同的承受辊5支承，各承受辊5通过弹性体5d的弹性形变，相互独立并相对于轴部5a在上下方向上位移。因此，片状部件1形成为如下状态：在其通过开槽辊4与承受辊5之间时，平坦面1a(下表面)在宽度方向上的各部位仅向下突出对应于轮廓面1a的形状的量，而轮廓面1b(上表面)变形为大致平坦面。

开槽辊4在与轮廓面1b(上表面)接触的状态下，相对于向输送方向F输送的片状部件1而从动旋转。因此，设置在开槽辊4的外周面4b上的突条4c被按压到轮廓面1b上，从而转印陷入轮廓面1b的凸状4c的形状。其结果为，在轮廓面1b上形成有排气沟槽3，其具有与突条4c的截面形状(垂直于突条4c延伸方向的截面的截面形状)相对应的截面形状。在通过开槽辊4与承受辊5之间时，轮廓面1b维持在变形为大致平坦面状的状态。因此，排气沟槽3在片状部件1的整个宽度方向W上具有大致相等的深度。若通过开槽辊4与承受辊5之间，解除开槽辊4的按压，则形成有排气沟槽3的片状部件3通过其自身所具有的弹性，恢复为原始形状，即在上表面具有轮廓面1b而在下表面具有平坦面1a的形状。

图4A表示突条4c的相对于突条4c自身的延伸方向(在本实施方式中与开槽辊4的旋转轴线A一致)垂直的截面的截面形状(以下简称为“截面形状”)。在本实施方式中，突条4c的截面形状中，其前端部4e为部分圆弧状，所述前端部4e为包含具有从开槽辊4的外周面4b起始的最大突出量的最前端部4d的部分。另外，本实施方式中的突条4c的截面形状为基部4f也与前端部4e连续且具有同一曲率半径的圆弧状，所述基部4f是从前端部4e到开槽辊4的外周面4b的部分。总而言之，本实施方式中的突条4c的截面形状为大致半圆状。

突条4c的截面形状并不限定于图4A中所示的例子，如从图4B至图4D中所列举的示例，只要前端部4e为不具有尖锐角部的凸曲线部即可。但是，突条4c的截面形状需要是不具有如图5A中所示的三角形或图5B中所示的四边形那样在前端部4e的尖锐角部4g的形状。

在图4B的例子中，突条4c的截面形状作为整体为半椭圆状，前端部4e为部分椭圆弧状，基部4f为与前端部连续且具有相同扁平率的部分椭圆弧状。

在图4C的例子中，突条4c的截面形状中，前端部4e为部分圆弧状，基部4f为直线状。在图4C的例子中，前端部4e也可以为部分椭圆弧状。

在图4D的例子中，突条4c是通过将截面为圆形的金属制线材9与开槽辊4的外周面4b熔接制作而成的。根据该制作方法，能够简易地制作出具有部分圆弧状或部分椭圆弧状的前端部4e的突条4c。此外，图4A至图4C中的突条4c可以制作为与图4D的情况相同，也可以通过例如切削加工这样的其他机械加工或电气化学的加工方法来制作。

假设在突条4c具有如图5A所示的三角形截面形状的情况下，如图4A所示，突条4c的尖锐角部4g会从轮廓面1b(上表面)到平坦面1a(下表面)贯穿并戳破的片状部件1。特别是在片状部件1的宽度方向W的两端侧的局部轮廓面1c、1d的部分，由于片状部件1的厚度薄，因此容易产生由突条4c的角部4g贯穿造成的片状部件1的裂痕或破裂。另一方面，若为了避免裂痕或破裂而设定突条4c向片状部件1陷入量较小，则如图6B所示，排气沟槽3的截面面积变得过小。若排气沟槽3的截面面积过小，则导致轮廓面1b与其他轮胎结构部件的贴合面之间所形成的空气积存区中的空气，难以通过贴压从排气沟槽3被切实地排出。

对此，本实施方式的突条4c的截面形状如图4A所示，前端部4e为不具有尖锐角部4g的部分圆弧状(凸曲线状)。因此，突条4c的前端部4e能够有效防止贯穿并戳破片状部件1。特别是在厚度薄的局部轮廓面1c、1d部分上，也能够切实防止由突条4c贯穿导致的片状部件1的裂痕或破裂。

另外，在本实施方式中，如图7所示，突条4c所转印出的排气沟槽3的截面形状，也是不具有尖锐角部的部分圆弧状或部分椭圆弧状(凸曲线状)。因此，并不将排气沟槽3的深度D设定过深，也能够确保足够的沟槽截面面积。由于能够确保足够的截面面积，因此在贴压时，能够使空气积存区中的空气切实通过排气沟槽3排出。另外，由于排气沟槽3的深度D并不过深，因此能够在贴压完成时使排气沟槽3切实封闭。

如上所述，在本实施方式中，通过将突条4c的截面形状的前端部4e做成凸曲线状这样的简单结构，能够有效防止突条4c的前端部4e贯穿并戳破片状部件1，还能够确保贴压时的空气排出所需要的沟槽截面面积，并且在贴压完成时使沟槽切实封闭。并不限定于图4A的截面形状，同样地，作为截面形状中前端部4e为凸曲线状的图4B至图4D的突条4c的情况，也能够获得同样的效果。

下面，对本发明的第二及第三实施方式进行说明。在这些实施方式中，特别是未提及的方面，与第一实施方式相同。另外，在涉及这些实施方式的附图中，对与第一实施方式相同或同样的要素标注相同或同样的附图标记。

(第二实施方式)

图8表示本发明的第二实施方式的沟槽形成装置2。在本实施方式中，片状部件1在图中下侧的面为平坦面1a，在图中上侧的面为轮廓面1b。开槽辊4在与向输送方向F输送的片状部件1的轮廓面1b(上表面)接触的状态下，相对于片状部件1绕轴线A从动旋转。设置有多个按压辊12，其与开槽辊4相对，并被沿片状部件1的宽度方向W延伸的支轴11所支承。各按压辊12相对于支轴11在上下方向上位移自如，通过自重将外轮廓面1b朝向开槽辊4向下按压。开槽辊4上设置有突条4c，其与第一实施方式相同，截面形状的前端部4e为部分圆弧状或部分椭圆弧状的凸曲线状(参照图4A至图4D)。

在片状部件1的平坦面1a(下表面)上，通过突条4c的转印形成有排气沟槽3。通过将突条4c的截面形状的前端部4e做成凸曲线状，能够有效防止突条4c的前端部4e贯穿并戳破片状部件1，同时确保贴压时的空气排出所需要的沟槽截面面积，并且在贴压完成时能够使排气沟槽3切实封闭。

(第三实施方式)

图9表示本发明的第三实施方式的沟槽形成装置2。在本实施方式中，设置有用于在片状部件1的轮廓面1b上形成沟槽的三个开槽辊4A、4B、4C。轮廓面1b在宽度方向W的中央具备大致平坦的局部轮廓面1g，在宽度方向W的两端具备随着趋向端部厚度逐渐减小的局部轮廓面1h、1i。

宽度方向W的中央的局部轮廓面1g的开槽辊4A的旋转轴线A大致沿片状部件1的宽度方向W延伸。另外，该开槽辊4A的突条4c沿轴线A延伸。宽度方向W的两端的局部轮廓面1h、1i的开槽辊4B、4C的旋转轴线A相对于片状部件1的宽度方向W倾斜。这些开槽辊4B、4C的突条4c相对于轴线A倾斜。开槽辊4A～4C的凸状4c与第一实施方式相同，设置为截面形状的前端部4e为部分圆弧状或部分椭圆弧状的凸曲线状(参照图4A至图4D)。

在片状部件1的轮廓面1b上，通过开槽辊4A～4C的突条4c的转印形成有排气沟槽3A～3C。在局部轮廓面1g上形成有沿宽度方向W延伸的排气沟槽3A，在局部轮廓面1h、1i上形成有相对于宽度方向W倾斜的排气沟槽3B、3C。排气沟槽3A的两端侧分别与排气沟槽3B、3C交叉并连通。通过将突条4c的截面形状的前端部4e做成为凸曲线状，能够有效防止突条4c的前端部4e贯穿并戳破片状部件1，同时确保贴压时的空气排出所需要的沟槽截面面积，并且，在贴压完成时能够使排气沟槽3A～3C切实封闭。

Claims (4)

1.一种片状部件的沟槽形成装置，其具备开槽辊，该开槽辊与向规定方向输送的片状部件表面接触并旋转，在外周面上设置有突条，并通过所述突条的转印在所述片状部件的所述表面上形成沟槽；

所述突条的垂直于所述突条延伸方向的截面形状中，在前端具有凸曲线部。

2.根据权利要求1所述的片状部件的沟槽形成装置，其特征在于，所述凸曲线部为部分圆弧状。

3.根据权利要求1所述的片状部件的沟槽形成装置，其特征在于，所述凸曲线部为部分椭圆弧状。

4.一种片状部件的沟槽形成方法，其使开槽辊与向规定方向输送的片状部件的表面接触并旋转，在所述开槽辊的外周面上设置有突条，所述突条的垂直于所述突条延伸方向的截面形状中，在前端具有凸曲线部；

通过所述开槽辊的旋转，转印所述突条，由此在所述片状部件的表面上形成沟槽。