CN107073552B - 胎圈芯的成形装置 - Google Patents
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Abstract
一种胎圈芯的成形装置，具备：橡胶包覆装置，其使橡胶包覆于钢线的外周面；以及两个冷却辊(71、80)，在其上卷绕有由橡胶包覆的钢线(100)即橡胶包覆线(110)。第2冷却辊(80)具备第1槽(82A)和卷绕有比第1槽(82A)靠下游侧的橡胶包覆线(110)的第2槽(82B)。形成有第2槽(82B)的部分的直径(LB)比形成有第1槽(82A)的部分的直径(LC)小。
Description
技术领域
本发明涉及胎圈芯的成形装置。
背景技术
以往，已知一种胎圈芯的成形装置，其具备在钢线的外周面包覆橡胶的装置。例如，专利文献1的橡胶包覆装置通过使已加热的钢线和橡胶接触，从而利用热使橡胶软化而附着于钢线的外周面。由此，钢线被橡胶包覆。由橡胶包覆的钢线在卷绕到卷取滚筒上后被搬送到绕线模。这样，胎圈芯被成形。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：特开2004－345312号公报
刚刚由橡胶包覆之后的橡胶由于热而软化，因此容易变形。因此，在卷绕到卷取滚筒上时，有时橡胶被压扁并固化。因此，包覆钢线的橡胶的圆度降低，在胎圈芯的内部容易产生间隙。另外，也成为产生不良品的原因。
发明内容
本发明的目的在于提供能抑制包覆钢线的橡胶的圆度的降低的胎圈芯的成形装置。
为了达成上述目的，胎圈芯的成形装置具备：橡胶包覆装置，其使橡胶包覆于钢线的外周面；以及多个冷却辊，在其上卷绕有由橡胶包覆的所述钢线，在多个冷却辊的外周面形成有在冷却辊的轴方向排列的第1槽和第2槽，第2槽中卷绕有比第1槽靠下游侧的钢线，在多个冷却辊的至少一个中，形成有第2槽的部分的直径比形成有第1槽的部分的直径小。
根据上述构成，在钢线中，对卷绕到第2槽中的部分施加的力比卷绕到第1槽中的部分施加的力小。因此，能减小包覆卷绕到第2槽中的钢线的橡胶的压扁。由此，在橡胶的压扁小的状态下促进橡胶的固化。因此，能抑制包覆钢线的橡胶的圆度的降低。
本胎圈芯的成形装置能抑制包覆钢线的橡胶的圆度的降低。
附图说明
图1是表示本发明的一实施方式的胎圈芯成形装置的主视图。
图2是储线装置的侧视图。
图3是沿图2的3－3线的剖视图。
图4是放大表示第2冷却辊的槽的剖视图。
图5(a)～(c)是夸大表示冷却辊和钢线的关系的示意图。
图6是表示卷绕于冷却辊上的钢线的直径变化的坐标图。
具体实施方式
以下对胎圈芯成形装置的实施方式进行说明。
如图1所示，胎圈芯成形装置10具备供给钢线100的供给装置20、利用橡胶包覆钢线100的橡胶包覆装置30、调整钢线100的张力的储线装置60、以及绕线模90。绕线模90缠绕由橡胶包覆的钢线100并成形胎圈芯。
橡胶包覆装置30具备基座31、立在基座31上的支撑板32、一对传热辊40、以及向钢线100挤出橡胶的挤出机50。
在一对传热辊40上连接有从支撑板32突出的旋转轴41。各旋转轴41相对于支撑板32能旋转装配。一对传热辊40在支撑板32的纵向排列。
钢线100在从供给装置20供给后卷绕于一对传热辊40的外周面上所形成的多个槽(省略图示)。钢线100在围绕一对传热辊40旋转多次后被送出到挤出机50。
经由旋转轴41的内部被加热的水供给到传热辊40的内部。因此，被加热的水的热传递到传热辊40。钢线100在通过与传热辊40接触而从传热辊40受热后，通过挤出机50的机头51。机头51将未加硫的橡胶挤出到钢线100的外周面。橡胶附着于被加热的钢线100上而软化，包覆钢线100的表面。由橡胶包覆的钢线100(以下为橡胶包覆线110)被送出到储线装置60。
如图2所示，储线装置60具备装配于支撑板32的上方辊70、以及第2冷却辊80。两个辊70、80在支撑板32的纵向排列。
在上方辊70上连接有从支撑板32突出的旋转轴71A。旋转轴71A相对于支撑板32能旋转地装配。上方辊70具备：连接有旋转轴71A的第1冷却辊71；以及配置于比第1冷却辊71远离支撑板32的基础辊72。
第1冷却辊71由单一的部件构成。在第1冷却辊71的外周面形成有多个槽71B。多个槽71B在冷却辊71的轴方向排列。基础辊72是与第1冷却辊71不同的部件。基础辊72由在基础辊72的轴方向排列的多个圆盘构件构成。各圆盘构件装配于在第1冷却辊71的前表面固定的轴72A上。在各圆盘构件的外周面各形成有一个槽72B。即，基础辊72具备在轴方向排列的多个槽72B。在上方辊70的下方配置有板状的支架73，支架73装配于支撑板32。轴72A的前端能旋转地支撑于支架73。第1冷却辊71与旋转轴71A一起旋转。基础辊72的各圆盘构件相对于轴71A能旋转。因此，基础辊72的各圆盘构件相对于第1冷却辊71也能旋转。
在第2冷却辊80上连接有从支撑板32突出的旋转轴81。旋转轴81相对于支撑板32能旋转地装配。在第2冷却辊80的外周面形成有多个槽82。多个槽82在第2冷却辊80的轴方向排列。第2冷却辊80的轴方向相对于第1冷却辊71的轴方向倾斜。在该情况下，在第2冷却辊80中，卷绕于槽82的橡胶包覆线110的终端(图3的下端)与和卷绕于槽82中的橡胶包覆线110的始端(图3的上端)对应的槽71B的前方相邻的槽71B相对。
储线装置60具备电动机64。电动机64利用带65与旋转轴71A连接。电动机64使旋转轴71A和第1冷却辊71A旋转。由此，橡胶包覆线110卷绕到第1冷却辊71上。
橡胶包覆线110围绕第1冷却辊71和第2冷却辊80旋转。具体地，如图3所示，橡胶包覆线110卷绕到第1冷却辊71的最后方的槽71B中。然后，橡胶包覆线110卷绕到第2冷却辊80的最后方的槽82中，再次卷绕到第1冷却辊71的槽71B中。如上所述，第2冷却辊80的槽82相对于第1冷却辊71的槽71B倾斜。因此，橡胶包覆线110在卷绕到第2冷却辊80的槽82中后，再次卷绕到第1冷却辊71中时，卷绕到前次卷绕的槽71B的前方相邻的槽71B中。在该状态下，橡胶包覆线110在第1冷却辊71与第2冷却辊80之间在竖直方向延伸。因此，在第1冷却辊71与第2冷却辊80之间，橡胶包覆线110不会捻到一起。这样，橡胶包覆线110从后方向前方依次卷绕到第1冷却辊71的槽71B和第2冷却辊80的槽82中。
如图2所示，橡胶包覆线110在卷绕到第1冷却辊71的最前方的槽71B中后被送出到调整辊62。调整辊62配置于比上方辊70靠下方。橡胶包覆线110在围绕冷却辊71、80旋转多次后，围绕基础辊72和调整辊62旋转多次。
调整辊62经由配重63装配于支撑板32。配重63具备覆盖调整辊62的前表面的前板63A和覆盖调整辊62的两个侧面的两个侧板63B。在各侧板63B的后端装配有滑块63C。滑块63C经由纵向延伸的轨道61装配于支撑板32。轨道61的上端与第2冷却辊80的高度相等。如图1所示，调整辊62经由固定轴62A装配于前板63A。调整辊62相对于固定轴62A能旋转地装配。调整辊62能根据橡胶包覆线110的张力和配重63的重量在轨道61上纵向移动。调整辊62上升到与第2冷却辊80相同的高度。供给装置20以一定的速度将钢线100送出到橡胶包覆装置30。当在绕线模90上缠绕有规定量的橡胶包覆线110时，绕线模90暂时停止橡胶包覆线110的缠绕。在停止绕线模90对橡胶包覆线110的缠绕的期间，橡胶包覆线110从绕线模90被卸下。储线装置60调整卷绕到基础辊72和调整辊62上的橡胶包覆线110的长度。由此，可调整橡胶包覆线110从橡胶包覆装置30的送出量和橡胶包覆线110向绕线模90的送出量。
冷却水等流体经由旋转轴71A、81的内部供给到图2所示的第1冷却辊71和第2冷却辊80的内部。流体将冷却辊71、80冷却。因此，橡胶包覆线110在围绕第1及第2冷却辊71、80旋转的期间，附着于橡胶包覆线110的橡胶被冷却到例如20℃而固化。
如图4所示，在第2冷却辊80的外周面从第2冷却辊80的后端到前端形成有第1槽82A、第2槽82B、第3槽82C、第4槽82D、第5槽82E、以及第6槽82F作为多个槽82。槽82A～82F的曲率相等。
第2槽82B的深度DB比第1槽82A的深度DA深。槽82C～82F的深度DC全部相等，且深度DC比第2槽82B的深度DB深。另外，第2槽82B的深度DB和第3槽82C的深度DC的差ΔB比第1槽82A的深度DA和第2槽82B的深度DB的差ΔA小。
如图5所示，第2冷却辊80的直径按照形成有第1槽82A的部分的第1直径LA、形成有第2槽82B的部分的第2直径LB、以及形成有槽83C～83F的部分的第3直径LC的顺序变小。另外，第2直径LB和第3直径LC的差比第1直径LA和第2直径LB的差小。
参照图4和图5，对橡胶包覆装置30的作用进行说明。此外，图5仅将橡胶包覆线110相对于第2冷却辊80的松弛夸大示出。
刚刚被橡胶包覆线110包覆之后的橡胶通过加热而软化。因此，当橡胶包覆线110与第1及第2冷却辊71、80接触时，对包覆橡胶包覆线110的橡胶施加力，橡胶压扁。
如图5(a)、(b)所示，在第2冷却辊80中，第2直径LB比第1直径LA小。因此，第2冷却辊80的形成有第2槽82B的部分的移动速度比形成有第1槽82A的部分的移动速度小。另外，橡胶包覆线110由于橡胶包覆线110的弹性在一部分从第2冷却辊80分离的状态下弯曲。因此，橡胶包覆线110的卷绕到第2槽82B的部分松弛。因此，卷绕到第2槽82B中的橡胶包覆线110按压于第2槽82B的底面的力比卷绕到第1槽82A中的橡胶包覆线110按压于第1槽82A的底面的力小。因此，在卷绕到第1槽82A中的橡胶被冷却并固化到某程度后，能减小卷绕到第2槽82B中的橡胶的压扁。
如图5(b)、(c)所示，在第2冷却辊80中，第3直径LC比第2直径LB小。因此，第2冷却辊80的形成有第3槽82C的部分的移动速度比形成有第2槽82B的部分的移动速度小。因此，橡胶包覆线110的卷绕到第3槽82C中的部分松弛。因此，卷绕到第3槽82C中的橡胶包覆线110按压于第3槽82C的底面的力比卷绕到第2槽82B中的橡胶包覆线110按压于第2槽82B的底面的力小。因此，在卷绕到第2槽82B种的橡胶被冷却而进一步固化后，能减小卷绕到第3槽82C中的橡胶的压扁。
(实施例)
参照图6对实施例进行说明。
在实施例的两个冷却辊的外周面形成有六个槽N1～N6。实施例的两个冷却辊关于六个槽N1～N6以外的构成具有与前述的第2冷却辊80同样的构成。实施例的各冷却辊的第2～第6槽N2～N6的深度比第1槽N1深。图6的实线210表示卷绕到实施例的两个冷却辊上的橡胶包覆线110的在各槽N2～N6中通过的部分的最大直径实线220表示卷绕到实施例的冷却辊上的橡胶包覆线110的在各槽N2～N6中通过的部分的最小直径此外，最大直径表示橡胶包覆线110的截面中的直径最大的部分的直径最小直径表示橡胶包覆线110的截面中的直径最小的部分的直径
在比较例的两个冷却辊的外周面形成有六个槽N1～N6が。比较例的两个冷却辊关于六个槽N1～N6以外的构成具有与前述的第2冷却辊80同样的构成。各比较例的冷却辊的第1～第6槽N1～N6的深度全部相等。图6的双点划线310表示卷绕到比较例的两个冷却辊上的橡胶包覆线110的在各槽N2～N6中通过的部分的最大直径双点划线320表示卷绕到比较例的冷却辊上的橡胶包覆线110的在各槽N2～N6中通过的部分的最小直径此外，最大直径表示橡胶包覆线110的截面中的直径最大的部分的直径最小直径表示橡胶包覆线110的截面中的直径最小的部分的直径
如双点划线310所示，比较例的最大直径由于在槽N1～N6中通过而逐渐变大。如双点划线320所示，最小直径由于在槽N1～N6中通过而逐渐变小。即，随着在槽N1～N6中通过，最大直径和最小直径的差变大，圆度降低。特别是，在第1～第3槽N1～N3中通过时的最大直径和最小直径的变化量比在第4～第6槽N4～N6中通过时的最大直径和最小直径的变化量大。
如实线210所示，实施例的最大直径由于在槽N1～N6中通过而逐渐变大。如实线220所示，最小直径每当在槽N1～N6中通过时就变大。
第1槽N1至第6槽N6之间的实施例的最大直径的变化量和比较例的最大直径的变化量大致相等。第1槽N1至第6槽N6之间的实施例的最小直径的变化量比比较例的最小直径的变化量小。具体地，第1槽N1与第2槽N2之间的实施例的最小直径的变化量和比较例的最小直径的变化量大致相等。第2槽N2与第3槽N3之间的实施例的最小直径的变化量比比较例的最小直径的变化量小。另外，第3槽N3与第4槽N4之间的实施例的最小直径的变化量比比较例的最小直径的变化量小。在通过第4槽N4后至通过第6槽N6之间的实施例的最小直径和比较例的最小直径的变化量均小。
因此，通过第6槽N6后的实施例的最大直径和最小直径的差比比较例的最大直径和最小直径的差小。即，在已通过实施例的两个冷却辊的橡胶包覆线110的橡胶中，可抑制与已通过比较例的两个冷却辊的橡胶包覆线110的橡胶相比圆度降低。
根据该实施方式，能得到如下效果。
(1)第2冷却辊80的形成有第2槽82B的部分的直径LB比形成有第1槽82A的部分的直径LA小。因此，对橡胶包覆线110的卷绕到第2槽82B中的部分施加的力变小，能减小包覆于橡胶包覆线110的橡胶的压扁。因此，能抑制包覆橡胶包覆线110的橡胶的圆度的降低。
(2)第2冷却辊80的形成有第3槽82C的部分的直径LC比形成有第2槽82B的部分的直径LB小。因此，对橡胶包覆线110的卷绕到第3槽82C中的部分施加的力变小，能减小橡胶的压扁。因此，能进一步抑制包覆橡胶包覆线110的橡胶的圆度的降低。
(3)通过减小对橡胶包覆线110施加的张力，橡胶的压扁变小。另一方面，因为对橡胶包覆线110施加的张力变小，所以橡胶和第2冷却辊80的接触面积变小。因此，有可能橡胶的冷却效果降低。
形成有第2槽82B的部分的直径LB和形成有第3槽82C的部分的直径LC的差比形成有第1槽82A的部分的直径LA和形成有第2槽82B的部分的直径LB的差小。因此，卷绕到第3槽82C中的橡胶包覆线110的张力比卷绕到第2槽82B中的橡胶包覆线110的张力大。因此，能在第3槽82C中抑制橡胶的冷却性能的降低，并且能抑制被橡胶包覆的橡胶包覆线110的圆度的降低。
(4)例如，在将挤出机50和橡胶包覆线110接触的储线装置隔开规定的距离配置的胎圈芯的成形装置中，包覆橡胶包覆线110的橡胶在充分冷却并固化之前不与其它的构件接触，因此不易压扁。因此，能抑制包覆橡胶包覆线110的橡胶的圆度的降低。但是，挤出机50与储线装置之间的空间变大，胎圈芯的成形装置大型化。
另一方面，胎圈芯成形装置10的橡胶包覆装置30和储线装置60装配于相同的支撑板32。因此，能抑制被橡胶包覆的橡胶包覆线110的圆度的降低，并且能减小胎圈芯成形装置10的配置空间。
(5)在储线装置60中，冷却橡胶包覆线110的第1冷却辊71和调整橡胶包覆线110的送出量的基础辊72在轴方向排列。因此，能使胎圈芯成形装置10紧凑。
(6)第3槽82C～第6槽82F具有相同的深度。因此，与使第3槽82C～第6槽82F的深度不同的情况比较，第2冷却辊80的加工容易。另外，与使第4槽82D～第6槽82F比第3槽82C深的构成比较，能增大将卷绕到第4槽82D～第6槽82F中的橡胶包覆线110按压于第4槽82D～第6槽82F的底面的强度。因此，橡胶和第4槽82D～第6槽82F的底面的接触面积变大。因此，能抑制橡胶包覆线110的橡胶的冷却效果的降低。
所述实施方式也可以按如下变更。
·也能在第2冷却辊80上形成多个第1槽82A。具体地，将多个第1槽82A在冷却辊80的轴方向排列，在比多个第1槽82A靠前方形成第2槽82B。在该情况下，卷绕到橡胶包覆线110的第2槽82B中的部分也松弛，因此能抑制橡胶包覆线110的橡胶的圆度的降低。
·也能形成多个第2槽82B。具体地，将多个第2槽82B在冷却辊80的轴方向排列，形成于第1槽82A与第3槽82C之间。
·也能使第2冷却辊80的第3直径LC与第2直径LB相同。
·也能使第2冷却辊80的第3～6的槽82C～82F的深度不同。例如，使第3槽82C、第4槽82D、第5槽82E、以及第6槽82F按顺序加深。
·也能使第2直径LB和第3直径LC的差为第1直径LA和第2直径LB的差以上。
·也能将第1冷却辊71的多个槽71B设为与第2冷却辊80的槽82A～82F同样的深度。
·也能将冷却辊的数量设为三个以上。例如，在将冷却辊的数量设为三个的情况下，橡胶包覆线110也能以围绕三个冷却辊旋转的方式卷绕到三个冷却辊上。在该情况下，通过使至少一个冷却辊的第2槽比第2槽的上游侧的第1槽深，能抑制橡胶包覆线110的橡胶的圆度的降低。
·也能将加热装置变更为直接加热橡胶包覆线110的电磁感应线圈。
·也能将已加热的橡胶从挤出机50挤出。另外，也能采用直接加热挤出后的橡胶的加热装置。在该情况下，也能省略加热装置。
·也能通过使冷却辊71、80的气氛温度降低的冷却装置将冷却辊71、80冷却。
附图标记说明
10：胎圈芯成形装置；30：橡胶包覆装置；62：调整辊；71：第1冷却辊；71B：槽；72：基础辊；80：第2冷却辊；82：槽；82A：第1槽；82B：第2槽；82C：第3槽；100：钢线。
Claims (5)
1.一种胎圈芯的成形装置，具备：
橡胶包覆装置，其使橡胶包覆于钢线的外周面；以及
多个冷却辊，在其上卷绕有由橡胶包覆的所述钢线，
在所述多个冷却辊的外周面形成有在所述冷却辊的轴方向排列的第1槽和第2槽，
所述第2槽中卷绕有比所述第1槽靠下游侧的所述钢线，
在所述多个冷却辊的至少一个中，形成有所述第2槽的部分的直径比形成有所述第1槽的部分的直径小。
2.根据权利要求1所述的胎圈芯的成形装置，
在所述多个冷却辊的至少一个的外周面形成有第3槽，该第3槽中卷绕有比所述第2槽靠下游侧的所述钢线，
在所述多个冷却辊的至少一个中，形成有所述第3槽的部分的直径比形成有所述第2槽的部分的直径小。
3.根据权利要求2所述的胎圈芯的成形装置，
形成有所述第2槽的部分的直径和形成有所述第3槽的部分的直径的差比形成有所述第1槽的部分的直径和形成有所述第2槽的部分的直径的差小。
4.根据权利要求1～3中的任一项所述的胎圈芯的成形装置，
所述胎圈芯的成形装置具备储线装置，
所述橡胶包覆装置和所述储线装置装配于相同的支撑板。
5.根据权利要求4所述的胎圈芯的成形装置，
所述储线装置具备：相对于所述支撑板能移动的调整辊；以及相对于所述支撑板不能移动的基础辊，
所述基础辊和所述多个冷却辊中的一个在轴方向排列。
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