CN108927971A - 胎边芯成型装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种胎边芯成型装置，其是在旋转的桌台的成型面，一边利用挤出机通过口模将橡胶呈带状挤出一边以圆环状进行贴附，并将该带状的橡胶的端部彼此接合从而将胎边芯成型的胎边芯成型装置，所述口模具备：前端面，其以在内周侧距所述桌台的成型面的距离比外周侧更大的方式相对于所述成型面倾斜配置；吐出口，其形成于所述前端面；台肩部，其以向远离所述成型面的方向相对于所述桌台的旋转轴向外周侧倾斜的方式从所述吐出口在同一截面延伸；以及，流量调节部，其设置于所述台肩部的上游侧，使得向所述台肩部的外周侧流路流动的橡胶的流量比所述台肩部的内周侧流路更大。

Description

胎边芯成型装置
技术领域
本发明涉及一种胎边芯(日文：ビードフィラー)成型装置，其在旋转的桌台的成型面，一边利用挤出机通过口模将橡胶呈带状挤出一边以圆环状进行贴附，并将该带状的橡胶的端部彼此接合从而将胎边芯成型。
背景技术
一般而言，制造充气轮胎的情况下，通过以未硫化的状态将内衬层、侧壁、胎圈、胎面等各轮胎构成部件贴合，将生胎成型、并将其硫化成型，从而制造。
胎圈由作为加强材的胎圈芯、由截面呈大致三角形状的橡胶形成的胎边芯构成。以往，圆环状的胎边芯通过从挤出机挤出具有上述截面形状的带状的橡胶，裁切成一定的长度，并将其端部彼此接合而成型。然而，将胎边芯成型时，若仅仅只是将由挤出机挤出的橡胶成型物的端部彼此以成为环状的方式接合，则因内外周长差导致对外周部分作用周方向的拉伸应力，会产生在接合部处剥离、或外周部分翘曲的问题。
专利文献1中，公开了一种胎边芯成型装置，其具备：保持环状的胎圈芯的胎圈保持部、以及将用于形成胎边芯的填充橡胶挤出的挤出机，在所述胎圈保持部所保持的所述胎圈芯的外周面上形成胎边芯，在所述胎边芯成型装置中，在所述胎圈保持部的侧面安装配设有能够与该胎圈保持部一同绕所述胎圈芯的中心轴线旋转的成型盘，靠近所述成型盘配置从而与该成型盘以及所述胎圈芯的外周面一同划分出与胎边芯的横截面形状对应的空间，并且在该空间设置有将从挤出机挤出的填充橡胶吐出的口模。
如图6所示，该胎边芯成型装置中，利用由成型盘的成型面40a、胎圈芯8的外周面、以及口模的吐出面30a划分的空间将胎边芯9成型，但由于吐出面30a相对于成型盘的成型面40a倾斜，在形成于口模内的橡胶流路中，内周侧的流路壁的壁面长度比外周侧的流路壁的壁面长度短A。由此，由于在胎边芯9的内周侧部分挤出的橡胶量比在外周侧部分挤出的橡胶量多，因此内周侧部分厚度变大，另一方面，外周侧部分厚度变小，从而因内外周长差导致前端卷曲，难以高精度地将具有期望截面形状的胎边芯9成型。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利公开2015-13403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，提供一种能够高精度地将具有期望截面形状的胎边芯成型的胎边芯成型装置。
(二)技术方案
利用如下所述的本发明能够实现上述目的。
即，本发明的胎边芯成型装置是在旋转的桌台的成型面，一边利用挤出机通过口模将橡胶呈带状挤出一边以圆环状进行贴附，并将该带状的橡胶的端部彼此接合从而将胎边芯成型的胎边芯成型装置，其中，
所述口模具备：
前端面，其以在内周侧距所述桌台的成型面的距离比外周侧更大的方式相对于所述成型面倾斜配置；
吐出口，其形成于所述前端面；
台肩部(日文：ランド部)，其以向远离所述成型面的方向相对于所述桌台的旋转轴向外周侧倾斜的方式从所述吐出口在同一截面延伸；以及
流量调节部，其设置于所述台肩部的上游侧，使得向所述台肩部的外周侧流路流动的橡胶的流量比所述台肩部的内周侧流路更大。
本发明的胎边芯成型装置中，优选地，所述内周侧流路的流路壁的壁面长度是所述外周侧流路的流路壁的壁面长度的60～200％。
本发明的胎边芯成型装置中，优选地，所述内周侧流路的流路壁的壁面长度与所述外周侧流路的流路壁的壁面长度相等。
本发明的胎边芯成型装置中，优选地，所述台肩部中的橡胶流动方向与所述流量调节部中的橡胶流动方向相同。
本发明的胎边芯成型装置中，优选地，内置于所述挤出机的橡胶挤出用的螺杆的旋转轴与所述桌台的旋转轴平行地配置。
本发明的胎边芯成型装置中，优选地，在所述挤出机的前端，设置有将由所述挤出机供给的橡胶向所述口模引导的导模(日文：ダイ)，所述导模的前端面以在内周侧距所述桌台的成型面的距离比外周侧更大的方式相对于所述成型面倾斜地形成。
(三)有益效果
本发明的胎边芯成型装置中，在从吐出口延伸的台肩部的上游侧设置有流量调节部，通过该流量调节部能够使向台肩部的外周侧流路流动的橡胶的流量比台肩部的内周侧流路更大。然而，即使通过流量调节部使得向外周侧流路流动的橡胶的流量比内周侧流路更大，但若如以往的口模那样，台肩部的内周侧流路的流路壁的壁面长度与外周侧流路的流路壁的壁面长度相比过短，则仍会由于内周侧流路中的橡胶的流量增加，并且外周侧流路中的橡胶的流量减少，而难以将具有期望的截面形状的胎边芯成型。
本发明中，即使在口模的前端面相对于桌台的成型面倾斜的情况下，由于向胎边芯的内周侧部分供给橡胶的台肩部的内周侧流路的流路壁的壁面长度、与向胎边芯的外周侧部分供给橡胶的台肩部的外周侧流路的流路壁的壁面长度之差小，因此利用流量调节部调节了流量的橡胶能够以不受台肩部影响的方式从吐出口吐出，因此能够高精度地将具有期望的截面形状的胎边芯成型。
附图说明
图1为表示胎边芯成型装置一例的立体图。
图2为表示胎边芯成型装置的主要部分的主视图。
图3为沿口模的橡胶流路的截面图。
图4为其他实施方式的胎边芯成型装置的主视图。
图5为其他实施方式的胎边芯成型装置的主视图。
图6为现有技术的胎边芯成型装置的主视图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。图1为表示胎边芯成型装置1的整体结构的立体图。图2为将图1的胎边芯成型装置1的主要部分放大表示的主视图。
如图1所示，胎边芯成型装置1具备挤出机2、将由挤出机2挤出的橡胶从吐出口31a吐出的口模3、以及旋转的桌台4。胎边芯成型装置1在旋转的桌台4的成型面4a，一边利用挤出机2通过口模3将橡胶呈带状挤出一边以圆环状进行贴附，并将该带状的橡胶的端部彼此接合从而将胎边芯9成型。
本实施方式中，如图1及图2所示，示出了将具有外周部分前端尖细的截面呈三角形状的带状橡胶成型为圆环状，从而得到圆环状的胎边芯9的例子。在胎边芯9的径向内周面9a接合有圆环状的胎圈芯8。胎边芯9由硬质橡胶形成，胎圈芯8由钢线等融合体形成。胎圈芯8由设置于桌台4的胎圈锁机构42保持。
胎边芯9具有大致直角三角形的截面形状，具有与三角形的底边对应的径向内周面9a、与三角形的一个斜边对应的直立侧面9b、以及与三角形另一个斜边对应的倾斜侧面9c。径向内周面9a与胎圈芯8的外周面接触，直立侧面9b与桌台4的成型面4a接触。
挤出机2具有未图示的投入橡胶材料的料斗、一边对橡胶材料施予热一边将其向前方挤出的螺杆等。挤出机2通过利用未图示的控制装置控制螺杆的旋转速度，从而将橡胶的挤出量例如控制为一定量。本实施方式中，内置于挤出机2的橡胶挤出用螺杆的旋转轴与桌台4的旋转轴41平行地配置。
口模3具有形成有吐出口31a的前端面3a。前端面3a以在内周侧距桌台4的成型面4a的距离比外周侧更大的方式相对于成型面4a倾斜配置。前端面3a相对于成型面4a的倾斜角度θ设定为和所成型的胎边芯9的直立侧面9b与倾斜侧面9c所成的角度相同。
本实施方式中，向由口模3的前端面3a、桌台4的成型面4a、胎圈芯8的外周面这三个面构成的空间填充由吐出口31a吐出的橡胶，然后一边从吐出口31a持续吐出橡胶一边使桌台4与胎圈芯8一起旋转。由此，能够利用口模3的前端面3a、桌台4的成型面4a、胎圈芯8的外周面这三个面将具有期望的截面形状的胎边芯9成型。
对于口模3，在内部设置有供从挤出机2供给的橡胶通过的橡胶流路，在其下游侧形成有吐出口31a。图3为沿口模3的橡胶流路的截面图。口模3的橡胶流路从下游侧开始依次由台肩部31、锥形部32、流量调节部33构成。
台肩部31从吐出口31a在同一截面向上游侧延伸。台肩部31的延设方向为：向远离桌台4的成型面4a的方向相对于桌台4的旋转轴41向外周侧倾斜的方向。本实施方式中，台肩部31的延设方向相对于胎边芯9的倾斜侧面9c大致垂直。
此处，台肩部31的橡胶流路中，将向胎边芯9的内周侧部分供给橡胶的部分设为内周侧流路31b，将向胎边芯9的外周侧部分供给橡胶的部分设为外周侧流路31c。内周侧流路31b的流路壁与外周侧流路31c的流路壁优选为与沿着台肩部31的延设方向的壁面长度(也称为台肩长)为相同程度。内周侧流路31b的流路壁的壁面长度B优选为外周侧流路31c的流路壁的壁面长度C的60～200％，更优选为80～120％。特别优选内周侧流路31b的流路壁的壁面长度B与外周侧流路31c的流路壁的壁面长度C相等。
锥形部32以流路的截面积随着从上游侧向下游侧而变小的方式形成。本实施方式中，锥形部32的中心轴与台肩部31的中心轴相同。
流量调节部33设置于台肩部31的上游侧，能够以使得向台肩部31的外周侧流路31c流动的橡胶的流量比台肩部31的内周侧流路31b更大的方式调节橡胶的流动。本实施方式中，示出了流量调节部33中形成有两个不同形状的流路从而调节橡胶流量的例子。具体而言，流量调节部33中形成有：向台肩部31的内周侧流路31b供给橡胶的锥形流路33a、以及向台肩部31的外周侧流路31c供给橡胶的直形流路33b。锥形流路33a与直形流路33b的上游侧的供给口为相同的截面积。锥形流路33a以从供给口向下游侧形成为锥形状，然后截面积为一定的方式形成。另一方面，直形流路33b从上游侧向下游侧以截面积为一定的方式形成。由此，在直形流路33b流动的橡胶流量比在锥形流路33a流动的橡胶流量大，其结果为，能够使得向台肩部31的外周侧流路31c流动的橡胶的流量比向台肩部31的内周侧流路31b流动的橡胶的流量大。
在挤出机2的前端设置有导模21。在导模21的内部形成有供从挤出机2供给的橡胶通过的橡胶流路。导模21连接有口模3，将由挤出机2供给的橡胶引导至口模3。导模21的端面21a中形成有供口模3的流量调节部33嵌合的凹部。
导模21的端面21a以相对于桌台4的成型面4a倾斜的方式形成。导模21的端面21a相对于成型面4a的倾斜角度与口模3的前端面3a相对于成型面4a的倾斜角度θ相同。假使不使用导模21而将口模3安装于挤出机2的前端的情况下，为了使得口模3的前端面3a相对于桌台4的成型面4a倾斜，可考虑使挤出机2或桌台4倾斜，或者使挤出机2和桌台4两者倾斜的方案。然而，将多个尺寸的胎边芯成型的情况下，需要可变更挤出机2、桌台4的角度的机构，因此存在成本增加、装置整体大型化的可能性。通过使用导模21，能够利用预先准备的多个形状的导模21来应对多个尺寸的胎边芯，因此可期待成本的降低、装置整体的紧凑化。
实施例
以下，对具体表示本发明的结构和效果的实施例等进行说明。
将径向内周面9a和直立侧面9b的长度如表1的实施例1～11所示的截面大致直角三角形状的胎边芯9成型。此时，通过使内周侧流路31b的流路壁的壁面长度B与外周侧流路31c的流路壁的壁面长度C如表1所示，在实施例1～11的任意实施例中都能够高精度地将具有期望的截面形状的胎边芯成型。
[表1]
B(mm) C(mm) B/C(％) 9a(mm) 9b(mm) 9a/9b
实施例1 10.5 6 175 17.9 68 0.26
实施例2 7.3 5 146 8.7 32 0.27
实施例3 8.5 4.9 173 20.2 73.7 0.27
实施例4 8.7 4.4 198 21.1 76.7 0.28
实施例5 8.9 7.5 84 18 57.7 0.31
实施例6 6.6 5.6 118 8.8 27.3 0.32
实施例7 5.2 8.2 63 8.4 17.7 0.47
实施例8 11.4 10.7 107 19.3 32.1 0.6
实施例9 11 11.3 97 20.2 32 0.63
实施例10 12 12.4 97 21.6 32.4 0.67
实施例11 11 13.4 82 20.7 28.5 0.73
＜其他实施方式＞
(1)上述实施方式中，示出了流量调节部33形成有两个不同形状的流路从而调节橡胶流量的例子，但流量调节部的结构并不限定于此。例如，流量调节部33中也可以形成有向台肩部31的内周侧流路31b供给橡胶的直形流路、以及向台肩部31的外周侧流路31c供给橡胶的直形流路。此外，流量调节部33中也可以形成有向台肩部31的内周侧流路31b供给橡胶的锥形流路、以及向台肩部31的外周侧流路31c供给橡胶的锥形流路。此外，流量调节部33中也可以形成有向台肩部31的内周侧流路31b供给橡胶的直形流路、以及向台肩部31的外周侧流路31c供给橡胶的锥形流路。此外，对于向内周侧流路31b供给橡胶的直形流路或锥形流路、以及向外周侧流路31c供给橡胶的直形流路或锥形流路的上游侧的供给口无需为相同的截面积。
此外，例如，也可以通过将与台肩部31的外周侧流路31c连接的锥形部32的外周侧流路壁比与台肩部31的内周侧流路31b连接的锥形部32的内周侧流路壁更进一步加以掘削(或将外周侧流路31c的流路壁加以掘削，或者进行这二者)，由此使锥形部32具有流量调节部的功能。
(2)如图4所示，口模3的前端面3a也可以与进行成型的胎边芯9的截面形状对应地设置成平坦面以外的形状。
(3)胎边芯9也可以由多种橡胶形成。如图5所示，可以在将胎边芯9的内周部91成型后，利用口模3的前端面3a、桌台4的成型面4a、内周部91的倾斜侧面这三个面将胎边芯9的外周部92成型。
(4)上述的实施方式中，示出了内置于挤出机2的橡胶挤出用螺杆的旋转轴与桌台4的旋转轴41平行地配置的例子，但螺杆的旋转轴也可以不与台肩部31的中心轴平行地配置。

Claims (8)

1.一种胎边芯成型装置，其是在旋转的桌台的成型面，一边利用挤出机通过口模将橡胶呈带状挤出一边以圆环状进行贴附，并将该带状的橡胶的端部彼此接合从而将胎边芯成型的胎边芯成型装置，其特征在于，
所述口模具备：
前端面，其以在内周侧距所述桌台的成型面的距离比外周侧更大的方式相对于所述成型面倾斜配置；
吐出口，其形成于所述前端面；
台肩部，其以向远离所述成型面的方向相对于所述桌台的旋转轴向外周侧倾斜的方式从所述吐出口在同一截面延伸；以及
流量调节部，其设置于所述台肩部的上游侧，使得向所述台肩部的外周侧流路流动的橡胶的流量比所述台肩部的内周侧流路更大。
2.根据权利要求1所述的胎边芯成型装置，其特征在于，所述内周侧流路的流路壁的壁面长度是所述外周侧流路的流路壁的壁面长度的60～200％。
3.根据权利要求1所述的胎边芯成型装置，其特征在于，所述内周侧流路的流路壁的壁面长度与所述外周侧流路的流路壁的壁面长度相等。
4.根据权利要求1所述的胎边芯成型装置，其特征在于，所述台肩部中的橡胶流动方向与所述流量调节部中的橡胶流动方向相同。
5.根据权利要求1所述的胎边芯成型装置，其特征在于，内置于所述挤出机的橡胶挤出用的螺杆的旋转轴与所述桌台的旋转轴平行地配置。
6.根据权利要求5所述的胎边芯成型装置，其特征在于，在所述挤出机的前端，设置有将由所述挤出机供给的橡胶向所述口模引导的导模，所述导模的前端面以在内周侧距所述桌台的成型面的距离比外周侧更大的方式相对于所述成型面倾斜地形成。
7.根据权利要求6所述的胎边芯成型装置，其特征在于，所述导模的前端面相对于所述成型面的倾斜角度与所述口模的前端面相对于所述成型面的倾斜角度相同。
8.根据权利要求1所述的胎边芯成型装置，其特征在于，
所述流量调节部具备：向所述内周侧流路供给橡胶的第一锥形流路、以及向所述外周侧流路供给橡胶的第二锥形流路，
所述第一锥形流路及所述第二锥形流路各自以从上游侧的供给口向下游侧形成为锥形状，然后截面积为一定的方式形成。
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