CN113260495B - 带状橡胶构件的成形方法及成形装置 - Google Patents
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Abstract
一种带状的橡胶片(S)的成形方法,通过挤出机(2)将橡胶挤出到鼓外周面(3a)上而成形带状的橡胶片(S),包括:前端部成形工序,成形截面呈楔形的前端部(S1);中间部成形工序,成形所期望的厚度的中间部(S2);以及后端部成形工序,通过在规定的时间内使橡胶的挤出量从规定的挤出量逐渐减少为零,并且在规定的时间内使鼓外周面(3a)的转速从规定的转速逐渐降低为零,并且在规定的时间内使口模(21)距鼓外周面(3a)的距离从规定距离逐渐减小到挤出结束距离,由此成形截面呈楔形的后端部(S3)。
Description
技术领域
本发明涉及带状橡胶构件的成形方法及成形装置。
背景技术
在下述专利文献1及2中,公开了一种圆筒状橡胶构件的成形方法,通过控制来自挤出机的橡胶的挤出量、成形鼓的旋转、以及挤出机与成形鼓之间的距离,成形使厚度逐渐变厚的截面呈楔形的卷绕开始部,并将使厚度逐渐变薄的截面呈楔形的卷绕结束部重叠成形在卷绕开始部之上,消除接合部处的高低差。
在下述专利文献3中公开了一种胎圈芯包覆方法,将从挤出机挤出的橡胶片从前端部起卷绕于旋转鼓的外周面,在橡胶片卷绕于旋转鼓的外周面的整周之前,将位于旋转鼓的外周面上的橡胶片从前端部起粘贴于旋转的胎圈芯的外表面。
在专利文献1及2中,在成形卷绕结束部时,如果不是在卷绕开始部上,则不能成形卷绕结束部。另外,在专利文献3中,通过逐渐减少橡胶的挤出量,并且逐渐减小挤出机与旋转鼓之间的距离,来成形截面呈楔形的卷绕结束部,但由于一边使旋转鼓旋转一边成形卷绕结束部,因此难以将卷绕结束部粘贴并保持在旋转鼓上。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2013-220569号公报
专利文献2:日本特开2018-47561号公报
专利文献3:日本特开2017-193088号公报
发明内容
发明所要解决的课题
因此,本发明的目的在于提供一种能够将截面呈楔形的后端部直接粘贴在成形面上而成形的带状橡胶构件的成形方法及成形装置。
用于解决课题的手段
上述目的可以通过如下所述的本发明来实现。
即,本发明的带状橡胶构件的成形方法通过挤出机将橡胶挤出到成形面上而成形带状的橡胶构件,包括:
挤出开始工序,使所述挤出机的口模接近所述成形面直至挤出开始距离,并且开始从所述口模挤出橡胶,并且开始所述成形面向与所述成形面平行的方向移动;
前端部成形工序,通过在规定的时间内使橡胶的挤出量从零逐渐增加使得成为规定的挤出量,并且在所述规定的时间内使所述成形面的移动速度从零逐渐上升使得成为规定的移动速度,并且在所述规定的时间内使所述口模距所述成形面的距离从所述挤出开始距离逐渐增大至与所述带状橡胶构件的所期望的厚度相同的规定距离,由此成形截面呈楔形的前端部;
中间部成形工序,通过将橡胶的挤出量维持为所述规定的挤出量,并且将所述成形面的移动速度维持为所述规定的移动速度,并且将所述口模距所述成形面的距离维持为所述规定距离,由此成形所述所期望的厚度的中间部;以及
后端部成形工序,通过在所述规定的时间内使橡胶的挤出量从所述规定的挤出量逐渐减少为零,并且在所述规定的时间内使所述成形面的移动速度从所述规定的移动速度逐渐降低为零,并且在所述规定的时间内使所述口模距所述成形面的距离从所述规定距离逐渐减小至挤出结束距离,由此成形截面呈楔形的后端部。
在本发明的带状橡胶构件的成形方法中,也可以构成为,所述带状橡胶构件的成形方法包括后端部粘贴工序,在该后端部粘贴工序中,在所述后端部成形工序结束后,将橡胶的挤出量维持为零,并且将所述成形面的移动速度维持为零,并且将所述口模距所述成形面的距离维持为所述挤出结束距离。
另外,在本发明的带状橡胶构件的成形方法中,也可以构成为,在所述挤出机设置有齿轮泵,该齿轮泵通过使内置的齿轮旋转而能够向所述口模供给橡胶,
在所述后端部粘贴工序中,使所述齿轮泵的齿轮以规定的转速及旋转时间反向旋转。
另外,在本发明的带状橡胶构件的成形方法中,也可以构成为,在所述后端部粘贴工序结束后,在将所述口模距所述成形面的距离维持为所述挤压结束距离不变的状态下,再次开始所述成形面的移动。
在本发明的带状橡胶构件的成形方法中,通过在规定的时间内使橡胶的挤出量从规定的挤出量逐渐减少为零,并且在规定的时间内使成形面的移动速度从规定的移动速度逐渐降低为零,并且在规定的时间内使口模距成形面的距离从规定距离逐渐减小至挤出结束距离,由此成形截面呈楔形的后端部。根据该结构,能够将截面呈楔形的后端部直接粘贴在成形面上而成形。另外,通过使截面呈楔形的后端部与截面呈楔形的前端部重叠地接合,能够消除接合部处的高低差。
另外,本发明的带状橡胶构件的成形装置用于成形带状的橡胶构件,其包括:
挤出机,其从口模挤出橡胶;
成形面,其上粘贴从所述口模挤出的橡胶;
挤出机移动装置,其使所述挤出机相对于所述成形面接近或远离;
成形面移动装置,其使所述成形面向与所述成形面平行的方向移动;以及
控制部,其对所述挤出机、所述挤出机移动装置及所述成形面移动装置进行控制,
所述控制部构成为:
使所述挤出机的口模接近所述成形面直至挤出开始距离,并且开始从所述口模挤出橡胶,并且开始所述成形面向与所述成形面平行的方向移动,
通过在规定的时间内使橡胶的挤出量从零逐渐增加使得成为规定的挤出量,并且在所述规定的时间内使所述成形面的移动速度从零逐渐上升使得成为规定的移动速度,并且在所述规定的时间内使所述口模距所述成形面的距离从所述挤出开始距离逐渐增大至与所述环状橡胶构件的所期望的厚度相同的规定距离,由此成形截面呈楔形的前端部,
通过将橡胶的挤出量维持为所述规定的挤出量,并且将所述成形面的移动速度维持为所述规定的移动速度,并且将所述口模距所述成形面的距离维持为所述规定距离,由此成形所述所期望的厚度的中间部,
通过在所述规定的时间内使橡胶的挤出量从所述规定的挤出量逐渐减少为零,并且在所述规定的时间内使所述成形面的移动速度从所述规定的移动速度逐渐降低为零,并且在所述规定的时间内使所述口模距所述成形面的距离从所述规定距离逐渐减小至挤出结束距离,由此成形截面呈楔形的所述后端部。
在本发明的带状橡胶构件的成形装置中,也可以构成为,在与所述成形面相对的所述口模的端面,在所述成形面的移动方向前方侧及后方侧的缘部形成有弯曲面。
该结构的带状橡胶构件的成形装置的作用效果与在上述带状橡胶构件的成形方法中所描述的相同,能够将截面呈楔形的后端部直接粘贴在成形面上而成形。
附图说明
图1是表示胎圈芯包覆装置的结构的一例的示意图。
图2是表示挤出机及旋转鼓的结构的一例的示意图。
图3是胎圈芯的剖视图。
图4A是图1的A-A线剖视图。
图4B是图1的B-B线剖视图。
图4C是图1的C-C线剖视图。
图4D是图1的D-D线剖视图。
图4E是图1的E-E线剖视图。
图4F是图1的F-F线剖视图。
图4G是图1的G-G线剖视图。
图4H是图1的H-H线剖视图。
图4I是图1的I-I线剖视图。
图5是表示成形橡胶片的状况的概略图。
图6是表示成形橡胶片时的旋转鼓的转速、齿轮泵的齿轮转速及从口模到鼓外周面的距离的时间变化的图表。
图7是表示成形橡胶片的成形装置的结构的另一例的示意图。
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示出了用具有规定宽度的长条带状的橡胶片S包覆环状的胎圈芯8的胎圈芯包覆装置1。本发明的带状橡胶构件的成形方法及成形装置用于通过挤出机2将橡胶挤出到旋转鼓3的鼓外周面3a(相当于成形面)上而成形带状的橡胶片S(相当于带状橡胶构件)。另外,对本实施方式的胎圈芯8的截面为六边形的情况进行说明,但能够利用本实施方式的胎圈芯包覆方法及胎圈芯包覆装置进行包覆的胎圈芯的截面形状不限于六边形,也可以是四边形或圆形等。
图1是表示胎圈芯包覆装置1的结构的一例的示意图。胎圈芯包覆装置1具备挤出机2、旋转鼓3、覆盖装置4、以及对挤出机2、旋转鼓3和覆盖装置4进行控制的控制部5。
图2是表示挤出机2及旋转鼓3的结构的一例的示意图。挤出机2具有圆筒形的机筒2a、与机筒2a的供给口连接的料斗2b、混炼橡胶并向前端侧送出的螺杆2c、以及使螺杆2c旋转驱动的螺杆用电机2d。螺杆用电机2d如后述那样由控制部5控制转速。
在挤出机2的挤出方向前端侧连接有齿轮泵20,齿轮泵20的前端侧与口模21连接。由挤出机2混炼后的橡胶材料被供给到齿轮泵20,齿轮泵20向口模21供给定量的橡胶。从口模21以规定的挤出量挤出橡胶片S。
齿轮泵20具有一对齿轮20a,并具有朝向口模21向出口侧送出橡胶的功能。一对齿轮20a分别由齿轮用电机20b旋转驱动,其转速由控制部5控制。通过由控制部5将齿轮用电机20b的转速及螺杆用电机2d的转速联动地进行控制,能够控制从口模21挤出的橡胶片S的挤出量。另外,为了便于图示,一对齿轮20a沿图2的上下方向排列,但实际上也可以沿平面方向(齿轮20a的旋转轴成为图2的上下的方向)排列。
在齿轮泵20的入口侧、即靠近挤出机2的一侧设置有第一压力传感器22,检测从挤出机2供给来的橡胶的压力。另外,在齿轮泵20的出口侧设置有第二压力传感器23,检测从口模21挤出的橡胶片S的压力。
齿轮泵20的入口侧的压力由齿轮泵20的齿轮20a和挤出机2的螺杆2c的橡胶进给量决定。通过将该入口侧的压力保持为恒定,齿轮泵20能够将定量的橡胶向口模21供给,来自口模21的挤出量也稳定。但是,若入口侧的压力不稳定,则来自口模21的挤出量产生偏差,难以成形所期望的尺寸的橡胶片S。
作为控制齿轮泵20的入口侧的压力的方法,已知有对齿轮泵20的齿轮20a的转速和挤出机2的螺杆2c的转速进行PID(Proportional Integral Derivative:比例积分微分)控制的方法。该PID控制一般在定量地连续挤出橡胶时使用。
控制部5基于由第一压力传感器22检测出的齿轮泵20的入口侧的压力,来控制挤出机2的螺杆用电机2d的转速。控制部5根据预先规定的(基于时间系数的)控制程序,来控制齿轮用电机20b的转速。
另外,在本实施方式中,示出了使用在挤出机2的挤出方向前端侧连接有齿轮泵20的所谓的外置齿轮泵的例子。但是,也可以取而代之,使用在挤出机内内置有齿轮泵的齿轮泵内置型挤出机。在本发明中,齿轮泵内置型挤出机与连接有外置齿轮泵的挤出机相比,能够容易地控制挤出量,并且不需要齿轮用电机,因此挤出机前端部变得紧凑,更为优选。
挤出机2、齿轮泵20及口模21构成为能够一体地通过前后驱动装置24向挤出方向的前后移动,能够相对于旋转鼓3靠近或远离。该前后的移动也由控制部5控制。
旋转鼓3构成为能够通过伺服电机30而向X方向旋转。伺服电机30的转速由控制部5控制。向旋转鼓3的鼓外周面3a供给经由口模21挤出的橡胶片S,并通过在粘贴有橡胶片S的状态下使旋转鼓3沿X方向旋转驱动,从而能够沿着周向卷绕橡胶片S。旋转鼓3的鼓外周面3a为金属制。本实施方式的旋转鼓3的外径例如为200~400mm。
旋转鼓3优选具备对外周面进行冷却的冷却机构或对外周面进行加热的加热机构。作为冷却机构或加热机构,例如使用使冷却水或温水在旋转鼓3的内部循环的机构。另外,旋转鼓3的鼓外周面3a进行使所粘贴的橡胶片S容易剥离这样的表面处理(喷砂处理等),或者使用这样的材质。另一方面,优选对鼓外周面3a的一部分,具体而言,对成形后述的橡胶片S的前端部S1及后端部S3的部分进行硬质镀铬等镀敷处理或抛光加工,以使橡胶容易粘贴。
覆盖装置4在比挤出机2更靠旋转鼓3的旋转方向X前方侧的位置处,以使旋转鼓3的鼓外周面3a与胎圈芯8的外表面接近的方式支承胎圈芯8,并使所支承的胎圈芯8旋转。在本实施方式中,挤出机2的口模21的前端与旋转鼓3的外周面最接近的位置、和胎圈芯8的内周面与旋转鼓3的鼓外周面3a最接近的位置,在旋转鼓3的旋转方向X上错开180°。另外,在本实施方式中,旋转鼓3的外径比胎圈芯8的内径小,旋转鼓3配置于支承于覆盖装置4的胎圈芯8的内周侧。
覆盖装置4用于将粘贴到胎圈芯8的外表面的橡胶片S沿着胎圈芯8的截面形状进行卷绕。覆盖装置4能够使所支承的胎圈芯8向Y方向旋转。胎圈芯8通过旋转鼓3的旋转而从动地旋转。
图3表示胎圈芯8的剖视图。本实施方式的胎圈芯8形成为截面六边形状,将胎圈芯8的内周面设为下表面8a,将外周面设为上表面8d,将内周侧的侧面设为下侧面8b、8f,并将外周侧的侧面设为上侧面8c、8e。在胎圈芯8的表面卷绕有橡胶片S。另外,在胎圈芯8的外周侧配设截面为大致三角形的胎边芯9。本实施方式的胎圈芯8的内径例如为400~650mm。
覆盖装置4从胎圈芯8的旋转方向Y的后方侧朝向前方侧依次具备按压辊41、第一模压辊42、下侧面压接辊43、第二模压辊44、第一上侧面压接辊45、第一弯折辊46、第二上侧面压接辊47、第二弯折辊48、以及精加工辊49。另外,覆盖装置4设置有防止旋转的胎圈芯8的蛇行的多个引导辊40。
图4A是图1的A-A线剖视图。在旋转鼓3的鼓外周面3a卷绕有橡胶片S。本实施方式的橡胶片S的截面中,宽度方向的两端部变薄,在将橡胶片S卷绕于胎圈芯8的表面并接合宽度方向两端部时,通过使变薄的部分彼此重叠,来防止接合部变厚的情况。
按压辊41配置于隔着胎圈芯8的一部分与旋转鼓3相对的位置。按压辊41的旋转轴与旋转鼓3及胎圈芯8的旋转轴平行,在按压辊41的外周面与胎圈芯8的上表面8d接触的同时,按压辊41旋转。另外,按压辊41构成为能够向胎圈芯8的径向的内外移动。由此,在将位于鼓外周面3a上的橡胶片S的宽度方向的一部分粘贴于旋转的胎圈芯8的下表面8a时,按压辊41能够按压胎圈芯8的上表面8d。另外,按压辊41是通过胎圈芯8的旋转而从动地旋转的从动辊。
图4B是图1的B-B线剖视图。第一模压辊42配置于胎圈芯8的内周侧。第一模压辊42的旋转轴与胎圈芯8的旋转轴平行。如图4B所示,第一模压辊42呈中央相对于左右凹陷的线轴状。第一模压辊42的凹部421配置成隔着橡胶片S与胎圈芯8的下表面8a及左右的下侧面8b、8f接触。另外,在隔着胎圈芯8与第一模压辊42相对的位置配置有辅助辊42a,该辅助辊42a构成为能够向胎圈芯8的径向的内外移动。辅助辊42a的旋转轴与第一模压辊42及胎圈芯8的旋转轴平行。由此,能够通过第一模压辊42的凹部421将橡胶片S沿着胎圈芯8的左右的下侧面8b、8f向上方折回。另外,第一模压辊42及辅助辊42a是通过胎圈芯8的旋转而从动地旋转的从动辊。
图4C是图1的C-C线剖视图。下侧面压接辊43配置于胎圈芯8的内周侧。下侧面压接辊43的旋转轴与胎圈芯8的旋转轴平行。下侧面压接辊43在胎圈芯8的左右相对地各设置有一个。一对下侧面压接辊43构成为能够向胎圈芯8的宽度方向的左右移动。下侧面压接辊43呈圆锥台状,配置为形成锥面的外周面隔着橡胶片S与胎圈芯8的下侧面8b、8f分别接触。另外,在隔着胎圈芯8与下侧面压接辊43相对的位置配置有辅助辊43a,该辅助辊43a构成为能够向胎圈芯8的径向的内外移动。辅助辊43a的旋转轴与下侧面压接辊43及胎圈芯8的旋转轴平行。由此,能够通过下侧面压接辊43将橡胶片S相对于胎圈芯8的下侧面8b、8f进行压接。另外,下侧面压接辊43是由未图示的电机驱动的驱动辊,辅助辊43a是通过胎圈芯8的旋转而从动地旋转的从动辊。
图4D是图1的D-D线剖视图。第二模压辊44配置于胎圈芯8的内周侧。第二模压辊44的旋转轴与胎圈芯8的旋转轴平行。第二模压辊44具备:沿着胎圈芯8的下表面8a旋转的主体部441;以及分别设置于主体部441的两端的圆板状的凸缘部442。左右的凸缘部442的间隔与胎圈芯8的宽度加上两侧的橡胶片S的厚度所得的宽度大致相同。另外,第二模压辊44构成为能够向胎圈芯8的径向的内外移动。由此,能够通过第二模压辊44的凸缘部442使橡胶片S的宽度方向两端部向上方立起。另外,第二模压辊44是通过胎圈芯8的旋转而从动地旋转的从动辊。
图4E是图1的E-E线剖视图。第一上侧面压接辊45配置于胎圈芯8的侧方。第一上侧面压接辊45的旋转轴与胎圈芯8的径向平行。第一上侧面压接辊45呈使两个圆锥台部451、452结合而成的线轴状。一个圆锥台部451的外周面配置成隔着橡胶片S与胎圈芯8的上侧面8c接触。第一上侧面压接辊45构成为能够向胎圈芯8的宽度方向的左右移动。另外,在隔着胎圈芯8与第一上侧面压接辊45相对的位置配置有辅助辊45a,该辅助辊45a构成为能够向胎圈芯8的宽度方向的左右移动。辅助辊45a的旋转轴与第一上侧面压接辊45的旋转轴平行。由此,能够通过第一上侧面压接辊45的一个圆锥台部451将橡胶片S相对于胎圈芯8的上侧面8c弯折并压接。另外,第一上侧面压接辊45是由未图示的电机驱动的驱动辊,辅助辊45a是通过胎圈芯8的旋转而从动地旋转的从动辊。
图4F是图1的F-F线剖视图。第一弯折辊46配置于胎圈芯8的外周侧。第一弯折辊46的旋转轴与胎圈芯8的旋转轴平行。第一弯折辊46具备:沿着胎圈芯8的上表面8d旋转的圆柱部461;以及设置于圆柱部461的一端的圆锥台部462。圆锥台部462的外周面配置成隔着橡胶片S与胎圈芯8的上侧面8c接触。在隔着胎圈芯8与第一弯折辊46的圆柱部461相对的位置配置有辅助辊46a,该辅助辊46a构成为能够向胎圈芯8的径向的内外移动。辅助辊46a的旋转轴与第一弯折辊46及胎圈芯8的旋转轴平行。由此,能够通过第一弯折辊46的圆柱部461将橡胶片S的一个端部沿着胎圈芯8的上表面8d弯折并压接。另外,第一弯折辊46是由未图示的电机驱动的驱动辊,辅助辊46a是通过胎圈芯8的旋转而从动地旋转的从动辊。
图4G是图1的G-G线剖视图。第二上侧面压接辊47配置于胎圈芯8的侧方。第二上侧面压接辊47的旋转轴与胎圈芯8的径向平行。第二上侧面压接辊47呈使两个圆锥台部471、472结合而成的线轴状。一个圆锥台部471的外周面配置成隔着橡胶片S与胎圈芯8的上侧面8e接触。第二上侧面压接辊47构成为能够向胎圈芯8的宽度方向的左右移动。另外,在隔着胎圈芯8与第二上侧面压接辊47相对的位置配置有辅助辊47a,该辅助辊47a构成为能够向胎圈芯8的宽度方向的左右移动。辅助辊47a的旋转轴与第二上侧面压接辊47的旋转轴平行。由此,能够通过第二上侧面压接辊47的一个圆锥台部471将橡胶片S相对于胎圈芯8的上侧面8e弯折并压接。另外,第二上侧面压接辊47是由未图示的电机驱动的驱动辊,辅助辊47a是通过胎圈芯8的旋转而从动地旋转的从动辊。
图4H是图1的H-H线剖视图。第二弯折辊48配置于胎圈芯8的外周侧。第二弯折辊48的旋转轴与胎圈芯8的旋转轴平行。第二弯折辊48沿着胎圈芯8的上表面8d旋转。另外,在隔着胎圈芯8与第二弯折辊48相对的位置配置有辅助辊48a,该辅助辊48a构成为能够向胎圈芯8的径向的内外移动。辅助辊48a的旋转轴与第二弯折辊48及胎圈芯8的旋转轴平行。由此,能够通过第二弯折辊48将橡胶片S的另一个端部沿着胎圈芯8的上表面8d弯折并压接。另外,第二弯折辊48是由未图示的电机驱动的驱动辊,辅助辊48a是通过胎圈芯8的旋转而从动地旋转的从动辊。
图4I是图1的I-I线剖视图。精加工辊49配置于胎圈芯8的外周侧。精加工辊49的旋转轴与胎圈芯8的旋转轴平行。精加工辊49沿着胎圈芯8的上表面8d旋转。精加工辊49构成为能够向胎圈芯8的径向的内外移动。另外,在隔着胎圈芯8与精加工辊49相对的位置配置有辅助辊49a,该辅助辊49a构成为能够向胎圈芯8的径向的内外移动。辅助辊49a的旋转轴与精加工辊49及胎圈芯8的旋转轴平行。由此,能够通过精加工辊49将橡胶片S的两端部压接于胎圈芯8的上表面8d。另外,精加工辊49是由未图示的电机驱动的驱动辊,辅助辊49a是通过胎圈芯8的旋转而从动地旋转的从动辊。另外,精加工辊49和辅助辊49a也可以为了提高压接力而具备对辊自身进行加热的温度调节机构。作为温度调节机构,可例示基于温水、加热器、气体等的温度调节机构。
接着,对使用上述胎圈芯包覆装置1的胎圈芯包覆方法进行说明。本实施方式的胎圈芯包覆方法包括:将通过挤出机2经由口模21挤出的橡胶片S从前端部起卷绕于旋转鼓3的鼓外周面3a的工序;在将橡胶片S卷绕于鼓外周面3a的整周之前,将位于鼓外周面3a上的橡胶片S的宽度方向的一部分从前端部起粘贴于旋转的胎圈芯8的外表面的工序;以及将粘贴到胎圈芯8的外表面的橡胶片S的宽度方向的剩余部分从宽度方向的一部分朝向宽度方向的端部依次沿着胎圈芯8的截面形状一边粘贴一边卷绕的工序。
首先,将胎圈芯8设置于覆盖装置4。此时,挤出机2配置于覆盖装置4的外部。
接着,使挤出机2向旋转鼓3的方向前进,使口模21接近鼓外周面3a。
接着,开始从挤出机2的口模21挤出橡胶片S,同时开始旋转鼓3的旋转。更具体而言,开始挤出机2的螺杆2c的旋转,在由第二压力传感器23检测出的齿轮泵20的出口侧的压力达到规定值时,开始旋转鼓3的旋转。由此,能够将挤出的橡胶片S从前端部起卷绕于鼓外周面3a。
接着,将卷绕到鼓外周面3a上的橡胶片S的宽度方向的中央部从前端部起粘贴于旋转的胎圈芯8的下表面8a(参照图4A)。
接着,粘贴到胎圈芯8的下表面8a的橡胶片S通过覆盖装置4而使橡胶片S的宽度方向的两端部沿着胎圈芯8的截面形状卷绕(参照图4B~图4I)。最后,使挤出机2后退,将由橡胶片S包覆的胎圈芯8从覆盖装置4取下。
另外,本实施方式的带状的橡胶片S的成形方法包括:
挤出开始工序,使挤出机2的口模21接近旋转鼓3的鼓外周面3a直至挤出开始距离,并且开始从口模21挤出橡胶,并且开始鼓外周面3a的旋转;
前端部成形工序,通过在规定的时间内使橡胶的挤出量从零逐渐增加使得成为规定的挤出量,并且在规定的时间内使鼓外周面3a的转速从零逐渐上升使得成为规定的转速,并且在规定的时间内使口模21距鼓外周面3a的距离从挤出开始距离逐渐增大至与橡胶片S的所期望的厚度相同的规定距离,由此成形截面呈楔形的前端部S1;
中间部成形工序,通过将橡胶的挤出量维持为规定的挤出量,并且将鼓外周面3a的转速维持为规定的转速,并且将口模21距鼓外周面3a的距离维持为规定距离,由此成形所期望的厚度的中间部S2;以及
后端部成形工序,通过在规定的时间内使橡胶的挤出量从规定的挤出量逐渐减少为零,并且在规定的时间内使鼓外周面3a的转速从规定的转速逐渐降低为零,并且在规定的时间内使口模21距鼓外周面3a的距离从规定距离逐渐减小至挤出结束距离,由此成形截面呈楔形的后端部S3。
图5是表示成形橡胶片S的状况的概略图。图6的(a)表示旋转鼓3的转速的时间变化,图6的(b)表示齿轮泵20的齿轮转速的时间变化,图6的(c)表示从口模21到旋转鼓3的鼓外周面3a的距离的时间变化。
首先,使挤出机2、齿轮泵20及口模21一体地前进,使口模21接近旋转鼓3。此时,使口模21接近旋转鼓3的鼓外周面3a直至挤出开始距离(在本例中为D1)。D1优选为0.1~0.3mm。
接着,将在前工序中调整后的橡胶片S的橡胶材料投入到挤出机2的料斗2b,填充到挤出机2中。这里,作为橡胶材料没有特别限制,例如可举出在天然橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)、丁二烯橡胶(BR)、异戊二烯橡胶(IR)等通用的橡胶原料中用常规方法混炼配合材料,调制成能够加热交联的材料。另外,作为投入的橡胶材料的形状,没有特别限制,例如可举出带状、片状、颗粒状等形状。
投入到料斗2b的橡胶材料由挤出机2的螺杆2c混炼,向挤出方向前端侧送出而供给到齿轮泵20。然后,供给到齿轮泵20的橡胶材料通过旋转的一对齿轮20a朝向口模21向出口侧送出。
通过齿轮20a的旋转而开始从口模21挤出橡胶。另外,同时开始旋转鼓3的旋转。更具体而言,开始挤出机2的螺杆2c的旋转,在由第二压力传感器23检测出的齿轮泵20的出口侧的压力达到规定值时,开始旋转鼓3的旋转。
如图6的(a)所示,旋转鼓3的转速在规定的时间(在该例中为T1)内从零逐渐上升使得成为规定的转速(在该例中为R1)。旋转鼓3的转速以恒定的加速度加速。
另外,如图6的(b)所示,齿轮泵20的齿轮转速在规定的时间(在该例中为T1)内从零逐渐增加使得成为规定的转速(在该例中为r1)。由此,橡胶的挤出量在规定的时间(在该例中为T1)内从零逐渐增加使得成为规定的挤出量。
另外,随着橡胶的挤出量的增加,口模21以恒定速度逐渐后退。如图6的(c)所示,口模21距鼓外周面3a的距离在规定的时间(在该例中为T1)内从挤压开始距离D1逐渐增大到规定距离(在该例中为D2)。
通过这样控制旋转鼓3的转速、橡胶的挤出量、以及口模21距鼓外周面3a的距离,能够将橡胶片S的前端部S1成形为截面呈楔形(参照图5的(a))。旋转鼓3的转速、齿轮转速及口模21距鼓外周面3a的距离适当设定,使得前端部S1成为所期望的宽度和长度的截面楔形。另外,规定的时间T1优选为1秒以上,更优选为3秒以上。
之后,如图6的(b)所示,通过将齿轮转速维持为规定的转速r1而将橡胶的挤出量维持为规定的挤出量,并且如图6的(a)所示将旋转鼓3的转速维持为规定的转速r1,并且如图6的(c)所示将口模21距鼓外周面3a的距离维持为规定距离D2。在此,规定距离D2相当于想要成形的橡胶片S的所期望的厚度,挤出的橡胶通过口模21与鼓外周面3a之间的间隙而成为D2的厚度。由此,能够成形具有所期望的厚度D2的中间部S2(参照图5的(a))。
然后,当成形包覆胎圈芯8的外表面所需的长度的中间部S2时(在该例中为定时T2),如图6的(a)所示使旋转鼓3的转速在规定的时间(在该例中为T3-T2)内从规定的转速R1逐渐降低为零。时间T3-T2与时间T1相同。
另外,如图6的(b)所示,齿轮泵20的齿轮转速在规定的时间(在该例中为T5-T2)内从规定的转速r1逐渐减少为零。由此,橡胶的挤出量在规定的时间(在该例中为T3-T2)内从规定的挤出量逐渐减少为零。在此,使齿轮转速为零的定时T5与旋转鼓3停止的定时T3相同或提前0.1~1秒。
另外,如图6的(c)所示,口模21距鼓外周面3a的距离在规定的时间(在该例中为T3-T2)内从规定距离D2逐渐减小到挤压结束距离(在该例中为D1)。另外,在本实施方式中,将挤出结束距离设为与挤出开始距离相同的距离D1,但挤出结束距离也可以比挤出开始距离大0.1~0.2mm。
通过这样控制旋转鼓3的转速、橡胶的挤出量、以及口模21距鼓外周面3a的距离,能够将橡胶片S的后端部S3成形为截面呈楔形(参照图5的(b))。后端部S3在胎圈芯8的外表面上重叠在前端部S1之上。由此,前端部S1与后端部S3的接合部的厚度成为与中间部S2的厚度D2大致相同。
在成形后端部S3后,在规定的时间(在该例中为T4-T3)内将橡胶的挤出量维持为零,并且将旋转鼓3的转速维持为零,并且将口模21距鼓外周面3a的距离维持为挤出结束距离。在本实施方式中,时间T4-T3为1~5秒。由此,能够将橡胶片S的后端部S3可靠地粘贴于鼓外周面3a。
另外,在成形后端部S3后,使齿轮泵20的齿轮20a以规定的转速(在该例中为r2)及旋转时间(在该例中为T6-T3)反向旋转。在本实施方式中,齿轮20a以0.5~3rpm反向旋转0.5~3秒。由此,口模21内的压力下降,能够防止从排出口的橡胶垂落。另外,由此,口模21内的橡胶与橡胶片S的后端部S3分离,后端部S3容易可靠地粘贴于鼓外周面3a。
在粘贴后端部S3后,在将口模21距鼓外周面3a的距离维持为挤压结束距离的状态下,再次开始旋转鼓3的旋转。在再次开始旋转鼓3的旋转后,使挤出机2后退,使口模21从旋转鼓3离开。使挤出机2后退的定时T7比再次开始旋转鼓3的旋转的定时T4晚0~2秒左右。由此,口模21内的橡胶与橡胶片S的后端部S3可靠地分离。
[其他实施方式]
(1)如图7所示,优选在与鼓外周面3a相对的口模21的端面,在鼓外周面3a的旋转方向X的前方侧及后方侧的缘部形成有弯曲面21a。由此,在成形橡胶片S时,能够防止口模21与前端部S1及后端部S3接触。
(2)在上述实施方式中,示出了成形面为曲面的鼓外周面3a的例子,但成形面也可以为平坦面。
符号说明
1胎圈芯包覆装置
2挤出机
20齿轮泵
20a齿轮
21口模
3旋转鼓
3a鼓外周面
4覆盖装置
5控制部
8胎圈芯
S橡胶片
S1前端部
S2中间部
S3后端部。
Claims (5)
1.一种带状橡胶构件的成形方法,通过挤出机将橡胶挤出到成形面上而成形带状的橡胶构件,所述带状橡胶构件的成形方法包括:
挤出开始工序,使所述挤出机的口模接近所述成形面直至挤出开始距离,并且开始从所述口模挤出橡胶,并且开始所述成形面向与所述成形面平行的方向移动;
前端部成形工序,通过在规定的时间内使橡胶的挤出量从零逐渐增加使得成为规定的挤出量,并且在所述规定的时间内使所述成形面的移动速度从零逐渐上升使得成为规定的移动速度,并且在所述规定的时间内使所述口模距所述成形面的距离从所述挤出开始距离逐渐增大至与所述带状橡胶构件的所期望的厚度相同的规定距离,由此成形截面呈楔形的前端部;
中间部成形工序,通过将橡胶的挤出量维持为所述规定的挤出量,并且将所述成形面的移动速度维持为所述规定的移动速度,并且将所述口模距所述成形面的距离维持为所述规定距离,由此成形所述所期望的厚度的中间部;以及
后端部成形工序,通过在所述规定的时间内使橡胶的挤出量从所述规定的挤出量逐渐减少为零,并且在所述规定的时间内使所述成形面的移动速度从所述规定的移动速度逐渐降低为零,并且在所述规定的时间内使所述口模距所述成形面的距离从所述规定距离逐渐减小至挤出结束距离,由此成形截面呈楔形的后端部,
在与所述成形面相对的所述口模的端面,在所述成形面的移动方向前方侧及后方侧的缘部形成有弯曲面。
2.根据权利要求1所述的带状橡胶构件的成形方法,其中,
所述带状橡胶构件的成形方法包括后端部粘贴工序,在该后端部粘贴工序中,在所述后端部成形工序结束后,将橡胶的挤出量维持为零,并且将所述成形面的移动速度维持为零,并且将所述口模距所述成形面的距离维持为所述挤出结束距离。
3.根据权利要求2所述的带状橡胶构件的成形方法,其中,
在所述挤出机设置有齿轮泵,该齿轮泵通过使内置的齿轮旋转而能够对所述口模供给橡胶,
在所述后端部粘贴工序中,使所述齿轮泵的齿轮以规定的转速及旋转时间反向旋转。
4.根据权利要求2所述的带状橡胶构件的成形方法,其中,
在所述后端部粘贴工序结束后,在将所述口模距所述成形面的距离维持为所述挤出结束距离不变的状态下,再次开始所述成形面的移动。
5.一种带状橡胶构件的成形装置,用于成形带状的橡胶构件,其包括:
挤出机,其从口模挤出橡胶;
成形面,其上粘贴从所述口模挤出的橡胶;
挤出机移动装置,其使所述挤出机相对于所述成形面接近或远离;
成形面移动装置,其使所述成形面向与所述成形面平行的方向移动;以及
控制部,其对所述挤出机、所述挤出机移动装置及所述成形面移动装置进行控制,
在与所述成形面相对的所述口模的端面,在所述成形面的移动方向前方侧及后方侧的缘部形成有弯曲面,
所述控制部构成为:
使所述挤出机的口模接近所述成形面直至挤出开始距离,并且开始从所述口模挤出橡胶,并且开始所述成形面向与所述成形面平行的方向移动,
通过在规定的时间内使橡胶的挤出量从零逐渐增加使得成为规定的挤出量,并且在所述规定的时间内使所述成形面的移动速度从零逐渐上升使得成为规定的移动速度,并且在所述规定的时间内使所述口模距所述成形面的距离从所述挤出开始距离逐渐增大至与所述带状橡胶构件的所期望的厚度相同的规定距离,由此成形截面呈楔形的前端部,
通过将橡胶的挤出量维持为所述规定的挤出量,并且将所述成形面的移动速度维持为所述规定的移动速度,并且将所述口模距所述成形面的距离维持为所述规定距离,由此成形所述所期望的厚度的中间部,
通过在所述规定的时间内使橡胶的挤出量从所述规定的挤出量逐渐减少为零,并且在所述规定的时间内使所述成形面的移动速度从所述规定的移动速度逐渐降低为零,并且在所述规定的时间内使所述口模距所述成形面的距离从所述规定距离逐渐减小至挤出结束距离,由此成形截面呈楔形的后端部。
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