JP2004009659A

JP2004009659A - 円環状ゴム状弾性部材の成形方法及びその成形装置

Info

Publication number: JP2004009659A
Application number: JP2002169447A
Authority: JP
Inventors: Minoru Hirachi; 平地　　稔
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2002-06-11
Filing date: 2002-06-11
Publication date: 2004-01-15
Anticipated expiration: 2022-06-11
Also published as: JP4043295B2

Abstract

【課題】継ぎ目の無い円環状部材を成形できると共に、完成品の品質の向上を図ることが出来ると共に、ゴム状弾性材料の収縮等による問題や設備の省スペース化を図る円環状ゴム状弾性部材の成形方法及びその成形装置を提供する。
【解決手段】成形装置１の成形プレート６Ａ，６Ｂ，６Ｃは、旋回中心軸３の回りに設けた２つの成形ステーション７Ａ，７Ｂと、完成品の取外しステーション７Ｃとに対応して１２０°間隔で旋回し、この２つの成形ステーション７Ａ，７Ｂと、取外しステーション７Ｃとを旋回する間に後述する円環状部材Ｗを成形プレート６Ａ，６Ｂ，６Ｃ上で成形すると共に、完成品Ｗｘを取外して次工程へ搬出出来るように構成されている。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、円環状ゴム状弾性部材の成形方法及びその成形装置に係わり、更に詳しくは、例えば、タイヤ構成部材の一つとして使用されるビードグロメットとフィラーとの円環状の組立体やサイドトレッド等の円環状部材を継ぎ目の無い状態で連続的に効率良く製造することが出来る円環状ゴム状弾性部材の成形方法及びその成形装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、タイヤ構成材料の一つとして使用するタイヤビードは、予め円環状に成形されたビードグロッメット（スチールコードを複数本束ねてゴム被覆し、円環状に構成したもの）の周上に、予め押出し成形等で成形されたフィラー（ゴム材料を断面略三角形状に形成した物）を貼付けて構成している。
【０００３】
そして、その製造工程としては、押出機により断面略三角形状のフィラーを押出し、そして、そのフィラーをビードグロッメットの周長に対応する長さで定尺切断すると共に、ビードグロッメットの外周面上にフィラーを貼付け、フィラーの端末部の接合処理を行っている。
【０００４】
然しながら、予め円環状に成形されたビードグロッメットの外周曲面に沿ってフィラーゴムを一様に変形させて貼付けるのが非常に難しく、特にフィラーの変形の不均一は完成後のタイヤ品質（例えば、重量バランス）に悪影響を与えると言う問題があった。
【０００５】
また、ビードグロッメットへのフィラーゴムの貼付けは、フィラーを圧着しながら行うためにフィラーの根元部分が伸びてしまい、この伸び量も不均一になることが多く、タイヤの品質に悪影響を与えると言う問題があった。
【０００６】
更に、フィラーの端末部の接合処理では、フィラーゴムの収縮等でフィラー全長が変化して接合位置の合わせが困難となる場合があり、品質及び作業上に好ましくない結果となっていた。また、フィラーゴムの収縮等による問題を解決するために、フィラーの押出し工程と定尺切断工程との間に、フィラーを冷却するための冷却領域が必要となっていたが、設備が大掛かりで、高価となる問題があった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、上記のような問題を解決する方法として、成形されたフィラーを寝かせた状態で成形ドラムに巻付け、端末接合処理を終えた後にドラムに設けた機構により展開させてフィラープロファイルを起こしビードに貼付ける方法が行われている。
【０００８】
しかし、このような方法は、フィラーの押出しや、フィラーの定尺切断に関する上記のような問題解決には有効であるが、フィラーの収縮に関しては解決することが出来ない。また、フィラーをインジェクションによりストリップ状に出して円環状のフィラーを成形する方法も考えられるが、設備が大型化して高価となる問題がある。
【０００９】
この発明はかかる従来の問題点に着目した創案されたもので、その第１の目的は、鉛直向きに配設した成形プレート上において、円環状基準部材に紐状のゴム状弾性材料を所定の形状に成形して一体的に貼付けると共に継ぎ目の無い円環状部材を成形することができ、完成品の品質の向上を図ることが出来ると共に、ゴム状弾性材料の収縮等による問題や設備の省スペース化を図ることが出来る円環状ゴム状弾性部材の成形方法及びその成形装置を提供することにある。
【００１０】
また、この発明の他の目的は、複数の成形ステーションと完成品の取外しステーションとを鉛直向きに配設した複数の成形プレートが旋回する間に、単層または多層構造のゴム状弾性材料を所定の形状に成形し、完成品には取外しステーションにて取外して次工程へ搬送するようにすることで、継ぎ目の無い円環状部材を成形することが出来ると共に、製造工程のサイクルタイムの短縮と、生産性の向上を図ることが出来る円環状ゴム状弾性部材の成形方法及びその成形装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この発明は上記目的を達成するため、この発明の円環状ゴム状弾性部材の成形方法は、鉛直向きに配設された回転自在な成形プレートが、旋回中心軸を中心として複数の成形ステーションを旋回する間に押出機から押出しされた低粘度化したゴム状弾性材料を成形プレート上で成形治具により円環状部材に成形し、この円環状部材の完成品を取外しステーションで取外すことを要旨とするものである。
【００１２】
前記前記各成形ステーションを旋回する間に、各成形ステーションから供給したゴム状弾性材料により多層構造の円環状部材を成形し、また複数の成形ステーションと取外しステーションとで、円環状部材の連続成形と完成品の取外しを連続的に行うものである。
【００１３】
更に、前記取外しステーションで成形プレートから取外した円環状部材の完成品を、搬送装置により完成品ストッカー装置に搬送すると共に、完成品を取外した成形プレートに次の円環状基礎部材を供給する。
【００１４】
このように、鉛直向きに配設した成形プレート上において、円環状基準部材に紐状のゴム状弾性材料を所定の形状に成形して一体的に貼付けると共に継ぎ目の無い円環状部材を成形することができ、完成品の品質の向上を図ることが出来ると共に、ゴム状弾性材料の収縮等による問題や設備の省スペース化を図ることが出来るものである。
【００１５】
また、この発明の円環状ゴム状弾性部材の成形装置は、ベースプレート上に鉛直向きに立設された旋回中心軸に、旋回中心軸の周囲に設置した複数の成形ステーションと完成品の取外しステーションとに対応して旋回する回転自在な鉛直向きの成形プレートを取付け、前記複数の成形ステーションには、成形プレートに対して低粘度化したゴム状弾性材料を押出す押出機と、ゴム状弾性材料を成形プレート上に定量供給する供給装置と、成形プレート上で円環状部材の成形する成形治具とを設けたことを要旨とするものである。
【００１６】
また、前記完成品の取外しステーションの近傍に、成形プレート上から完成品を自動的に取外す脱着装置と、次工程の完成品ストック装置へ搬送する搬送手段と、成形プレートに次の円環状部材の基礎部材を装着するビード供給手段とを配設するものである。
【００１７】
このように、複数の成形ステーションと完成品の取外しステーションとを鉛直向きに配設した複数の成形プレートが旋回する間に、多層構造のゴム状弾性材料を所定の形状に成形し、完成品には取外しステーションにて取外して次工程へ搬送するようにすることで、設備の省スペース化を図ることが出来ると共に、製造工程のサイクルタイムの短縮と、生産性の向上を図ることが出来るものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づき、この発明の実施形態を説明する。
【００１９】
図１は、この発明にかかる円環状ゴム状弾性部材の成形方法を実施するための成形装置全体の概略斜視図、図２は成形装置の正面図、図３は図１の平面図、図４は図１の側面図、図５は帯状または紐状の低粘度化したゴム状弾性材料を成形プレートに供給する供給装置の一部拡大正面図である。
【００２０】
前記成形装置１は、ベースプレート２の中央部に、割り出し駆動装置３Ａを介して旋回中心軸３が鉛直向きに立設され、この旋回中心軸３の上部には、回転部材４が取付けられ、この回転部材４の周方向には、等間隔（この実施形態では１２０°間隔）で前記旋回中心軸３と直交する向きに回転自在な所定の長さの支持軸５ａ，５ｂ，５ｃが取付けられ、この支持軸５ａ，５ｂ，５ｃの先端には、回転かつ位置決め可能な旋回中心軸３と平行な鉛直向きの成形プレート６Ａ，６Ｂ，６Ｃが取付けてある。
【００２１】
前記成形プレート６Ａ，６Ｂ，６Ｃは、旋回中心軸３の回りに設けた２つの成形ステーション７Ａ，７Ｂと、完成品の取外しステーション７Ｃとに対応して１２０°間隔で旋回し、この２つの成形ステーション７Ａ，７Ｂと、取外しステーション７Ｃとを旋回する間に後述する円環状部材Ｗを成形プレート６Ａ，６Ｂ，６Ｃ上で成形すると共に、完成品Ｗｘを取外して次工程へ搬出出来るように構成されている。
【００２２】
なお、この実施形態は、成形ステーションとして円環状部材Ｗを構成する基礎部材Ｗａの第１の成形ステーション７Ａと、上部材Ｗｂの第２の成形ステーション７Ｂとの２ステーションで構成してあるが、部材の積層数に応じてステーションの数を増やすことも可能である。
【００２３】
前記成形プレート６Ａ，６Ｂ，６Ｃの回転駆動は、前記ベースプレート２上に設置された回転駆動モータ８ａ，８ｂ，８ｃにより行われ、この動力伝達機構としては、回転駆動モータ８ａ，８ｂ，８ｃの駆動軸９に設けスプロケット１０と、前記成形プレート６Ａ，６Ｂ，６Ｃの支持軸５ａ，５ｂ，５ｃに設けたスプロケット１１とをチェーン１２を介して連結し、各成形プレート６Ａ，６Ｂ，６Ｃを所定の速度で回転させるように構成している。
【００２４】
前記成形ステーション７Ａ，７Ｂには、成形プレート６Ａ，６Ｂに対して帯状の低粘度化したゴム状弾性材料Ｇ（例えば、１００°Ｃ前後に加熱された材料）を押し出す押出機１３Ａ，１３Ｂと、成形プレート６Ａ，６Ｂ上にゴム状弾性材料Ｇを定量供給する供給装置１４Ａ，１４Ｂと、図４に示すように、更に成形プレート６Ａ，６Ｂ上で円環状部材Ｗの所定の形状に成形する成形治具１５（成形ダイス）とが設けてある。
【００２５】
なお、以下の説明で成形ステーション７Ａ，７Ｂは、同一構成であるので、成形ステーション７Ａの構成について説明し、成形ステーション７Ｂの説明についての説明は省略する。
【００２６】
前記押出機１３Ａ，１３Ｂと、供給装置１４Ａ，１４Ｂとの間には、図５に示すように、帯状のゴム状弾性材料Ｇの張力を調整する張力調整装置１７が配設してあり、供給装置１４Ａ，１４Ｂは、ドラム状に巻付けた帯状のゴム状弾性材料Ｇをカッター１８により定量切断してゲットシリンダー１９により鉛直向きに配設された成形プレート６Ａ，６Ｂに供給するように構成されている。
【００２７】
また、成形プレート６Ａ，６Ｂ上で円環状部材Ｗの所定の形状に成形する成形治具１５は、予備成形治具１５ａと、主成形治具１５ｂとで構成され、押圧シリンダー２０を介して成形プレート６Ａ，６Ｂに対して進退出来るように構成されている。
【００２８】
また、前記完成品Ｗｘの取外しステーション７Ｃの近傍には、図３に示すように成形プレート６Ａ〜６Ｃ上から完成品Ｗｘを吸着パッド等により吸着して自動的に取外す脱着装置２１と、この脱着装置２１を挟んで、その両側の対称位置には次工程の完成品ストック装置２２へ搬送する搬送手段２３と、成形プレート６Ａ〜６Ｃに次のビードグロメット等の円環状基準部材Ｑを装着する供給手段２４とが配設され、脱着装置２１と搬送手段２３と円環状基準部材Ｑの供給手段２４とは一枚の支持プレート２５に等間隔で取付けられ、この支持プレート２５はガイドプレート２６に沿って移動可能に配設されている。
【００２９】
なお、前記成形プレート６Ａ〜６Ｃには、図示しない温水等による加熱手段が設けてあり、成形時に成形プレート６Ａ〜６Ｃを所定の温度（例えば、５０°Ｃ〜６０°Ｃ）に加熱しておくことで、成形プレート６Ａ〜６Ｃ上にて低粘度化したゴム状弾性材料Ｇの粘度を保ち、所定の形状に成形する際の成形を容易にしてある。
【００３０】
また、成形プレート６Ａ〜６Ｃの表面には、取外しステーション７Ｃにおいて円環状部材Ｗの完成品Ｗｘを成形プレート６Ａ〜６Ｃの表面から剥離させる剥離装置２７が周方向に所定の間隔で配設されている。
【００３１】
また、この実施形態で成形する円環状部材Ｗとしては、例えば、図６に示すようなビードグロメット等の円環状基準部材Ｑ上に、第１の成形ステーション７Ａでフィラー等の基礎部材Ｗａを成形し、第２の成形ステーション７Ｂで、基礎部材Ｗａ上にフィラー等の上部材Ｗｂを積層させて成形するものである。
【００３２】
また前記円環状基準部材Ｑは、この実施形態ではゴム材料を被覆したスチールコードを円環に構成した物したビードグロッメットを使用しているが、この実施形態には限定されず、環状物であれば特に材料には限定されるものではない。また、ゴム状弾性材料を成形治具１５により所定の形状に成形するものとして、この実施形態では、ゴム材料を断面略三角形状に形成するフィラーであるが、この実施形態に限定されるものではない。
【００３３】
次に、円環状ゴム状弾性部材の成形方法について説明する。
【００３４】
この発明の実施形態では、上述したように、旋回中心軸３の回りに設けた２つの成形ステーション７Ａ，７Ｂと完成品の取外しステーション７Ｃとを成形プレート６Ａ，６Ｂ，６Ｃが旋回する間に、予め成形プレート６Ａ〜６Ｃにセットされた円環状基準部材Ｑ上に、所定の形状で基礎部材Ｗａと上部材Ｗｂを積層させて円環状部材Ｗを成形し、取外しステーション７Ｃでは、脱着装置２１及び剥離装置２７を介して成形プレート６Ａ〜６Ｃ上から円環状部材Ｗの完成品Ｗｘを取外すと共に、次に成形する円環状基準部材Ｑの装着を供給手段２４により行うものである。
【００３５】
即ち、この発明では、鉛直向きに配設された回転自在な成形プレート６Ａ〜６Ｃが、旋回中心軸３を中心として２つの成形ステーション７Ａ，７Ｂを旋回する間に押出機１３Ａ，１３Ｂから押出しされた低粘度化したゴム状弾性材料Ｇを成形プレート６Ａ〜６Ｃ上で成形治具１５により円環状部材Ｗに成形する。
【００３６】
具体的には、第１の成形ステーション７Ａでは、成形プレート６Ａ上に予めセットされた円環状基準部材Ｑ上に押出機１３Ａから押出された帯状のゴム状弾性材料Ｇを供給装置１４により定量供給し、そして成形プレート６Ａを少なくとも一回以上回転させながら成形治具１５により所定の形状で継ぎ目のない基礎部材Ｗａを成形する。
【００３７】
この際、第２の成形ステーション７Ｂでは、第１の成形ステーション７Ａで成形された成形プレート６Ｂの基礎部材Ｗａ上に、押出機１３Ｂから押出された帯状のゴム状弾性材料Ｇを供給装置１４により定量供給して、成形プレート６Ｂを少なくとも一回以上回転させながら成形治具１５により所定の形状で継ぎ目のない上部材Ｗｂを積層させて継ぎ目の無い円環状部材Ｗを成形する。
【００３８】
更に、これと同時に、第３のステーションである取外しステーション７Ｃでは、成形プレート６Ｃ上から円環状部材Ｗの完成品Ｗｘを脱着装置２１により取外すと共に、次に成形する円環状基準部材Ｑを供給手段２４により供給して成形プレート６Ｃ上に装着する。また、脱着装置２１により取外した円環状部材Ｗの完成品Ｗｘは、搬送装置２３により完成品ストック装置２２へ搬送してストックさせる。
【００３９】
このように、成形プレート６Ａ〜６Ｃが旋回する２つの成形ステーション７Ａ，７Ｂでは、基礎部材Ｗａと上部材Ｗｂとの成形をそれぞれ行い、また取外しステーション７Ｃでは、円環状部材Ｗの完成品Ｗｘの取外しと、搬送及び円環状基準部材Ｑの供給を同時に行い、多層構造のゴム状弾性材料Ｇから成るを継ぎ目の無い円環状部材Ｗの成形を連続的に行うことが出来るのである。
【００４０】
これにより、完成品Ｗｘの品質の向上を図ることが出来ると共に、ゴム状弾性材料の収縮等による問題や設備の省スペース化を図ることが出来る。また複数の成形ステーション７Ａ，７Ｂと、完成品Ｗｘの取外しステーション７Ｃとを鉛直向きに配設した複数の成形プレート６Ａ〜６Ｃが旋回する間に、多層構造のゴム状弾性材料Ｇを所定の形状に成形し、完成品Ｗｘには取外しステーション７Ｃにて取外して次工程へ搬送するようにすることで、設備の省スペース化を図ることが出来ると共に、製造工程のサイクルタイムの短縮と、生産性の向上を図ることが出来る。
【００４１】
【発明の効果】
この発明は、上記のように構成したので、以下のような優れた効果を奏するものである。
（ａ）．複数の成形ステーションと完成品の取外しステーションとを鉛直向きに配設した複数の成形プレートが旋回する間に、所定の形状で、多層構造の継ぎ目のないゴム状弾性材料を連続的に成形することが出来る。
（ｂ）．成形プレートを鉛直向きで各成形ステーションを旋回させながら成形するので、押出機から押出されたゴム状弾性材料が冷却することなく連続的に成形出来、また設備の省スペース化を図ることが出来る。
（ｃ）．円環状部材の製造工程のサイクルタイムの短縮と、生産性の向上を図ることが出来る。
（ｄ）．品質の向上及び作業性の向上を図ることが出来る。
（ｅ）．円環状部材の端末接合処理を一つの工程で同時に行うようにして完成品の品質の向上を図り、ゴム状弾性材料の収縮等による問題や設備の大型化の問題も解決でき、コストダウンを図ることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明にかかる円環状ゴム状弾性部材の成形方法を実施するための成形装置全体の概略斜視図である。
【図２】成形装置の正面図である。
【図３】図１の平面図である。
【図４】図１の側面図である。
【図５】帯状または紐状の低粘度化したゴム状弾性材料を成形プレートに供給する供給装置の一部拡大正面図である。
【図６】円環状部材の断面説明図である。
【符号の説明】
１　成形装置　　　　　　　　　２　ベースプレート
３　旋回中心軸　　　　　　　３Ａ　割り出し駆動装置
４　回転部材
５ａ，５ｂ，５ｃ　支持軸
６Ａ，６Ｂ，６Ｃ　成形プレート
７Ａ，７Ｂ　成形ステーション
７Ｃ　取外しステーション
８ａ，８ｂ，８ｃ　回転駆動モータ
９　駆動軸　　　　　　　　　　１０　スプロケット
１１　スプロケット　　　　　　　１２　チェーン
１３Ａ，１３Ｂ　押出機
１４Ａ，１４Ｂ　供給装置　　　　１５　成形治具（成形ダイス）
１７　張力調整装置　　　　　　　１８　カッター
１９　ゲットシリンダー　　　　　２０　押圧シリンダー
２１　脱着装置　　　　　　　　　２２　完成品ストック装置
２３　搬送手段　　　　　　　　　２４　供給手段
２５　支持プレート　　　　　　　２６　ガイドプレート
２７　剥離装置
Ｇ　ゴム状弾性材料　　　　　　　Ｗ　円環状部材
Ｑ　円環状基準部材　　　　　　Ｗａ　基礎部材
Ｗｂ　上部材　　　　　　　　　　Ｗｘ　完成品

Claims

鉛直向きに配設された回転自在な成形プレートが、旋回中心軸を中心として複数の成形ステーションを旋回する間に押出機から押出しされた低粘度化したゴム状弾性材料を成形プレート上で成形治具により円環状部材に成形し、この円環状部材の完成品を取外しステーションで取外す円環状ゴム状弾性部材の成形方法。
前記各成形ステーションを旋回する間に、各成形ステーションから供給したゴム状弾性材料により多層構造の円環状部材を成形する請求項１に記載の円環状ゴム状弾性部材の成形方法。
前記複数の成形ステーションと取外しステーションとで、円環状部材の連続成形と完成品の取外しを連続的に行う請求項１または２に記載の円環状ゴム状弾性部材の成形方法。
前記取外しステーションで成形プレートから取外した円環状部材の完成品を、搬送装置により完成品ストッカー装置に搬送すると共に、完成品を取外した成形プレートに次の円環状基礎部材を供給する請求項１，２または３に記載の円環状ゴム状弾性部材の成形方法。
ベースプレート上に鉛直向きに立設された旋回中心軸に、旋回中心軸の周囲に設置した複数の成形ステーションと完成品の取外しステーションとに対応して旋回する回転自在な鉛直向きの成形プレートを取付け、前記複数の成形ステーションには、成形プレートに対して低粘度化したゴム状弾性材料を押出す押出機と、ゴム状弾性材料を成形プレート上に定量供給する供給装置と、成形プレート上で円環状部材の成形する成形治具とを設けたことを特徴とする円環状ゴム状弾性部材の成形装置。
前記完成品の取外しステーションの近傍に、成形プレート上から完成品を自動的に取外す脱着装置と、次工程の完成品ストック装置へ搬送する搬送手段と、成形プレートに次の円環状基礎部材を装着するビード供給手段とを配設した請求項５に記載の円環状ゴム状弾性部材の成形装置。