JP2008049589A

JP2008049589A - 帯状部材の接合方法および装置

Info

Publication number: JP2008049589A
Application number: JP2006228224A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Yoshida; 雅昭吉田
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2006-08-24
Filing date: 2006-08-24
Publication date: 2008-03-06

Abstract

【課題】帯状部材の長手方向の端部どうしを段差なく、かつすき間が生じないように接合可能にする帯状部材の接合方法および装置を提供する。
【解決手段】帯状部材Ｒを先端部側から成形ドラム１６の周面に巻付けて、成形ドラム１６の周面に巻付いている先端部に向けて後端部を挟持手段７により挟持して移動させ、この後端部を挟持手段７により挟持したまま、後端部の挟持位置の後方側を押圧部９により押圧して先端部と接合する。
【選択図】図８

Description

本発明は、帯状部材の接合方法および装置に関し、さらに詳しくは、帯状部材の長手方向の端部どうしを段差なく、かつすき間が生じないように接合可能にする帯状部材の接合方法および装置に関するものである。

タイヤ等のゴム製品の製造工程においては、押出機から押出したゴム部材などの種々の帯状部材が使用され、これら帯状部材を成形ドラムに巻付け、その長手方向先端部と後端部とを接合するようにしている。その際に、接合部に段差やすき間があると成形品（グリーンタイヤ）を加硫した後の製品に段差や筋として現れ、品質を低下させ、例えば、タイヤの場合であれば、タイヤ周面のダイナミックバランスの悪化やサイドウォールの段差が生じ、バンピーサイドが発生し、また、ユニフォミティ等に悪影響を及ぼすことになる。

従来、このような帯状部材の長手方向の端部どうしを接合するには、帯状部材の先端部を挟持手段により挟持して成形ドラムに近接させ、先端部側から成形ドラムの周面に均一に巻付け、後端部を成形ドラムの周面に押圧して先端部に接合するようにしていた（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、上記のような方法では、後端部を押圧する際に、押圧操作が終わるまで後端部が挟持手段により継続して挟持されず、後端部がフリーの状態になるため、押圧力により後端部がずれて接合部に段差やすき間が生じるという問題があった。
特開昭６３−２５６４３０号公報

本発明の目的は、帯状部材の長手方向の端部どうしを段差なく、かつすき間が生じないように接合可能にする帯状部材の接合方法および装置を提供することにある。

上記目的を達成するため本発明の帯状部材の接合方法は、帯状部材を先端部側から成形ドラムの周面に巻付けて先端部と後端部とを接合する帯状部材の接合方法において、前記成形ドラムの周面に巻付いている前記帯状部材の先端部に向けて後端部を挟持手段により挟持して移動させ、該後端部を挟持手段により挟持したまま、該後端部の挟持位置の後方側を前記成形ドラムの周面に押圧して前記先端部と接合することを特徴とするものである。

また、本発明の帯状部材の接合装置は、帯状部材を前方に配置した成形ドラムに向けて送り出す送り出しコンベヤと、該送り出しコンベヤにより送り出された前記帯状部材を挟持し、前記成形ドラムと送り出しコンベヤとの間を進退移動可能な挟持手段とを備えた帯状部材の接合装置において、前記挟持手段の後方位置に該挟持手段と一体的に進退する押圧部を設け、前記成形ドラムの回転動作に同期させて該成形ドラムに向けて前記帯状部材を送り出す前記送り出しコンベヤの送り出し動作および前記挟持手段の前進動作を行なうように構成したことを特徴とするものである。

本発明によれば、帯状部材を先端部側から成形ドラムの周面に巻付けて、成形ドラムの周面に巻付いている先端部に向けて後端部を挟持手段により挟持して移動させ、この後端部を挟持手段により挟持したまま、後端部の挟持位置の後方側を成形ドラムの周面に押圧するので、この押圧力により先端部と後端部とを段差やすき間が生じないように良好に接合することが可能になる。

以下、本発明の帯状部材の接合方法および装置を図に示した実施形態に基づいて説明する。

図１、２に例示するように、本発明の帯状部材の接合装置１は、成形ドラム１６に隣接して設置され、メインフレーム２に送り出しコンベヤ４を備えている。この送り出しコンベヤ４の先端部および後端部には、それぞれ対になるセンタリングローラ２ａ、２ａが配置されている。送り出しコンベヤ４は、メインフレーム２の後端部に配置したコンベヤ用サーボモータ５により稼動して、ゴムを押出して形成されたタイヤ構成部材となる帯状部材Ｒを、センタリングローラ２ａ、２ａにより送り出しコンベヤ４の幅方向中央にセンタリングしながら成形ドラム１６に向けて送り出す。

メインフレーム２の上に立設された支柱１４ａには挟持用サーボモータ１４が配置され、この挟持用サーボモータ１４には送り出しコンベヤ４の搬送方向を軸方向とするボールネジ１２が接続されている。このボールネジ１２を挟んで両側に平行な２本の進退ロッド１０、１０が配置され、この進退ロッド１０、１０の後端に固定されたロッド可動部１３が、ボールネジ１２に螺合して進退可能に構成されている。

この接合装置１はボールネジ１２を挟んで幅方向に対称な構造で、帯状部材Ｒの供給ラインが２つ形成されているが、供給ラインの数はこれに限定されず、例えば、供給ラインを１つにして１本の帯状部材Ｒを供給するようにしてもよい。このように対称構造なので、以後、接合装置１の対称構造の一方側について説明する。

メインフレーム２の先端側にはフロントフレーム３が接続され、フロントフレーム３の上には支持フレーム１５が立設されている。この支持フレーム１５の挿通穴に進退ロッド１０が挿通して支持されるとともに、ボールネジ１２の先端部が支持されている。進退ロッド１０の先端には、先端プレート１１が固定され、先端プレート１１の後面には、押圧部９が設けられている。

また、一点鎖線で示すようにメインフレーム２には後方押え支柱１５ａが立設され、その頂部には後方押え板１５ｂの一端が軸支され、その他端はフロントフレーム３上まで延びて帯状部材Ｒを押圧できるように構成した押圧機構が設けられている。尚、他の図面（図５〜図８）においても図が不明確になることを避けるために押圧機構を一点鎖線で記載している。この押圧機構は、特に限定されるものではないが、例えば、図示しないシリンダによって軸支された後方押え板１５ｂの一端側を軸中心に回動させて他端側を下方移動させて帯状部材Ｒに押付けるようにする。

押圧部９は、図３に例示するように、ゴム等の弾性材の中空体（ブラダー等）で構成され、図示しないコンプレッサ等で圧空を生じさせ内部に圧力（正圧）空気を流入することにより膨張し、空気を流出することにより収縮するようになっている。また、図４に例示するように押圧部９の幅方向断面形状が、膨張した際に、接合する帯状部材Ｒの幅方向断面形状（プロファイル）に沿った形状に変形するように形成されている。押圧部９は、スポンジ等の帯状部材Ｒの形状に追従する柔軟な材質により形成してもよい。

先端プレート１１の前面には取付けプレート１１ａが固定され、この取付けプレート１１ａに挟持手段７が設けられている。挟持手段７は、取付けプレート１１ａに固定されたエアシリンダで開閉する一組のクランプ上板８ａおよびクランプ下板８ｂを幅方向に間隔をあけて対置している。対置しているクランプ上板８ａおよび下板８ｂのそれぞれの組みは、互いに幅方向に移動し、互いの幅方向の間隔を変更可能に構成されている。

クランプ上板８ａおよび下板８ｂはその幅方向断面形状を、帯状部材Ｒの挟持する部分の幅方向断面形状（プロファイル）に沿った形状に形成することが好ましい。これにより帯状部材Ｒを均一な力で挟持することができ、挟持した部分の変形を防止することができる。尚、挟持手段７はクランプ上板８ａおよび下板８ｂの他に、ピンによるクランプ機構、膨張収縮するブラダーによるクランプ機構等を用いることができる。

挟持用サーボモータ１４によりボールネジ１２が回転すると、ロッド可動部１３が成形ドラム１６に対して進退し、これに伴い押圧部９および挟持手段７が進退するようになっている。また、フロントフレーム３の先端部には、帯状部材Ｒを切断するカッタ６が幅方向に移動可能に設けられている。

以下、この接合装置１による帯状部材Ｒの接合工程について説明する。
図１、２に示したように、帯状部材Ｒの先端部の幅方向両端部の上下面をクランプ上板８ａおよび下板８ｂにより挟んだ状態から図５に例示するように、ボールネジ１２を回転させるとともに送り出しコンベヤ４を稼動させ、帯状部材Ｒの先端部を成形ドラム１６の巻付け開始点となる吸着パッド１７の位置まで伸ばさずに送り出す。この際に、進退ロッド１０の前進と送り出しコンベヤ４の送り出しの動きを同期させ、進退ロッド１０の前進速度と送り出しコンベヤ４の搬送速度とを同じ（同期）になるようにして帯状部材Ｒを成形ドラム１６に向けて送り出す。これにより帯状部材Ｒにテンションを生じさせることがなく、成形ドラム１６の周面に均一に巻き付けることができる。

次いで、図６に例示するように、帯状部材Ｒの先端部を吸着パッド１７の真空吸引により吸着して成形ドラム１６の周面に固定し、成形ドラム１６をドラム用サーボモータ１６ａにより回転させる。この際、クランプ上板８ａと下板８ｂとによる帯状部材Ｒの挟持は解除し、成形ドラム１６の回転と送り出しコンベヤ４の送り出しの動きを同期させ、成形ドラム４の周面速度と送り出しコンベヤ４による帯状部材Ｒの搬送速度とを同じにして同期補正を行ないながら帯状部材Ｒをクランプ上板８ａと下板８ｂとの間に挿通させて送り出す。

形成ドラム１６は所定角度回転して、帯状部材Ｒを途中まで巻付けた位置で停止させ、巻付けの時、たるまないように送り出しコンベヤ４を停止させ、この送り出しコンベヤ４を停止する前までにボールネジ１２を逆回転させて進退ロッド１０を後退させ、押圧部９をカッタ６の前方に位置させる。この後退位置でクランプ上板８ａおよび下板８ｂにより帯状部材Ｒの幅方向両端部の上下面を再び挟持する。その後、カッタ６を幅方向に移動させて、帯状部材Ｒを幅方向に切断する。この際に切断端部が上下方向に傾斜するように角度付き切断をする。この切断位置は、巻付ける帯状部材Ｒの長さが成形ドラム１６のほぼ円周長さになるように設定され、段差なく貼り合せをするために長さ補正を行なう。

帯状部材Ｒの切断する端部をクランプ上板８ａおよび下板８ｂにより挟持してから切断するので、ずれなく所定の長さで帯状部材Ｒを切断することができる。尚、実施形態では、幅方向に移動するカッタ６を設けているが、この構造に限定されることはなく他の切断方法でもよい。例えば、上下移動するカッタなど帯状部材Ｒを幅方向に切断する切断手段を用いることができる。

また、帯状部材Ｒの切断位置の後方に設けた後方押え板１５ｂにより帯状部材Ｒが上方から押圧されているので、切断時の帯状部材Ｒのずれを確実に防止することができる。また、帯状部材Ｒを切断する後方の直後でセンタリングローラ２ａ、２により帯状部材Ｒのセンタリングを行なうので、一段と精度のよい切断ができる。

次いで、図７に例示するように、再び成形ドラム１６を回転させるとともに、ボールネジ１２を回転させて進退ロッド１０を前進させ、帯状部材Ｒの切断した後端部を成形ドラム１６に向かって前進させる。この際に成形ドラム１６の回転と進退ロッド１０の前進の動きを同期させ、成形ドラム１６の周面速度と進退ロッド１０の前進速度が同じなるように同期補正を行なう。

次いで、図８に例示するように、帯状部材Ｒの後端部をクランプ上板８ａおよび下板８ｂにより挟持したまま、押圧部９を膨張させて後端部の挟持位置の後側を、巻付け開始した先端部に一致するように成形ドラム１６の周面に押圧し、帯状部材Ｒの端部どうしを接合する。ここで、クランプ上板８ａおよび下板８ｂを成形ドラム１６の周方向に傾斜可能に構成しておくと、帯状部材Ｒの後端部を押圧する際に、帯状部材Ｒを成形ドラム１６の周面にすき間を小さくして沿わせることができる。また、このすき間を小さくするために、クランプ下板８ｂの厚さは小さくすることが好ましい。

端部どうしの接合後、クランプ上板８ａおよび下板８ｂのそれぞれの組を互いに離反するように幅方向に移動させ、成形ドラム１６の周面と帯状部材Ｒとの間から抜き去り、進退ロッド１０を後退させて図１の状態に戻る。

このように、帯状部材Ｒの後端部をクランプ上板８ａおよび下板８ｂにより挟んだ状態で挟持位置の後方側を成形ドラム１６に押圧するので、押圧力により後端部がずれないように所定位置に押圧することができる。これにより、帯状部材Ｒの長手方向の端部どうしを段差やすき間をなくして接合することが可能になる。また、押圧部９と帯状部材Ｒとの幅方向断面形状がほぼ同じ形状に形成されているので、帯状部材Ｒを均一に押圧して接合することが可能になる。

また、成形ドラム１６の周面に帯状部材Ｒを巻きつける際に、成形ドラム１６の回転動作と、送り出しコンベヤ４や進退ロッド１０による成形ドラム１６への帯状部材Ｒの送り出し動作とを同期させ、成形ドラム１６の周面速度と帯状部材Ｒの送り出し速度と調整している。これにより、帯状部材Ｒは成形ドラム１６の周面に張りや弛みがないように、ほぼ中立状態で成形ドラム１６に均一に巻付けられている。

したがって、帯状部材Ｒを巻付ける際に生じるテンションにより接合部Ｊの幅方向両端部が収縮して先端部と後端部との間に生じるすき間を防止することができる。そのため、大きな収縮差が発生し易い、幅方向断面形状が厚さの差が大きい帯状部材Ｒであっても、先端部と後端部とをすき間なく密着して接合することができる。部材によって収縮率の異なるものがあるが、帯状部材Ｒを離すことなく挟持したまま押圧するので、スプライス量の均一性を確保することができる。

本発明の帯状部材の接合装置を例示する側面図である。図１の帯状部材の接合装置の平面図である。図１の帯状部材の接合装置の押圧部を例示する拡大側面図である。図３の正面図である。図１の帯状部材の接合装置による接合工程の始めの状態を例示する側面図である。図５の次の状態を例示する側面図である。図６の次の状態を例示する側面図である。図７の次の状態を例示する側面図である。

符号の説明

１接合装置
２メインフレーム２ａセンタリングローラ
３フロントフレーム
４送り出しコンベヤ
５コンベヤ用サーボモータ
６カッタ
７挟持手段
８ａクランプ上板８ｂクランプ下板
９押圧部
１０進退ロッド
１１先端プレート１１ａ取付けプレート
１２ボールネジ
１３ロッド可動部
１４挟持用サーボモータ１４ａ支柱
１５支持フレーム１５ａ後方押え支柱１５ｂ後方押え板
１６成形ドラム１６ａドラム用サーボモータ
１７吸着パッド
Ｒ帯状部材Ｊ接合部

Claims

帯状部材を先端部側から成形ドラムの周面に巻付けて先端部と後端部とを接合する帯状部材の接合方法において、前記成形ドラムの周面に巻付いている前記帯状部材の先端部に向けて後端部を挟持手段により挟持して移動させ、該後端部を挟持手段により挟持したまま、該後端部の挟持位置の後方側を前記成形ドラムの周面に押圧して前記先端部と接合する帯状部材の接合方法。
前記帯状部材の前記成形ドラムの周面への巻付けに動作に同期させて、前記帯状部材の前記成形ドラムに向けた送り出し動作を行なう請求項１に記載の帯状部材の接合方法。
前記後端部を押圧する押圧部の幅方向断面形状を前記帯状部材の幅方向断面形状に沿った形状にして押圧する請求項１または２に記載の帯状部材の接合方法。
帯状部材を前方に配置した成形ドラムに向けて送り出す送り出しコンベヤと、該送り出しコンベヤにより送り出された前記帯状部材を挟持し、前記成形ドラムと送り出しコンベヤとの間を進退移動可能な挟持手段とを備えた帯状部材の接合装置において、前記挟持手段の後方位置に該挟持手段と一体的に進退する押圧部を設け、前記成形ドラムの回転動作に同期させて該成形ドラムに向けて前記帯状部材を送り出す前記送り出しコンベヤの送り出し動作および前記挟持手段の前進動作を行なうように構成した帯状部材の接合装置。
前記押圧部をゴム製の膨張収縮するブラダーにより構成し、該押圧部の幅方断面形状を前記帯状部材の幅方向断面形状に沿った形状に変形するように形成した請求項４に記載の帯状部材の接合装置。
前記挟持手段を上下に近接離反するクランプ上板とクランプ下板とにより構成し、該クランプ上板およびクランプ下板の幅方向断面形状を前記帯状部材の幅方向断面形状に沿った形状に形成した請求項４または５に記載の帯状部材の接合装置。