JP2009291969A - ゴム材料の圧延ローラ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】所要の厚みはもちろん、所期した通りの横断面プロファイルを有する未加硫圧延部材を、作業工程数の増加もなしに、しかも、切断屑の発生もなしに、簡単にかつ容易に製造することができるゴム材料の圧延ローラ装置を提供する。
【解決手段】周面の対向姿勢で回転駆動される一対のローラ１，２のそれぞれの端部分に、大径部分３，４および小径部分５，６を設け、一対のローラ間で、大径部分と小径部分５，６とを相互に対向させて配設するとともに、それぞれのローラ１，２の、大径部分３，４と小径部分５，６との間の、ゴム材料に圧延を施す中央部分７，８を、ローラの相互間で逆向きに傾斜する截頭円錐面状９，１０に形成し、対をなすローラ１，２の少なくとも一方を、中心軸線ｃｌ方向に変位可能としてなる。
【選択図】図１

Description

この発明は、周面を相互に対向させた姿勢で回転駆動される一対のローラを具え、それらのローラ間に通過させたゴム材料、たとえば、ゴムのみからなるもの、ゴム間に、繊維、織布、コード、ワイヤ等を挟み込んだもの、または、ゴム間に、プラスチックシート、ゴムシート等を挟み込んだものその他に、所要の横断面プロファイルを付与する、ゴム材料の圧延ローラ装置に関するものであり、とくには、圧延されたゴム材料に、所期した通りの横断面プロファイルを、設備コスト、作業工数等の増加をもたらすことなく、簡易に付与することができる技術を提案するものである。

たとえば、押出装置から押し出されたゴム材料に所要の断面プロファイルを付与する従来技術としては、特許文献１に開示されたものがある。

これは、押出装置から押し出されたゴム材料を、上下一対のローラからなるローラダイに通過させて、たとえば上ローラの中央部分に設けた溝形状をゴム材料に転写することで、ローラダイを通過後のゴム材料に、両側部がテーパ状をなす所要の横断面プロファイルを付与するというものである。
特開２００３−２５１７０９号公報

しかるに、このような従来技術のローラダイを用いて、ゴム材料を圧延するに当って、たとえば、圧延後のゴム材料の厚みを、図４（ａ）に示すように、一対のローラ５１，５２の接触下で適正に圧延成形される、薄肉の未加硫圧延部材５３より厚くするべく、一対のローラ５１，５２間のクリアランスを、図４（ｂ）に例示するように広げたときは、未加硫圧延部材５３の厚みそれ自体は所要のものとすることができても、未加硫圧延部材５３の各側部に、テーパ状に成形されずに、ステップ状に段下がりする段差部５３ａが発生されることになるため、その未加硫圧延部材５３を成型ドラム上その他に巻き付けて生タイヤＥ成型する場合に、図５に拡大断面図で跨張して例示するように、その未加硫圧延部材５３と、それの内周側および外周側の配設部材５４，５５との間、または、未加硫圧延部材５３の側縁と、その圧延部材５３を挟む内外部材５６，５７との間その他に、空気等の封じ込めの原因となる隙間５８が発生することになるという問題があった。

このよう問題点を解決するべく、図６（ａ）に例示するような、一対の平滑ローラ５９，６０によって未加硫圧延部材６１を成形する場合は、圧延部材６１の厚みは、ローラ間隔の選択によって所期した通りに変更できることになるも、この場合は、圧延工程とは別個に設けたカット工程において、図６（ｂ）に図示するように、未加硫圧延部材６１の両側部に、テーパ面の形成のための切断を施すことが必要になって、作業工程数および作業工程数の増加に加え、切断屑の処理が不可避となるという他の問題があった。

この発明は、従来技術が抱えるこれらの問題を解決することを課題としてなされたものであり、それの目的とするところは、所要の厚みはもちろん、所期した通りの横断面プロファイルを有する未加硫圧延部材を、作業工程数、ひいては、設備コストの増加も、作業工数その他の増加もなしに、しかも、切断屑の発生もなしに、簡単にかつ容易に製造することができるゴム材料の圧延ローラ装置を提供するにある。

この発明の、ゴム材料の圧延ローラ装置は、周面の対向姿勢で回転駆動される一対のローラのそれぞれの端部分に大径部分および小径部分を設け、一対のローラ間で、大径部分と小径部分とを相互に対向させて配設するとともに、それぞれのローラの、大径部分と小径部分との間の、ゴム材料に圧延を施す中央部分を、ローラの相互間で逆向きに傾斜する截頭円錐面状に形成し、対をなすローラの少なくとも一方を、中心軸線方向に変位可能としてなるものである。

かかる圧延ローラ装置では、一対のローラ間で、大径部分と小径部分とは、所要の間隔をおいて位置させ得ることはもちろんであるが、意図しないばりの発生等を防ぐ上では、大径部分と小径部分とを相互に接触させて配設することが好ましい。

またここでは、対をなすローラの少なくとも一方で、截頭円錐面状部分の、中心軸線方向の両端を、対向するローラ側に向けて拡開する向きに傾斜するテーパ面、すなわち、対向するローラ側に面するテーパ面を介して大径部分および小径部分のそれぞれに連続させることもできる。

この発明の、ゴム材料の圧延ローラ装置では、中心軸線を相互に平行に位置させた一対のローラの、各中央部分にあって、相互に向き合って位置してゴム材料の圧延に寄与する、截頭円錐面状部分の相対間隔を、それらのローラの中心軸線方向の相対変位に基いて変更することで、ゴム材料の圧延成形体としての未加硫圧延部材の厚みを所要に応じて適宜に調整することができる。

そしてこの場合、未加硫圧延部材の両側部部分は、対をなすローラの相互間に、たとえば、截頭円錐面状部分と、大径および小径の各部分とによって区画されて、中心軸線を含む断面内でほぼ平行四辺形状をなす圧延空間の作用下で、側縁に向けて漸次薄肉に成形されるので、圧延ローラ装置で成形された未加硫圧延部材を、それに特別の加工を施すことなく直ちに使用に供して、圧延部材等の重なり部分に意図しない隙間が発生するおそれを十分に取り除くことができる。

かくして、この圧延ローラ装置によれば、対をなすローラの少なくとも一方を、その軸線方向に変位させることで、所要の厚みおよび、所期した通りの断面プロファイルを有する未加硫圧延部材を、そのローラ対へのゴム材料の一回の通過によって、簡易に、かつ迅速に製造することができ、作業工程数の増加、圧延部材の切断屑の発生等を確実に防止することができる。

なおこの装置において、とくには圧延成形に当り、一対のローラ間で、大径部分と小径部分とを相互に接触させて配設するときは、主には截頭円錐面状部分による、ゴム材料の圧延成形に際して、対をなすぞれぞれのローラの、大径部分と小径部分との間へのゴム材料の差込みに起因するばりの発生を防止して、ゴム材料の歩留を高めることができる。

ところで、ゴム材料の圧延成形に当って、対をなすローラ間への、上述したような、ゴム材料の差込みに起因するばりが発生することがあっても、そのばりは、先端に向けて次第に厚みを減じることになるので、未加硫圧延部材の全長にわたってほぼ一定の形態のばりが発生するときは、そのばりを切除するための特別の作業を行うことなしに、その圧延部材をそのまま使用に供してなお、空気等の封じ込めの原因となる隙間の発生を十分に防止することができる。
従って、この場合にあっても、この発明に固有の前記効果を十分に発揮させることができる。

そしてまたこの装置において、対をなすローラの少なくとも一方で、截頭円錐面状部分の、中心軸線方向の両端を、対向するローラ側に向けて拡開する向きに傾斜するそれぞれのテーパ面、すなわち、対向するローラ側に向く傾斜面からなるそれぞれのテーパ面を介して大径部分および小径部分のそれぞれに連続させて、截頭円錐面状部分の窪み深さを深くすることで、所要厚みのより厚い未加硫圧延部材をも十分に圧延成形することができ、その未加硫圧延部材の側縁に向けた漸次の薄肉化を、主には、上記のテーパ面によって実現することができる。
従って、この装置によってもなお、所期した通りの作用効果を奏することができる。

図１は、この発明の一の実施形態を示す略線正面図であり、図中１，２は、中心軸線ｃｌを相互に平行とした姿勢の下で、互に逆方向に回転駆動される一対のローラを示す。

周面の相互の対向姿勢で配置されるこれらの各ローラ１，２には、それぞれの端部分に、大径部分３，４および小径部分５，６のそれぞれを設け、一対のローラ１，２間で、それらの大径部分３，４と小径部分５，６とを相互に対向させて配設するとともに、それぞれのローラ１，２の、大径部分３，４と小径部分との間の、ゴム材料に圧延を施す中央部分７，８を、ローラ１，２の相互間で逆向きに傾斜する截頭円錐面状に形成し、そして、図では、各截頭円錐面状部分９，１０を、大径部分３，４および小径部分５，６のそれぞれに直接的に連続させ、さらに、対をなすローラ１，２の少なくとも一方を、中心軸線ｃｌ方向に変位可能とする。

このように構成してなる圧延ローラ装置では、たとえば一方のローラを、図１（ｂ）に例示するように、中心軸線ｃｌ方向に変位させて、そのローラ１を、他方のローラ２に対して軸線方向に遠去けることにより、未加硫圧延部材を成形する、両ローラ１，２の截頭円錐面状部９，１０間の距離δ、ひいては、成形される未加硫圧延部材の厚みを、ローラの交換等の必要なしに所期した通りに簡易に設定することができる。

しかも、図１に示すところでは、一対のローラ１，２によって圧延成形される未加硫圧延部材の両側部部分は、各ローラ１，２の截頭円錐面状部９，１０と、自身の小径部分５，６との協働下で、側縁に向けて漸次薄肉とされることになり、その側縁に、ステップ状に段下がりする段差部が形成されることがないので、この未加硫圧延部材を、成型型等の周りに巻回積層等しても、空気等の意図しない封じ込め隙間の発生等のおそれを十分に取り除くことができる。

なおここで、所要の未加硫圧延部材を圧延成形するに当り、図１（ｃ）に示すように、一対のローラ１，２間で、大径部分と小径部分とを、高いローラ押圧力の作用下で相互に接触させるときは、ゴム材料を圧延成形して未加硫圧延部材を形成するに際し、そのゴム材料が、大径部分と小径部分との間に差込むことに起因するばりの発生を有効に防止することができる。

図２は、この発明の他の実施形態を示す、図１と同様の略線正面図であり、これは、図１について前述したローラ対のいずれか一方、図ではローラ１において、截頭円錐面状部分９の、中心軸線ｃｌ方向の両端を、対向するローラ２側に向けて拡開する向きに傾斜するそれぞれのテーパ面１１，１２を介して大径部分３および小径部分５のそれぞれに連続させて、他方のローラ２の截頭円錐面状部分１０に対する、截頭円錐面状部分９の窪み深さを深くするとともに、テーパ面１１，１２を、未加硫圧延部材の側部部分の、側縁に向けた漸次の薄肉部形成部分としたものである。
なお、一対のローラ１，２の図示の中立姿勢の下では、それぞれのテーパ面１１，１２は、他方のローラ２の、小径部分６および大径部分９との協働下で、段差部の発生のない薄肉部分を形成することになる。

対をなすこのようなローラ１，２においてもまた、それらのローラ１，２の少なくとも一方を、中心軸線ｃｌの方向に相対変位可能とすることにより、両ローラの截頭円錐面状部分９，１０間の距離δを所要に増減変更することができる。

図３（ａ）は、図２に示す、一対のローラ１，２の中立位置から、一方のローラ１を、他方のローラ２に対して図の左方向に相対変位させることによって距離δを増加させた状態を、そして、図３（ｂ）は、一方のローラ１を、図２に示す中立位置から、図の右方向に相対変位させることによって距離δを減少させた状態をそれぞれ示す。
この場合、図３（ａ）に示す状態の下では、とくには一方のテーパ面１１が、他方のローラ２の小径部分６との協働下で、未加硫圧延部材の一方の側部部分に、その圧延部材の側縁に向けて漸次薄肉となる薄肉部分を形成することになり、図３（ｂ）に示す状態の下では、他方のテーパ面１２が、他方のローラ２の大径部分４との協働下で、同様の薄肉部分を形成することになる。

この一方で、図３（ａ）に示す状態の下では、テーパ面１２は、それ自身が主体となって、そして、図３（ｂ）に示す状態の下では、テーパ面１１は、それ自身が主体となってそれぞれの薄肉部分を形成することになる。

ところで、図２，３に示すところにおいて、他方のローラ２の截頭円錐面状部分１０の両端をもまた、上述したと同様のテーパ面を介して大径部分４および小径部分６のそれぞれに連結させることも可能であり、このことによれば、成形される未加硫圧延部材の厚みを、図２，３に示す場合に比してより一層厚くすることができる。

以上に述べたような圧延ローラ装置において、それぞれの截頭円錐面状部分９，１０の、ローラ中心軸線ｃｌに対する傾き角度に関しては、表１に例示するように、それを大きくするほど、ローラ１，２の中心軸線ｃｌ方向の相対変位量が少なくとも、未加硫圧延部材の厚みを大きく変化させることができ、また、ローラ１，２の、少ない相対変位量をもって、未加硫圧延部材を所要の厚みに成形できることと相俟って、その圧延部材の横断面プロファイルを高い精度をもって所要のものとすることができる。

この発明の一の実施形態を示す略線正面図である。 他の実施形態を示す略線正面図である。 図２に示す装置の適用例を示す図である。 従来技術を、圧延部材の横断面プロファイルとともに示す略線正面図である。 段差部を原因とする隙間の発生例を誇張して示す拡大断面図である。 他の従来技術を、圧延部材の横断面プロファイルとともに示す略線正面図である。

符号の説明

１，２ ローラ
３，４ 大径部分
５，６ 小径部分
７，８ 中央部分
９，１０ 截頭円錐面状部分
１１，１２ テーパ面
１３ 圧延部材
ｃｌ 中心軸線
δ 距離

Claims (3)

1. 周面の対向姿勢で回転駆動される一対のローラのそれぞれの端部分に大径部分および小径部分を設け、一対のローラ間で、大径部分と小径部分とを相互に対向させて配設するとともに、それぞれのローラの、大径部分と小径部分との間の、ゴム材料に圧延を施す中央部分を、ローラの相互間で逆向きに傾斜する截頭円錐面状に形成し、対をなすローラの少なくとも一方を、中心軸線方向に変位可能としてなるゴム材料の圧延ローラ装置。
2. 一対のローラ間で、大径部分と小径部分とを相互に接触させて配設してなる請求項１に記載のゴム材料の圧延ローラ装置。
3. 対をなすローラの少なくとも一方で、截頭円錐面状部分の、中心軸線方向の両端を、対向するローラ側に向けて拡開する向きに傾斜するそれぞれのテーパ面を介して大径部分および小径部分のそれぞれに連続させてなる請求項１もしくは２に記載のゴム材料の圧延ローラ装置。

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