JP2014516834A - 混練ステップを含むタイヤ用ゴムの製造方法及び装置 - Google Patents

Abstract

タイヤを作るためのゴムを製造する方法において、カレンダ（１８）がゴムの成分の混合物でプライ（３５）を形成し、その間、コンベヤ（４）がプライを第１の方向（２９）に動かしており、ゴム以外の製品としての塊状体（３６）をプライ上に載せ、コンベヤがプライを第２の方向（３１）に動かして物体が互いに当接した状態で延びるプライの２つのフェース相互間に位置するようにする。

Description

本発明は、タイヤを作るためのゴムの製造に関する。

車両のホイール用のタイヤのためのゴムの製造では、連続した混合ステップが必要であることが知られている。第１に、エラストマー材料をカーボンブラック又はシリカの装入物と混合する。この混合プロセスは、ミキサのタンク内で起こり、その結果、混合物の温度が上昇し、この温度は、例えば１７０℃に達する場合がある。次に、この混合物をかかる混合物を冷却しながら加工し続けるステーションまで移送する。この加工は、混合物を２つの筒体相互間で循環させてこれをプライの上端に形成することによって行われる。ステーションの冷却手段は、その温度を約８０℃まで下げる。

次のそのベーキング中にゴムの加硫を促進する製品をゴムに添加することが知られている。ゴムの時期尚早な部分加硫の恐れが生じないようにするために加硫用製品は他の成分と同時には混ぜ込まれない。したがって、混合物を最終のステーションに移送するのは上述のステップがいったん実施された場合のみであり、最終ステーションでは、加硫用製品が混合物に添加されてこれと混合される。

この種の装置は、例えば、独国特許出願公開第１１２００５００２５４６（Ｔ５）号明細書に記載されている。

独国特許出願公開第１１２００５００２５４６（Ｔ５）号明細書

しかしながら、加硫プロセス中のゴムの特性は、混合物を形成する成分の比率の影響を非常に強く受ける。かくして、所与の量の加硫用製品を正確な比率で混合物に添加しなかった場合、加硫はかくして、早過ぎるか不十分であるかのいずれかであることがあり、いずれの場合においても、それにより、ゴムの品質及び完成したタイヤの品質が損なわれる。

本発明の目的は、ゴムを形成する混合物の成分の正確な比率が観察されるようにすることにある。

この目的のため、タイヤを作るためのゴムを製造する方法であって、
‐カレンダがゴムの成分の混合物でプライを形成し、その間、コンベヤがプライを第１の方向に動かしており、
‐ゴム以外の製品としての塊状体をプライ上に載せ、
‐コンベヤがプライを第２の方向に動かして物体が互いに当接した状態で延びるプライの２つのフェース相互間に配置されるようにすることを特徴とする方法が提供される。

かくして、コンベヤの方向の変更により、製品をプライの２つの部分相互間に配置することができる。かくして、ゴム及び製品は、ゴムの製造方法の残りの間、互いに分離しないようになる。かくして、ゴムの成分の最終的比率が良好に観察されるようになる。

有利には、プライを閉ループの形態で循環移動させる。

かくして、この混練により、ゴムを効率的且つ迅速に加工することができる。

カレンダ及びコンベヤを有する装置が閉ループを開いてプライの２つの自由端部を形成するのが良い。

この開放により、プライを容易に放出することができる。

塊状体を形成している製品は、好ましくは、ゴムの加硫を促進する配合物を含む。

本発明の方法は、加硫用製品以外の補完的製品の混合物への追加も又可能にするので、この場合には限定されず、かかる製品に好適であり、特性の観察は、極めて重要である。

好ましくは、製品をプライの温度が所定のしきい値よりもいったん低くなった場合にのみ載置させる。

したがって、ゴムは、製品の添加に適合した温度に達するようそのままにされる。

プライをカレンダ及びコンベヤを有する装置から、有利には互いに当接した状態で延びる２つのフェース相互間に配置された塊状体と一緒に放出する。

かくして、補完的製品をこれが最終の混合ステーションに達したときではなく、製品を除き成分を混合するステーションを出る前にゴムに添加される。この製品は、最終ステーションへの到着前に混合物から出ることはない。したがって、予想される特性を備えたゴムの実現が有利に行われる。

コンベヤは、有利には、第２の方向の放出を実施する。

本発明によれば、本発明の方法を実施することができるゴムの製造装置であって、この装置は、カレンダと、第１のコンベヤと、塊状体を第１のコンベヤによって支持されたプライの一部分上に直接送り出すことができる第２のコンベヤとを有することを特徴とする装置も又提供される。

かくして、製品としての塊状体が収納されるプライ折り目の製造が容易になる。

これら２つのコンベヤは、それぞれの非同一平面方向の運動を保証する。第２のコンベヤは、好ましくは、第１のコンベヤの上方に且つこれと対向して配置された端部を有する。加えて、第２のコンベヤは、カレンダの垂直方向広がりを超えておらず、従って、カレンダの上方にもその下方にも配置されていない。

本装置は、有利には、カレンダ内に設けられた冷却手段を有する。

かかる手段により、カレンダが周囲空気との接触によってしか冷却されない状況と比較してゴムの温度低下を加速することが可能である。

第２のコンベヤは、装置の外部の第１のコンベヤによる放出方向に関してカレンダの上流側に延びている。

本装置は、有利には、垂直方向に対して傾けられていて、カレンダの上方に配置された端部を備えた第３のコンベヤ（１２）を有する。

このコンベヤにより、プライを閉ループをなして循環移動させることができる。

同様に、本装置は、第３のコンベヤ内に設けられた冷却手段を有する。

この場合も又、かかる手段により、ゴムの温度低下を加速することが可能である。

第２のコンベヤは、有利には、第３のコンベヤの下に配置された端部を備えている。

本発明の別の特徴及び別の利点は、例示として与えられ且つ添付の図面を参照して行われる非限定的な実施形態の以下の説明から明らかになろう。

本発明のゴムを製造する装置の混練ステーションの平面図である。 本発明のゴムを製造する装置の混練ステーションの側面図である。 図１より図２の装置によって実施される本発明の方法の実施形態の連続して実施されるステップの１つを示す図である。 図１より図２の装置によって実施される本発明の方法の実施形態の連続して実施されるステップの別の１つを示す図である。 図１より図２の装置によって実施される本発明の方法の実施形態の連続して実施されるステップの別の１つを示す図である。

本発明のタイヤのためのゴムを製造する装置のステーション２が図１及び図２に示されている。タイヤは、軽車両、乗用車、ユーティリティービークル、重量物運搬車両のホイール用又は土木工学機械のホイール用のタイヤであるのが良い。ステーション２は、２本のロール６によって保持された状態でこれら相互間で駆動されながら、循環移動することができる無端帯の形態をした下側水平ベルト４を有し、回転軸線を定めるこれら２本のロールの軸線は、水平であり、これらロールは、ステーションのフレーム８に対して回転可能に取り付けられている。ベルトの２つの壁は、水平である。

同様に、ステーションは、ロール６のうちの一方及びこのロールの上方に延びるロール１０によって保持されてこれらの間で駆動されながら循環移動することができる無端帯の形態で提供された垂直ベルト８を有している。ベルト８の２つの壁は、垂直である。

ステーション２は、上側ロール１４及び上側ロール１４よりも直径の大きな下側ロール１６によって支持された状態で駆動されながら循環移動することができる無端ループの形態をした上昇ベルト１２を更に有している。ロール１４は、ロール１６から水平方向に且つ垂直方向に距離を置いたところで延びている。ベルト１２は、帯の２つの層相互間に又はロール６，１０のうちの少なくとも一方の中に配置された内側冷却手段３３を有している。

ステーション２は、互いに対向した仕方で配置された２つの同一筒体２０から成るカレンダ１８を更に有し、これら筒体の幾何学的回転軸線２２は、互いに平行である。２本のロールは、互いに距離を置いたところで且つ水平ベルトの上方で延びている。カレンダは、ロール内に設けられた冷却手段３４を有する。
上述のロール６，１０，１４，１６の軸線並びに筒体の軸線２２は全て、水平であり且つ互いに平行である。

ステーション２は、互いに平行であり且つ上述の軸線に垂直な水平軸線２８を備えた２本のロール２６によって保持されると共に駆動されながら循環移動することができる閉ループの形態をした帯から成る水平導入ベルト２４を更に有している。ベルト２４の上側水平壁は、下側ベルト４の壁の運動方向２９に垂直な方向２５に動く。加えて、ベルト２４は、その上側フェース上に配置された製品が図１の上側部分に設けられた端部２７を介してベルト２４から放出されるよう循環移動することができる。この端部は、下側ベルト４の上方で且つこれと対向してロール６によって形成されたその端部相互間のほぼ真ん中のところで延びている。

最後に、ステーションは、ロール３２によって保持されると共に駆動された状態で循環移動することができる閉ループの形態で提供される帯から成る移送ベルト３０を有し、ロール３２のうちの１つだけが図２で見える。このロールは、ロール６の軸線に平行な軸線を有していて、ロール６の下で延びている。

ロール１４は、筒体２０のうちの一方の上方に延び、他方の筒体２０を覆っていない。上昇ベルト１２は、導入ベルト２４の一部の上方に、特にその放出側端部から延びている。ロール１６は、２本のベルト４，８の反対側に延び、筒体６は、これら２本のベルトを支持している。導入ベルト２４は、カレンダ１８の側部に配置され、その垂直方向広がりの中には配置されていない。

装置は、本発明の方法を以下のように実施するよう制御される。

機器のステーション（図示せず）は、天然エラストマー、合成エラストマー及び例えばカーボンブラック又はシリカで形成された装入物をタンク内で混合し、このステーションは、ステーション２の上流側に配置されている。この段階では、加硫用製品は、混合物中に混ぜ込まれない。

この混合段階の終わりに、混合物をタンクに設けられた下側開口部から放出し、このゴム塊状体３５を装置のステーション２に向かって移送する。

ゴム塊状体３５は、カレンダ１８内で互いに逆方向に回転して筒体２０相互間を通ってプライを形成する。下側ベルト４をその上側壁が図３に示されているように左側に向かって移動するよう動かす。垂直ベルト８をその左側の壁が上方に移動するよう動かす。ロール１４，１６を時計回りの方向に回転させてベルト１２の上側壁がこのベルトの移動中上昇するようにする。

ゴムは、カレンダのその通過中、プライを形成し、このプライは、下側ベルト４の上側壁上に載り、そして垂直ベルトの方向に移送される。

オペレータは、このプライの端部分を下側ロール１６の周りに掛けこの部分は、このベルトと垂直ベルト８との間を通る上昇ベルトにより駆動されるようになる。プライは、上昇ベルト１２上を移動し、ロール１４を通り、そして再びカレンダの方向に落下しここで再び堆積する。

かくして、閉ループプライが形成され、この閉ループプライは、図３に示されているようにカレンダから下側ベルトに、次に上昇ベルト上を通り、再びカレンダを通って時計回りの方向に連続的に循環移動し、これを何回も行う。この移動中、ゴムは、ロールの上流側でカレンダ内に堆積し、それによりロールの出口のところにプライを再び形成する。かくして、この循環により、成分の連続混合及び混練が生じる。この移動中、冷却手段３４は、ゴムの温度を下げ、ゴムは、更に、空気及びステーション２の他の要素とのその接触に起因してその温度の低下を生じる。ゴムの温度は、そのステーションへのその到着前に１７０℃に達するが、ゴムは、この循環の終わりには約８０℃に達する。これらの値は、例示として与えられているに過ぎない。プライの循環は、例えば、１分から４分の間で、好ましくは２分で行われる。

この循環を終了させるため、筒体２０の回転を従前通り続行させた状態で図４に示されているように上昇ベルト１２の移動方向の逆転を指令する。これにより、ロール１４とカレンダとの間でプライが破れ、従ってループの開放が生じる。それと同時に、下側ベルトの移動方向の逆転を指令して方向３１における、即ち図中右側への移送ベルト３０の方向にプライの移動を開始させる。

また、それと同時に、加硫用製品３６のブロックをステーション内に導入する。この製品は、例えば硫黄と加硫遅延剤との混合物である。このブロックは、この場合、直方体の形をしている。このブロックは、ゴムを形成する混合物の成分と釣り合った製品としての塊状体を形成する。ベルト２４を経てブロック３６を導入し、ベルト２４は、このブロックをその上側壁を介して放出側端部２７まで案内し、そしてこれを下側ベルト４によって支持され、かくして下側ベルトの下半分内に位置するプライの一部分３７上に直接小出しする。したがって、このブロックは、ステーション２における混練が今や完了しているプライの一部分３７の上側フェース３８上に配置される。というのは、この部分は、もはやカレンダを再び通ることがないからである。プライ上へのブロックの配置時点で、プライの一部は既に上昇ベルト１２の上側フェース全体上に支持され、別の部分は、プライが最後に通っているカレンダ２０によって支持される。

ステーション２の互いに異なる要素の移動の続行中、ブロックを支持したプライの部分３７をブロックと共に右側に向かって動かし、これに対し、カレンダを通過したプライの端部分３９をこの部分上に次第に動かしてこれがこの部分及び更にブロックを覆うようにする。したがって、ブロックは、互いに当接した状態で互いに上下に延びるプライの２つの部分３７，３９の内側フェース相互間に配置される。かくして、ブロックが収納される２層折り目又は構造体が形成される。この場合、注目されるべきこととして、ベルト２４の端部は、右側に向かうベルト４の移動に対してカレンダの上流側に配置される。

上昇ベルトの移動の続行により、水平ベルトに向かうプライの他方の端部分が放出される。プライを移送ベルト３０を載せて徐々に移送する。

依然として、ブロックが２つのプライ部分相互間に位置した同一の形態では、次に、組立体を仕上げステーションに向かって送り、ここで、プライと加硫用ブロックを混合する。かくして、ゴム３５及び加硫用ブロック３６をステーション２から、ブロックがプライで包み込まれるような構成の装置のステーションに向かって運搬する。その結果、加硫用製品の材料損失がこの組立体の移送中回避される。

強調されるべきこととして、ブロック３６は、プライ３５のゴムとは混合されず、しかもこれと共にステーション２内では混練されない。これの手順は、装置の次のステーションでのみ行われる。これ又強調されることとして、ブロックは、混練がステーション２で完了したプライの一部のフェースに当てて配置される。

装置は、上述したプロセスステップの全て又は幾つかを制御することができる制御手段４２を有するのが良い。これら制御手段は、有利には、マイクロプロセッサ及びメモリ並びにコード命令がコンピュータ上で実行されたときにこれらステップの実行を制御することができるコード命令を含むプログラムを有する１つ又は２つ以上のコンピュータを含む。

当然のことながら、本発明の範囲から逸脱することなく本発明の多くの改造例を想到できる。

Claims (13)

1. タイヤを作るためのゴムを製造する方法であって、
   ‐カレンダ（１８）が前記ゴムの成分の混合物でプライ（３５）を形成し、その間、コンベヤ（４）が前記プライを第１の方向（２９）に動かしており、
   ‐前記ゴム以外の製品としての塊状体（３６）を前記プライ上に載せ、
   ‐前記コンベヤが前記プライを第２の方向（３１）に動かして前記物体が互いに当接した状態で延びる前記プライの２つのフェース相互間に配置されるようにする、方法。
2. 前記プライ（３５）を閉ループの形態で循環移動させる、請求項１記載の方法。
3. 前記カレンダ及びコンベヤを有する装置が前記閉ループを開いて前記プライ（３５）の２つの自由端部を形成する、請求項２記載の方法。
4. 前記塊状体を形成している前記製品（３６）は、前記ゴムの加硫を促進する配合物を含む、請求項１〜３のうちいずれか一に記載の方法。
5. 前記製品（３６）を前記プライの温度が所定のしきい値よりもいったん低くなった場合にのみ載置させる、請求項１〜４のうちいずれか一に記載の方法。
6. 前記プライ（３５）を前記カレンダ及び前記コンベヤを有する装置から互いに当接した状態で延びる前記２つのフェース相互間に配置された前記塊状体（３６）と一緒に放出する、請求項１〜５のうちいずれか一に記載の方法。
7. 前記コンベヤは、前記第２の方向（３１）の前記放出を実施する、請求項６記載の方法。
8. 請求項１〜７のうちいずれか一に記載の方法を実施することができるゴムの製造装置（２）であって、前記装置は、カレンダ（１８）と、第１のコンベヤ（４）と、前記塊状体を前記第１のコンベヤによって支持された前記プライの一部分上に直接送り出すことができる第２のコンベヤ（２４）とを有する、装置。
9. 前記カレンダ内に設けられた冷却手段（３４）を有する、請求項８記載の装置。
10. 前記第２のコンベヤ（２４）は、前記装置の外部の前記第１のコンベヤによる放出方向（３１）に関して前記カレンダの上流側に延びている、請求項８又は９記載の装置。
11. 垂直方向に対して傾けられていて、前記カレンダの上方に配置された端部を備えた第３のコンベヤ（１２）を有する、請求項８〜１０のうちいずれか一に記載の装置。
12. 前記第３のコンベヤ内に設けられた冷却手段（３３）を有する、請求項１１記載の装置。
13. 前記第２のコンベヤ（２４）は、前記第３のコンベヤ（１２）の下に配置された端部（２７）を備えている、請求項１１又は１２記載の装置。

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