JP2018008494A - カレンダー装置 - Google Patents

Abstract

【課題】カレンダーロールを交換することなく表面粗さが異なる複数種類のストリップを成形し得るカレンダー装置を提供する。【解決手段】供給された可塑性材料を一対のカレンダーロール３の間で圧延して帯状のストリップ４を成形するためのカレンダー装置１である。一対のカレンダーロール３は、フレームに対して軸方向にスライド可能に支持された第１カレンダーロール６を含む。第１カレンダーロール６には、第１外周面１６と、第１外周面１６とは表面粗さが異なる第２外周面１７とが前記軸方向に並んで形成されている。第１カレンダーロール６を軸方向にスライドさせることにより、第１外周面１６と第２外周面１７とを切り換えてストリップ４を成形可能である。【選択図】図２

Description

本発明は、例えば、未加硫のゴムや架橋前の樹脂といった可塑性材料を帯状のストリップに成形するためのカレンダー装置に関する。

従来、可塑性材料を一対のカレンダーロールの間で圧延して帯状のストリップを成形するためのカレンダー装置が提案されている（例えば、下記特許文献１参照）。

圧延された帯状のストリップは、例えば、円筒体などに螺旋状に巻き付けられて、トレッドゴムやサイドウォールゴム等のタイヤ用のゴム部材を形成することができる。一方、可塑性材料の配合は、近年、多種に亘っており、その粘着性についても種々異なっている。従って、ストリップを成形する際には、その可塑性材料が有する粘着性を考慮して、表面粗さを調節することが望まれている。

従来のカレンダー装置では、各カレンダーロールは、実質的に１種類の表面粗さで形成されていた。このため、ストリップの表面粗さを変更するためには、その都度、カレンダーロールを交換する必要があり、その作業に大きな労力が必要であった。

特開２００９−１８４１５２号公報

本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、カレンダーロールを交換することなく表面粗さが異なる複数種類のストリップを成形し得るカレンダー装置を提供することを主たる目的としている。

本発明は、可塑性材料を一対のカレンダーロールの間で圧延して帯状のストリップを成形するためのカレンダー装置であって、前記一対のカレンダーロールは、フレームに対して軸方向にスライド可能に支持された第１カレンダーロールを含み、前記第１カレンダーロールには、第１外周面と、前記第１外周面とは表面粗さが異なる第２外周面とが前記軸方向に並んで形成され、前記第１カレンダーロールを前記軸方向にスライドさせることにより、前記第１外周面と前記第２外周面とを切り換えて前記ストリップを成形可能であることを特徴とする。

本発明のカレンダー装置において、前記一対のカレンダーロールは、前記フレームに対して前記第１カレンダーロールとは独立して前記軸方向にスライド可能に支持された第２カレンダーロールを含み、前記第２カレンダーロールには、第３外周面と、前記第３外周面とは表面粗さが異なる第４外周面とが前記軸方向に並んで形成され、前記第２カレンダーロールを前記軸方向にスライドさせることにより、前記第３外周面と前記第４外周面とを切り換えて前記ストリップを成形可能であるのが望ましい。

本発明のカレンダー装置において、前記第１カレンダーロール及び前記第２カレンダーロールを前記軸方向にスライドさせることにより、前記第１外周面及び前記第２外周面は、それぞれ、前記第３外周面及び前記第４外周面に対向可能であるのが望ましい。

本発明のカレンダー装置において、前記第１外周面及び前記第２外周面には、それぞれ、前記カレンダーロールの円周方向に沿ってのびる溝が設けられているのが望ましい。

本発明のカレンダー装置において、前記第１カレンダーロールをスライドさせるための第１スライド手段が設けられているのが望ましい。

本発明のカレンダー装置において、前記第２カレンダーロールをスライドさせるための第２スライド手段が設けられているのが望ましい。

本発明のカレンダー装置は、フレームに対して軸方向にスライド可能に支持された第１カレンダーロールを含んでいる。第１カレンダーロールには、第１外周面と、第１外周面とは表面粗さが異なる第２外周面とが軸方向に並んで形成されており、第１カレンダーロールを軸方向にスライドさせることにより、第１外周面と第２外周面とを切り換えてストリップを成形可能である。このようなカレンダー装置は、カレンダーロールを交換することなく、異なる表面粗さを有するストリップを成形できる。

本実施形態のカレンダー装置の側面図である。 図１のカレンダー装置の部分正面図である。 本発明の他の実施形態のカレンダー装置の部分拡大斜視図である。 第１スライド手段の一実施形態を示すカレンダー装置の部分拡大斜視図である。 （ａ）及び（ｂ）は、第１スライド手段の作用を説明するカレンダー装置の部分正面図である。 第１スライド手段の作用を説明するカレンダー装置の部分拡大斜視図である。 （ａ）及び（ｂ）は、本発明の他の実施形態のカレンダー装置の部分正面図である。 （ａ）及び（ｂ）は、他の実施形態のカレンダー装置の部分正面図である。

以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。
図１は、本発明の一実施形態のカレンダー装置１を示す側面図である。図１に示されるように、カレンダー装置１は、可塑性材料を圧延して帯状のストリップ４を成形するための装置である。可塑性材料として、例えば、未加硫のゴムや架橋前の樹脂等が挙げられる。本実施形態では、可塑性材料として、未加硫タイヤを成形するためのタイヤ部材に用いられる未加硫のゴムが採用されている。

図１において、未加硫のゴムは、例えば、押出機２から矢印Ａ方向に供給される。本実施形態の押出機２は、例えば、スクリュ１２によって混練されたゴム材料を、ギヤポンプ１３によって略定量的に押出し、口金部１４で所定の断面形状に予備成形されたゴムを吐出する。そして、この予備成形されたゴムが、カレンダー装置１に供給される。

カレンダー装置１は、押出機２の前記ゴムの流れであるＡ方向の下流側に設けられている。カレンダー装置１は、押出機２から前記予備成形されたゴムを一対のカレンダーロール３の間で圧延して、所望の断面形状の帯状のストリップ４を成形する。本実施形態において、圧延されたストリップ４は、例えば、円筒体等に螺旋状に巻き付けられて、トレッドゴムやサイドウォールゴム等のタイヤ用のゴム部材が形成される（図示省略）。

図２には、カレンダー装置１を下流側から見た部分正面図が示されている。図２に示されるように、カレンダー装置１は、床面に固定された枠状のフレーム５と、一対の支持軸１１と、一対のカレンダーロール３とを含んでいる。

フレーム５は、例えば、高さ方向にのびる一対の縦部材５ａと、これらの間で水平方向にのびる一対の横部材５ｂとを含んでいる。

一対の支持軸１１は、例えば、フレーム５に回転可能に支持されている。本実施形態では、各支持軸１１は、例えば、軸方向が水平になるように一対の縦部材５ａに支持されている。一対の支持軸１１は、例えば、第１支持軸１１ａと、その下側に配された第２支持軸１１ｂとを含んでいる。

一対のカレンダーロール３は、例えば、第１カレンダーロール６と、その下側に配された第２カレンダーロール７とを含んでいる。

第１カレンダーロール６は、例えば、第１支持軸１１ａに支持されている。第１カレンダーロール６は、第１支持軸１１ａと一体に回転する一方、第１支持軸１１ａの軸方向には移動可能に支持されている。本実施形態の第１カレンダーロール６と第１支持軸１１ａとは、例えば、軸方向にのびるスプライン溝（図示省略）によって嵌合している。これにより、第１カレンダーロール６は、フレーム５に対して軸方向にスライド可能に支持されている。

第１カレンダーロール６は、円筒状に構成され、円柱面状の外周面を有している。第１カレンダーロール６には、第１外周面１６と、第１外周面１６とは表面粗さが異なる第２外周面１７とが軸方向に並んで形成されている。本実施形態では、例えば、第２外周面１６が、第１外周面１６よりも小さい表面粗さを有している。

各外周面１６、１７の軸方向の幅は、少なくとも、成形しようとするストリップ４の幅よりも大きく形成されている。本実施形態では、第１カレンダーロール６の軸方向の中心位置６ｃの一方側（図２では左側）が、第１外周面１６として構成され、中心位置６ｃの他方側（図２では右側）が、第２外周面１７として構成されている。

本実施形態では、第１カレンダーロール６が軸方向の一方側又は他方側にスライドすることにより、第１外周面１６と第２外周面１７とは、それぞれ、選択的に、第１支持軸１１ａの軸方向の中央部に位置することができる。

各外周面１６、１７は、例えば、ショットブラスト処理やコーティング加工等、公知の方法によってその表面粗さを調整することができる。コーティング加工としては、例えば、金属材料やセラミック材料をコーティングする方法等が採用され得る。

各外周面１６、１７の表面粗さＲａは、成形されるストリップ４の用途に応じて適宜決定されれば良い。各外周面１６、１７の表面粗さＲａは、特に限定されるものではないが、例えば、０．４０〜３．５０μｍが望ましい。本実施形態において、相対的に大きい表面粗さを有する第１外周面１６の表面粗さＲａは、例えば、１．８０〜３．５０μｍ程度とされ、相対的に小さい表面粗さを有する第２外周面１６の表面粗さＲａは、例えば、０．４０〜１．１０μｍ程度とされる。但し、各外周面１６、１７の表面粗さＲａは、このような範囲に限定されるものではない。なお、本明細書において、「表面粗さＲａ」は、ＪＩＳＢ０６０１−２００１に定義される算術平均粗さＲａである。

本実施形態の第１カレンダーロール６には、２種類の表面粗さの外周面が形成されているが、このような態様に限定されるものではなく、３種類以上の表面粗さの外周面が軸方向に並んで形成されても良い。

本実施形態の第１外周面１６及び第２外周面１７には、例えば、カレンダーロール６の円周方向に沿ってのびる溝２０が設けられている。溝２０は、例えば、成形しようとするストリップ４の断面形状に相当する横断面を有する。

本実施形態の第２カレンダーロール７は、第２支持軸１１ｂに支持されている。第２カレンダーロール７は、第２支持軸１１ｂと一体に回転できる。また、本実施形態の第２カレンダーロール７は、例えば、第２支持軸１１ｂの軸方向の中央部に固着され、軸方向には移動できない様に支持されている。

第２カレンダーロール７は、例えば、第１外周面１６又は第２外周面１７と同程度の軸方向の幅を有している。第１カレンダーロール６がスライドすることにより、第２カレンダーロール７は、第１カレンダーロール６の第１外周面１６及び第２外周面１７のいずれか一方に選択的に対向することができる。

本実施形態の第２カレンダーロール７の外周面は、例えば、１種類の表面粗さで構成されている。第２カレンダーロール７の外周面の表面粗さは、例えば、上述した第１カレンダーロール６の外周面の表面粗さと同様の範囲に定められる。

各カレンダーロール６、７は、例えば、電動モータ９（図１に示す）によって回転駆動される。電動モータ９とカレンダーロール６、７の一方の支持軸とは、図示しない減速機を介してチェーンやベルト等で連結されている。また、第１カレンダーロール６及び第２カレンダーロール７の支持軸は、互いに噛み合う歯車によって、互いに逆方向に回転することができる。

押出機２から供給された予備成形されたゴムは、互いに逆方向に回転する各カレンダーロール６、７の間の隙間を通ることにより、所望の断面形状のストリップ４が圧延される。従って、ストリップ４の第１カレンダーロール６側の外面の表面粗さは、第１カレンダーロール６の外周面の表面粗さに近似する。ストリップ４の第２カレンダーロール７側の外面の表面粗さは、第２カレンダーロール７の外周面の表面粗さに近似する。

本実施形態のカレンダー装置１は、第１カレンダーロール６を軸方向にスライドさせることにより、異なる表面粗さを有する第１外周面１６と第２外周面１７とを切り換えてストリップ４を成形可能である。即ち、本実施形態の場合、ストリップ４の第１カレンダーロール６側の外面は、第１外周面１６又は第２外周面１７のいずれかの表面粗さに近似した表面粗さで成形され得る。このようなカレンダー装置１は、カレンダーロール６を交換することなく、異なる表面粗さを有するストリップ４を成形できる。

例えば、スタッドレスタイヤのトレッドゴム等に用いられる粘着性の高いゴムのストリップを成形する場合、このようなストリップ４は、カレンダーロールの外周面やコンベアの外面に貼り付き、生産性が低下するおそれがある。このような場合、第１カレンダーロール６の外周面１６、１７の内、表面粗さが相対的に大きいものを用いてストリップを成形するのが望ましい。この場合、ストリップの外面の表面粗さを大きくでき、ひいては上記ストリップのカレンダーロール側への貼り付きを防止することができる。

また、例えば、シリカリッチ配合のトレッドゴム等に用いられる粘着性の低いゴムのストリップを成形する場合、このようなストリップは、成形ドラム等に螺旋状に巻き付ける際、成形ドラムの外面に粘着し難く、生産性が低下するおそれがある。このような場合、第１カレンダーロール６の外周面１６、１７の内、表面粗さが相対的に小さいものを用いてストリップを成形することが望ましい。これにより、ストリップの外面の表面粗さを小さくでき、ひいてはストリップと成形ドラムとの密着性を高めて成形ドラムへ粘着し易くなるように改善できる。

このように、本実施形態のカレンダー装置１は、第１カレンダーロール６を交換することなく、使用状況に応じた様々な種類のストリップ４を成形することができる。

望ましい態様として、第１外周面１６及び第２外周面１７には、例えば、互いに異なる形状又は寸法の溝２０が設けられている。これにより、カレンダーロール６を交換することなく、形状や寸法の異なるストリップ４を成形することも可能になる。

本実施形態のカレンダー装置１には、第１カレンダーロール６を固定するための固定手段１５が設けられているのが望ましい。固定手段１５は、例えば、第１支持軸１１ａの外面が凹んだ凹部１５ａと、第１カレンダーロール６の内周面に設けられたプランジャ１５ｂとを含んでいる。プランジャ１５ｂは、例えば、バネ等の弾性部材でカレンダーロールの半径方向内側に突出するように付勢されている。プランジャ１５ｂは、第１カレンダーロール６をスライドさせる力が加えられたときには、カレンダーロールの半径方向外側に凹むことができ、第１支持軸１１ａ上を滑って移動することにより、前記スライドを妨げない。また、プランジャ１５ｂは、凹部１５ａと同じ位置に配されたとき、凹部１５ａ側に突出してこれに差し込まれ、第１カレンダーロール６の軸方向の位置を固定することができる。

図３には、他の実施形態のカレンダー装置１の部分拡大斜視図が示されている。図３では、発明を理解し易くするために、フレーム５の一部が省略されている。図３に示されるように、この実施形態では、第１カレンダーロール６をスライドさせるための第１スライド手段２４が設けられている。

第１スライド手段２４は、例えば、フレーム５に設けられた支持軸２５と、支持軸２５に設けられたレバー２６とを含んでいる。支持軸２５は、例えば、フレーム５の横部材５ｂの側面に設けられ、第１カレンダーロール６の軸方向と直交する向きでＡ方向（図１に示す）の下流側に向かってのびている。レバー２６は、支持軸２５の軸方向に沿って摺動可能に支持されている。また、レバー２６は、支持軸２５を支点として揺動可能に支持されている。

レバー２６の第１端部３１には、第１カレンダーロール６に着脱自在に連結可能な連結部２８が設けられている。一方、第１カレンダーロール６の外周面には、連結部２８と連結するための凹部２９が設けられている。連結部２８は、例えば、凹部２９に差込可能なピン３０を含んでいる。

図４には、連結部２８のピン３０が第１カレンダーロール６の凹部２９に連結したときの部分拡大斜視図が示されている。図４に示されるように、レバー２６が、支持軸２５に沿って第１カレンダーロール６側に摺動されることにより、連結部２８のピン３０が凹部２９に差し込まれる。

図５（ａ）及び（ｂ）には、ピン３０が凹部２９に差し込まれた状態におけるカレンダー装置１の部分正面図が示されている。図５（ａ）及び（ｂ）に示されるように、連結部２８が第１カレンダーロール６と連結した状態で、レバー２６を揺動させることにより、第１カレンダーロール６を容易に軸方向にスライドさせることができる。

図３及び図４に示されるように、本実施形態のレバー２６は、例えば、支持軸２５から第２端部３２までの間で、第１カレンダーロール６の反対側にＬ字状に曲がっている。このようなレバー２６は、フレーム５との干渉を避けるのに役立つ。

レバー２６の第２端部３２側には、例えば、棒等の延長部材３６を取り付けるための取り付け部２７が設けられているのが望ましい。本実施形態の取り付け部２７は、例えば、レバー２６を貫通する孔である。レバー２６を揺動させるとき、取り付け部２７に棒等の延長部材３６を取り付け、この延長部材３６を力点とすることにより、より小さい力で第１カレンダーロール６をスライドさせることができる。

本実施形態では、レバー２６の不使用時に、レバー２６の第１端部３１を、フレーム５に着脱自在に固定するための固定手段３３が設けられている。本実施形態では、例えば、フレーム５が鉄等の磁石と吸着し得る金属材料であり、固定手段３３は、レバーに固着された磁石３４である。

図６には、レバー２６がフレーム５に固定されたときのカレンダー装置１の部分拡大斜視図が示されている。図６に示されるように、本実施形態では、磁石３４がフレーム５に近付くようにレバー２６を揺動させ、かつ、レバー２６を支持軸２５の軸方向のカレンダーロール６側に摺動させることにより、フレーム５の縦部材５ａに磁石３４を吸着させることができる。固定手段３３は、不使用時のレバー２６が揺動するのを防止し、ひいてはストリップ成形時にレバー２６がカレンダーロール６に接触するのを防止できる。

図７（ａ）及び（ｂ）には、本発明の他の実施形態のカレンダー装置１の部分正面図が示されている。図７（ａ）及び（ｂ）に示されるように、この実施形態では、フレーム５に対して軸方向にスライド可能に支持された第１カレンダーロール６と、第１カレンダーロール６とは独立してフレーム５に対して軸方向にスライド可能に支持された第２カレンダーロール７とが含まれている。

第２カレンダーロール７は、例えば、第１カレンダーロール６と同程度の軸方向の幅を有している。第２カレンダーロール７には、第３外周面１８と、第３外周面１８とは表面粗さが異なる第４外周面１９とが軸方向に並んで形成されている。各外周面１８、１９の軸方向の幅は、例えば、第２カレンダーロール７の軸方向の幅の０．４〜０．６倍程度である。本実施形態では、第２カレンダーロール７の軸方向の中心位置７ｃの一方側（図７では左側）が、第３外周面１８として構成され、中心位置７ｃの他方側（図７では右側）が、第４外周面１９として構成されている。

第２カレンダーロール７が軸方向の一方側又は他方側にスライドすることにより、第３外周面１８と第４外周面１９とは、それぞれ、第２支持軸１１ｂの軸方向の中央部に位置することができる。これにより、本実施形態のカレンダー装置１は、第２カレンダーロール７を軸方向にスライドさせることにより、第３外周面１８と第４外周面１９とを切り換えてストリップ４を成形可能である。

即ち、この実施形態では、第１カレンダーロール６及び第２カレンダーロール７を軸方向にスライドさせることにより、第１カレンダーロール６の第１外周面１６及び第２外周面１７は、それぞれ、第２カレンダーロール７の第３外周面１８及び第４外周面１９に対向可能である。

従って、この実施形態では、カレンダーロール６、７を交換することなく、ストリップ４の第２カレンダーロール７側の外面の表面粗さも変更することができ、ひいてはさらに多くの種類のストリップ４を成形することができる。

図８（ａ）及び（ｂ）には、さらに他の実施形態のカレンダー装置１の部分正面図が示されている。図８（ａ）及び（ｂ）に示されるように、本実施形態では、フレーム５に対して軸方向にスライド可能に支持された第１カレンダーロール６及び第２カレンダーロール７と、第１カレンダーロール６をスライドさせるための第１スライド手段２４と、第２カレンダーロール７をスライドさせるための第２スライド手段３５とが設けられている。第１スライド手段２４及び第２スライド手段３５は、上述したスライド手段と同様の構成を含む。

本実施形態では、第１カレンダーロール６及び第２カレンダーロール７がスライド可能に支持されているため、より多くの種類のストリップを成形することができる。また、本実施形態では、各カレンダーロールにスライド手段が設けられているため、各外周面の切り換えを容易に実施することができる。

上述した各実施形態は、図２に示されるように、第１カレンダーロール６がこれを支持するフレーム５に対してスライド可能となっているが、本発明は、このような態様に限定されるものではなく、例えば、フレーム５が、床に設置された本体部と、第１カレンダーロール６を支持する支持部とに区分され、支持部が本体部に対して軸方向に移動する態様でも良い。

以上、本発明のカレンダー装置の一実施形態が詳細に説明されたが、本発明は、上記の具体的な実施形態に限定されることなく、種々の態様に変更して実施され得る。

３ 一対のカレンダーロール
４ ストリップ
６ 第１カレンダーロール
１６ 第１外周面
１７ 第２外周面

Claims (6)

1. 可塑性材料を一対のカレンダーロールの間で圧延して帯状のストリップを成形するためのカレンダー装置であって、
   前記一対のカレンダーロールは、フレームに対して軸方向にスライド可能に支持された第１カレンダーロールを含み、
   前記第１カレンダーロールには、第１外周面と、前記第１外周面とは表面粗さが異なる第２外周面とが前記軸方向に並んで形成され、
   前記第１カレンダーロールを前記軸方向にスライドさせることにより、前記第１外周面と前記第２外周面とを切り換えて前記ストリップを成形可能であるカレンダー装置。
2. 前記一対のカレンダーロールは、前記フレームに対して前記第１カレンダーロールとは独立して前記軸方向にスライド可能に支持された第２カレンダーロールを含み、
   前記第２カレンダーロールには、第３外周面と、前記第３外周面とは表面粗さが異なる第４外周面とが前記軸方向に並んで形成され、
   前記第２カレンダーロールを前記軸方向にスライドさせることにより、前記第３外周面と前記第４外周面とを切り換えて前記ストリップを成形可能である請求項１記載のカレンダー装置。
3. 前記第１カレンダーロール及び前記第２カレンダーロールを前記軸方向にスライドさせることにより、前記第１外周面及び前記第２外周面は、それぞれ、前記第３外周面及び前記第４外周面に対向可能である請求項２記載のカレンダー装置。
4. 前記第１外周面及び前記第２外周面には、それぞれ、前記カレンダーロールの円周方向に沿ってのびる溝が設けられている請求項１乃至３のいずれかに記載のカレンダー装置。
5. 前記第１カレンダーロールをスライドさせるための第１スライド手段が設けられている請求項１乃至４のいずれかに記載のカレンダー装置。
6. 前記第２カレンダーロールをスライドさせるための第２スライド手段が設けられている請求項２又は３記載のカレンダー装置。

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