JP2019119072A - 帯状ゴムシートの製造装置および製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】送り出されてきた帯状ゴムシートのセンタリングを容易に精度高く行って、他の帯状ゴムシートと精度高く貼り合わせることにより、生産性の低下や設備の故障を招く恐れがない複合帯状ゴムシートの製造技術を提供する。【解決手段】巻き出されてきた帯状ゴムシートをガイドローラーによって貼付ローラーに向けて誘導し、貼付ローラーにおいて、別途搬送されてきた他の帯状ゴムシートと貼り合わせることにより、複合帯状ゴムシートを製造する帯状ゴムシートの製造装置であって、ガイドローラーが、軸方向中央部の径が最大となるように、太鼓状に形成されており、ガイドローラーの外周面には幅方向の中央部から両側縁部に向けて螺旋状に伸びるＶ字状の凸条が形成されており、Ｖ字状の凸条の先端部が帯状ゴムシートの搬送方向を向くようにガイドローラーが配置されている帯状ゴムシートの製造装置。【選択図】図２

Description

本発明は、空気入りタイヤの製造において、送り出されてきた帯状ゴムシートを他の帯状ゴムシートと貼り合わせることにより、複合帯状ゴムシートとする帯状ゴムシートの製造装置および製造方法に関する。

空気入りタイヤは、一般に、インナーライナー、カーカスプライ、トレッドなど、各種帯状ゴムシート（以下、単に「ゴムシート」ともいう）を積層して生タイヤを形成した後、加硫成形することにより製造される。

このとき、予めＥＢＲ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｂｅａｍ Ｒａｄｉａｔｉｏｎ：電子線）照射されて半加硫状態となったゴムシートと、プライ材料など未加硫状態のゴムシートとを貼り合せて一体化するなど、２種類のゴムシートを貼り合せて複合帯状ゴムシートに加工することが行われている。

このとき、双方のシートが位置ズレを起こした状態で貼り合わされると、複合帯状ゴムシートにシワや団子状態の塊が形成されてしまい、加硫成形されたタイヤでエア残りが発生してユニフォミティの不良を招く。このため、従来より、貼り合わせ前に双方のゴムシートを位置合わせすることが行われている。

図１は、上記したＥＢＲ照射ゴムシートとプライ材料との貼り合わせに使用される帯状ゴムシートの製造装置の概要を示す側面図である。図１において、１２はゴムシート巻きボックス、１４ａ、１４ｂはガイドローラー、１６はアーム、２２ａ、２２ｂは貼付ローラー、２８は巻取りリールである。

図１において、ゴムシート巻きボックス１２には、予めＥＢＲが照射されたＥＢＲ照射済のゴムシートＧがボビンに巻き取られて収納されている。ゴムシート巻きボックス１２から巻き出されたゴムシートＧは、アーム１６に取付固定されたガイドローラー１４ａ、１４ｂによって、所定の位置に位置合わせ（センタリング）されながら貼付ローラー２２ａ、２２ｂまで搬送される。このとき、ゴムシートＧが一定の位置から巻き出されるように、ゴムシート巻きボックス１２は巻取幅方向に位置を自在に変更できるようになっている。

一方、ＴＯＰ反からカットされてジョイントすることにより作製されたプライ反２０は、別経路でベルトコンベア（図示せず）上を搬送されて貼付ローラー２２ａ、２２ｂまで送られる。

そして、センタリングされながら搬送されてきたゴムシートＧは、その後、貼付ローラー２２ａ、２２ｂによってプライ反２０と貼り合わされて一体化され、巻取りリール２８に巻き取られる。

しかしながら、従来のガイドローラー１４ａ、１４ｂでは、取付固定されているアーム１６の振動、ゴムシートＧの物性、ゴムシート巻きボックス１２における巻き状態の精度などの影響により、ゴムシートＧが位置ズレを起こし、精度の高い貼り合せができない場合があった。

図３は、上記したゴムシートＧのセンタリングを説明する図であり、（ａ）は正常な状態、（ｂ）は異常な状態を示している。なお、図３では、２本のガイドローラーの内の１本だけを符号５２で示している。

図３（ａ）、（ｂ）に示すように、ガイドローラー５２は、回転軸５４を回転中心としてフリー回転するようにアーム５６に取付固定されている。

ゴムシートＧが正常な状態で搬送されてきた場合には、図３（ａ）に示すように、ゴムシートＧはガイドローラー５２の中央付近を搬送されるため、貼付ローラーにおいて精度高くプライ反と貼り合わせることができる。

一方、ゴムシートＧが異常な状態で搬送されてきた場合には、図３（ｂ）に示すように、ゴムシートＧはガイドローラー５２の中央から外側へずれてしまい、そのズレが大きくなると、遂にはガイドローラー５２の両側縁に設けられた規制板５８に乗り上げてしまい、貼付ローラーにおいて精度高くプライ反と貼り合わせることができず、シワや団子状態の塊が形成されてしまう。

このようなシワや団子状態の塊が形成されている複合帯状ゴムシートを使用すると、加硫成形後のタイヤにエア残りが発生して、タイヤの内観不良や外観不良の発生を招くだけでなく、ユニフォミティの不良の発生も招くため、作製された複合帯状ゴムシートを選別して不良品の場合には手直しする作業が必要となり、生産性の低下を招く。また、スクラップとして廃棄せざるを得ない場合もある。また、規制板５８に乗り上げたゴムシートによってアームや回転軸が詰まってしまい、設備の故障を招く場合もある。

そこで、搬送中のゴムシートのセンタリングずれを抑制するためのセンタリング装置として、一対のガイドローラーと、ガイドローラー間に設置されたセンタリング板から構成されるセンタリング装置が提案されている（特許文献１）。

特開２０１７−９４４９６号公報

しかしながら、搬送中のゴムシートのセンタリングずれの抑制は未だ十分に行われているとは言えず、さらなる改良が求められている。

そこで、本発明は、送り出されてきた帯状ゴムシートのセンタリングを容易に精度高く行って、他の帯状ゴムシートと精度高く貼り合わせることにより、生産性の低下や設備の故障を招く恐れがない複合帯状ゴムシートの製造技術を提供することを課題とする。

本発明者は、上記課題の解決について鋭意検討を行い、以下に記載する発明により上記課題が解決できることを見出し、本発明を完成させるに至った。

請求項１に記載の発明は、
巻き出されてきた帯状ゴムシートをガイドローラーによって貼付ローラーに向けて誘導し、前記貼付ローラーにおいて、別途搬送されてきた他の帯状ゴムシートと貼り合わせることにより、複合帯状ゴムシートを製造する帯状ゴムシートの製造装置であって、
前記ガイドローラーが、軸方向中央部の径が最大となるように、太鼓状に形成されており、
前記ガイドローラーの外周面には、幅方向の中央部から両側縁部に向けて螺旋状に伸びるＶ字状の凸条が形成されており、
前記Ｖ字状の凸条の先端部が帯状ゴムシートの搬送方向を向くように、前記ガイドローラーが配置されていることを特徴とする帯状ゴムシートの製造装置である。

請求項２に記載の発明は、
太鼓状に形成された前記ガイドローラーの軸方向断面の曲率半径が、１２０．０〜２００．０ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載の帯状ゴムシートの製造装置である。

請求項３に記載の発明は、
前記軸方向断面の曲率半径が、１５５．０〜１８５．０ｍｍであることを特徴とする請求項２に記載の帯状ゴムシートの製造装置である。

請求項４に記載の発明は、
前記Ｖ字状の凸条が、高さ１．０〜２．０ｍｍ、幅３．０〜４．０ｍｍに形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の帯状ゴムシートの製造装置である。

請求項５に記載の発明は、
前記Ｖ字状の凸条が、４．０〜８．０ｍｍの間隔で複数本形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の帯状ゴムシートの製造装置である。

請求項６に記載の発明は、
太鼓状に形成された前記ガイドローラーが、
最大径が５０．０〜６０．０ｍｍ、最小径が３０．０〜４０．０ｍｍであり、
幅が１１０．０〜１２０．０ｍｍであることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の帯状ゴムシートの製造装置である。

請求項７に記載の発明は
巻き出されてきた幅１００±５ｍｍの帯状ゴムシートに用いられることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の帯状ゴムシートの製造装置である。

請求項８に記載の発明は、
前記ガイドローラーが、フリーローラーであることを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の帯状ゴムシートの製造装置である。

請求項９に記載の発明は、
巻き出されてきた帯状ゴムシートをガイドローラーによって貼付ローラーに向けて誘導し、前記貼付ローラーにおいて、別途搬送されてきた他の帯状ゴムシートと貼り合わせることにより、複合帯状ゴムシートを製造する帯状ゴムシートの製造方法であって、
請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載の帯状ゴムシートの製造装置を用い、
太鼓状に形成された前記ガイドローラーを、Ｖ字状の凸条の先端部が帯状ゴムシートの搬送方向を向くように配置して、前記ガイドローラーの回転により帯状ゴムシートを前記貼付ローラーに向けて誘導することを特徴とする帯状ゴムシートの製造方法である。

請求項１０に記載の発明は、
巻き出されてきた幅１００±５ｍｍの帯状ゴムシートが用いられることを特徴とする請求項９に記載の帯状ゴムシートの製造方法である。

請求項１１に記載の発明は、
前記巻き出されてきた帯状ゴムシートが、予め電子線照射された帯状ゴムシートであり、プライ反と貼り合わせて複合帯状ゴムシートを製造することを特徴とする請求項１０に記載の帯状ゴムシートの製造方法である。

本発明によれば、送り出されてきた帯状ゴムシートのセンタリングを容易に精度高く行って、他の帯状ゴムシートと精度高く貼り合わせることにより、生産性の低下や設備の故障を招く恐れがない複合帯状ゴムシートの製造技術を提供することができる。

帯状ゴムシートの製造装置の概略構成を示す側面図である。 本発明の一実施の形態に係る帯状ゴムシートの製造装置におけるガイドローラーを示す正面図である。 従来のガイドローラーを示す正面図であり、（ａ）は正常な搬送状態、（ｂ）は異常な搬送状態を説明する図である。

以下、本発明を実施の形態に基づいて説明する。なお、以下では、帯状ゴムシートの製造装置として、ＥＢＲ照射ゴムシートとプライ材料との貼り合わせに使用される帯状ゴムシートの製造装置を例に挙げて説明する。

［１］帯状ゴムシートの製造装置
１．全体構成
本実施の形態に係る帯状ゴムシートの製造装置の全体の概略構成は、ゴムシート巻きボックス１２、ガイドローラー１４ａ、１４ｂ、貼付ローラー２２ａ、２２ｂ、巻取りリール２８を備えている点では、図１に示した帯状ゴムシートの製造装置と同様であるが、本実施の形態においてはガイドローラーの形状が異なっている。

本発明者は、従来の帯状ゴムシートの製造装置において、ガイドローラーにおける位置合わせ（センタリング）の不良が発生した原因が、ガイドローラーの形状にあると考えた。即ち、従来の帯状ゴムシートの製造装置においては、ガイドローラーが円柱状に形成されている（図３参照）ため、取付固定されているアームの振動、帯状ゴムシートの物性、ゴムシート巻きボックスにおける巻き状態の精度などの影響により、容易に帯状ゴムシートがガイドローラーの中央部から外側にずれてしまい、精度の高い貼り合せができなかったと考えた。

そこで、本発明者は、このようなガイドローラー上での帯状ゴムシートのズレの発生を防止するために好ましいガイドローラーの形状について鋭意検討を行い、本発明を完成するに至った。

２．ガイドローラー
図２は、本実施の形態に係る帯状ゴムシートの製造装置におけるガイドローラーを示す正面図である。なお、図２では、図１に示したガイドローラーの内、アーム１６の下方に位置するガイドローラー１４ｂを例に挙げて説明するが、上方に位置するガイドローラー１４ａも同様である。

図２に示すように、本実施の形態において、ガイドローラー１４ｂは、回転軸３０と、回転軸３０に挿通されて回転軸３０の回転に合わせて回転する太鼓状のローラー部３２とを備えている。そして、ローラー部３２の外周面には、幅方向の中心から両側縁に向けて螺旋状に伸びるＶ字状の凸条３４が、複数、等間隔で形成されている。

回転軸３０は、軸方向が搬送される帯状ゴムシートＧの幅方向と平行になるように位置決めされて、アーム１６に固定されている。そして、回転軸３０はローラー部３２の軸心部に挿通されて、ローラー部３２を回転自在に軸支している。即ち、ローラー部３２はフリーローラーである。

（１）太鼓状の形状
図２に示すように、ローラー部３２は、軸方向中央部の径が最大となるように、太鼓状に形成されている。これにより、搬送されてきた帯状ゴムシートＧはローラー部３２と、最初に中央部で接触し、その後、両側縁部と接触するため、帯状ゴムシートＧにはローラー部３２の中心方向に移動させようとする力が加わる。

なお、本実施の形態において、太鼓状に形成されたローラー部３２における軸方向断面の曲率半径Ｒは、１２０．０〜２００．０ｍｍであることが好ましく、１５５．０〜１８５．０ｍｍであるとより好ましい。

そして、ローラー部３２の最大径Ｄ１は、５０〜６０ｍｍであり、最小径Ｄ２は３０〜４０ｍｍであり、ローラー部３２の軸方向の幅Ｗ１は１１０．０〜１２０．０ｍｍであることが好ましい。

（２）Ｖ字状の凸条
本実施の形態において、ガイドローラー１４ｂのローラー部３２の外周面には、図２に示すように、幅方向の中央部から端部に向けて螺旋状に伸びるＶ字状の凸条３４が、複数本、等間隔で形成されている。

具体的には、図２において幅方向の中心の一点を起点として、ローラー部３２の左半分側の外周面に左斜め上方に伸びる凸条３４ａを螺旋状にローラー部３２の左端部まで設ける一方で、ローラー部３２の右半分側の外周面に搬送方向に右斜め上方に伸びる凸条３４ｂを螺旋状にローラー部３２の右端部まで設けることにより、Ｖ字状の凸条３４が形成されている。

そして、このようなＶ字状の凸条３４を複数本、等間隔に設け、Ｖ字状の凸条３４の先端部が帯状ゴムシートの搬送方向を向くように配置して、前記ガイドローラー１４ｂの回転により帯状ゴムシートを前記貼付ローラーに向けて誘導することにより、帯状ゴムシートＧをローラー部３２の中心方向に向け移動させる力が発生し、帯状ゴムシートを精度高くセンタリングすることができる。なお、各凸条３４は横断面が略矩形であり、凸条の表面３６は平坦にされている。

なお、本実施の形態において、Ｖ字状の凸条３４は、高さＨが１．０〜２．０ｍｍ、幅Ｗ２が３．０〜４．０ｍｍに形成されていることが好ましい。

また、Ｖ字状の凸条３４は、４．０〜８．０ｍｍの間隔で形成されていることが好ましい。

以上のように、本実施の形態の帯状ゴムシートの製造装置においては、ガイドローラーを太鼓状に形成すると共に、Ｖ字状の凸条を複数本、等間隔に設けることの相乗効果により、アームの振動、帯状ゴムシートの物性、ゴムシート巻きボックスにおける巻き状態の精度などに影響されることなく、帯状ゴムシートＧを精度高く容易にセンタリングすることができる。

この結果、帯状ゴムシートがガイドローラーの中央部から外側にずれるようなことがなく、精度の高い貼り合せを行うことができる。

さらに、精度高くセンタリングして貼り合わせを行うことができるため、帯状ゴムシートの搬送トラブル（材料スクラップ、手直し作業ロス）による生産性低下が抑制され、省作業化や省人化を図ることもできる。また、帯状ゴムシートが不良な状態で貼り付けされたプライ反が次工程に送られる恐れがなくなるため、加硫成形後のタイヤのエア残りによって、タイヤの内観不良や外観不良、ユニフォミティの不良の発生を抑制することができる。

なお、本実施の形態においては、従来と同様に、図２に示すようにローラー部３２の両端部に、一対の規制板４０ａ、４０ｂが配置されている。

そして、本実施の形態においては、ガイドローラーの形状を改良するだけで、精度の高いセンタリングを行うことができるため、帯状ゴムシートの異常搬送の発生をイメージセンサやカメラによって監視する必要がなくなり、搬送時のズレ防止のガイドを設ける必要もないため、製造設備の省スペース化を図ることもできる。

［２］帯状ゴムシートの製造方法
上記した本実施の形態に係る帯状ゴムシートの製造装置を用いた帯状ゴムシートの製造方法は、基本的には、従来と同様である。

即ち、まず、図１に示すように、ゴムシート巻きボックス１２からゴムシートＧを巻き出してガイドローラー１４ａ、１４ｂに送り出す。送り出されたゴムシートＧはガイドローラー１４ａ、１４ｂによってセンタリングされた後、貼付ローラー２２ａ、２２ｂまで搬送される。

このとき、ガイドローラー１４ａ、１４ｂは、上記したように、太鼓状に形成されると共に、Ｖ字状の凸条が複数本、等間隔で設けられているため、Ｖ字状の凸条の先端部が帯状ゴムシートの搬送方向を向くように配置して、前記ガイドローラーの回転により帯状ゴムシートを前記貼付ローラーに向けて誘導することにより、送り出されてきた帯状ゴムシートＧを容易に精度高くセンタリングさせた状態で、貼付ローラー２２ａ、２２ｂに送り出すことができる。この結果、別経路でベルトコンベア上を搬送されてきた他の帯状ゴムシート（図１ではプライ反２０）と精度高く貼り合わせることができる。

その後、貼り合された複合帯状ゴムシートは、巻取りリール２８に巻き取られる。

なお、本実施の形態において、ゴムシートＧとしては、幅１００±５ｍｍの帯状ゴムシートが好ましく使用できる。具体的には、例えば、予め電子線照射された帯状ゴムシートの搬送、センタリングに使用して、プライ反との貼り合わせを精度高く行うことができる。

以下、実施例に基づき、本発明をさらに具体的に説明する。

（１）実施例
実施例として、表１に示すように、曲率半径Ｒが１７０ｍｍの太鼓状のガイドローラーを用いて、ＥＢＲ照射された帯状ゴムシート（幅１００ｍｍ）を１００ｍ搬送し、帯状ゴムシートのセンタリングのずれ量（ｍｍ）を測定した。なお、ここでは、幅１１０ｍｍのガイドローラーに対して、高さ２．０ｍｍ、幅４．０ｍｍのＶ字状の凸条を４．０ｍｍ間隔で形成した。

（２）比較例
比較例として、従来のガイドローラー（径５０ｍｍ、長さ（幅）１１０ｍｍの円柱状ローラー）を用いたこと以外は、実施例と同様にして、帯状ゴムシートのセンタリングのずれ量（ｍｍ）を測定した。

（３）測定結果
測定の結果を表１に示す。

表１より、比較例では、ローラーの中心から１０ｍｍと大きなセンタリングずれが認められた。これに対して、実施例では、センタリングずれは５ｍｍに留まっており、ガイドローラーを太鼓状に形成することにより、センタリングずれが小さくなることが確認できた。

以上、本発明を実施の形態に基づいて説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。本発明と同一および均等の範囲内において、上記の実施の形態に対して種々の変更を加えることができる。

１２ ゴムシート巻きボックス
１４ａ、１４ｂ、５２ ガイドローラー
１６、５６ アーム
２０ プライ反
２２ａ、２２ｂ 貼付ローラー
２８ 巻取りリール
３０、５４ 回転軸
３２ ローラー部
３４ Ｖ字状の凸条
３４ａ、３４ｂ 凸条
３６ 凸条の表面
４０ａ、４０ｂ、５８ 規制板
Ｄ１ ローラー部の最大径
Ｄ２ ローラー部の最小径
Ｇ 帯状ゴムシート
Ｈ 凸条の高さ
Ｗ１ ローラー部の軸方向の幅
Ｗ２ 凸条の幅
Ｒ （ローラー部の）曲率半径

Claims (11)

1. 巻き出されてきた帯状ゴムシートをガイドローラーによって貼付ローラーに向けて誘導し、前記貼付ローラーにおいて、別途搬送されてきた他の帯状ゴムシートと貼り合わせることにより、複合帯状ゴムシートを製造する帯状ゴムシートの製造装置であって、
   前記ガイドローラーが、軸方向中央部の径が最大となるように、太鼓状に形成されており、
   前記ガイドローラーの外周面には、幅方向の中央部から両側縁部に向けて螺旋状に伸びるＶ字状の凸条が形成されており、
   前記Ｖ字状の凸条の先端部が帯状ゴムシートの搬送方向を向くように、前記ガイドローラーが配置されていることを特徴とする帯状ゴムシートの製造装置。
2. 太鼓状に形成された前記ガイドローラーの軸方向断面の曲率半径が、１２０．０〜２００．０ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載の帯状ゴムシートの製造装置。
3. 前記軸方向断面の曲率半径が、１５５．０〜１８５．０ｍｍであることを特徴とする請求項２に記載の帯状ゴムシートの製造装置。
4. 前記Ｖ字状の凸条が、高さ１．０〜２．０ｍｍ、幅３．０〜４．０ｍｍに形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の帯状ゴムシートの製造装置。
5. 前記Ｖ字状の凸条が、４．０〜８．０ｍｍの間隔で複数本形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の帯状ゴムシートの製造装置。
6. 太鼓状に形成された前記ガイドローラーが、
   最大径が５０．０〜６０．０ｍｍ、最小径が３０．０〜４０．０ｍｍであり、
   幅が１１０．０〜１２０．０ｍｍであることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の帯状ゴムシートの製造装置。
7. 巻き出されてきた幅１００±５ｍｍの帯状ゴムシートに用いられることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の帯状ゴムシートの製造装置。
8. 前記ガイドローラーが、フリーローラーであることを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の帯状ゴムシートの製造装置。
9. 巻き出されてきた帯状ゴムシートをガイドローラーによって貼付ローラーに向けて誘導し、前記貼付ローラーにおいて、別途搬送されてきた他の帯状ゴムシートと貼り合わせることにより、複合帯状ゴムシートを製造する帯状ゴムシートの製造方法であって、
   請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載の帯状ゴムシートの製造装置を用い、
   太鼓状に形成された前記ガイドローラーを、Ｖ字状の凸条の先端部が帯状ゴムシートの搬送方向を向くように配置して、前記ガイドローラーの回転により帯状ゴムシートを前記貼付ローラーに向けて誘導することを特徴とする帯状ゴムシートの製造方法。
10. 巻き出されてきた幅１００±５ｍｍの帯状ゴムシートが用いられることを特徴とする請求項９に記載の帯状ゴムシートの製造方法。
11. 前記巻き出されてきた帯状ゴムシートが、予め電子線照射された帯状ゴムシートであり、プライ反と貼り合わせて複合帯状ゴムシートを製造することを特徴とする請求項１０に記載の帯状ゴムシートの製造方法。

Images