JP2022053280A

JP2022053280A - カレンダーロール装置

Info

Publication number: JP2022053280A
Application number: JP2020160032A
Authority: JP
Inventors: 知之岡田; Tomoyuki Okada
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2020-09-24
Filing date: 2020-09-24
Publication date: 2022-04-05

Abstract

【課題】未加硫ゴムのゴム量を精度よく測定する。【解決手段】カレンダーロール装置１である。カレンダーロール装置１は、一対のカレンダーロール２と、測定具３と、制御具４とを含んでいる。一対のカレンダーロール２は、未加硫ゴムＧを圧延してシート材料Ｇａを形成するためのギャップ１０を隔てて配されている。測定具３は、ギャップ１０を通過した後のシート材料Ｇａを検出する。制御具４は、測定具３で検出された結果に基づいて一対のカレンダーロール２の回転速度を制御する。【選択図】図１

Description

本発明は、カレンダーロール装置に関する。

下記特許文献１には、一対のカレンダーロールを含むカレンダー装置と、カレンダー装置にゴム材料を供給する供給手段とを具備したバンクコントロール装置が記載されている。前記バンクコントロール装置は、前記カレンダー装置のバンク部に供給された前記ゴム材料のバンク量を計測するための計測手段と、前記バンク量を演算するための制御手段とをさらに備えている。

特開平６－１７０８７５号公報

一般に、上述のようなカレンダー装置は、前記ゴム材料を圧延するために、前記一対のカレンダーロール同士を近づけるように制御されている。このため、前記カレンダー装置において、バンク部の前記ゴム材料が無くなれば、前記カレンダーロール同士が接触し損傷するおそれがある。したがって、カレンダーロールの損傷を防止するためには、前記バンク部のゴム量を正確に測定する必要がある。

しかしながら、前記バンク部に供給されたゴムは、形状が不定であることから、特許文献１の装置では、バンク量を精度よく測定できず、ひいては、カレンダーロールの損傷を確実に抑制できないという問題があった。

本発明は、バンク部のゴム量を正確に測定して、バンク部へ供給されるゴムの欠乏を原因とするカレンダーロールの損傷を抑制することができるカレンダーロール装置を提供することを主たる課題としている。

本発明は、カレンダーロール装置であって、未加硫ゴムを圧延してシート材料を形成するためのギャップを隔てて配された一対のカレンダーロールと、前記ギャップを通過した後の前記シート材料を検出するための測定具と、前記測定具で検出された結果に基づいて前記一対のカレンダーロールの回転速度を制御する制御具とを含む。

発明に係るカレンダーロール装置は、前記シート材料が、前記一対のカレンダーロールの一方のカレンダーロールの外周面上を搬送され、前記測定具は、前記外周面上の第１位置での前記シート材料を検出し、前記制御具は、前記第１位置での前記検出結果が予め定められた第１閾値以下のときに、前記回転速度を第１速度に減速する、のが望ましい。

発明に係るカレンダーロール装置は、前記シート材料が、前記一対のカレンダーロールの一方のカレンダーロールの外周面上を搬送され、前記測定具は、前記外周面上の第１位置での前記シート材料を検出し、前記制御具は、前記第１位置において、前記シート材料を検出しないと判定したときに、前記第１速度に減速する、のが望ましい。

発明に係るカレンダーロール装置は、前記測定具が、前記第１位置よりもロール軸方向内側の第２位置での前記シート材料を検出し、前記制御具は、前記第２位置での前記検出結果が予め定められた第２閾値以下のときに、前記回転速度を前記第１速度よりも小さい第２速度に減速する、のが望ましい。

発明に係るカレンダーロール装置は、前記測定具が、前記第１位置よりもロール軸方向内側の第２位置での前記未加硫ゴムを検出し、前記制御具は、前記第２位置において、前記シート材料を検出しないと判定したときに、前記回転速度を前記第１速度よりも小さい第２速度に減速する、のが望ましい。

発明に係るカレンダーロール装置は、前記制御具が、前記第２位置において、前記シート材料を検出しないと判定したときに、前記一対のカレンダーロールを停止する、のが望ましい。

発明に係るカレンダーロール装置は、前記第１位置及び前記第２位置が、前記カレンダーロールのロール軸方向の両側にある、のが望ましい。

発明に係るカレンダーロール装置は、前記測定具が、撮像センサー、又は、変位センサーを含む、のが望ましい。

発明に係るカレンダーロール装置は、前記未加硫ゴムのゴム量に基づいて前記ギャップを調整するように前記一対のカレンダーロールを移動させる移動具を含む、のが望ましい。

発明に係るカレンダーロール装置は、前記移動具が、前記第１速度に減速したときに、前記ギャップを大きくする向きに前記一対のカレンダーロールを移動させる、のが望ましい。

本発明は、上記の構成を採用することで、未加硫ゴムのゴム量を精度よく測定することができる。

本発明の一実施形態のカレンダーロール装置を概念的に示す側面図である。コードプライの斜視図である。一対のカレンダーロールの平面図である。

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、本発明のカレンダーロール装置（以下、単に「装置」という場合がある。）１の一実施形態を概念的に説明する側面図である。本実施形態の装置１は、複数本のコードＫからなるコード配列体Ｋ１に予め熱入された未加硫ゴムＧを被覆してコードプライＫａを形成するためのものである。コードプライＫａは、例えば、タイヤ用の構成部材として利用される。コードプライＫａは、周知構造の種々の材料で形成される。なお、本発明の装置１は、このようなコードプライＫａを製造するものに限定されるものではない。

本実施形態の装置１は、一対のカレンダーロール２と、測定具３と、制御具４とを含んでいる。装置１は、例えば、移動具５をさらに含んでいる。

装置１は、本実施形態では、２組の一対のカレンダーロール２Ａ、２Ｂを有している。本実施形態の各一対のカレンダーロール２Ａ、２Ｂは、それぞれ、カレンダーロール８、９を含んでいる。各一対のカレンダーロール２Ａ、２Ｂは、それぞれ、カレンダーロール８、９が、未加硫ゴムＧを圧延してシート材料Ｇａに形成するためのギャップ１０を隔てて配されている。ギャップ１０は、本明細書では、シート材料Ｇａの厚さを決定する隙間（空間）である。図１に示されるように、本明細書では、シート材料Ｇａが巻き付けられるカレンダーロールを第１カレンダーロール８とし、第１カレンダーロール８と対向するカレンダーロールを第２カレンダーロール９とする。

また、装置１は、例えば、各一対のカレンダーロール２Ａ、２Ｂのそれぞれに、未加硫ゴムＧを供給するための図示しないゴム供給具と、各一対のカレンダーロール２Ａ、２Ｂ間にコード配列体Ｋ１を供給するための図示しないコード供給具とを含んでいる。前記ゴム供給具は、本実施形態では、各一対のカレンダーロール２Ａ、２Ｂのそれぞれの上部（「バンク部」という場合がある）に、未加硫ゴムＧを供給する。前記コード供給具は、本実施形態では、各第１カレンダーロール８、８間にコード配列体Ｋ１を供給する。これにより、各カレンダーロール２Ａ、２Ｂのシート材料Ｇａが、コード配列体Ｋ１の両面に貼り付けられ、コードプライＫａが形成される。前記ゴム供給具及び前記コード供給具は、本実施形態では、周知構造のものが採用される。なお、バンク部に供給された未加硫ゴムＧは、カレンダーロール８、９のロール軸方向の両側が中央側よりも先に消費される傾向にある。また、未加硫ゴムＧのゴム量が小さくなると、形成されるシート材料Ｇａの幅が小さくなる傾向にある。

図２は、各第１カレンダーロール８、８間で形成された直後のコードプライＫａの斜視図である。図２に示されるように、本実施形態のコードプライＫａは、未加硫ゴムＧのみからなる幅方向の両側の端部Ｆ１、Ｆ１と、コード配列体Ｋ１に未加硫ゴムＧが被覆された中央側の基部Ｆ２とからなる。コードプライＫａは、例えば、端部Ｆ１が切断されて廃棄され、基部Ｆ２が後の工程で採用される。端部Ｆ１の幅Ｌａは、例えば、９０～１００mmである。

各一対のカレンダーロール２Ａ、２Ｂは、実質的に同じ構造を有している。このため、本明細書では、主に、一方の一対のカレンダーロール２Ａが説明される。

図３は、一対のカレンダーロール２Ａを下方から見た平面図である。図３には、シート材料Ｇａが仮想線で示されている。図３に示されるように、各カレンダーロール８、９は、本実施形態では、ギャップ１０を隔てて平行に支持されている。各カレンダーロール８、９には、回転駆動するためのモーターなどの周知構造の駆動具（図示省略）が接続されている。各カレンダーロール８、９は、互いに反対方向に回転される。

各カレンダーロール８、９は、本実施形態では、それぞれ、未加硫ゴムＧやシート材料Ｇａと接触する外周面１２と、外周面１２よりもロール軸方向の外側に延びるロール軸１３とを含んでいる。ロール軸１３は、例えば、前記駆動具に回転可能に保持されている。

図１に示されるように、本実施形態の移動具５は、一対のカレンダーロール２Ａを移動させる機能を有している。移動具５は、本実施形態では、各カレンダーロール８、９を移動させることでギャップ１０を調整する。前記「ギャップ１０を調整する」とは、各カレンダーロール８、９の間のギャップ１０（隙間）の長さｔ（図３に示す）を変化させることをいう。移動具５は、本実施形態では、未加硫ゴムＧのゴム量に基づいてギャップ１０を調整する。移動具５は、例えば、未加硫ゴムＧのゴム量が予め定められた量よりも小さいときに、ギャップ１０の長さｔを小さくするよう、各カレンダーロール８、９を移動させる。これにより、未加硫ゴムＧのゴム消費量を抑えることができるので、カレンダーロール８、９の損傷を防止することができる。

また、移動具５は、例えば、未加硫ゴムＧを圧延するために、各カレンダーロール８、９を近づけるように移動するのが望ましい。これにより、本実施形態の移動具５は、ギャップ１０を通過する未加硫ゴムＧに対して押圧力を与える。

このような移動具５としては、例えば、各カレンダーロール８、９の各ロール軸１３を把持して移動し得る周知構造のラック・ピニオン機構、シリンダー機構やボールねじ機構等を有するものであるのが望ましい。

本実施形態の測定具３は、ギャップ１０を通過した後のシート材料Ｇａを検出する。このように、測定具３は、本実施形態では、一対のカレンダーロール２Ａにて所望の形状に圧延されたシート材料Ｇａを検出するので、バンク部に存在する形状が不定の未加硫ゴムＧを検出する場合（図示省略）に比して、検出精度が向上する。測定具３は、各一対のカレンダーロール２Ａ、２Ｂにて圧延されるシート材料Ｇａのそれぞれを検出する。

測定具３は、例えば、撮像センサーを含む白黒画像を撮像可能な周知構造のカメラモジュールが好適に採用される。撮像センサーとしては、例えば、ＣＣＤやＭＯＳ等のイメージセンサが採用される。このような測定具３は、例えば、外周面１２上の位置Ａ（図３に示す）でのシート材料Ｇａの有無を検出することができる。測定具３は、本実施形態では、検出した結果（データ）ｄを信号、例えば、電気信号に変換して制御具４に出力することができる機能を有している。

測定具３は、このような態様に限定されるものではなく、例えば、変位センサーを含むものでも良い。変位センサーは、対象物までの距離を測定することができる周知構造のものが望ましい。これにより、外周面１２上の位置Ａでのシート材料Ｇａの有無やシート材料Ｇａの厚さに基づくゴム量を検出することができる。変位センサーは、例えば、非接触型の変位センサーであるのが望ましい。

図３に示されるように、位置Ａとしては、例えば、第１位置Ａ１と、第１位置Ａ１よりもロール軸方向の内側に位置する第２位置Ａ２とが望ましい。第１位置Ａ１は、例えば、基準となるシート材料Ｇａの幅方向の外端Ｇｔから幅方向の内側に４０～５０mmの距離Ｌ１を離隔した位置に相当する第１カレンダーロール８の外周面１２上の位置である。第２位置Ａ２は、例えば、基準となるシート材料Ｇａの幅方向の外端Ｇｔから幅方向の内側に８５～９５mmの距離Ｌ２を離隔した位置に相当する第１カレンダーロール８の外周面１２上の位置である。第１位置Ａ１及び第２位置Ａ２は、本実施形態では、第１カレンダーロール８のロール軸方向の両側に配されている。前記「基準となるシート材料」とは、図２に示されるような予め定められた幅のコードプライ（一対の端部Ｆ１と基部Ｆ２とを有する）Ｋａを形成するために必要な幅を有したシート材料のことである。なお、位置Ａは、第１位置Ａ１及び第２位置Ａ２に限定されるものではなく、例えば、他の位置を含んでもよいし、第１位置Ａ１又は第２位置Ａ２のいずれかを含まなくともよい。

第１位置Ａ１の距離Ｌ１、及び、第２位置Ａ２の距離Ｌ２を上述の範囲とすることで、第２位置Ａ２は、第１位置Ａ１よりも、コードプライＫａの基部Ｆ２の幅方向の外端Ｇｅに近い位置となる。このため、第２位置Ａ２において、測定具３で検出されないようなシート材料Ｇａは、その幅が小さく、基部Ｆ２に未加硫ゴムＧを被覆できないおそれが大きい。このため、第２位置Ａ２でシート材料Ｇａの有無を検出することで、例えば、不要なシート材料Ｇａの製造を抑制することができる。

また、上述のとおり、未加硫ゴムＧは、カレンダーロール８、９のロール軸方向の両側から先に消費されていく傾向にある。このため、第２位置Ａ２よりもロール軸方向の外側に配された第１位置Ａ１において、シート材料Ｇａの有無を検出することで、例えば、近々、基部Ｆ２が未加硫ゴムＧで被覆されないようなシート材料Ｇａが製造されることを前もって判断することができる。

図１に示されるように、本実施形態の制御具４は、測定具３で検出された結果に基づいて各カレンダーロール８、９の回転速度を制御する機能を有している。このような制御具４は、シート材料Ｇａのゴム量が小さくなった場合に、各カレンダーロール８、９の回転速度を低下させて、未加硫ゴムＧのゴム消費量を低減することができる。これにより、カレンダーロール８、９の接触による損傷を抑制することができる。

制御具４は、本実施形態では、第１位置Ａ１での測定具３での検出結果が予め定められた第１閾値以下のときに、各カレンダーロール８、９の回転速度を第１速度Ｖ１に減速する機能を有している。これにより、未加硫ゴムＧのゴム消費量の低減することができる。また、例えば、第１速度Ｖ１に減速したときに、バンク部に未加硫ゴムＧを十分に補給して、第１閾値を超えるようにすることができる。これにより、カレンダーロール８、９を第１閾値以上のときの通常の回転速度とすることができるとともに、カレンダーロール８、９の接触を抑制することができる。第１速度Ｖ１は、例えば、前記通常の回転速度の２０％～４０％程度が望ましい。制御具４は、例えば、第１位置Ａ１において、シート材料Ｇａを検出しないと判定したときに、第１速度Ｖ１に減速する機能を有するものでもよい。

また、制御具４は、第１速度Ｖ１に減速したときに、ギャップ１０を大きくする向きに各カレンダーロール８、９を移動させるように、移動具５を制御するのが望ましい。これにより、第１速度Ｖ１に減速したことで、小さくなりやすいシート材料Ｇａの厚さを、カレンダーロール８、９の前記通常の回転速度での厚さに近づけることができる。また、このように制御することで、カレンダーロール８、９の接触を一層抑制することができる。

また、制御具４は、例えば、第２位置Ａ２での測定具３での検出結果が予め定められた第２閾値以下のときに、各カレンダーロール８、９の回転速度を第１速度Ｖ１よりも小さい第２速度Ｖ２に減速する機能を有している。これにより、さらに、ゴム消費量を低減することができる。また、カレンダーロール８、９の接触による損傷を、一層抑制することができる。このような第２速度Ｖ２としては、例えば、０m/s、即ち、各カレンダーロール８、９を停止させるのが望ましい。なお、制御具４は、例えば、第２位置Ａ２において、シート材料Ｇａを検出しないと判定したときに、第２速度Ｖ２に減速する機能を有していてもよい。

また、本実施形態の制御具４は、未加硫ゴムＧを圧延するために、各カレンダーロール８、９を近づける（隙間の長さｔを小さくする）ように移動具５を制御している。このように、制御具４は、本実施形態では、移動具５によるカレンダーロール８、９の移動を制御する。

このような制御具４は、例えば、ＣＰＵ（中央演算装置）からなる演算部と、制御手順やプログラムが予め記憶されている記憶部と、記憶部から制御手順が読み込まれる作業用メモリとを含んでいる（図示省略）。制御具４は、処理結果等を表示するための表示部や、作業者が操作するための操作部が設けられてもよい。このような制御具４としては、例えば、周知のプログラマブルシーケンサ、マイコン、パーソナルコンピュータ等が望ましい。

以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。

１カレンダーロール装置
２一対のカレンダーロール
３測定具
４制御具
１０ギャップ
Ｇ未加硫ゴム
Ｇａシート材料

Claims

カレンダーロール装置であって、
未加硫ゴムを圧延してシート材料を形成するためのギャップを隔てて配された一対のカレンダーロールと、
前記ギャップを通過した後の前記シート材料を検出するための測定具と、
前記測定具で検出された結果に基づいて前記一対のカレンダーロールの回転速度を制御する制御具とを含む、
カレンダーロール装置。
前記シート材料は、前記一対のカレンダーロールの一方のカレンダーロールの外周面上を搬送され、
前記測定具は、前記外周面上の第１位置での前記シート材料を検出し、
前記制御具は、前記第１位置での前記検出結果が予め定められた第１閾値以下のときに、前記回転速度を第１速度に減速する、請求項１に記載のカレンダーロール装置。
前記シート材料は、前記一対のカレンダーロールの一方のカレンダーロールの外周面上を搬送され、
前記測定具は、前記外周面上の第１位置での前記シート材料を検出し、
前記制御具は、前記第１位置において、前記シート材料を検出しないと判定したときに、前記第１速度に減速する、請求項１に記載のカレンダーロール装置。
前記測定具は、前記第１位置よりもロール軸方向内側の第２位置での前記シート材料を検出し、
前記制御具は、前記第２位置での前記検出結果が予め定められた第２閾値以下のときに、前記回転速度を前記第１速度よりも小さい第２速度に減速する、請求項２又は３に記載のカレンダーロール装置。
前記測定具は、前記第１位置よりもロール軸方向内側の第２位置での前記未加硫ゴムを検出し、
前記制御具は、前記第２位置において、前記シート材料を検出しないと判定したときに、前記回転速度を前記第１速度よりも小さい第２速度に減速する、請求項２又は３に記載のカレンダーロール装置。
前記制御具は、前記第２位置において、前記シート材料を検出しないと判定したときに、前記一対のカレンダーロールを停止する、請求項５に記載のカレンダーロール装置。
前記第１位置及び前記第２位置は、前記カレンダーロールのロール軸方向の両側にある、請求項４ないし６のいずれか１項に記載のカレンダーロール装置。
前記測定具は、撮像センサー、又は、変位センサーを含む、請求項１ないし７のいずれか１項に記載のカレンダーロール装置。
前記未加硫ゴムのゴム量に基づいて前記ギャップを調整するように前記一対のカレンダーロールを移動させる移動具を含む、請求項１ないし８のいずれか１項に記載のカレンダーロール装置。
前記移動具は、前記第１速度に減速したときに、前記ギャップを大きくする向きに前記一対のカレンダーロールを移動させる、請求項９に記載のカレンダーロール装置。