JP4007543B2 - ストリップゴム連続押出システム及びこのシステムを用いた方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、タイヤ成型に用いられるストリップゴムを連続押し出し成型することができるストリップゴム連続押出システム及びこのシステムを用いた方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
タイヤのトレッド部やサイドウォール部を構成するゴム層を成型する方法として、回転駆動される成形ドラム上に所定の断面形状を有する帯状のストリップゴムを供給する方法がある。この帯状のストリップゴムを成形ドラムのドラム軸(回転軸)方向に移動して、成形ドラムの外周上にストリップゴムを層状に巻き付けて、所定のプロファイルを有するゴム層を形成させる。
【0003】
かかる帯状のストリップゴムを連続成型するためのゴム連続押出装置として、例えば、特開平5−116200号公報に開示される精密押し出しシステムが知られている。このシステムに用いられるゴム連続押出装置は、概略的に図2に示されるが、供給されるゴム材料を混練して押し出す押出機100と、この押出機100から供給されるゴム材料の異物を除去するストレーナ11と、このストレーナ11により異物の除去されたゴム材料は、ギヤーポンプ101へと供給される。このギヤーポンプ101からゴム材料は定量送り出しされ、成型用口金102から所定の断面形状のストリップゴムが連続押し出し成型される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ストレーナ11としては、金属メッシュやハニカム状金属板等により構成されており(図3参照)、このストレーナ11をゴム材料が通過するときに、通過抵抗により温度が上昇する。さらに、ストレーナ11を通過したゴム材料は、ギヤーポンプ101へと送られ、このギヤーポンプ101から成型用口金へと定量供給されるが、このギヤーポンプ101においてもゴム材料が圧縮作用を受けるため、ゴム材料の温度が上昇する方向になる。つまり、ゴム材料を最適な加工温度に設定するためには、ギヤーポンプ101の回転速度を上げることは難しい。ギヤーポンプ101の回転数を上げれば上げるほど、温度が上昇するからである。したがって、ギヤーポンプ101の回転数を上げることができないので、成型用口金102から押し出し成型されるストリップゴムの吐出量も上げることができず、生産効率が上がらない。
【0005】
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その課題は、タイヤ成型用のストリップゴムを連続押し出し成型するにあたり、ゴム材料の温度上昇を抑制しつつ、ギヤーポンプの回転数を上げて吐出量を増やすことのできるストリップゴム連続押出システム及びこのシステムに用いられる方法を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本発明に係るストリップゴム連続押出システムは、
少なくとも、第1ゴム連続押出装置と、第2ゴム連続押出装置とを備えたストリップゴム連続押出システムであって、
前記第1ゴム連続押出装置は、
供給されるゴム材料を混練して押し出す第1押出機と、
この第1押出機から供給されるゴム材料の異物を除去するストレーナと、
第1のストリップゴムを押し出し成型する第1成型用口金とを備え、
前記第2ゴム連続押出装置は、
前記第1のストリップゴムが供給され、これを混練してストレーナを介さずに押し出す第2押出機と、
この第2押出機から供給されるゴム材料を第2成型用口金へと送り出すギヤーポンプとを備え、
前記第2成型用口金からタイヤ成型用に用いられる第2のストリップゴムが連続押し出しされることを特徴とするものである。
【0007】
この構成によるシステムの作用・効果は、以下の通りである。まず、システムは、少なくとも、 第1・第2ゴム連続押出装置を備えている。第1ゴム連続押出装置は、第1の(前工程としての)ストリップゴムを成型するものである。すなわち、 第1押出機と、ストレーナと、第1成型用口金とを備えている。第1成型用口金から押し出し成型される第1のストリップゴムの形状は、次工程の第2ゴム連続押出装置へ供給するのに適した形状であればよい。上記前工程において、ストレーナにより異物は除去される。
【0008】
第1ゴム連続押出装置により成型された第1のストリップゴムは、第2ゴム連続押出装置に供給される。第2ゴム連続押出装置は、第2押出機と、ギヤーポンプと、第2成型用口金とを備えているが、ストレーナが不要である。つまり、第2押出機により混練されたゴム材料は、ストレーナを介さずにギヤーポンプへと供給される。よって、ストレーナを通過するときの温度上昇がなく、ギヤーポンプの回転数を上げることができる。これにより、第2成型用口金からの第2のストリップゴムの吐出量も上げることができる。また、第2成型用口金から押出される第2のストリップゴムの形状は、タイヤ成型に適した形状になるようにされる。その結果、タイヤ成型用のストリップゴムを連続押し出し成型するにあたり、ゴム材料の温度上昇を抑制しつつ、ギヤーポンプの回転数を上げて吐出量を増やすことのできるストリップゴム連続押出システムを提供することができる。
【0009】
なお、ストリップゴム連続押出システムを構成する第1ゴム連続押出装置と第2ゴム連続押出装置の設置台数については、特定の数値に限定されるものではない。
本発明の好適な実施形態として、前記第2ゴム連続押出装置は、タイヤ成型用の成形ドラムに対して直接ストリップゴムを供給できる位置に設けられるものがあげられる。
【0010】
システムを第1・第2ゴム連続押出装置により分けて構成しているので、第2ゴム連続押出装置を従来よりも小型化することができる。そこで、第2ゴム連続押出装置を成形ドラムのできるだけ近傍に配置し、成形ドラムに対して直接ストリップゴムを供給できるようになる。これにより、成形ドラムに対する第2のストリップゴムの巻き付け作業を効率よく行うことができる。
【0011】
上記課題を解決するため本発明に係るストリップゴム連続押出方法は、
少なくとも、第1ゴム連続押出装置と、第2ゴム連続押出装置とを用いるものであって、
前記第1ゴム連続押出装置により行われる工程は、
供給されるゴム材料を第1押出機により混練して押し出す工程と、
この第1押出機から供給されるゴム材料の異物をストレーナにより除去する工程と、
第1のストリップゴムを第1成型用口金により押し出し成型する工程を有し、
前記第2ゴム連続押出装置により行われる工程は、
前記第1のストリップゴムが供給され、これを第2押出機により混練してストレーナを介さずに押し出す工程と、
この第2押出機から供給されるゴム材料をギヤーポンプにより第2成型用口金へと送り出す工程と、
前記第2成型用口金から、タイヤ成型用に用いられる第2のストリップゴムが連続押し出しされる工程とを有することを特徴とするものである。
この構成による作用・効果は、既に述べた通りである。
【0012】
【発明の実施の形態】
本発明に係るストリップゴム連続押出システムの好適な実施形態を図面を用いて説明する。 図1は、システムを構成するゴム連続押出装置を示す図である。
【0013】
<システムの構成>
本システムは、第1ゴム連続押出装置1(以下、「第1押出装置」という)と第2ゴム連続押出装置2(以下、「第2押出装置」という)とを、少なくとも備えている。第1押出装置1は、図1(a)に模式的に示すように、第1押出機10と、ストレーナ11と、第1成型用口金12とを備えている。第1押出機10は、断面円筒形のバレル10aと、スクリュー10bと、ゴム材料が投入される供給口10cとが設けられている。供給口10cからは、前工程である混合工程で製造されたシート状のゴム材料が供給される。スクリュー10bは、回転することで、ゴム材料を混練し前方に向けて供給する。
【0014】
ストレーナ11は図4に示される。図3(a)は側断面図、(b)は正面図である。ストレーナ11は、支持体11aに金属メッシュ11bがはめ込まれ、この金属メッシュ11bに微小の穴11cが多数形成されている。また、支持体11aには、リブ11dが多数形成される。ゴム材料は、図3(a)の右側から左側へと通過する。 ゴム材料をストレーナ11を通過させることにより、異物を除去することができる。
【0015】
第1成型用口金12から吐出される前工程ストリップゴム(第1のストリップゴムに相当する。)の断面形状は、円形や正方形や矩形をしているが、特定の形状に限定されるものではない。前工程のストリップゴムは、次に説明する第2押出装置2へと供給されるので、その目的に適した形状を有していれば良い。
【0016】
第2押出装置2は、図1(b)に模式的に示すように、小型の第2押出機20と、ギヤーポンプ21と、第2成型用口金22とを備えている。第2押出機20は、断面円筒形のバレル20aと、スクリュー20bと、供給口20cとが設けられている。供給口20cからは、前工程である第1押出装置1で押し出し成型されたストリップゴムが供給される。スクリュー20bは、回転することで、ゴム材料を混練し前方に向けて供給する。
【0017】
スクリュー20bにより供給されるゴム材料は、ギヤーポンプ21に供給される。なお、ストレーナは設ける必要はない。それは前工程において、すでに異物が除去されているからである。ギヤーポンプ21は、回転駆動される一対のギヤー21aを備えており、第2成型用口金22へとゴム材料を定量供給する。第2成型用口金22からは、所定の断面形状を有するストリップゴム(第2のストリップゴムに相当する。)が吐出される。このストリップゴムの断面形状は、三角形状や三日月形状等の形状を有している。
【0018】
第2成型用口金22から押し出しされるストリップゴムは、圧着ローラ4を介して成形ドラム3へと直接供給される。成形ドラム3にストリップゴムを巻き付けるためには、成形ドラム3を回転させながら、第2押出装置2をドラム軸方向に沿って移動させればよい。
【0019】
<システムの構成上の特徴>
本実施形態に係るシステムでは、ストリップゴムを押し出し成型するにあたり、第1押出装置1と第2押出装置2の2つのタイプの押出装置を用いている。これについて説明する。
【0020】
すでに説明したような図2に示す従来構造では、ゴム材料がストレーナ11を通過するときの通過抵抗によりゴムが発熱する。押出装置においてゴムを成型する場合には、適正な成型温度があり、この温度が高くなりすぎると、所望の品質のストリップゴムを得ることが出来ない。ストレーナ11から供給されたゴム材料をギヤーポンプに供給すると、このギヤーポンプにおける圧縮作用により、さらに加熱される方向になる。ギヤーポンプの回転数を上げれば上げるほど、温度が上昇する方向に作用する。したがって、温度上昇を抑制するためには、ギヤーポンプの回転速度を落とさざるを得ない。よって、押出装置によるストリップゴムの吐出量も抑制しなければならず、生産効率が低下する。
【0021】
また、ストレーナ11は、金属メッシュ11b等で形成されており、ギヤーポンプの内部のメンテナンスを行う時に、金属メッシュ11bは交換する必要があり、また、内部のゴム材料が通過する経路に残存しているゴムを除去する必要がある。このように、ギヤーポンプのメンテナンスを行う際に、ストレーナ11も交換する必要があり、メンテナンス作業が煩雑となる。
【0022】
また、金属メッシュ11bは、微小な異物を通過させないようにするためには、細い線径のものを採用する必要があるが、そうすると、強度上の問題から金属メッシュ11b自体が破損し、これが異物になってしまう可能性もある。かかる異物は、ギヤーポンプ内のギヤーを破損させる可能性があり、ギヤーポンプの寿命が短くなる原因となる。
【0023】
図1のシステム構成においては、ストレーナ11の下流側には、ギヤーポンプ21を設けていないので、異物によりギヤーポンプ21が破損するということがない。また、ギヤーポンプ21は、第2押出装置2に設けており、ギヤーポンプ21のメンテナンスにおいて、ストレーナ11を交換する必要がない。よって、ギヤーポンプ21のメンテナンス効率が改善される。また、ギヤーポンプ21も高寿命となる。また、第1押出装置1の段階でストリップゴムに異物が混入されたとしても、この段階で不良のストリップゴムを除去することができる。
【0024】
さらに、第2押出装置2には、ストレーナ11が設けられていないので、ストレーナ11を通過するときのゴム材料の温度上昇がない。よって、ギヤーポンプ21の回転数を上げることができる。これにより、ストリップゴムの吐出量を上げることができ、生産効率を高めることができる。
【0025】
第1押出装置1は前工程として設けられるものであり、大型の装置を用いても良い。また、第2押出装置2は、小型化することができる。これは、既に前工程においてゴム材料が混練されているからであり、また、ストレーナ11を設けなくても良いからである。
【0026】
<作用>
上記システムにおけるゴムを連続成型するときの作用を簡単に説明する。まず、図1(a)において、前工程で製造したシート状のゴム材料を供給口10cから供給する。ゴム材料は、スクリュー10bの回転により混練され、前方に送り出されていく。混練されたゴム材料は、ストレーナ11を通過し、もし異物が混入していた場合は、ここで除去される。ストレーナ11を通過したゴム材料は、第1成型用口金12から所定の断面形状のストリップゴムとして押し出し成型される。
【0027】
第1押出装置1から押し出し成型されたストリップゴムは、直ちに、あるいは、一旦別の場所に保管された後、第2押出装置2の供給口20cに供給される。供給されたゴム材料は、スクリュー20bの回転により、再び混練され、前方に送り出される。このゴム材料は、ギヤーポンプ21により定量送り出しがされるい。そして、第2成型用口金22から所定の断面形状のストリップゴムとして押し出し成型される。
【0028】
第2押出装置2から吐出されたストリップゴムは、圧着ローラ4により案内され、直ちに成形ドラム3の外周に巻き付けられる。これにより、所望のゴム層を形成することができる。
【0029】
<設備の構成>
次に、上記ストリップゴム連続成型システムを用いたタイヤの生産設備の構成を説明する。タイヤ生産設備には、多数の処理ステージが設けられ、ストリップゴムを巻き付ける各ステージにおいて、本システムの第2押出装置2を配置することができる。各ステージにおいて、成形ドラムに対して第2押出装置2を移動させることで、ストリップゴムを成形ドラムの外周に巻き付けることができる。
【0030】
既に説明したように、押出装置として第1押出装置1と第2押出装置2とに分けたために、第2押出装置2を小型化することができる。よって、第2押出装置2を移動させるための移動機構も小型化することができる。また、前工程として用いられる第1押出装置1は大型に構成しても良い。よって、第1押出装置1は大型のものを数少なく設置し、第2押出装置2は、小型のものをステーションの数に応じて多数設置することができる。
【0031】
<別実施形態>
ゴム連続成型装置の具体的構成は図示のものに限定されるものではない。ストレーナも図示のものに限定されるものではなく、要は、異物が除去できるような構造を有していれば良い。
【図面の簡単な説明】
【図1】ストリップゴム連続押出システムの好適な実施形態を示す図
【図2】 従来技術に係るゴム連続成型装置の構成を示す図
【図3】 ストレーナの構成を示す図
【符号の説明】
1 第1ゴム連続成型装置
2 第2ゴム連続成型装置
3 成形ドラム
10 第1押出機
11 ストレーナ
12 第1成型用口金
20 第2押出機
21 ギヤーポンプ
22 第2成型用口金
Claims (3)
- 少なくとも、第1ゴム連続押出装置と、第2ゴム連続押出装置とを備えたストリップゴム連続押出システムであって、
前記第1ゴム連続押出装置は、
供給されるゴム材料を混練して押し出す第1押出機と、
この第1押出機から供給されるゴム材料の異物を除去するストレーナと、
第1のストリップゴムを押し出し成型する第1成型用口金とを備え、
前記第2ゴム連続押出装置は、
前記第1のストリップゴムが供給され、これを混練してストレーナを介さずに押し出す第2押出機と、
この第2押出機から供給されるゴム材料を第2成型用口金へと送り出すギヤーポンプとを備え、
前記第2成型用口金からタイヤ成型用に用いられる第2のストリップゴムが連続押し出しされることを特徴とするストリップゴム連続押出システム。 - 前記第2ゴム連続押出装置は、タイヤ成型用の成形ドラムに対して直接ストリップゴムを供給できる位置に設けられることを特徴とする請求項1に記載のストリップゴム連続押出システム。
- 少なくとも、第1ゴム連続押出装置と、第2ゴム連続押出装置とを用いたストリップゴム連続押出方法であって、
前記第1ゴム連続押出装置により行われる工程は、
供給されるゴム材料を第1押出機により混練して押し出す工程と、
この第1押出機から供給されるゴム材料の異物をストレーナにより除去する工程と、
第1のストリップゴムを第1成型用口金により押し出し成型する工程を有し、
前記第2ゴム連続押出装置により行われる工程は、
前記第1のストリップゴムが供給され、これを第2押出機により混練してストレーナを介さずに押し出す工程と、
この第2押出機から供給されるゴム材料をギヤーポンプにより第2成型用口金へと送り出す工程と、
前記第2成型用口金から、タイヤ成型用に用いられる第2のストリップゴムが連続押し出しされる工程とを有することを特徴とするストリップゴム連続押出方法。
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