JP4053687B2 - ゴム押出し装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばタイヤ成形用のトレッドゴムの押出し成形に好適であり、複数台のゴム押出し機を用いて、厚さ方向にのびる仕切壁状の断面領域を有するゴム押出し体を形成するゴム押出し装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
タイヤでは、各部位における要求特性が異なるため、異なる配合の複数種類のゴム部材によって構成されている。例えば、トレッドゴムTAにおいては、一般に、図9(A)に示すように、トレッド面をなす耐カット性や耐摩耗性に優れるキャップゴムG1、このキャップゴムG1のカーカス側に配される低損失係数(tan δ)のベースゴムG2、およびトレッド両側面を覆いサイドウォールゴムとの接着性に優れるウインゴムG3からの断面領域によって構成される場合が多い。
【0003】
このようなトレッドゴムTAは、通常、図9(B)に示すように、プリフォーマaを有する押出しヘッドbに、前記各ゴムG1〜G3を吐出するゴム押出し機m1〜m3を接続してなる装置cを用い、帯状のゴム押出し体wとしてダイdから押出し成形している。このとき、各ゴム押出し機m1〜m3は、ゴム流路の構成上、前記ダイdが配される押出し側の面s1以外の非押出し側の面s2に取付けられる。なお前記ゴム押出し体wのさらにカーカス側には、通常、押出された後、ベルト層などとの接着性に優れる薄いクッションゴムG5が添設される。
【0004】
他方、タイヤにおいては、さらなる省エネルギー化の観点から、シリカをキャップゴムゴムG1の主補強剤として用いることが提案されている。このシリカは、カーボンブラックと異なり、結合材を介してゴムと化学的結合をなすため、粘着力に富むなど転がり抵抗を減じつつウエット性能を改善しうるという利点を有している。しかしその反面、シリカは電気絶縁性が高いため、このシリカ配合のタイヤでは電気抵抗が大となり、静電気がアースされずに車両に溜まりやすくなるという欠点がある。なお前記ベースゴムG2自体も、低損失係数(tan δ)とするためにカーボンブラックの配合量が少なく、良導電性は期待できない。
【0005】
そこで、近年、図8(A)に示すように、トレッドゴムTBとして、導電性ゴムからなりかつ前記キャップゴムG1およびベースゴムG2をともに貫通してのびる仕切壁状の導電端子ゴムG4を1本以上設ける構造が提案されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記構造のトレッドゴムTBを、押出し成形するためには、前記図9(B)に一点鎖線で示すように、前記押出しヘッドbの非押出し側の面s2、特にゴム押出し機m3下方の空きスペースに、ゴムG4用のゴム押出し機m4を接続する一方、このゴムG4のゴム流路eを夫々形成した押出しヘッドbの本体、ベースフォーマh、およびプリフォーマaを新たに制作して装着することが必要となる。その結果、装置の変更が大掛かりとなり設備コストが大巾に増大する。
【0007】
さらに、前記導電端子ゴムG4は、トレッドゴムTBのトレッド面側から吐出されるが、吐出圧力は下流側に向かって減少する。そのため、図8(B)の如く、導電端子ゴムG4はカーカス側に向かって先細り状となり、場合によっては、一点鎖線で示す如く、導電端子ゴムG4が貫通せずにベースゴムG2内で途切れるなど、導通不良を起こす場合がある。この時、ベースゴムG2は、前記クッションゴムG5で覆われているため、この途切れの有無を目視によって容易に確認することは困難であり、以後の検査作業を複雑なものとするという問題もある。
【0008】
そこで本発明は、前記ゴム押出し機m4として、押出し容量の少ない副のゴム押出し機が充分使用できることに着目してなされたものであって、この副のゴム押出し機を押出しヘッドの押出し側の面に接続するとともに、ダイの上流側に、仕切壁状の導電端子ゴム(断面領域)を形成する溝状流路を具えるガイド部材を設けることを基本として、従来の押出しヘッドへの変更を最小限に止めることができ、コストの増大を低く抑えるとともに、導電端子ゴムの途切れの有無を目視によって判定でき、検査作業を簡易にかつ高精度で確実かつ能率よく行いうるゴム押出し装置の提供を目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本願の請求項1の発明は、複数台のゴム押出し機と、このゴム押出し機から吐出されるゴムにより形成される複数の断面領域を有するゴム押出し体を押出し側の面に設けたダイから押出す押出しヘッドとを含むゴム押出し装置であって、
前記ゴム押出し機は、押出しヘッドの前記押出し側の面以外の面に接続される主のゴム押出し機と、前記押出し側の面に接続される副のゴム押出し機とを含み、
かつ前記押出しヘッドは、前記主のゴム押出し機から吐出されるゴムにより形成されるゴム予成形体に、該ゴム予成形体をシート幅方向に区分する仕切壁状の断面領域を前記副のゴム押出し機から吐出されるゴムにより形成する溝状流路を具えるガイド部材を、前記ダイ上流側に設けたことを特徴としている。
【0010】
また請求項2の発明では、前記押出しヘッドは、前記主のゴム押出し機から吐出されるゴムにより前記ゴム予成形体を形成するプリフォーマを具備し、前記ガイド部材は、このプリフォーマから距離を隔ててかつ前記ダイとの間に介在するとともに、このガイド部材は、前記ゴム予成形体が流れるゴム流路を、前記仕切壁状の断面領域を形成する範囲で横切る小幅の板状をなし、しかも前記溝状流路は下流側に向かって開口していることを特徴としている。
【0011】
また請求項3の発明では、前記副のゴム押出し機は、前記押出しヘッドから取外し自在、かつ押出しヘッドと離間移動可能であることを特徴としている。
【0012】
また請求項4の発明では、前記ゴム押出し体は、タイヤ成形用のトレッドゴムであり、前記ゴム予成形体は、トレッド面をなし非導電性ゴムからなるキャップゴム、該キャップゴムのタイヤカーカス側で幅方向にのびるベースゴム、トレッドの両側面を覆うウイングゴムのうち、少なくとも前記キャップゴムを有して形成され、かつ前記仕切壁状の断面領域のゴムは導電性ゴムからなることを特徴としている。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図示例とともに説明する。
図1は、本発明のゴム押出し装置1を示す概念図であって、ゴム押出し装置1は、複数台のゴム押出し機Mと、このゴム押出し機Mから吐出されるゴムGにより形成される複数の断面領域Rを有するゴム押出し体Wを押出し側の面S1に設けたダイ2から押出す押出しヘッド3とを具えている。
【0014】
ここで、本例では、前記ゴム押出し体Wが、前記図8(A)に示すように、タイヤ成形用のトレッドゴムTBである場合を例示しており、該トレッドゴムTBは、前述の如く、キャップゴムG1とベースゴムG2とウイングゴムG3と導電端子ゴムG4とから構成されている。そして、このゴムG1〜G4が、ゴム押出し体Wにおける複数の断面領域R1〜R4を形成している。
【0015】
なお押出し成形された後には、トレッドゴムTBのカーカス側に、例えばロール成形されることにより幅方向にのびるクッションゴムG5が添着される。本例では、前記キャップゴムG1は、シリカ配合とした非導電性ゴム、ベースゴムG2は、カーボンブラックの配合量を減じて低損失係数(tan δ)とした非導電性ゴムからなる。又ウイングゴムG3、導電端子ゴムG4、及びクッションゴムG5は、夫々通常のカーボンブラック配合の導電性ゴムから形成されている。
【0016】
次に、前記ゴム押出し機Mは、押出しヘッド3の前記押出し側の面S1以外の面S2(以下非押出し側の面S2という)に接続され前記ゴムG1〜G3を吐出する主のゴム押出し機M1〜M3と、前記押出し側の面S1に接続され前記ゴムG4を吐出する副のゴム押出し機M4とを含む。
【0017】
又前記押出しヘッド3は、前記主のゴム押出し機M1〜M3の各吐出口4を固定するヘッド本体3Aに、前記主のゴム押出し機M1〜M3から吐出されるゴムG1〜G3によりゴム予成形体W1を形成するプリフォーマ5と、このゴム予成形体W1にゴムG4による仕切壁状の前記断面領域R4を形成するガイド部材6と、最終断面形状の成形口2Aを有する前記ダイ2とを取付けている。
【0018】
なお図1中の記号7A〜7Cは、各主のゴム押出し機M1〜M3からのゴムG1〜G3を夫々前記プリフォーマ5に導く案内流路であり、又記号9は、前記プリフォーマ5とガイド部材6とダイ2とを一体連結するベースフォーマ9である。
【0019】
前記プリフォーマ5は、図2に示すように、前記案内流路7A〜7Cを通るゴムG1〜G3が個別に流入する流入口10A〜10Cと、各流入口10A〜10CからのゴムG1〜G3を前記断面領域R1〜R3に仮区分しながら一つのゴム予成形体W1に合体させるための個別流路11A〜11Cと、この個別流路11A〜11Cが一つに合流しかつ開口する流出口12とを具える。なお、図5(A)、(B)に、流入口10A〜10Cと流出口12とにおけるゴムの断面形状の状態を略示しており、前記流出口12での前記合流によってゴム予成形体W1が形成される。
【0020】
又ベースフォーマ9には、流出口12からの前記ゴム予成形体W1をダイ2の前記成形口2Aへ導くゴム流路13を設けている。このゴム流路13は、本例では、その断面形状が前記流出口12と略等しい平行孔からなり、これによりゴム流れを円滑化し、前記断面領域R1〜R3間の境界線を安定して維持する。
【0021】
ここで前記ダイ2は、図2、3の如く、本例では、前記ベースフォーマ9の下面(以後便宜上、上流側の面を上面、下流側の面を下面という場合がある)の凹部9Aに嵌着される平板状の基板15を有し、この基板15に前記成形口2Aを透設している。又基板15の下面は、前記押出し側の面S1の一部を構成しており、本例では、この基板15下面に、前記副のゴム押出し機M4を取外し自在に接続する接続部16を設けている。
【0022】
なお前記接続部16は、本例では、前記下面に球面状に凹設される球面座16Aと、該球面座16Aの中央で前記基板15を貫通する導通孔16Bとからなり、この接続部16は、成形口2Aに対して前記トレッドゴムTBのカーカス側となる側、すなわち図2において前記成形口2Aよりも右側に形成される。
【0023】
又主、副のゴム押出し機M1〜M4は、ホッパーから投入されるゴムGを、スクリュー軸の回転によって混練、溶融する周知の構成をなし、本願では、副のゴム押出し機M4は、主のゴム押出し機M1〜M3に較べて押出し容量が少ない小型のものが使用される。
【0024】
この副のゴム押出し機M4は、本例では、吐出端17Aを前記ダイ2に向けて立設するシリンダ17を具え、この吐出端17Aには、前記球面座16Aと等しい曲面をなすことによりこの球面座16Aと係合しうる球面頭部19を形成している。又副のゴム押出し機M4は、図1の如く、レール20上を走行する走行台21に、例えばシリンダーである進退手段22を介して配設される。この進退手段22は、前記球面頭部19を球面座16Aに付勢しうる。
【0025】
従って、進退手段22による前進移動(本例では上昇)によって、球面頭部19を球面座16Aに圧接し、副のゴム押出し機M4を押出しヘッド3にワンタッチで接続できる。逆に、前記進退手段22の後退移動(本例では下降)によって、押出しヘッド3からワンタッチで取外しできる。しかも走行台21の走行により、前記進退移動とは異なる方向に、押出しヘッド3から離間移動できる。なお前記球面座16Aと球面頭部19との組合わせにより、接続の際の高精度の位置合わせが不要になるという利点がある。
【0026】
次に、前記ガイド部材6は、図2〜4に示すように、前記仕切壁状の断面領域R4を形成する範囲で、前記ゴム流路13を横切る小幅の板状をなし、前記ダイ2の上面に重ね合わせて重置される。
【0027】
このガイド部材6は、前記ゴム流路13を横切ることによって、ゴム予成形体W1を、シート幅方向Fに複数の分割体Waに分割する隔壁部23を具えている。すなわち、本例では、ガイド部材6は、前記隔壁部23と、この隔壁部23、23間に配されて前記ゴム流路13の分割部分をなす孔部24とを具えている。
【0028】
又前記ガイド部材6は、その下面に、凹溝部25を凹設している。この凹溝部25は、ダイ2の前記導通孔16Bに連通して前記副のゴム押出し機M4からのゴムG4を収容する収容部分25Aと、該収容部分25Aから分岐してのびる溝状流路25Bとを具える。
【0029】
この溝状流路25Bは、前記隔壁部23を通る小巾の細溝であって、前記成形孔2Aを横切る部分においてのみ、下流側に向かって開口する開口部26を形成する。なお凹溝部25の他の部分は、前記ダイ2の上面によって封止されており、従って、前記凹溝部25は、前記導通孔16Bから開口部26に向かってゴムG4が流れる流路を形成する。
【0030】
従って、ゴム流路13を通るゴム予成形体W1は、図6(A)〜(C)に概念的に示すように、前記ガイド部材6の隔壁部23によって、いったん複数の分割体Waに分割される。そして、この分割体Wa間の各スペース29内で、溝状流路25BからのゴムG4を下流側に向かって噴出する。このゴムG4は、本例では、ダイ2内で各分割体Waと一体化され、仕切壁状の断面領域R4を有するゴム成形体Wが押出し成形される。
【0031】
このように、ゴム押出し装置1では、前記ガイド部材6を用いることにより、このガイド部6材装着用のスペースをベ−スフォーマ9に設けかつダイ2に接続部16を形成するだけで、前記ゴム成形体Wを形成しうるなど、従来の押出しヘッドへの変更を最小限に止めることができ、設備コストの上昇を大巾に抑えることが可能となる。
【0032】
しかも、接続部16を、成形口2Aのカーカス側(図では右側)に自在に形成できるため、トレッドゴムTBのカーカス側からトレッド面側に向かって、ゴムG4を流過しうる。その結果、流れ不良によるゴムG4の途切れを、トレッド面への目視によって容易に確認することができ、クッションゴムG5との導通不良を確実に防止できるとともに、以後の複雑な導通検査を排除することも可能となる。
【0033】
さらに、ゴム押出し装置1では、前記副のゴム押出し機M4を取外すだけで、同じ押出しヘッド3から、導電端子ゴムG4のないトレッドゴムTA(前記図9(A)に示す)を形成できる。即ち2種類のトレッドゴムTA、TBを製造する際の製造ラインの切替えが容易となり、生産効率を向上できる。又取外した副のゴム押出し機M4を、走行台21などを用いて押出しヘッド3から離れた場所に待避させることによって、トレッドゴムTAに対する従来通りの作業性を確保できる。
【0034】
又前記球面座16Aと球面頭部19との組合わせにより、副のゴム押出し機M4の取付け取外し作業自体を、ワンタッチで簡易化でき、しかもクリーニングなどのメンテナンス性を向上できる。
【0035】
なお、本例では、副のゴム押出し機M4を、ダイ2の下面に接続しているが、ベースフォーマ9の下面に接続する如く構成することもできる。またトレッドゴムTBとして、図7(A)〜(C)に示すように、前記キャップゴムG1、ベースゴムG2、ウイングゴムG3のうちの少なくとも前記キャップゴムG1を有した構造が採用できる。又クッションゴムG5を排除してもよく、かかる場合には、導電端子ゴムG4はベルト層などと直接接触して導通できる。
【0036】
また本願のゴム押出し装置1は、トレッドゴムに限定されることなく、複数の断面領域を有する種々のゴム押出し体の形成に採用することができる。
【0037】
【発明の効果】
本発明は叙上の如く構成しているため、従来の押出しヘッドへの変更を最小限に止め、設備コストの増大を低く抑えながら、ゴム成形体に仕切壁状の断面領域を容易に形成することができる。又仕切壁状の断面領域の途切れの有無を目視によって容易に確認しうるゴム成形体の形成が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の装置の概念図である。
【図2】押出しヘッドの主要部を拡大して示す断面図である。
【図3】ガイド部材を示す斜視図である。
【図4】その断面図である。
【図5】(A)、(B)は、図2の断面位置I、IIにおけるゴムの断面形状の状態を示す概念図である。
【図6】(A)〜(C)は、仕切壁状の断面領域が形成される過程を示すゴムの断面形状の状態を示す概念図である。
【図7】トレッドゴムの他の例を示す断面図である。
【図8】(A)は、本願の装置が成形するゴム成形体の一例の断面図、(B)は、従来の問題点の一つを説明する拡大断面図である。
【図9】(A)は、トレッドゴムの一例を示す断面図、(B)は、それを押出し成形する従来の装置の概念図である。
【符号の説明】
2 ダイ
3 押出しヘッド
5 プリフォーマ
6 ガイド部材
13 ゴム流路
25B 溝状流路
F シート幅方向
G ゴム
G1〜G3 主のゴム押出し機から吐出されるゴム
G4 副のゴム押出し機から吐出されるゴム
M ゴム押出し機
M1〜M3 主のゴム押出し機
M4 副のゴム押出し機
R 断面領域
R4 仕切壁状の断面領域
S1 押出し側の面
S2 押出し側の面以外の面
W ゴム押出し体
W1 ゴム予成形体
Claims (4)
- 複数台のゴム押出し機と、このゴム押出し機から吐出されるゴムにより形成される複数の断面領域を有するゴム押出し体を押出し側の面に設けたダイから押出す押出しヘッドとを含むゴム押出し装置であって、
前記ゴム押出し機は、押出しヘッドの前記押出し側の面以外の面に接続される主のゴム押出し機と、前記押出し側の面に接続される副のゴム押出し機とを含み、
かつ前記押出しヘッドは、前記主のゴム押出し機から吐出されるゴムにより形成されるゴム予成形体に、該ゴム予成形体をシート幅方向に区分する仕切壁状の断面領域を前記副のゴム押出し機から吐出されるゴムにより形成する溝状流路を具えるガイド部材を、前記ダイ上流側に設けたことを特徴とするゴム押出し装置。 - 前記押出しヘッドは、前記主のゴム押出し機から吐出されるゴムにより前記ゴム予成形体を形成するプリフォーマを具備し、前記ガイド部材は、このプリフォーマから距離を隔ててかつ前記ダイとの間に介在するとともに、このガイド部材は、前記ゴム予成形体が流れるゴム流路を、前記仕切壁状の断面領域を形成する範囲で横切る小幅の板状をなし、しかも前記溝状流路は下流側に向かって開口していることを特徴とする請求項1記載のゴム押出し装置。
- 前記副のゴム押出し機は、前記押出しヘッドから取外し自在、かつ押出しヘッドと離間移動可能であることを特徴とする請求項1又は2記載のゴム押出し装置。
- 前記ゴム押出し体は、タイヤ成形用のトレッドゴムであり、前記ゴム予成形体は、トレッド面をなし非導電性ゴムからなるキャップゴム、該キャップゴムのタイヤカーカス側で幅方向にのびるベースゴム、トレッドの両側面を覆うウイングゴムのうち、少なくとも前記キャップゴムを有して形成され、かつ前記仕切壁状の断面領域のゴムは導電性ゴムからなることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のゴム押出し装置。
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