JP4491963B2 - 円環状ゴム状弾性部材の成形方法及びその成形装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、円環状ゴム状弾性部材の成形方法及びその成形装置に係わり、更に詳しくは、例えば、タイヤ構成材料の一つとして使用するビードグロッメット(ゴム材料を被覆したスチールコードを円環に構成した物)とフィラー(ゴム材料を断面略三角形状に形成した物)の成形と同時に円環状に形成し、更に端末部を貼付けて一体的に成形する円環状ゴム状弾性部材の成形方法及びその成形装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、タイヤ構成材料の一つとして使用するビードは、予め円環状に成形されたビードグロッメットの周上にフィラーを貼付けて構成しているが、その製造工程としては、押出機により断面略三角形状のフィラーを押出し、そして、そのフィラーをビードグロッメットの周長に対応する長さで定尺切断すると共に、ビードグロッメットの外周面上にフィラーを貼付け、フィラーの端末部の接合処理を行っている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
然しながら、予め円環状に成形されたビードグロッメットの外周曲面に沿ってフィラーゴムを一様に変形させて貼付けるのが非常に難しく、特にフィラーの変形の不均一は完成後のタイヤ品質(例えば、重量バランス)に悪影響を与えると言う問題があった。
【0004】
また、ビードグロッメットへのフィラーゴムの貼付けは、フィラーを圧着しながら行うためにフィラーの根元部分が伸びてしまい、この伸び量も不均一になることが多く、タイヤの品質に悪影響を与えると言う問題があった。
【0005】
更に、フィラーの端末部の接合処理では、フィラーゴムの収縮等でフィラー全長が変化して接合位置の合わせが困難となる場合があり、品質及び作業上に好ましくない結果となっていた。また、フィラーゴムの収縮等による問題を解決するために、フィラーの押出し工程と定尺切断工程との間に、フィラーを冷却するための冷却領域が必要となっていたが、設備が大掛かりで、高価となる問題があった。
【0006】
そこで、上記のような問題を解決する方法として、成形されたフィラーを寝かせた状態で成形ドラムに巻付け、端末接合処理を終えた後にドラムに設けた機構により展開させてフィラープロファイルを起こしビードに貼付ける方法が行われている。
【0007】
しかし、このような方法は、フィラーの押出しや、フィラーの定尺切断に関する上記のような問題解決には有効であるが、フィラーの収縮に関しては解決することが出来ない。また、フィラーをインジェクションによりストリップ状に出して円環状のフィラーを成形する方法も考えられるが、設備が大型化して高価となる問題がある。
【0008】
この発明の目的は、紐状のゴム状弾性材料を所定の形状に成形したり、円環状基準部材に貼付け、更には成形体の端末接合処理を一つの工程で同時に行うようにして完製品の品質の向上を図ることができ、ゴム状弾性材料の収縮等による問題や設備の大型化の問題も解決でき、安価に製作出来る円環状ゴム状弾性部材の成形方法及びその成形装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
この発明は上記目的を達成するため、この発明の円環状ゴム状弾性部材の成形方法は、回転自在なプレート上に円環状基準部材を配設しておき、前記プレートを加熱した状態で一定の回転速度で回転させながら前記円環状基準部材の外周面に紐状または帯状の低粘度化したゴム状弾性材料を供給すると供に、該ゴム状弾性材料を加熱されたダイスよって前記円環状基準部材に押圧させながら前記プレートを少なくとも一周以上回転させて所定形状の円環部材を成形し、これと同時に円環状基準部材の接合及び端末部の接合処理を行うことを要旨とするものである。
【0010】
また、前記ゴム状弾性材料を2種類以上順次供給して、複数層の積層された円環部材を一体成形することも可能である。
【0011】
更に、前記円環状基準部材が、予め成形されたビードグロメットであり、ダイスよって円環状に一体的に成形する部材が断面略三角形状のフィラーであることを要旨とするものである。
【0012】
このように、この発明では環状に形成された円環状基準部材に対して、未加硫状態の紐状のゴム状弾性材料を供給すると供に、該ゴム状弾性材料を加熱されたダイスよって前記円環状基準部材に少なくとも一周以上押圧させながら所定形状の円環部材の成形工程と、円環状基準部材の接合工程及び端末部の接合処理工程をと同時に行うことで、ゴム状弾性材料の伸びの不均一性がなく、完製品の品質の向上を図ることが出来、またゴム状弾性材料から成る成形物の収縮による悪影響を防止して品質の向上を図ることが出来るものである。
【0013】
また、この発明の円環状ゴム状弾性部材の成形装置は、水平状態で回転自在なプレートの一側部に、プレート上に載置された円環状基準部材に沿って紐状または帯状の低粘度化したゴム状弾性材料を供給するゴム状弾性材料供給装置を設置し、前記プレート上にプレート表面をスライドしながら円環に一体的に成形する加熱手段を備えたダイスを設置し、このダイスにより、ゴム状弾性材料供給装置から供給されたゴム状弾性材料を所定断面形状に成形すると共に、端末部を一体的に接合するように構成したことを要旨とするものである。
【0014】
前記プレートが円盤状であり、前記ゴム状弾性材料供給装置は、プレートの径方向に移動可能に構成してあり、更にダイスは、前記プレートの平面に対して傾斜角度を調整できるように構成してある。
【0015】
このように、回転自在な円盤状のプレート上において、円環状基準部材に対してゴム状弾性材料を円環状の所定の形状に成形すると共に貼付け、また同時に端末部の接合を行うので、品質の向上及び作業性の向上を図ることが出来るものである。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づき、この発明の実施形態を説明する。
【0017】
図1は、この発明にかかる円環状ゴム状弾性部材の成形方法を実施するための成形装置の概略構成図を示し、この成形装置は、駆動モータMを介して水平状態で回転自在な円盤状のプレート1の一側部に、プレート1上の中心部に予め載置された円環状基準部材2に沿って紐状または帯状の低粘度化したゴム状弾性材料Wを供給するゴム押出機等のゴム状弾性材料供給装置3が設置してあり、また前記プレート1上には、プレート1の表面をスライドしながらゴム状弾性材料Wを円環に一体的に成形するダイス4が設置されている。
【0018】
なお、プレート1は水平に限定されず、鉛直状態に設置しても良く、またダイス4には、図示しない加熱手段が備えられ、ダイス4の表面温度は、成形加工時に60℃〜100℃に制御している。
【0019】
また前記円環状基準部材2は、この実施形態ではゴム材料を被覆したスチールコードを円環に構成した物したビードグロッメットを使用しているが、この実施形態には限定されず、環状物であれば特に材料には限定されるものではない。また、ゴム状弾性材料Wをダイス4により所定の形状に成形するものとして、この実施形態では、ゴム材料を断面略三角形状に形成するフィラーであるが、この実施形態に限定されるものではない。
【0020】
更に、ゴム状弾性材料供給装置3として、この実施形態では押出機を使用しているが、予め帯状に成形した材料をロール状に巻付けておき、これを巻出して使用することも可能である。
【0021】
前記ゴム押出機から成るゴム状弾性材料供給装置3は、前記プレート1の近傍に設置された台車5上に設置され、この台車5は、プレート1の径方向と平行に敷設されたガイドレール6上に移動可能に載置されている。このゴム状弾性材料供給装置3として、ゴム押出機を実施した場合、ゴム状弾性材料Wの押出量,押出し速度、押出し物の粘度は、プレート1の回転速度や材料の種類及び形状等により任意に設定されるもので、この実施形態では、押出し物の温度は、約80℃〜120℃程度である。
【0022】
また、前記ダイス4としては、図2に示すように、支点Oを中心として上下方向に旋回できるように構成され、前記プレート1の平面に対して傾斜角度を任意に調整でき、かつダイス4は断面蒲鉾状で、先端が円環状基準部材2の上面に当接してプレート1の表面との間で断面略三角形状のフィラーFを成形する。
【0023】
次に、円環状ゴム状弾性部材の成形方法を、図3(a)〜(g)及び(h)〜(m)を参照しながら説明する。
【0024】
図3(a)〜(g)は、一種類の円環状ゴム状弾性部材の成形工程図、(h)〜(m)は、二種類の円環状ゴム状弾性部材の成形工程図を示している。
【0025】
先ず、一種類の円環状ゴム状弾性部材(フィラーF)の成形方法としては、図3(a)に示すように、加熱した円盤状のプレート1の中心上に、予め成形した円環状基準部材2(ビードグロッメット)を載置,固定して所定の回転速度で回転させる。
【0026】
次に、図3(b)に示すように、プレート1上の円環状基準部材2の近傍にゴム状弾性材料供給装置3から低粘度化した紐状または帯状のゴム状弾性材料Wを供給する。このような状態から、図3(c),(d)に示すように、所定の傾斜角度で固定された加熱されたダイス4を円環状基準部材2及びゴム状弾性材料Wに押し当て、プレート1の回転に伴ってプレート1の表面とダイス4の先端(下端部)との空間部でゴム状弾性材料Wを扱きながら断面略三角形状のフィラーFの成形と、前記円環状基準部材2の外周面との密着を行う。
【0027】
このようにして、図3(e),(f)に示すように、プレート1を少なくとも1回転させると、継ぎ目のない円環状基準部材2に密着したゴム状弾性材料Wの円環状部材Fxが出来上がり、またゴム状弾性材料供給装置3からのゴム状弾性材料Wの供給は、プレート1を1回転させた状態で停止させると共に、ダイズ4により円環状部材の端末部の接合を同時に行って作業を終了させる。
【0028】
このようにして円環状基準部材2に密着して成形された継ぎ目のない円環状の部材Fxは、図3(g)に示すように、プレート1と共に、次の成形工程に搬送されるか、または成形機に直結している場合には、プレート1上から取外して使用するものである。
【0029】
次に、図3(h)〜(m)に示す二種類の材料を積層させて円環状の部材Fwを成形する方法は、図3(g)工程で一種類目の円環状部材Fxの成形が終了したら、次に、押出し物の材料を変えて一種類目の円環状部材Fxの外側に二種類目の低粘度化した紐状または帯状のゴム状弾性材料Waをゴム状弾性材料供給装置3から供給する(図3(h))。
【0030】
次いで、上記一種類目の円環状部材Fxの成形と同様に、所定の傾斜角度で固定された加熱されたダイス4を円環状基準部材2,一種類目の円環状部材Fx及びゴム状弾性材料Waに押し当てて、プレート1の回転に伴ってプレート1の表面とダイス4の先端(下端部)との空間部でゴム状弾性材料Waを扱きながら二種類目の円環状部材Fyの成形と、前記一種類目の円環状部材Fxに対する密着を行う(図3(i),(j))。
【0031】
このようにして、図3(k),(l)に示すように、プレート1を少なくとも1回転させると、継ぎ目のない一種類目の円環状部材Fxに密着した2層構造のゴム状弾性材料Waの円環状部材Fwが完成し、またゴム状弾性材料供給装置3からのゴム状弾性材料Waの供給は、プレート1を約1回転させた状態で停止させると共に、ダイズ4により円環状部材Fyの端末部の接合を同時に行って作業を終了させる。
【0032】
このように成形された二種類のゴム状弾性部材を積層させて一体的に成形した円環状部材Fwは、図3(m)に示すように、プレート1と共に、次の成形工程に搬送されるか、または成形機に直結している場合には、プレート1上から取外して使用するものである。
【0033】
この発明は上記のように環状に形成された円環状基準部材2に対して、未加硫状態の紐状のゴム状弾性材料Wを供給すると供に、該ゴム状弾性材料Wをダイス4よって前記円環状基準部材2に少なくとも一周以上押圧させながら所定形状の円環部材の成形工程と、円環状基準部材2の接合工程及び端末部の接合処理工程をと同時に行うことで、ゴム状弾性材料Wの伸びの不均一性がなく、完製品の品質の向上を図ることが出来、またゴム状弾性材料から成る成形物の収縮による悪影響を防止して品質の向上を図ることが出来るのである。
【0034】
【発明の効果】
この発明は、上記のように円環状ゴム状弾性部材の成形方法は、回転自在なプレート上に円環状基準部材を配設しておき、前記プレートを加熱した状態で一定の回転速度で回転させながら前記円環状基準部材の外周面に紐状または帯状の低粘度化したゴム状弾性材料を供給すると供に、該ゴム状弾性材料を加熱されたダイスよって前記円環状基準部材に押圧させながら前記プレートを少なくとも一周以上回転させて所定形状の円環部材を成形し、これと同時に円環状基準部材の接合及び端末部の接合処理を同時に行うので、ゴム状弾性材料の伸びの不均一性がなく、完製品の品質の向上を図ることが出来、またゴム状弾性材料から成る成形物の収縮による悪影響を防止して品質の向上を図ることが出来る効果がある。
【0035】
また、前記ゴム状弾性材料を2種類以上順次供給して、複数層の積層された円環部材を一体成形することも可能である。
【0036】
またこの発明は、回転自在なプレートの一側部に、プレート上に載置された円環状基準部材に沿って紐状または帯状の低粘度化したゴム状弾性材料を供給するゴム状弾性材料供給装置を設置し、前記プレート上にプレート表面をスライドしながら円環に一体的に成形する加熱手段を備えたダイスを設置し、このダイスにより、ゴム状弾性材料供給装置から供給されたゴム状弾性材料を所定断面形状に成形すると共に、端末部を一体的に接合するように構成し、回転自在な円盤状のプレート上において、円環状基準部材に対してゴム状弾性材料を円環状の所定の形状に成形すると共に貼付け、また同時に端末部の接合を行うので、品質の向上及び作業性の向上を図ることが出来る効果がある。
【0037】
また、紐状のゴム状弾性材料を所定の形状に成形したり、円環状基準部材に貼付け、更には成形体の端末接合処理を一つの工程で同時に行うようにして完製品の品質の向上を図ることができ、ゴム状弾性材料の収縮等による問題や設備の大型化の問題も解決でき、安価に製作出来る効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明にかかる円環状ゴム状弾性部材の成形方法を実施するための成形装置の概略構成図である。
【図2】ダイスによるゴム状弾性部材の成形加工状態の一部拡大断面図である。
【図3】(a)〜(g)は、一種類の円環状ゴム状弾性部材の成形方法を示す工程説明図、(h)〜(m)は、最初の円環状ゴム状弾性部材に二種類目の円環状ゴム状弾性部材を積層させて成形する方法の工程説明図である。
【符号の説明】
1 円盤状のプレート 2 円環状基準部材
3 ゴム状弾性材料供給装置 4 ダイス
5 台車 6 ガイドレール
W ゴム状弾性材料 M 駆動モータ
F フィラー Fx,Fy 円環状部材
Fw 円環状の部材 Wa ゴム状弾性材料
Claims (6)
- 回転自在なプレート上に円環状基準部材を配設しておき、前記プレートを加熱した状態で一定の回転速度で回転させながら前記円環状基準部材の外周面に紐状または帯状の低粘度化したゴム状弾性材料を供給すると供に、該ゴム状弾性材料を加熱されたダイスよって前記円環状基準部材に押圧させながら前記プレートを少なくとも一周以上回転させて所定形状の円環部材を成形し、これと同時に円環状基準部材の接合及び端末部の接合処理を行う円環状ゴム状弾性部材の成形方法。
- 前記ゴム状弾性材料を2種類以上順次供給して、複数層の積層された円環部材を一体成形する請求項1に記載の円環状ゴム状弾性部材の成形方法。
- 前記円環状基準部材が、予め成形されたビードグロメットであり、ダイスよって円環状に一体的に成形する部材が断面略三角形状のフィラーである請求項1または2に記載の円環状ゴム状弾性部材の成形方法。
- 回転自在なプレートの一側部に、プレート上に載置された円環状基準部材に沿って紐状または帯状の低粘度化したゴム状弾性材料を供給するゴム状弾性材料供給装置を設置し、前記プレート上にプレート表面をスライドしながら円環に一体的に成形する加熱手段を備えたダイスを設置し、このダイスにより、ゴム状弾性材料供給装置から供給されたゴム状弾性材料を所定断面形状に成形すると共に、端末部を一体的に接合するように構成して成る円環状ゴム状弾性部材の成形装置。
- 前記プレートが円盤状であり、前記ゴム状弾性材料供給装置は、プレートの径方向に移動可能に構成してある請求項4に記載の円環状ゴム状弾性部材の成形装置。
- 前記ダイスは、前記プレートの平面に対して傾斜角度を調整できるように構成した請求項4または5に記載の円環状ゴム状弾性部材の成形装置。
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