JP4538992B2 - ゴムストリップ材の巻付け方法及び巻付け装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気入りタイヤの製造においてゴムストリップ材を成形ドラムに巻付ける方法及び装置に関し、更に詳しくは、ゴムストリップ材の巻付け不良を防止するようにしたゴムストリップ材の巻付け方法及び巻付け装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
空気入りタイヤを製造する方法として、射出装置から未加硫のゴムストリップ材を連続的に供給すると共に、該ゴムストリップ材を成形ドラムに巻付け、その積層構造に基づいてキャップトレッド、アンダートレッド、サイドトレッド、リムクッションゴム等のタイヤ構成部材を成形することが行われている。
【0003】
このようにタイヤ構成部材を直接成形することにより、タイヤの製造効率を向上することができると共に、予め成形したタイヤ構成部材を保管する必要がないため、省スペース化も図ることができ、その結果、タイヤの製造コストを大きく低減することができるという利点がある。
【0004】
しかしながら、ゴムストリップ材に巻付け不良を生じると、巻付け装置を停止させて不良箇所を修復する必要がある。そのため、このような巻付け不良を頻繁に生じたのでは、作業効率が低下し、タイヤの製造コストを低減する効果が得られなくなるという問題があった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、ゴムストリップ材の巻付け不良を防止することを可能にしたゴムストリップ材の巻付け方法及び巻付け装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明のゴムストリップ材の巻付け方法は、射出装置から未加硫のゴムストリップ材を押し出しつつ該ゴムストリップ材を成形ドラムに巻付ける方法において、
前記ゴムストリップ材をガイドロールで案内しながら成形ドラムに巻付け、
前記ゴムストリップ材の巻付け中に、前記射出装置の射出ノズルと前記ガイドロールとの間において前記ゴムストリップ材に向けて引出ロールを徐々に押し下げて該ゴムストリップ材のパスを増長し、
前記ゴムストリップ材の巻付け終期に、前記ガイドロールを前記成形ドラムから離して前記成形ドラムと前記ガイドロールとの間に隙間を形成し、該隙間内で前記ゴムストリップ材を切断し、
前記ゴムストリップ材の切断後に、前記引出ロールによる前記ゴムストリップ材の押し下げを解除し、前記パスの増長分により少なくとも前記ゴムストリップ材の収縮を相殺することを特徴とするものである。
【0007】
また、上記目的を達成するための本発明のゴムストリップ材の巻付け方法は、射出装置から未加硫のゴムストリップ材を押し出しつつ該ゴムストリップ材を成形ドラムに巻付ける方法において、
前記ゴムストリップ材をガイドロールで案内しながら成形ドラムに巻付け、
前記ゴムストリップ材の巻付け終期に、前記ガイドロールを前記成形ドラムから離して前記成形ドラムと前記ガイドロールとの間に隙間を形成し、該隙間内で前記ゴムストリップ材を棒材で押さえ込み、前記成形ドラムの回転力に基づいて該ゴムストリップ材を引き切りすることを特徴とするものである。
【0008】
一方、上記目的を達成するための本発明のゴムストリップ材の巻付け装置は、射出装置から未加硫のゴムストリップ材を押し出しつつ該ゴムストリップ材を成形ドラムに巻付ける装置において、
前記射出装置の射出ノズルと前記成形ドラムとの間に、前記ゴムストリップ材のパスに沿って移動自在でかつ該ゴムストリップ材を前記成形ドラムへ案内するガイドロールと、前記ゴムストリップ材のパスに対して交差する方向に移動自在でかつ該ゴムストリップ材のパスの長さを制御する引出ロールとを設けると共に、前記成形ドラムと前記ガイドロールとの間の隙間内で前記ゴムストリップ材を切断する切断装置を設けたことを特徴とするものである。
【0009】
また、上記目的を達成するための本発明のゴムストリップ材の巻付け装置は、射出装置から未加硫のゴムストリップ材を押し出しつつ該ゴムストリップ材を成形ドラムに巻付ける装置において、
前記射出装置の射出ノズルと前記成形ドラムとの間に、前記ゴムストリップ材のパスに沿って移動自在でかつ該ゴムストリップ材を前記成形ドラムへ案内するガイドロールを設けると共に、前記成形ドラムと前記ガイドロールとの間の隙間内で前記ゴムストリップ材を押さえ込み該ゴムストリップ材の引き切りを補助する棒材からなる切断装置を設けたことを特徴とするものである。
【0010】
本発明者らは、ゴムストリップ材をガイドロールで案内しながら成形ドラムに巻付け、ゴムストリップ材の巻付け終期に、ガイドロールを成形ドラムから離して成形ドラムとガイドロールとの間に隙間を形成し、該隙間内でゴムストリップ材を切断する方法及びその方法を実施するための装置について鋭意研究した。
【0011】
その結果、ゴムストリップ材の巻付け不良を生じる要因として、下記の問題点を知見した。第1に、巻付け時においてはゴムストリップ材に或る程度の張力が与えられるので、ゴムストリップ材の押出を止めて該ゴムストリップ材を切断すると、ゴムストリップ材自体が収縮する。そのため、収縮時の応力がゴムストリップ材の射出ノズル近傍位置に集中し、次回の巻付け作業を開始する際にゴムストリップ材が切れ易くなり、しかもガイドロールに掛かるゴムストリップ材の長さが減少し、次回の巻付け作業の前にゴムストリップ材の先端位置の手直しが必要になってしまう。
【0012】
第2に、ゴムストリップ材を切断にワイヤからなる切断装置を使用した場合、ゴムストリップ材に切り込んだワイヤが元の位置に戻る際に、ガイドロールに掛かるゴムストリップ材が跳ね上がり、この状態もゴムストリップ材の先端位置の手直しを必要とする。また、ゴムストリップ材を切断し巻き取る際に、成形ドラムに巻き付けられたゴムストリップ材の端末が暴れてその位置が不安定になるという不都合もある。
【0013】
そこで、上記第1の問題点に鑑みて、ゴムストリップ材の巻付け中に、射出装置の射出ノズルとガイドロールとの間においてゴムストリップ材に向けて引出ロールを徐々に押し下げて該ゴムストリップ材のパスを増長し、ゴムストリップ材の切断後に、引出ロールによるゴムストリップ材の押し下げを解除し、そのパスの増長分により少なくともゴムストリップ材の収縮を相殺するようにしたのである。これにより、ゴムストリップ材の射出ノズル近傍位置が切れ易くなることやガイドロールに掛かるゴムストリップ材の長さが減少することを防止できる。
【0014】
一方、上記第2の問題点に鑑みて、ゴムストリップ材の巻付け終期に、ガイドロールを成形ドラムから離して成形ドラムとガイドロールとの間に隙間を形成し、該隙間内でゴムストリップ材を棒材で押さえ込み、成形ドラムの回転力に基づいて該ゴムストリップ材を引き切りするのである。これにより、ガイドロールに掛かるゴムストリップ材は跳ね上がることを防止し、しかも成形ドラムに巻き付けられたゴムストリップ材の端末の位置を安定させるのである。
【0015】
【発明の実施形態】
以下、本発明を添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
【0016】
図1〜図3は本発明の実施形態からなるストリップ材の巻付け装置を示すものである。本実施形態の巻付け装置は、射出装置1を成形ドラムDの外周面に対向するように配設し、この射出装置1を成形ドラムDの軸方向に対して往復移動させる構成になっている。射出装置1の押出機構は特に限定されるものではないが、1タイヤ分のタイヤ構成部材を正確かつ定量的に押し出すために、プランジャータイプの定量押出機を用いると良い。
【0017】
射出装置1は、その前面プレート2に射出ノズル3を有し、該射出ノズル3からゴムストリップ材Sを連続的に押し出すようになっている。前面プレート2には左右一対のアーム部材4,4が成形ドラムDに向けて水平方向に立設されている。アーム部材4は前面プレート2に取り付けられた固定部4aと、該固定部4aからストリップ材Sのパスに沿って伸縮自在な可動部4bとから構成され、その伸縮動作をエアシリンダ等で行うようになっている。
【0018】
各アーム部材4の可動部4bの側面にはブラケット5が取り付けられている。そして、アーム部材4の先端側には、左右一対のブラケット5,5に跨がって取り付けられた軸受け部材6を介してガイドロール7が軸支されている。このガイドロール7の回転軸の両端部には係止部材7aが取り付けられている。また、ガイドロール7は成形ドラムDに従動して一方向に回転するものの、その逆方向の回転は規制されている。そのため、ガイドロール7は射出装置1から供給されるゴムストリップ材Sに対して張力を与えることが可能である。
【0019】
図2に示すように、アーム部材4の伸長時には、ゴムストリップ材Sをガイドロール7で張力を与えながら成形ドラムDに押し付けると共に、ガイドロール7と射出装置1の射出ノズル3との間にゴムストリップ材Sを押出量の変動を吸収するための空間を形成するようになっている。押出初期のオーバーシュートを吸収するために、前記空間の長さは100〜200mmにすると良い。一方、図3に示すように、アーム部材4の収縮時には、成形ドラムDとガイドロール7との間に隙間を形成するようになっている。
【0020】
アーム部材4の先端部には、ゴムストリップ材Sを成形ドラムDとガイドロール7との間で切断するための切断装置8が設けられている。即ち、各アーム部材4の可動部4bの端面にはブラケット9が取り付けられ、このブラケット9にロータリーアクチュエータ10が搭載されている。ロータリーアクチュエータ10の回転軸10aはカップリング11を介して旋回翼12の回転軸12aに連結されている。この回転軸12aは軸受け部材13により軸支されている。旋回翼12にはブラケット14が連結されている。そして、左右一対のブラケット14,14に跨がってカッターとなる棒材15が架設されている。棒材15は外径3〜6mmの丸棒であることが好ましい。この棒材15はブラケット14に対して回転しないように固定されている。この切断装置8は、ロータリーアクチュエータ10の駆動により図3の破線にて示す軌道Xに沿って棒材15を回動させるようになっている。
【0021】
ガイドロール7の下方側には、伸縮自在なロッド16aを備えたシリンダ16がブラケット17を介して前面プレート2に取り付けられている。このロッド16aの先端部には軸受け部材18を介してプレスロール19が軸支されている。プレスロール19の回転軸の両端部には係止部材19aが取り付けられている。このプレスロール19はゴムストリップ材Sを成形ドラムDに対して常に押圧するものである。
【0022】
ゴムストリップ材Sのパスの上方には、上下方向に伸縮自在なロッド20aを備えたシリンダ20がブラケット21を介して前面プレート2に取り付けられている。ロッド20aの下端部には軸受け部材22を介して引出ロール23が軸支されている。この引出ロール23はゴムストリップ材Sを上から押し込んで該ゴムストリップ材Sのパスの長さを制御するものである。
【0023】
次に、上述したゴムストリップ材の巻付け装置の動作について説明する。先ず、射出装置1の射出ノズル3からストリップ材Sを所定の長さで押し出し、その先端部をガイドロール7上にセットする。このとき、ストリップ材Sの長さは成形ドラムDに対して貼付け可能な長さとする。
【0024】
次に、図2に示すように、アーム部材4を伸長状態にすることにより、ゴムストリップ材Sをガイドロール7で張力を与えながら成形ドラムDに押し付けると共に、ガイドロール7と射出装置1の射出ノズル3との間にゴムストリップ材Sの押出量の変動を吸収するための空間を形成する。次いで、ゴムストリップ材Sの押出に合わせて成形ドラムDを回転させ、該成形ドラムDにゴムストリップ材Sを介して当接するガイドロール7を従動回転させる。これにより、ガイドロール7で案内されたゴムストリップ材Sを成形ドラムDの外周面に巻付ける。
【0025】
このようにゴムストリップ材Sをガイドロール7を用いて張力を与えながら成形ドラムDに押し付け、ガイドロール7と射出装置1の射出ノズル3との間に空間を形成することにより、押出初期等においてゴムストリップ材Sが不安定な出方をしても、そのバラツキをガイドロール7と射出ノズル3との間の空間で吸収することができる。即ち、ゴムストリップ材Sには張力が与えられているので、オーバーシュートを起こしてもゴムストリップ材Sが曲がったり、波打ったりすることはない。従って、射出装置1を用いたストリップワインディング成形法において、ゴムストリップ材Sを精度良く巻付けることができる。
【0026】
ゴムストリップ材Sの巻付け中においては、射出装置1の射出ノズル3とガイドロール7との間において、ゴムストリップ材Sに向けて引出ロール23を巻付け作業に影響を与えない程度の速度で徐々に押し下げ、その分だけゴムストリップ材Sのパスを増長する(図4)。
【0027】
ゴムストリップ材Sの巻付けが終わる直前においては、アーム部材4を収縮状態にすることにより、ガイドロール7を成形ドラムDから離し、成形ドラムDとガイドロール7との間に隙間を形成する(図5)。
【0028】
次いで、棒材15を備えた切断装置8を用いて、ゴムストリップ材Sを成形ドラムDとガイドロール7との間で切断する。即ち、棒材15を十分な角度で旋回させてゴムストリップ材Sを棒材15とガイドロール7との間に押さえ込み、成形ドラムDの回転力に基づいて該ゴムストリップ材Sを引き切りする(図6)。上記引き切りによれば、棒材15が元の位置に戻る際に、ガイドロール7に掛かるゴムストリップ材Sが跳ね上がることはなく、しかも成形ドラムDに巻き付けられたゴムストリップ材Sの端末が暴れることもない。また、ゴムストリップ材Sの切断に際して、その切断端をプレスロール19で成形ドラムDに押し付けているので、ゴムストリップ材Sの切断端の乱れは確実に防止される。なお、ゴムストリップ材Sの切断端は、引き切りにより徐々に細くなるので、この切断端がタイヤユニフォミティーに与える影響を最小限に抑えることができる。
【0029】
ゴムストリップ材Sの切断後、引出ロール23を上昇させ、該引出ロール23によるゴムストリップ材Sの押し下げを解除する(図7)。ゴムストリップ材Sは収縮するが、この収縮はゴムストリップ材Sのパスの増長分により吸収される(図8)。これにより、ゴムストリップ材Sの射出ノズル近傍位置が切れ易くなることを防止し、ゴムストリップ材Sの切断端をガイドロール7上に十分な長さで残存させることが可能になる。そのため、次回の巻付け作業を開始する際にゴムストリップ材Sを手作業でガイドロール7上に導く必要がなくなり、複数回の巻付け作業を連続して行うことができる。
【0030】
本発明では、ゴムストリップ材Sの成形ドラムDに対する巻付け回数と、成形ドラムDの軸方向への移動量を制御することにより、成形ドラムDの外周側に所望の断面形状を有するタイヤ構成部材を成形することができ、これらタイヤ構成部材を精度良く成形することが可能になる。上記タイヤ構成部材としては、空気入りタイヤのキャップトレッド、アンダートレッド、サイドトレッド、リムクッションゴム等を挙げることができる。
【0031】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、ゴムストリップ材の巻付け中に、射出装置の射出ノズルとガイドロールとの間においてゴムストリップ材に向けて引出ロールを徐々に押し下げて該ゴムストリップ材のパスを増長し、ゴムストリップ材の切断後に、引出ロールによるゴムストリップ材の押し下げを解除し、パスの増長分により少なくともゴムストリップ材の収縮を相殺するから、ゴムストリップ材の射出ノズル近傍位置が切れ易くなることやガイドロールに掛かるゴムストリップ材の長さが減少することを防止できる。
【0032】
また、ゴムストリップ材の巻付け終期に、ガイドロールを成形ドラムから離して成形ドラムとガイドロールとの間に隙間を形成し、該隙間内でゴムストリップ材を棒材で押さえ込み、成形ドラムの回転力に基づいて該ゴムストリップ材を引き切りするから、ガイドロールに掛かるゴムストリップ材は跳ね上がることを防止し、しかも成形ドラムに巻き付けられたゴムストリップ材の端末の位置を安定させることができる。
【0033】
本発明によれば、上記のようにゴムストリップ材の巻付け不良を防止することができるので、ストリップワインディング法の利点を活かして空気入りタイヤを低コストで製造することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態からなるゴムストリップ材の巻付け装置の要部を示す拡大正面図である。
【図2】本発明の実施形態からなるゴムストリップ材の巻付け装置(ガイドロールを成形ドラム側に押し付けた状態)を示す側面図である。
【図3】本発明の実施形態からなるゴムストリップ材の巻付け装置(ガイドロールを成形ドラムから離した状態)を示す側面図である。
【図4】上記ゴムストリップ材の巻付け装置による定常運転状態を示す概略側面図である。
【図5】上記ゴムストリップ材の巻付け装置による切断準備状態を示す概略側面図である。
【図6】上記ゴムストリップ材の巻付け装置による切断動作状態を示す概略側面図である。
【図7】上記ゴムストリップ材の巻付け装置による切断動作直後の状態を示す概略側面図である。
【図8】上記ゴムストリップ材の巻付け装置による切断動作後のゴムストリップ材の収縮状態を示す概略側面図である。
【符号の説明】
1 射出装置
3 射出ノズル
7 ガイドロール
8 切断装置
15 棒材
23 引出ロール
D 成形ドラム
S ゴムストリップ材
Claims (6)
- 射出装置から未加硫のゴムストリップ材を押し出しつつ該ゴムストリップ材を成形ドラムに巻付ける方法において、
前記ゴムストリップ材をガイドロールで案内しながら成形ドラムに巻付け、
前記ゴムストリップ材の巻付け中に、前記射出装置の射出ノズルと前記ガイドロールとの間において前記ゴムストリップ材に向けて引出ロールを徐々に押し下げて該ゴムストリップ材のパスを増長し、
前記ゴムストリップ材の巻付け終期に、前記ガイドロールを前記成形ドラムから離して前記成形ドラムと前記ガイドロールとの間に隙間を形成し、該隙間内で前記ゴムストリップ材を切断し、
前記ゴムストリップ材の切断後に、前記引出ロールによる前記ゴムストリップ材の押し下げを解除し、前記パスの増長分により少なくとも前記ゴムストリップ材の収縮を相殺するゴムストリップ材の巻付け方法。 - 射出装置から未加硫のゴムストリップ材を押し出しつつ該ゴムストリップ材を成形ドラムに巻付ける方法において、
前記ゴムストリップ材をガイドロールで案内しながら成形ドラムに巻付け、
前記ゴムストリップ材の巻付け終期に、前記ガイドロールを前記成形ドラムから離して前記成形ドラムと前記ガイドロールとの間に隙間を形成し、該隙間内で前記ゴムストリップ材を棒材で押さえ込み、前記成形ドラムの回転力に基づいて該ゴムストリップ材を引き切りするゴムストリップ材の巻付け方法。 - 前記ゴムストリップ材の巻付け終期に、前記ガイドロールを前記成形ドラムから離して前記成形ドラムと前記ガイドロールとの間に隙間を形成し、該隙間内で前記ゴムストリップ材を棒材で押さえ込み、前記成形ドラムの回転力に基づいて該ゴムストリップ材を引き切りする請求項1に記載のゴムストリップ材の巻付け方法。
- 射出装置から未加硫のゴムストリップ材を押し出しつつ該ゴムストリップ材を成形ドラムに巻付ける装置において、
前記射出装置の射出ノズルと前記成形ドラムとの間に、前記ゴムストリップ材のパスに沿って移動自在でかつ該ゴムストリップ材を前記成形ドラムへ案内するガイドロールと、前記ゴムストリップ材のパスに対して交差する方向に移動自在でかつ該ゴムストリップ材のパスの長さを制御する引出ロールとを設けると共に、前記成形ドラムと前記ガイドロールとの間の隙間内で前記ゴムストリップ材を切断する切断装置を設けたゴムストリップ材の巻付け装置。 - 射出装置から未加硫のゴムストリップ材を押し出しつつ該ゴムストリップ材を成形ドラムに巻付ける装置において、
前記射出装置の射出ノズルと前記成形ドラムとの間に、前記ゴムストリップ材のパスに沿って移動自在でかつ該ゴムストリップ材を前記成形ドラムへ案内するガイドロールを設けると共に、前記成形ドラムと前記ガイドロールとの間の隙間内で前記ゴムストリップ材を押さえ込み該ゴムストリップ材の引き切りを補助する棒材からなる切断装置を設けたゴムストリップ材の巻付け装置。 - 前記成形ドラムと前記ガイドロールとの間の隙間内で前記ゴムストリップ材を押さえ込み該ゴムストリップ材の引き切りを補助する棒材からなる切断装置を設けた請求項4に記載のゴムストリップ材の巻付け装置。
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