JP4636512B2 - ゴムシート製造装置 - Google Patents

Description

本発明はゴムシート製造装置に関し、より詳細には、荒生地を熱入れして押し出す押出機から押し出されたゴムを、チャンバーのゴム導入部に直接導入することによって、押出機から押し出されたフィードゴムの温度の変化を防止し、もって、安定した品質のゴムシートを製造することを可能にしたゴムシート製造装置に関する。

タイヤ等の製造工程では、ユニフォーミティ（均一性）の要求が厳しいタイヤを製造する上で、ゴムシートを製造する押出し工程は、最も重要な工程の一つである。インターナルミキサーで練られた荒生地を、正確で均一な長さ、厚さ、形状及び重量を保つように製造する必要がある。

特許文献ではないが、従来のゴムシート製造装置を図５および図６に示す。図５は、従来のゴムシート製造装置の全体構成を示す説明図、図６は図５のＡ矢視図である。押出機１は、前工程のインターナルミキサーで練られた荒生地を、ホッパー２から投入し、熱入れしたフィードゴムＦＲをヘッド３から押し出す。フィードゴムＦＲは、循環式のコンベア４によって図５中右方に搬送され、右側のチャンバー５の上部から、ゴム溜め部６に供給される。円筒状のロール７が反時計方向に連続回転し、口金８とロール７との間の隙間から、所望の形状に成型されたゴムシートＲＳを排出する。

この従来技術では、押出機１で熱入れしたフィードゴムＦＲが、コンベア４での搬送中に冷めてしまうため、安定した形状精度でゴムシートＲＳを成型できなくなる恐れがある。そのため、コンベア４の周囲をカバーで覆い、温水を通して、フィードゴムＦＲの保温を行っている。この保温処置は、一定のコンベア速度で安定生産する場合にはある程度の効果が得られる。しかし、近年は、多品種少量生産の傾向があり、その結果、品種の切り替えによる押し出し速度の変動や、生産設備の一時停止が多発する。結果として、立ち上がりまでの保温時間が長く掛かり、設備の稼働率が低下したり、ゴムシートＲＳの品質が安定しない等の問題が生じている。また、保温機能が付いたコンベアは高価となり、設備そのものの寸法も大きなものとなっている。

図７は他の従来ゴムシート製造装置を示す。この装置においては、２層式押出機１０Ａには内部にスクリューが設けられた２本のシリンダ１１Ａ、１２Ａが延出しており、各シリンダ１１Ａ、１２Ａにはそれぞれホッパー１３Ａ、１４Ａから各材料が投入される。２層式押出機１０Ａには、さらに複数のリール１８Ａからコード（スチール又は樹脂製）３Ａが供給され、同押出機１０Ａからは帯状の小巾カーカス部材５Ａが押出成型される。（特許文献１参照）。
この特許文献１に記載されたタイヤ成型用ゴム部材押出機では、シリンダ１１Ａ、１２Ａと押出機１０Ａとが一体に構成されており、ゴムが搬送中に冷却され難い構造であるが、その搬送装置であるシリンダ１１Ａ、１２Ａは内部にスクリューを備えた複雑な構造で、大型化しかつ製造コストも掛かるという問題がある。

特開２００２−３０７５２０号公報（段落番号「００３７」、図１）

本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的は、荒生地を熱入れして押し出す押出機から押し出されたゴムを、チャンバーのゴム導入部に直接導入することによって、押出機から押し出されたフィードゴムの温度の変化を防止し、もって、安定した品質のゴムシートを製造することである。

請求項１の発明は、ゴム荒生地を熱入れして押し出す押出機と、押出機で押し出したゴムを供給するゴム溜め部と、前記ゴム溜め部のゴムを成型するロールを備えたゴムシート成型機とからなるゴムシート製造装置において、前記ゴムシート成型機は、前記ゴム溜め部に連通し、前記ロールで押出したゴムをシート状に成型する口金を備え、前記ゴム溜め部は、チャンバーの円弧状の凹部と前記ロールの外周面との間で、前記口金に向かって前記円弧状の凹部と前記ロールの外周面間の距離が縮小するように形成され、前記押出機のヘッドの端面は、他端が前記ゴム溜め部のチャンバーの円弧状の凹部に開口したゴム導入部の一端に直結し、前記押出機から押し出されたゴムを前記ゴムシート成型機のゴム溜め部に直接導入することを特徴とする。
請求項２の発明は、請求項１に記載されたゴムシート製造装置において、複数の押出機が前記ゴム導入部の一端に直結されていることを特徴とする。
請求項３の発明は、請求項１又は２に記載されたゴムシート製造装置において、前記押出機、ゴムシート成型機、およびロールを所定温度に保温する手段を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、押出機から押し出されたゴムの温度低下、および温度の変化を少なくすることができ、正確な寸法形状のゴムシートを成型することができる。また、各部を温度調節する際に、放熱部が少なくて済むため、省エネルギーとなり経済的である。さらに、コンベアが不要となるため、コンパクトな設備となる。
また、押出機からチャンバーまでのゴムの搬送経路が最短で済むため、動作が安定しており、段取り替えも簡単になる。
また、複数の材料から構成されるゴムシートを、コンパクトな設備で製造することができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の第１の実施形態のゴムシート製造装置の正面図、図２は図１のＢ矢視図である。第１の実施形態は、押出機が１台であって、単一材料のゴムシートを排出する場合の例である。上記従来装置と同等部分については、同一符号を付して説明する。

図１において押出機１は、ヘッド３の端面３Ａが、ゴムシート成型機のチャンバー５の端面５Ａに密着し、ボルト等の締め付けによりチャンバー５と直結している。ヘッド３の内部に形成されたゴム排出孔９は、図２の平面視で、ヘッド３の右端面３Ａに向かって先端が広がりながら、右端面３Ａに開口している。チャンバー５には、ゴム排出孔９の開口部と同一断面形状を有するゴム導入部１０が形成されている。ゴム導入部１０の左側は、チャンバー５の左端面５Ａに開口し、ヘッド３側のゴム排出孔９の開口部と形状と寸法が整合している。ゴム導入部１０の右側は、チャンバー５のゴム溜め部６に開口している。したがって、押出機１で熱入れしたゴムは、ヘッド３のゴム排出孔９から、チャンバー５のゴム導入部１０を通り、ゴム溜め部６に供給される。

ゴム溜め部６は、チャンバー５の円弧状の凹部５Ｂ（図１）と、ロール７の外周７Ａとの間に形成された空間である。チャンバー５の端面５Ｃには口金８が固定され、口金８とロール７との間の隙間を、所望の正確な寸法形状に形成している。ロール７が反時計方向に回転すると、口金８とロール７との間の隙間から、ゴムシートＲＳが排出される。排出されたゴムシートＲＳは、ゴムシートＲＳの幅方向両側に配置されたカッター１１、１１（図２）によって、正確な幅寸法にカットされ、図２の矢印Ｘで示す方向に送られて、次工程での処理が行われる。
以上の実施形態において押出機１、ヘッド３、チャンバー５、ロール７は各々加熱手段（図示せず）で加熱され、一定の温度、例えば、押出機１が９０゜Ｃ、ヘッド３が８５゜Ｃ、チャンバー５が８５゜Ｃ、ロール７が７０゜Ｃに維持される。なお、所定の温度が維持される限り加熱手段は必ずしも個々に設ける必要はない。

図１、２に示すこの実施形態によれば、押出機１から押し出されたゴムは、チャンバー５のゴム溜め部６へ通じるまでの距離が短く、また、外気と触れる部分がないため、ゴムの温度低下、および温度の変化を少なくすることができ、正確な寸法形状のゴムシートＲＳを成型することができる。また、各部を温度調節するにしても、放熱部が少なくて済むため、省エネルギーとなり経済的である。さらに、コンベアが不要となるため、コンパクトな設備となる。
特に、ゴムシートＲＳの成型速度が低速（０．５ｍ／分以下）の場合や、段取り替えで成型を一時的に停止する場合にも、押出機１からチャンバー５までのゴムの搬送経路が最短で済むため、動作が安定しており、段取り替えも簡単になる。

次に、本発明の第２の実施形態を図面に基づいて説明する。図３は本発明の第２の実施形態のゴムシート製造装置の正面図、図４は図３のＣ矢視図である。第２の実施形態は、押出機が３台であって、３種類の材料のゴムシートを使用する場合の例である。上記第１の実施形態と同等部分については、同一符号を付けて説明し、第１の実施形態と同一構造部分の説明は省略する。

図３中左側に配置された押出機２１、２２の２台は、各々のヘッド３１、３２の右端面が、チャンバー５の左端面５Ａに密着し、ボルト等の締め付けによりチャンバー５と直結している。
押出機２１は水平方向からチャンバー５に接続し、押出機２２は左斜め上方からチャンバー５に接続している。各ヘッド３１、３２の内部に形成されたゴム排出孔９１、９２は、図３の正面視で、ヘッド３１、３２の右端面３１Ａ、３２Ａに向かって先が二つに分岐し、右端面３１Ａ、３２Ａに開口している。チャンバー５には、ゴム排出孔９１、９２の開口部と同一断面形状を有するゴム導入部１０１、１０２が形成されている。ゴム導入部１０１、１０２の左側は、チャンバー５の左端面５Ａに開口し、ヘッド３１、３２側のゴム排出孔９１、９２の二つに分岐した開口部と整合している。ゴム導入部１０１、１０２の右側は、チャンバー５のゴム溜め部６に開口している。したがって、押出機２１、２２で熱入れしたゴムは、ヘッド３１、３２のゴム排出孔９１、９２から、チャンバー５のゴム導入部１０１、１０２を通り、ゴム溜め部６に供給される。

図３中右上の押出機２３は、その左側のヘッド３３の下面から押し出されたフィードゴムＦＲが、小ロール１２で案内されてロール７との間を通り、ゴム溜め部６の上方開口部から、ゴム溜め部６に入り込む。図４において、ゴム溜め部６には、４枚の仕切板１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ、１３Ｄが挿入され、ゴム溜め部６を５つの空間に仕切っている。仕切り板１３Ｂ、１３Ｃに挟まれた空間に、押出機２３から押し出されたフィードゴムＦＲが案内される。仕切り板１３Ａと１３Ｂに挟まれた空間、および仕切り板１３Ｃと１３Ｄに挟まれた空間に、押出機２２から押し出されたゴムが各々案内される。仕切り板１３Ａとチャンバー５に挟まれた空間、および仕切り板１３Ｄとチャンバー５に挟まれた空間に、押出機２１から押し出されたゴムが各々案内される。

ロール７が反時計方向に回転すると、口金８とロール７の間の隙間から５枚のゴムシート２１ＲＳ、２２ＲＳ、２３ＲＳ、２２ＲＳ、２１ＲＳが、それらの境界がつながって排出される。ゴムシートの幅方向両端にあるゴムシート２１ＲＳ、２１ＲＳは、ゴムシート２１ＲＳ、２１ＲＳの幅方向両側に配置されたカッター１１、１１によって、正確な幅寸法にカットされ、図４の右方向に送られて、次工程での処理が行われる。押出機２１、２２、２３、ヘッド３１、３２、３３、チャンバー５、ロール７、ロール１２は各々加熱され、温度が一定に保持されている。

第２の実施形態では、複数の材料から構成されるゴムシートを、コンパクトな設備で製造することができる点の作用効果が前記第１の実施形態に付加されている。

本発明の第１の実施形態のゴムシート製造装置の正面図である。 図１のＢ矢視図である。 本発明の第２の実施形態のゴムシート製造装置の正面図である。 図３のＣ矢視図である。 従来のゴムシート製造装置を示す説明図である。 図５のＡ矢視図である。 従来の他のゴムシート製造装置を示す説明図である。

符号の説明

１、２１、２２、２３…押出機、３、３１、３２、３３…ヘッド、４…コンベア、５…チャンバー、６…ゴム溜め部、７…ロール、８…口金、１０、１０１、１０２…ゴム導入部、１１…カッター。

Claims (3)

1. ゴム荒生地を熱入れして押し出す押出機と、押出機で押し出したゴムを供給するゴム溜め部と、前記ゴム溜め部のゴムを成型するロールを備えたゴムシート成型機とからなるゴムシート製造装置において、
   前記ゴムシート成型機は、前記ゴム溜め部に連通し、前記ロールで押出したゴムをシート状に成型する口金を備え、
   前記ゴム溜め部は、チャンバーの円弧状の凹部と前記ロールの外周面との間で、前記口金に向かって前記円弧状の凹部と前記ロールの外周面間の距離が縮小するように形成され、
   前記押出機のヘッドの端面は、他端が前記ゴム溜め部のチャンバーの円弧状の凹部に開口したゴム導入部の一端に直結し、前記押出機から押し出されたゴムを前記ゴムシート成型機のゴム溜め部に直接導入することを特徴とするゴムシート製造装置。
2. 請求項１に記載されたゴムシート製造装置において、
   複数の押出機が前記ゴム導入部の一端に直結されていることを特徴とするゴムシート製造装置。
3. 請求項１又は２に記載されたゴムシート製造装置において、
   前記押出機、ゴムシート成型機、およびロールを所定温度に保温する手段を備えたことを特徴とするゴムシート製造装置。
   

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