JP4756879B2

JP4756879B2 - 帯状ゴム部材の貼付装置

Info

Publication number: JP4756879B2
Application number: JP2005057184A
Authority: JP
Inventors: 亮中司
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2005-03-02
Filing date: 2005-03-02
Publication date: 2011-08-24
Anticipated expiration: 2025-03-02
Also published as: JP2006239981A

Description

本発明は、成型ドラム等のバンドドラム上に帯状ゴム部材を貼付ける装置に関する。

この種の帯状ゴム部材の貼付装置には、タイヤを製造する過程で、インナライナやカーカスプライなどタイヤを構成する帯状ゴム部材を成型ドラム上に巻き付けて、内部に気泡が残らないように圧着ローラで押圧してエア抜きをする貼付装置の例がある（例えば、特許文献１参照）。
実用新案登録第２５０８８９９号公報

同特許文献１に開示された貼付装置の要部を図４に示す。
タイヤ成型ドラム01の主軸02が、本体フレーム03に回転駆動可能に支持されている。
一方、シャフト04を回転自在に支持された圧着ローラ05が、タイヤ成型ドラム01の主軸02に平行な姿勢を保ってタイヤ成型ドラム01に接離自在に支持されている。
圧着ローラ05は、軸方向に長尺で表面に被覆された弾性材が円筒状をなしている。

タイヤ成型ドラム01に巻き付けられともに回転する帯状ゴム部材に対して、圧着ローラ05を近づけ帯状ゴム部材の全幅に亘って押圧し、タイヤ成型ドラム01に帯状ゴム部材を貼り付けていく。

また、別の貼付装置の例を図５に示す。
同例は、バンドドラム011の外周面に対向して左右一対の圧着ローラ012，012が設けられている。
圧着ローラ012，012は、幅狭でそれぞれエアシリンダ013，013によりバンドドラム011に接近するとともに、左右軸方向に移動自在に支持されている。

図５に示すように、貼付け直前には、互いに接近した圧着ローラ012，012は、バンドドラム011の幅方向中央部にあり、貼付けが開始すると、バンドドラム011に巻き付けられて回転する帯状ゴム部材に圧着ローラ012，012が近づき、左右の圧着ローラ012，012は幅方向中央部をまず押圧し、押圧しながら左右に互いに離れるように移動して帯状ゴム部材を貼り付けていく。

前者の特許文献１の例では、円筒状の圧着ローラ05を、タイヤ成型ドラム01上の帯状ゴム部材の全幅に亘って初めから押圧するので、ドラム表面との間で帯状ゴム部材の内側に潜在するエアがあってもこれを帯状ゴム部材の左右端に導いて排出する機能がなく、エアが残り易い。
このエアが気泡として帯状ゴム部材に残ると、製品の品質を低下させることになる。

これに対して、図５に示す後者の例では、左右の圧着ローラ012，012は幅方向中央部をまず押圧し、押圧しながら左右に互いに離れるように移動して帯状ゴム部材を貼り付けていくので、ドラム表面との間で帯状ゴム部材の内側に潜在するエアがあっても圧着ローラ012，012の左右への移動により、このエア溜まりは帯状ゴム部材の左右両端に導かれて外部に排出される。

しかし、貼付けを開始するときに、左右の圧着ローラ012，012が最も接近した状態で帯状ゴム部材の幅方向中央部を押圧したとしても、帯状ゴム部材の圧着ローラ012，012により押圧される両部分の間の中央部分は、完全に押圧することは困難であり、同部分のエアを除去することが難しい。

また、同じ後者の例では、左右の圧着ローラ012，012をバンドドラム011に対して接近する方向に移動するとともに、左右方向にも移動するよう駆動しなければならず、駆動機構が複雑となる。

本発明は、かかる点に鑑みなされたもので、その目的とする処は、帯状ゴム部材の内側に潜在するエアを中央部のエアも残らず左右端に導き外部に排出して全面に亘ってエアを抜くことができ、圧着ローラの駆動機構も簡単な帯状ゴム部材の貼付装置を供する点にある。

上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、バンドドラムに巻き付けられて回転する帯状ゴム部材に対してローラ移動手段により圧着ローラを押し付けて帯状ゴム部材をバンドドラムに貼付ける帯状ゴム部材の貼付装置において、前記圧着ローラが、棒状の芯材に弾性材が被覆されて構成され、前記弾性材が、前記芯材の長手方向幅の中央部から両端部にかけて外径が徐々に小さくなる紡錘形状をなすとともに、中央部から両端部にかけて弾性率が高くなる帯状ゴム部材の貼付装置とした。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の帯状ゴム部材の貼付装置において、前記圧着ローラは、芯材に弾性率の低い弾性材が幅方向の中央部に被覆され、その両側に段階的に弾性率が高くなる弾性材が順次被覆されることを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１または請求項２記載の帯状ゴム部材の貼付装置において、前記ローラ移動手段は、バンドドラムが少なくとも１周する時間を要して、弾性材が帯状ゴム部材に接し帯状ゴム部材の端部まで押圧することができる所要速度で前記圧着ローラを帯状ゴム部材に押し付けることを特徴とする。

請求項１記載の帯状ゴム部材の貼付装置によれば、圧着ローラは、棒状の芯材に被覆される弾性材が、芯材の長手方向幅の中央部から両端部にかけて外径が徐々に小さくなる紡錘形状をなすので、バンドドラムに巻き付けられて回転する帯状ゴム部材に押し付けていくと、まず紡錘形状をした弾性材の最大径の中央部が帯状ゴム部材の幅方向中央に接し、そして弾性材の押圧面が偏平に変形されて、その偏平の押圧面が徐々に左右端まで拡大していくように変形していく。
したがって、帯状ゴム部材の内側に潜在するエアを中央部のエアも残らず左右端に導いて外部に排出し全面に亘ってエアを抜くことができる。

また、弾性材は、中央部から両端部にかけて弾性率が高くなるよう構成されているので、弾性率の低い中央部がまず帯状ゴム部材に押し付けられ、徐々に弾性率の高い両側が押し付けられていくことになり、帯状ゴム部材に無理な力をかけずに弾性材を変形させていくことができ、帯状ゴム部材にしわなどを発生させることを防止することができる。

ローラ移動手段は、圧着ローラをバンドドラムに接離する方向にのみ移動させるので、構造が簡単で低コストである。

請求項２記載の帯状ゴム部材の貼付装置によれば、圧着ローラは、芯材に弾性率の低い弾性材が幅方向の中央部に被覆され、その両側に段階的に弾性率が高くなる弾性材が順次被覆されるので、中央部から両端部にかけて弾性率が高くなる弾性材を容易に構成することができる。

請求項３記載の帯状ゴム部材の貼付装置によれば、バンドドラムが少なくとも一周する時間を要して、弾性材が帯状ゴム部材に接し帯状ゴム部材の端部まで押圧することができる所要速度で圧着ローラを帯状ゴム部材に押し付けるので、弾性材が帯状ゴム部材に接し帯状ゴム部材の端部まで押圧するまでには、バンドドラムが少なくとも一周しているので、帯状ゴム部材の全面に亘ってエアを完全に除去することができる。

以下、本発明に係る一実施の形態について図１ないし図３に基づいて説明する。
本実施の形態に係る帯状ゴム部材の貼付装置は、タイヤの成型工程においてタイヤを構成する帯状ゴム部材であるインナライナを成型ドラムに貼付ける貼付装置である。

図１および図２は、その貼付装置10および成型ドラム３等を示す概略図である。
立設されたドラム駆動部１から水平方向に回転主軸２が突出して、同回転主軸２に成型ドラム３が一体に片持ち支持されている。
成型ドラム３に対して側方からベルトコンベア５が接近しており、同ベルトコンベア５によって搬送されたインナライナＬが成型ドラム３に供給される。

成型ドラム３の斜め下方には、貼付装置10が配設されている。
貼付装置10は、支持台11より成型ドラム３に向けて斜めにエアシリンダ12が突設され、同エアシリンダ12からさらに成型ドラム３（成型ドラム３の回転中心軸）に向けてシリンダロッド13が伸縮自在に突出している。

シリンダロッド13の先端にはコ字状をしたローラ保持金具14が固着されており、同ローラ保持金具14の両端の対向する軸受部14ａ，14ａに両端を軸支されて圧着ローラ15が回転自在に保持されている。

圧着ローラ15は、成型ドラム３と回転中心軸どうしが平行になるような姿勢で、成型ドラム３の斜め下方に位置している。
図３を参照して、圧着ローラ15は、中心軸に棒状の金属製芯材16を用いており、その両端がローラ保持金具14の軸受部14ａ，14ａに回転自在に軸支されている。

そして、この芯材16に弾性材であるスポンジ材17が被覆されている。
このスポンジ材17は、幅方向の中央部から両端部にかけて外径が徐々に小さくなる紡錘形状をして、幅方向に長尺の円錐状の面が両側に形成されている。

スポンジ材17は、弾性率の異なる３種類の第１スポンジ材17ａ，第２スポンジ材17ｂ，第３スポンジ材17ｃが用いられており、芯材16は、その中央部が弾性率の低い第１スポンジ材17ａにより被覆され、その両側が弾性率の一段高くなった第２スポンジ材17ｂにより被覆され、さらにその両側の最外側が弾性率のさらに一段高くなった第３スポンジ材17ｃにより被覆されている。

したがって、圧着ローラ15は、外径の大きい幅方向中央部に最も弾性率の低い第１スポンジ材17ａが配置され、その両側の外径が徐々に小さくなった部分に一段高い弾性率の第２スポンジ材17ｂが配置され、最外側の外径がさらに小さくなった部分にさらに一段高い弾性率の第３スポンジ材17ｃが配置され、全体として紡錘形状をなしている。

このような構造の圧着ローラ15を、エアシリンダ12の駆動でシリンダロッド13が伸びると成型ドラム３に近づけることができる。
エアシリンダ12は、空気圧制御回路20によりシリンダロッド13の伸縮が制御される。

以上のような貼付装置10によるインナライナＬの貼付けの過程を以下説明する。
図２に示すように、ベルトコンベア５により搬送されるインナライナＬは、回転する成型ドラム３の上部に供給され、成型ドラム３に巻き付いていき、成型ドラム３一周分の長さで切断されたインナライナＬの前端と後端が成型ドラム３上で接合される。

こうして成型ドラム３に巻き付けられたインナライナＬに対して圧着ローラ15は、当初図３(1)に示すように、対向し離れて位置している。
そして、成型ドラム３を所定速度で回転させている状態で、エアシリンダ12を駆動して圧着ローラ15をインナライナＬに徐々に近づけていく。

すると図３(2)に示すように、圧着ローラ15の幅方向中央部に配置された第１スポンジ材17ａの最大径部分がまずインナライナＬの中央１点に接する。
そして、さらに圧着ローラ15が移動すると、図３(3)に示すように、最も弾性率の低い第１スポンジ材17ａが弾性変形してインナライナＬを幅方向中央部から幅を広げながら押圧して貼付けていく。

さらなる圧着ローラ15の移動により、第１スポンジ材17ａの両側の一段弾性率の高い第２スポンジ材17ｂ，17ｂが弾性変形を始め、幅をさらに広げてインナライナＬを押圧し、次いで図３(4)に示すように、最外側の最も弾性率の高い第３スポンジ材17ｃ，17ｃが弾性変形を始め、幅を益々広げてインナライナＬの両端まで押圧して貼付けることができる。

なお、エアシリンダ12による圧着ローラ15の移動速度が、成型ドラム３が少なくとも１周する時間を要して、スポンジ材17がインナライナＬに接してからインナライナＬの両端にまで押圧幅を広げることができる速度とすることで、スポンジ材17がインナライナＬの両端まで押圧することができる。

以上のように、圧着ローラ15のスポンジ材17が、回転するインナライナＬの幅方向中央１点から押圧して幅方向に押圧幅を広げながら拡大していくので、成型ドラム３のドラム表面との間でインナライナＬの内側に潜在するエアを中央部から左右側方に徐々に導いて左右端から外部に排出することができ、インナライナＬの全面に亘ってエアを確実に抜くことができる。

スポンジ材17は、外径の大きい中央部から外径の小さい両端部にかけて弾性率が段階的に高くなるよう構成されて、弾性率の低い第１スポンジ材17ａがまずインナライナＬに押し付けられ、順次弾性率の高い両側の第２スポンジ材17ｂ，17ｂ、次いで第３スポンジ材17ｃ，17ｃが押し付けられていくので、インナライナＬの全幅に亘って略均等な押圧力が加えられて部分的に無理な力が加わらないことから、インナライナＬにしわなどを発生させり、インナライナＬを変形させたりすることを防止することができる。

したがって、エアを確実に抜いた品質の良いインナライナＬにより製造されるタイヤは、品質を高く維持することができる。
また、インナライナＬの移動手段は、１つのエアシリンダ12によりインナライナＬを成型ドラム３に接離する方向にのみ移動させるので、構造が簡単で低コストである。

エアシリンダ12によるインナライナＬの移動速度をより遅くして、スポンジ材17がインナライナＬに接してからインナライナＬの両端にまで押圧幅を広げる間に、成型ドラム３が２周以上回転するようにしてもよいが、作業効率も考慮して略確実にエアが抜ける程度の速度とするのがよい。
また、貼り付ける帯状ゴム部材の種類に応じてインナライナＬの移動速度を変更させることができる。

以上のように、成型ドラム３にインナライナＬが貼付けられる場合だけでなく、本貼付装置10は、インナライナＬの上に重ねてさらにインナライナＬ、さらにはプライなどが貼付けられる場合、すなわち帯状ゴム部材の上に重ねて帯状ゴム部材を貼り付ける場合についても、当然適用でき、帯状ゴム部材間に潜在するエアを幅方向中央部から端部まで全面に亘って抜き去ることができる。

本圧着ローラ15は、弾性率の段階的高くなる３種類の第１スポンジ材17ａ，第２スポンジ材17ｂ，第３スポンジ材17ｃを芯材16に被覆したが、２種類あるいは４種類以上のスポンジ材を、弾性率の低いものから段階的に高いものへ順に芯材16の中央から端にかけて被覆するようにしてもよい。

また、圧着ローラ15のスポンジ材17の幅をある程度余裕をもって長くしておけば、成型ドラムに貼り付ける帯状ゴム部材の種々の幅長に対して、エアシリンダ12の圧力制御により対応することができる。
なお、帯状ゴム部材の大幅な変更があるときは、それに対応した幅長の圧着ローラに取り替えて使用する。

本発明の一実施の形態に係る貼付装置および成型ドラムを示す概略図である。同側面図である。インナライナの貼付けの過程を経時的に示す説明図である。従来の貼付装置の例を示す図である。別の従来の貼付装置の例を示す図である。

符号の説明

Ｌ…インナライナ、
１…ドラム駆動部、２…回転主軸、３…成型ドラム、５…ベルトコンベア、
10…貼付装置、11…支持台、12…エアシリンダ、13…シリンダロッド、14…ローラ保持金具、15…圧着ローラ、16…芯材、17…スポンジ材、20…空気圧制御回路。

Claims

バンドドラムに巻き付けられて回転する帯状ゴム部材に対してローラ移動手段により圧着ローラを押し付けて帯状ゴム部材をバンドドラムに貼付ける帯状ゴム部材の貼付装置において、
前記圧着ローラが、棒状の芯材に弾性材が被覆されて構成され、
前記弾性材が、前記芯材の長手方向幅の中央部から両端部にかけて外径が徐々に小さくなる紡錘形状をなすとともに、中央部から両端部にかけて弾性率が高くなることを特徴とする帯状ゴム部材の貼付装置。
前記圧着ローラは、芯材に弾性率の低い弾性材が幅方向の中央部に被覆され、その両側に段階的に弾性率が高くなる弾性材が順次被覆されることを特徴とする請求項１記載の帯状ゴム部材の貼付装置。
前記ローラ移動手段は、バンドドラムが少なくとも１周する時間を要して、弾性材が帯状ゴム部材に接し帯状ゴム部材の端部まで押圧することができる所要速度で前記圧着ローラを帯状ゴム部材に押し付けることを特徴とする請求項１または請求項２記載の帯状ゴム部材の貼付装置。