JP4776194B2 - 帯状部材の貼付け装置および貼付け方法 - Google Patents

Description

この発明は、たとえば、グリーンタイヤの成型に用いて好適な帯状部材の貼付け装置および貼付け方法に関するものであり、曲面部分を有する回転体の周りに、リボン状のゴムストリップを適正に貼着させるに当っての占有床面積等を有効に低減できる技術を提案するものである。

たとえば、押出機のヘッドに設けた口金を経て押出し成形したリボン状のゴムストリップを、回転体の周りに巻回積層してグリーンタイヤを成型するに当っては、そのゴムストリップを、回転体の子午線方向のペリフェリ曲線に対する法線方向から貼り付けることが好ましく、これがため、特許文献１および特許文献２等には、回転体の中心軸線を含む平面内で、押出機を含む貼付け装置の全体を揺動変位可能に構成するとともに、その平面内で、貼付け装置の全体を二次元方向に変位可能に構成することが提案されている。

特開２００３−３３９６０号公報 特開２００３−３３４８６７号公報

しかるに、これらの提案技術のように、リボン状のゴムストリップの貼付け装置の全体を、回転体の周りに揺動可能としたときは、図３に略線平面図で例示するように、押出機Ｅを含む貼付け装置Ｄの揺動床面積を相当広く確保することが必要となり、その揺動床面積は、押出機Ｅの能力の増大に伴って一層大きくなるという問題があった。

しかも、先の提案技術では、貼付け装置Ｄを、水平面内で、回転体Ｒの中心軸線方向（Ｘ方向）およびその中心軸線と直交する方向（Ｙ方向）の二次元方向にも変位可能としていることから、貼付け装置Ｄの移動のためのより大きな床面積の確保が不可避となるという設置スペース上の大きな制的があり、この一方で、上記のいずれの移動に際しても大きな駆動力が必要になるという、消費エネルギー上の問題もあった。

この発明は、提案技術が抱えるこのような問題点を解決することを課題としてなされたものであり、それの目的とするところは、リボン状のゴムストリップを、回転支持体を含む回転体の周りに適正に貼着させて巻回積層するに際しての、所要の揺動運動および二次元運動の、それぞれの運動部分それ自体を十分に小型化することで、占有スペースおよび駆動力のそれぞれを提案技術に比して大きく低減させ、併せて、揺動運動部分を小型化することに起因する、リボン状ゴムストリップの変形のおそれを取り除いた帯状部材の貼付け装置および貼付け方法を提供するにある。

この発明に係る帯状部材の貼付け装置は、成形されたまたは繰り出されたリボン状のボムストリップ、多くは、所定の横断面形状に成形されたゴムストリップを、貼付けローラ対間を経て、曲面部分を有する回転体の周り、たとえば、回転支持体の周りに直接的に、または、その支持体上に既に貼着させたゴム材料、補強コード材料その他の周りに貼着させるものであって、成形されたまたは繰り出された前記ゴムストリップが貼付けローラ対に到る途中部分に、ゴムストリップを巻き掛けられて、上方側もしくは下方側に向けてほぼＵ字状をなすゴムストリップの迂曲通路を形成する一本のガイドローラを配設するとともに、その貼付けローラ対を、ガイドローラより回転体寄りの位置を支点として水平面内で揺動可能としたものである。

かかる装置において好ましくは、前記貼付けローラ対を、大小二個のローラからなるものとし、貼付けローラ対の揺動支点の位置を、それらのローラのうちの大径側のローラおよびガイドローラの、それぞれの幅の１／２の点を通る共通の接線上の位置とする。

なおここで、「回転体」とは、タイヤの一般的な成型工程で、シェーピングブラダその他によってシェーピングされた生タイヤケースおよび、製品タイヤの内面形状と対応する外面形状を有する全体としてほぼドーナツ状の剛性コア等の、グリーンタイヤの成型に当って、リボン状ゴムストリップの巻回芯となる回転支持体ならびに、その回転支持体上に一種以上のタイヤ構成部材を貼着等させたものをいうものとする。

またここで、「成形された」リボン状のゴムストリップとは、ギヤポンプ等の定容量形ポンプを具えると否とにかかわらず、押出機のヘッド口金によって成形されたものの他、カレンダーロール等のロールによって成形されたものを含むものとし、そして、「繰り出された」リボン状のゴムストリップとは、成形されたゴムストリップを予め巻回してなる巻回ロールから繰り出したものをいうものとする。

この発明に係る帯状部材の貼り付け方法は、押出し成形もしくはロール成形された、または、巻回ロールから繰り出されたリボン状のゴムストリップを、貼付けローラ対により、それらのローラ間に通過させて、たとえば、伸長変形させて、または変形させることなく、曲面部分を有する回転体の周りに貼着させるに当って、成形されたまたは繰り出された前記ゴムストリップを、一本のガイドローラに巻き掛けて、たとえば上述したようにして、上方側もしくは下方側に向けてＵ字状に迂曲させて貼付けローラ対に送給するとともに、貼付けローラ対だけを水平面内で揺動変位させて、ゴムストリップを、回転運動中の回転体の、少なくとも曲面部分の周りに貼り付けるにある。

なおこの場合、貼付けローラ対の揺動変位に伴って、ゴムストリップの、上方側もしくは下方側の延在部分を、その上下方向延在長さの選択下で、それの幅方向中心線の周りに、ゴムストリップに塑性変形を生じない範囲で、捩れ変形させることが好ましい。

また好ましくは、回転体を、それの中心軸線を含む水平面内で二次元方向に移動させながらゴムストリップの貼り付けを行う。

この発明の装置では、たとえば押出機と、回転体との間に配設される貼付けローラ対だけを、選択された揺動アーム長さの下で揺動変位させることで、曲面部分を有するその回転体に、好ましくは、回転体の子午線方向のペリフェリ曲線に対する法線方向から、リボン状のゴムストリップを所期した通りに適正に貼り付けることができる。

従ってここでは、押出機をも含む貼付け装置の全体を揺動変位させる提案技術に比して、揺動床面積等を十分小さくしてスペースの利用効率を大きく高めることができ、また、揺動変位に要する消費エネルギーを大きく低減させることができる。

ところで、貼付けローラ対をこのように水平面内で揺動変位させる場合において、図４に例示するように、押出機Ｅのヘッド口金ＨＤで成形されてそこから押出された、所定の幅および厚みのゴムストリップＳに、貼付けローラ対Ｃの揺動運動に基いて、それの幅方向の曲げ外力を直接的にかつ局部的に作用させたときには、未加硫のそのゴムストリップＳに、外力の作用方向への曲がり変形が生じたり、蛇行が発生したりして、回転体Ｒの周りへのゴムストリップＳの適正なる貼り付けが困難になるという問題が生じる。

そこでこの装置では、ゴムストリップを、押出機等と貼付けローラ対との間でガイドローラに巻き掛けて、そのゴムストリップが上下方向に所要の長さにわたって、たとえばほぼＵ字状に延在するそれの迂曲通路を形成する。

これによれば、ゴムストリップの迂曲通路の先端側に位置する貼付けローラ対だけを水平面内で揺動させた場合に、そのゴムストリップは、貼付けローラ対とガイドローラとの間の上下方向の延在部分で、それの幅方向中心線の周りでの捩れ変形を受けることになり、この捩れ変形は、上下方向のその延在部分のほぼ全長にわたって分散されることになるので、上下方向の延在部分の長さを、貼付けローラ対の揺動角度範囲等との関連の下で予め選択しておくことにより、ゴムストリップへの変形の発生を十分に防止するとともに、そこへの蛇行の発生を有効に防止して、ゴムストリップの、回転体への貼り付けを常に適正に行うことができる。

ところで、水平面内での所要の二次元方向の移動は、それを回転体に行わせることで、ゴムストリップを、回転体の所要の位置に所期した通りに貼着できることはもちろん、提案技術に比して、所要の運動のための占有スペースおよび消費エネルギーより有効に低減させることができる。

かかる装置において、貼付けローラ対の揺動支点の位置を、大径側のローラおよびガイドローラの、それぞれの幅の１／２点を通る共通の接線上の位置としたときは、その揺動支点位置を、より回転体に近づける場合に比して、ゴムストリップに生じるねじれ変形量を少なくすることができ、また、遠ざける場合に比して、ゴムストリップの巻回積層姿勢をより正確に特定することができる。
この一方で、揺動支点を、上記の共通接線上に位置させることで、ガイドローラおよび貼付けローラ対と、押出機側のヘッド口金との間隔を大きく確保して、そこで、ゴムストリップの寸法測定等を行うことが可能となる。

そして、この発明の方法では、貼付けローラ対だけを揺動変位させて、ゴムストリップを、回転運動中の回転体の周りに貼り付けることで、装置について前述したように、省スペース化および省エネルギー化を実現することができ、また、ゴムストリップを、上下方向に迂曲させて貼付けローラ対に送給することで、ゴムストリップの変形、蛇行等を有効に防止することができる。

ここで、貼付けローラ対の揺動変位に伴うゴムストリップの変形は、上述したように、それの上下方向の延在部分を、幅方向中心線の周りに捩れ変形させることにより行い、これによってその変形を、上下方向の延在部分の全体にわたって分散させることで、各部の変形量を少なくして、ゴムストリップの塑性変形、蛇行等のおそれを有効に取り除くことができる。

そしてこの方法において、回転体を、相互に直交する二次元方向に並進運動させながらゴムストリップを貼り付ける場合には、占有スペースおよび消費エネルギーについての、先に述べたような作用効果をもたらすことができる。

図１は、この発明に係る装置の実施の形態を、押出機とともに示す略線側面図および略線平面図である。

図中１は押出機を示し、定容量ポンプとしてのギヤポンプを具えるこの押出機１は、たとえば、口金を除いた全長を２．５ｍ、重さを４０ｋＮとすることがでる。

また２は回転体を示し、たとえば、製品タイヤの内面形状と対応する外面形状を有するほぼドーナツ状の剛性コアとすることができるこの回転体２は、押出機１の中心軸線上にあって、１ｍの最大外径を有するものとすることができる。

ここでは、押出機１のヘッド３に取り付けられて、所定の形状および寸法のリボン状のゴムストリップ４を押出成形する口金５の前方側に、そのゴムストリップ４の走行方向の円滑なる変更に寄与する補助ローラ６を、回転自在にまたは駆動可能に配設し、そして、この補助ローラ６より前方側で、たとえば、それより２５０ｍｍ下方に一本のガイドローラ７を、これも回転自在または駆動可能に配設する。

またここでは、ガイドローラ７のさらに前方側に、大小二個のローラ８、９からなる貼付けローラ対１０を、両ローラ間レベルを口金５のそれに合わせて、それらのローラが相互に逆方向に回転駆動可能に配設して、たとえば、両ローラ間に、ゴムストリップ４に対する所要の成形間隙を画成するとともに、それらの両ローラ間に通過させて所定の形状および寸法に圧延したゴムストリップを、大径側のローラ８をもって、回転体２の周りに所要の力で押圧可能ならしめる。

そしてさらには、このような貼付けローラ対１０を、ガイドローラ７より回転体２寄りで、かつ回転体２よりガイドローラ７寄りの位置を支点として、好ましくは、図２に拡大略線平面図で示すように、大径側のローラ８の、ガイドローラ７に近接するローラ表面の、幅の１／２の点および、ガイドローラ７の、大径側ローラ８に近接するローラ表面の幅の１／２の点のそれぞれを通る共通の接線Ｐ上の位置を支点として、その支点より前方側の部分で、水平面内で所要の角度範囲にわたって揺動変位可能とする。

これによれば、揺動運動部分を十分小型にして、揺動運動のための占有スペースを有効に低減させるとともに、ゴムストリップ変形量を有利に抑制することが可能となる。

ところで、貼付けローラ対１０のこのような揺動運動は、図示はしないが、たとえば、両ローラ８、９を直接的に支持する枠部材を、基盤に対し、モータその他の作用によって回動可能に組み付けること等によって簡単に実現することができ、この場合の、貼付けローラ対１０の揺動変位は、回転体２の周回を単位として間欠的に行うことができる他、所定の揺動速度で連続的に行うこともできる。

従って、以上のような貼付け装置では、押出機１に取付けた口金５によって成形されたリボン状ゴムストリップ４を、補助ローラ６を経てガイドローラ７に巻き掛けて、下方側に凸となるほぼＵ字状の迂曲通路を形成した状態で貼付けローラ対１０に送給する一方で、その貼付けローラ対１０を水平面内で揺動させて、そのローラ対１０で圧延した、または圧延していないゴムストリップを、回転体２のペリフェリ曲線、いいかえれば、それの子午線方向断面内の外輪郭線に対する法線方向から、回転中のその回転体２の周りに、主には、大径側ロール８の作用の下で貼り付けることにより、そのゴムストリップを、所期した通りに適正に貼着させることができる。

そして貼付けローラ対１０のこのような揺動変位に伴うゴムストリップ４の変形は、それの迂曲通路内の、ガイドローラ７とローラ対１０との間に広く分散されるので、ゴムストリップ４への塑性変形の発生、それの蛇行等は有効に防止されることになる。

なおここで、回転体２を、水平面内で、図１にＸおよびＹで示す二次元方向に変位させながら、ゴムストリップの上述したような貼り付けを行う場合には、占有スペースおよび消費エネルギーの低減をより実効あるものとすることができる。

以上この発明を図面に示すところに基いて説明したが、ゴムストリップの迂曲通路は上方に凸となる倒立Ｕ字状とすることも可能である。

この発明に係る装置の実施の形態を示す略線側面図および平面図である。 貼付けローラ対の揺動態様を例示する略線拡大平面図である。 従来技術を示す略線平面図である。 ゴムストリップへの塑性変形等の発生例を示す略線図である。

符号の説明

１ 押出機
２ 回転体
３ ヘッド
４ リボン状のゴムストリップ
５ 口金
６ 補助ローラ
７ ガイドローラ
８、９ ローラ
１０ 貼付けローラ対
Ｐ 幅の１／２の点

Claims (5)

1. 成形されたまたは繰り出されたリボン状のゴムストリップを、貼付けローラ対間を経て、曲面部分を有する回転体の周りに貼着させる帯状部材の貼付け装置であって、
   成形されたまたは繰り出された前記ゴムストリップが貼付けローラ対に到る途中部分に、ゴムストリップを巻き掛けられて、上方側もしくは下方側に向けてＵ字状をなすゴムストリップの迂曲通路を形成する一本のガイドローラを配設するとともに、その貼付けローラ対を、ガイドローラより回転体寄りの位置を支点として水平面内で揺動可能としてなる帯状部材の貼付け装置。
2. 前記貼付けローラ対を、大小二個のローラからなるものとし、貼付けローラ対の揺動支点を、それらのローラのうちの大径側のローラおよび、ガイドローラの、それぞれの幅の１／２の点を通る共通の接線上に位置させてなる請求項１に記載の帯状部材の貼付け装置および貼付け方法装置。
3. 押出し成形もしくはロール成形された、または、巻回ローラから繰り出されたリボン状のゴムストリップを、貼付けローラ対により、それらのローラ間に通過させて、曲面部分を有する回転体の周りに貼着させるに当り、
   成形されたまたは繰り出された前記ゴムストリップを、一本のガイドローラに巻き掛けて、上方側もしくは下方側に向けてＵ字状に迂曲させて貼付けローラ対に送給するとともに、貼付けローラ対だけを水平面内で揺動変位させて、ゴムストリップを、回転運動中の回転体の周りに貼り付ける帯状部材の貼付け方法。
4. 貼付けローラ対の揺動変位に伴って、ゴムストリップの、上方側もしくは下方側の延在部分を、それの幅方向中心線の周りに捩れ変形させる請求項３に記載の帯状部材の貼付け方法。
5. 回転体をそれの中心軸線を含む水平面内で二次元方向に移動させながらゴムストリップを貼り付ける請求項３もしくは４に記載の帯状部材の貼付け方法。

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