JP5041477B2 - リボン状ゴムの貼り付け装置及び方法 - Google Patents

Description

本発明は、対向して配置された一対のローラ間にリボン状ゴムを通過させて所定の断面形状に形成し、一方のローラで保持して回転支持体に貼り付けるリボン状ゴムの貼り付け装置及び方法に関し、より詳しくは、リボン状ゴムが他方のローラに保持されるのを防止できるリボン状ゴムの貼り付け装置及び方法に関する。

ゴム押出設備の小型化、タイヤの均一性向上、或いは小ロット多サイズ生産への対応等を目的に、グリーンタイヤを成型する際に、小型のゴム押出機より押し出されたリボン状ゴムを直接、回転支持体の外面に螺旋状に巻回し、積層して所定断面のタイヤ構成部材を組み付けるタイヤ成型装置及び方法が知られている。このタイヤ成型装置及び方法においては、押し出されたリボン状ゴムを対向して配置された一対のローラ間を通過させて断面形状を特定した後に回転支持体の外面に貼り付けるリボン状ゴムの貼り付け装置が用いられている。

図４はこのようなリボン状ゴムの貼り付け装置の概略構成を模式的に示す側面図である（特許文献１参照）。このリボン状ゴムの貼り付け装置は、リボン状ゴムの材料を投入するためのホッパ２１と、ホッパ２１から投入されたゴム材料を混練して送出するスクリュー２２と、スクリュー２２から送出されたゴム材料を定量で送出するギヤポンプ２３と、ギヤポンプ２３から送出されたゴム材料をリボン状にして押し出す口金２４とを備えている。口金２４の前方には、支持部材２５ａ，２６ａを介して口金２４に連結された一対のローラ２５，２６が配置されている。また、一対のローラ２５，２６の前方には回転支持体２８が配置されている。これらのホッパ２１、スクリュー２２、ギヤポンプ２３、口金２４、及び一対のローラ２５，２６は一体に構成され、回転支持体２８の外面に沿って移動可能な移動手段２９上に設けられている。

以上の構成を有するリボン状ゴムの貼り付け装置において、口金２４から押し出されたリボン状ゴム２７は、互いに逆方向に回転しているローラ２５，２６の外周面間を通過することで、それらの外周面（圧延面）で圧延され、所定の断面形状に連続して成型される。ローラ２５，２６の隙間を通過したリボン状ゴム２７は、外周面の直径の大きい方のローラ２６の外周面により保持されて、ローラ２６と逆方向に回転している回転支持体２８の外面まで導かれ、回転支持体２８の外面に押圧され、貼り付けられる。このとき、移動手段２９を回転支持体２８の外面に沿う方向へ移動させることで、リボン状ゴム２７を回転支持体２８の外面に螺旋状に巻き付け、リボントレッド等のゴム部材を所定の断面形状に形成することができる。

このように、一方のローラ２６の外周面の直径を他方のローラ２５の外周面の直径よりも大きくすることで、リボン状ゴム２７との接触面積を広くし、粘着性を有するリボン状ゴム２７がローラ２５よりもローラ２６に保持され易くしている。

しかしながら、上記のように一方のローラの外周面の直径を大きくするだけでは、リボン状ゴムを保持する作用が不十分であるため、ゴムの種類、温度などによっては、リボン状ゴムの先端を貼り付ける時に、直径の小さいほうのローラに保持されてしまうことがある。そこで、一対のローラの外周面の温度、或いは周速度に差をつけたり、一方のローラを鏡面に他方のローラを梨地面に仕上げる等の処理を行って、それぞれの外周面の表面状態を異ならせたりする対策がとられているが、いずれの対策も十分な効果を上げていない（特許文献２参照）。
特開２００３−３３９６０号公報 特開２００４−２１６７２６号公報（段落０００４）

本発明は、前記従来の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、対向して配置された一対のローラ間にリボン状ゴムを通過させて所定の断面形状に形成し、一方のローラで保持して回転支持体に貼り付けるときに、リボン状ゴムが他方のローラに保持されるのを防止することである。

請求項１の発明は、互いの外周面が対向して配置された一対のローラを備え、該外周面の間にリボン状ゴムを通過させて所定の断面形状に形成するとともに、該外周面の間を通過したリボン状ゴムを一方のローラで保持して回転支持体に貼り付けるリボン状ゴムの貼り付け装置であって、前記一方のローラの外周面に鏡面加工が施され、他方のローラの外周面に凹凸加工が施され、前記他方のローラの前記リボン状ゴムの出口側の外周面の接線方向に気体を噴射可能な気体噴射手段と、前記一対のローラの外周面の温度が同一になるように制御する温度制御手段と、を有することを特徴とするリボン状ゴムの貼り付け装置である。
請求項２の発明は、請求項１記載のリボン状ゴムの貼り付け装置において、前記凹凸加工はローレット加工であることを特徴とする。
請求項３の発明は、互いの外周面が対向して配置された一対のローラの前記外周面の間にリボン状ゴムを通過させて所定の断面形状に形成する工程と、前記外周面の間を通過したリボン状ゴムを一方のローラで保持して回転支持体に貼り付ける工程とを有するリボン状ゴムの貼り付け方法であって、前記一方のローラ、他方のローラとして、それぞれ鏡面加工が施されたローラ、凹凸加工が施されたローラを用いるとともに、気体噴射手段により前記他方のローラの前記リボン状ゴムの出口側の外周面の接線方向に気体を噴射し、かつ温度制御手段により前記一対のローラの外周面の温度が同一になるように制御することを特徴とするリボン状ゴムの貼り付け方法である。

（作用）
請求項１乃至３の発明によれば、リボン状ゴムが他方のローラの外周面により保持されていた場合、その外周面の凹凸により、リボン状ゴムの内面との間に微小な隙間が形成されている。気体噴射手段から、他方のローラの外周面の接線方向に噴射された気体は前記隙間を流れ、リボン状ゴムを他方のローラの外周面から剥がす働きをする。また、温度制御手段により一対のローラの外周面の温度が同一になるように制御される。

本発明によれば、対向して配置された一対のローラ間にリボン状ゴムを通過させて所定の断面形状に形成し、一方のローラで保持して回転支持体に貼り付けるときに、リボン状ゴムが他方のローラに保持されることを防止し、かつ一対のローラ間を通過するリボン状ゴムの急激な温度変化を抑えることができる。

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。
図１は本実施形態のリボン状ゴムの貼付装置を示す概略側面図である。

このリボン状ゴムの貼付装置は、リボン状ゴムを押し出すゴム押出機１（図では口金のみ示す）と、その前方に配置された一対のローラ２及び３と、一対のローラ２及び３の内、上側に配置されたローラ２の前方の外周面付近に配置されたエアブロー手段４とを備えている。一対のローラ２及び３の前方にはトロイダル状又は略円筒状の外面を有する回転支持体５が配置される。また、図示されていないが、押出機１、一対のローラ２及び３、並びにエアブロー手段４を回転支持体５の外面に沿う方向へ一体的に移動可能な移動手段が設けられている。

制御装置６は、例えば各種のデータ処理や解析、演算等を行うマイクロプロセッサ（ＣＰＵ）７、並びに各種プログラムを格納したＲＯＭ８ａ及び各種データを一時的に保存するためのＲＡＭ８ｂを有する記憶手段８を備えたマイクロコンピュータからなる。この制御装置６は、上記した装置の各部に接続され、それらとの間で各種情報を送受信して、リボン状ゴムの貼り付け装置及び回転支持体５の制御を行い、所定の成型プログラムに基づいて、リボン状ゴム９の貼り付け作業やグリーンタイヤの成型手順を実行させる。

一対のローラ２及び３は互いの外周面が対向して配置されており、下側に配置されたローラ３の外周面の直径の方が上側に配置されたローラ２の外周面の直径より大きい。また、ローラ２及び３は、図２Ａの正面図に示すように、ローラ３の外周面（圧延面）の断面形状を所定の曲率で湾曲する凸状に形成し、ローラ２の外周面（圧延面）の断面形状を前記凸状に対応する凹状に形成した。さらに、ローラ２の外周面２ａに網目状のローレット加工を施し、ローラ３の外周面３ａに鏡面加工を施した。

図２Ｂはローラ２とエアブロー手段４との関係を示す図である。この図において、ローラ２はその軸線方向の中心（図２Ａの一点鎖線の位置）における外形を示している。また、エアブロー手段４はローラ２の軸線方向の中心にてその軸線の垂直な平面で切断した断面図である。

図２Ｂにおいて、エアブロー手段４の上端は図示されていない圧縮空気供給源に接続されており、エアブロー手段４の下端付近には先細に形成されたノズル４ａが設けられている。また、ノズル４ａの先端から噴出する空気がローラ２の前面側の外周面の接線１０の方向に向くように配置される。ノズル４ａの先端の向く方向を調整可能にして、接線１０の方向に噴射可能にすることが好適である。また、ここでは接線１０は鉛直方向の接線であるが、鉛直方向から傾斜した接線、つまり接線と外周面２ａとの接点１１が図２Ｂの場合よりも時計回り又は反時計回りに回転した位置でもよい。また、圧縮空気の噴射方向が接線方向から多少ずれていても、即ちローラ２の外周面２ａとのなす角度が正確に９０°でなくてもよい。

図２Ｃはノズル４ａの先端の開口４ｃの形状を示す図である。このように、ノズル４ａの先端の開口４ｃはローラ２の外周面２ａの湾曲に対応した形状を有しており、この形状により、ローラ２の外周面の軸線方向全体に亘って、接線方向に圧縮空気を噴射することができる。

図示されていないが、ローラ２及び３はヒータを内蔵しており、表面温度が同じ値（例、１００℃）になるように、制御装置６により制御される。また、ゴム押出機１の口金の先端を一対のローラ２及び３の間に位置に配置することで、口金の先端から押し出されたリボン状ゴム９が一対のローラ２及び３の外周面に接触するまでに移動する距離を短くした。

以上の構成を有するリボン状ゴムの貼付装置において、回転支持体５の外面にリボン状ゴムを螺旋状に巻き付けるときは、制御装置６の制御に従って、ゴム押出機１からリボン状ゴム９を押し出すとともに、ローラ２及び回転支持体５を時計回り、ローラ３を反時計回りに回転させ、エアブロー手段４を動作させる。

これにより、ゴム押出機１から押し出されたリボン状ゴム９は、互いに逆方向に回転するローラ２，３の外周面間を通過することで、それらの外周面（圧延面）で圧延され、所定の断面形状に連続して成型される。ローラ２，３間を通過したリボン状ゴム９は、半径の大きい方のローラ３により保持されて、ローラ３と逆方向に回転している回転支持体５の外周面まで導かれ、回転支持体５の外周面に押圧され、貼り付けられる。このとき、押出機１、一対のローラ２及び３、並びにエアブロー手段４を回転支持体５の外面に沿う方向へ一体的に移動させることで、リボン状ゴム９を回転支持体５の外面に螺旋状に巻き付け、リボントレッド等のゴム部材を所定の断面形状に形成することができる。

ここで、一方のローラ３の外周面の直径を他方のローラ２の外周面の直径よりも大きいので、リボン状ゴム９がローラ２よりもローラ３に保持され易くなっている。また、ローラ３の外周面の断面形状を所定の曲率で湾曲する凸状に形成するとともに、ローラ２の外周面をローラ３の外周面の断面形状に対応して湾曲する凹状に形成し、リボン状ゴム９を断面湾曲形状に成形したことで、ローラ２，３間を通過したリボン状ゴム９に、その弾性により幅方向に作用する収縮力でローラ２から剥離する力と、ローラ３の外周面を把持するような力を作用させ、リボン状ゴム９がローラ３に保持され易くしている。

さらに、これらの公知の対策に加えて、ローラ３の外周面３ａに鏡面加工を施すことで、リボン状ゴム９がローラ３に保持され易くした。また、ローラ２の外周面２ａにローレット加工を施したため、ローラ２，３間を通過したリボン状ゴム９がローラ２の外周面により保持されていたとしても、そのリボン状ゴム９の内面との間に微小な隙間が形成されている。リボン状ゴム９の先端が図２Ｂに示す接線１０とローラ２の外周面２ａとの接点１１の位置に到達すると、エアブロー手段４のノズル４ａから接線１０の方向に噴射された圧縮空気が前記の隙間を流れ、リボン状ゴム９をローラ２の外周面から剥がす働きをする。従って、エアブロー手段４が圧縮空気を噴射するタイミングは、ゴム押出機１から押し出されたリボン状ゴム９の先端が図２Ｂに示す接線１０と外周面２ａとの接点１１に到達すると想定されるタイミングを含むように設定すればよい。

また、ローラ２及び３の表面温度を押出機１から押し出されたリボン状ゴム９の温度と同程度の同じ温度に制御するとともに、押出機１から押し出されたリボン状ゴム９が一対のローラ２及び３の外周面に接触するまでに移動する距離を短くしたことで、リボン状ゴム９の温度低下を抑制している。

なお、以上の実施形態では、ローラ２の外周面２ａに網目状のローレット加工を施したが、図３Ａ、Ｂ、Ｃに示すように、斜目状のローレット加工、平目状のローレット加工、突起などを施してもよい。また、以上の実施形態では、ローラ３の外周面３ａを凸状に形成し、ローラ２の外周面２ａを凹状に形成したが、それらを平面状（平坦）に形成してもよい。

本実施形態のリボン状ゴムの貼付装置を示す概略側面図である。 本実施形態の一対のローラの正面図、及び他方のローラとエアブロー手段からの空気の噴出方向との関係を示す図である。 他方のローラの凹凸加工の別の例を示す図である。 従来のリボン状ゴムの貼り付け装置の概略構成を模式的に示す側面図である。

符号の説明

１・・・ゴム押出機、２，３・・・ローラ、２ａ，３ａ・・・ローラの外周面、４・・・エアブロー手段、４ａ・・・ノズル、５・・・回転支持体、６・・・制御装置、９・・・リボン状ゴム。

Claims (3)

1. 互いの外周面が対向して配置された一対のローラを備え、該外周面の間にリボン状ゴムを通過させて所定の断面形状に形成するとともに、該外周面の間を通過したリボン状ゴムを一方のローラで保持して回転支持体に貼り付けるリボン状ゴムの貼り付け装置であって、
   前記一方のローラの外周面に鏡面加工が施され、他方のローラの外周面に凹凸加工が施され、前記他方のローラの前記リボン状ゴムの出口側の外周面の接線方向に気体を噴射可能な気体噴射手段と、前記一対のローラの外周面の温度が同一になるように制御する温度制御手段と、を有することを特徴とするリボン状ゴムの貼り付け装置。
2. 請求項１記載のリボン状ゴムの貼り付け装置において、
   前記凹凸加工はローレット加工であることを特徴とするリボン状ゴムの貼り付け装置。
3. 互いの外周面が対向して配置された一対のローラの前記外周面の間にリボン状ゴムを通過させて所定の断面形状に形成する工程と、前記外周面の間を通過したリボン状ゴムを一方のローラで保持して回転支持体に貼り付ける工程とを有するリボン状ゴムの貼り付け方法であって、
   前記一方のローラ、他方のローラとして、それぞれ鏡面加工が施されたローラ、凹凸加工が施されたローラを用いるとともに、気体噴射手段により前記他方のローラの前記リボン状ゴムの出口側の外周面の接線方向に気体を噴射し、かつ温度制御手段により前記一対のローラの外周面の温度が同一になるように制御することを特徴とするリボン状ゴムの貼り付け方法。

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