JP5518341B2

JP5518341B2 - ゴムホース製造方法

Info

Publication number: JP5518341B2
Application number: JP2009003334A
Authority: JP
Inventors: 伸夫井上; 孝成磧守
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2009-01-09
Filing date: 2009-01-09
Publication date: 2014-06-11
Anticipated expiration: 2029-01-09
Also published as: JP2010158852A

Description

本発明は、ゴムホースを製造するゴムホース製造方法に関する。

特許文献１には、長尺ゴム製品を加硫する連続加硫方法が記載されている。

詳細には、ゴム押出機により押し出された長尺ゴム成形品を、蒸気等で加圧・加熱された直線状の金属筒の中を通すことで長尺ゴム成形品を加硫する構成となっている。

この場合、直線状の金属筒を通すため、長尺ゴム成形の両端部に張力を作用させ、長尺ゴム成形品を撓まないようにする必要がある。

つまり、長尺ゴム成形品の撓みを測定し、この測定結果に基づいて長尺ゴム成形品に両端部に張力を作用させなければならない。このため、金属筒にガラス窓を設け、内部を通る長尺ゴム成形品の撓み量をこのガラス窓を通して測定する構成となっている。

特開２００６−１８７８７９号公報

しかしながら、金属筒にガラス窓を設けてもガラス窓の内面の精浄度が失われ、次第に内部が見えなくなることが考えられる。

本発明は、上記事実を考慮し、金属筒（加硫手段）にガラス窓を設けることなく、加硫されるゴム成形品（ゴムホース）の撓み（懸垂曲線）を算出することが課題である。

本発明の請求項１に係るゴムホース製造方法は、ゴムホースの中子となるマンドレルを送り出す送出手段と、前記送出手段によって送り出された前記マンドレルの外周に、ゴム材料を被覆して未加硫状態のゴムホースを形成させるゴム押出手段と、前記ゴム押出手段によって押し出された前記ゴムホースが通過して、前記ゴムホースを加硫させる筒状の加硫手段と、前記加硫手段を通過した前記ゴムホースの送出方向を変える自由滑車とされたＵターンローラと、前記Ｕターンローラによって送出方向が変えられた前記ゴムホースを巻き取るキャプスタンと、前記加硫手段よりゴムホース送り出し方向下流側で前記Ｕターンローラと前記キャプスタンとの間に設けられると共に、通過する前記ゴムホースの懸垂曲線を測定するカテナリ測定手段と、前記加硫手段を通過する前記ゴムホースの懸垂曲線を変更可能とする張力調整手段と、を備えるゴムホース製造装置を用いてゴムホースを製造するゴムホース製造方法であって、前記カテナリ測定手段によって測定された前記ゴムホースの懸垂曲線に基づいて、前記張力調整手段が前記加硫手段を通過する前記ゴムホースの懸垂曲線を算出し、前記ゴムホースに付与する張力を調整して前記加硫手段を通過する前記ゴムホースの懸垂曲線を決められた形状に変更することを特徴とする。

上記構成によれば、ゴム押出手段が、送出手段から送り出されたマンドレルの外周にゴム材料を被覆して未加硫状態のゴムホースを形成させる。さらに、ゴム押出手段によって押し出されたゴムホースは、筒状の加硫手段を通過して加硫される。

また、カテナリ測定手段はゴムホースの懸垂曲線を測定する。そして、カテナリ測定手段によって測定されたゴムホースの懸垂曲線に基づいて張力調整手段が加硫手段を通過するゴムホースの懸垂曲線を算出し、ゴムホースに付与する張力を調整して加硫手段を通過するゴムホースの懸垂曲線を決められた形状に変更する。

ここで、カテナリ測定手段は、ゴム押出手段と加硫手段の間、又は加硫手段よりゴムホース送り出し方向下流側に設けられる。このため、加硫手段にガラス窓を設けることなく、加硫されるゴムホースの懸垂曲線を算出することができる。

また、上記構成によれば、カテナリ測定手段は、加硫手段よりゴムホース送り出し方向下流側でＵターンローラとキャプスタンとの間に配置されている。

加硫手段よりゴムホース送り出し方向上流側には、送出手段やゴム押出手段が設けられているため、カテナリ測定手段を設けるスペースが無い場合がある。しかし、前述したようにカテナリ測定手段を加硫手段よりゴムホース送り出し方向下流側に配置することで、有効に加硫手段よりゴムホース送り出し方向下流側のスペースを利用することができる。

さらに、上記構成によれば、Ｕターンローラは加硫手段を通過したゴムホースの送出方向を変え、キャプスタンはＵターンローラによって送出方向が変えられたゴムホースを巻き取る。

ここで、Ｕターンローラは、自由滑車の役割をするのでその後のキャプスタンまでのゴムホースに作用する張力と、加硫手段を通過するゴムホースに作用する張力は理論的にはほぼ同じである。つまり、Ｕターンローラとキャプスタンとの間にカテナリ測定手段を設けることで加硫手段を通過するゴムホースの懸垂曲線を容易に算出することができる。

本発明の請求項２に係るゴムホース製造方法は、請求項１に記載において、前記加硫手段によって加硫された前記ゴムホースを冷却する冷却手段が設けられ、前記キャプスタンによる前記ゴムホースの巻取りと同時に、前記冷却手段が前記ゴムホースを冷却することを特徴とする。

上記構成によれば、キャプスタンによるゴムホースの巻取りと同時に、冷却手段がゴムホースを冷却することで、効果的にゴムホースを冷却することができる。

本発明によれば、加硫手段にガラス窓を設けることなく、加硫されるゴムホースの懸垂曲線を算出することができる。

本発明の実施形態に係るゴムホース製造方法に用いられるゴムホース製造装置の斜視図である。本発明の実施形態に係るゴムホース製造方法に用いられるゴムホース製造装置の加硫パイプを示した断面図である。

本発明の実施形態に係るゴムホース製造方法の一例について図１〜図２に従って説明する。

（全体構成）
図１に示されるように、本第１実施形態に係るゴムホース製造方法に用いられるゴムホース製造装置１０には、ゴムホース１２の中子となるワイヤー状のマンドレル１４（芯線）を送り出す送出手段としての巻出機１６が設けられている。

巻出機１６は、２つのドラム状のキャプスタン１６Ａ、１６Ｂを含んで構成されており、回転駆動するモータ１８の駆動力によりキャプスタン１６Ａ、１６Ｂは矢印Ａ方向へ回転し、マンドレル１４を次工程へ送り出すようになっている。

巻出機１６のマンドレル１４搬送方向下流側には、巻出機１６によって送り出されたマンドレル１４の外周にゴム材料を被覆して未加硫状態のゴムホース１２を形成させるゴム押出手段としてのゴム押出機２２が設けられている。

ゴム押出機２２の内部には、未加硫状態のゴム材料を搬送するスクリュー（図示省略）が設けられており、スクリューが回転することによりゴム押出機２２から押し出された未加硫状態のゴム部材が、マンドレル１４の外周を被覆されるようになっている。

ゴム押出機２２のゴムホース送り出し方向下流側（以下単に下流側）には、ゴム押出機２２によって押し出されたゴムホース１２が通過して、ゴムホース１２を加硫させる円筒状の加硫手段としての加硫パイプ２６が設けられている。

図２に示されるように、高温の蒸気によりゴムホース１２を加硫する加硫パイプ２６には、蒸気の供給口３０とドレン用の排出口３２が設けられている。

さらに、加硫パイプ２６は、マンドレル１４に被覆されたゴムホース１２の懸垂曲線（カテナリ曲線）に沿って湾曲しており、ゴムホース１２の入口及び出口には、ドーナッツ状のシール部材２８、３０が設けられている。そして、シール部材２８、３０は、加硫パイプ２６内の蒸気が外に漏れるのを防止するようになっている。

また、ゴムホース１２と加硫パイプ２６の内周面２６Ａは離間して、中空部屋３４が形成されており、前述した供給口３０から供給された蒸気は、この中空部屋３４に供給されるようになっている。

なお、マンドレル１４に被覆されたゴムホース１２の懸垂曲線（カテナリ曲線）については、詳細を後述する。

図１に示されるように、加硫パイプ２６の下流側には、加硫パイプ２６を通過したゴムホース１２の送出方向を変えるＵターンローラ３８が設けられている。Ｕターンローラ３８は、自由に回転するようになっており、自由滑車の役割をするようになっており、Ｕターンローラ３８が受取るゴムホース１２の張力と、Ｕターンローラ３８から送出されたゴムホース１２の張力は理論的にはほぼ同じになるようになっている。

また、Ｕターンローラ３８には、冷却水が貯留される貯留皿３８Ａが設けられており、貯留皿３８Ａに貯留された冷却水の中をゴムホース１２が通過して、ゴムホース１２は冷却されるようになっている。

さらに、Ｕターンローラ３８の下流側には、加硫されたゴムホース１２を巻き取るキャプスタン４０Ａとキャプスタン４０Ｂが設けられており、回転駆動するモータ４２の駆動力により矢印Ｂ方向へ回転し、ゴムホース１２を巻き取るようになっている。

また、Ｕターンローラ３８とキャプスタン４０との間には、通過するゴムホース１２の懸垂曲線を測定するカテナリ測定手段としてのカテナリ測定器４４が設けられている。

（要部構成）
前述したように、Ｕターンローラ３８が受取るゴムホース１２の張力と、Ｕターンローラ３８から送り出されるゴムホース１２の張力は理論的にはほぼ同じになるようになっている。つまり、Ｕターンローラ３８とキャプスタン４０との間にカテナリ測定器４４を設けこの位置の懸垂曲線を測定することで、加硫パイプ２６を通過するゴムホース１２の懸垂曲線を算出することができる。

また、カテナリ測定器４４としては、例えば、光学センサ−（レ−ザ式撓み検出機：図示せず）をもって撓み量を測定するものを用いることができる。

さらに、カテナリ測定器４４によって測定されたゴムホース１２の懸垂曲線に基づいて、加硫パイプ２６を通過するゴムホース１２の懸垂曲線を算出し、巻出機１６及びキャプスタン４０に回転力を付与するモータ１８及びモータ４２の回転速度を制御して、加硫パイプ２６を通過するゴムホース１２に付与する張力を調整して懸垂曲線を制御する張力調整手段としての張力調整制御部５０が設けられている。

（作用・効果）
本発明の第１実施形態に係るゴムホース製造方法では、Ｕターンローラ３８とキャプスタン４０の間に設けられたカテナリ測定器４４が、加硫パイプ２６を通過して加硫されたゴムホース１２の懸垂曲線を測定する。

さらに、張力調整制御部５０は、カテナリ測定器４４によって測定されたゴムホース１２の懸垂曲線に基づいて、加硫パイプ２６を通過するゴムホース１２の懸垂曲線を算出し、モータ１８及びモータ４２の回転速度を制御して、加硫パイプ２６を通過するゴムホース１２に付与する張力を調整して懸垂曲線を決められた形状に変更する。

このように、加硫パイプ２６を通過する懸垂曲線を決められた形状に変更することで、ゴムホース１２が加硫パイプ２６の内周面２６Ａと接触するのを防止することができる。

また、Ｕターンローラ３８とキャプスタン４０の間に設けられたカテナリ測定器４４によって測定されたゴムホース１２の懸垂曲線に基づいて加硫パイプ２６を通過するゴムホース１２の懸垂曲線を算出するため、加硫パイプ２６にガラス窓を設けることなく、加硫されるゴムホース１２の懸垂曲線を算出することができる。

また、カテナリ測定器４４は、加硫後のゴムホース１２の懸垂曲線を非接触で測定するため、精度よくゴムホース１２に影響を与えず、ゴムホース１２の懸垂曲線を測定することができる。

また、加硫パイプ２６に入る前に、３点ローラを設ける方式等でテンションを測定する方法が考えられるが、押し出し直後の生ゴムが極めて軟弱であるため採用できない。しかし、Ｕターンローラ３８を自由滑車とすることで、Ｕターンローラ３８が受取るゴムホース１２の張力と、Ｕターンローラ３８から送出されたゴムホース１２の張力は理論的にはほぼ同じになる。これにより、Ｕターンローラ３８とキャプスタン４０の間に設けられたカテナリ測定器４４によって測定されたゴムホース１２の懸垂曲線に基づいて加硫パイプ２６を通過するゴムホース１２の懸垂曲線を算出することができる。

また、カテナリ測定器４４を加硫パイプ２６より下流側に配置することで、有効に加硫パイプ２６より下流側のスペースを利用することができる。

また、Ｕターンローラ３８の貯留皿３８Ａに冷却水を貯留し、この冷却水の中をゴムホース１２が通過することで、キャプスタン４０によるゴムホース１２の巻取りと同時に、貯留皿３８Ａの冷却水がゴムホース１２を冷却することで、効果的にゴムホース１２を冷却することができる。

１０ゴムホース製造装置
１２ゴムホース
１４マンドレル
１６巻出機（送出手段）
２２ゴム押出機（ゴム押出手段）
２６加硫パイプ（加硫手段）
３８Ｕターンローラ
３８Ａ貯留皿（冷却手段）
４０Ａキャプスタン
４０Ｂキャプスタン
４４カテナリ測定器（カテナリ測定手段）
５０張力調整制御部（張力調整手段）

Claims

ゴムホースの中子となるマンドレルを送り出す送出手段と、
前記送出手段によって送り出された前記マンドレルの外周に、ゴム材料を被覆して未加硫状態のゴムホースを形成させるゴム押出手段と、
前記ゴム押出手段によって押し出された前記ゴムホースが通過して、前記ゴムホースを加硫させる筒状の加硫手段と、
前記加硫手段を通過した前記ゴムホースの送出方向を変える自由滑車とされたＵターンローラと、
前記Ｕターンローラによって送出方向が変えられた前記ゴムホースを巻き取るキャプスタンと、
前記加硫手段よりゴムホース送り出し方向下流側で前記Ｕターンローラと前記キャプスタンとの間に設けられると共に、通過する前記ゴムホースの懸垂曲線を測定するカテナリ測定手段と、
前記加硫手段を通過する前記ゴムホースの懸垂曲線を変更可能とする張力調整手段と、
を備えるゴムホース製造装置を用いてゴムホースを製造するゴムホース製造方法であって、
前記カテナリ測定手段によって測定された前記ゴムホースの懸垂曲線に基づいて、前記張力調整手段が前記加硫手段を通過する前記ゴムホースの懸垂曲線を算出し、前記ゴムホースに付与する張力を調整して前記加硫手段を通過する前記ゴムホースの懸垂曲線を決められた形状に変更することを特徴とするゴムホースの製造方法。
前記加硫手段によって加硫された前記ゴムホースを冷却する冷却手段が設けられ、
前記キャプスタンによる前記ゴムホースの巻取りと同時に、前記冷却手段が前記ゴムホースを冷却する請求項１に記載のゴムホースの製造方法。