JP6152285B2 - 搬送装置及び搬送方法 - Google Patents

Description

本発明は、押出装置から湾曲させた状態で押し出したゴム部材を搬送するための搬送装置に関するものである。

空気入りタイヤの製造において、円環状のビードフィラーを成型する際、所定の断面形状を有するビードフィラーを直線状に押し出し、ビードワイヤーの外周側に巻き付けて端部同士を接合するという方法が多く用いられている。しかし、ビードワイヤーに巻き付ける際、ビードフィラーの内外周差により張力が発生するため、外周部が撓む若しくは薄くなる、接合部が剥がれる、又は切削ゴムが発生する等の問題があった。

これらの問題を解決するため、特許文献１では、直線状に押し出したビードフィラーを、ビードワイヤーの外径よりも小さい内径となるようにドラムに螺旋状に巻き付け、その後、螺旋状のビードフィラーをドラムから外すことで螺旋を弛め、張力を緩和させるようにしている。また、特許文献２では、直線状に押し出したビードフィラーを螺旋状に巻き付けるとともに、この巻き付けたビードフィラーを冷却水により冷却することで、内部応力を緩和させるようにしている。

特許文献１では、直線状に押し出したビードフィラーを、ビードフィラーの断面形状に対応する開口部を有する成形部材の中を通すことで、断面形状を保持しながら螺旋状に成形している。そのため、タック性のあるゴムの場合、成形部材に接する面でビードフィラーの形状変化が起こりやすい。特に、断面形状が薄くて高いビードフィラーの場合、所望の断面形状を保持しながら成形するのは非常に困難である。また、特許文献２では、並設された２つのドラムの間にビードフィラーを巻き付けながら冷却しているため、ビードフィラーは２つのドラム間で延ばされてしまう。

よって、円環状のビードフィラーを成型する際、押出装置から直線状に押し出したビードフィラーを円環状に湾曲させる方法ではなく、押出装置から所望の曲率を有するように湾曲させた状態で押し出したビードフィラーを、その曲率を保持したまま円環状に成型する方法が好ましい。しかしながら、湾曲させて押し出したビードフィラーを、その曲率を保持したまま成型機へ搬送することは難しかった。

特開昭６０−２３６８０３号公報 特開平２−１７９５０３号公報

そこで、本発明の目的は、押出装置から湾曲させた状態で押し出したゴム部材をその曲率を保持したまま搬送することができる搬送装置を提供することにある。

上記目的は、下記の如き本発明により達成できる。
即ち、本発明の搬送装置は、押出装置から湾曲させた状態で押し出したゴム部材を搬送するための搬送装置であって、
支柱と、螺旋状の搬送経路を構成するように前記支柱の周囲に螺旋状に並べて配置され、前記ゴム部材の下面を支持しながら回転する複数のローラと、を備え、
前記ローラは、軸方向の一端から他端に向かって外径が増大し、かつ、前記一端が前記支柱に回転可能に固定されており、
前記複数のローラは、回転駆動する駆動ローラを有することを特徴とする。

本発明の搬送装置では、複数のローラが支柱の周囲に螺旋状に並べて配置されることで螺旋状の搬送経路を構成している。複数のローラは、押出装置から押し出したゴム部材の下面を支持しながら回転することで、ゴム部材を搬送経路に沿って搬送することができる。湾曲させた状態で押し出したゴム部材を、螺旋状の搬送経路に沿って搬送することで、その曲率を保持したまま搬送することができる。また、ローラは、軸方向の一端から他端に向かって外径が増大する形状を有し、かつ、一端が支柱に回転可能に固定されているため、隣り合うローラ間の隙間を狭くすることができる。さらに、複数のローラは、回転駆動する駆動ローラを有するため、ゴム部材を確実に搬送することができる。これにより、ゴム部材の曲率を保持したまま適切に搬送することができる。

本発明にかかる搬送装置において、隣り合う２つのローラの間に、ゴム部材を切断するカット手段が設けられていることが好ましい。

この構成によれば、ゴム部材の曲率を保持したまま搬送するとともに、ゴム部材を所望の長さに切断することができる。

本発明にかかる搬送装置において、前記カット手段よりも搬送方向上流側及び下流側には、前記２つのローラとの間でゴム部材を挟持可能な２つの固定具が設けられていることが好ましい。

この構成によれば、カット手段よりも搬送方向上流側及び下流側でゴム部材を固定できるため、カット手段によりゴム部材を切断する際、ゴム部材を精度よく切断することができる。

本発明にかかる搬送装置において、前記複数のローラは、前記カット手段よりも搬送方向上流側に、前記一端を支点として前記他端が上昇するフリーローラを有し、前記フリーローラは、このフリーローラよりも搬送方向上流側の搬送速度に応じた上昇速度で上昇することが好ましい。

この構成によれば、フリーローラよりも搬送方向上流側の搬送速度に応じた上昇速度でフリーローラを上昇させることで、フリーローラよりも搬送方向下流側へのゴム部材の搬送を停止することができる。カット手段は、フリーローラよりも搬送方向下流側に位置するため、カット手段によりゴム部材を切断する際、ゴム部材を精度よく切断することができる。

本発明の搬送装置の全体を示す平面図及び正面図 ゴム部材の搬送方法を模式的に示す平面図 ゴム部材の搬送方法を模式的に示す平面図 ゴム部材の搬送方法を模式的に示す平面図 ゴム部材の搬送方法を模式的に示す平面図 ゴム部材の搬送方法を模式的に示す平面図 ゴム部材の搬送方法を模式的に示す平面図 ゴム部材の搬送方法を模式的に示す平面図 ゴム部材の搬送方法を模式的に示す平面図 他の実施形態にかかるローラの斜視図 他の実施形態にかかる搬送装置の正面図 他の実施形態にかかる搬送装置の正面図

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、搬送装置の全体を示す平面図及び正面図である。本発明の搬送装置１は、押出装置１０から湾曲させた状態で押し出したゴム部材１１を搬送するためのものである。

押出装置１０は、湾曲させた状態でゴム部材１１を押し出すことができればよく、種々の形態を採用し得る。例えば、押出機から押し出されるゴムを成型用口金へと送り出すギアポンプをヘリカルギアにより構成し、成型用口金から押し出されるゴム部材を湾曲させる押出装置（特開２００７−２３７５９６に記載された装置）、成型用口金内の対向する１対のランド長を異ならせることで、成型用口金から押し出されるゴム部材を湾曲させる押出装置（特開２００８−２４６８８０に記載された装置）、又は複数の押出機を用いて、成型用口金の開口の外周部に内周部よりも多くのゴムを流すことで、成型用口金から押し出されるゴム部材を湾曲させる押出装置（特開２００９−６１６９１に記載された装置）などが示される。

本実施形態では、押出装置１０から押し出されたゴム部材１１は、鉛直方向の厚みが薄く、水平方向の幅が広い断面形状を有しており、幅方向に湾曲している。

搬送装置１は、支柱２と、螺旋状の搬送経路１ａを構成するように支柱２の周囲に螺旋状に並べて配置され、ゴム部材１１の下面を支持しながら回転する複数のローラ３と、を備えている。支柱２は、台座から鉛直方向上方に向かって延びている。ここで、搬送経路１ａは、図に示すように、支柱２を中心として周囲を取り囲むように上方から下方へ螺旋状に延びており、ゴム部材１１を上方から下方へ螺旋状に搬送することができる。

複数のローラ３は、上方から下方へ向けて円周方向に少しずつずらした位置に順次配置されており、並べられたローラ面３０ａが螺旋状の搬送経路１ａを構成する。なお、図１の正面図では、複数のローラ３の一部のみを示している。

ローラ３は、ローラ部３０と、ローラ部３０の両端部にそれぞれ形成された第１軸部３１，第２軸部３２とで構成されている。第１軸部３１及び第２軸部３２は、螺旋の径方向に延びている。ローラ部３０は、軸方向の一端３３から他端３４に向かって外径が増大するテーパ状となっている。テーパ度は、螺旋の中心からの距離による周速を考慮して決定される。

ローラ３は、軸方向の一端３３、より具体的には第１軸部３１の端部が支柱２に回転可能に固定されている。第１軸部３１と第２軸部３２は略水平となっている。これにより、ローラ部３０のローラ面３０ａは、水平面に対して傾斜した状態となっている。

複数のローラ３は、回転駆動する駆動ローラ３ａを有する。本実施形態では、複数の駆動ローラ３ａからなる駆動ローラ群が３つ設けられており、搬送方向上流側から下流側へ向かって、第１駆動ローラ群４１、第２駆動ローラ群４２、第３駆動ローラ群４３とする。各駆動ローラ群中の少なくとも１つの駆動ローラ３ａは、モータ４により回転駆動される。モータ４の駆動力は、隣り合う駆動ローラ３ａの第２軸部３２同士を繋ぐ無端状ベルト又は無端状チェーン５により、その他の駆動ローラ３ａに伝達される。これにより、同じ駆動ローラ群に含まれる複数の駆動ローラ３ａは、同じ回転数で回転することができる。

また、複数のローラ３は、第１フリーローラ３ｂを有する。第１フリーローラ３ｂは、後述するカッター６よりも搬送方向上流側に位置し、かつ第１駆動ローラ群４１と第２駆動ローラ群４２との間に位置している。

第１フリーローラ３ｂは、軸方向の一端３３を支点として他端３４が上昇するように構成されている。第１フリーローラ３ｂは、この第１フリーローラ３ｂよりも搬送方向上流側の搬送速度、より具体的には第１駆動ローラ群４１の搬送速度に応じた上昇速度で上昇することができる。第１フリーローラ３ｂは、螺旋状の搬送経路１ａの中心でもある支柱２を支点として上昇するため、ゴム部材１１に無理な力がかからず、形状の変形はない。

また、本実施形態では、第２駆動ローラ群４２と第３駆動ローラ群４３との間に、第２フリーローラ３ｃ及び第３フリーローラ３ｄが設けられている。搬送装置１は、第２フリーローラ３ｃ又は第３フリーローラ３ｄとの間でゴム部材１１を挟持可能な２つの固定具を備える。第２フリーローラ３ｃとの間でゴム部材１１を挟持する固定具を第１固定具７１、第３フリーローラ３ｄとの間でゴム部材１１を挟持する固定具を第２固定具７２とする（図２Ｄを参照）。第１固定具７１及び第２固定具７２は、第２フリーローラ３ｃ又は第３フリーローラ３ｄとの間で上方からゴム部材１１を挟持する挟持姿勢と、第２フリーローラ３ｃ又は第３フリーローラ３ｄから上方へ退避してゴム部材１１を解放する待機姿勢と、の間を移動可能に構成されている。

本実施形態の第１固定具７１及び第２固定具７２は、ローラ３のローラ部３０と略同じ形状をしている。ただし、第１固定具７１及び第２固定具７２の形状は、第２フリーローラ３ｃ又は第３フリーローラ３ｄとの間でゴム部材１１を挟持できる形状であればよく、特に限定されない。

隣り合う第２フリーローラ３ｃと第３フリーローラ３ｄの間には、ゴム部材１１を切断するカッター６（カット手段に相当）が設けられている。カッター６は、螺旋の径方向にスライド可能となっている。

以下、上記の搬送装置１を用いて、押出装置１０から押し出したゴム部材１１を上方から下方へ搬送する方法について説明する。図２Ａ〜図２Ｈは、ゴム部材１１の搬送方法を模式的に示す平面図である。

押出装置１０は、所定の曲率を有するように湾曲させた状態でゴム部材１１を連続して押し出すことができる。押出装置１０からのゴム部材１１の押出速度をｖ１とする。

図２Ａ〜図２Ｃに示すように、連続して押し出されたゴム部材１１は、第１駆動ローラ群４１、第２駆動ローラ群４２、及び第３駆動ローラ群４３により螺旋状の搬送経路１ａに沿って搬送される。このとき、第１〜第３駆動ローラ群４１〜４３の搬送速度は、押出装置１０による押出速度と同じくｖ１とする。これにより、押出装置１０から湾曲させた状態で押し出したゴム部材１１をその曲率を保持したまま上方から下方へ搬送することができる。

カッター６よりも搬送方向下流側のゴム部材１１が、所望の長さ、例えば１周分の長さとなると、カッター６が螺旋の径方向内側へ前進してゴム部材１１を切断する。この際、図２Ｄに示すように、カッター６よりも搬送方向上流側の第２駆動ローラ群４２及び下流側の第３駆動ローラ群４３は、回転を停止する。さらに、第１固定具７１及び第２固定具７２は、前述の待機姿勢から挟持姿勢へと移動し、カッター６よりも搬送方向上流側及び下流側でゴム部材１１を固定する。これにより、ゴム部材１１を精度よく切断することができる。

このとき、ゴム部材１１は、押出装置１０から押出速度ｖ１で連続して押し出され、第１駆動ローラ群４１により搬送速度ｖ１で搬送され続けており、第２駆動ローラ群４２の回転が停止すると、第２駆動ローラ群４２の部分にゴム部材１１が溜まっていく。そのため、図２Ｅに示すように、第１フリーローラ３ｂを第１駆動ローラ群４１の搬送速度ｖ１に応じた上昇速度で上昇させる。これにより、第１フリーローラ３ｂよりも搬送方向下流側へのゴム部材１１の搬送を停止することができるため、第２駆動ローラ群４２の部分でのゴム溜まりを防ぐことができる。

次いで、図２Ｆに示すように、ゴム部材１１の切断が終了すると、カッター６は螺旋の径方向外側へ後退する。また、カッター６よりも搬送方向下流側の第２固定具７２は、挟持姿勢から待機姿勢へと移動して、ゴム部材１１を解放する。そして、第３駆動ローラ群４３は、ｖ１以上の搬送速度ｖ２でゴム部材１１の搬送を再開する。

次いで、図２Ｇに示すように、カッター６よりも搬送方向上流側の第１固定具７１は、挟持姿勢から待機姿勢へと移動する。そして、第２駆動ローラ群４２は、ｖ１よりも速い搬送速度ｖ３でゴム部材１１の搬送を再開し、第３駆動ローラ群４３の搬送速度もｖ２からｖ３にする。同時に、第１フリーローラ３ｂを、第２駆動ローラ群４２の搬送速度ｖ３と第１駆動ローラ群４１の搬送速度ｖ１との差に応じた下降速度で下降させる。これにより、第１フリーローラ３ｂに溜まっていたゴム部材１１が第２駆動ローラ群４２へと徐々に搬送される。

第１フリーローラ３ｂを初めに位置まで下降させ、ゴム部材１１の溜まりが完全に無くなると、図２Ｈに示すように、第２駆動ローラ群４２と第３駆動ローラ群４２の搬送速度をｖ１とする。

上記の搬送方法によれば、押出装置１０から湾曲させた状態で連続して押し出したゴム部材１１をその曲率を保持したまま上方から下方へ搬送することができる。

図１に示す搬送装置１は、螺旋状の搬送経路１ａが約３周分となっているが、この周回数を増やすことで、切断した複数のゴム部材１１を搬送経路１ａ上にストックしておくことができる。

［他の実施形態］
（１）本発明にかかる搬送装置において、図３に示すように、隣り合うローラ３の間にゴム部材１１の内周側の移動を規制するガイドローラ８を備えることが好ましい。ガイドローラ８はフリーローラとなっている。ガイドローラ８は、ゴム部材１１の内周側の移動を規制することができ、支柱２を中心とした螺旋状の搬送経路１ａに沿ってゴム部材１１を正確に搬送させることができる。また、ガイドローラ８は螺旋の径方向に移動可能に構成されており、押出装置１０から押し出されたゴム部材１１の曲率に応じて位置を調節することができる。

（２）第２フリーローラ３ｃ及び第３フリーローラ３ｄは、必ずしもフリーローラである必要はなく、第２駆動ローラ群４２と第３駆動ローラ群４３に含まれる駆動ローラであってもよい。

（３）ゴム部材１１の形状は特に限定されないが、本発明の搬送装置は、厚みが薄くて幅の広い断面形状を有し、幅方向に湾曲したゴム部材を搬送する際に有用であり、径方向に縦長となる断面略三角形状をなす円環状のビードフィラーを成型するために押出装置から湾曲した状態で押し出されたゴム部材を搬送する際に特に有用である。

（４）前述の実施形態では、押出装置１０から押し出したゴム部材１１を上方から下方へ向かって搬送する搬送装置１の例を示した。しかし、本発明の搬送装置は、図４に示すように、下方に配置した押出装置１０から押し出したゴム部材１１を下方から上方へ向かって搬送するものであってもよい。

（５）前述の実施形態では、支柱２は、台座から鉛直方向上方へ向かって延びているが、これに限定されない。支柱２は、図５に示すように、上方から吊り下げられるようにしてもよい。

１ 搬送装置
１ａ 搬送経路
２ 支柱
３ ローラ
３ａ 駆動ローラ
３ｂ 第１フリーローラ
３ｃ 第２フリーローラ
３ｄ 第３フリーローラ
６ カッター
１０ 押出装置
１１ ゴム部材
３０ ローラ部

Claims (5)

1. 押出装置から湾曲させた状態で押し出したゴム部材を搬送するための搬送装置であって、
   支柱と、螺旋状の搬送経路を構成するように前記支柱の周囲に螺旋状に並べて配置され、前記ゴム部材の下面を支持しながら回転する複数のローラと、を備え、
   前記ローラは、軸方向の一端から他端に向かって外径が増大し、かつ、前記一端が前記支柱に回転可能に固定されており、
   前記複数のローラは、回転駆動する駆動ローラを有し、
   隣り合う２つのローラの間に、前記ゴム部材を切断するカット手段が設けられ、
   前記複数のローラは、前記カット手段よりも搬送方向上流側に、前記一端を支点として前記他端が上昇するフリーローラを有し、
   前記フリーローラは、このフリーローラよりも搬送方向上流側の搬送速度に応じた上昇速度で上昇することを特徴とする搬送装置。
2. 前記カット手段よりも搬送方向上流側及び下流側には、前記２つのローラとの間でゴム部材を挟持可能な２つの固定具が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の搬送装置。
3. 請求項１に記載の搬送装置を用いて前記ゴム部材を搬送する搬送方法であって、
   前記押出装置から湾曲させた状態で押し出した前記ゴム部材を、前記押出装置による押出速度と同じ第１の搬送速度で前記複数のローラにより搬送する工程と、
   前記カット手段よりも搬送方向下流側の前記ゴム部材が所望の長さとなると、前記カット手段により前記ゴム部材を切断する工程と、を含み、
   前記ゴム部材を切断する工程において、前記フリーローラよりも搬送方向下流側の前記ローラの回転を停止し、かつ前記フリーローラをこのフリーローラよりも搬送方向上流側の前記第１の搬送速度に応じた上昇速度で上昇させることを特徴とする搬送方法。
4. 前記ゴム部材を切断する工程において、前記２つのローラと間で前記ゴム部材を挟持可能な２つの固定具によって、前記カット手段の搬送方向上流側及び下流側で前記ゴム部材を固定することを特徴とする請求項３に記載の搬送方法。
5. 前記ゴム部材を切断する工程の後、前記フリーローラよりも搬送方向下流側の前記ローラにより、前記第１の搬送速度よりも速い第２の搬送速度で前記ゴム部材を搬送するとともに、前記フリーローラを前記第２の搬送速度と前記第１の搬送速度との差に応じた下降速度で下降させることを特徴とする請求項３に記載の搬送方法。
   

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