JP6433682B2 - 未加硫ゴムシートの製造装置と製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、カレンダーロールを用いて未加硫ゴムをシーティングすることにより未加硫ゴムシートを製造する未加硫ゴムシートの製造装置と製造方法に関する。

タイヤの製造工程において、従来より、混練された未加硫ゴムをフィードロールに供給して熱入れした後、カレンダーロールを用いて所定の厚みおよび幅にシーティングすることが行われている。

具体的には、フィードロールからフィードコンベアを介してカレンダーロールに供給された未加硫ゴムは、カレンダーロール上にバンクを形成した後、カレンダーロールにより所定の厚み（シートゲージ）の未加硫ゴムシートにシーティングされる。このとき、バンクの状態がシーティングされた未加硫ゴムシートの厚み、形状、表面状態等の品質に大きな影響を与えるため、カレンダーロール上のバンクの状態をコントロールすることが未加硫ゴムシートの製造における品質管理のポイントの１つとなっている。

このカレンダーロール上のバンクの状態をコントロールする方法として、形成されるバンクの量を一定に保つようにコントロールして、未加硫ゴムシートの品質向上や品質のばらつき低減を図ることが提案されている（例えば、特許文献１および特許文献２）。

特開平６−１７０８７５号公報 特開平７−１３７０６１号公報

しかしながら、上記のようなバンクの量のコントロールだけではその効果は未だ十分とは言えず、さらなる改善が求められている。

特に、同じ物性の未加硫ゴムを同じ設備条件下でバンクの量をコントロールしつつシーティングを行ったとしても、生産時の外気温が変化すると、フィードコンベア上を搬送される未加硫ゴムが影響を受けてカレンダーロールにおける未加硫ゴムの加工性が変化し、十分に未加硫ゴムシートの品質向上や品質のばらつき低減を図ることが難しい。

そこで、本発明は、カレンダーロールを用いて未加硫ゴムをシーティングすることにより未加硫ゴムシートを製造するに際して、従来よりも、未加硫ゴムシートの品質向上や品質のばらつき低減を図ることが可能な未加硫ゴムシートの製造装置と製造方法を提供することを課題とする。

本発明者は、上記課題を解決するため鋭意検討を行った結果、以下に記載する発明により上記課題が解決できることを見出し、本発明を完成させるに至った。

請求項１に記載の発明は、
混練された未加硫ゴムの熱入れを行うフィードロールと、熱入れされた前記未加硫ゴムを前記フィードロールからカレンダーロールまで搬送するフィードコンベアと、搬送されてきた前記未加硫ゴムによりバンクを形成させた後、前記未加硫ゴムをシーティングするカレンダーロールとを備えた未加硫ゴムシートの製造装置であって、
前記フィードコンベアの途中に配置され、前記フィードコンベア上を搬送される前記未加硫ゴムを加熱するヒーターと、
前記バンクの温度を測定する温度計と、
前記温度計により測定された前記バンクの温度に基づいて前記ヒーターの出力を自動制御する制御手段を備えており、
前記制御手段が、前記バンクの温度が７０〜１００℃となるように前記ヒーターの出力を制御することを特徴とする未加硫ゴムシートの製造装置である。

請求項２に記載の発明は、
前記温度計が非接触温度計であることを特徴とする請求項１に記載の未加硫ゴムシートの製造装置である。

請求項３に記載の発明は、
請求項１または請求項２に記載の未加硫ゴムシートの製造装置を用いて未加硫ゴムシートを製造する未加硫ゴムシートの製造方法であって、
前記バンクの温度を前記温度計により測定して、
測定された前記バンクの温度に基づいて前記フィードコンベア上を搬送される前記未加硫ゴムを加熱するヒーターの出力を制御して、前記未加硫ゴムの加熱を調整する
ことを特徴とする未加硫ゴムシートの製造方法である。

請求項４に記載の発明は、
前記バンクの温度に基づいて前記ヒーターの出力を自動制御することを特徴とする請求項３に記載の未加硫ゴムシートの製造方法である。

請求項５に記載の発明は、
測定した前記バンクの温度が予め設定された温度よりも低い場合には前記ヒーターの出力を上げ、
測定した前記バンクの温度が予め設定された温度よりも高い場合には前記ヒーターの出力を下げて、
前記未加硫ゴムの加熱を調整することを特徴とする請求項３または請求項４に記載の未加硫ゴムシートの製造方法である。

請求項６に記載の発明は、
シートゲージ０．２〜３．０ｍｍの未加硫ゴムシートを製造することを特徴とする請求項３ないし請求項５のいずれか１項に記載の未加硫ゴムシートの製造方法である。

本発明によれば、カレンダーロールを用いて未加硫ゴムをシーティングすることにより未加硫ゴムシートを製造するに際して、従来よりも、未加硫ゴムシートの品質向上や品質のばらつき低減を図ることが可能な未加硫ゴムシートの製造装置と製造方法を提供することができる。

本発明の一実施の形態に係る未加硫ゴムシートの製造装置の構成を模式的に示す斜視図である。

以下、本発明を実施の形態に基づき、図面を用いて説明する。

図１は、本実施の形態に係る未加硫ゴムシートの製造装置の構成を模式的に示す斜視図である。図１において、１１ａおよび１１ｂは１組のフィードロール、１２ａおよび１２ｂは１組のカレンダーロール、１３はフィードコンベアであり、これらは、従来の未加硫ゴムシートの製造装置と同様である。

そして、未加硫ゴムシートの製造過程も、基本的には、従来と同様である。即ち、混練された未加硫ゴムＧは、最初に、所定の温度に設定されたフィードロール１１ａ、１１ｂの間隙を通過することにより熱入れされて、通常、６０〜９０℃に熱せられる。

次に、熱入れされた未加硫ゴムＧは、カッター１６により所定の幅に切り出されて、フィードコンベア１３により、フィードロール１１ａ、１１ｂからカレンダーロール１２ａ、１２ｂまで搬送されて、カレンダーロール１２ａ、１２ｂ上に供給される。

次に、供給された未加硫ゴムＧは、所定の温度に設定されたカレンダーロール１２ａ、１２ｂによりさらに熱が入れられ、カレンダーロール１２ａ、１２ｂ上に温度７０〜１００℃のバンクＢを形成する。そして、バンクＢからカレンダーロール１２ａ、１２ｂの間隙を通過することにより所定の厚みにシーティングされた未加硫ゴムＧを、カッター１７を用いて所定の幅に切り出す。これにより、所定の厚みと幅を有する未加硫ゴムシートＳが製造される。

しかし、本実施の形態に係る未加硫ゴムシートの製造装置においては、従来の未加硫ゴムシートの製造装置とは異なり、さらに、フィードコンベア１３上を搬送される未加硫ゴムＧを加熱するヒーター１４と、バンクＢの温度Ｔを測定する温度計１５とが設けられている。

そして、本実施の形態においては、測定されたバンクＢの温度Ｔに基づいてヒーター１４の出力を自動制御する制御手段（図示せず）が備えられている。これにより、測定したバンクＢの温度Ｔが変化した場合、その変化に対応して、オンラインでリアルタイムにヒーター１４の出力を制御して、未加硫ゴムの加熱を調整することができるため、効率的に未加硫ゴムシートＳを製造することができる。

具体的には、バンクＢの温度Ｔが所定の温度、具体的には７０〜１００℃の範囲内から選択されて設定された温度より低い場合は、ヒーター１４の出力を上げて、フィードコンベア１３上を搬送される未加硫ゴムＧを十分に加熱して、カレンダーロール１２ａ、１２ｂ上に形成されるバンクＢの温度Ｔが所定の温度となるまで上昇させる。

一方、バンクＢの温度Ｔが所定の温度より高い場合は、ヒーター１４の出力を下げて、フィードコンベア１３上を搬送される未加硫ゴムＧへの加熱を抑制して、カレンダーロール１２ａ、１２ｂ上に形成されるバンクＢの温度Ｔが所定の温度を超えないように抑制する。

このように、本実施の形態によれば、バンクＢの温度Ｔを常に設定された一定温度の近傍に維持することができるため、外気温が低くフィードコンベア１３上を搬送される際に未加硫ゴムＧが冷却され易い冬場であっても、カレンダーロールにおける未加硫ゴムＧの加工性が低下することがない。この結果、未加硫ゴムＧの加工性の低下に伴う未加硫ゴムシートＳの穴空き、粗い表面状態、シートゲージの不均一などの不具合の発生を十分に低減させることができ、高品質の未加硫ゴムシートＳを安定して製造することができる。

一方、未加硫ゴムＧが必要以上の高温に加熱されることも抑制されるため、未加硫ゴムシートＳにヤケ入りの不具合の発生を十分に抑制することができ、やはり、高品質の未加硫ゴムシートＳを安定して製造することができる。

また、未加硫ゴムＧの加工性が低下した場合、従来は、未加硫ゴムシートＳの品質を適切に確保するために、カレンダーロール１２ａ、１２ｂの間隔を調整したり、カレンダーロール１２ａ、１２ｂの温度を調整したりしていたが、これらの内でも、カレンダーロール１２ａ、１２ｂの間隔の調整は非常に難しく、作業者の勘や経験に頼る部分が多かった。シートゲージが０．２〜３．０ｍｍと薄い場合には、このロール間隔の調整が特に難しく、安定した品質の未加硫ゴムシートを提供することが難しかった。

しかし、本実施の形態においては、バンクＢの温度Ｔを常に一定の設定温度の近傍に維持することができるため安定した未加硫ゴムＧの加工性を確保することができ、上記のような薄いシートゲージの未加硫ゴムシートであっても、作業者の勘や経験に頼ることなく、安定した品質で容易に製造することができる。

温度計１５としては非接触式温度計であることが好ましい。非接触式温度計をバンクＢに対向してカレンダーロール１２ａ、１２ｂから離して簡単な方法で配置するだけで、バンクＢに影響を与えることなくバンクの温度Ｔを連続的にかつ短時間で確実に測定することができる。

なお、上記した自動制御に替えて、作業者がバンクＢの温度Ｔを測定し、その温度Ｔに基づいて作業者が手作業でヒーター１４の出力を制御してもよい。

また、本実施の形態に示した上記の技術を、バンクの量を一定にコントロールする従来の技術と組み合わせてもよく、この場合には両者の技術の効果が相乗的に発揮されて、さらに品質が向上し、ばらつきも小さな未加硫ゴムシートを安定して提供することができる。

以下、実施例により、本発明を更に具体的に説明する。

１．未加硫ゴムシートの製造
図１に示す未加硫ゴムシートの製造装置を用いて、所定の配合の未加硫ゴムのシーティングを行って、狙い幅５００ｍｍで、狙いゲージが０．５ｍｍ（比較例１、実施例１、実施例２）と３．０ｍｍ（比較例２、実施例３、実施例４）の２種類の未加硫ゴムシートを製造した。

このとき、実施例１〜４では、ヒーターの出力を５０％を中心として適宜制御することにより、予め設定したバンクの温度８０℃が維持されるように調整した。また、実施例２、４では、バンクの量を一定に維持する制御も併せて行った。一方、比較例１、２ではバンクの温度の調整、バンクの量の制御のいずれも行わなかった。

２．評価
（１）バンクの温度のばらつき
各実施例、比較例におけるシーティング作業中、バンクの温度を所定の時間間隔で１０回測定し（Ｎ＝１０）、その結果からＭＡＸ値およびＭＩＮ値を抽出すると共に、ＭＡＸ値とＭＩＮ値との差（ＭＡＸ−ＭＩＮ）を求めた。

（２）シートゲージのばらつき
同様に、各実施例、比較例におけるシーティング作業中、シーティングされた未加硫ゴムシートのシートゲージを、所定の時間間隔で１０回測定し（Ｎ＝１０）、その結果からＭＡＸ値およびＭＩＮ値を抽出すると共に、ＭＡＸ値とＭＩＮ値との差（ＭＡＸ−ＭＩＮ）を求めた。

（３）品質のばらつき
各実施例、比較例において、未加硫ゴムシートにヤケ、穴空きの不具合が発生していないかを目視で確認した。

（４）評価結果
各実施例、比較例における評価結果を、上記した製造条件と合わせて表１に示す。

表１より、バンクの温度の調整を行わなかった比較例１、２に比べて、バンクの温度の調整を行なった実施例１〜４では、バンクの温度のＭＡＸ値が低くなる一方でＭＩＮ値が高くなり、バンクの温度を小さなばらつきで設定温度の近傍に維持できていることが分かる。

そして、比較例１、２に比べて、実施例１〜４では、シートゲージのＭＡＸ値が小さくなる一方でＭＩＮ値が大きくなり、シートゲージを小さなばらつきで狙いゲージ近傍に維持できていることが分かる。また、ヤケ、穴空きの不具合の発生が防止できていることが分かる。この結果より、バンクの温度の制御を行うことにより未加硫ゴムシートの製品品質を向上できることが確認できた。

また、同じようにバンクの温度の制御を行った場合であっても、バンクの量を一定に維持する制御を併せて行った実施例２、４では、実施例１、３に比べて、シートゲージのばらつきがさらに小さくなり、バンクの量の制御を組み合わせることにより、未加硫ゴムシートの製品品質をさらに向上できることが確認できた。

以上、本発明を実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではない。本発明と同一および均等の範囲内において、上記の実施の形態に対して種々の変更を加えることが可能である。

１１ａ、１１ｂ フィードロール
１２ａ、１２ｂ カレンダーロール
１３ フィードコンベア
１４ ヒーター
１５ 温度計
１６、１７ カッター
Ｔ バンクの温度
Ｇ 未加硫ゴム
Ｓ 未加硫ゴムシート
Ｂ バンク

Claims (6)

1. 混練された未加硫ゴムの熱入れを行うフィードロールと、熱入れされた前記未加硫ゴムを前記フィードロールからカレンダーロールまで搬送するフィードコンベアと、搬送されてきた前記未加硫ゴムによりバンクを形成させた後、前記未加硫ゴムをシーティングするカレンダーロールとを備えた未加硫ゴムシートの製造装置であって、
   前記フィードコンベアの途中に配置され、前記フィードコンベア上を搬送される前記未加硫ゴムを加熱するヒーターと、
   前記バンクの温度を測定する温度計と、
   前記温度計により測定された前記バンクの温度に基づいて前記ヒーターの出力を自動制御する制御手段を備えており、
   前記制御手段が、前記バンクの温度が７０〜１００℃となるように前記ヒーターの出力を制御することを特徴とする未加硫ゴムシートの製造装置。
2. 前記温度計が非接触温度計であることを特徴とする請求項１に記載の未加硫ゴムシートの製造装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の未加硫ゴムシートの製造装置を用いて未加硫ゴムシートを製造する未加硫ゴムシートの製造方法であって、
   前記バンクの温度を前記温度計により測定して、
   測定された前記バンクの温度に基づいて前記フィードコンベア上を搬送される前記未加硫ゴムを加熱するヒーターの出力を制御して、前記未加硫ゴムの加熱を調整する
   ことを特徴とする未加硫ゴムシートの製造方法。
4. 前記バンクの温度に基づいて前記ヒーターの出力を自動制御することを特徴とする請求項３に記載の未加硫ゴムシートの製造方法。
5. 測定した前記バンクの温度が予め設定された温度よりも低い場合には前記ヒーターの出力を上げ、
   測定した前記バンクの温度が予め設定された温度よりも高い場合には前記ヒーターの出力を下げて、
   前記未加硫ゴムの加熱を調整することを特徴とする請求項３または請求項４に記載の未加硫ゴムシートの製造方法。
6. シートゲージ０．２〜３．０ｍｍの未加硫ゴムシートを製造することを特徴とする請求項３ないし請求項５のいずれか１項に記載の未加硫ゴムシートの製造方法。

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