JP6758598B2 - ゴムストリップの切断装置と搬送装置、および空気入りタイヤの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、搬送ベルト上を搬送される帯状のゴムストリップを切断するゴムストリップの切断装置と前記切断装置を備えたゴムストリップの搬送装置、および前記ゴムストリップの搬送装置を用いた空気入りタイヤの製造方法に関する。

近年、空気入りタイヤの生産性向上の観点から、帯状の未加硫のゴムストリップを成形ドラムに螺旋状に巻き付けてトレッドゴム、サイドウォールゴム等のゴム部材を形成する所謂ストリップワインド方式を用いた空気入りタイヤの製造方法が提案されている。

このストリップワインド方式では、成形ドラム上に所定の長さのゴムストリップを巻き回すために、搬送ベルト上を所定の長さ搬送されてきたゴムストリップを切断する必要があり、従来より、図３に示すような切断装置が搬送ベルトの上方に配置されている。なお、図３は従来のロータリー式のカッターを用いたゴムストリップの切断を説明する図である。図３に示す切断装置は、カッターホルダー（図示せず）にセットされたカッター刃１２がローラー１１に装着された切断部１０を備えており、ローラー１１を回転させることにより、図３（ａ）に示すように搬送ベルト上を搬送されてきたゴムストリップＧを、図３（ｂ）に示すように、カッター刃１２で所定の位置で切断する。

しかしながら、このような切断装置を用いた場合、ゴムストリップは粘着性を有しているため、図３（ｃ）に示すように、後続するゴムストリップＧの始端部断面がカッター刃１２に粘着して、その状態によっては搬送ベルト上から剥がされて捲り上がることがある。そして、捲り上がったゴムストリップがカッター刃１２から剥がれると、図３（ｄ）に示すように、ゴムストリップＧの始端部で折れ曲がって重なりＧ１を生じる。このような重なりＧ１が発生したゴムストリップを用いてタイヤを製造すると、内観不良や外観不良が発生してスクラップとなる恐れがある。

そこで、このようなゴムストリップの重なりの発生を防止するため、図４に示すように、カッター刃１２とカッターホルダー４０の間にエア噴出用のスリット４３を形成し、このスリット４３からカッター刃１２の先端に向けてエアを噴出させることにより、カッター刃に粘着したゴムストリップをカッター刃から強制的に適切な位置で剥がすことが提案されている（特許文献１）。なお、図４は、このような従来の切断装置の一例を説明する図である。

特開２０１４−２１７９９９号公報

しかしながら、上記したスリットからエアを噴出させてゴムストリップを剥がすような方法を用いた場合、設備導入に際してコストが大きく上昇する。また、連続的な使用の場合、スリットにゴム詰まりが発生することがあるため、さらなる改良が求められている。

そこで、本発明は、切断装置の導入時におけるコストの上昇を抑制することができ、ゴムストリップの切断に際してゴム詰まりの発生を招くことなく切断した後カッターに粘着したゴムストリップを適切に剥がすことができるタイヤ製造技術を提供することを課題とする。

本発明者は、鋭意検討を行い、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、
空気入りタイヤの製造に際して、搬送ベルト上を成形ドラムに向けて搬送されるゴムストリップを所定の長さで切断するゴムストリップの切断装置であって、
搬送ベルトの上方に設けられて、カッター刃の先端が前記搬送ベルト上を上流側から下流側に向けて回転することにより前記ゴムストリップを前記搬送ベルト上で切断するロータリー式のカッターを有する切断部と、
前記切断部の上流側の前記切断部から離れた位置に設けられて、前記カッター刃の先端と前記カッター刃の先端に粘着した切断された後の前記ゴムストリップの始端部に向けて風を送る送風機が設けられた送風部とを備えていることを特徴とするゴムストリップの切断装置である。

請求項２に記載の発明は、
前記搬送ベルトが、２本の搬送ローラー間に架け渡されており、
前記送風機が、前記２本の搬送ローラーの内、前記搬送ベルト上流側の搬送ローラーと連結されており、前記搬送ベルト上流側の搬送ローラーの回転により前記送風機が駆動するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のゴムストリップの切断装置である。

請求項３に記載の発明は、
前記搬送ベルト上流側の搬送ローラーが、前記搬送ベルトを駆動させる駆動ローラーであることを特徴とする請求項２に記載のゴムストリップの切断装置である。

請求項４に記載の発明は、
前記送風機が、
前記切断部から３〜５ｃｍ離れて配置されており、２０００〜２５００Ｌ／分の風量で風を送るように設定されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のゴムストリップの切断装置である。

請求項５に記載の発明は、
前記送風機が扇風機であることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のゴムストリップの切断装置である。

請求項６に記載の発明は、
請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載のゴムストリップの切断装置が前記ゴムストリップを搬送する搬送ベルトの上方に配置されて、
搬送されてきた前記ゴムストリップを前記切断装置を用いて所定の長さで切断した後、切断された前記ゴムストリップを前記成形ドラムに向けて搬送するように構成されていることを特徴とするゴムストリップの搬送装置である。

請求項７に記載の発明は、
請求項６に記載のゴムストリップの搬送装置を用いて、前記ゴムストリップを所定の長さで切断した後、切断された前記ゴムストリップを前記成形ドラムに向けて搬送し、
前記ゴムストリップの搬送装置により搬送されたゴムストリップを前記成形ドラム上に巻き回すことにより、空気入りタイヤを製造することを特徴とする空気入りタイヤの製造方法である。

本発明によれば、切断装置の導入時におけるコストの上昇を抑制することができ、ゴムストリップの切断に際してゴム詰まりの発生を招くことなく切断した後カッターに粘着したゴムストリップを適切に剥がすことができるタイヤ製造技術を提供することができる。

本発明の一実施の形態に係るゴムストリップの搬送装置におけるゴムストリップの切断を説明する模式図である。 本発明の一実施の形態に係るゴムストリップの切断装置を用いてゴムストリップが切断される様子を説明する模式図である。 従来のロータリー式のカッターを用いたゴムストリップの切断を説明する図である。 従来の切断装置の一例を説明する図である。

１．本発明に至る経緯
本発明の実施の形態について説明するに先立って、本発明に至る経緯を説明する。

（１）従来技術における問題点
最初に、上記した特許文献１に記載の従来の切断装置において発生していた問題点について詳細に説明する。

前記した通り、図４は従来の切断装置の一例を説明する図であり、カッター刃１２のカッターホルダー４０側の面に上下方向に延びるリブ４１が設けられている。

このようなリブ４１が設けられたカッター刃１２をカッターホルダー４０に装着することにより、カッター刃１２とカッターホルダー４０の間にエア噴出用のスリット４３を形成することができる。そして、このスリット４３からカッター刃１２の刃先に向けてエアを噴出させることにより、カッター刃１２に粘着したゴムストリップをカッター刃１２から剥がすことができるため、ゴムストリップの重なりの発生を適切に防止することができる。

しかしながら、このような切断装置は、設備導入に際して、エア発生源であるエアタンクからカッターホルダーのスリットまでエアを誘導する新たなエア配管を設ける必要があるため、導入コストが大きく上昇する。また、エアを常時噴出させていると、エアやエネルギーのロスが発生する恐れがある。

また、エア発生源を成形ドラムなどの他の機器と共有させた場合、他の機器の稼動状況によっては切断装置に供給されるエア量が変化してエア圧が不安定になるため、ゴムストリップをカッター刃から適切に剥がすことができなくなる場合がある。

さらに、ゴムストリップの切断を連続して行った場合には、エアを噴出させるスリットにゴムが詰まる恐れがあり、このようなゴム詰まりが生じると、エアの噴出ができなくなるため、やはり、ゴムストリップをカッター刃から剥がすことができなくなる。

（２）本発明の概要
本発明者は、上記した問題点を解決するために、特許文献１に示されたエアを噴出させる技術から観点を変えて種々の実験と検討を行った。その結果、カッター刃に粘着したゴムストリップを剥がすためのエアは、必ずしもカッターホルダーからカッター刃の刃先に向けて噴出させなくてもよいことが分かった。

そして、ゴムストリップを搬送する搬送ベルトの上方には空間が形成されていることに着目し、さらに実験と検討を行った結果、カッター刃とカッターホルダーの間にエア噴出用のスリットを形成させるような複雑な構造とすることに代えて、切断装置の上流側からエアを送る送風機を設置するという簡素な構造であっても、カッター刃に粘着したゴムストリップを適切に剥がすことができることが分かり、本発明を完成するに至った。

そして、このような方法を採用した場合、切断装置の導入時におけるコストの上昇を抑制することができ、ゴムストリップの切断に際してゴム詰まりも発生しないことを実験により確認した。

２．本発明の実施の形態
次に、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。

（１）本実施の形態に係るゴムストリップの搬送装置
図１は本実施の形態に係るゴムストリップの搬送装置におけるゴムストリップの切断を説明する模式図であり、図２は本実施の形態に係るゴムストリップの切断装置を用いてゴムストリップが切断される様子を説明する模式図である。

図１に示すように、本実施の形態に係るゴムストリップの搬送装置（以下、単に「搬送装置」ともいう）１は、ゴムストリップＧを図示しない成形ドラムまで搬送する搬送コンベア２０を備えている。そして、この搬送装置１は、搬送コンベア２０の上方に配置された切断部１０と、切断部１０の上流側に配置された送風部３０とを備えた切断装置を有していることを特徴としている。

搬送コンベア２０は、従来と同様に、駆動ローラー２１とフリーローラー２２の２本のローラーの間に搬送ベルト２３が架け渡されることにより構成されており、駆動ローラー２１が矢印Ｙ方向に回転することにより搬送ベルト２３が矢印Ｘ方向に移動して、それに合わせてゴムストリップＧが成形ドラムに向けて搬送されるように構成されている。なお、図１においては、駆動ローラー２１を上流側、フリーローラー２２を下流側に配置しているが、逆であってもよい。

切断部１０は、搬送ベルト２３の幅方向に延びるロータリー式のカッターであり、カッターホルダー（図示せず）にセットされたカッター刃１２がローラー１１に装着されている。ローラー１１が矢印Ｚ方向、即ち、搬送ベルト２３上を搬送ベルト２３の上流側から下流側に向けてカッター刃１２が移動するように回転することにより、搬送ベルト２３上のゴムストリップＧをカッター刃１２が切断するように構成されている。

そして、本実施の形態に係る切断装置においては、上記したように、切断部１０の上流側に送風部３０が配置されている。この送風部３０は、送風機３１と、送風機３１を駆動させる駆動手段とを備えている。なお、送風機３１としては、例えば、市販の小型扇風機を使用することができる。

このような構造の切断装置において、送風機３１を駆動させて、切断部１０のカッター刃１２の先端とカッター刃１２の先端に粘着した切断された後のゴムストリップＧの始端部に向けて送風機３１からピンポイントにエアＡを送ることにより、カッター刃１２に粘着したゴムストリップＧを適切に剥がして搬送ベルト２３上に落とすことができる。

このように、本実施の形態によれば、エア噴出用のスリットを形成させる特許文献１のような複雑な構造を用いなくとも、切断部１０の上流側に送風機３１を設けるという簡素な構造でゴムストリップＧの重なりの発生を容易に防止することができる。

そして、特許文献１の技術のようにエア発生源からエアを誘導するためのエア配管を設けなくても、送風機３１を駆動させるのみでゴムストリップＧの重なりの発生を容易に防止することができるため、導入時におけるコストの上昇を抑制することができる。また、特許文献１の技術におけるエア発生源を他の機器と共有させた場合のように、他の機器の稼動状況によってエア圧が不安定になることもない。

また、特許文献１の技術と異なり、カッターとカッターホルダーとの間にエア噴出用のスリットやリブを設ける必要がなく、一般に使用されるロータリー式のカッターを切断部１０として用いることができるため、切断装置の導入時におけるコストの上昇をさらに抑制することができる。また、スリットにゴムが詰まることによってエアの噴出ができなくなるようなこともない。

また、送風機３１は電気などにより駆動させることが一般的であるが、本発明者は、この送風機３１を駆動させる駆動手段として、２本の搬送ローラーの内の搬送ベルト上流側の搬送ローラー、即ち、図１においては駆動ローラー２１を使用することが好ましいことに思い至った。具体的には、図１に示すように、動力伝達機構３２を介して、駆動ローラー２１と送風機３１とを連結し、駆動ローラー２１の回転を送風機３１に伝達することにより送風機３１を駆動させる。

これにより、既にある搬送コンベア用の駆動ローラー２１を動力源として利用して送風部３０を稼働させることができるため、送風機の駆動源を新たに設ける必要がなく、また、ゴムストリップＧの搬送時におけるエネルギーのロスの発生を低減させることができる。

なお、上記したように、図１においては、駆動ローラー２１を上流側、フリーローラー２２を下流側に配置しているが、逆であってもよく、この場合には上流側に配置したフリーローラーと送風機３１とを連結してもよい。

また、送風部３０の送風機３１は、切断部１０から３〜５ｃｍ離れて配置されていることが好ましい。そして、送風機３１からは、２０００〜２５００Ｌ／分の風量で送風するように設定されていることが好ましい。このような間隔を開けて、風量を制御することにより、より適切にカッターに粘着したゴムストリップを剥がすことができる。

また、カッター刃１２の先端とカッター刃１２の先端に粘着した切断された後のゴムストリップＧの始端部に向けて風をよりピンポイントに誘導することができるように、送風機３１に送風ノズルを取り付けてもよい。

（２）本実施の形態に係る空気入りタイヤの製造方法
次に、上記した図１に示すゴムストリップの搬送装置を用いた空気入りタイヤの製造方法について説明する。

本実施の形態において、搬送ベルト上のゴムストリップを切断して、成形ドラム上に所定の長さのゴムストリップを巻き回すことにより生タイヤを作製する点においては、従来と同様である。しかし、本実施の形態においては、カッターに粘着したゴムストリップを、上記したように送風部３０からのエアにより強制的に剥がす点において、従来とは異なる。以下、図２を用いながら、具体的に説明する。

まず、図２（ａ）に示すように、押出成形されたゴムストリップＧを搬送コンベアの搬送ベルト２３上に配置する。このとき、搬送ベルト２３は駆動ローラー２１によって矢印Ｘ方向に移動するため、配置されたゴムストリップＧも搬送ベルト２３の下流側に向けて搬送される。この駆動ローラー２１の駆動に合わせて、送風部３０も自動的に送風を開始する。

そして、この搬送装置では、ゴムストリップＧが所定の長さ搬送されて切断予定の終端部が近づいてくると、図２（ｂ）に示すように、切断部１０のローラー１１が搬送ベルト２３の上流側から下流側に向けて回転を始めるように制御されており、これにより、ローラー１１と共に回転したカッター刃１２がゴムストリップＧを所定の終端部で切断する。

終端部が切断されたゴムストリップＧは、搬送ベルト２３上を下流側に向けて図示しない成形ドラムまで搬送された後、成形ドラム上に巻き回されることにより、生タイヤが作製される。

一方、後続するゴムストリップＧでは、図２（ｃ）に示すように、切断によりできた始端部の断面がカッター刃１２に粘着する。

しかし、本実施の形態においては、この粘着部に向けて送風部３０からエアが送られているため、その風の力によって粘着部が直ちに剥がされて、図２（ｄ）に示すように、ゴムストリップＧが搬送ベルト２３上に落とされる。この結果、ゴムストリップＧの重なりの発生が防止されて、内観不良や外観不良が発生したタイヤの製造を抑制して、スクラップの発生を低減させることができる。

なお、本実施の形態においては、駆動ローラー２１と送風機３１とを連結させ、駆動ローラー２１の駆動により送風機３１を駆動させているが、これに限定されず、送風機に電力を供給して送風を行ってもよい。

以上のように、本実施の形態によれば、特許文献１のような複雑な構造を用いなくとも、ゴムストリップの重なりの発生を容易に防止することができるため、切断装置の導入時におけるコストの上昇を抑制することができる。さらに、ゴムストリップの切断に際してゴム詰まりの発生を招くこともないため、切断した後カッターに粘着したゴムストリップを適切に剥がすことができる。

以下、実施例に基づき、本発明をさらに具体的に説明する。

１．実施例および比較例
（１）実施例
実施例として上記した本実施の形態に係る切断機構が設けられたゴムストリップの搬送装置を用いて、タイヤ５０本分のゴムストリップを切断、搬送した。なお、送風機から風をよりピンポイントに誘導することができるように送風機に送風ノズルを取り付けた。

（２）比較例
比較例１として、カッター刃とカッターホルダーとの間にスリットが設けられた切断装置を備えたゴムストリップの搬送装置を用いて、このスリットからエアを噴出させながらゴムストリップを切断、搬送した（タイヤ５０本分）。

また、比較例２として、実施例１のような送風部や、比較例１のようなエア噴出可能な切断装置が設けられていないゴムストリップの搬送装置を用いてゴムストリップを切断、搬送した（タイヤ５０本分）。

２．評価
ゴムストリップの切断、搬送において発生したゴムストリップの重なりをカット不良率として求めて評価した。

評価の結果、実施例と比較例１では比較例２よりもカット不良率が大きく低減していた。具体的には、比較例２ではカット不良率が１．０％であったが、実施例と比較例１のカット不良率は０．１％であった。

そして、実施例と比較例１とを比較すると、比較例１ではスリットへのゴム詰まりが発生していたが、実施例ではこのようなゴム詰まりが発生していなかった。

このように、本実施例によれば、複雑な構造を採用した比較例１と異なり、簡易な構造であってもゴムストリップの重なりを防止でき、さらに比較例１で生じるようなゴム詰まりが発生しないことが確認できた。

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。

１ ゴムストリップの搬送装置
１０ 切断部
１１ ローラー
１２ カッター刃
２０ 搬送コンベア
２１ 駆動ローラー
２２ フリーローラー
２３ 搬送ベルト
３０ 送風部
３１ 送風機
３２ 動力伝達機構
４０ カッターホルダー
４１ リブ
４３ スリット
Ａ エア
Ｇ ゴムストリップ
Ｇ１ （ゴムストリップの）重なり
Ｘ 搬送ベルトの移動方向
Ｙ 駆動ローラーの回転方向
Ｚ 切断装置の回転方向

Claims (7)

1. 空気入りタイヤの製造に際して、搬送ベルト上を成形ドラムに向けて搬送されるゴムストリップを所定の長さで切断するゴムストリップの切断装置であって、
   搬送ベルトの上方に設けられて、カッター刃の先端が前記搬送ベルト上を上流側から下流側に向けて回転することにより前記ゴムストリップを前記搬送ベルト上で切断するロータリー式のカッターを有する切断部と、
   前記切断部の上流側の前記切断部から離れた位置に設けられて、前記カッター刃の先端と前記カッター刃の先端に粘着した切断された後の前記ゴムストリップの始端部に向けて風を送る送風機が設けられた送風部とを備えていることを特徴とするゴムストリップの切断装置。
2. 前記搬送ベルトが、２本の搬送ローラー間に架け渡されており、
   前記送風機が、前記２本の搬送ローラーの内、前記搬送ベルト上流側の搬送ローラーと連結されており、前記搬送ベルト上流側の搬送ローラーの回転により前記送風機が駆動するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のゴムストリップの切断装置。
3. 前記搬送ベルト上流側の搬送ローラーが、前記搬送ベルトを駆動させる駆動ローラーであることを特徴とする請求項２に記載のゴムストリップの切断装置。
4. 前記送風機が、
   前記切断部から３〜５ｃｍ離れて配置されており、２０００〜２５００Ｌ／分の風量で風を送るように設定されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のゴムストリップの切断装置。
5. 前記送風機が扇風機であることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のゴムストリップの切断装置。
6. 請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載のゴムストリップの切断装置が前記ゴムストリップを搬送する搬送ベルトの上方に配置されて、
   搬送されてきた前記ゴムストリップを前記切断装置を用いて所定の長さで切断した後、切断された前記ゴムストリップを前記成形ドラムに向けて搬送するように構成されていることを特徴とするゴムストリップの搬送装置。
7. 請求項６に記載のゴムストリップの搬送装置を用いて、前記ゴムストリップを所定の長さで切断した後、切断された前記ゴムストリップを前記成形ドラムに向けて搬送し、
   前記ゴムストリップの搬送装置により搬送されたゴムストリップを前記成形ドラム上に巻き回すことにより、空気入りタイヤを製造することを特徴とする空気入りタイヤの製造方法。

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