JP6790439B2 - カレンダーロール及びゴムストリップ製造装置 - Google Patents

Description

本発明は、均一性に優れたゴムストリップを効率よく製造することができるカレンダーロール及びゴムストリップ製造装置に関する。

従来、ゴム押出機から予備成形されて押し出されるゴムストリップを圧延するカレンダーロールが知られている。通常、カレンダーロールを用いた成形では、上下一対のカレンダーロールによりゴムストリップの厚さを規制しつつ、カレンダーロールにより成形されたゴムストリップをナイフカット作業により所望の幅に規制していた。

生産性を向上させるために、例えば、下記特許文献１は、対向する一対のカレンダーロールの少なくとも一方に、凹み部分を凹設することで間隙部を形成し、当該間隙部をゴムストリップの断面形状に近似させるカレンダーロールを提案している。下記特許文献１では、凹み部分によりゴムストリップの断面形状を規制しているので、幅規制のためにナイフカット作業を要することなく、ゴムストリップを形成している。

特開２０００−２５４９８０号公報

しかしながら、上記特許文献１のカレンダーロールは、凹み部分とゴムストリップとの接触面積が大きいので、ゴムストリップが凹み部分に粘着し、剥がれ難いという問題があった。このため、ゴムストリップは、部分的にカレンダーロールに粘着することがあり、ゴムストリップの幅や厚さが不均一になる原因となっていた。また、上記特許文献１のカレンダーロールでは、生産性をさらに向上させるためにカレンダーロールの回転速度を高速にすると、上述の粘着性の問題が顕著に発生し、ゴムストリップが切断されることがあった。

本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、第１ロール及び第２ロールの圧延面がテーパ面を有することを基本として、均一性に優れたゴムストリップを効率よく製造することができるカレンダーロール及びゴムストリップ製造装置を提供することを主たる目的としている。

本発明は、ゴム押出機から押し出されるゴムストリップを圧延するカレンダーロールであって、第１ロールと第２ロールとを含み、前記第１ロールの圧延面は、ロール軸方向の一方端から他方端に向かって前記圧延面の直径が漸減するテーパ面を有しており、前記第２ロールの圧延面は、前記第１ロールの前記圧延面に対向し、かつ、ロール軸方向の前記他方端から前記一方端に向かって前記圧延面の直径が漸減するテーパ面を有していることを特徴とする。

本発明に係るカレンダーロールにおいて、前記第１ロールの前記テーパ面と前記第２ロールの前記テーパ面とは、略平行に対向することで前記第１ロールと前記第２ロールとの間に間隙部を形成し、前記間隙部は、前記ゴムストリップの断面形状に近似しているのが望ましい。

本発明に係るカレンダーロールにおいて、前記第２ロールの前記圧延面の最大直径は、前記第１ロールの前記圧延面の最大直径よりも大きいのが望ましい。

本発明に係るカレンダーロールにおいて、前記第２ロールの前記圧延面の最小直径は、前記第１ロールの前記圧延面の最大直径よりも大きいのが望ましい。

本発明に係るカレンダーロールにおいて、前記第１ロール及び前記第２ロールの前記圧延面の最大直径は、それぞれ、前記第１ロール及び前記第２ロールの前記圧延面の最小直径の１０５％以上であるのが望ましい。

本発明は、ゴムストリップ製造装置であって、上記のいずれかに記載のカレンダーロールと前記ゴム押出機とを含むことを特徴とする。

本発明の第１ロールの圧延面は、ロール軸方向の一方端から他方端に向かって圧延面の直径が漸減するテーパ面を有しており、第２ロールの圧延面は、第１ロールの圧延面に対向し、かつ、ロール軸方向の他方端から一方端に向かって圧延面の直径が漸減するテーパ面を有している。このような第１ロール及び第２ロールは、径の小さい圧延面から順次、ゴムストリップが剥がれていくので、ゴムストリップがいずれかのカレンダーロールに不必要に粘着されることを抑制することができ、幅及び高さが均一であるゴムストリップを

以上のように、本発明のカレンダーロールは、均一性に優れたゴムストリップを効率よく製造することができる。

本発明のゴムストリップ製造装置の一実施形態を示す概念図である。 本実施形態のカレンダーロールの正面図である。 他の実施形態のカレンダーロールの正面図である。

以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。
図１には、本実施形態のゴムストリップ製造装置１の概念図が断面図として示されている。図１に示されるように、本実施形態のゴムストリップ製造装置１は、ゴムＧを予備成形して押し出すゴム押出機２と、ゴム押出機２から予備成形されて押し出されるゴムストリップＧＳを最終形状のゴムストリップＧＳに圧延成形する一対のカレンダーロール３とを含んでいる。カレンダーロール３から吐出されたゴムストリップＧＳは、例えば、コンベア４を含むアプリケータ５によって成形フォーマ６まで搬送されて巻き付けられることによりタイヤ用ゴム部材が製造される。

ゴム押出機２は、例えば、投入されたゴムＧを混練りしながら一方向へ押すゴム押出機本体７と、ゴム押出機本体７の下流に配され、かつ定量的にゴムＧを押し出すギヤポンプ８と、ギヤポンプ８から押し出されたゴムＧを予備成形する押出ヘッド９とを備えている。

ゴム押出機本体７は、例えば、シリンダ７ａ内にスクリュ軸７ｂを収納した周知な構造を有している。スクリュ軸７ｂは、例えば、電動機（図示省略）により回転駆動されることによって、投入されたゴムＧを混練しながらシリンダ７ａの吐出口７ｃから吐出させる。

ギヤポンプ８は、例えば、ケーシング８ａ内に一対の押出歯車８ｂが設けられた周知な構造の定容積押出機である。押出歯車８ｂは、例えば、電動機（図示省略）により回転駆動されることによって、混練りされたゴムＧをケーシング８ａから押出ヘッド９に吐出する。

押出ヘッド９は、例えば、ギヤポンプ８の下流側に交換可能に連結されたブロック状のヘッド本体９ａと、このヘッド本体９ａに交換自在に取り付けられるとともに予備成形口９ｃを開口させた口金９ｂとを備えている。従って、混練りされたゴムＧは、押出ヘッド９によって、予備成形されたゴムストリップＧＳに成形される。

本実施形態の予備成形口９ｃは、横長矩形をなす比較的小さな開口である。また、ゴムＧは、予備成形口９ｃとほぼ同じ矩形状の断面形状に成形されて外部に押し出され得る。このようなゴム押出機２は、比較的小出力のもので足りる。ただし、予備成形されたゴムストリップＧＳの断面形状は、上述のような矩形状に限定されるものではない。

本実施形態のカレンダーロール３は、例えば、上側に配される第１ロール１０と、下側に配される第２ロール１１とを含んでいる。第１ロール１０及び第２ロール１１は、実質的に回転軸が平行に配置されており、例えば、電動機（図示省略）により回転駆動されることによって、予備成形されたゴムストリップＧＳを最終形状のゴムストリップＧＳに成形している。

図２には、本実施形態のカレンダーロール３の正面図が示されている。図２に示されるように、本実施形態のカレンダーロール３は、例えば、形状が異なる第１ロール１０と第２ロール１１とが互いに対向して配されている。

第１ロール１０は、ゴムストリップＧＳに接触する圧延面１２と、圧延面１２よりロール軸方向の一方端１３側の外側の第１支持面１４と、圧延面１２よりロール軸方向の他方端１５側の外側の第２支持面１６とを含んでいるのが望ましい。

第１ロール１０の圧延面１２は、例えば、ロール軸方向の一方端１３から他方端１５に向かって圧延面１２の直径が漸減するテーパ面を有している。すなわち、第１ロール１０の圧延面１２の直径は、一方端１３で最大直径Ｄ１となり、他方端１５で最小直径Ｄ２となるのが望ましい。このような第１ロール１０の圧延面１２は、最小直径Ｄ２となる他方端１５から順次、ゴムストリップＧＳが剥がれていくので、ゴムストリップＧＳが第１ロール１０に不必要に粘着されることを抑制することができ、幅及び高さが均一であるゴムストリップＧＳを効率よく製造することができる。

第１ロール１０の第１支持面１４は、例えば、略円筒形状を有している。第１ロール１０の第２支持面１６は、例えば、テーパ形状を有している。第１ロール１０の第１支持面１４及び第２支持面１６は、ともに略円筒形状であってもよいし、ともにテーパ形状であってもよい。

第２ロール１１は、ゴムストリップＧＳに接触する圧延面１７と、圧延面１７よりロール軸方向の一方端１８側の外側の第３支持面１９と、圧延面１７よりロール軸方向の他方端２０側の外側の第４支持面２１とを含んでいるのが望ましい。

第２ロール１１の圧延面１７は、例えば、ロール軸方向の他方端２０から一方端１８に向かって圧延面１７の直径が漸減するテーパ面を有している。すなわち、第２ロール１１の圧延面１７の直径は、一方端１８で最小直径Ｄ３となり、他方端２０で最大直径Ｄ４となるのが望ましい。このような第２ロール１１の圧延面１７は、最小直径Ｄ３となる一方端１８から順次、ゴムストリップＧＳが剥がれていくので、ゴムストリップＧＳが第２ロール１１に不必要に粘着されることを抑制することができ、幅及び高さが均一であるゴムストリップＧＳを効率よく製造することができる。

第２ロール１１の第３支持面１９は、例えば、略円筒形状を有している。第２ロール１１の第４支持面２１は、例えば、テーパ形状を有している。第２ロール１１の第３支持面１９及び第４支持面２１は、ともに略円筒形状であってもよいし、ともにテーパ形状であってもよい。

第２ロール１１の圧延面１７は、第１ロール１０の圧延面１２に対向しているのが望ましい。また、第１ロール１０の圧延面１２のテーパ面と第２ロール１１の圧延面１７のテーパ面とは、略平行に対向しているのが望ましい。このような第１ロール１０と第２ロール１１とは、第１ロール１０と第２ロール１１との間に間隙部２２を形成することができる。

ゴムストリップＧＳは、第１ロール１０と第２ロール１１との間で圧延されている。このため、間隙部２２は、ゴムストリップＧＳの断面形状に近似しているのが望ましい。このような間隙部２２を有するカレンダーロール３は、幅規制のためにナイフカット作業を要することなく、ゴムストリップＧＳを形成することができる。

第１ロール１０の圧延面１２の最大直径Ｄ１は、好ましくは、第１ロール１０の圧延面１２の最小直径Ｄ２の１０５％以上である。第１ロール１０の圧延面１２の最大直径Ｄ１が最小直径Ｄ２の１０５％未満であると、第１ロール１０の回転時、一方端１３の表面速度と他方端１５の表面速度との差が少なくなり、他方端１５からゴムストリップＧＳが剥がれていかないおそれがある。

本実施形態では、第１ロール１０の圧延面１２のロール軸方向の一方端１３での最大直径Ｄ１は、第１支持面１４の一方端１３での直径よりも小径である。また、第１ロール１０の圧延面１２のロール軸方向の他方端１５での最小直径Ｄ２は、第２支持面１６の他方端１５での直径よりも小径である。第１ロール１０の一方端１３での圧延面１２と第１支持面１４との段差の高さｈは、第１ロール１０の他方端１５での圧延面１２と第２支持面１６との段差の高さｈに等しいのが望ましい。この高さｈは、例えば、成形されるゴムストリップＧＳの厚さに応じて、適宜設定される。

第２ロール１１の圧延面１７の最大直径Ｄ４は、好ましくは、第２ロール１１の圧延面１７の最小直径Ｄ３の１０５％以上である。第２ロール１１の圧延面１７の最大直径Ｄ４が最小直径Ｄ３の１０５％未満であると、第２ロール１１の回転時、一方端１８の表面速度と他方端２０の表面速度との差が少なくなり、一方端１８からゴムストリップＧＳが剥がれていかないおそれがある。

第２ロール１１の圧延面１７の最大直径Ｄ４は、例えば、第１ロール１０の圧延面１２の最大直径Ｄ１よりも大きい。本実施形態では、第２ロール１１の圧延面１７の最小直径Ｄ３が、第１ロール１０の圧延面１２の最大直径Ｄ１よりも大きい。

このような第２ロール１１は、直径が大きいことに伴い、ゴムストリップＧＳが粘着し易くなる。一方、第１ロール１０は、一方端１３及び他方端１５に段差を有していることに伴い、ゴムストリップＧＳが粘着し易くなる。このため、第１ロール１０及び第２ロール１１に対するゴムストリップＧＳの粘着力は、略同一にコントロールされ得る。従って、カレンダーロール３は、ゴムストリップＧＳが第１ロール１０又は第２ロール１１に不必要に粘着されることを抑制することができ、幅及び高さが均一であるゴムストリップＧＳを効率よく製造することができる。

図３には、他の実施形態のカレンダーロール３Ａの正面図が示されている。図３に示されるように、この実施形態のカレンダーロール３Ａは、例えば、形状が同一の第１ロール２３Ａと第２ロール２３Ｂとが互いに対向して配されている。

第１ロール２３Ａは、例えば、ゴムストリップＧＳに接触する圧延面２４Ａと、圧延面２４Ａよりロール軸方向の一方端２５Ａ側の外側の第１支持面２６Ａと、圧延面２４Ａよりロール軸方向の他方端２７Ａ側の外側の第２支持面２８Ａとを含んでいる。第１ロール２３Ａの圧延面２４Ａは、例えば、ロール軸方向の一方端２５Ａから他方端２７Ａに向かって圧延面２４Ａの直径が漸減するテーパ面を有している。

第２ロール２３Ｂは、第１ロール２３Ａと同一のものが用いられ、圧延面２４Ｂと第１支持面２６Ｂと第２支持面２８Ｂとを含んでいる。第２ロール２３Ｂは、ロール軸方向に対して、第１ロール２３Ａとは逆向きに配される。すなわち、第２ロール２３Ｂの第１支持面２６Ｂと第１ロール２３Ａの第２支持面２８Ａとが対向するとともに、第２ロール２３Ｂの第２支持面２８Ｂと第１ロール２３Ａの第１支持面２６Ａとが対向するように配されている。

このようなカレンダーロール３Ａは、第１ロール２３Ａと第２ロール２３Ｂとに共通のロールを使用できるので、保守管理が容易になり、製造コストを低減することができる。

以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施し得る。

図１に示されたゴムストリップ製造装置を用いてゴムストリップが製造され、製造時のゴムストリップトラブル発生率が評価された。また、ゴムストリップの均一性を評価するために、このゴムストリップを用いたサイズ２３５／４５Ｒ１８の空気入りタイヤが試作され、タイヤユニフォミティ性能が評価された。

＜ゴムストリップトラブル発生率＞
ゴムストリップ製造時におけるゴムストリップの切断、ローラへの粘着等、製造効率への影響があったトラブルの回数が測定された。結果は、比較例１のトラブル発生率を１００とする指数であり、数値が小さい程、ゴムストリップトラブルが少ないことを示す。

＜タイヤユニフォミティ性能＞
各試供タイヤについて、コニシティが複数回測定され、それらの合計が求められた。結果は、比較例１のコニシティを１００とする指数であり、数値が小さい程、タイヤユニフォミティが優れていることを示す。

テストの結果が表１に示される。

表１及び表２から明らかなように、実施例のゴムストリップは、比較例に比べて製造時のトラブル発生率が低く、タイヤユニフォミティが優れていることが確認された。

次に、実施例のゴムストリップ製造装置を用いて、従来の比較例１に対して、カレンダーロールの回転速度を１．５倍の高速にした確認テストが行なわれた。

テストの結果が表２に示される。

表２から明らかなように、実施例のゴムストリップ製造装置は、比較例に比べて、カレンダーロールの回転速度を高速にしても、製造時のトラブル発生率が低く、タイヤユニフォミティが優れていることが確認された。

２ ゴム押出機
３ カレンダーロール
１０ 第１ロール
１１ 第２ロール

Claims (6)

1. ゴム押出機から押し出されるゴムストリップを圧延するカレンダーロールであって、
   第１ロールと第２ロールとを含み、
   前記第１ロールの圧延面は、ロール軸方向の一方端から他方端に向かって前記圧延面の直径が漸減するテーパ面を有しており、
   前記第２ロールの圧延面は、前記第１ロールの前記圧延面に対向し、かつ、ロール軸方向の前記他方端から前記一方端に向かって前記圧延面の直径が漸減するテーパ面を有しており、
   前記第２ロールの前記圧延面の最大直径は、前記第１ロールの前記圧延面の最大直径よりも大きいことを特徴とするカレンダーロール。
   
2. 前記第１ロールの前記テーパ面と前記第２ロールの前記テーパ面とは、略平行に対向することで前記第１ロールと前記第２ロールとの間に間隙部を形成し、
   前記間隙部は、前記ゴムストリップの断面形状に近似している請求項１に記載のカレンダーロール。
3. 前記第１ロールは、前記第１ロールの前記圧延面よりロール軸方向の前記一方端側の外側の第１支持面と、前記第１ロールの前記圧延面よりロール軸方向の前記他方端側の外側の第２支持面とを含み、
   前記第１支持面は、略円筒形状を有し、
   前記第２支持面は、テーパ形状を有している請求項１又は２に記載のカレンダーロール。
4. 前記第２ロールの前記圧延面の最小直径は、前記第１ロールの前記圧延面の最大直径よりも大きい請求項１乃至３のいずれかに記載のカレンダーロール。
5. 前記第１ロール及び前記第２ロールの前記圧延面の最大直径は、それぞれ、前記第１ロール及び前記第２ロールの前記圧延面の最小直径の１０５％以上である請求項１乃至４のいずれかに記載のカレンダーロール。
6. ゴムストリップ製造装置であって、
   請求項１乃至５のいずれかに記載のカレンダーロールと前記ゴム押出機とを含むことを特徴とするゴムストリップ製造装置。

Images