JP7182849B2 - 空気入りタイヤ製造装置 - Google Patents

Description

本発明は、空気入りタイヤ製造装置に関する。

パンク防止機能を備えた空気入りタイヤ（以下、空気入りタイヤを単にタイヤとも記載する）として、タイヤの内周面にシーラント材が塗布されたシーラントタイヤが知られている。シーラントタイヤでは、パンク時に形成される穴がシーラント材によって自動的に塞がれる。

シーラントタイヤの製造方法としては、シーラント材に有機溶剤を添加し、粘度を低下させ取扱いしやすくした希釈シーラント材をタイヤ内面に貼り付け、貼り付け後に希釈シーラント材から有機溶剤を除去する方法やバッチ式混練装置で調製した主剤と硬化剤とを静的ミキサー又は動的ミキサーを用いて混合してシーラント材を調製した後にタイヤの内周面に貼り付ける方法（例えば、特許文献１）等が知られている。

例えば、シーラントタイヤに塗付するシーラント材を、二軸混練押出機等の連続混練機で調製する場合、通常、固形ブチルゴム等のゴム成分、カーボンブラック等のフィラー成分、等の材料が別のフィーダーで供給され、混合される装置が用いられている。

特開２０１３－４３６４３号公報

しかしながら、固形ブチルゴムは、材料がベール状で供給されるため、小さなペレットにして、押出機に供給する必要があり、また、作製したペレット化材料は、粘着性が高いため、積み重ねて保管できず、保管管理に手間がかかる。更に、従来の方法では、連続混練機への材料の供給精度が劣り、結果、所望のシーラント層を形成できないという問題もある。

本発明は、上記課題を解決し、材料の供給精度に優れ、所望のシーラントタイヤを好適に製造可能なシーラントタイヤ製造装置を提供することを目的とする。

本発明は、ゴム成分及び充填剤を含む複合体ストリップを押出し成形しながら供給する複合体ストリップ供給手段と、前記複合体ストリップ供給手段から前記複合体ストリップを受け取って連続混練機に送り出すアプリケータとを有するシーラントタイヤ製造装置に関する。

前記複合体ストリップ供給手段は、ギヤポンプ押出機及び／又はカレンダロールを備え、前記アプリケータは、搬送方向前端側の送り出しローラを含む案内ローラにより周回可能に案内される搬送ベルトを有し、該搬送ベルト上で、前記複合体ストリップ供給手段からの前記複合体ストリップを受け取って前記送り出しローラ側から前記混練押出機に送り出すコンベヤを含むものであることが好ましい。

本発明のシーラントタイヤ製造装置は、ゴム成分及び充填剤を含む複合体ストリップを押出し成形しながら供給する複合体ストリップ供給手段と、前記複合体ストリップ供給手段から前記複合体ストリップを受け取って連続混練機に送り出すアプリケータとを有するシーラントタイヤ製造装置であるので、材料の供給精度に優れ、所望のシーラントタイヤを好適に製造することが可能である。

シーラント材の製造装置の全体概略図の一例である。 複合体ストリップ供給手段の模式図の一例である。 アプリケータの模式図の一例である。 アプリケータで複合体ストリップを回収する状態を示す模式図の一例である。

本発明の空気入りタイヤ製造装置は、ゴム成分及び充填剤を含む複合体ストリップを押出し成形しながら供給する複合体ストリップ供給手段と、前記複合体ストリップ供給手段から前記複合体ストリップを受け取って連続混練機に送り出すコンベヤを含むアプリケータとを有するものである。

前述のとおり、従来の製造装置では、ペレット化、材料の供給精度の問題があるが、本発明は、ギヤポンプ押出機やカレンダロール等からなる複合体ストリップ供給手段によりゴム成分と充填剤を含むマスターバッチ（複合体ストリップ）を製造（成形）し、次いで、製造された複合体ストリップを搬送ベルトやコンベヤ等からなるアプリケータにより二軸混練押出機等の連続混練機に送り出す装置であるため、連続混練機への材料の供給精度に優れており、結果、所望のシーラントタイヤを好適に製造できる。また、特段、ゴムのペレット化も必要なく、生産性も良好である。

以下、本発明の空気入りタイヤの製造方法の一例として、シーラントタイヤの製造方法の好適例について説明する。

本発明では、シーラントタイヤは、例えば、シーラント材を構成する各成分を混合してシーラント材を調製し、次いで、得られたシーラント材を塗布等によりタイヤ内周面に貼り付け、シーラント層を形成することにより、製造できる。該シーラントタイヤは、インナーライナーのタイヤ半径方向内側にシーラント層を有する。

シーラント材は、ゴム成分及び充填剤を含む複合体ストリップを押出し成形しながら供給する複合体ストリップ供給手段と、前記複合体ストリップ供給手段から前記複合体ストリップを受け取って連続混練機に送り出すアプリケータとを有する装置により、該複合体ストリップを製造、搬送し、更に搬送された連続混練機において、該複合体ストリップを他の材料と共に混合し、調製できる。なお、ゴム成分としては、ブチル系ゴム等、充填剤としては、カーボンブラック、シリカ等の公知材料が挙げられる。他の材料は、シーラント材に用いられる公知材料を任意に使用可能である。

図１は、シーラント材の製造に供する装置の一例を示す全体概略図である。
図１の製造装置６０１は、複合体ストリップ供給手段６１１、アプリケータ６３１、連続混練機６５１（二軸混練押出機等）を備える。製造装置６０１では、先ず、フィーダー等（図示せず）を用いて、ゴム成分、充填剤、必要に応じて他の材料を複合体ストリップ供給手段６１１に供給し、該手段６１１で、各材料を混合、押出し成形し、複合体ストリップを作製する。次に、作製した長尺な複合体ストリップをアプリケータ６３１で受け取って、搬送し、二軸混練押出機等の連続混練機６５１に送り出す。そして、連続混練機６５１において、送り出された複合体ストリップを他の材料と共に混練し、シーラント材が調製される。

図２は、製造装置６０１を構成する複合体ストリップ供給手段６１１の一例を示す模式図である。
複合体ストリップ供給手段６１１は、ギヤポンプ押出し機６１４と、カレンダロール手段６１５とを備え、シーラント材の形成サイクルに合わせて間欠的に作動し、必要時のみ複合体ストリップＧを形成する。ギヤポンプ押出し機６１４は、スクリュー式ゴム押出し機本体６１６と、その前端部に設けられる押出ヘッド６１７とを備える。

スクリュー式ゴム押出機本体６１６は、１個又は複数の投入口６１６ｃが設けられたシリンダ６１６ａ内にスクリュー軸６１６ｂを収納した周知構造からなる。ゴム成分、充填剤は、同一の投入口６１６ｃから両材料を投入しても、それぞれ別個の投入口６１６ｃから投入してもよい。そして、電動機（図示せず）により、スクリュー軸６１６ｂを回転駆動させることにより、投入されたゴム成分、充填剤を混練しながらシリンダ６１６ａ前端の押出ヘッド６１７に供給する。

押出ヘッド６１７は、スクリュー式ゴム押出機本体６１６の前端部に支持されるケーシング６１８と、このケーシング６１８に取り付くギヤポンプ６１９と予成形口６２０とを有する。そしてギヤポンプ６１９の回転のオン、オフに応じて、予成形口６２０から予成形された複合体を断続的に押し出す。

カレンダロール手段６１５は、予成形口６２０の前部に配されるケーシング６２１と、このケーシング６２１に取り付く上下のカレンダロール６１５ａとを有する。そして、予成形口６２０からの複合体を上下のカレンダロール６１５ａ間で圧延成形し、最終厚さの複合体ストリップＧとして送り出す。カレンダロール６１５は、ギヤポンプ６１９と同期してオン、オフ運転される。

図３は、製造装置６０１を構成するアプリケータ６３１の一例を示す模式図である。
アプリケータ６３１は、複合体ストリップ供給手段６１１からの複合体ストリップＧを受け取って前端側の一対の送り出しローラ６３２ａから連続混練機６５１に送り出すコンベヤ６３３と、連続混練機６５１に複合体ストリップＧを送り出さないとき、送り出しローラ６３２ａから送り出された複合体ストリップＧを落下させて自動回収する回収手段６３４とを備える。

具体的には、アプリケータ６３１は、図３に示すように、支持体６４０の上端に、送り出しローラ６３２ａに向かって前後にのびるフレーム６４１を備えるとともに、このフレーム６４１にコンベヤ６３３が取り付く。

支持体６４０は、送り出しローラ６３２ａの軸心方向、上下方向等に移動可能である。この場合、移動を高精度にするため、ボールネジ機構を用いた移動手段によって移動を制御してもよい。

コンベヤ６３３は、送り出しローラ６３２ａを含む案内ローラ６３２と、この案内ローラ６３２により周回可能に案内される搬送ベルト６３５とを有する。そして、駆動モーター６３７により、搬送ベルト６３５上で、複合体ストリップ供給手段６１１からの複合体ストリップＧを受け取って送り出しローラ６３２ａまで搬送する。

具体的には、コンベヤ６３３は、複数の下の案内ローラ６３２Ｌによって周回可能に案内される下の搬送ベルト６３５Ｌを有する下コンベヤ部６３３Ｌと、複数の上の案内ローラ６３２Ｕによって周回可能に案内される上の搬送ベルト６３５Ｕを有する上コンベヤ部６３３Ｕとを備える。そして、上下の搬送ベルト６３５Ｕ、６３５Ｌ間で複合体ストリップＧを挟んで搬送し、図３に示されるように、連続混練機６５１に送り出される。

上コンベヤ部６３３Ｕは、前後の上コンベヤ部分６３３Ｕｆ、６３３Ｕｒとに区分される。また、複合体ストリップＧを下の案内ローラ６３２Ｌとともに挟んで搬送する押付ローラ６３２ｂも配される。前後の上コンベヤ部分６３３Ｕｆ、６３３Ｕｒ間には、複合体ストリップＧを切断する周知構造の切断手段６３６（カッター等）が配される。

一方、図４は、アプリケータ６３１について、特に複合体ストリップＧを回収する模式図の一例を示している。
回収手段６３４は、回収ボックス６３４ａを備える。回収ボックス６３４ａは上開放をなし、連続混練機６５１に複合体ストリップＧを送り出さないとき、送り出しローラ６３２ａから落下する複合体ストリップＧを回収する。

連続混練機への材料の供給精度の観点から、図２の複合体ストリップ供給手段、図３のアプリケータにより製造、搬送された複合体ストリップＧの厚みは、０．５～３ｍｍであることが好ましい。

図２の複合体ストリップ供給手段、図３のアプリケータにより製造、搬送された複合体ストリップは、連続混練機６５１に供給され、該連続混練機６５１で、シーラント材を構成する他の材料と共に混合し、シーラント材が調製される。

連続混練機は、公知のものを使用できるが、なかでも、同方向回転又は異方向回転の多軸混練押出機、特に二軸混練押出機を用いて混合することが好ましい。

次いで、混合したシーラント材を連続混練機（特に、二軸混練押出機）等の押出機の排出口に接続されたノズル等から吐出することで、加硫成形済みのタイヤの内周面に直接フィードし、内周面に適用すること等により、シーラントタイヤが製造される。

タイヤの内周面へのシーラント材の塗布は、少なくともトレッド部に対応するタイヤの内周面、より好ましくは、少なくともブレーカーに対応するタイヤの内周面に行えばよい。シーラント材の塗布が不要な部分への塗布を省略することにより、より生産性良くシーラントタイヤを製造できる。
ここで、トレッド部に対応するタイヤの内周面とは、路面に接するトレッド部のタイヤ半径方向内側に位置するタイヤの内周面を意味し、ブレーカーに対応するタイヤの内周面とは、ブレーカーのタイヤ半径方向内側に位置するタイヤの内周面を意味する。なお、ブレーカーとは、トレッドの内部で、かつカーカスの半径方向外側に配される部材である。

図１で示される製造装置等を用いてシーラント材を作製し、タイヤの内周面への塗布することにより、タイヤの内周面にシーラント層が形成されたシーラントタイヤが製造される。

６０１ シーラント材の製造装置
６１１ 複合体ストリップ供給手段
６１４ ギヤポンプ押出し機
６１５ カレンダロール手段
６１５ａ カレンダロール
６１６ スクリュー式ゴム押出し機本体
６１６ａ シリンダ
６１６ｂ スクリュー軸
６１６ｃ 投入口
６１７ 押出ヘッド
６１８、６２１ ケーシング
６１９ ギヤポンプ
６２０ 予成形口
６３１ アプリケータ
６３２、６３２Ｌ、６３２Ｕ 案内ローラ
６３２ａ 送り出しローラ
６３２ｂ 押付ローラ
６３３ コンベヤ
６３３Ｌ 下コンベヤ部
６３３Ｕ、６３３Ｕｆ、６３３Ｕｒ 上コンベヤ部
６３４ 回収手段
６３４ａ 回収ボックス
６３５、６３５Ｌ、６３５Ｕ 搬送ベルト
６３６ 切断手段
６３７ 駆動モーター
６４０ 支持体
６４１ フレーム
６５１ 連続混練機

Claims (2)

1. ブチル系ゴムを含むゴム成分及び充填剤を含む複合体ストリップを押出し成形しながら供給する複合体ストリップ供給手段と、
   前記複合体ストリップ供給手段から前記複合体ストリップを受け取って連続混練機に送り出すアプリケータと
   を有し、静止型ミキサーを有さない空気入りタイヤ製造装置であって、
   タイヤ内周面にシーラント層が形成されたシーラントタイヤを製造する空気入りタイヤ製造装置。
2. 前記複合体ストリップ供給手段は、ギヤポンプ押出機及び／又はカレンダロールを備え、
   前記アプリケータは、搬送方向前端側の送り出しローラを含む案内ローラにより周回可能に案内される搬送ベルトを有し、該搬送ベルト上で、前記複合体ストリップ供給手段からの前記複合体ストリップを受け取って前記送り出しローラ側から前記混練押出機に送り出すコンベヤを含むものである請求項１記載の空気入りタイヤ製造装置。

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