JPH11277637A - 模様付きゴム円筒の成形装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 成型マンドレルに巻付けたトレッドゴ
ムに成型マンドレルの凹凸模様を正確かつ迅速に転写
し、従来必要とした熟練と労力を不要にして作業者の負
担を軽減し、品質のばらつきを小さくし、生産量を増大
する。 【解決手段】 駆動により回転する成型マンドレル１
０と、この成型マンドレル１０に平行な軸の回りに回転
可能で、成型マンドレル１０に巻付けたトレッドゴムに
油圧で圧着されるセンターステッチャーローラ３７およ
び左右の端部ステッチャーローラ３６とからなり、セン
ターステッチャーローラ３７が円筒形に形成されて成型
マンドレルの幅方向中央部に設置され、端部ステッチャ
ーローラ３６がコーン形に形成され、その大径部を成型
マンドレル１０の幅方向中央部に向け、センターステッ
チャーローラ３７から成型マンドレルの周方向にずれた
位置で中央部から両端に向かって送り可能に設置され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ゴム層の表面に凹凸
模様を有するゴム円筒の成形装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ゴム層表面に凹凸模様を有するゴム円筒
の成形方法として、円筒状のマンドレルを用いる方法が
知られている。この方法では、マンドレルの表面に波形
その他の任意の模様状にパターン溝を彫刻してなる成型
マンドレルに未加硫のトレッドゴム（凹凸模様を成形す
るのに適した厚手のゴムシート）を巻付けた後、その上
にリボン状クロスをらせん形に、かつ縁が重なるように
巻付け、次いで直径１０mm程度の綿ロープを強い張力で
密に巻付けながら上記のトレッドゴムを絞り込んで上記
のパターン溝に圧入し、しかるのち上記の綿ロープおよ
びリボン状クロスを解き、露出した上記トレッドゴムの
表面に数種類の薄いゴムシートまたはプライコード（繊
維で補強されたゴムシート）を巻付け、リボン状のラッ
ピングクロスを縁が重なるように巻付けて上記のゴムシ
ート相互を圧着する。そして、得られたゴム円筒は、マ
ンドレルと共に加硫缶に搬入し、蒸気加熱で加硫し、し
かるのちマンドレルから外し、表裏を反転して凹凸模様
の側を表面に出して製品とされ、研磨その他の用途に供
される。

【０００３】しかしながら、上記の成形方法は、成型マ
ンドレルのパターン溝に対するトレッドゴムの圧入を綿
ロープの巻付けで行うので、熟練と労力を必要とし、作
業に長時間を必要として負担が大きく、しかも綿ロープ
の張力が不安定になって品質がばらつき、またラッピン
グクロスの巻付けでゴムシート相互を圧着するので、ゴ
ムシート相互間に充分な接着力が得られない等の問題が
あった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、成型マン
ドレルに従来と同様にしてトレッドゴムを巻付けた後、
このトレッドゴムを機械力で成型マンドレルのパターン
溝に圧入し、かつラッピングクロスを機械力で圧着し、
もってトレッドゴムに成型マンドレルの凹凸模様を正確
かつ迅速に転写し、従来必要とした熟練と労力をほとん
ど不要にして作業者の負担を軽減すると共に、品質のば
らつきを小さくし、ゴムシート相互間に充分な接着力を
確保し、生産量の増大を可能にするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明に係る模様付き
ゴム円筒の成形装置は、水平軸に対して駆動により回転
する円筒形の成型マンドレルと、この成型マンドレルに
平行な軸の回りに回転することができ、かつ上記成型マ
ンドレルに巻付けたゴムシートに流体圧で圧着されるセ
ンターステッチャーローラおよび左右の端部ステッチャ
ーローラとからなり、上記のセンターステッチャーロー
ラが円筒形の外形に形成されて上記成型マンドレルの幅
方向中央部に設置され、上記端部ステッチャーローラが
コーン形の外形に形成され、その小径部を成型マンドレ
ルの幅方向中央部に向け、上記センターステッチャーロ
ーラから成型マンドレルの周方向にずれた位置で成型マ
ンドレルの幅方向中央部から両端に向かって反対向きに
移動できるように設置されていることを特徴とする。

【０００６】この装置によれば、成型マンドレル上に従
来と同様にトレッドゴムを巻付け、その上にリボン状ク
ロスをらせん形に縁が重なるように巻付けた後、先ず成
型マンドレルを一方向に回転しながら、センターステッ
チャーローラを油圧や空気圧等の流体圧で上昇させ、成
型マンドレルの中央部に圧接することにより、トレッド
ゴムの中央部を成型マンドレルのパタンー溝に圧入す
る。次いで、左右の端部ステッチャーローラを中央部に
寄せた状態で上昇させ、成型マンドレルの中央部に圧接
し、かつ成型マンドレルの端部に向かって移動させる
と、トレッドゴムが中央部のパターン溝から端部のパタ
ーン溝に向かって順に圧入され、端部ステッチャーロー
ラが成型マンドレルの端部に到達すると、全面のパター
ン溝に対して圧入が完了する。

【０００７】この場合、センターステッチャーローラお
よび端部ステッチャーローラがそれぞれ一定の流体圧で
トレッドゴムに圧接するので、パターン溝の深さが１０
mm程度のものであっても、流体圧を大きく設定すること
により、トレッドゴムがパターン溝に均一に圧入され、
パターン溝の形状に対応する正確な突条が成型される。
なお、左右の端部ステッチャーローラが上記ゴムシート
に圧着され、回転しながら左右に移動している間は、セ
ンターステッチャーローラも引き続き上記ゴムシートの
中央部に圧着され、回転を続けることが好ましく、これ
によって端部ステッチャーローラが移動している際のト
レッドゴム中央部の浮き上がりが防止され、一層正確な
成型が可能になる。

【０００８】また、上記の端部ステッチャーローラは、
その大径側端部に連続してこの端部径と等しい径の円筒
部を備えていることが好ましく、この場合はトレッドゴ
ムの表面に端部ステッチャーローラによってらせん状の
筋が付けられるのが防止され、トレッドゴム表面が凹凸
の無い平滑な円筒面に形成される。

【０００９】センターステッチャーローラおよび端部ス
テッチャーローラによるトレッドゴムの圧入が終わる
と、これらのステッチャーローラは最初の待機位置に戻
され、リボン状クロスが解かれる。そして、上記トレッ
ドゴムの表面に従来と同様に数種類の薄いゴムシートや
プライコード（繊維で補強されたゴムシート）を巻付
け、その上にリボン状のラッピングクロスをらせん状
に、その縁が重なるように巻付け、しかるのち再びセン
ターステッチャーローラおよび端部ステッチャーローラ
を成型マンドレルに圧接してゴムシート相互の接触部で
強く接着する。この場合も、センターステッチャーロー
ラおよび端部ステッチャーローラを圧接するので、ゴム
シート相互間に強い接着力が確保される。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１において、１０は円筒形の成
型マンドレル、１１はマンドレル軸である。このマンド
レル軸１１の左右には、複数個のボス１２が固定され、
このボス１２に放射状の支持アーム１２ａを介して端部
円筒１３が固定され、この左右の端部円筒１３間に上記
の成型マンドレル１０が取付けられ、この成型マンドレ
ル１０の内面が上記がマンドレル軸１１にボス１４を介
して放射状に突設された補強アーム１４ａによって支持
される。そして、上記の成型マンドレル１０には、らせ
んＮ（図３参照）に沿って波形を描くように断面Ｕ字形
のパターン溝１０ａ（図４参照、溝幅３〜７mm、溝深さ
５〜１０mm）が彫刻されている。そして、上記のマンド
レル軸１１は、図１に示すように、左端がチャック１５
によってモータ駆動で回転する駆動軸１６に接続され、
右端が軸受けブラケット１７により回転自在に支持され
ている。

【００１１】上記成型マンドレル１０の下方にガイド軸
２１およびネジ軸２２がガイド軸２１を上にして上記の
マンドレル軸１１と平行に設けられる。上記のガイド軸
２１は、左右の端部支持具２３および中央支持具２４に
よって固定される。また、上記のネジ軸２２は、左送り
ネジ２２ａと右送りネジ２２ｂとからなり、上記の端部
支持具２３および中央支持具２４によって回転自在に支
持される。そして、このネジ軸２２の左端は、巻掛け伝
動手段２５を介して減速機付きモータ２６の出力軸２６
ａに連結される。

【００１２】上記ガイド軸２１の左側部分および右側部
分にそれぞれスライドブッシュ３１が嵌合され、左送り
ネジ２２ａおよび右送りネジ２２ｂにそれぞれナット３
２が嵌合される。これらのスライドブッシュ３１および
ナット３２は、上下方向のステッチャー用ブラケット３
３の下部に固定されてこのステッチャー用ブラケット３
３を鉛直に支持し、上記左送りネジ２２ａの回転に伴っ
てステッチャー用ブラケット３３を左右に移動させる。
そして、ステッチャー用ブラケット３３の右側面には、
第１エアシリンダ３４がピストンロッド（図示されてい
ない）を上向きにして固定され、このピストンロッドの
上端に支持金具３５を介して端部ステッチャーローラ３
６が取付けられる。この端部ステッチャーローラ３６
は、外形がコーン形状のもので、その大径側端部に該端
部と等しい径の円筒部３６ａを一体に備え、上記の支持
金具３５の右方で大径側を右に向けて水平軸の回りに回
転自在に支持され、上記第１エアシリンダ３４の作動時
に成型マンドレル１０の直下で鉛直に昇降するようにな
っている。

【００１３】一方、上記ガイド軸２１の右側部分にスラ
イドブッシュ３１が、また右送りネジ２２ｂにナット３
２がそれぞれ前記同様に嵌合され、これらのスライドブ
ッシュ３１およびナット３２に端部ステッチャー用ブラ
ケット３３、第１エアシリンダ３４および支持金具３５
を介して端部ステッチャーローラ３６が、向きを左右対
称とする以外は上記左側部分と同様に取付けられる。

【００１４】上記左右の端部ステッチャーローラ３６の
中間後方にセンターステッチャーローラ３７が設けられ
る。このセンターステッチャーローラ３７の支軸３７ａ
は、左右両側に突出し、左右の軸受け箱３８によって回
転自在に支持される。そして、左右の軸受け箱３８は、
それぞれ下方に位置する第２エアシリンダ３９のピスト
ンロッド（図示されていない）の上端に固定されてい
る。ただし、上記の第２エアシリンダ３９は、中央支持
具２４の後方（紙背側）のフレーム（図示されていな
い）上に固定され、鉛直線に対して前方に傾斜し、その
ピストンロッドの突出時にセンターステッチャーローラ
３７を端部ステッチャーローラ３６の後方で成型マンド
レル１０に圧接させるようになっている（図２参照）。

【００１５】上記の構造において、センターステッチャ
ーローラ３７および左右の端部ステッチャーローラ３６
は、それぞれ成型マンドレル１０の中央部下方で下に降
ろされ、待機状態におかれる。そして、成型マンドレル
１０を回転しながら、その表面に、従来と同様にトレッ
ドゴムが巻付けられ、その上にリボン状クロスがらせん
形に、かつ縁が重なるように巻付けられる。しかるの
ち、上記の成型マンドレルを一方向に回転しながら、セ
ンターステッチャーローラ３７を第２エアシリンダ（例
えば、ボア径８０mm、空気圧５ kgf／cm² 、出力３１２
kgf）３９の駆動で上昇させ、成型マンドレル１０上の
トレッドゴムに圧接（例えば、押付け面圧２．１ kgf／
mm）させると、このトレッドゴムの幅方向中央部が成型
マンドレル１０の中央部全周のパターン溝１０ａに隙間
なく正確に圧入される。

【００１６】次いで、左右の端部ステッチャーローラ３
６を第１エアシリンダ（例えば、ボア径５０mm、空気圧
９ kgf／cm² 、出力１７７ kgf）３４の駆動で上昇さ
せ、上記センターステッチャーローラ３７の前方でトレ
ッドゴムに圧接（例えば、押付け面圧８．８ kgf／mm）
させ、かつ減速機付きモータ２６を駆動してネジ軸２２
を回転すると、左側の端部ステッチャーローラ３６が中
央から左方へ、右側の端部ステッチャーローラ３６が中
央から右方へそれぞれ送られ、トレッドゴムが成型マン
ドレル１０の中央部から端部にまたがる全パターン溝１
０ａに隙間なく正確に圧入される。そして、端部ステッ
チャーローラ３６が成型マンドレル１０の端部に到達
し、全面のパターン溝１０ａに対するトレッドゴムの圧
入が完了すると、センターステッチャーローラ３７およ
び左右の端部ステッチャーローラ３６がそれぞれ下に降
ろされ、端部ステッチャーローラ３６は中央の待機位置
に戻され、成型マンドレル１０の回転が止められる。

【００１７】センターステッチャーローラ３７および端
部ステッチャーローラ３６がそれぞれ最初の待機位置に
戻ると、トレッドゴム上のリボン状クロスが解かれ、し
かるのち上記トレッドゴムの表面に従来と同様に数種類
の薄いゴムシートやプライコードが巻付けられ、続いて
リボン状のラッピングクロスがらせん状に、縁が重なる
ように巻付けられる。そして、再び成型マンドレル１０
が回転され、センターステッチャーローラ３７および端
部ステッチャーローラ３６が油圧で押し上げられ、ラッ
ピングクロスを介して成型マンドレル１０上のゴムシー
トに圧接され、左右の端部ステッチャーローラ３６は中
央部から端部に向かって送られ、これによってゴムシー
ト相互の接触部が強く圧着され、接着によりトレッドゴ
ムと一体化される。

【００１８】こうして、左右の端部ステッチャーローラ
３６が成型マンドレル１０の両端に到達し、ゴムシート
の圧着が完了すると、前記同様にセンターステッチャー
ローラ３７および左右の端部ステッチャーローラ３６が
それぞれ待機位置に戻され、成型マンドレル１０の回転
が止められる。そして、マンドレル軸１１がチャック１
５から外され、成型マンドレル１０がマンドレル軸１１
および表面のゴム円筒と共に加硫缶に運ばれ、蒸気加熱
により加硫され、この加硫後のゴム円筒が成型マンドレ
ル１０から外され、反転して製品化される。

【００１９】

【発明の効果】この発明によれば、従来と同様に成型マ
ンドレルにトレッドゴムを巻付けた後、このトレッドゴ
ムを機械力により成型マンドレルのパターン溝に圧入す
ることができ、かつ上記圧入後のトレッドゴム上に数種
類のゴムシートやプライコードを介してラッピングクロ
スを巻付けた後、このラッピングクロス上から上記のゴ
ムシートやプライコードを機械力で圧着することができ
るので、トレッドゴムに成型マンドレルの凹凸模様を正
確かつ迅速に転写し、従来必要とした熟練と労力をほと
んど不要にして作業者の負担を軽減することができ、か
つ品質のばらつきを小さくし、更にゴムシート相互間に
充分な接着力を確保し、生産量を大幅に増大することが
できる。特に、請求項２に記載の発明によれば、端部ス
テッチャーローラをトレッドゴムに圧接した際、端部ス
テッチャーローラの大径部でトレッドゴムに筋がつくの
を防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態の正面図である。

【図２】ステッチャーローラの配置を示す側面図であ
る。

【図３】成型マンドレルの表面拡大図である。

【図４】図３のＡ−Ａ線断面図である。

【符号の説明】

１０：成型マンドレル １０ａ：パターン
溝 １１：マンドレル軸 １５：チャック ２１：ガイド軸 ２２：ネジ軸 ２２ａ：左送りネジ ２２ｂ：右送りネ
ジ ３１：スライドブッシュ ３２：ナット ３３：ステッチャー用ブラケット ３４：第１エアシ
リンダ ３６：端部ステッチャーローラ ３６ａ：円筒部 ３７：センターステッチャーローラ ３８：軸受け箱 ３９：第２エアシ
リンダ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水平軸に対して駆動により回転する円筒
   形の成型マンドレルと、この成型マンドレルに平行な軸
   の回りに回転することができ、かつ上記成型マンドレル
   に巻付けたゴムシートに流体圧で圧着されるセンタース
   テッチャーローラおよび左右の端部ステッチャーローラ
   とからなり、上記のセンターステッチャーローラが円筒
   形の外形に形成されて上記成型マンドレルの幅方向中央
   部に設置され、上記端部ステッチャーローラがコーン形
   の外形に形成され、その大径部を成型マンドレルの幅方
   向中央部に向け、上記センターステッチャーローラから
   成型マンドレルの周方向にずれた位置で成型マンドレル
   の幅方向中央部から両端に向かって反対向きに移動でき
   るように設置されていることを特徴とする模様付きゴム
   円筒の成形装置。
2. 【請求項２】 端部ステッチャーローラの大径側端部に
   連続してこの端部径と等しい径の円筒部が設けられてい
   る請求項１に記載の模様付きゴム円筒の成形装置。