JPWO2009031374A1 - 生タイヤの製造方法および装置 - Google Patents
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Abstract
Description
さらに、押出しゴムリボンを、直接的に、または、ベルトコンベア等を介して、もしくは、それを非伸長性のライナーで受け取った後、フェスツーンを経て、それの完全冷却前に巻付けるようにしているので、一時保管用のスペース、設備が不要となり、トレッドの中間在庫も皆無とすることができる。
しかも、人手によるカーカス等の部材ジョイント作業が生じる成形工程と、ゴムリボン積層のような自動化が可能である成形工程とをそれぞれ別のポジションで実行することができるので、作業スペースを効率的に確保することもできる。
さらに、請求項7、10に記載のように構成すれば、トレッドがベース層、キャップ層の2層構造である生タイヤを容易に製造することができ、また、請求項8に記載のように構成すれば、押出し機が小型であるため、装置全体を容易に小型化することができる。
16 プライバンド
33 第2成形ドラム
34 ベルト・トレッドバンド
38 第3成形ドラム
47 移動手段
49 第1搬送手段
102 押出し機
115 ゴムリボン
124 第2搬送手段
136 第4成形ドラム
140 押出し機
141 ゴムリボン
144 ベルト
146 移動手段
149 第3搬送手段
181 第4成形ドラム
182 ゴムシート
183 シート供給手段
185 第3搬送手段
図1、2において、11は床面上に設置された第1成形機であり、この第1成形機11は、駆動部12と、該駆動部12から前方に向かって延び該駆動部12により駆動回転される水平な円筒状の第1成形ドラム13とを有し、この第1成形ドラム13は駆動部12から駆動力を受けて拡縮することができる。
前記第1成形ドラム13の一方側(左方)には第1成形ドラム13の1周長と実質上等長であるシートまたは帯状のタイヤ構成部材14、例えばインナーライナー、カーカス、ゴムチェーファー、ワイヤーチェーファー、サイド等を供給する部材供給手段15が設置され、この部材供給手段15は第1成形ドラム13にタイヤ構成部材14を供給して巻付けるとき、該第1成形ドラム13に接近するよう移動することができる。
19は第1成形機11より前方の床面上に設置された平坦なベースであり、このベース19には左右方向に延びるスリット20が形成され、このスリット20にはベース19より薄肉の左右方向に延びるガイドプレート21の左側部が収納固定されている。
また、前記スリット20より後方のベース19には該スリット20と平行に延びるスリット25が形成され、このスリット25にはベース19より薄肉で左右方向に延びるガイドプレート26の左側部が収納固定されている。そしてこのガイドプレート26の上面には該ガイドプレート26に沿って延びる、図示しない一対のガイドレールが敷設され、これらのガイドレールにはスライドプレート28の下面に設けられた図示していないスライドベラリングが摺動可能に係合している。
そして、この第2成形ドラム33に、後述する第4成形ドラム136から、ベルト144およびトレッドの一部からなるバンド中間体35が供給されると、押出し機102からゴムリボンが供給されて、その中間体35の周囲に、たとえば直接的に巻付けられ、これにより、該第2成形ドラム33の周囲に円筒状のベルト・トレッドバンド34が成形される。
なお押出機102から供給されるゴムリボンは、前述したように、ベルトコンベア等を介して、または、非伸長性のライナーに受け取った後、フェスツーンを経て、中間体35の周りに巻き付けることも可能である。
この結果、第3成形ドラム38と第1成形ドラム13との間に、スライドプレート23の作用の下で、前記第2成形ドラム33が配置されることになる。そして、その第3成形ドラム38は、第1成形ドラム13からプライバンド16が供給されたとき、該プライバンド16を、それの内側から支持しながら、中心軸線を含む断面内で半円状に膨出変形させることができる。
一方、前記スライドプレート23、28の右側部上面には前記ガイドレール41に平行に延びる一対のガイドレール42、43がそれぞれ敷設され、これら対をなすガイドレール42間およびガイドレール43間の間隔は前記ガイドレール41間の間隔と同一である。
従って、流体シリンダが作動してピストンロッド44、45が突出しスライドプレート23、28が左端限まで移動すると、ガイドレール42、43は、図示のように、ガイドレール41と同一直線上に位置してガイドレール41に連続し、殆ど継ぎ目のない一対のガイドレール46を構成する。
前述したスライドプレート23、流体シリンダは全体として、第2成形ドラム33を、前記軸線上の受渡し位置と、該軸線から一方側、ここでは左方に離れた巻付け位置との間で移動させる移動手段47を構成する。
一方、前記移動フレーム50の上面にはガイドレール46と平行に延びる一対のガイドレール52が敷設され、これらのガイドレール52には前後方向に離れた移動プレート53、54の下面にそれぞれ固定された複数のスライドベアリング55、56が摺動可能に係合している。
前述した駆動モータ77、プーリ、ベルト80は全体として、前記第1搬送手段49をガイドレール46に沿って第1成形ドラム13と第3成形ドラム38との間で移動させる駆動機構81を構成する。
その後、ビードロック体がビードコア68と共に互いに接近するよう軸方向内側に移動するとともに、プライバンド16内にエアが供給されると、ビードコア68間のプライバンド16は、中心軸線を含む断面内で半円状に膨出変形する。
この結果、前記駆動モータ87が作動してねじ軸88が回転すると、前記下プレート85はガイドレール84にガイドされながら水平面内を左右方向に移動する。
93は、下プレート85の直上に設置された上プレートであり、この上プレート93の下面には前記ガイドレール92に摺動可能に係合する複数のスライドベアリング94が取り付けられている。
そして、95は、前記下プレート85に取り付けられた駆動モータであり、この駆動モータ95の出力軸に連結されたねじ軸96は上プレート93の下面に取り付けられたねじブロック97にねじ込まれている。
100は上下方向に延びる回動ポストであり、この回動ポスト100は上プレート93に摺動可能に支持されている。前記回動ポスト100の下端部には第2成形ドラム33に向かって延びるブラケット98が取付けられ、このブラケット98の先端部には後述するゴムリボン115の第2成形ドラム33に対する圧着位置(巻付け開始位置)の直下において上下方向に延びる回動軸99が固定されている。
そして、前記回動軸99は上プレート93の右端部に設けられた軸受101に挿入されることで回動可能に支持され、また、この回動ポスト100の上端で巻付け位置における第2成形ドラム33の一方側、ここでは左方にはギアポンプ式の押出し機102が設けられている。
103は、前記回動ポスト100の下端部に固定されピッチ円の中心が前記回動軸99と同軸である弧状の外歯車であり、この外歯車103には上プレート93に取り付けられた駆動モータ104の出力軸に固定されている外歯車105が噛み合っている。
この結果、前記駆動モータ104が作動すると、回動ポスト100は回動軸(鉛直軸)99を中心として水平面内で旋回する。
なおゴムリボン115は、それが完全に冷却されるに先だって第2成形ドラム33に巻付け得る限りにおいては、そのゴムリボン115をベルトコンベア等を介して搬送して、または、非伸長性ライナーでそれを受け取った後、フェスツーンを経て間接的に巻付けることも可能であり、このことによっても、ゴムリボン115を所要の形状に十分に追従変形させることができる。
また、127は、スライドプレート28近傍のベース19上に設置された駆動モータであり、この駆動モータ127の出力軸に固定されたプーリと駆動部37近傍のベース19に回転可能に支持されたプーリ129との間には、途中が前記第2搬送手段124に連結されたベルト130が掛け渡されている。
そして、前記流体シリンダが作動してスライドプレート28が左端限まで移動すると、第4成形ドラム136は巻付け位置まで移動するが、このとき、該第4成形ドラム136は巻付け位置における第2成形ドラム33と同軸となるとともに該第2成形ドラム33に対向する。
この結果、これら回動ポスト139、押出し機140は前記移動機構138から駆動力を受けて水平面内を二次元的に移動するとともに、旋回機構142から駆動力を受けて鉛直軸回りに回動する。
なお、このゴムリボンもまた、前述したように、第4成形ドラム136に対して間接的に供給することも可能である。
一方、流体シリンダが作動してスライドプレート28が右端限まで移動すると、第4成形ドラム136は前記押出し機140から離隔して第1成形ドラム13と同軸のベルト巻付け位置まで移動する。
そして、前記第4成形ドラム136の周囲にベルト144が巻付けられ、その始終端同士が接合されると、前記スライドプレート28および流体シリンダからなる別の移動手段146が作動して、外周にベルト144が巻付けられた第4成形ドラム136は、図2に仮想線で示すベルト巻付け位置から、図に実線で示す巻付け位置まで移動される。
また、人手によるベルト144等の部材ジョイント作業が生じる成形工程と、ゴムリボン141積層のような自動化が可能である成形工程とをそれぞれ別のポジションで実行できるので、作業スペースを効率的に確保することもできる。
第4成形ドラム136においては、このようにしてベルト144およびトレッドの一部(ベース層)から構成されたバンド中間体35が成形される。
また、押出し機140および押出し機102を前述のようにギアポンプ式押出し機から構成したが、これらギアポンプ式押出し機は小型であるため、装置全体を容易に小型化することができる。
149は、巻付け位置における第2成形ドラム33と巻付け位置における第4成形ドラム136との間に設置された第3搬送手段であり、この第3搬送手段149は前記第2搬送手段124とほぼ同様の構成を有し、支持リングおよび、弧状体を有する。
152は第4成形ドラム136の巻付け位置近傍のベース19上に設置された駆動モータであり、この駆動モータ152の出力軸に固定されたプーリと、第2成形ドラム33の第成形ドラム33の巻付け位置M近傍のベース19に回転可能に支持されたプーリ154との間には、途中が前記第3搬送手段149に連結されたベルト155が掛け渡されている。
次に、第3搬送手段149は駆動モータ152の作動によりガイドレール148にガイドされながら巻付け位置における第2成形ドラム33を外側から囲む位置まで前方に移動し、バンド中間体35を第4成形ドラム136から第2成形ドラム33まで搬送する。
ここで、前述した駆動モータ152、プーリ、ベルト155は全体として、第3搬送手段149を巻付け位置における第2成形ドラム33と、巻付け位置における第4成形ドラム136との間で移動させる駆動機構156を構成し、この駆動機構156が作動したとき、第3搬送手段149は、バンド中間体35を、巻付け位置にある第4成形ドラム136から、巻付け位置にある第2成形ドラム33まで搬送する。
その後、これら帯状ゴム112は熱入れ機160と押出し機102との間および、熱入れ機161と押出し機140との間に設置されたそれぞれのコンベア164、165により押出し機102、140に向かってそれぞれ搬送される。
なお、この発明においては、加熱された帯状ゴムを帯状ゴム製造装置から直接押出し機102、140に供給するようにしてもよく、また、押出し機としてスクリュー式押出し機を用いてもよい。
生タイヤの製造工程を以下に説明するが、説明が煩雑となるため、1個の生タイヤに注目して説明する。
まず、部材供給手段15を第1成形ドラム13に接近するよう右方に移動させた後、駆動部12により駆動回転されている第1成形ドラム13の周囲に部材供給手段15から少なくともカーカスを含むタイヤ構成部材14を次々と供給して巻付けるとともに、その始終端同士を接合して第1成形ドラム13の周囲に円筒状のプライバンド16を成形する。
その後、部材供給手段15は左方に移動して待機位置に復帰する。
その後、押出し機140は移動機構138により第4成形ドラム136から離れ待機位置に復帰する。
これらのことにより、第2成形ドラム33の周囲には、ベルト144およびトレッド(ベース層、キャップ層)から構成された円筒状のベルト・トレッドバンド34が成形される。
その後、押出し機102は移動機構106により待機位置に復帰する。
その後、第2搬送手段124の弧状体が半径方向内側に同期移動して、第2成形ドラム33の周囲に成形されたベルト・トレッドバンド34を外側から保持する。このとき、第2成形ドラム33が縮径するため、ベルト・トレッドバンド34は第2成形ドラム33から第2搬送手段124に受渡される。次に、第2搬送手段124が一旦後方に移動して第2成形ドラム33から離脱する一方、第2成形ドラム33が移動手段47により受渡し位置から巻付け位置まで移動する。
このとき、第2搬送手段124の弧状体が半径方向外側に同期移動するとともに、該第2搬送手段124は、受渡し位置とベルト巻付け位置との間の待機位置まで移動して待機する。
その後、製造された生タイヤを第3成形ドラム38から取り出し、加硫を行う。
この実施形態においては、前記実施形態におけるスライドプレート23、第2成形ドラム33を含む第2成形機31、移動機構106、旋回機構107、回動ポスト100、押出し機102、第3搬送手段149、熱入れ機160、コンベア164を省略しているが、その代わりに、前述の実施形態における第4成形ドラム136を、第2成形ドラム171とするとともに、移動機構138、回動ポスト139、押出し機140、旋回機構142のそれぞれを、第2成形ドラム171にゴムリボン172を供給する移動機構173、回動ポスト174、押出し機175、旋回機構176とし、ベルト・トレッドバンド34を成形する成形ドラム、押出し機をそれぞれ第2成形ドラム171、押出し機175の1台だけとしている。
そして、供給手段178から帯状のベルト144およびベース層を構成する帯状ゴムを、受渡し位置配置した第2成形ドラム171に次々に供給して巻付けることで、第2成形ドラム171の周囲にベルトおよびベース層からなるバンド中間体35を成形する。
その後、第2成形ドラム171を移動手段177により巻付け位置から受渡し位置まで移動させ、成形されたベルト・トレッドバンド34を第2搬送手段124に引渡す。
この実施形態においては、初めの実施形態1における別の移動機構138、別の旋回機構142、別の回動ポスト139、別の押出し機140、熱入れ機161、コンベア165を省略する代わりに、第4成形ドラム181に、押出し機102から押出されたゴムリボン115とゴム種が異なりトレッド幅以上の幅広である未加硫ゴムシート182を供給するシート供給手段183を設けている。
なお、このようなゴムシート182は、例えば、スクリュー式押出し機やギアポンプ式押出し機から未加硫ゴムを帯状に押出すことで、あるいは、未加硫ゴムを一対のカレンダーロール間を通過させることで、成形することができる。さらに、前記ゴムシート182は予め第4成形ドラム181の1周長と実質上等長に切断しておいてもよく、あるいは、第4成形ドラム181に巻付ける直前または巻付ける途中で前述の長さに切断してもよい。
ここで、前記シート供給手段183は離隔位置に存在する第4成形ドラム181の直上まで下流端が延び、一方、第4成形ドラム181にベルト144を供給する前述と同様のベルト供給手段145はその下流端が対向位置における第4成形ドラム181の近傍に位置している。なお、前述のベルト供給手段145は、通常複数段のサービサーから構成されている。
次に、離隔位置に位置する第4成形ドラム181にシート供給手段183から該第4成形ドラム181の1周長と実質上等長である幅広のゴムシート182を供給して1周だけ巻付けた後、その始終端同士を接合し、前記ベルト144の外側にトレッドの一部であるベース層を成形する。このように装置の外縁部である離隔位置においてベルト144、ゴムシート182を第4成形ドラム181に供給して巻付けるようにすれば、前述の巻付け作業時に作業者が装置の内部まで入っていく必要がなくなり、作業が安全となる。また、ゴムリボン積層のように自動化が可能な成形工程とは別のポジションでベルト144やゴムシート182を巻付け成形することができるので、作業スペースを効率的に確保することもできる。
このような位置でベルト144、ゴムシート182を巻付けるようにすれば、ベルト供給手段145を大きく移動させなくてもよいため、構造が簡単となるとともに、省エネルギー化を図ることができる。
要するに、対向位置または離隔位置のいずれかに位置する第4成形ドラム181に対しベルト144を供給し、対向位置Tまたは離隔位置のいずれかに位置する第4成形ドラム181に対しゴムシート182を供給すればよい。
また、この発明においては、対向位置の第4成形ドラム181に対しゴムリボンを供給する前述した押出し機140と同様の押出し機を、シート供給手段183の他にさらに設置し、必要に応じて供給元を押出し機またはシート供給手段183に切換えるようにしてもよい。
次に、前記第3搬送手段149と同一構成である第3搬送手段185により、対向位置の第4成形ドラム181から、前記バンド中間体35を、巻付け位置の第2成形ドラム33に搬送する。
Claims (10)
- 少なくともカーカスを巻付けることで、第1成形ドラムの周囲に円筒状のプライバンドを成形するとともに、第2成形ドラムの周囲に円筒状のベルト・トレッドバンドを成形する工程と、第1搬送手段により、成形されたプライバンドを第1成形ドラムから第3成形ドラムに搬送する工程と、第3成形ドラムで、プライバンドを、中心軸線を含む断面内で半円状に膨出変形させるとともに、第2搬送手段により、第2成形ドラムから、成形されたベルト・トレッドバンドを第3成形ドラムに搬送して、断面半円状に膨出変形したプライバンドの半径方向外側に貼付けて生タイヤを製造する工程とを備えた生タイヤの製造方法において、押出し機から押出されたゴムリボンを第2成形ドラムに供給して、該第2成形ドラムに多数回螺旋状に巻付けることで、前記トレッドの少なくとも一部を構成するようにしたことを特徴とする生タイヤの製造方法。
- 第1、第3成形ドラムを同一軸線上に互いに対向させて配置するとともに、これら第1、第3成形ドラム間に第2成形ドラムを配置する一方、移動手段により第2成形ドラムを前記軸線上の受渡し位置と、軸線から一方側に離れた巻付け位置との間で移動させ、巻付け位置に位置している第2成形ドラムに対しゴムリボンを供給してトレッドの少なくとも一部を構成するとともに、受渡し位置に位置している第2成形ドラムから、成形されたベルト・トレッドバンドを第2搬送手段により取り出すようにした請求項1記載の生タイヤの製造方法。
- 少なくともカーカスが巻付けられることで、周囲に円筒状のプライバンドを成形する第1成形ドラムと、円筒状のベルト・トレッドバンドを成形する第2成形ドラムと、前記プライバンドが供給されたとき、該プライバンドを、中心軸線を含む断面内で半円状に膨出変形させる第3成形ドラムと、第1成形ドラムからプライバンドを第3成形ドラムに搬送する第1搬送手段と、第2成形ドラムから、ベルト・トレッドバンドを第3成形ドラムに搬送し、該ベルト・トレッドバンドを、断面半円状に膨出変形したプライバンドの半径方向外側に貼付けることで、生タイヤを製造する第2搬送手段とを備えた生タイヤの製造装置において、前記第2成形ドラムに押出しゴムリボンを供給する押出し機を設け、該ゴムリボンを第2成形ドラムに多数回螺旋状に巻付けることで前記トレッドの少なくとも一部を構成するようにしたことを特徴とする生タイヤの製造装置。
- 前記第1、第3成形ドラムを同一軸線上に互いに対向させて配置するとともに、これら第1、第3成形ドラム間に第2成形ドラムを配置する一方、該第2成形ドラムを前記軸線上の受渡し位置と、軸線から一方側に離れた巻付け位置との間で移動させる移動手段を設け、前記巻付け位置に位置している第2成形ドラムに対しゴムリボンを供給してトレッドの少なくとも一部を構成するとともに、受渡し位置に位置している第2成形ドラムから、成形されたベルト・トレッドバンドを第2搬送手段により取り出すようにした請求項3記載の生タイヤの製造装置。
- 前記巻付け位置における第2成形ドラムと同軸で該第2成形ドラムに対向する第4成形ドラムを設けるとともに、該第4成形ドラムに前記ゴムリボンとゴム種が異なる押出しゴムリボンを供給してベルトの外側にトレッドの一部を成形する別の押出し機を設ける一方、前記第4成形ドラムからベルトおよび成形されたトレッドの一部を第2成形ドラムに搬送する第3搬送手段を設けた請求項4記載の生タイヤの製造装置。
- 前記第4成形ドラムを、前記別の押出し機からのゴムリボンを巻付ける巻付け位置と、別の押出し機と反対側のベルト巻付け位置との間で移動させる別の移動手段を設け、ベルト巻付け位置に位置している第4成形ドラムに対しベルト供給手段からベルトを供給して巻付けるようにした請求項5記載の生タイヤの製造装置。
- 前記別の押出し機から押出されたゴムリボンによりトレッドのベース層を、押出し機から押出されたゴムリボンによりトレッドのキャップ層をそれぞれ構成するようにした請求項6記載の生タイヤの製造装置。
- 前記押出し機および別の押出し機を、ギアポンプ式押出し機から構成した請求項5〜7のいずれかに記載の生タイヤの製造装置。
- 前記巻付け位置における第2成形ドラムと同軸で該第2成形ドラムに対向する対向位置と、該対向位置より他方側の離隔位置との間で移動可能な第4成形ドラムを設け、かつ、対向位置または離隔位置のいずれかに位置する第4成形ドラムにベルトを供給して巻付けるベルト供給手段を設けるとともに、対向位置または離隔位置のいずれかに位置する第4成形ドラムに前記ゴムリボンとゴム種が異なる幅広のゴムシートを供給して1周だけ巻付け前記ベルトの外側にトレッドの一部を成形するシート供給手段を設け、さらに、対向位置の第4成形ドラムからベルトおよび成形されたトレッドの一部を第2成形ドラムに搬送する第3搬送手段を設けた請求項4記載の生タイヤの製造装置。
- 前記シート供給手段から供給されたゴムシートによりトレッドのベース層を、押出し機から押出されたゴムリボンによりトレッドのキャップ層をそれぞれ構成するようにした請求項9記載の生タイヤの製造装置。
Priority Applications (1)
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