KR20150018507A

KR20150018507A - 비드 에이펙스 고무 형성 방법, 및 비드 에이펙스 고무 형성 장치

Info

Publication number: KR20150018507A
Application number: KR1020147031245A
Authority: KR
Inventors: 히로유키 오니마츠; 나오야스 나카오; 히로유키 다카하시
Original assignee: 나카타 엔지니어링 가부시키가이샤
Priority date: 2012-05-16
Filing date: 2013-04-08
Publication date: 2015-02-23
Also published as: IN2014KN02653A; EP2851186A1; CN104302469B; KR101930985B1; WO2013172127A1; JP2013237224A; US20180311920A1; US20150068668A1; JP5580849B2; EP2851186A4; CN104302469A; US10864694B2; EP2851186B1; US9944035B2

Abstract

비드 코어의 외주면 상에 비드 에이펙스 고무를 정밀도 좋게 형성한다. 원환형의 비드 코어의 외주면을 포함하는 면으로 둘러싸인 비드 에이펙스 성형실 내에 미가류 고무를 유입시켜, 코어 축심 둘레로 회전하는 비드 코어의 외주면 상에, 비드 에이펙스 고무를 직접 형성하는 성형 행정을 구비한다. 상기 성형 행정에서는, 비드 에이펙스 고무의 선단부를 형성하는 선단부 형성 단계, 상기 선단부에 연속시켜 비드 에이펙스 고무를 순차 형성하는 중간부 형성 단계, 및 상기 비드 에이펙스 고무의 후단부와 선단부 사이를 미가류 고무의 유입에 의해 접속하는 접속 단계를 포함한다.

Description

비드 에이펙스 고무 형성 방법, 및 비드 에이펙스 고무 형성 장치{BEAD APEX RUBBER-FORMING METHOD, AND BEAD APEX RUBBER-FORMING DEVICE}

본 발명은, 비드 코어의 외주면 상에 비드 에이펙스 고무를 정밀도 좋게 형성할 수 있는 비드 에이펙스 고무 형성 방법, 및 비드 에이펙스 고무 형성 장치에 관한 것이다.

도 11의 (A)에 대략 나타내는 바와 같이, 공기 타이어의 비드부(a)에는, 카커스(b)의 양단부를 고정하며 또한 림의 벗겨짐을 방지하기 위해, 경강선 등으로 이루어지는 원환형의 비드 코어(c)가 마련된다. 또한 상기 비드 코어(c)의 반경 방향 외주면에는, 비드의 내구성이나 조종 안정성 등을 높이기 위해 단면 삼각 형상의 비드 에이펙스 고무(d)가 배치된다. 이 비드 에이펙스 고무(d)는, 미리 비드 코어(c)에 일체로 접합된 비드 에이펙스 고무·코어 접합체(이하 「코어 접합체」라고 하는 경우가 있음)의 상태로, 타이어 제조 라인에 투입된다.

한편, 상기 코어 접합체의 형성 방법으로서는, 종래, 도 11의 (B)에 대략 나타내는 바와 같이, 고무 압출기에 의해 압출 성형된 단면 삼각 형상의 비드 에이펙스 고무(d)를, 비드 코어(c)의 외주면 상에서 일주(一周) 권취한다. 그 후, 권취 선단부와 후단부의 단부면끼리를 마주보게 하여 결합하고 있다. 이때, 압출 성형 직후의 고온도의 비드 에이펙스 고무(d)는, 부드러워 변형하기 쉽다. 그 때문에, 성형 직후에 비드 에이펙스 고무(d)를 비드 코어에 공급하는 것은 곤란하며, 성형 후에, 일단 냉각하는 것이 필요하다.

그러나 상기 냉각에 의해, 비드 에이펙스 고무(d)의 점착성이 저하된다. 그 결과, 접착 부족으로 되어 비드 에이펙스 고무(d)와 비드 코어(c) 사이에 박리가 발생하기 쉬운 경향으로 된다[도 12의 (A) 참조]. 또한, 비드 에이펙스 고무(d)가 수축(shrink)에 의해 폭 방향으로 비틀리는 등, 단면 형상이 변형된다[도 12의 (B) 참조]. 그리고 이러한 비틀림(curl)이 심한 경우, 선단부(d1)와 후단부(d2)의 접합을 행할 수 없게 된다. 또한 상기 비드 에이펙스 고무(d)의 단면 높이가 큰 경우, 상기 비틀림에 의해 비드 에이펙스 고무(d)가 쓰러지게 되어, 코어 접합체의 형성이 곤란해진다. 또한 상기 선단부(d1)와 후단부(d2)의 조인트부가 접착 부족에 의해 떨어지거나[도 12의 (C) 참조], 선단부(d1)와 후단부(d2) 사이에 간극(f)이 생기거나[도 12의 (D) 참조], 혹은 선단부(d1)와 후단부(d2) 사이에 중첩부(g)가 생겨[도 12의 (E) 참조] 중량의 불균형을 초래한다고 하는 문제도 생긴다.

비드 에이펙스 고무의 비드 코어에의 첩부 장치로서는, 예컨대 하기의 특허문헌 1, 2의 것이 알려져 있다.

특허문헌 1: 일본 특허 공개 평성10-291261호 공보 특허문헌 2: 일본 특허 공개 제2004-202960호 공보

본 발명은, 비드 에이펙스 고무와 비드 코어의 접착 강도를 높게 확보할 수 있으며, 수축에 의한 변형을 억제할 수 있고, 더구나 비드 에이펙스 고무를 실질적으로 조인트리스형으로 형성하여, 조인트부에 있어서의 간극이나 중첩부의 발생에 의한 중량 불균형, 및 조인트부에서의 접착 떨어짐 등의 문제를 방지할 수 있는 비드 에이펙스 고무 형성 방법, 및 비드 에이펙스 고무 형성 장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

본 발명 중 청구항 1에 기재된 발명은, 코어 축심을 갖는 원환형의 비드 코어의 외주면에, 비드 에이펙스 고무를 일주(一周)에 걸쳐 연속하여 형성하는 비드 에이펙스 고무 형성 방법으로서,

상기 비드 코어의 외주면과, 성형 헤드의 코어 축심 방향 한쪽의 제1 내벽면과, 다른쪽의 제2 내벽면으로 둘러싸여 둘레 방향으로 신장되고, 또한 둘레 방향 양단부를 해방시킨 비드 에이펙스 성형실 내에, 상기 제1 내벽면에 마련한 고무 유입구로부터 미가류 고무를 유입시킴으로써, 코어 축심 둘레로 회전하는 비드 코어의 외주면에 비드 에이펙스 고무를 일체로 형성하는 성형 행정을 구비하며,

상기 성형 행정은,

전방 및 후방의 셔터에 의해, 상기 고무 유입구보다 비드 코어 회전 방향 전방측 및 후방측에서 상기 비드 에이펙스 성형실이 폐쇄된 폐쇄 상태, 또한 비드 코어의 회전 정지 상태에 있어서, 상기 비드 에이펙스 성형실 내에 미가류 고무를 유입시킴으로써, 상기 전방 셔터와 후방 셔터 사이에서 비드 에이펙스 고무의 선단부를 형성하는 선단부 형성 단계,

상기 전방 셔터를 빼내어 비드 코어 회전 방향 전방측을 해방시키고, 또한 비드 코어를 회전시키면서 미가류 고무를 유입시킴으로써, 상기 선단부에 연속시켜 비드 에이펙스 고무를 순차 형성하는 중간부 형성 단계, 및

비드 코어가 대략 일주하여, 상기 선단부가 비드 에이펙스 성형실 내에 귀환하였을 때, 비드 코어를 정지시키고, 또한 상기 후방 셔터를 빼내어 비드 코어 회전 방향 후방측을 해방시킴으로써, 비드 에이펙스 고무의 후단부와 상기 선단부 사이에 이음 공간을 형성하며, 상기 이음 공간 내에 미가류 고무를 더욱 유입시킴으로써, 상기 후단부와 선단부를 이음 고무부로 일체로 접속하는 접속 단계

를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 청구항 2에 기재된 발명은, 코어 축심을 갖는 원환형의 비드 코어의 외주면에, 비드 에이펙스 고무를 일주에 걸쳐 연속하여 형성하는 비드 에이펙스 고무 형성 장치로서,

상기 비드 코어를, 코어 축심 둘레로 회전 가능하게 유지하는 비드 코어 유지 수단과,

기어 펌프를 전단부에 구비하며, 상기 기어 펌프의 온, 오프에 따라 고무 토출구로부터 미가류 고무를 압출하는 고무 압출기와,

상기 고무 압출기의 전단에 고정되는 성형 헤드를 구비하고,

상기 성형 헤드는, 회전하는 상기 비드 코어의 일부가 통과하는 통과 공간을 가지며,

더구나 상기 통과 공간에는, 상기 통과 공간을 통과하는 상기 비드 코어의 외주면과, 성형 헤드의 코어 축심 방향 한쪽의 제1 내벽면과, 다른쪽의 제2 내벽면으로 둘러싸여 둘레 방향으로 신장되고, 또한 둘레 방향 양단부가 해방되는 비드 에이펙스 성형실이 형성되며,

상기 제1 내벽면에는, 고무 유로를 통해 상기 고무 토출구에 연속하고 또한 상기 고무 압출기로부터의 미가류 고무를 비드 에이펙스 성형실 내에 유입시키는 고무 유입구가 개구되며,

더구나 상기 성형 헤드는,

상기 고무 유입구보다 비드 코어 회전 방향 전방측에서 비드 에이펙스 성형실을 폐쇄하는 전방 셔터와,

상기 고무 유입구보다 비드 코어 회전 방향 후방측에서 비드 에이펙스 성형실을 폐쇄하는 후방 셔터와,

상기 고무 유입구를 제1 내벽면을 따라 가로지름으로써, 상기 고무 유로 내의 고무 부분과, 비드 에이펙스 성형실 내의 고무 부분을 절단하여 분리시키는 커터

를 구비하는 것을 특징으로 한다.

비드 에이펙스 성형실 내에 미가류 고무를 유입시켜, 코어 축심 둘레로 회전하는 비드 코어의 외주면 상에 비드 에이펙스 고무를 직접 형성하는 성형 행정을 구비한다. 이 성형 행정은, 비드 에이펙스 고무의 선단부를 형성하는 선단부 형성 단계, 상기 선단부에 연속시켜 비드 에이펙스 고무를 순차 형성하는 중간부 형성 단계, 및 상기 비드 에이펙스 고무의 후단부와 선단부 사이를 미가류 고무의 유입에 의해 접속하는 접속 단계를 포함한다.

상기 선단부 형성 단계에서는, 전방 및 후방의 셔터에 의해, 고무 유입구보다 비드 코어 회전 방향 전방측 및 후방측에서 상기 비드 에이펙스 성형실을 폐쇄한다. 그리고, 비드 코어의 회전 정지 상태에 있어서, 상기 폐쇄 상태의 비드 에이펙스 성형실 내에 미가류 고무를 유입시켜, 이에 의해 비드 에이펙스 고무의 선단부를 형성한다.

이 선단부 형성 단계에서는, 비드 에이펙스 성형실이 폐쇄 상태이기 때문에, 상기 성형실 내에서 고무 내압을 높일 수 있다. 따라서, 이 성형실 내에 충전되는 고무에 의해 상기 선단부를 정밀도 좋게 성형할 수 있다. 또한 고무 내압이 높기 때문에, 선단부와 비드 코어의 밀착력이 높아져, 접착 강도를 향상시킬 수 있다.

다음에, 중간부 형성 단계에서는, 상기 전방 셔터를 빼내어 비드 코어 회전 방향 전방측을 해방시켜, 비드 코어를 회전시키면서 미가류 고무를 유입시킨다. 이에 의해 상기 선단부에 연속시켜 비드 에이펙스 고무를 순차 형성할 수 있다.

상기 비드 에이펙스 성형실에서는, 상기 선단부가 이미 형성되어 있기 때문에, 전방 셔터를 빼낸 경우에도, 상기 비드 에이펙스 성형실은 실질적으로 폐쇄 상태로 된다. 따라서, 고무 유입구로부터 유입되는 고무는, 먼저 비드 에이펙스 성형실 내에서 성형된 고무 성형 부분을 비드 코어 회전 방향 전방측으로 추진하면서, 또한 상기 고무 성형 부분에 연속시키면서 비드 에이펙스 고무를 순차 형성할 수 있다. 이때 상기 비드 코어는, 상기 비드 코어 회전 방향 전방측으로의 추진력에 의해, 고무 성형 부분과 일체로 회전할 수 있다.

상기 접속 단계에서는, 비드 코어가 대략 일주하여, 상기 선단부가 비드 에이펙스 성형실 내에 귀환하였을 때, 비드 코어를 정지시키고, 또한 상기 후방 셔터를 빼내어 비드 코어 회전 방향 후방측을 해방시킨다. 이에 의해, 비드 에이펙스 고무의 후단부와 상기 선단부 사이에 이음 공간이 형성된다. 그리고 이 이음 공간 내에, 상기 미가류 고무를 더욱 유입시킨다. 이에 의해, 상기 후단부와 선단부를 이음 고무부로 일체로 접속한다.

이와 같이, 상기 선단부와 후단부 사이도, 미가류 고무의 유입에 의해 동일 단면 형상으로 접속되기 때문에, 비드 에이펙스 고무는 실질적으로 조인트리스형을 이룬다. 그 때문에, 조인트에 기인하는 종래의 간극이나 중첩부의 발생이 없어, 중량 변동을 억제하며, 조인트부에서의 접착 떨어짐 등을 방지할 수 있다.

더구나 비드 에이펙스 고무는, 고온 상태인 채로 환형으로 형성된다. 그 때문에, 수축이나 그에 기인하는 변형을, 전체로 서로 구속하여 억제할 수 있다. 또한 비드 에이펙스 고무가 비드 코어와 일체로 형성되기 때문에, 비드 에이펙스 고무와 비드 코어의 접착 강도를 높게 확보할 수 있다.

또한, 종래의 냉각 행정이나, 부착 행정이 불필요로 된다. 따라서, 공정수를 줄일 수 있어, 생산 효율을 높이며, 공장 공간의 저감, 제조 라인이나 장치의 소형화에도 크게 공헌할 수 있다.

도 1은 본 발명의 비드 에이펙스 고무 형성 방법을 실시하기 위한 비드 에이펙스 고무 형성 장치의 일실시예를 나타내는 측면도이다.
도 2는 비드 에이펙스 고무 형성 장치의 주요부를 확대한 측면도이다.
도 3은 비드 에이펙스 고무 형성 장치의 주요부의 사시도이다.
도 4는 비드 에이펙스 고무 형성 장치의 주요부를 상방에서 본 단면도이다.
도 5는 비드 코어 유지 수단을 나타내는 사시도이다.
도 6의 (A)는 비드 에이펙스 성형실을 나타내는 코어 축심 방향의 단면도이고, (B)는 그 분해 사시도이다.
도 7은 성형 행정을 개념적으로 나타내는 정면도이다.
도 8은 선단부 형성 단계를 설명하는, 상방에서 본 단면도이다.
도 9는 중간부 형성 단계를 설명하는, 상방에서 본 단면도이다.
도 10은 접속 단계를 설명하는, 상방에서 본 단면도이다.
도 11의 (A)는 타이어의 비드부의 단면도이고, (B)는 비드 에이펙스 고무의 종래의 형성 방법을 나타내는 측면도이다.
도 12의 (A) 내지 (E)는 종래의 비드 에이펙스 고무 형성 방법의 문제점을 나타내는 도면이다.

이하, 본 발명의 실시형태에 대해서 상세하게 설명한다. 도 1은 비드 에이펙스 고무 형성 장치(1)[단순히 형성 장치(1)라고 하는 경우가 있음]의 일실시예를 나타내는 측면도이다.

도 1에 나타내는 바와 같이, 상기 형성 장치(1)는, 원환형의 비드 코어(A)를 그 코어 축심 둘레로 회전 가능하게 유지하는 비드 코어 유지 수단(2)과, 고무 토출구(9)로부터 미가류 고무(G)를 압출하는 고무 압출기(4)와, 이 고무 압출기(4)의 전단에 고정되는 성형 헤드(5)를 구비한다. 그리고 형성 장치(1)는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 상기 비드 코어(A)의 외주면(As)에서 일주에 걸쳐 연속하여 비드 에이펙스 고무(B)를 형성한다.

상기 비드 코어 유지 수단(2)은, 본 예에서는, 도 5에 나타내는 바와 같이, 비드 코어(A)의 내주면을 받는 평행한 한 쌍의 유지 롤러(2a, 2a)를 구비한다. 상기 유지 롤러(2a, 2a)는, 상기 성형 헤드(5)를 지지하는 지지대(6)(도 1, 도 2에 나타냄)에, 롤러 홀더(7)를 통해 회전 가능하게 피봇 지지된다. 그리고 상기 비드 코어(A)는, 이 유지 롤러(2a, 2a) 사이에 걸쳐지게 매달린 상태로, 수평인 코어 축심 둘레로 회전 가능하게 유지된다. 본 예의 비드 코어 유지 수단(2)에는, 비드 코어(A)의 측면을 받음으로써 비드 코어(A)의 자세를 안정되게 유지하는 복수의 사이드 롤러(2b)가 부설된다.

다음으로, 상기 고무 압출기(4)는, 기어 펌프(8)를 전단부에 구비하고, 상기 기어 펌프(8)의 온, 오프에 따라, 고무 토출구(9)(도 4에 나타냄)로부터 미가류 고무(G)가 압출된다. 구체적으로는, 본 예의 고무 압출기(4)는, 투입된 고무(G)를 전단의 입구부(10H)를 향하여 혼련하면서 추진하는 고무 압출기 본체(10)와, 상기 고무 압출기 본체(10)의 전단부에 연속 설치되는 상기 기어 펌프(8)를 구비한다. 상기 고무 압출기 본체(10)는, 고무 투입구(10c)를 갖는 실린더(10a)와, 실린더(10a) 내에 배치되는 스크류축(10b)을 구비하는 주지의 구조를 이룬다. 전동기(M)에 의한 스크류축(10b)의 회전에 의해, 상기 투입된 고무(G)는, 혼련되면서 실린더(10a) 전단의 상기 입구부(10H)로부터 토출된다.

도 2에 나타내는 바와 같이, 상기 기어 펌프(8)는, 주지의 구조의 정용적 압출기로서, 케이싱(11)과, 케이싱(11) 내에 배치되는 한 쌍의 압출 기어(8a)를 구비한다. 전동기(도시하지 않음)에 의해, 한 쌍의 압출 기어(8a)는, 서로 맞물리면서 회전한다. 이에 의해, 상기 고무 압출기 본체(10)로부터의 고무(G)는, 전단의 고무 토출구(9)(도 4에 나타냄)로부터 압출된다. 본 예의 케이싱(11)은, 상기 고무 압출기 본체(10)의 전단에 부착되며, 상기 지지대(6)에 의해 하방으로부터 지지된다.

도 2, 도 6의 (A), (B)에 나타내는 바와 같이, 상기 성형 헤드(5)는, 회전하는 상기 비드 코어(A)의 일부가 둘레 방향으로 통과하는 통과 공간(12)을 구비한다. 이 통과 공간(12)에는, 상기 통과 공간(12) 내를 통과하는 비드 코어(A)의 외주면(As)과, 상기 성형 헤드(5)의 코어 축심 방향 한쪽의 제1 내벽면(13s)과, 다른쪽의 제2 내벽면(14s)으로 둘러싸이는, 단면이 삼각 형상인 비드 에이펙스 성형실(15)[단순히 성형실(15)이라고 하는 경우가 있음]이 형성된다. 상기 성형실(15)은, 둘레 방향으로 신장되며 또한 둘레 방향 양단부는 해방되어 있다.

구체적으로는, 본 예의 성형 헤드(5)는, 상기 기어 펌프(8)측에 고정되는 헤드 본체(13)와, 이 헤드 본체(13)에 유지 수단(17)을 통해 지지되는 덮개판부(14)를 구비한다. 상기 헤드 본체(13)의 외측면(13A)이, 상기 성형실(15)의 제1 내벽면(13s)을 형성한다. 또한 상기 덮개판부(14)의 내측면(14A)이, 상기 성형실(15)의 제2 내벽면(14s)을 형성한다. 엄밀하게는, 본 예의 덮개판부(14)의 내측면(14A)은, 상기 헤드 본체(13)의 외측면(13A)에 접촉하여 위치 결정되는 접촉면부(14A1)와, 이 접촉면부(14A1)에 연속하는 경사면부(14A2)를 갖는다. 그리고 상기 경사면부(14A2)에 의해, 상기 제2 내벽면(14s)이 형성된다. 상기 덮개판부(14)는, 예컨대 실린더 등을 이용한 상기 유지 수단(17)에 의해, 상기 성형실(15)을 형성하는 폐쇄 상태(Y1)와, 성형실(15)을 개방하는 개방 상태(Y2) 사이에서 위치 바꿈할 수 있다. 또한 상기 개방 상태(Y2)에 의해, 성형실(15)로부터의 코어 조립체의 취출, 및 다음 비드 코어(A)의 성형실(15) 내로의 장착이 행해진다.

상기 성형 헤드(5)의 제1 내벽면(13s)에는, 고무 유입구(19)가 개구한다. 이 고무 유입구(19)는, 도 4, 도 8에 나타내는 바와 같이, 고무 유로(18)를 통해 상기 고무 토출구(9)에 연속하며, 상기 고무 압출기(4)로부터의 고무(G)를 성형실(15) 내에 유입시킨다. 상기 고무 유로(18)는, 전방을 향하여 단면적을 점감시킨 테이퍼형의 조임 유로부(18a)와, 상기 조임 유로부(18a)로부터 고무 유입구(19)까지 신장되는, 대략 일정한 단면적의 평행 유로부(18b)를 구비한다. 상기 평행 유로부(18b)는, 비드 코어 회전 방향 전방측(F1)으로 경사져 있다.

또한 상기 성형 헤드(5)에는, 상기 고무 유입구(19)보다 비드 코어 회전 방향 전방측(F1)에서 성형실(15)을 폐쇄하는 전방 셔터(20)와, 고무 유입구(19)보다 비드 코어 회전 방향 후방측(F2)에서 성형실(15)을 폐쇄하는 후방 셔터(21)를 구비한다. 본 예에서는, 상기 성형 헤드(5)의 둘레 방향 앞면에는, 상하로 신장되는 가이드 홈(22)이 마련된다. 상기 전방 셔터(20)는, 이 가이드 홈(22)에 안내되어 상하로 이동할 수 있고, 이에 의해 상기 고무 유입구(19)보다 비드 코어 회전 방향 전방측(F1)에서 성형실(15)을 개폐할 수 있다.

또한 상기 헤드 본체(13)에는, 비드 코어 회전 방향 전방측(F1)을 향하여 경사져 신장되고 또한 상기 성형실(15)과 교차하는 가이드 홈(23)이 형성된다. 상기 후방 셔터(21)는, 이 가이드 홈(23)에서 안내되어 전후로 이동할 수 있다. 상기 이동에 의해, 상기 후방 셔터(21)는, 성형실(15)을 가로지르며, 또한 그 전단면(21s)이 제2 내벽면(14s)과 기밀하게 접촉한다. 이에 의해, 후방 셔터(21)는, 고무 유입구(19)보다 비드 코어 회전 방향 후방측(F2)에서 성형실(15)을 폐쇄할 수 있다. 또한 후방 셔터(21)의 후방 이동에 의해, 상기 성형실(15)은 해방된다. 상기 후방 셔터(21)를 상기 고무 유입구(19)와 근접한 위치에서 개폐시키는 것은, 후술하는 접속 단계에 있어서, 미가류 고무(G)를 이음 공간(J) 내에 유입시키는 데 있어서 바람직하다. 그 때문에, 상기 가이드 홈(23)과 고무 유입구(19) 사이의 거리(L)(도 8에 나타냄)를 1 ㎜ 이하로 설정하는 것이 바람직하다. 또한 같은 목적으로, 상기 가이드 홈(23)의 둘레 방향에 대한 각도(θ1)를, 상기 평행 유로부(18b)의 둘레 방향에 대한 각도(θ2)보다 작게 설정하는 것도 바람직하다.

상기 성형 헤드(5)는, 커터(25)를 구비한다. 이 커터(25)는, 상기 고무 유입구(19)를 제1 내벽면(13s)을 따라 가로지름으로써, 상기 고무 유로(18) 내의 고무 부분과, 성형실(15) 내의 고무 부분을 절단하여 분리시킨다. 본 예의 커터(25)는, 제1 내벽면(13s)에 형성되는 가이드 홈(26)에서 안내되어 전후로 이동할 수 있다. 상기 고무 유입구(19)는, 상기 가이드 홈(26)의 바닥면에서 개구한다. 또한 도 4 중 도면 부호 30은 상기 커터(25)를 구동하는 구동 수단으로서, 본 예에서는 실린더가 이용된다. 또한 도면 부호 31은, 후방 셔터(21)를 구동하는 구동 수단으로서, 본 예에서는 기어·랙 기구가 이용된다. 또한 전방 셔터(20)는 예컨대 실린더 등인 구동 수단(도시하지 않음)에 의해 구동된다.

다음에, 비드 에이펙스 고무 형성 방법(단순히 형성 방법이라고 하는 경우가 있음)을, 상기 형성 장치(1)를 이용하여 설명한다.

본 실시형태의 형성 방법은, 도 7에 대략 나타내는 바와 같이, 상기 성형실(15) 내에, 상기 고무 유입구(19)로부터 미가류 고무(G)를 유입시킴으로써, 회전하는 비드 코어(A)의 외주면(As)에 비드 에이펙스 고무(B)를 일체로 형성하는 성형 행정(P)을 구비한다.

이 성형 행정(P)에서는, 도 7에 나타내는 바와 같이, 비드 에이펙스 고무(B)의 선단부(Bf)를 형성하는 선단부 형성 단계(P1), 상기 선단부(Bf)에 연속시켜 비드 에이펙스 고무(B)를 순차 형성하는 중간부 형성 단계(P2), 및 상기 비드 에이펙스 고무(B)의 후단부(Br)와 선단부(Bf) 사이의 이음 공간(J)에 미가류 고무(G)를 유입시켜 후단부(Br)와 선단부(Bf)를 접속하는 접속 단계(P3)를 포함한다.

도 8 내지 도 10은 성형실(15)을 상방에서 본 단면도로서, 편의상 비드 코어(A)를 생략하여 그리고 있다. 도 8에 나타내는 바와 같이, 상기 선단부 형성 단계(P1)에서는, 전방 및 후방의 셔터(20, 21)에 의해, 고무 유입구(19)보다 비드 코어 회전 방향 전방측(F1) 및 후방측(F2)에서 상기 성형실(15)을 폐쇄한다. 그리고, 비드 코어(A)의 회전 정지 상태에 있어서, 상기 폐쇄 상태의 성형실(15) 내에, 미가류 고무(G)를 유입하고 또한 충전시킨다. 이에 의해, 전방 셔터(20)와 후방 셔터(21) 사이에서, 비드 에이펙스 고무(B)의 선단부(Bf)가 형성된다.

이때 상기 성형실(15)이 전방 및 후방의 셔터(20, 21)에 의해 폐쇄 상태로 되기 때문에, 상기 성형실(15) 내에서 고무 내압을 높일 수 있다. 그 결과, 상기 선단부(Bf)를 정밀도 좋게 성형할 수 있다. 또한 고무 내압이 높기 때문에, 선단부(Bf)와 비드 코어(A)의 밀착력이 높아져, 접착 강도를 향상시킬 수 있다. 또한 상기 고무(G)의 유입, 정지 및 유입량은, 상기 기어 펌프(8)의 온, 오프에 의해 제어된다.

다음에, 중간부 형성 단계(P2)에서는, 도 9에 나타내는 바와 같이, 상기 전방 셔터(20)를 빼내어 비드 코어 회전 방향 전방측(F1)을 해방시키고, 또한 비드 코어(A)를 회전시키면서 고무 유입구(19)로부터 미가류 고무(G)를 유입시킨다. 이에 의해 상기 선단부(Bf)에 연속시켜 비드 에이펙스 고무(B)를 순차 형성한다.

여기서 상기 성형실(15)에서는, 상기 선단부(Bf)가 이미 형성되어 있기 때문에, 전방 셔터(20)를 빼낸 경우에도, 상기 성형실(15)은 실질적으로 폐쇄 상태로 된다. 따라서, 고무 유입구(19)로부터 유입되는 고무(G)는, 먼저 성형실(15) 내에서 성형된 고무 성형 부분을 비드 코어 회전 방향 전방측(F1)으로 추진하면서, 상기 고무 성형 부분에 연속시켜 비드 에이펙스 고무(B)를 순차 형성할 수 있다. 이때 상기 비드 코어(A)는, 고무(G)에 의한 상기 비드 코어 회전 방향 전방측(F1)에의 추진력에 의해, 고무 성형 부분과 일체로 회전할 수 있다. 즉, 본 실시형태의 형성 장치(1)에서는, 비드 코어(A)를 모터 등에 의해 구동시킬 필요가 없고, 고무(G)에 의한 추진력에 의해 자동적으로 회전시킬 수 있다. 그 때문에, 비드 코어 유지 수단(2)의 구조를 단순화할 수 있다.

다음에, 상기 접속 단계(P3)에서는, 상기 비드 코어(A)가 대략 일주하여, 상기 선단부(Bf)가 성형실(15) 내에 귀환하였을 때, 비드 코어(A)의 회전이 정지된다[도 10의 (A)]. 이러한 정지는, 기어 펌프(8)에 의한 고무 유입구(19)로부터의 고무(G)의 유입 정지에 의해 행해질 수 있다. 또한 보조적으로, 브레이크 수단을 이용할 수 있다. 그 후, 상기 후방 셔터(21)를 후퇴시켜 비드 코어 회전 방향 후방측(F2)을 해방시킨다[도 10의 (B)]. 이에 의해, 비드 에이펙스 고무(B)의 후단부(Br)와 상기 선단부(Bf) 사이에 이음 공간(J)이 형성된다. 본 예에서는, 후방 셔터(21)의 후퇴량이 크기 때문에, 후퇴 후, 상기 커터(25)를 후단부(Br)의 위치까지 전진시킴으로써, 이 커터(25)에 의해 상기 이음 공간(J)에 있어서의 제1 내벽면(13s)을 형성하고 있다[도 10의 (C)]. 그러나, 후방 셔터(21)의 전단면(21s)을 제1 내벽면(13s)과 하나의 면으로 되는 위치까지 후퇴시킴으로써, 전단면(21s)에 의해 상기 이음 공간(J)에 있어서의 제1 내벽면(13s)을 형성할 수도 있다.

또한 이음 공간(J) 형성 후, 기어 펌프(8)를 작동시킴으로써, 상기 이음 공간(J) 내에 고무(G)를 유입시킨다. 이에 의해, 이음 고무부(Bm)로 상기 후단부(Br)와 선단부(Bf)를 일체로 접속할 수 있다[도 10의 (D)]. 여기서, 상기 고무 유입구(19)가 후방 셔터(21)와 근접한 위치에 배치되는 것, 그리고 후방 셔터(21)가 비드 코어 회전 방향 전방측(F1)으로 경사하는 것에 의해, 상기 후단부(Br)는, 고무 유입구(19)와의 접속측이 칼끝형으로 된다. 따라서, 고무 유입구(19)로부터의 고무(G)는, 상기 칼끝형의 부분으로부터 이음 공간(J) 내에 용이하게 유입될 수 있다.

또한 본 예에서는, 이음 고무부(Bm) 형성 후에 절단 단계(P4)가 행해진다[도 10의 (E)]. 상기 절단 단계(P4)에서는, 상기 커터(25)를 전진시켜, 고무 유입구(19)를 제1 내벽면(13s)을 따라 가로지르게 한다. 이에 의해, 비드 에이펙스 고무(B)를, 고무 유로(18) 내의 고무 부분으로부터 절단하여 분리시킨다. 또한 고무 유입구(19)는 소직경이다. 따라서, 커터(25)를 이용하는 일 없이, 코어 조립체를 성형실(15)로부터 취출할 때의 인장에 의해서만, 고무를 절단시키는 것도 가능하다.

이와 같이, 상기 성형 행정(P)에서는, 선단부(Bf)와 후단부(Br) 사이도, 미가류 고무의 유입에 의해 동일 단면 형상으로 접속된다. 그 때문에, 비드 에이펙스 고무(B)는 실질적으로 조인트리스형으로 형성된다. 그 때문에, 조인트에 기인하는 종래적인 간극이나 중첩부의 발생이 없어, 중량 변동을 억제하며, 조인트부에서의 접착 떨어짐 등을 방지할 수 있다.

이상, 본 발명의 특히 바람직한 실시형태에 대해서 상세하게 서술하였지만, 본 발명은 도시된 실시형태에 한정되는 일 없이, 여러가지의 양태로 변형하여 실시할 수 있다.

1 : 비드 에이펙스 고무 형성 장치 2 : 비드 코어 유지 수단
4 : 고무 압출기 5 : 성형 헤드
8 : 기어 펌프 9 : 고무 토출구
12 : 통과 공간 13s : 제1 내벽면
14s : 제2 내벽면 15 : 비드 에이펙스 성형실
18 : 고무 유로 19 : 고무 유입구
20 : 전방 셔터 21 : 후방 셔터
25 : 커터 A : 비드 코어
As : 외주면 B : 비드 에이펙스 고무
Bf : 선단부 Bm : 이음 고무부
Br : 후단부 G : 미가류 고무
J : 이음 공간 P : 성형 행정
P1 : 선단부 형성 단계 P2 : 중간부 형성 단계
P3 : 접속 단계

Claims

코어 축심을 갖는 원환형의 비드 코어의 외주면에, 비드 에이펙스 고무를 일주(一周)에 걸쳐 연속하여 형성하는 비드 에이펙스 고무 형성 방법으로서,
상기 비드 코어의 외주면과, 성형 헤드의 코어 축심 방향 한쪽의 제1 내벽면과, 다른쪽의 제2 내벽면으로 둘러싸여 둘레 방향으로 신장되고, 또한 둘레 방향 양단부를 해방시킨 비드 에이펙스 성형실 내에, 상기 제1 내벽면에 마련한 고무 유입구로부터 미가류 고무를 유입시킴으로써, 코어 축심 둘레로 회전하는 비드 코어의 외주면에 비드 에이펙스 고무를 일체로 형성하는 성형 행정을 구비하며,
상기 성형 행정은,
전방 셔터 및 후방 셔터에 의해, 상기 고무 유입구보다 비드 코어 회전 방향 전방측 및 후방측에서 상기 비드 에이펙스 성형실이 폐쇄된 폐쇄 상태, 그리고 또한 비드 코어의 회전 정지 상태에서, 상기 비드 에이펙스 성형실 내에 미가류 고무를 유입시킴으로써, 상기 전방 셔터와 후방 셔터 사이에서 비드 에이펙스 고무의 선단부를 형성하는 선단부 형성 단계,
상기 전방 셔터를 빼내어 비드 코어 회전 방향 전방측을 해방시키고, 또한 비드 코어를 회전시키면서 미가류 고무를 유입시킴으로써, 상기 선단부에 연속시켜 비드 에이펙스 고무를 순차 형성하는 중간부 형성 단계, 및
비드 코어가 대략 일주하여, 상기 선단부가 비드 에이펙스 성형실 내에 귀환하였을 때, 비드 코어를 정지시키고, 또한 상기 후방 셔터를 빼내어 비드 코어 회전 방향 후방측을 해방시킴으로써, 비드 에이펙스 고무의 후단부와 상기 선단부 사이에 이음 공간을 형성하며, 상기 이음 공간 내에 미가류 고무를 더욱 유입시킴으로써, 상기 후단부와 선단부를 이음 고무부로 일체로 접속하는 접속 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 비드 에이펙스 고무 형성 방법.
코어 축심을 갖는 원환형의 비드 코어의 외주면에, 비드 에이펙스 고무를 일주에 걸쳐 연속하여 형성하는 비드 에이펙스 고무 형성 장치로서,
상기 비드 코어를, 코어 축심 둘레로 회전 가능하게 유지하는 비드 코어 유지 수단과,
기어 펌프를 전단부에 구비하며, 상기 기어 펌프의 온, 오프에 따라 고무 토출구로부터 미가류 고무를 압출하는 고무 압출기와,
상기 고무 압출기의 전단에 고정되는 성형 헤드
를 구비하고,
상기 성형 헤드는, 회전하는 상기 비드 코어의 일부가 통과하는 통과 공간을 가지며,
더욱이 상기 통과 공간에는, 상기 통과 공간을 통과하는 상기 비드 코어의 외주면과, 성형 헤드의 코어 축심 방향 한쪽의 제1 내벽면과, 다른쪽의 제2 내벽면으로 둘러싸여 둘레 방향으로 신장되고, 또한 둘레 방향 양단부가 해방되는 비드 에이펙스 성형실이 형성되며,
상기 제1 내벽면에는, 고무 유로를 통해 상기 고무 토출구에 연속하고 또한 상기 고무 압출기로부터의 미가류 고무를 비드 에이펙스 성형실 내에 유입시키는 고무 유입구가 개구되며,
또한, 상기 성형 헤드는,
상기 고무 유입구보다 비드 코어 회전 방향 전방측에서 비드 에이펙스 성형실을 폐쇄하는 전방 셔터와,
상기 고무 유입구보다 비드 코어 회전 방향 후방측에서 비드 에이펙스 성형실을 폐쇄하는 후방 셔터와,
상기 고무 유입구를 제1 내벽면을 따라 가로지름으로써, 상기 고무 유로 내의 고무 부분과, 비드 에이펙스 성형실 내의 고무 부분을 절단하여 분리시키는 커터
를 구비하는 것을 특징으로 하는 비드 에이펙스 고무 형성 장치.