JP6117082B2 - ストリップゴムの貼付け方法及び貼付け装置 - Google Patents

Description

本発明は、ストリップゴムの貼付け方法及び貼付け装置に関する。

ストリップゴムを回転するドラムに巻き付けることにより、タイヤ構成部材を成型する方法が提案されている（特許文献１〜３）。

しかし、ストリップゴムが、押出機から押し出された後、高温のまま、ドラム上又はドラムに先に貼付けられたストリップゴムの上に貼付けられた場合、問題が生じるおそれがある。具体的には、高温のストリップゴムが、ドラム上又はドラムに先に貼付けられたストリップゴムの上に貼付けられた後、次第に冷却され、それに伴って収縮する。その結果、ストリップゴムの収縮した部分と、それに隣接するストリップゴムの別の部分等との間に隙間ができる。そのため、完成するタイヤ構成部材の内部にエアが残る。

そこで、ストリップゴムを、ドラムに貼付ける前に冷却することも考えられる。しかし、ストリップゴム全体が完全に冷却されてしまうと、ストリップゴムの粘着性が落ちる。その場合、ストリップゴムが、ドラムの表面や、ドラムに先に貼付けられたストリップゴムと、密着し難い。そのため、ストリップゴム間等に隙間ができる。そのため、完成するタイヤ構成部材の内部にエアが残る。

特開２００３−３４０９３５号公報 特開２００６−１３０７５７号公報 特開２００５−３４９５８７号公報

本発明が解決しようとする課題は、完成するタイヤ構成部材の内部にエアが残り難いストリップゴムの貼付け方法及び貼付け装置を提供することである。

実施形態のストリップゴムの貼付け方法は、押出機から、断面が頂部を有する形状のストリップゴムを押出し、前記ストリップゴムを回転するドラムに向かって前進させる工程と、前記ストリップゴムの前記頂部側の面を、回転可能な圧着ローラで前記ドラム方向へ押え、前記ストリップゴムの前記頂部側と反対側の面を、前記ドラムに貼付けるとともに、前記ドラムと前記押出機とを前記ドラムの軸方向に相対的に移動させて、前記ストリップゴムを前記ドラムに螺旋状に巻きながら貼付ける工程と、前記ストリップゴムの前記ドラムへの貼付け位置の近傍で、前記ストリップゴムの前記頂部側の面に、送風装置から送られる風を当てて、前記ストリップゴムの前記頂部側の面を冷却する工程とを含むことを特徴とする。

実施形態のストリップゴムの貼付け方法によれば、完成するタイヤ構成部材の内部にエアが残り難い。

ストリップゴム貼付け装置１の正面図。 （ａ）口金３０の断面図。（ｂ）孔３１を通して押し出されるストリップゴムＳの断面図。（ｃ）ストリップゴムＳの斜視図。 ドラム２上に貼付けられたストリップゴムＳの断面図。 送風装置５の口部材５２の配置に変更を加えたストリップゴム貼付け装置１の正面図。 送風装置５の口部材５２の配置に別の変更を加えたストリップゴム貼付け装置１の正面図。 ストリップゴムＳの貼付け位置に変更を加えたストリップゴム貼付け装置１の正面図。

本発明の実施形態を図面に基づき説明する。

（１）ストリップゴム貼付け装置１
実施形態のストリップゴム貼付け装置１を図１に示す。ストリップゴム貼付け装置１は、回転するドラム２と、ドラム２に向かってストリップゴムＳを押出す押出機３と、ストリップゴムＳをドラム２方向へ押えてドラム２に貼付ける圧着ローラ４と、ストリップゴムＳに向かって送風する送風装置５とを備える。

ストリップゴムＳは、ゴム製の長尺の部材である。

ドラム２は公知の構造のものである。ドラム２は、押出機３側から見て下から上へ向かう方向に、回転する。ドラム２はドラム保持装置２０によって保持されている。ドラム保持装置２０の下方には、ドラム２の軸方向に伸びるレール２１が設けられている。ドラム保持装置２０は、レール２１上を動くことにより、ドラム軸方向に移動できる。

押出機３は公知の構造のものである。押出機３は、ストリップゴムＳの押出し方向が水平方向になるように設けられている。押出機３の口金３０には、ストリップゴムＳを押出す孔３１が形成されている。

孔３１の断面形状の例を図２（ａ）に示す。この断面形状は、頂角３２が鈍角である二等辺三角形である。この孔３１を通して押し出されるストリップゴムＳの断面形状は、図２（ｂ）に示すように、孔３１の断面形状に近い形状である。ただし、孔３１の断面形状の角の部分に対応する部分は、丸みを帯びている。また、孔３１の断面形状の直線部分に対応する部分は、断面形状外方へやや湾曲している。全体として、ストリップゴムＳは、図２（ｃ）に示すように、平たい長尺の形状をしている。そして、２つの面のうち一方の面の幅方向中央部が高く盛り上がって、頂部３３が形成された形状をしている。また、ストリップゴムＳは、幅方向の両端側の部分ほど、薄くなっている。ここで、頂部３３は、押出し時に、孔３１の断面形状の頂角３２の近傍を通過した部分である。以下の説明では、頂部３３が形成されている面を頂部側の面３４、その反対側の面を裏面３５とする。

もっとも、孔３１の断面形状は図２（ａ）のものに限られない。孔３１を通って押し出されたストリップゴムＳが、平たい長尺の形状をしており、２つの面のうち一方の面の幅方向中央部が他方の面の幅方向中央部よりも盛り上がって頂部が形成されていれば良い。この場合、ストリップゴムＳの幅方向両側の部分が、中央部よりも薄い。

押出機３の上方にはシリンダ４０が設けられている。シリンダ４０と一体となっているピストン４１の先端に、圧着ローラ４が取り付けられている。圧着ローラ４は、回転軸４２を中心に回転できるようになっている。圧着ローラ４は、周方向の外力を受けると、その外力の働く方向に回転する。圧着ローラ４は、シリンダ４０の動作によって、押出機３の上方の位置と、ドラム２に近接する位置との間を移動する。圧着ローラ４がドラム２に近接した状態での圧着ローラ４の高さは、その下部が、押出機３から水平に進んできたストリップゴムＳに接する高さである。また、圧着ローラ４は、ドラム２にストリップゴムＳを押し付けることができる程度に、ドラム２に近接する。圧着ローラ４とドラム２との間に何も無い状態において、ドラム２に近接した圧着ローラ４の外周面とドラム２の外周面との間に一定の間隔が空いていても良い。また、圧着ローラ４の外周面が、ドラム２の外周面と接していても良い。圧着ローラ４の外周面とドラム２の外周面とが接している場合の、両面にかかる圧力の有無及び大きさは、限定されない。

送風装置５は、押出機３の周辺等に置かれた本体５０と、本体５０で発生した風が中を通る送風管５１と、送風管５１の先端に接続された口部材５２とを備える。送風管５１はゴム等でできており、変形可能である。口部材５２は、金属製の管状の部材である。口部材５２の端部のうち、送風管５１と接続されている端部とは反対側の端部が、送風口５３となっている。口部材５２はピストン４１に固定されている。口部材５２の送風口５３は、圧着ローラ４の押出機３側の端部に向けられている。口部材５２は、ピストン４１に固定されているため、圧着ローラ４と一体となってドラム２方向へ進退する。本体５０は、風を発生させることができるものであれば良く、具体的な構造は限定されない。ただし、風の温度を制御できるものであることが望ましい。特に、口部材５２の送風口５３から出る時点での風の温度を、２０〜５０℃の範囲内の温度となるよう制御できるものであることが望ましい。

（２）ストリップゴムＳの貼付け方法
ストリップゴム貼付け装置１を用いてストリップゴムＳをドラム２に貼付け、タイヤ構成部材を成型する方法について説明する。

まず、押出機３が稼働し始める。また、ドラム２が回転し始める。また、ピストン４１がドラム２に向かって前進することにより、圧着ローラ４と送風装置５の口部材５２が、ドラム２に向かって前進する。その結果圧着ローラ４はドラム２に近接する。

次に、押出機３からストリップゴムＳが押し出される。押し出されたストリップゴムＳは、上記の形状をしている。ストリップゴムＳの頂部側の面３４が上を向いている。押し出されたストリップゴムＳは、水平方向に、ドラム２に向かって前進する。

ストリップゴムＳは、ドラム２の所まで到達すると、ドラム２によって、ドラム２の回転方向に巻き込まれる。上記のように、ドラム２は押出機３側から見て下から上へ向かう方向に回転しているため、ストリップゴムＳは上方へ巻き込まれる。この時、圧着ローラ４にはドラム２の回転の力が伝えられ、圧着ローラ４は、ドラム２の回転方向と対称となる方向に回転している。圧着ローラ４とドラム２との間に巻き込まれたストリップゴムＳは、圧着ローラ４によって、ドラム２の方向へ押さえられる。このようにして、ストリップゴムＳがドラム２の外周面へ貼付けられる。圧着ローラ４に接して押えられる面はストリップゴムＳの頂部側の面３４で、ドラム２の外周面に貼付くのは、ストリップゴムＳの裏面３５である。ストリップゴムＳは、ドラム２に貼付けられた後も、頂部側の面３４の幅方向中央に頂部３３を有する形状を保っている。

ストリップゴムＳが圧着ローラ４により貼り付けられている間、送風装置５の口部材５２から風が送られる。送風口５３は、圧着ローラ４の、押出機３側の端部に向けられている。この部分は、圧着ローラ４の、ストリップゴムＳを巻き込む前の部分である。そのため、風は、圧着ローラ４のストリップゴムＳを巻き込む前の部分と、ストリップゴムＳの頂部側の面３４であって、圧着ローラ４によりドラム２に貼付けられる前の部分に、同時に当たる。そのため、ストリップゴムＳは、圧着ローラ４によりドラム２に貼付けられる前に、冷却される。冷却されるのは、ストリップゴムＳの頂部側の面３４である。ここで、上記のように、送風口５３から出る風の温度は、２０〜５０℃の範囲内の温度であることが望ましい。また、風の送風口５３からの噴射圧は、ストリップゴムＳを物体から引き離す場合のような高い圧でなくて良い。例えば、０．１〜０．５ＭＰａ程度で良い。

ストリップゴムＳが圧着ローラ４により貼り付けられている間、ドラム２がその軸方向に移動する。そのため、ストリップゴムＳはドラム２に螺旋状に巻かれていく。ストリップゴムＳは、ドラム２の軸方向に間隔が空かないように、巻かれる。図３に示すように、ストリップゴムＳの幅方向両端側の部分は、互いに重なり合う。そのため、ストリップゴムＳが巻き付けられて形成されるゴム層の厚みは、幅方向に均一となる。もっとも、ドラム２が移動するのではなく、押出機３と圧着ローラ４と送風装置５の口部材５２とが、ドラム２の軸方向に移動しても良い。その場合も、ストリップゴムＳはドラム２に螺旋状に巻かれていく。

必要な場合は、ドラム２上に先に貼付けられたストリップゴムＳの上に、更にストリップゴムＳが重ねて貼付けられる。

以上のようにして、所定長さのストリップゴムＳが貼付けられると、タイヤ構成部材の成型が終わる。

なお、このようにして完成したタイヤ構成部材は、その後、他のタイヤ構成部材と組み合わされ、加硫される。これによりタイヤが完成する。

（３）効果
上記の実施形態では、ストリップゴムＳが、圧着ローラ４でドラム２に貼付けられる際に、貼付け位置の近傍で、冷却される。そのため、完成するゴム層内にエアが残ることを防ぐことができる。詳細に説明すると、ストリップゴムＳは、ドラム２上や、ドラム２に先に貼り付けられているストリップゴムＳの上に、高温のまま貼り付けられると、次第に冷却され収縮して行く。すると、ストリップゴムＳの幅方向端部と、ストリップゴムＳが貼付けられている面との間に段差ができる。また、ストリップゴムＳの頂部側の面３４が変形する。すると、収縮したストリップゴムＳの幅方向端部の上に次のストリップゴムＳが貼り付けられた場合や、変形したストリップゴムＳの頂部側の面３４の上からさらにストリップゴムＳが積層された場合に、前記の段差の部分や変形の部分に、エアが抱き込まれる。その結果、完成するタイヤ構成部材の内部にエアが残る。しかし、ストリップゴムＳが、圧着ローラ４でドラム２に貼付けられる際に冷却されていれば、このようなことが起こるおそれが少ない。

また、ストリップゴムＳが貼付け位置の近傍で冷却されることにより、ゴムのドラム２上での加硫が阻害される。

また、ストリップゴムＳが、ドラム２への貼付け位置の近傍で収縮するため、貼付け後のストリップゴムＳは既に収縮が進んだ状態になっている。そのため、タイヤ構成部材が、完成した後に収縮することを、抑えることができる。そのため、完成したタイヤ構成部材が、変形したり、規格外の寸法になったりするおそれが無い。

また、上記の実施形態では、ストリップゴムＳの頂部側の面３４が、圧着ローラ４でドラム２に貼付けられる前に、冷却される。そのため、圧着時にストリップゴムＳが変形することを防ぐことができる。特に、ストリップゴムＳの頂部３３が潰れることを防ぎ、ストリップゴムＳの幅方向両側の部分が頂部３３に対して薄いままの状態を保つことができる。そのため、ストリップゴムＳが、その幅方向両側の部分が重ねられながら、螺旋状に巻かれた場合に、ストリップゴムＳが巻かれてできるゴム層の厚みが、幅方向に均一になる。また、圧着ローラ４に当たる時点で、ストリップゴムＳの温度が下がっているため、高温のストリップゴムＳが圧着ローラ４に当たって、圧着ローラ４の表面が劣化することが防止される。

ただし、ストリップゴムＳのうち、冷却されるのは頂部側の面３４であり、裏面３５は高温のままである。そのため、ストリップゴムＳが貼付けられる面に凹凸があっても、ストリップゴムＳの裏面３５がその凹凸に合わせて変形できる。そのため、ストリップゴムＳの裏面３５が貼付け面に密着でき、ストリップゴムＳの裏面３５側にエアが残ることが防止される。特に、既にストリップゴムＳが貼付けられて表面に凹凸形状が形成されている所へ、ストリップゴムＳが重ねて貼り貼付けれる場合、ストリップゴムＳの裏面３５が高温であると、該裏面３５が凹凸に合わせて変形でき、効果が大きい。

また、ストリップゴムＳの裏面３５が高温であれば、該裏面３５の粘着性が高いため、ストリップゴムＳが、ドラム２や先に貼付けられたストリップゴムＳに容易に密着される。

さらに、上記の実施形態では、送風装置５から送り出される風が圧着ローラ４にも当たるため、圧着ローラ４も冷却される。そのため、圧着ローラ４の温度が上昇し、ストリップゴムＳの頂部側の面３４を冷却できなくなることを防ぐことができる。また、圧着ローラ４の表面が劣化し難くなる。

ここで、送風装置５から送り出される風の温度が２０〜５０℃であると、ストリップゴムＳの頂部側の面３４を適度に冷却することができる。５０℃より高いと、ストリップゴムＳの頂部側の面３４が十分に冷却されないおそれがある。２０℃より低いと、ストリップゴムＳの裏面３５の温度が低下するおそれがある。

また、送風口５３からの風の噴射圧が０．１〜０．５ＭＰａであれば、ストリップゴムＳが問題無く冷却される。詳細に説明すると、噴射圧が０．１ＭＰａより高いと、ストリップゴムＳの頂部側の面３４が十分に冷却される。しかし、０．５ＭＰａより高いと、ストリップゴムＳの裏面３５まで冷却されるおそれがある。また、ストリップゴムが噴射圧で変形するおそれもある。

（４）変更例
（４−１）送風装置５の口部材５２の配置の変更例１
ストリップゴムＳに風を当てる位置は、上記の実施形態の位置に限定されない。風が当たる範囲の中心の場所が、ストリップゴムＳがドラム２に貼付けられる位置の近傍の場所であれば良い。ここで、近傍の場所とは、押出機３からストリップゴムＳのドラム２への貼付け位置までの間の場所や、ドラム２の表面上又はドラム２に貼付けられたストリップゴムＳ上であって、ストリップゴムＳのドラム２への貼付け位置から、ドラム２の回転方向へ１０°以内の場所である。

口部材５２の配置の変更例を図４に示す。口部材５２は、押出機３の口金３０と、ドラム２に向かって進出した状態での圧着ローラ４との間の上方に設けられている。口部材５２の送風口５３は下向きになっている。

口部材５２がこのように配置されていると、押出機３の口金３０と、ドラム２に向かって進出した状態での圧着ローラ４との間で、ストリップゴムＳの頂部側の面３４に風が当たる。そのため、上記の実施形態の場合と同様に、ストリップゴムＳの頂部側の面３４を冷却することができ、それに基づく上記の実施形態の場合と同様の効果が得られる。

（４−２）送風装置５の口部材５２の配置の変更例２
口部材５２の配置の別の変更例を図５に示す。口部材５２は、ドラム２に向かって進出した状態での圧着ローラ４の上方に設けられている。口部材５２の送風口５３は、ドラム２の外周面であって、ドラム２に向かって進出した状態での圧着ローラ４よりも、ドラム２の回転方向側の部分に、向けられている。ドラム２の外周面における、送風口５３からの風の当たる部分の中心位置は、ストリップゴムＳが圧着ローラ４により圧着される位置から、ドラム２の回転方向へ１０°以内の位置である。

口部材５２がこのように配置されていると、ドラム２に圧着された後のストリップゴムＳの頂部側の面３４に風が当たる。すると、ドラム２に圧着されてすぐに、ストリップゴムＳが冷却されて収縮する。そのため、ドラム２上でストリップゴムＳの加硫が促進されるおそれが無い。また、ゴム層が完成した後で該ゴム層が収縮することを抑えることができる。さらに、ストリップゴムＳが高温の状態で貼付けられるため、ストリップゴムＳの裏面３５が、貼付けられる面の凹凸に合わせて変形できる。

（４−３）ストリップゴムＳの貼付け位置の変更例
ストリップゴムＳの貼付け位置の変更例を図６に示す。この変更例では、押出機３、圧着ローラ４、送風装置５が、ドラム２の押出機３側の場所と、そのドラム２を挟んだ反対側の場所に、設けられている。そして、ドラム２の両側で、上記の実施形態のストリップゴムＳの貼付けが行われる。

この変更例によれば、２箇所でストリップゴムＳの貼付けが行われるため、短時間で該貼付けを終わらせることができる。

Ｓ…ストリップゴム、１…ストリップゴム貼付け装置、２…ドラム、３…押出機、４…圧着ローラ、５…送風装置、２０…ドラム保持装置、２１…レール、３０…口金、３１…孔、３２…頂角、３３…頂部、３４…頂部側の面、３５…裏面、４０…シリンダ、４１…ピストン、４２…回転軸、５０…本体、５１…送風管、５２…口部材、５３…送風口

Claims (8)

1. 押出機から、断面が頂部を有する形状のストリップゴムを押出し、前記ストリップゴムを回転するドラムに向かって前進させる工程と、
   前記ストリップゴムの前記頂部側の面を、回転可能な圧着ローラで前記ドラム方向へ押え、前記ストリップゴムの前記頂部側と反対側の面を、前記ドラムに貼付けるとともに、前記ドラムと前記押出機とを前記ドラムの軸方向に相対的に移動させて、前記ストリップゴムを前記ドラムに螺旋状に巻きながら貼付ける工程と、
   前記ストリップゴムの前記ドラムへの貼付け位置の近傍で、前記ストリップゴムの前記頂部側の面に、送風装置から送られる風を当てて、前記ストリップゴムの前記頂部側の面を冷却する工程とを含む、
   ストリップゴムの貼付け方法。
2. 前記ストリップゴムの前記頂部側と反対側の面を前記ドラムに貼付ける前に、前記ストリップゴムの前記頂部側の面に風を当ててこれを冷却する、請求項１のストリップゴムの貼付け方法。
3. 前記ストリップゴムの前記頂部側の面と前記圧着ローラとに同時に風を当ててこれらを冷却する、請求項２のストリップゴムの貼付け方法。
4. 前記送風装置から送り出される風の温度が２０〜５０℃である、請求項１〜３のいずれか１項のストリップゴムの貼付け方法。
5. 回転するドラムと、
   断面が頂部を有する形状のストリップゴムを、前記ドラムに向かって押出す押出機と、
   前記ストリップゴムの前記頂部側の面を前記ドラム方向へ押え、前記ストリップゴムの前記頂部側と反対側の面を、前記ドラムに貼付ける圧着ローラと、
   前記ストリップゴムの前記ドラムへの貼付け位置の近傍で、前記ストリップゴムの前記頂部側の面に向かって送風する送風装置とを備え、
   前記ドラムと前記押出機とが前記ドラムの軸方向に相対的に移動できる、
   ストリップゴムの貼付け装置。
6. 前記送風装置が、少なくとも前記圧着ローラよりも前記押出機側の場所に風が当たるように設けられている、請求項５のストリップゴムの貼付け装置。
7. 前記送風装置が、前記圧着ローラの少なくとも一部に風が当たるように設けられている、請求項６のストリップゴムの貼付け装置。
8. 前記送風装置が２０〜５０℃の風を送り出す装置である、請求項５〜７のいずれか１項のストリップゴムの貼付け装置。

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