JP4704356B2 - 成型ドラムへのゴムストリップ材巻付方法 - Google Patents

Description

本発明は、ゴムストリップ材を成型ドラムに巻き付けてタイヤ構成部材などを成型する成型ドラムへのゴムストリップ材巻付方法に関する。

空気入りタイヤの各種材料の異なるタイヤ構成部材は、成型ドラム上で成型され、その後加硫される。材料によらずに常に高い精度でタイヤ構成部材を成型ドラム上に成型する方法として、押出機より押し出されたゴムストリップ材を直接成型ドラムに巻き付ける方法が既に提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特公平７−９４１５５号公報

同特許文献１には、支持体（成型ドラム）上にゴム材料を配置する位置の近傍に定容積押出し機の出口オリフィス（ダイ）を位置させた状態で、定容積押出し機からゴム材料を支持体の上に直接押し出し、出口オリフィスから押し出されるゴム材料の幅はタイヤ素材（タイヤ構成部材）の断面の幅より狭くして、支持体が複数回回転した時にタイヤ素材が作られるようにする方法が開示されている。

上記公知の方法では、定容積押出し機の支持体近傍に位置した出口オリフィスからゴム材料を直接支持体の上に押し出すので、出口オリフィスから押出されることにより伸長（ダイ・スウェル）したゴム材料がそのまま支持体に巻き付けられることになり、巻き付け成型された後、支持体上で伸長していたゴム材料が収縮して形状が安定しない。
特に、ダイ・スウェルの大きいゴム材は、収縮率も大きく、支持体上で成型された後に収縮により支持体からの剥離等の不具合が生じるおそれがある。

本発明は、かかる点に鑑みなされたもので、その目的とする処は、材料によらずに常に高い精度でタイヤ構成部材を成型ドラム上に成型するとともに、作業性および成型後の形状安定性に優れた成型ドラムへのゴムストリップ材巻付方法を供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１記載の発明による成型ドラムへのゴムストリップ材巻付方法は、押出機が、ダイから押出したゴムストリップ材を、回転する成型ドラムにアプリケータにより巻き付けて成型するゴムストリップ材巻付方法において、前記アプリケータとして、ゴムストリップ材を成型ドラムに案内し押し付けて貼付する貼付ローラを用い、前記ゴムストリップ材を、前記ダイから前記成形ドラムに至るまでに収縮可能な状態で送ってダイから成形ドラムに巻きつけ、前記成型ドラムの周速度を、前記押出機のダイからのゴムストリップ材の押出速度より低速となるように設定し、前記貼付ローラを前記成型ドラムの周速度と同じ周速度で回転させることを特徴とする。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の成型ドラムへのゴムストリップ材巻付方法において、前記成型ドラムの周速度を、前記押出機のダイからのゴムストリップ材の押出速度の0.6乃至0.95倍の低速とすることを特徴とする。
請求項３記載の発明は、請求項１記載の成型ドラムへのゴムストリップ材巻付方法において、前記成型ドラムの周速度を、前記押出機のダイからのゴムストリップ材の押出速度の0.9倍の低速とすることを特徴とする

本発明の成型ドラムへのゴムストリップ材巻付方法によれば、回転する成型ドラムの周速度を、押出機のダイからのゴムストリップ材の押出速度より低速とするので、ダイから押し出されることにより伸長（ダイ・スウェル）したゴムストリップ材が、ダイから成型ドラムに至るまでに収縮可能で、収縮して安定したゴムストリップ材が作業性良く成型ドラムに巻き付けられて成型される。
したがって、成型ドラム上にゴムストリップ材を巻き付けた後に、収縮によりゴムストリップ材の剥離などが発生することが未然に防止され、成型後の形状安定性を高めることができる。
本発明の方法は、特に収縮率の大きいゴムストリップ材を用いる場合に有効である。
また、成型ドラムの周速度を、押出機のダイからのゴムストリップ材の押出速度の0.9倍の低速とすることで、ダイから成型ドラムに至るまでにゴムストリップ材を緊張させず容易に収縮させるとともに、弛ませることもなく円滑に成型ドラムに巻き付けることができ作業性に優れている。
本発明の成型ドラムへのゴムストリップ材巻付方法においては、アプリケータとして、ゴムストリップ材を成型ドラムに案内し押し付けて貼付する貼付ローラを用いることにより、この貼付ローラは成型ドラムと同じ周速度で回転して円滑にかつ確実にゴムストリップ材を成型ドラムに巻き付けることができる。

本発明の成型ドラムへのゴムストリップ材巻付方法を実施するゴムストリップ材巻付装置の一例を示す概略側面図である 同ゴムストリップ材巻付装置の平面図である。 成型後のゴム材の収縮率を示すグラフである。

Ｓ…ゴムストリップ材、１…押出機、２…ダイ、５…成型ドラム、６…貼付ローラ。

以下、本発明に係る一実施の形態について図１ないし図３に基づいて説明する。
本発明の成型ドラムへのゴムストリップ材巻付方法を実施するゴムストリップ材巻付装置は、ダイ２を有する押出機１を備える。押出機１は、ダイ２を通してゴムストリップ材Ｓを押し出すように構成されている。

ダイ２より押し出されるゴムストリップ材Ｓの押し出し方向に、ダイ２に対し所定間隔を存して成型ドラム５が配置されており、成型ドラム５に寄り添って貼付ローラ６が成型ドラム５に押圧されるように付勢されて配設されている。貼付ローラ６は、成型ドラム５の周面にゴムストリップ材Ｓを貼付するアプリケ―タの一例である。アプリケ―タとしては他の種類のものを使用することができる。

ゴムストリップ材Ｓは、ダイ２により帯状に形成されて押し出され、前方の貼付ローラ６に上側から巻き掛けられ、貼付ローラ６と成型ドラム５との間に挟まれ、回転駆動される成型ドラム５上に貼付ローラ６により押圧されて貼り付けられる。

貼付ローラ６と押出機１は、同じ移動台上に支持されており、定位置に設置されている成型ドラム５に対して同成型ドラムの回転軸に沿う方向に相対的に移動可能である。したがって、定位置で回転する成型ドラム５に対して、貼付ローラ６と押出機１が、成型ドラムの回転軸方向に図２の矢印Aで示すように移動しながらゴムストリップ材Ｓが成型ドラム５に巻き付けられ、ゴムストリップ材Ｓは成型ドラム５上に螺旋状に巻き付けられる。

貼付ローラ６と押出機１の成型ドラムの回転軸方向（矢印A方向）の移動速度を調整することで、一周前に巻き付けられたゴムストリップ材Ｓの側縁にこれから巻き付けるゴムストリップ材Ｓの側縁を重ね合わせて、成型ドラム５の周面上に、連続した円筒状のタイヤ構成部材を成型するものである。

押出機１のダイ２からのゴムストリップ材Ｓの押出速度Ｖｅ（図１）は、押し出しによるゴムストリップ材Ｓの温度上昇がゴム焼けなどを起こさない従来と同じ程度の速度に設定する。

一方、成型ドラム５の回転の周速度Ｖｄは、押出速度Ｖｅと同速度とせず、押出速度Ｖｅより低速とし、例えば押出速度Ｖｅの0.9倍（Ｖｅ×0.9）程度の速度に設定する。
なお、成型ドラム５の周速度Ｖｄは、成型ドラム５に既に別の部材が巻き付けられているときには、その別部材の外周の周速度のことである。

また、貼付ローラ６は、アイドルローラであり、成型ドラム５の回転にゴムストリップ材Ｓを介しながら従動して回転するので、貼付ローラ６の周速度Ｖｒは成型ドラム５の周速度Ｖｄと同じである。
すなわち、成型ドラム５の周速度Ｖｄ，貼付ローラ６の周速度Ｖｒ，押出機１の押出速度Ｖｅの間には、
Ｖｄ＝Ｖｒ＝Ｖｅ×0.9
の関係がある。

成型ドラム５の周速度Ｖｄおよび貼付ローラ６の周速度Ｖｒが、押出速度Ｖｅより低速であるので、押出機１のダイ２より押し出されたゴムストリップ材Ｓは、ダイ２と貼付ローラ６との間で全く引っ張り力を受けず、逆に弛ませられようとする。
したがって、ダイ２から押し出されることにより伸長（ダイ・スウェル）したゴムストリップ材Ｓが、引っ張り力を受けないので、ダイ２と貼付ローラ６との間で容易に収縮する。

押出機１のダイ２より押出速度Ｖｅで押し出されたゴムストリップ材Ｓは、押出速度Ｖｅの９割程度の低速の成型ドラム５に巻き付けられるので、ゴムストリップ材Ｓに生じようとする弛みがゴムストリップ材Ｓ自身の収縮により略解消される。
このように、ゴムストリップ材Ｓは、収縮により安定した状態で、貼付ローラ６により成型ドラム５に貼り付けられ巻き付けられて成型される。したがって、成型後にゴム材に大きな収縮はない。

以上に述べた実施の形態では、ダイ２より押出速度Ｖｅで押し出されたゴムストリップ材Ｓが、押出速度Ｖｅの９割程度の低速の成型ドラム５に巻きつけられるものとされた。しかし、伸張の大きいゴム材は収縮率が大きいため、ダイ２から成形ドラム５に至るまでにゴムストリップ材Ｓが収縮可能となるようにするためには、周速度Ｖｄを、ゴム材の収縮率に合わせて0.9倍に限らず、0.9倍前後の値に適宜設定することが望ましい。

ダイ２から成形ドラム５に至るまでに収縮可能とし、かつ緩みがない状態でゴムストリップ材Ｓを巻きつけるために、周速度Ｖｄは、押出速度Ｖｅの0.6倍乃至0.95倍に設定するのがよいことが分かった。周速度Ｖｄが0.6倍より小さいと、ゴムストリップ材Ｓのたるみが生じ、また、周速度Ｖｄが0.95倍を超えると本発明による成型ドラム低速化の効果がきわめて低くなる。

図３は、成型ドラムの周速度を押出機の押出速度と同じにした従来のゴムストリップ材巻付方法と、本発明に係るゴムストリップ材巻付方法とを比較して、成型後のゴム材の収縮率の違いを示したグラフである。このグラフは、成型直後のゴム材の状態から時間経過とともにゴム材が収縮した割合（収縮率）を示しており、横軸が時間（min）で縦軸が収縮率（％）である。

従来の場合（図３において破線で示す曲線C ）、成型直後からゴム材の収縮が大きく始まり、最終的に収縮率が約８％にまで達しているのに対して、本発明の実施の形態の場合（図３において実線Dで示す）、成型直後からゴム材の収縮が抑えられ、最終的に収縮率が約１％にとどまり、従来に比べ収縮率が約８分の１に低減されている。

したがって、従来は、成型後のゴム材の大きな収縮率により剥離等の不具合が発生していたが、本発明の実施の形態のゴムストリップ材巻付方法によれば、成型後のゴム材の収縮が抑えられ、成型後のゴムストリップ材の形状安定性を高めることができ、部材の剥離等が未然に防止される。

本発明の成型ドラムへのゴムストリップ材巻付方法は、特に収縮率の大きいゴムストリップ材を用いる場合に有効である。

なお、本実施の形態のゴムストリップ材巻付方法では、押出機１の押出速度Ｖｅは、従来と同じ程度として、成型ドラム５の周速度Ｖｄおよび貼付ローラ６の周速度Ｖｒを減速して押出速度Ｖｅの９割程度としたが、周速度Ｖｄ，Ｖｒを従来と同じにして押出速度Ｖｅを増速する方法を採ると、ダイ２からの押出速度Ｖｅの増速でゴムストリップ材の温度が上昇しゴム焼け等が生じて品質の低下を招くことがある。また、押出速度Ｖｅを減速し、周速度Ｖｄ，周速度Ｖｒをより減速する方法は、生産性を低下させることになる。
したがって、押出機１の押出速度Ｖｅは従来と同じ程度として、成型ドラム５の周速度Ｖｄおよび貼付ローラ６の周速度Ｖｒを減速する方法が最適である。

Claims (3)

1. 押出機が、ダイから押出したゴムストリップ材を、回転する成型ドラムにアプリケータにより巻き付けて成型するゴムストリップ材巻付方法において、
   前記アプリケータとして、ゴムストリップ材を成型ドラムに案内し押し付けて貼付する貼付ローラを用い、
   前記ゴムストリップ材を、前記ダイから前記成形ドラムに至るまでに収縮可能な状態で送ってダイから成形ドラムに巻きつけ、
   前記成型ドラムの周速度を、前記押出機のダイからのゴムストリップ材の押出速度より低速となるように設定し、
   前記貼付ローラを前記成型ドラムの周速度と同じ周速度で回転させる
   ことを特徴とする成型ドラムへのゴムストリップ材巻付方法。
2. 前記成型ドラムの周速度を、前記押出機のダイからのゴムストリップ材の押出速度の0.6乃至0.95倍の低速とすることを特徴とする請求項１記載の成型ドラムへのゴムストリップ材巻付方法。
3. 前記成型ドラムの周速度を、前記押出機のダイからのゴムストリップ材の押出速度の0.9倍の低速とすることを特徴とする請求項１記載の成型ドラムへのゴムストリップ材巻付方法。

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