JP2003266555A - ストリップゴム連続成型設備及び連続成型方法 - Google Patents
ストリップゴム連続成型設備及び連続成型方法Info
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Abstract
リップゴムを成形ドラム周上に連続的に巻き付けるにあ
たり、ストリップゴムを供給するための供給装置の構成
を簡素化し、設備の大きさを抑制すること。 【解決手段】 押出機、及び、ゴムを成型用口金へと送
り出すギヤーポンプを備えたストリップゴム押出装置2
と、このストリップゴム押出装置2から吐出される所定
断面形状のストリップゴムが巻き付けられる成形ドラム
1と、押出装置2をドラム1に対して移動させる第1駆
動装置7と、ドラム1を回転駆動する第2駆動装置5
と、ストリップゴムをドラム1に巻き付ける際に、スト
リップゴムをドラム1に対して押圧する押圧ローラ3
と、第1駆動装置の制御を行う制御装置8とを備え、ド
ラム1を回転駆動しながら、押出装置2をドラム1に対
して移動制御を行うことで、ドラム1にストリップゴム
を順次巻き付け処理を行うように構成した。
Description
成形ドラムに順次巻き付け処理を行うことでタイヤの製
造を行うストリップゴム連続成型設備及び連続成型方法
に関する。
面形状を有する帯状のストリップゴムを供給しながら、
ストリップゴムを成形ドラムのドラム軸(回転軸)方向
に移動して、成形ドラムの外周上にストリップゴムを層
状に巻き付けて、所定のプロファイルを有するゴム層を
形成するストリップゴム連続成型設備(装置)が知られ
ている。かかる設備として、特許第3177784号に
開示されるゴムストリップの巻き付け装置が知られてい
る。
ラム軸と平行に移動可能な供給装置を有し、この供給装
置は、ベース上にドラム軸と平行に横送り装置を介して
移動可能なコラム等を備えている。これにより、回転駆
動するドラム上に、ゴムストリップを往復移動させなが
ら連続して精度良く自動巻き付けを行うことができる。
また、ゴムストリップは、ストリップゴム押出装置から
連続的に押出し成型されたものが供給装置へと送り込ま
れてくる。
トリップゴム押出装置から押出し成型されたストリップ
ゴムは、供給装置により成形ドラムへと供給され、しか
も、この供給装置がドラム軸と平行に移動できるような
機構が必要である。そのため、ストリップゴム押出装置
の成型用口金から成形ドラムへ至るまでの距離も長くな
り、供給装置の機構も複雑化し、設備も大型化する傾向
になる。
あり、その課題は、ストリップゴム押出装置から押出し
成型されたストリップゴムを成形ドラム周上に連続的に
巻き付けるにあたり、ストリップゴムを供給するための
供給装置の構成を簡素化し、設備の大きさを抑制するこ
とができるストリップゴム連続成型設備及び連続成型方
法を提供することである。
本発明に係るストリップゴム連続成型設備は、ゴムの混
練を行うスクリューを有する押出機、及び、この押出機
から供給されるゴムを成型用口金へと送り出すギヤーポ
ンプを備えたストリップゴム押出装置と、このストリッ
プゴム押出装置から吐出される所定断面形状のストリッ
プゴムが巻き付けられる成形ドラムと、前記ストリップ
ゴム押出装置を前記成形ドラムに対して移動させる第1
駆動装置と、前記成形ドラムを回転駆動する第2駆動装
置と、前記ストリップゴムを前記成形ドラムに巻き付け
る際に、前記ストリップゴムを前記成形ドラムに対して
押圧する押圧手段と、前記駆動装置の制御を行う制御装
置とを備え、前記成形ドラムを回転駆動しながら、前記
ストリップゴム押出装置の前記成形ドラムに対する移動
制御を行うことで、前記成形ドラムに前記ストリップゴ
ムを順次巻き付け処理を行うように構成したことを特徴
とするものである。
備の作用・効果は、以下の通りである。まず、ストリッ
プゴム押出装置を備えており、成型用口金から所定断面
形状のストリップゴムが押出し成型される。そして、ス
トリップゴム押出装置を成形ドラムに対して移動させる
第1駆動装置を備えている。また、この移動制御は、制
御装置により行われる。すなわち、 ストリップゴム押
出装置自体を移動可能にすることで、成形ドラムのドラ
ム軸に沿った移動も可能である。よって、供給装置とし
て、ストリップゴムをドラム軸方向に移動させるための
機構は不要である。そのため、供給装置の機構が簡素化
し、ストリップゴム押出装置の成型用口金を成形ドラム
に対して近接配置することも可能である。その結果、ス
トリップゴム押出装置から押出し成型されたストリップ
ゴムを成形ドラム周上に連続的に巻き付けるにあたり、
ストリップゴムを供給するための供給装置の構成を簡素
化し、設備の大きさを抑制することができるストリップ
ゴム連続成型設備を提供することができる。
プゴムの巻き付け終了時において、前記ギヤーポンプを
逆回転させて前記ギヤーポンプ内の残圧を除去するよう
に構成したものがあげられる。
ムを押出す時は、ギヤーポンプを回転させてストリップ
ゴムを定量吐出させる。ストリップゴムの巻き付け終了
時には、ギヤーポンプ内に存在する残圧により、余分な
ゴムが吐出される可能性がある。そこで、上記のごとく
ギヤーポンプを逆回転することにより、余分なゴムの吐
出を防ぐことができる。
制御装置は、ストリップゴム巻き付け開始時において、
前記成型用口金を前記成形ドラムに対して密着させ、つ
いで、ギヤーポンプによりストリップゴムを吐出させ、
その後前記成型用口金を所定距離だけ遠ざけるように制
御するものがあげられる。
て、ストリップゴム押出装置を移動させて、成型用口金
を成形ドラムに対して密着させる。ついで、ギヤーポン
プを正回転させてストリップゴムを吐出させ、成型用口
金(ストリップゴム押出装置)を所定距離遠ざける。か
かる構成にすることで、成型用口金から成形ドラムに至
るまでの距離を短くすることができ、また、供給装置の
構成も簡素化する。
前記成形ドラムを駆動する第1サーボモータと、前記ギ
ヤーポンプを駆動する第2サーボモータと、前記成型用
口金から前記成形ドラムへ至る途中において、ストリッ
プゴムのたるみを検出しなくてよいように、前記成形ド
ラムと前記ギヤーポンプの駆動速度が夫々設定されるも
のがあげられる。
プゴムの量と、成形ドラムの回転速度とに差があると、
成型用口金と成形ドラムの間にストリップゴムのたるみ
が生じる。たるみが生じると、これを解消するためのた
るみ検出機構と、ギヤーポンプと成形ドラムの駆動を制
御するための機構が必要となる。上記構成では、成形ド
ラムとギヤーポンプを夫々サーボモータにより高精度に
駆動する。駆動速度の設定は、理論的にたるみが生じな
いように行う。これにより、たるみを検出し、これを解
消するための機構が不要になる。
前記第1駆動装置は、前記ストリップゴム押出装置を前
記成形ドラムの回転軸(ドラム軸)に対して直交する第
1方向と、前記回転軸に対して平行な第2方向と、所定
軸芯周りに旋回する第3方向との3方向に移動可能とな
るように駆動機構が設けられているものがあげられる。
装置を成形ドラムに対して移動させることができる。こ
こで、第1駆動装置として、第1・第2・第3方向に、
ストリップゴム押出装置を移動させることができる。こ
れにより、移動の自由度が増し、あらゆる断面形状のゴ
ム層を形成することができる。
ストリップゴム連続成型方法は、ゴムの混練を行うスク
リューを有する押出機、及び、この押出機から供給され
るゴムを成型用口金へと送り出すギヤーポンプを備えた
ストリップゴム押出装置と、このストリップゴム押出装
置から吐出される所定断面形状のストリップゴムが巻き
付けられる成形ドラムと、前記ストリップゴム押出装置
を前記成形ドラムに対して移動させる第1駆動装置と、
前記成形ドラムを回転駆動する第2駆動装置と、前記ス
トリップゴムを前記成形ドラムに巻き付ける際に、前記
ストリップゴムを前記成形ドラムに対して押圧する押圧
手段と、前記駆動装置の制御を行う制御装置とを備えた
ストリップゴム連続成型設備によるストリップゴム連続
成型方法であって、前記成形ドラムを回転駆動しなが
ら、前記ストリップゴム押出装置の前記成形ドラムに対
する移動制御を行うことで、前記成形ドラムに前記スト
リップゴムを順次巻き付け処理を行うステップを有する
ことを特徴とするものである。かかる構成による作用・
効果は、既に述べた通りである。
成型設備の好適な実施形態を図面を用いて説明する。図
1は、成形ドラムとストリップゴム押出装置の配置関係
を示す平面図である。図2は、ストリップゴムによるゴ
ム層の形成を説明する図である。
1において、成形ドラム1は、ドラム軸1a回りに第2
駆動装置により回転駆動される。また、ストリップゴム
押出装置2(以下、単に「押出装置」という)を備えて
おり、第1駆動装置により3方向に駆動される。具体的
には、ドラム軸1aと直交する第1方向A、ドラム軸1
aと平行な第2方向B、所定軸芯周りの旋回方向である
第3方向Cである。これら3方向は、それぞれが独立し
て駆動させることができ、また、適宜の方向を組み合わ
せて駆動させることができる。これにより、押出装置2
に複雑な移動をさせることができる。
周上に形成しようとするゴム層の断面形状を1例として
示す。本発明においては、この断面形状を、小さな断面
積を有するストリップゴムSを積層することで形成す
る。断面形状としては、例えば、三角形状が1例として
あげられる。このように、ストリップゴムSを用いるこ
とで、ゴム層の断面形状が変更になったとしても、スト
リップゴムSは変更しないで対応することができる。ま
た、ストリップゴムSを成形ドラム1に巻き付けていく
ためには、成型用口金20をゴム層の断面形状(プロフ
ァイル)に対応して移動させなければならない。そこ
で、押出装置2を図1に示したように、3方向に移動さ
せることができるようにすることで、押出装置2の成型
用口金20を高い自由度で移動させることができる。
関係を示す側面図である。押出装置2は、成型用口金2
0と、ギヤーポンプ21と、小型押出機22とを備えて
いる。成型用口金20は、所定の断面形状のストリップ
ゴムを押出しできるような金型部分を有している。ギヤ
ーポンプ21は、2枚のギヤ21aを有し、成型用口金
20へ向けて、定量のゴムを供給する。小型押出機22
は、スクリュー22aを備え、ゴムの混練を行う。図3
では、2枚のギヤ21aは、図示の都合上、上下方向に
並べられているが、実際は平面方向(ギヤの回転軸が上
下となる方向)に並べられる。
は、矢印D方向に供給され、成形ドラム1の外周上に順
次巻き付けられていく(矢印E方向)。また、成形ドラ
ム1上にストリップゴムを巻き付けるために、成形ドラ
ム1に対してストリップゴムを押圧する押圧ローラ3
(押圧手段に相当する。)が設けられている。押圧ロー
ラ3は、成形ドラム1に対して近接した位置と離間した
位置の間(矢印F方向)を移動することができる。
駆動装置に相当する。)により高精度に回転駆動され
る。また、ギヤーポンプ21も第2サーボモータ5によ
り高精度に回転駆動される。成型用口金20から吐出さ
れるストリップゴムの量と、成形ドラム1上に巻き付け
られていくストリップゴムの量とは、合致(同調)させ
る必要がある。そのために要求される成形ドラム1の回
転速度と、ギヤーポンプ21の回転速度は、理論的に求
めることができる。かかる理論的な数値になるように、
サーボモータ4,5により高精度な駆動を行っている。
これにより、成型用口金20から成形ドラム1に至るま
でにストリップゴムのたるみが生じなくてすむ。よっ
て、安定的にストリップゴムを成形ドラム1へと供給す
ることができる。
は、上記たるみが生じる可能性がある。そのため、たる
みを検出する機構を設け、たるみが解消する方向に、成
形ドラム1を駆動するモータと、ギヤーポンプ21を駆
動するモータとを制御する必要がある。しかし、本発明
の場合は、高精度のサーボモータを用いているため、た
るみが生じないように成形ドラム1とギヤーポンプ21
を駆動することができる。すなわち、 たるみ検出を行
わないフェスツーンレス方式を採用している。
ーラ駆動装置6が設けられている。また、押出装置2を
図1に示すA,B,Cの3方向に移動させるための第1
駆動装置7が設けられている。さらに、ローラ駆動装置
6と第1駆動装置7を制御するための制御装置8も設け
られている。
装置の平面図を示し、図5(a)は第1駆動装置の背面
図、(b)は側面図を示す。第1駆動装置7は、押出装
置2を図1の3方向に独立して駆動するための機構を備
えている。押出装置2は、図5において想像線で示され
ている。
ている。第1リニアガイド31と第1車輪32と、ボー
ルネジ機構33と、サーボモータが設けられており、こ
れにより、押出装置2を図1、図5の矢印A方向に移動
させることができる。また、押出装置2を矢印B方向に
移動させるための機構は、第2ベース34に搭載されて
いる。第2ベース34の下方には、第2リニアガイド3
5と、第2車輪36と、ボールネジ機構37と、サーボ
モータとが設けられており、これにより、押出装置2を
矢印B方向に移動させることができる。
れ、回転支軸39(ドラム軸に直交する方向)が設けら
れている。第3ベース38には、押出装置2が回転支軸
39回りに(矢印C方向に)旋回移動できるように、円
弧状のガイド孔38aが形成されている。第3ベース3
8の裏面には、第3車輪40が取り付けられている。第
3ベース38の上には、押出装置2を矢印A及びB方向
に移動させるための機構が搭載されている。押出装置2
が旋回できる範囲については、図4に想像線G,Hで示
されている。押出装置2の旋回移動に対しても、サーボ
モータが用いられ、ラック・ピニオン機構(不図示)に
より旋回移動を実現している。
3方向に移動させることができる。また、A,B,C方
向は、それぞれ独立して駆動制御することができる。よ
って、これら3方向の移動を適宜組み合わせることによ
り、押出装置2の成型用口金20を製造すべきタイヤの
プロファイルにあわせて、複雑な動きをさせることもで
きる。
に、押出装置2を用いて成形ドラム1にストリップゴム
を順次スパイラル状に巻き付けていくときの動作を図6
により説明する。
形ドラム1の外表面と押出装置2の成型用口金20と
は、所定間隔離間した状態(待機位置)にある。次に、
第1駆動装置7により押出装置2を矢印A方向に移動
し、成型用口金20を成形ドラム1に対して押し付ける
(図6(a)参照)。次に、ギヤーポンプ21を駆動
し、ギヤ21aを矢印J方向に回転駆動させる。これに
より、ストリップゴムの吐出が開始され、ストリップゴ
ムの先端が成形ドラム1に密着される。なお、このと
き、押圧ローラ3は退避した位置にある。
は反対方向)、成型用口金20と成形ドラム1とを所定
距離だけ離間させる(図6(b)参照)。それと同時
に、成形ドラム1を回転させる。また、退避位置にあっ
た押圧ローラ3を押圧位置に移動させる。これにより、
成型用口金20から吐出されるストリップゴム(図中S
で示す。)は、押圧ローラ3によりガイドされると共
に、確実に成形ドラム1に巻き付けられていく(図3も
参照のこと)。巻き付けを行っている間にも、押出装置
2は、成形ドラム1のドラム軸に沿って移動し、プロフ
ァイルに合わせた複雑な動きをする。このプロファイル
に合わせた押出装置2の動きは、制御装置8(図3参
照)により制御される。また、そのための制御プログラ
ムも、制御装置8にあらかじめ組み込まれている。
に行う。まず、ギヤーポンプ21の回転を落としつつ
(これにより、吐出量も減少していく)、押出装置2を
再び矢印A方向に前進させ、これと同期して押圧ローラ
3を退避位置に移動させる。そして、成型用口金20を
成形ドラム1に押し付ける(図6(c)参照)。これと
ほぼ同時に、成形ドラム1の回転も停止しており、か
つ、ギヤーポンプ21が逆回転(矢印K方向)される。
これは、ギヤーポンプ21内の残圧を除去するためであ
る。これにより、不用意に成型用口金20から余分なス
トリップゴムが吐出することがない。また、成型用口金
20が成形ドラム1に押し付けられた時点で、ギヤーポ
ンプ21の回転が一旦停止するので、ストリップゴムは
切断された状態になる。次に、押出装置2を再び後退さ
せる。そして、押出装置2は、待機位置に戻り、次の処
理に対して準備する。
て製造されるタイヤのゴム層としては、例えば、トレッ
ド部、サイドウォール部があげられる。トレッド部を成
型する場合は、押出装置2は1台でよい。サイドウォー
ル部を成型する場合は、成形ドラム1の左右(幅方向)
両側に1台ずつ、合計2台設けることが好ましい。サイ
ドウォール部の場合は1台で成型しようとすると、サイ
クルタイムが長くなり好ましくないからである。
されるストリップゴムを直接成形ドラム1に対して貼り
付けている。よって、押出装置2の成型用口金20から
成形ドラム1までの距離を短くすることができる。ま
た、ストリップゴムの供給装置としては、押圧ローラ3
等が必要であること以外に、複雑な構成は不要になる。
その結果、ストリップゴム連続成型設備として設備構造
が簡素化、小型化し、コスト低減にも寄与する。また、
ストリップゴムの巻き付け工程も全自動化される。
ば、「成形ドラムに対して巻き付ける」という表現を用
いているが、これは、成形ドラムに直接巻き付ける場合
だけでなく、すでに、成形ドラムの周上にゴムが巻き付
けてある場合は、そのゴムの上から重ねて巻き付けると
いう態様も当然に含まれる。その他の成形ドラムに関す
る表現に関しても同様である。
係を示す平面図
図
係を示す側面図
を巻き付けて行く時の動作を示す図
Claims (7)
- 【請求項1】 ゴムの混練を行うスクリューを有する押
出機、及び、この押出機から供給されるゴムを成型用口
金へと送り出すギヤーポンプを備えたストリップゴム押
出装置と、 このストリップゴム押出装置から吐出される所定断面形
状のストリップゴムが巻き付けられる成形ドラムと、 前記ストリップゴム押出装置を前記成形ドラムに対して
移動させる第1駆動装置と、 前記成形ドラムを回転駆動する第2駆動装置と、 前記ストリップゴムを前記成形ドラムに巻き付ける際
に、前記ストリップゴムを前記成形ドラムに対して押圧
する押圧手段と、 前記駆動装置の制御を行う制御装置とを備え、 前記成形ドラムを回転駆動しながら、前記ストリップゴ
ム押出装置の前記成形ドラムに対する移動制御を行うこ
とで、前記成形ドラムに前記ストリップゴムを順次巻き
付け処理を行うように構成したことを特徴とするストリ
ップゴム連続成型設備。 - 【請求項2】 ストリップゴムの巻き付け終了時におい
て、前記ギヤーポンプを逆回転させて前記ギヤーポンプ
内の残圧を除去するように構成したことを特徴とする請
求項1に記載のストリップゴム連続成型設備。 - 【請求項3】 前記制御装置は、ストリップゴム巻き付
け開始時において、前記成型用口金を前記成形ドラムに
対して密着させ、ついで、ギヤーポンプによりストリッ
プゴムを吐出させ、その後前記成型用口金を所定距離だ
け遠ざけるように制御することを特徴とする請求項1又
は2に記載のストリップゴム連続成型設備。 - 【請求項4】 前記成形ドラムを駆動する第1サーボモ
ータと、 前記ギヤーポンプを駆動する第2サーボモータと、 前記成型用口金から前記成形ドラムへ至る途中におい
て、ストリップゴムのたるみを検出しなくてよいよう
に、前記成形ドラムと前記ギヤーポンプの駆動速度が夫
々設定されることを特徴とする請求項1〜3のいずれか
1項に記載のストリップゴム連続成型設備。 - 【請求項5】 前記第1駆動装置は、前記ストリップゴ
ム押出装置を前記成形ドラムの回転軸に対して直交する
第1方向と、前記回転軸に対して平行な第2方向と、所
定軸芯周りに旋回する第3方向との3方向に移動可能と
なるように駆動機構が設けられていることを特徴とする
請求項1〜4のいずれか1項に記載のストリップゴム連
続成型設備。 - 【請求項6】 ゴムの混練を行うスクリューを有する押
出機、及び、この押出機から供給されるゴムを成型用口
金へと送り出すギヤーポンプを備えたストリップゴム押
出装置と、 このストリップゴム押出装置から吐出される所定断面形
状のストリップゴムが巻き付けられる成形ドラムと、 前記ストリップゴム押出装置を前記成形ドラムに対して
移動させる第1駆動装置と、 前記成形ドラムを回転駆動する第2駆動装置と、 前記ストリップゴムを前記成形ドラムに巻き付ける際
に、前記ストリップゴムを前記成形ドラムに対して押圧
する押圧手段と、 前記駆動装置の制御を行う制御装置とを備えたストリッ
プゴム連続成型設備によるストリップゴム連続成型方法
であって、 前記成形ドラムを回転駆動しながら、前記ストリップゴ
ム押出装置の前記成形ドラムに対する移動制御を行うこ
とで、前記成形ドラムに前記ストリップゴムを順次巻き
付け処理を行うステップを有することを特徴とするスト
リップゴム連続成型方法。 - 【請求項7】 ストリップゴムの巻き付け終了時におい
て、前記ギヤーポンプを逆回転させて前記ギヤーポンプ
内の残圧を除去するステップを有することを特徴とする
請求項6に記載のストリップゴム連続成型方法。
Priority Applications (1)
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