JP3197567B2 - タイヤ材料圧着装置の圧着力制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、タイヤ材料圧着装置
の圧着力制御方法に係わり、更に詳しくは供給されて来
るタイヤ構成材料を、タイヤ成形ドラムに対して圧着ロ
ールの圧着力を適性に制御することにより、タイヤ構成
材料を変形, 蛇行させることなくタイヤ成形ドラムに精
度良く貼付けることができるタイヤ材料圧着装置の圧着
力制御方法に関するものである。

【０００２】

【従来技術】タイヤの成形工程においては、従来からタ
イヤ構成材料の自動貼り化が進められているが、タイヤ
成形ドラムに対して供給された材料を精度良く圧着させ
る装置が要望されていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする問題点】従来では、供給材料
ラック毎に、圧着ロールを設置する場合や、固定フレー
ムに圧着ロールを設置する等の方式が取られていた。ま
た、圧着ロールによりタイヤ構成材料をタイヤ成形ドラ
ムに圧着させる場合、一般的に圧着ロールを支持するフ
レームをシリンダーで揺動させ、圧着ロールでタイヤ構
成材料を貼つける構成をとっているが、圧着ロールの姿
勢、つまり成形ドラムとの平行度を確保する為、比較的
強固な構造となり重量的に重くなってしまう。また軽量
構造としてもこれらの自重がロール圧着力に加算されて
しまう為、必要以上の荷重がかかりタイヤ構成材料Ｗを
変形させたり、タイヤ構成材料Ｗを蛇行させたりしてし
まい正しく貼る事が出来なくなってしまうという問題が
あった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この発明は、かかる従来
の課題に着目して案出されたもので、タイヤ構成材料
を、タイヤ成形ドラムに対して圧着ロールの圧着力を適
性に制御することにより、タイヤ構成材料を変形, 蛇行
させることなくタイヤ成形ドラムに精度良く貼付けるこ
とができるタイヤ材料圧着装置の圧着力制御方法を提供
することを目的とするものである。

【０００５】この発明は上記目的を達成するため、材料
圧着ロールを回転自在に支持する門型フレームを揺動支
点を中心に揺動する旋回アームに連結支持させ、前記門
型フレームを旋回アームを介して前後移動させるシリン
ダーの伸縮作動を、前記材料圧着ロールの関連部品重量
と第１の減圧弁の設定圧力によるシリンダーの出力との
和から、第２の減圧弁によりシリンダーに供給される圧
力による戻り圧力を減算した差により、タイヤ構成材料
に応じて制御し、これにより前記材料圧着ロールの圧着
力を制御することを要旨とするものである。

【０００６】

【発明の作用】この発明は上記のように構成され、タイ
ヤ成形ドラムに供給されたタイヤ構成材料の先端を圧着
力を適性に制御された圧着ロールにより圧着するので、
タイヤ構成材料を常に適性な位置（材料が接線方向にく
り出されたドラムとの接点付近）で圧着でき、変形, 蛇
行させることなくタイヤ成形ドラムに精度良く貼付ける
ことができるものである。

【０００７】

【発明の実施例】以下、添付図面に基づき、この発明の
実施例を説明する。図１は、この発明を実施したタイヤ
構成材料Ｗをタイヤ成形ドラム１に自動供給する多段状
のサービサー装置の全体正面図を示し、前記タイヤ構成
材料Ｗは、ライナーＲｘと積層されて巻付けられている
材料ロール２ａ, ２ｂから巻出して複数本のセパレート
ローラ３ａ, ３ｂ, ３ｃを介してタイヤ構成材料Ｗとラ
イナーＲｘとを分離し、ライナーＲｘは巻取りロール４
ａ, ４ｂにより順次巻取られる。

【０００８】一方、タイヤ構成材料Ｗはフェスツナー部
５ａ, ５ｂを通してサービサフレーム６ａ, ６ｂ上の搬
送コンベア７ａ, ７ｂ上に供給され、その先端側に設置
された自動切断装置８ａ, ８ｂにより、所定の長さに定
尺切断される。なお、９ａ,９ｂは光電管スイッチ等の
検出手段で、前記サービサフレーム６ａ, ６ｂに固定さ
れており、非接触でフェスツナー部５ａ, ５ｂのタイヤ
構成材料Ｗのたるみ量を検出し、タイヤ構成材料Ｗが、
搬送コンベア７ａ, ７ｂにより搬送され、たるみ量が減
少したとき巻取ロール４ａ, ４ｂの回転駆動装置に巻き
出しの信号を出すシステムである。前記搬送コンベア７
ａ, ７ｂにはフェスツナー５ａ, ５ｂ側にタイヤ構成材
料Ｗの位置を正しく決める為の、所謂センタリングガイ
ド装置（図示せず）を有しているものである。

【０００９】上記のようにして定尺切断されたタイヤ構
成材料Ｗは、材料自動供給装置１０ａ, １０ｂにより前
記タイヤ成形ドラム１の接線方向から供給されてタイヤ
材料圧着装置１１によりタイヤ成形ドラム１上に圧着さ
れる。タイヤ成形ドラム１の主軸１２は図２及び図３に
示すように本体フレーム１３に回転可能に支持され、本
体フレーム１３内には主軸１２を回転可能に支持するベ
アリング、主軸回転駆動モータ及びこの駆動モータから
主軸へ回転力を伝達する手段を内包している。

【００１０】前記材料自動供給装置１０ａ, １０ｂは、
ベースプレート１４上に設置された支柱１５ａ, １５ｂ
に任意の角度に調整可能なベースフレーム１６ａ, １６
ｂが揺動可能に取付けられ、ベースフレーム１６ａ, １
６ｂ上には、夫々左右一対のガイドレール１７ａ, １７
ｂ（片側のみ図示）が取付けられている。このガイドレ
ール１７ａ, １７ｂには、複数のスライドベアリング１
８を介してフレーム１９ａ, １９ｂが取付けられ、図示
しない駆動装置、例えばエアーシリンダー等により適時
成形ドラム１に対して接近、離反可能に取付けられてい
る。フレーム１９ａ, １９ｂはタイヤ成形ドラム１の外
径に応じてタイヤ構成材料を略ドラム接線方向に送り出
すラック２０ａ, ２０ｂ（本実施例ではベルトコンベ
ア）の基本フレームをなすもので、上記ベースフレーム
１６ａ, １６ｂが角度変更可能なラックベースであるこ
とにより略ドラム接線方向への送り出しを可能としてい
る。

【００１１】前記タイヤ材料圧着装置１１を構成する圧
着ロール２１は、図１及び図２に示すように揺動支点２
２を前記ベースフレーム１６ａの左右に有する門型フレ
ーム２３の成形ドラム１側に設置されている。前記支柱
１５ａの上端には、アームフレーム２４が固着され、そ
の中央にブラケット２５が固設され、ピン２６を介して
シリンダー２７のクレビス２７ａと揺動可能に連結され
ている。

【００１２】シリンダー２７の出力軸２８は、クレビス
金具２９, ピン３０, ブラケット３１を介して旋回アー
ム３２と揺動可能に連結され、これらの機構によりアー
ム３２は、シリンダー２７により適時揺動可能となって
いる。圧着ロール２１の構成を、図２及び図３に基づい
て更に詳細に説明すると、前記門型フレーム２３には、
タイヤ成形ドラム１側に向ってブラケット３３, ３４が
固着され、ブラケット３３にはアリ溝３５を介して図２
の上下方向、即ち垂直方向のみスライド調整、固定可能
（長孔と固定ボルト等から成る）なボス３６が嵌合さ
れ、調整押しボルト３８により微調整可能になってい
る。ボス３６の先端側には、図示しない自動調芯ベアリ
ングが内包されており、圧着ロール２１のシャフト３９
を回転自在に支持している。

【００１３】また他方のブラケット３４には、ボス４０
が組付けられており、図２の前後方向、即ち略水平方向
にのみ長孔と固定ボルト等により調整・固定可能になっ
ており、また押しボルト４２を有する事により、スライ
ド微調整可能となっている。ボス４０の先端側には、ボ
ス３６と同様に自動調芯ベアリングが内包されており、
圧着ロール２１のシャフト３９を回転自在に支持してい
る。

【００１４】また図４及び図５は、シリンダー２７の圧
力を制御する空気制御回路を示し、この制御回路でシリ
ンダー２７の作動を制御することによって圧着ロール２
１の圧着力を適正な状態にして貼付けるようにしてい
る。次に上記のような装置を用いて定尺切断されたタイ
ヤ構成材料Ｗの自動貼りをする方法について説明する。

【００１５】まず図６に示すように上段側ラックコンベ
ア２０ａが成形ドラム１に接近し定尺切断され、正しく
準備されたタイヤ構成材料Ｗを成形ドラム１の表面速度
と同じスピードでドラム１の略接線方向に供給し、その
表面に弾性材、例えばスポンジゴム等をコーティングし
た圧着ロール２１によりタイヤ構成材料Ｗを変形等させ
る事なく正しく貼るのであるが、このとき第１に重要な
条件として成形ドラムセンターと圧着ローラー２１の平
行度がある。

【００１６】すなわち図２に於けるＤ１−Ｄ２ドラムセ
ンターラインと圧着ロール２１のＲ１−Ｒ２のセンター
ラインとの平行度、つまり正面からみたときの垂直面で
の平行と、図３に於けるＤ１−Ｄ２のドラムセンターラ
インと圧着ロールＲ１−Ｒ２のセンターラインとの平行
度、つまり水平面での平行度が重要である。これらの平
行度が十分に出ていないと正しく準備された材料がずれ
て貼られてしまい所謂蛇行貼りとなってしまう。

【００１７】この圧着ロール２１と成形ドラム１との平
行度を調整する場合、この発明の実施例によれば図２に
おいて左側、すなわちボス３６の側で略垂直方向の平行
度調整を行ない、右側すなわちボス４０の側で、略水平
方向の平行度調整を行なうので、片側で水平、垂直の両
方向の調整を行なう機構や両側とも水平, 垂直の両方向
の調整を行なえる機構と比べ的確に調整することが出
来、機構としてもシンプルとなっている。

【００１８】またこの発明の実施例に示すように、多段
ラックのサービサー（自動供給装置）において、単一の
圧着ロール２１で材料を貼りつける場合は、機構的にシ
ンプルであり安価であるが各段からドラム１の略接線方
向に供給される材料の接点が接近していることと、成形
ドラム１と圧着ロール２１との圧着点もしくはサービサ
ー側にあることが必要であるとともに図６における成形
ドラム１と圧着ロール２１との圧着点における力の作用
方向Ｑは、タイヤ構成材料Ｗを変形無くスムースに貼る
為にはドラム表面に対して略垂直方向であるのが望まし
い。

【００１９】この発明の実施例では、旋回アーム３２の
揺動支点２２を成形ドラム１の外径に応じて角度（位
置）変更可能なラックベースフレーム１６ａの適切な位
置に設定する事により、成形ドラム１の径が変わる、す
なわち成形タイヤサイズが変わっても常に適正な姿勢で
圧着ロール２１による圧着, 貼り動作が行なえるように
なっている。

【００２０】この発明の実施例では、上段側ラックベー
スフレーム１６ａに揺動支点を設けているが成形ドラム
１とサービサーの位置関係によっては下段側ラックベー
スフレーム１６ｂに設ける場合がある事は言うまでもな
い。一般的にこの実施例のごとく門型フレーム２３をシ
リンダー２７で揺動させ、門型フレーム２３に取り付け
られた圧着ロール２１でタイヤ構成材料Ｗを貼つける機
構では圧着ロール２１の姿勢、つまり成形ドラム１との
平行度を確保する為比較的強固な構造となり重量的に重
くなってしまう。

【００２１】また軽量構造としてもこれらの自重がロー
ル圧着力に加算されてしまう為、必要以上の荷重がかか
りタイヤ構成材料Ｗを変形させたり、タイヤ構成材料Ｗ
を蛇行させたりしてしまい正しく貼る事が出来なくなっ
てしまう。このため、この発明に於いてはロール圧着時
に、シリンダー２７の出力ロッド側に重量軽減の為のエ
アー圧を供給し、適正な圧着力で貼る事を可能とするた
め図４及び図５の空気制御回路によりシリンダー２７の
ロール圧着力を制御している。

【００２２】図４の制御回路では、３位置電磁切換弁Ｘ
を使用し、図の中央位置で圧着ロール２１による圧着動
作を行なうものでアーム機構等、揺動する関係部品重量
と、第１の減圧弁Ｇの設定圧によるシリンダー２７の出
力との和から、第２の減圧弁Ｈよりシリンダー２７に供
給される圧力による戻り圧力を減算した差が圧着力とな
るものである。また、圧着ロール２１の成形ドラム１側
への「出」, 「戻り」のときには、通常のエアー回路と
なるため動作速度が早くでき、生産性を向上させること
ができる。即ち、通常の圧着ロール２１による圧着動作
は、３位置電磁切換弁Ｘの中央ポート位置で行い、圧着
ロール２１の成形ドラム１側への「出」, 「戻り」のと
きには、３位置電磁切換弁Ｘの左右のポート位置に切り
換えて行うものである。

【００２３】また、図５は２位置電磁切換弁Ｙを使用
し、図に示す圧着ロール２１の戻りの場合は通常のエア
ー回路となるため動作速度が早くでき、圧着時は常にバ
ランスされた状態で「出」の動作を行なうため円滑であ
り、また作業に万一危険が生じた場合でも圧着ロール２
１が戻り側に移動するので安全である。なお、「出」の
動作を速くするためには、リリーフ弁Ｓを高性能な物に
選定使用すれば良く、安全のため圧着シリンダーとして
ブレーキ付シリンダーとすることが望ましい。

【００２４】また、図７，図８及び図９は、上記第１実
施例のシリンダー２７を２段ストロークシリンダー５０
とした場合の他の実施例を示し、この２段ストロークシ
リンダー５０は、第１シリンダー５１と、第２シリンダ
ー５２とが直列に接続され、第１シリンダー５１の出力
ロッド５３は、クレビス金具５４を介してアームフレー
ム２４のブラケット２５に、ピン２６によって揺動可能
に連結されている。また、第２シリンダー５２の出力ロ
ッド５５は、クレビス金具５６及びピン３０を介して圧
着装置１１に揺動可能に連結されている。

【００２５】上記の２段ストロークシリンダー５０の作
動としては、図７に示すように第１シリンダー５１の出
力ロッド５３が引き込まれて戻り源となっており、また
第２シリンダー５２の出力ロッド５５も引き込まれて待
機状態となっている。このような状態から、まず第１シ
リンダー５１の出力ロッド５３が伸張作動してストロー
クし、圧着ロール２１がタイヤ成形ドラム１の近傍（実
施例では、タイヤ成形ドラム１上約100 ｍｍまで接近さ
せる)まで移動する。この時、第１シリンダー５１側は
通常のエアー回路となっており、その動作スピードは速
く、かつ円滑である。

【００２６】次に、ラック２０ａが接近し、タイヤ構成
材料Ｗを自動供給する直前に、第２シリンダー５２が動
作し、圧着ロール２１がタイヤ成形ドラム１に接触しタ
イヤ構成材料を貼付ける。この時、第２シリンダー５２
側には、図８及び図９に示すような圧着制御回路が適用
されるので、圧着ロール２１を適性な圧着力で附勢し、
タイヤ構成材料Ｗを変形，蛇行させることなく貼付けを
可能としている。

【００２７】次に、第２シリンダー５２の出力ロッド５
５のみが戻り、圧着ロール２１を所定距離だけ戻し、作
業者の作業に支障がないようにする。作業者がタイヤ構
成材料Ｗの貼付け状況をチェックし、所定の作業を行う
間にラック２０ａが戻り、ラック２０ｂがタイヤ成形ド
ラム１側に接近する。作業者の動作終了を受けて直ちに
第２シリンダー５２が動作し、２枚目のタイヤ構成材料
Ｗの貼付ける動作に入る。この場合、圧着ロール２１は
タイヤ成形ドラム１のすぐそばで待機しているので、動
作時間としては単純に、１本のシリンダーで大きく待機
位置まで戻り動作させ、そこから出て来る場合と較べて
大幅に短縮され、生産性に寄与することが出来るもので
ある。

【００２８】この実施例では、２段のサービサー装置を
使用しているが、所定の枚数のタイヤ構成材料Ｗを貼終
わったら、第１シリンダー５１，第２シリンダー５２の
出力ロッド５３，５５を戻し、圧着ロール２１を所定の
待機位置まで戻してやる。次に、この実施例における圧
着制御回路を説明すると、第２シリンダー５２の圧着制
御回路は、上記第１実施例と全く同様なので説明は省略
し、第１シリンダー５１の圧着制御回路を説明すると、
図８に示す圧着制御回路は、３位置電磁切換弁Ｚ１を使
用する場合で、図示の中央位置において圧着動作を行う
ものである。

【００２９】即ち、旋回アーム３２等の揺動する関係部
品重量と、第１の減圧弁Ｇの設定圧によるシリンダー２
７の出力との和から、第２の減圧弁Ｈよりシリンダー２
７に供給される圧力による戻り圧力を減算した差が圧着
力となるものであるが、圧着ロール２１のタイヤ成形ド
ラム１側への『出』, 『戻り』のときには、通常のエア
ー回路となるため動作速度が早くでき、生産性の面で有
利である。

【００３０】また、図９に示す圧着制御回路の場合は、
２位置電磁切換弁Ｚ２を使用する場合で、図示の圧着ロ
ール２１の戻りの場合は、通常のエアー回路となるた
め、動作速度が速くでき、圧着の時は常にバランスされ
た状態で『出』の動作を行うため円滑であり、また作業
に万一危険が生じ非常停止装置を作動させ、電磁弁の電
源の切れた場合、圧着ロール２１が戻り側に移動するの
で安全である。『出』の動作を速くする為には、リーリ
フ弁Ｓを高性能な物を選定して使用すれば良い。

【００３１】上記の第１シリンダー５１，第２シリンダ
ー５２については、供給エアー圧が停止した時の自重に
よる圧着装置１１の下降防止や、機械破損防止等におい
て万一の場合の作業者の安全のため、ブレーキ付きシリ
ンダーとすることが更に望ましい。

【００３２】

【発明の効果】この発明は、上記のように材料圧着ロー
ルを回転自在に支持する門型フレームを揺動支点を中心
に揺動する旋回アームに連結支持させ、前記門型フレー
ムを旋回アームを介して前後移動させるシリンダーの伸
縮作動を、前記材料圧着ロールの関連部品重量と第１の
減圧弁の設定圧力によるシリンダーの出力との和から、
第２の減圧弁によりシリンダーに供給される圧力による
戻り圧力を減算した差により、タイヤ構成材料に応じて
制御し、これにより前記材料圧着ロールの圧着力を制御
するので、タイヤ構成材料を常に適性な位置（材料が接
線方向にくり出されたドラムとの接点付近）で圧着で
き、変形, 蛇行させることなくタイヤ成形ドラムに精度
良く貼付けることができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明を実施したタイヤ構成材料をタイヤ成
形ドラムに自動供給する多段状のサービサー装置の全体
正面図である。

【図２】図１のＡーＡ矢視側面図である。

【図３】図２のＢーＢ矢視断面図である。

【図４】シリンダーの圧力を制御する空気圧制御回路図
である。

【図５】シリンダーの圧力を制御する空気圧制御回路図
である。

【図６】タイヤ構成材料をタイヤ成形ドラムに自動供給
している状態の多段状のサービサー装置の正面図であ
る。

【図７】この発明の他の実施例を示す多段状のサービサ
ー装置の正面図である。

【図８】この発明の他の実施例の空気圧制御回路図であ
る。

【図９】この発明の他の実施例の空気圧制御回路図であ
る。

【符号の説明】

１ タイヤ成形ドラム １０ａ，１０ｂ 材
料自動供給装置 １１ タイヤ材料圧着装置 １６ａ，１６ｂ ベ
ースフレーム ２１ 圧着ロール ２２ 旋回軸芯 ２７ シリンダー ３９ シャフト Ｗ タイヤ構成材料。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B29D 30/20 - 30/30

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 タイヤ成形ドラムに、材料自動供給装置
   により定尺切断されたタイヤ構成材料を供給し、このタ
   イヤ構成材料の先端をタイヤ材料圧着ロールにより所定
   の圧力で圧着させるタイヤ材料圧着装置の圧着力制御方
   法において、前記材料圧着ロールを回転自在に支持する
   門型フレームを揺動支点を中心に揺動する旋回アームに
   連結支持させ、前記門型フレームを旋回アームを介して
   前後移動させるシリンダーの伸縮作動を、前記材料圧着
   ロールの関連部品重量と第１の減圧弁の設定圧力による
   シリンダーの出力との和から、第２の減圧弁によりシリ
   ンダーに供給される圧力による戻り圧力を減算した差に
   より、タイヤ構成材料に応じて制御し、これにより前記
   材料圧着ロールの圧着力を制御するタイヤ材料圧着装置
   の圧着力制御方法。