ゴムストリップの製造装置、及びこれを用いた製造方法
【課題】断続的に形成されるゴムストリップの形状を安定させる。
【解決手段】ゴムストリップＧＳを断続的に形成するゴムストリップの製造装置１である。投入されたゴムＧを混練りして予成形口Ｙから間欠的に押し出させる押出しヘッド７を取り付けたゴム押出機２、上下のカレンダロール８ａ、８ｂ間で最終厚さのゴムストリップＧＳに圧延成形するカレンダロール手段１０と、前記上下のカレンダロール８ａ、８ｂ間を接近・離間させる状態を選択的に切り替えるロール間隔切換手段９とを具えるカレンダ機３、及び、ギヤポンプ６の回転及びカレンダロール８Ａの回転のオン、オフをそれぞれ制御しうる制御手段４を具える。前記制御手段４は、前記カレンダロール８Ａの回転のオフに先駆けて、前記ロール間隔切換手段９を作動し、前記上下のカレンダロール８ａ、８ｂを離間状態にさせる。
【解決手段】ゴムストリップＧＳを断続的に形成するゴムストリップの製造装置１である。投入されたゴムＧを混練りして予成形口Ｙから間欠的に押し出させる押出しヘッド７を取り付けたゴム押出機２、上下のカレンダロール８ａ、８ｂ間で最終厚さのゴムストリップＧＳに圧延成形するカレンダロール手段１０と、前記上下のカレンダロール８ａ、８ｂ間を接近・離間させる状態を選択的に切り替えるロール間隔切換手段９とを具えるカレンダ機３、及び、ギヤポンプ６の回転及びカレンダロール８Ａの回転のオン、オフをそれぞれ制御しうる制御手段４を具える。前記制御手段４は、前記カレンダロール８Ａの回転のオフに先駆けて、前記ロール間隔切換手段９を作動し、前記上下のカレンダロール８ａ、８ｂを離間状態にさせる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、断続的に形成されるゴムストリップの形状を安定させたゴムストリップの製造装置及びこれを用いた製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、例えばトレッドゴム、サイドウォールゴム、クリンチゴムなどのタイヤ用ゴム部材を長尺なテープ状のゴムストリップとして、円筒状の成形フォーマ上で螺旋状に巻回して貼り付けることにより、所望の断面形状に近いストリップ巻付け体を形成する所謂ストリップワインド方式が提案されている。
【０００３】
このようなストリップワインド方式に使用されるゴムストリップの製造装置は、図５に示されるように、ゴムｇを予成形して押出すゴム押出機ｂと、前記予成形されたゴムｇ１を上下のカレンダロールｃ１、ｃ２間で最終厚さのゴムストリップｇｓに圧延成形するカレンダロール手段ｄとからなる。そして、該カレンダロール手段ｄから吐出されたゴムストリップｇｓは、コンベアｅを含むアプリケータｆによって成形フォーマｈまで搬送されて巻き付けられることによりタイヤ用ゴム部材ｔが製造される。この装置では、形成されたタイヤ用ゴム部材を成形フォーマｈから取外し、次の形成を開始するまでの間、ゴムストリップの供給を停止する必要がある。即ち、前記製造装置では、ゴムストリップを断続的に形成する必要がある。
【０００４】
しかしながら、前記圧延成形時の加圧状態でカレンダロールｃ１、ｃ２を停止させると、該カレンダロールｃ１、ｃ２間のゴムストリップｇｓには、クリープが生じてゴム厚さが次第に薄くなり、運転を再開する際にゴムが切断し易くなるという問題があった。また、ゴム押出機ｂとカレンダロール手段ｄとの起動、停止のタイミングによっても、ゴムストリップｇｓに大きな引張り応力が作用して、ゴムストリップｇｓが切断するおそれがあるという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１０３１９９号公報
【特許文献２】特開２００４−２３７７１５号公報
【特許文献３】特開２００４−２０２７５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、以上のような実情に鑑み案出なされたもので、ゴムを押し出す押出しヘッドを取り付けたゴム押出機、上下のカレンダロール間が接近して前記圧延成形を行う接近状態と、前記上下のカレンダロール間が離間して圧延成形を停止させる離間状態とを選択的に切り替えるロール間隔切換手段を具えるカレンダ機、ギヤポンプの回転のオン、オフ、カレンダロールの回転のオン、オフをそれぞれ制御しうる制御手段を具えることを基本として、断続的に形成されるゴムストリップの形状を安定させたゴムストリップの製造装置及びこれを用いた製造方法を提供することを主たる目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のうち請求項１記載の発明は、ゴムストリップを断続的に形成するゴムストリップの製造装置であって、投入されたゴムを前端の吐出口に向かって混練りしながら押進するスクリュ軸を有するゴム押出機本体の前端部に、ゴムを予成形する予成形口を開口させた口金、及び前記吐出口と予成形口との間に配されるギヤポンプを具え、かつ該ギヤポンプの回転のオン、オフに応じて前記吐出口からのゴムを前記予成形口から断続的に押し出させる押出しヘッドを取り付けたゴム押出機、前記押出しヘッドの前方に配され、かつ少なくとも一方が回転駆動される上下のカレンダロールを有するとともにこの上下のカレンダロール間で前記予成形口から予成形されて押し出されるゴムを最終厚さのゴムストリップに圧延成形するカレンダロール手段、及び前記上下のカレンダロールの一方を昇降移動させることにより上下のカレンダロール間が接近して前記圧延成形を行う接近状態と、前記上下のカレンダロール間が離間して圧延成形を停止させる離間状態とを選択的に切り替えるロール間隔切換手段を具えるカレンダ機、並びに前記ギヤポンプの回転のオン、オフ、カレンダロールの回転のオン、オフをそれぞれ制御しうる制御手段を具えるとともに、前記制御手段は、前記カレンダロールの回転のオフに先駆けて、前記ロール間隔切換手段を作動し、前記上下のカレンダロールを離間状態にさせることを特徴とする。
【０００８】
また請求項２記載の発明は、前記制御手段は、前記カレンダロールの回転のオンよりも遅らせて、前記ロール間隔切換手段を作動し、前記上下のカレンダロールを接近状態にさせることを特徴とする請求項１記載のゴムストリップの製造装置である。
【０００９】
また請求項３記載の発明は、前記カレンダロールは、回転がオンする起動時から回転数が一定となる定回転状態までの加速領域と、定回転状態から回転がオフする停止時までの減速領域とを有し、かつギヤポンプは、回転がオンする起動時から回転数が一定となる定回転状態までの加速領域と、定回転状態から回転がオフする停止時までの減速領域とを有するとともに、前記制御手段は、前記カレンダロールの減速領域の時間ｔ２ｃを、ギヤポンプの減速領域の時間ｔ２ｇよりも短くすることを特徴とする請求項１又は２記載のゴムストリップの製造装置である。
【００１０】
また請求項４記載の発明は、前記制御手段は、起動時、前記カレンダロールの回転をギヤポンプの回転のオンよりも遅らせてオンさせるとともに、停止時、前記カレンダロールの減速領域の開始を、ギヤポンプの減速領域の開始よりも遅らせることを特徴とする請求項３記載のゴムストリップの製造装置である。
【００１１】
また請求項５記載の発明は、ゴムストリップを断続的に形成するゴムストリップの製造方法であって、投入されたゴムを前端の吐出口に向かって混練りしながら押進するスクリュ軸を有するゴム押出機本体の前端部に、ゴムを予成形する予成形口を開口させた口金、及び前記吐出口と予成形口との間に配されかつ前記吐出口からのゴムをキヤ回転に応じて前記予成形口から断続的に押し出させるギヤポンプを具えた押出しヘッドを取り付けたゴム押出機、前記押出しヘッドの前方に配され、かつ少なくとも一方が回転駆動される上下のカレンダロールを有するとともにこの上下のカレンダロール間で前記成形口から予成形されて押し出されるゴムを最終厚さのゴムストリップに圧延成形するカレンダロール手段、及び前記上下のカレンダロールの一方を昇降移動させることにより上下のカレンダロール間が接近して前記圧延成形を行う接近状態と、前記上下のカレンダロール間が離間して圧延成形を停止させる離間状態とを選択的に切り替えるロール間隔切換手段を具えるカレンダ機、並びに前記ギヤポンプの回転開始、回転停止、カレンダロールの回転開始、回転停止をそれぞれ制御しうる制御手段を具える製造装置を用いるとともに、前記カレンダロールの回転停止に先駆けて、前記ロール間隔切換手段を作動し、前記上下のカレンダロールを離間状態にさせることを特徴とするゴムストリップの製造方法である。
【００１２】
また請求項６記載の発明は、前記カレンダロールの回転開始に遅らせて、前記ロール間隔切換手段を作動し、前記上下のカレンダロールを接近状態にさせることを特徴とする請求項５記載のゴムストリップの製造方法である。
【００１３】
また請求項７記載の発明は、前記カレンダロールは、回転がオンする起動時から回転数が一定となる定回転状態までの加速領域と、定回転状態から回転がオフする停止時までの減速領域とを有し、かつギヤポンプは、回転がオンする起動時から回転数が一定となる定回転状態までの加速領域と、定回転状態から回転がオフする停止時までの減速領域とを有するとともに、かつ前記カレンダロールの減速領域の時間ｔ２ｃは、ギヤポンプの減速領域の時間ｔ２ｇよりも短くすることを特徴とする請求項５又は６記載のゴムストリップの製造方法である。
【００１４】
また請求項８記載の発明は、前記カレンダロールの回転は、ギヤポンプの回転のオンよりも遅らせてオンさせて起動するとともに、前記カレンダロールの減速領域の開始は、ギヤポンプの減速領域の開始よりも遅らせて停止することを特徴とする請求項７記載のゴムストリップの製造方法である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のゴムストリップの製造装置は、叙上の如く、カレンダロールの回転のオフに先駆けて、前記ロール間隔切換手段を作動し、前記上下のカレンダロールを離間状態にさせる制御手段を具える。これにより、カレンダロールの回転のオフ状態において、上下のカレンダロール間の予成形されたゴムは、上下のカレンダロールの加圧から解放されて、クリープによるゴム厚さの減少が抑えられる。従って、本発明のゴムストリップの製造装置は、停止時のゴムストリップの切断を抑制でき、安定して断続的にゴムストリップを製造できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態を示すゴムストリップの製造装置の側面図である。
【図２】本発明で成形するタイヤの左半分断面図である。
【図３】（ａ）は、図３のＡ−Ａ視拡大断面図、（ｂ）は、同Ｂ−Ｂ視拡大断面図である。
【図４】（ａ）は、ギヤポンプの回転状態、（ｂ）は、カレンダロールの回転状態、（ｃ）は、カレンダロールの接離状態を示すグラフである。
【図５】タイヤ用ゴム部材の製造装置の全体側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の一形態を図面に基づき説明される。
図１に示されるように、ゴムストリップの製造装置１は、例えば、円筒状の成形フォーマ（図４に示す）ｈ上で螺旋状に巻回してタイヤ用ゴム部材ｔ（図４に示す）を製造するためのゴムストリップＧＳを形成する製造装置１である。本実施形態では、このゴムストリップの製造装置１は、タイヤＴ（図２に示す）を製造する生産ラインの一部を構成する。
【００１８】
図２に示されるように、前記タイヤＴは、カーカスＡ１やブレーカＡ２などのコード層の他に、主にインナーライナゴムＧａ、サイドウォールゴムＧｂ、チェーファゴムＧｃ、ブレーカクッションＧｄ及びトレッドゴムＧｅなどの複数種のゴム部材によって構成されている。そして、前記ゴムストリップの製造装置１は、前記インナーライナゴムＧａ、サイドウォールゴムＧｂ及びチェーファゴムＧｃなどの異なるゴム配合のゴムストリッブ（総称してＧＳという）を形成するために用いられる。そして、これらゴムストリップＧＳは、順次成形フォーマｈ上に巻回して形成され、シェーピング前の円筒状生タイヤを形成する。
【００１９】
図１に示されるように、ゴムストリップの製造装置１は、投入されたゴムＧを予成形して断続的に押出すゴム押出機２、このゴム押出機２の吐出側に配されかつ予成形されたゴムＧ２を最終厚さのゴムストリップＧＳに圧延成形するカレンダ機３、及びゴム押出機２とカレンダ機３とをそれぞれ制御する制御手段４を具える。
【００２０】
また、本実施形態のゴムストリップの製造装置１は、タイヤ用ゴム部材ｔの形成サイクルに合わせて断続的に作動し必要時のみゴムストリップＧＳを形成する。
【００２１】
前記ゴム押出機２は、投入されたゴムＧを前端の吐出口Ｈに向かって混練りしながら押すゴム押出機本体５と、前記ゴム押出機本体５の前側に配され、かつ定量的にゴムを押出しうるギヤポンプ６と、該ギヤポンプ６から押出されたゴムＧ１を予成形する押出しヘッド７とを具える。
【００２２】
前記ゴム押出機本体５は、ゴムＧの投入口５ｃが設けられたシリンダ５ａ内にスクリュ軸５ｂを収納した周知構造をなし、電動機（図示せず）により前記スクリュ軸５ｂを回転駆動させることによって、投入されたゴムＧを混練しながらシリンダ５ａ前端の吐出口Ｈから吐出させる。
【００２３】
前記ギヤポンプ６は、ケーシング６ａ内に押出しギア６ｂが設けられた周知な構造の定容積押出し機であって、電動機Ｍ１により前記押出しギア６ｂを回転駆動させることによって、混練りされたゴムＧ１をケーシング６ａの前端から押出しヘッド７に吐出する。
【００２４】
前記押出しヘッド７は、前記ギヤポンプ６の後端側に交換可能に連結されたブロック状のヘッド本体７ａと、このヘッド本体７ａに交換自在に取り付けられるとともに前端に予成形口Ｙを開口させた口金７ｂとを具える。従って、混練りされた前記ゴムＧ１は、押出しヘッド７によって、予成形されたゴムＧ２に成形される。
【００２５】
本実施形態の予成形口Ｙは、図１及び３（ａ）に示されるように、横長矩形をなす比較的小さな開口である。また、前記ゴムＧ２は、この予成形口Ｙとほぼ同じ矩形状の断面形状に成形されて外部に押し出しされる。このようなゴム押出機２は、比較的小出力のもので足りる。
【００２６】
予成形されたゴムＧ２の厚さｔ１及び幅ｗ１は特に限定されないが、小さすぎると成形精度が悪化しやすく、大きすぎるとゴム部材に所定の断面形状を与えるのが困難になる傾向がある。このような観点より、前記ゴムＧ２の厚さｔ１は、好ましくは０．４mm以上が望ましく、また好ましくは６mm以下が望ましい。また、幅ｗ１は、好ましくは４mm以上が望ましく、また好ましくは４０mm以下が望ましい。ただし、予成形されたゴムＧ２の断面形状は、上述のような矩形状に限定されるものではない。
【００２７】
また、図１に示されるように、前記カレンダ機３は、上下のカレンダロール８ａ、８ｂ（総称するときカレンダロール８Ａという）間で前記予成形されたゴムＧ２をゴムストリップＧＳに成形するカレンダロール手段１０と、上下のカレンダロール８ａ、８ｂ間を接近状態又は離間状態に切り替えるロール間隔切換手段９とを具える。
【００２８】
前記カレンダロール手段１０は、実質的に回転軸が平行に配置された上下のカレンダロール８ａ、８ｂと、前記押出しヘッド７の前端に配されかつ内部にカレンダロール８Ａを回動及び昇降自在に支持するフレーム本体８ｃと、カレンダロール８Ａを回転させる、例えば電動機Ｍ２とを含む。
【００２９】
前記ロール間隔切換手段９は、本実施形態では、前記フレーム本体８ｃに固着される例えばシリンダ等の直線動作用のアクチュエータを含み、そのロッド９ａ端に上のカレンダロール８ａを軸支する軸受け箱８ｄが取付けられる。そして、該ロッド９ａを伸縮させることにより、上のカレンダロール８ａを上下に昇降移動させることができる。これにより、上下のカレンダロール８ａ、８ｂ間が接近して圧延成形を行う接近状態と、上下のカレンダロール８ａ、８ｂ間が離間して圧延成形を停止させる離間状態とを選択的に切り替え得る。本実施形態のアクチュエータは、例えば、図示しない電磁弁や電空比例弁等の少なくとも１つからなるレギュレータを使用して流体圧により制御される。
【００３０】
前記ゴムストリップＧＳの厚さｔ２及び幅ｗ２（図３（ｂ）に示される）は、特に限定されないが、小さすぎるとゴムストリップＧＳの強度が低下して成形フォーマｈへの巻付け中に破断するおそれがあり、逆に大きすぎると、ゴム部材の断面形状を自由度が損なわれる傾向がある。このような観点より、前記ゴムストリップＧＳの厚さｔ２は、好ましくは０．３mm以上が望ましく、また好ましくは５mm以下が望ましい。また、ゴムストリップＧＳの幅ｗ２は、好ましくは５mm以上、が望ましく、また好ましくは５０mm以下が望ましい。
【００３１】
前記制御手段４として、例えばプログラマブルシーケンサ、マイコン、パーソナルコンピュータ、その他の制御デバイスを用いることができる。制御手段４によって、前記ギヤポンプ６の回転のオン、オフ、カレンダロール８Ａの回転のオン、オフ、及びロール間隔切換手段９の切換え等を制御する。
【００３２】
以上のように構成されるゴムストリップの製造装置１による製造方法を下記に説明する。
ゴムストリップの製造装置１の停止状態では、ゴム押出機２及びカレンダ機３が、停止し、かつ上下のカレンダロール８ａ、８ｂは離間状態にある。
【００３３】
この離間状態では、上下のカレンダロール８ａ、８ｂ間の距離ｔＡは、前記接近状態にある上下のカレンダロール８ａ、８ｂ間の距離ｔＢの１５０％以上、かつ予成形されたゴムＧ２の厚さｔ１よりも小に設定されるのが望ましい。これにより、カレンダロール８Ａ間に挟まれた部分のゴムストリップＧＳは、停止状態において加圧が緩和されるため、クリープによる厚さ減少が抑制され、長時間停止した場合にも、十分なゴム厚さを維持でき、始動時におけるゴムの切断を防止することができる。また、離間状態でも、ゴムストリップＧＳが、カレンダロール８Ａ間に小さな加圧状態で挟まれているため、カレンダロール８Ａを回転させた時に、ゴムストリップＧＳをスムーズに前方へ移動させることができる。なお、本明細書において、前記「離間状態」とは、全てこの状態を指すものとする。なお、本実施形態では、離間状態におけるカレンダロール８Ａ間は、０．０４〜０．０６ＭＰａに設定され上記距離ｔＡが確保される。また、接近状態におけるカレンダロール８Ａ間は、０．７〜０．９ＭＰａの加圧状態に設定される。
【００３４】
そして、この停止状態から、ゴムストリップの製造装置１の運転が開始される。本実施形態では、ギヤポンプ６と、カレンダロール手段１０と、ロール間隔切換手段９とを制御手段４によって制御運転させてゴムストリップＧＳを製造する。なお、前記ゴム押出機本体５の運転・停止等についても、前記制御手段４によって制御させてよいのはいうまでも無い。
【００３５】
図４（ａ）乃至（ｃ）には、縦軸には、各機器（ギヤポンプ６、カレンダロール８Ａ）の各動作状態、横軸には、ギヤポンプ６の回転オンからの経過時間を表したグラフが示される。なお、縦軸は、各動作状態の変化を表し、状態の変化量を表すものではない。図４（ａ）に示されるように、ギヤポンプ６は、ギヤポンプ６の押出しギア６ｂの回転がオンする起動時から回転数が一定となる定回転状態までのギヤポンプ加速領域ｐ１と、定回転状態から回転がオフする停止時までのギヤポンプ減速領域ｐ３と、前記定回転状態におけるギヤポンプ定速領域ｐ２とを有する。
【００３６】
また、図４（ｂ）に示されるように、カレンダロール８Ａは、カレンダロール８Ａの回転がオンする起動時から回転数が一定となる定回転状態までのカレンダ加速領域ｒ１と、定回転状態から回転がオフする停止時までのカレンダ減速領域ｒ３と、前記定回転状態におけるカレンダ定速領域ｒ２とを有する。また、図４（ｃ）に示されるように、カレンダロール８Ａは、ロール間隔切換手段９を作動させて、接近状態と離間状態とに切り替えられる。
【００３７】
図４（ａ）、（ｂ）に示されるように、本実施形態では、ギヤポンプ加速領域ｐ１が、カレンダ加速領域ｒ１の開始よりも前に開始される。これにより、口金７ｂから吐出されたゴムＧ２は、先ず、ギヤポンプ６による押圧力を受けるためその厚さが確保されて、ゴムＧ２の切断が防止される。しかしながら、ギヤポンプ加速領域ｐ１とカレンダロール加速領域ｒ１との開始時間の差Ｋ１を大きくとると、ゴムＧ２をスムーズに前方に搬送できないおそれがある。このため、ギヤポンプ加速領域ｐ１とカレンダロール加速領域ｒ１との開始時間の差Ｋ１は、好ましくは０．０１〜０．１秒であるのが望ましい。
【００３８】
また、サイドウォールゴムＧｂなどの天然ゴム系のゴムストリップＧＳでは、シュリンクが大きくなるため、カレンダロール８Ａの前記加速領域の時間ｔ１ｃを、ギヤポンプ６の前記加速領域の時間ｔ１ｇよりも長くするのが望ましい。これにより、起動時において、口金７ｂからカレンダロール８ＡまでのゴムＧ２に作用する引張り応力を小さくでき、さらにゴムＧ２の切断が防止される。なお、前記加速領域の時間ｔ１ｃは、口金７ｂからカレンダロール８ＡまでのゴムＧ２に張力や弛みがなくなる程度に経験則的に設定されるが、具体的には、加速領域の時間ｔ１ｃは、好ましくは加速領域の時間ｔ１ｇの１．２〜２．５倍が望ましい。なお、トレッドゴムＧｅ等の合成ゴム系のゴムストリップＧＳでは、押出ヘッド７の圧力から解放されかつ放冷されてゴム容積が大きくなるのを抑制するため、カレンダロール８Ａの前記加速領域の時間ｔ１ｃを、ギヤポンプ６の前記加速領域の時間ｔ１ｇよりも短くするのが望ましく、具体的には、加速領域の時間ｔ１ｃは、好ましくは前記時間ｔ１ｇの０．８倍よりも大かつ１．０倍よりも小が望ましい。
【００３９】
また、図（ｂ）、（ｃ）に示されるように、カレンダロール加速領域ｒ１において、カレンダロール８Ａを接近状態にするのが望ましい。これにより、カレンダロール８Ａの停止時に該カレンダロール８Ａ間に挟まれていた部分のゴムストリップＧＳが移動済みとなり、該挟まれていた部分のゴムが再度、カレンダロール８Ａに挟まれて、圧延状態になることがないため、ゴムストリップＧＳの切断が防止される。しかしながら、カレンダロール８Ａの回転のオンと接近状態の開始との時間の差Ｋ２が大きくなると、ゴムストリップＧＳの厚さが所望の厚さより過度に大きくなり易い。このため、カレンダロール８Ａの回転のオンと接近状態の開始との時間の差Ｋ２は、好ましくは０．０１〜０．１秒であるのが望ましい。
【００４０】
また、図４（ａ）、（ｂ）に示されるように、停止時、カレンダロール８Ａの減速領域ｒ３の開始は、ギヤポンプ６の減速領域ｐ３の開始よりも遅らせるのが望ましい。即ち、ゴムＧ２の粘性作用により、ギヤポンプ６の減速領域ｐ３の開始直後から一定時間は、口金７ｂから定回転状態におけるゴム量を吐出する。このため、カレンダロール８Ａの減速領域ｒ３の開始とギヤポンプ６の減速領域ｐ３の開始を同時にすると、ゴムＧ２をカレンダロール８Ａから前方にスムーズに搬送できず、ゴムストリップＧＳの厚さが所望の厚さより過度に大きくなるおそれがある。また、ギヤポンプ６とカレンダロール８Ａとは、離間距離を有するため、ゴム容積の減少したゴムＧ２がギヤポンプ６からカレンダロール８Ａに達するには、減速領域ｐ３の開始直後から一定時間経過した後になる。従って、カレンダロール８Ａの減速領域ｒ３の開始は、ギヤポンプ６の減速領域ｐ３の開始から吐出されるゴム量が減少し始める時間分と、そのゴムがカレンダロール８Ａに到着する時間分とを合算した時間分を遅らせることにより、ゴムストリップＧＳをスムーズに搬送してその厚さを所望の厚さにすることができる。なお、カレンダロール８Ａの減速領域ｒ３の開始をギヤポンプ６の減速領域ｐ３の開始よりも遅らせすぎると、ゴムＧ２には、大きな引張り力が作用するため、ゴムＧ２が切断される。このため、カレンダロール８Ａの減速領域ｒ３の開始と、ギヤポンプ６の減速領域ｐ３の開始との時間の差Ｋ３は、ゴムの材質やゴムＧ２の形状などによって、経験則的に適宜設定されるが、大よそ０．２〜０．４秒程度が望ましい。
【００４１】
また、図４（ｂ）、（ｃ）に示されるように、カレンダロール８Ａの回転のオフに先駆けて、カレンダロール８Ａを離間状態にする必要がある。即ち、カレンダロール８Ａの減速領域ｒ３において、カレンダロール８Ａを離間状態にさせる。これにより、クリープが抑制されてゴムストリップＧＳのゴム厚さが確保されるとともに、前記製造装置１の停止時に、口金７ｂからカレンダロール８ＡまでのゴムＧ２に、適度な引張り応力が作用して、シュリンクが低減される。なお、ロール間隔切換手段９による離間状態への切り替えは、カレンダロール８Ａの表面速度ｖｏが、５０〜１５０mm／秒まで減速されたときに行われるのが望ましい。
【００４２】
また、図４（ａ）、（ｂ）に示されるように、カレンダロール８Ａの前記減速領域の時間ｔ２ｃを、ギヤポンプ６の前記減速領域の時間ｔ２ｇよりも短くするのが望ましい。具体的には、カレンダロール８Ａの減速領域の時間ｔ２ｃは、好ましくはギヤポンプの減速領域の時間ｔ２ｇの０．６倍以上、かつ１．０倍よりも小が望ましい。これにより、口金７ｂからカレンダロール８ＡまでのゴムＧ２に作用する引っ張り応力が小さくなり、さらにゴムの切断が防止される。なお、ギヤポンプ６の回転のオフよりも、カレンダロール８Ａの回転のオフを先に行うのが、より一層ゴムの切断を防止するのに役立つ。
【００４３】
以上のように、前記制御手段４によって、その各工程運転や減速の開始がプログラム制御されているため、ゴムストリップＧＳに生じ易い、過度の引張り応力を抑制して、ゴム切断を防止することができる。従って、本実施形態のゴムストリップの製造装置１では、安定した形状のゴムストリップを断続的に製造できる。なお、カレンダロール８Ａの加速領域及び減速領域の時間ｔ１ｃ、ｔ２ｃ及びギヤポンプ６の加速領域及び減速領域の時間ｔ１ｇ、ｔ２ｇは、例えばインバータ等の周波数制御機によって制御するのが望ましい。
【００４４】
以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく種々の態様に変形して実施しうる。
【符号の説明】
【００４５】
１ ゴムストリップの製造装置
２ ゴム押出機
３ カレンダ機
４ 制御手段
６ ギヤポンプ
７ 押出しヘッド
８Ａ カレンダロール
８ａ 上のカレンダロール
８ｂ 下のカレンダロール
９ ロール間隔切換手段
１０ カレンダロール手段
ＧＳ ゴムストリップ
Ｇ ゴム
Ｙ 予成形口
【技術分野】
【０００１】
本発明は、断続的に形成されるゴムストリップの形状を安定させたゴムストリップの製造装置及びこれを用いた製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、例えばトレッドゴム、サイドウォールゴム、クリンチゴムなどのタイヤ用ゴム部材を長尺なテープ状のゴムストリップとして、円筒状の成形フォーマ上で螺旋状に巻回して貼り付けることにより、所望の断面形状に近いストリップ巻付け体を形成する所謂ストリップワインド方式が提案されている。
【０００３】
このようなストリップワインド方式に使用されるゴムストリップの製造装置は、図５に示されるように、ゴムｇを予成形して押出すゴム押出機ｂと、前記予成形されたゴムｇ１を上下のカレンダロールｃ１、ｃ２間で最終厚さのゴムストリップｇｓに圧延成形するカレンダロール手段ｄとからなる。そして、該カレンダロール手段ｄから吐出されたゴムストリップｇｓは、コンベアｅを含むアプリケータｆによって成形フォーマｈまで搬送されて巻き付けられることによりタイヤ用ゴム部材ｔが製造される。この装置では、形成されたタイヤ用ゴム部材を成形フォーマｈから取外し、次の形成を開始するまでの間、ゴムストリップの供給を停止する必要がある。即ち、前記製造装置では、ゴムストリップを断続的に形成する必要がある。
【０００４】
しかしながら、前記圧延成形時の加圧状態でカレンダロールｃ１、ｃ２を停止させると、該カレンダロールｃ１、ｃ２間のゴムストリップｇｓには、クリープが生じてゴム厚さが次第に薄くなり、運転を再開する際にゴムが切断し易くなるという問題があった。また、ゴム押出機ｂとカレンダロール手段ｄとの起動、停止のタイミングによっても、ゴムストリップｇｓに大きな引張り応力が作用して、ゴムストリップｇｓが切断するおそれがあるという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１０３１９９号公報
【特許文献２】特開２００４−２３７７１５号公報
【特許文献３】特開２００４−２０２７５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、以上のような実情に鑑み案出なされたもので、ゴムを押し出す押出しヘッドを取り付けたゴム押出機、上下のカレンダロール間が接近して前記圧延成形を行う接近状態と、前記上下のカレンダロール間が離間して圧延成形を停止させる離間状態とを選択的に切り替えるロール間隔切換手段を具えるカレンダ機、ギヤポンプの回転のオン、オフ、カレンダロールの回転のオン、オフをそれぞれ制御しうる制御手段を具えることを基本として、断続的に形成されるゴムストリップの形状を安定させたゴムストリップの製造装置及びこれを用いた製造方法を提供することを主たる目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のうち請求項１記載の発明は、ゴムストリップを断続的に形成するゴムストリップの製造装置であって、投入されたゴムを前端の吐出口に向かって混練りしながら押進するスクリュ軸を有するゴム押出機本体の前端部に、ゴムを予成形する予成形口を開口させた口金、及び前記吐出口と予成形口との間に配されるギヤポンプを具え、かつ該ギヤポンプの回転のオン、オフに応じて前記吐出口からのゴムを前記予成形口から断続的に押し出させる押出しヘッドを取り付けたゴム押出機、前記押出しヘッドの前方に配され、かつ少なくとも一方が回転駆動される上下のカレンダロールを有するとともにこの上下のカレンダロール間で前記予成形口から予成形されて押し出されるゴムを最終厚さのゴムストリップに圧延成形するカレンダロール手段、及び前記上下のカレンダロールの一方を昇降移動させることにより上下のカレンダロール間が接近して前記圧延成形を行う接近状態と、前記上下のカレンダロール間が離間して圧延成形を停止させる離間状態とを選択的に切り替えるロール間隔切換手段を具えるカレンダ機、並びに前記ギヤポンプの回転のオン、オフ、カレンダロールの回転のオン、オフをそれぞれ制御しうる制御手段を具えるとともに、前記制御手段は、前記カレンダロールの回転のオフに先駆けて、前記ロール間隔切換手段を作動し、前記上下のカレンダロールを離間状態にさせることを特徴とする。
【０００８】
また請求項２記載の発明は、前記制御手段は、前記カレンダロールの回転のオンよりも遅らせて、前記ロール間隔切換手段を作動し、前記上下のカレンダロールを接近状態にさせることを特徴とする請求項１記載のゴムストリップの製造装置である。
【０００９】
また請求項３記載の発明は、前記カレンダロールは、回転がオンする起動時から回転数が一定となる定回転状態までの加速領域と、定回転状態から回転がオフする停止時までの減速領域とを有し、かつギヤポンプは、回転がオンする起動時から回転数が一定となる定回転状態までの加速領域と、定回転状態から回転がオフする停止時までの減速領域とを有するとともに、前記制御手段は、前記カレンダロールの減速領域の時間ｔ２ｃを、ギヤポンプの減速領域の時間ｔ２ｇよりも短くすることを特徴とする請求項１又は２記載のゴムストリップの製造装置である。
【００１０】
また請求項４記載の発明は、前記制御手段は、起動時、前記カレンダロールの回転をギヤポンプの回転のオンよりも遅らせてオンさせるとともに、停止時、前記カレンダロールの減速領域の開始を、ギヤポンプの減速領域の開始よりも遅らせることを特徴とする請求項３記載のゴムストリップの製造装置である。
【００１１】
また請求項５記載の発明は、ゴムストリップを断続的に形成するゴムストリップの製造方法であって、投入されたゴムを前端の吐出口に向かって混練りしながら押進するスクリュ軸を有するゴム押出機本体の前端部に、ゴムを予成形する予成形口を開口させた口金、及び前記吐出口と予成形口との間に配されかつ前記吐出口からのゴムをキヤ回転に応じて前記予成形口から断続的に押し出させるギヤポンプを具えた押出しヘッドを取り付けたゴム押出機、前記押出しヘッドの前方に配され、かつ少なくとも一方が回転駆動される上下のカレンダロールを有するとともにこの上下のカレンダロール間で前記成形口から予成形されて押し出されるゴムを最終厚さのゴムストリップに圧延成形するカレンダロール手段、及び前記上下のカレンダロールの一方を昇降移動させることにより上下のカレンダロール間が接近して前記圧延成形を行う接近状態と、前記上下のカレンダロール間が離間して圧延成形を停止させる離間状態とを選択的に切り替えるロール間隔切換手段を具えるカレンダ機、並びに前記ギヤポンプの回転開始、回転停止、カレンダロールの回転開始、回転停止をそれぞれ制御しうる制御手段を具える製造装置を用いるとともに、前記カレンダロールの回転停止に先駆けて、前記ロール間隔切換手段を作動し、前記上下のカレンダロールを離間状態にさせることを特徴とするゴムストリップの製造方法である。
【００１２】
また請求項６記載の発明は、前記カレンダロールの回転開始に遅らせて、前記ロール間隔切換手段を作動し、前記上下のカレンダロールを接近状態にさせることを特徴とする請求項５記載のゴムストリップの製造方法である。
【００１３】
また請求項７記載の発明は、前記カレンダロールは、回転がオンする起動時から回転数が一定となる定回転状態までの加速領域と、定回転状態から回転がオフする停止時までの減速領域とを有し、かつギヤポンプは、回転がオンする起動時から回転数が一定となる定回転状態までの加速領域と、定回転状態から回転がオフする停止時までの減速領域とを有するとともに、かつ前記カレンダロールの減速領域の時間ｔ２ｃは、ギヤポンプの減速領域の時間ｔ２ｇよりも短くすることを特徴とする請求項５又は６記載のゴムストリップの製造方法である。
【００１４】
また請求項８記載の発明は、前記カレンダロールの回転は、ギヤポンプの回転のオンよりも遅らせてオンさせて起動するとともに、前記カレンダロールの減速領域の開始は、ギヤポンプの減速領域の開始よりも遅らせて停止することを特徴とする請求項７記載のゴムストリップの製造方法である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のゴムストリップの製造装置は、叙上の如く、カレンダロールの回転のオフに先駆けて、前記ロール間隔切換手段を作動し、前記上下のカレンダロールを離間状態にさせる制御手段を具える。これにより、カレンダロールの回転のオフ状態において、上下のカレンダロール間の予成形されたゴムは、上下のカレンダロールの加圧から解放されて、クリープによるゴム厚さの減少が抑えられる。従って、本発明のゴムストリップの製造装置は、停止時のゴムストリップの切断を抑制でき、安定して断続的にゴムストリップを製造できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態を示すゴムストリップの製造装置の側面図である。
【図２】本発明で成形するタイヤの左半分断面図である。
【図３】（ａ）は、図３のＡ−Ａ視拡大断面図、（ｂ）は、同Ｂ−Ｂ視拡大断面図である。
【図４】（ａ）は、ギヤポンプの回転状態、（ｂ）は、カレンダロールの回転状態、（ｃ）は、カレンダロールの接離状態を示すグラフである。
【図５】タイヤ用ゴム部材の製造装置の全体側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の一形態を図面に基づき説明される。
図１に示されるように、ゴムストリップの製造装置１は、例えば、円筒状の成形フォーマ（図４に示す）ｈ上で螺旋状に巻回してタイヤ用ゴム部材ｔ（図４に示す）を製造するためのゴムストリップＧＳを形成する製造装置１である。本実施形態では、このゴムストリップの製造装置１は、タイヤＴ（図２に示す）を製造する生産ラインの一部を構成する。
【００１８】
図２に示されるように、前記タイヤＴは、カーカスＡ１やブレーカＡ２などのコード層の他に、主にインナーライナゴムＧａ、サイドウォールゴムＧｂ、チェーファゴムＧｃ、ブレーカクッションＧｄ及びトレッドゴムＧｅなどの複数種のゴム部材によって構成されている。そして、前記ゴムストリップの製造装置１は、前記インナーライナゴムＧａ、サイドウォールゴムＧｂ及びチェーファゴムＧｃなどの異なるゴム配合のゴムストリッブ（総称してＧＳという）を形成するために用いられる。そして、これらゴムストリップＧＳは、順次成形フォーマｈ上に巻回して形成され、シェーピング前の円筒状生タイヤを形成する。
【００１９】
図１に示されるように、ゴムストリップの製造装置１は、投入されたゴムＧを予成形して断続的に押出すゴム押出機２、このゴム押出機２の吐出側に配されかつ予成形されたゴムＧ２を最終厚さのゴムストリップＧＳに圧延成形するカレンダ機３、及びゴム押出機２とカレンダ機３とをそれぞれ制御する制御手段４を具える。
【００２０】
また、本実施形態のゴムストリップの製造装置１は、タイヤ用ゴム部材ｔの形成サイクルに合わせて断続的に作動し必要時のみゴムストリップＧＳを形成する。
【００２１】
前記ゴム押出機２は、投入されたゴムＧを前端の吐出口Ｈに向かって混練りしながら押すゴム押出機本体５と、前記ゴム押出機本体５の前側に配され、かつ定量的にゴムを押出しうるギヤポンプ６と、該ギヤポンプ６から押出されたゴムＧ１を予成形する押出しヘッド７とを具える。
【００２２】
前記ゴム押出機本体５は、ゴムＧの投入口５ｃが設けられたシリンダ５ａ内にスクリュ軸５ｂを収納した周知構造をなし、電動機（図示せず）により前記スクリュ軸５ｂを回転駆動させることによって、投入されたゴムＧを混練しながらシリンダ５ａ前端の吐出口Ｈから吐出させる。
【００２３】
前記ギヤポンプ６は、ケーシング６ａ内に押出しギア６ｂが設けられた周知な構造の定容積押出し機であって、電動機Ｍ１により前記押出しギア６ｂを回転駆動させることによって、混練りされたゴムＧ１をケーシング６ａの前端から押出しヘッド７に吐出する。
【００２４】
前記押出しヘッド７は、前記ギヤポンプ６の後端側に交換可能に連結されたブロック状のヘッド本体７ａと、このヘッド本体７ａに交換自在に取り付けられるとともに前端に予成形口Ｙを開口させた口金７ｂとを具える。従って、混練りされた前記ゴムＧ１は、押出しヘッド７によって、予成形されたゴムＧ２に成形される。
【００２５】
本実施形態の予成形口Ｙは、図１及び３（ａ）に示されるように、横長矩形をなす比較的小さな開口である。また、前記ゴムＧ２は、この予成形口Ｙとほぼ同じ矩形状の断面形状に成形されて外部に押し出しされる。このようなゴム押出機２は、比較的小出力のもので足りる。
【００２６】
予成形されたゴムＧ２の厚さｔ１及び幅ｗ１は特に限定されないが、小さすぎると成形精度が悪化しやすく、大きすぎるとゴム部材に所定の断面形状を与えるのが困難になる傾向がある。このような観点より、前記ゴムＧ２の厚さｔ１は、好ましくは０．４mm以上が望ましく、また好ましくは６mm以下が望ましい。また、幅ｗ１は、好ましくは４mm以上が望ましく、また好ましくは４０mm以下が望ましい。ただし、予成形されたゴムＧ２の断面形状は、上述のような矩形状に限定されるものではない。
【００２７】
また、図１に示されるように、前記カレンダ機３は、上下のカレンダロール８ａ、８ｂ（総称するときカレンダロール８Ａという）間で前記予成形されたゴムＧ２をゴムストリップＧＳに成形するカレンダロール手段１０と、上下のカレンダロール８ａ、８ｂ間を接近状態又は離間状態に切り替えるロール間隔切換手段９とを具える。
【００２８】
前記カレンダロール手段１０は、実質的に回転軸が平行に配置された上下のカレンダロール８ａ、８ｂと、前記押出しヘッド７の前端に配されかつ内部にカレンダロール８Ａを回動及び昇降自在に支持するフレーム本体８ｃと、カレンダロール８Ａを回転させる、例えば電動機Ｍ２とを含む。
【００２９】
前記ロール間隔切換手段９は、本実施形態では、前記フレーム本体８ｃに固着される例えばシリンダ等の直線動作用のアクチュエータを含み、そのロッド９ａ端に上のカレンダロール８ａを軸支する軸受け箱８ｄが取付けられる。そして、該ロッド９ａを伸縮させることにより、上のカレンダロール８ａを上下に昇降移動させることができる。これにより、上下のカレンダロール８ａ、８ｂ間が接近して圧延成形を行う接近状態と、上下のカレンダロール８ａ、８ｂ間が離間して圧延成形を停止させる離間状態とを選択的に切り替え得る。本実施形態のアクチュエータは、例えば、図示しない電磁弁や電空比例弁等の少なくとも１つからなるレギュレータを使用して流体圧により制御される。
【００３０】
前記ゴムストリップＧＳの厚さｔ２及び幅ｗ２（図３（ｂ）に示される）は、特に限定されないが、小さすぎるとゴムストリップＧＳの強度が低下して成形フォーマｈへの巻付け中に破断するおそれがあり、逆に大きすぎると、ゴム部材の断面形状を自由度が損なわれる傾向がある。このような観点より、前記ゴムストリップＧＳの厚さｔ２は、好ましくは０．３mm以上が望ましく、また好ましくは５mm以下が望ましい。また、ゴムストリップＧＳの幅ｗ２は、好ましくは５mm以上、が望ましく、また好ましくは５０mm以下が望ましい。
【００３１】
前記制御手段４として、例えばプログラマブルシーケンサ、マイコン、パーソナルコンピュータ、その他の制御デバイスを用いることができる。制御手段４によって、前記ギヤポンプ６の回転のオン、オフ、カレンダロール８Ａの回転のオン、オフ、及びロール間隔切換手段９の切換え等を制御する。
【００３２】
以上のように構成されるゴムストリップの製造装置１による製造方法を下記に説明する。
ゴムストリップの製造装置１の停止状態では、ゴム押出機２及びカレンダ機３が、停止し、かつ上下のカレンダロール８ａ、８ｂは離間状態にある。
【００３３】
この離間状態では、上下のカレンダロール８ａ、８ｂ間の距離ｔＡは、前記接近状態にある上下のカレンダロール８ａ、８ｂ間の距離ｔＢの１５０％以上、かつ予成形されたゴムＧ２の厚さｔ１よりも小に設定されるのが望ましい。これにより、カレンダロール８Ａ間に挟まれた部分のゴムストリップＧＳは、停止状態において加圧が緩和されるため、クリープによる厚さ減少が抑制され、長時間停止した場合にも、十分なゴム厚さを維持でき、始動時におけるゴムの切断を防止することができる。また、離間状態でも、ゴムストリップＧＳが、カレンダロール８Ａ間に小さな加圧状態で挟まれているため、カレンダロール８Ａを回転させた時に、ゴムストリップＧＳをスムーズに前方へ移動させることができる。なお、本明細書において、前記「離間状態」とは、全てこの状態を指すものとする。なお、本実施形態では、離間状態におけるカレンダロール８Ａ間は、０．０４〜０．０６ＭＰａに設定され上記距離ｔＡが確保される。また、接近状態におけるカレンダロール８Ａ間は、０．７〜０．９ＭＰａの加圧状態に設定される。
【００３４】
そして、この停止状態から、ゴムストリップの製造装置１の運転が開始される。本実施形態では、ギヤポンプ６と、カレンダロール手段１０と、ロール間隔切換手段９とを制御手段４によって制御運転させてゴムストリップＧＳを製造する。なお、前記ゴム押出機本体５の運転・停止等についても、前記制御手段４によって制御させてよいのはいうまでも無い。
【００３５】
図４（ａ）乃至（ｃ）には、縦軸には、各機器（ギヤポンプ６、カレンダロール８Ａ）の各動作状態、横軸には、ギヤポンプ６の回転オンからの経過時間を表したグラフが示される。なお、縦軸は、各動作状態の変化を表し、状態の変化量を表すものではない。図４（ａ）に示されるように、ギヤポンプ６は、ギヤポンプ６の押出しギア６ｂの回転がオンする起動時から回転数が一定となる定回転状態までのギヤポンプ加速領域ｐ１と、定回転状態から回転がオフする停止時までのギヤポンプ減速領域ｐ３と、前記定回転状態におけるギヤポンプ定速領域ｐ２とを有する。
【００３６】
また、図４（ｂ）に示されるように、カレンダロール８Ａは、カレンダロール８Ａの回転がオンする起動時から回転数が一定となる定回転状態までのカレンダ加速領域ｒ１と、定回転状態から回転がオフする停止時までのカレンダ減速領域ｒ３と、前記定回転状態におけるカレンダ定速領域ｒ２とを有する。また、図４（ｃ）に示されるように、カレンダロール８Ａは、ロール間隔切換手段９を作動させて、接近状態と離間状態とに切り替えられる。
【００３７】
図４（ａ）、（ｂ）に示されるように、本実施形態では、ギヤポンプ加速領域ｐ１が、カレンダ加速領域ｒ１の開始よりも前に開始される。これにより、口金７ｂから吐出されたゴムＧ２は、先ず、ギヤポンプ６による押圧力を受けるためその厚さが確保されて、ゴムＧ２の切断が防止される。しかしながら、ギヤポンプ加速領域ｐ１とカレンダロール加速領域ｒ１との開始時間の差Ｋ１を大きくとると、ゴムＧ２をスムーズに前方に搬送できないおそれがある。このため、ギヤポンプ加速領域ｐ１とカレンダロール加速領域ｒ１との開始時間の差Ｋ１は、好ましくは０．０１〜０．１秒であるのが望ましい。
【００３８】
また、サイドウォールゴムＧｂなどの天然ゴム系のゴムストリップＧＳでは、シュリンクが大きくなるため、カレンダロール８Ａの前記加速領域の時間ｔ１ｃを、ギヤポンプ６の前記加速領域の時間ｔ１ｇよりも長くするのが望ましい。これにより、起動時において、口金７ｂからカレンダロール８ＡまでのゴムＧ２に作用する引張り応力を小さくでき、さらにゴムＧ２の切断が防止される。なお、前記加速領域の時間ｔ１ｃは、口金７ｂからカレンダロール８ＡまでのゴムＧ２に張力や弛みがなくなる程度に経験則的に設定されるが、具体的には、加速領域の時間ｔ１ｃは、好ましくは加速領域の時間ｔ１ｇの１．２〜２．５倍が望ましい。なお、トレッドゴムＧｅ等の合成ゴム系のゴムストリップＧＳでは、押出ヘッド７の圧力から解放されかつ放冷されてゴム容積が大きくなるのを抑制するため、カレンダロール８Ａの前記加速領域の時間ｔ１ｃを、ギヤポンプ６の前記加速領域の時間ｔ１ｇよりも短くするのが望ましく、具体的には、加速領域の時間ｔ１ｃは、好ましくは前記時間ｔ１ｇの０．８倍よりも大かつ１．０倍よりも小が望ましい。
【００３９】
また、図（ｂ）、（ｃ）に示されるように、カレンダロール加速領域ｒ１において、カレンダロール８Ａを接近状態にするのが望ましい。これにより、カレンダロール８Ａの停止時に該カレンダロール８Ａ間に挟まれていた部分のゴムストリップＧＳが移動済みとなり、該挟まれていた部分のゴムが再度、カレンダロール８Ａに挟まれて、圧延状態になることがないため、ゴムストリップＧＳの切断が防止される。しかしながら、カレンダロール８Ａの回転のオンと接近状態の開始との時間の差Ｋ２が大きくなると、ゴムストリップＧＳの厚さが所望の厚さより過度に大きくなり易い。このため、カレンダロール８Ａの回転のオンと接近状態の開始との時間の差Ｋ２は、好ましくは０．０１〜０．１秒であるのが望ましい。
【００４０】
また、図４（ａ）、（ｂ）に示されるように、停止時、カレンダロール８Ａの減速領域ｒ３の開始は、ギヤポンプ６の減速領域ｐ３の開始よりも遅らせるのが望ましい。即ち、ゴムＧ２の粘性作用により、ギヤポンプ６の減速領域ｐ３の開始直後から一定時間は、口金７ｂから定回転状態におけるゴム量を吐出する。このため、カレンダロール８Ａの減速領域ｒ３の開始とギヤポンプ６の減速領域ｐ３の開始を同時にすると、ゴムＧ２をカレンダロール８Ａから前方にスムーズに搬送できず、ゴムストリップＧＳの厚さが所望の厚さより過度に大きくなるおそれがある。また、ギヤポンプ６とカレンダロール８Ａとは、離間距離を有するため、ゴム容積の減少したゴムＧ２がギヤポンプ６からカレンダロール８Ａに達するには、減速領域ｐ３の開始直後から一定時間経過した後になる。従って、カレンダロール８Ａの減速領域ｒ３の開始は、ギヤポンプ６の減速領域ｐ３の開始から吐出されるゴム量が減少し始める時間分と、そのゴムがカレンダロール８Ａに到着する時間分とを合算した時間分を遅らせることにより、ゴムストリップＧＳをスムーズに搬送してその厚さを所望の厚さにすることができる。なお、カレンダロール８Ａの減速領域ｒ３の開始をギヤポンプ６の減速領域ｐ３の開始よりも遅らせすぎると、ゴムＧ２には、大きな引張り力が作用するため、ゴムＧ２が切断される。このため、カレンダロール８Ａの減速領域ｒ３の開始と、ギヤポンプ６の減速領域ｐ３の開始との時間の差Ｋ３は、ゴムの材質やゴムＧ２の形状などによって、経験則的に適宜設定されるが、大よそ０．２〜０．４秒程度が望ましい。
【００４１】
また、図４（ｂ）、（ｃ）に示されるように、カレンダロール８Ａの回転のオフに先駆けて、カレンダロール８Ａを離間状態にする必要がある。即ち、カレンダロール８Ａの減速領域ｒ３において、カレンダロール８Ａを離間状態にさせる。これにより、クリープが抑制されてゴムストリップＧＳのゴム厚さが確保されるとともに、前記製造装置１の停止時に、口金７ｂからカレンダロール８ＡまでのゴムＧ２に、適度な引張り応力が作用して、シュリンクが低減される。なお、ロール間隔切換手段９による離間状態への切り替えは、カレンダロール８Ａの表面速度ｖｏが、５０〜１５０mm／秒まで減速されたときに行われるのが望ましい。
【００４２】
また、図４（ａ）、（ｂ）に示されるように、カレンダロール８Ａの前記減速領域の時間ｔ２ｃを、ギヤポンプ６の前記減速領域の時間ｔ２ｇよりも短くするのが望ましい。具体的には、カレンダロール８Ａの減速領域の時間ｔ２ｃは、好ましくはギヤポンプの減速領域の時間ｔ２ｇの０．６倍以上、かつ１．０倍よりも小が望ましい。これにより、口金７ｂからカレンダロール８ＡまでのゴムＧ２に作用する引っ張り応力が小さくなり、さらにゴムの切断が防止される。なお、ギヤポンプ６の回転のオフよりも、カレンダロール８Ａの回転のオフを先に行うのが、より一層ゴムの切断を防止するのに役立つ。
【００４３】
以上のように、前記制御手段４によって、その各工程運転や減速の開始がプログラム制御されているため、ゴムストリップＧＳに生じ易い、過度の引張り応力を抑制して、ゴム切断を防止することができる。従って、本実施形態のゴムストリップの製造装置１では、安定した形状のゴムストリップを断続的に製造できる。なお、カレンダロール８Ａの加速領域及び減速領域の時間ｔ１ｃ、ｔ２ｃ及びギヤポンプ６の加速領域及び減速領域の時間ｔ１ｇ、ｔ２ｇは、例えばインバータ等の周波数制御機によって制御するのが望ましい。
【００４４】
以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく種々の態様に変形して実施しうる。
【符号の説明】
【００４５】
１ ゴムストリップの製造装置
２ ゴム押出機
３ カレンダ機
４ 制御手段
６ ギヤポンプ
７ 押出しヘッド
８Ａ カレンダロール
８ａ 上のカレンダロール
８ｂ 下のカレンダロール
９ ロール間隔切換手段
１０ カレンダロール手段
ＧＳ ゴムストリップ
Ｇ ゴム
Ｙ 予成形口
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴムストリップを断続的に形成するゴムストリップの製造装置であって、
投入されたゴムを前端の吐出口に向かって混練りしながら押進するスクリュ軸を有するゴム押出機本体の前端部に、ゴムを予成形する予成形口を開口させた口金、及び前記吐出口と予成形口との間に配されるギヤポンプを具え、かつ該ギヤポンプの回転のオン、オフに応じて前記吐出口からのゴムを前記予成形口から断続的に押し出させる押出しヘッドを取り付けたゴム押出機、
前記押出しヘッドの前方に配され、かつ少なくとも一方が回転駆動される上下のカレンダロールを有するとともにこの上下のカレンダロール間で前記予成形口から予成形されて押し出されるゴムを最終厚さのゴムストリップに圧延成形するカレンダロール手段、及び前記上下のカレンダロールの一方を昇降移動させることにより上下のカレンダロール間が接近して前記圧延成形を行う接近状態と、前記上下のカレンダロール間が離間して圧延成形を停止させる離間状態とを選択的に切り替えるロール間隔切換手段を具えるカレンダ機、
並びに前記ギヤポンプの回転のオン、オフ、カレンダロールの回転のオン、オフをそれぞれ制御しうる制御手段を具えるとともに、
前記制御手段は、前記カレンダロールの回転のオフに先駆けて、前記ロール間隔切換手段を作動し、前記上下のカレンダロールを離間状態にさせることを特徴とするゴムストリップの製造装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記カレンダロールの回転のオンよりも遅らせて、前記ロール間隔切換手段を作動し、前記上下のカレンダロールを接近状態にさせることを特徴とする請求項１記載のゴムストリップの製造装置。
【請求項３】
前記カレンダロールは、回転がオンする起動時から回転数が一定となる定回転状態までの加速領域と、定回転状態から回転がオフする停止時までの減速領域とを有し、
かつギヤポンプは、回転がオンする起動時から回転数が一定となる定回転状態までの加速領域と、定回転状態から回転がオフする停止時までの減速領域とを有するとともに、
前記制御手段は、前記カレンダロールの減速領域の時間ｔ２ｃを、ギヤポンプの減速領域の時間ｔ２ｇよりも短くすることを特徴とする請求項１又は２記載のゴムストリップの製造装置。
【請求項４】
前記制御手段は、起動時、前記カレンダロールの回転をギヤポンプの回転のオンよりも遅らせてオンさせるとともに、停止時、前記カレンダロールの減速領域の開始を、ギヤポンプの減速領域の開始よりも遅らせることを特徴とする請求項３記載のゴムストリップの製造装置。
【請求項５】
ゴムストリップを断続的に形成するゴムストリップの製造方法であって、
投入されたゴムを前端の吐出口に向かって混練りしながら押進するスクリュ軸を有するゴム押出機本体の前端部に、ゴムを予成形する予成形口を開口させた口金、及び前記吐出口と予成形口との間に配されかつ前記吐出口からのゴムをキヤ回転に応じて前記予成形口から断続的に押し出させるギヤポンプを具えた押出しヘッドを取り付けたゴム押出機、
前記押出しヘッドの前方に配され、かつ少なくとも一方が回転駆動される上下のカレンダロールを有するとともにこの上下のカレンダロール間で前記成形口から予成形されて押し出されるゴムを最終厚さのゴムストリップに圧延成形するカレンダロール手段、及び前記上下のカレンダロールの一方を昇降移動させることにより上下のカレンダロール間が接近して前記圧延成形を行う接近状態と、前記上下のカレンダロール間が離間して圧延成形を停止させる離間状態とを選択的に切り替えるロール間隔切換手段を具えるカレンダ機、
並びに前記ギヤポンプの回転開始、回転停止、カレンダロールの回転開始、回転停止をそれぞれ制御しうる制御手段を具える製造装置を用いるとともに、
前記カレンダロールの回転停止に先駆けて、前記ロール間隔切換手段を作動し、前記上下のカレンダロールを離間状態にさせることを特徴とするゴムストリップの製造方法。
【請求項６】
前記カレンダロールの回転開始に遅らせて、前記ロール間隔切換手段を作動し、前記上下のカレンダロールを接近状態にさせることを特徴とする請求項５記載のゴムストリップの製造方法。
【請求項７】
前記カレンダロールは、回転がオンする起動時から回転数が一定となる定回転状態までの加速領域と、定回転状態から回転がオフする停止時までの減速領域とを有し、
かつギヤポンプは、回転がオンする起動時から回転数が一定となる定回転状態までの加速領域と、定回転状態から回転がオフする停止時までの減速領域とを有するとともに、
前記カレンダロールの減速領域の時間ｔ２ｃは、ギヤポンプの減速領域の時間ｔ２ｇよりも短くすることを特徴とする請求項５又は６記載のゴムストリップの製造方法。
【請求項８】
前記カレンダロールの回転は、ギヤポンプの回転のオンよりも遅らせてオンさせて起動するとともに、
前記カレンダロールの減速領域の開始は、ギヤポンプの減速領域の開始よりも遅らせて停止することを特徴とする請求項７記載のゴムストリップの製造方法。
【請求項１】
ゴムストリップを断続的に形成するゴムストリップの製造装置であって、
投入されたゴムを前端の吐出口に向かって混練りしながら押進するスクリュ軸を有するゴム押出機本体の前端部に、ゴムを予成形する予成形口を開口させた口金、及び前記吐出口と予成形口との間に配されるギヤポンプを具え、かつ該ギヤポンプの回転のオン、オフに応じて前記吐出口からのゴムを前記予成形口から断続的に押し出させる押出しヘッドを取り付けたゴム押出機、
前記押出しヘッドの前方に配され、かつ少なくとも一方が回転駆動される上下のカレンダロールを有するとともにこの上下のカレンダロール間で前記予成形口から予成形されて押し出されるゴムを最終厚さのゴムストリップに圧延成形するカレンダロール手段、及び前記上下のカレンダロールの一方を昇降移動させることにより上下のカレンダロール間が接近して前記圧延成形を行う接近状態と、前記上下のカレンダロール間が離間して圧延成形を停止させる離間状態とを選択的に切り替えるロール間隔切換手段を具えるカレンダ機、
並びに前記ギヤポンプの回転のオン、オフ、カレンダロールの回転のオン、オフをそれぞれ制御しうる制御手段を具えるとともに、
前記制御手段は、前記カレンダロールの回転のオフに先駆けて、前記ロール間隔切換手段を作動し、前記上下のカレンダロールを離間状態にさせることを特徴とするゴムストリップの製造装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記カレンダロールの回転のオンよりも遅らせて、前記ロール間隔切換手段を作動し、前記上下のカレンダロールを接近状態にさせることを特徴とする請求項１記載のゴムストリップの製造装置。
【請求項３】
前記カレンダロールは、回転がオンする起動時から回転数が一定となる定回転状態までの加速領域と、定回転状態から回転がオフする停止時までの減速領域とを有し、
かつギヤポンプは、回転がオンする起動時から回転数が一定となる定回転状態までの加速領域と、定回転状態から回転がオフする停止時までの減速領域とを有するとともに、
前記制御手段は、前記カレンダロールの減速領域の時間ｔ２ｃを、ギヤポンプの減速領域の時間ｔ２ｇよりも短くすることを特徴とする請求項１又は２記載のゴムストリップの製造装置。
【請求項４】
前記制御手段は、起動時、前記カレンダロールの回転をギヤポンプの回転のオンよりも遅らせてオンさせるとともに、停止時、前記カレンダロールの減速領域の開始を、ギヤポンプの減速領域の開始よりも遅らせることを特徴とする請求項３記載のゴムストリップの製造装置。
【請求項５】
ゴムストリップを断続的に形成するゴムストリップの製造方法であって、
投入されたゴムを前端の吐出口に向かって混練りしながら押進するスクリュ軸を有するゴム押出機本体の前端部に、ゴムを予成形する予成形口を開口させた口金、及び前記吐出口と予成形口との間に配されかつ前記吐出口からのゴムをキヤ回転に応じて前記予成形口から断続的に押し出させるギヤポンプを具えた押出しヘッドを取り付けたゴム押出機、
前記押出しヘッドの前方に配され、かつ少なくとも一方が回転駆動される上下のカレンダロールを有するとともにこの上下のカレンダロール間で前記成形口から予成形されて押し出されるゴムを最終厚さのゴムストリップに圧延成形するカレンダロール手段、及び前記上下のカレンダロールの一方を昇降移動させることにより上下のカレンダロール間が接近して前記圧延成形を行う接近状態と、前記上下のカレンダロール間が離間して圧延成形を停止させる離間状態とを選択的に切り替えるロール間隔切換手段を具えるカレンダ機、
並びに前記ギヤポンプの回転開始、回転停止、カレンダロールの回転開始、回転停止をそれぞれ制御しうる制御手段を具える製造装置を用いるとともに、
前記カレンダロールの回転停止に先駆けて、前記ロール間隔切換手段を作動し、前記上下のカレンダロールを離間状態にさせることを特徴とするゴムストリップの製造方法。
【請求項６】
前記カレンダロールの回転開始に遅らせて、前記ロール間隔切換手段を作動し、前記上下のカレンダロールを接近状態にさせることを特徴とする請求項５記載のゴムストリップの製造方法。
【請求項７】
前記カレンダロールは、回転がオンする起動時から回転数が一定となる定回転状態までの加速領域と、定回転状態から回転がオフする停止時までの減速領域とを有し、
かつギヤポンプは、回転がオンする起動時から回転数が一定となる定回転状態までの加速領域と、定回転状態から回転がオフする停止時までの減速領域とを有するとともに、
前記カレンダロールの減速領域の時間ｔ２ｃは、ギヤポンプの減速領域の時間ｔ２ｇよりも短くすることを特徴とする請求項５又は６記載のゴムストリップの製造方法。
【請求項８】
前記カレンダロールの回転は、ギヤポンプの回転のオンよりも遅らせてオンさせて起動するとともに、
前記カレンダロールの減速領域の開始は、ギヤポンプの減速領域の開始よりも遅らせて停止することを特徴とする請求項７記載のゴムストリップの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−２５４５３５（Ｐ２０１２−２５４５３５Ａ）
【公開日】平成２４年１２月２７日（２０１２．１２．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１２７５７３（Ｐ２０１１−１２７５７３）
【出願日】平成２３年６月７日（２０１１．６．７）
【出願人】（０００１８３２３３）住友ゴム工業株式会社 (3,458)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月２７日（２０１２．１２．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月７日（２０１１．６．７）
【出願人】（０００１８３２３３）住友ゴム工業株式会社 (3,458)
【Ｆターム（参考）】
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