(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スクリューにより吐出口からゴムを吐出するゴム押出し機本体、
該ゴム押出し機本体に後端が連結されるヘッド本体と、このヘッド本体の前端に取付き前記吐出口からのゴムを予成形して押し出す成形口を有するダイプレートとを具えた押出しヘッド、
及び前記成形口の近傍に配されかつ該成形口から押し出された予成形ゴムストリッブを仕上げ厚さＴ０が０．３〜１．５ｍｍかつ仕上げ巾Ｗ０が５〜５０ｍｍのゴムストリップに調厚する上下のカレンダロールを有するローラヘッドを具え、
前記ヘッド本体は、ゴム押出し機本体とダイプレートとを結び該ダイプレートに向かって断面形状が円形から横長偏平に滑らかに変化する変化部を有する案内流路を具えるとともに、
以下の関係を充足することを特徴とするゴムストリップの製造装置。
Ｗ２＜Ｗ１＋０．２×Ｌ                                        −−−▲１▼
ＷＡ＜Ｗ２                                                                −−−▲２▼
０．７×Ｗ０≦ＷＡ≦１．０×Ｗ０                  −−−▲３▼
１．５×Ｔ０≦ＴＡ≦１０×Ｔ０                      −−−▲４▼
Ｐ＞４０ｋｇｆ／ｃｍ２                                          −−−▲５▼
式中、
Ｌは、前記変化部の軸心方向の長さ、
Ｗ１は、前記変化部の上流側端における開口の巾、
Ｗ２は、前記変化部の下流側端における開口の巾、
ＷＡは、前記成形口の巾、
ＴＡは、前記成形口の高さ、
Ｐは、前記スクリューの前端と前記変化部との間の流路部分内の内圧、
である。
【請求項２】
前記スクリューの前端と前記変化部との間の流路部分内に、この流路部分の断面積を絞ることにより前記内圧Ｐを前記範囲に高める絞り金具を着脱自在に配した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】
前記ゴム押出し機本体は、前記内圧Ｐを測定する圧力センサを含み、この圧力センサの出力信号によって前記スクリューの回転数を調整し前記内圧Ｐを安定化する制御手段を具え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。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、仕上げ厚さＴ０が０．３〜１．５ｍｍかつ仕上げ巾Ｗ０が５〜５０ｍｍの薄いゴムストリップを、厚さだけでなく巾を安定して形成することができ、ナイフカットによるゴムストリップの巾出し作業を排除しうるゴムストリップの製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術、及び発明が解決しようとする課題】
例えば、空気入りタイヤでは、各部位における要求特性が異なるため、トレッドゴム、サイドウォールゴム、クリンチゴム、インナーライナゴムなど異なる配合かつ断面形状の種々のゴム部材によって構成されている。
【０００３】
そして、近年、例えば図７に略示する如く、長尺状の未加硫のゴムストリップＧを用い、これを螺旋状に重ねて巻き付けることによって、所望の仕上げ断面形状Ｙに近いゴム部材Ｂを、例えばドラム上で直接形成することが提案されている。なお同図には、ゴム部材Ｂがトレッドゴムである場合を例示している。
【０００４】
このゴムストリップ巻回方式では、ゴム部材Ｂの表面に生じる鋸歯状の段差Ｃを減じるために、ゴムストリップＧとして、仕上げ厚さを０．３〜１．５ｍｍの範囲かつ仕上げ巾を５〜５０ｍｍの範囲とした非常に薄いものを使用することが好ましい。
【０００５】
他方、このような薄いゴムストリップＧの形成には、一般に、ゴム押出し機本体の吐出口の近傍に、上下のカレンダーロールを配することにより、吐出されたゴムをシート状に圧延成形するローラヘッド押出装置が広く使用されている。
【０００６】
しかしこのものは、安定した厚さのものを得ることができる反面、巾寸法にはバラツキが生じ、そのままではゴム部材形成のために用いることは難しい。従って、従来、カレンダーロールによって圧延されたゴムストリップには、その両側縁をナイフカットし、所望の巾に仕上げる巾出し作業が必要となり、生産性の低下を招いていた。
【０００７】
そこで本発明は、ゴム押出し機本体の前端にダイプレートを有する押出しヘッドを設け、ゴムを予成形してローラヘッドに送り込むとともに、前記ダイプレートの成形口の寸法やゴム押出し機本体の押出圧等を規制することを基本として、ナイフカットによる巾出し作業を施すことなく、薄いゴムストリップを安定した巾及び厚さを有して圧延成形することができ、生産性を向上しうるゴムストリップの製造装置の提供を目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本願請求項１の発明は、スクリューにより吐出口からゴムを吐出するゴム押出し機本体、
該ゴム押出し機本体に後端が連結されるヘッド本体と、このヘッド本体の前端に取付き前記吐出口からのゴムを予成形して押し出す成形口を有するダイプレートとを具えた押出しヘッド、
及び前記成形口の近傍に配されかつ該成形口から押し出された予成形ゴムストリッブを仕上げ厚さＴ０が０．３〜１．５ｍｍかつ仕上げ巾Ｗ０が５〜５０ｍｍのゴムストリップに調厚する上下のカレンダロールを有するローラヘッドを具え、
前記ヘッド本体は、ゴム押出し機本体とダイプレートとを結び該ダイプレートに向かって断面形状が円形から横長偏平に滑らかに変化する変化部を有する案内流路を具えるとともに、
以下の関係を充足することを特徴としている。
Ｗ２＜Ｗ１＋０．２×Ｌ                                        −−−▲１▼
ＷＡ＜Ｗ２                                                                −−−▲２▼
０．７×Ｗ０≦ＷＡ≦１．０×Ｗ０                  −−−▲３▼
１．５×Ｔ０≦ＴＡ≦１０×Ｔ０                      −−−▲４▼
Ｐ＞４０ｋｇｆ／ｃｍ２                                          −−−▲５▼
式中、
Ｌは、前記変化部の軸心方向の長さ、
Ｗ１は、前記変化部の上流側端における開口の巾、
Ｗ２は、前記変化部の下流側端における開口の巾、
ＷＡは、前記成形口の巾、
ＴＡは、前記成形口の高さ、
Ｐは、前記スクリューの前端と前記変化部との間の流路部分内の内圧、
である。
【０００９】
また請求項２の発明では、前記スクリューの前端と前記変化部との間の流路部分内に、この流路部分の断面積を絞ることにより前記内圧Ｐを前記範囲に高める絞り金具を着脱自在に配したことを特徴としている。
【００１０】
また請求項３の発明では、前記ゴム押出し機本体は、前記内圧Ｐを測定する圧力センサを含み、この圧力センサの出力信号によって前記スクリューの回転数を調整し前記内圧Ｐを安定化する制御手段を具えることを特徴としている。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の一形態を、図示例とともに説明する。
図１は、本発明のゴムストリップの製造装置を概念的に示す側面図、図２、３は、その主要部を拡大して示すゴムストリップの厚さ方向及び巾方向の断面図である。
【００１２】
図において、ゴムストリップの製造装置１（以下、製造装置１という）は、吐出口２からゴムを吐出するゴム押出し機本体３と、このゴム押出し機本体３に連結され前記吐出口２からのゴムを予成形して成形口５から押し出す押出しヘッド６と、前記成形口５の近傍に配されこの成形口５からの予成形ゴムストリッブＧｐを調厚することにより所望の仕上げ厚さＴ０及び仕上げ巾Ｗ０のゴムストリップＧに仕上げるローラヘッド７とを具えている。
【００１３】
なお本発明の製造装置１では、図４に示すように、前記仕上げ厚さＴ０を０．３〜１．５ｍｍ、かつ仕上げ巾Ｗ０を５〜５０ｍｍとした薄厚のゴムストリップＧを形成するために使用される。
【００１４】
前記ゴム押出し機本体３は、スクリュー９を収納しかつゴム投入口１０Ａが設けられたシリンダ１０を具え、電動機Ｍにより前記スクリュー９を駆動させることによって、投入されるゴムを混練しながらシリンダ１０前端で開口する吐出口２（図２、３に示す）から押出す周知の構造を有している。
【００１５】
なお、前記吐出口２は、前記シリンダ１０の内腔１０Ｈと同径な円形状をなし、また前記スクリュー９の前端がこの吐出口２から控えて終端することにより、このスクリュー９の前端と吐出口２との間にゴム溜まり部Ｊが形成されている。
【００１６】
又前記押出しヘッド６は、図２、３に示すように、前記シリンダ１０前端のフランジ部１０Ｂに後端が連結されるブロック状のヘッド本体１１と、このヘッド本体１１の前端に交換自在に取り付くダイプレート１２とを具え、該ダイプレート１２には、前記吐出口２からのゴムを予成形する成形口５を形成している。この成形口５では、ローラヘッド７による加工率を減じ、圧延成形する際の厚さや巾のバラツキを減じることを目的としており、従ってその形状及び寸法は、ゴムストリップＧの所望の仕上がり形状及び寸法に合わせて設定することが必要である。
【００１７】
又前記押出しヘッド６の内部には、前記吐出口２と成形口５との間を滑らかに継ぐゴム流路１４が形成されており、該ゴム流路１４では、その断面積Ｓ及び高さＴが夫々下流側に向かって減少し、ゴムを絞るように押進させる。
【００１８】
このゴム流路１４は、前記ヘッド本体１１を通る案内流路１５と、ダイプレート１２を通る成形流路１６とから構成されており、このうち、前記案内流路１５は、該ダイプレート１２に向かって断面形状が円形から横長偏平に滑らかに変化する変化部１５Ａを少なくとも含む。本例では、この変化部１５Ａの上流側に、前記吐出口２と同径な円形状でのびる継ぎ部１５Ｂを延設した場合を例示しているが、この継ぎ部１５Ｂを排除し、変化部１５Ａが前記吐出口２に直接連なる如く構成することもできる。
【００１９】
又前記成形流路１６では、その断面積Ｓ及び高さＴの変化の度合いが、前記変化部１５Ａにおける断面積Ｓ及び高さＴの変化の度合いに比して、充分に小であり、必要な加工率を確保しつつゴム内の残留応力を緩和している。なお本例では、前記変化部１５Ａ及び成形流路１６において、夫々、少なくとも高さＴの変化の度合いを一定とした場合を例示している。
【００２０】
次に、前記ローラヘッド７は、前記成形口５の近傍に配される上、下のカレンダーロール１９Ｕ、１９Ｌを有し、本例では、ホルダー２０を介して前記押出しヘッド６に支持させた好ましい場合を例示している。なお例えば、ロールスタンドを用いて、ゴム押出し機本体３や押出しヘッド６から独立して設置することもできる。又前記上、下のカレンダーロール１９Ｕ、１９Ｌは、互いに同速度が一般的であるが、主に作業性を考えて若干のフリクションを付ける事もある。
【００２１】
このように、本願の製造装置１では、いったん押出しヘッド６を用いて、横長偏平の予成形ゴムストリップＧｐを成形し、圧延成形における厚さや巾のバラツキが問題にならない程度に予加工を施した後、ローラヘッド７により最終形状に加工している。従って、寸法の精度および安定性が高まり、通常、圧延成形において必要とされていたナイフカットによる巾出し作業が不必要となるなど、製造効率を向上できる。又ゴムストリップＧの製造やこれを用いたゴム製品の製造の自動化等に大きく貢献できる。
【００２２】
又そのためには、
（１）  前記スクリュー９からの押出し圧力、即ちスクリュー９前端と前記変化部１５Ａとの間の流路部分１７内での内圧Ｐを高める一方、前記ゴム流路１４での寸法を規制し、これによって押出しバラツキを予成形ゴムストリップＧｐに反映し難くすること、及び
（２）  前記ゴムストリップＧの仕上がり寸法に対して、成形口５の寸法を規制し、ローラヘッド７による圧延成形での加工率を減じること、
が極めて必要である。
【００２３】
具体的には、前記図５にすように、前記変化部１５Ａの軸心方向の長さをＬ、前記変化部１５Ａの上流側端における開口の巾をＷ１、前記変化部１５Ａの下流側端における開口の巾をＷ２、前記成形口５の巾をＷＡ、前記成形口５の高さをＴＡとした時、以下の関係を充足させることが必要である。
【００２４】
Ｗ２＜Ｗ１＋０．２×Ｌ                                        −−−▲１▼
ＷＡ＜Ｗ２                                                                −−−▲２▼
０．７×Ｗ０≦ＷＡ≦１．０×Ｗ０                  −−−▲３▼
１．５×Ｔ０≦ＴＡ≦１０．０×Ｔ０              −−−▲４▼
Ｐ＞４０ｋｇｆ／ｃｍ２                                          −−−▲５▼
【００２５】
ここで、変化部１５Ａでの前記巾Ｗ２が、Ｗ１＋０．２×Ｌ以上に大きくなると、両端側へのゴム流れが悪くなり、巾方向の形状及び寸法の均一性が損なわれる。又成型口５での前記巾ＷＡが、巾Ｗ２以上に大きくなる場合も同様に、両端側へのゴム流れが悪くなり、巾方向の形状及び寸法の均一性が損なわれる。
【００２６】
又前記巾ＷＡが、ゴムストリップＧの仕上げ巾Ｗ０の０．７倍未満では、圧延による加工率が過大となり、ゴムストリップＧの品質及び精度が不充分となる。特に、巾寸法の精度が不安定となり、ナイフカットによる巾出し作業が必要となってくる。従って、巾ＷＡは、仕上げ巾Ｗ０の０．８〜０．９倍の範囲が好ましい。
【００２７】
又成型口５の前記高さＴＡが、ゴムストリップの仕上げ厚さＴ０の１．５倍未満では、１．５ｍｍ以下のゴムストリップＧを得るには、押出し時のゴム厚さが薄くなり過ぎ、ゴムストリップＧに波打ちが生じるとともに厚さも不均一になりやすくなる。逆に、仕上げ厚さＴ０の１０倍をこえると、圧延による加工率が過大となって、巾寸法を充分に安定化させることができなくなる。従って、厚さＴＡは、仕上げ厚さＴ０の３〜５倍の範囲が好ましい。
【００２８】
又前記流路部分１７内での内圧Ｐも重要であり、内圧Ｐが４０ｋｇｆ／ｃｍ２  （３９２２．６６ｋＰａに相当）以下に減じると、押出しバラツキが予成形ゴムストリップＧｐに反映しやすくなり、特に巾寸法がバラつくことから、従来のナイフカットによる巾出し作業が必要となってしまう。この内圧Ｐの上限は、ゴム焼けしない範囲で高い方が望ましく、従って、好ましくは、６０ｋｇｆ／ｃｍ２  以上が良い。
【００２９】
なお本例では、前記内圧Ｐを前記範囲内で安定化するため、制御手段２１を設けている。この制御手段２１は、図２に示すように、前記シリンダ１０に取り付き前記ゴム溜まり部Ｊのでの圧力を測定する圧力センサ２２を含み、この圧力センサ２２の出力信号によって前記電動機Ｍの回転数を調整、即ちスクリュー９の回転数を調整し前記内圧Ｐを安定化させる。
【００３０】
又前記内圧Ｐを前記範囲に高めるために、図６に示す如く、前記流路部分１７内に、この流路部分１７の断面積を絞る（減じる）リング状の絞り金具２３を着脱自在に取り付けることができる。本例では、この絞り金具２３が、前記流路部分１７の周壁に設けた環状溝２４に、填り合って保持される場合を例示する。
【００３１】
該絞り金具２３は、前記内圧Ｐを高める他、スクリュー９等による脈動などがゴム流路１４側に伝達するのを阻止する効果も有し、ゴムストリップＧの
押出しバラツキをいっそう低減することができる。なお絞り金具２３の絞り部分の内径Ｄ１は、配合ゴムによって違いもあるが、前記内腔１０Ｈの内径Ｄの０．５〜０．２倍が一般的に好ましい。
【００３２】
以上、本発明の特に好ましい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。
【００３３】
【実施例】
図１〜３の構造を有する製造装置を用い表１の仕様でゴムストリップを形成し、その時の寸法バラツキの範囲を測定した。
【００３４】
【表１】
0003621879.tif 000002
【００３５】
薄いゴムストリップの形成において、仕上げ厚さＴ０及び仕上げ巾Ｗ０のバラツキを低く抑えうることが確認できた。
【００３６】
【発明の効果】
叙上の如く、本発明のゴムストリップの製造装置は、ゴム押出し機本体の前端にダイプレートを有する押出しヘッドを設け、ゴムを予成形してローラヘッドに送り込むとともに、前記ダイプレートの成形口の寸法やゴム押出し機本体の押出圧等を規制しているため、ナイフカットによる巾出し作業を施すことなく、薄いゴムストリップを安定した巾及び厚さを有して形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例のゴムストリップの製造装置を概念的に示す側面図である。
【図２】その主要部を拡大して示す厚さ方向の断面図である。
【図３】その主要部を拡大して示す巾方向の断面図である。
【図４】仕上がり状態のゴムストリップを示す断面図である。
【図５】押出しに際してのゴムの形状変化を説明する斜視図である。
【図６】押出しヘッドの他の例を示す断面図である。
【図７】ゴムストリップを用いたコム製品の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
２            吐出口
３            ゴム押出し機本体
５            成形口
６            押出しヘッド
７            ローラヘッド
９            スクリュー
１１        ヘッド本体
１２        ダイプレート
１５        案内流路
１５Ａ    変化部
１７        流路部分
１９Ｕ、１９Ｌ    カレンダロール
２１        制御手段
２２        圧力センサ
２３        絞り金具
【図１】
0003621879.tif 000003
【図２】
0003621879.tif 000004
【図３】
0003621879.tif 000005
【図４】
0003621879.tif 000006
【図５】
0003621879.tif 000007
【図６】
0003621879.tif 000008
【図７】
0003621879.tif 000009