(57)【要約】【課題】タイヤ用のゴム部材として用いられるゴムストリップを安定して断続的に製造しうる装置及び方法を提供する。【解決手段】未加硫ゴムからなるテープ状のゴムストリップＧＳを製造するゴムストリップの製造装置１であって、投入されたゴムを予備成形してゴム成形体Ｇ２として押し出すゴム押出装置２と、前記ゴム成形体を圧延することにより前記ゴムストリップを成形する一対のカレンダーロール８ａ、８ｂを有するカレンダーロール手段３と、一対のカレンダロール８ａ、８ｂのカレンダー圧を制御しうる調整手段４とを有する。調整手段４は、ゴム押出装置２及びカレンダーロール手段３の各運転動作が停止されたときに、カレンダー圧を、０よりも大かつ前記圧延時の５０％以下に軽減するカレンダー圧緩和処理を行うことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
未加硫ゴムからなるテープ状のゴムストリップを製造するゴムストリップの製造装置であって、
投入されたゴムを予備成形してゴム成形体として押し出すゴム押出装置と、
前記ゴム成形体を圧延することにより前記ゴムストリップを成形する一対のカレンダーロールを有するカレンダーロール手段と、
前記一対のカレンダロールのカレンダー圧を制御しうる調整手段とを有し、
前記調整手段は、前記ゴム押出装置及び前記カレンダーロール手段の各運転動作が停止されたときに、前記カレンダー圧を、０よりも大かつ前記圧延時の５０％以下に軽減するカレンダー圧緩和処理を行うことを特徴とするゴムストリップの製造装置。
【請求項２】
前記カレンダー圧緩和処理は、前記各運転動作が停止された後、３分以内に行われる請求項１記載のゴムストリップの製造装置。
【請求項３】
前記カレンダー圧緩和処理は、前記カレンダー圧を予め定めた第１の圧力Ｐ１まで漸減させて維持する第１の工程と、
前記第１の圧力を予め定めた第２の圧力Ｐ２までさらに漸減させて維持する第２の工程とを含む請求項１又は２記載のゴムストリップの製造装置。
【請求項４】
前記調整手段は、前記各運転動作が、停止された後に再開されたときに、前記カレンダー圧を、前記圧延時の値へと漸増させる請求項１乃至３のいずれかに記載のゴムストリップの製造装置。
【請求項５】
前記ゴム押出装置は、スクリュ軸を有するゴム押出機本体と、該ゴム押出機本体から押し出されたゴムを分配するギヤポンプとを具えている請求項１乃至４のいずれかに記載のゴムストリップの製造装置。
【請求項６】
未加硫ゴムからなるテープ状のゴムストリップを製造するゴムストリップの製造方法であって、
投入されたゴムを予備成形してゴム成形体として押し出す押出し工程と、
前記ゴム成形体を一対のカレンダーロールを用いて圧延することにより前記ゴムストリップを成形する圧延工程と、
前記一対のカレンダロールのカレンダー圧を制御する調整工程とを含み、
前記調整工程は、前記押出し工程及び前記圧延工程が停止されたときに、前記カレンダー圧を、０よりも大かつ前記圧延時の５０％以下に軽減するカレンダー圧緩和処理を含むことを特徴とするゴムストリップの製造方法。
【請求項７】
前記カレンダー圧緩和処理は、前記運転動作が停止された後、３分以内に行われる請求項６記載のゴムストリップの製造方法。
【請求項８】
前記カレンダー圧緩和処理は、前記カレンダー圧を予め定めた第１の圧力Ｐ１まで漸減させて維持する第１の工程と、
前記第１の圧力Ｐ１を予め定めた第２の圧力Ｐ２までさらに漸減させて維持する第２の工程とを含む請求項６又は７記載のゴムストリップの製造方法。
【請求項９】
前記調整工程は、前記運転動作が、停止された後に再開されたときに、前記カレンダー圧を、前記圧延時の値へと漸増させる請求項６乃至８のいずれかに記載のゴムストリップの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤ用のゴム部材として用いられるゴムストリップを安定して断続的に製造しうる装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
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のゴム部材を製造する方法として、ストリップワインド方式が提案されている。この方式では、未加硫のテープ状のゴムストリップが、円筒状のフォーマ上で螺旋状に巻き重ねられる。これにより、所望の断面形状に近いストリップ巻付け体が、フォーマ上に形成される。
【０００３】
図６に示されるように、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ａは、例えば、ゴムｇを予備成形して押出すゴム押出機ｂと、予備成形されたゴム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に圧延するカレンダロール手段ｄとを具えている。
【０００４】
カレンダロール手段ｄで圧延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によってフォーマｈまで搬送され、かつ、巻き付けられる。これにより、フォーマｈ上にタイヤ用の環状のゴム部材ｔが製造される。
【０００５】
フォーマｈ上に形成されたゴム部材ｔは、フォーマｈから（又はフォーマｈとともに）取り外される。この取り外しから次のゴム部材ｔの成形を開始するまでの間、ゴムストリップｇｓの供給は、停止される必要がある。即ち、ゴムストリップｇｓは、断続的に製造される必要がある。
【０００６】
しかしながら、圧延時の加圧状態でカレンダロールｃ１、ｃ２の回転を停止させると、該カレンダロールｃ１、ｃ２間で挟まれているゴムストリップｇｓはクリープが生じ、ゴム厚さが徐々に薄くなる。このため、運転を再開したときに、ゴムストリップｇｓは、厚さが小さくなった部分で切断し易いという問題があった。このように、従来の装置では、安定して断続的にゴムストリップを製造することが困難であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【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】
【０００８】
本発明は、以上のような実情に鑑み案出なされたもので、安定して断続的にゴムストリップを製造しうる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】
【０００９】
本発明のうち請求項１記載の発明は、未加硫ゴムからなるテープ状のゴムストリップを製造するゴムストリップの製造装置であって、投入されたゴムを予備成形してゴム成形体として押し出すゴム押出装置と、前記ゴム成形体を圧延することにより前記ゴムストリップを成形する一対のカレンダーロールを有するカレンダーロール手段と、前記一対のカレンダロールのカレンダー圧を制御しうる調整手段とを有し、前記調整手段は、前記ゴム押出装置及び前記カレンダーロール手段の各運転動作が停止されたときに、前記カレンダー圧を、０よりも大かつ前記圧延時の５０％以下に軽減するカレンダー圧緩和処理を行うことを特徴とする。
【００１０】
また請求項２記載の発明は、前記カレンダー圧緩和処理は、前記各運転動作が停止された後、３分以内に行われる請求項１記載のゴムストリップの製造装置である。
【００１１】
また請求項３記載の発明は、前記カレンダー圧緩和処理は、前記カレンダー圧を予め定めた第１の圧力Ｐ１まで漸減させて維持する第１の工程と、前記第１の圧力を予め定めた第２の圧力Ｐ２までさらに漸減させて維持する第２の工程とを含む請求項１又は２記載のゴムストリップの製造装置である。
【００１２】
また請求項４記載の発明は、前記調整手段は、前記各運転動作が、停止された後に再開されたときに、前記カレンダー圧を、前記圧延時の値へと漸増させる請求項１乃至３のいずれかに記載のゴムストリップの製造装置である。
【００１３】
また請求項５記載の発明は、前記ゴム押出装置は、スクリュ軸を有するゴム押出機本体と、該ゴム押出機本体から押し出されたゴムを分配するギヤポンプとを具えている請求項１乃至４のいずれかに記載のゴムストリップの製造装置である。
【００１４】
また請求項６記載の発明は、未加硫ゴムからなるテープ状のゴムストリップを製造するゴムストリップの製造方法であって、投入されたゴムを予備成形してゴム成形体として押し出す押出し工程と、前記ゴム成形体を一対のカレンダーロールを用いて圧延することにより前記ゴムストリップを成形する圧延工程と、前記一対のカレンダロールのカレンダー圧を制御する調整工程とを含み、前記調整工程は、前記押出し工程及び前記圧延工程が停止されたときに、前記カレンダー圧を、０よりも大かつ前記圧延時の５０％以下に軽減するカレンダー圧緩和処理を含むことを特徴とする。
【００１５】
また請求項７記載の発明は、前記カレンダー圧緩和処理は、前記運転動作が停止された後、３分以内に行われる請求項６記載のゴムストリップの製造方法である。
【００１６】
また請求項８記載の発明は、前記カレンダー圧緩和処理は、前記カレンダー圧を予め定めた第１の圧力Ｐ１まで漸減させて維持する第１の工程と、前記第１の圧力Ｐ１を予め定めた第２の圧力Ｐ２までさらに漸減させて維持する第２の工程とを含む請求項６又は７記載のゴムストリップの製造方法である。
【００１７】
また請求項９記載の発明は、前記調整工程は、前記運転動作が、停止された後に再開されたときに、前記カレンダー圧を、前記圧延時の値へと漸増させる請求項６乃至８のいずれかに記載のゴムストリップの製造方法である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のゴムストリップの製造装置は、一対のカレンダロールのカレンダー圧を制御しうる調整手段を有している。調整手段は、ゴム押出装置及びカレンダーロール手段の各運転動作が停止されると、カレンダー圧を、圧延時の５０％以下に軽減するカレンダー圧緩和処理を行う。これにより、運転停止時、一対のカレンダロールで挟まれているゴムへの加圧が緩和される。したがって、ゴムストリップのクリープが防止される。
【００１９】
また、運転動作が停止されても、カレンダー圧は、０よりも大きく設定される。このため、カレンダーロール間に位置するゴムストリップの厚さが圧延時に比べて著しく大きくなることもない。したがって、運転が再開されても、ゴムストリップに厚さが大きく変化する部分が生じるのを防止できる。
【００２０】
以上のように、本発明のゴムストリップの製造装置及び方法によれば、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】
【００２１】
【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断面図である。
【図２】空気入り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】カレンダー圧緩和処理の実施形態として、カレンダー圧と経過時間との関係を示すグラフである。
【図５】カレンダー圧緩和処理の他の実施形態として、カレンダー圧と経過時間との関係を示すグラフである。
【図６】従来の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】
【００２２】
以下、本発明の実施の一形態が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、未加硫ゴムからなるテープ状のゴムストリップＧＳを製造するためのものであって、ゴム押出装置２と、ゴム押出し方向ｘの下流側（以下、単に「下流側」という。）に配されたカレンダーロール手段３と、カレンダーロール手段３のカレンダー圧を制御しうる調整手段４とを有している。
【００２３】
図示はしていないが、カレンダーロール手段３の下流側には、図６で示したようなアプリケータとフォーマとが設けられる。フォーマ上には、ストリップワインド方式によってゴム部材が成形される。本実施形態のゴムストリップの製造装置１は、ゴム部材の形成サイクルに合わせて断続的に作動し、必要な時のみゴムストリップＧＳを製造する。
【００２４】
図２には、空気入りタイヤＴの一例が示されている。空気入りタイヤＴは、カーカスＡ１及びブレーカＡ２などのコード層と、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とによって構成されている。ゴムストリップの製造装置１は、例えば、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）を製造し。これら各ゴムストリップＧＳは、順次、図６に示したフォーマｈ上に巻回される。
【００２５】
ゴム押出装置２は、投入されたゴムＧを予備成形して断続的に押出すものであり、例えば、ゴム押出機本体５と、その下流側に設けられたギヤポンプ６と、該ギヤポンプ６の下流側に設けられた押出しヘッド７とを含んでいる。
【００２６】
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と、シリンダ５ａ内に配されたスクリュ軸５ｂとを有する。スクリュ軸５ｂは、電動機（図示せず）により回転駆動され、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。
【００２７】
ギヤポンプ６は、ケーシング６ａと、該ケーシング６ａ内のゴムチャンバー６ｃ内に配された一対の押出しギヤ６ｂとを含んだ定容積ポンプである。
【００２８】
ゴムチャンバー６ｃのゴム押出し方向ｘの上流側（以下、単に「上流側」ということがある。）の入口６ｃ１は、ゴム押出機本体５の吐出口Ｈと連通している。ゴムチャンバー６ｃの下流側の出口６ｃ２は、押出しヘッド７に連通している。
【００２９】
押出しギヤ６ｂは、電動機Ｍ１により回転駆動される。これにより、ゴムチャンバー６ｃ内のゴムＧ１は、押出しギヤ６ｂの歯溝とケーシング６ａとの間に満たされ、出口６ｂ２から定量的に圧送される。
【００３０】
押出しヘッド７は、ギヤポンプ６のケーシング６ａに交換可能に連結されたブロック状のヘッド本体７ａと、ヘッド本体７ａに交換自在に取り付けらた口金７ｂとを含んでいる。口金７ｂには、予備成形口Ｙが開口されている。従って、混練りされたゴムＧ１は、押出しヘッド７の予備成形口Ｙからゴム成形体Ｇ２として押出しされる。
【００３１】
予備成形口Ｙは、図１及び図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、ゴム成形体Ｇ２は、この予備成形口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。
【００３２】
ゴム成形体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、ゴム成形体Ｇ２の厚さｔ１は、好ましくは０．４mm以上、また好ましくは６mm以下であり、幅ｗ１は、好ましくは４mm以上、好ましくは４０mm以下である。ただし、ゴム成形体Ｇ２の断面形状は、このような矩形状のものに限定されるものではない。
【００３３】
図１に示されるように、カレンダーロール手段３は、上下に配された一対のカレンダロール８ａ、８ｂ（総称するときカレンダロール８Ａという）と、カレンダロール８ａ、８ｂを接近状態又は離間状態に切り替えるロール間隔調整手段９とを含んでいる。
【００３４】
カレンダロール８Ａは、実質的に回転軸が平行に配置され、例えば、押出しヘッド７の下流側に配されたフレーム本体８ｃに回転自在に支持されている。上側のカレンダーロール８ａは、フレーム本体８ｃに対して昇降可能な軸受箱８ｄに支持されている。下側のカレンダーロール８ｂには、例えば電動機Ｍ２が連携いている。
【００３５】
ロール間隔調整手段９は、例えば、フレーム本体８ｃに固着された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に軸受箱８ｄが取付けられている。したがって、アクチュエータのロッド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の間隔を変えることができ、ひいては、ゴム成形体Ｇ２へのカレンダー圧を調節することができる。カレンダー圧は、カレンダーロールに作用する力をカレンダーロールの軸方向長さで除して得られる。
【００３６】
カレンダーロール手段３では、ゴム成形体Ｇ２をカレンダーロール８ａ、８ｂ間で、かつ、予め定められたカレンダー圧Ｐａで圧延することにより、ゴムストリップＧＳを製造することができる。
【００３７】
図３（ｂ）には、図１のＢ−Ｂ視が示されている。ゴムストリップＧＳの厚さｔ２及び幅ｗ２は、特に限定されないが、小さすぎると強度が低下してフォーマ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、ゴムストリップＧＳの厚さｔ２は、好ましくは０．３mm以上であり、好ましくは５mm以下、より好ましくは１．５mm以下である。また、ゴムストリップＧＳの幅ｗ２は、好ましくは５mm以上であり、好ましくは５０mm以下である。
【００３８】
調整手段４は、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で構成される。調整手段４は、ロール間隔調整手段９のアクチュエータを制御し、ロール間隔を変化させることができる。したがって、調整手段４は、カレンダーロール手段３のカレンダー圧を制御することができる。なお、調整手段４は、この他、例えば、ギヤポンプ６の運転のオン、オフや、カレンダロール８Ａの回転のオン、オフなどを行い得る。
【００３９】
図４には、調整手段４によって制御されたカレンダー圧の時間変化の一実施例が示されている。図４の縦軸は、カレンダーロール手段３のカレンダー圧を示し、通常の圧延時のカレンダー圧を１００％とする比率で表されている。図４の横軸は、ゴムストリップの製造装置の安定的な運転途中の任意の時刻からの経過時間を示している。また、横軸のＳ１は、ゴム押出装置２及びカレンダーロール手段３の各運転動作が停止された時刻を示し、Ｓ２は、ゴム押出装置２及びカレンダーロール手段３の各運転動作が再開された時刻を示している。
【００４０】
図４に示されるように、調整手段４は、ゴム押出装置２及びカレンダーロール手段３の各運転動作が停止されたときに、カレンダー圧を、０よりも大かつ通常の圧延時の５０％以下に軽減するカレンダー圧緩和処理を行うことを特徴とする。
【００４１】
もし、各運転動作が停止されたときに、継続してゴムストリップＧＳに、圧延時のカレンダー圧を１００％作用させていると、クリープによってゴム成形体Ｇ２の厚さが減少する。そして、運転再開時には、この厚さが減じられた部分でゴムストリップＧＳの破断が生じやすい。
【００４２】
一方、本実施形態のように、各運転動作が停止されているときに、カレンダー圧を、圧延時の５０％以下に軽減することにより、運転停止中において、一対のカレンダロール８ａ、８ｂで挟まれているゴムストリップＧＳへの加圧が緩和される。したがって、ゴムストリップＧＳのクリープが防止され、ひいては運転再開時のゴムストリップＧＳの破断が抑制される。
【００４３】
本実施形態のカレンダー圧緩和処理では、運転動作が停止されても、カレンダー圧は０にはならず、それよりも大きく設定される。このため、カレンダーロール８ａ、８ｂ間に位置するゴムストリップＧＳの厚さが、通常運転の圧延時に比べて著しく大きくなることもない。したがって、運転が再開されても、ゴムストリップＧＳに厚さが大きく変化する部分が生じるのを防止できる。これは、精度の良い断面形状のゴム部材を成形するのに役立つ。好ましくは、カレンダー圧緩和処理において、最小のカレンダー圧は、通常圧延時のカレンダー圧の１０％以上、より好ましくは２０％以上とされる。
【００４４】
以上のように、本実施形態のゴムストリップの製造装置１及び方法によれば、断続的に装置が運転されても、ゴムストリップＧ２の切断を抑制できる。即ち、本発明によれば、安定して断続的にゴムストリップＧＳを製造することができる。
【００４５】
カレンダー圧緩和処理は、各運転動作が停止された時刻Ｓ１から直ちに行われても良いが、図４の例のように、遅延させることもできる。好ましくは、カレンダー圧緩和処理は、各運転動作が停止された後、緩和処理が開始されるまでの時間である遅延時間Ａは、３分以下であるのが望ましい。もし、遅延時間Ａが、３分を超えると、カレンダーロール８ａ、８ｂで挟まれているゴムストリップＧＳにクリープが発生するおそれがある。クリープが発生する時間は、ゴムの配合によっても異なるが、特に好ましくは、遅延時間Ａは２分以下で定められる。
【００４６】
図４のカレンダー圧緩和処理の実施形態では、カレンダー圧は、運転停止後、遅延時間Ａの間は１００％であるが、その後、通常圧延時の１０％まで漸減される。そして、この状態が、運転再開の時刻Ｓ１まで維持される。また、調整手段４は、各運転動作が、停止された後、再開されたときには、カレンダー圧を、通常の圧延時の値（１００％）へと漸増させる。これにより、運転再開とほぼ同時に精度良くゴムストリップＧＳが成形される。
【００４７】
図５には、カレンダー圧緩和処理の他の実施形態が示されている。
この実施形態のカレンダー圧緩和処理は、カレンダー圧を、予め定めた第１の圧力Ｐ１まで漸減させて維持する第１の工程と、第１の圧力Ｐ１を予め定めた第２の圧力Ｐ２までさらに漸減させて維持する第２の工程とを含んでいる。この実施形態では、第１の圧力Ｐ１は、通常の圧延時のカレンダー圧の５０％であり、第２の圧力Ｐ２は、同１０％である。
【００４８】
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。
【実施例】
【００４９】
図１に示したゴムストリップの製造装置を使用して、表１の仕様に基づいたゴムストリップの製造が行われ、安定して断続的にゴムストリップを製造することができるか否かがテストされた。テストは、ゴムストリップが安定して製造された後、５分間運転を停止させた、その後、再び運転を再開したときのゴムストリップの厚さ及び破断の有無が調べられた。各ゴムストリップの目標寸法は、いずれも厚さ１．０mm、幅２０mmの断面矩形状であり、トレッドゴム用のゴム配合が用いられた。テストの結果は、表１に示される。
【００５０】
【表１】
2014054804.tif 000003
【００５１】
テストの結果、実施例の方法では、いずれも運転を再開した後、ゴムストリップの厚さが安定しており、破断にも至らなかった。
【符号の説明】
【００５２】
１  ゴムストリップの製造装置
２  ゴム押出機
３  カレンダロール手段
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
ＧＳ    ゴムストリップ
Ｇ      ゴム
【図１】
2014054804.tif 000004
【図２】
2014054804.tif 000005
【図３】
2014054804.tif 000006
【図４】
2014054804.tif 000007
【図５】
2014054804.tif 000008
【図６】
2014054804.tif 000009