(57)【要約】【課題】回転体の回転速度、ストリップ供給手段のストリップ供給速度及びロールの回転速度が安定しにくい非定常状態における、ストリップの破断や余分なゴムの吐出等の不具合の発生を抑制したタイヤ部材の成型装置等を提供する。【解決手段】この発明のタイヤ部材の成型装置１は、回転体２、ストリップ供給手段３、一対のロール４ａ，４ｂ及び速度制御手段５とを具え、速度制御手段５は、回転体２の回転速度Ｖ１、ストリップ供給手段３のストリップ供給速度Ｖ２及びロール４ａ，４ｂの回転速度Ｖ３が非定常状態であるストリップ貼付け期間にて、ストリップ６を適正に貼り付けることができたときの、各速度Ｖ１〜Ｖ３の経時的変化をそれぞれ算出し、前記非定常状態でストリップ６を貼り付ける間、この算出した結果に基づいて、回転体２の回転速度Ｖ１、ストリップ供給手段３のストリップ供給速度Ｖ２及びロール４ａ，４ｂの回転速度Ｖ３を制御することを特徴とする。【選択図】　　　　図１
2004017621.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状又はトロイド状の外面をもつ回転体と、
該回転体に対しリボン状ストリップを供給するストリップ供給手段と、
回転体に対向して位置し、ストリップ供給手段から供給された前記ストリップを回転体に向かって搬送し、かつ回転体の外面上に前記ストリップを押圧しながららせん状に貼り付ける一対のロールと、
回転体の回転速度、ストリップ供給手段のストリップ供給速度及びロールの回転速度を制御する速度制御手段と、
を具えるタイヤ部材の成型装置において、
速度制御手段は、回転体の回転速度、ストリップ供給手段のストリップ供給速度及びロールの回転速度が非定常状態であるストリップ貼付け期間にて、ストリップを適正に貼り付けることができたときの、回転体の回転速度、ストリップ供給手段のストリップ供給速度及びロールの回転速度の経時的変化をそれぞれ算出し、前記非定常状態でストリップを貼り付ける間、この算出した結果に基づいて、回転体の回転速度、ストリップ供給手段のストリップ供給速度及びロールの回転速度を制御することを特徴とするタイヤ部材の成型装置。
【請求項２】
非定常状態であるストリップ貼付け期間は、貼付け開始時を含む貼付け初期及び貼付け終了時を含む貼付け末期のうちの少なくとも一の期間である請求項１記載のタイヤ部材の成形装置。
【請求項３】
速度制御手段は、非定常状態であるストリップ貼付け期間にて、ストリップを適正に貼り付けることができたときの、回転体の回転速度、ストリップ供給手段のストリップ供給速度及びロールの回転速度の経時的変化をそれぞれ算出する演算手段と、演算手段によって算出した結果に基づいて、回転体の回転速度、ストリップ供給手段のストリップ供給速度及びロールの回転速度を適正に制御するコントローラとを有する請求項１又は２記載のタイヤ部材の成型装置。
【請求項４】
速度制御手段は、回転体の回転速度をＶ１、ストリップ供給手段のストリップ供給速度をＶ２、及びロールの回転速度をＶ３とするとき、貼付け開始時を含む貼付け初期にて、Ｖ１＝Ｖ３でかつＶ２／Ｖ３比が漸減する関係を満たす加速パターンで制御する請求項２又は３記載のタイヤ部材の成型装置。
【請求項５】
速度制御手段は、回転体の回転速度をＶ１、ストリップ供給手段のストリップ供給速度をＶ２、及びロールの回転速度をＶ３とするとき、貼付け終了時を含む貼付け末期にて、Ｖ１＝Ｖ３でかつＶ３＞Ｖ２の関係を満たす減速パターンで制御する請求項２、３又は４記載のタイヤ部材の成型装置。
【請求項６】
速度制御手段によって、回転体の回転速度、ストリップ供給手段のストリップ供給速度及びロールの回転速度を制御しながら、ストリップ供給手段から一対のロールを介して回転体上にリボン状ストリップを搬送し、回転体の外面上にロールでストリップを押圧しながららせん状に貼り付けるタイヤ部材の成型方法において、
速度制御手段は、回転体の回転速度、ストリップ供給手段のストリップ供給速度及びロールの回転速度が非定常状態であるストリップ貼付け期間にて、ストリップを適正に貼り付けることができたときの、回転体の回転速度、ストリップ供給手段のストリップ供給速度及びロールの回転速度の経時的変化をそれぞれ算出し、前記非定常状態でストリップを貼り付ける間、この算出した結果に基づいて、回転体の回転速度、ストリップ供給手段のストリップ供給速度及びロールの回転速度を制御することを特徴とするタイヤ部材の成型方法。
【請求項７】
速度制御手段は、演算手段とコントローラを有し、演算手段が非定常状態であるストリップ貼付け期間にて、ストリップを適正に貼り付けることができたときの、回転体の回転速度、ストリップ供給手段のストリップ供給速度及びロールの回転速度の経時的変化をそれぞれ算出し、算出した結果をコントローラに転送し、コントローラが、転送された算出結果に基づいて、回転体の回転速度、ストリップ供給手段のストリップ供給速度及びロールの回転速度を制御する請求項６記載のタイヤ部材の成型方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、特に貼付け開始時を含む貼付け初期や、貼付け終了時を含む貼付け末期のように、回転体の回転速度、ストリップ供給手段のストリップ供給速度及びロールの回転速度の速度バランスが安定しにくい非定常状態における、ストリップの破断や余分なゴムの吐出等の不具合の発生を有効に抑制したタイヤ部材の成型装置及び成型方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、タイヤ成型工程での拡径変形をできるだけ小さくしてユニフォミティ等の製品タイヤの品質を向上させるため、インナーライナー、ビードフィラー、サイドゴム、トレッドゴム等のタイヤ部材を個別に準備することなく、製品タイヤの内面形状と近似した外面形状を有する剛体コアの上にリボン状ストリップをロールで押圧しながららせん状に複数周回巻回して所定のタイヤ部材の形状が得られるまで積層し、生タイヤを形成し、この生タイヤを剛体コアとともに、加硫成型することによってタイヤを製造する、いわゆるコア成型法が提案されている。
【０００３】
コア成型法において剛体コアにリボン状ストリップを貼り付ける場合、回転体、例えば剛体コアの回転速度、ストリップ供給手段、例えば押出し機のストリップ供給速度、及びロールの回転速度をそれぞれ制御する必要があるが、従来は、これらの速度を、貼付け開始時から貼付け終了時にわたる全貼付け期間において、一定の速度バランスで制御するのが一般的であった。
【０００４】
しかしながら、剛体コアの回転速度、押出し機のストリップ供給速度及びロールの回転速度を一定の速度バランスで制御するように設定した場合であっても、それぞれの駆動手段、例えばモータの性能、特に加速時（モータ作動時）や減速時（モータ停止時）の応答速度（感度）が異なることが多いため、実際には、貼付け開始時を含む貼付け初期や、貼付け終了時を含む貼付け末期のような場合のような非定常状態では、剛体コアの回転速度、押出し機のストリップ供給速度及びロールの回転速度の速度バランスが崩れている場合が多く、かかる場合には、ストリップを回転体の外面上に適正な貼付けが行わえないおそれがあった。
【０００５】
特に、貼付け効率の向上等のため、高速にて剛体コアの外面上にリボン状ストリップの貼付けを行った場合、貼付け開始時を含む貼付け初期には、押出し機から押出されるリボン状ストリップの押出し速度が、そのストリップを貼り付ける回転体の回転速度に対する速度バランスの値よりもかなり遅くなりがちであるため、押出し機の口金から押し出されたリボン状ストリップが口金と貼付ロール間で破断が発生することがあり、また、貼付け終了時を含む貼付け末期のようにリボン状ストリップの貼付けを急停止すると、押出し機から押出されるリボン状ストリップの押出し速度が、そのストリップを貼り付ける回転体の回転速度に対する速度バランスの値よりもかなり速くなりがちであるため、押出し機のヘッド内の残圧により余分なゴムが吐出されやすく、かかる余分なゴムを別途手作業等で取り除く必要がある等の種々の不具合が生じた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
この発明の目的は、回転体の回転速度、ストリップ供給手段のストリップ供給速度及びロールの回転速度の速度バランスの適正化を図ることにより、特に貼付け開始時を含む貼付け初期及び貼付け終了時を含む貼付け末期のように、回転体の回転速度、ストリップ供給手段のストリップ供給速度及びロールの回転速度が安定しにくい非定常状態における、ストリップの破断や余分なゴムの吐出等の不具合の発生を有効に抑制したタイヤ部材の成型装置及び成型方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明のタイヤ部材の成型装置は、円筒状又はトロイド状の外面をもつ回転体と、該回転体に対しリボン状ストリップを供給するストリップ供給手段と、回転体に対向して位置し、ストリップ供給手段から供給された前記ストリップを回転体に向かって搬送し、かつ回転体の外面上に前記ストリップを押圧しながららせん状に貼り付ける一対のロールと、回転体の回転速度、ストリップ供給手段のストリップ供給速度及びロールの回転速度を制御する速度制御手段とを具えるタイヤ部材の成型装置において、速度制御手段は、回転体の回転速度、ストリップ供給手段のストリップ供給速度及びロールの回転速度が非定常状態であるストリップ貼付け期間にて、ストリップを適正に貼り付けることができたときの、回転体の回転速度、ストリップ供給手段のストリップ供給速度及びロールの回転速度の経時的変化をそれぞれ算出し、前記非定常状態でストリップを貼り付ける間、この算出した結果に基づいて、回転体の回転速度、ストリップ供給手段のストリップ供給速度及びロールの回転速度を制御することにある。
【０００８】
尚、ここでいう「非定常状態であるストリップ貼付け期間」は、貼付け開始時を含む貼付け初期及び貼付け終了時を含む貼付け末期のうちの少なくとも一の期間を意味する。
【０００９】
また、速度制御手段は、非定常状態であるストリップ貼付け期間にて、ストリップを適正に貼り付けることができたときの、回転体の回転速度、ストリップ供給手段のストリップ供給速度及びロールの回転速度の経時的変化をそれぞれ算出する演算手段と、演算手段によって算出した結果に基づいて、回転体の回転速度、ストリップ供給手段のストリップ供給速度及びロールの回転速度を適正に制御するコントローラとを有することが好ましい。
【００１０】
さらに、速度制御手段は、回転体の回転速度をＶ１、ストリップ供給手段のストリップ供給速度をＶ２、及びロールの回転速度をＶ３とするとき、貼付け開始時を含む貼付け初期にて、Ｖ１＝Ｖ３でかつＶ２／Ｖ３比が漸減する関係を満たす加速パターンで制御すること、及び／又は、貼付け終了時を含む貼付け末期にて、Ｖ１＝Ｖ３でかつＶ３＞Ｖ２の関係を満たす減速パターンで制御することが好ましい。特に、貼付け開始時を含む貼付け初期では、Ｖ２／Ｖ３比を、１から定常状態の適正なＶ２／Ｖ３比へ漸減するように設定して、前記ストリップに適正なテンションをかけながら回転体の外面上に貼り付けることが好ましい。尚、定常状態の適正なＶ２／Ｖ３比は、貼り付けるリボン状ストリップの種類（例えばストリップの寸法、ゴム質、押出し機のゴム吐出温度等）によっても異なるが、０．３〜０．７の範囲であることが好適である。
【００１１】
この発明のタイヤ部材の成型方法は、速度制御手段によって、回転体の回転速度、ストリップ供給手段のストリップ供給速度及びロールの回転速度を制御しながら、ストリップ供給手段から一対のロールを介して回転体上にリボン状ストリップを搬送し、回転体の外面上にロールでストリップを押圧しながららせん状に貼り付けるタイヤ部材の成型方法において、速度制御手段は、回転体の回転速度、ストリップ供給手段のストリップ供給速度及びロールの回転速度が非定常状態であるストリップ貼付け期間にて、ストリップを適正に貼り付けることができたときの、回転体の回転速度、ストリップ供給手段のストリップ供給速度及びロールの回転速度の経時的変化をそれぞれ算出し、前記非定常状態でストリップを貼り付ける間、この算出した結果に基づいて、回転体の回転速度、ストリップ供給手段のストリップ供給速度及びロールの回転速度を制御することにある。
【００１２】
また、速度制御手段は、演算手段とコントローラを有し、演算手段が非定常状態であるストリップ貼付け期間にて、ストリップを適正に貼り付けることができたときの、回転体の回転速度、ストリップ供給手段のストリップ供給速度及びロールの回転速度の経時的変化をそれぞれ算出し、算出した結果をコントローラに転送し、コントローラが、転送された算出結果に基づいて、回転体の回転速度、ストリップ供給手段のストリップ供給速度及びロールの回転速度を制御することが好ましい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態の一例を図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、この発明に従うタイヤ部材の成型装置１の一例を示したものである。
【００１４】
図１に示すタイヤ部材の成型装置１は、回転体２、ストリップ供給手段３、一対のロール４ａ、４ｂ、及び速度制御手段５とで主に構成されている。図２は、回転体２、ストリップ供給手段３および一対のロール４ａ、４ｂの位置関係およびリボン状ゴムストリップの貼付け状態を説明するために示したものである。
【００１５】
回転体２は、円筒状又はトロイド状の外面をもち、図１ではハードコア製法の例として剛体コアである場合を示してあるが、生ケース、生タイヤ、ブラダー、成型ドラム等のように、円筒状又はトロイド状の外面をもつ回転体であればよく、特に限定はしない。
【００１６】
ストリップ供給手段３は、該回転体２に対しリボン状ゴムストリップ６を供給するためのものであり、図１では、口金３ａから所定の断面形状のゴムを押出すことによってリボン状ストリップ６を供給する押出し機３、特にスクリューモータ制御タイプの押出し機である場合を示してあるが、ピストン送りスピード制御タイプの押出し機や、スクリューとギヤモータ制御タイプの押出し機でもよく、特に限定はしない。例えば、予め作製したリボン状ストリップをらせん状に複数周回螺旋巻回してコイル状部材としてこのコイル状部材からリボン状ストリップを供給してもよい。
【００１７】
一対のロール４ａ、４ｂは、回転体２に対向して位置し、ストリップ供給手段３から供給された前記ストリップ６を回転体２に向かって搬送するとともに、これらのロール４ａ、４ｂのうちのいずれか１本のロール４ａは、回転体２の外面上に前記ストリップ６を押圧しながららせん状に貼り付けるように配設する。
【００１８】
速度制御手段５は、回転体２の回転速度Ｖ１、ストリップ供給手段３のストリップ供給速度Ｖ２及びロール４ａ、４ｂの回転速度Ｖ３を制御する。
【００１９】
尚、回転体２の回転、ストリップ供給手段３のストリップ供給、及びロール４ａ、４ｂの回転させる方法としては、回転体２、ストリップ供給手段３及びロール４ａ、４ｂのそれぞれに接続した駆動手段、例えば電動モータを用いればよい。
【００２０】
この発明の構成上の主な特徴は、回転体２の回転速度Ｖ１、ストリップ供給手段３のストリップ供給速度Ｖ２及びロール４ａ、４ｂの回転速度Ｖ３の速度バランスの適正化を図ることにあり、より具体的には、速度制御手段５は、回転体２の回転速度Ｖ１、ストリップ供給手段３のストリップ供給速度Ｖ２及びロール４ａ、４ｂの回転速度Ｖ３が非定常状態であるストリップ貼付け期間、例えば、貼付け開始時を含む貼付け初期及び貼付け終了時を含む貼付け末期のうちの少なくとも一の期間にて、ストリップ６を適正に貼り付けることができたときの、回転体２の回転速度Ｖ１、ストリップ供給手段３のストリップ供給速度Ｖ２及びロール４ａ、４ｂの回転速度Ｖ３の経時的変化をそれぞれ算出し、前記非定常状態でストリップ６を貼り付ける間、この算出した結果に基づいて、回転体２の回転速度Ｖ１、ストリップ供給手段３のストリップ供給速度Ｖ２及びロール４ａ、４ｂの回転速度Ｖ３を制御することにある。
【００２１】
そして、上記構成を採用することにより、回転体の回転速度、ストリップ供給手段のストリップ供給速度及びロールの回転速度が安定しにくい上記非定常状態における、ストリップの破断や余分なゴムの吐出等の不具合の発生を有効に抑制することができる。
【００２２】
また、速度制御手段５は、演算手段７とコントローラ８とで主に構成されている。
【００２３】
演算手段７は、例えば図１に示すようなコンピューターは、非定常状態であるストリップ貼付け期間にて、ストリップ６を適正に貼り付けることができたときの、回転体２の回転速度Ｖ１、ストリップ供給手段３のストリップ供給速度Ｖ２及びロール４ａ、４ｂの回転速度Ｖ３の経時的変化をそれぞれ算出する。
【００２４】
コントローラー８は、演算手段７と、演算手段７によって算出した結果に基づいて、回転体２の回転速度Ｖ１、ストリップ供給手段３のストリップ供給速度Ｖ２及びロール４ａ、４ｂの回転速度Ｖ３を適正に制御する。尚、図１では、回転体２、ストリップ供給手段３及びロール４ａ、４ｂのそれぞれにコントローラー８ａ、８ｂ、８ｃを独立して設けた場合を示してあるが、１台のコントローラーだけで、回転体２の回転速度Ｖ１、ストリップ供給手段３のストリップ供給速度Ｖ２及びロール４ａ、４ｂの回転速度Ｖ３を制御してもよい。
【００２５】
速度制御手段５は、回転体の回転速度Ｖ１、ストリップ供給手段のストリップ供給速度Ｖ２及びロールの回転速度Ｖ３を所定の速度バランスになるように制御するが、速度バランスが定まらない非定常状態である貼付け開始時を含む貼付け初期における制御を、Ｖ１＝Ｖ３でかつＶ２／Ｖ３比が漸減する関係を満たす加速パターンで行えば、押出し機の口金から押し出されたリボン状ストリップが口金と貼付ロール間で破断するのを有効に防止することができる。
【００２６】
図３は、貼付け開始時を含む貼付け初期を、Ｖ１＝Ｖ３でかつＶ２／Ｖ３比が１から漸減する関係を満たす加速パターンで制御した場合のモータ回転数の経時的変化の一例を示したものである。
【００２７】
また、速度制御手段５は、速度バランスが定まらない非定常状態である貼付け終了時を含む貼付け末期における制御を、Ｖ１＝Ｖ３でかつＶ３＞Ｖ２の関係を満たす減速パターンで行えば、押出し機のヘッド内の圧力を十分に下げることができるので、余分なゴムが吐出されるのを有効に防止することができる。
【００２８】
図４は、貼付け終了時を含む貼付け末期を、Ｖ１＝Ｖ３でかつＶ３＞Ｖ２の関係を満たす減速パターンで制御した場合のモータ回転数の経時的変化の一例を示したものである。
【００２９】
尚、加速パターンや減速パターン等の算出方法は、ダイヤグラムから求めても、或いは、式によって求めてもよい。また、これらのパターンは、貼り付けるリボン状ストリップの種類（例えばストリップの寸法、ゴム質、押出し機のゴム吐出温度等）に応じて設定することができる。さらに、これらのパターンは、駆動手段、例えば電動モータの能力や、回転体の慣性力にて変更してもよい。
【００３０】
次に、この発明のタイヤ部材の成型方法の一例を以下で説明する。
まず、回転体２の回転速度Ｖ１、ストリップ供給手段３のストリップ供給速度Ｖ２及びロール４ａ、４ｂの回転速度Ｖ３を制御するため、速度制御手段５を構成する算出手段であるコンピューター７によって、回転体２の回転速度Ｖ１、ストリップ供給手段３のストリップ供給速度Ｖ２及びロール４ａ、４ｂの回転速度Ｖ３が非定常状態であるストリップ貼付け期間にて、ストリップ６を適正に貼り付けることができたときの、回転体２の回転速度Ｖ１、ストリップ供給手段３のストリップ供給速度Ｖ２及びロール４ａ、４ｂの回転速度Ｖ３の経時的変化をそれぞれ算出する。
【００３１】
次いで、コンピューター７によって算出した結果をコントローラ８ａ〜８ｃに転送し、コントローラ８ａ〜８ｃが、転送された算出結果に基づいて、、回転体２の回転速度Ｖ１、ストリップ供給手段３のストリップ供給速度Ｖ２及びロール４ａ、４ｂの回転速度Ｖ３を制御しながら、ストリップ供給手段３から一対のロール４ａ、４ｂを介して回転体２上にリボン状ストリップ６を搬送し、回転体２の外面上にロール４ａでストリップを押圧しながららせん状に貼り付けることによって、タイヤ部材を成型することができる。
【００３２】
そして、この発明に従う成型方法によってタイヤ部材を成型すれば、貼付け開始時を含む貼付け初期におけるストリップの破断の発生が皆無になり、また、貼付け終了時を含む貼付け末期における余分なゴムの吐出量を、従来の速度制御を行った従来の成型方法に比べて５０％程度減少させることができる。
【００３３】
上述したところは、この発明の実施形態の一例を示したにすぎず、請求の範囲において種々の変更を加えることができる。
【００３４】
【発明の効果】
この発明によれば、回転体の回転速度、ストリップ供給手段のストリップ供給速度及びロールの回転速度の速度バランスの適正化を図ることにより、特に貼付け開始時を含む貼付け初期及び貼付け終了時を含む貼付け末期のように、回転体の回転速度、ストリップ供給手段のストリップ供給速度及びロールの回転速度が安定しにくい非定常状態における、ストリップの破断や余分なゴムの吐出等の不具合の発生を有効に抑制したタイヤ部材の成型装置及び成型方法の提供が可能になった。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に従うタイヤ部材の成型装置の一例を示す概略図である。
【図２】図１に示す回転体、ストリップ供給手段及びロールの位置関係とリボン状ストリップの貼付け状態を説明するための概略側面図である。
【図３】貼付け開始時を含む貼付け初期を、Ｖ１＝Ｖ３でかつＶ２／Ｖ３比が１から漸減する関係を満たす加速パターンで制御した場合のモータ回転数の経時的変化の一例を示した図である。
【図４】貼付け終了時を含む貼付け末期を、Ｖ１＝Ｖ３でかつＶ３＞Ｖ２の関係を満たす減速パターンで制御した場合のモータ回転数の経時的変化の一例を示した図である。
【符号の説明】
１　タイヤ部材の成型装置
２　回転体（又は剛体コア）
３　リボン状ストリップの供給装置（又は押出機）
４ａ，４ｂ　ロール
５　速度制御手段
６　リボン状ストリップ
７　コンピューター
８，８ａ，８ｂ，８ｃ　コントローラ
【図１】
2004017621.tif 000003
【図２】
2004017621.tif 000004
【図３】
2004017621.tif 000005
【図４】
2004017621.tif 000006