(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
押出機から押出したゴム部材を連続させたまま、バッファ部を通じて後工程に供給するゴム部材の押出供給方法において、押出機のヘッド圧力と押出機の押出口の前方に配置した引出しロールの引出し速度との関係による押出したゴム部材の断面形状変化を予め把握して、前記ヘッド圧力および引出し速度を複数段階に設定しておき、ゴム部材のバッファ部での貯留量に基づいて、前記複数段階のうちから１つのヘッド圧力および引出し速度を選択して、前記ヘッド圧力および引出し速度を変化させてゴム部材の供給速度を変化させ、ゴム部材の断面形状を一定に保ちながら、後工程の要求速度に合わせて供給するようにしたゴム部材の押出供給方法。
【請求項２】
ゴム部材の押出機と、この押出機と後工程との間に配置され、押出したゴム部材を連続させたまま貯留するバッファ部とを備えたゴム部材の押出供給装置において、前記押出機の押出口の前方に配置した引出しロールと、押出したゴム部材のバッファ部での貯留量を検知するセンサと、前記押出機の駆動および前記引出しロールの駆動を制御し、前記センサの検知信号が入力される制御装置とを設け、この制御装置にゴム部材の後工程への供給速度に応じてゴム部材の断面形状を一定に保つ押出機のヘッド圧力と引出しロールの引出し速度との組み合わせを複数段階に設定して予め入力しておき、前記センサの検知信号に基づいて、この予め入力したヘッド圧力と引出し速度との組み合わせのうちから１つのヘッド圧力および引出し速度を選択して、前記ヘッド圧力および引出し速度を変化させることによりゴム部材の供給速度を変化させてゴム部材を後工程に供給する構成にしたゴム部材の押出供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゴム部材の押出供給方法および装置に関し、さらに詳しくは、押出したゴム部材の断面形状を変化させることなく、バッファ部での貯留量を抑制しつつ、後工程の要求速度に応じて、押出したゴム部材を連続させて供給できるゴム部材の押出供給方法および装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
タイヤやその他のゴム製品等の生産工程では、押出機により押出した所定の断面形状のゴム部材が、成形材料として使用されている。ここで、押出したゴム部材を連続させたまま、直接、後工程に供給すると生産効率を向上させることができるが、後工程の生産サイクルの変更等によってゴム部材に対する要求速度が変化しても、連続的にゴム部材を供給する必要がある。そこで、このような生産ラインでは、ある程度の量の押出したゴム部材を貯留するバッファ部を設けて、後工程の要求速度が変化しても、途切れることなくゴム部材を供給できるようにしている。しかしながら、後工程のゴム部材に対する要求速度の変化が大きい程、バッファ部での貯留量を増大しなければならず、ゴム部材の貯留量を少なくしてバッファ部をコンパクトにすることは困難であった。
【０００３】
また、予定した変更時間の間に、カレンダーロール機の送り出し速度を変更させるとともに、ゴム押出機の運転速度を変更させて押出したゴムシートの寸法を一定に保つ方法が提案されている(特許文献１参照)。ゴム押出機の運転速度の変化と押出されるゴム量との変化にはタイムラグがあるので、単純にカレンダーロール機の送り出し速度と、ゴム押出機の運転速度とを直線的に変化させると、ゴム量の過不足が生じてゴムシートの寸法にばらつきが生じる。そこで、引用文献１の発明では、このタイムラグの問題を解消するために、カレンダーロール機の送り出し速度の変化を、押出されるゴム量の変化曲線に合わせるようにしている。
【０００４】
一方で、押出したゴム部材は、押出し後にシュリンクするなど寸法変化が生じ、これにはヘッド圧力が大きく影響している。しかしながら、引用文献１の発明では、ゴム押出機の運転速度（押出速度）は考慮されていても、ヘッド圧力は考慮されていなかった。即ち、断面積が異なる様々なゴム部材を押出す際に、ヘッド圧力が異なる場合であっても押出速度が同じであれば、同じ制御を行なうようになっていた。そのため、押出したゴム部材の寸法安定性を十分に確保することができないという問題があった。
【特許文献１】特開２００４−２４６８４０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、押出したゴム部材の断面形状を変化させることなく、バッファ部での貯留量を抑制しつつ、後工程の要求速度に応じて、押出したゴム部材を連続させて供給できるゴム部材の押出供給方法および装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため本発明のゴム部材の押出供給方法は、押出機から押出したゴム部材を連続させたまま、バッファ部を通じて後工程に供給するゴム部材の押出供給方法において、押出機のヘッド圧力と押出機の押出口の前方に配置した引出しロールの引出し速度との関係による押出したゴム部材の断面形状変化を予め把握して、前記ヘッド圧力および引出し速度を複数段階に設定しておき、ゴム部材のバッファ部での貯留量に基づいて、前記複数段階のうちから１つのヘッド圧力および引出し速度を選択して、前記ヘッド圧力および引出し速度を変化させてゴム部材の供給速度を変化させ、ゴム部材の断面形状を一定に保ちながら、後工程の要求速度に合わせて供給するようにしたことを特徴とするものである。
【０００８】
また、本発明のゴム部材の押出供給装置は、ゴム部材の押出機と、この押出機と後工程との間に配置され、押出したゴム部材を連続させたまま貯留するバッファ部とを備えたゴム部材の押出供給装置において、前記押出機の押出口の前方に配置した引出しロールと、押出したゴム部材のバッファ部での貯留量を検知するセンサと、前記押出機の駆動および前記引出しロールの駆動を制御し、前記センサの検知信号が入力される制御装置とを設け、この制御装置にゴム部材の後工程への供給速度に応じてゴム部材の断面形状を一定に保つ押出機のヘッド圧力と引出しロールの引出し速度との組み合わせを複数段階に設定して予め入力しておき、前記センサの検知信号に基づいて、この予め入力したヘッド圧力と引出し速度との組み合わせのうちから１つのヘッド圧力および引出し速度を選択して、前記ヘッド圧力および引出し速度を変化させることによりゴム部材の供給速度を変化させてゴム部材を後工程に供給する構成にしたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、押出機のヘッド圧力と引出しロールの引出し速度との関係による押出したゴム部材の断面形状変化を予め把握して、ゴム部材の後工程への供給速度に応じてゴム部材の断面形状を一定に保つ押出機のヘッド圧力と引出しロールの引出し速度との組み合わせを制御装置に予め入力しておき、ゴム部材のバッファ部での貯留量を検知するセンサの検知信号を制御装置に入力し、この検知信号に基づいて押出機の駆動および引出しロールの駆動を制御して、予め入力したヘッド圧力と引出し速度との組み合わせに設定して、ゴム部材の供給速度を変化させるので、後工程の要求速度が変化しても、押出したゴム部材の断面形状を安定して一定に保つことができる。
【００１０】
そして、このゴム部材の供給速度の変化は、ゴム部材のバッファ部での貯留量に基づいて行なうので、バッファ部での貯留量を抑制しつつ、後工程の要求速度に応じて、押出したゴム部材を連続させて供給することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明のゴム部材の押出供給方法および装置を図に示した実施形態に基づいて説明する。
【００１２】
図１に例示するように、本発明のゴム部材の押出供給装置１（以下、供給装置１という）は、ゴム部材Ｒの押出機２と、この押出機２と成形ドラム１３との間に配置されたバッファ部９とを備えている。成形ドラム１３では、押出したゴム部材Ｒを用いて成形作業を行なうので、押出機２による押出工程に対して、成形ドラム１３による成形工程は後工程になる。
【００１３】
押出機２は、電動モータ等の押出駆動部３の駆動によって回転するスクリュー軸３ａを内設し、先端のヘッド４には、所定形状に形成された押出口５が設けられている。ホッパ部６に投入されたゴム材料は、スクリュー軸３ａにより前方に送られて押出口５から所定の断面形状になって連続的にゴム部材Ｒとして押出される。
【００１４】
押出口５の前方近傍には、引出しロール８が設置されている。引出しロール８は、電動モータ等のロール駆動部８ａの駆動によって回転する。ロール駆動部８および押出駆動部３の駆動は、制御装置１１によって制御される。引出しロール８の前方にはゴム部材Ｒを所定幅に切断する一対のスリットローラ７が設置されている。
【００１５】
バッファ部９は、支柱９ｂに取付けられた複数の支持ローラ９ａと、支持ローラ９ａにゴム部材Ｒを誘導するガイド９ｃとを有している。これら支持ローラ９に押出したゴム部材Ｒを連続させたまま弛ませて架け渡すことによって、ある程度の量のゴム部材Ｒがバッファ部９に貯留される。
【００１６】
支柱９ｂには、異なる高さ位置に３つのセンサ１０ａ、１０ｂ、１０ｃが固定されている。このセンサ１０ａ、１０ｂ、１０ｃが、それぞれの高さ位置でのゴム部材Ｒの有無を検知し、その検知信号は制御装置１１に入力されるようになっている。これにより、センサ１０ａ、１０ｂ、１０ｃの検知信号に基づいて、バッファ部９でのゴム部材Ｒの貯留量を検知することができる。支持ローラ９ａ、センサ１０ａ、１０ｂ、１０ｃの数は特に限定されるものではない。制御装置１１には、ヘッド圧力を検知する圧力センサおよび引出しローラ８による引出し速度を検知する速度センサの検知信号が入力されるようになっている。
【００１７】
この供給装置１では、押出機２により押出したゴム部材Ｒは、引出しロール８によって所定の引出し速度Ｖで引き出されて、連続したままの状態でバッファ部９に搬送される。バッファ部９に搬送されたゴム部材Ｒは、一時的に貯留された後、サービサー１２を通じて成形ドラム１３に供給される。このようにして、押出機２から押出したゴム部材Ｒは、バッファ部９を通じて連続したままの状態で、直接、後工程の成形ドラム１３に供給される。尚、押出口５の断面積が一定であれば、押出口５からのゴム部材Ｒの押出速度とヘッド圧力Ｐとは比例関係にあり、押出口５の断面積は既知であるので、ヘッド圧力Ｐを制御することによって、押出口５からのゴム部材Ｒの押出速度を制御することができる。
【００１８】
押出したゴム部材Ｒの寸法は、押出機２のヘッド圧力Ｐおよび引出しロール８の引出し速度Ｖに大きく影響を受ける。そこで、事前測定等によって、様々な押出し断面積（断面形状）、様々な種類のゴム材料について、ヘッド圧力Ｐと引出し速度Ｖとの関係による押出したゴム部材Ｒの断面形状変化を予め把握しておく。例えば、図２に例示するように、押出したゴム部材Ｒの後工程への供給速度に応じてゴム部材Ｒの断面形状を一定に保つことができるヘッド圧力Ｐと引出し速度Ｖとの関係を示す直線（或いは曲線）Ｃを把握しておく。
【００１９】
そして、制御装置１１には、この把握したデータに基づいて、押出したゴム部材Ｒの後工程への様々な供給速度に対して、ゴム部材Ｒの断面形状を一定に保つことができるヘッド圧力Ｐと引出し速度Ｖとの組み合わせを予め入力しておく。ここで、ゴム部材Ｒの断面形状を一定に保つことができるヘッド圧力Ｐおよび引出し速度Ｖの組み合わせを複数段階に設定して、制御装置１１にこの組み合わせを入力しておく。図２では、ある押出し断面積（断面形状）で、ある種類のゴム材料を押出す際の、ヘッド圧力Ｐと引出し速度Ｖの組み合わせとして、Ｐ１とＶ１、Ｐ２とＶ２、Ｐ３とＶ３の３段階が設定されている。
【００２０】
以下、供給装置１を用いたゴム部材の押出供給方法を説明する。
【００２１】
図１に例示するように、成形ドラム１３での後工程の生産サイクルに対して、ゴム部材Ｒを連続させたまま供給するに際して、バッファ部９には、例えば、基準貯留量として、後工程の１サイクルで使用される量のゴム部材Ｒが貯留される。後工程では、同一の生産サイクルであっても、一時的な緊急停止や作業者の作業効率の差異によって、ゴム部材Ｒに対する要求速度が変化する。もちろん、仕様の異なる製品を製造するために、異なる生産サイクルになれば、ゴム部材Ｒに対する要求速度が変化する。この後工程の要求速度の変化に対応して、バッファ部９におけるゴム部材Ｒの貯留量にも変化が生じる。
【００２２】
本発明では、バッファ部９に設けたそれぞれのセンサ１０ａ、１０ｂ、１０ｃがゴム部材Ｒの有無を検知し、その検知信号に基づいて制御装置１１によってバッファ部９におけるゴム部材Ｒの貯留量が算出される。この算出された貯留量と予め設定された基準貯留量とが比較演算され、基準貯留量を超えている場合には、貯留量を減らすように制御され、基準貯留量に満たない場合には、貯留量を増やすように制御される。
【００２３】
ゴム部材Ｒの貯留量を減らす際には、押出機２から押出したゴム部材Ｒの供給速度を遅くする。一方、ゴム部材Ｒの貯留量を増やす際には、押出機２から押出したゴム部材Ｒの供給速度を速くする。このようにして、自動的にバッファ部９でのゴム部材Ｒの貯留量がほぼ一定量（基準貯留量）に保たれる。したがって、後工程のゴム部材Ｒに対する要求速度が変化しても、バッファ部９での貯留量を抑制することが可能になり、バッファ部９をコンパクトな構成にすることができる。
【００２４】
押出したゴム部材Ｒの供給速度の変化は、ゴム部材Ｒの断面形状を変化させないように、ヘッド圧力Ｐと引出し速度Ｖを変化させることによって行なう。例えば、上段位置のセンサ１０ａのみがゴム部材Ｒが有ると検知した場合は、貯留量が不足しているので、高圧のヘッド圧力Ｐ３と高速の引出し速度Ｖ３との組み合わせの設定になるように制御装置１１が押出駆動部３およびロール駆動部８ａを制御する。上段位置のセンサ１０ａおよび中段位置のセンサ１０ｂのみがゴム部材Ｒが有ると検知した場合は、貯留量が適切なので、通常のヘッド圧力Ｐ２と中速の引出し速度Ｖ２との組み合わせに設定にする。すべてのセンサ１０ａ、１０ｂ、１０ｃがゴム部材Ｒが有ると検知した場合は、貯留量が過剰なので、低圧のヘッド圧力Ｐ１と低速の引出し速度Ｖ１との組み合わせに設定する。
【００２５】
ゴム部材Ｒの供給速度を変化させる際に、ヘッド圧力Ｐと引出し速度Ｖを同一のタイミングで変化させると、引出し速度Ｖの変化が先行してゴム部材Ｒの断面形状に変化が生じる。そこで、引出し速度Ｖを変化させるタイミングを相対的に遅らせるようにして、ゴム部材Ｒの断面形状を一定に保つようにする。
【００２６】
このようにヘッド圧力Ｐと引出し速度Ｖを変化させるので、断面積が異なる様々なゴム部材を押出す際にも、押出したゴム部材Ｒの断面形状を変化させることなく、後工程の要求速度に応じて、ゴム部材Ｒを連続させて供給することが可能になる。即ち、後工程のゴム部材Ｒに対する要求速度が変化しても、ゴム部材Ｒの断面形状を安定して一定に保ちながら、過不足なく連続したゴム部材Ｒを後工程に供給することができる。
【００２７】
本発明では、例えば、目標ヘッド圧力および目標引出し速度と、これらに到達するまでの到達時間とを設定し、ヘッド圧力Ｐ、引出し速度Ｖをそれぞれ目標ヘッド圧力、目標引出し速度まで変化させる際の単位時間当たりの変化量を目標値として設定することもできる。そして、ヘッド圧力Ｐと引出し速度Ｖを変化させる際に、到達時間を細分化して、この細分化した微小時間ごとに、目標値と現在の変化量とを比較して、多段階的にヘッド圧力Ｐおよび引出し速度Ｖを変化させることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明のゴム部材の押出供給装置を例示する側面図である。
【図２】ゴム部材の断面形状を一定に保つヘッド圧力と引出し速度との関係を例示するグラフ図である。
【符号の説明】
【００２９】
１  ゴム部材の押出供給装置
２  押出機
３  押出駆動部
３ａ  スクリュー軸
４  ヘッド
５  押出口
６  ホッパ部
７  スリットローラ
８  引出しロール
８ａ  ロール駆動部
９  バッファ部
９ａ  支持ローラ
９ｂ  支柱
９ｃ  ガイド
１０ａ、１０ｂ、１０ｃ  センサ
１１  制御装置
１２  サービサー
１３  成形ドラム
Ｒ  ゴム部材
【図１】
0005239528.tif 000002
【図２】
0005239528.tif 000003