(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、第１ゴム連続押出装置と、第２ゴム連続押出装置とを備えたストリップゴム連続押出システムであって、
前記第１ゴム連続押出装置は、
供給されるゴム材料を混練して押し出す第１押出機と、
この第１押出機から供給されるゴム材料の異物を除去するストレーナと、
第１のストリップゴムを押し出し成型する第１成型用口金とを備え、
前記第２ゴム連続押出装置は、
前記第１のストリップゴムが供給され、これを混練してストレーナを介さずに押し出す第２押出機と、
この第２押出機から供給されるゴム材料を第２成型用口金へと送り出すギヤーポンプとを備え、
前記第２成型用口金からタイヤ成型用に用いられる第２のストリップゴムが連続押し出しされることを特徴とするストリップゴム連続押出システム。
【請求項２】
前記第２ゴム連続押出装置は、タイヤ成型用の成形ドラムに対して直接ストリップゴムを供給できる位置に設けられることを特徴とする請求項１に記載のストリップゴム連続押出システム。
【請求項３】
少なくとも、第１ゴム連続押出装置と、第２ゴム連続押出装置とを用いたストリップゴム連続押出方法であって、
前記第１ゴム連続押出装置により行われる工程は、
供給されるゴム材料を第１押出機により混練して押し出す工程と、
この第１押出機から供給されるゴム材料の異物をストレーナにより除去する工程と、
第１のストリップゴムを第１成型用口金により押し出し成型する工程を有し、
前記第２ゴム連続押出装置により行われる工程は、
前記第１のストリップゴムが供給され、これを第２押出機により混練してストレーナを介さずに押し出す工程と、
この第２押出機から供給されるゴム材料をギヤーポンプにより第２成型用口金へと送り出す工程と、
前記第２成型用口金から、タイヤ成型用に用いられる第２のストリップゴムが連続押し出しされる工程とを有することを特徴とするストリップゴム連続押出方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、タイヤ成型に用いられるストリップゴムを連続押し出し成型することができるストリップゴム連続押出システム及びこのシステムを用いた方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
タイヤのトレッド部やサイドウォール部を構成するゴム層を成型する方法として、回転駆動される成形ドラム上に所定の断面形状を有する帯状のストリップゴムを供給する方法がある。この帯状のストリップゴムを成形ドラムのドラム軸（回転軸）方向に移動して、成形ドラムの外周上にストリップゴムを層状に巻き付けて、所定のプロファイルを有するゴム層を形成させる。
【０００３】
かかる帯状のストリップゴムを連続成型するためのゴム連続押出装置として、例えば、特開平５−１１６２００号公報に開示される精密押し出しシステムが知られている。このシステムに用いられるゴム連続押出装置は、概略的に図２に示されるが、供給されるゴム材料を混練して押し出す押出機１００と、この押出機１００から供給されるゴム材料の異物を除去するストレーナ１１と、このストレーナ１１により異物の除去されたゴム材料は、ギヤーポンプ１０１へと供給される。このギヤーポンプ１０１からゴム材料は定量送り出しされ、成型用口金１０２から所定の断面形状のストリップゴムが連続押し出し成型される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ストレーナ１１としては、金属メッシュやハニカム状金属板等により構成されており（図３参照）、このストレーナ１１をゴム材料が通過するときに、通過抵抗により温度が上昇する。さらに、ストレーナ１１を通過したゴム材料は、ギヤーポンプ１０１へと送られ、このギヤーポンプ１０１から成型用口金へと定量供給されるが、このギヤーポンプ１０１においてもゴム材料が圧縮作用を受けるため、ゴム材料の温度が上昇する方向になる。つまり、ゴム材料を最適な加工温度に設定するためには、ギヤーポンプ１０１の回転速度を上げることは難しい。ギヤーポンプ１０１の回転数を上げれば上げるほど、温度が上昇するからである。したがって、ギヤーポンプ１０１の回転数を上げることができないので、成型用口金１０２から押し出し成型されるストリップゴムの吐出量も上げることができず、生産効率が上がらない。
【０００５】
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その課題は、タイヤ成型用のストリップゴムを連続押し出し成型するにあたり、ゴム材料の温度上昇を抑制しつつ、ギヤーポンプの回転数を上げて吐出量を増やすことのできるストリップゴム連続押出システム及びこのシステムに用いられる方法を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本発明に係るストリップゴム連続押出システムは、
少なくとも、第１ゴム連続押出装置と、第２ゴム連続押出装置とを備えたストリップゴム連続押出システムであって、
前記第１ゴム連続押出装置は、
供給されるゴム材料を混練して押し出す第１押出機と、
この第１押出機から供給されるゴム材料の異物を除去するストレーナと、
第１のストリップゴムを押し出し成型する第１成型用口金とを備え、
前記第２ゴム連続押出装置は、
前記第１のストリップゴムが供給され、これを混練してストレーナを介さずに押し出す第２押出機と、
この第２押出機から供給されるゴム材料を第２成型用口金へと送り出すギヤーポンプとを備え、
前記第２成型用口金からタイヤ成型用に用いられる第２のストリップゴムが連続押し出しされることを特徴とするものである。
【０００７】
この構成によるシステムの作用・効果は、以下の通りである。まず、システムは、少なくとも、 第１・第２ゴム連続押出装置を備えている。第１ゴム連続押出装置は、第１の（前工程としての）ストリップゴムを成型するものである。すなわち、 第１押出機と、ストレーナと、第１成型用口金とを備えている。第１成型用口金から押し出し成型される第１のストリップゴムの形状は、次工程の第２ゴム連続押出装置へ供給するのに適した形状であればよい。上記前工程において、ストレーナにより異物は除去される。
【０００８】
第１ゴム連続押出装置により成型された第１のストリップゴムは、第２ゴム連続押出装置に供給される。第２ゴム連続押出装置は、第２押出機と、ギヤーポンプと、第２成型用口金とを備えているが、ストレーナが不要である。つまり、第２押出機により混練されたゴム材料は、ストレーナを介さずにギヤーポンプへと供給される。よって、ストレーナを通過するときの温度上昇がなく、ギヤーポンプの回転数を上げることができる。これにより、第２成型用口金からの第２のストリップゴムの吐出量も上げることができる。また、第２成型用口金から押出される第２のストリップゴムの形状は、タイヤ成型に適した形状になるようにされる。その結果、タイヤ成型用のストリップゴムを連続押し出し成型するにあたり、ゴム材料の温度上昇を抑制しつつ、ギヤーポンプの回転数を上げて吐出量を増やすことのできるストリップゴム連続押出システムを提供することができる。
【０００９】
なお、ストリップゴム連続押出システムを構成する第１ゴム連続押出装置と第２ゴム連続押出装置の設置台数については、特定の数値に限定されるものではない。
本発明の好適な実施形態として、前記第２ゴム連続押出装置は、タイヤ成型用の成形ドラムに対して直接ストリップゴムを供給できる位置に設けられるものがあげられる。
【００１０】
システムを第１・第２ゴム連続押出装置により分けて構成しているので、第２ゴム連続押出装置を従来よりも小型化することができる。そこで、第２ゴム連続押出装置を成形ドラムのできるだけ近傍に配置し、成形ドラムに対して直接ストリップゴムを供給できるようになる。これにより、成形ドラムに対する第２のストリップゴムの巻き付け作業を効率よく行うことができる。
【００１１】
上記課題を解決するため本発明に係るストリップゴム連続押出方法は、
少なくとも、第１ゴム連続押出装置と、第２ゴム連続押出装置とを用いるものであって、
前記第１ゴム連続押出装置により行われる工程は、
供給されるゴム材料を第１押出機により混練して押し出す工程と、
この第１押出機から供給されるゴム材料の異物をストレーナにより除去する工程と、
第１のストリップゴムを第１成型用口金により押し出し成型する工程を有し、
前記第２ゴム連続押出装置により行われる工程は、
前記第１のストリップゴムが供給され、これを第２押出機により混練してストレーナを介さずに押し出す工程と、
この第２押出機から供給されるゴム材料をギヤーポンプにより第２成型用口金へと送り出す工程と、
前記第２成型用口金から、タイヤ成型用に用いられる第２のストリップゴムが連続押し出しされる工程とを有することを特徴とするものである。
この構成による作用・効果は、既に述べた通りである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明に係るストリップゴム連続押出システムの好適な実施形態を図面を用いて説明する。 図１は、システムを構成するゴム連続押出装置を示す図である。
【００１３】
＜システムの構成＞
本システムは、第１ゴム連続押出装置１（以下、「第１押出装置」という）と第２ゴム連続押出装置２（以下、「第２押出装置」という）とを、少なくとも備えている。第１押出装置１は、図１（ａ）に模式的に示すように、第１押出機１０と、ストレーナ１１と、第１成型用口金１２とを備えている。第１押出機１０は、断面円筒形のバレル１０ａと、スクリュー１０ｂと、ゴム材料が投入される供給口１０ｃとが設けられている。供給口１０ｃからは、前工程である混合工程で製造されたシート状のゴム材料が供給される。スクリュー１０ｂは、回転することで、ゴム材料を混練し前方に向けて供給する。
【００１４】
ストレーナ１１は図４に示される。図３（ａ）は側断面図、（ｂ）は正面図である。ストレーナ１１は、支持体１１ａに金属メッシュ１１ｂがはめ込まれ、この金属メッシュ１１ｂに微小の穴１１ｃが多数形成されている。また、支持体１１ａには、リブ１１ｄが多数形成される。ゴム材料は、図３（ａ）の右側から左側へと通過する。 ゴム材料をストレーナ１１を通過させることにより、異物を除去することができる。
【００１５】
第１成型用口金１２から吐出される前工程ストリップゴム（第１のストリップゴムに相当する。）の断面形状は、円形や正方形や矩形をしているが、特定の形状に限定されるものではない。前工程のストリップゴムは、次に説明する第２押出装置２へと供給されるので、その目的に適した形状を有していれば良い。
【００１６】
第２押出装置２は、図１（ｂ）に模式的に示すように、小型の第２押出機２０と、ギヤーポンプ２１と、第２成型用口金２２とを備えている。第２押出機２０は、断面円筒形のバレル２０ａと、スクリュー２０ｂと、供給口２０ｃとが設けられている。供給口２０ｃからは、前工程である第１押出装置１で押し出し成型されたストリップゴムが供給される。スクリュー２０ｂは、回転することで、ゴム材料を混練し前方に向けて供給する。
【００１７】
スクリュー２０ｂにより供給されるゴム材料は、ギヤーポンプ２１に供給される。なお、ストレーナは設ける必要はない。それは前工程において、すでに異物が除去されているからである。ギヤーポンプ２１は、回転駆動される一対のギヤー２１ａを備えており、第２成型用口金２２へとゴム材料を定量供給する。第２成型用口金２２からは、所定の断面形状を有するストリップゴム（第２のストリップゴムに相当する。）が吐出される。このストリップゴムの断面形状は、三角形状や三日月形状等の形状を有している。
【００１８】
第２成型用口金２２から押し出しされるストリップゴムは、圧着ローラ４を介して成形ドラム３へと直接供給される。成形ドラム３にストリップゴムを巻き付けるためには、成形ドラム３を回転させながら、第２押出装置２をドラム軸方向に沿って移動させればよい。
【００１９】
＜システムの構成上の特徴＞
本実施形態に係るシステムでは、ストリップゴムを押し出し成型するにあたり、第１押出装置１と第２押出装置２の２つのタイプの押出装置を用いている。これについて説明する。
【００２０】
すでに説明したような図２に示す従来構造では、ゴム材料がストレーナ１１を通過するときの通過抵抗によりゴムが発熱する。押出装置においてゴムを成型する場合には、適正な成型温度があり、この温度が高くなりすぎると、所望の品質のストリップゴムを得ることが出来ない。ストレーナ１１から供給されたゴム材料をギヤーポンプに供給すると、このギヤーポンプにおける圧縮作用により、さらに加熱される方向になる。ギヤーポンプの回転数を上げれば上げるほど、温度が上昇する方向に作用する。したがって、温度上昇を抑制するためには、ギヤーポンプの回転速度を落とさざるを得ない。よって、押出装置によるストリップゴムの吐出量も抑制しなければならず、生産効率が低下する。
【００２１】
また、ストレーナ１１は、金属メッシュ１１ｂ等で形成されており、ギヤーポンプの内部のメンテナンスを行う時に、金属メッシュ１１ｂは交換する必要があり、また、内部のゴム材料が通過する経路に残存しているゴムを除去する必要がある。このように、ギヤーポンプのメンテナンスを行う際に、ストレーナ１１も交換する必要があり、メンテナンス作業が煩雑となる。
【００２２】
また、金属メッシュ１１ｂは、微小な異物を通過させないようにするためには、細い線径のものを採用する必要があるが、そうすると、強度上の問題から金属メッシュ１１ｂ自体が破損し、これが異物になってしまう可能性もある。かかる異物は、ギヤーポンプ内のギヤーを破損させる可能性があり、ギヤーポンプの寿命が短くなる原因となる。
【００２３】
図１のシステム構成においては、ストレーナ１１の下流側には、ギヤーポンプ２１を設けていないので、異物によりギヤーポンプ２１が破損するということがない。また、ギヤーポンプ２１は、第２押出装置２に設けており、ギヤーポンプ２１のメンテナンスにおいて、ストレーナ１１を交換する必要がない。よって、ギヤーポンプ２１のメンテナンス効率が改善される。また、ギヤーポンプ２１も高寿命となる。また、第１押出装置１の段階でストリップゴムに異物が混入されたとしても、この段階で不良のストリップゴムを除去することができる。
【００２４】
さらに、第２押出装置２には、ストレーナ１１が設けられていないので、ストレーナ１１を通過するときのゴム材料の温度上昇がない。よって、ギヤーポンプ２１の回転数を上げることができる。これにより、ストリップゴムの吐出量を上げることができ、生産効率を高めることができる。
【００２５】
第１押出装置１は前工程として設けられるものであり、大型の装置を用いても良い。また、第２押出装置２は、小型化することができる。これは、既に前工程においてゴム材料が混練されているからであり、また、ストレーナ１１を設けなくても良いからである。
【００２６】
＜作用＞
上記システムにおけるゴムを連続成型するときの作用を簡単に説明する。まず、図１（ａ）において、前工程で製造したシート状のゴム材料を供給口１０ｃから供給する。ゴム材料は、スクリュー１０ｂの回転により混練され、前方に送り出されていく。混練されたゴム材料は、ストレーナ１１を通過し、もし異物が混入していた場合は、ここで除去される。ストレーナ１１を通過したゴム材料は、第１成型用口金１２から所定の断面形状のストリップゴムとして押し出し成型される。
【００２７】
第１押出装置１から押し出し成型されたストリップゴムは、直ちに、あるいは、一旦別の場所に保管された後、第２押出装置２の供給口２０ｃに供給される。供給されたゴム材料は、スクリュー２０ｂの回転により、再び混練され、前方に送り出される。このゴム材料は、ギヤーポンプ２１により定量送り出しがされるい。そして、第２成型用口金２２から所定の断面形状のストリップゴムとして押し出し成型される。
【００２８】
第２押出装置２から吐出されたストリップゴムは、圧着ローラ４により案内され、直ちに成形ドラム３の外周に巻き付けられる。これにより、所望のゴム層を形成することができる。
【００２９】
＜設備の構成＞
次に、上記ストリップゴム連続成型システムを用いたタイヤの生産設備の構成を説明する。タイヤ生産設備には、多数の処理ステージが設けられ、ストリップゴムを巻き付ける各ステージにおいて、本システムの第２押出装置２を配置することができる。各ステージにおいて、成形ドラムに対して第２押出装置２を移動させることで、ストリップゴムを成形ドラムの外周に巻き付けることができる。
【００３０】
既に説明したように、押出装置として第１押出装置１と第２押出装置２とに分けたために、第２押出装置２を小型化することができる。よって、第２押出装置２を移動させるための移動機構も小型化することができる。また、前工程として用いられる第１押出装置１は大型に構成しても良い。よって、第１押出装置１は大型のものを数少なく設置し、第２押出装置２は、小型のものをステーションの数に応じて多数設置することができる。
【００３１】
＜別実施形態＞
ゴム連続成型装置の具体的構成は図示のものに限定されるものではない。ストレーナも図示のものに限定されるものではなく、要は、異物が除去できるような構造を有していれば良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】ストリップゴム連続押出システムの好適な実施形態を示す図
【図２】  従来技術に係るゴム連続成型装置の構成を示す図
【図３】  ストレーナの構成を示す図
【符号の説明】
１      第１ゴム連続成型装置
２      第２ゴム連続成型装置
３      成形ドラム
１０    第１押出機
１１    ストレーナ
１２    第１成型用口金
２０    第２押出機
２１    ギヤーポンプ
２２    第２成型用口金
【図１】
0004007543.tif 000002
【図２】
0004007543.tif 000003
【図３】
0004007543.tif 000004