(57)【要約】【課題】トレッド製造に際して、トレッドの搬送方向における単位重量のバラつきの発生を十分に抑制することができるトレッド製造技術を提供する。【解決手段】ダイプレートを用いてトレッドを成形するトレッド成形部と、押出成形されたトレッドをフリーローラーを経由して搬送する搬送部と、トレッドの表面にカラーラインを塗布する塗布部と、トレッドを冷却する冷却部とを備えたトレッドの製造装置であって、冷却部が冷却水が蓄えられた水槽をダイプレートと搬送部との間に配置することにより構成されており、搬送部が水槽内を経由した後、コンベアによりトレッドを搬送するように構成されており、塗布部と冷却部との間に冷却部で冷却されたトレッドの表面に付着した水を除去するブロアーが設けられており、さらに、ダイプレートの下方に押出成形に先立って素出しされたゴムを回収して収納する収納用ピットが設けられているトレッドの製造装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイプレートを用いてゴムを押出成形することによりトレッドを成形するトレッド成形部と、押出成形された前記トレッドをフリーローラーを経由して搬送する搬送部と、前記トレッドの表面にカラーラインを塗布する塗布部と、前記トレッドを冷却水を用いて冷却する冷却部とを備えたトレッドの製造装置であって、
前記冷却部が、冷却水が蓄えられた水槽を前記ダイプレートと前記搬送部との間に配置することにより構成されており、
前記搬送部が、前記水槽内に配置された前記フリーローラーを経由した後、コンベアにより前記トレッドを搬送するように構成されており、
前記塗布部と前記冷却部との間に、前記冷却部で冷却された前記トレッドの表面に付着した水を除去するブロアーが設けられており、
さらに、前記ダイプレートの下方に、押出成形に先立って素出しされたゴムを回収して収納する収納用ピットが設けられていることを特徴とするトレッドの製造装置。
【請求項２】
前記収納用ピットの深さが１．０〜２．０ｍであることを特徴とする請求項１に記載のトレッドの製造装置。
【請求項３】
前記ダイプレートと前記フリーローラーとの間の距離が、０．１〜０．５ｍであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のトレッドの製造装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のトレッドの製造装置を用いて、トレッドを製造するトレッドの製造方法であって、
複数の前記押出機から供給されたゴムを１箇所に集めた後、前記ダイプレートによりトレッドを押出成形するトレッド成形工程と、
押出成形された前記トレッドを、前記水槽内に配置された前記フリーローラーを経由させることにより冷却する冷却工程と、
冷却された前記トレッドの表面に付着した水をブロアーにより除去するブロアー工程と、
表面に付着した水が除去された前記トレッドの表面にカラーラインを塗布する塗布工程とを備えていることを特徴とするトレッドの製造方法。
【請求項５】
前記水槽内の水温を２５℃以下に保持することを特徴とする請求項４に記載のトレッドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、押出成形によりトレッドを製造するトレッドの製造装置および製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
空気入りタイヤの製造工程において、トレッドなど帯状のタイヤ部材は、従来より、ダイプレートを通して押出成形することにより製造されている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
図３は、従来のトレッドの製造装置の概略を示す側面図である。図３に示すように、従来のトレッドの製造装置１００は、複数の押出機１０２、ダイプレート１０３、およびプリフォーマー１０４を有するトレッド成形部と、成形されたトレッド１０１をフリーローラー１０５を経由してコンベア１０６上を搬送する搬送部と、トレッド１０１にカラーラインを塗布する塗布部１１４と、塗布部１１４より下流にトレッド１０１を冷却する冷却部１０７とを備えている。
【０００４】
そして、トレッド１０１を製造する前に、予め、それぞれの押出機１０２からダイプレート１０３へゴムを通すことにより素出しして、各押出機１０２内にゴムを充填する。その後、各押出機１０２から供給されたゴムを１箇所に集め、プリフォーマー１０４で配分し、ダイプレート１０３から下方に押出すことによりトレッド１０１を押出成形する。
【０００５】
押出成形されたトレッド１０１は、フリーローラー１０５を経由した後、搬送部で複数のコンベア１０６上を順次乗り移って搬送される。そして、搬送部の中途に設けられた塗布部１１４でカラーラインの塗布が行われた後、冷却部１０７で冷却水により冷却されて次工程へと送られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−３０５７９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記した従来のトレッドの製造装置を用いてトレッドを製造した場合、トレッドの搬送方向における単位重量にバラつきが生じるという問題があり、改善が求められていた。
【０００８】
そこで、本発明は、トレッドの製造に際して、トレッドの搬送方向における単位重量のバラつきの発生を十分に抑制することができるトレッド製造技術を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載の発明は、
ダイプレートを用いてゴムを押出成形することによりトレッドを成形するトレッド成形部と、押出成形された前記トレッドをフリーローラーを経由して搬送する搬送部と、前記トレッドの表面にカラーラインを塗布する塗布部と、前記トレッドを冷却水を用いて冷却する冷却部とを備えたトレッドの製造装置であって、
前記冷却部が、冷却水が蓄えられた水槽を前記ダイプレートと前記搬送部との間に配置することにより構成されており、
前記搬送部が、前記水槽内に配置された前記フリーローラーを経由した後、コンベアにより前記トレッドを搬送するように構成されており、
前記塗布部と前記冷却部との間に、前記冷却部で冷却された前記トレッドの表面に付着した水を除去するブロアーが設けられており、
さらに、前記ダイプレートの下方に、押出成形に先立って素出しされたゴムを回収して収納する収納用ピットが設けられていることを特徴とするトレッドの製造装置である。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、
前記収納用ピットの深さが１．０〜２．０ｍであることを特徴とする請求項１に記載のトレッドの製造装置である。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、
前記ダイプレートと前記フリーローラーとの間の距離が、０．１〜０．５ｍであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のトレッドの製造装置である。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、
請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のトレッドの製造装置を用いて、トレッドを製造するトレッドの製造方法であって、
複数の前記押出機から供給されたゴムを１箇所に集めた後、前記ダイプレートによりトレッドを押出成形するトレッド成形工程と、
押出成形された前記トレッドを、前記水槽内に配置された前記フリーローラーを経由させることにより冷却する冷却工程と、
冷却された前記トレッドの表面に付着した水をブロアーにより除去するブロアー工程と、
表面に付着した水が除去された前記トレッドの表面にカラーラインを塗布する塗布工程とを備えていることを特徴とするトレッドの製造方法である。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、
前記水槽内の水温を２５℃以下に保持することを特徴とする請求項４に記載のトレッドの製造方法である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、トレッド製造に際して、トレッドの搬送方向における単位重量のバラつきの発生を十分に抑制することができるトレッド製造技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施の形態に係るトレッドの製造装置の概略を示す側面図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係るトレッドの製造装置の要部を示す図である。
【図３】従来のトレッドの製造装置の概略を示す側面図である。
【図４】従来のトレッドの製造におけるばたつきの発生を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
１．本発明に至る検討の経緯
本発明者は、従来のトレッドの製造装置を用いてトレッドを製造した場合、何が原因でトレッドの搬送方向における単位重量にバラつきが生じているのか、種々の検討を行った。
【００１７】
その結果、このような単位重量のバラつきは、トレッドの製造過程においてシュリンク量が一定でないことにより発生していることが分かり、このようなシュリンク量の不安定は、主として、押出成形後のトレッドがダイプレートからフリーローラーまでの間でばたつくことと、押出成形後のトレッドに温度バラつきがあることが原因であることが分かった。
【００１８】
具体的には、従来のトレッドの製造装置の場合、ダイプレートからフリーローラーまでの距離は約１．５ｍあり、この間においては下方に押出成形されたトレッドを強く引っ張ることをせず、また、コンベアなどの支えもないため、トレッドが自重により垂れてきて、図４の双方向矢印で示す方向にばたつく。この結果、トレッドに係る張力が一定せず、シュリンク量に差異が生じてトレッドの搬送方向における単位重量にバラつきが生じていた。
【００１９】
また、従来は、塗布部においてカラーラインを塗布する場合、トレッドに水が付着しているとカラーラインを上手く塗布できないため、冷却水によりトレッドを冷却する冷却部を塗布部より下流に設けていた。このため、押出成形後の高温のトレッドが温度バラつきを有したままでコンベア上を乗り移っていくことになり、シュリンク量が一定とならず、同様にトレッドの搬送方向における単位重量にバラつきが生じていた。
【００２０】
上記の知見に基づき、本発明者は、ダイプレートからフリーローラーまでの距離を短くすると共に、押出成形後のできるだけ早い時点でトレッドを冷却すれば、単位重量のバラつきが抑制されて、安定してトレッドを製造できると考え、本発明を完成するに至った。
【００２１】
２．本発明の実施の形態
以下、本発明の実施の形態に基づいて、本発明を具体的に説明する。
【００２２】
（１）トレッドの製造装置
図１は、本実施の形態に係るトレッドの製造装置の概略を示す側面図、図２は本実施の形態に係るトレッドの製造装置の要部を示す図である。
【００２３】
図１に示すように、本実施の形態に係るトレッドの製造装置１は、複数の押出機（図１では３台）５、プリフォーマー５ａ、およびダイプレート５ｂを有するトレッド成形部２と、成形されたトレッド３をフリーローラー１１を経由してコンベア１０上を搬送する搬送部７と、トレッド３にカラーラインを塗布する塗布部１４と、トレッド３を冷却水を用いて冷却する冷却部６とを備えている点においては、従来のトレッドの製造装置と同様である。なお、図１において矢印Ａはトレッド３が搬送される方向を示している。
【００２４】
しかし、本実施の形態に係るトレッドの製造装置１は、ダイプレート５ｂの下方に押出成形前に素出しされて落下するゴムを回収して収納するための収納用ピット１３を設けることによりダイプレート５ｂからフリーローラー１１までの距離を従来よりも短くしている点と、冷却部６がダイプレート５ｂと搬送部７との間に設けられている点において従来のトレッドの製造装置と大きく異なる。
【００２５】
このように、収納用ピット１３を設けてダイプレート５ｂからフリーローラー１１までの距離を短くすることにより、トレッドが自重により垂れることを抑制して、従来発生していた押出成形後のトレッドのばたつきを抑制することができ、シュリンク量に差異が生じないようにして、トレッドの搬送方向における単位重量のバラつきの発生を抑制することができる。
【００２６】
また、ダイプレート５ｂと搬送部７との間に冷却部６を設けて押出成形されたトレッドを直ちに冷却することにより、搬送部７のコンベア１０に乗り移る前にトレッドを冷却して温度バラつきを解消させることができるため、シュリンク量がほぼ一定となり、トレッドの搬送方向における単位重量のバラつきの発生を抑制することができる。
【００２７】
（２）収納用ピット
従来のトレッドの製造装置においては、押出成形前に押出機内をゴムで充填する素出しにおいて、ゴムを回収して収納する作業スペースを確保するために、ダイプレート５ｂからフリーローラー１１まで約１．５ｍと長い距離が必要であったため、ダイプレート５ｂからフリーローラー１１までの距離を短くすることが困難であった。
【００２８】
これに対して、本実施の形態に係るトレッドの製造装置１においては、ダイプレート５ｂの下方に収納用ピット１３を設けている。これにより、素出しを行う際にダイプレート５ｂから押し出されて落下したゴムを収納用ピット１３に回収して収納することができるため、ダイプレート５ｂからフリーローラー１１までの距離を短くすることができる。
【００２９】
具体的には、本実施の形態においては、フリーローラー１１とダイプレート５ｂとの距離Ｌ（図２参照）を、従来の約１．５ｍ程度よりも短くすることができる。そして、従来発生していた押出成形後のトレッドのばたつきを抑制するために適切な距離Ｌを調べた結果、距離Ｌを０．５ｍ以下にすることが好ましいことが分かった。
【００３０】
このように、ダイプレート５ｂの下方に収納用ピット１３を設けることにより、フリーローラー１１とダイプレート５ｂとの距離Ｌを従来よりも短くして、トレッド３の自重によるトレッド３の前後方向のばたつきを抑制することができる。この結果、このトレッド３のばたつきに起因する単位重量のバラつきの発生を適切に抑制することができる。
【００３１】
（３）冷却部
冷却部６には、水温２５℃以下の冷却水が蓄えられた水槽１２が設けられており、この水槽１２がダイプレート５ｂと搬送部７との間に配置されている。このように、冷却部６をダイプレート５ｂと搬送部７との間に配置して、押出成形後のトレッド３の全体を冷却することにより、トレッド３の温度バラつきを解消させることができる。このため、トレッド３がコンベア１０を乗り移る際などにシュリンクする量を一定にし、単位重量のバラつきを小さくすることができる。
【００３２】
（４）ブロアー
ブロアー１５は、冷却部６と塗布部１４との間に設置されている。ブロアー１５により搬送中のトレッド３に空気を吹き付けてトレッド３に付着した水滴を飛ばすことができる。これにより、搬送部７のコンベア１０に乗り移る前にトレッド３を水槽１２に通過させて冷却した後、ブロアー１５によりトレッド３に付着した水を除去することができるため、塗布部１４においてトレッド３の表面にカラーラインを適切に施すことができる。
【００３３】
３．トレッドの製造方法
次に、上記したトレッドの製造装置を用いたトレッドの製造方法について説明する。
【００３４】
先ず、トレッドの製造を開始する前にゴムの素出しを行い、押出機５の内部にゴムを充填する。このとき、前記したように、本実施の形態に係るトレッドの製造装置では、ダイプレート５ｂの下方には収納用ピット１３が設けられて、ダイプレート５ｂから押出された素出しゴムを収納用ピット１３に落下させることができるため、ダイプレート５ｂとフリーローラー１１との距離Ｌを短くしているにも拘らず、素出し作業が妨げられることがない。
【００３５】
そして、その後は、従来と同様に、各押出機５から供給されたゴムを１箇所に集め、プリフォーマー５ａで配分した後、ダイプレート５ｂを通過させて押出成形することによりトレッド３の製造を開始する。
【００３６】
このとき、本実施の形態においては、上記したように、ダイプレート５ｂとフリーローラー１１との距離Ｌを０．１〜０．５ｍと短く設定しているため、押出成形されたトレッド３が自重で垂れてばたつくことを抑制することができる。
【００３７】
次に、本実施の形態においては、押出成形されたトレッド３を水槽１２に溜められた冷却水中を通過させて冷却した後、コンベア１０上に乗り移らせる。このように、押出成形後でコンベア１０に乗り移る前にトレッド３を冷却することにより、トレッド３のシュリンク量を一定にして単位重量のバラつきを小さくすることができる。
【００３８】
次に、冷却されたトレッド３をコンベア１０に乗り移らせた後、ブロアー１５から空気を吹き付けることにより、水槽１２を通過した際にトレッド３表面に付着した水分を除去する。これにより、冷却水でトレッド３を冷却しているにも拘らず、表面が乾燥したトレッド３を塗布部１４に送ることができ、トレッド３の表面に適切にカラーラインを塗布することができる。
【００３９】
そして、カラーラインが施されたトレッド３は、重量測定器９を通過した後に次工程に順次搬送される。
【００４０】
４．本実施の形態の効果
上記したように、本実施の形態においては、ダイプレートからフリーローラーまでの距離を短くしているため、押出成形後のトレッドが自重で垂れてばたつくことを抑制して、シュリンク量を略一定にすることができる。さらに、押出成形後の早い時点でトレッドを冷却して温度バラつきを解消しているため、温度バラつきによるシュリンク量のバラつきも抑制することができる。
【００４１】
この結果、シュリンク量のバラつきによる単位重量のバラつきが抑制されて、安定してトレッドを製造できる。
【実施例】
【００４２】
以下、実施例により、本発明をより具体的に説明する。
【００４３】
１．実施例および比較例
（１）実施例
実施例として、図１に示すようなトレッドの製造装置を用い、タイヤサイズ２２５／７０Ｒ１６のタイヤ用のトレッドを製造した。なお、ダイプレートからフリ−ローラまでの距離は０．５ｍに設定した。
【００４４】
（２）比較例
比較例として、図３に示すような従来のトレッドの製造装置を用いて同様にトレッドを製造した。なお、ダイプレートからフリ−ローラまでの距離は１．５ｍに設定した。
【００４５】
２．評価
（１）トレッド表面温度の測定
搬送中のトレッドが適切に冷却されているか否かを調べるために、実施例および比較例において、ダイプレートから押出された直後のトレッドの表面温度と、フリーローラーを経由した直後のトレッド表面の温度とを測定した。結果を表１に示す。
【００４６】
（２）重量バラつきの評価
搬送部の途中に設けられたコンベア付の重量測定器（図１中の符号９参照）で、トレッドの１ｍ毎の重量（単位重量）を４００点測定し、レンジ（最大値と最小値との差）Ｒと標準偏差σを求め、トレッドの重量バラつきの程度を評価した。結果を表１に示す。
【００４７】
【表１】
2017065195.tif 000003
【００４８】
表１より、実施例では、フリーローラーを経由した直後のトレッド表面の温度が５１℃まで低下して、重量バラつきが小さくなっていることが分かる。
【００４９】
この結果より、ダイプレートとフリ−ローラとの距離を短くして、水槽内にフリーローラーを設けることにより、トレッドの製造装置においてトレッドの搬送方向における単位重量のバラつきの発生を十分に抑制することができることが確認できた。
【００５０】
以上、本発明を実施形態に基づいて説明したが、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではない。本発明と同一および均等の範囲内において、上記の実施の形態に対して種々の変更を加えることが可能である。
【符号の説明】
【００５１】
１、１００          トレッドの製造装置
２                  トレッド成形部
３、１０１          トレッド
５、１０２          押出機
５ａ、１０４        プリフォーマー
５ｂ、１０３        ダイプレート
６、１０７          冷却部
７                  搬送部
９                  重量測定器
１０、１０６        コンベア
１１、１０５        フリーローラー
１２                水槽
１３                収納用ピット
１４、１１４        塗布部
１５                ブロアー
Ａ                  矢印
Ｌ                  距離
【図１】
2017065195.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
2017065195.tif 000007