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JP2004243732A - Rubber layer molding method using variable die head and variable die head - Google Patents

Rubber layer molding method using variable die head and variable die head Download PDF

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Publication number
JP2004243732A
JP2004243732A JP2003038360A JP2003038360A JP2004243732A JP 2004243732 A JP2004243732 A JP 2004243732A JP 2003038360 A JP2003038360 A JP 2003038360A JP 2003038360 A JP2003038360 A JP 2003038360A JP 2004243732 A JP2004243732 A JP 2004243732A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
die head
rubber
winding
variable
strip
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2003038360A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hitoshi Nakamoto
均 中元
Takuya Kondo
卓也 近藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyo Tire Corp
Original Assignee
Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyo Tire and Rubber Co Ltd filed Critical Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Priority to JP2003038360A priority Critical patent/JP2004243732A/en
Publication of JP2004243732A publication Critical patent/JP2004243732A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29DPRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D30/00Producing pneumatic or solid tyres or parts thereof
    • B29D30/06Pneumatic tyres or parts thereof (e.g. produced by casting, moulding, compression moulding, injection moulding, centrifugal casting)
    • B29D30/52Unvulcanised treads, e.g. on used tyres; Retreading
    • B29D30/58Applying bands of rubber treads, i.e. applying camel backs
    • B29D30/60Applying bands of rubber treads, i.e. applying camel backs by winding narrow strips

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Tyre Moulding (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for manufacturing a tire by a variable die head which can deal with various sectional shapes. <P>SOLUTION: This method manufactures a tire by sequentially laminate-winding strip rubbers S to be extrusion-molded from the die head 20 around a molding drum 1. The die head 20 is of a variable die head type which makes the sectional shape of the strip rubber S to be extrusion-molded changeable. In a process to wind the strip rubber S around the molding drum 1, a rubber layer of a desired sectional shape is formed by changing the sectional shape. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ダイヘッドから押し出し成形されるストリップゴムを成形ドラムに順次巻き付けて積層することでゴム層を製造するゴム層成形方法及びこれに用いられる可変ダイヘッドに関する。
【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形成する方法として、例えば、特許第2682872号に開示されるトレッドストリップを製造する方法が知られている。これは、実質的に台形のトレッドストリップを形成するためのインゼクタヘッド (ダイヘッドに相当) を用いている。このインゼクタヘッドから押し出し成形されるトレッドストリップの断面形状は、製造しようとするトレッド層の断面形状と同じであり、かかるトレッドストリップを成形ドラムに1周巻き付けることで、トレッド層を形成する。
【0003】
【特許文献】
特許第2682872号
【発明が解決しようとする課題】
トレッド部やその他のゴム層を形成するに際して、種々の断面形状のゴム層に対応することが重要である。これは、多品種少量生産を効率良く実現するためである。上記先行技術では、インゼクタヘッドは厚さと幅を調節する機構を備えており、断面形状を変更することができる。これにより、異なる断面形状を有するトレッド部を1つのインゼクタヘッドで実現可能である。
【0004】
しかしながら、上記先行技術では、断面形状を変更できるが変更できる形状には限度がある。例えば、単純な台形形状には対応することはできるが、それ以外の形状に対応することは難しい。トレッド層の形成には対応できるが、それ以外のサイドウォール部等のゴム層にも対応することは困難である。
【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、多様な断面形状に対応することのできるゴム層成形方法及びこれに用いられる可変ダイヘッドを提供することである。
【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可変ダイヘッドによるゴム層成形方法は、
ダイヘッドから押し出し成形されるストリップゴムを成形ドラムに順次巻き付けて積層することでゴム層を成形するゴム層成形方法であって、
前記ダイヘッドは押し出し成形されるストリップゴムの断面形状を変更可能な可変ダイヘッドにより構成され、前記成形ドラムへの巻き付け工程において、前記断面形状を変えることで所望の断面形状を有するゴム層を形成するようにしたことを特徴とするものである。
【0006】
この構成によるゴム層成形方法の作用・効果は、以下の通りである。タイヤ等のゴム層を形成するに際して、ダイヘッドから押し出し成形されるストリップゴムを成形ドラムに巻き付けて積層することで、ゴム層を形成する。このストリップゴムは、形成しようとするゴム層の断面形状よりも小さな断面積の断面形状を有する。かかるストリップゴムを順次巻き付けることで、所望の断面形状を有するゴム層を形成することができる。もともとの断面積が小さいストリップゴムを用いるので、所望の断面形状を得やすくなる。すなわち、 積層の仕方を変えれば異なる断面形状のゴム層を得ることができる。よって、多様な断面形状を得やすくなる。また、ダイヘッドとして可変ダイヘッドを用いており、ストリップゴムを成形ドラムに対して巻き付けている間に、断面形状を変更可能である。これにより、よりきめ細かで複雑な断面形状に対応可能になる。その結果、多様な断面形状に対応することのできる可変ダイヘッドによるゴム層成形方法を提供することができる。
【0007】
本発明の好適な実施形態として、前記可変ダイヘッドは、前記成形ドラムの幅方向の開口寸法を可変であり、
ストリップゴムの巻き付け開始時において、前記ダイヘッドの前記幅方向の開口寸法を0から徐々に広げるように制御し、
ストリップゴムの巻き付け終了時において、前記開口寸法が徐々に0になるように制御するものがあげられる。
【0008】
ストリップゴムを成形ドラムに対して巻き付けて行く場合に、最初から最後まで同じ断面形状のストリップゴムを巻き付けると、巻き付け開始時と巻き付け終了時にストリップゴムの無駄な重なりが生じる。すなわち、 成形ドラムのドラム軸方向に沿って、ストリップゴムを巻き付けた場合、図8に示すように、巻き始めの斜線Pで示す領域に1巻き目と2巻き目の重なりが必然的に生じる、また、巻き終わり時において、斜線Rで示す領域に(n−1)巻き目とn巻き目の重なりが生じる。この重なり部分は機能的には不要なケースが多いので、巻き付け工程が終了した後に、重なり部分をカットして除去するなどの余分な工程が必要になる。
【0009】
これに対して、本発明においては、可変ダイヘッドは、成形ドラムの幅方向の開口寸法を可変であり、ストリップゴムの巻き付け開始時において、ダイヘッドの前記幅方向の開口寸法を0から徐々に広げるように制御し、巻き付け終了時において、開口寸が徐々に0になるように制御する。これにより、巻き付けの開始時と終了時に生じる無駄な重なりを発生させなくてすむ。
【0010】
本発明の別の好適な実施形態として、前記可変ダイヘッドは、前記成形ドラムの幅方向の開口寸法を可変であり、
ストリップゴムの巻き付け開始時において、前記ダイヘッドの前記幅方向の開口寸法を所定の寸法に設定し、
ストリップゴムを順次巻き付けて積層するに際して、前記幅方向の開口寸法を徐々に減らすように制御することで、トレッド層を形成するようにしたものがあげられる。
【0011】
かかる工程により、トレッド層を効率良く、また、精度よく形成することができる。例えば、トレッド層の断面形状が台形であるとすれば、台形の底辺寸法が所定の寸法になるようにダイヘッドの開口部を設定する。以後は、開口寸法を徐々に減少させるように制御することで、所望の断面形状のトレッド層を得ることができる。
【0012】
本発明の更に別の好適な実施形態として、前記可変ダイヘッドは、前記成形ドラムの幅方向及び高さ方向の開口寸法を可変であり、
ストリップゴムを傾斜した領域に巻き付けるときは、開口寸法の幅と高さが小さくなるように制御し、ストリップゴムを平坦な領域に巻き付けるときは、開口寸法を幅と高さが大きくなるように制御することを特徴とするものがあげられる。
【0013】
この構成によると、傾斜した部分のゴム層の形状を精度良く成形できると共に、ゴム層全体の成形速度も向上させることができる。
【0014】
本発明に係るゴム層成形方法において用いられる可変ダイヘッドは、幅方向及び高さ方向の開口寸法を変更可能に構成されていることを特徴とするものである。かかる構成とすることで、多様な断面形状に対応することができる。
【0015】
【発明の実施の形態】
本発明に係る可変ダイヘッドによるタイヤ製造方法の好適な実施形態を図面を用いて説明する。図1は、成形ドラムとストリップゴム押出装置の配置関係を示す平面図である。図2は、ストリップゴムによるゴム層の形成を説明する図である。
【0016】
<ストリップゴムによるタイヤ製造方法>
図1において、成形ドラム1は、ドラム軸1a回りに第2駆動装置により回転駆動される。また、ストリップゴム押出装置2(以下、単に「押出装置」という)を備えており、第1駆動装置により3方向に駆動される。具体的には、ドラム軸1aと直交する第1方向A、ドラム軸1aと平行な第2方向B、所定軸芯周りの旋回方向である第3方向Cである。これら3方向は、それぞれが独立して駆動させることができ、また、適宜の方向を組み合わせて駆動させることができる。これにより、押出装置2に複雑な移動をさせることができる。
【0017】
図2において、(a)は成形ドラム1の外周上に形成しようとするゴム層の断面形状を1例として示す。本発明においては、この断面形状を、小さな断面積を有するストリップゴムSを積層することで形成する。断面形状としては、例えば、三角形状が1例としてあげられる。このように、ストリップゴムSを用いることで、ゴム層の断面形状が変更になったとしても、ストリップゴムSは変更しないで対応することができる。また、ストリップゴムSを成形ドラム1に巻き付けていくためには、ダイヘッド20をゴム層の断面形状(プロファイル)に対応して移動させなければならない。そこで、押出装置2を図1に示したように、3方向に移動させることができるようにすることで、押出装置2のダイヘッド20を高い自由度で移動させることができる。
【0018】
図3は、成形ドラム1と押出装置2の配置関係を示す側面図である。押出装置2は、ダイヘッド20と、ギヤーポンプ21と、小型押出機22とを備えている。ダイヘッド20は、所定の断面形状のストリップゴムを押出しできるような金型部分を有している。ギヤーポンプ21は、2枚のギヤ21aを有し、成型用口金20へ向けて、定量のゴムを供給する。小型押出機22は、スクリュー22aを備え、ゴムの混練を行う。図3では、2枚のギヤ21aは、図示の都合上、上下方向に並べられているが、実際は平面方向(ギヤの回転軸が上下となる方向) に並べられる。
【0019】
押出装置2から押出されたストリップゴムは、矢印D方向に供給され、成形ドラム1の外周上に順次巻き付けられていく(矢印E方向)。また、成形ドラム1上にストリップゴムを巻き付けるために、成形ドラム1に対してストリップゴムを押圧する押圧ローラ3が設けられている。押圧ローラ3は、成形ドラム1に対して近接した位置と離間した位置の間(矢印F方向)を移動することができる。
【0020】
成形ドラム1は第1サーボモータ4(第2駆動装置に相当する。)により高精度に回転駆動される。また、ギヤーポンプ21も第2サーボモータ5により高精度に回転駆動される。ダイヘッド20から成形ドラム1に至るまでにストリップゴムのたるみが生じないようにサーボモータ4,5が回転駆動される。また、ダイヘッド20は、ストリップゴムが押し出される開口部の開口寸法を変更可能な可変ダイヘッドである (この点は後述する) 。そこで、ダイヘッド20を駆動するためのダイヘッド駆動装置9が設けられている。
【0021】
図3において、押圧ローラ3を駆動するローラ駆動装置6が設けられている。また、押出装置2を図1に示すA,B,Cの3方向に移動させるための第1駆動装置7が設けられている。さらに、ローラ駆動装置6と第1駆動装置7とダイヘッド駆動装置9を制御するための制御装置8も設けられている。制御装置8は、あらかじめインストールされた制御プログラム10に基づいて、各装置の制御を行う。
【0022】
<可変ダイヘッドの構成例>
本発明に係るタイヤ製造方法では、ダイヘッドから押し出し成形されるストリップゴムの断面形状を変更することができる。図4に可変ダイヘッドの構成例を示す。
【0023】
図4(a)は、開口部が断面長方形であり、短辺と長辺を同時に変更可能である。これにより、長方形の大きさを変更可能である。(b)は、断面台形であり、上下の金型を左右の金型の斜辺に沿って移動させることができる。これにより、台形の大きさを変更可能である。(c)は、開口部が平行四辺形であり、上下の金型を左右の金型の斜辺に沿って移動させることができる。これにより、平行四辺形の大きさを変更可能である。(d)は、開口部が断面長方形であり、(a)と異なるのは、上下の金型と左右の金型がそれぞれ独立して駆動できることである。よって、形状変更性に関して(a)よりも融通性が大きい構成である。(e)は、開口部が断面平行四辺形であり、(c)と異なるのは、上下の金型と左右の金型がそれぞれ独立して駆動できることである。よって、形状変更性に関して(c)よりも融通性が大きい構成である。なお、図4において左右方向は、成形ドラムのドラム軸方向(ドラム幅方向)に対応する。
【0024】
なお、ここに示した例は1例であって、その他にも種々の構成例が考えられる。例えば、断面形状は、三角形、円形、半円形等があげられる。また、金型を駆動するための駆動機構としては、モータとボールネジを組み合わせたもの、油圧シリンダによるもの等、適宜選択することができる。開口部の開口寸法としては、幅方向の寸法が0〜50mm、厚み方向の寸法が0〜10mmの範囲で変更できるように構成されることが好ましいが、もちろん、かかる数値に限定されるものではない。
【0025】
<タイヤのゴム層形成の例>
次に可変ダイヘッドによるタイヤ製造方法を説明する。図5は、ストリップゴムを成形ドラムのドラム軸方向に沿って順次巻き付けていく場合の巻き付け制御に関して説明する図である。
【0026】
図5(a)は、巻き付け開始前の状態である。ダイヘッド20には左側の口金20aと右側の口金20bが設けられており、ドラム軸方向に沿って移動可能に構成されている。開口部は閉じた状態である。成形ドラム1が図の矢印E方向に沿って回転し始める。一方、ストリップゴムの押し出し動作と同時に、右側の口金20bが図の矢印方向に移動する。
【0027】
(b)に示すように、開口部が閉じた状態から徐々に開きながらストリップゴムが押し出し成形されるので、成形ドラム1に巻き付けられるストリップゴムの幅も徐々に増えていく。(c)はちょうど成形ドラム1が1回転した状態である。成形ドラム1がちょうど1回転するまでは、ストリップゴムの幅は徐々に直線的に増えていく。
【0028】
(c)に示すように、成形ドラム1が1回転した時に、右側の口金20bの移動は停止し、以後は開口部の大きさは固定される。一方、成形ドラム1が1回転すると同時に、成形ドラム1を図の矢印G方向に処理速度でトラバースさせる。成形ドラム1が1回転した以後は、(d)に示すように、徐々にストリップゴムが巻き付けられていき、(e)に示す巻き終わりの1回転分手前までこの状態が継続される。そして、巻き終わりの1回転分手前で成形ドラム1のトラバースを停止させる。これと同時に、可変ダイヘッド20の左側の口金20aを図の右側方向へ移動させ、開口部の大きさを徐々に狭めていく。これにより、巻き付け開始時とは逆にストリップゴムの幅は徐々に小さくなっていく。
【0029】
(f)は巻き付けが終了した状態の図である。成形ドラム1の回転駆動は停止し、可変ダイヘッドの開口部が完全に閉じた状態になる。このように、巻き付けの開始時と終了時に、ストリップゴムの幅を変えるように制御することで、図7で説明したような、無駄なストリップゴムの重なり部分をなくすことができる。このように、一定断面積のストリップゴムを巻き付けてゴム層を形成する場合は、巻き付けの開始時と終了時に無駄な重なりが必然的に生じてしまうが、本発明のごとく、ストリップゴムの断面形状を可変にすることで、無駄な重なりのない所望の断面形状のゴム層を形成することができる。
【0030】
なお、図5は、ストリップゴムの巻き付け例を示したものである。トレッド部やサイドウォール部を形成する場合には、ストリップゴムを順次積層していくことでゴム層を形成することになる。順次積層する場合も、巻き付け開始時と巻き付け終了時のストリップゴムの幅寸法の制御に関しては、図5と同じ考え方を適用可能である。また、図5で説明した実施形態では、巻き付け開始時と終了時以外の途中工程では、開口部の断面形状を固定しているが、途中工程においても断面形状を変更するような巻き付けを行っても良い。
【0031】
次に、トレッド部におけるゴム層の製造方法を図6により説明する。巻き付け開始時において、可変ダイヘッド20の開口部を第1の寸法D1 (所定の寸法) に設定しておく。この状態から、成形ドラム1を図の矢印E方向に回転し始めると共に、開口部の寸法を徐々に縮めていく。(c)に示す形状の場合、巻き付け終了時において開口部の幅方向は第2の寸法D2である。図2(b)に示す巻き付け方法に比べると、巻き付け回数が少なくてすむので、ゴム層の形成時間を短くすることができる。また、(d)のような形状のゴム層の形成も可能である。図3で説明したように、ダイヘッド駆動装置9を制御するための制御プログラム10を変更することで、開口部に対する種々の制御を行うことができる。
【0032】
次に、タイヤのゴム層成形方法の更に別の実施形態を図7により説明する。この方法では、可変ダイヘッドの開口部の幅方向と高さ方向の寸法を成形途中で変更する。(a)は巻き付け始めの状態である。成形ドラム1の軸方向両端部1Aでは、成形ドラム1の形状に合わせ、開口部を傾斜させた状態でストリップゴムSAを巻き付ける。このとき、幅寸法と高さ寸法は小さくなるように制御される。これにより、成形ドラム1の軸方向両端部1Aの傾斜した形状や曲面形状に対してもゴム層を正確に積層することができる。
【0033】
(b)は巻き付け工程が進み成形ドラム1の中央部の平坦な領域にストリップゴムSBを巻き付ける状態を示している。平坦領域では、幅寸法と高さ寸法を先ほどと比べて大きくすることができる。これにより、ゴム層の成形速度を速くすることができる。(c)は(b)から更に巻き付けが進んだ状態である。巻き付けが1層の場合は、もう一方の軸方向端部までストリップゴムSA,SBを巻き付けることでゴム層成形が終了する。
【0034】
2層以上の多層に成形する場合は、(d)(e)に示すように更に巻き付けていく。このように、ゴム層の形状に合わせて成形途中で開口部の断面形状を変更可能に制御することで、多様な形状のゴム層に対応可能になる。
【0035】
<別実施形態>
本発明に係るタイヤ製造方法が適用できるゴム層については、特定の場所のゴム層に限定されるものではない。トレッド部やサイドウォール部以外のゴム層にも適用可能である。
【0036】
また、本発明はタイヤのみに適用できる技術ではなく、エアサス、チューブ(ホース)等のゴム製品(ゴム層)についても適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】成形ドラムとストリップゴム押出装置の配置関係を示す平面図
【図2】ストリップゴムによるゴム層の形成を説明する図
【図3】成形ドラムと押出装置の配置関係を示す側面図
【図4】可変ダイヘッドの構成例を示す図
【図5】可変ダイヘッドによるタイヤ製造方法の実施形態を示す図
【図6】トレッド部のゴム層を形成する実施形態を示す図
【図7】別実施形態に係るタイヤのゴム層を成形する方法を示す図
【図8】従来技術に係るストリップゴムの巻き付け方法を示す図
【符号の説明】
1 成形ドラム
1a ドラム軸
2 ストリップゴム押出装置
8 制御装置
9 ダイヘッド駆動装置
10 制御プログラム
20 ダイヘッド
20a,20b 金型
S ストリップゴム
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a rubber layer forming method for manufacturing a rubber layer by sequentially winding and laminating strip rubber extruded from a die head onto a forming drum and a variable die head used for the method.
[0002]
[Prior art]
As a method of forming a rubber layer constituting a tread portion or a sidewall portion of a tire, for example, a method of manufacturing a tread strip disclosed in Japanese Patent No. 2682872 is known. It uses an injector head (corresponding to a die head) to form a substantially trapezoidal tread strip. The cross-sectional shape of the tread strip extruded from the injector head is the same as the cross-sectional shape of the tread layer to be manufactured, and the tread layer is formed by winding the tread strip around the forming drum once.
[0003]
[Patent Document]
Patent No. 2682872 [Problem to be solved by the invention]
When forming a tread portion and other rubber layers, it is important to correspond to rubber layers having various cross-sectional shapes. This is to achieve high-mix low-volume production efficiently. In the above prior art, the injector head is provided with a mechanism for adjusting the thickness and the width, so that the cross-sectional shape can be changed. Thereby, tread portions having different cross-sectional shapes can be realized by one injector head.
[0004]
However, in the above prior art, the cross-sectional shape can be changed, but there is a limit to the shape that can be changed. For example, it can correspond to a simple trapezoidal shape, but it is difficult to correspond to other shapes. It can cope with the formation of a tread layer, but it is difficult to cope with other rubber layers such as sidewalls.
[0005]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a rubber layer forming method capable of responding to various cross-sectional shapes and a variable die head used for the method.
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, a method of forming a rubber layer by a variable die head according to the present invention includes:
A rubber layer forming method for forming a rubber layer by sequentially winding and laminating a strip rubber extruded from a die head onto a forming drum,
The die head is constituted by a variable die head capable of changing the cross-sectional shape of the strip rubber to be extruded. In the step of winding around the forming drum, a rubber layer having a desired cross-sectional shape is formed by changing the cross-sectional shape. It is characterized by the following.
[0006]
The operation and effect of the rubber layer forming method according to this configuration are as follows. When forming a rubber layer such as a tire, a rubber layer is formed by winding and laminating a strip rubber extruded from a die head around a forming drum. This strip rubber has a sectional shape having a smaller sectional area than the sectional shape of the rubber layer to be formed. By sequentially winding such strip rubber, a rubber layer having a desired cross-sectional shape can be formed. Since a strip rubber having an originally small cross-sectional area is used, a desired cross-sectional shape is easily obtained. That is, if the lamination method is changed, rubber layers having different cross-sectional shapes can be obtained. Therefore, it becomes easy to obtain various cross-sectional shapes. Further, a variable die head is used as the die head, and the cross-sectional shape can be changed while the strip rubber is wound around the forming drum. This makes it possible to cope with a finer and more complicated cross-sectional shape. As a result, it is possible to provide a rubber layer molding method using a variable die head that can cope with various cross-sectional shapes.
[0007]
As a preferred embodiment of the present invention, the variable die head has a variable opening dimension in a width direction of the forming drum,
At the start of winding of the strip rubber, control is performed so that the opening dimension in the width direction of the die head is gradually increased from 0,
At the end of the winding of the strip rubber, there is a type in which the opening dimension is controlled so as to gradually become zero.
[0008]
When winding the strip rubber around the forming drum, if the strip rubber having the same sectional shape is wound from the beginning to the end, useless overlap of the strip rubber occurs at the start of winding and at the end of winding. That is, when the strip rubber is wound along the drum axis direction of the forming drum, as shown in FIG. 8, the first winding and the second winding inevitably occur in the region indicated by the hatched line P at the beginning of winding. Further, at the end of the winding, the (n-1) th winding and the nth winding overlap in a region indicated by oblique lines R. Since the overlapping portion is not functionally necessary in many cases, an extra process such as cutting and removing the overlapping portion after the winding process is completed is required.
[0009]
On the other hand, in the present invention, the variable die head has a variable opening dimension in the width direction of the forming drum, and gradually increases the opening dimension in the width direction of the die head from 0 at the start of winding the strip rubber. At the end of the winding, so that the opening size gradually becomes zero. As a result, there is no need to generate useless overlap that occurs at the start and end of the winding.
[0010]
As another preferred embodiment of the present invention, the variable die head has a variable opening dimension in a width direction of the forming drum,
At the start of the winding of the strip rubber, the opening dimension of the die head in the width direction is set to a predetermined dimension,
When sequentially winding and laminating the strip rubber, a tread layer may be formed by controlling the opening dimension in the width direction to be gradually reduced.
[0011]
By such a step, the tread layer can be formed efficiently and accurately. For example, if the cross-sectional shape of the tread layer is trapezoidal, the opening of the die head is set so that the base dimension of the trapezoid becomes a predetermined dimension. Thereafter, by controlling the opening size to be gradually reduced, a tread layer having a desired cross-sectional shape can be obtained.
[0012]
As still another preferred embodiment of the present invention, the variable die head has a variable opening dimension in a width direction and a height direction of the forming drum,
When winding the strip rubber on the inclined area, control the width and height of the opening dimension to be small, and when winding the strip rubber on a flat area, control the opening dimension to increase the width and height. Are characterized by the following.
[0013]
According to this configuration, the shape of the rubber layer in the inclined portion can be accurately molded, and the molding speed of the entire rubber layer can be improved.
[0014]
The variable die head used in the rubber layer forming method according to the present invention is characterized in that the opening size in the width direction and the height direction can be changed. With such a configuration, it is possible to cope with various cross-sectional shapes.
[0015]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
A preferred embodiment of a tire manufacturing method using a variable die head according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a plan view showing an arrangement relationship between a forming drum and a strip rubber extruder. FIG. 2 is a diagram illustrating the formation of a rubber layer using strip rubber.
[0016]
<Tire manufacturing method using strip rubber>
In FIG. 1, the forming drum 1 is driven to rotate around a drum shaft 1a by a second driving device. Further, a strip rubber extruder 2 (hereinafter, simply referred to as “extruder”) is provided, and is driven in three directions by a first driving device. Specifically, there are a first direction A orthogonal to the drum shaft 1a, a second direction B parallel to the drum shaft 1a, and a third direction C which is a turning direction around a predetermined axis. These three directions can be driven independently of each other, and can be driven by combining appropriate directions. Thereby, the extruder 2 can be moved complicatedly.
[0017]
2A shows, as an example, a cross-sectional shape of a rubber layer to be formed on the outer periphery of the forming drum 1. FIG. In the present invention, this cross-sectional shape is formed by laminating strip rubber S having a small cross-sectional area. As a cross-sectional shape, for example, a triangular shape is given as an example. In this way, by using the strip rubber S, even if the cross-sectional shape of the rubber layer is changed, it is possible to cope with the change without changing the strip rubber S. Further, in order to wind the strip rubber S around the forming drum 1, the die head 20 must be moved corresponding to the cross-sectional shape (profile) of the rubber layer. Therefore, as shown in FIG. 1, the die head 20 of the extrusion device 2 can be moved with a high degree of freedom by allowing the extrusion device 2 to be moved in three directions.
[0018]
FIG. 3 is a side view showing an arrangement relationship between the forming drum 1 and the extruding device 2. The extruder 2 includes a die head 20, a gear pump 21, and a small extruder 22. The die head 20 has a mold portion capable of extruding a strip rubber having a predetermined cross-sectional shape. The gear pump 21 has two gears 21 a and supplies a fixed amount of rubber toward the molding die 20. The small extruder 22 includes a screw 22a and kneads rubber. In FIG. 3, the two gears 21a are vertically arranged for convenience of illustration, but are actually arranged in a plane direction (a direction in which the rotation axis of the gear is vertically).
[0019]
The strip rubber extruded from the extruder 2 is supplied in the direction of arrow D, and is sequentially wound around the outer periphery of the forming drum 1 (direction of arrow E). Further, in order to wind the strip rubber on the forming drum 1, a pressing roller 3 for pressing the strip rubber against the forming drum 1 is provided. The pressing roller 3 can move between a position close to the forming drum 1 and a position separated from the forming drum 1 (in the direction of arrow F).
[0020]
The forming drum 1 is driven to rotate with high precision by a first servomotor 4 (corresponding to a second driving device). The gear pump 21 is also driven to rotate with high precision by the second servomotor 5. Servo motors 4 and 5 are driven so that the strip rubber does not sag from the die head 20 to the forming drum 1. The die head 20 is a variable die head capable of changing the opening size of the opening from which the strip rubber is extruded (this point will be described later). Therefore, a die head driving device 9 for driving the die head 20 is provided.
[0021]
In FIG. 3, a roller driving device 6 for driving the pressing roller 3 is provided. Further, a first driving device 7 for moving the extruding device 2 in three directions A, B, and C shown in FIG. 1 is provided. Further, a control device 8 for controlling the roller driving device 6, the first driving device 7, and the die head driving device 9 is also provided. The control device 8 controls each device based on a control program 10 installed in advance.
[0022]
<Configuration example of variable die head>
In the tire manufacturing method according to the present invention, the cross-sectional shape of the strip rubber extruded from the die head can be changed. FIG. 4 shows a configuration example of the variable die head.
[0023]
In FIG. 4A, the opening is rectangular in cross section, and the short side and the long side can be changed at the same time. Thereby, the size of the rectangle can be changed. (B) is a trapezoidal cross section, and the upper and lower dies can be moved along the oblique sides of the left and right dies. Thereby, the size of the trapezoid can be changed. In (c), the opening is a parallelogram, and the upper and lower dies can be moved along the oblique sides of the left and right dies. Thereby, the size of the parallelogram can be changed. (D) is that the opening is rectangular in section, and differs from (a) in that the upper and lower dies and the left and right dies can be driven independently. Therefore, the configuration is more flexible than (a) in terms of shape changeability. (E) shows that the opening is a parallelogram in cross section and differs from (c) in that the upper and lower dies and the left and right dies can be driven independently. Accordingly, the configuration is more flexible in terms of shape changeability than (c). In FIG. 4, the left-right direction corresponds to the drum axis direction (drum width direction) of the forming drum.
[0024]
Note that the example shown here is one example, and various other configuration examples are conceivable. For example, the cross-sectional shape includes a triangle, a circle, a semicircle, and the like. The drive mechanism for driving the mold can be appropriately selected from a combination of a motor and a ball screw, a hydraulic cylinder, and the like. The opening dimension of the opening is preferably configured such that the dimension in the width direction can be changed in a range of 0 to 50 mm and the dimension in the thickness direction can be changed in a range of 0 to 10 mm. Absent.
[0025]
<Example of forming rubber layer of tire>
Next, a tire manufacturing method using a variable die head will be described. FIG. 5 is a diagram illustrating a winding control in the case where the strip rubber is sequentially wound along the drum axis direction of the forming drum.
[0026]
FIG. 5A shows a state before the start of winding. The die head 20 is provided with a left base 20a and a right base 20b, and is configured to be movable along the drum axis direction. The opening is in a closed state. The forming drum 1 starts rotating along the direction of arrow E in the figure. On the other hand, simultaneously with the operation of pushing out the strip rubber, the right base 20b moves in the direction of the arrow in the figure.
[0027]
As shown in (b), since the strip rubber is extruded while the opening is gradually opened from the closed state, the width of the strip rubber wound around the forming drum 1 also gradually increases. (C) is a state in which the forming drum 1 has just made one rotation. Until the forming drum 1 makes exactly one rotation, the width of the strip rubber gradually increases linearly.
[0028]
As shown in (c), when the forming drum 1 makes one rotation, the movement of the right mouthpiece 20b stops, and thereafter the size of the opening is fixed. On the other hand, at the same time as the forming drum 1 makes one rotation, the forming drum 1 is traversed at the processing speed in the direction of arrow G in the figure. After the forming drum 1 makes one rotation, the strip rubber is gradually wound as shown in (d), and this state is continued until one rotation before the end of winding as shown in (e). Then, the traverse of the forming drum 1 is stopped one rotation before the end of winding. At the same time, the base 20a on the left side of the variable die head 20 is moved rightward in the drawing, and the size of the opening is gradually reduced. As a result, the width of the strip rubber gradually decreases, contrary to the time when the winding is started.
[0029]
(F) is a figure in the state where winding was completed. The rotational drive of the forming drum 1 is stopped, and the opening of the variable die head is completely closed. In this way, by controlling the width of the strip rubber at the start and end of the winding, it is possible to eliminate the useless overlapping portion of the strip rubber as described with reference to FIG. As described above, when a rubber layer is formed by winding a strip rubber having a constant cross-sectional area, useless overlapping is inevitably generated at the start and end of the winding. However, as in the present invention, the cross-sectional shape of the strip rubber is Is variable, it is possible to form a rubber layer having a desired cross-sectional shape without useless overlap.
[0030]
FIG. 5 shows an example of winding a strip rubber. When forming a tread portion or a sidewall portion, a rubber layer is formed by sequentially laminating strip rubbers. Also in the case of sequentially laminating, regarding the control of the width dimension of the strip rubber at the start of winding and at the end of winding, the same concept as in FIG. 5 can be applied. Further, in the embodiment described with reference to FIG. 5, the cross-sectional shape of the opening is fixed in an intermediate step other than the start and end of the winding. Is also good.
[0031]
Next, a method for manufacturing the rubber layer in the tread portion will be described with reference to FIG. At the start of winding, the opening of the variable die head 20 is set to a first dimension D1 (predetermined dimension). From this state, the forming drum 1 starts rotating in the direction of arrow E in the figure, and the size of the opening is gradually reduced. In the case of the shape shown in (c), the width direction of the opening at the end of the winding is the second dimension D2. As compared with the winding method shown in FIG. 2 (b), the number of windings can be reduced, so that the time for forming the rubber layer can be shortened. It is also possible to form a rubber layer having a shape as shown in FIG. As described with reference to FIG. 3, by changing the control program 10 for controlling the die head driving device 9, various controls for the opening can be performed.
[0032]
Next, still another embodiment of the method for forming a rubber layer of a tire will be described with reference to FIG. In this method, the dimensions of the opening of the variable die head in the width direction and the height direction are changed during molding. (A) is a state at the beginning of winding. At both ends 1A in the axial direction of the forming drum 1, the strip rubber SA is wound in a state where the opening is inclined according to the shape of the forming drum 1. At this time, the width and height are controlled to be small. Thereby, the rubber layer can be accurately laminated even on the inclined shape or the curved shape of the both ends 1A in the axial direction of the forming drum 1.
[0033]
(B) shows a state in which the winding process is advanced and the strip rubber SB is wound around a flat area in the center of the forming drum 1. In the flat region, the width dimension and the height dimension can be made larger than before. Thereby, the molding speed of the rubber layer can be increased. (C) is a state in which the winding is further advanced from (b). When the winding is one layer, the rubber layers are finished by winding the strip rubbers SA and SB to the other axial end.
[0034]
In the case of forming into two or more layers, the layers are further wound as shown in (d) and (e). In this way, by controlling the cross-sectional shape of the opening to be changeable during molding according to the shape of the rubber layer, it is possible to cope with rubber layers having various shapes.
[0035]
<Another embodiment>
The rubber layer to which the tire manufacturing method according to the present invention can be applied is not limited to the rubber layer at a specific place. The present invention can be applied to a rubber layer other than the tread portion and the sidewall portion.
[0036]
Further, the present invention is not limited to the technology applicable only to tires, but is also applicable to rubber products (rubber layers) such as air suspensions and tubes (hoses).
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view showing an arrangement relationship between a forming drum and a strip rubber extruding device. FIG. 2 is a diagram illustrating formation of a rubber layer using strip rubber. FIG. 3 is a side view showing an arrangement relationship between a forming drum and an extruding device. FIG. 4 is a view showing a configuration example of a variable die head; FIG. 5 is a view showing an embodiment of a tire manufacturing method using the variable die head; FIG. FIG. 8 shows a method of forming a rubber layer of a tire according to an embodiment. FIG. 8 shows a method of winding a strip rubber according to a conventional technique.
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Forming drum 1a Drum shaft 2 Strip rubber extruder 8 Control device 9 Die head drive device 10 Control program 20 Die heads 20a and 20b Die S Strip rubber

Claims (5)

ダイヘッドから押し出し成形されるストリップゴムを成形ドラムに順次巻き付けて積層することでゴム層を製造するゴム層成形方法であって、
前記ダイヘッドは押し出し成形されるストリップゴムの断面形状を変更可能な可変ダイヘッドにより構成され、前記成形ドラムへの巻き付け工程において、前記断面形状を変えることで所望の断面形状を有するゴム層を形成するようにしたことを特徴とする可変ダイヘッドによるゴム層成形方法。
A rubber layer molding method for manufacturing a rubber layer by sequentially winding and laminating a strip rubber extruded from a die head onto a molding drum,
The die head is constituted by a variable die head capable of changing a cross-sectional shape of a strip rubber to be extruded, and in a winding step around the forming drum, a rubber layer having a desired cross-sectional shape is formed by changing the cross-sectional shape. A method for forming a rubber layer using a variable die head, characterized in that:
前記可変ダイヘッドは、前記成形ドラムの幅方向の開口寸法を可変であり、
ストリップゴムの巻き付け開始時において、前記ダイヘッドの前記幅方向の開口寸法を0から徐々に広げるように制御し、
ストリップゴムの巻き付け終了時において、前記開口寸法が徐々に0になるように制御することを特徴とする請求項1に記載の可変ダイヘッドによるゴム層成形方法。
The variable die head has a variable opening dimension in the width direction of the forming drum,
At the start of winding of the strip rubber, control is performed so that the opening dimension in the width direction of the die head is gradually increased from 0,
2. The method according to claim 1, wherein when the winding of the strip rubber is completed, the opening size is controlled so as to gradually become zero.
前記可変ダイヘッドは、前記成形ドラムの幅方向の開口寸法を可変であり、
ストリップゴムの巻き付け開始時において、前記ダイヘッドの前記幅方向の開口寸法を所定の寸法に設定し、
ストリップゴムを順次巻き付けて積層するに際して、前記幅方向の開口寸法を徐々に減らすように制御することで、トレッド層を形成するようにしたことを特徴とする請求項1に記載の可変ダイヘッドによるゴム層成形方法。
The variable die head has a variable opening dimension in the width direction of the forming drum,
At the start of the winding of the strip rubber, the opening size of the die head in the width direction is set to a predetermined size,
The rubber according to claim 1, wherein the tread layer is formed by controlling the opening size in the width direction to be gradually reduced when the strip rubber is sequentially wound and laminated. Layer forming method.
前記可変ダイヘッドは、前記成形ドラムの幅方向及び高さ方向の開口寸法を可変であり、
ストリップゴムを傾斜した領域に巻き付けるときは、開口寸法の幅と高さが小さくなるように制御し、ストリップゴムを平坦な領域に巻き付けるときは、開口寸法を幅と高さが大きくなるように制御することを特徴とする請求項1に記載の可変ダイヘッドによるゴム層成形方法。
The variable die head is capable of changing an opening dimension in a width direction and a height direction of the forming drum,
When winding the strip rubber on the inclined area, control the width and height of the opening dimension to be small, and when winding the strip rubber on a flat area, control the opening dimension to increase the width and height. The method of claim 1, wherein the rubber layer is formed by a variable die head.
請求項1〜4のいずれか1項に記載の可変ダイヘッドによるゴム層成形方法において用いられる可変ダイヘッドであって、
幅方向及び高さ方向の開口寸法を変更可能な可変ダイヘッド。
A variable die head used in the method for molding a rubber layer with the variable die head according to any one of claims 1 to 4,
A variable die head that can change the opening size in the width and height directions.
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