JP4259704B2 - タイヤ成形システム及び成形方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気入りタイヤを材料から一貫して成形するタイヤ成形システム及び該システムを用いたタイヤ成形方法に関し、さらに詳しくは、仕様が異なるタイヤの段替えを容易にし、タイヤの生産効率を飛躍的に高めることを可能にしたタイヤ成形システム及び成形方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
空気入りタイヤにおいて、ビード内径が同一であっても偏平比やトレッド幅の相違により多数のサイズが存在する。また、タイヤサイズが同一であっても使用目的に応じてコンパウンドの種類等を細分化することがある。
【０００３】
このように多種多様な空気入りタイヤを成形する場合、タイヤサイズに対する成形機の設定条件は現在では殆ど自動変更可能であるが、その成形機に供給する部材の段替えには多大な時間を必要とする。そのため、従来ではタイヤサイズ毎の部材を予め準備し、これら部材を成形工程に供給し、タイヤサイズ毎にロット単位で纏めて未加硫タイヤを組み立てるようにしている。即ち、タイヤ成形工程においては、１ロットのタイヤ本数を多くすることにより、段替え作業を削減し、生産性を高めることが可能になる。
【０００４】
しかしながら、１タイヤの加硫に費やす加硫サイクルタイムは、１タイヤの成形に費やす成形サイクルタイムの約５〜１０倍であり、１対１の対応ができなかった。そのため、特定サイズのタイヤをロット単位で連続的に成形しても、その特定サイズのタイヤを加硫するための金型を成形サイクルタイムに合わせて使用することができず、その結果、未加硫タイヤが中間仕掛かり品として滞留し、即ちリードタイムが増大し、これがタイヤの生産効率を悪化させていた。
【０００５】
また、従来のようにタイヤサイズ毎の部材を予め準備し、これら部材を成形工程に供給する場合、多種多様の空気入りタイヤに応じて多数の中間部材を揃えてストックしておくことが不可欠である。そのため、中間部材の材料費や管理コストが増大し、これがタイヤの生産コストを上昇させていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、仕様が異なるタイヤの段替えを容易にし、タイヤの生産効率を飛躍的に高めることを可能にしたタイヤ成形システム及び成形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の本発明のタイヤ成形システムは、タイヤサイズの設定条件を任意に変更可能なバンド成形機、シェーピング成形機、ベルト・トレッド成形機を含み、半製品を各成形機に受け渡す移送手段を備えた一連のタイヤ成形システムにおいて、
バンド部材の供給手段として、
【０００８】
(1) バンド周長にスプライス代を加えた幅を有するシート状のインナーライナー材料を成形タイヤの仕様幅に対応する長さに切断し、その切断されたインナーライナーを前記バンド成形機に供給するインナーライナー供給手段と、
【０００９】
(2) バンド周長にスプライス代を加えた幅を有するシート状のカーカス材料を前記成形タイヤの仕様幅に対応する長さに切断し、その切断されたカーカスを前記バンド成形機に供給するカーカス供給手段と、
【００１０】
(3) 射出成形機からゴムストリップを射出すると共に、該ゴムストリップを前記バンド成形機のドラムの周囲に巻き付け、その積層構造に基づいて前記成形タイヤの仕様に対応するプロファイルからなるゴムパーツを成形するバンド用ゴムパーツ供給手段と、
【００１１】
(4) 前記成形タイヤの仕様に対応する完成ビードをビードセッターを介して前記バンド成形機に供給するビード供給手段とを設けると共に、
ベルト・トレッド部材の供給手段として、
【００１２】
(5) 複数本のコードを引き揃えてゴム引きしたストリップ状のベルト材料を所定の長さ及び角度に切断し、その切断された複数枚のストリップ片の縁部同士を繋ぎ合わせて前記成形タイヤの仕様に対応する長さ、コード角度、幅を有する１タイヤ分のベルトを形成し、該ベルトを前記ベルト・トレッド成形機に供給するベルト供給手段と、
【００１３】
(6) 射出成形機からゴムストリップを射出すると共に、該ゴムストリップを前記ベルト・トレッド成形機のドラムの周囲に巻き付け、その積層構造に基づいて前記成形タイヤの仕様に対応するプロファイルからなるゴムパーツを成形するトレッド用ゴムパーツ供給手段とを設けたことを特徴とするものである。
【００１４】
このようにタイヤサイズの設定条件を任意に変更可能なタイヤ成形システムにおいて、特定のバンド周長を有する成形タイヤについて、全てのパーツの供給手段を前記成形タイヤの仕様に応じて任意に設定可能に構成したので、同一のビード内径を有するタイヤであれば瞬時に段替えを行うことができ、仕様が異なるタイヤを１本単位で連続的に成形することができる。なお、成形タイヤの仕様とは、タイヤサイズ、ゴムパーツの厚さ、タイヤのプロファイル等を含むタイヤの成形条件である。
【００１５】
そして、仕様が異なるタイヤを１本単位で成形することが可能になると、特定の金型において加硫待ちの未加硫タイヤが蓄積されることがなくなるので、金型の稼働効率を向上し、未加硫タイヤの仕掛かり品を削減することができる。また、上記タイヤ成形システムでは、パーツの準備工程を各成形機に連結しているので、中間部材の仕掛り品を削減することができる。その結果、仕掛かり金額の削減、管理の削減、補材の削減が可能になり、タイヤの生産効率を飛躍的に高めることができ、更に品質が安定したタイヤを作ることができる。
【００１６】
本発明において、シート状のインナーライナー材料及びカーカス材料としては、バンド周長にスプライス代を加えた幅を有するものを使用するが、上記幅は単独のシート材料で形成しても良く、或いは複数枚のシート材料を幅方向に貼り合わせることで形成しても良い。例えば、約５０インチ幅のインナーライナーやカーカスを必要とする場合、約５０インチ幅のシート材料を単独で用いても良く、或いは約１０インチ幅のシート材料を５枚並列に貼り合わせても良い。但し、複数枚のシート材料を用いる場合は、シート間のスプライス代を考慮する必要がある。
【００１７】
上記ビード供給手段は、成形タイヤの仕様に対応するビードコア及びビードフィラーを備えた完成ビードを供給するものであるが、より具体的には、バンド周長に対応するビードコアを備えた複数種類の完成ビードを保持し、これら複数種類の完成ビードから成形タイヤの仕様に対応する完成ビードを選択し、その選択された完成ビードをビードセッターを介してバンド成形機に供給するように構成すれば良い。但し、バンド周長に対応するビードコアを用意し、その外周上に成形タイヤの仕様に対応するビードフィラーを形成するように構成しても良い。
【００１８】
また、射出成形機としては、パーツ毎に少なくとも成形タイヤの仕様に対応するゴム量を収容するプランジャー式の射出成形機を用いることが好ましい。このようなプランジャー式の射出成形機は、パーツ毎に必要容量の未加硫ゴムを正確に射出することができ、しかも１タイヤ毎に必要容量を容易に変更することができる。
【００１９】
一方、上記目的を達成するための本発明のタイヤ成形方法は、タイヤサイズの設定条件を任意に変更可能なバンド成形機、シェーピング成形機、ベルト・トレッド成形機を含み、半製品を各成形機に受け渡す移送手段を備えた一連のタイヤ成形システムを用いたタイヤ成形方法において、
バンド部材の供給工程として、
【００２０】
(1) バンド周長にスプライス代を加えた幅を有するシート状のインナーライナー材料を成形タイヤの仕様幅に対応する長さに切断し、その切断されたインナーライナーを前記バンド成形機に供給するインナーライナー供給工程と、
【００２１】
(2) バンド周長にスプライス代を加えた幅を有するシート状のカーカス材料を前記成形タイヤの仕様幅に対応する長さに切断し、その切断されたカーカスを前記バンド成形機に供給するカーカス供給工程と、
【００２２】
(3) 射出成形機からゴムストリップを射出すると共に、該ゴムストリップを前記バンド成形機のドラムの周囲に巻き付け、その積層構造に基づいて前記成形タイヤの仕様に対応するプロファイルからなるゴムパーツを成形するバンド用ゴムパーツ供給工程と、
【００２３】
(4) 前記成形タイヤの仕様に対応する完成ビードをビードセッターを介して前記バンド成形機に供給するビード供給工程とを設けると共に、
ベルト・トレッド部材の供給工程として、
【００２４】
(5) 複数本のコードを引き揃えてゴム引きしたストリップ状のベルト材料を所定の長さ及び角度に切断し、その切断された複数枚のストリップ片の縁部同士を繋ぎ合わせて前記成形タイヤの仕様に対応する長さ、コード角度、幅を有する１タイヤ分のベルトを形成し、該ベルトを前記ベルト・トレッド成形機に供給するベルト供給工程と、
【００２５】
(6) 射出成形機からゴムストリップを射出すると共に、該ゴムストリップを前記ベルト・トレッド成形機のドラムの周囲に巻き付け、その積層構造に基づいて前記成形タイヤの仕様に対応するプロファイルからなるゴムパーツを成形するトレッド用ゴムパーツ供給工程とを設けたことを特徴とするものである。
【００２６】
上記ビード供給工程においては、バンド周長に対応するビードコアを備えた複数種類の完成ビードを用意し、これら複数種類の完成ビードから成形タイヤの仕様に対応する完成ビードを選択し、その選択された完成ビードをビードセッターを介してバンド成形機に供給すると良い。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の構成について添付の図面を参照して詳細に説明する。
【００２８】
図１は本発明の実施形態からなるタイヤ成形システムを示す平面図、図２はその側面図である。但し、図２は一部の構成を省略したものである。
【００２９】
本システムは、バンド成形機１０、シェーピング成形機２０、ベルト・トレッド成形機３０を含み、半製品を各成形機１０，２０，３０に受け渡す移送手段としてバンドトランスファー４０及びベルトトランスファー５０を備えた一連のタイヤ成形システムである。バンド成形機１０、シェーピング成形機２０、ベルト・トレッド成形機３０はいずれもタイヤサイズの設定条件を任意に変更可能に構成されている。また、バンド成形機１０、バンドトランスファー４０、ベルトトランスファー５０、ベルト・トレッド成形機３０は、直線状に敷設した左右一対のレール５５上を走行自在に配設されている。シェーピング成形機２０はレール５５に交差する左右一対のレール５６上を走行自在に配設されている。
【００３０】
バンド成形機１０は、車輪１１を備えた台車１２の上に駆動部１３を設け、該駆動部１３からバンドドラム１４を回転軸が水平方向に延長するように支持している。バンドドラム１４は、駆動部１３の駆動によりドラム径方向に拡縮自在に構成されている。台車１２はレール５５上での位置が不図示の制御装置により制御されている。
【００３１】
シェーピング成形機２０は、車輪２１を備えた台車２２の上に駆動部２３を設けると共に、該駆動部２３をレール５６側からレール５５の直上域に延長させ、該駆動部２３から一対のシェイピングドラム２４を備えた伸縮自在の駆動軸２５を水平方向に延長するように支持している。一対のシェイピングドラム２４は、駆動軸２５の伸縮により相互間隔が可変になっている。また、シェイピングドラム２４のビードクランプ部は拡縮自在に構成されている。台車２２はレール５６上での位置が不図示の制御装置により制御されている。
【００３２】
ベルト・トレッド成形機３０は、車輪３１を備えた台車３２の上に駆動部３３を設け、該駆動部３３から成形ドラム３４を回転軸が水平方向に延長するように支持している。成形ドラム３４は、駆動部３３の駆動によりドラム径方向に拡縮自在に構成されている。台車３２はレール５５上での位置が不図示の制御装置により制御されている。
【００３３】
バンドトランスファー４０は、車輪４１を備えた台車４２の上に、バンド部材を円筒状のまま保持する左右一対の保持リング４３と、バンド部材の外周側の所定の位置に完成ビードを保持する左右一対のビードセッター４４を設けた構成になっている。台車４２はレール５５上での位置が不図示の制御装置により制御されている。
【００３４】
ベルトトランスファー５０は、車輪５１を備えた台車５２の上に、ベルト・トレッド部材を外側から把持する把持部５３を設けた構成になっている。台車５２はレール５５上での位置が不図示の制御装置により制御されている。
【００３５】
上述したタイヤ成形システムにおいて、バンド部材の供給手段としては、インナーライナーサービサー６０、カーカスサービーサー７０、ゴムパーツサービサー８０、ビードサービサー９０が配設されている。
【００３６】
インナーライナーサービサー６０は、特定のバンド周長にスプライス代を加えた幅を有する長尺シート状のインナーライナー材料６１をリール６２で保持し、該リール６２から巻き解いたインナーライナー材料６１をコンベア６３で所定の長さ単位で送り出し、これをカッター６４で成形タイヤの仕様幅に対応する長さに切断し、必要寸法のインナーライナー６５を形成するようになっている。
【００３７】
カーカスサービーサー７０は、特定のバンド周長にスプライス代を加えた幅を有する長尺シート状のカーカス材料７１をリール７２で保持し、該リール７２から巻き解いたカーカス材料７１をコンベア７３で所定の長さ単位で送り出し、これをカッター７４で成形タイヤの仕様幅に対応する長さに切断し、必要寸法のカーカス７５を形成するようになっている。
【００３８】
即ち、インナーライナーサービサー６０及びカーカスサービーサー７０は、それぞれ特定のバンド周長に相当する同一ビード内径のタイヤに用いるインナーライナー６５及びカーカス７５を供給することが可能であり、その切断寸法を成形タイヤの偏平比やトレッド幅に応じて変更自在になっている。これらインナーライナー６５及びカーカス７５は、搬送コンベア６６を介してバンド成形機１０に順次供給されるようになっている。インナーライナー材料６１は、ゴム等から構成することができる。また、カーカス材料７１は、複数本のコードをシート長手方向に沿って引き揃えてゴム引きしたカレンダー材を用いることができる。
【００３９】
ゴムパーツサービサー８０は、バンド部材を構成するリムクッション、サイドウォール、ベルトエッジクッション等のコンパウンドが異なるパーツに対応するように、バンド成形機１０の近傍に複数配設されている。これらゴムパーツサービサー８０は、それぞれ油圧シリンダ８１からバンド成形機１０に向けて延長する射出成形機８２を有し、該射出成形機８２の先端部にフィード押出機８３を備えている。ゴムパーツサービサー８０は、図示しない駆動装置によりバンドドラム１４の軸方向及び径方向の任意の位置に変位自在に構成されている。そして、ゴムパーツサービサー８０は、射出成形機８２から射出したゴムストリップをバンドドラム１４の周囲に巻き付け、その積層構造に基づいて成形タイヤの仕様に対応するプロファイルからなるバンド用ゴムパーツを成形するようになっている。
【００４０】
より具体的には、上記ストリップワインド手法は、ゴムストリップの先端をバンドドラム１４に貼り付け、射出成形機８２からゴムストリップを連続的に射出しながら、バンドドラム１４を回転させると共に、ゴムパーツサービサー８０をバンドドラム１４の軸方向に沿ってトラバースさせ、そのバンドドラム１４の回転速度とゴムパーツサービサー８０のトラバース速度を制御することで所望のプロファイルを実現するようになっている。
【００４１】
ビードサービサー９０は、成形タイヤの仕様に対応する完成ビードをビードセッター４４を介してバンド成形機１０に供給するものである。より具体的には、、ビードサービサー９０は、ビードストッカー９１から放射状に延長する複数本の保持アーム９２にそれぞれ複数種類の完成ビードＡ〜Ｆを種類別に保持するようになっている。これら完成ビードＡ〜Ｆは、バンド周長に対応するビードコアと、種々異なる形状又はコンパウンドからなるビードフィラーとを組み合わせたものである。ビードストッカー９１は回転自在であり、複数種類の完成ビードＡ〜Ｆから成形タイヤの仕様に対応する一対の完成ビードを選択し、その選択された一対の完成ビードをビードトランスファー９３に受け渡すようになっている。ビードトランスファー９３はバンドトランスファー４０の直上域まで延長し、選択された一対の完成ビードを受け渡しアーム９４を介してビードセッター４４に供給するように構成されている。
【００４２】
上記タイヤ成形システムにおいて、ベルト・トレッド部材の供給手段としては、ベルトサービサー１００、ゴムパーツサービサー１１０が配設されている。
【００４３】
ベルトサービサー１００は、搬送コンベヤ１０１の縁部にコンベヤ搬送方向に延長するカッター１０２を配設し、該カッター１０２の下側を通して搬送コンベヤ１０１上にストリップ状のベルト材料１０３を供給するようになっている。このベルト材料１０３は、コンベア１０４で移送され、ガイド機能を備えたスプライサー１０５に案内されながら搬送コンベヤ１０１の所定の位置に搬送される。搬送コンベヤ１０１の搬送方向に対するベルト材料１０３の供給角度は、コンベア１０４及びスプライサー１０５と共に中心軸Ｏの廻りに変更自在になっている。そのため、ベルト材料１０３の切断角度はベルト材料１０３の供給角度に基づいて任意に選択することができる。一方、ベルト材料１０３の切断長さはコンベア１０４の送り出し量に基づいて任意に選択することができる。また、ベルト材料１０３は複数本のコードを引き揃えてゴム引きしたものである。このようなベルト材料１０３はカレンダー装置又はインシュレーション押出機から直接供給しても良く、或いはカレンダー装置又はインシュレーション押出機で成形したものを一旦リールに巻き取って該リールから供給しても良い。
【００４４】
搬送コンベヤ１０１がベルト材料１０３から切り出されたストリップ片１０６を約ストリップ幅分だけベルト・トレッド成形機３０側に移送すると、搬送コンベヤ１０１上には更なるベルト材料１０３が供給される。そして、スプライサー１０５は互いに隣り合うストリップ片１０６，１０６の縁部同士を順次繋ぎ合わせていく。このような工程を繰り返して整数枚のストリップ片１０６を繋ぎ合わせることにより、成形タイヤの仕様に対応する長さ、コード角度、幅を有する１タイヤ分のベルト１０７を形成することができる。このとき、ストリップ片１０６を整数枚にするために、成形タイヤの仕様コード角度に対して微小角度（±１°以内）を調整することで仕様ベルト長さに合わせると良い。このベルト１０７はそのまま搬送コンベヤ１０１を介してベルト・トレッド成形機３０に供給される。
【００４５】
ゴムパーツサービサー１１０は、ベルト・トレッド部材を構成するアンダートレッド、キャップトレッド等のコンパウンドが異なるパーツに対応するように、ベルト・トレッド成形機３０の近傍に複数配設されている。これらゴムパーツサービサー１１０は、それぞれ油圧シリンダ１１１からベルト・トレッド成形機３０に向けて延長する射出成形機１１２を有し、該射出成形機１１２の先端部にフィード押出機１１３を備えている。ゴムパーツサービサー１１０は、図示しない駆動装置により成形ドラム３４の軸方向及び径方向の任意の位置に変位自在に構成されている。そして、ゴムパーツサービサー１１０は、射出成形機１１２から射出したゴムストリップを成形ドラム３４の周囲に巻き付け、その積層構造に基づいて成形タイヤの仕様に対応するプロファイルからなるトレッド用ゴムパーツを成形するようになっている。
【００４６】
より具体的には、上記ストリップワインド手法は、ゴムストリップの先端を成形ドラム３４に貼り付け、射出成形機１１２からゴムストリップを連続的に射出しながら、成形ドラム３４を回転させると共に、ゴムパーツサービサー１１０を成形ドラム３４の軸方向に沿ってトラバースさせ、成形ドラム３４の回転速度とゴムパーツサービサー１１０のトラバース速度を制御することで所望のプロファイルを実現するようになっている。
【００４７】
上述したゴムパーツサービサー８０，１１０の射出成形機としては、パーツ毎に少なくとも成形タイヤの仕様に対応するゴム量を収容するプランジャー式の射出成形機を用いると良い。図３はプランジャー式の射出成形機を用いたゴムサービサーを例示するものである。図３に示すように、プランジャー式の射出成形機１２０は、円筒状の射出ポット１２１内にプランジャー１２２を摺動自在に設け、油圧シリンダー１２３から延出するピストンシリンダ１２４でプランジャー１２２を前後動させる構成になっており、射出ポット１２１に収容した未加硫ゴムをダイス１２５から射出するようになっている。プランジャー式の射出成形機１２０は、パーツ毎に必要容量の未加硫ゴムを正確に射出することができ、しかも１タイヤ毎にコンパウンドの必要容量を容易に変更することができるという利点がある。
【００４８】
また、プランジャー式の射出成形機１２０に未加硫ゴムを注入する手段としては、スクリュー式のフィード押出機１３０を用いると良い。スクリュー式のフィード押出機１３０は、円筒状のシリンダ１３１内にスクリュー１３２を回動自在に設け、該スクリュー１３２を油圧モータ１３３で回転駆動する構成になっており、ゴム供給部１３４から供給される未加硫ゴムをスクリュー１３２の回転により移動させ、吐出口１３５から射出成形機１２０の射出ポット１２１へ送り込むようになっている。フィード押出機１３０の吐出口１３５は射出ポット１２１に設けた投入口１２６に連結されている。また、吐出口１３５には未加硫ゴムの流れを一方向に規制する逆止弁１３６が設けられている。射出成形機１２０へのフィード時には、フィード押出機１３０から射出成形機１２０の射出ポット１２１へ未加硫ゴムを注入することにより、射出成形機１２０のプランジャー１２２を収縮させる。
【００４９】
また、射出成形機１３０から射出されるゴムストリップの寸法は、厚さ０．５〜３．０ｍｍ、幅５〜３０ｍｍにすると良い。この寸法が小さ過ぎるとタイヤを効率的に成形することが困難になり、逆に大き過ぎるとゴムパーツのプロファイルの精度が低下する。
【００５０】
次に、上述したタイヤ成形システムを用いたタイヤ成形方法について詳細に説明する。
【００５１】
図４（ａ）〜（ｄ）はバンド部材の成形工程を示すものである。バンド部材１４０の成形工程では、先ず、バンド成形機１０をレール５５上で移動させてバンドドラム１４をゴムパーツサービサー８０と対向する位置に配置する。そして、リムクッション、サイドウォールに対応するパーツサービサー８０の射出成形機８２に所望のコンパウンドをパーツ毎に収容し、バンドドラム１４の回転速度とパーツサービサー８０のトラーバース速度を制御しながら、射出成形機８２から供給されるゴムストリップをバンドドラム１４の周囲に巻き付ける。このようにしてバンドドラム１４における成形タイヤの仕様に対応する位置に、図４（ａ）に示すサイドウォール１４１を成形し、更には図４（ｂ）に示すリムクッション１４２を成形する。
【００５２】
次に、バンド成形機１０をレール５５上で移動させてバンドドラム１４を搬送コンベア６６と対向する位置に配置する。そして、インナーライナーサービサー６０から成形タイヤの仕様幅に対応する長さに切断したインナーライナー６５を供給すると共に、カーカスサービーサー７０から成形タイヤの仕様幅に対応する長さに切断したカーカス７５を供給する。このようにしてバンドドラム１４の周囲に、図４（ｃ）のようにインナーライナー６５及びカーカス７５を順次層状に巻き付ける。
【００５３】
次に、ベルトエッジクッションに対応するパーツサービサー８０の射出成形機８２に所望のコンパウンドをパーツ毎に収容し、バンドドラム１４の回転速度と射出成形機８３のトラーバース速度を制御しながら、射出成形機８２から供給されるゴムストリップをバンドドラム１４上のカーカス７５の所定位置に巻き付ける。このようにして成形タイヤの仕様に対応する位置に、図４（ｄ）に示すベルトエッジクッション１４３を成形する。
【００５４】
一方、ビードサービサー９０は、複数種類の完成ビードＡ〜Ｆから成形タイヤの仕様に対応する１種類の完成ビードを選択し、これをバンドトランスファー４０のビードセッター４４にセットしておく。
【００５５】
次に、バンドトランスファー４０をレール５５上で移動させて、図４（ｄ）に示すように、左右一対の完成ビード１４４をバンドドラム１４の外周側に配置する。そして、バンドドラム１４を僅かに拡径することで該バンドドラム１４に巻き付けられたバンド部材１４０に左右一対の完成ビード１４４を固着させる。そして、バンドトランスファー４０の保持リング４３でバンド部材１４０を円筒状に保持しながら、バンドトランスファー４０をレール５５上で移動させてバンド部材１４０をシェーピング成形機２０まで搬送する。
【００５６】
図５（ａ）〜（ｄ）はベルト・トレッド部材の成形工程を示すものである。ベルト・トレッド部材１５０の成形工程では、先ず、ベルト・トレッド成形機３０をレール５５上で移動させて成形ドラム３４をベルトサービサー１００の搬送コンベヤ１０１と対向する位置に配置する。そして、ベルトサービサー１００から成形タイヤの仕様に対応する長さ、コード角度、幅を有する１タイヤ分の１番ベルト１５１及び２番ベルト１５２を供給する。このようにして成形ドラム３４の周囲に、図５（ａ）のように１番ベルト１５１を巻き付け、更には図５（ｂ）のように２番ベルト１５２を巻き付ける。必要に応じて、１番ベルト１５１の両端部上にゴムテープを巻いたり、２番ベルト１５２上にジョイントレスベルト補強層を巻いても良い。
【００５７】
次に、ベルト・トレッド成形機３０をレール５５上で移動させて成形ドラム３４をゴムパーツサービサー１１０と対向する位置に配置する。そして、アンダートレッド用ゴムパーツサービサー１１０の射出成形機１１２に所望のコンパウンドを収容し、成形ドラム３４の回転速度とゴムパーツサービサー１１０のトラーバース速度を制御しながら、射出成形機１１２から供給されるゴムストリップを成形ドラム３４の周囲に巻き付ける。このようにして成形ドラム３４の周囲に、図５（ｃ）に示すアンダートレッド１５３を成形する。次いで、キャップトレッド用ゴムパーツサービサー１１０の射出成形機１１２に所望のコンパウンドを収容し、上記同様の制御に基づくゴムストリップの巻き付けにより、図５（ｄ）に示すキャップトレッド１５４を成形する。
【００５８】
次に、ベルトトランスファー５０をレール５５上で移動させて把持部５３を成形ドラム３４の外周側に配置する。次いで、把持部５３でベルト・トレッド部材１５０を把持した後に成形ドラム３４を僅かに縮径することでベルト・トレッド部材１５０を把持部５３に保持する。そして、ベルトトランスファー５０をレール５５上で移動させてベルト・トレッド部材１５０をシェーピング成形機２０まで搬送する。なお、ベルト・トレッド部材１５０をシェーピング成形機２０まで搬送する際に、シェーピング成形機２０をベルトトランスファー５０の軌道から外れるようにレール５６上で移動させておく。
【００５９】
図６（ａ）〜（ｂ）はシェーピング工程を示すものである。シェーピング工程では、図６（ａ）に示すように、シェーピング成形機２０の左右一対のシェーピングドラム２４を拡径してバンド部材１４０を装架する。そして、図６（ｂ）に示すように、バンド部材１４０の内側から圧力を与えながら、バンド部材１４０のカーカス端部をビード廻りに巻き上げると共に、シェーピングドラム２４の相互間隔を狭めてバンド部材１４０を膨径させ、該バンド部材１４０とベルト・トレッド部材１５０とを一体化する。また、一体化したバンド部材１４０とベルト・トレッド部材１５０との接合状態を強化するため、必要に応じて接合部をステッチャー等で加工しても良い。
【００６０】
上記タイヤ成形システムでは、同一のビード内径を有するタイヤであれば瞬時に段替えを行うことができる。例えば、インナーライナー６５及びカーカス７５については、インナーライナーサービサー６０及びカーカスサービサー７０の切断長さを変更するだけで段替えが完了する。サイドウォール１４１、リムクッション１４２、ベルトエッジクッション１４３等のバンド用ゴムパーツについては、ゴムパーツサービサー８０の設定を変更するだけで段替えが完了する。完成ビード１４４については、ビードサービサー９０の選択を変更するだけで段替えが完了する。１番ベルト１５１及び２番ベルト１５２等のベルトについては、ベルトサービサー１００の設定を変更するだけで段替えが完了する。アンダートレッド１５３、キャップトレッド１５４等のトレッド用ゴムパーツについては、ゴムパーツサービサー１１０の設定を変更するだけで段替えが完了する。そして、上記各段替えはコンピュータ等による自動制御で行うことが可能であるので、システム全体の段替えを瞬時に自動的に行うことができる。その結果、ビード内径が同一でありながらタイヤサイズや用途や特性が異なるタイヤを１本単位で連続的に成形することができる。
【００６１】
このように仕様が異なるタイヤを１本単位で成形することが可能になると、特定の金型において加硫待ちの未加硫タイヤが蓄積されることがなくなる。例えば、完成ビードＡ〜Ｆに対応する６種類のタイヤを順番に成形すれば、６種類の金型に未加硫タイヤを順次供給することができるので、成形サイクルタイムと加硫サイクルタイムを一致させてリードタイム削減し、未加硫タイヤの仕掛かり品を削減することができる。
【００６２】
また、上記タイヤ成形システムでは、パーツの準備工程をバンド成形機１０及びベルト・トレッド成形機３０にそれぞれ連結しているので、完成ビードＡ〜Ｆ以外の中間部材の仕掛り品を無くすことができる。
【００６３】
従って、上記タイヤ成形システムで空気入りタイヤの成形を行えば、仕掛かり金額の削減、管理の削減、補材の削減が可能になり、タイヤの生産効率を飛躍的に高めると共に、品質的にも安定したタイヤを作ることが可能になる。
【００６４】
図７は本発明の他の実施形態からなるタイヤ成形システムを示す平面図、図８はその側面図である。但し、図８は一部の構成を省略したものである。本実施形態は、バンド成形機１０及びベルト・トレッド成形機３０だけを前述の実施形態とは異ならせたものであるので、図１及び図２と同一物には同一符号を付してその部分の詳細な説明は省略する。
【００６５】
バンド成形機１０は、駆動部１３の前後に２本のバンドドラム１４ａ，１４ｂを備えている。この駆動部１３は水平方向に延長する支持軸１５を介して反転装置１６に連結されている。この反転装置１６は駆動部１３を支持軸１５の廻りに回動させ、２本のバンドドラム１４ａ，１４ｂの位置を入れ換えるようになっている。また、搬送コンベア６６とゴムパーツサービサー８０はそれぞれ２本のバンドドラム１４ａ，１４ｂに対向する位置に配設されている。
【００６６】
このようにバンド成形機１０に２本のバンドドラム１４ａ，１４ｂを設け、両者を入れ替え自在に構成することにより、一方のバンドドラム１４ａでインナーライナーやカーカスの巻き付け作業を行いながら、他方のバンドドラム１４ｂでバンド用ゴムパーツの成形作業を行うことが可能になるので、タイヤの生産効率をより一層高めることができる。
【００６７】
一方、ベルト・トレッド成形機３０は、駆動部３３の前後に２本の成形ドラム３４ａ，３４ｂを備えている。この駆動部３３は水平方向に延長する支持軸３５を介して反転装置３６に連結されている。この反転装置３６は駆動部３３を支持軸３５の廻りに回動させ、２本の成形ドラム３４ａ，３４ｂの位置を入れ換えるようになっている。また、搬送コンベア１０１とゴムパーツサービサー１１０はそれぞれ２本の成形ドラム３４ａ，３４ｂに対向する位置に配設されている。
【００６８】
このようにベルト・トレッド成形機３０に２本の成形ドラム３４ａ，３４ｂを設け、両者を入れ替え自在に構成することにより、一方の成形ドラム３４ａでベルトの巻き付け作業を行いながら、他方の成形ドラム３４ｂでトレッド用ゴムパーツの成形作業を行うことが可能になるので、タイヤの生産効率をより一層高めることができる。
【００６９】
本発明において、バンド成形機、シェーピング成形機、ベルト・トレッド成形機は、タイヤサイズの設定条件を任意に変更可能であることが必要であるが、その具体的な構成は特に限定されるものではなく、任意の拡縮機構や伸縮機構等を採用することができる。
【００７０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、タイヤサイズの設定条件を任意に変更可能なタイヤ成形システムにおいて、特定のバンド周長を有する成形タイヤについて、全てのパーツの供給手段を前記成形タイヤの仕様に応じて任意に設定可能に構成したので、同一のビード内径を有するタイヤであれば瞬時に段替えを行うことができ、仕様が異なるタイヤを１本単位で連続的に成形することができる。また、パーツの準備工程を各成形機に連結しているので、中間部材の仕掛り品を削減することができる。
【００７１】
従って、本発明のタイヤ成形システムを採用すれば、従来に比べて、仕掛かり金額の削減、管理の削減、補材の削減が可能になり、タイヤの生産効率を飛躍的に高めることができると共に品質的にも安定したタイヤを作ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態からなるタイヤ成形システムを示す平面図である。
【図２】本発明の実施形態からなるタイヤ成形システムを一部省略して示す側面図である。
【図３】本発明で用いるゴムサービサーを例示する断面図である。
【図４】本発明のタイヤ成形システムによるバンド部材の成形工程を示し、（ａ）〜（ｄ）は各工程の要部断面図である。
【図５】本発明のタイヤ成形システムによるベルト・トレッド部材の成形工程を示し、（ａ）〜（ｄ）は各工程の要部断面図である。
【図６】本発明のタイヤ成形システムによるシェーピング工程を示し、（ａ）〜（ｂ）は各工程の要部断面図である。
【図７】本発明の他の実施形態からなるタイヤ成形システムを示す平面図である。
【図８】本発明の他の実施形態からなるタイヤ成形システムを一部省略して示す側面図である。
【符号の説明】
１０ バンド成形機
２０ シェーピング成形機
３０ ベルト・トレッド成形機
４０ バンドトランスファー
４４ ビードセッター
５０ ベルトトランスファー
６０ インナーライナーサービサー
７０ カーカスサービサー
８０ バンド用ゴムパーツサービサー
８２ 射出成形機
９０ ビードサービサー
１００ ベルトサービサー
１１０ トレッド用ゴムパーツサービサー
１１２ 射出成形機
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気入りタイヤを材料から一貫して成形するタイヤ成形システム及び該システムを用いたタイヤ成形方法に関し、さらに詳しくは、仕様が異なるタイヤの段替えを容易にし、タイヤの生産効率を飛躍的に高めることを可能にしたタイヤ成形システム及び成形方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
空気入りタイヤにおいて、ビード内径が同一であっても偏平比やトレッド幅の相違により多数のサイズが存在する。また、タイヤサイズが同一であっても使用目的に応じてコンパウンドの種類等を細分化することがある。
【０００３】
このように多種多様な空気入りタイヤを成形する場合、タイヤサイズに対する成形機の設定条件は現在では殆ど自動変更可能であるが、その成形機に供給する部材の段替えには多大な時間を必要とする。そのため、従来ではタイヤサイズ毎の部材を予め準備し、これら部材を成形工程に供給し、タイヤサイズ毎にロット単位で纏めて未加硫タイヤを組み立てるようにしている。即ち、タイヤ成形工程においては、１ロットのタイヤ本数を多くすることにより、段替え作業を削減し、生産性を高めることが可能になる。
【０００４】
しかしながら、１タイヤの加硫に費やす加硫サイクルタイムは、１タイヤの成形に費やす成形サイクルタイムの約５〜１０倍であり、１対１の対応ができなかった。そのため、特定サイズのタイヤをロット単位で連続的に成形しても、その特定サイズのタイヤを加硫するための金型を成形サイクルタイムに合わせて使用することができず、その結果、未加硫タイヤが中間仕掛かり品として滞留し、即ちリードタイムが増大し、これがタイヤの生産効率を悪化させていた。
【０００５】
また、従来のようにタイヤサイズ毎の部材を予め準備し、これら部材を成形工程に供給する場合、多種多様の空気入りタイヤに応じて多数の中間部材を揃えてストックしておくことが不可欠である。そのため、中間部材の材料費や管理コストが増大し、これがタイヤの生産コストを上昇させていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、仕様が異なるタイヤの段替えを容易にし、タイヤの生産効率を飛躍的に高めることを可能にしたタイヤ成形システム及び成形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の本発明のタイヤ成形システムは、タイヤサイズの設定条件を任意に変更可能なバンド成形機、シェーピング成形機、ベルト・トレッド成形機を含み、半製品を各成形機に受け渡す移送手段を備えた一連のタイヤ成形システムにおいて、
バンド部材の供給手段として、
【０００８】
(1) バンド周長にスプライス代を加えた幅を有するシート状のインナーライナー材料を成形タイヤの仕様幅に対応する長さに切断し、その切断されたインナーライナーを前記バンド成形機に供給するインナーライナー供給手段と、
【０００９】
(2) バンド周長にスプライス代を加えた幅を有するシート状のカーカス材料を前記成形タイヤの仕様幅に対応する長さに切断し、その切断されたカーカスを前記バンド成形機に供給するカーカス供給手段と、
【００１０】
(3) 射出成形機からゴムストリップを射出すると共に、該ゴムストリップを前記バンド成形機のドラムの周囲に巻き付け、その積層構造に基づいて前記成形タイヤの仕様に対応するプロファイルからなるゴムパーツを成形するバンド用ゴムパーツ供給手段と、
【００１１】
(4) 前記成形タイヤの仕様に対応する完成ビードをビードセッターを介して前記バンド成形機に供給するビード供給手段とを設けると共に、
ベルト・トレッド部材の供給手段として、
【００１２】
(5) 複数本のコードを引き揃えてゴム引きしたストリップ状のベルト材料を所定の長さ及び角度に切断し、その切断された複数枚のストリップ片の縁部同士を繋ぎ合わせて前記成形タイヤの仕様に対応する長さ、コード角度、幅を有する１タイヤ分のベルトを形成し、該ベルトを前記ベルト・トレッド成形機に供給するベルト供給手段と、
【００１３】
(6) 射出成形機からゴムストリップを射出すると共に、該ゴムストリップを前記ベルト・トレッド成形機のドラムの周囲に巻き付け、その積層構造に基づいて前記成形タイヤの仕様に対応するプロファイルからなるゴムパーツを成形するトレッド用ゴムパーツ供給手段とを設けたことを特徴とするものである。
【００１４】
このようにタイヤサイズの設定条件を任意に変更可能なタイヤ成形システムにおいて、特定のバンド周長を有する成形タイヤについて、全てのパーツの供給手段を前記成形タイヤの仕様に応じて任意に設定可能に構成したので、同一のビード内径を有するタイヤであれば瞬時に段替えを行うことができ、仕様が異なるタイヤを１本単位で連続的に成形することができる。なお、成形タイヤの仕様とは、タイヤサイズ、ゴムパーツの厚さ、タイヤのプロファイル等を含むタイヤの成形条件である。
【００１５】
そして、仕様が異なるタイヤを１本単位で成形することが可能になると、特定の金型において加硫待ちの未加硫タイヤが蓄積されることがなくなるので、金型の稼働効率を向上し、未加硫タイヤの仕掛かり品を削減することができる。また、上記タイヤ成形システムでは、パーツの準備工程を各成形機に連結しているので、中間部材の仕掛り品を削減することができる。その結果、仕掛かり金額の削減、管理の削減、補材の削減が可能になり、タイヤの生産効率を飛躍的に高めることができ、更に品質が安定したタイヤを作ることができる。
【００１６】
本発明において、シート状のインナーライナー材料及びカーカス材料としては、バンド周長にスプライス代を加えた幅を有するものを使用するが、上記幅は単独のシート材料で形成しても良く、或いは複数枚のシート材料を幅方向に貼り合わせることで形成しても良い。例えば、約５０インチ幅のインナーライナーやカーカスを必要とする場合、約５０インチ幅のシート材料を単独で用いても良く、或いは約１０インチ幅のシート材料を５枚並列に貼り合わせても良い。但し、複数枚のシート材料を用いる場合は、シート間のスプライス代を考慮する必要がある。
【００１７】
上記ビード供給手段は、成形タイヤの仕様に対応するビードコア及びビードフィラーを備えた完成ビードを供給するものであるが、より具体的には、バンド周長に対応するビードコアを備えた複数種類の完成ビードを保持し、これら複数種類の完成ビードから成形タイヤの仕様に対応する完成ビードを選択し、その選択された完成ビードをビードセッターを介してバンド成形機に供給するように構成すれば良い。但し、バンド周長に対応するビードコアを用意し、その外周上に成形タイヤの仕様に対応するビードフィラーを形成するように構成しても良い。
【００１８】
また、射出成形機としては、パーツ毎に少なくとも成形タイヤの仕様に対応するゴム量を収容するプランジャー式の射出成形機を用いることが好ましい。このようなプランジャー式の射出成形機は、パーツ毎に必要容量の未加硫ゴムを正確に射出することができ、しかも１タイヤ毎に必要容量を容易に変更することができる。
【００１９】
一方、上記目的を達成するための本発明のタイヤ成形方法は、タイヤサイズの設定条件を任意に変更可能なバンド成形機、シェーピング成形機、ベルト・トレッド成形機を含み、半製品を各成形機に受け渡す移送手段を備えた一連のタイヤ成形システムを用いたタイヤ成形方法において、
バンド部材の供給工程として、
【００２０】
(1) バンド周長にスプライス代を加えた幅を有するシート状のインナーライナー材料を成形タイヤの仕様幅に対応する長さに切断し、その切断されたインナーライナーを前記バンド成形機に供給するインナーライナー供給工程と、
【００２１】
(2) バンド周長にスプライス代を加えた幅を有するシート状のカーカス材料を前記成形タイヤの仕様幅に対応する長さに切断し、その切断されたカーカスを前記バンド成形機に供給するカーカス供給工程と、
【００２２】
(3) 射出成形機からゴムストリップを射出すると共に、該ゴムストリップを前記バンド成形機のドラムの周囲に巻き付け、その積層構造に基づいて前記成形タイヤの仕様に対応するプロファイルからなるゴムパーツを成形するバンド用ゴムパーツ供給工程と、
【００２３】
(4) 前記成形タイヤの仕様に対応する完成ビードをビードセッターを介して前記バンド成形機に供給するビード供給工程とを設けると共に、
ベルト・トレッド部材の供給工程として、
【００２４】
(5) 複数本のコードを引き揃えてゴム引きしたストリップ状のベルト材料を所定の長さ及び角度に切断し、その切断された複数枚のストリップ片の縁部同士を繋ぎ合わせて前記成形タイヤの仕様に対応する長さ、コード角度、幅を有する１タイヤ分のベルトを形成し、該ベルトを前記ベルト・トレッド成形機に供給するベルト供給工程と、
【００２５】
(6) 射出成形機からゴムストリップを射出すると共に、該ゴムストリップを前記ベルト・トレッド成形機のドラムの周囲に巻き付け、その積層構造に基づいて前記成形タイヤの仕様に対応するプロファイルからなるゴムパーツを成形するトレッド用ゴムパーツ供給工程とを設けたことを特徴とするものである。
【００２６】
上記ビード供給工程においては、バンド周長に対応するビードコアを備えた複数種類の完成ビードを用意し、これら複数種類の完成ビードから成形タイヤの仕様に対応する完成ビードを選択し、その選択された完成ビードをビードセッターを介してバンド成形機に供給すると良い。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の構成について添付の図面を参照して詳細に説明する。
【００２８】
図１は本発明の実施形態からなるタイヤ成形システムを示す平面図、図２はその側面図である。但し、図２は一部の構成を省略したものである。
【００２９】
本システムは、バンド成形機１０、シェーピング成形機２０、ベルト・トレッド成形機３０を含み、半製品を各成形機１０，２０，３０に受け渡す移送手段としてバンドトランスファー４０及びベルトトランスファー５０を備えた一連のタイヤ成形システムである。バンド成形機１０、シェーピング成形機２０、ベルト・トレッド成形機３０はいずれもタイヤサイズの設定条件を任意に変更可能に構成されている。また、バンド成形機１０、バンドトランスファー４０、ベルトトランスファー５０、ベルト・トレッド成形機３０は、直線状に敷設した左右一対のレール５５上を走行自在に配設されている。シェーピング成形機２０はレール５５に交差する左右一対のレール５６上を走行自在に配設されている。
【００３０】
バンド成形機１０は、車輪１１を備えた台車１２の上に駆動部１３を設け、該駆動部１３からバンドドラム１４を回転軸が水平方向に延長するように支持している。バンドドラム１４は、駆動部１３の駆動によりドラム径方向に拡縮自在に構成されている。台車１２はレール５５上での位置が不図示の制御装置により制御されている。
【００３１】
シェーピング成形機２０は、車輪２１を備えた台車２２の上に駆動部２３を設けると共に、該駆動部２３をレール５６側からレール５５の直上域に延長させ、該駆動部２３から一対のシェイピングドラム２４を備えた伸縮自在の駆動軸２５を水平方向に延長するように支持している。一対のシェイピングドラム２４は、駆動軸２５の伸縮により相互間隔が可変になっている。また、シェイピングドラム２４のビードクランプ部は拡縮自在に構成されている。台車２２はレール５６上での位置が不図示の制御装置により制御されている。
【００３２】
ベルト・トレッド成形機３０は、車輪３１を備えた台車３２の上に駆動部３３を設け、該駆動部３３から成形ドラム３４を回転軸が水平方向に延長するように支持している。成形ドラム３４は、駆動部３３の駆動によりドラム径方向に拡縮自在に構成されている。台車３２はレール５５上での位置が不図示の制御装置により制御されている。
【００３３】
バンドトランスファー４０は、車輪４１を備えた台車４２の上に、バンド部材を円筒状のまま保持する左右一対の保持リング４３と、バンド部材の外周側の所定の位置に完成ビードを保持する左右一対のビードセッター４４を設けた構成になっている。台車４２はレール５５上での位置が不図示の制御装置により制御されている。
【００３４】
ベルトトランスファー５０は、車輪５１を備えた台車５２の上に、ベルト・トレッド部材を外側から把持する把持部５３を設けた構成になっている。台車５２はレール５５上での位置が不図示の制御装置により制御されている。
【００３５】
上述したタイヤ成形システムにおいて、バンド部材の供給手段としては、インナーライナーサービサー６０、カーカスサービーサー７０、ゴムパーツサービサー８０、ビードサービサー９０が配設されている。
【００３６】
インナーライナーサービサー６０は、特定のバンド周長にスプライス代を加えた幅を有する長尺シート状のインナーライナー材料６１をリール６２で保持し、該リール６２から巻き解いたインナーライナー材料６１をコンベア６３で所定の長さ単位で送り出し、これをカッター６４で成形タイヤの仕様幅に対応する長さに切断し、必要寸法のインナーライナー６５を形成するようになっている。
【００３７】
カーカスサービーサー７０は、特定のバンド周長にスプライス代を加えた幅を有する長尺シート状のカーカス材料７１をリール７２で保持し、該リール７２から巻き解いたカーカス材料７１をコンベア７３で所定の長さ単位で送り出し、これをカッター７４で成形タイヤの仕様幅に対応する長さに切断し、必要寸法のカーカス７５を形成するようになっている。
【００３８】
即ち、インナーライナーサービサー６０及びカーカスサービーサー７０は、それぞれ特定のバンド周長に相当する同一ビード内径のタイヤに用いるインナーライナー６５及びカーカス７５を供給することが可能であり、その切断寸法を成形タイヤの偏平比やトレッド幅に応じて変更自在になっている。これらインナーライナー６５及びカーカス７５は、搬送コンベア６６を介してバンド成形機１０に順次供給されるようになっている。インナーライナー材料６１は、ゴム等から構成することができる。また、カーカス材料７１は、複数本のコードをシート長手方向に沿って引き揃えてゴム引きしたカレンダー材を用いることができる。
【００３９】
ゴムパーツサービサー８０は、バンド部材を構成するリムクッション、サイドウォール、ベルトエッジクッション等のコンパウンドが異なるパーツに対応するように、バンド成形機１０の近傍に複数配設されている。これらゴムパーツサービサー８０は、それぞれ油圧シリンダ８１からバンド成形機１０に向けて延長する射出成形機８２を有し、該射出成形機８２の先端部にフィード押出機８３を備えている。ゴムパーツサービサー８０は、図示しない駆動装置によりバンドドラム１４の軸方向及び径方向の任意の位置に変位自在に構成されている。そして、ゴムパーツサービサー８０は、射出成形機８２から射出したゴムストリップをバンドドラム１４の周囲に巻き付け、その積層構造に基づいて成形タイヤの仕様に対応するプロファイルからなるバンド用ゴムパーツを成形するようになっている。
【００４０】
より具体的には、上記ストリップワインド手法は、ゴムストリップの先端をバンドドラム１４に貼り付け、射出成形機８２からゴムストリップを連続的に射出しながら、バンドドラム１４を回転させると共に、ゴムパーツサービサー８０をバンドドラム１４の軸方向に沿ってトラバースさせ、そのバンドドラム１４の回転速度とゴムパーツサービサー８０のトラバース速度を制御することで所望のプロファイルを実現するようになっている。
【００４１】
ビードサービサー９０は、成形タイヤの仕様に対応する完成ビードをビードセッター４４を介してバンド成形機１０に供給するものである。より具体的には、、ビードサービサー９０は、ビードストッカー９１から放射状に延長する複数本の保持アーム９２にそれぞれ複数種類の完成ビードＡ〜Ｆを種類別に保持するようになっている。これら完成ビードＡ〜Ｆは、バンド周長に対応するビードコアと、種々異なる形状又はコンパウンドからなるビードフィラーとを組み合わせたものである。ビードストッカー９１は回転自在であり、複数種類の完成ビードＡ〜Ｆから成形タイヤの仕様に対応する一対の完成ビードを選択し、その選択された一対の完成ビードをビードトランスファー９３に受け渡すようになっている。ビードトランスファー９３はバンドトランスファー４０の直上域まで延長し、選択された一対の完成ビードを受け渡しアーム９４を介してビードセッター４４に供給するように構成されている。
【００４２】
上記タイヤ成形システムにおいて、ベルト・トレッド部材の供給手段としては、ベルトサービサー１００、ゴムパーツサービサー１１０が配設されている。
【００４３】
ベルトサービサー１００は、搬送コンベヤ１０１の縁部にコンベヤ搬送方向に延長するカッター１０２を配設し、該カッター１０２の下側を通して搬送コンベヤ１０１上にストリップ状のベルト材料１０３を供給するようになっている。このベルト材料１０３は、コンベア１０４で移送され、ガイド機能を備えたスプライサー１０５に案内されながら搬送コンベヤ１０１の所定の位置に搬送される。搬送コンベヤ１０１の搬送方向に対するベルト材料１０３の供給角度は、コンベア１０４及びスプライサー１０５と共に中心軸Ｏの廻りに変更自在になっている。そのため、ベルト材料１０３の切断角度はベルト材料１０３の供給角度に基づいて任意に選択することができる。一方、ベルト材料１０３の切断長さはコンベア１０４の送り出し量に基づいて任意に選択することができる。また、ベルト材料１０３は複数本のコードを引き揃えてゴム引きしたものである。このようなベルト材料１０３はカレンダー装置又はインシュレーション押出機から直接供給しても良く、或いはカレンダー装置又はインシュレーション押出機で成形したものを一旦リールに巻き取って該リールから供給しても良い。
【００４４】
搬送コンベヤ１０１がベルト材料１０３から切り出されたストリップ片１０６を約ストリップ幅分だけベルト・トレッド成形機３０側に移送すると、搬送コンベヤ１０１上には更なるベルト材料１０３が供給される。そして、スプライサー１０５は互いに隣り合うストリップ片１０６，１０６の縁部同士を順次繋ぎ合わせていく。このような工程を繰り返して整数枚のストリップ片１０６を繋ぎ合わせることにより、成形タイヤの仕様に対応する長さ、コード角度、幅を有する１タイヤ分のベルト１０７を形成することができる。このとき、ストリップ片１０６を整数枚にするために、成形タイヤの仕様コード角度に対して微小角度（±１°以内）を調整することで仕様ベルト長さに合わせると良い。このベルト１０７はそのまま搬送コンベヤ１０１を介してベルト・トレッド成形機３０に供給される。
【００４５】
ゴムパーツサービサー１１０は、ベルト・トレッド部材を構成するアンダートレッド、キャップトレッド等のコンパウンドが異なるパーツに対応するように、ベルト・トレッド成形機３０の近傍に複数配設されている。これらゴムパーツサービサー１１０は、それぞれ油圧シリンダ１１１からベルト・トレッド成形機３０に向けて延長する射出成形機１１２を有し、該射出成形機１１２の先端部にフィード押出機１１３を備えている。ゴムパーツサービサー１１０は、図示しない駆動装置により成形ドラム３４の軸方向及び径方向の任意の位置に変位自在に構成されている。そして、ゴムパーツサービサー１１０は、射出成形機１１２から射出したゴムストリップを成形ドラム３４の周囲に巻き付け、その積層構造に基づいて成形タイヤの仕様に対応するプロファイルからなるトレッド用ゴムパーツを成形するようになっている。
【００４６】
より具体的には、上記ストリップワインド手法は、ゴムストリップの先端を成形ドラム３４に貼り付け、射出成形機１１２からゴムストリップを連続的に射出しながら、成形ドラム３４を回転させると共に、ゴムパーツサービサー１１０を成形ドラム３４の軸方向に沿ってトラバースさせ、成形ドラム３４の回転速度とゴムパーツサービサー１１０のトラバース速度を制御することで所望のプロファイルを実現するようになっている。
【００４７】
上述したゴムパーツサービサー８０，１１０の射出成形機としては、パーツ毎に少なくとも成形タイヤの仕様に対応するゴム量を収容するプランジャー式の射出成形機を用いると良い。図３はプランジャー式の射出成形機を用いたゴムサービサーを例示するものである。図３に示すように、プランジャー式の射出成形機１２０は、円筒状の射出ポット１２１内にプランジャー１２２を摺動自在に設け、油圧シリンダー１２３から延出するピストンシリンダ１２４でプランジャー１２２を前後動させる構成になっており、射出ポット１２１に収容した未加硫ゴムをダイス１２５から射出するようになっている。プランジャー式の射出成形機１２０は、パーツ毎に必要容量の未加硫ゴムを正確に射出することができ、しかも１タイヤ毎にコンパウンドの必要容量を容易に変更することができるという利点がある。
【００４８】
また、プランジャー式の射出成形機１２０に未加硫ゴムを注入する手段としては、スクリュー式のフィード押出機１３０を用いると良い。スクリュー式のフィード押出機１３０は、円筒状のシリンダ１３１内にスクリュー１３２を回動自在に設け、該スクリュー１３２を油圧モータ１３３で回転駆動する構成になっており、ゴム供給部１３４から供給される未加硫ゴムをスクリュー１３２の回転により移動させ、吐出口１３５から射出成形機１２０の射出ポット１２１へ送り込むようになっている。フィード押出機１３０の吐出口１３５は射出ポット１２１に設けた投入口１２６に連結されている。また、吐出口１３５には未加硫ゴムの流れを一方向に規制する逆止弁１３６が設けられている。射出成形機１２０へのフィード時には、フィード押出機１３０から射出成形機１２０の射出ポット１２１へ未加硫ゴムを注入することにより、射出成形機１２０のプランジャー１２２を収縮させる。
【００４９】
また、射出成形機１３０から射出されるゴムストリップの寸法は、厚さ０．５〜３．０ｍｍ、幅５〜３０ｍｍにすると良い。この寸法が小さ過ぎるとタイヤを効率的に成形することが困難になり、逆に大き過ぎるとゴムパーツのプロファイルの精度が低下する。
【００５０】
次に、上述したタイヤ成形システムを用いたタイヤ成形方法について詳細に説明する。
【００５１】
図４（ａ）〜（ｄ）はバンド部材の成形工程を示すものである。バンド部材１４０の成形工程では、先ず、バンド成形機１０をレール５５上で移動させてバンドドラム１４をゴムパーツサービサー８０と対向する位置に配置する。そして、リムクッション、サイドウォールに対応するパーツサービサー８０の射出成形機８２に所望のコンパウンドをパーツ毎に収容し、バンドドラム１４の回転速度とパーツサービサー８０のトラーバース速度を制御しながら、射出成形機８２から供給されるゴムストリップをバンドドラム１４の周囲に巻き付ける。このようにしてバンドドラム１４における成形タイヤの仕様に対応する位置に、図４（ａ）に示すサイドウォール１４１を成形し、更には図４（ｂ）に示すリムクッション１４２を成形する。
【００５２】
次に、バンド成形機１０をレール５５上で移動させてバンドドラム１４を搬送コンベア６６と対向する位置に配置する。そして、インナーライナーサービサー６０から成形タイヤの仕様幅に対応する長さに切断したインナーライナー６５を供給すると共に、カーカスサービーサー７０から成形タイヤの仕様幅に対応する長さに切断したカーカス７５を供給する。このようにしてバンドドラム１４の周囲に、図４（ｃ）のようにインナーライナー６５及びカーカス７５を順次層状に巻き付ける。
【００５３】
次に、ベルトエッジクッションに対応するパーツサービサー８０の射出成形機８２に所望のコンパウンドをパーツ毎に収容し、バンドドラム１４の回転速度と射出成形機８３のトラーバース速度を制御しながら、射出成形機８２から供給されるゴムストリップをバンドドラム１４上のカーカス７５の所定位置に巻き付ける。このようにして成形タイヤの仕様に対応する位置に、図４（ｄ）に示すベルトエッジクッション１４３を成形する。
【００５４】
一方、ビードサービサー９０は、複数種類の完成ビードＡ〜Ｆから成形タイヤの仕様に対応する１種類の完成ビードを選択し、これをバンドトランスファー４０のビードセッター４４にセットしておく。
【００５５】
次に、バンドトランスファー４０をレール５５上で移動させて、図４（ｄ）に示すように、左右一対の完成ビード１４４をバンドドラム１４の外周側に配置する。そして、バンドドラム１４を僅かに拡径することで該バンドドラム１４に巻き付けられたバンド部材１４０に左右一対の完成ビード１４４を固着させる。そして、バンドトランスファー４０の保持リング４３でバンド部材１４０を円筒状に保持しながら、バンドトランスファー４０をレール５５上で移動させてバンド部材１４０をシェーピング成形機２０まで搬送する。
【００５６】
図５（ａ）〜（ｄ）はベルト・トレッド部材の成形工程を示すものである。ベルト・トレッド部材１５０の成形工程では、先ず、ベルト・トレッド成形機３０をレール５５上で移動させて成形ドラム３４をベルトサービサー１００の搬送コンベヤ１０１と対向する位置に配置する。そして、ベルトサービサー１００から成形タイヤの仕様に対応する長さ、コード角度、幅を有する１タイヤ分の１番ベルト１５１及び２番ベルト１５２を供給する。このようにして成形ドラム３４の周囲に、図５（ａ）のように１番ベルト１５１を巻き付け、更には図５（ｂ）のように２番ベルト１５２を巻き付ける。必要に応じて、１番ベルト１５１の両端部上にゴムテープを巻いたり、２番ベルト１５２上にジョイントレスベルト補強層を巻いても良い。
【００５７】
次に、ベルト・トレッド成形機３０をレール５５上で移動させて成形ドラム３４をゴムパーツサービサー１１０と対向する位置に配置する。そして、アンダートレッド用ゴムパーツサービサー１１０の射出成形機１１２に所望のコンパウンドを収容し、成形ドラム３４の回転速度とゴムパーツサービサー１１０のトラーバース速度を制御しながら、射出成形機１１２から供給されるゴムストリップを成形ドラム３４の周囲に巻き付ける。このようにして成形ドラム３４の周囲に、図５（ｃ）に示すアンダートレッド１５３を成形する。次いで、キャップトレッド用ゴムパーツサービサー１１０の射出成形機１１２に所望のコンパウンドを収容し、上記同様の制御に基づくゴムストリップの巻き付けにより、図５（ｄ）に示すキャップトレッド１５４を成形する。
【００５８】
次に、ベルトトランスファー５０をレール５５上で移動させて把持部５３を成形ドラム３４の外周側に配置する。次いで、把持部５３でベルト・トレッド部材１５０を把持した後に成形ドラム３４を僅かに縮径することでベルト・トレッド部材１５０を把持部５３に保持する。そして、ベルトトランスファー５０をレール５５上で移動させてベルト・トレッド部材１５０をシェーピング成形機２０まで搬送する。なお、ベルト・トレッド部材１５０をシェーピング成形機２０まで搬送する際に、シェーピング成形機２０をベルトトランスファー５０の軌道から外れるようにレール５６上で移動させておく。
【００５９】
図６（ａ）〜（ｂ）はシェーピング工程を示すものである。シェーピング工程では、図６（ａ）に示すように、シェーピング成形機２０の左右一対のシェーピングドラム２４を拡径してバンド部材１４０を装架する。そして、図６（ｂ）に示すように、バンド部材１４０の内側から圧力を与えながら、バンド部材１４０のカーカス端部をビード廻りに巻き上げると共に、シェーピングドラム２４の相互間隔を狭めてバンド部材１４０を膨径させ、該バンド部材１４０とベルト・トレッド部材１５０とを一体化する。また、一体化したバンド部材１４０とベルト・トレッド部材１５０との接合状態を強化するため、必要に応じて接合部をステッチャー等で加工しても良い。
【００６０】
上記タイヤ成形システムでは、同一のビード内径を有するタイヤであれば瞬時に段替えを行うことができる。例えば、インナーライナー６５及びカーカス７５については、インナーライナーサービサー６０及びカーカスサービサー７０の切断長さを変更するだけで段替えが完了する。サイドウォール１４１、リムクッション１４２、ベルトエッジクッション１４３等のバンド用ゴムパーツについては、ゴムパーツサービサー８０の設定を変更するだけで段替えが完了する。完成ビード１４４については、ビードサービサー９０の選択を変更するだけで段替えが完了する。１番ベルト１５１及び２番ベルト１５２等のベルトについては、ベルトサービサー１００の設定を変更するだけで段替えが完了する。アンダートレッド１５３、キャップトレッド１５４等のトレッド用ゴムパーツについては、ゴムパーツサービサー１１０の設定を変更するだけで段替えが完了する。そして、上記各段替えはコンピュータ等による自動制御で行うことが可能であるので、システム全体の段替えを瞬時に自動的に行うことができる。その結果、ビード内径が同一でありながらタイヤサイズや用途や特性が異なるタイヤを１本単位で連続的に成形することができる。
【００６１】
このように仕様が異なるタイヤを１本単位で成形することが可能になると、特定の金型において加硫待ちの未加硫タイヤが蓄積されることがなくなる。例えば、完成ビードＡ〜Ｆに対応する６種類のタイヤを順番に成形すれば、６種類の金型に未加硫タイヤを順次供給することができるので、成形サイクルタイムと加硫サイクルタイムを一致させてリードタイム削減し、未加硫タイヤの仕掛かり品を削減することができる。
【００６２】
また、上記タイヤ成形システムでは、パーツの準備工程をバンド成形機１０及びベルト・トレッド成形機３０にそれぞれ連結しているので、完成ビードＡ〜Ｆ以外の中間部材の仕掛り品を無くすことができる。
【００６３】
従って、上記タイヤ成形システムで空気入りタイヤの成形を行えば、仕掛かり金額の削減、管理の削減、補材の削減が可能になり、タイヤの生産効率を飛躍的に高めると共に、品質的にも安定したタイヤを作ることが可能になる。
【００６４】
図７は本発明の他の実施形態からなるタイヤ成形システムを示す平面図、図８はその側面図である。但し、図８は一部の構成を省略したものである。本実施形態は、バンド成形機１０及びベルト・トレッド成形機３０だけを前述の実施形態とは異ならせたものであるので、図１及び図２と同一物には同一符号を付してその部分の詳細な説明は省略する。
【００６５】
バンド成形機１０は、駆動部１３の前後に２本のバンドドラム１４ａ，１４ｂを備えている。この駆動部１３は水平方向に延長する支持軸１５を介して反転装置１６に連結されている。この反転装置１６は駆動部１３を支持軸１５の廻りに回動させ、２本のバンドドラム１４ａ，１４ｂの位置を入れ換えるようになっている。また、搬送コンベア６６とゴムパーツサービサー８０はそれぞれ２本のバンドドラム１４ａ，１４ｂに対向する位置に配設されている。
【００６６】
このようにバンド成形機１０に２本のバンドドラム１４ａ，１４ｂを設け、両者を入れ替え自在に構成することにより、一方のバンドドラム１４ａでインナーライナーやカーカスの巻き付け作業を行いながら、他方のバンドドラム１４ｂでバンド用ゴムパーツの成形作業を行うことが可能になるので、タイヤの生産効率をより一層高めることができる。
【００６７】
一方、ベルト・トレッド成形機３０は、駆動部３３の前後に２本の成形ドラム３４ａ，３４ｂを備えている。この駆動部３３は水平方向に延長する支持軸３５を介して反転装置３６に連結されている。この反転装置３６は駆動部３３を支持軸３５の廻りに回動させ、２本の成形ドラム３４ａ，３４ｂの位置を入れ換えるようになっている。また、搬送コンベア１０１とゴムパーツサービサー１１０はそれぞれ２本の成形ドラム３４ａ，３４ｂに対向する位置に配設されている。
【００６８】
このようにベルト・トレッド成形機３０に２本の成形ドラム３４ａ，３４ｂを設け、両者を入れ替え自在に構成することにより、一方の成形ドラム３４ａでベルトの巻き付け作業を行いながら、他方の成形ドラム３４ｂでトレッド用ゴムパーツの成形作業を行うことが可能になるので、タイヤの生産効率をより一層高めることができる。
【００６９】
本発明において、バンド成形機、シェーピング成形機、ベルト・トレッド成形機は、タイヤサイズの設定条件を任意に変更可能であることが必要であるが、その具体的な構成は特に限定されるものではなく、任意の拡縮機構や伸縮機構等を採用することができる。
【００７０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、タイヤサイズの設定条件を任意に変更可能なタイヤ成形システムにおいて、特定のバンド周長を有する成形タイヤについて、全てのパーツの供給手段を前記成形タイヤの仕様に応じて任意に設定可能に構成したので、同一のビード内径を有するタイヤであれば瞬時に段替えを行うことができ、仕様が異なるタイヤを１本単位で連続的に成形することができる。また、パーツの準備工程を各成形機に連結しているので、中間部材の仕掛り品を削減することができる。
【００７１】
従って、本発明のタイヤ成形システムを採用すれば、従来に比べて、仕掛かり金額の削減、管理の削減、補材の削減が可能になり、タイヤの生産効率を飛躍的に高めることができると共に品質的にも安定したタイヤを作ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態からなるタイヤ成形システムを示す平面図である。
【図２】本発明の実施形態からなるタイヤ成形システムを一部省略して示す側面図である。
【図３】本発明で用いるゴムサービサーを例示する断面図である。
【図４】本発明のタイヤ成形システムによるバンド部材の成形工程を示し、（ａ）〜（ｄ）は各工程の要部断面図である。
【図５】本発明のタイヤ成形システムによるベルト・トレッド部材の成形工程を示し、（ａ）〜（ｄ）は各工程の要部断面図である。
【図６】本発明のタイヤ成形システムによるシェーピング工程を示し、（ａ）〜（ｂ）は各工程の要部断面図である。
【図７】本発明の他の実施形態からなるタイヤ成形システムを示す平面図である。
【図８】本発明の他の実施形態からなるタイヤ成形システムを一部省略して示す側面図である。
【符号の説明】
１０ バンド成形機
２０ シェーピング成形機
３０ ベルト・トレッド成形機
４０ バンドトランスファー
４４ ビードセッター
５０ ベルトトランスファー
６０ インナーライナーサービサー
７０ カーカスサービサー
８０ バンド用ゴムパーツサービサー
８２ 射出成形機
９０ ビードサービサー
１００ ベルトサービサー
１１０ トレッド用ゴムパーツサービサー
１１２ 射出成形機
Claims (8)
- タイヤサイズの設定条件を任意に変更可能なバンド成形機、シェーピング成形機、ベルト・トレッド成形機を含み、半製品を各成形機に受け渡す移送手段を備えた一連のタイヤ成形システムにおいて、
バンド部材の供給手段として、
(1) バンド周長にスプライス代を加えた幅を有するシート状のインナーライナー材料を成形タイヤの仕様幅に対応する長さに切断し、その切断されたインナーライナーを前記バンド成形機に供給するインナーライナー供給手段と、
(2) バンド周長にスプライス代を加えた幅を有するシート状のカーカス材料を前記成形タイヤの仕様幅に対応する長さに切断し、その切断されたカーカスを前記バンド成形機に供給するカーカス供給手段と、
(3) 射出成形機からゴムストリップを射出すると共に、該ゴムストリップを前記バンド成形機のドラムの周囲に巻き付け、その積層構造に基づいて前記成形タイヤの仕様に対応するプロファイルからなるゴムパーツを成形するバンド用ゴムパーツ供給手段と、
(4) 前記成形タイヤの仕様に対応する完成ビードをビードセッターを介して前記バンド成形機に供給するビード供給手段とを設けると共に、
ベルト・トレッド部材の供給手段として、
(5) 複数本のコードを引き揃えてゴム引きしたストリップ状のベルト材料を所定の長さ及び角度に切断し、その切断された複数枚のストリップ片の縁部同士を繋ぎ合わせて前記成形タイヤの仕様に対応する長さ、コード角度、幅を有する１タイヤ分のベルトを形成し、該ベルトを前記ベルト・トレッド成形機に供給するベルト供給手段と、
(6) 射出成形機からゴムストリップを射出すると共に、該ゴムストリップを前記ベルト・トレッド成形機のドラムの周囲に巻き付け、その積層構造に基づいて前記成形タイヤの仕様に対応するプロファイルからなるゴムパーツを成形するトレッド用ゴムパーツ供給手段とを設けたタイヤ成形システム。 - 前記ビード供給手段が、前記バンド周長に対応するビードコアを備えた複数種類の完成ビードを保持し、これら複数種類の完成ビードから前記成形タイヤの仕様に対応する完成ビードを選択し、その選択された完成ビードをビードセッターを介して前記バンド成形機に供給する請求項１に記載のタイヤ成形システム。
- 前記射出成形機が、パーツ毎に少なくとも前記成形タイヤの仕様に対応するゴム量を収容するプランジャー式の射出成形機である請求項１又は請求項２に記載のタイヤ成形システム。
- 仕様が異なるタイヤを１本単位で連続的に成形するようにした請求項１〜３のいずれかに記載のタイヤ成形システム。
- タイヤサイズの設定条件を任意に変更可能なバンド成形機、シェーピング成形機、ベルト・トレッド成形機を含み、半製品を各成形機に受け渡す移送手段を備えた一連のタイヤ成形システムを用いたタイヤ成形方法において、
バンド部材の供給工程として、
(1) バンド周長にスプライス代を加えた幅を有するシート状のインナーライナー材料を成形タイヤの仕様幅に対応する長さに切断し、その切断されたインナーライナーを前記バンド成形機に供給するインナーライナー供給工程と、
(2) バンド周長にスプライス代を加えた幅を有するシート状のカーカス材料を前記成形タイヤの仕様幅に対応する長さに切断し、その切断されたカーカスを前記バンド成形機に供給するカーカス供給工程と、
(3) 射出成形機からゴムストリップを射出すると共に、該ゴムストリップを前記バンド成形機のドラムの周囲に巻き付け、その積層構造に基づいて前記成形タイヤの仕様に対応するプロファイルからなるゴムパーツを成形するバンド用ゴムパーツ供給工程と、
(4) 前記成形タイヤの仕様に対応する完成ビードをビードセッターを介して前記バンド成形機に供給するビード供給工程とを設けると共に、
ベルト・トレッド部材の供給工程として、
(5) 複数本のコードを引き揃えてゴム引きしたストリップ状のベルト材料を所定の長さ及び角度に切断し、その切断された複数枚のストリップ片の縁部同士を繋ぎ合わせて前記成形タイヤの仕様に対応する長さ、コード角度、幅を有する１タイヤ分のベルトを形成し、該ベルトを前記ベルト・トレッド成形機に供給するベルト供給工程と、
(6) 射出成形機からゴムストリップを射出すると共に、該ゴムストリップを前記ベルト・トレッド成形機のドラムの周囲に巻き付け、その積層構造に基づいて前記成形タイヤの仕様に対応するプロファイルからなるゴムパーツを成形するトレッド用ゴムパーツ供給工程とを設けたタイヤ成形方法。 - 前記ビード供給工程において、前記バンド周長に対応するビードコアを備えた複数種類の完成ビードを用意し、これら複数種類の完成ビードから前記成形タイヤの仕様に対応する完成ビードを選択し、その選択された完成ビードをビードセッターを介して前記バンド成形機に供給する請求項５に記載のタイヤ成形方法。
- 前記射出成形機が、パーツ毎に少なくとも前記成形タイヤの仕様に対応するゴム量を収容するプランジャー式の射出成形機である請求項５又は請求項６に記載のタイヤ成形方法。
- 仕様が異なるタイヤを１本単位で連続的に成形するようにした請求項５〜７のいずれかに記載のタイヤ成形方法。
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