JP2006297810A - 幅狭帯状部材の製造方法および装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 小型で構造簡単、安価でありながら、保管時間を短縮して幅狭帯状部材Ｃの品質を向上させる。
【解決手段】 幅広の帯状部材Ｂを成形直後に切断手段43により補強素子Ｈに沿って切断することで、複数本の幅狭帯状部材Ｃに切り分けるとともに、各幅狭帯状部材Ｃを巻取り手段46により個別にロール状に巻取るようにしたので、帯状部材を一旦巻取る巻取り機、巻き出し用のロールスタンドが不要となって装置全体が小型化し、構造が簡単になるとともに、製作費も安価となる。しかも、保管用のスペースが不要になるとともに、保管時間が短縮され品質が向上する。
【選択図】 図１

Description

この発明は、平行に引き揃えられた補強素子をゴムコーティングすることで成形した幅狭帯状部材の製造方法および装置に関する。

一般に、空気入りラジアルタイヤにおいては、ベルト層のたが効果を向上させたり、ショルダー部における径成長やベルト端におけるセパレーションを抑制するために、ベルト層の幅方向両端部外側あるいはベルト層の外側全域に幅狭帯状部材を螺旋状に多数回巻き付けて補強層を構成配置することが行われている。ここで、前述の補強層成形に使用される幅狭帯状部材は、例えば以下の特許文献１に記載されているようにして形成される。

即ち、まず、平行に引き揃えられた複数本の補強素子を長手方向に走行させながらカレンダ装置によりその周囲に未加硫ゴムをコーティングして幅広の帯状部材を成形した後、該帯状部材を一旦ロール状に巻取って保管する。その後、必要に応じて前記ロール状に巻取った帯状部材をロールスタンドで支持しながら巻出すとともに、該巻出された帯状部材を切断手段により補強素子に沿って長手方向に切断し複数本の幅狭帯状部材に切り分けた後、切り分けられた各幅狭帯状部材を個別にリールの周囲にロール状に巻取ることで形成するようにしている。
特開２００２−３２１２９０号公報

しかしながら、このような従来の幅狭帯状部材の製造方法・装置にあっては、成形された幅広の帯状部材を一旦ロール状に巻取って保管した後、必要に応じてロールスタンドにより支持しながら巻出し、その後、切断して複数本の幅狭帯状部材に切り分けるようにしているため、幅広の帯状部材を巻取るための巻取り機、巻出しの際に使用するロールスタンドが必要になって装置全体が大型化し構造が複雑になるとともに、製作費も高価となり、さらに、保管のための広いスペースが必要になるとともに、保管時間が長くなって品質が低下するおそれがあるという課題があった。

この発明は、小型で構造簡単、安価でありながら、保管時間を短縮して品質を向上させることができる幅狭帯状部材の製造方法および装置を提供することを目的とする。

このような目的は、第１に、平行に引き揃えられた複数本の補強素子を長手方向に走行させながら周囲に未加硫ゴムをコーティングして幅広の帯状部材を成形する工程と、該帯状部材の成形直後に帯状部材を補強素子に沿って長手方向に切断し複数本の幅狭帯状部材に切り分ける工程と、各幅狭帯状部材を個別にロール状に巻取る工程とを備えた幅狭帯状部材の製造方法により、達成することができる。

第２に、平行に引き揃えられた長手方向に走行している複数本の補強素子の周囲に未加硫ゴムをコーティングして幅広の帯状部材を成形する帯状部材成形手段と、該帯状部材の成形直後に帯状部材を補強素子に沿って長手方向に切断し複数本の幅狭帯状部材に切り分ける切断手段と、各幅狭帯状部材を個別にロール状に巻取る巻取り手段とを備えた幅狭帯状部材の製造装置により、達成することができる。

この発明においては、幅広の帯状部材を成形直後に切断手段により補強素子に沿って切断することで、複数本の幅狭帯状部材に切り分けるとともに、各幅狭帯状部材を巻取り手段により個別にロール状に巻取るようにしたので、背景技術で説明したような帯状部材を一旦巻取る巻取り機、巻出し用のロールスタンドが不要となって装置全体が小型化し、構造が簡単になるとともに、製作費も安価となる。さらに、保管用のスペースが不要になるとともに、帯状部材の状態での一時保管を行う必要がないため、保管時間が短縮されて幅狭帯状部材の品質を向上させることができる。

また、幅狭帯状部材のコーティングゴムは未加硫ゴムであるため、該幅狭帯状部材をロール状に巻取ると、隣接する層の幅狭帯状部材の表裏面同士が粘着して巻出しが困難となることから、従来においては幅狭帯状部材をプラスチック製のライナーと共に巻取るようにしているが、請求項２に記載のように構成すれば、微小突条により隣接する層の幅狭帯状部材の表裏面における接触面積が減少して粘着力が弱くなるため、ライナーと共に巻取らなくても幅狭帯状部材を容易に巻出すことができるようになる。

さらに、請求項３に記載のように構成すれば、微小凹みにより前述と同様に接触面積が減少し、ライナーと共に巻取らなくても幅狭帯状部材を容易に巻出すことができるようになる。
また、請求項４に記載のように構成すれば、微小突条が既に形成されている帯状部材に微小凹みを追加形成する際、微小凹みが微小突条間に埋もれてしまう事態が防止され、これにより、接触面積をさらに確実に減少させることができる。
さらに、請求項６に記載のように構成すれば、簡単な構造でありながら、幅狭帯状部材に確実に微小突条を形成することができる。
また、請求項７に記載のように構成すれば、簡単な構造でありながら、幅狭帯状部材に確実に微小凹みを形成することができる。

以下、この発明の実施例１を図面に基づいて説明する。
図１において、11は移動可能な台車であり、この台車11には複数個、ここでは96個のボビン12が碁盤目状に整列された状態で回転可能に支持されている。各ボビン12には、例えば有機繊維、スチール等のコード、モノフィラメントからなる補強素子Ｈが巻取られているとともに、該補強素子Ｈはボビン12から必要に応じて巻出される。

15は台車11の前方に設置された固定フレームであり、この固定フレーム15の後端部には全てのボビン12から巻出された補強素子Ｈを同一平面上に集束させるガイド16が取付けられている。17はガイド16より前方の固定フレーム15に設置されたコムロールであり、このコムロール17には補強素子Ｈが１本ずつ通過する複数（補強素子Ｈと同数）の整列溝が形成されており、この結果、ガイド16から供給された補強素子Ｈが整列溝内を通過しながら前方に向かって走行することで、該補強素子Ｈは横一列に一定ピッチで平行に引き揃えられる。

20は前記コムロール17より前方の固定フレーム15に取付けられた帯状部材成形手段としての押出機であり、この押出機20は図示していないシリンダによって熱入れされた未加硫ゴムをヘッド21の口金22に導いた後、該口金22から前方に向かって帯状に成形しながら押し出す。このとき、前述のようにコムロール17によって引き揃えられた複数本の補強素子Ｈが口金22内を未加硫ゴムの押出し速度と等速度で長手方向に走行するため、これら補強素子Ｈの周囲は未加硫ゴムによってコーティングされ、これにより、内部に複数本（96本）の補強素子Ｈが等間隔で埋設された幅広の帯状部材Ｂが成形される。

図１、２において、前記口金22の内面（押出し通路内面）、詳しくは上側内面23ａまたは下側内面23ｂの少なくともいずれか一方、この実施例では上側、下側内面23ａ、23ｂの双方に、補強素子Ｈに平行に延びるとともに、幅方向に微小距離離れた多数本の成形溝24ａ、24ｂをそれぞれ形成している。この結果、口金22から押出された帯状部材Ｂ（コーティングゴムＧ）の少なくとも表面または裏面のいずれか一方、ここでは表裏面のいずれにも、前記成形溝24ａ、24ｂにより、埋設された補強素子Ｈに沿って延びる多数本の微小突条25ａ、25ｂが形成される。

このように口金22の内面に成形溝24ａ、24ｂを設けるようにすれば、簡単な構造でありながら、帯状部材Ｂを構成するコーティングゴムＧに確実に微小突条25ａ、25ｂを形成することができる。ここで、前述した成形溝24ａ、24ｂの溝とは、当該凹んでいる部位間に該部位より突出している部位が存在しているという意味であり、口金22の内面の基準面より凹んでいる部位という意味ではない。このことから微小突条25ａ、25ｂの突条とは、当該突出している部位間に該部位より凹んでいる部位が存在しているという意味であり、帯状部材ＢのコーティングゴムＧの表裏面の基準面より突出している部位という意味ではない。

そして、このように帯状部材Ｂ（コーティングゴムＧ）の表、裏面の少なくともいずれか一方に多数本の微小突条を成形するのは以下のような理由による。即ち、帯状部材ＢのコーティングゴムＧは前述のように粘着性を有する未加硫ゴムから構成されているため、該帯状部材Ｂを後述のように巻取り手段によって、間に何も介在させることなくロール状に巻取ると、巻取られた帯状部材Ｂのうち、隣接する層の帯状部材Ｂ（コーティングゴムＧ）の表裏面同士が粘着して巻出しが困難となる。

このため、従来においては、帯状部材Ｂをプラスチック製のライナーと共に巻取るようにしているが、前述のように微小突条25ａ、25ｂを表裏面に成形すると、該微小突条25ａ、25ｂにより隣接する層の帯状部材Ｂ（コーティングゴムＧ）の表裏面における接触面積が減少して粘着力が弱くなるため、ライナーと共に巻取らなくても帯状部材Ｂを容易に巻出すことができるようになるからである。

28は前記押出機20の直下の固定フレーム15に回転可能に支持された複数本の冷却ローラであり、これらの冷却ローラ28には前記口金22から押出された帯状部材Ｂが次々と掛け回されるとともに、その内部では冷却水等が循環され、これにより、前記帯状部材Ｂは所望の温度まで冷却される。29、30は押出機20の口金22から冷却ローラ28までの帯状部材Ｂの走行経路上に設置され帯状部材Ｂを両側から挟持する一対の形成ローラであり、これらの形成ローラ29、30は前記固定フレーム15に回転可能に支持されるとともに、外周面が走行中の帯状部材Ｂの表裏面にそれぞれ押し付けられた状態で転がり接触している。

これら形成ローラ29、30のうちの少なくともいずれか一方、この実施例では形成ローラ29、30双方の外周面には、図３に示すように、多数の円板状をした成形突起33が形成され、これらの成形突起33は、例えば千鳥配列あるいは碁盤目状に配列され、形成ローラ29、30の外周面にほぼ均一に分布している。

このように形成ローラ29、30の少なくともいずれか一方に成形突起33を形成すれば、形成ローラ29、30間を帯状部材Ｂが走行するとき、これら成形突起33が帯状部材ＢのコーティングゴムＧに押し込まれることで、該帯状部材Ｂ（コーティングゴムＧ）の表面または裏面の少なくともいずれか一方に、この実施例では表裏面の双方に、成形突起33と補完関係にあり、コーティングゴムＧの肉厚より深さが浅い円板状をした多数の微小凹み34を、簡単な構造でありながら確実に形成することができる。

そして、このように帯状部材Ｂ（コーティングゴムＧ）の表裏面の少なくともいずれか一方に多数の微小凹み34を成形すれば、前述と同様に接触面積を減少させることができ、これにより、前記微小突条25ａ、25ｂと同様にライナーと共に巻取らなくても帯状部材Ｂを容易に巻出すことができるようになる。ここで、ロール状に巻取ったときの接触面積を減少させるためには、微小突条25ａ、25ｂまたは微小凹み34のいずれか一方を帯状部材ＢのコーティングゴムＧに形成すればよいが、大幅に接触面積を減少させるには、この実施例のように両者を帯状部材Ｂ（コーティングゴムＧ）に形成すればよい。

ここで、前述のように微小突条25ａ、25ｂが成形された帯状部材Ｂ（コーティングゴムＧ）に微小凹み34を追加形成する場合には、微小凹み34の幅（直径）を隣接する微小突条25ａ間、25ｂ間の幅方向距離（ピッチ）より大とすることが好ましい。その理由は、このようにすれば、既に形成されている微小突条25ａ、25ｂ間に微小凹み34が埋もれてしまう事態を防止することができ、これにより、接触面積をさらに確実に狭くすることができるからである。

再び、図１において、37は前記押出機20より前方の固定フレーム15に設置されたフェスツーン手段であり、このフェスツーン手段37は固定フレーム15の上端部に回転可能に支持されるとともに、前後方向に等距離離れて設置された複数の上側ローラ38と、上側ローラ38より下側でこれらと交互に設置され、固定フレーム15に昇降可能に支持された回転する下側ローラ39とから構成されている。そして、これら上側、下側ローラ38、39には前記冷却ローラ28によって冷却された後の帯状部材Ｂが前方に向かって走行しながら交互に掛け回され、フェスツーン40を構成する。

ここで、このような帯状部材Ｂの走行経路の途中にフェスツーン手段37を設ける理由は、後述する巻取り手段において幅狭帯状部材がリールに満巻きに巻取られると、該満巻きのリールを空のリールに交換する必要があるが、この交換時においても押出機20によって帯状部材Ｂの連続成形を可能とするとともに、帯状部材Ｂの余剰分を一時的に保管するためである。

43は前記フェスツーン手段37より前方の固定フレーム15に取付けられた切断手段であり、この切断手段43は帯状部材Ｂの幅方向に等距離離れて設置された複数（ここでは７個）の切断刃、例えばカッターナイフ、ロータリカッターを有する。そして、この切断手段43は、成形直後の、即ちロール状に巻取られるまでの間の、前方に向かって走行する帯状部材Ｂを複数の切断刃により長手方向に切断し、複数本（ここでは８本）の幅狭帯状部材Ｃに切り分ける。この結果、各幅狭帯状部材Ｃには12本の補強素子Ｈが埋設されていることになる。

46は切断手段43より前方の固定フレーム15に設けられた巻取り手段であり、この巻取り手段46はリール47が着脱可能に取付けられた複数（幅狭帯状部材Ｃと同数である８本）の回転軸48を有し、これら回転軸48が図示していないモータによりリール47と共に同期して回転することで、該リール47の周囲に幅狭帯状部材Ｃを個別にロール状に巻取る。そして、このようにロール状に巻取られた幅狭帯状部材Ｃは、その後、巻出されてベルト層の幅方向両端部外側あるいはベルト層の外側全域に螺旋状に多数回巻き付けられて補強層を構成し、ベルト層のたが効果を向上させたり、ショルダー部における径成長やベルト端におけるセパレーションを抑制する。

次に、前記実施例１の作用について説明する。
各ボビン12から補強素子Ｈが巻出されると、これら複数本（96本）の補強素子Ｈは前方に向かって走行しながらガイド16により集束された後、コムロール17によって横一列に一定ピッチで平行に引き揃えられる。その後、これら補強素子Ｈはヘッド21の口金22内に導かれるが、このとき、該口金22内にはシリンダによって熱入れされた未加硫ゴムも供給されているため、前記引き揃えられた補強素子Ｈの周囲に未加硫ゴムがコーティングされ、この結果、該口金22からは内部に多数本の補強素子Ｈが等間隔で埋設された幅広の帯状部材Ｂが押出し成形される。また、このとき、帯状部材Ｂ（コーティングゴムＧ）の表裏面には成形溝24ａ、24ｂによって補強素子Ｈに平行に延びる多数本の微小突条25ａ、25ｂがそれぞれ形成される。

その後、前記帯状部材Ｂは形成ローラ29、30間を通過するが、このとき、形成ローラ29、30の成形突起33によって帯状部材Ｂ（コーティングゴムＧ）の表裏面には多数の微小凹み34がほぼ均一に分布するよう形成される。このようにして表裏面に微小突条25ａ、25ｂ、微小凹み34が形成された帯状部材Ｂ（コーティングゴムＧ）は、次に、複数本の冷却ローラ28の周囲に次々と掛け回されることで所望温度まで冷却された後、フェスツーン手段37の上側、下側ローラ38、39に交互に掛け回されてフェスツーン40を構成し、次に、切断手段43の切断刃により複数本の幅狭帯状部材Ｃに切り分けられるとともに、切り分けられた各幅狭帯状部材Ｃはリール47の周囲にそれぞれロール状に巻取られる。

このように幅広の帯状部材Ｂを成形直後に切断手段43により補強素子Ｈに沿って切断することで、複数本の幅狭帯状部材Ｃに切り分けるとともに、各幅狭帯状部材Ｃを巻取り手段46により個別にロール状に巻取るようにしたので、背景技術で説明したような帯状部材を一旦巻取る巻取り機、巻出し用のロールスタンドが不要となって装置全体が小型化し、構造が簡単になるとともに、製作費も安価とすることができる。しかも、保管用のスペースが不要になるとともに、幅広の帯状部材での一時保管を行う必要がないため、保管時間が短縮されて幅狭帯状部材Ｃの品質を向上させることができる。

なお、前述の実施例においては、帯状部材成形手段として押出機20を用いたが、この発明においては、少なくとも２本のカレンダーロールからなるカレンダー装置を用いてもよい。この場合には、カレンダーロールの少なくとも１本に多数本の連続した円周細溝を形成することで、幅広の帯状部材の表裏面の少なくともいずれか一方に微小突条を形成するようにしてもよい。また、前述の実施例においては、形成ローラ29、30を押出機20と冷却ローラ28との間に設置したが、この発明においては、帯状部材成形手段より下流側で、巻取り手段より上流側であれば、いずれの位置に設置してもよい。

この発明は、平行に引き揃えられた補強素子をゴムコーティングすることで帯状部材を製造する産業分野に適用できる。

この発明の実施例１を示す概略正面図である。 図１のＩ−Ｉ矢視断面図である。 図１のII−II矢視図である。

符号の説明

20…帯状部材成形手段 21…ヘッド
22…口金 24ａ、24ｂ…成形溝
25ａ、25ｂ…微小突条 29、30…形成ローラ
33…成形突起 34…微小凹み
43…切断手段 46…巻取り手段
Ｈ…補強素子 Ｂ…帯状部材
Ｃ…幅狭帯状部材

Claims (7)

1. 平行に引き揃えられた複数本の補強素子を長手方向に走行させながら周囲に未加硫ゴムをコーティングして幅広の帯状部材を成形する工程と、該帯状部材の成形直後に帯状部材を補強素子に沿って長手方向に切断し複数本の幅狭帯状部材に切り分ける工程と、各幅狭帯状部材を個別にロール状に巻取る工程とを備えたことを特徴とする幅狭帯状部材の製造方法。
2. 補強素子の周囲に未加硫ゴムをコーティングする際、帯状部材のコーティングゴムの表面または裏面の少なくともいずれか一方に補強素子に沿って延びる多数本の微小突条を幅方向にほぼ等距離離して形成するようにした請求項１記載の幅狭帯状部材の製造方法。
3. 帯状部材の成形後で巻取り前に、帯状部材のコーティングゴムの表面または裏面の少なくともいずれか一方に多数の微小凹みをほぼ均一に形成するようにした請求項１または２記載の幅狭帯状部材の製造方法。
4. 前記微小凹みの幅を隣接する微小突条間の幅方向距離より大とした請求項３記載の幅狭帯状部材の製造方法。
5. 平行に引き揃えられた長手方向に走行している複数本の補強素子の周囲に未加硫ゴムをコーティングして幅広の帯状部材を成形する帯状部材成形手段と、該帯状部材の成形直後に帯状部材を補強素子に沿って長手方向に切断し複数本の幅狭帯状部材に切り分ける切断手段と、各幅狭帯状部材を個別にロール状に巻取る巻取り手段とを備えたことを特徴とする幅狭帯状部材の製造装置。
6. 前記補強素子に対するゴムコーティングを押出機によって行うとき、該押出機のヘッドに設けられた口金の内面に幅方向にほぼ等距離離して多数の成形溝を形成し、これら成形溝により帯状部材のコーティンゴムの表面または裏面の少なくともいずれか一方に補強素子に沿って延びる多数本の微小突条を形成するようにした請求項５記載の幅狭帯状部材の製造装置。
7. 前記帯状部材成形手段と巻取り手段との間に、走行中の帯状部材に外周面が押し付けられた状態で転がり接触する形成ローラを設けるとともに、該形成ローラの外周面に多数の成形突起をほぼ均一に形成し、帯状部材のコーティングゴムの表面または裏面の少なくともいずれか一方に前記成形突起によって多数の微小凹みを形成するようにした請求項５または６記載の幅狭帯状部材の製造装置。

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