JPH0120275B2 - - Google Patents
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- JPH0120275B2 JPH0120275B2 JP54105634A JP10563479A JPH0120275B2 JP H0120275 B2 JPH0120275 B2 JP H0120275B2 JP 54105634 A JP54105634 A JP 54105634A JP 10563479 A JP10563479 A JP 10563479A JP H0120275 B2 JPH0120275 B2 JP H0120275B2
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Description
本発明は、タイヤのようなゴム物品を強化する
ための金属コードを製造する方法に関する。 金属コード、たとえば、タイヤの強化に使用す
るものは、一般に2工程で製造される。第1工程
はストランド形成工程であり、単線を一定方向に
一緒に撚つてストランドにすることからなる。第
2工程はストランドを撚る工程であり、この工程
においてストランドを一緒に撚るか、あるいは1
本のストランドを単線と一緒に、ストランド形成
時に用いたり撚りと同一または反対の方向である
が、一般に、異なる程度に撚ることからなる。 この作業の順序は、時間を消費し、製造コスト
が比較的高い。 フランス国追加特許第88666号(フランス国特
許第1340702号への追加)は、おのおのが2〜6
本の金属線を有しかつ単一のボビン上に巻かれて
いる、金属線の2以上の群を、それぞれのボビン
から、金属線からコードを形成する加撚機を通
し、次いで収容装置へ通すことからなる方法を提
案している。この方法は、すべての金属線が同一
方向にかつ同一程度に撚られている単一ストラン
ドのコードを与える。この型のコードは、タイヤ
の強化に使用できる。この方法において、加撚装
置の上流に回転加撚−収集器の使用が提案されて
おり、そしてこの機能は、金属線の適当な長さを
引出して、金属線が仕上げコード中に持たなくて
はならない配置を提供することにある。また、過
撚り(over−twisting)装置も、真の撚りを固定
しかつ不活性なコードを得ることができるよう
に、一時的な仮の過撚りを与えるために提供され
ている。 この方法によるとストランド形成作業を省略で
きるが、この方法はある欠点を有する。供給は金
属線の群であるので、まず群に分けられたボビン
を作ることが必要であり、これはボビン上に群に
分けることを含む追加の作業を構成する。この群
に分ける作業は金属線の群を複数の線引き装置の
出口で直接集めることによつて回避できるが、そ
うするとこの方法の応用分野は複数の線引き装置
の隣接使用に制限され、それゆえこのような方法
は普及困難である。さらに、各群の金属線は同一
速度で同時に引取られかつ巻きもどされる。 ところでこの仕上げたコードを密集しようとす
る場合、金属線は軸からの距離に応じて、すなわ
ち金属線が属する連続層に従つて、ある長さをも
つべきであるが、この先行技術の明細書におい
て、金属線すべてが同じ長さを持つ、同時に巻き
もどし手段はコードに沿つて不均一性を生ずる。
これらの欠点を制限する試みにおいて、供給ボビ
ンと加撚装置との間に位置する位置調整手段(位
置調整ガイドおよび有孔板)が設けられている
が、これらは、装置をいつそう複雑とする以外、
不均一性という欠点を排除することに成功せず、
このことはコードの性質、とくに引張り強さが長
さに沿つて変化しうることを意味する。 もちろん、タイヤを強化するための金属コード
は高い引張り強さとすぐれた耐疲れ性の両者を、
できるだけ小さい直径で持たなくてはならない。
事実、カレンダー加工したプライを作るとき、コ
ードの直径はプライの厚さを決定する因子であ
る。薄いプライは、経済的観点から、使用するゴ
ムの量がより少なくなりかつプライのコストが低
下し、そして技術的観点から、より薄いプライは
よりすぐれた耐熱性を提供するという、二重の利
点を有する。 これらの相反する特性を調和させようとする試
みがなされた。 すなわち、米国特許第3358435号は、改良され
た密集性をもつ、3+6型のコード、すなわち3
本のコード心線と6本の外側の線とからなるコー
ドを記載している。外側の層の6本の金属線は心
のまわりにそれと同じ方向にかつ同じピツチで撚
られている。しかしながら、コードを密にしよう
とするために、これらの6本の金属線は3本の針
金の2つのグループからなり、金属線の直径は2
つのグループにおいて異なり、そして心の金属線
の直径と異なる。このようにして、普通の3+6
コードの外径と同一の外径を保持するが、より大
きい直径の3本の金属線は外側層に使用され、そ
の結果密集性が良好となり、そして引張り強さが
高くなつている。しかしながら、引張り強さの改
良は直線の質量を増加させ、これはタイヤにおい
て不利益となる。その上、この構成法は3+6構
造に制限される。さらに、直径の異なる金属線を
使用しなければならず、これは変形したコードを
生じ、高価であり、金属線を一緒に混乱させると
いう危険があり、とくに、この方法において2種
類の金属線の移送が悪い結果を生ずることがある
ので、厳密に位置決定した装置を必要とする。 本発明によれば、同じ方向にかつ同じピツチで
撚られた、同じ直径の少なくとも9本の金属線か
らなり、そして横断面が縦方向に均一な多角形の
輪郭の密集した重ねである、タイヤのようなゴム
物品の強化に使用することができる金属コードを
製造する方法が提供される。 コードは少なくとも9本の金属線を持たなくて
はならないが、その数に上限は存在しない。実際
には、コードは有利には同一直径の9〜52本の金
属線からなる。好ましい製品は幾何学的理由から
9,10,12,14,19,24,27,28,30,37,44,
48または52本の金属線を有するコードである。事
実、同一直径を有する金属線について、上の数は
最高の密集の配置に相当し、ここで同軸層で配列
した金属線は、外側層のものを含めて、すべて互
いに接し、全体はできるだけ完全に円に内接して
いる。 これらのコードは、2工程、すなわち、ストラ
ンドの形成およびストランドの加撚により得られ
た従来の同じ数の金属線からなる製品の代わりに
使用することを意図する。金属線の組合せ撚り
は、2工程において得られた従来の製品のストラ
ンド加撚と同一であつても、なくてもよい。コー
ドは、好ましくは1,2,3または4本の金属線
の中心基本構造を有して構成されている。横断面
の形状はコードを形成する金属線の数とともに変
化するが、それは本質的に不規則な六角形の形状
である。一例として述べる好ましい構造におい
て、六角形の2つの連続する側面上の金属線の数
は1単位だけ変化するだけである。 金属線の一定の直径に対して、コードの密集性
はより小さいコード直径に導く。これはカレンダ
ー加工したプライを作製し、これらを引き続いて
タイヤのカーカスまたはベルトを構成する場合に
とくに有利である。 コードを被覆するために使用するカレンダー加
工ゴムはひじように高価であるので、その厚さは
約100分の1mmまで精確に計算される。こうして、
コードの直径を減少することにより、カレンダー
加工したプライの厚さを減少することができ、カ
レンダー加工したプライに直接の有益な効果が得
られる。さらに、プライはより薄くなるので、そ
れはタイヤ中に生ずる温度上昇にいつそうよく抗
することができる。その上、プライ中のコードの
密集を増加でき、これによつて単位幅当りのプラ
イの強さは増加する。 さらに本発明によるコードは同じ型の一定数の
金属線に対する破断荷重が大きい。この現象は
個々の金属線の間の凝集にすぐれるためであり、
個々の金属線はすべて同じ方向に配向されてお
り、そして引張り力の支持にいつそうよく均一に
参加し、この凝集はコードに沿つて均一である。 これらの2つの性質、すなわち、破断荷重の大
きいことおよび密集性が大きいこと、の組合わせ
により、コードをタイヤ中に使用するとき、カレ
ンダー加工したプライの幅の単位当りの強化をよ
りよくすることができる。 さらに、コードは、タイヤ中のコードの使用に
重要な因子である、ひじように著しく改良された
疲れ抵抗と、従来のストランドからなるコードよ
り大きい柔軟性を有する。 他の性質、たとえば、ゴムへの接着は、従来の
コードに比べて、未変化のままである。 また、本発明によれば、各単線のコイルから金
属線を巻きもどし、集合手段へ、次いで、加撚装
置へ送り、この装置は、その入口に、金属線の組
合せに最終撚りに近い仮撚りを付与する速度で回
転する組合せ加撚機を備え、次いで仕上げたコー
ドを収容装置に集める、単一工程において、単一
の撚つてない金属線から金属コードを製造する方
法が提供される。 各金属線の巻きもどし張力を調整して、加撚機
において効率よい撚りを与え、加撚の撚りを上流
にもどらせ、こうしてコードの進路のすべての点
において最高の撚りを与えるようにすることがで
きる。 組合せ手段は適当に位置したグリツド(分配グ
リツド)からなり、グリツドはコード中の金属線
の層の数に従つて使用され、そして金属線はグリ
ツドの穴を通過する。 ストランド加撚装置としては、二重撚りの装置
を使用し、この装置においてストランド加撚スピ
ンドルは普通の型である。 金属線のすぐれた配置をもち、表面から突出す
るリング状突出部などの欠陥のない、密な製品を
得るためには、すべての金属線は、組合せの点に
おいて、最終コードにおいて持たなくてはならな
い長さにできるだけ正確に分配されるべきであ
る。これは組合せ加撚機の機能であり、この組合
せ加撚機は金属線の連続層を形成し、そしてコー
ドにその最終撚りと同一の撚りを付与する。 組合せ加撚機は仮撚りにより働くので、上流で
付与された撚りは、通常下流ですぐに戻つてしま
う。他方、製品の品質を確保するためには、組立
てられた金属コードは、それが組合せられた後、
それが収容装置へ到達するまで、その全通路に沿
つて最大の可能な程度にその撚りを保持すること
が好ましい。このために、本発明に従うと、二重
撚りストランド加撚装置によつて撚りが2段階で
付与されるとき、ストランド加撚スピンドルの入
口まで、すなわち、組合せ加撚機の出口まで、撚
りのもどり移動を可能にする。このようにして、
組合せ加撚機の下流で金属線の組合せの撚りがも
どる傾向は二重撚りストランド加撚スピンドルに
よつて付与された撚りの上流方向へのもどり移動
によつて直ちに補われる。 さらに製品中の金属線のすぐれた位置決定、お
よび撚りのすぐれたもどり移動を目的として、巻
きもどし段階における単線の張力を低下しかつ調
整するための設備を設けることができる。この目
的に対して、モーター駆動巻きもどし手段を用
い、これは制御可能であつても、なくてもよく、
たとえば、金属線の前進移動よりも高い速度で回
転する積極駆動ローラーからなる。該ローラーに
より、組合せ点における張力を調整することがで
き、こうして種々の層の金属線の位置決定を促進
できる。互いに独立であつても、なくてもよく、
そして個々の金属線または金属線の群に対して割
当てられたローラーを使用できる。 コードの撚りを固定し、そして「不活性
(inert)」の製品を得るためには、コードを仮撚
りによる一時的過撚りを付し、コードがその最終
の形状を受け取つたとき、コードを適当なゴデツ
ト上でくせ取りをする。この作業は機械上で連続
的に実施でき、あるいは不連続的に実施でき、こ
うして別個の継続作業を構成する。 この方法の好ましい特徴、すなわち、各金属線
の正しい長さまでの個々の引き出し、正しい張力
を用いる、組合せ点における最終撚りの付与、加
撚機から下流における全通路にわたる撚りの維
持、のおかげで、金属線は有効空間中で最良の方
法で個々にそれら自体を位置決定し、その結果密
集した均一なコードが生ずる。この密集した構造
は、加撚機の下流のすべての点において要求され
るので、撚りのもどり移動の効果のおかげで、コ
ードの引き続く通路にわたつて乱されない。 最後に、ストランド加撚アセンブリーは、この
機械と一体になつたラツピングスピンドルを含ん
でいても、いなくてもよい。 本発明をいつそう明りように理解できるよう
に、添付図面を参照しながら、一具体例について
説明する。 第1図は、本発明の方法を実施するとき使用す
るストランド加撚装置を表わし、この装置は、フ
レーム構造体1と、これに支持されている、二重
撚りストランド加撚スピンドル2と、組合せ加撚
機3と、2つの組合せダイ4と、分配グリツド5
と、単一金属線Fの供給手段とからなり、この供
給手段は単一金属線のボビン7を支持するクリー
ル6から本質的になる。クリール6はコードを構
成する金属線の数に少なくとも等しい数のボビン
を支持するが、図面には、わずかに6個のボビン
が示されているだけである。ダイ4は、第2図乃
至第12図において、ハツチングで示された、コ
ードの中央基本構造を形成する単一金属線を案内
するオリフイス形状のガイド手段を有する。金属
線の張力をダイ4の組合せ点において調整するた
め、金属線は巻きもどしローラー8により積極的
に駆動される。単一金属線Fはローラー8上をす
べることができるので、各金属線の引き取り速度
は、コード中の各金属線の位置に従つて、キヤプ
スタン12と組合せ加撚機3によつて決定され
る。 ストランド加撚スピンドル2は二重撚り巻取り
スピンドルであり、二重フレーム9及び10を有
する。これらのフレームの一方はコードを案内す
るはたらきをし、二重撚り型の通路を定め、これ
に対し他方のフレームは釣合いの目的で設けられ
ている。これらのフレームによつて規定された空
間内に、クレードル16が設置されており、これ
は動くことができず、そしてボビンにコードを分
配するための往復移送手段(図示せず)を有する
コード収容ボビン11と、キヤプスタン12と、
過加撚機13と、くせ取り機14とを支持する。
キヤプスタン12はコードCを引張るはたらきを
する。過加撚機13は仮撚りにより一時的な過撚
りを加えることによつてストランド加撚の撚りを
固定する。また、くせ取り機14は撚りを更に固
定する役割をする。このくせ取り機14は、複数
個の矯止ローラーからなり、コードは矯止ローラ
ーの各々の一部に接触しつつ、蛇行進路で進めら
れて、くせが取られ、撚りが固定される。また、
任意の即知の型の装置を組合されたコードの進路
上に設けることができ、これにより撚りは組合せ
ゾーンへ向かつてのもどり移動を促進することが
できる。この方法は、第1図の装置を用いて次の
ように実施する。 単一金属線Fおよび形成されつつあるコードC
はキヤプスタン12によつて引つ張られ、このキ
ヤプスタンはコードの進行速度を決定する。供給
ボビン7から、単一金属線Fはローラー8のまわ
りを通り、これらのローラー8は金属線を積極的
に駆動するが、すべりを可能とし、各ローラー8
の速度は組合せダイ4において必要な張力を提供
するように調整される。別法として、同一速度を
使用し、そしてローラー8上の針金の回転数を変
えることによつて張力を調整できる。金属線は連
続的に分配グリツド5および組合せダイ4、次い
でコードの形で、組合せ加撚機3へ行く。キヤプ
スタン12によつて決定されるコードの一定の進
行速度用に、組合せ加撚機3の回転速度は、この
成分がコードにその最終撚りに等しい組合せ撚り
付与するようにセツトする。こうして、組合せ加
撚機3において、コードはすでにその最終撚りの
形状を有し、そしてこの加撚機は、各金属線がコ
ード中に占めるべき位置に従つて、各金属線を正
しい長さに引取る。加撚機3の出口において、コ
ードはスピンドル2へはいり、そして撚りのもど
り移動を可能にしつつ、2つのフレーム9及び1
0の一方の中で二重撚り型の進路を描いて進む。
フレームを去ると、コードは、撚りの反作用を有
さない、「不活性」のコードを得るために、過加
撚機13により加えられる仮撚りの形で過撚りを
受け、次いでくせ取り機14中でくせを取られ、
そしてキヤプスタン12を通過すると、ボビン1
1上に集められる。 すでに上に示したように、この方法によると、
要求される性質、すなわち、改良された密集性、
均一性、破断強さおよび柔軟性を有するコードを
得ることができる。これらの性質は、この方法の
次の主要な点の組合せによつて達成される:各金
属線の正しい長さの個々の引取り、および組合せ
加撚機3による、組合せ段階における最終撚りの
付与;組合せ張力を低下および調整できるように
するローラー8により促進される、コード中の金
属線の位置決定;および加撚機3の出口までの、
スピンドルによつて付与される撚りのもどり移動
による全通路にわたつて加撚機3によつて付与さ
れる撚りの維持。 こうして、金属線は最良の方法で同時にかつ
個々に配置され、その結果密集したコードが生ず
る。この密集した構造は、コードが加撚機3を去
るとき獲得されるので、コードの継続する通路に
わたつて乱されることはなく、そしてこれはすぐ
れた均一性に寄与する。さらに、金属線の個々の
引取りは組合せの間の位置決定に関して必要とさ
れる予防手段を軽減できる。中心基本構造のため
の特定の案内を設けることが必要であるだけであ
り、そしてそれ以外の金属線はこの中心基本構造
のまわりにそれら自体を自動的に配置する。 第2〜12図は、断面図で、本発明のコードを
示し、これらのコードは同じ直径の金属線からな
り、前述の方法によつて得ることができる。コー
ドは密集した重ねの形であること、そして金属線
はすべて接触していることがわかるであろう。こ
れらの重ねまたは配置は中心基本構造(ハツチン
グ部)のまわりに配置された同軸層の形であり、
中心基本構造は1,2,3または4本の金属線か
らなることができる。 第2図と第3図は、1本の金属線の中心基本構
造のまわりに構成されたコードを示す。第2図に
従うコードは19本の金属線からなり、それは(1
+6+12)型である。第3図に従うコードは37本
の金属線からなり、それは(1+6+12+18)型
である。数字6,12および18は中心基本構造のま
わりに種々の層中の金属線の数を表わす。 第4図、第5図および第6図は、2本の金属線
の中心基本構造のまわりに構成されたコードを示
す。第4図に従うコードは10本の金属線からな
り、それは(2+8)型である。第5図に従うコ
ードは、24本の金属線からなり、それは(2+8
+14)型である。第6図に従うコードは、44本の
金属線からなり、それは(2+8+14+20)型で
ある。 第7図、第8図および第9図は、3本の金属線
の中心基本構造のまわりに構成されたコードを示
す。第7図に従うコードは12本の金属線からな
り、それは(3+9)型である。第8図に従うコ
ードは、27本の金属線からなり、それは(3+9
+15)型である。第9図に従うコードは、48本の
金属線からなり、それは(3+9+15+21)型で
ある。 第10図、第11図および第12図は、4本の
金属線の中心基本構造のまわりに構成されたコー
ドを示す。第10図に従うコードは14本の金属線
からなり、それは(4+10)型である。第11図
に従うコードは、30本の金属線からなり、それは
(4+10+16)型である。第12図に従うコード
は、52本の金属線からなり、そして(4+10+16
+22)型である。第13図は、電子顕微鏡で見
た、直径0.17mmの1本の金属線が巻きつけられ
た、直径0.22mmの金属線からな、(4+10)型の
コードの断面図である。 以下の実施例は、本発明によるコードの品質を
明らかにし、そして本発明によるコードの特性お
よび性質を同じ性質の同じ数の金属線からなる従
来のコードのそれらと比較する。 命名法 実施例において、コードの命名法は次の実施例
によつて例示されるルールに一致する。 a 7×4×0.22+0.15コード;SZS撚り;9.5/
18/3.5ピツチ このように表示したコードは7本のストランド
のコードであり、各ストランドはおのおのが直径
0.22mmの4本の単一金属線からなり;このコード
は直径0.15mmの金属線が巻きつけられている。
SZS撚りは次の意味を有する:Sはストランド形
成の撚りを意味し、Zはストランドを撚る撚りを
意味し、そしてSは巻きつけの撚りを意味する。
9.5/18/3.5のピツチは次の意味を有する:スト
ランド形成のピツチ9.5mm、ストランドの撚りの
ピツチ18mm、巻きつけのピツチ3.5mm。このよう
なコードは本発明に従つて製造されたコードでは
ない。なぜならば、9本以上の単線があるけれど
も、それらは単一の工程で同じピツチで一緒に撚
られたものではないからである。 b (3+9)×0.175+0.15コード;SSZ撚り;
5/10/3.5ピツチ このように表示するコードは5mmのピツチのS
撚りによつて組み合わせられた、直径0.175mmの
3本の金属線の中心ストランドからなり、該スト
ランドはそのまわりに10mmのピツチでS撚りで巻
かれた直径0.175mmの9本の針金で取り巻かれて
いる。このコードは直径0.15mmの金属線で、Z撚
りおよび3.5mmのピツチで巻かれている。このよ
うなコードは本発明に従うものではない。なぜな
ら中心のストランドは9本の針金で取り巻かれて
いるけれども、それらは単一工程で同じ方向に一
緒に撚つた9本の針金ではないからである。 c A1×9×0.22×0.15;SZ撚り;12.5/3.5ピ
ツチ このようなコードは直径0.22mmの9本の針金の
ストランドであり、1本は中心針金である。直径
0.15mmの巻き付け線がストランドを取り巻いてい
る。SZ撚りは、Sストランドの撚りを、Zは巻
き付け線の撚りを意味する。12.5/3.5ピツチは
それぞれ12.5mmのストランドのピツチ及び3.5mm
の巻き付け線のピツチを意味する。このようなコ
ードは本発明に従うものである。9本の針金は同
じ方向で同じピツチで単一工程で撚らているから
である。 比較を次の特性に関して行なう。 直径(mmで表わす)、 破断荷重(daN−デカニユートンで表わす)、 見掛けの強さ=破断荷重/見掛けの横断面(mPa−メ
ガ パスカルで表わす)、 テーバー剛性(テーバー単位で表わす)、米国
特許第2465180号および同第2063275号に従う装置
で測定、および 疲れ(SODETAL機、商品コードSFA10で測
定、Kc−キロサイクルで表わす)。 すべての実施例において、金属線は0.7%の炭
素を含有し、普通にタイヤに使用されているもの
と同じ型の鋼から製作した。これらの実施例は、
本発明によるコードの特性および性質、すなわ
ち、密集度、破断荷重、柔軟性および耐疲れ性の
大きな改良を、(3+9)または(3+9+15)
型の比較的密なコードと比較して、なかでも7×
4型の構造と比較して、明らかにする(参照実施
例,,および)。 すべての場合において、コードの他の性質、た
とえば、ゴムへの接着性、はストランドのコード
に比べて未変化にとどまる。 カレンダー加工したプライ中にコードを使用す
るとき、これらの改良は前述の重要な利点を明ら
かにする。製品の性質に関する利点が得られると
同時に、製作法は簡素化される。該方法は、単一
工程法であり、ストランド形成工程を排除し、ま
た従来方法のボビン上先行する金属線の組合わせ
工程を排除する。それゆえ、本発明の方法は経費
がかからない。 本発明は、タイヤのようなゴム物品の強化のた
めのコードの場合にとくに有利であるが、他の用
途に用いられる金属コードにも応用できる。 実施例 1 第2および第4が本発明によるコードであり、
そして第1および第3が従来のコードである、コ
ード第1〜4。この実施例は9本の金属線のコー
ドに関する。
ための金属コードを製造する方法に関する。 金属コード、たとえば、タイヤの強化に使用す
るものは、一般に2工程で製造される。第1工程
はストランド形成工程であり、単線を一定方向に
一緒に撚つてストランドにすることからなる。第
2工程はストランドを撚る工程であり、この工程
においてストランドを一緒に撚るか、あるいは1
本のストランドを単線と一緒に、ストランド形成
時に用いたり撚りと同一または反対の方向である
が、一般に、異なる程度に撚ることからなる。 この作業の順序は、時間を消費し、製造コスト
が比較的高い。 フランス国追加特許第88666号(フランス国特
許第1340702号への追加)は、おのおのが2〜6
本の金属線を有しかつ単一のボビン上に巻かれて
いる、金属線の2以上の群を、それぞれのボビン
から、金属線からコードを形成する加撚機を通
し、次いで収容装置へ通すことからなる方法を提
案している。この方法は、すべての金属線が同一
方向にかつ同一程度に撚られている単一ストラン
ドのコードを与える。この型のコードは、タイヤ
の強化に使用できる。この方法において、加撚装
置の上流に回転加撚−収集器の使用が提案されて
おり、そしてこの機能は、金属線の適当な長さを
引出して、金属線が仕上げコード中に持たなくて
はならない配置を提供することにある。また、過
撚り(over−twisting)装置も、真の撚りを固定
しかつ不活性なコードを得ることができるよう
に、一時的な仮の過撚りを与えるために提供され
ている。 この方法によるとストランド形成作業を省略で
きるが、この方法はある欠点を有する。供給は金
属線の群であるので、まず群に分けられたボビン
を作ることが必要であり、これはボビン上に群に
分けることを含む追加の作業を構成する。この群
に分ける作業は金属線の群を複数の線引き装置の
出口で直接集めることによつて回避できるが、そ
うするとこの方法の応用分野は複数の線引き装置
の隣接使用に制限され、それゆえこのような方法
は普及困難である。さらに、各群の金属線は同一
速度で同時に引取られかつ巻きもどされる。 ところでこの仕上げたコードを密集しようとす
る場合、金属線は軸からの距離に応じて、すなわ
ち金属線が属する連続層に従つて、ある長さをも
つべきであるが、この先行技術の明細書におい
て、金属線すべてが同じ長さを持つ、同時に巻き
もどし手段はコードに沿つて不均一性を生ずる。
これらの欠点を制限する試みにおいて、供給ボビ
ンと加撚装置との間に位置する位置調整手段(位
置調整ガイドおよび有孔板)が設けられている
が、これらは、装置をいつそう複雑とする以外、
不均一性という欠点を排除することに成功せず、
このことはコードの性質、とくに引張り強さが長
さに沿つて変化しうることを意味する。 もちろん、タイヤを強化するための金属コード
は高い引張り強さとすぐれた耐疲れ性の両者を、
できるだけ小さい直径で持たなくてはならない。
事実、カレンダー加工したプライを作るとき、コ
ードの直径はプライの厚さを決定する因子であ
る。薄いプライは、経済的観点から、使用するゴ
ムの量がより少なくなりかつプライのコストが低
下し、そして技術的観点から、より薄いプライは
よりすぐれた耐熱性を提供するという、二重の利
点を有する。 これらの相反する特性を調和させようとする試
みがなされた。 すなわち、米国特許第3358435号は、改良され
た密集性をもつ、3+6型のコード、すなわち3
本のコード心線と6本の外側の線とからなるコー
ドを記載している。外側の層の6本の金属線は心
のまわりにそれと同じ方向にかつ同じピツチで撚
られている。しかしながら、コードを密にしよう
とするために、これらの6本の金属線は3本の針
金の2つのグループからなり、金属線の直径は2
つのグループにおいて異なり、そして心の金属線
の直径と異なる。このようにして、普通の3+6
コードの外径と同一の外径を保持するが、より大
きい直径の3本の金属線は外側層に使用され、そ
の結果密集性が良好となり、そして引張り強さが
高くなつている。しかしながら、引張り強さの改
良は直線の質量を増加させ、これはタイヤにおい
て不利益となる。その上、この構成法は3+6構
造に制限される。さらに、直径の異なる金属線を
使用しなければならず、これは変形したコードを
生じ、高価であり、金属線を一緒に混乱させると
いう危険があり、とくに、この方法において2種
類の金属線の移送が悪い結果を生ずることがある
ので、厳密に位置決定した装置を必要とする。 本発明によれば、同じ方向にかつ同じピツチで
撚られた、同じ直径の少なくとも9本の金属線か
らなり、そして横断面が縦方向に均一な多角形の
輪郭の密集した重ねである、タイヤのようなゴム
物品の強化に使用することができる金属コードを
製造する方法が提供される。 コードは少なくとも9本の金属線を持たなくて
はならないが、その数に上限は存在しない。実際
には、コードは有利には同一直径の9〜52本の金
属線からなる。好ましい製品は幾何学的理由から
9,10,12,14,19,24,27,28,30,37,44,
48または52本の金属線を有するコードである。事
実、同一直径を有する金属線について、上の数は
最高の密集の配置に相当し、ここで同軸層で配列
した金属線は、外側層のものを含めて、すべて互
いに接し、全体はできるだけ完全に円に内接して
いる。 これらのコードは、2工程、すなわち、ストラ
ンドの形成およびストランドの加撚により得られ
た従来の同じ数の金属線からなる製品の代わりに
使用することを意図する。金属線の組合せ撚り
は、2工程において得られた従来の製品のストラ
ンド加撚と同一であつても、なくてもよい。コー
ドは、好ましくは1,2,3または4本の金属線
の中心基本構造を有して構成されている。横断面
の形状はコードを形成する金属線の数とともに変
化するが、それは本質的に不規則な六角形の形状
である。一例として述べる好ましい構造におい
て、六角形の2つの連続する側面上の金属線の数
は1単位だけ変化するだけである。 金属線の一定の直径に対して、コードの密集性
はより小さいコード直径に導く。これはカレンダ
ー加工したプライを作製し、これらを引き続いて
タイヤのカーカスまたはベルトを構成する場合に
とくに有利である。 コードを被覆するために使用するカレンダー加
工ゴムはひじように高価であるので、その厚さは
約100分の1mmまで精確に計算される。こうして、
コードの直径を減少することにより、カレンダー
加工したプライの厚さを減少することができ、カ
レンダー加工したプライに直接の有益な効果が得
られる。さらに、プライはより薄くなるので、そ
れはタイヤ中に生ずる温度上昇にいつそうよく抗
することができる。その上、プライ中のコードの
密集を増加でき、これによつて単位幅当りのプラ
イの強さは増加する。 さらに本発明によるコードは同じ型の一定数の
金属線に対する破断荷重が大きい。この現象は
個々の金属線の間の凝集にすぐれるためであり、
個々の金属線はすべて同じ方向に配向されてお
り、そして引張り力の支持にいつそうよく均一に
参加し、この凝集はコードに沿つて均一である。 これらの2つの性質、すなわち、破断荷重の大
きいことおよび密集性が大きいこと、の組合わせ
により、コードをタイヤ中に使用するとき、カレ
ンダー加工したプライの幅の単位当りの強化をよ
りよくすることができる。 さらに、コードは、タイヤ中のコードの使用に
重要な因子である、ひじように著しく改良された
疲れ抵抗と、従来のストランドからなるコードよ
り大きい柔軟性を有する。 他の性質、たとえば、ゴムへの接着は、従来の
コードに比べて、未変化のままである。 また、本発明によれば、各単線のコイルから金
属線を巻きもどし、集合手段へ、次いで、加撚装
置へ送り、この装置は、その入口に、金属線の組
合せに最終撚りに近い仮撚りを付与する速度で回
転する組合せ加撚機を備え、次いで仕上げたコー
ドを収容装置に集める、単一工程において、単一
の撚つてない金属線から金属コードを製造する方
法が提供される。 各金属線の巻きもどし張力を調整して、加撚機
において効率よい撚りを与え、加撚の撚りを上流
にもどらせ、こうしてコードの進路のすべての点
において最高の撚りを与えるようにすることがで
きる。 組合せ手段は適当に位置したグリツド(分配グ
リツド)からなり、グリツドはコード中の金属線
の層の数に従つて使用され、そして金属線はグリ
ツドの穴を通過する。 ストランド加撚装置としては、二重撚りの装置
を使用し、この装置においてストランド加撚スピ
ンドルは普通の型である。 金属線のすぐれた配置をもち、表面から突出す
るリング状突出部などの欠陥のない、密な製品を
得るためには、すべての金属線は、組合せの点に
おいて、最終コードにおいて持たなくてはならな
い長さにできるだけ正確に分配されるべきであ
る。これは組合せ加撚機の機能であり、この組合
せ加撚機は金属線の連続層を形成し、そしてコー
ドにその最終撚りと同一の撚りを付与する。 組合せ加撚機は仮撚りにより働くので、上流で
付与された撚りは、通常下流ですぐに戻つてしま
う。他方、製品の品質を確保するためには、組立
てられた金属コードは、それが組合せられた後、
それが収容装置へ到達するまで、その全通路に沿
つて最大の可能な程度にその撚りを保持すること
が好ましい。このために、本発明に従うと、二重
撚りストランド加撚装置によつて撚りが2段階で
付与されるとき、ストランド加撚スピンドルの入
口まで、すなわち、組合せ加撚機の出口まで、撚
りのもどり移動を可能にする。このようにして、
組合せ加撚機の下流で金属線の組合せの撚りがも
どる傾向は二重撚りストランド加撚スピンドルに
よつて付与された撚りの上流方向へのもどり移動
によつて直ちに補われる。 さらに製品中の金属線のすぐれた位置決定、お
よび撚りのすぐれたもどり移動を目的として、巻
きもどし段階における単線の張力を低下しかつ調
整するための設備を設けることができる。この目
的に対して、モーター駆動巻きもどし手段を用
い、これは制御可能であつても、なくてもよく、
たとえば、金属線の前進移動よりも高い速度で回
転する積極駆動ローラーからなる。該ローラーに
より、組合せ点における張力を調整することがで
き、こうして種々の層の金属線の位置決定を促進
できる。互いに独立であつても、なくてもよく、
そして個々の金属線または金属線の群に対して割
当てられたローラーを使用できる。 コードの撚りを固定し、そして「不活性
(inert)」の製品を得るためには、コードを仮撚
りによる一時的過撚りを付し、コードがその最終
の形状を受け取つたとき、コードを適当なゴデツ
ト上でくせ取りをする。この作業は機械上で連続
的に実施でき、あるいは不連続的に実施でき、こ
うして別個の継続作業を構成する。 この方法の好ましい特徴、すなわち、各金属線
の正しい長さまでの個々の引き出し、正しい張力
を用いる、組合せ点における最終撚りの付与、加
撚機から下流における全通路にわたる撚りの維
持、のおかげで、金属線は有効空間中で最良の方
法で個々にそれら自体を位置決定し、その結果密
集した均一なコードが生ずる。この密集した構造
は、加撚機の下流のすべての点において要求され
るので、撚りのもどり移動の効果のおかげで、コ
ードの引き続く通路にわたつて乱されない。 最後に、ストランド加撚アセンブリーは、この
機械と一体になつたラツピングスピンドルを含ん
でいても、いなくてもよい。 本発明をいつそう明りように理解できるよう
に、添付図面を参照しながら、一具体例について
説明する。 第1図は、本発明の方法を実施するとき使用す
るストランド加撚装置を表わし、この装置は、フ
レーム構造体1と、これに支持されている、二重
撚りストランド加撚スピンドル2と、組合せ加撚
機3と、2つの組合せダイ4と、分配グリツド5
と、単一金属線Fの供給手段とからなり、この供
給手段は単一金属線のボビン7を支持するクリー
ル6から本質的になる。クリール6はコードを構
成する金属線の数に少なくとも等しい数のボビン
を支持するが、図面には、わずかに6個のボビン
が示されているだけである。ダイ4は、第2図乃
至第12図において、ハツチングで示された、コ
ードの中央基本構造を形成する単一金属線を案内
するオリフイス形状のガイド手段を有する。金属
線の張力をダイ4の組合せ点において調整するた
め、金属線は巻きもどしローラー8により積極的
に駆動される。単一金属線Fはローラー8上をす
べることができるので、各金属線の引き取り速度
は、コード中の各金属線の位置に従つて、キヤプ
スタン12と組合せ加撚機3によつて決定され
る。 ストランド加撚スピンドル2は二重撚り巻取り
スピンドルであり、二重フレーム9及び10を有
する。これらのフレームの一方はコードを案内す
るはたらきをし、二重撚り型の通路を定め、これ
に対し他方のフレームは釣合いの目的で設けられ
ている。これらのフレームによつて規定された空
間内に、クレードル16が設置されており、これ
は動くことができず、そしてボビンにコードを分
配するための往復移送手段(図示せず)を有する
コード収容ボビン11と、キヤプスタン12と、
過加撚機13と、くせ取り機14とを支持する。
キヤプスタン12はコードCを引張るはたらきを
する。過加撚機13は仮撚りにより一時的な過撚
りを加えることによつてストランド加撚の撚りを
固定する。また、くせ取り機14は撚りを更に固
定する役割をする。このくせ取り機14は、複数
個の矯止ローラーからなり、コードは矯止ローラ
ーの各々の一部に接触しつつ、蛇行進路で進めら
れて、くせが取られ、撚りが固定される。また、
任意の即知の型の装置を組合されたコードの進路
上に設けることができ、これにより撚りは組合せ
ゾーンへ向かつてのもどり移動を促進することが
できる。この方法は、第1図の装置を用いて次の
ように実施する。 単一金属線Fおよび形成されつつあるコードC
はキヤプスタン12によつて引つ張られ、このキ
ヤプスタンはコードの進行速度を決定する。供給
ボビン7から、単一金属線Fはローラー8のまわ
りを通り、これらのローラー8は金属線を積極的
に駆動するが、すべりを可能とし、各ローラー8
の速度は組合せダイ4において必要な張力を提供
するように調整される。別法として、同一速度を
使用し、そしてローラー8上の針金の回転数を変
えることによつて張力を調整できる。金属線は連
続的に分配グリツド5および組合せダイ4、次い
でコードの形で、組合せ加撚機3へ行く。キヤプ
スタン12によつて決定されるコードの一定の進
行速度用に、組合せ加撚機3の回転速度は、この
成分がコードにその最終撚りに等しい組合せ撚り
付与するようにセツトする。こうして、組合せ加
撚機3において、コードはすでにその最終撚りの
形状を有し、そしてこの加撚機は、各金属線がコ
ード中に占めるべき位置に従つて、各金属線を正
しい長さに引取る。加撚機3の出口において、コ
ードはスピンドル2へはいり、そして撚りのもど
り移動を可能にしつつ、2つのフレーム9及び1
0の一方の中で二重撚り型の進路を描いて進む。
フレームを去ると、コードは、撚りの反作用を有
さない、「不活性」のコードを得るために、過加
撚機13により加えられる仮撚りの形で過撚りを
受け、次いでくせ取り機14中でくせを取られ、
そしてキヤプスタン12を通過すると、ボビン1
1上に集められる。 すでに上に示したように、この方法によると、
要求される性質、すなわち、改良された密集性、
均一性、破断強さおよび柔軟性を有するコードを
得ることができる。これらの性質は、この方法の
次の主要な点の組合せによつて達成される:各金
属線の正しい長さの個々の引取り、および組合せ
加撚機3による、組合せ段階における最終撚りの
付与;組合せ張力を低下および調整できるように
するローラー8により促進される、コード中の金
属線の位置決定;および加撚機3の出口までの、
スピンドルによつて付与される撚りのもどり移動
による全通路にわたつて加撚機3によつて付与さ
れる撚りの維持。 こうして、金属線は最良の方法で同時にかつ
個々に配置され、その結果密集したコードが生ず
る。この密集した構造は、コードが加撚機3を去
るとき獲得されるので、コードの継続する通路に
わたつて乱されることはなく、そしてこれはすぐ
れた均一性に寄与する。さらに、金属線の個々の
引取りは組合せの間の位置決定に関して必要とさ
れる予防手段を軽減できる。中心基本構造のため
の特定の案内を設けることが必要であるだけであ
り、そしてそれ以外の金属線はこの中心基本構造
のまわりにそれら自体を自動的に配置する。 第2〜12図は、断面図で、本発明のコードを
示し、これらのコードは同じ直径の金属線からな
り、前述の方法によつて得ることができる。コー
ドは密集した重ねの形であること、そして金属線
はすべて接触していることがわかるであろう。こ
れらの重ねまたは配置は中心基本構造(ハツチン
グ部)のまわりに配置された同軸層の形であり、
中心基本構造は1,2,3または4本の金属線か
らなることができる。 第2図と第3図は、1本の金属線の中心基本構
造のまわりに構成されたコードを示す。第2図に
従うコードは19本の金属線からなり、それは(1
+6+12)型である。第3図に従うコードは37本
の金属線からなり、それは(1+6+12+18)型
である。数字6,12および18は中心基本構造のま
わりに種々の層中の金属線の数を表わす。 第4図、第5図および第6図は、2本の金属線
の中心基本構造のまわりに構成されたコードを示
す。第4図に従うコードは10本の金属線からな
り、それは(2+8)型である。第5図に従うコ
ードは、24本の金属線からなり、それは(2+8
+14)型である。第6図に従うコードは、44本の
金属線からなり、それは(2+8+14+20)型で
ある。 第7図、第8図および第9図は、3本の金属線
の中心基本構造のまわりに構成されたコードを示
す。第7図に従うコードは12本の金属線からな
り、それは(3+9)型である。第8図に従うコ
ードは、27本の金属線からなり、それは(3+9
+15)型である。第9図に従うコードは、48本の
金属線からなり、それは(3+9+15+21)型で
ある。 第10図、第11図および第12図は、4本の
金属線の中心基本構造のまわりに構成されたコー
ドを示す。第10図に従うコードは14本の金属線
からなり、それは(4+10)型である。第11図
に従うコードは、30本の金属線からなり、それは
(4+10+16)型である。第12図に従うコード
は、52本の金属線からなり、そして(4+10+16
+22)型である。第13図は、電子顕微鏡で見
た、直径0.17mmの1本の金属線が巻きつけられ
た、直径0.22mmの金属線からな、(4+10)型の
コードの断面図である。 以下の実施例は、本発明によるコードの品質を
明らかにし、そして本発明によるコードの特性お
よび性質を同じ性質の同じ数の金属線からなる従
来のコードのそれらと比較する。 命名法 実施例において、コードの命名法は次の実施例
によつて例示されるルールに一致する。 a 7×4×0.22+0.15コード;SZS撚り;9.5/
18/3.5ピツチ このように表示したコードは7本のストランド
のコードであり、各ストランドはおのおのが直径
0.22mmの4本の単一金属線からなり;このコード
は直径0.15mmの金属線が巻きつけられている。
SZS撚りは次の意味を有する:Sはストランド形
成の撚りを意味し、Zはストランドを撚る撚りを
意味し、そしてSは巻きつけの撚りを意味する。
9.5/18/3.5のピツチは次の意味を有する:スト
ランド形成のピツチ9.5mm、ストランドの撚りの
ピツチ18mm、巻きつけのピツチ3.5mm。このよう
なコードは本発明に従つて製造されたコードでは
ない。なぜならば、9本以上の単線があるけれど
も、それらは単一の工程で同じピツチで一緒に撚
られたものではないからである。 b (3+9)×0.175+0.15コード;SSZ撚り;
5/10/3.5ピツチ このように表示するコードは5mmのピツチのS
撚りによつて組み合わせられた、直径0.175mmの
3本の金属線の中心ストランドからなり、該スト
ランドはそのまわりに10mmのピツチでS撚りで巻
かれた直径0.175mmの9本の針金で取り巻かれて
いる。このコードは直径0.15mmの金属線で、Z撚
りおよび3.5mmのピツチで巻かれている。このよ
うなコードは本発明に従うものではない。なぜな
ら中心のストランドは9本の針金で取り巻かれて
いるけれども、それらは単一工程で同じ方向に一
緒に撚つた9本の針金ではないからである。 c A1×9×0.22×0.15;SZ撚り;12.5/3.5ピ
ツチ このようなコードは直径0.22mmの9本の針金の
ストランドであり、1本は中心針金である。直径
0.15mmの巻き付け線がストランドを取り巻いてい
る。SZ撚りは、Sストランドの撚りを、Zは巻
き付け線の撚りを意味する。12.5/3.5ピツチは
それぞれ12.5mmのストランドのピツチ及び3.5mm
の巻き付け線のピツチを意味する。このようなコ
ードは本発明に従うものである。9本の針金は同
じ方向で同じピツチで単一工程で撚らているから
である。 比較を次の特性に関して行なう。 直径(mmで表わす)、 破断荷重(daN−デカニユートンで表わす)、 見掛けの強さ=破断荷重/見掛けの横断面(mPa−メ
ガ パスカルで表わす)、 テーバー剛性(テーバー単位で表わす)、米国
特許第2465180号および同第2063275号に従う装置
で測定、および 疲れ(SODETAL機、商品コードSFA10で測
定、Kc−キロサイクルで表わす)。 すべての実施例において、金属線は0.7%の炭
素を含有し、普通にタイヤに使用されているもの
と同じ型の鋼から製作した。これらの実施例は、
本発明によるコードの特性および性質、すなわ
ち、密集度、破断荷重、柔軟性および耐疲れ性の
大きな改良を、(3+9)または(3+9+15)
型の比較的密なコードと比較して、なかでも7×
4型の構造と比較して、明らかにする(参照実施
例,,および)。 すべての場合において、コードの他の性質、た
とえば、ゴムへの接着性、はストランドのコード
に比べて未変化にとどまる。 カレンダー加工したプライ中にコードを使用す
るとき、これらの改良は前述の重要な利点を明ら
かにする。製品の性質に関する利点が得られると
同時に、製作法は簡素化される。該方法は、単一
工程法であり、ストランド形成工程を排除し、ま
た従来方法のボビン上先行する金属線の組合わせ
工程を排除する。それゆえ、本発明の方法は経費
がかからない。 本発明は、タイヤのようなゴム物品の強化のた
めのコードの場合にとくに有利であるが、他の用
途に用いられる金属コードにも応用できる。 実施例 1 第2および第4が本発明によるコードであり、
そして第1および第3が従来のコードである、コ
ード第1〜4。この実施例は9本の金属線のコー
ドに関する。
【表】
実施例
第6および第8が本発明のコードであり、そし
て第5および第7が従来のコードであるコード第
5〜8。実施例は12本の金属線のコードに関す
る。
て第5および第7が従来のコードであるコード第
5〜8。実施例は12本の金属線のコードに関す
る。
【表】
実施例
第10および第12が本発明のコードであり、そし
て第9および第11が従来のコードであるコード第
9〜12。実施例は27本の金属線のコードに関す
る。
て第9および第11が従来のコードであるコード第
9〜12。実施例は27本の金属線のコードに関す
る。
【表】
実施例
第14および第16が本発明のコードであり、そし
て第13および第15が従来のコードであるコード第
13〜17。実施例は28本の金属線のコードに関す
る。
て第13および第15が従来のコードであるコード第
13〜17。実施例は28本の金属線のコードに関す
る。
第1図は、本発明による方法、およびそれを実
施する装置を図解する図。第2図〜第12図は、
本発明によるコードの横断面の略図。第13図
は、走査顕微鏡で見た、本発明のコードの実際の
横断面。 1…フレーム構造体、2…二重撚りストランド
加撚スピンドル、3…組合せ加撚機、4…組合せ
ダイ、5…分配グリツド、6…クリール、7…ボ
ビン、8…ローラー、9…フレーム、10…フレ
ーム、11…コード収容ボビン、12…キヤプス
タン、13…過加撚機、14…くせ取り機、16
…クレードル、F…単一金属線、C…コード。
施する装置を図解する図。第2図〜第12図は、
本発明によるコードの横断面の略図。第13図
は、走査顕微鏡で見た、本発明のコードの実際の
横断面。 1…フレーム構造体、2…二重撚りストランド
加撚スピンドル、3…組合せ加撚機、4…組合せ
ダイ、5…分配グリツド、6…クリール、7…ボ
ビン、8…ローラー、9…フレーム、10…フレ
ーム、11…コード収容ボビン、12…キヤプス
タン、13…過加撚機、14…くせ取り機、16
…クレードル、F…単一金属線、C…コード。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 少なくとも1本の内側単一金属線による中心
基本構造と、該中心構造のまわりに配置された外
側単一金属線による少なくとも一つの同軸層とか
らなる金属コードであつて、同じ直径の少なくと
も9本の単一の撚られていない金属線で形成さ
れ、同じ方向に且つ同じピツチで一工程で一緒に
撚られている金属コードを製造する方法におい
て、 a 引取りのためにくせ取り機の下流に位置する
単一の共通のキヤプスタンを使用し且つ各金属
線の張力調整のために金属線が滑ることができ
るローラーよりなる個々の巻戻し又は供給手段
を使用することによつて、単一金属線を支持す
るボビンから撚り無しに金属線を巻戻し、次い
で巻戻された金属線を集合手段に供給し、 b 供給された金属線をダイが次に位置するグリ
ツドで集合して金属線の組合せを形成し、該ダ
イは該コードの中心基本構造用の特別のガイド
手段を含み、 c 組合された金属線に組合せ加撚機で最終撚り
に等しい撚りを付与し、 d 該金属線を二重撚りストランド加撚装置に供
給し、 e 該ストランド加撚装置の入口まで撚りのもど
り移動を可能にしつつ、該加撚金属線を該スト
ランド加撚装置の加撚進路に沿つて案内し、該
金属線を単一のキヤプスタンによつて引張り、 f 仮撚りで過加撚し、 g 過加撚した金属線をくせ取り機によつてまつ
すぐにし、そして h まつすぐにした金属線をキヤプスタンの直後
に位置するボビン上に集める 工程からなることを特徴とする金属コードを製
造する方法。 2 二重撚りストランド加撚装置が二重撚りスピ
ンドルであり、そして撚りはスピンドルの入口ま
で、もどり移動させられる特許請求の範囲第1項
記載の方法。 3 金属線が鋼鉄製である特許請求の範囲第1項
記載の方法。
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JPH0120275B2 true JPH0120275B2 (ja) | 1989-04-14 |
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