WO2006115088A1

WO2006115088A1 - 幅狭帯状部材の製造方法および装置

Info

Publication number: WO2006115088A1
Application number: PCT/JP2006/307964
Authority: WO
Inventors: Kiyotaka Yoshii
Original assignee: Bridgestone Corporation
Priority date: 2005-04-22
Filing date: 2006-04-14
Publication date: 2006-11-02
Also published as: JP4530905B2; JP2006297810A

Abstract

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ことを目的とするものであり、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することで、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を不要とし、装置の構造を簡単にするとともに、装置の全体を小型化して、装置の製作費も安価とし、併せて、保管用のスペースを不要にするとともに、保管時間を短縮して品質の向上をもたらす。

Description

明細書

幅狭帯状部材の製造方法および装置

技術分野

[0001] この発明は、平行に引き揃えられた補強素子にゴムコーティングを施すことにより形成される幅狭帯状部材の製造方法および装置に関する。

背景技術

[0002] 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ヨンを抑制するために、ベルト層の幅方向両端部分の外周側あるいはベルト層の外周側の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、るようにして形成される。

[0003] そこではまず、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れら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卷取って保管し、その後、必要に応じて前記ロール状に卷取った帯状部材をロールスタンドで支持しながら卷出すとともに、該卷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一ルの周囲にロール状に卷取ることで形成するようにして、る。

特許文献 1 :特開 2002— 321290号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0004] し力しながら、このような従来の幅狭帯状部材の製造方法および装置にあっては、成形された幅広の帯状部材を一旦ロール状に卷取って保管した後、必要に応じてロールスタンドにより支持しながら卷出し、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、幅広の帯状部材を卷取るための卷取り機、卷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、保管時間が長くなつて品質が低下するおそれがあるという課題があった。

[0005] 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ものである。

課題を解決するための手段

[0006] 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、たとえば 500〜3000mmの範囲の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て、たとえば 3〜60mm幅の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卷取る工程とを行う幅狭帯状部材の製造方法により、達成することができる。

[0007] 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、たとえば、補強素子の打込み本数が、 50mm当り 1 0〜60本の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卷取る卷取り手段とを備える幅狭帯状部材の製造装置により、達成することができる。

発明の効果

[0008] 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つて切断することで、複数本の幅狭帯状部材に切り分けるとともに、各幅狭帯状部材を卷取り手段により個別にロール状に卷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ー且卷取る卷取り機、卷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、 500〜3000mm程度の幅の、幅広の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、 3〜60mm程度の幅の幅狭帯状部材の品質を向上させることができる。

[0009] 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卷取ると、隣接する層の幅狭帯状部材の表裏面同士が粘着して卷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卷取るようにしている力請求項 2に記載したように、帯状部材のコーティングゴムの表面および裏面の少なくとも一方に、補強素子に沿って延びる微小突条を形成した場合には、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、ライナーと共に卷取らなくても幅狭帯状部材を容易に卷出すことができるようになる。

[0010] さらに、請求項 3に記載したように、少なくとも一方の表面に微小凹みを形成したときは、微小凹みにより、前述の場合と同様に接触面積が減少し、ライナーと共に卷取らなくても幅狭帯状部材を容易に卷出すことができるようになる。

そしてまた、請求項 4に記載したように、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きくしたときは、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。

[0011] ところで、請求項 6に記載したように、押出機ヘッドの口金内面に、微小突条形成用の成形溝を形成したときは、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に記載したように、周面に、微小凹み形成用の成形突起を設けた形成ローラを配設した場合には、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。

図面の簡単な説明

[0012] [図 1]この発明に係る装置の実施の形態を示す概略正面図である。

[図 2]図 1の I-I矢視断面図である。

[図 3]図 1の II II矢視図である。

符号の説明

[0013] 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…卷取り手段

H…補強素子 B…帯状部材

C…幅狭帯状部材

発明を実施するための最良の形態

[0014] 以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

この発明に係る装置の実施形態を示す図 1にお、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、またはモノフィラメントからなる補強素子 Hが卷取られているとともに、該補強素子 Hはボビン 12力必要に応じて卷出される。

[0015] 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力卷出された補強素子 Hを同一平面上に集束させるガイド 1 6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、このコム口ール 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力前方に向力つて走行することで、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。

[0016] 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、該ロ金 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、たとえば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。 [0017] 図 1および 2に示すところにおいて、前記口金 22の内面 (押出し通路内面）、詳しくは上側内面 23aおよび下側内面 23bの少なくとも一方、図 2では上側内面 23aおよび下側内面 23bの双方に、補強素子 Hと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、る。

この結果、口金 22力押出された帯状部材 B (コーティングゴム G)の、表面および裏面の少なくとも一方、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。

[0018] 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、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、ると、う意味であり、口金 22の内面の基準面より凹んで、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、る部位が存在して、ると!/、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、る部位と、う意味ではな!/、。

[0019] そして、このように帯状部材 B (コーティングゴム G)の表面および裏面の少なくとも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力も構成されているため、該帯状部材 Bを後述のように卷取り手段によって、間に何も介在させることなくロール状に卷取ると、卷取られた帯状部材 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卷出しが困難となる。

[0020] 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卷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、ライナーと共に卷取らなくても帯状部材 Bを容易に卷出すことができるようになるからである。

[0021] 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力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力冷却ローラ 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。

[0022] これら形成ローラ 29、 30のうちの少なくとも一方、この実施形態例では形成ローラ 29 、 30の双方の外周面には、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。

[0023] 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)の表面および裏面の少なくとも一方、この実施形態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。

[0024] 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卷取らなくても帯状部材 B を容易に卷出すことができるようになる。

ここで、ロール状に卷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、接触面積を大幅に減少させるには、この実施形態のように、それらの両者を帯状部材 B (コーティングゴム G)に形成することが好ま、。

[0025] 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小さくすることができる力もである。

[0026] 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部分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、そ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、これらの上側および下側ローラ 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を、前方に向力つて交互に掛け回すことで、フェスツーン 40 が構成される。

[0027] 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、後述する卷取り手段において、幅狭帯状部材がリールに満卷き状態に卷取られると、該満卷きのリールを空のリールに交換する必要がある力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。

[0028] 43は、前記フェスツーン手段 37より前方の固定フレーム部分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、即ちロール状に卷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。

[0029] 46は、切断手段 43より前方の固定フレーム部分に設けられた卷取り手段であり、この卷取り手段 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を個別に口ール状に卷取る。そして、このようにロール状に卷取られた幅狭帯状部材 Cは、その後、卷出されてベルト層の幅方向両端部分の外周側あるいは、ベルト層の外周側の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ヨンを抑制する。

[0030] 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が卷出されると、これら複数本 (96本)の補強素子 Hは前方に向力つ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内に導かれる力このとき、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、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によつて補強素子 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

[0031] その後、前記帯状部材 Bは形成ローラ 29、 30間を通過し、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および微小凹み 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、 3 9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卷取られる。

[0032] 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に沿って切断して、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を卷取り手段 46により、ロール状に個別に卷取るようにしたので、背景技術で説明したような、帯状部材をー且卷取る卷取り機、卷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。し力も、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さる。

[0033] なお、前述の実施の形態においては、帯状部材成形手段として押出機 20を用いた力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力も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、前述の実施の形態においては、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、それらの形成ローラ 29, 30を、帯状部材成形手段より下流側で、卷取り手段より上流側のいずれの位置に設置することもできる。

産業上の利用可能性

[0034] 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。

Claims

請求の範囲

[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卷取る工程とを行う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および裏面の少なくとも一方に、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請求項 1に記載の幅狭帯状部材の製造方法

[3] 帯状部材の成形後で卷取り前に、帯状部材のコーティングゴムの、表面および裏面の少なくとも一方に、多数の微小凹みをほぼ均一に形成する請求項 1または 2に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する請求項 3に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ヽる複数本の補強素子の周囲に未カロ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卷取る卷取り手段とを備えることを特徴とする幅狭帯状部材の製造装置。

[6] 前記補強素子にゴムコ一ティングを行う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、帯状部材のコ一ティンゴムの表面および裏面の少なくとも一方に、補強素子に沿って延びる多数本の微小突条を形成可能としてなる請求項 5に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卷取り手段との間に、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および裏面の少なくとも一方に、前記成形突起によって多数の微小凹みを形成可能としてなる請求項 5または 6に記載の幅狭帯状部材の製造装置。