JP2001192155A - ストリップ材の格納方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スプールにライナーを格納する際に、ライナ
ーが所定の位置から飛び出すことを防止し、また、ライ
ナーが折れ曲がったり、ライナーに折り目がついたりす
ることを防止する。 【解決手段】 ライナースプロール１３からのライナー
１２を、ライナー送り出し装置８を通してスプール４に
送り出し、送り出されたライナー１２をスプール４に巻
いて格納する。送り出し装置８の予備形成装置３２でラ
イナー１２をアーチ形の断面に成形することによって、
ライナー１２がスプール４に巻き取られる前にライナー
１２の有効幅を小さくする。予備形成装置３２はスプー
ル４の軸線と平行な軸の周りを回転できる。ライナー１
２を巻き取りながら予備形成装置３２の回転軸線を移動
させ、予備形成装置３２の回転軸線をスプール４と平行
に維持する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ストリップ材を格
納する方法および装置に関する。特に、本発明は、連続
するストリップの材料をスプール上に配置する方法およ
び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】本願の説明は、特にタイヤ組立用のスト
リップ材の製造に関するものであるが、背景技術および
開示される発明は、ストリップ材の格納を必要とする他
のタイプの製造にも適用できる。

【０００３】ストリップ部品の作製に際して、前もって
形成された断面形状の潰れや変形を防止するように部品
を格納することが望ましいことがある。そのような潰れ
や変形の防止は、螺旋状のスプール格納装置に部品を格
納することによって行われることが多い。部品は、スプ
ール内側に螺旋状に巻き取られるライナーの上に配置さ
れる。螺旋状に巻かれたライナーの隣り合った段の間に
間隔を空けることによって、巻かれた材料の隣り合う層
の接触が妨げられ、これにより、ストリップ部品の前も
って形成された断面形状を保持する。

【０００４】そのような格納装置は、米国特許明細書第
５，６４１，１３２号、特開昭６１−１１１２６１号公
報、およびヨーロッパ特許出願公開明細書第６２１，１
２４号に記載されている。米国特許明細書第５，６４
１，１３２号は、次第に幅広になるライナーが階段状の
フランジの上に載ってスプール格納装置内で部品を支持
する、階段状フランジ付きスプールを開示している。特
開昭６１−１１１２６１号公報は、ライナーの縁を載せ
るための突出部と共に形成されたスプールを開示してい
る。ヨーロッパ特許出願公開明細書第６２１，１２４号
は、スプールフランジの内面に形成された連続的な螺旋
溝にライナーの縁が入る、螺旋状のスプール格納装置を
開示している。

【０００５】ただし、ライナーの縁のために設けられた
スペースの寸法は比較的小さいので、ライナーが格納ス
プールに正確に送り込まれなければならない。特開昭６
１−１１１２６１号公報は、まず、固定された金属プレ
ートを通り抜けさせてライナーを送ることを開示してい
る。このプレートは、フランジ付き側壁を備えたアーチ
形の形状を有し、それにより、プレートの幅はライナー
の幅より狭くなっている。ライナーは、ライナーの有効
幅を狭めながらプレートを通してフランジの内側へと送
られる。ライナーは、プレートを通過した後、スプール
の前部に送られる。ライナーは、この技術分野では所定
の位置に「パチッ」と嵌るライナーとして公知であっ
て、スプール上に配置されたら、その後は元の幅に戻
る。

【０００６】ＥＰＯ特許出願公開明細書第６２１，１２
４号も、螺旋状スプールの所定の位置にライナーを送り
込む前にライナーの有効幅を小さくすることを教示して
いる。ライナーの幅を小さくする３種類の異なる方法が
開示されている。そのうちの２種類の方法は、複数の湾
曲バーの間にライナーを通り抜けさせるものである。湾
曲バーは、そのバーが取り付けられているロッドと一定
の角度をなす関係になっている。第３の方法は、２組の
曲げ棒を用いている。まず、第１組の曲げ棒がライナー
の縁を撓ませ、次に、第２組の曲げ棒が螺旋状スプール
に対して滑動して、ライナーをスプール上の適切な位置
に確実に配置させる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】前述の方法は、ライナ
ーを螺旋状スプールに送り届けるという目的を達成する
ものであるが、ライナーが所定の位置から飛び出さない
ようにするために、また、折れ曲がったり、折り目がつ
いたりするのを防止するために、ライナーを正確に配置
することがこれらの方法に要求されている。そのような
問題が実際にライナーに生じた場合、その問題を解決す
るために部品の連続的な製造を停止しなくてはならな
い。

【０００８】本発明の目的は、公知の送り出し装置のこ
れらの制約および問題を克服して螺旋状のスプールにラ
イナーを送り出す方法を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、連続ストリッ
プ材を、それが巻き付けられるスプールに送り出す、改
良された、ストリップ材の格納方法に関する。この方法
は、ストリップ材がスプールに巻き付けられる前に、ス
トリップ材をアーチ形の断面に成形することによって連
続ストリップ材の有効幅を小さくする段階を含んでい
る。成形手段は、スプールの軸線と平行な軸線の周りを
回転できる。この方法は、スプールにストリップ材を巻
き取っている間に成形手段の回転軸線を移動させて、成
形手段の回転軸線をスプールと平行に維持することを含
んでいる。

【００１０】本発明の他の態様は、成形手段の回転軸線
を垂直方向に移動させることを含んでいる。

【００１１】本発明のさらに他の態様において、成形手
段は、ストリップ材の有効幅を小さくするように相互に
作用する複数のローラセットを含んでいる。成形手段
は、ストリップ材の小さくなった有効幅を維持する完全
密閉のスロットによって形成されていてもよい。

【００１２】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。

【００１３】図１を参照すると、ストリップ部品を巻き
取って格納する本発明の装置が示されている。この装置
は、ストリップ部品１０が巻き付けられるスプール４
と、ストリップ部品１０の送り出し手段６と、ストリッ
プ部品１０が載せられるライナー１２の送り出し装置８
とからなっている。スプール４は、スプール４の軸線と
一致し、かつスプール４の回転の中心となる軸１４に取
り付けられている。スプール４が回転するのに伴って、
ライナー１２がライナースプール１３よりスプール４の
一方の側から送られ、それに対して、ストリップ部品１
０がスプール４の他方の側からライナー１２の上に置か
れる。ストリップ部品１０は、サイドウォール、トレッ
ド、アペックス、もしくは、従来の格納機構で押しつぶ
される可能性のある他のストリップ材など、タイヤの未
加硫部材とすることができる。

【００１４】スプール４は第１および第２のフランジ１
６，１８を有している（図３参照）。フランジ１６，１
８の各々は、軸方向外面２０と軸方向内面２２とを有し
ている。第１および第２のフランジ１６，１８の軸方向
内面２２は、連続する螺旋溝２４をそれぞれ有してい
る。溝２４は、ライナー１２の縁２６を受け入れるよう
になっている。溝２４は、スプール４内に巻き取られる
ライナー１２とストリップ部品１０との合わさった厚さ
より大きな径方向の距離を各溝２４の隣り合う周回間に
作り出す半径を有している。各溝２４の径方向内面２８
は、スプール４の中心軸線に向かって下向きに傾斜が付
けられている。好適な構造において、径方向内面２８
は、スプール４の軸線に平行な線に対して約１０°の角
度をなすように傾斜が付けられている。傾斜を付ける目
的は、ライナー１２の縁２６の挿入と取出しを容易にす
ることである。

【００１５】ライナー１２は、フランジ１６と１８の間
に延びて、ライナー１２の縁２６が螺旋溝２４に入るこ
とができる十分な幅を有する。ライナー１２は、スプー
ル４内に巻き取られる時にライナー１２がストリップ部
品１０の重量によって撓んで、部品１０とライナー１２
の、半径方向内側に巻かれたものに格納された部品１０
と接触したり、その部品１０を潰したりしないように、
十分に強い材料で形成されていなければならない。ライ
ナー１２用の好適な材料としては、硬質テレフタル酸ポ
リエチレン、ポリプロピレン、およびその他の同様な材
料がある。

【００１６】スプール４には、フランジ１６，１８の軸
方向外面２０にある一連の開口部３も形成されている
（図２参照）。ストリップ部品１０は、押出成形装置か
ら直接にスプール４に装填されることが好ましいので、
まだ高温であり、種々の硬化段階にある。スプール４の
開口部３０により、空気が開口部３０を通ってストリッ
プ部品１０の上を前後に流れることができる。

【００１７】前述のように、ライナー１２をスプール４
に適切に送り出すためには、ライナー１２の有効幅を小
さくすること、すなわち、ライナー１２をアーチ形の断
面形状に成形することが望ましい。これは、１組のトム
ソンレール（Thomson rail）３４に取り付けられた予備
成形装置３２を内蔵するライナー送り出し装置８内で行
われ、トムソンレール３４により、予備成形装置３２の
縦方向の移動が可能になる。予備成形装置３２は、軸受
箱５０によってトムソンレール３４に取り付けられてい
る。軸受箱５０には、内部ブシュが設けられている。そ
のブシュにより、予備成形装置３２は縦軸線３５の周り
を自由にピボット回転することができ、ライナー１２が
予備成形装置３２を通過するときに予備成形装置３２を
ライナー１２に対して直交配置にしておくことができ
る。予備成形装置３２は、ライナー１２を所望のアーチ
形の断面形状に成形する成形手段である。

【００１８】一実施形態において、予備成形装置３２
は、エンドフレーム４２に取り付けられて相互に作用す
る３つのロールセット３６，３８，４０を有する（図
４，５（ａ），５（ｂ），６を参照）。ロールセット３
６，３８，４０は、ライナー１２をスプール４に挿入す
る前に、ライナー１２を所望の湾曲形状に成形するよう
に相互に作用する。第１のロールセット３６は上側曲げ
ロール、第２のロールセット３８は縁曲げロール、第３
のロールセット４０は下側支持ロールと定義できる。

【００１９】上側曲げロールセット３６は、軸４４に取
り付けられており、異なるサイズの少なくとも２つのロ
ール４６，４８を有している。中央ロール４６は、より
大きい相対的な径を有し、より小さな径の２つのロール
４８は、中央ロール４６から等距離をおいて軸４４に取
り付けられている。ロール４６，４８は、軸４４の周り
を回転するように軸受に取り付けられている。軸４４
は、各エンドフレーム４２を貫いて軸受箱５０の中に延
びている。軸４４は、軸受箱５０の内部ブシュの中に入
っている。上側曲げロールセット３６のこの構成は、第
２および第３のロールセット３８，４０と共に、ライナ
ー１２が曲げロールセット３６の下を通るときにライナ
ー１２を曲げて、ライナー１２の有効幅を小さくする。

【００２０】縁曲げロールセット３８は２セットあり、
各エンドフレーム４２に１つのセット３８が取り付けら
れている。それぞれの縁曲げロールセット３８は、異な
るサイズの２つのロール５２，５４からなっていること
が好ましい。各セット３８は、１本の短い中央ロール５
２と２本の長い外側ロール５４とから構成されている。
中央ロール５２は、第１のロールセット３６の軸４４と
位置がそろえられており、軸４４に対してある角度で傾
斜していることが好ましい。長ロール５４は、第１のロ
ールセットの軸に対してある角度で、短ロール５２と反
対の方向に延びており、短ロール５２の近傍の、関連し
たエンドフレーム４２に取り付けられている。ロール５
２，５４は、ライナーが予備成形装置を通り抜けるとき
に各ロール５２，５４がその縦軸の周りを回転できるよ
うに、軸受に取り付けられている。短ロール５２は、ラ
イナー１２の縁２６の鉛直および水平移動を制限し、ま
た、長ロール５４は、ライナー１２のアーチ形状を保持
するようにライナー１２を下側から支持する。

【００２１】下側支持ロールセット４０は、両エンドフ
レーム４２間に延びる軸５６に取り付けられている。こ
のセット４０は、軸５６のこの中心点から等間隔をおい
て配置されている２つの全く同じロール５８から構成さ
れている。軸５６は、第１のロールセットの軸４４のよ
うに、エンドフレーム４２の同様に長い軸線上に取り付
けられている。ロール５８は、ロール５８の最大径がエ
ンドフレーム４２に面する円錐形状を有している。ロー
ル５８は、軸５６の周りを回転できるように軸受に取り
付けられている。ライナー１２を安定して支持するため
に、ロール５８の外面は、第２セット３８の長ロール５
４の外面のすぐ隣にあることが好ましい。必要があれ
ば、ライナー１２の真ん中の点の下側を支持するよう
に、２つのロール５４の間の中央に小さなロールを取り
付けてもよい。

【００２２】以上、特定のロールの組み合わせおよび構
造を開示してきたが、予備成形装置３２を通過するとき
にライナー１２を通す所望の樋形の通路が維持される限
り、別のロールを、開示されたロールと置き換えること
ができることが当業者には分かるであろう。

【００２３】前述のように、軸４４が、エンドフレーム
４２を貫いて軸受箱５０の中に延びている。軸受箱５０
は、予備成形装置３２がトムソンレール３４を上下に移
動するときに予備成形装置３２が軸４４の縦軸線３５の
周りにピボット回転することを可能にする（図１と７参
照）。軸受箱５０には内部ブシュが設けられている。軸
４４はブシュの中に入っている。そのブシュにより、軸
４４はその縦軸線３５の周りを自由にピボット回転する
ことができ、ライナー１２が予備成形装置３２を通過す
るときに、予備成形装置３２をライナー１２に対して直
交配置にしておくことができる。ライナー１２が予備成
形装置３２を通過するときのライナー１２の剛性によ
り、予備成形装置３２をピボット回転させる。予備成形
装置３２がさらに、予備成形装置３２から出てくるライ
ナー１２を、スプール４へのライナー１２の送り込み位
置に位置合わせし続けるために、トムソンレール３４を
移動させる。これにより、ライナー１２は、ライナース
プール１３から格納スプール４に、より滑らかに移動で
きる。このように、ライナー送り出し装置８の動作中、
予備成形装置３２は、２つの異なる平面について２つの
異なる方向に移動する。予備成形装置３２は、スプール
４の軸線と平行な単一軸線３５の周りを回転し、トムソ
ンレール３４に沿って垂直方向に移動する。この動きの
組み合わせにより、ライナー１２を所望の送り出し形状
と、スプール４への向きに維持し、ライナー１２を格納
スプール４内に適切に送り出させる。

【００２４】スプール４に隣接しているのは、滑動プラ
ットホーム６２に取り付けられた曲げ棒セット６０であ
る。滑動プラットホーム６２は、スプール４が取り付け
られているベース６８に取り付けられたレール６４に沿
って移動可能である。曲げ棒６０は、その中間点の近く
に、既存の装置の制約を考慮して設計されたベンド７０
を有している。ただし、新たなスプール、フレーム、お
よび送り出し装置が本装置を実現するように構成されれ
ば、このベンド７０はもはや不要になるであろう。滑動
プラットホーム６２の目的は、スプール４がライナー１
２とストリップ部品１０で満たされるのにしたがって、
曲げ棒６０の撓み度を調整することである。スプール４
が空に近いとき、曲げ棒６０は、スプール４の軸にかな
り接近している。スプール４が回転して、ライナー１２
とストリップ部品１０により満たされてくると、曲げ棒
６０が径方向外側に向かって滑動し、スプール４の軸線
から遠ざかる。

【００２５】図１と３を参照すると、ライナー１２とス
トリップ部品１０とをスプール４に装填する方法が示さ
れている。スプール４が空で、ストリップ部品１０を格
納する準備が整っている場合、ライナー１２の端から約
１回転がスプール４のコア７２に巻き付けられ、フック
や、面ファスナタイプのループストリップ７４などの手
段によってそこに固定される。ライナー１２の縁２６
は、最初に溝２４の第１の開口部に通される。一旦、ラ
イナー１２が溝２４に正確に通されると、ライナーの縁
２６が溝２４に引き込まれるので、ライナー１２は溝２
４の螺旋形状をたどり、したがってスプール４全体に通
され続ける。スプール４が１８０°回転すると、ストリ
ップ部品１０のうち新たに押し出し成形されたストリッ
プが、ライナー１２の径方向外面の上に置かれる。この
プロセスは、スプール４がいっぱいになるまで、スプー
ル４の回転、およびスプール４内へのライナー１２とス
トリップ部品１０の螺旋状の装填を伴って続く。

【００２６】他の実施形態の予備成形装置３２’を図８
に示す。予備成形装置３２’は、軽量材料から成る単一
ブロック７８で形成されている。ライナー１２の所望の
湾曲、すなわち狭められた有効幅に対応するスロット８
０がブロック７８に切り込まれている。取付台８２が、
予備成形装置３２’が軸受箱５０に取り付けられるよう
に、ブロック７８の両端に設けられている。予備成形装
置３２’は、軸受箱５０の内部ブシュにより予備成形装
置３２’がスプール４の軸線と平行な縦軸線３５の周り
を回転し、ライナー１２との直角関係を維持できるとい
う点において、予備成形装置３２と同じに動作する。ブ
ロック７８は四角形の部材として図示されているが、円
筒状すなわち管状の形状にさらに近づくように、ブロッ
ク７８の縦方向の辺８４を削り取ってもよいことが理解
されるだろう。

【００２７】ブロック７８の上方には、少なくとも１つ
のロール８６が取り付けられている。図示されているの
は、側板８８に取り付けられた一組のロール８６であ
る。ロール８６は、それらが自由に回転するように取り
付けられている。これらのロール８６は、ストリップ部
品１０を、スプール４の、ライナー１２と同じ側からス
プール４に送り出して予備成形装置３２’の上方で案内
するときに用いられる。そのような送り出し方法では、
ライナー１２は予備成形装置３２’を通過し、ストリッ
プ部品１０は予備成形装置３２’の上方を移動する。図
３〜７に示した実施形態の場合、ストリップ部品１０が
中央ロール４６の上方を移動してもよく、あるいは、予
備成形装置３２の上方に取り付けられて予備成形装置３
２の上方でダイストリップ部品１０を案内する別個のロ
ールまたは他の同様装置を予備成形装置３２に設けても
よい。

【００２８】予備成形装置３２，３２’の二重動作によ
り、アーチ形状が変化するかも知れない長距離をライナ
ー１２が移動する必要がなくなるので、ライナー１２を
より一定の形状でスプール４に送り出すことができ、ラ
イナー１２にかかる応力や張力が少なくなる。これによ
り、製造の中断時間が減ってライナーの寿命が延び、ラ
イナー１２の上に置かれるストリップ部品１０配置の正
確さが向上し、その結果として、ストリップ部品１０が
組み付けられた最終の製造品の均一性が向上する。ま
た、本発明の送り出し装置８と予備成形装置３２，３
２’は、小型であることにより、従来の予備成形装置よ
りも装填しやすい。これにより、製造中断時間も減少
し、ライナーの寿命が延びる。

【００２９】本発明の変形は、ここで提供された本願発
明の明細書の記載を考慮に入れて実行可能である。な
お、標題発明を説明するために、ある代表的な実施形態
と詳細が示されているが、当業者には、標題発明の意図
を逸脱せずに、その中で種々の変更および改良が可能で
あることが明らかであろう。したがって、記載された個
々の実施形態において、上記の特許請求の範囲で定めら
れる本発明が十分に意図されている範囲内で変更が可能
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】ストリップ部品を巻き取る装置を示す図であ
る。

【図２】ストリップ部品とライナーが巻き取られる螺旋
状スプールの側面図である。

【図３】図２の線３−３に沿った、螺旋状スプールの断
面図である。

【図４】予備成形装置の斜視図である。

【図５】（ａ）が予備成形装置の上面図、（ｂ）が予備
成形装置の底面図である。

【図６】予備成形装置の側面図である。

【図７】ライナー送り出し装置を示す斜視図である。

【図８】予備成形装置の第２の実施形態を示す斜視図で
ある。

【符号の説明】

４ スプール ６ 送り出し手段 ８ ライナー送り出し装置 １０ ストリップ部品 １２ ライナー １３ ライナースプール １４ 軸 １６ フランジ １８ フランジ ２０ 軸方向外面 ２２ 軸方向内面 ２４ 溝 ２６ 縁 ２８ 径方向内面 ３０ 開口部 ３２、３２’ 予備成形装置 ３４ トムソンレール ３５ 縦軸線 ３６ 上側曲げロールセット ３８ 縁曲げロールセット ４０ 下側支持ロールセット ４２ エンドフレーム ４４ 軸 ４６ 中央ロール ４８ ロール ５０ 軸受箱 ５２ 中央ロール ５４ 外側ロール ５６ 軸 ５８ ロール ６０ 曲げ棒 ６２ 滑動プラットホーム ６４ レール ６８ ベース ７０ ベンド ７２ コア ７４ ループストリップ ７８ ブロック ８０ スロット ８２ 取付台 ８４ 辺 ８６ ロール ８８ 側板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 590002976 1144 Ｅａｓｔ Ｍａｒｋｅｔ Ｓｔｒｅ ｅｔ，Ａｋｒｏｎ，Ｏｈｉｏ 44316− 0001，Ｕ．Ｓ．Ａ. (72)発明者 ドナルド チェスター クビンスキー アメリカ合衆国 44256 オハイオ州 メ ディーナ リッジウッド ロード 2340 (72)発明者 ロドニー テイラー モファット カナダ国 ケー７ピー ２ヴイ４ オンタ リオ州 キングストン ウッドフィールド クレッセント 1477 (72)発明者 クリストファー デイビット ダイランド アメリカ合衆国 44313 オハイオ州 ア クロン ボニータ ドライブ 1561

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 連続ストリップ材（１２）がスプール
   （４）に巻き取られる前に、前記スプール（４）の軸線
   と平行な軸線（３５）の周りを回転可能な成形手段（３
   ２，３２’）によって前記ストリップ材（１２）をアー
   チ形の断面に成形することにより、前記連続ストリップ
   材（１２）の有効幅を小さくする段階を含む、連続スト
   リップ材（１２）を、それが巻き付けられるスプール
   （４）に送り出す方法において、 前記スプール（４）に前記ストリップ材（１２）を巻き
   取る間に前記成形手段の回転軸線（３５）を移動させ
   て、前記成形手段の回転軸線（３５）と前記スプール
   （４）とを平行に維持することを特徴とする、ストリッ
   プ材の格納方法。
2. 【請求項２】 前記成形手段（３２，３２’）が、前記
   ストリップ材（１２）の有効幅を小さくするように相互
   に作用する複数のロールセット（３６，３８，４０）を
   含む、請求項１に記載のストリップ材の格納方法。
3. 【請求項３】 前記成形手段の回転軸線（３５）が垂直
   方向に移動する、請求項１に記載のストリップ材の格納
   方法。