JP2003340926A - スチールワイヤゴム複合材料の製造方法及びその装置 - Google Patents

スチールワイヤゴム複合材料の製造方法及びその装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】撚り線スチールワイヤにゴム材料を被覆する工
程でゴム材料の浸透性を良くすることにより、製造後に
空洞部が存在しない高品質のスチールワイヤゴム複合材
料を製造することが出来るスチールワイヤゴム複合材料
の製造方法及びその装置を提供する。 【解決手段】スチールワイヤゴム複合材料の製造装置
は、撚り線スチールワイヤWを巻出して搬送する撚り線
スチールワイヤWの搬送工程3と、前記撚り線スチール
ワイヤWにゴム材料Gを被覆するゴム材料Gの被覆加工
工程における被覆加工装置4とから構成されている。搬
送工程3のゴム材料Gの被覆加工装置4の直前に、撚り
線スチールワイヤWに押圧力Fを付与して張力を与えた
状態で、かつ一定の超音波を与えて共振させる超音波振
動装置6が設置してある。超音波振動装置6は、被覆加
工装置4側から超音波検知機7と超音波振動子8とで構
成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、スチールワイヤ
ゴム複合材料の製造方法及びその装置に係わり、更に詳
しくは複数本の撚り線スチールワイヤに超音波を与えて
共振させることにより、ワイヤ間の間隙にゴム材料を効
率良く浸透させることが出来るスチールワイヤゴム複合
材料の製造方法及びその装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、撚り線スチールワイヤにゴム材料
を被覆して複合材料を製造する場合、単線または複数本
の撚り線スチールワイヤを並列に引き揃えた状態で、約
29N〜40Nの張力を与え、複数本のローラから成る
カレンダー装置等によりゴム材料を被覆していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】然しながら、撚り線ス
チールワイヤ間の間隙が小さい場合、ゴム材料の圧延工
程時にワイヤ間の間隙にゴム材料が浸透せず、この結
果、製造後に空洞部が残存してしまうとことがあった。
このような空洞部が残存するスチールワイヤゴム複合材
料を、例えば、タイヤの構成部材として使用した場合に
は、タイヤ品質に著しいダメージを与えると言う問題が
あった。
【0004】そこで、上記のような空洞部を無くすため
に、ゴム材料を被覆した後、加硫工程等において加硫時
間を延ばすことにより空洞部内のエアーを分散させる方
法が行われていた。しかし、加硫時間を延ばした場合に
は、スチールワイヤゴム複合材料を加熱し過ぎてゴムの
物性が低下すると共に、生産性の向上を図ることが出来
ないと言う問題がある。
【0005】この発明は、かかる従来の問題点に着目し
て案出されたもので、撚り線スチールワイヤにゴム材料
を被覆する工程でゴム材料の浸透性を良くすることによ
り、製造後に空洞部が存在しない高品質のスチールワイ
ヤゴム複合材料を製造することが出来るスチールワイヤ
ゴム複合材料の製造方法及びその装置を提供することを
目的とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】この発明は、上記目的を
達成するため、この発明のスチールワイヤゴム複合材料
の製造方法は、撚り線スチールワイヤに一定の張力を与
え、かつ所定の速度で搬送させてゴム材料を被覆加工す
る直前に、前記撚り線スチールワイヤに一定の超音波を
与えて共振させ、この状態でゴム材料を被覆することを
要旨とするものである。
【0007】前記撚り線スチールワイヤは、単線または
複数本を並列に引き揃えた状態でゴム材料を被覆するこ
とも可能であり、撚り線スチールワイヤにゴム材料を被
覆する工程は、ゴム押出機またはカレンダー装置により
行うものである。
【0008】このように、撚り線スチールワイヤに一定
の張力を与え、かつ所定の速度で搬送させてゴム材料を
被覆加工する直前に、前記撚り線スチールワイヤに一定
の超音波を与えて共振させることで、ゴム材料の浸透性
が良くするなり、製造後に空洞部が存在しない高品質の
スチールワイヤゴム複合材料を製造することが出来るの
である。
【0009】また、この発明のスチールワイヤゴム複合
材料の製造装置は、撚り線スチールワイヤの搬送工程中
のゴム材料の被覆加工装置の直前に、撚り線スチールワ
イヤに一定の超音波を与えて共振させる超音波振動装置
を設置したことを要旨とするものである。
【0010】前記撚り線スチールワイヤが、単線または
複数本並列に引き揃えた撚り線スチ−ルワイヤ群であ
り、前記超音波振動装置は、超音波検知機と超音波振動
子とで構成し、超音波振動子を前記ゴム材料の被覆加工
装置の直前に設置し、この超音波振動子の前方または後
方の何方か一方に必要に応じて、超音波検知機を設置し
てフィードバッグ制御出来るようにしたものである。ま
た、前記被覆加工装置が、ゴム押出機またはカレーダー
装置である。
【0011】このように、ゴム材料の被覆加工装置の直
前に、撚り線スチールワイヤに一定の超音波を与えて共
振させる超音波振動装置を設置した簡単な構成により、
スチールワイヤ間にゴム材料を浸透させて空洞部の存在
しないスチールワイヤゴム複合材料を製造することが出
来る。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づきこの発明
の実施の形態を説明する。
【0013】図1は、この発明の第1実施形態を示すス
チールワイヤゴム複合材料の製造方法を実施するための
製造装置の正面図を示し、このスチールワイヤゴム複合
材料の製造装置は、クリールスタンド1に配設された複
数個のリール2にそれぞれ巻付けられている撚り線スチ
ールワイヤWを巻出して搬送する撚り線スチールワイヤ
Wの搬送工程3と、前記撚り線スチールワイヤWにゴム
材料Gを被覆する被覆加工工程における被覆加工装置4
とから構成され、この実施形態の被覆加工装置4として
は、撚り線スチールワイヤWを挿通する貫通穴5aを備
えたダイスインサート5を挿入側に設置したゴム押出機
4xを使用している。
【0014】前記搬送工程3のゴム材料Gの被覆加工装
置4の直前に、撚り線スチールワイヤWに押圧力Fを付
与して張力を与えた状態で、かつ一定の超音波を与えて
共振させる超音波振動装置6が設置してある。
【0015】前記超音波振動装置6は、被覆加工装置4
側から超音波検知機7(センサー)と超音波振動子8と
で構成され、撚り線スチールワイヤWに超音波振動子8
を押し当てた状態で一定の周波数(例えば、15KHz 〜30
KHz ) 、振幅(例えば、15〜30μm)の振動を与え、撚り
線スチールワイヤWを共振させながらゴム被覆する。
【0016】また同時に、超音波検知機7により、撚り
線スチールワイヤWの振動状態(図1の破線状態)と、
超音波振動子8の押圧力Fとをフィードバック制御しな
がら安定した共振を得ることが出来るようにしたもので
ある。なお、超音波振動子8の前方または後方の少なく
とも一方に、超音波検知機7を設置してフィードバッグ
制御出来るようにすることも可能である。
【0017】なお、スチールワイヤゴム複合材料Wxの
製造幅に応じて、超音波振動子7の出力強度や、複数の
振動発生器を採用することも可能である。
【0018】また前記撚り線スチールワイヤWとして
は、単線または複数本並列に引き揃えた図1に示すよう
な撚り線スチールワイヤ群であっても良い。
【0019】図2は、ゴム材料Gの被覆加工装置4とし
ては、複数本のシーティングロール9a,9b間に撚り
線スチールワイヤWを挿通させながらゴム材料Gを被覆
浸透させるもので、その他の構成は上記第1実施形態と
同様なので、同一符号を付して説明は省略する。
【0020】このように、この発明の実施形態では、所
定の速度で搬送する撚り線スチールワイヤWにゴム材料
Gを被覆してスチールワイヤゴム複合材料Wxを連続的
に製造する工程において、撚り線スチールワイヤWにゴ
ム材料Gを被覆加工する直前に、超音波振動装置6によ
り前記撚り線スチールワイヤWに一定の張力と一定の超
音波を与えて共振させ、この状態でゴム材料Gを被覆す
ることにより、撚り線スチールワイヤWのゴム間の摩擦
抵抗が著しく低下すると共に、素線間の間隙が拡大して
ゴム材料Wの浸透効果が向上し、圧延時のワイヤー内部
の空洞が減少する。
【0021】この発明の実施例では、周波数20KHz の
超音波検知機7を用い、使用スチールワイヤとして、3
+8×0.22を使用し、振幅30μ、ワイヤーテンション5
Kg/本で実施した場合、スチールワイヤWのゴム間の摩
擦係数は、通常の1/5 〜1/10) となり、最大約6割の空
洞部の減少が可能となった。
【0022】即ち、振動する金属にゴムを接触させ、摩
擦係数を測定すると、振動周波数が10KHz 以上で著し
く摩擦係数が低下する。この傾向は、周波数が高い程、
また振幅が大きい程著しいことが判っている。
【0023】そこで、スチールワイヤWの素線間(隙間
が非常に小さい時)にゴムを圧入する場合には、摩擦係
数を大幅に低下させることが必要であって、このような
振動は超音波振動領域(15〜40KHz )においてのみ
有効となる。
【0024】なお、振幅については大きい方が良いが、
大き過ぎるとスチールワイヤWの素線相互のこすれによ
る磨滅と摩擦熱のためにスチールワイヤWが傷付き著し
い場合は熔断すると言う問題がある。従って、最適な振
幅としては、15〜30μ程度であることが判った。
【0025】また、上記スチールカレンダー部材で製造
されたトラック・バス用のタイヤの場合は、約2分の加
硫時間の短縮が可能となることが判った。
【0026】
【発明の効果】この発明は、上記のように撚り線スチー
ルワイヤに一定の張力を与え、かつ所定の速度で搬送さ
せてゴム材料を被覆加工する直前に、前記撚り線スチー
ルワイヤに一定の超音波を与えて共振させることで、ゴ
ム材料の浸透性が良くするなり、製造後に空洞部が存在
しない高品質のスチールワイヤゴム複合材料を製造する
ことが出来る効果がある。
【0027】また、この発明のスチールワイヤゴム複合
材料の製造装置は、撚り線スチールワイヤの搬送工程中
のゴム材料の被覆加工装置の直前に、撚り線スチールワ
イヤに一定の超音波を与えて共振させる超音波振動装置
を設置したので、簡単な構成により、スチールワイヤ間
にゴム材料を浸透させて空洞部の存在しないスチールワ
イヤゴム複合材料を製造することが出来る効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の第1実施形態を示すスチールワイヤ
ゴム複合材料の製造方法を実施するための製造装置の正
面図である。
【図2】この発明の第2実施形態を示すスチールワイヤ
ゴム複合材料の製造方法を実施するための製造装置の正
面図である。
【符号の説明】
W 撚り線スチールワイヤ Wx スチールワイ
ヤゴム複合材料 1 クリールスタンド 2 リール 3 搬送工程 4 被覆加工装置 4x ゴム押出機 5 ダイスイン
サート 5a 貫通穴 6 超音波振動
装置 7 超音波検知機(センサー) 8 超音波振動子 9a,9b シーティングロール G ゴム材料 F 押圧力
フロントページの続き Fターム(参考) 4F205 AA45 AD03 AD15 AM27 HA05 HA13 HA27 HA33 HA37 HA46 HC03 HC18 HF05 HG04 HK19 HK23 HT06

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 所定の速度で搬送する撚り線スチールワ
    イヤにゴム材料を被覆してスチールワイヤゴム複合材料
    を連続的に製造するスチールワイヤゴム複合材料の製造
    方法において、 前記撚り線スチールワイヤに一定の張力を与え、かつ所
    定の速度で搬送させてゴム材料を被覆加工する直前に、
    前記撚り線スチールワイヤに一定の超音波を与えて共振
    させ、この状態でゴム材料を被覆することを特徴とする
    スチールワイヤゴム複合材料の製造方法。
  2. 【請求項2】 前記撚り線スチールワイヤを単線または
    複数本並列に引き揃えた状態でゴム材料を被覆する請求
    項1に記載のスチールワイヤゴム複合材料の製造方法。
  3. 【請求項3】 前記撚り線スチールワイヤにゴム材料を
    被覆する工程は、ゴム押出機またはカレンダー装置によ
    り行う請求項1または2に記載のスチールワイヤゴム複
    合材料の製造方法。
  4. 【請求項4】 撚り線スチールワイヤに一定の張力を与
    えて搬送する撚り線スチールワイヤの搬送工程と、前記
    撚り線スチールワイヤにゴム材料を被覆するゴム材料の
    被覆加工装置とから成るスチールワイヤゴム複合材料の
    製造装置において、 前記撚り線スチールワイヤの搬送工程中のゴム材料の被
    覆加工装置の直前に、撚り線スチールワイヤに一定の超
    音波を与えて共振させる超音波振動装置を設置したこと
    を特徴とするスチールワイヤゴム複合材料の製造装置。
  5. 【請求項5】 前記撚り線スチールワイヤが、単線また
    は複数本並列に引き揃えた撚り線スチールワイヤ群であ
    る請求項4に記載のスチールワイヤゴム複合材料の製造
    装置。
  6. 【請求項6】 前記超音波振動装置は、超音波検知機と
    超音波振動子とで構成した請求項4または5に記載のス
    チールワイヤゴム複合材料の製造装置。
  7. 【請求項7】 前記超音波振動子は、前記ゴム材料の被
    覆加工装置の直前に設置し、この超音波振動子の前方ま
    たは後方に、超音波検知機を設置してフィードバッグ制
    御出来るようにした請求項6に記載のスチールワイヤゴ
    ム複合材料の製造装置。
  8. 【請求項8】前記被覆加工装置が、ゴム押出機またはカ
    レーダー装置である請求項4,5,6または7に記載の
    スチールワイヤゴム複合材料の製造装置。
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