JP2005527408A - ストリップを回転表面に取り付けるための装置および方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は補強ストリップを周速Ｖ２の回転受け入れ表面（２）に取り付けるための装置（１）に関する。
【解決手段】 この装置は、周速Ｖ１の少なくとも１つの回転キャプスタン（１１）を備えているストリップを供給する手段（１０）と、交互移動を行う、受け入れ表面に対してストリップを横方向に変位させる手段（２０、３０）と、前記受け入れ表面に載置する手段（４０）とを備えており、前記ストリップの糸またはコードのプライの平面が受け入れ表面の回転軸線と実質的に垂直して配向されると、横方向変位手段が前記変位を行うことを特徴としている。ストリップの横方向変位の振幅は速度Ｖ１およびＶ２に対して直接、制御され、ストリップが載置されると、変更を連続的に受けることが可能である。

Description

本発明は、特にタイヤを製造するために、補強ストリップを回転受け入れ表面に取り付けるための装置に関する。

環状の補強体をタイヤにその全周にわたって設ける利点が、長い間、認められてきた。詳細には、この種類の補強体は、タイヤのカーカスに周方向に巻かれて半径方向に配置されたコードよりなる１つのプライにより形成されてもよい。このプライは一般に「ゼロ度のプライ」と呼ばれている。織物または金属のコードは、１本の糸または、一緒に作用するように集められた複数の糸、或いは、さらに伸長による、撚り糸を意味している。

ゼロ度のプライを有するタイヤの加硫中、このプライのコードは加硫型において成形を受け、タイヤの最終構造において、この成形を考慮しなければならない。この現象は、プライを構成するコードが、それらの剛性の結果、型における成形時に伸びを受けない場合に大きな問題を生じる。

この問題を解決するために、種々の解決策が構想されてきた。幾つかはコードの性質に関しており、例えば、「双弾性」として知られている金属糸の使用では、得られるプライにおける剛性および伸びの特性間に妥協が達成される。これは有利であるが、この種類の解決策はタイヤの補強体の性質について効果がないわけでなない。補足プライを加えるか或いはゴム混合物を変性することにより得られるゼロ度のプライの剛性の低下を補償することが必要になる。

他の種類の解決策は、未硬化の製品を載置して加硫済み製品において所望の構造を得る方法の変更例を提案している。かくして、この概念は、コードが加硫型で成形されると、これらのコードはもはや波形していないが、次いで周方向とゼロ度に近い角度を形成する方向に一様に配向されるように、コードが波形形状で載置されるという点で進歩された。
未硬化のタイヤは、実際、円筒形またはわずかに湾曲されたドラムに組みつけられ、加硫型から出る加硫済みタイヤは、この第１の形状と比較して、大きすぎる湾曲を有している。その結果、成形時に、タイヤが受ける変形は前記タイヤの中央ではその肩部のところよりも顕著である。従って、生じられたプライがプレス機で成形された後、中央の近くであろうと肩部の近くであろうとどの横方向位置でも実質的にゼロ度で配向された糸を有するように、横方向位置によって異なる振幅および周期の波形を有するコードを載置する工業的方法を見出さなければならない。

特許文献１は、正弦曲線状波形を有する回転表面に織物または金属糸を取り付ける装置を説明している。糸の供給方向に対して横方向の並進運動で糸を変位させる手段により、この種類の載置を達成することができ、正弦曲線状形状の振幅および周期は、載置面、糸を供給する要素の回転速度の監視および制御、および変位手段の制御の結果、制御される。しかしながら、これらの変位手段は、横方向に並進で移動されてもよいねじガイドにより構成されており、このねじガイドはモータ駆動フライホイールに固定された連結ロッドを介してモータにより作動される。
実際、これは、この載置面における糸の波形の振幅を連続的に変更するために、載置面の回転速度が定められると、糸の供給量を変更するために糸を供給する要素の速度を変更しなければならなく、生じられた波形の振幅の変更を同調するためにフライホイールに対する連結ロッドの位置を変更しなければならないことを意味している。かくして、この最後の変更を連続的に引起す方法を見出すのは困難である。しかも、所望の正弦曲線状の形状によっては、ねじガイドのモータ駆動移動が邪魔されないように、載置速度も制限されることは明らかである。

特許文献２は、前述の難点の初めの解決策を説明しているが、いまだ１本の糸またはコードの載置に制限されている。
しかしながら、プライを載置するのにかかる時間を改善するために、たった１本の糸またはコードではなく、互いに平行に配置されて補強ストリップを形成する連続組の糸またはコードを巻きつけることが有利であることがわかった。これらの糸またはコードはストリップの長さの方向に延びており、一般にゴム混合物中に被覆される。この場合、所望の数の糸またはコードが、受け入れ表面のより少ない数の曲り部にわたって付着される。
しかしながら、タイヤクラウンへの正弦曲線状の波形を有するストリップの載置は、ストリップの低い横方向の剪断強度に関連されたものであって、望ましくない変形を引起し、或いはストリップ自身および覆われていないクラウンの部分へのストリップの折返しを引起す可能性があるという一連の難点を受ける。

ヨーロッパ特許第０７２４９４９号 ヨーロッパ特許第１２０８９６３号

本発明の目的は、複数のコードを補強ストリップの形態で同時に取り付けることができ、前述の欠点のすべてを解消する取り付け装置を見出すことである。

本発明によれば、補強ストリップを回転受け入れ表面に取り付けるための装置は、ストリップを供給する手段と、受け入れ表面に対して横方向に変位させる手段と、ストリップを前記受け入れ表面に載置する手段とを備えており、そしてこの装置は、ストリップを供給する手段が、ストリップの糸またはコードのプライの平面を回転受け入れ表面の回転軸線に対して実質的に垂直方向に配向した状態でストリップを横方向変位手段に導き、横方向変位手段の出口に位置決めされたストリップを載置する手段が、ストリップの糸またはコードのプライの平面を受け入れ表面に対して接線方向に配置するために、ストリップの進行方向と平行な軸線を中心として前記ストリップの糸またはコードのプライの平面を９０°に亘って回動させることを特徴としている。

横方向変位中にストリップを形成する糸またはコードのプライの平面のこの特定の配向によれば、ストリップの幅に作用することなしに、詳細には、ストリップを変形する恐れなしに、ストリップの各コードが波形を同時に受けることが可能である。ストリップが回動されると、このストリップは、このようにして生じられた波形を有して受け入れ表面に接線方向に載置されることができる。

同時に付着された糸またはコードの数は、一般に、載置されたときに「ゼロ度のプライ」を形成する糸の数より非常に少ない。この数は使用することができるストリップの最大幅に応じて定められる。この幅は、経験に基づいて、糸またはコードの剛性および波形の振幅の関数として設定され、２、３ミリメートルと数十ミリメートルとの間でもよい。便宜上および標準化のために、この幅は一般に、少なくとも２つおよび最大数十の糸またはコードよりなるストリップでは、その直径および構成に応じて１０ｍｍと２０ｍｍとの間にある。

また、本発明は、特にタイヤを製造するために、補強ストリップを回転受け入れ表面に付ける方法に関し、この方法は、糸またはコードのプライの平面が受け入れ表面の回転軸線と実質的に垂直するストリップを供給する工程と、
ストリップに波形を生じるために、ストリップを、それらの糸またはコードのプライの平面と垂直する方向に交互に変位させる工程と、
ストリップをその進行方向と平行な軸線のまわりに９０°回動し、ストリップを回転受け入れ表面に接線方向に載置する工程と、を備えている。
本発明の他の特徴および利点は、図面を参照して本発明による補強ストリップを取り付けるための装置の例としての実施形態の説明を読むと明らかになるであろう。

図１を参照すると、補強ストリップＢを回転受け入れ表面（２）に取り付ける装置１は、ボディ（５）を備えており、ストリップは、受け入れ表面の回転軸線に対して実質的に垂直な方向および接線方向に受け入れ表面に取り付けられる。この受け入れ表面（２）は監視されているＶ２として示される周速で回転する。
以後、用語「ストリップが進行する方向」は、受け入れ表面（２）の回転軸線に対して実質的に垂直な方向を意味するために使用される。

ボディ（５）は、ストリップを供給する手段（１０）と、ストリップを横方向に変位させる手段（２０、３０）と、最後に、このストリップを受け入れ表面（２）に載置する手段（４０）とを支持している。これらの異なる部材は、ストリップに、従ってストリップ内の糸またはコードに所望の波形を設けてストリップを受け入れ表面（２）に取り付けるように次々に作用する。

図４でわかるように、供給手段（１０）はストリップ用の少なくとも１つの送りプーリー（１２）を備えており、ストリップは供給リール(図示せず)により送られる。ここでは、プーリー（１２）の回転軸線は受け入れ表面２の軸線と平行であり、それにより、ローラは、軸線ＸＸ′がローラ（１２）の軸線と垂直なキャプスタン（１１）にストリップを容易に供給することができる。

ストリップは、プーリー（１２）を出ると、受け入れ表面（２）に対して接線方向に配向されるが、キャプスタン（１１）を通るために、ストリップはその長さ方向軸線を中心として９０°回動しなければならい。キャプスタン（１１）を出ると、ストリップを構成する糸またはコードのプライの平面は受け入れ表面の回転軸線に対して垂直方向に配向される。従って、ストリップの糸またはコードはすべて受け入れ表面に対して同じ横位置にあり、各コードの方向は、ストリップ横方向変位手段（２０、３０）を供給するためにストリップが進行する方向に対応する。
かくして、キャプスタンを出ると、あたかも波形にされるべきコードがたった１本しか存在しないかのように、(立面図でわかるように)すべてが起こる。

キャプスタン（１１）はＶ１で示す周速で伝達ベルト(１４)を介してモータ（１３）によってモータ駆動される。受け入れ表面（２）の周速Ｖ２と同期して速度Ｖ１を制御することにより、回転時の回転表面（２）に供給されるストリップの量を決定することができる。

変位手段（２０、３０）は、図２および図３により詳細に示されており、ボディ（５）に支持された手段（３０）と協働するガイドヘッド（２９）を備えている。
このガイドヘッド（２９）は、キャプスタン（１１）の回転軸線ＸＸ′と垂直な連結アーム（２１）を備えており、また取り付け装置（１）の外側に向けて配向されたその面（２１０）に、軸線が前記連結アーム（２１）と垂直な２つのガイドローラ（２２、２３）を支持しており、これらのローラは連結アームに対して自由に回転するように取り付けられている。ストリップはローラの軸線と平行に設けられているので、図３に示すように２対のローラが存在することは、ストリップの案内を改良する上で有利である。

補強ストリップの案内を容易にし、且つストリップをその横方向変位中に同行させるために、各対のガイドローラが、ストリップが進行する方向において連結アーム（２１）の中心を通る直線に対して接しながら、ストリップの進行方向でオフセットするようにすることが可能である。同等に、図２、図３および図４に示すように、いずれの相互オフセットなしに２つのローラを配置することが可能である。

相互に平行な軸線を有するシャフト（２４、２５）が、ボールベアリング（２６）を介して連結アーム（２１）の端部（２１１、２１２）に自由に回転するように設けられており、これらのシャフト（２４、２５）の軸線は前記連結アーム（２１）と垂直である。
取り付け装置に対して連結アーム（２１）の内面に面している連結アーム（２１）の出口において、シャフト（２４、２５）は各々、キャップ（２４１、２５１）を支持している。

変位手段（３０）は２つのシャフト（３１、３２）を備えており、これらのシャフト（３１、３２）は、互いに平行であって、ストリップが進行する方向と垂直であり、ボディ（５）により支持されたボールベアリングで回転し、共通のモータ(図示せず)によりモータ駆動され、この共通のモータ(図示せず)は１つの同じ伝達ベルト（３５）により各シャフト用の駆動プーリー（３６、３７）にそれぞれ連結されている。

ガイドヘッド(２０)に面しているボディ（５）の開口部のところで、シャフト（３１、３２）はキャップ（３１１、３２１）により延長されており、これらのキャップは相互に平行なレバー（２７、２８）によってキャップ（２４１、２５１）にそれぞれ連結されており、それによりシャフト（２４、２５）への動力の伝達を確保する。
シャフト（３１、３２、２４、２５）の回転速度をΩ３で示す。

シャフト（３１、３２）の回転により、ストリップが通るときに、レバー（２７、２８）の位置決めを変えることができる。キャップ（３１１、３２１）に固定された軸線を中心としたレバー（２７、２８）の枢動によりシャフト（３１、３２）に対する連結アームの偏心移動を制御する。かくして、連結アーム（２１）の中心はこの回転の過程で、シャフト（３１、３２）の回転軸線と垂直な平面に投影された円を描く。
しかも、ボディ（５）は、連結アーム（２１）と平行なその面に、復帰力を連結アーム（２１）に及ぼす電磁石（３８）を支持している。

受け入れ表面（２）のストリップを配置する手段（４０）は回転軸線のまわりに自由に回転する載置ローラ（４１）を備えており、この載置ローラ（４１）の回転外面（４１０）は、ストリップがこの回転外面と受け入れ表面との間を通るように、受け入れ表面（２）と接触している。この載置ローラ（４１）は、２対のガイドローラ（２２、２３）から出て来るストリップを受取るように２対のガイドローラ（２２、２３）に近接して位置決めされており、そしてストリップを構成する糸プライの平面が受け入れ表面と平行、従ってそれに対して接線方向に配向されるようにストリップを９０°に亘って回転させる。

アーム（４２）がその端部のうちの一方（４２０）に載置ローラ（４１）を支持しており、このアームの他端部（４２１）は支持体（４３）を介してボディ（５）に固定されており、この支持体は、ストリップが適当な力で回転表面に取り付けられるようにするために、ボディ（５）の弾性継手（４５）上で枢動するように取り付けられている。

付け装置の作動についての少しの教示を以下に簡単に示す。
受け入れ表面（２）の回転速度Ｖ１が定められれば、ストリップが供給される速度Ｖ１を調整して受け入れ表面（２）の各回転で供給されるストリップの量を固定することができることは気づくべきである。
ストリップが存在しないと、シャフト（３１、３２）が回転しているので、電磁石（３８）がレバー（２７、２８）の最大の角位置で連結アーム（２１）を上昇位置に保ち、次いで連結アーム（２１）の中心が連結アーム(２１)と平行な平面に投射された円を描く。この円の直径は波形の最大の可能な振幅に対応する。

ストリップが存在すると、電磁石の作用下でローラ（２２、２３）により及ぼされる力間に均衡が設定され、この均衡の効果は、連結アーム（２１）を偏心位置にすることであり、ストリップの進行方向に対する横方向の変位の作用下で緊張されるストリップにより復帰力が及ぼされる。

Ｖ１＝Ｖ２の速度では、連結アーム（２１）の作用はコードが直線状に載置されるように、いずれの横方向変位をも引起さない。
ストリップを供給する速度Ｖ１が回転面の速度Ｖ２より大きい場合、電磁石はレバー（２７、２８）を介して連結アーム（２１）に作用して、このように緊張されたストリップにより及ぼされる復帰力で均衡が設定されるまでストリップに横方向の推力を及ぼし、シャフト（３１、３２）の回転の結果、レバー（２７、２８）の位置の交替が生じる。

Ｖ１がＶ２より大きい場合、シャフト（３１、３２）の回転速度Ω３により、受け入れ表面（２）の各回転ごとにレバー（２７、２８）の交替が定められ、従って、受け入れ表面上のコードが受ける波形の周期が定められることは気づくであろう。これらの波形の振幅は、これが連結アーム（２１）を「押す」ことによりレバー（２７、２８）の傾斜角度を定める量であるので、受け入れ表面（２）の各回転で供給されるストリップの量から直接得られる。
また、コードの性質を考慮することが重要であることはわかるであろう。コードがきつければきついほど、電磁石の作用がさほど決定的でなくなる。従って、電磁石により及ぼされる力は、コードが金属であるか織物であるかによって、調整される必要がある。

同様に、本文の初めに見られるように、コードの半径方向位置に応じて連続的に異なる振幅に達するために受け入れ表面上のコードの、従ってストリップの波形の振幅をきちんと容易に変更するために、行なう必要があることは、受け入れ表面（２）の各回転で供給されるストリップの量、従って、速度Ｖ１を変更することだけである。波形の振幅は以上でわかるようにそれ自身により調整される。かくして、この装置は所望の波形の変更に適合するのに非常に簡単である。

本発明による付け装置の横方向立面概略図である。 図１に示す線ＩＩに沿った取り付け装置の部分断面図である。 図１に示す矢印Ｆの方向における取り付け装置の下から見た部分図である。 図１に示す矢印Ｆ′の方向における取り付け装置の上から見た部分斜視図である。

Claims (12)

1. 補強ストリップを回転受け入れ表面（２）に取り付けるための装置であって、前記補強ストリップは、互いに平行であり、ゴム混合物中に全体的に被覆され、長さ方向に配置され、そして所定幅の連続プライを形成し、前記補強ストリップを回転受け入れ表面（２）に取り付けるための装置は、供給手段（１０）と、ストリップが受け入れ表面に載置される方向に対してストリップを横方向に変位させる手段（２０、３０）と、載置手段（４０）とを備えている補強ストリップを回転受け入れ表面（２）に取り付けるための装置において、ストリップを供給する手段は、ストリップの糸またはコードのプライの平面を回転受け入れ表面（２）の回転軸線に対して実質的に垂直方向に配向した状態でストリップを横方向変位手段（２０、３０）に導き、横方向変位手段（２０、３０）の出口に位置決めされたストリップを載置する手段（４０）は、ストリップの糸またはコードのプライの平面を受け入れ表面（２）に対して接線方向に配置するために、ストリップが進行する方向と平行な軸線を中心として前記ストリップの糸またはコードのプライの平面を９０°に亘って回動させることを特徴とする補強ストリップを回転受け入れ表面（２）に取り付けるための装置。
2. 横方向変位手段（２０、３０）は交互移動を受けることを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. ボディ（５）を備え、且つ周速Ｖ１の少なくとも１つの回転キャプスタン（１１）を備えており、補強ストリップを周速Ｖ２の回転受け入れ表面（２）に取り付けるための請求項２に記載の装置において、ストリップの横方向変位手段（２０、３０）の交互の横方向変位の振幅は、速度Ｖ１およびＶ２に対して直接制御され、この振幅は、ストリップが載置されるときに、連続的に変更を受けることができることを特徴とする請求項２に記載の装置。
4. ストリップが進行する方向と実質的に垂直な軸線を中心とした回転運動を、前記回転の軸線を含む平面における回動運動と組み合わせることによって、変位手段（２０、３０）の交互の横方向変位の振幅の変化が得られ、回動量は速度Ｖ１，Ｖ２の比により決定されることを特徴とする請求項２または３に記載の装置。
5. ストリップの横方向変位手段（２０、３０）は、ストリップが進行する方向と垂直であり、且つボディ（５）により支持された回転可能な第１シャフト（３１、３２）と、前記第１回転シャフト上で回動するように取り付けられている、ストリップを案内するためのガイドヘッド（２０）とを備えていることを特徴とする請求項２ないし４のうちのいずれか１項に記載の装置。
6. 横方向変位手段の交互の横方向移動の周期は、第１回転シャフト（３１、３２）の回転速度（Ω３）に比例することを特徴とする請求項５に記載の装置。
7. ガイドヘッド（２０）はレバー（２７、２８）により第１回転シャフト（３１、３２）に連結されており、これらのレバー（２７、２８）はそれ自身、軸線が第１回転シャフトの軸線と平行であり、前記ガイドヘッド上で回転するように取り付けられた第２シャフト（２４、２５）を介してガイドヘッドに取り付けられていることを特徴とする請求項５または６に記載の装置。
8. ガイドヘッド（２０）は第２回転シャフト（２４、２５）を支持する連結アーム（２１）を備えていることを特徴とする請求項５ないし７のうちのいずれか１項に記載の装置。
9. ガイドヘッド（２０）は、ストリップを案内するための少なくとも２つのローラ（２２、２３）を支持しており、これらのローラの軸線はストリップが進行する方向と垂直であり、これらのローラはガイドヘッド上で自由に回転するように取り付けられていることを特徴とする請求項５ないし７のうちのいずれか１項に記載の装置。
10. ボディ（５）はガイドヘッドに復帰力を及ぼす電磁石（３８）を支持していることを特徴とする請求項５ないし９のうちのいずれか１項に記載の装置。
11. タイヤを製造することを目的とされた請求項１ないし１０のうちのいずれか１項に記載の装置。
12. ストリップを、該ストリップの糸またはコードのプライの平面が受け入れ表面の回転軸線と実質的に垂直であるように配向して供給する工程と、
    ストリップに波形を生じさせるために、ストリップを、それらの糸またはコードのプライの平面と垂直する方向に交互に変位させる工程と、
    ストリップを、その進行方向と平行な軸線を中心として９０°に亘って回動させ、ストリップを回転受け入れ表面（２）に接線方向に載置する工程と、を備えている、タイヤを製造することを目的として補強ストリップを回転受け入れ表面に取り付ける方法。

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