JP2006175770A - Method and device for feeding and winding narrow strip-shaped body - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、幅狭帯状体を被巻付け体に供給しながらその周囲に螺旋状に巻付ける供給巻付け方法および装置に関する。 The present invention relates to a supply winding method and apparatus for spirally winding a narrow band-like body around a body to be wound while surrounding it.
従来、線材をボビンに供給しながらその周囲に螺旋状に巻付ける供給巻付け方法および装置としては、例えば以下の特許文献1に記載されているようなものが知られている。
このものは、回転するボビンと、走行している線材を該ボビンの軸方向に移動させながら供給することで、該線材をボビンの周囲に螺旋状に巻付けるノズルと、前記ボビンより上流側に設置され、前記線材に所定の張力を付与することができるテンション手段とを備え、前記テンション手段を、前記線材が掛け回された回転可能なテンションプーリと、該テンションプーリと一体回転する磁性ディスクと、該磁性ディスクと所定の間隔を保持しながら対向設置された永久磁石が取付けられている磁極固定板と、カバーに螺合するとともに、前記磁極固定板が連結されたトルク調整環と、該トルク調整環に取付けられたダイヤルとを備えたものである。 This includes a rotating bobbin, a moving wire in the axial direction of the bobbin, and a nozzle that spirally winds the wire around the bobbin, and an upstream side of the bobbin. Tension means installed and capable of applying a predetermined tension to the wire, the tension means being a rotatable tension pulley wound around the wire, and a magnetic disk rotating integrally with the tension pulley; A magnetic pole fixing plate to which a permanent magnet installed opposite to the magnetic disk while maintaining a predetermined distance is attached, a torque adjusting ring screwed into the cover and connected to the magnetic pole fixing plate, and the torque And a dial attached to the adjustment ring.
そして、このものにおいて線材に付与する張力を変更する場合には、手作業で前記ダイヤルを所定量だけ回転することにより、トルク調整環、磁極固定板をねじ作用によってカバーに対して軸方向に移動させ、これにより、永久磁石と磁性ディスクとの間の間隔を拡大あるいは縮小させ、磁性ディスク、テンションプーリに付与される制動力を調節するようにしている。 In this case, when changing the tension applied to the wire, the torque adjusting ring and the magnetic pole fixing plate are moved in the axial direction with respect to the cover by screw action by manually rotating the dial by a predetermined amount. Thus, the distance between the permanent magnet and the magnetic disk is enlarged or reduced, and the braking force applied to the magnetic disk and the tension pulley is adjusted.
ここで、前述のような方法・装置を幅狭帯状体の供給巻付け方法・装置にそのまま転用することも考えられるが、このようにした場合には、以下のような課題が発生する。即ち、一定回転速度で回転している被巻付け体に幅狭帯状体を供給してその周囲に螺旋状に巻付ける際、該被巻付け体の外径(巻径)が軸方向位置において異なっていると、幅狭帯状体の巻付けトルクが前記外径の変化に追従して変化し、この結果、幅狭帯状体の巻付け時における張力が変動する。 Here, it is conceivable to use the above-described method / apparatus as it is for the method of supplying and winding a narrow strip as it is, but in this case, the following problems occur. That is, when a narrow band-like body is supplied to a wound body rotating at a constant rotational speed and wound around it in a spiral shape, the outer diameter (winding diameter) of the wound body is at an axial position. If they are different, the winding torque of the narrow strip changes following the change in the outer diameter, and as a result, the tension during winding of the narrow strip varies.
ここで、前述のように被巻付け体における巻径が変化したときにも、幅狭帯状体の巻付け時における張力を一定とするために、一般化すれば、螺旋の任意の位置において幅狭帯状体に任意の張力を付与するために、ダイヤルを手作業で適宜回転させて幅狭帯状体に付与される制動力を制御することも考えられるが、このようにすると、作業者が常時、供給巻付け装置の近傍で待機していなければならないという課題がある。 Here, even when the winding diameter of the wound body is changed as described above, in order to keep the tension at the time of winding the narrow band-like body constant, in general, the width at an arbitrary position of the spiral In order to apply an arbitrary tension to the narrow strip, it may be possible to control the braking force applied to the narrow strip by manually rotating the dial manually. There is a problem that it is necessary to stand by in the vicinity of the supply winding device.
また、前述した磁性ディスクと永久磁石との間の間隔を変更する際、ダイヤルを手作業で回転させるようにしているため、磁性ディスクと永久磁石との間の間隔(テンションプーリに付与される制動力)を高精度で調節することが難しく、この結果、幅狭帯状体の張力を高精度で調節することが困難になるという課題もあった。しかも、磁性ディスクに付与される制動力は永久磁石と磁性ディスクとの間の距離の二乗に反比例するため、永久磁石が同一距離移動しても制動力の変化量が磁石の位置によって大きく異なり、この結果、幅狭帯状体に所望の張力を高精度で付与することが難しいという課題もあった。 Further, since the dial is manually rotated when changing the distance between the magnetic disk and the permanent magnet described above, the distance between the magnetic disk and the permanent magnet (the control applied to the tension pulley). It is difficult to adjust the power) with high accuracy, and as a result, there is a problem that it is difficult to adjust the tension of the narrow belt-like body with high accuracy. Moreover, since the braking force applied to the magnetic disk is inversely proportional to the square of the distance between the permanent magnet and the magnetic disk, the amount of change in the braking force greatly varies depending on the position of the magnet even if the permanent magnet moves the same distance, As a result, there is a problem that it is difficult to apply a desired tension to the narrow strip with high accuracy.
この発明は、省力化を図りながら幅狭帯状体に対し任意の張力を容易に高精度で付与することができる幅狭帯状体の供給巻付け方法および装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a method and an apparatus for winding and feeding a narrow strip that can easily apply an arbitrary tension to the narrow strip with high accuracy while saving labor.
このような目的は、第1に、回転している被巻付け体に走行している幅狭帯状体を該被巻付け体の軸方向に移動させながら供給することで、該幅狭帯状体を被巻付け体の周囲に螺旋状に巻付ける際、該被巻付け体より上流側に設けられた電動機の回転軸に固定されているローラに前記幅狭帯状体を掛け回すとともに、制御手段により電動機の出力トルクを制御することで、ローラから幅狭帯状体に走行方向と逆方向の抵抗を付与し、ローラと被巻付け体との間における幅狭帯状体の張力を調節するようにした幅狭帯状体の供給巻付け方法により、達成することができ、 The first object is to supply the narrow band-shaped body that is traveling to the rotating wound body while moving it in the axial direction of the wound body. Is wound around the wound body in a spiral shape, the narrow band-like body is wound around a roller fixed to the rotating shaft of the electric motor provided on the upstream side of the wound body, and control means By controlling the output torque of the electric motor, a resistance in the direction opposite to the running direction is applied from the roller to the narrow strip, and the tension of the narrow strip between the roller and the wound body is adjusted. Can be achieved by the supply winding method of the narrow band
第2に、回転している被巻付け体に走行している幅狭帯状体を該被巻付け体の軸方向に移動させながら供給することで、該幅狭帯状体を被巻付け体の周囲に螺旋状に巻付けるようにした幅狭帯状体の供給巻付け装置において、前記被巻付け体より上流側に幅狭帯状体が掛け回されたローラが回転軸に固定されている電動機を設けるとともに、該電動機の出力トルクを制御することでローラから幅狭帯状体に走行方向と逆方向の抵抗を付与し、ローラと被巻付け体との間における幅狭帯状体の張力を調節する制御手段を設けた幅狭帯状体の供給巻付け装置により、達成することができる。 Secondly, by supplying the narrow strip running to the rotating wound body while moving it in the axial direction of the wound body, the narrow strip is supplied to the wound body. In a supply and winding device for a narrow strip shaped body wound spirally around, an electric motor in which a roller around which the narrow strip shaped body is wound upstream from the wound body is fixed to a rotating shaft. In addition to providing a resistance in the direction opposite to the running direction from the roller to the narrow strip by controlling the output torque of the electric motor, the tension of the narrow strip between the roller and the wound body is adjusted. This can be achieved by the supply and winding device for narrow strips provided with control means.
この発明においては、電動機の回転軸に固定されたローラに幅狭帯状体を掛け回すとともに、該電動機の出力トルクを制御手段により制御することで、ローラから幅狭帯状体に走行方向と逆方向の抵抗を付与するようにしているが、このような電動機の出力トルクは制御手段によって自由に制御することができるため、省力化および小型化を図りながら螺旋の任意の位置において幅狭帯状体に任意の張力を付与することができる。しかも、このとき、電動機の出力トルクは制御手段によって容易に高精度で制御することができるため、ローラと被巻付け体との間の幅狭帯状体に対し容易に高精度で所望の張力を付与することができる。 In this invention, the narrow belt-like body is wound around the roller fixed to the rotating shaft of the motor, and the output torque of the motor is controlled by the control means, so that the direction from the roller to the narrow belt-like body is opposite to the traveling direction. However, since the output torque of such an electric motor can be freely controlled by the control means, the narrow belt-like body is formed at an arbitrary position of the spiral while saving labor and reducing the size. Arbitrary tension can be applied. In addition, at this time, the output torque of the electric motor can be easily controlled with high accuracy by the control means, so that the desired tension can be easily applied with high accuracy to the narrow band between the roller and the wound body. Can be granted.
また、請求項3に記載のように構成すれば、入力電流値あるいは入力電圧値を変化させることで電動機の出力トルクを制御する場合に比較し、低張力下においてその張力を容易に高精度で調節することができる。
さらに、請求項4に記載のように構成すれば、小型化を図ることができる。
また、請求項5に記載のように構成すれば、リボン状体を異常に伸張させることなく、その張力を容易に調節することができる。
Further, according to the third aspect of the present invention, compared with the case where the output torque of the motor is controlled by changing the input current value or the input voltage value, the tension can be easily and accurately controlled under a low tension. Can be adjusted.
Furthermore, if it comprises as described in Claim 4, size reduction can be achieved.
Moreover, if comprised as described in Claim 5, the tension | tensile_strength can be easily adjusted, without extending a ribbon-shaped body abnormally.
以下、この発明の実施例1を図面に基づいて説明する。
図1、2において、11は、例えば略トロイダル状を呈するカーカス層と、該カーカス層の軸方向両外側に貼付けられたサイドトレッドとからなる被巻付け体としてのタイヤ中間体であり、このタイヤ中間体11は図示していない回転可能で拡縮可能なタイヤ成形ドラムにより半径方向内側から支持されている。そして、このタイヤ中間体11は前記タイヤ成形ドラムが回転することで、該タイヤ成形ドラムと一体的に回転する。
Embodiment 1 of the present invention will be described below with reference to the drawings.
In FIGS. 1 and 2, 11 is a tire intermediate body as a wound body including a carcass layer having a substantially toroidal shape and side treads attached to both outer sides in the axial direction of the carcass layer. The intermediate body 11 is supported from the inside in the radial direction by a rotatable and expandable / retractable tire forming drum (not shown). The tire intermediate body 11 rotates integrally with the tire forming drum as the tire forming drum rotates.
14は前記タイヤ中間体11の後方に設置されている図示していないロールから巻出された幅狭帯状体としての一定幅のリボン状体であり、このリボン状体14は波状に屈曲した少数本の非伸張性材料、例えばスチールコード、芳香族ポリアミドからなる補強コードをゴムコーティングすることで構成されている。そして、このリボン状体14は前記タイヤ中間体11に引き取られることで、該タイヤ中間体11に向かって走行してその外周に供給されるが、このとき、該リボン状体14は押付けローラ15により押付けられながら回転しているタイヤ中間体11の周囲に巻付けられる。
14 is a ribbon-like body having a constant width as a narrow strip-like body wound from a roll (not shown) installed behind the tire intermediate body 11, and this ribbon-
18は前記タイヤ中間体11より上流側でリボン状体14の走行経路の途中に設置された可動台であり、この可動台18の前部下面にはねじブロック19が、後部下面にはガイドブロック20がそれぞれ固定されている。21は図示していない固定フレームに両端部が回転可能に支持されたねじ軸であり、このねじ軸21は前記タイヤ中間体11の軸線に平行に延びるている。また、このねじ軸21の中央部は前記ねじブロック19にねじ込まれており、この結果、該ねじ軸21が図示していないモータから駆動力を受けて回転すると、可動台18はタイヤ中間体11の軸方向に移動する。
18 is a movable base installed in the middle of the travel path of the ribbon-
23は前記固定フレームに両端部が固定されたガイドロッドであり、このガイドロッド23は前記ねじ軸21に平行に延びている。そして、このガイドロッド23の中央部は前記ガイドブロック20に摺動可能に挿入され、これにより、前記ガイドロッド23は前記可動台18が軸方向に移動する際、該可動台18を円滑に移動するようガイドする。24は前記可動台18の上面に固定されリボン状体14に平行に延びる支持プレートであり、この支持プレート24には両端にフランジを有するガイドローラ25が回転可能に支持されている。
そして、前記リボン状体14は両フランジ間のガイドローラ25の外周に線接触しながら走行することで、該ガイドローラ25により幅方向移動が規制されながらガイドされる。この結果、タイヤ中間体11が回転するとともに、走行しているリボン状体14が該タイヤ中間体11に供給されているとき、前記可動台18がねじ軸21の回転により軸方向に移動すると、リボン状体14は、ガイドローラ25により軸方向に徐々にずらされ、タイヤ中間体11の周囲に螺旋状に巻付けられる。
The ribbon-
28はタイヤ中間体11より上流側、詳しくは、前記ガイドローラ25より後方に設置された電動機としての誘導電動機であり、この誘導電動機28は前記可動台18の上面に取付けられている。また、この誘導電動機28は他側に向かって延びる回転軸29を有し、この回転軸29の中央部にはタイヤ中間体11の軸線に平行な軸線を有するローラ30が固定されている。この結果、前記誘導電動機28はローラ30の一側に設置されていることになる。
31、32はローラ30より若干下方でその直前、直後にそれぞれ設置されたガイドローラであり、これらのガイドローラ31、32は前記ローラ30に平行に延びるとともに、基端部が支持プレート24に回転可能に支持されている。そして、前記タイヤ中間体11より上流側のリボン状体14はガイドローラ32、ローラ30、ガイドローラ31に順次掛け回されており、この結果、該リボン状体14はローラ30の外周に略半周だけ接触しながら走行することになってリボン状体14とローラ30との滑りが規制される。
31 and 32 are guide rollers installed slightly below and immediately before and after the
35は前記誘導電動機28に対し周波数信号を出力してベクトル制御を行うインバータであり、このインバータ35からの周波数信号が誘導電動機28に入力されると、該誘導電動機28の回転軸29、ローラ30は前記周波数信号に対応する回転速度で回転するが、このとき、ローラ30の回転方向はリボン状体14の走行方向と逆方向である。
35 is an inverter that performs vector control by outputting a frequency signal to the
ここで、リボン状体14の走行方向の力は、誘導電動機28の出力トルクによってローラ30の外周に生じる接線力より著しく大であるため、誘導電動機28はリボン状体14から回転方向と逆方向の大きな力を受けて内部に滑りが発生する一方、前記誘導電動機28、ローラ30からはリボン状体14に走行方向と逆方向の抵抗が付与されるが、この抵抗の値は周波数信号の値を変更し、誘導電動機28の出力トルクを変更することで、容易に任意の値に制御することができる。
Here, since the force in the running direction of the ribbon-
このようにローラ30からリボン状体14に抵抗が付与されると、ローラ30とタイヤ中間体11との間のリボン状体14、即ち巻付け時のリボン状体14に所定の張力が付与されるが、この張力の値は前述のようにインバータ35からの周波数信号の値を変化させることで容易に任意の値に調節することができる。
When resistance is applied from the
また、前述のようにリボン状体14が、波状に屈曲した少数本の非伸張性補強コードをゴムコーティングすることで構成した一定幅の幅狭帯状体であるときには、誘導電動機28からリボン状体14に付与する張力を最大40Nとすることが好ましい。その理由は、前述した値以下であると、リボン状体14を異常に伸張させることなく、その張力を容易に調節することができるからである。
Further, as described above, when the ribbon-
38はローラ30の他側に設けらたエンコーダであり、このエンコーダ38は支持プレート24に固定されるとともに、前記回転軸29を介してローラ30に連結され、該ローラ30の回転数を検出する。このようにローラ30の一側に誘導電動機28を設ける一方、ローラ30の他側に該ローラ30に連結されたエンコーダ38を設けるようにすれば、誘導電動機とエンコーダとを一体化したものと比較して、それぞれを小型化することができるとともに、狭いスペースに設置が可能となる。
41は前記インバータ35に対し制御信号を出力するコントローラであり、このコントローラ41から制御信号がインバータ35に入力されると、該インバータ35は前記制御信号に対応する値の周波数信号を誘導電動機28に出力する。また、このコントローラ41には前記エンコーダ38が検出した検出結果がフィードバック信号として入力され、このフィードバック信号により前記制御信号の値が制御される。
41 is a controller that outputs a control signal to the
前述したインバータ35、エンコーダ38、コントローラ41は全体として、誘導電動機28の出力トルクを制御することでローラ30からリボン状体14に走行方向と逆方向である所定の抵抗を付与し、ローラ30とタイヤ中間体11との間におけるリボン状体14の張力を調節する制御手段42を構成する。このように、この実施例では、リボン状体14の張力を検出する検出手段は不要であるため、装置全体が小型化する。
The above-described
次に、前記実施例1の作用について説明する。
今、タイヤ中間体11がタイヤ成形ドラムと一体的に回転することで、ロールから巻出されタイヤ中間体11に向かって走行しているリボン状体14を引き取る一方、ねじ軸21の回転によって可動台18、ガイドローラ25がタイヤ中間体11の軸方向に一定速度で移動することにより、該リボン状体14がタイヤ中間体11の周囲に螺旋状に巻付けられているとする。
Next, the operation of the first embodiment will be described.
Now, when the tire intermediate body 11 rotates integrally with the tire forming drum, the ribbon-
このとき、前記タイヤ中間体11に巻付けられる直前のリボン状体14を誘導電動機28の回転軸29に固定されたローラ30に掛け回すとともに、該誘導電動機28の出力トルクを制御手段42のインバータ35から出力された周波数信号により制御することで、ローラ30からリボン状体14に走行方向と逆方向の抵抗(制動力)を付与するようにしたので、ローラ30とタイヤ中間体11との間におけるリボン状体14の張力、即ち巻付け時におけるリボン状体14の張力が所定の値に調節される。
At this time, the ribbon-
ここで、前記タイヤ中間体11は軸方向両端から軸方向中央に向かうに従い外径が大となっているため、巻付けトルクが前記外径の変化に追従して変化し、この結果、リボン状体14の巻付け時における張力が変動するおそれがあるが、この実施例では誘導電動機28の出力トルクを制御手段42(インバータ35)によって制御するようにしているため、前述のように外径が変化してもリボン状体14の巻付け時における張力を、省力化および小型化を図りながら、常時一定の値に維持することができる。
Here, since the outer diameter of the tire intermediate body 11 increases from the both axial ends toward the axial center, the winding torque changes following the change in the outer diameter. Although the tension at the time of winding of the
なお、前述の説明ではリボン状体14の巻付け時における張力を一定に維持するようにしたが、この実施例にものを用いれば、螺旋の任意の位置においてリボン状体14に任意の張力を容易に付与することができ、しかも、このとき、誘導電動機28の出力トルクは制御手段42によって容易に高精度で制御することができるため、ローラ30とタイヤ中間体11との間のリボン状体14に対し容易に高精度で所望の張力を付与することができる。
In the above description, the tension at the time of winding the ribbon-
例えば、前述のようにタイヤ中間体11の周囲にリボン状体14を螺旋状に巻付けた後、該タイヤ中間体11の半径方向外側にベルト層、トレッドを貼付けて生タイヤを成形し、その後、該生タイヤを加硫装置に搬入して加硫するが、この加硫時における生タイヤのトレッド中央部の拡張率は、通常、トレッド端部の拡張率より大であるため、トレッド中央部に巻付けられているリボン状体14内の波状コードはトレッド端部に巻付けられている波状コードより大きく伸長され、波状コードの振幅、ピッチが加硫済タイヤの幅方向位置で異なってしまうことがある。
For example, as described above, the ribbon-
このような事態を防止するには、タイヤ中間体11のトレッド端部からトレッド中央部に向かってリボン状体14を螺旋状に巻付ける際、制御手段42(インバータ35)からの周波数信号により誘導電動機28の出力トルクを徐々に小とし、これにより、加硫後における波状コードの伸長率をいずれの幅方向位置においても実質上同一となるようにしてもよい。
In order to prevent such a situation, when the ribbon-
なお、前述の実施例においては、インバータ35からの周波数信号によって誘導電動機28の出力トルクを制御するようにしたが、この発明においては、インバータからの電流量により、あるいは、周波数信号と電流量との双方により誘導電動機の出力トルクを制御するようにしてもよい。また、前述の実施例においては、被巻付け体としてタイヤ中間体11を用いたが、この発明においては、円筒状の成形ドラム、あるいは、製品タイヤの内面と同一外面形状を有するハードコアを用いてもよい。
In the above-described embodiment, the output torque of the
また、前述の実施例においては、リボン状体14として、波状に屈曲した少数本の非伸張性補強コードをゴムコーティングすることで構成した幅狭帯状体を用いたが、この発明においては、直線状に延びる少数本の有機繊維コード、例えばナイロンコードをゴムコーティングすることで構成した幅狭帯状体を用いるようにしてもよい。さらに、前述の実施例においては、タイヤ中間体11の軸方向に移動する可動台18にガイドローラ25、誘導電動機28、ローラ30、エンコーダ38を設けるようにしたが、この発明においては、前記可動台にガイドローラのみを設けるとともに、該可動台より後方に静置された固定台に誘導電動機、ローラ、エンコーダを設けるようにしてもよい。
In the above-described embodiment, the ribbon-shaped
この発明は、幅狭帯状体を被巻付け体の周囲に螺旋状に巻付ける産業分野に適用できる。 The present invention can be applied to the industrial field in which a narrow band-like body is spirally wound around a body to be wound.
11…被巻付け体 14…幅狭帯状体
28…電動機 29…回転軸
30…ローラ 35…インバータ
38…エンコーダ 42…制御手段
11…
28 ...
30 ...
38 ... Encoder 42 ... Control means
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