JP2006334796A - Wire winding method of rubber hose and wire winding apparatus of rubber hose - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、肉厚の中間部に補強用螺旋ワイヤが螺旋状に巻回されて埋込み配置される高圧ゴムホース等におけるゴムホースのワイヤ巻付方法及び巻付け装置に関するものである。 The present invention relates to a wire winding method and a winding device for a rubber hose in a high-pressure rubber hose or the like in which a reinforcing spiral wire is spirally wound and embedded in a thick intermediate portion.
上記のゴムホースは、高圧補強が必要なゴム製品或いは高圧ホースにおける基本的な構成要素として用いられることが多い。一例としては、コンクリートポンプ車のブームに取付けるドッキングホースとして用いられる。コンクリートポンプ車や、それに用いられるドッキングホースは、特許文献1において開示されたものが知られている。
The above rubber hose is often used as a basic component in a rubber product or high pressure hose that requires high pressure reinforcement. As an example, it is used as a docking hose attached to the boom of a concrete pump truck. As a concrete pump car and a docking hose used therefor, those disclosed in
補強用螺旋ワイヤは、ホースが曲げられたときの変形を防止する、耐圧力を高める、外部からの荷重や衝撃による変形を防止する、負荷時の座屈を防止する、といった種々の目的のために装備されており、コンクリートポンプ車用のドッキングホースに用いる場合には、大きな荷重、高い圧力、小さな曲げ、負圧、外力に耐え得るものにすることから、ワイヤは必然的に径の大なるものが必要となる。また、テーパ筒状のゴムに巻付けるには、ワイヤの巻付け径も変化させる等、巻付対象であるゴムホースの状態や使用目的によって巻付け条件も変化させる必要がある。 Reinforcing spiral wires are used for various purposes such as preventing deformation when the hose is bent, increasing pressure resistance, preventing deformation due to external loads and impacts, and preventing buckling during loading. When used in a docking hose for a concrete pump car, the wire must inevitably have a large diameter because it can withstand large loads, high pressure, small bending, negative pressure, and external force. Things are needed. Further, in order to wind around a tapered cylindrical rubber, it is necessary to change the winding conditions depending on the state of the rubber hose to be wound and the purpose of use, such as changing the winding diameter of the wire.
従来では、大径のボビンに巻付けて装備されているワイヤを、ボビンごと回転させて巻き解すことで取出し、その取り出されたワイヤをマンドレルの回転力で強制的にゴムホースに巻付ける手段、或いは、予めワイヤをコイル状に加工しておき、そのコイル状のワイヤを回転させることで取出されるワイヤを、マンドレルの回転力で強制的にゴムホースに巻付ける手段が採られていた。また、ワイヤをゴムホースに巻付ける方法や装置に関しては、特許文献2において開示されたものがあるが、これは「一定径のドラムに巻回装備されているワイヤを巻き解してゴムホースに巻付ける」という程度の内容に止まるものであった。
Conventionally, a wire wound around a large-sized bobbin is taken out by rotating the bobbin together and unwound, and the taken-out wire is forcibly wound around a rubber hose by the rotational force of a mandrel, or A means has been adopted in which a wire is processed into a coil shape in advance, and a wire taken out by rotating the coiled wire is forcibly wound around a rubber hose by the rotational force of a mandrel. Further, regarding a method and an apparatus for winding a wire around a rubber hose, there is one disclosed in
これらの場合、マンドレルの回転数を一定としながら、その巻付け位置を一定速度でマンドレルの軸方向に移動させることでワイヤを巻付けるようにしていたが、ワイヤが太いとか、ゴムホースがテーパ状であるとか、巻付けピッチ変動を正確に制御するといったときには、巻付け径の変化や、巻付けピッチの変動が著しくなり、ゴムホース内にワイヤが食い込み過ぎるとか、食い込みが不足したりして(図7参照)、正しく巻き付けられないことが生じていた。これらは、耐圧力の低下や曲げ特性の低下等の不都合を招く原因となるので、ゴムホースへのワイヤの巻付方法には改善の余地が残されているものであった。
本発明の目的は、ゴムホースに螺旋状に補強用のワイヤを巻付けるにあたり、ゴムホースの形状や状態が種々に変化する場合であっても、ゴムホースへの食い込み不足や食い込み過ぎが生じるという従来の問題点が解消されて、正しく巻付けることが可能となるゴムホースのワイヤ巻付方法、並びに巻付け装置を提供する点にある。 The object of the present invention is to wrap around a rubber hose in a helical manner, even if the shape and state of the rubber hose changes variously, the conventional problem of insufficient bite or excessive bite into the rubber hose occurs. The point is to provide a method for winding a wire of a rubber hose and a winding device that can be wound correctly.
請求項1に係る発明は、未加硫状態のゴムホース1に補強用のワイヤ3を螺旋状に巻付ける方法において、
前記ゴムホース1の軸心X方向視におけるホース外周面1cに対する前記ワイヤ3の巻付入射角αを一定としながら前記ワイヤ3を前記ゴムホース1に巻付ける巻付工程を有することを特徴とするものである。
The invention according to
The
請求項2に係る発明は、請求項1に記載のゴムホースのワイヤ巻付方法において、前記ワイヤ3に、これを前記ゴムホース1に巻付けた際の曲がり方向と同方向の曲げ癖を付与する前処理工程を有するとともに、この前処理工程の後に前記巻付工程を行なうことを特徴とするものである。
According to a second aspect of the present invention, in the wire winding method of the rubber hose according to the first aspect, before the
請求項3に係る発明は、請求項2に記載のゴムホースのワイヤ巻付方法において、前記前処理工程においては、前記ゴムホース1の径の大小に同調させて前記曲げ癖の曲率を大小に変化させることを特徴とするものである。
According to a third aspect of the present invention, in the wire winding method of the rubber hose according to the second aspect, in the pretreatment step, the curvature of the bending rod is changed to a large or small size in synchronization with the diameter of the
請求項4に係る発明は、請求項1〜3の何れか一項に記載のゴムホースのワイヤ巻付方法において、前記ワイヤ3の前記ゴムホース1への巻付速度を一定とすることを特徴とするものである。
The invention according to
請求項5に係る発明は、請求項4に記載のゴムホースのワイヤ巻付方法において、前記ゴムホース1のワイヤ巻付方向への回転速度を、このゴムホース1におけるワイヤ3が巻き付けられる箇所sの径の大小に同調させて変化させることにより、前記巻付速度を一定とすることを特徴とするものである。
According to a fifth aspect of the present invention, in the wire winding method of the rubber hose according to the fourth aspect, the rotational speed of the
請求項6に係る発明は、請求項1又は2記載のゴムホースのワイヤ巻付方法において、前記ゴムホース1のワイヤ巻付方向への回転速度と、前記ワイヤ3を前記ゴムホース1に巻付けるための送出し速度とを同調させることを特徴とするものである。
The invention according to
請求項7に係る発明は、ゴムホース1を支持して駆動回転及び回転軸心方向に横移動自在な駆動機構2と、補強用のワイヤ3を送出し供給自在なワイヤ供給機構4とを有し、前記ワイヤ供給機構4から送り出されるワイヤ3を、前記駆動機構2に支持されて回転及び横移動するゴムホース1に巻付けることにより、未加硫状態のゴムホース1に補強用のワイヤ3を螺旋状に巻付け自在に構成されているゴムホースのワイヤ巻付装置において、
前記ワイヤ供給機構4は、前記ゴムホース1の回転軸心X方向視におけるホース外周面1cに対する前記ワイヤ3の巻付入射角αを一定に維持する入射角維持手段4Dを有していることを特徴とするものである。
The invention according to
The
請求項8に係る発明は、請求項7に記載のゴムホースのワイヤ巻付装置において、前記ワイヤ供給機構4は、前記ワイヤ3を前記ゴムホース1に巻付けた際の曲がり方向と同方向の曲げ癖を前記ワイヤ3に付与する予曲げ手段Yを有するとともに、この予曲げ手段Yによって曲げ癖が付与されているワイヤ3が前記入射角維持手段4Dを経てゴムホース1に巻付けられるように構成されていることを特徴とするものである。
The invention according to
請求項9に係る発明は、請求項8に記載のゴムホースのワイヤ巻付装置において、前記予曲げ手段Yは、前記ゴムホース1の径の大小に同調させて前記曲げ癖の曲率を大小に変化自在なものに構成されていることを特徴とするものである。
The invention according to
請求項10に係る発明は、請求項9に記載のゴムホースのワイヤ巻付装置において、前記駆動機構2によって支持されている状態の前記ゴムホース1の周囲に、送り出されてくるワイヤ3に当接してその送出し方向を強制的に曲げる案内具22を、前記ゴムホース1の径方向に移動調節及び保持自在に設けるとともに、前記案内具22の位置を、前記ゴムホース1におけるワイヤ3が巻き付けられる箇所sの径に従属させて移動可能な曲率調節装置4Cを設けることにより、前記入射角維持手段4Dが構成されていることを特徴とするものである。
According to a tenth aspect of the present invention, in the wire hose winding device for the rubber hose according to the ninth aspect, the
請求項11に係る発明は、請求項7〜10の何れか一項に記載のゴムホースのワイヤ巻付装置において、前記駆動機構2は、前記ゴムホース1の回転速度を、このゴムホース1におけるワイヤ3が巻き付けられる箇所sの径の大小に同調させて変化させることにより、前記ワイヤ3の前記ゴムホース1への巻付速度を一定に維持できるものに構成されていることを特徴とするものである。
According to an eleventh aspect of the present invention, in the wire winding device for a rubber hose according to any one of the seventh to tenth aspects, the
請求項12に係る発明は、請求項7〜11の何れか一項に記載のゴムホースのワイヤ巻付装置において、前記ワイヤ供給機構4によるワイヤ送出し速度を、前記駆動機構2による前記ゴムホース1のワイヤ巻付方向への回転速度に同調して可変させる速度同調制御手段e4が装備されていることを特徴とするものである。
The invention according to a twelfth aspect is the rubber hose wire winding device according to any one of the seventh to eleventh aspects, wherein the wire feeding speed by the
請求項1の発明によれば、詳しくは実施例において説明するが、ゴムホースの太さ、形状が変化しても、或いはワイヤの径が変化しても、ワイヤのゴムホースに対する巻付入射角が一定に維持されるから、ワイヤがゴムホースに巻付かれ始めるときの巻付入射角が変動することによるワイヤの跳ね返り力変化が生じないようになり、常に一定の力で未加硫ゴムに埋入されることになる。その結果、ゴムホースに螺旋状に補強用のワイヤを巻付けるにあたり、ゴムホースの形状や状態が種々に変化する場合であっても、ゴムホースへの食い込み不足や食い込み過ぎといった不都合が解消されて、正しく巻付けることが可能となるゴムホースのワイヤ巻付方法を提供することができる。
According to the invention of
請求項2の発明によれば、曲げ癖を付けてからワイヤをゴムホースに巻付けるので、いきなりゴムホースの径に合わせて急激に曲げる場合に比べて、ワイヤを無理なく所望の曲率状態に安定して曲げることができ、請求項1の発明による前記作用効果を強化することが可能である。
According to the invention of
請求項3の発明によれば、前処理工程における曲げ癖の曲率を、ワイヤの巻付け対象であるゴムホースの径の大小に合わせて大小させるので、ゴムホースの径の大小に拘らずに円滑に曲げ癖を付けることができ、安定したゴムホースへのワイヤ巻付けが行えるので、請求項1の発明による前記作用効果を強化することが可能である。
According to the invention of
請求項4の発明によれば、ワイヤのゴムホースへの巻付速度が一定とされるので、巻付速度の変化に伴うワイヤのゴムホースへの食い込み量の変動が生じないようになり、より均一なワイヤの巻付け状態が実現できて、請求項1の発明による前記作用効果を強化し得るゴムホースのワイヤ巻付方法を提供することができる。この場合、請求項5のように、ゴムホースのワイヤ巻付け箇所の径の大小に同調させて回転速度を変化させることにより、一定の巻付速度を実現させることができる。
According to the invention of
請求項6の発明によれば、ワイヤ巻付速度とワイヤ送出し速度とが同調されるので、例えば、ワイヤ巻付け速度がワイヤ送出し速度よりも速くてワイヤが引っ張られることに起因してワイヤがゴムホースに食い込み過ぎるとか、ワイヤ巻付け速度がワイヤ送出し速度よりも遅くてワイヤが弛み気味になることに起因してワイヤがゴムホースに食い込み不足になるといった不都合が解消され、より良好に機能するワイヤ巻付方法が提供される。
According to the invention of
請求項7の発明は、請求項1の発明を装置化したものであり、請求項1の発明による作用効果と同等の作用効果が得られる。
The invention according to
請求項8の発明は、請求項2の発明を装置化したものであり、請求項2の発明による作用効果と同等の作用効果が得られる。
The invention of
請求項9の発明は、請求項3の発明を装置化したものであり、請求項3の発明による作用効果と同等の作用効果が得られる。 The ninth aspect of the present invention is an apparatus according to the third aspect of the present invention, and an operational effect equivalent to the operational effect of the third aspect of the invention can be obtained.
請求項10の発明は、請求項4の発明を装置化したものであり、請求項4の発明による作用効果と同等の作用効果が得られる。
The invention of
請求項11の発明は、請求項5の発明を装置化したものであり、請求項5の発明による作用効果と同等の作用効果が得られる。
The invention of
請求項12の発明は、請求項6の発明を装置化したものであり、請求項6の発明による作用効果と同等の作用効果が得られる。
The invention of
以下に、本発明によるゴムホースのワイヤ巻付方法及び巻付装置の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。図1〜図3はワイヤ供給機構の正面図、左側面図、右側面図、図4はワイヤ巻付装置全体の制御系統図、図5はワイヤの巻付け状態と巻付入射角を夫々示す概念図、図6はドッキングホースの構造を示す部分断面図である。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Embodiments of a rubber hose wire winding method and a winding apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 to 3 are a front view, a left side view, and a right side view of the wire supply mechanism, FIG. 4 is a control system diagram of the whole wire winding apparatus, and FIG. 5 shows a winding state and a winding incident angle of the wire, respectively. A conceptual diagram and FIG. 6 are partial sectional views showing the structure of the docking hose.
〔実施例1〕
実施例1によるワイヤの巻付装置Aは、図4に示すように、マンドレル6に嵌装されているゴムホース1を支持して駆動回転及び回転軸心X方向に横移動自在な駆動機構2と、補強用のワイヤ3を送出し供給自在なワイヤ供給機構4と、これら駆動機構2及びワイヤ供給機構4を制御する制御装置5とを有して構成されており、ワイヤ供給機構4から送り出されるワイヤ3を駆動機構2に支持されて回転及び横移動するゴムホース1に巻付けることにより、未加硫状態のゴムホース1に補強用のワイヤ3を螺旋状に巻付け自在に構成されている。
[Example 1]
As shown in FIG. 4, the wire winding apparatus A according to the first embodiment supports a
マンドレル6は、径の小さい小径側端6aと、これよりも径の大きい大径側端6bと、軸心X方向に移動するに従って外周長さが変化するテーパ部6Tを有する円筒体に形状されている。マンドレル6に嵌装されるゴムホース1は、小径端部1aと大径端部1bとテーパ筒部1Tとを有するテーパ筒状で、かつ、ゴム製でテーパ筒の内面ゴム7と、スチールコードを補強繊維としたゴム筒で成る内外二層の繊維補強層8,8と、中間ゴムgによる三層構造のもの(図6参照)に形成されている。
The
駆動機構2は、マンドレル6を駆動回転させる回転機構2Aと、マンドレル6を回転機構と共に軸心X方向に駆動移動させる移動機構2Bとから構成されている。回転機構2Aは、例えば電動のギヤードモータ9等を用いてマンドレル6を正逆方向に任意の速度で駆動回転できるように構成する。移動機構2Bは、例えば、マンドレル6を回転自在に支承するベッド10を軸心X方向に平行移動自在に支持する一対のレール11,11と、ベッド10に螺合されるネジ軸12と、ネジ軸12を駆動回転させる電動モータ13とを備え、電動モータ13の正逆駆動により、ベッド10を、即ちマンドレル6を矢印イ或いはロ方向に平行移動自在に構成する。
The
ワイヤ供給機構4は、ワイヤ3に、これをゴムホース1に巻付けた際の曲がり方向と同方向の曲げ癖を付与する前処理工程と、この前処理工程の後にワイヤ3をゴムホース1に巻付ける巻付工程とが行えるものである。図1〜図3に示すように、左右一対の縦側板14,15から成るフレームFと、複数のガイドローラ16〜23とを備えるとともに、ワイヤ送出し装置4Aと、ワイヤ湾曲装置4Bと、曲率調節装置4Cと、入射角設定装置4Dとを有してワイヤ供給機構4が構成されている。左及び右縦側板14,15の夫々は、主縦板14A,15Aと先端縦板14a,15aとをボルト止めして構成されており、各縦側板14,15には、ゴムホース1を通すための八角形状の挿通孔14h、15hが形成されている。
The
ワイヤ押送出し装置4Aは、フレームFの上方の一端側に配置されており、左右の縦側板14,15に跨る下連結部18に回転自在に支持される三個のガイド転輪16と、左右の縦側板14,15に跨る上連結部材19に回転自在に支持される三個の押え転輪17と、三個のガイド転輪16のうちの一つを駆動回転させる電動機20とを有して構成されている。略プーリ状で三個のガイド転輪16が同じ高さレベルで前後に配列されるとともに、各ガイド転輪16に対応させてその上側にドラム状の押え転輪17が配置されており、ガイド転輪16と押え転輪17との三組でワイヤ3を上下に挟持できるように構成されている。従って、電動機20を作動させて一つのガイド転輪16を駆動回転すれば、ワイヤ3を矢印ハ方向に向けて直線状に駆動送出しすることができる。
The wire push-out
ワイヤ湾曲装置4Bは、ワイヤ供給機構4から直線状に送り出されてくるワイヤ3を、挿通孔14h、15hの中心、即ち軸心Xに向けて強制的に湾曲させるためのものであり、左右の縦側板14,15の間において挿通孔14h、15hの周囲に配置される8個のガイドローラ16〜23によって構成されている。即ち、ワイヤ3の供給上手側から第1,3,5,7,8番目のガイドローラ16,18,20,22,23は軸心Xを基準としてワイヤ3の外径側に配置され、第2,4,6番目のガイドローラ17,19,21は軸心Xを基準としてワイヤ3の内径側に配置されるとともに、これら第1〜第8ガイドローラ16〜23は径方向に位置調節可能に支持されている。
The
以上のように、ワイヤ供給機構4は、ワイヤ3をゴムホース1に巻付けた際の曲がり方向と同方向の曲げ癖をワイヤ3に付与する予曲げ手段Y(ワイヤ湾曲装置4B)を有するとともに、この予曲げ手段Yによる前処理工程によって曲げ癖が付与されているワイヤ3をゴムホース1に巻付けるように構成されており、予曲げ手段Yは、主に第1〜第6ガイドローラ16〜21によるワイヤ湾曲装置4B、及びこれら第1〜第6ガイドローラ16〜21が軸心Xの径方向に位置調節可能な支持構造とによって、ゴムホース1の径の大小に同調させて曲げ癖の曲率を大小に変化可能なものに構成されている。
As described above, the
また、各ガイドローラ16〜23は、例えば、各支軸16a〜23aの各縦側板14,15に対する支持孔14b、15bを軸心Xに対する長孔として、軸心Xに対する位置の遠近調節が可能に支持させることにより、ゴムホース1の径の大小に同調させて曲げ癖の曲率を大小に変化自在なものに構成されている。つまり、ゴムホースの1の絶対径が大小に異なる場合には、各ガイドローラ16〜23の位置も調節して、そのゴムホース1の径に見合った曲げ癖が付けられるという便利なものとなっている。特に、最初にワイヤ3に曲げ癖を与える第1ガイドローラ16及び第2ガイドローラ17を、「曲率調整ローラ」と呼ぶことがある。
The
そして、駆動機構2によって支持されている状態のゴムホース1の周囲に、ワイヤ送出し装置4Aから送り出されるワイヤ3に当接してその送出し方向を強制的に曲げる案内具である第7ガイドローラ(案内具の一例)22を、ゴムホース1の径方向に移動調節及び保持自在に設けて成る曲率調節装置4Cが装備されている。この曲率調節装置4Cは、第7ガイドローラ22の位置を、ゴムホース1におけるワイヤ3が巻き付けられる箇所sの径に従属させて移動可能な入射角設定装置4Dとしても機能する。
加えて、第7ガイドローラ22の軸心Xに対する遠近位置を、ゴムホース1におけるワイヤ3が巻き付けられる箇所sの径に従属させて移動させる曲率調節制御手段5Dを設けることにより、入射角維持手段である入射角設定装置4Dが構成されている。
Then, around a
In addition, by providing a curvature adjustment control means 5D that moves the perspective position of the
図1に示すように、実施例1においては第8ガイドローラ23は予備的に配置されており、実質的にワイヤ3の供給最下手側に位置する第7ガイドローラ22は、電動シリンダ等による駆動出退手段29により、軸心Xの径方向に位置調節及び維持が行えるように構成されている。図2に示すように、第7ガイドローラ22を回転自在に支持する支軸22aの一端部が、駆動出退手段29の押引ロッド29Aの先端ボス部29aに嵌装固定されるとともに、他端は、右縦側板15に形成されたガイド溝22gに平行移動自在に挿通されており、第7ガイドローラ22は駆動出退手段29の正転駆動によって軸心Xに近づく方向に移動され、逆転駆動によって軸心Xから遠ざかる方向に移動される。
As shown in FIG. 1, in the first embodiment, the
つまり、ワイヤ3を第1〜第7ガイドローラ16〜22の内外径側に互い違いに通すことで、送り出されるワイヤ3を強制的に曲げるとともに、最終押えである第7ガイドローラ22の位置調節により、ワイヤ湾曲装置4Bによるワイヤ3の曲率を決める曲率調節装置4Cが構成されている。また、挿通孔14h、15hに通されるゴムホース1の径が異なるに連れて第7ガイドローラ22の位置を調節することで、ゴムホース1にワイヤ3を巻付ける際の入射角α[図5(b)を参照]を一定に維持させることが可能である。つまり、ワイヤ供給機構4は、ゴムホース1の軸心X方向視におけるホース外周面1cに対するワイヤ3の巻付入射角αを一定に維持可能な手段(入射角設定装置4D)を有している。尚、曲率調節装置4Cは、第6及び第7ガイドローラ21,22の位置を調節する構造や、第5〜第7ガイドローラ20〜22の位置を調節する構造のものでも良い。
That is, the
ワイヤ湾曲装置4Bにおいては、第1〜第3ガイドローラ16〜18迄はワイヤ3が左右の縦側板14,15間の中心に位置するように配置されているが、第4ガイドローラ19以降はその左右位置が徐々に左縦側板14に寄るように構成されており、これによってワイヤ湾曲装置4Bは、ワイヤ3を径方向に曲げながら軸心X方向にも曲げる機能を発揮するものに構成されている。従って、第7ガイドローラ22から送り出されるワイヤ3は、自然状態ではコイル状に湾曲形成されるようになる。上記ワイヤ供給機構4によってワイヤ3をゴムホース1の外周面1cに螺旋状に巻付ける状況は、図5(a)に示すようなものとなる。この図5(a)は概念図を描いたものであり、その詳細な構造は図1〜3に示すワイヤ供給機構4と正確に対比されてはいない。
In the
ワイヤ3のゴムホース1への巻付きが開始される直前におけるゴムホース1の外周面1cに対する巻付入射角αは、例えば、図5(b)に示すように定義される。ワイヤ3がゴムホース1に地点(ゴムホースにおけるワイヤが巻き付けられる箇所)sで初めて接して巻付けが開始されるものとすると、その巻付開始地点sにおけるワイヤ3の接線方向の角度である巻付入射角は必ず「0度」になるため、定義できない。そこで、巻付開始地点sから所定角度θ手前におけるワイヤ3の内径側の箇所である特定地点Qにおけるゴムホース1の接線(又は法線)mと、その箇所でのワイヤ3の曲率中心に対する接線(又は法線)nとの角度差を巻付入射角αとして定義することが考えられる。図5(b)においては、一例としてθを90度として描いてあるが、45度や60度等でも良く、限定はされない。
The winding incident angle α with respect to the outer
制御装置5は、図4に示すように、電動モータ13の駆動速度や方向を制御してマンドレル6の軸心X方向の移動速度を制御する移動速度制御手段5A、ギヤードモータ9の駆動速度や方向を制御してマンドレル6の回転速度を制御する回転速度制御手段5B、電動機20の駆動速度や方向を制御してワイヤ3の送出し速度を制御する送出速度制御手段5C、駆動出退手段29の駆動速度や方向を制御して第7ガイドローラ22の軸心Xに対する遠近位置を制御する曲率調節制御手段5D、及びこれら各制御手段5A〜5Dのうちの一つ以上を用いて所望の制御を行う所望制御手段5Eを有している。
As shown in FIG. 4, the
さて、ワイヤ巻付装置Aによるワイヤ3の巻付け作用を説明すると、ベッド10がワイヤ供給機構4の図4における右側に位置している状態において、電動モータ13及びギヤードモータ9を駆動してゴムホース1の嵌装されているマンドレル6を矢印ニ方向に回転させながら矢印イ方向に移動させるとともにワイヤ供給機構4を作動させることにより、ワイヤ供給手段Wからのワイヤ(硬鋼線)3を曲げ癖を付けてから円滑にゴムホース1に、その小径側端1aから大径側端1bに向けて螺旋状に巻付けて行くのである。図4は、巻付の開始後で暫く経った状態を表している。
Now, the winding action of the
このワイヤ3の巻付け時において所望制御手段5Eは、例えば、入射角維持制御手段e1と巻付速度維持手段e2とが発揮されるように機能する。入射角維持制御手段e1は、ゴムホース1の軸心X方向視におけるホース外周面1cに対するワイヤ3の巻付入射角αを一定としながらワイヤ3をゴムホース1に巻付ける巻付工程を行わせるものであり、巻付速度維持手段e2は、ワイヤ3のゴムホース1への巻付速度を一定とするものである。
At the time of winding the
即ち、マンドレル6に嵌装して使用するゴムホース1の長さ、小径側端及び大径側端の径等の緒元データが予め記憶されており、回転しながら軸心X方向に平行移動するゴムホース1の、これがワイヤ供給機構4を通過するときの直径(巻付開始地点sでの直径)に基づいて、第7ガイドローラ22の位置を調節制御して、巻付入射角αが一定の値に維持されるように入射角維持制御手段e1が機能する。そして、ゴムホース1の、これがワイヤ供給機構4を通過するときの直径に基づいて、ワイヤ3の送出し速度又はゴムホース1の回転速度を可変制御することにより、ワイヤ3のゴムホース1への巻付速度が一定に維持されるように巻付速度維持手段e2が機能する。つまり、巻付速度維持手段e2は、ゴムホース1のワイヤ巻付方向への回転速度を、ゴムホース1におけるワイヤ3が巻き付けられる箇所の径の大小に同調させて変化させることにより、巻付速度を一定とする手段である。
That is, specifications data such as the length of the
また、所望制御手段5Eとして、ワイヤ3の巻付ピッチPが小径端側1aから大径側端1bに近づくに連れて漸減する巻付ピッチ可変制御手段e3も有している。つまり、図6に示すように、小径側端1aの巻付開始時の巻付ピッチPは30mmで、大径側端1bの巻付ピッチPが20mmとなるように、移動速度制御手段5A等を機能させる制御である。これら三者の制御手段を行う所望制御手段5Eの実行時には、ワイヤ押送出し装置4Aと回転機構2Aとを制御して、ゴムホース1のワイヤ巻付方向(矢印ニ方向)への回転速度と、ワイヤ3をゴムホース1に巻付けるための送出し速度とを同調させる速度同調制御手段e4も機能する。これはゴムホース1の軸心P方向への移動速度が回転速度に比べて十分遅い場合に有効であるが、巻付ピッチPを大きく取る等によって無視できないくらいに移動速度が早い場合には、その移動速度によるワイヤ3の送出し速度成分も考慮した制御を行うようにする。
The desired control means 5E also includes a winding pitch variable control means e3 that gradually decreases as the winding pitch P of the
実施例1によるワイヤ3の巻付け諸条件は、最小巻付け径が126.8mm、最大巻付け径が161.3mmであり、ゴムホース1は、最小内径が104mmで肉厚5.5mmから、最大内径が122mmで肉厚7mmの間で変化するテーパ筒状のものに形成されており、ワイヤ3の巻付速度を50m/minとすると、小径側端1aにおいてはマンドレル6の回転数が125.7rpmで、大径側端1bにおいては98.6rpmとなる。
The winding conditions of the
図6に、ワイヤ巻付装置Aによってワイヤ3が巻き付けられたゴムホース1を用いて成る製品の一例としてのドッキングホース30が示されている。ドッキングホース30は、図6に示すように、両端に口金具31,32が嵌合されている多層構造の高圧ゴムホースであり、合成ゴムや天然ゴムからなる内面ゴム7と外面ゴム33との間に、スチールコード(又はアラミド等)による内外の二層繊維補強層8,8、中間ゴム層g、ワイヤを螺旋状に巻き付けて成る補強用螺旋ワイヤ3、及びスチールコードを有して成る繊維補強層34が、内径側から外径側にかけて順番に埋込み状態に配置されて成る多層ホースに構成されている。
FIG. 6 shows a
各繊維補強層8,34は、ゴム(内面ゴム7や外面ゴム33と同質のゴム)で被覆されたスチールコードが螺旋状に巻回されて成るものである。また、未加硫の内面ゴム7と未加硫の繊維補強層8,8と未加硫の中間ゴム層gとでゴムホース1が形成されている。このように、コンクリートポンプ車の配管ライン等に用いられるドッキングホース30は、肉厚の中間部に補強用螺旋ワイヤ3及び繊維補強層8,34が埋込み配置された高圧ゴムホースである。
Each of the
ドッキングホース30は、その全長(約3m)に亘って内部流路30Rの断面積がホース長さに伴って変化するテーパ筒部30tに形成されている。つまり、流路上手側端(上手側口金具31側端)の内径が122mm(≒5インチ)で、流路下手側端(下手側口金具32側端)の内径が104mm(≒4インチ)となる緩やかなテーパが付けられている。そして、内面ゴム7の厚みは、流路上手側端では7mmに、かつ、流路下手側端では5.5mmに設定されている。参考に、補強螺旋ワイヤ3の巻付け径の一例としては、小径側の最小で16.8mmであり、大径側の最大で161.3mmに設定される。
The
これは、入口側が大径で出口側が小径となるように内径にテーパが付けられたゴムホースでは、生コン流入側で内面ゴムの損傷が大きく、出口側で少ない、という実情に適合させた構成であり、ドッキングホース30としての強度向上、及び耐久性向上に寄与している。また、硬鋼線である補強用螺旋ワイヤ3の配列ピッチPは、ドッキングホース30の全長に亘って、テーパ筒部30tの小径側から大径側に行くに従って狭められている。つまり、配列ピッチPは、流路上手側端では20mmで、かつ、流路下手側端では30mmであって、これらの間において配列ピッチPが漸変する状態に構成されている。
This is a configuration adapted to the actual situation that the rubber hose whose inner diameter is tapered so that the inlet side has a large diameter and the outlet side has a small diameter has a large damage to the inner rubber on the raw-container inflow side and is small on the outlet side. This contributes to improving the strength and durability of the
以上のように、本発明によるワイヤ巻付装置Aを用いたワイヤ巻付方法によれば、次のようなメリットがある。ボビンから巻き解されたワイヤや、予め一定径のコイル状に巻かれたワイヤを用いてゴムホースに巻付ける従来手段では、図7に示すように、マンドレル6が(ゴムホース1が)高速回転したときには、ワイヤ3の巻付入射角αが浅く(小さく)なって未加硫ゴムg(ゴムホース)1への食い込み量が大きくなる不都合(食い込み過ぎワイヤ3z)が生じたり、低速回転したときにはワイヤ3の巻付入射角α深く(大きく)なって未加硫ゴムg(ゴムホース)1への食い込み量が小さくなる不都合(食い込み不足ワイヤ3y)が生じたりする。
As described above, the wire winding method using the wire winding apparatus A according to the present invention has the following advantages. In the conventional means of winding a rubber hose using a wire unwound from a bobbin or a wire previously wound in a coil shape, as shown in FIG. 7, when the mandrel 6 (the rubber hose 1) rotates at a high speed When the winding incident angle α of the
それに対して本発明品では、マンドレル6の回転数が変化しても、それに伴ってワイヤ供給速度を変化させるとともに、入射角維持制御手段e1(所望制御手段5E)が機能し、ワイヤ3のゴムホース1に対する巻付入射角αが一定の値に維持されるので、ワイヤ3のゴムホース1に対する食い込み量が一定に、或いは適切な範囲に維持され、安定した状態でワイヤ3の巻付けが行える利点がある。即ち、ワイヤ押送出し装置4Aから直線状で送出されたワイヤ3は、第1〜第7ガイドローラ16〜22によって徐々に曲率が小さくなるように曲げられて行き、ゴムホース1の巻付け箇所sに近いところに位置する第7ガイドローラ22は、巻付け径(ゴムホース1の径)に応じて軸心Xに対する位置が遠近調節されるのである。
On the other hand, in the product of the present invention, even if the rotation speed of the
尚、巻付け箇所sにおける巻付速度(回転周速度)や巻付入射角αを一定とする制御は、予め制御装置5に記憶されているゴムホース1の各種データから、演算によってゴムホースの回転速度や移動速度を導きだす制御(フィードフォワード制御)で行うことができるが、例えば、ゴムホース1のワイヤ供給機構4に対する軸心X方向での位置検知センサや回転速度検出センサ等による検出手段の検出情報に基づいて、ギヤードモータ(周波数制御モータやサーボモータ等でも良い)9の回転数を変化させる、というフィードバック制御を行わせる手段を採ることも可能である。重要なことは、巻付け径が変化しても、ワイヤ3のゴムホース1に対する巻付入射角α、及び巻付け速度の夫々が一定のものに維持されることである。
Note that the control for making the winding speed (rotational peripheral speed) and the winding incident angle α constant at the winding location s is calculated from various data of the
〔別実施例〕
ワイヤ3を巻付ける未加硫状態のゴムホースとしては、外径が一定径の部分が複数回又は多数回変化する多段付のものや、全長に亘って一定径のものでも可能である。例えば、多段付ゴムホースに、その径ごとに巻付けピッチPを変えて巻付けるとか、径変化に拘らずに一定ピッチで巻付けることや、一定径ゴムホースに巻付けピッチが漸増又は漸減するように巻付けることが可能である。
[Another Example]
The unvulcanized rubber hose around which the
1 ゴムホース
1c ホース外周面
2 駆動機構
3 ワイヤ
4 ワイヤ供給機構
4C 曲率調節装置
4D 入射角維持手段
22 案内具
e4 速度同調制御手段
s ゴムホースにおけるワイヤが巻き付けられる箇所
A ワイヤ巻付装置
Y 予曲げ手段
X 軸心
α 巻付入射角
DESCRIPTION OF
Claims (12)
前記ゴムホースの軸心方向視におけるホース外周面に対する前記ワイヤの巻付入射角を一定としながら前記ワイヤを前記ゴムホースに巻付ける巻付工程を有するゴムホースのワイヤ巻付方法。 A method of winding a reinforcing wire spirally around an unvulcanized rubber hose,
A wire winding method for a rubber hose, comprising a winding step of winding the wire around the rubber hose while maintaining a constant winding incident angle of the wire with respect to the outer peripheral surface of the hose as viewed in the axial direction of the rubber hose.
前記ワイヤ供給機構は、前記ゴムホースの回転軸心方向視におけるホース外周面に対する前記ワイヤの巻付入射角を一定に維持する入射角維持手段を有しているゴムホースのワイヤ巻付装置。 A drive mechanism that supports a rubber hose and is capable of driving and rotating laterally in the direction of the rotation axis, and a wire supply mechanism that can feed and supply a reinforcing wire, and the wire fed from the wire supply mechanism is A rubber hose wire wrapping device configured to wind a reinforcing wire spirally around an unvulcanized rubber hose by being wound around a rubber hose that is supported by a drive mechanism and rotates and moves laterally. ,
The wire supply mechanism is a wire winding device for a rubber hose, which has an incident angle maintaining means for maintaining a constant winding incident angle of the wire with respect to the outer peripheral surface of the hose as viewed in the rotational axis direction of the rubber hose.
The speed tuning control means for varying the wire feeding speed by the wire feeding mechanism in synchronization with the rotational speed of the rubber hose in the wire winding direction by the drive mechanism is provided. The wire winding apparatus of the rubber hose as described in the item.
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