JP2007301850A - トッピング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】トッピング時のコードの目飛びを抑え、コードプライを高品質で形成する。
【解決手段】カレンダ手段６の入口側に、コード配列体３の各コード３Ａを案内するガイド溝１２を凹設したガイドローラ４を具える。ガイド溝１２は、ローラ外周面４Ｓにおける開口部１３と溝底面１４の最深部との間に溝巾が最大となる最大巾部１５を有するとともに、前記開口部１３の開口溝巾Ｗｅと、ローラ外周面４Ｓから前記溝底面１４の最深部までの半径方向の溝高さＨｇと、前記最大巾部１５の最大溝巾Ｗｍと、前記コードのコード直径Ｄｃとにおいて、Ｄｃ＜Ｗｅ＜Ｗｍ、かつ Ｄｃ＜Ｈｇ しかも、ガイド溝１２の内面Ｓｉを平滑面とした断面壺状をなす。
【選択図】図６

Description

本発明は、コード配列体の少なくとも片面をトッピングゴムで被覆した例えばゴム引きコードプライを高品質で形成しうるトッピング装置に関する。

例えば、タイヤのカーカス、ベルトといった補強材に用いられるゴム引きコードプライは、コードを平行に引揃えたコード配列体の片面ないし両面（通常両面）に、未加硫ゴムからなるシート状のトッピングゴムを被覆するトッピング工程を経て形成される。

そして、このトッピング工程では、従来、図９（Ａ）に示す如きカレンダ式のトッピング装置が広く採用されている。図中の符号ａは、複数のリール（図示しない）から巻き戻されたコードからなるコード配列体、符号ｂは、前記コード配列体ａの一方面（図では下面）にトッピングゴムｇ１を供給する一対の第１カレンダーローラ、符号ｃは、前記コード配列体ａの他方面（図では上面）にトッピングゴムｇ２を供給する一対の第２カレンダーローラ、符号ｄは、前記第１カレンダーローラｂ上のトッピングゴムｇ１に前記コード配列体ａを押し付けてコードの一部（通常コードの約半分）を埋入させる圧着ローラである。又前記圧着ローラｄの近傍には、送給されるコード配列体ａの各コードを案内して整列させるガイド溝を設けたガイドローラｅが配されている。なお前記ガイドローラｅに設けるガイド溝ｅ１としては、従来、図９（Ｂ）に示すように、コードａ１の直径よりもやや幅広の断面Ｕ字形状のものが使用されている。

他方、タイヤ用のスチールコードとして、近年、コード内へのゴム浸透性を高めてコードの耐腐食性を向上させる目的で、フィラメントの一部に、波状に型付けした波付けフィラメントを採用したコードが多用されている。

しかし、このような波付けフィラメントを用いたコードは、コード表面に不規則な凹凸を有するため、トッピングの際、コードがガイド溝ｅ１から飛び出して、いわゆる目飛び（図１０（Ａ）、（Ｂ）に示す）といわれる配列乱れを生じさせるなど、品質を低下させる傾向にある。なお、この目飛びを抑えるため、ガイド溝ｅ１の深さを増すことが検討されているが、充分な効果を得るに至っていない。

そこで本発明は、ガイド溝を、開口部と溝底面の最深部との間に最大巾部を設けた断面壺状とすることを基本として、目飛びを効果的に抑制でき、コードプライを高品質で形成しうるトッピング装置を提供することを目的としている。

特開２００４−３４４９５号公報 特開平５−２３０７８０号公報

前記目的を達成するために、本願請求項１の発明は、複数のリールから巻き戻されたコードをガイドローラを用いて平行に整列させて引き揃える配列手段と、この引き揃えられたコード配列体の少なくとも片面にトッピングゴムを供給する１対のカレンダーローラを含むカレンダ手段とを有するコードのトッピング装置であって、
前記ガイドローラは、前記カレンダ手段の入口側に位置するとともに、前記コード配列体の各コードを案内しかつローラ外周面に並んで凹設された周方向のガイド溝を具え、
前記ガイド溝は、前記ローラ外周面における開口部と溝底面の最深部との間に溝巾が最大となる最大巾部を有するとともに、前記開口部の開口溝巾Ｗｅと、ローラ外周面から前記溝底面の最深部までの半径方向の溝高さＨｇと、前記最大巾部の最大溝巾Ｗｍと、前記コードのコード直径Ｄｃとにおいて、
Ｄｃ＜Ｗｅ＜Ｗｍ、かつ Ｄｃ＜Ｈｇ
しかも、このガイド溝の内面を平滑面とした断面壺状をなすことを特徴としている。

又請求項２の発明では、前記ガイド溝は、前記溝高さＨｇが前記コード直径Ｄｃの０．７〜１．９倍、前記開口溝巾Ｗｅが前記コード直径Ｄｃの１．０５〜１．２５倍、かつ前記最大溝巾Ｗｍが前記開口溝巾Ｗｅの１．１０〜１．３０倍であることを特徴としている。
又請求項３の発明では、前記コードはスチールコードであり、かつ前記ガイドローラは金属製しかも前記ガイド溝の内面は、表面硬化処理が施されたことを特徴としている。
又請求項４の発明では、前記ガイド溝の溝底面は、その横断面において円弧をなし、かつその曲率半径Ｒｂの前記コード直径Ｄｃに対する比Ｒｂ／Ｄｃを、０．６〜０．８としたことを特徴としている。
又請求項５の発明では、前記ガイド溝の最大巾部は、その溝底面の最深部からの高さＨｍが、前記溝高さＨｇの０．３〜０．９倍の範囲であることを特徴としている。

本発明は叙上の如く、カレンダ手段の入口側に配されるガイドローラのガイド溝を、開口部と溝底面の最深部との間に最大巾部を有する断面壺状とし、ガイド溝における開口溝巾Ｗｅと、溝高さＨｇと、最大溝巾Ｗｍと、コード直径Ｄｃとにおいて、Ｄｃ＜Ｗｅ＜Ｗｍ、かつ Ｄｃ＜Ｈｇとしている。 これにより、波付けフィラメントを用いたコードにおいても、ガイド溝からのコードの飛び出しがし難くなり、目飛びを抑え、コードプライを高品質で形成することができる。

以下、本発明の実施の一形態を、図示例とともに説明する。図１は本発明のトッピング装置を概念的に説明する側面図、図２はその主要部を拡大して示す側面図である。
図１に示すように、本実施形態のトッピング装置１は、複数のリール２から巻き戻されたコード３Ａを平行に整列させて引き揃えるガイドローラ４を有する配列手段５と、この引き揃えられたコード配列体３の少なくとも片面（本例では両面）にトッピングゴムＧを供給するカレンダ手段６とを具える。

本例では、前記コード３Ａは、複数本のフィラメントを撚り合わせたスチールコードであって、特に、少なくとも１本のフィラメントに波付けフィラメントを採用した波付けフィラメントコードの場合を例示している。このようなコードでは、前記波付けによってフィラメント間が不規則に離間する。そのため、コード直径Ｄｃとしては、コード長さ方向と直角な横断面において、コード３Ａを構成する全フィラメントｆをその中に含み、しかもコード３Ａを構成する最大要素Ｊ（図８（Ａ）ではフィラメントｆ、図８（Ｂ）ではストランドＳ）の少なくとも２本が内接する円弧のうちで、最小径となる基準円Ｋの直径として定義する。

又複数の前記リール２は、周知のクリールスタンドに多列、多段に保持され、このリール２から巻き戻された複数本のコード３Ａは、配列手段５によって最終のコード間隔を有するコード配列体３として配列された後、下流側のカレンダ手段６に送給されてトッピングが行われる。

ここで、前記配列手段５は、前記カレンダ手段６の入口側に位置するガイドローラ４を有し、このガイドローラ４によって、各コード３Ａが最終のコード間隔を有して互いに平行に引き揃えられたコード配列体３を形成する。なお配列手段５の上流側には、前記リール２からのコード３Ａを、ある程度の精度を有して引き揃え、前記ガイドローラ４に搬送する搬送手段７が設けられている。

次に、前記カレンダ手段６は、図２に示すように、本例では、コード配列体３の一方面（本例では下面）にトッピングゴムＧ１を供給する１対の第１カレンダーローラ８Ｕ、８Ｌと、前記コード配列体３の他方面（本例では上面）にトッピングゴムＧ２を供給する１対の第２カレンダーローラ９Ｕ、９Ｌと、圧着ローラ１０とを具える。

前記第１カレンダーローラ８Ｕ、８Ｌは、その間でトッピングゴムＧ１を圧延する。又前記圧着ローラ１０は、図３（Ａ）、（Ｂ）に概念的に示すように、上側の前記第１カレンダーローラ８Ｕに付着する前記トッピングゴムＧ１に、前記コード配列体３を押し付け、コード３Ａの一部を埋入させることにより該コード配列体３の下面をトッピングする。又前記第２カレンダーローラ９Ｕ、９Ｌは、その間でトッピングゴムＧ２を圧延するとともに、図４（Ａ）、（Ｂ）に概念的に示すように、下側の前記第２カレンダーローラ９Ｌに付着する前記トッピングゴムＧ２を、前記トッピングゴムＧ１に下面が埋入するコード配列体３に押し付け、これによりコード配列体３の上面をトッピングする。なお前記第１カレンダーローラ８Ｕ、８Ｌ、及び前記第２カレンダーローラ９Ｕ、９Ｌとしては、従来的な周知のカレンダーローラを採用することができる。

なお前記圧着ローラ１０は、コード配列体３の各コード３Ａを保持する周方向の保持溝１１を、そのローラ外周面１０Ｓに凹設している。この保持溝１１は、図５に拡大して示すように、前記ローラ外周面１０Ｓから溝底面の最深部までの半径方向の溝高さｈｇを、前記コード直径Ｄｃの２０〜８０％とした断面半円弧状をなし、前記コード３Ａの一部を保持溝１１から突出させることにより、この突出部分を前記トッピングゴムＧ１内に埋入させうる。なお前記溝高さｈｇがコード直径Ｄｃの２０％以下では、コード配列体３の下面側をトッピングする際にコード３Ａが不安定となり、逆に８０％を超えると、上面側をトッピングする際にコード３Ａが不安定となり、何れもコード間隔の不均一化を招く。なお前記保持溝１１の半径ｒは、コード直径Ｄｃの６０〜８０％の範囲、かつ前記溝高さｈｇの１．０倍以上が好ましい。

そして、この圧着ローラ１０にコード３Ａを案内する前記ガイドローラ４は、前記カレンダ手段６の入口側、特に前記圧着ローラ１０の近傍に配されるとともに、そのローラ外周面４Ｓには、図６に拡大して示すように、各コード３Ａを前記最終のコード間隔Ｐで互いに平行に整列させる周方向のガイド溝１２が凹設される。このガイド溝１２は、前記ローラ外周面４Ｓにおける開口部１３と溝底面１４の最深部との間に溝巾が最大となる最大巾部１５を有するとともに、前記開口部１３の開口溝巾Ｗｅと、ローラ外周面４Ｓから前記溝底面１４の最深部までの半径方向の溝高さＨｇと、前記最大巾部１５の最大溝巾Ｗｍと、前記コード３Ａのコード直径Ｄｃとにおいて、
Ｄｃ＜Ｗｅ＜Ｗｍ、かつ Ｄｃ＜Ｈｇ
しかも、ガイド溝１２の内面Ｓｉを平滑面とした断面壺状に形成される。

ここで、「内面Ｓｉが平滑面である」とは、前記内面Ｓｉが溝や凸条などの局部的な凹凸部を有さない面を意味し、例えば図７（Ａ）に示すように、円弧状等の曲面と平面とが交わる折れ曲がり部を有することは許容される。しかし好ましくは、本例或いは図７（Ｂ）に示すように、折れ曲がり部を有することなく滑らかに連なる面であることが望ましい。又特に前記最大巾部１５は、前記コード直径Ｄｃの５０％より大の曲率半径を有する円弧で形成されるのが望ましい。なお前記ガイドローラ４は、金属製ローラであって、前記ガイド溝１２の内面Ｓｉには、例えば窒化、タフトライドなどの適宜の表面硬化処理が施され、耐久性や強度が高められる。

このように前記ガイド溝１２において、その溝高さＨｇがコード直径Ｄｃよりも大な深溝とし、ガイド溝１２内にコード３Ａを完全に収容可能としている。さらにガイド溝１２を断面壺状とし、その内面Ｓｉとコード３Ａとの接触抵抗を、開口部１３側で大かつ最大巾部１５側で小としている。このように構成することにより、コード３Ａが開口部１３側に向かって移動し難くなり、コード３Ａのガイド溝１２からの飛び出しを効果的に抑制でき、目飛びなどの配列乱れを抑制することが可能となる。

このとき前記ガイド溝１２において、
・ 前記溝高さＨｇを、前記コード直径Ｄｃの０．７〜１．９倍、
・ 前記開口溝巾Ｗｅを、前記コード直径Ｄｃの１．０５〜１．２５倍、かつ
・ 前記最大溝巾Ｗｍを、前記開口溝巾Ｗｅの１．１０〜１．３０倍の範囲とするのが好ましい。

前記溝高さＨｇと前記コード直径Ｄｃとの比Ｈｇ／Ｄｃが０．７未満、及び前記最大溝巾Ｗｍと前記開口溝巾Ｗｅとの比Ｗｍ／Ｗｅが１．１０未満の場合、前記コード３Ａの飛出し抑制効果を充分に発揮することができなくなる。逆に、前記比Ｈｇ／Ｄｃが１．９より大、及び比Ｗｍ／Ｗｅが１．３０より大では、前記ガイド溝１２の溝加工量が増し、加工効率や加工コストの不必要な悪化を招くとともに、ガイド溝１２、１２間に形成されるリブ部分１７に過度の強度低下を招く。又前記開口溝巾Ｗｅと前記コード直径Ｄｃと比Ｗｅ／Ｄｃが１．０５未満では、コード３Ａをガイド溝１２内に挿入し難くなり、挿入時の作業性を損ねる。又前記比Ｗｅ／Ｄｃが１．２５を越えると、コード間隔のバラ付きが大きくなり、前記圧着ローラ１０に、コード３Ａを精度良く案内できず、保持溝１１からのコード外れが生じる恐れを招く。

又前記ガイド溝１２では、その溝底面１４が円弧をなし、かつその曲率半径Ｒｂの前記コード直径Ｄｃに対する比Ｒｂ／Ｄｃを、０．６〜０．８の範囲とするのが好ましい。これは、前記比Ｒｂ／Ｄｃが０．６未満では、コード３Ａが溝底面１４まで落ち込み難くなり、飛出し抑制効果が低下する。又比Ｒｂ／Ｄｃが０．８を越えると、コード３Ａと溝底面１４との接触面積が過小となって、コード３Ａに変形が生じる傾向となる。又最大巾部１５の、前記溝底面１４の最深部からの高さＨｍは、前記溝高さＨｇの０．３〜０．９倍の範囲であることも好ましく、この範囲を下限側および上限側に越えた場合には、飛出し抑制効果が低下する傾向となる。

次に、図７（Ａ）、（Ｂ）に、ガイド溝１２の他の実施例を示す。図７（Ａ）において、ガイド溝１２の内面Ｓｉは、前記開口部１３から前記最大巾部１５に至る間に、深さ方向に向かって平行にのびる直線状部２０を具え、又図７（Ｂ）においては、深さ方向に向かって開脚する直線状部２１を具えている。なお溝底面１４から最大巾部１５に至る間は、それぞれ単一の円弧２２に沿って形成されており、本例では前記直線状部２１は、前記円弧２２に接する接線に沿って形成されている。

以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。

ガイド溝を表１の仕様で形成したガイドローラを用いて、タイヤ用のコードプライを試作した。コードはコード構成が１×３×０．２７のスチールコードであり、フィラメント３本中の１本には波付けフィラメントを採用している。コード直径Ｄｃは０．５９ｍｍであった。又テストは、それぞれ１００００ｍのコードプライを１０回試作し、そのときの発生したコードの目飛びの発生件数を合計して比較した。

本発明のトッピング装置を概念的に説明する側面図である。 その主要部を拡大して示す側面図である。 （Ａ）、（Ｂ）は、第１カレンダーローラによるコード配列体の下面へのトッピングを説明する図面である。 （Ａ）、（Ｂ）は、第２カレンダーローラによるコード配列体の上面へのトッピングを説明する図面である。 圧着ローラの保持溝を説明する断面図である。 ガイドローラのガイド溝を説明する断面図である。 （Ａ）、（Ｂ）は、ガイド溝の他の実施例を示す断面図である。 （Ａ）、（Ｂ）は、コード直径を説明する図面である。 （Ａ）、（Ｂ）は、従来技術を説明する図面である。 （Ａ）、（Ｂ）は、コードの目飛びを説明する図面である。

符号の説明

１ トッピング装置
２ リール
３Ａ コード
３ コード配列体
４Ｓ ローラ外周面
４ ガイドローラ
５ 配列手段
６ カレンダ手段
８Ｕ，８Ｌ、９Ｕ，９Ｌ カレンダーローラ
１２ ガイド溝
１３ 開口部
１４ 溝底面
１５ 最大巾部
Ｇ トッピングゴム

Claims (5)

1. 複数のリールから巻き戻されたコードをガイドローラを用いて平行に整列させて引き揃える配列手段と、この引き揃えられたコード配列体の少なくとも片面にトッピングゴムを供給する１対のカレンダーローラを含むカレンダ手段とを有するコードのトッピング装置であって、
   前記ガイドローラは、前記カレンダ手段の入口側に位置するとともに、前記コード配列体の各コードを案内しかつローラ外周面に並んで凹設された周方向のガイド溝を具え、
   前記ガイド溝は、前記ローラ外周面における開口部と溝底面の最深部との間に溝巾が最大となる最大巾部を有するとともに、前記開口部の開口溝巾Ｗｅと、ローラ外周面から前記溝底面の最深部までの半径方向の溝高さＨｇと、前記最大巾部の最大溝巾Ｗｍと、前記コードのコード直径Ｄｃとにおいて、
   Ｄｃ＜Ｗｅ＜Ｗｍ、かつ Ｄｃ＜Ｈｇ
   しかも、このガイド溝の内面を平滑面とした断面壺状をなすことを特徴とするトッピング装置。
2. 前記ガイド溝は、
   前記溝高さＨｇが、前記コード直径Ｄｃの０．７〜１．９倍、
   前記開口溝巾Ｗｅが、前記コード直径Ｄｃの１．０５〜１．２５倍、
   かつ、前記最大溝巾Ｗｍが、前記開口溝巾Ｗｅの１．１０〜１．３０倍
   であることを特徴とする請求項１記載のトッピング装置。
3. 前記コードはスチールコードであり、かつ前記ガイドローラは金属製しかも前記ガイド溝の内面は、表面硬化処理が施されたことを特徴とする請求項１又は２記載のトッピング装置。
4. 前記ガイド溝の溝底面は、その横断面において円弧をなし、かつその曲率半径Ｒｂの前記コード直径Ｄｃに対する比Ｒｂ／Ｄｃを、０．６〜０．８としたことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のトッピング装置。
5. 前記ガイド溝の最大巾部は、その溝底面の最深部からの高さＨｍが、前記溝高さＨｇの０．３〜０．９倍の範囲であることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載のトッピング装置。

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