JP2009073029A - 金属素線のゴム被覆方法、コードの製造方法、コード、ゴム被覆装置およびコードの製造装置 - Google Patents

金属素線のゴム被覆方法、コードの製造方法、コード、ゴム被覆装置およびコードの製造装置 Download PDF

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Abstract

【課題】
本発明は、コードを構成する素線に、安定してゴムを被覆させることによって、特にゴム物品の補強コードにおけるゴムの浸入性を改善したコードの提供を可能にすることを目的とする。
【解決手段】
金属素線を押出機に導いて該押出機の口金からゴムと共に押出して該金属素線にゴムを被覆するに当たり、該口金内において複数本の金属素線を並列させてゴムと共に押出す。
【選択図】図1

Description

本発明は、例えばゴム物品の補強に供するコードを構成する金属素線にゴムを被覆するゴム被覆方法、コードを構成する金属素線を撚り線機にて撚り合わせてなるコードの製造方法、ゴム被覆した金属素線を撚り線機にて撚り合わせたコード、金属素線にゴムを被覆するゴム被覆装置およびコードの製造装置に関する。
ゴム物品補強用コード、特にタイヤの補強に供するコードには、種々の特性が要求されており、中でも、タイヤ内に浸入した水分に起因した腐食の伝播によるコードの耐久性の低下を抑制することが求められている。
すなわち、タイヤの外傷からタイヤの内部に水分が浸入した際、この水分がコードに達すると、この水分によってコードが腐食してしまう。そして、コード内部に隙間があると、この隙間を介して水分がコード長手方向に伝播して、コードに沿って腐食域が拡大することになる。その結果、この腐食に起因して、コードの耐久性が低下する。
このように、コードの腐食を抑制するためには、コード内部の隙間にゴムを充分に浸入させて、水分がコード長手方向に伝播するのを阻止することが必要となる。
そこで、特許文献１および特許文献２では、未加硫ゴム被覆装置にて、各々の素線に未加硫ゴムを被覆した後、線分け装置（ガイド）にて未加硫ゴムを被覆した各々の素線をさらに分けバンチャー撚り線機に供給し、バンチャー撚り線機にて、この未加硫ゴムを被覆した素線を同時に撚り合わせることによってコードを製造する技術が提案されている。
特開２００２−３０２８８４号公報 特開２００２−３０２８８５号公報
さらに、特許文献３では、複数本の素線を撚り合せたコアの周囲に、ゴム押出機にて未加硫ゴムを被覆した後、さらに未加硫ゴムを被覆したコアの周囲に、シースとなる複数本の素線をバンチャー撚り線機にて撚り合わせてコードを作製する技術が提案されている。
特開２００２−２６６２６６号公報
しかしながら、特許文献１および特許文献２に記載の技術では、各々の素線に未加硫ゴムを被覆しているため、ガイドを介して素線を収束させる過程において、該ガイドに未加硫ゴムを被覆した素線が接触した際に素線から未加硫ゴムが剥がれてしまい、未加硫ゴムが素線に充分に被覆されていない状態となってしまう。さらに、剥がれた未加硫ゴムがガイドに詰まるため、素線がガイドを通過できなくなってしまう。
また、特許文献３に記載の技術では、ゴム押出機にてコアの周囲にゴムを被覆させる際、バンチャー撚り線機からの捩れがコアとなる素線に伝わり、例えば、３本の素線を用いた場合１×３の撚り構造となった状態で未加硫ゴムが被覆する結果、素線間の中心部分に閉空間が生じて未加硫ゴムが入らない問題が生じてしまう。
そこで、本発明は、コードを構成する素線に、安定してゴムを被覆させることによって、特にゴム物品の補強コードにおけるゴムの浸入性を改善したコードの提供を可能にすることを目的とする。
発明者は、上記した目的を達成するための手段を鋭意検討した結果、素線にゴムを被覆する際、素線を横に並べて一度にゴムを被覆すること、さらにコードに撚る際には撚り線機からの捩れを抑制することによって、安定して素線にゴムを被覆することができることを見出し本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明の要旨は次の通りである。
（１）金属素線を押出機に導いて該押出機の口金からゴムと共に押出して該金属素線にゴムを被覆するに当たり、該口金内において複数本の金属素線を並列させてゴムと共に押出すことを特徴とする金属素線のゴム被覆方法。
（２）金属素線を押出機に導いて該押出機の口金内において複数本の金属素線を並列させてゴムと共に押出した後、該ゴム被覆した複数本の金属素線を撚り線機に供給してコードを製造するに当たり、該撚り線機から前記ゴム被覆した金属素線に伝播する捩じりを前記口金の出側で遮断することを特徴とするコードの製造方法。
（３）上記撚り線機はバンチャー型である（２）に記載のコードの製造方法。
（４）（１）に記載の方法にてゴム被覆した複数本の金属素線を撚り合わせて成る一層撚り構造を有するコード。
（５）（１）に記載の方法にてゴム被覆した複数本の金属素線をコアとして、該コアの周囲にシースとなる複数本の金属素線を配置し、該コアとシースとを同時に撚り合わせてなる一度撚り２層構造を有するコード。
（６）（２）で製造したコードをコアとして、該コアの周囲にシースとなる複数本の金属素線を撚り合わせてなる二度撚り２層構造のコード。
（７）押出機と口金をそなえるゴム被覆装置であって、該装置の口金は、複数本の金属素線の並列配置が可能な幅を有することを特徴とするゴム被覆装置。
（８）（７）に記載のゴム被覆装置と撚り線機とを有するコードの製造装置であって、該ゴム被覆装置の出側に、撚り線機から金属素線に伝播する捩じりの遮断装置を設置したことを特徴とするコードの製造装置。
（９）上記捩じりの遮断装置は、多条プーリーである（８）に記載のコードの製造装置。
本発明は、押出機の口金に複数本の金属素線を横に並べてゴムを一度に被覆することによって、複数本の金属素線に安定してゴムを被覆することができ、ゴムが剥がれることなくコードに撚り合わせることができる。さらに、撚り線機から金属素線に伝播する捩じりを口金の出側で遮断することによって、金属素線の捩じりを抑制することができるため、金属素線に安定してゴムを被覆することができる。その結果、耐久性に優れたコードとなる。
以下、本発明を具体的に説明する。
本発明の金属素線のゴム被覆方法について図面を参照して説明する。まず図１に金属素線をコードに撚り合わせて製造する工程を示す。
図１において、複数本の金属素線１、図示例のおいて３本の金属素線１をゴム被覆装置２へ供給し、金属素線１にゴム３を被覆した後、捩じりを遮断する装置４を介して、ゴム３を被覆した金属素線１ａをガイド５の貫通孔に通過させる。そして、収束部６にて、金属素線１ａを収束させたのち、撚り線機７へ供給し、この撚り線機７にて金属素線１ａを撚り合せてコード８を作製する。
ここで、金属素線１にゴムを被覆する工程について、図２を用いて詳細に説明する。ゴム被覆装置２は、導入した金属素線１をゴムを同時に押出す押出機と押出し形状を限定する口金を備える装置であり、押出機は在来の構造であるから図２には、その口金のみを示す。
すなわち、図２に口金９の幅方向断面を示すように、複数本の金属素線１を口金９の入側から口金９内に並列させて導入できる開口幅を有し、金属素線１の周囲に一度にゴム３を被覆し、ゴム３と共に金属素線１ａを押出す。ここで、金属素線１を口金９内にて並列させて導入させるには、金属素線１を口金９内に導入する前に、あらかじめ金属素線１の各々をガイドを用いることによって並列させておくことが良い。
かように、口金９内に金属素線１を並列させてゴム３を被覆し、ゴム３と共に金属素線１ａを押出すことによって、金属素線１ａが、撚り線機７に供給される際、ゴム被覆装置２と撚り線機７を結ぶパスライン上に金属素線を一直線に供給することができるため、ガイド５との接触を避けることができる。その結果、ガイド５と金属素線１ａとの接触が回避できるため、金属素線１ａからゴム６が剥がれること無く、いずれの金属素線に対しても安定してゴムが被覆された金属素線１ａを撚り線機７に供給することができる。
さらに、金属素線１ａがガイド５との接触を避けて通過するため、剥がれたゴムがガイド５の貫通孔に詰まることが無くなる。その結果、ゴム３がガイド５の貫通孔に詰まって、金属素線１ａがガイド５の貫通穴を通過できなくなってしまうことを回避することができる。
次に、前記に従ってゴム被覆した金属素線１ａを撚り合せてコードを作製する手順について説明する。まず、口金９に複数本の金属素線１を並列させてゴムと共に押出した後、金属素線１ａを撚り線機７に供給してコードを製造する際、撚り線機７から金属素線１ａに伝播する捩じりを口金９の出側で遮断することが肝要である。具体的には、撚り線機７、とりわけバンチャー撚り線機から、金属素線１ａに伝播する捩じりを遮断する装置４を介して金属素線１ａを撚り線機７に供給し、ここで撚り合わせてコード８を製造することによって、コード内部にまで安定してゴムが充填されたコードを製造することができる。
すなわち、撚り線機７から金属素線に伝播する捩れを遮断することによって、口金９内にて、金属素線１にゴム６を被覆する際、金属素線１同士が捩れることなく、換言すると、金属素線が固まって中心に閉空間が形成されることなしに、ゴム６を被覆することができる。その結果、全ての金属素線１の周囲にゴム６を被覆することができるため、例えば、３本の金属素線を用いて１×３構造のコードを製造する際にも、各金属素線にあらかじめゴムが被覆されているため、素線間の中心部分にもゴムが充分に浸入した状態のコードを製造することができる。従って、上述した水分による腐食の伝播が抑制され、耐久性に優れたコードを製造することができる。
ここで、コードを製造する際に、金属素線１ａ同士を撚り合わせる撚り線機は、バンチャー型であると、金属素線に撚りが不可避に生じるため、本発明の適用がとりわけ有効である。そして、上述の通りに製造したコードは、例えば１×ｎ（ｎ≧３）などの一層撚り構造を有するコードとなる。
また、本発明に従う別のコードは、図３に示すように、上述のゴムを被覆した金属素線１ａの周囲に、複数本、図示例においては９本のシースとなる素線１ｂをガイド５に導き、収束部６にて金属素線１ａと金属素線１ｂとを集合させたのち、金属素線１ａと金属素線１ｂを同時に撚り線機７にて撚り合わせることによって、一度撚り２層構造のコードを製造することもできる。
すなわち、金属素線１ａを一度撚り２層構造のコードのコアとすることによって、２層構造のコードにおいても、そのコアの内部にゴムが隙間なく充填された構造を実現できる。
さらに、図１に示す一連の工程にて作製したコードを一旦スプールに巻き取り、図４に示す工程において、このスプール１１に巻き取ったコードをスプール１１から導出して捩じりを遮断する装置４へ送った後、ガイド５を通過させて収束部６にてシースとなる金属素線をコード８の周囲に収束させて、撚り線機７にて撚り合わせることによって、スプール１１に巻き取ったコードをコアとした２度撚り２層構造を有するコードを作製することもできる。かくして撚られたコードは、撚り線機７から引き出されてからスプールに巻き取ってもよいし、撚り線機７内でスプールに巻き取ってもよい。
さて、複数本の金属素線１にゴム３を被覆する装置は、押出機と口金９を備えていることは上述した通りであるが、この口金９は、複数本の金属素線１の並列配置が可能な幅を有することが肝要である。
すなわち、口金９が、複数本の金属素線１の並列配置が可能な幅を有することによって、口金９内において、複数本の金属素線１を並列させて、これらの金属素線１に一度にゴム３を被覆することができる。その結果、ガイド５との接触を避けることができるため、金属素線１ａからゴム３が剥がれることを回避することができる。
ここで、複数本の金属素線１の並列配置が可能な口金９は、下記式（１）によって算出される幅Ｗであることが好ましい。なお、式中のＡは、図６に示す隙間Ｂを考慮して下記式（２）にて算出される値とする。
記
幅Ｗ（ｍｍ）＝金属素線の直径ｔ（ｍｍ）×（ゴム被覆対象の金属素線数―１）＋金属素線（ｍｍ）の直径ｔ×Ａ・・・（１）

但し、Ａ：隙間Ｂ×２＋金属素線の直径ｔ／金属素線の直径ｔ・・・（２）（Ａ＝１．２以上が好ましい）
さらに、押出機と口金を備えたゴム被覆装置２と撚り線機７とを有するコードの製造装置において、ゴム被覆装置２の出側に、撚り線機７からの捩じりの伝播を遮断する装置４を設置することが肝要である。すなわち、捩じりの伝播を遮断する装置４をゴム被覆装置２の出側に配置することによって、撚り線機７から金属素線に伝播する捩じりを遮断することができる。その結果、ゴム被覆装置２にて、金属素線１にゴム３を被覆する際、金属素線１が捩れずにゴム３が被覆されるため、安定してゴムを被覆することができる。
なお、撚り線機７から金属素線に伝播する捩じりを遮断する装置４は、ゴム被覆装置２の出側とガイド５との間に設置されていれば、撚り線機７からの捩れを遮断することができるため、図１や図３に示す位置に限定するものではない。
そして、捩じりの伝播を止める装置としては、図４に示すような、多条プーリーを用いることができる。すなわち、多条プーリーであることによって、上下一対の多条プーリーに金属素線を複数回にわたり通すことによって、捩じりの伝播を遮断することができる。
表１に示す値Ａを上記式（１）に代入して算出した幅を有する口金を用いて、図３に示すコードの製造工程によってコアとなる３本の金属素線を並列させてゴム被覆し、その周囲にシースとなる９本の金属素線を撚り合せて３＋９×０２２（ｍｍ）構造のコードを作製した。得られたコードについて、ゴムの侵入性（ゴムペネ）を評価した。その結果を表１に示す。なお、従来例のコードについて、コードを構成する金属素線へのゴム被覆は、通例のゴム被覆方法にて被覆したものとする
ゴムの侵入性（ゴムペネ）は、コードの軸方向と直交する断面において、ゴムの被覆面積を観察することによって測定した。
Figure 2009073029
本発明に従うコードの製造方法を示す図である。 口金の幅方向断面を示す図である ２層撚り構造のコードの製造方法を示す図である ２度撚り２層構造を有するコードの製造方法を示す図である。 多条プーリーを示す図である。 金属素線と口金との間の隙間を示す図である。
符号の説明
１ 金属素線
１ａ ゴムを被覆した金属素線
１ｂ シースとなる金属素線
２ ゴム被覆装置
３ ゴム
４ 捩じりを遮断する装置
５ ガイド
６ 収束部
７ 撚り線機
８ コード
９ 口金
１０ 多条プーリー
１１ スプール

Claims (9)

  1. 金属素線を押出機に導いて該押出機の口金からゴムと共に押出して該金属素線にゴムを被覆するに当たり、該口金内において複数本の金属素線を並列させてゴムと共に押出すことを特徴とする金属素線のゴム被覆方法。
  2. 金属素線を押出機に導いて該押出機の口金内において複数本の金属素線を並列させてゴムと共に押出した後、該ゴム被覆した複数本の金属素線を撚り線機に供給してコードを製造するに当たり、該撚り線機から前記ゴム被覆した金属素線に伝播する捩じりを前記口金の出側で遮断することを特徴とするコードの製造方法。
  3. 前記撚り線機はバンチャー型である請求項２に記載のコードの製造方法。
  4. 請求項１に記載の方法にてゴム被覆した複数本の金属素線を撚り合わせて成る一層撚り構造を有するコード。
  5. 請求項１に記載の方法にてゴム被覆した複数本の金属素線をコアとして、該コアの周囲にシースとなる複数本の金属素線を配置し、該コアとシースとを同時に撚り合わせてなる一度撚り２層構造を有するコード。
  6. 請求項２で製造したコードをコアとして、該コアの周囲にシースとなる複数本の金属素線を撚り合わせてなる二度撚り２層構造を有するコード。
  7. 押出機と口金をそなえるゴム被覆装置であって、該装置の口金は、複数本の金属素線の並列配置が可能な幅を有することを特徴とするゴム被覆装置。
  8. 請求項７に記載のゴム被覆装置と撚り線機とを有するコードの製造装置であって、該ゴム被覆装置の出側に、撚り線機から金属素線に伝播する捩じりを遮断する装置を設置したことを特徴とするコードの製造装置。
  9. 前記捩じりの遮断装置は、多条プーリーである請求項８に記載のコードの製造装置。
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