JP2013526437A - 層の前部を調節する装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、補強層を全体として円筒形の受入れ面（６）上に布設する方法であって、補強層は、受入れ面（６）の丸一回転後、基準フロントに対して測定された最大許容差（Ｔｓ）と最小許容差（Ｔｉ）との間で互いに当接されるようになった前縁（Ｆ）及び後縁（Ｒ）を有し、この方法は、‐所与の理論的長さの層を製作するステップと、‐前縁と後縁との間の長さを中央測定線（Ｌｍ）及び中央測定線の各側に１つずつ横方向に位置決めされた少なくとも２本の側方測定線（Ｌａ，Ｌｂ）に沿って求めるステップと、‐層を送り出しベルト（５）上に布設するステップと、‐中央測定線のところで適用されるべき長さ修正値（ＣＯＲ）を求めて値が互いに最も異なる測定長さ（Ｌｍａｘ，Ｌｍｉｎ，Ｌａ，Ｌｍ）に対応する層のフロント（Ｆ）の２つの箇所（Ａｆ，Ｍｍ）が、基準フロントから距離（Ｔｃ）を置いたところに位置すると共に値が最大許容差及び最小許容差の平均値に相当する中間基準線から等距離を置いたところに配置されるようにするステップと、‐層の前縁を受入れ面（６）上に運ぶステップと、‐層の残部を布設し、その間、送り出しベルト（５）の長手方向運動と受入れ面（６）の周方向運動の比を調節し、それにより中央測定線に布設された長さが中央測定線（Ｌｍ）上で測定されて長さ修正値（ＣＯＲ）によって修正された長さに等しくなるようにするステップとを有することを特徴とする方法に関する。

Description

本発明は、タイヤ成型向きの補強プライの製造分野に関する。

これら補強プライは、通常、互いに平行にゴム中に埋め込まれると共に補強プライの長手方向に対して所与の角度をなして位置する補強スレッドの部分で構成されている。

補強プライは、これら自体、通常、オングレイン（スレッド方向）プライと通称されている極めて幅の広いプライで作られており、補強スレッドは、プライの長手方向に平行である。この目的のため、所与の幅を有する部分は、山形材シヤーによりオングレインプライから取られ、これら部分は、スレッドが長手方向に対して配向された連続ストリップを形成するよう互いに組み立てられる。

組み立てステップは、公知のように、全体として円筒形であり又は場合によってはドーナツ形であり、全体として水平に位置決めされているその軸線回りに回転する受入れ面上に補強異形要素又はプライを位置決めするステップから成る。

所与の長さの一部分を取り出す元になる連続ストリップの形態をした補強プライは、クラウン補強ベルト又はカーカス補強プライを形成するのに役立つ。所定長さに合わせて切断されたこれら部分は、プライとも呼ばれている。

プライを公知の仕方で受入れ面に巻き付けた後、プライの前縁及び後縁が端と端とを突き合わせて位置決めされると共に最大許容差と最小許容差との間の最小距離だけ互いに隔てられるようにプライの長さが受入れ面の周長に実質的に等しいように構成されている。

しかしながら、プライ縁の幾何学的形状は、常に直線であるというわけではなく、補償作業が組立装置の上流側で取らなければ、２つの縁の調節が問題となる場合のあることが観察されている。これら問題は、横方向又は長手方向応力の作用を受けて製品長さを変化させると共に／或いはスレッドの角度を変化させる傾向を強く示す製品の性状に起因している。

さらに、プライの切断後における応力の除去は、スレッドをランダムな仕方で湾曲させることによってプライ縁、特に先端部の領域を変形させる傾向がある。
この問題を解決するため、タイヤ成型機械の製造業者により多くの装置が提案された。

例えば、米国特許第４，７６９，１０４号明細書は、磁気ベルト上に先に布設されたプライの縁を位置合わせすると共に付形する１組の可動アームを用いた方法を提案している。アームの必然的に直線状の形状により、湾曲したプライ縁を修正するのは不可能である。さらに、アームの連続作用は、縁が位置合わせされると、境界部の先に確立された位置合わせ状態を変更する傾向があり、かくして、プライの２つの端部がプライをフォーマ上に布設した後に互いに結合する箇所のところにオフセットが生じる。

欧州特許第６４９，７３０号明細書は、プライの形状をカメラで分析する方法を開示している。所定の理論的形状と比較することによって、自動システムは、プライ片が巻きだしベルトから出されて磁気ベルト上に布設されたときに行われる横方向運動を定める。しかしながら、このシステムの性能は、所定の値に対するプライ縁の角度のばらつきの正確な修正については満足の行くものでないことが判明した。

米国特許第４，８５７，１２３号明細書は、プライ縁の幾何学的形状を浮動カッタの連続位置相互間の差の測定によって評価する方法を記載しており、カッタは、切れ刃及び所定の理論的切断線に垂直な方向に動くことができる。角度修正は、マニピュレータによって行われ、マニピュレータは、プライ縁を掴み、これをプライの平面に垂直であり且つ縁の実質的に中心を通る軸線回りに制御された仕方で回転させ、それにより、プライの先端部及び後縁が同一の角度修正を受けるようになる。米国特許第５，０９２，９４６号明細書は、プライ縁を布設サイクルの各段階で定位置に保つことができる一連の磁気ベルト上へのプライの載置を提案することによってかかる方法を改良している。

最後に、欧州特許第１，４４７，２１０号明細書は、測定箇所相互間における縁の幾何学的形状及びプライ長さを評価する目的で検出セル上におけるプライの前縁及び後縁の運動の測定を提案している。掴みユニットがプライ縁を掴み、プライを成型ドラム上に布設した時点でプライの角度の変化を修正するために用いられる。

これら装置は全て、プライ縁を検出して修正するための比較的複雑な手段を用いており、これらの使用は、非常に変形した縁を有するプライの場合に推奨される。

また、受入れ面の周長と、前縁と後縁との間で測定されたプライの長さとの差の関数として布設長さを調節するよう受入れ面上に布設されたプライの長さを調節する公知の手法が存在する。

米国特許第４，７６９，１０４号明細書 欧州特許第６４９，７３０号明細書 米国特許第４，８５７，１２３号明細書 米国特許第５，０９２，９４６号明細書 欧州特許第１，４４７，２１０号明細書

本発明の目的は、測定・布設装置及び比較的単純であり且つ補強プライの縁がプライの切断プロセス及びこれらの長さの調節プロセス中、僅かな程度しか変形しない場合に有利であることが分かる先の段落において説明した方法の改良を提案することにある。

本発明の布設方法は、全体として円筒形の受入れ面上にタイヤの補強ベルトを形成する補強プライを布設するようになっている。このプライは、受入れ面の丸一回転後、最大許容差と最小許容差との間で端と端を突き合わせた状態で布設されるようになった前縁及び後縁を有する。

この方法は、
‐所与の長さのプライを製作するステップと、
‐前縁と後縁との間の長さを中央測定線及び中央測定線の各側に１つずつ横方向に位置決めされた少なくとも２本の側方測定線上で求めるステップと、
‐プライを開始ベルト上に布設するステップと、
‐中央測定線上で適用されるべき長さ修正値を求めて値が互いに最も異なる測定長さに対応するプライの縁の２つの先端部が基準縁から距離を置いたところに位置すると共に最大許容差及び最小許容差の平均値に相当する基準中間線から等距離を置いたところに配置されるようにするステップと、
‐プライの前縁を受入れ面に移送するステップと、
‐プライの残部を布設し、その間、開始ベルトの長手方向運動を受入れ面の周方向運動に対して調節して中央測定線上に布設された長さが中央測定線上で測定されて長さ修正値によって修正された長さに等しくなるようにするステップとを有する。

本発明の装置は、
‐補強プライを製作する手段を有し、
‐円筒形の回転受入れ面を支持するフレームを有し、
‐プライ製作手段と受入れ面との間に位置決めされた開始ベルトを有し、
‐開始ベルト上に位置決めされた中央センサ及び中央センサの各側に１つずつ側方に位置決めされた少なくとも２つの側方センサを有し、センサは、センサの各々を横切るプライ縁の通過を検出するようになっており、
‐計算手段を有し、計算手段は、
・センサと一線をなして位置決めされた測定線上における前縁と後縁との間の長さを求め、
・上述の方法に従って修正の値を求め、
・修正値の関数として開始ベルトの前進運動及び受入れ面の回転運動を制御するようになっている。

以下の説明は、図１〜図１０を参照して行われる。

公知の長さ修正方法の略図である。 公知の長さ修正方法の略図である。 本発明の方法の説明図である。 本発明の方法の説明図である。 本発明の装置の単純化された略図である。 本発明の装置を用いた補強プライの一布設ステップを示す図である。 本発明の装置を用いた補強プライの別の布設ステップを示す図である。 本発明の装置を用いた補強プライの別の布設ステップを示す図である。 本発明の装置を用いた補強プライの別の布設ステップを示す図である。 本発明の装置を用いた補強プライの別の布設ステップを示す図である。

図１及び図２は、プライ１の長さがその中央だけ測定される公知の形態を示している。長さＬｍは、中央長手方向線と後縁Ｒ及び前縁Ｆの交点である箇所Ｍｒ，Ｍｆ相互間の距離に等しい。

長さＬｍは、開始ベルトの中央部分に対するプライ縁の通過を検出すると共に前縁の通過を検出し、次に、後縁の通過を順次検出する位置決め手段によって公知の方法に従って評価できる。これら手段は、光電池又は変形例としてレーザを含む場合がある。

円筒形の受入れ面上におけるプライの布設の際、プライを開始ベルト上に載せる。次に、前縁Ｆを受入れ面上に布設し、その後、プライを後縁が布設されるまで巻く。

上述したように、長さＬｍは、プライの製作中、プライの長さを調節するための措置が講じられているにもかかわらず、布設周長とは異なることが分かる場合が多い。その結果、前縁と後縁は、完全な仕方では互いに当接することがない。

したがって、布設許容差が定められ、その結果として、許容差領域２が形成され、この許容差領域では、当接は、前縁と後縁がこの領域内に同時に含まれる場合に正確であると考えられる。許容差領域２は、基準縁から距離Ｔｉ（Ｔｉは、小さい許容差に等しい）及び基準縁から距離Ｔｓ（Ｔｓは、大きい方の許容差に等しい）のところにそれぞれ位置決めされた基準縁の２本の相似線で囲まれた領域により定められる。Ｔｓ及びＴｉの値は又、布設周長±小さい許容差Ｔｉ及び大きい許容差Ｔｓの値としても定義できる。

注目されるべきこととして、基準縁は、以下の図及び以下の説明の場合のように後縁であるのが良いが、前縁であっても良い。

かくして、公知のように、プライの布設中、受入れ面の回転運動に対して開始ベルトの運動を調節し、それにより前縁と後縁が両方とも上述の許容差領域内に配置される機会を増やす。この目的のため、開始ベルトの運動と受入れ面の回転運動の比を求める。

図１及び図２に示されている場合では、この構成は、前縁Ｍｆの先端部が大きい許容差と小さい許容差との間に位置する中間線上に且つ基準縁から距離Ｔｃを置いたところに配置されるようなものである。Ｔｃの値は、小さい許容差と大きい許容差の合計の半分に等しく、即ち、Ｔｃ＝１／２（Ｔｉ＋Ｔｓ）である。

この目的のため、中央に位置すべき値の修正値は、このように計算され、即ち、ＣＯＲ＝１／２（Ｔｓ＋Ｔｉ）−Ｌｍである。次に、この修正値を用いると、図１に示されているようにベルトの運動と受入れ面の運動の比を計算することができる。

しかしながら、前縁と後縁の幾何学的形状は同一である場合には問題なく利用できるこの方法には、これら幾何学的形状が図１及び図２に示されているように大幅に異なっている幾つかの場合では欠点があることが判明した。これは、上述の方法を利用すると、前側先端部Ｐｆを図２に示されているように許容差領域２中に至らせることができないということが判明したからである。

公知の先行技術の縁修正方法は、この状況を是正するために利用すると有益である。しかしながら、既存の機械でのこれらの方法の具体化には、相当な改造が必要である。

本発明の方法の目的は、プライを上述の公知の先行技術の方法の場合よりも成功の確率を高くした状態で許容差領域内で互いに当接させることができるより簡単な手段を提案することにある。

以下において、図３及び図４を参照してこの方法について詳細に説明する。本発明の方法では、プライの中央の長さＬｍを従前通り測定するが、中央線の各側に１つずつ側方に位置する２つの他の測定線Ｌａ、Ｌｂ上でも測定することが提案される。側方測定線は、好ましくは、プライの長手方向境界部の近くに、理想的には、プライの長手方向境界部から１０ｍｍ〜４０ｍｍの長さのところに位置決めされる。

長さＬａは、後縁Ｒ及び前縁Ｆ上にそれぞれ位置する箇所Ａｒ，Ａｆ相互間の長さに等しく、長さＬｍは、後縁Ｒ及び前縁Ｆ上にそれぞれ位置する箇所Ｍｒ，Ｍｆ相互間の長さに等しく、長さＬｂは、後縁Ｒ及び前縁Ｆ上にそれぞれ位置する箇所Ｂｒ，Ｂｆ相互間の長さに等しい。図３及び図４に示されている例では、基準縁は、後縁である。

最大長さＬｍａｘは、長さＬａ，Ｌｂの最大値に等しく、Ｌｍは、最小長さＬｍｉｎのように、長さＬａ，Ｌｂ，Ｌｍのうちの最も短い長さに等しい。この説明に関連している例では、Ｌｍｉｎは、Ｌｍに等しく、Ｌｍａｘは、Ｌａに等しい。

注目されるべきこととして、プライ縁の測定箇所の数を増やしてプライ縁の幾何学的形状に関してより完全な知識を得ることが有用であるように思われる。実際には、３つの箇所だけのこれらの長さの測定が前縁及び後縁の比較的標準形状に起因して全体として十分であることが判明している。

次に、基準縁に対して相似であり且つ長さＬｍｉｎ及びＬｍａｘの測定箇所に対応した反対側の縁上の箇所を通る線を定める。本発明の説明において言及する例では、これら線は、箇所Ｍｆ，Ａｆを通る。

次に、これら２本の線相互間の中間線を求め、この線は、基準縁に対して相似であり、この線は、基準縁から距離１／２（Ｌｍｉｎ＋Ｌｍａｘ）だけ隔てられている。

中央測定線と、最小値と最大値との間の中間線との交点は、図３に示されているように箇所Ｍｍのところに位置している。

次に、箇所Ｍｍを許容差Ｔｃの中間線上に至らせるためにもたらされる修正値ＣＯＲを求め、この中間線は、基準縁に対して相似であり且つ図４に示されているように距離１／２（Ｔｓ＋Ｔｉ）のところに位置した線であり、図４は、プライを基準面上に布設した後の前縁Ｆ及び後縁Ｒのそれぞれの位置を示している。

したがって、適用されるべき修正値ＣＯＲは、大きい許容差と小さい許容差の合計の半分（

）から大きい長さと小さい長さの合計の半分（

）を差し引いた値に等しい。

上述の場合、次の通りである。

プライの中央のところで求められた開始ベルトの前進量と受入れ面の周長の比は、ｋ＝Ｌｍ／（Ｌｍ＋ＣＯＲ）に等しい。

順次Ｌ′ａ，Ｌ′ｍ，Ｌ′ｂに等しい互いに異なる測定線上に布設された距離は、距離Ｌａ，Ｌｍ，Ｌｂに比ｋを乗算した値に等しい。

注目されるように、この修正値は、負であっても良く正であっても良い。この値が正である場合、所与の例の場合のように、開始ベルトの巻き出し速度と受入れ面の周速度の比は、１未満であり、開始ベルトの速度は、受入れ面の周速度よりも高いであろう。この状況により、使用の際に問題が生じる場合がある。というのは、このことは、補強プライが圧縮を受けるということを意味しているからである。

その結果、修正値ＣＯＲが統計的観点で全体として正であり、補強プライを受入れ面の周長よりも僅かに短い理論的長さを備えた状態で製作し、布設の際、開始ベルトの巻き出し速度と受入れ面の周速度の比が１よりも大きくなるようにし、それにより、開始ベルトの速度が受入れ面の周速度よりも低く、しかもプライを張力下で布設するような構成になっている。

かくして、プライ縁上の全ての箇所が最大値と最小値との間にあると仮定すれば、箇所Ｍｍを布設許容差の中央値上に置くことによって、基準縁と反対側の縁上の箇所の全てを許容差範囲内に位置決めする可能性が最大になる。

また、注目されるように、上述の公知の先行技術の方法では、許容差範囲の外側に位置するプライＰｆの先端部は、本発明の方法の利用によってこの範囲内に戻される。

また、布設直前に、この基準に従うことが不可能になり且つ最大距離と最小距離の差の値が最大許容差と最小許容差との差の値よりも大きい場合、即ち、（Ｌｍａｘ−Ｌｍ）＞（Ｔｓ−Ｔｉ）である場合に一致する場合を求めることが可能である。この例では、システムがオペレータの介入を必要とすることを指示する警告が出される場合がある。

この説明対象の例では、後縁Ｒは、基準縁であると考えられるが、前縁Ｆを基準縁とみなすことによって同一の修正値をもたらす同様な説明を行うことが全面的に可能である。

図５、図６及び図１０は、上述した本発明の方法を利用することができる本発明の装置を示している。

この布設装置は、この場合、剪断装置により表された補強プライ８の製作手段を有し、剪断装置は、並置されたスレッドで形成されると共にプライの長手方向に対して角度をなして位置する連続ストリップからプライの部分を切り取ることができる。

全体として円筒形の受入れ面６は、フレーム６１で指示され、フレーム６１は、受入れ面をその軸線回りに回転させるようになった駆動手段６２を支持している。

開始ベルトがプライ製作手段と受入れ面との間に位置決めされている。このベルトの前進は、モータ５０により制御される。このベルトは、好ましくは、布設中におけるプライの滑りを阻止するよう補強プライをベルトの表面に押し付ける手段を有する。公知のように、これら手段は、補強プライが金属製補強スレッドで形成されている場合、磁気要素から成るのが良い。

開始ベルトは、開始ベルトの中央線上に位置決めされた中央センサ５２及び中央センサの各側に１つずつ側方に位置決めされた少なくとも２つの側方センサ５１，５３を有し、これらセンサは、これらセンサの各々を横切るプライ縁の通過を検出するようになっている。開始ベルトの入口のところに配置されたこれらセンサは、プライがプライ製作手段から開始ベルト上に移されると、プライ縁の通過を検出する。

最後に、この装置は、計算手段を有し、この計算手段は、
・センサと一線をなして位置決めされた測定線上における前縁と後縁との間の長さを求め、
・上述の方法によって修正値ＣＯＲを求め、
・モータ５０，６２に作用することによって修正値の関数として開始ベルトの前進運動及び受入れ面の回転運動を制御するようになっている。

図６〜図１０は、長さＬａ，Ｌｍ，Ｌｂを求める順序の段階を示しており、開始ベルトの入口のところに設けられたセンサ５１，５２，５３の線に対する前縁Ｆ及び後縁Ｒの通過の連続的検出が行われる。

Claims (8)

1. 補強プライを、概して円筒形の受入れ面（６）上に布設する方法であって、前記補強プライは、前記受入れ面（６）の丸一回転後、基準縁に対して測定された最大許容差（Ｔｓ）と最小許容差（Ｔｉ）との間で互いに当接されるようになった前縁（Ｆ）及び後縁（Ｒ）を有し、前記方法は、
   ‐所与の理論的長さを有するプライを製作するステップと、
   ‐前記前縁と前記後縁との間の長さを中央測定線（Ｌｍ）及び前記中央測定線の各側に１つずつ横方向に位置決めされた少なくとも２本の側方測定線（Ｌａ，Ｌｂ）上で求めるステップと、
   ‐前記プライを開始ベルト（５）上に布設するステップと、
   ‐値が互いに最も異なる測定長さ（Ｌｍａｘ，Ｌｍｉｎ）に対応する前記プライの縁（Ｆ）の２つの先端部が、前記基準縁から距離（Ｔｃ）を置いたところであり、かつ、前記最大許容差及び前記最小許容差の平均値に相当する基準中間線から等距離を置いたところに位置するように、前記中央測定線上で適用されるべき長さ修正値（ＣＯＲ）を求めるステップと、
   ‐前記プライの前記前縁を前記受入れ面（６）に移送するステップと、
   ‐前記中央測定線上に布設された長さが前記中央測定線（Ｌｍ）上で測定されて前記長さ修正値（ＣＯＲ）によって修正された長さに等しくなるように前記開始ベルト（５）の長手方向運動を前記受入れ面（６）の周方向運動に対して調節しながら、前記プライの残部を布設するステップとを有する、方法。
2. 適用されるべき前記修正値（ＣＯＲ）は、大きい許容差と小さい許容差の合計の半分（Ｔｓ＋Ｔｉ）／２）から大きい長さと小さい長さの合計の半分（Ｌｍａｘ＋Ｌｍｉｎ）／２を差し引いた値に等しい、請求項１記載の方法。
3. 前記前縁（Ｆ）は、前記基準縁として選択される、請求項１又は２記載の方法。
4. 前記後縁（Ｒ）は、前記基準縁として選択される、請求項１又は２記載の方法。
5. 製作される前記プライの前記中央測定線（Ｌｍ）上における長さは、前記修正値（ＣＯＲ）がほぼ正であるように平均で前記布設面の周長よりも所与の量だけ少ない、請求項１〜４のうちいずれか一に記載の方法。
6. 前記最大長さ（Ｌｍ）と前記最小長さ（Ｌｉ）の差が前記最大許容差（Ｔｓ）と前記最小許容差（Ｔｉ）の差よりも大きい（（Ｌｍ−Ｌｉ）＞（Ｔｓ−Ｔｉ））場合、警告が出される、請求項１〜５のうちいずれか一に記載の方法。
7. 補強プライを全体として円筒形の受入れ面上に布設する装置であって、
   ‐補強プライ（８）を製作する手段を有し、
   ‐円筒形の回転受入れ面（６）を支持するフレーム（６１）を有し、
   ‐前記プライ製作手段（８）と前記受入れ面（６）との間に位置決めされた開始ベルト（５）を有し、
   ‐前記開始ベルト（５）上に位置決めされた中央センサ（５２）及び前記中央センサの各側に１つずつ側方に位置決めされた少なくとも２つの側方センサ（５１，５３）を有し、前記センサは、前記センサの各々を横切るプライ縁（Ｆ，Ｒ）の通過を検出するようになっており、
   ‐計算手段（７）を有し、前記計算手段は、
   ・前記センサと一線をなして位置決めされた測定線上における前記前縁（Ｆ）と前記後縁（Ｒ）との間の長さを求め、
   ・請求項１〜６のうちいずれか一に記載の方法に従って前記修正値（ＣＯＲ）を求め、
   ・前記修正値の関数として前記開始ベルト（５）の前進運動及び前記受入れ面（６）の回転運動を制御するようになっている、装置。
8. 前記側方センサ（５１，５３）は、前記プライの長手方向境界部から１０ｍｍ〜４０ｍｍの距離のところに位置決めされている、請求項７記載の装置。

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