JP2014176991A - ゴムシート材料の製造装置および製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】０．２７ｍｍを超えるような大きなフィラメント径のスチールフィラメントで形成されたスチールコードを使用しても、タイヤ用スチールコードの巻き癖を適切に解消でき、シートカールが抑制されたゴムシート材料を製造できるゴムシート材料の製造装置および製造方法を提供する。
【解決手段】スチールコードが巻き取られた複数のリールのそれぞれからスチールコードを引き出すクリールスタンド部と、引き出したスチールコードのそれぞれの位置を規制するコムロール部と、位置を規制されたスチールコードにゴムを被覆してゴムシート材料を形成するカレンダーロール部とを備えたゴムシート材料の製造装置であって、クリールスタンド部とコムロール部との間に、ローラー径８〜３０ｍｍの伸直ローラーが３〜４３個配置された伸直ロール部が設けられているゴムシート材料の製造装置。
【選択図】図１

Description

本発明は、タイヤ用スチールコードをトッピングゴムで被覆することにより、ゴムシート材料を製造するゴムシート材料の製造装置および製造方法に関する。

空気入りタイヤの製造工程においては、配列された複数のタイヤ用スチールコードにトッピングゴムを被覆することにより製造された種々のゴムシート材料が使用されている。

タイヤ用スチールコード（以下、単に「スチールコード」ともいう）は、一般に、フィラメント径０．１８〜０．２７ｍｍ程度のスチールフィラメントを２本以上撚り合わせることによってタイヤ用スチールコードに形成された後、図５に示すようなリール（胴径Ｌ＝１１７ｍｍ）に巻き取られてゴムシート材料の製造工程に供され、リールから引き出して使用される（例えば、特許文献１）。

上記のタイヤ用スチールコードを形成する際、フィラメントを太くして、撚り合わせるフィラメントの本数を減らせば、強力を維持しながらコストを低減することが可能である。

特開平６−１５７６３号公報

しかしながら、上記のようにスチールコードのフィラメント径を大きくしていくと、リールに巻くことによりコイル状の巻き癖が発生しやすくなる。

フィラメント径が０．２７ｍｍ以下であれば、胴径１１７ｍｍのリールに巻いても、実用上問題となる巻き癖は発生しないが、フィラメント径が０．２７ｍｍを超えると、タイヤ用スチールコードに生じる巻き癖が大きくなるため、タイヤの製造工程に影響を与える恐れがある。

具体的には、このようなスチールコードにトッピングゴムを被覆した場合、製造されたゴムシート材料にシートカール（反り）が生じて、その後の裁断工程や成形工程に影響を及ぼす恐れがある。

そこで、本発明は、０．２７ｍｍを超えるような大きなフィラメント径のスチールフィラメントで形成されたスチールコードを使用しても、タイヤ用スチールコードの巻き癖を適切に解消でき、シートカールが抑制されたゴムシート材料を製造できるゴムシート材料の製造装置および製造方法を提供する。

請求項１に記載の発明は、
スチールコードが巻き取られた複数のリールのそれぞれから前記スチールコードを引き出すクリールスタンド部と、前記クリールスタンド部から引き出した前記スチールコードのそれぞれの位置を規制するコムロール部と、前記コムロール部で位置を規制された前記スチールコードにゴムを被覆してゴムシート材料を形成するカレンダーロール部とを備えたゴムシート材料の製造装置であって、
前記クリールスタンド部と前記コムロール部との間に、ローラー径８〜３０ｍｍの伸直ローラーが３〜４３個配置された伸直ロール部が設けられている
ことを特徴とするゴムシート材料の製造装置である。

請求項２に記載の発明は、
スチールコードが巻き取られた複数のリールのそれぞれから前記スチールコードを引き出す引き出し工程と、引き出した前記スチールコードのそれぞれの位置を規制する位置規制工程と、位置を規制された前記スチールコードにゴムを被覆してゴムシート材料を形成するシート形成工程とを備えたゴムシート材料の製造方法であって、
前記引き出し工程と前記位置規制工程との間に、ローラー径８〜３０ｍｍの伸直ローラーが３〜４３個配置された伸直ロール部に前記スチールコードを通過させる伸直工程を有することを特徴とするゴムシート材料の製造方法である。

本発明によれば、０．２７ｍｍを超えるような大きなフィラメント径のスチールフィラメントで形成されたスチールコードを使用しても、タイヤ用スチールコードの巻き癖を適切に解消でき、シートカールが抑制されたゴムシート材料を製造できるゴムシート材料の製造装置および製造方法を提供することができる。

本発明の一実施の形態に係るゴムシート材料の製造装置の概略構成図である。 図１に示した伸直ロール部の概略構成図である。 図２に示した伸直ロール部の伸直ローラーによる押し込み量を示す図である。 カット反およびそのカール量を説明するための斜視図である。 スチールコードを巻き取るリールを模式的に示す斜視図である。

以下、本発明を実施の形態に基づき、図面を参照して説明する。

図１は、本発明の一実施の形態に係るゴムシート材料の製造装置の概略構成図である。ゴムシート材料の製造装置１は、スチールコード１０が巻き付けられた複数のリール２１のそれぞれからスチールコード１０を取り出すクリールスタンド部２と、スチールコード１０の伸直加工を行う伸直ロール部４と、クリールスタンド部２から取り出した各スチールコード１０の位置を規制するコムロール部５と、コムロール部５で位置を規制された複数のスチールコード１０にゴムＧを被覆してゴムシート材料１１を形成するカレンダーロール部６とを備えている。

また、図１中の符号３はワイヤ整列部であり、７はプルロール部、８はクーリングロール部、２５は搬送ロール、９は巻取りロール部である。

スチールフィラメントが撚り合わされたスチールコード１０は、クリールスタンド部２のリール２１（例えば、胴径Ｌ＝１１７ｍｍ）に巻き取られている。

リール２１に巻き取られたスチールコード１０は、クリールスタンド部２から引き出されて、ワイヤ整列部３によって１列に整列された後、溝付きコムロール（プレスロール）５０、５１を備えたコムロール部５により整列位置を規制される。

そして、カレンダーロール部６において、スチールコード１０を挟み込むようにしてゴムシートＳ１、Ｓ２を重ね合わせることによって、スチールコード１０にゴムＧが被覆されたゴムシート材料１１が形成される。形成されたゴムシート材料１１は、プルロール部７、クーリングロール部８を経由して巻取りロール部９に巻き取られる。

本実施の形態に係るゴムシート材料の製造装置１は、クリールスタンド部２の下流でコムロール部５の上流、即ち、クリールスタンド部２とコムロール部５との間に、上述したスチールコード１０の伸直加工を行う伸直ロール部４が設けられている点で従来のゴムシート材料の製造装置と異なる。図２は、本実施の形態に係る伸直ロール部４の概略構成を示した図である。

図２に示すように、伸直ロール部４は、７個の伸直ローラー４０ａ、４０ｂが千鳥状に配置されて構成されている。より具体的には、伸直ロール部４の上段に４個の伸直ローラー４０ａが配置され、下段に３個の伸直ローラー４０ｂが配置されている。

ワイヤ整列部３によって１列に整列された複数のスチールコード１０が、上記構成の伸直ロール部４において、上段の伸直ローラー４０ａと下段の伸直ローラー４０ｂとの間を通過し、上下から交互に押し込まれることにより伸直加工されて、スチールコード１０の巻き癖が解消される。

伸直ロール部４に配置される伸直ローラーの個数は、３〜４３個であることが好ましい。３個以上とすることにより、伸直加工の効果を発揮させることができる。一方、４３個を超えても、もはや伸直加工の効果の向上が期待できず、徒に製造コストの上昇を招く。

そして、各伸直ローラーのローラー径は８〜３０ｍｍであることが好ましい。ローラー径が８ｍｍ未満の場合、ゴムＧの被覆時、目飛び等の工程不具合の原因となる小さい波状の線癖が生じやすくなる。一方、３０ｍｍを越えると、伸直効果が小さくなる。

また、上下の伸直ローラー４０ａ、４０ｂによるスチールコード１０の押し込み量（図３参照）は、スチールコード１０の品種やサイズに応じて適宜調整できる。

本実施の形態に係るゴムシート材料の製造装置１によれば、適切なローラー径の伸直ローラー４０ａ、４０ｂを適切な個数配置して構成された伸直ロール部４に、スチールコード１０を通過させることにより巻き癖を適切に解消することができるため、フィラメント径０．２７ｍｍを超えるスチールフィラメントで形成されたスチールコードにゴムが被覆されたシート材料であっても、反りの発生を防止することができる。

なお、スチールコード１０の構造は任意であり、通常の構造である２本以上のスチールフィラメントを撚り合わせた複合構造に限定されることなく、１本のスチールフィラメントのみを使用する単線構造であっても、同様に、巻き癖を適切に解消させることができる。

以下、実施例により本発明をより具体的に説明する。

１．ゴムシート材料の作製
表１のＡ〜Ｄに示す構成（「スチールコードの層数」×「１層当たりのスチールコード数」×「スチールフィラメントの径」）のスチールコードから、表２および表３に示すように選択されたスチールコードをリールから引き出した。

そして、引き出したスチールコードを表２および表３に示す伸直ローラーで構成された伸直ロール部により伸直加工を施した後、プレスロール、コムロールでエンズを２６本／５ｃｍに規定した状態で、カレンダーロールにてゴムを被覆（トッピング）させて、実施例１〜７および比較例３〜６のトップ反（トッピングゲージ１．５０ｍｍ）を作製した。なお、トッピング条件は、各コードに与える張力を１ｋｇｆ、トッピング速度を２０ｍ／分とした。併せて、伸直加工を施さなかったこと以外は同様にして、比較例１、２のトップ反を作製した。

得られた各トップ反をカット角度２０°で、巾１６６ｍｍ、長さ２４５１ｍｍのサイズにカットして、１０Ｒ１７．５ １６ＰＲの２ｎｄブレーカーとして、図４に示すカット反１２を得た。

２．評価
（１）評価項目
（ａ）アークハイト（ＡＨ）量の測定
各実施例および比較例のゴムシート材料の作製中に、クリールスタンド部、およびコムロール部の手前（伸直ローラー通過後）でスチールコードをサンプリングし、アークハイト（ＡＨ）量の測定を行った。

このアークハイト量はコードのコイル状の癖の大きさ、即ちコードの真直性を示す指標であって、具体的には、切断した５０ｃｍの長さのコードを平面精度の高い滑らかな平面上に置いたときにコードが描く円弧の高さ（アークハイト）で表される。ＡＨが小さいほど、真直性が良好であることを示している。

具体的な一例として、例えば、ＡＨが２０ｍｍ／５０ｃｍ以下であれば、バイアスシートの曲がり量（後述する「カット反のバナナカール量」に相当）が５０ｍｍ以下となり、裁断工程での突合せジョイント精度不良や、成型工程でのカットブレーカー搬送時の詰まり等の工程不具合の発生を防止することができる。

（ｂ）小さい波状の線癖の発生の有無の測定
サンプリングされたスチールコードを目視観察し、小さい波状の線癖の有無の発生を測定した。

（ｃ）カット反のバナナカール量の測定
得られた各カット反について、図４の下段に示すように、先端部のカール量ａ、後端部のカール量ｂを測定し、（ａ＋ｂ）／２の式に基づいてバナナカール量を算出した。このバナナカール量が小さいほど、シートカールの発生が防止されていることを示す。

（ｄ）裁断工程不具合の測定
得られた各カット反の裁断部を突合せて、空いた隙間を測定した。１ｍｍ以上の隙間が空いた場合を突合せジョイント精度不良と判定し、１％以上の確率で精度不良が発生した場合を「不具合有り」と判定した。

（ｅ）成型工程不具合の測定
得られた各カット反を搬送する際、カールによる材料詰まりの発生の有無を測定した。材料詰まりが１％以上の確率で発生した場合を「不具合有り」と判定した。

（２）評価結果
結果を表２および表３に示す。

上記の表より、実施例１〜７では、フィラメント径が０．２７ｍｍ以上であるにも拘わらず、本発明の装置を用いることにより、ＡＨが２０ｍｍ／５０ｃｍ以下となっており、巻き癖が適切に解消されていることが分かった。

そして、このように巻き癖が適切に解消された結果として、カット反におけるバナナカール量が５０ｍｍ以下となり、裁断工程および成型工程での不具合が発生しないことも分かった。

また、伸直ローラーのローラー径が８ｍｍの実施例４では、スチールコードに小さな波状の線癖が生じておらず、ローラー径が５ｍｍの比較例３では、小さな波状の線癖が生じていたことから、伸直ローラーのローラー径を８ｍｍ以上にすることにより、波状の線癖を生じさせずに、スチールコードの巻き癖を適切に解消できることが分かった。

以上、本発明を実施の形態に基づいて説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。本発明と同一および均等の範囲内において、上記の実施の形態に対して種々の変更を加えることができる。

１ ゴムシート材料の製造装置
２ クリールスタンド部
３ ワイヤ整列部
４ 伸直ロール部
５ コムロール部
６ カレンダーロール部
７ プルロール部
８ クーリングロール部
９ 巻取りロール部
１０ タイヤ用スチールコード
１１ ゴムシート材料
１２ カット反
２１ リール
２５ 搬送ロール
４０ａ、４０ｂ 伸直ローラー
５０、５１ コムロール（もしくはプレスロール）
Ｇ ゴム
Ｓ１ 上側ゴムシート
Ｓ２ 下側ゴムシート

Claims (2)

1. スチールコードが巻き取られた複数のリールのそれぞれから前記スチールコードを引き出すクリールスタンド部と、前記クリールスタンド部から引き出した前記スチールコードのそれぞれの位置を規制するコムロール部と、前記コムロール部で位置を規制された前記スチールコードにゴムを被覆してゴムシート材料を形成するカレンダーロール部とを備えたゴムシート材料の製造装置であって、
   前記クリールスタンド部と前記コムロール部との間に、ローラー径８〜３０ｍｍの伸直ローラーが３〜４３個配置された伸直ロール部が設けられている
   ことを特徴とするゴムシート材料の製造装置。
2. スチールコードが巻き取られた複数のリールのそれぞれから前記スチールコードを引き出す引き出し工程と、引き出した前記スチールコードのそれぞれの位置を規制する位置規制工程と、位置を規制された前記スチールコードにゴムを被覆してゴムシート材料を形成するシート形成工程とを備えたゴムシート材料の製造方法であって、
   前記引き出し工程と前記位置規制工程との間に、ローラー径８〜３０ｍｍの伸直ローラーが３〜４３個配置された伸直ロール部に前記スチールコードを通過させる伸直工程を有することを特徴とするゴムシート材料の製造方法。

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