JP3857739B2 - タイヤ構成部材から積層体を造り、ラジアルプライタイヤのカーカスを形成する方法とその装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、タイヤの構成部材の組立体から積層体10Aを造りそしてラジアルプライ空気タイヤのためのカーカスを製造するための方法と装置とに関する。
【0002】
【従来の技術】
歴史的には、空気タイヤはビード、トレッド、ベルト補強材およびカーカスを有するほぼ環状の積層構造体として製造されてきた。このタイヤはゴム、織物およびスチールから造られる。ほとんどの場合用いられる製造技術には、平坦な帯板材またはシート材からなる多くのタイヤ構成部材を組み立てることが含まれている。各構成部材はドラムの上に置かれ、そして1つの構成部材の両端が突き合わされるかまたは重ね合わされて接合部を形成するような長さに切断される。
【0003】
組立の第1の段階では、カーカスは1層以上のプライを含み、そして1対のサイドウォール、1対のアペックス、(チューブレスタイヤのための)1層のインナーライナ、1対のチェイファとそして恐らくは1対のゴムショルダ帯板を含む。環状のビードコアはタイヤ製造のこの第1の段階で付け加えられ、そしてこのビードコアの周囲に1層または数層のプライが折り返されて、「プライの折返し部」を形成する。
【0004】
カーカス構成部材(ビードコアを含む)は「突合せ継ぎ」されるか、または「重ね継ぎ」される。突合せ継ぎは構成部材の両端が結合されるが重ね合わされていず、重ね継ぎは両端が重ね合わされている。
【0005】
この中間製品は、組立の第1段階におけるこの時点において円筒形に形成されているであろう。円筒形のカーカスはタイヤ製造の第1段階が終了した後に環状に拡張される。補強ベルトとトレッドはタイヤ製造の第2の段階において中間製品に付け加えられ、これは同じ製造ドラムまたはワークステーションで行うことができる。
【0006】
カーカスの拡張の際に、このタイヤカーカスの接合された未加硫の構成部材に引張力がかかる。
【0007】
複層プライの場合は重ね継ぎにすれば接合部が損傷されないので好ましかったが、突合せ継ぎでは接合部が開いたり損傷を受けたりする傾向があった。たとえ重ね継ぎの良好な接着状態においても、接合部に隣接するコードが、この接合部において重ね合わされている2層のコードの分を補って引き延ばされる傾向があった。こうした局部的な延伸は、X線または超音波の表示装置で容易に見出すことができる不均一性を生じさせる。
【0008】
タイヤ製造者は歴史的には、こうしたタイヤの不均一性問題の発生を避けるために、構成部材の様々な層の接合部が円周方向に対して並列しないようにしてきた。接合部をこのように非並列にすることによって、タイヤの極限破裂強さにより測定されるカーカス全体の耐久性を改善できると信じられてきた。タイヤ製造技術者はまた、これらの不連続部がカーカスの周囲に慎重に間隔をおいて配置されていれば、タイヤの不均一性が改善され得ると信じてきた。これは、各構成部材が間隔をおいて切断されそして接合されるタイヤ製造ステーションにおいて、各構成部材がプライに接着されなければならなかったことを意味する。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
本発明出願の主な課題は、カーカス製造に関するこうした従来の考えを完全に逆転させることである。カーカスは、成形されかつ移送プライに接着されて積層構造体を形成する数多くの構成部材から製造され、この構造体はタイヤ製造ステーションにおける次の利用のためにロールまたはスプールに巻き取ることができる。積層体は次に、一本の接合線しかできない新しい切断技術を用いて切断することができる。本発明によるタイヤカーカス製造は実際にタイヤ破裂強さを増大させ、一方ではまた接合に関する不均一性を減少させる。
【0010】
【課題を解決するための手段】
ラジアルプライ空気タイヤ100のためのカーカス10を形成するのに適しているタイヤ構成部材の組立体から積層体10Aを造るための方法と装置200が開示されている。
【0011】
ラジアルプライ空気タイヤ100ためのカーカス10の形成に使用するのに適しているタイヤ構成部材の組立体から積層体10Aを造る方法は以下の各段階、すなわち、エラストマー材24の中に埋め込まれそしてほぼ等しい間隔を置きかつ移送の方向に対して65°〜90°の角度を成して配置されている複数のコード22によって補強された上記エラストマー材24から造られているプライ材20を移送する段階と、所与の横断面を有するエラストマーのタイヤ構成部材の複数の連続帯板を形成する段階と、そしてプライ材20が移送されている間に、タイヤ構成部材の複数の連続帯板をプライ材20の少なくとも一方の側に接着させて、積層体10Aを形成する段階と、を有している。
【0012】
この方法はまた、積層体10Aをロール210に巻き取る段階と、所与の長さの積層体10Aがロール210に巻取られたとき、コード22に平行にこの積層体10Aを切断する段階と、積層体10Aのロール210をタイヤ製造ドラムワークステーションに移送する段階と、所与の長さに積層体10Aを切断する段階と、そしてこの積層体10Aをタイヤ製造ドラムにかける段階とを含むことが好ましい。
【0013】
タイヤ構成部材の複数の連続帯材をかける方法の段階はまた、タイヤ構成部材の形成された帯材に対して、移送中のプライ20を押圧しそれによりプライに対して構成部材を接着する段階を含むことが望ましい。
【0014】
またタイヤ構成部材の連続帯板の少なくも1つを形成する段階は、1つまたは複数の構成部材をカレンダにかける段階を含むことが好ましい。最も好ましいのは、タイヤ構成部材の複数連続帯板を形成する段階は、移送プライ20に沿って間隔をおいた位置にある所与の様々な横断面のタイヤ構成部材の複数の連続帯板をカレンダにかける段階を含むことである。
【0015】
この方法は、さらに、移送プライ20をコンベヤベルト207にステッチする段階が含まれてもよい。
【0016】
積層体10Aを形成する方法はまた、タイヤ構成部材の連続帯板を形成するためにエラストマー材25を押出成形する段階と、そして押し出されたエラストマー材25の流れをカレンダローラ350、352の間隙に送る段階とを含んでいてもよい。
【0017】
ある場合において本方法は、押し出されたエラストマー材25の流れを、カレンダローラ350、352の間隙に押し出されるエラストマー材25の2つの流れ25A、25Bに分割する段階を含み、各流れ25A、25Bは別のタイヤ構成部材を形成するための材料を供給する。カーカス10を製造するために2つの同様な構成部材を必要とし、1つのカレンダ302が同時に両方の構成部材を形成することができる場合に、この段階は望ましい。積層体10Aを自動製造するためにはさらにまた、押し出された材料の流れを測定する段階を含んでいるので、この時流れはカレンダにかけられた材料の流出量に適合させるように制御される。
【0018】
本方法がロール210に積層体を巻き取る段階を含んでいるとき、積層体10Aをロール210に巻き取る前に分離ライナ11を積層体10の一方の側に接着させる段階を含むことが好ましい。
【0019】
タイヤ構成部材の積層体10Aを造りそしてこの積層体10Aからラジアルプライタイヤのカーカス10を形成するための好ましい1方法は、以下のような各段階、すなわちエラストマー材の中に埋め込まれている平行な複数コード22により補強されたエラストマー材24から造られているタイヤプライ材20を、それ自体と他の直線的に動くタイヤ構成部材とのための移送帯板として利用する段階であって、上記の他のタイヤ構成部材は、上記のプライ材がその移送路を移動するに連れて積層体10Aを形成するように、連続的に成形されそしてプライ材20に接着される段階と、次に、この積層体10を所与の長さの断片に切断する段階であって、各断片は1対の端末12、14を有し、各切断はプライ材内の平行な複数コード間の切断路にそってなされる段階と、さらに、タイヤカーカス10を形成するために1枚の切断片の両端12、14を他の切断片に接合する段階と、そしてプライ材内の複数コードが半径方向に向いているタイヤカーカスを環状に造形する段階とを有している。
【0020】
ラジアルプライ空気タイヤのためのカーカスの形成に使用するのに適しているタイヤ構成部材の組立体から積層体10Aを造るための装置200が以下に説明される。この装置200は、複数コード22によって補強されているエラストマー材24であって、このエラストマー材はタイヤプライとしての使用に適しており、このプライ材20は第1の側面21と第2の側面23とを有し、この複数コード22はエラストマー材24の中に埋め込まれかつ平行であり、そして近接するコード22に対してほほ等しい間隔で配置されているエラストマー材24と、移送の方向に対して65°〜90°の角度をなして配置されている複数コード22を備えたプライ材20を移送するための移送手段204と、所与の横断面を有するエラストマータイヤ構成部材の複数の連続帯板を形成するための形成手段206と、そしてタイヤ構成部材の複数の連続帯板をプライ20の少なくとも一方の側面21、23に接着する接着手段208であって、プライ20はこのようにして移送されて積層体10Aを形成する接着手段208とを有している。
【0021】
本装置200はさらにロール210に製品を巻き取るための巻取り手段209を含むこともある。
【0022】
タイヤ構成部材の連続帯板を形成するための形成装置300は複数のカレンダ組立体302である。各カレンダ組立体302は2つのカレンダローラ350、352と、そしてこのカレンダローラ350、352の半径方向上部にあるローラ間隙354に処理済みのエラストマー材25を送り出すための送出し手段360とを有している。処理済みのエラストマー材25を送り出すためのカレンダ組立体の送出し手段360は、押出し機362を含む。
【0023】
カレンダ組立体302は、処理済みのエラストマー材をカレンダローラ350、352の上の所与の側方の位置に横方向の位置決めを行うための位置決め手段320を有している。
【0024】
【発明の実施の形態】
本装置200と上述の方法は様々なエラストマータイヤ構成部材を積層体10Aに形成しかつ組み立てることができる。この積層体10Aは効果的で非常に正確な方法で形成され、その結果より低い製造費用でタイヤの不均一性を改善する。
【0025】
【定義】
『アペックス』とは、ビードの半径方向上部に位置し、複数のプライとプライ折返し部の間に挟まれているエラストマーの充填材を意味する。
【0026】
『軸方向の』および『軸方向に』とは、タイヤの回転軸に平行な線または平行な方向を意味する。
【0027】
『ビード』とは、プライ・コードにより被覆された成形環状引張部材からなるタイヤ部分で、これには、設計リムに取り付けるための他の補強材、フリッパー、チッパー、アペックス、トウガード、チェイファなどが含まれる場合と、含まれない場合がある。
【0028】
『ベルト構造』または『補強ベルト』とは、トレッドの下に位置し、ビードに固着されていない、平行な複数のコードから成る少なくとも2つの環状の層またはプライを意味し、これらのコードは編んであるものと、ないものがあり、さらに左と右のコード角度はともにタイヤの赤道面に対し17°〜27°の範囲で傾斜している。
【0029】
『周縁の』とは、軸方向に垂直な環状のトレッド面の外周に沿って伸びている線または方向を意味する。
【0030】
『カーカス』とは、円筒形または円環体形になるよう接合に適した長さに切断されているか、もしくは既に接合されているタイヤプライ材と他のタイヤ構成部材の未加硫の積層 体を意味する。追加の構成部材は成形されたタイヤを造るためにカーカスが加硫される前にカーカスに付け加えることができる。
【0031】
『チェイファ』とは、リムからコードプライを保護し、リム上の屈曲を配分しそしてタイヤをシールするために、ビードの外側の周囲に配置されている幅の狭い帯板材を指す。
【0032】
『コード』とは、強化ストランドの1つで、これによりタイヤのプライが構成されている。
【0033】
『赤道面(EP)』とは、タイヤの回転軸に垂直で、タイヤのトレッドの中央を通る平面をいう。
【0034】
『インナーライナ』とは、チューブレスタイヤの内側の面を形成し、そして該タイヤ内に膨張流体を収める1層または複数層のエラストマー材、もしくはその他の部材を意味する。
【0035】
『プライ』とは、ゴム被覆された平行な複数コードの連続的な層を意味する。『半径方向の』または『半径方向に』とは、放射状に、タイヤの回転軸に向かうか、またはこの軸から離れる方向を意味する。
【0036】
『ラジアルプライタイヤ』とは、ビードからビードに延びている複数プライコードが、タイヤの赤道面に対し65°〜90°のコード角で配置されている、ベルト巻きされた空気タイヤもしくは周縁限定空気タイヤを指す。
【0037】
『ショルダ』とは、トレッドの縁の真下のサイドウォール上部を意味する。『サイドウォール』とは、トレッドとビードの間のタイヤ部分を指す。
【0038】
『トレッド』とは、タイヤのカーカスに結合されている場合、タイヤが標準のタイヤ圧を有しかつ標準荷重をかけられているときに道路と接する部分を含むゴムの構成部材を意味する。
【0039】
『トレッド幅』とは、タイヤの軸方向、すなわち、タイヤの回転軸に平行な面におけるトレッド面の弧の長さを意味する。
【0040】
【実施例】
図1と図2には、ラジアルプライ空気タイヤためのカーカスの形成に使用するのに適しているタイヤ構成部材の組立体から積層体10Aを造るための装置200の2つの実施例が示されている。
【0041】
図3、4、5および6(a)、(b)に示されている積層体10Aは、移送ラジアルプライ材20に接着されかつ密着させられた多くのタイヤ構成部材を有するほぼ平坦な複合構造体として形成される。
【0042】
図示されているように、あらゆる構成部材はほぼ同じ長さのシート材かまたは帯板材である。示されている各構成部材は、互いに並列して正確に配置されている。この積層体10Aは、参考のために本明細書にも組み入れられている共同出願中の特許出願の通し番号第08/369,026号「空気タイヤとその製造工程における中間製品としての未加硫のカーカス」に記載されている。
【0043】
図3によりプライ20を説明すると、このプライは未加硫ゴム24に包まれている平行な複数のコード22により補強されている。図4と図5に示されているようにプライ20はある幅(WP )と長さ(L)を有している。プライ20は、その側方の両至端に配置されている1対の折返し部26を有している。プライ20の外側面21に1対のアペックス30が接着されている。アペックス30は折返し域26内のプライに配置され、そして後の組立ステーションにおいてビード120の周りを包むように、そして大部分はビード120の上に位置するように配置される。使用するのに好ましいビード120は、ケーブルビードタイプである。
【0044】
1対のショルダゴム帯板40がアペックスの軸方向内側にあり、そしてプライ20の内側面に接着されている。ショルダゴム帯板40はカーカス10のショルダ部27においてゴムの補強材として作用する。
【0045】
ライナ構成部材50はプライに接着されており、そしてショルダゴム帯板40の上に配置されている。このライナ50はチューブレスタイプのタイヤの径方向内側の空気チャンバのために空気不透過性バリヤを形成する。ライナは一般的にハロブチルゴム製である。ライナ50はプライ20よりも狭い軸方向の幅を有している。ライナの幅は、タイヤが形成されたとき、ビードの軸方向外側を充分に横断できるだけあり、こうして、組立られたときタイヤ100とホイールとの間に気密チャンバを形成する。
【0046】
チェイファ構成部材60はライナ50の各側端51、52にあることが示されている。このチェイファ60はライナ50に、プライ20の内側面23に接着され、そしてサイドウォール構成部材70にいくらか重なり合っている。ホイールのリムフランジとタイヤ100との間に強靭なゴム補強材を入れるために、このチェイファ60は軸方向に向かって配置されており、したがってタイヤ完成品のビード域に位置している。
【0047】
サイドウォール構成部材70はプライ20に接着されていることが示されており、そしてプライ20の側端29の側方外側に向かって延びている。このサイドウォール70の上にチェイファ60がいくらか重なっている。
【0048】
随意に、アウトラインホワイトレタータイヤまたはホワイトウォールタイヤを製造するために、図1と図2に示されているカーカス材にホワイトウォール帯板80とカバー帯板90を付け加えることもできる。
【0049】
非ケーブルビードがタイヤ構造に用いられている場合、図1に示されているように後の工程でアペックスが付け加えられるのが好ましいと考えられている。こうすれば、カーカス材10Aは押出し成形された構成部材に変形を起こさずに大きなロール210に巻き取ることができる。これと異なり、アペックスとケーブルビードが用いられている場合は、カーカス材10Aをスプール210に巻き取る必要はなく、図2のカーカス組立装置200を1つ以上のタイヤ製造機械に連結することが好ましいと考えられている。こうすれば、カーカス材10Aは取扱と貯蔵によって生じる潜在的な変形を免れることができる。
【0050】
積層体またはカーカス材10Aの上記の説明には、チューブレスタイヤのカーカス10を製造するのに必要な全てのエラストマー構成材が含まれており、そしてそれはこのようなタイヤカーカス10を製造する最も有効な方法であるので、本発明を実施する最良の方法と考えられる。代替の方法としてタイヤ技術者は上記のように選択すべきであって、そうすれば6角形のビードやストラップタイプのビードのような異なるビード構造の利用を容易にするために、後の製造工程でアペックス30を付け加えることができる。
【0051】
さらに、上記の幾つかの構成部材のグループから選択された少なくとも2つの構成材料と1つのプライ20とを含むように、積層体10Aを造ることも、本発明の範囲内に含まれると考えられる。参考のために当文書に組み込まれている同時継続出願中の特許出願番号第08/369,211号(米国特許第5746101号が関連する特許)「コード補強エラストマー積層体を切断するための方法と装置」に記載されているように、所定の長さに切断されたとき積層された全構成部材は、単一の共通接合特性を有する1つのカーカス10を形成する。
【0052】
図4と5はカーカス10の第1の端末12と第2の端末14を図示している。両端末12と14はプライ24のコード22のほぼ平行でほぼ直線に軸方向または横方向に延びている経路に沿って切断される。この直線的な切断によって第1の端末または第1の表面域12と第2の表面域14が造られる。図6(a)、(b)に示されているように、表面域12と14は法平面(NP)に対して90°未満の角度θで傾斜している。なお法平面(NP)はプライ20に垂直でかつプライ20内のコード22にほぼ平行である。この好ましい実施例では角度θは約80°である。図7に示されているように、両端12、14が製造ドラムにおいて接合されるとき、この高傾斜角によって広い接着面域が得られる。
【0053】
図1または2に示されているように、製造されるときカーカス材10Aを連続ロールにすることもできる。次にカーカス材10Aはその予め組み立てられた状態で、大きなロール210にして貯蔵され、タイヤ製造ステーションに送られたときに単一の切断装置により正確な長さ(L)の断片に切断される。一定の長さに切断されたカーカス10または断片はそれから図7に示されているような円筒形の形状に形成され、そしてさらにビードコア120を加えかつ折返し部を形成した後に、カーカス10は図8に示されているような環状に造形される。
【0054】
積層体10Aの説明は上記になされたが、この積層体10Aを形成するために用いられる独特な装置200を説明するために、再び図1と2に戻る。図1の装置200は図2の装置200と同一であるが、ただし図2の装置200は、移送されたプライ20の一方の側23に1対のエラストマーアペックス30を接着させるためにカレンダ組立体ステーション300を含んでいる点が異なる。アペックス30は他のタイヤ構成部材に向かい合ったプライ20の側面23に接着され、移送された積層体10Aは成形されたアペックス30の接着を容易にするためにその方向を逆転される。
【0055】
本発明を実施するためのこの好ましい方法においては、プライ材20のロールは従来のカレンダ仕上げ手段202により形成され、そして一定の寸法に切断される。接合されて、ロール上に配置される一定の長さのプライ材を形成する切断されたプライストック20は、図1(b)に示されているようにタイヤ製造技術ではよく知られておりかつ共通の実施形態である。これらのフルプライのロール211は装置200の一方の端末に配置される。巻き取られたプライ材20は、一方の側面23に接着される織られた分離ライナ18を含む。操作員はモータ209駆動の巻取りスプール212に分離ライナ18を巻き、そしてプライ材20の側端29の配列と位置を監視する1対の横方向位置のセンサ214を介してプライ材20を送入した後に、移送手段204にプライ材20をステッチする。移送手段204は剛性フレーム180に取り付けられた2つの大きな回転ドラム205を有している。このドラムにコンベヤベルト207が巻かれる。エンドレスのコンベヤベルト207はステンレス鋼製であることが好ましい。装置200の出力端は可変速モータにより駆動される回転ドラム205を備えている。
【0056】
コンベヤにプライ材20をステッチするためのステッチ手段330が示されている。図示されているようにステッチ手段330は1対のローラ330A、330Bである。その代わりに、ステッチ手段330はプライ材に圧力をかけこれをベルトに付着させる装置ならどのようなものでもよく、このような装置に個々に多数列で配されているばね荷重のローラベアリングを含むこともある。
【0057】
移送方向に対して65°〜90°の角度で配向しているコードを有し、移送ベルト207にステッチされている被移送プライ材20は、エラストマーのタイヤ構成部材の複数連続帯板を形成するための複数の形成手段300を通過して所定の速度で移動させられる。なお、タイヤ構成部材の帯板はそれぞれ所定の断面を有している。
【0058】
タイヤ構成部材を形成するための形成手段300は複数のカレンダ組立体302を備えていることが好ましい。
【0059】
タイヤ構成部材を形成している間、本装置200には図14に示されているように移送プライ材20の少なくとも一方の側21または23に、もしくは図2に示されているような装置においては両側21、23に形成された構成材を直接付着させる付着手段502を含み、このようにして積層体10Aを形成する。タイヤ構成部材を付着させる付着手段502は通常はピンチローラ機構と呼ばれているローラである。このローラはコンベヤ207の下に配置され、そして移送プライ材20と形成された構成部材との間に圧力をかけ、このようにして移送プライ材へのこの構成部材の移送を確実にする。形成された積層体10Aは次にタイヤカーカスを造るのに適した長さに切断されるか、または図1に示されているようにこの積層体10Aはその片側に分離ライナ11を付着されており、そして大きなロール210またはスプールに巻き取られることもある。図示されているような大きなロール210は、積層体10Aのロール210への巻取りを容易にするためにモータ209により駆動される。図示されているように、各ロール210、211又はスプール212は1対のローラの上に配置されている。その代わりに、各ローラは支持される軸を有し、そして図1に示されていることを実行するためにモータにより駆動されてもよい。十分な量のまたは所定の長さの積層体10Aがローラに巻かれるとき、積層体10Aはコードに平行に切断される。
【0060】
積層体10Aのロール210の切断工程中に、本装置200が積層体10Aの形成を行い続けられるか、またはプライロールと積層体ロールの交換のための機械の運転停止を少なくとも最小にするように、二重の積層体バックアップステーションまたはロール210を備えておくことが勧められる。
【0061】
同様に、図1と2に示されているように、装置200に一定の材料の供給が保たれるように配列されたプライストックのロール211を利用できるようにすることによって、プライ材のロール211の供給は最もよくなされる。
【0062】
これによって、ローラの切換えを容易にするために本装置と第1のローラ210または211との間に配置した従来の高架コンベヤを使用することが必要になることもある。なお、高架コンベヤは図示されていない。
【0063】
設計のような本装置は数分間の短い間、積層体10Aに不均一性を引き起こさずに停止させることができる。しかしながら、材料の形成中のこうした停止は、上述のようにプライ材のロール211と積層体のロール210を2重に供給することによって最小限にするか、または事実上なくすことができる。
【0064】
いったん積層体のロール210が一杯になると、貯蔵域に送られるか、または直接にタイヤ製造ワークステーションに送られる。積層体10Aはいったんタイヤ製造ステーションに着くと、所定の長さの断片に切断されそして図7に示されているようにタイヤ製造ドラム5に張り付けられる。
【0065】
図9には、カレンダ組立体302の詳細図が示されている。本発明のこの好ましい実施例では、本装置は複数のカレンダ組立体302を含む。各カレンダ組立体302は、対のカレンダローラ350、352を除いて、基本的に次のまたは隣接するカレンダ組立体と同じである。
【0066】
各カレンダ302はタイヤ構成部材の1つまたは複数のエラストマー帯板を形成するための形成手段である。各カレンダ302は、2つのカレンダローラ350、352のロール間隙354に処理済みのエラストマー材25を送り出すための送出し手段を含むことが好ましい。ただし、このロール間隙354は2つのカレンダローラの間である。図示されているような処理済みのエラストマー材25を送り出すための送出し手段は押出し機で、各装置200は少なくとも1つの押出し機360を含むことが好ましく、そしてより好ましいのはカレンダ組立体302ごとに1つの押出し機360が備えられていることである。
【0067】
カレンダ組立体302はカレンダローラ350、352の上の所定の横方向の位置に処理済みのエラストマー材25の横方向の位置を決める位置決め手段320を有している。図1と2に示されているような位置決め手段320はプラウ320と呼ばれる。少なくとも1つのプラウ320が1対のカレンダローラ350、352の半径方向上の所定の位置に側方に配置されている。各プラウ320は、2つのローラの間の上部に正確に嵌め込まれるような形状をしている2つの剛性の部材324を有している。プラウの各剛性の部材324は、カレンダローラ350、352の一方または双方にある構成部材を成形する窪み356の側端354に横方向に隣接して配置されている。このプラウ320の位置決めは側方の支持を確保しており、一方ではカレンダ仕上げされた材料の溢れの発生と移送プライ材20への付着を防止している。
【0068】
処理済みの材料を1対のカレンダローラ350、352に送り出す押出し機360は、ライナ50のような1つの構成部材を造るための単一の供給源を備えることもできる。しかし、ゴムショルダ帯板40またはサイドウォール70またはアペックス30またはチェイファ60のような対の同一な構成部材が形成されるとき、2つの流路に分けて押出しを行うこともできる。一方の流路は図1と2に示されているような部分を形成する各構成部材を供給する。
【0069】
本装置が自動的に機能するように、カレンダへの押出し流を検知しかつ測定する手段362を備えなければならない。この手段は単純に、押出し機の流量または流速もしくは双方を弁で調整することと組み合わせて用いられるセンサにすることができる。しかし、カレンダに送られている押出された材料は監視されかつ制御されることが望ましいと考えられている。
【0070】
図1と2に示されているように、各カレンダ組立体ステーションごとに1つのセンサを配置することができ、これらのセンサは、任意のステーション300で押出し流を自動的に調整することができる制御盤240に連結されている。センサ214は、制御盤240にある監視コンピュータに画像を送り返す個々のビデオカメラにすることもできる。
【0071】
図9〜13に示されているように、各カレンダ組立体302は2つのカレンダローラ350、352を有し、その一つは移送ローラで他方は従動ローラ352である。各ローラ350、352は各端末357、358が開口しているかまたはテーパのある中空の一般的に円筒形の構造であり、そして回転軸Rを有している。
【0072】
カレンダ組立体302は2つのカレンダローラを支持するための支持手段304を有する。このローラの支持手段は第1の端末310と第2の端末312を有している。第1の端末310と第2の端末312はそれぞれ1対の回転可能なハブ314、316を備え、一方のハブはローラ350、352の各端末357、358に嵌め込まれる。ローラに嵌め込まれるための対のハブ314、316は、ローラの回転軸Rと一致する回転軸RH を有している。各ハブ314、316は約6°の角度αで円錐形状のテーパがある。円筒形のローラ350、352も同様にテーパがあり、その結果、形成された構成部材に不均一性を生じさせる恐れのあるずれが起こらないように、組み立て時に嵌め合いが確実になされる。
【0073】
さらに図9に示されているように、各カレンダ組立体は、少なくとも1つのモータ、好ましくは2つのモータ340、342と、各モータによって動力を与えられる駆動軸344を有し、駆動軸は回転可能なハブ314に連結され、そしてハブ314はカレンダローラ350、352の1つに回転運動を与える。
【0074】
1つのローラ350を駆動させるには1つのモータ340で十分であるが、各ローラ350、352を1つのモータで駆動させる2つの可変速モータ340、342を備える方が好ましいと考えられている。構成部材が形成される速度とほぼ同じ速度で、またはできれば幾分より速い速度で移送プライ材20に形成されたタイヤ構成部材を付着させることができるように、移送ローラ350と呼ばれるローラ350に連結されている第1のモータ340は、直線のコンベヤベルト207の速度に適合するように同期されている。
【0075】
第2のモータ342は、従動ローラ352と呼ばれるローラ352に連結されており、そして第1のモータ340の約95%の速度で回転運動を与える。このローラ350、352の差動速度によって、カレンダ仕上げされた構成部材は、それ自身を次のローラ352に付着させる場合と異なり、常に移送プライに付着させておくことができる。
【0076】
図10〜16に示されているように、各カレンダ組立体302は迅速なローラ転換に対応している。この特徴は、その一部をローラシリンダ350、352をテーパのある1対のハブ314、316に取付ける方法によっており、またカレンダローラを支えるための支持手段304の第1と第2の端末310、312を互いに対して相対的に滑動により伸縮させる伸縮手段322を備えていることによってもいる。図11に示されているように、第2の端末312は本装置200のフレーム180に滑動するように取り付けられており、そして液圧シリンダ322の作動により第2の端末312は滑動して伸長または縮小し、こうしてカレンダローラ350、352の迅速な取外しが可能になる。
【0077】
図14〜16では、最初に数対のローラを装置200に付け加えるために、これらの迅速交換ローラ350、352が高架の移送機構400によってどのようにして移送できるかが示されている。カレンダローラ350、352を図15のような位置に保持するために支持手段312の端末が閉じられている位置に、移送機構400は降下させられている。高架の移送機構は次に、異なる寸法または様式のタイヤ100を製造するために次の組の数対のローラ350、352を待たせているローラステージングエリア420に戻る。上述の迅速交換カレンダローラシステムは、参考のために当文書に挿入する同時継続出願中の特許出願番号第08/369,027号(米国特許第5513560号)「カレンダ装置のための迅速切換え法とその装置」の課題である。
【0078】
図示されている装置200はステンレス鋼のエンドレスベルト207に支持されている移送プライ材20を有している。各カレンダ組立体ステーション300には、エラストマータイヤの構成部材の複数の連続帯板を移送プライ材20の少なくとも一方の側21、23に接着させるための接着手段500が備えられており、一方ではプライ20は積層体10Aを形成するために移送されている。図示されているような接着手段500は、ステンレス鋼のベルト207の下に位置しているピンチローラ502である。ピンチローラ502は、ベルト207と移送プライ20と、そして形成されたタイヤ構成部材を運んでいる移送ローラ350との間に局部的な圧力をかける。こうしてかけられた圧力は構成部材をプライに接着させ、これによって構成部材を移送ローラから解放する。
【0079】
図2を参照すると、移送プライ20にアペックス30を付け加えるとき、プライ材20の他の側23がタイヤ構成部材を受け入れるために利用できるように、プライ材20の配向を変えることが望ましいことが、判断できる。これを実施するには、積層体10Aを第2のコンベヤ215に移送し、そして次に上述のように構成部材を形成しかつ接着させ、さらに積層体10Aを一連のローラ216の上の第2のコンベヤ215から外し、材料をロール210に巻き取るか、または1つ以上のタイヤ製造ステーションにおいて直ちに組み立てて円筒形のカーカス10にするために所望のカーカスの長さにこれを切断することによるのが最良であると考えられている。
【0080】
上述のタイヤ構成部材を形成しかつこれを移送プライ材20に接着することは、より正確な製造方法を供するばかりでなく、様々な構成部材の全体的な接着度を高める。まだ熱いうちに移送プライに積層させることによって、これらの構成部材の帯板は従来技術による方法よりもはるかに優れた接着特性を有することになる。
【0081】
積層体10Aをロール210に巻き取ることによって、または直ちに円筒形のカーカスを造ることによって、一般的には組立時には冷たくなっているプライ材20に対する相対的な収縮の差が熱い構成部材に生じることが防止されている。またその代わりに、必ずしも必要ではないが、さらに温度に関連する収縮の差を避けるために、複数の構成部材の温度を近づけるように未加硫のプライ材20を加熱することもできる。ある実施例では、カレンダ組立体はカレンダローラ350、352の加熱手段333または冷却手段334を含むものもある。加熱手段333は加熱素子335を有し、そして冷却手段334は冷却素子336を有している。手段333、334は図8に示されているように、ハブ314と316の開口部337を通して挿入される。各手段333または334はローラ350、352の内面を加熱または冷却し、そして処理される材料がこのような機構を用いることによってより有効に接着されることが可能なときに使用される。
【発明の効果】
上述されかつ請求項の方法と装置200は、タイヤ製造技術の現状に顕著な進歩をもたらすものである。本明細書の記述にしたがって造られたタイヤおよび関連する応用例は素晴らしい破裂強さを示し、一方では優れた製造均一度特性を達成している。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によって造られた装置200の1実施例の斜視図を示す。ただし、積層体10はアペックス30を含んでいない。
【図2】本発明によって造られた装置200の第2の実施例の斜視図を示す。ただし、積層体10はアペックス30とともに形成されている。
【図3】タイヤ製造ドラム上で円筒形に形成される前の積層体カーカスの部分組立体10の断面の片側半分を示す。ただし、製造ドラムは図示されていない。示されていない積層体10の対向する片側半分は図示されている部分と同様である。
【図4】第1と第2の端末を図示している積層体10の1つの実施例の断面図である。
【図5】第1と第2の端末を示している積層体10のもう1つの実施例の断面図である。
【図6】(a)は、傾斜している第2の端末14の表面域を示す積層体10の1実施例の一部の拡大断面図、(b)は、傾斜している第1の端末12の表面域を示す積層体10のもう1つの実施例の一部の拡大断面図である。
【図7】製造ドラム上で両端12、14を接合された積層体10の1実施例の斜視図である。
【図8】接合の後に円環面体状に造形された積層体10を示す。
【図9】カレンダ302の一部断面を含む上面図である。
【図10】図9の線10−10にそって切断されたカレンダ302の端末図である。
【図11】拡張位置におけるカレンダローラの支持端末310、312と、取り外されたローラ350、352を示すカレンダ302の端末図である。
【図12】ローラ350、352を取り付けられたカレンダ302の斜視図である。
【図13】ローラ350、352を取り外されたカレンダ302の斜視図である。
【図14】ローラ移送機構400の斜視図である。
【図15】ローラ350、352を説明するローラ移送機構400の第2の図面である。
【図16】ローラステージングエリア420に移動させられるローラ移送機構400の第3の図面である。
【符号の説明】
10 積層体カーカスの部分組立体
10A 積層体
11 分離ライナ
12 カーカスの第1の端末
14 カーカスの第2の端末
18 ライナ
20 プライ
21 プライの外側面(第1の側面)
22 コード
23 プライの内側面(第2の側面)
24 エラストマー材
25 処理済みのエラストマー材
25A エラストマー材の流れ
25B エラストマー材の流れ
26 折返し部
27 カーカスのショルダ部
29 プライの側端
30 アペックス
40 ショルダゴム帯板
50 ライナ構成部材(ライナ)
51 ライナの側端
52 ライナの側端
60 チェイファ
70 サイドウォール構成部材(サイドウォール)
80 ホワイトウォール帯板
90 カバー帯板
100 ラジアルプライ空気タイヤ
120 ビードコア
180 フレーム
200 本装置
202 カレンダ仕上げ手段
204 移送手段
205 回転ドラム
206 形成手段
207 コンベヤベルト
208 接着手段
209 モータ(巻取り手段)
210 積層体のロール
211 プライ材のロール
212 巻取りスプール
214 センサ
215 コンベヤ
216 ローラ
240 制御盤
300 ステーション
302 カレンダ組立体
304 カレンダローラの支持手段
310、312 カレンダローラの支持手段の端末
314、316 ハブ
320 位置決め手段(プラウ)
322 伸縮手段(液圧シリンダ)
324 剛性の部材
330 ステッチ手段
330A、330B ローラ
333 加熱手段
334 冷却手段
335 加熱素子
336 冷却素子
337 開口部
340、342 モータ
344 駆動軸
350 カレンダローラ(移送ローラ)
352 カレンダローラ(従動ローラ)
354 ローラ間隙
356 窪み
357、358 ローラの端末
360 送出し手段(押出し機)
362 センサ
400 ローラ移送機構
410、420 ローラステージングエリア
500 接着手段
502 付着手段(ピンチローラ)
Claims (3)
- 未加硫の複数のタイヤ構成部材の組立体から形成された積層体を造る方法であって、該方法は、
エラストマー材から作られたプライ材を移送し、移送されるプライ材に沿って間隔をおいた位置でエラストマー材タイヤ構成部材の複数の連続帯板をカレンダにかけて形成し、タイヤ構成部材の各帯板はカレンダローラ上の構成部材形成窪みによって形成される所与の横断面を有し、
移送している前記プライ材を前記カレンダローラの構成部材形成窪みからの前記形成された帯板に対して押圧して前記移送しているプライ材に前記構成部材を付着させる、ことを特徴とする方法。 - 前記移送しているプライ材が、エラストマー材の中に埋め込まれ、且つ、平行で、ほぼ等しい間隔を置き、かつ移送の方向に対して65° 〜90° の角度を成して配置されている複数のコードによって補強されたプライ材である請求項1に記載の方法。
- 未加硫の複数のタイヤ構成部材の組立体から形成された積層体を造る装置であって、該装置は、
第一のエラストマープライ材を移送する手段と、
所与の横断面を有するエラストマータイヤ構成部材の複数の連続帯板を形成する形成手段であって、該形成手段は前記第一のエラストマープライ材を移送する方向に沿って間隔を置いた位置に在る複数のカレンダ組立体であり、各カレンダ組立体は2つのカレンダローラを有し、前記ローラの一方は構成部材形成窪みを有し、更に、該カレンダ組立体は前記2つのカレンダローラのローラ間隙にエラストマー材を送り出す送出し手段とを有している該形成手段と、
前記第一のエラストマープライ材の少なくとも一方の側面にタイヤ構成部材の前記複数の連続帯板を接着する接着手段と、
を特徴とする装置。
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