JP4015477B2 - ストリップ片接合体の製造方法、及びそれに用いるストリップ片接合体の製造装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばタイヤのベルトプライ用材料として好適であり、長尺なストリップから定寸切りされるストリップ片のN枚を、非切断の側縁の間で順次接合することにより所定長さLのストリップ片接合体を形成するストリップ片接合体の製造方法、及びそれに用いるストリップ片接合体の製造装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
例えば、タイヤのベルトプライは、図8に示すように、複数本のコードaをゴム引きした巾Wの長尺なストリップbを原反として形成される。詳しくは、前記ストリップbを、長さ方向に対して所望の角度θで定寸切りしてストリップ片b1を形成する一方、各ストリップ片b1を、その非切断の側縁eの間で順次接合し、これによってコードaが接合方向に対して前記角度θで配列する長尺なストリップ片接合体dを形成している。
【0003】
そして、この長尺なストリップ片接合体dを、一旦ロール体に巻き取った後、次工程であるタイヤ形成工程において、タイヤサイズに応じた所定長さLに切断しつつ成形ドラムに供給している。
【0004】
これに対して、近年、前記ロール体などの中間部材の発生をなくすため、ストリップ片b1のN枚を接合して直接前記所定長さLのストリップ片接合体を形成し、このものを成形ドラムに供給することが考えられる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
このとき、前記ストリップ片接合体に必要な前記所定長さLは、必ずしもストリップ片b1の接合方向長さL1の整数N倍とはならず、通常は端数が発生する。そのため、図9に示すように、ストリップ片b1の側縁e、e間を、重なり部gを有して接合するとともに、その重なり巾を調整して前記端数の吸収が行われる。
【0006】
しかし、この重なり部gによる調整は、ときに重なり巾が過大となってコードaが上下で重なり合い、重量バランスや剛性バランスに悪影響を及ぼす原因となる。なおタイヤ性能は、コードaの重なり巾gwがコード径の0.5倍以上になると悪化する傾向となる。
【0007】
そこで本発明は、切断角度θを許容角度(θ0±Δθ)内で調整することを基本として、重なり部による調整が不要となり、重量バランスや剛性バランスに優れる所定長さLのストリップ片接合体を、簡易にかつ高品質で形成しうるストリップ片接合体の製造方法、及びそれに用いるストリップ片接合体の製造装置の提供を目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本願請求項1の発明は、両側縁が平行な巾Wの長尺なストリップを、長さ方向に対して基準角度をθ0、公差角度を±Δθとする許容角度(θ0±Δθ)内の切断角度θでかつ一定長さで定寸切りしてストリップ片を形成するとともに、
かつN枚のストリップ片を、その非切断の側縁の端面を互いに突き合わせて順次接合して、所定長さLのストリップ片接合体を形成し、
しかも前記ストリップ片は、ストリップの前記巾W、前記長さ方向に対する前記基準角度θ0を、
次式(1)により数nを求め、この数nが整数のとき、該数nを整数Nとして選択し、かつ基準角度θ0を切断角度θとして設定する第1のステップ、
n=L/W×sinθ0 −−−−(1)
前記数nが整数でないとき、該数nに近い整数を整数Nとして選択し、かつ次式(2)により求めた角度θ1が前記角度θ0±Δθの許容範囲内のとき、前記角度θ1を切断角度θとして設定する第2のステップ、
θ1=sin-1(W×N/L) −−−−(2)
及び、前記角度θ1が前記許容角度θ0±Δθの範囲外のとき、巾Wを巾Wxとしたストリップに変更して前記第1、第2のステップを繰り返し、巾Wまたは巾Wxのストリップを、前記許容角度(θ0±Δθ)を充足する切断角度θとすることを特徴とするストリップ片接合体の製造方法。
両側縁が平行な巾Wの長尺なストリップを、長さ方向に対して基準角度をθ0、公差角度を±Δθとする許容角度(θ0±Δθ)内の切断角度θでかつ一定長さで定寸切りしてストリップ片を形成するとともに、
かつN枚のストリップ片を、その非切断の側縁の端面を互いに突き合わせて順次接合して、所定長さLのストリップ片接合体を形成することを特徴としている。
【0009】
また請求項2の発明は、両側縁が平行な巾Wの長尺なストリップを、長さ方向に対して基準角度をθ0、公差角度を±Δθとする許容角度(θ0±Δθ)内の切断角度θでかつ一定長さで定寸切りしてストリップ片を形成した後、N枚のストリップ片を、その非切断の側縁の間で順次接合してストリップ片接合体を形成するストリップ片接合体の製造装置であって、
前記ストリップを長さ方向に搬送する搬送装置と、
このストリップを前記長さ方向に対して前記切断角度θ、かつ一定長さで定寸切りすることにより搬送方向両端が切断されたストリップ片を形成する切断装置と、
前記ストリップ片を長さ方向に搬送する供給コンベアと、
該供給コンベアとは角度αで交わりかつ前記供給コンベアからストリップ片を受け取るとともに非切断の前記側縁の端面を互いに突き合わせてN枚のストリップ片を接続して所定長さLのストリップ片接合体を形成する貼付コンベアとを具えるとともに、
前記切断装置は、
次式(1)により数nを求め、この数nが整数のとき、該数nを整数Nとして選択し、かつ基準角度θ0を切断角度θとして設定する第1のステップ、
n=L/W×sinθ0 −−−−(1)
前記数nが整数でないとき、該数nに近い整数を整数Nとして選択し、かつ次式(2)により求めた角度θ1が前記角度θ0±Δθの許容範囲内のとき、前記角度θ1を切断角度θとして設定する第2のステップ、
θ1=sin-1(W×N/L) −−−−(2)
及び、前記角度θ1が前記許容角度θ0±Δθの範囲外のとき、巾Wを巾Wxとしたストリップに変更して前記第1、第2のステップを繰り返し、
巾Wまたは巾Wxのストリップを、前記許容角度(θ0±Δθ)を充足する切断角度θにより切断したことを特徴としている。
【0010】
【発明の実施の形態】
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は本発明のストリップ片接合体の製造装置を示す平面図、図2,3はその一部を示す側面図である。
【0011】
ここで、ストリップ片接合体の製造装置1(以下製造装置1という)は、図6に示すように、両側縁Seが平行な巾Wの長尺なストリップSを、長さ方向に対して基準角度をθ0、公差角度を±Δθとする許容角度(θ0±Δθ)内の切断角度θでかつ一定長さKで定寸切りしてストリップ片S1を形成した後、このストリップ片S1のN枚を、その非切断の前記側縁Seの間で順次接合し、これによって所定長さLのストリップ片接合体SSを形成する。なお、前記ストリップ片接合体SSは、本例では、タイヤのベルト形成用部材であって、ストリップSには、ゴム中に複数本のスチールコードが長さ方向に引き揃えて埋設されている。
【0012】
また前記製造装置1は、図1〜3に示すように、前記ストリップSを長さ方向に搬送する搬送装置2と、このストリップSをストリップ片S1に定寸切りする切断装置3と、該ストリップ片S1を長さ方向に搬送する供給コンベア4と、該供給コンベア4からのストリップ片S1のN枚を順次接合して前記ストリップ片接合体SSを形成する貼付コンベア5と、この貼付コンベア5からのストリップ片接合体SSを引き取って搬出する引取コンベア6とを具えて構成される。
【0013】
本例では、前記搬送装置2の上流側に、フェスツーン7を介してストリップ形成装置8が配される場合が例示されており、このストリップ形成装置8は、複数本のスチールコードを整列して供給するコードスタンド8Aと、供給されたスチールコードにゴム引きしてストリップSを成形する押出機8Bとから構成される。
【0014】
なおストリップ形成装置8に代え、予め形成したストリップSのロール巻体からストリップSを巻き戻すストリップ供給装置を用いることもできる。
【0015】
また前記搬送装置2は、ベルトコンベアであって、上流側のコンベア2Aと下流側のコンベア2Bとを一連に具えるとともに、このコンベア2A、2B間に前記切断装置3が配置される。
【0016】
前記切断装置3は、前記コンベア2A、2B間で、ストリップSをその長さ方向に対して切断角度θで切断するカッタ11を具える。本例では、切断装置3は、図4に概念的に示す如く、前記搬送装置2を跨る門型フレーム12の上枠材12Uに、支軸13を垂直に枢着している。この支軸13は、前記上枠材12Uに固定のモータM1に、例えばギヤー等を用いた伝達手段14を介して連結するとともに、その下端には、ガイド手段15を介して前記カッタ11を走行自在に取り付けている。前記ガイド手段15は、ガイド溝16Aを有する案内レール16と、そのガイド溝16Aに沿って水平に走行自在な走行片17とを具え、該走行片17からのびるカッタホルダ18下端には、例えば円板状のカッタ11を走行方向に沿って回転自在に枢着している。なお前記走行片17は、案内レール16に固定のモータM2によって走行できる。
【0017】
従って、前記切断装置3は、モータM1の作動により、前記案内レール16の向き即ちカッタ11の切断角度θを、前記支軸13廻りで自在に調整できる。前記カッタ11として、下降してストリップSを押し切るギロチン状の押切刃であってもよく、係る場合には、カッタ11を昇降させる昇降具として、シリンダー等が好適に用いうる。なお搬送装置2には、コンベア2Aからコンベア2Bへの送り量を制御することによりストリップSへの切断長さKを調整する調整手段(図示しない)が配されている。
【0018】
次に、前記供給コンベア4は、前記コンベア2Bからのストリップ片S1をさらに長さ方向に搬送するとともに、このストリップ片S1を貼付コンベア5の指定位置PLに受け渡す。
【0019】
前記供給コンベア4は、図5に概念的に示す如く、前記貼付コンベア5を跨るテーブル状のフレーム19に、昇降手段20を介して昇降自在に配される。この供給コンベア4は、本例では、搬送面を下向きとしたベルトコンベアであって、前記搬送装置2とは一直線状に並んで配されるとともに、ベルト内周面側に装着するマグネット(図示しない)によって、ベルト下面でストリップ片S1を吸着して搬送できる。
【0020】
従って、供給コンベア4は、その搬送面が、コンベア2B上のストリップ片S1上面と略同高さとなる乗り継ぎ可能な上昇位置Y1で、コンベア2Bからのストリップ片S1を受け取りしうるとともに、吸着しながら前記指定位置PL上方の位置PUまで搬送できる。なお供給コンベア4には、前記位置PUでストリップ片S1を検出し、その搬送を停止させる位置検出センサ(図示しない)が配される。
【0021】
その後、供給コンベア4は、ストリップ片S1が貼付コンベア5に接する下降位置Y2まで下降し、該ストリップ片S1を貼付コンベア5上の指定位置PLに受け渡す。この受け渡しは、本例では、前記マグネットをシリンダー等によってベルト内周面から離れる向きに移動せしめ、ストリップ片S1への吸着を解除することにより行うが、マグネットを電磁石で形成し、その通電を入切りさせても良い。
【0022】
なお前記昇降手段20は、本例では、前記フレーム19の上板19Aに固定されかつロッド下端に前記供給コンベア4を取り付けたシリンダー等の昇降具20Aと、前記供給コンベア4上面から立上がりかつ前記上板19Aに設ける案内孔19Bに挿通するガイド軸20Bとから構成される場合を例示している。
【0023】
次に、前記貼付コンベア5は、前記供給コンベア4とは角度αで交わり、かつ前記供給コンベア4からストリップ片S1を受け取るとともに、その非切断の前記側縁Seでストリップ片S1を順次接続して所定長さLのストリップ片接合体SSを形成する。なお貼付コンベア5は、その搬送面を前記搬送装置2の搬送面より低所としたベルトコンベアであって、ストリップ片S1は、前記搬送装置2から供給コンベア4を介して順次指定位置PLで受け取られる。
【0024】
ここで、貼付コンベア5の前記交わり角度αは、前記切断角度θと同角度であって、貼付コンベア5は、指定位置PLで受け取られるストリップ片S1を、このストリップ片S1の接合方向の長さL1に相当する距離で、接合方向(貼付コンベアの搬送方向と一致している)に間欠的に順次搬送する。なお搬送の距離は、貼付コンベア5のモータ制御によって制御される。
【0025】
従って、前記指定位置PLで受け取られるストリップ片S1は、先に受け取られた先行のストリップ片S1とは、側縁Seの端面が互いに突き合わせて配置され、この突き合う端面の間で重なり部g(図9に示す)を有することなく、順次接合される。
【0026】
そして本発明では、この重なり部gによる調整を行うことなく、巾WのN枚のストリップ片S1によって所定長さLのストリップ片接合体SSを精度良く形成するために、前記切断装置3は、以下に示すステップに基づき、ストリップSを切断している。
【0027】
詳しくは、前記切断装置3は、前記切断角度θの許容角度をθ0(基準角度)±Δθ(公差角度)としたとき、
▲1▼ 次式(1)により数nを求め、この数nが整数のとき、該数nを整数Nとして選択するとともに、基準角度θ0を切断角度θとして設定する第1のステップ、
n=L/W×sinθ0 −−−−(1)
▲2▼ 前記数nが整数でないとき、該数nに近い整数を整数Nとして選択し、かつ次式(2)により求めた角度θ1が前記角度θ0±Δθの許容範囲内のとき、前記角度θ1を切断角度θとして設定する第2のステップ、
θ1=sin-1(W×N/L) −−−−(2)
▲3▼ 及び、前記角度θ1が前記許容角度θ0±Δθの範囲外のとき、巾Wを巾Wxとしたストリップに変更して前記第1、第2のステップを繰り返す第3のステップ、
を行い、巾Wまたは巾WxのストリップSを、前記許容角度θ0±Δθを充足する切断角度θにより切断している。
【0028】
なおタイヤのベルトプライの場合、一般に、前記基準角度θ0は15〜30°、かつ公差角度±Δθは、±0.5°程度である。
【0029】
ここで、前記ステップを、巾(W=40mm)のストリップSを用い、基準角度(θ0=24°)、公差角度(Δθ=0.5°)、かつ所定長さ(L=1800mm)のストリップ片接合体SSを形成する場合を、具体的に説明する。
【0030】
まず第1のステップを行い、式(1)から数nを求める。
この時、前記数nが整数ではないため、第2のステップに移行する。即ち18.3に近い整数18をNとして選択(N=18)し、かつ式(2)により角度θ1を求める。
この角度θ1は、前記許容範囲(24±0.5°)の範囲内であるので、前記角度θ1(=23.85°)を切断角度θとして設定する。
【0031】
即ち、40mmの巾WのストリップSを、23.85°の切断角度θで切断してストリップS1を形成し、その18枚(=N)を順次接合することにより、1800mmの所定長さLのストリップ片接合体SSを形成できる。このものは、重なり部gによる調整がないため、接合が簡便かつ容易であり、しかも重量バランスや剛性バランスを損ねることがなく、高品質のストリップ片接合体SSを効率よく製造しうる。
【0032】
なお、前記角度θ1が許容角度θ0±Δθの範囲外の場合には、巾Wを巾Wxとした他のストリップSに変更して前記第1、第2のステップを繰り返し、角度θ1が許容角度θ0±Δθの範囲内になるまで、前記巾Wxの変更と第1、第2のステップとを繰り返す。
【0033】
また本発明では、重なり巾に代えて切断角度θによってストリップ片接合体SSの長さを調整するものであるため、図7に示すように、この切断角度θの設定値に合わせて、前記貼付コンベア5の交わり角度α(=θ)を変化させる必要がある。
【0034】
そのため、本例では、前記貼付コンベア5を、図3に示す如く、その搬送方向と交わる向きに横移動可能な横移動台23と、この横移動台23に設ける枢着部24により軸心J廻りで水平回動可能に枢支されるコンベア本体5Aとで構成している。
【0035】
なお前記横移動台23は、貼付コンベア5の搬送方向と交わる向き、本例で搬送方向と略直行する向きに敷設されるレール状の一対の直線軸受け部25に、摺動自在に保持される。また横移動台23の上面には、前記軸心Jを中心とした円弧状に湾曲してのびる円弧状軸受け部26が敷設され、本例では、前記コンベア本体5Aの脚部下端を摺動自在に保持している。コンベア本体5Aは、その上流側端部A1で、前記枢着部24に枢支される。なお横移動台23の横移動、及びコンベア本体5Aの水平回動は、例えば、前記横移動台23に設けるモータM3,M4を含む周知構造の適宜の駆動手段によって行われる。
【0036】
なお本例では、コンベア本体5Aを前記軸心J廻りで水平回動せしめ、前記交わり角度αを前記切断角度θに合わせた後、前記横移動台23を横移動させ、供給コンベア4の前記位置PUの下方に、前記コンベア本体5Aの搬送面が来るように位置合わせを行う。これにより、種々の切断角度θに対応して、貼付コンベア5上でストリップ片接合体SSを形成できる。また形成した後は、ストリップ片接合体SSを引取コンベア6に搬出すべく、横移動台23の横移動及びコンベア本体5Aの水平回動を行い、コンベア本体5Aを前記引取コンベア6と一直線状に並ぶ位置に位置変えさせる。
【0037】
このように本例では、搬送装置2、供給コンベア4、引取コンベア6、及びその下流側の成形ドラムに対して位置変えを行う必要がなく、装置の大型化、及び段替え作業性の効率低下を抑えることができる。
【0038】
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。
【0039】
【発明の効果】
叙上の如く本発明は、ストリップ片接合体の長さ調整を切断角度によって行うため、重なり部による調整が不要となり、重量バランスや剛性バランスに優れる所定長さのストリップ片接合体を、簡易にかつ高品質で形成することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のストリップ片接合体の製造装置の一実施例を示す平面図である。
【図2】その一部を示す側面図である。
【図3】貼付コンベアおよび引取コンベアを示す側面図である。
【図4】切断装置を概念的に示す斜視図である。
【図5】供給コンベアを概念的に示す斜視図である。
【図6】本発明の作用効果を説明する線図である。
【図7】貼付コンベアの動作を説明する線図である。
【図8】ベルトプライの製造方法を示す線図である。
【図9】その問題点を説明するストリップ片接合体の接合部の断面図である。
【符号の説明】
2 搬送装置
3 切断装置
4 供給コンベア
5 貼付コンベア
6 引取コンベア
S ストリップ
S1 ストリップ片
Se 側縁
SS ストリップ片接合体
Claims (2)
- 両側縁が平行な巾Wの長尺なストリップを、長さ方向に対して基準角度をθ0、公差角度を±Δθとする許容角度(θ0±Δθ)内の切断角度θでかつ一定長さで定寸切りしてストリップ片を形成するとともに、
かつN枚のストリップ片を、その非切断の側縁の端面を互いに突き合わせて順次接合して、所定長さLのストリップ片接合体を形成し、
しかも前記ストリップ片は、ストリップの前記巾W、前記長さ方向に対する前記基準角度θ0を、
次式(1)により数nを求め、この数nが整数のとき、該数nを整数Nとして選択し、かつ基準角度θ0を切断角度θとして設定する第1のステップ、
n=L/W×sinθ0 −−−−(1)
前記数nが整数でないとき、該数nに近い整数を整数Nとして選択し、かつ次式(2)により求めた角度θ1が前記角度θ0±Δθの許容範囲内のとき、前記角度θ1を切断角度θとして設定する第2のステップ、
θ1=sin-1(W×N/L) −−−−(2)
及び、前記角度θ1が前記許容角度θ0±Δθの範囲外のとき、巾Wを巾Wxとしたストリップに変更して前記第1、第2のステップを繰り返し、巾Wまたは巾Wxのストリップを、前記許容角度(θ0±Δθ)を充足する切断角度θとすることを特徴とするストリップ片接合体の製造方法。 - 両側縁が平行な巾Wの長尺なストリップを、長さ方向に対して基準角度をθ0、公差角度を±Δθとする許容角度(θ0±Δθ)内の切断角度θでかつ一定長さで定寸切りしてストリップ片を形成した後、N枚のストリップ片を、その非切断の側縁の間で順次接合してストリップ片接合体を形成するストリップ片接合体の製造装置であって、
前記ストリップを長さ方向に搬送する搬送装置と、
このストリップを前記長さ方向に対して前記切断角度θ、かつ一定長さで定寸切りすることにより搬送方向両端が切断されたストリップ片を形成する切断装置と、
前記ストリップ片を長さ方向に搬送する供給コンベアと、
該供給コンベアとは角度αで交わりかつ前記供給コンベアからストリップ片を受け取るとともに非切断の前記側縁の端面を互いに突き合わせてN枚のストリップ片を接続して所定長さLのストリップ片接合体を形成する貼付コンベアとを具えるとともに、
前記切断装置は、
次式(1)により数nを求め、この数nが整数のとき、該数nを整数Nとして選択し、かつ基準角度θ0を切断角度θとして設定する第1のステップ、
n=L/W×sinθ0 −−−−(1)
前記数nが整数でないとき、該数nに近い整数を整数Nとして選択し、かつ次式(2)により求めた角度θ1が前記角度θ0±Δθの許容範囲内のとき、前記角度θ1を切断角度θとして設定する第2のステップ、
θ1=sin-1(W×N/L) −−−−(2)
及び、前記角度θ1が前記許容角度θ0±Δθの範囲外のとき、巾Wを巾Wxとしたストリップに変更して前記第1、第2のステップを繰り返し、
巾Wまたは巾Wxのストリップを、前記許容角度(θ0±Δθ)を充足する切断角度θにより切断したことを特徴とするストリップ片接合体の製造装置。
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