JP4166371B2 - Steel cord manufacturing method and stranded wire machine used in this method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、スチールコードの製造方法およびこの方法に用いるチューブラータイプの撚線機、特にプレホーム装置を有するチューブラー撚線機に関する。
【0002】
【従来の技術】
空気入りタイヤやコンベアベルトなどのゴム物品を補強するスチールコードは、複数の素線を撚り合わせて製造されるのが一般的であり、その素線の撚り合わせには、図1に示すような、チューブラータイプの撚線機が多用されている。
【0003】
例えば、空気入りタイヤに適用されている、3+6構造の層撚りコードは、1×3構造のコアのまわりに、シースとなる6本の素線を巻き付けて撚り合わせることによって、製造することができる。すなわち、図1に示すように、コア1が巻き付けられたボビン2をバレル3の外に配置する一方、シースとなる素線4a〜4fが巻き付けられたボビン5a〜5fをバレル3内部に配置し、コア1及びシース素線4a〜4fをバレル3上に繰り出してバレル3を回転することによって、撚り合わせが行われる。通常、バレル3の出側において、図1に示すようなプレホーム装置6により、シース素線に撚られた状態と同形の螺旋形状の型付け加工を行い、型付けされたシース素線同士をボイス7で集合させることによって、撚り合わせが完了して、コードCが得られる。
【0004】
ここで、スチールコードには、主に2つの基本性能が求められる。まず、その1つは真直性であり、この真直性に劣ると、例えばタイヤ製造のカレンダー工程にてトリート材が反り返った状態になり、トリート材の接合に支障をきたす。次に求められるのは、例えばタイヤの耐久性を高めるために、コードの内部にまでゴムが浸透し得る、ゴム浸透性に優れることであり、具体的には、コード形状がその断面においてシース素線間に隙間があり、かつその隙間の数が多いことが、コードのコア内部にまでゴムを浸透させるのに有利である。そのためには、コード断面においてシース素線が偏ることなく、コア周辺に均等に配置されていることが肝要である。
【0005】
このシース素線をコア周辺に均等配置させるには、シース素線の撚り合わせ前の型付けを均一にすることが有効である。さらに、シース素線の型付けの位相が同じであると、撚り合わせの際に素線同士が干渉し合って素線がコード外径からはみ出す事態を招くことになって、コードの外観は纏まりのないものとなるから、商品としてイメージの低下は免れない。
【0006】
このようにスチールコードの特性としては、真直性とシースフィラメントの均等配置が求められるが、図1に示したような、従来の撚線機では真直性を確保することができなかった。
【0007】
すなわち、プレホーム装置6とダイス等によるボイス7を用いた方法では、図2に示すように、プレホーム装置6にて各素線に均一な型付けが施されても、複数本の素線がボイス7に導入されて集合する際、ボイス7の入側で素線が押し曲げ加工を受けて塑性変形するために、素線の真直性、ひいてはコードの真直性が劣化してしまうのである。
【0008】
このボイスの撚り合わせ集合部における真直性の劣化を抑制する方法として、ボイスの代わりに、図3に示すように、コードの径より大きな径の環状の撚り合わせガイド8にシース素線を通して、素線の集合点Pを撚り合わせガイド8の出側にして撚り合わせる方法がある。この方法では、素線の集合点Pで塑性加工を受けることがないため、優れた真直性が得られる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、撚り合わせガイド8の出側において、素線を集合させ撚り合わせる際、図2に示した手法の如き拘束がないために、素線の配置が不均等になる場合がある。すなわち、プレホーム装置6における型付けが素線間で均一であるため、図3に示した無拘束下での撚り合わせを行うと、素線同士が干渉する結果、素線配置が乱れてしまい、均等な素線配置が実現されないのである。
【0010】
そこで、この発明の目的は、素線の集合そして撚り合わせを無拘束下で行う場合にあっても、素線が均等配置されたコードを得ることのできる方途について、この方法に使用する撚線機に併せて提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
すなわち、この発明の要旨構成は、次の通りである。
(1) 複数の素線を、それぞれ型付けした後、撚り合わせガイドを介して該ガイド出側に素線を集合して撚り合わせるに当り、各素線に与える型付けの位相を素線間でずらしたことを特徴とするスチールコードの製造方法。
【0012】
(2) 上記(1) において、各素線に与える型付けの位相を隣接素線間で素線径分ずらしたことを特徴とするスチールコードの製造方法。
【0013】
(3) 複数のボビンから繰り出した素線を、プレホーム装置によって、それぞれ型付けした後、撚り合わせガイドを介して該ガイド出側に素線を集合して撚り合わせる、チューブラー撚線機であって、上記プレホーム装置は、多角柱状体の各側面に、素線が通される複数の癖付けピンを角柱の母線方向に千鳥足状に配置して成り、該癖付けピン群の位置を側面間で母線方向にずらしたことを特徴とするチュブラー撚線機。
【0014】
(4) 上記(3) において、癖付けピン群の位置を、隣接する側面間で母線方向に素線径分ずらしたことを特徴とするチュブラー撚線機。
【0015】
【発明の実施の形態】
この発明にかかる撚線機は、素線の集合をボイスによらずに撚り合わせガイドを採用することによって、素線の集合、そして撚り合わせを撚り合わせガイドの出側で行うために、得られるコードは真直性に優れたものとなる。しかしながら、撚り合わせガイドを用いた場合は、素線の配置に乱れを生じることが、新たに問題となる。
【0016】
そこで、撚り合わせガイドの出側における素線の撚り合わせ挙動について調査するために、図4に示すように、撚り合わせガイド8としてリングを用いてシース素線の撚り合わせを行ったところ、以下の知見を得るに到った。
すなわち、プレホーム装置6で均一の型付けを施された、複数の素線は、撚り合わせガイド8の出側の一点で撚り合わさろうとするが、型付けの位相が素線間で均一であるから、このまま撚り合わさることが不可能である。実際、コードの軸と直交する向きに配置した撚り合わせガイド(リング)8は、撚り合わせ中に、図示のように傾くことが確認され、これは撚り合わせ部において素線間での位相ずれZが生じたためである。かように、撚り合わせ部における素線の不均等配置は、型付けの位相が素線間で均一であることに起因することが、究明されたのである。
【0017】
さらに、各素線の型付けを、図5に示すように、プレホーム装置6通過後のA部と撚り合わせ後のB部とにおいて調査した。その調査結果を図6に示すように、撚り合わせ前のA部で素線の型付け量差が僅かであるのに対して、撚り合わせ後のコードの素線では型付け量が大きく変化しており、この結果からも、撚り合わせ部で素線同士の干渉が発生し、均等配置が阻害されていることがわかる。
【0018】
以上の検討結果から、撚り合わせガイドを用いた撚り合わせにおいて、シース素線の配置が不均等になるのを回避するには、型付けの位相を素線間でずらすことが肝要であることが判明した。次いで、型付けの位相をずらすための手段について鋭意究明したところ、次に示す手段の有効性を確認し、この発明を完成するに到ったのである。
【0019】
まず、撚り合わせの集合点において型付けの位相を素線間でずらすために、プレホーム装置における型付け位置を各素線毎に調整することが、有効である。すなわち、図7(a) に示すように、プレホーム装置6は、例えば六角柱の6つの側面6−1〜6−6のそれぞれに、複数、図示例で4つの癖付けピン61〜64を六角柱の母線方向に千鳥足状に配置して成り、各側面6−1〜6−6の癖付けピン群61〜64に各素線を通すことによって、素線に型付けを施すものである。このプレホーム装置6において、側面の癖付けピン群の位置を隣接する癖付けピン群の間でずらして、素線の螺旋癖付けの位相を素線間で長さ方向でずらすことによって、素線の撚り合わせを阻害しないようにする。
【0020】
例えば、図7(b) に示すように、プレホーム装置6の側面間において、癖付けピン群の母線方向のピン間隔や母線と直交する向きのピン間隔は変化させずに、癖付けピン群の相対的位置をずらすことによって、撚り合わせの集合点において型付けの位相を素線間でずらすことができる。ここで、癖付けピン群相互のずらし量は、素線間で型付けが同調することがない範囲において、好ましくは隣接する側面間でのずらし量を素線径分とする。
【0021】
【実施例】
発明例
3本の素線(0.20mm径)を撚りピッチ:10mmで撚り合わせた、コアのまわりに、径が0.36mmの素線6本を、撚りピッチ:18mmで巻き付けた、3+6構造のスチールコードをチュブラー撚線機を用いて撚り合わせるに当たり、図7に示したように、バレル内のボビンの配置がプレホーム装置6から遠いボビンから繰り出される素線が通る、癖付けピン群をバレル3から遠くなるように、プレホーム装置6の側面間における癖付けピン群の相対的位置を母線方向に0.36mmのずらし量にて、配置した。なお、個々の癖付けピン群でのピンの配置は、ピン間隔が母線方向:7.65mmおよび母線と直交する向き:0.935 mmで加工量を同一にした。
【0022】
ここで、癖付けピン群のずらし量とは、プレホーム装置の隣接する側面間における癖付けピン群の相対位置の母線方向の差であり、このずらし量の下に、隣接する側面間で順次に癖付けピン群をずらした。
【0023】
従来例1、2
また、比較として、従来と同様に、癖付けピン群の配置が同一でかつ各ピン群間で噛み込み量を同一にした、プレホーム装置と、撚り合わせにボイス(従来例1)または撚り合わせガイド(従来例2)を用いた、撚り線も行った。
【0024】
上記の適合例1及び従来例1,2に従って得られたコードについて、その真直性及び素線の配置を評価した。すなわち、真直性は、得られたコードを50cmの長さに裁断したのち、このコードを平坦な水平面上に無拘束下で載置し、図8に示すように、変形量t(mm)を測定して評価した。この数値が小さいほど、真直性に優れることを示している。また、素線の配置は、コードをほぐして各素線の形状を投影機で拡大して観察し、各素線の波形型付けの波高を測定し、素線間での波高差の最大値にて表示した。この数値が小さいほど、均等に配置されていることを示している。
【0025】
これらの調査結果を、表1に示すように、この発明の撚線機を用いることによって、真直性に優れかつ素線が均一に配置したコードを得ることができる。
【0026】
【表1】
【0027】
【発明の効果】
この発明によれば、素線の集合そして撚り合わせを無拘束下で行うとともに、この撚り合わせを無理なく行えるために、優れた真直性に併せて素線の均等配置をも実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 チューブラー撚線機を示す模式図である。
【図2】 撚り合わせにボイスを用いた撚線の説明図である。
【図3】 撚り合わせに撚り合わせガイドを用いた撚線の説明図である。
【図4】 撚り合わせガイドにリングを用いた撚線の説明図である。
【図5】 図6に示す実験におけるA部およびB部を示す模式図である。
【図6】 素線毎の型付け量を示すグラフである。
【図7】 プレホーム装置を示す模式図である。
【図8】 真直性の評価要領を示す図である。
【符号の説明】
1 コア
2 ボビン
4a〜4f 素線
5a〜5f ボビン
6 プレホーム装置
7 ボイス
8 撚り合わせガイド[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method of manufacturing a steel cord and a tubular type twisted wire machine used in this method, and more particularly to a tubular twisted wire machine having a preform device.
[0002]
[Prior art]
Steel cords that reinforce rubber articles such as pneumatic tires and conveyor belts are generally manufactured by twisting a plurality of strands. For twisting the strands, as shown in FIG. Tubular type twisting machines are often used.
[0003]
For example, a 3 + 6 layer twisted cord applied to a pneumatic tire can be manufactured by winding and twisting six strands as a sheath around a 1 × 3 structure core. . That is, as shown in FIG. 1, the
[0004]
Here, the steel cord is mainly required to have two basic performances. First, one of them is straightness. If this straightness is inferior, for example, the treating material is warped in the calendering process of tire production, which causes troubles in the joining of the treating material. Next, for example, in order to increase the durability of the tire, it is required that the rubber penetrates into the inside of the cord and has excellent rubber permeability. Specifically, the cord shape has a sheath element in its cross section. It is advantageous for the rubber to penetrate into the core of the cord that there are gaps between the lines and the number of the gaps is large. For this purpose, it is important that the sheath wire is evenly arranged around the core without being biased in the cord cross section.
[0005]
In order to evenly arrange the sheath wire around the core, it is effective to make the sheath wires uniform before twisting. Furthermore, if the sheath wire is in the same phase, the strands may interfere with each other during twisting, causing the strands to protrude from the outer diameter of the cord. Since there will be nothing, the decline in image as a product is inevitable.
[0006]
As described above, as the characteristics of the steel cord, straightness and uniform arrangement of the sheath filament are required, but straightness cannot be ensured with the conventional twisting machine as shown in FIG.
[0007]
That is, in the method using the
[0008]
As a method for suppressing the deterioration of straightness in the twisted gathering portion of the voice, instead of the voice, as shown in FIG. 3, a sheath strand is passed through an annular
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the strands are gathered and twisted on the exit side of the
[0010]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for obtaining a cord in which strands are evenly arranged even when assembly and twisting of strands are performed under unconstrained conditions. It is to be provided together with the machine.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
That is, the gist configuration of the present invention is as follows.
(1) After forming a plurality of strands, respectively, when assembling and twisting the strands on the guide exit side via the twisting guide, the phase of typing applied to each strand is shifted between the strands. A method of manufacturing a steel cord characterized by the above.
[0012]
(2) A method for manufacturing a steel cord according to the above (1), wherein the phase of typing applied to each strand is shifted by the strand diameter between adjacent strands.
[0013]
(3) A tubular stranding machine in which strands fed out from a plurality of bobbins are respectively molded by a preform device, and then the strands are assembled and twisted on the guide exit side via a twisting guide. The preform device is formed by arranging a plurality of brazing pins through which the strands are passed in a staggered pattern in the direction of the prisms on each side surface of the polygonal columnar body, and the position of the brazing pin group on the side surface. Tubular twisting machine characterized in that it is shifted in the direction of the bus bar between.
[0014]
(4) In the above (3), a tumbler stranding machine characterized in that the position of the brazing pin group is shifted by the strand diameter in the direction of the bus between adjacent side surfaces.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The twisting machine according to the present invention can be obtained by using a twisting guide for the assembly of the strands without relying on the voice, thereby performing the assembly of the strands and the twisting on the exit side of the twisting guide. The code will be straight. However, when a twist guide is used, it is a new problem that the arrangement of the strands is disturbed.
[0016]
Therefore, in order to investigate the twisting behavior of the strands on the exit side of the twisting guide, as shown in FIG. 4, the sheath strands were twisted using a ring as the
That is, a plurality of strands that have been uniformly typed by the
[0017]
Furthermore, as shown in FIG. 5, the molding of each strand was investigated in the A part after passing through the
[0018]
From the above examination results, in twisting using a twisting guide, it was found that it is important to shift the molding phase between the strands in order to avoid unequal arrangement of the sheath strands. did. Then, as a result of earnest investigations on means for shifting the phase of molding, the effectiveness of the following means was confirmed and the present invention was completed.
[0019]
First, it is effective to adjust the molding position in the preform device for each strand in order to shift the molding phase between the strands at the twisting set point. That is, as shown in FIG. 7 (a), the
[0020]
For example, as shown in FIG. 7B, between the side surfaces of the
[0021]
【Example】
Inventive example 3 strands (0.20 mm diameter) twisted together at a twist pitch of 10 mm. Around the core, 6 strands with a diameter of 0.36 mm were wound at a twist pitch of 18 mm. When twisting the cord using a tuber twisting machine, as shown in FIG. 7, as shown in FIG. 7, the arrangement of bobbins in the barrel passes through the brazing pin group through which the wire fed out from the bobbin far from the
[0022]
Here, the shifting amount of the brazing pin group is a difference in the bus bar direction of the relative position of the brazing pin group between the adjacent side surfaces of the preform device, and sequentially between adjacent side surfaces below this shifting amount. The brazing pin group was shifted.
[0023]
Conventional examples 1 and 2
Also, as a comparison, as in the prior art, a preform device having the same arrangement of brazing pin groups and the same biting amount between each pin group, and voice (conventional example 1) or twisting in twisting A stranded wire using a guide (conventional example 2) was also performed.
[0024]
For the cords obtained according to the above-mentioned conformation example 1 and conventional examples 1 and 2, the straightness and the arrangement of the strands were evaluated. That is, the straightness is determined by cutting the obtained cord into a length of 50 cm and placing the cord on a flat horizontal surface without restraint, as shown in FIG. Measured and evaluated. It shows that it is excellent in straightness, so that this figure is small. For the arrangement of the strands, loosen the cord, observe the magnified shape of each strand with a projector, measure the wave height of the waveform type of each strand, and set the maximum difference in the height between the strands. Displayed. It shows that it is arrange | positioned equally, so that this figure is small.
[0025]
As shown in Table 1, the results of these investigations can be obtained by using the twisted wire machine of the present invention to obtain a cord that is excellent in straightness and in which the strands are uniformly arranged.
[0026]
[Table 1]
[0027]
【The invention's effect】
According to the present invention, the assembly and twisting of the strands are performed under unconstrained conditions, and the twisting can be performed without difficulty, so that the uniform arrangement of the strands can be realized in addition to excellent straightness. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view showing a tubular stranded wire machine.
FIG. 2 is an explanatory diagram of a stranded wire using a voice for twisting.
FIG. 3 is an explanatory diagram of a stranded wire using a twist guide for twisting.
FIG. 4 is an explanatory view of a stranded wire using a ring as a twist guide.
FIG. 5 is a schematic diagram showing part A and part B in the experiment shown in FIG. 6;
FIG. 6 is a graph showing a typing amount for each strand.
FIG. 7 is a schematic view showing a preform device.
FIG. 8 is a diagram showing a straightness evaluation procedure;
[Explanation of symbols]
1
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