JP4263076B2 - Method and apparatus for manufacturing steel wire rubber composite material - Google Patents
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Description
この発明は、スチールワイヤゴム複合材料の製造方法及びその装置に係わり、更に詳しくは複数本の撚り線スチールワイヤに振動を負荷して撚りの乱れによるスチールワイヤの破断を抑止すると共に、スチールワイヤ間の間隙にゴム材料を効率良く浸透させることが出来るスチールワイヤゴム複合材料の製造方法及びその装置に関するものである。 The present invention relates to a method and apparatus for manufacturing a steel wire rubber composite material, and more specifically, a vibration is applied to a plurality of stranded steel wires to suppress breakage of the steel wires due to twisting disturbance, and between the steel wires. The present invention relates to a method and apparatus for manufacturing a steel wire rubber composite material that can efficiently infiltrate a rubber material into the gap.
従来、撚り線スチールワイヤにゴム材料を被覆して複合材料を製造する場合、単線または複数本の撚り線スチールワイヤを並列に引き揃えた状態で、約29N〜40Nの張力を与え、ゴム押出機や複数本のローラから成るカレンダー装置等によりゴム材料を被覆していた。然しながら、撚り線スチールワイヤ間にゴムを被覆する際、使用するスチールワイヤの撚り構造によっては、押出しヘッドの入口の上流で「撚り戻り」と呼称されるワイヤ素線の乱れが生じる。 Conventionally, when a composite material is manufactured by coating a stranded wire steel wire with a rubber material, a tension of about 29 N to 40 N is applied in a state where a single wire or a plurality of stranded wire steel wires are arranged in parallel, and a rubber extruder In addition, the rubber material was coated with a calendar device composed of a plurality of rollers. However, when the rubber is coated between the stranded steel wires, depending on the stranded structure of the steel wire used, a disturbance of the wire strand called “twisting back” occurs upstream of the inlet of the extrusion head.
この「撚り戻り」により、撚り線スチールワイヤから一本のワイヤ素線が浮き上がり、その浮き上がった素線がスチールワイヤの整列ガイド(ダイインサート)のワイヤ整列穴に引っ掛かりが起きる。この状態でゴム被覆を続けると、短時間にスチールワイヤが破断してしまうと言う問題があった。 By this “twisting back”, one wire strand is lifted from the stranded steel wire, and the lifted strand is caught in the wire alignment hole of the steel wire alignment guide (die insert). If the rubber coating is continued in this state, there is a problem that the steel wire breaks in a short time.
この「撚り戻り」の原因としては、例えば、撚り線スチールワイヤのテンションが低いためにゴム材料の被覆時にワイヤー素線が動くこと、押出しヘッド内のゴム圧力が高いこと、等が考えられる。 Possible causes of this “twisting back” are, for example, that the wire strand moves when the rubber material is coated because the tension of the stranded steel wire is low, and the rubber pressure in the extrusion head is high.
一方、ゴム材料の圧延時においてスチールワイヤSの素線間にゴムが浸透し易いように、従来の図7に示す3+9ワイヤ構造から、図8に示す疎構造である3+8構造に変更することが考えられる(例えば、特許文献1参照)。 On the other hand, it is possible to change from the conventional 3 + 9 wire structure shown in FIG. 7 to the 3 + 8 structure which is a sparse structure shown in FIG. 8 so that the rubber easily penetrates between the strands of the steel wire S during rolling of the rubber material. (For example, refer to Patent Document 1).
しかし、図9に示す従来のカレンダー装置1による圧延方法では、予めカレンダーロール2a,2b,2c,2dによりゴムシートWが形成され、そのゴムシートWでスチールワイヤSをサンドイッチ構造にしている。そのため、カレンダーロール2a〜2dの回転速度とスチールワイヤSの送り速度とを一致させることで、ゴムとワイヤとの間に剪断力が働かない。
However, in the rolling method using the
一方、押出機によりゴム材料を被覆する場合には、押出しヘッド内でワイヤに引きずられるようにゴム材料が被覆されるため、ワイヤとゴム材料との間で強い剪断力が発生する。それにより、上述した3+8構造のように、撚りの緩いワイヤではワイヤ素線が剪断力により動かされ、撚りが戻されると考えられる。 On the other hand, when the rubber material is coated by an extruder, the rubber material is coated so as to be dragged by the wire in the extrusion head, and thus a strong shearing force is generated between the wire and the rubber material. Thereby, it is considered that the wire strand is moved by the shearing force in the loosely twisted wire as in the 3 + 8 structure described above, and the twist is returned.
そこで、スチールワイヤの「撚り戻り」を抑えるためには、(a) ワイヤテンションを高くしてワイヤー素線の動きを抑える、(b)スチールコードゴム間の剪断力を低くするために押出しヘッド内のゴム圧力を低くする、とその効果が大きいことが実験等から判った。 Therefore, in order to suppress the “twisting back” of the steel wire, (a) the wire tension is increased to suppress the movement of the wire element, and (b) the inside of the extrusion head to reduce the shearing force between the steel cord rubbers. It was found from experiments and the like that the effect is great when the rubber pressure is reduced.
しかし、上記のようにスチールコードのワイヤ素線間にゴム材料の浸透性を良くするために上記のように3+8構造にした点を考慮した場合、ワイヤテンションを高くしたり、ワイヤゴム間の剪断力を低く抑えると、ゴムの浸透性を低下させてしまい、3+8構造に変更した効果は期待できない。 However, when considering the point that the 3 + 8 structure is used as described above in order to improve the permeability of the rubber material between the wire wires of the steel cord as described above, the wire tension is increased or the shearing force between the wire rubbers is increased. Is kept low, the permeability of the rubber is lowered, and the effect of changing to the 3 + 8 structure cannot be expected.
このように、従来の撚り線スチールワイヤにゴム材料を被覆して複合材料を製造する方法では、スチールワイヤの「撚り戻り」の抑制と、ワイヤー素線間へのゴム材料の浸透性を良くすることとを同時に行うことが難しいと言う問題があった。
この発明はかかる従来の問題点に着目し、スチールワイヤの「撚り戻り」を抑えることが出来ると共に、ワイヤ素線間へのゴム材料の浸透性を良くすることが出来るスチールワイヤゴム複合材料の製造方法及びその装置を提供することを目的とするものである。 The present invention pays attention to such conventional problems, and can produce a steel wire rubber composite material that can suppress the “twisting back” of the steel wire and improve the permeability of the rubber material between the wire strands. It is an object to provide a method and apparatus thereof.
この発明は上記目的を達成するため、この発明のスチールワイヤゴム複合材料の製造方法は、撚り線スチールワイヤに一定の張力を与え、かつ所定の速度で搬送させてゴム材料を被覆加工する直前に、前記撚り線スチールワイヤに機械的振動装置により振動を負荷してゴム材料を被覆することを要旨とするものである。 In order to achieve the above object, the present invention provides a method for producing a steel wire rubber composite material according to the present invention immediately before coating a rubber material by applying a constant tension to a stranded steel wire and transporting it at a predetermined speed. The gist is to apply a vibration to the stranded steel wire with a mechanical vibration device to coat the rubber material.
また、前記撚り線スチールワイヤを、単線または複数本並列に引き揃えた状態でゴム材料を被覆することも可能であり、撚り線スチールワイヤにゴム押出機によりゴム材料を押し出して被覆するものである。 It is also possible to coat the stranded steel wire with a rubber material in a state in which the stranded steel wire is aligned in parallel with a single wire or a plurality of stranded steel wires, and the stranded wire steel wire is coated by extruding the rubber material with a rubber extruder. .
このように、撚り線スチールワイヤに一定の張力を与え、かつ所定の速度で搬送させてゴム材料を被覆加工する直前に、前記撚り線スチールワイヤに機械的振動装置により振動を負荷することで、スチールワイヤの「撚り戻り」を抑えることが出来ると共に、ワイヤ素線間へのゴム材料の浸透性を良くすることが出来るものである。 In this manner, by applying a constant tension to the stranded steel wire and carrying it with a mechanical vibration device on the stranded steel wire immediately before coating the rubber material by conveying it at a predetermined speed, It is possible to suppress “twisting back” of the steel wire and improve the permeability of the rubber material between the wire strands.
また、この発明のスチールワイヤゴム複合材料の製造装置は、撚り線スチールワイヤの搬送工程中のゴム材料の被覆加工装置の直前に、撚り線スチールワイヤに振動を負荷する機械的振動装置を設置したことを要旨とするものである。前記撚り線スチールワイヤが、単線または複数本並列に引き揃えた撚り線スチールワイヤ群であり、前記機械的振動装置は、モータの回転駆動により撚り線スチールワイヤに対して上下方向に振動を負荷する回転振動手段で構成するものである。更に前記被覆加工装置としては、ゴム押出機を使用する。 The steel wire rubber composite material manufacturing apparatus according to the present invention is provided with a mechanical vibration device for applying vibration to the stranded steel wire just before the rubber material coating processing device during the stranded wire steel wire conveyance process. This is the gist. The stranded wire steel wires are a single wire or a group of stranded wire steel wires arranged in parallel, and the mechanical vibration device applies vibration to the stranded wire steel wires in the vertical direction by rotational driving of a motor. It consists of rotational vibration means. Furthermore, a rubber extruder is used as the coating processing apparatus.
このように構成することで、ゴム材料の被覆時に、撚りの乱れによる破断が発生し易い撚り線スチールワイヤに対しても、これまでよりも高いヘッド内圧力が適用でき、良好なゴム材料を被覆した複合材料を製造でき、また撚り線スチールワイヤの破断による、装置停止時間を無くすことが出来るので、生産性の向上を図ることが出来る。 With this configuration, higher pressure in the head can be applied to stranded steel wire, which is more likely to break due to twisting disturbances, when coating rubber material. Since the composite material can be manufactured, and the apparatus stop time due to the breakage of the stranded steel wire can be eliminated, the productivity can be improved.
この発明は、上記のように撚り線スチールワイヤに一定の張力を与え、かつ所定の速度で搬送させてゴム材料を被覆加工する直前に、前記撚り線スチールワイヤに機械的振動装置により振動を負荷してゴム材料を被覆することにより、スチールワイヤの「撚り戻り」を抑えることが出来ると共に、ワイヤ素線間へのゴム材料の浸透性を良くすることが出来る効果がある。 In the present invention, as described above, a constant tension is applied to the stranded wire steel wire, and the stranded wire steel wire is loaded with a mechanical vibration device immediately before the rubber material is coated by being conveyed at a predetermined speed. By coating the rubber material, it is possible to suppress the “twisting back” of the steel wire and to improve the permeability of the rubber material between the wire strands.
また、この発明のスチールワイヤゴム複合材料の製造装置では、撚り線スチールワイヤの搬送工程中のゴム材料の被覆加工装置の直前に、撚り線スチールワイヤに振動を負荷する機械的振動装置を設置したので、ゴム材料の被覆時に、撚りの乱れによる破断が発生し易い撚り線スチールワイヤに対しても、これまでよりも高いヘッド内圧力が適用でき、良好なゴム材料を被覆した複合材料を製造でき、また撚り線スチールワイヤの破断による、装置停止時間を無くすことが出来るので、生産性の向上を図ることが出来る効果がある。 Moreover, in the steel wire rubber composite material manufacturing apparatus of the present invention, a mechanical vibration device for applying vibration to the stranded steel wire is installed immediately before the rubber material coating apparatus during the stranded steel wire conveyance process. Therefore, higher pressure in the head can be applied to stranded steel wire, which is more likely to break due to twisting disturbance when coating the rubber material, making it possible to produce a composite material coated with a good rubber material. In addition, since the apparatus stop time due to the breakage of the stranded steel wire can be eliminated, the productivity can be improved.
以下、添付図面に基づき、この発明の実施形態を説明する。
なお、従来例と同一構成要素は、同一符号を付して説明は省略する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
Note that the same components as those in the conventional example are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
図1は、この発明を実施したスチールワイヤゴム複合材料の製造方法を実施するための製造装置の正面図を示し、このスチールワイヤゴム複合材料の製造装置は、撚り線スチールワイヤS(この実施形態では、図8に示す3+8構造を使用した)を巻付けた複数のリール3を回転自在に配設したクリールスタンド4と、撚り線スチールワイヤWに振動を負荷する機械的振動装置5と、押出しヘッド6を備えた押出機7と、スチールワイヤSにゴム被覆したスチールワイヤゴム複合材料Gを送りだす3本のク−リングドラム8aを備えたク−リングドラム装置8と、3本のダンサーロール9aで張力を調整するダンサー装置9と、スチールワイヤゴム複合材料Gを巻取る巻取りドラム10aとライナー巻出しドラム10bとで構成される巻取り装置10とで構成されている。
FIG. 1 shows a front view of a production apparatus for carrying out a method for producing a steel wire rubber composite material according to the present invention. The production apparatus for a steel wire rubber composite material comprises a stranded steel wire S (this embodiment). Then, a creel stand 4 in which a plurality of
前記クリールスタンド4は、移動可能な台車11上に複数個(この実施形態では、縦5個,横10個の計50個を配設してあるが、この実施形態に限定されない)のリール3を回転自在に配設し、台車11の前側には、各リール3から巻出したスチールワイヤSをガイドする複数のガイドローラ12と、図6に示すようにスチールワイヤSを挿通させるセラミック製の複数のガイド穴13を設けた鉄板等で形成したワイヤガイド板14とが設置してある。
The creel stand 4 has a plurality of
前記クリールスタンド4と押出機7との間に設置した前記機械的振動装置5は、図2及び図3に示すように、モータ15の回転駆動によりワイヤガイド板14で整列されたスチールワイヤSに対して上下方向に振動を負荷する回転振動手段16で構成されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
この回転振動手段16は、モータ15の回転駆動軸17にフリーローラ18a,18bの両端軸部19を回転自在に支持した左右一対の円盤状の振幅調整板20a,20bが平行に取付けられ、この振幅調整板20a,20bの側面には、前記フリーローラ18a,18bの両端軸部19の取付け位置を調整するための複数の長穴21が中心に向かって放射状に形成されている。
The rotational vibration means 16 has a pair of left and right disk-shaped amplitude adjusting
従って、片持ち状態の回転振動手段16の振幅を調整する場合には、フリーローラ18a,18bの両端軸部19を長穴21に沿って位置調整を行うことにより、モータ15の回転駆動で回転駆動軸17は上下方向に振幅し、またフリーローラ18a,18bと接触するスチールワイヤSも上下方向に振動することになる。
Accordingly, when adjusting the amplitude of the rotational vibration means 16 in the cantilever state, the position of the
なお、機械的振動装置5は、上記のような回転振動手段16に限定されず、市販のボールバイブレータ等を使用することも可能である。前記押出しヘッド6を備えた押出機7は、図4及び図5に示すように、押出しヘッド6内に、複数本のスチールワイヤSを整列させるやワイヤ整列穴22aを備えたワイヤ整列具22(ダイインサート)とダイスロート23とが内装され、押出機7のスクリューヘッド24から押出しされた所定圧力(この実施形態では、ヘッド圧110kgを使用しているが、スチールワイヤSの本数やワイヤ素線径等により任意に設定する)のゴム材料Wxをゴム流路25を通してスチールワイヤSに被覆するものである。
The
そして、複数本のスチールワイヤSにゴム被覆したスチールワイヤゴム複合材料Gは、ク−リングドラム装置8の3本のク−リングドラム8aに交互に巻付けた後、ダンサー装置9の3本のダンサーロール9aで張力を調整しながらライナー巻出しドラム10bから巻出されたライナーRを介在させて巻取り装置10の巻取りドラム10aに巻取るようにしている。
Then, the steel wire rubber composite material G, in which a plurality of steel wires S are covered with rubber, is alternately wound around the three cooling drums 8a of the cooling drum device 8, and then the three wire elements of the dancer device 9 are wound. The tension is adjusted by the dancer roll 9a, and the liner R unwound from the
この発明では、上述したように押出機7により3+8構造のスチールワイヤSにゴム材料Wxを被覆する直前に、複数本のスチールワイヤSに機械的振動装置5の回転振動手段16により所定の振幅で振動を負荷させることで、スチールワイヤSは、ワイヤ整列具22のワイヤ整列穴22aとの局所的な擦れがなくなり、撚り戻りにより浮き上がった素線がワイヤ整列具22に引っ掛かることを防止でき、またク−リングドラム装置8とダンサー装置9とで、断続的にワイヤーテンションを高めることで、スチールワイヤSの撚り戻りを抑制しつつワイヤ素線間へのゴム材料Wxの浸透性を高めることが出来るのである。
In the present invention, as described above, just before the rubber material Wx is coated on the steel wire S having the 3 + 8 structure by the
1 カレンダー装置
2a,2b,2c,2d カレンダーロール
W ゴムシート S スチールワイヤ
3 リール 4 クリールスタンド
5 機械的振動装置 6 押出しヘッド
7 押出機 8 ク−リングドラム装置
8a ク−リングドラム 9 ダンサー装置
9a ダンサーロール 10 巻取り装置
10a 巻取りドラム 10b ライナー巻出しドラム
11 台車 12 ガイドローラ
13 ガイド穴 14 ワイヤガイド板
15 モータ 16 回転振動手段
17 回転駆動軸
18a,18b フリーローラ
19 両端軸部
20a,20b 振幅調整板
21 長穴 22 ワイヤ整列具22(ダイインサート)
22a ワイヤ整列穴 23 ダイスロート
24 スクリューヘッド 25 ゴム流路
G スチールワイヤゴム複合材料
R ライナー
Wx ゴム材料
DESCRIPTION OF
22a
Claims (7)
前記撚り線スチールワイヤの搬送工程中のゴム材料の被覆加工装置の直前に、撚り線スチールワイヤに振動を負荷する機械的振動装置を設置したことを特徴とするスチールワイヤゴム複合材料の製造装置。 During transport step strands steel wire for conveying giving constant tension to the strand steel wire, the steel wire rubber composite material comprising providing a coating apparatus of a rubber material covering the rubber material into the twisted steel wires In manufacturing equipment,
An apparatus for producing a steel wire rubber composite material, wherein a mechanical vibration device for applying vibration to a stranded wire steel wire is installed immediately before the rubber material coating apparatus in the process of conveying the stranded steel wire.
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