JP4312224B2 - タイヤ用生シートの耳部の切断装置 - Google Patents

Description

本発明は、タイヤ用生シートの耳部を切断する際に、最外側のタイヤコードを切断することなくかつこの最外側のタイヤコードとの間にジョイント用ゴムを残して前記耳部を切除しうるタイヤ用生シートの耳部の切断装置に関する。

空気入りタイヤでは、例えばカーカスプライ、ベルトプライ、ビード補強プライなどタイヤコードで補強された種々の補強部材が使用されている。

このような補強部材は、従来、図７（Ａ）、（Ｂ）に示すように、平行に配列したタイヤコードａの配列体ｂをトッピングゴムにてゴム被覆した長尺かつ巾広の１次プライ材料ｃを原反として形成される。詳しくは、前記１次プライ材料ｃを、いったん長さ方向に対して所定角度β（例えばラジアルカーカスでは約９０°）かつ所定巾ｗで裁断し、しかる後、その裁断片ｄの非裁断縁ｄ１を互いに突き合わせて或いは重ね合わせてジョイントすることにより、タイヤコードａが、ジョイント方向に対して前記角度βで配列する前記補強部材が形成される。

他方、前記１次プライ材料ｃでは、カレンダ装置などを用いて前記配列体ｂをゴム被覆する際、図８（Ａ）に示すように、最外側となる外のタイヤコードａ１からゴムがはみ出してなる耳部ｅが形成される。そのため、前記裁断に先駆け、この耳部ｅを、ジョイント用ゴムｊｇを残して切除することが必要となる。

従来、このような耳部ｅの切除には、カッタとして、例えばエアーモータ等にて回転駆動される円盤砥石等の回転カッタを用い、かつこのカッタを、前記外のタイヤコードａ１を基準とした切断位置Ｑに固定することで、前記耳部ｅを切除していた。

ここで、前記タイヤコードａがスチールコードの如く、ほぼ直線状に整列する場合には、特に問題とはならない。しかし、タイヤコードａが有機繊維コードの場合には、タイヤコードａとトッピングゴムとの接着力を高めるために、ゴム被覆に先駆け、前記配列体ｂを例えば接着液に浸漬する所謂ディップ処理が施される。このときディップ処理中のコード配列乱れを防止するため、前記配列体ｂとして、前記図７（Ａ）の如く、縦糸であるタイヤコードａに細い横糸ｆを織込んだ簾織り物ｂ１が使用される。

しかしこの簾織り物ｂ１では、有機繊維コードの剛直性が低くかつ前記横糸ｆの影響を受けるため、図８（Ｂ）に誇張して示すように、特に外のタイヤコードａ１が波状に大きく曲げ変形するなど、巾方向のバラツキが大となる。その結果、耳部ｅを切断する際、曲げ変形部分において外のタイヤコードａ１を切断したり、傷つけたり、或いは、ジョイント用ゴムか確保できずに外のタイヤコードａ１を切断端面から露出させる等の問題を招く。又このような問題は、タイヤのユニフォミティーや、バルジ・デントなどの外観性能の低下原因となる。

そこで本発明は、前記外のタイヤコードを切断や傷つけることなく、かつジョイント用ゴムを残しながらタイヤ用生シートの耳部を切断しうるタイヤ用生シートの耳部の切断装置を提供することを目的としている。

特開平８−１７４７１４号公報

前記目的を達成するために、本願請求項１の発明は、平行に並べて配列した有機繊維のタイヤコードの配列体をゴム被覆することにより前記タイヤコードのうち最外側の外のタイヤコードからゴムがはみ出してなる耳部が形成されたタイヤ用生シートの前記耳部を切断するタイヤ用生シートの耳部の切断装置であって、 前記タイヤ用生シートの長さ方向と直交する巾方向に位置変えかつ固定可能なカッタ枠体、
及び該カッタ枠体に前記巾方向に小長さを自由移動可能に配されるカッタ保持具と、前記タイヤ用生シートの長さ方向かつ該タイヤ用生シートの面に垂直に前記カッタ保持具に取り付けられるカッタ刃とからなるカッタ移動器を具え、
前記カッタ刃は、搬送される前記タイヤ用生シートの上流側に向けて開くＶ字状の刃部を有することにより、前記外のタイヤコードとの間にジョイント用ゴムを残して前記耳部を切除するとともに、
前記カッタ刃は、厚さ１．０〜２．０ｍｍの板状をなし、かつ前記刃部は、各切断用の刃鋭縁を有する上方に傾斜する上刃部と下方に傾斜する下刃部とを有するとともに、前記上刃部と下刃部との間の開き角度θは、該開き角度θの二等分線Ｘが前記タイヤ用生シートの面と平行になる姿勢として、３０〜７０°、かつ前記上刃部及び下刃部の、前記刃部と直角な垂直断面での各刃先の尖角αを３５〜６５°としたことを特徴としている。

又請求項２の発明では、前記刃部は、切断用の刃鋭縁を、カッタの厚さ中央に形成したことを特徴としている。

又請求項３の発明では、前記カッタ刃は、その下流側に、切断後の耳部の切断面がカッタ刃の側面に付着するのを防ぎかつ直径が前記カッタ刃の厚さｔの２．０〜５．０倍である切断面付着防止軸を具えることを特徴としている。

本発明の切断装置は、叙上の如く、タイヤ用生シートの巾方向に自由移動可能なカッタ保持具に、搬送されるタイヤ用生シートの上流側に向けて開くＶ字状の刃部を有するカッタ刃を、前記タイヤ用生シートの面と垂直に取り付けている。ここで、巾方向に自由移動可能な前記カッタ刃は、ゴムを切断している際、切断抵抗が大きい側に移動する傾向がある。従って、カッタ刃は、前記耳部を切断する際、タイヤ用生シートの外側縁から外れることなく、外のタイヤコードの側に移動していく。しかし、カッタ刃が外のタイヤコードに接触してコードを切断しようとすると、急激に高まる切断抵抗に負けて、カッタ刃は、タイヤコードから離れる側に移動する。即ち、カッタ刃は、外のタイヤコードから近離を自動的に繰り返し、外のタイヤコードを切断や傷つけることなく、かつジョイント用ゴムを残しながら耳部を切断することができる。

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は本発明のタイヤ用生シートの耳部の切断装置（以下切断装置という）を、タイヤ用生シートの搬送方向上流側から見た側面図、図２はその使用状況を説明する概念図である。

本実施形態の切断装置１は、図２に概念的に示すように、タイヤ用生シートＰを供給する生シート供給装置２の下流側かつ搬送ローラ３、３間に設置され、搬送されるタイヤ用生シートＰから、その耳部Ｐｅを切断する。なお本例では、前記生シート供給装置２は、タイヤ用生シートＰを巻戻し自在に保持する所謂ロールスタンドであり、又切断装置１により耳部Ｐｅが切断されたタイヤ用生シートＰ１は、前記１次プライ材料ｃとして前述の裁断・ジョイント工程（図７（Ａ）、（Ｂ）に示す）へと搬送される。

前記タイヤ用生シートＰは、図６に示すように、有機繊維のタイヤコードＡの配列体Ｂをゴム被覆した長尺巾広のシート体であり、本例では、前記配列体Ｂとして、縦糸であるタイヤコードＡに細い横糸（図示しない）を織込んだ所謂簾織り物体が使用される。又前記耳部Ｐｅは、前記タイヤコードＡのうち、最外側の外のタイヤコードＡ１からはみ出すゴム部分を意味し、この耳部Ｐｅは、前記外のタイヤコードＡ１との間にジョイント用ゴムＪｇを残して切除される。

次に、前記切断装置１は、図１に示すように、タイヤ用生シートＰの長さ方向ＦＬと直交する巾方向ＦＷに位置変えかつ固定可能なカッタ枠体４、及びこのカッタ枠体４に前記巾方向ＦＷに小長さを自由移動可能に配されるカッタ保持具５と該カッタ保持具５に取り付けられるカッタ刃６とからなるカッタ移動器７を具え、前記カッタ枠体４は、フレーム８に支持される。

前記フレーム８は、タイヤ用生シートＰの両外側で立ち上がる側壁部８Ａ（支柱であっても良い）と、この側壁部８Ａに一端が固定されかつ前記タイヤ用生シートＰの上方を通って前記巾方向ＦＷにのびる横フレーム８Ｂとを具える。この横フレーム８Ｂは、図３、４に示すように、例えば断面矩形状のフレーム本体８Ｂ１の下面に、例えば断面Ｌ字状の補助材８Ｂ２を介して前記巾方向ＦＷにのびるガイドレール９を取り付けている。

又前記カッタ枠体４は、前記ガイドレール９と係合して巾方向ＦＷに位置変え可能に案内される軸受け部１０を上面に設けた位置変え枠１１を具える。この位置変え枠１１は、本例では、前記軸受け部１０を設けた基板部１１Ａの両側に、下方にのびる側板部１１Ｂを配した略コ字状をなし、該側板部１１Ｂ、１１Ｂ間には、巾方向ＦＷにのびる互いに平行な一対のガイド軸１２を設けている。

又前記カッタ枠体４には、位置変えした各位置で、前記位置変え枠１１を固定する固定具１３が取り付く。この固定具１３は、本例では、頭部に手操作可能なノブ部を設けた固定ネジからなり、前記基板部１１Ａから立ち上がる立片部１１Ａ１のネジ孔に螺合する。そして螺入する固定ネジの先端が、前記横フレーム８Ｂの側面と当接することで、位置変え枠１１は自在な位置で固定される。

次に、前記カッタ移動器７は、カッタ保持具５とカッタ刃６とからなり、前記カッタ保持具５は、前記ガイド軸１２に案内されて巾方向ＦＷに小長さを自由移動可能に配される移動枠１５と、この移動枠１５に取り付くカッタホルダ１６とを具える。

前記移動枠１５は、本例では、軸受け部材を有し前記ガイド軸１２をスライド移動自在に挿入する軸受け孔１７を有するブロック状をなし、その下面にはカッタホルダ取付け用の取付け凹部１８を、前記長さ方向ＦＬにのびる凹溝状に形成している。なお前記移動枠１５は、その巾が前記側板部１０Ｂ、１０Ｂ間の巾よりも小であり、これにより巾方向ＦＷに小長さを自由移動しうる。なお前記「小長さ」は、前記外のタイヤコードＡ１の巾方向の変動量よりも大であり、又その上限は特に規制されないが、取扱い性の観点から５０mm程度以下が好ましい。

又前記カッタホルダ１６は、カッタ刃６を、前記タイヤ用生シートＰの長さ方向ＦＬかつ該タイヤ用生シートＰの面に垂直な向きに取り付ける。なお本例では、前記カッタホルダ１６が、前記取付け凹部１８の壁面間を巾方向ＦＷにのびる支軸１９を中心として傾動自在に枢支される場合が例示されている。この場合、切断時には、カッタホルダ１６は、その上面１６ｓと前記取付け凹部１８の底面１８ｓとが当接し、カッタ刃６を、後述する基準姿勢Ｙで保持しうる。

次に、前記カッタ刃６は、図５に示すように、厚さｔが１．０〜２．０mmの板状をなし、搬送方向上流側の側縁６ｅには、切断用の刃鋭縁２０ｅが上流側に向かってＶ字状に開く刃部２０が形成される。このＶ字状の刃部２０は、上方に傾斜する上刃部２０Ｕと下方に傾斜する下刃部２０Ｌとを有するとともに、前記上刃部２０Ｕと下刃部２０Ｌとの間の開き角度θは３０〜７０°の範囲、かつ前記上刃部２０Ｕ及び下刃部２０Ｌの各刃先の尖角αは３５〜６５°の範囲に設定される。さらに、前記尖角αは、図５（Ｂ）に詳示することく、刃部２０と直角な垂直断面での各刃先の角度、即ち尖角αをいう。又刃鋭縁２０ｅは、カッタ刃６の厚さ中央に形成される。なお前記基準姿勢Ｙとは、前記開き角度θの二等分線Ｘが、前記タイヤ用生シートＰの面と平行になる姿勢を意味する。

このように前記切断装置１では、巾方向に自由移動可能なカッタ保持具５に、Ｖ字状の刃部２０Ａを上流側に向けた板状のカッタ刃６を、前記長さ方向ＦＬに沿いかつ該タイヤ用生シートＰの面と垂直な向きで取り付けている。ここで、巾方向に自由移動可能な前記カッタ刃６は、ゴムを切断している際、切断抵抗が大きい側に移動する傾向がある。そして、前記カッタ刃６は、前記耳部Ｐｅを切断する際、タイヤ用生シートＰの外側縁から外れることなく、外のタイヤコードＡ１の側に移動していく。しかし、カッタ刃６が外のタイヤコードＡ１に接触しようとすると、急激に高まる切断抵抗に負けて、カッタ刃６は、タイヤコードＡ１から離れる側に平行移動できる。即ち、カッタ刃６は、外のタイヤコードＡ１から自動的に近離を繰り返しながら、耳部Ｐｅ切断することができる。従って、前記配列体Ｂが簾織物からなり外のタイヤコードＡ１が、巾方向ＦＷに蛇行している場合にも、この外のタイヤコードＡ１を切断や傷つけることなく、かつジョイント用ゴムＪｇを残しながら耳部Ｐｅを切除することが可能となる。

ここで、前記刃部２０ＡがＶ字状をなすことにより、タイヤ用生シートＰがカッタ刃６から外れることなく安定して切断を行うことができる。又前記厚さｔが１．０ｍｍ未満では薄すぎて、外のタイヤコードＡ１を切断する傾向となり、逆に２．０ｍｍを越えると、外のタイヤコードＡ１からの近離の振幅が大きくなり、外のタイヤコードＡ１の露出を招いたり、又ジョイント用ゴムＪｇの巾方向ＦＷの長さＬ（図６に示す）のバラツキを大きくさせる。又前記開き角度θが３０°未満では鋭角となりすぎて、外のタイヤコードＡ１を切断する傾向となり、逆に７０°を越えると、外のタイヤコードＡ１の露出を招いたり、又ジョイント用ゴムＪｇの巾方向ＦＷの長さＬのバラツキを大きくさせる。又前記尖角αが３５°未満では鋭角となりすぎて、外のタイヤコードＡ１を切断する傾向となり、逆に６５°を越えると、外のタイヤコードＡ１の露出を招いたり、又ジョイント用ゴムＪｇの巾方向ＦＷの長さＬのバラツキを大きくさせる。

このような観点から前記開き角度θの下限値は４０°以上がより好ましく、上限値は６０°以下がより好ましい。又前記尖角αの下限値は４０°以上がより好ましく、又上限値は６０°以下がより好ましい。°

なお前記ジョイント用ゴムＪｇの前記長さＬは、前記タイヤコードＡ、Ａ間のすき間Ｄの０．２５〜０．７５倍の範囲であるのが好ましい。

又本例では、切断後の耳部Ｐｅの切断面がカッタ刃６の側面に付着して、カッタ刃６の切れ味を損ねたり、巾方向の移動を妨げたりするのを防止するため、前記カッタホルダ１６には、カッタ刃６の下流側に、切断面付着防止軸２１を、その軸心をカッタ刃６の厚さ中心線に合わせて突設している。この切断面付着防止軸２１の直径Ｄ１は、カッタ刃６の前記厚さｔの２．０〜５．０倍であるのが、前記付着防止の観点から好ましい。

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。

本発明に係わる切断装置を用い、かつ表１の仕様にて、長さ３００ｍのタイヤ用生シートに対して、その耳部の切断テストを行い、そのときの外のタイヤコードへの切断回数、及び外のタイヤコードの露出割合を比較した。なお比較例１では、カッタ刃を固定して取付、又比較例２ではカッタ刃に代え円盤砥石を使用した。

なおタイヤ用生シートは、厚さ１．０ｍｍ、巾５００ｍであり、又コード配列体としては、ハイモジュラス・ポリエステル繊維コード（１６７０ｄｔｅｘ／２、コード径０．６８ｍｍ）を配列密度（５０本／５ｃｍ）にて配列した簾織物を使用した。

本発明のタイヤ用生シートの耳部の切断装置を、タイヤ用生シートの搬送方向上流側から見た側面図である。 切断装置の使用状況を説明する概念図である。 切断装置の主要部を示す巾方向の切断図である。 その分解斜視図である。 （Ａ）、（Ｂ）は、カッタ刃を示す正面図、及び側面図である。 カッタ刃による切断状態を説明する斜視図である。 （Ａ）、（Ｂ）は、補強部材の形成過程を示す図面である。 （Ａ）、（Ｂ）は、耳部切断時の問題点を示す断面図、及び平面図である。

符号の説明

４ カッタ枠体
５ カッタ保持具
６ カッタ刃
７ カッタ移動器
２０ 刃部
２０ｅ 刃鋭縁
２０ Ｕ上刃部
２０ Ｌ下刃部
Ａ タイヤコード
Ａ１ 外のタイヤコード
Ｂ 配列体
ＦＬ 長さ方向
ＦＷ 巾方向
Ｊｇ ジョイント用ゴム
Ｐ タイヤ用生シート
Ｐｅ 耳部

Claims (3)

1. 平行に並べて配列した有機繊維のタイヤコードの配列体をゴム被覆することにより前記タイヤコードのうち最外側の外のタイヤコードからゴムがはみ出してなる耳部が形成されたタイヤ用生シートの前記耳部を切断するタイヤ用生シートの耳部の切断装置であって、 前記タイヤ用生シートの長さ方向と直交する巾方向に位置変えかつ固定可能なカッタ枠体、
   及び該カッタ枠体に前記巾方向に小長さを自由移動可能に配されるカッタ保持具と、前記タイヤ用生シートの長さ方向かつ該タイヤ用生シートの面に垂直に前記カッタ保持具に取り付けられるカッタ刃とからなるカッタ移動器を具え、
   前記カッタ刃は、搬送される前記タイヤ用生シートの上流側に向けて開くＶ字状の刃部を有することにより、前記外のタイヤコードとの間にジョイント用ゴムを残して前記耳部を切除するとともに、
   前記カッタ刃は、厚さ１．０〜２．０ｍｍの板状をなし、かつ前記刃部は、各切断用の刃鋭縁を有する上方に傾斜する上刃部と下方に傾斜する下刃部とを有するとともに、前記上刃部と下刃部との間の開き角度θは、該開き角度θの二等分線Ｘが前記タイヤ用生シートの面と平行になる姿勢として、３０〜７０°、かつ前記上刃部及び下刃部の、前記刃部と直角な垂直断面での各刃先の尖角αを３５〜６５°としたことを特徴とするタイヤ用生シートの耳部の切断装置。
2. 前記刃部は、切断用の刃鋭縁を、カッタの厚さ中央に形成したことを特徴とする請求項１記載のタイヤ用生シートの耳部の切断装置。
3. 前記カッタ刃は、その下流側に、切断後の耳部の切断面がカッタ刃の側面に付着するのを防ぎかつ直径が前記カッタ刃の厚さｔの２．０〜５．０倍である切断面付着防止軸を具えることを特徴とする請求項１又は２に記載のタイヤ用生シートの耳部の切断装置。