JP4402395B2 - 空気入りタイヤ製造のためのリボン巻き付け装置及び巻き付け方法 - Google Patents

Description

本発明は、タイヤ、またはこれを構成するスパイラルキャッププライその他の部材を製造するために、補強用コードその他のリボン（細帯状部材）を、成形用ドラム等に巻き付ける装置及び方法に関する。

例えば、現在空気入りタイヤの主流となっているラジアルタイヤは、補強用コード入りのシート部材として、両ビード部の間を掛け渡される１つまたは複数のカーカスプライ、及び、これとトレッドゴムとの間に配されるベルトプライ等を含んでいる（例えば特許文献１）。ベルトプライは、スチールコード等により補強されたゴムシートである。

ラジアルタイヤの成形工程において、高速耐久性等を向上させる必要がある場合などに、ベルトプライと、これを覆うトレッドゴム（キャップトレッド）との間には、タイヤ周方向に沿って、補強用コードをゴム被覆したリボンが巻き付けられる（特許文献１）。すなわち、６６ナイロン等の有機繊維またはスチールフィラメント等からなる補強用コードにより、高速走行時タイヤが遠心力等によって過度に変形するのを防止するものである。

このリボンは、トレッドの全面にわたって、または、トレッドの両端部などに、スパイラル状またはスプライス（両端接合リング）状に巻き付けられて、ベルトカバープライをなす。スパイラル状に巻き付けられる場合には、スパイラルキャッププライともいう。

ベルトカバープライを形成するためには、タイヤの成形ドラムの所定位置に所定のピッチで、リボンを巻き付ける必要があり、そのための巻き付け装置についての検討が行われている（例えば特許文献２〜３）。また、成形ドラムにリボンを巻き付けていく方法によって、ベルトプライその他のタイヤ部材を製造することも検討されている（例えば特許文献４）。

リボンは、供給装置からガイドローラー等を経てドラム面の所定位置に供給され、所定個所での巻き付けが終了するごとに、送り出し部材と成形ドラムとの間の個所で、切断装置による切断が行われる（特許文献２）。リボンの供給及び成形ドラムの回転は、リボンの切断の際に停止され、その後に再開するというサイクルを繰り返す。

リボンの供給装置は、一般に、リボンが巻かれたリボンロールが装着され、リボンを引き出す駆動装置が備えられている。リボンロールから出たリボンは、ガイドローラー等を経て、モーターに接続する駆動ローラーに、半周ほど巻き付くようにして掛け渡され、モーターの駆動により、成形ドラムに近接した送り出し部材の側へと送られる（特許文献２〜３）。

このようにリボンを引き出して供給するにあたり、引き出し駆動用の駆動ローラーより下流に、リボンの引き出し速度を検知するためのロータリーエンコーダーをガイドローラーに設置することも試みられていた（特許文献３）。ここで、引き出し速度の検知に基づき、駆動ローラーの回転速度、すなわち駆動ローラーに接続するモーターの回転速度を調整するフィードバック制御も提案されている。

ところが、近年、リボン巻き付け装置の高速作動が図られ、リボンの巻き付け速度及び引き出し速度が著しく大きくなるにつれて、成形ドラムへの送出部へとリボンを供給する際のリボンの供給速度にバラツキが生じ、問題となっていた。リボンの供給速度が成形ドラムの回転速度にしたがう所定巻き付け速度からずれると、リボンに弛みや過度の緊張が生じたり、そのための調整に手間取るといった問題が生じていた。

特には、近年、リボンとして、幅が１０ｍｍ以下といった、かなり細幅のものを用いる場合も見られるようになったが、このような場合はリボンの「こし」（弾性による剛さ）が小さくなる。そのため、高速運転時におけるリボンの供給速度のバラツキに伴う問題が、より生じやすくなっていた。
特開平６−２４２０８号公報 特開平４−３２０８３２号公報 特開２００２−１２７２６９号公報 特開２００１−２５２９９２号公報

本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、空気入タイヤまたはその部材を製造するための成形ドラム上にリボンを巻き付ける装置及び方法において、高速運転時にも成形ドラムへの送出部に対するリボンの供給速度のバラツキまたはこれに伴う問題の発生を防止できるものを提供しようとする。

本発明のリボン巻き付け装置は、空気入タイヤまたはその部材を製造するための成形ドラム上にリボンを巻き付ける装置であって、成形ドラムに近接して配されてリボンを送り出すための送出部と、リボンを貯留するかまたは連続的に成形するリボン供給源と、リボン供給源から送出部へとリボンを所定の速度で引き出して送るための引き出し駆動部と、リボン供給源から送出部へと送り出されるリボンの供給速度を計測するための第１計測手段とを備えるリボン巻き付け装置において、リボン供給源と前記送出部との間には、該送出部からの送り出し量に対するリボン供給源からの供給量の変動を吸収するようにリボンの経路長を変化させるダンサー装置が備えられ、このダンサー装置には、該経路長の変化量またはこれに対応する変化量を計測する第２計測手段が備えられ、前記引き出し駆動部の駆動が、前記第１計測手段による計測値と、前記第２計測手段による計測値とに基づき制御されることを特徴とする。

好ましくは、前記ダンサー装置が、リボンを掛け渡すローラーと、このローラーを保持する支持部材と、この支持部材が接続する可撓性の帯状部材と、この帯状部材を巻いた滑車とからなり、前記第２計測手段が、前記滑車に接続するエンコーダーである。このようであると、リボンの供給速度のアンバランスを吸収して張力等の変動を抑えると同時に、ダンサー装置に関する経路長の変化を直接に、簡単で確実な方法でもって捉えることができる。

好ましい態様において、前記引き出し駆動部が、リボンを掛け渡したベルトコンベアーからなる。このようであると、リボンを引き出し駆動する際のスリップが防止されるので、リボン供給量の制御をより高精度で行うことができ、より高速の運転にも対応することができる。

本発明のリボン巻き付け方法は、空気入タイヤまたはその部材を製造すべく成形ドラム上にリボンを巻き付ける方法であって、成形ドラムの停止時に、リボンの切断を行ってから、送出部に保持されたリボンの先端を成形ドラム上に貼り付け、成形ドラムを回転させるとともに、リボンが巻き付けられたリボンロールから成形ドラムの回転に対応した速度でリボンを引き出して送出部に供給するリボン引き出し駆動を行うことでリボンの巻き付けを進行させ、この際、前記送出部へのリボンの供給速度を計測し、この計測値に基づいて前記リボン引き出し駆動の速度の制御を行うリボン巻き付け方法において、リボン供給源と前記送出部との間にて、該送出部からの送り出し量と、リボン供給源からの供給量との間のバランスの崩れを吸収するようにリボンの経路長を即応して変化させ、この際のリボンの経路長の変動を連続的に計測して、前記引き出し駆動の制御に用いることを特徴とする。

ほとんどコスト増加を招かない簡単な構成でもって、リボンの引き出し駆動の速度を最適化することができ、これにより、高速運転が可能となる。

本発明の実施例について、図１〜６を用いて説明する。

図１〜３は、巻き付け装置の全体を示す斜視図、側面図及び上面図である。図３において、送出部の一部の構成などは省略されている。また、図４は、ダンサー装置の要部を示す斜視図であり、図５は、巻き付け装置の先端の送出部を示す斜視図である。

図１〜２に示すように、巻き付け装置１０は、成形ドラム５にリボン５１を送り出す送出部１と、送り出すリボン５１の張力を調整するダンサー装置２と、リボンを所定速度で供給するリボン供給部３と、これらをドラム軸方向に可動に保持するフレーム４とからなる。

フレーム４は、矩形状の可動ベース４１と、これより面積の小さい天板４２とが、垂直の支柱・壁部４３を介して組み合わされてなる、部分的に切り開いた箱状ないし籠（かご）状の本体部４ａから、さらに前方（成形ドラム側）に棚部４４が突き出した形のものである。なお、フレーム本体部４ａの後端からも比較的小寸法の棚部４９が突き出している。フレーム４の天板４２は、後方（成形ドラムの逆側）から見た場合、可動ベース４１の右方の過半部を覆うように配されており、可動ベース４１の左方部は、天板４２により覆われていない。フレーム４の後方の棚部４９から本体部４ａにわたる領域にリボン供給部３が形成され、前方の棚部４４の前半部に送出部１が形成され、そして、リボン供給部３と送出部１との間に、垂直に延びるダンサー装置２が配置される。

フレーム４の下方には、ドラム軸方向に延びる２本の断面凸字形のレール４５が床面４８に設置され、これに可動ベース４１から下方に突き出す断面略凹字状の突出部４１ａが噛み合わされて摺動する。２本のレールの中間には、サーボモーター４６の軸に直結したボルト軸シャフト４７が延びており、これに、可動ベース４１から下方に突き出すナット部４１ｂが噛み合わされている。したがって、サーボモーター４６の駆動によりフレーム４の全体をドラム軸方向に所定速度で、または所定位置へと移動させることができる。

フレームの天板４２上には、ベルトコンベア装置３１が装着されている。ベルトコンベア装置３１は、モーター８２及びこの駆動軸に直結する駆動ローラー８３と、従動ローラー８４と、これらローラー８３，８４の間に掛け渡された歯付き（幅方向に延びるインデント付き）のゴムベルト８１とからなる。図３に示すように、天板４２上には、その前方部を覆うようにモーター８２が配置され、天板４２の後方左端部に従動ローラー８４の受け部８５が設けられる。また、駆動及び従動ローラー８３，８４と、ゴムベルト８１とは、天板４２の左端４２ａより外側にはみ出た個所に配置される。駆動及び従動ローラー８３，８４は径及び設置高さが互いに等しく、そのため、ゴムベルト８１の上面は、前後方向に延びる水平面を成している。

フレーム４の後方の棚部４９上面には、シャフト受け部３６が固定されている。図示の例で、シャフト受け部３６は、棚部４９上面の左右端部から上方に突き出す２つのリング部３６ａと、これらを接合する１枚の台板３６ｂとからなり、この台板３６ｂの右端には、パウダーブレーキ３４が接合されている。また、シャフト受け部３６は、フレーム４の可動ベース４１と天板４２との間をほぼ等分する高さ位置にある。なお、リボンロール５５の初期の直径は、可動ベース４１と天板４２との間隔Ｄ２にほぼ等しい。

リボン５１が円筒状に巻かれたリボンロール５５のシャフト３５は、リボン５１が巻かれた部分から一方へと長く延在されており、この延在部３５ａがシャフト受け部３６に挿通され、さらに延在部３５ａの先端３５ｂが、パウダーブレーキ３４に差し込まれて固定される。パウダーブレーキは、パウダークラッチと同様に、励磁コイルを内蔵した受け部と、被駆動シャフト側の部材との間隙中で、励磁されて磁化された粉体が、磁気的な連結及び摩擦を行って制動を実現するものである。

シャフト３５の他端部３５ｃは、リボン５１が巻かれた部分から少しだけ突き出しており、不図示の、フレーム４の一部により支持される。このようにして、リボンロール５５のシャフト３５が、回動自在かつ制動自在にフレーム４から支持される。

なお、シャフト受け部３６の上方には、フレーム本体部４ａの後端から水平のロッドが突き出して、３個の光電管３７−１〜３７−３（図２）を保持している。また、これに対応して、可動ベース４１の後端面の左端から水平の梁が突き出して３個のミラー３８−１〜３８−３（図２）を保持している。光電管３７と、対応するミラー３８との組み合わせにより、リボン５１が繰り出されてリボンロール５５の径がある値よりも小さくなったことを検知することができる。例えば、第１の光電管３７−１と、第１のミラー３８−１との間での光が通過可能となったならば、リボンロール５５の径が一点鎖線で示す５５’のところまで減少したことを検知することができる。このような検知に基づき、コンベアベルト装置３１のモーター６１の出力、または、パウダーブレーキ３４の制動の強さなどが調整されて、最適状態でのリボン５１の供給を行うように設定値の調整が行われる。

フレーム４の可動ベース４１の上面には、前方の側に、棒状ローラー３３が左右方向（ドラム軸方向）に延びるように配されている。棒状ローラー３３の外周面は、両端から中央部に向かって徐々に径が太くなるように形成されている。リボンロール５５の下面側から繰り出されたリボン５１は、この棒状ローラー３３のところで折り返されて、斜め上方へと、ベルトコンベアー装置３１の後端部に向かって供給される。リボン５１がリボンロール５５から繰り出される位置は、左右に振れ動くが、棒状ローラー３３の膨出形状により、棒状ローラー３３を経て折り返されるリボン行路長の変動が吸収される。棒状ローラー３３は、また、図３に示すように、リボン５１が、シャフト３５に垂直な方向、すなわち巻き付け装置１０の前後方向へとスムーズに繰り出されるようにするものである。

また、棒状ローラー３３と、ベルトコンベアー装置３１の後端の従動ローラー８３との間には、該従動ローラー８３に近接して、供給ガイドローラー３２が配置される。このガイドローラー３２は、小径のローラーの両側面に、従動ローラー８３より径の大きい扁平円錐状のディスク板の頂部が組み合わさったような形状をなしている。このガイドローラー３２は、フレーム４の天板４２の端面４２ａから懸垂されており、ボールベアリングを介して、スムーズに高速回転可能に支持されている。供給ガイドローラー３２は、リボン５１の繰り出し位置が左右に振れても、大径のガイドによってリボン５１の掛け外れを防止し、ゴムベルト８１の幅方向中央付近の位置へと、リボン５１が確実かつスムーズに供給されるようにするものである。

リボン５１は、ベルトコンベアー装置３１のゴムベルト８１に掛け渡されて、前方へと送られた後、さらに前方に、送出部１へと送られる。図１〜２に示すように、ベルトコンベアー装置３１の前端と、送出部１の後端のガイドローラー１９との間で、リボン５１は、ダンサー装置２の上下一対のローラー２１の間を通り抜けるとともに、下方側への略一定の力を受けている。すなわち、ダンサー装置２のローラー２１に掛け渡されて、側面から見てＶ字状に張られているが、ここで、リボン５１の張力を一定に保つように調整されている。

ダンサー装置２は、一対のローラー２１が、これらを固定した支持板２４と、支持板２４が固定されて懸垂されるタイミングベルト２２と、タイミングベルト２２を掛け渡した滑車２６（図２）とを介して、おもり２９（図２中、破線にて表示）による上方への一定の力を受けるように構成されている。なお、支持板２４が嵌合部を介して垂直のレール２３に噛み合わされているので、一対のローラー２１は、垂直方向にのみ揺れ動くダンサーローラーである。垂直の柱状のダンサー装置２において、上下端の、カバー２５により覆われた個所に滑車２６が収納されている。

また、図１に示すように、レール２３の上下端付近には、安全リミッター２７（ストッパー）が近接スイッチ７３（図４）とともに配されている。さらには、コンベア装置３１の駆動及び従動ローラー８３，８４の軸の高さに、水平のコの字状の金具２８が固定されており、ローラー２１がこれより上方に移動した場合、リボン５１がこの金具２８に掛けられて摺動することとなる。したがって、リボン５１は、常に歯付きのゴムベルト８１上にしっかりと掛け渡されて、ゴムベルト８１との間でスリップを生じることなく前方へと送られる。

図４に示すように、上方の滑車２６にはエンコーダー装置７１が備えられている。詳しくは、軸受け７４を挿通する滑車２６の軸がカップリング７５を介してエンコーダー装置７１に接続されている。したがって、滑車２６に掛け渡されたタイミングベルト２２を介して、支持部材２４及びダンサーローラー２１の上下動が正確に把握される。

なお、図４中に示すように、支持部材２４は、直角に折り曲げた垂直板からなり、一方の平板部分２４ａに上下一対のダンサーローラー２１の軸が固定されている。また、他方の平板部分２４ｂには、外面側から、押さえ板７６によりタイミングベルト２２が挟み込まれて固定されている。さらに、この平板部分２４ｂの内面側には、垂直レール２３に噛み合わされる断面凹字状のスライド部材７７が固定されている。このスライド部材７７の溝７７ａは深さ方向に向かって広がる横断面形状を有しており、垂直レール２３の先端稜部がこれに対応して、ベースから遠ざかるにつれて広がる横断面形状を有している。したがって、支持部材２４を垂直レール２３に組み付ける際には、垂直レール２３の一端から、スライド部材７７の溝７７ａが垂直レール２３の先端稜部をつかみ込むように押し合わされる。

また、垂直レール２３が固定された角筒状の柱７２には、その中空部にタイミングベルト２２が挿通されるとともに、この一部におもり２９が固定される。図示の例で、おもり２９は、直方体状の２つの部材がタイミングベルトを挟み込むようにネジで組み合わされたものである。

一方、図１〜２に示すように、リボン５１が、ベルトコンベア装置３１のコンベア面（狭義のベルトコンベアー）８１ａに当接して送り駆動を受ける際には、リボン５１の送り移動の方向が１８０°以上変化している。図示の例では、供給ガイドローラー３２を出てコンベア面８１ａへと向かうリボン５１の方向と、コンベア面８１ａを出てダンサー装置のローラー２１に向かうリボン５１の方向とは、約２００°の角度をなしている。このようにリボン５１がコンベア面８１ａに掛け渡されることで、ゴムベルト８１の全長の半分以上の領域において、リボン５１の張力に近い力でもってリボン５１がゴムベルト８１に押し付けられる。したがって、リボン５１がゴムベルト８１との間で充分な摩擦を受けるので、リボン５１が高速で引き出される際にも、リボン５１とコンベア面８１ａとの間でスリップを生じることがない。

また、ベルトコンベア装置３１は、一つの駆動ローラーに直接リボン５１を掛け渡す場合に比べて、設置スペースをほとんど増大させない。図２に示すように、ベルトコンベア装置３１は、フレーム４により、シャフト受け部３６より前方の領域内に収納され、また、送出部１の上端またはダンサー装置２の上端よりも上に突き出すことがない。ベルトコンベア装置３１を配置するための前後方向の寸法は、リボンロール５５からリボン５１を引き出して棒状ローラー３３で折り返す寸法内に収納されているのである。言い換えれば、巻き付け装置の寸法をほとんど増大させない長さのベルトコンベア装置３１でもって、充分にスリップを防止した引き出し駆動を行うことができる。

なお、ベルトコンベア装置３１を駆動するモーター８２は、例えば、交流または直流のサーボモーターであって、マイコン６により、成形ドラム５の定常回転と同期して駆動される。マイコン６によってモーター８２の駆動制御を行うにあたり、後述するように、送出部１中のマイクロエンコーダー１４Ａによってリボン５１の送り速度を計測する。また、前述したダンサー装置２中のエンコーダー装置７１によって、ダンサーローラー２１の高さ位置の変化を計測する。これらの計測値に基づき、マイコン６は、送出部１中でのリボン５１の送り速度を、ダンサー装置２での経路長変化により時々刻々と補正して、ベルトコンベア装置３１による最適な引き出し駆動速度を求め、これにしたがいモーター８２の駆動制御を行う。

このような駆動制御を行うことにより、リボンの供給速度を最適な状態に保ち続けることができ、リボン巻き付け装置の高速運転を問題なく行うことができる。すなわち、ダンサーローラー２１の位置を検出するエンコーダー装置を設けるだけで、ベルトコンベア装置３１のモーター８２の駆動制御を最適化することができ、これにより、高速でのリボンの巻き付けが可能となっている。

巻き付け装置１０における、寸法構成及び運転速度についての具体例を挙げるならば、以下のとおりである。

成形ドラム５の直径が約６００ｍｍ、成形ドラム５のドラム面５ａから巻き付け装置１０の後端（初期状態のリボンロール５５の後端）までの距離Ｄ１が約１５００ｍｍ、可動ベース４１と天板４２との間の距離Ｄ２及びリボンロール５５の初期の直径がいずれも約５５０ｍｍ、フレーム本体部４ａの前後方向寸法Ｄ３及び棒状シャフト３３の軸芯からシャフト３５の軸芯までの前後方向距離Ｄ４がいずれも約５００ｍｍである。このような全体の寸法構成において、コンベア面（狭義のベルトコンベアー）８１ａの差し渡し寸法Ｌ（前後方向寸法）が１５０〜６００ｍｍ、好ましくは２００〜４００ｍｍ、例えば約３００ｍｍである。また、コンベア面８１ａの幅（左右方向寸法）は、２０〜１００ｍｍ、好ましくは４０〜７０ｍｍ、例えば約５０ｍｍである。

成形ドラム５にリボン５１を巻き付ける際の成形ドラム５の回転数は、例えば２００ｒｐｍ以上であり、このときのリボン５１の供給速度は、４００ｍ／ｍｉｎ以上である。このように高速でリボン５１の供給を行うと、ダンサーローラー２１の上下の揺動も一般に激しくなるが、この揺動によるリボン経路長の変化を計測した上でのリボンの引き出し駆動を制御しているため、運転のトラブルや、その除去のための労力や時間のロスが生じない。また、リボン５１の引き出し駆動にあたり、上記のような寸法構成のベルトコンベアーを用いることにより、リボン５１とゴムベルト８１との間の滑りを確実に防止するだけの充分な摩擦力を付与することができる。

これに対して、リボン５１の引き出し駆動を、ダンサー装置２のエンコーダー装置７１を省いた場合、定常運転を続けるためには、リボン５１の供給速度を、例えば約３００ｍ／ｍｉｎまたはそれ以下とする必要がある。

また、リボン５１の引き出し駆動を、ベルトコンベアー装置３１に代えて、一つの駆動ローラーにリボン５１を半周巻き付けた状態で行う場合、リボン５１の供給速度は、約２００ｍ／ｍｉｎが限度となる。これを超える供給速度では、駆動ローラーの振れが発生し、巻き付け装置の振動及び騒音の発生が著しくなってしまう。このような振動及び振れを防止しようとすると、駆動ローラーやフレーム４の設備剛性を上昇させる必要があり、設備が大がかりになり、製作コストも増大してしまう。駆動ローラーのシャフトを両側で支持するようにすれば、設備剛性等の上昇をかなり回避することができるが、この場合、リボンロール５５を交換してリボン５１を掛け渡す際の作業性が著しく悪化する。

次に、送出部１の詳細な構成について、図５の模式的な斜視図を用いて説明する。

フレーム４の棚部４４ににおける前方（成形ドラム側）の左端からは、さらに、小棚４４ａが突き出している。図示の例では、断面逆Ｌ字状の金具が棚部４４の側面に固定されて形成される。そして、この小棚４４ａの上方には、前後方向を向いた垂直の保持板１５が配置されている。保持板１５は、その重心の近傍にて、ドラム軸方向を向いた支持軸４８ａにより、垂直面内を振れ動き可能に支持されている。支持軸４８ａの両端部を支持する支持金具４８は、図示の例で、一方が小棚４４ａの上面に固定され、他方が、棚部４４の端部上面に固定されている。

保持板１５は、左右に長い矩形状のベース部１５ｂと、これから前方へと斜め上方に延びる先端部１５ａとからなる。図示の例では、さらに、後部上端面から上方に小寸法の後端延在部１５ｃが設けられている。保持板１５の下部後端付近には、第１エアシリンダー１６の駆動端１６ａがピン介して結合されている。第１エアシリンダー１６は、棚部４４の側面に固定されて垂直に配されており、作動時に、保持板１５を回動させてその先端部１５ａを成形ドラム５に接近させる。

保持板１５の後端上部、すなわち、ベース部１５ｂの後部上端及び後端延在部１５ｃから、上下一対をなすガイドローラー１９−１及び１９−２が、それぞれ支持されている。また、ベース部１５ｂから先端部１５ａに移行する個所に、斜めに一対のガイドローラー１４−１及び１４−２が組み合わされるように装着されている。保持板１５のベース部１５ｂの上端に沿って、後方のガイドローラー１９から前方のガイドローラー１４へと、リボン５１が、略水平に掛け渡されて送られる。前方のガイドローラー１４のうち、リボン５１が実際に接する上方のガイドローラー１４−１には、回転数及び回転位置を検出するマイクロエンコーダー１４Ａが備えられており、ガイドローラー１４−１の軸に、保持板１５の逆側から結合している。

保持板１５の先端部１５ａにあって、成形ドラムに最も近い前方の先端１５ｄには、１個の先端ローラー１２が回動可能に支持されており、先端ローラー１２と、前方のガイドローラー１４との間には、上向きの凹溝１１ｂをなすロッド状の送出ガイド１１が配置されている。送出ガイド１１は、第２エアシリンダー１７を介して、保持板１５の先端部１５ａからしじされている。すなわち、保持板１５の先端部１５ａに、第２エアシリンダー１７の固定端部がガイド・保持部材１７ｃを介して固定されており、送出ガイド１１が第２エアシリンダー１７の駆動端１７ａに固定されている。第２エアシリンダー１７が圧縮空気の供給を受けて作動すると、送出ガイド１１が先端ローラー１２に押し付けられる。

送出ガイド１１の先端には、くさび（楔）状に、先端ローラー１２の下端に向かって延びるガイド突起１１ａが設けられており、この上面が、送出ガイド１１内部の凹溝１１ｂの底面から滑らかに連続している。これにより、リボン５１を成形ドラム５の側へと導く際、引っかかりを生じる個所がなくスムーズにリボン５１が送り出される。また、送出ガイド１１の先端が、先端ローラー１２に押し付けられた際には、ガイド突起１１ａと先端ローラー１２の周面との間にリボン５１が挟み込まれる。

保持板１５には、さらに、リボン切断装置１３が装着されている。リボン切断装置１３は、保持板１５の上端近傍から振れ動き可能に保持された直線状のアーム１３ｃと、この先端に結合されたローラー１３ｂと、これに近接してアーム１３ｃに取り付けられたカッター刃１３ａとからなる。アーム１３ｃは、その根元付近で、保持板１５の上端近傍を貫くピン１３ｅを介して、保持板１５の逆側にあるレバー棒１３ｄの一端に結合されており、レバー棒１３ｄの他端は、第３エアシリンダー１８の駆動端１８ａに結合されている。

保持板１５の後部に固定された第３エアシリンダー１８が圧縮空気の供給を受けて作動すると、リボン切断装置１３のアーム１３ｃが下方へと振れ動き、カッター刃１３ａが先端ローラー１２の前方でリボン５１を切断する。リボン５１を切断する際、先端ローラー１２と成形ドラム５との間は、リボン切断装置１３のカッター刃１３ａ及びローラー１３ｂが通過できるように、引き離される。すなわち、保持板１５を回動させる第１エアシリンダー１６は、圧縮空気を解除された戻り状態とすることで、保持板１５の先端部１５ａを成形ドラム５から引き離しておく。また、同時に、第２エアシリンダー１７を作動させて送出ガイド１１と先端ローラ１２との間にリボン５１を挟み込んで固定しておく。

一方、成形ドラム５にリボン５１を巻き付けて行く際には、第１エアシリンダー１６を通常作動モードで作動させて、先端ローラー１２を成形ドラム５に近接させるとともに、第２エアシリンダー１７を解除して、リボン５１に対する挟み込みを解除する。また、リボン５１の切断後など、リボン５１の巻き付けを開始する際には、まず、リボン５１の先端部と成形ドラム５の周面との間の位置合わせを行う。そして、この後、第１エアシリンダー１６に、通常作動モードよりも少し高圧の圧縮空気を一時的に導入する。これにより、先端ローラー１２が成形ドラム５に押し付けられ、挟み込み個所５１ｂから突き出たリボン５１の先端突き出し部５１ａが成形ドラム５に貼り付けられる。

なお、リボン巻き付け装置１０の各部分の作動、及び成形ドラム５のモータ５２の回転動作を自動制御するためのマイコン６が、例えばオペレータールームに備えられる。

以下、図６のフローチャートを用いて、リボン５１の供給速度の制御について説明する。

マイコン６の作動プログラムの起動後、まず、ステップａ１において、セットされたリボンロール５５の径が、前述の光電管３７により判定され、これに基づき、リボン５１の引き出し駆動及びリボンロール５５の制動に関連したパラメーターの設定が行われる。

ステップａ２においては、送出部１の先端にあるリボン５１の先端部が、成形ドラム５のドラム面５ａに対して位置調整後に貼り付けられたかどうかが判定される。この判定に基づき、ステップａ１０において位置調整及びその確認後に貼り付け動作が行われる。また、貼り付け完了を確認したならば、ステップａ３において、成形ドラム５の回転とともに、これに同期するようにコンベアー装置３１のモーター８２の回転駆動が開始される。

ステップａ４においては、成形ドラム５の回転開始直後に、モーター８２の回転数として、成形ドラム５の回転速度に対応した速度を設定する。

ステップａ５〜ａ６においては、モーター８２の設定回転数を、マイクロエンコーダー１４Ａの計測値に基づいて補正するとともに、エンコーダー装置７１の計測値に基づいて逐次補正する。これらの非常に短い時間間隔で繰り返す。

ステップａ７において、所定分量の巻き付けが完了したと判定したならば、ステップａ８に進み、成形ドラム５の回転停止と同時に、コンベアー装置３１の駆動を停止する。同時に、パウダーブレーキ３４を作動させて、リボンロール５５の回転を瞬時に停止させる。

ステップａ９においては、送出部１の先端が成形ドラム５より離間されてから、リボン切断装置１３によるリボン５１の切断が行われる。この後、ステップａ１に戻る。

上記実施例においては、ダンサーローラー２１の高さ位置の検出を滑車２６に備えられたエンコーダー装置７１により行うとして説明したが、例えば、レーザー光式の距離測定装置により行うことも可能である。また、エンコーダー装置７１は光学式であっても磁気式であっても良い。なお、送出部１中でのリボンの送り速度の測定も、場合によっては、エンコーダー以外の方法で行うことも可能である。

上記実施例においては、リボンの引き出し駆動が、ベルトコンベア装置３１によって行われるとして説明したが、充分な径を有する駆動ローラーにリボン５１を半周以上巻き付けるようにして掛け渡すのであっても良い。なお、ベルトコンベア装置３１のコンベア面８１ａが水平に配されるものとして説明したが、リボン５１の張力によってゴムベルト８１との間で充分な摩擦が行われるのであれば、傾斜していても差し支えない。また、コンベア面８１ａの長さ方向が巻き付け装置１０の前後方向から傾斜していても良い。さらには、場合によって、ゴムベルト８１に代えて、伸縮性の布地や編み地等からなるベルトであってリボンに対する摩擦係数の大きいものを選んで使用することもできる。

また、リボンは、ベルトカバープライ（スパイラルキャッププライ）を形成するものに限らず、ベルトプライ等を形成するものであっても良い。また、ゴム引きされた補強コードに限らず、補強コードのみのものであって良く、また、場合によっては補強コードを有しない、樹脂製またはゴム製の細帯状の部材であっても良い。

実施例のリボン巻き付け装置の全体を示す模式的な斜視図である。 実施例のリボン巻き付け装置の全体側面図である。 実施例のリボン巻き付け装置の上面図である。送出部の一部の構成などは省略されている。 実施例のリボン巻き付け装置におけるダンサー装置の要部を示す模式的な斜視図である。 実施例のリボン巻き付け装置における先端の送出部を示す斜視図である。 リボンの供給速度の制御について説明するためのフローチャートである。

符号の説明

１ 送出部
１０ リボン巻き付け装置
１１ 送出ガイド
１２ 先端ローラー
１３ リボン切断装置
１５ 保持板
１６〜１８ 第１〜３エアシリンダー
２ ダンサー装置
２１ ダンサー装置のガイドローラー（ダンサーローラー）
２２ タイミングベルト
２３ 垂直レール
２４ 支持部材
２６ 滑車
２７ ストッパー
３ リボン供給部
３１ ベルトコンベアー装置
３４ パウダーブレーキ
３５ リボンロールのシャフト
３６ シャフト受け部
４ フレーム
４２ 天板
４５ レール
４６ サーボモーター
４９ 後方の棚部
５ 成形ドラム
５１ リボン
５５ リボンロール
６ マイコン
７１ ダンサー装置中のエンコーダー装置
７２ 角筒状の柱
７３ 近接スイッチ
７４ 軸受け
７５ カップリング
８１ ベルトコンベアー装置の歯付きゴムベルト
８１ａ コンベア面
８２ モーター
８３，８４ 駆動及び従動ローラー

Claims (4)

1. 空気入タイヤまたはその部材を製造するための成形ドラム上にリボンを巻き付ける装置であって、
   成形ドラムに近接して配されてリボンを送り出すための送出部と、リボンを貯留するかまたは連続的に成形するリボン供給源と、リボン供給源から送出部へとリボンを所定の速度で引き出して送るための引き出し駆動部と、リボン供給源から送出部へと送り出されるリボンの供給速度を計測するための第１計測手段とを備えるリボン巻き付け装置において、
   リボン供給源と前記送出部との間には、該送出部からの送り出し量に対するリボン供給源からの供給量の変動を吸収するようにリボンの経路長を変化させるダンサー装置が備えられ、このダンサー装置には、該経路長の変化量またはこれに対応する変化量を計測する第２計測手段が備えられ、
   前記引き出し駆動部の駆動が、前記第１計測手段による計測値と、前記第２計測手段による計測値とに基づき制御され、
   前記ダンサー装置が、リボンを掛け渡すローラーと、このローラーを保持する支持部材と、この支持部材が接続する可撓性の帯状部材と、この帯状部材を巻いた滑車とからなり、
   前記第２計測手段が、前記滑車に接続するエンコーダーであることを特徴とするリボン巻き付け装置。
2. 空気入タイヤまたはその部材を製造するための成形ドラム上にリボンを巻き付ける装置であって、
   成形ドラムに近接して配されてリボンを送り出すための送出部と、リボンを貯留するかまたは連続的に成形するリボン供給源と、リボン供給源から送出部へとリボンを所定の速度で引き出して送るための引き出し駆動部と、リボン供給源から送出部へと送り出されるリボンの供給速度を計測するための第１計測手段とを備えるリボン巻き付け装置において、
   リボン供給源と前記送出部との間には、該送出部からの送り出し量に対するリボン供給源からの供給量の変動を吸収するようにリボンの経路長を変化させるダンサー装置が備えられ、このダンサー装置には、該経路長の変化量またはこれに対応する変化量を計測する第２計測手段が備えられ、
   前記引き出し駆動部の駆動が、前記第１計測手段による計測値と、前記第２計測手段による計測値とに基づき制御され、
   前記引き出し駆動部が、リボンを掛け渡したベルトコンベアーからなることを特徴とするリボン巻き付け装置。
3. 空気入タイヤまたはその部材を製造すべく成形ドラム上にリボンを巻き付ける方法であって、
   成形ドラムに近接して配されてリボンを送り出すための送出部を用い、
   成形ドラムの停止時に、リボンの切断を行ってから、送出部に保持されたリボンの先端を成形ドラム上に貼り付け、
   成形ドラムを回転させるとともに、リボンが巻き付けられたリボンロールまたはリボンを連続的に成形する成形装置よりなるリボン供給源から成形ドラムの回転に対応した速度でリボンを引き出して送出部に供給するリボン引き出し駆動を行うことでリボンの巻き付けを進行させ、
   この際、前記送出部へのリボンの供給速度を計測し、この計測値に基づいて前記リボン引き出し駆動の速度の制御を行うリボン巻き付け方法において、
   リボン供給源と前記送出部との間にて、リボンを掛け渡すローラーと、このローラーを保持する支持部材と、この支持部材が接続する可撓性の帯状部材と、この帯状部材を巻いた滑車とからなるダンサー装置により、該送出部からの送り出し量と、リボン供給源からの供給量との間のバランスの崩れを吸収するようにリボンの経路長を即応して変化させ、
   この際のリボンの経路長の変動を、前記滑車に接続するエンコーダーを用いて連続的に計測して、前記引き出し駆動の制御に用いることを特徴とするリボン巻き付け方法。
4. 空気入タイヤまたはその部材を製造すべく成形ドラム上にリボンを巻き付ける方法であって、
   成形ドラムに近接して配されてリボンを送り出すための送出部を用い、
   成形ドラムの停止時に、リボンの切断を行ってから、送出部に保持されたリボンの先端を成形ドラム上に貼り付け、
   成形ドラムを回転させるとともに、リボンが巻き付けられたリボンロールまたはリボンを連続的に成形する成形装置よりなるリボン供給源から成形ドラムの回転に対応した速度でリボンを引き出して送出部に供給するリボン引き出し駆動を行うことでリボンの巻き付けを進行させ、
   この際、前記送出部へのリボンの供給速度を計測し、この計測値に基づいて前記リボン引き出し駆動の速度の制御を行い、
   リボン供給源と前記送出部との間にて、ダンサー装置により、該送出部からの送り出し量と、リボン供給源からの供給量との間のバランスの崩れを吸収するようにリボンの経路長を即応して変化させ、
   この際のリボンの経路長の変動を連続的に計測して、前記引き出し駆動の制御に用い、
   前記引き出し駆動を、リボンを掛け渡したベルトコンベアーにより行うことを特徴とするリボン巻き付け方法。

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