JP4422937B2 - 回転表面上にケーブルを取り付ける装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特に、タイヤの製造時に回転受入れ表面上にケーブルを取り付ける装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
タイヤの全周にカーカス補強体のような環状補強体を組み込むことの長所はかなり以前から証明されている。より詳しくは、このような補強体は、タイヤカーカス上に半径方向に巻かれるケーブルを備えたプライで構成でき、現在では、このプライは、加硫タイヤにおいて「ゼロ度プライ（zero-degree ply）」と呼ばれている。
【０００３】
本願明細書で、用語「ケーブル」とは、１本以上のテクスタイルまたは金属コードを意味し、該コードは、更に生ゴム配合物または硬化ゴム配合物でコーティングできる。
【０００４】
特に金属コードは、重荷重用として設計されるタイヤのような或るタイヤのゼロ度プライの製造に使用されている。今では、未硬化タイヤの加硫中に、タイヤは加硫金型内での成形加工を受け、この成形加工には、タイヤの最終構造を考慮に入れなくてはならない。金属ケーブルはその剛性のため金型内での成形中に伸びることができないので、ゼロ度プライに金属ケーブルを使用することは非常に困難である。
【０００５】
この問題を解決するため、種々の方法が考えられている。１つの解決法は、細分化された金属ケーブルを使用することである。この方法で作られたゼロ度プライの伸びは、加硫中にタイヤが受ける伸びに一致させることができる。しかしながら、このようなプライは、ケーブル種々のセクション間の切断部のため、加硫タイヤ中に酸化を非常に受け易いゾーンを構成する。従って、この解決法は満足できないものである。
【０００６】
金属ケーブルの性質に関する他の解決法も提案されている。例えば、バイ・エラスチック金属コードを使用すると、得られる未加硫プライの剛性と伸びとを妥協させることができる。興味深い方法であるが、この方法は、得られる加硫ゼロ度プライの低剛性を補償するのに、例えば付加プライの配置およびゴム配合物の変更等の、タイヤの所望の未加硫構造および加硫構造にかなりの変更を必要とする。
【０００７】
最後に、第３アプローチは、加硫後に所望構造を得るため、非加硫製品の配置を変更する方法である。この方法は、加硫金型内で行なわれる成形によりケーブルが加硫タイヤ内で半径方向に配置されるようにするため、ケーブルを非加硫タイヤ内で波形に配置しようとする考えである。
【０００８】
しかしながら、この巧みな解決法も、依然として実施が困難であるという欠点を有している。
実際に、非加硫タイヤは円筒状または僅かに湾曲したドラム上で製造されているのに対し、加硫金型から出る加硫タイヤは、その初期形状に比べてかなり顕著に湾曲される。従って、成形中にタイヤが受ける変形は、そのショルダよりもクラウンの部分で非常に大きくなる。従って、工業的作業では、製造されるプライがクラウンまたはショルダの近くのいかなる半径方向位置においても半径方向に配向されたコードをもつように、ケーブルを、その半径方向位置に従って、異なる波形または異なる周期をもつ正弦波状に位置決めする。
【０００９】
欧州特許出願ＥＰ−０ ７２４ ９４９には、正弦波状の波形形状をもつ回転表面上にテクスタイルまたは金属コードを取り付ける装置が開示されている。このような位置決めは、コードの供給方向に対してコードを横方向に変位させるように設計された手段により達成され、正弦波の振幅および周期は、位置決め表面およびコードを供給する要素の回転速度を測定しかつ調整することにより、および変位手段を制御することにより調節される。しかしながら、前記変位手段は、モータ駆動されるホイールに取り付けられた連結ロッドを介してモータにより駆動されかつ横方向に移動できるコードフィーダを有している。
【００１０】
実際に、この構成は、位置決め表面の回転速度が固定されているので、当該表面上でのコードの波形の振幅を変えるためには、コードを供給する要素の速度を変化させて供給されるコードの量を変更しなければならず、かつホイールに対する連結ロッドの位置を変化させて、製造される波形の振幅変化に同期させなければならないことを意味している。この最後の変更を連続的に行なうことは困難であると思われる。また、所望の正弦波を得るには、コードフィーダのモータ駆動される運動を乱さないように位置決め速度を制限しなければならない。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上記種々の困難性を解決することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、本体を有し、該本体が、ケーブルを線速度Ｖ１で供給方向に供給するための少なくとも１つの回転キャプスタンを備えたケーブル供給手段と、ケーブルを受入れ表面に対して横方向に変位させる手段と、ケーブルを受入れ表面上で位置決めする手段とを備えている、表面線速度Ｖ２を有する回転受入れ表面上に少なくとも１本のケーブルを取り付ける装置において、ケーブルを横方向に変位させる手段の横方向変位の振幅が、速度Ｖ１とＶ２との比の関数として直接制御され、この振幅は、ケーブルの位置決め中に連続的に変化させることができることを特徴とする装置が提供される。
かくして、前記制御は、形成される正弦波の振幅の連続的変更を可能にし、特に、非常に高いケーブル位置決め速度を達成できる。
【００１３】
本発明の上記目的は、ケーブルを線速度Ｖ１で供給方向に供給するための少なくとも１つの回転キャプスタンを備えたケーブル供給手段と、ケーブルを受入れ表面に対して横方向に変位させる手段と、ケーブルを受入れ表面上で位置決めする手段とを有する、表面線速度Ｖ２を有する回転受入れ表面上に少なくとも１本のケーブルを取り付ける装置において、ケーブルを横方向に変位させる手段が、ケーブル移動方向に対して垂直な軸線の回りの回転運動と、該回転運動の軸線を含む平面内での枢動運動との組合せにより前記変位を行ない、枢動運動の大きさが速度Ｖ１とＶ２との比により決定されることを特徴とする装置により達成される。
【００１４】
また、本発明は、ケーブルを、受入れ表面の回転軸線に対して本質的に垂直な方向に供給する段階と、受入れ表面上で波形を形成すべく、ケーブルを受入れ表面に対して横方向に変位させる段階と、ケーブルを受入れ表面上で位置決めする段階とを有する、特にタイヤの製造中に、回転受入れ表面上に少なくとも１本のケーブルを取り付ける方法において、ケーブルの横方向変位が、ケーブル移動方向に対して垂直な軸線の回りの回転運動と、該回転運動の軸線を含む平面内での枢動運動との組合せにより得られ、枢動運動の大きさが、受入れ表面の１回転当りに供給されるケーブルの量により決定されることを特徴とする方法に関する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の他の特徴および長所は、本発明のケーブル取付け装置の一例示実施形態を読むことにより明らかになるであろう。
図１に示すように、回転受入れ表面２の上にケーブルを取り付ける装置１は本体５を有し、ケーブルは、受入れ表面２の回転軸線に対して垂直でかつ接線方向に、受入れ表面２の上に取り付けられる。受入れ表面２は、符号Ｖ２で示す制御された表面線速度で回転する。
【００１６】
以下の記載において、「ケーブル移動方向」とは、受入れ表面２の回転軸線に対して本質的に垂直な方向を意味する。
本体５は、受入れ表面２の回転軸線に対して垂直な方向にケーブルを供給する手段１０と、ケーブルを横方向に変位させる手段２０、３０と、最後に、受入れ表面２上でケーブルを位置決めする手段４０とを有しており、これらの種々の装置は連続的に作用して、所望の波形でケーブルを受入れ表面２上に取り付ける。
【００１７】
供給手段１０は、供給リール（図示せず）から供給されるケーブルを送り込む少なくとも１つのケーブル送込みプーリ１２を有している。この場合、プーリ１２の回転軸線ＺＺ′は受入れ表面２の回転軸線に対して平行である。これにより、供給リールは、プーリ１２の回転軸線ＺＺ′に対して垂直な回転軸線ＸＸ′をもつキャプスタン１１に容易にケーブルを供給することができる。かくして、キャプスタン１１から離れるとき、ケーブルは本質的にその移動方向ＹＹ′でキャプスタンを出て、ケーブルを横方向に変位させる手段２０、３０に入る。
【００１８】
キャプスタン１１は、モータ１３により伝達ベルト１４を介して駆動され、ケーブルを符号Ｖ１で示す線速度で供給方向に供給する。受入れ表面２の表面線速度Ｖ２と同期するように線速度Ｖ１を制御することにより、回転表面２の１回転当りに、回転表面２上に供給されるケーブルの量を決定することができる。
【００１９】
変位手段２０、３０は、図２および図３に、より詳細に示されており、本体５の手段３０と協働するガイドヘッド２０を有している。
ガイドヘッド２０はキャプスタン１１の回転軸線ＸＸ′に対して垂直な平面上に位置する連結ロッド２１を有し、該連結ロッド２１は、ケーブル取付け装置１の外側を向いている面２１０の上に２つのガイドローラ２２、２３を有している。これらのローラ２２、２３は、その軸線が連結ロッド２１に対して垂直でありかつ連結ロッド２１に対して自由に回転できるように取り付けられている。
【００２０】
各ガイドローラ２２、２３は、キャプスタン１１により供給されるケーブルを受け入れるための中央溝２２１、２３１を有している。ケーブルのガイドを容易にしかつケーブルのガイドと横方向変位との同時遂行を容易にするため、両ガイドローラ２２、２３は、ケーブルの移動方向に延びかつ連結ロッド２１の中心を通る線に対して接するようにかつケーブルの移動方向に対して互いにオフセットするように、連結ロッド２１の面の中心に対して偏心配置されている。この構成は優れたものであるが、相互オフセットさせないように両ローラを配置することを考えることもできる。
【００２１】
連結ロッド２１の端部２１１、２１２には、互いに平行な軸線をもつスピンドル２４、２５が、ボールベアリング２６を介して、回転できるように取り付けられており、両スピンドル２４、２５の軸線は連結ロッド２１に対して垂直であり且つ軸線ＸＸ′と平行である。
これらのスピンドル２４、２５は、ケーブル取付け装置に対して連結ロッド２１の内側に形成された開口において、それぞれキャップ２４１、２５１を有している。
【００２２】
変位手段３０は、軸線ＸＸ′と平行な、すなわちケーブル移動方向ＹＹ′に対して垂直な互いに平行な２つのスピンドル３１、３２を有し、該スピンドルは、本体５内に取り付けられたボールベアリング３３内で回転しかつ各スピンドルの駆動プーリ３６、３７に同じ伝達ベルト３５を介してそれぞれ連結された共通モータ（図示せず）により駆動される。
【００２３】
ガイドヘッド２０に面する本体５の開口で、スピンドル３１、３２はそれぞれキャップ３１１、３２１により延長されており、これらのキャップ３１１、３２１は、駆動力をスピンドル２４、２５に伝達する互いに平行なレバー２７、２８により、それぞれキャップ２５１、２４１に連結されている。
【００２４】
スピンドル３１、３２、２４、２５の回転速度は、符号Ｖ３で示されている。
ケーブルが通るとき、スピンドル３１、３２が回転すると、レバー２７、２８の位置を変えることができる。実際に、レバー２７、２８が、キャップ３１１、３２１に固定された（軸線ＸＸ′と垂直な）これらの軸線の回りで枢動すると、スピンドル３１、３２に対し連結ロッド２１の中心が逸脱する。かくして、連結ロッド２１に対して平行な平面上への投影図で見るとき、連結ロッド２１の中心は、この回転中に楕円形を描く。
また、本体５は、連結ロッド２１に対して平行なその面上に電磁石３８を有し、該電磁石３８は、レバーレバー２７、２８を傾斜させ、且つケーブルの引っ張り力を補償すべく、軸線ＸＸ′の方向に連結ロッド２１に復元力を加える。
【００２５】
受入れ表面２の上にケーブルを位置決めする手段４０は位置決めローラ４１を有し、該位置決めローラ４１はその回転軸線ＺＺ′の回りで自由に回転する。位置決めローラ４１の回転外周面４１０は、ケーブルが該回転面４１０と受入れ表面２との間を通るようにして、受入れ表面２と接触する。位置決めローラ４１は両ガイドローラ２２、２３の近くに配置され、両ガイドローラから出るケーブルを受け入れる。
【００２６】
アーム４２はその一端４２０に位置決めローラ４１を支持しており、アームの他端４２１は、支持体４３を介して本体５に固定されている。支持体４３は、ケーブルが或る程度の力が加えられた状態で回転表面２上に取り付けられることを確実にするため、弾性継手４５上で枢動できるように本体５に取り付けられている。
【００２７】
図３および図４Ａ〜図４Ｄを参照して、１周期の正弦波状ケーブルの形成中のケーブル取付け装置の作動を以下に簡単に説明する。
この説明の前提として、受入れ表面の所与の線速度Ｖ２において、ケーブル供給速度Ｖ１を調節することにより、表面２の１回転当りに供給されるケーブルの量を調整できることに留意されたい。また、ケーブルが存在しない場合には、スピンドル３１、３２が回転しているので、電磁石３８は、連結ロッド２１をキャップ３１１、３２１に対してレバー２７、２８の固定位置に保持し、ロッド２１の中心は、ロッドに対して平行な平面上への投影図で見たときに円を描く。
【００２８】
ケーブルが存在する場合に、速度Ｖ１＝Ｖ２であれば、ケーブルは直線状に配置される。ケーブル供給速度Ｖ１が表面線速度Ｖ２より大きければ、レバー２７、２８を枢動させるスラスト力を加えることにより、電磁石３８が連結ロッド２１に作用し、ケーブルの引っ張り力が電磁石３８によって及ぼされる力と釣り合うまで、スピンドル３１、３２の回転が、ケーブルのスラスト力と調和されたレバーの位置を変化させる。かくして、Ｖ１の方がＶ２より大きい場合には、スピンドルの回転速度Ｖ３が、受入れ表面２の１回転当りのレバー２７、２８の変化量、従って受入れ表面２上でケーブルにより形成される波形の周期の決定を可能にする。これらの波形の振幅は、表面２の１回転当りに供給されるケーブルの量により直接決定される。なぜならば、このケーブルの量によって、連結ロッド２１が「押される」量、すなわちスピンドル３１、３２に対するレバー２７、２８の傾斜角度が決定されるからである。
【００２９】
かくして、本願明細書の冒頭で述べたように、ケーブルの半径方向位置に従って連続的に変化する振幅を得るべく受入れ表面２上でのケーブルの波形の振幅の容易な変更を達成するためには、表面２の１回転当りに供給されるケーブルの量、従って速度Ｖ１を変更するだけで充分である。波形の振幅は、前述のように自動的に調節でき、従って、本発明のシステムは、所望の波形変更に非常に簡単に適合できる。
【００３０】
ケーブルの性質を考慮に入れることも重要である。実際に、前述のように、ケーブルは連結ロッド２１上でスラスト要素として作用し、従ってスラスト要素の機能を遂行できる或る程度の剛性を有する必要がある。この剛性は、金属ケーブルを選択する場合には容易に得ることができる。テクスタイルケーブルの場合には、電磁石が大きな役割を演じるように磁力を増大させる必要がある。また、ケーブルではなく磁石が、連結ロッド２１の横方向変化を引き起こすように構成することもできる。
【００３１】
図４Ａ〜図４Ｄは、振幅ＡをもつケーブルＣの波形周期Ｐを形成するためのロッド２１の運動を示す。
符号Ｘ″、Ｙ″およびＺ″は、３次元方向を考慮した場合の、位置決めローラ４１に中心をもつ３次元軸を示し、Ｘ″軸は、キャプスタン１１の回転軸線に対して平行である。
【００３２】
図４Ａでは、レバー２７、２８がゼロ度プライに等しい角度位置を有し、このことは、スピンドル３２、３１がそれぞれスピンドル２４、２５に整合しておりかつローラ４１の中心でのケーブルの位置が座標軸Ｚ″＝０に一致していることを意味する。これは、周期の始点である。
【００３３】
図４Ｂでは、スピンドル３１、３２が９０°回転され、従ってレバー２７、２８が、ロッド２１が移動できる両極端位置のうちの一方の極端位置にあり、ケーブルの位置はＺ″＝Ａ／２に一致している。
【００３４】
図４Ｃでは、ケーブルは再びＺ″＝０の位置にあり、スピンドル３１、３２は１８０°回転され、レバー２７、２８は、スピンドル３１、３２とスピンドル２５、２４とが整合する位置に回転されている。
【００３５】
最後に図４Ｄでは、スピンドル３１、３２が２７０°回転されており、レバー２７、２８はロッド２１の第２「極端」位置、すなわち図４Ｂに示したレバー２７、２８の位置と比較し、軸線Ｙ′Ｙに対して反対側の端部にある。
これらの図面は、ロッド２１の移動により、受入れ表面２上でのケーブルの波形を制御する方法を明瞭に示している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるケーブル取付け装置を示す概略側面図である。
【図２】図１のケーブル取付け装置のＩＩ−ＩＩ線に沿う部分断面図である。
【図３】図１のケーブル取付け装置を矢印Ｆの方向から見た部分図である。
【図４Ａ】図３のケーブル取付け装置の種々の作動フェーズの１つを示す概略図である。
【図４Ｂ】図３のケーブル取付け装置の種々の作動フェーズの１つを示す概略図である。
【図４Ｃ】図３のケーブル取付け装置の種々の作動フェーズの１つを示す概略図である。
【図４Ｄ】図３のケーブル取付け装置の種々の作動フェーズの１つを示す概略図である。
【符号の説明】
１ ケーブル取付け装置
２ 回転受入れ表面
１０ ケーブル供給手段
２０ ガイドヘッド
２２、２３ ガイドローラ
２４、２５ スピンドル
３０ ケーブルの横方向変位手段
３１、３２ スピンドル
４０ ケーブル位置決め手段

Claims (8)

1. 回転速度Ｖ２で回転する回転受入れ表面（２）上に少なくとも１本のケーブルを取り付ける装置（１）であって、該装置（１）は、ケーブル供給速度Ｖ１を有する少なくとも１つのキャプスタン（１１）を備えたケーブル供給手段（１０）と、ケーブルを受入れ表面（２）に対して交互に横方向に変位させる手段（２０、３０）と、ケーブルを受入れ表面上で位置決めする手段（４０）とを備えている装置（１）において、該装置（１）は、
   ケーブルを受入れ表面（２）に対して交互に横方向に変位させる手段（２０、３０）は、本体（５）によって支持された２つの第１モータ駆動回転スピンドル（３１、３２）を備え、該第１スピンドルの軸線は、ケーブルの移動方向に対して垂直であり、前記装置（１）は、レバー（２７、２８）によって前記第１回転スピンドルの端に連結された連結アーム（２１）を備えたガイドヘッド（２０）をさらに備え、前記レバー（２７、２８）は、それ自体第２スピンドル（２４、２５）を介して連結ロッド（２１）に取り付けられており、前記第２スピンドル（２４、２５）の軸線は、前記第１スピンドルと平行であり、前記第２スピンドルは、連結ロッド（２１）上で回転するように取り付けられており、前記レバー（２７、２８）は、前記第１スピンドル（３１、３２）および第２スピンドルの軸線（２４、２５）と垂直なそれぞれの軸線を中心として前記第１スピンドル（３１、３２）および第２スピンドルの軸線（２４、２５）に対して枢動することができ、前記第１スピンドル（３１、３２）および第２スピンドルの軸線（２４、２５）の回転駆動によって連結アーム（２１）の交互の横方向変位が可能となり、この横方向変位の振幅は、前記第１モータ駆動回転スピンドル（３１、３２）の軸線の方向に対する前記レバー（２７、２８）の傾斜角度に比例することを特徴とする装置。
2. 前記レバー（２７、２８）の枢動の範囲は、速度Ｖ１と速度Ｖ２の比によって直接的に決定されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. ケーブルに生じる波形の周期は、第１回転スピンドル（３１、３２）の回転速度Ｖ３によって決定されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
4. 前記ガイドヘッド（２０）は、自由に回転できるようにガイドヘッドに取り付けられた２つのケーブルガイドローラ（２２、２３）を有し、該ローラ（２２、２３）はケーブルを受け入れるためのそれぞれの溝（２２１、２３１）を有していることを特徴とする請求項２または３記載の装置。
5. 前記位置決め手段（４０）は、弾性継手（４５）によって本体（５）に固定されたアーム（４２）によって支持された位置決めローラ（４１）を備え、該位置決めローラ（４１）は、その回転軸線を中心として自由に回転し、前記位置決めローラ（４１）の外側回転表面は、ケーブルが前記回転表面と前記受入れ表面の間を通るように受入れ表面（２）に当たっていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
6. 前記本体（５）は、ケーブルの引っ張り力を補償するための復元力をガイドヘッド（２０）に作用する電磁石（３８）を有していることを特徴とする請求項２〜５のいずれか１項に記載の装置。
7. タイヤの製造に使用することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の装置。
8. ケーブルを、受入れ表面の回転軸線に対して本質的に垂直な方向に供給する段階と、
   受入れ表面上で波形を形成すべく、ケーブルを受入れ表面に対して横方向に変位させる段階と、
   ケーブルを受入れ表面上で位置決めする段階とを有する、回転受入れ表面上に少なくとも１本のケーブルを取り付ける方法において、
   ケーブルの横方向変位が、ケーブル移動方向に対して垂直な軸線の回りの回転運動と、該回転運動の軸線を含む平面内での枢動運動との組合せにより得られ、枢動運動の大きさが、受入れ表面の１回転当りに供給されるケーブルの量により決定されることを特徴とする方法。

Images