JP4508741B2 - インシュレーションダイ用インサート - Google Patents

Description

この発明は、押出機に取付けたインシュレーションダイによって有機繊維コードにゴム被覆を施すに当って、複数本の有機繊維コードを、そのダイ内で、貫通孔をもって並列姿勢に引き揃えるインシュレーションダイ用インサートに関するものであり、そのインサートに、本来のコード位置決め機能を十分に発揮させてなお、有機繊維コードを構成する糸の接合部である結節部に寸法上のばらつきがあっても、結節部の、インサート貫通孔への円滑なる通過を実現する技術を提案するものである。

たとえば、複数本の糸を撚り合わせてなる有機繊維コードにディップコート処理を施した後、複数本のコードの相互をインサートの貫通孔に通過させて並列姿勢に引き揃え、次いで、それらのコードに、インシュレーションダイで、押出機から送給されたゴムを被覆して、タイヤ、工業用ベルト等にコード補強層として供されるコードコート層とすることは従来から広く一般に行われている。

この場合、有機繊維コードは、それを構成する糸の結節部でコード径が大きくなることから、コードの引き揃えを行うインサートの、通常は円形断面形状を有する貫通孔の直径を、インサートにそれ本来の機能を十分に発揮させてなお、その大径部の通過を許容してコードの破断を防止するべく、有機繊維コードの、結節部の存在部分の外径に対応させて選択することが一般的であった。

このことを、たとえば、半径１ｍｍの糸を二本撚り合わせてなる有機繊維コードにおいて、糸の結節部ではその本数が三本になる場合についてみると、理論上は、二本の糸が相互に並んで延在する非結節部でのそれぞれの糸の横断面積の総和は、
π・２^２／４×２＝６．２８ｍｍ^２
となり、三本の糸が並んで延在する結節部での、それぞれの糸の横断面積の総和は、上記の総和の１．５倍の９．４２ｍｍ^２となる。

従って、この場合は、結節部を、円形断面形状を有する貫通孔に通過させるに必要な貫通孔ｄは、
９．４２（ｍｍ^２）＝πｄ^２／４
で表わすことができ、
ｄ^２＝１２（ｍｍ ^２ ）
となることから、
３．４６ｍｍとなる。

この一方で、非結節部を通過させるに必要な貫通孔直径ｄｏは、同様にして２．８３ｍｍとなるので、先の貫通孔直径ｄは、この貫通孔直径ｄｏの１．２２倍となる。

これがため従来は、インサートに形成するコード引き揃え用の円形貫通孔の直径を、非結節部の通過に必要な貫通孔直径ｄｏの１．２２倍となる貫通孔直径ｄとすることによって、有機繊維コードの、糸の結節部の通過を許容することとしていた。

インサートの貫通孔直径を上述したようにして特定した場合には、理論上は、糸の結節部があっても有機繊維コードを、各貫通孔に円滑に通過させて、複数本のコードの、所期した通りの引き揃えが可能となるところ、現実には、糸の結節部には、寸法および形状の上でのばらつきが存在することに起因して、有機繊維コードが貫通孔を通過できないことによるコードの破断が生じるという問題があり、このような破断の発生によって、インシュレーションダイによるゴム被覆作業の能率が大きく低下するという問題があった。

ところでこの一方で、糸の結節部の円滑なる通過を担保するべく、インサートの貫通孔の直径をより一層大径化した場合には、その貫通孔による、有機繊維コードの位置決め精度が低下して、有機繊維コードを、ゴム中に所期した通りに埋込み配置することができなくなるという他の問題があった。

この発明は、従来技術が抱えるこのような問題点を解決することを課題としてなされたものであり、それの目的とするところは、複数本の有機繊維コードの引き揃え精度、ひいては、それらの、被覆ゴム中への埋込み配置精度を十分高く確保してなお、有機繊維コードの不測の破断を効果的に防止できるインシュレーションダイ用インサートを提供するにある。

この発明のインシュレーションダイ用インサートは、押出機に取付けられるインシュレーションダイ内に配設されて、ゴム被覆される有機繊維コードを、貫通孔に通して並列姿勢に引き揃えるものであり、各貫通孔を、横断面形状が正方形をなす角孔して、それの横断面積をそこへの内接円面積よりも大きくするとともに、この角孔の一辺の長さを、複数本の糸を撚り合わせてなる有機繊維コードの、糸の結節部での、それぞれの糸の理論上の横断面積の総和を円の面積としたときのその円の直径に対応する長さとしたものである。

このことを、先に述べたところと同様に、半径１ｍｍの糸を二本撚り合わせてなる有機繊維コードにあって、糸の結節部ではその本数が三本になる場合を例として具体的に述べると、糸の結節部での各糸の横断面積の総和は９．４２ｍｍ^２となり、この値を円の面積としたときのその円の直径ｄは前述した通り３．４６ｍｍとなるので、この値が、インサートの角孔の一辺の長さとなる。
この場合、その角孔は、従来技術で述べた、貫通孔直径ｄを３．４６ｍｍとした円形貫通孔に丁度外接する正方形形状をなすことになるので、角孔の横断面積は、円形貫通孔のそれの１．２７倍となる。

従って、角孔の一辺の長さをこのようにして特定するときは、その一辺の長さは、上記の具体例に従えば、糸の非結節部でのそれぞれの糸の横断面積の総和を円の面積としたときのそれの直径（２．８３ｍｍ）の１．２２倍となる。

ところで、この倍率は、有機繊維コードの撚り構造等によって変化するものであり、たとえば、三本の糸を撚り合わせてなる有機繊維コードにおいて、糸の結節部では糸本数が四本になる場合につき、糸の半径を１ｍｍとすると、インサートの角孔の一辺の長さは、結節部の通過のために４ｍｍとすることが必要となる一方で、非結節部での三本の糸の横断面積の総和（９．４２ｍｍ^２）を円の面積としたときのその円の直径は、前述したように３．４６ｍｍとなるので、上記倍率は１．１６倍となる。

この発明によれば、従来は円形形状であった貫通孔の横断面形状を、その円形に外接する正方形形状とすることで、貫通孔の開口面積を、従来技術のそれに比して有利に増加させることができるので、糸の結節部に、寸法、形状等のばらつきが生じても、有機繊維コード、とくには結節部の存在部分を、それの横断面形状の、角孔に対応する形状への変形下で、インサートの角孔に十分円滑に通過させることができ、これがため、有機繊維コードの破断のおそれを効果的に取り除くことができる。

この一方で、インサートの各角孔は、通常は、従来の円形貫通孔と同一の水平および垂直方向の各寸法を有することになるので、その角孔による、有機繊維コードの、左右および上下方向での位置決めは、従来技術の場合と同様に十分な精度をもって行われることになる。

従って、複数本の有機繊維コードを、被覆ゴム内へ、所期した通りのピッチで埋設するとともに、有機繊維コードの、上下のそれぞれの側の被覆ゴム厚みをもまた所期したとおりのものとすることができる。

図１は、この発明に係るインサートを組み込んだインシュレーションダイによる、有機繊維コードのゴム被覆状態を示す断面斜視図である。
図中１は、ディップコート処理を施した有機繊維コードを、２は、各有機繊維コード１を巻回した各ボビンをそれぞれ示し、ここにおける有機繊維コード１は複数本の糸を撚り合わせて構成してなる。

また３は、有機繊維コード１に対してゴム被覆を施すインシュレーションダイを、４は、インシュレーションダイ３内に配設されて複数本の有機繊維コード１を並列姿勢に引き揃えるインサートをそれぞれ示し、ここでは、各有機繊維コード１は、それをインサート４に設けた貫通孔に通過させることで、上下方向および水平方向に位置決めされて引き揃えられることになる。

ところで、インサート４によって引き揃えられて並列姿勢とされた複数本の有機繊維コード１は、押出機５からインシュレーションダイ３内へ加圧下で送拾されたゴム６により、図の上下の両側から所定の厚みで被覆されて、被覆ゴム内に所定のピッチで埋め込まれることになり、また、ゴム被覆コードに引張力を及ぼすプルドラム７により、所定の速度で走行されることになる。

ここで、この発明に係るインシュレーションダイ用インサートは、図２に拡大縦断面図および背面図で示すように、有機繊維コード１の所要の引き揃えピッチと等しいピッチｐで水平方向に配設されて前後方向に貫通する、横断面形状が正方形形状をなす複数個の貫通孔８、すなわち角孔を設けてなる。

ここにおける各角孔８の寸法は、たとえば、有機繊維コード１が、半径１ｍｍの二本の糸の撚り合わせ構造になり、糸の結節部ではそれが三本になる場合について考えると、その結節部でのそれぞれの糸の横断面積の総和（９．４２ｍｍ^２）を円の面積としたときのその円の直径は、先にも述べたように、３．４６ｍｍとなるので、ここでは、この値を辺長とした正方形形状とすることができる。

この場合にあって、角孔８に、有機繊維コード１に対する、左右方向および上下方向の高い位置決め精度を発揮させるためには、その角孔８を、図３に拡大して例示するように、二対の対向辺のそれぞれが上下方向および左右方向に延在する姿勢となるように形成することが好ましい。

この一方で、このように形成した角孔８は、直径が３．４６ｍｍの円、いいかえれば、従来技術で述べた、直径ｄの円形貫通孔に外接する形状を有することになり、その横断面積が、従来の円形貫通孔のそれの１．２７倍になるので、角孔８は、有機繊維コード１の、糸の結節部の通過を十分円滑なものとすることができる。

従って、上述のような角孔８によって引き揃えられる有機繊維コード１は、それの不測の破断を有効に防止されることになり、高い精度をもって位置決めされることになる。

これがため、ゴム被覆を施された後の有機繊維コード１は、図１のＩＶ−ＩＶ線に沿う拡大断面図を示す図４から解かるように、それぞれのコード１は、左右方向の所定のピッチｐをもってゴム６内に正確に埋設されることになり、また、ゴム６の厚み方向の、所期した通りの位置に正確に埋設されることになる。

そして、この後者によれば、コード１の上面側のゴム厚みＷ_１および下面側のゴム厚みＷ_２のそれぞれを、所要に応じて調整することも可能となり、これによれば、たとえば、ゴム被覆コードでタイヤのカーカスプライを形成する場合に、一方のゴムの厚みＷ_１を他方の厚みＷ_２より大きく設定することで、カーカスプライ間に介装するスキージゴムの配設を省略してゴム体積の増加を抑制するとともに、生タイヤの成型作業工程の低域を図ることもできる。

この発明に係るインサートを組み込んだインシュレーションダイの作用を示す略線斜視図である。 インサートの縦断面図および背面図である。 角孔の拡大図である。 図１のＩＶ−ＩＶ線に装拡大断面図である。

符号の説明

１ 有機繊維コード
２ ボビン
３ インシュレーションダイ
４ インサート
５ 押出機
６ ゴム
７ プルドラム
８ 角孔

Claims (2)

1. 押出機に取付けられるインシュレーションダイに配設されて、ゴム被覆される有機繊維コードの複数本を、貫通孔に通して並列姿勢に引き揃えるインサートであって、
   各貫通孔を、横断面形状が正方形をなす角孔とするとともに、この角孔の一辺の長さを、
   複数本の糸を撚り合わせてなる有機繊維コードの、糸の結節部での、それぞれの糸の横断面積の総和を円の面積としたときのその円の直径に対応する長さとしてなるインシュレーションダイ用インサート。
2. 各角孔の一辺の長さを、糸の非結節部でのそれぞれの糸の横断面積の総和を円の面積としたときのそれの直径の１．２２倍としてなる請求項１に記載のインシュレーションダイ用インサート。

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