JP4632710B2 - ゴム被覆コードの製造装置 - Google Patents

Description

この発明は、たとえば、タイヤのコード補強層の形成に供することができる、５０ｍｍ幅程度の比較的狭幅のゴム被覆コードの製造装置に関するものである。

たとえば、並列姿勢に引き揃えた複数本のスチールコードにゴムを被覆する装置としては、押出機によって混練され、溶融されてインシュレーションダイに送給されたゴム材料中にコードを通過させて、ゴム材料をそれに密着させるインシュレーション装置の他、たとえば、四本一組のカレンダーロールを用い、ゴム材料の、ロール間への供給に基いてシート状に成形されたそれを、コードの上下のそれぞれの面に密着させるカレンダーコーティング装置等が広く一般に使用されている。

しかるに、インシュレーション装置をもってスチールコードにゴム被覆を施すに当っては、ゴム材料の粘度が高い場合には、口金の抵抗によって、ゴム材料がスムースに吐出されないことから、ゴム材料をコードに適正にコーティングすることができず、耳部のコードが露出したり、コード表面へのゴム付き不良等が発生することがあるという問題があった他、高速でのゴム被覆では、口金から吐出されるゴム材料の摩擦熱によってそれの温度が高くなりすぎることに起因して、被覆されたゴムの表面に硫黄が析出したり、コードへのゴムの接着が不能になったりするという問題があり、さらには、インシュレーションヘッドを通過するコードの、走行速度の変化によって被覆ゴムの厚さが変動するという問題もあった。

また、１０００ｍｍを超える広幅のゴム被覆コードを構成するために用いられることの多いカレンダーコーティング装置では、ゴム材料のロール間への供給のために、引き揃えコードの上方側のロールにその材料を供給するコールドチューバーと、コードの下方側のロールにゴム材料を供給するコールドチューバーとのそれぞれを別個に配設していることから、設備コストが嵩むという問題があった。

なお、この明細書でコールドチューバーというときは、押出機に荒生地を直接的に供給してゴム材料を混練、溶融させる装置をいうものとする。

加えて、カレンダーコーティング装置をもって、とくに広幅のゴム被覆コードを構成する場合には、熱入れされたゴム材料をフィードコンベアを用いてロール間へ供給していることから、ゴム材料の、カレンダーコーティング装置に供給される時点の温度を一定にコントロールすることが難しく、また、カレンダー部のバンク量のコントロールが難しいという問題もあった。

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するものであり、それの目的とするところは、とくには、１００ｍｍ程度までの比較的挟幅のゴム被覆スチールコードを構成する場合に、ゴム材料の溶融粘度のいかんにかかわらず、また、コードの走行速度のいかんにかかわらず、被覆ゴムを、それの変質、物性変化等なしに、コードに常に確実に密着させることができ、しかも、被覆ゴムの厚さの変動を十分に防止することができ、さらには、二台のコールドチューバーを配設することに起因する設備コストの増加を取り除くとともに、ゴム材料の温度コントロール、バンクコントロール等の困難性を取り除いたゴム被覆コードの製造装置を提供するにある。

この発明の、ゴム被覆コードの製造装置は、走行する複数本のコードを所定のピッチに引き揃える、櫛歯状部材、単位コードの通過を許容する複数個の貫通孔を所定のピッチで形成した穿孔部材等からなる引揃え手段を設け、また、引き揃えられたコードを隔てて、通常はそれらの上下に位置して、引き揃えコードの上面側および下面側のそれぞれにゴムシートを密着させる一対の圧着ロールを配設するとともに、これらの各圧着ロールとの協働下で、所定の厚みのゴムシートを成形する各成形ロールを、各圧着ロールとの間に所定の間隔をおいてそれに隣接させて配設し、さらに、一台のコールドチューバーに連結されて、該コールドチューバーから送給されたゴム材料を分岐させて流動させる分岐流路を内部に有し、かつ、該ゴム材料を、各圧着ロールと各成形ロールとの間へ、押出しノズルから直接的に供給するシーティングヘッドを設けたものである。

ここで、引き揃えコードの各側部に位置する圧着ロールと成形ロールとの間隔は一定のものとすることができ、この場合、その間隔は、コードのそれぞれの側部で同一のものとする他、異なったものとすることもできる。

かかる装置において、好ましくは引き揃えコードの一方側の圧着ロールおよび成形ロールを、それらをセットとして、コードの他方側のそれらに対して、接近および離隔変位可能とする。

また好ましくは、圧着ロールおよび成形ロールの、たとえば四本の全てのロールを、それらのそれぞれの周長のいかんにかかわらず、等速回転ロールとする。

この装置では、はじめに、共通のコールドチューバーから溶融状態でシーティングヘッドに送給されるゴム材料を、そのシーティングヘッド内で分岐流動させて、引き揃えコードを隔てて位置する、それぞれの圧着ロールと成形ロールとの間へ、シート状の形態として供給し、そして、供給されたそれらのゴム材料を、圧着ロールと成形ロールとの間に通過させて、それらのロールの、予め定められた一定のロール間隔の下で、圧延するとともに成形して、所期した通りの厚みおよび形状を有するゴムシートとする。

その後は、各ゴムシートを圧着ロールに共連れさせて、それらの両ゴムシートを、引き揃え手段によって並列姿勢に引き揃えられて一対の圧着ロール間を通過する複数本のスチールコードの、上面側および下面側のそれぞれに接触させるとともに、両圧着ロールの継続的な回転運動の下で、それらの圧着ロールの間をコードとともに、それらと等速で通過させることにより、両ゴムシートがコードの両面に十分に密着したゴム被覆コードを構成することができる。

このようにここでは、共通の一台のコールドチューバーから送給されるゴム材料をもって二枚のゴムシートを成形することにより、従来のカレンダーコーティング装置に比して設備コストを有効に低減させることができ、また、シーティングヘッドによってシート状に形成したゴム材料を、圧着ロールと成形ロールとの間へ直接的に供給することにより、それぞれのロールの回転と、コールドチューバ−の押出機スクリューの回転との同調下で、ゴム材料の温度コントロールおよびバンクコントロールを実質的に不要とすることができる。

しかもここでは、成形されたそれぞれのゴムシートを、引き揃えコードの上下のそれぞれの面に密着させることから、ゴム材料の溶融粘度のいかんにかかわらず、また、コードの走行速度が高速化しても、ゴム材料温度の過剰の上昇を、ゴム材料のシート成形を口金からの押出し成形ではなく、ロールによる圧延によって行うことで有効に抑制して、被覆ゴムを、それの変質、物性変化等なしに、コードに常に適正に、コードの露出等なしに密着させることができる。

なおこの装置において、シーティングヘッドをコールドチューバーに対してクロスヘッド配置として、ゴム材料を、引き揃えコードのたとえば上下方向に分岐させることにより、占有スペースの低減を図ることができる。

またここで、引き揃えコードの各側部に位置する圧着ロールと成形ロールとの間隔を一定とした場合には、ロールギャップの調整機構、制御機構等を不要として、設備コストを低減させることができる。

この一方で、成形されるゴムシートの厚みの変更等のために、上記のロール間隔を変更する必要が生じた場合には、たとえば、対をなすロールを入れ替えることで対処することができる。

ところで、引き揃えコードの一方側の圧着ロールおよび成形ロールを、コードの他方側のそれらに対して、接近および離隔変位可能としたときは、ゴム被覆作業の開始時、停止時等に、それらの相対距離を適宜に調整することができ、また、用いるコードの種類等に応じてその相対距離を最適値に選択することができる。

そしてさらに、全てのロールを等速回転ロールとした場合には、それらのロールを、移しギアをもって駆動することができるので、コストダウンを図ることができる。

図１は、この発明の実施の形態を示す部分断面側面図および、部分断面正面図である。
図１中は、ボビン等から繰出されて所定の速度で走行されるスチールコードを、２は、ここでは、複数個の貫通孔を所定のピッチで形成した穿孔部材からなる、複数本のスチールコード１の引揃え手段をそれぞれ示し、この引揃え手段２は、それぞれのスチールコード１を、水平面内で並列姿勢に引き揃えるべく機能する。

ここでは、このような引揃え手段１に対し、スチールコード１の走行方向の前方側に、コード１を隔てて対をなす圧着ロール３を、フレーム４に支持させて回転可能に配設するとともに、これらの各圧着ロール３と協働して所定の厚みのゴムシートを形成する成形ロール５を、これもフレーム４に支持させて回転可能に配設し、たとえば、ともに同一の直径を有するものとすることができる、これらの四本のそれぞれのロール３、５の中心軸線を、ともに同一の垂直面内に位置させる。

またここでは、一台のコールドチューバー６に直接的に、または図示しないギヤポンプを介して間接的に、たとえばクロスヘッド構造をもって連結したシーティングヘッド７に、そのコールドチューバー６から送給される混練溶融ゴム材料８を分岐流動させる二又の分岐流路９を設けるとともに、各分岐流路９を、各圧着ロール３と成形ロール５との間に開口させる、所要の開口寸法および形状を有する押出しノズル１０を設ける。

ここで、コード１の各側部に位置する圧着ロール３と成形ロール５との間のロール間隔は、予め定めた一定値を有するものとし、ロール間隔の変更は、たとえば、それらのロール対の入れ替えによって行うものとする。

この一方で、引き揃えコード１の一方側、図示例では下方側に位置する圧着ロール３および成形ロール５を対として、これらを、コード１の上方側に位置するそれらに対して接近および離隔変位させるべく、下方側の両ロール３、５を端部支持部材とともに昇降変位させる、モータ１１、駆動ねじ１２等からなる昇降位置調整手段１３を設ける。

そして、図に示すところではさらに、四本の全てのロール３、５を等速回転させるべく、たとえば、ともに同一直径としたそれらのロール３、５を、相互に同一寸法としたそれぞれの歯車１４を介して、図示しないモータに駆動連結する。

以上のような装置を用いて、たとえば５０ｍｍ幅のゴム被覆スチールコードを構成する場合は、下方側の両ロール３、５の位置を、昇降位置調整手段１３により、コードの種類等に応じて調整した状態で、それぞれのロール３、５をともに等速で回転させて、引揃え手段２に通過させた複数本のスチールコード１を、対をなす圧着ロール３間に並列姿勢で走行させる一方で、コールドチューバー６から送給され、シーティングヘッド７で分岐されて流動する所要流量のゴム材料８を、各押出しノズル１０から、圧着ロール３と成形ロール５との間へ、シート状として直接的に供給し、これによってそのゴム材料８を、両ロール３、５により、それらの間隔に応じた厚み寸法のゴムシート１５に成形し、そして、各ゴムシート１５を、各圧着ロール３に共連れさせて走行させるとともに、並列姿勢で走行するコード１に、それの上下の各面側から接触させ、その後は、上下二枚のそれぞれのゴムシート１５でコード１を挟み込んだ状態で、それらを一体として圧着ロール３間に通過させ、この結果として、それぞれのゴムシート１５の、引き揃えコード１への確実な密着状態をもたらすことで、所期した通りのゴム被覆スチールコード１６が形成されることになる。

以上図面に示すところに基いて説明したが、それぞれのロール３、５によって形成されるゴムシート１５への接触時の温度を十分低くしたときは、そのコードを有機繊維素材からなるものとすることも可能である。

この発明の実施の形態を示す部分断面側面図および部分断面正面図である。

符号の説明

１ スチールコード
２ 引揃え手段
３ 圧着ロール
４ フレーム
５ 成形ロール
６ コールドチューバー
７ シーティングヘッド
８ 混練溶融ゴム材料
９ 分岐流路
１０ 押出しノズル
１１ モータ
１２ 駆動ねじ
１３ 昇降位置調整手段
１４ 歯車
１５ ゴムシート
１６ ゴム被覆スチールコード

Claims (4)

1. 走行する複数本のコードに対する引揃え手段を設け、引き揃えられたコードを隔てて位置して、それらの引き揃えコードの上面側および下面側のそれぞれにゴムシートを密着させる一対の圧着ロールを配設するとともに、これらの各圧着ロールとの協働下で、所定の厚みのゴムシートを成形する各成形ロールを配設し、一台のコールドチューバーに連結されて、該コールドチューバーから送給されたゴム材料を分岐させて流動させる分岐流路を内部に有し、かつ、該ゴム材料を、各圧着ロールと成形ロールとの間へ、押出しノズルから直接的に供給するシーティングヘッドを設けてなるゴム被覆コードの製造装置。
2. 引き揃えコードの各側部に位置する圧着ロールと成形ロールとの間隔を一定としてなる請求項１に記載のゴム被覆コードの製造装置。
3. 引き揃えコードの一方側の圧着ロールおよび成形ロールを、コードの他方側のそれらに対して、接近および離隔変位可能としてなる請求項１もしくは２に記載のゴム被覆コードの製造装置。
4. 全てのロールを等速回転ロールとしてなる請求項１〜３のいずれかに記載のゴム被覆コードの製造装置。
   
   

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