JP4669402B2 - Manufacturing method of steel cord as tire reinforcement - Google Patents
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Description
本発明は、ラジアルタイヤの補強材としてのスチールコードの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a steel cord as a reinforcing material for a radial tire.
一般に、ラジアルタイヤは、長尺（数百メートル乃至数万メートル）のスチールコードを平行状に数百本配列し、これを同時に繰り出しながら使用するタイヤの仕様に基づく間隔に並べ平面に引きそろえた状態で両面より薄いシート状ゴム体をサンドイッチ状に貼り合わせるカレンダー加工により、長尺（数百メートルから数万メートル）のカレンダーシートを構成し、このようにして構成されたカレンダーシートを、タイヤに貼り合わせる幅とバイアス角で裁断して、短冊体を形成し、それらを貼り合わせてタイヤ原型をつくり、これを金型に入れて高温、高圧で加硫して製造される。 Generally, for radial tires, several hundreds of long (several hundreds to tens of thousands of meters) steel cords are arranged in parallel, and these are arranged at intervals based on the specifications of the tires to be used while being drawn out at the same time. In the state, a long calendar sheet (several hundreds to tens of thousands of meters) is formed by calendering, in which a sheet-like rubber body that is thinner than both sides is pasted into a sandwich, and the thus configured calendar sheet is applied to the tire. A strip is formed by cutting with a width and a bias angle to be bonded, and these are bonded together to form a tire prototype, which is then placed in a mold and vulcanized at high temperature and pressure.
従来の方式では、使用されるスチールコードの一度の使用量、すなわちスプールの巻量が大きい方がカレンダー加工の稼働時間が長く、効率が良いとされてきた。
また、スチールコードの加工においても、最終の撚り合わせの工程は製品長さが長い方が加工効率が良く、長尺製品が生産できる工夫をしてきた。すなわち、材料のスプール容量を大きくし、製品スプールを大きくする方向で必然的に撚線機の回転部分を大きくしてきた。
In the conventional system, it has been considered that the larger the amount of steel cord used once, that is, the larger the winding amount of the spool, the longer the calendering operation time and the higher the efficiency.
Also in the processing of steel cords, the process of final twisting has been devised so that the longer the product length, the better the processing efficiency and the production of long products. That is, the rotating part of the twisting machine has been inevitably increased in the direction of increasing the spool capacity of the material and increasing the product spool.
撚線機として、現在使用されているのは、大別して筒型回転で１回転で１度撚りのチューブラタイプのものと、１回転で２度撚りのバンチャータイプのものとがある。
いずれの撚線機も有効エネルギー消費率が１０％以下であり極めて浪費が大きい。これは重量物を高速回転させる為の機械損失と高速回転体の空気抵抗による損失の為であると考えられる。
Currently, there are two types of twisted wire machines, one is a tubular type that is twisted once in one rotation by a cylindrical rotation, and the other is a buncher type that is twisted twice in one rotation.
All the stranding machines have an effective energy consumption rate of 10% or less, which is extremely wasteful. This is considered to be due to the mechanical loss for rotating the heavy object at high speed and the loss due to the air resistance of the high-speed rotating body.
近年、自動車が成熟するにともなって自動車用タイヤも成熟し、それに伴ってタイヤに対する要求品質も多様化し、機能的に多様化した要求を満たすためタイヤの種類も増加してきている。
従来のような規格大量生産方式でこれらの要求に対応するには、コストなどの面で無理があり、省スペースで一気通貫的に加工できる新製法も併用する必要が生じてきた。
In recent years, with the maturity of automobiles, the tires for automobiles have also matured. As a result, the required quality of tires has also diversified, and the types of tires have been increased to satisfy functionally diversified requirements.
In order to meet these requirements with the conventional standard mass production method, it is impossible in terms of cost and the like, and it has become necessary to use a new manufacturing method that can be processed in a space-saving manner.
タイヤの生産方式では、上記目的に沿い新製法が試験的に稼働する段階に来ているが、それに供するコードの生産形態の提供が要望されている。
さらに、今後環境改善時代に先に述べたすこぶるエネルギー効率の悪い方法を継続することなく、資源の最小化、エネルギーの最小化を狙った新しいスチールコードの加工技術の開拓も要望されている。
In the tire production system, the new production method is in a stage of trial operation in line with the above-mentioned purpose, but it is desired to provide a production form of a cord to be used therefor.
Further, there is a demand for the development of a new steel cord processing technology aimed at minimizing resources and minimizing energy without continuing the extremely energy-efficient method described earlier in the era of environmental improvement.
本発明は、上述の２つの要望に対処しようとするもので、スチールコードの新生産方式の開発により、タイヤの生産方式を少ロット化して無駄なスペース、無駄な輸送を排除するばかりか、スチールコードの撚り線加工に無駄なエネルギーを必要としない撚り線加工方法を提供しようとするものである。 The present invention is intended to address the above-mentioned two demands. By developing a new steel cord production method, the tire production method is reduced to a small lot to eliminate wasteful space and wasteful transportation. An object of the present invention is to provide a stranded wire processing method that does not require useless energy for stranded wire processing of cords.
本発明は、タイヤ補強材としてのスチールコードの製造方法において、張力を掛けられながら引き出された複数本の素線又は複数本の素線とストランドコードあるいは複数本のストランドコードを、一対のチャックと同一対のチャックのほぼ中央部に配設された第３のチャックとで把持し、上記第３のチャックを回転することにより上記複数本の素線又は複数本の素線とストランドコードあるいはストランドコードにねじり加工（撚り線加工）を施してスチールコードを形成してから、ねじりの残留応力を取り去り、次に引き取りローラで上記スチールコードを上記一対のチャック間外に引き出し、チャックによって把持されていた箇所（無撚り部）で切断し、この工程を繰り返すことによりタイヤ補強材としてのスチールコードを製造することを特徴とする。 The present invention provides a method of manufacturing a steel cord as a tire reinforcing material, wherein a plurality of strands or a plurality of strands and a strand cord or a plurality of strand cords that are pulled out while being tensioned are used as a pair of chucks. A plurality of strands or a plurality of strands and a strand cord or a strand cord are gripped by a third chuck disposed at substantially the center of the same pair of chucks and rotated by the third chuck. After the steel cord was formed by twisting (twisting wire processing), the residual stress of the twist was removed, and then the steel cord was pulled out between the pair of chucks by a take-off roller and held by the chuck Steel cords are manufactured as tire reinforcement by cutting at points (untwisted parts) and repeating this process. And wherein the door.
また、上記ねじり加工による長さの減少分（撚り減り分）を、上記一対のチャックを構成するチャックのいずれか一方のチャックあるいは両方のチャックを、同一対のチャック間の距離が小さくなる方向に移動させて補填するようにしてスチールコードを製造することを特徴とする。 In addition, the length reduction (twist reduction) due to the twisting process is performed so that either one of the chucks constituting the pair of chucks or both chucks can be reduced in distance. The steel cord is manufactured by moving it to make up for it.
また、上記の製造方法により製造されたスチールコードを、スチールコード製造工程に連続するゴムシート（一対のシート状ゴム体間にスチールコードを挟み込んだシート）製造工程に、たとえばＳ撚りスチールコードとＺ撚りスチールコードとに区分して別々に送って、タイヤ構成材としてのゴムシートを製造することを特徴とする。 In addition, the steel cord manufactured by the above manufacturing method is used in a rubber sheet (a sheet in which a steel cord is sandwiched between a pair of sheet-like rubber bodies) manufacturing process that is continuous with the steel cord manufacturing process. A rubber sheet as a tire constituent material is manufactured by dividing into stranded steel cords and sending them separately.
本発明のスチールコードの製造方法は、従来の大量生産型の場合と異なり、簡単な撚り線加工機による撚り線加工で、無撚り部を境界にしてＳ撚り部とＺ撚り部とが交互に繰り返す形状のスチールコードを製造し、これを無撚り部で切断して、タイヤ補強材としてのスチールコードを製造するものである。このように、本発明のスチールコードの製造方法によれば、必要な場所で必要量のスチールコードを製造することが可能となるばかりか、簡単な撚り線加工機による撚り線加工であるので、設備費用の低減と撚り線加工のためのエネルギー消費量を極端に低減することができる。 The manufacturing method of the steel cord of the present invention is different from the conventional mass production type in that the twisted wire is processed by a simple twisted wire processing machine, and the S-twisted portion and the Z-twisted portion are alternately arranged at the untwisted portion as a boundary. A steel cord having a repetitive shape is manufactured and cut at a non-twisted portion to manufacture a steel cord as a tire reinforcing material. Thus, according to the steel cord manufacturing method of the present invention, it is possible not only to manufacture a required amount of steel cord at a required place, but also because it is stranded wire processing by a simple stranded wire processing machine, Reduction of equipment cost and energy consumption for stranded wire processing can be drastically reduced.
また、一対のチャックの間隔を調整することにより、さらに第３のチャックの回転方向や回転数を調節することにより、タイヤの仕様に対応したスチールコードの製造に簡単に対処することができるので、多品種、少量生産化に低コストで対処することが可能となる。 In addition, by adjusting the distance between the pair of chucks, and further adjusting the rotation direction and number of rotations of the third chuck, it is possible to easily cope with the production of the steel cord corresponding to the tire specifications. It will be possible to deal with high-mix, low-volume production at low cost.
さらに、上記の製造方法により製造されたスチールコードを、スチールコード製造工程に連続するゴムシート製造工程に送って、タイヤ構成材としてのゴムシートを製造するようにしたので、タイヤ構成材としてのゴムシートの製造装置の少スペース化が可能となる。 Further, since the steel cord manufactured by the above manufacturing method is sent to a rubber sheet manufacturing process continuous with the steel cord manufacturing process to manufacture a rubber sheet as a tire component, rubber as a tire component The space for the sheet manufacturing apparatus can be reduced.
以下本発明の製造方法をその実施に適した装置の１例により説明する。
図１は本発明のスチールコードの製造方法を実施する装置を例示した概略図である。
Hereinafter, the production method of the present invention will be described with reference to an example of an apparatus suitable for its implementation.
FIG. 1 is a schematic view illustrating an apparatus for carrying out the steel cord manufacturing method of the present invention.
図１において、符号１は素線を示しており、複数本の素線１が張力を負荷されながらリール１０から引き出され、分離板２で各々の素線１は並びを決められ相互の素線の並びが入れ代わらないようにして、送り出しを兼ねた引き出しローラ４によって、一定長さ引き出されて停止する。ここで、一定長さとは、後述のチャック３ａとチャック３ｂとの間隔に相当する長さのことである。
上記複数本の素線１は、複数本の素線とストランドコードの組み合わせでもよいし、複数本のストランドコードでもよい。
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a strand, and a plurality of strands 1 are pulled out from the reel 10 while being loaded with tension, and the strands 1 are arranged and separated from each other by a separating plate 2. In such a manner that the arrangement of the two is not changed, the drawing roller 4 which also serves as the feeding out is pulled out for a certain length and stopped. Here, the fixed length is a length corresponding to an interval between a chuck 3a and a chuck 3b described later.
The plurality of strands 1 may be a combination of a plurality of strands and a strand cord, or may be a plurality of strand cords.
一定長さ引き出されて停止した複数本の素線１（素線束１ａ）は、一対のチャック３ａ、３ｂと、同一対のチャック３ａ、３ｂのほぼ中央部に配設された第３のチャック３ｃとで複数本の素線１が自由に回転できない強さで把持される。
チャック３ａとチャック３ｃとの間隔（および、チャック３ｂとチャック３ｃとの間隔）は、撚り線終了後におけるスチールコードの撚り減りを考慮した長さで当該スチールコードが使用されるタイヤに埋設された補強層のバイアス角度を考慮した一端部から他端部までのスチールコードの長さと同じ長さである。
A plurality of strands 1 (wire bundle 1a) that have been pulled out for a fixed length and stopped are a pair of chucks 3a and 3b, and a third chuck 3c disposed at substantially the center of the same pair of chucks 3a and 3b. The plurality of strands 1 are gripped with such a strength that they cannot freely rotate.
The distance between the chuck 3a and the chuck 3c (and the distance between the chuck 3b and the chuck 3c) was embedded in the tire in which the steel cord is used with a length that takes into account the twist of the steel cord after the end of the stranded wire. The length is the same as the length of the steel cord from one end to the other end in consideration of the bias angle of the reinforcing layer.
図１の例では、下流側のチャック３ｂは後述の撚り線工程における撚り減りを補填するために、図１中左右方向に移動可能に基台８に取り付けられている。符号６は把持解除時の復帰用バネを示す。なお、上流側のチャック３ａを移動可能としてもよく、さらに両チャック３ａ、３ｂを移動可能としてもよいが、いずれの場合でも移動可能なチャックには把持解除時の復帰用バネ６が設けられている。 In the example of FIG. 1, the downstream chuck 3 b is attached to the base 8 so as to be movable in the left-right direction in FIG. 1 in order to compensate for twisting in a later-described stranded wire process. Reference numeral 6 denotes a return spring when the grip is released. The upstream chuck 3a may be movable, and both chucks 3a and 3b may be movable. In any case, the movable chuck is provided with a return spring 6 at the time of releasing the grip. Yes.
一対のチャック３ａ、３ｂと第３のチャック３ｃとで素線束１ａを３ヵ所で自由に回転できない強さで把持した後、チャック３ｃを回転させる。チャック３ｃを回転させることにより素線束１ａはねじられ、３ヵ所のチャック間の素線束１ａはＳ方向とＺ方向とに撚られたスチールコードとなる。つまり第３のチャック３ｃを挟んで左側は「Ｓ撚り」に、右側は「Ｚ撚り」に撚られたスチールコードが得られる。第３のチャック３ｃの回転方向を反対に設定するとき、左右の撚りをこれと反対の撚りにすることが可能なことはいうまでもない。 After gripping the wire bundle 1a with the pair of chucks 3a, 3b and the third chuck 3c at a strength that cannot be freely rotated at three locations, the chuck 3c is rotated. The wire bundle 1a is twisted by rotating the chuck 3c, and the wire bundle 1a between the three chucks becomes a steel cord twisted in the S direction and the Z direction. That is, a steel cord twisted with “S twist” on the left side and “Z twist” on the right side with the third chuck 3c interposed therebetween is obtained. Needless to say, when the rotation direction of the third chuck 3c is set to be opposite, the right and left twists can be made opposite to those.
スチールコードに必要な仕様に基づいた回転をした後、一旦第３のチャック３ｃの回転を停止し、次いでねじりの残留応力を取り去るために第３のチャック３ｃを逆回転する。
次にチャック３ａ、３ｂと第３のチャック３ｃの把持を解除し、引き出しローラ４の駆動でスチールコード７を上記一対のチャック間外に引き出す。これによってチャック３ａ、３ｂ間には次の素線束１ａが送り込まれる。チャック３ａ、３ｂと第３のチャック３ｃの把持を解除すると、移動していたチャック３ｂは復帰用バネ６の復元力により元の位置にもどる。
After the rotation based on the specifications required for the steel cord, the rotation of the third chuck 3c is once stopped, and then the third chuck 3c is reversely rotated in order to remove the residual stress of torsion.
Next, the gripping of the chucks 3 a and 3 b and the third chuck 3 c is released, and the steel cord 7 is pulled out between the pair of chucks by driving the pulling roller 4. As a result, the next wire bundle 1a is fed between the chucks 3a and 3b. When the gripping of the chucks 3 a and 3 b and the third chuck 3 c is released, the moved chuck 3 b returns to the original position by the restoring force of the return spring 6.
上記コードの製造方法において、ねじりの残留応力を取り去る手段は、上記第３のチャックをねじり加工後に開放できる機構にしてコードの戻り力を利用して残留ねじれを取り去るようにしてもよい。 In the cord manufacturing method, the means for removing the residual stress of twisting may be a mechanism capable of releasing the third chuck after twisting to remove the residual twist using the return force of the cord.
引き出されたスチールコード７は第３のチャック３ｃで把持されていた箇所を境界にしてＳ撚り部とＺ撚り部とからなっている。そして停止した状態で、チャックによって把持されていた箇所で切断される。
切断は、チャック３ａとチャック３ｃ間の距離分引き出されて切断装置５によって、第３のチャック３ｃで把持されていた箇所を切断し、次にチャック３ａとチャック３ｃ間の距離分を再度引き出してチャック３ａで把持されていた箇所を切断装置５で切断するようにするか、一対のチャック３ａ、３ｂ間の距離に相当する長さを引き出して、２箇所に設けた切断装置で切断するようにしてもよい。
この工程を繰り返すことにより、所定長さのＳ撚りスチールコードとＺ撚りスチールコードとを順次製造することができる。
The drawn steel cord 7 is composed of an S-twisted portion and a Z-twisted portion with the portion gripped by the third chuck 3c as a boundary. And in the stopped state, it cut | disconnects in the location currently hold | gripped with the chuck | zipper.
The cutting is pulled out by the distance between the chuck 3a and the chuck 3c, and the cutting device 5 cuts the portion held by the third chuck 3c, and then pulls out again the distance between the chuck 3a and the chuck 3c. The portion held by the chuck 3a is cut by the cutting device 5, or the length corresponding to the distance between the pair of chucks 3a, 3b is pulled out and cut by the cutting device provided at two locations. May be.
By repeating this step, an S-twisted steel cord and a Z-twisted steel cord having a predetermined length can be sequentially manufactured.
このようにして製造された所定長さのＳ撚りスチールコードおよびＺ撚りスチールコードは、タイヤ構成材としてのゴムシートを製造するために、撚り線工程に連続するゴムシート製造工程に送られる。
ゴムシート製造工程には、Ｓ撚りスチールコードとＺ撚りスチールコードとを区分して別々に、送るようにしてもよい。
また、ゴムシート製造工程と撚り線工程とを切り離し、撚り線工程で撚られて切断されたスチールコードを一度収集して、これをゴムシート製造工程に投入するようにしてもよい。
The S-twisted steel cord and the Z-twisted steel cord having a predetermined length thus manufactured are sent to a rubber sheet manufacturing process that is continuous with the stranded wire process in order to manufacture a rubber sheet as a tire constituent material.
In the rubber sheet manufacturing process, the S-twisted steel cord and the Z-twisted steel cord may be divided and sent separately.
Alternatively, the rubber sheet manufacturing process and the stranded wire process may be separated, and the steel cords that have been twisted and cut in the stranded wire process may be collected once and input to the rubber sheet manufacturing process.
以上は、素材として複数本の素線を使用した例であるが、素材としてはこの外に複数本の素線とコードを使用した場合、あるいは複数本のストランドコードを使用した場合でも同様のタイヤ補強材としてのスチールコードを製造することができることは、いうまでもない。 The above is an example in which a plurality of strands are used as the material, but the same tire is used even when a plurality of strands and cords are used as the material, or when a plurality of strand cords are used. Needless to say, a steel cord as a reinforcing material can be manufactured.
このように、この実施形態の方法によれば、簡単な撚り線加工機による撚り線加工で、無撚り部を境界にしてＳ撚り部とＺ撚り部とからなるスチールコードを製造することができ、これを無撚り部（チャックで把持されていた箇所）で切断することにより、タイヤ補強材としての撚り線を必要な場所で必要量製造することができる。
また、一対のチャックの間隔を調整することにより、さらに第３のチャックの回転方向や回転数を調節することにより、タイヤの仕様に簡単に対応したスチールコードを製造することができるので、多品種、少量生産化に低コストで対処することが可能となる。
したがって、この実施形態の方法によれば、設備費用の低減と撚り線加工のためのエネルギー消費量を極端に低減しながらタイヤの多品種、少量生産化にコストアップすることなくタイヤ補強材としてのスチールコードを製造することが可能となる。
Thus, according to the method of this embodiment, a steel cord composed of an S-twisted portion and a Z-twisted portion can be manufactured by a stranded wire processing with a simple stranded wire processing machine with the untwisted portion as a boundary. By cutting this at the non-twisted portion (location held by the chuck), a necessary amount of stranded wire as a tire reinforcing material can be manufactured at a required location.
Also, by adjusting the distance between the pair of chucks and further adjusting the rotation direction and number of rotations of the third chuck, steel cords that easily correspond to the tire specifications can be manufactured. Therefore, it is possible to cope with low-volume production at low cost.
Therefore, according to the method of this embodiment, while reducing the equipment cost and the energy consumption for stranded wire processing extremely, as a tire reinforcing material without increasing the cost for a wide variety of tires and low-volume production. Steel cords can be manufactured.
さらに、上記の製造方法により製造されたスチールコード１０を、撚り線工程に連続して設置したゴムシート工程に送って、タイヤ構成材としてのゴムシートを製造するようにすることにより、タイヤ構成材としてのゴムシートの製造装置の少スペース化が可能となる。 Further, the steel cord 10 manufactured by the above-described manufacturing method is sent to a rubber sheet process installed continuously in the stranded wire process to manufacture a rubber sheet as a tire constituent material. As a result, the space for the rubber sheet manufacturing apparatus can be reduced.
１：素線
１ａ：素線束
２：分離板
３ａ、３ｂ：一対のチャック
３ｃ：第３のチャック
４：引き出しローラ
５：切断装置
６：復帰用バネ
７：スチールコード
８：基台
９：切断されたスチールコード
１０：リール
1: Wire 1a: Wire bundle 2: Separation plate 3a, 3b: Pair of chucks 3c: Third chuck 4: Pull-out roller 5: Cutting device 6: Spring for return 7: Steel cord 8: Base
9: Cut steel cord 10: Reel
Claims (4)
複数本の素線又は複数本の素線とストランドコードあるいは複数本のストランドコードを引き出し、
一対のチャックと同一対のチャックのほぼ中央部に配設された第３のチャックとでこれを把持し、
上記第３のチャックを回転することにより上記複数本の素線又は複数本の素線とストランドコードあるいは複数本のストランドコードにねじり加工を施してスチールコードを形成してから、ねじりの残留応力を取り去り、
次に引き取りローラで上記スチールコードを上記一対のチャック間外に引き出し、チャックによって把持されていた箇所で切断し、
この工程を繰り返すことによりタイヤ補強材としてのスチールコードを製造することを特徴とするスチールコードの製造方法。 In the manufacturing method of a steel cord as a tire reinforcing material,
Pull out a plurality of strands or a plurality of strands and a strand cord or a plurality of strand cords,
Grip this with a pair of chucks and a third chuck disposed at approximately the center of the same pair of chucks,
After twisting the third chuck, the plurality of strands or the plurality of strands and the strand cord or the plurality of strand cords are twisted to form a steel cord, and then the residual stress of the twist is applied. Take away,
Next, the steel cord is pulled out between the pair of chucks with a take-off roller, and is cut at a place held by the chuck,
A steel cord manufacturing method comprising manufacturing a steel cord as a tire reinforcing material by repeating this step.
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