JP4796404B2

JP4796404B2 - カレンダー装置

Info

Publication number: JP4796404B2
Application number: JP2006042614A
Authority: JP
Inventors: 博行松尾
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2006-02-20
Filing date: 2006-02-20
Publication date: 2011-10-19
Anticipated expiration: 2026-02-20
Also published as: JP2007216635A

Description

本発明は、スチールコードにゴムを被覆するカレンダー装置に関する。

従来、整列された複数本のスチールコードにゴムを被覆する工程では、スチールコードに一定のテンションを持たせ、その後、圧着ロールにてゴムを被覆している。その後、ゴムの被覆された複数本のスチールコードは、カッタで所定長さに切断されてゴムコーティング反とされる（例えば、特許文献１参照）。
特開平０８−３００５１１号公報。

しかしながら、カレンダー稼動初期においては、ゴムコーティング反の対角が浮き上がる現象が起こる。これは、カレンダーの圧着ロールに至るスチールコードに一定のテンションを与えるためのブレーキロールや、圧着ロールのように上下からスチールコードを挟んで押し付ける事（即ち、スチールコードがシゴかれる。）により、スチールコードの撚りに沿ってコードが回転する力が加わり、ロール通過後のコードが撚りの締まる方向の力を受けるために生じる。

なお、図４に示すように、ブレーキロール１０２通過直前のスチールコード１００には、撚りのほぐれる方向の力が溜まるが（溜まりトーション）、この力とロールによるコードを回転させる力（シゴキトーション）とはカレンダー（Ｃ／Ｌ）処理長さが長くなるにしたがって徐々に飽和し、ある程度処理が進むと、コード回転は収束し、ゴムコーティング反の対角の浮き上がりが減少する。このような現象は、特に、同方向撚りノンスパイラルコードや、太線径で撚りピッチの長いコード、最外層の素線間隔が不均一で偏った撚り性状のコードにおいて問題が出易い。なお、図４において、縦軸の「＋」は、コード撚りに対して締まる方向に回転する方向を示し、縦軸の「−」は、コード撚りに対して緩む方向に回転する方向を示している。

ゴムコーティング反にこのような浮き上がりが生ずると、次工程においてコンベアベルト上でゴムコーティング反が引っ掛かり、運搬が阻害されたり、又、自動化された接続機では、ゴムコーティング反同士をうまく接続することができず、生産性が著しく悪化する場合がある。

本発明は、上記問題を解決すべく成されたもので、カレンダー稼動初期において生ずるゴムコーティング反の対角の浮き上がりが現象を抑制することのできるカレンダー装置の提供を目的とする。

請求項１に記載のカレンダー装置は、複数本の撚られたスチールコードを複数のリールから巻き出す巻き出し部と、巻き出した前記複数本のスチールコードを一列に整列させる整列部と、整列した前記複数本のスチールコードを挟持搬送する少なくとも一対のロールと、を備え、整列した前記複数本のスチールコードに未加硫ゴムを被覆するカレンダー装置であって、前記一対のロールのスチールコード搬送方向上流側に、前記スチールコードの回転を抑制する回転抑制手段を前記一対のロールに近接させて設けた、ことを特徴としている。

次に、請求項１に記載のカレンダー装置の作用を説明する。
請求項１に記載のカレンダー装置では、巻き出し部の複数のリールから巻き出された複数本の撚られたスチールコードが整列部で一列に整列される。一列に整列された複数本のスチールコードは、一対のロールで挟持搬送され、未加硫ゴムが被覆されてゴムコーティング反となる。

ここで、スチールコードが一対のロールで挟持搬送されると、スチールコードを回転させようとする力が作用するが、このカレンダー装置では、一対のロールの上流側にスチールコードの回転を抑制する回転抑制手段が設けられているので、カレンダー稼動初期において、一対のロールに進入するスチールコードの撚りに沿う回転が抑えられ、その結果、一対のロールを通過後のスチールコードに発生する締まる方向の力（シゴキトーション）の増加が抑えられ、ゴムコーティング反の対角の浮き上がり現象が抑えられる。
なお、スチールコードの回転を抑制するには、一対のロールと回転抑制手段との間の距離が短ければ短いほど良く、好ましくは３ｍ以下、さらに好ましくは１ｍ以下である。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のカレンダー装置において、前記一対のロールを用いて前記未加硫ゴムの被覆を行う、ことを特徴としている。

次に、請求項２に記載のカレンダー装置の作用を説明する。
請求項２に記載のカレンダー装置では、一対のロールによりスチールコードが挟持搬送されながら未加硫ゴムの被覆が行われる。

請求項３に記載の発明は、請求項１に記載のカレンダー装置において、整列した前記複数本のスチールコードを挟持搬送して前記未加硫ゴムを被覆する一対の第１のロールと、前記第１のロールのスチールコード搬送方向上流側に設けられ、整列した前記スチールコードを挟持搬送して前記第１のロールとの間の整列した前記スチールコードにテンションを付与するための回転抵抗を有する一対の第２のロールと、を有する、ことを特徴としている。

次に、請求項３に記載のカレンダー装置の作用を説明する。
請求項３に記載のカレンダー装置では、整列した複数本のスチールコードが、一対の第１のロールで挟持搬送されながら未加硫ゴムの被覆が行われる。ここで、この第１のロールのスチールコード搬送方向上流側には、回転抵抗を有する一対の第２のロールが設けられており、この第２のロールが、第１のロールのスチールコード搬送方向上流側で、整列している複数本のスチールコードを挟持搬送するので、第１のロールと第２のロールとの間の整列している複数本のスチールコードにテンションが付与され、各々のスチールコードを直線状として未加硫ゴムの被覆を行うことができる。

請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載のカレンダー装置において、前記回転抑制手段は、前記スチールコードに曲げを加える、ことを特徴としている。

次に、請求項４に記載のカレンダー装置の作用を説明する。
直線状に搬送されるスチールコードと、曲げられながら搬送されるスチールコードと比較すると、曲げられながら搬送されるスチールコードの方が撚りがほぐれ難い（回転し難い。）。したがって、請求項４に記載のカレンダー装置では、回転抑制手段でスチールコードに曲げを加えるようにしている。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載のカレンダー装置において、前記回転抑制手段は、前記スチールコードを挟んで互いに対向する少なくとも２つのローラから構成され、前記スチールコードは、各々のローラに巻き掛けられることで前記曲げが加えられている、ことを特徴としている。

次に、請求項５に記載のカレンダー装置の作用を説明する。
請求項５に記載のカレンダー装置では、スチールコードを挟んで互いに対向する少なくとも２つのローラの各々にスチールコードが巻き掛けられて少なくとも２回曲げが加えられてスチールコードの回転が抑制されている。

また、仮に、複数のローラで同じ方向の曲げを複数回加えた場合には、スチールコードの直進性が悪化（癖がつく）する虞があるが、スチールコードを挟んで互いに対向する少なくとも２つのローラの各々にスチールコードを巻き掛ける場合には、１回目の曲げ方向と２回目の曲げ方向が反対方向となるので、スチールコードの直進性が確保され好ましい。

以上説明したように本発明のカレンダー装置によれば、カレンダー稼動初期において、ゴムコーティング反の対角の浮き上がり現象を抑制できる、という優れた効果を有する。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。
図１には、カレンダー装置１０が示されている。このカレンダー装置１０は、スチールコード１２が巻きつけられた複数のスプール１４を備えている。スチールコード１２は、ゴムシートに埋設するために用いられているものであればよく、例えば、熱処理し、更にブラスめっきした鋼線を複数の引抜きダイスを通し、湿式伸線加工を施したもの等が挙げられる。

スプール１４のコード送り出し方向には、通常のカレンダー装置と同様に、ガイド板、櫛歯ロール等からなる整列部１６が配置されており、この整列部１６を通過させることで、複数本のスチールコード１２が一定の間隔で水平に整列される。
整列部１６のスチールコード搬送方向下流側には、コード回転抑制装置１８、ブレーキロール２０、及びカレンダー２２が順に配置されている。

（コード回転抑制装置）
図１及び図２に示すように、本実施形態のコード回転抑制装置１８は、一定の間隔で水平かつ平行に配置された３つのロール２４を備えている。
スチールコード１２の直径が０．５〜５．０ｍｍの場合、ロール２４の直径は３０ｍｍ以上が好ましい。
本実施形態のコード回転抑制装置１８では、直径Ｄが１３０ｍｍのロール２４を、軸間距離１４０ｍｍで３個配置している。

（ブレーキロール）
図１に示すように、ブレーキロール２０は、互いの軸線が平行な上側ロール２０Ａと下側ロール２０Ｂを備えており、この上側ロール２０Ａと下側ロール２０Ｂにスチールコード１２が挟持されている。これら上側ロール２０Ａ、及び下側ロール２０Ｂは、回転時にブレーキ力（抵抗）を付与するブレーキ装置（図示せず）を備えており、このブレーキ力により、後述するカレンダー２２とブレーキロール２０との間のスチールコード１２に一定のテンションが与えられる。
なお、上側ロール２０Ａと下側ロール２０Ｂとの接触点Ｐ１と、コード回転抑制装置１８の下流側のロール２４の中心Ｐ２との距離Ｌ１は出来る限り短い方が好ましい。

（カレンダー）
カレンダー２２は、スチールコード１２を挟んで上側に上側ロール対２２Ａ、下側に下側ロール対２２Ｂを備え、整列されたスチールコード１２の両面に未加硫ゴム２６をコーティングする一般的な構造のものであるが、その他の構成のものであっても良い。なお、各ロールは、図示しないモータの駆動により矢印方向に回転され、整列されたスチールコード１２は搬送されながら一定の厚さに未加硫ゴム２６がコーティングされるようになっている。

なお、未加硫ゴム２６が両面にコーティングされたスチールコード１２、即ち、ゴムコーティング反２８は、その後、図示しないコンベア等によって次工程へと搬送され使用される。
本実施形態では、上側ロール２０Ａと下側ロール２０Ｂとの接触点Ｐ１と、コード回転抑制装置１８の最も下流側のロール２４の中心Ｐ２との距離Ｌ１が１ｍに設定されている。また、カレンダー２２の上側ロール対２２Ａと下側ロール対２２Ｂとの接触点Ｐ３と、上記接触点Ｐ１との距離Ｌ２が５ｍに設定されている。さらに、整列部１６と上記接触点Ｐ１との距離Ｌ３が２ｍに設定されている。

（作用）
各々のスプール１４のスチールコード１２は、カレンダー２２側に引っ張られ、整列部１６を通過して一列に配列された後、コード回転抑制装置１８、ブレーキロール２０を介してカレンダー２２に至る。カレンダー２２では、回転する上側ロール対２２Ａと下側ロール対２２Ｂとによってスチールコード１２が挟持搬送されながらスチールコード１２の両面に未加硫ゴム２６が圧着される。

なお、ブレーキロール２０は、スチールコード１２を挟持する上側ロール２０Ａと下側ロール２０Ｂにブレーキが掛けられているため、カレンダー２２とブレーキロール２０との間のスチールコード１２にテンションが作用する。

上側ロール２０Ａと下側ロール２０Ｂとにスチールコード１２が挟持されると、これらロールを通過する前のブレーキロール２０とスプール１４との間のスチールコード１２には、撚りに沿って回転しようとする力（撚りのほぐれる方向の力）がスチールコード１２に加わり、これらロールを通過した後のスチールコード１２には、撚りの締まる方向の力（いわゆるシゴキトーション）を受けるが、本実施形態では、ブレーキロール２０の下流側にブレーキロール２０に接近させて設けたコード回転抑制装置１８において、スチールコード１２が３つのロール２４に巻き掛けられて曲げ変形させられているため、ブレーキロール２０の下流側直前のスチールコード１２の回転（溜まりトーション）が抑えられる。

その結果、カレンダー稼動初期において、ブレーキロール２０を通過後のスチールコード１２に発生する締まる方向の力（シゴキトーション）の増加が抑えられ、ゴムコーティング反２８の対角の浮き上がり現象が抑えられる。
このため、次工程において、コンベア上で引っ掛かりが生じて搬送が阻害されたり、また、ゴムコーティング反２８同士を接続するために設けた自動化された接続機において接続不良を生じたりして生産性が低下するという問題を回避することができる。

なお、ブレーキロール２０とコード回転抑制装置１８との間に距離に臨界点はなく、コード回転抑制装置１８とブレーキロール２０との間の距離は出来る限り短い方が良い。ブレーキロール２０とコード回転抑制装置１８との間に距離があると、その分、その間のスチールコード１２の回転を抑制することができなくなる。

スチールコード１２の直径が０．５〜５．０ｍｍの場合、コード回転抑制装置１８のロール２４の直径が３０ｍｍ未満になると、スチールコード１２の真直性が悪化する。また、ロール２４の直径が５００ｍｍを超えると、ロール２４が大きすぎて装置コストの面で好ましくない。

なお、スチールコード１２の回転を抑制するための条件としては、スチールコード１２の材質、構造及び径等、テンション、スチールコード１２をロール２４に巻き掛ける角度、ロール２４の数、ロール２４の表面の摩擦係数等があり、実験等により各々最適な範囲を求めてから実際の装置に用いる。

また、上記実施形態では、コード回転抑制装置１８にロール２４を３個設けたが、ロール２４の数はこれに限らず、２個でも良く、４個以上でも良い。
また上記実施形態では、カレンダー２２の上流側にブレーキロール２０を設けたが、スプール１４にブレーキを掛けた場合には、ブレーキロール２０を省くことができ、この場合には、カレンダー２２の上流側近傍にコード回転抑制装置１８を配置すれば良い。

（試験結果）
本発明の効果を確かめるために、上記実施形態のカレンダー装置と、上記実施形態の装置からコード回転抑制装置を取り除いた従来タイプのカレンダー装置とを用意し、ゴムコーティング反を作製し、その後、ゴムを剥がしてスチールコードの回転性の比較を行った。なお、ここでいう回転性とは、スチールコード６ｍ当たりのスチールコードの回転数（単位：回／６ｍ）である。

図３のグラフに示す通り、コード回転抑制装置を備えたカレンダー装置では、従来タイプのカレンダー装置に比較して、カレンダー稼動初期においてコード回転性が大幅に抑えられているのが分かる。
なお、ブレーキロール２０を取り除き、カレンダー２２の直前にコード回転抑制装置１８を配置した場合も、同様の結果が得られた。

カレンダー装置の概略構成図である。コード回転抑制装置の側面図である。試験結果を示すグラフである。カレンダー稼動時にスチールコードに掛かる力を説明する説明図である。

符号の説明

１０カレンダー装置
１２スチールコード
１４スプール
１６整列部
１８コード回転抑制装置
２０ブレーキロール
２２カレンダー
２６未加硫ゴム
２８ゴムコーティング反

Claims

複数本の撚られたスチールコードを複数のリールから巻き出す巻き出し部と、
巻き出した前記複数本のスチールコードを一列に整列させる整列部と、
整列した前記複数本のスチールコードを挟持搬送する少なくとも一対のロールと、
を備え、整列した前記複数本のスチールコードに未加硫ゴムを被覆するカレンダー装置であって、
前記一対のロールのスチールコード搬送方向上流側に、前記スチールコードの回転を抑制する回転抑制手段を前記一対のロールに近接させて設けた、ことを特徴とするカレンダー装置。
前記一対のロールを用いて前記未加硫ゴムの被覆を行う、ことを特徴とする請求項１に記載のカレンダー装置。
整列した前記複数本のスチールコードを挟持搬送して前記未加硫ゴムを被覆する一対の第１のロールと、
前記第１のロールのスチールコード搬送方向上流側に設けられ、整列した前記スチールコードを挟持搬送して前記第１のロールとの間の整列した前記スチールコードにテンションを付与するための回転抵抗を有する一対の第２のロールと、
を有する、ことを特徴とする請求項１に記載のカレンダー装置。
前記回転抑制手段は、前記スチールコードに曲げを加える、ことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載のカレンダー装置。
前記回転抑制手段は、前記スチールコードを挟んで互いに対向する少なくとも２つのローラから構成され、前記スチールコードは、各々のローラに巻き掛けられることで前記曲げが加えられている、ことを特徴とする請求項４に記載のカレンダー装置。