JP6549476B2 - スチールコードを内包するゴムシートの製造方法及び製造装置 - Google Patents

スチールコードを内包するゴムシートの製造方法及び製造装置 Download PDF

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Description

本発明は、自動車タイヤ補強用ゴムシートのような、スチールコードを内包するゴムシートの製造方法、及びそのような製造方法の実施に適した製造装置に関する。
一般に、ラジアルタイヤにおいては、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に数百本ゴムシート上に配列し、2枚のゴムシート間に挟持させたカレンダーシートが作製される。カレンダーシートは、タイヤに貼り合わせる幅とバイアス角に基づいて斜めに裁断されて、短冊体である補強用ゴムシートへと形成される。さらに、この補強用ゴムシート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及び高圧で加硫して、ラジアルタイヤが製造される。
従来の補強用ゴムシートの製造方法においては、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、効率がよいとされてきた。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はよりよいため、できるだけ長尺製品が生産できるように工夫されてきた。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する改良がなされてきた。
撚線機として、一般的に使用されているのは、大別して筒型回転1回転で一度撚りのチューブラタイプと、1回転で二度撚りのバンチャタイプである。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、エネルギーロスが大きい。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ている。
近年、自動車の性能向上に伴って自動車用タイヤに対する要求品質も多様化し、ユーザーからの様々な要求を満たすため、自動車用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、コスト等の面で無理があり、省スペースで一気通貫的に加工できる新生産方式を併用する必要が生じている。
スチールコードの製造方法については、エネルギー効率の悪い撚線機を使用し続けることは、補強用ゴムシート、引いてはそれを使用する自動車用タイヤのコスト削減に繋がる。さらに、従来の製造方法により製造されたカレンダーシートは、メッキを施した素線(鋼線)からなるスチールコードで構成されているが、カレンダーシートを所定の長さに切断すると、その切断端部では素線の鉄地が露出してしまう。この切断端部はメッキがないのでゴムとの接着が成されないという問題が発生する。
自動車用タイヤには、自動車の走行中、自動車の重量による歪みが付加される。さらにコーナリング時には自動車用タイヤのショルダ部及びプライ層のターンアップエンド部に最大の負荷が作用するが、自動車用タイヤは、この部分に上記切断部分が位置する構造になっている。しかも、近年では、自動車用タイヤの偏平化が進み、タイヤ幅が広くなってきているが、タイヤ幅が広くなる程ショルダ部の歪みは大きくなり、上記未接着部分の存在がさらに問題視されるようになってきた。
スチールタイヤ用の補強用ゴムシートは、走行時のタイヤの変形を抑える補強材としてタイヤに埋め込まれる部材であるが、内部のスチールコードが切断されているため、スチールコードが保有する剛性の効果が充分発揮されず、タイヤのコーナリングフォースを低下させるばかりか、変形によるトレッドの摩耗でタイヤの寿命を低下させる原因にもなっていた。
そこで、本発明者等は、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することがなく、しかも、スチールコードが切断されることがなく、タイヤの生産方式を少ロット化して無駄なスペース及び無駄な輸送を排除することが可能な自動車用タイヤ用の補強用ゴムシートの製造方法を開発した(特許文献1)。特許文献1の製造方法では、内部に挟持されているスチールコードに切断箇所のないタイヤ補強用ゴムシートを、一連の連続工程により製造することが可能である。
特許第4669405号公報
特許文献1に開示されている発明では、折り曲げられたスチールコードを、ピンが設けられたベルトコンベア(コード保持部)によって搬送し、ピンが設けられた別のベルトコンベア(コード引き揃え部)によって所定の折り曲げ角度及び折り曲げピッチに調整した後、2枚のゴムシートによって挟持させるようになっている。
しかし、ピンが設けられたベルトコンベアは構造が複雑であり、価格が高い。また、そのようなベルトコンベアを2種類使用しなければならないため、製造設備が非常に複雑にならざるを得ない。さらに、スチールコードの折り曲げ角度及び折り曲げピッチが異なる場合には、製造する製品毎に製造設備の仕様を変更したり、複数の製造設備を準備したりしなければならなくなる。
さらにまた、折り曲げられたスチールコードの折り曲げ部をピンで固定するだけでは、折り曲げられた形態を保持しつつスチールコードを移動させることはできても、折り曲げ角度を小さく保つ(すなわち、鋭い角度で折り曲げられた状態とする)ことは困難である。このため、2枚のゴムシートに挟持されるスチールコードは、折り曲げ部の折り曲げ角度にばらつきを生じやすく、タイヤ補強用ゴムシートの意図した特性が十分に発揮されない場合もあった。
本発明は、折り曲げられたスチールコードを安定した形態のまま内部に挟持させることが可能なゴムシートの製造方法、及びそのような製造方法の実施に適した製造装置の提供を目的とする。
本発明者等は、上記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた。その結果、上面に複数のピンを有する一対の外側棒状体又は一対の内側棒状体によって折り曲げられたスチールコードを移動させるようにすれば、折り曲げられた形態を保持したまま、折り曲げ1ピッチずつスチールコードをシート転写台まで移動させ得ることを見出した。さらに、本発明者等は、シート転写台において外側棒状体を外側に押し広げた状態とし、上から1枚のゴムシートを押圧することにより、スチールコード折り曲げ部の折り曲げ角度のばらつきを小さくした状態でゴムシート間に挟持させ得ることも見出し、本発明を完成させるに至った。
具体的に、本発明は、
スチールコードを内包するゴムシートの製造方法であって、
スチールコードを連続して同一ピッチでジグザグに折り曲げる工程Aと、
ジグザグに折り曲げられたスチールコードを、複数のピンを前記折り曲げられたスチールコードと同じピッチで等間隔に有する一対の外側棒状体と、
複数のピンを前記折り曲げられたスチールコードと同じピッチで等間隔に有し、前記外側棒状体の内側に位置する一対の内側棒状体と、
から構成されるコード保持及び移動装置を使用して、前記外側棒状体又は前記内側棒状体が有する前記複数のピンを前記折り曲げられたスチールコードの折り曲げ部の内側に配置した後、前記外側棒状体又は前記内側棒状体を水平方向又は垂直方向に移動させることによって、前記外側棒状体又は前記内側棒状体が有する前記複数のピンの1ピッチ分ずつ、前記折り曲げられたスチールコードを水平方向に移動させる工程Bと、
前記工程Bの終了後、前記コード保持及び移動装置によって保持されている前記折り曲げられたスチールコードの末端を切断する工程Cと、
前記外側棒状体又は前記内側棒状体が有する前記複数のピンが前記折り曲げ部の内側に配置されたまま、前記折り曲げられたスチールコードを、平坦な上面を有する第一シート転写台上へと移動させる工程Dと、
前記外側棒状体又は前記内側棒状体が有する前記複数のピンによって前記折り曲げられたスチールコードの折り曲げ部を外側へと押し広げる工程Eと、
1枚のゴムシートをゴムシート搬送装置によって前記第一シート転写台上に搬送し、前記第一シート転写台上の前記折り曲げられたスチールコードの上に当該ゴムシートを押圧する工程Fと、
前記シート搬送装置によって、前記折り曲げられたスチールコード及び前記1枚のゴムシートを前記第一シート転写台から持ち上げ、平坦な上面を有する第二シート転写台上に配置された別の1枚のゴムシート上に搬送し、上から押圧することによって2枚のゴムシートに前記折り曲げられたスチールコードを挟持させる工程Gと、
を有し、
前記工程Aの終了後、ジグザグに折り曲げられたスチールコードをコード搬送装置によって前記コード保持及び移動装置の手前まで搬送し、前記工程Bを行うことを特徴とする製造方法に関する。
ここでいう「手前」とは、コード保持及び移動装置の上流側であって、外側棒状体又は内側棒状体の可動範囲内を意味する。そのような場所まで折り曲げられたスチールコードを搬送することにより、折り曲げ部の内側に外側棒状体又は内側棒状体のピンを配置することが可能となる。
本発明の製造方法においては、
前記第一シート転写台は、前記折り曲げられたスチールコードの移動方向に対して水平な直線状の2本のスリットを上面の両端にそれぞれ有し、
前記工程Bにおいては、
(i) 前記外側棒状体又は前記内側棒状体の一方の前記複数のピンを前記折り曲げられたスチールコードの折り曲げ部の内側に配置する;
(ii) 前記内側棒状体又は前記外側棒状体の他方が、前記外側棒状体又は前記内側棒状体の一方よりも上方に移動し、前記外側棒状体又は前記内側棒状体の一方の前記複数のピンが配置されていた前記折り曲げられたスチールコードの折り曲げ部の内側に、前記内側棒状体又は前記外側棒状体の他方の前記複数のピンを配置する;
(iii) 前記外側棒状体又は前記内側棒状体の一方を前記折り曲げられたスチールコードの折り曲げピッチ分だけ前記第一シート転写台方向の逆方向に移動させる;
(iv) 前記内側棒状体又は前記外側棒状体の他方を、前記外側棒状体又は前記内側棒状体の一方よりも下方に移動し、前記内側棒状体又は前記外側棒状体の他方の前記複数のピンが配置されていた前記折り曲げられたスチールコードの折り曲げ部の内側に、前記外側棒状体又は前記内側棒状体の一方の前記複数のピンを配置する;
(v) 前記コード搬送装置によって、前記折り曲げられたスチールコードを折り曲げピッチ分だけ前記第一シート転写台方向の方向へと水平に移動させる;
(vi) 前記外側棒状体又は前記内側棒状体の一方を前記折り曲げられたスチールコードの折り曲げピッチ分だけ前記第一シート転写台方向の方向へと水平に移動させる;
という6つの工程を順次繰り返し、
前記工程Dにおいては、前記複数のピンが前記折り曲げられたスチールコードの折り曲げ部の内側に配置された状態で、前記第一シート転写台の上面にある前記直線上のスリットに前記外側棒状体又は前記内側棒状体の一方の複数のピンを嵌めながら、一対の前記外側棒状体又は前記内側棒状体の一方を前記第一シート転写台の下方へと水平に移動させ、
前記工程Fにおいては、前記1枚のゴムシートを押圧する際に、前記外側棒状体又は前記内側棒状体の一方の前記複数のピンの上端が前記第一シート転写台のスリット上端よりも下方に移動し、
前記工程Gにおいては、前記ゴムシート搬送装置が前記1枚のゴムシートが上側、前記折り曲げられたスチールコードが下側の状態で、前記1枚のゴムシート及び前記折り曲げられたスチールコードを前記別の1枚のゴムシート上に搬送することが好ましい。
前記第一シート転写台は、前記折り曲げられたスチールコードの移動方向に対して水平な直線状の2本のスリットを上面の両端にそれぞれ有し、
前記工程Bにおいては、
(i) 前記外側棒状体又は前記内側棒状体の一方の前記複数のピンを前記折り曲げられたスチールコードの折り曲げ部の内側に配置する;
(ii) 前記外側棒状体又は前記内側棒状体の一方が、前記内側棒状体又は前記外側棒状体の他方よりも下方に移動し、前記外側棒状体又は前記内側棒状体の一方の前記複数のピンが配置されていた前記折り曲げられたスチールコードの折り曲げ部の内側に、前記内側棒状体又は前記外側棒状体の他方の前記複数のピンを配置する;
(iii) 前記外側棒状体又は前記内側棒状体の一方を前記折り曲げられたスチールコードの折り曲げピッチ分だけ前記第一シート転写台方向の逆方向に移動させる;
(iv) 前記外側棒状体又は前記内側棒状体の一方を、前記内側棒状体又は前記外側棒状体の他方よりも上方に移動し、前記内側棒状体又は前記外側棒状体の他方の前記複数のピンが配置されていた前記折り曲げられたスチールコードの折り曲げ部の内側に、前記外側棒状体又は前記内側棒状体の一方の前記複数のピンを配置する;
(v) 前記コード搬送装置によって、前記折り曲げられたスチールコードを折り曲げピッチ分だけ前記第一シート転写台方向の方向へと水平に移動させる;
(vi) 前記外側棒状体又は前記内側棒状体の一方を前記折り曲げられたスチールコードの折り曲げピッチ分だけ前記第一シート転写台方向の方向へと水平に移動させる;
という6つの工程を順次繰り返し、
前記工程Dにおいては、前記複数のピンが前記折り曲げられたスチールコードの折り曲げ部の内側に配置された状態で、前記第一シート転写台の上面にある前記直線上のスリットに前記内側棒状体又は前記外側棒状体の他方の複数のピンを嵌めながら、一対の前記内側棒状体又は前記外側棒状体の他方を前記第一シート転写台の下方へと水平に移動させ、
前記工程Fにおいては、前記1枚のゴムシートを押圧する際に、前記内側棒状体又は前記外側棒状体の他方の前記複数のピンの上端が前記第一シート転写台のスリット上端よりも下方に移動し、
前記工程Gにおいては、前記ゴムシート搬送装置が前記1枚のゴムシートが上側、前記折り曲げられたスチールコードが下側の状態で、前記1枚のゴムシート及び前記折り曲げられたスチールコードを前記別の1枚のゴムシート上に搬送することも好ましい。
本発明はまた、
スチールコードを内包するゴムシートの製造装置であって、
スチールコード折り曲げ装置と、
前記スチールコード折り曲げ装置によって折り曲げられたスチールコードを搬送するコード搬送装置と、
2本の外側棒状体と、前記2本の外側棒状体の内側に位置する2本の内側棒状体とから構成されるコード保持及び移動装置と、
第一シート転写台と、
ゴムシート搬送装置と、
第二シート転写台と、
スチールコード切断装置と、
を備え、
前記スチールコード折り曲げ装置は、スチールコードを同一ピッチでジグザグに折り曲げる装置であり、
前記コード搬送装置は、前記スチールコード折り曲げ装置によってジグザグに折り曲げられたスチールコードを前記コード保持及び移動装置の手前まで搬送するコンベアであり、
前記外側棒状体及び前記内側棒状体は、前記折り曲げられたスチールコードの折り曲げピッチと同じピッチで前記複数のピンを上面に有しており、
前記第一シート転写台は、前記折り曲げられたスチールコードの移動方向に対して水平な直線状の2本のスリットを上面の両端にそれぞれ有し、
前記第二シート転写台は、平坦な上面を有し、
前記コード保持及び移動装置は、
前記複数のピンを前記折り曲げられたスチールコードの折り曲げ部内側に配置した状態で、一対の前記外側棒状体又は前記内側棒状体を水平方向又は垂直方向に移動させることにより、前記折り曲げられたスチールコードの形態を保持し、
前記複数のピンを前記折り曲げられたスチールコードの折り曲げ部内側に配置した状態で、一対の前記外側棒状体又は前記内側棒状体のいずれか一方が、前記折り曲げられたスチールコードを前記第一シート転写台の上面に移動させ、
前記スチールコード切断装置は、前記コード保持及び移動装置が前記折り曲げられたスチールコードを前記第一シート転写台の上面に移動させる前に、前記折り曲げられたスチールコードを切断し、
前記第一シート転写台は、前記外側棒状体又は前記内側棒状体が有する前記複数のピンによって前記折り曲げられたスチールコードの折り曲げ部を外側へと押し広げるための動力機構を有し、
前記ゴムシート搬送装置は、
1枚のゴムシートを前記第一シート転写台上に搬送し、前記第一シート転写台上の前記折り曲げられたスチールコードの上に当該ゴムシートを押圧する機能と、
前記折り曲げられたスチールコード及び前記1枚のゴムシートを前記第一シート転写台から持ち上げ、前記第二シート転写台上に配置された別の1枚のゴムシート上に搬送し、上から押圧することによって2枚のゴムシートに前記折り曲げられたスチールコードを挟持させる機能とを有する、
ことを特徴とする、スチールコードを内包するゴムシートの製造装置に関する。
本発明の製造装置においては、
前記コード保持及び移動装置は、
(i) 前記外側棒状体又は前記内側棒状体の一方の前記複数のピンを前記折り曲げられたスチールコードの折り曲げ部の内側に配置する;
(ii) 前記内側棒状体又は前記外側棒状体の他方が、前記外側棒状体又は前記内側棒状体の一方よりも上方に移動し、前記外側棒状体又は前記内側棒状体の一方の前記複数のピンが配置されていた前記折り曲げられたスチールコードの折り曲げ部の内側に、前記内側棒状体又は前記外側棒状体の他方の前記複数のピンを配置する;
(iii) 前記外側棒状体又は前記内側棒状体の一方を前記折り曲げられたスチールコードの折り曲げピッチ分だけ前記第一シート転写台方向の逆方向に移動させる;
(iv) 前記内側棒状体又は前記外側棒状体の他方を、前記外側棒状体又は前記内側棒状体の一方よりも下方に移動し、前記内側棒状体又は前記外側棒状体の他方の前記複数のピンが配置されていた前記折り曲げられたスチールコードの折り曲げ部の内側に、前記外側棒状体又は前記内側棒状体の一方の前記複数のピンを配置する;
(v) 前記コード搬送装置によって、前記折り曲げられたスチールコードを折り曲げピッチ分だけ前記第一シート転写台方向の方向へと水平に移動させる;
(vi) 前記外側棒状体又は前記内側棒状体の一方を前記折り曲げられたスチールコードの折り曲げピッチ分だけ前記第一シート転写台方向の方向へと水平に移動させる;
という6つの工程を順次繰り返し、
一対の前記外側棒状体又は前記内側棒状体の一方は、前記複数のピンが前記折り曲げられたスチールコードの折り曲げ部の内側に配置された状態で、前記第一シート転写台の上面にある前記直線上の2本のスリットに前記複数のピンを嵌めながら、前記第一シート転写台の下方へと水平に移動し、前記折り曲げられたスチールコードを前記第一シート転写台の上面に移動させることが好ましい。
前記コード保持及び移動装置は、
(i) 前記外側棒状体又は前記内側棒状体の一方の前記複数のピンを前記折り曲げられたスチールコードの折り曲げ部の内側に配置する;
(ii) 前記外側棒状体又は前記内側棒状体の一方が、前記内側棒状体又は前記外側棒状体の他方よりも下方に移動し、前記外側棒状体又は前記内側棒状体の一方の前記複数のピンが配置されていた前記折り曲げられたスチールコードの折り曲げ部の内側に、前記内側棒状体又は前記外側棒状体の他方の前記複数のピンを配置する;
(iii) 前記外側棒状体又は前記内側棒状体の一方を前記折り曲げられたスチールコードの折り曲げピッチ分だけ前記第一シート転写台方向の逆方向に移動させる;
(iv) 前記外側棒状体又は前記内側棒状体の一方を、前記内側棒状体又は前記外側棒状体の他方よりも上方に移動し、前記内側棒状体又は前記外側棒状体の他方の前記複数のピンが配置されていた前記折り曲げられたスチールコードの折り曲げ部の内側に、前記外側棒状体又は前記内側棒状体の一方の前記複数のピンを配置する;
(v) 前記コード搬送装置によって、前記折り曲げられたスチールコードを折り曲げピッチ分だけ前記第一シート転写台方向の方向へと水平に移動させる;
(vi) 前記外側棒状体又は前記内側棒状体の一方を前記折り曲げられたスチールコードの折り曲げピッチ分だけ前記第一シート転写台方向の方向へと水平に移動させる;
という6つの工程を順次繰り返し、
一対の前記内側棒状体又は前記外側棒状体の他方は、前記複数のピンが前記折り曲げられたスチールコードの折り曲げ部の内側に配置された状態で、前記第一シート転写台の上端面にある前記直線上の2本のスリットに前記複数のピンを嵌めながら、前記第一シート転写台の下方へと水平に移動し、前記折り曲げられたスチールコードを前記第一シート転写台の上面に移動させることも好ましい。
本発明の製造方法又は製造装置によれば、タイヤ補強用ゴムシートのようなスチールコードを内包するゴムシートの従来の製造方法又は製造装置と比較して、折り曲げられたスチールコードを安定した形態のまま内部に挟持させ、製品の品質を向上させ得る。
特許文献1のねじり加工工程の一例を示す概略図である。 型付け工程に好適な折り曲げ装置Aの一例である平面図を示す。 スチールコード3の外観図を示す。 図2のZ部の側面図を示す。 型付けローラ20及び30を表す図面であり、(a)は型付けローラ20の平面断面図、(b)は型付けローラ20の側面断面図、(c)は型付けローラ30の平面断面図、(d)は型付けローラ30の側面断面図を示す。 凹部24及び凸部34の外観図を示す。 型付けローラ30の凸部34の断面形状例を示す。 コード体16の折り曲げ状態を示す。(a)は鋭角形状に折り曲げられた例、(b)は段付き折り曲げ形状に折り曲げられた例を示す。 4本のフラットバーから構成されるコード保持及び移動装置を示す。 フラットバーのピンピッチ及びピン径と、コード径、コード間隔及び打ち込み角度とを示す。 外側フラットバー101a及び内側フラットバー102aによるコード体16の移動方法を説明する模式図を示す。 外側フラットバー及び内側フラットバーによるコード体16の移動方法を説明する別の模式図であり、コード保持及び移動装置の上面図(a)と断面図(b)を示す。 外側フラットバー及び内側フラットバーによるコード体16の移動方法を説明する別の模式図であり、コード保持及び移動装置の上面図(a)と断面図(b)を示す。 外側フラットバー及び内側フラットバーによるコード体16の移動方法を説明する別の模式図であり、コード保持及び移動装置の上面図(a)と断面図(b)を示す。 外側フラットバー及び内側フラットバーによるコード体16の移動方法を説明する別の模式図であり、コード保持及び移動装置の上面図(a)と断面図(b)を示す。 外側フラットバー及び内側フラットバーによるコード体16の移動方法を説明する別の模式図であり、コード保持及び移動装置の上面図(a)と断面図(b)を示す。 外側フラットバー及び内側フラットバーによるコード体16の移動方法を説明する別の模式図を示す。 第一シート転写台110の上面図を示す。 図17のX−X断面図を示す。 工程B終了時におけるコード保持及び移動装置によるコード体16の固定状態を表す概念図を示す。 外側フラットバー101a及び101bと一体化した第一シート転写台110の上面を示す。 図20のY−Y断面図を示す。 工程Eにおけるプレス装置115a及び115bの動作を示す。 工程Fの概念図を示す。 工程Fの概念図を示す。 真空式ゴムシート搬送装置124によるゴムシート121の搬送を説明する概念図を示す。 工程Fの概念図を示す。 工程Fの概念図を示す。 真空式ゴムシート搬送装置124による、コード体16を密着させたゴムシート121の搬送を説明する概念図を示す。 実施形態1の変形例1における、外側フラットバー101a及び内側フラットバー102aによるコード体16の移動方法を説明する模式図を示す。
本発明の実施の形態について、適宜図面を参照しながら説明する。ここでは、スチールコードを内包するゴムシートして、自動車タイヤ補強用ゴムシートの製造について説明するが、本発明は、以下の記載に限定されない。
(スチールコードの作製)
図1は、特許文献1のねじり加工工程の一例を示す概略図である。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8から引き出される。各々の素線1は、分離板2で並びを決められ、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。複数の素線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が、2本の素線であることが最も好ましい。
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、チャック3a及び3bのほぼ中央に配置された第3のチャック3cによって、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(及びチャック3bとチャック3cとの間隔)は、ねじり加工終了後におけるスチールコードの長さの減り(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。
図1の例では、下流側のチャック3bは、ねじり加工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7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。上流側のチャック3aを移動可能としてもよく、さらにチャック3a及び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。
一対のチャック3a及び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方向とにねじ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」にねじ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、左右のねじりをこれと反対にすることが可能である。
スチールコードに必要な仕様に基づいた回転を与えた後、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を逆回転させる。次に、チャック3a、3b及び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5を一対であるチャック3a及び3b間外に引き出す。これによってチャック3a及び3b間には、連続して次の素線束1aが送り込まれる。チャック3a、3b及びチャック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。
上記スチール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、チャック3cをねじり加工後に開放できる機構にして、スチール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。
引き出されたスチールコード5は、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」とが交互に存在する形状となっている。図3は、スチールコード3の外観図を示す。符号A1〜A3は、それぞれチャック3a、3c及び3bによって把持されていた箇所に対応している「無撚り部」である。符号Bが「S撚り部」であり、符号Cが「Z撚り部」である。上記工程を繰り返すことにより、所定長さの「S撚り部」と「Z撚り部」とが交互に形成されたスチールコードを製造することができる。
このようにして製造されたスチールコード5は、ねじり加工工程に連続する型付け工程に順次送られる。特許文献1に開示されている発明では、型付け工程として、型付けローラに設けた凹部と型付けローラに設けた凸部とでスチールコード5が挟み込まれ、折り曲げ加工される。
本発明の製造方法及び製造装置は、特許文献1のねじり加工工程を実行してスチールコード5を製造しながら、スチールコード5の折り曲げを実行してもよいが、予めスチールコード5を製造し、リールに巻き取られたスチールコード5を対象として折り曲げを実行してもよい。また、ねじり加工されていない単線ワイヤ又は複数ワイヤ、あるいは「無撚り部」がなく、一定方向にのみ撚られたスチールコードを対象としてもよい。
<実施形態1>
(工程A/スチールコードを折り曲げる工程)
次に、スチールコード5の型付け工程について、図2及び図4に基づいて説明する。図4は、図2のZ部の側面図を示す。ねじり加工工程で撚られたスチールコード5は、一対の送り出しローラで引き出され(図2参照)、ダンサーローラ11で張力を一定に保ちながら折り曲げ装置12及び13に送り込まれ、折り曲げ装置12及び13にある型付けローラ20に設けられた凹部と、型付けローラ30に設けられた凸部とによって挟み込まれて折り曲げ加工される。折り曲げる箇所は、上記ねじり加工工程においてチャックで把持されていた無撚り箇所である。無撚り部で折り曲げられるように、折り曲げ装置12及び13の間隔及び送り速度が調整される。
図2及び図4中の符号15は、グリップ部で折り曲げ加工を行う際コードにねじれが入るのを防止するためのガイドローラである。符号14は、送り出しローラを示す。
折り曲げ装置12と折り曲げ装置13の型付けローラ20と型付けローラ30は、凹部24と凸部34とが互いに対向する側に設けられているので、スチールコード5の折り曲げられる方向は逆になり、全体として一平面上で山と谷が連続した、いわゆるジグザグ形状に形成された平面状のコード体(折り曲げられたスチールコード)16(図4参照)に形成される。
型付けローラ20は、図5(a)の平面断面図、図5(b)の側面断面図に示されるように、ローラ軸21の表面上にスリット22が形成され、このスリット22に図6(a)に示すような凹部24を圧入した凹部型付け用金具23がはめ込まれ、ネジ25で固定された構造である。
型付けローラ30は、図5(c)の平面断面図、図5(d)の側面断面図に示されるように、ローラ軸31の表面上にスリット32が形成され、このスリット32に図6(b)に示されるような凸部34を圧入した凸部型付け用金具33が装着された構造である。
凸部型付け用金具33の凸部34は、凹部型付け金具23の凹部24に、ロール20及び30の回転によって嵌まり込んでコードに型付けを行う。このため、回転に沿って凸部34が凹部24にスムーズに嵌まり込むように、凸部型付け用金具33は、上下方向に動くことができるように、ネジ35によってローラ軸31に取り付けられている。
折り曲げ装置13もこれと同じ構成であるが、図4に示されるように、型付けローラ20とローラ30とが互いに対向する側に設けられている。
ここでは、型付けローラ20が凹部側で、型付けローラ30が凸部側である場合について説明したが、逆であっても同じ効果が得られる。一対の型付けローラ20及び30は、連動して同速度で回転するように歯車26及び36によって連結されている。
型付けローラ20に装着する凹部型付け用金具23に設けられた凹部24は、図6(a)に示されるように、型付け部23aと案内部23bとからなる。型付け部23aの幅xは、凸部型付け用金具33の凸部34の幅をyとしコードの径をφとしたとき、x=y+2φに設定される。案内部23bの幅は、型付け部23aの幅xよりも広く、かつテーパ状に広がり開口部(図6(a)における底面)で最大となるような形状に形成されている。
凹部型付け用金具23の凹部24の深さは、凸部型付け用金具33の凸部34の高さとほぼ同じ程度であり、また型付け部23aと案内部23bの深さとも同程度である。凹部24の底の形状は、滑らかなR型であることが好ましい。
図2及び図4に示されるように、送り出しローラ4(図2参照)で引き出されダンサーローラ11で張力を一定に保ちながら折り曲げ装置12、13に送り込まれ、折り曲げ装置12と折り曲げ装置13の型付けローラ20の凹部と型付けローラ30の凸部とに挟み込まれることにより、スチールコード5が型付けされる。折り曲げ装置12と折り曲げ装置13の型付けローラ20と型付けローラ30は、凹部24と凸部34(図6参照)とが互いに対向する側に設けられているので、折り曲げられる方向は逆になり、全体としてジグザグ形状に折り曲げられたスチールコード16(図4参照)が形成される。
型付けローラで折り曲げ加工を行う周期は、当該ゴムシートが使用されるタイヤの仕様により変化する。タイヤ仕様の変更に伴うコードの一端部から他端部までの長さの変更は、折り曲げ装置12と折り曲げ装置13の距離が変えられる構造にしたり、コードの送りスピードを変えたりすることで変更し得る。
図7は、型付けローラ30の凸部34の断面形状例を示す。図7(a)に示される凸部34により折り曲げ加工を施すと、コード体16は図8(a)に示される鋭角形状に折り曲げられる。図7(b)に示される凸部34により折り曲げ加工を施すと、コード体16は図8(b)に示される段付き折り曲げ形状に折り曲げられる。図7(c)に示されるような対称形状突起の凸部34により折り曲げ加工を施すと、コード体26の折り曲がり部はゆるやかな形状となる。
(工程B/折り曲げられたスチールコード内側へのピンの配置と、折り曲げられたスチールコードの移動)
図2及び図4に示されるコード折り曲げ装置Aでジグザグ状に折り曲げられたコード体16は、コード搬送装置(図示せず)によって、図9に示される4本のフラットバー(棒状体)から構成されるコード配置及び移動装置へと順次、移動(搬送)される。コード搬送装置の具体例の一つは、コンベアである。ここでは、棒状体の一例としてフラットバーを使用する場合について説明するが、棒状体としてはフラットバー以外に円柱(パイプ)又は角柱のような形態の部材も使用し得る。
図9に示されるコード保持及び移動装置は、一対の外側フラットバー(外側棒状体)101a及び101bと、その内側に位置する一対の内側フラットバー(内側棒状体)102a及び102bから構成されている。一対の外側フラットバー101a及び101b、並びに一対の内側フラットバー102a及び102bは、それぞれ平行であり、後述する他の実施形態についても同様である。外側フラットバー101a及び101bの上面には、一定間隔でピン103a及び103bが設けられている。同様に、内側フラットバー102a及び102bの上面には、一定間隔でピン104a及び104bが設けられている。4本のフラットバーは、それぞれ同じ寸法であり、上面に設けられているピンの本数も同じである。
外側フラットバー101a及び101bは、水平方向に可動であり、両者の動きは同じである。一方、内側フラットバー102a及び102bは、上下方向(垂直方向)に可動であり、両者の動きは同じである。当初、内側フラットバー102a及び102bは、外側フラットバー101a及び101bより下方に位置している(低い位置にある)。
コード体(折り曲げられたスチールコード)16の折り曲げ部の内側(左右両側)には、外側フラットバー101a及び101b上面に設けられた複数のピン103a及び103bが配置される。外側フラットバー101a及び101bは、複数のピン103a及び103bがコード体16よりも低い位置に移動した後、コード体16に向かって水平方向に移動し、さらに上方へと移動することにより、コード体16の折り曲げ部内側にピン103a及び103bを配置し得る。その結果、コード体16が重なってしまうことが防止し得る。
図10は、フラットバー(外側フラットバーと内側フラットバーの両方)のピンピッチ及びピン径と、コード径、コード間隔及び打ち込み角度とを示す。ピン径d及びピンピッチLは、ラジアルタイヤの仕様によって決定される数値である。それに基づいて、コード径D、コード間隔W及び打ち込み角度θ(コードの傾き角度)が調整される。ピン径dはφ0.1〜3.0mm程度、ピンピッチLは0.5〜10mm程度、打ち込み角度は0〜90°程度とすることが一般的である。一方、コード径Dはφ0.1〜3.0mm程度、コード間隔Wは0.1〜3.0mm程度とすることが一般的である。
次に、外側フラットバー101a及び101bと、内側フラットバー102a及び102bによって、外側フラットバー101a及び101bが有する複数のピン103a及び103bの1ピッチ分ずつ、コード体16を後述する第一シート転写台に向かって水平方向に移動させる。
図11は、外側フラットバー101a及び内側フラットバー102aによるコード体16の移動方法を説明する模式図を示す。1つのピン103a及び104aは、コード体16の折り曲げ部の内側に配置されている(差し込まれている)ため、ピン103a及び104aの外側にはコード体16が緩く巻き付くことになる。しかし、図11においては、説明容易の観点から、コード体16の折り曲げ部の片側(右側)のみを図示して説明する。なお、ここでは、図中左から右側に向かってコード体16を移動させる。
(i) まず、外側フラットバー101aのピン103がコード体16の折り曲げ部(1番目の折り曲げ部)内側に配置される(図11(a))。このピン103の配置は、以下のようにして行い得る。
(方法1)
ピン103の上端がコード体16よりも低くなるまで外側フラットバー101aを下方に移動させ、次に、図中左端のピン103aがコード体16の下方となるまで、外側フラットバー101aを水平方向に左側へと移動させる。その後、外側フラットバー101aを上方に移動させると、ピン103が折り曲げ部71の内側に配置される(差し込まれる)。さらに、外側フラットバー101aを水平方向に右側へと移動させれば、外側フラットバー101a及び内側フラットバー102aは、当初の位置関係に戻る。
(方法2)
コード体16の最初の折り曲げ部が外側フラットバー101a及び101bの端に位置するピンの手前まで移動されたときに、内側フラットバー102a及び102bを上方に移動させ、内側フラットバー102a及び102bによってコード体16の折り曲げ部を持ち上げて保持する。その状態で、外側フラットバー101a及び101bを、ピン103a及び103bがコード体16の折り曲げ部の下部となるまでコード体16の移動方向と逆方向に水平に移動する。その後、内側フラットバー102a及び102bを下方に移送させ、ピン103a及び103bをコード体16の折り曲げ部内側に配置する。
(方法3)
なお、外側フラットバー101a及び101bがコード体16よりも低い位置に移動できない構造であれば、コード体16の最初の折り曲げ部を持ち上げ、手作業で外側フラットバー101a又は101bの端にあるピン103a又は103bをコード体16の最初の折り曲げ部内側に配置してもよい。
(ii) 次に、内側フラットバー102aが外側フラットバー101aよりも上方に移動する。外側フラットバー101aのピン103aが配置されたコード体16の折り曲げ部には、内側フラットバー102aのピン104aが配置され、内側フラットバー102aによって折り曲げ部が保持される(図11(b))。
(iii) 次に、外側フラットバー101aを折り曲げられたスチールコードの折り曲げピッチ分だけ、図中左側(第一シート転写台方向の逆方向)へと水平に移動させる(図11(c))。
(iv) 次に、内側フラットバー102aが外側フラットバー101aよりも下方に移動する。内側フラットバー102aのピン104aが配置されていたコード体16の折り曲げ部には、外側フラットバー101aのピン103aが配置される(図11(d))。このとき、コード体16の2番目の折り曲げ部の内側には、左端のピン103aが配置される。
(v) 次に、コード搬送装置によって、コード体16を折り曲げピッチ分だけ第一シート転写台方向の方向へと水平に移動させる。
(vi) 次に、外側フラットバー101aをコード体16の折り曲げピッチ分(1ピッチ分、すなわち、ピン103aの1本分)だけ図中右側(第一シート転写台方向)へと水平に移動させ、当初の位置に戻す(図11(e))。この一連の動作により、コード体16は、当初の位置よりも折り曲げピッチ分だけ図中右側へと移動する。
これ以降は、上記(i)〜(vi)の6つの工程を繰り返し、コード体16の折り曲げられた形態を維持しつつ、順次第一シート転写台方向へとコード体16を折り曲げピッチ分だけ、順次移動させ得る。
図11においては、外側フラットバー101a及び内側フラットバー102aの動作を説明したが、コード体16の反対側においては、外側フラットバー101b及び内側フラットバー102bが、外側フラットバー101a及び内側フラットバー102aと同様に動作し、コート体16の反対側の折り曲げ部内側に配置されつつ、順次第一シート転写台方向へとコード体16を順次移動させる。
図12〜図17は、外側フラットバー及び内側フラットバーによるコード体16の移動方法を説明する別の模式図であり、コード保持及び移動装置の上面図(a)と断面図(b)を示す。図12〜図16に示される状態は、それぞれ図11(a)〜(e)に示される状態に対応している。図12〜図17においては、コード体16は、図中左側から右側へと移動される。
コード搬送装置によってコード保持及び移動装置106へと移動されたコード体16の折り曲げ部(1番目の折り曲げ部71)内側に、外側フラットバー101bのピン103b(左端)が配置される(図12)。このとき、内側フラットバー102a及び102bは、ピン104a及び104bの上端がコード体16よりも下方となる位置にある。
次に、内側フラットバー102a及び102bが、外側フラットバー101a及び101bよりも上方に移動する(図13)。このとき、コード体16は、内側フラットバー102a及び102bによって保持される。
次に、外側フラットバー101aをコード体16の折り曲げピッチ分(ピン103a及び103bの1本分)だけ、図中左側(第一シート転写台方向の逆方向)へと水平に移動させる(図14)。
次に、内側フラットバー102a及び102bが外側フラットバー101a及び101bよりも下方に移動する。内側フラットバー102a及び102bのピン104a及び104bが配置されていたコード体16の折り曲げ部には、外側フラットバー101a及び101bのピン103a及び103bが配置される(図15)。すなわち、コード体16の2番目の折り曲げ部72の内側には、左端に位置するピン103aが配置される。
次に、外側フラットバー101a及び101bをコード体16の折り曲げピッチ分(1ピッチ分、すなわち、ピン103aの1本分)だけ図中右側(第一シート転写台方向)へと水平に移動させ、当初の位置に戻す(図16)。この一連の動作を繰り返すことにより、コード体16は、折り曲げ部分をピン103a及び103bによって保持された状態で、図中右側へと折り曲げピッチ分だけ、順次移動する(図17)。
(工程C/折り曲げられたスチールコードの切断)
外側フラットバー101a及び101bによって所定長さのコード体16が保持され、工程Bが終了すれば、外側フラットバー101a及び101bに保持されている部分の末端部をスチールコード切断装置によって切断する。スチールコード切断装置の具体例は、エアーニッパー、シャー切断装置又は溶断装置である。
(工程D/折り曲げられたスチールコードの第一シート転写台への移動)
次に、外側フラットバー101a及び101bが有する複数のピン103a及び103bによって形態が保持されたまま、コード体16を第一シート転写台110上へと移動させる。図18は、第一シート転写台110の上面図を示す。図19は、図18のX−X断面図を示す。
第一シート転写台110は、平坦な上面111を有しており、コード体16の移動方向に対して水平な直線状の2本のスリット112a及び112bを上面111の両端にそれぞれ有している。スリット112a及び112bの幅は、外側フラットバー101a及び101bが有するピン103a及び103bの幅よりも広い。スリット112a及び112bは、外側フラットバー101a及び101bが有するピン103a及び103bを嵌めこむことができるように設計されている。
第一シート転写台110の上面111は、支柱113a、113b及び114によって支えられている。上面111の裏側には、プレス装置115a及び115bが設けられている。プレス装置115a及び115bの具体例は、エアシリンダー又はモータであるが、外側フラットバー101a及び101bを第一シート転写台110の外側へと押しつける機能を有する装置であれば、これらに限定されない。
図20は、工程C終了時におけるコード保持及び移動装置によるコード体16の固定状態を表す概念図を示す。図20において、コード体16は、外側フラットバー101a及び101bによって折り曲げ部を保持されており、内側フラットバー102a及び102bとは接していない。外側フラットバー101a及び101bのみ第一シート転写台110の方向(図中右側)へ水平に移動させ、第一シート転写台110のスリット112a及び112bに、外側フラットバー101a及び101bのピン103a及び104aを嵌めこむ。なお、図20においては、内側フラットバー102a及び102bの間に、平坦な上面を有する支持台105が設置されており、支持台105はコード体16を支える役割を果たしている。
図21は、外側フラットバー101a及び101bと一体化した第一シート転写台110の上面を示す。図22は、図21のY−Y断面図を示す。外側フラットバー101a及び101bの本体は、第一シート転写装置110の上面111の下部に収容されているが、複数のピン103a及び104aは、コード体16の折り曲げ部内側に配置されたまま第一シート転写台110の上面111の上部へと移動するため、第一シート転写台110の上面111には、コート体16が折り曲げられた形態を保持したまま移動される。
(工程E/折り曲げ部の押し広げ)
次に、第一シート転写台110が有するプレス装置115a及び115bによって、外側フラットバー101a及び101bを外側へと押す(図23)。ピン103a及び103bも左右に広げられるため、ピン103a及び103bによって固定されているコード体16に張力が付与される。
(工程F/折り曲げられたスチールコードへのゴムシート押圧)
次に、カットされた1枚のゴムシートをゴムシート搬送装置の一種である真空式ゴムシート搬送装置によって第一シート転写台110上に搬送する。本発明で使用されるゴムシート搬送装置は、カットされた1枚のゴムシートの形態を変えずに搬送できれば足りる。図24及び図25は、工程Fの概念図を示す。カットされたゴムシート121は、第二シート転写台を兼ねるシート搬送用コンベア120によって第一シート転写台110に隣接する位置へと搬送される(図24)。カットされたゴムシート121は、真空式ゴムシート搬送装置124によってシート搬送用コンベア120から持ち上げられ、第一シート転写台110へと搬送される(図25)。
図26は、真空式ゴムシート搬送装置124によるゴムシート121の搬送を説明する概念図を示す。真空式ゴムシート搬送装置124は、平坦な吸引面125を有している。吸引面125には、多数の小孔が形成されており、シート搬送用コンベア120の平坦な上面123上のゴムシート121に吸引面125が押し当てられた後、真空引きすることによってゴムシート121を持ち上げることが可能となる(図26右図)。持ち上げられたゴムシート121は、第一シート転写台110の上面111へと搬送され、コード体16の上に配置される。このとき、外側フラットバー101a及び101bは、ピン103a及び103bの上端が第一シート転写台110の上面111よりも低い位置になるまで、下方に移動する。
真空式ゴムシート搬送装置124の吸引面125を第一シート転写台110の上面111へと押し下げことにより、ゴムシート121を押圧し、コード体16とゴムシート121とを密着させることが可能となる。
(工程G/別のゴムシート上への搬送)
次に、真空式ゴムシート搬送装置124によって、コード体16及びゴムシート121を第一シート転写台110から持ち上げ、第二シート転写台の平坦な上面123上に配置された別のゴムシート122上に搬送する。図27及び図28は、工程Gの概念図を示す。まず、カットされたゴムシート122をシート搬送用コンベア120によって、第一シート転写台110に隣接する位置まで、図中右方向へと搬送する(図27)。その後、真空式ゴムシート搬送装置124によってコード体16を密着させたゴムシート121を持ち上げ、ゴムシート122の上へと搬送する(図28)。
図29は、真空式ゴムシート搬送装置124による、コード体16を密着させたゴムシート121の搬送を説明する概念図を示す。真空式ゴムシート搬送装置124は、真空引きによってゴムシート121及びコード体16を持ち上げることが可能となる(図29(a))。持ち上げられたゴムシート121及びコード体16は、第二シート転写台として機能するゴムシート搬送用コンベア120の平坦な上面123上にあるゴムシート122の上に搬送される(図29(b))。
真空式ゴムシート搬送装置124の吸引面125をゴムシート122へと押し下げことにより、コード体16とゴムシート121とゴムシート122とを密着させることが可能となる。その結果、2枚のカットされたゴムシート121及び122によってコード体16が挟持された積層体126が得られる(図29(c))。
ゴムシートとしては、材質がブタジエンゴム、スチレン・ブタジエンゴム、イソプレンゴム又は天然ゴムであるようなゴムシートを使用し得る。2枚のゴムシートを積層する前に、接着材を塗布してもよい。
こうして製造された積層体126は、タイヤ補強用ゴムシートとして、ラジアルタイヤのような自動車用タイヤの構成部品として使用される。また、このタイヤ補強用ゴムシートは、必要に応じて、さらに別のゴムシート又は部材と組み合わせて使用されてもよい。さらに、このタイヤ補強用ゴムシートは、加熱、加圧又は化学処理等された後、自動車用タイヤの構成部品として使用されてもよい。
本実施形態では、ゴムシート搬送用コンベア120を第二シート転写台として使用したが、第二シート転写台は、平坦な上面を有する台であれば足り、ゴムシート搬送用コンベア120と異なる台であってもよい。
工程Gにおいて、ゴムシート121からコード体16が脱落することを防止するために、真空式ゴムシート搬送装置124の吸引面125は、永久磁石又は電磁石を備え、磁力によってコード体16を引きつけるようにすることがより好ましい。
実施形態1においては、工程Aが終了した後、工程Bを実行し、工程B完了後に工程Cを実行しているが、工程Aと工程Bとを平行して実行してもよい。すわなち、工程Aによって折り曲げられたコード体16が形成される速度と、工程Bによってピンを配置し、コード体16が移動する速度とを一致させ、コード体16の一部をコード搬送装置が搬送してもよい。コード搬送装置の寸法は、搬送すべきコード体16の寸法によって調整し得る。
<実施形態2>
本実施形態は、工程B、工程D及び工程Eにおける外側フラットバーと内側フラットバーとの機能及び動作が逆であること以外、実施形態1と同じであるため、相違点についてのみ説明する。
本実施形態では、外側フラットバー101a及び101bは、上下方向に可動であり、両者の動きは同じである。一方、内側フラットバー102a及び102bは、水平方向に可動であり、両者の動きは同じである。
工程Bにおいては、外側フラットバー101a及び101bが実施形態1における内側フラットバー102a及び102bの役割を果たし、逆に内側フラットバー102a及び102bが実施形態1における外側フラットバー101a及び101bの役割を果たす。
工程Dにおいては、内側フラットバー102a及び102bが有する複数のピン104a及び104bによって形態が保持されたまま、コード体16を第一シート転写台110上へと移動させる。本実施形態においては、スリット112a及び112bの幅は、内側フラットバー102a及び102bが有するピン104a及び104bの幅よりも広い。コード体16の折り曲げ部内側を外側へと押し広げる機能は同じであるため、実施形態1の第一チート転写台110よりも、スリット112a及び112bの幅は、本変形例の方が広い。スリット112a及び112bは、内側フラットバー102a及び102bが有するピン104a及び104bを嵌めこむことができるように設計されている。
工程Eにおいては、第一シート転写台110が有するプレス装置115a及び115bによって、内側フラットバー102a及び102bを外側へと押す。ピン104a及び104bも左右に広げられるため、ピン104a及び104bによって固定されているコード体16に張力が付与される。
<実施形態3>
本実施形態は、工程B、工程D及び工程Eにおける外側フラットバー及び内側フラットバーの動作及び機能が異なること以外、実施形態1と同じであるため、相違点についてのみ説明する。
本実施形態では、外側フラットバー101a及び101bは、上下方向及び水平方向に可動であり、両者の動きは同じである。一方、内側フラットバー102a及び102bは、工程Bにおいて位置が固定されている。
(工程B)
図30は、本実施形態における外側フラットバー101a及び内側フラットバー102aによるコード体16の移動方法を説明する模式図を示す。図30においては、図10と同様、説明容易の観点から、コード体16の折り曲げ部の片側(右側)のみを図示して説明する。なお、ここでは、図中左から右側に向かってコード体16を移動させる。
(i) まず、外側フラットバー101aのピン103がコード体16の折り曲げ部(1番目の折り曲げ部)内側に配置される(図30(a))。
(ii) 次に、外側フラットバー101aが内側フラットバー102aよりも下方に移動する。外側フラットバー101aのピン103aが配置されたコード体16の折り曲げ部には、内側フラットバー102aのピン104aが配置され、内側フラットバー102aによって折り曲げ部が保持される(図30(b))。
(iii) 次に、外側フラットバー101aを折り曲げられたスチールコードの折り曲げピッチ分だけ、図中左側(第一シート転写台方向の逆方向)へと水平に移動させる(図30(c))。
(iv) 次に、外側フラットバー101aが内側フラットバー102aよりも上方に移動する。内側フラットバー102aのピン104aが配置されていたコード体16の折り曲げ部には、外側フラットバー101aのピン103aが配置される(図30(d))。このとき、コード体16の2番目の折り曲げ部の内側には、左端のピン103aが配置される。
(v) 次に、コード搬送用コンベアによって、コード体16を折り曲げピッチ分だけ第一シート転写台方向の方向へと水平に移動させる。
(vi) 次に、外側フラットバー101aをコード体16の折り曲げピッチ分(1ピッチ分、すなわち、ピン103aの1本分)だけ図中右側(第一シート転写台方向)へと水平に移動させ、当初の位置に戻す(図30(e))。この一連の動作により、コード体16は、当初の位置よりも折り曲げピッチ分だけ図中右側へと移動する。
これ以降は、上記(i)〜(vi)の6つの工程を繰り返し、コード体16の折り曲げられた形態を維持しつつ、順次第一シート転写台方向へとコード体16を折り曲げピッチ分だけ、順次移動させ得る。
図30においては、外側フラットバー101a及び内側フラットバー102aの動作を説明したが、コード体16の反対側においては、外側フラットバー101b及び内側フラットバー102bが、外側フラットバー101a及び内側フラットバー102aと同様に動作し、コート体16の反対側の折り曲げ部内側に配置されつつ、順次第一シート転写台方向へとコード体16を順次移動させる。
(工程D)
本変形例においては、内側フラットバー102a及び102bが有する複数のピン104a及び104bによって形態が保持されたまま、コード体16を第一シート転写台110上へと移動させる。
(工程E)
本変形例においては、第一シート転写台110が有するプレス装置115a及び115bによって、内側フラットバー102a及び102bを外側へと押す。ピン104a及び104bも左右に広げられるため、ピン104a及び104bによって固定されているコード体16に張力が付与される。すなわち、本変形例の工程Dは、実施形態1の変形例1の工程Dと同じである。
<実施形態4>
本実施形態は、工程B、工程D及び工程Eにおける外側フラットバー及び内側フラットバーの動作及び機能が逆であること以外、実施形態3と同じであるため、相違点についてのみ説明する。
本実施形態では、内側フラットバー102a及び102bは、上下方向及び水平方向に可動であり、両者の動きは同じである。一方、外側フラットバー101a及び101bは、工程Bにおいて位置が固定されている。
工程Bにおいては、外側フラットバー101a及び101bが実施形態3における内側フラットバー102a及び102bの役割を果たし、逆に内側フラットバー102a及び102bが実施形態3における外側フラットバー101a及び101bの役割を果たす。
工程Dにおいては、外側フラットバー101a及び101bが有する複数のピン103a及び103bによって形態が保持されたまま、コード体16を第一シート転写台110上へと移動させる。スリット112a及び112bは、外側フラットバー101a及び101bが有するピン103a及び103bを嵌めこむことができるように設計されている。
本実施形態の工程Dにおいては、第一シート転写台110が有するプレス装置115a及び115bによって、外側フラットバー101a及び101bを外側へと押す。ピン103a及び103bも左右に広げられるため、ピン103a及び103bによって固定されているコード体16に張力が付与される。すなわち、本実施形態の工程Dは、実施形態1の工程Dと同じである。
本発明のスチールコードを内包するゴムシートの製造方法及び製造装置は、化学工業、金属工業及び自動車産業の分野において有用である。
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
4,14:送り出しローラ
5:スチールコード
6:復帰用バネ
7:基台
8:繰り出しリール
11:ダンサーローラ
12,13:折り曲げ装置
15:ガイドローラ
16:コード体(折り曲げられたスチールコード)
20,30:型付けローラ
21,31:ローラ軸
22:凸部
23:凹部型付け用金具
23a:型付け部
23b:案内部
24:凹部
25,35:ネジ
26,36:歯車
32:スリット
33:凸部型付け用金具
34:凸部
42:分離板
43a,43b:一対のチャック
43c:第3のチャック
44:送り出しローラ
45:スチールコード
48:繰り出しリール
49:ダンサーローラ
51:ガイド部材
52:コンベア
53a:ゴムシート(上側)
53b:ゴムシート(下側)
54:折り曲げられたスチールコード
55:第一チャック
56:第二チャック
57:第三チャック
58:支持部材
59:回転中心
61:第一チャック
62a,62b:支持部材
63:第二チャック
64:第三チャック
65:第三チャックの支持部材
66:第四チャック
67:第四チャックの支持部材
71:1番目の折り曲げ部
72:2番目の折り曲げ部
73:3番目の折り曲げ部
101a,101b:外側フラットバー
102a,102b:内側フラットバー
103a,103b:外側フラットバー上面のピン
104a,104b:内側フラットバー上面のピン
105:支持台
106:コード保持及び移動装置
110:第一シート転写台
111:第一シート転写台の上面
112a,112b:第一シート転写台の上面のスリット
113a,113b:支柱
114:支柱
115a,115b:プレス装置
120:ゴムシート搬送用コンベア(第二シート転写台)
121:カットされたゴムシート(1枚目)
122:カットされたゴムシート(2枚目)
123:ゴムシート搬送用コンベアの上面
124:真空式ゴムシート搬送装置
125:真空式ゴムシート搬送装置の吸引面
126:積層体
A1,A2,A3:無撚り部
B:S撚り部
C:Z撚り部

Claims (6)

  1. スチールコードを内包するゴムシートの製造方法であって、
    スチールコードを連続して同一ピッチでジグザグに折り曲げる工程Aと、
    ジグザグに折り曲げられたスチールコードを、複数のピンを前記折り曲げられたスチールコードと同じピッチで等間隔に有する一対の外側棒状体と、
    複数のピンを前記折り曲げられたスチールコードと同じピッチで等間隔に有し、前記外側棒状体の内側に位置する一対の内側棒状体と、
    から構成されるコード保持及び移動装置を使用して、前記外側棒状体又は前記内側棒状体が有する前記複数のピンを前記折り曲げられたスチールコードの折り曲げ部の内側に配置した後、前記外側棒状体又は前記内側棒状体を水平方向又は垂直方向に移動させることによって、前記外側棒状体又は前記内側棒状体が有する前記複数のピンの1ピッチ分ずつ、前記折り曲げられたスチールコードを水平方向に移動させる工程Bと、
    前記工程Bの終了後、前記コード保持及び移動装置によって保持されている前記折り曲げられたスチールコードの末端を切断する工程Cと、
    前記外側棒状体又は前記内側棒状体が有する前記複数のピンが前記折り曲げ部の内側に配置されたまま、前記折り曲げられたスチールコードを、平坦な上面を有する第一シート転写台上へと移動させる工程Dと、
    前記外側棒状体又は前記内側棒状体が有する前記複数のピンによって前記折り曲げられたスチールコードの折り曲げ部を外側へと押し広げる工程Eと、
    1枚のゴムシートをゴムシート搬送装置によって前記第一シート転写台上に搬送し、前記第一シート転写台上の前記折り曲げられたスチールコードの上に当該ゴムシートを押圧する工程Fと、
    前記シート搬送装置によって、前記折り曲げられたスチールコード及び前記1枚のゴムシートを前記第一シート転写台から持ち上げ、平坦な上面を有する第二シート転写台上に配置された別の1枚のゴムシート上に搬送し、上から押圧することによって2枚のゴムシートに前記折り曲げられたスチールコードを挟持させる工程Gと、
    を有し、
    前記工程Aの終了後、ジグザグに折り曲げられたスチールコードをコード搬送装置によって前記コード保持及び移動装置の手前まで搬送し、前記工程Bを行うことを特徴とする製造方法。
  2. 前記第一シート転写台は、前記折り曲げられたスチールコードの移動方向に対して水平な直線状の2本のスリットを上面の両端にそれぞれ有し、
    前記工程Bにおいては、
    (i) 前記外側棒状体又は前記内側棒状体の一方の前記複数のピンを前記折り曲げられたスチールコードの折り曲げ部の内側に配置する;
    (ii) 前記内側棒状体又は前記外側棒状体の他方が、前記外側棒状体又は前記内側棒状体の一方よりも上方に移動し、前記外側棒状体又は前記内側棒状体の一方の前記複数のピンが配置されていた前記折り曲げられたスチールコードの折り曲げ部の内側に、前記内側棒状体又は前記外側棒状体の他方の前記複数のピンを配置する;
    (iii) 前記外側棒状体又は前記内側棒状体の一方を前記折り曲げられたスチールコードの折り曲げピッチ分だけ前記第一シート転写台方向の逆方向に移動させる;
    (iv) 前記内側棒状体又は前記外側棒状体の他方を、前記外側棒状体又は前記内側棒状体の一方よりも下方に移動し、前記内側棒状体又は前記外側棒状体の他方の前記複数のピンが配置されていた前記折り曲げられたスチールコードの折り曲げ部の内側に、前記外側棒状体又は前記内側棒状体の一方の前記複数のピンを配置する;
    (v) 前記コード搬送装置によって、前記折り曲げられたスチールコードを折り曲げピッチ分だけ前記第一シート転写台方向の方向へと水平に移動させる;

    (vi) 前記外側棒状体又は前記内側棒状体の一方を前記折り曲げられたスチールコードの折り曲げピッチ分だけ前記第一シート転写台方向の方向へと水平に移動させる;
    という6つの工程を順次繰り返し、
    前記工程Dにおいては、前記複数のピンが前記折り曲げられたスチールコードの折り曲げ部の内側に配置された状態で、前記第一シート転写台の上面にある前記直線上のスリットに前記外側棒状体又は前記内側棒状体の一方の複数のピンを嵌めながら、一対の前記外側棒状体又は前記内側棒状体の一方を前記第一シート転写台の下方へと水平に移動させ、
    前記工程Fにおいては、前記1枚のゴムシートを押圧する際に、前記外側棒状体又は前記内側棒状体の一方の前記複数のピンの上端が前記第一シート転写台のスリット上端よりも下方に移動し、
    前記工程Gにおいては、前記ゴムシート搬送装置が前記1枚のゴムシートが上側、前記折り曲げられたスチールコードが下側の状態で、前記1枚のゴムシート及び前記折り曲げられたスチールコードを前記別の1枚のゴムシート上に搬送する、
    請求項1に記載のスチールコードを内包するゴムシートの製造方法。
  3. 前記第一シート転写台は、前記折り曲げられたスチールコードの移動方向に対して水平な直線状の2本のスリットを上面の両端にそれぞれ有し、
    前記工程Bにおいては、
    (i) 前記外側棒状体又は前記内側棒状体の一方の前記複数のピンを前記折り曲げられたスチールコードの折り曲げ部の内側に配置する;
    (ii) 前記外側棒状体又は前記内側棒状体の一方が、前記内側棒状体又は前記外側棒状体の他方よりも下方に移動し、前記外側棒状体又は前記内側棒状体の一方の前記複数のピンが配置されていた前記折り曲げられたスチールコードの折り曲げ部の内側に、前記内側棒状体又は前記外側棒状体の他方の前記複数のピンを配置する;
    (iii) 前記外側棒状体又は前記内側棒状体の一方を前記折り曲げられたスチールコードの折り曲げピッチ分だけ前記第一シート転写台方向の逆方向に移動させる;
    (iv) 前記外側棒状体又は前記内側棒状体の一方を、前記内側棒状体又は前記外側棒状体の他方よりも上方に移動し、前記内側棒状体又は前記外側棒状体の他方の前記複数のピンが配置されていた前記折り曲げられたスチールコードの折り曲げ部の内側に、前記外側棒状体又は前記内側棒状体の一方の前記複数のピンを配置する;
    (v) 前記コード搬送装置によって、前記折り曲げられたスチールコードを折り曲げピッチ分だけ前記第一シート転写台方向の方向へと水平に移動させる;
    (vi) 前記外側棒状体又は前記内側棒状体の一方を前記折り曲げられたスチールコードの折り曲げピッチ分だけ前記第一シート転写台方向の方向へと水平に移動させる;
    という6つの工程を順次繰り返し、
    前記工程Dにおいては、前記複数のピンが前記折り曲げられたスチールコードの折り曲げ部の内側に配置された状態で、前記第一シート転写台の上面にある前記直線上のスリットに前記内側棒状体又は前記外側棒状体の他方の複数のピンを嵌めながら、一対の前記内側棒状体又は前記外側棒状体の他方を前記第一シート転写台の下方へと水平に移動させ、
    前記工程Fにおいては、前記1枚のゴムシートを押圧する際に、前記内側棒状体又は前記外側棒状体の他方の前記複数のピンの上端が前記第一シート転写台のスリット上端よりも下方に移動し、
    前記工程Gにおいては、前記ゴムシート搬送装置が前記1枚のゴムシートが上側、前記折り曲げられたスチールコードが下側の状態で、前記1枚のゴムシート及び前記折り曲げられたスチールコードを前記別の1枚のゴムシート上に搬送する、
    請求項1に記載のスチールコードを内包するゴムシートの製造方法。
  4. スチールコードを内包するゴムシートの製造装置であって、
    スチールコード折り曲げ装置と、
    前記スチールコード折り曲げ装置によって折り曲げられたスチールコードを搬送するコード搬送装置と、
    2本の外側棒状体と、前記2本の外側棒状体の内側に位置する2本の内側棒状体とから構成されるコード保持及び移動装置と、
    第一シート転写台と、
    ゴムシート搬送装置と、
    第二シート転写台と、
    スチールコード切断装置と、
    を備え、
    前記スチールコード折り曲げ装置は、スチールコードを同一ピッチでジグザグに折り曲げる装置であり、
    前記コード搬送装置は、前記スチールコード折り曲げ装置によってジグザグに折り曲げられたスチールコードを前記コード保持及び移動装置の手前まで搬送するコンベアであり、
    前記外側棒状体及び前記内側棒状体は、前記折り曲げられたスチールコードの折り曲げピッチと同じピッチで前記複数のピンを上面に有しており、
    前記第一シート転写台は、前記折り曲げられたスチールコードの移動方向に対して水平な直線状の2本のスリットを上面の両端にそれぞれ有し、
    前記第二シート転写台は、平坦な上面を有し、
    前記コード保持及び移動装置は、
    前記複数のピンを前記折り曲げられたスチールコードの折り曲げ部内側に配置した状態で、一対の前記外側棒状体又は前記内側棒状体を水平方向又は垂直方向に移動させることにより、前記折り曲げられたスチールコードの形態を保持し、
    前記複数のピンを前記折り曲げられたスチールコードの折り曲げ部内側に配置した状態で、一対の前記外側棒状体又は前記内側棒状体のいずれか一方が、前記折り曲げられたスチールコードを前記第一シート転写台の上面に移動させ、
    前記スチールコード切断装置は、前記コード保持及び移動装置が前記折り曲げられたスチールコードを前記第一シート転写台の上面に移動させる前に、前記折り曲げられたスチールコードを切断し、
    前記第一シート転写台は、前記外側棒状体又は前記内側棒状体が有する前記複数のピンによって前記折り曲げられたスチールコードの折り曲げ部を外側へと押し広げるための動力機構を有し、
    前記ゴムシート搬送装置は、
    1枚のゴムシートを前記第一シート転写台上に搬送し、前記第一シート転写台上の前記折り曲げられたスチールコードの上に当該ゴムシートを押圧する機能と、
    前記折り曲げられたスチールコード及び前記1枚のゴムシートを前記第一シート転写台から持ち上げ、前記第二シート転写台上に配置された別の1枚のゴムシート上に搬送し、上から押圧することによって2枚のゴムシートに前記折り曲げられたスチールコードを挟持させる機能とを有する、
    ことを特徴とする、スチールコードを内包するゴムシートの製造装置。
  5. 前記コード保持及び移動装置は、
    (i) 前記外側棒状体又は前記内側棒状体の一方の前記複数のピンを前記折り曲げられたスチールコードの折り曲げ部の内側に配置する;
    (ii) 前記内側棒状体又は前記外側棒状体の他方が、前記外側棒状体又は前記内側棒状体の一方よりも上方に移動し、前記外側棒状体又は前記内側棒状体の一方の前記複数のピンが配置されていた前記折り曲げられたスチールコードの折り曲げ部の内側に、前記内側棒状体又は前記外側棒状体の他方の前記複数のピンを配置する;
    (iii) 前記外側棒状体又は前記内側棒状体の一方を前記折り曲げられたスチールコードの折り曲げピッチ分だけ前記第一シート転写台方向の逆方向に移動させる;
    (iv) 前記内側棒状体又は前記外側棒状体の他方を、前記外側棒状体又は前記内側棒状体の一方よりも下方に移動し、前記内側棒状体又は前記外側棒状体の他方の前記複数のピンが配置されていた前記折り曲げられたスチールコードの折り曲げ部の内側に、前記外側棒状体又は前記内側棒状体の一方の前記複数のピンを配置する;
    (v) 前記コード搬送装置によって、前記折り曲げられたスチールコードを折り曲げピッチ分だけ前記第一シート転写台方向の方向へと水平に移動させる;
    (vi) 前記外側棒状体又は前記内側棒状体の一方を前記折り曲げられたスチールコードの折り曲げピッチ分だけ前記第一シート転写台方向の方向へと水平に移動させる;
    という6つの工程を順次繰り返し、
    一対の前記外側棒状体又は前記内側棒状体の一方は、前記複数のピンが前記折り曲げられたスチールコードの折り曲げ部の内側に配置された状態で、前記第一シート転写台の上面にある前記直線上の2本のスリットに前記複数のピンを嵌めながら、前記第一シート転写台の下方へと水平に移動し、前記折り曲げられたスチールコードを前記第一シート転写台の上面に移動させる、請求項4に記載のスチールコードを内包するゴムシートの製造装置。
  6. 前記コード保持及び移動装置は、
    (i) 前記外側棒状体又は前記内側棒状体の一方の前記複数のピンを前記折り曲げられたスチールコードの折り曲げ部の内側に配置する;
    (ii) 前記外側棒状体又は前記内側棒状体の一方が、前記内側棒状体又は前記外側棒状体の他方よりも下方に移動し、前記外側棒状体又は前記内側棒状体の一方の前記複数のピンが配置されていた前記折り曲げられたスチールコードの折り曲げ部の内側に、前記内側棒状体又は前記外側棒状体の他方の前記複数のピンを配置する;
    (iii) 前記外側棒状体又は前記内側棒状体の一方を前記折り曲げられたスチールコードの折り曲げピッチ分だけ前記第一シート転写台方向の逆方向に移動させる;
    (iv) 前記外側棒状体又は前記内側棒状体の一方を、前記内側棒状体又は前記外側棒状体の他方よりも上方に移動し、前記内側棒状体又は前記外側棒状体の他方の前記複数のピンが配置されていた前記折り曲げられたスチールコードの折り曲げ部の内側に、前記外側棒状体又は前記内側棒状体の一方の前記複数のピンを配置する;
    (v) 前記コード搬送装置によって、前記折り曲げられたスチールコードを折り曲げピッチ分だけ前記第一シート転写台方向の方向へと水平に移動させる;
    (vi) 前記外側棒状体又は前記内側棒状体の一方を前記折り曲げられたスチールコードの折り曲げピッチ分だけ前記第一シート転写台方向の方向へと水平に移動させる;
    という6つの工程を順次繰り返し、
    一対の前記内側棒状体又は前記外側棒状体の他方は、前記複数のピンが前記折り曲げられたスチールコードの折り曲げ部の内側に配置された状態で、前記第一シート転写台の上端面にある前記直線上の2本のスリットに前記複数のピンを嵌めながら、前記第一シート転写台の下方へと水平に移動し、前記折り曲げられたスチールコードを前記第一シート転写台の上面に移動させる、請求項4に記載のスチールコードを内包するゴムシートの製造装置。
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