JP6736026B2 - Pricking roller - Google Patents
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Description
本発明は、タイヤ用ゴム材料に空気抜きの孔を設けるプリッキングローラーに関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a pricking roller in which a tire rubber material is provided with air vent holes.
空気入りタイヤの製造工程においては、シート状のタイヤ用ゴム材料を複数積層することによりローカバー(生タイヤ)を成形するが、積層させたタイヤ用ゴム材料の間に空気が残っていると、加硫後の製品タイヤの品質を悪化させる原因になる。 In a pneumatic tire manufacturing process, a raw cover is formed by laminating a plurality of sheet-shaped rubber materials for tires. However, if air remains between the laminated rubber materials for tires, This causes deterioration of the quality of the product tire after vulcanization.
このため、従来より、ローカバー成形前のタイヤ用ゴム材料に空気抜き用の孔を設ける孔開け加工(プリッキング加工)が行われている。例えば、プライ原反を所定の角度で切断してPLYを作製するバイアス工程のPLYカッター設備に、複数の錐(ピン)を有したプリッキングローラーを設け、切断前のプライ原反にプリッキングローラーを押し当ててローラー表面のピンにより、複数の空気抜き用の孔を形成している(特許文献1)。 For this reason, conventionally, a punching process (pricking process) for forming an air vent hole in a rubber material for a tire before forming a raw cover has been performed. For example, a ply roller having a plurality of cones (pins) is provided in a PLY cutter equipment for a bias process for cutting a ply raw fabric at a predetermined angle to produce PLY, and the ply raw fabric before cutting is pricking roller. And a pin on the roller surface is pressed to form a plurality of air vent holes (Patent Document 1).
このときにプライ原反の温度が低いと、ゴムの弾性によって一度形成された孔が塞がってしまう可能性があるため、孔開け加工を行うプリッキングローラーを加熱することによりピンを加熱している。 At this time, if the temperature of the ply original fabric is low, the hole once formed may be closed due to the elasticity of the rubber. Therefore, the pin is heated by heating the pricking roller that performs the perforating process. ..
このようなプリッキングローラーを加熱する技術として、従来より、電熱線が鉄製などの筒体に巻き付けられた回転ローラーや、電熱線がアルミ合金などに一体的に埋め込まれた回転ローラーが使用されている(特許文献2)。 Conventionally, as a technique for heating such a pricking roller, a rotating roller in which a heating wire is wound around a tubular body made of iron or a rotating roller in which the heating wire is integrally embedded in an aluminum alloy has been used. (Patent Document 2).
しかしながら、上記したようなプリッキングローラーは、ローラーと電熱線とを接触させてローラー表面を直接昇温させているため、ローラー表面に温度ムラが生じる。具体的には、電熱線付近のローラー表面の温度が高くなる一方で、電熱線から離れたローラー表面の温度が低くなる。このような温度ムラが生じたローラーを用いて孔開け加工を行った場合、均一に孔を形成することができないため、ゴム材料の品質が安定しなくなる恐れがある。 However, in the above-mentioned pricking roller, the roller and the heating wire are brought into contact with each other to directly raise the temperature of the roller surface, so that temperature unevenness occurs on the roller surface. Specifically, the temperature of the roller surface near the heating wire increases, while the temperature of the roller surface away from the heating wire decreases. When holes are formed using a roller having such temperature unevenness, holes cannot be formed uniformly, and therefore the quality of the rubber material may become unstable.
そこで、本発明は、ローラー表面に温度ムラが生じることを防止して、均一な孔開け加工ができるプリッキングローラーを提供することを課題とする。 Therefore, it is an object of the present invention to provide a pricking roller that can prevent temperature unevenness from occurring on the roller surface and can perform uniform perforation processing.
請求項1に記載の発明は、
筒状のローラー本体の表面に複数本のピンが設けられたプリッキングローラーであって、
前記ローラー本体の内部に挿通されたシーズヒーターと、
前記シーズヒーターと前記ローラー本体の内周面との間に隙間が形成されるように、前記シーズヒーターを挿通させる貫通孔が単数または複数設けられており、前記シーズヒーターを前記貫通孔に挿通した状態で支持する支持材と、
前記シーズヒーターと前記支持材との間に配置された絶縁性の碍子と
を備えており、
前記シーズヒーターと前記ローラー本体の内周面との間の隙間の空気を伝達媒体として、前記シーズヒーターからの熱を前記ローラー本体の表面に伝達するように構成されており、
前記碍子が、リング状の碍子であり、
さらに、前記シーズヒーターが金属パイプ内部に電熱線が収容されることにより構成されており、
前記金属パイプの端面と前記電熱線に電力を供給する電極部との間に、絶縁性のマイカワッシャが設けられており、
前記マイカワッシャが、リング状のマイカワッシャであることを特徴とするプリッキングローラーである。
The invention according to
A pricking roller provided with a plurality of pins on the surface of a cylindrical roller body,
A sheath heater inserted inside the roller body,
A single or a plurality of through holes for inserting the sheath heater are provided so that a gap is formed between the sheath heater and the inner peripheral surface of the roller body, and the sheath heater is inserted through the through hole. A support material that supports in a state,
An insulating insulator disposed between the sheath heater and the support material is provided,
As a transfer medium air in the gap between the sheath heater and the inner peripheral surface of the roller body, it is configured to transfer the heat from the sheath heater to the surface of the roller body ,
The insulator is a ring-shaped insulator,
Furthermore, the sheathed heater is configured by housing a heating wire inside a metal pipe,
An insulating mica washer is provided between the end surface of the metal pipe and the electrode portion that supplies power to the heating wire.
The mica washer is a ring-shaped mica washer, which is a pricking roller.
請求項2に記載の発明は、
前記シーズヒーターが、前記ローラー本体の内部に複数配置されていることを特徴とする請求項1に記載のプリッキングローラーである。
The invention according to
The pricking roller according to
請求項3に記載の発明は、
前記シーズヒーターが4本であることを特徴とする請求項2に記載のプリッキングローラーである。
The invention according to
The pricking roller according to
請求項4に記載の発明は、
前記シーズヒーターが、周方向において等間隔に配置されていることを特徴とする請求項2または請求項3に記載のプリッキングローラーである。
The invention according to
The pricking roller according to
請求項5に記載の発明は、
前記碍子が、磁器またはセラミックで形成されていることを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載のプリッキングローラーである。
The invention according to
The pricking roller according to any one of
請求項6に記載の発明は、
前記ローラー本体がステンレス製であることを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載のプリッキングローラーである。
The invention according to
The pricking roller according to any one of
本発明によれば、ローラー表面に温度ムラが生じることを防止して、均一な孔開け加工ができるプリッキングローラーを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a pricking roller that can prevent temperature unevenness from occurring on the roller surface and can perform uniform perforation processing.
1.本発明に至る経緯
本発明の実施の形態を説明するに先立って、本発明に至る経緯について説明する。
1. Background to the Present Invention Prior to describing the embodiments of the present invention, the background to the present invention will be described.
本発明者は、先ず、ローラー表面に温度ムラが生じることを防止するために、金属製のパイプ(シース)内に、電熱線と漏電防止用の絶縁材(例えばマグネシア)が収容された棒状のシーズヒーターを、筒状のローラー本体の内部に挿通させ、ローラー本体の内周面とシーズヒーターとの間に隙間が設けられるようにシーズヒーターを支持することを考えた。 The inventor first of all, in order to prevent temperature unevenness from occurring on the roller surface, a rod-shaped metal wire (sheath) containing a heating wire and an insulating material (for example, magnesia) for preventing electric leakage, It was considered to insert the sheathed heater into the cylindrical roller body and support the sheathed heater so that a gap is provided between the inner peripheral surface of the roller body and the sheathed heater.
この場合、ローラー本体の内周面とシーズヒーターとの間の隙間の空気を伝達媒体としてシーズヒーターの熱がローラー本体に伝えられ、隙間の空気においてシーズヒーターから生じた熱が適度に分散するため、ローラーと電熱線とが接触している従来の技術と異なり、電熱線付近のみが昇温されるようなことがなく、ローラー表面の温度ムラが生じることを防止できる。 In this case, the heat of the sheath heater is transferred to the roller body by using the air in the gap between the inner peripheral surface of the roller body and the sheath heater as a transmission medium, and the heat generated from the sheath heater is appropriately dispersed in the air in the gap. Unlike the conventional technique in which the roller and the heating wire are in contact with each other, the temperature does not rise only in the vicinity of the heating wire, and it is possible to prevent uneven temperature on the roller surface.
しかし、このようなシーズヒーターを使用した場合、シーズヒーターに供給された電流がローラー本体の内部に漏電する恐れがあるという新たな問題が発生した。 However, when such a sheath heater is used, there is a new problem that the electric current supplied to the sheath heater may leak into the inside of the roller body.
具体的には、タイヤ用ゴム材料への孔開け加工を適切に実施するには、プリッキングローラーの表面温度を140℃程度まで昇温させることが求められるが、図5に示すように、ローラーの表面温度が130℃以上となったとき、ヒーター温度は400℃以上に達している。この400℃以上という加熱温度は、ヒーター内に充填されている漏電防止用の絶縁材の絶縁限界温度を超えているため、絶縁材として機能しなくなる。この場合、シーズヒーター内部の電熱線が、シーズヒーターの金属パイプおよびシーズヒーターを支持する支持材を介して、ローラー本体と通電して漏電トラブルを発生させる恐れがある。 Specifically, in order to properly carry out the perforating process for the rubber material for tires, it is required to raise the surface temperature of the pricking roller to about 140° C., but as shown in FIG. When the surface temperature of the product reaches 130°C or higher, the heater temperature reaches 400°C or higher. The heating temperature of 400° C. or higher exceeds the insulation limit temperature of the leakage preventing insulating material filled in the heater, and thus does not function as an insulating material. In this case, the heating wire inside the sheathed heater may be electrically connected to the roller body via the metal pipe of the sheathed heater and the support material that supports the sheathed heater to cause a leakage trouble.
そこで、本発明者は、シーズヒーターを用いた場合に発生する漏電トラブルの発生を防止するためにさらに検討を重ね、シーズヒーターと支持材の間に、絶縁材料からなる碍子を配置し、ヒーター温度が絶縁材の絶縁限界温度を超えた場合でも、電熱線からローラー本体に電流が流れないようにすることに思い至り、本発明を完成させるに至った。 Therefore, the present inventor has further studied in order to prevent the occurrence of an electric leakage trouble that occurs when a sheathed heater is used, and arranges an insulator made of an insulating material between the sheathed heater and the support material to reduce the heater temperature. Even when the temperature exceeds the insulation limit temperature of the insulating material, the inventors came to the idea of preventing the current from flowing from the heating wire to the roller body, and completed the present invention.
2.本実施の形態に係るプリッキングローラー
以下、本発明の一実施の形態に係るプリッキングローラーを具体的に説明する。
2. Pricking Roller According to this Embodiment Hereinafter, the pricking roller according to one embodiment of the present invention will be specifically described.
図1は本実施の形態に係るプリッキングローラーの断面構造を模式的に示す図であり、図2は図1のプリッキングローラーを分解した状態を示す図である。また、図3は図1のプリッキングローラーのシーズヒーターと支持材を示す斜視図であり、図4は支持材周辺の断面構造を模式的に示した図である。 FIG. 1 is a diagram schematically showing a cross-sectional structure of the pricking roller according to the present embodiment, and FIG. 2 is a diagram showing a state in which the pricking roller of FIG. 1 is disassembled. Further, FIG. 3 is a perspective view showing a sheath heater and a supporting material of the pricking roller of FIG. 1, and FIG. 4 is a diagram schematically showing a sectional structure around the supporting material.
(1)全体構成
図1に示すように、本実施の形態に係るプリッキングローラー1は、ローラー本体2の内部に、複数本のシーズヒーター3が挿通されている。なお、本実施の形態においてはシーズヒーター3を4本用いている(図3参照)。
(1) Overall Configuration As shown in FIG. 1, in the
ローラー本体2は筒状の部材であり、外周面に複数本のピン2aが所定の間隔を空けて設けられており、このピン2aをタイヤ用ゴム材料(図示省略)に突き刺すことにより、タイヤ用ゴム材料に空気抜き用の孔を形成する。ローラー本体2には、ステンレス製の筒体を用いることが好ましい。
The roller
ローラー本体2内の両端部には軸受9が取り付けられており、この軸受9に支軸6が挿通されている。本実施の形態に係るプリッキングローラーは、外管部であるローラー本体2が、軸受9によって支軸6を中心に回転する所謂フリーローラーである。
シーズヒーター3は、金属パイプ3bの内部に、発熱体として電熱線(例えばニクロム線)3aのコイルが収納された棒状のヒーターである(図4参照)。また、シーズヒーター3の金属パイプ3bの内部には、漏電防止用の絶縁物(例えばマグネシア)が充填されている。
The sheathed
また、図示は省略するが、プリッキングローラー内のシーズヒーター3は、制御機構に接続されており、ローラー本体2の表面温度が設定温度(例えば140℃)に維持されるようにシーズヒーター3への電力の供給が制御されている。
Although not shown, the
そして、本実施の形態に係るプリッキングローラーは、以下の2点を特徴としている。 The pricking roller according to the present embodiment is characterized by the following two points.
(2)第1の特徴
本実施の形態に係るプリッキングローラーは、シーズヒーター3とローラー本体2の内周面との間に隙間が形成されるように、シーズヒーター3を支持する支持材5を備えており、この隙間における空気を伝達媒体として、シーズヒーター3からの熱をローラー本体2の表面に伝達するように構成されている点を第1の特徴としている。
(2) First feature The pricking roller according to the present embodiment supports the
具体的には、支持材5は、図3に示すように、複数の貫通穴が形成された2枚の円盤状の部材であり、支持材5の中心の貫通穴に支軸6が挿通され、支軸6の周囲の貫通穴の各々にシーズヒーター3が挿通されて支持されている。
Specifically, as shown in FIG. 3, the
図1に示すように、本実施の形態においては、上記した構造の支持材5が、シーズヒーター3の軸方向に沿って所定の間隔で5個設けられており、シーズヒーター3が各々の支持材5に支持された状態でローラー本体2の内部に挿入されている。
As shown in FIG. 1, in the present embodiment, five
このように、複数のシーズヒーター3の各々を支持材5で支持することにより、シーズヒーター3とローラー本体2の内周面との間に隙間が形成される。本実施の形態においては、この隙間における空気を伝達媒体としてシーズヒーター3からの熱をローラー本体2の表面に伝達する。このとき、シーズヒーター3からの熱が、空気を伝達している間に分散されるため、従来のローラーと異なり、温度ムラを生じさせることなく、ローラー表面、さらにはピン2aを均一に加熱することができる。
Thus, by supporting each of the plurality of sheathed
この結果、タイヤ用ゴム材料(図示省略)にピン2aを突き刺して空気抜き用の孔を設ける際に、均一に孔を設けることができるため、品質が安定したゴム材料を容易に製造することができる。
As a result, when the rubber material for a tire (not shown) is pierced with the
(3)第2の特徴
次に、本実施の形態に係るプリッキングローラーは、第2の特徴として、シーズヒーターと支持材とを絶縁する碍子を備えている。
(3) Second Feature Next, as a second feature, the pricking roller according to the present embodiment includes an insulator that insulates the sheath heater and the support material.
図3および図4に示すように、碍子103は、支持材5の貫通穴に嵌め込まれたリング状の部材であり、碍子103の中心の孔にはシーズヒーター3が挿入されている。また、シーズヒーター3が挿入された碍子103は、2枚の支持材5の間に挟み込まれることにより保持されている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
この碍子103は、シーズヒーター3が厳しい高温状態になっても絶縁機能を失わないような絶縁材料(例えば、アルミナ磁器やセラミック)で形成されており、シーズヒーター3と支持材5とが通電することを防止している。
The
本実施の形態においては、このようにシーズヒーター3と支持材5との間に、絶縁性の碍子103が配置されているため、シーズヒーター3の温度が、金属パイプ3b内の絶縁物の絶縁限界温度を超えた場合であっても、シーズヒーター3から支持材5へ電流が流れることがなく、ローラー本体2の内部へ漏電することが防止される。
In the present embodiment, since the insulating
(4)その他の構成
(a)漏電対策用の部品
本実施の形態のようにシーズヒーター3を使用する場合には、上記した碍子103に加えて、漏電対策用の部品を使用することが好ましい。具体的には、図3および図4に示すように、ヒーター内部の電熱線3aに電力を供給するために、シーズヒーター3の端面には、給電コード11に接続された電極部106が取り付けられるが、この電極部106とシーズヒーター3の外管である金属パイプ3bが通電して漏電する可能性がある。
(4) Other configurations (a) Parts for earth leakage measures When the sheathed
このような電極部106とシーズヒーター3の金属パイプ3bとの通電を防止するには、シーズヒーター3の両端面、即ち、電極部106と金属パイプ3bとの間に、絶縁材からなるリング状のマイカワッシャ101を配置することが好ましい。
To prevent such energization between the
このリング状のマイカワッシャ101によって、電極部106と金属パイプ3bとを絶縁することができる一方で、電極部106とシーズヒーター3の電熱線3aとを通電させることができる。
The ring-shaped
また、マイカワッシャ101は、マイカチューブ102がシーズヒーター3から抜け落ちることを防止するという役割も果たす。
The
(b)シーズヒーターの本数と配置
上記した実施の形態においては、図3に示すように4本のシーズヒーター3が用いられているが、シーズヒーターの本数は特に限定されず、1本でもよい。但し、加熱の効率などを考慮すると、複数本のシーズヒーターを用いることが好ましい。
(B) Number and Arrangement of Sheath Heaters In the above-described embodiment, four
また、複数本のシーズヒーターを用いる場合には、各々のシーズヒーターが周方向において等間隔に配置されていることが好ましい。これにより、ローラー本体の表面をより均一に昇温させてローラー表面の温度ムラをより適切に防止することができる。 When using a plurality of sheathed heaters, it is preferable that the sheathed heaters are arranged at equal intervals in the circumferential direction. As a result, the surface of the roller body can be heated more uniformly and the temperature unevenness on the roller surface can be more appropriately prevented.
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。本発明と同一および均等の範囲内において、上記の実施の形態に対して種々の変更を加えることができる。 Although the present invention has been described above based on the embodiment, the present invention is not limited to the above embodiment. Various modifications can be made to the above-described embodiment within the same and equivalent scope as the present invention.
1 プリッキングローラー
2 ローラー本体
2a ピン
3 シーズヒーター
3a 電熱線
3b 金属パイプ
5 支持材
6 支軸
9 軸受
11 給電コード
101 マイカワッシャ
102 マイカチューブ
103 碍子
106 電極部
1
Claims (6)
前記ローラー本体の内部に挿通されたシーズヒーターと、
前記シーズヒーターと前記ローラー本体の内周面との間に隙間が形成されるように、前記シーズヒーターを挿通させる貫通孔が単数または複数設けられており、前記シーズヒーターを前記貫通孔に挿通した状態で支持する支持材と、
前記シーズヒーターと前記支持材との間に配置された絶縁性の碍子と
を備えており、
前記シーズヒーターと前記ローラー本体の内周面との間の隙間の空気を伝達媒体として、前記シーズヒーターからの熱を前記ローラー本体の表面に伝達するように構成されており、
前記碍子が、リング状の碍子であり、
さらに、前記シーズヒーターが金属パイプ内部に電熱線が収容されることにより構成されており、
前記金属パイプの端面と前記電熱線に電力を供給する電極部との間に、絶縁性のマイカワッシャが設けられており、
前記マイカワッシャが、リング状のマイカワッシャであることを特徴とするプリッキングローラー。 A pricking roller provided with a plurality of pins on the surface of a cylindrical roller body,
A sheath heater inserted inside the roller body,
A single or a plurality of through holes for inserting the sheath heater are provided so that a gap is formed between the sheath heater and the inner peripheral surface of the roller body, and the sheath heater is inserted through the through hole. A support material that supports in a state,
An insulating insulator disposed between the sheath heater and the support material is provided,
As a transfer medium air in the gap between the sheath heater and the inner peripheral surface of the roller body, it is configured to transfer the heat from the sheath heater to the surface of the roller body ,
The insulator is a ring-shaped insulator,
Furthermore, the sheathed heater is configured by housing a heating wire inside a metal pipe,
An insulating mica washer is provided between the end surface of the metal pipe and the electrode portion that supplies power to the heating wire.
A pricking roller characterized in that the mica washer is a ring-shaped mica washer.
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