JP7009948B2 - ゴム被覆撚線コードの製造方法および装置 - Google Patents

Description

本発明は、ゴム被覆撚線コードの製造方法および装置に関し、さらに詳しくは、撚線コードを間欠的に移動させつつその外周面に未加硫ゴムを被覆する際に、被覆されたゴム厚さが過剰になってゴム塊が形成される不具合を防止できるゴム被覆撚線コードの製造方法および装置に関するものである。

タイヤなどのゴム製品の製造工程では、外周面が未加硫ゴムにより被覆された撚線コードが使用されている。撚線コードに未加硫ゴムを被覆する方法は幾つか知られている（例えば、特許文献１参照）。いわゆるクロスヘッドタイプのゴム押出機を用いた方法では、ゴム押出機に設置された被覆用ヘッドに未加硫ゴムを押し出して、この被覆用ヘッドに撚線コードを通過させることで、その外周面に未加硫ゴムを被覆する。ゴム押出機からは常に未加硫ゴムが押し出されるため、被覆用ヘッドからは余分な未加硫ゴムがオーバーフロー流路を通じて流出される。

このような装置では、後工程の都合などによって、撚線コードの移動を一時的に停止させることがある。撚線コードの移動を停止させても、ゴム押出機は未加硫ゴムを押し出し続けるため、被覆用ヘッドではオーバーフロー流路だけでなく、撚線コードを通過させる出口からも未加硫ゴムが流出する。これ伴い、図１２に例示するように、撚線コード１２が通過する被覆用ヘッド４の出口４ｂ付近には、流出した未加硫ゴム１３が付着してゴム塊１３ｂになる。そのため、停止させていた撚線コード１２の移動を再開させると、出口４ｂ付近に付着していたゴム塊１３ｂが、出口４ｂを通過した撚線コード１２の外周面に付着する。これにより、撚線コード１２の外周面に被覆された未加硫ゴム１３のゴム厚さが局部的に過剰になる。撚線コード１２を間欠的に移動させつつ未加硫ゴム３を被覆する際には、このようにして品質不良のゴム被覆撚線コード１１ａが製造されるという問題がある。

特開２０１２－７１４６２号公報

本発明の目的は、撚線コードを間欠的に移動させつつその外周面に未加硫ゴムを被覆する際に、被覆されたゴム厚さが過剰になってゴム塊が形成される不具合を防止できるゴム被覆撚線コードの製造方法および装置を提供することにある。

上記目的を達成するため本発明のゴム被覆撚線コードの製造方法は、繰り出し部から繰り出した撚線コードを巻き取り部に巻き取ることにより移動させ、ゴム押出機から押出された未加硫ゴムを被覆用ヘッドに充填しながら、前記被覆用ヘッドから余剰の前記未加硫ゴムをオーバーフロー流路を通じて流出させつつ、前記被覆用ヘッドに前記撚線コードを通過させることにより、前記撚線コードの外周面に前記未加硫ゴムを被覆してゴム被覆撚線コードを製造するゴム被覆撚線コードの製造方法において、前記撚線コードを移動させている時および移動を一時的に停止させている時の両方の状態で、前記ゴム押出機から前記未加硫ゴムが押出されて前記被覆用ヘッドに充填され続けるようにして、前記撚線コードの移動を一時的に停止させている時は、移動させている時に比して、前記オーバーフロー流路の断面積を増加させることを特徴とする。

本発明のゴム被覆撚線コードの製造装置は、撚線コードの繰り出し部および巻き取り部と、ゴム押出機と、前記繰り出し部と前記巻き取り部との間に設置されて前記ゴム押出機により押し出された未加硫ゴムを前記撚線コードに被覆する被覆用ヘッドとを備えて、前記未加硫ゴムが充填されている前記被覆用ヘッドから余剰の前記未加硫ゴムを流出させるオーバーフロー流路を有して、前記繰り出し部から前記巻き取り部に移動する前記撚線コードが前記被覆用ヘッドを通過する構成にしたゴム被覆撚線コードの製造装置において、前記撚線コードが移動している時および移動が一時的に停止している時の両方の状態で、前記ゴム押出機により押出された前記未加硫ゴムが前記被覆用ヘッドを充填し続ける構成にして、前記撚線コードの移動が一時的に停止している時は、移動している時に比して、前記オーバーフロー流路の断面積が増加される構成にしたことを特徴とする。

本発明によれば、ゴム押出機から押出された未加硫ゴムが充填されながら余剰の未加硫ゴムをオーバーフロー流路を通じて流出させている被覆用ヘッドに撚線コードを通過させることにより、ゴム被覆撚線コードを製造するに際して、撚線コードの移動を停止させている時は、移動させている時に比して、オーバーフロー流路の断面積を増加させることで、被覆用ヘッドのヘッド圧力を低減させることができる。これに伴い、被覆用ヘッドに形成されている撚線コードが通過する出口から未加硫ゴムが流出することを抑制できる。そのため、この出口付近に未加硫ゴムが塊状になって付着し難くなる。それ故、撚線コードの移動を再開させても、撚線コードの外周面に被覆された未加硫ゴムのゴム厚さが過剰になってゴム塊が形成される不具合を防ぐには有利になる。

本発明のゴム被覆撚線コードの製造装置を正面視で例示する説明図である。 図１の製造装置を平面視で例示する説明図である。 図１のゴム押出機を正面視で例示する説明図である。 図３のオーバーフローブロックおよびその下方の部品を平面視で例示する説明図である。 図４に例示したそれぞれの部品を分離させて平面視で例示する説明図である。 移動させている撚線コードの外周面に未加硫ゴムを被覆している図３のゴム押出機を例示する説明図である。 撚線コードの移動が停止されている時の図３のゴム押出機を例示する説明図である。 移動させている撚線コードの外周面に未加硫ゴムを被覆している別の実施形態におけるゴム押出機を正面視で例示する説明図である。 図８のオーバーフローブロックおよびその下方の部品を平面視で例示する説明図である。 撚線コードの移動が停止されている時の図８のゴム押出機を例示する説明図である。 ゴム被覆撚線コードの良品を例示する説明図である。 ゴム被覆撚線コードの不良品を例示する説明図である。

以下、本発明のゴム被覆撚線コードの製造方法および装置を、図に示す実施形態に基づいて具体的に説明する。

図１、図２に例示する本発明のゴム被覆撚線コードの製造装置１（以下、製造装置１という）は、撚線コード１２の外周面に未加硫ゴム１３が被覆されたゴム被覆撚線コード１１を連続的に製造するが、その製造時に、一時的に撚線コード１２の移動を停止させることがある。即ち、撚線コード１２を間欠的に移動させつつ、ゴム被覆撚線コード１１を製造する。撚線コード１２は例えば、金属製の複数の素線１２ａを撚り合わせて形成されている。

製造装置１は、撚線コード１２の繰り出し部９ａおよび巻き取り部１０と、ゴム押出機２と、ゴム押出機２に取り付けられて繰り出し部９ａと巻き取り部１０との間に配置された被覆用ヘッド４とを有している。撚線コード１２は繰り出し部９ａから巻き取り部１０まで連続している。この実施形態では、製造装置１はさらに、撚線コード１２を被覆用ヘッド４の上流側で、ある程度の長さ貯留させる貯線部９ｂを有している。

ストックされた撚線コード１２を繰り出す繰り出し部９ａは、例えば、撚線コード１２が巻回されるリールで構成される。繰り出し部９ａは、繰り出される撚線コード１２に作用する張力を調整可能なブレーキを有している。

外周面に未加硫ゴム１３が被覆された撚線コード１２、即ち、ゴム被覆撚線コード１１を巻き取る巻き取り部１０は、例えば、撚線コード１２が巻回されるリールで構成される。巻き取り部１０は、駆動モータ等により回転駆動されて、繰り出し部９ａから繰り出された撚線コード１２を移動させて、ゴム被覆撚線コード１１を巻き取る。

ゴム押出機２は、未加硫ゴム１３を先端部の押出ヘッド３から概ね一定の圧力で押し出す。未加硫ゴム１３の温度は例えば７０℃～９０℃程度である。押出ヘッド３には箱状の被覆用ヘッド４が連結されている。

図３に例示するように被覆用ヘッド４には、移動する撚線コード１２が通過する入口４ａおよび出口４ｂと、被覆用ヘッド４のヘッド圧力（内圧）を検知する圧力センサ４ｃと、圧力センサ４ｃの検知データが逐次入力される制御部８とが設けられている。入口４ａと出口４ｂとは、被覆用ヘッド４の対向する側面に形成されている。制御部８には、撚線コード１２の移動速度も逐次入力される。

被覆用ヘッド４の下端面には、オーバーフローブロック５が取り付けられている。図３～図５に例示するように、オーバーフローブロック５には、上下に貫通する流路５ａおよび副流路５ｂが形成されている。この実施形態では、流路５ａの断面積は副流路５ｂの断面積よりも小さく設定されている。

流路５ａおよび副流路５ｂが開口するオーバーフローブロック５の下端面には、この下端面に当接しつつスライド可能な遮断ブロック６が設置されている。遮断ブロック６は、油圧シリンダ等のスライド機構６ａによってスライド可能になっている。遮断ブロック６は、流路５ａおよび副流路５ｂを横断移動することで、流路５ａおよび副流路５ｂを開閉する開閉体である。

この実施形態では、さらに、遮断ブロック６をオーバーフローブロック５の下端面に向かって常に押圧する押えブロック７が設置されている。押えブロック７は、油圧シリンダ等の押圧機構７ｂによって遮断ブロック６に対して近接および離反する方向に移動可能になっている。押えブロック７が、遮断ブロック６に近接移動して押圧することで、遮断ブロック６はオーバーフローブロック５を押圧する。押えブロック７には孔状または切欠き状などの流出部７ａが形成されている。押えブロック７は任意で設けることができる。

スライド機構６ａおよび押圧機構７ｂの動作は制御部８によって制御される。この実施形態では、遮断ブロック６および押えブロック７の対向する傾斜面どうしが当接して、両者が相対的に摺動可能になっている。

ゴム押出機２から押し出された未加硫ゴム１３は、被覆用ヘッド４の内部に充填されて一時的に被覆用ヘッド４に貯留された後、後述するように、流路５ａ、或いは、流路５ａおよび副流路５ｂを通じて被覆用ヘッド４の外部に流出される。この実施形態では、ゴム押出機２から未加硫ゴム１３が押し出される方向と撚線コード１２の移動方向とは直交しているが、両者の方向がなす角度は９０°に限定されず、適宜の角度に設定することができる。

貯線部９ｂと被覆用ヘッド４との間には、通過する撚線コード１２を所定温度に加熱できるヒータなどの加熱部を設けることもできる。この加熱部を用いて撚線コード１２を加熱して、撚線コード１２の温度をゴム押出機２により押し出される未加硫ゴム１３の温度に近づける。この加熱によって、撚線コード１２に未加硫ゴム１３を接着させ易くなる。

次に、本発明のゴム被覆撚線コードの製造方法の手順を説明する。

図１、２に例示するように、巻き取り部１０の駆動によって、撚線コード１２を繰り出し部９ａから巻き取り部１０まで引き出して、所定の速度範囲内で実質的に一定速度で移動させる。これにより、撚線コード１２は、貯線部９ｂ、被覆用ヘッド４を順次、通過する。移動している撚線コード１２には、繰り出し部９ａのブレーキによって所定の張力が作用する。

ゴム押出機２からは実質的に一定圧力で未加硫ゴム１３が押出されて被覆用ヘッド４に充填される。この状態の時は、図６に例示するように、遮断ブロック６は、副流路５ｂを閉口させて流路５ａだけを開口する位置に移動させておく。遮断ブロック６に対しては、押えブロック７によって、オーバーフローブロック５の下端面に向かう押圧力を常に付与する。

この状態では、被覆用ヘッド４からは、余剰の未加硫ゴム１３がオーバーフロー流路となる流路５ａを通じて、オーバーフローゴム１３ａとして流出されつつ、移動する撚線コード１２が入口４ａから被覆用ヘッド４に進入して出口４ｂから出てゆく。押えブロック７を貫通する流出部７ａが形成されているので、オーバーフローゴム１３ａを流出部７ａを通じて円滑に被覆用ヘッド４の外部に流出させることができる。このようにして移動する撚線コード１２が被覆用ヘッド４を通過することで、出口４ｂから出てきた撚線コード１２の外周面には所定厚さの未加硫ゴム１３が被覆されて、ゴム被覆撚線コード１１が製造される。尚、流路５ａから流出したオーバーフローゴム１３ａは、再度、ゴム押出機２から押出す等によって利用される。

次工程の都合などに起因して、撚線コード１２の移動が一時的に停止されることがある。その際には以下のように製造装置１を制御する。撚線コード１２が移動しているか、移動を停止しているかは、撚線コード１２の移動速度に基づいて制御部８により把握される。

図７に例示するように撚線コード１２の移動が停止した状態になっても、所定品質の未加硫ゴム１３を確保するために、ゴム押出機２からは未加硫ゴム１３が押出されて被覆用ヘッド４に充填され続ける。そこで、この状態の時は、遮断ブロック６を、流路５ａおよび副流路５ｂを開口する位置に移動させる。遮断ブロック６に対しては、押えブロック７によって、オーバーフローブロック５の下端面に向かう押圧力を常に付与する。

このように遮断ブロック６をスライドさせることで、被覆用ヘッド４からは、余剰の未加硫ゴム１３がオーバーフロー流路となる流路５ａおよび副流路５ｂを通じて、オーバーフローゴム１３ａとして流出される。そのため、撚線コード１２の移動が停止している状態であっても、被覆用ヘッド４のヘッド圧力が過大になることがない。押えブロック７には流出部７ａが形成されているので、オーバーフローゴム１３ａを流出部７ａを通じて円滑に被覆用ヘッド４の外部に流出させることができる。

撚線コード１２の移動を再開すると、図６に例示するように、遮断ブロック６を、副流路５ｂを閉口させて流路５ａだけを開口する位置に移動させる。遮断ブロック６に対しては、押えブロック７によって、オーバーフローブロック５の下端面に向かう押圧力を常に付与する。被覆用ヘッド４からは、余剰の未加硫ゴム１３がオーバーフロー流路となる流路５ａを通じて、オーバーフローゴム１３ａとして流出されつつ、被覆用ヘッド４を通過する撚線コード１２の外周面には所定厚さの未加硫ゴム１３が被覆されて、ゴム被覆撚線コード１１が製造される。

即ち、本発明では、撚線コード１２の移動を停止させている時のオーバーフロー流路（流路５ａおよび副流路５ｂ）の断面積を、移動させている時のオーバーフロー流路（流路５ａ）の断面積に比して増加させる。これにより、撚線コード１２の移動を停止させた状態でオーバーフロー流路の断面積を増加させずにそのままにする場合に対して、被覆用ヘッド４のヘッド圧力を低減させることができる。これに伴い、被覆用ヘッド４に充填された未加硫ゴム１３が、撚線コード１２と出口４ｂとのすき間から流出することを抑制できる。

そのため本発明によれば、図１２に例示したように、出口４ｂ付近に未加硫ゴム１３が塊状になって付着する現象が発生し難くなる。それ故、撚線コード１２の移動を再開させても、撚線コード１２の外周面に被覆された未加硫ゴム１３のゴム厚さが過剰になってゴム塊１３ｂが形成される不具合を防ぐには有利になる。したがって、撚線コード１２を間欠的に移動させる場合であっても、図１１に例示するように、未加硫ゴム１３が所定の厚さで被覆されていて、ゴム塊１３ｂが形成されていない品質の良好なゴム被覆撚線コード１１を安定して製造することができる。

撚線コード１２を移動させている時と、移動を停止させている時とでは、被覆用ヘッド４のヘッド圧力を概ね同じにするとよい。そこで、圧力センサ４ｃの検知データに基づいて、遮蔽ブロック６をスライドさせてオーバーフロー流路の断面積（開口断面積）の大きさを調整するとよい。

この実施形態のように、遮断ブロック６に対して、オーバーフロー流路（流路５ａ、副流路５ｂ）の上流側に向かう押圧力を常時付与すると、オーバーフローブロック５の下端面と遮断ブロック６の上端面の間に、未加硫ゴム１３が入り込むことを防止できる。遮断ブロック６の下端面と押えブロック７の上端面の間にも、未加硫ゴム１３が入り込むことを防止できる。これにより、遮断ブロック６をオーバーフローブロック５に対して、より長期間、円滑にスライドさせ易くなる。また、遮断ブロック６を押えブロック７に対してより長期間、円滑にスライドさせ易くなる。

図６の状態では、副流路５ｂに充填されている未加硫ゴム１３によって遮断ブロック６が押圧される。そのため、この押圧力を超える押圧力を押えブロック７によって遮断ブロック６に付与して、遮断ブロック６をオーバーフローブロック５に向かって押圧する必要がある。一方、図７の状態では、遮断ブロック６には未加硫ゴム１３からの圧力が直接作用しない。そのため、オーバーフローブロック５の下端面と遮断ブロック６の上端面の間、遮断ブロック６の下端面と押えブロック７の上端面の間に、未加硫ゴム１３が入り込むことを防止する程度の押圧力を付与すればよい。したがって、図７の状態では、図６の状態に比して、押えブロック７によって遮断ブロック６に付与する押圧力を小さくできる。

この実施形態では、流路５ａおよび副流路５ｂからなる開閉可能な複数のオーバーフロー流路を設けて、遮断ブロック６の横断移動により開口するオーバーフロー流路の数を増加させることで、オーバーフロー流路の断面積を増加させている。オーバーフロー流路の断面積を増加させるには、その他の構成を採用することもできる。

図８、図９に例示する実施形態では、オーバーフローブロック５にオーバーフロー流路として、１つの流路５ａだけが形成されている。この流路５ａに遮断ブロック６を横断移動させることにより、流路５ａが開口および閉口する。そして、遮断ブロック６の横断移動量を調整することにより、流路５ａの断面積（開口断面積）を増加させることができる。

この実施形態では、撚線コード１２を移動させている時は、図８に例示するように、遮断ブロック６を、流路５ａの一部を閉口させる位置に移動させておく。遮断ブロック６に対しては、押えブロック７によって、オーバーフローブロック５の下端面に向かう押圧力を常に付与する。

この状態では、被覆用ヘッド４からは、余剰の未加硫ゴム１３が一部が閉口された流路５ａを通じて、オーバーフローゴム１３ａとして流出されつつ、被覆用ヘッド４を通過する撚線コード１２の外周面には所定厚さの未加硫ゴム１３が被覆されて、ゴム被覆撚線コード１１が製造される。

図１０に例示するように、撚線コード１２の移動が停止した状態になった時は、遮断ブロック６を流路５ａの断面積を増加させる方向に横断移動させる。遮断ブロック６に対しては、押えブロック７によって、オーバーフローブロック５の下端面に向かう押圧力を常に付与する。この実施形態では、流路５ａの断面積をより詳細に増減させ易くなるというメリットがある。

１ ゴム被覆撚線コードの製造装置
２ ゴム押出機
３ 押出ヘッド
４ 被覆用ヘッド
４ａ 入口
４ｂ 出口
４ｃ 圧力センサ
５ オーバーフローブロック
５ａ 流路
５ｂ 副流路
６ 遮断ブロック（開閉体）
６ａ スライド機構
７ 押えブロック
７ａ 流出部
７ｂ 押圧機構
８ 制御部
９ａ 繰り出し部
９ｂ 貯線部
１０ 巻き取り部
１１ ゴム被覆撚線コード（良品）
１１ａ ゴム被覆撚線コード（不良品）
１２ 撚線コード
１３ 未加硫ゴム
１３ａ オーバーフローゴム
１３ｂ ゴム塊

Claims (10)

1. 繰り出し部から繰り出した撚線コードを巻き取り部に巻き取ることにより移動させ、ゴム押出機から押出された未加硫ゴムを被覆用ヘッドに充填しながら、前記被覆用ヘッドから余剰の前記未加硫ゴムをオーバーフロー流路を通じて流出させつつ、前記被覆用ヘッドに前記撚線コードを通過させることにより、前記撚線コードの外周面に前記未加硫ゴムを被覆してゴム被覆撚線コードを製造するゴム被覆撚線コードの製造方法において、
   前記撚線コードを移動させている時および移動を一時的に停止させている時の両方の状態で、前記ゴム押出機から前記未加硫ゴムが押出されて前記被覆用ヘッドに充填され続けるようにして、
   前記撚線コードの移動を一時的に停止させている時は、移動させている時に比して、前記オーバーフロー流路の断面積を増加させることを特徴とするゴム被覆撚線コードの製造方法。
2. 開閉可能な前記オーバーフロー流路を複数設けて、開口する前記オーバーフロー流路の数を増加させることにより、前記断面積を増加させる請求項１に記載のゴム被覆撚線コードの製造方法。
3. 前記オーバーフロー流路に開閉体を横断移動させることにより、前記オーバーフロー流路を開閉する請求項２に記載のゴム被覆撚線コードの製造方法。
4. 前記オーバーフロー流路に開閉体を横断移動させて、その横断移動量を調整することにより、前記断面積を増加させる請求項１に記載のゴム被覆撚線コードの製造方法。
5. 前記開閉体に対して、前記オーバーフロー流路の上流側に向かう押圧力を常時付与する請求項３または４に記載のゴム被覆撚線コードの製造方法。
6. 撚線コードの繰り出し部および巻き取り部と、ゴム押出機と、前記繰り出し部と前記巻き取り部との間に設置されて前記ゴム押出機により押し出された未加硫ゴムを前記撚線コードに被覆する被覆用ヘッドとを備えて、
   前記未加硫ゴムが充填されている前記被覆用ヘッドから余剰の前記未加硫ゴムを流出させるオーバーフロー流路を有して、前記繰り出し部から前記巻き取り部に移動する前記撚線コードが前記被覆用ヘッドを通過する構成にしたゴム被覆撚線コードの製造装置において、
   前記撚線コードが移動している時および移動が一時的に停止している時の両方の状態で、前記ゴム押出機により押出された前記未加硫ゴムが前記被覆用ヘッドを充填し続ける構成にして、
   前記撚線コードの移動が一時的に停止している時は、移動している時に比して、前記オーバーフロー流路の断面積が増加される構成にしたことを特徴とするゴム被覆撚線コードの製造装置。
7. 前記オーバーフロー流路を複数有し、これらオーバーフロー流路を開閉する開閉体を備えて、前記開閉体により開口される前記オーバーフロー流路の数を増加させることにより、前記断面積が増加される構成にした請求項６に記載のゴム被覆撚線コードの製造装置。
8. 前記開閉体を前記オーバーフロー流路に横断移動させることにより、前記オーバーフロー流路を開閉する構成にした請求項７に記載のゴム被覆撚線コードの製造装置。
9. 前記オーバーフロー流路を横断移動する開閉体を備えて、前記開閉体の横断移動量を調整することにより、前記断面積が増加される構成にした請求項６に記載のゴム被覆撚線コードの製造装置。
10. 前記開閉体に対して、前記オーバーフロー流路の上流側に向かう押圧力を常時付与する押圧機構を備えた請求項８または９に記載のゴム被覆撚線コードの製造装置。

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