JPH01118434A - 帯状ゴム材料を成型ドラム周上に巻き付ける装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はタイヤ製造工程において、スチールコードによ
って補強されたベルトプライやトレンドゴムなどの帯状
ゴム材料を成型ドラムに巻き付ける装置に関するもので
ある。

（従来の技術および発明が解決しようとする問題点） 帯状ゴム材料を成型ドラムに巻き付ける工程を作業員の
手を煩わすことなく機械的に行う方法および装置が求め
られている。現在までに帯状ゴム材料を成型ドラムに供
給する装置が提案されているが、成型ドラム上に帯状材
料がしわやたるみなく正確に突き合わされて自動的に巻
き付けるのに充分なものはなかった。

（発明の目的） そこで本発明は、帯状ゴム材料をしわやたるみを生ずる
ことなく成型ドラム周上に正確に突き合わせて自動的に
巻き付けることにより、従来人手にたよっていた作業を
自動化して、生産性を著しく向上させることを目的とし
ている。

（問題点を解決するための手段） 本発明による帯状ゴム材料を成型ドラム周上に巻き付け
る装置は上記目的達成のため、帯状ゴム材料を搬送する
搬送機構と、前記帯状ゴム材料の位置を検出して位置信
号を発信する検出機構と、前記帯状ゴム材料が巻き付け
られる成型ドラムと、前記位置信号に基づいて前記帯状
ゴム材料の所定の中間領域において前記成型ドラムの周
速度に対し相対的速度でかつ前記帯状ゴム材料の長さに
応じた速度で前記搬送機構が前記帯状ゴム材料を搬送す
るよう制御信号を発信する制御機構と、から構成し、前
記制御機構によって搬送機構の前記成型ドラムの周速度
に対し相対的に搬送速度を変化させることにより、帯状
ゴム材料を成型ドラム上にその始端と終端とが実質的に
突き合うよう巻き付けるようにしている。

（作用） 本発明では、帯状ゴム材料がしわやたるみを生ずること
なく成型ドラム周上に正確に突き合わて自動的に巻き付
けられる。したがって、従来人手にたよっていた作業が
自動化され、生産性が著しく向上する。

（実施例） 本発明の一実施例であるスチールコードで補強されたベ
ルトプライを成型ドラムに巻き付ける装置を第１図ない
し第３図および第５図により説明する。

第１図は本実施例の搬送機構の概略を示す側面図である
。第１図において、■はベルトプライを搬送する搬送機
構、２はベルトプライを張り付ける成型ドラム、３はへ
ルトプライの位置を検出する検出機構、４は前記搬送機
構１を制御する制御機構である。５は搬送機構ｌのフレ
ーム、６はタイミングベルトコンベヤーのフレーム、７
はタイミングベルトコンベヤーを駆動するパルスモータ
−である。８は補助搬送機構、９はフレーム５に補助搬
送機構８を取り付けるための固定板である。

１０は駆動機構、１１はシリンダー、１２はシリンダー
１１のロンドである。１３．１４はそれぞれ前記検出機
構３の投光器および受光器である。

第２図はタイミングベルトコンベヤーと補助搬送機構８
のヘルドコンベヤーとの位置関係を示す為の図であり、
１５はタイミングベルトコンベヤー、１６は補助搬送機
構８のヘルドコンベヤーである。

本実施例では搬送機構１はフレーム５、タイミングヘル
ドコンベヤー１５、補助搬送機構８、駆動機構１０及び
パルスモータ−７から構成されている。

タイミングベルトコンベヤー１５のフレーム６はその一
端（第１図においては左端）でフレーム５に回転自在に
軸止されており、駆動機構ｌＯの動作によってタイミン
グヘルドコンベヤー１５の他端が成型ドラム２に接近す
ることが出来るようになっている。

第３図は第１図Ａ−Ａ　’断面部分を示すものである。

１７はフレーム６にその両端が固定された板、１８．１
９．２０．２１．２２は板１７に嵌合された磁石片、２
３はタイミングベルト、２４．２５．２６．２７．２８
はタイミングベルトを構成している幅の狭い複数のベル
ト、２９はベルトプライである。ヘルド２４．２５．２
６．２７．２８は第３図に示されていない歯のついた複
数のローラによって支持され、がっ、正確に駆動される
べく内面に歯に噛み合う凹凸が刻まれている。このタイ
ミングベルト２３上にベルトプライ２９が乗せられて搬
送されるのであるが、タイミングベルト２３とベルトプ
ライ２９の相対的な位置ずれを防止するために、板１７
の上面に磁石片１８．１９．２０．２１．２２が嵌合さ
れており、これらとベルトプライ２９中のスチールコー
ド間に生じる力によってヘルドプライ２９とタイミング
ベルト２３との間の摩擦力を増大するようにしている。

なお、磁石片Ｉ８．１９．２０．２１２２はベルトプラ
イ２９の搬送方向全域にわたって存在する必要はなく、
ベルトプライ２９とタイミングベルト２３の相対的位置
ずれを防止するのに十分な程度の吸着力を得ることがで
きるのであれば搬送方向の所々に配置されれば良く、従
って、板１７も搬送方向全域に存在する必要は必ずしも
ない。パルスモータ−７は制御機構４から送られて来る
信号に基づいてタイミングヘルド２３を支持している前
述のローラーのうちの１つを回転することにより、タイ
ミングベルト２３を駆動する。

補助搬送機構８のヘルドコンベヤー１６は第２図に示さ
れたようにタイミングヘルドコンベヤーＸ５の先端で重
なるように配置されている。第３図に示されたタイミン
グベルトコンヘヤー２３の場合と比べると、補助１＃送
機構８の磁石片は逆の位置、つまり下側のコンベヤーベ
ルトの内側に固定的に配置されている。ベルトコンベヤ
ー１６はへルトコンヘヤ−１６の走行速度をタイミング
へルトコンヘヤ−１５と正確に等しい速度となるように
、適当な駆動手段などを別に設けるようにする。また、
第４図に示すようなタイミングへルトコンヘヤ−１５と
成型ドラム２の位置関係であれば、補助搬送機構８は必
ずしも必要なものではない。駆動機構１０は一端をフレ
ーム５に回動自在に軸止されたタイミングへルトコンヘ
ヤ−１５のフレーム６を回動するものであり、本実施例
ではフレーム５にその一端を回動自在に軸止されたシリ
ンダー１１の、先端がフレーム６に回動自在に軸止され
たロッド１２を作動することにより行われる。駆動機構
１０は有用な機構ではあるものの、成型ドラム２とタイ
ミングベルトコンベヤー１５もしくはベルトコンベヤー
１６との相対的位置関係を変える必要がなければ必ずし
も必要ではない。検出機構３は投光器１３及び受光器１
４から構成され、タイミングベルト１５の間を通過して
投光器１３から投光された光が受光器１４により受光さ
れ得るようになっている。受光器１４は光の受光の状態
に応じて制御機構４に信号を発信する。

第５図は本実施例に用いる成型機構の側面図であり、第
５図において成型機構は３０で示される。

成型機構３０は、３１で示されるフレーム、拡縮径自在
な成型ドラム２．３２で示されるモーター、３３で示さ
れる減速機、３４で示される固定板から構成される。成
型ドラム２はその中心軸の一端でフレーム３１に固定さ
れた固定板３４に回動自在に支持されており、減速機３
３を介してモーター３２により駆動される。成型ドラム
２の周表面内側には磁石片が多数配置されており、ベル
トプライ２９を成型ドラム２に密着させる。成型機構３
０の適当な位置に第５図に３５で示す信号発信器を取り
付ける。この発信器３５は制御機構４へ成型ドラム２の
回転量に応じたパルス信号を発信する。

制御機構４はマイクロコンピュータ−、メモリー等から
構成されており、メモリーは次の動作を行なうようにプ
ログラムされている。

（ａ）タイミングヘルドコンベヤー１５上を搬送される
ベルトプライ２９の先端を検出機構３が検知した時、検
出機構３から位置信号を受信する。

（ｂ）ベルトプライ２９の先端が成型ドラム２に接する
までＩＩＩ　送ｔべく、パルスモータ−７ヘパルス信号
を発信する。

（Ｃ）信号発信器３５から成型ドラム２の回転量に応じ
たパルス信号を受信し、同時にベルトプライ２９の所定
長の光領域を成型ドラム２の周速度とタイミングベルト
コンベヤー１５の送り速度が一致するようにパルスモー
タ−７へ信号を発信する。

（ｄ）切断後図外の測定装置によって測定されてわかっ
ているか、もしくは検出機構３の投光器の光がベルトプ
ライ２９により遮断されている間、制御機構４がパルス
モータ−７に発信したパルス数をカウントすることによ
り測定された（この場合には検出機構３、制御機構４、
パルスモータ−７が測定装置の機能も有している）ベル
トプライ２９の長さと目標値（成型ドラム２の周長）と
を比較し、ヘルドプライ２９の中間領域をどのくらいの
比率で引き伸ばすかあるいは圧縮するかを計算する。な
お、長さ測定前におけるベルトプライ２９は、切断機に
より目標値に合わせて切断されたもの、あるいは目標値
よりわずかに短かめ又は長めに人為的に切断されたもの
が用いられる。ただし、目標値に合わせて切断しても、
ベルトプライ２９は長手方向に目標値と不可避的な寸法
誤差が発生するので、目標値とは異なる長さとなる。

（ｅ）信号発信器３５からのパルスに対し、（ｄ）で計
算した比率に基づき、パルスモータ−７ヘパルス間隔の
長いあるいは短い信号を発信する。

この結果、ベルトプライ２９の中間領域を引き伸ばすよ
うに、あるいは圧縮するように成型ドラム２の周速度に
対し、タイミングベルトコンベヤー１５の速度が遅れあ
るいは進められる。

（ｆ）信号発信器３５からのパルスに対し、成型ドラム
２の周速度と、タイミングベルトコンベヤー１５の送り
速度が一致するようにパルスモータ−７ヘパルスを発信
する。

第６図は成型ドラム２とタイミングヘルドコンベヤー１
５との関係を示すものであり、横軸は成型ドラム２の周
上の送り距離、縦軸はタイミングヘルドコンベヤー１５
の送り距離を示している。図でａ−ｂ、　　ｂ−ｃ、　
　ｃ−ｄはそれぞれ先領域・中間領域、後領域に対応し
ている。この実施例では前述のようにベルトプライ２９
の中間領域を一定比例（第６図のｂ−０間は直線となっ
ている）で引き伸ばすようにしているが、一定比例でな
くてもよく、例えば中間領域の最初の部分から中間部分
に向かうに従がい、引き伸ばし比率を徐々に大きくし、
中間部分から最後の部分に向かうに従がい引き伸ばし比
率を徐々に小さくするようにしてもよい。

次に、作用を説明する。

巻きつけるベルトプライ２９はリム径１３インチの乗用
車用スチールラジアルタイヤのもので、長さは１７４０
＋ｎが目標値であるが、例えば中間領域において引き伸
ばしながら巻き付けることが望ましい帯状ゴム材料にあ
っては、先に述べたように切断時の誤差（約±３ｗ）が
あるので、切断目標値を１７３７ｍｍとなるように切断
される。

まず、制御機構４に必要な数値、たとえばヘルドプライ
２９の引き伸ばし目標値１７４０ｍｍ、先領域の長さ２
００　ｍｍ、後領域の長さ２００　＋ｕなどのデータを
インプットする。さらに駆動機構１０を作動させ、（こ
の動作は制御機構４が制御するようにしても良い。）成
型ドラム２に補助搬送機構８の先端を近づけ成型ドラム
２を回転させる。

第１図に示されていないベルトコンベヤー等により、ベ
ルトプライ２９は搬送機構１上へ送られる。

この際すでにベルトプライ２９は搬送機構１でセンタリ
ングする必要がないように既にセンタリング済であるこ
とが望ましい。搬送機構１上に送られたベルトプライ２
９の先端部が検出機構３に達した時、投光器１３の光は
遮断され、受光器１４はへルトプライ２９が送られて来
たことを信号により制御機構４に伝達する。

制御Ｂ　機構４はパルスモータ−７にパルスを発信し、
ベルトプライ２９の先端を成型ドラムに接するまで搬送
する。搬送機構１上ではタイミングヘルド２３の磁石片
のためにパルスモータ−７の回転量と正確に対応する距
離、ベルトプライ２９が移送される。ヘルドプライ２９
はその先端がタイミングベルトコンベヤー１５から成型
ドラム２上に搬送されるまでに、内側に磁石片を配置さ
れたベルトコンベヤー１６の表面に接して搬送されるの
で、正確に成型ドラム２の所望の位置に運ばれる。次に
制御機構４は信号発信器３５からのパルスを受信しなが
ら成型ドラム２の周速度とタイミングベルトコンヘヤー
１５の送り速度が一致するようにパルスモータ−７にパ
ルスを発信し、ベルトプライ２９の先領域（この場合に
は先端から２００　ｍ）を成型ドラム２上に巻き付ける
。このとき、成型ドラム２の周表面内側には磁石が配置
されているため、ベルトプライ２９は成型ドラム２表面
に密着するようにして巻き付けられる。

次に制御機構４は搬送機構１に運ばれる以前に測定され
た、もしくは搬送機構１上で測定された長さと目標値と
を比較する。今ベルトプライ２９の測定された長さが１
７３７ｍｍであったため、中間領域で３１ベルトプライ
２９を引き伸ばして成型ドラム２に巻き付ける必要があ
る。このため、成型ドラム２の周速度に対し３　／１３
４０だけタイミングベルトコンベヤー１５の速度が遅く
なるように制御機構４はパルスモータ−７にパルスを発
信する。このようにして中間領域は元が１３３７ｍｍで
あったが１３４０ｎに均一に引き伸ばされて成型ドラム
２に巻き付けられる。続いて後領域はその送り速度が成
型ドラム２の周速度と一致するように巻き付けられる。

これによってベルトプライ２９は成型ドラム２周上にた
るむことなくその先端と後端が正確に突き合わされて巻
き付けることが出来る。ただし、タイヤの品質上問題の
ない範囲内であれば多少先端と後端とがオーバーラツプ
するように、あるいは多少開きかげんにベルトプライ２
９を巻き付けてもよい。

本実施例では成型ドラム２の周速度に対してタイミング
ベルトコンヘヤー１５の送り速度を制御したが、タイミ
ングベルトコンベヤー１５の送り速度に対応するように
成型ドラム２周速度を制御しても良いことは言うまでも
ない。さらにタイミングベルトコンベヤー１５と成型ド
ラム２の速度比を一定にしなくても良い。

また、ベルトプライ２９の正確な搬送を期するために磁
力を利用したが、スチールコード等で補強されていない
ベルトプライその他の帯状ゴム材料には磁力を利用する
ことができないので、適当な手段たとえば、おさえロー
ラーやタイミングベルトコンベヤー１５に同期して移動
するようなバキュームカップを備えた補助搬送機構など
を用いることによって本発明の目的を十分達成すること
が可能なのは明らかであろう。また、例えば中間領域に
おいて圧縮しながら巻き付けることが望ましい帯状ゴム
材料にあっては、切断目標値を誤差範囲程度目標値より
長めに切断し、中間領域を圧縮しながら巻き付けても良
い。さらに、切断目標値を目標値と等しくし、切断時の
誤差を中間領域で圧縮もしくは引き伸ばしながら補正し
て巻き付けるようにしても良いことは言うまでもない。

（効果） 本発明によれば帯状ゴム材料をしわやたるみを生ずるこ
となく成型ドラム周上に正確に自動的に巻き付けること
が可能なので、従来人手にたよっていた作業を自動化す
ることができ、生産性を著しく向上することができる。

【図面の簡単な説明】

第１〜６図は本発明に係る帯状ゴム材料を成型ドラム周
上に巻き付ける装置の一実施例を示す図であり、第１図
はその概略側面図、第２図はそのタイミングベルトコン
ベヤーと補助搬送機構との位置関係を示す概略側面図、
第３図は第１図のＡ−Ａ’矢視断面図、第４図は第２図
とは別のタイミングベルトコンベヤーの位置を示す概略
側面図、第５図はその成型機構の側面図、第６図はその
成型ドラムとタイミングベルトコンベヤーとの関係を示
すグラフである。 １・・・・・・搬送機構、 ２・・・・・・成型ドラム、 ３・・・・・・検出機構、 ４・・・・・・制御機構、 ２９・・・・・・帯状ゴム材料、 ３５・・・・・・信号発信器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 帯状ゴム材料を搬送する搬送機構と、前記帯状ゴム材料
   の位置を検出して位置信号を発信する検出機構と、前記
   帯状ゴム材料が巻き付けられる成型ドラムと、前記位置
   信号に基づいて前記帯状ゴム材料の所定の中間領域にお
   いて前記成型ドラムの周速度に対し相対的速度でかつ前
   記帯状ゴム材料の長さに応じた速度で前記搬送機構が前
   記帯状ゴム材料を搬送するよう制御信号を発信する制御
   機構と、から構成し、前記制御機構によって搬送機構の
   前記成型ドラムの周速度に対し相対的に搬送速度を変化
   させることにより、帯状ゴム材料を成型ドラム上にその
   始端と終端とが実質的に突き合うよう巻き付けるように
   したことを特徴とする帯状ゴム材料を成型ドラム周上に
   巻き付ける装置。