JPH0847984A - ビード製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 予熱装置、引張装置及びフェスツーンを不要
とする安価でスペース効率が良く、また品質の良いビー
ドを作れるビード製造装置を提供する。 【構成】 １本又は複数の連続したビードワイヤー２を
供給するためのワイヤー供給装置１と、上記ワイヤー２
にゴムを被覆するため上記ワイヤー２を引張り通される
押出ヘッド３を具備した押出装置１０と、前記押出ヘッ
ド３によりゴムを被覆されたゴム付きワイヤー２を巻付
けて環状のビードを形成するビード巻付け機７とからな
るビード製造装置において、外径センサー６とヘッド圧
測定センサー５とリリーフ弁４を設けると共に、前記ゴ
ム付きワイヤー２の外径を常に一定に保つために前記外
径センサー６からの外径情報１３と前記ヘッド圧測定セ
ンサー５からのヘッド圧情報１４とにより前記ビード巻
付け機７の速度と前記リリーフ弁４の開度とを自動でコ
ントロールする制御手段１２とを具備したことを特徴と
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は車両用及び航空機用タイ
ヤに使用されている環状のビードを製造する装置の改善
に関するもので、複数のゴム付きワイヤーを同時に巻付
けて製造するストランド構造のビードや、１本のゴム付
きワイヤーを数多く巻付けて製造する六角ビード等に適
用可能である。

【０００２】

【従来の技術】従来のビード製造装置にはワイヤー供給
装置と押出ヘッドを具備した押出装置との間に前記ワイ
ヤーへのゴムの付着を良くするためにワイヤー予熱装置
を、前記押出装置とビード巻付け機との間にプルロール
を具備したゴム付きワイヤー引張装置をそれぞれ設け、
さらに、前記引張装置と前記ビード巻付け機との間には
フェスツーンと呼ばれるアキュームレーターを設けてい
た。

【０００３】環状のビードの品質を左右する大きな要因
の一つにビードワイヤーがゴムで均一に被覆されている
かどうかがあり、この均一さを得るためには前記押出ヘ
ッドのヘッド圧を一定に保つ必要があることが一般に知
られている。そして、押出ヘッド内を通ってゴムで被覆
されるワイヤーの速度が一定であれば押出ヘッド内のゴ
ムの消費量も一定となり、ヘッド圧を一定に保つことが
できることも周知の通りである。しかし、ビード巻付け
機がビードの巻付けをし、１サイクルが終了すると、出
来たビードを取出して再び巻付けを開始する間に、ビー
ド巻付け機が一旦停止するので押出ヘッド内を通るワイ
ヤーの速度も変動し、ヘッド圧も変動する。そこで、押
出ヘッド内を通るワイヤーの速度の変動を吸収し、押出
ヘッド内を通るワイヤーの速度を出来るだけ一定にする
ために従来はフェスツーンを設けていた。また、ワイヤ
ー速度が変動し押出ヘッド内のゴムの消費量が変わって
もヘッド圧を一定に保つために、従来は押出ヘッドに手
動のリリーフ弁を設ける場合もあった。しかし、これら
従来の技術にはこれから述べるような問題点があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ワイヤー予熱装置を設
けると、装置のスペースが余分に必要となり、また装置
のコストが高くなる。ワイヤー引張装置を設けると、ビ
ード製造装置の中にワイヤーの速度を決めるものとして
前記引張装置と前記ビード巻付け機との二つが存在し制
御が複雑になる、と同時に装置のスペースが余分に必要
となり、また装置のコストが高くなる。また手動のリリ
ーフ弁を設けた場合は作業者が常に装置の運転状態を監
視する必要があり、押出ヘッド部でワイヤーの速度が変
わった場合には、手動でリリーフ弁の開度調整をしなけ
ればならず、生産性向上の阻害要因となっていた。ま
た、フェスツーンを設けると装置のスペースが余分に必
要となり、また装置のコストが高くなるが、このフェス
ツーンを設けても常にワイヤーの速度を一定に出来ると
は限らず、フェスツーン中のゴム付きワイヤーのアキュ
ームレート量により、前記引張装置の速度が高低速に切
替わるようになっている。この高低速の切替わりによ
り、押出ヘッド部でのワイヤーの速度が変わり、ゴムの
消費量が変化するのでヘッド圧が変動し、ワイヤーへの
ゴムの被覆状態が変化することによりゴム付きワイヤー
の外径が変動し均一にならないという問題がある。

【０００５】そこで本発明の目的は、これらの問題点を
解消して、予熱装置、引張装置及びフェスツーンを不要
とすることにより装置のコストを安くし、装置の設置ス
ペースを小さくする、と同時に品質の良いビードを製造
することの出来る従来の方式とは全く異なった着想を基
にして、従来の装置より優れた極めて有意義なビード製
造装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】このような目的は、１本
又は複数の連続したビードワイヤーを供給するためのワ
イヤー供給装置と、上記ワイヤーにゴムを被覆するため
上記ワイヤーを引張り通される押出ヘッドを具備した押
出装置と、前記押出ヘッドによりゴムを被覆されたゴム
付きワイヤーを巻付けて環状のビードを形成するビード
巻付け機とからなるビード製造装置において、前記押出
ヘッド直後には前記ゴム付きワイヤーの外径を連続的に
測定する外径センサーを設け、さらに前記押出ヘッドに
はヘッド圧測定センサーとヘッド内のゴムを大気中に逃
がすためのリリーフ弁とを設けると共に、前記押出装置
は前記ビード巻付け機とほぼ同期して運転するように
し、前記ゴム付きワイヤーの外径を常に一定に保つため
に前記外径センサーからの外径情報と前記ヘッド圧測定
センサーからのヘッド圧情報とにより前記ビード巻付け
機の速度と前記リリーフ弁の開度とを自動でコントロー
ルする制御手段とを具備するようにすることにより達成
出来る。

【０００７】

【作用】１個又は複数個のワイヤー供給装置から１本又
は複数本の連続したビードワイヤーを供給し、このワイ
ヤーを複数本の場合は水平方向に一列に並列させた状態
で押出装置の先端に設けている押出ヘッド内を貫通して
引張り通し、ワイヤーにゴムを被覆させる。ゴムを被覆
されたゴム付きワイヤーは押出ヘッド直後に設けられた
外径センサーにより、ゴム付きワイヤーの外径もしくは
複数本の場合は一列に並列された厚さを連続的に測定さ
れる。さらに前記ゴム付きワイヤーをビード巻付け機に
導いてビード巻付け機の巻付けドラムの外周上に積層巻
回し、所定形状をした環状のビードに形成する。

【０００８】本発明のビード製造装置の構成を示す図１
に示すように、本発明のビード製造装置ではビードワイ
ヤー２を引張る駆動力はビード巻付け機７だけが持って
いるので、ビード製造装置内を通るワイヤー２の速度は
どの場所でも同一で、ビード巻付け機７の速度によりワ
イヤー２の速度は決まることになる。

【０００９】そこでまず、ビード巻付け機７がゴム付き
ワイヤー２を積層巻回して所定形状のビードを形成する
ときのビード巻付け機７の運転パターンを図２の線２０
で、そして、このときに押出ヘッド３へゴムを押出して
いる押出装置１０の運転パターンを図２の線２１で、ま
た、このときのリリーフ弁４の開度のパターンを図２の
線２２で示し、同図を参照しながら説明する。線２０の
縦軸はビード巻付け機７の巻付けドラム８の回転数／分
を、横軸は時間を示し、巻付けドラム８は点Ａ１で回転
を始めゴム付きワイヤー２の積層巻回しがスタートす
る。巻付けドラム８の回転は所定回転数／分Ｎに達する
と、点Ｂ１から定速回転に移行し、ゴム付きワイヤー２
の積層巻回しが所定数近くになると、点Ｃ１から減速を
始め点Ｄ１で停止して所定形状の環状のビードが形成さ
れる。そして、この停止している間にゴム付きワイヤー
２を切断した後、ビードを巻付けドラム８から取外す。
これで、巻付けドラム８の１サイクルが完了し、次のビ
ードを形成すべく点Ａ２で、巻付けドラム８が再び回転
を始める。

【００１０】次に、ワイヤー２にゴムを被覆するために
押出ヘッド３へゴムを押出している押出装置１０の運転
パターンを説明する。線２１の縦軸は押出装置１０のス
クリュウの回転数／分を、横軸は時間を示している。押
出ヘッド３へ押出されるゴムの量は押出装置１０のスク
リュウの回転数／分により決まるので、押出装置１０の
運転パターンは基本的にはビード巻付け機７の運転パタ
ーンである線２０にほぼ同期させている。線２０の点Ｃ
１で巻付けドラム８が減速を始めると同時に、スクリュ
ウは線２１の点Ｅで回転数／分を減じ始め、比較的低速
な所定回転数／分Ｎ２になった点Ｆで定速回転に移行す
る。そして、ビード巻付け機７が次のビードを形成すべ
く点Ａ２で巻付けドラム８の回転を始めると同時に、ス
クリュウの回転数／分は点Ｇから増加を始めビード巻付
け機７が所定回転数／分Ｎに達する前に、スクリュウの
回転は所定回転数／分Ｎ１に達する。このように、線２
０で巻付けドラム８が減速する区間Ｃ１〜Ｂ２はワイヤ
ー２に被覆するゴムの消費量が減少するので、スクリュ
ウの回転数／分もそれに対応させて減じるようにしてい
る。しかし、スクリュウの回転を完全に停止させると、
ゴムの持つ特有の性状から流動性が変化する等、種々の
不具合が起きるのでスクリュウの回転を完全に停止させ
ることは好ましくない。そこで上述のように、比較的低
速な所定回転数／分Ｎ２以下には減速しないようにして
いる。従って、線２１の点Ｆ〜Ｇの区間は押出ヘッド３
へ押出されるゴムの量の方がゴムの消費量を上回り、押
出ヘッド３のヘッド圧が上昇し、ゴム付きワイヤー２の
外径が大きくなるという不具合が生じる。そこで、この
ような不具合が生じないように、押出ヘッド３に設けて
いるリリーフ弁４の開度を制御手段であるコントローラ
ー１２により自動的にコントロールすることによりゴム
付きワイヤー２の外径を均一に保つようにしている。

【００１１】図１において、外径センサー６からの外径
情報１３をコントローラー１２が受信すると、この外径
情報１３に基づいてコントローラー１２が開度指令１５
をリリーフ弁４へ発信するようになっている。図２にお
いて、線２２はリリーフ弁４の開度パターンを示し、縦
軸にリリーフ弁４の開度を、横軸に時間を示している。
線２２の点Ｊは線２１の点Ｆに相当する位置で、押出装
置１０のスクリュウの回転が定速になる点Ｆから点Ｇを
少し過ぎた付近迄は、線２２の各点Ｊ→Ｋ→Ｌ→Ｍに示
すようにリリーフ弁４の開度が制御手段１２によりコン
トロールされていることを示している。

【００１２】定常運転時は以上の制御でゴム付きワイヤ
ー２の外径を均一に保つことが出来るが、ゴムの性状が
変化したり、ビード巻付け機７の速度を、急激に上昇し
たり減少したりするような非定常な運転状態が発生する
場合がある。このような場合は、外径センサー６からの
外径情報１３を受信したコントローラー１２はビード巻
付け機７へ速度指令１６を発信し、この速度指令１６に
基づいてビード巻付け機７は巻付けドラム８の回転を増
加又は減速することにより、ゴム付きワイヤー２の外径
を均一に保つことが出来るようになる。

【００１３】

【実施例】次に、作用の項で説明したことと重複しない
範囲で一実施例を説明する。本発明に係るビード製造装
置は図３に断面で示しているような各種のビードを製造
する場合に適用される。図３の（ａ）は複数本のビード
ワイヤー２を水平方向に一列に並列させた状態でゴムを
被覆しこれを積層したストランド構造のビードである。
図３の（ｂ）は１本のゴム付きワイヤー２を巻回し積層
したモノストランド構造のビードである。図３の（ｃ）
は１本のゴム付きワイヤー２を巻回し積層した六角ビー
ドである。以上は一部の例を示したものでこの例に限定
されるものではない。

【００１４】図１において、ビードワイヤー２を供給す
るワイヤー供給装置１は連続して長いワイヤー２がリー
ルに巻かれており、このリールにブレーキをかけるよう
にした公知のもので、駆動力を持っていない。図１に
は、１本のワイヤー２と１個のワイヤー供給装置１を示
しているが、複数本のワイヤー２を使用する場合には、
ワイヤー供給装置１を複数個配置すれば可能となる。符
号３は押出装置１０の先端に設けられた押出ヘッドで、
この押出ヘッド３を図１で右から左にワイヤー２が貫通
して引張り通されている。押出装置１０は例えばスクリ
ュウ式の押出装置で、モーター１１によりスクリュウが
回転され、ホッパー口から投入された未加硫のゴムが押
出ヘッド３へ押出されるようになっており、公知のもの
と同一である。符号４は押出ヘッド３の内部のゴムを大
気に放出することにより、ヘッド圧を調節するためにヘ
ッドに設けられているリリーフ弁で、ダイヤフラム式又
はシリンダー式の周知のものを使用している。ヘッド圧
測定センサー５は押出ヘッド３の内部のゴムの圧力を測
定するためのもので、公知のものを使用している。外径
センサー６はレーザー光線等を使用した非接触式の公知
のものである。巻付けドラム８はビード巻付け機７に回
転自在に片持ちで支持されモーター９により回動される
ようになっている。ゴム付きワイヤー２は巻付けドラム
８の外周上に積層巻回しされて環状のビードが形成され
るようになっている。本発明のビード製造装置ではワイ
ヤー２を引張る力はこの巻付けドラム８によってのみ付
与されている。なお、本発明のビード製造装置に使用し
ているビードワイヤー２の表面にはクマロン樹脂をコー
ティングしている。このためワイヤー２を予熱しなくて
もゴムとの接着が良く、予熱装置を不要としている。し
かし、予熱装置を設けてクマロン樹脂をコーティングし
ないビードワイヤーを使用することも出来るのは言うま
でもない。

【００１５】次に、制御手段について説明する。外径セ
ンサー６からの外径情報１３とヘッド圧測定センサー５
からのヘッド圧情報１４が制御手段であるコントローラ
ー１２に入力されると、これらの情報に基づいてゴム付
きワイヤー２の外径が設定値からずれている場合は、設
定値に近づけるようにコントローラー１２から、モータ
ー９へ速度指令１６が又モーター１１へ速度指令１７が
又リリーフ弁４へ開度指令１５が発信されるようになっ
ている。なお、制御手段１２の作用については前述の作
用の項で説明した通りである。

【００１６】

【発明の効果】以上説明したように本発明によって、予
熱装置、引張り装置及びフェスツーンを不要とすること
により、ビード製造装置のコストを大幅に削減すること
が出来るようになり、また装置の設置スペースを半減出
来、極めて高いスペース効率を得ることが出来るように
なった。また、自動化により生産性が向上したことに加
えて、手動調節よりもコントロール精度が良くなり、ゴ
ム付きワイヤーの外径の均一さが向上しビード品質が良
くなった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のビード製造装置の構成を示す平面図で
ある。

【図２】ビード製造装置の主要部の運転パターンを示す
図である。

【図３】本発明のビード製造装置が製造するビードの例
を示す断面図である。

【符号の説明】

１：ワイヤー供給装置 ２：ワイヤー ３：押出ヘッド ４：リリーフ弁 ５：ヘッド圧測定センサー ６：外径センサ
ー ７：ビード巻付け機 ８：巻付けドラ
ム ９，１１：モーター １０：押出装置 １２：制御手段であるコントローラー １３：外径情報 １４：ヘッド圧情報 １５：開度指令 １６：速度指令 １７：速度指令

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 １本又は複数の連続したビードワイヤー
   を供給するためのワイヤー供給装置と、上記ワイヤーに
   ゴムを被覆するため上記ワイヤーを引張り通される押出
   ヘッドを具備した押出装置と、前記押出ヘッドによりゴ
   ムを被覆されたゴム付きワイヤーを巻付けて環状のビー
   ドを形成するビード巻付け機とからなるビード製造装置
   において、 前記押出ヘッド直後には前記ゴム付きワイヤーの外径を
   連続的に測定する外径センサーを設け、さらに前記押出
   ヘッドにはヘッド圧測定センサーとヘッド内のゴムを大
   気中に逃がすためのリリーフ弁とを設けると共に、前記
   押出装置は前記ビード巻付け機とほぼ同期して運転する
   ようにし、前記ゴム付きワイヤーの外径を常に一定に保
   つために前記外径センサーからの外径情報と前記ヘッド
   圧測定センサーからのヘッド圧情報とにより前記ビード
   巻付け機の速度と前記リリーフ弁の開度とを自動でコン
   トロールする制御手段とを具備したことを特徴とするビ
   ード製造装置。