JPS5887385A - バンチヤ−方式による鋼撚線の製造方法および装置 - 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】 本発明は、パンチャ一方式による鋼撚線の撚り合せ方法
および装置の改良に関するものである。

従来、鋼撚線の製造方法としては素線ボビンを７ライヤ
ーに載せてプレフォーム装置を回転させるチューブツ一
方式と称せられる仮撚りあるいはＨ武力法が古くから用
いられているが、回転に要する動力が大きくなる不都合
があり、これがため、束ねた素線のみを回転させるパン
チャ一方式と称せられる撚り合せ方法が近年開発され、
実用化さｎている。

従来のパンチャ一方式による綱撚り線の撚り合せ方法は
、第１図に示すように、腹数個の素ｆＩＡ供給リールｌ
より素線ガイドローラコを経て供給される膜数率の素４
Ｉ３を集束ガイドダおよび巻付ロールｊを経てボイス７
に集束して通し、更に上下のガイドローラｔおよび９間
に弓形ガイド１０を経て送る間に集束素＠ＩＩに回転を
加えることによって、素線を互に撚り合わし、上方ガイ
ドローラ９から撚り線１２をオーバーツイスタ一部１３
に通ｌ、必要に応じポスト７オームｇ　ｌｌ　＆　経て
ワイング一部／Ｓにおいて銅撚！ｌ／６を巻取っている
。

かかるパンチャ一方式によれば、東ねた素線のみを回転
させればよいので、素４１キビンを回転体の内側でフラ
イングさせて撚り抜きを行なうチューブラ一方式より動
力的に小さくてよく、撚り上ったコードを回転する素ａ
Ｓの内側で巻き取るか、あるいは素Ｓを回転する素１Ｍ
！１５１２の内側から繰り出し外側に巻き取ることによ
って、素ｌＩ／回転につき２度の撚りかえられる（この
タイプをダブルツイストパンチャーという）ので、回転
数が２倍になったのと同等になり、生産性の点でひじよ
うに有利になる。かかる理由からパンチャ一方式は細径
のタイヤ用スチールコード製造において主流の撚り技術
となっている。

しかしながら、パンチャ一方式では、鋼線の如く弾性の
高い材料に対して、一般の撚り加工で不可欠となってい
た撚り抜きおよびプレフォーム加工を施さないため、素
線にねじりの復元力（すなわち、スプリングバック）が
働き、コードは曲つたり、ねじりと反対の向きに回転し
たり、パラケたりする等の問題があった。

このような欠点を克服するため、−はツイストしたコー
ドをざらに追い込んで、ツイストし一部塑性領域に入る
加工を施して復元力を殺すオーバーツイストと称する手
段が取られてきた。一般的なパンチャ一方式では素線を
コ度にわたってツイストして所定の製品ピッチにした後
、ざらに回転数を３θ〜５０％上昇させて付加熱りした
後、元のピッチに戻し、必要に応じて、通常のローラー
押込みによるポスト７オーム加工を行って形付けし、所
定の撚り特性を有するコードを製造していた。

ここで実用上問題となっているおもな工程は、次段ツイ
ストとオーバーツイストである。すなわち、辺段ツイス
トで東ね撚られた状態でのらせん状素線のらせん幅は製
品コード状態での素線らせん幅とほとんど等しくなって
いる。この状態から次段ツイストおよびオーバーツイス
ト工程にさらにピッチ長さを縮小する（ｌＩ＆：追い撚
りすると、（１）単位コード長当りの素線長さは大きく
しなければならず、素線は素線自身が永久伸びによ、っ
て伸長す、Ｄか、あるいは（２）素線同志が凹み合うか
、（３）特定素線が空線に入り込むかして、コード径を
減じ素線自身の伸長なしにつじつまを合わすかしなけれ
ばならない。（１）および（２）の場合には素線に大き
な負荷が働き、材質的に欠陥があると断線に至ることも
ある。（３）の場合には、素線に過大な応力が付加され
るのを防ぐことはできるものの撚杉状不ｆｔとの相関を
示すが１，１−１とｌ工、ｆｔとがほげ直線関係にあり
、ｄが小なるほどｆｔは大となる。

加熱時における素＠ｙｒｓ発生率の素線径依存件はほと
んどが非金属介在物に起因しているが、同一レベルの材
質ｔ−有した材料ではより細径での加工が不利となる。

ところで、第２図には、パンチャータイプとチューブラ
タイプのデータを対比して示してあり、パンチャータイ
プではｔｔがひじように大きいことが明白である。例え
ば、０．／７１φについて介在物要因外のｆｔを陰りだ
場合（すな、わち介在物要因ｆｔ　）は比較的材質のす
ぐれた材料【用いてもパンチャータイプはチューブラタ
イプの約Ｊ７倍に達している。この数値からもｍ段ツイ
ストによる素線の拘束が会いため、次段ツイストおよび
オーバーツイスト時に素線が大きな負荷を受けているこ
とが十分に考えられる。撚加工中の素線断線は、ライン
停止によるロスタイムと条長不足コードの発生による妻
止り低下とでひじように大きなマイナスとなる。断線に
至らずとも、コード同志の凹み合いによる圧痕疵はコー
ド使用時の曲げ応力下での早期クラックの起点となり、
撚形状の下盛はたとえばタイヤ走行時局部的な応力集中
を招きコードの早期破断の原因となる。

本発明は上述したオーバーツイスト加工およびゲスト７
オーム加工によって生ずる間■に−みなされたもので、
集束する前の素線のそれぞれを縦列配曹した少なくとも
３本のビン間に通してらせん変形することによって、特
に、３本のピンの中で主たるらせん成形が行なわれる中
心ピンの直径およびこの中心ピンとその前後に位置する
人側ピンおよび出側ビンとの間＠を適切に選定すること
で素線張力および曲率の影響を営けない一定らせん幅の
らせん形状とすることによってオーバーツイスト工程は
′勿論のこと、ボストフオーム工程無しでの回転がほぼ
零の１ｉＩｌ撚義の製造を可能とする方法を提供するこ
とを目的とする。

従来ワイヤーローブやスチールコードなどの鋼撚線の製
造に際して撚合わせ加工を行なう前に素４１ｉＩに対し
てプレフォームと称するらせん変形加工を施すことが鋼
撚線に必要な撚特性を与えることにおいて不可欠である
ことは既知である。

そして、かかる従来のプレフォーム方法として、＠３図
に示すように、素線供給リール〃より供給された各素線
〃を回転を与えながらそれぞれ縦列配置した入側ビン〃
、中心ビンｎおよび出側ビン２４１間にジグザクに通し
、この間にらせん変形させ、その後、ボイス２ｆｔ−経
て銅撚Ｓムに撚合わすＨ方式が知らｎている。

本発明は、上述したＨ方式によるプレフォーム方法をパ
ンチャ一方式による鋼撚線の撚り合せ方、法に利用する
ものである。

しかし、従来のプレフォーム方法では、各素線に作用す
る張力あるいは加工前の素線の曲率などの変化などの変
動要因のため十分に満足できる鋼撚線が得られないとい
う問題があった。

かかる問題を解決し、各素線に作用する張力あるいは加
工前素線の曲率などに変動がある場合でもそれらの影響
を受けることなく、すぐれた撚特性の鋼撚線を製造する
ことができるプレフォーム方法が特公昭ｉ　−２１１１
９５号公報に開示の発明により！！案ざｎた。

ところで、一般にスプールから引き出して放雷したとき
に観測されるコードの回転数は、コードからほぐした素
線のらせん幅に左右さｎ、同転がゼロとなるときのらせ
ん幅よりも小さいときＯこはマイナス回転、大きい場合
にはプラス回転となることが知られており、特公昭ｓｔ
ｔ　−２ｒＩｌｑｓ号公報は回転をゼロになしつる適正
ならせん幅を素線張力の変動に左右されずに与えること
のできる中心ピン径とそこでの素線の交差角度を決定す
る方法を開示するものである。

しかしながら、コードの回転は、らせん幅のみに限らず
、ビン間隔によっても大きく左右される。

したがって、実用上は試行錯誤的にコードの回転数がよ
り少くなる方向に追い込むことで適正とみなすビン間隔
を決定していた。なお、ビン間隔が適正でないために生
じたコードの回転数を少くする手段としては、従来から
の撚合わせ後のポストフオームがあるが、ポストフオー
ム過度によるコード端末の反発性（すなわち素線のバラ
は）および大きなコードの＠径、撚不整および表面疵に
起因する耐疲労性の劣化等好ましくない状態が生じてい
た。

杢発明者は、゛縦列配置さｎる３杢のビン、すなわち、
主たるらせん成形を行なう中心ビンと、この前後゛に位
置する入側ビンおよび出側ビンとのビン間隔を適男に決
定することによってプレフォームエ柵のみによって均一
で十分ならせん特性を与え、コードの回転を零とし、撚
不整をなくし、ゲストフオーム工程を実質的に不要とし
、素りｌ宍［１疵を極めて少なくなし得ることを確めた
ものであり、第参図に示すように、中心ピンｎのピン径
り。

と中心ビンｎでの素線の交差角度ｒ。は特公昭５１−１
１４１９１号公報に記載の方法で与えられるが、人出側
ビンｎおよび２ダの直径Ｄ１．−り。と隣接ビン間距離
１ｐ０．２を根拠をもって与えねばならない。すぐれた
プレフォームが達成されるためには、中心ビンＢで行な
われた望ましいらせん成形が出側ビンＨに抵抗なく、μ
体重にはコードの回転を付加あるいは低減させられるこ
となく、接して通過することであると考え、欄々の実験
を檀み重ねた。その結果それを満足するための必須条件
として、隣接ビン間での素線の長ざを入側ピンｎと中心
ビンｎとの間では整数倍、中心ピンｎと出側ピン２＃と
の間では隻数±％）倍にすることによって顕著な効果が
あることを確めた。すなわち、第ｑ図に示すように、ビ
ンｎおよび３間ではらせんの弧がほと八。

ど成形されていないので、鋼線の剛性のために、中心ピ
ンｎＪ：で素線が接している線分の中心は、中心ビンｎ
の最上点Ｐ。より出側ビン２ダ側にずれ、近似的に中心
ビンｎと出−ビン３との共通ＩＩＩＩＩｓ上と考えると
、実験的に最も良い結果、すなわちポストフオームなし
で回転がほば零の結果が得られであった。入側ビン〃と
中心ビンｎとの間は、らせん成形がほとんど行なわれて
いないのでちょうどその間、整数回転が適合し、いっぽ
う中心ビンｎと出側ビンコゲとの間では必要ならせん成
形が完全に行なわれた後なので、中心ビンｎの上端に接
した素線が出側ビン２４Ｉではビン下端に抵抗なく接し
なければならないとする条件を満足させるためには、そ
の間で（整数±ｈ）回転を適合させるのがよく、結局撚
り長さの（１１数士＆）暗のらせん長さが最もよいこと
が必然的に導かれる。実験的にらせん成形以後の中心ビ
ンおよび出側ビン間の距離の影−がより大きかったこと
も当然納得できる。

第５図は本発明方法により、ポストフオーム工程無しで
撚り合わしたタイヤコードＴｏ（３＋６）撚での〔中心
ビンおよび出側ビン開業線長ざ／Ｐｏ比）−ｍｇｌ［と
コード回転数ｎＢとの関係を求めた実験の結果を示すグ
ラフで、第５図（ａ）は撚ピッチ長さｐｏ−ｔｒ、ｏ＋
ｍ／Ｃのものにつきムは直径ｌλφの中心ビンを用い、
ｖｎ廊コｏｏｏ　ｒｐｍで、Ｂは直径／≦φの中心ビン
を用いＶｎ、、、　１０００　ｒｐｍで得られたもの、
第５図（ｂ）は撚ピッチ長さＰ。−／　Ｉｌ、　Ｉｌ、
Ｊ　１Ｃ。

ｖｎ−コｏｏｏ　ｒｐｍでＡは中心ビンの直径が６φ、
Ｂはｒφのものについて示す。この第５図のグラフから
中心ビンおよび出側ビン（１）　ｍ２慣の影１１がひじ
ように顕著である。（２）　ｍ２−　／、ｓにおいてコ
ード回転数が±Ｏに収束することが明らかである。

第ｔｇから（ｍ２−に＋０．ｊｉｋ−０，／、コ・・・
〕において、コードの回転数ｎＢがゼロに収束するとみ
なすと、ｍ２−ｎＲ量関係第６図のように模式的に発展
させて考えることができる。

ところで、特公昭１−２１１１９！ｒ号公報に記載の一
定らせん幅は素線張力の変動を愛けないので中心ビン径
と中心ビンでの素線の交差角度によって、塑性加工量、
すなわち、らせん幅の大きさが左右さｎる。この場合、
ピン径が小さくなるほど、また素線の交差角闇が小さく
なるほどらせん幅は大きくなるので、交差角度が最も安
定している中心ビンで主たる曲げ加工をなすためには、
人、出側ピン径Ｄ□、Ｄｏは中心ビン径り。よりも大な
ることが望ましい。したがってｍ　（ｍｘ　＝に＋　ｍ
ｚ−に−Ｋ　＋に−１，２，！・・・）の値はり。≦Ｄ
　を満足する最小咳を選択するのは作業性の上で望まし
い。〔ここにｍ工は入側および中心ビン開業線長さ〕／
〔７−ド撚り長さ〕比を表わす。

本発明は、上述した詔１ｉｉｌに基づきなされたもので
、集束する前の各素線′ｆ縦列配置した少なくとも３本
のビン間に通してらせん変形し、３本のビンのうち主た
るらせん成形が行なわれる中心ビンとこの中心ビンの前
後に位置する入側ビンおよび出側ビンを−Ｉ１．線上に
整列させて配置−各隣接ビン間での素線の長ごがコード
撚りピッチ長さに対して入側および中心ビン間で整数倍
となり、中心および出側ビン間で（ＩＩ数士−）倍とな
るようにビン間隔を決定し、入側および出側ビンの直径
を中心ビンの直径と等しいかまたはより大とすることを
特徴とする。

第７図は、本発明のバンチャ一方式による鋼撚線の撚り
合せ方法を実施する装置のｔｅＡを示す。

図に示すように素線供給リールｌから供給される素り１
Ｊｔ縦列配置した入側ビンｎと、中心ビンｎと、出側ビ
ン３との間にジグザグに通した後、ボイスＢにおいて集
束させ、このボイスＢから集束ガイトムを経て下方のガ
イドローラｒに通し、弓形ガイド１０　’ｆｔ径て上方
のガイドローラ９に通過させ、集束素ｆｉｌｌ／に回転
を加えてツイストを加える。

前述したように入側ビンｎと中心ビンｎの間隔は、これ
ら両ビン間での素線の長さがコード撚りピッチ長さの整
数倍で、中心ビンｎと出側ビン２グの間隔は、これら両
ピン間での素線の長さがコード撚りピッチ長さの（整数
上％）倍とし、入側ビンｎｌ中心ビンＢおよび出側ビン
２ヂの中心が同一直線上に整列配置され、入側および出
側ビンｎおよび２ダの直径は中心ビンｎの直径に等しく
している。

なお、初段ツイスト段階で製品コード状態での素線のら
せん幅に対してコ倍のらせん幅（以後、ρ）段ら甘ん幅
と略称する）を素線に与えるようにし、初段らせん幅を
次段ツイストに対するプレフォーム効果を付与するため
０〜３０％の範囲で大きく設定するのが望ましい。

つぎに実施例について説明する。第１表は代表的す、タ
イヤ用スチールコードのひとつである′ｒＯ（ｌＸ５（
０，２！φ）〕ヲダブルツイストパンチャータイプ撚編
機を用い、オーバーツイストならびにその後のポストフ
オームを適用せずに撚加工したコードの回転値と型付状
態とを示したものである。

従来技術では一〇回もの回転と切放し端末部での大きな
パラケを生じたが第７１ｉ！Ｉに示す装置を用いて３ビ
ン・Ｈ式プレフォーム適用の本発明方法では、±ｈ回の
回転と切放し端末部でバラケを全く生じない（すなわち
、不反発性）型付けとを得、セ分な継持性な有したコー
ドを製造することができた。

第１ｆｉ　　実施例ｉ　Ｔｏ　（ｌＸ５　（２５φ））
Ｐｏ＝ゲ、犀Ｏｗ　　−ｏ、３ｒｙｕ１．　ｐｏ’　−
ｉｑ、ｏ＠＊／ａＰｏ／Ｐｏ’−２，Ｏ 条件；オーバーツイスト、ポストフオーム：無Ｄ　：中
心ピン（径）　　　　Ｆｏ　ｒコード撚り長さｍ□　：
ｉｉｇＩ接ビン間緊線ル％　ｐｏｌ：初段らせんピッチ
長ｉ−に入側−中心ピン間 （１−ａ：中心−出側ピン間） ｗ０＋素線のらせん幅 本発明によれば、オーバーツイストタイプのパンチャー
撚加工において、オーバーツイストをほとんど不用とな
し得るばかりでなくポストフオームをもなくし得るため
、＊ｇの断線がチューブラ方式並に激減し、かつ一定ら
せん幅をえられるため、撚形状不整がほとんどなくなっ
て、作業性と妻止りの向上をうることができた。また素
線同志の圧痕疵もなくなり、ユーザーに対して、表面の
めつき損傷がないすぐれた継持性を有するスチールコー
ドを安定して供給することができると云う効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のパンチャー型鋼撚Ｓ機の概略線図、第２
図は素線径と継時の素＠断線発生率指数の関係を示すグ
ラフ、第３図は従来の３ビンＨ式プレフォームの説明図
、第１図は特公昭ｊコーＪｒｐｑｓ号公報適用になるＨ
式プレフォームのピン構成説明図、第５図はピン間での
素４１長さと撚りピッチ長さとの比ｍ２とコードの回転
数ｎＲとの関係を示すグラフ、第６図はｍ２をダ、ｊま
で発展させた場合のｍ２とｎＨとの関係を示す模式グラ
フ、第７図は本発明によるパンチャー型鋼撚線機の概略
線図である。 ｌ・・・素線供給リール、３・・・素線、ｔ・・・上方
ガイドローラ、９・・・下方ガイドローラ、ｎ・・・入
側ビン、ｎ・・・中心ピン、評・・・出側ピン、Ｂ・・
・ボイス、π・・・集束ガイド。 第１１７１ 第２図 第：（１°Ｚ１ ０ 第４Ｌン］ ３ 第「）■ ！　ａ）（ｈ　） 第６図 ｍ２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 Ｌｌｌ数本の素線を集束し、これらの集束した票砿を回
   転して撚り合せるパンチャ一方式による鋼撚線の製造に
   際し、Ｊｌ［東する前の各章ｉｓを縦列配置した少なく
   とも３本のビン間に通してらせん変形することを特徴と
   するパンチャ一方式によるｆＩＩｉ撚線の製造方法。 ｚ　縛数個の素線リールと、これらの素繰り一ルのそれ
   ぞれから繰り出される各素線をピン間に通過させること
   によってらせん変形させるよう縦列配置された少なくと
   も３本の固定ビンと、前記ピン間を通過してらせん変ｖ
   Ｉｌざｎた各素ＳＶ集束する装置と、集束した素線を軸
   線の周りに回転する装置とを具えることを特徴とするパ
   ンチャ一方式による鋼撚線の製造装置。