JP2011224908A - タイヤ用の帯状部材の巻き付け方法、及び巻き付け装置 - Google Patents

Abstract

【課題】帯状部材の厚さやコード配列密度の不均一化を招くことなく、かつジョイント量を一定とした帯状部材の巻回体を効率良く形成する。
【解決手段】定寸切断された帯状部材Ｐを、ドラム直径Ｄを自在に変化させうる成形ドラム２の外周面上で一周巻きして円筒状の巻回体を形成する。貼付けコンベヤ３を用い、帯状部材Ｐを成形ドラム２の周速度Ｖｄと等しい搬送速度Ｖｃにて搬送しかつ前記成形ドラム２にその下方側から供給して貼り付ける。帯状部材Ｐの供給に先駆け、貼付けコンベヤ３上にて帯状部材Ｐの長さＬｐを測定するとともに、この測定した長さＬｐに基づいて、前記成形ドラム２のドラム直径Ｄを変化させて前記ジョイント量Ｊを調節する。
【選択図】図５

Description

本発明は、長さ方向に定寸切断されたタイヤ用の帯状部材を、成形ドラムの外周面上で一周巻きして円筒状の巻回体を形成するタイヤ用の帯状部材の巻き付け方法、及び巻き付け装置に関する。

生タイヤ形成時において、例えばカーカスプライ、ベルトプライ、インナーライナゴム等の帯状部材を成形ドラムに巻き付ける場合、従来、帯状部材を予め成形ドラムの周長に対応させた長さに定寸切断し、この定寸切断された帯状部材を、貼付けコンベヤを用いて成形ドラムに供給することで長さ方向の両端部間をジョイントさせた帯状部材の巻回体を形成している（例えば特許文献１、２参照）。

しかし帯状部材は、未加硫ゴムを主体として形成されているため長さ方向に伸縮自在であり、従って、例え定寸切断するとはいえその精度は充分高くはなく、帯状部材の長さにバラ付きが生じやすい。そのため、例えば帯状部材が成形ドラムに対して短すぎ、端部間のジョイント量（端部間の重なり幅）が不充分となって接合強度を損ねたり、又帯状部材が長すぎ、ジョイント量が過大となって外観品質に悪影響を及ぼすという問題が発生する。

そこで従来においては、適正にジョイントされていないものに関しては、帯状部材の後端部側を一旦剥がし、この剥がした部分を引き延ばし或いは圧縮しながら貼り直す作業が、作業者の手によって行われている。しかしながら前記貼直し作業では、ジョイント量の修正が貼直し部分で集中的に行われるため、この貼直し部分の厚さやコード配列密度が他の部分に対して相違してしまい、ユニフォミティーを低下させるという問題がある。

特開平７−１６４５５６号公報 特開２００３−６２９１６号公報

そこで本発明は、定寸切断された帯状部材の長さを貼付けコンベヤ上にて実測し、その実測値に基づいて成形ドラムのドラム直径を変化させてジョイント量を調節することを基本として、帯状部材の厚さやコード配列密度の不均一化を招くことなく、かつジョイント量を一定とした帯状部材の巻回体を効率良く形成することができ、タイヤ品質を向上しうるタイヤ用の帯状部材の巻き付け方法、及び巻き付け装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本願請求項１の発明は、長さ方向に定寸切断されたタイヤ用の帯状部材を、成形ドラムの外周面上で一周巻きしかつその長さ方向の両端部間をジョイントすることにより前記帯状部材の円筒状の巻回体を形成するタイヤ用の帯状部材の巻き付け方法であって、
前記成形ドラムは、周方向に沿って並べられた複数のセグメントを具えかつ各セグメントを半径方向内外へ移動させることによってドラム直径を自在に変化させうるとともに、
貼付けコンベヤを用いて、前記帯状部材を前記成形ドラムの周速度Ｖｄと等しい搬送速度Ｖｃにて長さ方向に搬送しかつ前記成形ドラムにその下方側から供給して貼り付ける帯状部材の搬送供給工程と、
前記成形ドラムへの帯状部材の供給に先駆け、前記貼付けコンベヤ上にて前記帯状部材の長さＬｐを測定する測定工程と、
前記成形ドラムへの帯状部材の供給に先駆け、前記測定工程による前記長さＬｐに基づいて、前記成形ドラムのドラム直径を変化させてジョイント量を調節するジョイント制御工程とを具えることを特徴としている。

又請求項２の発明では、前記測定工程は、搬送方向の前後に間隔Ｌ０を隔てて配される前後のセンサを用い、搬送中の帯状部材の先端を前のセンサにより検知し、かつ帯状部材の後端を後のセンサにより検知するとともに、この前のセンサによる前記検知と後のセンサによる前記検知との間の時間差Δｔ、前記搬送速度Ｖｃ、及び前記間隔Ｌ０から搬送中の帯状部材の長さＬｐを測定することを特徴としている。

又請求項３の発明は、長さ方向に定寸切断されたタイヤ用の帯状部材を、成形ドラムの外周面上で一周巻きしかつその長さ方向の両端部間をジョイントすることにより前記帯状部材の円筒状の巻回体を形成するタイヤ用の帯状部材の巻き付け装置であって、
周方向に沿って並べられた複数のセグメントを具えかつ各セグメントを半径方向内外へ移動させることによってドラム直径を自在に変化させうるとともに、ドラム軸心廻りで回転駆動される成形ドラムと、
前記帯状部材を、前記成形ドラムの周速度Ｖｄと等しい搬送速度Ｖｃにて長さ方向に搬送しかつ前記成形ドラムにその下方側から供給して貼り付ける貼付けコンベヤと、
前記成形ドラムへの帯状部材の供給に先駆け、前記貼付けコンベヤ上にて前記帯状部材の長さＬｐを測定する測定手段と、
前記成形ドラムへの帯状部材の供給に先駆け、前記測定手段による前記長さＬｐに基づいて前記成形ドラムのドラム直径を変化させてジョイント量を制御するジョイント制御手段とを具えることを特徴としている。

又請求項４の発明では、前記測定手段は、搬送方向の前後に間隔Ｌ０を隔てて配され、搬送中の帯状部材の先端を検知する前のセンサと、帯状部材の後端を検知する後のセンサとを具えることを特徴としている。

又請求項５の発明では、前記貼付けコンベヤは、搬送方向の後端側に枢支点を有し、この枢支点を中心として前端側を上下に傾動自在に枢支されるとともに、前記上方への傾動により、搬送される帯状部材を成形ドラムに押し付けて貼り付けすることを特徴としている。

本発明は叙上の如く、貼付けコンベヤを用い、定寸切断された帯状部材を成形ドラムの下方側から該成形ドラムに供給して貼り付けている。この場合には、帯状部材が成形ドラムに接触して貼り付くまでの間、帯状部材の下面を前記貼付けコンベヤによって一定に支えることができる。そのため、帯状部材が貼付けコンベヤから成形ドラムに移行する際の変形や寸法変化を防止することができる。しかも、貼付けコンベヤの搬送速度Ｖｃと成形ドラムの周速度Ｖｄとを同一としているため、搬送状態のままの寸法で、即ち厚さやコード配列密度等の不均一化を招くことなく成形ドラムに巻き付けることができる。なお搬送速度Ｖｃと周速度Ｖｄとの間に速度差がある場合、速度差に応じて帯状部材に延び（或いは縮み）が発生するが、このとき前記延び（或いは縮み）は一様とはならずにムラとなって現れやすく、均一性を損ねる傾向がある。

又本発明では、帯状部材の長さを貼付けコンベヤ上にて実測し、その実測値に基づいて成形ドラムのドラム直径を変化させている。即ち、帯状部材の実際の長さに合わせて成形ドラムの周長を変化させている。従って、前述した厚さやコード配列密度等の均一性の効果を保ちながら、ジョイント量を適正に調節することができ、ジョイント量を一定とした帯状部材の巻回体を精度良くかつ効率良く形成することができる。

本発明のタイヤ用の帯状部材の巻き付け装置の一実施例を概念的に示す側面図である。 その主要部を示す平面図である。 成形ドラムの一例を示すドラム軸心に沿った断面図である。 成形ドラムのドラム直径の変化を示すドラム軸心と直角方向の断面図である。 （Ａ）〜（Ｃ）は、巻き付け方法を示す概念図である。 ジョイント量を示す断面図である。 切断手段の上流側でセンタリングを行うことによる利点を示す作用図である。

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
図１、２において、本実施形態のタイヤ用の帯状部材の巻き付け装置１（以下巻き付け装置１という。）は、ドラム直径Ｄを変化させうる成形ドラム２と、長さ方向に定寸切断されたタイヤ用の帯状部材Ｐを前記成形ドラム２に供給して貼り付ける貼付けコンベヤ３と、この貼付けコンベヤ３上にて前記帯状部材Ｐの長さＬｐを測定する測定手段４と、測定された帯状部材Ｐの前記長さＬｐに基づいて成形ドラム２のドラム直径Ｄを変化させてジョイント量Ｊ（図６に示す。）を制御するジョイント制御手段５とを具える。

本例では、前記巻き付け装置１の上流側には、定寸切断前の長尺な帯状部材Ｐ０を供給するためのレットオフ装置６と、このレットオフ装置６からの帯状部材Ｐ０を定寸切断する切断手段７とが配置され、前記巻き付け装置１とともに生タイヤ形成ラインの一部を構成している。

前記レットオフ装置６は、前記長尺な帯状部材Ｐ０をロール状に巻き取ったリール体８と、このリール体８から引き出された長尺な帯状部材Ｐ０をフェスツーンＦを介して前記貼付けコンベヤ３側に搬出する搬出コンベヤ９とを具える。前記リール体８は、リールスタンド（図示しない）を介して帯状部材Ｐ０を巻き出し自在に枢支されるとともに、このリール体８の下流側には、帯状部材Ｐ０とともに巻き取られた剥離シート１０ａを回収する回収ローラ１０が配される。

又前記搬出コンベヤ９は、本例では案内ローラ１１との間でフェスツーンＦを形成するフェスツーンガイド１２、及びこのフェスツーンガイド１２と前記貼付けコンベヤ３との間を乗り継ぎ可能に架け渡す乗り継ぎコンベヤ１３とを具える。本例では、前記フェスツーンガイド１２は、コンベアローラを円弧状に配列したローラコンベアであって、フェスツーンＦからの帯状部材Ｐを滑らかに案内する。又乗り継ぎコンベヤ１３は、本例ではベルトコンベヤであって、前記搬送方向とは直角方向、即ち帯状部材Ｐの幅方向に移動可能に配される。これにより、前記フェスツーンガイド１２から乗り継ぎされる帯状部材Ｐに対してセンタリングを行いながら貼付けコンベヤ３に移載することができる。

又前記切断手段７は、周知構造をなし、前記乗り継ぎコンベヤ１３と貼付けコンベヤ３との間を幅方向に横切ることにより前記帯状部材Ｐを長さ方向に対して所定角度で切断する切断刃７ａを具える。なお前記貼付けコンベヤ３の所定位置には、定寸切断用の検知センサ１４が配されており、前記搬出コンベヤ９をへて貼付けコンベヤ３に搬入される長尺な帯状部材Ｐ０の先端Ｐｆを、前記検知センサ１４が検出したとき、前記搬出コンベヤ９及び貼付けコンベヤ３を停止させる。そしてこの停止状態にて、前記切断手段７を作動させることにより、前記検知センサ１４の取付位置で定まる定寸長さにて、前記帯状部材Ｐを切断することができる。なお本例では、切断手段７の上流側でセンタリングを行っているため、帯状部材Ｐの先端Ｐｆと後端Ｐｒとの切断角度を互いに一致させることができる。従ってジョイント時、例えば図７に示すように、切断角度が不一致となることにより、ジョイント部において前記先端Ｐｆと後端Ｐｒとが平行にならずにジョイント量Ｊが幅方向に変化してしまい、接合不良を招くという問題を回避できる。

次に、前記巻き付け装置１の成形ドラム２は、駆動モータ（図示しない。）により、ドラム軸心廻りで回転駆動される。この成形ドラム２は、図４に示すように、周方向に沿って並べられた複数のセグメント１５を具え、かつ各セグメント１５を拡縮径手段１６（図３に示す。）により半径方向内外へ移動させることによってドラム直径Ｄを自在に変化させうる。

具体的には、成形ドラム２は、図３にその一例を示すように、モータ駆動される支軸１７と、この支軸１７に一体回転可能に取り付く保持筒１８とからなる中心軸部１９を具える。又前記拡縮径手段１６は、前記保持筒１８にドラム軸心方向にかってスライド移動可能に外挿されるスライド金具２０と、各前記セグメント１５を半径方向外端部で取り付けるとともに前記スライド金具２０に係合して半径方向に移動しうる複数の半径方向移動片２１とを具える。

前記スライド金具２０は、その外周面をドラム軸心方向一方側に向かって半径方向内方に傾斜するテーパ面部２０Ｓとしたコーン状のリング体からなり、本例ではボールネジ機構を用いたドラム軸心方向移動手段２２によってスライド移動しうる。なおスライド金具２０と保持筒１８との間は、例えばキーなどを用いて回り止めされている。又前記保持筒１８には、そのドラム軸心方向一方側の側端から半径方向に立ち上がる円盤状の側壁部１８Ａが立設するとともに、そのドラム軸心方向他方側の側面には、例えばガイド溝などの複数のガイド部１８Ａ１が半径方向に向かって放射状に形成されている。

前記半径方向移動片２１は、そのドラム軸心方向一方側の側端が前記ガイド部１８Ａ１によって半径方向に案内されるとともに、その半径方向内端部とスライド金具２０の前記テーパ面部２０Ｓとは、本例では、前記テーパ面部２０Ｓの傾斜に沿った直線軸受け２４を介して係合される。

又前記ドラム軸心方向移動手段２２は、前記中心軸部１９に一体回転可能に固定される側板２５に取り付くモータＭと、その出力軸に一端が連結され前記ドラム軸心方向にのびるネジ軸２６と、前記スライド金具２０に固定されかつ前記ネジ軸２６に螺合しうるナット金具２７とを具える。

従って、前記拡縮径手段１６では、前記モータＭを制御し、その回転回数（回転角度を含む）及び回転方向をコントロールすることにより、前記スライド金具２０、移動片２１を介してセグメント１５を半径方向内外に移動でき、成形ドラム２のドラム直径Ｄを自在に変化、調整することができる。

次に、前記貼付けコンベヤ３は、前記図１に示す如く、定寸切断された前記帯状部材Ｐを、前記成形ドラム２の周速度Ｖｄと等しい搬送速度Ｖｃにて長さ方向に搬送し、かつ前記成形ドラム２の下方側から成形ドラム２に供給して貼り付ける。具体的には、前記貼付けコンベヤ３はベルトコンベヤであって、搬送方向後端側に枢支点Ｑを有するとともに、この枢支点Ｑを中心として前端側を上下に傾動自在に枢支される。

本例では、前記貼付けコンベヤ３の前端部は、前記巻き付け装置１のフレーム２９に下端が取り付くシリンダ３０のロッド上端に支持され、該ロッドの伸張により、前記貼付けコンベヤ３は上方に傾動し、その搬送面を成形ドラム２に押し圧しうる。従って、帯状部材Ｐが送られた時には、この帯状部材Ｐを成形ドラム２の外周面に押し付けて貼り付けできる。なお押し付け力は、シリンダ３０への作動圧力によって調整しうる。又貼付けコンベヤ３が上下に傾動自在であるため、成形ドラム２との押し付け状態を保ちながら前記成形ドラム２のドラム直径Ｄを変化させることができる。

次に、前記測定手段４は、図５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、前記貼付けコンベヤ３上にて前記帯状部材Ｐの長さＬｐを測定する。この測定手段４は、本例では、搬送方向の前後に間隔Ｌ０を隔てて配される前後のセンサ３１Ｆ、３１Ｒを具える。前記前のセンサ３１Ｆは、搬送中の帯状部材Ｐの先端Ｐｆを検知し、後のセンサ３１Ｒは、搬送中の帯状部材Ｐの後端Ｐｒを検知する。従って、前のセンサ３１Ｆによる先端Ｐｆの検知と、後のセンサ３１Ｒによる後端Ｐｒの検知との間の時間差Δｔを測定することにより、この時間差Δｔと前記搬送速度Ｖｃと前記間隔Ｌ０とから、次式（１）によって搬送中の帯状部材Ｐの実際の長さＬｐを測定することができる。当然ではあるが、後端Ｐｒの検知が、先端Ｐｆの検知よりも早い場合には、前記時間差Δｔはマイナス表示となる。
Ｌｐ＝Ｌ０＋Δｔ×Ｖｃ −−−（１）

次に、前記ジョイント制御手段５は、前記測定手段４による帯状部材Ｐの前記長さＬｐ（測定値）に基づいて前記成形ドラム２のドラム直径Ｄを変化させ、前記端部Ｐｆ、Ｐｒ間の重なり幅であるジョイント量Ｊを制御する。具体的には、巻き付けに必要な適正なジョイント量Ｊを予め設定し、前記成形ドラム２の周長が（Ｌｐ−Ｊ）となるようにドラム直径Ｄを調節する。即ち前記図３に示す如く、ドラム直径Ｄが下記式（２）となるように、前記モータＭを制御するのである。
Ｄ＝（Ｌｐ−Ｊ）／π −−−（２）

従って、前記帯状部材Ｐを搬送状態のままの寸法で、延び縮みのムラなく一様に成形ドラム２に巻き付けうるとともに、帯状部材Ｐの長さにバラツキが生じた場合にも、そのバラツキをドラム直径Ｄの調整によって吸収し、ジョイント量Ｊを所望の値に一定に維持することが可能となる。

なお前記ジョイント制御手段５では、式（２）を満たすドラム直径Ｄを算出する必要はなく、例えば、帯状部材Ｐの長さが前記間隔Ｌ０と一致する時に、適正なジョイント量Ｊが得られるドラム直径Ｄｏを基準のドラム直径Ｄｏとして設定する。そして、前記長さＬｐに代えて前記時間差Δｔを用い、この時間差Δｔから求まる補正値ΔＤ＝（Δｔ×Ｖｃ）／πを、前記基準のドラム直径Ｄｏに対して増減することによってドラム直径Ｄを調整することもできる。

次に、前記帯状部材Ｐの巻き付け方法では、前記図５に示すように、前記貼付けコンベヤ３を用いて、前記帯状部材Ｐを前記成形ドラム２の周速度Ｖｄと等しい搬送速度Ｖｃにて長さ方向に搬送し、かつ前記成形ドラム２の下方側から該成形ドラム２に帯状部材Ｐを供給して貼り付ける（搬送供給工程Ｓ１）。このとき貼付けコンベヤ３の搬送面を成形ドラム２に向かって押し圧することにより、帯状部材Ｐを搬送状体のままの寸法にて成形ドラムに貼り付けかつ巻き付けることができる。

又前記巻き付け方法では、前記成形ドラム２への帯状部材Ｐの供給に先駆け、前記貼付けコンベヤ３上にて前記帯状部材Ｐの長さＬｐを測定する（測定工程Ｓ２）とともに、この測定した長さＬｐに基づいて、前記成形ドラム２のドラム直径Ｄを変化させて前記ジョイント量Ｊを調節する（ジョイント制御工程Ｓ３）。なお前記測定工程Ｓ２では、搬送状態の帯状部材Ｐに対してその長さＬｐを測定するのが、ジョイント量Ｊの調節のためにより好ましい。なお図５では便宜上、貼付けコンベヤ３を成形ドラム２から離間させて図示している。又成形ドラム２は、ジョイント制御工程Ｓ３が行われた後（即ちドラム直径Ｄを変化させた後）、駆動させても良く、又ジョイント制御工程Ｓ３前に駆動をはじめていても良い。

以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。

１ 巻き付け装置
２ 成形ドラム
３ 貼付けコンベヤ
４ 測定手段
５ ジョイント制御手段
１５ セグメント
３１Ｆ、３１Ｒ 前後のセンサ
Ｄ ドラム直径
ＰＡ 帯状部材
Ｐｆ 先端
Ｐｒ 後端
Ｑ 枢支点

Claims (5)

1. 長さ方向に定寸切断されたタイヤ用の帯状部材を、成形ドラムの外周面上で一周巻きしかつその長さ方向の両端部間をジョイントすることにより前記帯状部材の円筒状の巻回体を形成するタイヤ用の帯状部材の巻き付け方法であって、
   前記成形ドラムは、周方向に沿って並べられた複数のセグメントを具えかつ各セグメントを半径方向内外へ移動させることによってドラム直径を自在に変化させうるとともに、
   貼付けコンベヤを用いて、前記帯状部材を前記成形ドラムの周速度Ｖｄと等しい搬送速度Ｖｃにて長さ方向に搬送しかつ前記成形ドラムにその下方側から供給して貼り付ける帯状部材の搬送供給工程と、
   前記成形ドラムへの帯状部材の供給に先駆け、前記貼付けコンベヤ上にて前記帯状部材の長さＬｐを測定する測定工程と、
   前記成形ドラムへの帯状部材の供給に先駆け、前記測定工程による前記長さＬｐに基づいて、前記成形ドラムのドラム直径を変化させてジョイント量を調節するジョイント制御工程とを具えることを特徴とするタイヤ用の帯状部材の巻き付け方法。
2. 前記測定工程は、搬送方向の前後に間隔Ｌ０を隔てて配される前後のセンサを用い、搬送中の帯状部材の先端を前のセンサにより検知し、かつ帯状部材の後端を後のセンサにより検知するとともに、この前のセンサによる前記検知と後のセンサによる前記検知との間の時間差Δｔ、前記搬送速度Ｖｃ、及び前記間隔Ｌ０から搬送中の帯状部材の長さＬｐを測定することを特徴とする請求項１記載のタイヤ用の帯状部材の巻き付け方法。
3. 長さ方向に定寸切断されたタイヤ用の帯状部材を、成形ドラムの外周面上で一周巻きしかつその長さ方向の両端部間をジョイントすることにより前記帯状部材の円筒状の巻回体を形成するタイヤ用の帯状部材の巻き付け装置であって、
   周方向に沿って並べられた複数のセグメントを具えかつ各セグメントを半径方向内外へ移動させることによってドラム直径を自在に変化させうるとともに、ドラム軸心廻りで回転駆動される成形ドラムと、
   前記帯状部材を、前記成形ドラムの周速度Ｖｄと等しい搬送速度Ｖｃにて長さ方向に搬送しかつ前記成形ドラムにその下方側から供給して貼り付ける貼付けコンベヤと、
   前記成形ドラムへの帯状部材の供給に先駆け、前記貼付けコンベヤ上にて前記帯状部材の長さＬｐを測定する測定手段と、
   前記成形ドラムへの帯状部材の供給に先駆け、前記測定手段による前記長さＬｐに基づいて前記成形ドラムのドラム直径を変化させてジョイント量を制御するジョイント制御手段とを具えることを特徴とするタイヤ用の帯状部材の巻き付け装置。
4. 前記測定手段は、搬送方向の前後に間隔Ｌ０を隔てて配され、搬送中の帯状部材の先端を検知する前のセンサと、帯状部材の後端を検知する後のセンサとを具えることを特徴とする請求項３記載のタイヤ用の帯状部材の巻き付け装置。
5. 前記貼付けコンベヤは、搬送方向の後端側に枢支点を有し、この枢支点を中心として前端側を上下に傾動自在に枢支されるとともに、前記上方への傾動により、搬送される帯状部材を成形ドラムに押し付けて貼り付けすることを特徴とする請求項３又は４記載のタイヤ用の帯状部材の巻き付け装置。

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