JP2013512799A - 受動バッファブラシ空気冷却 - Google Patents

Abstract

一つの実施形態では、本発明はバッファブラシを提供する。回転するときに、当該バッファブラシは遠心ポンプとして働く。当該バッファブラシは第１の側部と第２の側部とを有するコアを収容し、ブラシはコアの表面から半径方向に延びる。第１の側部及び第２の側部は、コアを通して横方向に流れる空気がまた通気口を通して半径方向にブラシの中に流れることを可能にするように構成される少なくとも１つの開口部を有する。
【選択図】なし

Description

バッファブラシは種々の用途で用いられる。例えば、バッファブラシは擦り減ったタイヤのトレッドを除去するために用いられる。タイヤのバフ掛けは、タイヤのリトレッド動作の一部である。しかしながら、擦り減ったタイヤのトレッドを除去するプロセスで用いられるバッファブラシは、しばしば摩耗し、頻繁に交換しなければならない。バッファブラシはまた、新たに製造されるトレッドの表面にテクスチャを付加するのに用いられる。

典型的に、リトレッドに選ばれる台タイヤは、余分なゴムを除去し、トレッド・ストリップを受け取るために実質的に均一にテクスチャ加工されたクラウンを提供するため、及び所定の台タイヤ外形を提供するために、バフ掛けされる。リトレッドする前に、台タイヤは、一般にベルトパッケージの上側輪郭に対応する所定の特徴的なクラウン半径までバフ掛けしなければならない。台タイヤは、トップベルトの上に残る材料の所定の厚さだけを残すようにバフ掛けされる。台タイヤのショルダはまた、元のトレッドによってもたらされたショルダの中の気孔又はパターンを除去し、あるいは減らし、且つ台タイヤ側壁とクラウンとの間に比較的まっすぐな外形を提供するようにバフ掛けされる。種々のモデル及びサイズの新しい各タイヤからの擦り減った台タイヤは、バフ掛けプロセスの最初のステップとしてもたらされなければならない特定のクラウン幅、クラウンバフ掛け半径、及びショルダ（ｓｈｏｕｌｄ）トリム角度の特徴的な台タイヤ外形を有する。

現在のリトレッドプロセスでは、トレッド層の幅が台タイヤのバフ掛けされた表面とほぼ同じであることを保証するために、タイヤのショルダ領域について台タイヤの表面を注意深くバフ掛けすることが重要である。ショルダ領域が十分にバフ掛けされ及びトリムされない場合、トレッドの縁が緩んでくる可能性があり、及び／又はトレッドの縁を越えて延びるクッションゴムが台タイヤ・ショルダに結合されないであろう。こうした問題は、リトレッドされたタイヤの寿命を短くし、リトレッドされたタイヤの外観に悪影響を及ぼすことがある。

台タイヤは、トレッド材料を除去するため及び所望の表面テクスチャを達成するためにバフ掛けされる。典型的に、台タイヤのクラウンとショルダは、異なるテクスチャを有することが望ましい。表面テクスチャは、ゴム製造業者協会（Ｒｕｂｂｅｒ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅｒ’s Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）（ＲＭＡ）によって提唱される、１が最も微細なテクスチャであり６が最も粗いテクスチャである１から６までの間の数値を有する視覚的尺度で測定することができる。典型的に、台タイヤのクラウンは３から４までの間のＲＭＡ数を有し、ショルダは約２のＲＭＡ数を有することが望ましい。台タイヤのショルダは、典型的に、サービス中にタイヤが直面する最も大きい応力を受ける。ショルダ上のテクスチャがより微細であれば、これらの高い応力において台タイヤとタイヤ・トレッドとのより良好な接着が促進される。ショルダが過多にテクスチャ加工を受ける場合、これらの領域でクラックの伝播がより起こりやすい。ショルダがあまりにも少ないテクスチャ加工を受ける場合、台タイヤとトレッドとの間の結合が乏しくなる。

台タイヤのバフ掛けの現在の最新技術は、実質的に横方向のさまざまなトレッド除去パス、パス・アフター・パス（ｐａｓｓ ａｆｔｅｒ ｐａｓｓ）方法を可能にする。Ｂａｎｄａｇ Ｌｉｃｅｎｓｉｎｇ Ｃｏｒｐ．に譲渡されたＭｏｒｙ他の米国特許第６，７４５，８０９号は、タイヤのバフ掛け装置を説明しており、これが教示するすべてに関してその全体が本明細書に組み込まれる。

一つの態様では、本発明はバッファブラシを提供する。当該バッファブラシは第１の側部と第２の側部とを有するコアを収容し、ブラシはコアの表面から半径方向に延びる。第１の側部及び第２の側部は、空気がコアを通して横方向に流れることを可能にするように構成される少なくとも１つの開口部を有する。コアの表面上の通気口は、コアを通して横方向に流れる空気がまた通気口を通して半径方向にブラシの中に流れることを可能にするように構成される。

別の態様では、複数の開口部を備えた第１の端板と複数の開口部を備えた第２の端板とを有するバッファブラシが提供される。少なくとも１つのブラシセグメントは、横方向の空気の流れ用に構成された開口部を有するコアと、半径方向の空気の流れ用に構成された通気口と、コアから半径方向に延びるブラシの毛とを備える。ブラシセグメントは、第１の端板と第２の端板との間に設置され、且つ空気が第１の端板及び第２の端板の開口部を通して、並びに横方向の空気の流れ用に構成された開口部と半径方向の空気の流れ用に構成された通気口を通して流れることができるように構成される。

本発明の別の態様は、バフ掛けする方法を提供する。バッファブラシが提供される。当該バッファブラシは第１の側部と第２の側部とを有するコアを収容し、ブラシはコアの表面から半径方向に延びる。第１の側部と第２の側部は、空気がコアを通して横方向に流れるのを可能にする構成の少なくとも１つの開口部を有する。コアの表面上の通気口は、コアを通して横方向に流れる空気がまた通気口を通して半径方向にブラシの中に流れるのを可能にするように構成される。ブラシは、空気がコアを通して横方向に及び通気口を通して半径方向に流れるように回転される。

通気開口部を有する端板を含むブラシ組立体の一つの実施形態を例証する図である。 図１で例証されるブラシ組立体を構築するのに用いられてもよいブラシセグメントの一つの実施形態を例証する図である。 図２で例証されるブラシセグメントを通した空気の流れの一つの実施形態を例証する図である。 ブラシ組立体を形成する複数のブラシセグメント及び端板を例証する図である。

本発明の教示によれば、バッファブラシが提供される。一つの実施形態では、当該バッファブラシはタイヤのバフ掛け装置で用いられる。しかしながら、当該バッファブラシは種々の用途で用いられてもよく、タイヤのバフ掛けに限定されない。

ここで図面に移ると、開口部１０４を有する端板１０２を含むブラシ組立体１００の例証となる実施形態が図１に示される。例証される実施形態では、軸１０６が、ブラシ組立体１００をブラシ組立体のコア１０８を通して横方向に横断する。一つの実施形態では、ブラシ組立体１００は、コア１０８から半径方向に延びるブラシの毛１１０を含む。ブラシ組立体１００の回転は遠心ポンプとして働く。端板１０２の開口部１０４を通して空気が引き込まれる。空気は、コア１０８を通してブラシを横方向に横断し、ブラシの毛１１０を通して通気される。バフ掛け動作中に、ブラシの毛１１０は周囲温度よりも温かくなる場合がある。ブラシの毛１１０を通した空気の通気が毛を冷却し、ブラシ寿命を延ばす可能性がある。

ブラシ組立体１００は、１つ又は複数のブラシセグメントを用いて構築されてもよい。図２は、図１で例証されるブラシ組立体１００を構築するのに用いられてもよいブラシセグメント１１２の一つの実施形態を例証する。図２は、ブラシセグメント１１２の一部のみを示す。一つの実施形態では、ブラシセグメント１１２はブラシの毛１１４を含む。コア１１６は、ブラシの毛１１４を支持するのに適した金属、プラスチック又は他の材料から構築されてもよい。コア１１６の開口部１１８は、組み立てられたバッファブラシ組立体１００（図１）を通して空気が横方向に横断するのを可能にする。通気口１２０は、コアを通して横方向に横断する空気がブラシの毛１１４を通して半径方向に逃げるのを可能にする。

図３は、図２で例証されるブラシセグメントを通った空気の流れの一つの実施形態を例証する。ブラシ組立体が回転する際に、遠心力がコア１１６の開口部１１８を通して空気をポンピングする。空気は、コア１１６から通気口１２０を通して逃げる。通気口１２２及びブラシの毛１１４を通した空気の流れについての１つの例が示されている。コア１１６の開口部１１８及び通気口１２０を通して空気をポンピングすることにより、バフ掛け中に発生するあらゆる粉塵が集められる。例えば、タイヤからのトレッドのバフ掛けは、結果として小さいゴム粒子又は粉塵を生じる場合がある。ブラシの毛１１４を通して流れている空気は、粉塵をブラシの外に強制的に送るのを助ける。代替的な実施形態では、ブラシの毛１１４は、通気口１２０からさらに空気が流れるようにするために、より大きい開口部又は切取部を有してもよい。

図４は、図１で例証されるブラシ組立体１００を形成する複数のブラシセグメント及び端板の断面図である。この実施形態では、軸１２４は、ブラシ組立体のコア１２６を通して横方向にブラシ組立体１００を横断する。端板１２８は、空気がブラシ組立体のコア１２６に入るのを可能にする開口部１３０を含む。この実施形態では、ブラシ組立体１００は、複数のブラシセグメント１３２から形成される。ブラシセグメントは、ブラシの毛１３６とブラシセグメントのコア１３８とを含む。ブラシセグメントのコア１３８は、空気がブラシ組立体のコアを横方向に横断するのを可能にする穴（図示せず）と、空気がブラシセグメントの毛１３６を通して半径方向に通気するのを可能にする通気口（図示せず）とを含む。スピンしているときに、ブラシは遠心ポンプとして働いて、端板１２８の開口部１３０を通して空気を引き込む。空気は、ブラシ組立体のコア１２６を横断し、ブラシセグメント１３２のコア１３８の開口部を通過する。空気は、ブラシセグメント１３２のコア１３８の通気口を通してブラシの毛１３６から外に通気される。ブラシの毛を通して空気をポンピングすることにより、毛が冷却され、したがってブラシ寿命が延びる。加えて、毛１３６から粉塵及び他の粒子を除去し、集めることができる。

用途の一例として、バッファブラシは、リトレッド動作の一部として台タイヤをバフ掛けするためのタイヤのバフ掛け装置で用いることができる。タイヤのバフ掛け装置は、ベース組立体、やすり台座（ｒａｓｐ ｐｅｄｅｓｔａｌ）、移動組立体、タイヤハブ組立体、制御ユニットと関連したオペレータ・ステーション、電気エンクロージャ、及び空気圧エンクロージャを含むことができる。やすり台座は、やすりヘッドと、回転用の単一のシャフトに設置されるバッファブラシのようなテクスチャ加工装置とを含むことができる。やすり台座は、垂直軸を中心として回転することができる。移動組立体は、ベース組立体に設置し、且つ一対の垂直水平Ｘ及びＹ軸に沿ってやすり台座を選択的に動かすためにやすり台座に接続することができる。台タイヤを回転させるためにタイヤハブ組立体を含むことができる。タイヤ・バッファは、電気エンクロージャの中に収納することができる制御ユニットと連結させることによってオペレータ・ステーションで操作することができる。タイヤ・バッファは、やすり台座が台タイヤから所定の距離内にあるときにタイヤハブ組立体に設置された台タイヤを検出するため、やすり台座に設置されるタイヤ位置特定機構を含むことができる。ハブ組立体に設置される台タイヤのサイズを測定するために、タイヤ測定機構を台座に設置することができる。

タイヤ・バッファは、所定の台タイヤ外形を達成し且つこれにテクスチャを付与するために、台タイヤを自動的にバフ掛けすることができる。制御ユニットは、やすりヘッドを回転させるためにやすり駆動モータの電流引き込みを感知する電流センサ及びテクスチャ加工装置と関連付けることができる。バフ掛け手順中に、制御ユニットは、やすり駆動モータの実際の電流引き込みを所定の目標電流引き込みと比較し、それらの間のあらゆる差異に応答して、実際の電流引き込みを目標電流引き込みの方に促すように、（バフ掛けされる台タイヤの幅にわたるやすり台座の移動速度のような）タイヤ・バッファの作動特徴を調整することができる。他の実施形態では、監視される作動パラメータ及び／又は監視される作動パラメータを変化させるために変更される作動特徴は、様々であってよい。

タイヤ・バッファは、テクスチャ加工装置によりバフ掛けされる台タイヤのショルダに所定のショルダ・テクスチャを自動的に付与することができる。タイヤのバフ掛け装置は、Ｂａｎｄａｇ Ｌｉｃｅｎｓｉｎｇ Ｃｏｒｐ.に譲渡されるＭｏｒｙ他の米国特許第６，７４５，８０９号で十分に詳述される。

第２の例示的な用途では、バッファブラシは、新しく製造されるトレッドにテクスチャを付加するプロセスの一部として用いることができる。一つの実施形態では、トレッドは、長さ３５フィートの平坦な部分として成形される。これらの部分は滑らかな表面を有する。トレッド部分は、滑らかな表面を除去し、且つトレッドの表面にテクスチャ加工するために、一連のバッファを通して処理される。

本発明を説明する文脈（特に以下の請求項の文脈）での「ひとつの（ａ、ａｎ）」、及び「該、前記（ｔｈｅ）」という用語、並びに同様の指示対象の使用は、本明細書で特に断らない限りあるいはは文脈と明らかに矛盾しない限り、単数形と複数形との両方に当てはまるように解釈されるべきである。「備える」、「有する」、「含む」、及び「収容する」という用語は、特に記載しない限り、制限のない用語として解釈される（すなわち、「〜を含むがこれらに限定されない」を意味する）べきである。本明細書における値の範囲の列挙は、本明細書で特に断らない限り、範囲内に入る個別の各値に個々に言及するための簡単な方法として機能することを単に意図しているにすぎず、個別の各値は、本明細書でまるで個々に列挙されたかのように明細書に組み込まれる。本明細書で説明されるすべての方法は、本明細書で特に断らない限りあるいは文脈と明らかに矛盾しない限り、任意の適切な順序で行うことができる。本明細書で提供される任意の例及びすべての例又は例示的な言語（例えば「〜のような」）の使用は、発明をより良く解明することを単に意図しているにすぎず、特に特許請求されない限り、本発明の範囲に制限を課すものではない。明細書の中のいかなる言語も、本発明の実施に不可欠である任意の特許請求されていない要素を示すものとして解釈されるべきではない。

本発明を実施するために発明者に周知の最良モードを含め、この発明の好ましい実施形態が本明細書で説明されている。上記の説明を一読することにより、これらの好ましい実施形態の変形が当該技術分野の当業者には明らかとなるであろう。発明者は、当業者がこうした変形を適宜採用すること並びに本明細書で具体的に説明された以外の他の方法で本発明が実施されることを期待している。したがって、この発明には、準拠法によって認められているように、本明細書添付の請求項に列挙される主題のあらゆる修正及び均等物が含まれる。さらに、上記で説明された要素のあらゆる可能な変形における任意の組合せが、本明細書で特に断らない限り又は文脈と明らかに矛盾しない限り、本発明に包含される。

Claims (20)

1. バッファブラシであって、
   第１の側部と第２の側部とを有するコアであって、当該コアの表面からブラシが半径方向に延びているコアと、
   前記第１の側部の少なくとも１つの開口部及び前記第２の側部の少なくとも１つの開口部（ここで、前記第１の側部の開口部及び前記第２の側部の開口部は、空気が前記コアを通して横方向に流れるのを可能にするように構成されている）と、
   前記コアを通して横方向に流れる空気がまた前記通気口を通して半径方向に前記ブラシの中に流れるのを可能にするように構成された前記コアの表面上の複数の通気口と、
   を含んでなる、バッファブラシ。
2. 前記コアが複数のブラシセグメントを含んでなる、請求項１に記載のバッファブラシ。
3. 第１の端板が前記第１の側部を形成する、請求項１に記載のバッファブラシ。
4. 第２の端板が前記第２の側部を形成する、請求項３に記載のバッファブラシ。
5. 前記ブラシが、空気が前記ブラシを通して流れるのを容易にするように構成されたギャップを含んでなる、請求項１に記載のバッファブラシ。
6. 前記ブラシに隣接した真空ポンプをさらに含んでなる（ここで、前記真空ポンプはバフ掛けされる対象物からの粉塵を集める）、請求項１に記載のバッファブラシ。
7. 前記ブラシがワイヤブラシである、請求項１に記載のバッファブラシ。
8. 前記コアを支持する軸をさらに含んでなる、請求項１に記載のバッファブラシ。
9. リトレッドされたタイヤを製造するための方法であって、
   複数の開口部を有する第１の端板及び複数の開口部を有する第２の端板と、
   横方向の空気の流れ用に構成された開口部を有するコアと、半径方向の空気の流れ用に構成された通気口と、前記コアから半径方向に延びるブラシの毛とを含んでなる少なくとも１つのブラシセグメントと、を含んでなる少なくとも１つのバッファブラシを提供すること（ここで、前記少なくとも１つのブラシセグメントは、前記第１の端板と前記第２の端板との間に設置され、且つ空気が前記第１の端板及び前記第２の端板の前記開口部を通して、並びに前記横方向の空気の流れ用に構成された開口部と半径方向の空気の流れ用に構成された通気口とを通して流れることができるように構成されている）と、
   空気が前記コアを通して横方向に、及び前記通気口を通して半径方向に流れるように前記バッファブラシを回転させることと、
   前記処理されたトレッド部分がテクスチャ加工された表面を有するように前記少なくとも１つのバッファブラシを通してトレッド部分を処理することと、
   台タイヤから擦り減ったトレッドが除去されるように、当該台タイヤをバフ掛けすることと、
   前記トレッド部分を前記台タイヤに貼り付けることと、
   を含んでなる、方法。
10. 複数のブラシセグメントが前記コアを含んでなる、請求項９に記載の製造方法。
11. 台タイヤをバフ掛けする前記ステップが、当該台タイヤをバフ掛けするために、前記少なくとも１つのバッファブラシを用いることをさらに含んでなる、請求項９に記載の製造方法。
12. 前記バッファブラシに隣接した真空ポンプを用いて粉塵を集めることをさらに含んでなる、請求項９に記載の製造方法。
13. 前記バッファブラシがワイヤブラシである、請求項９に記載の製造方法。
14. 前記回転させるステップが、電気モータで前記バッファブラシを回転させることをさらに含んでなる、請求項９に記載の製造方法。
15. バフ掛けする方法であって、
    第１の側部と第２の側部とを有するコアであって、当該コアの表面からブラシが半径方向に延びているコアと、
    前記第１の側部の少なくとも１つの開口部及び前記第２の側部の少なくとも１つの開口部（ここで、前記第１の側部の開口部及び前記第２の側部の開口部は、空気が前記コアを通して横方向に流れるのを可能にするように構成されている）と、
    前記コアの表面上の複数の通気口と、
    を含んでなるバッファブラシを提供することと、
    空気が前記コアを通して横方向に、及び前記通気口を通して半径方向に流れるように前記バッファブラシを回転させることと、
    を含んでなる、方法。
16. 前記バッファブラシでタイヤをバフ掛けすることをさらに含んでなる、請求項１５に記載の方法。
17. 前記タイヤのバフ掛けによって発生した粉塵を前記バッファブラシに隣接した真空で吸引することをさらに含んでなる、請求項１６に記載の方法。
18. 複数のブラシセグメントが前記コアを含んでなる、請求項１５に記載の方法。
19. 前記ブラシがワイヤブラシである、請求項１５に記載の方法。
20. 前記ブラシが、空気が前記ブラシを通して流れるのを容易にするように構成されたギャップを含んでなる、請求項１５に記載の方法。

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