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発明の名称 コード入りゴムテープの製造方法及びその製造装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−98793(P2007−98793A)
公開日 平成19年4月19日(2007.4.19)
出願番号 特願2005−292466(P2005−292466)
出願日 平成17年10月5日(2005.10.5)
代理人 【識別番号】100077780
【弁理士】
【氏名又は名称】大島 泰甫
発明者 押方 満男 / 横堀 志津雄 / 上坪 一晴
要約 課題
コード密度およびテープ幅を安価かつ正確に変換することができるコード入りゴムテープの製造方法および製造装置を提供する。

解決手段
ゴム被覆機の押出ダイス2から複数のゴム被覆コード4を配列した状態で引き出し、ゴム被覆コードの配列体5をテープ状に成形してコード入りゴムテープ9を製造する際に、配列体5を引き出しながら配列体5を含む平面Bに直交する軸X周りにゴム被覆ヘッドを回動させることで、押出ダイス2出口においてコード4を角付けしながら配列体5の幅及びゴム被覆コード間隔を変化させる。
特許請求の範囲
【請求項1】
ゴム被覆ヘッドの押出ダイスから複数のゴム被覆コードを配列した状態で引き出し、前記ゴム被覆コードの配列体をテープ状に成形してコード入りゴムテープを製造する際に、前記押出ダイスから引き出される配列体を含む平面に直交する軸周りに前記ゴム被覆ヘッドを回動させることで、前記押出ダイス出口においてコードを角付けしながら配列体の幅及びゴム被覆コード間隔を変化させることを特徴とするコード入りゴムテープの製造方法。
【請求項2】
押出ダイスに配列形成された複数のダイス孔からそれぞれゴム被覆されたコードを送り出すゴム被覆ヘッドを有するゴム被覆機と、前記押出ダイスから複数のゴム被覆コードを並べた状態で平行に引き出す引取手段とを備え、前記ゴム被覆ヘッドは、前記押出ダイスから引き出された複数のゴム被覆コードを含む平面に直交する軸周りに回動可能とされたことを特徴とするコード入りゴムテープの製造装置。
【請求項3】
前記押出ダイスは、前記ダイス孔の周縁部に面取り加工が施されたことを特徴とする請求項2記載のゴム被覆コードの押出装置。
【請求項4】
前記ダイス孔が千鳥状に配置されたことを特徴とする請求項3記載のコード入りゴムテープの製造装置。

発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、複数のコードを並べた状態でゴム被覆してテープ状とするコード入りゴムテープの製造方法およびその製造装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
図8および図9に示すように、この種のゴムテープ9は、スクイーズポンプのポンピングチューブ等のゴム被覆製品Aの表面に螺旋状に巻き付けられ、ゴム被覆製品Aの補強層を形成するために使用されることがある。この補強用ゴムテープ9は、スチールコードやナイロン、ポリエステル、アラミド繊維等の合成繊維からなる補強用コード4をゴムによりトッピング(被覆)し、テープ状に成形されるが、この際、巻き付けるゴム被覆製品Aの形状によりゴム被覆コード4の密度変換が必要な場合がある。
【0003】
例えば、ゴム被覆製品Aが図8、図9に示すポンピングチューブである場合、その吐出側において、内部を通るコンクリートの流速を高めるように、先端部に向かうにつれてチューブ径を細くした円錐台形状(大径側直径D1、小径側直径D2、長さL)のものが知られているが(特許文献1参照)、そのポンピングチューブAの外表面に補強用ゴムテープ9をらせん状に巻き付ける場合、ポンピングチューブAの内圧による変形や捩れを抑制するために、ゴムテープ9は、そのコード角θがポンピングチューブAの管軸方向のどの点においても一定(例えば、静止角である55度)のバイアスに貼り付けられるのが望ましい。
【0004】
コード角θを一定に保って巻き付ける場合、円錐台形状においては、小径側でコード4を密に、大径側でコード4を疎にする必要がある。
【0005】
図10、図11に示すように、コード角θを一定に保って、ゴムテープ9をその側端同士を突き合わせつつ、互いに重ならないように螺旋状に巻き付ける場合、大径側から小径側に向かうほど螺旋ピッチが小さくなるので、コード間隔およびテープ幅Hは、大径側から小径側に向かうほど小さくなる。
【0006】
このように、大径側から小径側に向かってコード間隔(コード密度)およびテープ幅を変更する方法として、特許文献1には、各コードを保持するガイドローラのガイドピッチの異なるものを2種類用意し、その間に存在する複数本のコードに対して未加硫ゴムを被覆することが開示されている。
【特許文献1】特開平11―058544号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかし、2種類のガイドローラ間のコードに未加硫ゴムを被覆する方法では、円錐台形状のテーパ角が変更されるごとに、異なるガイドピッチのガイドローラを用意しなければならない。
【0008】
また、円錐台形状の軸方向長さが長く、その補強用ゴムテープを製造するための2種類のガイドローラ間の距離が長くなる場合には、その間に存在するコード間隔が所望の間隔に正確に保持されるとは限らない。したがって、2種類のガイドローラを使用したコード密度およびテープ幅変換方法は、必ずしもゴムテープの製造方法として最良のものとは言えなかった。
【0009】
本発明は、上記に鑑み、コード密度およびテープ幅を安価かつ正確に変換することができるコード入りゴムテープの製造方法および製造装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
上記課題を解決するために、本発明にかかるコード入りゴムテープの製造方法は、ゴム被覆機の押出ダイスから複数のゴム被覆コードを配列した状態で引き出し、前記ゴム被覆コードの配列体をテープ状に成形してコード入りゴムテープを製造する際に、前記押出ダイスから引き出される配列体を含む平面に直交する軸周りに前記ゴム被覆ヘッドを回動させることで、前記押出ダイス出口においてコードを角付けしながら配列体の幅及びゴム被覆コード間隔を変化させることを特徴とする。
【0011】
ここで、角付けとは、ゴム被覆ヘッドから平行、かつ並んだ状態で出線される複数のゴム被覆コード(配列体)を含む平面内において、ゴム被覆ヘッドに入線してから出線するまでのコードの通過方向(ヘッド通過方向)に対してコード出線方向に角度を持たせることをいう。
【0012】
すなわち、複数のコードは、ゴム被覆ヘッドに入線された後、平行、かつ並んだ状態でゴム被覆ヘッド内を通過し、押出ダイスに配列形成された複数のダイス孔から出線されるが、角付けしない状態では、ゴム被覆内を通過するコードは、そのまま、まっすぐにダイス孔の軸線方向に出線される。角付けする際には、引き出される配列体を含む平面に直交する軸周りにゴム被覆ヘッドを回動させることによって、ヘッド通過方向と出線方向とに角度差を生じさせ、これにより配列体の幅及びゴム被覆コード間隔を変化させることが可能となる。
【0013】
角付けによる配列体の幅の変化について、図4を基にさらに説明する。角付けしない状態では、図4の一点鎖線で示すように、ゴム被覆ヘッド内のコード配列体全体の幅と、出線後の配列体全体の幅はともにH1である。ゴム被覆ヘッドを回動させてヘッド通過方向と出線方向の延長線との成す角度をαとしたときの状態を実線で表し、出線時の配列体幅をH2とすると、
H2=H1×cosα
となる。角度αを徐々に大きくしていくと、配列体幅H2は、押出ダイスの出口において徐々に小さくなり、それに伴ってゴム被覆コードの間隔も小さくなる。
【0014】
押出ダイスから引き出された配列体は、ゴム被覆コードの間隔が小さいときには、互いに接着して一体化し、テープ状となるため、そのままコード入りゴムテープとして用いることができる。
【0015】
また、ゴム被覆コードの間隔が大きく、コード同士が接触しない場合、あるいはコード入りゴムテープをより平滑にする場合には、配列体を押圧する押圧手段として回転軸方向が配列体の配列方向と平行になるように設けられた一対の押圧ローラ等を用いることも可能である。
【0016】
すなわち、配列体を上記押圧ローラに挟み込んでテープ状に成形することもできる。また、配列体は、引取ローラ等の引取手段によって引き出されるが、配列体が引取手段を通過するときにテープ状に成形するようにしてもよい。
【0017】
押圧手段の押圧力は、配列体のゴム被覆コード同士を融着させる程度であればよく、押圧手段による押圧前の配列体幅と押圧後のテープ幅とはほぼ同じとされる。したがって、角付けによる配列体の幅及びゴム被覆コード間隔の変化は、そのままゴムテープのテープ幅及びコード密度の変化となる。
【0018】
上記コード入りテープの製造装置としては、押出ダイスに配列形成された複数のダイス孔からそれぞれゴム被覆されたコードを送り出すゴム被覆ヘッドを有するゴム被覆機と、押出ダイスから複数のゴム被覆コードを並べた状態で平行に引き出す引取手段とを備え、ゴム被覆ヘッドは、押出ダイスから引取手段に引き出された複数のゴム被覆コードを含む平面に直交する軸周りに回動可能とされた構成のものを使用することができる。
【0019】
押出ダイスは、ダイス孔の周縁部に面取り加工を施すことができ、これによりコードがダイス孔の周縁部に接触して摩耗劣化するのを防ぐことができる。ただ、ダイス孔同士が接近して形成されていると、上記面取り加工が困難となる。
【0020】
そこで、本発明においては、ダイス孔を千鳥状に配置可能とした。これにより隣り合うダイス孔同士が接触しない程度に面取り加工を行うことができる。なお、ダイス孔を千鳥状に配置すると、ダイス孔は二段に配列し、引き出されるゴム被覆コードは厳密にいえば同一平面には含まれるとはいいにくいが、二段の列の間の距離に比べて引出し距離が十分に長いため、二段の列から引き出されたゴム被覆コードはほぼ同一平面に含まれるとみなすことができる。
【発明の効果】
【0021】
本発明では、ゴム被覆機の押出ダイスからゴム被覆コードの配列体を引き出しながら該配列体を含む平面に直交する軸周りに押出ダイスを回動させるようにしたため、前記押出ダイス出口においてコードを角付けしながら配列体の幅及びゴム被覆コード間隔を変化させることが可能となり、これによりコード入りゴムテープのテープ幅及びコード間隔を調節することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0022】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図1はコード入りゴムテープの製造装置の概略図、図2は図1において角付けした状態を示す概略図、図3は押出ダイスの正面図及び断面図、図4は図1の製造装置で製造されたゴムテープの平面図を示す。
本発明に係るコード入りゴムテープの製造装置1は、例えば、ポンピングチューブなどの円錐台形状のゴム被覆製品に巻き付けるためのコード入りゴムテープの製造するものである。
【0023】
ゴムテープの製造装置1は、図1及び図2に示すように、押出ダイス2を有するゴム被覆ヘッド3を備えたゴム被覆機と、ゴム被覆ヘッド3に導入された複数のコード4を、押出ダイス2から配列した状態の複数のゴム被覆コード(配列体)5として引き出す引取手段と、ゴム被覆ヘッド3と引取ローラ6との間に配置され、配列体5を厚み方向に押圧する押圧手段とを備えている。なお、本実施形態においては、引取手段として引取ローラ6を、押圧手段として一対の押圧ローラ7をそれぞれ用いている。
【0024】
ゴム被覆機は、ゴム被覆ヘッド3と、ゴム被覆ヘッド3の基部3a側に接続される図示しないゴム押出機とを備えており、ゴム押出機から混練された被覆ゴムがゴム被覆ヘッド3に供給されるようになっている。
【0025】
ゴム被覆ヘッド3の押出ダイス2側、すなわち、ゴム被覆ヘッド3の出口側には、引取ローラ6が配置されている。そして、ゴム被覆ヘッド3に入線された複数のコード4は、略平行、かつ並んだ状態でゴム被覆ヘッド3内を通過し、押出ダイス2に配列形成された複数のダイス孔8からゴム被覆コードの配列体5として引取ローラ6に向って引き出される。
【0026】
図3は、押出ダイス2の正面図及び断面図である。押出ダイス2には、ダイス孔8が千鳥状に配列形成されている。すなわち、ダイス孔8は二列に配列形成されており、ダイス孔8から引き出されるゴム被覆コードは厳密にいえば同一平面には含まれるとはいいにくいが、ダイス孔8の列間距離に比べて引出し距離が十分に長いため、二段の列から引き出されたゴム被覆コードはほぼ同一平面に含まれる配列体とみなすことができる。
【0027】
図7に示すように、ゴム被覆ヘッド3は、押出ダイス2から引き出された配列体5を含む平面Bに直交する回転軸X周りに回動可能とされている。いいかえれば、ゴム被覆ヘッド3は、ヘッド基部3aにおいて、押出機に対して回転軸X周りに回転自在に取付けられており、回転軸Xに直交する方向にダイス孔8が二列に配列形成されている。これによりコード入りゴムテープの製造装置1は、図2のごとく、コード4のヘッド通過方向に対してコード出線方向に角度を持たせる角付けが可能とされている。
【0028】
引取ローラ6は、平行に配置された3本のローラからなり、それぞれローラの回転軸方向が、角付けされていない状態(図1参照)で配列体5の引出し方向に対して直交する方向に配向するように設置されており、それぞれのローラに後述するコード入りゴムテープ9が掛けまわされている。この引取ローラ6が回転することで、コード入りゴムテープ9が押出ダイス2から引き出されるようになっている。
【0029】
引取ローラ6まで引き出されたコード入りゴムテープ9は、回転ドラムの周上に巻き付けられる。回転ドラムは、円錐台形状のゴム被覆製品Aを形成したものであってもよいし、製造したゴムテープを巻き付けて保存するロールであってもよい。
【0030】
ゴム被覆ヘッド3と引取ローラ6との間には、配列体5を押圧する押圧ローラ7が設置されている。この押圧ローラ7は、一対のローラから構成されており、押圧ローラ7の回転軸方向は、引取ローラ6と同様、角付けされていない状態で配列体5の引出し方向に対して直交する方向に配向するように設けられている。そして、押圧ローラ7の間に配列体5を挟み込んで押圧することにより、隣り合うゴム被覆コード同士を融着させてテープ状に成形するようになっている。
【0031】
押圧ローラ7押圧力は、配列体5を構成するゴム被覆コード同士を融着させてゴムテープ9に成形する程度であればよく、配列体5の幅とゴムテープ9の幅とはほぼ同じとされている。
【0032】
上記構成のコード入りゴムテープの製造装置において、テープ幅およびコード密度を連続的に変更したコード入りゴムテープ9を製造する場合について説明する。まず、所定の本数のコード4をゴム被覆ヘッド3に入線する。ゴム被覆ヘッド3に導入されたコード4は、ゴム押出機から押し出された被覆ゴムによって被覆され、引出しローラ6によってダイス孔8から引き出される。このとき、ゴム被覆ヘッド3の向きを図1及び図4の一点鎖線で示すように、コード4のヘッド通過方向と出線方向とが一致して角度差が生じないようにすることでゴム被覆ヘッド3内の配列体の幅と、出線後の配列体5の幅(ゴムテープ9の幅)はともにH1となる。
【0033】
次に、図2及び図4の実線で示すように、コード4のヘッド通過方向と出線方向との間に角度差αを生じるように角付けすると、出線される配列体5の幅(ゴムテープ9の幅)は、
H2=H1×cosα
となる。このように角度αを90°までの間で徐々に大きくすると、図9に示すように、一端側のテープ幅が幅広のH1で、他端側に向けてテープ幅がH2まで徐々に小さくなるテーパ状のコード入りゴムテープ9を得ることができる。なお、このコード入りゴムテープ9は、テープ幅が小さくなるにしたがって、コード密度は密になっている。
【0034】
実際の角付け角度は、おおよそ40°程度までにするのが好ましい。この範囲内であれば、コード4と押出ダイス2との接触によるコード4の劣化やコード4の急激な角度変更による歪みの発生を抑えることが可能となる。なお、ダイス孔8の周縁部には、図3に示すように、面取り加工が施され、これにより、テーパ面8aが形成され、コード4と強く擦れ合うのを回避するようになっている。
【0035】
上述のようにして製造されたゴムテープ9は、図6に示すように、円錐台形状のゴム被覆製品Aに直接巻き付けることができる。このとき、ゴムテープ9は、ゴム被覆製品Aの軸線方向に対して同じ角度(図9の角度θ)に傾斜して巻き付けることができる。ゴム被覆製品Aの被補強面は特に限定されるものではなく、テーパ状のマンドレル表面に形成された内面ゴム層、中間ゴム層あるいは表面ゴム層のいずれの層を被補強面としてもよい。ゴムテープをゴム被覆製品Aとしては、円錐台形状のポンピングチューブのほかに異径ゴム配管継手やゴムホース等を挙げることができる。
【0036】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で修正・変更を加えることができるのは勿論である。例えば、本実施例では、押圧ローラ7と引取ローラ6とを用いているが、押圧ローラ7と引取ローラ6の両方の機能を備えたローラを使用して装置を簡略化しても良い。
【0037】
また、本実施形態では、テーパ状のゴムテープを製造しているが、任意の角度でダイスの回転をとめることで、様々な幅のゴムテープを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【0038】
【図1】本発明に係るコード入りゴムテープの製造装置の概略図
【図2】図1において角付けした状態を示す概略図
【図3】押出ダイスの正面図及び断面図
【図4】角付けによるテープ幅及びコード密度の変化を示す図
【図5】図1の製造装置で製造されたコード入りゴムテープの平面図
【図6】コード入りゴムテープを螺旋状に巻き付けたゴム被覆製品の斜視図
【図7】ゴム被覆ヘッドの回動方向を示す斜視図
【図8】テーパ状ゴムホースにおけるゴムテープの巻き付け方を示す斜視図
【図9】図8の平面図
【図10】円錐台形に一定コード角θを保ってゴムテープを巻き付けた場合を模式的に示す斜視図
【図11】図10の円錐台形の展開図
【符号の説明】
【0039】
1 コード入りゴムテープの製造装置
2 押出ダイス
3 ゴム被覆ヘッド
4 コード
5 配列体
6 引取ローラ
7 押圧ローラ
8 ダイス孔
9 コード入りゴムテープ
A ゴム被覆製品
X ゴム被覆ヘッドの回転軸




 

 


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