(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
撚線機へ供給する素線を線分けする複数個の穴を備えた線分け部と、該線分け部の穴を通した素線を集合させる撚り口を設け、それら線分け部と撚り口との間に、線分け部の穴を通った各素線の周囲にエラストマー材料を被覆するようエラストマー材料が押し出されるエラストマー室を設けるとともに、前記撚り口の反線分け部側に、撚り口にて集合した素線の束の周囲にエラストマー材料を再度被覆するようエラストマー材料が押し出されるエラストマー通路と、該通路を横切った素線の束を通すダイス穴を設けたエラストマー被覆装置であって、前記撚り口と前記ダイス穴を一体のダイ部品に設けたことを特徴とするエラストマー被覆装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、撚り線にゴム等のエラストマー材料を被覆するための装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
タイヤ補強用スチールコード等の撚り線にゴムを被覆する手段として、ゴム押出し機を使用し、撚り線を撚り線径より僅かに大きい穴を有する芯金に通してゴム押出し機のゴム室に導いて、ゴムを被覆した後、ダイスに通して所定の仕上げ径にすることが従来から行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、複数本の素線を撚り合わせて撚り線とした後でゴム押出し機に通してゴムを被覆するのでは、撚り工程と押出し工程の２工程が必要となるだけでなく、例えばクローズタイプのタイヤ補強用スチールコードの場合、コード中心部に閉ざされた空隙があって、その空隙はタイヤ成形工程でゴムが浸透しないため、タイヤ成形後にも中空部となって残ってしまい、それが、水分等の浸入によるコード腐食の要因となる。
【０００４】
そこで、撚り工程において同時にゴム等を被覆でき、しかも、撚り線内部の空隙がゴム等で埋まるようにすることが要求される。そして、その要求を満たす方法として、撚り合わせる前の線分け状態で各素線周囲にゴムを被覆し、その後で撚り合わせて撚り線とすることが考えられている。この方法によれば、撚り工程で同時にゴムを被覆でき、しかも、その被覆したゴムで撚り線中心部の空隙が埋まり、水分等の浸入を防止できる。しかしながら、このように撚り合わせる前の線分け状態で各素線周囲にゴムを被覆した場合、それら素線を集合させて、撚り口にて撚り合わせる時に、撚り口で素線がしごかれることによって、被覆したゴムが剥がれ落ち、撚り線周囲のゴム被覆が不均質なものになってしまう。
【０００５】
本発明は、撚り工程において撚り合わせる前の線分け状態でゴム等のエラストマー材料を被覆した素線を撚り合わせてエラストマー複合撚り線とする際に撚り線周囲のエラストマー被覆が不均質にならないようにすることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明のエラストマー被覆装置は、撚線機へ供給する素線を線分けする複数個の穴を備えた線分け部と、該線分け部の穴を通した素線を集合させる撚り口を設け、それら線分け部と撚り口との間に、線分け部の穴を通った各素線の周囲にエラストマー材料を被覆するようエラストマー材料が押し出されるエラストマー室を設けるとともに、前記撚り口の反線分け部側に、撚り口にて集合した素線の束の周囲にエラストマー材料を再度被覆するようエラストマー材料が押し出されるエラストマー通路と、該通路を横切った素線の束を通すダイス穴を設けたエラストマー被覆装置であって、前記撚り口と前記ダイス穴を一体のダイ部品に設けたことを特徴とする。
【０００７】
この装置により、素線を線分け部の各穴に一本ずつ通すことにより線分けし、その線分けした素線を撚り口に集合させた束とし、その束になった素線をダイス穴を通して撚線機へ供給する。その際、線分け部の穴を通った各素線の周囲には、エラストマー室にて押し出されたエラストマー材料が被覆される。こうしてエラストマー材料が被覆された各素線が撚り口にて集合し、撚り合わされると、撚り口で各素線がしごかれて、被覆したエラストマー材料が一部剥がれるが、撚り口を通り撚り合わされた素線の束の周囲には、エラストマー通路にてエラストマー材料が再度被覆され、そのエラストマー材料が再度被覆された素線の束がダイスを通ることにより、被覆された撚り線の径が整う。こうして撚り線内部の空隙がエラストマー材料で埋まり、周囲にエラストマー材料が均質に被覆した撚り線が得られる。
【０００８】
そして、撚り口とダイス穴を一体のダイ部品に設けることにより、それら撚り口とダイス穴をドリル加工等で一度に形成でき、芯振れのない穴とすることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態の一例を図面に基づいて説明する。
【００１０】
図１〜図４は本発明の実施の形態の一例に係るエラストマー被覆装置の押出機ノズル先端部の構成を示す。図１は押出機ノズル先端部の軸方向断面図、図２はＡ−Ａ断面図、図３はダイ部品単体のダイス穴軸線およびゴム通路軸線を通る断面図（ａ）、ダイス穴軸線を通りゴム通路軸線に直交する断面図（ｂ）およびＢ−Ｂ断面図（ｃ）、図４は芯金単体の軸方向断面図（ａ）および背面図である。
【００１１】
この実施の形態のエラストマー被覆装置は、例えばホッパー内で温水で例えば９０℃程度に加熱したゴムを、スクリューポンプ等で１５ＭＰａ程度に加圧してノズルから押出すようにしたゴム押出機を使用する。このゴム押出機はそれ自体従来から知られているものである。図１において１はそのゴム押出機のノズルである。このノズル１の先端に、後述の芯金４およびダイ部品６を組み込んだゴム室金具２を取り付ける。
【００１２】
ゴム室金具２は、ノズル１の軸線と直交する方向に断面円形の貫通孔３を有し、該貫通孔３に一端側から芯金４を保持した芯金ホルダー５が挿嵌固定され、他端側からダイ部品６を保持したダイスホルダー７が挿嵌固定される。また、ゴム室金具２には、ノズル１の出口に開口しノズル１の軸方向に延びて前記貫通孔３まで達する入口通路８と、該入口通路８から貫通孔３の軸方向一端側に離れた位置で貫通孔３から入口通路８とは反対側に延びて外部に開口する出口通路９とが設けられている。
【００１３】
芯金ホルダー５は、ゴム室金具２の貫通孔３に一端側から挿入されて、フランジ部にてゴム室金具２の端面にボルト固定され、ピン１０で回り止めされる。また、ダイスホルダー７は、ゴム室金具２の貫通孔３に他端側から挿入され、固定金具１１を介してゴム室金具２の端面にボルト固定される。
【００１４】
芯金ホルダー５は、ゴム室金具２の貫通孔３に挿入した時に軸方向先端部分がゴム室金具２の出口通路９の開口部を通り越して入口通路８の開口部と重なる位置まで達するもので、その先端部分には端面側に開口する比較的径の大きい軸方向の穴１２が形成されるとともに、その軸方向の穴１２をゴム室金具２の入口通路８に開口させる入口側開口１３が形成され、この入口側開口１３に対向して反対側に出口側開口１４が形成され、また、出口側開口１４をゴム室金具２の出口通路９に連通させるよう、外周側に軸方向の溝１５が形成されている。芯金４は、芯金ホルダー５先端部分の前記軸方向の穴１２の底部に形成された縮径穴部に焼き嵌め等により嵌合固定される。
【００１５】
芯金４には、撚り線製造の撚り工程において撚線機に供給する素線ｓを線分けするために、撚り線の素線ｓの径より僅かに大きい穴１６を撚り本数に等しい数だけ（図の例では３個）開けている。そして、芯金ホルダー５には、芯金４の穴１６に向け繰り出される素線ｓを線分け状態で通すために、芯金４の背面からフランジ側端面に達するよう中心部を軸方向に貫通する穴１７が形成されている。
【００１６】
ダイ部品６は、ダイスホルダー７の一端に形成されたホルダー穴１８に嵌合固定されるフランジ部１９と、該フランジ部１９に連接して設けられ、芯金ホルダー５先端側の穴１２に嵌合支持される胴部２０と、該胴部２０の先端から縮径して軸方向に突設され、芯金ホルダー５先端側の穴１２の内部で周囲に間隙をおいて入口側開口１３と出口側開口１４との間に入り込み、芯金４との間に所定の間隙をおいて軸方向に対峙するダイ部２１とを備えている。そして、そのダイ部２１には、芯金４と対峙する先端部分の軸心位置に、芯金４の穴１６を通った素線ｓを集合させて軸方向前方に通す撚り口２２が設けられ、その撚り口２２の供給方向前方となる軸方向中央部に、芯金ホルダー５の入口側開口１３と出口側開口１４とをダイ部２１周囲の間隙を介して一直線に連通させるよう、撚り口２２の軸線と交差して径方向に横断貫通する通路２３が設けられ、該通路２３のさらに前方に位置する胴部２０側基端部分に、撚り口２２で集合し通路２３を横切った素線ｓの束Ｓを通すよう、撚り口２２と同軸で略同径のダイス穴２４が設けられている。また、ダイ部品６の胴部２０およびフランジ部１９の軸心部分は、ダイス穴２４を通した素線ｓの束Ｓを前方へ送り出すよう穴２５になっている。
【００１７】
ダイ部品６を組み付けた状態で、芯金ホルダー５先端部分の軸方向の穴１２は、ダイ部品６のダイ部２１周囲と芯金４との間が空間となり、この空間が後述のゴム室２６を構成する。また、ゴム室金具２には、出口通路９の外端に排出管２７が接続され、該排出管２７に排出用のコック２８が設けられいる。
【００１８】
このエラストマー被覆装置は、例えばタイヤ補強用スチールコード等の撚り線工程においてゴムを被覆するために使用する。そして、リール（図示せず）から繰り出される複数本の素線ｓを、図１において右側から芯金４の穴１６に一本ずつ通して線分け状態とし、それら複数本の素線ｓを撚り口２２で集合させ、ダイス穴２４を通して前方（図１において左側）の撚線機（図示せず）に供給し、撚り合わせるとともに、その撚り線工程において、芯金４の穴１６を通った後の線分け状態の各素線ｓの周囲にゴムを押出して被覆し、さらに、撚り口２２にて集合した後の素線ｓの束Ｓの周囲にゴムを押出して被覆する。
【００１９】
ゴムは、図示しないホッパーにて例えば９０℃に加熱され、スクリューポンプで１５ＭＰａ程度に加圧されて、ノズル１から押し出される。そして、押し出されたゴムはゴム室金具２の入口通路８を経て、芯金ホルダー５の入口側開口１３から芯金ホルダー５先端部分の軸方向の穴１２内に押し出される。
【００２０】
芯金ホルダー５先端部分の軸方向の穴１２は、ダイ部品６のダイ部２１周囲と芯金４との間がゴム室２６となり、このゴム室２６にゴムが押し出される。そして、このゴム室２６において、線分け状態の各素線ｓの周囲にゴムが被覆される。
【００２１】
また、ゴムが被覆された各素線ｓは、撚り口２２において集合する際にしごきによってある程度ゴムが剥がれるが、ダイ部２１の径方向の通路２３はゴム室２６を経てゴムが押し出されるゴム通路として機能し、撚り口２２にて集合した後の素線ｓの束Ｓがこの通路２３を通ることにより、その素線ｓの束Ｓの周囲にゴムが再度被覆され、剥がれた部分が修復される。
【００２２】
その後、素線ｓの束Ｓはダイス穴２４を通り、それにより周囲に被覆されたゴムが均質となり、ゴム被覆後の径が整う。ダイス穴２４は、撚り線の径を基に、ゴム被覆の平均厚みを考慮して設計される。
【００２３】
こうして撚り合わされた撚り線は、内部がエラストマー材料で埋まるとともに、周囲にゴムが均質に被覆したものとなる。
【００２４】
なお、撚り口２２とダイス穴２４は一体のダイ部品６に設けることにより、ドリル加工等で一度に形成でき、芯振れのない穴となる。
【００２５】
なお、本発明は、ゴムの被覆に限らないもので、ゴムおよび合成樹脂等のエラストマー材料の被覆に広く適用することができる。
【００２６】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明のエラストマー被覆装置によれば、撚り合わせる前の各素線の周囲にエラストマー材料を被覆することにより、撚り合わさせた時に撚り線内部の空隙がエラストマー材料で埋まるとともに、周囲にエラストマー材料が均質に被覆した撚り線を得ることができる。そして、その装置における撚り口とダイス穴は、一体のダイ部品に設けることにより、ドリル加工等で一度に形成でき、芯振れのない穴とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態の一例に係るエラストマー押出し被覆装置の押出機ノズル先端部の軸方向断面図である。
【図２】  図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】  図１の押出機ノズル先端部におけるダイ部品単体のダイス穴軸線およびゴム通路軸線を通る断面図（ａ）、ダイス穴軸線を通りゴム通路軸線に直交する断面図（ｂ）およびＢ−Ｂ断面図（ｃ）である。
【図４】  図１の押出機ノズル先端部における芯金単体の軸方向断面図（ａ）および背面図である。
【符号の説明】
１  ノズル
２  ゴム室金具
４  芯金
６  ダイ部品
１６  穴
２２  撚り口
２３  通路（エラストマー通路）
２４  ダイス穴
２６  ゴム室（エラストマー室）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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