JP2001150515A - ゴムの複合押出装置及び未加硫ゴム押出方法 - Google Patents
ゴムの複合押出装置及び未加硫ゴム押出方法Info
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- B29C48/375—Plasticisers, homogenisers or feeders comprising two or more stages
- B29C48/387—Plasticisers, homogenisers or feeders comprising two or more stages using a screw extruder and a gear pump
Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来と同じスクリュー径でスクリュー
長を短くして材料溜まりを減らし、吐出量を増大し、ス
クリュー動力を低減し、温度管理を容易にしてゴム焼け
を防止し、加硫性ゴム組成物の低温下での押出成形を可
能にする。 【解決手段】 スクリュー押出機１０の先端にブレー
カープレート１５付きフィルター１４を介してギヤーポ
ンプ２０を接続し、ギヤーポンプの吐出側にダイヘッド
２４を接続するようにしたゴムの複合押出装置におい
て、スクリュー押出機１０は、供給されたゴム組成物Ｇ
をバレル１２の内面との間の摩擦と外部からの加熱によ
り可塑化してギヤーポンプ２０の入口側空間に押出し、
フィルター１４は、ゴム組成物Ｇを摩擦と剪断により攪
拌・可塑化しながら整流し、ギヤーポンプ２０は、ゴム
組成物Ｇを剪断と圧縮により更に攪拌・可塑化し、ダイ
ヘッド２４に対する押込み圧力を与える。
長を短くして材料溜まりを減らし、吐出量を増大し、ス
クリュー動力を低減し、温度管理を容易にしてゴム焼け
を防止し、加硫性ゴム組成物の低温下での押出成形を可
能にする。 【解決手段】 スクリュー押出機１０の先端にブレー
カープレート１５付きフィルター１４を介してギヤーポ
ンプ２０を接続し、ギヤーポンプの吐出側にダイヘッド
２４を接続するようにしたゴムの複合押出装置におい
て、スクリュー押出機１０は、供給されたゴム組成物Ｇ
をバレル１２の内面との間の摩擦と外部からの加熱によ
り可塑化してギヤーポンプ２０の入口側空間に押出し、
フィルター１４は、ゴム組成物Ｇを摩擦と剪断により攪
拌・可塑化しながら整流し、ギヤーポンプ２０は、ゴム
組成物Ｇを剪断と圧縮により更に攪拌・可塑化し、ダイ
ヘッド２４に対する押込み圧力を与える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、スクリュー押出
機とギヤーポンプとからなるゴムの複合押出装置に関
し、ゴムの押出成形用ダイヘッドに接続して使用するの
に好適なものである。またこの発明は、該複合押出装置
を使用した未加硫ゴムの押出方法にも関する。
機とギヤーポンプとからなるゴムの複合押出装置に関
し、ゴムの押出成形用ダイヘッドに接続して使用するの
に好適なものである。またこの発明は、該複合押出装置
を使用した未加硫ゴムの押出方法にも関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車のタイヤトレッドやウェザースト
リップ、ドアシール、ホース等、ゴムの押出成形品の製
造方法として、原料ゴムに補強剤、充填剤、可塑剤、加
硫剤および加硫促進剤等の添加剤を加え、混練して得ら
れた加硫性ゴム組成物を押出機に供給し、この押出機か
らダイヘッドを介して所望の形状に押出し、タイヤトレ
ッドのように貼り合わせ等の加工を行った後に加硫装置
にて加硫する方法、あるいは、ウェザーストリップ等の
ように押出し後に続いて加硫装置に導いて加硫し、しか
るのち所望の長さに切断して製品化する方法が知らてい
る。
リップ、ドアシール、ホース等、ゴムの押出成形品の製
造方法として、原料ゴムに補強剤、充填剤、可塑剤、加
硫剤および加硫促進剤等の添加剤を加え、混練して得ら
れた加硫性ゴム組成物を押出機に供給し、この押出機か
らダイヘッドを介して所望の形状に押出し、タイヤトレ
ッドのように貼り合わせ等の加工を行った後に加硫装置
にて加硫する方法、あるいは、ウェザーストリップ等の
ように押出し後に続いて加硫装置に導いて加硫し、しか
るのち所望の長さに切断して製品化する方法が知らてい
る。
【０００３】上記の押出しには一般にスクリュー押出機
が使用される。このスクリュー押出機では、ゴムはスク
リューによりバレル内を搬送され、バレル内面とスクリ
ュー外面との間でゴムの摩擦・剪断・圧縮が行われ、ゴ
ムは自己発熱を起こして可塑化されて成形可能な粘度と
なる。スクリューにフィルターを介してダイヘッドを直
結する在来型の押出機では、フィルター通過後において
ダイヘッドに対する所定の成形圧力を確保する必要上、
上記スクリューの長さＬは長い程良いとされていた。換
言すれば、スクリューには、供給部、圧縮部および計量
排出部が必要とされ、そのためスクリューの長さＬと外
径Ｄの比率Ｌ／Ｄは、常温のゴムに対して１２〜１６に
設定されていた。
が使用される。このスクリュー押出機では、ゴムはスク
リューによりバレル内を搬送され、バレル内面とスクリ
ュー外面との間でゴムの摩擦・剪断・圧縮が行われ、ゴ
ムは自己発熱を起こして可塑化されて成形可能な粘度と
なる。スクリューにフィルターを介してダイヘッドを直
結する在来型の押出機では、フィルター通過後において
ダイヘッドに対する所定の成形圧力を確保する必要上、
上記スクリューの長さＬは長い程良いとされていた。換
言すれば、スクリューには、供給部、圧縮部および計量
排出部が必要とされ、そのためスクリューの長さＬと外
径Ｄの比率Ｌ／Ｄは、常温のゴムに対して１２〜１６に
設定されていた。
【０００４】しかしながら、スクリューを長くすれば、
それだけ大きな動力を必要とし、また供給部、圧縮部お
よび計量排出部のそれぞれに対応した加熱・冷却の温度
制御が必要になって温度制御機構が複雑になる。しかも
上記のようにスクリュー長さを長くしても、バンバリー
ミキサー並みの可塑化効果は得られない。従来型の押出
機を使用して可塑化の程度を向上させるためには、スク
リューの回転を速くする必要が生じる。そうすると排出
ゴムの温度が高くなり過ぎてゴム焼けが発生し、成形不
能になると共に吐出量が低下する。またスクリューを長
くすることで、ロット変更に際して材料溜まりが多くな
る等の問題もあった。
それだけ大きな動力を必要とし、また供給部、圧縮部お
よび計量排出部のそれぞれに対応した加熱・冷却の温度
制御が必要になって温度制御機構が複雑になる。しかも
上記のようにスクリュー長さを長くしても、バンバリー
ミキサー並みの可塑化効果は得られない。従来型の押出
機を使用して可塑化の程度を向上させるためには、スク
リューの回転を速くする必要が生じる。そうすると排出
ゴムの温度が高くなり過ぎてゴム焼けが発生し、成形不
能になると共に吐出量が低下する。またスクリューを長
くすることで、ロット変更に際して材料溜まりが多くな
る等の問題もあった。
【０００５】一方、スクリュー押出機の先端にギヤーポ
ンプを接続することにより、ダイヘッドに対するゴムの
供給圧力を一定に維持して精密成形を可能にすることが
知られている（特開平５−１１６２００号公報（ＵＳＰ
５，１５６，７８１と同内容））。この公知技術は、
スクリューの供給部、圧縮部および計量排出部のうちの
計量排出部をギヤーポンプに移行させ、供給加熱部およ
び圧縮部の２機能域はスクリューに残し、スクリュー押
出機とギヤーポンプとの間のフィルターおよびその支持
体であるブレーカープレートで生じるゴムの圧力損失は
最小限に抑えるように形成されている。従って、スクリ
ューの全長は、前記のＬ／Ｄで４．５〜８．５に止ま
り、かつフィルターおよびブレーカープレートの前後に
おけるゴム通路の形状が複雑になっていた。
ンプを接続することにより、ダイヘッドに対するゴムの
供給圧力を一定に維持して精密成形を可能にすることが
知られている（特開平５−１１６２００号公報（ＵＳＰ
５，１５６，７８１と同内容））。この公知技術は、
スクリューの供給部、圧縮部および計量排出部のうちの
計量排出部をギヤーポンプに移行させ、供給加熱部およ
び圧縮部の２機能域はスクリューに残し、スクリュー押
出機とギヤーポンプとの間のフィルターおよびその支持
体であるブレーカープレートで生じるゴムの圧力損失は
最小限に抑えるように形成されている。従って、スクリ
ューの全長は、前記のＬ／Ｄで４．５〜８．５に止ま
り、かつフィルターおよびブレーカープレートの前後に
おけるゴム通路の形状が複雑になっていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、ギヤーポ
ンプを併用した公知の複合型押出装置に比べ、Ｌ／Ｄを
一層小さくし、同じスクリュー径を維持したままでスク
リュー長を短くして材料溜まりを減少したゴムの複合押
出装置を提供する。本発明はまた、同じスクリュー径を
維持したままで吐出量の増大が可能であり、スクリュー
動力を低減した複合押出装置を提供する。本発明はさら
に、温度管理が容易であり、ゴム焼けを防止でき、また
加硫性ゴム組成物の押出成形を低温下で行なうことが可
能な複合押出装置をも提供する。本発明は、フィルター
の前後のゴム通路の形伏を簡単化できる複合押出装置を
提供する。別の本発明は、上記の押出装置を使用した未
加硫ゴムの押出方法を提供するものである。
ンプを併用した公知の複合型押出装置に比べ、Ｌ／Ｄを
一層小さくし、同じスクリュー径を維持したままでスク
リュー長を短くして材料溜まりを減少したゴムの複合押
出装置を提供する。本発明はまた、同じスクリュー径を
維持したままで吐出量の増大が可能であり、スクリュー
動力を低減した複合押出装置を提供する。本発明はさら
に、温度管理が容易であり、ゴム焼けを防止でき、また
加硫性ゴム組成物の押出成形を低温下で行なうことが可
能な複合押出装置をも提供する。本発明は、フィルター
の前後のゴム通路の形伏を簡単化できる複合押出装置を
提供する。別の本発明は、上記の押出装置を使用した未
加硫ゴムの押出方法を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明に係るゴムの複
合押出装置は、スクリュー押出機の先端にブレーカープ
レート付きフィルターを介してギヤーポンプを接続し、
該ギヤーポンプの吐出側にダイヘッドを接続するように
したゴムの複合押出装置において、上記のスクリュー押
出機は、供給されたゴム組成物を主としてバレル内面と
の間の摩擦と外部からの加熱により可塑化して上記のフ
ィルターからギヤーポンプの入口側空間に押し出すもの
であり、前記フィルターは、該フィルターを通過してギ
ヤーポンプに向かうゴム組成物を摩擦と剪断により攪拌
・可塑化しながら整流するものであり、前記ギヤーポン
プは、前記入口側空間に満たされたゴム組成物を剪断と
圧縮により更に攪拌・可塑化し、かつダイヘッドに対す
る押込み圧力を与えるものであることを特徴とする。
合押出装置は、スクリュー押出機の先端にブレーカープ
レート付きフィルターを介してギヤーポンプを接続し、
該ギヤーポンプの吐出側にダイヘッドを接続するように
したゴムの複合押出装置において、上記のスクリュー押
出機は、供給されたゴム組成物を主としてバレル内面と
の間の摩擦と外部からの加熱により可塑化して上記のフ
ィルターからギヤーポンプの入口側空間に押し出すもの
であり、前記フィルターは、該フィルターを通過してギ
ヤーポンプに向かうゴム組成物を摩擦と剪断により攪拌
・可塑化しながら整流するものであり、前記ギヤーポン
プは、前記入口側空間に満たされたゴム組成物を剪断と
圧縮により更に攪拌・可塑化し、かつダイヘッドに対す
る押込み圧力を与えるものであることを特徴とする。
【０００８】すなわち、この発明で使用するスクリュー
押出機は、在来型で必要とする供給部、圧縮部および計
量排出部のうち、ほぼ供給部のみを備えるものであれば
よく、圧縮部および計量排出部を必要としない。したが
って、スクリューの長さは、太さ（Ｄ）を維持したまま
大幅に短縮でき、それだけ温度制御機構が単純化され
る。
押出機は、在来型で必要とする供給部、圧縮部および計
量排出部のうち、ほぼ供給部のみを備えるものであれば
よく、圧縮部および計量排出部を必要としない。したが
って、スクリューの長さは、太さ（Ｄ）を維持したまま
大幅に短縮でき、それだけ温度制御機構が単純化され
る。
【０００９】上記スクリューの長さＬと外径Ｄの比率Ｌ
／Ｄは１〜４、特に２〜３に設定することが好ましい。
そして、上記のスクリュー押出機は、ゴム組成物を加熱
により可塑化し、スクリューの回転によりフィルターの
抵抗に抗してギヤーポンプに供給できるものであればよ
く、ダイヘッドの通過に必要な押出圧力を必要としな
い。したがって、上記スクリューの駆動モーターは、従
来型に比べて小型化される。ただし、上記のＬ／Ｄが１
未満では、ゴム組成物の加熱による可塑化が不十分とな
り、反対に４を超えると、長さが過大になり、経済的で
ない。
／Ｄは１〜４、特に２〜３に設定することが好ましい。
そして、上記のスクリュー押出機は、ゴム組成物を加熱
により可塑化し、スクリューの回転によりフィルターの
抵抗に抗してギヤーポンプに供給できるものであればよ
く、ダイヘッドの通過に必要な押出圧力を必要としな
い。したがって、上記スクリューの駆動モーターは、従
来型に比べて小型化される。ただし、上記のＬ／Ｄが１
未満では、ゴム組成物の加熱による可塑化が不十分とな
り、反対に４を超えると、長さが過大になり、経済的で
ない。
【００１０】また、この発明のブレーカー付きフィルタ
ーは、該フィルターおよびその支持用ブレーカープレー
トを通過してギヤーポンプに向かうゴム組成物を摩擦と
剪断により攪拌・可塑化しながら整流するものである。
すなわち、スクリュー押出機から吐出された捩れ形状の
ゴム組成物をフィルターおよびブレーカープレートの孔
に順に通し、その際の剪断と摩擦で圧力損失を伴いなが
ら、上記ゴム組成物を攪拌し、可塑化を一層進めるもの
である。したがって、上記フィルターの前後のゴム通路
は、真っ直ぐな円筒状でよく、その口径はスクリュー押
出機の吐出口と等しくすることができ、それだけ構造が
簡単になる。
ーは、該フィルターおよびその支持用ブレーカープレー
トを通過してギヤーポンプに向かうゴム組成物を摩擦と
剪断により攪拌・可塑化しながら整流するものである。
すなわち、スクリュー押出機から吐出された捩れ形状の
ゴム組成物をフィルターおよびブレーカープレートの孔
に順に通し、その際の剪断と摩擦で圧力損失を伴いなが
ら、上記ゴム組成物を攪拌し、可塑化を一層進めるもの
である。したがって、上記フィルターの前後のゴム通路
は、真っ直ぐな円筒状でよく、その口径はスクリュー押
出機の吐出口と等しくすることができ、それだけ構造が
簡単になる。
【００１１】上記ブレーカー付きフィルターの出口側に
接続されるギヤーポンプは、供給されたゴム組成物にギ
ヤーの噛合いにより剪断および圧縮を行って更に攪拌と
可塑化を進め、所定の圧力でダイヘッドに送り出し、在
来型のスクリュー押出機でいう圧縮部と計量排出部の２
機能を果たすものである。このギヤーポンプは、一般の
高粘度用ギヤーポンプを用いることができるが、軸受け
部にネジ溝を設け、ギヤーの端面に生じた焼けゴムをギ
ヤーの軸の回転に伴つて自動的に排出するようにしたも
のであることが好ましい。
接続されるギヤーポンプは、供給されたゴム組成物にギ
ヤーの噛合いにより剪断および圧縮を行って更に攪拌と
可塑化を進め、所定の圧力でダイヘッドに送り出し、在
来型のスクリュー押出機でいう圧縮部と計量排出部の２
機能を果たすものである。このギヤーポンプは、一般の
高粘度用ギヤーポンプを用いることができるが、軸受け
部にネジ溝を設け、ギヤーの端面に生じた焼けゴムをギ
ヤーの軸の回転に伴つて自動的に排出するようにしたも
のであることが好ましい。
【００１２】上記ゴムの複合押出装置において、そのス
クリュー押出機にゴム組成物が供給されると、このゴム
組成物は、スクリューの回転に伴ってバレルの出口側へ
送られ、その際にバレル内面との摩擦で加熱されると共
に、バレルおよびスクリュー軸を流れる熱媒の作用で加
熱されて可塑化が進められる。そして、スクリュー押出
機の吐出口に達したゴム組成物は、フィルターおよびブ
レーカープレートに向かって押出され、このフィルター
およびブレーカープレートを通過し、その際に剪断と摩
擦を受け、これによって可塑化が進められ、同時に攪拌
され、上記フィルター等の通過抵抗により圧力が低下し
た状態でギヤーポンプの供給側空所に充填される。そし
て、ギヤーポンプに供給されたゴム組成物は、ギヤーポ
ンプの回転に伴って剪断と圧縮を受け、更に可塑化と攪
拌が進められ、所定の圧力と速度でダイヘッドに送ら
れ、精密成形を可能にする。すなわち、この発明の装置
では、加硫性ゴム組成物の可塑化が主としてスクリュー
押出機のバレルとスクリューの作用及びフィルターとブ
レーカープレートの作用による第一次可塑化と、ギヤー
ポンプにおける第二次可塑化とによって行われ、これに
よって加硫性ゴム組成物が成形可能となる。また、ゴム
組成物の攪拌は、スクリュー、フィルター、ブレーカー
プレートおよびギヤーポンプにおいて行われる。
クリュー押出機にゴム組成物が供給されると、このゴム
組成物は、スクリューの回転に伴ってバレルの出口側へ
送られ、その際にバレル内面との摩擦で加熱されると共
に、バレルおよびスクリュー軸を流れる熱媒の作用で加
熱されて可塑化が進められる。そして、スクリュー押出
機の吐出口に達したゴム組成物は、フィルターおよびブ
レーカープレートに向かって押出され、このフィルター
およびブレーカープレートを通過し、その際に剪断と摩
擦を受け、これによって可塑化が進められ、同時に攪拌
され、上記フィルター等の通過抵抗により圧力が低下し
た状態でギヤーポンプの供給側空所に充填される。そし
て、ギヤーポンプに供給されたゴム組成物は、ギヤーポ
ンプの回転に伴って剪断と圧縮を受け、更に可塑化と攪
拌が進められ、所定の圧力と速度でダイヘッドに送ら
れ、精密成形を可能にする。すなわち、この発明の装置
では、加硫性ゴム組成物の可塑化が主としてスクリュー
押出機のバレルとスクリューの作用及びフィルターとブ
レーカープレートの作用による第一次可塑化と、ギヤー
ポンプにおける第二次可塑化とによって行われ、これに
よって加硫性ゴム組成物が成形可能となる。また、ゴム
組成物の攪拌は、スクリュー、フィルター、ブレーカー
プレートおよびギヤーポンプにおいて行われる。
【００１３】本発明のゴムの複合押出装置においては、
前記スクリューに形成された山部の高さ（フライト深
さ）が（１／５）Ｄ〜（１／１５）Ｄであることが好適
であり、（１／７）Ｄ〜（１／１２）Ｄであることがよ
り好適である。
前記スクリューに形成された山部の高さ（フライト深
さ）が（１／５）Ｄ〜（１／１５）Ｄであることが好適
であり、（１／７）Ｄ〜（１／１２）Ｄであることがよ
り好適である。
【００１４】従来のスクリューの山部の高さに比べて１
０〜２０％低い山部の高さを有するスクリューを採用す
ることにより、高粘度の未加硫ゴムを押し出す場合であ
ってもスクリューにかかるトルクを軽減でき、押出に伴
う消費電力の低減が図れる。しかもスクリューを高速回
転することができ、可塑化を効果的に行うと共に押出速
度も速くすることが可能となった。
０〜２０％低い山部の高さを有するスクリューを採用す
ることにより、高粘度の未加硫ゴムを押し出す場合であ
ってもスクリューにかかるトルクを軽減でき、押出に伴
う消費電力の低減が図れる。しかもスクリューを高速回
転することができ、可塑化を効果的に行うと共に押出速
度も速くすることが可能となった。
【００１５】また本発明のゴムの複合押出装置において
は、前記スクリューに山部が複数条形成されていること
が好ましい。
は、前記スクリューに山部が複数条形成されていること
が好ましい。
【００１６】従来から使用されている１条ないし２条の
スクリューと比較して、上記の構成により、攪拌効率の
向上が行えると共に、スクリューを高速回転することが
でき、押出速度も速くすることが可能となった。
スクリューと比較して、上記の構成により、攪拌効率の
向上が行えると共に、スクリューを高速回転することが
でき、押出速度も速くすることが可能となった。
【００１７】本発明の未加硫ゴムの押出方法は、請求項
１〜４のいずれかに記載のゴムの複合押出装置を使用す
ることを特徴とする。
１〜４のいずれかに記載のゴムの複合押出装置を使用す
ることを特徴とする。
【００１８】スクリュー長が短いために材料溜まりが少
なく、従って廃棄物の発生量が少ない。また、低消費電
力で吐出量が多く、温度管理が容易であるためにゴム焼
けの発生が抑制された加硫性ゴム組成物の押出成形を低
温下で行うことができる。
なく、従って廃棄物の発生量が少ない。また、低消費電
力で吐出量が多く、温度管理が容易であるためにゴム焼
けの発生が抑制された加硫性ゴム組成物の押出成形を低
温下で行うことができる。
【００１９】本発明の未加硫ゴムの押出方法において
は、前記スクリューの回転数を１０ｒｐｍ〜１２０ｒｐ
ｍにて行うことが好ましい。
は、前記スクリューの回転数を１０ｒｐｍ〜１２０ｒｐ
ｍにて行うことが好ましい。
【００２０】本発明の未加硫ゴムの押出方法に使用する
押出装置は、スクリュー長さが短く、従来の押出機と比
較すると局部的な発熱によるスコーチが防止できる結
果、２５〜１００％増速された高速回転が可能であり、
従って高速にて押出成形が可能である。本発明の押出方
法においては、圧縮比は従来の押出機における１：１．
６と比較して小さな１：１．１〜１：１．３であること
が好ましい。
押出装置は、スクリュー長さが短く、従来の押出機と比
較すると局部的な発熱によるスコーチが防止できる結
果、２５〜１００％増速された高速回転が可能であり、
従って高速にて押出成形が可能である。本発明の押出方
法においては、圧縮比は従来の押出機における１：１．
６と比較して小さな１：１．１〜１：１．３であること
が好ましい。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下に図面に基づいて本発明の好
適な態様を説明する。図１において、１０はスクリュー
押出機、１１はその押出し用スクリュー、１１ａは駆動
軸、１２はバレル、１２ａは吐出口、１３は加硫性ゴム
組成物の投入ホッパーであり、上記のスクリュー１１
は、その長さＬおよび外径Ｄの比率Ｌ／Ｄが２〜４のも
のである。そして、スクリュー１１およびバレル１２に
は、温度制御用の媒体通路１１ｂおよび１２ｂが常法に
したがって設けられている。また、上記バレル１２の吐
出側端面（図の左端面）は鉛直面に対して僅かに傾斜し
ている。
適な態様を説明する。図１において、１０はスクリュー
押出機、１１はその押出し用スクリュー、１１ａは駆動
軸、１２はバレル、１２ａは吐出口、１３は加硫性ゴム
組成物の投入ホッパーであり、上記のスクリュー１１
は、その長さＬおよび外径Ｄの比率Ｌ／Ｄが２〜４のも
のである。そして、スクリュー１１およびバレル１２に
は、温度制御用の媒体通路１１ｂおよび１２ｂが常法に
したがって設けられている。また、上記バレル１２の吐
出側端面（図の左端面）は鉛直面に対して僅かに傾斜し
ている。
【００２２】上記スクリュー押出機１０の吐出側には、
異物除去用のフィルター１４およびその支持用のブレー
カープレート１５が配置される。このフィルター１４お
よびブレーカープレート１５は、両者を重ねた状態でプ
レーカー支持ブロック１６内に保持されて上記スクリュ
ー押出機１０の吐出側に接続される。上記のブレーカー
支持ブロック１６は、前側（キヤーポンプ側）の支持板
ｌ７と後側（スクリュー押出機側）の押さえ板１８とで
構成され、支持板１７に設けた凹部１７ａに上記のフィ
ルター１４およびブレーカープレート１５が嵌め込ま
れ、押さえ板１８で固定される。なお、支持板１７には
後記するギャーポンプ２０のゴム通路２１ａと等しい口
径のゴム通路１７ｂが、また押さえ板１８にはスクリュ
ー押出機１０の吐出口と等しい径のゴム通路１８ｂがそ
れぞれ設けられる。また、押さえ板１８は、その背面
（スクリュー押出機側の表面）が上記バレル１２の吐出
側端面と平行な傾斜面のくさび形断面に形成され、上記
バレル１２の吐出側端面と後記するギヤーポンプ２０と
の間に上から圧入することにより接続される。
異物除去用のフィルター１４およびその支持用のブレー
カープレート１５が配置される。このフィルター１４お
よびブレーカープレート１５は、両者を重ねた状態でプ
レーカー支持ブロック１６内に保持されて上記スクリュ
ー押出機１０の吐出側に接続される。上記のブレーカー
支持ブロック１６は、前側（キヤーポンプ側）の支持板
ｌ７と後側（スクリュー押出機側）の押さえ板１８とで
構成され、支持板１７に設けた凹部１７ａに上記のフィ
ルター１４およびブレーカープレート１５が嵌め込ま
れ、押さえ板１８で固定される。なお、支持板１７には
後記するギャーポンプ２０のゴム通路２１ａと等しい口
径のゴム通路１７ｂが、また押さえ板１８にはスクリュ
ー押出機１０の吐出口と等しい径のゴム通路１８ｂがそ
れぞれ設けられる。また、押さえ板１８は、その背面
（スクリュー押出機側の表面）が上記バレル１２の吐出
側端面と平行な傾斜面のくさび形断面に形成され、上記
バレル１２の吐出側端面と後記するギヤーポンプ２０と
の間に上から圧入することにより接続される。
【００２３】ギヤーポンプ２０は、ボディ２１と上下一
対のギヤー２２、２３とからなり、ギヤー２２、２３の
供給側および反対の排出側にそれぞれゴム通路２１ａが
上記支持板１７のゴム通路１７ｂと等しい径で直線状に
設けられ、このギヤーポンプ２０と前記スクリュー押出
機１０との間に上記ブレーカー支持ブロック１６を上か
ら圧入して接続した際、上記ボディ２１内のゴム通路２
１ａがブレーカー支持ブロック１６内のゴム通路１７
ｂ、１８ｂを介してスクリュー押出機１０の吐出口１２
ａと連通する。そして、ギヤーポンプ２０の排出側にダ
イヘッド２４が接続される。
対のギヤー２２、２３とからなり、ギヤー２２、２３の
供給側および反対の排出側にそれぞれゴム通路２１ａが
上記支持板１７のゴム通路１７ｂと等しい径で直線状に
設けられ、このギヤーポンプ２０と前記スクリュー押出
機１０との間に上記ブレーカー支持ブロック１６を上か
ら圧入して接続した際、上記ボディ２１内のゴム通路２
１ａがブレーカー支持ブロック１６内のゴム通路１７
ｂ、１８ｂを介してスクリュー押出機１０の吐出口１２
ａと連通する。そして、ギヤーポンプ２０の排出側にダ
イヘッド２４が接続される。
【００２４】上記の構造において、スクリュー押出機１
０およびギヤーポンプ２０は、所定の間隔で支持フレー
ム（図示されていない）上に固定されている。このスク
リュー押出機１０およびギヤーポンプ２０の間に、あら
かじめフィルター１４およびブレーカープレート１５が
セットされたブレーカー支持ブロック１６を圧入により
固定し、スクリュー押出機１０のスクリュー１１および
バレル１２を所定の温度に加熱し、スクリュー１１およ
びギヤーポンプ２０を所定の速度で回転させ、ホッパー
１３に所定の粘度の加硫性ゴム組成物を投入すると、こ
のゴム組成物Ｇは、スクリュー１１によって前方に送ら
れ、スクリュー１１の軸表面およびバレル１２の内面か
らの伝熱およびバレル１２内面との摩擦により加熱、可
塑化され、在来型のスクリュー押出機における圧縮をほ
とんど受けずに、吐出口１２ａに向かう。
０およびギヤーポンプ２０は、所定の間隔で支持フレー
ム（図示されていない）上に固定されている。このスク
リュー押出機１０およびギヤーポンプ２０の間に、あら
かじめフィルター１４およびブレーカープレート１５が
セットされたブレーカー支持ブロック１６を圧入により
固定し、スクリュー押出機１０のスクリュー１１および
バレル１２を所定の温度に加熱し、スクリュー１１およ
びギヤーポンプ２０を所定の速度で回転させ、ホッパー
１３に所定の粘度の加硫性ゴム組成物を投入すると、こ
のゴム組成物Ｇは、スクリュー１１によって前方に送ら
れ、スクリュー１１の軸表面およびバレル１２の内面か
らの伝熱およびバレル１２内面との摩擦により加熱、可
塑化され、在来型のスクリュー押出機における圧縮をほ
とんど受けずに、吐出口１２ａに向かう。
【００２５】上記のスクリュー押出機１０で加熱による
第一次の可塑化処理を受けたゴム組成物Ｇは、ほとんど
攪拌されることなく、単にねじられた状態でブレーカー
ブロック１６のゴム通路１８ｂに入り、次いでフィルタ
ー１４およびプレーカープレート１５を通過し、その際
に剪断と圧縮を受けて自己発熱による可塑化が進めら
れ、かつ攪拌され、ゴム通路１７ｂを通ってギヤーポン
プ２０の供給側ゴム通路２１ａに進入する。そして、こ
の供給側ゴム通路２１ａを満たしたゴム組成物Ｇは、上
下一対のギヤー２２、２３の噛合いにより、剪断と圧縮
による第二次の可塑化処理を受けて成形可能な状態に可
塑化され、同時に攪拌されて所定の排出速度で排出側の
ゴム通路２１ａを経てダイヘッド２４に送られ、所望の
断面形伏に成形され、押出される。
第一次の可塑化処理を受けたゴム組成物Ｇは、ほとんど
攪拌されることなく、単にねじられた状態でブレーカー
ブロック１６のゴム通路１８ｂに入り、次いでフィルタ
ー１４およびプレーカープレート１５を通過し、その際
に剪断と圧縮を受けて自己発熱による可塑化が進めら
れ、かつ攪拌され、ゴム通路１７ｂを通ってギヤーポン
プ２０の供給側ゴム通路２１ａに進入する。そして、こ
の供給側ゴム通路２１ａを満たしたゴム組成物Ｇは、上
下一対のギヤー２２、２３の噛合いにより、剪断と圧縮
による第二次の可塑化処理を受けて成形可能な状態に可
塑化され、同時に攪拌されて所定の排出速度で排出側の
ゴム通路２１ａを経てダイヘッド２４に送られ、所望の
断面形伏に成形され、押出される。
【００２６】図２には本発明の押出装置に好適なスクリ
ューの先端部の形状の例を示した。スクリュー１１には
山部３３が形成されており、谷部３１とにより形成され
る山部の高さ（フライト深さ）がＨである。本発明にお
いては、上述のように（１／１５）Ｄ≦Ｈ≦Ｄ（１／
５）Ｄであることが好ましい。
ューの先端部の形状の例を示した。スクリュー１１には
山部３３が形成されており、谷部３１とにより形成され
る山部の高さ（フライト深さ）がＨである。本発明にお
いては、上述のように（１／１５）Ｄ≦Ｈ≦Ｄ（１／
５）Ｄであることが好ましい。
【００２７】図２に示したスクリューの山部３３は１条
であり、スクリューの外周にらせん状に連続して形成さ
れている。本発明の押出装置においては、山部が複数条
形成されたものであることも好適な態様である。２条タ
イプは、例えば、図２のスクリューの山部３３の間に同
じ形状の山部を形成することにより得ることができる。
であり、スクリューの外周にらせん状に連続して形成さ
れている。本発明の押出装置においては、山部が複数条
形成されたものであることも好適な態様である。２条タ
イプは、例えば、図２のスクリューの山部３３の間に同
じ形状の山部を形成することにより得ることができる。
【００２８】本発明の複合押出機の特徴は、ギヤーポン
プ２０の設置によりゴム吐出量の低下が殆ど起こらない
点にある。例えばスクリュー１１の直径が６０ｍｍの押
出機を使用した場合、押出機先端部開放状態での吐出量
が７０〜１００ｋｇ／ｈｒであるが、ダイヘッド２４及
びダイを装着すると、ゴムの種類やダイの形状により変
動するが、吐出量は４０〜６０ｋｇ／ｈｒに低下する。
本発明の複合押出装置によれば、７０〜９０ｋｇ／ｈｒ
の吐出量が実現できる。
プ２０の設置によりゴム吐出量の低下が殆ど起こらない
点にある。例えばスクリュー１１の直径が６０ｍｍの押
出機を使用した場合、押出機先端部開放状態での吐出量
が７０〜１００ｋｇ／ｈｒであるが、ダイヘッド２４及
びダイを装着すると、ゴムの種類やダイの形状により変
動するが、吐出量は４０〜６０ｋｇ／ｈｒに低下する。
本発明の複合押出装置によれば、７０〜９０ｋｇ／ｈｒ
の吐出量が実現できる。
【００２９】フライト深さＨとフライト角θは、押出対
象のゴムの種類、粘度等の加工特性を考慮して適宜設定
される。フライト角θは４５°〜７５°の範囲であり、
フライト深さＨに応じて設定されるが、Ｈ＝（１／１
０）Ｄ〜（１／１１）Ｄの場合、θ＝５０〜５５°であ
ることが好ましく、Ｈ＝（１／８）Ｄ〜（１／９）Ｄの
場合、θ＝６５〜７０°であることが好ましい。
象のゴムの種類、粘度等の加工特性を考慮して適宜設定
される。フライト角θは４５°〜７５°の範囲であり、
フライト深さＨに応じて設定されるが、Ｈ＝（１／１
０）Ｄ〜（１／１１）Ｄの場合、θ＝５０〜５５°であ
ることが好ましく、Ｈ＝（１／８）Ｄ〜（１／９）Ｄの
場合、θ＝６５〜７０°であることが好ましい。
【００３０】また本発明の複合押出機においては圧縮比
を小さくすることも可能であり、圧縮比は従来の押出機
が１．６前後であるのに対して、１．４以下、好ましく
は１．３以下、より好ましくは１．２以下に設定するこ
とができる。
を小さくすることも可能であり、圧縮比は従来の押出機
が１．６前後であるのに対して、１．４以下、好ましく
は１．３以下、より好ましくは１．２以下に設定するこ
とができる。
【００３１】圧縮比を従来の押出機より小さく設定でき
ることにより、押出機内のゴムの発熱を抑制できる結
果、スコーチ（ヤケ）が有効に防止でき、押出機の駆動
モーターの小型化、消費電力の低減も行える。
ることにより、押出機内のゴムの発熱を抑制できる結
果、スコーチ（ヤケ）が有効に防止でき、押出機の駆動
モーターの小型化、消費電力の低減も行える。
【００３２】
【実施例】スクリュー押出機１０として、スクリュー１
１の長さＬが２４０ｍｍ、外径Ｄが６０ｍｍ、Ｌ／Ｄが
４、圧縮比が１. ２３、吐出口１２ａの口径が６０ｍｍ
のものを試作した。このスクリュー押出機１０にフィル
ター１４、ブレーカープレート１５、ギヤーポンプ２０
（スイス国マーグ社製「押出機用タイプ」）およびダイ
ヘッド２４を接続し、ＳＢＲ系およびＮＲ系の加硫性ゴ
ム組成物Ｇ（ムーニー粘度ＭＬ１＋４＝９０〜３０）を
供給してタイヤトレッドを成形した。
１の長さＬが２４０ｍｍ、外径Ｄが６０ｍｍ、Ｌ／Ｄが
４、圧縮比が１. ２３、吐出口１２ａの口径が６０ｍｍ
のものを試作した。このスクリュー押出機１０にフィル
ター１４、ブレーカープレート１５、ギヤーポンプ２０
（スイス国マーグ社製「押出機用タイプ」）およびダイ
ヘッド２４を接続し、ＳＢＲ系およびＮＲ系の加硫性ゴ
ム組成物Ｇ（ムーニー粘度ＭＬ１＋４＝９０〜３０）を
供給してタイヤトレッドを成形した。
【００３３】一方、比較例として在来型のスクリュー押
出機（スクリュー長さ：７２０ｍｍ、外径Ｄ：６０ｍ
ｍ、Ｌ／Ｄ：１２、圧縮比：１．６、吐出口の口径：６
０ｍｍ）を用意し、これに上記の同じフィルター１４お
よびブレーカープレート１５を介してダイヘッド２４を
接続し、上記同様のタイヤトレッドを成形した。
出機（スクリュー長さ：７２０ｍｍ、外径Ｄ：６０ｍ
ｍ、Ｌ／Ｄ：１２、圧縮比：１．６、吐出口の口径：６
０ｍｍ）を用意し、これに上記の同じフィルター１４お
よびブレーカープレート１５を介してダイヘッド２４を
接続し、上記同様のタイヤトレッドを成形した。
【００３４】上記の実施例と比較例について性能を比較
したところ、実施例は比較例に比べ、運転開始時におけ
るスクリュー押出機の吐出安定までの供給ゴム量および
運転停止時にスクリュー押出機内に溜まる材料ゴムのロ
ス量が１／３〜１／５以下にそれぞれ減少し、スクリュ
ー押出機の吐出ゴム温度が少なくとも５℃低下し、更に
スクリュー押出機の消費電力が３０％以上低減した。
したところ、実施例は比較例に比べ、運転開始時におけ
るスクリュー押出機の吐出安定までの供給ゴム量および
運転停止時にスクリュー押出機内に溜まる材料ゴムのロ
ス量が１／３〜１／５以下にそれぞれ減少し、スクリュ
ー押出機の吐出ゴム温度が少なくとも５℃低下し、更に
スクリュー押出機の消費電力が３０％以上低減した。
【００３５】
【発明の効果】上記のとおり、この発明によれば、スク
リュー押出機が在来型のスクリュー押出機における供給
部として機能し、ギヤーポンプが上記在来型のスクリュ
ー押出おにおける圧縮部および計量排出部として機能す
るものであり、スクリューが短縮されるので、材料溜ま
りが減少し、吐出量が増大し、スクリュー動力が低減
し、温度管理が容易になり、また加硫性ゴム組成物の押
出成形を低温下で行なうことが可能になってゴム焼けが
防止され、さらにフィルターの前後のゴム通路の形伏を
簡単にすることができる。
リュー押出機が在来型のスクリュー押出機における供給
部として機能し、ギヤーポンプが上記在来型のスクリュ
ー押出おにおける圧縮部および計量排出部として機能す
るものであり、スクリューが短縮されるので、材料溜ま
りが減少し、吐出量が増大し、スクリュー動力が低減
し、温度管理が容易になり、また加硫性ゴム組成物の押
出成形を低温下で行なうことが可能になってゴム焼けが
防止され、さらにフィルターの前後のゴム通路の形伏を
簡単にすることができる。
【図１】本発明の押出装置の例を示した断面図
【図２】スクリューの例の一部を示した側面図
１０：押出機 １１：押出し用スクリュー １１ａ：駆動軸 １２：バレル １２ａ：吐出口 １３：投入ホッパー １４：フィルター １５：ブレーカープレート １６：ブレーカー支持ブロック １７：支持板 １８：押さえ板 １７ｂ、１８ｂ、２１ａ：ゴム通路 ２０：ギヤーポンプ ２１：ボディ ２２、２３：ギヤー ２４：ダイヘッド Ｌ：スクリューの長さ Ｄ：スクリューの外径 Ｇ：ゴム組成物 θ：スクリューフライト角
Claims (6)
- 【請求項１】 スクリュー押出機の先端にブレーカープ
レート付きフィルターを介してギヤーポンプを接続し、
該ギヤーポンプの吐出側にダイヘッドを接続するように
したゴムの複合押出装置において、 上記のスクリュー押出機は、供給されたゴム組成物を主
としてバレル内面との間の摩擦と外部からの加熱により
可塑化して上記のフィルターからギヤーポンプの入口側
空間に押し出すものであり、 前記フィルターは、該フィルターを通過してギヤーポン
プに向かうゴム組成物を摩擦と剪断により攪拌・可塑化
しながら整流するものであり、 前記ギヤーポンプは、その入口側空間に供給されたゴム
組成物を剪断と圧縮により更に攪拌・可塑化し、かつ前
記ダイヘッドに対する押込み圧力を与えるものであるこ
とを特徴とするゴムの複合押出装置。 - 【請求項２】 前記スクリューの長さＬおよび外径Ｄの
比率Ｌ／Ｄが１〜４である請求項１記載のゴムの複合押
出装置。 - 【請求項３】 前記スクリューに形成された山部の高さ
が（１／５）Ｄ〜（１／１５）Ｄである請求項１または
２に記載のゴムの複合押出装置。 - 【請求項４】 前記スクリューに山部が複数条形成され
ている請求項１〜３のいずれかに記載のゴムの複合押出
装置。 - 【請求項５】 請求項１〜４のいずれかに記載のゴムの
複合押出装置を使用した未加硫ゴムの押出方法。 - 【請求項６】 前記スクリューの回転数を１０ｒｐｍ〜
１２０ｒｐｍにて行う請求項５に記載の未加硫ゴムの押
出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000237869A JP3330126B2 (ja) | 1999-09-16 | 2000-08-07 | ゴムの複合押出装置及び未加硫ゴム押出方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11-261377 | 1999-09-16 | ||
| JP26137799 | 1999-09-16 | ||
| JP2000237869A JP3330126B2 (ja) | 1999-09-16 | 2000-08-07 | ゴムの複合押出装置及び未加硫ゴム押出方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001150515A true JP2001150515A (ja) | 2001-06-05 |
| JP3330126B2 JP3330126B2 (ja) | 2002-09-30 |
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ID=26545043
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000237869A Expired - Fee Related JP3330126B2 (ja) | 1999-09-16 | 2000-08-07 | ゴムの複合押出装置及び未加硫ゴム押出方法 |
Country Status (1)
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|---|---|
| JP (1) | JP3330126B2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| JP2003033960A (ja) * | 2001-07-25 | 2003-02-04 | Bridgestone Corp | ゴム成型体の製造方法およびその装置 |
| WO2007069549A1 (ja) * | 2005-12-16 | 2007-06-21 | Bridgestone Corporation | 帯状部材の押出し方法および装置 |
| WO2010126126A1 (ja) | 2009-04-30 | 2010-11-04 | 株式会社ブリヂストン | ゴム押出機と押出ゴムのサンプリング方法 |
| CN102402189A (zh) * | 2010-09-10 | 2012-04-04 | 软控股份有限公司 | 胶料自动定位取样控制方法 |
| CN104015271A (zh) * | 2014-05-16 | 2014-09-03 | 山东丰源轮胎制造股份有限公司 | 橡胶低温净化机 |
| WO2017109744A1 (en) * | 2015-12-24 | 2017-06-29 | Pirelli Tyre S.P.A. | Extrusion device and process for extruding a semi-finished product made of elastomeric material |
| CN108511672A (zh) * | 2017-02-24 | 2018-09-07 | 微宏动力系统（湖州）有限公司 | 挤压涂布模头 |
| JP2019065092A (ja) * | 2017-09-28 | 2019-04-25 | 城東テクノ株式会社 | 造粒機及び造粒方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3970792B2 (ja) | 2003-03-28 | 2007-09-05 | 鬼怒川ゴム工業株式会社 | 押出成形方法および押出成形装置 |
-
2000
- 2000-08-07 JP JP2000237869A patent/JP3330126B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4637412B2 (ja) * | 2001-07-25 | 2011-02-23 | 株式会社ブリヂストン | ゴム成型体の製造方法およびその装置 |
| JP2003033960A (ja) * | 2001-07-25 | 2003-02-04 | Bridgestone Corp | ゴム成型体の製造方法およびその装置 |
| WO2007069549A1 (ja) * | 2005-12-16 | 2007-06-21 | Bridgestone Corporation | 帯状部材の押出し方法および装置 |
| US8851737B2 (en) | 2009-04-30 | 2014-10-07 | Bridgestone Corporation | Rubber extruder and method of sampling extruded rubber |
| WO2010126126A1 (ja) | 2009-04-30 | 2010-11-04 | 株式会社ブリヂストン | ゴム押出機と押出ゴムのサンプリング方法 |
| CN102402189A (zh) * | 2010-09-10 | 2012-04-04 | 软控股份有限公司 | 胶料自动定位取样控制方法 |
| CN104015271A (zh) * | 2014-05-16 | 2014-09-03 | 山东丰源轮胎制造股份有限公司 | 橡胶低温净化机 |
| WO2017109744A1 (en) * | 2015-12-24 | 2017-06-29 | Pirelli Tyre S.P.A. | Extrusion device and process for extruding a semi-finished product made of elastomeric material |
| RU2730339C2 (ru) * | 2015-12-24 | 2020-08-21 | Пирелли Тайр С.П.А. | Экструзионное устройство и способ экструзии полуфабриката, выполненного из эластомерного материала |
| US10926231B2 (en) | 2015-12-24 | 2021-02-23 | Pirelli Tyre S.P.A. | Extrusion device and process for extruding a semi-finished product made of elastomeric material |
| US11623187B2 (en) | 2015-12-24 | 2023-04-11 | Pirelli Tyre S.P.A. | Extrusion device and process for extruding a semi-finished product made of elastomeric material |
| CN108511672A (zh) * | 2017-02-24 | 2018-09-07 | 微宏动力系统（湖州）有限公司 | 挤压涂布模头 |
| JP2019065092A (ja) * | 2017-09-28 | 2019-04-25 | 城東テクノ株式会社 | 造粒機及び造粒方法 |
| JP7029917B2 (ja) | 2017-09-28 | 2022-03-04 | 城東テクノ株式会社 | 造粒機、造粒方法及び加工方法 |
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|---|---|
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