JP2003245965A - 短繊維入りゴムシートの押出形成装置 - Google Patents
短繊維入りゴムシートの押出形成装置Info
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Abstract
維が巾方向に配向する高品質の短繊維入りゴムシート
を、効率良く形成できる。 【解決手段】 スクリュ押出機本体2と、該スクリュ押
出機本体2からの短繊維入りゴムGを柱状体Gaとして
押し出す第1のヘッド3と、前記柱状体Gaを同心な円
盤状シートGbに押出成形する円盤成形間隙4を前記第
1のヘッド3との間に形成する第2のヘッド5と、前記
円盤状シートGbの外周縁Bを周方向に切断して複数の
帯状シートGcに分割する切断手段6と、各帯状シート
Gcを巻き取り装置に案内する案内手段7とを具える。
Description
と直角な方向に配向する短繊維入りゴムシートを効率良
く形成する短繊維入りゴムシートの押出形成装置に関す
る。
ば、空気入りタイヤでは、所望のタイヤ性能をうるため
に、短繊維をタイヤ軸方向に配向させたゴム補強層を設
ける場合があり、このとき前記ゴム補強層は、図6
(A)に示すように、短繊維fを長さ方向と直角な向き
(即ち巾方向)に配向させた帯状のゴムシートg1をタ
イヤ周方向に周回することにより形成される。
ンダーロールやローラヘッド押出機等によって連続的に
押出成形される一般的なゴムシートg2では、ゴム中の
短繊維fは、ゴム流れによって押出し方向(長さ方向)
に沿って配向する。従って、このゴムシートg2をゴム
補強層に使用する場合には、ゴムシートg2をいったん
所定巾wで切断し、各切断片g2aをその非切断縁e、
e間で再度連結し直すことが必要となるなど、製造効率
が非常に悪いものとなる。
によって押出成形されるチューブ状体g3を、螺旋状に
カットしていくことにより帯状のゴムシートg3aに展
開することが提案されている。しかし、かかる場合に
は、カットを精度良く行うことが難しく、又複雑な構造
のカット手段が必要となる。又螺旋状にカットしていく
ため、ゴムシートg3aは、厳密には短繊維fが巾方向
に対してやや傾斜した配向のものとなるなど、巾方向に
配向する高品質のゴムシートが得られないという問題が
ある。
らも、短繊維が巾方向に配向する高品質の短繊維入りゴ
ムシートを、効率良く形成しうる短繊維入りゴムシート
の押出形成装置の提供を目的としている。
に、本願請求項1の発明は、短繊維入りゴムシートをそ
の短繊維を押出方向と直角な方向に配向させて形成する
短繊維入りゴムシートの押出形成装置であって、スクリ
ュ押出機本体と、該スクリュ押出機本体に連結されかつ
スクリュ押出機本体からの短繊維入りゴムを柱状体とし
て押し出す吐出口を有する第1のヘッドと、該第1のヘ
ッドとの間に、前記柱状体をその軸心と直角の向きに押
し出し、この柱状体と同心な円盤状シートを形成する円
盤成形間隙を前記第1のヘッドとの間に形成する第2の
ヘッドと、前記円盤状シートの外周縁を周方向に複数箇
所切断して該円盤状シートを複数の帯状シートに分割す
る切断手段と、前記分割された各帯状シートを巻き取り
装置に案内する案内ローラを有する案内手段とを設けた
ことを特徴としている。
D1は、前記円盤成形間隙の直径D2の1/3倍以下で
あることを特徴としている。
の隙間dは0.5〜10.0mmであることを特徴とし
ている。
図示例とともに説明する。図1は、本発明の短繊維入り
ゴムシートの押出形成装置を示す側面図、図2はそのヘ
ッドを拡大して示す断面図で、図2はヘッドの正面図で
ある。
の押出形成装置1(以下、押出形成装置1という)は、
スクリュ押出機本体2と、該スクリュ押出機本体2から
の短繊維入りゴムGを柱状体Gaとして押し出す第1の
ヘッド3と、前記柱状体Gaを同心な円盤状シートGb
に押出成形する円盤成形間隙4を前記第1のヘッド3と
の間に形成する第2のヘッド5と、前記円盤状シートG
bの外周縁Bを周方向に切断して複数の帯状シートGc
に分割する切断手段6と、各帯状シートGcを巻き取り
装置(図示しない)に案内する案内手段7とを具えて構
成している。
入口9Aを設けたシリンダ9内に、スクリュー軸10を
収納した周知構造をなす。そして電動機Mにより前記ス
クリュー軸10を駆動させることにより、投入される短
繊維入りゴムGを混練しながらシリンダ9前端で開口す
る押出し口11から押し出す。
く、前記シリンダ9にフランジ止めされるブロック状を
なし、その前端に、前記押出し口11からの短繊維入り
ゴムGを柱状体Gaとして押し出す吐出口12を形成し
ている。なお吐出口12と押出し口11との間は、前記
押出し口11から断面積を漸減させながら先細状にのび
る案内流路13によって導通している。
ヘッド3の前端に、支持手段14を介して着脱自在に取
り付き、前記第1のヘッド3前端の端面3Sと、第2の
ヘッド5後端の端面5Sとの間に円盤成形間隙4を形成
する。
行に向かい合う同心かつ同径の円形平面であって、この
端面3S、5S間の円盤状スペースとして前記円盤成形
間隙4が形成される。なお該円盤成形間隙4は、前記吐
出口12と同心に導通するとともに、前記端面3S、5
Sの外周縁に沿って周方向に連続してのびる環状口4A
で開口している。
2から柱状体Gaとして前方に押し出される短繊維入り
ゴムGは、いったん前記端面5Sに当接して軸心Jと直
角な向きに向き変えするとともに、前記円盤成形間隙4
内を半径方向外方に向かって放射状に広がりながら押し
出される。これによって、円盤成形間隙4内に、前記柱
状体Gaと同心な円盤状シートGbが形成される。
は、同図に示す如く、前記柱状体Gaにおいては、前方
に向く押出し方向に配向している。しかし、円盤成形間
隙4内では、短繊維入りゴムGは、周方向に引き延ばさ
れながら半径方向外方に押し出される。その結果、円盤
状シートGbにおいては、短繊維fは、この周方向への
引き延ばしによって向き変えし、軸心Jから離れるに従
いその配向を半径方向から周方向へと変化させる。
て、短繊維fを周方向に確実に配向させるためには、前
記吐出口12の直径D1を、前記円盤成形間隙4の直径
D2の1/3倍以下とするのが好ましく、1/3倍を越
えると配向が不十分となる恐れが生じる。なお直径D1
が直径D2の1/3より必要以上に小さいと、当装置が
大きくなって設備投資の不必要な損失を招くとともに取
り扱い性を損ねることとなる。
入りゴムGが、半径方向外方に向かって放射状に向き変
えするのを円滑化するとともに、全体のボリューム配分
を調整するために、前記端面5Sに、吐出口12に向か
って円錐状に突出する同心な突起部15を設けている。
この突起部15の突出高さhとしては、前記円盤成形間
隙4の隙間dの0.5〜1.2倍が好ましく、又そのテ
ーパ角αは、90〜150°が好ましい。
ム流れを乱さないように、前記端面3S、5Sは、前記
突起部15以外は凹凸のない平滑面で形成している。
に、本例では、前記第2のヘッド5の外周面から半径方
向外側に立上がる基体17Aと、この基体17Aから折
れ曲がり前記環状口4Aを横切ってのびるアーム部17
Bとを有するL字状の支持金具17を具える。又前記ア
ーム部17Bの後端部分に設ける取り付け口17B1に
は、前記第1のヘッド3の頭部3A後端と係止すること
により第2のヘッド5を固定する楔状の係止金具18が
着脱自在に挿入保持される。さらに本例では、前記アー
ム部17Bの後端部分に、前記端面3S、5Sの間の芯
ズレなどを調節することにより円盤状シートGbの厚さ
不均一を調整するボルト調整金具19を取り付けてい
る。なお支持手段14では、前記支持金具17を第1の
ヘッド3に形成することもできる。
間隙4内に、ある程度の短繊維入りゴムGが充填された
時点では、このゴムGの内圧によって前記間隔dが広が
る向きに強く押圧される。そのため、前記係止金具18
が第1のヘッド3の頭部3A後端と係止することのみ
で、従来的なスパイダ金具を用いるこのなく、第2のヘ
ッド5は前記間隔dを有して固定されうる。
程度充填されるまでの押出し初期においては、押圧力が
過小であり、従って、前記隙間dを有して第2のヘッド
5を保持するために、前記環状口4Aに、前記隙間dに
相当する厚さのスペーサを周方向に例えば4〜8箇所仮
置きし、円盤成形間隙4内にゴムGが充分に充填された
時点で、このスペーサを取り除いている。これによっ
て、円盤状シートGbの厚さを全体に亘って均一化して
いる。しかし、これだけでは調整しきれない場合もあ
り、本例では、前記ボルト調整金具19及び楔状の係止
金具18を用いて、微調整を行っている。
トGbの外周縁Bを周方向に複数箇所切断することによ
り、この外周縁Bの外側において前記円盤状シートGb
を複数の帯状シートGcに分割する切断刃6Aを具え
る。この切断刃6Aは、前記支持金具17の形成位置に
夫々設けられ、本例では、支持金具17の側面に沿って
取り付けられる好ましい場合を例示している。なお切断
刃6Aとして、本例では板状のナイフを例示している
が、前記環状口4Aを横切るものであればワイヤ状(糸
を含む)のものも採用しうる。
た各帯状シートGcは、前記環状口4Aから半径方向外
方に向かって押し出されるため、帯状シートGc、Gc
間には、隙間K(図3、4に示す)が形成される。そし
て、前記支持金具17のアーム部17Bが、この隙間K
を通ることにより、各帯状シートGcは支持手段14と
の接触が防止される。
に、前記分割された各帯状シートGcを、巻き取り装置
(図示しない)に案内する案内ローラ7Aを具える。こ
の案内ローラ7Aは、図5のごとく前記支持金具17の
形成位置に夫々設けられる。本例では、案内ローラ7A
の一端が、前記支持金具17の側面に、ボールジョイン
ト等の自在継ぎ手20を介して、自在な向きに傾斜可能
に一端支持されている。
ルを有する周知構造の種々のものが使用できる。
は、短繊維が巾方向に配向する短繊維入りの帯状シート
Gcを、第1、第2のヘッド3、5を用いた一連の押出
成形によって自動的に形成しうるため、該帯状シートG
cの製造効率を大幅に高めることができる。又短繊維の
配向方向を巾方向に正確に合わせることができ、かつ帯
状シートGcの巾も安定するなど、帯状シートGcの品
質を向上しうる。
り、又装置の小型化に貢献できる。特に、押出形成装置
1は、小径な柱状体Gaから円盤状シートGbを形成す
るため、装置の小型化に有利であり、又この小型化によ
って前記円盤成形間隙4の隙間dのバラツキが少なくな
るため、帯状シートGcの厚さも均一化でき品質のさら
なる向上が図りうる。
0.0mmの範囲の帯状シートGcの形成に好適に採用
しうる。即ち、前記隙間dを0.5〜10.0mmの範
囲とするのが好ましい。
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。
装置構造を簡易かつ小型としながらも、短繊維が巾方向
に配向する高品質の短繊維入りゴムシートを、効率良く
形成できる。
である。
ゴム流れを概念的に説明する斜視図である。
明する斜視図である。
ある。
Claims (3)
- 【請求項1】短繊維入りゴムシートをその短繊維を押出
方向と直角な方向に配向させて形成する短繊維入りゴム
シートの押出形成装置であって、 スクリュ押出機本体と、 該スクリュ押出機本体に連結されかつスクリュ押出機本
体からの短繊維入りゴムを柱状体として押し出す吐出口
を有する第1のヘッドと、 該第1のヘッドとの間に、前記柱状体をその軸心と直角
の向きに押し出し、この柱状体と同心な円盤状シートを
形成する円盤成形間隙を前記第1のヘッドとの間に形成
する第2のヘッドと、 前記円盤状シートの外周縁を周方向に複数箇所切断して
該円盤状シートを複数の帯状シートに分割する切断手段
と、 前記分割された各帯状シートを巻き取り装置に案内する
案内ローラを有する案内手段とを設けたことを特徴とす
る短繊維入りゴムシートの押出形成装置。 - 【請求項2】前記吐出口の直径D1は、前記円盤成形間
隙の直径D2の1/3倍以下であることを特徴とする請
求項1記載の短繊維入りゴムシートの押出形成装置。 - 【請求項3】前記円盤成形間隙の隙間dは0.5〜1
0.0mmであることを特徴とする請求項1又は2記載
の短繊維入りゴムシートの押出形成装置。
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