JP2005219274A - 押出機の口金交換方法および装置 - Google Patents

Abstract

【課題】押出機の口金の脱着交換作業を、人手を必要とすることなく簡易・迅速に行うことができ、その交換作業の自動化をも容易とする押出機の口金交換方法を提供する。
【解決手段】押出機１の先端に、押出し素材の所要の形状に応じて取付けられる口金を交換するに当り、生産計画に従って、予め所定の順序で整列配置させた複数個の口金１３のそれぞれを、押出機１の中心軸線と直交する方向への水平変位によって、押出機１の前方へ一個ずつ繰出して口金２，１３の入替えを行い、押出機１の前方へ新たに供給された口金１３を押出機の先端に固定する。
【選択図】図１

Description

この発明は、ゴム材料、プラスチック材料等の押出機の先端に取付けられて、押出し素材に所要の横断面輪郭形状を付与する口金の交換を簡単かつ容易にする、押出機の口金交換方法および装置に関するものである。

押出機の先端に取付けた口金の交換は、既存の口金を作業者の手作業によってその押出し機から取り外す一方で、その後に使用する新たな一の口金を、押出機の先端面に対応させて位置決めするとともに、クランパ、ボルト等をもって押出機に固定することが従来から広く一般に行なわれている。

しかるにこのような従来技術にあっては、口金の脱着作業のことごとくを作業者の手作業によって行なうことが必要になることから、作業工数が嵩む他、重量物である口金の取扱いためにその交換作業が重労働となるという問題があり、さらには、口金の交換に要する時間が長くなって、押出機の稼動効率が低くなるという問題もあった。

この発明は、従来技術が抱えるこのような問題点を解決することを課題とするものであり、それの目的とするところは、押出機の口金の脱着交換作業を、人手を必要とすることなく簡易・迅速に行なうことができ、その交換作業の自動化をも容易とする押出機の口金交換方法および装置を提供するにある。

この発明に係る押出機の口金交換方法は、押出機の先端に、ゴム材料その他の押出し素材の所要の形状、いいかえれば、所要の横断面輪郭形状に応じて取付けられる口金を交換するに当って、生産計画に従って、予め所定の順序で整列配置させた複数個の口金のそれぞれを、押出機の中心軸線と直交する方向、たとえば水平方向への変位によって、押出機の前方へ一個ずつ繰出して、その繰出し口金と、使用済みの口金との入替えを行い、そして、押出機の前方へ新たに供給された口金を押出機の先端に、狭持、締込み等によって固定するにある。

また、この発明に係る押出機の口金交換装置は、押出機の口金の複数個を所要の順序で収容するマガジンを押出機の側部に、たとえば脱着自在に配設するとともに、そのマガジンに、マガジン内の口金の一個ずつを押出機の先端前方に向けて押込み変位させるプッシャを設け、押出機に、それの先端前方へ押込まれた口金を、その押出機の先端に緊密に固定するクランパを設けたものである。

ここで好ましくは、口金およびクランパのそれぞれに、相互の協働下で、口金を押出機に対し、芯出しして位置決めする位置決め手段を設ける。

また好ましくは、口金の、前記プッシャによる押込み変位を案内するガイドレールを設ける。
ここで押出機の前方に向けて口金を水平に押込み変位させる場合は、口金の上下両面に直接的に、または、ボール、車輪等を介して間接的に接触する一対のガイドレールを設けることが好ましい。

そしてまた、相互に隣接させて整列配置されるそれぞれの口金に対しては、それらの少なくとも一方に、両口金間に間隔を確保するスペーサを設けるとともに、口金の、押込み変位の前方側の縁部に、鋭角に尖らせた、はみ出し素材の削り取りエッジを設けることが好ましい。

この場合により好ましくは、それぞれの口金の、スペーサを介した当接に基いて、新たに押込み変位される口金に、押出機の先端面に向く方向の分力を発生させる傾斜面を、口金およびスペーサのすくなくとも一方に形成する。

この発明に係る方法によれば、所定の順序で整列配置させた複数個の口金のそれぞれを、所要のタイミングで、好ましくは機械的外力の作用に基いて、押出機の前方へ一個ずつ繰出して口金の入れ替えを行なうとともに、新たに供給された口金を押出機の先端に、たとえばシリンダ作動のクランパをもって緊密に固定することにより、作業者の手作業をほとんどもしくは全く不要として、口金の交換を簡易・迅速に行なうことができるので、押出機の稼動効率を大きく向上させることができ、また、交換作業の自動化を極めて簡易なものとすることができる。

なおこの場合、使用済みの口金は、たとえばガイドレール等の使用により、押出機から、十分円滑に、かつ容易に離隔変位させることができる。

また、この発明に係る装置では、マガジン内の口金を、プッシャにより、押出機の先端前方に一個ずつ押込み変位させ、これに伴って、使用済みの口金を、押出機から離隔変位させ、次いで、押出機の先端前方へ新たに押込まれた口金を、クランパによって押出機の先端に固定することにより、上述した方法を、確実にかつ容易に実施することができる。

かかる装置において、口金およびクランパのそれぞれに、相互に協働して、口金を、押出機に対して芯出し位置決めする位置決め手段を設けた場合は、たとえば、新たな口金の、プッシャによる押込み変位精度との関連の下で、クランパの作動に基いて、その位置決め手段を適正にかつ自動的に機能させることができ、結果として、押出機への、口金の常に高精度の取付けを実現することができる。

ところで、口金を押込み変位させるに当ってその変位を案内するガイドレールを設けた場合には、押込み変位方向のいかんにかかわらず、口金を円滑に押込み変位させることができ、また、口金の押込み姿勢および押込み位置精度を、常に所期した通りのものとすることができる。
そして、これらのことは、押出機の前方に向けて水平に変位される口金に対し、それの上下両面に接触する一対のガイドレールを設けた場合により効果的であり、この場合は、口金を、ボール、車輪等を介してガイドレールに間接的に接触させることで、口金の押込み変位を、高精度の摺接面の形成を要することなく、一層円滑にすることができる。

一方口金については、それの押込み変位の前方側の縁部に、たとえば横断面内で鋭角に尖らせた削り取りエッジを設けることにより、押出機の先端から使用済みの口金を取り外すことに起因して、膨張変形した押出機内の押出し素材の、押出機先端からのはみ出しが生じても、そのはみ出し素材を、たとえば水平方向に押込み変位される口金のその削り取りエッジをもって十分に削り取ることができ、これにより、新たな口金の、押出機先端への密着性を高めることができる。

ところで、押出し素材のはみ出し部分の、このような削り取りは、新たな口金を、使用済みの口金に直接的に当接させた状態の下での、新たな口金の押込み変位に基いて行ない得ることはもちろんであるが、それらの両口金を、それらの少なくとも一方に設けたスペーサを介して間接的に当接させて、両口金間に間隔を確保した場合には、削り取ったはみ出し素材をその間隔内に取り込むことで、削り取りはみ出し素材の、新たな口金と、押出機先端との間への不測の入り込みのおそれを有利に取り除くことができる。

なおこおこで、両口金を、スペーサを介して間接的に当接させる場合は、新たに押込み変位される口金に、押出機の先端面に向く方向の分力を発生させる傾斜面を、口金およびスペーサの少なくとも一方に形成することにより、新たに押込み変位される口金の削り取りエッジを、押出機の先端に十分近づけて、または接触させてその口金を変位させることができるので、前記はみ出し素材の削り残しを有利に防止して新たな口金の、押出機先端への密着をより確実なものとすることができる。

図１は、この発明に係る方法の実施に用いる口金交換装置の実施形態を示す略線分解斜視図であり、図中１は押出機を示し、シリンダ内で回転駆動されるスクリュ、ヒータ等を具えるこの押出機１の先端には、所要の開口形状および寸法を有する口金２が、ボルトその他による締付けにより、または、図示のように上下に対をなすクランパ３の狭持によって緊密に固定される。

図示のこのクランパ３は、押出機１に取付けられた上下の、液圧もしくは空圧シリンダ４ａ、４ｂにより、好ましくはガイド部材に案内されて昇降変位される上下のそれぞれの掛合部材５ａ、５ｂからなり、これらの掛合部材５ａ、５ｂは、シリンダ４ａ、４ｂの作用に基づくそれらの近接変位により、図２（ａ）に縦断面図で例示するように、押出機１の先端前方に配置した口金２の先細りテーパ面２ａに、傾斜面６ａ、６ｂをもって面接触して、その口金テーパ面２ａを上下方向から強固に狭持するとともに、そのテーパ面２ａの作用の下で、口金２の全体を押出機１の先端に緊密に押圧するべく機能する。

この一方で、それらの両掛合部材５ａ，５ｂの相互を図２（ｂ）に示すように離隔変位させて、口金テーパ面２ａを傾斜面６ａ，６ｂによる拘束から開放したときは、口金２を図２（ｂ）の紙面と直交する方向に抜き差し変位させることが可能となる。
なおこの場合、掛合部材の５ａ，５ｂの相対離隔量を十部大きく設定したときは、口金２を押出機１の前方方向へ取り外し変位させることが可能となるも、重量物である口金２の取り扱い上の安全性等を考慮すると、図２（ｂ）に示すように、紙面と直交する方向に抜き差し変位させることが、作業者による手作業の量を減少させる上で好ましい。

またここでは、押出機１の側部に、たとえば複数本の位置決めピン１１の作用下で位置決めされるとともに、たとえば、ボルト等によってそこに締付け固定される、または、シリンダその他によってその側部に押圧固定等されるマガジン１２を設け、押出機側の先端を開口させた、図では四角筒状のこのマガジン１２内に、押出機１のための、種類の異なる複数個の口金１３を収容可能とする。

そして、このようなマガジン１２の、押出機１から離隔させて設けた端壁１２ａに、たとえば、液圧もしくは空圧シリンダ１４ａと、その端壁１２ａに貫通してマガジン１２内で進退変位するプッシュロッド１４ｂとからなるプッシャ１４を配設し、先端に口金押圧板を取付けた、または取付けないそのプッシュロッド１４ｂを、たとえば、一個の口金１３の、マガジン１２内での占有空間と対応する距離にわたってストローク可能とする。

ところで、図示のマガジン１２は、その頂壁１２ｂの前記端壁１２ａ側の端部分に、一の口金１３の輪郭形状とほぼ対応する口金装入口１５を有しており、このようなマガジン１２は、プッシャ１４の作用下で、最先端側の一の口金１３をそこから押出し変位させた後、プッシュロッド１４ｂの後退姿勢の下で、マガジン内のすべての口金１３の使用後に用いる他の口金を、その口金装入口１５を経てマガジン内へ収容することで、マガジン内には常に一定個数の口金が、押出しを待機して収容されることになる。
このことによれば、プッシャ１４のプッシュロッドを、常に、口金１３の一個に相当する距離だけストロークさせることで、マガジン１２の最先端に位置する口金１３を確実に押出し変位させることができる。

以上のようなマガジン１２は、たとえば図３に斜視図で示すように、シリンダの作用の下で、図の仮想線位置から実線位置まで押出し変位させて、押出機１の側部に押し付け固定することにより使用に供されることになる。
このマガジン１２の使用に当って、対をなす上下の掛合部材５ａ，５ｂの相対離隔姿勢の下で、プッシャ１４を作動させて、マガジン１２の最先端の口金１３を、押出機１の先端前方に向けて水平方向に押込み変位させ、これに伴って、新たに押込み変位されるその口金１３をもって、押出機１の先端前方に既に存在する使用済みの口金２を押し退け変位させることで、押出機１の先端前方の口金の入替えを行う場合には、たとえば、図４に略線部分縦断面図で示すように、押込み変位される口金１３及び押し退け変位される口金２のそれぞれの上下両面に直接的もしくは間接的に接触する上下一対のガイドレール１６ａ，１６ｂを、押出機１にともに水平に配設することが好ましく、これによれば、先にも述べたように、口金の入替えを、これも人手を要することなく円滑に、しかも常に正確に行うことができる。

そして、二個の口金のこのような入替えの後、新しい口金１３を、掛合部材５ａ，５ｂの、図２（ａ）に関連して述べたような作動の下で、押出機１に対して、十分な位置精度をもって固定するためには、たとえば、掛合部材５ａ，５ｂのそれぞれに、図４のＶ−Ｖ線に沿う断面図である図５に例示するように、たとえば、先端部がほぼ錘状をなすそれぞれの嵌入部材７ａ，７ｂと、各嵌入部材７ａ，７ｂを口金１３に向けて突出させる方向に、十分大きなばね力をもって付勢するばね部材８ａ，８ｂとを配設するとともに、口金１３の上下面に、それが押出機１の中心軸線上に丁度整列したときに、上記嵌入部材７ａ，７ｂの十分なる嵌まり込みを許容するそれぞれの窪み９ａ，９ｂを設け、これらをもって、口金１３を所期した通りに芯出し位置決めする位置決め手段とすることが好ましい。

このような位置決め手段によれば、押込み変位された新たな口金１３に対する、両掛合部材５ａ，５ｂの相互の近接変位に基いて、図５（ｂ）に示すように、それぞれの嵌入部材７ａ，７ｂの先端を、口金１３の窪み９ａ，９ｂの底に正確に着座させることにより、その口金１３を、押出機１の中心軸線と同芯に位置決めすることができ、そして、掛合部材５ａ，５ｂの作用の下に、その口金１３を押出機１に十分強固に固定することができる。

なおこの位置決め手段によれば、口金の入替えに際する新しい口金１３の押込み位置精度が幾分低くなることがあっても、嵌入部材７ａ，７ｂを付勢するばね部材８ａ，８ｂのばね力を十分大きく設定することで、掛合部材５ａ，５ｂの相互の近接変位に基く、それぞれの嵌入部材７ａ，７ｂの錘状先端部の、窪み９ａ，９ｂ内への進入変位に伴って、対応する窪み形状を有する口金１３を、ガイドレール１６ａ，１６ｂの作用の下で適正位置へ変位させることができ、結果として、嵌入部材７ａ，７ｂの先端を、窪み９ａ，９ｂの底、すなわち最深部に確実に着座させることが可能となる。

ところで、マガジン１２内で相互に隣接させて整列配置されるそれぞれの口金１３、ひいては、図６に、部分断面略線平面図で例示するように、押出機１に装着されて使用されている、または使用された口金２についてもまた、相互に隣接する口金の少なくとも一方、図では双方に、押込み変位方向の前後に突出して相互に当接するスペーサ１７ａ，１７ｂを設け、それらのスペーサ１７ａ，１７ｂの当接下で、両口金間に間隔１８を生じさせる。

併せてここでは、それぞれの口金２，１３の押込み変位の前方側の端部に、平面内で鋭角に尖がる削り取りエッジ１９を設ける。
このような削り取りエッジ１９は、押出機１の先端に固定した口金２を、たとえば両掛合部材５ａ，５ｂの開放変位に基いて緩めた場合の、押出機内圧の解放によって、その内部の押出し素材が膨張して、図７（ａ）に示すように機外へはみ出した場合に、その後に続く口金２，１３の入替え作業に当り、新たに押込み変位させた口金１３の削り取りエッジ１９をもって押出機１の先端に付着したはみ出し素材を削り取ることによって、その口金１３の、押出機先端への密着度を高めるべく機能させることができる。

なお、このようにして削り取られたはみ出し素材は、両口金間の間隔１８内へ取り込まれることになるので、そのはみ出し素材が口金３の、押出機先端への密着の妨げとなることはない。

ここで、削り取りエッジ１９による、はみ出し素材のこのような削り取りを、より効果的に行うためには、相互に当接する、隣接口金のそれぞれのスペーサ１７ａ，１７ｂの当接端面を、たとえば、図７（ｂ）に例示するように、押込み変位される口金１３に、押出機１の先端面に向く方向の分力を発生させる傾斜面、図では右下がりとなる傾斜とすることが好ましく、これによれば、口金１３の削り取りエッジ１９を、押出機先端に接触させながら、はみ出し素材をより十分に削り取ることができる。

ところで押込み変位される口金１３へのこのような分力の付与は、たとえば図８に模式的に例示するように、いずれか一方の口金のみから突出させたスペーサを、対向する口金の傾斜面に当接させることによっても行うこともでき、この場合、スペーサの先端面を、口金傾斜面に面接触する傾斜面とすることもできる。

以上のように構成してなる装置を用いた押出機口金の交換作業は、生産計画に従って、マガジン１２内に予め所定の順序で整列配置させた複数個の口金１３のそれぞれを、プッシャ１４の作用に基いて、たとえば水平方向変位によって、押出機１の先端前方へ一個ずつ押込み変位させて、押込み変位されたこの口金１３と、使用済みの口金２とを、掛合部材５ａ，５ｂの開放姿勢の下で、その押し込み変位に基いて入替え、その後、押出機１の前方へ新たに供給された口金１３を、掛合部材５ａ，５ｂの閉止作動をもって、押出機１の先端に密着させて挟み込み固定することにより行うことができ、これによれば、押出機１の口金交換を、人手を要することなく、高い安全性の下に、簡易・迅速に行うことができ、使用済み口金の搬出も含めて、口金交換作業を簡単に自動化することもできる。

この発明に係る装置の実施形態を示す略線分解斜視図である。 口金の挾持固定例を示す略線縦断面図である。 装置の組立状態を示す略線斜視図である。 ガイドレールの配設例を示す略線部分縦断面図である。 位置決め手段を示す、図４のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。 口金のスペーサおよび削り取りエッジを示す部分断面略線平面図である。 削り取りエッジの作用説明図である。 押込み変位口金への分力の付与例を模式的に示す図である。

符号の説明

１ 押出機
２，１３ 口金
２ａ 先細りテーパ面
３ クランパ
４ａ，４ｂ，１４ａ シリンダ
５ａ，５ｂ 掛合部材
６ａ，６ｂ 傾斜面
７ａ，７ｂ 嵌入部材
８ａ，８ｂ ばね部材
９ａ，９ｂ 窪み
１１ 位置決めピン
１２ マガジン
１２ａ 端壁
１２ｂ 頂壁
１４ プッシャ
１４ｂ プッシュロッド
１５ 口金装入口
１６ａ，１６ｂ ガイドレール
１７ａ，１７ｂ スペーサ
１８ 間隔
１９ 削り取りエッジ

Claims (7)

1. 押出機の先端に、押出し素材の所要の形状に応じて取付けられる口金を交換するに当り、
   生産計画に従って、予め所定の順序で整列配置させた複数個の口金のそれぞれを、押出機の中心軸線と直交する方向への変位によって、押出機の前方へ一個ずつ繰出して口金の入替えを行ない、押出機の前方へ新たに供給された口金を押出機の先端に固定する押出機の口金交換方法。
2. 押出機の口金の複数個を所要の順序で収容するマガジンを押出機の側部に配設するとともに、このマガジンに、マガジン内の口金の一個ずつを押出機の先端前方に向けて押込み変位させるプッシャを設け、押出機に、それの先端前方へ押込まれた口金を、先端に緊密に固定するクランパを設けてなる押出機の口金交換装置。
3. 口金およびクランパのそれぞれに、相互の協働下で口金を芯出し位置決めする位置決め手段を設けてなる請求項２に記載の口金交換装置。
4. 口金の押込み変位を案内するガイドレールを設けてなる請求項２もしくは３に記載の口金交換装置。
5. 押出機の前方に向けて水平に変位される口金に対し、それの上下両面に接触する一対のガイドレールを設けてなる請求項４に記載の口金交換装置。
6. 相互に隣接させて整列配置されるそれぞれの口金の少なくとも一方に、両口金間に間隔を確保するスペーサを設けるとともに、口金の、押込み変位の前方側の縁部に、鋭角に尖らせた削り取りエッジを設けてなる請求項２〜５のいずれかに記載の口金交換装置。
7. それぞれの口金の、スペーサを介した当接に基いて、新たに押込み変位される口金に、押出機の先端面に向く方向の分力を発生させる傾斜面を、口金およびスペーサの少なくとも一方に形成してなる請求項６に記載の口金交換装置。
   
   

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