JP2008068575A - Manufacturing method of rubber hose - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内径中心が外径中心に対して偏心し、周方向において肉厚が連続的に変化する偏肉構造のゴムホースの製造方法に関するものである。 The present invention relates to a method for manufacturing a rubber hose having an eccentric structure in which the center of the inner diameter is eccentric with respect to the center of the outer diameter and the thickness continuously changes in the circumferential direction.
従来、偏肉構造のゴムホースの製造方法としては、特許文献1記載のように、マンドレルを用いて、円形に形成されたクロスヘッド型押出機の押出ダイスを通過させる際に、マンドレルの中心を押出ダイスの中心から偏心させることによりマンドレルの外周上に偏肉構造のゴム層を形成する方法が知られている。
しかしながら、上記方法では、ゴムホースの外周面の形状が、円錐台形状のように、ホース長さ方向で外径が変化する形状のものは製造することができない。また、上記クロスヘッド方式では、溶融した未加硫ゴムをマンドレル外周に塗布するため、ゴム流動性が変動することからホースの厚みが肉厚になるほど厚み精度が悪くなるといった問題が生じていた。 However, in the above method, it is not possible to manufacture a rubber hose having a shape whose outer diameter changes in the length direction of the hose, such as a truncated cone shape. Further, in the crosshead method, since melted unvulcanized rubber is applied to the outer periphery of the mandrel, the rubber fluidity fluctuates, so that the thickness accuracy of the hose becomes worse as the thickness of the hose increases.
そこで、本発明では、厚み精度に優れ、外面形状が円錐台形状のようにホース長さ方向で外径が変化する形状であっても、偏肉構造を有するゴムホースを得ることができるゴムホースの製造方法の提供を目的とする。 Therefore, in the present invention, manufacturing a rubber hose that is excellent in thickness accuracy and that can obtain a rubber hose having an uneven thickness structure even when the outer surface shape is a truncated cone shape whose outer diameter changes in the hose length direction. The purpose is to provide a method.
上記課題を解決するために、本発明では、ゴム供給手段から送り出された未加硫ゴムテープを、回転するマンドレルの本体外周面に螺旋状に巻き付けて筒状に成形し、該筒状成形体を加硫するゴムホースの製造方法であって、前記マンドレルは、外周面が中心軸周りに回転対称な形状に形成されたマンドレル本体と、該マンドレル本体の中心軸に対して偏心位置に形成された回転軸とを備え、該回転軸を回転させてマンドレル外周面における周速度を周期的に変動させ、未加硫ゴムテープの送り出し速度を前記周速度の最低速度以下の速度に設定し、周速度と送り出し速度との差に応じて未加硫ゴムテープ(以下、テープと略することがある)を引き伸ばしつつマンドレル本体に螺旋状に巻き付けることを特徴とする。 In order to solve the above problems, in the present invention, an unvulcanized rubber tape fed from a rubber supply means is spirally wound around the outer peripheral surface of a rotating mandrel body and formed into a cylindrical shape. A method of manufacturing a rubber hose to be vulcanized, wherein the mandrel includes a mandrel main body having an outer peripheral surface formed in a rotationally symmetric shape around a central axis, and a rotation formed in an eccentric position with respect to the central axis of the mandrel main body. And rotating the rotating shaft to periodically vary the peripheral speed on the outer peripheral surface of the mandrel, and setting the feed speed of the unvulcanized rubber tape to a speed equal to or lower than the minimum speed of the peripheral speed. The unvulcanized rubber tape (hereinafter sometimes abbreviated as a tape) is stretched around the mandrel body in a spiral manner according to the difference from the speed.
上記構成によれば、未加硫ゴムは溶融されることなく、テープの状態でマンドレル本体の外周面に巻きつけられる。このとき、テープの送り出し速度を前記周速度の最低速度以下の速度に設定することにより、テープは引き伸ばされつつ、マンドレル本体の外周面に巻き付けられることになる。 According to the said structure, unvulcanized rubber is wound around the outer peripheral surface of a mandrel main body in the state of a tape, without fuse | melting. At this time, the tape is wound around the outer peripheral surface of the mandrel body while being stretched by setting the tape feed speed to a speed equal to or lower than the minimum speed of the peripheral speed.
さらに、マンドレル本体を回転させるとマンドレル外周面の周速度は周期的に変動することから、マンドレル外周面の周速度とテープの送り出し速度との差も周期的に変動し、この速度差に応じてテープの引き伸ばし量も変動する。従って、マンドレル本体の外周面に形成される未加硫ゴム層の肉厚がマンドレル本体の回転ごとに周期的に変動し、最終的に厚み精度に優れた偏肉構造のゴムホースを得ることができる。 Further, when the mandrel body is rotated, the peripheral speed of the outer surface of the mandrel changes periodically, so the difference between the peripheral speed of the outer surface of the mandrel and the feeding speed of the tape also changes periodically. The amount of tape stretching also varies. Therefore, the thickness of the unvulcanized rubber layer formed on the outer peripheral surface of the mandrel main body periodically varies with each rotation of the mandrel main body, so that a rubber hose having an uneven thickness structure with excellent thickness accuracy can be finally obtained. .
本発明において、偏肉構造のゴムホースとは、ゴムホースの横断面におけるホース内面及びホース外面の断面形状がともに円形であり、ホース内径中心がホース外径中心に対して偏心し、ホース周方向においてホース厚みが連続的に変化する構造のゴムホースを意味する。すなわち、ゴムホースにおいて、最も厚みの薄い薄肉部と最も厚みの厚い厚肉部とが互いに対向する位置に形成され、かつ薄肉部、厚肉部及びゴムホースの中心軸のそれぞれが同一平面に含まれるように形成されることになる。 In the present invention, a rubber hose having an uneven thickness structure has a circular cross section of the hose inner surface and hose outer surface in the cross section of the rubber hose, and the hose inner diameter center is eccentric with respect to the hose outer diameter center. It means a rubber hose having a structure whose thickness changes continuously. That is, in the rubber hose, the thinnest thin part and the thickest thick part are formed at positions facing each other, and the thin part, the thick part, and the central axis of the rubber hose are included in the same plane. Will be formed.
未加硫ゴムテープをマンドレル本体の外周面に螺旋状に巻き付けるには、マンドレルの回転軸方向に対してほぼ直交する方向にテープを送り出すゴム供給手段を設置し、ゴム供給手段と、マンドレルとを回転軸方向に相対的に移動可能とすればよい。そして、ゴム供給手段から未加硫ゴムテープを送り出すのに合せて、マンドレルの回転軸を回転させながら、未加硫ゴムテープをマンドレル本体に巻き付け、ゴム供給手段とマンドレルとを回転軸方向に相対的に移動させればよい。 In order to wrap the unvulcanized rubber tape around the mandrel body in a spiral manner, a rubber supply means for sending the tape in a direction substantially perpendicular to the rotation axis direction of the mandrel is installed, and the rubber supply means and the mandrel are rotated. What is necessary is just to make it relatively movable to an axial direction. Then, the unvulcanized rubber tape is wound around the mandrel body while rotating the rotating shaft of the mandrel as the unvulcanized rubber tape is sent out from the rubber supplying device, and the rubber supplying device and the mandrel are relatively moved in the rotating shaft direction. Move it.
マンドレル本体の外周面に未加硫ゴムテープを巻き付けることによって形成される未加硫ゴム層の厚みは、回転軸からマンドレル本体の外周面までの距離が長くなるほど薄くなる。これは、その部分における周速度が速くなってテープが大きく引き伸ばされるためである。逆に回転軸から外周面までの距離が短くなるほど未加硫ゴム層の厚みは厚くなる。 The thickness of the unvulcanized rubber layer formed by winding the unvulcanized rubber tape around the outer peripheral surface of the mandrel main body becomes thinner as the distance from the rotating shaft to the outer peripheral surface of the mandrel main body becomes longer. This is because the peripheral speed at that portion is increased and the tape is greatly stretched. Conversely, the unvulcanized rubber layer becomes thicker as the distance from the rotating shaft to the outer peripheral surface becomes shorter.
押出装置から送り出される未加硫ゴムテープの形状としては、厚み方向に対して幅広のものを用いることができる。このテープをマンドレル本体の外周面に巻き付ける際には、テープを横向きにして、すなわち、テープの一側面がマンドレル本体の外周面に当接してゴムホースの内面を構成し、他方の側面がゴムホースの外面を形成するようにして、テープをマンドレル本体の外周面に巻き付けるのが好ましい。これにより、未加硫ゴム層の厚みを精度よく制御することが可能となる。 As a shape of the unvulcanized rubber tape sent out from the extrusion device, one having a width wider than the thickness direction can be used. When this tape is wound around the outer peripheral surface of the mandrel body, the tape is turned sideways, that is, one side of the tape contacts the outer peripheral surface of the mandrel main body to form the inner surface of the rubber hose, and the other side surface is the outer surface of the rubber hose. The tape is preferably wound around the outer peripheral surface of the mandrel body. Thereby, it becomes possible to control the thickness of the unvulcanized rubber layer with high accuracy.
本発明に係るゴムホースの製造方法においては、未加硫ゴムテープの送り出し速度、マンドレル本体の回転速度又はゴム供給手段とマンドレルとの相対的な移動速度(以下、移動速度という)等を調節することにより、ゴムホースの外面の形状が円錐台形状など、ホース長さ方向で外径が変化する形状に形成することが可能となる。 In the rubber hose manufacturing method according to the present invention, by adjusting the feed speed of the unvulcanized rubber tape, the rotation speed of the mandrel body or the relative movement speed of the rubber supply means and the mandrel (hereinafter referred to as movement speed), etc. Further, the outer surface of the rubber hose can be formed into a shape in which the outer diameter changes in the hose length direction, such as a truncated cone shape.
具体的に、マンドレル本体の外周面が円筒状である場合、テープ送り出し速度、回転軸の回転速度及び移動速度を一定にすれば、内面及び外面ともに円筒状のゴムホースを得ることができる。この場合、テープ送り出し速度を一定にし、回転軸の回転速度又は移動速度を徐々に速くすれば、内面が円筒状で、外面が円錐台形状のゴムホースを得ることができる。 Specifically, when the outer peripheral surface of the mandrel body is cylindrical, a cylindrical rubber hose can be obtained on both the inner surface and the outer surface if the tape feed speed, the rotational speed of the rotating shaft, and the moving speed are constant. In this case, if the tape feeding speed is made constant and the rotational speed or moving speed of the rotating shaft is gradually increased, a rubber hose having an inner surface of a cylindrical shape and an outer surface of a truncated cone shape can be obtained.
また、マンドレル本体の外周面が円錐台形状である場合には、テープ送り出し速度と、回転軸の回転速度と、移動速度とを適宜調節することにより、内面および外面ともに円錐台形状に形成したり、内面を円錐台形状で、外面を円筒状に形成することも可能である。
すなわち、従来のクロスヘッド方式による偏心ゴムホースの製造においては、外面の形状が円筒状のものしか製造できなかったところ、本発明によれば外面の形状を種々の形状に形成することが可能となる。
Further, when the outer peripheral surface of the mandrel body has a truncated cone shape, the inner surface and the outer surface can be formed into a truncated cone shape by appropriately adjusting the tape feeding speed, the rotational speed of the rotating shaft, and the moving speed. It is also possible to form the inner surface in a truncated cone shape and the outer surface in a cylindrical shape.
That is, in the manufacture of the eccentric rubber hose by the conventional crosshead method, only the cylindrical shape of the outer surface could be manufactured. However, according to the present invention, the outer surface can be formed in various shapes. .
マンドレル本体の外周面の形状については、中心軸周りに回転対称な形状に形成したものであれば、本発明を適用することが可能であり、例えば、円筒形、円錐台形、太鼓形、鼓形又は蛇腹形などが挙げられる。中でも、マンドレル本体の外周面を円筒形状又は円錐台形状になるように形成すれば、ゴムホース内面が円筒形状又は円錐台形状となり、流体を搬送するのに適したゴムホースを得ることが可能となる。具体的には、スクイーズ式ポンプのポンピングチューブとして好適に使用することができる。 As for the shape of the outer peripheral surface of the mandrel body, the present invention can be applied as long as it is formed in a rotationally symmetric shape around the central axis. For example, a cylindrical shape, a truncated cone shape, a drum shape, a drum shape Or a bellows shape etc. are mentioned. In particular, if the outer peripheral surface of the mandrel body is formed in a cylindrical shape or a truncated cone shape, the inner surface of the rubber hose becomes a cylindrical shape or a truncated cone shape, and a rubber hose suitable for transporting fluid can be obtained. Specifically, it can be suitably used as a pumping tube of a squeeze pump.
本発明では、マンドレル本体の中心軸に対して偏心した位置に形成された回転軸を有するマンドレルを回転軸周りに回転させてマンドレル外周面における周速度を周期的に変動させ、未加硫ゴムテープの送り出し速度を前記周速度の最低速度以下の速度に設定し、周速度と送り出し速度との差に応じて未加硫ゴムテープを引き伸ばしつつマンドレル本体に巻き付けるようにしたため、厚み精度に優れた偏肉構造を有するゴムホースを製造することが可能となる。 In the present invention, a mandrel having a rotation axis formed at a position eccentric with respect to the central axis of the mandrel body is rotated around the rotation axis to periodically vary the peripheral speed on the outer surface of the mandrel, and the unvulcanized rubber tape The feeding speed is set to a speed equal to or lower than the minimum circumferential speed, and the unvulcanized rubber tape is wound around the mandrel body according to the difference between the circumferential speed and the feeding speed. It is possible to manufacture a rubber hose having
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、本発明に係るゴムホースの製造方法に用いられるマンドレルを示す斜視図である。図2は、図1におけるマンドレルに押出装置から未加硫ゴムを押出して巻き付ける状態を示す模式図であり、図3は、図2のマンドレルが180°回転した状態を示す模式図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view showing a mandrel used in the method for manufacturing a rubber hose according to the present invention. FIG. 2 is a schematic diagram showing a state in which unvulcanized rubber is extruded and wound around the mandrel in FIG. 1 from an extruder, and FIG. 3 is a schematic diagram showing a state in which the mandrel in FIG.
本発明に使用するマンドレル1は、図1に示すように、外周面が中心軸2周りに回転対称な円錐台形状に形成されたマンドレル本体3と、マンドレル本体3の中心軸方向端面に中心軸2に対して偏心した位置に形成された回転軸4とを備えている。
As shown in FIG. 1, the
上記マンドレル1に未加硫ゴムテープを螺旋状に巻き付けるには、図2に示すように、マンドレル1の回転軸4方向に対して直交する方向に未加硫ゴムテープ5を押し出すゴム供給手段としての押出装置6を設置する。そして、回転軸4を回転させながらマンドレル1の周方向に押出装置6から未加硫ゴムテープ5を押出す。ゴム供給手段としては、押出装置6に限られず、例えば、未加硫ゴムテープを巻き取った巻取ロールからテープを供給することもできる。
In order to spirally wind the unvulcanized rubber tape around the
テープ5を押出すときには、マンドレル1と押出装置6とが回転軸4方向に相対的に移動するようにする。本実施形態においては、マンドレル1が回転軸4方向に移動自在とされている。これにより、テープ5は、マンドレル本体3の外周面に螺旋状に巻きつけられる。
When the
このとき、回転軸4は、マンドレル本体3に対して偏心しているため、回転軸4の中心からマンドレル外周面までの距離Lは、最短でL1となり、最長でL2となる。そうすると、回転軸4を一定の回転角速度で回転させる場合には、マンドレル1が回転するときのマンドレル外周面の周速度は、図2に示すように、距離LがL2のときに、最も速くなる(S2)。そして、マンドレルの周速度は、図3に示すように、距離LがL1のときに最も遅くなる(S1)。
At this time, since the rotating
未加硫ゴムテープ5は、押出装置6とマンドレル本体3との間で弛みが生じないようにするために、その送り出し速度をマンドレル本体3の外周面の周速度の最低速度S1以下に設定する。これによって、テープ5は、押出装置6とマンドレル本体3との間で張力がかかった状態に保持され、マンドレル本体3の外周面の周速度とテープ5の送り出し速度との差に応じて引き伸ばされながらマンドレル本体3に巻きつけられる。
The
押出装置6から送り出されるテープ5の送り出し速度を一定とした場合、未加硫ゴムテープ5がマンドレル1の外周面に巻きついて形成される未加硫ゴム層7の厚みは、図4に示すように、L1側の外周面(L1外周面)が最も厚くなり、L2側の外周面(L2外周面)が最も薄くなる。このようにしてマンドレル本体3の外周面に筒状に形成された未加硫ゴム層7の形状は、ゴム層7の外面及び内面の断面形状がともに円形であり、ゴム層7の内径中心がゴム層7の外径中心に対して偏心し、ゴム層7の厚みが周方向において連続的に変化する偏肉構造となる。
When the delivery speed of the
図5は、図4におけるA-A断面図であり、図6は図5のB部分の拡大図、図7は図5のC部分の拡大図である。未加硫ゴムテープ5は、図に示すように、テープ側面5aがマンドレル本体3の外周面に当接するように巻きつけられる。
5 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 4, FIG. 6 is an enlarged view of a portion B in FIG. 5, and FIG. 7 is an enlarged view of a portion C in FIG. As shown in the figure, the
未加硫ゴムテープ5は、図6及び図7に示すように、L1外周面よりもL2外周面の方がより引き伸ばされて厚み及び幅ともに薄くなる。このように、L1外周面とL2外周面とでは未加硫ゴムテープ5の厚みtが異なるため、テープ5の傾斜角度α(マンドレル本体3の外周面とテープ平面5bとの間の角度)が変化することによってテープ5巻き付け後のL1外周面及びL2外周面における未加硫ゴム層7の軸方向長さが同じになるように調節される。具体的には、L2外周面における傾斜角度α1がL1外周面における傾斜角度α2よりも小さくなるように自動的に調節される。
As shown in FIGS. 6 and 7, the
以上説明したように、本発明に係るゴムホース製造方法によれば、偏肉構造のゴムホースを精度よく製造することが可能となる。なお、本発明により製造されるゴムホースは、1層構造のみならず多層構造とすることができる。また、ゴム層だけでなく、補強コード等を用いた補強層を形成してもよい。 As described above, according to the rubber hose manufacturing method according to the present invention, it is possible to accurately manufacture a rubber hose having an uneven thickness structure. The rubber hose manufactured according to the present invention can have not only a single layer structure but also a multilayer structure. In addition to the rubber layer, a reinforcing layer using a reinforcing cord or the like may be formed.
具体的に、内面ゴム層及び外面ゴム層と、両層の間に補強層を介在させた多層構造のゴムホースの態様について、その製造工程を図8〜図10を基に説明する。図8は、多層構造のゴムホースを示す断面図である。 Specifically, the manufacturing process of the rubber hose having a multilayer structure in which a reinforcing layer is interposed between the inner rubber layer and the outer rubber layer will be described with reference to FIGS. FIG. 8 is a sectional view showing a rubber hose having a multilayer structure.
図8は、スクイーズ式ポンプのポンピングチューブとして使用される多層構造のゴムホース8の概略を示す断面図であり、図8(a)は、ゴムホース長さ方向の断面図を、図8(b)はゴムホースの半径方向の断面図を示す。 FIG. 8 is a cross-sectional view schematically showing a multi-layer rubber hose 8 used as a pumping tube of a squeeze pump. FIG. 8A is a cross-sectional view in the length direction of the rubber hose, and FIG. A sectional view in the radial direction of a rubber hose is shown.
図8(a)に示すように、ゴムホース8は、内面および外面が、円錐台形状に形成されており、図8(b)に示すように、ホース内径中心8aが、ホース外径中心8bに対して偏心している。これによって、ホース周方向において180°対向する位置に厚肉部12と、薄肉部13とが形成される。厚肉部12、薄肉部13及び中心軸Xは同一平面に含まれるように形成される。
As shown in FIG. 8 (a), the rubber hose 8 has an inner surface and an outer surface formed in a truncated cone shape, and as shown in FIG. 8 (b), the hose
ゴムホース8は、内面ゴム層9と、内面ゴム層9の外周側に配置される補強層10と、補強層10の外周側に配置される外面ゴム層11を備えている。補強層10は、補強コードと、補強コードを被覆する被覆ゴムとからなっている。
The rubber hose 8 includes an inner rubber layer 9, a reinforcing
内面ゴム層9は、図1〜図7に示した工程に従って形成することができる。すなわち、図1に示すように、マンドレル本体3の外周面が中心軸2周りに円錐台形状に形成され、回転軸4が中心軸2に対して偏心したマンドレル1を用い、マンドレル本体3の外周面に小径側から大径側に向って未加硫ゴムテープ5を巻き付けることにより、偏肉構造の内面ゴム層9を構成することができる。
The inner rubber layer 9 can be formed according to the steps shown in FIGS. That is, as shown in FIG. 1, the outer periphery of the
マンドレル外周面に内面ゴム層9を形成した後は、図9のように、マンドレル1の外周に補強層10を形成する。補強層10は、内面ゴム層9の外周にゴム被覆コードを巻きつけることによって形成される。ゴム被覆コードは、ゴムホース8の軸線に対して所定の成形角度でコード方向が交差するように、交互に複数層巻きつけられる。本実施形態では補強層10は、ゴム被覆コードを2層巻き付けた2層構造とされている。
After the inner rubber layer 9 is formed on the mandrel outer peripheral surface, the reinforcing
補強層10を形成した後、その外周に押出装置6から送り出した未加硫ゴムテープ5を巻きつけることにより、図10に示すように、外面ゴム層11が形成される。なお、図1〜図4、図9及び図10に示すマンドレル1は、回転軸4がマンドレル本体3の中心軸2に対して偏心していることを際立たせて模式的に表しており、実際には回転軸4は中心軸2により近い位置に設定される。具体的には、例えば、厚肉部/薄肉部の厚みの比が1.2である場合には、図2におけるL2/L1の値が1.2になる位置に回転軸4が設定される。
After forming the reinforcing
従って、図9及び図10において、内面ゴム層9を形成した状態の内面ゴム層9の外径中心は、ほぼ回転軸4と一致するようになり、マンドレルの周速度が一定になるため、その後にマンドレル1を回転させながら内面ゴム層9の外周側に形成される外面ゴム層11は、周方向においてほぼ一定厚みとなる。
Accordingly, in FIGS. 9 and 10, the center of the outer diameter of the inner rubber layer 9 in the state in which the inner rubber layer 9 is formed substantially coincides with the
このようにして得られたゴムホース8を湾曲させてスクイーズ式ポンプのケーシングに装着する際は、円錐台形状のゴムホースの小径側がポンプの吐出口側になるようにし、湾曲させたゴムホースの曲げ半径方向の最も内側に厚肉部12が位置するようにする。これにより、ゴムホースを湾曲させやすくなり、さらにゴムホースがスクイーズ式ポンプのローラーによって押圧されてその部分が変形して伸びても、他のホース部分よりもホース厚みが薄くなることを防止し、スクイーズ式ポンプの耐久性を向上させることができる。
When the rubber hose 8 obtained in this way is bent and attached to the casing of the squeeze pump, the small diameter side of the truncated cone-shaped rubber hose is set to the discharge port side of the pump, and the bending radius direction of the curved rubber hose is set. The
1 マンドレル
2 中心軸
3 マンドレル本体
4 回転軸
5 未加硫ゴムテープ
6 押出装置
7 未加硫ゴム層
8 多層構造ゴムホース
9 内面ゴム層
10 補強層
11 外面ゴム層
12 厚肉部
13 薄肉部
DESCRIPTION OF
Claims (6)
6. The method for producing a rubber hose according to claim 5, wherein the rubber hose is used as a pumping tube of a squeeze pump.
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2011031557A (en) * | 2009-08-04 | 2011-02-17 | Nok Corp | Production process of annular rubber material |
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Legal Events
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