JP2009012468A - 押出しヘッド - Google Patents

Abstract

【課題】
本発明の課題は、ヘッド部分の構造が単純であり、僅かな構成部品でもって作業位置で固定可能であり、かつ静止位置で旋回可能である押出しヘッドを提供することである。
【解決手段】
駆動部（７）が連結部材（１０）によりヘッド部分（４，５）の両方と連結しており、その際、駆動部（７）によりヘッド部分（４，５）が、作業位置でも固定可能であり、静止位置でも旋回可能であることにより解決される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、一つ以上の押出し成形機のための押出しヘッドであって、前記押出しヘッドが各関節部により旋回可能なヘッド部分を備えており、ヘッド部分が作業位置でシール面に当接しており、駆動部、特に液圧シリンダにより予備負荷をかけるのが可能であり、駆動部により自由な作業アクセスが可能になる、開放された静止位置に旋回可能である押出しヘッドに関する。

このような押出しヘッドは、実際一つ以上の押出し成形機と連結してすでによく使用される。洗浄の目的、あるいは変更の目的に関して、ヘッド部分は静止位置で可動である。

生ゴムの混合物を加工するために押出しヘッドには、押出しヘッドの流れ管路を交換したり、洗浄したりすることができる、開放した静止位置も必要である。作業位置において、ヘッド部分は生ゴムの混合物の圧力に耐えなければならない。その際、一方においては、静止位置での旋回運動に必要な駆動力が、他方においては、閉鎖した作業位置でのヘッド部分の固定に必要な駆動力が、複数の駆動部、特に液圧シリンダを用いて加えられる。

実際のところ、すでにクランプヘッドと呼ばれる押出しヘッドが知られており、この押出しヘッドの場合、互いに相対するように設けられている二つの側面のクランプは、各々両押出しヘッドを作業位置で固定している。このようなクランプは、その運動に使用される液圧ピストン−シリンダユニットに比べて、著しく大きな力を緩和することができる。クランプはこの目的で、各々クランプ平面を形成する接触面を有しており、従って、特許文献１および特許文献２に開示されているように、押出し成形機の方を向いたインジェクションヘッドの側の方向への移動により、クランプ力は増大し、それにより液圧ピストン−シリンダユニットにより移動され、かつその閉鎖位置で固定される、クランプの結合力は吸収される。

幅広いインジェクションヘッドの場合に可動部分と旋回可能な部分を旋回可能なクランプで互いに連結し、このクランプが液圧ピストン−シリンダユニットによりクランプ座部（）で押圧されるのが、特許文献２から知られている。

その際、静止位置を補正するために、第一に駆動部により、クランプが解除され、クランプが引き続き、別の駆動部によりヘッド部分の開放領域から外れて旋回しなければならないことがわかる。

さらに、すでにクランプヘッドとも呼ばれるインジェクションヘッドが知られており、ヘッド部分は各々、基本的に平行な二つの外側の引っ張り部材に所属しており、これらの引っ張り部材は引っ張り部材により作業位置で対応する各ヘッド部分の窪み部内に係合し、従って必要な押圧力は引っ張り部材により加えることができる。

特許文献３は生ゴムあるいは合成樹脂を加工する産業の押出し成形設備用のインジェクションヘッドを記載しており、この押出し成形設備は、押出し成形設備に取付けるべき固定されたヘッド部分と、押出し条片に当接しており、洗浄目的のために旋回可能な少なくとも一つのヘッド部分とから成り、この旋回可能なヘッド部分は関節部により固定されたヘッド部分に枢着している。その際ヘッド部分は、作業位置で、各々ピストンシリンダユニット一つずつにより作動するタイロッド一組により固定された部分に固く留められており、かつ別のピストンシリンダユニットにより静止位置で旋回可能である。

さらに特許文献４により、別の実施形態では特許文献５により、各々インジェクションヘッドの可動な部分が必要とされる高い閉鎖力をピストンシリンダユニットだけにより加えるインジェクションヘッドが知られている。これにはきわめて高性能のピストンシリンダユニットを使用しなければならない。

特許文献４の場合、ピストンシリンダユニットはその一方の端部で、インジェクションヘッドの固定された部分において外側へ旋回可能に枢着している。開放過程の場合、ピストンシリンダユニットはこの連結リンクの影響により外側へ押圧され、したがってテンションロッドは旋回可能なインジェクションヘッド部分の運動軌道からその開放過程の間、外側へ旋回する。

特許文献６から、二つの可動な双子ヘッドを備えた簡易押出しヘッドが知られており、この二つの双子ヘッドの共通の合わせ面は、押出し成形機の軸により動いており、双子ヘッドは押出し成形機の前面に対して各々、別の合わせ面あるいは加圧面対を形成している。この公知の押出し成形機の場合、スクリュータイプの押出し成形機のシリンダの中心上側および中心下側には液圧シリンダが各々一つずつ枢着しており、この液圧シリンダはピストンロッドでもって、各々カセットおよび形材条片を解除および固定するのに、そしてヘッド部分を開閉および固定するのに役立つ。この閉鎖システムが二つの可動なヘッド部分を備えた押出しヘッドに限定されていることは別にして、この押出しヘッド部分を開閉するためにクランパは側方に旋回する。

各々の場合において、可動なヘッド部分を供給管路を開放するために持ち上げるかあるいは沈下させねばならない場合、引っ張り枠材は側方に旋回させねばならない。しかしながら、いずれにせよ極めて幅広い引っ張り枠材の側方の旋回取り外しには、空域が必要である。さらに、このために同様に旋回可能な液圧シリンダは、可撓なケーブルを介して圧力源と連結している。

さらに、ヘッド部分が通常の方法で両側で縦方向軸に設けられた関節部の周囲で各ヘッド部分に所属する唯一の駆動部を使用して旋回可能である構造が公知である。この場合、液圧シリンダとして構成された伝動機構は、作動位置での保持力およびシール力の伝達にも、静止位置での旋回にも役立ち、かつこのために基本的に縦方向軸線に対して横方向に設けられている。このことにより基本的に寸法が大きいことが短所であることがわかる。

特許文献７は、異なった合成ゴム混合物および／または合成樹脂混合物から成る成形物を製造するための押出しヘッドに関する。これらの混合物は複数の、少なくとも一つの可動なヘッド部分を備えた押出し成形機から押出される。その際、駆動部は主要部品を一緒にプレスする閉鎖力ならびに楔形のクランプを有するロック装置を得るのに役立つ。
独国特許第２２０１６３１号明細書 独国特許公開第２２３６３６３号明細書 独国特許第４２３６１２０号明細書 独国特許第３４３００６２号明細書 独国特許第３７３６２３１号明細書 独国特許公開第２４５７５３２号明細書 独国特許第３９２３２９０号明細書

本発明の根底をなす課題は、ヘッド部分が単純であり、僅かな構成部品でもって作業位置で固定可能であり、かつ静止位置で旋回可能である、押出しヘッドを提供することである。

この課題は、本発明によれば請求項１の特徴による押出しヘッドを使用することにより解決される。

さらに本発明によれば、一つ以上の部材、特に生ゴム製部材用に、特定の押出しヘッドが設けられており、この押出しヘッドの場合、駆動部は連結部材によりヘッド部分の両方と連結しており、その際、駆動部によりヘッド部分は、作業位置でも固定可能であり、静止位置でも旋回可能である。これに伴い、駆動部により、作業位置でシールするために必要な閉鎖力あるいは保持力は、互いに可動な二つのヘッド部分に伝達され、したがってこのように形成された押出しヘッドは、従来技術と比べて、唯一の駆動部でもって実現可能である。これにより構造的な手間は制御部の手間と同じくらいにかからず、必要構造空間は著しく少なくなる。さらに、駆動部は、単に作業位置の維持のために役立つのではなく、同時にヘッド部分を静止位置内に旋回させることができ、従って、他の駆動部は全く必要ない。その際同時に、連結部材により作業位置で、駆動部を用いてヘッド部分に伝達される保持力の補正が行われ、したがって均等でそれと共に信頼性のあるシールが、ほぼ同じである閉鎖力により達せられる。

この場合、本発明の実施形態が、特に実際に適合していることがわかり、この実施形態の場合、各連結部材に作用する少なくとも二つの駆動部が押出しヘッドの両側に配置されている。このことにより、押出しヘッドの作業アクセス（Zuganglichkeit）は特に静止位置で確保される。同時に所望でかつ小型の構造形状が得られ、一様な力の導入が中心軸に対して対称で、かつ特に共通の平面内に配置されている駆動部により確実に行われる。

駆動力の作用方向を方向転換させるために、連結部材は旋回レバーにより駆動部と連結しているのが原則である。これに反して、構造サイズを小さくし、その際所望していない偏向している力の導入を防止するために、駆動部が押出しヘッドの中心縦軸線と共通の平面内に設けられているのは特に容易である。

動力伝達を両ヘッド部に対して同時に確実に行うために、連結部材は型部分として構成されているか、あるいはリンク案内部を備えている。それに反して連結部材が各々、各位置により決定された角度間で取り囲む、二つの互いに可動なタイロッド有している実施形態は特に有利である。このようにして、比較的少ない費用で実現可能な両ヘッド部分の連結が、静止位置を補正するために圧縮力も伝達できるタイロッドでもって提供される。さらにタイロッドにより、公差の影響を解消するために、個々に応じて長さを補正することができる。

各ヘッド部分にタイロッドを枢着することは、ヘッド部分の旋回しやすさに役立つ関節部に対して最大間隔で行われるのが好ましい。作業位置でタイロッドにより伝達される保持力の作用線が基本的に作動中に発生する質量圧縮力（Massedruckkraft）に対して平行であるように、各ヘッド部分にタイロッドを枢着する場所が決定されていると、さらに良好な結果がされる。これにより、タイロッドを用いて伝達される保持力の作用方向は、基本的に質量圧縮力の作用方向に対して逆方向であり、従って、駆動力を上げずにシールを改善することができる。各ヘッド部分でのタイロッドの枢着点は、この場合、ヘッド部の関節部により特定される平面の、駆動部の反対側に設けられている。

特に、作業位置でのタイロッドのその都度の向きが、基本的に各ヘッド部に所属するシール面に対して垂直であるように、各ヘッド部分でのタイロッドの枢着点が決定されていることにより、最適な動力導入は確実に行われる。

さらに、共通の駆動部に所属するタイロッドが作業位置で９０°未満の角度、特に４０°〜８０°の間の角度をなすと、特に良い結果が約束されることがわかる。これにより、駆動部により導入される引張力の最適な伝達が確実に行われ、したがってその際、特に両ヘッド部分に各々所属するタイロッドの、望ましくない相互干渉は回避される。

特に本発明の有利な別の実施形態は、共通の駆動部に所属するタイロッドが、各々ラジアル軸受として構成された軸受により駆動部と連結しており、そして両軸受が同軸に設けられていることによっても達せられる。この目的で例えば駆動部を形成する液圧シリンダのピストンロッドは、二つのタイロッド用の軸受を各々形成する横方向軸と連結している。さらに、このように簡単な方法で実現可能な同軸の軸受部によって、僅かな手間で、各タイロッド内への動力導入を確実に行うことができ、この各タイロッド内への動力導入の度合いは少なくともおおよそ一致している。

さらに、閉鎖したヘッド部分の作業位置での動力導入、従って保持力を最適に伝達するために、タイロッドを駆動部と連結する軸受と、両ヘッド部分の関節部が共通の平面内に設けられていると、特に実用的である。

さらに、作業位置で位置公差を補正するための駆動部が、限定された状態で可動に設けられていると、同じく特に実用的な本発明の別の実施形態が得られる。これにより、実際同時に不可避の公差の影響が補正され、均一でない動力導入は駆動運動に対して横方向に起こりうる補正運動性（Ausgleichbeweglichkeit）により回避される。例えばこの目的で駆動部を形成する液圧シリンダは、シリンダ軸線に対して横方向で、滑り案内部内で三次元座標軸線の少なくとも一つの方向に可動に構成されている。

さらに、駆動部が特にカルダン支承部を用いて二つの三次元座標軸線の周りで限定された状態で旋回可能であると、同じく特に実用的な本発明の別の実施形態が得られ、従って駆動部は、タイロッドに所属する二つのラジアル軸受に対してただわずかな間隔を有しているにすぎない二つの軸線の周りで旋回可能に設けられている。

同じような方法で、所望の補正は、本発明の別の変形によっても可能であり、この変形においては、位置公差を補正するための駆動部は、少なくとも一部が球面の支持部に支持されており、その際、液圧シリンダは、ヘッド部分に所属する液圧シリンダの端面において、凸面形状を有しており、この凸面形状は凹面の球面支持部に当接しており、これによりボールヘッドの様式によれば可動性は限定されている。

本発明による装置の実施例を以下に図を用いて詳しく説明する。

図１は開放した静止位置におけるゴム混合物のための本発明による押出しヘッド１の斜視図を示している。押出しヘッド１は、関節部２，３の各々の周囲で互いに旋回可能な二つのヘッド部分４，５を備えており、これらのヘッド部分は作業位置においてシール面６に沿って中間部分１７に対して当接する。ヘッド部分４，５は二つの駆動部７により、自由な作業アクセスが可能になる図示した静止位置において旋回可能に設けられている。駆動部７は両方とも、ヘッド部分４，５の両側に設けられており、かつ二つのタイロッド８，９を介して各々、ヘッド上側部分としても、ヘッド下側部分としても構成されているヘッド部分４，５と連結している。

駆動力をヘッド部分４，５に伝達させることは、図２及び３を基にすると、図１に示した押出しヘッド１を一方では作業位置で、他方では静止位置で示してある側面図で詳しく説明する。識別できるように、駆動部７は互いに可動な二つのタイロッド８，９により形成された連結部材１０により両ヘッド部分４，５と連結しており、従って駆動部７を用いてヘッド部分４，５は、作業位置でも固定可能であり、静止位置でも旋回可能である。この目的でタイロッド８，９は各々、ラジアル軸受として構成された軸受１１により駆動部７と連結しており、両軸受１１は同軸に設けられている。この場合、タイロッド８，９のヘッド部分４，５の各々における枢着点１２，１３は、作業位置でのタイロッド８，９の向きが、基本的にヘッド部分の各々に所属する中間部分１７のシール面に対して垂直であるように決定される。位置公差の補正に関して、駆動部７はカルダン式支承部１４により二つの三次元座標軸線の周りで限定された状態で旋回可能に設けられており、従って公差の影響は補正され、タイロッド８，９内への一様でない動力導入は回避される。

本発明による押出しヘッドの斜視図である。 作業位置における、図１に示した押出しヘッドに側面図である。 静止位置における図１に示した押出しヘッドの側面図である。

符号の説明

１ 押出しヘッド
２ 関節部
３ 関節部
４ ヘッド部分
５ ヘッド部分
６ シール面
７ 駆動部
８ タイロッド
９ タイロッド
１０ 連結部材
１１ 軸受
１２ 枢着点
１３ 枢着点
１７ カルダン支承部

Claims (12)

1. 一つ以上の押出し成形機のための押出しヘッド（１）であって、
   前記押出しヘッドが各関節部（２，３）により旋回可能なヘッド部分（４，５）を備えており、
   ヘッド部分が作業位置でシール面（６）に当接しており、駆動部（７）、特に液圧シリンダにより予備負荷をかけるのが可能であり、駆動部（７）により、自由な作業アクセスが可能になる、開放された静止位置に旋回可能である押出しヘッド（１）において、
   駆動部（７）が連結部材（１０）によりヘッド部分（４，５）の両方と連結しており、その際、駆動部（７）によりヘッド部分（４，５）が、作業位置でも固定可能であり、静止位置でも旋回可能であることを特徴とする押出しヘッド（１）。
2. 各連結部材（１０）へ作用する少なくとも二つの駆動部（７）が押出しヘッド（１）の両側に設けられていることを特徴とする請求項１記載の押出しヘッド（１）。
3. 駆動部（７）が押出しヘッド（１）の中心縦軸線と共通の平面内に設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の押出しヘッド（１）。
4. 連結部材（１０）が各々、互いに可動な二つのプルロッド（８，９）を有していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の押出しヘッド（１）。
5. ヘッド部分（４，５）が各々、プルロッド（８，９）のための枢着点（１２，１３）を備えており、従って作動位置でプルロッド（８，９）により伝達可能な保持力の作用線は、基本的に伝動機構において生じる質量圧縮力に対して平行であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の押出しヘッド（１）。
6. 作業位置におけるプルロッド（８，９）の向きが各々、基本的に、各ヘッド部分（４，５）に所属するシール面（６）に対して垂直であるように、各ヘッド部分（４，５）におけるプルロッド（８，９）の枢着点（１２，１３）が、決定されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の押出しヘッド（１）。
7. 作業位置での共通の駆動部（７）に所属するプルロッド（８，９）が、９０°未満の角度をなしており、特に４０°〜８０°の間の角度をなしていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の押出しヘッド（１）。
8. 共通の駆動部（７）に所属するプルロッド（８，９）が、各々ラジアル軸受として構成された一つの軸受（１１）により駆動部（７）と連結しており、両軸受（１１）が同軸に設けられていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載の押出しヘッド（１）。
9. 両ヘッド部分（４，５）の軸受（１１）と関節部（２，３）が、共通平面内に設けられていることを特徴とする請求項８記載の押出しヘッド（１）。
10. 位置公差を調節するための駆動部（７）が限定された状態で可動に設けられていることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一つに記載の押出しヘッド（１）。
11. 駆動部（７）が特にカルダン式支承部（１４）により二つの三次元座標（１５，１６）の周りで限定された状態で旋回可能であることを特徴とする請求項１０記載の押出しヘッド（１）。
12. 位置公差を調節するための駆動部（７）が、少なくとも一部が球面の支持部に対して支持されていることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一つに記載の押出しヘッド（１）。

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