JP2009137304A - 押出工具に関連する機構 - Google Patents

Abstract

【課題】長尺状要素に設けられる最内部材料層を、押出成形中に長尺状要素に押し付けることができる押出工具に関連する機構を提供。
【解決手段】
本発明の機構は、同軸上に配列されたノズル要素を備え、可撓性長尺要素を覆う１または複数の層を、最内部ノズル要素を通り抜ける可撓性長尺状要素の表面に形成するように構成されたノズル構造体と、長尺要素の径に対応し、可撓性長尺要素を制御する案内部材とを含む。案内部材は、長尺要素方向に向かって、第１溶融流路を画成する２つの最内部ノズル要素内の所定位置へと押されるように配設される。案内部材は、長尺要素と案内部材との間に先細空間を供するように構成され、先細空間は、第１溶融流路と流体接続する。
【選択図】図１

Description

本発明は、請求項１の前段に記載の機構に関するものであり、とくに、押出工具に関連する機構に関する。

本発明は、押出工具に関する機構に関連し、この機構は軸方向に配列された複数のノズル要素からなるノズル構造体を含む。ノズル要素は可撓性長尺状要素の表面に可撓性長尺状要素を覆う１つまたは複数の層を形成するよう配設され、この可撓性長尺状要素は最内部ノズル要素を通り抜ける。最内部ノズルの先端部、または別個の案内部材は、可撓性長尺状要素がノズル構造体を通過する際にこの要素を制御するために用いられる。ケーブルまたは同様の長尺状要素の製造中、１または複数の材料層が、ケーブルまたは同様のものの上に押出工具によって設けられる。例えば、ケーブル類の場合、製造されるケーブルの直径が変わると、新たな種類のケーブルの直径に適合させるために、押出工具のノズル構造体も換える必要がある。ノズル構造体を変更する従来方式が、米国特許第6,827,568号に提示されている。この方式では、ノズルは製造するケーブルの種類に応じて交換可能な別個の案内部材を備えている。案内部材とノズル構造体のノズル要素との間の結合は、構成部分に対して可撓性長尺状要素方向に作用する反発力によって緩むようになっている。案内部材は、ノズル構造体から可撓性長尺状要素方向に抜け出るように配設される。
米国特許第6,827,568号

従来技術の欠点は、工具の交換中に起きる溶融材料の逆流を防ぐために、押出工具に圧力式押出型材を使用できず、管状または半管状型のものを使用しなければならないことである。その結果、材料を導線へ付着させること、およびより線間の空隙を埋めることが十分にできない。また押出工具は、案内部材を所定位置に保持するために、把持要素を必要とする。そのため、製造条件に基づく把持機構の動作は常に保証されるわけではなく、結果として、処理工程の信頼性が低下し、ひいては大幅な動作不能時間を生み出し、また生産性の低下をもたらす。

そこで、本発明は、上述の従来技術の不利点を克服する機構を提供することを目的とする。

本発明の目的は、請求項１の特徴段による機構によって達成される。すなわち、本発明の機構は、同軸上に配列されたノズル要素を備え、可撓性長尺状要素を覆う１つまたは複数の層を、最内部ノズル要素を通り抜ける可撓性長尺状要素の表面に形成するように構成されたノズル構造体と、長尺状要素の径に対応して可撓性長尺状要素を制御する案内部材とを含み、案内部材は、長尺状要素方向に向かって、第１溶融流路を画成する２つの最内部ノズル要素の少なくとも部分的に内側の所定位置へと押されるように配設される別個の装置である。案内部材は長尺部材と案内部材との間に先細空間を供するように配設され、先細空間は第１溶融流路と流体接続して、材料を圧力式工具の要領で先細空間から長尺状要素に押し出す。本発明の好適な実施形態を、従属項に開示する。

本発明は、案内部材が、作製される長尺状要素と作製される長尺状要素の径に対応する案内部材との間に先細空間を供するよう形成され、それにより、押出可能な材料の最内部層を圧力式工具を介して長尺状要素上に押し出すことができるという発想に基づくものである。案内部材はまた、最内部溶融流路と先細空間の間に流体接続をもたらす環状開口部を備えてもよく、それにより、押出可能な溶融材料を最内部溶融流路から先細空間に供給することができる。また、案内部材は分割可能でもよく、これにより押出工程を停止させることなく、案内部材をその所定位置に取り付けたり、所定位置から取り外したりすることができる。

本発明の有利な点は、先細空間によって、長尺状要素に設けられる最内部材料層を、押出成形中に長尺状要素に押し付けることができることである。言い換えると、最内部高分子層を圧力式押出工具で導体に施すことができる。さらに、本発明の機構は、案内部材の交換時に起きる溶融材料の逆流を防止する方式も提示する。圧力式押出工具は、押し出された材料を長尺状要素または導線により付着しやすくし、より線間の隙間の充填度を高める。また、製造するケーブルなどの種類を変更する際の、ノズル構造体および、とくに、案内手段を交換する、信頼性の高い、簡易で効果的な方法を提供する。

以下に、本発明について、好適な実施例を用いて添付図面を参照しながら詳細に述べる。図１は押出工具のノズル構造体を示す概略図であり、とくに、押出ヘッドのダイ（ノズル）部を示す。ノズル構造体は、同軸上に配列されたいくつかのノズル要素1、2、3、4を含む。これらのノズル要素は、押出ダイ1、第１中間ダイ2、第２中間ダイ3、およびダイホルダー4を含む。第１溶融流路7が、ダイホルダー4と第２中間ダイ3との間に設けられている。すなわち、最内部のノズル要素4とその外隣りにあるノズル要素3とによって、両者間に最内部の溶融流路7を画成している。第２溶融流路8は、第２中間ダイ3と第１中間ダイ2との間に設けられている。つまり、２番目に内側に位置するノズル要素3と３番目に内側に位置するノズル要素2とによって、２番目に内側に位置する溶融流路8を画成する。第３溶融流路9は、第１中間ダイ2と押出ダイ1との間に設けられている。言い換えると、３番目に内側に位置するノズル要素2および４番目に内側に位置するノズル要素1とによって、３番目に内側に位置する溶融流路9を画成する。

ノズル構造体はさらに、ノズル構造体の内側に取り付けることのできる別個の案内部材5を含む。図１では、案内部材5はダイホルダー4および第２中間ダイ3の内側に取り付けられる。案内部材5は、全体的または少なくとも部分的に２つの最内部ノズル要素の内側に取り付けられるが、３つまたはそれ以上の最内部ノズル要素の内側に取り付けてもよい。案内部材5は、ダイホルダー4および第２中間ダイ3に対して取り付けてもよく、またはダイホルダー4および／または第２中間ダイ3に、その両方またはどちらか一方に把持手段を用いて係合させて、案内部材を着脱可能に取り付けてもよい。上述の場合、ノズル構造体に備えられた別個の部材は案内部材5である。

案内部材5を長尺状要素6の周辺に取り付ける場合、案内部材は長尺状要素6を実質的に囲繞する。案内部材5は、長尺状要素6の周囲から取り外し、および／または取り付けられるように、２つ以上の部分に分割可能に形成される。好ましくは、案内部材5は軸方向に二分割することができる。案内部材5を長尺状要素の周囲に取り付ける場合、案内部材を、押出ヘッド内のあらかじめ押出ヘッドに設置されている可撓性の長尺状要素6の周囲に挿入する。案内部材5は、適切な機械的手段などの位置決め手段によってノズル構造体の所定位置に押し込むように配設されても良い。あるいは、案内部材5を、長尺状要素6と疎結合するように、長尺状要素6の周囲に取り付ける。案内部材5はさらに、ノズル構造体を通り抜ける可撓性長尺状要素6の動きに従って所定位置へと進める。案内部材5は分割可能な構造であるため、長尺状要素6の周囲から取り外すこともできる。そのため、取り外し可能な案内部材5を適切な機械的手段などの解放手段によってノズル構造体から引き抜くこともでき、部材5を二分割して、押出成形ラインを停止させることなく押出ヘッドから取り外すことができる。上述の案内部材5の構造により、押出成形ラインおよび長尺状要素6の動きを止めることなく案内部材を押出ヘッドに取り付けたり、ヘッドから取り外したりすることができる。製造中、長尺状要素6の径、寸法、または型を時折変更し、その際、別の長尺状要素を、押出ヘッド内を走行中の長尺状要素6の端部に結合させる。長尺状要素6の径が変わると、案内部材5も新たな長尺状要素の径に対応するように変更する必要がある。案内部材の交換は、上述の通りに行う。この構造により、長尺状要素の一連の寸法に制限を受けることがないため、大きな径を小さな径の後に用いることが可能であり、またその逆も然りである。

案内部材5は、押出ヘッドのノズル構造体を通り抜ける長尺状要素6を制御することができるように、長尺状要素6の直径に密接に対応するように配される。図１では、案内部材5は、最内部のノズル要素4およびその外隣りのノズル要素3に配設されている。しかし当然のことながら、案内部材5はノズル構造体のどこか別の場所に配設してもよい。案内部材5は最内部ノズル要素4とその外隣りのノズル要素3の内側に及ぶため、第１溶融流路7にも及ぶ。材料を第１溶融流路7から押し出すために、第１溶融流路7と長尺状要素との間に流体接続がもたらされる。この流体接続は、案内部材5に形成された放射状の開口部または穴51によってもたらされる。つまり案内部材5は１つまたは複数の放射状穴51を備えて、案内部材5がノズル構造体内のこの第１溶融流路7を覆ったときに、材料を第１溶融流路7から長尺状要素6に押し出すことができる。案内部材5がノズル構造体の所定位置に配置されると、放射状穴は第１溶融流路7と重なり、それにより第１溶融流路7から供給される材料は放射状穴51を介して案内部材に流れ込み、さらに長尺状要素6へ流れる。このように、案内部材の放射状穴51があることにより、案内部材5は、第１溶融流路7から長尺状要素6への材料の押し出しを妨げることなく、最内部のノズル要素4およびその外隣りのノズル要素3の両方の内側面を覆うことができる。

案内部材5はさらに、長尺状要素6と案内部材5との間に先細空間52を設けるように形成される。図１に示すように、先細空間52は、第１溶融流路7と第２溶融流路8との間に存在している。また、先細空間52は、第１溶融流路7と流体接続する。第１溶融流路7と先細空間52との間の流体接続は、案内部材5に設けられた放射状穴51によってもたらされ、第１溶融流路7から供給される材料が、放射状穴51を介して長尺状要素6と案内部材との間の先細空間52に流れる。したがって、先細空間52は、第１溶融流路7の下流に設けられる。先細空間52は、第１溶融流路7から押し出される材料を、ノズル構造体を通り抜ける長尺状要素6に押し付ける。それに応じて、押出し可能な材料が、第１溶融流路7から案内部材5の放射状穴51を介して先細空間52へと流動し、長尺状要素6上に最内部材料層を供する吐出口53を通じて先細空間52から吐出される。中央部材料層は第２溶融流路8から最内部材料層上に、最外部材料層は第３溶融流路9から中央部材料層上に、それぞれ押し出される。

先細空間52は、押出可能な材料を第１溶融流路7から長尺状要素6に押し付けて、最内部材料層を圧力工具の要領で長尺状要素6に押し出してもよい。これにより、最内部材料層は長尺状要素6により密着し、最終生産物の特性を向上させる。長尺状要素6を寸法および／または径の異なる新しい長尺状要素に交換する場合、案内部材5も交換して、新しい案内部材が新しい長尺状要素の寸法に対応するようにする。これにより、様々な径の長尺状要素を、製造ラインを停止させることなく製造することができ、同時に、圧力工具を使用して、最内部材料層をいろいろな寸法の長尺状要素上に形成してもよい。

案内部材5はまた、案内部材の放射状穴51の上流に位置する部分が、ノズル構造体を通り抜ける長尺状要素の実際の案内部として機能する長尺状要素の径にきちんと一致するように配される。案内部材5を押出ヘッドから取り外すと、最内部層は、図１から分かるように、外側の層と同様、筒状工具の要領で可撓性長尺状要素6上に押し出される。よって、案内部材5の交換時に起こる材料の逆流を防止することができる。

本発明は、長尺状要素がノズル構造体を通り抜けるときに、１つまたは複数の材料層を長尺状要素上に押し出す押出ヘッドまたはノズル構造体に使用することができる。また、一連の長尺状要素またはケーブルに制限はなく、大径の長尺状要素を小径の長尺状要素の後に使用することが可能であり、またその逆も可能である。

技術の進歩により、発明の概念を様々な方法で実現できることは当業者には明白なことであろう。本発明およびその実施形態は、上述の例に限定されるものでなく、本願特許請求の範囲において変更可能である。

本発明による押出工具のノズル構造体を示す概略部分断面図である。

符号の説明

3 ノズル要素
4 ノズル要素
5 案内部材
6 可撓性長尺状要素

Claims (13)

1. 同軸上に配列されたノズル要素を含み、可撓性長尺状要素を覆う１つまたは複数の層を、最内部ノズル要素を通り抜ける可撓性長尺状要素の表面に形成するように構成されたノズル構造体と、前記長尺状要素の径に対応して該長尺状要素を制御する案内部材とを含み、該案内部材は、該長尺状要素方向に、第１溶融流路を画成する２つの最内部ノズル要素の少なくとも部分的に内側の所定位置へと押されるように配設される別個の部材である、押出工具に関連する機構において、
   前記案内部材は、前記長尺状要素と該案内部材との間に先細空間を供するように配設され、該先細空間は、第１溶融流路と流体接続して、材料を該長尺状要素上に該先細空間を介して圧縮工具の要領で押し出すことを特徴とする押出工具に関連する機構。
2. 請求項１に記載の機構において、前記案内部材は、１または複数の放射状穴を備えて、第１溶融流路と前記先細空間との間に流体接続をもたらすことを特徴とする押出工具に関連する機構。
3. 請求項１または２に記載の機構において、前記先細空間は、前記長尺状要素方向へと延びて先細りになっていることを特徴とする押出工具に関連する機構。
4. 請求項１ないし３のいずれかに記載の機構において、前記先細空間は前記長尺状要素を放射状に囲繞することを特徴とする押出工具に関連する機構。
5. 請求項１ないし４のいずれかに記載の機構において、ノズルヘッドは第１溶融流路の下流側に第２溶融流路を含み、前記先細空間は第１および第２溶融流路の間に延びていることを特徴とする押出工具に関連する機構。
6. 請求項１ないし５のいずれかに記載の機構において、前記案内部材は、前記長尺状要素に緩接触していることを特徴とする押出工具に関連する機構。
7. 請求項６に記載の機構において、前記案内部材は、前記ノズル構造体を通り抜ける前記可撓性長尺状要素の動きに従って所定位置へと進められるように配設されることを特徴とする押出工具に関連する機構。
8. 請求項１ないし６のいずれかに記載の機構において、前記案内部材は、位置決め手段によって前記ノズル構造体内の所定位置へと押されるように配設されることを特徴とする押出工具に関連する機構。
9. 請求項１ないし６または８のいずれかに記載の機構において、前記案内部材は、解放手段によって前記ノズル構造体内の所定位置から取り出されるように配設されることを特徴とする押出工具に関連する機構。
10. 請求項１ないし９のいずれかに記載の機構において、前記案内部材は、前記可撓性長尺状要素に対して取り付け、および／または取り外しできるように分割可能な部材であることを特徴とする押出工具に関連する機構。
11. 請求項１ないし１０のいずれかに記載の機構において、前記案内部材は少なくとも前記最内部ノズル要素の先端部であり、または該案内部材は少なくとも該最内部ノズル要素およびその外隣りのノズル要素の先端部であることを特徴とする押出工具に関連する機構。
12. 請求項１ないし８のいずれかに記載の機構において、前記案内部材は、前記最内部ノズル要素の内側の少なくとも一部、または該最内部ノズル要素および前記外隣りノズル要素の内側の少なくとも一部に配設される別個の部材であることを特徴とする押出工具に関連する機構。
13. 請求項１ないし９のいずれかに記載の機構において、前記案内部材は、あらかじめ前記ノズル構造体の内側に配置されることを特徴とする押出工具に関連する機構。

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