JP2013216069A - ダイユニット - Google Patents

Abstract

【課題】口金の交換作業に依らずに出口開口の変化が可能でありながら、精度良く押出成形できるダイユニットを提供する。
【解決手段】押出機の先端側に取り付けられ、その押出機から供給される押出し材に所要の断面形状を付与するダイユニット１において、押出し材の流路となる貫通孔２が設けられたユニット本体１０に、貫通孔２に面して第一可動片１１と第二可動片１２が内蔵されている。第一可動片１１は、貫通孔２に対して進退移動可能に構成され、貫通孔２の出口開口における流路を画定する。第二可動片１２は、第一可動片１１とは別個に貫通孔２に対して進退移動可能に構成され、第一可動片１１により画定される流路の上流側に隣接する流路を画定する。
【選択図】図６

Description

本発明は、押出機の先端側に取り付けられて押出し材に所要の断面形状を付与するダイユニットに関する。

従来、ゴム材料（押出し材の一例）の押出成形では、押出機の先端側に取り付けた口金を交換することによって、押出し品の形状や寸法を変更している。それ故、形状や寸法が異なる多数の口金を用意する必要があり、設備コストが嵩むという問題があった。また、口金の交換作業に時間を要するため、押出機の稼動効率が低くなり、生産性が悪化するという問題があった。

これに対し、特許文献１では、口金内の流路規制ブロックを変位させ、それにより出口開口を変化させる方法が提案されている。しかし、出口開口を変化させると、流路内での壁面抵抗や押出し材の流速の変化を引き起こし、それに起因して押出成形の精度が悪化することがあった。例えば、出口開口における流路を絞ったときには、図７のように押出し品８の中央部が波打つことがあり、押出し品の形状が不均一になって寸法のバラツキを生じてしまう。

特開２００５−２１９２５４号公報

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、口金の交換作業に依らずに出口開口の変化が可能でありながら、精度良く押出成形できるダイユニットを提供することにある。

上記目的は、下記の如き本発明により達成することができる。即ち、本発明に係るダイユニットは、押出機の先端側に取り付けられ、前記押出機から供給される押出し材に所要の断面形状を付与するダイユニットにおいて、前記押出し材の流路となる貫通孔が設けられたユニット本体に、前記貫通孔に面して第一可動片と第二可動片が内蔵され、前記第一可動片は、前記貫通孔に対して進退移動可能に構成され、前記貫通孔の出口開口における流路を画定し、前記第二可動片は、前記第一可動片とは別個に前記貫通孔に対して進退移動可能に構成され、前記第一可動片により画定される流路の上流側に隣接する流路を画定するものである。

このダイユニットでは、ユニット本体に内蔵した第一可動片を進退移動させることで、口金の交換作業に依らずに出口開口を種々に変化させることができる。しかも、第一可動片により画定される流路とは別個に、その上流側に隣接する流路が第二可動片により画定されるため、第二可動片を進退移動させることで、出口開口の変化に伴う流路内での壁面抵抗や押出し材の流速の変化が軽減されるような調整を行いうる。その結果、図７のような波打ちなどを解消して押出し品の形状を均一化し、精度良く押出成形できる。

本発明では、前記第一可動片及び前記第二可動片は、それぞれ下流側に向かって斜め方向に進退移動し、前記第一可動片の側面とその上流側に隣接する前記第二可動片の上面とのなす角度が鈍角であるものが好ましい。かかる構成によれば、流路の変化に応じて押出し材の流れに乱れが生じたり、ユニット本体の内部圧力が局所的に上昇したりすることを抑制して、押出し品の寸法精度の悪化を効果的に防止できる。

本発明では、前記第一可動片及び前記第二可動片が、それぞれ前記貫通孔の出口開口の幅方向と直交する方向に進退移動し、前記第二可動片は、前記第一可動片よりも幅方向に短く且つ前記第一可動片に対して幅方向の両端部を空けて中央部で隣接するものが好ましい。かかる構成では、第二可動片を進退移動させることで、中央部における押出し材の流速を調整できるため、図７のような波打ちや、厚みのバラツキを解消するうえで有用である。

本発明に係るダイユニットの一例を示す縦断面図 そのダイユニットの出口開口を示す正面図 図１のＡ−Ａ矢視に沿ったダイユニットの横断面図 出口開口の周辺を拡大して示す縦断面図 出口開口の周辺を拡大して示す縦断面図 出口開口の周辺を拡大して示す縦断面図 押出し品の波打ちを説明するための模式図

本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。図１〜３に示したダイユニット１は、押出機９の先端に取り付けられ、その押出機９から供給される押出し材に所要の断面形状を付与する機能を有する。押出し材の流路となる貫通孔２が設けられたユニット本体１０には、貫通孔２に面して第一可動片１１と第二可動片１２が内蔵されている。第二可動片１２は、第一可動片１１の上流側（図１における右側）に隣接して配置されている。

第一可動片１１は、貫通孔２に対して進退移動可能に構成され、貫通孔２の出口開口における流路を画定する。したがって、口金の交換作業に依らずとも、第一可動片１１の進退移動に応じて、貫通孔２の出口開口を種々に変化できる。また、第二可動片１２は、第一可動片１１とは別個に貫通孔２に対して進退移動可能に構成され、第一可動片１１により画定される流路の上流側に隣接する流路を画定する。よって、第二可動片１２の進退移動に応じて、出口開口における流路のすぐ上流側の開口を種々に変化できる。

図４は、図１の要部拡大図であり、ユニット本体１０の先端には図２に示した扁平な出口開口が形成されている。よって、押出機９から供給された押出し材は、板状の押出し品として出口開口から吐出される。この状態から図５のように第一可動片１１を貫通孔２に対して進出させると、出口開口の厚みがＴ１からＴ２に変化し、押出し品の厚みを小さくできる。但し、第一可動片１１の変位に起因して、流路内での壁面抵抗や押出し材の流速変化を引き起こし、押出成形の精度が悪化することがある。

しかし、このダイユニット１では、第一可動片１１と第二可動片１２とが互いに独立して変位可能であり、図６のように第二可動片１２を貫通孔２に対して進退移動させることで、流路内での壁面抵抗や押出し材の流速の変化が軽減されるように調整できる。図４の状態から図５の状態に至る第一可動片１１の移動代と、図５の状態から図６の状態に至る第二可動片１２の移動代とは相違しており、本実施形態では後者の方が大きいものの、場合によっては、これらが同等に或いは前者の方が大きくなることもある。

このように、第一可動片１１の変位によって出口開口を変化させたときに、それとは別個に第二可動片１２を変位させることで、流路内での壁面抵抗や押出し材の流速の変化を軽減し、波打ちなどの不具合を解消して押出し品の寸法のバラツキを抑え、精度良く押出成形できる。第一可動片１１を貫通孔２に対して退出させて出口開口を拡げる場合であっても、これと同様にして対処できる。

図示を省略しているが、ユニット本体１０には、第一可動片１１及び第二可動片１２を進退移動させるための作動機構が設けられている。作動機構としては、アクチュエータを利用したものが例示されるが、これに限定されないし、手動式と自動式の何れでも構わない。出口開口の寸法が線形に変化するように第一可動片１１を変位させることで、押出し品を目標形状に更に近付けることができる。

第一可動片１１及び第二可動片１２は、それぞれ下流側に向かって斜め方向に進退移動し、第一可動片１１の側面とその上流側に隣接する第二可動片１２の上面とのなす角度θは鈍角である。それ故、流路の変化に応じて押出し材の流れに乱れが生じたり、ユニット本体１０の内部圧力が局所的に上昇したりすることを抑制でき、延いては押出し品の寸法精度の悪化を効果的に防止できる。

本実施形態では、図５，６のように、貫通孔２に対して進出させた第一可動片１１がユニット本体１０の先端から突出する。このままでも押出成形に支障を来たすものではないが、何か別の問題を生じる恐れがある場合には、この第一可動片１１の先端を受け入れ可能なカバー部材をユニット本体１０の先端に装着しても構わない。かかるカバー部材には、貫通孔２の出口開口に対応した形状の開口が設けられる。

矩形の出口開口を有する本実施形態では、第一可動片１１を交換しない限り、台形などの他の目標形状で押出しができないものの、これの対応策として、その目標形状で開口する口金をユニット本体１０の先端に装着することが考えられる。この場合においても、押出し品に波打ちを生じる懸念があるものの、口金の形状に応じて第二可動片１２を進退移動させることにより、精度の良い押出しを実現できる。

第一及び第二可動片は、出口開口の幅方向及びそれと直交する方向の少なくとも一方に変位可能に構成されることが好ましい。本実施形態では、図２のように貫通孔２の出口開口が扁平であり、第一可動片１１及び第二可動片１２が、それぞれ貫通孔２の出口開口の幅方向ＷＤと直交する方向（図２の上下方向）に進退移動するため、第一可動片１１の変位に応じて、板状に押出成形される押出し品の厚みが調整される。

図３に示すように、第二可動片１２は、第一可動片１１よりも幅方向ＷＤに短く且つ第一可動片１１に対して幅方向ＷＤの両端部を空けて中央部で隣接する。即ち、第二可動片１２は、第一可動片１１に対して幅方向ＷＤの両端部では隣接せずに、中央部でのみ隣接している。このため、第二可動片１２を進退移動させることで、中央部における押出し材の流速を調整できるため、図７のような波打ちや、厚みのバラツキを解消するうえで有用である。

ユニット本体１０は、上下二つ割りの分割構造を有しており、その分割体の各々に第一可動片１１と第二可動片１２が内蔵されている。このように、第一可動片１１及び第二可動片１２は、それぞれ対をなして且つ相対して配設されているが、本発明はこれに限られるものではない。

押出し材としては、ゴム材料（未加硫ゴム組成物）が用いられるが、これに限られない。押出機９には、スクリューやホッパー、バレル、減速機、モーターなどを備えた公知の汎用機を使用可能であり、流路内の急激な圧力上昇を抑えるうえで、定容量式ポンプ（ギアポンプ）を更に備えることが望ましい。また、上記モーターや各可動片の動作を制御する可変速装置としてのインバーター盤や、押出機９が載置される移動架台などが適宜に設けられる。

吐出された押出し品は、例えば成形ドラムのような回転支持体に供給され、それを周方向に沿って巻き付けることで、タイヤを構成する環状のゴム部材を成形できる。本出願人による特願２０１１−０５０４４２（本出願時には未公開）には、かかるゴム部材の成形が記載されている。本発明によれば、巻き始めと巻き終わりで押出し品の厚みが小さくなるように出口開口を変化させて、巻き始めと巻き終わりとのジョイント箇所の段差を無くし、ユニフォミティを向上することができる。

具体的には、巻き始めの段階で、押出し品の厚みが目標値になるまで第一可動片１１を徐々に開口し、その変位量に応じて第二可動片１２も同時に変位させることで、巻き始め部を先細りの楔型に成形できる。その後、第一可動片１１の開口度を一定に保ち、巻き始め部とのジョイント箇所では、巻き始め段階と逆の動作により巻き終わり部を成形する。このように、第一可動片１１だけでなく第二可動片１２も進退移動させることで、巻き始めから巻き終わりまで精度の良い押出成形が可能となる。

本発明は上述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変更が可能である。

１ ダイユニット
２ 貫通孔
９ 押出機
１０ ユニット本体
１１ 第一可動片
１２ 第二可動片

Claims (3)

1. 押出機の先端側に取り付けられ、前記押出機から供給される押出し材に所要の断面形状を付与するダイユニットにおいて、
   前記押出し材の流路となる貫通孔が設けられたユニット本体に、前記貫通孔に面して第一可動片と第二可動片が内蔵され、
   前記第一可動片は、前記貫通孔に対して進退移動可能に構成され、前記貫通孔の出口開口における流路を画定し、
   前記第二可動片は、前記第一可動片とは別個に前記貫通孔に対して進退移動可能に構成され、前記第一可動片により画定される流路の上流側に隣接する流路を画定することを特徴とするダイユニット。
2. 前記第一可動片及び前記第二可動片は、それぞれ下流側に向かって斜め方向に進退移動し、前記第一可動片の側面とその上流側に隣接する前記第二可動片の上面とのなす角度が鈍角である請求項１に記載のダイユニット。
3. 前記第一可動片及び前記第二可動片が、それぞれ前記貫通孔の出口開口の幅方向と直交する方向に進退移動し、前記第二可動片は、前記第一可動片よりも幅方向に短く且つ前記第一可動片に対して幅方向の両端部を空けて中央部で隣接する請求項１又は２に記載のダイユニット。