JP2016172388A - ゴムストリップ押出機、カレンダーヘッド部、および押出ヘッド - Google Patents

Abstract

【課題】空気入りタイヤの製造において第１シェルクランプフランジと第２シェルクランプフランジとの当接部分に歪みが生じてもゴムの漏れが発生しない様に、容易にゴムをシールできるゴム漏れ防止技術の提供。【解決手段】ゴムを押出、圧延加工する事により帯状のゴムストリップを成形するゴムストリップ押出機のシリンダ１に取付けられる押出ヘッドＡで、ゴムストリップ押出機のシリンダ１側から順に第１シェルクランプフランジ５を有する第１ヘッド部６、第２シェルクランプフランジ７を有する第２ヘッド部８が配置されており、第１ヘッド部６と第２ヘッド部８のいずれかの当接面に、ゴムの押出流路を囲む様に環状の凹部１０が設けられ、環状の凹部１０内にシムリング１１、ゴムシールリング１２が嵌め込まれており、第１シェルクランプフランジ５と第２シェルクランプフランジ７とが、シェルクランプ９により締め付けられる事により密着される押出ヘッドＡ。【選択図】図１

Description

本発明は、空気入りタイヤの製造に使用されるゴムストリップ押出機、ゴムストリップを圧延加工するカレンダーヘッド部、および圧延加工の前にゴムを所定形状に押出加工する押出ヘッドに関する。

空気入りタイヤの成形方法として、ストリップワインド工法が知られている。ストリップワインド工法では、未加硫のテープ状のゴムストリップを、成形ドラムに螺旋状に巻き重ねることにより、環状のゴム部材（例えば、トレッドゴムやサイドウォールゴム等）を作製しており、このゴムストリップは、ゴムストリップ押出機（以下、単に「押出機」ともいう）により製造される（特許文献１）。

この押出機は、先端部に押出ヘッドやカレンダーヘッドなどから構成されるカレンダーヘッド部を備えており、押出機に投入されたゴムを押出ヘッドから連続的に押出加工することにより、所定形状のゴム成形体を作製した後、さらに、一対のカレンダーロールから構成されるカレンダーヘッドを用いて、このゴム成形体を所定のゴムストリップ形状に圧延加工することによりゴムストリップが製造される。

図５は、従来の押出機におけるカレンダーヘッド部を説明する断面図である。図５に示すように、押出ヘッドａは、押出機ｂのシリンダｃ側から順に、第１ヘッド部ｄ、第１ヘッド部ｄとの間で接離が自在となるように開閉可能な第２ヘッド部ｅが取り付けられて構成されている。

そして、第１ヘッド部ｄと第２ヘッド部ｅとは、第１シェルクランプフランジｇと第２シェルクランプフランジｈとを互いに当接させて、シェルクランプｆを締め付けることにより、密着されている。なお、図中の符号ｉはカレンダーヘッドである。

このとき、第１シェルクランプフランジｇと第２シェルクランプフランジｈとの当接面には、全面にわたってゴムシールが設けられて、押出されてきたゴムが当接部分から漏れ出すことを防いでいる。

特開２００６―６９０１８号公報

しかしながら、このようなゴムシールが設けられていても、ゴムストリップの製造を続けていると、当接部分に歪みなどが生じてゴムの漏れが発生することがある。このようなゴムの漏れが発生すると、漏れ出たゴムが当接部分に貼り付いてしまい、第２ヘッド部の開閉を手動で行うことが難しくなる。

そこで、シェルクランプｆの締め付け圧を上げてゴムの漏れの発生を防止しようとすると、今度は、ゴム交換や掃除の際にシェルクランプｆを手動で開閉することが難しくなる。

そこで、本発明は、第１シェルクランプフランジと第２シェルクランプフランジとの当接部分に歪みなどが生じてもゴムの漏れが発生しないように、容易にゴムをシールすることができるゴム漏れ防止技術を提供することを課題とする。

本発明者は、鋭意検討を行い、以下に記載する発明により上記課題が解決できることを見出し、本発明を完成させるに至った。

請求項１に記載の発明は、
ゴムを押出、圧延加工することにより帯状のゴムストリップを成形するゴムストリップ押出機のシリンダに取付けられているゴムストリップ押出機の押出ヘッドであって、
前記ゴムストリップ押出機のシリンダ側から順に、第１シェルクランプフランジを有する第１ヘッド部、第２シェルクランプフランジを有する第２ヘッド部が配置されており、
前記第１ヘッド部と前記第２ヘッド部のいずれかの当接面に、ゴムの押出流路を囲むように環状の凹部が設けられ、前記環状の凹部にシムリングが嵌め込まれていると共に、前記シムリングの上にゴムシールリングが嵌め込まれており、
前記第１シェルクランプフランジと前記第２シェルクランプフランジとが、シェルクランプにより締め付けられることにより、前記環状の凹部において、前記第１ヘッド部と前記第２ヘッド部とが密着されている
ことを特徴とするゴムストリップ押出機の押出ヘッドである。

請求項２に記載の発明は、
前記ゴムシールリングを押圧するように、前記ゴムシールリングに対向する当接面に環状の凸部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のゴムストリップ押出機の押出ヘッドである。

請求項３に記載の発明は、
請求項１または請求項２に記載のゴムストリップ押出機の押出ヘッドの下流側に、上下一対のカレンダーロールが配置されていることを特徴とするゴムストリップ押出機のカレンダーヘッド部である。

請求項４に記載の発明は、
請求項３に記載のゴムストリップ押出機のカレンダーヘッド部を備えていることを特徴とするゴムストリップ押出機である。

本発明によれば、第１シェルクランプフランジと第２シェルクランプフランジとの当接部分に歪みなどが生じてもゴムの漏れが発生しないように、容易にゴムをシールすることができるゴム漏れ防止技術を提供することができる。

本発明の一実施の形態に係るゴムストリップ押出機を示す断面図である。 本発明の一実施の形態に係るゴムストリップ押出機の第１ヘッド部の斜視図である。 本発明の一実施の形態に係るゴムストリップ押出機の第２ヘッド部の斜視図である。 図１のＸ部分を拡大した図である。 従来のゴムストリップ押出機の押出ヘッドを示す断面図である。

以下、本発明を実施の形態に基づき、図面を用いて説明する。

１．本実施の形態に係る押出機の特徴
はじめに、本実施の形態に係るゴムストリップ押出機の特徴点の概要を説明する。

図１は本実施の形態に係る押出機を示す断面図である。図１に示すように、本実施の形態に係る押出機の基本的な構造は、上記した従来の押出機と同様であり、ゴムストリップ押出機のシリンダ１側から順に、第１シェルクランプフランジ５を有する第１ヘッド部６、第２シェルクランプフランジ７を有する第２ヘッド部８が配置されており、第１シェルクランプフランジ５と第２シェルクランプフランジ７とが、シェルクランプ９で締め付けられることにより、第１ヘッド部６と第２ヘッド部８との当接面同士が圧着された押出ヘッドＡを備えている。

そして、本実施の形態においては、第１ヘッド部６と第２ヘッド部８のいずれかの当接面に、ゴムの押出流路を囲むように環状の凹部１０が設けられており、環状の凹部１０にシムリング１１が嵌め込まれていると共に、シムリング１１の上にゴムシールリング１２が嵌め込まれている点に特徴点がある。

このような環状の凹部１０を設けてシムリング１１、ゴムシールリング１２を適切に配置することにより、ゴムシールリング１２が当接面から適切な高さ突出するように調整して、第１ヘッド部６と第２ヘッド部８とを当接させた状態でゴムシールリング１２を充分に押圧することができる。これにより、環状の凹部１０において第１ヘッド部６と第２ヘッド部８とを強固に密着させることができ、第１シェルクランプフランジ５と第２シェルクランプフランジ７との当接部分に歪みが生じても、ゴムの漏れの発生を防止することができる。

２．本実施の形態に係る押出機の基本的な構造
上記した本実施の形態に係る押出機の特徴的な構造の理解を助けるために、先ず、本実施の形態に係る押出機の基本的な構造、即ち、従来の押出機と共通する構造について説明する。

（１）押出機
図１に示すように、本実施の形態に係る押出機は、スクリュー軸２が収納されたシリンダ１と、シリンダ１から供給されたゴムを所定の形状に押出し、圧延してゴムストリップを成形するカレンダーヘッド部とを備えている。

（２）カレンダーヘッド部
カレンダーヘッド部は、シリンダ１から供給されたゴムを所定の形状に押出加工する押出ヘッドＡと、押出加工されたゴムを圧延加工してゴムストリップを成形するカレンダーヘッドＢとを備えている。

（ａ）押出ヘッド
押出ヘッドＡは、押出機のシリンダ１側から順に、第１ヘッド部６、第２ヘッド部８が配置されており、シェルクランプ９によって第１ヘッド部６と第２ヘッド部８との当接面同士が圧着されている。

第１ヘッド部６の内部には、シリンダ１の内腔１ａに連通する第１ゴム流路４ａが形成されている。また、第１ヘッド部６の前端部の外周には、鍔状の第１シェルクランプフランジ５が設けられている。

一方、第２ヘッド部８の内部には、略円錐台形のマウス８ｂが設けられており、このマウス８ｂの内部に第２ゴム流路４ｂが形成されている。第２ゴム流路４ｂは、第１ヘッド部６の第１ゴム流路４ａと、押出ヘッドＡ先端に取り付けられた口金３とに連通している。また、第２ヘッド部８の後端部の外周には、鍔状の第２シェルクランプフランジ７が設けられている。

また、第２ヘッド部８には、第２ヘッド部８を第１ヘッド部６に対して開閉可能（当接・離間可能）にスイングさせる回動支持手段８ａが取り付けられている（図３参照）。なお、図１中の８ｃはプレートヒーターである。

シェルクランプ９は、リング状の継ぎ手であり、内周面に嵌合溝９ｃが形成されている。シェルクランプ９の嵌合溝９ｃに第１シェルクランプフランジ５と第２シェルクランプフランジ７を嵌め込んだ後、シェルクランプ９を用いて締め付けることにより第１ヘッド部６と第２ヘッド部８との当接面同士を圧着させることができる。

また、図１中の二点鎖線は、開状態のシェルクランプ９を示しており、このとき、第１ヘッド部６と第２ヘッド部８との当接が解除されて第２ヘッド部８と第１ヘッド部６とを離間させることができる。

（ｂ）カレンダーヘッド
カレンダーヘッドＢは、上下一対のカレンダーロールＢ１、Ｂ２と、上側のカレンダーロールＢ１を下側のカレンダーロールＢ２に向けて押圧する押さえシリンダＢ３とを備えている。そして、上側のカレンダーロールＢ１の外周面には、成形するゴムストリップの形状に応じた溝（プロファイル）が形成されており、一方、下側のカレンダーロールＢ２の外周面は平滑である。

（３）ゴムストリップの製造
上記のような構成の押出機を用いたゴムストリップの製造は、概略以下のように行われる。

まず、押出機に投入されたゴムを、スクリュー軸２の回転により押出ヘッドＡに向けて移動させる。押出ヘッドＡまで到達したゴムは、第１ヘッド部６の第１ゴム流路４ａ、第２ヘッド部８の第２ゴム流路４ｂを経由して口金３の吐出口より吐出される。

そして、吐出されたゴム成形体をカレンダーヘッドＢに送り、上下一対のカレンダーロールＢ１、Ｂ２の隙間を通過させる。これにより、ゴム成形体は、所定の形状のゴムストリップに圧延加工される。

このとき、押出ヘッドＡのゴム流路ではゴムの圧力が上昇して、第１ヘッド部６と第２ヘッド部８との当接面にも大きな圧力が掛かり、この間からゴムが漏れようとする。

このゴム漏れの発生を防止するために、従来の押出機においては、第１シェルクランプフランジ５と第２シェルクランプフランジ７との当接面の全面にわたってゴムシールを設けていたが、当接部分に歪みなどが生じるとゴムの漏れの発生を充分に防止できなかった。

そこで、本発明においては、以下の実施の形態に説明する構造を設けることにより、当接部分に歪みなどが生じた場合でもゴムの漏れの発生を防止している。

３．本実施の形態に係る押出機の特徴的な構造
以下、本実施の形態に係る押出機の特徴的な構造について説明する。図２は図１中の第１ヘッド部の斜視図、図３は第２ヘッド部の斜視図である。

図１及び図２に示すように、本実施の形態においては、第１ヘッド部６の当接面に、第１ゴム流路４ａを囲むように環状の凹部１０が設けられている。この凹部１０の底には複数枚のシムリング１１が嵌め込まれており、このシムリング１１の上にゴムシールリング１２が重ねて嵌め込まれている。

シムリング１１の嵌め込み枚数を適宜変更して、ゴムシールリング１２が当接面から適切な高さ突出するように調整することにより、第１ヘッド部６と第２ヘッド部８とを当接させた状態で、第１ヘッド部６と第２ヘッド部８を締付ける力を大きくしなくても、ゴムシールリング１２を充分に押圧して、環状の凹部１０において第１ヘッド部６と第２ヘッド部８とを強固に密着させることができる。この結果、適切なシール性能を容易に発揮させて、ゴムの漏れの発生を確実に防止することができる。

図３に示すように、第２ヘッド部８の当接面の第２ゴム流路４ｂの周囲には、環状の凸部１３が形成されていることが好ましい。この環状の凸部１３を、第１ヘッド部６に設けられたゴムシールリング１２に対向するように配置させることにより、第１ヘッド部６と第２ヘッド部８との締め付けに際して、ゴムシールリング１２を突出させなくても第２ヘッド部８の凸部１３が第１ヘッド部６のゴムシールリング１２を確実に押圧して、高いシール効果を発揮させることができる。

４．本実施の形態の効果
本実施の形態に係る押出機を用いた場合には、上記したように、第１ヘッド部６と第２ヘッド部８を締付ける力を大きくしなくても、ゴムシールリング１２を充分に押圧して、環状の凹部１０において第１ヘッド部６と第２ヘッド部８とを強固に密着させることができる。

この結果、長期間ゴムストリップの製造を行って第１シェルクランプフランジ５と第２シェルクランプフランジ７との当接部分に歪みなどが生じても、ゴムの漏れが発生せず、安定してゴムストリップを製造することができる。そして、ゴムの漏れの発生に伴って発生するロス時間が無くなるため、生産性を大きく向上させることができる。

また、ゴムの漏れによる当接面同士の貼り付きを防止することができ、また、シェルクランプ９の締め付け圧を必要以上に上げる必要もないため、第２ヘッド部の開閉を手動で容易に行うことができるようになる。

以上、本発明を実施の形態に基づいて説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。本発明と同一および均等の範囲内において、上記の実施の形態に対して種々の変更を加えることができる。

１、ｃ シリンダ
１ａ シリンダの内腔
２ スクリュー軸
３ 口金
４ａ 第１ゴム流路
４ｂ 第２ゴム流路
５、ｇ 第１シェルクランプフランジ
６、ｄ 第１ヘッド部
７、ｈ 第２シェルクランプフランジ
８、ｅ 第２ヘッド部
８ａ 回動支持手段
８ｂ マウス
８ｃ プレートヒーター
９、ｆ シェルクランプ
９ｃ 嵌合溝
１０ 環状の凹部
１１ シムリング
１２ ゴムシールリング
１３ 環状の凸部
１４ 取付けボルト
Ａ、ａ 押出ヘッド
ｂ （ゴムストリップ）押出機
Ｂ、ｉ カレンダーヘッド
Ｂ１、Ｂ２ カレンダーロール
Ｂ３ 押さえシリンダ

Claims (4)

1. ゴムを押出、圧延加工することにより帯状のゴムストリップを成形するゴムストリップ押出機のシリンダに取付けられているゴムストリップ押出機の押出ヘッドであって、
   前記ゴムストリップ押出機のシリンダ側から順に、第１シェルクランプフランジを有する第１ヘッド部、第２シェルクランプフランジを有する第２ヘッド部が配置されており、
   前記第１ヘッド部と前記第２ヘッド部のいずれかの当接面に、ゴムの押出流路を囲むように環状の凹部が設けられ、前記環状の凹部にシムリングが嵌め込まれていると共に、前記シムリングの上にゴムシールリングが嵌め込まれており、
   前記第１シェルクランプフランジと前記第２シェルクランプフランジとが、シェルクランプにより締め付けられることにより、前記環状の凹部において、前記第１ヘッド部と前記第２ヘッド部とが密着されている
   ことを特徴とするゴムストリップ押出機の押出ヘッド。
2. 前記ゴムシールリングを押圧するように、前記ゴムシールリングに対向する当接面に環状の凸部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のゴムストリップ押出機の押出ヘッド。
3. 請求項１または請求項２に記載のゴムストリップ押出機の押出ヘッドの下流側に、上下一対のカレンダーロールが配置されていることを特徴とするゴムストリップ押出機のカレンダーヘッド部。
4. 請求項３に記載のゴムストリップ押出機のカレンダーヘッド部を備えていることを特徴とするゴムストリップ押出機。

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