JP2020146857A

JP2020146857A - ゴム押出機

Info

Publication number: JP2020146857A
Application number: JP2019044053A
Authority: JP
Inventors: 拓弥依田; Takuya Yoda
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2019-03-11
Filing date: 2019-03-11
Publication date: 2020-09-17

Abstract

【課題】押し出された未加硫ゴムへの空気の混入を抑制できるゴム押出機を提供する。【解決手段】ゴム押出機１は、未加硫ゴムＧを投入するための投入口２１と未加硫ゴムＧを吐出するための吐出口２２とを有するバレル２と、バレル２内で回転することにより、未加硫ゴムＧを投入口２１の側から吐出口２２の側に押し出すスクリュー軸３とを含む。スクリュー軸３は、軸本体３１と、軸本体３１から径方向外側に突出する螺旋翼３２とを含む。スクリュー軸３は、さらに、投入口２１の側で螺旋翼３２が形成されている第１領域３６と、吐出口２２の側で螺旋翼３２が形成されている第２領域３７と、第１領域と第２領域３７との間で、螺旋翼３２が形成されていない第３領域３８とを有する。【選択図】図１

Description

本発明は、未加硫ゴムを混練しながら押し出すためのゴム押出機に関する。

従来から、押出物の脈動を低減するために２条ねじ構造の中間部を１条ねじ構造としてたスクリューが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００４−００９４０３号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載された技術を用いても、未加硫ゴムの供給不足が生ずると、押し出された未加硫ゴムに空気が混入する虞があり、さらなる改良が望まれている。

本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、押し出された未加硫ゴムへの空気の混入を抑制できるゴム押出機を提供することを主たる目的としている。

本発明は、未加硫ゴムを混練しながら押し出すためのゴム押出機であって、前記未加硫ゴムを投入するための投入口と前記未加硫ゴムを吐出するための吐出口とを有するバレルと、前記バレル内で回転することにより、前記未加硫ゴムを前記投入口の側から前記吐出口の側に押し出すスクリュー軸とを含み、前記スクリュー軸は、軸本体と、前記軸本体から径方向外側に突出する螺旋翼とを含み、前記スクリュー軸は、さらに、前記投入口の側で前記螺旋翼が形成されている第１領域と、前記吐出口の側で前記螺旋翼が形成されている第２領域と、前記第１領域と前記第２領域との間で、前記螺旋翼が形成されていない第３領域とを有する。

本発明に係る前記ゴム押出機において、前記第３領域には、前記軸本体から径方向外側に突出する部分が存在しない、ことが望ましい。

本発明に係る前記ゴム押出機において、前記軸本体は、前記第１領域から前記第２領域に向って上方に傾斜している、ことが望ましい。

本発明に係る前記ゴム押出機において、前記第３領域の軸方向長さは、前記スクリュー軸の長さの２０％〜４０％である、ことが望ましい。

本発明に係る前記ゴム押出機において、前記第３領域の軸方向長さは、前記第１領域の軸方向長さよりも小さい、ことが望ましい。

本発明に係る前記ゴム押出機において、前記第１領域の軸方向長さは、前記スクリュー軸の長さの５０％〜７０％である、ことが望ましい。

本発明に係る前記ゴム押出機において、前記第２領域での前記螺旋翼の螺旋ピッチは、前記第１領域での前記螺旋翼の螺旋ピッチよりも小さい、ことが望ましい。

本発明に係る前記ゴム押出機において、記第３領域の軸方向長さは、前記バレルの内径の９０％〜１１０％である、ことが望ましい。

本発明のゴム押出機では、前記スクリュー軸は、前記投入口の側で前記螺旋翼が形成されている前記第１領域と、前記吐出口の側で前記螺旋翼が形成されている前記第２領域と、前記第１領域と前記第２領域との間で、前記螺旋翼が形成されていない前記第３領域とを有する。上記構成により、前記第１領域の前記螺旋翼によって押し出された前記未加硫ゴムが前記第３領域で一旦滞留する。この後も、前記投入口から投入された前記未加硫ゴムが前記第１領域の前記螺旋翼によって次々と前記第３領域に供給され、前記第３領域に貯蔵される。そして、前記第３領域での前記未加硫ゴムの滞留許容値を超えたとき、前記未加硫ゴムが、前記第３領域から前記第２領域に供給され、前記第２領域の前記螺旋翼によって前記吐出口へと押し出される。これにより、前記未加硫ゴムが前記第２領域に十分かつ安定的に供給され、前記未加硫ゴムへの前記空気の混入が抑制される。さらに、前記未加硫ゴムの突出量の変動が抑制される。

本発明のゴム押出機の一実施形態を示す断面図である。図１のゴム押出機の変形例を示す断面図である。

以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。
図１は、本実施形態のゴム押出機１の断面図である。ゴム押出機１は、例えば、タイヤの製造に用いられる未加硫ゴムＧを混練しながら押し出すための装置である。

図１に示されるように、本実施形態のゴム押出機１は、未加硫ゴムＧが通過する筒状のバレル２と、バレル２内で回転するスクリュー軸３とを含んでいる。

バレル２は、未加硫ゴムＧを投入するための投入口２１と、未加硫ゴムＧを吐出するための吐出口２２とを有している。投入口２１には、ホッパー２３が設けられている。ホッパー２３には、例えば、リボン状の未加硫ゴムＧが供給される。吐出口２２の下流側には、口金やギヤポンプ等が設けられる。

スクリュー軸３は、バレル２内で回転することにより、未加硫ゴムＧを投入口２１の側から吐出口２２の側に押し出す。スクリュー軸３は、軸本体３１と、軸本体３１から径方向外側に突出する螺旋翼３２とを含んでいる。スクリュー軸３がバレル２内で回転すると、軸本体３１と共に回転する螺旋翼３２によって未加硫ゴムＧが投入口２１の側から吐出口２２の側に移動する。このとき、未加硫ゴムＧに摩擦熱が生ずる。

スクリュー軸３は、さらに、投入口２１の側で螺旋翼３２が形成されている第１領域３６と、吐出口２２の側で螺旋翼３２が形成されている第２領域３７と、第１領域３６と第２領域３７との間で、螺旋翼３２が形成されていない第３領域３８とを有している。

上記構成により、第１領域３６の螺旋翼３２によって押し出された未加硫ゴムＧが、第３領域３８で一旦滞留し、第３領域３８に貯蔵される。この後も、投入口２１から投入された未加硫ゴムＧが第１領域３６の螺旋翼３２によって次々と第３領域３８に供給され、第３領域３８に貯蔵される。そして、第３領域３８での未加硫ゴムＧの滞留許容値を超えたとき、未加硫ゴムＧが、第３領域３８から第２領域３７に供給され、第２領域３７の螺旋翼３２によって吐出口２２へと押し出される。これにより、未加硫ゴムＧが第２領域３７に十分かつ安定的に供給され、未加硫ゴムＧへの空気の混入が抑制される。さらに、未加硫ゴムＧの突出量の変動が抑制される。

本実施形態のゴム押出機１では、第３領域３８には、軸本体３１から径方向外側に突出する部分が存在しない。すなわち、スクリュー軸３は、第３領域３８において、軸本体３１のみで構成されている。軸本体３１から径方向外側に突出する部分の例としては、例えば、第３領域３８での未加硫ゴムＧの移動を妨げるダム状の突起等である。第３領域３８には、軸本体３１から径方向外側に突出する部分が存在しない構成により、簡素な構成で、第３領域３８内に未加硫ゴムＧを一時的に滞留させることが可能となる。

第３領域３８の軸方向長さＬ３は、スクリュー軸３の長さＬの２０％〜４０％が望ましい。上記長さＬ３が上記長さＬの２０％以上であることにより、第３領域３８で未加硫ゴムＧを十分に滞留させることが可能となる。これにより、未加硫ゴムＧが第２領域３７に十分かつ安定的に供給され、未加硫ゴムＧへの空気の混入がより一層抑制される。さらに、未加硫ゴムＧの突出量の変動がより一層抑制される。上記長さＬ３が上記長さＬの４０％以下であることにより、第１領域３６及び第２領域３７の長さが容易に確保され、未加硫ゴムＧが容易に加熱され、螺旋翼３２によって未加硫ゴムＧを吐出口２２の側に効率よく押し出すことが可能となる。

第３領域３８の軸方向長さＬ３は、第１領域３６の軸方向長さＬ１よりも小さい、ことが望ましい。上記長さＬ３が上記長さＬ１よりも小さい、すなわち、上記長さＬ１が上記長さＬ３よりも大きいことにより、第１領域３６での未加硫ゴムＧが容易に加熱され、螺旋翼３２によって未加硫ゴムＧを吐出口２２の側に効率よく押し出すことが可能となる。

第１領域３６の軸方向長さＬ１は、スクリュー軸３の長さＬの５０％〜７０％が望ましい。上記長さＬ１が上記長さＬの５０％以上であることにより、第１領域３６での未加硫ゴムＧが容易に加熱され、螺旋翼３２によって未加硫ゴムＧを吐出口２２の側に効率よく押し出すことが可能となる。上記長さＬ１が上記長さＬの７０％以下であることにより、第３領域３８の長さが容易に確保され、第３領域３８で未加硫ゴムＧを十分に滞留させることが可能となる。また、第２領域３７の長さが容易に確保され、第２領域３７での未加硫ゴムＧが容易に加熱され、螺旋翼３２によって未加硫ゴムＧを吐出口２２の側に効率よく押し出すことが可能となる。

第３領域３８の軸方向長さＬ３は、バレル２の内径Ｄの９０％〜１１０％が望ましい。上記長さＬ３が上記内径Ｄの９０％以上であることにより、第３領域３８で未加硫ゴムＧを十分に滞留させることが可能となる。これにより、未加硫ゴムＧへの空気の混入がより一層抑制される。さらに、未加硫ゴムＧの突出量の変動がより一層抑制される。上記長さＬ３が上記内径Ｄの１１０％以下であることにより、第３領域３８での未加硫ゴムＧの充填に要する時間が短縮される。

第２領域３７での螺旋翼３２の螺旋ピッチＰ２は、第１領域３６での螺旋翼３２の螺旋ピッチＰ１よりも小さい、ことが望ましい。このような構成により、吐出口２２での未加硫ゴムＧの圧力が容易に高められ、未加硫ゴムＧからの空気の抜けが良好となる。

図２は、図１のゴム押出機１の変形例であるゴム押出機１Ａの断面図である。ゴム押出機１Ａのうち、以下で説明されてない部分については、上述したゴム押出機１の構成が採用されうる。

ゴム押出機１Ａは、水平面に対して傾斜して配置される。すなわち、ゴム押出機１Ａでは、スクリュー軸３は、第１領域３６から第２領域３７に向って上方に傾斜している。また、バレル２は、投入口２１の側から吐出口２２の側に向って上方に傾斜している。ゴム押出機１Ａでは、バレル２内の第３領域３８で滞留する未加硫ゴムＧに作用する重力によって、未加硫ゴムＧの第２領域３７側への移動が妨げられる。これにより、未加硫ゴムＧの第３領域３８での滞留が助長され、第３領域３８での未加硫ゴムＧの充填性が高められる。

以上、本発明のゴム押出機１が詳細に説明されたが、本発明は上記の具体的な実施形態に限定されることなく種々の態様に変更して実施される。

図１の基本構造を有するゴム押出機が、表１の仕様に基づき試作され、押し出された未加硫ゴム内の空気の混入の有無が試験者の目視により確認された。また、未加硫ゴムの吐出量として、一定の回転数で押し出されるゴムの単位時間当たりの重量が、複数回測定された。吐出量の変動は、比較例１を１００とする指数で表され、数値が小さい程、変動が小さいことを示す。

表１から明らかなように、実施例のゴム押出機は、比較例に比べて押し出された未加硫ゴム内の空気の混入が抑制され、吐出量の変動も抑制されていることが確認できた。

１：ゴム押出機
１Ａ：ゴム押出機
２：バレル
３：スクリュー軸
２１：投入口
２２：吐出口
３１：軸本体
３２：螺旋翼
３６：第１領域
３７：第２領域
３８：第３領域
Ｄ：内径
Ｇ：未加硫ゴム
Ｐ１：螺旋ピッチ
Ｐ２：螺旋ピッチ

Claims

未加硫ゴムを混練しながら押し出すためのゴム押出機であって、
前記未加硫ゴムを投入するための投入口と前記未加硫ゴムを吐出するための吐出口とを有するバレルと、
前記バレル内で回転することにより、前記未加硫ゴムを前記投入口の側から前記吐出口の側に押し出すスクリュー軸とを含み、
前記スクリュー軸は、軸本体と、前記軸本体から径方向外側に突出する螺旋翼とを含み、
前記スクリュー軸は、さらに、前記投入口の側で前記螺旋翼が形成されている第１領域と、前記吐出口の側で前記螺旋翼が形成されている第２領域と、前記第１領域と前記第２領域との間で、前記螺旋翼が形成されていない第３領域とを有する、
ゴム押出機。
前記第３領域には、前記軸本体から径方向外側に突出する部分が存在しない、請求項１記載のゴム押出機。
前記軸本体は、前記第１領域から前記第２領域に向って上方に傾斜している、請求項１又は２に記載のゴム押出機。
前記第３領域の軸方向長さは、前記スクリュー軸の長さの２０％〜４０％である、請求項１乃至３のいずれかに記載のゴム押出機。
前記第３領域の軸方向長さは、前記第１領域の軸方向長さよりも小さい、請求項１乃至４のいずれかに記載のゴム押出機。
前記第１領域の軸方向長さは、前記スクリュー軸の長さの５０％〜７０％である、請求項１乃至５のいずれかに記載のゴム押出機。
前記第２領域での前記螺旋翼の螺旋ピッチは、前記第１領域での前記螺旋翼の螺旋ピッチよりも小さい、請求項１乃至６のいずれかに記載のゴム押出機。
前記第３領域の軸方向長さは、前記バレルの内径の９０％〜１１０％である、請求項１乃至７のいずれかに記載のゴム押出機。