JP2530396B2 - 筒状押出し体の内側輪郭の変更用の共押出し装置及び方法 - Google Patents

筒状押出し体の内側輪郭の変更用の共押出し装置及び方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術の分野】本発明固有の技術分野は共押出し装置及
び方法、特に空気入りタイヤの製造に使用されるような
エラストマー材料の環状の継ぎ目無し構成品、特にラジ
アルタイヤ用のボディプライの製造に使用される装置及
び方法に関する。より特別には、本発明は、押出し体の
内面に付設されるエラストマー材料の量を変えることに
より筒状押出し体の内側輪郭が変えられるような共押出
し装置及び方法に関する。
【０００２】
【背景技術】空気入りタイヤのボデイプライのような筒
状の構成品又は物品は、これまで一般に、織物を使用し
これをゴム材でカレンダー掛けし、これを寸法に切断
し、タイヤ組み立て用ドラムを囲んでシート要素を掛
け、そしてシートの端部を重ねて一般に軸方向に延びて
いる継ぎ目のある環体を作ることにより組み立てられて
いる。この重なり合い又は継ぎ目のある構成を避けるた
め、従来技術においては、内部に強化用のコードが置か
れた筒状の押出し体が作られる押出しが使用されてき
た。
【０００３】かかる重なり合い又は継ぎ目のある構成に
伴う問題の多くは、米国特許第４５７８０２４号及び第
４６５７７１８号に明らかにされた共押出し装置及び方
法に関する我々のこれまでの発明により解決された。こ
れら特許は、完全な開示のためにここに参照として組み
入れられる。これら早期の発明は、共通中間面に接近し
た平行強化用要素の密でかつ均一な列を中間に有するエ
ラストマー材料の第１及び第２の同心状の筒状の流れで
作られた一般に筒状のエラストマーのプライ又は押出し
体を製造することにより、注目の従来技術の問題に対す
る解決を提供する。タイヤの組み立ての際は、カーカス
又は第１段のボディは、６個の要素、即ち強化用コード
又はスキムであるボディプライ、２個のサイドウオール
バンド又はリング、２個のボディプライ挿入リング、及
び内側ライナーより構成される。タイヤ組み立て用ドラ
ム上でのこれまでのこれら６個のバンドの組み立て又は
置き換えは、各のストリップをタイヤ組み立て用ドラム
に置くような６回の別々の手作業段階を必要とした。
【０００４】これらのゴムの種々の各ストリップは、最
終タイヤに組み込まれたときに異なった結果を得るよう
に異なったエラストマー成分で作られる。内側ライナー
は高度に空気の透過しない材料で作られ、チューブレス
空気入りタイヤ内の空気を保持する障壁を形成するよう
にボディプライに付けられる。内側ライナーの特別な配
合ゴムがかかる非透過特性を提供する。以下説明される
本発明は、第１段階のタイヤ形成における車両用タイヤ
の筒状ボディプライ構成の内側ライナーの応用に特に関
係し、これにおいては、ボディプライは筒状の押出し体
として押し出され、内側ライナーは筒状押出し体の内面
上の特定の位置に加えられる。
【０００５】外層の内面への材料の内側ライナー又は層
の付設に関する最も適切な従来技術は以下の特許に示さ
れる。
【０００６】米国特許第３０７８５０７号は、中央孔及
び環状の押出し室を有する押出しヘッドを備えた中空円
筒製造用の押出し装置を開示する。制御スリーブが案内
スリーブ内を軸方向に摺動する。この部材は遮断部材と
して作動でき、押出しの流れの厚さを管理するために使
用できる。制御スリーブは、押出し体の向かい合った点
に厚い壁を形成できるように不規則に斜めにされた下端
を有するようにもできる。
【０００７】米国特許第３２０９４０４号は、外筒とそ
の中で回転しうるねじとを有するスクリュー押出し機を
開示する。型ホルダーが筒状のマンドレルに差し込まれ
た型を保持する。ピン内でロッドが軸方向に移動可能で
あり、押し出される管の壁厚を管理するため、シリンダ
ー内に容れられた流体の圧力を制御することにより、ス
リーブを適宜の希望位置に設定することができる。弁作
動用のカムは、オリフィスから押し出される素材の壁厚
に予定の変動を与えるように、シリンダーへの希望の周
期的な流量を形成するように形作ることができる。
【０００８】米国特許第３２８１８９６号は、型のヘッ
ドの円柱状流路内に置かれた可動マンドレルを有するパ
リソン押出し型を開示する。筒状押出し体の厚さを出口
オリフィスの変化により調整しうるように、マンドレル
の長手方向位置が調整可能である。
【０００９】米国特許第３５８７２８１号は、筒状押出
し体の内部壁厚を変えかつ押出しの終わりに押出し材料
の流れを完全に停止させるように、軸方向に動きうるマ
ンドレルヘッドを有する押出し型を開示する。この押出
し機は室、型、及びリップにより定められたテーパー付
きのヘッドのある軸方向可動のマンドレルを備える。マ
ンドレルが予め定められた方向に駆動されたとき、押出
し材料は流れず、押出しは予定の長さで効果的に切断さ
れる。
【００１０】米国特許第３９４４６４１号は、管壁の内
面の輪郭を変える装置を開示する。この装置は押出しマ
ンドレルの端部に回転可能な翼又は円盤を備える。マン
ドレルが回転すると押出し体の壁に複数の溝が形成され
るようにマンドレルの外端部の外面にリップ形が設けら
れる。直線形アクチュエーターが押出し室内でマンドレ
ルを回転させる。
【００１１】米国特許第４０２９４５８号は、マンドレ
ルの中間部分に一体に形成され室内で作動するピストン
のある直線可動のマンドレルを有する押出し型を開示す
る。型から来る押出し体の厚さは、型のヘッドの環状の
縁に関するマンドレルの環状の縁の位置により決定され
る。制御手段がピストンの位置を変えると、環状の縁は
型ヘッドの環状の縁に関して変動し、押し出されている
パリソンの形状を変える。
【００１２】米国特許第４０３８０１７号は、押出し用
ヘッド、型のコア、スリーブ及び可動の環状ピストンを
開示する。ピストンは、型コアを昇降させかつ環状開口
の寸法を調節する水圧シリンダーにより作動させられ
る。この開口は、押出し用ヘッドにより押し出される層
の厚さを変えるであろう。
【００１３】米国特許第４０４７８６８号は、特別な型
ヘッド及び型ヘッドに取り付けられた主押出し具を備え
たパリソン押出し成形機を開示する。熱可塑性樹脂はス
リーブ壁とハウジング壁とにより定められた流路を通っ
て流れる。熔融樹脂の層になった流れの厚さは、調整ね
じを動かすことによる圧力リングの内側スリーブとスリ
ーブの外側リングとの間の隙間の調整により管理され
る。更に、パリソンの厚さは内層への付設を変えること
により変更可能であり、本発明におけるように内側ライ
ニングの正確な遮断と開始とが可能となる。
【００１４】米国特許第４１７１１９５号は、型を通っ
て流れる材料の回りの相対壁厚を変えるようにマニフォ
ールドの容積が変化しうるクロスヘッド式の型を開示す
る。この装置は、ねじ付きのカラー、前方に延びている
スリーブ及びスリーブとロッドとの間にオリフィスを定
める円錐台状の正面部分を備える。オリフィスから出て
くる材料の壁厚は、オリフィスの寸法を変えるロッドと
延長部の軸方向運動により調整可能である。
【００１５】米国特許第４４２２８３９号は、型の周囲
のリングが一般に同心のシェルを備えた押出しヘッド用
の環状出口の型を開示する。シェルは互いにはめ込みに
され、押出しヘッドのハウジングにしっかりと固定され
る。一方のシェルには段付きの部分が設けられ、型コア
の軸方向高さ調整の結果として、予定点における押出し
体の壁厚を変えることができる。型コアの下端は型コア
の内側境界を形成し、軸方向で下方へのコアの変位が中
空押出し体の壁厚を変える。
【００１６】米国特許第４４６５４４９号は、押出し型
及び中央穴内に置かれた円筒状の魚雷形要素を備えた押
出し送りブロック装置を開示する。スパイダー体により
魚雷形要素の半径方向運動が流路の寸法、従って管の内
層の厚さを変化させる。この運動はボルトをねじで内向
き及び外向きに動かすことにより行なわれる。ブッシン
グも半径方向に調整でき流路を調整できる。この装置
は、内側の層の厚さの均一性及び層が流路を横切るとき
の層全体の均一性を管理するように作用する。
【００１７】米国特許第４５０７０７１号は、複層の積
層管を形成する装置を開示する。変化する本体部分と一
端における吐き出し用のスリーブとを有する型本体が提
供される。吐き出しスリーブはスリーブ調整体内に同心
状に位置決めされ、スリーブ調整体の環状リップと組み
合った環状の隆起を持つ。スリーブはわずかに半径方向
に動くことができる。中央流路の流れを減らすためにプ
ラグが使用され、スリーブを希望位置に半径方向で再位
置決めすることにより、外層と内層の厚さの付加的な調
整が調整ボルトの回転により行なわれる。
【００１８】米国特許第４５７８０２５号は、各層の厚
さを決めるための複数の調整リングを有する多層パリソ
ン押出し用の型組立体を開示する。この装置はコアピ
ン、マンドレル、及び複数の調整リングを備える。調整
リングの曲率と高さの選定は、これらの間に形成された
隙間を通る樹脂材料の厚さを変えるように選ぶことがで
きる。組み合わせられた樹脂積層の全厚は樹脂がノズル
から出てくる前にコアピンと軸のある型とを動かすこと
により調整される。
【００１９】上述の従来技術の特許のあるものは、押出
しオリフィスを通る材料の流量を完全に停止させ又は変
化させうる軸方向に可動のマンドレルを開示するが、以
下に説明される本発明の装置の特別の形状及び方法を開
示したものはない。特に、従来技術は、比較的静止した
円筒状スリーブ及びこのスリーブ内を動きうるピストン
を明らかにしていない。これの後向きの縁は、本発明に
おけるように内側ライニングの正確な切断及び始動がで
きるように、内層を付設するためにオリフィスの近傍の
押出し物内の圧力変化を補償する手段と組み合って、押
出し物の流量の変化及び／又は遮断をさせる。
【００２０】本出願と同一譲受人に譲渡された米国特許
第４７７６９０９号は、押出しオリフィスへのゴムの供
給量を変えるように制御された方法で押出し型の開口を
調整することにより、その内面を変えて押出し体の厚さ
を変える方法を概括的に開示する。しかし、この早期の
特許は、本発明におけるように内層の正確な終了と開始
とを提供するために、内層の形成の際においては押出し
体の流れが停止及び開始するときの押出し体の内部圧力
を補償する方法及び装置を示してはいない。
【００２１】
【本発明の開示】本発明の目的は、特に第１段階のタイ
ヤ用に使用し、内面又はその輪郭を変えうる一般に筒状
のエラストマープライを製造することにより、装置及び
方法に関する注目された従来技術の問題点に対する解決
を提供することである。
【００２２】別の目的は、筒状本体の成形と実質的に同
時に押出し体、複合品又は本体の内部輪郭が付設され、
更に内側ライナーが付設された筒状押出し体の内面を汚
染することなく内側ライナーの材料又は輪郭を開始さ
せ、輪郭付けし、かつ終了させることができ、これによ
り筒状複合品は巻き上げ又は巻き下げのできる希望位置
で切断でき、あるいは汚染の煩わしい影響を受けること
なしに、タイヤビード及びビードフィラーの回りのプラ
イを作りうる共押出し装置及び方法を提供することであ
る。
【００２３】別の目的は、筒状押出し体の内面に付設さ
れる内側ライナーのエラストマー材料の流れに対して、
内側ライナーの材料が動いている流路に対する体積の補
償とともに、終了機構の運動に抵抗する水力学的作動に
より剪断終了を行うことができるような共押出し装置及
び方法を提供することである。
【００２４】本発明の更に別の目的は、フィラメント又
はコードの強化用要素を筒状押出し体の成形と一般に実
質的に同時でかつ筒状押出し体への輪郭付けられた内面
の付設と一般に同時に筒状押出し体の中に導入できるよ
うな共押出し装置及び方法を提供することである。
【００２５】本発明の更に別の目的は、輪郭付けられた
内面を有しこれによる内側材料への垂れ、流れ又は汚れ
が無くかつ筒状押出し体の薄く被覆された内面の汚染が
無く、主として空気入りタイヤの形成用に意図された明
確で正確な多要素複合筒状部材を調製するような共押出
し装置及び方法を提供することである。
【００２６】更に別の目的は、好ましくは内側ライナー
が強化筒状押出し体の内面と滑らかに合流する傾斜した
開始形状及び終了形状を持ち、更に筒状押出し体の内面
に加わる吐出オリフィスにおける内部材料の流路内での
望ましくない体積変動及び圧力変動を減らすために、こ
の滑らかな合流が、遮断又は剪断終点の近傍の流路に隣
接した補償リングの使用により行なわれるような改良さ
れた共押出し装置及び方法を提供することである。
【００２７】本発明の更に別の目的は、内側又は内腔の
被覆材料が内側の型部材及び補償リングにより原理的に
制御され、これらリングは互いに同軸的に摺動でき、そ
の各は水力作動のピストンロッドで動かされ、一方のピ
ストンロッドは他方のピストンロッド内に摺動可能に置
かれ、小形ではあるが極めて有効な装置部品を形成し、
これにより作動用ロッド及び対応した型リングと補償リ
ングの運動をプログラム可能な装置又は類似の装置によ
り正確に管理しうるような改良された共押出し装置及び
方法を提供することである。
【００２８】なお別の目的は、比較的頑丈で耐久性のあ
る構造であり、修理及び保守のため容易に分解でき、ま
た押出し材料の供給を受けるために市場で入手可能な押
出し機とともに使用でき、更に組み込まれた強化用要素
の形式を所望の特定の最終タイヤ製品に応じて変更でき
るような改良された共押出し装置を提供することであ
る。
【００２９】これらの目的及び利点は本発明の装置によ
り得られ、その一般的性質は、筒状押出し体を形成する
ための環状の押出しオリフィスを形成している内側型と
外側型、筒状押出し体の外側部分を形成するようにエラ
ストマー材料の第１の流れを型組立体に送る外側筒状流
路を形成する第１の手段、エラストマー材料の第２の流
れを筒状押出し体の内面に置くように型組立体に向けて
送る内側筒状流路を形成する第２の手段、及び前記内面
の輪郭を変えるために筒状押出し体の内面に置かれる前
記エラストマー材料の量を変えるようにエラストマー材
料の第２の流量を調整する第３の手段を有し、一般に筒
状の押出し体の内面の輪郭を変えるための共押出し装置
として説明することができる。
【００３０】これらの目的及び利点は、更に本発明の改
良された方法により得られ、その一般的性質は、一般に
筒状押出し体を形成するように共押出し用ヘッド内を軸
方向に動くエラストマー材料の独立的に制御された外側
の環状中空流を作ること、前記共押出し用ヘッド内のエ
ラストマー材料の独立的に制御された内側流を作るこ
と、前記押出し体の内側輪郭を変えるために制御された
周期的な方法で筒状押出し体の内面上に一般に半径方向
に前記エラストマー材料の内側流を付設すること、及び
筒状押出し体の内面上の前記内側流の付設位置に一般に
隣接した位置においてエラストマー材料の前記内側流の
流量を変えることにより生じたエラストマー材料の内側
流の中の圧力変化を補償することの諸段階を含み、前記
押出し体の形成中に一般に筒状押出し体の内側輪郭を変
更する方法として説明することができる。
【００３１】
【本発明の最良の実施方法】出願人が原理の利用を意図
した最良の方法を示す本発明の好ましい実施例が添付図
面を参照し説明され、かつ特許請求の範囲に特別かつ明
確に指摘される。全図を通じて同様な部品に同様な番号
が付けられる。
【００３２】図面、特に図１、２及び３を参照すれば、
一般に１で示された共押出し用のヘッドの斜視図及び端
面図が示されている。共押出しヘッド１は１対の入り口
供給孔３及び４が形成された外側シェル又はハウジング
２を有し(図４)、これらの孔は、１台又は複数台の押出
し機からのエラストマー材の分離流６及び７が通る輸送
用導管(図示せず)にねじ連結するようにされる。エラス
トマー材料は、後述のように押出しオリフィスへの次の
輸送のため、押出しヘッド内に形成された独立の別の材
料流路６Ａ及び７Ａ内に流入する。共押出しヘッド内の
エラストマー材料の分離流を輸送する装置及び手段は、
米国特許第４５７８０２４号及び第４６５７７１８号に
示されたものと多くの点で同様である。入り口孔３はエ
ラストマー材料の内側流６用の内側流路６Ａと連絡し、
一方、入り口孔４はエラストマー材料の外側流７用の流
路７Ａと連結する(図４)。
【００３３】外側流７は上述の２件の特許に示された方
法と同様な方法でシェル２内に形成された流路７Ａを通
って流れ、続いて一般に固定された外側型リング１１と
外側型組立体８を形成する内側の環状のアンビルリング
９との間に形成された環状の外側オリフィス２７(図５)
を通って吐出される。リング９は後で詳細に説明される
一般に１０で示された内側型組立体(図４、５及び８)の
構成要素でもある。シェル２の内部の加熱及び冷却のた
め、特に型組立体を希望の作動温度に維持するために温
度流体調整流路１２及び１３がシェル２内に形成され
る。これらの流路は流路の蓋板１６のねじ穴１４及び１
５内に延びる導管により加熱及び冷却用の流体源に接続
される(図４)。また、シェル２の大きな水平面の上下に
平型の熱交換器が取り付けられる(図示せず)。
【００３４】一般に１８で示された環状の部材が外側シ
ェル２内に取り付けられ、外側シェル２及び別の円筒状
部材１９と共同作用して、流路６及び７のための内側及
び外側の流路６Ａ及び７Ａを形成する。最も内側の円筒
状部材１９の前端に固定延長管２０がねじ止めされ、こ
こから前方に内側型組立体及び外側型組立体の近傍まで
延びる。
【００３５】外側型組立体８(図５)は、外側シェル２の
前端に形成されたねじ穴２３を通って延びる中心合わせ
用の複数のボルト２２により調整可能に取り付けられた
公知の環状外側型保持具２１を備える。外側型リング１
１は、型保持具２４及び外側型リング保持具２１と螺合
している外側型保持用ナット２４により一定位置に固定
される。
【００３６】内側型組立体１０(図５)は一般に固定され
た環状のアンビルリング９を備え、このリングは外側型
組立体８の一部品であり、外側型リング１１内に半径方
向で内側に間隔を空けて置かれ、外側型リング１１とと
もに環状の外側押出しオリフィス２７を形成する。アン
ビルリング９は固定延長管２０の外端に差し込み式に取
り付けられ、延長管２０の前端に形成された肩段部３０
に押し付けられて取り付けられた強化用要素案内の環状
組立体２９と接触する。案内組立体２９は前述の米国特
許第４５７８０２４号及び第４６５７７１８号の案内組
立体と同様であり、個別の案内管３２内に置かれかつこ
れを通って延びる均一に間隔を空けられた個別の強化用
要素３１の円形の列を独立的に方向付けしかつ正確に位
置決めするために使用される。強化用要素３１は、一般
に、フィラメント、糸、又はコードの形式を採り、天然
又は合成の織物、鋼、繊維ガラス等を含み、更に前記の
２特許に説明されたようにエラストマー材料の外側流７
内に包まれ外側押出しオリフィス２７においてこれの中
に没入する。
【００３７】シェル２、環状の内側部材１８と１９、及
び外側型組立体と強化案内組立体を有する共押出し用ヘ
ッド１の一般構造は、従来技術でよく知られかつそれ自
体は本発明の特別な部分を形成しないが、改良された共
押出し装置を形成しかつ本発明の改良された方法段階を
実施するためにその中に本発明の改良が組み込まれてい
る。
【００３８】本発明により、内側型組立体１０は、特に
図４、５及び８ないし１４に示された内側型リング３５
を備える。リング３５は、外側ピストンロッド３８の中
空孔３７内を摺動可能に延びる内側ピストンロッド３６
の延長された端部に連結される。環状の圧力／体積補償
用リング４０が外側ピストンロッド３８の延長端に固定
され、かつ内側型リング３５の円筒状側壁４２により形
成された内側円筒状の孔４１内に摺動可能に受け入れら
れ置かれる(図６)。内側型リング３５の円筒状の壁４２
の外端部と一体に形成されかつこれと一体に形成された
外側端部壁４４には多数の空気出口孔４３が形成され、
内部空気の閉じ込めを防止する。
【００３９】図５及び図８ないし１４に示されるよう
に、内側型リング３５は、段付きの外側環状面４５及び
４５Ａの対、及び一般に４６で示される一般に半径方向
に延びている端面において終わりとなる。端面４６は半
径方向部分４７と少しテーパーにされた円錐状部分４８
とを備える。内側型リング３５の端面４６はアンビルリ
ング９の一般にわずかに円錐状に延びている環状端面５
０と共同して内側押出しオリフィス４９を形成する。内
側オリフィス４９は、外側ピストンロッド３８の外面と
延長管２０の内面との間に形成された環状の内側流路５
２と連絡し、更に内側流路６Ａと連絡する。ピストンロ
ッド３６及び３８は、特に図４及び５に示されるように
管２０の内部又は孔を通って延びる。
【００４０】ピストンロッド３６及び３８の内端は、共
押出し用のシェル２の後ろ側又は入り口端の中に取り付
けられ以下詳細に説明され一般に５３で示されたピスト
ン作動用組立体と連結する(図７)。作動用組立体５３は
最内側の環状部材１９の後壁に形成された開口５１内に
ねじで連結された水圧シリンダー５４を備える(図４)。
シリンダー５４には、第１の室５６を有し一般に５５で
示された段付きの内孔が形成され、その中に外側ピスト
ンロッド３８に連結されたピストン５７が摺動可能に取
り付けられる。ピストン５７は複動式ピストンであり、
中央の気密用Ｏリング５８及びピストンの両側に連絡し
ている流体の入り口孔５９及び出口孔６０の対を持つ。
流体の孔５９と６０とは水圧シリンダー５４の本体を通
って延び、流路６１に連結される。別のＯリング６２が
ピストン５７の前方で外側ピストンロッド３８の摺動外
面と気密を保つように組み合わせられる。外側ピストン
ロッド３８は分割壁６４を貫いて延び、別のＯリング６
５によりこの壁に対して摺動可能でかつ気密に組み合わ
せられる。外側ピストンロッド３８の最内端はエンコー
ダーアタッチメント６６に連結される。エンコーダーア
タッチメント６６は、軸６７により、改良された共押出
し装置の運動制御用のフィードバックを与えるリニヤー
エンコーダー６８に連結される。
【００４１】内側ピストンロッド３６は仕切り壁７２に
より主水力シリンダー内に形成された第２の室７１内に
摺動可能に取り付けられたピストン７０に連結され、か
つＯリング７３によりこの壁に摺動可能で気密に取り付
けられる。流体入り口及び出口７４及び７５の組みはピ
ストン７０の両側で室７１と連絡し、上述のピストン５
７の作動と同様なピストンの２重作動を与える。流体管
路７７が図７に示されるように流体口と連絡する。内側
ピストンロッド３６は、別のＯリング７８により仕切り
壁７２に対し、またＯリング７６により水圧シリンダー
の端部閉鎖ハウジング７９に対して気密を保持する。ピ
ストンロッド３６は別のリニヤーエンコーダー６９に連
結され、このエンコーダーはピストンロッド３８のエン
コーダー６８と同様にして運動制御用のフィードバック
を与える。
【００４２】本発明の改良された共押出し装置の作動及
び方法の段階は図４、５及び８−１３を参照し最もよく
説明される。ゴム構成物の内側流６及び外側流７は、公
知の押出し装置から共押出し用ヘッド１内に供給され、
それぞれ流路６Ａ及び７Ａを通ってそれぞれの押出しオ
リフィス２７及び４９に向かって動く。図８に示される
ように、好ましくは内部に強化用要素３１を有する外側
のエラストマー流７は、外側押出しオリフィス２７を通
って流れる。
【００４３】内側型リング３５は、図８において、型リ
ング３５のテーパーになった壁部分４８がアンビルリン
グ９の環状で好ましくは円錐状の端面５０に対する押し
付けにより内側オリフィス４９を完全に閉鎖している閉
鎖位置において示される。外側押出しオリフィス２７に
より形成された筒状押出し体(図８及び１５に一般に８
２で示される)の内面８１にエラストマー材料の内層を
付設するために、当業者によく知られた形式のプログラ
ム化された制御機構が作動され、ピストン室７１内に作
動流体を供給し内側ピストン７０を前方に動かしオリフ
ィス４９を広げる。ピストン７０は、内側ピストンロッ
ド３６及び取り付けられた型リング３５を軸方向で前
方、又は図５及び図８で見て左方向に動かすであろう。
この軸方向の運動は型リングの面４６をアンビルリング
面５０から離し、図９に示されるように内側押出しオリ
フィス４９を開くであろう。これにより内側流６からの
エラストマー材料の流れはオリフィス４９を通って筒状
押出し体８２の内面上に流れることができる。
【００４４】本発明の特徴の一つにより、補償用リング
４０は、矢印Ｂ(図９及び１０)の方向の内側型リング３
５の軸方向運動と一般に同時に、矢印Ａの方向に軸方向
で内向きに動くであろう。内側押出しオリフィス４９の
近傍の内側流６のエラストマー材料内の圧力を所要値又
は希望値に維持し又は到達させるように押出してオリフ
ィス４９への入り口における容積領域を減らすために、
補償用リング４０の運動はリング３５の外向き運動と予
定された関係にある。エラストマー流内における補償具
４０のこの作用は、内側オリフィス４９を通り筒状押出
し体の内面８１上に至るエラストマー材料の円滑で一様
な排出流量を与える。
【００４５】内面８１上の内側押出し層８４の軸方向長
さが希望値に達すると、適切な制御装置が作動し、これ
により内側ピストンロッド３６が内側型リング３５を矢
印Ｃの方向に内向きに動かし(図１１−１３)、補償リン
グ４０を矢印Ｄの方向で外向きに動かす内側ピストンロ
ッド３６の前進運動と同時にオリフィス４９を閉鎖す
る。この整合した運動がオリフィス４９の近傍の８５で
示された膨張室領域を形成し、これにより補償用リング
４０に隣接したエラストマー材料内の圧力を低下させ、
かつ８６で示されたエラストマー材料の残量(図１２)が
内側オリフィス４９の閉鎖により過度に絞り出されて内
層８４に不均一な終了点ができることを防ぎ、これによ
り内層８４の円滑で完全無欠な終了点を作る。かかる作
用なしではこれは不可能である。
【００４６】内側オリフィス４９の開き始めのとき、及
び内側型リング３５が閉鎖し内側流の終了に至るまで継
続してオリフィスを通るエラストマー材料の連続流にお
ける圧力／体積の補償が、内層８４の始点及び終点にお
いて傾斜した端面８７の対を形成する内層流材料の奇麗
で平滑な開始と終了とを確実なものとする。膨張室の形
成、並びに内側押出しオリフィスの開閉によりその付近
のエラストマー材料内に生ずる圧力／体積の変化の同時
補償なしでは、内層８４の終点と始点は不均一でかつ望
ましくないものとなるであろう。図１２及び１３に示さ
れるような内側オリフィス４９の閉鎖の際の内側エラス
トマー流の終了中に、材料ストリップの終点が切断さ
れ、層８４の軸方向端部における円滑で傾斜した端末を
形成する。本発明の別の特徴により、内側型リング３５
の外側環状面４５の直径はアンビルリング９の外側環状
の軸方向に延びている面８９の直径より小さく、従って
押出し体８２の内面８１と内側型リング３５との間に９
０で示された隙間が形成され(図８)、流７の異なったエ
ラストマー材料が面４５と接触することを防ぎその汚染
を防止する。
【００４７】内側型リング３５及びアンビルリング９と
外側型リング１１に対するその相互関係の別の特徴によ
り、外側型リング１１の半径方向の終り面９１は、外側
半径方向面又はアンビルリング９の端面５０より少なく
も内側押出しオリフィス４９の最大幅と等しい距離だけ
上流で終わりとなる(図８−１３)。この相互関係によ
り、オリフィス４９を通って動くエラストマー材料の流
れは、押出し体８２の内面８１に付着するために一般に
半径方向外向きに動きうる。
【００４８】最も多い用途においては、内側エラストマ
ー流６は外側エラストマー流７の組成とは異なった組成
のゴムである。タイヤの内側ライナーを形成するような
タイヤ製造作業のある一つの特別な形式においては、タ
イヤ本体を通る圧縮空気の通過を防ぐように空気入りタ
イヤに空気障壁を設けるため、エラストマー流６は外側
エラストマー流７のゴム組成よりも空気非透過性の高い
組成のものであろう。しかし、内側及び外側のエラスト
マー流６及び７のゴム組成は、空気入りタイヤ又はその
他の筒状生産品の製造に望まれる種々の結果を達成する
ように変更することができる。
【００４９】好ましくは、内側型リングの円筒状の壁４
２の円筒状内面９３は、特に図５及び８に示されるよう
に、補償用リング４０の円筒状外面９４と摺動組み合い
し、エラストマー材料のここの通過を防ぐ両者間の摺動
関係を形成する。更に、補償用リング４０の内側環状端
面９５は中低に形成され、内側型リング３５とのその整
合した軸方向運動の際の膨張室８５の形成を支援する。
【００５０】それぞれピストンロッド３６及び３８に連
結されたエンコーダー６９及び６８、並びにピストンを
制御するためにこれと組み合わせられた流体供給管路
は、適切な制御回路により当業者に公知のプログラム可
能なコンピューターに機能的に接続される。かかる制御
された運動は、外側筒状押出し体８２の製造と整合した
運動で、内側エラストマー層８４の正確な開始及び終了
を達成する内側型リング及び補償用リングの正確な制御
を可能とする。
【００５１】更に、好ましくは、エラストマー材料が外
部押出し機から出るとき、及び共押出し用ヘッド１に入
るときのエラストマー材料の流れ６及び７の流量と圧
力、及び入ってくる強化用要素３１の張力を制御するた
めにコンピューター式制御装置が使用される。入ってく
る流れ６及び７の流量又は圧力の間の相互関係が付設さ
れた内側押出し層の厚さを決定する。
【００５２】同様に、内側押出しオリフィス４９の開閉
の際のエラストマーの流れ６の流量又は圧力は、制御コ
ンピューターにより、型が開くと増加し型が閉じると減
少させられ、オリフィス４９を通るエラストマー材料の
一様な流量と圧力とが与えられる。また、内側押出し層
８４の厚さは、組み合わせられた押出し機のかかるコン
ピューター制御により入ってくる流れ６に与えられた流
量又は圧力により部分的に決定される。
【００５３】これら種々の要因は適切なコンピュータ
ー、マイクロプロセッサー又はこれらと類似の装置によ
り相互に結合され調整され、その特徴は押出される特定
の製品に応じて変わるであろう。
【００５４】従って、本発明の改良された装置及び方法
は、可変の軸方向に動きうる内側型リングと整合して動
く軸方向に可動の補償用リングによって内側押出しオリ
フィスにおける圧力変化を補償することにより押出し体
の内層の滑らかで好ましくは傾斜した開始と終了とを提
供し、連続的に製造される筒状押出し体の内面上にエラ
ストマー材料の内層の正確かつ管理された付設を提供す
る。これはまた内側押出しオリフィスの寸法の調整によ
り内層の厚さを容易に調整できる。
【００５５】従って、改良された共押出し装置及び方法
は、簡単化され、従来の装置及び方法で遭遇した困難を
無くし、かつ問題を解決し更に技術に新規な結果が得ら
れ、列挙された目的の総てを達成する効果的、安全、安
価、及び効率的な装置及び作業を提供する。
【００５６】以上の説明においては、ある用語は簡潔、
明解及び理解のために使用されたが、これらの用語は説
明のためのものであり広く解釈すべきであり、従って従
来技術の要求を越えて不必要な限定を含むべきではな
い。
【００５７】更に、本発明の説明及び図解は例示のもの
であり、本発明の範囲は図示され又は説明された詳細に
正確に限定されるものではない。
【００５８】本発明の特徴、発見及び原理が説明された
が、改良された共押出し装置を構成する方法及び改良さ
れた方法を使用する方法、構成と方法の特徴、及び得ら
れた新規かつ有用な結果、新規かつ有用な構造、装置、
要素、配列、部品、組み合わせ及び方法段階が実施態様
に説明される。
【００５９】本発明の主な特徴および態様を記すと次の
通りである。
【００６０】 筒状押出し体を形成する外側環状押出し
オリフィス（２７）を形成する外側型組立体（８）と、
調整可能な内側押出しオリフィス（４９）を形成する軸
方向に可動の型リング（３５）を有する内側型組立体
（１０）と、筒状押出し体を形成するためにエラストマ
ー材料の第１の流れ（７）を外側型組立体の外側押出し
オリフィス（２７）に輸送する外側筒状流路（７Ａ）を
形成する第１の手段（２、１８、１９）と、筒状押出し
体の内面（８１）上に前記エラストマー材料の層を選択
的に配置するように、エラストマー材料の第２の流れ
（６）を内側型組立体の内側押出しオリフィスに輸送す
る内側筒状流路を形成する第２の手段（２、１８、１
９、２０）とを具備する、全体として筒状である押出し
体（８２）の内側輪郭を変更する共押出し装置におい
て、内側オリフィスを通過するエラストマー材料の第２
の流れの流量を制御して、筒状押出し体の内面上に配置
される前記エラストマー材料の量を変えて、前記内面の
輪郭を変える第３の手段を具備し、前記第３の手段が、
前記内側押出しオリフィス（４９）を通って動き、筒状
押出し体の内面（８２）上に置かれるエラストマー材料
の第２の流れ（６）内の圧力を調整するように、内側型
リング（３５）の軸方向の運動と協働する軸方向に可動
の補償用リング（４０）を有することを特徴とする共押
出し装置。
【００６１】２．外側型組立体(８)が外側押出しオリフ
ィス(２７)を形成する外側型リング(１１)と内側環状ア
ンビルリング(９)とを有し、前記アンビルリング(９)は
軸方向に可動の内側型リング(３５)とともに内側押出し
オリフィス(４９)も形成し、第３の手段は前記内側型リ
ング(３５)とアンビルリング(９)との間に形成された内
側押出しオリフィス(４９)の寸法を調整するように前記
内側型リングを軸方向に動かすために内側型リング(３
５)に取り付けられ第１の流体の圧力で作動する機構(３
６)を更に有することを特徴とする実施態様１による共
押出し装置。
【００６２】３．前記補償リングを内側型リング(３５)
の運動方向とは反対の方向に軸方向に動かすために第２
の流れの圧力で作動する機構(３８)が補償リング(４０)
に連結され、第１の流れの圧力で作動する機構(３６)及
び第２の流れの圧力で作動する機構(３８)はそれぞれ第
１のピストンロッド及び第２のピストンロッドを有し、
ピストンロッドの各は流れの圧力源により制御され、第
１のピストンロッド(３６)は第２のピストンロッド(３
８)の中空内部(３７)内に可動に取り付けられ、軸方向
に延びている中空の筒状部材(２０)が第１のピストンロ
ッド(３６)と第２のピストンロッド(３８)の回りに同心
状に取り付けられ、更に内側流路(６Ａ)が前記筒状部材
の内面と第２のピストンロッド(３８)の外面との間に形
成されることを特徴とする実施態様２による共押出し装
置。
【００６３】４．内側型リング(３５)がアンビルリング
(９)よりも軸方向で下流の置かれ、内側型リングとアン
ビルリングとは外側環状面(４５、８９)を有し、更にエ
ラストマー材料の第１の流れと前記内側型リングの外側
環状面との接触及びその汚染の可能性を防止するために
内側型リングの外側環状面(４５)はアンビルリングの外
側環状面の直径より小さな直径を持つことを特徴とする
実施態様２による共押出し装置。
【００６４】５．内側型リング(３５)は補償リング(４
０)の回りに同心に置かれかつ補償リングの円筒状外面
(９４)と摺動可能に組み合った円筒状内面(９３)を有
し、補償リング(４０)は内側筒状流路と連絡している膨
張室(８５)を形成する環状内側端面(９５)において終わ
り、更に前記内側型リングの運動の際にオリフィス(４
９)の寸法を変えてエラストマー材料の第２の流れ(６)
内の圧力を補償するため補償リング(４０)が内側型リン
グ(３５)の運動方向とは反対方向に軸方向で動くことを
特徴とする実施態様２による共押出し装置。
【００６５】６．内側型リング(３５)とアンビルリング
(９)とは内側押出しオリフィス(４９)を定める軸方向に
間隔を置いた環状端面(４８、５０)を有し、更にエラス
トマー材料の流れが筒状押出し体(８２)の内面(８１)上
に置かれるとき前記内側オリフィスを通って一般に半径
方向に動くように前記環状端面が筒状押出し体の中心軸
に関して半径方向に広がることを特徴とする実施態様２
による共押出し装置。
【００６６】 全体として筒状の押出し体（８２）を形
成するために共押出しヘッド（１）内で軸方向に動くエ
ラストマー材料の独立的に制御された連続環状中空の外
側流（７）を作り、前記共押出しヘッド内でエラストマ
ー材料の独立的に制御された内側流（６）を作ることを
含む、全体として筒状の押出し体の成形中に前記押出し
体の内面輪郭を変える方法において、前記押出し体の内
面輪郭を変えるように、エラストマー材料の前記内側流
を、制御された可変方式で筒状押出し体の内面（８１）
上に略半径方向で配置すること、及び筒状押出し体の内
面上の前記内側流の配置位置に全体として隣接した位置
（８５）において、エラストマー材料の前記内側流の流
量の変化によって生じたエラストマー材料の内側流内の
圧力変化を補償することを含むことを特徴とする方法。
【００６７】８．筒状押出し体(８２)を形成するための
エラストマー材料の外側流(７)の固定環状オリフィス
(２７)の通過、及びエラストマー材料の内側流(６)を押
出し体の内面(８１)上に付設するときの前記内側流の固
定環状オリフィスより下流での可変環状オリフィス(４
９)の通過を更に包含することを特徴とする実施態様７
による方法。
【００６８】９．エラストマー材料の内側流(６)の可変
環状オリフィス(４９)を押出し体の内面(８１)に付設さ
れるエラストマー材料の内側流の最大厚さと少なくも等
しい距離だけ固定環状オリフィスより下流に置くことを
含むことを特徴とする実施態様８による方法。
【００６９】１０．可変押出しオリフィス(４９)の近傍
に材料膨張室(８５)を設け、エラストマー材料の内側流
内の圧力変化を補償するため前記可変オリフィスの寸法
と一般に逆の関係で前記膨張室の寸法を変えることを更
に含むことを特徴とする実施態様８による方法。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の共押出し装置の斜視図である。
【図２】図１の共押出し装置の入り口端の拡大側面図で
ある。
【図３】図１の共押出し装置の出口端の拡大側面図であ
る。
【図４】図１の押出し装置の長手方向の垂直断面図であ
る。
【図５】図４に示された装置の型リングと補償リングと
が開口位置及び閉鎖位置にあるときの排出端の拡大分解
断面図である。
【図６】内側型リング及び補償リングを取り出した拡大
斜視図である。
【図７】図４に示された共押出し装置の作動端の拡大断
面図である。
【図８】筒状押出し体の内壁上の内側材料輪郭の形成の
作動を示す拡大した図式的な断面図である。
【図９】図８の次の作動を示す拡大した図式的な断面図
である。
【図１０】図９の次の作動を示す拡大した図式的な断面
図である。
【図１１】図１０の次の作動を示す拡大した図式的な断
面図である。
【図１２】図１１の次の作動を示す拡大した図式的な断
面図である。
【図１３】図１２の次の作動を示す拡大した図式的な断
面図である。
【図１４】押出し装置の内側型リング及び補償リングの
部分的に分解した斜視図である。
【図１５】本発明の装置及び方法により達成される変え
られた内側輪郭を示す一部切り取った筒状押出し体の拡
大斜視図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２９Ｌ 23:00 Ｂ２９Ｌ 23:00 30:00 30:00

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 筒状押出し体を形成する外側環状押出し
    オリフィスを形成する外側型組立体と、 調整可能な内側押出しオリフィスを形成する軸方向に可
    動の型リングを有する内側型組立体と、 筒状押出し体を形成するためにエラストマー材料の第１
    の流れを外側型組 立体の外側押出しオリフィスに輸送す
    る外側筒状流路を形成する第１の手段と、 筒状押出し体の内面上に前記エラストマー材料の層を選
    択的に配置するように、エラストマー材料の第２の流れ
    を内側型組立体の内側押出しオリフィスに輸送する内側
    筒状流路を形成する第２の手段とを具備する、 全体として筒状である押出し体の内側輪郭を変更する共
    押出し装置において、 内側オリフィスを通過するエラストマー材料の第２の流
    れの流量を制御して、筒状押出し体の内面上に配置され
    る前記エラストマー材料の量を変えて、前記内面の輪郭
    を変える第３の手段を具備し 、前記第３の手段が、 前記内側押出しオリフィスを通って動き、筒状押出し体
    の内面上に置かれるエラストマー材料の第２の流れ内の
    圧力を調整するように、内側型リングの軸方向の運動と
    協働する軸方向に可動の補償用リングを有することを特
    徴とする共押出し装置。
  2. 【請求項２】 全体として筒状の押出し体を形成するた
    めに共押出しヘッド内で軸方向に動くエラストマー材料
    の独立的に制御された連続環状中空の外側流を作り、 前記共押出しヘッド内でエラストマー材料の独立的に制
    御された内側流を作ることを含む、全体として筒状の押
    出し体の成形中に前記押出し体の内面輪郭を変える方法
    において、 前記押出し体の内面輪郭を変えるように、エラストマー
    材料の前記内側流を、制御された可変方式で筒状押出し
    体の内面上に略半径方向で配置すること、及び 筒状押出
    し体の内面上の前記内側流の配置位置に全体として隣接
    した位置において、エラストマー材料の前記内側流の流
    量の変化によって生じたエラストマー 材料の内側流内の
    圧力変化を補償することを含むことを特徴とする方法。
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