JP2789048B2 - ゴム材料計量準備装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、圧縮成型等の型物成形用のゴム材料を計量
準備するための装置に関する。

ここで、ゴム材料とは、本来のゴムばかりでなく、ゴ
ム材料類似の弾性高分子材料も含む広義の概念である。

〈従来の技術〉 従来、ゴム材料計量準備装置としては、例えば、第５
図に示すようなものがあつた（特公昭63−60689号公報
参照）。

即ち、供給プランジヤ81、及び押出プランジヤ82をそ
れぞれ備えた互に軸心が直交するように配設された材料
投入シリンダ（材料投入手段）83と材料計量シリンダ
（材料計量手段）84と、連通路途中に二方向の切替弁85
を備え両シリンダ83、84を連通させるヘツドブロツク
（連通部材）89とからなる。

ここで、材料計量シリンダ84は、その先端部におい
て、切替弁85の材料流出側と連続されるとともに、計量
シリンダ84の先端材料押出口84aに壁面に沿つて摺動す
る開閉ブロツク87が配設されている。また、材料計量シ
リンダ84の押出プランジヤ82はその上端に装着するスペ
ーサ88により後退ストロークを調整可能となつている。
尚、90は押出プレート、91は押出プレートが係合する鍔
部である。

この装置の使用態様は、まず、切替弁85開、材料計量
シリンダ84の材料押出口84a閉、及び供給プランジヤ81
をそれぞれ後死点の位置にセツトした状態で材料投入シ
リンダ83に練り生地の塊（通常リボンの巻物）を投入す
る。続いて、供給プランジヤ81を前進させ、材料計量シ
リンダ84内にゴム材料を供給する。ここで、ゴム材料
は、計量シリンダ84のブランジヤ82を後死点位置まで押
し上げ、それにより形成される一定空間により計量され
たこととなる。続いて、切替弁85閉、材料計量シリンダ
84先端の材料押出口開にセツトした状態で押出プランジ
ヤ82を押出プレート90により鍔部91を介して前進させる
と、前記計量されたゴム材料塊が計量シリンダ84の先端
材料押出口84aからシリンダ外へ押出される。上記動作
を繰り返して、計量された型物成型用のゴム材料の準備
を行なう。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかし、上記従来のゴム材料計量準備装置は、材料投
入シリンダから材料計量シリンダにゴム材料を供給する
際、ゴム材料内に空気を巻き込んだり、また、計量シリ
ンダ先端からゴム材料がシリンダ外へ、即ち、開閉ブロ
ツク上にはみだすため（開閉ブロツクのシール性が十分
でないことによる。）、ゴム材料計量バラツキがでやす
かつた。

本発明は、上記問題点を解決することができるゴム材
料計量準備装置を提供することを目的とする。

〈課題を解決するための手段〉 本発明者らは、上記課題を解決するために、鋭意開発
に努力した結果、下記構成のゴム材料計量準備装置に想
到した。

水平方向に配設さ４れた材料投入シリンダを具備する
材料投入手段と、この材料投入シリンダと直交するよう
に垂直方向に配設された材料計量シリンダを具備する材
料計量手段とからなり、材料投入シリンダと材料計量シ
リンダとの各先端部間を連通させる連通路を具備するヘ
ツドブロツクで、前記両手段が接続されており、材料投
入シリンダに内挿されている材料供給部材を作動させ
て、計量シリンダ内へその先端部側から材料を流入さ
せ、計量シリンダに内挿されている押出プランジヤの後
退させ、この後退量をストツパ部材で規制することによ
りゴム材料を計量した後、押出しプランジヤを前進させ
て、計量材料を計量シリンダの下端材料押出口からシリ
ンダ外へ押出すように構成されたゴム材料計量準備装置
において、 供給部材がプランジヤ式スクリユとされ、また、計量
シリンダの下方には、計量シリンダの材料押出口壁面に
対向して上下方向に移動する開閉ブロツクが配されてい
るとともに、材料押出口壁面に沿つて摺動する剥取り刃
が配設されている、ことを特徴とするゴム材料計量準備
装置。

＜実施例＞ 以下、本発明の実施例を図例に基づいて説明をする。

A.第１〜４図に示すように、水平方向に配設された材料
投入シリンダ１を具備する材料投入手段Ｌと、該材料投
入シリンダ１と直交するように垂直な方向に配設された
材料計量シリンダ３を具備する材料計量手段Ｃとからな
り、材料投入シリンダ１と材料計量シリンダ３との各先
端部間を連通させる連通路５を具備するヘツドブロツク
Ｂで、両手段Ｌ、Ｃが連続されている。

（１）材料投入手段L: 材料投入シリンダ１には、プランジヤ式スクリユ７が
内挿されている。そして、プランジヤ式スクリユ７の元
部位置において材料投入シリンダ１には材料投入口９が
形成されている。上記プランジヤ式スクリユ７の背部に
は、図示しないが、油圧モータ等の回転駆動部材、及び
油圧シリンダピストン等の往復移動駆動部材と連結され
ている。

（２）材料計量手段C: 押出プランジヤ11が内挿された材料計量シリンダ３
と、押出プランジヤ11の後退量を規制するきストツパ機
構31とからなる。

材料計量シリンダ３は、内周面がライナーで形成さ
れ、中間部に鍔部11aを備えた押出プランジヤ11を備え
ている。このプランジヤ11は鍔部11aを介して、油圧シ
リンダ13のピストンロツド13aと連結された押圧プレー
ト15で下方へ押出されるようになつている。該油圧シリ
ンダ13は、材料計量手段Ｃの第１架台（シリンダベー
ス）17上に固定され、また、ヘッドブロツクＢと第一架
台15との間には、押圧プレート15を水平維持して案内す
る案内ポスト18、18が配されている。

押出プランジヤ11の後退量を規制するストツパ機構31
は、押出プランジヤ11の軸線上方で、第１架台17と第２
架台32上とにかけて配されたストツパ部材である調節ね
じ33と、該調節ねじ33の回転駆動させる調節ねじ駆動部
35とからなる。ここで、調節ねじ33は、通常、ボールね
じとする。また、調節ねじ駆動部35は、下記の如く制御
機構を具備したものであることが望ましい。

調節ねじ33の設定位置信号を入力するデジタルスイツ
チ36、該設定位置信号を対応する制御動作信号に変える
一軸制御コントローラ37、該コントローラ37からの制御
動作信号を増幅してサーボモータ38を駆動するサーボモ
ータドライバ39、サーボモータ38、該サーボモータ38の
回転力を調節ねじ33に伝動するウオームギア40とからな
る。

材料計量シリンダ３の下方には、材料押出口3a壁面に
対向して上下動し、材料押出口3aを開閉する開閉ブロツ
ク51が配設されているとともに、材料押出口3a壁面に沿
つて摺動する剥取り刃53が配設されている。

開閉ブロツク51および剥取り刃53は、それぞれ、駆動
用の油圧シリンダ52およびエアシリンダ54で駆動され
る。なお、第１図中、55は材料回収シユート、56は材料
回収箱である。

また、材料計量シリンダ３、開閉ブロツク51および剥
取り刃53は、それぞれ一対ずつ又は一対用のものがヘツ
ドブロツクＢを介して一体化されている。この構成で、
同時に複数個の準備材料をヘツドブロツクＢの材料押出
口3aから吐出でき、材料準備の生産性が向上する。

また、押出プランジヤ11の上端部には、近接スイツチ
作動板21が圧縮コイルばね22を底部に介在させてて装着
されるとともに、押出プランジヤ11の上端部側壁に近接
スイツチ23が装着されている（第３図参照）。なお、第
３図中25は、取付けボルトである。

この近接スイツチ23は、ストツパ機構31のボールねじ
33の先端で近接スイツチ作動板21が押圧されたとき、近
接スイツチ作動板21が近接することにより近接スイツチ
23がオンとなり駆動用シリンダ制御部（図示せず）ヘオ
ン信号を出力するようにシリンダ制御部に接続されてい
る。該シリンダ制御部は、近接スイツチ23からオン信号
を入力したとき、開閉ブロツク51後退、押出プランジヤ
11前進、剥取り刃53前進の各動作が逐次行なわれるよう
に、各駆動用シリンダ52、13、54の各操作弁（図示せ
ず）へ駆動信号を出力するようになつている。

なお、本発明のストツパ機構は、第５図や、特開昭63
−51110号公報に記載のゴム材料準備装置に適用するこ
ともできる。

B.次に、上記実施例の使用態様を説明する。

（１）まず、開閉ブロツク51を上昇させておき、材料計
量シリンダ３の材料押出口3aを開状態としておく。そし
て、材料投入シリンダ１の材料投入口９からテープ状の
練生地（ゴム材料）Ｒを、プランジヤ式スクリユ７に喰
い込むように導入して、スクリユ７を回転させる。する
と、ゴム材料は混練されながら前進し、投入シリンダ１
の先端部から連通路５を介して材料計量シリンダ３の先
端部まで流入する。

そして、プランジヤ式スクリユ７は材料の背圧で後退
する。その後退量をリミツトスイツチ（図示せず）等に
より検出してスクリユ７の回転を停止させる。

続いて、油圧シリンダ13により、押圧プレート15を第
１図二点鎖線位置まで上昇させて、押出プランジヤ11の
先端部の連通路との流出口（計量シリンダ３との接続
口）5aを開とする。

この状態で、油圧ピストン（図示せず。）等を作動さ
せてスクリユ７を前進させる。すると、ゴム材料Ｒは、
連通路５を介して材料計量シリンダ３内に流入する。こ
のとき、押出プランジヤ11は押し上げられるが、上方に
はストツパ部材である調節ねじ33が配され、押出プラン
ジヤ11の後死点位置は規制されているため、材料シリン
ダ３内には、常に一定量（設定計量値）のゴム材料Ｒが
供給される（第４図参照）。

また、計量シリンダ３の先端材料押出口3aは、上下方
向に移動する開閉ブロツク51で垂直方向に押圧されてシ
ール性が良好であるため、ゴム材料が従来の如く、開閉
ブロツク51上にはみ出すようなことはない。

（２）続いて、調節ねじ33の下端が押出プランジヤ11上
端の近接スイツチ作動板21を押出することによる近接ス
イツチ23のオン信号が、駆動用シリンダ制御部に入力す
る。すると、該制御部から駆動信号が各シリンダ操作弁
に出力され、各駆動用シリンダ52、13、54が作動して、
開閉ブロツク51後退、押出プランジヤ11前進、剥取り刃
53前進の各動作が逐次行なわれる。

即ち、開閉ブロツク51が後退して、計量シリンダ３の
先端材料押出口3aが開となる。続いて、押出プランジヤ
11が前進（下降）して、計量シリンダ3aの材料押出口3a
からシリンダ計量された略全量を、ゴム材料塊Ｍとして
シリンダ３外へ押出す。

次に、剥取り刃11が前進することにより、押出プラン
ジヤ11の下端（計量シリンダ３の材料押出口3a壁面と面
一となつている。）に粘着している計量後のゴム材料塊
Ｍを剥取ると同時に前方へ突き出す。すると、ゴム材料
塊Ｍが、材料回収シユート55を介して材料回収箱56に回
収される。

（３）その後、各駆動シリンダ54、52が作動して、剥取
り刃53および開閉ブロツク51は、当初の状態に戻る。

（４）上記操作を繰り返すことにより、所定量ずつのゴ
ム材料塊Ｍを必要個数、準備することができる。

（５）また、ゴム材料の設定計量値を変更しようとする
場合は、ストツパ位置（ボールねじ先端）をデジタルス
イツチ36に入力設定する。すると、該デジタルスイツチ
36からの設定位置信号が一軸制御コントローラ37を介し
てサーボモータドライバ39に入力し、ACサーボモータ38
が駆動される。該サーボモータ38の駆動力は、ウオーム
ギア40を介して調節ねじ33に伝動され、調節ねじ33は、
回動により所定量前進又は後退して、停止し、位置決め
が行なわれる。

（６）なお、調節ねじの制御は、サーボ機構を使用して
自動化されているが、歯車機構等を使用した半機械化で
もよい。

また、ゴム準備作業相互の付着の防止の見地から、ゴ
ム準備材をタルク等を用いて切断直後に打粉してもよい
が、切断時に離型剤等の液をゴム材料にスプレーで吹き
付ける方式とすることが生産性の見地から望ましい。

〈発明の作用・効果〉 本発明のゴム材料計量準備装置は、従来と同様の前提
的構成を有するゴム材料計量準備装置において、前記材
料供給部材が、プランジヤ式スクリユとされ、また、前
記計量シリンダの下方には、計量シリンダの材料押出口
壁面に対向して上下方向に移動する開閉ブロツクが配設
されているとともに、前記材料押出口壁面に沿つて摺動
する剥取り刃が配設されている構成により、下記のよう
な作用効果を奏する。

材料供給部材をプランジヤ式スクリユとしたため、計
量シリンダ内へのゴム供給時のエア巻き込みがなくな
る。また、計量シリンダの下端材料押出口は、上下方向
に移動する開閉ブロツクで垂直方向に押圧されてシール
性良好に閉とされるため、ゴム材料が従来の如く、開閉
ブロツク上にはみ出すようなことはない。

従つて、上記両作用が相乗して、ゴム材料の計量バラ
ツキ（重量の）を格段に小さくすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１〜４図はこの発明のゴム材料計量準備装置の一実施
例を示し、 第１図は全体概略部分断面図（材料計量後、押出時）、 第２図は第１図のII−II線矢視概略図、 第３図は材料計量シリンダの押出プランジヤ頭部の要部
断面図、 第４図は材料計量完了時の要部断面図、 第５図はゴム材料計量準備装置の従来例を示す概略断面
図である。 １……材料投入シリンダ、 ３……材料計量シリンダ、 ５……連通路、 ７……プランジヤ式スクリユ、 ９……材料投入口、 11……押出プランジヤ、 15……押出プレート、 31……ストツパ機構、 33……ストツパ部材、 35……ストツパ部材駆動制御部、 51……開閉ブロツク、 53……剥取り刃、 Ｌ……材料投入手段、 Ｃ……材料計量手段、 Ｂ……ヘツドブロツク。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】水平方向に配設された材料投入シリンダを
   具備する材料投入手段と、前記材料投入シリンダと直交
   するように垂直方向に配設された材料計量シリンダを具
   備する材料計量手段とからなり、前記材料投入シリンダ
   と前記材料計量シリンダとの各先端部間を連通させる連
   通路を具備するヘツドブロツクで、前記両手段が接続さ
   れており、 前記材料投入シリンダに内挿されている材料供給部材を
   作動させて、前記計量シリンダ内へその先端部側からゴ
   ム材料を流入させ、 前記計量シリンダに内挿されている押出プランジヤを後
   退させ、該後退量をストツパ部材で規制することにより
   ゴム材料を計量した後、 前記押出しプランジヤを前進させて、計量材料を前記計
   量シリンダの下端材料押出口からシリンダ外へ押出すよ
   うに構成されたゴム材料計量準備装置において、 前記材料供給部材が、プランジヤ式スクリユとされ、ま
   た、 前記計量シリンダの下方には、計量シリンダの材料押出
   口壁面に対向して上下方向に移動する開閉ブロツクが配
   設されているとともに、前記材料押出口壁面に沿つて摺
   動する剥取り刃が配設されている、 ことを特徴とするゴム材料計量準備装置。