JP3646094B2 - ゴム射出成形機 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、インラインスクリュータイプのゴム射出成形機に関する。
【0002】
【従来の技術】
ゴム射出成形機は、図5の側部断面図と図6の横断面図に示すように、帯状ゴム部材供給口41から供給されたゴム部材42は、筒状本体部43の内部で混練され充填し、スクリュー45の前進動作により射出口から射出されるものである。
従来の成形機は、帯状ゴム部材供給口41につながる筒状本体部43の内部の供給部44において、スクリュー45と筒状本体部43の内壁面46との間の隙間は狭く、その隙間寸法も周方向に一定のものが使用されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
スクリュー45前進によるゴム射出終了後、筒状本体部43の内部において、帯状ゴム部材供給口41から供給される帯状ゴム部材42は、スクリュー45に巻き付いたままの状態である必要がある。これは、ゴム射出終了後、スクリュー45の回転・後退動作により、引き続いて帯状ゴム部材42を供給口41から連続的にスクリュー45に巻き付けて供給していくことができるからである。
【0004】
しかし従来の射出成形機においては、図6に示すように、帯状ゴム部材42が供給部44においてスクリュー45に巻き付く際、隙間が小さく、スクリュー45の回転により引っ張られて、帯状ゴム部材42が切れてしまうおそれがある。
さらに、図5に示すように、ゴム部材を射出する際スクリュー45の前進(矢印b)により、供給口41からつながったままスクリュー45に巻き付いている帯状ゴム部材42は、引っ張られて筒状本体部43内壁と接触し、接触抵抗により帯状ゴム部材42に大きな張力が生じ切断されてしまうおそれがある。そして、一度帯状ゴム部材42が内部で切断されてしまうと、ゴム部材42に摩擦部が無いため、再度スクリュー45に食い込む(巻き付く)ことができず、連続して射出成形を行うことができないという問題点がある。
また、この問題点は特に帯状ゴム部材42の常温での伸びが少なく、表面の摩擦係数が低いものや、断面形状が大きい場合(例えば幅35×厚さ5mm以上)に生じやすい。
【0005】
そこで本発明は、ゴム供給口から確実に帯状ゴム部材を連続して供給し続けることができるゴム射出成形機を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、本発明に係るゴム射出成形機は、内部孔を有すると共に該内部孔の先端側に射出口を有する筒状本体部と、該内部孔に挿入されるスクリューと、該内部孔の軸心に略直角な方向へ開口する帯状ゴム部材供給口と、を備え、該内部孔から該供給口につながる該筒状本体部内部の領域を供給部としたゴム射出成形機に於て、上記供給部において上記内部孔を形成する内壁面と上記スクリューとの間に、上記供給口から供給された上記帯状ゴム部材の該スクリューへの巻付進行周方向に間隙寸法が順次縮小する巻付用隙間部を形成し、上記内壁面から上記供給口につながる上記射出口側の角部に角取り加工部を形成したものである。
また、上記巻付用隙間部から上記射出口側に連続する送出用隙間部を上記筒状本体部の内壁面と上記スクリューとの間に形成したものである。
また、上記送出用隙間部の少なくとも先端部を、上記射出口側に向かって間隙寸法が縮小する勾配面としたものである。
また、スクリューの射出ストロークをSとし、該スクリューのネジピッチをPとした場合に、上記送出用隙間部の軸方向寸法Lを、(S−P/2)≦L≦Sに設定したものである。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下、図示の実施の形態に基づき、本発明を詳説する。
【0008】
本発明のゴム射出成形機は、インラインスクリュータイプに係るものであり、図1の射出成形機の平面図に示すように、帯状ゴム部材供給口4から供給された帯状ゴム部材(リボン)Rは、筒状本体部(加熱筒)2内部(内部孔9)で混練され充填し、射出口6から(溶融)ゴム部材を射出するものである。
【0009】
図2に射出成形機の側部断面図、図3にその要部断面図を示す。まず、射出成形機について説明すると、図2に示すように、先端側に射出口6を備え軸心Cを中心とする円柱形状内部孔9を形成した中空状の筒状本体部2と、内部孔9内を進退可能なスクリュー1と、を備えている。スクリュー1の外周面と内部孔9の内周面(筒状本体部2の内壁面3)との間のクリアランスは、ゴムの充填・混練・射出性能を向上させるべく小さく設定している。
また、スクリュー1のネジのピッチをPとし、スクリュー1の射出ストロークをSとしている。
【0010】
そして、筒状本体部2の基端側に、内部孔9から筒状本体部2の外部方向へ開口する帯状ゴム部材供給口4を設け、図2においては、軸心Cに略直角な方向へ開口する開口筒部12及び帯状ゴム部材供給口4を形成している。そして、図外の帯状ゴム部材供給装置から帯状ゴム部材Rは、この供給口4、開口筒部12を通って内部孔9側へ供給され、帯状ゴム部材Rはスクリュー1に巻き取られていく。
また、帯状ゴム部材Rは、厚さの薄い帯状の連続体であり、帯状ゴム部材Rの幅方向を射出成形機の軸心C方向としスクリュー1により巻き取られている。従って、帯状ゴム部材供給口4の軸心C方向寸法は、帯状ゴム部材Rの幅寸法Wより僅かに大きいものである。
【0011】
次に、射出成形におけるスクリュー1の動作について説明する。図2は、混練後のゴム部材の射出完了後の状態であり、スクリュー1の先端部1aは、射出口6側に移動した状態にある。なお、Sはスクリュー1の射出ストロークを示している。
この状態から、スクリュー1は、図示省略の駆動機構により矢印G方向に回転しながら後退(矢印E方向)し、供給口4からつながった状態で帯状ゴム部材Rを巻き取る。そして、射出ストロークであるS寸法だけ(回転しながら)後退すると、ゴム部材が充填し射出待機状態となる。また、筒状本体部2は加熱手段により所定温度に加熱されている。そして、その後、スクリュー1は、矢印F方向へ上記駆動機構の押出手段により押し出され(前進し)、ゴム部材を射出口6から図外の金型へ射出する。
【0012】
射出成形機についてさらに詳しく説明すると、図3と、図4の射出成形機の要部の横断面図に示すように、帯状ゴム部材Rの供給部10において、筒状本体部2の内壁面3aとスクリュー1の外周面との間には、帯状ゴム部材Rを切断することなく適切に巻き取ることができるよう、帯状ゴム部材供給口4から供給された帯状ゴム部材Rのスクリュー1への巻付進行周方向A(周方向)に間隙寸法dが順次縮小する巻付用隙間部5が形成されている。
さらに、供給部10における筒状本体部2の内壁面3aとスクリュー1の外周面との間には、この巻付用隙間部5から軸心C方向の射出口6側に連続する送出用隙間部7が形成されている。
即ち、これら巻付用隙間部5と送出用隙間部7により、供給部10における内部孔9の形状は、射出口6側の本体部分より拡大状の空間部としている。
【0013】
まず、巻付用隙間部5について説明すると、巻付用隙間部5の軸心C方向の軸方向長さMは、帯状ゴム部材供給口4の軸心C方向寸法と同一とし───即ち帯状ゴム部材Rの幅寸法Wより僅かに大───、開口筒部12が連続するよう形成されている。そして図4に示すように、帯状ゴム部材Rは、供給口4から開口筒部12を通って直線的に進みスクリュー1の外周面側に接するよう進入する。そして、この帯状ゴム部材Rがスクリュー1に接する位置の入口部(投入部)11における巻付用隙間部5の間隙寸法d1 は、帯状ゴム部材Rの厚さtと略同じであり、厚さtの±10%の範囲内としている。+10%を越えると、間隙が大きくなりすぎ混練されたゴム部材によどみを生じさせる等の原因となり、−10%未満になると、帯状ゴム部材Rがスクリュー1の巻き付け張力により切断されてしまうおそれがある。
【0014】
そして、この間隙寸法dは、入口部11のd1 から周方向(巻付進行周方向A)に徐々に(一定勾配で)小さくなっており、この間隙寸法dが小さくなる漸減区間Jは入口部11より 180°〜 270°としている。そして、例えば図4のように漸減区間Jを 180°とした際、周方向残りの後半区間は、射出口6側のスクリュー1と筒状本体部2の内壁面3との間の上記クリアランスと同じである一定区間とすればよい。
また、帯状ゴム部材Rの巻付進行周方向Aは、上述したスクリュー1が後退する(図2の矢印E)際の回転方向である矢印Gと同じ方向である。
この巻付用隙間部5により、入口部11からスクリュー1に巻き取られる帯状ゴム部材Rは、徐々に引き伸ばされてスクリュー1の外径部に巻き付くため、切断されることはない。
【0015】
次に、送出用隙間部7について説明すると、巻付用隙間部5から軸心C方向の射出口6側に連続するよう形成されているが、送出用隙間部7の横断面は、図4に示す漸減区間Jの断面形状と同じである。即ち、巻付用隙間部5と送出用隙間部7とは、共に、同一横断面(円弧)形状の略ハーフパイプ状空隙部であって、周方向の隙間寸法が漸減するもので、これらの内壁面3aは連続している。そして、巻付用隙間部5側においては開口筒部12(帯状ゴム部材供給口4)を形成している。従って、供給部10の内部孔9の軸心は軸心Cからずれており、スクリュー1の軸心と偏心した状態となる。
【0016】
また、送出用隙間部7の、軸心C方向の軸方向寸法Lは、スクリュー1の射出ストロークをSとし、スクリュー1のネジピッチをPとした場合に、(S−P/2)≦L≦Sに設定したものとしている。この送出用隙間部7は、スクリュー1の前進(射出成形)時、供給口4からつながった状態でスクリュー1に巻き付いていた帯状ゴム部材Rが、筒状本体部2の内壁に引っ掛かり切断されてしまうことを防ぐために設けた空間(隙間)である。従って、軸方向寸法Lは、スクリュー1のストロークS以下であればよく、これを越えると、スクリュー1と筒状本体部2の内壁面3aとの隙間が不要に大きくなり、混練されたゴム部材によどみ等を生じさせる原因となる。また、この軸方向寸法Lを(S−P/2)未満とすると、スクリュー1の前進時、帯状ゴム部材Rが筒状本体部2の内壁に引っ掛かり切断されてしまうおそれがある。
【0017】
また、送出用隙間部7の少なくとも先端部7aを、射出口6側に向かって間隙寸法が縮小する勾配面8としている。この勾配面8の軸心Cに対する勾配を2°〜10°とするのが好ましく、特に5°が好ましい。これによりスクリュー1の前進により帯状ゴム部材Rが、スクリュー1のストロークSより小さい軸方向寸法Lの送出用隙間部7内を、移動しても、隙間の形状が急変しないで送出用隙間部7の内壁面3aが滑らかに射出口側部位の内壁面3へ形状変化しているため、帯状ゴム部材Rが引っ掛かって完全に切断されることがない。
【0018】
また、供給部10において、帯状ゴム部材供給口4につながる開口筒部12の壁面と、筒状本体部2の内壁面3との角部(交線部)には、角取り加工部13を形成している。即ち、開口筒部12の射出口6側の壁面と内壁面3との(仮想)交線部には、図3のように勾配面(面取り加工部)を形成している。また、この角取り加工部13は、曲面(アール加工部)としてもよい。これにより、スクリュー1の前進時、帯状ゴム部材Rはこの角部により切断されることがなくなる。
【0019】
【発明の効果】
本発明は上述の構成により次のような効果を奏する。
【0020】
(請求項1によれば)帯状ゴム部材Rがスクリュー1に巻き付く際、帯状ゴム部材Rは徐々に引き伸ばされて巻き付いていくため、帯状ゴム部材Rが装置内部において切断してしまうことがない。しかも、内部孔9を形成する内壁面3から帯状ゴム部材供給口4につながる射出口6側の角部に形成された角取り加工部 13 によって、帯状ゴム部材Rはこの部分で切断されることがなくなる。従って、伸びが少なく、表面の摩擦係数が低い材料でも、帯状ゴム部材供給口4からつながった状態で確実に連続して筒状本体部2の内部へ供給し続けることができる。
【0021】
(請求項2によれば)スクリュー1の前進動作(射出動作)により、帯状ゴム部材供給口4からつながった状態の帯状ゴム部材Rが、スクリュー1と筒状本体部2の内壁面3との間に挟まって切断されることがなく、帯状ゴム部材Rを確実に連続して筒状本体部2の内部へ供給し続けることができる。
【0022】
(請求項3によれば)スクリュー1と筒状本体部2の内壁面3との間に不要な隙間を形成しない。さらに、内壁面3の形状変化を滑らかにすることができ、帯状ゴム部材Rに、切断の原因となる要因を生じさせにくくすることができる。
【0023】
(請求項4によれば)スクリュー1と筒状本体部2の内壁面3との間の隙間を必要最小限として、充填部内におけるゴム部材の射出状態を安定させると共に、スクリュー1の前進動作により帯状ゴム部材Rを切断することがなく、帯状ゴム部材Rを連続して供給し続けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明のゴム射出成形機の実施の一形態を示す平面図である。
【図2】 本発明のゴム射出成形機側部断面図である。
【図3】 ゴム射出成形機の要部を示す側部断面図である。
【図4】 ゴム射出成形機の要部を示す横断面図である。
【図5】 従来のゴム射出成形機の側部断面図である。
【図6】 従来のゴム射出成形機の横断面図である。
【符号の説明】
1 スクリュー
2 筒状本体部
3 内壁面
4 帯状ゴム部材供給口
5 巻付用隙間部
6 射出口
7 送出用隙間部
7a 先端部
8 勾配面
9 内部孔
10 供給部
13 角取り加工部
A 巻付進行周方向
d 間隙寸法
L 軸方向寸法
P ネジピッチ
R 帯状ゴム部材
S 射出ストローク
Claims (4)
- 内部孔を有すると共に該内部孔の先端側に射出口を有する筒状本体部と、該内部孔に挿入されるスクリューと、該内部孔の軸心に略直角な方向へ開口する帯状ゴム部材供給口と、を備え、該内部孔から該供給口につながる該筒状本体部内部の領域を供給部としたゴム射出成形機に於て、
上記供給部において上記内部孔を形成する内壁面と上記スクリューとの間に、上記供給口から供給された上記帯状ゴム部材の該スクリューへの巻付進行周方向に間隙寸法が順次縮小する巻付用隙間部を形成し、上記内壁面から上記供給口につながる上記射出口側の角部に角取り加工部を形成したことを特徴とするゴム射出成形機。 - 上記巻付用隙間部から上記射出口側に連続する送出用隙間部を上記筒状本体部の内壁面と上記スクリューとの間に形成した請求項1記載のゴム射出成形機。
- 上記送出用隙間部の少なくとも先端部を、上記射出口側に向かって間隙寸法が縮小する勾配面とした請求項2記載のゴム射出成形機。
- スクリューの射出ストロークをSとし、該スクリューのネジピッチをPとした場合に、上記送出用隙間部の軸方向寸法Lを、(S−P/2)≦L≦Sに設定した請求項2又は請求項3記載のゴム射出成形機。
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