JP3934610B2 - ２層同時被覆ダイス及び押出機改造方法 - Google Patents

Description

本発明は、２層同時被覆ダイス及び押出機改造方法に関する。

一般に、図５（Ａ）に示すように、例えば、コア２本撚りである２本のコア43, 43に絶縁材料を被覆する場合、１層被覆では大きな谷間ができるので、これを円形とするため、２本のコア43, 43に第１被覆層５ａを被覆して谷間を埋め、その上に第２被覆層５ｂを被覆して、外形44を円形に仕上げている。また、図５（Ｂ）に示すように、３層絶縁電線の場合には、単線の導体３の上に第１被覆層５ａを被覆し、この層５ａに発生したピンホールやその他の不具合を、第２被覆層５ｂで補修し、第３被覆層５ｃで外形44を滑らかに仕上げている。

従来、導体上に絶縁層を被覆する装置としては、射出成形機のクロスヘッドに、図７に示すような１層被覆ダイス31を装着したものが使用されている（例えば、特許文献１参照）。
即ち、図７に示した１層被覆ダイス31は、スピンドル32の先端が挿入されるダイスホルダ33と、このスピンドル32の先端に固着されたノズル34と、その下流側のダイス35とを備えており、ノズル34の外面とダイス35の内面との間に絶縁材料の流れ道としての湯道（流路）36が形成されている。そして、導体３は、スピンドル32の孔部、及び、ノズル34の孔部を通過して、さらに、ダイス35の孔部から、外部へ走行するが、ノズル34の先端、及び、ダイス35の孔部にて、湯道36から押出されてくる絶縁材料が導体３上に被覆され１層の被覆層５を有する被覆線39が製造される。このような１層被覆ダイス31では、図５（Ａ）や図５（Ｂ）に例示した２層以上の被覆層５ａ, ５ｂ…を被覆させることはできず、単層のみの被覆層５が形成されてゆく。
特開平９−２５４２２６号公報

従来の図７に示したダイス31を使用して、図５（Ｂ）に示した３層の被覆層５ａ, ５ｂ, ５ｃを導体３上に形成するには、図６に示す如く、３台の押出機37, 37, 37を用いて、３個の前記一層被覆ダイス31, 31, 31をクロスヘッド38に内装して、押出さねばならない。
言い換えると、３台の押出機37, 37, 37から１個のクロスヘッド38に被覆材料（溶融樹脂）が流れ込み、３層の被覆層５ａ, ５ｂ, ５ｃの被覆線（電線）40が形成される。
従来の多層同時被覆方法（装置）では、２層の場合は２台の押出機37, 37を必要とし、３層の場合は３台の押出機37, 37, 37を必要として、設備費が高く、場所をとる等の問題があった。また、クロスヘッド38の形状・寸法を変更せねばならないという問題もあった。

そこで、本発明に係る２層同時被覆ダイスは、少数の部品の交換によって、単層被覆から複数被覆に切替えできるようにして、設備費の低減を図り、設備容積増大を防ぐことを目的とする。また、本発明に係る押出機改造方法は、既設の設備を僅かに改造して、単層被覆から、２層や３層の複数被覆への切替えを容易に行い得る方法を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明に係る２層同時被覆ダイスは、既設のダイスホルダの孔部に、上流側から下流側に順次、第１ダイスと第２ダイスとから成る芯ユニットを、交換自在に装着したものである。

また、既設のダイスホルダの孔部に、上流側から下流側に順次、ノズルと第１ダイスと第２ダイスとから成り、かつ、第１被覆層を形成する材料を送る第１流路と第２被覆層を形成する材料を送る第２流路とを備えた芯ユニットを、交換自在に装着したものである。

また、上記ノズルは、下流方向に縮径するテーパ状外面を有し、上記第１ダイスは、下流方向に縮径するテーパ状外面と下流方向に縮径するテーパ状内面とを有し、上記第２ダイスは、下流方向に縮径するテーパ状内面を有し、上記ノズルの上記テーパ状外面と上記第１ダイスの上記テーパ状内面との間に上記第１流路を形成し、かつ、上記第１ダイスの上記テーパ状外面と上記第２ダイスの上記テーパ状内面との間に上記第２流路を形成する。
また、上記第１ダイスは、該第１ダイスの上記テーパ状内面の最も縮径した位置に導体を通過させると共に該導体の外周に上記材料を付着させて上記第１被覆層を形成するための第１成形孔を有し、上記第２ダイスは、該第２ダイスの上記テーパ状内面の最も縮径した位置に上記導体を通過させると共に該導体上の上記第１被覆層の外周に上記材料を付着させて上記第２被覆層を形成するための第２成形孔を有する。

本発明に係る押出機改造方法は、１台の押出機の１個の既設のクロスヘッドに内装された１層被覆ダイスを取出し、該１層被覆ダイスと同一の外形寸法を有するダイスホルダを有すると共に第１流路と第２流路とを分岐状に有する２層同時被覆ダイスと交換して、上記押出機にて導体に２層をプレッシャ被覆可能に切替えるものである。

本発明に係る２層同時被覆ダイスによれば、１台の押出機にて２層（以上）の被覆層を形成するように既設の設備を僅かに改造して、容易かつ安価に切替えできる。

以下、実施の形態を示す図面に基づき、本発明を詳説する。
図１〜図４は、本発明の一実施形態に係る２層同時被覆ダイスを説明するための図である。
本発明に係る２層同時被覆ダイス２は、図７に示した既設の（従来の）ダイスホルダ33の孔部21に、上流側から下流側に順次、ノズル７と第１ダイス９と第２ダイス10とから成る芯ユニット６を、交換自在に装着して構成される。即ち、図７の既設のダイスホルダ33をそのまま流用して、図２に２点鎖線にて示した部位───芯ユニット６と呼ぶ───を、図７のノズル34とダイス35と交換して、組立てた構成である。
なお、図７のノズル34をそのまま流用しても良い場合もある。つまり、図７のダイス35のみを取外して、図３の第１ダイス９と第２ダイス10とを芯ユニット６として、この芯ユニット６に交換するも、好ましい（図示省略）。

13は、第１被覆層５ａ（図５参照）を形成する材料を送る第１流路であり、14は、第２被覆層５ｂを形成する材料を送る第２流路である。
このように、本発明に係る２層同時被覆ダイスは、既設のダイス31の芯ユニット６のみを交換することで、導体３に第１・第２被覆層５ａ, ５ｂから成る被覆層５を形成できる。
さらに、具体的に説明すると、ノズル７は、下流方向に縮径するテーパ状外面７ａを有する。ノズル７の基端部は、スピンドル32の先端部に接続（連結）されている。また、ノズル７の先端部には、ノズル孔８が形成されている。

また、第１ダイス９は、下流方向に縮径するテーパ状外面９ａと下流方向に縮径するテーパ状内面９ｂとを有する。また、第１ダイス９は、そのテーパ状内面９ｂの最も縮径した位置に導体３を通過させると共に導体３の外周に溶融樹脂材料を付着させて第１被覆層５ａを形成するための第１成形孔11を有する。

第２ダイス10は、下流方向に縮径するテーパ状内面10ｂを有する。また、第２ダイス10は、第２ダイス10のテーパ状内面10ｂの最も縮径した位置に第１被覆層５ａを形成した導体３を通過させると共にその外周に溶融樹脂材料を付着させて第２被覆層５ｂを形成するための第２成形孔12を有する。

また、スピンドル32の外面とダイスホルダ33の内面との間には、押出機37からの溶融樹脂材料の通り道である湯道41が形成されている。
また、ノズル７のテーパ状外面７ａと第１ダイス９のテーパ状内面９ｂとの間には、第１流路13が形成されている。この第１流路13は、第１成形孔11と繋がっている。また、第１ダイス９のテーパ状外面９ａと第２ダイス10のテーパ状内面10ｂとの間には、第２流路14が形成されている。この第２流路14は、第２成形孔12と繋がっている。
また、ダイスホルダ33の内面と第１ダイス９との間には、第１流路13と第２流路14とを導通させる分岐部15が形成されている。

上述の２層同時被覆ダイス２は、図１に示すように、クロスヘッド16に内装される。１台の押出機37からクロスヘッド16へ溶融樹脂等の絶縁材料が供給され、クロスヘッド16及びその内部のダイス２内を挿通して走行する導体３上に上記絶縁材料が２層にわたり被覆され、被覆線40が形成されてゆく。
さらに詳しく説明すれば、導体３をノズル７のノズル孔８から下流に送り出して第１ダイス９の第１成形孔11及び第２ダイス10の第２成形孔12を通過させる。また、１台の押出機37から湯道41と第１流路13を通って第１成形孔11に導かれた溶融樹脂材料を導体３の外周に付着させて第１被覆層５ａを形成すると共に、分岐部15と第２流路14を通って第２成形孔12に導かれた溶融樹脂材料を導体３の外周に付着させて第２被覆層５ｂを形成する。この第１被覆層５ａと第２被覆層５ｂの形成は、プレッシャ被覆によって同時に行われる。

なお、本発明の一実施形態に係る２層同時被覆ダイスでは、芯ユニット６を、ノズル７と第１ダイス９と第２ダイス10とから成り、かつ、第１流路13と、第１成形孔11と、第２流路14と、第２成形孔12とを有するように構成したが、これに限らず、芯ユニット６が第３流路及び第３成形孔を有するように構成するも好ましい。この場合、図５（Ｂ）に示すように、第１被覆層５ａと第２被覆層５ｂに加えて第３被覆層５ｃを形成することができる。

また、本発明の一実施形態に係る２層同時被覆ダイスの芯ユニット６は、ノズル７と第１ダイス９と第２ダイス10とが別体と成るように構成したが、ノズル７と第１ダイス９と第２ダイス10の内の２つ又は３つを一体とするも好ましい。この場合、押出被覆成形方式の変更時に交換する部品点数をさらに少なくすことができる。

なお、上述の如くダイス内部の２部品又は３部品の交換にて、単層から複層被覆に容易に切替えできる。これ以外に、次のような押出機改造方法も有効である。
即ち、１台の押出機37の１個のクロスヘッド16に内装された１層被覆ダイス31を取出し、１層被覆ダイス31と同一の外形寸法を有するダイスホルダ33を有すると共に第１流路13と第２流路14とを分岐状に有する２層同時被覆ダイス２と交換して、押出機37にて導体３に２層をプレッシャ被覆可能に切替える。例えば、図７のダイス31と図３のダイスホルダ33とを、交換すれば、容易に、（図１の押出機37及びクロスヘッド16そのままで）２層（複層）被覆とすることができる。なお、本発明に於て、ダイス２へ送り込まれる導体３としては、予め基礎被覆層が形成されているコア（素線）をも包合する。

以上のように、本発明に係る２層同時被覆ダイスは、既設のダイスホルダ33の孔部21に、上流側から下流側に順次、ノズル７と第１ダイス９と第２ダイス10とから成り、かつ、第１被覆層５ａを形成する材料を送る第１流路13と第２被覆層５ｂを形成する材料を送る第２流路14とを備えた芯ユニット６を、交換自在に装着するので、ノズル34とダイス35とから成る従来の芯ユニットを交換するだけで、単層被覆から複層被覆へと押出被覆成形方式を変更することができる。これにより、押出機37の台数の増加やクロスヘッド16の交換等によって複層被覆機能を得る場合と比較して、既設の押出被覆成形装置の構成を大きく変更する必要がなくなるので、その分、設備費を削減することができる。

また、第１流路13と第２流路14とを導通させる分岐部15を有するように構成することによって、複数台の押出機37を設けることなく１台の押出機37の使用のみにより複層同時被覆機能を有するように構成することができるので、その分、設備費を削減することができる。また、ノズル７のテーパ状外面７ａと第１ダイス９のテーパ状内面９ｂとの間に第１流路13を形成し、かつ、第１ダイス９のテーパ状外面９ａと第２ダイス10のテーパ状内面10ｂとの間に第２流路14を形成することによって、スムーズに溶融樹脂材料を導体３上に導くことができる。また、ノズル７と第１ダイス９と第２ダイス10とを各々別体となるように構成すれば、ノズル７と第１ダイス９と第２ダイス10のいずれかを取り換えることにより第１流路13及び第２流路14の形状も容易に変更することができる。これにより、被覆層５の材質の変更等によって成形条件が変化する場合に容易に対応することができる。

また、第１ダイス９のテーパ状内面９ｂの最も縮径した位置に、導体３を通過させると共に導体３の外周に溶融樹脂材料を付着させて第１被覆層５ａを形成するための第１成形孔11を設け、第２ダイス10のテーパ状内面10ｂの最も縮径した位置に、導体３を通過させると共に導体３の外周に溶融樹脂材料を付着させて第２被覆層５ｂを形成するための第２成形孔12を設けることによって、芯ユニット６を交換するだけで、容易に第１被覆層５ａの厚み寸法と、第２被覆層５ｂの厚み寸法を調節することができる。その結果、容易に種々の被覆線40を形成することができる。また、ノズル７と第１ダイス９と第２ダイス10とを各々別体となるように構成すれば、第１ダイス９と第２ダイス10のいずれかを取り換えることにより第１成形孔11と第２成形孔12の大きさを独立して変更するように構成することができる。これにより、第１被覆層５ａの厚み寸法と、第２被覆層５ｂの厚み寸法とのより細かい調節を可能にすることができる。

本発明の一実施形態を示した全体構成説明図である。 本発明の一実施形態に係る２層同時被覆ダイスの断面説明図である。 ２層同時被覆ダイスの断面図である。 ２層同時被覆ダイスを分解した断面図である。 被覆線の説明用断面図である。 従来の被覆ダイスを備えた押出被覆成形装置を示した全体構成説明図である。 従来の被覆ダイスの断面図である。

符号の説明

２ ２層同時被覆ダイス
３ 導体
５ 被覆層
５ａ 第１被覆層
５ｂ 第２被覆層
６ 芯ユニット
７ ノズル
７ａ テーパ状外面
９ 第１ダイス
９ａ テーパ状外面
９ｂ テーパ状内面
10 第２ダイス
10ｂ テーパ状内面
11 第１成形孔
12 第２成形孔
13 第１流路
14 第２流路
15 分岐部
16 クロスヘッド
21 孔部
31 １層被覆ダイス
33 ダイスホルダ
37 押出機
40 被覆線

Claims (4)

1. 既設のダイスホルダ（33）の孔部（21）に、上流側から下流側に順次、ノズル（７）と
   第１ダイス（９）と第２ダイス（10）とから成り、かつ、第１被覆層（５ａ）を形成する
   材料を送る第１流路（13）と第２被覆層（５ｂ）を形成する材料を送る第２流路（14）と
   を備えた芯ユニット（６）を、交換自在に装着したことを特徴とする２層同時被覆ダイス
   。
2. 上記ノズル（７）は、下流方向に縮径するテーパ状外面（７ａ）を有し、
   上記第１ダイス（９）は、下流方向に縮径するテーパ状外面（９ａ）と下流方向に縮径
   するテーパ状内面（９ｂ）とを有し、
   上記第２ダイス（10）は、下流方向に縮径するテーパ状内面（10ｂ）を有し、
   上記ノズル（７）の上記テーパ状外面（７ａ) と上記第１ダイス（９）の上記テーパ状
   内面（９ｂ）との間に上記第１流路（13）を形成し、かつ、上記第１ダイス（９）の上記
   テーパ状外面（９ａ）と上記第２ダイス（10）の上記テーパ状内面（10ｂ）との間に上記
   第２流路（14）を形成した請求項１記載の２層同時被覆ダイス。
3. 上記第１ダイス（９）は、該第１ダイス（９）の上記テーパ状内面（９ｂ）の最も縮径
   した位置に導体（３）を通過させると共に該導体（３）の外周に上記材料を付着させて上
   記第１被覆層（５ａ）を形成するための第１成形孔（11）を有し、
   上記第２ダイス（10）は、該第２ダイス（10）の上記テーパ状内面（10ｂ）の最も縮径
   した位置に上記導体（３）を通過させると共に該導体（３）上の上記第１被覆層（５ａ）
   の外周に上記材料を付着させて上記第２被覆層（５ｂ）を形成するための第２成形孔（12
   ）を有する請求項２記載の２層同時被覆ダイス。
4. １台の押出機（37）の１個の既設のクロスヘッド（16）に内装された１層被覆ダイス（
   31）を取出し、該１層被覆ダイス（31）と同一の外形寸法を有するダイスホルダ（33）を
   有すると共に第１流路（13）と第２流路（14）とを分岐状に有する２層同時被覆ダイス（
   ２）と交換して、上記押出機（37）にて導体（３）に２層をプレッシャ被覆可能に切替え
   ることを特徴とする押出機改造方法。

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